SDG 9. 산업, 혁신 및 인프라 목록 - 아주지속가능발전센터

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Goal 9. 산업, 혁신 및 인프라

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SDG 9. 산업, 혁신 및 인프라 게시판
	(Goal 9) 아주대 공동 연구팀, 거미 다리 기능 모사 의료용 센서 개발		106
	국내 연구진이 거미의 다리 기능을 모사한 의료용 센서를 개발했다. 호흡이나 근육의 움직임 같은 큰 거동의 생체 신호부터 미세한 맥박까지를 정밀하게 측정할 수 있어 인체 내 직접 삽입없이 실시간 모니터링이 가능한 의료기기에 전용될 전망이다. 아주대·서울대 공동 연구팀은 거미의 다리 기능을 모사해 민감도 조절이 가능한 의료용 센서를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구 성과는 전자공학 분야 최상위권 저널이나 네이처 자매지인 <npj 플렉시블 일렉트로닉스(npj flexible electronics)> 3월9일 자에 온라인 게재됐다. 논문의 제목은 "거미의 슬릿 기관 기능을 모사한 민감도 조절 가능 의료용 센서(Spider-inspired tunable mechanosensor for biomedical applications)"다. 이번 연구에는 아주대학교 기계공학과 김태위 연구원과 박사관정의 홍인식·노연욱 학생이 제1저잘 참여했다. 아주대 기계공학과의 강대식·고제성·한승용 교수와 서울대 의대 구본권 교수가 교신저자로 함께 했다. 자연 모사 분야를 연구하고 있는 아주대 연구진과 서울대 의과대학 연구진이 공동 연구를 진행했다. 최근 학계와 산업계에서는 유연한 재료와 전극 구조 설계를 이용한 '소프트 센서'가 큰 주목을 받고 있다. 소프트 센서는 기존의 의료용 장치가 측정할 수 없었던 아주 미세한 압력과 진동 같은 기계적 신호와 온도 등을 측정할수 있다. 또한 센서 고유의 부드러운 특성 덕분에 피부에 부착했 때 피부 경계면의 자극을 최소화할 수 있다. 이에 소프트 센서를 활용하면, 환자의 거부감을 줄일 수 있을 뿐 아니라 정밀한 생체 신호 모니터링이 가능한 의료용 전자 장치로 활용할 수 있다. 이에 미국 노스웨스턴대학과 스탠포드대학을 비롯한 전 세계 대학과 연구기관에서 소프트 센서에 대해 활발히 연구하고 있다. 하지만 이전에 개발된 센서들은 측정 가능한 범위와 민감도 사이에 트레이드 오프 트레이드 오프: 두 개의 목표 중 하나의 목표를 달성하려고 할 때 다른 목표의 달성이 희생되는 경우의 관계 관계를 가지고 있어 측정하고자 하는 부위에 따라 별개의 센서가 필요하다는 한계를 가지고 있다. 예를 들어 강한 외력을 측정할 수 있는 센서는 민감도를 급감해 낮은 외력을 측정할 수 없고, 반대로 민감도가 높은 센서는 가안 외력을 측정 할 수가 없었던 것. 이에 아주대 공동 연구팀은 이러한 센서의 한계를 극복하기 위해 거미의 감지 기관인 슬릿을 주목했다. 거미는 다리 관절마다 미세한 슬릿(slit) 기관을 가지고 있으며, 이를 이용하여 거미줄의 진동을 감지해 먹잇감을 포식하거나 포식자로부터 탈출할 수 있다. 즉 먹잇감을 잡을 때는 다리를 펴서 슬릿 기관을 민감하게 만들고, 거미줄에서 발생하는 미세한 진동을 감지한다. 이와 반대로 외부의 포식자들이 발생시킨 큰 진동을 포착하면 다리를 구부려 슬릿 기관이 큰 외력에만 반응하도록 한다. 연구팀은 이러한 거미 다리의 구부림 이완을 통한 슬릿 기관의 민감도 조절에서 영감을 받았다. 연구팀은 유연한 폴리이미드 플림 내에 금속을 증착 후 나노 스케일의 크렉을 형성시켰다. 이때 외부 스트레인 설정이 가능한 플임을 늘려주면 센서의 민감도는 급상승하게 되고 0.05Pa의 초미세 압력까지 감지할 수 있다. 프레임을 다시 풀어주면 센서는 이완되고 25KPa의 상대적으로 더 큰 압력을 측정할 수 있다. 이처럼 민감도 조절이 가능한 센서는 호흡과 인체 근육처럼 움직임의 범위가 큰 거동을 모니터링 할 수 있을 뿐 아닐, 손목 맥박과 같이 작은 생체 신호도 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 맥파는 머신러닝을 이용하여 심혈관 질환을 진단하고 예측하는데 활용될 수 있다. 공동 연구팀의 강대식 교수는 "이번에 개발한 의료용 센서를 통해 다양한 크기를 가진 생체 신호를 단 하나의 센서로 측정할 수 있는 길을 열었다"며 "이를 통해 건강 상태를 자가 진단할 수 있는 웨어러블 헬스 케어 장치의 구현이 가능하다"고 설명했다. 이어 "삽입이 필요하지 않은 비침습형 센서임에도, 삽입이 필요한 의료용 상용센서와 96% 가량 일치하는 맥파 측정 결과를 보임을 확인했다"며 "수술 중에도 혈압 등 생체 신호를 실시간 측정하 수 있는 의료용 센서로 다각도 활용이 가능할 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 중견 기초연구지원사업 및 환경부가 주관하는 환경보건 디지털조사 기반 구축 기술개발 사업의 지원을 받아 수행되었다. [출처] http://www.kyosu.net/news/articleView.html?idxno=102454
	(Goal 9) 아주대 "자기 몸 10배 도약하는 소금쟁이 로봇 개발"		121
	아주대학교 연구진이 물 위에서 50cm 이상 뛰어오를 수 있는 소금쟁이 로봇을 개발했다. 이는 자기 몸의 10배 이상 도약이 가능한 소금쟁이 움직임에서 착안한 기술로 향후 웨어러블기기·초소형로봇 분야에서 활용이 가능하다. 아주대는 고제성·강대식·한승용 교수 연구팀이 세계 최고 수준의 수면 도약 로봇을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구에는 아주대 대학원 권민석 석사가 제1저자로, 김동진·김백겸 박사과정 학생이 공동저자로 참여했다. 연구결과는 저명 국제학술지(Nature Communications) 3월호에 게재됐다. 연구팀은 물 위에서 자기 몸의 10배가 넘는 높이로 도약하는 소금쟁이에 주목했다. 소금쟁이의 점프 원리를 이론적으로 규명하고, 이를 모사해 수면에서 도약이 가능한 로봇을 실제로 구현한 것이다. 연구팀의 소금쟁이 로봇은 50cm 이상 수직으로 도약할 수 있으면 20cm 이상의 장애물을 뛰어넘을 수 있다. 기존 비슷한 종류의 로봇에 비해 성능을 향상시킨 결과다. 고제성 교수는 "이번 연구성과가 곤충 모방 초소형 로봇의 개발에 핵심 기술이 될 수 있다"며 "앞으로 초소형 웨어러블 기기나 로봇에 적용될 수 있어 의료·국방·정찰·환경 분야에서 활용이 가능할 것"이라고 말했다. [출처] https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=03444006635545944
	(Goal 9) 아주대학교, 치매 환자 약물 복용 편의 증진 新기술 개발		157
	아주대학교 연구팀이 치매 환자의 햑물 복용 편의성을 대폭 개선할 수 있는 새로운 주식 제형 시스템을 개발하는 데 성공했다. 아주대학교는 김문석 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)팀이 치매 질환 치료 약물인 도네페질을 함유한 주사 주입형 하이드로겔 제형을 개발했다고 밝혔다. 연구팀이 개발한 새로운 제형 시스템을 활용하면 알약과 패치 형태로 하루 또는 사흘 간격으로 복용해야 하는 치매 약물 도네페질 제형을 2개월에 한 번씩 1회 주사로 대체할 수 있다. 기존 방식에 비해 복용 편리성이 대폭 향상될 수 있는 것. 해당 내용은 '도네페질 약물 함유 주사 주입형 하이드로겔(Preparation and evaluation of injectable microsphere formulation for longer sustained release od donepezil)'이라는 논문으로 약물 전달 분야 저명 저널인 '약물 전달(Journal of Controlled Release)' 3월2일자 온라인판에 게재됐다. 이번 연구에는 아주대 대학원 분자과학기술학과 박사과정의 지윤배 학생이 제1저자로, 김문석 아주대 교수가 교신저자로 참여했다. 미국 퍼듀대 약학대학 연구팀, (주)메디폴리머도 연구에 함께 했다. (주)메디폴리머는 약물 전달 및 의료용 소재 개발 기업을 난치성 질환 치료제를 개발하고 있다. 알츠하이머형 치매에는 도네페질(Donepezil)이라는 약물이 효과를 보인다. 이 약물은 경구제 또는 패치제로 활용되며, 1~3일 간격으로 복용해야 한다. 때문에 중증 치매 환자들은 약물 복용을 거부하거나 어려움을 겪을 수 있어, 환자의 복약 순응도가 낮다는 문제를 가지고 있다. 아주대학교 연구팀이 개발한 주사 제형 시스템을 이용하면, 1회의 주사 주입을 통해 2개월 이상 약물을 혈중에 유지 시킬 수 있다. 이에 중증 치매 환자의 약물 복약 순응도를 향상시키고 안정성도 높일 수 있다. 치매 환자의 약물 복용 편의성을 높이기 위해 연구팀은 새로운 접근 방식을 택했다. 도네페질 약물을 마이크로사이즈의 미립구에 포함된 형태로 제조하고, 주사 주입 시 생분해성 하이드로겔과 함께 투입했다. 이를 통해 미립구 내의 약물이 미립구에서 하이드로젤로 방출되고, 그 후 혈중으로 투입될 수 있도록 했다. 이후 도네페질 약물이 미립구 내에 포함된 형태로 제조되면 1차적으로 약물의 방출이 지연되며, 이후 도네페질 약물이 하이드로젤로 방출됨에 따라 2차 방출 지연이 일어난다. 이를 통해 혈액 중 약물이 장기간 유지되도록 조절할 수 있다. 김문석 교수는 '이번 연구를 통해 개바란 도네페질 약물 함유 미립구 하이드로겔 제형을 활용하면 중증 이상의 치매 환자의 복약순응도를 개선할 수 있을 것으로 기대한다"며 "나아가 류마티즘 관절염과 항암 치료 등에도 적용할 수 있을 전망"이라고 말했다. 아주대학교 연구팀의 이번 연구 성과는 류마티즘 관절염의 치료 약물을 질환 부위에 직접 주입하여 치료하는 방식과 고형암에 항암제를 직접 주입하는 방식 등에 적용될 수 있다. 이러한 방식을 활용하면 질환 부위에 약효를 최대한 유지시키고 다른 장기에는 약에 의한 부작용을 최소화할 수 있다. 연구팀은 해당 내용을 (주)메디폴리머와 함께 임상 적용하기 위해 준비하고 있다. 이번 연구는 한국연구재단 미래소재디스커버리 및 대학중점연구소 사업의 지원을 받아 수행됐다. [출처] http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20230313000266
	(Goal 9) 아주대학교의료원, 연구중심병원 정책지원센터 신설		158
	아주대학교의료원이 최근 '연구중심병원 정책지원센터'를 신설했다. 아주대학교의료원은 병원 의료현장 중심의 다학제 융합연구 패러다임 변화에 신속하게 대응하고, 보건의료 R&D 수행에 최적화된 운영체계를 확립하기 위해 보건복지부 지정 10개 연구중심병원 중 처음으로 정책지원센터(센터장 김철호 교수·첨단의학연구원장)'를 개소했다. 이번에 신설된 연구중심병원 정책지원센터는 아주대학교의료원을 연구중심병원, 스마트병원, 데이터병원 등 연구생태계 혁신거점 기관으로 집중 및 육성한다는 목표로 보건의료 R&D 수행을 위한 정책기획, 조사분석, 사업화지원, 인력양성 등 전주기지원업무를 수행할 예정이다. 박해심 의료원장은 "연구중심병원 정책지원센터는 의료원의 연구 위상과 연구력 제고에 크게 기여할 것"이라고 전하며 "변화하는 정부 정책에 발맞춰 혁신적인 병원 중심 R&D 지원체계를 구축하고, 비즈니스 성공 모델을 지속적으로 창출함으로써 국내 최고 수준을 넘어 글로벌 표준의 연구중심병원을 만들 것"이라고 밝혔다. 한편 아주대학교병원은 2013년 4월 연구중심병원 첫 지정 이후 2016년, 2019년, 2022년 3회 연속 재지정됐으며, 지난 2022년 7월 세번째 연구중심병원 육성 R&D 사업에 선정되면서 경기권에서 3개 유닛을 동시에 수행하는 유일한 기관이다. [출처] http://www.ajoumc.or.kr/Community/NewsView.aspx?ai=10747&cp=1&sid=

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