국립부경대 황윤호 교수팀, 마이크로캡슐 고속 제조 플랫폼 개발

3D 프린트로 제작된 마이크로캡슐 대량 생산장치./국립부경대 제공

국립부경대학교 황윤호 교수팀이 3D 프린팅 기술을 접목해 기능성 마이크로캡슐을 고속으로 대량 제조할 수 있는 혁신적인 미세유체 플랫폼을 개발했다.

황윤호 교수(고분자공학전공) 연구팀은 포항공대 김동표 교수팀과 공동연구를 진행해, 이중 에멀젼 기반의 마이크로캡슐을 정밀하고 안정적으로 생산할 수 있는 병렬형 미세유체 플랫폼을 구축했다.

이번 연구 성과는 화학공학 분야 세계 정상급 학술지인 'Chemical Engineering Journal'에 게재돼 그 가치를 인정받았다.

기존의 마이크로캡슐 제조 방식은 대량 생산 시 구조 제어가 어렵거나 생산량이 낮다는 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 3D 프린팅 표면처리 기술을 새롭게 개발했다.

특히 화학적으로 안정적인 3D 프린팅 소재 내부에 실리카 나노입자를 균일하게 코팅함으로써 친수성 표면을 확보해, 이중 에멀젼을 이용한 마이크로캡슐의 연속 대량 제조를 최초로 실현했다.

이 플랫폼은 내부 코어 비율과 쉘 구조를 정밀하게 조절할 수 있어 캡슐의 약물 방출 특성을 자유롭게 설계할 수 있다.

나기수 박사는 "병렬화 장치를 통해 마이크로캡슐 공정의 스케일업 가능성을 입증했다"고 설명했다.

황윤호 교수는 "이번 연구는 마이크로캡슐의 구조와 방출 특성을 정밀하게 제어할 수 있어 학문적 가치뿐 아니라 상업적 활용성도 매우 높다"며 "향후 약물 전달체와 바이오 캡슐, 기능성 소재 캡슐화 기술 전반에 폭넓게 적용될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

부산=김성욱 기자 attainuk0518@