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정재웅 교수, 9월 이달의 과학기술인상 수상​
조회수 : 988 등록일 : 2025-09-05 작성자 : 홍보실

전기및전자공학부 정재웅 교수

< 전기및전자공학부 정재웅 교수 >

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 9월 수상자로 우리 대학 전기및전자공학부 정재웅 교수를 선정했다고 밝혔다. 

‘이달의 과학기술인상’은, 최근 3년간 독보적인 연구개발 성과를 창출하여 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 상으로, 과기정통부 과학기술진흥기금/복권기금의 재원으로 운용된다. 

과기정통부와 연구재단은 ‘세계 환자안전의 날(9월 17일)’을 앞두고 체온에 의해 부드러워지는 정맥 주사바늘을 개발하여 환자의 안전을 강화하는 등 신체착용(웨어러블)·체내삽입(임플랜터블) 전자 소자 및 의료기기 융복합 연구로 건강 돌봄(헬스케어) 혁신에 기여한 정재웅 교수를 수상자로 선정했다.

정맥주사는 혈관에 약물을 직접 주입하는 치료방법으로 신속한 약물 효과와 지속적인 약물 투여가 가능해 의료 분야에서 광범위하게 사용된다. 다만, 기존 정맥 주사바늘은 딱딱한 금속이나 플라스틱으로 제작돼 혈관벽 등을 손상하거나 정맥염과 같은 합병증을 야기할 수 있고, 주사바늘 처리 과정에서도 의료 종사자의 찔림 사고 및 그에 따른 질병 감염 위험 우려가 있다. 

정재웅 교수는 액체금속 갈륨이 체온에 반응해 고체에서 액체로 상변화하는 특성을 활용하여 상온에서 딱딱한 상태이다가 체내에 삽입되면 생체 조직처럼 부드러워지는 가변강성* 주사바늘을 개발했다.

* 가변강성(可變剛性) : 상황이나 조건에 따라 강성의 크기(딱딱한 정도)를 조절할 수 있는 특성

가변강성 주사바늘은 환자의 자유로운 움직임을 보장함은 물론 사용 후 상온에서 부드러운 상태를 유지하여 의료 종사자의 바늘 찔림 사고를 예방하고, 비윤리적인 주사바늘 재사용 문제도 원천 차단한다.

나노박막 온도 센서 기반 정맥 주사 약물 누출 실시간 센싱 기술. 정맥 주사 중 잘못된 주사바늘 위치로 인해 약물이 혈관이 아닌 주변 조직으로 유출될 경우, 조직 손상 등의 부작용이 발생할 수 있다. 이에 본 연구진은 약물 유출 시 주위 조직의 온도가 낮아지는 현상에 착안하여, 이를 감지할 수 있는 나노박막 온도세서를 탑재한 주사바늘을 개발하였다. 생체 모사 조직을 활용한 실험을 통해 약물 누출을 실시간 감지할 수 있음을 검증하였으며, 이러한 기술은 환자에게 보다 안전한 의료서비스를 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

< 체온에 의해 부드러워지는 정맥 주사바늘. 정맥주사는 혈관에 약물을 직접 주입하는 치료방법으로 신속한 효과와 함께 지속적 약물 투여를 통한 치료가 가능하여 범세계적으로 환자치료에 통용되고 있다. 본 연구에서는 액체금속 갈륨이 체온에 반응해 고체에서 액체로 상변화하는 특성을 활용하여, 딱딱한 상태에서 체내 삽입 시 조직과 같이 부드러워지는 가변강성 정맥 주사바늘을 개발하였다. 이 주사바늘은 환자의 움직임에도 혈관 손상 없이 안정적인 약물 전달을 가능하게 하며, 갈륨의 과냉각 현상에 의한 비가역적 유연화를 통해 사용 후 바늘 찔림 사고나 비윤리적 재사용 문제를 원천적으로 방지할 수 있어 환자와 의료진 모두의 안전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 본 가변강성 기술은 상황과 목적에 맞게 기기의 특성을 변화시키는 다양한 웨어러블 및 임플랜터블 기기 구현에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 예상된다. >

더불어, 정재웅 교수는 정맥주사 중 약물이 유출되면 주위 조직의 온도가 낮아지는 현상에도 주목하였다. 정재웅 교수는 정맥 주사바늘에 나노박막 온도 감지기(온도센서)를 탑재해 국부 체온을 실시간으로 점검(모니터링)하는 기능을 구현하여 정맥 주사 약물 누수를 실시간으로 확인할 수 있게 하였다. 

세계보건기구가 요구하는 환자 건강증진 및 의료진 안전도모에 새로운 전망(비전)을 제시한 이번 연구성과는 '24년 8월 국제 학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)’의 표지논문으로 출판됐다.

나노박막 온도 센서 기반 정맥 주사 약물 누출 실시간 센싱 기술. 정맥 주사 중 잘못된 주사바늘 위치로 인해 약물이 혈관이 아닌 주변 조직으로 유출될 경우, 조직 손상 등의 부작용이 발생할 수 있다. 이에 본 연구진은 약물 유출 시 주위 조직의 온도가 낮아지는 현상에 착안하여, 이를 감지할 수 있는 나노박막 온도세서를 탑재한 주사바늘을 개발하였다. 생체 모사 조직을 활용한 실험을 통해 약물 누출을 실시간 감지할 수 있음을 검증하였으며, 이러한 기술은 환자에게 보다 안전한 의료서비스를 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

< 나노박막 온도 센서 기반 정맥 주사 약물 누출 실시간 센싱 기술. 정맥 주사 중 잘못된 주사바늘 위치로 인해 약물이 혈관이 아닌 주변 조직으로 유출될 경우, 조직 손상 등의 부작용이 발생할 수 있다. 이에 본 연구진은 약물 유출 시 주위 조직의 온도가 낮아지는 현상에 착안하여, 이를 감지할 수 있는 나노박막 온도세서를 탑재한 주사바늘을 개발하였다. 생체 모사 조직을 활용한 실험을 통해 약물 누출을 실시간 감지할 수 있음을 검증하였으며, 이러한 기술은 환자에게 보다 안전한 의료서비스를 제공하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. >

정재웅 교수는 “이번 연구는 기존의 딱딱한 의료용 바늘로 인한 문제를 극복하고, 주사바늘 찔림사고나 재사용으로 인한 감염 문제를 해결할 수 있는 방법을 제안했다는 점에서 의의가 크다.”라며 “앞으로 가변강성 주사바늘 기술이 환자와 의료진 모두의 안전을 향상시키는 의료 현장의 핵심 기술로 발전할 수 있도록 지속적인 연구개발에 힘쓰겠다”라고 밝혔다. 

이와 같이 우수연구성과를 이끄는 연구자를 더욱 두텁게 지원하기 위해 과기정통부는 2026년 생명과학(바이오)의료기술개발사업(’25년 3,611억 원 →’26년안 4,343억 원)을 비롯하여 역대 최대규모인 11.8조 원의 연구개발 예산안(정부안)을 마련, 첨단 생명과학(첨단바이오) 등 미래신산업을 이끌 투자를 강화할 예정이다. 아울러 연구자 중심의 연구개발 생태계를 조성하기 위해 탁월한 성과를 창출한 연구자에 대한 보상과 예우도 한층 강화해 나갈 계획이다.

이달의 과학기술인상과학기술정보통신부가변강성 주사바늘 정재웅 공과대학 전기및전자공학부
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