⚙️ 머리카락보다 작은 모터 — 세포 안에서 작동할 미래의 나노기계

❓ 도입 – “머리카락보다 작은 엔진이 움직인다면?”

우리 일상에서 모터라고 하면 자동차 엔진이나 드론 프로펠러처럼 큰 기계를 떠올리죠.

하지만 과학자들은 이제 **머리카락보다 훨씬 작은 ‘나노 모터’**를 직접 제작하고 움직이는 데 성공했습니다.
2025년 9월 18일 발표된 스웨덴 예테보리대(University of Gothenburg) 연구팀의 성과에 따르면,

직경이 100 마이크로미터 이하, 즉 머리카락 굵기의 절반도 안 되는 초소형 레이저 기반 마이크로모터가 탄생했습니다.

이 기술은 미래의 정밀 약물 전달, 세포 내부 수술, 초소형 센서까지 상상하게 만듭니다.

연구팀은 레이저 빛으로 움직이는 미세 기계 구조를 설계했습니다. 핵심은 두 가지입니다:

광학 집게(optical tweezer) 기술 활용
→ 강한 레이저를 미세 입자에 쏘아 빛의 운동량으로 물체를 당기거나 밀어내는 방식.
노벨 물리학상(2018년)으로도 주목받았죠.
비대칭 구조 설계
→ 마이크로 기어를 편심형(비대칭) 형태로 만들어 빛을 받으면 한쪽이 더 큰 힘을 받아 회전 운동이 가능하도록 함.

연구진은 고분자와 투명 실리카 재료를 사용해 빛을 흡수하거나 산란시키는 정도를 조절했고,

이를 통해 직경이 수십~100 마이크로미터인 기어형 마이크로모터를 구현했습니다.

연구진은 이 기술이 세포 크기 내부에서도 안정적으로 돌아갈 수 있는 수준에 근접했다고 설명합니다.

이는 “빛으로 움직이는 미세 엔진”이라는 개념이 실험실을 넘어 바이오·의료 현장으로 확장될 수 있다는 의미입니다.

예를 들어, 종양 치료를 위해 항암제를 실은 마이크로모터가 혈관을 타고 이동해

암세포 근처에서만 약물을 방출하는 미래를 상상해 볼 수 있습니다.

기존 나노·마이크로 기계는 외부 자기장이나 화학 연료를 사용해야 움직일 수 있었고,

세포 내부 환경에서는 동력 전달이 어려웠습니다.
이번 연구는 **순수한 빛(레이저)**을 동력으로 사용해 화학반응이나 연료 공급 없이도 구동된다는 점에서 의미가 큽니다.

또한 저출력 광원만으로도 안정적 작동이 가능해 생체 조직 손상 우려를 크게 줄였습니다.

스웨덴 연구진은 “향후 10년 내에 이 기술이 생체 내 마이크로 로봇 시스템으로 발전할 가능성이 있다”라고 전망했습니다.

항목	내용
발표	2025년 9월 18일, ScienceDaily 보도
연구기관	스웨덴 예테보리대(University of Gothenburg)
기술	레이저 기반 광학 구동 마이크로기어
크기	100 μm 이하 (머리카락보다 얇음)
특징	화학 연료 없이 레이저만으로 회전, 저출력에서도 안정적
잠재적 응용	약물 전달, 세포 내 수술, 진단 센서

머리카락보다 작은 모터가 실제로 만들어지고, 세포 환경에서 움직인다는 건 나노 의학·미세기계 공학의 커다란 도약입니다.
앞으로 이 기술이 정밀 암 치료, 세포 수준의 수술, 맞춤형 진단 기기에 응용된다면,

의료 현장은 상상 이상의 변화를 맞이할 것입니다.

출처

ScienceDaily, “Scientists Build Micromotors Smaller Than a Human Hair” (2025.09.18)
University of Gothenburg 공식 보도자료
Nature Photonics 리뷰 논문 (광학 집게 및 마이크로기계 응용)

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