생체근육을 모사한 디지털 나노구동기가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

과학기술부 창의적연구진흥사업단인 디지털나노구동연구단(단장 KAIST 조영호 교수)은 극미세 생체근육의 구조와 동작원리를 응용해 새로운 정보매체인 극미세광신호 및 바이오 물질정보를 나노미터 수준으로 제어할 수 있는 새로운 형태의 디지털근육칩(나노구동기)을 개발했다고 23일 밝혔다.

이번에 개발된 디지털 나노구동기는 생체근육의 구조와 구동원리를 공학적으로 변형 모방(모사)한 것으로, 근육의 생물학적 구동기를 정전기를 이용한 디지털 구동기로 대체하고 근육다발 대신 기계적인 비선형 변조기를 사용함으로써 나노미터 정도의 정교한 운동을 발생시킬 수 있도록 설계됐다.

디지털 나노구동기는 특히 실리콘 미세가공기술로 제작돼 전체크기(1.2mmX1.2mm)가 쌀알 크기보다 작고 인간 염색체 4가닥에 해당하는 약 5.46 마이크로미터의 운동범위 내에서 DNA 6가닥에 해당하는 12.4 나노미터 정확도를 가지는 움직임을 초당 7,200회 연속적으로 발생시켜 극미세 광신호 및 바이오 물질정보를 정확하게 조작·제어할 수 있다.

연구단은 "디지털 나노구동기는 극소형이면서도 광자의 저손실, 고정도 제어가 필요한 고속 광통신기, 고밀도 광저장기, 고화질 디스플레이 등 차세대 정보산업 뿐만 아니라 최첨단 바이오·의료산업, 나노제조산업 등 미래 고부가가치 산업분야에 폭넓게 응용될 수 있는 핵심부품"이라고 설명했다.

디지털나노구동연구단은 나노구동기와 함께 나노미터 이하의 움직임을 감지할 수 있는 고성능 나노감지기도 개발했다.

연구단에 따르면 이번에 개발된 나노감지기는 광부품의 초정밀 조립과 위치검출, 고집적 나노저장기의 위치제어, 분자단위의 나노물질 합성과 DNA 등 나노바이오 물질의 구조분석 등에 응용이 가능하다.

▲용어설명
1 마이크로미터=100만분 1 미터
1 나노미터=10억분의 1미터