하준목 선임연구원

최근 의료 및 산업 분야에서 ‘그래핀 양자점’이라는 나노물질이 주목받고 있습니다. 가속기이용연구부는 이 양자점의 제조 및 패터닝에 대하여 새롭게 접근해봤습니다. 기존 그래핀 양자점의 경우 인체에 해로운 산이나 강한 화학물질을 이용해 액상으로 제조하는 방식이었다면, 이번 연구에서는 제조공정 중 어떠한 화학물질도 사용하지 않고 이온빔과 가열공정만으로 그래핀 양자점을 제조했습니다. 나아가 이온빔 특성을 살려 세계 최초로 순수 그래핀 양자점만을 패터닝 하는 데에 성공했습니다. 반도체 공정에 바로 적용 가능한 기술이므로 디스플레이와 센서 등 다양한 산업 분야에서 활용할 수 있습니다.

하준목 선임연구원

이번 연구에서는 초기 단계의 그래핀 양자점 제조와 패터닝 위주였다면 차후에는 이를 좀 더 발전시켜 의료 및 산업 분야에 적용하는 응용연구 등을 추진할 계획입니다. 순수 고결정성 그래핀 양자점이므로 바이오마커나 약물 전달체 등 의료 분야에 대한 파급효과가 클 것으로 기대합니다. 추가로 이온빔을 활용한 소재 연구는 타 기술 대비 많은 장점이 있으며 연구 분야 또한 무궁무진합니다. 우리 연구원이 다양한 분야의 전문가들로 구성된 만큼 이온빔 기술을 각 분야의 목적에 맞게 적극적으로 활용해보시면 어떨지 제안합니다.

박정훈 실장

나노의약품이란 나노 크기의 소재를 활용해 질병을 진단·치료하는 의약품으로 나노 소재는 물질 고유의 성질을 변화시켜 체내 특정 부위에 약물을 효율적으로 전달한다는 강점이 있습니다. 이 때문에 종양의 진단과 치료에 효과적이나, 투여된 나노물질의 상당량이 인체의 면역작용으로 간에 축적돼 종양까지 온전히 도달하지 못하는 한계가 있었습니다. 이번 연구에서는 나노입자에 고분자를 코팅하는 표면개질 과정을 거침으로써 무사히 종양까지 도달할 수 있게끔 만드는 데에 성공했습니다. 실제로 우리 연구실에서 생산되는 지르코늄-89를 나노입자 안에 함유해 실험동물에 주사한 결과, 실시간 체내영상에서 그 성능을 입증할 수 있었습니다.

박정훈 실장

지르코늄-89는 영상용으로 해상도가 뛰어나고 반감기는 약 3일 정도여서 생체 내 연구에 적합합니다. 실제로 항체, 펩타이드, 나노소재 등 세계적으로 다양한 분야에서 이용이 증가하는 추세입니다. 우리 연구실에서는 국내 지르코늄-89의 수요에 대한 공급을 담당하고 있습니다. 이번 성과가 게재된 국제논문이 참고문헌이 되어 국내외 연구기관에서 지르코늄-89를 이용한 연구가 활발해지길 바랍니다.