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박제균 교수, 개인 맞춤형 항암치료 원천기반기술 개발
- 극소량의 암 조직으로 다양한 암 판별 물질을 동시에 검사할 수 있는 기술 개발 - 유방암을 비롯한 현대인의 각종 암을 개인별 특성에 맞게 맞춤형 항암 치료할 수 있는 원천기반기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 우리대학 바이오 및 뇌공학과 박제균 교수 연구팀과 고려대 안암병원 유방센터 이은숙 교수 연구팀이 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 중견연구자지원 사업(도약연구), 바이오전자사업 및 고려대 학술연구비의 지원을 받아 수행되었고, 연구 결과는 국제적으로 저명한 온라인 오픈액세스 과학 전문지인 “플로스원(PLoS ONE)” 최신호(5월 3일자)에 게재되었다. 연구팀은 극소량의 암 조직만으로도 다양한 암 판별 물질(종양 표지자, 바이오마커)을 동시에 검사할 수 있는 기술(미세유체기술을 이용한 면역 조직화학법과 랩온어칩)을 개발하는데 성공하였다. 암 진단과 치료를 위한 필수검사는 암 조직을 떼어내 암 여부를 판별하는 물질인 표지자 4개를 모두 검사해야만 최종적으로 판단할 수 있는데,기존의 검사는 떼어낸 암 조직 하나에 1개의 표지자밖에 검출하지 못해, 많은 암 조직을 떼어내야 하기 때문에 불편하고, 검사가 하나씩 순차적으로 이루어지기 때문에 검사 시차가 달라, 정확한 검사가 어려워 검사비용과 시간이 늘어나 환자의 부담이 컸었다. 그러나 연구팀이 개발한 기술을 이용하면, 하나의 작은 암 조직만으로도 한 번에 최대 20여개의 표지자까지 동시에 검사할 수 있어, 비용을 1/200로 절감하고, 분석시간도 1/10로 단축하는 등 획기적인 기술로 평가된다. 특히 이번 연구결과는 동물이 아닌 인간의 암 조직을 직접 이용한 임상실험을 통해 증명한 최초의 사례로 그 의미가 크다. 연구팀은 유방암 환자 115명의 실제 암 조직을 가지고 복잡한 실험을 하나의 칩 위에서 간단히 구현할 수 있는 기술(랩온어칩 기술)을 이용해 임상 실험한 결과, 기존 검사결과와 최대 98%까지 일치하는 등 검사의 정확도를 입증하였다. 고려대 이은숙 교수는 “미세바늘로 추출한 소량의 조직만으로도 다양한 검사가 가능하고 객관적으로 판독할 수 있다”면서, “검사에 필요한 비용과 시간을 상당부분 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 초기 정밀검진이 가능하여, 향후 개인 맞춤형 항암치료에 크게 기여할 것으로 기대된다” 라고 강조하였다. 또한 바이오공학, 병리학 및 종양학 등 공학과 의학이 융합된 학제적 연구성과로, 향후 사업화를 통한 경제적 부가가치도 클 것으로 기대된다. 현재 이 기술은 특허협력조약(Patent Cooperation Treaty, PCT)의 특허 1건을 포함해 국내 특허 6건을 출원하였고, 종양분석과 조직시료 검사에 활용되는 기반기술로, 개인 맞춤형 항암제 효력 테스트용 랩온어칩 등 사업화를 위한 후속연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 조직병리, 암 진단, 질병의 경과예측 등 의학뿐만 아니라, 바이오 마커 개발 등 생명공학에도 응용될 것으로 기대하고 있다. 우리대학 박제균 교수는 “이번 연구성과로 지금까지 분석할 수 없었던 매우 작은 조직도 쉽고 빠르게 검사할 수 있게 되어 정확한 진단을 통한 치료가 가능하게 되었다”면서, “개인별 맞춤형 항암치료의 대중화를 통해 우리나라 보건의료의 선진화에 크게 기여할 것”이라고 연구 의의를 밝혔다. 한편, 제1저자인 우리대학 김민석 박사는 이번 연구성과로, 제16회 삼성 휴먼테크 논문 대상에서 금상을, 교육과학기술부가 후원하는 젊은 파스퇴르상에서 대상을 수상하는 영예를 안았다. [그림. 암 조직 시료 상부에 올려지게 되는 투명한 플라스틱으로 이루어진 랩온어칩의 구조]
2010.05.10
조회수 16373
윤태영 교수팀, 생체막 단백질 기능 첫 규명
우리대학 윤태영 물리학과 교수 주도하에 생체막 단백질인 시냅토태그민1(Synaptotagmin1)이 신경세포 통신을 능동적으로 제어한다는 사실을 세계 최초로 규명하였다. 시냅토태그민1은 신경전달물질 분출을 조절하는 양대 핵심 단백질로서, 지금까지 학계는 단순히 칼슘 이온이 유입되면 시냅토태크민1이 신경전달물질을 분출하는 것으로 추정해 왔지만, 명확히 그 기능을 밝혀내지 못했다. △카이스트 윤태영 물리학과 교수, △이한기 박사 △신연균 교수(포항공대, 아이오와주립대) △권대혁 교수(성균관대) △현창봉 교수 (고등과학원) 등이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 ‘기초연구실육성사업(BRL)"과 ‘세계 수준의 연구중심대학(WCU)육성사업’의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 세계 최고 권위의 과학저널인 ‘사이언스(Science)’誌 5월 7일자에 게재된다. 이번 연구결과는 젊은 국내 토종박사들이 주축이 되어 불굴의 도전정신으로 일궈낸 값진 연구성과이다. 총 9명으로 구성된 연구팀에서 8명이 국내 연구자들로, 이중 7명이 만 40세를 넘지 않은 신진 연구자이다. 특히 연구를 주도한 윤태영 교수는 만 34세로 2004년 서울대에서, 이한기 박사는 만 33세로 명지대에서, 권대혁 교수는 만 38세로 서울대에서 박사학위를 받은 토종박사들이다. 또한 이번 연구성과는 정부의 대표적인 연구지원사업(BRL)과 인력 양성사업(WCU)의 지원을 받아 시너지 효과를 발휘하여, 세계 최고의 과학저널에 발표했다는 점에서 의의가 있다. [그림1. 신경전달물질 분출에 있어서 시냅토태그민1의 동적제어 스위치 모델] 윤태영 교수 연구팀은 시냅토태그민1이 신경세포 통신의 강약을 자유자재로 제어하는 스위치 역할을 한다는 새로운 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 신경세포 내에 적정농도(10μmol/L, 1리터당 10마이크로 몰)의 칼슘 이온이 유입되면 시냅토태그민1은 신경전달물질을 빠르게 분출하지만, 적정농도 이상의 칼슘이 유입되면 오히려 그 기능이 감소된다는 사실을 최초로 확인하였다. 이것은 시냅토태그민1이 신경세포에서 나오는 칼슘 농도에 따라 다양하게 반응한다는 사실을 의미하는 것으로, 시냅토태그민1이 신경세포 통신의 강약을 자유자재로 제어할 수 있다는 사실을 새롭게 규명한 것이다. 윤태영 교수팀의 이번 연구는 지난 10년간 학계의 풀리지 않은 수수께끼인 시냅토태그민1의 기능에 대한 명쾌한 해답을 제시하였다. 이번 연구는 낮은 농도의 칼슘에서 시냅토태그민1이 가장 활발히 활동한다는 사실을 최초로 발견하여, 기존 연구가 밝히지 못한 시냅토태그민1의 기능을 정확히 설명하였다. 특히 연구팀은 시냅토태그민1을 생체막으로부터 분리하면, 제어 스위치 기능이 상실된다는 사실도 확인하여, 시냅토태그민1의 생체막 부착 여부가 그 기능에 핵심인 것을 밝혀냈다. 또한 윤 교수팀은 차세대 신약개발의 주요 타깃인 생체막 단백질의 기능을 분자수준에서 관찰할 수 있는 신기술을 개발하는데 성공하였다. 생체막 단백질은 물질 수송 등 세포내 필수적인 역할을 하는데, 암, 당뇨, 비만 등 각종 질병과 밀접하게 관련되어 있어, 차세대 신약개발 표적 단백질의 최대 70%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 ‘단소포체 형광 기법(single-vesicle fluorescence detection)’을 개발하는데 성공하여, 생체막 단백질의 기능을 단분자 혹은 수개 분자 수준에서 관찰할 수 있는 세계 최고 수준의 기술을 보유하게 되었다. [그림2. 단소포체 형광기법] 윤 교수는 “이번 연구결과는 지난 10년간 학계가 밝혀내지 못한 시냅토태그민1의 기능을 명쾌히 밝혀내고, 복잡한 생체막 단백질의 기능을 분자수준에서 관찰할 수 있는 신기술을 개발한 것이다. 이번 연구로 생체막 단백질을 활용하여, 암, 당뇨, 비만 등 현대인의 질병에 대한 신약을 개발할 수 있는 가능성을 열었다“라고 연구 의의를 밝혔다.
2010.05.07
조회수 22736
정하웅 물리학과 교수, ‘이달의 과학기술자상’ 수상
- 복잡계 네트워크 과학 분야 개척 및 응용 연구에 기여한 공로 - 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)은 복잡계 네트워크 과학이라는 분야를 개척하고 활발한 학제간 융합연구를 통해 다양한 학문분야에서 독창적인 연구결과를선보인 정하웅 물리학과 교수(鄭夏雄, 43세)를 ‘이달의 과학기술자상’ 5월 수상자로 선정했다. 정 교수는 통계물리학을 이용하여 최근 집중적인 관심을 끌고 있는 “복잡계(Complex Systems)"라는 대상을 ‘네트워크’라는 개념을 이용하여 이해하는 새로운 시도를 통해 여러 학문 분야를 아우르는 융·복합연구를 성공적으로 이끌며 복잡계 네트워크 과학의 국제적 전문가로 평가받고 있다. 정 교수는 2003년부터 교육과학기술부와 한국연구재단의 선도기초과학연구실(ABRL), 중견연구자지원사업(도약연구) 등의 지원을 받아 『복잡계 네트워크의 구조와 동역학』에 관한 연구를 꾸준히 수행하였으며, 2008년부터는 복잡계 네트워크 과학을 활용한 미래 인터넷 모델링 연구를 수행하고 있다. 특히, 정 교수는 2008년 ‘도로교통망에서 개별 운전자들의 합리적인 행동이 교통체증이라는 사회적인 비용을 발생시킨다’는 사실을 네트워크 이론을 통해 계산하고, ‘무계획적인 도로확장이나 도로건설이 교통흐름에 오히려 해가 될 수도 있음’을 정량적으로 증명해 물리학을 비롯한 다양한 분야의 주목을 받았다. 본 연구결과는 연구 주제와 방법의 창의성과 다양한 응용가능성 때문에 물리학 분야 최고 권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 발표되었을 뿐만 아니라 경제학 분야 최고 잡지인 ’이코노미스트(The Economist)‘에서도 주목할 만한 과학기술분야 논문으로 선정되는 등 다양한 국내외 언론의 주목을 받으며 커다란 관심을 끌었다. 또한, 시스템 생물학 분야의 세포 내 신진대사망의 강건성(robustness)이라는 현상을 가상세포 시뮬레이션을 이용하여 이론적으로 예측하였으며, 그 결과를 실험팀과의 공동 연구를 통해 증명하여 2007년 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재하였다. 이 연구는 네트워크 과학의 연구기법을 이용하여 세계에서 처음으로 필수대사물질의 체계적인 발굴을 통해 생명활동의 강건성 문제를 탐구하고, 나아가 신약 개발의 가능성을 열었다는 점에서 높이 평가받고 있다. 정 교수는 복잡계 및 통계물리 연구 분야에서 네이쳐 5편, 미국국립과학원회보(PNAS) 4편, 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 7편의 우수논문을 비롯한 총 피인용 횟수가 8,000번이 넘는 80여편의 논문을 발표하였으며, 생물학, 사회학, 화학공학 등 다양한 분야의 국제학회에서 기조/초청강연을 하는 등 복잡계 네트워크 과학 분야의 국제적인 전문가로 인정받고 있다. 또한 “KAIST 우수강의대상”을 수상하는 등 교육에서도 남다른 재능을 보이며 과학기술 엠배서더 활동 등 활발한 대중강연을 통해 물리학의 저변확대에도 힘쓰고 있다. 정 교수는 “이번 수상은 본인과 함께 열심히 연구해 준 복잡계 및 통계물리 연구실 대학원생들의 몫이며, 앞으로도 다양한 학제간 융복합 연구를 통해 더욱 창의적이고 탁월한 연구성과를 이루어 국가 기초과학 발전에 이바지하겠다.”라고 수상 소감을 밝혔다.
2010.05.06
조회수 15267
이건재 교수, 원자력위원회 민간위원에 위촉
우리학교 원자력 및 양자공학과 이건재 교수가 지난달 2일 국가원자력 정책의 최고 의결 기구인 원자력위원회 민간위원에 위촉됐다. 이 교수는 2010년 4월 2일부터 2013년 4월 1일까지 3년 동안 민간위원으로 활동하면서 원자력 이용정책의 종합, 조정 및 원자력 진흥 종합계획 수립, 방사성폐기물 관리대책 등 국가의 주요 원자력 정책에 대한 심의, 의결에 참여하게 된다. 국무총리 산하 조직인 원자력위원회는 원자력에 관한 주요 정책을 심의, 의결하는 최고 기구로서 위원장인 정운찬 국무총리를 포함, 기획재정부장관, 교육과학기술부장관, 지식경제부장관 외 7명의 민간위원으로 구성돼 있다. 아울러, 이 교수는 지난달 23일 원자력 위원회의 소관업무를 전문적으로 조사, 심의하기 위해 25명의 학계, 연구계, 산업계의 전문위원으로 구성된 원자력위원회 산하의 ‘원자력 이용개발 전문위원회’의 위원장으로도 위촉되기도 했다.
2010.05.03
조회수 14385
한국장학재단, 국가 인재육성사업 본격 시동
- 4개 이공계중점대학과 인재육성사업 공동추진 업무협약 체결 - 한국장학재단과 광주과학기술원, 울산과학기술대학교, 포항공과대학교, KAIST 등 4개 이공계 중점대학은 인재육성사업 공동추진에 대한 포괄적 업무제휴에 합의하고, ’10. 4. 28(수) 서울시중구에 위치한 한국장학재단 대강당에서 업무협약을 체결했다. 이날 업무협약식에는 한국장학재단 이경숙 이사장을 비롯, 광주과학기술원 선우중호 총장, 울산과학기술대학교 조무제 총장, 포항공과대학교 백성기 총장, KAIST 서남표 총장이 참여해, 국가가 필요로 하는 글로벌 인재육성을 위해 상호 협력해나간다는 데 합의했다. 한국장학재단과 이들 4개 대학은 이번 업무협약 체결을 바탕으로 국가 우수장학생들이 사회에 공헌하며 후배들을 지도하고, 역할 모델로서의 사명감과 리더로서의 인격을 함양할 수 있는 다양한 인재육성 사업을 공동으로 추진하게 된다. 예를 들어, ▶ 해당학교 대학생들이 지역 고등학교에서 추천받은 학생들에게 펼치는 ‘지식봉사 멘토링 사업’, ▶ 개발도상국 학생들에게 다양한 지식을 전수하는 ‘교육봉사중심의 해외봉사 활동’, ▶ 사회리더급 인사들이 대학생을 대상으로 지식과 경험을 전수하는 ‘멘토링 프로그램’ 등을 전개할 예정이다. 이날 행사에서 이경숙 이사장은 “오늘 4대 이공계중점대학과의 업무협약은 우리 한국장학 재단에서 수행하는 국가 인재육성사업의 출발점이 될 것”이라며, “향후 다양한 인재육성사업을 개발하는 한편, 이를 원활히 수행하기 위해 전국의 우수 대학들과 협력해나가겠다”고 밝혔다.
2010.04.28
조회수 13404
KAIST-존스홉킨스대학교, 과학기술정책 국제교류를 위한 MOU 체결
우리학교와 미국 존스홉킨스대학교(Johns Hopkins University)는 지난 4월 26일 우리학교 총장실에서 과학기술정책 분야의 국제교류를 위한 양해각서를 체결했다. 두 학교는 이번 협정을 통해 공동연구주제 개발, 교수 및 학생의 교류 도모, 국제학술회의 공동개최 및 연구와 교육을 위한 정보를 교환하기로 합의했다. 우리학교는 미국 워싱턴에 위치한 정부기관 및 국제기구와의 네트워크를 확장하고, 존스홉킨스대학교는 아시아권 대학과의 교류를 확대할 예정이다. 장순흥 교학부총장은 과학기술정책 분야뿐만 아니라, 생명과학을 비롯한 많은 분야에서 협력이 강화되길 바란다”고 말했다. 그리고 그레고리 에프 볼(Gregory F. Ball) 문리대학장은 “두 대학 간의 긴밀한 협조가 이뤄지기를 기대한다”고 말했다.
2010.04.26
조회수 14968
박찬범 교수팀, 나노크기의 광감응 소재를 이용한 인공광합성 원천기술개발
신소재공학과 박찬범(朴燦範, 41세) 교수팀이 나노소재를 이용해 자연계의 광합성을 모방한 ‘인공광합성’ 시스템 개발에 성공했다. 이러한 새로운 개념의 인공광합성 기술은 고부가가치의 각종 정밀의약품들을 태양 에너지를 이용해 생산하는 친환경 녹색생물공정 개발의 전기가 될 것으로 기대된다. 식물 등 자연계의 광합성 생물체들은 태양에너지를 이용해 환원력을 재생하여 보조인자(cofactor)라는 형태로 저장하고, 이렇게 재생된 보조인자 등을 빛이 없을 때 캘빈사이클 (calvin cycle)을 통해 생존에 필요한 탄수화물 등 각종 화학물질들을 합성하는데 이용한다. [그림 1. 자연광합성을 모방한 인공광합성 공정을 이용한 정밀화학제품 생산 개념도] 박 교수팀은 이러한 자연광합성시스템을 모방하여 자연계의 광반응 (light reaction) 대신 태양전지 등에서 사용되는 양자점 (quantum dot) 등 수 나노크기의 광감응소재로 빛에너지를 전기에너지로 효율적으로 전환하고, 이를 이용하여 보조인자를 재생했다. 또한 자연계의 복잡한 캘빈 사이클 대신 산화환원 효소반응을 보조인자 재생에 연결시킴으로써 빛에너지로부터 시작하여 최종적으로 정밀화학물질 생산이 가능한 반응시스템을 개발했다. 인류가 지구 온난화와 화석 연료의 고갈이라는 문제를 안고 있는 가운데, 온난화의 원인인 이산화탄소를 배출하지 않고 또한 무제한으로 존재하는 태양 에너지를 이용하려는 노력이 계속되고있는데, 이번에 개발된 인공광합성기술은 에너지원으로 무한한 태양광을 사용한다는 장점 때문에 그 파급효과가 매우 클것이다. 특히 각종 정밀화학물질 합성에 있어서 산화환원효소들이 매우 뛰어난 응용가능성/다양성을 가졌음에도 불구하고 이들의 효율적 사용을 위하여 필수적으로 요구되는 보조인자의 재생에 대한 연구는 지난 20여년동안 수행되어 왔으나 현재까지도 성공적인 결과가 거의 없어 향후 생물공학분야에서 해결되어야 할 미해결 난제들 중의 하나였다. 박교수팀의 연구성과는 산화환원효소를 산업적으로 활용하기 위한 토대를 마련한 것이다. [그림 2. 산화환원효소 기반 인공광합성을 통한 고부가가치 정밀화학제품 생산] 관련 연구결과는 독일에서 발간되는 나노분야 국제저명학술지인 Small지 최근호(4월 23일자 온라인판)에 게재됐으며, 최근 특허출원이 완료됐다. 이번 연구는 교육과학기술부 신기술융합형 성장동력사업(생물공정연구단) 등으로부터 지원을 받아 수행됐으며, 나노과학과 생명공학분야의 창의적인 융합을 통하여 새로운 공정기술을 개발하는데 크게 기여했다는 평가를 받았다.
2010.04.23
조회수 20543
류근철 특훈교수, 과학기술훈장 1등급 ‘창조장’ 수상
우리학교 류근철(인재우주인건강연구센터 소장) 특훈교수가 21일 대전 국립중앙과학관에서 열린 "제43회 과학의 날" 기념식에서 과학기술훈장 1등급인 창조장을 받았다. 류 교수는 우리나라 최초 한의학 박사로 600억원 상당의 부동산을 우리학교에 기부해 과학기술 분야에 대한 기부문화 확산에 기여한 바 있으며 한의학에 공학을 접목한 중풍 후유증 치료기를 개발하는 등 한의학의 과학화에 기여한 공로를 인정받았다. 과학기술 훈장은 과학기술의 시대적 중요성에 대한 정부의 의지를 표명하고, 과학기술자들의 사기 양양을 통해 국가 과학기술의 진흥을 촉진하고자 2001년부터 신설한 훈장으로, 과학기술발전에 기여한 공적이 뚜렷한 자에게 수여한다. 이 훈장은 1등급이 창조장, 2등급이 혁신장, 3등급이 웅비장, 4등급이 도약장, 5등급이 진보장으로 나뉜다. 이 밖에 과학기술의 연구개발활동 등을 통해 국위를 선양한 자에게는 과학기술 포장이 수여된다.
2010.04.21
조회수 13286
부설 나노종합팹센터 소장에 이귀로교수 선임
우리학교는 15일(목) 서울 소공동 웨스틴조선호텔에서 임시 이사회를 개최하고 부설 나노종합팹센터 소장에 전기및전자공학과 이귀로 교수(58)를 선임했다고 밝혔다. 지난 2월 26일까지 약 한 달간 과학기술분야 및 기관경영에 대한 전문지식과 식견을 갖춘 자를 대상으로 소장 후보를 공모했으며, 이날 이사회에서 나노종합팹센터 소장후보추천위원회에서 추천한 후보들에 대한 심의를 거쳐 李 교수를 신임 소장으로 선임하기로 의결했다. 신임 이귀로 소장은 서울대 전자공학과를 졸업하고 미국 미네소타 대학에서 석사와 박사학위를 취득했다. 1986년 KAIST에 부임해 전기및전자공학과 교수로 재직 중이며, KAIST 연구처장을 역임했다. 2005년에는 LG 종합기술원 원장을 역임한 바 있다. 선임된 이귀로 신임 소장은 교육과학기술부장관의 승인을 거쳐 KAIST 총장이 임명하며, 임기는 5월4일부터 3년간이다.
2010.04.15
조회수 13983
KAIST 졸업생, UAE 마스다르 과학기술원 교수로 임용
- MIT 교수들의 적극 추천으로 MIST 조교수로 임용 - 오는 5월부터 1년간 MIT에서 강의와 공동연구 수행 후 MIST에서 근무 KAIST를 졸업한 유담(柳淡, 30)박사가 미국 매사추세츠공과대학(Massachusetts Institute of Technology, MIT) 교수들의 적극적인 추천으로 아랍에미리트(UAE) 아부다비의 마스다르 과학기술원(Masdar Institute of Science and Technology, MIST)에 지난 4월1일 조교수로 임용됐다. MIST는 매사추세츠공과대학(MIT)이 아부다비 정부와 협력해 세운 신재생에너지분야 연구중심대학원으로 지난 9월 개교했다. 현재 교수 약 25명에 22개국에서 온 학생 100명이 재학중이다. 아부다비 정부가 ‘탄소배출 제로도시’를 기치로 내걸며 아부다비에 건설 중인 마스다르시(市)에 위치한다. MIST와 MIT간 협약에 따라, 柳박사는 올해 5월부터 1년간 MIT에서 강의와 공동연구를 수행하고, 그 후부터 아부다비에서 근무할 예정이다. 올해 1월 전기및전자공학과 유회준 교수 연구실에서 박사학위를 받은 柳박사는 학사, 석사, 박사과정을 모두 KAIST에서 마친 순수 국내박사다. 柳박사는 최근 각광을 받고 있는 웨어러블 센서 네트워크와 저에너지 전자회로 기술을 접목, 반창고형 생체신호모니터링 시스템을 연구했다. 그는 박사과정 3년간 전자회로분야 최고 권위의 국제고체회로학회(IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC) 및 고체회로학술지(IEEE Journal of Solid-State Circuits)등에 그 내용을 발표해 주목을 받아왔다. 柳박사는 “웨어러블 헬스케어는 삶의 질을 높이는 데 꼭 필요하고, 지속적인 연구 및 관심이 필요한 분야” 라며, “지속적으로 좋은 연구결과를 내며, 우리나라와 아부다비 간의 학문적 교류에도 도움이 됐으면 좋겠다”고 포부를 밝혔다. <참고자료>세계 최초 ‘카본 프리’ 도시 마스다르(Masdar)와 MIT가 지원하는 마스다르 과학기술대학원(MIST) 아랍에미리트(UAE) 토후국 중 맏형인 아부다비는 석유를 이용하지 않고 에너지원을 확보하는 것을 마스다르 프로젝트에서 역점을 두고 있다. 석유가 풍부한 국가가 거꾸로 석유 없이 생존하는 방법을 미리부터 준비한다는 전략이다. 이에 따라 아부다비 에미리트는 오는 2013년까지 세계 최초로 ‘카본 프리(carbon-free·탄소배출량 0)’ 도시를 수도 아부다비 인근에 건설할 계획이다. 아랍어로 마스다르(원천)라는 이 도시는 태양열·풍력 등 재생에너지에만 의존하는 100% 친환경도시이다. 넓이 6㎢의 마스다르시에는 5만명이 거주하고 1000여개의 기업이 들어설 예정이다. 도시에 사용될 500㎿(약 20만가구 소비 규모)의 전력은 태양열과 지열, 그리고 풍력 발전소에서 생산할 계획이다. 이 도시에는 아부다비 정부가 육성하는 신재생 에너지 전문대학원인 MIST가 미국 매사추세츠공과대학(MIT)과 협력해 지난 9월 개교했다. 현재 교수 약 25명에 22개국에서 온 학생 100명이 재학 중이다.
2010.04.08
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정상권 교수 연구팀,극저온 냉동기 탑재형 초전도 모터 개발
- 세계최초로 회전하는 극저온 냉동기를 탑재한 ‘초전도 모터’ 개발 기계공학과 정상권 교수 연구팀이 회전하는 극저온 냉동기를 탑재해 영하 210도 이하로 냉각되는 초전도 모터를 세계 최초로 개발했다고 18일 밝혔다. 기존의 초전도 회전기기는 LTS(Low Temperature Superconductor; 저온 초전도체로서 주로 액체 헬륨으로 냉각) 또는 HTS(High Temperature Superconductor; 고온 초전도체로서 주로 액체 네온 또는 질소로 냉각)를 사용하는 경우, 정지된 극저온 냉동기로부터 차가운 냉각재를 회전하는 계자 코일에 공급하면서 초전도체를 임계온도 이하로 냉각하는 구조로 되어 있었다. 즉, 극저온 냉동기와 회전기기가 분리되어 초전도 모터가 작동했었다. 이러한 구조는 영하 210 도 이하의 차가운 유체를 진공으로 단열시키면서, 정지부에서 회전부 그리고 또한 정지부로 이송하는 극저온 구성품이 필요하며, 상온에서부터 극저온부로의 열침입이 필연적으로 증가하는 문제로 인하여 전체 극저온 냉동 시스템이 커져야 한다. 이번에 연구 개발한 극저온 냉동기를 탑재하는 초전도 모터의 경우에는, 극저온 냉각부를 초전도 코일과 매우 가깝게 위치시켜, 부가적인 열손실을 방지할 수 있는 장점이 있어서, 전체 시스템의 소형화가 가능한데, 지금까지는 극저온 냉동기의 특성과 초전도 코일의 설계/제작을 동시에 고려하여야 하기 때문에 쉽게 이루어지지 않았었다. 이번 연구에서는 고속으로 회전하는 상황에서도 냉각성능의 변화가 없는 축대칭 구조의 국내산 소형 스털링 냉동기가 사용됐다. 이번에 개발한 초전도 모터는 회전부와 고정부 사이에서 일어나던 극저온 유체의 이동을 철저하게 배재시키고, 유일하게 존재하는 에너지 전달 메커니즘은 전기 접촉을 통한 전기 에너지 및 온도차에 의한 열전달이다. 또한, 극저온 냉각부를 초전도 코일과 매우 가깝게 위치시켜 부가적인 열손실을 방지할 수 있는 장점이 있어서, 전체 시스템의 소형화가 가능하다. 초전도 계자코일은 차세대 유망 초전도 선재인 YBCO를 사용하여 제작했으며, 외부로 부터의 열침입 및 냉동 부하는 6W미만이고, 유도 모터의 고정자를 사용하여 90rpm 까지 회전 테스트를 수행하였다. 정 교수는 “이번에 개발된 ‘극저온 냉동기 탑재형 초전도 모터’는 소형화와 고신뢰성을 위한 초전도 회전기기의 새로운 냉각 방식으로 기술혁신적인 발상의 전환을 이루었으며, 다양한 에너지(수송, 플랜트 산업, 재생에너지) 분야에서의 응용이 기대된다”며 ”상용화를 위해 동적인 균형 문제, 초전도 선재 수급문제 해결하도록 연구를 진행중이다“고 말했다. 일반적으로 초전도 모터나 발전기는 극저온에서 전기 저항이 사라져 전류가 아무 장애없이 흐르는 초전도체의 현상을 이용한다. 따라서 전기 에너지의 효율 향상과, 동일한 용량에서는 소형화의 목적으로 차세대 전기기기로서 많은 연구가 진행되고 있다. 모터나 발전기의 구조를 보면 크게 회전자와 고정자로 구분할 수 있는데, 초전도 코일은 직류 전류가 흐르는 회전자에 적용됨으로써, 전체 에너지 변환 효율을 0.5 %내지 1% 정도 향상시킬 수 있다. 따라서, 현재까지 초전도 회전기기는 전체 효율 향상이 그에 수반되는 부가적인 극저온 냉동기의 요구 전력보다 더 큰 1 MW 급 이상의 대용량에서 매력적이다. 이러한 기기의 적용 분야는 주로 플랜트 산업에서 사용되는 전동기를 비롯하여 발전소의 대형 발전기, KTX와 같은 고속 전철, 전기 추진 방식의 선박 등 에도 확장될 수 있다. 이번연구는 교육과학기술부의 국가지정연구실사업의 지원과 차세대초전도응용기술개발사업단을 통한 한국전기연구원의 도움으로 수행됐으며, 이번 연구결과는 2010년 8월에 열리는 응용초전도학회(ASC; Applied Superconductivity Conference)에서 발표할 예정이다. 논문제목: HTS (high temperature superconductor) motor cooled by on-board cryocooler (극저온 냉동기를 회전자에 탑재한 고온 초전도 모터) <용어설명> ○ 초전도 : 어떤 종류의 금속이나 합금을 절대영도(0 K; -273.16℃)에 가까이 냉각할 때, 전기저항이 갑자기 소멸하여 전류가 아무런 장애 없이 흐르는 현상이다. 물질마다 이러한 현상이 일어나는 임계온도가 다르며, 액체 질소의 비등점 (77 K, -196℃) 이상에서 초전도 성질을 보이는 물질을 고온 초전도체라고 한다. ○ 이트륨 바륨 구리 산화물(Yttrium barium copper oxide, YBCO) : 고온 초전도체 물질 중 하나로 임계 온도는 93 K(-180℃)로 비교적 높아 경제적인 초전도 합금 중 하나이다. ○ ASC(Applied Superconductivity Conference, 국제 응용 초전도 학회):1966년부터 국제 전기전자공학회 (IEEE Council on Superconductivity) 주관으로 격년으로 미국에서 개최되는 이 분야 최고 권위의 학회임. 전 세계로부터 많은 학자와 연구원들이 참여한 가운데 우수한 연구 성과와 정보를 교환하고 미래의 초전도 산업과 기술을 논의하는 학회로서 2010 년에는 Washington D.C. Omni Shoreham Hotel에서 8월 1일부터 6일 까지 개최될 예정이다. ○ 계자코일(Field coil) : 초전도 모터의 회전자에서 일정한 자기장을 발생시키기 위하여 감은 코일로서, 일반 구리선을 초전도선으로 대치하였을 때 주어진 크기에서 더 강한 자기장을 발생시키게 할 수 있으므로, 전체 모터의 크기를 소형화할 수 있다.
2010.03.18
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젊은 파스퇴르상 카이스트 석권!
한국파스퇴르연구소가 주관하는 젊은 파스퇴르 상을 KAIST 학생들이 모두 수상해서 화제가 되고 있다. 젊은 파스퇴르상 대상에는 바이오및뇌공학과 올해 2월 졸업생인 김민석 박사, 우수상 2명에는 역시 올해 2월 졸업생인 생명과학과 정기훈 박사와 생명화학공학과 박사과정에 재학중인 김현욱 학생 등이다. 철저한 맹검평가(Blind Review)로 혁신성, 독창성, 파급효과 등 평가하는 철저한 과정을 거친 끝에 수상자 3명 모두 KAIST 학생들이 수상하는 영예를 안았으며, 이들에게는 프랑스파스퇴르연구소 방문 등 다양한 기회가 제공된다. 글로벌 중개연구 기지로 성장하고 있는 한국파스퇴르연구소(소장: 울프 네바스, www.ip-korea.org)는 ‘젊은 파스퇴르 상’ (Young Pasteurian Award) 대상 수상자로 KAIST 김민석(박사, 바이오및뇌공학과), 우수상 수상자로 KAIST 정기훈(박사,생명과학과)과 김현욱(박사과정, 생명화학공학과) 학생을 선정하고 시상식을 가졌다. 시상식은 약 250여명이 연구자들이 참석한 가운데 2010년 2월 19일 개최된 ‘제 1회 한국파스퇴르연구소 국제심포지엄’에서 진행되었다. 시상은 한국파스퇴르연구소 울프 네바스 소장과 후원기관인 주한프랑스대사관 엘리자베스 로랭(Elisabeth Laurin) 주한프랑스대사가 직접 수여했다. 지난해 출범한 ‘젊은 파스퇴르 상’은 젊은 과학자를 위한 시상제도로, 주한프랑스 대사관과 교육과학기술부가 후원한다. 현재 국내 과학기술계의 주요 당면과제 중의 하나로써 연구자들의 창의력과 상상력을 고취시킬 필요가 대두되고 있는 가운데, 이번 프로그램은 젊은 연구자(석•박사과정)들을 대상으로 창의적인 사고를 배양할 수 있는 계기를 만들고자 마련되었다. ‘젊은 파스퇴르 상’ 최종수상자는 혁신성을 비롯하여 독창성, 파급효과를 우선순위 기준으로 3단계(서류심사, 인터뷰/발표, 외부심사위원회)의 철저한 맹검평가(Blind Review)로 진행되어 선정되었다. 그럼에도 불구하고 수상자 3명이 모두 KAIST 학생들이었다는 점은 KAIST의 생명과학분야가 가진 탁월함을 증명하는 것이라 할 수 있다. ‘젊은 파스퇴르 상’의 첫 대상 수상자인 KAIST 김민석 박사는, “연구를 지도해주신 박제균 교수님, 고려대 의과대학 이은숙 교수님과 도움을 주신 많은 분들께 감사드리고, 세상에 도움이 될 수 있는 생명과학 연구에 더욱 매진하겠다”며, “이번에 프랑스파스퇴르연구소 방문 및 교육과정 수강 등 세계정상급 생명과학연구소에 대한 견문을 넓힐 수 있는 기회를 주신 한국파스퇴르연구소에도 감사드린다”고 수상소감을 밝혔다. 울프네바스 소장(왼쪽)과 대상 수상자 KAIST 김민석 박사 수상자들에게는 메달 및 상금(대상 100만원, 우수상 각 50만원)과 함께 프랑스파스퇴르연구소 견학기회 (공동, 항공료 및 5일 숙박료 지원), 프랑스파스퇴르연구소 교육과정 수강지원(대상), 한국파스퇴르연구소 인턴쉽 자격(공동) 등이 부여된다. 한국파스퇴르연구소 울프 네바스 소장은, “지원자들의 제안서 수준이 매우 높았고, 이에 매우 기뻤다”며, “이번 ‘젊은 파스퇴르 상’ 프로그램이 과학분야에 많은 혁신을 공헌한 파스퇴르처럼 혁신적인 국내 젊은 과학자 양성에 보탬이 되길 기대한다”고 말했다. 한국파스퇴르연구소는 매년 ‘젊은 파스퇴르 상’을 진행, 미래 성장동력인 생명과학분야의 젊은 과학자들을 지속적으로 지원할 방침이다. 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)에 대하여 루이 파스퇴르(1822.12.27~1895.9.28)는 프랑스 화학자 및 미생물학자로, 질병의 원인 및 예방에서 뛰어난 혁신(breakthrough)으로 유명하다. 그는 광견병, 탄저병 및 닭 콜레라 질병의 원인을 규명해 냈으며, 최초로 광견병 백신을 개발했다. 그는 실험을 통해 자연발생설을 뒤집으면서 현대 생물학 및 생화학을 위한 기반을 다졌다. 또한, 저온살균법, 발효 및 와인제조, 맥주양조에 대한 과학적 기반도 다졌다. 그는 많은 과학 분야의 탄생에 기여했는데, 현대과학에서 몇 가지 중대한 이론개념 및 응용화에서도 많은 공헌을 했다. 그의 발견은 입체화학, 미생물학, 세균학, 바이러스학, 면역학 및 분자생물학 등의 과학 및 의학 분야의 발판이 되었으며, 무엇보다도 백신과 저온살균법 등의 그의 업적은 질병으로부터 수백 만 명의 생명을 구했다. - 제 1회 ‘젊은 파스퇴르 상’. - 신청자격: 대학원생 (석사•박사과정) - 주제 및 내용: 생명과학 관련 혁신 아이디어 및 혁신 발표논문- 시상식: 2010년 2월 19일 이름 인원 수상내역 대상 1명 상금(100만원) 및 상패 프랑스 파스퇴르연구소 방문(항공/5일 숙박) 프랑스파스퇴르연구소 교육과정 지원(1과정) 한국파스퇴르연구소 인턴쉽 자격부여 우수상 2명 상금(각 50만원 또는 이에 해당하는 파스퇴르 연구소 교육과정 지원) 및 상패 프랑스파스퇴르연구소방문(항공/5일 숙박) 한국파스퇴르연구소 인터쉽 자격부여 한국파스퇴르연구소에 대하여 한국파스퇴르연구소는 한국정부와 세계정상급 생명과학연구기관인 프랑스 파스퇴르연구소의 협력을 기반으로 2004년 4월 설립된 순수 국내 비영리 연구소로, 혁신적인 신약개발 원천기술을 통해 신약개발 연구역량 구축 및 기초연구의 신약개발화에 주력하여 질병예방 및 치료, 공중보건에 기여하고 있다. ‘젊은 파스퇴르상’ 시상식: 한국파스퇴르연구소는 ‘젊은 파스퇴르 상’ 시상식에서 대상 및 우수상 수상자에게 시상하고 있다. 한국파스퇴르연구소 울프 네바스 소장(왼쪽 2번째), 엘리자베스 로랭 주한프랑스대사(중간), 김민석 대상 수상자(왼쪽), 정기훈(오른쪽 두번째)과 김현욱(맨오른쪽) 우수상 수상자 기념 사진
2010.02.26
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