거대한 나노과학

최근 각광받고 있는 나노테크놀러지의 야심찬 목표
게리 스틱스(Gary Stix)

앨버트 아인슈타인은 자신의 박사 학위 논문에서 설탕이 물에 녹아 확산되는 실험 데이터에서 단일 설탕 분자 하나의 크기를 계산했다. 여기서 각 분자의 지름이 약 1 나노미터 정도 된다는 것을 발견했다. 이와 같이 10억분의 1미터에 해당하는 1 나노미터는 미세함의 본질로 간주되어 왔다. 1 나노미터라는 길이는 나란히 놓인 수소 원자 10개, 전형적인 박테리아 하나의 천 분의 일, 핀 머리 부분의 백만 분의 일, 마이클 조던의 근육질 다리의 10억분의 일의 길이에 해당된다. 또한 1 나노미터는 연구에서 큰 성과를 얻을 수 있는 정도의 크기이다.

아인슈타인 후 거의 100년이 지난 지금 나노미터 정도의 크기가 연구 분야의 대주제로 각광 받고 있다. 만일 아인슈타인이 연구 주제를 선택해야 하는 요즈음의 대학원생이었다면 박사논문 지도 교수는 작게 생각하라고 명령했을 것이다. 아마 이렇게 말하지 않았을까? “나노테크 한번 해보지 그래? 앨버트. 나노테크 말이야.”

암 완치나 미사일 방어막 건설처럼 여전히 높은 우선 순위를 차지하는 생체 의학 연구와 방위 연구 다음 순서로 나노테크놀러지는 과학 기술 분야에서 가장 활발한 주제로 부상했다. 이 분야는, 어쩌면 인간에게 유용할 수도 있는 작은 것들을 창조해 낼 온갖 물질들로 가득찬 거대한 복주머니에 비유할 수 있다. 이 분야의 연구는 응집 물질 물리학, 공학, 분자 생물학, 그리고 화학의 여러 분야를 자유롭게 응용하고 있다. 이전에는 재료 과학자나 유기 화학자로 불리던 연구원들이 이제는 나노테크놀러지 연구원으로 그 이름을 바꾸고 있는 실정이다.....