21세기 선도할 의료기기산업 강국으로 도약
원주의료기기테크노밸리와 긴밀한 협조아래 국가의료기기기술 발전 도모
최근 이슈가 되고 있는 의료 산업화와 관련하여 의료기기산업 분야의 성장과 발전 가능성에 큰 관심이 쏠리고 있다. 한국보건산업진흥원의 2009년 의료기기산업 분석보고서에 따르면 우리나라의 2008년 의료기기 생산액은 2조 5,252억 원으로 2007년 2조 2,169억 원에 대비 13.9%가 성장하는 등 매년 14~15% 높은 성장을 기록하며 국격을 향상시키는데 크게 이바지하고 있다. 하지만 의료기기 수출 실적에 비해 수입 의존도가 높은 게 사실이다. 2007년 대비해 2008년 의료기기 수입이 17% 증가하면서 2001년 이후 가장 높은 수입 증가율을 보이는 등 아직까지 많은 문제점들을 노출해 오고 있다.
의공학연구의 세계적 중심, 연세대 의공학부
원주의료기기 클러스터에 구축된 최첨단 교육 및 연구시설 인프라를 기반으로 2단계 BK21사업을 유치한 의료공학신기술사업단은 세계수준의 원천기술을 확보하고, 고급 연구 인력을 양성하며 국가 및 지역의 의료기기 산업을 활성화하여 21세기를 선도할 수 있는 의료기기 산업 강국을 구현하고자 끊임없이 노력하고 있다.
최근 들어 의료공학신기술사업단의 가시적인 성과들이 속속 나타나고 있는데, 먼저 생체역학분야에서는 이화여대와 공동으로 골다공증을 유발하는 파골세포에 의한 뼈의 재흡수과정에 관여하는 RANK 수용체의 억제제를 개발하였으며, 향후 골손실 약물을 개발하는데 활용이 가능하다. 특히 이 연구 성과는 임상의학의 세계적인 권위지인 <Journal of Clinical Investiga-tion>의 최근호에 게재될 만큼 대외적으로 우수성을 인정받고 있다.
이와 함께 바이오멤스분야에서는 마이크로비드의 유전영동현상을 이용하여 생체분자 간 결합력을 정확히 측정하는 기법을 세계 최초로 개발했다. 유전영동트위저로 명명된 이 기법은 한 번의 시도로 수백 번의 실험을 수행한 효과가 나타나는 혁신적인 방법으로 언론계와 학계에 신선한 충격을 주고 있다. 아울러 최근 미국화학회의 저명학술지인 <Analytical Chemistry>의 표지논문으로 게재되며, 사업단의 위상을 한층 끌어올렸다는 평가를 받고 있다.
끝으로 나노바이오분야에서는 캔틸레버바이오센서를 이용해 효소에 의한 암관련 펩타이드의 가수분해현상을 실시간으로 검지하는데 성공하는 개가를 올렸다. 그 동안 암 관련 단백질의 반응성을 실시간으로 관찰하기가 어려웠던 것이 사실인데 반해, 의료공학신기술사업단의 이번 연구는 캔틸레버에 의한 나노수준의 기계적인 현상을 이용하여 용이하게 암세포와 연관된 Cathepsin 단백질의 반응성을 관찰한 우수한 성과이다. 이 연구 결과는 최근 세계적인 학술지인 <PLoS ONE>에 게재된 바 있다.
한편 의료공학신기술사업단은 국내의 우수한 타 연구기관과의 협동연구 및 MIT, 일리노이공대 등 해외 유수 연구기관과의 국제공동연구에 매진하여 연구의 질적 향상 뿐 아니라 세계화에 주력할 계획이다. 또한 사업단 소속의 우수한 연구원들에게는 국제학회 참여기회를 높이고, 해외연구기관에 연수기회를 확대하여 국제화된 감각을 가진 연구원들을 지속적으로 배출할 계획이다.
세계수준 연구중심 대학과 동등한 연구역량 확보
의료공학신기술사업단 소속 교수들은 전자의료기기, 의료영상, 생체역학, 조직공학, 신경과학, 나노바이오, 바이오멤스 등 의공학전분야에 걸친 다양한 전공으로 불철주야 연구에 매진하고 있다. 특히 학생들의 연구 실력 향상을 위하여 최선의 노력을 경주하고 있는 윤대성 단장은 지난 1996년 한국과학기술원에서 박사학위를 취득한데 이어 펜실베니아대학에서 포스트닥터과정을 이수한 수재로서 이후 삼성전자 종합기술원, 한국과학기술연구원(KIST) 등 국책연구소와 산업체에서 나노바이오 및 바이오멤스 관련 현장경험을 풍부하게 습득했다. 이후 2007년 3월 연세대학교 보건과학대학 의공학부 교수로 임용되었으며, 2009년 3월부터 BK21 의료공학신기술사업단 단장으로 재직하고 있다.
윤 교수를 포함한 의료공학신기술사업단 참여교수들은 콜럼비아대, 퍼듀대, 맨체스터대, 아이오와 주립대 등 해외 명문대와 서울대, 카이스트, 연세대 등 국내 최고 명문대학의 박사출신자들로 구성되어있으며 의공학분야의 높은 수준의 교수진 파워를 과시하고 있다. 실제로 전국 의공학관련 학과 중 의공학관련 전 전공분야에 걸쳐 골고루 우수한 교원이 충원된 학과는 연세대 의공학부가 유일한 것으로 나타났다. 한편 일 년에 4회 정도의 분야별 워크숍과 1회의 타 우수연구기관과의 공동 워크숍을 개최하고 있는 의료공학신기술사업단은 외부의 유수 연구자들과 활발한 연구교류를 수행하고 있으며 년 1회 전체참여 교수워크숍을 통하여 연구팀워크와 친목을 도모하고 있다. 이쯤 되면 학생과 교수 간의 추억도 많을 법 한데, 이에 대해 윤 단장은 “재미있는 에피소드라기 보단 연구자는 연구를 진행하면서 실제는 존재하지 않는 상상속의 현상을 실제 연구로서 실현 할 때 가슴이 뛰는 것 같은 벅찬 감동을 맛보게 된다”며 일례로 두달 전 원자력현미경을 이용해 질병의 발현에 매우 중요한 세포막단백질과 소분자 사이의 상호작용을 분자 수준의 해상도로 검지하는데 성공했을 당시의 일을 이야기 했다.
윤 단장은 그날의 일을 회상하며 “참여 연구원들과 다 함께 새벽에 환호성을 지르며 기뻐한 기억이 있다. 단백질과 소분자의 반응은 소분자의 분자량이 매우 작기 때문에 일반 바이오센서로 검지하기가 매우 어렵다. 이 기술은 원자력현미경의 켈빈프루브를 이용하여 소분자와의 반응 시 단백질의 표면전위변화를 측정해 단백질 분자 하나하나의 결합상태를 평가하는 기술로서 세계 최초의 결과”라고 당시의 상황을 설명했다. 이 기술은 향후 신약개발의 기본 연구방법으로 사용될 것으로 기대되고 있다.
끝으로 윤 단장은 “BK21 사업이 대학의 연구 활동에 기여하는 바는 지대하다. 본 사업단에서는 자체연구뿐만 아니라 산업체 및 연구소와의 산학연 협동연구에 전력을 기울이고 있다. 이러한 산학연 협동연구는 국가의료기기산업 및 원주의료기기산업 전반의 수준을 한 단계 끌어올리는 자양분 역할을 톡톡히 수행하고 있다”며 본 사업에서 배출된 석·박사 인력들은 우수한 의공학기술을 바탕으로 의료기기 관련의 국가경쟁력 향상에 크게 이바지할 것으로 기대하고 있다.