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조동호,강정구,이상엽 교수 우수연구성과 100선 선정
미래창조과학부가 선정한 2016년 국가연구개발 우수성과 100선에 우리 대학 조동호, 강정구, 이상엽 교수가 선정됐다. 국가연구개발 우수성과 100선은 부․처․청으로부터 추천받은 620여 건의 후보 과제 중 산학연 전문가들이 과학기술 개발효과와 창조경제 실현효과 등을 기준으로 심사해 선정한다. 우수성과 100선과 기술이전, 사업화, 창업 우수기관 10선 등 총 110선이 선정됐다. 정보전자 분야에서 수상한 전기및전자공학부/KAIST IT 융합연구소 조동호 교수는 패턴 편파 빔분할 다중접속 방식의 5G 이동통신기술을 개발해 수상했다. 에너지환경 분야에서 수상한 EEWS 대학원 강정구 교수는 분자-원자 레벨제어에 의한 고효율의 에너지 소재 및 장비를 개발했다. 생명해양 분야에서 수상한 생명화학공학과 이상엽 교수는 기후변화에 대응할 바이오기반의 화학물질의 생산을 위해 산업미생물 개발 전략을 수립한 공을 인정받았다. 우수성과로 선정된 과제는 해당사업 및 기관 평가에서 가점을 부여받고, 3년 이내에 우수성과 포상을 받은 연구자는 신규 연구개발과제 선정에서 가점을 부여받는다. 우수성과 선정 결과는 핵심 기술의 내용, 해당기술의 파급효과, 연구 후일담 등과 함께 사례집으로 발간돼 국회 및 공공기관과 주요 도서관, 연구기관에 배포된다. 수상자 정보는 국가과학기술지식정보서비스(NTIS, www.ntis.go.kr)의 ‘우수성과’ 코너를 통해서 온라인 열람이 가능하다.
2016.07.21
조회수 11539
전기자동차용 차세대 전지의 성능 극대화
〈 김 일 두 교수〉 우리 대학 신소재공학과 김일두 연구팀이 리튬-공기전지의 핵심 구성요소인 촉매를 대량생산할 수 있는 기술을 개발했다. 리튬-공기전지는 전기자동차에 쓰이는 리튬-이온전지를 대체할 차세대 전지로 주목받고 있으며, 이번에 연구팀이 개발한 원천기술을 통해 리튬-공기전지의 상용화에 한 발짝 다가갈 것으로 기대된다. 연구팀은 촉매활성이 뛰어난 두 소재인 루테늄산화물(RuO2)과 망간산화물(Mn2O3)이 균일하게 분포된 이중 나노튜브 구조를 손쉽게 대량 제조하는 원천기술을 확보했고, 이를 리튬-공기전지에 적용하는데 성공했다. 이번 연구는 나노재료 분야의 국제 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 3일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명: One-Dimensional RuO2/Mn2O3 Hollow Architectures as Efficient Bifunctional Catalysts for Lithium-Oxygen Batteries) 리튬-공기전지는 리튬-이온전지에 비해 용량이 10배 이상 높고 대기 중의 산소를 연료로 활용하기 때문에 전기자동차를 위한 에너지 저장장치로 큰 주목을 받고 있다. 그러나 방전 시 생성되는 고체 리튬산화물(Li2O2)이 충전 과정에서 원활히 분해되지 않아 전지의 효율 및 수명특성이 저하돼 상용화에 어려움을 겪었다. 따라서 탄소재 양극 내의 리튬산화물의 형성 및 분해를 안정적으로 도와주는 촉매 개발이 필수적으로 요구됐다. 리튬-공기전지용 촉매는 가벼우면서 내구성이 우수하고 촉매의 표면적을 최대한 넓히는 것이 중요하다. 현재 상용화 수준으로 대량생산이 가능하고 우수한 촉매 활성을 갖는 소재는 아직 개발되지 않았었다. 연구팀은 위의 문제 해결을 위해 루테늄과 망간 전구체가 녹아 있는 고분자 용액을 전기 방사했다. 이는 누에가 실을 뽑듯이 고분자 용액을 재료로 삼은 실을 뽑아내 루테늄-망간 전구체를 기반으로 한 고분자 복합 섬유를 합성해내는 기술이다. 이후 이 섬유를 고온 열처리하면 거푸집 역할을 하는 고분자 템플릿(Template)이 타서 없어지고, 루테늄산화물 및 망간산화물의 이종 물질이 함께 복합체를 이루는 이중튜브 구조의 촉매가 완성된다. 연구팀이 개발한 이중 튜브는 직경 220 나노미터의 외부튜브와 80 나노미터의 내부튜브로 이뤄져 안쪽 및 바깥쪽 벽이 동시에 촉매 반응에 참여 가능하고, 비어있는 공간이 많아 가볍다는 장점을 갖는다. 연구팀은 초기 충전, 방전 시의 과전압 차이가 약 0.8V 이내로 감소하는 효과를 얻었다. 기존 탄소재 사용시 과전압은 약 2.0V 이상이다. 또한 용량제한 1000 mAh/g 하에서 100사이클 이상의 안정적인 리튬-공기전지 특성을 확인했다. 위의 기술 향상이 가능한 이유는 리튬산화물의 생성반응(산소환원 반응)을 도와주는 망간산화물 촉매와 분해반응(산소발생 반응)을 돕는 루테늄산화물 촉매가 내, 외부 튜브에서 나노단위로 균일하게 존재하기 때문이다. 김 교수 연구팀의 핵심 기술인 전기방사 기술은 고분자, 금속 전구체가 포함된 용액을 전기적 인력으로 연신시켜 수십에서 수백 나노 직경의 나노섬유를 얻을 수 있는 기술이다. 이 기술은 쉽게 기능성 나노섬유를 대량생산할 수 있어 수처리용 필터, 황사 마스크, 마스크팩 소재, 바이오 필터 등에 활발히 사용되고 있다. 연구팀은 “휘발점이 다른 두 용매의 온도 상승 속도를 조절하는 간단한 공정을 통해 리튬-공기전지의 충전 및 방전에 이상적인 촉매구조 디자인에 성공했다”고 밝혔다. 김 교수는 “생산 공정이 매우 손쉽고 대량생산이 가능한 기술이다”며 “촉매의 성능이 우수해 차세대 전지로 각광받는 리튬-공기전지의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것이다”고 말했다. 신소재공학과 김상욱 교수와 공동 연구로 진행된 이번 연구는 윤기로 박사과정이 제1저자로 참여했고, ‘한국 이산화탄소 포집 및 처리 연구개발센터(Korea CCS R&D Center)’ 및 현대자동차의 지원을 받아 수행됐다. □ 그림 설명 그림1. 루테늄산화물-망간산화물 코어-쉘 나노튜브 및 이중 나노튜브 미세구조 사진 그림2. 나노튜브 촉매가 사용된 리튬-공기전지의 구성 그림3. 리튬-공기전지의 구동 원리 그림4. 루테늄산화물-망간산화물 코어-쉘 나노튜브 및 이중 나노튜브 형성원리
2016.02.16
조회수 13675
데이터 소비 없이 실시간으로 사진 공유한다
〈이 의 진 교수〉 우리 대학 지식서비스공학과 이의진 교수 연구팀이 실시간 사진 공유와 고용량 사진의 무료 고속 다운로드가 가능한 실시간 사진공유 시스템 ‘렛츠픽(LetsPic)’을 개발했다. 최근 스마트폰을 통해 시공간에 구애받지 않고 사진 촬영이 가능해져 여행, 현장학습, 레저 등의 그룹 활동에서 촬영과 동시에 SNS를 통해 함께 사진을 공유하는 문화가 보편화됐다. 하지만 그룹 활동 중 사진 촬영과 공유가 불편할 때도 있다. 예로 등산 동호회에서 등산 중 사진을 찍고 공유하는 과정을 살펴보면 개인이 찍은 사진을 일일이 선택하고 그룹 메신저나 SNS를 통해 전송하는 과정이 필요하다. 수신자도 원하는 사진을 수동으로 선별해서 다운로드해야한다. 또한 수십 장의 사진을 이동 중 전송하고 싶어도 데이터 요금 부담 때문에 현장에서 즉각적인 공유가 어렵다. 현장 체험 학습에서 실시간으로 사진을 공유하며 회의를 진행해야 할 때 데이터 소비의 부담은 더욱 커진다. 연구팀은 문제 해결을 위해 실시간 사진 공유와 고화질 사진의 무료 고속 다운로드가 가능한 렛츠픽(LetsPic) 시스템을 개발했다. 렛츠픽의 특징은 같은 그룹끼리 사진첩을 실시간 공유하는 커넥티드 그룹 카메라 기능에서 찾을 수 있다. 사진을 찍는 즉시 그룹 사진첩에 공유돼 그룹 활동 중 언제든 다 같이 사진을 감상할 수 있다. 그리고 구글 지도상에 사진 촬영한 흔적을 남겨 여행 경로를 공유할 수 있다. 무엇보다도 렛츠픽의 장점은 와이파이나 통신사를 거치지 않는 단말간 직접통신(D2D:device to device) 기술인 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 기술에 최적화시켰다는 점이다. 이를 통해 200미터 이내 근거리에서는 데이터 소비 없이 고용량의 사진을 무료로 고속 다운로드할 수 있고, 통신망이 열악한 산악이나 통신비가 비싼 해외여행 중에도 부담 없이 사진을 주고받을 수 있다. 연구팀은 KAIST 캠퍼스 학생들 대상으로 기존 카메라와 커넥티드 그룹 카메라의 비교 평가를 실시했다. 그룹 카메라 앱이 다른 그룹원의 촬영 활동을 실시간으로 파악할 수 있고, 각자 원하는 사진을 D2D를 이용해 데이터 소비 없이 고속 다운로드 할 수 있어 흥미를 높여준다는 의견을 얻었다. 향후 연구팀은 고도화된 지능형 서비스 기술 개발을 통해 그룹의 상황을 인지해 촬영 결과물에서 유사 이미지를 자동 태그하거나 그룹에 맞는 베스트 사진을 자동 추출하는 등 맞춤형 서비스 기술을 추가 개발할 예정이다. 이의진 교수는 “기존 스마트폰에 존재하는 기술인 와이파이 다이렉트 기술을 최대한으로 활용한 차세대 커넥티드 그룹 카메라 시스템이다”며 “이를 통해 오프라인 그룹활동에 특화된 새로운 사용자 경험을 제공한다”고 설명했다. 이번 연구(총괄책임 KAIST 산업공학과 박준성 초빙교수)는 미래창조과학부 및 정보통신기술연구진흥센터의 정보통신-방송 연구개발사업의 지원을 받아 리코시스, 고려대, 명지대, 한경대, 경상대와 공동으로 진행됐다. □ 그림 설명 그림1. 렛츠픽 시작화면 그림2. 와이파이 다이렉트 기술로 다른 그룹원과 직접 공유하기 위해 연결 설정하는화면 그림3. 와이파이 다이렉트 기술로 다른 그룹원의 사진을 무료 다운로드하는 사진 그림4. 사진 촬영하면서 동시에 그룹원의 사진을 실시간 공유하는 화면 그림5. 사진 촬영 한 장소를 구글맵 상에 표시해 여행 경로를 파악 가능
2016.01.13
조회수 12519
KAIST 이귀로 교수, IEEE 석학회원 선정
우리 학교 전기및전자공학과 이귀로 교수가 국제전기전자공학회(IEEE) 석학회원으로 선정됐다. 이 교수는 반도체 기술 경영 및 기가코리아 범부처 R&D 연구사업 기획 등 연구개발 리더십 분야에 기여한 공로를 인정받았다. 이 교수는 서울대 전자공학과를 졸업하고 미국 미네소타 대학에서 석사와 박사학위를 취득했다. 1986년 KAIST에 부임해 전기및전자공학과 교수로 재직 중이다. 2005년에는 LG 전자기술원 원장, 2010년에는 KAIST부설 나노종합기술원원장을 역임했다. IEEE는 전기·전자·컴퓨터·통신 분야의 세계 최고 권위 학회로 160여개국 40여만명을 회원으로 두고 있다. 석학회원은 10년 이상 활동한 회원 중 연구개발로 사회발전에 탁월한 기여를 한 상위 0.1% 연구자에게만 부여된다.
2013.12.23
조회수 11447
KAIST-현대중공업, 미래 신사업 발굴 위해 연구센터 설립
- 미래 신사업 발굴과 EEWS 기술 공동연구 위해 연구센터 설립 - - 5년간 연구개발 비용과 센터 운영경비 지원 - 세계 1위 조선업체인 현대중공업이 자사의 미래 신사업 발굴과 유망기술 공동 연구를 위해 KAIST와 손을 잡았다. 우리대학과 현대중공업은 21일 오전 11시 본관 제1회의실에서 강성모 총장, 이재성 사장, 연구센터 관계자 등 20여명이 참석한 가운데 『현대중공업–KAIST EEWS 연구센터(이하 ‘HK 연구센터’)』설립을 위한 협약을 체결했다. ‘HK 연구센터’는 양 기관이 EEWS 분야의 원천기술을 공동으로 개발하고 해당기술의 사업화 모델을 만들어 현대중공업의 미래 신사업을 창출할 수 있는 기반을 구축하는 업무를 수행하게 된다. 이를 위해 현대중공업은 HK 연구센터에 향후 5년간 연구개발 비용과 연구센터 운영경비를 지원할 계획이다. 앞서 현대중공업 황시영 부사장 등 관계자들은 EEWS 기획단을 방문해 공동개발 연구과제 선정을 위한 워크숍을 진행했는데, ▲LNG 추진선박 ▲태양광 발전 ▲에너지 저장 ▲연료전지 ▲탄산가스 포집 등 다양한 분야에서 공동연구를 진행하기로 KAIST와 합의했다. 현대중공업이 이와 같이 자사의 미래 유망기술 발굴 파트너로 KAIST EEWS 기획단을 꼽은 데는 ▲ 세계 최고 기준을 넘어선 최첨단 연구 성과물을 다수 확보한 점 ▲ 관련 분야 석․박사급 고급인력을 배출한 점을 높이 샀다라고 KAIST측은 설명했다. 2009년 정부의 지원을 받아 연구를 시작한 KAIST EEWS 기획단은 인류가 당면한 문제인 에너지(Energy), 환경(Environment), 물(Water), 지속가능한 성장(Sustainability)에 관한 문제를 해결할 첨단연구를 수행해 왔는데, 최근 5년 동안 세계 최고 기준보다 높은 수준의 연구 성과물을 24건 확보하였고 매년 200여명의 관련분야 석․박사급 연구 인력을 배출해 왔다. 특히 원천기술의 사업화를 위해 사업기획경진대회와 투자설명회를 매년 개최해 왔는데 최근 5년 동안 교수와 졸업생이 총 8건의 창업을 진행했다. 이번‘HK 연구센터’설립과 산학협력을 계기로, KAIST EEWS 기획단은 EEWS의첨단기술이 사업화 될 수 있도록 기업들과 지속적으로 협력을 강화할 방침이다. HK연구센터 소장 겸 EEWS 기획단장인 이재규 교수는“현대중공업과 이번 협력은 기업이 대학 연구성과의 우수성에 공감하고 적극적으로 산학협력에 나선 대표적 사례”라고 말했다. 이 단장은 이어“EEWS 연구성과는 정부가 지속적으로 투자해 줘서 결실을 볼 수 있었다”며“원천기술 연구와 미래 신기술 개척을 위해서는 정부의 관심과 투자가 필수”라며 정부의 역할을 강조했다.
2013.06.22
조회수 12391
이산화탄소 포집 효율을 획기적으로 향상시킨 물질 개발
- 질소대비 CO2 선택성 300배 증가, 네이처 커뮤니케이션즈 게재 - 우리 학교 WS 대학원의 자페르 야부즈 교수, 알리 조스쿤 교수, 정유성 교수 공동연구팀이 질소대비 이산화탄소 선택성을 300배 높인 세계 최고 수준의 CO2흡수제를 개발했다. 최근 전 세계적으로 기후변화 대응을 위한 현실적 대안으로 이산화탄소를 포집하여 저장․처리하는 CCS*기술의 중요성이 부각되고 있다. * CCS : Carbon Capture and sequestration 현재 이산화탄소를 포집하는 기술로는 액상흡수제를 이용한 습식포집기술, 고체 흡수제를 이용한 건식포집기술, 필름과 같은 얇은 막을 이용하는 분리막 포집기술이 있다. 발전소, 제철소와 같이 이산화탄소 대량 배출원에 적용하게 되는 동 기술은 고온과 다량의 수분이 존재하는 극한조건하에서도 포집효율이 낮아지지 않는 것이 연구개발의 핵심과제이다. 기존에 연구되었던 건식흡수제인 MOF(Metal Organic Framework)나 제올라이트의 경우는 수분 조건에서 불안정하거나 합성이 비싸다는 단점이 존재하였다. 연구팀이 이번에 개발한 흡수제는 건식흡수제로서 ‘아조-코프(Azo-COP)’라고 명명하였는데 값비싼 촉매 없이도 합성이 가능하여 제조비용이 매우 저렴하며, 고온 및 수분 조건에서도 안정한 특성을 나타내었다. 코프(COP)는 간단한 유기분자들을 다공성 고분자형태로 결합시킨 구조체로 동 연구팀이 처음으로 개발한 건식 이산화탄소포집물질이다. 연구팀은 이물질에 ‘아조(Azo)’라는 기능기를 추가로 도입함으로써 질소를 배제하고 혼합기체 중에서 이산화탄소만을 선택적으로 포집하도록 하였다. ‘아조(Azo)"기를 포함하는 아조-코프(Azo-COP)는 일반적 합성방법을 통해 쉽게 제조하였으며, 값비싼 촉매대신 물과 아세톤 등의 용매를 사용해 불순물도 쉽게 제거함으로써 제조비용을 대폭 낮출 수 있었다. 특히, 아조-코프(Azo-COP)는 이산화탄소와 화학적 결합이 아닌 약한 인력을 통해 결합함으로써 흡착제 재생 에너지 비용을 혁신적으로 낮출 수 있으며, 350℃ 정도의 극한 조건에서도 안정해 이산화탄소 포집제로서 활용은 물론 더욱 가혹한 환경의 다양한 분야에서 포집 물질로 활용될 것으로 기대된다. 해당성과는 교과부 산하 (재)한국이산화탄소포집및처리연구개발센터(센터장 박상도) 및 KAIST EEWS 기획단의 지원으로 이루어졌다. 자페르 야부즈 교수와 알리 조스쿤 교수는“Azo-COP를 CO2, N2 분리 실험에 적용한 결과 포집 효율이 수백배 향상됐다”며 “이 물질은 촉매가 필요 없고, 수분 안정성, 구조 다양성 등 우수한 화학적 특성으로 인해 앞으로 이산화탄소 포집을 비롯한 많은 분야에 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 한편, 이번 연구 결과는 세계적 학술지인 ‘네이처’ 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 15일자로 게재됐다.
2013.02.01
조회수 15079
수브라 수레쉬 미국과학재단(NSF) 총재 초청 특강 개최
- KAIST, 7일 오후 4시 KI빌딩 퓨전홀 에서 개최 - 우리 대학은 7일 오후 4시 대전 본원 KI빌딩 퓨전홀에서 수브라 수레쉬(Subra Suresh) 미국 국립과학재단(NSF: National Science Foundation) 총재를 초청해 ‘과학적 연구와 교육: 기회와 도전과제(Scientific Research and Education: Opportunities and Challenges)’라는 주제로 특강을 개최한다. 2012년 KAIST 세계 명사초청 강연의 일환으로 지난 5월 9일 열린 제레미 리프킨 강연에 이어 두 번째 열리는 이번 특강은 KAIST 교수와 학생은 물론 대덕연구개발특구 연구원들에게도 개방된다. 미국 국립과학재단(이하 NSF)은 정부산하 기관으로 의료분야를 제외한 과학 및 공학 분야의 연구와 교육을 지원하는 역할을 담당하는데 연간 예산은 약 68억달러(약 8조원) 수준이다. 총재와 부총재는 대통령이 지명하고 상원의 인준을 받는다. 수브라 수레쉬 총재는 오바마 대통령이 지명했는데 그 전에는 MIT에서 공과대학장을 지냈다. 서남표 현 KAIST 총장 또한 지난 1984년부터 1988년까지 4년간 레이건 대통령 정부에서 국립과학재단 공학담당 부총재를 역임한 바 있다.(끝).
2012.06.05
조회수 10604
모든 빛에 작동하는 무지갯빛 나노안테나 개발
- Nano Letters지 발표, “태양광 발전에 활용할 수 있는 핵심 기술 개발 ”- 완전결정* 은(銀) 나노선을 이용해 모든 파장의 빛에 작동하는 광학 나노 안테나가 순수 국내 연구진에 의해 개발되었다. 이번 연구 결과는 태양광 발전 등에 핵심적으로 활용할 수 있는 효율 높은 안테나 개발에 새로운 가능성을 열었다는 평가를 받고 있다. ※ 완전결정(perfect crystal) : 원자배열이 전체 결정체에 완전히 조직적으로 된 결정으로 이상결정(ideal crystal)이라고도 부름. 실제 자연환경에서는 거의 존재하지 않는 상태임 우리 학교 김봉수 교수(52세), 서민교 교수 및 고려대 박규환 교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구), 21세기 프론티어연구개발사업 및 선도연구센터지원사업 등의 지원으로 수행되었고, 나노과학 및 기술 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Nano Letters’지에 4월 17일자로 게재되었다. (논문명 : Rainbow Radiating Single-Crystal Ag Nanowire Nanoantenna) 특히 이번 연구결과는 강태준 박사(제1저자), 최원준 박사 및 윤일선 박사와 같은 30대 초반의 젊은 국내 토종 박사들이 주축이 되어 일궈낸 성과라는 점에서 의미가 있다. 김봉수 교수 연구팀은 한 가지 파장의 빛에서만 작동하는 기존의 광학 나노 안테나의 한계를 극복하는 모든 파장의 빛에서 반응하는 광학 나노 안테나 개발에 성공하였다. 광학 안테나는 휴대폰의 안테나가 전파를 수신하여 전기신호로 변환하고 반대로 전기신호를 전파로 변환하여 송신하는 것과 같이, 빛을 수신하여 전자기장으로 변환하고 그 반대의 역할도 수행할 수 있는 최근 주목 받고 있는 광학 소자이다. 일반 전파가 아닌 빛을 송․수신하기 위해서는 안테나의 크기를 머리카락의 10만분의 1미터(나노미터) 수준으로 매우 작게 제작해야 하기 때문에, 전 세계 수많은 연구팀들은 나노입자를 이용해 광학 안테나를 개발하고자 노력해왔다. 그러나 기존에 개발된 광학 안테나들은 파장의 범위가 매우 제한적이어서 한 가지 파장의 빛에서만 작동하기 때문에, 다양한 파장에서 송․수신기 역할을 수행할 만큼 효율적이 못했다. 김 교수팀은 지금까지 활용하던 나노입자가 아닌 가시광 전 영역에서 작동하는 은(銀)을 사용해 다양한 파장에서 공명할 수 있는 나노선*으로 광학 안테나를 제작하여 이 문제점을 해결하였고, 모든 파장의 빛에서 은 나노선 안테나가 잘 작동한다는 사실을 실험적․이론적으로 증명하였다. ※ 나노선 : 수십에서 수백 나노미터(10억분의 1미터)의 굵기를 갖는 반도체 물질로 이루어진 머리카락 형태의 나노 구조체 김 교수팀이 합성한 은 나노선 안테나는 완벽한 결정구조를 가지면서도 결함이 없어 표면이 매끈하기 때문에, 모든 파장의 빛을 어떠한 손실 없이 송신하고 동시에 수신하여 효율을 극대화할 수 있다. 모든 파장의 빛을 손실 없이 송․수신하기 위해서는 나노선 안테나의 표면에 아주 작은 결함도 없어야 한다. 연구팀은 우선 섭씨 800도의 고온에서 아무 결함도 없는 완전결정 은 나노선을 만드는데 처음으로 성공하였다. 특히 은 나노선 안테나에 백색광을 비춰주면 빛을 송신하여 안테나 표면에 집중된 전자기장으로 변환시키고, 이 전자기장을 다시 여러 가지 파장의 빛으로 수신하여 마치 무지개와 같은 화려한 색상을 나타낸다. (사진) 김봉수 교수는 “이번 연구성과인 은 나노선 안테나는 실제로 활용할 수 있는 광학 안테나 개발에 한 걸음 다가섰다는 의미이다. 특히 태양광 발전 및 극미세 나노센서 등에 핵심기술로 사용될 수 있어 향후 나노-광-바이오산업에 선도적인 위치를 차지할 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.
2012.05.03
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단백질 분해조절 효소 정보 담은 바이오마커 발굴 시스템 개발
- Mol Cell Proteomics지 게재, “바이오마커 개발의 새로운 패러다임 제시” - 단백질의 분해를 조절하는 효소와 기질에 대한 관계정보를 담은 바이오마커* 발굴 시스템(E3Net)이 국내 연구진에 의해 개발되어, 고부가가치의 새로운 바이오마커 개발에 가능성이 열렸다. ※ 바이오마커(Biomarker) : 유전자, 단백질 등에서 유래된 특이한 패턴의 분자적 정보로, 유전적․후천적 영향으로 발생한 신체의 변화를 감지할 수 있는 생물표지인자 우리학교 바이오및뇍 이관수 교수(49세)가 주도하고, 한영웅 박사과정생, 이호동 박사 및 박종철 교수가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 선도연구센터지원사업(NCRC), 신기술융합형성장동력사업 및 교육과학기술부의 KAIST 미래형 시스템 헬스케어 연구개발사업의 지원으로 수행되었고, 단백질체 연구 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Molecular and Cellular Proteomics"지 4월호(4월 1일자)에 게재되었다. (논문명: A system for exploring E3-mediated regulatory networks of cellular functions)이관수 교수 연구팀은 전 세계 바이오 관련 DB(데이터베이스)와 논문(약 2만 편)으로부터 정보를 추출해 단백질 분해를 조절하는 효소(E3 효소)와 기질*들 간의 네트워크를 집대성하여, 이와 관련된 세포의 기능과 질병을 분석하는 ‘E3Net’ 시스템을 개발하였다. ※ 기질(substrate) : 효소와 특이적으로 결합하여 화학반응을 일으키는 분자로, 소화작용은 우리의 몸속에서 일어나는 효소와 기질간의 반응의 대표적인 사례 세포는 시시각각 변하는 환경에 대응하여 필요한 단백질들을 생산, 폐기 및 재활용하는 정교한 시스템을 가지고 있는데, 만일 이 과정에서 오류가 생기면 ‘질병’으로 이어질 수 있다. 따라서 단백질 분해를 조절하는 E3 효소와 기질 간의 관계를 파악하면 관련 질병을 치료하거나 예방할 수 있게 된다. 특히 E3 효소는 단백질 분해의 80%를 담당하는 것으로 알려져 수많은 질병이 관련되어 있을 것으로 예측되고 있다. 그러나 E3 효소와 기질 간의 정보들이 개별 논문과 DB에 흩어져 있어, 단백질 분해 조절과 관련된 세포의 기능과 질병의 특성을 종합적․체계적으로 분석할 수 없었다. 이 교수팀은 모든 E3 효소(2,201개)와 기질(4,896개) 및 그 조절관계(1,671개)에 대한 정보를 통합하여 E3 효소 조절 네트워크 내에 존재하는 관련된 세포의 기능과 질병을 시스템적으로 분석할 수 있는 E3Net을 구축하는데 성공하였다. 이 네트워크는 지금까지 구축된 조절정보를 모두 합친 것보다 무려 10배에 이르는 방대한 양으로, E3 효소가 독자적으로 또는 협력해서 조절하는 세포의 기능과 관련 질병을 정확히 파악할 수 있는 토대가 마련된 첫 사례로서 의미가 크다. 연구팀은 E3Net을 이용하면 각각의 질병과 관련된 단백질들의 분해조절을 담당하는 E3 효소들을 찾을 수 있고, 분해조절 원리와 세포기능 네트워크를 함께 파악하여 질병의 발생 원인이나 환자에 적합한 맞춤형 치료방법을 제공할 수 있는 바이오마커를 발굴할 수 있을 것으로 기대한다. 실제 연구팀은 E3Net을 활용해 암, 뇌심혈관 질환 및 당뇨병 등 현대인의 대표적 질환과 관련된 E3 바이오마커 후보 수십 개를 새롭게 발견하는 등 눈에 띄는 성과를 거두었고, 현재 이를 검증할 후속 연구를 계획하고 있다. 이관수 교수는 “이번 연구결과로 E3 효소와 관련된 단백질 분해조절의 네트워크가 구축되고, 이 네트워크에 존재하는 세포의 기능과 질병의 특이성을 시스템적으로 분석할 수 있게 됨에 따라, E3 효소와 관련된 세포의 기능 연구와 질병 연구에 새로운 전기가 마련되었다”고 연구의의를 밝혔다.
2012.05.01
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이상엽 특훈교수, 아시아 첫 ‘마빈존슨상’ 수상
우리 학교 생명화학공학과 이상엽(48, 생명과학기술대학 학장) 특훈교수가 아시아인으로는 최초로 미국화학회(American Chemical Society)에서 수여하는 ‘2012 마빈존슨상 (Marvin J. Johnson Award)’을 수상한다. 시상식은 27일 미국 샌디에고에서 열리는 미국화학회 연례 학술총회에서 갖는다. 미국화학회가 1978년 제정한 마빈존슨상은 미생물 및 생명화학공학분야에서 전 세계적으로 가장 탁월한 업적을 이룬 연구자를 매년 한명씩 선정해 주는 상으로 수상자는 미국화학회 연례학술총회에서 수상기념 강연을 하게 된다. 역대 수상자들로는 세계 생물화학공학계의 아버지들로 평가되는 故 데이비드 펄만, 故 제임스 베일리, MIT 다니엘 왕 교수 등이 있으며, 아시아에서는 이상엽 교수가 처음이다. 이 교수는 시스템대사공학 분야를 창시해 미생물의 대사회로를 시스템 수준에서 조작하고 다양한 원유 유래 화학물질을 바이오기반 친환경적으로 만드는 연구에서 세계적인 업적을 내고 있다. 아울러 아미노산, 폴리에스터 및 그 원료, 나일론 원료, 바이오연료 등의 효율적인 생산을 위한 균주개발 전략을 개발한 공로로 올해 수상자로 선정됐다. 이 교수는 현재 교육과학기술부 시스템생물학 연구개발사업, 글로벌프론티어 바이오매스사업단 사업, 그리고 글로벌프론티어 지능형합성생물학 사업단에 참여해 화석원료로부터 생산되는 화학물질들을 재생 가능한 비식용 바이오매스로부터 생산하기 위한 기술을 개발 중이다. 최근에는 세계경제포럼의 미래기술 글로벌 아젠다 카운슬 의장으로 선임돼 ‘2012년 세계 10대 떠오르는 기술’을 발표하기도 했다. 이 교수는 27일 미국 샌디에고에서 열리는 미국화학회 연례 학술총회에서 ‘미생물 시스템대사공학’을 주제로 마빈존슨상 기념강연을 할 예정이다.
2012.03.07
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날개를 달아줄꺼야, 네 꿈에...
- URP(학부생 연구참여 프로그램) 실시 후 학부생 연구실적 두드러져 -- 17일 2011년도 연구 성과 발표회 갖고, 최우수상에 서재경, 트란 안 투(자연‧생명과학), 안건식(공학), 봉경렬(IT) 학생 선정 - 2009년 학부 2학년 재학 중 ‘학부생 연구 참여프로그램’에서 최우수상을 차지하고, 또 지난 1월에는 말라리아 연구를 위한 광학영상 기술을 분석해 셀(Cell) 자매지에 표지논문을 발표한 화학과 4학년 조상연 학생. 2006년 학부 3학년 때 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구 과제를 수행해 우수상을 받고 동 대학원에서 관련분야 후속연구를 진행해 이달 24일 졸업하는 전기 및 전자공학과 이슬기 박사. 이처럼 KAIST에는 학부생이지만 창의적인 연구를 수행할 수 있도록 학생들의 의욕에 날개를 달아주는 프로그램이 있다. 바로 2006년 국내 최초로 시작한 ‘학부생연구 참여프로그램(URP, Undergraduate Research Participation Program)’이다. 우리 학교는 지난 17일 교내 창의학습관 401호에서 ‘2011년도 URP 연구성과 발표회’를 개최하고 최우수상에 생명과학과 4학년 서재경, 트란 안 투(자연‧생명과학분야), 기계공학과 석사과정 1년차 안건식(공학분야), 전기및전자공학과 4학년 봉경렬(IT분야) 학생이 선정됐다. 최우수상 수상자에게는 해외에서 열리는 국제학술대회 참가경비 약 350만원이 전액 지원된다. 학부생들에게 창의적이고 실질적인 연구 참여의 기회를 제공하기 위해 2006년 KAIST가 국내 처음으로 시작한 URP는 MIT ‘학부생 연구기회 프로그램(UROP, Undergraduate Research Opportunity Program)‘을 벤치마킹해 만들어졌다. 학교는 매년 2차에 걸쳐 학부생을 대상으로 URP 연구과제 신정을 접수받는데 회당 단독 60여개, 팀 당 20여개의 연구 과제를 선정, 지원한다. URP를 신청한 학부생은 자신의 관심분야에 대한 연구계획서를 제출한 후 서류심사를 거쳐 지원여부가 최종 결정된다. 단독 또는 2~3명의 학생이 그룹으로 약 6개월 동안 연구비지원과 함께 지도교수와 조교의 지도를 받으며 연구를 수행한다. 교육과학기술부 지원을 받는 URP는 출범 후 2년 만에 KAIST에서 성공적으로 자리 잡아 지난 2008년부터는 전국 대학의 학부생을 대상으로 실시돼 국내 이공계 대학생들로부터 커다란 호응을 얻고 있다. 성용제 연구개발팀장은 “‘06~’10년에 발표된 연구과제들은 특허 3건, 논문게재 14건, 해외학회 참가 29건, 대회수상 4건을 기록했다”며 “URP를 통해 학부생으로서는 거의 불가능에 가까운 훌륭한 성과를 이끌어 냈다”고 말했다. 성 팀장은 또 “그동안 학부생들로부터 접수한 연구계획서도 2008년 154건에서 2009년 189건, 2010년과 2011년에는 각각 220건, 251건을 기록하는 등 매년 꾸준히 증가하는 추세”라며 “프로그램 종료 후 만족도 조사에서 응답자의 80% 이상이 만족한다는 뜻을 내비치는 등 학부생들에게 매우 인기를 끌고 있다”고 덧붙였다. 조상연 학생도 “학부생을 대상으로 하는 URP를 통해 뛰어난 교수님들의 지도와 함께 학교의 충분한 재정지원에 힘입어 마음껏 연구를 펼칠 수 있었다”고 말했다. 특히, 2011년 착용형 수면다원검사 시스템을 개발해 국내외에서 큰 화제를 불러일으킨 전기 및 전자공학과 이슬기 박사과정에게는 URP가 더욱 특별하다. 이슬기 박사는 “학부 3학년학생이던 2006년에 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구과제로 URP를 성공적으로 수행해 2위에 입상했다”며 “이 프로그램으로 인연이 된 웨어러블 헬스케어용 SoC(System on Chip) 및 시스템에 관한 연구 과제를 대학원에서도 수행해 오는 24일 박사 학위를 받는다”며 URP에 대한 남다른 애정을 표현했다. 이슬기 박사는 대학원에서 수행했던 웨어러블 헬스케어 분야에 대한 연구 성과를 인정받아, 네덜란드 정부의 지원을 받는 국책 연구소인 Holst Centre에 정규직 연구원으로 취업에 성공, 생체신호의 측정 및 분석에 관한 임상실험 연구를 수행할 예정이다. ❒ 주요내용 - 단독, 혹은 2-3명의 학생들이 스스로 독창적인 연구 아이디어를 제안한 후 심사를 통해 선정 - 선발된 학생에게는 장학금 및 연구비 지원 - 교수 및 조교들의 적극적 참여와 책임감 고양을 위해 지도수당 지급 - 학점부여 (연구 및 졸업연구학점, 3학점) - 수행종료 후 발표회를 개최하여 우수과제 포상 ❒실시 목적 KAIST 학부생들의 창의적 연구활동을 지원하기 위하여 학부생 연구참여 프로그램을 운영. 연구기간 : 약 6개월 ① 프로그램 공고 및 안내 ② 과제 제안서 접수 ③ 과제 수행자 선정 ④ 프로그램 수행 학부생 O/T실시 ⑤ 프로그램 지원 - 지도수당 및 장학금 지급, 지도교수별 연구비 계정 오픈 <개별연구과제> 지도교수 수당 : 학기당 1,500천원 조교 수당 : 학기당 1,000천원 참여 학생 * 단독 : 장학금 1,000천원+연구비 1,500천원 * 팀 : 1인당 장학금 800천원+연구비 2,000천원 <그룹세미나> 지도교수 수당 : 학기당 1,000천원 조교 수당 : 학기당 800천원 세미나지원비 : 1,500천원 ⑥ 중간보고서 제출 ⑦ 연구수행 ⑧ 연구종료 및 보고서 제출 ⑨ 시상 및 평가
2012.02.20
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교과부-5개 과학기술특성화대학 MOU 체결
- 교육과 연구개발의 시너지 창출을 위해 적극 협력해 나가기로 - 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국과학기술원(총장 서남표), 광주과학기술원(총장 선우중호), 대구경북과학기술원(총장 신성철), 울산과학기술대학교(총장 조무제), 포항공과대학교(총장 김용민)는 2월 15일(수) 교육과학기술부에서 이주호 장관과 5개 과학기술특성화대학 총장 등이 참석한 가운데 “상호 교류 확대 및 협력 활성화”를 위한 업무협약(MOU)을 체결하였다. ○ 이번 업무협약은 교과부가 작년 7월 「과학기술대학 특성화 및 육성방안」을 수립한 이후 지난 6개월 동안 5개 과학기술특성화대학과 함께 논의한 상호 협력방안에 따라, ○ 대학 간 긴밀한 협력 체제를 구축하고 공동 프로그램 개발 및 인력 교류 등 실질적 협력을 위한 제도적 기반을 마련하기 위한 것이다. 5개 과학기술특성화대학은 MOU 체결을 계기로 학부생의 학점 교류와 영재학교 대상 공동 대학과목 선수과정(AP제도) 개발 등 교육 분야에서 우선 협력할 계획이다. ○ 이를 위해 올여름 학점교류가 가능한 계절 학기를 시범운영하고, 입시설명회도 공동으로 개최할 계획이다. ○ 또한 연구개발 분야를 포함하여 시너지를 창출할 수 있는 모든 분야에서 협력이 필요한 사항을 발굴하고 지속적으로 협의해 나갈 예정이다. ○ 이를 위해 5개 대학 총장들이 참여하는 총장협의회와 기획관련 처장들이 참석하는 실무협의회를 구성하여 지속적으로 필요한 정보를 공유하고 다양한 협력방안을 마련하기로 하였다. 교과부는 5개 과학기술특성화대학을 세계적인 연구중심 대학으로 육성하고 상호 교류․협력을 활성화하는데 필요한 행․재정적 지원을 위해 노력해 나갈 계획이다. ○ 이주호 교육과학기술부장관은 “우리나라 과학기술계를 대표하는 5개 과학기술특성화대학은 이제 국내의 한계를 넘어 세계 속의 과학기술대학으로 도약하기 위한 도전에 직면해 있다.”면서, “강점분야에 대한 대학별 특성화와 함께 긴밀한 협력은 필수적이며, 이를 통해 상호 건전한 경쟁 및 보완관계를 유지할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다. 한편, 이번 MOU에는 5개 과학기술특성화대학의 모든 교직원은 윤리 및 도덕의식을 가지고 교육, 연구, 행정 등 사회적 역할을 성실히 수행하겠다는 윤리선언을 포함하고 있어 눈길을 끈다.
2012.02.16
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