[기초지원연]'도전과 혁신' 바이오 강국 이끌 선구자

세계 최초의 의생물 맞춤 현미경… 신약 후보물질 발굴 등 활용 가능 첨단장비, 문화재·유물 나이 측정… 환경·소재분석 분야서 성과 거둬

[국가 과학기술 50년, 미래 희망 100년]한국기초과학연구원

▲ 연구원들이 FT-ICR MS를 사용해 실험하고 있다.

1988년 설립된 한국기초과학연구원(이하 기초지원연)은 국가과학기술발전의 기반이 되는 기초과학 진흥에 힘써왔다. 기초지원연은 연구시설·장비 및 분석과학기술 관련 연구개발, 연구지원 및 공동연구를 수행 중이다.

기초지원연은 창조와 융합의 패러다임 시대에 '연구시설·장비 혁신을 선도하는 세계 일류의 기초연구 인프라' 기관으로 도약하고 국가 과학기술 발전에 이바지하고자 역량을 모으고 있다.

기초지원연은 현재 국가적 대형연구장비 9종을 구축·운영 및 추가 구축 중이다. 9종의 연구장비는 초고전압 투과전자현미경(HVEM), 고자기장 자기공명장비(HF-MR), 초고분해능 질량분석기(UHR FT-ICR MS), 고분해능 이차이온질량분석기(HR-SIMS), 7T 휴먼 MRI, 차세대 융복합 in-situ 나노 분석시스템, 초미세 이차이온 질량분석기, 펨토초 다차원 레이저 분광시스템, 생물전용 초고전압투과전자 현미경(Bio HVEM)이다.

▲생물전용 초고전압 투과전자현미경(Bio HVEM)=올 상반기 중 구축을 완료하고 하반기 가동에 들어간다. 바이오융합연구의 핵심장비 중 하나로 생체물질의 3차원 분자구조 이미징 연구 및 세포·세포소기관·단백질 등 생체물질의 초미세 구조분석이 가능하다.

기초지원연은 현재 물질의 원자구조까지 관찰할 수 있는 수준의 원자 분해능(0.12㎚)을 지닌 초고전압 투과전자현미경(HVEM)을 구축한 바 있지만, 이는 나노소재 물질 연구를 위해 재료 및 화학분야 활용돼 바이오 분야에서는 활용이 어려운 한계가 있었다.

세계 최초로 시도된 의생물 맞춤형 HVEM은 난치성 질환 표적 단백질과 신약 후보물질 발굴 연구 등에 활용이 가능하다.

▲ 연구원들이 펨토초레이저분광시스템을 사용하고 있다.

▲7T(테슬라) 휴먼 MRI(7 T Human MRI)=생체영상연구에 활용되는 장비로 현재 구축 중에 있다. 사람의 뇌기능 및 뇌질환 관련 임상연구를 수행할 수 있어 종양치료에 사용되는 종양 표적형 전구약물 분석 등에 많이 활용된다. 작년 말부터 부분 가동에 들어간 7T MRI는 500 이하의 고분해능 생체영상 관찰이 가능해 일반 병원에서 사용되는 3T급 MRI에서 관찰이 어려웠던 0.1㎜ 정도의 미세혈관과 뇌구조도 관찰할 수 있다.

이외에 바이오융합분야 연구를 위해 고자기장 자기공명장비(HF-MR), 초고분해능 질량분석기(UHR FT-ICR MS), 펨토초 다차원 레이저 분광시스템 등의 대형연구장비를 이용한 기초연구를 지원하고 있다.

▲고분해능 이차이온질량분석기(HR-SIMS)=이차이온질량분석기를 활용한 연대측정연구부문에서는 작년 진주 운석의 연대를 분석하는 것뿐만 아니라 문화재 등 각종 유물의 나이를 측정하는 등 다양한 연구성과를 달성하고 있다. 바이오융합분야 연구장비가 아닌 환경·소재분석 분야 연구에서도 성과를 내는 것이다.

이밖에 차세대 융복합 in-situ 나노 분석시스템, 초미세 이차이온 질량분석기 등 대형 연구장비를 중심으로 한 다수 분석장비를 활용해 연대측정·환경모니터링·융합소재EM·나노표면·환경대응·분자제어소재·첨단기능성소재·나노/탄소소재연구·에너지소재·신소재물성·기능성계면연구 등이 이뤄지고 있다.

최소망 기자 somangchoi@