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[창간 70주년-대덕특구] 코로나 연구현장 사투...비대면 진료·백신 개발 성큼

2020-08-26기사 편집 2020-08-26 21:00:21      장진웅 기자 woong8531@daejonilbo.com

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ETRI 개발 생체신호 모니터링 시스템 의료기기 인증 획득… 해외수출 청신호
생명연 영장류 실험서 증상원인 규명 KISTI 전 세계와 연구성과 공유도

첨부사진1한국표준연구원 연구팀이 코로나19 바이러스 유전자 표준물질을 제조하고 있다. 사진=한국표준연구원 제공


K-방역 일등공신 출연연

코로나19 사태에도 한류(K) 열기는 식지 않고 있다. K-Pop은 말할 것도 없고 실시간 온라인 서비스를 통해 K-드라마도 인기다. '기생충'을 필두로 K-영화도 사랑받고 있다. 김치는 제2의 전성기를 맞는 등 K-푸드의 영향력도 세계로 뻗고 있다. 사상 유례 없는 팬데믹(전염병 대유행) 상황속에서 K-방역도 단연 화제다. 의료진의 헌신과 국민들의 협조, 정부의 발 빠른 대응 등 우리나라 위기 대응 체계는 모범 사례로 꼽힌다. 특히 대덕연구개발특구 정부출연연구기관에선 각종 연구개발을 통해 코로나19 확산 예방과 치료를 위한 의미 있는 성과물을 내놓으며 K-방역에서 역할을 톡톡히 하고 있다. 과학기술 연구를 통해 국가 발전에 이바지한다는 미션을 묵묵히 수행하며 국격 향상에 일조 중인 대덕특구 출연연을 소개한다.



◇ETRI, 최첨단 ICT 접목=세계 최고 수준의 ICT(정보통신기술)를 보유한 한국전자통신연구원(ETRI)은 이 기술력을 활용한 다양한 코로나19 대응 신기술을 선보이고 있다. ETRI는 최근 감염병 환자 비대면 실시간 생체 신호 모니터링 시스템을 개발했다. 이 시스템은 환자의 심전도·맥파·맥박·호흡·혈압 등을 실시간으로 측정해 의료진이 환자의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있게 한다. 의료진이 비대면 상태에서 환자의 생체 신호를 측정할 수 있고 병원에서 일어날 수 있는 2차 감염 가능성을 최소화하는 데 도움을 주고 있다. 또한 의료기기로도 인증을 받으며 국내병원은 물론 해외 수출길도 열어놓은 상태다. 비접촉 방식의 습도 센서 기술도 개발했다. 이 기술은 손가락으로 직접 만지지 않고도 1㎝ 내외에서 습도를 감지할 수 있다. 생활 속 거리 유지가 중요한 감염병 예방에 효과적이란 평가다. 출입문이나 엘리베이터 버튼 등 터치식 제품의 대안 기술로도 적용할 수 있다. 특히 습도 센서의 감도가 기존 센서보다 660배 이상 뛰어난 세계 최고 수준으로, 감지 시간은 0.5초에 불과하다. 이는 기존 상용 센서보다 최대 12배 빠른 것이다. 사회적 약자를 위한 따뜻한 기술도 있다. ETRI는 시·청각 장애인을 위해 정부의 코로나19 생활 방역 지침을 딥러닝 기술로 합성한 음성·그래픽 수어 애니메이션을 개발해 공개했다. 애니메이션 캐릭터가 수어로 지침을 안내하고 영상과 문자메시지를 합성음으로 읽어주는 서비스다.



◇생명연, 바이오 과학기술 활용=한국생명공학연구원(생명연)은 코로나19 치료제·백신 개발을 위한 영장류 감염 모델을 개발하고 효능 실험을 진행 중이다. 세계보건기구에선 코로나19 치료제·백신 개발 시 영장류 실험을 필수 항목으로 정하고 있다. 생명연은 자체 실험 플랫폼(연구시설)을 통해 성공 가능성이 높은 치료제·백신 후보 물질을 선정해 지원할 계획이다. 최근 관련 연구를 통해 환자의 증상과 전파 현상 원인 규명에 도움을 줄 코로나19 바이러스의 특성도 규명한 바 있다. 앞서 생명연은 코로나19 바이러스의 재조합 단백질 백신 후보 물질을 개발해 국내 기업에 기술 이전했다. 해당 후보 물질은 설치류 등 다양한 실험동물에서 중화항체(바이러스를 무력하게 만드는 항체)가 형성, 향후 코로나19 백신에 쓰일 가능성을 높인다. 생명연은 국내에서 유일하게 메르스(중동호흡기증후군) 백신 특허를 보유하고 있는 등 바이오 기술을 활용해 코로나19 백신 후보 물질도 연구 1개월 만에 내놓는 데 성공했다. 또 생명연은 15분 이내에 코로나19 바이러스 항체 형성을 확인해 감염 여부를 빠르고 간편하게 진단할 수 있는 항체 진단 기술도 개발해냈다. 이 기술은 면역 반응에 의한 항체를 기반으로 진단하기 때문에 무증상 감염 환자도 파악할 수 있다. 이에 지역사회 감염 경로 조사 등 역학 조사에 활용될 수 있다. 더불어 기술을 적용한 진단기에 대한 임상 테스트 결과 민감도가 94.4%, 특이도가 100%로 나타났는데, 동종 제품보다 정확도가 우수하다는 평가를 받는다.



◇표준연, 코로나19 표준물질 개발=한국표준연구원(표준연)은 국내 최초로 코로나19 바이러스 유전자 표준물질 개발에 성공했다. 이번 개발은 중국에 이어 세계 두 번째로 코로나19 판정 불확실성을 최소화하는 한편, 진단 효율과 신뢰성을 높일 것으로 기대받는다. 그동안 진단키트마다 유전자 기준 값이 달라 코로나19 감염 여부를 판정하는 데 어려움이 있었다. 표준물질은 흔히 '답안지가 주어진 문제'에 비유되는데, 표준물질(문제)과 정확한 측정 결과(답안지)가 주어진다면 업체가 타 진단키트 등과 비교를 통해 정확성을 개선할 수 있다. 특히 표준연 연구진이 개발한 표준물질은 역전사 디지털 중합효소 연쇄 반응(Reverse Transcription Digital PCR)이 이용됐는데, 유전자의 절대 정량이 가능해서 검체 내 코로나19 바이러스 존재와 개수까지 측정할 수 있는 게 특징이다. 또 코로나19 바이러스 전체 유전체의 약 90%를 포함하고 있다. 이는 약 10%를 포함하는 중국 표준물질보다 정보가 많아 바이러스 변이에 빠르게 대응할 수 있을 것으로 기대된다. 이와 함께 최근 활발히 수출되는 국산 진단키트의 품질 관리에도 도움이 될 것으로 전망된다.



◇KISTI, 공동대응 플랫폼 구축=한국과학기술정보연구원(KISTI)은 국가 과학기술정보 전문연구기관으로서 코로나19 관련 국내 연구 결과를 전 세계 연구자에게 공유하는 관문 역할을 하고 있다. KISTI는 국내외 코로나19 관련 논문과 연구데이터를 국가 오픈액세스 플랫폼(KOAR)과 국가연구데이터플랫폼(DataOn)을 통해 공유하며 코로나19 위기 극복에 동참하고 있다. 앞서 올해 초 우리나라 정부는 미국 등 17개국 관련 부처와 코로나19 공동 대응 방안을 논의하며 관련 공공 데이터 저장소 역할을 KISTI가 수행하기로 결정했다. KISTI가 운영하는 KOAR에선 2100만 편의 논문을 검색할 수 있고 부실 의심 학술지 정보 등을 종합해 제공하고 있다. 또 국내 연구자가 코로나19 관련 심사 전 논문을 작성해 기탁하도록 지원하고 해당 논문도 공유할 수 있게 했다. DataON에서는 우리나라를 비롯해 EU·호주·일본의 연구 데이터 플랫폼과 연계해 연구 데이터 180만여 건을 제공하며, 연구 데이터 등록·관리·통합 검색 등을 지원한다. 현재 코로나 관련 600여 건의 국내외 연구데이터·리포트·소프트웨어 등 정보를 제공 중이다. 장진웅·박상원 기자



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첨부사진2한국전자통신연구원 연구진이 고감도 비접촉 센서 개발을 위한 패치형 센서의 성능을 시험하고 있다. 사진=한국전자통신연구원 제공


첨부사진3한국전자통신연구원 연구진이 개발한 센서를 엘리베이터 버튼에 적용해 직접 접촉 없이도 버튼이 작동함을 보이는 CG. 사진=한국전자통신연구원 제공


첨부사진4한국전자통신연구원 연구진이 개발한 센서를 피부에 대어 피부 습도 상태를 스마트폰으로 확인하는 시연 모습. 사진=한국전자통신연구원 제공


첨부사진5한국표준연구원이 개발한 코로나19 바이러스 유전자 표준물질 제조 과정. 사진=한국표준연구원 제공


첨부사진6한국표준연구원이 개발한 코로나19 바이러스 유전자 표준물질. 사진=한국표준연구원 제공


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