강주헌 유니스트(UNIST) 생명과학부 교수가 영국왕립학회가 발간하는 ‘랩온어칩’ 저널의 촉망받는 연구자로 선정됐다. 강 교수는 자성 나노 물질을 이용한 진단과 치료에 필요한 관련 기술을 내놓았다. 이를 응용하면 금속에 의한 수질오염도, 생체유체 내 자성 물질 잔류 여부 측정이 가능하다.

영국왕립학회에서 발간하는 저널인 랩온어칩(Lab on a chip)은 11일 강 교수가 ‘이머징 인베스티게이터(Emerging Investigator)’로 선정됐다고 소개했다. ‘이머징 인베스티케이터’는 박사학위 수여 10년 이내의 독립적 연구를 수행하는 전도유망한 신진연구자 중 우수한 성과를 이룬 사람에게 수여된다.

강 교수팀은 이번 발표를 통해 미세유체 제어 기술을 기반으로 자기적 성질을 띠는 용액의 자화율을 쉽고 정확하게 측정하는 기술을 개발했다고 발표했다. 강 교수는 “최근 자성을 띠는 나노 물질이 다양한 질병 진단이나 약물 전달, 혈액에서 병원성 물질 제거 등에 폭넓게 활용되고 있다”며 “체내에 주입된 용액의 자화율을 쉽고 싸게 측정하는 기술은 자성 나노 물질을 이용한 진단과 치료 기술개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다.

자화율은 외부에서 자기장이 주어졌을 때 물질 내부의 구성요소가 N극과 S극으로 나뉘는 정도를 나타내는 값이다. 어떤 구성요소로 이뤄졌는지에 따라 값이 달라진다. 자화율을 측정하면 불순물 여부나 환경오염 정도도 알아낼 수 있다.

자화율 측정 장비인 초전도 양자간섭계(SQUID) 등은 초고가이다. 이런 기술을 써도 자성 용액의 농도가 낮으면 정확한 측정이 어려웠다. 이 같은 단점을 강 교수팀은 뛰어넘었다. 강 교수팀은 미량의 용액을 흘릴 수 있는 ‘미세유체 칩(Chip)’에 강화된 영구자석들을 배치한 채널을 만들었다. 그런 다음 자성을 띠는 용액이 섞여 있는 반자성 폴리스티렌 (Polystyrene) 입자들의 움직임을 관찰해 용액의 자화율을 알아냈다.

연구팀은 실제 자기공명영상(MRI) 조영제로 쓰이는 나노 자성 입자(SPIONs) 용액과 MRI 조영제(Gd-DTPA) 용액의 자화율을 여러 농도 조건에서 정확히 측정해냈다. 이는 기존 초전도 양자간섭계(SQUID)를 이용한 방법으로는 측정하기 어려운 낮은 농도에서도 자성 용액의 자화율을 측정할 수 있음을 보여준 것이다.

연구에 함께 참여한 장봉환 UNIST 생명과학부 연구원은 “저비용으로 구축할 수 있으며 휴대성을 갖추고 있어 자성 용액의 자화율을 측정하는 다양한 분야에 응용 가능할 것”이라고 전했다.

이번 연구는 영국왕립학회에서 발간하는 ‘랩온어칩(Lab on a chip)’ 7월 7일 자(논문명: Measuring magnetic susceptibility of subtle paramagnetic solution using diamagnetic repulsion of polymer microparticles)로 출판됐다.