방사선 신호전달 및 telomere 길이 조절 연구를 통해 장수기술 개발에 매진

   
▲ 박길홍 교수는 저준위 방사선 활성화 장수인자를 발굴, 유전자 손상복구 활성 증진기술, telomere 길이 조절, 방사선에 의한 노화 기전, 방사선 유전자 손상 인지 및 면역 활성화의 신호전달기전 등을 연구하여 궁극적으로 장수기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.
원자력 과학기술은 핵융합을 이용한 새로운 에너지기술의 발전을 기반으로 레이저 가속기, 원자로 등 미개척 분야의 성장을 유도하고 있으며, 물리학 등 기초과학분야에 대한 새로운 창조적 지식을 갖게 하고 생명과학, 물질, 재료, 요소 기술분야 등의 연구수단으로 이용되고 있다. 민족지성의 요람이며, 글로벌 리더의 산실인 고려대학교에서는 원자력에 대한 공동·협동연구를 수행하기 위한 원자력기초공동연구소(BEARI)를 지정·운영하면서 원자력 강국을 조기실현하고, 과학기술 분야의 관련 연구자들에게 연구시설 공동이용과 공동연구를 지원해 원자력 기초연구의 핵심 연구 거점으로 거듭나고 있다.
이미 선진국들은 대학을 중심으로 관련 학·제간 연구 연대와 협력을 통해 공동·협동 연구를 강화하여 괄목할 만한 기초연구성과를 창출하고 있다. 특히 원자력과학기술에서 선험적 실험연구, 기초적 이론정립, 시뮬레이션 연구, 원자력 관련 안전성에 관한 연구 등을 수행하고 있는데, 원자력 기술의 선두주자라고 평가받고 있는 일본의 경우에는 쓰꾸바대학의 프라즈마연구센터, 오사카대학의 레이저플라즈마 연구센터, 큐슈대학의 응용역학연구소 등이 성공적인 예라고 하겠다.

선험적·기초적 연구를 통한 경쟁력 확보를 위한 노력
교육과학기술부는 미래 국가 에너지 안보 및 국민 생활 향상과 원자력기술 선진국으로 도약을 위해 1992년 ‘원자력연구개발 중·장기계획’을 수립하여 원자력을 이용한 안정적인 에너지 공급을 위한 미래 핵심기술개발, 국민 신뢰 증진을 위한 사전 예방적 원자력 안전관리기술 확보, 원천기술 획득 가능 분야의 집중 개발을 통한 수출산업화, 방사선 이용 기술개발을 통한 국민 보건 증진 및 첨단기술의 기반제공, 원자력 연구개발의 효율적인 추진을 위한 인프라 구축이라는 목표를 세우고 원자력연구개발사업을 추진해 오고 있다.
이를 위해 과학기술분야의 관련 연구자들에게 연구시설을 공동으로 이용할 수 있도록 원자력기초공동연구소를 운영해 공동으로 연구할 수 있는 기틀을 마련해 오고 있는데, 이를 위해 지난 1999년 원자력기초연구그룹과제를 시작으로 2002년 원자력기초공동연구소과제로 확대·개편해 총 3단계로 분류해 지원을 하고 있다. 지원대상은 기초적·복합적 성격의 연구 과제를 수행하고 있는 기관으로 ‘선험적·기초적 연구 성격에 적합한가’ 라는 평가기준을 두고 상용화 또는 현장적용성에 치우친 평가를 지양하고 있다. 추진 방향으로는 원자력기초공동연구소 위상에 맞는 연구활동에 전념할 수 있는 환경 조성, 효율적 공동·합동 연구 수행을 위한 홈페이지 구축 및 협의회 구성, 주기적인 워크샵 개최 등 네트워크 구축 등을 추진하고 있다. 특히 원자력기초공동연구 협의회의 구성은 각 대과제, 단위과제 책임자로 원자력기초공동연구소 간의 연구개발 등에 대한 정보교환 및 협력을 통해 상호간의 발전을 도모하고, 우수 인력양성, 연구의 심화, 지원정책개발 등을 위한 제도 발전을 위한 노력을 기울이고 있다. 또한 대학의 창의적이고 독창적인 원자력기초연구과제를 수행·추진하여 학·제간 연대와 협력을 통해 공동의 목표를 달성하는 것과 원자력분야의 국제화 및 인력양성이 수반될 수 있도록 공동·협력을 지원하고 있다. 이와 함께 지방 과학기술의 균형적인 발전과 지방대학의 육성에 관련되는 지역대학간 공동·협동연구를 지원하여 전국적인 원자력기초공동연구 네트워크를 구축하고, 원자력·방사선 관련 기초 및 전문 교육과 훈련을 지원하고 있다.

   
▲ 박길홍 교수가 운용하고 있는 BAERI에는 고려대학교 의과대학 약리학교실의 민본홍 교수와 의과대학 생화학교실 이경미 교수, 경희대학교 이과대학 생물학과 김상훈 교수가 참여해 각각의 분야에서 연구를 수행하고 있다.
저준위 방사선을 이용한 장수기술의 개발에 주력
고려대학교는 현재 2개의 원자력기초공동연구소(Basic Atomic Energy Research Institute, BAERI)를 운영하고 있는데, ‘미래형 원전기기 DBA(Design by Analysis) 설계방법론 개발 연구’를 진행하고 있는 공과대학 김윤재 소장과 방사선 신호전달 및 telomere 길이 조절에 의한 장수기전 연구’를 진행하고 있는 의과대학의 박길홍 교수가 중추가 되고 있다. 박길홍 교수가 운용하고 있는 BAERI에는 고려대학교 의과대학 약리학교실의 민본홍 교수와 의과대학 생화학교실 이경미 교수, 경희대학교 이과대학 생물학과 김상훈 교수가 참여해 각각의 분야에서 연구를 수행하고 있다.
박길홍 교수의 연구목표는 저준위 방사선 활성화 장수인자를 발굴하고, 유전자 손상복구 활성 증진기술, telomere 길이 조절, 방사선에 의한 노화 기전, 방사선 유전자 손상 인지 및 면역 활성화의 신호전달기전을 연구하여 궁극적으로 장수인자 활성화 최적 방사선 조사 조건 개발 등 방사선 이용 장수기술을 개발하는 것으로 현재 추진하고 있는 연구로는 방사선 활성화 장수 단백질군(SIRT1, stress response gene 등) 발굴 연구, 절식 유도 장수초파리를 모델로 활성화된 지표와 방사선 활성화 지표의 비교 연구와 Telomere결합단백질의 DNA 손상극복 활성 50% 이상 증대 및 이들과 장수 단백질군과의 상호작용에 대한 장수 단백질의 DNA 손상극복 활성 연구, 방사선에 의한 장수단백질 발현조절 기술 및 telomere길이 유지기술 개발, 저준위 방사선에 의한 정상세포의 adaptive response 기전 조사, 유전자 조작 세포에서 저준위 방사선에 의한 세포노화 및 방어기전 조사, 저준위방사선에 의한 종양세포의 adaptive response 기전 조사, 방사선에 의해 유도되는 clusterin과 상호결합하는 단백질 규명 및 기능 분석, clusterin을 과발현 하는 형질전환 초파리에 방사선 조사에 따른 수명과의 관계 조사, 저준위 방사선(137CS, X-ray) 조사량(0.02, 0.1, 0.2, 0.5, 2 Gy)에 따라 변화하는 면역세포의 수용체 및 신호전달인자 발현 및 mechanism 기반기술 개발, 저준위 방사선에 의한 생쥐에서의 암 유발 및 퇴치 효과 확립. In vivo 저준위 장수 동물모델(초파리, 마우스) 구축 등이다.
국제에너지기구(IEA)는 ‘세계에너지전망’ 2006년판에서 에너지 안전보장의 고조와 화석연료 가격의 상승으로 인해 원자력 발전이 천연가스 발전보다 경제적인 실용가치가 높을 것이라고 밝혔다. 또한 이산화탄소의 배출량 증가 현상이 고조되면서 세계 여러 나라들은 원자력 발전에 대해 관심을 높여가고 있다. 반면 우리나라의 경우에는 원자력에 대한 막연한 불안감을 가지고 있어 대체에너지로서의 기능만이 부각되어 왔다.
최근 이러한 불안감을 상쇄시킬 수 있는 ‘저선량 방사선이 DNA 손상을 수복하고, 면역기능을 활성화 시키는 등의 생체에 유익한 생리활성을 증진시킨다’라는 연구결과가 나오면서 원자력에 대한 적대감이 조금씩 줄어들고 있다. 하지만 아직까지 이에 대한 체계적인 연구나 홍보가 부족한 면이 있어 이에 대한 적절한 조치가 요구되고 있다.

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