국민대학교 신소재공학부 신소재성형기술연구소 이지욱 전임연구교수가 한국과학기술연구원 (KIST) 생체재료연구단과 아주대학교 병원, 서울아산병원 연구팀과 공동으로 ‘Long-term clinical study and multiscale analysis of in vivo biodegradation mechanism of Mg alloy’라는 연구주제로 세계적인 학술지인 Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS; 인용지수=9.7)에 논문을 게재하였다.

본 연구에서는 생분해성 마그네슘 합금 (biodegradable Mg alloy)이 체내에서 녹는 과정을 보여주는 세계 최초의 연구결과이다. 기존의 골염색 기법과는 다른 빌라누에바 골염색법(Villanueva bone staining)이라는 분석기법을 이용하여 쉽게 관찰할 수 없었던 생분해성 금속과 인체조직간의 계면에서 일어나는 분해거동을 해석함과 동시에 같은 영역에 대하여 주로 공학자들이 사용하는 전자현미경 (TEM/SEM)을 생물학영역에 적용함으로써 세포단위에서 원자단위까지의 계층적 분석을 세계최초로 시도하였다.

이와 같은 결과는 장기간 임상결과를 통해 얻어진 치료효과에 대한 과학적인 근거와 함께 인체에 대한 안정성 및 기능성을 동시에 증명한 것으로 이후 생분해성 금속소재의 사용에 대한 인식을 바꿔 정형외과 디바이스의 패러다임을 전환할 수 있는 가능성을 제시할 수 있는 중요한 자료이다.

이지욱 전임연구교수는 “본 기술은 국민대학교, KIST, U&i(주), 서울아산병원, 아주대병원을 컨소시엄으로 산학연병의 전문가들이 협력하여 개발한 융합기술로 개발되었지만, 아직까지 본 마그네슘 합금으로 만든 임플란트는 재료물성의 한계로 수지부와 같은 비교적 응력을 덜 받는 부위에만 사용하고 있어, 향후 강도 및 연신율이 향상된 마그네슘 함금을 개발이 반드시 진행되어야 한다고 언급하였다. 본 연구결과를 바탕으로 골 전반에 걸쳐 사용할 수 있는 새로운 합금이 개발된다면 연 30~40조원에 해당하는 시장이 창출될 것으로 예상되며 이와 같은 시장을 선점하기 위해서는 국가적 지원이 절실히 필요하다”고 밝혔다.

이 논문은 이지욱 전임연구교수가 주저자이며, 권훈, 차필령 신소재공학부 교수가 공저자로 참여하였다. 이번 연구는 한국연구재단 국가지정 대학중점연구소 사업의 지원으로 수행되었으며 이지욱 전임연구교수는 bric의 ‘한국을 빛낸 사람들’에 선정되었다.