포스텍 신소재공학과 박사과정의 금도희(26)학생은 내년초 졸업과 함께 대기업(sk이노텍)입사도 예정되어 있다.
앞으로도 사람과 사회에 유익한 연구개발에 매진하고 싶다고.
부산출신 이공계 여성과학도가 질병진단과 치료가 동시에 가능한 신개념의 바이오 신소재를 잇따라 개발, 헬스케어분야 세계 최고수준의 의학지에 표지논문으로 소개 되는 등 세계가 주목하고 있다.
부산과학고를 조기졸업하고 포항공대(이하 포스텍) 공과계열에서 수석졸업하고 현재 박사졸업(2018)을 앞두고 있는 금도희(26)학생이 그 주인공이다.
이미 포스텍 석사과정동안 헬스케어분야 전 세계 독보적 지위에 있는 의료재료 저널 Advanced Healthcare Materials에 제1저자 속표지 논문 1편, 의학저널 Small에 제 1저자 표지 논문과 ACSNano에 공동저자로 논문2편(후속 3편)이 실리는 등 Wiley Advanced Biotechnology Book에 공동저자로 1편이 등재되는 한편 총 10건의 국내외 특허를 출원등록전 세계 바이오산업에 주목을 받아왔다.
금도희 학생은 생체재료 고분자와 전자재료를 이용하여 체내 적용할 수 있는 질병 진단 및 치료가 가능한 웨어러블 디바이스 재료를 개발하는 연구를 수행하고 있는 과학도. 이같은 바이오 신소재 주력 연구분야를 바탕으로 다양한 학회 및 2014년 삼성 휴먼테크 논문공대상에서 주 저자로서 수상의 쾌거를 안기도 했다.
금도희 학생이 공동연구자(포스텍 전자과 심재윤교수, 카이스트 이건재 교수 연구실 공동연구)로 참여, 개발해 상용화를 눈앞에 둔 ‘스마트 콘택트렌즈’는 콘텍트 렌즈에 내장된 센서로 혈당측정이 가능하고, 혈당수치가 기준을 넘으면 마이크로프로세서 칩에서 약물방출신호를 발생, 전류가 흐르면 약물 저장소이 박막이 녹고 안에 있던 약이 흘러나와 눈으로 흡수된 콘택트렌즈가 스마트 글라스와 연동이 되는 원리다.
이같은 기술이 상용화되면 당뇨환자들이 이제 더이상 손가락 끝을 찔러가며 피를 뽑아 혈당수치를 측정하지 않아도 되는 등 번거로움이 사라질 전망이다. 이와함께 후속연구로 한 단계업그레이드 시켜 내놓은 연구성과가 바로 마이크로 버블이 방출되는 초음파 진단 및 재협착 치료용 스텐트 개발이다.
‘스마트 콘텍트 렌즈’, 재 협착 비침습 방지 ‘마이크로 버블 스텐트’
알아서 척척 약물방출 치료, 자체 조영효과로 체외 초음파 모니터링
바이오소재 분야에 스마트기술력을 더한 이 제품은 심장질환자들에게는 희소식으로 기대가 큰 부분이다. 이미 국내에서 조차 암을 제외 한 가장 큰 사망원인이 되고있는 심근경색, 협심증 등 심장질환은 선진국형 사망률 1위인 혈관질환으로 국내 스텐트 시술 환자도 2015년 기준 42만6천여건에 이르는 등 세계 스텐트 시장도 연평균 12.1%성장, 향후 2022년에는 스텐트 시장규모 4천800억원이 예상되고 있어 의료재료업계에서도 마이크로버블 치료용 스텐트에 높은 관심을 보이고 있다.
협심증이나 심근경색증은 관상동맥이 좁아지거나 막혀 혈액을 원활히 공급하지 못해 생기는 병으로 대표적인 수술방법이 혈관이나 폐색부위에 삽입하여 개통을 유지하는 스텐트 삽입술.
금도희 학생은 “현재 수술에 사용하고 있는 스텐트는 금속 스텐트, 약물방출 스텐트로 구성되어 있지만, 재협착과 혈전증이라는 부작용을 갖고있어 차세대 스텐트가 절실했다”고 연구동기를 밝혔다. 금도희 학생은 이같은 문제점을 해결하기 위해 마이크로 버블 발생 재협착 방지 비침습적 스텐트 검진이 용이한 4세대 스텐트를 개발하게 됐다고 덧붙였다.
금도희 학생의 4세대 스텐트는 표면에 탄산칼슘층이 유도되어 혈관내 삽입 후 이산화탄소 마이크로버블이 지속적으로 발생하여 스텐트 삽입 부위에 산소를 유도해 혈액순환 및 축적된 지방성 플라크를 제거하고, 이를 통해 스텐트의 부작용인 재협착과 혈전 생성의 근본적인 방지가 가능한 게 강점이다.
더불어 스텐트를 삽입한 모니터링을 위해 주입했던 화학 조영제 대신 마이크로버블의 자체적인 조영효과를 통해 비침습적인 체외 초음파 모니터링이 가능한 획기적인 개발품이다.
금도희 학생은 이 ‘마이크로버블이 방출되는 초음파 진단 및 재협착 치료용 스텐트’ 아이템으로 지난 5월 포스텍 제4회 창업경진대회에서 최우등상을 수상하는 등 (재)여성기업종합지원센터 2017여성 창업경진대회에서 예비창업자로 대상을 수상하는 쾌거를 안기도 했다.
스마트 콘텐트렌즈에 이어 마이크로버블 스텐트도 진단과 치료가 가능한 신개념의 신기술 신소재 개발품으로 학계는 물론 의학계 등 산업전반에서 각광을 받고 있다.
LG이노텍과 함께 진행해온 스마트 콘텍트렌즈의 경우 지난 5년간 프로젝트를 가동해왔고, 대량생산을 위해 올해안 시제품 비임상을 완성하고 내년부터 양산화, 동물용 스텐트 판매와2019년부터는 임상을 시작으로 대규모 펀딩에 들어가 아시아권 시장부터 공략할 계획이다.
한세광 포스텍 교수는 “금도희 학생은 재료에 대한 이해도가 높고 이를 잘 응용하여 새로운 아이디어를 창출해내는 능력을 갖고 있다”며 “연구개발중에 발생하는 문제점을 면밀히 분석하여 개선하고 해결하는 과학도로서의 능력못지 않게 전국 대학생 라켓볼 대회에서 5년연속 입상, 5년간 여자부 1위의 자리를 지켜올 정도로 스포츠에도 소질이 있을정도로 다재다능하다”며 “앞으로 세계적인 연구자로 성장할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
유순희 기자
[2017년 9월 22일 제92호 1면]
