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거미실크의 비밀

전문가 제언: ○ 실크는 다양한 절족동물에 의해 지구상에서 대량으로 생산되어 왔는데 인류는 수천 년 전부터 누에로부터 얻어지는 실크재료를 이용하여 의류는 물론 상처치료용 드레싱 재료로 널리 사용하여 왔다. 실크의 주생산원은 Bombyx mori라고 하는 누에로, 실크섬유는 수천 년 전부터 중국에서는 양잠산업을 통하여 얻어진 실크 사를 이용하여 직물 제조용 재료로 사용되었다. 그러나 Ehvc 다른 중요한 실크재료인 거미실크는 동족을 먹이로 하는 거미의 특성상 누에처럼 대량 생산이 불가능하여 대량 생산이 불가능하였으나 거미실크는 기계적이나 바이오의학적 성질이 우수하여 소량이나마 다양한 용도로 활용되어 왔다.

○ 거미줄망은 서로 다른 5가지 형의 실크로 만들어져 있으며 암거미의 경우는 알의 껍데기를 만드는 실크를 포함하여 7가지 형의 실크를 가지고 있는데 이들은 사용목적에 따라 서로 다른 기계적 특성을 가지고 있으며 사용목적에 0.02GPa로부터 1.7GPA 사이의 강도와 10%에서 500% 사이의 연신율을 가지고 있어 파단 시의 단위체적당 흡수하는 에너지로 나타내는 강인성은 어떠한 천연섬유나 인조섬유보다 크다. 또 거미실크는 신장에너지에 의한 탄성 코일의 역할을 가장 잘 유지되는 점탄성적 거동을 보이는 고분자 재료로서 누에 실크에 비해 우수한 물성을 가지고 있다.

○ 거미실크는 오랜 기간 우리 인간의 주위에서 흔히 발견되는 천연고분자 재료로 매우 우수한 특성을 지닌 섬유재료로 알려져 왔으나 대량 생산에 어려움이 있어 그 활용이 제한되어 왔다. 그러나 최근 바이오기술이 진보에 따른 유전자 조합 기술에 의해 대량으로 거미실크를 확보할 수 있는 방법이 개발되었을 뿐 아니라 거미실크의 용해성, 보관성 및 거미실크 단백질의 자기조직화 거동 등의 특이한 물성에 대한 관심이 증대되어 새로운 활용을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 조만간 다양한 모폴로지와 형태를 가지는 거미실크의 대량 생산 체제의 확립이 가능해질 것으로 기대된다.

○ 이러한 경향을 감안할 때 우리나라에서도 바이오의학용을 포함하여 거미실크 단백질의 생산과 이의 다양한 활용을 위한 학제적 산학협력 연구가 활성화되어야 할 것으로 믿는다.

저자: Lukas Eisoldt
자료유형: 학술정보