대한민국이 주목한 '올해의 과학뉴스'는?

대한민국이 가장 주목한 '올해의 10대 과학뉴스'  
치매·뇌종양·암 치료 등 주목

 

낼 모레면 2014년이 과거가 된다. 지난 1년 동안 우리나라 과학기술 중 가장 주목받은 연구 성과는 무엇이었을까.

대한민국 가장 주목한 '올해의 10대 과학기술 뉴스'에 ▲치매 걸린 사람 뇌세포 첫 배양 ▲5배 빠른 와이 파이 신기술 ▲두개골 절개 없이 뇌종양 제거 수술 로봇 등이 선정됐다.

연구 성과 6건 중 3건은 질병치료와 관련된 성과다. 고령화 시대에 건강한 삶에 대한 국민들의 관심이 높아졌음을 알 수 있다.

 

10대 과학뉴스 '질병치료 연구 성과' 주목 

 

10대 뉴스 ▲치매 걸린 사람 뇌세포 첫 배양, 치료제 개발 가속화 ▲5배 빠른 와이 파이 신기술과 세계최초 3.2TB SSD 개발 ▲두개골 절개 없이 뇌 깊은 곳 종양까지 제거하는 수술 로봇 ▲ 2014 서울세계수학자대회 개최 ▲암세포에만 결합하여 치료하는 바이오나노신소재 개발 ▲그래핀 실용화 앞당긴 신기술 개발 ▲남극장보고과학기지 준공 ▲2014 ITU 전권회의  ▲과학기술계, 문‧이과 통합형 교육과정 개편 재논의 촉구 ▲희토류 필요 없는 DCT모터 세계 최초 개발.

 

'치매 걸린 사람 뇌세포 첫 배양, 치료제 개발 가속화'는 미 하버드 의대 김두연 교수, 루돌프 탄지(Rudolph E. Tanzi) 교수, 한국기초과학지원연구원의 김영혜 박사 공동연구팀에 의해 성공했다. 공동연구팀은 알츠하이머 환자의 돌연변이 유전자를 삽입한 인간신경줄기세포의 3차원 분화를 통해 환자 뇌를 모사한 실험모델을 개발하고, 알츠하이머의 대표적인 발병 이론으로 알려진 아밀로이드 가설을 실험적으로 입증하는데 처음으로 성공했다.

 

 3차원으로 분화된 알츠하이머 신경세포 밖에 응집된 베타아밀로이드의 연속 절단면 영상, Red: 베타아밀로이드 (제공:한국기초과학지원연구원)

 

이 연구의 가장 큰 성과는 동물모델에 비해 제작이 용이하고 대량 생산 시스템으로 적용이 가능해 수천수만 가지의 약물 후보 물질을 동시에 테스트할 수 있어 치매 치료제 개발을 가속화 할 수 있는 모델의 개발이라는 점이다. 또 연구 시료 수급과 모델 제작에 어려움이 큰 다른 퇴행성 뇌질환 연구에도 적용될 수 있어 줄기세포를 활용한 뇌질환 연구 분야의 발달에 추진력을 제공할 것으로 기대된다.

 

'5배 빠른 와이 파이 신기술과 세계 최초 3.2TB SSD 개발'은 삼성전자가 개발에 성공했다. 5배 빠른 와이 파이 기술은  일반적으로 사용하지 않는 60GHz 초고주파 대역의 주파수를 이용한 무선통신기술이다. 이 기술을 이용하면 압축하지 않은 고화질 영상을 스마트폰에서 TV로 실시간 전송, 감상할 수 있다.

 

3차원 V낸드기반 3.2TB 용량의 카드타입 SSD (제공:삼성전자)

 

 '두개골 절개 없이 뇌 깊은 곳 종양까지 제거하는 수술 로봇'은 의사의 손을 따라 움직이며 뇌 깊숙한 곳의 종양을 제거할 수 있는 미세 수술 로봇이다. KIST 바이오닉스 연구단과 연세대 세브란스병원 , KAIST 공동 연구진의 공동 연구 성과다.

 

개발된 로봇은 미세 수술 기구부는 금속관 형태로 지름이 4㎜에 불과해 두개골을 절개하지 않고 코를 통해 뇌종양에 접근할 수 있다. 맨 끝에는 종양을 집어내는 집게손이 달려 있는데 의사의 팔과 손목, 손가락의 움직임을 따라 상하좌우 90도까지 구부러지며 정밀한 동작 수행이 가능하다.

 

개발된 미세 로봇을 이용한 뇌하수체 종양 수술 시연(제공:KIST)

 

'암세포에 선택적으로 결합하여 암을 치료하는 바이오나노신소재 개발'은 열로써 암을 치료하는 '광열치료'의 효율성을 높이는 동시에 금 나노입자 사용에 대한 안전성을 높일 수 있는 바이오나노신소재 기술이다. 이지원 고려대 교수와 김광명 KIST 박사 공동 연구팀이 개발에 성공했다.

 

연구진은 유방암 세포 종양을 가진 마우스에 개발한 바이오나노신소재를 이용해 광열 치료한 결과 암 세포가 괴사되어 암 크기가 획기적으로 줄어들었고, 체내에 금 나노입자가 잔존하지 않은 것을 확인했다. 연구진은 "암 발병 부위로의 선택적인 전달로 인하여 광열치료 효과를 극대화하는 한편, 기존 금 나노입자가 체내 주입 이후 체외로의 배출이 원활하지 않아 야기할 수 있는 나노독성 문제를 해결할 수 있는 실마리가 될 것"이라고 밝혔다.

 

'꿈의 신소재 그래핀 실용화 앞당긴 신기술 개발'은 황성우 삼성전자 종합기술원 나노일렉트로닉스랩팀과 화동목 성균관대학교 신소재공학부 교수팀이 세계 최초로 개발했다. 이번 연구 성과는 그래핀을 '대면적', '단결정'으로 합성하는 것으로 반도체나 디스플레이 등 분야에 그래핀을 실용화하는데 기여할 것이라고 평가받고 있다.

우리나라 두 번째 남극기지인 '남극장보고 과학기지' 준공소식도 올해의 과학뉴스로 선정됐다. 2006년부터 총 1047억 원의 예산이 투입된 장보고과학기지는 총면적 4458㎡에 생활동, 연구동, 발전동 등 16개동과 24개 관측 장비·부대설비를 갖추고 최대 60명을 수용할 수 있는 규모로 지어졌다.

 

남극장보고과학기지를 항공에서 촬영한 모습 (제공:극지연구소)

 

특히 영하 40도의 기온과 초속 65ｍ의 강풍에도 견딜 수 있도록 항공기에 적용되는 유체역학 디자인이 설계에 반영됐고 태양광, 풍력 에너지와 발전기 폐열을 보조 에너지원으로 활용하는 화석연료 절감형 친환경 기지로 지어졌다. 빙하, 운석, 오존층, 극한지 공학 등 대륙기반 연구의 전진기지로 활용할 계획이다.

 

이 외에도 수학계와 ICT의 올림픽이라 불리는 '세계수학자대회'와 'ITU 전권 회의', 과학기술계, 문·이과 통합형 교육과정 개편 재논의 촉구, 희토류 필요 없는 DCT모터 세계 최초 개발 등이 선정됐다.

 

2014 ITU 전권회의 공식기자회견(최양희 장관, 하마둔 뚜레 사무총장, 민원기 의장, 서병수 부산 시장) (제공: 미래창조과학부)

 

남궁은 선정위원장은 "올해는 대한민국 과학기술계가 글로벌 과학 강국의 면모를 드러낸 해이자 사회적 역할과 책임 또한 확인한 한 해"라면서 "10주년을 맞이한 과총의 '10대 과학기술 뉴스'가 과학기술인의 명예와 자긍심을 높이고 국민에게 신뢰받을 수 있도록 더욱 노력하겠다"고 말했다.

한편, 한국과학기술단체총연합회(회장 이부섭)은 3차례의 위원회 심의와 총 3439명의 과학기술인·일반인 투표결과를 반영, 올해 10대 뉴스에 6건의 연구 성과와 4건의 과학기술 뉴스를 선정됐다.