Chapter 01 인물탐구

정재웅1978년생 소속 한국과학기술원 주요학력

• 미국 스탠퍼드대학교 전자공학 박사 (2012)
• 미국 스탠퍼드대학교 전자공학 석사 (2008)
• 미국 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스 전자공학 학사 (2005)

Chapter 02 꿈은 이루어진다

학창 시절 내내 장래 희망을 적는 빈칸에 변함없이 ‘과학자’라고 적었던 소년. 그는 책을 친구 삼아 더 크고 넓은 세상을 상상하며 마음속 꿈을 키웠습니다. 수많은 과학 분야 중 전자공학의 매력에 빠진 그는 막연하게만 느껴지던 꿈을 구체화 하기 시작했는데요. 뜨거운 연구 열정을 품은 정재웅 교수는 미국 소재의 대학에서 세 개의 학위를 차례로 완성하며, 연구자의 길을 걸어가게 됩니다.

하지만 전자공학을 전공하면서도 그의 머릿속 한편에는 늘 같은 고민이 존재했습니다. 자신의 연구가 실질적으로 사람들의 삶에 어떤 변화를 불러올 수 있을지에 대한 물음이었죠. 그러던 중 전자장치와 생물학적 시스템의 결합을 통해 더 나은 의료 솔루션을 찾아낼 수 있겠다는 가능성을 발견하면서 오랜 시간 품어왔던 갈증을 해소하게 되는데요. 분명한 목표를 찾은 정재웅 교수는 질병 진단과 치료에 새로운 가능성을 제시할 수 있는 가변강성* 기기와 전자소자 연구에 몰두하기에 이르죠.

“기존 의료기기들은 딱딱해 활용도가 제한적이지만, 가변강성 기기는 상황과 목적에 맞게 형태와 물성을 변화시킬 수 있다는 점에서 큰 매력을 느꼈어요. 이러한 특성을 이용하면 새로운 의공학 기술을 개발할 수 있을 거라 생각했습니다.”

Chapter 03 그의 상상은 현실이 된다

일반적으로 주사바늘을 상상하면 ‘딱딱함’, ‘날카로움’이라는 키워드가 따라오기 마련. 하지만 정 교수는 이러한 통념을 뒤집었습니다. 기존 정맥주사는 바늘이 딱딱한 금속이나 플라스틱으로 제작되어 환자의 혈관벽을 손상시키거나 정맥염 등 합병증을 일으킬 수 있다는 우려가 있었습니다. 주사 후 바늘을 처리하는 과정에서 의료 종사자가 찔리는 상황도 빈번했죠. “어느 날 병원에서 정맥주사를 맞는 환자를 보고 문득 ‘주사바늘이 인체 조직처럼 부드럽고 유연하면 환자 움직임이 자유롭지 않을까?’하는 생각이 들었어요. 마침 연구실에서 가변강성 기술을 연구하고 있던 터라 이를 정맥 주사바늘 구현에 활용해 보았습니다.” 정재웅 교수 연구팀은 딱딱한 주사바늘의 고정관념을 깨뜨린 신개념 정맥 주사바늘을 개발해 학계는 물론 일반인들의 주목을 이끌었습니다. 일명 ‘가변강성 주사바늘’로, 상온에서 딱딱한 상태로 있다가 체내에 삽입하면 생체 조직처럼 부드러워지는 혁신적인 기술인데요. 액체금속의 한 종류인 ‘갈륨’이 체온에 반응해 고체에서 액체로 상변화하는 특성을 활용했습니다. 심지어 갈륨의 과냉각 특성으로 바늘이 다시 딱딱해지지 않아 재사용 문제도 차단할 수 있다는 이점이 있죠.

환자와 의료진 모두를 위한 정 교수의 아이디어는 여기서 멈추지 않았는데요. 정맥 주사 중 잘못된 주사바늘 위치로 인해 약물이 주변 조직으로 유출될 경우 발생하는 부작용을 막기 위한 기술을 개발합니다. 약물이 유출될 때 주위 조직의 온도가 낮아지는 현상을 이용해 나노박막 온도 센서를 개발, 이를 정맥 주사바늘에 탑재해 국부 체온의 변화를 점검하는 기능을 구현했습니다. 동 기술로 의료진은 정맥주사 중 약물의 누수를 실시간으로 확인할 수 있게 되었죠.