"장기모사칩 제작 한계 극복" 고승환 서울대 교수, 11월 과학기술인상 수상

투명 실리콘 '미세패터닝' 기술 개발...제작에 시간·비용 많이 필요한 '몰딩' 대안

고승환 서울대학교 기계공학부 교수 [사진=과학기술정보통신부]

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 '이달의 과학기술인상' 11월 수상자로 고승환 서울대학교 기계공학부 교수를 선정했다고 2일 밝혔다.

이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 상이다.

과기정통부와 연구재단은 고승환 교수가 기존의 장기모사칩 제작 공정의 한계를 극복하고, 시간과 비용을 크게 절감할 수 있는 투명 실리콘 미세패터닝(1mm 이하의 초소형 구조체) 기술을 개발한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다.

장기모사칩이란 인체 장기의 생리학적 특성을 재현하는 칩으로, 신약 개발의 중요한 기술로 떠오르고 있다. 기존 장기모사칩 제작은 준비된 틀에 실리콘 기반의 투명 탄성체(PDMS)를 부어 굳게하는 '몰딩방식'이다. 제작에 시간과 비용이 많이 필요해 이를 대체할 '레이저 직접 가공법'이 대안으로 연구되고 있다.
 

고승환 교수 연구팀은 틀이 필요 없고 즉석에서 가공형상을 바꿀 수 있는 '레이저 직접 가공법'을 개선해 높은 표면가공과 정밀도를 갖는 3차원 미세패터닝 제작 기술을 세계 최초로 개발했다.

연구팀은 불투명한 PDMS가 투명한 PDMS보다 효과적으로 레이저를 흡수해 열분해 반응이 유도될 수 있다는 점에 주목하고, 이 열분해 연쇄반응 현상을 이용해 3D 프린터처럼 원하는 모양을 쉽고 간단하게 만들 수 있는 PDMS 가공법을 개발했다.

새로운 PDMS 가공법을 통해 기존의 제작 방식으로 만들기 어려웠던 다양한 장기모사칩을 생산하는 등 다양한 바이오 디바이스에 적용할 수 있게 됐다는 평가를 받았다. 해당 연구성과는 2021년 1월 국제학술지 '네이처 머티리얼스'에 게재됐다.

고승환 교수는 "이번 과학기술인상 수상으로 연구결과를 인정받아 연구자로서 자부심을 느끼며 앞으로 더욱 열심히 연구에 매진하겠다"고 수상소감을 밝혔다.