이화여자대학교 | 연구·산학

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물리학과 주철민 교수 연구팀, DNA 단일분자 측정시간 혁신적 단축 성공

단일분자 측정시간을 일주일로 대폭 단축한 ‘SPARXS’ 기술 개발 생물물리학은 물론 의생명과학 분야의 중요한 발전으로 인정받아 물리학과 프론티어10-10 사업단 초빙 석학 주철민 교수 연구팀이 단일분자 생물물리학 연구를 위한 새로운 방법론 개발에 성공했다. 우리 몸의 DNA를 분자 수준에서 측정하는데 길게는 수십 년이 걸리던 시간을 일주일로 대폭 단축해 생물물리학과 의생명과학 분야에 기여한 이 혁신적인 성과는 세계적 학술지 <Science>에 게재됐다. 우리 몸 세포에서 모든 과정을 조절하는 DNA, RNA 및 단백질 분자의 작동 메커니즘을 정확히 파악하는 것은 유전병 등 각종 질병의 원인과 진행 과정을 이해하고 나아가 새로운 진단법과 치료 약물을 설계하는 기초가 된다. 이를 위해 세포 내 생체 분자를 하나하나 관찰하며 그 작동 메커니즘을 밝혀내는 단일분자 생물물리학 분야가 각광 받으며 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 분자를 하나씩 관찰한다는 것은 개개의 분자가 만들어 내는 작은 변화까지 실시간으로 측정할 수 있다는 장점이 있지만, 반면에 많은 수의 시료를 측정해야 하는 만큼 더 많은 측정시간을 필요로 하는 한계가 있었다. 주철민 교수 연구팀은 본교를 비롯해 네덜란드 델프트 공과대학교, 라이덴 대학교 연구진의 공동 연구를 통해 수만 가지 종류의 다양한 DNA 서열의 스크리닝을 기존 대비 수천 배 이상 빠르게 수행하는 단일분자측정기술인 ‘SPARXS’ 기술을 개발하는 데 성공했다. 이 기술을 활용하면 길게는 수십 년까지 걸릴 것으로 예상되어 불가능의 영역으로만 여겨졌던 스크리닝 실험을 단 일주일 만에 완료할 수 있다. 특히 이 기술이 상용화되면 개인별 유전병 여부를 24시간 안에 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 다양한 염기서열을 가진 수백만 가지의 DNA를 분자 수준에서 한 번에 측정, 분석하는 것이 가능해지면서 향후 기초 과학 및 의약학, 생명공학 등 응용 분야에서 새롭게 이용될 전망이다. 연구팀이 개발한 SPARXS 기술은 단일분자 형광기술과 차세대 시퀀싱이라는 두 가지 기존 기술을 결합하여 새로운 기술로 재탄생시킨 것이다. 단일분자 형광기술을 바탕으로 형광표지된 생체분자를 시각화하며, 이와 동시에 수백만 개의 DNA 염기서열을 차세대 시퀀싱 기술로 읽어냄으로써 새로운 차원의 실험데이터를 축적할 수 있게 만들었다. 이보 세버린스 박사와 주철민 교수 | 일반적 단일분자 실험 및 SPARXS의 데이터 수집 성능 비교 주철민 교수는 “단일분자 측정은 힘들고 느리며 가능한 서열 변형의 수가 너무 방대하여 기존의 방법으로는 수년에서 수십 년까지도 걸릴 수 있는 비현실적인 목표였다”며 연구 당위성을 설명하고 “단일분자 형광기술과 차세대 시퀀싱의 두 기술을 결합할 수 있는지를 결정하는데 1년이 걸렸고, 작동 방법 개발에 4년, 측정의 정확도와 일관성을 보장하며 생성된 방대한 데이터를 분석하는 데 추가로 2년이 걸렸다”며 장장 7년 이상이 소요된 장기 연구였음을 언급했다. 델프트공대 및 라이덴대 소속으로 9월부터 본교 물리학과 연구원으로 합류하는 제1저자 이보 세버린스 박사는 “데이터 내에서 상관관계와 패턴을 찾고 우리가 보는 패턴의 기작을 결정하기 위해 많은 논의가 필요했다”고 덧붙였다. 연구에 참여한 김승현 연구교수는 “SPARXS라는 혁신적인 도구를 통해 DNA의 구조와 기능이 서열에 따라 어떻게 달라지는지 체계적으로 연구할 수 있는 기반이 마련됐다”며 “나노기술에서 맞춤형 의료기술에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 가장 적합한 서열을 신속하게 찾는 데 사용할 수 있을 것”이라고 연구 의의를 설명했다. 이번 연구는 생물물리학 분야를 넘어 의생명과학 전반에 걸쳐 중요한 발전으로 평가받는다. 개개의 생체 분자의 서열과 기능 사이의 관계를 실험적으로 측정가능하게 했다는 중요한 이정표를 세운 주철민 교수팀의 연구는 단일세포 분석, 환자맞춤형 등 생명과학 및 의약학 분야에서 새로운 길을 열 것으로 기대된다. 해당 연구 「Single-molecule structural and kinetic studies across sequence space」는 과학기술 분야의 가장 권위 있는 학술지인 사이언스지에 8월 23일(금) 게재됐다. 본교는 세계적 수준의 성과 창출을 위한 창의 연구 생태계 조성을 위해 국제경쟁력을 갖춘 ‘선도분야’와 미래 유망 ‘도전분야’를 선정해 각 분야에서 세계적 석학 초빙을 비롯한 전폭적인 지원을 하고 있다. 생물물리 분야의 세계적 대가인 주철민 교수는 서울대학교 물리학과를 최우등 졸업하고 미국 일리노이대학교 어바나-샴페인에서 물리학으로 박사학위를 받았다. 2011년부터 네덜란드 델프트공과대학교 바이오나노과학과 교수로 재직해 왔으며, 본교 물리학과 소속 ‘양자물질 우수연구단’에 초빙돼 해당 분야의 연구를 이끌고 있다.
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- 등록일2024.09.02
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이화 연구진, 생명과학·뇌과학·환경공학 분야 원천기술개발사업 이끌다

본교 연구진이 한국연구재단이 지원하는 원천기술개발사업에 선정되어 산업 혁신 성장을 이끌 핵심기술 개발에 앞장선다. 노태영 교수, 줄기세포 휴지기·활성기 제어 원리 연구로 간 질환 극복에 기여 생명과학과[대학원] 노태영 교수가 과학기술정보통신부가 추진하는 ‘STEAM연구사업’의 미래융합기술파이오니어[전략형] 사업에 선정되어 향후 최대 5년(2+3)간 45억 원을 지원받아 후성유전체 분석을 통한 간 줄기세포 휴지기 및 활성화 메커니즘 규명 연구를 진행한다. 미래융합기술파이오니어 사업은 신기술·산업 패러다임 창출 또는 변화를 유도할 수 있는 핵심원천기술 개발 융합연구를 지원하는 과제다. 이번 사업에 선정됨에 따라 노태영 교수는 현재 기술로 해결이 어려운 줄기세포 연구의 기술적 해결책을 제시하고자 한다. 줄기세포는 다양한 세포로 분화할 수 있으나 성체 조직에서는 일부만 활동하고 나머지는 휴지기 상태를 유지하는 특성이 있다. 지금까지는 이러한 줄기세포가 어떻게 휴지기를 유지하는지 또 어떤 방식으로 활성화되어 세포분열이 유도되는지 메커니즘을 이해하지 못해 줄기세포 활용 치료 기술 개발에 어려움이 있었다. 본 파이오니어융합연구단(PRC, Pioneer Research Center)에서는 이러한 난제를 해결할 수 있는 간 줄기세포 휴지기 모델 구축, 줄기세포능(Stemness) 유지 및 암화 추적 기술, 휴지기 탐지 바이오마커 발굴 및 약물 개발, 휴지기·활성기 전환 신기술 개발 등을 통하여 간 질환을 비롯한 다른 암종에도 적용 가능한 기술경쟁력을 확보하고자 한다. 본교 PRC는 노태영 교수(연구책임자)와 서울대학교 약학대학 차혁진 교수가 참여하는 융합연구팀으로, 간 재생 과정의 줄기세포/오가노이드를 모델로 (후성)유전체 프로파일링과 유전자 조절 네트워크 규명을 통한 바이오마커 발굴 및 줄기세포 운명 조절 기술을 개발하여 간경화, 알코올성 지방간, 간염, 간암에 이르는 간 질환 치료 및 조직 재생에 필요한 원천기술을 임상적으로 적용할 수 있는 융합연구를 수행할 것으로 기대되고 있다. 차세대 오믹스 기술을 활용한 후성유전체 분석 권위자인 노태영 교수는 본교가 Ewha Vision 2030+ 발전전략의 일환으로 추진 중인 ‘Ewha Frontier 10-10 사업’ 선도분야 ‘LIVE 사업단’(단장 정우진)에 적극적으로 참여하며 세계 수준의 연구성과 창출을 위해 노력하고 있다. 류인균 교수, AI 기반 정신건강 위험도 통합 관리 솔루션 구축 약학과[대학원]·뇌인지과학전공 류인균 교수 연구팀 역시 2024년도 미래융합기술파이오니어[전략형] 사업에 신규 과제로 선정됐다. 이에 따라 류인균 교수팀은 2028년 12월까지 약 4년 6개월 동안 45억 원의 연구비를 지원받아 ‘위험직업군 마인드 바이탈사인 기반 정신건강 관리 플랫폼 구축’ 과제 연구를 수행한다. 연구팀은 심각한 직무스트레스에 노출 되어있는 고위험 직업군을 대상으로 웨어러블 디바이스를 통해 다양한 디지털 바이오마커를 수집하고, 이와 함께 고품질 다중 뇌영상 자료를 포함한 의료 정밀 빅데이터를 기반으로 한 첨단 AI 모델링 연구를 진행한다. 이를 통해 정신건강-휴먼에러 위험도를 실시간으로 모니터링해 예측하고, 실시간 디지털 치료를 제공하는 통합 플랫폼을 구축할 계획이다. 뇌융합과학연구원장을 맡고 있는 류인균 교수는 과학기술정보통신부 뇌과학원천기술개발사업, 뇌질환극복연구사업, 교육부 대학중점연구소 사업, 소방청 및 산업통산자원부에서 지원하는 대규모 국책연구과제와 미국 국립보건원 연구지원 사업을 성공적으로 이끌고 있다. 이러한 다수의 사업 수행을 통해 본교 연구팀은 첨단 뇌-바이오 융합 빅데이터 분석, 디지털 표현형 및 디지털 치료제 개발에 독보적인 연구 역량을 확보하고 있다. 본 연구에는 첨단 뇌과학, 의약학, AI 모델링, 디지털 바이오마커 및 디지털 치료제 개발 분야의 전문가들이 다수 참여하고 있다. 이러한 학제 간 융합연구를 통해 기존 기술과 차별화된 신기술을 적용한 AI 기반 정신건강 위험도 통합 관리 솔루션을 구축하여, 최근 사회적 이슈인 다양한 스트레스 상황에 대해 보다 체계적인 해결책을 제시하는 것을 목표로 한다. 또한, 삼성전자와 협력함으로써 연구 성과를 실질적인 현장에 적용하고자 하며, 연구 결과는 소방청·서울소방재난본부·대검찰청·경찰청을 포함한 다양한 수요 기관에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 박찬혁 교수, 나노미래소재원천기술개발 선도형 과제 선정 환경공학과 박찬혁 교수는 과학기술정보통신부가 추진하는 ‘나노·소재기술개발사업‘의 나노미래소재원천기술개발 선도형 과제에 선정되어 2028년까지 총 50억 원의 연구비를 지원받아 신산업 제조공정으로 발생하는 폐수 내 미규제 유해오염물질 처리 및 자원회수를 위한 환경나노소재 원천기술 개발 과제를 수행한다. 신산업 분야, 예를 들어 반도체·이차전지·디스플레이 등의 제조 공정에서는 고농도의 유해물질이 포함된 폐수가 발생하게 된다. 전통적인 폐수 처리 방법으로는 이러한 신산업 폐수를 효과적으로 처리하기 어려운 경우가 많아 새로운 기술 개발이 필요하며, 특히 환경나노소재 기반 세라믹 분리막은 이러한 폐수 처리에 있어 큰 잠재력을 가지고 있어 주목받고 있다. 세라믹 분리막은 물리적·화학적 내구성이 뛰어나고, 고온 및 고압에서도 안정적으로 작동할 수 있는 특성을 가지고 있다. 특히 중금속, 유기 오염물질 등의 유해 물질 제거에 유리하며, 폐수 중 질소계/불소계 화합물 등 신산업 제조공정에 필수적으로 사용되는 자원을 회수하여 재활용할 수 있다. 또한 세라믹 분리막은 다른 폐수 처리 기술에 비해 에너지 소모가 적으며, 장기간 사용해도 그 성능을 유지할 수 있다. 본교는 주관연구기관으로서 한국과학기술원(KAIST), 부산대학교, 한국재료연구원(KIMS), 한국건설기술연구원(KICT)과 공동연구를 통해 신산업 폐수에서 발생하는 발암물질 등을 포함한 미규제 수질오염물질을 처리하고, 자원으로 활용할 수 있는 핵심기술을 개발하여 상수원의 공공안전성 확보에 기여하는 국민 체감형 폐수처리기술 연구를 수행할 계획이다. 박찬혁 교수는 2023년부터 한국연구재단과 과학기술사업화진흥원이 주관하는 차세대 유망 SEED 기술실용화 패스트트랙사업의 주관연구책임자로 총 20억 원의 연구비를 지원받아 반도체 폐수처리 실용화 사업을 추진 중이며, 2024년 신진이화펠로우, 환경부장관상을 수상하였다. 박찬혁 교수는 “본 과제를 통해 점차 강화되는 폐수 방류수 수질 기준 달성과 수입 의존도가 높은 세라믹 분리막 국산화 개발로 환경소재 핵심기술 자립화를 통한 국가 기술경쟁력을 강화할 것으로 기대한다’고 밝혔다.
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- 등록일2024.08.21
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물리학과 조윌렴 교수팀, 차세대 페로브스카이트 태양전지 개발

이화 프론티어10-10 물리학과 사업단 조윌렴 교수팀 페로브스카이트 태양전지 안정성 향상 기술 개발로 탄소중립 한 발짝 다가서 이화 프론티어10-10 물리학과 사업단 조윌렴 교수팀이 차세대 페로브스카이트 태양전지 소재를 개발해 2,000시간이 넘는 성능시험을 거쳐 효율과 안정성을 모두 인정받았다. 해당 연구 결과를 담은 논문 「Autonomous control of ion migration at α-FAPbI3 heterointerfaces via interfacial-self-assembled 2D perovskite」은 세계적 권위를 자랑하는 에너지 및 연료 분야 학술지 <Advanced Energy Materials(IF 24.4, 에너지 및 연료 분야 상위 2.6%)>에 8월 4일(일) 온라인 게재됐다. 물리학과 조윌렴 교수와 김지현 박사과정생 물리학과 프론티어10-10사업단의 사업단장 조윌렴 교수(신재생에너지연구센터장, 교신저자)는 김지현 박사과정생(제1저자)과 함께 차세대 페로브스카이트 태양전지에 암모늄 이온을 첨가하는 공정을 세계 최초로 도입, 2차원 페로브스카이트의 형성을 통해 높은 효율과 안정성을 확보하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 태양전지는 최대 24.38%의 효율을 달성했으며, 2,000시간 넘게 92%의 초기 성능을 유지했다. 기존 태양전지 성능시험보다 2배 이상 늘어난 국내 최장시간 시험을 통과했으며, 효율과 안정성 측면에서 국내 최고 수준을 달성했다. 태양전지는 태양광의 무한한 자원에너지를 활용하는 차세대 신재생에너지로 매우 각광 받고 있다. 현재 태양전지 대부분은 실리콘으로 만드는데, 제조 비용이 비싸고 쉽게 깨져 유지비가 많이 든다는 단점이 있다. 이러한 실리콘을 저렴하고 빛을 잘 흡수하는 신소재 페로브스카이트로 대체하려는 시도가 활발하다. 페로브스카이트는 1839년 러시아 우랄산맥에서 이 물질을 처음 발견한 러시아 광물학자 페로브스키의 이름에서 유래했다. 차세대 태양전지 소재 페로브스카이트는 높은 에너지 효율과 경제성으로 주목받고 있지만 10년 이상 사용할 수 있는 실리콘 태양전지에 비해 성능 안정성이 떨어져 기술 상용화의 걸림돌로 작용했다. 페로브스카이트 태양전지의 성능을 안정적으로 유지하기 위해서는 전기가 잘 흐를 수 있도록 페로브스카이트 박막 내부의 전하 분포를 균일하게 유지하는 것이 무엇보다 중요하다. 본교 연구팀은 페로브스카이트 태양전지의 기존 전자 수송층에 사용되는 산화주석(SnO2)에 암모늄 이온(NH4+)을 첨가하는 공정을 세계 최초로 도입해 페로브스카이트 박막 내부의 전하 불균형과 전자 수소층과 인접한 계면에서 전하 추출 능력이 떨어지는 것을 막았다. 산화주석과 반응한 암모늄 이온이 페로브스카이트 박막 내부의 이온이 전자 수송층으로 흡착되는 결함을 해소해 전지의 효율과 안정성을 끌어올리도록 한 것이다. 또한 이동 장벽이 낮은 양이온이 상호 교환되는 현상을 이용해 2차원 페로브스카이트 물질을 자체 생성하도록 유도했고, 이 물질이 페로브스카이트의 계면 결함을 줄여줄 뿐만 아니라 전하 분포를 고루 유지하면서 소자의 능력이 개선되었다고 연구팀은 설명했다. FAPbI₃이 서로 다른 ETL(전자 수송층, Electron Transport Layer)에서 전자 및 이온의 이동을 보여주는 이미지. NH₄⁺-SnO₂/FAPbI₃ 이종접합(interface)에서 자가 조립된 2D-OA₂PbI₄가 표시되어 있다. 연구팀은 이를 통해 태양전지의 전하 수송 능력이 크게 향상되어 84%의 충전율로 24.38%의 효율을 달성했으며, 2,070시간 동안 초기 성능의 91.87%가 안정적으로 유지되는 것을 확인했다. 조윌렴 교수팀의 이번 연구 성과는 이동 장벽과 전하 분포의 균일성 사이의 상관관계에 대한 새로운 통찰과 관점을 제공하면서 탄소중립에 핵심이 될 차세대 태양전지 개발을 앞당겼다는 평가를 받는다. 또한 차세대 태양전지 소재에 암모늄 이온을 첨가하는 세계 최초의 공정 도입과 이를 통한 전하 분포 제어를 통해 탄소중립과 에너지 문제 해결에 기여할 것으로 전망된다. 본 연구는 물리학과 이화프론티어10-10사업단과 성균관대학교 나노공학과 박지상 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 김지영 박사의 협력 연구를 통해 이루어졌으며, 한국연구재단(중점연구소사업, 중견연구자사업, 기후변화과제사업)의 지원을 받아 수행됐다. 본교는 탄소중립 시대에 에너지와 기후변화 연구를 전폭 지원하고 있다. 2021년에는 <탄소중립포럼>을 개최해 ‘2050 탄소중립 달성을 위한 대학의 역할과 학·연·산 협력’을 주제로 에너지·기후·환경·ESG 분야 정책 논의를 펼쳤으며, 본 포럼에서 조윌렴 교수는 신재생에너지연구센터장으로서 기후변화 대응에 대한 주제를 발표한 바 있다. 신재생에너지연구센터는 2009년에 설립된 이후 교육부의 중점연구소 지원사업을 통해 우수한 성과를 내고 있으며, 특히 이화프론티어 10-10 사업을 통해 세계적인 석학과 교류하고 국제 공동연구를 추진하며 연구중심대학으로서의 본교 위상을 강화하는 데 큰 역할을 하고 있다.
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- 등록일2024.08.12
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본교 교수 저서 5종, 대한민국학술원 우수학술도서 선정

본교 출판문화원 출간 도서 4종을 포함한 본교 교수의 저서 5종이 2024년 대한민국학술원 우수학술도서에 선정됐다. 대한민국학술원은 기초학문 분야 연구와 저술 활동의 활성화를 도모하기 위해 매년 ‘우수학술도서 선정·지원사업’을 진행하고 있다. 올해는 인문학·사회과학·한국학·자연과학 분야 총 294종의 도서가 선정되었으며, 이중 인문학 및 사회과학 분야 총 5종의 본교 교수 저서가 최종 선정됐다. [인문학 분야] 철학과 윤보석 교수의 저서 『경험적 합리성의 해체와 재건 : 패러다임 전환에 대한 경험론적 접근』의 목적은 과학적 이론에 대한 신뢰의 궁극적 원천은 경험적 자료에 있다는 전통적 견해를 현대적 맥락에서 적절히 옹호하는 데 있다. 특히, 토머스 쿤의 『과학혁명의 구조』에 담겨 있는 전통적 견해에 대한 비판을 수용하면서도 과학적 합리성에 대한 경험론적 접근이 가능함을 주장한다. 이 저서에서는 경험의 인식론적 역할에 대한 현대 인식론의 논의와 성과가 적극적으로 활용되고 있다. 철학과 한자경 교수의 저서 『능엄경 강해 Ⅰ-Ⅱ』는 불교 경전 『대불정여래밀인수증료의제보살만행수능엄경』 원문을 기초로 하여 가능한 한 쉬운 우리말로 풀이하고, 그 내용을 철학적으로 설명한 책이다. 한문역 원문과 우리말 번역문, 해설, 도표를 포함한 방대한 분량을 두 권으로 나누어 저자의 해제와 『능엄경』 서분부터 정종분의 사마타(견도분)까지를 Ⅰ권에, 삼마제(수도분)부터 유통분까지는 Ⅱ권에 실었다. 영어영문학부 강태경 교수의 저서 『행간의 햄릿 : 강태경 교수의 <햄릿> 풀어 읽기』는 셰익스피어의 대표작 「햄릿」에 대한 해설서이자 작품에 구현된 인간론에 관한 비평적 에세이다. 셰익스피어 연구자이자 연극학자인 저자는 막·장·행 구석구석 밝히는 상세 주석본을 작성하고, 작품의 의미에 대한 비평적 접근을 시도함으로써 셰익스피어 비극의 요체인 ‘인간이란 무엇인가’라는 질문의 답을 찾는다. [사회과학 분야] 정치외교학과 민병원 교수의 저서 『네트워크 국제정치: 국가의 변환과 거버넌스』는 자연과학, 특히 수학과 물리학에 그 뿌리를 두고 있는 네트워크 개념과 이론에서 출발해 사회과학의 한 분야인 국제정치의 핵심적인 행위자와 거시적 차원의 거버넌스 현상을 새롭게 해석한다. 복잡계 이론을 바탕으로 국제정치 현상을 탐구하는 데 관심을 기울이고 있는 저자는 이를 위해 유럽연합을 포함하는 네트워크 국가와 글로벌 정치체의 등장, 그리고 그들의 활동무대로서 국제정치가 어떻게 변화해 왔는지를 추적하고 미래의 국제정치가 어떻게 변모할지를 짚어본다. 행정학과 박정수 교수의 저서 『리바이어던 재정: 예산과 세금의 정치경제학』은 국가에서 재정에 가하는 통제가 과연 제 기능을 하고 있는지, 또 재정 정책이 지향해야 할 바른 방향은 무엇인지 짚어보는 행정학·재정학 연구서다. 국내 재정 정책 및 예산 분야 연구의 권위자인 저자는 재정 포퓰리즘에 족쇄를 채우는 재정 정책이 고안되고 실행되어야 하며, 이를 위해 국민들이 재정 정책의 원리와 배경지식을 이해하고, 깨어 있는 주인의식을 가져야 함을 강조한다.
- No.664
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- 등록일2024.07.30
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본교 연구진 첨단·원천기술 개발 앞장선다

대학이 글로벌 수준의 혁신연구를 수행할 수 있도록 첨단 연구 및 원천기술 개발을 지원하는 정부 주요 사업에 본교 연구진이 선정됐다. 형광코어이미징분석센터, 기초과학 연구역량 강화 ‘인프라 고도화 사업’ 선정 생명과학전공 형광코어이미징분석센터(센터장 강동민)가 교육부가 주관하는 기초과학연구역량강화사업의 ‘인프라 고도화 사업’에 선정됐다. 이에 따라 형광코어이미징분석센터는 향후 5년간 70여억 원의 지원을 받아 첨단 연구장비를 갖추고 노화질환 관련 중개연구를 수행한다. 교육부와 한국연구재단은 대학 내 산재된 연구 장비를 집적하여 공동 활용할 수 있도록 핵심연구지원센터를 조성하고 운영 지원하는 ‘기초과학연구역량강화사업’을 추진하고 있으며, 대학이 세계 수준의 연구를 수행하는 데 필수 요소인 첨단 연구개발(R&D) 장비 구축을 지원하고자 ‘인프라 고도화’ 유형을 올해 새롭게 신설했다. 형광코어이미징분석센터는 2019년 ‘핵심연구지원센터사업’에 선정되어 광학 분자영상 기법을 활용한 전문연구를 중심으로 장비 공동활용 및 공동연구를 수행하고 있으며, 2022년에는 ‘바이오 연구데이터 활용기반조성사업’에 선정되어 바이오이미징 데이터 품질선도센터를 운영하는 등 과학기술 분야 국가경쟁력 확보에 앞장서고 있다. 이번 ‘인프라 고도화 사업’에 선정됨에 따라 강동민 교수(연구책임자)와 오구택 교수, 이수영 교수, 정우진 교수, 오양균 교수, 임선아 교수 등 생명과학전공 연구진은 소동물에서 노화 과정 중 발생하는 질환을 체계적으로 분석할 수 있는 첨단 연구 장비를 구축하고 ‘In vivo 소동물 첨단 분자영상시스템을 이용한 노화질환 중개연구’를 수행한다. 첨단 장비인 7테슬라 자기공명영상분광기(MRI), 마이크로CT(micro-CT) 영상분석장치 등을 통해 생체내(in vivo) 소동물 분자영상 기술을 활용, 개체와 조직 또는 세포의 다차원 이미지를 상세하게 획득할 수 있다. 이러한 다중양식(multimodality) 이미징 기술을 활용하면 단일 이미지에서 다양한 정보를 얻을 수 있어, 조직 또는 세포의 구조와 상태를 종합적으로 평가할 수 있고 조직의 동적인 변화를 실시간으로 모니터링하여 연구하는 것도 가능하다. 또한 이미지화된 데이터를 컴퓨터 알고리즘을 활용해 자동화·정량화 분석해 질병의 발생과 진행에 관련된 분자적 기전을 추적할 수 있으며, 연구 결과를 바탕으로 임상 연구를 진행해 새로운 치료 방법이나 예방 전략을 개발하는데 기여하고 효능과 안전성을 평가할 수 있다. 강동민 교수는 “분자 기전에 대한 높은 이해도와 함께 질환동물 모델을 활용하여 실제 질병의 상태와 진행 과정을 재현하고 추적관찰을 가능하게 하여 세계 최고 수준의 성과를 낼 수 있으리라 기대한다”며 “국제적 경쟁력을 갖는 기초과학과 임상을 연결하는 중개연구를 통해 환자의 건강 개선에 기여하는 밑받침이 될 것”이라고 밝혔다. 물리학과 최태영 교수, 양자기술연구개발선도사업 ‘양자컴퓨팅’ 분야 선정 물리학과 최태영 교수 공동연구팀이 ‘2024년도 양자기술연구개발선도(양자컴퓨팅)’ 사업에 선정되어 차세대 ICT 원천기술로 주목받는 양자컴퓨팅 프로세서 개발에 앞장선다. ‘양자기술연구개발선도’ 사업은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 양자컴퓨팅 분야의 핵심기술 고도화 및 차세대 혁신기술 개발 등 선도연구를 통해 기술 경쟁력을 강화하고자 지원하는 사업이다. 본교팀은 서울대(주관기관) 및 국민대, 포항공대 연구팀과 공동으로 ‘높은 연결성을 가진 15큐비트급 이온포획 기반 범용 양자컴퓨팅 프로세서 개발’ 연구를 수행한다. 양자컴퓨팅은 양자역학의 원리를 활용하여 기존 슈퍼컴퓨터 대비 수백만 배 이상의 계산 성능을 발휘하는 차세대 ICT 원천기술로, 특히 양자컴퓨팅 하드웨어 시스템의 제작은 전 세계 유수의 연구기관들이 경쟁적으로 확보하고자 하는 기술이다. 본교팀은 여러 양자컴퓨팅 플랫폼 중 가장 성능이 뛰어난 ‘이온 큐비트’를 기반으로 고신뢰도의 양자 중첩 및 얽힘을 수행하기 위한 기술 개발에 집중할 예정이며, 이를 위해 2027년까지 총 4년간 26.5억 원의 연구비를 지원받는다. 최태영 교수는 “본 과제를 통해 국내 순수 기술로 이온 포획 기반의 양자컴퓨터 하드웨어 개발을 앞당길 수 있게 됐다”며 “양자 정보 관련 여성 인재 양성, 양자 관련 다양한 산업의 진흥과 양자컴퓨터 및 양자정보 분야의 국가경쟁력 강화에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다. 최태영 교수는 5개 양자 정보에서 프로그래밍이 가능한 양자얽힘을 세계 최초로 수행한 연구 경험을 가지고 있으며, 이는 양자컴퓨터의 실질적인 구현에 중요한 성과로 평가받고 있다. ‘2019 기초연구실 지원사업’과 ‘2022 기초연구실 후속연구 지원사업’에 연속 선정되고, ‘2021 양자컴퓨팅 개발사업’ 및 ‘2022 양자기술협력사업(양자컴퓨팅 분야)’에 선정되며 다양한 연구를 수행해 왔다. 또한 본교가 연구중심대학으로서의 역량을 강화하고자 추진하는 ‘이화프론티어 10-10’ 사업의 ‘양자물질 우수연구단(단장 조윌렴)’의 공동연구자로 적극 참여하며, 본교가 글로벌 양자 과학 연구의 허브로서 입지를 확고히 하는 데 기여하고 있다.
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환경공학과 학부생 연구 논문 SCI급 학술지 잇달아 게재

공과대학 환경공학과 학부생 및 대학원생이 제1저자로 참여한 연구 결과물들이 <Journal of Hazardous Materials(Environmental Sciences 분야 JCR 상위 3.2%)>를 비롯한 SCI급 국제학술지에 연달아 게재되며 환경공학 분야 교육·연구 역량을 빛냈다. 주인공인 김유림, 김시예, 안수진, 한승연 씨는 모두 환경공학과 20학번으로, ‘탄소중립형 스마트물환경관리 선도연구사업단(본교 환경공학과 Ewha Frontier 10-10 사업)’의 지원을 받아 학부인턴연구원으로 활동하며 연구 역량을 키웠다. 이들은 물환경미량유해물질처리연구실에 소속되어 물환경관리 분야에서 세계적 연구력을 인정받고 있는 윤여민 석좌교수의 지도하에 복잡한 수환경 및 다특성 오염물질, 신종유해물질에 대한 탐지와 처리 연구를 수행하며 학부생으로서는 이례적으로 SCI급 국제학술지에 성과를 게재했다. 이로써 ‘Ewha Frontier 10-10 사업’이 학문 후속세대를 양성하고 연구 수월성을 강화하는 데 중요한 촉매제로 작용하고 있음을 다시 한번 확인했다. (왼쪽부터) 김시예, 안수진, 한승연, 김유림 씨와 윤여민 교수 석박사과정통합생 김유림 씨는 맥신(MXene) 기반 분리막 기술, 석사과정생 한승연 씨는 산화그래핀(graphene oxide) 기반 분리막 기술, 학부생 김시예 씨는 멤브레인(membrane) 기술, 안수진 씨 초음파 산화 처리 기술을 활용해 수질 및 폐수에서 신종 오염물질을 제거하는 기존의 연구를 분석하여 향후 연구과제를 제시하는 리뷰 논문을 세계 저명 국제 학술지에 게재했다. 먼저 김유림 씨는 수질 내 미량오염물질 제거를 위한 MXene 기반 분리막 기술 연구를 분석한 논문을 <Separation and Purification Technology>에 게재했다. 2차원 나노물질인 맥신(MXene)은 높은 전기전도성 갖추고 여러 금속화합물과 조합할 수 있는 소재로, 2011년 개발되어 ‘꿈의 소재’로 불리지만 분리막 연구는 아직 부족하다. 김유림 씨는 의약물질이나 염료와 같은 미량오염물질에 대한 MXene 기반 분리막 연구가 부족한 실정임을 파악하고, 이러한 연구 공백을 채우고자 최신 논문들을 분석하며 연구를 진행했다. 특히, 본 연구는 MXene을 분리막에 코팅하는 방법 및 다양한 운영 조건에 따라 달라지는 미량오염물질 제거율 및 유량 변화를 중점적으로 제시하고 관련 메커니즘을 심층적으로 분석해 주목받았다. 오는 9월 환경공학과 대학원에 입학하는 김시예 씨는 멤브레인(membrane) 기술을 이용해 수질 및 폐수에서 신종 오염물질을 제거하는 기존의 연구를 분석하여 향후 연구과제를 제시하는 리뷰 논문을 <Environmental Engineering Research>에 게재했다. 수질 내에는 내분비계 장애물질을 비롯해 의약물질, 개인 위생용품 등 미량오염물질이 존재하는데, 김시예 씨는 이러한 신종 오염물질의 물리화학적 특성, 수질 조건 및 멤브레인 운영 조건의 최적화 연구 결과를 포괄적으로 다루며 그 중요성을 강조했다. 이번 연구는 멤브레인을 이용한 신종 오염물질의 제거 과정에 주요 변수의 규명과 최적화 연구에 대한 데이터베이스 구축에 기여할 것으로 기대된다. 역시 오는 9월 환경공학과 대학원에 입학 예정인 안수진 씨는 수 환경 내 미량오염물질 중 내분비계 교란 물질과 의약 및 개인 위생용품 제거에 집중해 초음파를 활용한 산화 처리 기술 관련한 기존 연구들을 분석하고 향후 연구 과제를 제시하여 저명학술지인 <Journal of Hazardous Materials>에 논문을 게재했다. 초음파를 활용한 수처리 연구는 연간 10.8% 비율로 꾸준히 증가하고 있으며, 해당 분야의 주요 연구 주제가 주기적으로 변화하는 상황 속에 안수진 씨는 최근 5년간 축적된 관련 연구를 대상으로 오염물질 제거 성능에 영향을 끼치는 다양한 수질 조건과 운영 및 실험 조건을 종합적으로 제시했다. 본 연구는 초음파를 기반으로 하여 다양한 종류의 촉매 및 고도산화공법과의 복합운영을 통한 미량 유기오염물질 초음파 산화 처리의 최신 연구 경향 데이터베이스 구축에 기여할 수 있다는 점에서 의의가 깊다. 마지막으로 한승연 씨는 graphene oxide 기반 분리막을 활용한 수 환경 내 미량오염물질인 의약물질과 내분비계 교란물질의 제거에 주목해 기존 연구를 분석하고 향후 연구과제를 제시하여 <Journal of Environmental Management>에 논문을 게재했다. 특히 이번 연구는 음용수에서의 의약물질과 내분비계 교란물질의 제거에 대한 연구가 부족한 상황에서, 기존 연구의 제거 방법을 분석해 다양한 graphene oxide 기반 분리막의 최대 제거율 그리고 수투과도 및 막오염에 대한 영향도를 찾아 분리막 성능 최적화 방안을 제시했다. 또한 수처리 과정에서 유기물, 배경 이온, pH 및 온도 등 다양한 환경 조건의 영향을 포괄적으로 제시했으며, graphene oxide과 분리막의 결합 방식 및 적정 농도 등 실험 조건과 그에 따른 제거 성능을 종합적으로 분석했다는 점에서 그 가능성을 인정받았다. 지도교수인 환경공학과 윤여민 석좌교수는 물환경관리 분야에서 세계적 연구력을 인정받아 ‘2023년 제3차 해외우수과학자유치사업(Brain Pool+)’에 선정, 2033년까지 총 60억 원을 지원받아 ‘안전한 물환경 복지 실현 및 탄소중립 달성을 위한 수처리 기술 개발과 데이터 기반의 물관리 기술 고도화’ 연구를 수행하고 있으며, 2023년 9월부터는 과학기술분야 기초연구사업인 중견연구의 연구책임자로서 사업을 수행하고 있다. 뿐만 아니라 본교가 Ewha Vision 2030+ 발전전략의 일환으로 추진 중인 ‘Ewha Frontier 10-10 사업’과 한국연구재단이 지원하는 융합선도연구센터(CRC)인 환경블라인드스팟연구센터(센터장 손아정 교수) 사업에 공동연구원으로 적극적으로 참여하며 세계 수준의 연구성과 창출을 위해 노력하고 있다.
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- 등록일2024.07.05
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본교, 글로벌 소재 전문기업 사이언스코와 MOU 협약

향후 10년간 연구비와 장학금으로 50억 원 이상 지원키로 협약 좌담회에서는 대학-산업 산학협력의 중요성 주제로 지속가능 발전방안 논의 본교는 6월 27일(수) 산학협력관 강당에서 사이언스코(Syensqo)와 양해각서(MOU) 협약식을 개최하고 양 기관의 지속적인 산학협력 의지를 다졌다. (왼쪽사진) 김은미 총장과 일함 카르디 회장 ‘사이언스코(Syensqo)’는 벨기에 글로벌 소재 기업 ‘솔베이(Solvay)’에서 2023년 분사된 소재 전문 기업이다. 본교와는 2011년 파트너십을 체결하며 인연을 맺었으며, 이후 2014년 산학협력관 내 ‘이화-사이언스코 연구소(구. 이화-솔베이연구혁신센터)가 설립됨에 따라 배터리 솔루션, 인공지능 등 13개 분야에서 산·학 협력 공동연구를 진행해 왔다. 이화-사이언스코 연구소가 현재까지 지원한 연구비는 41억 원이 넘으며 본교 화학나노, 화학공학, 건축공학, 환경공학, 경영 등 다양한 전공 교수 11명이 연구에 참여했다. 사이언스코는 과학기술 분야 여성리더 양성에도 많은 관심을 보여 현재까지 본교 재학생 63명에게 25억여 원의 장학금을 지급했고, 2022년부터는 개발도상국 학생에게도 혜택을 주고 있다. 또한 이번 협약을 통해 사이언스코는 지난 10년간의 산학협력 성과를 이어 나가며 앞으로도 10년에 걸쳐 연구비와 장학금으로 50억 원 이상을 지원할 것을 약속했다. ‘이화-사이언스코 연구소 10주년 기념식’의 일환으로 진행된 이날 행사에는 본교 김은미 총장, 일함 카드리(Ilham Kadri) 사이언스코 회장, 프랑수아 봉땅(Francois Bontemps) 주한 벨기에 대사, 정인교 산업통산자원부 통상교섭본부장 등을 비롯한 관계자 150여 명이 자리했다. 이화-사이언스코 연구소는 8천354㎡(약 2,528평) 규모로 설립 당시 아시아 최대 규모로 알려지면서 큰 화제를 모았으며, 글로벌 기업과 대학의 우수한 산학협력 모범사례로 평가받고 있다. 양 기관은 사이언스코의 모 회사인 솔베이가 여성 노벨상 1호인 퀴리 부인이 참여한 ‘솔베이 회의’를 주최했던 것을 상기시키며 “여성 최초 한국인 노벨상 수상자를 배출하겠다”는 꿈을 품고 산학협력의 길을 함께 걸어왔다. 한편 협약식 이후에는 김은미 총장과 일함 카드리 회장이 ‘대학-산업 산학협력의 중요성(Importance of University-Industry Collaboration)’을 주제로 좌담회를 펼쳤다. 이번 좌담회는 본교와 사이언스코가 10년간 함께 진행해 온 산학협력의 성과를 토대로 대학-기업의 지속가능한 산학협력과 발전 방안을 모색하는 자리로 마련됐으며, 특히 STEM(Science, Technology, Engineering, and Mathematics) 분야의 여성 전문 인력을 중심으로 논의가 진행됐다. 이화-사이언스코 간의 협력이 어떠한 의미를 갖는지에 대한 질문에 일함 카드리 회장은 대학이야말로 게임을 바꾸는 ‘게임 체인저’라며 산·학 협력을 기반으로 한 인재 양성의 중요성에 대해 강조하고 “혁신을 잘하기 위해서는 인재 투자를 해야 하며, 사이언스코는 이화여대와 맺은 파트너십은 혁신을 더욱 견고화하고 가속화하고 있다”고 말했다. 김은미 총장은 “사이언스코의 후원은 단순히 장학금이나 연구비 지원 같은 수치적인 데 그치는 것이 아니라 학생들에게 글로벌 기회를 제공하고 보장한다는 점에서 더 큰 의미를 지닌다”며 “강력한 산·학 협력을 토대로 ‘STEM(과학·기술·엔지니어링·수학)’ 분야에서 차세대 여성 인재의 역량을 강화해 나갈 것”이라고 밝혔다. 이외에도 STEM 분야 여성 인재 양성 인재 양성 방향, 사이언스코의 향후 비전 등에 대한 다양한 질문이 오갔다. 좌담회를 마무리하며 일함 카드리 회장은 “이화여대에서도 한국 최초의 여성 노벨상 수상자를 배출할 수 있기를 바란다”고 전했다. 이번 협약을 기반으로 본교와 사이언스코는 앞으로도 산학협력 역량을 키우고 대학과 기업간 연계와 협력을 촉진해 튼튼하고 긴밀한 산학협력 생태계를 조성할 수 있도록 노력할 계획이다.
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- 등록일2024.06.28
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이화 프론티어 10-10 물리학과 사업단 <제1회 ICQS 2024> 개최

양자 컴퓨팅과 시뮬레이션의 미래를 논하다 본교 프론티어 10-10 물리학과 사업단(단장 조윌렴 교수)은 6월 19일(수)부터 21일(금) 3일간 ECC 이삼봉홀에서 국제학술회의 <International Conference on Quantum Simulation 2024(이하 ICQS 2024)>를 개최했다. 물리학과 ‘양자물질 우수연구단’은 이화여대가 창의연구 생태계 조성을 통해 세계적 수준의 성과를 창출하고 연구중심대학으로서의 역량을 강화하고자 추진하는 ‘이화 프론티어 10-10 사업’ 선도 분야 사업단 중 하나이다. 본 연구단은 4차 산업시대에 발전 가능성이 높은 7개 분야 △나노광학 및 양자메타물질 △신재생에너지 △차세대 반도체 및 지능형 소자 △양자컴퓨터 △나노 바이오 및 생물물리학 △응집물리이론 △중력파와 양자중력 연구를 수행하고 있다. 본 학술회의는 올해 처음 개최되는 것으로, 양자 컴퓨팅 및 양자 시뮬레이션 분야의 세계적 석학들이 한자리에 모여 최신 연구성과와 미래 전망을 논의하고 기관간 네트워크 강화를 모색하기 위해 마련됐다. 조윌렴 교수(왼쪽)와 김은아 초빙석좌교수(오른쪽) 19일(수) ECC 이삼봉홀에서 개최된 <ICQS 2024> 개회식은 미국 코넬대학교 물리학과 교수 겸 본교 물리학과 초빙석좌교수인 김은아 조직위원장의 개회사, 이화여대 김은미 총장의 환영사, 한국연구재단 이순칠 양자기술단장의 축사 순으로 진행됐다. 김은미 총장은 “이번 ICQS 2024는 전 세계 양자 과학 커뮤니티가 모여 혁신적인 연구 성과를 공유하고 새로운 협력의 가능성을 모색하는 중요한 기회”라고 강조했으며, 이순칠 단장은 “대한민국의 양자 과학 발전에 있어 ICQS 2024와 같은 학술회의의 역할이 매우 중요하며, 이를 통해 양자 기술의 발전과 실용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다. 김은미 총장(왼쪽)과 이순칠 양자기술단장(가운데) 개회식을 시작으로 3일간 진행된 <ICQS 2024>에는 국내외 유수의 대학 학생과 연구자, 교수 및 국내외 기업의 고위 임원 등 200여 명이 참석하며 뜨거운 관심을 보였다. 특히, 하버드대학교 미카일 루킨(Mikhail Lukin) 교수, 예일대학교 스티븐 거빈(Steven Girvin) 교수, 매사추세츠 공과대학교(MIT) 윌리엄 올리버(William Oliver) 교수, 듀크대학교의 크리스 먼로(Chris Monroe) 교수와 구글의 페드람 루샨(Pedram Roushan) 박사, IBM의 제이 감베타(Jay Gambetta) 박사를 비롯한 세계 최고의 양자 컴퓨팅 및 시뮬레이션 전문가들이 주요 연사로 나서 초전도 큐비트, 이온 큐비트, 중성 원자 큐비트 등 다양한 물리 플랫폼 기반의 양자컴퓨팅과 양자시뮬레이션에 대해 심도 있는 강연을 펼쳤다. 중국 칭화대, 일본 도쿄대 등 유수 대학 교수진도 참여해 행사의 학문적 깊이를 더했으며, 기조 강연 및 초청 강연뿐만 아니라 연구자들이 자신의 연구를 발표하고 토론할 수 있는 포스터 발표 세션 등 다채로운 프로그램이 마련되어 참가자들의 호평을 받았다. 스티븐 거빈 교수 강연 본교 프론티어 10-10 물리학과 사업단이 주관하고, 본교 양자컴퓨터연구센터, 고려대학교 주관 양자대학원, 성균관대 양자정보연구지원센터, 기초과학연구원 양자나노과학 연구단 등의 후원으로 개최된 이번 <ICQS 2024>는 양자 과학 분야의 최신 동향과 연구 성과를 공유하고, 학계-연구기관-산업체 간의 협력을 촉진하는 자리로 마련됐다. 본교는 이번 행사를 통해 글로벌 양자 과학 연구의 허브로서의 입지를 더욱 확고히 하고, 지속적인 연구 및 학문적 교류를 통해 양자 과학 발전에 기여할 것으로 기대된다.
- No.656
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- 등록일2024.06.21
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화학나노과학전공, 정부 지원사업 연속 선정 쾌거

화학·나노과학전공 연구진이 정부 지원사업에 연속 선정되며 우수 연구 역량을 빛내고 있다. 윤주영 교수와 차선신 교수가 원천기술개발사업에 선정됐으며, 박소정 교수가 이끄는 혼성계면화학구조연구센터는 2024년도 글로벌 선도연구센터지원사업 후속과제로 선정됐다. 본교가 창의연구 생태계 조성을 위해 추진 중인 ‘Ewha Frontier 10-10 사업’ 선도분야 사업단인 화학·나노과학전공 ‘미래지속가능 분자설계 연구단’(단장 윤주영)은 에너지·환경·바이오 헬스 분야에서 첨단소재 및 나노 분자과학 개발 연구를 중점적으로 추진하고 있다. 이를 위해 세계적 초빙 석학들과 유기적 공동연구를 통해 지속가능한 미래 사회 실현에 필수적인 원천기술을 개발하고, 국가 미래 경쟁력을 담보할 핵심 연구를 주도하며 세계 최고 수준의 연구단으로서 자리매김하고 있다. 인체유래 나노치료제 기술로 섬유화 난치암 치료 소재 개발 기대 화학·나노과학전공 윤주영 교수는 과학기술정보통신부가 추진하는 ‘나노·소재기술개발사업’의 난치암 치료를 위한 비약물성 인체유래 나노치료제 기술에 대한 선도형 과제에 선정되어 ‘난치암의 시너지 비약물성 면역치료를 위한 자성 및 초음파 타겟형의 나노치료제 개발’을 진행한다. 본교가 주관연구기관으로 그리고 고려대학교, 연세대학교, 한국과학기술연구원(KIST), 한국재료연구원이 공동연구기관으로 참여를 한 이번 연구는 총 4년 9개월간(3년+2년) 48억여 원의 연구비를 지원받게 된다. 5개 기관 연구팀은 인체 물질들의 가역적 결합으로 이루어져 인체에 안전한 나노 치료제를 개발하고, 섬유화 난치암에 대한 자성/초음파 물리적 타겟팅 비약물성 항암효과의 치료 소재 개발을 연구 목표로 연구를 수행할 계획이다. 윤주영 석좌교수는 클래리베이트 애널리틱스(Clarivate Analytics, 구 톰슨로이터)가 발표하는 세계 상위 1% 연구자로 2014년부터 2023년까지 10년 연속 선정됐으며, 2024년도부터는 중국 화학회 명예회원(Honorary Fellow of Chiese Chemical Society)으로 선정되는 등 세계적 석학으로서 그 권위를 인정받고 있다. 또한 최근 미국화학회(American Chemical Society)에서 수여하는 ‘2024 Advances in Measurement Science Lectureship Award’를 수상한 바 있다. 레트로생합성원천기술로 차세대 치료제 후보물질 개발 기대 화학·나노과학전공 차선신 교수는 과학기술정보통신부가 추진하는 바이오의료기술개발사업에 선정되어 2028년까지 26억여 원을 지원받아 차세대 치료제 후보물질 설계 및 구현을 위한 레트로생합성 원천기술 개발 과제를 수행한다. 레트로생합성(retrobiosynthesis) 원천기술이란 생물정보학, 인공지능, 합성생물학, 구조생물학 및 천연물화학 기술을 융합하여 생리활성 물질의 신규 유도체를 설계하고, 이들의 생산을 위해 생합성 효소·경로를 인공적으로 조합‧재배열하여 자연계에 존재하지 않는 새로운 대사회로를 설계‧구현하는 기술이다. 본교 연구팀은 주관연구기관인 서울대를 비롯해 한국과학기술원, 인하대학교, 건국대학교, 강원대학교 연구팀과 함께 작용기작이 다른 6개의 생리활성 목표 물질을 선정, 레트로생합성 기술을 이용해 신규 유도체의 구조적 다양화를 시도한다. 본교팀은 표적 단백질-신규 치료제 후보물질 복합체의 구조 규명 및 상호작용 분석을 통해 미생물/식물 유래 생리활성을 갖는 이차대사산물의 작용기작 연구를 진행한다. 최종적으로는 최적 활성·최소 독성의 원물질 대비 우수한 신규 치료제 후보물질을 개발하는 것을 목표로 한다. 차선신 교수는 “본 과제를 통해 축적될 표적 단백질-신규 치료제 후보물질 복합체에 대한 구조적 정보를 활용하여 파킨슨병‧알츠하이머병 억제, 항진균제, 항생제, 비만‧당뇨 치료제 등 사업적 가치가 높은 의학용 소재를 사업화할 수 있는 구조적 플랫폼 기술을 개발‧수립하고, 향후 차별화된 구조 기반 치료제 발굴에 지속적인 활용이 가능할 것이라고 기대된다”고 밝혔다. 혼성계면화학구조연구센터, 2024년도 글로벌 선도연구센터지원사업 후속과제 선정 한편 화학·나노과학전공 박소정 교수가 이끄는 혼성계면화학구조연구센터는 한국연구재단이 지원하는 2024년도 글로벌 선도연구센터지원사업 후속과제로 선정됐다. 화학소재의 계면현상 연구를 위해 설립된 본교 혼성계면화학구조 연구센터는 2017년 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 선도연구센터에 선정되어 총 약 88억 원의 국가연구비를 지원받아 우수한 연구성과를 도출하며 화학소재 기초연구 분야를 선도해 왔다. 후속 연구는 화학나노과학전공 박소정·정병문·김진흥·현가담·박재홍·김인영 교수를 비롯한 총 10명의 핵심연구원으로 구성되어, 향후 3년간 39억 원의 국가연구비를 지원받는다. 혼성계면화학구조연구센터는 과학적 난제로 남아 있는 혼성화합물 계면에서의 화학적·전자구조적 상호작용에 대한 연구를 수행해 왔으며, 이번 후속과제를 통해 화학소재의 복잡성을 고도화하고 자연에서 보기 어려운 메타성질을 구현하는 연구를 수행할 계획이며, 우수한 해외 연구자들과의 협력을 통해 글로벌 선도연구센터로 자리매김하고자 한다.
- No.654
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- 등록일2024.06.10
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본교 연구진, 원천기술 개발 속도 앞당긴다

식품생명공학과 이진규 교수가 해양수산과학기술진흥원이 지원하는 대체해조육 및 수산배양육 기술개발 사업에, 약학과[대학원] 권영주 교수가 한국연구재단이 지원하는 원천기술개발사업에 선정되는 등 본교 연구진이 우수한 연구력을 기반으로 미래 신성장 동력 발굴에 앞장서고 있다. 미래 수산자원 고갈 대비 블루푸드테크 시장 선점 기대 식품생명공학과 이진규 교수는 해양수산부 주관 ‘수산배양육 생산 기술개발’ 과제에 선정되어 정부로부터 2028년까지 85억여 원을 지원받아 수산배양육 기술 개발에 박차를 가한다. 수산배양육은 어류·패류·갑각류 등 수산 동물로부터 유래한 조직이나 세포를 배양하여 어육과 흡사하게 제조한 식품으로, 영양·환경·식량안보 가치에 부합하는 지속가능 수산식품을 의미하는 ‘블루푸드’로 주목받고 있다. 해양수산부는 올해 1월 블루푸드테크 시장을 선점하기 위해 대체해조육 및 수산배양육 기술개발사업 연구과제를 공모했으며, 본교 이진규 교수팀은 능성어, 굴, 키조개, 대하 등의 세포를 배양해 원물형 및 가공형 수산식품을 개발할 계획이다. 이와 함께 수산배양육의 공정 가이드라인 수립과 더불어 독성 및 안전관련 연구도 함께 진행한다. 연구팀은 원물 대비 120% 이하의 단가로 수산배양육을 출시하는 것을 목표로 하고 있으며, 수산물 유래 세포 배양 및 모사 기술 개발에 성공하게 되면 블루푸드테크 시장에서 국제적인 경쟁력을 갖추게 될 것으로 기대된다. 연구팀은 본교 산학협력단(이진규 교수, 김영석 교수, 정서진 교수, 오지은 교수)을 주관기관으로 경희대학교 및 고려대학교, 국립부경대학교, 동국대학교, 연세대학교, 홍익대학교, 협성대학교 등의 학계와 대상(주), (주)셀미트 등의 산업계로 구성되며 (주)다나그린, (주)비페코, 슈팹㈜ 등이 수요기업으로 참여한다. 3D 프린팅에 기반된 역설계 및 상향식 식품가공 연구 분야를 이끌어 온 이진규 교수는 식품생명공학과 내 식품나노공학연구실 연구·개발 성과를 바탕으로 본교 기술지주자회사인 슈팹㈜를 설립해 운영하고 있다. A.I 활용 융합신약 개발 연구 모델 수립 및 난치암 치료 기여 약학과[대학원] 권영주 교수는 과학기술정보통신부가 추진하는 ‘STEAM연구사업’의 미래융합기술파이오니어 전략형 사업에 선정되어 향후 최대 5년간(2+3)간 46억여 원을 지원받아 오가노이드 Phenocopy 시스템-인공지능 활용 약물 반응 예측 모델 구축 및 신규 표적 치료제 개발 연구를 진행한다. 미래융합기술파이오니어 사업은 신기술·산업 패러다임 창출 또는 변화를 유도할 수 있는 임무 중심 핵심기술 개발을 위한 융합연구를 지원하는 과제다. 본교 파이오니어연구센터(Pioneer research center, 이하 PRC)는 전이 비율이 높고 환자 간의 다양성 및 암의 공간적 이질성이 매우 높은 특성으로 난치 암에 속하는 대장암에 집중해 난치성 암 극복을 위한 오가노이드 표현형 시스템 구축에 나선다. 유전자 편집 기술을 활용하여 대장암 환자 유래 유전자 변이 탑재 오가노이드를 제작 및 배양하는 시스템을 구축함으로써, 대장암 유전형에 따른 Pathway Profiling 데이터베이스를 확보하고 이를 딥러닝 학습을 시켜 ‘약물 반응성 예측 모델’을 확립하고 한다. 이를 활용해 약물 반응성 저해 인자 도출 및 신규 표적 치료 물질을 개발하는 것을 최종 목표로 한다. 본교 PRC는 약학대학 권영주 교수(연구책임자)와 황인아, 유진하, 박소연 교수 그리고 의과대학 노경태 교수, 기초과학연구원 이희탁 박사로 구성된 융합연구팀으로, AI 신약 개발 플랫폼을 보유한 ㈜아이겐드럭이 참여기업으로 공동연구를 수행한다. 이번 공동개발연구를 통해 인공지능을 활용한 융합 신약 개발 연구의 모델을 제공, 난치암 치료를 위한 신규 항암물질을 개발하는데 기여할 것으로 기대된다.
- No.652
- 작성자
- 등록일2024.06.05
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