2. 날씨와 미세먼지의 상관관계? 한국지질자원연구원이 찾아냈어요! 3. 골칫거리 이산화탄소… 공업 원료로 바꾸는

과학기술로 사회문제를 풀어가는 이야기
1. 인공적으로 각막을 제조하는 기술이 개발됐어요!
2. 날씨와 미세먼지의 상관관계? 한국지질자원연구원이 찾아냈어요!
3. 골칫거리 이산화탄소… 공업 원료로 바꾸는 촉매 개발!
1. 인공적으로 각막을 제조하는 기술이 개발됐어요!
해마다 각막 이식 대기자가 증가하고 있지만 각막 기증자는 여전히 부족한 실정이에요. 전 세계적으로도 수급 불균형도 심각하고요. 그런데 지난 1일, 특허청이 주최하는 '2021 대한민국 지식재산대전'에서 이 같은 문제를 해결할 수 있는 👀인공각막 제조기술이 대통령상을 수상했어요!

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왜 개발됐을까?
장기이식관리센터에 따르면 각막 기증을 기다리는 국내 대기 환자만 수만 명👥에 이른다고 해요. 현재 해외에서 개발된 인공각막은 생체 부작용 문제로 인해 판매가 중단됐고요. 기증자의 기증 각막 없이는 수술이 불가능해 고위험군 환자들에게는 적용도 힘들었어요. 기증 각막을 이식 받기 위해서는 오랜 시간 대기해야 하는 어려움😥도 있죠.

어떤 과학기술이 적용될까?
이에 의료기기 벤처기업 티이바이오스는 염증과 같은 부작용💥 위험을 크게 줄일 수 있는 인공각막(=C-Clear)을 개발했어요. 해당 기술은 합성고분자를 이용하여 생체적합성이 뛰어나고 기증 각막 없이 순수한 인공각막만으로 난치성 질환자를 치료할 수 있어요. 기존의 인공각막과는 달리 항원-항체 반응이 일어나지 않아 면역거부반응이 적은 것이죠. 또한 원하는 규격으로 제어하기 쉬워 대량생산까지 가능해요. 

사회문제를 어떻게 해결할까?
티이바이오스의 인공각막은 영장류🐵를 대상으로 이식실험을 성공적으로 수행하여 지난 7월 식품의약품안전처로부터 혁신의료기기로 지정됐어요. 향후 상용화가 되면 기증 각막 부족 문제는 물론, 각막질환자들에게 시력 회복이라는 새로운 희망이 될 기술로 기대돼요!
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2. 날씨와 미세먼지의 상관관계? 한국지질자원연구원이 찾아냈어요!
본격적으로 시작된 겨울철, 어김없이 찾아온 미세먼지💨 때문인지 요즘 하늘과 공기가 어둡고 답답하기만 한데요. 이에 한국지질자원연구원은 강수 분석 연구와 미세먼지 포집 자료를 바탕으로 미세먼지 입자의 성분을 분석했어요. 그 결과, 날씨와 미세먼지 간의 특별한 상관관계가 존재한다는 사실이 확인됐어요.

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왜 개발됐을까?
사실 미세먼지의 발생 기원에 대한 주요 원인과 배출 책임은 명확하게 다루기 어려워요. 대기를 구성하는 다양한 입자와 성분들은 끊임없이 이동하며 물리·화학적 반응에 관여하기 때문이죠. 그럼에도 코와 기관지에 걸러지지 않고 몸속에 스며들😨 가능성이 높아 건강에 직접적인 영향을 미치는 만큼, 미세먼지 연구는 끊임없이 이뤄져야 할 중요한 분야예요. 

어떤 과학기술이 적용될까?
이에 한국지질자원연구원은 산성비💧가 온 날과 오지 않은 날의 빗물을 비교했어요. 그 결과 산성비가 내리는 날에는 알루미늄, 아연, 철 등 금속 성분의 측정값이 일반 빗물보다 더 높게 관측됐죠. 이는 화석연료 사용과 차량 배기가스 등에서 발생한 탄소산화물이 금속성분과 섞여 미세먼지 입자의 형태로 대기에 배출됐기 때문인데요. 겨울철 기온이 내려갈수록 석탄 등 화석연료의 사용이 높아짐에 따라 미세먼지를 증가시키고 대기질⛅에 영향을 미친 거예요.

사회문제를 어떻게 해결할까?
이처럼 강수, 미생물 등 미세먼지의 다양한 영향요인과의 상관관계 연구는 미세먼지 대책마련과 직결되는 중요한 연구분야인데요. 우리나라 미세먼지와 대기질 연구에 큰 힘이 되는 한국지질자원연구원은 "아이들이 맑은 공기를 마시며 맘껏 뛰놀 수 있는 안전하고 깨끗한 환경, 아름다운 지구🌏를 만드는 데 보탬이 되도록 최선을 다하겠다"고 전했어요. 
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3. 골칫거리 이산화탄소… 공업 원료로 바꾸는 촉매 개발!
전 세계가 탄소중립으로 향하는 지금, 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 유용한 자원 물질로 바꾸는 촉매 연구가 활발히 이뤄지고 있어요. 이에 울산과학기술원(UNIST)은 성균관대, 대구경북과학기술원(DGIST)과 힘🤝을 합친 공동 연구 끝에 기존 촉매보다 활성도와 효율을 높인 고성능 주석 산화물 촉매 개발에 성공했어요!

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왜 개발됐을까?
이산화탄소에 전기를 가해 고부가가치의 화합물 또는 연료를 바꾸는 기술이 최근 주목🧐받고 있잖아요. 신재생에너지 전력을 이용해 이산화탄소를 고부가가치 물질로 변환한다면 환경과 에너지 모두를 해결할 수 있거든요. 하지만 이러한 기술이 경쟁력을 갖추려면 값싸고💰 성능 좋은 촉매*가 필요하죠.
* 촉매는 반응에 소모되는 전기에너지를 줄이는 물질로 주로 귀금속이 쓰여요.

어떤 과학기술이 적용될까?
이에 울산과학기술원은 값싼 비귀금속 주석(Sn) 기반 촉매를 고성능 개미산* 생산 촉매로 탈바꿈시켰어요.  우선 새롭게 개발된 촉매는 기존 상용 주석 산화물 소재와 비교하여 에너지소모(과전압)가 적고 개미산의 생산 속도는 19배 이상 향상📈됐어요. 값은 싸지만 반응속도가 느리고 반응 부산물 생성도 많아 전기에너지가 낭비됐던 기존 촉매의 여러 문제를 해결한 거예요.  
* 개미산은 식품, 가죽처리, 제약 산업에 쓰이며 최근 연료전지 연료와 수소저장체로 주목받는 물질이에요.

사회문제를 어떻게 해결할까?  
탄소중립으로 나아가기🏃‍♂️ 위한 또 하나의 길을 만든 울산과학기술연구원의 고성능 개미산 생산 촉매! 울산과학기술연구원은 고부가 개미산의 생산 속도와 선택성을 획기적으로 증가시킬 수 있는 이번 연구를 통해 "다양한 전기화학 촉매 연구 분야로 확장이 가능해 의의가 크다"고 말했어요. 

이번 주 간단 이슈 💬
빛으로 뇌 기능이나 행동을 자유자재로 조절하는 광유전학 기술(=옵토-브이트랩)을 기초과학연구원에서 개발했어요. 이번 기술은 소낭의 신호전달물질 분비를 직접 제어하여 뇌 활성을 자유롭게 조절하고요. 연구진은 실험을 통해 뇌세포 신호전달뿐만 아니라 기억·감정·행동도 조절 가능하다고 밝혔어요. 

한국연구재단이 혈관-뇌 장벽을 구성하는 3종 세포(뇌혈관세포, 성상교세포, 혈관주위세포)를 3차원상으로 공배양하여 실제 혈관-뇌 장벽과 비슷한 플랫폼을 개발했어요. 이번 기술은 향후 환자 유래의 뇌 암세포를 이용하여 환자의 약물 저항성을 확인하고, 맞춤형 약물 후보군 발굴 등에 활용돼요. 

기센(Giessen) 대학이 산호초를 만드는 산호가 미세 플라스틱 입자를 흡수하여 조직과 골격에 내장시킨다는 것을 밝혔어요. 연구에 따르면 전 세계 산호초가 바다 속 미세 플라스틱의 1%를 제거할 수 있고요. 그러나 미세 플라스틱이 계속 늘어나면 멸종 위기에 처한 산호초에 추가적인 위협이 될 수 있어요.

고용노동부가 디지털·신기술 훈련정보를 한 번에 제공하는 K-디지털 아카데미를 공식 신설해요. 이번 서비스는 훈련을 받고 취업할 수 있는 분야별 직업정보와 채용정보도 함께 찾아볼 수 있고요. 이를 통해 디지털·신기술 훈련정보에 대한 훈련생들의 갈증이 해소될 거예요. 
이 밖에도 사회문제 관련 이슈 103건을 더 준비했어요!

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