우리얘기

요즘 일본에서는 지난 봄 후쿠시마 원전 폭발 사고의 영향으로 올해 추수하는 햅쌀이 방사선에 오염됐을지 모른다는 불안감이 퍼지면서 오히려 작년에 수확한 재고 쌀 가격이 급등하고 있다고 합니다.

쌀 판매상에서는 작년에 생산된 쌀을 사려는 소비자들이 몰리면서 품귀현상마저 빚어지고 있습니다.

방사능에 오염된 농식품이 일본 내에서 이미 유통되고 있는 것으로 확인되면서, 식품에 대한 국민적 불안감이 커지고 있기 때문입니다.

이런 가운데 최근 KRISS(한국표준과학연구원) 방사선표준센터 이상한 박사팀이 세계 최초로  우리의 주식인 쌀의 방사능 오염도를 정확히 측정할 수 있는 환경 방사능 측정용 쌀 인증 표준물질 개발에 성공했습니다. 

방사화학분석법을 이용한 쌀 표준물질 제작과정

현재 연구팀은 쌀 인증표준물질 외에도 우라늄동위원소측정용 지하수 인증표준물질 개발을 완료해 산업체에 공급하였고, 토양을 이용한 방사능 측정용 인증표준물질도 개발 완료 단계에 있습니다.

또한 후쿠시마원전사고로 인해 해양에 방출된 세슘-137(Cs-137)과 스트론튬-90(Sr-90) 측정결과의 신뢰성확보를 위해 해수를 이용한 인증표준물질 및 수입식품 등에 포함된 방사능측정결과의 신뢰성확보를 위한 인증표준물질의 개발도 진행 중입니다.

연구팀은 개발한 환경방사능 인증표준물질을 국립농산물품질관리원, 원자력발전소를 포함한 산업체, 학교, 연구·시험기관 등에 공급해 방사능 측정 품질시스템 확립과 방사능표준을 유지할 수 있도록 할 예정입니다. 

알파입자분광분석장치를 이용해 핵종 측정 및 분광분석

KRISS(한국표준과학연구원)가 대기환경표준센터 김진석 박사(52)와 바이오임상표준센터 박상열 박사(50), 뇌인지측정연구단 이용호 박사(49) 등 3명을 영년직 연구원으로 선정했습니다. 

박상열 박사

김진석 박사

이용호 박사

박상열 박사는 초저농도의 DNA를 정확히 정량할 수 있는 방법을 세계 최초로 확보했고, 또한 이를 활용해 유전자변형농산물 및 유전자 치료 등에 널리 활용되는 플라스미드 DNA 정량화에 필수요소인 인증표준물질을 개발하는데 큰 역할을 했습니다.

이용호 박사는 세계 최고 성능의 심자도 측정 시스템을 개발해 이를 독일에 기술이전하고, 또한 차세대 뇌기능 연구에 필요한 뇌자도 측정장치를 개발하는 등 국내 생체자기 측정기술 개발 및 기반 확립에 주도적인 역할을 수행해 오고 있다.

영년직 연구원은 탁월한 연구성과를 낸 우수 연구원에게 정년까지 안정적인 연구활동을 할 수 있도록 보장하는 제도입니다.

반도체 공정에 사용되는 장비 내부는 진공상태입니다.

반도체 소재가 화학적으로 산소와 결합할 경우 산화되거나 성질이 변할 수 있고, 또 작은 티끌이 치명적인 오류를 발생시킬 수 있기 때문입니다.

그런데 기존의 반도체, 디스플레이 등 광학기를 사용하는 산업체에서는 광학기 내부 윈도우에 묻어 있는 오염물질을 쉽게 제거하지 못해 어려움을 겪어왔습니다.

일반적으로 오염입자를 측정하기 위해서는 장치 외부에서 레이저를 주사하고 윈도우에 투과해 오염물질의 양과 크기를 측정하게 됩니다.

하지만 윈도우가 오염될 경우, 레이저가 윈도우를 통해 일정하게 드나들 수 없어 입자에 대한 정확한 측정이 불가능해집니다.

개발한 오염방지모듈이 부착된 오염입자 측정장치를 평가하는 모습

강상우 박사

또한 장비의 국산화를 통해 국내 산업체가 기존 장치에 맞게 변형이 가능하고, 수리나 교정 시에도 외산장비에 비해 시간적, 경제적 비용을 크게 줄일 수 있게 됐습니다.

연구팀은 진공상태에서 초음파를 이용해 장비 내부에 퍼져있는 입자의 위치를 제어함으로써 측정효율을 향상시켰습니다.

또한 선택적으로 입자의 거동을 제어해 특정위치에 집속된 입자크기를 측정할 수 있어, 입자의 제어목적과 환경, 조건에 따라 적합한 방법을 제시했습니다.

연구팀은 진공장치의 윈도우에 개발한 오염방지 모듈을 장착해 오염물질이 부착되지 않고, 부착된 오염물질 또한 쉽게 제거되어 레이저 투과율이 완벽하게 유지되는 것을 확인했습니다.

이에 따라 진공장비 내 오염물질로 인해 광학장비의 클리닝 주기보다 센서의 윈도우 교체 주기가 짧아 센서 교체를 위해 산업체의 생산라인 가동을 중지하는 사태를 상당부분 방지할 수 있게 됐습니다.

연구팀은 관련 기술을 반도체나 디스플레이 업체 등 광학 센서를 사용하는 업체에 기술이전 할 계획입니다.

또한 개발한 윈도우 오염방지 모듈이나 집속모듈 크기를 더욱 작게 만들어 장치설치에 대한 제약을 줄이고, 초음파의 전달 효율을 극대화 할 수 있는 기술 개발도 추진할 예정입니다.

셀레늄(Se)은 주기율표 16족 4주기에 속하는 산소족 원소의 하나로, 상온에서 고체상태(녹는점 221℃, 끓는점 685℃)로 존재합니다.

셀레늄은 철, 칼슘, 아연과 같은 무기질의 일종으로 곡물이나 견과류, 생선, 육류 등에 함유되어 있는데요.

셀레늄이 결핍되면 간 장애와 근무력증, 조로, 심장질환과 인체 면역력 저하 등의 증상이 발생하고, 오랫동안 많은 량이 결핍되면 특히 소화기관이나 배설기관에 암이 생기는 것으로 알려지고 있습니다.

이처럼 셀레늄이 항암과, 항노화, 면역체계 강화 등 건강에 좋다고 알려지면서 셀레늄이 함유된 건강보조식품을 찾는 사람들도 늘고 있는데요.

그러나 셀레늄을 과다 섭취할 경우에는 독성이 발현돼 심혈관계 이상이나 피부질환, 탈모 등의 부작용이 발생할 수 있습니다.

구체적으로는 숨을 쉴 대 마늘 냄새가 나고, 탈모 현상과 현기증, 피로와 초조감, 손톱과 발톱의 변화, 복부 통증, 설사 등인데요.

여기에 발진이나 간경변도 생길 수 있으며, 장기 과잉 복용은 콜레스테롤 증가와 암 발생도 유발할 수 있습니다.

따라서 권장량에 따른 정확한 양을 섭취하는 것이 무엇보다 중요하고, 이를 위해서는 식품에 함유된 셀레늄을 정확히 측정해야 합니다.

김인중 박사

연구팀은 셀레늄을 측정하려는 시료에 중성자를 쬐고 여기서 나오는 특성 감마선을 측정해 셀레늄의 함량을 결정하는 중성자 방사화 분석법을 이용했습니다.

이 기술은 시료에 대한 전처리 과정이 불필요해 시료의 오염이나 손실 우려가 없는 방법입니다.

또한 방사화 분석법 특성상 시료 중 존재하는 셀레늄의 형태에 무관하게 정확한 양의 측정이 가능하고, 시료에 섞여 있는 다른 원소들이 주는 영향도 적은데요.

특히 셀레늄에 대한 감도가 높고, 필요한 경우 시료 내 포함된 다른 원소들도 동시에 분석이 가능합니다.

김인중 박사는 이번에 개발한 측정표준기술이 선진표준기관과의 국제비교를 통해 세계 수준의 인증표준물질을 국내에 자체 보급하는데 일조할 것으로 기대하고 있습니다.

연구팀은 개발한 분석법을 바탕으로 셀레늄 외에 비소, 나트륨, 망간, 알루미늄 등의 단일동위원소에 대한 최상위측정법을 개발하고 있습니다.

시료의 성분분석을 위해 감마선 분광기에 시료를 장착하는 모습

용 어 설 명  동위원소 : 원자번호(양성자의 수)가 같아 화학적 성질은 동일하나 질량수(양성자와 중성자의 수)가 서로 다른 것 최상위측정법 : 측정학 최고 수준의 측정법 인증표준물질 : 특정 성분의 함량과 불확도가 유효한 절차에 의해 주어진 표준물질로 기기의 검정이나 측정의 품질 관리에 사용된다.

이

남승훈 박사

처럼 고성능 방탄복과 항공우주 분야 등 첨단산업 소재로 사용되는 탄소나노튜브 실을 만드는 기술이 KRISS(한국표준과학연구원) 재료측정표준센터 남승훈 박사 연구팀에 의해 개발됐습니다.

탄소나노튜브 실

진공 속에서 전계방출 시 변화하는 탄소나노튜브 실 끝의 모양 변화

전계방출(Field emission)
: 금속의 표면에 강전계를 가했을 때 상온에서 생기는 전자 방출 현상.

탄소나노튜브 실의 전계방출 실험 장면

KRISS(한국표준과학연구원)이 연구성과인 연구-기술 상품을 효과적으로 보급하기 위해 '표준성과한마당(e-shop)' 홈페이지(http://eshop.kriss.re.kr)를 오픈했습니다.

KRISS 연구성과 확산 쇼핑몰인 표준성과한마당 홈페이지는 KRISS의 연구-기술 상품을 고객이 한 자리에서 쉽고 편하게 확인하고, 이를 사고팔 수 있도록 꾸며졌습니다.

여기에서는 KRISS가 제공하는 교정, 시험, 인증표준물질(CRM) 등 고객이 원하는 최신 연구-기술 상품을 플래시 방식으로 보고 고를 수 있습니다.

대표상품을 클릭할 경우 바로 해당 서비스로 이동하여 손쉽게 원하는 서비스를 이용할 수 있으며, 이력내용 및 진행 상황 조회도 가능합니다.

이 밖에도 KRISS에서 제공하고 있는 정밀측정교육 서비스, 기술이전 및 기술자문, 국가참조표준정보(SRD) 등도 이용할 수 있습니다.

KRISS(한국표준과학연구원)는 '이달의 KRISS인상'으로 안전측정센터 이대수 박사(42)를 선정했습니다.

이대수 박사는 테라헤르츠 펄스파의 1초 당 발생횟수를 주기적으로 변화시키는 방법을 활용해 기존 기술보다 측정 속도가 50배 이상 빠른 고속 테라헤르츠 분광 기술 개발했습니다.

이 기술은 공항, 항만 등 현장에서 폭발물 등 위해물질을 실시간으로 검출할 수 있습니다.

또한 이를 활용해 물건의 성분이나 내부 구조를 비파괴적으로 손쉽게 검사할 수도 있습니다. 
 
앞으로 연구팀은 폭발물이나 독극물, 마약 등 위해물질에 대한 테라헤르츠 스펙트럼 데이터베이스를 구축할 계획이며, 이 물질 정보는 공공시설 등에서 실제 위해물질 검색 시 판별기준으로 활용할 전망입니다.

또 개발한 고속 분광기술을 이용하여 향후 고속 3차원 비파괴검사 기술도 개발할 계획입니다.

나노물질에 대한 안전성과 성능 향상기술, 나노바이오 융합을 통한 의료이미징 기술 등 나노 및 나노바이오 측정기술 개발 현황을 소개하고 국제적 이슈를 공유할 수 있는 자리가 마련됐습니다.

KRISS(한국표준과학연구원)은 23일부터 이틀간 대덕 본원에서 ‘나노 및 나노바이오 소재 특성평가’를 주제로 하는 제24차 국제과학기술센터(ISTC) 한국 워크숍을 개최했습니다.

이번 ISTC 한국 워크숍은 러시아와 구 소련권 국가의 과학기술을 국내에 소개하고, 지역 산업계와 연구기관 등과 파트너십을 구축해 과학기술을 이전하는 것을 목적으로 합니다.

ISTC는 구 소련의 대량살상무기와 이곳에 종사하던 과학자들이 관련기술의 제3세계 유출을 방지하기 위해 미, 일, 러, EU 등의 출연으로 1992년 설립된 국제기구이며, 우리나라는 지난 1998년 가입했습니다.

이번 워크숍에서는 러시아 과학기술자 10명과 KRISS 연구원 4명 등 총 14명의 나노기술 분야 전문가가 나노 및 나노바이오 소재 분야의 측정 평가 기술에 대해 주제발표와 전문가 모임을 가졌습니다.

주요 프로그램으로는 러시아 국립과학표준센터 가르릴렌코 발레리 박사의 '나노기술에서의 측정과 표준', 러시아 기술 규제 및 도량 연방 기관 코르니브 드미트리 박사의 '나노미터 영역의 SI 단위 소급성', 러시아 연방정부 과학연구소 타우빈 미카일 박사의 '나노물질 구조연구', 러시아 바이러스 및 바이오 테크놀로지 정부연구센터 다닐렌코 엘레나 박사의 '나노물질과 안전성' 등에 대한 주제발표가 진행됏습니다.

또 우리나라에서는 호서대 유일재 교수의 '나노물질의 위험성 평가', KRISS 이태걸 박사의 '바이오메디컬 응용과 나노 안전성을 위한 무표지 나노물질 질량 이미징' 등을 발표했습니다.