[캠퍼스 Lab-board] 성균관대 복합조직 재생기술 개발, 한양대 미케노발광 기술 개발, 카이스트 美컴퓨터협회 최우수 논문상 수상

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▲성균관대학교 의학과 김근형 교수(왼쪽부터), 김원진 박사, 채수정 박사과정생, 황보한준 박사과정생, 조서율 박사과정생

성균관대학교(총장 유지범)는 의학과 김근형 교수 연구팀(정밀의학교실 김원진, 채수정, 황보한준, 조서율)이 회전근개(어깨 관절의 근육·힘줄 조합) 복합 조직을 재생할 수 있는 새로운 바이오프린팅 기술을 개발하는데 성공했다고 31일 밝혔다.

회전근개의 힘줄-골 복합 조직은 수술로 재생하는데 어려움이 있으며 기존 회전근개 제작 기술들은 완전한 복합 조직 재생에 한계가 있었다.

연구팀은 지방줄기세포에 기반해 힘줄, 골조직, 섬유연골을 동시에 재생할 수 있는 혁신적인 3D 바이오프린팅 기술 플랫폼을 개발했다.

이 기술은 연세대 이상천 교수팀, 대구가톨릭대 권동락 교수팀, 고려대 이형진 교수팀과의 공동연구를 통해 토끼 회전근개 파열 모델에서 효능을 입증했다.

김근형 교수는 “이번 연구는 인체 복합 조직을 모사해 복합 세포 구조체를 제작할 수 있는 새로운 바이오프린팅 플랫폼을 개발한 것"이라며 “하나의 조직을 넘어 다양한 조직과 이들을 연결하는 접합부까지 재생하는 새로운 치료 전략을 제시할 수 있을 것"이라고 기대를 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단, 질병관리청의 지원으로 수행됐으며 생체재료분야 국제학술지 '바이오액티브 머터리얼즈'와 제조공학 국제학술지 '인터내셔널 저널 오브 익스트림 매뉴팩처링', 재료분야 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈'에 각각 10월 11일, 15일, 18일 온라인 게재됐다.

▲한양대학교 화학과 최효성 교수(왼쪽부터), 정홍인 박사, 정혜성 석사

한양대학교 화학과 최효성 교수 연구팀이 표면개질을 통한 미케노발광(ML) 플랫폼 성능을 획기적으로 향상시키는 기술을 개발했다.

31일 한양대에 따르면 이 연구는 전력 공급 없이 압력, 진동, 인장, 움직임 등 외부 자극에 감응해 발광하는 미케노발광 소재를 활용한 스마트 웨어러블 섬유 센서 및 의료 보조시스템 분야에서 기존의 밝기 한계를 효율적으로 향상시킬 수 있는 새로운 가능성을 열었다.

기존 미케노발광 소재는 밝기 향상을 위해 발광체의 결정 특성을 변형하거나 외부 자극에 민감하게 반응하는 구조적 변화를 통해 휘도를 높이고자 했으나 이는 구조적 복잡성을 유발하거나 강한 외부 자극을 필요로 한다는 한계가 있었다.

연구팀은 발광체 표면을 벤조산 유도체로 화학적 기능화해 내부 마찰전기장을 증대시켜 미케노발광 밝기를 기존 플랫폼 시스템 대비 최대 27.4% 향상시키는 혁신적인 표면개질 기술 개발에 성공했다.

이 기술은 위조 방지 및 웨어러블 디스플레이 같은 다양한 산업 분야에서의 혁신적인 응용을 촉진할 것이라고 전망했다.

최효성 교수는 “이 기술은 기존 약한 밝기를 갖는 스마트 웨어러블 센서 및 의료 보조시스템, 위조 방지 센서 분야가 상용화에 더 가까워지기 위한 핵심 기술이 되기를 기대한다"고 밝혔다.

한국연구재단의 중견연구자지원사업, 나노·소재기술개발사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구논문은 한양대 정홍인 박사와 정혜성 석사가 제1저자로 참여하고 최효성 교수가 교신저자로 참여했으며 재료과학 분야 세계적 권위 학술지인 '머터리얼즈 투데이' 10월 22일 자에 게재됐다.

▲카이스트(KAIST) 전산학부 이의진 교수

카이스트(KAIST, 총장 이광형) 전산학부 이의진 교수 연구팀이 지난 8일 호주 멜버른에서 미국컴퓨터협회(ACM)가 주최한 유비쿼터스컴퓨팅학회(Ubicomp/ISWC)에서 최우수 논문상을 받았다.

31일 카이스트에 따르면 ACM 유비쿼터스컴퓨팅학회는 전 세계 유수 대학 및 글로벌 기업들이 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 분야의 유비쿼터스 컴퓨팅 및 웨어러블 기술에 관한 최신 연구결과를 발표하는 최고 권위의 국제학회다.

최우수 논문상을 받은 논문은 KAIST 데이터사이언스대학원을 졸업한 박준영 박사가 주저자로 수행한 연구로 '적시 모바일 건강 중재의 참여도 저하에 관한 이해'에 관한 내용이다.

연구팀은 건강 관리 앱에서 수집되는 데이터를 활용해 최적의 상황에 중재를 적극적으로 제공하는 '적시 모바일 건강 중재'를 제안하고 참여도 저하에 대한 체계적인 분석을 수행했다.

실험결과, 사용자의 상황에 맞는 적시 중재를 제공하더라도 참여도 저하를 피할 수가 없는 것으로 드러났다. 다만 자가통제 능력이 높고 지루함 성향이 낮은 사용자의 경우 앱을 통해 전달되는 적시 중재에 순응도가 다른 그룹의 사용자들보다 현저하게 높았다.

이의진 교수는 “적시 모바일 건강 중재를 활용하는 디지털 치료제 및 웰니스 서비스의 참여도에 관한 첫 연구 결과로 참여도 증진 방법 탐색에 대한 단초를 제공했다"며 “대규모 언어모델(LLM) 및 복합상황인지 기술을 활용해 참여도를 증강하는 사용자 중심 인공지능 기술 개발이 가능할 것"이라고 설명했다.

이번 연구는 과기정통부의 재원으로 2021년도 한국연구재단 바이오․의료기술개발사업 및 2022년도 한국연구재단 기초연구 개발사업 지원을 받아 수행됐다.

김철훈 기자 kch0054@ekn.kr