가슴 따뜻하게 할 진정한 의미의 ‘융합’ 연구 실현
가슴 따뜻하게 할 진정한 의미의 ‘융합’ 연구 실현
  • 김남근 기자
  • 승인 2016.05.20 17:10
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[이슈메이커=김남근 기자]

가슴 따뜻하게 할 진정한 의미의 ‘융합’ 연구 실현

 


UNIST ‘산·학 연구 벤처기업 1호’ 기업, (주)커넥슨

 


기술간, 학문간, 산업간 융합 현상은 21세기 이후 다양한 분야에서 일어나고 있는데 특히, 생명과학기술, 나노기술, 정보통신기술을 중심으로 한 융합기술 연구는 미래 사회의 난제를 해결할 수 있는 새로운 가능성을 열어줄 것이란 기대를 받고 있다. 때문에 세계 각국은 이들 기술의 개발에 막대한 자원을 투자하고 있으며 우리나라 역시 융합에 대한 필요성을 인지하고 많은 지원이 이뤄지고 있다. 융합 기술이 지닌 무한한 가능성을 통해 국가 경쟁력을 높이기 위한 활발한 움직임이 이뤄지고 있는 것이다. 

 

 

 

 

융합에 기반을 둔 창의적·도전적 연구

최근의 급속한 과학기술발전은 생명과학기술(BT), 나노기술(NT), 정보통신기술(IT) 등 기반 기술의 융합과 물리, 화학, 생물학, 수학, 전산학, 그리고 인문학까지의 다양한 학제간 융합 연구가 바탕된 결과라는 견해가 지배적이다. 하지만 융합 연구에 대한 지대한 관심과 활발한 활동에도 불구하고 막상 융합기술의 정의나 범위는 여전히 불분명한 상태이다. 정부 역시 다양한 학제간 융합 연구 인력 양성과 신기술 융합사업을 추진하고 있지만, 아직은 본격적인 협력 연구의 초기 단계로 국가적 차원의 현황 파악, 연구의 장애 요인 진단, 제도적 지원 방안 등은 이루어지지 못한 상태이다. 이 같은 환경적 요인에도 불구하고 스스로 성장할 수 있는 자생력을 갖춘 연구진이 있어 화제가 되고 있다. 바이오 기초연구, 뇌과학 연구, 의료 진단분야에서 요구되는 첨단 광학기술 개발에 관한 연구 등 다양한 분야의 연구를 수행하고 있는 울산과학기술원(UNIST / 총장 정무영) 생명과학부의 바이오광학 연구실(Translational Biophotonics Laboratory, TBL / 이하 연구실)이 그 주인공이다.
 

  연구실은 광학영상, 센싱, 영상처리를 기반으로 세포, 조직, 기관까지 다양한 스케일의 바이오 연구를 진행 중이다. 특히, 초기 질병의 진단을 위한 광학영상단층장치, 차세대형 수술 장비, 투명조직기반 광학 CT, 3차원 조직 검사기, 신경자극기, 모바일 디바이스 기반 의료진단기기 개발 등의 연구를 수행하고 있다. 여기서 주목할 점은 여기서 나열된 연구들의 관련성이다. 각각의 연구 주제를 보면 큰 관련성이 없어 보이기도 한다. 하지만 연구실에서 진행되는 대부분의 프로젝트는 융합을 기반으로 두고, 광학, 전자공학, 기계공학, 인간공학, 영상처리, 병리학, 뇌과학, 발생학 등 넓은 분야에서의 연구가 진행되고 있는 것이다. 때문에 연구실 구성원들의 전공 역시 바이오, 기계, 전자, 컴퓨터 등 다양하며, 이들 간의 융합을 통한 공동연구가 활발히 진행되고 있다. 
 

  연구실을 이끌고 있는 정웅규 교수는 “현재 연구실은 학제간 융합을 통한 창의적이고 도전적인 연구를 펼치고 있습니다”라며 “국내외의 대학 및 연구소, 병원 등과의 공동연구를 통해 실용성을 바탕에 둔 새로운 바이오기기 개발에 중점을 두고 있으며, 연구 결과물들은 향후 사업화로 연계될 가능성이 높습니다”라고 강조했다.

 

 

현장에서 필요로 하는 실질적 연구 수행 

현재 바이오광학 연구실(TBL)은 다양한 현장 맞춤형 연구를 펼치고 있다. 조직이 재생되지 않는 안구, 신경, 근육 등에서의 초기 질병 질환을 검출할 수 있게 하는 ‘초기 질병의 진단을 위한 광학영상단층장치’ 연구는 물론 정밀 수술용 광학 현미경의 성능개선 및 광센서기반 스마트 수술 도구 개발에 대한 연구인 ‘차세대형 수술 장비’ 연구를 진행 중이다. 신경외과, 안과, 이비인후과 등 다양한 분야에서 사용되고 있는 기존의 수술용 현미경은 환부의 표면만을 제공하는 근본적인 한계를 가지고 있었지만, 정웅규 교수 연구팀이 현재 개발하고 있는 수술용 현미경은 OCT를 탑재하여 조직의 단명영상까지 가시화하는 3차원 영상을 제공하는 강점을 갖고 있다. 이 같은 3차원 영상 기반 수술 현미경은 수술과정에서 손상될 수 있는 혈관과 신경 다발의 관찰 및 수술 과정 중에 환부의 모니터링을 할 수 있어 미세수술에서의 신뢰도를 높일 수 있으며, 의사의 손 떨림을 자동으로 보정하는 수술 도구 및 증강 현실 기술들을 접목하여 차세대형 수술 장비들을 실제 임상에 적용하는 것을 목표로 연구에 매진하고 있다.
 

  뿐만 아니라 연구실에서는 조직투명화기술을 이용하여 조직의 산란을 최소화하고 조직의 광학영상 깊이를 증가하여 빠른 시간에 고해상도 3차원 조직 영상을 구현하는 광학 CT를 개발하고 있다. 이를 통해 기존의 영상 장비로는 제공될 수 없는 차별화된 조직정보를 제공할 수 있을 것이라 기대된다. 이밖에 2차원 영상만을 제공하는 기존 조직검사의 단점을 개선한 3차원 조직검사기 개발을 진행 중이고, 비접촉적으로 원하는 신경들만을 자극할 수 있는 새로운 신경 자극기법을 실현하게 만들어줄 광학형 신경자극기 개발을 진행하고 있다. 
 

  정웅규 교수는 “현재 연구실에서 진행되고 있는 연구들은 논문을 위한 연구가 아닌 현장에서 요구되는 실질적인 문제점들을 고려한 현장 맞춤형 연구라 볼 수 있습니다”라며 “이를 바탕으로 개발될 원천기술들은 향후 사업화가 충분히 가능한 아이템이기 때문에 연구에 대한 기대치가 매우 높음은 물론 사회적 기회비용 역시 절감할 수 있는 연구라 자신 있게 말할 수 있습니다”라고 목소리를 높였다.

 

 

▲UNIST 바이오광학 연구실 구성원
(윗줄)문여진, 최건호, 신성원, Andrey Vavilin, 조남현, 조은지. 백송이, 이준원
(아랫줄)장봉환, 김현근, 배중권, 정웅규 교수, 안유진, 민은정, 반성배, 이정현

 

 

‘병원’ 시설을 ‘집’으로, ‘가능’이라는 키워드

이처럼 연구실은 학제간 융합을 통한 창의적 연구를 바탕으로 사업화에 성공하며 산·학 연계 창업의 성공 모델로 주목받고 있다. 올해 1월 19일 출범한 (주)커넥슨(Conecson / 대표 신재혁)이 바로 그 결과물이다. UNIST와 울산지역 기업 (주)에이딕(대표 천종현)이 공동 창업한 ‘산·학 연구 벤처기업 1호’인 커넥슨은 크고, 무거운 고가의 장비들로 인해 병원에서만 의료 서비스를 받아야 하는 제약을 극복할 수 있는 차세대 모바일 의료진단 기기를 개발하여 상용화할 계획이다. 또한, 정웅규 교수 연구팀이 개발한 새로운 의료진단기술을 기반으로 원격 진료, 응급 진료, 자가 진료, 의료 봉사, 의료 교육까지 새로운 의료 서비스 시장 개척을 목표로 하고 있다.
 

  커넥슨은 이미 정웅규 교수와 배중권 연구원이 함께 자체 보유 기술력으로 개발한 의료용 태블릿인 ‘유니 패드’ 등 모바일 디바이스를 의료진단 기기에 연결해 사용할 수 있는 새로운 의료진단 시스템을 개발했다. 이 기기는 의료용 센서로부터 측정된 데이터를 모바일 플랫폼에서 취합하고, 분석 프로그램을 통해 이상 여부를 진단한 후 필요 시 데이터를 병원으로 전송한다. 또한, 무엇보다 커넥슨의 가장 큰 경쟁력으로 꼽히는 것은 바로 편리한 휴대성과 저렴한 가격이다. 성능 면에서 기존의 장비와 비교할 때 이미 경쟁력 있는 우수성을 검증하였으며 가격 면에서도 50% 이상 저렴하다. 또한, 안드로이드(Android) 운영체제 기반의 애플리케이션을 자체적으로 개발해 영상 데이터와 진단 정보를 편리하게 전송하고, 공유할 수 있다. 의료용 태블릿은 현재 혈압, 맥박, 체온, 심전도/근전도 진단은 물론 내시경으로 활용 가능하고, 산소포화도, 비강, 중이, 후강, 초음파, 심음, 폐음까지 진단할 수 있는 의료 기기로 기능을 확장하여 빠르면 2018년까지 상용화할 계획이라고 밝혔다. 
 

  정웅규 교수는 “울산광역시의 경제 침체를 회복하기 위해 기존 산업에 새로운 먹거리를 창출할 수 있는 신산업 육성이 시급합니다. 이러한 점에서 울산에 위치한 UNIST의 기술로 창업한 커넥슨은 울산에 다소 생소했던 바이오메디컬 산업 시장을 선도하고, 미약하게나마 기반을 마련하는 시발점이라는 측면에서 의의가 있습니다. 이미 전 세계적으로 정보통신기술(ICT)을 융합한 다양한 의료기술이 등장하고 있는 가운데, 이 같은 시류에 맞춰 가까운 시일 내에 커넥슨에서 개발될 의료진단 키트가 모든 우리의 일상에 가까워지는 기분 좋은 상상을 하곤 합니다. 이를 현실화 시킬 수 있도록 모든 구성원들은 최선의 노력을 다하고 있습니다”라고 덧붙였다.

 

  융합 연구를 통해 보다 풍요롭고 안전한 미래사회를 구현하고자 주이계야(晝而繼夜) 연구에 매진하고 있는 정웅규 교수와 연구진들. 앞으로 가슴을 따뜻하게 하는 연구를 펼쳐나갈 그들의 행보에 귀추가 주목된다. 

 


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