발암물질인 석면과 같은 위험을 띨 수 있는 탄소나노튜브의 위험성 결정 인자를 제시하고 안전성 확보방안 마련의 근거가 될 수 있는 연구결과가 국내 연구진에 의해 발표됐다.
조 교수 연구팀은 국제암연구소의 결정이 일본에서 개발한 탄소나노튜브 한 종류에 대한 결론이며 앞으로 5년 이내에 탄소나노튜브 전체의 발암성에 대한 재평가 결과를 공표할 것이란 점에 주목했다.
탄소나노튜브는 가로 대 세로 비율을 나타내는 종횡비와 직경, 길이, 모양 등 물리화학적 특성이 물질마다 다양한데, 이번 연구는 발암성 물질로 진행되는 탄소나노튜브의 물리화학적 특성 지표에 대한 정량적 데이터를 제공하고 일본 제품과의 차별성을 밝혀냈다.
조 교수 연구팀은 기존에 발암물질로 규정된 일본의 탄소나노튜브 및 석면 2종과 국내에서 생산된 탄소나노튜브 및 탄소나노섬유 5종을 이용해 연구했다.
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그 결과 연구팀은 탄소나노튜브의 '강성(rigidity, 구부러짐의 정도를 나타냄)'이 석면과 같은 발암성을 지니는 물질로 진행되는 핵심 지표임을 발견했고 이를 정성·정량적으로 제시한 독성 연구 결과를 내놓았다.
조 교수는 "나노 독성학 분야의 기존 연구는 나노물질에 의해 나타나는 독성 반응을 확인하는 현상학적인 결과만을 보여주지만, 이번 연구는 발암성으로 진행되는 핵심 지표로 강성을 제시함과 동시에 정량적인 강성 지수(bending ratio: 0.97, static bending persistence length: 1.08)를 제시했다는 점이 기존 연구와 차별화 되는 점"이라고 말했다.
그는 이어 "이번 연구가 앞으로 나노물질의 규제와 위해관리뿐만 아니라 개발 단계에서부터 안전한 나노물질을 개발하는 데 중요한 자료가 될 것으로 보인다"고 덧붙였다.
탄소나노튜브의 강성과 염증 발생의 상관관계를 나타낸 모식도.