GIST 환경·에너지공학과 이재영 교수 연구팀이 이산화탄소(CO₂)를 이용해 ‘알릴 알코올’을 세계 최고 수준의 ‘부분 고전류밀도’ 조건에서 생산할 수 있는 전기화학 전환 기술을 개발했다. 연구팀은 구리인(CuP₂) 환원자극 촉매와 니켈철(NiFe) 산화자극 촉매를 결합한 막-전극접합체(MEA)를 통해 CO₂를 탄소 3개 이상의 다탄소(C₃⁺) 화합물로 선택적으로 전환했다.
알릴 알코올은 알릴기(-CH₂CH=CH₂)와 수산기(-OH)를 포함해 플라스틱, 접착제, 살균제 등 산업용 원료로 활용되는 고부가가치 화합물이다. 기존 기술은 패러데이 효율 15% 미만이었으나, 이번 연구는 66.9%로 약 4배 향상되어, 단위면적당 735.4 mA cm⁻² 부분 전류밀도와 1643 μmol cm⁻²·h⁻¹ 생산 속도를 달성했다.
또한 기존 일산화탄소(CO) 경로를 거치지 않고, 포르메이트(HCOOad) → 포름알데히드(HCOad) → 알릴 알코올로 이어지는 새로운 반응 경로를 규명했다. 액체 상태의 고부가가치 화합물을 안정적 대량 생산할 수 있는 기반을 마련하며, 부산물 최소화와 선택적 생산도 입증했다.
이 교수는 “이번 기술은 탄소 배출 부담이 큰 석탄·석유화학·제철 산업에서 탄소중립 대응과 새로운 비즈니스 모델 구축의 돌파구가 될 것”이라며 “스케일-업 연구를 통해 산업계 상용화와 탄소중립 실용화에 중요한 역할을 할 것”이라고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 《Nature Catalysis》에 게재됐다.

GIST 생명과학과 다런 윌리엄스 교수 연구팀이 노화와 근감소증에서 근육 소실을 유발하는 핵심 인자로 DUSP22 단백질을 확인하고, 이를 억제해 근육 회복을 촉진하는 기술을 개발했다. 연구팀은 근감소증 환자 조직과 노화, 스테로이드 약물, 사지 고정 등 다양한 동물 모델에서 DUSP22 과발현을 관찰했다. 이어 siRNA와 저분자 화합물 BML-260을 활용한 DUSP22 억제 실험에서 근육 위축이 뚜렷하게 완화됨을 입증했다.
BML-260 투여 시 근육 단백질 분해 관련 유전자 Atrogin-1과 MuRF-1 발현이 각각 52%, 57% 감소했으며, 노화 마우스 모델에서는 골격근 무게가 약 26%, 근섬유 직경이 약 25% 회복됐다. 또한 근력은 최대 55%까지 향상되었고, 사지 고정과 인간 유래 근세포 모델에서도 동일한 효과가 재현돼 임상적 적용 가능성을 뒷받침했다.
이번 연구는 DUSP22가 근육 위축을 유도하는 병리적 기능을 세계 최초로 규명하고, 이를 표적으로 한 약물 전략이 근감소증뿐 아니라 다양한 근육 퇴행성 질환 치료에도 활용될 수 있음을 보여준다. 연구팀은 이번 성과가 근육 소실의 기전을 이해하고, 근감소증 치료제를 개발하는 전환점이 될 것으로 평가했다. 연구 결과는 국제학술지《EMBO Molecular Medicine》에 게재됐다.

GIST 전기전자컴퓨터공학과 이병하 교수팀, 고려대 물리학과 최원식 교수팀과 공동으로 초음파 센서를 사용하지 않고 레이저와 광학 센서만으로 생체 내부를 3차원 영상화하는 비접촉식 광음향 단층촬영(PAT) 기술을 세계 최초로 개발했다. 기존 PAT는 센서를 피부에 밀착해야 해 민감 부위 적용이 어렵고 해상도 저하 문제가 있었으나, 이번 기술은 조직 표면 초음파 파문을 디지털 홀로그래피로 감지하고 이를 역전파 알고리즘으로 복원해 높은 정밀도를 확보했다.
단일 시트 역전파 방식을 적용해 최대 5mm 깊이를 가로 158μm, 세로 92μm 수준의 해상도로 재구성했으며, 10×10mm² 면적의 3D 영상을 1초 이내에 구현해 기존 대비 10배 이상 빠른 처리 속도를 달성했다. 단일 시트 역전파와 디지털 홀로그래피 결합으로 나노 단위 변위까지 정밀하게 측정 가능하다. 또한 PDMS 커버층을 활용해 생체 표면 변위를 나노미터 단위로 안정적으로 측정하며 신호 감도를 향상시켰다.
연구팀은 해당 기술로 생쥐 대퇴부 혈관과 닭 배아 융모막 혈관을 선명하게 촬영해 실제 해부 결과와 높은 일치도를 확인했다. 이 기술은 뇌혈관 검사, 종양 진단, 약물반응 추적뿐 아니라 반도체·원전 설비의 비파괴 검사에도 활용 가치가 높다는 평가를 받았다.
연구 결과는 국제학술지 《Photoacoustics》에 게재됐다.

GIST 신소재공학과 권인찬 교수팀이 미국 버지니아대학교 의과대학과 공동으로 소형 항체조각(scFv)과 알부민 결합 도메인(ABD)을 결합한 새로운 항암 치료 플랫폼 ‘알부바디(Albubody)’를 개발했다. 알부바디는 기존 항체보다 체내 체류 시간이 200배 이상 길고 종양 조직 내부로 균일하게 침투해, HER2 과발현 유방암 동물모델에서 뛰어난 항암 효능을 입증했다.
연구팀은 클릭화학 기반 위치선택적 약물 접합 기술을 적용해 약물이 항체조각에 정확하게 결합하도록 설계함으로써 합성 효율과 안정성을 높였다. 소형 단백질의 빠른 조직 침투 특성과 알부민의 장기 체류성을 결합한 결과, 기존 항체조각 기반 항체-약물 접합체(ADC)가 갖던 종양 침투 한계와 짧은 반감기 문제를 동시에 극복할 수 있음을 확인했다.
추가 실험에서는 정상 조직에서 독성이 거의 나타나지 않아 안전성도 검증됐다. 이번 연구는 특정 암종을 겨냥한 맞춤형 항암 치료제 개발뿐 아니라, 다양한 표적 항원과 약물에도 적용 가능한 범용 항암 플랫폼으로 발전할 가능성을 제시한다.
권 교수는 “이번 성과는 항체조각 기반 표적치료제의 실용적 확장성과 임상 적용 가능성을 크게 높인 사례”라고 평가했다. 연구 결과는 국제학술지 《Journal of Controlled Release》에 게재됐다.