【 신 청 서 요 약 본 】
<신청서 요약문>
중심어
재생의과학 나노바이오의과학 글로벌인재양성
융복합연구 충청 의약바이오 인재양성 바이오헬스케어
국제화 프로그램 4차산업 맞춤형리더 세계수준 연구단
교육연구단의 비전과 목표
□ 교육비전
- 단국대학교 “나노바이오 재생의과학 글로벌 연구단”은 4단계 BK21 사업을 통해, ‘바 이오헬스/혁신신약 분야의 신기술인 첨단재생의료 연구 분야를 선도하고, 미래 국가경제 를 이끌어갈 글로벌 미래혁신인재양성’이라는 교육의 비전을 내걸고, 재생의과학 분야 에서 국내 수위, 세계 10위권의 교육연구단 목표
□ 교육목표
- 글로벌 수준의 고급 전문 인재 양성 - 융복합기술 전문 석박사 인력 양성 - 첨단재생의과학 연구의 맞춤형 교육 실현 - 광역경제권 선순환시킬 핵심 리더인재 양성
□ 비전 및 목표달성을 위한 핵심전략
- 미래 혁신 인재양성 특성화 프로그램 (Non-Stop TO Fellowship ‘NOSTOF’) 도입 - 글로벌 미래 혁신기술 전문 인재 양성을 위한 Global Learder for EXcellence (GLEX) 과정 - BT-NT-IT-임상의학기술 융복합 재생의과학 연구 집중화
- 충청권 지역산업 핵심 바이오헬스/혁신신약 기술 개발 및 지역경제를 이끌어갈 미래 혁 신기술 실무인재 배출을 위한 글로컬 (GLocal=Global+Local) 과정
교육역량 영역
□ 핵심전략
- 다학제 전공 (NT/BT/MT) 전임교원 8명의 첨단재생의료 융복합 분야 글로벌 인재양성 특성화 교과과정
- 학생들은 5개의 융합전공분야 중 하나를 선택하고 학과공통필수 교과목 외에 전공분야별 로 개설된 학제 간 융합교과목을 이수하고 그에 따른 연구들을 수행
□ 운영계획
- 융복합 재생의과학 구현을 위해 다양한 교과과정 제공하며 및 전공 교과 과정의 트랙화 - 융복합 재생의과학 연구를 수행할 글로벌 인재양성을 위한 글로벌화된 교과과정 운영 : 글로벌형 인재양성을 위해 브랜드화된 교과과정“GLEX (Global Leader for EXcellence)
의 고도화
- 지역 산업체와 공생하는 실무형 인재양성 교과과정 운영
: 실무형 인재양성을 위해 브랜드화된 교과과정“GLocal (지역산업 핵심 인재 양성)”의 고도화
- 학부-대학원 교과과정 연계성 강화로 대학원에 진학할 학부 4학년 학생 대상으로 학부대 학원 연계교과과정을 8과목 개설
- 강의 평가 실시 및 피드백을 통한 환류 시스템의 활성화 - 국내외 대학간/학제간 학위 및 학점 교류의 활성화 - 연구윤리 교육 강화
연구역량 영역
□ 연구비전
- 맞춤형 바이오헬스 분야 세계적 리더 그룹으로 도약 : 세계 Top 10 - 글로벌 융복합 연구집단의 모델
- 바이오헬스 산학연 공동연구를 바탕으로 충청권의 지역경제 활성 R&D 메카
□ 연구목표
- 나노바이오 융복합 연구의 발전 심화 (융복합 학문의 특성화) - 맞춤형 재생의과학 연구의 임상적 실현 (재생의과학 응용 현실화)
- 세계적 초빙 석학 글로벌 연구네트워크 실현 (연구의 글로벌화) - 광역권 산학협력 R&D를 통한 지역산업 활성화 (산학협력 실용화)
□ 연구인프라 구축
- 연구단 전용 연구 공간 및 시설, 장비 확보 (1200여평 건물 4~6층 공간에 집적된 연구 인프라 확보), 융복합 연구를 위한 최첨단 나노-바이오-의과학 장비 (300평, 50억 상당, 100여종), SPF 급 동물실 (300평) 구축
- 연구 집중 분위기 조성: 파격적 연구장학금 지급 (전 대학원생 졸업시까지 100% 등록금 면제, 기숙사 제공, 연구수당 추가지원)
□ 참여교수진 역량
- 융복합 첨단재생의료 연구를 위해 BT- NT- MT분야 의 전임교원으로 구성 - 최근 3년간 사업단 참여교수 1인당 평균 논문편수 5.8편/년 (상위 20% 논문 3편/년) - 참여연구진 연구역량 강화
: 최상위 1% 논문 총 5편 (단계별 1-2편), 상위 20% 논문 총 200편 (30편/년), 논문 IF 합
> 25 (보정 IF 합 > 2) /년간/교수1인당 - 연구활동/역량의 글로벌화
: 국제공동논문 총 70건 (10건/년, 최상위1%, 상위20% 중심), 국제저널편집/ 학술/ 강연활동 확대 강화 (편집위원, 기조강연, 국제학회개최 3배 이상)
- 임상 (전) 단계 핵심 기술/아이템 창출 : 총 3건 (3단계 중심) - 산학협력 글로벌화 추진 : 기술이전 총 7건 (1건 이상/년) - 해외석학 10인과의 공동연구를 통한 세계 수준의 연구역량을 보유 - 해외석학의 참여확대를 통한 글로벌 연구팀 구성
: 9개 기관 16인 (대부분 연구소장급, 국제우수학술지 편집진, 고피인용지수, 최상위임펙트 논 문, 기조강연, 대형국책연구비 업적 보유자 대거 참여)
산학협력 영역
□ 충청광역권 지역경제를 주도할 리더 양성 및 기업의 글로벌화 - 전략 프로그램 I : 산학 맞춤형 공동연구 활성화 프로그램 운영 - 전략 프로그램 II : 글로컬 리더양성 프로그램 운영
: 학교-기업 간 R&D 프로그램 활성화, 해외학자의 기업 자문 프로그램 내실화, 기업 임 직원의 강좌개설 프로그램 개설, 대학원생들의 기업 방문/연구 프로그램 다각화
□ 산학협력을 위한 기반 확보
- 지난 7년간 BK21 플러스사업(글로벌 인재양성형 사업)을 통해 다양한 산학협력 프로그램 들을 진행하며 우수한 인적 물적 인프라 구축
- 충청광역권 기업/국공립연구소와의 산학협력 네트워크 확보
- 12인 (미국 컬럼비아대, 영국 UCL, 호주 시드니대, 스페인 IBEC 등)의 해외석학 자문위원 확보
기대 효과
□ 학문적 기대효과
- 의ᐧ치/생명/공학 융합연구 확대에 이바지
- 우수한 연구성과를 도출하고 및 원천기술을 확보 - 융복합 연구가 가능한 첨단고급인력 양성에 기여
□ 사회적/경제적 기대효과
- 국제적 협력연구망 구축 및 저널발간사업을 통한 국가의 세계화 이미지를 제고
- 의료기기 및 의약 등 첨단재생의료의 원천기술의 확보, 기업의 경쟁력을 통한 내수시장 의 국산화, 수출 및 신규 일자리 창출과 경재활동으로 산업 활성화 원동력 제공
I. 교육연구단 구성, 비전 및 목표 1. 교육연구단 구성, 비전 및 목표
1.1 교육연구단의 필요성
본 나노바이오 재생의과학 글로벌 연구단은 국민의 건강한 삶을 위한 희귀 난치질환의 치료와 관련 산업의 진흥을 위해 바이오헬스/혁신신약 분야의 신기술인 첨단재생의료(High-tech Regenerative Medicine) 연구를 이끌어갈 미래 혁신 인재를 양성.
(1) 첨단재생의료 기술 정의 및 범위
□ 첨단재생의료 정의
- 정상기능을 회복하기 위해 인간 세포‧조직‧장기를 대체하거나 재생시키는 연구을 지칭하며, 세포기반 치료, 조직공학, 유전체 치료 및 관련 연구분야를 모두 포함하는 나노소재기술(NT), 생명과학기술(BT) 및 임상의학기술(MT)의 융복합 분야로, 치매, 척수손상, 당뇨 등 적절한 치료 방법이 없는 난치성 질환의 근본적 치료 대안으로 부각.
- 미국 국립보건원(NIH)은 재생의료를 ‘생물학, 의약학, 공학이 융합되어 조직과 기관의 기능을 유지, 회복, 증진시켜 건강과 삶의 질을 개선하는 방법에 대변혁을 일으킬 새로운 분야’라고 정의.
- 첨단재생의료를 포함한 바이오헬스/혁신신약 분야는 21세기에 들어 경제발전에 미치는 영향력이 가장 큰 산업으로서 세계 주요국 간의 경쟁이 치열한 분야임. 해외 각국은 2010년대 중반부터 본격적으로 투자 규모와 방향을 결정하고, 재생의료 확대와 관련된 다양한 문제점 및 정부의 정책적 개입이 필요한 부분을 적극 검토하고 있는 상황.
□ 첨단재생의료 기술 범위
- 줄기세포치료제 (Stem Cell Therapy), 바이오소재 (Biomaterial), 조직공학 (Tissue engineering), 그 외 기타기술 분야로 분류.
- 줄기세포치료제 : 줄기세포치료제는 세포치료제에 속하며 특정 세포 또는 조직 유형을 재생하기 위해 다양한 출처의 줄기세포를 이용.
- 바이오소재 : 의료 목적으로 생물학적 시스템과 상호작용하도록 설계된 모든 물질을 포함하며 콜라겐에서 파생되거나 중합체, 단백질 또는 합성물을 포함한 다양한 원료에서 합성, 환자 자신의 세포를 통한 치유를 촉진하고 흉터를 최소화하기 위해 이식.
- 조직공학 : 세포, 생물학적으로 활동적인 분자를 기능적인 조직으로 결합한 바이오장기를 사용하여 손상된 조직 또는 장기를 회복‧유지‧향상. 바이오소재 분야로부터 파생된 분야.
- 기타 : 면역세포치료제, 유전자치료제, 유전자변형요법 등이 이에 포함.
(2) 글로벌 첨단재생의료 기술 현황 및 전망
□ 글로벌 첨단재생의료 시장
- 글로벌 첨단재생의료 시장은 2018년 260억 달러 규모를 형성하였으며 이후 6년간 (19~24년) 연평균 성장률 19.8%로 빠르게 성장하여 2024년에는 768억 달러 규모로 확대될 전망.
- 줄기세포치료제 시장규모가 2019년 40% (124억 달러)의 비중을 차지하며 2024년까지 가장 큰 비중을 유지할 전망. 2024년까지 연평균 23.8%의 높은 성장률.
- 2019년 기준 바이오소재 시장 29% (92억 달러), 조직공학 시장 14% (42억 달러), 기타 기술 시장 17% (53억 달러) 순으로 시장 형성.
- 조직공학은 인간 질병 모델링, 신약 스크리닝, 바이오마커 발굴 등 바이오의약 분야에서 적용 가능성 등 확대 예상되며, 2024년까지 연평균 22.5%의 높은 성장률.
그림. 글로벌 첨단재생의료 시장 규모 및 전망 (2016년-2024년) (단위:십억달러)
기술 유형 2017년 2018년 2019년 2024년 연평균 성장률(%)
줄기세포치료제 8.6 10.3 12.4 30.6 23.8
바이오소재 6.4 7.7 9.2 22.7 19.8
조직공학 3.0 3.6 4.2 10.5 22.5
기타 3.7 4.4 5.3 13.0 19.7
총합 21.7 26.0 31.1 76.8 19.8
표. 기술별 글로벌 첨단재생의료 시장현황 및 전망 (2017∼2024년, 단위 : 십억달러)
- 첨단재생의료 기술이 활용되는 응용분야별 시장은 피부질환 분야가 35% (110억 달러, 2019년 기준)로 가장 높은 비중을 차지하며 특히, 뼈 이식대체물은 골 치료를 촉진하는데 사용되는 물질로 전 세계적으로 매년 약 22억 건의 이식이 이루어지며 향후 3D 바이오 프린팅 발전으로 조직공학과 밀접한 관련을 보여 2019년 기준 76억 달러의 시장규모로 20%이상의 연평균 성장률 보고.
□ 주요 국가별 재생의료 시장 현황 및 전망
- 지역별 재생의료 시장은 북아메리카 지역이 124억 (40%, 2019년)로 가장 높은 비중을 차지하였으나, 연평균 성장률은 아시아-태평양 지역이 23.8%로 급격한 성장 예상.
지역 2017 2018 2019 2024 연평균 성장률(%)
북아메리카 8.7 10.4 12.4 29.9 19.3
유럽 6.1 7.3 8.7 20.6 18.9
아시아-태평양 3.9 4.9 6.0 17.5 23.8
중동 및 아프리카 2.2 2.6 3.1 7.0 18.0
남아메리카 0.7 0.9 1.0 1.8 12.6
표. 지역별 글로벌 재생의료 시장현황 및 전망 (2017∼2024년, 단위 : 십억달러)
- 각 국은 첨단재생의료 연구가 난치병과 퇴행성 질환을 치료하는 획기적 방안으로 국민건강증진에 크게 기여할 것으로 기대해 대규모 투자를 강화하는 중이며, 영국, 일본, 미국, 캐나다 등 생명공학과 줄기세포 연구에 강점을 지닌 국가들은 국가 차원의 R&D‧사업화 프로젝트를 적극적으로 추진하고 있는 상황.
- 유망 산업분야로서의 성장 가능성 및 고부가가치 고용 창출의 측면에서도 재생의료에 대한 관심이 고조.
□ 첨단 재생의료 신기술 관련 주요 기업 현황
- Allergan, Baxter, Thermo Fisher Scientific, Becton Dickinson and Company, Sigma Aldrich 등이 글로벌 재생의료 시장에서 주요하게 활동 중.
- Allergan는 100여 개국에 40개의 제조시설, 27개의 글로벌 R&D 센터를 가지고 있으며 오픈 사이언스를 R&D 모델로 구축하는 등 최근 다양한 합병에 중점.
: 주요 제품 포트폴리오는 중추신경계, 안과 및 피부과 등 카테고리 제품들로 구성.
- Baxter는 전 세계적으로 약 50개의 제조시설, 100개 이상의 유통시설을 보유하고 있으며, 약 105억 달러(2017년 기준) 매출을 달성.
: 신장 치료 및 약물전달 치료 장치가 주요 매출품이며, 향후 급성 또는 만성질환을 치료하는 의료 제품으로 포트폴리오를 다양화하고 확대하는 중.
- Thermo Fisher Scientific는 Thermo Fisher는 유전자 검사 및 정밀 검사 장비 시장 진입을 목표로 Life Technologies Corp.를 136억 달러에 인수.
: 실험실 제품과 서비스에 대한 매출이 약 36%를 차지하고 있으며, 미국이 주요 타겟시장으로 전체 매출의 51%를 차지.
- Becton Dickinson and Company는 의료기기, 주요 시스템 및 시약 제조 판매하는 미국 소재 의료 기술 기업으로 2017년 기준 120달러 매출 달성.
: 의약품 관리 절차 부문에서 매출의 대부분을 창출하며, 그 다음으로는 의약품 경영 절차 부문이며 미국이 주요 활동 시장.
- Sigma Aldrich는 독일에 본사를 둔 Merck KGaA의 자회사로 화학, 제약, 생명과학 분야에 중점.
: 헬스케어 부분 매출이 점유율 (50%)에 기여하고 있으며, 아시아-태평양 지역 (32%) 및 유럽 지역 (31%)에서 주요 수익을 창출.
□ 바이오헬스/혁신신약 분야의 신기술인 첨단재생의료 기술은 전 세계적으로 난치병과 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 혁신적인 방안으로 인정받고 있으며, 유망 산업분야로서의 성장 가능성 및 고부가가치 고용 창출의 측면에서도 매우 주요한 미래기술
□ 줄기세포치료제 (Stem Cell Therapy), 바이오소재 (Biomaterial), 조직공학 (Tissue engineering)의 첨단 재생의료 관련 연구는 BT-NT-IT-임상의학을 고루 습득하여 융합할 수 있는 초융합 전문지식을 필요하며, 본 교육연구단에서는 지난 10여년간의 BT-NT-IT-임상의학 융합 교육 노하우를 통하여 바이오헬스/혁신신약 분야의 신기술인 첨단재생의료(regenerative medicine) 연구를 담당할 초융합 미래 혁신인재를 양성
.
□ 참고자료
1. BioINPro_1월호_71호_중국의 최신 바이오정책 및 투자 동향_조경매
2. 생명공학정책연구센터, 글로벌 재생의료 시장 현황 및 전망, BiolNdustry No.141 2019-09
3. 생명공학정책연구센터, 글로벌 줄기세포치료제 시장 현황 및 전망, BioINdustry, 18-11호, 2018. 11 4. 생명공학정책연구센터, 조직공학 및 재생 시장 현황 및 전망, BioINdustry, 14-3호, 2014. 4 5. 생명공학정책연구센터, 미국과 일본의 줄기세포 및 재생의료 정부투자 현황, BioINwatch,
19-41호, 2019. 6
6. 첨단바이오법 국회 통과…신약개발 3~4년 단축, 매일경제, 2019.8.4.
1. 교육연구단 구성, 비전 및 목표
1.2 교육연구단의 비전 및 목표
(1) 교육비전 및 목표
□ 교육비전
- 단국대학교 “나노바이오 재생의과학 글로벌 연구단”은 4단계 BK21 사업을 통해, ‘바이오헬 스/혁신신약 분야의 신기술인 첨단재생의료 연구 분야를 선도하고, 미래 국가경제를 이끌어갈 글로벌 미래혁신인재양성’이라는 교육의 비전을 내걸고, 첨단재생의료 분야에서 국내 5위권, 세계 10위권의 교육연구단 목표
□ 교육목표
- 글로벌 수준의 고급 전문 인재 양성 - 첨단 융복합기술 전문 석박사 인력 양성 - 첨단재생의과학 연구의 맞춤형 교육 실현 - 광역경제권 선순환 시킬 창조적 리더양성
□ 비전 및 목표설정의 배경
- 세계 각 선진국들은 "경쟁력 있는 NBIC융합기술 발전전략"과 "신산업창조전략"을 통해서 IT, BT, NT 등을 중심으로 한 첨단기술 분야의 융합 신기술개발을 추진 중.
- 주목받고 있는 융합기술 가운데 나노소재기술 (NT), 생명과학기술 (BT), 임상의학기술 (MT) 이 융합 한 “융합생명과학”분야가 융합기술혁명의 중심.
- 특히 바이오헬스/혁신신약 분야의 신기술인 첨단재생의료 분야는 난치병과 퇴행성 질환을 치료하는 획기적 기술로 방안으로 국민건강증진에 크게 기여할 것이며, 유망 산업분야로서의 성장 가능성 및 고부가가치 고용 창출의 측면에서도 관심이 고조.
- 지금까지 우리나라의 경우 나노소재기술(NT)과 생명과학기술 (BT) 분야에 많은 투자를 하였으나 두 분야 간의 연계가 활발하지 못한 상황이며 NT-BT-MT (NBM)융합기술 분야의 전문 인력이 절대 부 족한 현실.
- 이에 단국대학교 나노바이오의과학과는 지난 10여년간 NT-BT-MT (NBM)융합기술 관련 분야의 13 인의 우수한 교수진들과 세계적으로 저명한 해외석학 6인이 참여하여 WCU 연구중심대학 1유형 사 업과 3단계 BK21 PLUS 사업을 유치하고 관련 분야의 고급 석박사 인력을 양성해 왔으며 정부와 대학의 전폭적 지원과 구성원의 단결된 노력으로 재생의과학 융복합 분야에 있어 세계적으로 도약 할 수 있는 인프라를 구축.
- 특히 융복합 대학원 및 학부의 설립, 글로벌 연구진 네트워크의 형성, 세계수준의 시설과 장비의 구축, 충청광역경제권역에 배출할 고급인력의 확보 양성 시스템 구축, 그리고 단국대학교 천안캠퍼 스의 생명과학기술 (BT) 특성화 캠퍼스 지정은 본 교육연구단이 향후 세계 톱 수준으로 발전할 수 있는 중요한 기반.
□ 비전 및 목표달성을 위한 핵심전략
- 미래 혁신 인재양성 특성화 프로그램 (Non-Stop TO Fellowship ‘NOSTOF’) 도입.
- 글로벌 미래 혁신기술 전문 인재 양성을 위한 Global Learder for EXcellence (GLEX) 과정.
- BT-NT-IT-임상의학기술 융복합 재생의과학 연구 집중화.
- 지역산업 핵심 바이오헬스/혁신신약 기술 개발 및 지역경제를 이끌어갈 미래 혁신기술 실무인재 배 출을 위한 글로컬 (GLocal=Global+Local) 과정.
그림. 나노바이오 재생의과학 글로벌 교육연구단 교육 비전과 목표
(2) 교육비전 및 목표 달성을 위한 구체적 전략
□ NOSTOF 프로그램
- 단국 NOSTOF 프로그램은 나노바이오의과학과 소속 대학원생들을 대상으로 ‘학부에서 박사 후 과 정까지’진로에 대한 고민 없이 오로지 연구에만 집중할 수 있는 여건을 조성하기 위한 연구 몰입 형 전략 프로그램.
- 단국 NOSTOF 프로그램에 참여한 학생은 체계화된 초융합 프로그램을 통해 바이오헬스/혁신신약 관련 첨단 재생의료 신기술 관련 연구를 담당할 수 있는 세계 최고 수준의 미래 혁신 인재로 양성 되며, 국내외 연구소/대학 및 산업체로 진출하여 본 사업의 최종목표인 “융합생명과학 관련 글로 벌 미래 혁신 전문 인재양성”의 실현이 가능.
그림. 단국대 나노바이오 재생의과학 글로벌 연구단-NOSTOF 프로그램 설명도
- 단국 NOSTOF 프로그램의 핵심은
첫째, 글로벌 미래 혁신 전문 인재 양성을 위한 Global Learder for EXcellence (GLEX) 과정
둘째, BT-NT-IT-임상의학기술 융복합 재생의과학 특성화
셋째, 지역산업 핵심 바이오헬스/혁신신약 기술 개발 및 지역경제를 이끌어갈 미래 혁신 기술 실무 인재 배출을 위한 글로컬 (GLocal=Global+Local) 과정
- 이를 도입하여 연구단 참여 대학원생의 교육과 연구의 질적 향상을 통해 “융합생명과학 관련 글로 벌 미래 혁신 전문 인재양성”을 목표.
□ 전략 I 글로벌 미래 혁신 전문 인재 양성을 위한 Global Learder for EXcellence (GLEX) 과정 - 글로벌/융복합 연구 마인드를 가진 핵심 인재를 양성하기 위해 단국대학교 대학원 나노바이오의과
학과는 세계수준의 미래혁신기술 연구 인력을 발굴하고 지원하는 인력양성 프로그램을 개발.
- GLEX 프로그램은 교육과정, 학사관리제도, 대학 시스템 전반에 걸쳐 글로벌 미래 혁신 인재 양성 을 위한 획기적인 변화를 시도.
- GLEX 교육과정은 해외우수대학과의 학점교류, 해외학자들의 오픈 강좌 (세미나 및 short course), 단/중/장기 해외연수 프로그램.
- GLEX 학사관리제도는 우수 해외대학과 공동학위제 지원. (통합 석박사학위제와 복수 박사학위제 도입, 활성화)
- 글로벌 미래 혁신 인재 양성을 위한 단국대학교 제도개선으로 해외 석학초빙교수 지원확대, 해외학 자 공동지도교수제 확대, 국제공동연구비 신설, 외국인 교수/학생 전담팀 구성. (국제처, 입학처, 대 학원 내 조직개편)
그림. 미래혁신기술 글로벌 전문인재 양성 GLEX 프로그램
□ 전략 II BT-NT-IT-임상의학기술 융복합 첨단재생의료 특성화
- 첨단재생의료 융복합 커리큘럼으로 단국 NOSTOF 프로그램을 통해 나노바이오의과학과 소속 학생 들은 융복합 재생의과학 연구 집중화를 위해 대학원 연계과정 및 정규과정을 통해 집중적인 융복합 커리큘럼을 이수.
- 세계 최고의 교수진 영입 확보로 신임 교원 채용 및 해외 석학들을 추가로 영입함으로써 기존에 일 부 미약한 연구분야인 “나노메디슨, 약물전달시스템, 줄기세포 생물학 및 응용 분야”를 한 층 더 업그레이드하여 우수 연구집단을 육성하고 재생의과학 분야에 글로벌 융합형 인력을 배출시킬 계획.
- BT-NT-IT-MD 첨단재생의료기술 연구인프라 집적화로 대학원 나노바이오의과학과는 지난 10년간 WCU 연구중심대학 1유형 사업 및 3단계 BK21 PLUS을 유치하면서 BT-NT-IT-임상의학기술 관련
분야의 우수한 국내·외 교수진들과 우수 연구집단을 구성하였고, 단국대학교의 All-in-one 캠퍼스 (의과대학/병원, 치과대학/병원, 약학대학, 과학기술대학, 생명공학대학)의 연구인프라와 시너지를 이 루어 융복합 첨단 재생의과학 연구에 몰입할 수 있는 최적의 연구 인프라를 직접화 할 계획.
그림. BT-NT-IT-임상의학기술 융복합 재생의 과학 특성화
□ 전략 III 지역경제를 이끌어갈 미래 혁신기술 실무인재 양성 (GLocal) 과정
- 글로컬 (GLocal=Global+Local) 인재양성 과정은 충청 광역 지역 경제권 내의 기업 및 국공립 연구소들 과 협력하여 지역경제를 이끌어갈 미래 혁신기술 실무인재를 양성하기 위한 본 교육연구단의 전략.
그림. 창조지역경제 인재양성 ‘GLOCAL 미래 혁신기술 실무인 재양성’ 프로그램 전략
- 글로컬 인재로 양성된 박사급 고급 두뇌들은 졸업 후 충청 광역경제권의 혁신적 발전을 위해 해당 협력기관에 투입할 계획.
- 글로컬 미래 혁신 기술 실무인재양성 과정은 다음과 같은 내용을 포함하며, 기관의 여건에 따른 선 택형 참여/지원을 추진. (참여/지원 확약서 관련 첨부자료 참조).
: 신기술 관련 우수 연구개발 아이템 지속적 협의 도출 및 박사과정 맞춤형 연구주제화 : 맞춤형 고급지도 강좌 개설 및 내용 개발 (참여기관 임직원의 강좌개설)
: 맞춤형 연구개발 현장 프로그램 개발
- 충남 테크노파크, 충북 테크노파크, 오송 첨단복합단지는 본 교육연구단의 글로컬 미래 혁신기술 실무인재양성 (GLocal) 과정을 위해 인적 물적 인프라를 적극 지원하는 기관이며, 이에 필요한 상호 협력서를 이미 체결.
(3) 교육 목표 및 비전 달성을 위해 구축된 대내외 기반
□ 단국대학교의 미래 비전‘Dynamic Dankook 2027’
□ 첨단재생의료 신기술 관련 융복합 All-in-One 교육/연구 시스템 구축
□ 글로벌 연구진 및 네트워크 형성
□ 세계수준의 연구시설 및 장비 구축
□ 충청광역권 혁신 신기술 관련 메디바이오 산업 네트워크 확보
- 본 연구단은 지난 10년간 WCU 1유형 사업 및 3단계 BK21 PLUS 사업을 성공적으로 추진하면서 융복 합 첨단재생의료 분야에 선도 그룹이 되기 위한 기반을 마련하였으며, 특히 세계수준의 재생의과학 미 래혁신 기술 연구를 위한 핵심 인재를 양성하기 위해 나노바이오의과학과 대학원 과정을 개설 운영.
- 메디바이오 및 세계수준의 재생의과학 미래혁신 기술 연구의 효율성을 극대화하기 위해 연구시설 및 관련 인프라를 하나의 독립적인 공간에 집적.
- 이러한 교육 및 연구 인프라를 바탕으로 본 단국대학교 나노바이오 재생의과학 글로벌 연구단은
‘세계수준의 재생의과학 미래혁신 융복합 기술 연구단’이라는 비전을 현실화할 계획.
□ 기반 I 단국대학교의 미래 혁신 비전 ‘Dynamic Dankook 2027’
그림. 단국대학교 미래 비전
- 단국대학교는 개교 80주년이 되는 2027년에 이르러 세계수준의 경쟁력을 확보할 수 있는 교육환경 과 연구 인프라를 갖춤으로써 미래사회의 변화에 능동적으로 대응하는 동시에 혁신적인 가치 창출 을 선도하고자 하는 실천 의지를 담고 있는 ‘Dynamic Dankook 2027’라는 발전계획을 수립.
- 본 교육연구단이 자리하고 있는 단국대학교 천안캠퍼스는 ‘메디바이오 특성화 캠퍼스’로 선정되 어 대학으로부터 전략적인 지원.
- 본 교육연구단이 소속한 대학원 나노바이오의과학과를 주축으로 한 첨단재생의료 융합 연구그룹은 BT 특성화 캠퍼스의 글로벌 선도연구리더 집단으로 학교 측의 전폭적인 지원.
- 이를 기반으로 본 교육연구단은 향후 4단계 BK21 사업을 통해 첨단 재생의과학 관련 교육과 미래 혁신 기술의 연구를 선도할 단국대학교 최대 특성화 집단으로 인정.
□ 기반 II 첨단재생의료 신기술 관련 융복합 All-in-One 교육/연구 시스템 구축
- 단국대학교 BT 특성화 캠퍼스는 의생명 메디바이오의 연구 및 교육을 실현할 수 있는 의과대학/병 원, 치과대학/병원, 약학대학과 기초학문을 위한 과학기술대학, 생명공학대학이 모여있고, 각 대학 전공의 교수진들이 융합하여, 다양한 전공의 대학원을 운영.
- 2019년 기준, 메디바이오 분야 6개 국가지원연구센터, 5개 교책연구센터, 12개 부설연구소, 등 핵심 역량을 보유.
- 대학원 나노바이오의과학과는 의/치/약대의 중심에 위치하고 있어, 관련 교수진들과 융합 중개 연구 와 교육을 위해 긴밀한 상호 협력.
- 이를 토대로 첨단 재생의과학 융복합 연구를 위한 국내 유일의 All-in-One 시스템을 구축.
그림. 단국대학교 메디바이오 All-in-One 캠퍼스
□ 기반 III 글로벌 연구진 및 네트워크 형성
- 본 교육연구단 소속 대학원 나노바이오의과학과는 지난 10년간의 WCU 사업 및 3단계 BK21 PLUS 사업 기간 동안 UCL (영국), 조지타운 대학교 (미국), NIH (미국)로부터 6명의 석학들을 초빙하여 정 규강좌 및 단기강좌를 개설하고, 공동지도교수제를 통한 해외석학의 지도 등, 대학원생들에게 수준 높은 글로벌 교육 프로그램들을 시행.
- 해외 학자들과의 원활한 실시간 정보교류 및 교육을 위한 인터내셔널 화상미팅 및 웹비너를 활성화 할 수 있는 최첨단 교육환경 및 교육 기자재들을 구축.
- 지난 10년간 국제화/융복합 연구역량을 위해 나노바이오의과학과 대학원 학생들이 조지타운 대학교 를 비롯한 기타 해외기관에 1개월 - 11개월간 파견되어 해외 공동연구 및 교육 활동에 참여하여 외 국 우수 대학교의 학술연구의 분위기를 직접 체험하고 다수의 공동 연구 논문들을 발표와 사업기간 동안 미국, 영국, 호주 등 3개국에서 총 13명이 14회에 걸쳐 52개월(4.4년)동안 연수.
- 지난 10년간의 WCU 사업 및 3단계 BK21 PLUS 사업을 통해 조지타운대학교, UCL, NIH를 비롯하 여, 시드니 대학(호주), USC, 듀크대학, 하버드 대학, 템플 대학 (이상 미국), IBEC 연구소 (스페인) 등에서 나노바이오 재생의과학 관련 석학들을 초빙교원으로 임용하여 글로벌 네트워크를 구축.
- 단국대학교 혁신 전략 중 BT 특성화 캠퍼스 구축의 일환으로 해외초빙교원 및 글로벌 네트워크에
대해 전폭적으로 지원.
- 다음은 지난 10년간 글로벌 네트워크를 구성하고 있는 해외기관을 나열한 것임.
(미국) NIH 1인, 조지타운대학 2인, 하버드대학 1인, 듀크대학 1인, USC대학 1인, 템플대학 2인 (영국) UCL 2인, (호주) 시드니대학 4인, (스페인) IBEC 2인
- 향후 본 교육연구단 선정 시 기 구축된 글로벌 네트워크 기관들 중 첨단 재생의과학 관련 연구자들 과의 공동연구 및 교육 프로그램을 지속할 예정.
그림. 지난 10년간 대학원 나노바이오의과학과에서 구축한 글로 벌 네트워크
□ 기반 Ⅳ 세계수준의 연구시설 및 장비 구축
- 본 교육연구단이 소속한 나노바이오의과학과는 첨단 재생의과학 융복합 연구를 위한 다양한 연구시 설 및 장비를 확보하여 이를 약학관 4~6층 공간 약 1200평 내에 집적화하였으며, 이를 통해 연구의 효율성을 극대화.
- 융복합 연구를 위한 첨단 전용 기기실 구축
: 본 연구단은 지난 10년간 정부와 단국대학교의 전략적인 지원에 힘입어, 본 교육연구단 전용 공 동기기실 (약 300평)을 만들고, 약 100여종의 NT-BT-임상의학 연구용 첨단 고가 장비들을 구입 확보하고 있음. 또한 단국대학교는 이러한 시설 및 장비 인프라의 유지 및 운영을 위해 별도로 인력 및 관련 비용을 지원하며 이는 세계수준의 융복합 연구 결과 도출 및 핵심 연구 인력 양성 을 위한 매우 중요한 인프라.
- 공동 연구 공간 확보 및 집적화
: 다 학제간의 공동 연구 수월성을 위해, 각 전공연구실과 행정사무실 공간이 한 곳에 집적화되어 있음. 이는 단국대학교의 전폭적인 지지에 의해 가능한 것으로 공동연구의 수월성 뿐 만 아니라 학생들 간의 자연스런 학문적 교류 활성화를 극대화할 수 있는 개방형 공동연구 기반이 마련되어 있음. 향후 4단계 BK21 사업기간 동안 집적화 시스템의 지속적인 확대를 통해 첨단 재생의과학 융복합 교육 및 연구가 더욱 활성화 될 것으로 기대.
- 첨단 재생의과학 전임상 연구를 위해 필수적인 동물 모델 확립을 위한 공간 확보되어 있으며, 본 교 육연구단이 자리 잡은 연구전용공간 내에 SPF급의 동물실험실이 구비되어 있음. 따라서, in vitro 실 험-전임상 동물실험-임상 재료 확보가 한 연구공간에서 이루어 질 수 있는 효율적인 all-in-one 연구 공간 시스템을 확립하고 있어, 세계 최고 수준의 융복합 재생의과학 교육 및 연구실적 창출이 가능.
※ 다음은 시설설비, 전용장비 및 동물실 등 인프라 요약 - 총 면적 : 1200평 (연구실+기기실), 4~6층 전용공간
- 연구실 총 14개 (600평 규모)
: 바이오소재실험실, 세포리프로그래밍 실험실, 생물정보학 실험실, 세포주기실험실, 조직공학실험 실, 줄기세포배양실, 중점연구실, 조직배양실, 마이크로프로세싱실, 바이오인포마틱 연구실 등 BT-NT-IT 융합교육 및 연구가 가능한 연구실 집적
- 전용 기기 장비실 (총 면적 300평, 총 100종 50억 원):
: NT장비 - 고분해능 전자현미경, NMR 500, X선 회절기, DMA, DSC, DTA, TGF, Gel permeation 크로마토그래피, 자외선가시광선분광광도계, 편광현미경, 분취용 자동정제 시스템 등 : BT장비 - Real-Time PCR, Gel documentation, 단백질 IEF system, 진탕배양기, 분광광도계, 전기
영동장치, 공초점 현미경, 고성능 도립 형광 현미경, 병리검사 현미경, 도립 위상차 형 광 현미경, 바이오이미징시스템, 유세포 분석기, 다기능측정마이크로플레이트리더, 공 초점 레이져 현미경, 초고속 유세포 자동분리기, 미세조작기 등
: MT장비 - 실시간 마이크로CT, 실험동물이미지장비, 냉동절편기, 신경세포증폭 및 측정기, 자동화 진동 마이크로톰, 동물 강제 러닝운동기, 회전조직 절편기, 경조직 절편기 등
- 동물실험실 (추가공간): SPF급, 총 면적 300평, 약 20억원의 예산이 투입되었으며, 동물실 센터장 및 행정 직원 상주, 유지관리 비용 교비 부담.
그림. 나노바이오 재생의과학 글로벌 연구단의 집적화된 시설 인프라
□ 기반 Ⅴ 충청광역권 첨단재생의료 산업 최대 네트워크 확보 - 단국대학교 충청 광역경제권 산업체 최대 네트워크 구축함
- 산학협력 선도대학(LINC+) 사업을 기반으로 하며, 현재 충청광역권 및 주변지에 500여개의 기업체 와 산학협력 MOU 체결.
- 첨단재생의료 클러스터 구축 및 충청광역권 산학협력 연계 협업체계 구축과 선도산업 지원단 공동 협의체를 구성 운영하여 광역경제권(충청권) 내 기업들과의 Net-ware 구축 및 접근성 확보.
- 광역경제권역의 의약/바이오산업 및 국공립 기관들과 핵심기술개발에 관한 산학공동연구 과제를 주 도적으로 수행할 수 있는 우수한 박사급 고급인력을 확보하고 있으며, 향후 산학협력 연구를 확대 시켜 지역창조경제에 이바지할 것임.
Ⅰ. 교육연구단 구성, 비전 및 목표
1.3 교육연구단 구성
①. 교육연구단장의 교육연구행정 역량
성 명 한글 김해원 영문 Hae-Won Kim
소 속 기 관 단국대학교 나노바이오의과학과
<표 1-1> 교육연구단장 최근 5년간 연구실적
연
번 저자/수상자/발명자/창업자 논문제목/저서제목/book chapter 제 목
저널명/ 출판사 명
권(호), 페이지 /ISSN/ISBN
(pp. ** - **)
게재/출판 DOI 번호 (해당 시)
1 김해원
Biomaterials control of pluripotent stem cell fate for
regenerative therapy
Progress in Materials
Science
0079-6425 게재 10.1016/j.pmats ci.2016.05.003
2 김해원
Nano-bio-chemical braille for cells: the regulation of stem cell
responses using bi-functional surfaces
Advanced Functional
Materials
1616-301X 게재 10.1002/adfm.2 01401696
3 김해원
Nanocements produced from mesoporous bioactive glass
nanoparticles
Biomaterials 0142-9612 게재
10.1016/j.bioma terials.2018.02.0
05
4 김해원
Promoting angiogenesis with mesoporous microcarriers through a synergistic action of delivered silicon ion and VEGF
Biomaterials 0142-9612 게재
10.1016/j.bioma terials.2016.11.0
53
5 김해원
Anti-inflammatory actions of folate-functionalized bioactive ion-releasing nanoparticles imply
drug-free nanotherapy of inflamed tissues
Biomaterials 0142-9612 게재
10.1016/j.bioma terials.2019.03.0
34
1.3 교육연구단의 구성
① 교육연구단장의 교육·연구·행정 역량
□ 첨단재생의료 분야의 우수한 연구논문 및 왕성한 연구 활동
- 지난 10년동안 바이오소재개발, 줄기세포응용연구, 약물전달체개발 및 전임상 실험기법 개발 연구.
- 국책과제 및 해외공동과제 등 총 10건 과제수행 역량 (총 250억원; 중점연구소사업, 글로벌연구실사 업, 해외우수연구기관유치사업 등 책임)
- 총 420여편 SCI급 논문 (상위 10% 200여편, 1% 20편) => 전체 논문 중 상위 10% 이내 논문이 약 45%로 양질의 연구를 수행.
- 총 피인용회수 = 23,000회, h-index = 75 등 국제적 국제적 큰 영향력 있는 연구력 보유
- 총 94건의 국내특허 및 15건의 해외특허를 보유하고 있으며 기술이전 5건 (3.3억원)으로 기초연구 및 실용화연구의 지식재산권 확보 및 의료기기 관련 실용화 진행.
- 국내 연구자로 드물게 국제저널인 ‘Journal of Tissue Engineering’(IF=4.148)의 편집장으로 활동.
- 2010년 지식창조대상(고 피인용지수연구자, 공학분야 최초, 교육부), 2019년 부총리 겸 교육부장관 표창, 연송치의학상 대상, 범은학술상 3차례 수상.
▶ 학문적 경험과 노하우는 국내 조직재생의 발전에 크게 기여함과 동시에 세계적 연구그룹을 형성하 여 본 과제의 신산업인 ‘첨단재생의료’의 사업을 성공적으로 수행 가능.
□ 융합연구의 주도적 역량
- 대학에서 재료공학을 전공하여 미국 표준과학연구소 및 영국 런던대학에서 생체재료, 세포배양 및 조직공학법에 관한 연구.
- 치과대학으로 부임하여 임상의들과 함께 활발한 연구 활동 주도.
- 의과대학교수들과 함께 글로벌 융합연구를 위한 대학원 나노바이오의과학과 설립 중추적 역할.
▶ 자연과학-공학-치의학-의학 등 융복합 신산업인 ‘첨단재생의료’를 아우를 수 있는 역량을 확보.
□ 세계적인 연구기관들과의 협력 네트워크 및 교육역량
- 미국 (컬럼비아대, UPenn), 영국 (UCL), 스페인 (바르셀로나대), 중국 (북경대, 칭화대), 일본 (도쿠시 마대), 호주 (시드니대) 등 세계적인 연구기관과 활발한 교류.
- WCU, GRL, GRDC 등 사업으로 대학원생 및 박사들을 해외 파견 (30명) 및 세계 석학들의 대학 내 강의 등 도약 및 성장할 수 있는 환경을 제공.
▶ ‘첨단재생의료’ 융복합 연구 및 교육이 필요한 조건에서 세계적인 연구기관과 석학들의 공동 연 구 및 교육은 본사업에 참여하는 연구진 및 학부생 (대학원생)의 글로벌 역량을 갖출 기회 제공.
□ 체계적인 행정시스템 구축
- 본 사업 단장은 교내 조직재생공학연구원장으로서 산하 1개 연구소 및 3개 센터를 총괄 운영하며 총 7명의 행정팀을 구축하여 매주 ‘첨단재생의료’관련 교수진 및 행정인력의 회의를 통한 사업운 영 및 학생관리, 대외활동 등 관리.
▶ 많은 과제를 성공적으로 운영할 수 있는 원동력으로서 체계적인 행정시스템 구축으로 연구, 교육 및 글로벌 네트워크 풍부한 경험.
기준일 신청학과
전체 교수 수
참여교수 수
기존교수 수 신임교수 수
총계
전임 겸임 계 전임 겸임 계 전임 겸임 계
2020.
05.14
나노바이 오의과학
과
13 0 13 7 0 7 1 0 1 8
② 대학원 신청학과 소속 전체 교수 및 참여연구진
<표 1-2> 교육연구단 신청학과 소속 참여교수 현황
③ 교육연구단 구성의 적절성
<표 1-3> 참여교수진의 해당 신산업분야 교육 실적 및 연구 분야
연번
성명
(한글/영문) 직급 연구자등록번호 소속 대학 및 신청
학과 세부전공분야 신산업 관련 대학원 개설 실적
신산업 관련 연구분야와의 연계성
1
김해원 교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 생체재료 생체복합조직의 재생(2017년 2학 기), 조직재생공학 (2018년 1학기)
첨단 재생 의료 기술인 생체재료와 조직공학의 연구개발 방향성을 제시하며, 예방 및 복합조직 재생의 관점으로 강의
2
신원상 교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 유기금속화학
나노 생체 분자와 약물의 안정성 평 가 (2018년 2학기), 조직재생용 복 합 기능 소재공학 (2019년 1학기)
나노 생체분자의 안정성과 특성 이해, 조직 재생분야에 적용할 새로운 재료의 이해와 개발의 초석이 될 지식 강의
3
안상미 교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 기타약학 고급약리학 (2016년 1학기), 뇌신경 질환의 이해(2019년 2학기)
약리 기전 이해 및 효능, 독성 평가 과정 이해, 뇌질환 세포치료 전략을 세우기 위한 병리 기전 및 치료 작용점 이해
4
양희석 부교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 의용고분자 기업, 산업체 CEO, 연구소장의 산업 체 특강 (2015년 1학기)
기업, 산업체 CEO와 연구소장의 특강과 나노기술을 통한 최신 나노 기술 및 신산업 기술 동향을 강의
5
오세행 부교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 생체/의료용고분자 조직공학과 응용 (2015년 1학기), 의료용고분자특론(2016년 1학기)
첨단 재생 의료 신산업 기술인이 습득할 의료용 소재, 조직공학에 대한 기본 지식, 연구 동향 및 상용화 전략을 강의
6
이정환 조교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 치과복합재료학 치아재생과학 (2018년 2학기), 생체 재료생리학 (2019년 1학기)
생체재료를 이용한 치아 재생 기술을 얻기 위한 치아재생기술 및 생체재료생리학의 최신 지식, 연구법 및 동향을 강의
연번
성명
(한글/영문) 직급 연구자등록번호 소속 대학 및 신청
학과 세부전공분야 신산업 관련 대학원 개설 실적
신산업 관련 연구분야와의 연계성
7
장영주 교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 분자유전
치아유래줄기세포 및 치아조직재생 의 최신동향 (2016년 1학기), 단백
체학 및 단백질체정보학 (2017년 1학기)
첨단 재생 의료 기술을 치아 조직의 재생에 적용하기 위해 줄기세포 및 전구세포 관련 최신 전문 지식, 연구법 및 동향을 강의
8
현정근 교수 단국대학교 나노바
이오의과학과 신경핵의학 재생의학 및 재활의학 총론 (2015년 1학기), 의과학 총론(2015년 2학기)
재생의학을 구성하는 줄기세포, 생체재료 및 재생인자의 내용과 기능적 개선 및 사회 복귀에 필요한 재활의학에 대한 강의
1.3 교육연구단의 구성
③ 교육연구단 구성의 적절성
□ 첨단재생의료 신산업 연구 및 교육을 위한 배경
- 첨단재생의료 신산업 연구 및 교육을 통한 전문가 양성을 위해 재료공학-화학-생물학-치의학-의학- 약학 전임교수로 구성하여 학제간 융복합 커리큘럼 및 환경을 설정하며 각 전임교수의 재생의료 연 계성은 다음과 같음.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-김해원 (재료공학)
- 뼈, 연골, 치아, 신경, 근육, 피부 등 손상된 조직을 재생하기 위한 나노소재/재료, 줄기세포, 세포응 용 등 연구를 수행.
- 주요 연구로는 1) 조직재생용, 약물전달용 생체재료 개발, 2) 다양한 줄기세포를 활용하여 세포의 활 성 및 분화, 세포리프로그래밍 연구, 3) 약물, 단백질 및 이온담지 및 방출을 통한 손상조직 재생능 및 항균, 항염증, 신생혈관능 등 연구, 4) 세포제어를 위한 나노/마이크로 제어, 5) 손상된 질환동물 모델을 개발하여 조직공학체의 효능 관찰 등을 연구.
- 생체재료의 개발, 줄기세포 응용, 약물전달시스템 제어를 통한 물리/화학/생물학/조직학/임상학 등의 분야에 신산업 전문가를 배출.
- 기초연구 및 실용화 연구를 수행하면서 연구의 배경지식 및 산업적 관점으로 접근하여 대학 및 출 연연 등 연구자와 산업체 개발자의 방향성을 제시하며 양성.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-신원상 (화학)
- 천연고분자 및 전도성 나노재료 등을 사용한 다양한 기능성 생체재료들의 합성 및 가공에 관한 연 구를 수행.
- 주요 연구로는 1) 유기물 (고분자 등)과 무기물 (CNT, MSN 등)의 합성 및 유무기 복합 하이브리드 생체재료 합성, 2) 온도/pH/전기/자성 등에 반응하는 스마트 약물전달체 및 주사형 생체재료의 합성, 3) 재료의 물성/특성을 원하는 대로 조절 가능한 in vivo 생체 내 적용을 위한 3차원 지지체 합성, 4) Flexible circuit/sensor 등의 웨어러블 소재의 개발.
- 본 연구실에서의 교육은 화학 및 생체재료 분야의 지식과 기술을 융합하는 능력 뿐 아니라 여러 재 생의료분야 생체재료 및 생체센서 분야의 신산업 전문가를 배출하는 것으로 본 연구실에서 가장 많 이 진행되고 있는 연구는 in vivo 조건에 적용 가능한 물질을 합성하여 조직재생에 적용 가능하도록 가공하는 기술을 확보하는 것까지이며, 이에 따른 결과물은 특허 획득 또는 산업화가 가능할 수 있 는 방법으로 특화.
- 이러한 기술들을 통해 이미 다수의 특허 들이 기술이전 되었으며, 더 나아가 창업을 통한 신사업 확 장으로까지 진행.
- 기 확립된 많은 이론 및 기술을 통해 생체 내에서의 적합성을 높일 수 있는 생체재료들을 개발하고, 제작을 통해 조직 재생 등에 최적 모델화가 되도록 하며, 원천기술 확보가 가능한 연구들이며, 조직 재생 및 웨어러블 장치 등의 신산업의 전문가 육성에 많은 기여.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-안상미 (약학)
- 줄기세포의 신경재생에 관한 연구를 수행하고 있으며 1) 적절한 줄기세포의 확보 및 배양기술 개발, 2) 신경계 세포로의 분화 조건 탐색 및 최적 분화 조건 확립, 3) in vivo 생체 내 적용을 위한 3차원 지지체 확보, 4) 뇌로의 전달 기술 개발 등에 관한 지식과 기술 개발.
- 교육은 신경재생 분야의 지식과 기술을 융합하는 능력을 함양한 뇌질환 재생분야의 신산업 전문가 를 배출하는 것으로 가장 우선 시 하는 점은 인체 적용 가능한 조건들과 물질을 사용하여 임상적용 가능성을 높이는 기술을 확보하는 것이며, 결과물은 특허 획득 또는 산업화가 가능할 수 있는 방법
으로 특화.
- 신경계 세포로의 분화능력이 우수한 인간 tonsil-derived mysenchymal stem (TMSC)을 사용하여 본연 구실에서 기 확립된 신경세포로의 분화조건에서 분화력이 우수한 homogenous population을 구별하 여 대량생산 할 수 기술을 획득.
- 또한 TMSC의 분화를 촉진시키고 뇌에서의 적합성을 높일 수 있는 지지체를 발굴하고, 동물 적용 기술을 확립함으로 치매동물 모델에 적용하며, 이러한 연구들은 원천기술 확보가 가능한 연구들이 며, 재생 의료분야의 신산업의 전문가 육성에 많은 기여.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-양희석 (화학공학)
- 줄기세포를 이용한 조직재생 및 재생의학에 대해 줄기세포 3차원 배양법, 생체모방형 줄기세포 담치 체 개발, 3D 프린팅용 바이오잉크 소재의 개발등 신산업의 기초 연구와 응용기법등에 대한 연구와 교육을 통해 재생의학분야의 신산업 전문가를 배출.
- 또한, 최첨단 재생의료에 적용 가능한 나노구조체와 신소재 개발을 통해 줄기세포의 점착, 분화 및 이식이 동시에 가능한 all-in-one 나노 플랫폼 배양 시스템을 연구 개발.
- 이는 줄기세포 이식 후 생존율을 높임과 동시에 손상된 조직을 효율적으로 재생할 수 있는 기술로 서 그 적용 범위가 피부, 뼈, 인대, 신경, 혈관 등의 조직에 다양하게 적용 가능한 고효울의 줄기세 포 배양, 이식 플랫폼으로 신산업 기초 연구뿐만 아니라 그 조직 재생 효율을 극대화할 수 있는 연 구 분야.
- 최근 3D 프린팅기법을 활용한 줄기세포를 직접 프린팅할 수 있는 4D 프린팅 기술의 개발과 이를 이용한 맞춤형 이식재의 연구 개발도 진행중에 있으며 이는 손상된 장기, 조직들을 직접 원하는 모 양과 크기로 프린팅 할 수 있는 기술로써 환자 맞춤형 의료소재 개발 전문가 양성.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-오세행 (고분자공학)
- 첨단 재생 의료 신산업 기술인이 필수적으로 습득해야 할, 의료용 소재, 약물전달체 및 조직공학에 대한 기본 지식, 최신 연구 동향 및 상용화 전략을 강의.
- 핵심 연구 내용은 I) 산소방출형 미세입자에 대한 연구: 산소 용해도가 매우 높은 perfluorocarbon기 반의 유화용액을 hollow한 미세입자에 도입함으로써, 저산소 환경에서도 산소를 공급할 수 있는 시 스템을 고안함. 아무리 우수한 효능/성능을 가지는 세포라도 인체에 도입 시, 초기 산소의 공급이 어려워 괴사되어 제 기능을 발휘하기 힘듬. 상기 미세입자는 이러한 기존 연구의 한계를 극복할 수 있는 시스템이라고 사료됨. II) 이온복합체에 기반한 약물의 서방형 방출 연구 : 이온성 약물과 다가 의 반대이온(counter ion)을 단순 혼합시켜 약물이온 복합체를 형성시킴. 이 약물 이온복합체는 다량 의 이온이 존재하는 체내에서 이온 복합체가 서서히 해리되면서 약물이 서방형으로 방출됨. 예) 리 도카인 이온 복합체, pain killer로 응용가능. III) 낙엽적층구조를 가지는 다공성 매트릭스로 부터 단 백질 기반 성장인자의 서방형 방출 연구 : 독특한 구조인, 낙엽적층구조를 가진 다양한 매트릭스 (입자형, 시트형, 3D 프린팅 구조체형)를 개발함. 이 매트릭스의 넓은 표면적과 독특한 다공 구조로 인해, 어떠한 화학적 개질 없이도 성장인자의 서방형 방출을 유도함. 임상에서 사용 가능한, 성장인 자의 서방형 방출이 가능한 세계 최초의 기술임. 또한, 넓은 표면적을 가지는 낙엽적층구조는 세포 의 점착성을 향상시켜 세포 전달체 혹은 조직 재생 촉진 매트릭스로의 응용이 가능함. 예) 세포 스 페로이드 형성 촉진/지속용 미세입자, 골재생 촉진용 매트릭스 등.
- 또한, 나노바이오 기반의 융복합 연구를 표방하는 본 연구팀 내에서 활발히 연구를 진행하고 있는 연구자들의 연구 역량 향상 및 이를 통해 학생들에게 폭넓은 경험과 비전을 제공할 수 있는 연구/
교육 플랫폼의 제공이 가능하리라 판단됨.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-이정환 (치의학)
- 첨단 바이오헬스 분야인 생체재료를 이용한 (치아) 재생 기술을 확보하기 위해 필수적인 치아재생기 술 및 생체재료생리학과 관련된 연구를 융합하여 진행.
- 생체재료생리학 및 Mechanobiology 분야 등 미래의 융복합 기초연구 진행.
- Mechanobiology지식을 활용하여 신제조직이 받는 물리적인 힘이 어떤식으로 세포의 성장, 분화 및 생물학적 기전 변화를 일으키는지 연구하고 이러한 지식을 생체재료생리학과 연관지어 조직재생용 의료기기 개발에 활용.
- 현재 재생의료 신산업에서는 한정된 식약처 인허가를 받은 소재를 활용하여 최고의 조직재생 효능 을 보고자 의료기기를 개발 하는 전략을 취하며, 본 연구자가 발견한 다양한 이온 및 표면구조, 세 포외기질의 dynamic을 활용하여 재생의료 신산업인 의료기기 개발에 적극 기여.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-장영주 (생물학)
- 재생의료 조직공학에서 필수적인 3가지 기술요소는 조직재생을 위한 줄기세포 확보기술, 특정 조직 분화를 위한 분화환경 조성기술, 세포배양을 위한 3차원 지지체 확보기술.
- 본 교육연구단은 학생들에게 위 3가지 기술요소에 대한 전문지식을 교육하고 이 요소들을 융합하여 재생의료 조직공학을 완성 할 수 있는 미래인재를 양성.
- 본 교육연구단에서 연구하고 교육하고자 하는 첨단 재생의료기술과 연관되는 주요 연구 분야는 위 3가지 주요 기술요소 중 조직재생을 위한 줄기세포 확보기술로 인간 치아 주변의 조직으로부터 직 접 다분화능을 가진 발생단계가 다른 여러 종류의 성체줄기세포 군들을 각각 배양하여, 분화능 검증 후 대량 확보하고, 이 줄기세포들을 특정 조직으로 효율적으로 분화시킬 수 있는 신규 분화기술을 확립하는 것에 중점.
- 특히 각 줄기세포 및 특정 조직으로의 분화능을 가진 전구세포를 분리 정제할 수 있는 첨단 원천기 술을 확보하여 특정 조직 분화로의 재생 효율을 높이는 연구를 진행하며 줄기 및 전구세포 특이적 으로 발현되는 세포표면 항원을 인지하는 항체를 확보하는 첨단 기술을 통해 가능.
- 특정 조직 분화를 위한 분화 조건은 3차원 배양 시스템 개발 연구를 진행하고 있는 세포 지지체 전 문가 (본 교육연구단 오세행 교수)와의 협업에 제공되어 성공적인 특정 조직 재생연구에 적용하였으 며, 최근 줄기세포 스페로이드 분화에 있어 2차원 세포배양에 비해 분화 효율성이 매우 증가되는 놀 라운 결과확보.
- 또한 줄기세포 및 특정 전구세포의 분리정제에 바로 적용될 수 있는 신규 항체들을 확보하여 분화 고효율을 위한 줄기세포군 확립에 있어 중요한 원천 기술로써 재생의료 신기술 융합연구에 기여할 수 있을 것으로 기대.
□ 첨단재생의료 신산업 연구 분야와의 연계성-현정근 (의학)
- 척추손상과 말초신경 재생을 위한 신경도관 개발 및 신경줄기세포의 분화능을 연구를 수행하며 주 요 연구로는 1) 손상된 신경의 재생 혹은 대체재를 개발위한 줄기세포 치료제, 조직공학 치료제 및 관련 인자//약물 투여, 2) 신경가소성 증진을 위한 전기자극, 재활, 경두개 자기자극 및 약물투여로 전임상 및 임상시험 연구를 수행.
- 신경손상은 영구적인 장애를 유발하는 요인으로 이를 해결하고자 재료 및 줄기세포를 활용하며 특 히 신경손상모델을 활용하여 기초연구 및 실용화연구를 수행함으로서 의학적인 관점에서 재료공학 과 융복합적인 교육을 제공하여 재생의료의 신산업 전문가 양성을 수행.
1.3 교육연구단의 구성
④ 전임교수(신임교수) 충원계획의 적절성
□ 세계 우수 대학 시스템의 벤치마킹 결과 분석을 통한 전임교수 충원계획
- 미국의 경우 1970년 후반부터 의학과 공학을 연계하여 의공학적인 연구 및 교육을 담당하는 학과 및 전공과정을 개설하기 시작하여 현재 약 50개 대학에서, 공학 인증된 의생명공학 관련학과를 설립 운영.
- 하버드와 MIT가 1977년부터 의대와 공대 등의 합동연구를 시작하였으며, 스탠포드는 2002년 의생명 분야 융합을 위한 생명공학과를 신설했음. 또 코넬대가 의생명공학과를 신설한 것을 비롯해 샌프란 시스코대, 퍼듀대 등이 대열에 참여하면서 의생명융합연구를 위한 움직임이 활발.
※ 벤치마킹 준거집단 설정 및 분석
⦁ Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM, 세계랭킹 27위)
⦁ Baylor College of Medicine (Dept. of Biochemistry and Molecular Biology, BCM, 세계랭킹37위) - 재생의과학 및 융합 생물학 분야에서 각각 우수한 실적을 내고 있는 두 기관 선정.
- 특히, WFIRM의 경우, 재생의과학분야의 세계적 선도그룹으로 인공방광/기도 등의 임상적용을 성공 한 바 있으며 재생의과학분야 연구의 메카.
- BCM 의과대학은 연구팀 간 협동을 통한 융합생물학이 강점.
구분 Wake Forest, Institute for Regenerative Medicine
Dept. of Biochemistry &
Molecular Biology, Baylor College of Medicine
Dept. of Nanobiomedical science Dankook University
(BK사업 참여인원만) 대학(원) 순위 27위 (재생의료 분야 세계
최고수준) 26위 -
총 교수 수
(정⦁부 ∙조교수) 42 37 15 (겸무 포함)
1인당 연간
SCI급 논문수 7.16 10.3 8.05
논문 1편당 IF 8.07 9.21 5.963
1인당 연간
상위10% 논문수 4.71 5.04 3.83
1인당 연간
상위 1% 논문수 0.58 0.67 0.25
논문 1편당
피인용수 10.87 11.25 9.07
표. 벤치마킹 집단과 연구집단 비교분석
※ 전임교수 수 비교 및 우수교원 충원/확보 방안
- 본 연구단이 소속된 나노바이오의과학과 교수 수가 상대적으로 적음: 42 (WFIRM) vs 37 (BCM) vs 15명 (본 연구단)
- BK사업을 수행하는 본 사업단을 중심으로 의생명과학 분야의 최우수교원 7인(매년 1인)을 전임교원 으로 충원하고 교내 우수연구 교원들 (10인 이내)을 겸무/전과 등으로 확보하여 총 30여명까지 확대 할 방안.
- 확보된 30여명의 교수진 풀에서, 아래 평가지표에 있듯이 연구-산학-국제화역량을 매년 평가하여, 본 사업단의 참여교수로서 참여하고, 다른 학과 교수진과 교수충원 등 사업단의 필요한 사항 등을 최대한 협력/지원하는 시스템으로 운영함.
- 역량이 우수하고 사업단의 글로벌 융복합 재생의료 연구에 필요한 교수진을 학과차원에서 우선적으 로 확보할 수 있도록, 학교 차원에서는 전략적 지원을 할 것임.
□ 평가지표를 통한 신임교원 충원 및 확보
- 아래 평가지표는 사업단 내에서 참여교수진의 평가지표 (매년 평가)로 활용하고 있으며, 신임교원 추 천에도 적용할 계획임 -> 특히, 3년 동안 연간 30점 이상이 되거나, 이에 상응하는 국제적인 연구업 적을 보유한 우수연구자를 발굴해 전임교원으로 특채/공채로 추천하고 절차를 통해 임용할 계획임
□ 최우수 신진 연구자에게 전임교원 기회 부여
- 사업단에 참여한 신진 연구자의 연구업적을 매년 평가하여, 아래의 평가지표가 3년 동안 연간 20점 이상이 되는 연구자를 사업단에서 추천하여 전임교원으로의 심사를 요청
- 이를 통한 박사 학위 과정 학생들의 동기 부여가 가능하여 선순환적인 우수한 인재의 발굴/구축의 계기가 마련.
- 이러한 전임교원의 충원은 대학이 특성화 집단을 육성하고 발전시킬 수 있는 이상적인 지원 방법이 며, 사업단은 대학의 전폭적인 지원을 받아 우수인재를 영입함으로서 사업단과 학과의 발전에 기여 할 수 있음.
※ 연구역량 지표
- 논문의 양보다 질 중심, 주저자는 100% 인정, 분야별 보정 IF 등 영향력 높은 연구논문 중심.
연구역량
논문양 1) SCI급 논문=> 1편당 1점
논문질
2) 분야별 보정IF (분야별 IF 평균으로 나눈 값)의 합 => 1점당 1점 3) 상위 10% 논문 개수 => 1편당 2점
4) 상위 1% 또는 IF >10 논문 개수 => 1편당 10점 연구비 5) 국가, 기업체, 국제연구비 => 1천만원당 1점
※ 산학협력 지표
- 특허등록, 국제특허, 기술이전 중심
산학협력
특허 6) 국내 특허 출원 및 등록 => 1건당 1점 7) 국제 특허 출원 및 등록 => 1건당 2점
기술이전 8) 기술이전 건수: 1천만원 기준으로 => 1건당 2점
※ 국제화역량 지표
- 국제적인 명성, 실질적 역량 고려
국제화
국제공동연구 9) 국제공동연구논문 개수: 해외 다른 기관과의 공동논문 => 1편당 1점 10) 국제공동과제 건수: 2천만원 기준으로 => 1건당 2점
국제학술활동 11) 국제저널 편집장/위원: 건당 편집장 4점, 부편집장 2점, 위원 1점 12) 국제학술대회 초청강연/기조연설: 건당 기조연설 3점, 초청강연 1점
※ 해외 석학 초빙 확대
- 글로벌 연구역량을 높이고, 세계적인 석학과의 공동연구를 위해 해외석학을 수시초빙하여 초빙교원 으로 20명 선까지 확보할 계획.
※ 외국인 전임교수 확대방안
- 연구역량이 우수한 외국인 전임교원을 매년/단계마다 충원하여 전체 전임교원 중 30%선까지 상향시 킬 계획.
기준일 신청 학과
참여 인력 구성
대학원생 수
석사 박사 석·박사 통합 계
전체 참여
참여 비율 (%)
전체 참여
참여 비율 (%)
전체 참여
참여 비율 (%)
전체 참여
참여 비율 (%)
접수 마감일
나노바이 오의과학
과
전체 14 14 100.00 11 11 100.00 9 9 100.00 34 34 100.00 자교
학사 7 7 100.00 5 5 100.00 2 2 100.00 14 14 100.00
외국인 2 2 100.00 4 4 100.00 2 2 100.00 8 8 100.00
참여교수 대 참여학생 비율 425.00
⑤ 대학원생 현황
<표 1-4> 교육연구단 참여교수 지도학생 현황
(단위 : 명, %)
<표 1-5> 교육연구단 참여교수 지도 외국인 학생 현황
연번 성명 국적 학사출신대학
공인어학성적
비고
국어 영어
1 Badamgarav
Khoroldulam 몽골 후래 정보 통신 대학교 TOPIK(4급)
2 Bayaraa
Oyunchimeg 몽골 National University of Mongolia
3 GANGSHI JIN 중국 길림농업대학 TOPIK(6급)
4 KURIAN AMAL
GEORGE 인도 Mahatma Gandhi University, Kottayam
5 LI CHENGJI 중국 Yanbian University TOPIK(6급)
6 Li YuMeng 중국 Hubei Nomal University
7 XIANGTING FU 중국 Southwest Minzu
Univercity TOPIK(3급)
<표 1-5> 교육연구단 참여교수 지도 외국인 학생 현황
연번 성명 국적 학사출신대학
공인어학성적
비고
국어 영어
8 ZHOU ZECHU 중국 Jinan University
1. 교육연구단 구성, 비전 및 목표
1.4 기대효과
□ 학문적 기대효과
※ 의ᐧ치/생명/공학 융합연구 확대에 이바지
- 첨단재생의료 관련 재료공학, 화학, 생물학, 의학, 치의학 연구진이 학문간 벽을 허물고 긴밀한 협 력연구로 학제간 융합연구를 활성/확대하는 계기 마련.
- 바이오소재개발, 줄기세포응용, 분화인자발굴, 치료법 개발 등의 연구성과를 이끌어 냄으로서 단일 조직에서 복합조직영역 등 첨단재생의료 전반에 대한 기초의과학 기술 및 임상적 응용기술, 그리고 의료산업을 위한 활용기술 분야에 널리 응용.
※ 우수한 연구성과를 도출하고 및 원천기술을 확보
- 첨단재생의료 분야의 우수한 연구개발 결과를 이루어냄으로서 세계적 수준의 연구그룹을 형성 및 원천기술을 확보.
- 차세대 첨단재생의료의 국내외 중추역할을 수행하여 조직재생 전반에 막대한 파급효과.
- 첨단재생의료의 기반으로 줄기세포의 조직 분화연구 기전 확립에 따른 줄기세포 기초연구발전에 기 여하며, 구체적으로 다음과 같음.
- 3차원 지지체를 통한 줄기세포의 응용연구발전에 기여
- 최적의 특성을 지닌 세포지지체 개발을 통한 첨단 바이오소재를 확보 - 3차원 배양법의 개발과 응용을 통한 신규 공법을 개발
- 줄기세포 치료를 위한 신규 유전자 전달시스템을 개발
- 줄기세포의 분화를 유도할 약물 및 인자를 발굴하고 줄기세포 응용 연구에 진보 - 세포-물질 간 관련된 다양한 마이크로환경 제어를 통해 세포생물학 분야에 기여 - 조직공학의 임상적 응용을 통한 신규 치료법 확보하고 임상 중개연구의 모델 확립 - 이미징 분석기술 개발을 통해 의료기기/생체진단 분야에 파급효과
※ 융복합 연구가 가능한 첨단고급인력 양성에 기여함
- 참여교수진을 비롯하여 글로벌 네트워크를 활용한 세계 석학들의 초빙으로 학부 및 대학원생의 첨 단재생의료 융복합 이론적 지식 및 연구참여로 첨단고급인력 양성.
- 대학원 조직재생공학 확대 개편 및 학석사 5년 대학원과정 신설 등을 통해 우수연구인력 확보 및 이 들의 학제간 융합교육을 충실히 수행하여 융합기술을 습득한 첨단고급두뇌를 매년 40명씩 양성.
□ 사회적/경제적 기대효과
※ 국제적 협력연구망 구축 및 저널발간사업을 통한 국가의 세계화 이미지를 제고
- 세계적 수준의 연구를 위해 향후 5~10여개의 국제적 기관들과 긴밀한 연구자교류, 공동연구 등을 진행하면서 세계화에 이바지하며, 국가의 이미지를 제고.
- 고령사회 속 첨단재생의료 기술의 발전으로 국민건강수명 및 삶의 질을 향상시키며, 경제활동을 지 속적으로 할 수 있는 환경을 제공.
- 국내외 의료기기 및 의약 등 산업시장의 크기가 가속화되어 첨단재생의료의 원천기술의 확보하여 기업의 경쟁력을 통한 내수시장의 국산화 및 수출로 외화의 국내유입 및 신규 일자리 창출과 경제 활동으로 산업 활성화 원동력 제공.
