[2023 과학의 날] '표준연' 국민의 안전·삶의 질 향상에 주력

미세먼지, 라돈, 나노물질 등 측정표준·기술 개발
정확한 측정표준·측정기술로 국민들 안전에 기여

한국표준과학연구원 전경.

한국표준과학연구원(KRISS·원장 박현민)은 지난 1975년 설립 이후 국가측정표준 대표기관으로서 측정표준 확립을 통한 과학기술 발전의 토대를 제공해왔다. 또한 '세상의 기준을 만드는 KRISS'라는 미래비전을 세우고 양자, 우주기술, AI와 같은 미래 과학기술 분야에서도 첨단측정기술 개발을 통한 혁신을 이어가고 있다. 이밖에 미세먼지, 라돈, 화장품·식품 첨가물질 등 일상생활과 밀접한 분야에서도 측정표준 및 측정과학기술 연구를 통해 국민의 안전한 삶에 기여하고 있다.

KRISS 융합연구팀이 도시 미세먼지 표준물질을 선보이고 있다.

▲도시 미세먼지 인증표준물질 개발 성공=미세먼지란 대기 중에 떠다니며 눈에 보이지 않을 정도로 작은 먼지를 말한다. 현대에 이르러 산업활동 영향으로 다양한 유해 화학성분에 의한 오염이 더해지면서 대기 오염을 악화시키고 인류의 건강에 중대한 위협이 되고 있다. 이에 따라 미세먼지의 유해성 연구를 위한 관련 표준물질 수요도 증가하는 추세다.

이런 가운데 지난해 KRISS 임용현 책임연구원을 주축으로 한 융합연구팀이 미세먼지 속 유해 원소를 포함한 7가지 화학성분을 정확히 측정할 수 있는 도시 미세먼지 인증표준물질(CRM) 개발에 성공했다. 이번에 개발한 인증표준물질은 서울·경기 지역에서 2년간 대량 포집한 미세먼지를 균질하게 가공한 것으로 국내의 도시 환경 특성을 반영한 첫 사례다. 이를 이용하면 우리나라 환경에 맞춰 미세먼지의 유해성분 분석의 신뢰성을 확보하고, 미세먼지 발생원을 추적하는 데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

KRISS는 향후 지속적인 융합연구를 통해 유해 유기성분, 이온성분, 동위원소비, 미생물 종 분포, 다중 유기성분 복합패턴 등 유용한 인증 정보를 추가해 미세먼지의 다양한 특성 정보를 제공할 예정이다.

KRISS 연구진이 이동식 라돈교정시스템을 구동하고 있다.

▲찾아가는 이동형 라돈교정시스템 개발=KRISS 화학바이오표준본부 방사능측정표준팀은 교정 수수료를 기존의 절반으로 낮추고, 교정 기간을 1개월에서 수일 이내로 단축할 수 있는 이동형 라돈교정시스템을 개발하는 데 성공했다.

1급 발암물질 라돈의 측정 신뢰성을 확보하기 위해서는 측정기기의 교정이 필요하며, 국내에서는 유일하게 KRISS에서 교정 서비스를 제공하고 있다. 이번에 개발한 이동형 라돈교정시스템은 기존 KRISS 표준교정실에서만 가능했던 교정 서비스를 일선 현장에서 수행할 수 있도록 제작한 것이 가장 큰 특징이다.

황상훈 책임연구원은 "경제적인 가격으로 대량교정이 가능하기에 학교와 병원 등에 사용되는 라돈측정기의 측정 품질보증에 훨씬 유리하다"고 밝혔다.

지난 2018년 라돈 침대 사태로 국민적 관심이 높아진 가운데, KRISS의 이번 연구성과는 라돈에 대한 국민의 불안감을 해소할 수 있을 것으로 전망된다.

KRISS 허민범 책임연구원이 나노물질 독성평가법을 검증하기 위한 실험을 수행하고 있다.

▲화장품·식품 첨가 나노물질 독성평가 한계 밝혀=피지 분비를 조절해 깔끔한 모공 관리에 도움이 되는 실리카 성분은 화장품에 두루 쓰이는 대표적인 나노물질이다. 이러한 나노물질의 안전성을 평가하기 위해서는 인체 세포가 나노물질에 어떻게 반응하는지 정확히 검증해야 한다. 나노물질의 독성평가는 동물시험을 통해서도 가능하지만 최근에는 세포배양시스템을 이용한 평가가 확대되는 추세다. 특히 인체 유사성이 더 높은 3차원 세포배양시스템이 빠르게 도입되고 있지만, 정확히 측정되고 있는지에 대해서는 의문이 있었다.

이런 가운데, KRISS 안전측정연구소 나노안전팀이 지난해 3차원 세포배양시스템에 이용되는 세포외기질이 나노물질의 세포 내 침투를 방해해 정확한 독성평가 결과를 얻기 어렵다는 점을 밝혀냈다. 이번 연구는 3차원 세포배양시스템을 이용한 나노물질의 독성평가법의 한계를 밝힌 첫 사례다. 최근 ISO에서 나노물질의 안전성 평가를 위한 표준으로 3차원 세포배양시스템을 이용한 평가법을 신규 개발한 만큼 이를 고도화할 수 있는 이번 성과의 활용도가 더욱 높아질 전망이다.

KRISS 관계자는 "앞으로도 국민의 삶의 질 향상을 위해 방사능, 나노물질, 초음파 등의 안전성 연구부터 시설물의 비파괴 검사에 이르기까지 국민의 안전을 지키기 위한 연구 개발에 박차를 가하겠다"고 말했다.
김흥수 기자 soooo0825@