‘창을 사랑한다는 것은 태양을 사랑한다는 말보다 눈부시지 않아서 좋다’. 김현승 시인의 시 ‘창’(窓)을 읽으면 갑자기 창을 닦고 싶어진다. 시인의 말대로 ‘창을 맑고 깨끗이 지킴으로 눈들을 착하게 뜨는 버릇을 기르고’ 싶기 때문이다.하지만, 광학에서는 이야기가 달라진다. 아무리 잘 닦더라도 유리창을 통과한 햇빛은 더 이상 자연광이 아니다. 유리의 소재와 두께와 코팅에 따라 다르지만, 일반적으로 유리를 통과하면 적외선이 거의 사라지고, 적색광은 절반으로 줄어든다. 창가에 둔 식물이 꽃을 잘 피우지 못하는 이유가 이 때문이란다.실내조
안경처럼 쓰기만 하면 황반변성 같은 눈질환을 치료할 수 있는 광치료법이 개발됐다.의사창업기업 메디아이오티(대표 송해룡)가 황반변성 같은 안질환을 주사 없이 치료하는 선글라스 '메디아이'를 소개했다.황반부종이나 변성 같은 안질환 표준 치료제는 주사로 눈동자를 찔러 투약한다. 때문에 불편하고 안구 주사로 염증 발생 같은 부작용이 생길 수 있다.또 투약 주기가 빈번해 치료비가 점점 오르고, 환자는 주사 치료의 통증과 공포감으로 치료에 거부감을 보인다. 안질환 환자 중 15~20%는 이 치료제가 말을 듣지 않는 상황.메디아이는 빛으로 눈을
김상욱 카이스트 교수(신소재공학과)팀은 부산대 안석균 교수팀과 그래핀-액정 복합섬유를 이용한 새로운 인공 근육을 개발했다. 이 인공 근육은 인간 근육과 비슷하면서도 최대 17배 강한 힘을 보인다.연구팀이 개발한 신소재는 온도변화에 따라 동물 근육과 같이 크게 수축을 일으키는 액정물질에 고품질의 그래핀을 적용됐다. 레이저를 이용한 원격제어가 가능하며 인간 근육의 작업 수행능력(17배)과 출력밀도(6배)를 능가하는 운동능력을 구현했다. 연구팀은 실제로 인공 근육을 적용한 인공 자벌레로 1kg 아령을 들어올리는 데 성공했다. 이 인공 자
최경철 카이스트 교수(전기및전자공학부)팀은 입어서 소아 황달을 치료하는 실제 직물기반 청색 OLED를 개발했다.이 OLED는 황달 질환을 앓는 신생아의 혈청에서 청색 OLED 광원으로 빌리루빈을 줄여서 치료한다.빌리루빈은 혈액에서 산소를 공급해주는 적혈구가 수명을 다해 분해된 결과물로, 보통 간이 해독해 담즙으로 배설된다. 혈장 속 빌리루빈의 농도가 올라가면 피부와 눈의 흰자위가 누런색을 띄는 황달 증상이 나타난다.연구팀은 황달 치료에 효과적인 470nm 파장의 청색 OLED를 사람이 착용 가능한 직물 위에 구현하고, 직물과 같은
한국호야렌즈는 21일 네덜란드 로테르담에서 개최한 국제근시학술대회(International Myopia Conference, IMC)에서 어린이 근시진행억제 안경렌즈 마이오스마트(MiYOSMART)를 아트로핀과 병행하면 근시 억제 효과가 향상한다는 연구 결과를 발표했다고 전했다.연구팀은 유럽 지역 어린이 및 청소년 참가자에게 각각 아트로핀과 마이오스마트 안경렌즈, 아트로핀 및 마이오스마트 안경렌즈 병행 요법을 진행했다. 그 뒤 1년동안 일반 단초점 안경만을 착용한 참가자들과 비교 관찰했다.참가자들은 임상 연구 시작 이후 3, 6,
국내 마이크로바이옴 분석 전문기업 이지놈은 항생제 다중 내성균의 출현을 분석할 수 있는 플랫폼을 개발했다.이 플랫폼은 박테리아 유전체 사이 '수평적 유전자 이동' (Horizontal Gene Transfer)을 정밀하게 계산한다. 수평적 유전자 이동이란 각기 다른 항생제에 저항성이 있는 박테리아가 항생제 저항성 인자를 병원균에 전달하는 현상이다.이로 인해 병원균이 항생제 다중 내성을 보유한 슈퍼 박테리아로 진화할 수 있다. 이런 이유로 2019년 식품의약품안전처는 항생제 내성 유전자를 다른 박테리아로 전달할 가능성이 있는 일부 프
카이스트 이건재 교수(신소재공학과)팀과 세브란스 오상호 교수팀이 멜라닌 생성을 억제하는 면 발광 마이크로 LED 피부 패치를 개발했다.이 LED 피부 패치는 마이크로 LED 천여 개를 4×4 cm2의 플라스틱 기판 위에서 구현됐다. 또 빛의 확산을 위한 실리카 입자를 코팅하고 피부에 밀착해 붙일 수 있는 면 발광 마이크로 제작됐다. 또 마이크로 LED는 100 마이크로미터(μm) 크기로 매우 작아 유연하고, 수직으로 배열된 전극은 LED 발열을 줄여 피부 위에서 열적 손상 없이 장시간 구동할 수 있다.연구팀은 인간 피부 세포와 쥐의
코로나19 바이러스와 식중독균 등을 소독제가 아닌 가시광 살균조명으로 항균효과를 나타내는 제품들이 출시되어 각광을 받고 있다.LED조명 전문업체인 ㈜에이에스솔루션은 가시광 살균등 'HCN 스마트 LED 405 항균 조명'을 제작, 출시하고 KT 계열사 HCN과 판매협력 계약을 통해 성능과 품질을 인정받아 공동마케팅을 하고 있다고 밝혔다.이 항균 조명은 살균에 필요한 에너지량이 많고 인체에 무해한 405nm 청색광으로 이뤄져 조명과 살균의 효과를 모두 볼 수 있다. 코로나19바이러스나 식중독균은 405nm 파장에 취약하다고 알려져 있
포항공대 조길원 교수(화학공학과)팀은 시끄러운 환경에서도 목소리를 정확하게 감지하는 피부 부착형 마이크로폰을 개발했다.이 마이크로폰은 반영구적 분극을 가진 유전체인 일렉트릿(Electret) 고분자 재료에 미세전자기계시스템(MEMS, Microelectromechanical System) 기술을 접목해 얇은 패치 형태로 제작됐다. 일렉트릿 고분자 진동판으로 이뤄진 이 마이크로폰은 별도 배터리 사용의 필요성을 줄였을 뿐만 아니라, 목 피부에 붙이기만 하면 돼 사용자의 편의성을 극대화했다.개발된 마이크로폰은 사람이 말할 때 발생하는 목
카이스트 서명은 교수와 이해신 교수(화학과)팀이 생체친화적 접착제를 개발했다. 이 접착제는 와인의 떫은맛 성분인 탄닌산(tannic acid)과 생체적합성 고분자를 섞어서 만들었다.연구팀은 두 종류의 생체적합성 고분자를 조합하고 구조를 설계해 접착력을 높일 수 있는 방법을 찾아냈다. 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 이하 PEG)과 폴리락틱산(polylactic acid, 이하 PLA)은 모두 미국식품의약국(FDA)에서 인체 사용을 허가 받은 물질이다. 안약, 크림 같이 많이 사용되는 PEG가 물에 잘 녹지만,
포항공대 박성민 교수(IT융합공학과)팀은 스마트폰의 카메라 센서로 생체 신호를 정확히 측정하는 기술을 개발했다.이 기술은 광혈류측정(PPG, Photoplethysmography) 신호 획득 알고리즘으로 만들었다. 본 알고리즘을 이용한 PPG 신호의 샘플링률은 일반 카메라 센서의 5배에 달해, 더 정확히 측정할 수 있다.최근 스마트폰용 이미지 센서가 발전하면서 PPG 센서와 같은 생체 신호 측정 전용 센서를 대체할 가능성이 높아졌다. 덕분에 웨어러블 기기에서만 가능했던 건강 수치 측정을 스마트폰으로 확대하는 연구가 이어지고 있다.
카이스트 송지준 교수(생명과학과)팀이 헌팅턴병(Huntington's disease)을 치료하는 새로운 방법을 제시했다.이 방법은 헌팅턴병을 유발하는 돌연변이 헌팅틴 단백질의 고유 기능을 유지하면서, 질병을 일으키지 않는 형태로 바꾸는 방식이다.연구팀은 알엔에이(RNA) 안티센스올리고뉴클레오타이드(antisense oligonucleotide)를 이용해 생성이 유도된 헌팅틴 델타 12를 발견했다. 헌팅턴병을 부르는 주 원인 단백질 아미노산 말단부위가 헌팅틴 델타 12의 형태를 자르지 않으면, 헌팅틴 단백질 고유의 기능이 유지된다.헌
카이스트 김찬혁, 정원석 교수(생명과학과)팀이 알츠하이머병에 대한 새로운 형태의 단백질 치료제를 개발했다.이 치료제는 세포 포식작용에 관여하는 단백질을 응용한 'Gas6 융합단백질'을 만들어 알츠하이머병을 유발하는 베타 아밀로이드 플라크(단백질 응집체)를 제거할 수 있다.아두헬름 같은 항체 기반의 치료제를 처방받은 알츠하이머병 환자에게서 나타나는 가장 큰 부작용은 뇌 부종 (ARIA-E) 및 뇌 미세혈관출혈 (ARIA-H)이다.이 부작용은 뇌 염증과 밀접하게 관련됐는데, 항체 기반 치료제들이 면역세포에서 발현되는 Fc 수용체를 통해
포항공대 김경태 교수(생명과학과)팀은 대사질환을 잡는 단백질로 치매를 치료할 수 있는 물질을 개발했다.이 물질은 '페록시솜 증식체 활성화 수용체'(PPAR, Peroxisome Proliferator Activated Receptor)를 활성화시킨다. PPAR은 대사 조절에 필요한 전서인자로 비만이나 이상 지질 혈증, 당뇨 치료 표적으로 연구돼 왔다.연구팀은 컴퓨터 가상 스크리닝과 세포 기반 스크리닝 기법을 동시에 이용한 약물 개발 플랫폼으로 소분자 화합물을 개발했다. 실제 PPAR 단백질과의 결합을 확인해 PPAR의 활성 물질임을
카이스트 김세윤 교수(생명과학과)팀은 약물 가상 스크리닝 기술을 이용한 신규 항암치료제를 개발했다.이 항암치료제는 자가포식 강화 기반으로 만들었다. '엠토르'(mTOR)라는 신호전달 단백질은 많은 암세포에서 활성이 비정상적으로 높아져 있으며, 암과 당뇨, 염증 및 노화와 같은 다양한 질병에 영향을 미친다.자가포식이란 '세포가 자기 살을 먹는다'는 의미로, 영양분이 과도하게 부족하거나 세포 내외적 스트레스 조건에 처한 경우, 세포가 스스로 내부 구성물질들을 파괴해 활용함으로써 세포 내 항상성을 유지하는 일종의 방어기전이다. 자가포식(
카이스트 예종철 교수(김재철AI대학원)팀은 서울대학교 병원, 서울 아산병원, 충남대학교 병원, 영남대학교 병원, 경북대학교 병원과 폐 질환의 자동 판독 능력을 스스로 향상할 수 있는 자기 진화형 인공지능 기술을 개발했다.이 기술은 결핵, 기흉, 코로나-19 등의 흉부 엑스선 영상을 이용해 만들었다. 연구팀은 지식 증류 기법을 활용해 자기 지도학습 및 자기 훈련 방식(Distillation for self-supervised and self-train learning, 이하 DISTL) 인공지능 알고리즘을 개발했다. 이는 병원 현장에
카이스트 박현규 교수(생명화학공학과), 정연식 교수(신소재공학과)팀이 암 관련 마이크로RNA를 다중 검출할 수 있는 다색 양자점(퀀텀닷) 어레이를 개발했다.이 다색 양자점 어레이(이하 PQDA)는 트랜스퍼 프린팅 기법을 활용해 초고해상도로 만들고, 이를 마이크로RNA를 분석하는 기술로 발전시켰다.다색 양자점(퀀텀닷) 어레이는 표적 마이크로RNA에 상보적인 DNA프로브/양자점 복합체가 고정된 고분자 패턴이다. 또 이중가닥 특이적 뉴클레아제(이하 DSN) 효소로 표적 마이크로RNA에 특이적인 양자점을 방출하도록 설계됐다.PQDA는 표적
카이스트 전상용(생명과학과), 이희승 교수(화학과)팀은 항암치료용 나노의약(nanomedicine) 개발했다.이 약은 인공탄수화물(artificial glycopolymer) 라이브러리 플랫폼을 이용해 만들었다. 연구팀은 자연에 가장 많이 존재하는 다섯 가지의 당(글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 갈락토사민)을 조합해 인공탄수화물 후보군을 31가지 합성했다. 그 결과, 30 나노미터(nm) 크기의 인공탄수화물 기반 나노입자(glyconanoparticle) 라이브러리를 구축했다.세포막을 둘러싸고 있는 다양한 형태의 당 사슬
서울대 노두현 교수(정형외과)팀은 하지 X-ray와 피검사로 근감소증을 예측할 수 있는 인공지능 모델을 개발했다.이 모델은 인공지능인 합성곱 신경망과 기계학습의 분류 모델을 복합적으로 이용해 만들었다.또 수술 이력이 없는 건강한 지원자 227명의 하지 X-ray 사진을 사용해 자동 근육 분할 역할을 수행하는 딥 러닝 예측 모델을 개발됐다.이 모델은 하지 X-ray 사진으로부터 근육을 분할해 환자의 전신 근육량을 추산한다. 그리고 이를 포함한 총 7개의 변수(예측 전신 근육량, 체질량지수, 빌리루빈, 헤모글로빈, 알부민, 단백질, 나
카이스트 스티브 박 교수(신소재공학과)와 정재웅 교수(전기및전자공학부)팀이 건강 모니터링 및 치료를 위한 개인 맞춤형 전자문신을 바로 구현할 수 있는 기술을 개발했다.이 기술은 높은 전도도와 내구성을 가지는 액체금속 복합체를 이용해 만들었다. 정확히는 액체금속 복합체 기반의 현탁액(suspension)을 이용해 전자문신을 구현할 수 있는 기술이다. 연구팀은 전도성이 우수하고 저렴하면서 생친화성도 좋은 갈륨 기반의 액체금속을 백금으로 기능화된 탄소나노튜브와 함께 현탁액을 만들어 전자문신에 사용될 수 있는 잉크를 제작했다.또 에탄올을
