d라이브러리 2016년 23호 어린이과학동아

세포보다 더 작은 마이크로 로봇들도 개발되고 있어. DNA나 분자로 만드는 로봇으로, 너무너무 작아서 맨눈으로는 물론 광학현미경으로도 볼 수가 없어. 전자현미경으로만 볼 수 있는 로봇 친구들을 보여 줄게!

DNA로 로봇을 만들다

독일의 뮌헨공과대학교 연구팀이 DNA 가닥을 이어 붙여 약 100*nm의 로봇을 만들었어요.

우리 몸의 설계도인 DNA는 이중나선 구조를 하고 있어요. 두 선 사이는 ‘아데닌(A)’, ‘구아닌(G)’, ‘티민(T)’, ‘시토신(C)’이라는 염기가 서로 쌍을 이뤄 단단한 결합을 하고 있지요. 이 결합을 이용하면 DNA 가닥을 다양한 모양으로 만들 수 있어요.

이번에 개발된 로봇은 DNA가 단백질을 만들 때 사용하는 효소와 단백질을 운반하는 *RNA를 이용했어요. 이들은 서로 약하게 결합하기 때문에 블록을 조립하는 것처럼, DNA 가닥들을 다양한 모양으로 만들 수 있답니다. 또 DNA 가닥들이 조립되면서 움직이게 할 수도 있어요. 연구팀은 이 기술을 통해 더 섬세한 DNA 로봇을 만들 수 있게 되길 기대하고 있어요.

세상에서 가장 작은 분자 로봇
DNA는 물론 세상의 모든 물질들은 원자가 결합한 분자로 이뤄져 있어요. 물이 ‘수소(H)’ 원자 2개와 ‘산소(O)’ 원자 한개가 결합한 ‘물 분자(H2O)’인 것처럼 말이에요.

그런데 이렇게 작디작은 분자로도 로봇을 만들 수 있답니다. 분자로 로봇을 만드는 기술을 개발한 과학자들은 세상에서 가장 작은 기계를 개발한 공로를 인정받아 올해 노벨화학상을 받기도 했지요.

네덜란드 흐로닝언대학교의 베르나르트 페링하 교수는 지난 1999년, 탄소와 수소 원자로 분자 모터를 만들었어요. 이 분자들은 자외선을 받으면 빙글빙글 돌게 된답니다. 분자를 한 방향으로만 돌아가게 만들었다는 점이 가장 큰 의의라고 해요. 페링하 교수는 분자 모터를 이용해 2011년에는 분자 자동차(아래 그림)도 만들었답니다.

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Part 5. 작게 더 작게! 진짜 작은 마이크로 로봇