이화 연구진, 생명과학·뇌과학·환경공학 분야 원천기술개발사업 이끌다
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- 등록일2024.08.21
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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.