전남대 김장호 교수팀, 반도체 칩으로 미니장기 대량생산 플랫폼 개발… ‘Advanced Materials’ 게재

내이 오가노이드 균일성·재현성 약 4배 향상, 혈관화된 미니장기 구현에도 성공

전남대학교(총장 이근배) 융합바이오시스템기계공학과 김장호 교수팀이 반도체 칩 기술을 활용해 미니장기(오가노이드)를 대량생산할 수 있는 플랫폼을 개발했다. 이번 연구는 영향력지수(IF) 29.1의 세계 최상위 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’에 게재됐다.

미니장기는 인체 장기의 구조와 기능을 3차원으로 재현한 생체모사 모델로 차세대 바이오 기술로 평가받고 있다. 다만 제작 과정에서 크기와 구조, 성숙도 등의 재현성이 낮아 균일한 품질의 미니장기를 안정적으로 대량 생산하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 이런 한계를 반도체 칩 기술로 극복했다. 다양한 마이크로 크기의 반도체 칩을 활용해 미니장기 제작 플랫폼을 구축하고, 미니장기 형성 초기의 물리적 환경을 정밀하게 제어함으로써 크기와 구조가 균일하고 재현성이 높은 대량생산 기술을 확립했다.

연구팀은 이 기술과 만능줄기세포를 활용해 내이 오가노이드를 제작했다. 내이는 귀의 가장 깊은 곳에 있는 기관으로 소리를 듣는 청각 기능과 몸의 균형을 잡는 평형 감각 기능을 함께 맡고 있다. 이 기술로 만든 내이 오가노이드는 균일성과 재현성이 기존 배양 방식보다 약 4배 향상됐으며, 기능성 청각세포의 형성이 늘고 미세구조와 전기생리학적 기능도 크게 개선됐다. 또한 미세유체 기반 혈관 시스템과 결합해 혈관화된 미니장기 구현에도 성공했다고 연구팀은 밝혔다.

이번 연구에는 부산대학교 박선호 교수팀, 정연훈플러스 이비인후과의원 정연훈 교수팀, 서울대학교 전누리 교수팀, 성균관대학교 김경훈 교수팀이 함께 참여했으며, 하르시타 샤르마(Harshita Sharma) 박사과정생과 김우찬 박사 등이 연구에 참여했다. 논문 제목은 ‘Engineering Pluripotent Stem Cells-Derived Inner Ear Organoids With Enhanced Maturation and Reproducibility by Micro-Topographical Cues’이며, 해당 학술지는 JCR 상위 1.8%에 해당한다.

연구책임자인 김장호 교수는 “반도체 기술은 농생명, 의학 등 다양한 바이오 분야로도 크게 접목될 수 있다”며 “개발된 반도체 칩 미니장기 기술이 산업화될 수 있도록 기술을 더욱 고도화하겠다”고 밝혔다. 이번 연구는 한국연구재단 중견연구지원사업, 바이오의료기술개발사업, 지역혁신선도연구센터사업, 기초연구실지원사업, 농림식품기술기획평가원(IPET) 농식품 융합기술 연구인력양성사업 및 반려동물 난치성질환 극복 R&D사업, 과학기술사업화진흥원(COMPA), 범부처재생의료기술개발사업(KFRM)의 지원으로 수행됐다.

중어중문학과, 광주 화교 구술자료 활용 디지털 아카이빙 워크숍

전남대학교 중어중문학과와 중국인문연구소는 오는 8월 24일부터 26일까지 사흘간 인문대 3호관 304호 인문융합전공강의실에서 디지털 인문학 역량 강화 프로그램 ‘차이나(China)는 데이터 리터러시’를 개최한다.

‘광주 화교 구술자료로 배우는 디지털 아카이빙 실습’을 부제로 하는 이번 워크숍은 구술 인터뷰 자료가 분석 가능한 연구 데이터로 전환되는 전 과정을 직접 체험하도록 기획됐다. 강사로는 한국교원대학교 인문사회과학연구소의 노민정 연구교수가 참여한다. 프로그램은 3일 집중 워크숍 형태로, 첫날에는 ‘구술에서 텍스트로’를 주제로 전사 원칙과 자료 윤리, AI 전사문 검수 및 교정을 다루고, 둘째 날에는 ‘텍스트에서 구조로’를 주제로 TEI·XML 마크업과 개체 태깅 및 교차 검수를 실습한다. 마지막 날에는 ‘구조에서 지도로’를 주제로 XML을 CSV로 변환하고 좌표를 연계해 지도 시각화 및 조별 발표를 진행한다.

이희경 중국인문연구소장은 “지역의 인문 자원인 광주 화교 구술자료를 디지털 기술과 결합해 직접 데이터화하고 시각화해 보는 실전형 과정”이라며 “참여자들이 디지털 환경에서 인문학 연구 데이터를 다루는 실무 역량을 확장하는 좋은 계기가 될 것”이라고 밝혔다.

AICOSS-THU 독일 글로벌 학생 프로그램 운영

전남대학교 인공지능혁신융합대학사업단은 지난 7월 13일부터 8월 7일까지 독일 울름의 THU(울름응용과학대학교)와 협력해 ‘제4회 AICOSS-THU Germany 글로벌 학생 프로그램’을 운영했다. 이번 프로그램에는 6개 대학 24명의 학생이 참여해 4주간 인공지능과 데이터 사이언스 중심의 실무 교육과 프로젝트를 수행했다.

학생들은 파이썬 기반 데이터 분석부터 머신러닝, 딥러닝, 대규모언어모델(LLM) 활용까지 단계적으로 학습하고, LIEBHERR, Uhlmann, SUW, DASU(데이터 사이언스 트랜스퍼 센터) 등 독일 현지 기업을 방문해 AI 기술의 산업 적용 사례를 직접 경험했다. 프로그램 후반부에는 DASU와 연계한 기업 현장형 해커톤을 진행해, ‘대용량 문서 처리 AI 챗봇 개발’을 주제로 생성형 AI와 에이전트 기술을 활용해 기업 현장의 문제를 해결하고 연구–프로토타이핑–평가의 전 과정을 수행했다.

AICOSS-THU Germany는 2023년 시작 이후 현재까지 총 96명의 수료생을 배출했으며, 독일 현지 10개 기업과 연계해 AI·데이터 사이언스 교육과 산업 현장 경험을 확대하고 있다. 프로그램 이수 학생에게는 유럽 학점이수시스템(ECTS) 5학점이 인정되는 수료증이 발급됐다. 김수형 단장은 “학생들이 독일 대학과 기업 현장에서 AI 기술을 배우고 실제 산업 문제에 적용해 보는 경험을 통해 글로벌 실무역량을 높일 수 있었다”며 “앞으로도 해외 대학 및 산업체와의 협력을 확대해 글로벌 AI 인재 양성을 강화하겠다”고 말했다.

#전남대 #미니장기 #오가노이드 #반도체칩 #AICOSS