재료공학부 선정윤-기계공학부 김호영 교수 연구팀이 짧은 시간에 큰 힘을 낼 수 있는 소프트젤 액추에이터를 개발했다. 이번에 개발한 소프트젤액추에이터는 외부 동력원 없이도 매우 큰 힘을 낼 수 있다. 식물세포는 세포 안으로 물이 빨려 들어가면서 올라가는 내부압력을 질긴 세포벽이 견딜 수 있으며, 그 힘은 뿌리가 돌을 뚫고 자랄 정도로 크다. 식물 세포의 세포벽에서 착안해 선택적 투과성 막으로 하이드로젤을 감싼 구조로 디자인되었고, 수중 환경에서 삼투압에 따라 하이드로젤이 팽창하면서 외부 동력원 없이도 약 1g의 하이드로젤이 무려 310kg의 무게를 들 수 있다

농업생명과학대학 박일권 교수팀이 ‘성페로몬 트랩 이용 솔알락명나방 발생 시기 정밀 모니터링 기술’을 실용화했다. 솔알락명나방 성충은 수확기인 2년생 잣나무 구과 표면에 산란하고 부화한 유충은 잣나무 구과 속으로 파고 들어가 해를 가해 방제가 매우 어렵다. 이번 성페로몬 트랩 실용화로 솔알락명나방의 발생 시기 정밀 모니터링이 가능하게 되면서 적기 약제 살포로 효율적인 방제로 잣 피해를 획기적으로 줄일 수 있다. 성페로몬 트랩을 구상나무 임내 솔알락명나방의 정밀 발생 시기 모니터링 및 적기 방제에 활용하면 구상나무의 보전 및 복원에 크게 기여할 것이다.

생명과학부 김재범 교수 연구팀과 DGIST 김종경 교수 연구팀은 비만 시 내장지방이 피하지방보다 해로운 지방조직으로 작용하는 원인을 조사한 결과, 지방조직을 구성하는 줄기세포에 그 이유가 있음을 발견했다. 이번 연구는 내장지방과 피하지방의 줄기세포군이 지방조직의 다양한 기능 변화에 미치는 영향을 규명했다. 비만 시 내장지방 줄기세포군은 지방조직의 증가를 유도하고 염증반응과 섬유화를 유발해 지방조직 기능을 악화시켰다. 반면, 피하지방 줄기세포군은 지방조직의 에너지 소비를 촉진하고 염증반응을 억제하여 지방조직 기능을 개선했다.

치의학대학원 이성중 교수팀이 코로나19 감염환자에게서 유발되는 정신적 후유증의 원인이 ‘스파이크 단백질’에 따른 해마 내 신경세포의 사멸임을 밝혀냈다. 연구팀은 스파이크 단백질을 실험용 마우스의 뇌 해마 영역에 직접 투여해 행동 실험했고 그 결과 스파이크 단백질이 정서 장애를 유발하는 것을 확인했다. 그 뿐만 아니라 스파이크 단백질이 신경교세포의 활성화를 유도하고 인터루킨-1베타의 분비를 촉진시켜 해마신경세포의 사멸을 유도하는 것을 밝혔다. 본 연구는 코로나19로 발생하는 정신적 후유증의 새로운 치료 표적을 제시할 뿐만 아니라 향후 치료법 개발 과정에서 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

수의과대학 강경선 교수팀이 희귀 퇴행성 뇌 질환 중 하나인, C1형 니만-피크 질환을 표적으로 하는 히스톤 탈아세틸화효소 억제제인 SAHA 및 HNHA의 새로운 표적 단백질 동정 및 기전을 제시했다. 연구팀은 두 저해제에 따라 증가된 SNAP25가 C형 니만-피크 질환에서 결핍된 STX17-SNAP29-VAMP8 복합체를 STX17-SNAP25-VAMP8 복합체로  보완해 오토파지 순환을 회복시켜 C형 니만-피크 질환을 완화시킨다는 결과를 도출했다.

알레르기 질환은 가벼운 증상으로 끝나기도 하지만 생명을 위협하는 과민반응(아나필락시스)로 이어지기도 한다. 이 질환의 중요 원인으로 그동안 E type 면역글로블린이 과다하게 생성되는 것이 알려져 있었으나 특정인에서 이의 혈중 레벨이 높게 유지 되는 이유는 알려지지 않았다. 약학대학 이유정 교수 연구팀이 E type 면역 글로블린을 분비하는 형질 B 세포가 마우스 흉선에 존재함을 최초로 규명했다. 또한 흉선 기원의 E type 면역 글로블린은 장내에서 비만 세포 수를 증가시켜 음식물에 의한 아나필락시스 반응을 촉진함을 밝혔다.

기계공학부 고승환 교수 연구팀이 금속 나노와이어 박막의 물성을 소자로 제작하는 기술을 개발했다. 연구팀은 전이금속이 상온에서 금속과 금속산화물 상태로 모두 존재할 수 있으며 산화수에 따라 전기 화학적 특성이 달라짐에 주목했다. 상온에서 산화구리나노와이어 박막에 집중적으로 레이저를 조사했고, 조사된 레이저는 나노와이어의 에너지를 높여 광열화학반응을 유도했다. 이때 주변 물질에 따라 산화 나노와이어를 산화시키거나 환원시킬 수 있어 다양한 구리 기반 물질을 정교하게 패터닝 할 수 있다.

심리학과 차지욱 교수팀이 아동·청소년의 자살성과 밀접하게 유전적으로 연관되어있는 ADHD, PTSD, 자폐증, 우울증 등 정신질환 관련 형질들을 밝혀냈다. 또한, 생애 초기 스트레스 인자와 밀접하게 상호작용하며 자살위험을 증폭시키는 자폐증의 유전적 특징을 최초로 밝혀냈다. 해당 유전적·환경적 인자들은 자살위기 아동의 예측 알고리즘의 정확도를 유의미하게 향상함을 증명했고, 이러한 성과는 추후 아동·청소년 대상 정신건강증진사업, 정책의 강화에 기여할 것으로 기대된다.