몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

몸에서 녹는 금속 나사의 뼈 생성 원리 밝혀 - 생체 분해성 금속 소재의 인체 내 분해 메카니즘 규명 - 산학연병 공동연구 결과로 국내 의공학 연구의 새로운 모델 제시 빙판길 낙상사고가 급증하는 계절, 낙상을 포함하여 사고로 인해 골절 환자가 증가하고 있다. 골절 부상은 보통 부러진 뼈를 고정하는 장치를 사용하여 수술하게 되는데, 몸속에 남아있는 금속 임플란트로 인해 우리는 부작용을 겪거나 불편함을 경험하게 된다. 국내 산학연병 공동연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 생분해성 금속 정형외과 임플란트를 개발하였다. 생분해성 금속은 체내 이식 후 일정 기간(1-2년)이 경과되면 분해되어 체내에서 소멸되는 소재로서, 이러한 소재를 이용하여 의료기기를 제조하면 손상된 인체조직이 복원된 후 이식된 의료기기를 제거하는 2차 시술을 생략할 수 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 의공학연구소 생체재료연구단 김유찬 박사팀은 인체 구성원소를 이용하여 제조된 생분해성 금속이 실제로 환자에게 장기간 이식 되어도 아무런 문제가 없다는 것을 최첨단 분석기법을 이용하여 과학적으로 증명하였다. 연구팀은 향후 이 소재를 이용한 다양한 혁신 의료용 임플란트가 개발될 수 있는 결과를 발표하였다. 특히 이 생분해성 금속은 골절치료 분야에 새로운 장을 열 것으로 기대된다. 본 연구는 생분해성 마그네슘 합금이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 연구진은 기존의 염색기법과는 다른 빌라누에바(villanueva) 골염색법이라는 새로운 분석기법과 재료연구에 사용되는 전자현미경을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생체분해성 금속과 인체조직간 계면에서 일어나는 연속적 분해거동을 세포에서 원자단위까지 계층적인 분석을 통해 밝혀내었다. 특히, 골 염색으로 관찰한 생물학적 영역에서의 분석에 그쳤던 기존의 연구결과와는 달리, 생분해성 금속소재영역과 그 경계까지의 연속적인 변화거동을 재료분석 기법인 전자현미경을 사용하여 동시에 관찰했다. 생분해성 금속이 체내에서 녹으면서 신생골을 형성시켜 골절의 치료에 도움을 주는 현상을 시간의 흐름에 따라 확인할 수 있었다. 연구진이 개발한 마그네슘 임플란트는 아주대학교 병원에서 53개의 사례에 이식되어 각각 6개월에서 12개월간 관찰하여 어떠한 부작용도 없이 치료를 완료하였으며, 이를 통해 판매허가를 획득한 바 있다. 본 연구에서는 이 과정에서 생분해성 마그네슘이 녹으면서 주변골과 유사한 조직을 만들고 이들 주변에 뼈조직을 형성하는 세포를 불러들여 최종적으로 신생골로 변화시키는 과정을 확인했다. 이 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해, 치료효과에 대한 과학적인 근거를 바탕으로 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 결과로서 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 전환시켜 많은 영역에 활용될 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 김유찬 박사는 “본 기술은 KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원, 국민대학교 등 산학 연병의 컨소시엄으로 구성하여 기초연구에서부터 임상결과까지 전 과정을 고찰하여 얻어진 융합연구로서, 의공학 연구에 새로운 모델을 제시한 의미 있는 결과이다. 하지만, 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있고, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금개발이 반드시 진행되어야 한다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다. 본 연구는 KIST 의공학연구소 플래그쉽 연구사업과 서울시 RNBD사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 세계적 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS) 1월 4일자 온라인판에 게재되었다. * (논문명) Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy - (공동 제1저자) 국민대학교 이지욱 연구교수, 한국과학기술연구원 한형섭 연구원, 아주대학교병원 한경진 교수 - (공동 교신저자) 한국과학기술연구원 김유찬 책임연구원, 서울아산병원 이강식 박사 <그림자료> <그림 1> 본 연구에서 계층적 분석을 한 조직학적 사진 및 전자현미경사진. 토끼 대퇴골과에 마그네슘 합금 임플란트를 식립하고 8주 후가 되면 최초 임플란트가 체내에서 녹으면서 석회화층과 신생골이 생성되고 있는 것을 관찰 할 수 있다. <그림2> 마그네슘 합금 임플란트과 신생골 계면에 대한 전자현미경 분석. (A) 마그네슘과 산소가 많은 영역I, 칼슘과 인이 많은 영역II, III, V, 탄소가 많은 영역IV로 구분된다. (B) 각 영역에 대한 미세구조의 변화를 보여주는 사진으로, 영역 I, 영역 II는 비정질구조, 영역 II’, 영역 III은 결정질 구조를 나타낸다. (C) 각 영역에 대한 (마그네슘+칼슘) / 인의 비율, 마그네슘 (%), 칼슘 (%), 인 (%)의 성분변화. <그림3> 식립 기간에 따른 마그네슘 합금 임플란트 계면의 villanueva 염색된 골조직사진이며 (A)는 8주 (B)는 16주 그리고 (C)는 26주를 나타낸다. (A, i) 식립 후 8주에서 마그네슘합금의 녹는 모습을 형광 저배율에서 찍은 사진이며 , (B, i) 식립 후 16주, (C, i)는 26주 후의 저배율 사진이다. (A, ii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 형광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, ii) 식립 후 16주, (C, ii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. 그리고 (A, iii) 식립 후 8주에서 뼈의 형성 모습을 자영광-고배율에서 찍은 사진이며, (B, iii) 식립 후 16주, (C, iii)는 26주 후의 고배배율 사진이다. (A, i), (B, i), (C, i)의 주황색 실선은 원래의 임플란트 표면을 나타내며, 파란색의 점선은 각 식립시간에서의 임플란트 중앙부를 나타낸다. <그림4> 마그네슘 이식 1년 후, 완전히 녹으면서 뼈가 치유된 임상결과이다. (A) 요골 골절에 이식한 마그네슘합금 임플란트(MI)와 주상골 골절 부위에 스테인레스 임플란트(SI)를 이식 후, 1년 후 환자의 왼쪽 X-ray 사진이다. (B) 시술 경과에 따른 X-ray 사진을 나타낸다. (i) 시술 전 요골 골절과 주상골 골절 (ii) 시술 직후 요골 골절에 식립한 MI (노란색 화살표)와 주상골 골절부에 이식된 SI, (iii) 시술 6개월 후 요골 골절에 이식된 MI와 주상골 골절부에 식립한 SI, (iv) 시술 12개월 후 경과. (C) 시술 경과에 따른 MI의 변화를 설명하는 모식도. 빨간색 화살표는 요골 골절, 백색 화살표는 주상골 골절, 노란색 화살표는 MI를 나타낸다.

항공우주 복합소재용 고내열 수지 제조 원천기술 개발 - 산화 그래핀의 기능화를 통해 고내열 고강도 고분자 수지 제조 원천기술 개발 - 고내열 수지와 고강도 탄소섬유의 복합화를 통해 항공우주용 초고강도 탄소복합소재 상용화를 앞당기는 혁신적 기술 개발 전 세계적으로 자동차, 우주항공 등에서 경량화를 통한 연비 향상과 이산화탄소 배출량을 감소시키기 위하여 탄소복합소재의 활용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내 기업들은 탄소섬유의 저가화 및 고강도화에 대한 투자와 생산을 늘리고 있으나, 탄소복합소재의 다양한 응용범위에 맞는 에폭시 수지의 개발은 미진한 상황이었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전북분원(분원장 김준경) 복합소재기술연구소 탄소융합소재연구센터 고문주 박사팀은 산화 그래핀을 화학적 방법을 통해 기능화하고 저가의 범용에폭시와 혼합하여 고내열 고강도 성능을 구현하는 원천 기술을 개발했다. 탄소섬유와 고분자수지의 복합화로 얻어진 탄소복합소재는 비행기, 자동차, 자전거, 로켓 등의 경량화를 시킬 수 있어 연비향상 뿐 아니라 지구온난화의 주요 원인인 이산화탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 기대 된다. 고분자 수지 중 에폭시 수지는 탄소복합소재의 구조를 안정시키는 역할을 담당하는 물질로서 탄소복합소재의 응용분야를 확대하기 위해서는 다양한 종류의 에폭시 수지가 요구되고 있다. 지금까지 항공우주용 고내열 에폭시 수지의 경우는 전량 선진국에서 수입한 고가의 특수 에폭시를 사용해 왔으나, 국내연구진이 저가의 범용에폭시 수지에 산화 그래핀 유도체를 첨가하여 고내열성능을 구현하는데 성공했다. KIST 고문주 박사 팀은 에폭시 수지의 경화에 사용되는 분자를 화학적으로 도입한 기능화 산화 그래핀은 저가의 범용 에폭시 수지와 혼합 사용하여도, 고내열 성능과 고강도 특성을 얻을 수 있음을 밝혀냈다. 고문주 박사팀은 산화그래핀에 에폭시 수지와 가교결합을 형성 할 수 있는 아민 그룹(amine group)을 도입하여, 산화 그래핀 주위에 존재하는 다량의 아민 그룹이 에폭시 수지와 결합하여 많은 가교결합을 통해 가교 밀도가 약 240% 향상되는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 에폭시 수지와 가교결합을 하고 있는 산화 그래핀은 에폭시 수지의 강도와 열적 성질을 크게 향상시켰다고 밝혔다. 본 연구결과는 고내열성능을 요구하는 분야로의 탄소복합소재 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 보인다. 또한, 고성능의 에폭시 수지의 합성설계에 필요한 원천기술을 확보함으로서, 국내의 탄소섬유와 에폭시 수지 분야 연구불균형 해소에 크게 기여할 것으로 보인다. 이번 연구는 KIST 기관고유연구사업에서 지원되었으며, 연구 결과는 영국왕립화학회에서 발간하는 고분자분야의 권위지인 Polymer Chemistry 표지논문으로 12월 16일자 게재되었다. * (논문명) "Enhancement of the crosslink density, glass transition temperature, and strength of epoxy resin by using functionalized graphene oxide co-curing agents" <그림자료> <그림 1> 기능화 산화그래핀을 이용한 고내열 수지와 이를 이용한 항공우주용 초고강도 복합소재의 모식도