NSF, UC샌디에이고에 1800만 달러 재료과학 연구센터 설립 지원

센터 설립 개요

NSF의 MRSEC 프로그램은 재료과학 분야에서 학제간 연구를 장기적으로 지원하는 대표적 거점 지원 사업이다. 이번에 UC샌디에이고가 확보한 1800만 달러, 6년 지원 과제는 물리과학부, 제이콥스 공과대학, 생물과학부 소속 19명의 교수진을 하나의 연구 공동체로 묶는다. 센터 운영의 핵심 리더십은 Tod Pascal, Andrea Tao, Jon Pokorski, Nicole Steinmetz, Michael Sailor, Shirley Meng, Stacey Brydges 교수가 담당한다.

두 가지 연구 방향

첫 번째 연구 주제인 '예측적 조립'은 제약 산업에서 신약 설계에 활용해 온 계산·예측 도구를 소재 합성에 접목하는 시도다. 원자 단위의 구성 요소가 육안으로 식별 가능한 크기로 전이되는 과정을 제어함으로써 소재의 특성을 설계 단계에서부터 예측하는 것이 목표다. Andrea Tao, Tod Pascal 교수가 이 팀을 이끈다.

두 번째 주제인 '살아있는 소재'는 합성생물학과 유전공학 기법을 활용해 미생물·식물 세포 등 생체 요소를 소재 내부에 통합하는 접근이다. 자가 수복 기능을 갖춘 소재가 대표적 응용 사례로 거론된다. Jonathan Pokorski, Nicole Steinmetz 교수가 공동 리더로 참여한다.

두 연구 방향 모두 의료 진단 속도 향상, 치료제 효능 개선, 화학·생물학적 오염원 신속 제거, 배터리 성능 개선, 산업 공정 비용 절감 등에 기여하는 것을 목표로 제시하고 있다.

새로운 연구 시설

이번 MRSEC를 통해 UC샌디에이고 캠퍼스에는 두 개의 신규 시설이 추가된다. '공학적 살아있는 소재 파운드리'와 '메조소재 설계 시설'이 그것으로, 각각 생체 기반 소재 제조와 중간 스케일 소재 설계를 위한 인프라를 제공한다. 재료통합설계연구소(IMDD) 소장이기도 한 Shirley Meng 교수가 시설 부문을 총괄하며, 단순 인프라 구축을 넘어 연구자 교육도 병행할 방침이다.

교육 및 인력 다양화 프로그램

이번 센터는 연구만큼이나 교육 측면에서도 의미 있는 계획을 담고 있다. 고등학생부터 박사 후 연구원까지 아우르는 여름학교 프로그램이 핵심으로, 특히 편입생(transfer student)들이 연구 현장에 빠르게 합류할 수 있도록 집중 훈련 과정을 별도로 운영한다. 교육 부문을 총괄하는 Stacey Brydges 교수에 따르면 이 프로그램은 산업계 및 해외 연구자들에게 최신 연구 동향을 전달하는 역할도 겸한다. 샌디에이고 플리트 과학센터와의 파트너십을 통해 지역 사회 연계도 추진된다.

의의와 한계

MRSEC 선정은 해당 대학의 재료과학 연구 역량을 국제적으로 공인받는 계기가 된다는 점에서 상징적 의미가 크다. 다만 이번 연구의 성과가 실제 응용으로 이어지기까지는 상당한 시간이 소요될 전망이며, 살아있는 소재 분야의 경우 생체 안전성 및 규제 측면의 과제도 남아 있다.