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- 신소재공학부 조영기 학생, 한국발명진흥회 주관 산학사업팀 운영사업 '지식재산능력시험' 수상
- 신소재공학부 조영기 학생, 한국발명진흥회 주관 산학사업팀 운영사업 '지식재산능력시험 한국발명진흥회는 1일(목) 서울 역삼동에 위치한 한국지식재산센터에서 제22회 지식재산능력시험(IPAT, Intellectual Property Ability Test) 성적 우수자 시상식을 개최했다고 밝혔다. 지식재산능력시험(IPAT, Intellectual Property Ability Test)은 공공기관인 한국발명진흥회가 주관하는 지식재산 실무역량 검증시험으로 2018년 1월부로 국가공인을 받은 국내 최초 지식재산분야 국가공인 민간자격증이다. 또한, 국가공인 자격시험(IPAT) 학점인정기준 신설(2020.12.)로 지식재산능력시험 등급(1~4등급)에 따라 최대 25학점이 인정되어, 지식재산학사 학위 취득 시 학점은행제를 통해 자격학점이 반영되는 공신력을 갖춘 시험이다. 지식재산능력시험(IPAT)은 객관식 5지선다형, 총 60문항(990점 만점)이 출제되고, 지식재산제도, 창출, 보호, 활용 등 지식재산 전 분야에 관한 기본지식과 실무능력을 객관적으로 검증할 수 있으며, 2010년부터 지금까지 총 21회에 걸쳐 5만 4,000여 명이 응시했다. 이번 시상식에서는 최우수 점수 획득자 김솔(취업준비중)씨에게 상금 100만원, 학생부문 1등 조영기(성균관대)씨와 일반부문 1등 박은혜(㈜다솔과학)씨에게 상금 50만원, 학생부문 2등 정지환(연세대)씨와 일반부문 2등 권재현(셀트리온)씨에게 상금 20만원과 상장이 수여됐다. 제22회 시험에서 최고점(925점)을 획득한 김솔 씨는 “지식재산 분야로의 취업을 희망하고 있고, 그간 다양한 기관에서 인턴이나 계약직으로 근무를 하면서 확보한 지식재산 지식을 취업역량으로 활용하고 싶었는데, IPAT이 그에 걸맞은 시험이라고 생각했다.”고 밝혔다. 대기업에서 지식재산 업무를 맡고 있는 권재현씨는 “지식재산의 기본 이론뿐만 아니라, 경영전략 등 현장에서의 활용도를 생각하여 시험을 치르게 되었다.”고 소감을 밝혔다. 한국발명진흥회 고준호 상근부회장은 “본 시험이 지식재산 분야의 전문 인력을 꿈꾸는 대학(원)생 뿐만 아니라, 산업계의 지식재산 역량 측정을 위한 도구로써도 널리 활용될 수 있도록 기업 및 지식재산 유관기관과도 적극적으로 협력해 나갈 것”이라고 강조했다. 지식재산능력시험(IPAT) 정기시험은 매년 5월, 11월 넷째 주 토요일에 실시되며, 하반기 시험은 11월 27일(토) 전국 주요 도시에서 시행된다. 하반기 시험 접수 일정은 시험 공식 홈페이지를 통해 확인할 수 있으며, 시험 준비는 물론 지식재산의 기본 지식을 학습할 수 있는 온라인 지식재산 교육과정과 문제풀이과정도 개설되어 있다.
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- 작성일 2021-08-03
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- 신소재공학부 김선국 교수 연구팀, 대면적 이황화몰리브덴 기반 초고민감 이미지센서 개발
- 신소재공학부 김선국 교수 연구팀, 대면적 이황화몰리브덴 기반 초고민감 이미지센서 개발 [그림] MoS2 이미지센서 어레이의 구조 모식도, 사진, 회로 2차원 나노판상 구조의 반도체 물질인 이황화 몰리브덴을 손바닥 크기 대면적으로 합성하고 이를 적용해 만든 민감도 높은 이미지센서가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 7일 한국연구재단에 따르면 성균관대 김선국 교수 연구팀이 상용 반도체 증착장비를 이용할 수 있는 합성법으로 만든 이황화 몰리브덴 기판으로 기존보다 민감도를 100배 가량 높인 이미지센서를 제작했다. 연구팀은 우선 물리적 기상증착법에 화학적 기상증착법을 더한 2단계 기상증착법으로 실리콘 웨이퍼(4인치)에 균일하게 이황화 몰리브덴을 성장시켰다. 연구팀은 물리적 기상증착에 사용된 실험실 수준의 4인치 증착설비 대신 상용 설비를 활용할 경우 면적확장이 가능할 것으로 기대하고 있다. 이렇게 만들어진 이황화 몰리브덴을 광전자소재층으로 이용해 빛을 전기신호로 바꾸는 이미지센서를 실제 제작한 결과 높은 민감도(광반응성 120 A/W)로 구동했다. 실제, 자율주행 등에 적용되는 CMOS 이미지센서의 광반응성이 ~0.5A/W 수준인 점을 고려할 때 상당히 높은 수준이라는 게 연구진의 설명이다. 더 나아가 성분분석과 시뮬레이션을 통해 높은 광반응성의 원인도 알아냈다. 이는 높은 광반응성이 광센서 등 다양한 광검출기로의 응용가능성을 뒷받침하는 것이다. 연구팀은 이황화 몰리브덴 등 전이금속 칼코젠 화합물로 웨어러블 기기, 디스플레이 등에 쓰이는 전자소자를 만들 수 있다면 유연성과 투명성을 높여 사용자 친화적 인터페이스 구현에 기여할 수 있을 것으로 예상했다. 다만, 합성과정에서의 전기적 특성 저하를 해결할 대면적 성장법에 대한 연구가 지속적으로 이뤄져야 할 것으로 보인다. 한편, 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월11일자 온라인판에 게재됐다.
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- 작성일 2021-08-02
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- 신소재공학부 조형균 교수 연구팀, 이방성 반도체 소재를 활용한 불규칙 저농도 독성이산화질소 탐지용 메모리 타입 센싱 시스템 제시
- 신소재공학부 조형균 교수 연구팀, 이방성 반도체 소재를 활용한 불규칙 저농도 독성이산화질소 탐지용 메모리 타입 센싱 시스템 제시 [그림] 신소재공학부 조형균 교수 연구팀, 공동 제1저자 김영빈 박사, 정성현 박사과정 신소재공학부 조형균 교수 연구팀(공동 제1저자 김영빈 박사, 정성현 박사과정)은 일반적인 고농도 독성이산화질소 가스에 대한 경보 기능뿐만 아니라, 불규칙적/지속적 노출에 따른 누적량을 탐지하는 진보적 기능을 모두 탑재한 메모리 타입 가스 센싱 시스템을 제시했다고 밝혔다. 기존의 독성 가스 센싱 시스템은 치사량 이상의 순간적인 독성가스 노출을 탐지하여 시그널을 생성하는 것이 주된 기능이지만, 실생활에서는 치사량 이하 저농도 독성가스가 불규칙적이고 지속적으로 체내에 누적되어 치사량을 넘는 상황이 발생한다. 불규칙적인 가스 노출 환경에 따른 시그널을 생성하기 위해선 구동 및 자발적 회복기능이 동일한 환경에서 이뤄져야 하지만, 기존에 연구된 산화물 반도체와 같은 소재는 강한 화학흡착 기구를 통해 구동되기 때문에 불규칙적인 가스 노출 환경에 대한 시그널 생성에 어려움이 있었다. 이에 연구팀은 저차원 결정구조 반도체인 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3) 나노플레이크(Nanoflake)를 디자인 및 개발하고, 이를 기반으로 고농도에서의 비상 경보기능과 저농도에서의 메모리타입 가스 센싱이 모두 가능한 시스템을 구현했다. 일반적으로 저차원구조 소재 기반 가스 센싱은 결함이 존재하지 않는 반 데르 발스(van der Waals) 면에서 발생하는 물리적 흡착 (Physisorption)에 의해 상온에서 구동가능하며, 산화물 기반 센싱 소재의 끊어진 결합, 즉, 댕글링 본드(Dangling bonds) 면에서는 고온에서 반응하는 화학적 흡착(Chemisorption)을 통해 구동한다. Sb2Se3 나노플레이크 구조는 이방성 2차원 결정구조로 인해, 형성된 표면이 반 데르 발스 결정면과 댕글링 본드 결정면으로 이루어지는 이방성을 보이며, 상온 및 고온에서 모두 이산화질소 탐지가 가능하다. 특히 기존소재와 달리, 본 Sb2Se3 가스 센서는 상온에서도 매우 낮은 구동전압(1V)만을 필요로 하며, 자발적 회복 기능으로 별도의 처리 없이 지속적인 구동이 가능하다. 연구팀은 2차원 결정구조를 가지는 Sb2Se3 나노플레이크 구조를 가지는 전도성 재료의 결정면에 따른 물리흡착기구와 화학흡착기구를 적극 활용하여 상온 구동 및 자발적 회복기능을 갖는 메모리타입의 센싱 시스템의 구현이 가능하게 하였다. 조형균 교수는 “Sb2Se3 가스 센서 개발을 통해 치사량을 넘는 고농도 가스에 대한 비상경보 기능을 포함해, 극미량의 불규칙적이고 지속적인 노출 환경에서 체내에 누적됨에 따라 치사량을 넘을 수 있는 상황을 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 메모리타입 센싱 시스템을 구현한 것은 큰 의미가 있다”고 말했다. 본 연구는 국가연구과제 "광전기화학반응의 이론적 한계를 초월한 신개념 소재/공정/구동 모델 연구(Design of novel material/process/operation capable of exceeding theoretical limitations of the photoelectrochemical reaction”(No.2021R1A2C3011870)와 “스마트 플랫폼 첨단소재 개발연구 (Development of Advanced Materials for Smart Platform)” (No.2019R1A6A1A03033215)의 지원을 받아 수행되었으며, 소재과학(Materials science) 분야 상위 4.33% 이내의 세계적인 학술지인 ‘Advanced Functional Materials (IF 18.808)에 2021년 6월 온라인 게재되었다.
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- 작성일 2021-08-02
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- 화학공학/고분자공학부 김진웅 교수 연구팀, 대봉엘에스와 '생체조직 접착제'와 '표적지향형 약물 전달 시스템' 개발 나서
- 화학공학/고분자공학부 김진웅 교수 연구팀, 대봉엘에스와 '생체조직 접착제'와 '표적지향형 약물전달시스템' 개발나서 원료의약품 및 화장품소재 전문기업 대봉엘에스(대표 박진오)가 성균관대학교 김진웅 교수팀과 협업해 의료기기 소재 개발에 나섰다고 7일 밝혔다. 대봉엘에스와 김진웅 교수팀은 '생체조직 접착제'와 '표적지향형 약물 전달 시스템'을 개발할 예정이다. '생체조직 접착제'는 인체 내외 조직의 상처 봉합, 지혈 등 다양한 임상 분야에 사용되는 의료기기로 전 세계 인구 고령화와 함께 시술 편이성, 시간 효율성, 심미성 등의 장점이 있어 관련 시장이 급성장하고 있다. 인체의 장기는 대부분 점막으로 덮여 있기 때문에 접착과 봉합이 어렵고 쉽게 출혈을 유발하기 때문에 이를 극복할 수 있는 강력한 접착력 및 생체 적합성을 갖는 생체조직 접합 소재 기술이 요구되는 실정이다. 대봉엘에스가 개발에 나선 신개념 피부 접착 기술을 활용하게 되면 기존 접착 기술보다 간편하고 빠른 상처 봉합, 치유 유도, 유해물질 차단, 물성의 한계 극복 등은 물론 접근성이 떨어지는 부위의 정확한 봉합이 가능해질 것으로 기대하고 있다. 두 번째 개발 중인 의료기기는 아토피 피부염 치료 증진을 위해 나노 전달 기술을 활용한 '표적지향형 약물 전달 시스템'이다. 이 의료기기 소재는 피부염 치료 효과를 증진할 수 있는 나노 전달체를 개발해 아토피 피부염 치료 증진을 목표로 하고 있다. 약물 전달 시스템은 △ 체내 특정 부위에 선택적 약물 송달 △ 불필요한 부위로의 이행 억제 △ 표적에 도달할 때까지 통과 장벽 극복 △ 송달 패턴을 제어해 종합적인 재현성 △ 도달 효율성 △ 치료 효과 증대를 위해 고안된 기술이다. 이는 약물 체내 거동의 제어를 통해 약물 투여의 최적화를 달성하고자 하는 약물전달 시스템의 사고방식 중에서도 가장 기본적이고 중요한 개념이다. 대봉엘에스 관계자는 "완벽한 접착력과 안전한 접착제가 개발된다면 상처의 봉합이나 누출을 막기 위해 인체 대부분의 장기에서 다양하게 이용할 수 있어 환자에게 큰 도움을 줄 것"이라면서 "또한 나노 전달체의 기술과 표적지향형 약물전달 시스템 기술은 차세대 정밀 의료기기 개발에도 파급 효과가 크고, 아토피 피부염 치료를 하는 데 결정적인 역할을 할 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 전했다.
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- 작성일 2021-07-30
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- 신소재공학부 김상우 교수, 나노코리아 2021 연구부문 국무총리상 수상
- 신소재공학부 김상우 교수, 나노코리아 2021 연구부문 국무총리상 수상 김상우 성균관대학교 신소재공학과 교수는 마찰전기 발전소자 신소재 개발과 에너지 하베스팅 기술을 스마트 웨어러블 소자, 사물인터넷(IoT) 센서, 입체 삽입형 의료전자기기에 적용하는 연구로 나노코리아 2021 연구부문 최고상인 국무총리상을 수상했다. 김 교수는 초음파로 체내에서 마찰전기를 발생시켜 배터리 교체를 위한 주기적 시술 없이 체내에서 생성된 마찰전기로 생체 삽입형 의료기기를 상시 충전하는 새로운 방식의 에너지 수확 기술을 세계 최초로 개발했다. 이 연구는 체외에서 인가된 초음파로 피부층 아래에 있는 마찰 소재의 기계적 변형과 변형에 따른 마찰 수준, 그리고 이에 따른 마찰전기 현상을 이론적으로 확인하고 인체에 무해한 초음파를 통해 마찰전기를 발생시켜, 발전과 충전이 동시에 가능한 ‘초음파 구동 마찰전기 하베스팅 디바이스’를 제안했다. 초음파 기반 생체 삽입형 마찰전기 에너지 하베스팅 기술은 배터리 방전으로 인한 인체 삽입형 의료기기의 주기적인 배터리 교체의 한계점을 해결함으로써 향후 인체 삽입형 의료 분야 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대를 모았다.
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- 작성일 2021-07-29
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- 화학공학/고분자공학부 박남규 교수 과기부 리더연구 선정
- 화학공학/고분자공학부 박남규 교수 과기부 리더연구 선정 [그림] 2021년 리더연구자, 선도연구센터 선정결과 과학기술정보통신부는 국내 최고수준의 연구자 및 연구 집단을 지원하는 리더연구, 선도연구센터 사업을 선정했다고 27일 밝혔다. 리더연구와 선도연구센터 사업은 1990년대부터 추진해온 기초연구 지원 사업으로, 상위 0.3% 이내의 연구자 및 연구 집단이 지원받는 사업이다. 지난해 11월 공고를 하여 66명의 연구자와 59개의 연구그룹을 대상으로 해외평가, 토론평가, 발표평가 등이 이뤄졌다. 이 과정을 거쳐 자연과학, 생명, 의약학, 공학, ICT·융합 분야에서 14명의 리더 연구자와 17개의 선도연구센터가 선정됐다. 선정 연구자·기관에는 총 329억원이 지원된다. 리더연구의 경우 새로운 반도체 소재 개발을 위해 반결합제어 결정을 연구하는 ICT·융합분야의 성균관대 박남규 교수, 이차전지·반도체 산업에 활용 가능한 탄소다양성구조를 연구하는 화학분야의 UNIST 신현석 교수 등 향후 반도체·소재분야의 초석이 될 수 있는 연구들이 선정됐다. 이외에도 건설교통, 에너지융합, 화학, 물리 분야에서 선정된 과제들은 스마트 그린 시티, 실내 환경 질 개선, 고효율 촉매 개발 등이다. 선도연구센터의 경우 이학분야(SRC), 공학분야(ERC), 기초의과학분야(MRC) 등 학문분야별 연구집단뿐만 아니라, 지역대학의 연구역량을 강화하고 지역 특화 분야와 연계하는 지역혁신분야 선도연구센터(RLRC)도 선정됐다. 올해는 양자컴퓨팅에 응용 가능한 '신개념 에피성장 양자 신소재 연구센터'를 포함한 4개의 이학분야 선도연구센터와 자율주행, 반도체공정, 광학 등에서 활용 가능한 주파수 기술을 연구하는 '컬러변조 초감각 인지기술연구센터' 등 5개의 공학분야 선도연구센터가 선정됐다. 기초의과학 분야에서는 염증성 질환, 지방간, 암, 퇴행성 뇌질환, 종양, 치의학 등 다양한 질병 및 건강 관련 연구를 하는 4개의 연구센터가 선정됐다. 지역혁신분야 선도연구센터의 경우 4개의 권역별 지역 산업과 연계한 센터들이 각각 선정됐고, 각 지역에 특화된 바이오산업(경상대, 원광대, 고려대(세종)), 차세대 에너지소재·시스템산업(경북대) 등과 연계해 각 지역의 혁신성장분야의 연구역량 강화에 기여할 것으로 기대된다. 이창윤 과기정통부 기초원천연구정책관은 "기초연구의 성과는 단기간에 나타나지는 않지만 새로운 변화는 기초연구에 대한 꾸준한 지원으로 시작된다"며 "정부는 2017년부터 연구자들이 안정적으로 연구에 몰입할 수 있도록 기초연구 예산을 대폭 확대해 왔다. 지원이 혁신적 성과로 이어질 수 있도록 연구 현장의 의견을 반영해 기초연구 지원의 다음 단계도 준비할 계획"이라고 밝혔다.
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- 작성일 2021-07-29
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- 신소재공학부 김상우 교수 연구팀, 정전기를 활용한 공기 중 병원체 제거 기술 개발
- 신소재공학부 김상우 교수 연구팀, 정전기를 활용한 공기 중 병원체 제거 기술 개발 - 정전기와 나노와이어 기반 자가발전형 공기 중 병원체 제거 기술 개발 - 0.025초라는 짧은 시간 안에 별도의 전력공급 없이 공기 중 병원체 제거 - 향후 실내외 공조시스템 및 마스크 방호복으로 활용 [그림 1] 신소재공학부 김상우 교수, 김영준 연구원 우리 대학은 신소재공학부 김상우 교수 연구팀이 정전기와 나노와이어를 활용하여 별도의 전력공급 없이 공기 중에 존재하는 병원체(바이러스, 박테리아)를 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이로써 우리 주변에 흔히 존재하지만 사용되지 못하고 버려지는 진동 등의 운동 에너지를 수확(energy harvesting)하여 정전기를 발생시키고 실내외 병원체를 단기간에 제거할 수 있게 되었다. 공기 중으로 전염되는 병원체는 폐렴, 천식 및 인플루엔자 감염 등이 대표적이며 사스, 메르스, 신종플루 등 신종 감염병의 확산에 따라 심각한 사회적·경제적 손실이 발생하고 있다. 특히 현재 전 세계적인 팬데믹을 일으키고 있는 COVID-19도 공기 중으로 전염되는 바이러스 병원체로 수많은 감염자와 사망자를 발생시키고 있다. ㅇ 백신 개발에 필요한 시간을 고려하였을 때 전염병 확산 방지를 위한 초기 선제적 대응 기술이 요구되지만, 공기 중 병원체 제거를 위한 필터는 단순히 물리적으로 입자를 포집할 뿐, 자체로 병원체를 제거(비활성화)하지 못하며 압력강하 및 이에 따른 유량 저하 등의 문제가 있다. 또한 전기집진기의 경우 오존이 발생하고 수 kV 수준의 고전압을 필요로 하기 때문에 위험성이 있다. 연구팀은 일상생활에서 흔히 존재하는 정전기와 나노와이어 구조에서 힌트를 찾았다. 정전기를 통해 전기장을 형성시키고, 이를 나노와이어를 통해 극대화시킴으로써 공기 중에 존재하는 병원체를 전기천공법(electroporation)을 활용해 손쉽게 제거할 수 있음을 입증했다. 연구진은 설계된 유로 내에 박테리아인 대장균과 간균 및 바이러스인 MS2를 노출시켜 병원체 제거 효율을 확인하고, 나노미터 수준의 바이러스부터 마이크로미터 수준의 박테리아까지 실제 병원체를 정전기를 통해 손쉽게 제거할 수 있음을 입증했다. 나아가 2m/s의 높은 유속에서도 수십 나노미터의 크기를 갖는 매우 작은 MS2 바이러스도 99.99% 이상의 효율로 제거할 수 있음을 확인했다. 이는 상업용 공기청정기에 활용되는 H13 등급 필터와 비교했을 때 유사한 수준이지만 차압은 50배 이상 낮으며, 0.025초라는 짧은 시간 안에 별도의 전력공급 없이 공기 중에 존재하는 병원체를 제거할 수 있다는 것이 가장 큰 특징이다. 김상우 교수는 “본 연구는 정전기 기반의 자가발전형 병원체 제거 기술로 공기 중에 존재하는 병원체를 물리적으로 단순히 포집한다는 기존의 필터가 가지는 한계를 극복한 기술이다”며 “높은 병원체 제거 효율에도 압력손실이 매우 낮아 순환시스템의 에너지효율을 극대화한 실내외 공조기술로 사용될 수 있으며, 추후 후속연구를 통해 마스크 및 방호복에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부 나노미래소재원천기술개발사업, 경기도 지역협력연구센터 등의 지원으로 수행되었으며, 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 6월 17일(목) 온라인 게재되었다. ※ 논문명 : Triboelectrification induced self-powered microbial disinfection using nanowire- enhanced localized electric field ※ 저자 : 김상우 교수(교신저자, 성균관대 신소재공학부), 김영준 연구원(제1저자, 성균관대 박사과정), Zheng-Yang Huo 박사(제1저자, 성균관대 연구교수), 서인용 연구원(참여저자, 성균관대 석사과정), 이동민 연구원(참여저자, 성균관대 박사과정), 이정환 박사(참여저자, 성균관대 박사후연구원), Ye Du 박사(참여저자, Sichuan University), Si Wang 연구원(참여저자, UESTC), 윤홍준 박사(참여저자, 성균관대 박사후연구원, 현 Northwestern University 박사후연구원) [그림 2] 전기장이 극대화된 나노와이어 근처에서 전기천공법에 의한 박테리아 사멸 [그림 3] 병원체 제거 시스템의 작동 원리 [그림 4] 정전기 에너지 하베스터의 구조 및 공진에 따른 출력 증가 [그림 5] 공기 중 바이러스 및 박테리아 제거 효율 [그림 6] 대전부 설계에 따른 제거 효율 및 상용화된 필터와 차압 비교
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- 작성일 2021-07-15
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- 화학공학/고분자공학부 방창현 교수 공동 연구팀, 물방개 수중점착컵 본뜬 무전원 피부부착형 패치 개발
- 화학공학/고분자공학부 방창현 교수 공동 연구팀, 물방개 수중점착컵 본뜬 무전원 피부부착형 패치 개발 국내 연구진이 물방개의 점착기관을 모사해 피부의 산성도(pH)나 유수분량을 모니터링할 수 있는 피부부착형 패치를 개발했다. 17일 한국연구재단에 따르면 △성균관대 방창현 교수 △연세대 조승우 교수 공동연구팀이 수컷물방개 앞발에 있는 점착컵의 구조·원리를 규명하고, 이를 본떠 무전원 방식의 신속 체액 포집 피부 모니터링 패치를 개발했다. 수중곤충 물방개는 암수를 구별할 수 있는 독특한 특징을 가지고 있는데, 바로 물방개의 앞발에 존재하는 둥근 점착컵이다. 이 점착컵은 수중 교미과정에서 암컷의 둥글고 거친 등 표면에 잘 달라붙고 교미과정 중 필요한 화학물질을 감지하는 역할을 하며, 수컷물방개 종만이 가지는 고유한 진화의 산물이다. 산성도 등 피부상태 모니터링을 위해 눈물 등 체액을 수집하는 피부부착형 웨어러블 패치들이 개발되고 있으나, 체액포집 속도와 모니터링 정확도를 높이기 위한 별도의 전원이 필요했다. 또, 화학점착제는 체액포집시 피부자극 및 각질손상이 유발될 수 있어 반복사용이나 장시간 부착이 어렵다. 이에 연구팀은 물방개의 점착컵을 모사, 내부 흡인력을 이용해 피부에 점착됨과 동시에 체액을 포집하고 모니터링 할 수 있는 마이크로 크기의 인공점착컵을 제작했다. 이어 점착컵 내부에 체액 흡수력이 높고, 산성도 변화에 따라 색이 변하는 하이드로젤을 넣어 포집된 체액의 산성도를 별도의 전원장치 없이 분석할 수 있도록 했다. 또, 머신러닝 기반 분석 애플리케이션 개발을 통해 모바일기기로 이미지를 촬영하고, 촬영한 하이드로젤의 색 이미지 데이터(RGB)를 기계학습해 피부 산성도를 높은 정확도로 추적할 수 있도록 했다. 나아가 연구팀은 이 패치를 산성도 변화가 동반되는 여드름 질환 모델에 적용, 육안관찰을 바탕으로 약물 처치시점을 판단한 경우보다 더욱 빠른 피부 정상화가 가능함을 확인했다. 한편, 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 17일자에 게재됐다. [그림] 물방개의 수중 점착컵을 모사한 피부 모니터링 패치의 개념도
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- 작성일 2021-07-15
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- 화학공학과 박재형 교수 연구팀, 염증성 대식세포를 항염증성으로 바꿔주는 표적형 줄기세포 치료 기술 개발
- 화학공학과 박재형 교수 연구팀, 염증성 대식세포를 항염증성으로 바꿔주는 표적형 줄기세포 치료 기술 개발 류마티스 관절염은 관절부위에 통증, 부종, 변형을 초래하는 염증성 자가면역질환으로 전 세계 인구 약 2.5%가 고통을 겪고 있는 난치성 질환이다. 하지만 아직까지 근본적인 치료가 가능한 약물은 개발되지 못했다. 이런 가운데 국내 연구진이 류마티스 관절염의 염증성 관절 부위를 찾아가 염증성 대식세포를 항염증성으로 바꿔주는 표적형 줄기세포 치료 기술을 개발했다. 한국연구재단은 성균관대학교 화학공학과 박재형 교수 연구팀이 체내를 순환하면서 염증이 있는 관절부위에 선택적으로 축적된 후, 염증성 대식세포를 항염증 타입으로 재편하는 표적형 줄기세포 엑소좀을 제안했다고 6일 밝혔다. 염증성 대식세포란 염증을 유발하는 대식세포로 M1 대식세포라고도 불리며 류마티스 관절염의 악화에 주요한 원인을 제공한다. 세포 밖으로 분비되는 작은 주머니, 엑소좀에는 DNA와 단백질은 물론 마이크로 RNA 등 여러 생체물질이 다량 함유되어 우리 몸의 다양한 생리현상에 관여한다. 특히 줄기세포 엑소좀은 염증성 대식세포를 항염증성으로 바꿔줄 수 있다고 알려졌지만 체내에서 빨리 분해되어 사라지는 데다 염증부위가 아닌 간에 주로 축적되어 효과가 제한적이었다. 연구팀은 줄기세포 엑소좀이 염증이 있는 관절 부위를 표적할 수 있도록 표면개질을 시도했다. 염증부위에 존재하는 염증성 대식세포 표면에 많이 생성되는 수용체(SR-A 수용체)와 결합할 수 있는 덱스트란 설페이트가 줄기세포 엑소좀 표면에 도입될 수 있도록 한 것이다. 나아가 표적성 부여를 위한 당대사공학 및 생물직교성 무동 클릭화학 기반의 세포 표면개질이 엑소좀 내부의 생체물질에는 영향을 미치지 않았다는 설명이다. [그림] 세포 및 생쥐모델에서 표면 개질된 엑소좀의 대식세포 분극화 및 류마티스 관절염 치료효능. 실제 정맥주사를 통해 생쥐에 이렇게 만들어진 줄기세포 엑소좀을 투여하자 염증이 있는 부위에 엑소좀이 상대적으로 집중돼 축적되는 것을 광학영상장치를 통해 확인할 수 있었다. 특히 염증부위에 표면개질 엑소좀이 축적된 생쥐의 경우 대조군에 비해 관절염 수치가 현저하게 낮아진 것으로 나타났다. 기존 엑소좀 대비 10분의 1 용량에도 비슷한 정도의 관절염 수치를 보였다. 박재형 교수는 “당대사공학 및 클릭화학 기술로 엑소좀 고유기능에는 영향을 주지 않으면서 관절염 부위에 대한 표적 지향성을 부여한 것”이라고 말했다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 6월 2일 게재됐다.
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- 작성일 2021-07-15
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- 건설환경공학부 장암 교수 연구실, 과기정통부 ‘건강한 연구실’에 선정
- 건설환경공학부 장암 교수 연구실, 과기정통부 ‘건강한 연구실’에 선정 건설환경공학부 장암 교수 연구실이 과학기술정보통신부가 건강한 연구실 문화를 확산하기 위해 선정한 국내 연구실의 모범이 될 수 있는 「건강한 연구실」에 포함되었다. 과기정통부는 2020년부터 연구실 문화, 연구관리, 연구성과가 모두 우수한 연구실을 선정하여 지원함으로써, 건강한 연구실의 우수사례를 공유하고 확산해 오고 있으며, 올해는 접수된 89개 연구실(20개교) 중에서 서면 및 발표평가를 거쳐 건강한 연구실 총 10개 연구실을 선정하였다. ※ (선정기준) 연구실 문화(혁신, 조직문화), 관리(성과관리, 안전), 연구성과(인력양성) 장암 교수의 <지속가능 수처리 연구실>은 다국적 학생들과 함께 생활하면서 화합하는 분위기 조성, 상호 존중 분위기 추구, 길잡이(멘토)-멘트 제도로 연구 주제 탐색, 학교 및 연구실 생활 도움, 장비 사용 교육 진행 등 화합하는 연구실 문화 분위기로 우수한 평가를 받았다. 또한 모든 학생이 1개의 연구과제 담당, 논문 작성 시 특전(인센티브) 지급, 평균 1인당 등록금을 전액 감면하여 학비 부담 절감 등 연구실 학생들을 지원하고 관리하는 부분에서도 인정을 받았다.
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- 작성일 2021-07-09
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