[시사매거진2580=송재호 기자] 사고나 노화 등 후천적 문제로 시력이 현저히 낮아지거나, 단안 실명, 시야각 결손, 색맹 등 시각적 장애를 가진 사람들은 지금까지 마땅한 치료법 없이 자신의 낮아진 시력에 적응을 해야만 했다.
그러나 이러한 시각장애인들의 시각을 일부 복구할 수 있는 기술이 코앞에 다가와 주목받고 있다. 부산대학교(총장 전호환) 나노에너지공학과 오진우 교수팀은 부산대학교가 대한민국을 초일류 소재강국으로 발전시키기 위해 미래창조과학부가 추진하는「미래소재디스커버리사업」에 최종 선정되면서, 인간의 손실된 시각 기능을 복구하거나 인간이 기존에 보지 못한 낯선 것들을 볼 수 있도록 시각을 증진하는 소재원천기술 개발에 적극적으로 나설 계획을 밝혔다.
시각 기능 증진에 대한 기술력 인정받아
부산대학교는 최근 나노과학기술대학 나노에너지공학과의 오진우 교수가 연구 및 책임을 맡은 공동연구진이 지난 5일 미래창조과학부의 「2017년도 미래소재디스커버리사업」 에 최종 선정되어 향후 전반기 3년, 후반기 3년 총 6년 동안 연간 15억 원 내외, 총 85억 원의 연구비를 지원받을 수 있게 되었다고 밝혔다. 이를 통해 부산대학교 나노에너지공학과 오진우 교수 연구팀은 ‘동적 변환 파지 메타물질을 이용한 생체적합 시각 증진용 소재 개발’ 에 본격적으로 착수했다. 정부의 전폭적인 지원 아래 시작되는 이번 사업은 시각 증진용 소재에 대한 연구개발을 목표로 부산대를 중심으로 하여 광주과학기술원과 연세대·한양대·전북대·재료연구소 등 6개 기관의 연구진이 공동으로 참여한다. 특히 이번 연구개발은 부산대의 오진우 교수와 이형우 교수를 필두로 김규정·김승철(광메카트로닉스공학과) 교수를 비롯, 광주과학기술원 송영민(전기전자컴퓨터공학부) 교수, 연세대 고원건·한병찬(화공생명공학과) 교수, 한양대 이동윤(생명공학과) 교수, 전북대 강재욱(유연인쇄전자공학과) 교수, 재료연구소 송명관(소자기능박막연구실) 박사 등 바이오·나노·광학·재료·전자 분야 전문가들이 함께 모여서 시각 기능 증진이라는 한 목표를 달성하는 대형 융합 프로젝트로, 이번 연구가 성공한다면 시각 장애인들의 시각 기능 증진은 물론, 기존 학문이 학문 간의 융합을 통해 시너지를 극대화 할 수 있다는 점 역시 증명될 수 있어 기존의 연구와는 그 의미가 남다르다.
시각 증진 기술의 핵심 ‘M13 박테리오파지(Bacteriophage)
이번 연구의 핵심은 바로 ‘M13 박테리오파지’라고 불리는 생체 친화 물질의 응용에 있다. M13 박테리오파지는 박테리아를 숙주로 삼는 바이러스인 ‘박테리오파지’ 중 ‘이콜라이’라는 박테리아를 숙주로 증식하는 바이러스로, 적은 노동력만으로도 대량 생산이 가능하며, 사용자가 원하는 기능을 쉽게 부여할 수 있는 차세대 물질로 각광받고 있다. 이를 통해 과학계는 최근 센서나 태양전지는 물론, 배터리, 압전 발전기, 암진단용 MRI 조영제 등에 이를 적용하는 연구를 활발하게 진행하고 있으며, 특히 최근 새롭게 떠오른 산업인 인공지능(AI) 기반의 새로운 재료 개발에 대한 가능성을 제시하고, 4차 산업혁명과 함께 급속한 발전기를 맞고 있는 증강현실(AR), 과 가상현실(VR)에도 적용이 가능해 향후 인간의 실생활에 유용하게 적용될 수 있는 물질로 인정받고 있다.
이에 오진우 교수는 “M13 박테리오파지를 바탕으로 기존에 존재하지 않던 동적 변환이 가능한 메타물질(Metamaterial, 자연계에 존재하지 않는 특성을 가진 물질)을 세계 최초로 개발하고, 이를 이용해 인간 시각 증진 기술 개발에 도전할 계획이며, 이를 통해 시각 장애인의 시각 능력 증진은 물론, 기존에 인간의 눈으로 보지 못했던 다양한 파장들을 인간이 볼 수 있도록 기술을 개발할 것입니다” 고 말하며 “M13 박테리오파지를 이용한 메타물질은 빛의 이동 경로나 세기를 기존에 없던 형태로 조절 가능할 것으로 생각되며, 이러한 특성을 이용하게 된다면 손상된 인간의 시각능력을 획기적으로 증진시킬 수 있는 신소재로 응용할 수 있을 것입니다. 즉, 사고나 노화로 시력이 손실 된 이들의 시력을 복구하고, 유해물질이나 미세먼지, 자외선, 적외선 등 기존에 인간의 눈으로는 볼 수 없던 물질들을 볼 수 있는 길이 열리는 것입니다” 고 강조했다.
유능한 인재양성과 실생활에 필요한 기술 개발해 인류 삶의 질 개선에 기여하고 싶어
이미 세포 특유의 호흡분비물을 감지할 수 있는 새로운 개념의 ‘인공 코’를 성공적으로 개발하여 학계에서 주목을 받아온 오진우 교수는 이밖에도 환경 호르몬 감지 센서 개발 과제, 농산물 원산지 판별기 개발 과제, 폭발물 감지기 개발 과제 등 실생활과 밀접한 연관이 있는 다양한 기술들을 연구 개발해 온 학자로, 인공 코의 경우 폐암에 걸린 사람과 그렇지 않은 사람의 호흡에는 서로 다른 성분이 있다는 점에 착안하여 폐암환자의 호흡기에서 나오는 성분을 구별할 수 있는 센서를 개발했으며, 이를 ‘인공 코’라고 이름 지어 학계에서 다시 한 번 주목받기도 했다. 인공 코는 현재 서로 다른 5가지 암 세포 환자의 호흡을 완벽하게 분류하는 데 성공하였고, 향후 임상실험이 성공적으로 이루어진다면 일반인이 쉽게 폐암을 진단할 수 있는 새로운 시대가 열릴 수 있을 것으로 기대되고 있다.
특히 인간의 삶을 윤택하게 하기 위해서는 기술의 개발뿐만 아니라 미래를 이끌어갈 인재의 양성도 중요하다고 말하는 오진우 교수는 “학생들은 우리나라의 미래를 이끌어갈 가장 소중한 자산입니다. 이들을 얼마나 잘 양성하고, 지원하느냐에 따라 미래 대한민국의 수준이 결정된다고 해도 과언이 아닙니다. 따라서 저희 연구팀은 연구개발은 물론 학생들이 높은 목표의식을 가지고 최고의 연구결과를 이끌어낼 수 있도록 장려하고 있으며, 학생들로 하여금 불만이나 문제가 있다면 그것을 극복하게 하여 더욱 발전하는 성장형 인재가 될 수 있도록 노력하고 있습니다” 고 말하며 “학자는 남이 가지 않는 길을 가야 합니다. 특히 연구에 있어서는 더욱 그렇습니다. 앞사람의 발자국을 따라 가면 그 사람 뒤에 머물 수밖에 없습니다. 비록 지금은 관심이 없더라도 본인 스스로 자신이 하는 일에 가치를 두고 연구 개발을 한다면 언젠가는 많은 사람이 그 가치를 인정해 줄 날이 온다는 것을 학생들이 알았으면 좋겠습니다” 고 말했다. 인체에 전염되지 않으면서도 유전공학적 기술을 통해 쉽게 표면의 화학적 구조를 바꿀 수 있는 M13 박테리오파지를 통해 소자, OLED, 필터, 디스플레이, 전극분야 발전에 이어 시각 증진 기술까지 적용하려는 오진우 교수가 앞으로 인간의 삶을 더욱 윤택하게 하는 기술들을 개발하기를 기대해본다. (기사전체사진ⓒ부산대 나노에너지공학과)
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