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새로운 혈액줄기세포 공급원으로 지방조직 이용가능성 규명
카이스트 생명과학과 고규영교수(및 연구원 한진아)팀, Blood지(IF=10.4)에 실려-
교육과학기술부(장관 안병만)의 21세기 프론티어연구개발사업 지원을 받는 세포응용연구사업단(단장:김동욱 연세대 교수)의 연구팀(책임자:고규영 카이스트 교수, 연구원:한진아)이 지방조직으로부터 백혈병 등 혈액계 난치병 치료에 이용가능한 혈액줄기세포를 분리해 낼 수 있음을 입증하였다. 이로써, 보다 적은 비용과 쉬운 방법으로 혈액줄기세포를 공급할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대된다.
이번 연구 결과는 그 중요성을 인정받아 세계적인 학회지인 Blood의 2010년 2월 4일자 표지논문으로 선정되었으며, 이례적으로 학회지를 주관하는 미국 혈액학회 (American Society of Hematology, ASH)가 세계매체를 통해 일반인에게 홍보하기로 하였다.
혈액줄기세포는 다양한 종류의 혈액세포로 분화할 수 있는 분화능을 보유하고 있는 대표적인 성체 줄기세포로, 백혈병 등의 혈액계 난치병 치료에 이용된다. 혈액줄기세포는 주로 성체의 골수 내에 존재하는데, 그 양이 제한적이고 생체외 증식이 어려워 연구 및 치료목적으로의 사용에 걸림돌이 되어 왔다.
우리대학 생명과학과 고규영 교수 연구팀은 지방조직과 골수조직이 다양한 공통점을 갖는다는 점에 착안하여, 골수를 손상시킨 동물에게 지방 조직에 존재하는 비지방세포를 정맥주사한 후, 이 세포로부터 유래한 혈액세포가 장기간 동물의 혈액 내에 존재한다는 것을 입증함으로써, 주입한 지방조직의 비지방세포에 손상된 골수를 재생시킬 수 있는 능력을 가진 혈액줄기세포가 존재한다는 사실을 밝혔다.
김동욱 단장은 “혈액줄기세포를 골수나 혈액으로부터 분리할 수 있는 것은 이미 널리 알려진 방법이지만, 흔히 쓸모없는 조직으로 생각하는 지방조직을 혈액줄기세포의 공급원으로 규명한 것은 이번이 처음이다”라며 재생의학의 새로운 세포공급원으로서 지방조직 이용 가능성을 밝혔다. 이 연구는 혈액줄기세포의 자가이식에 있어 새로운 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
1. 연구내용 요약
혈액줄기세포는 혈액계의 항상성을 유지하는 역할을 담당하는 대표적인 성체줄기세포의 일종으로, 대부분의 혈액줄기세포는 골수에 존재하고 있다. 그러나 소량의 혈액줄기세포는 혈액 내에 포함되어 체내를 순환하다가, 다시 골수로 되돌아오게 된다. 한진아 연구원, 김인준 교수, 고규영 교수 연구팀은 이 과정에서 혈액줄기세포가 골수조직 뿐만 아니라 골수와 비슷한 조건을 제공하여 적절한 환경이 조성되어 있는 조직으로, 골수와 다양한 특성을 공유하고 있는 지방조직을 연구하였다.
지방조직은 지방세포와 비지방세포로 구성되어 있는데, 우리는 생쥐의 지방조직으로부터 비지방세포를 분리하여 유세포분석기 (FACS), 세포배양 군체형성 등의 생체외 실험과 방사선 조사 후 골수이식 등의 생체실험을 실시하였다. 줄기세포를 세포치료 목적으로 이용하고자 할 때, 가장 중요한 것은 생체 내에서의 활동성이다. 우리는 방사선을 조사하여 골수를 손상시킨 동물에 비지방세포를 정맥주사하여, 이 세포로부터 유래한 혈액세포가 장기간 동물의 혈액 내에 존재한다는 사실을 입증하였다. 이는 주입된 세포군 내에 손상된 골수를 재생시킬 수 있는 능력을 가진 혈액줄기세포가 포함되어 있다는 것을 직접적으로 보여주는 증거이다. 더불어 비지방세포에 포함된 혈액줄기세포가 골수에서 유래한 것이며, 약물을 이용하여 골수 혈액줄기세포의 순환계로의 유출을 촉진시켰을 때, 보다 많은 양의 세포를 지방조직으로부터 얻을 수 있음을 입증하였다.
생쥐의 지방조직으로부터 혈액줄기세포를 얻을 수 있다는 사실을 입증함으로써 이용가능한 혈액줄기세포의 또 다른 원천을 밝혀낸 것이다. 이에 인간 지방조직에 대한 연구가 개발, 확립된다면, 연구 및 치료목적으로 응용 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.
이번 연구의 자세한 내용은 2010년 2월 4일자 Blood 저널에 표지논문으로 발표되며, 이례적으로 이 학회지를 주관하는 미국 혈액학회 (American Society of Hematology, ASH)가 세계매체를 통해 일반인에게 홍보하기로 하였다.
2. 용어설명
∙성체줄기세포 : 배아발달 단계 이후 체내에 존재하는 줄기세포로, 주로 손상된 조직을 재생, 성장시키는 역할을 담당하여 필요한 때에 특정한 조직의 세포로 분화하게 되는 미분화 상태의 세포이다. 배아줄기세포와 달리 윤리적 문제가 없고, 자가면역 반응을 일으키지 않는다는 장점이 있다.
∙비지방세포 : 지방조직에서 지방세포를 제외한 나머지 세포군을 말하며 면역세포, 혈관내피세포와 더불어 그 성격이 완전히 규명되지 않은 줄기세포들을 포함하고 있다. 지방, 연골, 근육 조직 등으로의 분화능을 보유하고 있는 등 골수 중간엽줄기세포 (mesenchymal stem cell)와 유사한 특성을 가지고 있다.
그림 1. Blood 학회지에 표지로 실린 사진. 지방조직에서 발견되는 혈액줄기세포 분포양상.(파란색 : 혈액 / 분홍색 : 혈액줄기세포)
그림 2. 생체외 세포군체형성. 배양된 비지방세포로부터 유래된 혈액세포군체.
그림 3. 약물투여 후 비지방세포에서 혈액줄기세포의 양이 증가함을 나타내는 결과.
2010.02.04
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인문사회 독서열풍 일으킨 시정곤 교수
우리학교의 독서마일리지 제도가 언론의 관심을 끌고 있다. 우리대학 학생들에게 국어학과 문화기술학을 가르치고 있는 인문사회과학과 시정곤 교수는 캠퍼스에 인문사회분야 독서 열풍을 불고 온 장본인이다. 이와 관련하여 지난 1월 21일(목)자 대덕넷(온라인매체)에서는 "교수의 作心→학생의 변화→KAIST 독서열풍"이란 제목의 기사가 등장한 데 이어 2월 3일(수)에는 경향신문에 "KAIST서 인문·사회 독서 열풍 일으켜 보람"이란 기사가 등장했다.
우리 대학은 지난 1997년에 신입생들을 위한 "독서프로그램 제도"를 만들었다. 독서프로그램 제도는 대학 입학식 전 준비기간인 3~4개월 동안 학생들이 읽었으면 하는 도서를 읽을 수 있게 하는 것으로, 지금까지 10여년동안 지속해 오고 있다. 예전에는 가이드 북을 나눠줬지만 지금은 웹페이지 상에 책들을 올려 쉽게 책을 선정할 수 있다. 학생들은 책 가운데 인문사회·경영·문화·역사·예술 등 한 권씩을 선정 후 독후감을 내면 심사를 통해 상장이 수여된다.
KAIST 독서마일리지 클럽 홈페이지 연결
[관련기사 보기]
경향신문 2010년 2월 3일(수) 자 "KAIST서 인문·사회 독서 열풍 일으켜 보람"
대덕넷 2010년 1월 21일(목)자 교수의 作心→학생의 변화→KAIST "독서열풍"
그 밖에 시정곤 교수 관련기사“대중과 단절된 국어 존립의미 없다” 경향신문 2008년 10월 8일자
시정곤 KAIST 교수의 유아 한글교육 조언 대전일보 2008년 6월 5일자
"100년 후 과연 한국어가 살아남을까?" 대덕넷 2007년 10월 8일자
2010-2-3(수)자 경향신문 13면에 소개된 관련기사
2010.02.03
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김진형칼럼 아이폰,아이패드 소란을 보며
우리학교 김진형 교수(전산학과)가 "아이폰,아이패드 소란을 보며"란 제목의 칼럼을
한겨레신문 2010년 2월 3일(수)자에 실었다.
제목 [시론] 아이폰,아이패드 소란을 보며
저자 김진형(전산학과) 교수
매체 한겨레신문
일시 2010/2/3(수)
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http://www.hani.co.kr/arti/opinion/column/402443.html
2010.02.03
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쿠마르칼럼 인도에서 찾는 기회
라비 쿠마르 경영대 학장이
매일경제 2010년 2월 3일(수) 자에 기고문을 게재했다.
제목: [매경춘추] 인도에서 찾는 기회
매체: 매일경제
저자: 라비 쿠마드 경영대학장
일시: 2010/2/3(수)
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[매경춘추] 인도에서 찾는 기회
2010.02.03
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권영선칼럼 구직비용 낮추기위해 정부노력 필요
우리학교 이노베이션학부 경영과학과 권영선 교수가
충청투데이 2010년 2월 3일(수)자에 칼럼을 실었다.
제목: [수요광장] 구직비용 낮추기 위해 정부노력 필요
신문: 충청투데이
저자: 권영선(Innovation 학부 경영과학과) 교수
일시: 2010/2/3(수)
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http://www.cctoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=519613
2010.02.03
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지식재산 실무석사과정 6일(토)부터 본격 개시
특허괴물에 맞설 예비 특허 엔지니어 및 예비 글로벌 IP 전문가 41명 등록 마쳐
우리학교가 특허청(청장 고정식)과 올해 처음 개설해 운영하는 지식재산 실무석사학위과정에 41명이 등록해 오는 6일(토)부터 본격적으로 과정을 시작한다. 이번 신입생은 기업인력, 지식재산 서비스 인력, 공공기관 등에 근무하는 우수한 인재로 다양하게 구성됐다. 삼성전자, LG전자, 포스코 등 국내 대표적 기업은 물론 중소기업에서도 장학금을 지원하는 등 특허경영을 위한 인재육성에 관심이 큰 것으로 나타났다.
신입생인 서울중앙지검의 나찬기 검사는 “특허 등 지식재산권 분야의 실무 지식을 체계적으로 배워 국민의 지식재산권 보호에 앞장서고, 국가의 지식산업 발전에 조금이나마 보탬이 되고자 한다.”라며 자신의 포부를 밝혔다.
금융계의 관심도 인상적이다. 이 과정에 등록한 삼성증권 브랜드 전략팀의 배진흥 대리는 “자본시장법 개시 이후 국내 금융분야에서도 새로운 금융상품이나 서비스 개발 필요성이 나날이 증대되고 있으며, 기존의 금융권 베끼기 관행을 탈피하기 위해 이를 지식 재산화하는 것은 이젠 선택이 아닌 필수”라며 “이 과정을 통해 사내에 축적된 금융관련 노하우와 아이디어를 권리화해 효과적으로 활용하는 금융분야 최고의 지식재산권 관련 인재가 되겠다.”고 말했다.
이 과정은 기업 내 지식재산 전략을 수립하여 가치를 창출하고 특허소송에 효과적으로 대응할 수 있는 특허 엔지니어를 양성하는 과정이다. 특히, 21세기 기업가치의 90%를 점하고 있는 IP(Intellectual Property)를 전략적으로 활용할 줄 아는 최정예 특허 엔지니어인 IP 전문가 육성을 위해 개설했다.이를 위해 IT, ET, BT 등 최신기술 동향 워크숍, 지식재산 표준화 및 가치평가, 특허 소송실무 등 공학․법학․경영학 등을 융합적으로 설계한 것이 이 과정의 특징이다.
과정 책임을 맡고 있는 김철호 지식재산대학원 책임교수는 “참여교수들은 정부, 기업, 로펌 등에서 오랫동안 관련 실무를 담당한 전문가들”이라면서 “기술⋅R&D, 법, 경영 등 세 분야가 융합되는 실무중심의 다양한 교육을 통해 국가와 기업이 필요로 하는 21세기 지식재산전문가 및 특허 엔지니어를 체계적으로 양성할 계획”이라고 말했다. 오는 20일에는 서남표 총장, 고정식 특허청장 등이 참석하는 가운데 입학식을 가질 예정이다.
KAIST 지식재산 실무석사 학위과정 홈페이지
2010.02.03
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KAIST IP영재기업인교육원 개소식
우리학교는 2월 3일 오후 1시 고정식 특허청장, KAIST 장순흥 교학부총장, 이광형 교무처장 등이 참석한 가운데 ‘KAIST IP영재기업인교육원’ 개소식을 행정분관 대회의실에서 개최했다. 개소식에 이어, 작년 12월 최종 선발한 101명(중등과정 51명, 고등과정 50명)의 차세대 영재기업인에 대한 오리엔테이션이 3일부터 5일까지 2박3일간 진행된다.
특허청은 이를 위해 지난 9월 KAIST와 POSTECH에 차세대 영재기업인 교육원을 설치했다. POSTECH 교육원은 지난달 27일 오리엔테이션과 함께 개소했다.
참고사항차세대 IP-기반 영재기업인은 MS의 빌 게이츠, 구글(Google)을 공동창업한 세르게이 브린과 래리 페이지와 같이 지식재산을 기반으로 미래 신성장산업을 창출할 창의적인 인재를 일컫는다.
2010.02.03
조회수 13911
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매미와 개구리는 지휘자없이 어떻게 합창할까
나무위의 매미와 논두렁의 개구리는 지휘자 없이 어떻게 합창할까? 이와 관련해서, KAIST 바이오 및 뇌공학과의 조광현 교수는 생명체의 동기화된 주기적 진동신호의 생성원리를 최근 규명했다. 나무에 붙어있는 많은 반딧불들의 동시다발적인 깜빡임, 매미들의 조율된 울음소리, 뇌신경세포들간의 전기신호, 세포내 분자들의 농도변화에 이르기까지 생명체는 다양한 형태의 주기적 진동신호 교환을 통해 정보를 전달하는데, 이들은 놀랍게도 정확히 동일한 위상(phase)으로 동기화되곤 한다. 이는 마치 오케스트라에서 지휘자 없이도 모든 연주가 일정한 박자에 맞춰 이루어지는 것과 같다.
어떻게 생명체의 여러 주기적 진동신호들이 그러한 동기화를 이루는가?
우리학교 바이오및뇌공학과 조광현(曺光鉉) 교수 연구팀이 대규모 가상세포(virtual cell)실험을 통해 생명체의 다양한 주기적 진동(oscillation)신호들이 동기화(synchronization)되는 보편적인 원리를 규명했다.
曺교수팀은 이번 연구를 통해 여러 독립적인 주기적 진동신호들은 양성피드백(positive feedback)을 통해 서로의 위상에 영향을 줘 하나의 동일한 위상으로 수렴되는 현상을 밝혀냈다.
특히 양성피드백은 이중활성(double activation) 또는 이중억제(double inhibition)의 구조로 구현된다. 이중활성피드백은 연결시간지연이 짧을 때, 이중억제피드백은 연결시간지연이 길 때 보다 안정적인 신호동기화를 가능하게 했다.
또한, 노이즈(noise) 교란이 있을 때 이중활성피드백은 진동신호의 주기보다 진폭을 안정적으로 유지하는 반면 이중억제피드백은 연결강도에 불규칙한 변화가 주어졌을 때 일정한 주기와 진폭을 유지시켜줬다. 현존하는 대부분의 현상들이 이러한 원칙을 따르고 있었다.
이번에 규명된 원리는 생체내 주기적 진동신호의 동기화가 교란될 때 발생하는 뇌질환 등 여러 질병의 원인을 새롭게 조명하는 계기를 마련할 것으로 기대된다.
이번 연구는 기존 생명과학의 난제에 대해 IT융합기술인 시스템생물학(Systems Biology) 연구를 통해 해답을 제시할 수 있음을 보여줬으며, 향후 생명과학 연구에 있어서 가상세포실험의 무한한 가능성을 제시했다.
曺교수는 “생명체는 복잡하게 얽혀있는 것으로 보이는 네트워크속에 이와 같이 정교한 진화적 설계원리를 간직하고 있었다”며 “이러한 규칙들은 임의로 수많은 디지털 진동자들을 만들어 인공진화를 통해 신호의 동기화 현상을 관측하였을 때에도 마찬가지로 성립된다는 흥미로운 사실을 확인했다”고 말했다.
이 연구는 교육과학기술부가 지원하는 한국연구재단 연구사업의 일환으로 수행되었으며, 연구결과는 세포생물학 분야 권위지인 세포과학저널(Journal of Cell Science) 2010년 1월 26일자 온라인판에 게재됐다.
세포생물학 실험결과만을 출판하는 이 저널에 순수 컴퓨터시뮬레이션만으로 수행된 가상세포실험 연구결과가 게재된 것은 매우 이례적인 일이다.
인터넷주소: http://jcs.biologists.org/cgi/content/abstract/jcs.060061v1
<용어설명>◯ 양성피드백(positive feedback): 서로 연결되어 있는 두 요소 사이에 어느 하나의 변화가 결과적으로 스스로를 동일한 방향으로 더욱 변화시키는 형태의 연결구조.
<사진설명>◯ 설명: A: 서로 상호작용하는 두 생체신호 진동자(oscillator)들의 예시. B: 이중활성 양성피드백으로 연결된 진동자들. C: 이중억제 양성피드백으로 연결된 진동자들. D: 연결강도에 따라 진동신호 동기화에 소요되는 시간. E: 연결강도 증가에 따라 점차 진동신호 동기화가 되어가는 모습의 예시 (좌측의 비동기화 진동신호들이 점차 우측의 동기화된 진동신호들로 변화되어 가는 과정을 나타냄).
2010.02.02
조회수 18074
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한달빠른 2010학년도 학사과정 입학식 열려
우리학교는 2월 1일 오전 10시 학내 대강당에서 학사과정 신입생(1000명)과 학부모 등 약 1500여명이 참석한 가운데 "2010 학년도 학사과정 입학식"을 가졌다.이날 입학식은 신입생 대표인 김용탁(19, 한국과학영재고 졸업)군과 오현진(18, 대전과학고 졸업)양의 입학선서에 이어 서남표 총장의 식사순서로 진행됐다. 입학식 후 음악동아리인 "KAIST 합창단(CHORUS)"의 축하공연이 있었으며, 학부모와의 간담회에는 이광형 교무처장, 김도경 입학처장과 백경욱 학생처장이 참석해 학생 교육과 생활 등 다양한 의견을 교환했다.
KAIST은 지난해부터 겨울방학기간을 줄여 2월에 개강하고 여름방학기간을 3개월로 늘려 학생들이 다양한 사회경험을 하도록 장려하고 있다.
2010.02.01
조회수 12819
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대전시와 대전질환모델동물센터 설립 협약체결
우리학교는 지난 2월 1일(월) 오후 2시 대전시청 중회의실에서 첨단의료산업 육성 및 미래 질병연구를 선도할 기본인프라 시설인 ‘대전 질환모델동물센터’를 설립키로 하는 공동협약을 대전광역시와 체결했다.
대전시 박성효 시장, 우리학교 서남표 총장을 비롯해서 바이오기업 대표, 정부출연연 등 전문가 30여명이 참석한 가운데 열린 이번 협약식을 통해 설립될 ‘대전 질환모델동물센터’는 KAIST 내 1,401㎡, 지상3층, 지하1층 규모로 총 45억원(대전광역시 20억원, KAIST 25억원)을 투자하여 2011년 5월 완공을 목표로 하고 있으며, 첨단의료R&D에 필수적인 전임상 연구 및 실험동물 공급을 위한 기본인프라로 활용될 계획이다.
첨단의료R&D에 필수적인 전임상 연구 및 실험동물 공급을 위한 기본인프라 설치로 대전의 의료산업 기반구축과 첨단의료산업 관련 대형 국책사업의 유치를 위한 인프라로 활용하기로 하는 등 센터설립을 위한 구체적인 상호협력 등이 협약 주요골자이다.
대전시는 금번 협약 체결을 계기로 지역내 대학, 정부출연연, 바이오기업의 연구자들에게 질환모델동물 공급 및 기술서비스 프로그램 제공을 통해 첨단의료R&D 거점으로 성장시킨다는 계획이다. 또한, 우리 대학은 질환모델 동물 및 형질전환 동물을 생산할 수 있는 국내 최고의 기술력을 통해, 대전지역 바이오관련 기업 및 연구소의 질환모델동물 수요급증에 대응한 세계적인 의료연구 중심지로 발돋움시킨다는 계획이다.
박성효 대전시장은 “미래 질병연구를 선도할 ‘질환모델동물센터’ 설립을 통해 대전지역의 바이오 융합연구 촉진과 산학연 공동연구 활성화에 크게 기여하게 되며, 앞으로도 첨단의료산업 육성을 위한 지속적인 지원을 아끼지 않겠다.”고 말했다. 앞으로, 대전시와 KAIST는 지역내 산학연 전문가로 구성된 기획운영위원회 등을 통해 세계적 수준의 질환모델동물 생산 및 연구능력을 극대화 하여, 대전지역 바이오연구 활성화에 획기적인 발전방안을 마련할 계획이다.
2010.02.01
조회수 13222
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우리학교 담장 없앤다
대전시가 2010년도의 도시숲 조성사업 방향을 확정하고, 도시를 하나의 숲 개념으로 하는 쾌적한 환경조성 사업을 발표했다. 대전광역시청 푸른도시과에서 2010년 1월 28일(목) 발표한 보도자료에 따르면, 대전광역시(시장 박성효)는 시민대전들이 녹색 대전을 체감할 수 있도록 학교, 가로변 등 근린생활권을 중심으로 100억월 투자해 녹색 숲 조성에 나선다고 밝혔다.
분야별로 열린 교정 푸른 숲 조성(9개교), 산림청 공모선정 학교숲 선정(5개교), 담장 없애기(5개소), 걷고싶은 녹색길 조성(2개 노선), 소외계층 녹색복지 공간 조성(2개소) 등 3개분야 22개사업(69개소) 등의 사업을 발표했다.
특히 우리대학 카이스트를 비롯한 5개지역 2.5km의 담장을 철거하고 1만 2천 제곱미터의 시민 휴식공간을 조성하는 담장 없애기 사업을 한다고 밝혔다. 즉 KAIST 담 1.5㎞와 대전지방기상청, 금강유역환경청, 오정농수산물도매시장, 수정타운아파트 등 모두 5곳의 2.5㎞의 담을 없애 시민휴식공간으로 제공할 계획이다. 이를 통해 대전시는 보행환경을 개선하고 도시미관을 한 단계 끌어올릴 것으로 기대하고 있다.
2010.01.28
조회수 9947
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KAIST-KIST, 연구 및 기술 교류협력 MOU
우리대학(총장 서남표)과 KIST(원장 한홍택)가 지난 25일 오후 4시, 대전의 KAIST 본관 제1회의실에서 ‘연구 및 기술 교류협력’을 위한 상호협력 양해각서(MOU)를 체결했다.
우리나라 최고의 이공계 종합대학과 최고의 이공계 종합연구소인 양 기관은 이번 협정을 통해 △공동연구, 공동교육 및 위탁연구 수행 △ 뇌연구 분야 공동연구를 위한 연구센터 설치 △연구시설 및 장비의 공동 활용 △연구인력 교류 △학술 및 기술 정보 교환 등 관심 분야에 상호 협력하기로 했다.
KAIST 서남표 총장은 “40여년의 축적된 연구경험과 역량을 보유한 대한민국 최고의 연구기관인 KIST와 KAIST가 다양한 분야에서 교류·협력을 이뤄질 것 기대한다.”라고 말했다.
특히, 양 기관은 이번 협정을 통해 뇌연구 분야에서 큰 진전을 이룰 것으로 기대하고 있다.
* KIST(한국과학기술연구원)
1966년 설립된 우리나라 최고의 이공계 종합연구기관
* KAIST(한국과학기술원) 1971년 설립된 우리나라 최고의 이공계 종합대학교
2010.01.26
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