DGIST 핵심단백질자원센터가 진단 시간을 단축하는 특수 코로나19 진단시약을 개발했다. DGIST는 이 진단시약을 진단키트 생산기업인 (주)엠모니터와 지난 3일 생산위탁 협약을 맺고 생산에 착수했다. 기존의 코로나19 진단법은 바이러스 증폭과정에서 장비를 90℃로 높였다가 60℃로 낮추는 과정을 40회 반복해야 하며, 전처리 과정을 포함해 4~6시간이 소요되고 있다. 또한 진단시약을 제작하기 위해 5000만원대의 고가 RT-PCR 장비를 사용하고 있는 실정이다. 하지만 이번에 개발한 진단키트는 60℃를 유지하면서도 유전자를 증폭시키는 기존과 동일한 효과를 거둘 수 있어, 현장에서 20~30분 이내 진단이 가능하다. 또 DGIST 핵심단백질자원센터가 생산한 시약으로 키트를 제작하면 장비 온도를 60℃로 유지하기만 하면 되기 때문에, 고가의 온도조절 기능이 불필요해 신형 장비 비용이 100만원 이하로 대폭 절감할 수 있다. DGIST 핵심단백질자원센터는 지난 2018년 ㈜엠모니터와 업무협력 협약 체결 후 진단기기, 진단키트 및 효소자원 개발을 위한 상호 협력을 구축해 지속적인 연구개발을 하고 있다. 이번 생산위탁 협약으로 핵심기술 및 단백질 고도 정제 분야 전문 인력을 투입해 코로나19 진단 키트용 효소 단백질을 3개월간 대량 생산하여 엠모니터에 공급하게 된다. DGIST 핵심단백질자원센터 장익수 센터장은 “DGIST 핵심단백질자원센터는 최고 수준의 고순도 정제 단백질 생산기술과 슈퍼컴퓨팅 단백질 디자인의 노하우를 보유하고 있다”며, “코로나19 진단시약 생산 뿐만 아니라 사이토카인 단백질 등 국가차원의 관리가 필요한 의료용 핵심단백질 생산·응용에 소임을 다할 것”이라고 밝혔다. 진단시약 생산의박사는 “DGIST가 가진 연구 역량을 바탕으로 코로나19 극복의 버팀목이 되길 바란다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

인천과학예술영재학교 3학년 이원진, 2학년 박준섭 군이 제33회 국제청소년물리토너먼트대회(IYPT) 한국대표로 최종 선발됐다. IYPT는 고등학생 5명이 한 팀을 이루어 벌이는 팀 경기로, 과제 탐구활동을 수행한 뒤 그 결과를 영어로 토론하는 세계대회다. 두 학생은 오는 7월 9일부터 16일까지 루마니아 티미쇼아라에서 열리는 대회에 한국 대표로 참가한다. 코로나19로 일정이 바뀔 수도 있다. 앞서 대구경북과학기술원(DGIST)에서 지난 2월 3일 부터 4일간 진행된 제19회 한국청소년물리토너먼트(KYPT)에서 인천과학예술영재학교의 ‘Frisbee’팀이 금상을 수상했다. KYPT에서 대상 금상 은상을 수상하면 출전 자격이 주어지며, 2문제를 발표하고 획득한 점수를 기준으로 최종 선발한다. 이원진 군은 “학교에서 다양한 분야의 융합 수업이 대회 준비에 많은 도움이 됐다”고 말했다. 이윤서 지도교사는 “물리 분야의 국가대표 5명 중 2명이 우리 학교 학생이라는 사실이 자랑스럽다”며 “학교에서는 새로운 시대의 변화와 흐름에 주목하며 지식정보화 시대를 이끌어 갈 창의·융합 교육을 운영하고 있다”고 말했다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr

DGIST는 에너지공학전공 최종민 교수와 토론토대학교 Edward H. Sargent 교수 연구팀이 양자점 태양전지의 성능 저하 원인을 규명하고 이를 안정화 시킬 수 있는 소재 가공법을 개발해, 실제 구동환경에서도 안정적인 양자점 태양전지를 구현했다고 30일 밝혔다. 양자점은 빛 흡수 능력이 우수하고 넓은 영역의 빛을 흡수할 수 있어 차세대 태양전지의 핵심 소재로 각광받고 있다. 특히 가볍고 유연하며 공정비가 저렴하기 때문에 현재 상용중인 실리콘 태양전지의 단점을 보완하여 대체할 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 양자점 태양전지의 성능 향상을 위한 광전변환 효율 연구를 하고 있지만, 상용화에 필수적인 안정성 향상에 관한 연구는 미비한 편이다. 특히 태양전지의 실제 구동환경인 최대 전력점에서 양자점 태양전지를 구동한 사례는 거의 없는 실정이다. 이에 연구팀은 양자점 태양전지의 실제 상용화에 필수적인 안정성 향상을 위해 실제 구동 조건과 같이 빛과 산소 등에 장시간 노출시키며 성능 저하 원인을 분석했다. 그 결과, 양자점 표면의 요오드 이온이 산화로 제거되면서 산화층이 형성돼 양자점 구조의 변형을 가져왔고, 이로 인해 소자 효율이 저하되기 때문임을 규명했다. 연구팀은 이러한 낮은 소자 효율을 개선하고자 칼륨을 포함한 리간드 치환 방법을 개발했다. 리간드란 착화합물의 중심원자에 가지처럼 결합해 있는 이온 또는 분자를 말한다. 여기에 요오드의 산화를 방지할 수 있는 칼륨이온을 양자점 표면에 도입해 치환 과정을 거쳤다. 이를 소자에 적용한 결과, 기존보다 더욱 높은 수준인 300시간 동안 80% 이상의 초기 효율을 유지하는 소자를 구현할 수 있었다. DGIST 최종민 교수는 “이번 연구는 양자점 태양전지가 실제 구동 환경에서도 보다 안정적으로 작동할 수 있다는 것을 규명한 것”이라며, “본 연구 결과가 양자점 태양전지의 상용화를 더욱 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스에 2월 20일자 게재됐다. 본 연구는 DGIST 에너지공학전공 최종민 교수가 제 1저자로 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 에너지융합연구부 정순문 박사 연구팀이 새로운 구조의 발광기술을 개발했다. 이를 통해 기존 방식의 한계점을 극복한 발광소자 제작이 가능해져 전광판과 현수막처럼 다양하게 활용되는 발광소자 효율성 개선에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 정순문 박사팀은 기존의 발광소자와 다르게 발광층 내부에 섬유로 된 새로운 종류의 전극을 교차삽입시켰다. 그리고 교차삽입한 전극에서 발광층과 평행하게 발생하는 In-Plane 전계를 이용하는 새로운 발광기술을 개발할 수 있었다. 이처럼 제작된 발광소자는 기존의 발광소자보다도 유연하면서도 안정적으로 빛을 내도록 해 효율성을 대폭 개선했다. 정 박사 연구팀은 In-Plane 전계를 이용함과 동시에 함께 발광층에 황화아연과 폴리디메틸실록산을 이용한 새로운 발광필름을 적용했다. 이를 통해 기계적인 힘을 가해 빛을 발생시키는 기계적 발광과 전계를 작용시켜 빛을 발생시키는 전계발광이 동시에 가능하도록 했다. 이는 기존의 발광소자에서는 불가능했던 것으로, 다양한 환경에서도 빛의 세기가 일정하고 효율적으로 유지될 수 있도록 했다. 이번에 개발된 발광소자는 기존의 발광소자가 갖는 여러 한계점들을 극복할 수 있는 결정적인 실마리를 제공했다. 먼저 정 박사 연구팀이 개발한 발광소자 구조는 전극을 발광층 내부로 삽입시켜 전극이 발광층의 빛을 가리는 기존 발광소자의 단점을 해결했다. 이로써 발광소자의 빛 세기를 높이기 위해 필요한 두꺼운 전극이 도리어 그 사이에 있는 발광층의 빛을 더 가리는 단점도 한꺼번에 해결했다. 정 박사는“더욱 더 다양한 형태 변형에도 일정한 빛을 방출하는 발광소자 개발을 통해 향후 관련 산업계의 패러다임을 바꿔보고자 한다”이라며 “개발한 발광소자를 좀 더 보완한다면 충분히 가능한 목표로, 향후 다양한 형태의 발광섬유와 웨어러블 기기에 사용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 세계적 재료공학 국제학술지인 머티리얼즈 투데이(Materials Today) 최신호에 게재되었다. 또한 이번 연구는 과학기술정보통신부가 추진하는 중견연구자지원사업과 DGIST의 연구지원으로 진행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 학생 창업팀 (주)씨위드가 과학기술정보통신부가 주최하고 한국연구재단, 한국청년기업가정신재단이 주관한 실험실창업 페스티벌 ‘랩 스타트업 2020’행사의 IR 발표경연부문에서 대상을 수상했다. 대학, 벤처캐피털, 엑셀러레이터, 창업기업 등 800여명이 참석한 이번 행사는 실험실창업 지원 사업성과를 공유하고, 실험실 창업기업의 투자기회를 제공함으로써 실험실 창업문화를 확산하기 위해 개최됐다. 사업에 선정된 실험실 창업팀 중 10개 팀과 5개 창업선도대학 창업팀이 예선을 펼쳤고, 최종 5개 팀이 본선을 치뤘다. 대상을 수상한 (주)씨위드는 가축 사육 및 도축을 기반으로 하는 기존 축산업에서 벗어나 실험실 환경에서 육류를 생산하는 배양육 기술을 발표했다. 2019년 3월 창업한 씨위드는 DGIST 대학원 뉴바이올로지 전공 금준호, 이희재 학생 등으로 이루어진 학생 창업팀으로 배양육 ‘C Meat(씨밋)’을 비롯해 저요오드 해조류 가공식품 ‘Yo.od(요오드)’의 생산 원천기술 개발 및 상용화를 진행하고 있다. 씨위드 금준호 대표는 “조별과제 팀으로 시작된 실험실기반 창업이 실제 창업으로까지 이어져 결실을 맺고 있다”며 “앞으로 2년 내 배양육 생산기술을 상용화시켜 시장에 진입할 목표를 달성하기 위해 더욱 매진하겠다”라고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

국내 이공계 특성화대학인 카이스트, 광주과학기술원(GIST), 울산과학기술원(UNIST), 대구경북과학기술원(DGIST)가 지난해 공동사무국을 설치한데 이어 올해 상반기에 공동이사를 운영하게 된다. 과학기술정보통신부는 22일 ‘제4회 미래인재특별위원회’를 열고 이 같은 내용을 논의했다. 미래인재특위는 국가과학기술자문회의 산하 과학기술 인재 정책 분야 범부처 종합조정기구로 위원장은 과기부 과학기술혁신본부장이 맡고 있다. 미래인재특위는 우선 ‘과학기술 혁신방안’을 검토했는데 여기에는 4대 과학기술원들이 세계 10위권 대학으로 도약하기 위한 거버넌스, 교육및연구, 국제화, 시스템 측면의 혁신과제들이 포함돼 있다. 특히 주목되는 부분이 공동이사제 운영이다. 현재는 4개 과기원들이 개별 이사회를 운영하고 있는데 3~4명의 전문가를 공동이사로 선임해 과기원들의 회계, 규정, 평가분석 등 공통 분야를 담당하겠다는 것이다. 공동이사제의 운영을 통해 장기적으로는 미국 캘리포니아대(UC계열)처럼 통합이사회를 추진하겠다는 방침이다. 지난해 국회 국정감사에서 언급된 것처럼 궁극적으로는 4대 과기원의 통합을 위한 발판을 마련하기 위한 사전 작업으로 생각될 수 있다. 그렇지만 개별 과기원 구성원들 뿐만 아니라 과기부에서도 “과기원 통합까지는 갈 길이 멀어 몇 년 내에 이뤄지기는 쉽지 않을 것”으로 예상되고 있다. 더군다나 지난해 5월 발족시킨 4대 과기원 공동사무국에 대해서도 내외부적으로 ‘정확한 역할을 모르겠다’는 목소리가 나오는 등 통합이사회로 가는 길도 순탄하지는 않을 것으로 보인다. 이와 함께 현재 각 과기원에서 연구부정행위를 줄이기 위해 운영하고 있는 ‘연구진실성위원회’의 외부위원 비중을 높여 연구윤리 검증의 객관성과 투명성을 확보하는 방안도 논의했다. 또 미래인재특위는 ‘4차 산업혁명 대응 인재성장 지원계획 실적 및 계획’에 대한 검토 결과, 지난해 정부는 인공지능과 소프트웨어, 빅데이터, 미래형 자동차, 스마트공장 등 핵심분야에서 1만 7848명의 인재를 양성하겠다는 목표를 넘어 2만 1407명을 달성했다고 밝혔다. 올해도 2만 1469명의 4차 산업 관련분야 인재 양성을 통해 2022년까지 9만명 이상의 인재양성을 할 계획이다. 이를 위해 정부는 올해 인공지능 대학원을 3개 추가해 총 8곳을 운영하는 한편 이노베이션 아카데미 첫 교육프로그램인 ‘42 SEOUL’ 본과정을 본격적으로 운영한다. 한편 미래인재특위에서는 ‘여성 과기인 채용 및 승진목표제 추진실적과 활용 실태조사’ 결과도 검토했다. 그 결과 2018년 기준 여성과기인 신규채용 비율은 전체의 31.1%, 승진비율은 17.4%로 꾸준히 증가추세를 보여 목표치인 채용 30%, 승진 15%를 달성한 것으로 조사됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

△ 정병선 과학기술정보통신부 1차관은 13일 서울 강남구에서 4대 과학기술원 총장 오찬 간담회를 열었다. 신성철 한국과학기술원(KAIST) 총장, 김기선 광주과학기술원(GIST) 총장, 국양 대구경북과학기술원(DGIST) 총장, 이용훈 울산과학기술원(UNIST) 총장이 참석해 기초·현장 교육 강화와 집단 연구 활성화 등 과학기술원 혁신방안을 논의했다.

DGIST 정보통신융합전공 권혁준 교수는 성균관대 김선국 교수 연구팀과 함께 24시간 실시간으로 생체 신호와 특정 움직임을 모니터링 할 수 있는 ‘피부 부착 패치형 건강 진단 센서 시스템’을 개발했다. 센서를 반창고 붙이듯 간단하게 피부에 부착해 건강 정보를 수집할 수 있어 향후 다양한 분야에서의 활용이 기대된다. 권 교수팀은 격렬한 운동이나 긴박한 응급 상황처럼 다양한 상황 속에서도 안정적인 생체 정보 수집을 가능케 하는 센서 개발에 집중했다. 그 결과, 일상생활에서 볼 수 있는 다양한 구조를 레이저로 정밀하게 제작, 신체 정보를 수집하는 센서의 안정성을 높이는데 성공했다. 권 교수팀은 구불구불 기어가는 뱀의 형상과 거미줄 구조에 착안해 큰 신체 움직임에도 센서가 손상 없이 작동할 수 있는 안정적인 구조를 구현했다. 더 나아가, 지그재그 모양의 종이 공예 구조를 응용해 센서가 수직 방향으로 갖는 신축성을 크게 향상시켜 인체의 격렬한 움직임에도 견딜 수 있도록 했다. 또 이번에 개발된 패치형 센서는 생체 친화적인 방수 재질로 제작돼 피부에 잘 부착되지 않아 정확한 정보를 얻기 힘든 문제점을 개선했다. 추가적으로 블루투스로 스마트폰과 연결이 가능해, 신체정보를 24시간 클라우드서버에 저장할 수도 있다. 이는 지속적인 관리가 필수적인 영유아와 독거노인, 위험한 환경에 노출되는 군인, 소방관 등 다양한 응급상황에 신속한 대처가 가능하도록 해 줄 것으로 기대된다. 권 교수는 “반창고 붙이듯 붙이기만하면 다양한 인체정보를 수집할 수 있어 매우 유용하며, 향후 가축과 같은 동물들의 질병 관찰과 모니터링에도 적용 가능 할 것으로 기대된다”고 말했다. 본 연구는 전기전자 분야 세계적 학술지인 IEEE(Transaction on Industrial Electronics) 온라인판에 11월 6일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

데니스 퀘이드와 맥 라이언이 주연했던 1987년 영화 ‘이너스페이스’나 세계 3대 SF 거장으로 꼽히는 아이작 아시모프의 ‘마이크로 탐험대’에서는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 나노 로봇과 잠수정을 타고 사람 몸 속을 탐험하는 내용이 주를 이루고 있다. 최근 나노과학이 발달하면서 SF에서 등장하는 것처럼 몸 속을 돌아다니면서 문제가 되는 부분을 고치는 나노로봇 개발에 대한 관심과 연구가 많아지고 있다. 이렇듯 상상 속의 이야기로만 취급됐던 질병 치료용 마이크로 로봇을 국내 연구진이 구현해 주목받고 있다. 전남대 기계공학부, 한국마이크로의료로봇연구원, 서울아산병원, 대구경북과학기술원(DGIST), 충남대, 한밭대 공동연구팀은 고형암 진단과 치료가 동시에 가능한 다기능성 의료용 나노로봇을 개발했다고 26일 밝혔다. 고형암은 일정한 형태와 경도(딱딱함)를 갖고 있는 암을 이야기하는데 혈액에 생기는 백혈병을 제외한 사람의 몸에서 생기는 대부분의 암이 여기에 포함된다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 고형암이 생기면 대부분 외과수술, 화학요법, 방사선요법 등으로 치료를 하는데 정상조직 손상, 약물로 인한 부작용 치료와 시술의 한계가 있다.이 같은 암 치료의 한계를 극복하기 위해 연구팀은 직경 10~20㎚(나노미터, 1㎚=10억분의 1m) 크기의 나노 자석입자들을 뭉쳐 직경 100㎚ 크기의 나노로봇을 만들었다. 연구팀은 나노로봇과 암 세포에 반응하는 물질인 엽산을 연결시켜 암을 진단할 수 있도록 했다. 또 나노로봇 표면에 금 나노입자와 폴리도파민이라는 물질을 코팅해 몸 바깥에서 근적외선을 쪼였을 때 열이 발생하도록 만들었다. 나노로봇에 열이 발생하면서 암조직만을 태워 없애거나 로봇 내에 있는 항암제를 암세포에만 정확히 방출하도록 해 주변 정상조직에는 영향을 미치지 않도록 했다. 나노로봇은 금 나노입자로 코팅돼 있으며 자성을 띄고 있기 때문에 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI) 등으로 암의 위치나 상태를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 외부에서 자기장을 가해 암이 발생한 위치까지 정확히 이동시킬 수 있다는 장점도 있다.최은표 전남대 기계공학부 교수는 “이번 기술은 이제까지 나온 나노 로봇에 대한 단편적 연구나 해법을 넘어 의료용 나노로봇에 대한 종합적 모델을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “실제 의료현장에서 쓰이게 된다면 주변 정상조직은 손상시키지 않고 암세포만 원점 타격함으로써 치료효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST가 보유한 기술 및 지식재산권(IPR)을 사고 팔 수 있는‘DGIST IPR M&S Platform이 5일 문을 열었다. 최근 스텐포드대학, MIT, 옥스포드대학, 캠브리지대학 등 세계 유수 대학에서 기술별 분류와 키워드 검색기능을 갖춘 온라인 플랫폼을 통해 보유 기술에 대한 마케팅을 제공하고 있다. 이러한 플랫폼이 세계적인 기술 마케팅 트랜드로 자리 잡고 있는 가운데, DGIST가 국내 대학 최초로 오픈마켓 방식의 온라인 플랫폼을 구축했다. DGIST T-Market은 종래 기술설명회와 같은 오프라인 행사를 통한 기술 마케팅 제약을 극복하고, 기술 수요자가 관심 키워드 및 카테고리에 직접 접근 가능해 해당 기술 및 특허정보를 쉽게 찾을 수 있는 플랫폼이다. 특히 기술적 어려움에 부딪혀 해결법을 찾지 못해 고민하거나, 좋은 기술을 통한 사업화를 진행하고자 하는 수요자들이 해당 기술을 쉽게 찾아볼 수 있도록 DGIST T-Market을 적극 홍보할 계획이다. DGIST 한상철 산학협력단장은 “T-Market은 DGIST가 보유한 기술 및 특허를 전 세계에 알릴 수 있는 매우 효과적인 플랫폼”이라며 “산학협력 시스템 및 자체플랫폼 활용으로 지역과 대학이 상생 발전하는 외국 사례를 통해, DGIST의 본 플랫폼이 전 세계 유수기관과의 기술홍보와 지역기업과의 산학협력을 도모하는 마중물이 될 것으로 기대한다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST는 학생, 교수, 연구원 등 대학 구성원 300여명이 참석한 가운데 제9회 DNA(DGIST Next Agenda)를 29일(화) 개최했다. ‘대학 발 창업의 물결’이라는 주제로 진행된 이번 행사에는 과학기술유공자인 권욱현 석좌교수의 기조강연에 이은 권욱현 벤처사단의 특별강좌 및 학부생들의 발표도 함께 이뤄져 많은 관심을 받았다. 오후 1시부터 시작한 제9회 DNA는 개회식에 이어 ‘과학기술 관점에서의 기업가 정신’의 주제로 DGIST 권욱현 석좌교수의 강연이 진행됐다. 권 교수는 강연을 통해 과학기술 발전을 위한 노력의 이유와 과학적 관점에서의 기업가 정신에 대한 강연을 진행했다. 이후 진행된 특별강연 세션에서는 대한민국 벤처 1세대를 이끈 ‘권욱현 벤처사단’을 대표하는 KAIST 장래혁 교수, 조영철 파이오링크 대표가 강연을 진행, 학생창업을 준비하는 예비창업자들을 위한 진솔하고도 생생한 창업 경험담을 공유했다. DGIST 예비창업자인 기초학부 김홍래 학생의 발표도 진행됐다. 김홍래 학생은 이번 CJ제일제당에서 주최한 ‘CJ 블로섬 아이디어랩(CJ Blossom Idea Lab)’ 1기로 선발된 PLASTASE팀의 지도자로, ‘플라스틱 분해 미생물 사업화’에 대해 소개해 참석자들로부터 긍정적인 평가를 받았다. DGIST 산학협력단 한상철 단장은 “이번 행사에서 DGIST 창업프로세스에 대한 권욱현 석좌교수를 포함한 전문가분들의 긍정적인 평가는 창업을 준비 중인 학생창업자들에게 큰 동기부여로 작용할 것”이라 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

세계적인 과학저널 ‘네이처’가 선정한 개교 50년 이하의 신흥대학들 중 주목할만한 학교 100개 중 한국 대학 8개가 포함됐으며 10위권 내에도 3개 대학이 포진했다. ‘네이처’가 지난 24일 발표한 ‘네이처 인덱스 2019 젊은 대학 순위’에 따르면 한국의 카이스트와 포스텍, 울산과학기술원(UNIST)가 각각 4위, 8위, 10위에 이름을 올렸다. 이 밖에도 광주과학기술원(GIST, 27위), 대구경북과학기술원(DGIST, 50위), 아주대(54위), 과학기술연합대학원대학교(UST, 87위), 울산대(91위)가 100위권에 포함된 것으로 나타났다. 가장 우수한 젊은 대학으로 선정된 곳은 중국과학원대학(UCAS)이며 2위는 싱가포르 난양공대(NTU), 3위는 스위스 로잔연방공과대(EPFL)로 나타났다. 또 이번 인덱스에 가장 많은 대학이 선정된 곳은 독일과 중국으로 각각 11개 대학의 이름을 올렸다. 그 다음으로 호주와 인도가 각각 9개, 한국과 미국이 8개씩 선정됐다. 매년 대학과 연구기관을 대상으로 연구의 우수성을 평가해 발표하는 네이처 인덱스는 올해 처음으로 개교 50년 이하의 젊은 대학들에 대한 연구역량을 평가해 발표했다. 네이처는 각 대학들이 국제 유력학술지 82개에 게재한 논문들을 대상으로 연구자와 소속기관의 기여도를 계산해 평가했다. 또 이번 젊은 대학 순위는 전체 순위 이외에도 화학, 생명과학, 물리학, 지구환경과학 4개 분야에 대해 따로 평가해 기초과학 분야 경쟁력을 확인할 수도 있게 됐다.각 분야별로 보면 지구환경과학에서 가장 우수한 젊은 대학 25개 중에서는 중국과학원대학과 싱가포르 난양공대가 꼽혔으며 한국 대학은 포함되지 못했다. 물리학 분야 50개 대학에서도 1, 2위는 나란히 중국과 싱가포르 대학이 차지했으며 한국은 카이스트(4위), 포스텍(6위), UNIST(8위), GIST(22위), 아주대(42위)로 나타났다. 화학분야 50개 대학 중에서는 카이스트(4위), 포스텍(7위), UNIST(9위), GIST(19위), DGIST(31위)로 조사됐으며, 생명과학 분야 50개 대학에서는 미국 오레곤 보건과학대가 1위로 선정됐고 2위로 중국 UCAS, 3위가 EPFL로 나타났다. 한국대학 중에는 카이스트(5위), 포스텍(24위), UNIST(36위), DGIST(41위)가 이름을 올렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 지능형로봇연구부 안진웅 책임연구원팀(이승현 연구원, 진상현 전임연구원)이 ‘손 조작 솜씨’를 설명할 단서를 찾았다고 밝혔다. 이번 연구결과는 향후 뇌질환 환자의 재활, 신경조절 치료나 인공지능 등에 적용될 것으로 기대된다. 사람의 동작들은 신체의 좌측과 우측으로 구분돼 각각 반대편 뇌 영역의 통제를 받는다고 알려져 있다. 즉 우뇌는 신체의 왼쪽, 좌뇌는 신체의 오른쪽 동작들을 담당·통제한다. 하지만 손을 이용해 정교한 작업을 수행하는 인간만의 능력인 ‘손 조작 솜씨’를 대측성만으로 설명할 수 있는가에 대한 의문을 연구팀은 갖게 됐다. 이에 안진웅 책임연구원팀은 오른손을 주로 쓰는 정상인 15명을 대상으로 오른손과 왼손으로 복잡한 과제를 번갈아 수행하도록 했다. 이때 연구팀은 대뇌 피질의 혈류 상태를 보여주는 신호를 검출, 평소 주로 사용하는 손(오른손)과 아닌 손(왼손)을 각각 사용할 때 나타나는 대뇌 피질의 패턴을 관찰했다. 이를 통해 연구팀은 ‘손 조작 솜씨’가 뇌 어느 부분에서 시작되는지를 보여주는 단서를 찾는데 집중했다. 연구결과, 주로 사용하는 손(오른손)으로 복잡하고 섬세한 동작을 수행하면 이를 관장하는 좌뇌의 대뇌 피질 혈류만 활성화됐다. 하지만 익숙하지 않은 손(왼손)의 경우, 손의 반대편뇌인 우뇌의 대뇌 피질과 좌뇌의 대뇌 피질도 함께 활성화됐다. 즉, 연구팀은 평소 잘 쓰지 않는 손을 이용해 복잡한 동작을 수행하면, 우리의 신체는 좌뇌와 우뇌를 함께 작동시킨다는 것을 발견한 것이다. 이번 연구는 인간의 손재주를 뇌의 관점에서 이해하고자 한 연구로, 기존의 연구가 침팬지 같은 유인원을 대상으로 진행된 것과는 차이점을 보인다. 인간을 대상으로 했단 점을 고려한다면, 이번 연구는 향후 뇌질환 환자들의 재활, 치료 등 임상 연구에 적용가능성이 매우 높을 것으로 기대된다. 안진웅 책임연구원은 “이번 연구 결과가 뇌질환 환자들의 작업 재활, 운동 신경조절 치료 등 임상 과정에 활용이 가능하다”며 “최근 딥러닝 등 뇌의 시각 피질을 모방한 인공 지능을 넘어 뇌의 운동 피질을 모방한 인공 지능 개발에도 큰 도움을 줄 것” 이라 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST 로봇공학전공 김소희 교수 연구팀이 3D 구조의 유연한 의료용 디바이스 제작 원천기술 개발에 성공했다. 향후 관련 전기 자극 장치나 소프트 로봇 개발에 크게 활용이 될 것으로 기대된다. 김소희 교수팀은 플라즈마를 이용해 고분자 박막의 일부분을 선택적으로 접합시키는 방법을 응용한 새로운 3D 구조물 제작 기술을 개발했다. 이 기술을 적용할 경우 기존 제작방식보다도 손쉬운 3차원 구조물 제작이 가능해, 향후 관련 연구에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다. 기존의 유연한 3차원 구조물은 구조물의 면 위·아래로 접착제를 이용해 필름을 직접 붙이거나, 이미 만들어진 구조체를 기판 위에 그대로 옮겨와 붙이는 등, 수작업이 불가피했다. 이러한 측면은 제작 효율 낮춰, 관련 연구와 개발에 많은 걸림돌이 돼왔다. 반면, 김소희 교수팀은 두 고분자 박막에 플라즈마 처리를 진행해 가장자리만 접착시키고, 접착되지 않은 부분에는 공기나 유체를 주입해 부풀려 3D 구조를 형성했다. 추가적으로, 기존 방식과 달리 생성된 3차원 구조물 안쪽과 바깥쪽에 간편한 금속 도선 설치가 가능해, 각종 센서나 액츄에이터 액츄에이터(Actuator): 동력을 이용하여 기계를 동작시키는 구동 장치로 활용이 가능하다. 김소희 교수팀이 개발한 기술을 활용하면 복잡한 표면에도 밀착되는 맞춤형 3차원 구조의 디바이스 제작이 가능하다. 디바이스를 위치시켜 풍선 불 듯 부풀려 설치하기 때문에 뇌처럼 복잡한 표면을 지닌 신체 부위에도 맞춤형 설계가 가능하다. 또 그동안 어려웠던 3차원 미세전자기계시스템(Microelectromechanical System, MEMS) 구조물에 손쉽게 수십 마이크로미터 굵기의 도선을 형성할 수 있다. 이를 활용한다면, 뇌를 포함한 신체 기관 내 압력 측정, 전기 자극 및 탐지가 가능한 장치, 소프트 로봇 등 폭넓게 활용이 가능할 것으로 기대된다. 이번 연구 결과는 2일 ‘미국화학회 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)’ 속표지 논문으로 게재됐으며, 논문에 소개된 원천기술은 다수의 국내외 특허로 이미 출원 또는 등록된 상태다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 DGIST 일반사업의 지원으로 수행됐으며, DGIST 로봇공학전공 문현민 박사과정생과 KIST 추남선 박사후연구원이 공동 제1저자로 연구에 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST(총장 국양)는 일본수출규제에 따라 피해가 예상되는 기업들의 기술개발을 적극 지원하기 위해 DGIST 중앙기기센터를 확대 개방하여 독자적인 기술 개발을 지원키로 했다. DGIST 중앙기기센터는 국내 중·소 기업체에서 개발된 소재가 대기업 검증을 통과하도록 공정 플랫폼 및 정밀 분석을 제공하는 등 국내 최고 수준의 연구 플랫폼에서 소재?소자에 대한 검증, 분석, 실증이 가능한 일괄 서비스를 제공한다. 중앙기기센터는 국내 최고 수준의 반도체 FAB(소자클린룸)을 보유하고 있으며, 주요 인프라는 실리콘계 반도체 공정, MEMS, 통신소자, 센서, 마이크로가공, 계측시뮬레이션 및 나노·바이오분석을 위한 공용장비 등 총 170여 대가 구축돼 있다. DGIST 중앙기기센터는 현재 반도체 미세박막용 전구체 제조기업에 TEM(투과전자현미경)을 활용한 극미세 나노분석기술을 제공하여 대기업 및 해외기업에 납품하기 위한 유효성 테스트를 진행하고 있다. 또한, 반도체 블랭크 마스크(Blank Mask) 소재제작 유망기업에 대해서는 최신의 구조?성분?분광 분석을 제공하고 있으며, 일본수출규제로 이슈가 된 포토레지스트 포토레지스트 : 반도체,디스플레이 핵심소재. 빛에 노출됨으로써 약품에 대한 내성이 변화하는 고분자 재료. 개발 기업에는 테스트 베드를 제공함으로써 제품의 국산화를 돕고 있다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

몸 속 암조직을 뜨거운 열로 없애거나 약으로 치료한 뒤 저절로 사라지는 마법 같은 마이크로 로봇 기술을 국내 연구진이 개발했다. 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 최홍수 교수팀은 원하는 부위에 고열치료나 약물방출 조절이 가능한 생분해성 마이크로로봇을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈’ 최신호(22일자)에 실렸다. 암을 치료하기 위해서는 외과 수술, 다양한 종류의 항암제, 방사선, 고열치료 등 다양한 방법이 활용되고 있다. 항암제를 이용한 치료는 외과수술과 함께 가장 많이 사용되고 있지만 특정 부위에 정확한 양을 전달하기가 쉽지 않다. 또 고열치료는 부작용이 적어 활발하게 활용되려는 분위기이지만 암 발생 부위에 정확히 열을 가하기 어렵다는 단점도 갖고 있다. 연구팀은 3D 레이저 리소그라피라는 기술을 이용해 자성을 띠는 나노입자와 약물을 탑재할 수 있는 3차원 생분해성 마이크로 로봇을 개발했다. 특히 마이크로 로봇을 생분해성 폴리머로 만들어 암 치료라는 목표를 달성한 다음에는 회수 작업 없이 체내에서 자연스럽게 분해될 수 있도록 했다.연구팀이 개발한 마이크로 로봇은 외부에서 자기장을 이용한 무선제어방식으로 체내에서 빠르고 정밀하게 약물을 전달할 수 있다. 원하는 부위에 도달한 로봇에게 고주파의 자기장을 걸어주면 로봇 안에 있는 자성나노입자에서 발생한 열이 주변 온도를 올려 암조직을 고열로 제거할 수 있다. 또 자기장 강도와 노출시간을 조절함으로써 약물 방출과 열발생도 정확하게 조절할 수 있도록 설계됐다. 최홍수 교수는 “마이크로 로봇으로 몸 밖에서 배양한 암세포에 대한 고열치료가 암세포 제거에 유의미한 효과가 있다는 것을 확인했다”라며 “기존 암세포 치료방법의 단점을 개선시켜 암세포 치료 효율을 높이고 부작용도 줄일 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 최홍수 교수 연구팀이 원하는 부위에서 고열치료 및 약물방출 조절이 가능한 생분해성 마이크로로봇을 개발했다. 고열치료를 통한 암세포치료 뿐만 아니라 치료약물도 정교하고 체계적으로 조절 가능해, 항암치료의 효율과 안전성을 높일 것으로 기대된다. 최 교수 연구팀은 3D레이저 리소그라피 3D 레이저 리소그라피 공정으로 자성나노입자와 약물을 탑재할 수 있는 3차원 생분해성 마이크로로봇을 개발했다. 마이크로로봇을 체내에서 직접 사용하려면 마이크로로봇이 사용 후에는 체내에서 분해되거나 회수되어 추가적인 유해효과를 최소화시켜야 한다. 이에 연구팀은 마이크로로봇의 소재를 생분해성 폴리머로 제작하여 제 할 일을 다 한 로봇이 부작용 없이 체내에서 생분해될 수 있도록 설계했다. 또한 외부자기장을 이용한 무선제어방식으로 체내에서 빠르고 정밀하게 약물을 이송 가능한 것도 장점이다. 특히 원하는 부위에 도달한 로봇에 고주파의 교반자기장(Alternating magnetic field)을 걸어주면 마이크로로봇에 탑재된 자성나노입자로부터 발생된 열이 주변의 온도를 올려 국부 고열치료를 수행할 수 있도록 설계했다. 추가로 교반자기장의 강도와 노출시간을 조절하여 약물 방출을 정확하게 조절할 수 있도록 설계한 점이 이번 연구의 큰 성과다. 연구팀은 개발된 마이크로로봇이 체외에서 배양한 암세포에 마이크로로봇을 사용한 고열치료가 암세포 치료에 유의미한 효과가 있음을 확인했으며, 교반자기장으로 인해 조절된 각각의 다른 약물방출모드의 치료적인 효능을 확인하는 것에 성공했다. 최 교수는 “이번 연구결과를 통해 기존의 암세포 치료방법의 단점을 개선시켜 암세포 치료의 효율을 높이고 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대한다” 며 “앞으로도 지속적으로 병원 및 관련 기업과 후속 연구를 진행해 실제 의료 현장에서 활용될 수 있는 마이크로로봇 기반 정밀치료 시스템을 개발하는데 노력하겠다”고 말했다. 이번 연구는 로봇공학전공 박종언 학위연계과정학생이 제1저자로, DGIST-ETH 마이크로로봇 연구센터 김진영 선임연구원이 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 세계적인 국제과학학술지인 ‘Advanced Healthcare Materials’에 22일자 게재됐으며, 과학기술정보통신부와 산업통상자원부의 지원으로 수행됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

DGIST가 21일부터 25일까지 ‘2019 DGIST 세계명문대학 조정축제 겸 제3회 과학기술특성화대학 친선조정대회’를 개최한다. 5회째를 맞이한 2019 DGIST 세계명문대학 조정축제는 달성 낙동조정장 및 DIGST, 달성군 일원에서 개최된다. 한국의 DGIST, POSTECH, UNIST를 비롯한 미국 MIT, 일본 동경공업대, 스위스 취리히연방공대, 홍콩과기대가 참석해, 총 5개국, 7개교에서 100여명의 학생들이 레이스를 펼친다. 축제에는 조정경기를 포함한 여러 문화교류 행사가 준비돼 있다. 대구시와 달성군 소재 문화유적지 및 명소 투어, 한국 전통문화체험, 기업탐방 등 조정경기 외에도 외국학생들이 즐길 수 있는 다양한 행사가 진행된다. 특히 이번 축제에는 POSTECH, UNIST와 함께하는 친선 조정경기도 예정돼 있다. 조정대회는 23일부터 진행된다. 첫째 날에는 해외대학 학생들과 함께하는 남·녀대학부 너클포어(4+) 경기와 국내 과기특성화대 학생들 간의 친선경기가 펼쳐진다. 24일에는 해외대학 학생들과 혼성팀 에이트(8+)경기와 특성화대 학생들 간에 펼쳐지는 너클포어(4+) 경기가 진행될 예정이다. 특히, 수상 조정 경기가 시작되는 23일(금)에는 달성군 인근 학교 학생(유가중, 포산중, 현풍중 등)들로 구성된 약 300여명이 응원단이 열띤 응원전을 펼칠 예정이며, 포산중학교의 ‘포산윈드 오케스트라’의 축하 공연과 DGIST 응원단 D·ONE의 공연 등 다양한 행사가 펼쳐진다. 또한 모든 경기가 현장 생중계돼, 관람객들이 멀티스크린을 통해 경기를 관람할 수 있다. DGIST 국양 총장은 “세계 명문대학의 젊은 지성인들이 한 자리에 모여 조정경기뿐 아니라, 문화적·학문적으로 교류하는 조정축제를 통해 진정한 글로벌 리더로 성장하게 될 것을 기대한다”고 말했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

위는 식도와 소장을 잇는 소화기관 중 하나이지만 음식물을 섭취하는데 있어서 가장 중요한 장기이다. 위 내부 위점막층 상피는 위장 중에 가장 두꺼운 부분으로 음식물이 지나가고 소화되는 과정에서 주기적으로 손상되지만 위 줄기세포의 세포 재생기능으로 손상부위를 복구된다. 위점막층 상피 손상이 복구되지 않는 경우 각종 위장병에 걸리게 된다. 그렇지만 정확한 발병 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 영국 케임브리지대, 랭커스터대, 대구경북과학기술원(DGIST), 독일 칼 구스타프 카루스 의대, 막스플랑크 분자세포생물학및유전학연구소, 오스트리아 분자생명공학연구소, 일본 게이오대 의대, 네덜란드 우트레흐트대 의대 공동연구팀은 위궤양이나 위염, 위암의 발병원인을 찾고 새로운 치료법을 개발하는데 도움이 될 위 줄기세포의 특성을 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 스템 셀’ 최신호(15일자)에 실렸다. 지금까지 많은 연구자들이 위 줄기세포를 관찰한 결과 상피 내 위샘 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악하고 있었지만 최근 위샘 아랫쪽인 기저부에서도 줄기세포가 추가로 발견돼 위 손상 복구에 대한 정확한 메커니즘을 파악하지 못했다. 이는 위샘에서 줄기세포를 명확히 구분해 낼 수 있는 마커 유전자의 정확도가 떨어졌기 때문이다. 연구팀은 마커 유전자 대신 세포 특성에 따라 위치를 파악할 수 있는 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템’이라는 기술을 이용해 생쥐의 위 상피세포를 파악하는데 성공했다. 연구팀은 유방암 예방제로 알려진 타목시펜을 생쥐에게 투약한 다음 현미경으로 세포분열과 이동을 관찰했다. 다색 마우스 색종이 리포터 시스템은 약물을 투여했을 때 줄기세포별로 색깔이 달라지는 것에 착안해 세포를 구분해 내는 기술이다. 연구팀은 이 기술을 바탕으로 위샘 하부와 상부에서 서로 다른 종류의 위 줄기세포를 찾아냈다. 분석 결과 위 상부 줄기세포는 빠르게 분열하는 반면 하부 줄기세포는 느리게 분열한다는 사실과 함께 각각 위치에 따라 위샘 재생을 담당한다는 것도 확인했다. 김종경 DGIST 뉴바이올로지전공 교수는 “이번 연구는 서로 역할과 특성이 다른 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다는데 의미가 크다”라며 “위샘 재생은 위점막층 복구에 영향을 줘 각종 위장질환과 위암 발병원인을 좀 더 정확하게 이해하고 새로운 개념의 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 뉴바이올로지전공 김종경 교수팀이 한국, 오스트리아, 영국이 함께하는 공동연구에 참여, 위 줄기세포의 특성을 규명했다. 앞으로 위장질환, 위암 등의 발병원인 규명과 치료법 개발에 활용될 것으로 기대가 높다. 위 내부 위점막층의 상피는 음식이 지나가며 손상되지만, 상피 내 위샘에 위치한 위 줄기세포가 세포 재생을 통해 손상부위를 복구한다. 과학자들이 위 줄기세포 관련 연구를 진행한 결과, 상피 내 ‘위샘’ 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악됐다. 그런데 최근 위샘의 하부인 ‘기저부’에서 줄기세포가 추가로 발견되는 등 정확한 위치 식별이 매우 어려웠다.위샘에서 줄기세포를 구분할 수 있게끔 하는 마커 유전자의 정확도가 떨어지기 때문이다. 연구진은 마커 유전자 대신 분열하는 세포의 특성으로 위치 식별이 가능한 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템(Multi-Color Mouse Confetti Reporter System)’을 이용해 생쥐의 위상피세포 계통 추적에 성공했다. 원리는 줄기세포를 색으로 구분하는 것이다. 생쥐에 타목시펜을 투약하고 현미경으로 세포 분열과 이동을 관찰하면, 줄기세포는 네 가지 색상 중 하나로 표시된다. 특히 줄기세포가 분열·이동하며 생성된 딸세포가 원래의 줄기세포와 같은 색상을 띄어, 여러 색종이 조각들을 이어붙인 모자이크 같은 위샘의 모습을 관찰할 수 있다. 이러한 원리를 이용해 연구팀은 위샘 상부와 하부에서 서로 다른 두 종류의 위 줄기세포를 규명했다. 이는 관련 분야에서 해결하지 못했던 난제를 해결한 것으로 의미가 크다. 또 연구팀은 상부, 하부에 있는 위 줄기세포들의 분자적 특성을 ‘단일 세포 전사체 분석’을 이용해 규명했다. 특히 상부 줄기세포가 갖는 빠른 분열로 위샘 상부의 재생을 담당하는 성질과, 하부 줄기세포가 갖는 느린 분열로 위샘 하부의 재생을 담당하는 특성을 각각 파악하는데 성공했다. 이러한 위샘의 재생은 위점막층 재생에 영향을 줘, 관련 질병 원인의 규명과 치료에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 김종경 교수는 “이번 연구를 통해 역할과 특성이 서로 다른 두 가지 종류의 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다”며 “위장질환과 위암의 발병 원인이해와 치료법 개발 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 DGIST 뉴바이올로지전공 이은민 연구원이 공동2저자로 참여했으며, 오스트리아 Institute of Molecular Biotechnology(IMBA)의 구본경 박사, 영국 캠브리지대(Univ. of Cambridge) Benjamin D. Simons 교수와 함께 연구를 진행했다. 연구결과는 줄기세포 분야의 국제학술지 셀스템셀(Cell Stem Cell)에 15일 발표됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr