창원대학교는 기계공학부 스마트제조융합전공 조영태 교수와 김석 교수, 생물학화학융합학부 최혁재 교수 연구팀이 식물 종자의 표면 구조를 분석하고, 복제 표면<사진>을 제작함으로써 종자 표면 미세복제 플랫폼을 구현해 종자 표면이 가지는 기계 구조적 특성을 분석하는 데 성공했다고 11일 밝혔다. 이 연구에 관한 논문은 세계적인 학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 2022년 4월호에 게재됐다. 

식물형태학 분야와 생산제조공학 분야의 연구진이 공동 진행한 이번 연구는 식물 종자의 표면 구조를 분석한 후 미세패턴 설계 기술을 이용해 표면 구조를 대면적에 복제하는 형태로 마이크로 패턴을 구현함으로써 종자 표면 미세복제 플랫폼을 제안했다. 현재까지 복잡한 성분으로 구성된 종자 표면의 명확한 물리학적 특성을 분석하기 어려웠지만, 제안된 기술을 이용하면 종자 표면을 다양한 소재·특성에 맞게 구현할 수 있어 종자 표면의 구조가 가지는 고유의 표면 젖음성 등을 정밀하게 분석할 수 있다. 무엇보다 기존 생물학적 방법으로 접근할 수 있는 한계를 뛰어넘을 수 있는 중요한 계기가 됐다는 평가를 받고 있다.

 

창원대 융합연구진은 미세복제 플랫픔을 바탕으로 종자 표면 구조를 모방한 복제 필름의 젖음성 거동을 분석해 종자 표면의 물질과 구조가 초친수(super-hydrophilic) 특성에 어떻게 영향을 주는지 파악했다. 이 같은 미세복제 플랫폼을 활용하면 씨앗 표면뿐 아니라 최근 활발히 연구되고 있는 생체모방 기술과 접목해 다양한 응용 분야에서 초발수·초발유 특성 조작이 가능할 것으로 기대된다.

 

창원대 스마트제조융합협동과정 신승우 학생(박사과정)이 주저자, 최수현 학생과 생물학과 바산문크 박사가 공동저자로 참여한 이번 연구는 한국연구재단 지역혁신선도연구센터 사업인 ‘극한환경 스마트기계부품 설계/제조 혁신센터사업’, 울산경남지역혁신플랫폼 스마트제조엔지니어링 사업 및 산림청 국립수목원 ‘중앙아시아 생물다양성 조사사업’의 지원을 받아 수행됐다.

한편 창원대 조영태 교수는 창원대 BK21 교육연구단장, 스마트제조혁신선도대학사업단장을 맡아 스마트제조 분야에서 활발한 기술개발 및 인력양성을 하고 있으며, 최혁재 교수는 창원대 특성화 분야 기후변화 및 생물다양성 사업단장으로서 연구 및 인력양성에 힘쓰고 있다.