인천대학교 산학협력 뉴스레터 VOL.28

인천대학교 생명공학전공 연구팀이 과학기술정보통신부의 2025년 글로벌 기초연구실 신규 과제에 선정되었다. 이번 과제는 "재설계 엑소좀 기반 다중 기전 신경염증 정밀제어 연구실"로, 향후 3년간 15억 원의 연구비를 지원받아 다중 기능의 차세대 뇌 신경염증 치료제를 개발한다. 연구팀은 혈뇌 장벽 투과, 염증성 세포 타겟팅, 염증 억제, 염증 환경 재생 등 네 가지 기능을 동시에 수행할 수 있는 엑소좀을 제작하여 신경염증 질환 치료의 새로운 패러다임을 제시할 예정이다. 이 연구는 서울대와 미국 하버드 의대와의 협력으로 진행된다.

인천대학교 생명공학전공 교수진으로 구성된 연구팀이 과학기술정보통신부의 2025년 글로벌 기초연구실 신규과제에 최종 선정되었다. 본 과제는 이원종 교수(연구책임자), 황병희 교수, 이동택 교수(이상 인천대학교 생명공학전공), 그리고 이승재 교수(서울대학교 의과대학)로 구성된 공동 연구팀이 수행하며, 과제명은 “재설계 엑소좀 기반 다중 기전 신경염증 정밀제어 연구실”이다. 이번 선정으로 향후 3년간 총 15억원의 연구비를 지원받게 되었다.

뇌 신경염증성 질환은 아밀로이드성 단백질의 비정상적 응비, 감염, 물리적 충격 등에 의해 중앙신경계에서 발생하는 과도한 염증 반응으로 신경계 손상과 기능 장애를 초래하는 질환이다. 대표적인 예로 외상성 뇌손상, 파킨슨, 알츠하이머, 다발성 경화증 등이 신경염증과 관련되어 있으며, 현재 전 세계적으로 1억 5천만명의 환자가 존재하고 있다. 신경염증에 대한 치료를 위한 수요가 높아지고 있지만, 치료에 필요한 여러 기능을 동시 보유하고 있는 약물의 부재로 인해 새로운 패러다임의 치료제 개발이 필요하다.

인천대학교 연구팀에서는 이런 문제의 근본적 해결을 위해 다중 기능을 갖는 재설계 엑소좀 개발 연구를 기획하였다. 이를 위해 이동택 교수팀에서는 높은 혈뇌 장벽(Blood-brain barrier) 투과율을 가지면서 동시에 염증성 미세아교세포를 특이적으로 타겟할 수 있는 지질나노입자(lipid nanoparticle)를 제작한다. 황병희 교수팀에서는 염증 확산 억제와 염증성 환경 재생을 위한 고효율 유전자 치료제가 탑재된 미세아교세포주를 제작할 계획이다. 이원종 교수팀에서는 이를 융합한 다중 기능성 재설계 엑소좀 개발을 통해 ① 혈뇌 장벽 투과 ② 염증성 세포 타겟팅 ③ 염증 억제 ④ 염증 환경 재생이라는 네 가지 핵심 기능을 동시에 구현할 수 있는 차세대 치료 플랫폼을 개발하고자 한다. 제작된 재설계 엑소좀은 인천대와 서울대, 그리고 미국 하바드 의과대학과 협력하여 외상성 뇌손상 및 파킨슨병 동물 모델에서 유효성과 작용 기전에 대한 평가를 수행할 계획이다.

연구 책임자인 이원종 교수는 “신경염증 질환은 환자뿐만 아니라 가족 전체에 큰 고통과 부담을 주는 질환”이라며, “본 연구를 통해 단일 기전 중심의 기존 치료제의 한계를 극복하고, 다중 기전 기반의 정밀제어 치료제를 제시함으로써 신경염증 극복에 새로운 전환점을 마련하고자 한다”고 밝혔다.

[연구소식]글로벌 기초연구실 신규 과제 선정 "새로운 다중 기전 뇌 신경염증 치료제 개발”

인천대학교 생명공학부 서명지 교수 연구팀이 산업용 미생물인 코리네박테리움 글루타미쿰을 이용해 세계 최초로 고부가가치 천연 적색 색소인 '박테리오루베린' 생산에 성공했다. 박테리오루베린은 기존의 라이코펜이나 베타-카로틴보다 강력한 항산화 효능을 가진 소재지만 생산이 어려워 산업화가 제한적이었다. 이번 연구에서는 합성생물학과 대사공학 기술을 활용하여 새로운 균주를 개발하고 발효공정을 통해 박테리오루베린의 생산성을 대폭 향상시켰다. 연구팀은 이번 성과가 기능성 바이오 소재 생산의 패러다임을 바꿀 것으로 기대하고 있다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '바이오리소스 테크놀로지'에 게재되었다.

인천대학교(총장 이인재)는 생명공학부 서명지 교수 연구팀이 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)이라는 산업용 미생물을 활용하여 고부가가치 천연 색소 소재인 박테리오루베린을 세계 최초로 생산하는 데 성공했다고 밝혔다.

C50 계열의 카로티노이드 중 하나인 박테리오루베린(Bacterioruberin)은 천연 적색 색소 소재로서, 기존에 널리 알려진 C40 계열의 카로티노이드인 라이코펜(Lycopene) 및 베타-카로틴(beta-Carotene)보다 더 강한 항산화 효능을 가지고 있다고 알려져 있다. 이를 바탕으로 박테리오루베린은 피부 건강 및 노화 방지, 면역 증진 등에 활용이 가능하여 건강기능식품 및 화장품, 의약 소재로 주목을 받고 있다.

하지만 지금까지 박테리오루베린은 염분이 매우 높은 극한 환경에서 서식하는 극호염성 고균을 통해 극소량만 생산할 수 있어 박테리오루베린이 지닌 뛰어난 효능에도 불구하고 대량 생산에 어려움이 있었다.

이를 해결하기 위하여 서명지 교수 연구팀은 합성생물학 및 대사공학 기술을 이용하여 박테리오루베린을 생합성하는 새로운 미생물 균주를 개발하고 정밀발효를 통해 이의 생산성을 향상시켰다. 연구팀은 안전성이 이미 입증된 코리네박테리움 글루타미쿰의 기존 대사 경로를 재설계하고 여기에 극호염성 고균인 할로페락스 마리눔(Haloferax marinum)의 박테리오루베린 생합성 핵심 유전자(lyeJ, crtD, cruF)를 주입하여 균주를 구축한 후 유가식 발효(Fed-batch fermentation)를 통해 9.74 mg/L 수준의 박테리오루베린 생산성을 확임함으로써 추후 박테리오루베린의 산업화 가능성을 제시하였다.

이번 연구를 이끈 인천대학교 생명공학부 서명지 교수는 “이번 연구는 세계 최초로 코리네박테리움 글루타미쿰이라는 산업 미생물을 활용하여 박테리오루베린을 생산하였다는 점에서 첫 번째 큰 의의”가 있고 “안전한 산업 미생물로 값비싼 천연 희귀 색소 소재를 생산함으로써 기능성 바이오 소재의 생산 패러다임을 바꾸었다는 점에서 두 번째 큰 의의”가 있다고 밝혔다. 또한 서명지 교수는 “친환경 미생물 정밀발효 공정을 통해 지속가능한 고부가가치 소재의 공급이 가능하게 된 만큼 향후 건강기능식품 및 화장품 등 다양한 산업 분야에서 박테리오루베린이 널리 활용될 것을 기대하며 향후 생물공정의 최적화를 통해 박테리오루베린의 생산성을 더욱 높이는 추가 연구를 계속 이어갈 계획”이라고 밝혔다.

해당 연구 결과는 조의상 박사(미네소타 대학교 박사후 연구원) 및 황치영 학생(인천대학교 박사과정 대학원생)이 공동 제1저자로 참여했으며, 국제 학술지인 바이오리소스 테크놀로지(Bioresource Technology)에 5월 12일자로 게재되었다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부가 지원하는 개인기초연구사업의 ‘정밀발효 기반 코리네박테리움 글루타미쿰 시스템 재설계를 통한 근감소 완화 C50 카로티노이드 식의약 소재 개발' 과제(과제 책임자 인천대학교 서명지 교수)의 지원을 받아 수행되었다.

[연구소식]인천대학교 서명지 교수 연구팀, 합성생물학 및 정밀발효 기반 산업 미생물 활용 고부가 항산화 소재인 박테리오루베린 세계 최초 생산 성공

왼쪽부터) 1저자 이준호 연구원, 1저자 전진선 교수, 교신저자 강년주 교수, 교신저자 김률 교수

인천대학교와 서울대 보라매병원, 강남성심병원으로 구성된 공동연구팀이 파킨슨병 환자를 대상으로 운동과 비침습적 뇌전기자극(tDCS)의 병행 효과에 대한 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 344명의 환자를 포함한 16건의 임상시험을 메타분석한 결과, 운동과 tDCS의 병행이 보행 속도와 보폭 등 운동 기능을 뚜렷하게 개선한다고 밝혔다. 특히 여성과 진단 후 기간이 짧은 환자에서 더 큰 효과가 나타났으며, 연구진은 개인 맞춤형 중재 및 지속 가능한 치료 전략의 필요성을 강조했다. 연구 결과는 국제적인 노인의학 분야 학술지인 'Ageing Research Reviews'에 게재됐다.

인천대학교 스포츠과학부 강년주 교수, 인천대학교 일반대학원 이준호 연구원(現 미국 플로리다대학교 박사과정), 서울대학교 보라매병원 김률 교수, 강남성심병원 전진선 교수로 이루어진 공동연구팀이 최근 노인의학 및 노인학 분야 최정상급 SCIE 학술지인 Ageing Research Reviews (Impact Factor: 12.5, BRIC 주관 한국을 빛낸 사람들 논문 선정)에 파킨슨병 환자에 대한 운동과 비침습적 경두개 직류 전기자극술(transcranial direct current stimulation: tDCS) 병행 효과에 관한 메타분석 연구 결과를 발표했다.

운동 기능의 향상은 파킨슨병 환자의 핵심적인 치료 목표 중 하나이다. 대표적인 비약물 중재법으로 운동이 널리 활용되고 있으며, 최근에는 운동에 비침습적 뇌전기자극 기술인 tDCS를 병행하는 방식이 주목받고 있다. 이에 연구팀은 일반적인 운동 처치에 비해 운동과 tDCS 병행 중재의 효과를 정량적으로 평가하고, 그 효과가 운동 기능의 세부 영역, 중재 횟수, 및 뇌자극 부위에 따라 어떻게 달라지는지를 분석하기 위해, 총 344명의 파킨슨병 환자를 포함한 16건의 무작위 배정 임상시험 결과를 기반으로 메타분석을 수행했다.

운동과 tDCS 병행 중재는 전체적인 운동 기능을 유의하게 향상시켰으며, 특히 보폭(step length)과 보행 속도(gait speed)에서 가장 뚜렷한 개선 효과가 나타났다. 이러한 효과는 중재 횟수나 tDCS 뇌자극 부위와 무관하게 일관되게 유지되는 것으로 확인됐다. 또한, 메타회귀분석 결과에서는 여성환자 또는 파킨슨병 진단 후 기간이 짧은 환자에게서 운동과 tDCS 병행 중재의 효과가 더 두드러진 것으로 나타났다.

공동연구팀은 이번 결과에 대해 “운동과 tDCS를 병행한 중재가 파킨슨병 환자의 운동 기능, 특히 보행 관련 지표에 효과적임을 명확히 보여주는 근거”라고 평가하며,“이러한 효과가 성별과 질병 진단 후 기간에 따라 달라질 수 있음을 고려할 때, 환자 맞춤형 중재 설계가 향후 임상 현장에서 더욱 중요해질 것”이라고 설명했다. 더 나아가, “운동과 tDCS 병행 중재 효과의 지속성을 높이기 위한 구체적인 실행 전략 마련 역시 향후 임상 적용에서 중요한 고려 요소가 될 것으로 보인다”고 말했다.

[연구소식]파킨슨병 환자, 운동과 비침습적 뇌전기자극 병행 시 운동효과 뚜렷

해양학과 석사과정 김서영

인천대학교 해양학과 김서영 석사과정 연구팀이 제주 연안 항구 해역이 여름철 강력한 온실가스인 아산화질소(N₂O), 메탄(CH₄), 이산화탄소(CO₂)의 주요 배출원이라는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 연구팀은 제주도 연안의 항구에서 육상 오염원으로부터 축적된 영양염이 해수 교환이 제한된 항구 내에 쌓이면서 온실기체 배출량이 증가함을 확인했다. 이번 연구는 연안 항구가 온실기체 방출의 새로운 핫스팟임을 정량적으로 제시한 것으로, 국제적 학술지인 'Marine Pollution Bulletin' 최근호에 게재됐다.

인천대 해양학과 석사과정 김서영(제1저자), 김일남 교수(지도교수 및 교신저자), 군산대학교 해양생명학과 김주형 교수 공동연구팀은 제주 연안에 분포한 항구 해역이 높은 영양염 축적으로 인해, 여름철 강력한 온실기체인 아산화질소 (N2O), 메탄 (CH4), 이산화탄소 (CO2)의 대기 방출원으로 작용할 수 있음을 처음으로 밝혀냈다.

본 연구팀은 2021년 여름, 제주도 연안에 위치한 18개 항구의 표층 정점에서 해양환경자료와 온실기체 농도 데이터를 수집하고, 대기-해양 간 온실기체 교환율을 산출하였다. 조사 정점을 제주도의 육상 산업 특성에 따라 도심지역, 어업지역, 관광지역, 농업지역으로 구분하여 분석을 진행하였다. 그 결과, 방파제로 둘러싸인 항구 해역은 해수 교환이 제한되어 육상에서 유입되는 영양염 축적에 특히 취약한 환경으로 나타났다. 이로 인해 제주도 항구 해역은 여름철 평균적으로 대기로 온실기체를 방출하는 것으로 확인되었다.

항구는 단순히 화물 운송뿐만 아니라 어업과 관광 등 다양한 경제활동의 중심지로 발전하면서 상대적으로 높은 수질 오염이 예상된다. 본 연구는 이러한 항구 해역이 연안 온실기체 방출량에서 핫스팟으로 작용할 수 있음을 정량적으로 제시하였다. 이러한 연구 결과를 Marine Pollution Bulletin (IF: 5.3 & JCR: 상위 5% 이내) 최근호에 발표하였다.

[연구소식]인천대 해양학과 석사과정 김서영 ‘여름철 제주도 항구지역 강력한 온실기체 발생 가능성 제시’

인천대학교 송도캠퍼스

인천대학교가 교육부의 '2025년 인문사회 융합인재양성사업' 포용사회 분야 주관대학으로 선정되었다. 인천대는 서강대, 대구대, 상지대, 부경대와 함께 광역형 컨소시엄을 구성하고, 국내 최초로 '네트워크형 연합성 독립학부' 모델을 도입해 공동학위 운영을 목표로 한다. 이 사업은 포용사회를 구현할 인재 양성을 위해 학내·대학 간 경계를 허물고 교과와 비교과, 디지털 협업 시스템을 활용한 통합형 교육을 제공한다. 컨소시엄은 3년간 총 87억 원을 지원받으며, 3차년도까지 2,900명의 포용사회 융합인재 양성을 목표로 하고 있다.

인천대학교(총장 이인재)는 교육부와 한국연구재단이 주관하는 “2025년 인문사회 융합인재양성사업(HUSS) ” 포용사회 구축 컨소시엄 주관대학으로 선정됐다고 29일 밝혔다.

인문사회 융합인재양성 사업은 학내 학과 간, 대학 간 경계를 허물고 인문사회 기반의 융합형 인재를 키우기 위해 2023년부터 매년 새로운 분야를 중심으로 컨소시엄을 선정해 왔다. 2023년에는 ▲디지털(고려대) ▲환경(국민대) ▲위험사회(선문대) ▲인구구조(성균관대) ▲글로벌·문화(단국대)를 시작으로, 2024년에는 ▲지역(전주대) ▲사회구조(서강대) ▲글로벌 공생(광운대) 등 총 8개 분야에서 주관대학을 선정한 바 있다. 이번 2025년에는 ▲포용사회 ▲디지털경제 등 2개 분야가 새롭게 추가됐다.

전국 5개 대학이 함께 참여하는 광역형 연합 컨소시엄을 구성하였으며 ‘다층적 갈등 시대, 포용사회와 공동체 재생을 선도할 문화중개 융합인재 양성’을 비전으로 설정하고, 컨소시엄에는 서강대학교, 대구대학교, 상지대학교, 부경대학교가 참여하고, 각 대학은 지역적·학문적 특성을 살려 포용사회의 다양한 문제에 대응하는 역할을 분담한다. 이번 사업으로 3년간 87억을 확보하였다.

인천대학교 컨소시엄은 국내 최초로 ‘네트워크형 연합성 독립학부’라는 학제 모델을 도입해 주목받고 있다. 이 모델은 각 대학 내에 융합학부를 설치하되, 하나의 연합 학부처럼 공동운영하는 체계를 의미한다. 초유연 학사제도를 기반으로 공동학위제도 전환을 목표로 하고 있으며, 학석사 연계형 교육과정을 포함해 학제 완성도를 높이고 있다.

교육과정은 3단계 역량성장 프로세스를 기반으로 구성되며, 교과와 비교과, 인증, 성과확산을 통합한 체계적 운영이 특징이다. 특히, ‘포용사회입문’ 과목은 모든 참여 대학 교원이 공동으로 참여하는 팀티칭 방식으로 운영되며, 포용사회융합학부의 정체성과 응집력을 확보하는 핵심 과목이 될 예정이다.

또한 ‘Credi-T 탐구공동체’를 기반으로 한 비교과 프로그램도 병행되어, 학생들은 역량 기반 맞춤형 학습 경험을 제공받는다. 캡스톤페스티벌과 연례 학술행사를 통해 성과를 컨소시엄 내부와 외부에 공유하며, 지역 사회 및 산업계와의 실질적 연계도 강화된다.

지리적으로 분산된 참여대학 간 협력 문제를 해결하기 위해 컨소시엄은 사업관리위원회, 교육과정심의위원회, 학사제도위원회 등 3대 중앙운영기구를 설치하고, 공통 행정지원 조직인 총괄교학실과 교육지원센터를 중심으로 일원화된 행정체계를 구축하였다. 또한 AI 조교, 디지털 협업 공간(Digital Co-work Lab), 학사지도 시스템, Credi-T Navigator 등의 디지털 플랫폼을 통해 실시간 협업과 정보 공유를 지원한다.

컨소시엄은 한국방송통신대학교, 프랑스 고등사회과학대학원, 인천광역시 글로벌도시국, 5개 지역 인자위 등과도 협력 네트워크를 구축하고 있으며, 각 지역 창업지원기관 및 공공기관과의 연계를 통해 교육성과의 사회적 확산과 사업화 가능성을 동시에 확보하고 있다.

사업은 총 3개 연차로 구성되며, 1차년도에는 제도 정비와 교육과정 기반 구축, 2차년도에는 포용사회융합학부 설치와 공동교육과정 운영, 3차년도에는 학석사 연계 및 성과확산이 본격화될 예정이다. 컨소시엄은 1차년도 600명을 시작으로, 3차년도에는 2,900명의 융합형 포용사회 전문가 양성을 목표로 한다.

컨소시엄 주관대학인 인천대학교 이인재 총장은 “포용사회의 실현은 단순한 가치가 아니라, 오늘날 고등교육이 해결해야 할 가장 현실적인 과제”라며 “인천대는 본 사업을 통해 지역과 사회, 국가를 아우르는 인문사회 기반 융합교육의 선도대학으로 자리매김하겠다”고 밝혔다.

총괄사업단장인 옥우석 인천대학교 무역학부 교수는 “이번 사업은 단순한 학문 통합을 넘어 실제 사회현장의 복합적 갈등과 격차 문제를 해결할 수 있는 실천형 융합교육 모델을 제안한 데 그 의의가 있다”며, “컨소시엄 참여대학들과 공동교육과정의 지속가능성과 실현가능성을 최우선으로 고민해 온 만큼, 전국 단위의 포용사회 인재 양성체계를 선도하겠다”고 말했다.

이번 사업 선정은 인문사회 기반 고등교육이 사회혁신의 핵심 기반으로 작동할 수 있음을 보여주는 사례로 평가되며, 인천대학교 컨소시엄이 제시한 ‘포용사회융합학부’는 앞으로의 고등교육 혁신 모델로 주목받을 것으로 기대된다.

[연구소식]인천대학교 “인문사회 융합인재양성사업” 다양한 갈등 극복을 위한 포용사회 구축 컨소시엄 주관기관 선정

인천대학교 교재(‘국제통상론’ 글로벌비즈니스캡스톤 디자인2)

인천대학교 무역학부가 산업통상자원부 주관의 '2025년도 무역기술장벽(TBT) 대학 정규강좌 운영 지원사업'에 처음으로 선정되었다. 이번 사업을 통해 인천대는 무역기술장벽(TBT)에 관한 신규 강좌를 개설하여 국제 통상 및 무역장벽 대응 역량을 갖춘 융합형 인재를 본격적으로 양성한다. 또한, 기존의 국제통상론, 국제협상론 외에 디지털무역론과 디지털무역규범 등을 신설하여 교육을 확대한다. 무역학부는 이번 선정으로 무역 기술장벽 분석 및 대응 교육을 한층 강화할 계획이다.

인천대학교 무역학부(학부장: 옥우석 교수)는 2025년도 산업통상자원부가 주관하고 한국표준협회가 운영하는 ‘2025년도 무역기술장벽(Technical Barriers to Trade; TBT) 대학 정규강좌 운영 지원사업’에 처음으로 선정되었다. 이 사업은 학부 또는 석박사 학생을 대상으로 무역기술장벽(Technical Barriers to Trade; TBT) 정규강좌를 개설하여 미래인재의 TBT 인식 제고 및 지식 함양을 지원하기 위한 사업이다. 산업부는 전국 5개 학부 및 3개 대학원을 선정하여, 무역기업의 해외 무역기술장벽 대응 역량 강화를 위한 인재 양성을 위한 관련 강좌를 개설 대학들을 적극 지원한다.

인천대학교 무역학부는 ‘국제통상론’, ‘국제통상법’, ‘국제협상론’ 등과 같은 기존 과목뿐 아니라 2024년 1학기부터‘디지털무역론, 2025년 2학기부터 ‘디지털무역규범’ 등 총 2개 과목을 신규 개설하고 운영 중이다. 이를 통해 무역기업과 해외시장, 국내외 수출입 관련 제도와 산·관 협력을 체계적으로 이해하고 실무에 접목할 수 있는 문·이과 융합형 무역 인재 양성에 매진하고자 한다.

이 사업의 PM 교수인 무역학부 고보민 교수는 올해까지 3년 동안 ‘산업부 디지털 통상 전문 수업 지원사업’에 선정되어 관련 수업들을 매 학기 개설하고, 디지털 통상 교재들을 공동 집필하였고, 인천대 내에‘디지털 무역/통상 전문가 (Digital Trade Expert)’나노디그리 과정을 만드는 등 매년 뛰어난 교육 성과를 거둔 바 있다. 또한 비상경계열과 이공계 학생들도 무역과 통상의 기초를 배울 수 있는 ‘디지털미디어로 보는 무역과 통상’이라는 교양과목도 개설한 바 있다. 인천대 무역학부는 이번 사업 선정을 계기로 국제통상 및 무역장벽 분석 및 대응 관련 교육을 한층 강화한다.

2025년도 TBT 대학 정규강좌 운영 선정 대학(전국 5개 학부 및 3개 대학원)

[연구소식]인천대학교, 산업통상자원부 ‘2025년도 무역기술장벽 대학 정규강좌 운영 지원 사업’ 첫 선정

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