한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
삼차원 프린팅은 타겟 물질을 적층하여 원하는 형태의 삼차원 구조체를 형성하는제조기법 입니다 . 최근에는 나노 /마이크로 스케일의 해상도와 더불어 다양한 기능성잉크를 개발하여 적용함으로서 , 고분자 기반의 시제품을 제작하는 것을 넘어 전기 ,광학 , 그리고 기계적 기능성 구조체를 제작하는 도구로서 활발히 연구되고 있습니다 . 반면 , 생명현상의 기본 요소중 하나인 펩타이드는 기능성 소재로서 이를 이용한약물전달시스템 , 바이오센싱 , 전기 /광학 소자등의 응용연구가 많은 관심을 받고 있습니다 .
소개된 연구에서는 알츠하이머의 원진단백질 (베타아밀로이드 )의 핵심 인식 서열로알려진 디펩타이드 (디페닐알라닌 (FF)) 기반의 삼차원 위변조 방조기술을 소개하고있습니다 . 위변조 방지기술은 한 해 거래되는 위변조 제품의 가치가 1.7~4.5조 미국달러 (미국특허청 , 2020)에 이를정도로 커지면서 그 중요성이 대두되고 있는데 , 현재 널리 사용되고 있는 QR 코드 등의 2D 패턴 기반의 위변조 방지기술은 제한된정보량과 낮은 보안수준으로 조작이 용이한 문제점이 있습니다 . 이에 본 연구에서는 한정된 공간에서 전달 가능한 정보량을 늘릴 수 있는 삼차원 위변조 시스템을개발하였습니다 . 먼저 FF의 자기조립 결정화현상을 제어 할 수 있는 마이크로 스케일의 삼차원 프린팅 기법을 개발하였고 , 결정화도에 따른 광학적 특성차를 이용하여 삼차원 FF 구조체에 정보를 인코딩 함으로서 기존 2차원 형태의 위변조 방지시스템의 공간적 제약을 극복하고 많은 양의 정보를 전달 할 수 있는 삼차원 위변조방지 시스템을 개발하였습니다 . 본 연구에서 개발된 물리적 성질이 선택적으로 조절 가능한 삼차원 프린팅 기술이 다양한 펩타이드 기반의 전자 /광학소자개발에 적용 될 수 있기를 희망하고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
이 연구는 박사과정 지도교수이신 홍콩대학교 기계공학과 김지태 교수 지도하에서 수행되었습니다 . 본 연구실에서는 , 적층식 제조방식에 적용이 가능한 기능성 잉크개발하고 이를 이용하여 기존 소자제작 방식으로 구현하기 어려운 삼차원 형태의전기적 /광학적 소자 개발 연구를 활발히 진행하고 있습니다 .
연구실 홈페이지: https://sites.google.com/site/kimlabhku/research?authuser=0
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
재료공학을 공부하는 공학도이면서 삼차원 프린팅 연구를 진행하는 연구원으로서 ,단순히 물질을 특정형태로 제작하는 것이 아닌 물리 /화학적 원리를 프린팅 프로세스에 접목함으로서 구조체에 기능성을 부여하여 새로운 가능성을 탐색하는 것에 보람을 느끼고 있습니다 . 또한 삼차원 프린팅 기술이 학제간 연구에 유용한 도구로서큰 의미를 갖고 있다고 생각하고 있습니다. 앞으로 생명과학/공학자 분들과 협업할기회를 가져 실질적으로 현장에 적용 가능한 바이오 기술 증진에 기여 할 수 있다면 수행하는 연구활동에 큰 자부심을 가질 수 있을 것이라 기대하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제가 누군가에게 조언 할 만한 수준이 아니기에 조심스럽지만 , 떠오르는 아이디어가 있다면 완벽하지 않더라도 주저하지 마시고 시도 해 보시는 것을 추천하고 싶습니다 . 완벽한 연구를 설계 하고 이를 수행할 수 있다면 좋겠지만 , 돌이켜 보면 박사과정 중 가장 힘들었던 시기는 시도를 배제하고 조금 더 완성된 실험을 설계하기 위해 스스로를 가두어 놓았을 때였던 것 같습니다 . 시도는 실패로 끝나더라도 과정 중에 얻은 경험과 결과는 언젠가 유용하게 쓰일 것이라 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구에서 제안된 결정화도 조절의 원리는 결정성에 따른 물리적성질을 띄는 다양한 기능성 물질의 삼차원 프린팅에 적용이 가능합니다. 현재는 개발된 결정화도조절 삼차원 프린팅 기법을 이용한 광학소자에 관한 연구를 진행하고 있고 화학/물리적 원리를 삼차원 프린팅 중 일어나는 물질전달 프로세스에 접목하여 실제 현장에서 발생하는 문제를 해결하여 사회에 기여 할 수 있는 기능성 구조체를 개발하는데 매진하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 박사과정 지도 해 주시고 이 연구를 이끌어 주신 김지태 교수님께 감사 인사를 드립니다 . 또한 연구를 마무리 할 수 있도록 도움 준 랩 동료들에게 감사인사를 전하고 싶습니다 . 마지막으로 논문을 소개할 수 있는 기회를 주신 한빛사 관계자 분들께 감사의 마음을 전합니다.
#3D printing
#Dipeptides
#Anticounterfeiting
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