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BioMEMS의 현황과 전망(BioMEMS: state-of-the-art in detection, opportunities and prospects)

전문가 제언: □ 나노기술은 나노크기(1～100nm)의 소재나 소자를 제조·응용하거나 물성을 개선하는 기술이다. 정보·바이오·환경 기술과 결합되어 기존기술의 한계를 극복하고, 새로운 기술세계를 열며, 환경문제의 근본적인 해결의 수단으로서 각광을 받는다. 이 기술의 특징은 작은 크기에 의존하므로 반응속도가 빠르고, 좁은 면적에 대용량을 저장하며, 강도가 높아진다는 것이다. 그리고 양자적 거동(quantumic behavior)에 의존하므로 물성이 획기적으로 개선된다는 것이다. 반면에 기술개발에 막대한 자금이 필요하며 고가의 첨단장비가 필요하다.

□ 나노기술은 원료물질을 나노화 하는 기술(nano-machining), 나노표면을 고르게 하는 구조적 연마술(structural refinement), 나노구조의 합성기술(forming), 나노장치를 만드는 석판인쇄술(lithography), 분자·원자를 이용해 나노구조를 조립하는 기술(assembly & growth, building block), 원자·분자를 나노장치로 직접 만드는 기술(direct structuring, direct patterning) 등으로 구성된다. 나노기술과 생의학을 결합한 기술로는 진단·치료·자체조립·분자전기·바이오친화적 재료·하이브리드 생물장치의 개발 등을 들 수 있다.

□ 나노기술을 이용한 약물의 개발로 약효전달이 빠르고 약품의 수명이 연장되며, 고가의 의약품을 완전히 흡수·사용하도록 하므로 약품의 사용량을 최소화시킨다. 약품을 50nm 이하로 분쇄하면 발암 등의 특정세포를 정확히 탐지·침투하여 암세포를 선택적으로 가열·사멸시킨다. 이러한 자기발생열을 이용한 암치료(magnetic fluid hypothermia)는 동물실험에서 이미 확인되었고, 내년부터 유럽에서 인체실험에 들어갈 전망이다. 또한 식품 포장용 비닐에 나노분말을 처리하면 살균력과 강도가 향상되어 식품을 오래 원형으로 보존할 수 있게 된다.

□ 나노 시장은 총76억불(‘03)이지만, 머지않아 11조불(’10)로 전망되며, 내년에 출현할 나노 전자소자 시장은 750억불(’14)로 성장할 것으로 전망된다. 이처럼 급속히 성장하는 나노기술의 개발은 차세대의 주력기술로 부상할 것이 확실하다.

저자: Bashir, R
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