“비만·당뇨도 극복한다” 삼성미래기술육성사업’ 상반기 지원 과제 발표

기초과학·소재·ICT 분야 28개 연구 과제 선정, 총 388억5000만 원 지원

▲삼성미래기술육성재단의 지원을 받아 사람이 음식물을 먹으면 느끼는 포만감에 대한 연구를 진행할 예정인 서울대학교 화학부 김성연 교수. (사진제공=삼성전자)

앞으로는 비만이나 당뇨 등 극복하기 어려웠던 질병도 치료할 길이 열릴 수 있을 전망이다.

삼성전자는 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 2020년 상반기부터 지원할 연구 과제를 4일 발표했다. 이번에 선정된 과제는 기초과학 분야 14개, 소재 분야 8개, ICT 분야 6개 등 총 28개로 연구비 388억5000만 원이 지원된다.

특히 국내 대학 소속의 외국인 연구자 2명이 제안한 과제도 선정해 국적에 관계없이 우수한 연구진을 발굴·지원한다.

삼성전자는 이번에 발표한 연구 과제를 포함해 지금까지 기초과학 분야 201개, 소재 분야 190개, ICT 분야 198개 등 총 589개 연구 과제에 7589억 원의 연구비를 지원했다.

삼성미래기술육성재단 김성근 이사장은 “최근 세계적인 학술지에서 한국의 적극적인 연구 개발 투자와 성과를 집중 조명했다”며 “분야에 관계없이 세상을 바꿀 수 있는 도전적인 아이디어와 인재를 발굴하는 삼성미래기술육성사업이 이런 변화에 일조할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

기초과학 분야에서는 생명과학 5건, 수리과학 4건, 물리 3건, 화학 2건 등 총 14개 과제가 선정됐다.

최근 건강에 대한 관심이 높아지면서 관련 연구에 대한 지원이 늘어났다. 올해는 기초과학 분야 연구 지원 과제 중 30%에 해당하는 4건이 건강 관련 주제이다.

서울대학교 화학부 김성연 교수는 사람이 음식물을 먹으면 느끼는 포만감에 대한 연구를 진행할 예정이다.

포만감은 음식물이 소화기관을 자극하며 발생하는 화학적 자극과 음식물이 소화기관을 팽창시키며 전달하는 물리적 자극에 따른 것으로 알려져 있으며, 화학적 자극과 관련된 신경 회로에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.

연구진은 한 단계 더 나아가 물리적 자극을 담당하는 신경 회로 관련 인자를 찾아낼 예정이다. 이 연구는 식욕 조절을 통한 비만·당뇨 등 치료에 돌파구를 마련할 것으로 예상된다.

유니스트(UNIST) 화학과 토마스 슐츠(Thomas Schultz) 교수는 레이저를 이용해 별과 별 사이의 우주 공간에 떠 있는 물질인 성간물질(interstellar matter)의 조성과 구조를 밝힐 예정이다.

성간물질은 과학자 ‘요하네스 하트만(Johannes Hartmann)’이 1904년 성간기체를 처음 관측한 이후 현재까지도 미지의 영역으로 알려져 있다. 앞으로 이 연구가 완성되면, 별의 탄생과 사멸 등 은하의 진화를 알 수 있어 인류가 우주의 비밀에 한발 더 다가설 수 있을 것으로 기대된다.

소재 분야에서는 차세대 광원, 배터리 소재 등 산업 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 과제뿐만 아니라, 바이오 결합 기술 등 폭넓은 연구 분야에서 총 8개 과제를 지원한다.

고려대학교 물리학과 박홍규 교수는 양자암호통신의 기초가 되는 광자(빛 입자)를 생성하는 광원에 대한 연구를 진행한다. 양자암호통신을 위해서는 통신 파장 영역대의 단일 광자를 방출하고 제어하는 기술이 필수적이나 현재 기술로는 통신에 사용 가능한 단일 광자 생성은 불가능하다.

박 교수는 가시광 파장 영역대의 단일 광자 생성이 비교적 쉬운 물질을 이용해, 가시광 파장의 단일 광자를 통신에서 사용 가능한 단일 광자로 변환하는 연구를 진행할 계획이다.

이 연구는 양자암호통신 등 차세대 정보통신 분야에서 널리 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

포스텍 신소재공학과 오승수 교수는 분자인식 기반의 고효율 바이오 결합 기술을 이용한 차세대 항암제 기술에 대해 연구한다. 항체와 약물을 효과적으로 결합시켜 특정 세포에만 약물을 전달하는 ‘항체약물결합체(Antibody Drug Conjugate)’를 고도로 발전시킨 기술이다.

오 교수는 항체약물결합 기술의 한계였던 항체와 약물간의 무차별 결합으로 인한 치료 효과 감소와 부작용, 복잡한 합성·정제 과정으로 인한 고비용 등의 문제점을 위치선택적 결합이 가능한 핵산 기반의 ‘압타머(Aptamer)’ 물질을 이용해 해결할 예정이다.

과제가 성공적으로 수행될 경우 기존 대비 최대 1000배 이상의 치료 효과가 있으면서도 부작용은 현격히 줄이는 새로운 약물을 개발할 수 있을 것으로 예상된다.

ICT 분야에서는 뇌종양 치료, 차세대 이미징, 인공지능 등 미래 핵심기술 연구 분야에서 총 6개 과제가 선정됐다.

서울대학교 의공학과 최영빈 교수는 뇌종양 치료의 부작용을 최소화 할 수 있는 기술 개발에 도전한다.

통상 뇌종양은 두개골을 절제하는 외과적 수술이 대중화 돼 있으나, 종양의 완전한 절제가 어렵거나 정상 세포도 함께 절제되는 부작용이 있다.

연구진은 뇌종양 치료액, 치료액을 종양에 이동시키는 전기 장치, 치료액의 속도와 양을 제어하는 딥러닝 알고리즘 등 종합적인 치료 기술을 개발할 예정이다.

이 연구는 두개골 절제를 최소화 하면서 악성 세포에만 항암제 주입이 가능해 수술 후 부작용은 물론 정상 세포 손상도 최소화할 수 있을 것으로 예상된다.

카이스트(KAIST) 전산학부 김민혁 교수는 장애물 뒤에 있는 물체를 촬영할 수 있는 비시선(Non Line Of Sight) 이미징 기술 개발에 나선다.

비시선 이미징 기술은 방출된 광원이 반사돼 돌아오는 정보를 재조합해 영상을 만드는 기술로, 차세대 이미징 기술로 주목받고 있다.

기존 기술로는 단 한 장의 사진을 얻기 위해 수십 시간이 소요돼 실생활 적용이 불가능했으나, 새로운 개념의 광원과 인공지능을 결합한 딥러닝 알고리즘을 활용해 수 초 내에 영상을 구현하는데 도전한다.

향후 기술이 완성되면 재난·화재 시 인명 구조나 수술 현장에서 의료영상으로 활용하는 등 다양한 분야에서 활용이 가능할 것으로 전망된다.

‘삼성미래기술육성사업’은 삼성전자가 2013년부터 10년간 1조5000억 원을 출연해 삼성미래기술육성재단(기초과학)과 삼성전자 미래기술육성센터(소재, ICT)를 설립해 우리 나라의 미래를 책임지는 과학 기술을 육성·지원하는 프로그램이다.

매년 상·하반기에 각각 기초과학, 소재, ICT 분야에서 지원할 과제를 선정하고 1년에 한 번 실시하는 ‘지정테마 과제공모’를 통해 국가적으로 필요한 미래기술 분야를 지정해 해당 연구를 지원하고 있다.