포항 Cryo-ET 인프라, 교육부 기초과학사업 우수사례 선정

포항시·포스텍 구축 첨단 분석 기반 공동 활용 시작
차세대 바이오 신약개발 연구 활용 확대 기대

이지오 세포막단백질연구소장이 극저온전자단층촬영 장비를 설명하고 있다./포항시

경북 포항시와 포스텍이 구축한 첨단 분석 인프라가 교육부 기초과학연구역량강화사업 인프라 고도화 시설 부문 우수사례로 선정됐다.

포스텍 세포막단백질연구소는 극저온전자단층촬영(Cryo-ET) 장비와 데이터 처리 인프라 구축을 완료하고 전국 연구자를 대상으로 공동 활용 서비스를 시작했다.

20일 포항시에 따르면 포스텍 세포막단백질연구소는 이번 사업을 통해 Cryo-ET 장비와 GPGPU 기반 데이터 처리 인프라를 구축했으며 이달부터 산학연 연구자를 대상으로 공동 활용 서비스를 운영하고 있다.

Cryo-ET는 생체 시료를 극저온 상태로 동결한 뒤 전자빔을 활용해 다양한 각도에서 촬영하고 나노미터 수준의 3차원 고해상도 구조 정보를 얻는 첨단 분석 기술이다. 해당 장비는 지난해 9월 국내 최초로 포스텍 세포막단백질연구소에 도입됐다.

연구소는 장비 도입과 함께 대규모 연산 자원(GPGPU)과 스토리지, 네트워크를 포함한 데이터 처리 인프라도 함께 구축했다. Cryo-ET 분석은 촬영 이후 정렬과 재구성, 후처리 과정에서 고성능 연산이 필수적이기 때문이다.

이번 공동 활용 서비스는 신청과 심의, 사용자 교육, 측정, 데이터 처리, 결과 전달까지 전 과정을 지원하는 체계를 갖춘 것이 특징이다.

포스텍 세포막단백질연구소는 예약 포털을 통해 이용 신청을 받고 있으며 심의와 우선순위 기준에 따라 장비 사용과 분석 지원을 제공할 계획이다. 또 정기 교육과 워크숍, 기술 컨설팅 등을 병행해 Cryo-ET 활용 기반 확대에도 힘쓸 방침이다.

특히 기존 Cryo-EM 장비와 연계해 세포·조직 시료의 초저온 정밀 가공과 구조 연구도 가능해졌다. 이를 통해 세포 내 거대분자 복합체 구조와 상호작용을 고해상도 3차원 수준으로 분석할 수 있어 차세대 구조생물학과 바이오 신약개발 분야 연구 활용도가 높아질 것으로 기대된다.

이지오 포스텍 세포막단백질연구소장은 "Cryo-ET 활용에 필요한 데이터 처리 인프라와 운영 체계를 함께 구축했다는 점에서 의미가 크다"며 "전국 연구자들이 안정적으로 첨단 분석 연구를 수행할 수 있도록 지원하겠다"고 말했다.

정현정 포항시 바이오미래산업과장은 "이번 우수사례 선정은 현장 수요 기반의 구축·운영 역량을 인정받은 결과"라며 "대형장비 공동 활용 기반을 통해 AI 구조 기반 신약개발 연구 분야 경쟁력을 높여가겠다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 교육부 기초과학연구역량강화사업 재원으로 한국기초과학지원연구원(KBSI) 국가연구시설장비진흥센터(NFEC) 지원을 받아 진행됐다.