충남대-NASA, 우주실험 통한 야누스 입자 자기조립 원리 해석 성공

  • 사회/교육
  • 교육/시험

충남대-NASA, 우주실험 통한 야누스 입자 자기조립 원리 해석 성공

충남대 이창수 교수·김종민 박사 등 참여
과학적 난제해결 국제연구 협력 모범사례

  • 승인 2024-10-15 15:05
  • 고미선 기자고미선 기자
이창수 김종민
충남대 이창수 교수(왼쪽)와 김종민 박사.
충남대 응용화학공학과의 이창수 교수 연구진과 미국 항공우주국(NASA) 연구팀이 국제우주정거장(ISS)에서 무중력 상태를 활용해 이방성 야누스 입자의 자기 조립 원리를 성공적으로 해석했다. 이 연구는 9월 26일 'Gravitational and Space Research'에 게재됐다.

이번 연구는 충남대와 NASA 글렌 연구센터(GRC)가 공동으로 수행했으며, 충남대 김종민 박사가 제1저자로, 레야 박사, 김재성 박사과정생, 이창수 교수가 교신저자로 참여했다. 마이크로·나노 수준의 콜로이드 입자는 자발적인 브라운 운동 특성으로 인해 원자나 분자의 상호작용을 연구하는 중요한 모델로 활용된다. 특히, 입자 간 상호작용력을 부여하면 외부의 도움 없이 스스로 정해진 패턴대로 배열되는 자기 조립 현상을 유도할 수 있다.

지구에서는 중력의 영향으로 입자 및 형성된 자기 조립체의 침강이 빈번히 발생해 입자의 자발적 운동 특성 및 상호작용을 정확히 이해하기 어렵다. NASA는 이러한 한계를 극복하기 위해 콜롬비아 우주왕복선에서 등방성 구형 입자의 자기 조립을 통한 결정구조 연구를 수행했다. 그 결과 우주에서는 단일 형태의 결정구조를 얻을 수 있음을 확인했지만 무중력 환경에서의 이방성 입자의 운동 및 자기조립 연구는 매우 제한적이었다.

충남대와 NASA 연구팀은 화학·기하학적 이방성의 특성을 갖는 야누스 입자를 개발했다. 야누스 입자는 소수성과 친수성 특성을 동시에 가지며, 물에 분산되면 소수성 부분은 서로 결합하고 친수성 부분은 물과의 계면을 넓히려는 방향으로 정렬한다. 연구팀은 이러한 특성을 활용해 양 특성의 비율을 조정하고, 소수성 부분의 형상을 볼록하게 설계해 입자 간 방향성 상호작용의 자유도를 높였다.

이번 연구는 과학적 난제 해결과 과학 기술의 최전선을 넓히기 위한 국제 연구 협력의 중요성을 보여주는 모범적인 사례로 평가된다.

이창수 교수는 "무중력은 야누스 입자가 중력 침강 없이, 3차원인 공간을 제한 없이 활발하게 거동·접근·자기 조립할 수 있게 만든다"라며 "2010년 NASA와의 공동 연구를 시작으로 지금까지 총 3번의 국제우주정거장 내 실험을 이어온 결과, 이방성 야누스 입자들의 자기 조립 원리를 해석할 수 있었다"고 말했다.
고미선 기자 misunyda@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 전광석화처럼 뚫린 대전 숙원사업… 멈춘 현안들 속도전
  2. 내일부터 고유가 피해지원금 지급…첫 주는 출생년도 끝자리 요일제 적용
  3. 다목적실용위성 6호·누리호 5호 발사 앞둔 항우연 가 보니
  4. 대전지검 검사 24명 공석 등 검찰 인력유출 심각…기소사건도 2년새 43% 감소
  5. 출연연 공통행정 반대 목소리 잇달아 "중앙집중 통제 수단 변질"
  1. 한밭대 우주국방첨단융합학과, 미래 안보·우주 인재 양성
  2. 대전안전공업 화재, 본격 원인조사 위한 철거시작
  3. 고유가 '직격탄' 교육현장 긴급 지원… 숨통 트이나
  4. 한밭수목원 봄 나들이
  5. "부동층 잡아라" 대전교육감 예비후보 세 결집 표심 쟁탈전

헤드라인 뉴스


“아파트 옮겼으니 퇴직금 없다”… 경비노동자 울리는 용역구조

“아파트 옮겼으니 퇴직금 없다”… 경비노동자 울리는 용역구조

#대전의 한 아파트에서 경비원으로 일하던 60대 A 씨는 지난해 경비용역업체로부터 계약해지 통보를 받고 퇴사했다. 3개월 단위 초단기 계약을 반복해 온 탓에 계약 종료 자체는 어느 정도 예상했지만, 문제는 퇴직금이었다. A 씨는 같은 업체 소속으로 1년 5개월 동안 근무했지만, 업체 측으로부터 퇴직금 지급 대상이 아니라는 답변을 들었다. 업체 요청에 따라 두 곳의 아파트에서 각각 9개월과 6개월간 근무했는데, 업체는 "각 아파트 근무기간이 퇴직금 지급 기준인 1년에 미치지 않는다"는 이유를 댔다. A 씨는 퇴사 이후 한동안 문제를..

이 대통령 "소풍·수학여행도 수업의 일부… 각별히 신경써달라"
이 대통령 "소풍·수학여행도 수업의 일부… 각별히 신경써달라"

이재명 대통령은 28일 "혹시 구더기 생기지 않을까 싶어서 장독을 없애버리면 안 된다"며 초·중·고교의 소풍과 수학여행 기피 현상을 거론했다. 고유가 피해지원금과 관련해선 국민이 불편을 겪지 않도록 신청 과정에서 세밀하게 살필 것을 주문했다. 이 대통령은 이날 오전 청와대에서 주재한 제18회 국무회의 겸 제6차 비상경제점검 회의에서 "공교육 정상화는 학생은 물론 교육의 또 하나의 주체인 교사의 인권과 권위도 보호되는 데에서 출발한다"며 최근 잇따른 교사의 인권과 교육활동 침해 사건을 언급했다. 이 대통령은 "이를 위해서는 과중한 행..

"맛있는거 사먹을거에요" 고유가 피해지원금 신청 시작… 취약계층 발길
"맛있는거 사먹을거에요" 고유가 피해지원금 신청 시작… 취약계층 발길

27일 점심시간을 앞두고 찾은 대전 중구 오류동 행정복지센터. 민원실은 각종 서류를 발급받으려는 시민들로 붐볐지만, 한쪽에 마련된 고유가 피해지원금 신청 창구는 지난해 민생회복 소비쿠폰 지급 때와 달리 비교적 한산했다. 긴 대기줄과 혼잡은 보이지 않았고, 조용히 신청을 마치고 돌아가는 시민들만 오갔다. 이날 창구에서 신청을 마친 차상위계층 오 모(70) 씨 얼굴에는 옅은 미소가 번졌다. 오 씨는 지원금으로 무엇을 할 생각이냐는 물음에 "우리 같은 영세한 사람들은 이럴 때 한번 기분 내는 거지"라면서 "지인들과 맛있는 걸 사 먹을 계..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 고유가 피해지원금 취약계층부터 지급 시작 고유가 피해지원금 취약계층부터 지급 시작

  • ‘3칸 굴절차량’ 실제 도로주행도 무난히 통과 ‘3칸 굴절차량’ 실제 도로주행도 무난히 통과

  • ‘초단기 계약, 임금 꼼수’…아파트경비원 처우 개선 촉구 ‘초단기 계약, 임금 꼼수’…아파트경비원 처우 개선 촉구

  • 한밭수목원 봄 나들이 한밭수목원 봄 나들이