생체의 내부 환경이 외부인자인 항원에 대하여 방어하는 현상인 ‘면역’은 질병의 원인을 파악하고 치료할 수 있는 해법으로 오래전부터 주목받고 있다. 우리 몸의 대표 면역 세포인 T 세포(T cell)는 흉선에서 유래하는 림프구로 면역에서의 기억능력을 가지며 B 세포에 신호를 제공하여 항체 생성을 도울 뿐만 아니라 세포독성 면역에 주된 역할을 한다.

전 세계 탈모 인구가 증가하고, 특히 경제적인 성장과 더불어 스트레스성 탈모 환자가 많아짐에 따라 탈모 관련 시장 규모는 꾸준히 증가할 것으로 예상된다. 피부 질환에 대한 세포치료제 개발은 체세포치료제와 줄기세포치료제 형태로 개발하는 추세다. 그러나 아직 모유두세포(Dermal papilla cell)는 충분한 양의 세포 배양이 어렵다는 한계 때문에 개발이 쉽지 않아 탈모치료제로 시장에 출시되지 않았다.

고도성장을 거듭해 온 한국 경제가 이제는 그 한계에 다다랐다는 우려의 목소리가 커지면서 새로운 성장동력을 확보하는 것이 절실한 과제로 대두되고 있다. 따라서 유망한 기술을 발굴하고 산업에 적용, 상용화하는 기술사업화가 새로운 먹거리 창출의 핵심인 만큼 그 중요성이 더욱 커지는 상황이다. 그리고 이러한 한국 기술사업화의 중심에서 산·학·연 간 가교 역할을 수행하고 있는 기관이 바로 과학기술일자리진흥원이다.

모든 생명 기능들은 세포 내 유전자에 저장된 정보를 mRNA와 단백질로 발현하고 이들을 소멸시키는 화학반응들을 통해 구현된다. 그런데 이 화학반응들이 근본적으로 불확실성을 내재한 확률과정이기 때문에 똑같은 유전자를 가진 세포들도 mRNA와 단백질 농도가 세포마다 크게 달라 세포의 성질과 기능이 다양할 수 있다. 그동안은 이 현상을 물리화학적 모델로 설명하거나 예측하는 것은 불가능에 가까운 것으로 여겨져 왔다.

폴라론은 물질 속 전자가 주변 원자를 강하게 끌어당겨 원자 배열의 왜곡을 동반하며 움직이는 합성 입자를 말한다. 그리고 이 폴라론 입자의 거동을 설명하는 대표적인 이론 모델이 바로 홀스타인 폴라론이다. 홀스타인 폴라론은 1950년대에 처음 예측된 이후 고온초전도 현상이나 태양전지 효율성 저하 등 여러 물리학 난제를 설명해 줄 열쇠로 기대를 모았지만, 검증할만한 적당한 물질계가 존재하지 않아 실험적인 관측이 매우 어려웠다.

30여 년 전 이론적으로만 제시되었던 2차원 물질 두 개를 겹친 후 준결정 물질을 구현하면 4차원 공간에서의 연구를 수행할 수 있다는 연구 결과가, 2018년에 드디어 밝혀졌다. 국내 연구진이 4차원 공간에서의 실험 연구를 가능케 하는 방법을 개발한 것이다. 4차원 실험 공간의 길을 연 성균관대 물리학과 안종열 연구팀을 만나 연구에 대한 이야기를 들어봤다.

몇 년 전부터 국민적 관심사가 된 미세먼지. 국민들의 건강에 대한 관심이 높아지면서 우리가 생활하는 실내 공간과 실외 공간의 공기질에 대한 관심이 높다. 미세먼지 측정기나 공기청정기 같은 생활 속 공기질을 개선해 주는 제품들이 일반 가정필수품이 될 정도로 국민들은 미세먼지가 인류의 건강을 위협하고 있다는 두려움을 느끼고 있다.

최근 개인의 건강한 삶에 대한 관심이 높아지면서 헬스케어 분야의 기술도 다양해지고 있다. 헬스케어 분야의 기술이 발전하면서 최근에는 인체에 직접 부착하는 웨어러블 제품 등 맞춤형 헬스케어에 대한 수요가 늘어나고 있다. 여기서 더 발전해 이제는 인체에 부착하는 방법이 아닌 인체에 직접 이식하는 체내 이식형 전자기기도 발전하고 있는데, 이러한 제품들은 실시간으로 고감도의 생체 신호를 감지할 뿐만 아니라 치료까지 가능해 맞춤형 헬스케어가 필요한 환자들에게 큰 관심을 받고 있다.

초미세먼지의 위험성이 부각되면서 원인에 대한 연구도 활발하다. 국내에서는 초미세먼지의 주요 원인 중 하나로 중국발 미세먼지를 지목하고 있다. 하지만 중국 당국은 한국의 미세먼지가 ‘중국산’이라는 과학적 입증이 필요하다고 주장하는 상황이다. 그런 의미에서 국제학술지 ‘대기환경’(Atmospheric Environment, IF= 3.629) 4월호에 게재된 정진상 연구원의 연구는 국내 초미세먼지의 원인이 중국발이라는 점을 과학적으로 입증했다는 데에 의미가 있다.

파킨슨병은 대표적인 퇴행성 뇌질환의 일종으로 신경세포가 서서히 죽어가면서 몸의 움직임이 제한되는 운동장애가 발생한다. 현재까지 밝혀진 파킨슨병의 원인은 뇌에 풍부하게 존재하는 알파-시누클린 단백질이 응집된 뒤 신경세포에 유입되어 독성을 일으키는 것으로 알려져 있다. 그러나 알파-시누클린 응집이 왜 발생하며, 다양한 섬유화 형태 중 무엇이 파킨슨병의 병인인 것인지 알려져 있지 않아 근원적 치료법 개발에는 한계가 존재하는 상황이다. 이러한 가운데 고려대 화학과 김준곤 연구팀이 알파-시누클린 단백질의 다양한 응집체 중에서 구리 이온과 함께 결합된 응집체가 강한 신경독성을 일으키는 과정을 최초로 규명, 파킨슨병 치료법 개발에 새로운 전기를 마련했다. 기존 한계를 뛰어넘는 연구를 통해 질병으로 고통 받는 환자들에게 희망의 바람을 불어넣고 있는 김준곤 교수를 만났다.