녹고 있는 빙하를 다시 얼릴 수 있을까

국내 연구진, 얼음 성장 조절 결빙제어 소재 개발

친수성 고분자를 이용해 얼음이 녹는 속도를 제어할 수 있는 기술이 개발됐다. 게티이미지뱅크

친수성 고분자를 이용해 얼음이 어는 속도를 제어할 수 있는 기술이 개발됐다. 동결보존이나 동결치료 등 얼음의 냉·해동 현상을 이용하는 분야에 다양하게 활용될 것으로 보인다.

고려대는 안동준 화공생명공학과 교수팀이 김병수 연세대 화학과 교수팀과 공동으로 얼음 성장을 조절할 수 있는 결빙제어 소재를 개발했다고 2일 밝혔다. 연구 성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' 11월 1일자 온라인판에 발표됐다.

결빙제어 소재는 냉·해동 과정에서 얼음알갱이에 의해 생체시료가 손상되지 않도록 하는 동결보존제에 사용된다. 주로 극지방 생물의 체액에 있는 결빙방지 단백질의 기능을 모방하는 방식으로 개발된다. 결빙방지 단백질은 영하의 기온에도 얼음알갱이가 만들어지는 것을 막아 생물이 영하의 환경에서 생존할 수 있도록 돕는다.

안 교수팀은 얼음 표면에서 친수성 고분자의 표면 작용기가 결합과 해리를 반복하면 얼음 성장이 촉진된다는 사실을 발견했다. 친수성 고분자의 농도를 조절하면 그 속도를 최대 3배까지 빠르게 만들거나 절반 이하 수준으로 느리게 할 수도 있었다.

지금까지 결빙 제어 연구는 대부분 얼음의 성장을 최소화시키는 데 집중돼 있었다. 반면 안 교수팀은 3차원 구조가 정교하게 제어된 생체적합 고분자를 활용해 얼음의 촉진과 억제를 모두 조절할 수 있었다.

안 교수는 "이번 결과는 극지방의 빙하가 녹는 것을 방지하고 얼음 형성을 촉진해 지구온난화 문제에도 대응하는 데 도움이 될 전망"이라며 "결빙으로 특정 암세포를 사멸시키는 동결치료법과 생체시료를 얼음 결정으로부터 보호하는 동결보존 등에도 활용 가능하다"고 말했다.
 

[이영애 기자 yalee@donga.com]