예쁜꼬마선충이 항암제 독성 여부를 알려준다 - 포유동물의 희생을 줄이면서 신규 항암제의 독성 평가 가능 - 향후 바이오제품 및 환경유해물질의 독성평가에 활용될 것으로 기대 2002년 노벨 생리의학상을 수상한 시드니 브레너는 ‘예쁜꼬마선충’을 생물학 실험실에 도입하여 현대 유전학, 발생학, 특히 신경생물학에서 생명현상에 대한 엄청난 지적 성과를 끌어냈다. 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)은 흙에 서식하는 1 밀리미터 정도 크기의 투명한 벌레로 900여개의 체세포와 300여개의 신경세포, 2만 여개의 유전자로 구성되어 있다. 꼬마선충의 유전자 중 40%가 인간에게 보존되어 있는 것으로 밝혀져 세포 사멸, 노화 등의 생물학적 기작이 인간에게도 적용될 수 있다고 알려졌다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 시스템천연물연구센터 강경수 박사팀(제1저자 KIST 이소영 석사과정)은 이러한 예쁜꼬마선충을 이용하여 항암제의 독성을 평가하는 기술개발에 성공하였다. 식의약품, 화장품 등을 개발하는 바이오산업에서는 제품의 안전성을 담보하기 위하여 독성평가 과정을 거치게 된다. 이러한 평가과정에서는 쥐, 토끼, 개와 같은 포유동물들의 희생이 따르기 때문에, 동물실험윤리 이슈와 경제성 측면의 문제가 발생하게 된다. 뿐만 아니라 미세먼지, 환경호르몬, 중금속, 잔류농약, 합성화학제품, 녹조독소 등 환경유해물질의 위험성이 대두됨에 따라, 이러한 환경유해물질의 위험성을 가늠하기 위한 독성평가가 증가하게 되고, 동물실험이 보다 많이 수행될 수밖에 없는 실정이었다. 연구진은 이러한 배경에서 포유동물을 대신하여 항암제의 독성을 평가하기 위한 실험동물로 예쁜꼬마선충을 선택하였다. 즉, 실험용 쥐 대신 예쁜꼬마선충에게 항암제를 먹인 후, 행동이나 성장에는 문제가 없는지 혹은 이 벌레가 낳는 알의 개수에는 변화가 없는지를 관찰함으로써 항암제의 독성이 동물의 건강에 미치는 영향을 평가하였다. 하나의 새로운 항암제 개발을 위한 효능과 독성 평가 과정과 비교해보면, 기존의 독성 평가 수행 시 한 달 이상의 연구기간동안 실험용 쥐 100여 마리 정도를 희생시켜야하는 반면, 예쁜꼬마선충을 이용한 독성평가의 경우 포유동물을 이용한 실험 없이 일주일이면 평가 결과를 얻을 수 있었다. 기존방법인 쥐를 이용한 독성평가는 쥐의 체중변화, 조직병리분석 및 혈액검사를 바탕으로 이루어지는 반면, 벌레를 이용한 실험은 벌레의 크기변화, 알의 개수, 알의 부화속도, 생식세포 형태관찰 등을 통해 항암제의 독성을 가늠할 수 있었다. KIST 강경수 박사는 “예쁜꼬마선충은 비록 벌레이긴 하지만, 사람과 유사한 소화기관, 신경기관, 유전자를 가지고 있어서, 향후에는 항암제의 독성평가뿐만 아니라 여러 가지 식의약품의 효능발굴이나 약물의 작동원리를 밝히는 데에도 요긴하게 쓰일 수 있다.”고 설명하였다. 연구진은 현재 ‘예쁜꼬마선충 평가법’을 이용하여 항암제 후보물질과 여러 가지 환경유해물질 등 보다 다양한 케미컬을 대상으로 독성평가 시험을 진행하고 있다. 뿐만 아니라 향후 연구진은 천연물로부터 장건강을 좋게 하는 건강기능식품 개발과 같은 새로운 식의약품, 화장품 개발과정에서도 효능과 부작용을 검증하기 위해 이 벌레를 활용할 계획이다. 이를 통해, 포유동물의 희생을 최소화함으로써 동물연구윤리를 지켜나가고, 꼭 필요한 부분에 포유동물 실험을 집중함으로써 연구의 효율성을 보다 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 본 연구는 미래창조과학부 지원으로 KIST 기관고유사업과 농림축산식품부의 고부가가치식품기술개발사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘환경독성학회지(Environmental Toxicology)’에 6월호 표지논문으로 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암제가 예쁜꼬마선충의 성장과 생식에 미치는 영향 항암제를 먹이지 않은 벌레(왼쪽, 대조군)에 비하여, 항암제를 먹인 벌레 (오른쪽) 성장이 느려지고, 알을 훨씬 적게 낳는 것을 확인할 수 있다.

- 물 정화 필터와 전도성 고분자의 결합을 통한 새로운 분리막 개발 - 수질개선, 지속적 전력발생, 간단한 동작방법으로 상용화 가능성↑ 빗물이나 바닷물, 지하수, 강물, 오·폐수 등 우리 주변에 존재하는 다양한 형태의 물을 마시거나 사용할 수 있는 물로 정화하는 데에는 막대한 에너지가 필요하다. 그렇다면, 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시킬 수 있다면 어떨까? 국내 연구진이 폐수를 식수로 정화하면서 전기를 생산할 수 있는 분리막(Membrane)을 개발해 화제다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 장지수 박사팀은 명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 윤태광 교수팀과의 공동연구를 통해 오·폐수, 바닷물, 지하수 등 다양한 물자원을 활용해 전기를 연속적으로 발생시키면서 식수를 제공할 수 있는 신개념 분리막을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 흐르는 방향을 제어해 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 확산하면 직류 전기를 만들어 내도록 설계되었다. 10 nm (1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있으며, 단 10 µl (마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있다. 또한 개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감해 상용화 가능성이 크다. 연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다. KIST 장지수 박사는 “물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다.”고 연구성과에 대한 기대를 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 ‘Advanced Materials’ (IF: 32.086, JCR 분야 최상위 2.17%) 최신 호에 게재되었으며, 대표 Front-cover로 선정되었다. * (논문명) Bidirectional Water-Stream Behavior on a Multifunctional Membrane for Simultaneous Energy Generation and Water Purification - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 장지수 선임연구원 - (교신저자) 명지대학교 윤태광 조교수 [그림 1] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 모식도 [그림 2] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 작동원리 모식도

- 물 정화 필터와 전도성 고분자의 결합을 통한 새로운 분리막 개발 - 수질개선, 지속적 전력발생, 간단한 동작방법으로 상용화 가능성↑ 빗물이나 바닷물, 지하수, 강물, 오·폐수 등 우리 주변에 존재하는 다양한 형태의 물을 마시거나 사용할 수 있는 물로 정화하는 데에는 막대한 에너지가 필요하다. 그렇다면, 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시킬 수 있다면 어떨까? 국내 연구진이 폐수를 식수로 정화하면서 전기를 생산할 수 있는 분리막(Membrane)을 개발해 화제다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 장지수 박사팀은 명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 윤태광 교수팀과의 공동연구를 통해 오·폐수, 바닷물, 지하수 등 다양한 물자원을 활용해 전기를 연속적으로 발생시키면서 식수를 제공할 수 있는 신개념 분리막을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 흐르는 방향을 제어해 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 확산하면 직류 전기를 만들어 내도록 설계되었다. 10 nm (1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있으며, 단 10 µl (마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있다. 또한 개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감해 상용화 가능성이 크다. 연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다. KIST 장지수 박사는 “물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다.”고 연구성과에 대한 기대를 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 ‘Advanced Materials’ (IF: 32.086, JCR 분야 최상위 2.17%) 최신 호에 게재되었으며, 대표 Front-cover로 선정되었다. * (논문명) Bidirectional Water-Stream Behavior on a Multifunctional Membrane for Simultaneous Energy Generation and Water Purification - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 장지수 선임연구원 - (교신저자) 명지대학교 윤태광 조교수 [그림 1] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 모식도 [그림 2] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 작동원리 모식도

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- 물 정화 필터와 전도성 고분자의 결합을 통한 새로운 분리막 개발 - 수질개선, 지속적 전력발생, 간단한 동작방법으로 상용화 가능성↑ 빗물이나 바닷물, 지하수, 강물, 오·폐수 등 우리 주변에 존재하는 다양한 형태의 물을 마시거나 사용할 수 있는 물로 정화하는 데에는 막대한 에너지가 필요하다. 그렇다면, 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시킬 수 있다면 어떨까? 국내 연구진이 폐수를 식수로 정화하면서 전기를 생산할 수 있는 분리막(Membrane)을 개발해 화제다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 장지수 박사팀은 명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 윤태광 교수팀과의 공동연구를 통해 오·폐수, 바닷물, 지하수 등 다양한 물자원을 활용해 전기를 연속적으로 발생시키면서 식수를 제공할 수 있는 신개념 분리막을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 흐르는 방향을 제어해 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 확산하면 직류 전기를 만들어 내도록 설계되었다. 10 nm (1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있으며, 단 10 µl (마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있다. 또한 개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감해 상용화 가능성이 크다. 연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다. KIST 장지수 박사는 “물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다.”고 연구성과에 대한 기대를 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 ‘Advanced Materials’ (IF: 32.086, JCR 분야 최상위 2.17%) 최신 호에 게재되었으며, 대표 Front-cover로 선정되었다. * (논문명) Bidirectional Water-Stream Behavior on a Multifunctional Membrane for Simultaneous Energy Generation and Water Purification - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 장지수 선임연구원 - (교신저자) 명지대학교 윤태광 조교수 [그림 1] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 모식도 [그림 2] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 작동원리 모식도

- 물 정화 필터와 전도성 고분자의 결합을 통한 새로운 분리막 개발 - 수질개선, 지속적 전력발생, 간단한 동작방법으로 상용화 가능성↑ 빗물이나 바닷물, 지하수, 강물, 오·폐수 등 우리 주변에 존재하는 다양한 형태의 물을 마시거나 사용할 수 있는 물로 정화하는 데에는 막대한 에너지가 필요하다. 그렇다면, 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시킬 수 있다면 어떨까? 국내 연구진이 폐수를 식수로 정화하면서 전기를 생산할 수 있는 분리막(Membrane)을 개발해 화제다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 장지수 박사팀은 명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 윤태광 교수팀과의 공동연구를 통해 오·폐수, 바닷물, 지하수 등 다양한 물자원을 활용해 전기를 연속적으로 발생시키면서 식수를 제공할 수 있는 신개념 분리막을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 흐르는 방향을 제어해 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 확산하면 직류 전기를 만들어 내도록 설계되었다. 10 nm (1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있으며, 단 10 µl (마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있다. 또한 개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감해 상용화 가능성이 크다. 연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다. KIST 장지수 박사는 “물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다.”고 연구성과에 대한 기대를 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 ‘Advanced Materials’ (IF: 32.086, JCR 분야 최상위 2.17%) 최신 호에 게재되었으며, 대표 Front-cover로 선정되었다. * (논문명) Bidirectional Water-Stream Behavior on a Multifunctional Membrane for Simultaneous Energy Generation and Water Purification - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 장지수 선임연구원 - (교신저자) 명지대학교 윤태광 조교수 [그림 1] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 모식도 [그림 2] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 작동원리 모식도

- 물 정화 필터와 전도성 고분자의 결합을 통한 새로운 분리막 개발 - 수질개선, 지속적 전력발생, 간단한 동작방법으로 상용화 가능성↑ 빗물이나 바닷물, 지하수, 강물, 오·폐수 등 우리 주변에 존재하는 다양한 형태의 물을 마시거나 사용할 수 있는 물로 정화하는 데에는 막대한 에너지가 필요하다. 그렇다면, 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시킬 수 있다면 어떨까? 국내 연구진이 폐수를 식수로 정화하면서 전기를 생산할 수 있는 분리막(Membrane)을 개발해 화제다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 장지수 박사팀은 명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 윤태광 교수팀과의 공동연구를 통해 오·폐수, 바닷물, 지하수 등 다양한 물자원을 활용해 전기를 연속적으로 발생시키면서 식수를 제공할 수 있는 신개념 분리막을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 흐르는 방향을 제어해 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 확산하면 직류 전기를 만들어 내도록 설계되었다. 10 nm (1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있으며, 단 10 µl (마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있다. 또한 개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감해 상용화 가능성이 크다. 연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다. KIST 장지수 박사는 “물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다.”고 연구성과에 대한 기대를 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 ‘Advanced Materials’ (IF: 32.086, JCR 분야 최상위 2.17%) 최신 호에 게재되었으며, 대표 Front-cover로 선정되었다. * (논문명) Bidirectional Water-Stream Behavior on a Multifunctional Membrane for Simultaneous Energy Generation and Water Purification - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 장지수 선임연구원 - (교신저자) 명지대학교 윤태광 조교수 [그림 1] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 모식도 [그림 2] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 작동원리 모식도

- 물 정화 필터와 전도성 고분자의 결합을 통한 새로운 분리막 개발 - 수질개선, 지속적 전력발생, 간단한 동작방법으로 상용화 가능성↑ 빗물이나 바닷물, 지하수, 강물, 오·폐수 등 우리 주변에 존재하는 다양한 형태의 물을 마시거나 사용할 수 있는 물로 정화하는 데에는 막대한 에너지가 필요하다. 그렇다면, 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시킬 수 있다면 어떨까? 국내 연구진이 폐수를 식수로 정화하면서 전기를 생산할 수 있는 분리막(Membrane)을 개발해 화제다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진)은 전자재료연구센터 장지수 박사팀은 명지대학교(총장 유병진) 신소재공학과 윤태광 교수팀과의 공동연구를 통해 오·폐수, 바닷물, 지하수 등 다양한 물자원을 활용해 전기를 연속적으로 발생시키면서 식수를 제공할 수 있는 신개념 분리막을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 흐르는 방향을 제어해 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 확산하면 직류 전기를 만들어 내도록 설계되었다. 10 nm (1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있으며, 단 10 µl (마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있다. 또한 개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감해 상용화 가능성이 크다. 연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다. KIST 장지수 박사는 “물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다.”고 연구성과에 대한 기대를 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 ‘Advanced Materials’ (IF: 32.086, JCR 분야 최상위 2.17%) 최신 호에 게재되었으며, 대표 Front-cover로 선정되었다. * (논문명) Bidirectional Water-Stream Behavior on a Multifunctional Membrane for Simultaneous Energy Generation and Water Purification - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 장지수 선임연구원 - (교신저자) 명지대학교 윤태광 조교수 [그림 1] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 모식도 [그림 2] KIST-명지대 공동연구진이 개발한 전력발생 물정화 멤브레인 작동원리 모식도