최진호 교수 연구팀, ‘사이언티픽 리포트’ 논문 게재
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- 등록일2014.05.15
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본교 연구진이 스마트폰을 활용한 원격정보교환 기술의 혁신적인 발전을 가능케하는 아바타 DNA 융합기술 시스템을 개발했다.
화학·나노과학 및 바이오융합전공 최진호 석좌교수가 연구를 총괄하고, 박대환 박사(화학·나노과학전공, 박사 후 연구원)가 제1저자로 발표한 논문 ‘칩-온-어-폰에서의 아바타 DNA 나노하이브리드 시스템(Avatar DNA Nanohybrid System in Chip-on-a-Phone)’이 관련 연구의 우수성을 인정받아 세계적인 학술지 네이처의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 5월 14일자에 게재됐다.
최 교수 연구팀은 염기서열 구조의 DNA 정보를 가상의 아이콘으로 만들어 칩 센서에 담고, 이것을 다시 스마트폰으로 손쉽게 읽어내는 시스템을 제안했다. 먼저 연구팀은 DNA 정보를 마이크로어레이 형태의 칩 센서에 특정 아이콘 모양의 그래픽 이미지로 새겨 넣었다. 이렇게 그래픽으로 형상화된 DNA 정보를 ‘아바타 DNA’라고 명명하고, 칩에 담긴 ‘아바타 DNA’를 스마트 폰의 앱과 카메라 인식기능을 활용해 스캔할 수 있도록 했다. 스캔 후에는 스마트폰이 인식한 ‘아바타 DNA’를 무선 네트워크를 통해 관련 정보에 접목시킴으로써 그 안에 숨겨진 바이오 염기서열과 코드화된 개인정보를 읽어내는 융합 기술이다.
연구팀은 기술 입증을 위해 실제 ‘아바타 DNA’를 제작했다. 나노 크기로 입자화된 아바타 DNA 하이브리드 소재를 제조하고, 가짜 항암제 유통으로 전 세계적인 사회문제를 유발시켰던 미국 FDA 의약품의 진위판별 및 이력추적 기술에 접목시킨 것이다. 그 결과 해당 ‘아바타 DNA’는 스마트폰을 활용해 암호 코드를 해독하는 기존의 일반적인 보안 시스템이 위조·복제에 매우 취약한 단점을 극복할 수 있었다.
이번 연구 결과는 바이오 분자의 정보 신호를 원격 네크워크가 구축된 스마트폰 ICT 기기를 이용해 인식할 수 있도록 하는 DNA 기반 커뮤니케이션 시스템을 구현했을 뿐만 아니라 나노(NT), 바이오(BT), 정보(IT), 인지(CT) 기술을 망라해 다학제간 융합과학 분야를 새롭게 개척했다는 평가받았다.
최 교수는 “새롭게 제안한 아바타 DNA 플랫폼 시스템은 향후 DNA 암호코드 시스템(Steganography), 원격 의료진단 기기, 질병의 현장 검증 및 제어 기술, 재난 발생 시 대응방안 전송 시스템 등 안전하고 건강한 사회를 위한 다양한 분야의 기술 개발을 가속화하는 데 기여할 것으로 기대한다”며, “이번 성과를 체계적인 융합학문으로 발전시켜 입을 수 있는 전자기기 기반 DNA 커뮤니케이션 시스템과 같은 프론티어 융합 연구를 지속할 계획이다”라고 밝혔다.
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이번 연구는 미래창조과학부/한국연구재단 지정 선도연구센터 (Science Research Center; SRC)의 지원으로 지능형 나노바이오 소재 연구센터 (Center for Intelligent Nano-Bio Materials)에서 수행되었으며, 국가 기관에 기술 이전하여 상용화 할 예정이다.
한편 이번 논문의 제1저자인 박대환 박사는 본교에서 최진호 석좌교수의 지도하에 DNA 나노하이브리드 시스템을 개발해왔으며, 화학·재료 분야의 최고 권위지인 미국화학회 (JACS), 영국왕립화학회 (Chemical Society Reviews), Progress in Polymer Science 등의 유수 저널에 논문을 게재한 바 있다. 현재는 화학ㆍ나노과학전공 BK21플러스 프로젝트에 합류하여 NBIC 융합 연구에 주력하고 있다.
최 교수는 나노국제학회를 1996년에 세계 최초로 한국에서 개최한 이래 NT-BT-IT 융합 기술 개발에 왕성한 연구 활동을 하여 ‘나노 DNA 바코드 시스템’을 제안하였을 뿐만 아니라 1st International Hybrid Materials 2009 (프랑스)의 조직위원장, 1st SPIE Global Congress on NanoMedicine (2012) 공동의장을 역임하고, 대한화학회 학술상, 한국과학상(화학), 프랑스 아카데미 기사장(공로훈장), 과학기술훈장 (1등급 창조장), 대한민국 최고과학기술인상, 닮고싶고 되고싶은 과학기술인 10인, 서울시 문화상 등을 수상한 바 있다.
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