조윤경 (과학자)

1. 개요

조윤경은 화학공학을 전공하고 재료공학 박사 학위를 취득한 과학자이다. 삼성종합기술원 선임 연구원을 거쳐 울산과학기술원(UNIST) 교수로 재직하며, 나노생명화학공학과 학과장, 생명과학부 학부장, 기초과학연구원 그룹 리더 등을 역임했다. 원심 미세 유체 공학 분야를 중심으로, 디스크형 랩 온 어 칩 시스템 개발, 세포 간 소통 연구, 나노 물질 관련 연구 등을 수행하며, 'Lab on a Chip' 부편집장, 과학기술 자문회의 위원 등을 역임했다. 2020년 대한민국 공학한림원 회원으로 선출되었으며, 다수의 수상 경력이 있다.

2. 학력

3. 경력

1999년부터 2008년까지 삼성종합기술원에서 선임 연구원으로 일하며 생명 의학 분야에 적용될 수 있는 생체 외 진단 장치 개발에 참여했다.

2008년 울산과학기술원 (UNIST)으로 자리를 옮겨 나노생명화학공학과 학과장(2008–2014)과 생명과학부 학부장(2014–2015)을 지냈다. 또한, 세계적 수준의 연구중심대학 육성 사업(WCU, 2009–2013)과 두뇌한국21 사업(BK21, 2013–2015)의 사업단장을 맡아 연구 역량 강화에 기여했다. 2015년부터는 기초과학연구원 연성물질 및 생체물질 연구단(IBS)의 그룹 리더로 활동하고 있으며, 2016년부터는 UNIST 생명공학과 정교수로 재직 중이다.

학술 활동으로는 2019년부터 국제 학술지 랩 온 어 칩의 부편집장을 맡고 있으며, 그 이전에는 편집위원(2013-2019)으로 활동했다. 또한 애널리스트의 자문위원과 Micromachines의 편집위원을 맡고 있다. 이와 함께 화학 및 생물학 마이크로시스템 학회(CBMS)의 이사로도 활동하고 있다.

그 외에도 과학기술 자문회의 위원(2018) 및 인사혁신처 자문위원(2018)을 역임하며 과학기술 정책 분야에도 기여했다.

4. 주요 연구 업적

조윤경의 연구는 주로 원심 미세 유체 공학과 이를 기반으로 한 디스크형 랩온어칩 시스템 개발 및 응용에 중점을 둔다. 이러한 연구는 질병 진단 및 분석을 위한 혁신적인 기술 개발로 이어졌으며, 특히 맞춤 의학 분야에 기여할 수 있는 중요한 성과들을 포함한다.

또한 세포 간의 소통 방식을 이해하기 위한 미세 유체 시스템 개발과 더불어, 나노 물질, 나노 장치, 나노 유체 공학 등 나노 기술을 활용하여 생체 감지 능력을 높이고 생명 현상을 탐구하는 새로운 도구를 개발하는 연구에도 주력하고 있다.

4.1. 랩온어칩 기술 개발

조윤경의 연구는 원심 미세 유체 공학에 초점을 맞춰왔다. 그녀는 연구팀과 함께 간단하고, 크기가 작으며, 비용 효율적인 장비를 갖춘 "샘플 투입 및 결과 출력" 방식의 생화학 분석 솔루션을 제공하기 위해 디스크형 랩온어칩 시스템을 개발했다. 그녀는 칩상에서 완전 통합된 바이러스 농축 및 핵산 추출, 완전 자동화된 면역 분석법, 순환 종양 세포의 무표지 분리, 세포 외 소포 (EVs)의 크기 분획, 요중 EVs에서 RNA 검출, 그리고 요로 감염 검출과 신속한 항균제 감수성 검사를 위한 무전력 세균 농축을 임상 환자 검체를 직접 테스트하여 입증했다. 이를 통해 치료 효과 및 신흥 항균제 내성에 대한 바이오마커를 고정밀도로 검출하여 맞춤 의학에 활용할 수 있게 했다. 2021년, 그녀의 연구팀은 살아있는 세포에서 에너지 생성을 목적으로 엑소좀을 프로그래밍한 최초의 팀이었다.

조윤경의 또 다른 주요 연구 분야는 세포 간 소통을 이해하기 위한 미세 유체 시스템이다. 혈소판 칩 또는 3D 인간 간 칩과 같은 생체 모방 칩은 암 전이에서 EVs의 역할을 연구하기 위해 설계되었다. 그녀는 상피 세포의 토러스 표면에서의 형태 적응 및 기계 생물학적 행동을 연구했다. 또한, 그녀의 연구 그룹은 생체 감지 특성을 향상시키거나 생명체의 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 조사하기 위한 비전통적인 도구와 플랫폼을 제공할 수 있는 나노 물질, 나노 장치, 나노 유체 공학에 관심을 가지고 있다.

4.2. 랩온어칩 응용 연구

조윤경의 연구는 원심 미세 유체 공학 분야에 중점을 두고 있다. 조윤경과 연구팀은 "샘플 투입 후 바로 결과 확인"이 가능한 생화학 분석 방식을 목표로, 간단하면서 작고 비용 효율적인 디스크형 랩 온 어 칩 시스템을 개발했다.

이 시스템을 통해 연구팀은 다음과 같은 성과들을 임상 환자 검체를 직접 테스트하여 입증했다.
* 칩 상에서 바이러스 농축과 핵산 추출을 완전히 통합하는 기술
* 완전 자동화된 면역 분석법
* 별도의 표지 없이 순환 종양 세포를 분리하는 기술
* 세포 외 소포 (EVs)를 크기별로 나누는 기술
* 소변 내 EVs에서 RNA를 검출하는 방법
* 전력 없이 세균을 농축하여 요로 감염을 진단하고 신속하게 항균제 감수성을 검사하는 기술

이러한 연구들은 치료 효과나 새롭게 등장하는 항균제 내성과 관련된 바이오마커를 매우 정밀하게 검출하여 맞춤 의학 분야에 기여할 수 있음을 보여주었다. 특히 2021년에는 조윤경의 연구팀이 살아있는 세포에서 에너지 생성을 목적으로 하는 엑소좀을 프로그래밍하는 데 최초로 성공하기도 했다.

조윤경의 또 다른 주요 연구 분야는 세포 간의 소통 방식을 이해하기 위한 미세 유체 시스템 개발이다. 예를 들어, 혈소판 칩이나 3차원 인간 간(肝) 칩과 같은 생체 모방 칩을 설계하여 암 전이 과정에서 EVs의 역할을 연구하고 있다. 또한, 상피 세포가 특정한 곡면(토러스) 위에서 어떻게 형태를 바꾸고 기계생물학적으로 행동하는지에 대한 연구도 수행했다.

이 외에도 조윤경 연구 그룹은 나노 물질, 나노 장치, 나노 유체 공학 분야에도 관심을 두고 있다. 이를 통해 생체 감지 능력을 향상시키거나, 생명체의 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 탐구하는 새로운 도구나 플랫폼을 개발하고자 한다.

5. 수상 및 서훈

wikitext