부산대, 과기부 선도연구센터 2개 과제 선정…242억원 이상 투입 > 보도자료

▲ 신화경 교수, 이재광 교수. 사진ㅣ부산대학교 

인더뉴스 제해영 기자ㅣ부산대학교는 과학기술정보통신부가 추진하는 2026년 선도연구센터 신규 사업에서 2개 과제에 최종 선정됐다고 1일 밝혔습니다. 이번 선정으로 부산대는 한의학 기반 신경조절 연구와 양자 포노닉스 기초 연구를 동시에 추진하게 됐습니다.

선정된 과제는 한의학전문대학원 한의과학과 신화경 교수팀의 ‘한의학 기반 선도융합 신경조절 연구센터’와 자연과학대학 물리학과 이재광 교수 연구팀의 ‘양자 포노닉스 연구센터’입니다. 부산대는 2026년 7월부터 2033년 6월까지 7년간 2개 과제에 총 242억원 이상을 투입해 미래 원천기술 확보에 나섭니다.

선도연구센터는 과학기술정보통신부의 집단연구지원사업으로, 대학 연구진이 장기간 협업 체계를 갖춰 기초·원천 분야 연구거점을 구축하도록 지원하는 사업입니다. 부산대는 올해 전국 11개 신규 과제 가운데 2개를 확보했습니다.

전국 대학 중 2개 이상 신규 사업에 선정된 곳은 서울대 3개와 부산대 2개뿐이며, 부산대는 거점국립대 가운데 유일하게 복수 과제를 수주했습니다. 이에 따라 부산대는 의생명·한의학 융합 연구와 양자 기반 기초과학 연구를 함께 끌어가는 연구 포트폴리오를 확보했습니다.

부산대는 이번 성과가 연구센터별 전문 분야를 넘어 대학의 집단연구 기획 역량과 대형 국책사업 수행 기반을 함께 보여준 사례라고 설명했습니다.

특히 이번 사업은 개별 연구자의 단기 과제 수행을 넘어 여러 연구자가 공동 목표를 중심으로 장기간 연구 체계를 유지하는 방식으로 진행됩니다. 따라서 각 센터는 연구 주제 발굴, 실험 검증, 데이터 축적, 후속 기술 고도화 과정을 단계적으로 연결해야 합니다.

부산대가 확보한 2개 센터도 단순 연구비 수주를 넘어 연구 인력과 참여기관, 임상·실험 기반을 함께 묶는 구조로 설계됐습니다. 이 때문에 센터별 연구 성과는 논문과 학술 성과뿐 아니라 후속 원천기술, 연구 플랫폼, 지역 협력 기반으로 이어질 수 있습니다.

두 센터는 서로 다른 학문 영역에서 출발하지만 장기 집단연구 체계를 통해 지역 연구 생태계의 외연을 넓히는 역할을 맡습니다.

신화경 교수가 총괄책임을 맡은 ‘한의학 기반 선도융합 신경조절 연구센터’는 K-MIND Center라는 영문 약칭으로 운영됩니다. 이 센터는 MRC, 즉 Medical Research Center 기초의과학 한의학 분야에 선정됐습니다.

K-MIND Center는 초고령사회에서 증가하는 뇌신경망 장애를 극복하기 위해 출범한 거점 연구센터입니다. 사업은 올해 7월부터 2033년 6월까지 총 7년간 진행됩니다. 해당 과제에는 국비 약 105억원을 포함해 경상남도, 양산시, 부산대 대응자금, 참여기업 투자 등이 투입됩니다.

전체 사업 규모는 110억원 이상이며, 주관기관인 부산대를 중심으로 부산대한방병원, 양산부산대병원, 재단법인 경남항노화연구원, 관내 바이오 기업 등이 참여합니다. 이들 기관은 산·학·연·병 원팀 체계를 구성해 한의학 기반 신경조절 기술과 디바이스 개발, 임상 검증을 연계합니다.

K-MIND Center에는 부산대 핵심 연구진 11명이 참여합니다. 전통 한의학 기반 연구진으로는 신경과학, 해부학, 생리학, 본초학 분야의 신화경 교수, 최병태 교수, 정한솔 교수, 김원남 교수, 이재웅 교수, 최나리 교수가 이름을 올렸습니다.

여기에 의과대학 이현수 교수, 정보의생명공학대학 정준수 교수, 양·한방 재활의학과 전문의인 신용일 교수와 신병철 교수가 함께합니다. 센터는 다차원적 생체 입력을 통해 신경회로를 정밀하게 제어하는 한의 기반 이중 신경조절 기술과 디바이스를 개발하고 임상 검증까지 수행합니다.

한의학 기반 신경조절 연구는 전통 치료 원리를 현대 과학의 실험 체계 안에서 검증하는 데 초점을 둡니다.

센터가 제시한 이중 신경조절은 물리 자극과 화학 자극을 함께 활용하는 접근으로, 한의학 임상 경험을 신경과학적 분석 대상으로 확장하는 성격을 갖습니다.

부산대한방병원과 양산부산대병원이 참여하는 점도 연구 설계에서 임상 검증 단계를 고려한 구성으로 풀이됩니다. 재단법인 경남항노화연구원과 관내 바이오 기업 참여는 연구 결과가 지역 바이오 연구 기반과 연계될 여지를 넓힙니다.

센터는 참여 연구진의 전공이 신경과학, 해부학, 생리학, 본초학, 의학, 정보의생명공학, 재활의학으로 나뉘는 만큼 세부 연구를 기능별로 분담할 계획입니다. 연구는 한의학 치료 원리를 바탕으로 한 이중 신경조절 기술과 데이터 플랫폼 구축을 통해 뇌신경망 장애 극복을 목표로 합니다.

이를 위해 전통 경혈을 과학적으로 재해석한 ‘경혈 기반 생체전기 유발자극 기술’과 한약재에서 유래한 ‘오미 기반 화학감각 자극 기술’의 병합 기전을 규명합니다. 경혈 기반 생체전기 유발자극 기술은 물리 자극 영역으로, 오미 기반 화학감각 자극 기술은 화학 자극 영역으로 설정됩니다.

센터는 세포 모델과 3D 오가노이드, 동물 모델을 활용해 두 자극 기술이 뇌신경망에 미치는 작용을 다각도로 분석합니다. 세포 모델과 3D 오가노이드, 동물 모델을 거치는 연구 절차는 초기 기전 규명에서 실제 적용 가능성 검토까지 이어지는 흐름을 갖습니다.

이어 첨단 신경조절 기술과 공학 기술을 융합하고, AI 기반 시뮬레이션과 데이터 허브를 구축합니다. AI 기반 시뮬레이션과 데이터 허브는 연구 과정에서 생성되는 실험·임상 데이터를 축적하고 분석하는 기반으로 활용됩니다. 최종 단계에서는 환자 대상 탐색임상을 통해 데이터 기반 정밀 의학 플랫폼을 완성하는 연구 체계를 마련합니다.

신화경 교수는 “지금 이 순간에도 뇌신경망 장애로 고통받는 110만 명의 이웃들과 연간 수조 원대에 달하는 사회적 비용을 절감하기 위해 이번 연구가 매우 시급하고 중요했다”고 말했습니다.

신 교수는 이어 “한의학적 임상 가치를 첨단 과학의 언어로 완전히 고도화해, 글로벌 뇌과학 시장의 새로운 메디컬 패러다임을 선도하는 세계적 연구 그룹으로 도약하겠다”고 밝혔습니다.

이재광 교수가 총괄책임을 맡은 ‘양자 포노닉스 연구센터’는 QPRC, 즉 Quantum Phononics Research Center라는 명칭으로 운영됩니다. 이 센터는 SRC, 즉 Science Research Center 이학 물리학 분야에 선정됐습니다.

QPRC는 고체 내부 원자들의 집단 진동을 나타내는 양자 단위인 포논의 비조화성을 활용합니다. 이를 통해 에너지·정보 전달과 양자상태를 능동적으로 제어하는 새로운 학문 분야인 양자 포노닉스를 개척합니다. 센터는 전자 중심 기술의 한계를 넘어서는 미래 원천기술 창출을 목표로 설립된 기초 연구 거점입니다.

QPRC 사업도 올해 7월부터 2033년 6월까지 7년간 추진됩니다. 사업비는 국비 약 126억원을 포함해 부산시와 부산대 대응자금 등 총 132억원 규모입니다.

QPRC는 부산대를 주관기관으로 한국과학기술원, 광주과학기술원, 연세대, 고등과학원, 대구경북과학기술원, 포항공대, 서울대 등 총 8개 기관이 참여하는 연구 네트워크로 꾸려졌습니다. 연구진은 이재광 부산대 교수를 총괄책임자로 해 모두 13명으로 구성됐습니다.

부산대에서는 이재광 교수와 진형진 교수, 강해용 교수, 옥종목 교수, 김우진 교수가 참여합니다. 또 한국과학기술원 양찬호 교수, 광주과학기술원 신동빈 교수와 이종석 교수, 연세대 김재훈 교수, 고등과학원 손영우 교수, 대구경북과학기술원 김소연 교수, 포항공대 최시영 교수, 서울대 장혜진 교수가 참여합니다.

양자 포노닉스 연구는 포논을 열 전달 현상의 배경 요소로만 보지 않고, 양자상태 제어와 정보 전달의 독립적인 연구 대상으로 삼는 점이 특징입니다. 센터의 핵심 목표는 포논을 전자의 보조적 산란원이 아니라 위상, 각운동량, 카이랄성을 지닌 능동적 양자 자유도로 재정립하는 것입니다.

이를 위해 포논의 정적·동적 비조화성을 핵심 제어 변수로 삼아 포논 신물질 설계와 합성, 위상·카이랄성 측정과 분석, 양자상태 제어, 저손실 열수송 소자 구현까지 이어지는 전주기 연구 체계를 구축합니다.

QPRC가 제시한 포논 신물질 설계와 합성, 측정과 분석, 양자상태 제어, 소자 구현은 기초 이론과 소재 연구, 응용 가능성 검토를 하나의 흐름으로 연결합니다.

8개 기관이 참여하는 네트워크는 양자 물성, 소재, 계산, 측정 분야의 연구 역량을 모아 센터 단위 연구를 수행하기 위한 구조입니다. 특히 QPRC는 세계 최고 수준의 ‘Phonon Genome’ 플랫폼 구축에 도전합니다.

센터는 AI 기반 머신러닝 힘장과 제일원리 계산을 활용해 포논 밴드구조, 위상특성, 카이랄성, 포논 수명, 열수송 특성 등 포논 데이터를 체계적으로 축적합니다. 아울러 축적된 데이터를 바탕으로 위상 포논 신물질, 초고속 양자상태 제어 물질, 저손실 열수송 소재를 설계하는 통합 데이터 기반 연구 플랫폼을 마련합니다.

Phonon Genome 플랫폼은 연구 데이터를 체계적으로 모아 다시 물질 설계에 활용하는 순환형 연구 기반으로 제시됐습니다. 머신러닝 힘장과 제일원리 계산을 함께 활용하는 방식은 방대한 후보 물질과 포논 특성을 효율적으로 탐색하기 위한 전략입니다.

부산대는 두 연구센터를 통해 장기간 축적형 연구를 수행하고, 국가 기초과학과 지역 연구 기반을 동시에 강화한다는 구상을 내놨습니다. 이번 선정은 부산대가 한의학 기반 의생명 연구와 물리학 기반 양자 연구를 동시에 확장하는 계기가 될 전망입니다.

이재광 교수는 “양자 포노닉스 연구센터는 포논을 단순한 열적 진동이 아닌 에너지·정보·양자상태를 제어하는 능동적 양자 자유도로 정립하고자 한다”고 말했습니다.

이어 “AI 기반 포논 게놈 플랫폼 구축과 초고속 양자상태 스위칭, 위상 포논 기반 저손실 열수송 소자 구현을 통해 전자 중심 기술의 한계를 넘어서는 새로운 연구 패러다임을 제시하겠다”고 밝혔습니다. 또 “대한민국이 양자 포노닉스 분야의 세계적 연구 거점으로 도약할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 덧붙였습니다.