사진 설명=단백질 섬유의 서열 변이를 통한 기능적 나노 구조 자동 형성 모식도

고려대학교 공과대학(학장 김용찬) 기계공학부 나성수 교수 연구팀(나성수 교수, 최현성 박사(교신저자), 김윤중 박사과정(제1저자))이 또 하나의 획기적인 연구로 관련 학계 이목을 끌었다. 단백질 섬유가 버틸 수 있는 하중을 최소 1.8배 이상 강화시키는 것으로 알려진 나노 그물(Nano-Fishnet) 구조의 발현 원리 규명 및 발현 제어 방법 개발에 성공한 것.

단백질 섬유는 높은 물성, 생적합성, 친환경성 등으로 인공 관절과 근육, 플렉시블 전자기기등의 분야에서 차세대 재료로 각광받고 있다. 여기서 나노 그물 구조는 현존하는 모든 섬유 중 하중을 가장 잘 버티는 단백질 섬유인 실크 섬유의 특징적인 기능성 나노 구조로, 섬유에 외력이 가해질 경우 섬유 내부를 서로 유기적으로 연결시킨다. 이에 외력을 효과적으로 분산시키고 손상 부위에 가해지는 외력을 우회시켜 섬유가 더 강한 외력에도 견딜 수 있도록 만든다.

그동안 실크 섬유의 나노 그물 구조의 존재와 관련 효과는 알려졌음에도 발현 원리 및 발현 제어 방법은 알려진 바 없었다. 이런 가운데 나성수 교수팀이 전산 해석을 통해 아미노산 서열을 변경함으로써 나노 그물 구조의 발현 제어가 가능하다는 것을 세계 최초로 밝혀냈다.

더욱이 나 교수팀이 개발 성공한 섬유를 크게 강화시킬 수 있는 기능성 나노 구조의 발현 방법은 차세대 섬유 재료 개발에 한층 더 다가서는 값진 성과로 평가 받고 있다.

과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 교육부 창의도전연구의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 생체 적합소재 분야 세계적 권위지 Acta Biomaterialia(악타 바이오머티리얼리아/IF=7.24) 4월 13일자 온라인판에 실렸다.  / 공과대학신문