%eb%b0%95%ec%9c%a4%ec%88%98
-
제1회 세종과학상에 화학과 박윤수 교수 수상
우리 대학 화학과 박윤수 교수가 신진 과학자를 발굴·격려하기 위해 올해 처음 제정된 제1회 세종과학상 수상자로 선정됐다.
사단법인 과학의전당이 주관하는 세종과학상은 물리, 화학, 생명과학, 생리·의학 분야에서 탁월한 연구 성과를 거둔 젊은 과학자를 대상으로 수여되는 상으로 박윤수 교수는 화학 분야 수상자로 선정됐다.
박 교수는 전이금속을 활용한 유기합성방법론을 연구하는 유기화학자로, 기존 합성법과 근본적으로 차별화되는 ‘단일원자 편집기술’을 개발해 신약개발 및 재료화학 연구 전반에 혁신적인 가능성을 제시한 점을 높이 평가받았다. 해당 기술은 분자의 특정 원자만을 정밀하게 변환할 수 있어 차세대 의약 및 기능성 소재 개발 분야에서 큰 파급 효과가 기대된다.
현재 33세의 젊은 과학자인 박 교수는 KAIST 화학과에서 학사 및 석·박사 학위를 취득했으며, 미국 프린스턴대학교 박사후연구원을 거쳐 2022년 KAIST 화학과에 임용됐다. 이후 화학반응 개발과 응용 분야에서 독보적인 연구 성과를 이어가며, 국제 저명 학술 무대에서 활발히 활동해 왔다.
세종과학상 수상자에게는 상금 1억 원이 수여되며, 시상식은 오는 다음 달 2일 웨스틴조선호텔 서울에서 열린다.
2026.01.06 조회수 2013 -
세계 최초 원자 편집으로 신약 발굴 패러다임 바꿔
선도적 신약 개발에서는 약효의 핵심 원자를 손쉽고 빠르게 편집하는 신기술은 의약품 후보 발굴 과정을 혁신하는 원천 기술이자, 꿈의 기술로 여겨져 왔다. 우리 대학 연구진이 약효를 극대화하는 단일 원자 편집 기술 개발에 세계 최초 성공했다.
우리 대학 화학과 박윤수 교수 연구팀이 오각 고리 화합물인 퓨란의 산소 원자를 손쉽게 질소 원자로 편집·교정하여, 제약 분야에서 널리 활용되는 피롤 골격으로 직접 전환하는 원천 기술 개발에 성공했다고 8일 밝혔다.
해당 연구성과는 그 중요성을 인정받아 과학 분야 최고권위 학술지인 ‘사이언스(Science)’誌 에 지난 10월 3일 게재됐다. (논문명: Photocatalytic Furan-to-Pyrrole Conversion)
많은 의약품은 복잡한 화학 구조를 갖지만, 정작 이들의 효능은 단 하나의 핵심 원자에 의해 결정되기도 한다. 대표적으로, 산소, 질소와 같은 원자는 바이러스에 대한 약리 효과를 극대화 하는데 중추적인 역할을 한다.
이처럼 약물 분자 골격에 특정 원자를 도입했을 때 나타나는 효능을 ‘단일 원자 효과(Single Atom Effect)'라 한다. 선도적 신약 개발에서는 수많은 원자 종류 중 약효를 극대화하는 원자를 발굴하는 것이 핵심으로 여겨진다.
하지만, 단일 원자 효과를 평가하기 위해서는 다단계·고비용의 합성 과정이 필연적으로 요구되어 왔다. 산소 혹은 질소 등을 포함한 고리 골격은 고유의 안정성(방향족성)으로 인해 단일 원자만 선택적으로 편집하기 어렵기 때문이다.
박 교수 연구팀은 빛에너지를 활용하는 광촉매를 도입하여 해당 기술을 구현했다. 분자 가위 역할을 하는 광촉매 개발을 통해 오각 고리를 자유자재로 자르고 붙임으로써 상온·상압 조건에서 동작하는 단일 원자 교정 반응을 세계 최초로 성공시켰다.
들뜬 상태의 분자 가위가 단전자 산화 반응을 통해 퓨란의 산소를 제거하고, 질소 원자를 연이어 추가하는 새로운 반응 메커니즘을 발견했다고 연구팀 관계자는 전했다.
이번 연구의 제1 저자인 KAIST 화학과 김동현, 유재현 석박사통합과정 학생은 “빛에너지를 활용해 가혹한 조건을 대체하여 해당 기술이 높은 활용성을 가질 수 있었다”며, “복잡한 구조로 이루어진 천연물이나 의약품들을 기질로 활용해도 선택적으로 목표 편집이 수행된다”고 이번 연구의 범용성을 설명했다.
이번 연구를 이끈 박윤수 교수는 “오각 고리형 유기 물질의 골격을 선택적으로 편집할 수 있게 됨에 따라, 제약 분야의 중요한 숙제였던 의약품 후보 물질의 라이브러리 구축에 새로운 장을 열 것”이라 언급하며, “해당 기반 기술이 신약 개발 과정을 혁신하는데 쓰이기를 바란다”고 덧붙였다.
해당 내용은 ‘사이언스(Science)’誌 내의 퍼스텍티브(Perspective) 섹션에 추가로 선정되어 연구의 의의가 소개되기도 하였다. 이는 해당 연구에 참여하지 않은 저명한 과학자가 파급력 있는 연구를 선별하여 해설을 제공하는 코너다.
한편 이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구, KAIST 교내연구사업 도약연구 및 초세대협업연구실, 포스코청암재단의 포스코 사이언스펠로십의 재원을 바탕으로 수행됐다.
2024.10.10 조회수 12864