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이공계 여대학(원)생들의 도전! 하이드로겔 비즈를 이용한 휴대용 식품 부패 가스센서 제작 WISET 여대학(원)생 공학연구팀제 지원사업 신소재공학부 이현정 교수 연구팀

한국여성과학기술인지원센터(WISET)에서는 공학전공 여대학(원)생의 리더십 함양과 우수 연구개발 인력 육성을 위해 여대학(원)생 공학연구팀제 지원사업을 주관한다. 2018년도 해당 사업의 일반과정에 국민대학교 여대학(원)생 팀이 선정되어 1년간 사업을 진행했다. 바로 이현정 지도교수 아래 김수현(대학원 신소재공학과 박사과정 16), 함미림, 김서연(신소재공학부 17)이 그 주인공이다.

여공학도들에게 새로운 기회를

여대학(원)생 공학연구팀제 지원사업은 공학 분야 전공 여자 대학원 및 대학생, 그리고 중·고등학생과 팀을 이루어 직접 연구 과제를 수행하도록 지원함으로써, 대학(원)생의 연구 역량 및 리더십 강화를 통해 우수 공학기술인재를 육성하고자 하는 사업이다. 이현정 교수는 “이공계에 여성 수가 상대적으로 소수이기 때문에 이러한 연구 지원 사업이 생겨난 것 같다”며 이번 사업에 대해 설명했다.

“대학원생, 학부생, 고등학생이 한 팀이 돼서 연구 과제를 수행하는 거예요. 연구실에 소속된 대학원 박사과정 학생이 메인으로 연구를 진행하고, 학부생은 실험을 주도하는 형식으로 진행되죠. 고등학생들은 우리 학교에 방문해 직접 실험해보고 배워가는 방식입니다.”

팀은 대학원생 1명, 학부생 2명, 고등학생 4명으로 총 7명이다. 함미림 학생과 김서연 학생은 김수현 박사생의 제안으로 팀에 합류했다. 실험에 가장 성실하게 임했던 학부 연구생이었기 때문이다. 고등학생들은 WISET에서 선정한 여러 팀의 과제 중 자신이 참여해보고 싶은 과제를 신청한 뒤 팀에 합류할 수 있다. 김수현 박사과정생 팀은 작년 12월에 해당 사업을 종료했다.

▲ 김수현(대학원 신소재공학과 박사과정 16) ▲ 함미림(신소재공학부 17)

음식 부패 여부를 쉽게 확인해요

식품이 부패했는지 눈으로 확인할 수 있는 휴대용 센서가 시중에 판매되는 제품은 없다. 그리하여 연구팀은 하이드로겔 비드를 통해 식품의 부패 여부를 파악하고자 연구를 시작했다. 김수현 박사과정생이 해당 연구에 대해 설명했다.

“식품의 상태가 변하면 가스 등의 물질이 나와요. 이러한 물질들이 하이드로겔 비드에 닿으면 pH가 변화되는데요. 그때 센서 내부의 지시염료라는 색깔을 나타내는 물질의 색이 변화하죠. 이를 통해 식품의 상태를 눈으로 확인할 수 있어요. 센서의 형태는 쉽게 생각해서 김 포장지에 들어간 실리카겔과 비슷한 형태라고 보시면 될 거 같아요.”

이번 연구가 식품용 센서에 잘 적용된다면 휴대 용이한 것이 가장 큰 장점이 될 것이라고 덧붙였다. 연구는 초기에는 다른 사업에서 시작됐다. 이현정 교수가 이 연구를 시작한 계기를 설명했다.

“원래는 국방부 방위사업청 과제로 하이드로겔 비드를 이용한 폭발용 감지 센서 연구를 진행했어요. 그 과정에서 하이드로겔 비드 기반 센서를 다양하게 사용할 수 있겠다 생각해서 음식물 부패 센서로 제안한 거죠. 앞으로 이 비드를 이용한 센서를 또 어떻게 적용할 수 있을지 고민 중이에요.”

▲ 신소재공학부 이현정 교수

고등학생과의 멘토링 프로그램!

WISET의 여대학(원)생 공학연구팀제 지원사업은 연구와 실험도 의미가 크지만, 고등학생들의 멘토링에 더 집중되어 있다. 이현정 교수도 “이공계 진학을 꿈꾸는 고등학생들이 직접 실험에 접해볼 기회가 매우 드물다”며 “직접 대학 연구실에 참여하는 것만으로도 꿈에 다가간 기분일 것”이라고 말했다. 직접 팀을 이끈 김수현 박사과정생은 보람이 큰 프로젝트였다고 설명했다.

“학생들이 학교, 학원 시간을 빼고 나머지 시간에 모임을 가져야 해서 일정 관리가 좀 힘들었던 기억이 있어요. 하지만 학생들이 신기해하고, 재미있어하는 모습을 보는 것만으로도 큰 보람이었습니다. 전반적인 지도는 대학원생인 제가 하고, 실험은 학부생들이 주로 가르쳤어요.”

함미림 학생도 “저도 배우는 입장이지만, 막상 가르치니 신기하고 즐거운 추억이었다”고 덧붙였다. 함미림 학생은 현재 국민대학교 UROP 프로그램인 학부 연구생참여프로그램에 참여하고 있다. 원래 실험실 소속이지만, 이번 학기부터 UROP 프로그램에 참여하면서 학점을 동시에 인정받게 된 것이다. 마지막으로 이현정 교수에게 WISET 사업에 관심 있는 학생들을 위한 한마디를 부탁했다.

“많은 걸 경험해보길 권해요. 여성과학자, 여성 이공계인으로서 분명 힘든 점이 있을 거예요. 그렇지만, 상대적으로 다양한 기회가 있기도 합니다. 여성 대학(원)생들이 이러한 사업 등의 다양한 기회를 통해 경험을 쌓아 성장했으면 좋겠습니다.”

이들이 제작한 하이드로겔 비드를 이용한 휴대용 식품 부패 가스센서는 현재 특허 출원을 신청한 상태다. 등록 승인이 난 이후에는 이들의 연구가 상용화가 될 수 있는 길이 열리지 않을까 기대감을 내비쳤다. 여성 과학자, 여성 이공계인으로서 더욱더 큰 날갯짓을 할 이들의 미래를 uinK가 응원한다.

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