[2018 대학평가]인공뼈 3D 프린팅 포스텍, 입체영상 선도 KAIST

2018 중앙일보 대학평가 '자연과학·공학 계열평가'

포스텍 기계공학과 조동우 교수가 25일 서울 서초구 반포동 서울성모병원 연구실에서 3D 프린터로 만들어낸 인공 구조물을 살펴보고 있다. 하이드로젤 형태의 바이오잉크와 3D 프린터는 조 교수 연구팀이 독자 개발했다. 김상선 기자

포스텍 기계공학과 조동우(60) 교수는 인공 장기(臟器)를 만드는 엔지니어다. 지난 2013년 국내 최초로 서울성모병원이 임상에 성공한 3D프린팅 인공구조물 이식 수술의 재료를 그가 만들었다. 이듬해엔 얼굴 뼈가 함몰된 환자에게 인공 뼈를 만들어줬다. 비대칭 안면을 안전하게 재건하는 효과가 탁월해 지금까지 20여 명의 환자가 조 교수의 기술로 얼굴을 되찾았다.

조 교수의 핵심기술은 인공 조직 재료다. 이른바 ‘바이오 잉크(Bio ink)’라 불린다. 젤 형태인데 특수 3D프린터로 인공의 인체 조직을 뽑아낸다. 전용 3D프린터도 조 교수 연구팀이 독자 개발했다. 조 교수는 1990년대 말 이후로부터 3D프린터를 연구했다. 그는 “최적화된 기술 적용 분야를 찾다가 생체·의료 쪽으로 눈을 돌렸다. 지금은 인공 심장근육 연구를 하는데 돼지 실험을 거쳐 가까운 미래에 임상을 개시할 계획”이라고 밝혔다. 

조동우 교수 연구팀이 개발한 인공근육 연구모형도. [사진 포스텍]

조 교수가 속한 포스텍은 '2018 중앙일보 대학평가' 공학계열 평가에서 1위를 했다. 조 교수 사례처럼 국제적으로 주목받은 연구 실적, 그리고 탄탄한 대학 재정이 뒷받침됐다. 과학기술특성화대학 중에서도 포스텍은 현장실습 참여 비율이 높았다. 이 대학은 자연과학계열에서도 2위를 했다. 김상욱 포스텍 입학학생처장은 “2016년부터 여름방학을 석 달로 늘려 ‘하계 사회경험 프로그램(Summer Experience in Society, SES)’ 인턴십 제도를 운영한다. 기업과 학생들의 만족도가 높다”고 소개했다. 

그래픽=김영옥 기자 yesok@joongang.co.kr

중앙일보는 대학의 종합 순위를 매기는 '종합평가' 이외에 2015년부터 인문·사회·자연과학·공학 4개 '계열평가'도 진행하고 있다. 이번 자연과학계열 평가는 48개 대학, 공학계열 평가는 54개 대학을 대상으로 했다. 해당 계열 학생 수가 너무 적거나 대학 내에서 비중이 작은 대학은 평가에서 제외했다.

연구 뛰어난 자연과학·공학계열
성균관대, 교수 연구비 지원 최고
UNIST, 노화 지연 연구 신흥 강자
항공대, 교수 산학협력 수익 1위

자연과학계열 1위는 KAIST가 차지했다. 공학계열에서도 2위로 이공계 계열평가 1, 2위를 포스텍과 양분했다. KAIST는 국내 최대 규모의 연구중심대학답게 국제논문 게재 수 및 피인용 지표에서 고루 높은 점수를 받았다.  

그래픽=김영옥 기자 yesok@joongang.co.kr

KAIST 물리학과 박용근(38) 교수는 ‘홀로그래피(Holography)’라 불리는 3차원 영상 기록 및 재생 분야에서 세계의 주목을 받고 있다. 살아있는 세포를 염색 없이 입체영상으로 관찰하는 바이오 현미경을 15년간 연구해 상용화하는 데 성공했다. 박 교수가 2013부터 4년간 발표한 논문 57편은 지난해까지 총 1076번 피인용됐다. 

3차원 영상 재생은 실생활 응용이 무궁무진하다. 지난해 삼성전자가 박 교수 연구를 지원하기도 했다. 박 교수는 연 매출 20억원을 내다보는 벤처기업의 CIO(최고기술책임자)이기도 하다. 지난 2015년 바이오 현미경 벤처기업 ‘토모큐브’를 설립해 미국 하버드 대학병원, 매사추세츠공과대학(MIT) 등지에 제품을 수출했다. 박 교수는 “3차원 홀로그래피 분야는 성장 가능성이 매우 크다”면서 “수년 내 실생활 상용화를 기대하고 있다”고 말했다.

박용근 교수는 연구 성과를 인정받아 지난해 '올해의 KAIST인'에 선정되기도 했다 [사진 KAIST]

성균관대는 공학계열 3위, 자연과학계열 4위를 차지했다. 성균관대 공학계열은 지난해에 대학 자체적으로 교수들에게 지원한 연구비 총액(157억3400만원)이 평가대상 대학 중 가장 많았다. 정부나 기업에서 지원받은 연구비도 많다(교수당 자체연구비 1위, 교수당 교외연구비 4위). 에너지과학과 이영희(63) 교수가 이끈 나노구조물리연구단은 지난해 72억5000만원의 연구비를 수주했다.

이공계의 신흥 강자로 떠오른 UNIST(울산과학기술원, 자연과학 5위, 공학 6위)엔 인류의 무병장수 꿈 실현에 한 발짝 다가간 연구자가 눈에 띄었다. 이 대학 화학과 김채규 교수다. 지난해 4월 노화 세포를 제거해 퇴행성 관절염을 완화하는 기술 및 후보 약물을 국제 연구진과 공동 개발해 국제학술지인 ‘네이처 메디신(Nature Medicine)’ 발표했다.


한국항공대는 자연과학, 공학 계열 모두 교수 1인당 산학협력 수익이 가장 높았다. 이 학교 항공교통물류학부 장윤석 교수가 이끄는 ICT 항공군수융합센터는 지난해 아랍에미리트 공기업 ETIC(Emirate Technology Innovation Center)에 12만 달러(약 1억3000만원) 규모의 드론 관련 기술을 수출했다. 기술 이전 계약에는 드론설계 및 제작, 비행제어, 네트워킹 등이 포함됐다.

학생교육 부문에선 한국기술교육대가 두드러진 성과를 냈다. 공학계열 취업률(84.7%)이 평가 참여 대학 중 가장 높았다. 실습, 창업, 교육비, 장학금 지표도 상위권을 기록했다. 

자연과학계열 취업률 1위(83%)는 건양대가 차지했다. 고려대(서울)는 지난해 재학생 대비 교환학생 비율이 자연과학계열, 공학계열 모두 가장 높았다.

대학평가팀=남윤서(팀장)ㆍ심새롬ㆍ김나현 기자, 송령아ㆍ이가람ㆍ정하현 연구원 nam.yoonseo1@joongang.co.kr