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경제학과 유원희 학우, 최상위 SSCI 학술지 게재

경제학과 유원희 학우, 최상위 SSCI 학술지 게재 경제대학 Global Finance Research Center(GFRC, 센터장 경제학과 류두진 교수)의 학부연구생인 경제학과 유원희 학우가 「How do climate and market uncertainties affect ESG performance?」 논문을 제1저자로 집필하여, Business/Finance 분야 최상위 5% SSCI 학술지인 Finance Research Letters에 게재했다. 이번 논문은 정책 및 시장 측면의 불확실성은 기업의 ESG 활동을 위축시키는 반면, 기후재난과 관련된 물리적 기후 불확실성은 오히려 ESG를 강화하는 방향으로 작용한다는 정교한 근거를 제시한다. 특히 중소기업과 ESG 수준이 낮은 기업일수록 정책과 시장 불확실성에 더욱 민감하게 반응해 ESG 투자를 크게 줄이는 한편, 기후재난 불확실성이 커질수록 장기적 생존을 위해 ESG를 전략적으로 확대하는 이중적 행동 양상을 보인다고 분석한다. 유원희 학우(경제학과 22학번)는 GFRC에 합류한 이후 다양한 융·복합 연구를 수행하여, 환경정책 분야 Top-tier 학술지를 비롯해 국제저명 SSCI 학술지에 제1저자로만 5편의 논문을 게재했다. GFRC 토요세미나를 공동 주관해 온 강한길 교수는 “과학고와 KAIST 동기생 중 실험실 학부연구생 자격으로 SCIE 저널에 공저자로 이름을 올린 사례는 본 적이 있지만, 사회과학 분야 학부생이 주저자로 저명 SSCI 학술지에 논문을 게재한 사례는 보지 못했다. 박사과정 중 University of Rochester 방문연구 기간에 교류했던 미국 명문대 박사과정들의 연구성과와 비교해도 압도적인 수준이다.”라며, 본교 GFRC 학부연구생의 잠재력을 높이 평가했다. 논문의 게재 정보는 다음과 같다. ※ 논문명: How do climate and market uncertainties affect ESG performance? ※ 저널: Finance Research Letters ※ 저자명: 제1저자 You, W.(유원희), 교신저자 Ryu, D.(류두진), 공동저자 Kang, H.(강한길) ※ DOI: https://doi.org/10.1016/j.frl.2025.108794

2025-12-03

바이오파운드리연구센터, 바이오파운드리에 경제학 도입… 바이오 제조 혁신 앞당긴다

바이오파운드리연구센터, 바이오파운드리에 경제학 도입… 바이오 제조 혁신 앞당긴다 - 실험가격지수(EPI) 개발로 자동화 공정 최적화 및 경제성 확보 - 의료용 대마·기능성 아미노산 생산 균주 고속 개발 성공… 셀(Cell) 자매지 생명공학 동향(Trends in Biotechnology) 게재 ▲ (왼쪽부터) 교신저자 식품생명공학과 우한민 교수, 제1저자 허유빈 박사 바이오파운드리연구센터(센터장 우한민 식품생명공학과 교수)가 경제학적 개념을 도입해 실험실 자동화의 효율성을 극대화한 새로운 바이오파운드리 시스템을 구축하고, 이를 통해 고부가가치 바이오 소재 생산 기술 개발을 가속화했다. 이번 연구는 로봇을 활용한 단순 자동화를 넘어, 비용과 시간 효율을 정량적으로 분석할 수 있는 평가 모델을 제시함으로써 바이오 제조 분야의 새로운 패러다임을 열었다는 평가를 받는다. 연구팀은 실험의 경제성을 한눈에 파악할 수 있는 ‘실험가격지수(EPI)’와 레고 블록처럼 조립 가능한 ‘로봇기본모듈(RAM)’ 개념을 통합 적용했다. 기존의 바이오파운드리가 단순히 로봇을 이용해 실험을 수행하는 데 그쳤다면, 연구팀은 각 공정의 비용과 시간을 수학적으로 계산하여 불필요한 과정은 줄이고 성능은 극대화하는 '최적의 자동화 경로'를 설계했다. 연구팀은 이 시스템을 활용해 유전자 조립, 미생물 유전자 편집 등 5가지 핵심 바이오 공정의 워크플로우를 구축하고, 실제 산업적 가치가 높은 물질 생산에 적용했다. 그 결과, 의료용 대마의 핵심 성분인 칸나비제놀릭산(CBGA)과 기능성 아미노산(L-트립토판)을 생산하는 미생물 균주를 고속으로 개발하는 데 성공했다. 특히 사람이 수행할 때보다 압도적으로 빠른 속도와 정확성을 보여주며 상용화 가능성을 입증했다. ▲ 실험가격지수를 통해 경제성있는 자동화워크플로우 개발 및 바이오파운드리의 경제성평가 또한, 연구팀은 대규모 프로젝트 수행 시 바이오파운드리 운영의 경제성을 분석한 결과도 내놓았다. 연중 가동률이 50~75% 수준일 경우, 약 5년 내에 초기 설비 투자비 회수가 가능하다는 구체적인 데이터를 제시해 기업과 정부가 바이오파운드리 투자를 결정하는 데 필요한 실질적인 근거를 마련했다. 이번 성과는 향후 축적된 데이터를 바탕으로 인공지능(AI)이 스스로 실험을 설계하고 수행하는 ‘무인 자동화 연구실(Self-driving Lab)’로 발전할 수 있는 토대가 될 것으로 기대된다. 식품생명공학과 우한민 교수는 “이번 연구는 실험가격지수(EPI)라는 새로운 지표를 통해 바이오파운드리의 효율성을 정량적으로 증명했다는 데 큰 의미가 있다”며 “앞으로 디지털 바이오 시대의 혁신을 이끌고, 글로벌 바이오파운드리 연합(GBA)과의 협력을 통해 기술 표준화를 선도해 나가겠다”고 밝혔다. 한편, 이번 연구결과는 생명공학 분야의 세계적 권위지인 ‘트렌드 인 바이오테크놀로지(Trends in Biotechnology)’ 12월 1일자 온라인판에 게재되었다. 본 연구는 한국연구재단, 과학기술정보통신부, 대상(주) 등의 지원을 받아 수행되었다. ※ 논문명: Techno-economic assessment-guided biofoundry for microbial strain development ※ 학술지: Trends in Biotechnology (Cell Press 발행, IF 14.9, 상위 1.4%) ※ 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2025.11.002 ※ 저자정보: 우한민 교수(교신저자), 허유빈 박사(제1저자) ※ 동영상 해설: https://youtu.be/5Yle6oRfBl0

2025-12-03

2025 서울RISE일반대학협의회 성과포럼 개최

2025 서울RISE일반대학협의회 성과포럼 개최 - 협의회장 김장현 교수 주관…서울 지역혁신 성과 공유 서울RISE일반대학협의회(회장 김장현 교수)는 서울시, 서울연구원과 12월 1일(월) 그랜드 인터콘티넨탈 서울 파르나스에서 ‘2025 서울RISE일반대학협의회 성과포럼’을 개최했다. 본 포럼은 서울 RISE 사업 1차년도 추진상황을 점검하기 위해 마련된 자리로, 서울 소재 26개 일반대학이 모두 참여해 대학 주도의 지역혁신 성과를 공유하고 향후 발전 전략을 논의했다. RISE(Regional Innovation System & Education, 지역혁신중심 대학지원체계) 사업은 대학 재정지원사업의 집행권을 중앙정부에서 지방자치단체로 이관하여 지역 특성에 맞춘 대학 혁신을 지원하는 교육부 주요 정책이다. 선정 대학들은 지역사회와의 협력을 기반으로 다양한 혁신 모델을 구축하며 지역 발전에 기여하는 사업을 추진하고 있다. 서울RISE일반대학협의회는 서울 소재 26개 일반대학이 참여하고 있으며, 대학 간 연계·협력을 강화해 서울 지역혁신 생태계를 조성하기 위한 공동 전략을 수립하고 있다. 이번 포럼에서는 ▲대학별 RISE사업 성과 전시 ▲단위과제별 우수성과 발표 ▲서울시·서울연구원 협력 간담회가 진행되었으며, 서울시 정책과의 연계 방안도 심도 있게 논의되었다. 특히 26개 대학의 우수성과 전시는 서울 RISE 사업 첫 해의 성과를 가시화하며, 대학 간 공유 체계를 강화하고 지역혁신 확산 기반을 공고히 하는 계기가 되었다. 서울RISE일반대학협의회장 김장현 교수는 “대학이 중심이 되어 지역과 산업의 혁신을 이끈다는 서울 RISE의 비전을 올해 성과 공유를 통해 실질적으로 확인할 수 있었다”며, “앞으로도 대학 간 협력과 청년 인재 성장을 통해 서울의 미래 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 밝혔다. 주용태 서울특별시 경제실장은 “대학들의 성과는 서울의 도시 혁신을 이끌 핵심 동력”이라며, “서울시는 앞으로도 대학과 협력해 청년이 성장하고 산업이 발전하는 혁신 생태계를 확장해 나가겠다”고 말했다. 서울RISE일반대학협의회는 앞으로 성과 전시회 및 발표회를 정례화하여 대학 간 협력을 지속 확대하고 우수성과 확산을 적극 추진할 계획이다. 또한 지·산·학·연 협력을 강화하여 서울 전역으로 혁신 생태계를 확장해 나갈 예정이다.

2025-12-02

표면 구조 제어 신기술로 안정한 고효율 페로브스카이트 태양전지 개발

표면 구조 제어 신기술로 안정한 고효율 페로브스카이트 태양전지 개발 - 표면 결정 성장 경로 제어로 효율·안정성 동시 향상 - 세계 최고 수준 인증효율 26.87% 달성, 상용화 기술 한 단계 도약 ▲ (왼쪽부터) 화학공학과 박남규 종신석좌교수, 유삼문 박사 화학공학과 유삼만 박사와 박남규 교수 연구팀이 페로브스카이트 태양전지의 효율과 안정성을 동시에 향상시키는 새로운 표면 제어 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 기술을 적용한 태양전지는 세계 최고 수준인 인증 효율 26.87%를 달성했으며, 연구 결과는 에너지 분야 최고 권위 학술지인 네이처에너지(Nature Energy)에 2025년 11월 21일자로 게재됐다. 연구팀은 기존 페로브스카이트 태양전지의 성능을 떨어뜨리던 표면 결함과 전하 손실 문제를 해결하기 위해, 후처리 용액에 아주 소량의 N-메틸피롤리돈(NMP)을 첨가하는 방식을 적용했다. 이 과정에서 태양전지 표면에 새로운 형태의 ‘중간상’이 형성되며, 일반적으로 나타나는 결정 전환 경로와는 다른 방향으로 결정이 성장하도록 유도되는 사실을 확인했다. 그 결과 태양전지 표면 품질이 크게 향상돼 전하 손실을 최소화할 수 있었다는 점에서 기존 기술과 차별성이 있다. ▲ 용매화된 중간상 (개발된 기술) 을 이용할 경우 페로브스카이트 표면 결함이 효과적으로 제거됨 연구팀이 개발한 공정을 적용한 다양한 소자에서도 우수한 성능이 확인됐다. 특히, 단일 소자에서는 최고 효율 27.19%를 달성했으며, 공인 인증 효율은 26.87%로 나타났다. 또한, 미니모듈의 경우 23.00%의 인증 효율을 기록했으며, 올-페로브스카이트 탠덤 셀은 29.08%의 인증 효율을 달성해 기술의 높은 완성도를 입증했다. 이는 현재 보고된 p-i-n 구조 페로브스카이트 태양전지 가운데 최고 수준의 기록이다. 또한 65°C에서 2,500시간 연속 구동 후 초기 효율의 96%를 유지하는 등 장기 안정성도 입증돼 상용화 가능성을 크게 높였다. 박남규 교수는 “이번 연구는 단순히 표면 결함을 줄이는 수준을 넘어, 결정이 형성되는 과정 자체를 조절하는 새로운 접근법을 제시한 것”이라며 “향후 페로브스카이트 대면적 모듈 및 양산 공정에도 적용될 수 있어 중요한 기술적 전환점이 될 것”이라고 말했다. 이번 성과는 페로브스카이트 태양전지의 상용화에 가장 큰 걸림돌로 꼽히던 계면 손실·내구성 문제를 동시에 해결했다는 점에서 의미가 크며, 차세대 태양전지 분야의 핵심 기술 경쟁력을 확보한 연구로 평가된다.

2025-11-26

약학대학 신주영 교수 연구팀, 경구 스테로이드제의 임신 중 사용 안전성 규명

약학대학 신주영 교수 연구팀, 경구 스테로이드제의 임신 중 사용 안전성 규명 - 임신 중 경구 스테로이드제 복용, 임신성 당뇨병 위험 증가와 무관함 밝혀 약학대학 신주영 교수 연구팀(공동1저자 최은영 박사, 조용태 석박통합과정생)이 국내 보건의료 빅데이터를 활용해 임신부의 경구 스테로이드제 사용과 임신성 당뇨병 발생 위험 간의 연관성을 규명한 연구결과를 국제적으로 권위 있는 JAMA Internal Medicine에 발표했다. 경구 스테로이드제는 알러지, 자가면역질환, 난임시술 등 다양한 임상 상황에서 가임기 여성에게 널리 처방되는 약제로, 최근 임신부에서 사용 빈도가 증가하고 있다. 그러나 스테로이드제가 당 대사에 미치는 영향으로 인해 임신성 당뇨병 위험을 높일 수 있다는 우려가 있어 임신 중 사용의 안전성에 대한 근거 마련이 필요한 상황이었다. 연구팀은 2010년부터 2021년까지 출산한 임신부 중 임신 전 당뇨병 병력이 없는 100만 명 이상의 데이터를 분석했다. 의료 기록을 기반으로 연령, 생활습관, 동반질환, 병용약물 등 다양한 요인을 보정하기 위해 성향점수 가중치를 적용했으며, 검증된 알고리즘을 사용해 임신성 당뇨병을 정의했다. 그 결과, 약 8만 명(6%)의 임신부가 임신 중 경구 스테로이드제를 사용했음에도 불구하고, 비노출군과 비교했을 때 임신성 당뇨병 위험이 증가하지 않는 것으로 나타났다(위험비 1.01, 95% 신뢰구간 0.99-1.03). 이는 스테로이드제의 종류, 용량, 투여 시기 등 다양한 하위 분석에서도 일관되게 확인됐다. 신주영 교수는 “이번 연구는 스테로이드제를 필요로 하는 임신부가 임신성 당뇨에 대한 지나친 우려 없이 치료를 지속할 수 있음을 보여준다”며 “임신 중 질환의 적절한 관리가 중요하다는 점을 시사한다”고 설명했다. 다만 연구진은 “임신 4~6주 노출에서 약간의 위험 증가 신호가 관찰돼 추가 검토가 필요하다”고 덧붙였다. 이번 연구는 한국연구재단이 지원하는 ‘다국가 임신부 네트워크 기반 약물 사용과 소아 장기 건강결과 평가’ 사업의 일환으로 수행됐으며, 연구결과는 의학 분야 최상위 저널인 JAMA Internal Medicine(IF 23.3)에 12월 1일 온라인 게재됐다. ※ 논문명: Oral Corticosteroid Use During Pregnancy and the Risk of Gestational Diabetes ※ 학술지: JAMA Internal Medicine ※ 논문링크: https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2025.6367

2025-11-26

SAINT 강보석 교수 공동연구팀, 세계 최고 수준의 고성능 유기 열전소재 개발

SAINT 강보석 교수 공동연구팀, 세계 최고 수준의 고성능 유기 열전소재 개발 - 버려지는 열을 전기로 바꾸는 차세대 친환경 소재 성능 대폭 향상 - 분자 구조를 정교하게 설계해 열→전기 변환 성능 극대화 ▲ (왼쪽부터) 성균관대 강보석 교수, 한태웅 석사과정생, 김회민 박사과정생, 충남대 이재원 교수 우리 대학과 충남대학교 공동연구팀이 버려지는 열을 전기로 바꾸는 ‘유기 열전소재’의 성능을 세계 최고 수준으로 끌어올리는 새로운 소재 기술을 개발했다. 연구결과는 재료·에너지 분야 최상위 국제학술지 어드밴스드 에너지 머티리얼즈에 게재되며 기술적 가치를 인정받았다. 열전소재는 체온이나 기기에서 나오는 열을 전기로 변환해 전원 없이도 에너지를 생산할 수 있는 친환경 기술이다. 기존에 많이 쓰이던 무기물 기반 소재는 성능은 뛰어나지만 딱딱하고 독성이 있는 데다 높은 온도에서 복잡한 제조 공정을 거쳐야 하는 한계가 있었다. 반면 플라스틱처럼 유연한 ‘유기 소재’는 웨어러블 기기나 휘는 전자제품에 활용할 수 있는 장점이 있으나, 전기가 잘 흐르도록 만드는 과정에서 소재 구조가 쉽게 망가지는 문제가 있었다. ▲ 공액 고분자 구조 설계 전략과 이에 따른 우수한 전기 전도도 및 열전 특성 구현 데이터 공동연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 유기 열전소재의 분자 구조를 새롭게 설계했다. 전기가 잘 흐르도록 돕는 ‘첨가 물질(도판트)’이 소재와 자연스럽게 섞이도록, 고분자 사슬에 물과 친한 성질을 가진 곁사슬을 비대칭 형태로 배치했다. 이를 통해 소재가 쉽게 흐트러지지 않으면서도 전기가 잘 흐르도록 균형을 맞출 수 있었다. 또한 전기 흐름에 영향을 주는 분자 단위의 특성을 단계적으로 조절해 어떤 구조가 성능 향상에 가장 효과적인지 비교·분석했다. 그 결과, 새롭게 설계한 고분자 소재는 높은 도판트 양을 적용해도 구조가 안정적으로 유지됐으며, 기존 유기 소재 대비 월등히 향상된 전기전도도와 열전 성능을 보였다. 연구팀은 561.9 µW/mK²의 매우 높은 파워팩터를 달성하며 유기 열전소재 분야에서 세계 최고 수준의 성능을 입증했다. 강보석 교수는 “이번 연구는 유연한 열전소재의 구조적 안정성과 전기적 성능을 동시에 확보할 수 있는 설계 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “웨어러블 기기나 사물인터넷 센서 등 다양한 분야에서 전원 공급을 돕는 차세대 에너지 기술로 활용될 것”이라고 밝혔다. 연구에는 성균관대·충남대 대학원생과 연구진이 공동으로 참여했으며, 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐다. ※ 논문명: Toward a Rational Design of Conjugated Copolymers with Oxygenated Side Chains for Boosting Thermoelectric Properties ※ 학술지: Advanced Energy Materials ※ 논문링크: https://doi.org/10.1002/aenm.202505100

2025-11-25

박별리 교수팀, 염색 없이도 암 진단 가능한 AI 기반 고처리량 가상염색 기술 개발

박별리 교수팀, 염색 없이도 암 진단 가능한 AI 기반 고처리량 가상염색 기술 개발 - H&E 염색 과정을 AI가 대체… 빠르고 저렴한 차세대 디지털 병리 기술 제시 생명물리학과 박별리 교수 연구팀이 삼성서울병원 김형경 교수 연구팀과 함께, 조직을 실제로 염색하지 않아도 병리 진단에 필요한 H&E(hematoxylin & eosin) 등가 이미지를 자동 생성하고 암을 분류할 수 있는 고처리량 AI 가상염색 기술을 개발했다. 병리 진단에서 가장 기본이 되는 H&E 염색은 세포의 핵과 조직 구조를 선명하게 보여주는 표준 절차로, 투명한 조직을 관찰 가능한 상태로 만들어준다. 그러나 H&E 염색은 화학 처리와 숙련된 인력이 필요하며, 슬라이드 한 장을 준비하는 데 20~30분이 소요되는 등 시간·비용·작업 부담이 크다. 또한 여러 인접 절편을 반복 제작해야 해 대규모 임상 워크플로우에 효율적으로 적용하기 어렵다는 한계도 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 최대 100장의 슬라이드를 동시에 스캔할 수 있는 고해상도 디지털 슬라이드 스캐너와 NEGCUT 딥러닝 모델을 결합한 플랫폼을 구축했다. 이 플랫폼은 염색되지 않은 명시야 영상에서 진단 수준의 가상 H&E 영상을 자동 생성해, 실제 염색 없이도 병리 분석이 가능한 ‘비(非)염색 디지털 병리학’을 실현했다. AI가 생성한 가상염색 이미지는 해부학적 구조와 색 재현성에서 기존 CycleGAN·CUT·E-CUT 모델보다 우수한 성능을 보였다. 또한 무염색 영상과 가상 H&E 영상을 함께 활용하는 이중 브랜치 ResNet 기반 암 분류 모델에서는 95.9%의 진단 정확도를 기록하며 실제 H&E 기반 진단과 유사한 수준의 성능을 입증했다. 병리 전문의 3명이 참여한 블라인드 평가에서도 “실제 H&E와 구별하기 어렵다”는 판정이 나왔다. 해당 기술은 림프절·뇌·간·갑상선·뼈 등 다양한 조직에서 안정적으로 작동했으며, 화학 염색 생략을 통해 비용과 시간을 절감하고, 조직을 손상시키지 않아 IHC 및 분자 분석 등 추가 연구에도 원본 샘플을 그대로 활용할 수 있다는 점에서 높은 활용 가능성을 지닌다. 박별리 교수는 “이번 연구는 기존 가상염색 기술이 지녔던 저속 처리의 한계를 넘어, 병원에서 실제 사용하는 대량 디지털 스캔 환경에도 적용 가능한 자동화 기술을 구현했다는 점에서 의미가 크다”며 “향후 병리 진단 과정의 속도와 효율을 크게 높일 수 있을 것”이라고 말했다. 김형경 교수는 “가상염색 이미지가 실제 염색 이미지와 비슷한 수준의 품질을 보여 임상 적용 가능성을 크게 앞당긴 중요한 성과”라고 평가했다. 이 연구는 한국연구재단 뇌과학선도융합기술개발사업, 글로벌융합연구지원사업, 우수신진연구자지원사업, BK21FOUR 프로젝트의 지원으로 수행되었으며, 국제학술지 Medical Image Analysis에 2025년 11월 5일 게재가 확정되었다. ※ 논문명: Deep learning based label-free virtual staining and classification of human tissues using digital slide scanner ※ 학술지: Medical Image Analysis ※ 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.media.2025.103865

2025-11-21

양유수 교수 연구팀, 급성 신장 손상 치료 위한 새로운 단서 발견

양유수 교수 연구팀, 급성 신장 손상 치료 위한 새로운 단서 발견 - 급성 신장 손상의 주요 원인 반응을 한 번에 조절하는 핵심 분자 확인 - 경구 전달 가능한 RNA 치료 기술 제시 ▲(왼쪽부터) (위) 성균관대 양유수 교수, 한국과학기술연구원 심만규 박사, 고려대학교 안암병원 김명규 교수, 성균관대 장호충 박사, 삼성바이오로직스 박대호 석사과정생 융합생명공학과 양유수 교수 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST), 고려대학교 안암병원과 함께 급성 신장 손상(AKI) 치료에 도움이 될 새로운 분자 표적을 찾아내고, 이를 경구로 전달할 수 있는 기술까지 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 급성 신장 손상 환자 조직과 동물 실험을 통해 ‘PTP1B’라는 단백질이 신장 손상 과정에서 나타나는 산화스트레스, 소포체 스트레스, 염증 반응을 모두 연결하는 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다. 즉, 여러 문제를 동시에 일으키는 ‘핵심 스위치’와 같은 분자를 찾아낸 것이다. 이는 그동안 뚜렷한 치료제가 없었던 AKI에서 새로운 해결책이 될 수 있다는 점에서 의미가 크다. 또한 연구팀은 이 PTP1B를 줄이는 역할을 하는 siRNA를 우유에서 얻은 세포외소포체(mEV)에 담아 먹는 방식으로 전달하는 기술도 개발했다. mEV는 위산과 소화 과정에서도 쉽게 파괴되지 않고, 몸속으로 흡수된 뒤 신장으로 이동한다는 장점이 있어 비침습적 치료 플랫폼으로 주목받고 있다. ▲ PTP1B siRNA 탑재 우유 유래 세포외소포체 치료 플랫폼의 작용 기전 모식도 실제로 연구팀이 개발한 siRNA@mEV를 경구 투여한 결과, 신장에서 PTP1B의 양이 낮아졌고 이와 함께 스트레스 반응과 염증이 크게 줄었다. 이러한 변화는 혈액 내 신장 기능 지표(BUN, 크레아티닌)를 개선해 전반적인 기능 회복으로 이어졌다. 양유수 교수는 “환자에서 실제로 증가해 있는 분자를 확인하고, 이를 조절할 수 있는 먹는 방식의 유전자 치료 전략까지 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “보다 안전하고 편리한 AKI 치료 기술 개발로 이어질 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았으며, 국제학술지 ACS Nano에 2025년 11월 17일자로 게재되었다.

2025-11-18

박우람 교수 연구팀, 페롭토시스 기반 차세대 광역학 항암 지질나노입자 개발

박우람 교수 연구팀, 페롭토시스 기반 차세대 광역학 항암 지질나노입자 개발 - 암세포의 항산화 방어체계를 무력화시켜 치료 저항성 극복 - 암 치료 분야에 새로운 패러다임 제시 기대 ▲(왼쪽부터)성균관대 박우람 교수, 배가현 박사과정생, 및 신승용 박사과정생 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀이 빛을 이용해 암세포를 선택적으로 파괴하는 차세대 광역학 항암 지질나노입자를 개발했다. 이번 연구는 기존 광역학치료(Photodynamic therapy, PDT)의 한계였던 종양 미세환경 내 항산화 방어기전과 저산소 상태로 인한 활성산소 반응 효율 저하, 그리고 세포 사멸 경로의 제한으로 인한 치료 저항성 문제를 극복하기 위해 수행되었다. 연구팀은 광과민성 지질나노입자를 통해 암세포의 항산화 방어능력을 억제하고, 치료 저항성 문제를 해결할 수 있는 전략을 확립했다. 지질나노입자는 지질 분자가 자가조립해 형성된 나노미터 크기의 입자로, 유전자나 약물을 세포 안으로 안전하게 전달할 수 있는 생체적합성 전달체이다. 이러한 지질나노입자는 최근 코로나 19 mRNA 백신의 핵심 전달체로 활용되며, 항암 유전자치료 등 다양한 바이오의약품 개발에 널리 활용되고 있다. 연구팀은 지질나노입자의 주요 구성 성분인 콜레스테롤을 광과민성 콜레스테롤 유도체로 일부를 치환하여, 입자 자체가 특정 파장의 빛에 반응해 활성산소를 생성하는 치료형 지질나노입자로 설계했다. 여기에 암세포 생존에 관여하는 항산화 효소 유전자 GPX4*를 억제하는 siRNA**를 함께 탑재하여, 암세포 내부의 방어체계를 근본적으로 차단하고 강력한 산화 스트레스를 유도했다. *GPX4 유전자: 세포 내 지질 산화를 억제해 세포막을 보호하는 항산화 효소로, 기능이 억제되면 지질 과산화가 축적되어 페롭토시스 (ferroptosis) 라는 특수한 세포사멸이 유도됨 **siRNA: 특정 유전자의 발현을 선택적으로 억제하는 RNA 간섭(RNA interference) 기술 기반의 짧은 이중 가닥 RNA ▲ 방사선 민감화와 유전자 침묵화를 동시에 구현하는 이중 기능성 하프늄 나노 플랫폼의 작용 메커니즘 개략도 이렇게 개발된 광과민성 지질나노입자는 암세포 내부에서 효율적으로 유전자를 전달하고, 광조사시 대량의 활성산소를 생성하여 암세포의 자가 방어체계를 무력화시켰다. 유방암 세포주를 이용한 세포실험에서 강력한 세포사멸 효과가 확인되었고, 생쥐 유방암 모델에서도 종양 성장 억제와 우수한 생체 안전성이 입증되었다. 이번 연구는 기존 광역학치료의 항산화 방어 한계를 극복함과 동시에, 비아폽토시스성 세포사멸인 페롭토시스를 활성화시켜 치료 저항성을 극복한 지질나노입자 기반 플랫폼이라는 점에서 학문적 의의가 크다. 박우람 교수는“이번 연구를 통해 개발된 광과민성 지질나노입자 플랫폼은 단순한 유전자 전달체를 넘어, 자체 치료 기능을 갖춘 차세대 항암 나노플랫폼으로 발전할 수 있음을 보여주었다”며, “앞으로 정맥투여가 가능한 표적형 시스템으로 확장한다면 난치성 암 치료 분야에 새로운 전환점을 마련할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 수행되었으며, 바이오메디컬 엔지니어링 분야 국제학술지인 어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(Advanced Healthcare Materials)에 11월 12일 온라인 게재되었다. ※ 논문명: Photosensitizing Lipid Nanoparticles for Ferroptosis-Enhanced Photodynamic Cancer Therapy via GPX4 Silencing ※ 저널: Advanced Healthcare Materials ※ DOI: https://doi.org/10.1002/adhm.202503748

2025-11-14

성균관대·한양대 공동연구팀, 공기 중에서도 안정한 신소재 전기촉매 개발

성균관대·한양대 공동연구팀, 공기 중에서도 안정한 신소재 전기촉매 개발 - 백금 촉매보다 높은 효율과 내구성 확보 - 차세대 수소 생산·연료전지 상용화 한걸음 더 ▲ (왼쪽부터) 본교 김성웅 교수, 한양대 한혁수 교수 우리대학 에너지과학과 김성웅 교수와 한양대학교 신소재공학부 한혁수 교수 연구팀이 공기 중에서도 스스로 안정성을 유지하는 새로운 전기촉매 소재를 개발했다. 이번 연구는 수소 생산과 연료전지 반응에서 모두 뛰어난 성능을 내는 ‘이중기능성 전기촉매’ 기술로, 기존 백금 촉매를 대체할 수 있는 가능성을 제시했다. 연구팀은 ‘Ti₂S 전자화물(electride)’이라는 특별한 물질을 활용했다. 전자화물은 전자가 풍부해 반응이 빠르지만, 대부분 공기나 물에 닿으면 쉽게 분해되는 문제가 있었다. 그러나 연구팀이 만든 1차원 Ti₂S 전자화물은 공기 중에 노출되면 표면에 얇은 보호막이 스스로 형성되는 자가-표면보호(Self-passivation) 현상을 보여, 쉽게 산화되지 않고 오랫동안 안정하게 유지됐다. 이 신소재를 백금 나노입자 촉매의 지지체로 활용하자, 기존 상용 백금/탄소(Pt/C) 촉매보다 수소 발생 반응(HER)과 산소 환원 반응(ORR) 모두에서 높은 효율을 보였으며, 장시간 사용에도 성능 저하가 거의 없었다. 이는 전자화물이 가진 낮은 ‘일함수(Work Function)’ 덕분에 전자가 백금으로 잘 이동해 반응이 더 활발해졌기 때문이다. 김성웅 교수는 “이번 연구는 공기 중에서도 안정적인 전자화물 소재를 개발한 첫 사례로, 기존 소재의 단점을 완전히 극복했다”며 “앞으로 수소 생산과 연료전지 기술의 상용화에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업(도전형) 지원을 받아 수행되었으며, 에너지 분야 국제학술지 Carbon Energy에 10월 28일자로 게재되었고 표지논문(Cover Paper)으로 선정됐다. ※ 논문명: Ultrastable One-Dimensional Ti₂S Electride Support for an Efficient and Durable Bifunctional Electrocatalyst ※ 학술지: Carbon Energy ※ 논문링크: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cey2.70070

2025-11-11