한국화학연구원 감염병치료기술연구센터 G-VIC 사업단

감염병 연구 데스밸리를 넘어, 미래 감염병 대응을 선도하는 G-VIC 사업단 

한국화학연구원 감염병치료기술연구센터 G-VIC 사업단 

코로나19 팬데믹은 우리가 감염병을 바라보는 방식을 근본적으로 바꾸어 놓았다. 이제 감염병은 특정 지역이나 국가의 보건 문제에 머물지 않고, 전 세계 사회·경제·안보 전반에 영향을 미치는 글로벌 위협으로 인식 되고 있다. 실제로 SARS, MERS, Ebola, Dengue, Influenza, SARS-CoV-2와 같은 신·변종 감염병은 반복 적으로 출현해 왔으며, 여기에 기후변화, 국제 이동 증가, 인수공통감염병의 확산이 더해지면서 미래 감염병의 위험은 더욱 커지고 있다. 이러한 상황에서 Disease X와 같이 예측하기 어려운 신종 병원체에 신속히 대응하기 위해서는, 특정 바이러스에 한정된 단기 연구를 넘어 다양한 병원체에 적용 가능한 치료제·백신 후보물질 발굴 플랫폼을 갖추는 것이 어느 때보다 중요해지고 있다. 

이러한 변화 속에서 한국화학연구원 감염병치료기술연구센터는 국내 항바이러스 저분자 치료제 개발을 선도하는 국가 대표 연구기관으로서, 신·변종 감염병 대응을 위한 연구역량을 지속적으로 축적해 오고 있다. 본 센터는 저분자 항바이러스 치료제 발굴에서 출발하여 의약화학 최적화, 약효평가, 작용기전 규명, 비임상 후보 물질 도출에 이르기까지 치료제 개발 전주기를 아우르는 연구체계를 확보해 왔으며, 국내 화합물 라이브러리 활용 경험과 항바이러스제 개발 역량을 바탕으로 COVID-19, HBV, Dengue virus, Influenza virus, Rhinovirus, Chikungunya virus 등 다양한 바이러스 질환으로 연구 범위를 넓혀가고 있다. 

이러한 축적된 연구역량은 이제 국제 공동연구 플랫폼으로 확장되고 있다. 한국화학연구원 감염병치료 기술연구센터는 과학기술정보통신부 TOP-Tier 연구기관 간 협력 플랫폼 구축 및 공동연구지원사업을 통해 벨기에 KU Leuven 산하 Rega Institute for Medical Research와 함께 Global Viral Infection Research Center, G-VIC 사업단을 구성하였다. G-VIC 사업단은 “미래 감염병 대응 플랫폼 고도화를 통한 치료제·백신 후보물질 개발”을 목표로 하며, 한국화학연구원을 주관기관으로 서울대학교, 한국생명공학연구원, 성균관 대학교, Rega Institute가 함께 참여하여 미래 감염병 대응을 위한 치료제·백신 후보물질 개발의 글로벌 협력 기반을 넓혀가고 있다. 

G-VIC 사업단의 중요한 특징은 2024년부터 2033년까지 이어지는 장기 국제협력 연구체계에 있다. 감염병 대응 연구는 단기간의 성과만으로 완성되기 어렵기 때문에, 다양한 바이러스와 후보물질에 대한 연구 경험과 데이터를 지속적으로 축적하고 이를 플랫폼화해 나가는 과정이 필수적이다. G-VIC 사업단은 이러한 관점에서 치료제·백신 후보물질 발굴 플랫폼을 단계적으로 고도화하고, 바이러스–화합물 약효평가 데이터, 후보물질 라이브러리, 백신 평가체계, 비임상 검증 플랫폼, 글로벌 공동연구 네트워크를 지속적으로 축적함으로써, 미래 감염병 발생 시 신속하게 활용할 수 있는 연구자산을 확보하고자 한다. 이를 통해 국가 감염병 대응 역량을 실질적으로 강화하기 위한 핵심 기반을 마련하는 것을 목표로 하고 있다. 

1. 감염병 연구 데스밸리 극복을 위한 공공 연구기관 중심의 글로벌 협력

감염병 치료제와 백신 개발은 공공적 필요성이 매우 크지만, 시장성과 수익성의 불확실성으로 인해 민간 기업이 선제적으로 투자하기 어려운 대표적 연구 영역으로 인식되고 있다. 질병의 발생 시점과 확산 규모를 예측하기 어렵고, 개발 과정에서 장기간의 투자와 고위험 병원체 평가 인프라가 요구되는 만큼, 기초연구 단계 에서 유효물질이나 백신 후보를 발굴하더라도 이를 비임상 검증과 실제 개발 단계로 연결하는 과정에서 많은 연구가 중단되곤 한다. 이처럼 기초연구 성과가 실제 후보물질 개발로 이어지지 못하는 공백은 감염병 연구에서 반복적으로 나타나는 ‘데스밸리’라 할 수 있다. 

G-VIC 사업단은 이러한 데스밸리를 극복하기 위해 공공 연구기관 중심의 장기적이고 지속 가능한 글로 벌 협력체계를 바탕으로 출범하였다. 한국화학연구원, 서울대학교, 한국생명공학연구원, 성균관대학교, Rega Institute는 각 기관이 보유한 전문성을 바탕으로 치료제 발굴, 바이러스 평가, 백신 후보물질 개발, 의약합성, 고위험 병원체 평가를 분담하고 있으며, 이를 통해 개별 기관만으로는 넘기 어려운 연구개발의 공백을 줄이고 자 한다. 나아가 기초연구 성과가 후보물질 고도화와 비임상 검증으로 자연스럽게 이어질 수 있도록, 기관별 역 량을 하나의 흐름으로 연결하는 협력 구조를 강화해 나가고 있다. 

특히 G-VIC 사업단은 국내 공공 연구기관이 축적해 온 감염병 대응 역량과 해외 최상위 바이러스 연구 기관의 평가 인프라를 하나의 협력체계 안에서 연결한다는 점에서 큰 의미를 가진다. 이러한 구조는 단기적인 성과 창출에 머무르지 않고, 감염병 위기 상황에서도 치료제·백신 후보물질 개발을 지속적으로 이어갈 수 있는 공공 연구 기반을 강화하는 데 기여할 것으로 기대된다. 나아가 G-VIC 사업단은 국내 연구역량과 글로벌 평가 플랫폼을 연계함으로써, 미래 감염병 대응 연구가 실제 후보물질 개발과 비임상 검증으로 이어질 수 있는 지속 가능한 협력 모델을 제시하고자 한다. 

2. 치료제·백신 후보물질 개발 전주기 All-in-One 플랫폼

G-VIC 사업단의 핵심 연구체계는 치료제와 백신 후보물질 개발을 하나의 흐름으로 연결하는 전주기 All-in- One 플랫폼이다. 이 플랫폼은 치료제 분야에서 화합물 라이브러리 기반의 초고속 약효평가와 유효물질 발굴 로 시작하여, 구조-활성 상관관계 분석, 선도물질 최적화, 후보물질 도출, 비임상 검증으로 이어지는 개발 과정 을 포괄한다. 동시에 백신 분야에서는 백신 후보물질 라이브러리, 후보 백신 세포주, 비임상 시료, 백신 시제품, 면역원성 및 안전성 평가로 이어지는 연구 흐름을 함께 마련하고 있다. 이를 통해 G-VIC 사업단은 치료제와 백신 개발의 각 단계를 분절적으로 수행하는 데 그치지 않고, 후보물질 발굴에서 검증과 고도화까지 이어지는 연구 흐름을 하나의 플랫폼 안에서 연결하고자 한다. 

한국화학연구원 감염병치료기술연구센터는 이 가운데 치료제 개발 플랫폼의 핵심을 담당하고 있다. 본 센터는 국내 화합물 라이브러리와 한국화합물은행 자원을 활용하여 대규모 화합물 평가를 수행하고, 발굴된 hit 화합물에 대해서는 재합성, 특허성 검토, 약효 검증, 작용기전 분석 및 의약화학 최적화를 연계해 나가고 있다. 이를 통해 초기 스크리닝에서 확보된 유효물질이 단순한 평가 결과에 머무르지 않고, 실제 치료제 후보물질 개발로 이어질 수 있도록 연구 흐름을 고도화하고 있다. 

또한 본 센터는 항바이러스제 발굴 및 개발, 단백질 구조 기반 저분자 약물 설계, 합성 의약화학 기반 약물 최적화, 안정성 및 약리활성 개선 연구를 핵심 역량으로 축적해 왔다. 이러한 역량은 신·변종 감염병 대응에 머무 르지 않고, 만성 바이러스 감염, 호흡기 바이러스 감염, 모기매개 바이러스 감염 등 다양한 감염병 치료제 개발로 자연스럽게 확장되고 있다. 이처럼 축적된 연구역량은 특정 바이러스에 한정되지 않고 다양한 감염병에 대응할 수 있는 G-VIC 범용 플랫폼을 뒷받침하는 핵심 토대 역할을 한다. 

3. G-VIC 사업단 구성과 기관별 역할 

G-VIC 사업단은 국내외 최고 수준의 연구책임자와 기관별 전문역량을 하나의 연구 흐름으로 연결하여, 감염병 치료제·백신 후보물질 개발 전주기를 수행하는 글로벌 협력 플랫폼이다. 주관기관인 한국화학연구원은 한수봉 감염병치료기술연구센터장을 중심으로 화합물 라이브러리, 초고속 약효평가, 치료제 작용기전 규명, 의약화학 최적화 및 후보물질 도출을 총괄하며, 저분자 치료제 발굴에서 후보물질 고도화로 이어지는 치료제 개발 플랫폼의 중심축을 담당한다. 

서울대학교는 송대섭 교수를 중심으로 바이러스 평가, 동물모델 구축 및 백신 평가 플랫폼을 담당하며, 치료제·백신 후보물질의 유효성과 안전성을 검증하는 평가체계를 제공하는 역할을 한다. 한국생명공학연구원은 정대균 박사를 중심으로 재조합 단백질 및 구조 백신 기술을 활용하여 백신·진단용 항원 개발을 수행하고, 성균관대학교는 김인수 교수를 중심으로 유기반응 및 의약합성 기술을 바탕으로 유효물질 합성, 구조변환 및 신규 단위반응 개발을 담당한다. 해외 핵심 협력기관인 Rega Institute for Medical Research, KU Leuven은 Prof. Johan Neyts를 중심으로 고위험 바이러스 평가, 초고속 약효평가, 치료제·백신 후보물질 검증 및 작용 기전 연구를 수행하며, G-VIC 사업단의 글로벌 평가 역량을 뒷받침한다. 

이처럼 G-VIC 사업단은 한국화학연구원의 치료제 발굴 및 의약화학 최적화 역량, 서울대학교의 바이러스 평 가 및 동물모델 연구역량, 한국생명공학연구원의 백신·진단용 항원 기술, 성균관대학교의 유기합성 및 의약합성 역 량, Rega Institute의 글로벌 약효평가 인프라를 하나의 연구 흐름 안에서 연결하고 있다. 이를 통해 기초연구에서 후보물질 도출, 비임상 검증 및 글로벌 공동연구로 이어지는 전주기 감염병 대응 협력체계를 강화해 나가고 있다. 

4. 10년 장기 로드맵: 플랫폼 활용에서 글로벌 고도화까지

G-VIC 사업단은 총 10년의 연구기간 동안 플랫폼 활용, 플랫폼 최적화, 플랫폼 고도화로 이어지는 3단계 로드맵에 따라 전략적으로 연구를 추진하고 있다. 1단계인 2024년부터 2026년까지는 플랫폼 활용기로, 한국 화합물은행과 국내 화합물 라이브러리를 기반으로 대규모 약효평가를 수행하고, 바이러스 세포주 확보, G-VIC 약효 프로파일 데이터베이스 구축, 초기 물질 발굴 및 검증을 중점적으로 추진한다. 이 단계는 감염병 대응 플랫폼의 기반을 다지는 시기로, 치료제 유효물질과 백신 후보물질을 발굴하고 향후 고도화 연구로 이어질 수 있는 출발점을 마련하는데 의미가 있다. 

2단계인 2027년부터 2030년까지는 플랫폼 최적화기로, 1단계에서 확보한 유효물질과 후보물질을 실제 개발 가능성이 높은 선도물질 수준으로 끌어올리는 데 중점을 둔다. 이 단계에서는 G-VIC 치료제 라이브러리 구축, 구조–활성 상관관계 확보, 바이러스 저해 작용기전 검증, 약물성 및 안전성 최적화, 치료제 선도물질 도출을 추진하며, 백신 분야에서는 나노입자 백신 후보물질 개발, 면역원성 평가, 제형 개발 등을 함께 수행한 다. 이를 통해 초기 발굴 성과가 단순한 후보물질 확보에 머무르지 않고, 실제 개발 단계로 진입할 수 있는 경쟁 력 있는 선도물질과 백신 후보로 이어질 수 있도록 연구체계를 발전시켜 나갈 계획이다. 

3단계인 2031년부터 2033년까지는 플랫폼 고도화기로, 앞선 단계에서 확보한 선도물질과 백신 후보를 실제 비임상 후보물질 및 기술이전 가능 성과로 발전시키는 데 중점을 둔다. 이 과정에서는 생체 내 안전성 및 효능 검증, 대사 경로와 분자 메커니즘 확인, 후보물질의 대량합성법 확립, 독성 및 동물실험용 화합물 확보, 비임상 후보물질 도출 등을 추진하게 된다. 백신 분야에서도 대량생산 공정 개발과 후보 백신의 실용화 가능성 검토를 병행하여, G-VIC 사업단의 연구성과가 치료제·백신 후보물질 개발과 기술사업화로 이어질 수 있도록 플랫폼 완성도를 높여 나갈 계획이다. 이를 통해 G-VIC 사업단은 장기적으로 국가 감염병 대응 연구허브로 자리매김하고자 한다. 

본 사업에서 10년이라는 연구기간은 단순한 과제 수행기간이 아니라, 미래 감염병 대응을 위한 연구자산을 체계적으로 축적해 가는 전략적 성장기간이라는 점에서 중요한 의미를 가진다. 다양한 바이러스에 대한 평가 데이터, 화합물 구조와 약효 간 상관관계, 작용기전과 내성 정보, 비임상 검증 결과가 장기간 축적될 때, 갑자기 발생하는 신종 감염병에도 보다 신속하게 대응할 수 있다. G-VIC 사업단은 이러한 데이터와 플랫폼을 단계적 으로 축적하고 고도화함으로써, 국가 감염병 대응 역량이 일회성 연구성과에 머무르지 않고 지속 가능한 연구 자산으로 이어질 수 있도록 하고자 한다. 

5. 국내외 우선순위 기반 미래 감염병 대응 바이러스 선정

G-VIC 사업단은 미래 감염병 대응 대상 바이러스를 선정하는 과정에서 국내외 주요 보건·감염병 대응 기관의 우선순위와 미충족 의료수요를 폭넓게 반영하고자 하였다. 질병관리청, 미국 NIAID, CEPI, WHO 등에서 제시하는 감염병 대응 우선순위와 공중보건 위기 가능성을 검토하고, 여기에 기존 치료제 내성, 치료제·백신 부재, 기후변화에 따른 확산 가능성, Disease X 대응 필요성 등을 함께 고려함으로써, 특정 병원체 의 현재 위험도뿐 아니라 미래 감염병으로 이어질 가능성까지 종합적으로 판단하였다. 

이러한 기준에 따라 G-VIC 사업단은 SARS-CoV-2, Influenza virus, Dengue virus, RSV, Nipah virus, Rhinovirus 등을 대응 플랫폼의 주요 대상 바이러스로 선정하였다. 이는 특정 병원체 하나에 국한된 연구가 아니라, 호흡기 바이러스, 모기매개 바이러스, 고위험 인수공통감염병 등 다양한 감염병 유형에 대응 할 수 있는 범용 치료제·백신 후보물질 발굴 체계를 구축하기 위한 전략적 선택이라 할 수 있다. 따라서 G-VIC의 바이러스 선정 전략은 현재의 감염병 위협에 대응하는 데 그치지 않고, 미래 감염병 전반에 적용 가능 한 플랫폼 기반을 넓혀간다는 점에서 중요한 의미를 가진다. 

특히 기후변화로 인한 모기매개 감염병의 확산, 고병원성 조류인플루엔자의 종간 전파 가능성, 호흡기 바이러스의 반복적 유행, 항바이러스 치료제 내성 문제는 앞으로 더욱 중요한 보건 이슈로 부각될 것으로 예 상된다. 이러한 변화는 특정 병원체가 발생한 이후에 대응하는 방식만으로는 충분하지 않으며, 다양한 바이 러스에 대해 사전에 평가체계와 후보물질 발굴 기반을 갖추는 것이 필요함을 보여준다. G-VIC 사업단은 이에 대응하기 위해 바이러스별 평가 플랫폼과 후보물질 발굴 체계를 지속적으로 확장하고, 특정 병원체 중심 의 대응을 넘어 미래 감염병 전반에 적용 가능한 범용 대응 기반을 마련해 나가고자 한다. 

6. Rega Institute와의 장기 협력: 글로벌 TOP-Tier 감염병 연구허브 구축

G-VIC 사업단의 또 다른 강점은 Rega Institute for Medical Research, KU Leuven과의 실질적이고 장기적인 협력관계에 있다. Rega Institute는 유럽을 대표하는 바이러스 연구기관으로, 항바이러스제 개발, 백 신 플랫폼, 고위험 바이러스 평가, high-throughput screening 분야에서 세계적 연구역량을 보유하고 있다. 특히 다양한 바이러스 치료제 개발 경험과 국제 제약사와의 협력 성과를 축적해 왔으며, G-VIC 사업단에서는 고위험 병원체 평가와 후보물질 검증을 위한 핵심 해외 협력 플랫폼으로 기능하고 있다. 

한국화학연구원과 Rega Institute는 공동연구를 통해 세계 최초의 라이노바이러스 치료제 후보물질을 개발하고, 이를 글로벌 제약사인 Novartis에 공동으로 기술이전한 경험을 보유하고 있다. 이러한 성과는 단기 간에 형성된 협력이 아니라, 오랜 기간 축적해 온 항바이러스 저분자 치료제 연구와 공동연구 네트워크를 바탕 으로 이루어진 것이다. TOP-Tier 사업을 통해 양 기관의 협력은 10년 장기 국제협력 체계로 확장되었으며, 국 내 항바이러스 의약화학 역량과 유럽 최고 수준의 바이러스 평가 인프라가 결합된 대표적 글로벌 공동연구 모 델로 자리매김하고 있다. 

최근 한국 연구진은 KU Leuven 및 Rega Institute를 방문하여 공동연구 방향, 후보물질 평가, 고위험 바이러스 연구 인프라 활용, 연구인력 교류 및 장기 협력체계 구축 방안을 논의하였다. 특히 KU Leuven 대학 부총장, Rega Institute 연구책임자 Johan Neyts 교수, 한국 측 연구책임자가 함께한 현장 협의는 G-VIC 사 업단이 단순한 과제형 국제협력을 넘어, 양 기관의 신뢰와 연구역량을 바탕으로 한 실질적인 글로벌 파트너십 으로 발전해 가고 있음을 보여준다. 

7. 지속 가능한 글로벌 감염병 연구허브로의 확장

G-VIC 사업단은 TOP-Tier 사업을 통해 구축된 KRICT–REGA 협력체계를 기반으로, 사업 종료 이후에 도 지속 가능한 글로벌 감염병 연구허브로 발전해 나갈 계획이다. 본 사업에서 확보한 치료제 개발 플랫폼, 백신 플랫폼, 바이러스 평가기술, 후보물질 발굴 역량은 단일 과제의 성과에 머무르지 않고, 국내외 감염병 대응 연구 기관과 연계 가능한 개방형 협력 기반으로 확장될 수 있다. 특히 한국화학연구원과 Rega Institute가 오랜 기간 축적해 온 협력 경험은 향후 글로벌 감염병 대응 네트워크를 구축하는 핵심 축으로 활용될 것으로 기대된다. 

사업 종료 이후 G-VIC 사업단은 CEPI, NIH/NIAID, WHO 등 국제 감염병 대응 기관과의 협력을 확대 해 나갈 계획이다. 이들 기관은 미래 팬데믹 대비, 백신·치료제 후보물질 발굴, 고위험 병원체 평가, 공중보건 위기 대응 전략 수립 등에서 핵심적인 역할을 해 오고 있다. G-VIC 사업단은 본 사업을 통해 축적한 치료제 개 발 역량, 백신 플랫폼, 바이러스 평가기술을 바탕으로 국제기관과의 공동연구, 후보물질 평가, 데이터 공유 및 연구인력 교류를 확대함으로써, 글로벌 수준의 감염병 대응 협력체계를 더욱 공고히 하고자 한다. 

또한 국내에서는 과학기술정보통신부, 보건복지부, 질병관리청 등 주요 부처 및 공공 연구지원 체계와의 연계를 통해 국가 감염병 대응 전략과의 정합성을 높이고자 한다. 감염병 연구는 기초연구, 치료제·백신 개발, 비임상 평가, 공공보건 정책이 유기적으로 연결될 때 실질적인 대응 역량으로 이어질 수 있기 때문에, 국내 주요 부처 및 공공 연구지원 체계와의 연계가 무엇보다 중요하다. G-VIC 사업단은 본 사업을 통해 축적한 연구 성과와 협력 네트워크를 국내 감염병 대응 정책 및 연구개발 사업과 연계함으로써, 국가 차원의 치료제·백신 후 보물질 발굴 및 평가 거점으로 자리매김하고자 한다. 

궁극적으로 G-VIC 사업단은 한국을 대표하는 지속 가능한 국제 감염병 연구센터로 자리매김하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 사업 종료 이후에도 KRICT–REGA 협력 플랫폼을 중심으로 국내외 연구기관, 공 공펀드, 정부부처, 산업계와의 협력을 확대하고, 신·변종 감염병 발생 시 신속하게 활용할 수 있는 치료제·백신 후보물질 발굴 체계를 지속적으로 유지·고도화해 나갈 계획이다. 이를 통해 G-VIC 사업단은 감염병 연구의 데 스밸리를 극복하는 공공 연구모델을 제시하고, 미래 팬데믹에 선제적으로 대응하는 글로벌 감염병 연구허브로 성장해 나가고자 한다. 

한국화학연구원 감염병치료기술연구센터

Global Viral Infection Research Center, G-VIC 

한수봉 센터장 한국화학연구원 감염병치료기술연구센터 

한수봉 센터장은 서강대학교에서 학사, KAIST에서 석사 학위를 취득한 후, 미국 The University of Texas at Austin에서 박사 학위를 받았으며, Princeton Uni-versity에서 박사후 연구원 과정을 수행하였다. 2012년부터 한국화학연구원에서 근 무하며 저분자 기반 항바이러스 치료제 개발을 중심으로 신·변종 감염병 대응 연구를 수행해 왔다. 현재 한국화학연구원 감염병치료기술연구센터 센터장으로서 항바이러 스 유효물질 발굴, 의약화학 최적화, 작용기전 규명 및 비임상 후보물질 도출 연구를 주도하고 있다. G-VIC 사업단에서는 치료제 개발 플랫폼을 총괄하며, 축적된 의약 화학 연구역량과 국제 공동연구 경험을 바탕으로 미래 감염병 대응을 위한 지속 가능 한 글로벌 연구허브 구축에 핵심적인 역할을 하고 있다.