광주과기원 허호길 교수, 이지훈 박사 연구팀

광전도성 나노튜브 생산 미생물 세계최초 발견

미국 학술원 공식저널지(PNAS)에 논문 발표

 

 

광주과기원 연구팀이 광전도성 나노튜브를 생산하는 미생물을 세계최초로 발견했다. 이는 생명과학과 정보통신 분야의 융합기술을 가능하게 할 뿐만 아니라 나노물질 생산에 드는 높은 비용을 생물학적 생산방법에 의해 크게 낮출 수 있는 길을 연 것으로 평가된다.  

이에 따라 이번 연구결과를 계기로 지금까지 의약분야에서 제한적으로 활용되어오던 바이오 나노물질의 이용기술이 오염물질 제거와 같은 환경기술 분야는 물론 전자소자 등 정보통신 분야에까지 크게 확장 적용될 것으로 전망된다.  

광주과학기술원(GIST, 원장직대 문승현)에 따르면 환경공학과 허호길(44) 교수 및 이지훈(33) 박사 연구팀은 세균으로부터 20~100나노미터(머리카락 굵기의 1/1,000~1/5,000) 굵기의 황화비소 나노튜브가 생성됨을 세계최초로 밝혔다. 아울러 이 나노튜브가 전형적인 반도체적인 성질을 가지고 있으며 자외선을 쬐어주면 전류가 흐르는 광전도성 물질의 특성을 지닌다는 사실을 규명했다. 이 연구는 우수성을 인정받아 세계적인 학술지 미국학술원 회보(PNAS) 11월 26일자(미국동부시간 17:00) 온라인판에 게재됐다.  

* 논문제목 : 슈와넬라 HN-41에 의한 광전도성의 황화비소 나노튜브의 생물학적 생성

(Biogenic Formation of Photoactive Arsenic-Sulfide Nanotubes by Shewanella sp. strain HN-41)

연구팀은 전남 해남 우항리 공룡발자국 퇴적층에서 분리한 세균 ‘슈와넬라’가 노란색의 황화비소 광물을 생성하고 이 광물이 다시 세균의 분비물질을 성장핵으로 해서 섬유상의 나노튜브를 형성함을 규명했다.  

또 이렇게 생성된 황화비소 나노튜브를 회수하여 대기 중에 노출시킨 후 실험을 한 결과, 이 물질이 전형적인 반도체 성질을 나타냄과 동시에 자외선을 쬐어주면 전류가 흐르는 광전도성 물질의 특성을 보인다는 것을 밝혔다. 

생물학적 방법을 이용해 나노물질을 만들어내는 연구에서 나노튜브 물질이 생성된 것과 그 생성된 물질이 광전도성을 갖는 사실은 이번 연구에서 처음 밝혀진 것이다.  

이 기술을 계기로 지금까지 의약분야에서 제한적으로 활용되어오던 바이오 나노물질의 응용범위가 크게 넓어질 것으로 전망된다. 즉 폐수 등의 오염물질인 비소를 방류 전에 무기물의 형태로 침전시켜 제거하는 환경기술 분야와 광 나노소자나 반도체 소재로서의 활용 등 응용영역이 될 것으로 기대된다. 

미생물은 고부가가치 자원으로 산업적 가치가 매우 높으나 아직까지 미생물의 99%가 미 발견 상태로 자연계에 존재하는 것으로 추정된다. 미생물 생태 혹은 미생물 생리 분야는 아직까지 엄청난 미지의 세계로 남아있어 새로운 자원 보고로 기대된다. 

한편 이 연구결과는 과기부 21세기 프로티어연구개발사업의 일환으로 추진되는 미생물유전체활용기술개발사업단의 지원으로 이뤄졌다.<홍보협력팀, 2007.11.27>

<언론보도 현황>
- 조선일보, 동아일보, 중앙일보, 한겨레, 연합뉴스, 파이낸셜뉴스
- 전남일보, 광주MBC, 광주매일신문, 무등일보, 전남매일

<추가언론보도 현황>
-나노위클리(http://www.nanonet.info/)  2007.11.30. 제255호
-미국언론 SienceDaily(http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071207150717.htm)
-YTN사이언스 TV 사이언스 투데이, 2007.11.27 16:14(http://www.sciencetv.kr/program/program_view.php?cd=0101&key=200711271614106005)