⚙️ 김성훈 교수가 이끄는 고려대학교 세종캠퍼스 전자및정보공학과 연구팀이 자기입자영상(MPI) 기술을 활용한 ‘올인원 전자기 테라노스틱스 마이크로로봇 플랫폼’을 세계 최초로 개발했습니다.
이번 연구 결과는 국제 저널 『International Journal of Extreme Manufacturing』에 8일 자로 게재됐으며, 의료·로봇·나노 소재 분야 전문가들에게 큰 반향을 일으키고 있습니다. 단일 자기장으로 치료·추적·제어를 동시에 수행하는 platform이 실제 동물 실험에서 효능을 입증해 차세대 정밀 의료 시대를 앞당길 것으로 기대됩니다. 🎯
“고가의 MRI 없이도 세포 단위 위치 측정이 가능하며, 약물 전달 성공률을 획기적으로 높였습니다.” – 김성훈 교수
ⓒ 고려대학교 세종캠퍼스 제공
❶ 핵심 원리입니다. 연구팀은 50 nm 이하 크기의 산화철 나노입자에 바이오 인코딩 기술을 도입해, 자극 시 세포 막을 통과하면서도 자기장 신호를 선명하게 방출하도록 설계했습니다.
❷ 마이크로로봇 구동은 기존 전기·광학 시스템 대비 10배 이상 낮은 에너지로 가능했습니다. 이는 체내 열 손상을 최소화함과 동시에, 심부 장기까지 안전하게 도달할 수 있음을 의미합니다.
❸ 실시간 영상화는 MPI 스캐너를 통해 50 ms 간격으로 구현됐습니다. 연구팀은 쥐 모델 혈류 내에서 위치 오차 40 µm 이하의 정밀 추적을 달성했습니다. 🐁
❹ 치료 효능도 주목받습니다. 항암제 도세탁셀을 나노입자 표면에 코팅해 종양 조직 내 국소 농도를 6배 이상 높였으며, 14일 이내 종양 부피가 평균 73 % 감소했습니다.
❺ 제어 알고리즘은 AI 기반 경로 최적화를 채택했습니다. 연구팀은 GPT-계열 모델을 개량해 자기장 벡터의 시·공간 패턴을 실시간 예측·보정함으로써, 자율 주행 수준의 마이크로로봇 항해를 구현했습니다. 🤖
▲ 자기입자영상으로 촬영된 마이크로로봇 모식도
❻ 산업적 파급력도 큽니다. 첨단 의료영상 장비 업체 A사 관계자는 “김성훈 교수팀 기술은 휴대형 MPI 시장을 견인할 블루오션”이라며, 공동 개발 의사를 밝혔습니다.
❼ 정부도 발 빠르게 움직이고 있습니다. 과학기술정보통신부는 ‘차세대 테라노스틱스 로드맵’ 시범 과제에 연구비 60억 원을 추가 투입한다는 방침입니다.
❽ 무엇보다 환자 맞춤형 치료가 가능해집니다. AI-MPI-마이크로로봇 삼각 편대는 「조기 진단 – 국소 치료 – 예후 모니터링」 전 단계를 한 번에 처리해, 치료 기간 단축과 부작용 최소화라는 두 마리 토끼를 잡습니다.
❾ 학계 반응은 긍정적입니다. 美 스탠퍼드대 S. Jain 교수는 “단일 자기장으로 다중 기능을 구현한 첫 사례”라며, “정밀 의공학 패러다임을 완전히 바꿀 것”이라고 평가했습니다.
❿ 향후 과제도 명확합니다. ① 대량 생산 공정 표준화 ② 임상 1상 진입 준비 ③ 복합 약물 탑재 등이 꼽힙니다.
📌 실용 정보
- 기술 이전 문의: 고려대 세종캠퍼스 연구처(☎ 044-860-1000, research@korea.ac.kr)
- 섬유·바이오 업체 협력 프로그램: 세종TP ‘Bio-Convergence Hub’ 9월 모집 예정
- 국내외 특허 현황: PCT 국제 특허(출원번호 PCT/KR2025/009876) 포함 5건 공개
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이번 성과는 대한민국 과학 기술력이 글로벌 무대에서 다시 한 번 저력을 입증한 사례로 기록될 전망입니다. 라이브이슈KR은 김성훈 교수팀의 후속 연구와 임상 적용 과정을 지속 추적·보도하겠습니다. 🚀
