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인하대, 바다거북 따개비로 이동경로 복원 및 벌레 섭취 분해 '친환경 전...
2026. 07. 07. 오전 01:49
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바다거북에 붙은 따개비로 이동경로 복원 성공
GIST 연구팀, 벌레가 먹어 분해할 수 있는 친환경 전자소자 개발
연구 개념도(따개비 껍데기에 기록된 환경정보를 이용한 이동경로 복원 과정).(사진제공=인하대학교)
□ 바다거북에 붙은 따개비로 이동경로 복원 성공
컨슈머타임스=안성렬 기자 | 광범위한 해역을 이동하는 바다거북의 경로를 추적하는 일은 그간 기술적·비용적 한계로 큰 난제였다. 위성추적장치 부착이 어렵고 직접 관찰도 쉽지 않기 때문이다.
인하대학교 김태원 해양과학과 교수 연구팀이 이러한 한계를 극복할 새로운 연구 기법을 제시해 학계의 주목을 받고 있다.
연구팀은 바다거북 등갑에 기생하는 '거북따개비(Chelonibia testudinaria)'의 껍데기에 주목했다. 따개비는 성장 과정에서 당시 해수의 수온과 염분 등 환경 정보를 나이테처럼 층층이 저장하는 특성이 있다.
연구팀은 제주도에서 좌초된 붉은바다거북에 부착된 따개비를 초고해상도 안정동위원소 분석기법(SIMS)으로 분석해 이동 기록을 복원하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.
연구팀은 동아시아 해역 환경에 맞게 보정한 따개비 성장곡선과 산소·탄소 안정동위원소 변화를 대조했다.
그 결과 해당 바다거북이 약 1년 6개월 동안 대만해협과 필리핀 해역, 류큐 열도를 거쳐 제주도 인근으로 이동해 최종적으로 좌초했다는 결론을 도출했다.
같은 방식을 적용해 붉은바다거북은 필리핀-제주 장거리 이동을, 매부리바다거북은 류큐 열도 북상 경로를 반복함을 밝혀냈다.
이번 성과는 해양환경 분야 국제학술지 'Marine Environmental Research'에 게재됐다.
조경식 연구원(제1저자)은 "따개비 껍데기에 기록된 정보를 활용하면 위성추적 없이도 처음 발견된 바다거북의 경로를 재구성할 수 있다"고 설명했다.
특히 국내처럼 바다거북 산란지가 없어 좌초나 혼획된 개체 확보가 주를 이루는 환경에서 이번 기술은 보전 정책 수립의 핵심 자료로 활용될 전망이다.
연구 책임자인 인하대학교 김태원 교수는 "향후 미량원소 분석 등과 결합하면 대형 해양동물의 이동 생태 연구 수준이 한 단계 도약할 것"이라며 기대감을 표했다.
□ GIST 연구팀, 벌레가 먹어 분해할 수 있는 친환경 전자소자 개발
유기 전기화학 트랜지스터(OECT) 구성요소. 벌레가 섭취할 수 있는 OECT 소자의 구조 및 각 소재의 구성성분을 나타낸다. 수계에서 안정적으로 사용가능한 소수성 처리된 가교 종이기판(왼쪽) 위에, 멍게 셀룰로오스 유래 바인더 함유 금속전극 및 PEDOT:PSS/MMT 전기화학 활성층(오른쪽) 소재가 이용되었다.(사진제공=인하대학교)
환경 모니터링과 헬스케어 등 분야에서 저비용 전자소자 수요가 급증하는 가운데 인하대학교와 광주과학기술원(GIST) 공동 연구팀이 폐기 문제까지 해결할 수 있는 '먹는 전자소자'를 개발했다.
6일 인하대는 심봉섭 화학공학과 교수와 GIST 윤명한 신소재공학과 교수 공동 연구팀은 벌레에 의해 완전히 분해되는 친환경 유기 전기화학 트랜지스터(OECT)를 제작하는 데 성공했다.
최근 널리 쓰이는 OECT는 전해질 내 이온 이동을 이용해 미세한 전기신호를 증폭하는 센서형 소자다. 하지만 넓은 영역에 다량으로 배치되는 특성상 사용 후 발생하는 전자폐기물 처리가 환경적 과제로 지목돼 왔다.
연구팀은 이 문제를 해결하고자 자연계 점토 광물인 '몬모릴로나이트(MMT)'를 핵심 소재로 활용했다. 전기가 흐르는 고분자 소재인 'PEDOT:PSS'와 MMT를 혼합해 소자를 구성함으로써 전기적 기능은 유지하면서도 생명체가 섭취할 수 있는 구조를 완성한 것이다. 아울러 종이 기판의 습기 취약성을 보완하기 위해 표면 처리 공정을 거쳐 내구성도 강화했다.
실제 성능 검증을 위해 연구팀은 '슈퍼웜'을 활용한 섭취 실험을 진행했다. 결과는 성공적이었다. 슈퍼웜은 3cm×3cm 크기의 소자 전체를 약 1주일 만에 모두 섭취했으며 90% 이상의 높은 생존율을 보였다. 특히 배설물 분석을 통해 소자 구성 물질이 화학적으로 분해되었음을 확인했다.
심봉섭 인하대 교수는 "기존 연구들이 소재 단위의 섭취 가능성 확인에 그쳤다면 이번 성과는 실제 작동 가능한 소자 단위에서도 벌레를 통한 처리가 가능함을 증명했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다.
이번 연구 성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 'Polymer Science & Technology' 게재가 확정됐다.
인하대 홍영범 박사과정생과 GIST 나현준 박사과정생, 조일영·이다영 박사가 제1저자로 참여한 이번 프로젝트는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 등의 연구 지원을 받아 수행됐다.
GIST 연구팀, 벌레가 먹어 분해할 수 있는 친환경 전자소자 개발
연구 개념도(따개비 껍데기에 기록된 환경정보를 이용한 이동경로 복원 과정).(사진제공=인하대학교)
□ 바다거북에 붙은 따개비로 이동경로 복원 성공
컨슈머타임스=안성렬 기자 | 광범위한 해역을 이동하는 바다거북의 경로를 추적하는 일은 그간 기술적·비용적 한계로 큰 난제였다. 위성추적장치 부착이 어렵고 직접 관찰도 쉽지 않기 때문이다.
인하대학교 김태원 해양과학과 교수 연구팀이 이러한 한계를 극복할 새로운 연구 기법을 제시해 학계의 주목을 받고 있다.
연구팀은 바다거북 등갑에 기생하는 '거북따개비(Chelonibia testudinaria)'의 껍데기에 주목했다. 따개비는 성장 과정에서 당시 해수의 수온과 염분 등 환경 정보를 나이테처럼 층층이 저장하는 특성이 있다.
연구팀은 제주도에서 좌초된 붉은바다거북에 부착된 따개비를 초고해상도 안정동위원소 분석기법(SIMS)으로 분석해 이동 기록을 복원하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.
연구팀은 동아시아 해역 환경에 맞게 보정한 따개비 성장곡선과 산소·탄소 안정동위원소 변화를 대조했다.
그 결과 해당 바다거북이 약 1년 6개월 동안 대만해협과 필리핀 해역, 류큐 열도를 거쳐 제주도 인근으로 이동해 최종적으로 좌초했다는 결론을 도출했다.
같은 방식을 적용해 붉은바다거북은 필리핀-제주 장거리 이동을, 매부리바다거북은 류큐 열도 북상 경로를 반복함을 밝혀냈다.
이번 성과는 해양환경 분야 국제학술지 'Marine Environmental Research'에 게재됐다.
조경식 연구원(제1저자)은 "따개비 껍데기에 기록된 정보를 활용하면 위성추적 없이도 처음 발견된 바다거북의 경로를 재구성할 수 있다"고 설명했다.
특히 국내처럼 바다거북 산란지가 없어 좌초나 혼획된 개체 확보가 주를 이루는 환경에서 이번 기술은 보전 정책 수립의 핵심 자료로 활용될 전망이다.
연구 책임자인 인하대학교 김태원 교수는 "향후 미량원소 분석 등과 결합하면 대형 해양동물의 이동 생태 연구 수준이 한 단계 도약할 것"이라며 기대감을 표했다.
□ GIST 연구팀, 벌레가 먹어 분해할 수 있는 친환경 전자소자 개발
유기 전기화학 트랜지스터(OECT) 구성요소. 벌레가 섭취할 수 있는 OECT 소자의 구조 및 각 소재의 구성성분을 나타낸다. 수계에서 안정적으로 사용가능한 소수성 처리된 가교 종이기판(왼쪽) 위에, 멍게 셀룰로오스 유래 바인더 함유 금속전극 및 PEDOT:PSS/MMT 전기화학 활성층(오른쪽) 소재가 이용되었다.(사진제공=인하대학교)
환경 모니터링과 헬스케어 등 분야에서 저비용 전자소자 수요가 급증하는 가운데 인하대학교와 광주과학기술원(GIST) 공동 연구팀이 폐기 문제까지 해결할 수 있는 '먹는 전자소자'를 개발했다.
6일 인하대는 심봉섭 화학공학과 교수와 GIST 윤명한 신소재공학과 교수 공동 연구팀은 벌레에 의해 완전히 분해되는 친환경 유기 전기화학 트랜지스터(OECT)를 제작하는 데 성공했다.
최근 널리 쓰이는 OECT는 전해질 내 이온 이동을 이용해 미세한 전기신호를 증폭하는 센서형 소자다. 하지만 넓은 영역에 다량으로 배치되는 특성상 사용 후 발생하는 전자폐기물 처리가 환경적 과제로 지목돼 왔다.
연구팀은 이 문제를 해결하고자 자연계 점토 광물인 '몬모릴로나이트(MMT)'를 핵심 소재로 활용했다. 전기가 흐르는 고분자 소재인 'PEDOT:PSS'와 MMT를 혼합해 소자를 구성함으로써 전기적 기능은 유지하면서도 생명체가 섭취할 수 있는 구조를 완성한 것이다. 아울러 종이 기판의 습기 취약성을 보완하기 위해 표면 처리 공정을 거쳐 내구성도 강화했다.
실제 성능 검증을 위해 연구팀은 '슈퍼웜'을 활용한 섭취 실험을 진행했다. 결과는 성공적이었다. 슈퍼웜은 3cm×3cm 크기의 소자 전체를 약 1주일 만에 모두 섭취했으며 90% 이상의 높은 생존율을 보였다. 특히 배설물 분석을 통해 소자 구성 물질이 화학적으로 분해되었음을 확인했다.
심봉섭 인하대 교수는 "기존 연구들이 소재 단위의 섭취 가능성 확인에 그쳤다면 이번 성과는 실제 작동 가능한 소자 단위에서도 벌레를 통한 처리가 가능함을 증명했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다.
이번 연구 성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 'Polymer Science & Technology' 게재가 확정됐다.
인하대 홍영범 박사과정생과 GIST 나현준 박사과정생, 조일영·이다영 박사가 제1저자로 참여한 이번 프로젝트는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 등의 연구 지원을 받아 수행됐다.
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