국립부경대, 원천기술 기반 '글로벌 연구 중심' 체질 개선 가속

친환경 반도체부터 DNA 분자 스위치까지...라이즈 사업 지원 사격

친환경 반도체 소재 연구 이미지[사진=부경대학교]

국립부경대학교 교수진이 친환경 반도체 소재, 초음파 기반 분자제어, 약물 없는 신경 통증 차단 등의 분야에서 국제학술지에 논문을 잇따라 게재했다. 연구 주제는 다르지만 체내 분해 가능 소재나 비약물적 방식 등 기존 기술의 한계를 줄이려는 접근이 공통으로 나타난다. 

 재료공학전공 김종형 교수 연구팀은 마그네슘 실리사이드(Mg₂Si)를 활용한 생분해성 반도체 박막 연구 결과를 SCIE 국제학술지 'Advanced Science'에 게재했다. 이 소재는 일정 기간 반도체로 작동하다가 수분이나 특정 환경에 노출되면 분해되는 특성을 갖는다.

연구팀은 이를 실험적으로 검증하고 과도기적 전자소자(Transient Electronics)로의 적용 가능성을 확인했다고 6일 밝혔다. 기판에 특수한 기하학적 패턴을 적용해 미세 변형을 감지하는 스트레인 센서 연구 논문도 같은 학술지에 게재될 예정이다.

연구팀은 이 기술이 웨어러블 기기나 의료 모니터링 등에 활용될 수 있다고 설명했다. 두 연구 모두 국립부경대 라이즈(RISE)사업단의 글로벌 공동연구 확장사업 지원을 받았다. 

DNA로 초음파 에너지 전달...분자 절단 선택성·효율 높여

초음파 반응형 DNA-메카노포어-DNA 구조 개념도[사진=국립부경대학교]

화학과 곽민석 교수 연구팀은 독일 RWTH 아헨공과대학교 안드레아스 헤르만 교수팀과 공동으로 DNA를 에너지 전달 매개체로 활용한 초음파 기반 분자 스위치 플랫폼(DNA-MP-DNA)을 개발했다.

연구 결과는 화학 분야 국제학술지 'Chem'에 게재됐다. 기존 고분자 기반 기술은 유연한 사슬 구조 탓에 초음파 에너지가 분산돼 목표 부위의 절단 효율이 낮고 비특이적 반응이 발생하는 문제가 있었다. 연구팀은 구조적 안정성이 높은 DNA 이중나선을 활용해 에너지가 원하는 부위에 집중되도록 설계했다.

실험에서는 250 염기쌍 이상 구조에서 15분 이내에 목표 부위 절단율이 99.9%에 달했으며, DNA 자체 손상은 확인되지 않았다. 1 MHz 저강도 초음파 조건에서도 약 80% 이상의 선택적 절단이 이뤄졌다. 

곽민석 교수는 “기존 고분자 메카노포어가 ‘망치’였다면, DNA 메카노포어는 세밀한 ‘수술용 메스’에 가깝다. 이 기술이 기계화학 연구의 패러다임을 바꿀 가능성이 높을 것으로 전망한다”라고 밝혔다.

연구팀은 이 플랫폼이 초음파 유도 약물 방출 시스템이나 바이오센서 등에 응용될 수 있다고 보고 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 나노·소재기술개발사업 등의 지원을 받아 수행됐다. 

열 제어로 신경 통증 차단...사용 후 체내 분해

저널 표시 이미지[사진=부경대학교]

 

소방공학과 성민호 교수 연구팀은 약물 없이 신경 통증 신호를 차단하는 생분해형 열 기반 신경 인터페이스 기술을 개발해 국제학술지 Advanced Functional Materials 표지 논문으로 선정됐다.

연구팀이 개발한 장치는 체내에서 일정 기간 작동한 뒤 자연 분해되는 소재로 제작됐다. 초박막 금속 히터와 온도 센서를 통합해 45℃ 이하 온도에서 신경 신호를 일시적으로 차단하며, 무선 전력 전달 시스템을 적용해 체외 전선 연결 없이 작동하도록 설계됐다. 동물실험에서는 열 자극 시 신경 전달 신호가 효과적으로 억제됐다가 냉각 이후 정상적으로 회복되는 결과가 확인됐다.

이 기술은 오피오이드 계열 진통제 의존을 줄이거나 제거 수술이 필요한 비분해성 신경 자극 장치의 한계를 보완할 수 있는 대안 기술로 평가된다. 

성민호 교수는 “이번 연구는 열 제어 기술과 생분해 전자소자를 결합해 약물 의존 없이 통증을 제어할 수 있는 새로운 패러다임을 제시한 것”이라며, “향후 정밀 의료기기 분야는 물론, 실시간 인체 안전 모니터링과 스마트 방재 센서 개발 등 소방·안전 분야 전반으로도 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

나희량 교수, 국제정치경제 전문서적 출간

'국제지역경제론: 국제정치경제, 화폐, 그리고 대안적 모색' 책 표지 이미지.[사진=국립부경대]

경제·정책 연구 분야에서도 학술성과가 이어졌다. 국제통상학부 나희량 교수는 국제정치경제 질서의 변화와 금융자본주의 구조를 분석한 전문서 국제지역경제론: 국제정치경제, 화폐, 그리고 대안적 모색을 출간했다. 

이 책은 국제경제와 국제정치의 상호작용, 금융자본주의의 작동 구조, 통화시스템의 변화와 정책 대응 등을 체계적으로 정리한 연구서로 중앙은행과 상업은행의 화폐 창조 메커니즘, 양적완화 등 비전통적 통화정책까지 폭넓게 다룬다. 저자는 이를 바탕으로 한국 경제가 직면한 국제경제 환경 변화에 대응할 정책 방향을 제시했다.

나희량 교수는 "대외환경 변화에 민감한 우리나라는 국제정치경제 질서를 종합적으로 이해하는 것이 필요하다"며 "국익 증진과 국민 삶의 질 향상을 위한 정책 대응 방안을 모색하는 데 도움이 되길 기대한다"고 밝혔다.