세계적이고 독창적인 나노바이오분야 프런티어 집단
순수과학분야 수도권 화학분야 7팀 중 최상위 평가
국내 유일 나노과학분야 융합 지향
이화여자대학교 BK21 나노과학부 사업단은 국내 유수대학 중에서는 유일하게 나노과학분야 융합을 지향하며 연구중심 대학원으로 정식 교육행정조직을 가지고 출범하였다. 김성진 단장은 2003년 나노과학부 설립을 추진한 이후 나노바이오기술연구소를 설립하여 연구를 위한 행정과 연구시설 인프라를 구축했다. 이 연구소는 2004년도 학술진흥재단이 지원하는 중점연구소 지원사업에 선정되어 연구에 필요한 인프라를 갖추기 시작했으며 학교 자체적으로도 나노과학부 특성화사업단으로 선정 집중적인 재정투자를 시작했다.
2004년 교육부 수도권 대학을 대상으로 한 대학 특성화 지원 사업단으로 (‘포스트 게놈시대의 다학제간 생명과학 융합체제 구축’ 사업단) 선정되어 5년 동안 지원되었다, 2005년에는 교과부 우수연구센터사업(SRC)으로 ‘지능형 나노바이오 소재 연구센터’가 선정되어 NT-BT 융합분야에서 지능성 나노바이오 소재 산업의 국가 경쟁력 확보에 필요한 원천기반기술을 확보하기 위한 연구를 9년간 지원으로 수행하고 있다. 2006년에는 BK21 ‘나노과학부 사업단’으로 융합분야 최우수 사업단으로 7년 예정으로 선정되었으며 현재는 순수과학분야 수도권 화학분야 7팀 중에서 최상위 성적으로 평가 받고 있다.
사업단은 BK 사업을 통하여 기존의 화학을 중심으로 나노과학기술과 물리, 생명분야 등 인접학문을 접목시켜 기능성 나노바이오 소재 합성 및 물성연구와 나노 분자 인식기술연구 관련 원천 기술 개발 및 전문 인력 양성을 목표로 함으로써 국제적인 경쟁력이 있는 교육 및 연구 기관으로 성장하고 있다.
사업단은 미래에 고급인력이 절대적으로 부족할 것으로 예측되는 국내의 나노바이오 소재분야의 우수한 석박사과정 인력양성 및 박사급인력의 연수, 훈련을 통하여 국내 최우수 전문 인력을 공급함으로써 우리나라 나노바이오 분야 발전에 주역으로 자리매김 하고 있다.
사업단은 국내의 나노바이오 소재분야에서 이미 세계적 수준의 독보적 물질특허를 확보하고 연구를 발전시키고 있는 우수한 교수들을 중심으로 구성되어 있다. 사업단이 나노소재 분야에서 세계 최고가 되기 위해 국제적인 교수평가제도 운영, 인센티브제도 도입, 스타급 우수교수 개발, 다학제간 연구 분야 개발, 우수한 연구 인프라 구축 등에 최선을 다하고 있다. 학생들을 위해서는 우수대학원생 장학제도, 학부인턴제도, 국제교류학생 지원제도, 대학원 기숙사, 국제기숙사 확보 등 지원제도를 두고 나노소재, 나노물성, 나노소자, 나노바이오 등 학제간전공을 기존전공에 추가 9개의 전공트랙을 두고 있다.
이화의 나노바이오는 세계적인 경쟁력 지닌 브랜드 가치
이화여자대학교는 2003년 이미 독립적인 나노바이오분야 연구중심 학제간 대학원을 설립하여 국내 최우수 융합모델로서 다른 나노관련 사업단에 비해 한발 앞선 도약의 준비를 하였다. 사업단은 교내 특성화과제 ‘나노과학부 특성화 사업단’으로 선정되어 연 5억여 원을 교비 지원하는 1단계(2003-2006년), 2단계(2007-2010년), 3단계(2011-2013년)사업을 수행하고 있다. 교수 연구의 수월성 확보를 위하여 특성화단 지원 사업으로 첨단 연구 인프라를 지속적으로 구축하고 있으며 우수교수의 영입을 지속적으로 추진하고 있다. 그 결과 2010년 참여교수 일인당 연 SCI논문 7.82편, IF=34.29, 논문 1건당 IF=4.50로 연구의 양적인 면과 질적인 면에서 전국 최고의 타의 추종을 불허하는 경이적인 우수한 성과를 달성했다.산학협력기관과 국제교류협력기관의 수와 내용을 지속적으로 강화하여 전문 인력의 국제 경쟁력과 산업체의 활용성을 향상하여 사업단 졸업생의 100%가 관련분야에 취업하는 성과를 거두었다. 뿐만 아니라 전기적 대학원생 교류, 활발한 국제 공동 연구 및 학회참여를 통한 국제 협력을 강화함으로 학생들의 국제 감각을 향상시켰다. 최근에는 세계 대표적인 다국적기업인 솔베이케미칼 회사와 이화-솔베이케미칼 R&D센터를 설립하는데 사업단이 주축이 되어 투자를 유치하고 19,834.8㎡(6,000평) 규모의 산학협력동의 건립을 서두르고 있다.
특히, 사업단의 윤여준 교수는 이종숙주발현 시스템을 기반으로 조합생합성법 기술을 활용해 카나마이신의 생합성 경로를 발견했다. 이종숙주발현은 유전자 조작이 어려운 균주의 생합성 유전자를 유전자 조작이 쉽고 생산성이 뛰어난 균주에 옮겨 발현하는 방법이다. 윤 교수는 "조합생합성을 통한 아미노글리코사이드 항생제의 생합성 경로 규명과 새로운 항생제 개발 기술은 기존 의약품의 특정 화학구조를 변형시키는 개량신약 개발뿐만 아니라, 신개념 신약과 고가 의약품으로 상업화할 수 있는 가능성을 제시하는 등 다각적으로 활용될 수 있을 것으로 전망된다"고 평가했다. 한편 이 연구 성과는 네이처 자매지인 '네이처 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology, 2011년 10월9일자)'에 게재됐다. 순수 국내 연구진이 주도한 연구 성과가 짧은 분량의 '레터'가 아닌 전문((Full article)‘으로 이 학술지에 게재된 것은 국내 처음이다.
사업단의 김관묵 교수는 아미노산 대량생산을 위한 시험생산에 성공했다. 정밀화학·의약품 업계에서 핵심 기초소재로 쓰이는 아미노산이 세계 처음으로 순수 국내 기술에 의해 대량 생산되는 길이 열린 것이다. 김 교수팀이 개발한 아미노산 생산 공법은 살충제용 아미노산과 의학용 아미노산을 구별하는 기술을 포함하고 있다. 적용 분야가 양 극단인 두 아미노산을 구별하는 것이 아미노산 생산 업계에는 중요한 관건이다.김 교수팀은 지난 2007년 1월엔 L-아미노산을 D-아미노산으로 전환하는 ARCA라는 화합물을 미국화학회지(JACS)에 발표했으며 이후 2년간의 실용화 연구 끝에 지난해 3월 ARCA기술을 응용, 원하는 아미노산을 선택적으로 수송해 대량생산하는 시스템을 개발해 또 다시 학계를 놀라게 했다. 사업단 최진호 석좌교수는 “기존 아미노산 생산기술은 한 가지 물질에만 적용되는 기술”이라며 “신물질 ARCA를 이용한 이번 기술은 세계 최초의 범용 기술이란 점에서 아미노산 산업 100년사의 혁명적 사건으로 기록될 만하다”고 말했다. 사업단의 남원우 교수는 세계 최초로 산소와 산소화효소의 화학반응 메커니즘을 밝혀 미래 친환경 촉매시스템 개발 가능성을 제시하였다. 이 연구결과는 세계 최고 권위의 과학전문지 ‘네이처’에 2011년 10월27일자로 게재됐다.