4차 산업혁명, 나노기술이란?
4차 산업혁명, 나노기술이란?
  • 이상수 전 (사)광주연구소 이사장
  • 승인 2018.04.18 09:39
  • 댓글 1
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기획연재⑬ 물질의 특성을 나노 스케일에서 규명·제어하는 기술

지금 우리 앞에 전개되고 있는 4차 산업혁명의 흐름을 되돌릴 수 없다. 이 혁명이 어디를 향해 갈지, 그 과정에서 우리 삶이 어떻게 바뀔지 궁금하다. 그러나 이런 흐름을 남의 일처럼 지켜볼 수만은 없다. 우리는 새로운 기술을 용기 있게 수용함으로써 경제적 번영과 우리들의 행복을 위하여 할 일이 무엇인가를 알 필요가 있다. 이번 기획에서는 4차 산업혁명의 주요 기술들을 중심으로 일반 시민들이 다소나마 쉽게 이해할 수 있도록 소개하고자 한다. 따라서, 구체적인 내용을 알고 싶은 독자께서는 별도의 참고서적을 참고하기 바란다.<편집자 주>

인류의 삶과 미래를 혁명적으로 바꾸어 놓을 과학기술로는 나노기술이 첫자리를 차지한다. 나노미터의 세계에서는 인간의 상상력을 뛰어넘는 일들이 펼쳐질 것임에 틀림없다. 나노기술(NT)은 정보기술(IT), 생명기술(BT : Bio-technology)과 더불어 21세기의 핵심 기술로서 나노의 시대를 열고 있다. 20세기를 마이크로 시대라고 한다면 21세기는 나노의 시대가 될 것이다. 1947년 트랜지스터의 발명 이후 급속히 발전해온 과학기술이 우리의 삶의 방식을 완전히 바꾸었던 것처럼 나노기술 또한 인류의 삶에 또 하나의 혁명적 변화를 초래할 것이다.

원자와 분자의 개념

우주에 존재하는 물질을 만들어 내는 근본이 되는 것을 원소라고 한다. 원소는 자연 상태에서 92종이 발견되었으며, 인공적으로 만든 원소도 20종이 있다. 이러한 원소들이 각기의 특성을 잃지 않는 범위에서 도달할 수 있는 최소의 입자를 ‘원자’라고 하고 원자핵과 전자로 이루어진다. 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있다. 모든 원자의 지름은 대개 1옹스트롬보다 약간 큰 정도이다. 1옹스트롬은 1나노미터(nm)의 10분의 1, 곧 0.1나노미터이다. 1나노미터는 10억분의 1미터이다. 사람 머리카락 두께는 50,000나노미터이다. 가장 작은 헬륨은 지름이 0.1 나노미터(1옹스트롬)에 가깝다. 가장 큰 원자인 우라늄은 지름이 0.22나노미터 정도 된다.

이러한 원자들은 서로 결합하여 새로운 구조들을 만드는데, 이러한 원자들의 집합체가 분자이다. 분자는 1,500만종 이상이 알려져 있고, 해마다 수백 가지가 새로 발견되거나 만들어진다. 물은 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 이루어진 삼원자 분자이다. 또 우리 몸을 형성하는 단백질 분자는 수백만 개의 원자로 되어 있다. 사람의 세포안에는 100억 개의 분자를 채워 넣을 수 있는데, 세포는 스스로 수많은 분자를 결합하여 특정한 구조를 만들어 낸다.

나노기술의 개념

나노라는 용어는 희랍어의 ‘나노스(난쟁이)’에서 유래되었으며, 10억분의 1(10⁻⁹)을 나타내는 접두사로 사용된다. 실제로 1 nm(나노미터)는 머리카락 굵기(약 100㎛)의 10만분의 1 정도, 원자 3~4개 정도의 크기에 해당한다.

나노기술(Nano Technology: NT)은 10억분의 1미터인 나노미터 단위에 근접한 원자, 분자 및 초분자 정도의 작은 크기 단위에서 물질을 합성하고, 조립·제어하며 혹은 그 성질을 측정·규명하는 기술을 말한다. 즉, 물체를 원자, 분자 수준(100 nm 이하)에서 분석ㆍ조작ㆍ제어하여 새로운 물질을 창조하는 기술을 말한다. 1~100 nm 영역에서의 원자와 분자의 배열 제어로 소재, 소자 및 시스템 특성에 큰 영향을 미치는 기술로서 나노기술을 이용하면 특별한 기능을 가진 신물질과 첨단제품 생산이 가능하기 때문에 최소의 원료로 최고 성능을 지닌 제품을 생산하는 기술이라고 할 수 있다.

일반화된 나노기술의 정의로 ‘국가나노기술개발전략 (NNI: National Nanotechnology Initiative)’에서는 적어도 1~100 나노미터의 크기를 가진 물질을 다루는 기술이라 정의했다. 일반적으로는 크기가 1 내지 100나노미터 범위인 재료나 대상에 대한 기술을 나노기술로 분류한다. 나노기술은 표면 과학(Surface Science), 유기화학, 분자생물학, 반도체물리학, 미세제조(Micro Fabrication) 등의 다양한 과학 분야에 포함되어 이용되는 범위가 매우 넓다. 나노기술은 의학, 전자공학, 생체재료학, 에너지 생산 및 소비자 제품처럼 광대한 적용 범위를 가진 새로운 물질과 기계를 만들 수 있지만, 한편으로 많은 문제를 야기할 수도 있다고 한다. 따라서 이러한 걱정은 나노기술의 특별한 규제가 정당화되는지 여부에 대한 권리 옹호 단체와 정부 간의 논의로 이어지고 있다.

나노기술의 특성

나노기술의 특징은 극소형화 기술이라고 할 수 있다. 이는 소자의 고집적화, 정보처리의 고속화, 제품의 경량화 추구가 가능하다. 다음으로는 분자제어 기술이다. 이는 새로운 소재, 소자, 시스템 구축이 가능하다. 예를 들면 탄소나노튜브의 무게는 철의 1/6 정도지만 강도는 10배 정도 강하다. 크기효과 및 양자효과 이용기술이 가능하다. 나노 크기의 물질은 덩어리 때와는 완연히 다른 특성을 보여주며, 기존의 이론(고전역학)이 아닌 새로운 이론(양자역학)이 적용된다.

또 다른 나노기술의 특징은 광범위한 학제간(學際間, Interdisciplinarity: 어떤 대상을 연구할 때 서로 다른 여러 학문 분야에 걸쳐 제휴하여 참여하는 연구) 기술이 필요하다는 것이다. 즉, 물리, 화학, 전자, 재료, 기계, 생물, 의학, 에너지, 환경 등 과학기술 전 분야의 공조가 필요한 기술이다.

광학적 나노 영역에서는 크기에 따라 색깔이 변한다. 화학적 모든 물질은 큰 덩어리에서 작은 덩어리로 쪼개짐에 따라 물질 전체의 표면적이 급격히 커지게 되며, 이로 인해 나노 물질은 독특한 특성을 갖게 된다. 물리적 다결정질 재료의 입자는 각 입자마다 기본적인 배열은 같으나 방향이 다르고 입자와 입자 사이에 존재하는 단위 면적당 입계가 많을수록 강한 물리적 성질을 띄게 되는 경향이 있다. 그러나 나노물질 입자의 경우 일반적인 경향과는 달리 특정 결정립 크기 영역에서 강도가 급격히 증가하는 현상을 보인 결과들이 있어 작을수록 강하다는 일반 상식이 통하지는 않는 것으로 보인다. 다만, 다른 복합체와 섞었을 경우 물리적 강도가 증가하는 것으로 볼 때, 나노 입자가 물리적 성질이 우수하다고 보고 있다. 전자적인 성질을 띄는 반도체, 자성금속, 나노 입자들은 크기가 작아지면서 일반적으로 10~100nm 정도에서 자기적인 성질이 최대가 되는 것으로 알려져 있다.

나노 구조를 만드는 방법

첫째는 상부하향식(Top-down) 방식이다. 큰 분자를 나노미터 수준의 가공을 통해 나노미터 크기의 구조체로 만드는 기술이다. 현재 나노기술은 대부분 하향식이지만 분자의 크기를 줄이는 데 한계가 있어 새로운 기술이 연구되고 있다.

둘째는 하부상향식(Bottom-up) 방식이다. 물질의 최소 단위인 원자나 분자를 자유자재로 조작하여 원하는 기능을 갖는 구조체를 형성하는 기술이다. 지금까지의 기술 수준으로는 많은 시간이 걸린다는 단점이 있으므로 과학자들은 자연의 '자기 조립' 원리를 탐구하고 있다.

셋째는 생체모방 방식이다. 생체모방 방식은 바퀴벌레의 다리 움직임을 모방하여 울퉁불퉁한 곳에서도 똑바로 갈 수 있도록 설계된 로봇, 자벌레의 몸 움직임을 이용하여 대장을 자유자재로 드나드는 내시경 로봇, 굴곡이 있어도 자유자재로 움직일 수 있는 지네 로봇 등 로봇 기술의 모티브가 되는 곤충은 참으로 무궁무진하다. 일본 도쿄대학의 시모야마 교수는 바퀴벌레의 움직임을 본뜬 ‘로보로치’를 만들었다. 연구팀은 바퀴벌레가 움직일 때 더듬이에서 발생하는 미세한 전기신호를 측정해 이 신호를 인공적으로 재생할 수 있는 회로를 만들었다. 그리고 이를 축소해 탑재한 로봇을 만들었다.

로보로치 출처 http://www.slate.com

나노기술의 활용 분야

1) 재료/제조분야
기계를 가공하지 않고 정확한 모양을 갖는 나노 구조 금속 및 세라믹, 원자 단위에서 설계된 고강도의 소재, 고성능의 촉매, 뛰어난 색감을 갖는 나노 입자를 이용한 인쇄, 나노 크기를 측정할 수 있는 새로운 표준, 절삭공구나 전기적, 화학적, 구조적 응용을 위한 나노코팅 등이 이 분야에 속한다. 예를 들어 나노입자인 이산화티타늄으로 코팅한 화장실은 더러움이나 박테리아에 저항성을 갖게 된다. 또 나노입자로 이루어진 화장품은 피부에 쉽게 흡수되어 성분을 몸속에 쉽게 운반할 수 있다.

2) 의료분야
진단학과 치료학의 혁명을 가능케 하는 빠르고 효과적인 염기서열 분석, 원격진료 및 생체이식소자를 이용한 효과적이고 저렴한 보건치료, 나노 구조물을 통한 새로운 약물전달 시스템(표적 지향성 약물 운반 시스템) 등이 이 분야에 속한다. 표적 지향성 약물 운반 시스템은 암세포만을 표적으로 하는 치료방법이다. 암 조직의 나노 스케일의 구멍을 통해 100 나노미터 이하의 운반체를 이용하여 항암제를 운반하는 방법, 내구성 및 생체 친화력 있는 인공기관, 인체의 질병을 진단, 예방할 수 있는 나노센싱 시스템, 항원, 항체가 결합하는 반응을 이용하는 방법 등이 있다. 운반체로서 나노 물질인 풀러렌(fullerene : 순수한 탄소의 또다른 존재 형태를 알려진, 새장같이 생긴 탄소 분자들의 총칭) 이용, 암세포와 바이러스 등을 분쇄하거나 손상된 세포를 복구할 수 있는 나노로봇, 나노로 만든 주사기의 주사바늘로 통점과 통점사이로 주사하여 통증을 없애는 방법들이 쓰인다.

3) 생명공학분야
하이브리드 시스템의 합성피부, 유전자 분석/조작, 분자공학으로 제작된 생화학적으로 분해 가능한 화학물질, 동식물의 유전자 개선, 동물에게 유전자와 약물제공, 나노 배열을 기반으로 한 분석기술을 이용한 DNA 분석 등이 있다.

4) 환경, 에너지분야
새로운 배터리, 청정연료의 광합성, 양자태양전지, 염료 감응 태양 전지, 나노미터 크기의 다공질 촉매제, 극미세 오염물질을 제거할 수 있는 다공질 물질, 자동차산업에서 금속을 대체할 나노 입자 강화 폴리머(polymer, 重合體 : 단위체가 반복되어 연결된 고분자의 한 종류), 무기물질, 폴리머의 나노 입자를 이용한 내마모성, 친환경성 타이어, 나노 센서를 이용한 쓰레기 소각로의 배기가스 검사 및 공장 폐수 수질 검사, 식품 품질 검사, 산소를 이용한 오염 물질 분해에 이용하는 전기 분해 촉매, 탄소 나노튜브를 활용한 수질 환경 정화 시스템 등이 있다.

5) 국방분야
무기체계의 변화(소형화, 고속, 장거리 이동능력 향상), 무인 원격무기(무인 잠수함, 무인 전투기, 원격센서시스템), 은폐(Stealth) 무기 등에 활용될 수 있다.

6) 항공우주분야
저전력, 항방사능을 갖는 고성능 컴퓨터, 마이크로 우주선을 위한 나노기기, 나노 구조 센서, 나노 전자공학을 이용한 항공 전자공학, 내열·내마모성을 갖는 나노 코팅 등에 활용될 수 있다.

나노공학과 생명공학의 융합

나노 단위에서 생명공학 기술을 접합시켜 현재의 생명공학 기술에서 한 단계 더 진일보한 형태의 기술 분야로 생명체를 구성하는 바이오 물질을 나노미터 크기의 수준에서 조작, 분석하고 이를 제어할 수 있는 과학과 기술을 지칭한다. 이를 통해 현재 의학의 한계를 극복하고 질병을 새로운 방법으로 규명, 진단, 치료, 예방이 가능해 질 것으로 전망된다.

1) 조영제 개선
첫째는 조영제 개선으로, 조영제는 자기공명영상(MRI) 촬영이나 컴퓨터단층(CT) 촬영과 같은 방사선 검사 때에 조직이나 혈관을 잘 볼 수 있도록 각 조직의 X선 흡수 차이를 인위적으로 크게 함으로써 영상의 대조도를 크게 해주는 약품이다. 그 중 하나는 ‘자기 꼬리표’이다. 자성을 나타내는 나노 입자에 항체를 붙여서 체내의 항원이 흩어져 있는 곳에 도달하면 항원과 항체가 서로 결합하여 자성 입자가 머물게 된다. 항체에 붙은 자성입자는 자성을 통해서 항원을 꽉 붙잡게 되고, 그곳에 자장을 걸면 자성 입자는 한 방향으로 나열하게 되며, 그곳에는 자석이 있는 것과 같으므로 항원이 있는 장소를 정확히 찾을 수 있다. 이 때 자성 입자를 태그(tag)라 불리며 바로 자석의 존재로 꼬리표를 달아 장소를 정확히 알아내는 것이다.

둘째는 ‘주자성 세균’이다. 자기장을 따라 원하는 목적지를 향해 위아래로 움직일 수 있다. 체내에 지름이 35~120nm에 20여개의 자기 결정으로 만들어진 사슬을 지니고 있기 때문에 결정들이 함께 모여 소형의 나침반 역할을 한다.

셋째는 ‘암 치료법’이다. 기존의 약물은 표적세포뿐만 아니라 정상세포에도 작용하여 약효가 제대로 발현되지 못하거나 정상세포의 부작용을 유발하는데, 마그네틱태그 기술의 응용을 통해서 나노 입자의 약물을 효과적으로 표적세포로 이동시키는 기술의 실현이 가능해졌다. 이를 통해 약물의 효능과 효과를 극대화 하고 부작용을 최소화할 수 있다. 이는 암 치료에도 응용될 수 있다. 자성 나노 입자를 암 세포에서 주로 나타나는 단백질을 표적으로 삼아 찾아가게 만들어 놓고 체내 투입한 뒤, 암 부위에 자석을 갖다 대면 그쪽으로 자성 나노 입자들이 집중적으로 몰리게 된다. 이어 암세포들은 스스로 자살하라는 신호를 세포에 전달하면서 암세포들은 스스로 자살 신호를 만들어 죽게 된다.

2) 양자점
양자역학을 따르는 독특한 광학특성을 갖는 나노 스케일의 반도체 결정이다. 나노 크기의 반도체 입자가 중심을 이루고 있다. 양자점은 통상 2~10nm의 직경을 가지며 약 50개 정도의 원자로 구성된다. 양자점의 크기를 조절하여 다양한 색의 발현이 가능하다. 입자가 작으면 짧은 파란색의 빛을 내고 입자가 클수록 붉은 빛을 내는데, 가시광선 영역 파장의 모든 색을 발현할 수 있다.

3) 나노 바코드
‘나노 DNA 바코드 기술’은 신분 확인이나 질병 유무 등의 판별이 가능하고 원산지 표시, 질병확산을 방어할 수 있다. 인코딩으로 인공 합성된 DNA 염기서열 속에 원하는 정보를 입력할 수 있으며, 유기복합체(유기-무기 하이브리드) 만들기로 산화실리콜, 수산화마그네슘류의 무기물인 나노격자 안에 DNA를 삽입(캡슐화)하는 유기-무기 복합체를 만든다. 인크립팅으로 유⋅무기 복합체를 원하는 곳에 넣어준다. 상품의 경우 수만 개를 뿌려 외부 자극에 노출되어도 한 두 개로 판별이 가능하다. 끝으로 디코딩할 수 있다. 이러한 양자점의 문제점을 극복하고 개선하면, 이 나노 입자는 암 추적이나 생체 내 분자대사에 대한 연구에 유용하게 쓰일 것으로 기대된다.

4) 금 나노 입자
나노입자의 성장(팔면체)과 부식(구형)을 여러 번 반복함에 따라 다양한 크기의 입자를 만들 수 있다. 완벽한 구형의 금 나노 입자는 DNA센서, 광결정, 투명망토 등 첨단 광학기술 분야 핵심소재로 응용될 수 있다. 또한 금 입자의 파노공명은 외부환경에 민감해 입자의 주위 환경에 약간의 변화만 있어도 영향을 받기 때문에, 개발된 금 나노 입자는 고감도 센서의 주요 소재로 활용 가능하다. 이를 이용한 의료용 검출 소자 개발, 새로운 의료용 센서개발 연구에 활용되고 있다.

5) 나노로봇
첫째는 미래에는 질병을 고치는 나노로봇이 현실화될 수 있다. 에릭 드렉슬러(Dr. Eric Drexler)는 ‘세포수복 기계’로 치료할 수 없는 질병은 거의 없을지도 모른다고 말한 바 있다. 또한 몸의 모든 세포와 조직은 젊었을 때의 상태로 복구해 놓을 수도 있다고 한다. 따라서 세포의 수복 기계는 인간의 숙명인 노화를 방비할 뿐만 아니라 생명을 연장할 수 있다. 그러나 모든 사람이 장수한다고 해서 반드시 행복한 사회가 될 것인지는 아무도 모른다. 또 드렉슬러가 상상한 의학용 나노기계는 잠수함처럼 생긴 면역기계이다. 이 나노로봇은 면역세포처럼 혈류를 따라 순회하면서 침입자를 격멸하기 때문에 ‘면역기계’라고도 부른다. 면역기계의 내부에는 침입자의 모양을 식별하는 나노센서와 함께 침입자를 파괴하도록 되어 있는 나노컴퓨터가 들어 있다. 혈류를 통해 항해하는 면역기계는 센서로부터 정보를 받으면 컴퓨터에 저장된 침임자의 자료와 비교한 다음에 새로운 물질로 판단되는 즉시 이를 격멸한다. 드렉슬러는 "순찰하는 백혈구에게 잡아먹히지 않으려고 면역기계는 비슷한 제복을 입은 동료 경찰처럼, 신체가 이미 알고 있으며 신뢰하고 있는 분자인 양 겉 모습을 위장 할 수 있다"고 덧붙인다. 드렉슬러가 꿈꾸는 의학용 나노로봇, 큰 면역기계가 개발되면 신체 전반에 걸쳐 침입자를 공격하고 완전히 제거할 수 있을 것이다. 나노의학이 인류를 모든 질병으로부터 벗어나게 할 수 있을지 지켜볼 일이다.

둘째는 뇌안에서 활동하는 나노로봇이다. 로버트 프라이타스는 놀라운 산화 능력을 가진 인공호흡세포를 만들게 되면, 이 나노로봇으로 하여금 이산화탄소까지 제거하게 할 수 있으므로 허파를 대체할 수 있다고 상상했다. 또한 프라이타스는 혈구 나노로봇에 이어 혈관계 자체를 대체하는 개념도 내놓았다. 나노로봇을 혈액에 집어넣었다가 다시 꺼내는 기술이 완성되면 혈구로봇을 쉽게 교체할 수 있다. 이 인공 혈관계는 영양분과 산도를 운반하여 혈관계 역할을 수행한다. 프라이타스는 이처럼 폐가 인공적으로 흐를 수 있다면 막대한 압력으로 피를 내뿜는 펌프인 심장이 필요 없게 될 것이라고 주장한다. 심장은 고장이 자주 나서 생명을 좌우하는 기관인데, 심장을 아예 없애게 된다면 심장으로 인한 갖가지 질환에 시달릴 필요가 없게 될 뿐만 아니라 수명이 단축될 걱정을 하지 않아도 될 것 같아 보인다.

셋째는 신경계를 누비는 나노로봇이 현실화될 수 있다. 나노로봇이 혈뇌 장벽을 뚫고 지나가려면 나노로봇의 지름은 20나노미터 미만이어야 하기에 뇌를 스캔하는 기능을 제대로 수행하기가 쉽지 않지만 가능성은 있다고 본다. 뇌만을 스캔하는 나노로봇들은 서로 정보를 교환하고 신경계세포의 연력상태를 변경시킬 수 있으므로 뇌의 기능을 보강하여 감각 능력이나 기억 능력을 향상시켜 줄 것이다. 나노로봇으로 분자 수준에서 우리의 몸뿐만 아니라 마음까지 재설계하고 재구성하게 되는 셈이다.

나노기술의 미래

나노기술의 미래를 논의한 일부 저자들은 나노기술의 증대, 진화, 그리고 미래 등으로 나눠 전망하고 있다. 나노기술의 증대의 예로는 기존의 소재를 나노스케일 장비로 보강시켜서 더욱 나은 페인트를 개발하는 것이다. 나노기술의 진화는 나노구조, 나노기술을 이용한 통신처리, 의료 이미지화, 에너지 전환 등을 통하여 환경을 감지하고 분석하는 더욱 고차원의 과업을 수반한다. 시약의 조준 전송 및 트랜지스터, 태양광전지, 발광다이오드, 다이오드 레이저와 같은 소자가 그 활용 사례다. 나노기술의 진화로 인해 컴퓨터 분야가 더욱 빠른 처리속도, 작아진 크기 그리고 저장 공간의 증대를 통해 현저히 개선될 것으로 보인다.

반면, 한 때 기적의 광물로 불렸던 석면이 폐에 흡입이 되면 폐암 및 각종 질병을 유발하는 것으로 알려지면서 최근에 크게 문제가 되고 있는 것과 같이 훨씬 더 작은 나노 입자가 인간에게 유해하지 않다고 확신할 수 없다. 나노 입자의 환경오염 가능성과 관련 미국 환경보호처(EPA)는 삼성전자의 은 나노 세탁기에 대해 안전성을 입증할 증거를 제시하라고 요구한 바 있다. '은 나노 입자로 살균이 가능하다면 제초제나 살충제와 같은 효과를 내는 것이 아니냐?'는 의문을 제기한 것이다. 하지만 삼성은 이에 대해 이미 안전성을 입증했다. 미국 환경보호처가 제기한 의문처럼 나노입자는 공중보건과 수자원에 해를 끼칠 수 있으며, 인체를 비롯해 자연환경 속에 존재하는 모든 생명체에 영향을 미칠 수 있는 가능성이 존재한다.

나노기술에서 부상하는 분야는 바이오나노기술이다. 이는 살아있는 유기체의 화학적 법칙에 기초한 합성기술로서 분자 생물학과 나노기술을 연결시켜 살아있는 세포에서 발견되는 자연 나노기계의 구조와 기능을 갖춘 나노스케일의 기계를 개발하는 것이다. 현재 우리가 개발해야하고, 더 나은 삶을 위한 나노생명기술의 미래는 아래와 같다.

첫째는 질병 발생 전 예방에 활용될 것이다. 미래에는 질병이 발생하고 치료하는 현대 의학과는 달리 질병이 발생하기 전에 예방하게 될 것이다. 현재 MRI, CT 등의 의료 장비로 신체 내부를 관측하는데 발생하는 한계를 나노 로봇을 이용하여 극복이 가능해질 것이다. 나노 로봇은 실시간으로 체내를 이동하여 건강을 관리하고, 만약 수술이 필요하다면 나노 로봇이 직접 수술하여 피부에 상처를 남기지 않는 수술이 가능할 것이다.

둘째는 개인 특성에 맞는 맞춤 의학이 가능해질 것이다. 현재의 의학은 같은 질병이면 누구든지 같은 방법으로 치료하고 있다. 하지만 미래에는 유전자 염기서열이 모두 분석되어 각 개인의 유전자 서열을 분석해 유전적인 요인으로 인한 발병인지, 환경적인 요인으로 인한 발병인지 등 정확한 원인 규명과 그에 알맞은 치료가 이루어 질 수 있을 것이다. 나노 기술과 융합하여 줄기세포를 배양하여 치료하는 등 이식이 필요한 경우 면역반응 걱정 없는 치료가 가능해 질 것이다.

셋째는 랩온어칩(Lab on a chip) 실현이 가능해질 것이다. 랩온어칩은 바이오칩의 일종으로 작은 크기의 칩 하나로 실험실에서 할 수 있는 연구를 수행할 수 있도록 만든 장치를 뜻한다. 생물학, 화학 실험실의 구성 요소를 미세화 하여 하나의 칩에 구현함으로써 기존의 실험을 하나의 칩에서 수행할 수 있도록 한다. 랩온어칩을 이용한 실험은 미량의 생체 시료 및 시약을 이용함으로써 분석의 효율성 및 정확성을 꾀할 수 있고, 하나의 단일 세포의 생물학적, 화학적 반응을 검출할 수 있도록 함으로써 진단장치로 주목 받고 있는데, 이 칩을 이용하면 한 방울의 피로도 각종 암 진단이나 적혈구, 백혈구의 세포 수 측정이 가능하다.

<참고자료>
김치원(2017), 『의료, 4찬산업혁명을 만나다』. 서울:클라우드나인.
노승정외 5인.,『작은 세계 큰 기술 나노의 세계』. 서울:북스힐.
박영숙⋅제롬 글렌 지음(2017). 『일자리혁명 2030』. 서울:비즈니스북스.
블라트 게오르게스쿠⋅마리타 폴보른 지음, 박진희 옮김(2015). 『나노바이오 테크놀로지』. 서울:글램북스.
이인식 지음(2010). 『나노기술이 세상을 바꾼다』. 서울:고즈윈.
http://www.kanc.re.kr/main.do
http://todaydayday.tistory.com/m/10
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%82%98%EB%85%B8_%EA%B8%B0%EC%88%A0
https://www.youtube.com/watch?v=rjvzp1hT-1E&list=PLI6bDyv0uVQCSYFOUdGqBNi_2aK1Ll7eg

다음 호에는 ‘가상현실과 증강현실’에 대해서 소개한다.



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1강: 5:00~5:50
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■접수: 이메일:yy_fgforum@naver.com(성함, 소속, 전화번호 기재)
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