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Magazine Review

Krict Research 혼합 화학물질의 복합위해성을 예측해 안전한 화학제품 개발 지원한다

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.             혼합 화학물질의 복합위해성을 예측해 안전한 화학제품 개발 지원한다         화학플랫폼연구본부의약바이오연구본부   * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연   웹 기반 화학제품 복합위해성예측 툴박스 개념도     화학연 화학안전연구센터가 화학제품 내 포함된 다양한 화학물질의 칵테일 효과(복합독성)를 예측할 수 있는 ‘웹 기반 화학제품 복합위해성예측 툴박스(Toolbox)‘를 개발해 7월 20일부터 연구센터 웹사이트(chemsafety.krict.re.kr)를 통해 시범 서비스(www.mratoolbox.org)를 시작했다. 이 서비스를 통해 기업 및 연구자들은 제품 개발 과정에서 다양한 물질 배합에 따른 제품 혼합물의 복합위해성을 사전에 예측함으로써, 보다 안전한 제 품을 설계하는 데 도움을 받을 수 있다. 위해성은 유해한 화학물질이 노출되는 경우 사람의 건강이나 환경에 피해를 줄 수 있는 정도로, 화학물질 고유의 유해성에 노출량을 고려한 개념이다. 이번에 공개된 툴박스는 화학제품개발 기업 및 연구자들에게 구성물질 성분정보를 토대로 제품 혼합물의 복합독성과 노출평가를 고려한 복합위해성예측을 지원하는 툴이며, 금번 버전에서는 주요복합독성 예측모델 4종을 탑재하여 제공한다. 툴 박스의 주요 기능은 ▲구성물질 정보기반 복합 독성 예측(환경독성), ▲화학물질의 물리·화학적 정보, ▲물질안전보건자료(MSDS) 유해성 정보 및 규제정보, ▲입력 데이터 보안강화 기능(개인 PC 및 서버 선택저장), ▲예측결과 보고서 제공 등의 서비스를 포함하고 있다. 이번 ‘웹 기반 화학제품 복합위해성예측 툴박스’ 시범서비스 오픈과 더불어 올해 하반기 중 기업 및 연구자를 대상으로 시연회도 개최할 예정이다. 화학안전연구센터는 2022년도에는 ‘화학제품의 노출량을 고려한 복합위해도 산정기능’과 데이터가 부족한 화학물질의 물성과 유해성을 예측하는 기능을 탑재한 보다 강력한 툴박스 버전 2.0을 공개할 예정이다. 김종운 화학안전연구센터장은 “글로벌 화학물질관리기술이 물질 중심에서 제품 중심으로 확장되고, 정부 중심에서 기업 중심으로 전환되고 있다. 금번에 개발된 툴박스는 아직 제한된 범위의 기본적인 기능을 제공하고 있지만, 화학연이 선도적으로 화학제품의 복합위해성 예측 및 안전설계를 지원할 수 있는 플랫폼 제공에 의의가 있다”라고 밝혔다. 화학연 이미혜 원장은 “국내외 기업 및 연구자들이 화학제품 개발단계에서 제품의 안전과 지속 가능성을 고려하여 시장 경쟁력을 강화해 나갈 수 있도록 지속적으로 툴박스의 기능을 확장·발전시켜 나갈 예정이다”라고 말했다. 화학안전연구센터는 2014년 설립되어, 화학물질통합관리시스템 구축, 유해물질 누출대응 모바일 앱 개발, 화학사고 대응 방제재를 개발·보급하였다. 현재는 화학사고 예방 및 저감기술 측면에서의 국민안전 및 화학산업계 기술지원을 위한 제품안전설계(Safe-by-Design) 중심의 화학안전 플랫폼 기술개발 연구에 집중하고 있다.

  • 등록일2021-12-13
  • 조회수1,527
Krict Research 코딩 못해도 손쉽게 활용 가능한 화학 분야 인공지능 플랫폼 ‘ChemAI’ 서비스 출시

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.             코딩 못해도 손쉽게 활용 가능한 화학 분야 인공지능 플랫폼 'ChemAi' 서비스 출시         화학플랫폼연구본부   * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 ChemAI의 웹페이지 화면 <p .="" and="" apple="" capture="" carbon="" ccu="" color="" helvetica="" krict="" malgun="" p="" segoe="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 24px; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.3px; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102);" ui="">  화학연 신약기반기술연구센터 이창훈 박사 연구팀과 울산과학기술원(총장 이용훈) 이세민 교수 연구팀이 대장암에 대한 저분자 기반 ’항암면역치료제 후보물질‘의 적용 기술을 개발하였다. 항체 기반 치료제와 차별화된, 새로운 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질만의 고유한 작용기전을 발견함에 따라 대장암 치료제 개발을 위한 핵심 실마리를 찾게 되었다. 최근 ’항암면역치료제‘가 피부암, 폐암 및 간암 등 다양한 암에 뛰어난 임상효과, 즉 면역력 증강을 통한 뛰어난 암 치료 효능이 있는 것으로 알려져, 혁신적 치료법으로 큰 관심을 받고 있다. 따라서, 전세계적으로 항암면역치료제를 다양한 암종으로 확장하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 현재까지 임상에서 사용 허가된 항암면역치료제는 모두 항체기반의 치료제로, 다양한 암종에 적용하기 쉽지 않고 복약이 어렵다는 점 등의 많은 한계점을 가지고 있다. 이에 연구팀은 암세포 성장 촉진 단백질인 ’엑토-5’-뉴클레오 티다제‘의 활성을 저해하는 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질의 적용기술을 개발하였다. 엑토-5’-뉴클레오 티다제는 체내 암세포 및 종양 내 면역세포에서 증가하는 단백질이다. 이번 연구에서 기존 항체치료제가 종양 내에서 면역기능이 떨어진 ‘T세포’의 수를 줄이는 것이 주요 작용기전인 반면, 저분자 기반의 ’엑토-5’-뉴클레오티다제 억제물질‘은 종양 내 ‘T세포’가 암세포를 잘 사멸시킬 수 있도록 다시 활성화시키는 것이 주요 작용기전임을 발견하게 되었다. T세포는 중요한 면역세포의 일종으로, 종양 내 주변 면역세포들의 면역활성을 떨어뜨리는 ‘조절 T세포’와 종양 내 다양한 인자들로 인하여 면역기능이 떨어진 ‘소진 T세포’를 포함하는 개념이다.   인공지능 플랫폼 ‘ChemAI’ 서비스를 개발한 화학데이터기반연구센터 연구자들 (좌로부터 장승훈 박사, 장현주 센터장, 나경석 연구원)     이러한 기존 항체치료제와 차별화된 독특한 작용 기전을 통해 여러 가지 암종에 대한 적응증 확장이 가능하고, 기존 항체치료제 등과의 다양한 병용요법 적용 등의 방식으로 항암면역치료 효과를 대폭향상시킬 수 있다. 또한 먹는 방식으로 복용하여 편의성을 향상시키는 장점이 있다. 화학연 화학데이터기반연구센터가 사용자의 데이터를 자유롭게 활용하여 인공지능을 연구에 활용할 수 있는 웹기반 인공지능 플랫폼 ‘ChemAI’를 구축하였다. 이에 따라 인공지능에 대한 경험이 전혀 없는 연구자도 ‘ChemAI’를 통해 자신의 연구데이터를 활용하여 컴퓨터 코딩 없이 인공지능 연구를 수행할 수 있게 되었다. 본 서비스는 8월 30일부터 ‘ChemAI’ 웹사이트(www.ai.chemdx.org)를 통해 시범서비스를 시작했다. ‘ChemAI’는 화학데이터에 특화된 인공지능 플랫폼으로, 플랫폼을 통해 인공지능 알고리즘에 화학데이터들의 상호 관계를 학습시키고, 이를 통해 가상의 화합물의 화학적 특성을 예측하는 모델을 만들수 있다. 이러한 인공지능 모델은 미지의 화합물에 대해 실험적인 합성이나 분석 없이 화합물의 특성을 예측할 수 있게 한다. 특히 ‘ChemAI’는 화학분야의 데이터에서 주로 사용되는 화합물의 조성, 분자구조, 결정구조 등의 사용자의 데이터를 웹사이트에서 사용자가 직접 업로드하여 편하고 쉽게 사용하도록 구성되어 있다. 화학데이터에 인공지능을 적용하기 위해서는 화합물을 이루는 원소의 특성이나 화합물의 구조 정보처리를 위한 코딩이 필수적이다. 따라서 어려운 코딩 문제로 인공지능을 연구에 활용하지 못하는 경우가 많았다. 하지만, ‘ChemAI’틀 통해 컴퓨터 코딩없이 사용자가 자신의 데이터를 자유롭게 활용하여 쉽게 인공지능 예측 모델을 만들 수 있게 되었다. 또한 ‘ChemAI’에서 제공되어 있는 16개의 인공지능 알고리즘을 활용하여 사용자의 데이터 특성(화합물 조성, 분자구조, 결정구조, 이미지 등)에 따라 적절한 인공지능 알고리즘을 자동으로 추천해 주는 기능을 가지고 있어, 맨 처음 인공지능을 활용하는 사용자들에게 가이드라인을 제공하고 있다. 이와 함께 코딩 문제와 더불어 인공지능을 처음 접하는 연구자들에게 중요하면서도 어려운 하이퍼파라메터 최적화 문제를 돕기 위해, 본 플랫폼에서는 인공지능 알고리즘에 따른 하이퍼파라메터 최적화를 자동으로 수행하여 인공지능 모델을 만들어 주는 기능을 탑재하였다. 이를 통해 알고리즘에 대한 깊은 이해 없이도 쉽게 인공지능 예측 모델을 만들 수 있는 환경을 제공한다. 하이퍼파라메타는 인공지능 알고리즘을 구성하기 위한 설정값으로 이를 최적화하여 인공지능 예측 성능을 극대화할 수 있다. 한편 ‘ChemAI’에서 제공하는 인공지능 알고리즘 중에는 연구센터에서 자체 개발한 ‘DopNet(도프넷)’ 알고리즘을 포함하고 있다. ‘DopNet’ 알고리즘은 화학적으로 도핑된 소재의 물성 예측에 특화된 인공지능 알고리즘으로, 개발 및 응용연구 결과는 계산 재료 분야의 권위있는 학술지인 ‘npjComputational Materials’ 저널(IF=12.4)에 발표되어 그 성과의 우수성을 인정받았다. 화학연 이미혜 원장은 “ChemAI는 국내에서 최초로 공개되는 화학분야에 특화된 인공지능 플랫폼”이라며 “산·학·연 연구자들에게 인공지능 활용의 문턱을 낮추어 연구데이터를 활용한 인공지능 연구를 활성화 시키는 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다“고 말했다. 연구센터에서는 향후에도 화학분야에 특화된 인공지능 알고리즘 개발 및 응용의 지속적인 연구를 통해 ‘ChemAI’에 새로운 기술을 탑재하여 플랫폼의 성능을 고도화할 예정이다. ‘ChemAI’ 플랫폼 활용에 대한 시연은 ‘ChemAI’에서 동영상으로 제공되고 있으며, 유튜브 ‘Data-KRICT’ 채널의 ‘ChemAI 소개’로 쉽게 찾아볼 수 있는 동영상을 제공하고 있다. 이번 연구는 화학연 주요사업 지원으로 수행되었다.

  • 등록일2021-12-13
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Krict Research 저분자 기반의 항암면역치료제로 대장암 치료의 실마리를 찾다

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.             저분자 기반의 항암면역치료제로 대장암 치료의 실마리를 찾다         의약바이오연구본부   * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 단세포 전사체 분석 및 유세포 분석 기술을 동시에 활용하여 엑토-5’- 뉴클레오 티다제 억제제의 항암면역치료제의 작용기전 및 대장암 적용 가능성을 규명했다. <p .="" and="" apple="" capture="" carbon="" ccu="" color="" helvetica="" krict="" malgun="" p="" segoe="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 24px; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.3px; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102);" ui="">  화학연 신약기반기술연구센터 이창훈 박사 연구팀과 울산과학기술원(총장 이용훈) 이세민 교수 연구팀이 대장암에 대한 저분자 기반 ’항암면역치료제 후보물질‘의 적용 기술을 개발하였다. 항체 기반 치료제와 차별화된, 새로운 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질만의 고유한 작용기전을 발견함에 따라 대장암 치료제 개발을 위한 핵심 실마리를 찾게 되었다. 최근 ’항암면역치료제‘가 피부암, 폐암 및 간암 등 다양한 암에 뛰어난 임상효과, 즉 면역력 증강을 통한 뛰어난 암 치료 효능이 있는 것으로 알려져, 혁신적 치료법으로 큰 관심을 받고 있다. 따라서, 전세계적으로 항암면역치료제를 다양한 암종으로 확장하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 현재까지 임상에서 사용 허가된 항암면역치료제는 모두 항체기반의 치료제로, 다양한 암종에 적용하기 쉽지 않고 복약이 어렵다는 점 등의 많은 한계점을 가지고 있다. 이에 연구팀은 암세포 성장 촉진 단백질인 ’엑토-5’-뉴클레오 티다제‘의 활성을 저해하는 저분자 기반 항암면역치료제 후보물질의 적용기술을 개발하였다. 엑토-5’-뉴클레오 티다제는 체내 암세포 및 종양 내 면역세포에서 증가하는 단백질이다. 이번 연구에서 기존 항체치료제가 종양 내에서 면역기능이 떨어진 ‘T세포’의 수를 줄이는 것이 주요 작용기전인 반면, 저분자 기반의 ’엑토-5’-뉴클레오티다제 억제물질‘은 종양 내 ‘T세포’가 암세포를 잘 사멸시킬 수 있도록 다시 활성화시키는 것이 주요 작용기전임을 발견하게 되었다. T세포는 중요한 면역세포의 일종으로, 종양 내 주변 면역세포들의 면역활성을 떨어뜨리는 ‘조절 T세포’와 종양 내 다양한 인자들로 인하여 면역기능이 떨어진 ‘소진 T세포’를 포함하는 개념이다.   저분자 기반 항암면역치료제를 개발한 화학연 연구진.     이러한 기존 항체치료제와 차별화된 독특한 작용 기전을 통해 여러 가지 암종에 대한 적응증 확장이 가능하고, 기존 항체치료제 등과의 다양한 병용요법 적용 등의 방식으로 항암면역치료 효과를 대폭향상시킬 수 있다. 또한 먹는 방식으로 복용하여 편의성을 향상시키는 장점이 있다. 특히 저분자 기반 항암면역치료제가 대장암에서 종양 내 ‘T세포’의 활성을 회복시킴으로써 대장암 치료제로써 활용이 가능하다는 것을 이번연구를 통하여 확인하였다. 대장암의 경우 현재까지 항체기반 항암면역치료제들의 성공적인 치료효과를 확인하지 못하고 있기 때문에 ’엑토-5’-뉴클레오티다제 억제물질‘의 대장암 치료제로써의 적용가능성은 큰 의미를 가진다. 화학연 이미혜 원장은 “이번 연구결과는 대장암 모델을 기반으로 저분자 기반 항암면역치료제의 효과를 입증함으로써 현재까지 대장암에서의 중화항체 치료제들(키투로다, 옵디보)의 치료효과의 한계성을 극복하였고, 이를 통해 향후 대장암에 대한 새로운 항암면역치료제가 개발될 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 이번 연구 성과는 종양면역학 분야의 세계 1위 국제학술지인 ’종양면역치료 의학저널 (Journal for Immunotherapy of Cancer)‘ 인터넷판(7월)에 게재됐다. 이번 연구는 한국화학연구원 주요사업으로 수행됐다.

  • 등록일2021-12-13
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Krict Research 일본 등 해외에서 전량 수입하는 고내열 투명 플라스틱 소재 국산화 시동

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.             일본 등 해외에서 전량 수입하는 고내열 투명 플라스틱 소재 국산화 시동         화학소재연구본부   * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 탄화수소 사슬 길이와 단량체 조성 제어로 우수한 연신성을 갖는 고내열 투명 환형올레핀 고분자. <p .="" and="" apple="" capture="" carbon="" ccu="" color="" helvetica="" krict="" malgun="" p="" segoe="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 24px; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.3px; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102);" ui="">  화학연 고기능고분자연구센터 김용석·박성민 박사 연구팀이 일본기업에서 독과점하고 있는 고내열 투명 고분자 핵심소재 개발에 성공했다. 화학연이 새로 개발한 소재는 기존보다 늘어나는 성질이 2배 이상 향상된 환형올레핀 기반의 고내열 투명고분자 소재이다. 환형올레핀 고분자 소재는 디스플레이, 5G 및 IoT 미래 정보전자재료의 핵심소재 중 하나로, 산업적중요성과 다양한 응용 확장 가능성을 가지고 있다. 하지만 대부분의 상용화된 환형올레핀계 고분자 소재는 엄격한 기술보안 하에 일본기업에 의해 개발되었고, 국내 수요는 일본 수입에 의존하고 있어, 자체적인 기술 개발이 절실한 상황이었다. 현재 환형올레핀계 고분자 글로벌 시장의 크기는 1조원 이상의 가치로 추정되며 연평균 3%의 성장률을 가진 유망한 고분자소재 분야이다. 또한 향후 정보전자 분야 뿐만 아니라 의료기기, 패키징 시장등에서도 응용이 확대될 것으로 기대되며, 소재 분야 관련 국내 기업과의 적극적인 협업을 통해 국내개발이 가속화될 것으로 전망된다. 환형올레핀 고분자 소재는 노보넨 계열 단량체(고리형 탄화수소 분자구조가 포함된 단량체)로부터 제조되는 고분자 플라스틱의 일종이다. 다른 고분자소재 대비 수분을 덜 흡수하고, 유전율(절연체가 전자를 모아 전자 흐름을 방해하는 성질)이 매우 낮아 디스플레이용 기판 및 5G 기판 등의 미래정보 전자 소재로도 활용이 가능하다는 장점이 있다. 또한 기계적 강도, 투명도와 내열성 등의 물성이 우수한 소재이다. 하지만 필름화 공정이 어렵고 신축성이 부족한 점은 환형올레핀 고분자 소재의 응용확대를 위해 극복해야 하는 문제점이다. 특히 휘거나 접을 수 있는 정보·전자재료로 활용하기 위해서는 단방향으로 잡아당길 때 부러지지 않고 늘어날 수 있는 비율인 연신율 개선 기술이 필수적이다. 일본에서도 개발을 위해 공을 들이고 있는 핵심 기술이기도 하다. 이에 연구팀은 노보넨 계열 단량체에 새로운 촉매시스템을 적용하여 성공적으로 환형올레핀 고분자 소재를 중합하였다. 환형올레핀 고분자에 포함된 단량체 함량에 따라 소재 가공온도에 영향을 주는 고분자 유리전이온도를 92℃ 부터 192℃까지 자유롭게 조절하였다. 또한 용매에 녹이거나 가열하는 공정을 통해 손쉽게 필름을 제조할 수 있었다. 이와 함께 연신율을 4%~245% 범위까지 제어하여, 기존 대비 최고 2배 이상 늘어나는 물성을 확보하여 쉽게 부러지는 종래의 노보넨계 환형올레핀 고분자 소재의 단점을 극복하였다. 포항가속기 연구소의 광각 X-선 산란 (WAXS) 분석을 통해 연신율 증가를 구조적으로 규명하였다. 화학연 이미혜 원장은 “이번 성과가 환형올레핀 고분자 개발의 핵심기술을 확보하고 소재에 대한 원천적인 이해도를 높여, 일본 소재에 대한 의존을 줄이고 관련 소부장산업 경쟁력 향상을 가져올 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구 성과는 고분자 분야의 권위 있는 학술지인 “매크로몰레큘즈 (Macromolecules)” 7월호에 표지논문으로 게재됐으며, 한국화학연구원 주요사업 지원으로 수행됐다.

  • 등록일2021-12-13
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Krict Research 페로브스카이트 태양전지를 보다 간편하게 만들 수 있는 전구물질 기술이전

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.             페로브스카이트 태양전지를 보다 간편하게 만들 수 있는 전구물질 기술이전         화학소재연구본부   * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 페로브스카이트 전구물질 형성 과정 : 포마미디니움아이오다이드(FAI)과 요오드화납(PbI2)을 섞고 용매인 DMSO에 녹인 다음, 비용매 첨가 후 불순물을 제거하면 전구물질이 만들어진다. <p .="" and="" apple="" capture="" carbon="" ccu="" color="" helvetica="" krict="" malgun="" p="" segoe="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 24px; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.3px; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102);" ui="">  화학연은 페로브스카이트 태양전지를 만드는 데 필요한 여러 개의 물질을 하나로 조합해 기성품으로 판매할 수 있는 제조 기술을 기업체에 기술이전했다. 향후 페로브스카이트 태양전지 연구 및 제조 시장에 본 전구물질이 독점적으로 상용화될 수 있을것으로 기대된다.  페로브스카이트 태양전지는 기판 위에 용액을 코팅해 비교적 쉽고 저렴하게 대량생산할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 페로브스카이트 태양전지를 제작하기 위해서는 두 종류 이상의 물질을 용매에 녹이는 과정을 거쳐야 한다. 하지만 여러 물질을 직접 섞고 녹이는 과정이 번거롭고 계량에 오차도 생길 수 있어 세심한 주의가 필요하다. 또한 만들어진 용액에 불순물이 포함되어 있는 경우가 많은데, 이는 페로브스카이트 태양전지의 성능을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다. 화학연 전남중 박사 연구팀은 여러 과정을 단축시켜 간편하게 페로브스카이트 태양전지를 만들 수 있는 페로브스카이트 전 단계의 물질, 즉 전구물질을 개발했다. 이 전구물질은 사용하기 간편할 뿐만 아니라 불순물을 제거하는 정제 과정을 거치기 때문에 페로브스카이트 태양전지 성능을 높이는 데 도움을 준다. 연구팀은 페로브스카이트 용액에 용질을 녹이지 않는 물질인 비용매를 첨가하면 고체 상태의 복합체가 형성된다는 사실을 발견했다. 고체 상태의 복합체가 형성되면 복합체 외에 용매에 포함되어 있는 불순물을 필터로 제거할 수 있다. 이렇게 정제 과정을 거친 페로브스카이트 전구물질은 순도가 높아 태양전지의 효율과 안정성을 높일 수 있다. 연구팀은 이 기술을 2014년 특허 출원 및 네이처 머트리얼즈(Nature Materials, IF=43.841) 논문에 게재했다. 이 전구물질을 활용하지 않아도 누구나 페로브스카이트 태양전지를 제작할 수 있지만, 연구팀이 특허를 낸 전구물질을 활용하면 전지를 간편하게 제작할 수 있고 성능도 높일 수 있다. 마치 직접 소스를 만들면 재료별 계량에 오차가 있을 수 있고 불순물도 섞여 맛과 효과가 매번 달라질 수 있는데, 특별한 처리를 거친 기성품 소스를 활용하면 누구나 간편하게 원하는 맛을 낼 수 있는 것과 마찬가지다. 연구팀은 2014년 국내 특허 출원 후 2019년까지 일본, 미국, 중국에 특허 등록을 마쳤다. 연구팀은 국내 반도체 전구물질 생산 기업 ㈜엘케이켐에 지난 7월 기술이전했으며, 향후 대량생산 연구 후 상용화에 착수할 계획이다. 현재 페로브스카이트 태양전지 연구가 전세계적으로 활발하게 진행되고 있고 향후 페로브스카이트 태양전지 상용화 및 관련 시장도 2026년까지 3조원으로 커질 것으로 예상된다. 따라서 향후 전구물질이 국내는 물론 일본, 미국, 중국에서 독점적으로 상용화·유통될 수 있을 것으로 기대된다. 연구책임자 전남중 박사는 “차세대 태양전지로 각광받고 있는 페로브스카이트 태양전지에서, 우리나라 전구물질 제품이 이 분야의 시장을 선점할 수 있도록 후속 연구에 심혈을 기울일 계획이다. 향후 일본 소재·부품· 장비 수입 제한 조치에 대응하기 위한 국내 소재산업 경쟁력 강화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌연구실사업 및 글로벌프런티어연구개발사업 등 국가연구개발사업으로 수행됐다.

  • 등록일2021-12-13
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Krict Research 한국화학연구원 창립 제45주년

KRICT 온새미로 * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 그대로’라는 뜻의 순우리말입니다.             한국화학연구원 창립 제45주년             * 온새미로는 ‘있는 그대로, 자연 (좌)화학연 창립 제45주년 기념사 영상(화학연 이미혜 원장) / (우)화학연 창립 제45주년 기념 포상 수상자 소개 영상 <p .="" and="" apple="" capture="" carbon="" ccu="" color="" helvetica="" krict="" malgun="" p="" segoe="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 24px; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.3px; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102);" ui="">  화학연이 9월 2일 창립 제45주년을 맞았다. 화학연은 코로나19 확산 방지를 위한 사회적 거리두기 4단계에 따라 별도의 행사 대신 이미혜 원장의 창립기념사 영상 및 화학연 45주년 기념 수상자 소개 영상을 제작해 하루 전인 9월 1일 오전 전 직원과 공유했다. 이날 기념사에서 화학연 이미혜 원장은 “소재부품 수출규제의 국가적 위기에 선제적으로 대응해 출연연으로서의 역할을 적극적으로 수행해온 화학연은 지난 한 해, 신종바이러스융합연구단(CEVI융합연구단)을 중심으로 코로나19라는 새로운 사회문제 해결을 위해 어느 기관보다 적극 대응하여 뛰어난 연구성과를 창출하였다”고 말했다. 또한 이미혜 원장은 “연구원은 탄소중립 연구성과 창출 외에도 탄소중립 산-학-연 네트워크 구축을 위해 화학기업, 기관 등과 중장기적인 협력연구를 기획, 추진하고 있다”며 “향후 석유화학기업 및 철강기업이 밀집해 있는 전남 여수에 새로운 연구기반을 구축하여 국가 탄소중립에 적극 기여할 수 있도록 준비중이다”라고 밝혔다. 이와 함께 “향후 화학연은 단기성과에 치중하지 않는 중장기 미래수요기반 기초원천 연구개발, 공공수요 연구의 강화, 조직기반 연구 추진을 통해 연구원의 정체성을 공고히 하고 정부출연연구원으로서의 임무 달성에 총력을 기울이고자 한다”면서 “사명감을 항상 마음에 새기고, 국가발전에 기여한다는 뿌듯함으로 어려움을 헤쳐나가시기를 부탁드린다”고 덧붙였다. 화학연 45주년 기념 수상자 소개 영상에서는 연구대상, 국가과학기술연구회 이사장상, 올해의KRICT인상, 우수직원상, 공로상, 채영복우수논문상 수상자들이 소개됐다. 연구대상은 초고효율 페로브스카이트 태양전지 네이처 표지논문 게재, 고효율 수전해 전해질막 개발, 차세대 이차전지 소재 기술 개발 등의 우수한 성과를 낸 에너지소재연구센터(김태호 센터장)에 돌아갔다. 국가과학기술연구회 이사장상은 서영덕(친환경신물질연구센터) 박사와 변두진(신뢰성평가센터) 박사가 수상했다. 서영덕 박사는 빛의 연쇄증폭반응 보이는 나노입자 광사태 현상을 세계 최초로 발견하여 네이처 표지논문에 교신저자로 게재한 공로를 인정받았고, 변두진 박사는 화학소재의 내후성시험 기술 개발 및 산업계 확산 노력으로 플라스틱 소재 산업 기술 발전에 기여한 공로를 높게 평가받았다. 또한 올해의 KRICT인상은 김범태(CEVI융합연구단)단장이 수상의 영광을 안았다. 김범태 단장은 국가사회적 현안인 코로나19 등 감염병에 대응하기 위한 CEVI융합연구단의 수장으로서, 융합연구단에서 개발한 코로나19 백신이 올해 7월 임상에 착수하는 등의 연구성과 창출을 이끌었다. 이밖에도 우수직원상에 조영훈(그린탄소연구센터) 박사 외 18명, 채영복우수논문상에 Le Thien An(C1가스·탄소융합연구센터) 박사후연구원 외 2명, 공로상에 조아라(총무복지실) 행정원 외 55명에 대한 시상이 이뤄졌다. <p .="" and="" apple="" capture="" carbon="" ccu="" class="se-text-paragraph se-text-paragraph-align-justify " color="" color:="" helvetica="" id="SE-25b8f315-996d-4044-9f87-99bb3423df22" justify="" krict="" letter-spacing:="" malgun="" overflow-wrap:="" p="" segoe="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px currentcolor; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: 1.8; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" ui="" word-break:=""> <span .="" 19="" apple="" class="se-fs- se-ff- " color="" color:="" helvetica="" id="SE-6885460f-0c6c-4a8c-922f-40ff5ef28e9d" justify="" le="" letter-spacing:="" malgun="" overflow-wrap:="" p="" segoe="" span="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 15px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" thien="" ui="" word-break:="">

  • 등록일2021-12-13
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People&Collabo 화학연 나노 기술, 냄새를 부탁해

KRICT 일비 * 일비는 ‘가까이에서 도움이 되는 존재’를 뜻하는 순우리말입니다. <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">화학연 나노 기술, 냄새를 부탁해 <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:=""> <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; 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font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">“냄새를 보여드립니다.” 울산 온산공단 ㈜태성환경연구소 입구에 걸려 있는 이 간단명료한 슬로건 속에는 이 회사가 오랜 시간 지향해온 사업 비전이 고스란히 담겨 있습니다. 악취 및 유해 물질원인 분석과 통합예방·관리 시스템 개발에 주력해온 태성환경연구소는 한 자동차 대기업의 의뢰로 차량 실내의 냄새 해결책을 모색하던 중 화학연과 함께 선택적으로 냄새를 저감하는 나노복합소재 필터 개발에 성공합니다. <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; 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vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">  악취 원인 찾아 20년 1997년 설립된 태성환경연구소는 약품 및 실험기자재 사업에서 출발해 20년 이상 쌓인 관련 업력을 바탕으로 건축물과 자동차, 가전제품 등에서 발생하는 악취 및 유해 물질원인 분석과 통합예방·관리 시스템과 고기능성 탈취 기술 개발에 주력하고 있습니다. 윤기열 대표는 엔지니어링 플라스틱 회사에서 무역을 담당하다 현 태성환경연구소의 전신인 태성통상을 창업했습니다. 이 회사의 초기 주요 사업 아이템 중 하나는 일본산 탈취제를 수입해 산업 용도별로 공급하는 것이었습니다. 윤 대표와 함께 태성환경연구소의 기틀을 닦아온 김석만 전무는 “회사가 자리를 잡아가고 환경오염이 사회문제화 되면서 차츰 탈취제 사용에 앞서 원인분석과 진단이 먼저라는 공감대가 회사 내에 형성됐다”고 말합니다. 이에 따라 1999년 연구소 설립을 통해 자체 기술력 확보에 나선 태성통상은 창업 후 4년 만인 2001년, 태성환경연구소로 옷을 갈아입으며 본격적인 환경 전문기업의 길을 걷기 시작합니다. “하지만 수입 탈취제가 만병통치약일 수는 없었습니다. 사용해도 효과가 없는 경우가 많아지면서 원인을 제대로 규명해야만 처방이 나오겠다는 판단을 하게 된 것이지요. 당시 국내에서는 냄새를 측정하고 분석 한다는 것이 낯선 개념이어서 맨땅에 헤딩을 하는 것 같은 기분이었지만 전 세계에서 1천여 가지의 악취원인물질을 구해 각각의 특성을 분석하고 관능평가와 최소감지값 등의 데이터를 구축하면서 차근차근 회사의 새로운 미래를 준비했습니다.”   냄새 원인 물질만 선택적으로 (좌) 한국화학연구원 서봉국 박사, (우) 태성환경연구소 김석만 전무 2000년대 들어 환경 문제가 우리나라를 비롯한 국제사회의 주요 현안으로 부상하기 시작했습니다. 그 사이 태성환경연구소는 휘발성 유기화합물 및 악취 분석 트랙 개발, 국가지정 악취검사기관 인증, 세계 각지의 각종 악취저감 프로젝트 참여를 통해 차곡차곡 기술력을 더해가고 있었습니다. 그렇게 태성환경연구소를 찾는 국내외 기업과 지자체들의 발걸음이 잦아지던 어느 날, 한 자동차 대기업으로부터 차량 실내의 냄새를 해결해달라는 의뢰가 들어왔습니다. “분석을 해보니 주요 원인은 플라스틱 내장재, 그리고 에어컨이었습니다. 내장재는 첨가제를 이용해 냄새를 없앨 수 있었는데 에어컨은 문제가 좀 복잡했습니다. 수분응축이 반복되는 차량 에어컨 시스템의 특성상 내부에서 미생물 등이 번식해 신차와 중고차 모두 지속적으로 냄새가 유발될 수밖에 없는 구조였지요.” 이를 개선하기 위해 자동차 제조사들은 항균코팅 등의 기술을 사용했지만 시간이 지나며 코팅표면에 먼지가 쌓여 효율이 떨어진다는 문제점이 있었습니다. 또 다른 문제는 악취 원인물질이 너무 다양하다는 것이었습니다. 이에 따라 태성환경연구소는 먼지뿐만 아니라 악취제거까지 가능한 기능성 필터 적용을 제안하고 기술 개발에 들어갔지만 곧 난관에 부딪히게 됩니다. 다양한 원인물질 중 냄새유발 물질을 선택적으로 제거하기 위해서는 필터의 핵심소재인 나노입자의 구조와 표면적. 기공성 등을 고도로 정밀하게 제어하는 기술이 필요했던 것입니다. 백방으로 관련 기술을 찾아다녔지만 쉽사리 답을 구하지 못해 고심하던 중, 뜻밖에도 아주 가까운 곳에서 해결사를 찾게 됩니다.   “기업 지원은 할 때마다 새 공부” 화학연 정밀·바이오화학연구본부의 서봉국 박사는 20년 가까이 다공성 나노소재를 연구해온 전문가입니다. 기초연구의 현장 접목에 관심이 많은 탓에 연구원이 있는 울산시 기업들과의 협력사업에도 특별한 애정을 가졌습니다. 그런 만큼 태성환경연구소가 나노복합소재 필터 개발에 애를 먹고 있다는 소식에도 이것저것 따질 이유가 없었습니다. “중소기업 지원의 시작은 기업들의 전문분야에 대한 이해로부터 출발해야 합니다. 연구자들에게는 낯선 응용제품들이 많으니 반드시 극복해야 할 도전과제이기도 하지요. 태성이 개발하고 싶어 하는 필터 역시 마찬가지였습니다. 특히 자동차는 제가 전혀 접해보지 못한 영역이라 이해에 꽤 많은 시간이 필요했습니다. 하지만 화학연의 중요한 임무 중 하나가 산업계 경쟁력 강화입니다. 정밀·바이오화학연구본부가 정밀화학산업 거점도시인 울산에 자리를 잡은 것도 먼저 나서서 중소기업에 접근하기 위해서입니다. 그런 만큼 내 개인이 아니라 기업의 필요를 중심에 놓고 연구를 해야 하는 것은 당연한 일입니다. 매번 새로운 대상 분야와 기술적 요구조건들을 이해해야 하는 과정이 어렵지만, 화학연 연구자라면 응당 극복해야 할 도전과제이지요.” 기업의 요구를 정확히 이해하려는 화학연의 노력, 그리고 무시할 수 없는 탁월한 지리적 접근성에 힘입어 연구개발은 빠르게 속도감을 더해갔습니다. 그렇게 태성환경연구소와 서 박사의 긴밀한 공동연구는 2016년 마침내 ‘악취원인물질 선택적 저감기술’을 탄생시켰습니다. 신차 내장재에서는 휘발성유기화합물, 중고차에서는 잦은 수분응축과 미생물 번식등 원인성분의 종류에 따라 선택적으로 냄새를 제거할 수 있는 기술이지요. 태성환경연구소는 이 선택적 저감기술을 바탕으로 연식에 따라 원인물질이 달라지는 자동차 실내 악취를 효과적으로 줄일 수 있는 시스템과 응용제품군을 개발하고 있습니다. 화학연 역시 악취원인물질 저감기술 개발에서 축적한 요소 기술들을 바탕으로 보다 폭넓은 사회문제 해결형 인지·감응 소재 기술 개발에 주력하고 있습니다. 김석만 전무는 “화학연이 없었다면 선택적으로 냄새를 저감할 수 있는 나노복합소재 필터 개발은 기대하기 어려웠을 지도 모른다”며 “공동연구 과정에서 지켜보니 우리가 필요로 했던 첨단기술과 국내외 최신 정보들이 모두 화학연에 체계적으로 축적되어 있는 게 놀랍기만 했다”고 말합니다. 태성환경연구소는 최근 그간 축적한 악취제거 기술을 빅데이터와 드론 등의 첨단기술과 융합한 실시간 냄새추적 시스템을 개발해, 악취물질 발생원 파악과 대기오염물질 저감 대책 마련을 위해 고심하고 있는 전국 지자체들의 많은 관심을 받고 있기도 합니다. 이와 함께 지난해에는 환경부가 한국판 디지털뉴딜사업의 일환으로 추진 중인 여수국가산단 화학사고 원격 모니터링 시범사업에 참여할 기회를 얻으며 ‘냄새 잡는 종합병원’이라는 목표에 한발 더 바짝 다가서고 있습니다.

  • 등록일2021-12-13
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People&Collabo 향초가 전하는 위로와 격려

KRICT <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", Dotum, 宋?, 宋?b8b?, "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em;" text-align:="" white-space:="">너나들이 * 너나들이는 ‘터놓고 지내는 사이’라는 뜻의 순우리말입니다.  향초가 전하는 위로와 격려         더 이상 효용가치가 없는데도 사라지지 않는 것들이 있습니다. 촛불이 그렇습니다. 밤낮이 사라진 인공조명의 시대에도 여전히 결혼식장과 종교의식, 집회현장을 밝히며 고귀한 희생과 헌신을 기억하게 하지요. 향초는 현대인들의 지친 심신을 위로하는 휴식과 명상의 도구로도 큰 사랑을 받고 있습니다.             은은한 불빛과 향기 짙은 녹음을 자랑하던 화학연의 숲과 연못이 조금씩 색을 달리하던 가을 오후. 한 그룹의 젊은 직원들이 조금 일찍 책상을 정리하고 사무실을 나섰습니다. 이들의 얼굴에는 이상하리만큼 더 지치고 피곤한 한주의 시작 월요일을 잘 마무리했다는 안도감과 함께 향초 만들기라는 새로운 경험에 대한 기대감이 교차하고 있었는데요. 체험공방 곳곳을 장식한 향초들의 은은한 파스텔톤 향기 역시 지친 이들에게 다시 생기를 불어넣고 있는 듯 보였습니다. 향초 만들기의 첫 순서는 작업용 앞치마 입기. 팔과 머리에 걸치는 끈들이 헷갈려 우왕좌왕 하는 모습에 일순간 웃음이 터지며 공방 안이 더 큰 활기로 채워집니다.   자율과 효율 작은 가열기구 위에서 향초의 주성분인 왁스를 녹이는 사이, 4명의 참석자들은 향초의 색상을 결정할 고체염료를 조각조각 얇게 깎아냅니다. 향초 만들기는 100℃ 정도의 온도로 녹인 왁스에 염료조각을 조금씩 넣으며 원하는 색상을 만든 후 천연향료를 첨가하는 과정으로 이어집니다. 이렇게 혼합된 왁스를 심지가 고정된 틀에 붓고 잠시 기다리면 나만의 캔들이 완성됩니다. 오렌지색 향초를 선택한 사공정수 선임행정원은 연구관리실에서 화학연 주요사업의 운영과 집행, 정산 등의 관리 업무를 맡고 있습니다. 그는 월요병의 부담을 이기는 방법을 묻자 “지난해부터 시행되고 있는 유연근무제가 큰 도움이 된다”고 답합니다. 집중근무시간외의 업무시간을 자율적으로 조절할 수 있게 되며 정시출근에 대한 스트레스가 크게 줄어들었다는 것인데요. 편해진 마음 덕분에 업무 효율은 더 높아졌다는 게 그의 설명입니다. 함께 울고 웃는다 구매자산실 계약파트에서 일하는 김홍준 행정원은 주로 외국산 연구장비와 데이터베이스 등의 수입을 담당하고 있습니다. 해외 파트너들을 주로 상대하는 업무인데 많은 수고에도 불구하고 종종 계약대로 깔끔히 마무리되지 못하는 상황들이 힘을 빠지게 하곤 합니다. 그럴 때는 대학캠퍼스 같은 화학연의 산책길을 걸으며 엉킨 머리를 정리하곤 한다는데요. 직관력과 통찰력을 상징한다는 보라색 향초가 그의 사색에 더 많은 도움이 될 것 같습니다. 기술사업화실 김성민 연구원 역시 ‘돈’과 관련한 스트레스에서 예외일 수 없습니다. 그의 임무는 기술이전 기업으로부터 받은 기술료의 사용과 배분, 적립 등의 관리입니다. 최근에는 코로나19 사태로 기술료 납부 일정을 제때 맞추지 못하는 기업들이 많아 고민이었는데요. 화학연은 어려워진 경제 여건을 고려해 일부 납부연기 등의 조치를 취했습니다. 덕분에 숨통이 트인 기업 담당자들의 기뻐하는 모습에 함께 어깨가 처지곤 했던 김성민 연구원 역시 안도의 한숨을 내쉬곤 한답니다.   쯔양과 함께하는 맛있는 화학 민트색의 청량함을 좋아한다는 이정민 연구원은 화학연에서 전화벨이 가장 빈번하게 울리는 부서 중 하나인 과학확산실 소속입니다. 과학확산실은 화학연의 홍보가 주 업무인 만큼 만나야 할 사람도 많습니다. 그중에서도 화학대중화를 맡고 있는 이정민 연구원이 상대해야 할 사람들의 범위는 더욱 넓은데요. 하지만 톡톡 튀는 민트초코 맛을 즐기는 그는 사람들과의 관계에서 기가 빠지기보다는 오히려 에너지를 얻는 성향인 듯합니다. 최근 작업을 끝낸 먹방 유튜버 쯔양과의 ‘맛있는 화학’ 콜라보 영상을 소개하는 그의 표정에는 지친 기색보다 대중들이 보일 반응에 대한 기대와 흥분이 더 가득합니다.    

  • 등록일2021-12-13
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Krict Issue 새로운 리더십 경쟁의 승부처 수소 ‘생산·저장·사용’ 기술

KRICT <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em;" text-align:="" white-space:="">아리아리 * 아리아리는 ‘어려워도 함께 헤쳐가자’라는 뜻의 순우리말입니다. 새로운 리더십 경쟁의 승부처 수소 ‘생산·저장·사용’ 기술         무한청정의 에너지원인 수소가 화석연료의 대체재로 주목받기 시작한 것은 20세기 초반부터입니다. 1920년 물의 전기분해 장치로 수소의 상업적 생산이 시작된 뒤 영국 과학자 샌더슨 홀데인은 이렇게 주장합니다. 풍차로 전기를 만들어 물을 분해하고, 수소를 액화탱크에 저장했다가 필요한 곳에 보내, 연료전지를 이용해 다시 전기로 사용하자는 것이었지요. 현대의 친환경 수소 에너지 이론과 큰 차이가 없습니다. 하지만 오늘날의 시대적 요구인 ‘친환경’과 ‘경제성’을 동시에 충족하기 위해서는 이 간단해 보이는 수소 에너지의 ‘생산-저장·운송-사용’ 과정 전반에 걸쳐 새로운 기술혁신이 필요한 상황입니다.         수소 딜레마 해결사 ‘촉매’ 수소는 지구 표면의 70%를 차지하는 물과 수백 만 가지가 넘는 유기화합물의 형태로 어디에나 흔하게 존재합니다. 하지만 대량으로 수소를 얻는 일은 그리 녹록치 않습니다. 석유, 석탄, 천연가스처럼 비교적 손쉽게 캐거나 뽑아 쓸 수 있는 게 아니라 인위적으로 추출해야 하는 자원입니다. 또한 생산된 수소를 저장·운송하고 사용하는 데도 많은 연료가 투입됩니다. 에너지를 만들어 쓰는 데 정작 더 큰 에너지가 필요한 역설에 빠지게 되는 것이지요. 이런 딜레마를 해결할 수 있는 열쇠 중 하나가 바로 마법의 돌로 불리는 ‘촉매’입니다. 촉매(Catalyst)는 화학반응을 활성화시켜 화학 공정에 들어가는 에너지를 줄여줍니다. 화학연은 2000년대 초반부터 국내 화학 산업의 경쟁력을 좌우하는 촉매 개발에 심혈을 기울여 왔는데요. 오랜 시간 화학연이 축적해온 촉매 연구의 지식과 경험은 2050 탄소중립의 열쇠로 부상 중인 친환경적이고 경제적인 수소기술 개발에서 더욱 빛을 발하고 있습니다. 먼저 수소 생산 영역의 대표 성과로는 C1가스·탄소융합연구센터 김형주 박사팀의 연구를 꼽을 수 있습니다. 연구팀은 대부분 버려지던 바이오디젤 생산과정의 부산물 글리세롤에서 수소와 유기산을 동시에 생산할 수 있는 촉매 설계 기술을 개발했는데요. 일반적으로 글리세롤로 수소와 유기산을 만드는 데는 고가의 귀금속인 백금이 촉매로 쓰입니다. 현재의 수소 에너지 시스템에서 백금 촉매가 차지하는 가격 비중은 절대적이라 할 수 있습니다. 어떤 물질과도 비교할 수 없을 만큼 반응 속도가 빠르기 때문인데요. 문제는 매장량이 한정돼 있어 수요량이 늘어나는 만큼 가격이 높아질 수밖에 없는 가격구조입니다. 따라서 연구자들의 목표는 아주 명확합니다. 어떻게든 백금 사용량을 줄이거나 비슷한 성능의 대체 물질을 찾는 것이지요.  연구자들은 보통 백금 촉매의 성능을 높이기 위해 화학반응이 일어나는 표면적을 넓히는 연구를 수행해왔습니다. 탄소지지체 위에 백금을 고르게 분산시켜 효율을 높이려는 것이었지요. 화학연 연구진은 여기서 한 발 더 나아가 3차원 구조의 탄소지지체를 만들어서 기존 탄소지지체보다 10배나 넓은 표면적을 만드는 데 성공했습니다. 덕분에 지지체에 고르게 분산된 백금 입자가 글리세롤과 더 잘 반응하게 된 것입니다. 최근에는 백금 사용량을 10배 이상 적게 사용해도 수소생성 반응에 고성능을 유지하는 새로운 전기화학 기반 촉매 합성기술을 개발하였습니다. 연구팀은 앞으로 이런 기술들을 활용한 대면적 전극 개발, 촉매대량 생산공정 개발 등 기술 상용화를 위한 연구에 더욱 노력을 기울일 예정입니다. 미래 수소 산업의 핵심은 이산화탄소를 발생시키지 않는 수소 생산, 이른바 ‘그린수소’에 달려 있습니다. 가장 이상적인 그린수소 생산 방식은 태양광, 풍력, 지열 등의 친환경 재생에너지로 물을 전기분해하는 것입니다. 하지만 지리적 여건상 저렴하고 안정적인 재생에너지 공급이 쉽지 않은 우리나라로서는 기술적 우위를 바탕으로 제2, 제3의 친환경 수소생산 기술을 개발해야 할 필요가 있습니다. 이에 따라 새롭게 부상하고 있는 기술이 바로 화력발전소와 원자로 등의 폐열로 메탄(CH4)을 분해하는 ‘메탄 열분해’ 방식입니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 현재 전 세계 수소의 76%가 천연가스의 주성분인 메탄을 고온·고압의 증기로 분해하는 ‘스팀개질’ 방식으로 생산되고 있습니다. 이 과정에서 많은 양의 이산화탄소가 발생하고 있지요. 열에너지로 메탄을 분해하는 메탄 열분해 방식은 전기에너지를 쓰는 수전해처럼 이산화탄소가 발생하지 않습니다. 또 버려지는 폐열을 이용하면 경제성도 높아집니다. 하지만 열분해 과정에서 나온 탄소가 촉매에 달라붙어 기능을 상실시키는 촉매 비활성화 문제가 상용화의 걸림돌이 되고 있습니다. C1가스·탄소융합연구센터 이윤조 박사팀은 해결책으로 니켈 촉매에 비스무스 용매를 섞는 ‘용융금속 촉매’를 제시했는데요. 밀도차에 따라 비중이 낮은 탄소가 용융금속 위로 떠오르면서 촉매의 기능에 영향을 미치지 못하게 되는 것이지요. 연구팀은 2024년 기술개발 완료와 산업계 기술이전을 목표로 공정 최적화에 구슬땀을 흘리고 있습니다.   수소 사용의 기술적 동력들 탄소중립 시대, 친환경적으로 생산돼 안정적이고 효율적인 저장·운송 수단을 거친 수소가 최종적으로 사용되는 소비처는 크고 작은 형태의 ‘수소연료전지’입니다. 수소연료전지는 그 자체가 작은 발전소입니다. 차량과 선박 같은 수송수단뿐만 아니라 도심과 산업단지처럼 필요한 곳에 설치해 소규모 발전소로도 이용할 수 있습니다. 전기는 물 분해의 역반응을 통해 발생하는데 대기 중의 산소를 공급받아 수소와 결합시키는 과정에서 미세먼지와 오염물질을 정화하는 대형 공기청정기 역할도 합니다. 태양광, 풍력처럼 생산 시간이 고르지 않고 남으면 버려지는 재생에너지를 장시간 저장할 수 있는 에너지저장시스템(ESS) 기술로도 가능성이 높습니다. 수소연료전지는 두 개의 전극(연료극, 공기극)과 그 사이의 전해질막으로 구성됩니다. 수소이온을 통과시켜 산소와 반응을 일으키게 하는 전해질막은 자동차의 엔진처럼 수소연료전지의 전체 성능을 좌우하는데요. 우리나라는 수소차 분야에서 세계 최고 수준의 경쟁력을 자랑하지만, 전해질막인 ‘과불화술폰산 이오노머’만큼은 전량 수입에 의존하고 있던 상황이었습니다. 과불화술폰산 이오노머 제조 공정은 불소화학의 모든 것이 집약되어 있는 기술입니다. 기초원료 제조와 중간물질 합성 및 정제, 최종소재 제조와 검증까지 모두 오랜 시간의 연구와 상용공정 수준 기술이 확보되어야만 제조가 가능하지요. 또한 높은 수준의 폭발 가능성을 제어해야 하며 공정이 매우 길고 까다로워 듀폰, 솔베이 등의 글로벌 기업들이 독점적으로 초고수익을 올리고 있던 기술이지요. 하지만 화학연 계면재료화학공정연구센터 박인준 박사팀이 기존 연구에서 확보한 기초원료 제조 기술을 기반으로 2018년 국내 최초로 과불화술폰산 이오노머 합성기술을 개발에 성공했습니다. 그리고 올해 초 마침내 9단계에 이르는 공정 기술 전체를 국내 기업에 이전하며 탄소중립 시대 국가전략산업으로 부상 중인 수소산업 발전의 중요한 발판을 마련하게 됐습니다. 박인준 박사팀은 현재 새로운 전해질막을 장착한 고분자 연료전지의 장기 내구성 등 다양한 성능평가와 함께 2022년말 승용차 10만대 분에 해당하는 연간 100톤 규모의 상업생산을 목표로 생산공정 설계를 진행 중입니다. 화학연은 또한 수소와 화학산업의 필수기술인 ‘수소화 반응’에서도 새로운 저비용·고효율 기술을 선보였습니다. 수소화 반응은 액상수소와 반응물을 촉매에 함께 넣어 새로운 생성물을 얻는 화학반응입니다. 플라스틱·연료·섬유·고무·화장품·의약품 등의 중간체와 바이오매스를 합성하는데 없어서는 안 되는 기술이지요. 그간 수소화 반응은 일반적으로 100℃ 이상의 온도에서 이뤄졌습니다. 상온에서도 가능하려면 팔라듐과 백금 등 값비싼 귀금속 촉매가 필요해 경제성이 크게 떨어졌는데요. 그린탄소연구센터 황영규 박사팀은 금속유기골격체(MOF) 촉매에 알코올을 넣고 단순 가열하는 간단한 방법으로 이런 문제들을 한꺼번에 해결했습니다. 이 과정에서 수소화 반응 중의 수소 전달 메커니즘도 새롭게 밝히며 화학과 수소산업의 핵심이 되고 있는 촉매 연구의 새로운 대안까지 제시하게 되었습니다. 빠르게 다가오는 수소사회는 화석연료 자원이 없었던 우리나라에 새로운 기회의 장이기도 합니다. 지식과 기술만으로 얼마든 새로운 에너지 패러다임의 주도권을 쥘 수 있는 공정하고 평등한 출발선이 열린 것과 마찬가지이기 때문입니다. 세계 각국 역시 탄소중립의 실현뿐만 아니라 미래의 주도권 경쟁을 위해서도 수소 기술 개발에 더욱 박차를 가하고 있는데요. 생산-저장·운송-사용의 수소기술 생태계 전반에 걸쳐 고르게 성과를 창출하고 있는 화학연의 활약이 수소문명 시대 한국의 글로벌 리더십 확보에 중요한 밑거름이 될 수 있기를 기대합니다.

  • 등록일2021-12-13
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Krict Issue 탄소중립 시대의 열쇠 수소

KRICT <span font-size:="" helvetica="" malgun="" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: 1.6; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", Dotum, 宋?, 宋?b8b?, "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em;" text-align:="" white-space:="">혜윰 * 혜윰은 ‘생각’ 이라는 뜻의 순우리말입니다. 탄소중립 시대의 열쇠 수소         근대과학의 여명기인 1874년. 전 세계의 과학자들은 의문의 초청장 한 통을 받게 됩니다. 발신인은 프랑스의 공상과학 소설가 쥘 베른. 초청장에는 이렇게 짤막한 글이 적혀 있었습니다. “여보게들, 물은 언젠가 연료가 될 거야. 수소와 산소를 따로 쓰든 함께 쓰든 석탄에 비할 수 없을 만큼 강력하고 고갈되지 않는 에너지원이 될 것이지.” - <신비의 섬 L'ile mysterieuse null> 中에서   과학자들의 영감을 자극한 그의 초청장은 150여 년이 흐른 2021년, 마침내 현실로 모습을 드러내고 있습니다. 새로운 인류 문명의 동력원 ‘수소 에너지’ 시대가 동트고 있는 것입니다. 수소는 18세기 그 존재가 알려진 이후 과학과 산업을 전에 없이 새로운 차원으로 밀어 올리는 지렛대가 되었습니다. 이 세상에서 가장 가벼운 수소 기체로 기구와 비행선을 띄우고, 다른 원소 대부분과도 잘 화합하는 수소를 식물성 기름에 첨가해 서민들의 버터인 마가린을 만들었습니다. 수소와 질소의 합성으로 암모니아가 대량 생산되며 농업 생산성이 혁명적인 수준으로 개선됩니다.   ?헬륨보다 값싼 액화수소로 초전도 현상을 연구하고, 인공 중 수소와 삼중수소로 유기화합물의 구조를 분석하거나 방사성 동위원소를 추적하며 기초과학 전반에서 거대한 진보의 계기를 마련했지요. 현대의 과학자들은 이제 수소의 또 다른 가능성에 주목하고 있습니다. 자연 어디에나 존재하며, 단위 무게 당 연소열은 메탄, 가솔린보다 2~3배 높고, 연소 후에도 오염물질이 생성되지 않는 수소를 탄소중립 시대의 주력 에너지원으로 삼고자 하는 것입니다. 원자력잠수함과 달 탐사, 텔레비전과 홀로그램의 등장을 정확히 예언한 쥘 베른의 대담한 상상-수소 문명으로의 초대가 기후위기라는 전 지구적 재앙 앞에 놓인 인류에게 또 다른 희망의 근거로 작동하기 시작한 것입니다. <p color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" word-break:=""><span -="" -webkit-tap-highlight-color:="" alt="" apple="" center="" class="se-text-paragraph se-text-paragraph-align-center " color="" color:="" height:="" helvetica="" ile="" img="" letter-spacing:="" malgun="" max-width:="" microsoft="" mysterieuse="" overflow-wrap:="" p="" segoe="" span="" src="/utl/web/imageSrc.do?path=DDNdLJQNJjKrESWFE5W5Yw%3D%3D&physical=qCRU7GlS7d%2B5UMKeT%2BJhTjyQnV8g0MQGEbWCfMYJOCOd7l3hB4n%2B408l9EghQOfA&contentType=Q06q6rtjXpOt%2FyLrsVzZBw%3D%3D" style="font-size: inherit; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; letter-spacing: -0.02em; box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-stretch: inherit; line-height: inherit; vertical-align: top; font-family: 맑은고딕, " text-align:="" ui="" vertical-align:="" white-space:="" width:="" word-break:="">

  • 등록일2021-12-13
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Krict Special 숙명의 공방전 ‘박테리아’를 저지하라

KRICT 나르샤 III * 나르샤는 ‘날아오르다’라는 뜻의 순우리말입니다.       <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">숙명의 공방전 ‘박테리아’를 저지하라 <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:=""> <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; 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letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:=""> <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">한국화학연구원의 감염병 연구는 비단 바이러스에만 한정돼 있지 않습니다. 식중독, 파상풍, 폐렴, 결핵 등의 질병을 유발하며 인류의 생명을 위협해온 박테리아 치료제 개발 역시 예외가 아니지요. <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">  <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:=""> <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">  바이러스의 대응책이 백신이나 항바이러스제라면, 황색포도상구균과 대장균 등의 병원성 박테리아는 항생제(antibiotics)가 치료의 핵심입니다. 1928년 플레밍이 최초의 항생제인 페니실린을 개발한 이후 항생제의 종류는 메티실린, 세팔로스포린, 카바페넴, 이미페넴 등으로 다양해졌는데요. 화학연은 1980년대 후반 퀴놀론계 항생제 개발연구를 시작한 데 이어 90년대에는 베타락탐계와 카바페넴계 항생제 신물질 개발을 위한 연구를 활발히 진행하였습니다. 특히 2000년대에 들어서는 다국적 기업이 시장을 장악하고 있던 이미페넴 항생제의 국산화에 성공했는데요. 한편 다양한 변이를 일으키는 바이러스처럼 박테리아 역시 항생제에 대항하는 내성을 키우며 생존을 이어가고 있습니다. 전문가들은 박테리아의 내성을 영원히 잠재울 수 있는 약은 존재할 수 없으며 계속해서 새로운 약효의 항생제를 개발하는 것이 인류의 숙명이자 최선의 방어책이라고 말하는데요. 화학연은 30년 이상 새로운 신약이 나오지 않고 있는 항생제, 그중에서도 특히 기존 항생제에 대한 내성으로 국내에서만 매년 3,600여 명의 사망자가 발생하고 있는 슈퍼박테리아 치료제 개발을 위한 연구를 적극적으로 추진하고 있습니다. 항생제 내성에 대한 우려는 이미 2014년 영국 정부의 항생제 내성 대책위원회에서 발간한 보고서에 있습니다. 보고서는 치료제가 개발되지 않을 경우 2050년경 슈퍼박테리아로 인한 전 세계 사망자가 천만 명에 이를 것이라 경고하고 있습니다. 하지만 이런 심각한 위협에도 불구하고 전 세계적으로 새로운 항생제 개발이 더딘 데는 이유가 있습니다. 항생제와 슈퍼박테리아 치료제는 다른 의약품들과 달리 상대적으로 시장성이확실치 않습니다. 또 주요 발생지역이 형편이 넉넉지 않은 저개발 국가들이 많아 큰 수익을 기대하는 게 어렵기도 합니다. 그래서 민간 기업들에게는 후순위일 수밖에없지요. 하지만 최근에는 기후변화의 영향으로 우리나라 역시 아열대화가 빨라지고 있기 때문에 코로나 같은 신종 바이러스뿐만 아니라 박테리아성 감염병도 안심할 입장이 아닙니다. 따라서 우리 국민들뿐만 아니라 인류 전체의 건강을 위해서도 한국화학연구원 같은 공공연구기관의 지속적이고 선도적인 연구가 매우 중요한 분야라고 할 수 있지요.

  • 등록일2021-12-13
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Krict Special “이제는 K-화학” 세계무대 향하는 감염병 치료제

KRICT 나르샤 II * 나르샤는 ‘날아오르다’라는 뜻의 순우리말입니다.       <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">“이제는 K-화학” 세계무대 향하는 감염병 치료제 <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; 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letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">최근 넷플릭스 드라마 ‘오징어게임’이 세계적인 화제가 됐습니다. 국내외 언론과 대중매체들이 음악, 영화, 웹툰에 이어 드라마로도 확산되고 있는 한국문화의 영향력에 대해 다시 한 번 앞 다퉈 분석 기사들을 쏟아냈습니다. 알파벳 ‘K’는 이제 한국만의 국지적 현상이 아니라 세계가 함께 즐기는 소프트파워의 접두사가 되어가고 있는데요. 화학기술이 일궈낸 우리의 감염병 치료제 역시 곧 이 대열에 합류할 듯합니다. <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">  <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">  화학연 사상 최초의 신약 상품화, 에이즈 치료제 지난 9월의 마지막 날, 화학연이 발표한 보도자료 한 건이 세종정부청사의 기자실을 분주하게 만들었습니다. 국내 연구진이 개발한 에이즈 치료제가 중국 국가약품감독관리국으로부터 판매 허가를 받았다는 소식이었습니다. 화학연의 사상 첫 신약 개발 성공사례이자 아시아권 최초의 에이즈 치료제란 쾌거에 뜨거운 주목을 받았는데요. 이 가운데서도 더욱 스포트라이트가 쏟아진 것은 화학연 에이즈 치료제의 탄생 비화였습니다. 장장 26년이라는 인고의 세월 끝에 마침내 신약 개발의 결승선을 통과한 인간승리가 많은 이들의 주목을 받았는데요. 화제의 주인공 의약바이오연구본부의 손종찬·이일영 박사팀은 화합물 합성을 주도하였고, 세포 기반 항바이러스 시험의 불모지에서 이종교 박사님팀이 감염성 바이러스를 이용한 초기 약효 분석을 담당하게 됩니다. 특히 손종찬 박사는 1980년 대 후반부터 화학연의 에이즈 치료제 개발을 진두지휘하다가 지난 2013년 정년퇴직을 했던 터라 이번 소식에 더욱 감개무량할 수밖에 없었습니다. 화학연의 에이즈 치료제 개발이 본격화된 것은 1990년대로, 사상 최대 규모의 국책 프로젝트였던 G7 프로젝트가 중요한 계기가 되었습니다. 당시 우리나라는 다가오는 21세기에는 과학기술 선진 7개국 안에 들겠다는 목표 아래 11개 핵심원천기술 개발을 추진하게 되는데요. 신약 분야의 중점기관이었던 화학연은 전 세계적으로 감염자가 확대되던 에이즈 바이러스, 즉 HIV(Human Immunodeficiency Virus. 인체 면역결핍 바이러스)의 역 전사효소 저해제 개발을 맡게 됩니다.   <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:=""> 26년간의 끈질긴 연구개발 역전사효소는 에이즈 바이러스(HIV)의 체내 증식을 촉진시키는 특정효소입니다. 에이즈 바이러스는 사람 몸 안에 들어오면 면역계를 조절하는 T세포에 달라붙어 자신의 RNA와 역전사효소를 주입하는데요. 역전사효소는 T세포의 염기서열을 이용해 함께 들어온 에이즈 바이러스의 RNA를 DNA로 바꿔주는 역할을 하게 됩니다. 이렇게 바뀐 DNA가 T세포 안에서 에이즈 바이러스의 생성과 증식을 반복하면서 인체의 면역체계가 서서히 무너지게 되는 것이지요. 국내에서 신약개발에 대한 인식마저 희미했던 와중에도10년 넘게 계속된 화학연의 역전사효소 저해물질 발굴 노력은 2006년 큰 전기를 맞게 됩니다. 조류독감 치료제 타미플루로 유명한 미국 제약사 길리어드가 공동연구를 제안해온 것이지요. 세계 굴지의 다국적 제약사가 국내 연구소에 러브콜을 보낸 것은 우리나라에서 처음 있는 일이라 당연히 큰 화제가 될 수밖에 없었는데요. 그로부터 2년 뒤에는 더 충격적인 소식이 기다리고 있었습니다. 화학연과 길리아드사가 공식적으로 기술이전 계약을 체결한 것입니다. 정액기술료만 85억 원, 향후 매출에 따른 경상기술료까지 따지면 좀처럼 규모를 가늠하기 힘든 대형 계약은 당시 주무부처의 장관까지 한달음에 달려와 연구진의 노고를 치하할 만큼 역사적인 사건이었지요.   국내 기업 기술이전 통해 해외 진출 하지만 곧 불어 닥친 글로벌 금융위기 속에 길리어드의 에이즈 치료제 개발 전략이 새로운 방향으로 선회하게 되며 계약이 해지되었고, 화학연의 역전사효소 저해제 후보물질은 자칫 사장될 위기에 놓이게 됩니다. 다시 시작된 암중모색의 시간. 실망스러운 소식에도 연구진은 굴하지 않고 후보물질의 성능 개선 연구에 더욱 몰입했습니다. 그리고 2012년, 국내 신약개발 기업인 카이노스메드에 다시 한번 기술이전이 성사되기에 이릅니다. 기술이전에 앞서 국내에서 마친 임상 1상을 통해 화학연 역전사효소 저해제 후보물질의 우수한 효능을 확인한 카이노스메드는 에이즈 환자 증가세가 가파른 중국으로 시선을 돌렸습니다. 중국은 해마다 약 8만 명씩 에이즈 감염자가 증가하며 단일 국가로는 세계 최대의 증가율을 보이고 있는데요. 이 때문에 중국 정부는 2,30대 청년층의 감염 예방에 총력을 기울이고 있는 상황이었습니다. 에이즈 치료제 시장 규모 역시 1조 원 이상으로 추산되고 있지요. 카이노스메드는 2014년 중국 제약사 장수아이디에 역전사효소 저해제 후보물질의 중국 판권을 이전했습니다. 2017년부터 시작된 중국 내 임상시험은 일찍이 길리어드가 주목했던 화학연 에이즈 치료제의 진가를 재확인하는 자리가 되었는데요. 특히 임상 시험 결과 기존 치료제와 효능은 유사하면서 신경정신 계통의 부작용과 유전적 독성이 낮은 것으로 나타났습니다.   1조 원 중국시장을 넘어 에이즈 바이러스 치료제 개발의 주역 손종찬 전 화학연구원 박사   에이즈는 1981년 미국에서 처음으로 발병 사례가 보고된 뒤 빠르게 전 세계로 확산된 신종 감염병입니다. 특히 록그룹 퀸의 프레디 머큐리, 농구선수 매직 존슨, 배우 록 허드슨 같은 유명인들이 에이즈로 사망하면서 지구촌 전체가 큰 공포에 휩싸이게 되는데요. ‘현대의 흑사병’으로 불렸던 에이즈 진단은 곧 죽음을 의미했습니다. 하지만 1990년대 들어 에이즈 증식을 억제하는 치료제가 개발돼 대성공을 거두며 이제 완치는 어렵지만 꾸준히 관리만 하면 일상생활이 가능한 만성질환 수준으로 생존율이 높아지게되었지요. 여러 가지 적절한 약물들을 섞어서 복용하는 칵테일 요법은 에이즈 바이러스의 증식을 억제할 뿐만 아니라 한 가지치료제만 사용할 경우 생기는 내성과 부작용을 방지하는데도 중요한 역할을 합니다. 따라서 더욱 효과적인 에이즈 치료와 관리를 위해서는 새로운 신약의 개발과 공급이 필수적이라 할 수 있는 만큼 화학연의 새로운 에이즈 치료제 역시 향후 빠른 시간 내에 중국 내 점유율을 높일 수 있을 것으로 전망되고 있습니다. 카이노스메드는 화학연으로 기술을 이전받은 에이즈 신약의 중국 내 판매허가를 바탕으로 향후 아프리카와 중남미 등 또 다른 해외 시장 진출을 모색 중입니다. 2018년 기준 전 세계의 에이즈 환자수는 약 3,800만 명, 치료제 시장은 약 16조 원 규모로 추산되고 있는데요. 화학연의 에이즈 치료제는 특히 인종 간 차이에 따른 치료제 유효농도 역시 우수해 세계 각국의 임상과 승인 과정에서도 유리하게 작용할 것으로 보입니다. <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; margin: 10px 0px 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; border: 0px; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; vertical-align: baseline; font-family: 맑은고딕, "Malgun Gothic", -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, "Helvetica Neue", Arial, sans-serif, FangSong, ?宋, STFangSong, ?文?宋, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji", "Segoe UI Symbol", AppleGothic, Dotum, arial, sans-serif; letter-spacing: -0.02em; word-break: keep-all; overflow-wrap: break-word; color: rgb(102, 102, 102); text-align: center;" text-align:="" word-break:="">  줄지어 선 치료제 후보군 이번 화학연의 에이즈 치료제 상용화는 장기적이고 꾸준한 신약 연구개발의 필요성을 극적으로 보여주는 사례이기도 합니다. 한국보건산업진흥원과 제약업계에 따르면 신약의 탄생 과정은 상상 이상으로 험난합니다. 신약 후보물질이 탐색, 발굴, 전임상, 임상, 심사와 승인을 거쳐 시판되는 데까지 평균 15년의 시간과 1조 원 넘는 비용이 필요한 것으로 알려져 있습니다. 이런 엄청난 투자와 기다림에도 불구하고 상용화의 결승선을 통과하는 신약 후보물질은 1만 개 후보물질 중 단 1~2개에 불과합니다. 손종찬 박사는 “화학연에서 개발된 신약 후보물질이 신약으로 승인된 첫 케이스라는 점에서 더 의미가 깊다”면서 “앞으로도 화학연에서 발굴 중인 많은 후보물질들이 신약으로 개발돼서 인류의 건강과 수명 향상에 기여하길 바란다”는 소감을 밝혔는데요. 30년 넘게 지속적으로 이어져온 화학연의 감염병 대응 연구 분야에서는 에이즈 치료제의 성공사례를 이어갈 또 다른 쟁쟁한 후보군들이 줄지어 대기 중입니다. 2020년 국내기업 아름테라퓨틱스에 기술이전된 화학연의 라이노(Rhino) 바이러스 치료제 후보물질은 그간 마땅한 치료제가 없던 바이러스성 천식 등의 만성 호흡기 환자들의 일상회복에 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있습니다. 또한 2019년에는 신종플루 치료제의 대명사인 타미플루의 약제 내성 문제를 해결할 수 있는 인플루엔자 바이러스 치료제 후보물질을 국내기업 에스티팜에 이전해 2025년경 약 20억 달러에 이를 것으로 전망되는 글로벌 인플루엔자 치료제 시장 진입을 시도하고 있습니다.  전 세계 환자 수 3억 5천만 명, 국내에도 300만 명의 환자가 있는 B형간염 바이러스의 치료제 후보물질 역시 국내기업(AM science)에 대한 기술이전 후 상용화를 위한 후속 연구개발이 한창입니다. 이와 함께 올해 9월 임상 1상에 착수한 코로나19 백신후보물질에 이어 치료제 분야에서도 화학연의 약진은 계속되고 있습니다. 기존 치료제 렘데시비르보다 탁월한 효능과 안전성으로 관심을 모았던 화학연의 코로나19 치료제 후보물질이 ㈜레고켐바이오사이언스에 기술이전되었으며, 작년 말 또다른 흡입형 치료제 후보물질도 국내 기업 나이벡에 기술이전돼 후속 연구가 진행되고 있어 ‘위드코로나’ 시대에 필요한 치료제 탄생의 기대감을 불러일으키고 있습니다. 이렇게 화학연의 감염병 대응 기술 개발 역량은 계속되는 감염병의 위협 속에서 국민의 생명과 건강을 지키는 방파제 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다.   <p background-attachment:="" background-clip:="" background-image:="" background-origin:="" background-position:="" background-repeat:="" background-size:="" class="0" color:="" letter-spacing:="" malgun="" microsoft="" overflow-wrap:="" style="box-sizing: border-box; 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  • 등록일2021-12-13
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