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성과사례

주요 암을 넘어 치매와 유전병까지 정복, 특허동향 조사로 자신감을 일으키다

작성일 : 2018.04.03 조회수 : 1971

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최근 구글은 인공지능(AI)으로 인간의 난치병 진단·치료에 나선다고 밝혔다. 향후 빅데이터·사물인터넷(IoT)과 AI를 결합해 만성질환부터 암·뇌졸중까지 난치병 치료가 가능할 전망이라는 것. 구글은 이미 지난 2013년 사람 유전자데이터와 가계도를 딥러닝으로 분석, 난치병을 치료해 수명을 500세까지 연장하겠다는 ‘AI 칼리코 프로젝트’를 시작했다. 인간은 암 완치 100%를 향해 나아가고 있다.

 

 

암 정복을 넘어 치매와 유전병 치료까지 꿈꾸다

 

한국원자력의학원 민선홍 박사의 꿈 역시 그에 못지않다. 그는 암을 넘어서 뇌질환(치매)과 난치성 유전병 등의 치료가 가능한 신 개념 의료기기를 실현하고픈 포부를 가지고 있다.

 

민선홍 박사의 연구는 단백질 조절 작용 연구를 통한 질병 치료 시스템의 개발이다. 라모어 상자성 공명 생체분자와의 간섭체제 주파수 대역의 전자기파 노출 조건에서, 자기 공명을 통한 칼슘과 특이 단백질의 인산화 조절 작용을 유도해 얻는 방식이다.

 

핵심은 빔가속기를 통한 인체 내 공명현상이다. 공명을 통해 MRI처럼 진단하는 것이 아니라 치료도 할 수 있지 않을까란 의문에서 시작했다. 휴대폰의 경우 마이크로웨이브 주파수 대역이다. 이것을 넘어선 더 높은 주파수 대역을 이용하면 인체 내 공명현상이 가능하고, 이를 치료의 영역으로 확장시킬 수 있다는 판단이 든 것이다.

 

민선홍 박사는 연구를 위해 칼슘 결합 단백질 조절 제어 시스템 구축을 위한 의료 기기 개발을 위한 회로를 설계, 제작했고 실험 연구를 수행했다. 또 비임상 실험 시스템까지 구성했다. 연구는 현재 서울대학교 물리천문학부 테라헤르츠파 생체제어연구단 박건식 교수 연구팀과 공동으로 수행하고 있는 중이다.

 

“바이오의료기술개발사업의 바이오원천융합기술개발 사업 분야입니다. BT를 중심으로 NT, ET, IT 분야와 함께하는 과제죠. 연구를 위해 물리학적 제어 메커니즘을 활용한 생체 조절 전략을 세웠습니다. 기술에 대한 사전 특허·기술 동향을 파악해 해당 기술에 대한 R&D 방향성을 검토할 필요가 있어 신청 하게 됐습니다.”

 

물리학 전공인 민선홍 박사는 박사학위에 접어들며 융·복합에 대해 고민하게 됐다고 한다. 독창적이고 창의적인 분야를 그린 것. 그리고 자신이 만드는 빔가속기와 바이오 융합과의 조화를 시작했다. 그는 과학기술정보통신부 바이오·의료기술개발사업(바이오원천융합기술개발)의 과제 지원을 하게 된 가장 큰 계기로 기술적 타당성 및 특허와 같은 객관적 타당성을 들었다.

 

“연구의 최종 목표인 라모어 상자성 공명 조건에서의 칼슘 유입 단백질 기작 조절 및 제어 연구 기반 치료시스템 원천기술 개발이 ‘과연 가능할까, 나만의 생각인가’ 하는 의문이 들 때가 있었습니다. 여기에 관련 기술에 대한 세계적인 추세도 특허 관련 변리사 그룹을 통해 확인 받고 싶었습니다.”

 

진행과정은 신중했지만 어려움도 따랐다. 의료용 실험 시스템의 전자기파 주파수는 테라헤르츠 주파수대역으로 세계 최초이고, 이와 더불어 물분자의 수화(Hydration)현상까지 접목시킨 복합적인 생체분자 기작을 다루는 분야였기 때문이다. 2010년부터 준비 한 꿈이 무산될까 스트레스도 적잖이 받았다.

 

하지만 등록돼 있는 국내외 유사문헌의 권리범위를 살펴본 결과 권리범위가 비교적 넓거나 회피설계 필요성이 높은 선행문헌은 검색되지 않았다. 전체적인 장벽도는 낮은 것으로 판단되어, 향후 R&D를 진행하면 가치 있는 특허를 다수 창출할 수 있을 것으로 판단된 것이다.

 

“선행문헌과의 차별점을 바탕으로 추가 R&D를 추진하면 IP확보가 가능할 것으로 보여 집니다. 관련 연구에 자신감을 가지고 진행에 박차를 가할 수 있는 분위기를 조성하게 됐고요.”

 

숙제도 받았다. 치료기전에 대한 설명, 의료용 실험 시스템 장치의 개발 기술과 질환과의 연계성 설명을 위한 구체적인 검증이 필요하다는 것도 알게 된 것. 하지만 가능성과 객관적 검증 덕분에 과학기술정통부로부터 지원을 받고 있는 개인-신진연구 과제에서 의료 기기 시스템 구성을 위한 장치 개발 단계로의 원활한 진행을 이끌어 내는 성과도 얻었다.

 

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긍정적 평가로 인한 자신감 상승, 연구에 전환점을 만들어줘

 

민선홍 박사는 가장 중요한 성과로 가능성을 인정받은 것을 꼽았다. 덕분에 보람과 만족은 물론 미래 프로젝트를 짜는데도 박차를 가할 수 있게 됐다고 한다. 또한 그의 연구는 외부 전문가 집단에게 많은 흥미를 불러 모았다. 상자성 공명의 영향에 대한 연구로 증가 추세인 진단, 치료 시장에 중요한 과학적 배경을 제시할 수 있다고 판단한 것. 특히 칼슘 결합 조절 단백질 제어 시스템 구축에 대한 원천 기술이 기존의 암 치료 시스템보다 이른바 가성비에서 월등히 앞선다는 점에서 큰 관심을 가지게 된 것이다.

 

민선홍 박사는 더 면밀히 준비해 메커니즘의 이해와 시스템적인 완성도를 높이고 개발된 기술을 활용한 치료가 가능하도록 하겠다며 자신감을 내보였다.

 

“이를 통한 치료가 가능한 질환을 구체화하고, 임상 실험을 통한 라모의 상자성 공명 생체분자 기능을 증명할 수 있도록 하겠습니다. 개인적으로 암을 비롯한 골육종, 뇌질환, 난치성 유전병 등의 어려운 질병들이 치료 가능하도록 의료 치료 시스템을 구축하는 것이 궁극적인 목표입니다. 암은 현대인 3명 중 1명이 걸리는 흔하면서도, 치료는 어려운 질환입니다. 제가 끝내지 못하면, 후대에서라도 완성시킬 수 있는 다리를 놓고 싶습니다.”

 

 

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정부RD 특허기술동향조사사업 성과사례 07(한국원자력의학원).pdf 파일 입니다. [정부R&D 특허기술동향조사사업] 성과사례 07(한국원자력의학원).pdf

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