2015 ‘올해의 10대 과학기술 뉴스’

메르스 사태, 스마트 인공피부 개발 등 과학기술 뉴스 4건, 연구 성과 6건 선정

 

얼마 남지 않은 2015년. 올 한 해 가장 주목받은 10대 과학뉴스는 무엇일까?

 

한국과학기술단체총연합회(회장 이부섭, 이하 과총)은 3차례의 선정위원회 심의와 총 3,249명의 과학기술인 및 일반인 투표를 거쳐 올 한 해 대한민국을 뜨겁게 달궜던 과학기술 10대 뉴스를 선정했다. 올해의 10대 뉴스에는 과학기술 뉴스 4건과 연구 성과 6건이 꼽혔다.

 

4건의 과학기술 뉴스로는 ▲메르스(MERS) 사태, 국가방역 체계 재정비 시급 ▲한국 제약업계 사상 최대 규모 해외 기술수출 달성 ▲핀테크 금융 혁신, 전자화폐 시대 개막 ▲스마트(SMART) 원자로 해외수출 첫 걸음 관련 뉴스가 주목 받았다. 6건의 연구 성과로는 ▲온도․습도․촉감까지 느끼는 스마트 인공피부 개발 ▲열을 전기로 바꾸는 고효율 신소재 개발 ▲국내 기업 자유롭게 휘어지는 배터리 개발 ▲베일에 쌓인 세포의 비밀 RNA․마이크로RNA로 규명 ▲무한 재사용 가능한 그래핀 연료전지 촉매 개발 ▲고강도의 가벼운 친환경 철강신소재 개발이 최종 선정되었다.

 

메르스(MERS) 사태…“2015년 최악의 악몽”

올 한 해 메르스 공포에 떨지 않은 대한민국 국민은 없을 것이다. 올해 5월 중동을 방문한 68세 남성의 첫 확진 진단을 시작으로 지난 7월 말 정부가 메르스 종식을 선언하기 전까지 총 1만 6,693명이 격리조치 되었으며, 총 36명이 희생되었다.

메르스 바이러스 By Scinceside (Own work) [CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons

 전문가들은 이번 메르스 확산 원인으로 초기 방역의 실패를 꼽았다. 보건복지부, 질병관리본부 등의 감염병 위기관리 시스템의 부재와 삼성서울병원 등 바이러스의 진원지가 초기 방역에 실패함으로써 국가 방역체계의 시급성을 확인했다.

 

온도 · 습도 · 촉감까지 느끼는 스마트 인공피부 개발

김대형 서울대 화학생물공학부 교수팀은 사람 피부처럼 부드럽고 신축성 있으며 온도와 습도, 촉감까지 느낄 수 있는 스마트 인공피부를 개발했다.

스마트 인공피부로 만든 인공손.제공=서울대학교

이 인공피부는 초박막 폴리이미드(PI) 박막과 실리콘 단결정 나노리본(SiNR)으로 만든 온도·압력·변형 센서들과 금 나노리본으로 제작된 습도 센서 및 체온 모방을 위한 발열체를 투명한 실리콘 고무 속에 배치한 구조로 만들었다. 연구팀은 인공피부 센서에서 감지된 촉각 신호를 쥐의 말초신경을 통해 뇌까지 전달하는 실험에도 성공, 앞으로 인공피부를 통해 외부자극을 느끼는 것이 가능하다는 것을 시사했다.

 

국내 제약업계 ‘한미약품’…세계를 상대로 ‘8조 홈런’

한미약품은 올해 8조원대의 신약 라이선스 계약을 체결했다. 한미약품은 지난 3월과 7월 각각 일라이릴리와 베링거인겔하임과 맺은 기술수출 계약으로 총 1,000만 달러의 계약금을 받았다. 여기에 최근 11월 사노피, 얀센과 맺은 기술수출까지 더해져 엄청난 부가가치를 창출했다.

한미약품 연구진 모습.제공=한미약품

특히 이 중 6조원 상당의 바이오신약 ‘랩스커버리’ 독자기술이 전 세계인의 이목을 집중시키고 있다. 이는 약물의 전달체계를 변화시켜 약효의 지속시간을 늘려주는 기술로, 당뇨병 환자가 인슐린이나 당뇨치료를 매일 맞지 않아도 된다.

 

‘제2의 한미약품’을 발굴하고 바이오를 미래 먹을거리 산업으로 육성하기 위한 정부의 대응책도 쏟아지고 있다. 정부는 민·관 협력형 R&D를 확대하고 기업의 애로사항을 해소해 주기 위한 지속적인 규제개선을 추진할 계획이다.

 

열을 전기로 바꾸는 고효율 신소재 개발

사람 몸의 체온을 전기로 바꾸는 효율이 종전보다 2배 향상된 열전(熱電) 소재 기술이 국내 연구팀에 의해 개발되었다. 열전 소재란 소재 양면의 온도차에서 생기는 열을 이용해 전기를 만드는 신소재다.

고효율의 열전소재와 이를 이용해 제작한 열전 소자.제공=성균관대학교

열전 소재가 상용화되면 일상생활과 산업에 큰 변화를 가져오고 경제적으로 막대한 부가가치가 창출될 전망이다. 또한, 이번 연구 성과는 산업적으로 대량생산이 가능한 세계 최고 효율의 에너지 변환 열전소자를 구현했다는 데 의의가 있다.

 

자유자재로 휘어지는 배터리 개발

삼성 SDI는 차세대 플렉서블 배터리를 개발하여 웨어러블 시장에 본격 출시했다. 시장조사업체 가트너는 내년 전체 소비자 손목착용 기기 시장의 40% 이상을 스마트워치가 차지할 것이라 전망했다. 2020년에는 약 1억대 이상 출하될 것으로 예상했다.

상성SDI 스트라이프 배터리와 LG화학의 스마트워치용 밴드형 와이어 배터리.제공=삼성SDI, LG화학

삼성SDI가 최근 선보인 스트라이프 배터리는 섬유와 같이 자유자재로 휘는 유연성과 혁신적 에너지밀도를 구현한 차세대 배터리다. 목걸이, 헤어밴드, 티셔츠 장식 등 다양한 형태로 적용할 수 있다. 한편 LG화학도 위아래로 완벽히 접을 수 있는 손목 밴드형 와이어 배터리를 최초로 공개했다.

 

베일에 싸인 세포의 비밀 RNA , 마이크로RNA로 밝혀내다

기초과학연구원(IBS) RNA연구단은 올해 RNA와 마이크로RNA(작은 리보핵산) 관련 연구 성과를 잇따라 발표해 국내외 큰 주목을 받았다.

드로셔-DGCR8 단백질 복합체의 기능 해부도.제공=IBS

첫 번째 연구 성과는 마이크로RNA가 초기 배아에서 조절되는 기전을 세계 최초로 밝혀낸 것. 이는 지금까지 알려지지 않았던 초기 배아단계의 중요한 생명현상을 새롭게 밝혀냈다는 평을 받았다. 두 번째는 RNA 분해의 비밀을 ‘꼬리서열 분석법’으로 밝혀낸 것이다. 연구단은 세포 안에 있는 전령RNA(mRNA)의 분해 과정에 숨겨져 있던 새로운 작동원리를 최초 발견했다. 마지막으로 연구단은 마이크로RNA를 만드는 단백질 복합체의 구성과 기능을 밝혀 세계 최초로 마이크로RNA 탄생의 비밀을 풀었다. 이는 드로셔 단백질의 기능을 해부하여 학계 논란을 깔끔하게 정리했다는데 큰 의의가 있으며, 향후 생명현상 원리를 규명하는데 중요한 단초를 제공할 것으로 예상된다.

 

무한 재사용 가능!…“그래핀 연료전지 촉매 개발”

무한 재사용이 가능한 그래핀 연료전지 촉매가 개발되었다. 백종범 울산과학기술원(UNIST) 교수팀은 기계화학적 공법으로 안티몬을 그래핀의 가장자리에 넣어 세계 최초로 죽지 않는(die-hard) 연료전지 전극소재 개발에 성공했다.

기계화학적 공법에 의한 안티몬이 도입된 그래핀 제조 모식도. 제공=울산과학기술원

백종범 교수는 "준금속인 안티몬을 그래핀에 쉽게 도입할 수 있게 돼 완전히 새로운 특성을 가진 그래핀 제조가 가능해졌고 보다 다양한 분야로 상용화할 수 있는 가능성을 열었다"며 "기존 백금 촉매의 제조비용이 1㎏당 1억 원 이상인 반면 탄소 촉매의 경우 1%도 안 되는 100만 원 이하에 안정성과 성능을 보인다"고 설명했다.

 

핀테크 금융 혁신…“전자화폐 시대 열렸다”

삼성전자에서 출시한 결제 서비스 ‘삼성페이’가 핀테크의 금융 혁신을 일으키며 전자화폐 시대 개막을 알렸다. 삼성페이는 지난 9월 국내와 미국 시장 정식 출시 이후 가입자가 100만 명을 넘어섰다. 일 결제건수만 10만 건을 웃돌며 일평균 20억 원이 결제되고 있다.

핀테크 By HLundgaard (Own work) [CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons

애플사의 ‘애플페이’ 등 모바일 결제 시장에 먼저 출시된 서비스와 달리 삼성페이는 NFC(Near Field Communication·근거리 무선통신)와 MST(Magnetic Secure Transission·마그네틱 보안 전송)를 동시에 지원해 기존 플라스틱 신용카드 인프라를 그대로 활용 가능하다. 해당 기술은 현대인의 필수품이 된 스마트폰을 통해 지문 인식과 어플리케이션을 이용했다는 점에서 전자화폐 시대를 선도할 결제방식으로 각광받고 있으며, LG전자의 ‘LG페이’ 등 후발주자와의 기술경쟁 또한 치열해질 것으로 보인다.

 

고강도의 가벼운 친환경 철강신소재 개발

튼튼하면서도 가볍고, 변형 시 쉽게 부러지지 않는 소재인 티나늄을 대체할 새로운 철강 소재가 개발됐다.

개발된 신소재(왼쪽)가 일반철강재보다 훨씬 더 가볍다.제공=포항공대

김낙준·김한수 포스텍 철강대학원 교수와 김상헌 연구원 등 공동 연구팀은 철과 알루미늄의 ‘금속간 화합물’을 이용해 기존 합금보다 강도와 연성이 뛰어나면서도 무게가 훨씬 가벼운 친환경 소재의 철강 소재를 개발했다. 이 철강 신소재는 티타늄과 대비 비강도는 비슷하면서도 2배 이상 잘 늘어나며 가격은 티타늄의 10% 수준이다. 해당 연구 결과는 네이처에 게재됐다.

 

스마트(SMART) 원자로, 해외 수출 첫 걸음

한국형 소형원자로 SMART 건설기술은 100%우리기술로 검증실험까지 마친 성과로 최근 사우디에 기술이전 했다. 한국원자력연구원과 사우디 왕립 원자력신재생에너지원(K.A.CARE)간 스마트(SMART) 원전 건설 전 상세설계 협약이 체결되었다. 대형원전에 비해 호기당 건설 투입규모가 작아 투자 리스크를 줄일 수 있으며, 발전용량은 작지만 원자로에서 발생한 열을 가지고 지역난방 등 열공급이 가능한 특징을 가지고 있다.

SMART 종합 시험 시설.제공=한국원자력연구원

이로써 한국은 앞으로 세계 소형원전 시장에서 우위를 점할 수 있을 것으로 예상되며, 원자력 기술 강국으로서의 국제적 위상을 높였다.