9월 과학기술인상, 한국과학기술원(KAIST) 정재웅 교수 선정

다음은 대한민국 정부 부처에서 발표한 보도자료를 바탕으로 작성된 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 2025년 9월 3일, 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 정재웅 교수를 '이달의 과학기술인상' 9월 수상자로 선정했다고 발표했습니다. 정재웅 교수는 체온에 반응하여 부드러워지는 '가변강성 정맥 주사바늘'을 개발하여 환자 안전을 획기적으로 강화하고, 의료진의 바늘 찔림 사고 및 비윤리적 주사바늘 재사용 문제를 원천 차단하는 데 기여한 공로를 인정받았습니다. 이 혁신적인 연구 성과는 2024년 8월 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)'의 표지 논문으로 게재되어 학술적 우수성을 입증했으며, '세계 환자안전의 날(9월 17일)'을 앞두고 발표되어 헬스케어 혁신에 대한 기대감을 높이고 있습니다.

2. 주요 내용

• 9월 과학기술인상 수상자 선정: 2025년 9월 3일, 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 정재웅 교수를 '이달의 과학기술인상' 9월 수상자로 선정했습니다. 정 교수는 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여받았으며, 이는 최근 3년간 독보적인 연구 성과를 창출하여 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자에게 매월 주어지는 영예로운 상입니다.

• 체온 반응 가변강성 정맥 주사바늘 개발: 정재웅 교수는 액체금속 갈륨이 체온에 반응하여 고체에서 액체로 상변화(물질의 상태가 변하는 현상)하는 특성을 활용하여, 상온에서는 딱딱하지만 체내 삽입 시 생체 조직처럼 부드러워지는 '가변강성(상황에 따라 딱딱한 정도를 조절할 수 있는 특성)' 주사바늘을 개발했습니다. 이 기술은 주사바늘의 강성을 상황에 따라 조절할 수 있어, 환자의 혈관 손상을 최소화하고 편안함을 증진시키는 데 기여합니다.

• 환자 및 의료진 안전 대폭 강화: 개발된 가변강성 주사바늘은 환자의 자유로운 움직임을 보장하며, 사용 후에는 상온에서 부드러운 상태를 유지하여 의료 종사자의 바늘 찔림 사고를 효과적으로 예방합니다. 또한, 갈륨의 과냉각 현상(어는점 이하에서도 액체 상태를 유지하는 현상)에 의한 비가역적 유연화를 통해 비윤리적인 주사바늘 재사용 문제를 원천적으로 차단하여 감염 위험을 줄이는 데 크게 기여합니다.

• 약물 누출 실시간 감지 기능 구현: 정재웅 교수는 정맥 주사 중 약물 유출 시 주변 조직 온도가 낮아지는 현상에 주목하여, 주사바늘에 나노박막 온도 감지기(온도 센서)를 탑재했습니다. 이를 통해 국부 체온을 실시간으로 점검하고 정맥 주사 약물 누수를 즉각적으로 확인할 수 있게 함으로써, 조직 손상과 같은 부작용을 미연에 방지하는 혁신적인 안전 기능을 추가했습니다.

• 국제 학술지 표지 논문 게재 및 특허 출원: 이번 연구 성과는 2024년 8월 세계적인 국제 학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)'의 표지 논문으로 선정되어 학술적 우수성을 인정받았습니다. 또한, 한국과 미국에 관련 특허를 출원하며 기술의 독창성과 실용화 가능성을 입증하여, 학계는 물론 일반인들에게도 큰 관심을 받고 있습니다.

• 미래 헬스케어 혁신 견인 비전 제시: 정재웅 교수는 이번 연구가 기존 딱딱한 의료용 바늘의 한계를 극복하고, 주사바늘 찔림 사고 및 재사용으로 인한 감염 문제를 해결할 수 있는 새로운 방법을 제시했다는 점에서 큰 의의를 강조했습니다. 그는 가변강성 주사바늘 기술이 환자와 의료진 모두의 안전을 향상시키는 의료 현장의 핵심 기술로 발전할 것이라는 비전을 밝혔으며, 전자 소자 및 의료기기 융복합 연구를 통해 미래 헬스케어 혁신을 견인할 잠재력을 보여주었습니다.

3. 배경 및 목적

'이달의 과학기술인상'은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 공동으로 운영하는 권위 있는 상으로, 최근 3년간 독보적인 연구개발 성과를 창출하여 국가 과학기술 발전에 크게 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 포상합니다. 이 상은 과학기술진흥기금 및 복권기금의 재원으로 운용되며, 우수 연구자들의 사기를 진작하고 혁신적인 연구 성과를 대중에게 알리는 중요한 역할을 수행합니다. 특히 이번 9월 수상자는 '세계 환자안전의 날(9월 17일)'을 앞두고 발표되어, 환자 중심의 의료 기술 혁신에 대한 사회적 관심을 고취하는 의미를 더했습니다.

정재웅 교수의 연구는 기존 정맥주사 바늘이 가진 고질적인 문제점들을 해결하고자 하는 명확한 배경에서 출발했습니다. 현재 사용되는 정맥주사 바늘은 대부분 딱딱한 금속이나 플라스틱으로 제작되어, 혈관벽 손상, 정맥염과 같은 합병증을 유발할 수 있으며 환자의 움직임을 제한하는 불편함이 있었습니다. 더욱이, 의료 종사자의 부주의한 찔림 사고로 인한 질병 감염 위험과 비윤리적인 주사바늘 재사용 문제 역시 전 세계적으로 심각한 의료 안전 문제로 대두되어 왔습니다. 이러한 배경 속에서 정재웅 교수의 연구는 환자의 안전을 최우선으로 고려하고 의료진의 근무 환경을 개선하며, 궁극적으로는 신체착용(웨어러블, 몸에 착용하는 형태) 및 체내삽입(임플랜터블, 몸 안에 삽입하는 형태) 전자 소자 및 의료기기 융복합 연구를 통해 건강 돌봄(헬스케어) 분야의 혁신을 견인하는 것을 목적으로 합니다. 이를 통해 보다 안전하고 효율적인 의료 서비스를 제공하고, 인류의 삶의 질 향상에 기여하는 것이 핵심 목표입니다.

4. 세부 추진 내용

정재웅 교수가 개발한 가변강성 정맥 주사바늘은 액체금속 갈륨의 독특한 상변화 특성을 핵심적으로 활용합니다. 갈륨은 상온에서는 고체 상태로 존재하여 주사바늘이 피부 조직에 삽입될 수 있을 만큼 충분한 강성을 가지지만, 인체에 삽입되어 체온(약 37℃)에 노출되면 액체 상태로 변하여 생체 조직과 유사하게 부드러워지는 특성을 보입니다. 이러한 가변강성 특성은 환자의 혈관 손상을 최소화하고, 장시간 주사 시에도 환자가 불편함 없이 자유롭게 움직일 수 있도록 돕습니다. 또한, 사용 후에는 갈륨의 과냉각 현상으로 인해 상온에서도 액체 상태를 유지함으로써, 바늘 찔림 사고를 방지하고 비윤리적인 재사용을 원천적으로 차단하는 메커니즘을 갖추고 있습니다.

더불어, 정 교수는 주사바늘에 나노박막 온도 감지기(온도 센서)를 정교하게 탑재하여 약물 누출 감지 기능을 구현했습니다. 이는 정맥 주사 중 약물이 혈관 밖으로 유출될 경우 주변 조직의 온도가 미세하게 낮아지는 현상에 착안한 것으로, 이 온도 변화를 실시간으로 감지하여 의료진에게 즉각적인 경고를 제공합니다. 이러한 세부적인 기술 구현을 통해 환자에게 발생할 수 있는 조직 손상 등의 부작용을 사전에 방지하고, 보다 안전하고 정밀한 정맥 주사 환경을 조성하는 데 기여합니다. '이달의 과학기술인상'은 이러한 혁신적인 연구 성과를 발굴하고 포상하기 위해 과기정통부와 한국연구재단이 매월 심사를 거쳐 수상자를 선정하며, 과기정통부 장관상과 1천만 원의 상금을 수여하는 방식으로 운영됩니다.

5. 기대 효과

정재웅 교수의 가변강성 정맥 주사바늘 개발은 의료 현장에 다각적인 긍정적 변화를 가져올 것으로 기대됩니다. 첫째, 환자 측면에서는 딱딱한 바늘로 인한 혈관 손상, 통증, 정맥염 등의 합병증 발생 위험을 현저히 낮추고, 주사 중에도 자유로운 움직임을 보장하여 편의성과 삶의 질을 크게 향상시킬 것입니다. 둘째, 의료진 측면에서는 사용 후 바늘이 부드러워지는 특성 덕분에 실수로 인한 찔림 사고를 예방하고, 이로 인한 B형·C형 간염, 인간면역결