국내 연구진이 수술용 실(봉합사)을 겸한 체내 삽입형 측정센서를 개발해 주목받고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 공동연구팀은 수술용 실처럼 인체 부작용 없이 체내 삽입이 가능할 뿐만 아니라 수술 부위를 직접 봉합도 가능한 봉합사형 유연변형 센서를 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 실렸다. 코로나19 상황이 계속되고 있지만 날씨가 따뜻해지면서 야외 활동을 즐기려는 이들이 늘고 있다. 야외 활동의 증가로 인해 인대, 힘줄 등 결합조직 관련 질환이 급속하게 증가하고 있다. 다른 신체부위도 마찬가지이지만 이들 부위는 조직 특성과 재생 능력이 다르기 때문에 치료와 재활시 지속적인 모니터링으로 환자 맞춤형 의료서비스가 필요하다. 현재도 재활 중에 조직의 변화와 움직임을 모니터링하기 위해 자기공명영상(MRI), 컴퓨터단층촬영(CT), 초음파 같은 영상의학 기술이 활용되고 있지만 실시간 측정이 어렵다. 실시간 관찰을 위해 체내삽입형 유연전자소자가 개발되고 있지만 이질적인 물체인 전자소자를 인체 내에 오랫 동안 삽입하기도 힘들고 특정 조직에 장기간 고정시키기도 쉽지 않다.연구팀은 섬유성분을 이용한 봉합사형 체내 삽입 무선 스트레인 센서를 개발했다. 전자소자이면서 수술에도 사용할 수 있기 때문에 원하는 조직에 효과적으로 고정시켜 일정 기간 모니터링이 가능하다. 또 배터리가 필요없는 수동형 무선통신 체계를 갖추고 있어서 무선으로 실시간 데이터 전송이 가능하다. 실제로 연구팀은 이번에 개발한 봉합사형 센서를 이용해 아킬레스건을 손상시킨 미니피그를 대상으로 수술을 실시한 결과 봉합과 고정이 효과적으로 이뤄졌으며 조직의 움직임을 실시간으로 측정할 수 있다는 점이 확인됐다. 또 체내 삽입 후 3주가 지난 뒤에도 무선센서는 높은 안정성으로 정상작동하는 것이 관찰되기도 했다. 이재홍 DGIST 교수는 “이번 연구결과는 체내 삽입형 전자소자를 직접 봉합이 가능한 형태로 개발해 기존 관련 기술의 한계를 극복하고 체내 삽입형 전자소자의 실제 임상 적용을 앞당기는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST가 보유한 정보보안분야 기술들을 기업들에게 소개하고 교류하는 사업화유망 기술교류회가 오는 31일 오후 2시부터 공항철도 서울역 AREX-1 회의실에서 개최된다. 이번 기술교류회는 섹션 1과 2로 구분하여 진행된다. 각 섹션은 DGIST가 보유하고 있는 정보보안분야 기술을 소개하는 시간과 참가자와 발표자가 소개기술에 대해 자유롭게 의견을 교환하는 네트워킹 시간으로 구성된다. 모든 일정은 기술을 개발한 연구자들이 직접 참여해 기술에 대한 기업들의 의견을 청취할 계획으로 심도 깊은 기술논의가 예상된다. 섹션 1에서는 컴퓨터 시스템 내에서 캐시 메모리 기반의 보안 공격을 정확하게 탐지 하는 ‘캐시 부채널 공격 탐지 기술’과 신뢰 실행 환경 기술을 이용하여 안전한 컴퓨팅 환경을 제공하는 ‘통합보안을 제공하는 시스템 기술’ 등이 소개될 예정이다. 본 기술들은 금융 정보와 같이 높은 보안이 요구되는 정보를 보호하는데 활용 될 수 있다. 섹션 2에서는 물리적 계층에서 네트워크 보안을 강화할 수 있는 ‘네트워크 보안 방법 및 장치 기술’과 ‘버스 네트워크 시스템에서 악의적 노드 탐지 방법 및 노드장치 기술’을 소개할 예정이다. 본 기술들은 차량 내 전자기기 간 통신에 활용 될 수 있으며, 기존 네트워크 시스템 변경을 하지 않고도 이중 보안이 가능하다는 장점이 있다. DGIST 기술사업화진흥센터 한주탁 센터장은 “자율주행, IoT 등 다양한 정보통신기술이 우리 생활에 적용될수록 정보보안기술에 대한 시장의 수요는 빠르게 증가할 것”이라며, “DGIST가 개발한 정보보안기술이 우리의 일상을 보호할 수 있도록 관련 기업들과의 교류에 적극적으로 나서겠다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

대구경북경제자유구역청은 산업통상자원부 공모사업인 ‘21년 경제자유구역 혁신생태계 조성사업’에 대구경북첨단의료산업진흥재단, 대구경북과학기술원, 경북테크노파크, 포항테크노파크 4개 기관이 선정되어 국비 8억원을 지원받게 되었다고 밝혔다. ‘경제자유구역 혁신생태계 조성사업’은 산업통상자원부 ‘경제자유구역 2.0, 2030 전략과 비전(’20.10월)’ 후속 조치의 일환으로 경제자유구역을 글로벌 신산업 거점으로 육성하기 위하여 기업의 수요에 따른 맞춤형 지원과 성장을 돕는 사업으로 ′21년 2월부터 접수신청을 받아 선정평가를 거쳐 전국 경제자유구역에서 13개 기관(14개 과제)이 최종 선정되어 올해 42억5000만원(국비 29억7500만원, 지방비 3억7500만원, 민자 9억원)의 예산이 지원된다. 대구경북경제자유구역에서는 경북테크노파크, 포항테크노파크, 대구경북첨단의료산업진흥재단, 대구경북과학기술원 4개 기관이 혁신생태계 조성사업 주관기관으로 선정되어 올 한해 11억5000만원을 투입하여 산?학?연 네트워크 구축, 기업수요 기반 기업역량강화 지원 등을 통해 혁신생태계 조성을 적극 추진한다. 경북TP는 ‘혁신클러스터 기반조성사업’의 주관기관을 맡아 산·학·연·관 혁신협의회 구축?운영, 이업종?동업종 교류회 개최, Firm Doctor(멘토링) 운영 등을 통해 경제자유구역 내 협업 네트워크 구축에 힘쓸 계획이다. 포항TP, 첨복재단, DGIST는 ‘기업비즈니스 역량강화사업’의 주관기관을 맡아 기술컨설팅, 시험검사, 인증획득, 디자인?시제품?마케팅 지원 등 기업수요에 기반한 맞춤형 지원을 통해 경제자유구역 입주기업의 경쟁력 강화 및 혁신성장을 돕게 된다. 특히, 포항TP는 혁신생태계 조성사업의 성공적인 추진을 위해 전체 선정기관이 한자리에 모인 경제자유구역 혁신성장 지원기관 간담회(3월 17일(수), 산업통상자원부 개최)에서 사업계획의 탁월함을 인정받아 우수사례로 발표하기도 하였다. 최삼룡 대구경북경제자유구역청장은 “지역 내 혁신성장 지원기관과의 협업과 철저한 준비로 전국 경제자유구역 중 최다인 4개 기관이 선정되는 쾌거을 이뤘다” 며 “선정된 주관기관과의 긴밀한 협력을 통해 혁신생태계 조성사업을 내실있게 추진해서 기업하기 좋고 투자하기 좋은 대구경북경제자유구역을 만들어 나가겠다”고 다짐을 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

박하나 딸기, 비누 냄새를 맡지 못하면 알츠하이머 치매를 의심해야 하며, 이는 알츠하이머를 유발시키는 단백질 이상이 후각신경계 일부에 문제를 일으키기 때문이라는 연구 결과가 나왔다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 문제일 교수팀은 가천대 의대, 한국뇌연구원, 네덜란드 마스트리히트대, 독일 막스플랑크 신경유전학연구소 연구진과 함께 알츠하이머 초기에 특정 냄새를 맡지 못하는 증상은 후각신경계 일부 이상 때문이라고 9일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘알츠하이머 연구 및 치료’에 실렸다. 연구팀은 알츠하이머를 앓도록 만든 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 실험을 실시했다. 그 결과 알츠하이머 치매로 인한 후각기능 이상은 후각신경계와 후각신경세포 일부가 사멸되기 때문이라는 사실을 확인했다. 알츠하이머를 일으키는 주요 원인으로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 증상 초기에 후각신경계 일부에 많이 축적되는 것도 확인됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

박하나 정향, 비누 냄새를 맡지 못하면 알츠하이머 치매 초기증상을 의심해야 하며 이는 대뇌 전체의 이상이 아니라 후각신경계 일부에 문제가 생기기 때문이라는 연구결과가 나왔다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 문제일 교수팀은 가천대 의대, 한국뇌연구원, 네덜란드 마스트리히트대 정신건강·신경과학부, 독일 막스플랑크 신경유전학연구소 연구진과 함께 알츠하이머 초기 특정 냄새를 맡지 못하는 증상은 기존에 알려진 것처럼 중추신경계 문제가 아닌 후각신경계 이상 때문이라고 9일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘알츠하이머 연구 및 치료’에 실렸다. 중앙치매센터에 따르면 2018년 기준으로 65세 이상 노인인구 중 10.2%에 해당하는 약 75만명이 치매를 앓고 있다. 치매환자의 70% 정도가 알츠하이머성 치매를 앓고 있는데 이들은 초기 단계부터 후각기능 저하가 나타나는 것으로 알려졌다. 알츠하이머 환자들은 박하, 정향, 가죽, 딸기, 비누 냄새 등 특정 냄새를 맡지 못하는데 원인이 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 알츠하이머를 앓도록 만든 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 행동실험과 생리학 실험을 실시했다. 그 결과 알츠하이머 치매로 인한 후각기능 이상이 대뇌 중추신경 이상 때문에 발생한다는 기존 주장들과 달리 후각신경계와 후각신경세포 일부가 사멸되기 때문이라는 사실을 확인했다. 알츠하이머를 일으키는 주요 원인으로 알려진 베타아밀로이드 단백질이 증상 초기에 후각신경계 영역 중 외측 비갑개부터 배쪽 후각구 영역에서 특히 많이 축적되는 것을 관찰했다. 또 후각영역의 신경연결정도를 수치화하는 방법을 개발해 분석한 결과 후각신경세포의 퇴화와 재생의 균형이 알츠하이머 치매 초기부터 무너진다는 것도 밝혀냈다. 연구팀은 이번 연구가 초기 알츠하이머 치매 환자나 위험군 조기선별을 위한 새로운 진단법 개발에 도움을 줄 것으로 보고 있다. 문제일 DGIST 교수는 “이번 연구는 알츠하이머는 물론 다른 퇴행성 뇌질환 진행 초기에 후각신경계와 중추신경계 간 연관성을 규명한 것으로 추후 알츠하이머 치매 위험군 조기선별 기술 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 기초학부 및 뉴바이올로지전공(겸직) 문대원 석좌교수와 뉴바이올로지전공 임희진 박사 연구팀이 살아있는 세포막의 분자 조성을 초고진공(ultra-high vacuum) 환경에서 왜곡 없이 시각화하는 질량분석 바이오 이미징 기술을 최초 개발했다. 이번 연구결과는 다양한 바이오 분자 정보를 왜곡 없이 이미징이 가능해 치매나 암과 같은 복잡한 질병 메커니즘 등을 규명하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 바이오 이미징 기술은 세포에서 일어나는 현상을 영상으로 볼 수 있게 만드는 기술이다. 질병의 조기 진단이나 신약개발 등에 필요한 핵심 기술로써 생명공학, 물리, 화학, 기계 전자와 같은 여러 분야의 융합이 필수적이다. 이 때문에 첨단 나노 이미징 분석을 위해 초고진공 환경에서 가속 전자빔 혹은 가속 이온빔을 이용한 전자 현미경이나 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry, 2차 이온 질량 분석) 분석법을 주로 적용한다. SIMS 분석법은 가속 이온을 이용해 주로 반도체 제조를 위한 극미량의 불순물 분석에 활용되는 기술인데, 분석 감도가 매우 높아 최근 바이오 이미징 기술에 적용하려는 연구가 활발하다. 현재 SIMS를 이용한 세포분석법은 용액에서 배양된 살아있는 세포를 화학적인 방법으로 고정화하거나 냉각한 후 건조 과정을 거쳐 초고진공 환경에서 분석하는 방식이다. 하지만 이 과정에서 세포의 고유한 분자 조성 및 분포 정보가 왜곡되는 등 정확한 분석을 하는데 어려움이 있어왔다. 이에 DGIST 문대원 교수 공동연구팀은 살아있는 상태의 세포막 분석이 가능하도록 세포를 배양하는 기판 하부에 세포 배양액을 보관하는 5마이크로리터(μl,100만분의 1리터) 부피의 미세 배양액 저장고와 1마이크로미터(μm,100만분의 1미터) 지름의 구멍 수천 개를 제작했다. 이를 콜라겐 바이오 분자 박막으로 덮어 세포의 부착 및 배양 과정을 용이하도록 했다. 배양된 세포는 살아있는 상태에서 단일층 그래핀으로 덮어 초고진공 환경에 도입했다. 단일층 그래핀은 물 분자가 새어 나올 수 없는 구조로써, 역학적으로도 강해 상온에서의 물 증기압을 이길 수 있다. 이 때문에 세포 배양 용액 내의 세포를 초고진공 환경에서 덮어 유지할 수 있었다. 이를 통해 연구팀은 살아있는 세포를 보호하면서 SIMS 분석법을 적용해 이미징 하는데 최초 성공했다. 연구팀의 이번 연구 결과는 반도체 공정 기술, 그래핀 나노 물질 기술, 세포 배양, SIMS 분석 기술, 일차원리 동역학 이론 계산과 같이 반도체 공학, 나노 재료 공학, 생물학, 표면화학, 이론화학 등 다양한 분야의 융복합 연구를 통해 수행된 점에서 의미가 크다. DGIST 문대원 석좌교수는 “최첨단 나노 이미징 기술로 살아있는 세포막의 다양한 분자 정보를 왜곡 없이 정확한 질량 분석 이미징으로 제공할 수 있게 됐다”며 “다양한 바이오 의료 분야 및 아니라 액체 상에서 일어나는 부식, 마모, 촉매 등 다양한 현상을 분자 및 원자 수준에서 이해하는데 획기적인 기반 기술이 될 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 신물질과학전공 서대하 교수 연구팀의 세포 광학 이미징 연구와 에너지공학전공 장윤희 교수 연구팀의 이론 계산 연구를 통한 공동협력으로 수행했다. 연구 결과는 생명과학 및 화학분야 최고 권위 저널인 네이처 메소드(Nature Methods) (IF: 30.822)에 지난 4일자 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 중앙기기센터가 CMOS(상보형 금속산화반도체) 제작이 가능한 반도체 공정 소자클린룸을 확대·개방한다. 특히 관련 시설을 갖추지 못한 학교, 연구소 등에 관련 시설을 제공할 예정으로, 향후 CMOS 기반의 차세대 반도체용 연구소자 기술개발 등 다양한 연구·개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. DGIST 중앙기기센터는 지능형반도체 연구역량 제고 및 반도체 제조 공정 활용 가치창출을 목표로 0.5μm급 CMOS 표준공정 라인을 추가적으로 구축했다. 이를 통해 단위공정 수준이 아닌 일괄된 소자제작이 가능해져, CMOS 레벨에서 구동해야 하는 연구용 소자 테스트, CMOS 기반 반도체 신소자 및 소재개발 플렛폼 제공, CMOS 단위 웨이퍼 제공, CMOS 기반 교육서비스 지원 등 반도체 관련 연구 및 교육에 널리 활용될 예정이다. 이미 DGIST 중앙기기센터는 반도체공정 및 나노분석 지원이 가능한 수준급의 연구 플랫폼을 구축하고, 소재·소자 검증, 분석, 실증이 가능한 일괄 서비스를 제공해왔다. 특히, 6인치 기반 반도체 공정 소자클린룸을 보유 중으로, 실리콘계 반도체 공정, MEMS 및 마이크로 가공, 통신소자, 센서 및 계측시뮬레이션 등의 공정장비 및 나노?바이오분석 장비 등 총 170여 종을 구축·운영 중이다. DGIST 중앙기기센터 이봉호 센터장은 “세계 파운드리(Foundry, 반도체 수탁생산) 시장 증가와 국내 산·학·연의 연구개발 필요성이 증대됨에 따라 이번 CMOS 표준공정 라인 확대구축을 진행하게 됐다”며 “향후 지역기업을 포함한 여러 연구진들의 차세대 반도체분야 연구에 많은 보탬이 될 수 있을 것”이라 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 뇌·인지과학전공 이성배 교수 연구팀은 루게릭병과 전두측두엽성 치매 등 다양한 퇴행성 뇌질환의 발병에 기여하는 TDP-43 단백질의 신경 세포 내 이동을 제어하는 핵심 조절기전을 새롭게 규명했다. 서울대학교 생명과학부 황대희 교수 연구팀과 공동으로 진행한 이번 연구는 루게릭병과 전두측두엽성 치매의 초기 단계에 효과적인 치료제 개발을 위한 가능성을 열어 줄 것으로 기대된다. 이성배 교수와 서울대 생명과학부 황대희 교수 공동연구팀은 신경세포에서 TDP-43 단백질이 핵과 세포질 사이에서 이동하는 것을 조절하는 생리적 프로그램에 대한 연구를 진행했다. 그 결과, 세포내 칼슘-칼페인-임포틴으로 연계되어 있는 신호 전달계가 관여해, 정상 상황에서 세포환경이 변화하면 TDP-43 단백질의 세포내 위치가 세포질과 핵 사이에서 변화하는 것을 밝혀냈다. 특히 이번 연구를 통해 질병 진행상황에 따라 세포내 ‘칼슘-칼페인-임포틴 신호 전달계’를 적절히 조절하면 루게릭병 동물 모델의 운동성을 상당히 회복시킬 수 있단 사실도 확인할 수 있었다. 따라서 공동연구팀은 TDP-43 단백질이 신경 세포의 세포질 내에서 비정상적으로 응집해 독성화되기 전인 질병의 초기단계에 선제적으로 TDP-43 단백질의 이동을 제어해 퇴행성 뇌질환의 병증 억제가 가능할 수 있다는 새로운 치료전략을 제시했다. 이성배 교수는 “이번 연구는 대표적인 퇴행성 뇌질환 유발 단백질인 TDP-43의 세포내 이동을 제어하는 세포의 내재적 프로그램을 규명한 것”이라며, “향후 루게릭병 등 TDP-43 단백질이 관여하는 여러 퇴행성 뇌질환들에 대해 새로운 전략에 기반한 치료제 개발이 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 서울대학교 황대희 교수 연구팀과 공동으로 수행하였으며, DGIST 뇌·인지과학전공 박정향 학생, 정창근 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 연구결과는 생명과학 분야 학술지 ‘eLife’ 온라인 판에 지난해 12월 11일 게재됐으며, 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구실(BRL) 지원사업의 성과이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 미래자동차연구부 현유진 박사 연구팀이 도플러 레이더 센서 기반의 머신러닝 기술을 이용해 차량 내 탑승자 인식을 더욱 정밀하게 측정하는 기술을 개발했다. 스마트카나 자율주행차 등 미래차 시장에 활용이 기대된다. 최근 대두되는 사회적 문제 중 아이를 차량 내에 방치하는 사고가 종종 일어나고 있다. 이 때문에 차량 내 탑승자를 인지하기 위한 초음파센서가 널리 사용되는데, 거리 값을 이용하기 때문에 다른 사물을 탑승자라고 오판 할 수 있다. 또한 카메라의 경우 사물 인지가 가능하나, 조명에 민감하고 사생활 보호 이슈로 인해 소비자의 거부감이 존재한다. 탑승자의 열을 측정해 존재를 확인하는 적외선 센서도 활용되나, 탑승자의 옷차림이나 카시트의 열선 등에 의해 성능이 저하될 수 있다. 이러한 기존 센서들의 단점을 보완하고자 최근 레이더 센서 기반으로 탑승자를 인지하는 기술이 차량에 탑재되고 있다. 레이더 센서는 비교적 외부환경에 영향을 받지 않으며, 탑승자가 움직이지 않는 경우에는 호흡 신호의 측정이 가능하다. 하지만 탑승자가 수면 중 또는 깨어난 상태에서 움직이면 생체신호 인지가 불가능하고 차량 내 움직임이 발생하는 객체가 사람 이외에도 다양하게 존재 할 수 있기 때문에 움직이는 탑승자도 구별 할 수 있는 기법이 필요한 실정이다. 이에 DGIST 현유진 박사 연구팀은 수신된 레이더 도플러 주파수 스펙트럼을 분석해 객체의 움직임 여부에 상관없이 그 객체가 사람인지 아닌지를 결정할 수 있는 기법을 개발했다. 도플러 주파수란 레이더 센서의 송신 전자파가 움직이는 객체로부터 반사될 때 그 객체의 움직임 속도에 의해 발생한 위상변위를 말한다. 연구팀은 움직이는 사람의 경우, 레이더 반사 신호가 머리, 가슴, 팔, 허리, 허벅지 등 다양한 컴포넌트로부터 발생하고 그 수신신호의 도플러 스펙트럼은 크기와 모양이 시간에 따라 매우 가변적이라는 특성을 활용했다. 이 때 사람의 움직임으로부터 반사된 레이더 수신신호를 전파 이미지로 생성한 후 특징벡터 2개를 추출했고, 사람의 호흡에 의해 발생한 도플러 주파수 값으로부터 특징벡터 1개를 생성했다. 이를 인공지능 연구 분야인 머신러닝 기법을 이용해 레이더 신호처리 알고리즘으로 완성했다. 연구팀은 실제 차량 내부와 유사한 테스트 베드를 구축하고 레이더 신호를 획득하기 위한 모듈을 셋업했다. 그리고 다양한 시나리오를 기반으로 한 테스트를 통해 실제 사람만을 구분할 수 있는 객체 분류 정확도를 평균 98.6%까지 획득할 수 있었다. 현 박사는 “이번 연구 성과로 차량 내 방치된 탑승자 인지 시스템을 더욱 개선할 수 있을 것”이라며 “특히 계산량이 매우 낮아 향후 마이크로센서에도 구현이 가능해 보이며, 스마트 환경에 최적화된 비접촉 센서로서 레이더 기술의 발전이 기대된다“고 밝혔다. 이번 연구는 센서 및 신호처리 분야의 세계적 국제학술지인 ‘MDPI Sensors’에 10월 28일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 인수일 교수팀이 ‘귀금속 나노입자가 도금된 다공성 침’을 개발했다. 이번 연구는 귀금속 나노입자를 적용한 기술을 다공성 침에 접목한 것으로, 향후 한의학·대체의학 분야에서 새로운 혁신기술로 부상할 것으로 기대된다. 2016년 다공성 침을 개발했던 인 교수 연구팀은 개발된 다공성 침에 나노기술 표면처리공법을 적용해 좀 더 향상된 한방침 개발을 위한 연구를 진행했다. 그 결과, 금, 은, 백금 나노입자를 도포한 새로운 형태의 침 제작기술 개발에 성공했다. 귀금속 나노입자가 도금된 다공성 침은 표면에 나노미터(nm=10억분의 1m)에서 마이크로미터(μm=100만분의 1m)에 이르는 미세한 기공이 있는 구조를 가지고 있다. 여기에, 100nm 이하의 귀금속 나노입자가 다공성 침의 미세한 구멍 사이사이 균일하게 도포되어있다. 이는 침의 표면적을 최대 37배까지 넓혀, 침에 의한 전기화학적, 전기생리학적 신호증폭에 매우 탁월하다. 특히, 은 나노입자가 도금된 다공성 침은 전기화학적·전기신경생리학적 특성이 가장 뛰어나, 만성 알코올 중독 치료 실험에서 실험동물의 알코올 해독에 탁월한 효과를 확인할 수 있었다. 이에 따라 향후 만성 알코올 중독을 포함한 다양한 치료에 큰 효과를 낼 수 있을 것으로 예상하고 있다. DGIST 에너지공학전공 인수일 교수는 “기존의 다공성 침을 더욱 발전시킨 귀금속 나노입자가 도금된 다공성 침은 새로운 나노·한의약 융복합기술의 결정체다”며, “계속해서 관련 연구를 진행해 상용화 실현을 위해 온 힘을 쏟겠다”고 말했다. 이번 연구는 보건복지부 한의기반융합기술개발사업으로 진행됐으며, 지난 9일 화학 분야 국제학술지 ‘RSC Advances’ 10호 온라인에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 지능형로봇연구부 오대건 박사 연구팀이 개발한 능동위상배열(AESA) 드론 탐지 레이더 기술이 방위사업청(청장 왕정홍) ‘RADAR연동 안티드론 통합솔루션’ 신속시범획득사업에 선정됐다. 방위사업청에서 올해 처음 추진된 신속시범획득사업은 기술발전 속도가 매우 빠른 4차 산업혁명 신기술이 적용된 제품을 군에 신속히 도입해 적용하기 위해 민간의 혁신기술을 제안 받을 수 있도록 하는 국방혁신사업이다. 이번 신속시범획득사업에 포함된 ‘RADAR연동 안티드론 통합솔루션’ 사업은 레이더를 통해 중요시설에 접근하는 적의 소형 드론을 탐지하고 전파교란(Jamming)으로 무력화 하는 것을 목표로 한다. DGIST 오대건 박사 연구팀은 지난해 순수 국내 기술로 세계 최고수준의 3km 이상 떨어져 비행하는 초소형 팬텀 드론 식별 레이더 시스템을 개발해 국내외 언론의 주목을 받았고, 올해 초에는 5km이상 탐지 가능한 결과를 얻었다. 최근에는 ‘매트리스 600’과 같은 소형드론을 8km까지 탐지하는데 성공했다. 오대건 박사는 “이번 성과는 국내업체들과 해외 연구기관의 긴밀한 협력 결과로써, 과학기술정보통신부와 DGIST의 지속적인 연구 지원을 바탕으로 차별화된 레이더 원천기술을 축적할 수 있었다”며, “향후 미국, 유럽, 이스라엘 위주의 드론 탐지 레이더 시장의 판도를 바꿀 수 있도록 더욱 노력하겠다”고 소감을 전했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 기초학부생(유승선, 배현진, 한소영, 장종원)들로 구성된 ‘공헌하는 연구자들’팀(지도교수 신물질과학전공 이성원 교수, 조교 신물질과학전공 정우성 석박통합과정생)이 과학기술정보통신부가 주최한 ‘제7회 ICT 스마트 디바이스 전국 공모전’ 일반부문 최우수상을 수상했다. ‘공헌하는 연구자들’팀은 DGIST 학부생공동연구프로그램 UGRP를 계기로 구성돼 ‘영아악력측정 플랫폼 개발’ 관련 연구를 진행해왔다. 악력은 0~4세의 영아 신경발달과 밀접하게 연관이 있지만, 이를 측정하는 도구가 거의 전무해 의료진들의 손 감각에 의존한 진료를 하는 등 정밀측정에 어려움이 많았다. 이러한 어려움을 이를 해결하기 위해 학부생공동연구프로그램인 UGRP를 통해 ‘영아악력측정 플랫폼 개발’ 프로젝트를 진행하게 됐다. 이후 관련 연구를 기반으로 제7회 ICT 스마트 디바이스 전국 공모전에 참가, 대구지역예선에서 일반부문 1위를 하여 본선에 진출했으며, 이후 일반 부문 최우수상을 수상했다. 대회에 참가한 ‘공헌하는 연구자들’팀 대표 유승선 학생은 “좋은 아이디어와 관련 기술에 대한 연구들이 단순히 학문에서만 그치는 것이 아쉬웠다”며 “이런 기술들이 실제로 적용돼 사회 여러 분야에서 그 빛을 발했으면 하는 생각에서 이번 프로젝트를 진행하게 됐으며, 하루 빨리 관련 개발을 완성해 의료진에게 도움이 됐으면 한다”고 말했다. 지도교수인 DGIST 신물질과학전공 이성원 교수는 “이번 연구는 객관적인 데이터 수집이 어렵던 악력 측정의 정밀한 통계화를 위한 기반 마련과 더 나아가 세계표준화도 노려볼 수 있는 가능성을 열어준 것에 큰 의미가 있다”며 “장기적으로 영유아 및 신경관련 임상 연구에 쉽게 사용될 수 있는 장비 개발을 위해 지속적인 연구를 이어나갈 예정”이라고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 홍승태 교수 연구팀이 차세대 이차전지로 각광받는 칼슘이온전지용 양극소재인 NaV2(PO4)3 를 개발했다. 이번 연구성과로 기존에 사용되는 리튬이온전지의 용량과 성능을 개선한 칼슘이온전지의 상용화가 앞당겨질 전망이다. 리튬이온전지는 모바일 기기 및 전기차 등 다양한 분야에 적용되고 있는 대표적인 이차전지이다. 그러나 최근 더 좋은 성능을 구현하기 위해 높은 에너지밀도를 가진 이차전지가 요구되면서 리튬이온전지의 구현 가능한 에너지밀도가 한계에 근접한 상황이다. 또한 핵심소재인 리튬, 코발트 등의 매장지역이 한정적이어서 가격 또한 상승하고 있다. 이러한 리튬이온전지를 대체하기 위해 칼슘이온을 이용한 이차전지 연구가 주목받고 있다. 이차전지는 이온이 전자와 함께 양극과 음극을 이동하면서 충전과 방전이 일어난다. 이 때 이동하는 전자의 수와 양극소재의 특성에 따라 배터리 용량과 전압이 결정되는데, 리튬은 이온당 한 개의 전자가 같이 이동하지만 칼슘은 이온당 두 개의 전자가 이동 가능한 2가 양이온이다. 따라서 이론상 리튬이온전지보다 2배의 용량이 가능하며 더 높은 에너지밀도를 구현할 수 있다. 또한 지구상에 풍부한 원소인 칼슘을 이용하기 때문에 경제적이기도 하다. 하지만 리튬보다 큰 칼슘의 이온크기와 높은 산화수(oxidation number)로 인해 전극물질에 구조적, 전하적 변형이 발생하게 된다. 이 때문에 칼슘이온의 작동전압을 구현할 수 있는 양극소재의 개선이 필요하다. 양극소재는 방전 시 이온과 전자를 받아주고, 충전 시 이온과 전자를 음극으로 보내는 탈·삽입 과정의 주요 매개체이며, 전자의 작동전압을 결정하는 소재이다. 이에 DGIST 홍승태 교수 연구팀은 칼슘이온의 특징을 고려해 높은 구조적 안정성을 가진 나시콘 구조(NASICON) 기반의 양극소재인 NaV2(PO4)3를 개발했다. 연구팀은 NaV2(PO4)3의 구조 분석과 칼슘의 탈·삽입 메커니즘 분석을 위해 분말 X선 회절기법을 이용했다. 이를 통해 양극소재 구조에 칼슘이온이 탈?삽입 되는 과정에서 발생하는 구조 변화를 규명하면서 높은 용량과 작동전압이 구현 가능함을 증명했다. 홍 교수는 “탈·삽입 기반의 칼슘이온 이차전지용 양극소재를 개발하고 작동 메커니즘을 최초로 규명했다”며, “이러한 작동원리를 적용하면 더욱 높은 에너지 밀도를 달성할 수 있는 칼슘이온전지용 양극소재 개발의 지표가 될 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 삼성미래기술육성사업을 통해 진행됐으며, DGIST 에너지공학전공 전부식 박사과정생과 허종욱 박사가 공동1저자로 참여했다. 아울러 소재화학 분야 국제학술지 ‘Chemistry of Materials’에 9월 23일자 온라인판에 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST는 기초학부생들로 구성된 DGISTu!팀이 IEEE Brain Society가 주관하고 BR41N.IO가 개최한 ‘Brain-Computer Interface Designer’s Hackathon(BCI 해커톤)’에서 최종 우승했다. BCI 해커톤은 2017년부터 매년 전 세계를 돌아가며 5~6번 개최되는 대회로, 올해는 코로나로 인해 비대면 온라인 방식으로 개최됐다. DGIST 학부생으로 구성된 DGISTu!팀은 10월 10일부터 11일까지 총 2일 동안 진행된 대회에 참가해 뇌파로 나만의 음악을 만드는 ‘Sound of the Mind’ 프로젝트를 진행해 최종 우승을 차지했다. ‘Sound of the Mind’ 프로젝트는 DGISTu!팀(지도교수 최경호, 안진웅)이 DGIST 학부생공동연구프로그램 UGRP에서 진행한 연구에 기반을 둔 프로젝트다. 학생들은 주위 학업 스트레스에 지친 학생들의 정신과 심리 상태에 따라 달라지는 뇌파를 음악으로 표현하고, 이를 명상과 향기요법을 통해 스트레스를 경감시켜보고자 연구를 진행하게 됐다. UGRP의 연구경험을 살린 DGISTu!팀은 BCI 해커톤 대회에 참가해 머리 여러 부위에서 측정한 뇌파의 특정 주파수 밴드의 시공간적 특징들을 활용해 음의 높낮이, 길이, 선율, 화음 등을 실시간으로 생성해 사람의 심리에 따라 음악을 구현하는 방식을 개발, ‘Sound of the Mind’ 프로젝트를 완성시켰다. DGISTu!팀은 이번 대회에 참가해 한국인 최초 우승이라는 값진 성과를 거뒀다. 대회에 참가했던 DGISTu!팀의 김태수 학생은 “조만간 뇌파로 영상과 음악을 동시에 만드는 추가 연구를 수행해 향후 IEEE BCI 2021에 논문을 제출할 예정”이라며, “향후에는 뇌파로 만드는 미디어아트나 우울증, 스트레스 치료를 위한 뉴로피드백 기술로 특허 출원을 위한 계획을 세우고 있다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 신물질과학전공 이성원 교수 연구팀이 기존보다 전기전도도를 250배 이상 향상시킨 전도성 고분자(PEDOT:PSS) 제작 기술을 개발했다. 이번 연구 성과는 피부부착 및 삽입형 생체전극 등 생체의료기기 분야 개발에 큰 도움이 될 전망이다. 전도성 고분자는 전기전도성을 갖는 비금속 소재로써, 디스플레이나 유기태양전지 등 투명전극을 필요로 하는 분야에 두루 쓰인다. 유연한 특성과 뛰어난 가공성 덕분에 대량생산이 가능한 생체친화적 신소재로 각광받고 있다. 하지만 금속보다 훨씬 낮은 전기전도도로 인해 활용 폭이 낮은 실정이다. 이를 해결하고자 전기전도도를 향상시키는 방법들이 개발되고 있지만 대부분 유기용매나 산성 물질들이 사용되고 있다. 이 때문에 유해물질을 제거하는 추가 공정 및 비용 등이 발생해 생체의료분야의 응용이 제한적인 실정이다. 이에 DGIST 이성원 교수 연구팀은 온도와 습도를 제어한 열수처리(Hydrothermal Treatment)를 통해 전기전도도를 향상시키는 새로운 제작 기술을 개발했다. 연구팀은 상대습도 80% 이상에서 70도 이상의 열을 가할 시 전도성 고분자 내부의 PEDOT 양이온과 PSS 음이온의 결합력이 약화돼 상분리가 일어남을 발견했다. 이로 인해 전도성 물질인 PEDOT 양이온의 얽힘 현상이 발생하며 전도도가 높아짐을 확인했다. 연구팀은 이와 같이 제작된 전도성 고분자로 생체전극을 만들었고, 기존보다 약 250배 향상된 125.367 지멘스퍼센티미터(S/cm-1) 의 전기전도도를 측정할 수 있었다. 연구팀은 추가적으로 피부온도 측정 및 심전도 모듈과 연동한 심전도 측정 등 다양한 실험을 통해 실제 생체전극으로 활용 가능성이 높음을 규명할 수 있었다. 특히 이번 연구는 고압증기멸균기(Autoclave)의 멸균공정으로 소자의 전기전도도를 높일 수 있어, 실제 의료현장에서의 일반적인 멸균과정을 통해서도 사용 가능한 간단하고 효율적인 공정이라고 설명했다. 이성원 교수는 “생체적합성이 좋은 전도성 고분자를 인체에 무해하면서 손쉽고 간단한 방법으로 전기전도도를 획기적으로 개선했다”며, “본 기술을 적용하면 전극 저항을 100배 이상 줄일 수 있어, 에너지 효율을 높이고 의료분야로의 활용 폭이 넓어질 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 DGIST 신물질과학전공 정우성 석박사통합과정생과 권기혁 석사과정생이 공동 1저자로 참여했다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 선도연구센터지원사업으로 수행됐다. 연구 결과는 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)’에 10월 8일 온라인 게재됐다 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환을 일으키는 새로운 독성 인자를 발견해 효과적인 치료방법 개발에 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공 이성배 교수팀은 퇴행성 ‘핵인자 카파비’라는 물질이 뇌질환 발병에 영향을 미치는 새로운 독성 인자라고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘세포 생물학’에 실렸다. 고령화 사회가 가속화되면서 퇴행성 뇌질환 환자 숫자가 증가하고 있지만 관련 치료제나 치료방법은 아직 개발되고 있지 않고 있다. 연구팀은 헌팅턴병처럼 신경퇴행성 질환인 폴리글루타민 뇌질환과 루게릭병으로 알려진 근위축성 측삭경화증의 병리학적 메커니즘에 대한 연구를 진행한 결과 평소 활성이 억제돼 있던 핵인자 카바비가 뇌질환 초기부터 비정상적으로 과활성화되면서 신경독성을 유발시키고 신경세포의 형태를 변화시키고 사멸 시키는 등의 방법으로 심각한 신경병증을 일으키는 것으로 확인됐다. 연구팀은 헌팅턴병이나 루게릭병 이외에 알츠하이머나 파킨슨병에도 핵인자 카파비의 신경독성이 작용할 가능성이 크다는 것을 확인했다. 이에 따라 핵인자 카파비의 활성 억제를 통해 다양한 퇴행성 뇌질환의 효과적 치료제 개발이 가능할 것으로 연구팀은 기대했다. 이성배 교수는 “이번 연구는 강한 신경 독성을 갖고 있지만 평소는 억제돼 있다가 질병상황에서 비정상적으로 활성화되는 독성인자를 실험적으로 증명한 것”이라며 “기존에 알려진 퇴행성 뇌질환 유발 독성인자와 함께 핵인자 카바비를 감소시킬 수 있다면 효과적인 치료가 가능할 것으로 기대된다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 뇌·인지과학전공 이성배 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환 발병에 기여하는 새로운 잠재 독성 인자로 ‘핵인자 카파비(NF-κB)를 발굴하고 이를 통한 신경병리 기전을 규명했다. 이번 연구를 통해 마땅한 치료제가 없던 다양한 퇴행성 뇌질환들을 효과적으로 치료할 새로운 약물 개발의 가능성을 제시할 것으로 기대된다. 이 교수 연구팀은 헌팅턴병처럼 신경퇴행성 질환인 폴리글루타민 뇌질환과 근위축성 측삭경화증(루게릭병)의 병리기전에 대한 연구를 진행했다. 그 결과, 평소 활성이 억제돼 있던 핵인자 카파비가 뇌질환 초기에 비정상적으로 과활성화되며 신경독성을 유발하고, 신경세포의 형태 변화나 사멸과 같은 심각한 신경병증을 일으킨다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구를 통해 이 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환에서 신경 세포의 병증과 그 사멸에 기여하는 잠재 독성 인자인 핵인자 카파비를 발굴하며 추가적인 잠재 독성 인자들도 존재할 수 있는 가능성을 제시했다. 특히 이번 연구는 특정 잠재 독성 인자의 활성 억제 약물 개발과 이를 활용한 표적 치료제 개발의 가능성을 열어, 기존과 전혀 다른 퇴행성 뇌질환 치료제의 가능성을 보여줬다. 이 교수는 “이번 연구는 강한 신경 독성을 가졌기에 평소에는 억제돼 있던 잠재 독성 인자가 질병상황에서 갑자기 비정상적인 활성화로 독성을 지니면서 퇴행성 뇌질환을 일으킬 수 있단 것을 실험으로 증명한 것이 핵심”이라며 “핵인자 카파비 인자 외에도 퇴행성 뇌질환을 일으키는 다른 잠재 독성 인자를 찾는 후속 연구와 궁극적으로 독성 인자들의 활성을 선택적으로 감소시켜 병 완화에 효과적인 치료제를 개발하는 연구를 계속 진행하려 한다”고 말했다. 이번 연구 결과는 美 록펠러(Rockefeller) 대학에서 출간하는 세계적 권위의 학술지인 ‘Journal of Cell Biology(JCB)’ 온라인판에 지난 10월 22일 게재됐다. 또 하버드 의대 소속 권민지 박사후 연수연구원, DGIST 뇌·인지과학전공 한명훈, 고병수 석·박사통합과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 이번 연구 결과는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구실 지원사업과 중견연구자 지원사업의 성과이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 이종수 교수 연구팀은 빛을 전류나 전압으로 변환하는 포토트랜지스터에서의 새로운 이종접합 구조를 개발하고, 이를 이용해 광전류 생성 위치와 노이즈 전류 생성의 원인을 규명했다. 이번 연구는 향후 태양전지 및 다양한 광전류 생성 소재 및 소자 연구에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다. 이차원 물질은 물질을 구성하는 원자들이 마치 종이처럼 얇게 하나의 층으로만 구성돼 있는 물질을 뜻한다. 그 중에서도 ‘전이금속 디칼코게나이드(TMDC)’는 우수한 물리적 성질과 전기적 특성을 지닌 차세대 반도체 물질로, 포토트랜지스터 제작 응용과 관련해 많은 관심을 받고 있다. 하지만 광전류 생성 원리 및 전하 균형 최적화 등 다양한 조건을 만족해야 한다. 이에 이 교수 연구팀은 광전류 생성에 충분한 에너지 확보를 위해 서로 다른 세 종류의 TDMC를 붙여 새로운 구조의 포토트랜지스터를 개발했다. 개발된 포토트랜지스터는 양극의 텅스텐 디셀레나이드(p?WSe2), 음극의 이황화텅스텐(n?WS2)과, 이황화몰리브덴(n?MoS2) 세 종류의 TDMC를 접합된 이종접합 포토트랜지스터로, 이 교수 연구팀은 개발한 포토트랜지스터를 이용해 광전류가 생성되는 정확한 위치 분석과 전류량 측정 연구를 진행하는데 성공했다. 이 교수 연구팀은 실시간 광전류 매핑시스템을 자체 개발해 광전류 생성의 정확한 위치를 정확하게 분석할 수 있도록 했다. 또한, 전자와 정공 사이의 전하 균형에 따라 플리커 노이즈와 샷 노이즈의 원인 분석 연구도 함께 진행했는데, 이는 연구가 부진했던 노이즈 측정법 연구를 통해 새로운 측정방식을 제안해 그 의미가 깊다고 할 수 있다. 이처럼 이번 연구는 향후 2차원 소재 및 하이브리드 소재를 이용한 태양전지, 광센서, 전계발광소자 개발에 필요한 광전류 생성 원리와 위치 등을 정확히 규명·추적했다는데 그 의미가 깊다. 이를 통해 향후 고효율 광전소자 개발에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다. DGIST 에너지공학전공 이종수 교수는 “이차원 TMDC 소재의 우수성을 잘 활용하면 새로운 물성 확보 및 소자특성을 개선한 전자 및 광전소자 개발이 가능할 것이라는 생각에 연구를 시작하게 됐다”며 “아직은 실용화를 위해 다양한 연구가 추가적으로 필요한 상황이라 계속해서 연구에 집중해나갈 예정”이라고 말했다. 이 연구는 DGIST 에너지공학전공 나현수, 정민혜 석박통합과정생이 공동 주저자로 참여했으며, 한국연구재단의 중견후속과제 및 DGIST Pre-CoE 연구과제 지원하에 수행됐다. 연구결과는 재료과학, 물리학 분야의 최고 분야지중의 하나인 Advanced Science에 지난 8월 18일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환이나 다양한 정신질환 등의 원인을 밝혀낼 단서를 찾았다. DGIST는 뇌·인지과학전공 고재원 교수 연구팀이 뇌 시냅스 발달을 매개하는 시냅스 접착단백질 간의 핵심 신호전달 경로를 발견했다고 21일 밝혔다. 뇌는 수많은 신경세포로 이루어져 있다. 한 개의 신경세포는 수천 개의 다른 신경세포들과 연결되어 다양한 신경회로를 형성한다. 이를 통해 정상적인 학습, 기억 등의 기능을 담당한다. 이러한 신경세포 간 연결부위 역할을 하는 시냅스는 전 시냅스(presynapse)와 후 시냅스(postsynapse)로 구성되어져 있는데, 전시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후시냅스의 신경전달물질 수용체가 감지하면서 뇌 기능이 작동한다. 이 때 시냅스 형성 과정을 매개하는 중요한 인자가 바로 시냅스 접착 단백질이다. 시냅스 접착 단백질의 기능에 이상이 생기면 신경회로 연결에 문제가 생기고 뇌 질환이 일어난다. 이 때문에 시냅스 접착 단백질의 기능을 완벽히 밝혀내면 뇌 질환 치료에 큰 도움이 될 수 있다. 하지만 다양한 종류의 시냅스 접착 단백질들이 어떻게 상호작용하면서 시냅스의 형성과 유지, 소멸을 매개하는지에 대한 정확한 기전은 밝혀지지 않았다. 이에 고재원 교수 연구팀은 전시냅스의 여러 접착단백질 중 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질이 서로 상호작용하면서 시냅스를 형성함을 최초로 발견했다. 또한 이러한 상호작용은 동물세포 내 다당류인 ‘헤파란 설페이트(Heparan sulfate)’에 의해 정교하게 조절되고 있음을 확인했다. 기존 학계에서는 이 두 단백질이 각기 독립적인 메커니즘을 통해 시냅스 형성을 매개한다고 알려져 왔었기에 더욱 의미가 큰 발견이다. 연구팀은 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질을 각각 하나씩 또는 동시에 삭제한 초파리 유충들을 개별 제작 후, 신경근접합부에서의 신경전달 및 전 시냅스 봉오리 숫자를 분석했다. 이를 통해 두 초파리의 비슷한 유전자 서열을 가진 유전자가 생체 내에서 상호작용하며 시냅스 구조 및 기능 조절의 메커니즘을 규명했다. DGIST 고재원 교수는 “이번 연구는 시냅스 접착단백질인 PTP시그마와 뉴렉신으로 구성된 복합체가 다양한 전시냅스 및 후시냅스 단백질들과 협업하는 복잡한 신호전달 경로를 밝힌 것”라며, “지속적인 심화연구를 통해 시냅스 발달을 매개하는 보편적 분자원리를 확립하겠다”고 소감을 밝혔다. 이번 연구 성과는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 보건의료인재양성지원사업으로 수행됐으며, 뇌?인지과학전공 한경아 연구교수가 제1저자로 참여했다. 또 뇌신경과학 분야의 저명 국제학술지 ‘저널 오브 뉴로사이언스(The Journal of Neuroscience)’’에 10월 9일자 온라인 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 양지웅 교수와 로봇공학전공 한상윤 교수가 삼성전자 미래기술육성사업이 지원하는 2020년도 하반기 소재기술, ICT 창의과제에 선정됐다. 양 교수는 ‘양자점의 생로병사 비밀규명을 통한 고효율?고안정성 양자점 소재?소자 개발’를 연구주제로 이번 사업에 선정됐다. 연구의 내용은 양자점 나노입자의 생로병사 전 과정에 대한 기초과학적 이해를 통해 고효율, 고안정성의 QLED 디스플레이 기술의 구현을 목표로 하고 있다. 양 교수는 “양자점은 차세대 디스플레이 기술로 많은 주목을 받고 있지만 아직 합성 및 열화과정에 대한 근원적인 이해가 부족하여 자발광 QLED의 효율 및 안정성이 낮은 상태”라며, “이번 과제를 통해 양자점 디스플레이 기술 실용화에 기여하는 연구를 수행하겠다”고 소감을 전했다. 한 교수는 ‘조합 최적화 문제를 위한 온 칩 광학 아이징 머신’을 연구주제로 이번 사업에 선정됐다. 빛이 흐르는 반도체를 이용해 양자영역에서 동작하는 인공신경망을 구현하여, 슈퍼컴퓨터로도 풀지 못했던 최적화 이론의 난제들을 실시간으로 푸는 초소형 칩을 개발하는 것이 연구의 목표다. 한 교수는 “해당 칩이 개발되면, 신약개발, 자율주행, 소셜네트워크, 암호화폐 등에 관련된 난제들을 시공간의 제약 없이 풀 수 있는 길이 열려 실생활에 눈에 띄는 파급효과가 생긴다.”며 “이번 과제를 통해 인류의 삶에 긍정적인 변화를 가져오고 싶다”고 밝혔다. 삼성미래기술육성사업은 삼성전자가 2013년 1조 5000억원을 출연해 우리나라 미래 과학기술분야 연구를 10년 간 지원하는 사회공헌 사업이다. DGIST 양지웅 교수와 한상윤 교수를 포함한 올 하반기 2차 선정과제는 기초과학 15개, 소재기술 7개 , ICT창의과제 분야 9개 등 총 31개 연구과제로 연구비 396억 3000만원이 지원된다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr