박용근 KAIST 물리학과 교수.[KAIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 살아있는 세포와 조직을 염색하지 않고도 3차원으로 관찰하고 정량 분석할 수 있는 ‘홀로토모그래피(holotomography)’ 분야를 개척한 박용근 KAIST 교수가 빛을 이용해 세포와 조직을 정밀하게 관찰하고 질병을 진단·치료하는 첨단 융합 연구 분야인 ‘바이오포토닉스 분야’의 세계 최고 권위상을 수상했다.

2012년 제정된 이 상은 생체 광학 전 분야를 아우르며, 기초 광학 발견부터 이론 정립, 첨단 계측기 개발, 임상 연구 확장까지 종합적으로 평가한다. 매사추세츠공과대학교(MIT)를 중심으로 일본의 광전자 기업 하마마쓰 포토닉스, 미국의 레이저·광학 시스템 기업 코히어런트 등 세계적 연구·산업 기관의 후원으로 운영되고 있다.

박 교수는 빛의 굴절률 변화를 이용해 세포 내부 구조와 물성을 정밀 복원하는 ‘홀로토모그래피(holotomography)’ 분야를 개척했다. 이 기술은 세포를 손상시키지 않는 3차원 라벨프리 정밀 영상 시대를 열었다는 평가를 받는다.

또한 세포·조직 영상을 인공지능(AI)과 결합해 자동 분석·세포 분류·가상 염색 기술로 확장했으며, 오가노이드 기반 신약 탐색과 디지털 병리, 정밀의학 연구로 응용 범위를 넓혔다. 더 나아가 빛의 방향별 반응을 복원하는 ‘유전체 텐서 토모그래피’를 제안해 암 조직 내 콜라겐 섬유와 같은 구조적 바이오마커를 염색 없이 3차원으로 시각화하는 새로운 접근법을 제시했다.

이 같은 연구 성과는 네이처 리뷰(Nature Reviews), 네이처 포토닉스(Nature Photonics), 네이처 메서즈(Nature Methods), 네이처 셀 바이올로지(Nature Cell Biology), 네이처 머터리얼스(Nature Materials) 등 세계 최고 수준의 학술지에 게재되며 국제적 주목을 받아왔다.

박용근 교수는 “레이저와 분광학을 생의학 문제 해결에 연결한 마이클 펠드 교수님의 마지막 제자 중 한 사람으로서 매우 영광스럽다”며 “물리학 기반 라벨프리 이미징과 AI 기술을 통해 생명과학과 의학의 미해결 문제 해결에 기여하겠다”고 밝혔다.