학령인구는 줄지만 경제규모는 점점 커지면서 지속적으로 불어난 초·중등 교육 재정 중 약 5000억원을 한국과학기술원(KAIST) 등 4대 과학기술원에 투입하려던 정부의 계획이 과학계 반대로 무산됐다. 윤석열 정부 국정과제인 ‘교육재정 개혁’이 첫 단추부터 암초를 만난 것이다. 과학기술정보통신부는 13일 4대 과학기술원 예산을 고등·평생교육지원특별회계(이하 특별회계) 재원으로 지원하는 방안을 받아들이지 않겠다는 입장을 기획재정부에 최종 통보했다. 기재부는 과기정통부와 4대 과기원의 이런 뜻을 수용하기로 했다. 4대 과기원 예산 특별회계 편입을 위한 5000억원 규모의 예산 증액도 국회에 요청하지 않을 방침이다. 기재부는 내년 76조원으로 불어나는 초·중등 교육용 지방교육재정교부금의 용처를 대학 등을 지원하는 고등교육 재원으로 확대하고자 ‘특별회계’라는 예산 주머니를 만드는 방안을 추진해 왔다. 이 과정에서 4대 과기원 예산도 특별회계로 편입해 지원하려고 했다. 교육교부금 이관에 따른 교육계의 반발을 최소화하고자 교육부가 아닌 과기정통부가 관할하는 고등교육 분야에서 새로운 용처를 찾은 것이다. 4대 과기원은 한국과학기술원(KAIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST) 등으로 과학기술원법에 따라 과기정통부가 예산 편성과 운영을 맡고 있다. 기재부는 “교육교부금 일부를 고등교육 지원을 위한 특별회계로 넘기는 것일 뿐 예산 편성·집행 절차에는 변함이 없고, 과기원 한 곳당 지원 예산도 연 100억~200억원씩 더 늘어날 것”이라며 설득을 시도했다. 하지만 4대 과기원은 “수많은 대학과 재원을 나누게 되면 4대 과기원으로 유입되는 예산이 하향 평준화될 것”이라며 기재부의 제안을 수용하지 않았다. 기재부가 “특별회계로 가도 예산 편성·집행권은 과기정통부에서 교육부로 넘어가지 않고, 예산을 심의·의결하는 국회 상임위원회도 과학기술정보방송통신위원회”라고 거듭 강조했지만, 일반 대학과 동일 선상에 놓이는 것을 거부하는 4대 과기원의 높은 자존심의 벽을 넘지 못했다. 기재부는 4대 과기원 예산은 기존 과기정통부 일반회계로 둔 채로 특별회계 도입을 위한 법안 통과에 주력하기로 했다. 추경호 부총리 겸 기재부 장관은 지난 9월 서울신문 광화문라운지 강연에서 “대한민국 미래를 위해 대학 교육의 품질을 높이는 쪽으로 재원을 이동해야 한다”며 교육교부금 개편을 공론화했다. 하지만 이번 4대 과기원 예산 특별회계 편입에 실패하면서 윤석열 정부의 교육재정 개혁에 동력이 실추됐다는 지적이 나온다.

인구구조 변화에 따라 초·중등교육에서 남는 교육 재원을 과학·기술 발전에 투입하려던 재정당국의 개편안이 결국 무산됐다. 한국과학기술원(KAIST) 등 4대 과학기술원(과기원) 예산의 주관 부처가 교육부로 넘어가 예산은 더 줄고 일반 대학과 함께 하향 평준화될 것이라는 의심의 벽을 넘지 못한 것이다. 과학기술정보통신부는 13일 4대 과기원 예산을 고등·평생교육지원특별회계로 이관하는 방안에 대해 ‘불수용’ 입장을 기획재정부에 최종 통보했다. 기재부는 과기정통부와 4대 과기원의 입장을 수용하기로 방침을 정했다. 기재부 내부에선 4대 과기원에 더 많은 재정을 지원하려다 진실 공방에 빠지고 이 과정에서 너무나 많은 시간과 노력을 허비했다고 보는 것으로 전해졌다. 이에 4대 과기원 예산은 기존대로 둔 채 고등·평생교육지원특별회계를 도입하기 위한 법안 통과에 주력하는 것으로 방침을 선회하기로 했다. 4대 과기원은 KAIST와 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST)을 의미한다. 이들은 교육부가 관할하는 일반 대학과 다르게 특별법에 따라 과기정통부가 예산과 운영을 맡는다. 재정당국은 학령인구 급감 상황에서 초·중등교육에 쓰임새가 한정된 교육교부금의 용처를 고등교육으로 확대하고자 고등·평생교육지원특별회계 도입 방안을 추진해 왔다. 교육교부금 제도 개편에 따른 교육계의 반발을 최소화하기 위해 교육 분야에서 새로운 용처를 찾은 것이다. 재정당국은 이 과정에서 고등·평생교육지원특별회계에 4대 과기원 예산을 이관시키는 방안을 제시했다. 고등·평생교육지원특별회계라는 새로운 그릇을 만들어 초등·중등에서 넘치는 재원을 추가 투입하는데 이 그릇에 4대 과기원을 포함하려 했다. 재정당국 내부에선 이런 개편으로 각 과기원에 100억~200억원의 예산이 매년 추가 투입될 수 있을 것이라고 분석했다. 하지만 과학계는 이런 방안에 반발했다. 과기원 측은 “특별회계로 가면 예산편성·집행 부처가 과기정통부에서 교육부로, 예산 심의 의결 국회 상임위원회가 과학기술정보방송통신위원회(과방위)에서 교육위로 바뀌어 수많은 대학과 재원을 나누게 되면서 4대 과기원으로 유입되는 예산이 하향 평준화될 것”이라고 주장했다. 이에 대해 기재부는 특별회계로 가도 4대 과기원은 한국과학기술원법 등 특별법에 의해 지금과 같이 과기정통부 장관의 관리감독을 받으므로 교육부 통제를 받지 않는다고 설명했지만 설득에 실패했다.

학령인구 감소로 불어난 초·중등 교육 재정을 과학기술 발전에 쓰려던 정부의 계획이 과학계 반대로 무산됐다. 윤석열 정부 국정과제인 ‘교육재정 개혁’이 첫 단추부터 암초를 만난 것이다. 과학기술정보통신부는 13일 4대 과학기술원 예산을 고등·평생교육지원특별회계(이하 특별회계) 재원으로 지원하는 방안을 받아들이지 않겠다는 입장을 기획재정부에 최종 통보했다. 기재부는 과기정통부와 4대 과기원의 이런 뜻을 수용하기로 했다. 4대 과기원 예산 특별회계 편입을 위한 5000억원 규모의 예산 증액도 국회에 요청하지 않을 방침이다. 기재부는 내년 76조원으로 불어나는 초·중등 교육용 지방교육재정교부금의 용처를 대학 등을 지원하는 고등교육 재원으로 확대하고자 ‘특별회계’라는 예산 주머니를 만드는 방안을 추진해 왔다. 이 과정에서 4대 과기원 예산도 특별회계로 편입해 지원하려고 했다. 교육교부금 이관에 따른 교육계의 반발을 최소화하고자 교육부가 아닌 과기정통부가 관할하는 고등교육 분야에서 새로운 용처를 찾은 것이다. 4대 과기원은 한국과학기술원(KAIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST) 등으로 과학기술원법에 따라 과기정통부가 예산 편성과 운영을 맡고 있다. 기재부는 “교육교부금 일부를 고등교육 지원을 위한 특별회계로 넘기는 것일 뿐 예산 편성·집행 절차에는 변함이 없고, 과기원 한 곳당 지원 예산도 연 100억~200억원씩 더 늘어날 것”이라며 설득을 시도했다. 하지만 4대 과기원은 “수많은 대학과 재원을 나누게 되면 4대 과기원으로 유입되는 예산이 하향 평준화될 것”이라며 기재부의 제안을 수용하지 않았다. 기재부가 “특별회계로 가도 예산 편성·집행권은 과기정통부에서 교육부로 넘어가지 않고, 예산을 심의·의결하는 국회 상임위원회도 과학기술정보방송통신위원회”라고 거듭 강조했지만, 일반 대학과 동일 선상에 놓이는 것을 거부하는 4대 과기원의 높은 자존심의 벽을 넘지 못했다. 기재부는 4대 과기원 예산은 기존 과기정통부 일반회계로 둔 채로 특별회계 도입을 위한 법안 통과에 주력하기로 했다. 기재부 내부에서는 “과학기술 분야에 더 많은 재정을 지원하려고 했는데 오해가 생기고 진실 공방에 빠져 너무 많은 시간과 노력을 허비했다”는 불만이 터져 나왔다. 추경호 부총리 겸 기재부 장관은 지난 9월 서울신문 광화문라운지 강연에서 “대한민국 미래를 위해 대학 교육의 품질을 높이는 쪽으로 재원을 이동해야 한다”며 교부금 개편을 공론화했다. 하지만 이번 4대 과기원 예산 특별회계 편입에 실패하면서 윤석열 정부의 교육재정 개혁에 동력이 실추됐다는 지적이 나온다.

DGIST 로봇및기계전자공학과 김회준 교수·화학물리학과 홍선기 교수 공동 연구팀이 생체친화적인 페로브스카이트 소재를 활용한 고효율 압전 에너지 하베스팅 기술을 개발했다. 연구진은 인체에 적용 가능한 생체적합성 소재 중 우수한 압전성을 지닌 CTO 소재를 합성하고 이의 자세한 전기적, 물리적, 열적 특성을 분석했다. 또한 압전 폴리머인 PVDF 소재와 혼합하여 유연하고 외부의 충격에 강인한 복합소재를 개발하는데 성공했다. 생체친화적 특성을 검증하기 위해 세포 생존율 테스트(cell viability test)를 진행한 결과, 개발한 복합소재는 높은 생존율뿐 아니라 세포 번식력을 보여주어 인체에 적용해도 문제가 없음을 확인했다. 개발한 압전 에너지 발전 소자는 최대 전압 20V, 전류 250nA를 달성해 전자계산기, 손목시계와 같은 소형 전자기기의 전력원으로 활용할 수 있었다. 또, 물체의 진동에서 발생하는 운동에너지를 수확하여 자가발전 진동 센서로의 활용 가능성도 검증해 더욱 폭넓은 범위에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다. □ 본 연구에 적용된 소재는 인체에 적합한 소재인 만큼 신체 부위에 부착하여 걸음걸이, 몸의 움직임 등에서 실시간으로 에너지를 수확할 수 있었다. 특히, 발바닥에 센서를 부착하고 간단한 줄넘기 운동을 실시해 사용자의 운동능력과 줄넘기 자세를 평가하는 자가발전 센서로서 활용 가능성도 시사했다. 효율적인 운동 자세의 진단을 위해 인공 신경 회로망(ANN: artificial neural network) 분석 기법을 활용해 측정한 결과, 99.63%의 높은 성공률로 운동 자세의 옳고 그름을 판별할 수 있었다. 김회준 교수는 “생체친화적 소재에도 우수한 압전 특성이 존재한다는 것을 증명하였으며 이를 통해 기존 재료의 한계를 뛰어넘을 수 있다는 부분에 큰 의미가 있다고 생각한다.”라고 밝혔다.

경북도와 구미시가 반도체 인재 양성에 힘을 뭉치고 나섰다. 경북도는 구미시와 함께 오는 2031년까지 반도체 인재 2만명을 양성하기로 했다고 13일 밝혔다. 지역 내 마이스터고·국립대 등을 통해 실무능력을 갖춘 반도체 전문 인력을 육성한다는 것이 목표다. 우선 금오공대는 이번 학기부터 2024학년도까지 ‘반도체 설계’ 분야 전문 교육과정을 운영한다. 매년 40명의 반도체 설계 전문 학사 인력을 배출할 예정이다. 이 대학은 지난 7월 반도체 전문 인력을 양성하기 위해 SK실트론과 협약을 체결하기도 했다. 구미전자공고는 2020년 시스템반도체 특화교육 과정을 국내 고교 최초로 신설해 매년 30명을 모집하고 있다. 중소벤처기업부로부터 연간 9억원을 지원받아 반도체 분석·검증·설계 역량을 갖춘 전문학사 수준의 핵심기술인력을 양성하고 있다. 구미시는 최근 대구가톨릭대와 반도체 산업 발전 및 인재육성을 위한 업무협약을 체결하고, ‘구미 반도체 특화단지’ 지정과 인력육성에 상호협력을 약속했다. 이밖에 경북대는 반도체 전문인력을 연간 400명 이상 배출하는 ‘반도체 전문대학원 시스템’을 구축한다. 포스텍(포항공대)은 내년부터 삼성전자와 협력해 반도체 계약학과를 신설하고 40명을 선발할 예정이다. 대구경북과학기술원(DGIST)도 2024년 반도체 계약학과를 신설해 50명을 모집한다. 이철우 경북도지사는 “경북 반도체 산업 전략은 지방소멸 대응이자 경북 청년들의 미래에 대한 희망 메시지”라며 “재원과 행정력을 최대한 투입해 경북 미래 첨단산업 성장의 기반을 확고히 다지겠다”고 말했다. 김장호 구미시장은 “구미는 반도체 인력 수급뿐 아니라 5산단, 123곳에 달하는 반도체 기업, 대구경북통합신공항 예정지와 20분 거리 등 많은 강점이 있다”며 “이러한 강점을 내세워 반도체 특화단지를 반드시 유치하겠다”고 강조했다.

수성의료지구, 국내 첫 VR 설명회40여개 역외기업·125억 투자 유치영천하이테크, IoT 기반사업 참여올 3100만弗 해외 투자유치 총력대구경북경제자유구역청(DGFEZ)이 4차 산업혁명 전초기지로 발돋움하고 있다. 대구경북경제자유구역은 2008년 5월 6일 11개 지구 39.55㎢ 규모로 지정됐다. 같은 해 8월 13일 대구경북경제자유구역청이 개청했다. 올해로 개청 14주년을 맞는다. 2014년 7월에는 대구 남구의 대구국제문화산업지구와 경북 구미의 디지털산업지구가 해제되면서 경제자유구역은 8개 지구 21.99㎢로 조정됐다. 현재 4개 지구는 개발이 완료됐고 나머지 4개 지구는 개발이 추진되고 있다. 2024년까지 모두 개발이 마무리될 예정이다. 여기에 들어가는 사업비는 모두 5조 8140억원이다. 726만㎡에 이르는 대구테크노폴리스지구는 현대로보틱스, 한국생산기술연구원, 대구경북과학기술원(DGIST) 등이 밀집해 있다. 로봇산업 인프라가 탄탄해 국가로봇테스트필드 혁신사업부지로 선정됐다. 2021년 수도권 기업인 옵티머스시스템 본사가 이전하고 전기차 모터 핵심 소재 기업 성림첨단산업㈜이 입주했다.대구 수성의료지구에서는 2020년 12월 국내 최초 가상현실(VR) 기술을 활용한 투자설명회를 개최했다. 이 설명회를 통해 40여개 역외기업 유치를 추진했다. 그 결과 ㈜디지엔터테인먼트(대만 요시랜드 합작)와 연구개발(R&D) 센터 건립 양해각서(MOU)를 2021년 3월 체결했다. 총투자금액은 125억원에 이른다. 코로나 시대에 부합하는 새로운 투자 유치 방식을 추진해 얻게 된 성과라는 점에서 의의가 크다는 평가를 받고 있다. 또 이 지구에 대구 지역 최대 규모인 롯데쇼핑타운 복합쇼핑몰이 지하 1층 지상 8층 규모로 건립된다. 경북 포항융합기술산업지구는 2020년 6월 바이오 앵커 기업인 한미사이언스㈜와 3000억원 규모, 2021년 4월 ㈜바이어파머와 460억원 규모의 MOU를 각각 체결했다. 2021년 12월에는 세계 최초로 식물체를 기반으로 돼지열병 그린백신을 국내에 출시한 ㈜바이오앱이 입주했다. 또 지식산업센터, 세포막단백질연구소, 그린백신실증지원센터가 준공됨으로써 K바이오를 이끌 선도 지역으로 도약할 수 있는 토대를 마련했다. 경북 영천첨단부품소재산업지구에서는 나눔제약㈜(싱가포르 SC INNOVATION 합작)과 2020년 11월 MOU를 체결했다. 이곳은 외국 자본 투자를 위해 유보한 용지까지 100% 분양을 완료했다. 2021년 5월 국내에서 유일하게 반도체 연마제 콜로이달 실리카를 생산하는 ㈜에이스나노켐, 글로벌 화학제품 제조 기업인 한국이콜랩과 반도체 소재 분야 설비를 증설하는 MOU를 체결했다. 1600만 달러 규모의 투자 유치를 이끌어 낸 것이다. 영천하이테크파크지구는 산업생태계 고도화에 발맞춰 미래형 자동차 등 항공·자동차 스마트 모빌리티 분야와 스마트 와이어·하네스 산업 분야를 오는 9월 말까지 유치할 계획이다. 특히 지난해는 중소벤처기업부 주관 지식산업혁신센터와 산업통상자원부 주관 저전력 지능형 사물인터넷(IoT) 기준물류부품 상용화 기반구축사업 유치에 성공했다. 이들 사업은 각각 2026년과 2024년에 마무리되며 272억원과 175억원이 각각 투자된다. 이미 유치한 항공전자시스템기술센터, 바이오메디컬생산기술센터, 경북차량용임베디드 기술연구원 등과 연계해 미래형 모빌리티 및 의료기기 관련 기업 유치 활동을 전개하고 있다. 경북 경산지식산업지구는 특화산업단지와 연구센터가 들어서는 경북 최대 규모의 경제자유구역이다. 1단계 분양에서 외국자본투자용지를 제외하고는 100% 완료했다. 155개 기업이 입주 계약을 완료했으며, 현재 106개 기업이 입주해 공장을 가동 중에 있다. 올 하반기 예정인 2단계 분양은 의료기기 및 첨단 메디컬 신소재단지로 개발해 포스트코로나 시대에 의료산업의 중추적 역할을 할 것으로 기대된다. 또 경산지식산업지구 내 15만 1152㎡에 조성한 패션 테크(생활소비재) 융복합클러스터는 총 30개 기업을 유치해 관련 산업 발전도 기대된다.DGFEZ는 올해 투자유치 목표를 3100만 달러로 잡았다. 정보통신기술(ICT)·로봇, 의료·바이오, 미래형 모빌리티 분야의 유치를 집중할 계획이다. 이를 위해 국가별 전략적 투자 유치를 추진한다. 중점 타깃 지역인 중화권(중국, 홍콩), 유럽(영국, 독일 등), 미주(미국, 캐나다), 싱가포르를 대상으로 지자체, 코트라 등과 협업하기로 했다. 또 온·오프라인 병행으로 국내외 투자유치 기업설명회(IR)를 추진하기로 했다. 투자유치 전문인력인 프로젝트 매니저를 중심으로 투자유치 추진 상황과 성과를 공유하고 추진 방향 등을 논의할 계획이다. 이와 함께 홍보 콘텐츠 내실을 강화하고 대외 브랜드 이미지도 제고하기로 했다. 해외 홍보의 다원화로 홍보 영역을 확대하고 언론과 소셜네트워크서비스(SNS)를 통해 지역 홍보도 활성화할 방침이다. DGFEZ은 그동안 혁신생태계 조성과 규제혁신 추진에 큰 성과를 냈다. 20221년 산업통상자원부 공모 사업인 ‘경제자유구역 혁신생태계 조성 사업’에 4개 기관(경북TP, 포항TP, 첨복재단, DGIST)이 주관 기관으로 선정됐다. 전국에서 가장 많이 선정된 것이다. 이를 계기로 산학연 네트워크 구축, 기업 수요 기반 기업역량 강화 지원 등 혁신생태계 조성을 적극 추진하고 있다. 2022년 공모 사업에서는 1개 기관(포항테크노파크)이 선정돼 사업비 10억원을 받았다. 여기에다 외국인투자전용용지 내 국내 유턴기업 입주 허용을 건의해 관련 법령을 개정케 했으며, DGFEZ 규제혁신협의회를 구성했다. 이 회의에서는 그동안 신규 규제혁신 과제 8건을 발굴했다. 제도 개선을 위해 중앙 부처 건의와 지속적인 관리는 물론 논의도 진행하고 있다.

DGIST 에너지공학과 유종성 교수 연구팀이 황 활물질이 담겨진 다공성 실리카 중간층 기술을 개발했다. 이번 연구는 에너지 밀도와 안정성이 중요한 ‘차세대 리튬-황 전지’ 연구개발 및 상용화 분야의 터닝 포인트가 될 것으로 기대된다. 황을 양극 소재로 사용하는 리튬-황 전지는 비싼 희토류를 양극 소재로 사용하는 기존 리튬이온전지보다 여러 배 이상 높은 에너지 밀도를 갖고 있어 전기차나 드론 등 고에너지 장치에 활용할 수 있다. 가격이 싸고 풍부한데다 유해하지 않은 장점도 있다. 그러나 충전과 방전 때 생기는 다황화물이 전지 음극 쪽으로 확산하면서 황 활물질(방전할 때 화학적으로 반응해 전기에너지를 생성하는 물질) 손실이 발생해 용량과 수명이 줄어든다는 단점이 있다. 유 교수 연구팀은 판상형 실리카를 합성하고 그 안에 황을 담아 새로운 실리카-황 중간층(interlayer)을 구현해 이런 단점을 보완했다. 유 교수는 “지금까지 시도하지 않았던 다공성 실리카 물질의 기공에 황을 담지한 물질을 용량과 수명 향상을 위한 리튬-황 배터리용 중간층 소재로 이용 할 수 있음을 최초로 규명한 연구성과”라며, “차세대 고에너지, 장수명 리튬-황 전지 개발에 대한 새로운 이정표를 제공 할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이 연구는 미국 아르곤 국립연구소(ANL)의 아민 카릴(Amine Khalil) 박사팀과 공동협력으로 진행됐고, 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이슨즈’ 온라인판에 실렸다.

광주과학기술원(GIST)은 22일 학생창업기업 ㈜시고르자브종(대표 홍주영)이 운영하는 인공지능(AI) 반려견 옷 추천 쇼핑 플랫폼 ‘도글리(Doggly)’가 2022년도 중소벤처기업부 주관 기술창업 지원 프로그램인 팁스(TIPS) 대상 기업으로 최종 선정됐다고 밝혔다. ‘도글리’는 이용자가 반려견 사진을 촬영해 업로드 하면 자동으로 신체 치수를 분석, 반려견 옷 사이즈와 제품을 추천받을 수 있는 쇼핑 플랫폼으로 지난 7월 20일 출시됐다. ‘팁스’는 획기적인 기술을 가진 창업팀을 민간 주도로 선발, 집중 육성하는 ‘민간투자 주도형 기술창업지원’ 프로그램이다. ㈜시고르자브종은 이번 선정으로 창업 아이템의 독창성과 기술력을 인정받고 R&D 자금과 해외 사업화 자금 등으로 2년간 최대 7억 원을 지원받을 수 있게 됐다. 홍주영 대표는 “이번 팁스 선정으로 미래 유망 글로벌 스타트업으로 성장할 수 있는 발판을 마련하게 됐다”며 “‘도글리’ 플랫폼 내 컴퓨터 비전 기술 고도화에 집중하는 한편 장기적으로는 미국 등 해외로의 서비스 확장을 목표로 경영할 계획”이라고 밝혔다. ㈜시고르자브종은 이에 앞서 지난 4월 국내 4개 과학기술원(KAIST·GIST·DGIST·UNIST)이 공동 출자한 미래과학기술지주㈜로부터 1억 원의 시드 투자를 유치했다.

학창시절 누구나 한 번쯤 ‘공부를 잘 하려면 엉덩이가 무거워야 한다’는 말을 들어봤을 것이다. 오랜 시간 인내심을 갖고 집중하는 것이 성적 향상의 지름길이라는 말이다. 또 일을 할 때 명확한 목표를 갖고 추진하는 힘이 필요하다는 말도 있다. 그런데 새로운 것을 배울 때 이런 지나친 목표지향성과 집중력이 오히려 방해 요소가 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 대구경북과학기술원(DGIST), 영국 그리니치대, 헝가리 외트뵈시 로란드대, 인지신경과학·심리학연구소, 프랑스 클로드 베르나르 리옹1대학 공동 연구팀은 기능성 자기공명 영상(fMRI) 기술을 활용해 통계적 학습과 뇌의 신경학적 연결망 관련성을 규명했다고 9일 밝혔다. 이 연구는 인간이 새로운 것을 학습하는 능력에 대한 비밀을 풀 수 있는 기반이 될 것이라는 평가를 받고 있다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로이미지’에 실렸다. 통계적 학습은 주어진 환경에서 스스로 규칙성을 파악하고 적응해 다른 문제를 해결할 수 있는 인지능력이다. 지금까지는 뇌의 여러 영역들이 어떻게 통계적 학습을 가능케 하는지 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 20대 성인 남녀 31명을 대상으로 컴퓨터를 이용해 ASRT라는 통계적 학습을 시키면서 fMRI로 활성화되는 뇌 영역을 촬영했다. 그 결과, 전두엽에 있는 상전두회(superior frontal gyrus)를 중심으로 펼쳐진 하향조절에 관련된 영역과 연결망이 관련돼 있다는 것이 확인됐다. 상전두회는 기억과 충동 억제에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 뇌 부위이다. 연구팀에 따르면 해당 영역의 연결 강도가 약할수록 통계적 학습을 잘하는 것으로 나타났다. 목표지향적 행동이나 집중도와 관련있는 뇌 영역의 개입을 줄이는 것이 새로운 것을 배우고 익힐 때 도움이 될 수 있다는 말이다. 연구를 이끈 전현애 DGIST 교수는 “이번 연구는 통계적 학습에 관여하는 신경학적 연결망이 뇌의 어느 부위에서 일어나는지 활성화되는지 확인하고 뇌 연결망을 중심으로 학습 능력을 높이기 위한 새로운 방법 개발에 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

DGIST 로봇및기계전자공학과 최홍수 교수팀은 가톨릭대학교 서울 성모병원 김성원 교수팀, 스위스취리히연방공대 (ETH Zurich) 브래들리 넬슨 (Bradley J. Nelson) 교수팀과 공동연구를 통해 체내에서 분해 가능한 마이크로로봇을 분당 100개 이상 제작하는 기술을 개발했다. 최 교수 연구팀은 기존 마이크로로봇 제작 방법의 한계를 극복하기 위하여, 생분해성 재료이며, 빛에 의해 경화가 가능한 물질인 Gelatin methacrylate와 자성나노입자의 혼합물을 미세 유체 칩 내부에 흘려보내어 마이크로로봇을 분당 100여개 이상의 높은 속도로 제작할 수 있는 방법을 개발했다. 이는 기존의 마이크로로봇 제작 방법인 이광자 중합을 이용했을 때 보다 1만배 이상 빠른 속도이다. 기존 줄기세포 치료법의 경우 세포의 선택적인 전달이 어려웠으나, 줄기세포 담지 마이크로로봇은 전자기장 제어 시스템으로부터 발생하는 자기장을 실시간으로 제어하여 원하는 위치로 이동하는 것이 가능하다. 또 줄기세포가 부착된 마이크로로봇을 분해효소와 함께 배양하여 로봇의 분해성을 평가했다. 배양 6시간 후, 마이크로로봇이 완전히 분해되었고, 로봇 내부에 들어있던 자성나노입자는 자기장 제어 시스템으로부터 발생한 자기장에 의해 수거되었다 연구팀은 마이크로 로봇이 전달한 줄기세포가 정상적으로 전기적, 생리적 특성을 나타내는지 확인하였다. 이번 연구의 최종목표는 기존 신경세포 간의 연결이 끊긴 상태에서 로봇이 전달한 줄기세포가 가교역할을 정상적으로 수행하는 것인데, 이를 확인하기 위해 전기적 신호를 안정적으로 발산하는 쥐 태아로부터 추출된 해마 신경 세포를 활용하였다. 최 교수는 “마이크로로봇의 대량 제작, 전자기장에 의한 정밀 구동, 줄기 세포 전달 및 분화 등 본 연구를 통해 개발된 기술이 향후 표적 정밀 치료의 효율을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.”고 밝혔다.

과학기술 발달로 불치의 병이었던 암도 이제 관리 가능한 질환이 되고 있다. 암 치료에서 핵심은 조기 진단이다. 국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 암 진단 비용과 시간은 줄이고 정확성은 높일 수 있는 방법을 개발했다. 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과, 서울아산병원 병리학교실, 울산대 의대 공동 연구팀이 암 의심 조직을 찍은 병리영상만으로 암 존재 여부와 발생 부위까지 정확하게 판단할 수 있는 AI 딥러닝 모델을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 영상의학 분야 국제학술지 ‘의학 영상 분석’에 실렸다. 지금도 암 여부를 진단하는 AI 기술이 나와있기는 하지만 암조직으로 의심되는 곳을 정확하게 표시하는 사전 작업이 필요하다. 이 때문에 영상의학 전문의가 판단하는 것보다 오랜 시간이 걸리고 비용도 증가하는 경우가 있다. 또 병리영상 속에서 암 존재 여부를 판단해 암 부위를 찾는 방법도 연구되고 있지만 이 경우는 필요한 영상 하나의 크기가 기가바이트에 이르기 때문에 판별 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이에 연구팀은 유리 슬라이드로 만든 작은 조직만으로도 암 유무와 암 발생 위치까지 정확히 판단할 수 있는 암 진단 AI를 만들었다. 연구팀은 기존 병리 데이터들에서 암 조직을 특징짓는 내용을 인공지능에 학습시켰다. 그다음 병리영상의 선명도는 그대로 유지하면서 용량을 압축시키는 방법을 개발했다. 이를 통해 생검이나 내시경 등을 이용해 떼어낸 조직 일부만으로도 암 확률이 높은 부위를 정확하고 빠르게 예측할 수 있게 했다. 슬라이드 단위로 암 여부를 측정해내는 인공지능 기술의 예측 성능이 현재까지 나온 기술들에서는 20~70에 불과하지만, 이번 기술에서는 81~84로 정확도가 매우 높은 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 박상현 DGIST 교수는 “추가 연구를 통해 이번에 개발한 기술이 의료 현장에서 상용화된다면 치료비용 절감과 환자 부담 감소로 이어질 것으로 기대한다”고 말했다.

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀이 세계 최초로 혈액 내 존재하는 모든 종류의 암세포들을 분리할 수 있는 자동화 장치를 개발하였다고 밝혔다. 해당 기술은 모든 종류의 암세포를 분리할 수 있고, 초정밀 암진단이 가능하며 이를 완전 자동화 형태로 구현하여 병원에서 바로 활용 가능할 정도로 완성도가 높다. 개발한 기술은 음성선택 타겟 세포 이외의 모든 세포를 선택하여 제거하는 방식 을 이용하여 암세포가 아닌 다른 세포들을 모두 제거하고 초정밀 유체 제어 기술을 통해서 세포의 스트레스와 손실율을 최소화하며 세포를 분리하는 것을 성공시켰다. 마커의 유무, 암세포의 크기와 관계없이 다양한 암세포주에서 90% 수준의 높은 회수율을 보였고, 연세대학교 김혜련 교수팀과의 공동연구를 통해 폐암 환자의 혈액으로 순환종양세포를 분리, 약물효과 추적관찰 등 임상적 유용성도 확인하였다. 또한 완전 자동화를 통해 기술적 완성도를 높여 분리 성능은 물론 의료현장에서 조기 상용화가 가능하다는 점에서 의학적 영향력이 클 것으로 보인다. 김민석 교수는 “해당 기술이 암의 조기 진단, 맞춤형 치료제 처방 등 더욱 정밀한 진단과 맞춤 치료제 선정에 활용되어 암 환자들에게 도움이 되길 희망한다”고 말했다. 이번 연구는 의료기관 창업캠퍼스 원천기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 Theranostics 12권 8호에 지난 5월 1일 게재되었다.

정부가 향후 5년간 시스템 반도체 설계 실무인력을 3140명 양성하는 등 반도체 핵심 인력을 키우는 데 적극 나서기로 했다. 이종호 과학기술정보통신부 장관은 30일 대전 한국과학기술원(KAIST)에서 산업계 대표, 4대 과학기술원 총장 등과 간담회를 열고 산학 협력을 통한 반도체 핵심 인력 양성 방안을 논의했다. 구체적으로 과기정통부는 시스템 반도체 설계 실무인력(학사급) 양성 사업과 인공지능(AI) 반도체 고급인재(석박사급) 양성 사업을 지원한다. 실무인력 양성 사업을 통해 특화교육과정을 운영하고 5년간 반도체 설계 구현 실무 인재 3140명을 길러낸다는 목표다. KAIST와 광주과기원(GIST), 대구경북과기원(DGIST), 울산과기원(UNIST)은 반도체계약학과를 도입해 내년부터 매년 200명 이상 학사급 인재를 양성한다. 또 석박사급 인재 양성을 위해 KAIST와 UNIST는 산학협력 대학원 프로그램을 강화하고, GIST와 DGIST는 반도체대학원 또는 반도체 전공의 설치를 검토할 계획이다. 이를 통해 현재 연간 220명 수준의 석박사 인력 배출 규모를 5년 내 500명 이상으로 확대한다. 과기정통부는 반도체 기업, 4대 과기원이 공동 참여하는 ‘반도체 인력양성협의회’를 정례화해 산학 협력 추진 상황을 점검하고 새로운 협력 방안을 추진할 예정이다. 한편 이창양 산업통상자원부 장관도 이날 경기 이천 SK하이닉스 본사에서 반도체 업계와 ‘제1차 산업전략 원탁회의’를 열고 반도체 업계 주요 현안 및 새 정부의 반도체 산업정책 방향 등을 논의했다. 참석 기업들은 전문인력 부족을 가장 심각한 문제로 지목했다. 반도체학과 개설 및 정원 확대, 산업 현장 수요에 맞는 인력 양성 프로그램 운영 등 정부의 과감한 인력 양성책이 시급하다고 밝혔다. 이 장관은 “반도체가 경제안보의 핵심 품목이나 글로벌 공급망 불안과 주요국의 대규모 반도체 지원책 등 만만찮은 여건에 직면해 있다”며 “새 정부의 반도체 산업 발전 전략을 상반기 중 발표할 예정”이라고 말했다.

DGIST 뇌과학과 서진수 교수팀은 최근 한국한의학연구원 고영훈 박사팀과 공동개발하여 보유하고 있는 ‘한약소재 추출물 기반의 알츠하이머 치매 치료용 조성물’ 기술을 사업화하기 위해 ㈜아리바이오와 기술이전계약을 체결했다 해당 기술은 알츠하이머 치매의 주요 원인 중 하나인 APOE4 유전형 특이적 보호 효과를 보이는 조성물을 개발하는 것으로, 인간 역분화줄기세포 APOE4 알츠하이머 모델에서 아밀로이드 베타 제거 효과가 관찰되었다. 해당 기술이 임상 실험을 통해 효능이 검증될 경우 보다 효과적인 치매 치료제 개발로 이어질 것으로 기대된다. 서 교수는 “본 기술이 인간 알츠하이머 치매 모델에서 아밀로이드 베타 식균 작용에 우수한 효과가 있음이 확인된 만큼, 이번 기술이전을 통해 치료제 개발로 이어지기를 바란다.”고 밝혔다.

DGIST 화학물리학과 이성원 교수 연구팀이 눈 깜빡임 등의 인체의 작은 움직임에서 효율적으로 전기 에너지를 얻는 데에 성공했다. 개발된 에너지 발전 소자는 원격 의료 진단 기기의 에너지원으로의 적용이 기대된다. 이 교수팀은 약 4 마이크로미터의 초박막 형태로 압전 발전 소자를 제작, 착용자가 불편함을 거의 느끼지 않으면서 높은 에너지 효율로 전기 에너지를 수확하는 데 성공하였다. 특히 개발한 에너지 발전소자는 접히거나 곡선의 표면에서도 일정한 성능을 보이며, 약 1만번 이상의 변형에도 성능 저하 없이 에너지를 얻을 수 있어 안정적인 전력원이 될 수 있는 가능성을 보여줬다. 이 교수는 “초고효율의 발전소자로 인체의 작은 움직임에서 발생되는 에너지로 장시간 생체 신호를 측정하는 센서에 전원을 공급할 수 있는 신개념 에너지 소자로 무겁고 단단한 배터리를 대체할 가능성을 보여주는 잠재력이 매우 큰 연구다”고 말했다. 이번 연구는 선도연구센터의 지원을 받아 에너지 분야 저명한 국제학술지 ‘나노 에너지’에 지난 4월 5일 온라인 게재됐다.

뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터지는 뇌졸중은 심할 경우 사망에 이르거나 치료의 골든아워를 놓칠 경우 뇌손상으로 인해 평생 신체장애를 안고 살아야 하는 질환이다. 국민건강보험공단 통계에 따르면 국내 전체 사망원인 4위, 단일 질환으로는 1위로 나타났다. 문제는 뇌졸중 발생시 뇌세포를 보호할 수 있는 마땅한 치료제가 없다는 것이다. 이에 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과, 계명대 의대 약리학교실 공동 연구팀은 분자모델링을 통해 생체 호르몬인 ‘에리트로포이에틴’(EPO) 구조를 변형시킨 물질을 만들어 부작용을 최소화한 뇌졸중 치료제 후보물질을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘레독스 바이올로지’에 실렸다. EPO는 적혈구 생성에 관여하는 호르몬으로 저산소 상태에서도 뇌를 포함한 다양한 조직에서 세포 보호 효과를 갖고 있다. 이에 많은 과학자들이 EPO나 EPO재조합체의 신경세포 보호기능을 활용한 뇌졸중 치료제 개발을 시도했지만 과도한 적혈구 생성이나 종양 유발 같은 부작용이 관찰됐다. 이에 연구팀은 분자모델링을 통해 EPO 수용체에 결합하는 EPO 핵심부위인 EPO 나선구조에 존재하는 여러 아미노산을 바꿔 다양하게 구조를 변형시켰다. 이런 방식으로 선별된 펩타이드 유사체들을 약물 후보물질로 합성해 실험한 결과 세포보호 효과를 갖고 산화스트레스에서 신경세포 보호효과를 보이는 한편 활성산소 생성을 억제하는 물질을 찾아냈다. ‘ML1-h3’로 이름 붙여진 뇌졸중 치료제 후보물질을 허혈성 뇌손상이 발생한 동물에게 투여했을 경우 신경세포 사멸을 막아 뇌손상을 억제하는 것을 발견했다. 또 적혈구 과다생성 같은 혈액학적 부작용도 관찰되지 않았다. 문제일 DGIST 뇌과학과 교수는 “이번 연구는 생체 호르몬 활성 메커니즘 이해를 바탕으로 생체 호르몬의 여러 기능을 분리해 조절하는 접근법을 통해 부작용 없는 뇌졸중 치료제를 개발할 수 있게 했다”며 “추가 연구를 통해 부작용 없는 뇌졸중 치료물질을 개발해 환자에게 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

DGIST 뇌과학과 김경진 교수 연구팀이 파킨슨병의 일몰증후군과 일주기 생체시계와의 분자적 연결고리를 세계 최초로 규명하고, 이를 치료할 수 있는 새로운 분자표적을 제시했다. 향후 파킨슨병에서 비롯된 정서장애 치료제를 개발하는데 도움이 될 것으로 기대된다. 김 교수팀은 파킨슨병 생쥐 모델에서 해가 뜨는 특정시간대(주행성인 사람에서는 해가 질 때와 동일)에 불안증과 우울증이 나타나는 것을 관찰했다. 또한, 일주기 생체시계를 조절하는 유전자인 REV-ERBα의 길항제인 SR8278을 생쥐 모델에 투여했고, 해가 뜰 때 특이적으로 파킨슨병 생쥐 모델에서 나타나는 불안증, 우울증을 회복시킬 수 있다는 것을 입증했다. SR8278 처리시 정서조절의 일주기 리듬이 사라졌던 파킨슨병 생쥐 모델에서도 정상생쥐처럼 정서조절의 일주기 리듬을 구현할 수 있다는 것을 확인했다. 이와함께 파킨슨병 생쥐모델에서는 해가 뜨는 특정 시간대에 중뇌 복측 도파민 뉴런에서 일주기 생체시계를 조절하는 유전자인 REV-ERBα와 촉진적 역할을 하는 전자인자인 NURR1의 발현 및 TH 유전자로의 결합력이 망가짐으로써, TH 발현과 정서조절의 일주기 리듬이 사라지는 것을 관찰했다. 반면, 파킨슨병 생쥐모델에 SR8278을 처리하면, 해가 뜰 때 도파민 뉴런에서 REV-ERBα와 NURR1의 경쟁적 상호작용이 회복되면서 TH 발현과 정서조절의 일주기 리듬이 회복되는 것을 관찰했다. 김 교수는 “해당 연구를 통해 그동안 학계에 난제로 남아 있던 파킨슨병의 일몰증후군이 일주기 분자생체시계 교란과의 분자적 연결고리를 밝혔다는 점에서 큰 의미가 있다.”고 밝혔다. 이번 연구결과는 DGIST 뇌과학과 김정아 박사, 박인아 박사과정생의 주도로 수행됐으며 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴로테라퓨틱스 (Neurotherapeutics)’ 온라인판에 3월 23일 게재됐다. 또 과학기술정보통신부과 한국연구재단의 ‘중견연구지원사업’과 ‘기초연구지원사업’의 지원을 받아 수행됐다.

파킨슨병은 알츠하이머와 함께 대표적인 퇴행성 뇌질환이다. 도파민 신경세포가 어떤 이유에서인지 줄어들면서 나타나는 파킨슨병은 근육 강직, 운동기능 저하 등 증상을 시작으로 걸음을 걷기 어려워지고 일상생활을 수행하기 어려워진다. 이와 함께 일주기 리듬 교란으로 수면 장애가 발생하고 이 때문에 오후에 불안, 우울 같은 정서적 난조를 겪는 경우가 많다. 일몰증후군이라는 이런 증상은 치매환자의 20%도 앓고 있는 증상으로 알려져 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 연구팀은 파킨슨병 일몰증후군과 일주기 생체시계의 관계를 분자차원에서 처음으로 밝혀내고 이를 치료할 수 있는 표적을 찾았다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴로테라퓨틱스’에 실렸다. 그동안 일몰증후군과 같은 파킨슨병의 정서질환에 대한 메커니즘은 거의 밝혀지지 않았다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐를 관찰한 결과 사람과 똑같이 해가 뜨는 특정시간대에 불안증, 우울증이 나타나는 것이 확인됐다. 이 때 일주기 생체시계를 조절하는 유전자(REV-ERBα)의 길항제 SR8278을 생쥐에게 투여한 결과 일반 생쥐들처럼 일주기 리듬을 회복해 불안증, 우울증을 치료할 수 있다는 것도 밝혀냈다. 연구를 이끈 김경진 DGIST 교수는 “이번 연구는 그동안 생명과학 분야에서 풀리지 않는 문제로 남아있던 파킨슨병의 일몰증후군이 일주기 분자생체시계 교란과 분자적 연결고리를 밝혀냈다는 점에 의미가 크다”며 “이번에 발견한 신규 약물은 파킨슨병 정신장애 치료제 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

DGIST 로봇및기계전자공학과 김회준 교수팀이 버려지는 코코넛 껍질 섬유의 압전 특성을 활용한 유연한 에너지 하베스팅 소자를 개발했다. 코코넛은 열대지역에서 쉽게 재배가 가능한 식용식물로서 버리는 부분이 없는 열매로 알려져 있다. 열매는 먹을 수 있으며, 코코넛 워터는 음용이 가능하다. 반면, 단단한 껍질은 수세미와 같은 용도로 비행기 엔진 청소 등에 적용되고 있지만 수요에 비해 버려지는 양이 월등히 많다. 이로 인해 매년 2억 5000만t의 코코넛 껍질이 버려져 지구온난화와 토지 환경오염의 주범으로 꼽힌다. 이에 김 교수 연구팀은 단단한 코코넛 껍질의 섬유에서 균일한 결정을 가진 형태로 구성된 셀룰로오스 구조를 관찰했다. 방향성을 지닌 셀룰로오스 나노결정은 압전성을 지니고 있어 다양한 에너지 또는 자가발전 센서로 활용할 수 있다. 본 연구팀은 이를 활용해 코코넛 껍질의 섬유로부터 고순도의 파우더를 추출하는 공정을 통해 압전 나노파우더를 확보하고 이를 압전 폴리머인 PVDF에 적용해 고효율 압전 에너지 하베스터를 개발했다. 코코넛 파우더-PVDF 복합체의 특성분석을 통해 기존 PVDF보다 우수한 압전성을 확인했으며 이를 기반으로 제작된 에너지 하베스터는 약 16배 높은 출력전압과 12배 높은 출력전류량을 달성했다. 본 연구를 통해 제작된 코코넛 섬유 기반 에너지 하베스터는 LED 전구, 전자계산기와 같은 소형 전자기기의 전력원으로 활용이 가능하다. 또한, KF94 마스크에 부착하여 사용자의 호흡과 기침 패턴 분석에 활용했다. 그 결과, 추출된 호흡패턴의 분석을 통해 건강의 이상 유무 판단이 가능했다. 김 교수는 “친환경 소재에도 우수한 압전 특성이 존재해 기존 재료의 한계를 뛰어넘을 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다”고 말했다.

대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 김성균 교수팀이 바닷물을 식수로 바꾸는 친환경 기술을 개발했다. 김 교수팀이 개발한 친환경 태양광 해수 담수화 소재는 한천과 나노 셀룰로스를 기반으로 해 환경 문제에서 자유롭다. 특히 한천은 흡수 성능이 뛰어나 소내 내부로 물을 잘 전달하고 담수화 과정 중 내부에 염이 축적되지 않는 것으로 확인됐다. 연구팀이 태양광 아래서 실험한 결과 단위 면적(㎡)당 하루 평균 5.95㎏ 담수 제조가 가능한 것으로 나타났다. 또 9일간 실험을 거친 후 소재 내외부 소금 농도에는 변화가 없었다. 또 소재를 사용한 후 폐기하면 자연 분해돼 환경 문제에서 자유롭고 회수, 재생 후 재사용도 가능하다. 소재 단가는 단위 면적당 0.27달러에 불과했다. 김 교수는 “이번 연구는 자연에서 쉽게 얻을 수 있는 매우 저렴한 원료인 한천과 셀룰로스로 간단히 제작이 가능한 담수화 소재를 개발해 저개발 국가나 외딴 섬 식수 문제 해결 가능성을 보여줬다는 점에서 의미가 있다”고 말했다. 석사과정 임홍섭 씨가 제1 저자로 참여한 이 연구 결과는 지난달 15일 국제학술지인 ‘담수화’(Desalination)에 실렸다.