2022 원천기술개발사업에 본교 3개 연구팀 선정
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- 등록일2022.07.15
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우수 연구 역량을 기반으로 산업·R&D 분야의 변화를 선도할 원천기술개발에 역량 집중
미래 유망 산업 분야 원천기술의 중요성이 커지고 있는 가운데, 기술 경쟁력 및 미래 성장잠재력 확보를 위해 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 ‘원천기술개발사업’에 본교 약학대학 및 엘텍공과대학 등 3개 연구팀이 선정됐다.
약학대학 ‘글로벌 AI 신약개발 연구센터(센터장 최선 교수)’ 연구팀은 ‘2022년 인공지능 활용 혁신신약 발굴 사업’에, 엘텍공과대학 ‘미생물바이오시스템공학연구소(소장 박진병 교수), 화공신소재공학전공(책임 박시재 교수) 연구팀은 ‘바이오매스 기반 탄소중립형 바이오플라스틱 제품기술개발사업’에 최종 선정되며 바이오·의료기술 및 차세대 바이오 플라스틱 소재 기술 개발을 연구하며 산업·R&D 분야의 변화를 선도해나갈 것으로 기대된다.
‘글로벌 AI 신약개발 연구센터’ 연구팀 '인공지능 활용 혁신신약 발굴 사업' 선정
약학대학 ‘글로벌 AI 신약개발 연구센터(센터장 최선 교수)’ 연구팀은 빅데이터와 인공지능을 활용한 신약개발 분야를 선도하기 위한 ‘2022년 인공지능 활용 혁신신약 발굴 사업’에 최종 선정됐다.
본교 약학대학은 전국 약대 중 유일하게 ‘인공지능 신약개발 플랫폼 구축 사업' 주관연구기관으로 선정되어 지난 3년간 AI 신약개발 플랫폼을 성공적으로 구축하고, 활발한 융복합 연구를 통해 우수한 성과를 거두며 최우수(S) 등급 평가를 받은 바 있다. 이러한 성과에 힘입어 본 연구센터 연구진은 ‘인공지능 활용 혁신신약 발굴 사업’에 ‘인공지능(AI) 기반 신약개발 플랫폼 고도화 및 혁신신약 후보물질 도출’ 과제로 국내 대학 중 유일한 주관연구기관으로 신규 선정됐다. 이에 따라 주관연구기관인 본교 연구팀과 서울대 컴퓨터공학부, AI 전문회사 에이아이트릭스(AITRICS), 아이겐드럭(AIGENDRUG), 미디어젠 및 티씨노바이오사이언스는 향후 3년 7개월간 41억여 원의 사업비를 지원받아 ‘인공지능(AI) 기반 신약개발 플랫폼 고도화 및 혁신신약 후보물질 도출’ 과제를 수행하게 된다.
신약개발은 대표적인 고위험·고수익 산업 분야로, R&D에 소요되는 막대한 시간과 비용이 국내 제약사의 글로벌 진출에 진입장벽으로 작용하고 있어 이를 극복하기 위해 인공지능과 빅데이터를 활용한 신약개발 분야의 효율성과 성공률 제고가 필요한 실정이다.
본교 약대는 인공지능 신약개발 플랫폼 구축 사업의 성공적 마무리에 이어 인공지능 활용 혁신신약 발굴 사업에 잇따라 선정되며 고성능 컴퓨팅 클라우드 플랫폼 기반의 신약개발 혁신 연구 생태계 구축을 위한 연구에 한층 탄력을 얻게 됐다. 이번 연구과제에는 주관연구기관인 본교 약대 연구팀(최선, 강수성, 유진하 교수)을 비롯하여 5개 공동연구기관 연구진이 참여하며, 지속적인 융복합 산학협력 공동연구를 통해 글로벌 신약개발 및 제약산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.
총괄연구책임자인 최선 교수는 빅데이터·AI 기반 신약개발 연구를 중심으로 분자모델링 등 생물물리학적 방법을 의약학 분야에 도입한 융복합 연구 기반 신약개발 전문가로서, “4차 산업혁명 시대를 맞아 국가적으로도 AI와 빅데이터를 활용한 신약 개발 연구를 적극 지원하고 있는 가운데, 신약 개발과 연구에 활용할 수 있는 혁신 연구 생태계를 구축해 향후 인공지능 기반의 다양한 신약개발 연구로 국가 제약산업의 경쟁력 확보 및 글로벌 신약개발에 기여하겠다”는 포부를 밝혔다.
‘미생물바이오시스템공학연구소’ 연구팀 ‘바이오매스 기반 탄소중립형 바이오플라스틱 제품기술개발사업’ 선정
엘텍공과대학 식품생명공학전공 ‘미생물바이오시스템공학연구소(소장 박진병 교수)’ 연구팀은 탄소중립형 생분해성 플라스틱 생산 기술 개발을 목표로 하는 ‘2022년 바이오매스 기반 탄소중립형 바이오플라스틱 제품기술개발사업’에 최종 선정됐다.
세계 각국에서는 환경과 인체에 유해한 석유계 플라스틱을 친환경 바이오플라스틱으로 대체하는 ‘화이트바이오’ 산업 육성에 박차를 가하고 있으며, 우리 정부도 ‘2050 탄소중립’ 선언과 더불어 ‘생분해성 바이오플라스틱’ 개발에 속도를 내고 있다. 바이오플라스틱은 기존 석유계 플라스틱보다 2-3배 높은 가격과 기술 완성도 측면 때문에 상용화에 어려움을 겪고 있지만, 탄소중립 시대변화와 친환경 규제가 강화되면서 관련 시장이 커질 것으로 전망된다.
바이오매스(biomass)는 광합성 작용 등으로 태양에너지를 저장한 식물성 유기체를 의미하며, 대기 중 탄소를 흡수하면서 다양한 용도로 사용될 수 있어 탄소중립 달성에 중요한 원료로 주목받고 있다. 이러한 바이오매스를 기반으로 생산된 바이오플라스틱은 플라스틱 소각·매립에 따른 환경 오염과 미세플라스틱 오염을 원천적으로 해결할 수 있는 핵심소재이나 원료비용이 높고 분자구조가 기존 석유와 상이하여 상용화를 위해서는 혁신적인 전환 공정이 필요하다.
본교 연구팀은 향후 3년 6개월 간 46억여 원의 사업비를 지원받아 국민대학교, 한국생명공학연구원, 한국세라믹연구원, 한국화학연구원과 공동으로 ‘생분해성 플라스틱 제조용 바이오락톤 소재 기술개발’ 과제를 수행한다. 바이오락톤은 의료용 봉합사나 식품·산업용 포장재로 널리 사용되고 있는 폴리에스터 계열의 고분자 섬유로, 플라스틱 제조 시 핵심 소재로 사용될 수 있어 기존의 플라스틱 문제들을 해결하는데 일조할 것으로 기대된다. 본 연구의 최종 목표는 바이오매스 기반의 바이오락톤 전구체, 단량체(C7 이상)와 플라스틱 소재를 생산하기 위한 바이오화학 융복합기술 개발이다. 연구 1단계에서는 선행연구의 ‘화학반응’ 방식이 아닌 환경친화적인 ‘효소반응’을 통해 ‘오메가-하이드록시 지방산’을 생산하는 기술을 개발하고, 이로부터 ‘바이오락톤’ 생산 기술을 개발한다. 이를 기반으로 2단계 연구에서 바이오락톤 기반 생분해성 플라스틱 제조를 위한 공정개발 및 요소기술 고도화를 진행한다.
본 연구의 책임을 맡은 식품생명공학전공 박진병 교수는 “바이오락톤 기반 생분해성 플라스틱 생산 기술은 고분자 중합, 물성 평가 및 예측, 생분해성 원천소재, 소재응용, 신재생원료 생산 기술 개발 등에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.
화공신소재공학전공 연구팀 ‘바이오매스 기반 탄소중립형 바이오플라스틱 제품기술개발사업’ 선정
엘텍공과대학 화공신소재공학전공 생물화학공학연구실(책임 박시재 교수)은 ‘바이오매스 기반 탄소중립형 바이오플라스틱 제품기술개발 사업’ 생산공정개발 분야에 선정되어 향후 3년 6개월 간 총 46억여 원을 지원받아 경북대학교, 한국생산기술연구원, KAIST, 건국대학교 등과 공동으로 ‘원스텝-원팟 기반 차세대 생분해성 바이오플라스틱 생산을 위한 인공미생물 플랫폼 원천기술 개발’ 과제를 수행한다.
연구팀은 단일 공정 내에서 원료인 바이오매스로부터 최종 타겟 산물인 신규 단량체 포함 물성맞춤형 차세대 생분해성 바이오플라스틱까지 생산이 가능한 고성능 미생물 균주 개발에 나선다. 이를 위해 △바이오매스 이용 타겟 단량체 생산 대사경로 및 모듈의 최적화 △다양한 타겟 사슬 길이와 관능기를 갖는 고분자 합성을 위한 고성능 합성 효소 개발 △타겟 바이오플라스틱 고효율 생산 발효 시스템 개발 △제한적 물성 극복을 위한 한계 문제 해결 전략 수립 및 이종 이상의 소재 블렌딩 기술 적용을 통한 생분해성 바이오플라스틱의 응용기술에 대한 연구를 수행한다.
본 원천기술을 통해 개발될 바이오매스 기반 차세대 생분해성 바이오플라스틱 생산 인공미생물 스마트팩토리 플랫폼은 정부의 기후변화 대응에 발맞추고, 현재 생분해성 고분자의 활용에 난항을 겪고 있는 생분해성 고분자의 물성 향상에 새로운 돌파구가 될 것으로 기대된다.
총괄연구책임을 맡은 박시재 교수는 “화공신소재공학전공은 기후변화에 대응하기 위한 탄소중립 관련 연구에 집중하고 있으며, 최근에 Ewha Frontier 10-10 사업인 저탄소 그린에너지 화학공정 선도연구사업단(책임 김우재 교수)에도 선정되었다. 본 과제는 탄소중립에 기여할 수 있는 바이오매스 유래 ‘친환경 바이오플라스틱 생산’에 관련된 것으로, 단일 공정 내에서 원료부터 제품까지 생산하는 공정 개발을 통해 바이오플라스틱 상용화 가능성을 높이고 탄소중립형 바이오플라스틱 산업 생태계의 구축·활성화에 큰 역할을 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.