김성진 건국대 교수팀, 물만으로도 작동하는 유체기계 개발
김성진 건국대 교수팀, 물만으로도 작동하는 유체기계 개발
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미세 유체제어를 이용한 나노바이오 연구, 유연로봇 기술에 적용 가능
리정림 연구원, 김성진 교수(왼쪽부터)
리정림 연구원, 김성진 교수(왼쪽부터)

[한국대학신문 신지원 기자] 건국대학교(총장 민상기)는 김성진 기계공학부 교수 연구팀이 물의 정수압 만으로 여러 용액의 흐름을 제어하는 유체기계를 개발했다고 밝혔다. 개발된 기계에 물통만 수직으로 연결하면 순차ㆍ주기적으로 동작한다. 이를 활용하여 세포연구, 나노물질 제작, 유연로봇 구동 등에 유용하게 사용할 수 있다.

리정림 건국대 기계공학부 연구원과 김성진 교수의 이번 연구는 국제 저명 학술지 사이언스 어드밴스 (Science Advances, 제목: Autonomous microfluidic actuators for periodic sequential flow generation)에 4월 19일자로 발표됐다.

개발된 유체기계는 복잡하게 장치 세팅을 해야 하는 기존의 기계와는 달리, 물통만 연결하면 미리 정해진 기능을 수행한다. 따라서 사용자는 기계에 대한 지식 없이도 기계를 작동할수 있다. 이는 전원만 연결하면 정해진 기능을 수행하는 전자회로와 유사하다.

실제로 유체기계는 전자회로의 작동원리를 본떠서 구현됐다. 개발된 기계는 여러 용액들을 순차ㆍ주기적으로 흐르게 할 수 있으며, N개의 용액을 가지고 대략 4N개의 유동 패턴을 만들 수 있다. 이 유체기계를 이용해 세포 핵의 일부분만을 선택적으로 염색하고, 전자 피아노를 연주할수 있었다.

물만으로도 작동하는 유체기계가 전자 피아노 건반을 연주하고(위)과 세포 핵의 일부분을 주기적으로 염색한다.(아래)
물만으로도 작동하는 유체기계가 전자 피아노 건반을 연주하고(위)과 세포 핵의 일부분을 주기적으로 염색한다.(아래)

김 교수는 “아날로그 전자회로의 구동원리에 착안해 이 기술을 개발했다”며 “이번 기술은 복잡한 장치를 사용하지 않고도 정교하게 유체를 제어할 수 있다는 점에서 미세유체제어가 필요한 여러 분야에 폭넓게 적용될 수 있을것”이라고 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구자 지원사업과 나노-생체유체 검사 연구단의 지원을 받아 수행됐다.


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