[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 분자량의 차이가 매우 작은 제약 혼합물을 높은 순도로 분리할 수 있는 기술을 개발했다.

카이스트는 29일 생명화학공학과 고동연, 임성갑 교수 공동연구팀이 기존에 분리하기 어려웠던 크기의 활성 제약 분자들을 매우 높은 선택도로 분리할 수 있는 초박막 분리 기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

분리막은 산업계 전반에서 유기용매를 분리할 수 있으면서 별다른 에너지를 소비하지 않아 비교적 짧은 상업화 역사에도 석유화학, 반도체, 재생합성연료(E-Fuel), 바이오 제약 분야 등에서 폭넓게 쓰이고 있다.

연구팀은 반도체 제조 공장에서 쓰이는 고분자 박막 증착 기술을 활용해 기존 소재의 한계를 뛰어넘는 성능의 분리막을 제조했다. 이를 활용해 고부가가치 제약 혼합물을 선택적으로 정제할 수 있는 기술도 개발했다.

이번 분리막 제조 기술은 iCVD(개시제를 이용한 화학 기상 증착법, initiated Chemical Vapor Deposition) 기술을 이용해 기존에 박막으로 만들기 어렵다고 알려진 유기 실록산 고분자를 초박막으로 합성했다.

아울러 이를 활용해 활성 제약 분자를 선택적으로 정제할 수 있는 분리막 공정을 개발했다. 새로운 접근 방식을 이용해 극도로 얇으면서도 다중으로 연결돼있는 고분자 분리막을 만드는 데 성공했다.

연구팀은 29nm(나노미터) 두께의 분리막을 이용해 다양한 활성 제약 성분과 석유 화합물, 연료 분자 등이 속하는 범위에 존재하는 분자들을 정제할 수 있었다. 이 기술은 기존 분리막의 수명과 분자 선택도를 뛰어넘는 분리막 성능을 입증해 산업계에 분리막이 적용될 수 있는 영역을 넓힐 것으로 기대된다.

이번 연구를 이끈 고동연 교수는 “iCVD 방식을 사용한 초박막 제작은 불필요한 반응 없이 밀도 높은 고분자 분리막을 합성할 수 있는 방법”이라며 “고분자 소재를 제공해 고성능 분리막의 정교한 설계를 촉진할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 국제 학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’3월 15호에 게재됐다.