KAIST 윤동기·김형수 연구팀…분자 거동 해석 단서 제공 기대

[ 시티저널 허송빈 기자 ] KAIST 화학과·나노 과학 기술 대학원 윤동기, 기계 공학과 김형수 교수 공동 연구팀이 마이크로 크기의 DNA 2차원 마이크로 패치 구조체를 제작하고, 이를 제어·응용하는 기술을 개발했다.

윤 교수 연구팀은 커피가 종이에 떨어지고 물이 마르면 동그랗게 환 모양이 생기는 이른바 커피링 효과라 불리는 현상을 DNA 수용액에 적용해 세계 최초로 DNA 기반의 마이크로 패치를 제작했다.

연구팀이 개발한 DNA 2차원 마이크로 패치 제작 기술은 DNA를 구조 재료와 전자 소재로 활용할 수 있는 단서를 마련했을 뿐 아니라, 증발 현상과 DNA 액정 물질이 접목할 때 나타나는 독특한 형태의 복잡한 분자 거동 해석에 대한 단서를 제공할 것으로 기대되고 있다.

연구팀에 따르면 유전 정보를 저장하는 기능을 하는 DNA는 이중 나선 구조와 나노 미터 주기의 규칙적인 모양을 가져 소재 분야에서 일반적인 합성 방법으로는 구현하기 힘든 정밀한 구조 재료다.

정밀한 DNA 합성과 오리가미(Origami) 기술을 이용해 스마일 패치(smile patch) 등의 재미있는 모양을 구현해 왔지만, 재료의 가격이 높아 실제 응용에 어려움을 겪었다.

윤 교수 연구팀은 이를 극복하기 위해 연어에서 추출한 DNA 물질을 이용해 기존보다 1000 배 이상 저렴한 비용으로 잘 정렬된 뜨개질(knit) 혹은 아이스크림 콘 모양의 기존에 없던 마이크로 패치 구조체를 대면적에서 구현했다.

차윤정 박사, 박순모 박사 과정 학생이 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 6월 7일 자 온라인 판에 게재됐다.

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