SOONCHUNHYANG INDUSTRY-ACADEMY COOPERATION FOUNDATION
우리대학 공과대학 디스플레이신소재 강봉균 교수 및 성균관대학교 신소재공학과 윤대호 교수 연구팀은 금속-유기 구조체 (metal organic frameworks, MOFs)를 기반으로 Ni3FeN@N-doped carbon shell 구조 형성을 통해 전이금속 화합물의 전자분포 확률 증가 및 질소 도핑을 통한 촉매 특성에 기여함을 DFT(밀도함수이론) 계산을 통하여 입증하였으며 물분해용 전기 촉매 반응 메커니즘을 설명했다. 연구팀은 Ni 및 Fe 전이금속 기반의 질화물 형성을 통하여 전자 분포 증가 및 질소가 도핑된 탄소 쉘 내의 pyridinic-N 형성이 촉매 성능 향상에 기여함을 확인하였다. 또한, 밀도함수이론(DFT) 계산은 Ni3FeN@NC의 모델을 특정하여 전기적 성능을 입증하였으며 촉매 반응(OER 및 HER) 메커니즘을 설명할 수 있었다. Ni3FeN@NC 나노 촉매는 수소 및 산소 형성을 위한 낮은 과전압을 형성하였으며, 24시간 동안 진행된 물분해 안정성 테스트에서도 98%의 성능이 유지됨을 확인하였다. 연구결과는 최근 ‘Ni3FeN@NC의 전자구조변경 및 N-도핑 탄소쉘 나노 구조체를 통한 고효율 물분해 촉매 성능 평가(Electronic structure modification and N-doped carbon shell nanoarchitectonics of Ni3FeN@NC for overall water splitting performance evaluation)’라는 제목으로 국제학술지 Journal of Materials Chemistry A(IF: 14.511, ENERGY & FUELS 분야 상위 6%, 2021 JCR 기준) 8월호에 게재됐다. 교신저자인 강봉균 교수는 “MOFs와 polydophamine core-shell 구조를 통하여 질소가 도핑된 탄소 껍질 안에 전이금속 질화물 균일하게 존재하는 나노 구조체 형성 기술을 개발함과 동시에 DFT(밀도함수이론) 계산 적용 및 나노 하이브리드 구조체 형성을 통한 고효율 및 고안정성 물분해용 촉매를 위한 핵심기술을 개발 하였다”이라고 전했다. 한편, 본 연구는 한국연구재단 중견연구자사업, 우리대학 연구기금의 지원을 받아 수행되었다.
2022.10.13우리대학 작업치료학과 박진혁 교수는 게임 형식의 어플리케이션이 경도인지장애 환자의 집행기능(executive function)과 복합적 일상생활활동(instrumental activities of daily living) 향상에 도움이 됨을 확인하였다. 박진혁 교수는 가상현실에서 쇼핑 과제를 수행하는 어플리케이션을 이용하여 16회 인지훈련을 실시한 결과, 한국형 집행기능 수행 평가(Korean version of the Executive Function Performance Test; EFPT-K)와 한국형 복합적 일상생활활동평가(Korean Instrumental Activities of Daily Living; K-IADL) 결과가 향상됨을 밝혀냈다. 이는 실제 쇼핑 환경을 구현해낸 가상현실 속에서의 쇼핑 훈련이 경도인지장애 환자의 인지기능을 향상하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 그 효과가 실제 일상생활로도 전이된다는 것을 의미한다. 연구결과는 ‘가상현실 기반의 쇼핑 훈련이 경도인지장애 환자의 집행기능 및 복합적 일상생활활동에 미치는 효과(Does the virtual shopping training improve executive function and instrumental activities of daily living of patients with mild cognitive impairment?)’라는 제목으로 국제학술지 Asian Journal of Psychiatry(IF: 13.890, Psychiatry 분야 상위 4%, 2021 JCR 기준) 2022년 3월 호에 게재됐다. 박진혁 교수는 “지금까지 생태학적 타당도를 고려하지 않은 형태의 인지훈련의 효과에 대한 연구가 진행됐으나, 최근 가상현실 기술의 발전으로 생태학적 타당도를 높이려는 노력이 많이 이루어지고 있다”며, “향후 생태학적 타당도를 고려한 인지훈련을 바탕으로 어플리케이션을 제작하고 이를 통해 작업 향상을 살펴보는 연구를 지속해 나가 최종적으로는 디지털 치료제(digital therapeutics)를 개발할 예정이다”라고 말했다. 한편, 본 연구는 사회과학연구지원사업 지원을 받아 수행되었다.
2022.10.04우리대학 컴퓨터공학과 남윤영 교수가 광 무선 통신(Optical Wireless Communication, OWC), 자유공간 광전송(Free Space Optical, FSO), 가시선기반 자유공간 광전송(Line Of Sight FSO, LOS-FSO) 채널에서 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM), 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK)의 변조 방식을 이용한 디지털 영상 방송 응용 연구결과를 발표했다. 광통신 시스템은 라이센스가 필요 없기 때문에 마이크로파 및 무선 주파수 통신 시스템보다 선호된다. OWC, FSO, LOS-FSO의 세 가지 광 채널을 사용하여, 10Gbps 대역폭에서 모의 실험했다. QAM과 PSK의 서로 다른 변조 형식은 세 가지 광 채널에서 성능을 비교했다. 이러한 변조 형식의 광 채널은 디지털 비디오 방송 통신에서 광범위하게 사용된다. Q 팩터(Q-factor), 비트 오류율(Bit error rate, BER) 및 아이패턴(Eye height)과 같은 매개변수는 850nm, 1064nm, 1330nm, 1550nm 범위의 파장을 변경하여 얻었다. 설계 및 성능 분석을 통해 1064nm의 파장에 대해 최대 Q 팩터와 최소 비트 오류율 갖는 시스템을 찾았다. 연구결과는 최근 ‘OWC, FSO, LOS-FSO 채널을 이용한 QAM, PSK의 변조 방식을 이용한 디지털 영상 방송 응용 연구(Investigation of digital video broadcasting application employing the modulation formats like QAM and PSK using OWC, FSO, and LOS-FSO channels)’라는 제목으로 국제학술지 Alexandria Engineering Journal(IF: 6.626, ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY 분야 상위 7%, 2021 JCR 기준) 1월 호에 게재됐다. 교신저자인 남윤영 교수는 “기존 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 기술 기반 무선통신 방식은 스펙트럼 부족 현상과 주파수 혼잡 문제가 점점 심각해지는 추세로 보완 기술의 필요성이 증가하고 있고, 빠르게 증가하는 무선통신 트래픽 수요에 대응하고 대용량 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 비면허대역, 초광대역, 전자기장 간섭 무관, 지향성 통신, 장거리 전송, 가시선 기반 보안통신 등의 특성을 갖는 자유공간 광전송 기술에 관심이 높아지고 있는 시기에 가장 최상의 성능을 갖는 광통신 시스템을 보임으로써 광 무선 통신 기술의 발전에 도움이 되리라 생각한다”라고 말했다. 한편, 본 연구는 산업전문인력역량강화사업(지능형홈케어전문인력양성사업)과 우리대학 연구지원사업의 지원을 받아 수행되었다.
2022.09.26우리대학 전자정보공학과 김창교 교수가 최근 사업통상자원부에서 주관하는 '산업혁신기반구축사업'에 선정되었다. 이 밖에도 산업통상자원부/중소벤처기업부로부터 다양한 사업을 수주하며 300여개 이상의 기업들의 기술개발에 힘을 보탰고, 수많은 연구과제를 수행하며 가시적 성과를 쌓아올렸다. 국가 산업 및 기술발전의 최전선에서 꾸준히 순천향을 빛내고 있는 김창교 교수를 만나보았다. □ 충남 디스플레이 산업의 태동부터 발전사 지켜온 순천향대학교 디스플레이신기술연구소 우리대학 디스플레이신기술연구소는 충청남도 주력산업인 디스플레이 산업 관련 신기술 연구를 위해 2004년 개소했다. 삼성전자가 충남 아산캠퍼스에서 LCD를 생산하기 시작한 시기와 궤를 같이하며, 연구소는 디스플레이 연구개발과 기업지원, 인력양성이라는 세 축을 중심으로 운영된다. 그간 산업통상자원부, 중소벤처기업부로부터 특허지원사업, 기술지도지원사업, 제품고급화지원사업, 상품기획지원사업, 산업체재직자역량강화사업 등을 지원받아 300여개 이상 기업들의 기술개발에 힘을 보탰다. 이외에도 현재까지 3,000여 명의 기업체 재직자 교육을 실시하고, 100여 개의 연구 과제를 수행하는 등 가시적 성과를 쌓아왔다. 김창교 소장은 연구소 설립 당시만 해도 지역 내 기업들의 디스플레이에 대한 인지도가 낮던 시절이었다며, 이들에 대한 철저한 교육으로 디스플레이 산업에 대한 이해도를 높인 것이야말로 연구소의 가장 큰 업적이라 설명했다. 이제는 관련 기업들의 기술력 또한 세계적 수준으로 성큼 올라섰다. “디스플레이신기술연구소가 설립되던 시기는 충남 디스플레이 산업의 태동기라 할 수 있습니다. 2005년은 당시만 해도 세계 최고라 여겨지던 일본의 텔레비전을 삼성이 처음으로 앞지른 고무적인 해이기도 하죠.” 충남은 선도기업인 삼성디스플레이를 중심으로 다양한 소재부품장비 기업이 뿌리를 내리고 우리나라 디스플레이 산업을 이끄는 지역이다. 전자통신연구원, 표준과학연구원, 화학연구원, 기초과학연구원, 생산기술연구원, 충남디스플레이센터 등 우수한 연구 인프라가 산업을 지원한다. 여기에 지역 내 디스플레이 관련 학과에서 매년 400명 이상의 디스플레이 관련 인재들이 배출된다. 산·학·연이 힘을 합쳐 산업을 견인한 덕에 우리나라는 2001년 디스플레이산업 세계 1위로 도약한 이후 지금까지 세계시장을 선도하고 있다. 그러나 최근 중국 정부의 대규모 지원을 등에 업은 중국 기업의 대규모 공세로 인한 위기를 맞이했다. 김 소장은 중국의 거센 도전을 이겨내기 위해서는 지속적인 지원이 필요함을 당부했다. 높은 해외 의존도 또한 문제다. 그는 국산화율이 각각 소재 66%, 부품 45%, 장비 58%에 그친다며, 국산화 비율을 높이는 것이 중요한 과제라 지적했다. “디스플레이 산업은 다른 산업에 미치는 영향이 큽니다. 최근 시장으로부터 큰 호응을 얻은 삼성의 폴더블폰 또한 접을 수 있는 디스플레이가 있었기에 탄생할 수 있었죠. TV 또한 마찬가지입니다. 디스플레이 산업이 전방 산업에 미치는 영향이 상당히 크고 9만 명 이상의 인력을 고용하는 주력산업인 만큼 보다 적극적인 정부 차원의 지원과 육성이 필요합니다.” □ 디스플레이 산업의 고부가가치화 이끌며 산업 경쟁력 키워나가 디스플레이신기술연구소는 차세대 디스플레이 기업 육성 및 관련 교육에도 힘을 싣고 있다. 지난해 산업통상자원부에서 지원하는 소재부품장비 혁신 Lab기술개발사업 중 하나인 ‘플렉시블 QD OLED 하이브리드용 소재부품장비 혁신 Lab 구축사업’에 선정, 주관기관으로서 사업을 이끈다. QD-OLED 기술은 기술 우위 선점을 위해 삼성디스플레이에서 차세대 디스플레이로 개발 중인 기술이다. 총 사업비는 37억 원 규모이며, 연구소는 플랫폼 구축, 장비활용 지원, 기술지원, 전문인력양성 등과 청색 OLED 소재/소자, QD 소재 및 잉크, Blue Leakage 감소, Inkjet 장비와 화소 형성 등에 대한 연구를 진행 중이다. 김창교 소장은 충청강원권의 관련 기업들과 손잡고 기술개발을 지원하는 한편 인력양성을 담당한다고 전했다. "디스플레이신기술연구소는 앞으로도 기술지도, 제품고급화, 특허지원, 장비활용 등 다양한 기업지원 사업을 통해 충남 기업들을 지원할 것입니다. 차세대 디스플레이로 유망한 QLED, OLED, 마이크로 LED 분야 교수님들의 역량을 총 결집해서 연구를 수행하겠습니다. 연구 분야뿐만 아니라 기업지원, 인력양성 등 여러 분야에서 우리나라에서 으뜸가는 디스플레이신기술연구소가 되도록 노력하겠습니다." 1993년 우리대학에 부임한 김 소장은 그간 산학협력에 관련한 다양한 사업을 이끌어왔다. 1999년 산업부가 최초로 대학에 지원해 설립한 TIC(Technology Innovation Center) 초대 센터장으로서 기업을 지원하며 지역의 기업들과 연을 맺은 김 소장은 2003년 충남테크노파크에서 1년간의 파견근무를 통해 보다 굳건한 네트워크를 구축했다. 충남 디스플레이센터 설립부터 기본 시설 구축, 기업지원방향 제시, 창업지원 등 충남지역 기업지원 업무의 틀을 다진 그다. 파견근무를 마친 이후에도 운영위원을 역임하며 자문을 제공해왔다. 이어 2005년부터 2006년까지 태동기의 우리대학 산학협력단을 단장으로 이끌면서 연구지원, 특허지원, 창업지원, 산학협력지원 등의 규정을 제정·시행하며 대학의 산학지원 업무를 본 궤도에 올려놓았다. 이외에도 2012년과 2013년 공과대학장으로서 공대의 공간 확장과 교육 및 연구 환경 개선에 앞장섰다. 이밖에도 지역기업 지원사업과 산업인력양성에 힘을 보태왔다. □ 고급인력 배출하며 기업에 힘 싣는 디스플레이 클러스터의 중심’ 순천향대학교 “순천향대학교를 중심으로 충청강원권의 디스플레이 클러스터를 구축하고자 합니다. 산학연의 구심점이 되는 것은 물론 연구 인력 배출을 통해 산업의 고부가가치화를 지원하며 중국 기업의 맹추격을 따돌리는 데 집중하고 있죠.” 우리대학은 충남 기업들에 고급인력을 공급하는 핵심기지 역할을 수행한다. 김창교 소장이 단장으로서 이끄는 차세대 디스플레이 공정장비소재 전문인력양성사업단과 참여하고있는 BK21Four 사업을 통해서 석박사 인력을 양성하는 것이다. 특히 기업 수요조사를 기반으로 한 교과목 선정과 여러 산학프로그램 운영을 통해 기업 친화적 인재를 양성하는데 힘을 싣는다. 김 소장은 기업체 연구원이 대학에 와서 최신 기술을 강의하고, 학생들은 기업에서 현장실습, 산학프로젝트 수행 등 경험을 쌓고 있다고 설명했다. 디스플레이 산업현장에서 신제품 개발을 위한 인력 부족을 해결하고자 차세대 디스플레이 공정장비소재 전문인력양성사업단은 산업통상자원부의 지원 및 한국디스플레이산업협회와의 협업 하에 대학원생 전문인력 양성에 집중한다. 김 소장은 산업의 수요 및 정책방향을 실시간 반영하는 능동적인 커리큘럼 운영을 통해 취업 시 현장에 바로 투입 가능한 인력을 양성하고 있다고 설명했다. 최근 AI 기술이 각광받는 가운데 지난해부터 AI 교과과정을 편성하는 등 기술 변화에 발 빠르게 대응하는 모습이다. 김 소장은 디스플레이 분야의 세계적 기술 트렌드가 빠르게 바뀌고 있다며, 계속해서 새로운 기술을 가르치며 현업에서 바로 활동할 수 있는 인재를 배출하고 있다고 강조했다. "저희 사업단이 매년 훌륭한 성과를 달성하는 데에는 기업과의 긴밀한 교류가 큰 영향을 미친다고 생각합니다. 대학원생을 선발할 때도 기업체의 부장/임원급 인력이 대학교수와 함께 면접에 참여하고, 산학 교류도 활발하죠. 특히 디스플레이 분야 중견기업체의 인사팀장, 기술기획팀장, 제품개발팀장 등의 중견인력이 멘토로 우리 학생이 멘티로 참여하는 1:1 멘토링 프로그램이 호평을 받고 있습니다. 학생들 또한 취업 후 빠르게 적응할 수 있죠." 특히 학생들이 직접 중소기업의 연구개발에 참여해 공동연구를 수행하는 점이 눈에 띈다. 중소기업은 애로기술을 해결할 수 있고, 학생들은 기업의 기술개발 과정에 참여하는 일거양득의 효과를 누릴 수 있다. 김 소장은 2016부터 4년간 진행하였던 해외 우수 교육기관 및 기업에 학생을 파견해 선진 기술을 습득하고 외국의 선진 연구 환경을 경험할 수 있는 프로그램이 코로나19로 인해 작년과 올해에는 실시되지 못해서 아쉽지만, 내년에는 가능할 것으로 기대한다고 전했다. 이외에도 모든 참여 학생들에게 SCI(E) 등재 논문을 게재하도록 의무화하여 학생들이 국제적 수준에 맞는 연구를 수행하도록 독려하고 있다. 이러한 활동의 결과 최근 순천향대 전자재료소자융합공학과 학생들이 ‘한국산업기술진흥원장상’을 수상하기도 했다. 김 소장은 타이트한 수업을 들으면서 인력양성사업에서 부과되는 미션과 함께 논문연구를 병행하느라 바쁜 나날을 보내는 학생들을 보면 미안함과 애처로움을 느끼기도 한다며, 열심히 학교의 교육을 따라주는 학생들에 대한 고마움과 대견함을 전했다. 향후 대학원생 인력양성 분야에 더욱 집중할 것이라 내다보는 그다. □ 도전과 성공의 경험 심어주며 학생들의 미래 응원할 것 “저희와 관련했던 회사들의 매출이 성장해가는 것을 볼 때 뿌듯하지만 가장 큰 보람은 저희 학생들의 도전과 성장을 지켜보는 일입니다. 학생들에게도 꿈을 갖고 대학 생활을 할 것을 조언하고 있죠.” 김창교 소장은 꿈이 커야 준비를 철저히 하고, 노력을 통해 꿈에 가까이 갈 수 있음을 강조했다. 교육을 통해 학생들의 부족함과 미숙함을 성장시키고 학생들의 꿈을 응원하는 것이야말로 김 소장이 느끼는 가장 큰 기쁨이다. 제자들에게는 故 정주영 회장이 생전에 자주 말하던 ‘해보기나 했어’라는 이야기를 자주 한다. 지레짐작만으로 포기하는 경우가 다반사인 까닭이다. 김 소장은 대부분의 경우 실패를 통해 새로운 아이디어를 얻어 성공에 이른다며, 안 될 것 같은 일도 일단 도전해 볼 것을 권하고 있다고 설명했다. “OLED 또한 수많은 의심과 실패 속에 탄생한 기술입니다. 수명문제로 인한 번인현상, 높은 가격 등 여러 어려움이 따랐지만 지금은 최고의 디스플레이 자리를 차지하고 있죠. 일상생활 속에서도 조금 부지런하게 하면 해결되는 일이 많아요. 학교에서도, 사회에서도 성실하고 실행력이 뛰어난 사람들이 좋은 성과를 낸다고 확신합니다.” 김 소장은 학생들에게 성공의 경험을 심어주는 데 집중하고 있었다. 학과목 중에서도 난도가 높은 과목을 강의하고 있는 그는 시험의 난이도를 조절하며 만점을 받은 기억과 자신감을 선사하고자 한다고 말했다. 성공의 경험을 통해 자신의 삶을 개척했으면 하는 바람에서다. 김 소장은 지속적으로 기회를 주고 다양한 사람들과 교류할 수 있는 자리를 마련하며 학생들에게 자신감을 불어넣는 것이야말로 교수가 해야 할 일이라고 힘주어 말했다. “지방대다 보니 패배감을 갖고 있는 학생들이 많아요. 하지만 순천향대가 지역에서는 가장 우수한 대학으로 손꼽히는 만큼 ‘할 수 있다’라는 자신감을 갖고 자신만의 삶을 개척해 가기를 응원하고자 합니다.” 충남의 디스플레이 산업 발전을 위해 산·학·연의 힘을 모아 지역 기업들을 지원하고, 기업 친화적 인재들을 육성하며 산업에 필요한 연구역량을 공급하고 있는 김 소장은 지역의 든든한 조력자를 자처하고 있었다. 그의 성실함과 굳건한 실행력은 학생들에게 분명한 롤모델이 될 것이다. 우리대학 디스플레이신기술연구소의 노력과 함께 우리나라 디스플레이 산업이 세계 1위 자리를 굳건히 지켜낼 것임을 확신한다.
2022.09.06최근 우리대학 보건행정경영학과 김선정 교수가 보건의료 빅데이터를 활용하여 한국 및 미국의 폐암환자의 의료이용 및 사망과의 연관성을 파악하는 연구 진행하여 우수한 성과를 거두었다. “노인 폐암 환자의 주요 치료 의료기관 변경과 사망과의 연관성 파악 연구” 연구팀은 국내 가장 대표적인 보건의료 빅데이터인 국민건강보험공단 DB 중 노인코호트 DB를 기반으로 콕스 생존모형(Cox proportional hazard model)을 활용하였으며, 연구결과 노인 폐암환자 중 주요 치료 의료기관의 변경(institutional transition of cancer care)이 있었던 노인 폐암환자의 사망 위험이 진단 후 1년 내 1,279배, 5년 내 1,158배 높은 것으로 확인하였다 (1 year mortality, Hazard ratio[HR]: 1.279, p=.001; 5-year mortality, HR: 1.158, p=.002) 김선정 교수는 국내에서는 아직 활발하게 이루어지지 않은 암환자의 치료 의료기관의 변경(Institutional transition of cancer care)에 대한 연구를 시작함에 큰 의의가 있다고 밝혔으며, 다른 국가에 비해서 비교적 의료서비스 및 병원의 Access가 용이한 우리나라의 보건의료체계에서 국가 의료비 중 많은 비중을 차지하는 암 환자에 대하여 분절의료와 관련한 연구를 진행하는 것은 매우 시의적절하고, 노인 암환자 진료의 연속성에 대한 보건의료정책 개발에 대한 중요성을 제기하였다. 해당 연구는 BMC Cancer 2022년 4월호에 게재되었으며 해당 연구는 우리대학 학술연구비, BK21 (Well-Life 실현을 위한 빅데이터 혁신인재 양성 교육연구단), 국립암센터의 지원을 받아 수행되었다. 김선정 교수의 또 다른 폐암환자 연구인 “미국 병원 폐암 입원환자의 의료비 및 의료이용 파악 연구 : 히스패닉 인구 중심” 연구의 경우, 미국의 가장 대표적인 보건의료 빅데이터인 National Inpatient Sample 자료를 활용하였다. 이 연구는 SAS Survey 모형을 활용하여 미국 병원 폐암 입원환자의 의료비 및 의료이용을 히스패닉 인구집단 중심으로 분석하였으며, 히스패닉 인구집단의 높은 의료비, 의료이용은 소득 수준, 의료보험 유무 및 조기 진단 등과의 연관성이 높고 해당 인구집단에 대한 재정지원 및 맞춤 보건 프로그램의 필요성을 제기하였다. 해당 연구는 미국 내 보건의료 연구분야 중 가장 중요하게 여겨지는 인종 간 건강 불균형에 대한 연구로 늘어나고 있는 히스패닉 인구집단을 주요 관심집단으로 파악하고, 김선정 교수가 연구년 기간 동안 연구년 초청 기관인 Texas Woman’s University 교수진과의 공동연구를 통해 연구결과를 도출한 점 역시 또 하나의 성과라고 여겨진다. 해당 연구는 International Journal of General Medicine 2022년 2월호에 게재되었으며 해당 연구는 우리대학 학술연구비 및 BK21 (Well-Life 실현을 위한 빅데이터 혁신인재 양성 교육연구단)의 지원을 받아 수행되었다. 김선정 교수는 “향후 다양한 보건의료 빅데이터를 활용하여 근거 중심의 보건의료 정책이 수립되고 고령화 시대에 효율적 의료비 및 의료이용을 바탕으로 Financially Viable 한 국가보건의료 계획을 수립하기 위한 다양한 연구를 지속적하겠다”라고 말했다.
2022.08.25최근 프로바이오틱스가 다양한 건강 증진 및 질병 치료 효과가 알려지면서 고부가가치 식의약 및 화장품 사업으로 확대해 가고 있으며, 마이크로바이옴의 경우 ‘제 2의 게놈’으로 불리며 글로벌 시장에서 차세대 바이오 의약품 소재로 각광받고 있다. 우리대학 송호연 미생물학교실 교수는 프로바이오틱스 마이크로바이옴 융합연구센터(PMC)를 운영하고 최근 산업혁신 기반 구축 사업에도 선정되는 등 글로벌 시장에서 주목 받고 있는 영역에서 두각을 보이고 있다. 이밖에도 각종 연구 성과로 순천향을 빛내고 있는 송 교수를 만나봤다. Q. 최근 산업통상자원부에서 주관하는 ‘산업혁신 기반 구축 사업’에 선정되셨습니다. 소감 한 말씀 부탁드리며, 하시려는 연구에 대한 간략한 소개도 부탁드립니다.본 사업은 산업통상자원부의 ‘산업혁신 기반 구축 사업’ 중 ‘미래기술 선도형’ 사업으로 원천·첨단 산업 기술 선도를 위해 차세대 마이크로바이옴 의약품 기술 개발에 특화된 연구기반 구축 사업입니다. 2021년 60개 테마별 접수된 수요 제안서 151건 중 민간평가 위원회를 통하여 우선 지원과 제 40개로 압축되었고 사업 심의위원회 평가를 통해 18개 지원 대상 과제가 선정된 후 2022년 4월 선정 평가를 통하여 최종 선정된 사업입니다. 사업명에서 알 수 있듯이 본 사업은 최근 코로나-19를 통해 심각성이 재고되고 있는 국가 재난 슈퍼박테리아·신종 바이러스의 인류에 대한 위협에 대응하는 범 지구적 일환으로 기존 항생제 등의 한계를 극복할 수 있는 차세대 치료기술로 부각되고 있는 마이크로바이옴 기술을 기반으로 하는 치료제 개발이 핵심 내용입니다. 본 사업을 통해 마이크로바이옴 의약품 원천기술·공정 개발· GMP 임상시료 생산, ABSL-3 (Biosafety Level 3 Laboratory, 동물 이용 생물안전 3등급 연구시설) 등 원천/상용화 인프라를 구축하고 마이크로바이옴 기술 기반의 감염병 진단·치료 기술 개발 플랫폼을 구축하는 것입니다. 2016년 미국 오바마 대통령의 ‘국가 마이크로바이옴 종합 계획(National Microbiome Initiative)’을 통해 Microbiota-Gut-Brain Center(하버드대학병원), The microbiome center(시카고대학교), 그리고 Jackson Laboratory, 캘리포니아대학교, 애리조나 주립대학교의 마이크로바이옴 센터 등이 구축되었습니다. 본 사업을 계획대로 잘 수행함으로써 이러한 세계 유수의 센터에 준하는 국제 수준의 마이크로바이옴 센터를 구축하여 국내 마이크로바이옴 연구 선도에 순천향대학교가 그 중심에 있도록 하겠습니다. Q. 향후 프로바이오틱스와 마이크로바이옴 연구 관련 어떤 계획을 갖고 계신지 궁금합니다.최근 인체 공생 미생물인 마이크로바이옴이 건강/질병과의 연관성이 속속 밝혀지면서 휴먼 마이크로바이옴의 최신 연구 성과를 질환의 예방과 건강증진 및 산업화를 위한 노력을 하고 있습니다. 이러한 마이크로바이옴 신약 기술은 2014년 ‘세계경제포럼 선정- 미래를 바꿀 10대 떠오르는 기술’로 선정되면서 미생물을 이용한 질병 예방 및 치료에 대한 관심이 더욱 커지게 되었습니다. 특히 휴먼 마이크로바이옴은 현대의학으로 치료가 어려운 치매, 자폐, 암 및 난치성 감염질환 및 항생제 내성 슈퍼박테리아를 해결할 수 있는 대안으로서 부각되고 있습니다. 이러한 중증 치료뿐 아니라 휴먼 마이크로바이옴은 고령화 시대 대비 만성 대사/면역 질환의 예방 및 치료, 다양한 질환에 대한 정밀 의료 기술에 적용되어 생애 전주기 모니터링에 의한 개인 맞춤형 건강 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이에 우리 대학도 세계적인 흐름에 따라 2018년 산업통상자원부와 충남도/아산시의 지원을 받아 프로바이오틱스 마이크로바이옴 융합연구센터를 국내 최초로 구축하였고, 이러한 인프라를 활용하여 국내 마이크로바이옴 연구개발 지원을 하고 있습니다. 그리고 대학병원 중심의 임상 마이크로바이옴 연구회를 운영하여 호흡기 내과 등 17개과에서 골반염, 방광암, 전립선암, 중이염, 호흡기질환, 골다공증, 피부질환, 슈퍼박테리아, 천식, 통풍 등 다양한 질환 치료에 있어서 마이크로바이옴 기술을 적용하고자 공동연구를 진행하고 있습니다. 또한 동물 이용 생물안전 3등급 연구시설을 구축하여 항생제 내성 결핵 연구 및 코로나바이러스 마이크로바이옴 치료제 연구개발을 착수하였습니다. 이와 같이 100세 건강사회의 구현을 위한 무한한 잠재력과 가능성을 지니고 있는 휴먼 마이크로바이옴의 산업화는 전 세계적으로도 아직은 초기 단계입니다. 따라서 본 센터에서 마이크로바이옴 상용화 개발 지원 인프라 구축 및 R&D를 수행한다면 우리나라가 세계 휴먼 마이크로바이옴 연구 및 시장을 주도하는 것에 기여가 될 수 있을 것으로 전망됩니다.특히 차세대 치료제 개발을 위한 원천/융합 기술 개발, 기초연구-임상 쌍방향 중개연구 확대, 융합/중개 연구 전문 인력 양성 등을 중점 수행할 계획이며, 최종적으로 본 사업을 통해 국내외 헬스케어 분야를 끌어갈 신산업으로서 마이크로바이옴이 자리매김할 수 있는 원동력을 확보하는데 주력할 계획입니다. Q. 다방면에서의 활동과 꾸준한 성과를 낼 수 있었던 교수님만의 노하우나 비결이 있으신지 궁금합니다.지난 30년간 끊임없이 제 스스로 약간은 버겁게 도전적인 목표를 세우고, 그 목표를 이루기 위하여 꾸준하게 노력했던 것들이 지금의 성과를 이룬 것 같습니다. 돌이켜 봤을 때 제가 가장 잘한 것은 많은 어려움 속에서도 연구를 포기하지 않고 끝까지 붙잡고 있었던 거라 생각합니다. 처음에는 어디로 가는 지도 모르는 실 같은 가는 줄을 잡고 따라갔고 성과도 미약했지만 그것들이 점점 모이고 쌓여 어느새 단단한 동아줄이 되었습니다. 지금은 이 동아줄을 잡고 함께 노력하는 많은 사람들이 있어 더 큰 결실들이 맺혀가는 것 같습니다.그리고 어떤 일이 주어졌을 때 100%가 아닌 120%로 대응한다는 생각으로 일을 하고 있습니다. 이렇게 하면 상대방에게 신뢰를 줄 수 있고 다음에도 함께 일할 기회가 생기는 것 같습니다. 물론 모든 일들이 성공적으로 마무리된 것은 아니지만 실패한 기회도 준비하면서 쌓인 경험들이 모여 내공이 되고 더 큰 도전을 할 수 있었다고 생각합니다. Q. 새롭게 관심 두고 계신 연구분야나 새로운 연구방법론이 있으신가요?인류의 가장 큰 위협인 국가 재난 수준의 항생제 내성/신변종 감염병 대응에 있어 최근 중요한 연구 분야로 부상하고 있는 휴먼 마이크로바이옴 기술을 적용하는 것에 주안을 두고 있습니다. 조금 더 구체적으로는, 기존 체외(장, 질, 피부) 마이크로바이옴 연구 중심에서 엑소좀, 다중오믹스, Concordance 분석 기술을 기반한 조직, 혈액, 소변 등의 미세환경 마이크로바이옴 분석 및 이에 따른 국소면역반응 연구를 수행하고 있습니다. 마이크로바이옴 연구 난제인 작용기 전, 난 배양 극복 및 마이크로바이옴 상용화 연구의 많은 Bottleneck 들을 해결함으로써 마이크로바이옴 (기초·원천-임상-상용화) 중개연구의 기술적 한계를 극복하는 것입니다. 이에 더해 엑소좀, 다중오믹스, 동물실험 적용 작용기 전, 유효성·안전성 연구 및 Phama-grade 스케일업 공정 개발 및 CMC(Chemistry, Manufacturing and Controls) 개발에도 중점을 두고 있습니다. 최종적으로 국가 바이오 미래전략 연계 마이크로바이옴 치료제 개발을 위한 의과학자 중심의 (기초·원천-임상-상용화) 중개연구 선도연구센터 구축의 비전을 가지고 있습니다.
2022.08.09우리대학 건축학과 임현수 교수가 골조공사용 먹매김 로봇의 프로토타입을 개발하여 인력중심의 먹매김 공사에 새로운 자동화 프로세스를 제시하였다. 골조공사 먹매김 공사는 건물의 형태를 만들기 위한 기준선을 현장에 그리는 작업으로 작업자들에 의해 측정과 그리는 작업이 수행되었다. 이러한 인력에 의한 공법은 오차가 많아 건물의 형태의 오차나 구조적인 하자로 이어질 가능성이 높다. 이에 본 연구진은 이를 해결하기 위해 먹매김 공사를 자동으로 수행할 수 있는 먹매김 로봇의 프로토타입을 개발하여 공사시간의 단축과 골조의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 연구진이 개발한 먹매김 자동화 로봇은 외부에 고르지 못한 바닥환경에서 안정적인 주행이 가능한 주행부와 먹매김 로봇위치 및 바닥요철의 오차를 보정하여 먹을 그릴 수 있는 마킹부로 구성이 되어 있다. 현재 먹매김 로봇의 프로토타입의 제작이 완료된 상태로 향후 파일럿테스트를 통하여 주행 및 먹매김 정확도 등을 테스트 할 예정이다. 본 연구의 먹매김 자동화 로봇이 상용화된다면 프로세스의 디지털화를 통한 골조의 정확도 향상 및 생상성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다. 이 연구의 결과는 ‘Conceptual robot design for the automated layout of building structures by integrating QFD and TRIZ‘ 라는 제목으로 제목으로 ’The International Journal of Advanced Manufacturing Technology(IF: 3.563) 2022년 2월호에 게재됐다. 교신저자인 임현수 교수는 “현재 건설현장에는 인력문제 등으로 인해 다양한 자동화 로봇들이 개발되고 있다. 이 중 먹매김 로봇은 기준을 생성하는 가장 중요한 로봇으로 현장에서 요구도가 높은 분야였다. 향후 먹매김 로봇의 지속적인 개선을 통해 현장에서 활용될 수 있도록 상용화하고자 한다”라고 전했다.
2022.07.28
