최근 국내 연구팀이 천연 화합물 표적 단백질 결정방법을 제시해 기대를 모으고 있다. 이를 응용하면 신약개발의 효율성을 강화하고 난치병원리 규명에 큰 기여를 할 것으로 보인다. 이번 연구를 진행해온 권호정 교수 연구팀은 표적 단백질과 생리활성 화합물이 결합하게 되면 외부 에너지에 대한 영향력이 감소함으로써 단백질의 구조적 안정성이 증가한다는 것을 밝혀냈다. 또한 세포의 유전적 변형 및 조작을 통한 방식과 생물정보 데이터를 기반으로 한 비교 분석법을 통해 천연 화합물의 표적 단백질 결정법에 대한 연구방법을 제시했다. 기존 연구방법의 한계점을 극복한 이번 표적 단백질 결정 연구 방법은 향후 천연 화합물과 약물의 작용원리 규명 및 개발연구에 기여할 것으로 전망된다.

스마트폰과 TV에 널리 사용되는 고해상도 LCD와 OLED 디스플레이가 실현될 수 있는 저온폴리실리콘(LTPS) 공정기술을 개발한 연세대학교 김현재 교수. 용액 공정을 기반으로 한 금속 산화물(InGaZnO) 박막트랜지스터를 세계 최초로 개발해온 그가 최근 국내외 디스플레이산업 발전에 기여해온 공로를 인정받고 있다. 저온폴리실리콘 기술 연구를 통해 스마트폰에 널리 사용되는 고해상도 액정표시장치(LCD)와 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이의 양산 및 상용화 기틀을 마련해 디스플레이 강국의 견인차가 되어준 김현재 교수를 만나보았다.

무독성 친환경 소재인 ‘금(gold)’을 활용해 기존 광전환 효율을 2배 가까이 끌어올린 신개념 3세대 태양전지 원천기술이 세계 최초로 개발됐다. 응용화학 분야를 꾸준히 연구하며 이번 연구를 이끌어온 방진호 교수는 금 나노클러스터 감응형 태양전지 연구에 있어 전극계면에서의 전하 이동과 재결합에 대한 근본적인 이해가 전혀 이루어지지 않아 전환 효율을 더 증가시키기 어려운 기존 연구의 한계를 뛰어넘었다. 또한 최적의 금 나노클러스터 감응제와 전해질 발견을 통해 3.8%의 광전환 효율을 나타내는 성과를 얻었다. 이번 연구결과는 차세대 태양광 전환 기술로 주목을 받으며 세계의 이목을 집중시키고 있다.

국내 연구진이 생명현상의 근간이 되는 세포의 유전자 발현 조절 능력을 설명하는 수학적 모델을 세계 최초로 제시해 화제를 모으고 있다. 이번 연구를 진행한 중앙대학교 성재영 교수 연구팀은 ‘역동적 반응 네트워크 모델’ 이라는 새로운 개념의 반응 네트워크 모델과 수학적 방법론을 도입해 이를 세계 최초로 정확하게 설명해냈다. 이번 연구는 배아 세포의 분열 시간 조절 원리와 심장세포 박동 시간 조절 현상을 비롯해 뉴런의 신호 발생·전달 조절과정 등과 같이 다양한 세포 시스템의 ‘생명조절기능’을 수학적 또는 물리화학적으로 이해하는 데 활용될 것으로 전망된다.

국내 연구진이 신경염증을 억제하고 뇌손상 회복을 유도할 수 있는 새로운 화합물을 개발했다. 이번 연구를 성공적으로 이끈 화학단백질체 창의연구단 단장 박승범 교수는 소교세포에 작용하는 신경염증 억제물질(ICM)을 발견하고, 이 화합물이 염증 유도 단백질(HMGB)을 억제하는 것을 밝혀냈다. 이번 연구는 알츠하이머와 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환을 비롯해 다양한 염증성 뇌질환 치료제 개발에 기여할 것으로 전망된다.

국내 연구진이 최근 지방세포에만 선택적으로 지방제거 유전자를 전달하는 비바이러스성 유전자 전달체와 이를 이용한 비만 치료법을 세계 최초로 개발해 주목을 받고 있다. 이번 연구를 이끌며 비만 치료의 새로운 패러다임을 제시한 이는 한양대학교 생명공학과 김용희 교수. 그는 ATS-9R 펩타이드라는 유전자 전달체를 개발해 치료용 유전자인 FABP-4 shRNA를 지방세포에 선택적으로 전달하는 방식으로 기존 치료제의 부작용과 비효율성을 개선했다. 이 방법을 활용하면 향후 비만과 연계된 대사증후군을 비롯해 암, 고지혈증, 동맥경화, 당뇨 예방과 치료에도 적용될 수 있을 것으로 전망된다.

최근 마이크로프로세서 등에 사용되는 CMOS반도체의 동작속도를 3배 이상 높이는 획기적인 기술이 개발돼 기대를 모으고 있다. 구동전력을 6분의 1로 줄일 수 있는 이 반도체 소자기술을 개발한 서울시립대 신창환 교수 연구팀은 반도체 소자의 축전기 절연체 부분에 강유전체를 넣은 구조를 이용해 기존 소자보다 동작속도는 빠르고 구동전력은 훨씬 낮은 반도체소자 기술을 개발했다. 미래 CMOS 반도체 소자에 음의 전기용량을 적용할 가능성을 실험적으로 밝힌 이 연구는 향후 10㎚ 이하급 초절전 반도체 소재 개발 등 반도체 산업의 기술적 도약에 기여할 것으로 전망된다.

열에너지를 전기에너지로 바꿔주는 열전기술의 성능을 향상시켜 새로운 패러다임을 제시하고 있는 성균관대학교 에너지과학과 김성웅 교수. 제조 방식이 간단하고 대량생산이 가능한 고성능 상온 열전소재를 개발해 주목을 받은 그는 금속공학적 액상 소결법을 통해 그동안 불가능한 것으로 알려졌던 낮은 열전도도와 높은 전기전도도를 동시에 해결해 열전 효율을 획기적으로 끌어올렸다. 세계 최고의 열전소재 개발로 친환경 재생에너지 분야의 기술 혁신을 이룬 김성웅 교수를 만나보았다.

국내 연구진이 빛에 반응하는 치료용 고분자를 이용하여 항암치료를 위한 나노유전자 전달체를 개발했다. 이번 연구를 이끈 나건 교수는 기존 방법에 비해 치료용 유전자의 손상 없이 암 조직 깊숙이 전달할 수 있는 신기술을 개발해 유전자 치료제의 한계를 극복했다. 빛과 나노기술을 융합시킨 획기적인 성과로 평가받고 있는 이번 연구는 유전자 전달 뿐만 아니라 다양한 의약품 전달에 적용할 수 있는 기반 기술로써 향후 암 정복에 기여할 것으로 전망된다.

유방암 전이제어 분야에서 활발한 연구 활동을 펼쳐온 문애리 교수. 유방암 전이 기전의 세계적인 권위자로 알려져 있는 그는 암세포의 전이를 유도하는 유전자와 이와 연관된 효소의 역할을 세계 최초로 밝혀냈다. 또한 국내 여성들의 발병빈도가 높은 갑상선암과 유방암의 전이 제어를 목표로 꾸준하게 연구를 해왔다. 최근 그는 이러한 공로를 인정받아 ‘2015 한국 로레알-유네스코 여성생명과학상 진흥상’을 수상하는 영예를 안았다. 덕성여자대학교 BK21 플러스 사업팀장을 비롯해 덕성여대 부총장으로서 탁월한 능력을 인정받고 있는 문애리 교수를 만나보았다.