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나로과학위성, 나로호 3차발사 전 최종공개
- 8월 24일(금), KAIST 인공위성연구센터에서 대국민 공개 -
금년 10월 전남 고흥 나로우주센터에서 발사예정인 나로과학위성의 발사준비가 완료되었으며, 8월 24일(금)에 KAIST 인공위성센터에서 국민들에게 위성발사 전 마지막 모습을 공개할 예정이다.
나로과학위성은 ‘나로호 궤도검증, 우주환경 관측 등 우주과학실험, 국산화 기술 우주검증 등의 임무수행이 가능한 100kg급 소형위성 개발’을 목표로 2011년 2월부터 개발이 착수되었으며, 지난 7월 31일 발사장 이동 전 최종점검인 선적전 검토회의(Pre-Shipment Review)를 성공적으로 완료하여 나로호에 탑재될 준비를 마쳤다.
나로과학위성 개발사업은 교육과학기술부의 지원 하에 ’90년대 초부터 우리별 위성, 과학기술위성 등 소형과학기술위성을 개발하며 세계적으로 기술력을 인정받아온 KAIST 인공위성연구센터에서 개발을 주관하였으며, 한국항공우주연구원, i3시스템, KAIST, 한국항공대학교 등 국내 연구소, 산업체, 대학 등이 참여하였다.
나로과학위성은 ’92년 발사 된 우리나라 최초의 위성인 우리별 1호에 이어 KAIST 인공위성연구센터에서 일곱 번째로 개발된 위성으로 지난 나로호 1, 2차 발사 시 탑재된 과학기술위성 2호의 기술을 활용하여 순수 국내기술로 개발되었다.
나로과학위성에는 나로호 궤도진입 확인임무 수행을 위한 레이저반사경, 우주과학임무를 수행할 우주방사선측정센서, 우주이온층 측정센서(랑뮈어탐침), 국산화 기술의 우주검증을 수행할 펨토초 레이저발진기, 반작용 휠, 적외선 영상 센서 등이 탑재되어 있다.
나로과학위성의 우주과학탑재체는 우주환경 변화에 따른 방사선량 증감, 지구 이온층 변화 등을 측정함으로써 태양활동 극대기에 맞춰 우주방사선량 모델링, 우주방사선이 우주부품에 미치는 영향연구, 이온층이 통신시스템에 미치는 영향연구 등 우주과학 연구, 위성기술 연구개발 등에 기여할 예정이다.
또한 기술검증탑재체를 통해 펨토초 레이저발진기 기술검증에 성공하면 세계 최초로 광섬유를 이용한 펨토초 단위의 정밀거리 측정 관련 기반기술을 확보하게 되며, 반작용 휠, 적외선 영상 센서 등을 통해 그간 수입에 의존하던 핵심부품들의 국산화율을 높이는데 기여하게 된다.
8월 24일(금)에 예정된 위성공개는 KAIST내에 위치한 인공위성연구센터에서 오전 10시부터 오후 5시까지 매 시간마다 진행되며 당일 인공위성연구센터를 방문하는 누구나 관람이 가능하다.
나로과학위성은 금번 위성공개행사를 마치고 오는 8월 말 경으로 예정된 나로우주센터로의 이송을 위해 포장작업 등에 들어갈 예정으로 이번 행사가 나로과학위성의 실물을 관측할 수 있는 마지막 기회이다.
위성관람을 원하는 개인은 행사 당일 KAIST 인공위성연구센터에서 소정의 등록을 마치고 관람할 수 있으며, 단체관람을 원하는 경우에는 사전예약이 필요하다.
예약문의 : KAIST 인공위성센터 042-350-8613~4
2012.08.23
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과학기술위성 후속 차세대 소형위성 우주과학탑재체 공고
- 8월 20일부터 접수 시작, 8월 24일 설명회 개최 -
교육과학기술부(장관 이주호)와 KAIST 인공위성연구센터(센터장 이인)는 8월 20일부터 약 2달간 전국 대학, 연구소, 산업체 등을 대상으로 기술검증 및 우주과학목적의 차세대 소형위성에 탑재될 우주과학탑재체 공모를 실시한다.
차세대 소형위성은 ’98년부터 개발이 시작되어 기술개발, 우주과학연구, 전문인력양성 등에 기여해온 과학기술위성 시리즈의 후속위성으로, 금년 5월 개최된 우주개발진흥실무위원회(위원장 교과부 제2차관)에서 개발계획이 확정되어 향후 4년간 350억원이 투입될 예정이다.
’90년대부터 우리별 위성 시리즈, 과학기술위성 시리즈를 개발하며 소형위성분야에서 기술력을 인정받고 있는 한국과학기술원 인공위성연구센터에서 개발을 주관하며, 핵심기술의 국산화와 우주과학연구를 우주환경에서 효율적으로 실시하는 것을 목표로 위성의 소형화, 표준화, 모듈화, 저전력화 등을 실현하여 과학기술위성 시리즈 대비 소형위성의 기술진보를 실현할 계획이다.
금번 진행되는 우주과학탑재체 공모는 우주과학탑재체 개발능력을 갖춘 대학, 출연연, 기업부설연구소 등을 대상으로 하며, 제안된 과학임무의 창의성, 탑재체 활용계획의 우수성 등에 중점을 두어 과학임무를 선정할 계획이다.
공모는 8월 20일부터 10월 19일까지 두달간 진행되며 제안요구서, 접수방법 등 상세내용은 교육과학기술부(www.mest.go.kr) 또는 한국과학기술원 인공위성연구센터(satrec.kaist.ac.kr) 홈페이지에서 확인할 수 있다.
인공위성연구센터는 오는 8월 24일(금) 14시부터 KAIST 인공위성연구센터(최순달 세미나실)에서 차세대 소형위성 과학임무 탑재체 제안요구서에 대한 설명회를 개최할 예정이다.
☞ 접수 및 설명회 관련 문의처 : 한국과학기술원 인공위성연구센터
☎ (042) 350-8613, ✉ismha@satrec.kaist.ac.kr
교육과학기술부는 차세대 소형위성 개발을 통해 세계적으로 기술력을 인정받고 있는 소형위성의 기술경쟁력 향상, 핵심기술 및 핵심부품의 국산화, 도전적이고 창의적인 우주ㆍ지구과학연구 촉진, 우주개발 전문인력 양성 등에 기여할 수 있을 것이라고 밝혔다.
2012.08.23
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농어촌 출신 고등학생들을 위한 여름캠프 열려
우리 학교 학생 동아리인 Yong Leaders in KAIST (이하 YLK)가 지난 11일부터 14일까지 ‘2012 YLKamp’를 KAIST 대전 본원 캠퍼스에서 개최했다.
YLK는 재작년 충청남도 지역 대상으로 "2010 YLK Summer Camp"를 개최한 후 범위를 넓혀 충청도 지역의 고등학생들 60명을 대상으로 "2011 YLKamp"를 성황리에 개최했다.
YLK는 이번에는 그 범위를 더욱 넓혀 전국 농어촌 지역의 고등학생들 100명을 대상으로 이번 캠프를 진행했다. 3박4일간 전국 농어촌 출신 고등학생 100명과 진행된 "2012 YLKamp"에서는 과목별 학습법 및 직업 다양성 및 적성 검사, 캠퍼스 투어, 외부 연사 초청 강연 뿐만 아니라 카이스트 학생들과 함께하는 멘토링 면담 등으로 운영되었다.
참가자들은 지난 6월 고등학교 공문을 통해 지원서와 교사추천서를 접수하였고, YLK는 이들의 공부에 대한 열정과 미래에 대한 포부를 토대로 총 100명을 선발하였다.
교육양극화를 해결하는데 도움이 되고자 기획된 이번 캠프에서는 참가자들에게 학업에 대한 동기부여 및 효율적인 공부방법등을 제공하였다.
우리 학교 리더십센터, 과학기술인협회 및 티비로직, 바이오니어, 미원상사, 디엔에프, 케이맥, 파이버프로 등의 동문 기업들의 지원 금액으로 주최되는 YLK 여름캠프 프로그램은 참가자 모두에게 무료로 제공되었다.
2012.08.21
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금 알갱이로 항암백신을 만들다
- 앙게반테 케미지 발표,“백신 위치를 추적할 수 있으면서 효능도 탁월한 나노항암백신 개발”
매우 작은 금 알갱이(금 나노입자, 지름이 10억분의 1미터)를 이용해 위치를 추적할 수 있으면서 암을 예방‧치료할 수 있는 효능도 탁월한 항암백신기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
우리 학교 전상용 교수(42세)가 주도하고 이인현 박사(제1저자) 등이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 △선도연구센터 △신기술융합형성장동력 △바이오의료기술개발 사업의 지원으로 수행되었고, 연구결과는 독일화학회가 발간하는 화학분야의 권위 있는 학술지인 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie)’지 7월호(7월 29일)에 게재되었다.
특히 이번 성과는 상위 5%이내 논문에만 수여하는 VIP(Very Important Paper)로 선정되는 영예를 얻었다. (논문명 : Imageable Antigen-Presenting Gold Nanoparticle Vaccines for Effective Cancer Immunotherapy In Vivo)
암은 현대의학이 정복하지 못한 대표적인 난치성 질환 중 하나이다. 전 세계적으로 연간 3천만 명의 암 환자가 발생하고 있고, 특히 우리나라에서는 매년 사망원인 1위를 차지하고 있다.
암을 효과적으로 치료하기 위해서 부작용(정상세포까지 죽이는 세포독성)을 최소화하면서도 효과를 극대화할 수 있는 면역치료법(백신)이 전 세계적으로 각광받고 있다. 지금까지 백신은 독감에서부터 난치성 질환인 백혈병에 이르기까지 인류의 다양한 질병을 예방‧치료하는데 활용되어왔다.
그러나 기존 대부분의 항암백신은 몸 밖에서 환자의 암 조직 파편 등으로 사람의 면역세포를 활성화한 후, 다시 그 면역세포를 몸속에 넣어 항암 면역반응을 유도함으로써 암을 치료하는 기술이다. 이렇게 하면 여러 단계의 백신 제조과정을 거치게 되고, 치료비도 비싼 것이 단점이다. 또한 몸속에 주입한 백신이 원하는 곳에 얼마나 도달했는지 추적할 수 없어, 치료효과를 예측하고 가늠할 수 없었다.
전상용 교수 연구팀은 기존 항암백신과는 달리 일반적인 근육주사로 면역세포들이 많이 모여 있는 국소 림프절을 통해 금 나노입자 백신을 효과적으로 전달하여, 항체를 생산하고 항암 면역반응을 유도함으로써 암을 예방‧치료하는데 이용할 수 있는 핵심원천기술을 개발하였다.
또한 병원에서 진단용으로 많이 사용하는 엑스레이 등의 영상기기를 이용해 주입한 금 나노입자 백신을 추적하여, 백신이 목표하는 곳에 제대로 도달하였는지를 직접 확인할 수 있어 향후 개발될 새로운 백신의 효과를 예측할 수 있다는 점이 큰 특징이다.
전 교수팀은 우선 금 나노입자 표면에 모델 암 항원(RFP 단백질)을 화학적으로 결합한 후, 추가적으로 면역보조제(DNA 단편)도 결합하여 금 나노백신 원천기술을 개발하였다.
이 금 나노백신을 몸에 넣으면 국소 림프절로 선택적으로 이동하여 해당 암에 특이적인 항체 생산을 촉진하고, 암세포를 제거할 수 있는 항암 면역세포도 활성화시켜 우수한 항암 효능을 나타낸다.
또한 연구팀은 동물실험을 통해 금 나노백신이 암을 예방할 뿐만 아니라, 이미 존재하는 암의 성장과 전이도 효과적으로 막을 수 있음을 증명하였다.
전상용 교수는 “이번 연구는 금 나노입자를 이용하면 몸속에 투여한 백신을 쉽게 추적할 수 있고, 기존의 백신에 비해 복잡한 과정 없이도 쉽게 면역세포를 활성화할 수 있어 효과적으로 암을 치료할 수 있는 가능성을 보였다. 특히 이 원천 기반기술은 각종 암뿐만 아니라 현재 임상적으로 치료가 어려운 다양한 바이러스성 질환에도 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.
2012.08.16
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캔위성(CanSat) 경연대회 본선 개최
- 위성개발 참여를 통해 창의력 및 과학적 문제해결능력 함양 -
- 고교부ㆍ대학부 최종 본선, 8월 9일 세종시에서 개최 -- 초ㆍ중등부 캔위성 체험 과학캠프 8월 7~9일 개최 -
교육과학기술부는 초ㆍ중ㆍ고 및 대학생들이 인공위성을 직접 제작해보는 경험을 통해 우주개발에 대한 관심과 이해도를 증진하기 위해 2012년 4월부터 추진한「캔위성 체험ㆍ경연대회」의 본선을 8월 9일 개최한다.
이번 대회는 KAIST 인공위성연구센터에서 주관하고, 한국항공우주연구원(원장 김승조)에서 후원하였으며, 행정중심복합도시건설청의 협조로 세종시 인근에서 개최된다.
지난 4월 30일부터 약 1개월 간 진행된 참가팀 모집 결과 전국에서 초ㆍ중등부 90팀, 고교부 57팀, 대학부 14팀이 참가신청을 하였다.
초ㆍ중등부는 1차평가(서류심사)를 통해 총 20팀이 선정되었으며 8월 7일 ~ 8월 9일 동안 KAIST와 세종시에서 개최되는 과학캠프에 참가하여 위성교육, 우주개발현장 탐방, 해외 경연대회 수상자 강연, 캔위성 기본키트 제작 실습, 캔위성 발사 및 운용 등을 체험한다.
고교부 및 대학부는 팀별로 제안한 캔위성 개발계획에 대한 2단계 심사(1차 - 서류심사, 2차 - 발표평가)를 거쳐 본선에 진출할 고교부 5팀, 대학부 5팀이 선정되었으며 팀별로 캔위성을 직접 기획ㆍ개발하여 8월 9일 본선대회에서 임무의 창의성과 개발성과를 경연방식으로 겨룰 예정이다.
고교부 및 대학부 참가팀들은 경연대회 본선과 위성개발ㆍ운용 성과에 대한 최종결과발표회(8.16 예정)를 통하여 기술력, 임무수행능력 등을 평가받게 되며, 평가결과에 따라 상장, 상금 등이 수여될 예정이다.
미국, 유럽 등 주요 우주개발 선진국에서는 교육 프로그램의 일환으로 캔위성 경연대회를 정기적으로 개최하고 있으며, 우리나라에서 전국적인 규모로 캔위성 프로그램을 운영하는 것은 이번 대회가 최초이다.
교육과학기술부는 학생들이 캔위성(CanSat)을 설계, 제작, 발사, 운용하는 일련의 과정을 체험하며 인공위성 체계 및 우주개발 분야에 대한 이해도를 높이고 창의력 및 과학적 문제해결 능력을 함양할 수 있을 것이라고 밝혔다.
또한 교육과학기술부는 우주개발 전문인력 양성을 위해 대학원생 대상의 큐브위성 경연대회도 추진할 계획이라고 밝혔다.
2012.08.08
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문화기술대학원,‘과학전시 전문가과정’수강생 모집
- 과학전시를 담당할 현장 전문 인력 양성과정 -
- 신청서는 22일까지 접수 -
우리 학교 문화기술대학원이 ‘과학전시 전문가 과정’ 수강생을 22일까지 모집한다.
우리 대학 문화기술대학원과 국립중앙과학관이 공동으로 운영하는 이번 과정은 최근 지방자치단체의 잇따른 과학관 확충과 과학관 운영 활성화를 대비한 현장 전문인력 양성을 위해 마련됐다.
프로그램은 ▲과학전시의 정책과 문화를 이해하기 위한 ‘과학전시 특강’ ▲전시기획과 컨텐츠 개발을 위한 실습위주의 ‘전문교육’ ▲과학관 현장학습 등 총 3개 모듈로 진행된다.
임창영 KAIST 문화기술대학원 교수, 박승재 서울대 명예교수, 김두희 동아사이언스 대표, 유인두 시공테크전시문화기술연구소장, 김선빈 (前) 과천과학관 전시연구단장이 강사진으로 참여한다.
수업은 7월 26일부터 3개월간 격주 단위로 금요일과 토요일에 서울 양재동 한국산업기술진흥협회 세미나실에서 진행된다.
과학기술 • 인문학 • 디자인•예술 등 다양한 융합학문을 추구하는 KAIST 문화기술대학원의 현 교육시스템을 도입한 이번 과정은 과학 전시디자인 방법, 전시 디자인 기획, 전시 콘텐츠개발을 단기간에 집중적으로 교육한다.
또한 취업 및 진학을 원하는 수강생은 개별 맞춤형 교육이 이뤄지며 성적우수자에게는 KAIST 문화기술대학원 진학추천은 물론 과학관 및 박물관 취업도 알선해준다.
이번 과정에서는 ▲인문 • 이공계 관련 전공 (과학 전시기획 및 콘텐츠개발) 대학졸업자 ▲디자인 관련 전공자 • 전시업체 종사 경력자 및 전문가 ▲ 과학관과 박물관 큐레이터 및 홍보 • 전시 업무 담당자 등 3개 지원에서 각각 10명씩 총 30여명을 선발할 방침이다.
7월 21일부터 23일까지 진행되는 ‘공개세미나’에는 일반인도 신청서를 접수하면 청강이 가능하다.
교육신청 및 세부사항은 KAIST 문화기술대학원 홈페이지(http://ct.kaist.ac.kr)를 참고하면 된다. (문의 042-350-2904)
2012.07.20
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미담장학회, 국가공인 교육기부기관 지정
- 모범적인 교육봉사단체로 자리 잡아 교육과학기술부 교육기부인증 획득 -- 2009년 설립, 2000여명의 대전지역 중고생들에게 무상교육 실시 -
순수 대학생들로만 구성된 KAIST 교육봉사 단체가 국가 공인인증을 받았다.
우리 학교 학생단체 미담장학회(공동대표: 장능인, 한우현)가 최근 교육과학기술부 공식 교육기부기관으로 선정돼 18일 서울 연세대학교 백주년 기념관에서 열린 ‘대한민국 대학생 교육기부단’ 출범식에 참여했다.
이번 창단식은 한국과학창의재단과 한국장학재단이 주최하고 대학생들의 자발적인 준비모임인 ‘대한민국 대학생 교육기부단 창단위원회’가 주관했다.
‘대한민국 대학생 교육기부단’은 대학생의 교육기부를 지속적으로 기획, 운영하고 체험형 창의·인성 교육기부 프로그램을 개발해 나갈 예정이다.
교육의 사회환원 및 나눔문화 정착을 장려하기 위한 교육기부인증(마크)제에 따라 선정된 이번 인증으로 미담장학회는 교육기부 포탈을 통한 수혜자 모집이 가능해져 소외계층 중고교생들에게 보다 쉽게 다가갈 수 있게 됐다.
이와 함께 지역 학생의 학력신장을 위한 멘토링과 창의적 인성 체험활동 프로그램 운영에 대해 재단의 지원을 받게 돼 더 많은 학생들에게 양질의 교육기부를 할 수 있게 될 것으로 기대된다.
2009년 5명의 KAIST 재학생들로 출발해 대전지역 중고생 등을 대상으로 교육봉사와 장학금을 전달해온 미담장학회는 그 활약상이 알려지면서 현재는 회원수가 175명에 이른다.
지난 3년동안 미담장학회는 무료 교육 봉사 활동을 통해 주로 소외계층 중고교생 1000여명에게 KAIST 강의실에서 1주일에 3시간씩 3개월 단위로 영어, 수학, 과학 등 3개 과목을 가르쳤다.
또 교육청 지원을 받아 학교로 찾아가 수업하는 ‘사교육 없는 학교’를 운영해 2062명을 교육시켰다.
이 같은 교육봉사활동과 지역발전을 위한 노력으로 작년 대전광역시 유성구로부터 표창을 받기도 해 대학생 봉사단체의 모범이 되고 있다.
아울러 대전에만 국한하는 것이 아니라 전국적인 봉사단체로 발전하는 것을 지향, 올 3월 UNIST(울산과기대, 총장 조무제)가 미담장학회를 설립하는 데 커다란 도움을 주고 최근에는 부산대학교에서도 활동에 참여해 나눔의 문화를 확산시키고 있다.
미담장학회 학생들이 대전 충남고 학생들과 토론식 수업을 하고 있다.
2012.07.19
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문화기술대학원, 이동 과학교실 운영
- 과학체험교육이 어려운 초등학교 방문해 교육 기부 -
우리 대학 문화기술대학원이 과학체험교육이 어려운 초등학교를 방문해 교육기부 프로그램을 운영한다.
문화기술대학원 청소년문화기술체험센터(소장 : 구본철)는 7월 여름방학을 맞아 대전 근교 3개 초등학교를 방문해 이동 과학교실 프로그램인 ‘STEAM 창의 캠프’ 프로그램을 운영한다.
‘STEAM 창의 캠프’ 는 체험을 통한 성취감을 이끌어 내 과학에 대한 관심과 흥미를 높이고 예술적 감성을 이끌어 내기 위한 과학과 예술의 융합교육 프로그램이다.
프로그램은 참여 학생 수준을 고려해 두 개 프로그램으로 나눠 진행된다.
초등학교 초급반 대상은 ▲암호 만들기 ▲비밀편지 쓰기 ▲시온스티커 꾸미기 프로그램이, 중급반 대상은 ▲복합지레를 이용한 와이퍼 만들기▲ 탄성력을 이용한 투석기 만들기 ▲관절이 있는 줄 인형 연극 등이 준비돼 있다.
강사진도 KAIST 청소년문화기술체험센터 석‧박사급 연구원 6명으로 구성돼 수준높은 수업이 진행될 것으로 기대된다.
청소년문화기술체험센터는 이번 교육기부사업 이외에도 매달 전국 도서벽지 학생 80명씩을 KAIST로 초청해 1박 2일 동안 STEAM 창의캠프를 운영하고 있으며, 전국에서 창의성이 풍부한 학생 32명을 별도로 선발해 ‘STEAM 창의 응용과정’도 운영하고 있다.
한편, 두산동아는 이번 프로그램을 교육기부 프로그램 선정해 후원했다.
[용어설명]
o STEAM 교육 : 과학 (Science), 기술 (Technology), 공학 (Engineering), 예술 (Arts), 수학 (Mathematics)의 각 첫 글자를 의미하며 창의적인 과학교육을 위해서 다양한 학문을 바탕으로 융합교육을 하자는 의미임
2012.07.09
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그래핀의 기계적 특성 세계 최초로 규명
- KAIST 박정영·김용현 교수 연구팀, 그래핀의 마찰력 제어기술 개발과 나노수준 마찰력이론 정립 -
- 나노분야 권위지 나노 레터스 6월 21일자 온라인판 게재 -
우리 대학 연구진이 차세대 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀의 기계적 특성을 밝히고 제어하는 데 성공했다.
우리 학교 EEWS대학원 박정영 교수가 나노과학기술대학원 김용현 교수와 공동으로 하나의 원자층으로 이루어진 그래핀을 불소화해 마찰력과 접착력을 제어하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.
원자단위에서 그래핀에 대한 마찰력의 원리를 규명하고 제어하는 데 성공한 것은 이번 연구가 세계에서 처음인데 앞으로 나노 크기의 로봇 구동부 등 아주 미세한 부분의 윤활에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하면서도 구부려도 전기전도성이 유지돼 실리콘 반도체를 대체할 차세대 전자소자는 물론 휘어지는 디스플레이, 입는 컴퓨터 등 다양한 분야에 활용될 수 있어 ‘꿈의 신소재’로 불린다.
또 강철보다 200배 이상 강한 물성을 갖고 있어 기계 분야에도 응용가능성이 매우 높은 반면 마찰력과 접착력 등과 같은 기계적 성질에 대해서는 몇 가지 미해결 과제로 남아있었는데 이번 연구를 통해 상당부분 해소될 수 있을 것으로 전망된다.
박 교수 연구팀은 그래핀을 플루오르화크세논(XeF₂) 가스에 넣고 열을 가해 하나의 원자층에 불소 결함을 갖고 있는 불소화된 개질 그래핀을 얻어냈다.
개질된 그래핀은 초고진공 원자력현미경에 넣고 마이크로 탐침을 사용, 시료의 표면을 스캔해 마찰력과 접착력 등의 역학적 특성을 측정했다.
연구팀은 실험 결과를 바탕으로 불소화된 그래핀은 기존보다 6배의 마찰력과 0.7배의 접착력을 나타내는 것을 밝혀냈다.
이와 함께 전기적인 측정을 통해 불소화를 확인하고 마찰력과 접착력의 원리를 분석해내 그래핀의 마찰력 변화에 대한 이론을 정립했다.
박정영 교수는 “꿈의 소재로 알려진 그래핀은 나노 스케일 기기의 구동부 윤활에 쓰일 수가 있어 이번 연구는 그래핀 기반의 작은 역학구동소자의 코팅 등의 응용을 가질 수 있다”고 말했다.
한편, 이번 연구 성과는 나노과학분야 권위 있는 학술지 ‘나노레터스(Nano Letters)" 6월 21일자 온라인판에 게재됐으며 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견 연구자지원사업의 지원을 받았다.
2012.07.02
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시스템생물학 연구로 표적항암제 내성 원리 규명
- 분자세포생물학지 발표, “표적항암제 내성 극복 및 암 생존률 향상 위한 단초 마련”-
최근 항암치료법으로 주목 받고 있는 표적항암제(멕 억제제, MEK inhibitor)의 근본적인 내성 원리가 국내 연구진에 의해 밝혀져, 향후 항암제 내성을 극복하고 암 생존률을 높일 수 있는 토대를 마련하였다. 특히 이번 연구는 IT와 BT의 융합연구인 시스템생물학 연구로 이루어졌다는 점에서 큰 의미가 있다.
우리 학교 조광현 교수가 주도하고 원재경 박사과정생, 신성영 박사, 이종훈 박사과정생, 허원도 교수 및 양희원 박사가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약/도전연구)과 기초연구실사업 및 WCU(세계수준의 연구중심대학) 육성사업의 지원으로 수행되었다.
연구결과는 분자세포생물학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘분자세포생물학지(Journal of Molecular Cell Biology, IF=13.4)’의 표지논문으로 선정되어 6월 1일자에 게재되었다. (논문명: The cross regulation between ERK and PI3K signaling pathways determines the tumoricidal efficacy of MEK inhibitor)
표적항암제는 종양세포 속에 있는 특정 신호전달경로의 분자를 목표(target)로 하는데, 최근 폐암, 유방암 등 일부 종양에서 기존 항암제와 달리 부작용이 적고 임상효능이 높아 전 세계 과학자들로부터 큰 주목을 받고 있다. 특히 표적항암제는 개인 맞춤형 항암치료제로 개발될 수 있어 기대를 모으고 있다.
그러나 실제 임상 또는 전(前)임상 단계에서 많은 표적항암제의 내성이 관찰되어, 결국 신약개발로 이어지지 못하는 경우가 많다. 또한 효능은 있더라도 생존율이 낮거나 재발하는 경우가 빈번한 것으로 알려졌다.
대표적인 종양세포 신호전달경로인 어크(ERK) 신호전달경로는 대부분의 종양에서 활성화되는 경로인데, 특히 피부암이나 갑상선암은 이 경로에 있는 물질(비라프, BRAF)의 변이로 활성화되어서 암으로 발전하는 사례가 많다.
이 경우 어크 신호전달경로를 표적으로 하는 멕 억제제가 효과적인 치료법으로 알려져 있지만, 결국 내성이 발생하여 암이 다시 진행된다.
조광현 교수가 이끈 융합 연구팀은 어크 신호전달경로를 표적으로 하는 멕 억제제에 대한 내성과 그 근본원리를 수학모형과 대규모 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 분석하고, 그 결과를 분자생물학실험과 바이오이미징*기술을 통해 검증하였다. *) 바이오이미징 : 세포 또는 분자 수준에서 일어나는 현상을 영상으로 확인하는 기술
조 교수팀은 종양의 다양한 변이조건을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 수행한 결과, 멕 억제제를 사용하면 어크 신호전달은 줄어들지만, 또 다른 신호전달경로(PI3K로의 우회 신호전달경로)가 활성화되어 멕 억제제의 효과가 반감됨을 입증하였다.
또한 이러한 반응이 신호전달 물질간의 복잡한 상호작용과 피드백으로 이루어진 네트워크 구조에서 비롯되었음을 밝히고, 그 원인이 되는 핵심 회로를 규명하여 이를 억제하는 다른 표적약물을 멕 억제제와 조합함으로써 표적항암제의 효과를 증진시킬 수 있음을 제시하였다.
조광현 교수는 “이번 연구는 멕 억제제에 대한 약물저항성의 원인을 시스템 차원에서 규명한 첫 사례로, 약물이 세포의 신호전달경로에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측함으로써 표적항암제의 내성을 극복할 수 있음을 보여주었다. 또한 신호전달 네트워크에 대한 기초연구가 실제 임상의 약물 사용에 어떻게 적용될 수 있는지와 표적항암물질의 저항성에 대한 근본원리를 이해하고, 그 극복방안을 찾아내는 새로운 융합연구 플랫폼을 제시한 것으로 평가받고 있다”고 연구의의를 밝혔다.
2012.06.12
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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
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부작용 없는 간경변 치료법 개발
- 환자 중 70% 증상 호전돼, 간이식 외 치료법이 없던 간경변 치료길 열려 -- KAIST 의과학대학원, 연세대학교 의과대학과 공동으로 기초와 임상을 연계한 중개연구의 쾌거 -
새로운 방식의 간경변 치료법이 개발됐다. 환자 중 70%가 증상이 호전되는 것을 발견했으며, 자신의 골수를 이용하기 때문에 간이식이 어려운 중증 간질환자들에게 시도해 볼 수 있는 치료가 가능해 질 것으로 기대된다.
우리 학교 의과학대학원 정원일 교수와 연세대학교 의과대학 김자경 교수 연구팀이 공동으로 자가골수세포를 이용해 부작용 없는 간경변 치료법을 개발했다.
간경변증은 간염바이러스 또는 알코올 등에 의한 간 손상시 간성상세포들이 비정상적으로 콜라겐을 분비해서 간이 딱딱해지는 것을 말한다.
이 질병은 전 세계적으로 높은 사망률을 보이는 질환으로써 치료약이 개발돼 있지 않다. 따라서 환자들은 간 이식을 통해 수명을 연장할 수 있으나 이식할 수 있는 간의 부족, 높은 수술비용, 그리고 면역억제제 부작용 등의 어려움이 있었다.
연구팀은 자가골수세포를 투여한 간경변 환자들이 24시간 이후부터 혈중 인터류킨-10이라는 생체물질이 증가하는 것을 관찰했다. 인터류킨-10은 간성상세포들의 콜라겐 분비를 억제하고, 염증을 억제하는 조절 T세포를 증가시켜 결과적으로 간기능을 호전시켰다.
임상연구결과 간경변 환자 15명 중 10명의 증상이 호전되는 것을 관찰해 간경변 환자들을 치료 할 수 있는 길이 열리는 근거를 제시했다.
자가골수세포를 이용한 간경변 치료는 면역부작용이 없고, 환자 자신의 몸에서 쉽게 얻어낼 수 있고, 현재 한 번의 시술만으로도 그 효과를 볼 수 있는 게 커다란 장점이다.
또한, 기존에 실시해오던 간이식과 같은 시술법보다 훨씬 더 저렴하기 때문에 환자들의 부담도 크게 감소될 것으로 전망된다.
이와 함께 효능이 없는 나머지 30%의 환자들은 빠른 시간 내에 간이식과 같은 다른 치료법으로 유도할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.
정원일 교수는 “증가하는 지방간과 C형간염 환자 및 비정상적인 음주문화로 인한 간질환이 심각한 문제로 다가오고 있지만 간이식 외에 마땅한 치료법이 없다”며 “이번 연구결과를 기반으로 미래를 준비한다면 막대한 사회적 및 경제적 파급효과가 있을 것으로 예상 된다”고 말했다.
또 유욱준 KAIST 의과학대학원 책임교수는 “이번 연구는 기초와 임상연구를 접목한 대표적 중개연구로 ‘기초 의과학 연구를 통해 의과대학을 졸업한 의사학생들을 훌륭한 박사로 성장시킨다’는 학과의 설립취지와 맞물리는 성공적인 사례”라고 말했다.
한편, 2009년부터 보건복지부 중개연구 및 교육과학기술부 핵심공동연구 사업 등의 일환으로 지난 3년간 수행된 이번 연구는 간 치료 분야에서 권위 있는 학술지인 ‘헤파톨로지(Hepatology, IF=10.885)’ 온라인판에 4월 27일자로 게재됐다.
붙임 : 보충자료, 그림설명
□ 보충자료
【기초와 임상을 연계한 중개연구】이번 연구는 기초와 임상 연구를 접목한 대표적인 중개연구(translational research)로써 ‘기초 의과학 연구를 통해 의과대학을 졸업한 의사학생들을 훌륭한 M.D.-Ph.D.로 성장시킨다’는 카이스트 의과학대학원의 설립취지와 맞물리는 성공적인 사례이다.
본 연구의 제일 저자인 ▲ 서양권 학생(2009년 입학)은 연세대학교 의과대학을 졸업하고 세브란스 병원에서 전문의 수련을 받은 후 본 카이스트 의과학대학원의 박사과정으로 입학한 학생으로 3년간의 고된 연구과정을 모범적으로 수행하여 왔으며 카이스트 의과학대학원 ▲ 정원일 교수는 수의사이자 동물실험 전문가로서 임상적 결과와 동물실험의 결과를 접목해 비교 및 분석을 실시하였으며 본 연구를 주도하였다.
▲ 연세대학교 의과대학 김자경 교수팀은 환자의 자가골수세포 치료를 한국에서 유일하게 수행중인 팀으로써 지난 3년간 환자의 선별, 시술 및 임상적 자료를 수집하고 분석하는 실험을 실시하여 왔다.
따라서 본 연구결과는 이들의 연구가 삼위일체되어 수행된 성공적인 중개연구로써 이러한 결과들을 활용하여 앞으로 본격적인 임상시술 및 추가 연구가 수행될 것으로 예상된다.
【경제적 가치 및 파급효과】우리나라에서 간질환의 사회적 경제적 지출액은 연간 약 2조 6,000억원 정도이며, 요양급여 지출액은 년간 약 3,550억원, 그 수혜자들은 166만명에 다다른다. 여기에 반해 아직까지 마땅한 치료법이 없어 환자들 스스로가 민간치료법에 의존하거나 간이식을 받는 것이 대부분이다.
현재 국내에서는 B형간염 예방접종에 따라 앞으로 B형간염유래 간경변증은 점차 줄게 될 것이나, 증가하는 C형간염 및 비정상적인 음주문화로 인한 간질환은 향후 20-30년 이후에 가장 심각한 문제가 될 것이라 예상된다.
따라서 본 연구결과의 가시적인 성과들을 기반으로 하여 미래를 준비할 수 있다면 막대한 사회적 및 경제적 이익이 있을 것으로 예측된다.
□ 그림설명
그림 1. 혈관으로 주입된 골수세포(녹색)가 간 내로 이동하여 간성상세포(붉은색)를 억제하는 것이 관찰됨(간조직 사진)
그림 2. 세포배양 실험에서도 간성상세포와 골수세포를 공동배양 시 강력하게 밀착하여 작용하는 것을 관찰(좌측 골수세포 주입직후, 우측 12시간 경과후)
그림 3. 간성상세포와 결합한 골수세포들이 IL-10을 분비하고 (좌측) 이들 세포들의 모양을 관찰한 바 우측에서와 같이 CD11b와 Gr1을 발현하는 미성숙 골수세포임을 확인함
그림 4. 골수에 들어있는 여러 종류의 골수세포들 중 특정 세포마커(CD11b와 Gr1)를 발현하는 골수세포들이 간으로 이동을 하게 된 후, 인터류킨-10이라는 물질을 분비함으로써 간경변을 유발시키는 간성상세포를 직접적으로 억제하거나 수여자 몸속에 존재하는 조절 T 세포의 활성을 유도하여 간접적으로 간성상세포의 활성을 억제하여 간경변을 치료하는 기전임.
2012.05.23
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