매년 최고의 연구 성과로 세계 학계의 큰 주목을 받고 있는 우리대학 교수진들이 최근 잇달아 최고의 연구들을 통해 국내 최고 연구자를 선정하는 국가 사업에 선정되거나, 세계적 저널에 잇달아 게재하며 학계 큰 반향을 불러 일으키고 있다.

  ▲김우현 교수, 대한민국을 이끌 리더 연구자 선정

    의학전문대학원 김우현 교수가 교육과학기술부와 한국연구재단이 주관한 리더연구자 지원사업(창의적 연구사업)에 선정됐다.

  리더연구자 지원사업(창의적 연구사업)은 국가 과학기술 분야를 이끌어 나갈 가장 창의적인 연구를 선정·지원하는 사업으로 김 교수는 세포가 기능을 유지하는 가장 근본적인 신호체계인 ‘칼슘(Ca2+)신호전달체계’에 대한 대한민국 최고의 연구로 선정의 영예를 안았다.

  이에 따라 김 교수는 교과부로부터 연간 최대 8억 원, 9년 간 70억여 원의 연구비를 지원받아 칼슘 신호 전달 체계에 대한 세계 최고의 연구를 수행할 예정이다.

  20여 년간 췌장 베타세포, 면역세포, 심장 및 신장세포 등 다양한 세포에서 Ca2+ 신호전달체계를 밝혀왔던 김 교수는 Ca2+ 신호전달체계의 비정상적인 작동의 결과로 생기는 당뇨병과 고혈압, 심장병, 간 섬유화, 남성불임 등 인체질병의 치료제 개발의 원천기술을 제공해 관련 연구 분야에서 국제적인 선도그룹으로 부각할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

  한편, 김 교수는 한국학술진흥재단의 중점연구소지원사업(2000-2006년), 한국과학재단의 선도과학자 육성사업(2003-2005년), 특정기초연구사업(2005-2008년) 등에 선정돼 Ca2+ 신호전달체계에 대해 20년 이상 왕성한 연구를 해오고 있으며, 2007년에는 국가지정연구실에서 선정됐다.

  지난해에는 남성 정자 운동에 결정적 영향을 미치는 단백질 기능을 세계 최초로 분석해 불임 해결의 실마리를 규명해내는 성과도 올렸으며, 이같은 꾸준한 연구 성과를 통해 지난해 국내 최고 권위 의학상인 ‘화이자의학상’을, 2009년에는 동헌생화학상을 수상한 바 있다.

  ▲이중희 교수팀, 고전도성 복합재료 개발

  종잇장처럼 휘어지는 디스플레이를 장착한 전자 종이, 옷 처럼 간편하게 착용할 수 있는 컴퓨터 등 말만 들어도 꿈만 같은 일들을 실현할 수 있는 고분자 복합재료 개발에 관한 획기적인 연구 성과를 BIN 융합공학과 이중희 교수 연구팀이 발표해 학계 관심을 끌고 있다.

  이 교수팀은 한국과학기술연구원 전북분원 구본철 박사 연구팀과 함께 '그래핀 기반 고전도성 복합재료' 개발에 관한 연구결과를 나노기술 분야 세계적 학술지인 '나노 레터스(Nano Letters, 인용지수 12.1)' 4월호에 게재했다고 밝혔다.

  '그래핀'은 자연광물인 흑연의 표면층을 한 겹씩 떼어낸 얇고 투명한 탄소 나노물질로 강철보다 100배 이상 강하면서 열전도와 전류는 다이아몬드와 구리보다 각각 2배와 1,000배 이상 빠른 특성을 지녀 '꿈의 신소재'로 불리며 여러 산업분야에서 주목받고 있다.

  그러나 고분자 복합재를 제조하기 위해서는 대량의 그래핀이 필요하고, 플라스틱(고분자 물질)과 혼합할 경우 수지 및 유기용매 안에서 그래핀이 뭉치는 현상이 있어 우수한 물성에도 불구하고 산업적 응용면에서는 제한적이었다.

  따라서 고전도성 고분자 복합재료를 제조하기 위해서는 분산성과 전기 전도성을 동시에 향상시키는 방법이 요구됐고, 연구팀은 이같은 문제점을 해결할 수 있는 획기적인 방법을 찾아냈다.
 

  연구팀이 발견한 제조공정은 고성능 엔지니어링 플라스틱의 전기 전도성 및 기계적 강도를 동시에 높일 수 있어 디스플레이 소재의 코팅층이나 우주·항공 복합재산업 등에 광범위하게 적용할 수 있다는 점에서 관심을 끌고 있다. 이 신기술은 현재 국내 특허등록이 완료됐고, 국제특허도 출원된 상태다.

  ▲이상권 교수팀, 암 전이 진단할 세포분리칩 개발

  소량의 혈액을 키트에 떨어뜨려 전이된 암을 쉽고 빠르게 진단할 수 있는 날이 곧 도래할 수 있을 것으로 기대된다. 이상권 교수(반도체과학기술학과)와 대학원생들로 구성된 연구팀(김동주 박사과정, 설진경 석사과정, 김길성 박사, 형정환 박사과정, 이승용 박사)이 비용이 저렴하면서도 아주 적은 양의 혈액으로 암 전이 여부를 진단할 수 있는 진단칩 개발을 위한 중요한 연구 성과를 올렸기 때문이다.

  이 교수팀은 투명한 쿼츠나노필라(Quartz Nanopillar) 구조물을 이용해 고효율의 면역세포를 분리할 수 있는 세포분리칩을 개발했다고 밝혔다.

  이 연구는 값이 싸면서도 아주 적은 양의 혈액으로 암 전이 여부를 진단할 수 있는 진단칩 개발을 위한 기술로 세계적 나노관련 학술지인 나노스케일(Nanaoscale, 인용지수 4.1) 4월 온라인판에 게재됐으며, 연구의 우수성을 인정받아 오프라인 논문지의 표지 논문으로 실리는 쾌거를 이뤘다.
 
  이번에 개발된 쿼츠나노필라 세포분리칩은 쥐의 비장에서 면역세포를 추출해 이 중 질병 및 면역학적으로 중요한 특정 ‘CD4 T세포’만을 선택적으로 분리하는 기술로, 이 교수팀이 지난 2010년 발표했던 연구결과보다 95% 이상 더 높은 세포분리율을 달성할 만큼 진전된 성과를 보였다. 이는 일반 유리기판을 사용했을 때보다 4배나 우수한 결과다.

  이번 연구에서는 기존의 실리콘 나노선보다 투명하고 정교한 제조가 가능한 쿼츠나노필라 구조물을 이용했으며, 특히 면역세포 분리칩에 정교한 미세패턴을 반도체공정으로 제작해 면역세포 숫자를 동시에 확인할 수 있는 세포계수기(hemocytometer) 기능을 첨가한 분리칩을 개발했다는 데 큰 의의가 있다.

  특히 이 교수팀은 이번 결과를 활용해 환자의 혈액 속에 아주 적은양으로 존재(1-10cells/mL)하는 혈중종양세포(circulating tumor cell) 와 혈중줄기세포 (circulating stem cell)를 조기에 분리시킴으로서 1시간 이내에 혈액을 통한 전이암 여부를 진단할 수 있는 ‘전이암 진단칩’ 개발 연구도 병행하고 있어 소량의 혈액만으로도 암의 전이를 값싸고 쉽게 진단할 수 있는 연구에도 큰 개가를 올릴 것으로 기대되고 있다.

  ▲은종필 교수팀, 요추 극외측 디스크 탈출증 효과적 진단법 제시

  은종필 교수팀은 진단이 어려운 것으로 알려진 '요추 극 외측 디스크 탈출증'에 효과적 진단 방법을 제시한 연구를 척추외과학 분야의 최고 권위 학술지인 <Journal of Spinal Disorder and Technique>지 4월 호에 게재했다.

  지금까지 극 외측 요추간판 탈출증의 확진을 위해서는 추간판(디스크)에 인위적으로 조영제를 주사한 다음 CT 촬영(Discography-CT)을 해 확진을 했는데 이번 연구는 이런 복잡한 검사 없이도 해상력이 좋은 3-T MRI(자기공명)의 촬영기법으로 확진할 수 있는 새로운 개념의 진단법이다.

  은 교수팀은 이번 연구를 위해 임상증상과 기존의 MRI 촬영에서 극 외측 요추간판 탈출증이 의심되는 30명에서 3-T MRI로 조영제 투여 없이 특수한 척수 조영 영상을 얻어 극 외측 추간판 탈출을 진단한 다음 수술 진행했고, 수술 결과 모두 수술 전 진단과 일치함을 알았고 수술 후 모든 환자에서 만족할 만한 호전을 보였다.

  연구팀은 새로운 진단법을 통해 신경조직이나 디스크 등의 연부조직 영상을 더욱 선명하게 얻을 수 있으며 탈출된 디스크가 신경절을 침범하는 정도에 따라 증상의 경중도 예측할 수 있다고 밝혔다.

  ▲이회선, 김대기 교수팀 당뇨병 치료 기능성 식품 개발

  이회선 교수(농생대 생물환경화학과)와 김대기 교수(의학전문대학원)가 공동으로 밀 순에서 추출한 성분으로 혈당을 저하시켜 당뇨병을 치료할 수 있는 기능성 식품을 개발해 화제다.

  이 교수팀은 정부로부터 3억 원을 지원 받아 '밀순 추출물을 이용한 당뇨병 개선 바이오 기능성 소재 산업화 연구 과제'를 수행, 당뇨병 개선용 기능성 식품 시제품을 개발하는 데 성공했다.

  이 교수팀은 지난 2008년부터 지난해까지 3년간 고부가가치 식품기술개발 사업으로 밀순 추출물을 이용한 이 연구과제를 진행해왔다.

  밀 순 추출물은 노화를 방지하는 항산화 효과는 물론 혈중 포도당의 농도를 낮추고, 인슐린의 농도는 높히는 등 당뇨병 치료 효과가 높다고 연구진은 설명했다.

  이 교수팀은 "현재 판매중인 당뇨병 치료제와 비교 실험한 결과 바이오 기능성 식품으로서의 우수성이 입증됐다"라며 "올 하반기에 민간기업에 기술을 이전해 당뇨병 치료약으로 본격 개발될 예정"이라고 말했다.