암 진단 동위원소 제조용 나노 파이버 국내 첫 개발
알루미나 나노 파이버 전자 현미경 사진
알루미나 나노 파이버 제조용 전기 응집기 (a)평면도 (b)정면도 (c)좌측면도
이창규 박사팀은 산업자원부 나노핵심기술개발사업의 일환으로 4년간의 연구 끝에 염화나트륨 등 전해질 수용액을 5~15V의 전압이 걸린 알루미늄 금속 전극과 접촉시킴으로써 수 내지 수십 나노미터의 균일한 크기와 넓은 비표면적을 갖는 알루미나 나노 파이버를 제조하는 기술을 개발하는데 성공하였다. 이 제조 방법에 따라 만들어지는 나노 파이버는 그 크기가 나노미터(nm) 수준으로 마이크로미터(μm) 수준의 기존 파이버에 비해 비표면적이 월등하게 향상되어 효능을 극대화할 수 있게 됐다. 또저에너지 생산법으로 경제적이고, 전체 공정이 2~3시간에 불과할 만큼 간단해 대량 생산이 용이하고 작업성 및 생산성도 우수하다.
알루미나 나노 파이버는 흡착력이 높아 암 진단용 동위원소인 테크네튬-99m 제조용 흡착제로 사용된다. 원자로에서 만들어진 방사성 동위원소 몰리브덴-99를 알루미나 파이버에 흡착시키면 병원에서 동위원소 발생기로 2분 정도의 간단한 공정을 거쳐 암 진단제인 테크네튬을 만들어낼 수 있다. 테크네튬은 방사선 피폭량이 매우 적고 정확도가 높아 전 세계적으로 의료용 진단제로 가장 많이 사용되고 있는 동위원소로 이번에 개발된 나노 파이버를 활용하면 짧은 시간 동안 고효율의 테크네튬을 정제해낼 수 있다.
알루미나 나노 파이버는 바이러스 흡착력이 높고 중금속 제거 능력도 뛰어나 오염물질 제거에도 이용되는 친환경적인 나노 소재이다. 높은 내열성과 내화학성, 내식성 및 고강도의 특성을 가져 고기능 필터와 환경오염 유기물 분해, 가스 분리 멤브레인 등의 촉매 및 복합재료의 강화제로 사용되고 있다.
기존의 알루미나 파이버 제조법으로는 용융방사(melt spinning) 졸-겔(sol-gel) 압출법(extrusion) 등이 있지만 공정이 복잡하고 제조 비용이 많이 들 뿐 아니라 입자 크기가 마이크로미터 수준에 불과하다는 단점이 있다. 알루미나 나노 파이버 전기 분해 제조법을 개발한 이창규 박사는 “실험실 수준 뿐 아니라 대량 생산 시에도 동일한 품질의 나노 파이버를 생산할 수 있도록 모든 장치 설계를 확보했다”고 밝혔다.
한국원자력연구소는 이번에 개발한 기술을 창업보육센터 입주 기업인 ㈜나노기술에 이전, 국내 및 세계 시장에 진출할 계획이다. 알루미나 나노 파이버의 동위원소 시장 규모는 연간 국내 200억원, 세계 시장 약 1조400억원(2007년 예상치)이다. 나노 섬유 자체가 다양한 응용성을 가지고 있어 전자기부품, 반도체, 광학, 촉매재료 등 타 분야에 적용이 가능할 것으로 보여 2~3년 뒤 약 100억 달러 이상의 시장으로 크게 확대될 것으로 예상된다.
웹사이트: http://www.kaeri.re.kr
연락처
한국원자력연구소 원자력나노소재응용랩 이창규 박사 042-868-8551
홍보팀장 서민원 042-868-8232