이달 28~29일 프랑스서, 100만분의 1㎜크기 자동차… 선진국 6개팀 참가
인공 광합성으로 의약품 원료 단백질 만드는 분자기계 공장 등에 응용기대
(서울=연합뉴스) 이해영 기자 = 물질의 기초가 되는 분자를 조합해 만든 100만분의 1㎜ 단위 크기의 "자동차"가 꾸불꾸불한 1만분의 1㎜ 길이의 코스를 달리며 속도를 겨루는 세계 첫 "나노 카 레이스"가 28~29일 이틀간 프랑스에서 열린다.
이 대회에는 미국, 일본, 독일, 프랑스, 스위스 등에서 6팀이 참가한다. 나노는 10억분의 1을 말한다. 1나노 m는 1㎜의 100만분의 1이다. 분자를 다루는 것은 우주에서 지구 위에 있는 야구공 크기의 물건을 다루는 것과 같은 정도의 어려운 작업이라고 한다. 초 마이크로 레이스를 통해 분자 레벨의 조작기술을 겨루는 경기인 셈이다.
경기에는 원자 레벨의 관찰이 가능한 프랑스 국립과학연구센터의 "주사형(走査型) 터널 현미경"이 이용된다. 금(金) 널빤지 표면에 자연적으로 생긴 100나노 m(1만분의 1㎜)의 꾸불꾸불한 코스를 분자로 만든 자동차로 제한시간인 36시간 이내에 얼마나 빨리 주파하는지로 승자를 가린다.
분자를 조합해 기계적인 움직임이 가능한 극소물질을 만드는 분자 기계 분야는 작년에 노벨상 수상 테마가 되는 등 새로운 과학 분야로 주목받고 있다. 이번 대회는 분자 기계 연구와 개발을 촉진하려는 취지에서 마련됐다.
NHK와 마이니치(每日)신문 등에 따르면 이 대회에 일본에서는 물질·재료연구기구팀이 대표로 출전한다. 일본팀이 만든 분자 자동차는 크기가 100만분의 1㎜~100만분의 2㎜다. 탄소 원자 50개, 수소 원자 34개, 산소 원자 4개 등 모두 88개의 원자로 구성돼 있다.
일본 짚신 모습을 하고 있다. 양쪽 끝에 가위의 날이 붙은 것 같은 모양새다. 전기자극을 주면 짚신 바깥쪽 부분이 사람의 수족처럼 휘적휘적 움직이며 앞으로 나간다. PC 화면을 보면서 전기자극을 조절해 "운전"한다.
일본 물자·소재기구가 제작한 나노카를 일반 승용차 크기로 환산해 계산하면 경기 코스의 길이는 약 200ｍ에 해당한다고 한다.
분자 기계는 장차 인간의 생활과 산업을 크게 바꿔놓을 가능성이 있는 분야로 꼽힌다. 예컨대 인체의 특정 부위에 약을 운반하는 기계나 인공적으로 광합성을 일으켜 의약품의 원로가 되는 단백질을 만드는 분자공장, 아주 소형이면서도 대용량 데이터를 소화할 수 있는 컴퓨터 개발 등에 응용이 가능할 것으로 기대된다.
산업계의 기대도 크다. 실제로 도요타자동차가 일본팀을 후원하고 있으며 프랑스팀은 푸조 시트로앵이 후원하고 있다. 일본팀 대표를 맡은 물질·재료 연구소의 나카니시 와카 주임연구원은 "완주 자체가 어려운 경기가 될 것"이라면서도 "분자 기계는 장차 세계를 크게 바꿀 수 있는 기반기술이지만 아직 발전 단계인 만큼 이번 대회가 분자 기계의 가능성을 확대하는 계기가 됐으면 좋겠다"고 말했다.
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