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최수지
최수지(Suji Choi) 저자 이메일 보기
서울대학교, 기초과학연구원
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Highly conductive, stretchable, and biocompatible Ag-Au core-sheath nanowire composite for wearable and implantable bioelectronics

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

현대 과학에서 전자기기의 빠른 발달은 다양한 형태의 전자기기의 개발로도 이어지고 있습니다. 전자기기가 소형화되고, 휴대성이 높아지는 뿐만 아니라, 웨어러블 기기가 생활화되어 신체의 동작을 감지하고, 운동량을 측정하는 등 점차 생활에 더욱더 밀착되었습니다. 더욱 더 발전하여 웨어러블형태의 디바이스가 질병을 모니터링하고 치료를 할 수 있는 집약형 헬스케어 디바이스로 발전도 가능할 것입니다. 이러한 헬스케어 디바이스는 신체의 움직임에도 직접적인 영향을 받기 때문에 신체의 움직임이나 직접적으로 가해지는 휘어지거나 늘어나는 변형에도 안정적으로 성능을 띄어야 하는 점이 매우 중요합니다. 그러한 안정적인 성능은 전기의 안정적인 전달이 결정적이며 이로 인해 늘어나는 전도체에 대한 연구도 활발히 진행되고 있습니다.

저는 이러한 늘어나는 전도체를 전도성이 높고 전기적 네트워크를 형성하기에 유리한 1D형태를 띈 은나노와이어를 고무와 접목시켜 전도성 고무를 개발하는데 목표를 두었고, 물질의 개발뿐만 아니라 의료기기로서의 역할을 확인 할 수 있는 기반을 마련하고자도 노력하였습니다. 안정적으로 전기를 전달할 수 있는 전도성 고무 성능 덕분에 움직임이 많은 심장에도 적용하여 심장의 전기자극치료에 적용 될 수 있다는 점을 보여줄 수 있었습니다. 하지만 쥐심장에서는 제한적인 크기와 사람의 심장과의 생물학적 차이 때문에 연구를 진행함에 한계가 있었습니다. 미국 하버드 메디컬스쿨에 계시던 황혜진선생님의 도움으로 돼지 심장으로 실험을 할 수 있는 기회를 얻게 되었고, 저희가 개발한 전도성 고무를 대면적으로 패턴을 만들어 돼지 심장에 감싸 신호 분석을 할 수 있다는 것을 보여주는 고무적인 연구결과를 얻을 수 있었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 서울대학교 화학생물공학부 김대형교수님 연구실에서 석박통합과정과 1년간의 Post-doctoral 과정으로 연구를 하였습니다. 또한, 저희 연구실은 IBS 나노입자연구단에 소속되어 있어 연구단 단장이신 현택환교수님과 함께 긴밀한 협동연구를 통하여 좋은 연구를 많이 수행 하고있습니다. 현택환 교수님 연구실의 뛰어난 나노입자 연구기술에, 저희 연구실의 플렉서블/스트레쳐블 전자기술를 적용시켜 더욱 우수한 성능과 기능을 가진 바이오전자기기를 개발 할 수 있었습니다.

저의 이번 연구에서도 생체 친화성을 높이기 위한 골드 쉘 은 나노와이어의 합성과 더욱더 잘 늘어날 수 있는 복합체 물질을 제조하는 기술의 융합으로 이루어 낼 수 있었습니다. 또한 저희 연구실은 제가 연구한 복합체의 연구뿐만 아니라 다양한 분야에서의 플렉서블 전자기기 개발도 열심히 연구하고 있습니다. 우수한 연구시설과 연구를 향한 열정이 모여 bioelectronics, optoelectronics, 와 energy device 등등 다양한 연구분야에서 해마다 꾸준히 좋은 연구결과를 맺으며 과학발전에 기여하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

많은 대화가 있어야하고 서로 협력을 해야한다고 생각합니다. 연구기간도 길고 연구 내용도 많은 많큼 정말 많은 일을 해야했지만 함께한 공저자들이 각자의 역할을 충실하면서 서로 적극적으로 토론하고 연구하였기에 가능한 결과가 아닐까 하는 생각합니다. 한명 한명이 새로운 발견을 하고 기쁨을 나누고 그 발견에 대해서 어떻게 분석할 것인가 결론을 어떤가 대화하고 토론을 많이 하였으며 그 과정 하나하나가 결코 쉽지는 않았지만 서로 의견을 모으고 도움의 과정 끝에 멋진 결과를 이루어 낸 것이라고 느낍니다. 연구는 때로는 과감하고 용감한 시도가 있어야 했고, 때로는 신중하고 꼼꼼한 생각을 거쳐야 한다는 걸 느꼈습니다. 다들 각자의 연구스타일을 가지고 있지만, 여러 사람과 일을 하는 과정에서 저의 부족함을 느끼고 보완하고, 때로는 자신 있게 밀어붙이는 일도 필요하다는 것 또한 배우기도 하였습니다. 이러한 개인적인 배움의 과정 밖에도, 우리나라에서 뛰어난 학교 뛰어난 연구시설, 훌륭한 지도교수님들의 지도 아래이기에 또한 가능한 결과를 맺지 않았나 라는 생각에 감사함을 느끼며 지금은 제가 졸업을 하고 다른 자리에 있지만 많은 분들이 저희 연구를 알아봐주고 저희 연구실을 알아봐주기도 하여서 김대형 교수님 연구실에서 연구를 했었다는 사실에 자부심도 느낍니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

제가 생각나는 말이 꼭 이 분야에 대한 말이 아니지만, 어떠한 연구를 하고 싶은지, 많이 생각해보라고 하고싶습니다. 연구라는게 보이는 결과에 비해 뜻대로 되지않는 것이 많고, 또 의외의 방향으로 해결될 때도 있기 때문에 많은 가능성을 열어두고 연구를 하여야 한다고 생각합니다. 하지만 절대의 목표는 세워 둬야 어려운 연구가 끝을 맺을 수 있는 것 같습니다. 시작이 반이다 라는 말이 있지만, 저는 시작도 어렵지만 끝을 맺는 것도 참 어려웠기 때문입니다. 정말 힘들게 연구한 결과를 논문을 통해 소개를 하고자 하는 그 과정에는 스마트함보다는 많은 인내와 노력도 많이 필요하지 않나 싶습니다. 그렇기에 어떠한 연구를 하고자 하는 목표와 인내가 참 중요한 것 같습니다. 이 분야에 대한 코멘트를 한다면, 많은 바이오 분야의 연구가 있지만, 특히 BRIC에서 소개되는 바이오 분야와는 다르게 좀더 실질적이고 가까운 미래지향적, 공학적인 연구가 아닌가 싶습니다. 그리고 전자기기의 발전이 빠른 만큼 연구분야에서도 발전이 빠르기에 빠른 대응이 필요한 분야라고 생각이 듭니다. 이러한 측면에서, 실험이 필요한 연구가 모두 그렇지만 체력도 매우 중요하다는 말씀도 덧붙이고 싶습니다. 

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번연구에서는 전도성 고무의 전도성을 높이는데 중점을 두어 은나노와이어를 기반에 두고 금을 코팅을 함으로써 생체진화성에 개선을 하였지만, 은나노와이어의 독성은 여전히 미량 존재하기 때문에 바이오전자 기기로 이용되기 위해서는 좀더 안정성이 강화 된 물질이 필요합니다. 저희 연구실에서는 현택환교수님 연구실과 지속적으로 협력하여 순수한 골드를 이용한 전도성고무로 심장 디바이스에 활용하고자 합니다. 단순히 전기신호를 읽고 전기자극을 주는 것이 아니라 심장 질환을 완화, 치료하는 방법 또한 함께 연구 하고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

오랜 기간 끝에 좋은 연구성과를 내게 되어 많은 분들에게 감사합니다. 이번 논문뿐만 아니라 저의 박사기간동안 많은 도움을 주신 김대형교수님께 제일 먼저 감사의 뜻을 전하고 싶고, 함께 연구를 도와주신 현택환교수님과 심장 분야 연구에 많은 도움을 주신 황혜진 선생님께도 감사를 드립니다. 그리고 오랜기간동안 함께 힘든 일 이었지만 끝까지 함께 열심히 해준 동료인 한상인, 정동준 연구원에게도 정말 감사하다는 말을 전하고 싶습니다. 저는 지난 10월부터 미국 하버드 대학에 post-doctoral fellow 과정으로 진학을 하게 되었습니다. 이어지는 남은 연구도 동료 연구원들이 멋지게 해낼 것이라고 믿고있으니 기대해 주셨으면 좋겠습니다. 저도 새로운 분야에서 새로운 연구를 시작했지만 열심히 해서 좋은 연구자의 모습을 보여드리도록 노력하겠습니다.


 등록일 2018-11-22
Category: Biotechnology, Nanobio, Biochemistry
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현택환 (서울대학교)
황혜진 (연세대학교 의과대학)
황혜진 (Harvard Medical School)
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