[이코노미 줌in] 거미줄 모사 생체섬유 생산길 열렸다

韓·美 공동연구팀 생성원리 밝혀… 박테리아·유전자 조작 인공제작

한국과 미국 공동연구진이 컴퓨터 모델링을 통해 거미줄의 생성원리를 밝혀 앞으로 거미줄을 모사한 대량의 인공 생체섬유 생산이 가능할 전망이다.

한국과학기술원(KAIST)은 유승화 <사진>교수(기계공학과)와 미국 매사추세츠공대, 플로리다주립대, 터프츠대와 공동으로 컴퓨터 모델링으로 거미줄 섬유 제작에 필요한 단백질을 탐색하고 이를 인공 거미줄 설계·제작에 반영, 거미줄 생체섬유를 생산하는 데 성공했다고 1일 밝혔다.

거미줄의 강도는 강철과 맞먹는 것으로 알려져 있다.

끊어질 때까지 흡수하는 에너지(인성)는 고강도 첨단섬유인 '케블라'(Kevlar)에 버금간다.

연구진은 거미줄의 상호작용을 모사할 수 있는 간단하고 효율적인 컴퓨터 모델을 개발, 거미줄의 조립에 영향을 미치는 인자들을 밝혀냈다.

이후 박테리아에 유전자 조작을 통해 실제와 유사한 재조합 거미줄 단백질을 합성한 뒤 거미실관과 유사한 유체 흐름을 모사한 공정을 거쳐 인공 거미줄을 제작한 것이다.

거미줄은 뛰어난 기계적 성질과 생체적합성으로 다양한 바이오메디칼 분야에 응용할 수 있지만 인공사육이 쉽지 않고, 경제성이 낮다는 단점이 있다.

또 박테리아 유전자에 거미줄 단백질을 단순 삽입하는 유전자 조작으로 생체섬유를 만드는 실험이 시도됐지만 시행착오에 의존한 게 대부분이었다.

연구진은 새로 개발된 예측 가능한 컴퓨터 모델을 이용, 다양한 종류의 단백질 용액 전단유동 하에서의 변화를 조사했다.

이영록 기자