안녕하세요. 인트라넷에 안내된 바와 같이 학연협동과정 관련 문의는 학연운영팀의 담당자(유재영 Tel.02-958-6257, jyyou@kist.re.kr)에게 전화 또는 이메일로 문의주시기 바랍니다. 산학장학생 관련 문의 역시 담당자에게 연락주시기 바랍니다. 감사합니다.

이원령 KIST 박사팀, 세계최초 유연기판 마이크로니들기술 개발 채혈없이 피부 부착, 2주간 당뇨 관리 암, 우울증 등 다양한 질병 추적관리 기대 매년 11월 14일은 유엔과 세계보건기구가 지정한 '세계 당뇨병의 날'이다. 우리나라 당뇨병환자는 2022년 600만 명을 넘어 전체 인구의 10%이상이 앓고 있다. 이는 2010년 당뇨병환자수 312만 명에 비해 10년 새 2배 가까이 늘어난 것으로 다양한 합병증을 동반하는 만큼 철저한 관리가 필요하다. 늘어나는 당뇨환자에게 꼭 필요한 혈당측정기술이 개발됐다. 세계최초로 부드러운 기판에 마이크로니들기술을 접목시킨 '피부부착형 혈당 센서'다. 이 센서는 피부에 붙이기는 것만으로도 약 2주간 혈당측정이 가능하다. 휴대폰의 플렉시블 하드코팅 소재로 제작됐던 재료에서 아이디어를 얻어 개발됐다. 화학적 결합방법을 통해 피부처럼 부드러운 소재에 마이크로니들을 접합하는 기술을 통해 가능했다. 연구를 주도한 이원령 KIST 생체재료연구센터 박사는 "당뇨병은 인슐린이 제대로 작용하지 못해 혈당(혈액 속 포도당 수치)이 상승해 여러 신체기관에 손상을 일으키는 만성 질환이다. 혈당을 규칙적으로 측정하고 관리하는 것이 중요하다"며 "우리 센서는 하루 3번~7번 손끝 채혈검사를 통해 혈당을 측정하는 번거로운 과정을 거치지 않아도 효율적 혈당관리가 가능하다. 전통제조공정인 광패턴기술을 적용해 환자들에게 저렴하게 센서를 제공할 수 있을 것"이라고 기대했다. 혈당측정, 포도당 농도에 주목···유연한 소재로 피부 알레르기까지 개선 "기존 연구에서는 혈액 혹은 땀에서 혈당을 측정하는 방식이 다양하게 보고 돼왔습니다. 하지만 환자가 매번 땀을 흘리기 어려워 포도당 농도에 주목했습니다." 이 박사팀이 개발한 피부부착형 혈당센서의 핵심은 고통스러운 주사 없이 혈당 측정이 가능하다는 점이다. 비밀은 마이크로니들에 있다. 마이크로니들은 미세한 바늘을 이용해 몸속에 약물을 주입하거나 신체 성분을 측정하는 기술이다. 바늘두께가 얇아 주사하는 느낌이 들지 않아 다양한 의료기기에 활용된다. 연구진은 마이크로 니들에 전기적신호를 주고, 피부 몸속에 있는 간질액의 포도당 농도를 측정해 혈당을 확인할 수 있도록 했다. 여기에 유연한 플랫폼기술을 더했다. 이 박사에 따르면 마이크로니들은 크기가 작아 유연한 웨어러블 소재에 부착이 어려워 딱딱한 소재에 구현해왔다. 몸에 장기간 부착해야하다보니 플라스틱과 같은 소재는 환자의 편의에 맞지 않았는데 이러한 단점을 극복한 것이다. 이와 함께 마이크로니들이 장기간 신호 오류없이 잘 붙어 있을 수 있도록 우수한 피부접착제를 개발하는데도 성공했다. 이 박사는 "피부처럼 유연한 소재에 젤전해질과 피부 접착제를 광패턴기술로 패턴화하면서 기존의 단점을 극복했다. 광패턴기술은 전통 제조방식으로 실제 상용화가 되더라도 추가 공정을 구축하지 않아도 된다"고 설명했다. 연구진은 마우스 실험을 통해 혈당변화도 성공적으로 추적했다. 동시에 피부 위 염증이나 신호 끊김 등이 발생하지 않는 것도 확인했다. 이 박사는 "기존 피부부착형 혈당센서 역시 딱딱한 디바이스 위에 구현돼있고, 이를 피부에 장기간 고정하기 위해 강한 접착제를 사용해 피부트러블 등이 문제가 돼왔다"며 "우리가 만든 피부 부착형 혈당센서는 동전의 100분의 1수준인 10mg으로 가볍다. 접착제를 국소적인 부분에만 사용할 수 있어 피부알레르기에 대한 개선점도 높을 것"이라고 설명했다. 무선시스템으로 개선, 우울증과 암질환 추이 등 질병 측정 활용 기대 "연구 시작이요? 휴대폰 하드코팅 재료에서 아이디어를 떠올린 게 계기가 됐죠"(웃음) 이 박사의 오랜 연구테마는 인체 삽입(준삽입) 의료기기다. 부착형 혈당센서 아이디어를 구체화한 것은 KAIST 박사후연구원 시절이다. 당시 신소재공학과 배병수 교수 연구실에서 휴대폰 하드코팅 재료 연구가 한창이었는데, 의료기기로서도 가능성이 있다고 보고 연구를 시작했다. 평소 이 박사의 관심사를 이해한 배 교수가 마음껏 연구할 수 있도록 지원한 것도 한 몫했다. 그는 "휴대폰 하드코팅 재료는 생체 안정성이 높다고 알려진 실록산 폴리머를 사용한다. 경화조건을 달리하면 딱딱해지기도 유연해지기도 하는 변형이 강한 소재로 피부에 붙이거나 인체에 삽입하는 웨어러블센서 연구가 가능할 것이라고 봤다"며 연구 계기를 설명했다. 박사후연구원 이후 KIST로 자리를 옮겼지만, 그는 배 박사와 공동연구를 통해 말초동맥질환진단 가능 센서기술개발 등 다양한 플랫폼 기술을 연구 중이다. 그는 이번에 개발한 센서를 유선에서 무선시스템으로 개선하기 위한 연구도 진행 중이다. 그는 "최종적으로는 스마트워치처럼 혈당을 무선으로 관리하는 시스템을 개발할 계획"이라고 말했다. 이 박사는 이번 기술이 우울증이나 암질환 추이 등 각종 질병 측정에도 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 그는 "우리는 단 한 번의 채혈이 아닌 혈당 변화를 실시간으로 볼 수 있다는 것이 장점"이라며 "갑상선 질환이나 우울증 등 호르몬 계통의 변화나 암 치료 환자에서 나타나는 특이 인자들을 알 수 있다면 우리 기술로 장기추적조사해 재발우려를 사전에 막을 수도 있을 것"이라고 설명했다. 마지막으로 그는 "생체에 삽입하는 기기 등은 상용화까지 진입장벽이 높아 오랜 검증시간을 거쳐야한다. 어려움은 있지만 장기간 질병을 추적 관찰함으로써 환자의 불편함을 개선하고, 환자들의 착용 편의성을 극대화시켜 사회에 공헌할 수 있는 의료기기 상용화를 해보고 싶다"고 강조했다. 이번 연구는 강주혁 KIST 학생연구원이 제1저자로 참여했다. 연구내용은 국제학술지 디바이스(Device)에 게재됐다.

학교에서 미세플라스틱 제거 실험을 하려고 계획중인데, KIST 물자원 연구소에서 프러시안 블루라는 물질로 미세플라스틱을 효과적으로 제거하는 모습을 보고 저희 학교에서도 이를 해보려고 합니다 질문1) 프러시안 블루는 어디에서 구매할 수 있나요? 시중에 파는 염료를 구매하면 될까요? 질문2) 프러시안 블루 염료를 어떤 공정을 거쳐서 특정 구조로 만들어서 이용하셨다고 하는데 고등학교에서 할 수 있는 공정인가요? 혹시 방법도 알려주실 수 있나요? 질문3) 특별한 구조로 변화시키지 않고 시중에 파는 일반적인 프러시안 블루 염료도 미세플라스틱을 효과적으로 흡착할 수 있을까요?

안녕하십니까. KIST 커뮤니케이션팀입니다. 정기 과학탐방 프로그램은 초, 중, 고등학생을 대상으로 운영하고 있습니다. 기타 견학 프로그램은 yejin@kist.re.kr 혹은 02-958-6040 으로 문의 주시기 바랍니다. 감사합니다.

안녕하세요. 외국인 공무원을 한국으로 초청하는 연수 사업을 운영 중인 담당자 입니다. 저희는 연수 사업을 통해 한국의 선진 기술과 지식을 전수하고, 현지 공무원들의 역량을 강화하는 프로그램을 진행하고 있습니다. 금번 현장 견학 기관을 탐색하던 중 KIST를 알게 되어, 견학과 관련 문의를 몇 가지 드리고자 합니다. 01. KIST 연구원 견학 프로그램이 별도로 있을지요? ( 기관 목적 / 주요 연구분야 소개 / 주요 연구실 방문견학 등) - 문의 글에 올라온 "과학탐방 프로그램" 이외 외국인 공무원 대상으로 기관견학 프로그램이 별도로 있는지 문의 드립니다. 02. KIST 연구본부 중 청정신기술연구본부를 견학 희망하는데 혹시 가능할지요? - 본 연수는 개발도상국가의 신재생에너지/에너지효율 관련 기관 관계자들을 초청하며, 해당 연구본부에서 선진 기술과 연구 분야를 경험할 수 있을 듯 하여 문의 드립니다. 03. 해당 기관 견학과 관련하여 어디로 연락을 하면 되는지, 이메일이나 유선 번호를 요청 드리고자 합니다. 답변 부탁 드립니다. 감사합니다.

안녕하세요. KIST 총무복지팀입니다. 대식당 카드 잔액 이관 방법 안내드립니다.

- KIST-강원특별자치도, 강원 바이오 국가첨단전략산업 특화단지 유치 협력 - 특화단지 유치 시 양 기관의 바이오 연구개발·산업 고도화 육성 협력 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 3월 6일(수) 강원특별자치도 춘천시 강원특별자치도청에서 강원특별자치도(도지사 김진태)와 강원 바이오 국가첨단전략산업 특화단지 조성 및 기술 교류를 위한 업무협약식을 개최했다고 밝혔다. 두 기관은 협약식을 통해 정부에서 중점 추진 중인‘바이오 국가첨단전략산업 특화단지’의 강원 유치와 향후 우수인력 교류 및 공동연구, 기업지원 등 협력을 약속했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 1966년 개원 이래 58년간 국가 과학기술 발전을 위해 연구에 매진해 온 정부출연 연구기관으로, 바이오·메디컬융합, 뇌과학, 차세대반도체, AI로봇, 기후·환경 등 첨단과학기술 분야 연구를 위한 선도적 R&D 체계를 갖추고 있다. 특히 2003년 강릉시에 국내유일 천연물분야 국책연구소인 천연물연구소를 설립해, 국비사업 수주, 바이오 국가산단 후보지 지정 등 강원 천연물바이오산업 발전에도 크게 기여해 왔다. 이번 협약을 통해 강원특별자치도는 우수한 수도권 연구 인력과의 협업 네트워크를 확보함으로써 강원 바이오 국가첨단전략산업 특화단지를 내실 있게 조성할 준비를 마쳤다. 앞서 지난 20일에는 도내 주요 대학 및 기관과의 인력양성 협력 협약을 체결해 지역 자체 결속력을 공고히 한 바 있다. 윤석진 원장은 "KIST와 강원특별자치도는 작년 11월부터 천연물 소재 전주기 표준화 사업을 함께 수행 중"이라며 "양 기관의 파트너쉽을 바탕으로 강원특별자치도가 국내 첨단바이오 산업의 구심점이 될 수 있도록 노력하겠다"고 말했다. 김진태 도지사는 “강원특별자치도가 그동안 단단히 구축해 온 바이오헬스 연구 및 산업화 인프라와 KIST의 우수한 연구인력이 함께 만들어 나갈 시너지가 기대된다”며, “오늘 협약을 계기로 강원특별자치도가 특화단지 유치에 반드시 성공해 KIST와 많은 성과를 낼 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다. [사진1] (좌측부터) 김진태 강원특별자치도 도지사, 윤석진 KIST 원장이 업무협약식을 마치고 기념촬영을 하고 있다.

- 폐기물에서 고순도의 금을 선택적으로 회수하는 섬유형 금속 회수 소재 - 회수공정 비용, 시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 우리나라는 금속자원 대부분을 수입에 의존하고 있으며, 특히 최근에는 자원 고갈과 원자재 가격 상승으로 인해 폐금속 자원을 재활용하는 ‘순환 자원’이 부상하고 있다. 이에 따라 SK하이닉스는 반도체 제조공정에서 발생하는 폐기물에서 구리, 금 등을 회수해 재사용하는 비율을 2030년까지 30% 이상으로 높이는 중장기 계획을 수립했고, 삼성전자는 비영리법인인 E-순환 거버넌스와 협력해 폐휴대폰 수거 프로그램을 운영하고 있다. 세계 순환 경제 시장 규모는 2022년 약 3,380억 달러에서 2026년 약 7,120억 달러 규모로 2배 이상 성장할 것으로 추정된다. 이런 가운데 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우 박사팀이 섬유소재를 이용해 다양한 금속이 존재하는 전기‧전자 폐기물에서 고순도의 금을 선택적으로 회수할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 금속 회수용 흡착체는 높은 비표면적을 기반으로 흡착효율을 높이기 위해 입상 형태를 가지는 것이 일반적인데, 수중에서 제어하기 어렵기 때문에 회수율이 낮아 2차 환경오염까지도 일으킬 수 있다. 반면 섬유형태의 소재는 수중제어가 쉬우면서도 직조 과정을 거치면 다양한 형태로 만들 수 있어 산업 적용 가능성이 높다. 다만 두께가 얇고 강도가 낮아 지지체에 금 회수 기능을 도입할 경우 쉽게 끊어지는 문제가 있었다. KIST 연구팀은 폴리아크릴로니트릴(PANF) 섬유소재 표면에 알칼아민 분자를 화학적으로 고정시켜 분자 금 회수 성능과 구조적인 안정성을 동시에 높였다. 아민이 함유된 고분자섬유는 표면적이 획기적으로 넓어져 연구팀에서 기존에 개발했던 입상 형태의 금 흡착 소재 대비 폐기물에 포함된 금 이온(Au) 흡착 성능을 최대 2.5배까지 향상시킬 수 있다.(576 mg/g에서 1,462mg/g) 개발된 섬유형 소재는 실제 CPU를 침출해 얻은 용액에서 99.9% 이상의 금 회수 효율을 보였을 뿐 아니라, 대부분의 폐액을 포함하는 pH 1~4의 넓은 범위에서도 100%에 가까운 금 회수 효율을 달성했다. 특히 용액 내에 14종의 다른 금속이온이 공존하는 조건에서도 오직 금 이온만 99.9% 이상 높은 순도로 회수할 수 있다는 점이 주목할만하다. 게다가 10회 사용한 후에도 금 회수율을 91%까지 유지해 우수한 재사용성을 보였다. KIST 최재우 박사는 “이번에 개발된 섬유형 흡착제는 효율적, 친환경적으로 금속 자원회수를 가능케함으로써 우라나라의 자원수입 의존도를 낮추고, 원재료 가격 상승 리스크에 대비할 수 있다”라고 기대했으며, 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “향후 연구의 범위를 확장해 금 외에도 다양한 타겟 금속을 선택적으로 회수하기 위한 연구를 계획하고 있다”고 밝혔다. 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원으로 소재혁신선도사업(2020M3H4A3106366)과 KIST 대기환경복합대응연구사업(2E33081)으로 수행된 이번 연구 성과는 국제 학술지 「Chemical Engineering Journal」에 게재*되었다. [그림 1] 아민화된 아크릴 섬유의 제조 및 물리화학적인 특성 [그림 2] 금 회수 섬유의 산업으로 적용 가능성 평가

- 폐기물에서 고순도의 금을 선택적으로 회수하는 섬유형 금속 회수 소재 - 회수공정 비용, 시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 우리나라는 금속자원 대부분을 수입에 의존하고 있으며, 특히 최근에는 자원 고갈과 원자재 가격 상승으로 인해 폐금속 자원을 재활용하는 ‘순환 자원’이 부상하고 있다. 이에 따라 SK하이닉스는 반도체 제조공정에서 발생하는 폐기물에서 구리, 금 등을 회수해 재사용하는 비율을 2030년까지 30% 이상으로 높이는 중장기 계획을 수립했고, 삼성전자는 비영리법인인 E-순환 거버넌스와 협력해 폐휴대폰 수거 프로그램을 운영하고 있다. 세계 순환 경제 시장 규모는 2022년 약 3,380억 달러에서 2026년 약 7,120억 달러 규모로 2배 이상 성장할 것으로 추정된다. 이런 가운데 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우 박사팀이 섬유소재를 이용해 다양한 금속이 존재하는 전기‧전자 폐기물에서 고순도의 금을 선택적으로 회수할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 금속 회수용 흡착체는 높은 비표면적을 기반으로 흡착효율을 높이기 위해 입상 형태를 가지는 것이 일반적인데, 수중에서 제어하기 어렵기 때문에 회수율이 낮아 2차 환경오염까지도 일으킬 수 있다. 반면 섬유형태의 소재는 수중제어가 쉬우면서도 직조 과정을 거치면 다양한 형태로 만들 수 있어 산업 적용 가능성이 높다. 다만 두께가 얇고 강도가 낮아 지지체에 금 회수 기능을 도입할 경우 쉽게 끊어지는 문제가 있었다. KIST 연구팀은 폴리아크릴로니트릴(PANF) 섬유소재 표면에 알칼아민 분자를 화학적으로 고정시켜 분자 금 회수 성능과 구조적인 안정성을 동시에 높였다. 아민이 함유된 고분자섬유는 표면적이 획기적으로 넓어져 연구팀에서 기존에 개발했던 입상 형태의 금 흡착 소재 대비 폐기물에 포함된 금 이온(Au) 흡착 성능을 최대 2.5배까지 향상시킬 수 있다.(576 mg/g에서 1,462mg/g) 개발된 섬유형 소재는 실제 CPU를 침출해 얻은 용액에서 99.9% 이상의 금 회수 효율을 보였을 뿐 아니라, 대부분의 폐액을 포함하는 pH 1~4의 넓은 범위에서도 100%에 가까운 금 회수 효율을 달성했다. 특히 용액 내에 14종의 다른 금속이온이 공존하는 조건에서도 오직 금 이온만 99.9% 이상 높은 순도로 회수할 수 있다는 점이 주목할만하다. 게다가 10회 사용한 후에도 금 회수율을 91%까지 유지해 우수한 재사용성을 보였다. KIST 최재우 박사는 “이번에 개발된 섬유형 흡착제는 효율적, 친환경적으로 금속 자원회수를 가능케함으로써 우라나라의 자원수입 의존도를 낮추고, 원재료 가격 상승 리스크에 대비할 수 있다”라고 기대했으며, 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “향후 연구의 범위를 확장해 금 외에도 다양한 타겟 금속을 선택적으로 회수하기 위한 연구를 계획하고 있다”고 밝혔다. 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원으로 소재혁신선도사업(2020M3H4A3106366)과 KIST 대기환경복합대응연구사업(2E33081)으로 수행된 이번 연구 성과는 국제 학술지 「Chemical Engineering Journal」에 게재*되었다. [그림 1] 아민화된 아크릴 섬유의 제조 및 물리화학적인 특성 [그림 2] 금 회수 섬유의 산업으로 적용 가능성 평가

- 폐기물에서 고순도의 금을 선택적으로 회수하는 섬유형 금속 회수 소재 - 회수공정 비용, 시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 우리나라는 금속자원 대부분을 수입에 의존하고 있으며, 특히 최근에는 자원 고갈과 원자재 가격 상승으로 인해 폐금속 자원을 재활용하는 ‘순환 자원’이 부상하고 있다. 이에 따라 SK하이닉스는 반도체 제조공정에서 발생하는 폐기물에서 구리, 금 등을 회수해 재사용하는 비율을 2030년까지 30% 이상으로 높이는 중장기 계획을 수립했고, 삼성전자는 비영리법인인 E-순환 거버넌스와 협력해 폐휴대폰 수거 프로그램을 운영하고 있다. 세계 순환 경제 시장 규모는 2022년 약 3,380억 달러에서 2026년 약 7,120억 달러 규모로 2배 이상 성장할 것으로 추정된다. 이런 가운데 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우 박사팀이 섬유소재를 이용해 다양한 금속이 존재하는 전기‧전자 폐기물에서 고순도의 금을 선택적으로 회수할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 금속 회수용 흡착체는 높은 비표면적을 기반으로 흡착효율을 높이기 위해 입상 형태를 가지는 것이 일반적인데, 수중에서 제어하기 어렵기 때문에 회수율이 낮아 2차 환경오염까지도 일으킬 수 있다. 반면 섬유형태의 소재는 수중제어가 쉬우면서도 직조 과정을 거치면 다양한 형태로 만들 수 있어 산업 적용 가능성이 높다. 다만 두께가 얇고 강도가 낮아 지지체에 금 회수 기능을 도입할 경우 쉽게 끊어지는 문제가 있었다. KIST 연구팀은 폴리아크릴로니트릴(PANF) 섬유소재 표면에 알칼아민 분자를 화학적으로 고정시켜 분자 금 회수 성능과 구조적인 안정성을 동시에 높였다. 아민이 함유된 고분자섬유는 표면적이 획기적으로 넓어져 연구팀에서 기존에 개발했던 입상 형태의 금 흡착 소재 대비 폐기물에 포함된 금 이온(Au) 흡착 성능을 최대 2.5배까지 향상시킬 수 있다.(576 mg/g에서 1,462mg/g) 개발된 섬유형 소재는 실제 CPU를 침출해 얻은 용액에서 99.9% 이상의 금 회수 효율을 보였을 뿐 아니라, 대부분의 폐액을 포함하는 pH 1~4의 넓은 범위에서도 100%에 가까운 금 회수 효율을 달성했다. 특히 용액 내에 14종의 다른 금속이온이 공존하는 조건에서도 오직 금 이온만 99.9% 이상 높은 순도로 회수할 수 있다는 점이 주목할만하다. 게다가 10회 사용한 후에도 금 회수율을 91%까지 유지해 우수한 재사용성을 보였다. KIST 최재우 박사는 “이번에 개발된 섬유형 흡착제는 효율적, 친환경적으로 금속 자원회수를 가능케함으로써 우라나라의 자원수입 의존도를 낮추고, 원재료 가격 상승 리스크에 대비할 수 있다”라고 기대했으며, 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “향후 연구의 범위를 확장해 금 외에도 다양한 타겟 금속을 선택적으로 회수하기 위한 연구를 계획하고 있다”고 밝혔다. 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원으로 소재혁신선도사업(2020M3H4A3106366)과 KIST 대기환경복합대응연구사업(2E33081)으로 수행된 이번 연구 성과는 국제 학술지 「Chemical Engineering Journal」에 게재*되었다. [그림 1] 아민화된 아크릴 섬유의 제조 및 물리화학적인 특성 [그림 2] 금 회수 섬유의 산업으로 적용 가능성 평가