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전상용 교수, 미국 의생명공학원 펠로우 선임
전상용 교수 우리 대학 생명과학과 전상용 교수가 미국 의생명공학원(American Institute for Medical and Biological Engineering, AIMBE) 2015년도 펠로우(석학회원)로 선임됐다. 미국 의생명공학원은 1991년 창립해 의생명공학 분야의 상위 2%에 속한 산학연 전문가들이 모인 비영리기관으로, 인류를 위한 관련 분야 기여를 목적으로 정책수립 및 자문을 수행하는 기관이다. AIMBE 펠로우는 지난 25년간 약 1,500여 명이 선임됐고, 그 중 미국 국적이 아닌 사람은 110여 명뿐이다. 전상용 교수는 우리나라에서 이해방 前 한국화학연구원 선임부장과 우리 대학 생명화학공학과 이상엽 특훈교수에 이어 세 번째로 선임돼, 15일부터 3일간 개최되는 AIMBE 정기총회에서 정식 펠로우 선임식을 갖는다. 전 교수는 나노의학 분야 전문가로서 질병 진단 및 치료를 위한 다기능성 테라노스틱스 나노입자 관련 원천기술을 다수 개발했다. 지난 2월 나노의학 분야 학술지 ‘테라노스틱스(Theranostics)로부터 최다 피인용 논문상을 수상했다. 전상용 교수는 실험실 기술을 임상에 적용하는 ‘Bench to Bedside’ 중개연구의 대표적 연구자로서, 다양한 기술이전 및 바이오벤처 회사 설립 등 사업화 방면으로도 활발하게 활동하고 있다.
2015.03.12
조회수 10488
모바일 헬스케어 플랫폼 ‘닥터 엠(Dr M)’ 쇼룸 오픈
모바일 헬스케어 기술을 한 눈에 볼 수 있는 쇼룸이 우리 대학에 마련된다. 우리 대학은 13일(금) 오후 1시 교내 정보전자공학동에서 모바일 헬스케어 통합 플랫폼인 '닥터 엠(Dr M)' 쇼룸 개소식을 갖는다. ‘닥터 엠’ 플랫폼은 몸에 부착한 스마트 센서를 통해 수집한 생체신호를 한 곳에 모아 분석 및 예측하는 통합 모바일 헬스케어 시스템이다. 현재 출시되는 모바일 헬스케어 시스템은 단말기로부터 생체신호를 받는 센서 기술과 데이터를 분석하는 시스템 기술이 별도로 개발되어 종합적인 운영이 어려웠다. 이번 쇼룸에 전시된 플랫폼은 모바일 헬스케어와 관련한 ▲ 생체신호 센서기술 ▲ 저 전력 통신 기술 ▲ 사물인터넷 기술 ▲ 자료 분석을 위한 빅데이터 기술 ▲질병 분석 및 예측 기술 등 40여 종류의 헬스케어 기술을 유기적으로 연결시켰다. 이에 따라 센서로부터 얻은 생체정보에서 이용자의 활동 패턴을 분석해 의미 있는 정보를 찾아내고, 이상 징후가 발생하면 즉시 의료기관에 전달돼 원격 진료 등 통합 의료서비스 활동이 가능하게 됐다. [닥터 엠 시스템 및 서비스 개념도] 우리 대학은 닥터 엠 사업의 일환으로‘모바일 헬스케어 시범 캠퍼스’를 구축했는데, 100여명의 학생들에게 손목에 착용이 가능한 단말기를 나눠주고 사용자의 생체신호를 실시간으로 파악해 상황에 대처하는 모니터링 임상시험도 진행 하고 있다. 이 기술이 상용화되면 의료기관 관계자들이 응급환자 ‧ 만성질환자 등의 질병 패턴을 실시간으로 분석해 환자의 응급상황에 맞게 조치를 취할 수 있을 것으로 기대된다. 닥터 엠은 또 연령대에 맞춰 건강관리 프로그램도 제공하는데, 미용과 패션에 관심이 많은 20대에게는 피부 및 식생활 관리 ▲ 스트레스가 많은 50대에게는 혈압 측정 관리 ▲ 70대 만성질환자에게는 병 재발 방지를 위한 초기 진단관리 등의 시나리오도 제시해 준다. 우리 대학은 이번 ‘닥터 엠’에 소개된 기술을 바탕으로 국내 병원 ‧ 실버타운 ‧ 통신사 ‧ 모바일 헬스케어 기기회사 등과 실용화를 위한 구체적인 협력사업을 진행할 계획이다. 이번 프로젝트를 이끈 유회준 전기및전자공학부 교수는 “다가오는 초고령 사회에서 모바일 헬스케어는 미래 먹거리를 창출 할 수 있는 가장 큰 산업이 될 것”이라며 “의료 ‧ 연구기관과 닥터 엠 관련 공동연구를 지속해 나갈 것”이라고 말했다. 한편, 지난해 3월 시작된 ‘모바일 헬스케어 시스템 개발 프로젝트’에는 18억 원의 예산이 투입되고 28명의 전임직 교원이 참여했다. 끝.
2015.03.12
조회수 14080
명예교수 주축 다문화엄마학교 1기 입학식 개최
최병규 명예교수 우리 대학 명예교수들이 주축이 되어 추진한 다문화엄마학교의 제 1기 입학식이 14일 오후 2시 IFC 소망교회 선교센터(동구 태전로 27 평안빌딩 5층에서 진행됐다. 23명의 1차 합격자 중 면담을 거쳐 선발된 10명의 다문화엄마학교 1기 합격자들은 이번 16일부터 원격강의를 시작으로 다양한 교육을 수학할 예정이다. 조직의 전체 과정을 관장한 최병규 명예교수(前 교학부총장)는 한마음교육봉사단장 및 다문화엄마학교의 교장을 맡아 다문화 교육의 초석을 다질 것으로 기대된다. 교수진은 한마음교육봉사단의 다문화교육 활성화를 위해 다방면으로 지원을 아끼지 않고 있다. 거액을 쾌척한 도영규 명예교수(前 자연과학대학장)를 비롯해 김수용 융합교육연구센터장(물리학과 교수)은 원격강의 촬영장비를 무료로 지원한다. 박현욱 교학부총장은 봉사단 사무실을 무료로 제공하고, 그 외에도 박승오, 김광준, 임세영 교수는 봉사단 창립 멤버로 활동 중이다. 이번 프로젝트를 추진한 한마음교육봉사단은 ‘엄마의 지도력 부재가 해소되지 않는 한 다문화가정의 미래는 없다’는 의견 아래, 이러한 핸디캡을 극복하고자 다문화엄마학교, 다문화자녀학교, 의형제 멘토링, 인프라구축 및 시범사업 등을 추진 중이다. 최병규 교수는 “전체 신생아의 5%를 차지하는 다문화가정에 대한 교육은 매우 중요하다” 며 “다문화자녀의 60%가 미취학 연령이기 때문에 다문화엄마학교를 통해 지금부터 준비한다면 성공적인 모델을 만들어낼 것 ”이라고 말했다. 사진1. 다문화엄마학교 1기 입학식
2015.03.11
조회수 8959
휘어지는 10나노미터 고분자 절연막 개발
10나노미터 이하의 얇고, 유연하게 휘어지면서도 균일한 두께를 유지하는 고분자 절연막의 개발로 사물인터넷의 실현을 앞당길 수 있을 것으로 보인다. 우리 대학 생명화학공학과 임성갑 교수, 전기 및 전자공학과 유승협, 조병진 교수 공동 연구팀은 ‘개시제를 이용한 화학 기상 증착법(initiated chemical vapor deposition, 이하 iCVD)’을 이용한 고분자 절연막을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 재료분야 국제 학술지인 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’ 3월 10일자 온라인 속보판에 게재됐다. 사물인터넷 시대의 핵심인 웨어러블, 플렉서블 기술 촉진을 위해서는 가볍고 전력 소모가 적으면서도 유연성을 가진 소자 제작 기술이 필수적이다. 하지만 무기물 소재를 기반으로 한 절연막을 포함한 전자소자 재료들은 유연성이 부족하고, 고온에서만 공정이 가능해 열에 약한 다른 재료들과의 조합이 좋지 않다. 또한 용액을 이용해 만든 기존 고분자 소재 절연막은 표면장력에 의한 뭉침 현상으로 균일도에 한계가 있었고, 잔류 불순물로 인해 절연 특성도 좋지 못한 경우가 많았다. 공동 연구팀은 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 기체 상태의 반응물을 이용해 고분자를 박막 형태로 합성하는 방법인 iCVD를 사용했다. 액체 대신 기체 상태의 반응물을 이용해 균일도를 높이고 불순물을 최소화함으로써, 10nm 이하의 매우 얇은 두께에서도 무기물 기반 소재에 필적하는 절연성을 가지게 됐다. 공동 연구팀은 개발한 절연막을 유기반도체, 그래핀, 산화물반도체와 같은 차세대 반도체를 기반으로 한 트랜지스터에도 적용해 우수한 이동도를 갖는 저전압 트랜지스터를 개발했다. 그 외에도 우수한 유연성을 바탕으로 스티커 필름 형태의 전자 소자를 시연했고, 동국대 노용영 교수 연구팀과 협력해 iCVD 고분자 절연막이 대면적 유연 전자소자 기술에 적용할 수 있음을 확인했다. 이 기술은 향후 다양한 미래형 전자기기 제작에 핵심 요소소재로 활용되고, 이 분야의 기술경쟁력 우위 확보에도 역할을 할 것으로 기대된다. 임성갑 교수는 “이번에 iCVD로 구현된 박막의 절연특성은 고분자 박막으로는 구현할 수 없었던 매우 높은 수준”이며 “이번에 개발된 iCVD 고분자 절연막은 플렉서블 전자 소자 등 차세대 전자 기술에 핵심적인 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다. 문한얼, 신우철 박사(전기 및 전자공학과), 성혜정 학생(생명화학공학과)이 참여한 이번 연구는 미래창조과학부의 한국연구재단 신진연구자 지원사업 및 중견연구자 지원사업, 글로벌프론티어사업 나노기반 소프트일렉스토닉스 연구단의 지원을 받아 수행됐다. □ 그림 설명 그림 1. iCVD 공정의 모식도 (i) 재료물질 (initiator, monomer) 주입, (ii) 개시제의 활성화, (iii), (iv): 활성화된 개시제에 의한 고분자(polymer) 합성 그림 2. 연구진이 개발한 고분자 절연막을 이용하여 제작한 대면적, 고유연성 전자소자 그림 3. 스티커처럼 붙이고 뗄 수 있는 전자소자 이미지
2015.03.10
조회수 14390
유회준 교수, 시선 추적 스마트 안경 ‘케이-글래스 2’ 개발
<유회준 교수> 우리 대학 전기 및 전자공학과 유회준 교수 연구팀이 사용자의 시선을 인식해 증강현실을 구현할 수 있는 저전력 스마트안경 ‘케이-글래스2(K-Glass 2)’를 개발했다. 이번 연구는 지난 2월 미국 샌프란시스코에서 열린 세계 반도체 올림픽이라 불리는 국제고체회로설계학회(ISSCC)에서 발표돼 주목을 받았다. 케이-글래스 2의 핵심 기술인 시선 추적 이미지 센서 ‘아이-마우스(i-Mouse)’는 사용자의 시선에 따라 마우스 포인터를 움직이고, 눈 깜빡임으로 아이콘을 클릭할 수 있다. 더불어 안경 너머의 물체를 쳐다보면 관련 증강 현실 정보를 얻을 수 있다. 케이-글래스 2는 음성 인식 기능을 주로 사용하는 구글 글래스에 비해 주변 소음이 많은 야외에서도 방해받지 않고 쉽게 조작이 가능하다. 기존 시선 추적 시스템은 눈을 촬영하는 이미지 센서와 시선추적 알고리즘을 가속하는 멀티코어 프로세서로 구성된다. 이는 평균 200mW 이상의 전력을 필요로 해 스마트폰 배터리의 20%가량인 스마트 안경 시스템에서는 부적합했다. 하지만 케이-글래스 2의 시선 추적 이미지 센서는 복잡한 시선 추적 알고리즘을 센서 내에서 모두 처리하기 때문에 10mW의 평균 전력으로도 24시간 이상 동작이 가능하다. 이 기술은 유 교수 팀이 시선 추적 및 시선 속 물체를 인식할 수 있는 저전력의 전자 칩을 개발함으로써 가능해졌다. 또한 전압과 동작 주파수를 동적 조절이 가능한 멀티코어 프로세서에 함께 집적했기 때문에 복잡한 증강현실 알고리즘을 저전력으로 가속할 수 있다. 유 교수는 “스마트 안경 분야에서 주도권을 잡기 위해선 소형화·저전력화는 물론 사용자 인터페이스(UI)와 사용자 경험(UX)에 대한 개발이 필수”라며, “케이-글래스 2는 복잡한 증강현실을 초저전력으로 구현해 차세대 스마트 IT분야의 견인차 역할을 할 것”이라고 밝혔다. 유회준 교수 지도하에 홍인준 박사과정 학생이 주도해 개발한 케이-글래스 2는 미래창조과학부 국책과제인 뇌모방 지능형 메니코아 프로세서 연구사업의 일환으로 진행됐다. 사진1. 케이-글래스 2 후면 사진 및 기능 설명 사진2. 케이-글래스 2 착용 사진
2015.03.09
조회수 11960
전상용 교수, 최다 피인용 논문상 수상
우리 대학 생명과학과 전상용(44) 교수가 지난 1월 나노의학분야 학술지 ‘테라노스틱스(Theranostics)’에서 가장 많이 인용된 논문상(The Most Cited Paper Award)을 수상했다. 인용지수(Impact Factor) 7.8의 테라노스틱스는 나노의학 분야 저명 학술지로, 전 교수의 논문은 2014년 한 해 동안 테라노스틱스 내에서 가장 많이 인용돼 수상하게 됐다. 수상 논문은 2012년에 게재된 ‘암 진단 및 치료를 위한 다기능성 나노입자를 구축할 수 있는 효과적인 전략’ 으로, 나노기술을 이용하는 의학 분야 관련 연구자들에게 많은 관심을 받았다. 이번 수상으로 전 교수는 테라노스틱스의 출판사인 IVY Spring 국제 출판사로부터 상장과 상금을 받는다. 전 교수는 “다른 과학자들이 자신의 논문을 많이 인용해주는 것은 학자로서 매우 기분 좋은 일”이라고 말했다. 전상용 교수는 현재 우리 대학 생명과학과 및 KI(KAIST Institute) 바이오융합센터 교수로 재직 중이며 나노의학 등 생명과학 분야에서 다양한 연구에 힘쓰고 있다.
2015.02.25
조회수 11910
박인규 교수, 공기오염 측정 센서 원천기술 개발
<박인규 교수> 우리 대학 기계공학과 박인규(38) 교수팀이 스마트폰 등 모바일 기기에 탑재 가능한 초소형, 초절전 공기오염 측정 센서의 원천기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 연구 결과는 네이처(Nature)의 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 1월 30일 자 온라인 판에 게재됐다. 각종 공기오염 물질이 증가하고 사람들의 건강관리에 대한 관심이 높아지면서 개인의 주변 공기오염도에 대한 측정 기술의 필요성이 커지고 있다. 하지만 기존의 공기오염 측정 센서는 소모 전력과 부피가 크고, 여러 유해가스를 동시에 측정할 때의 정확도가 낮았다. 이는 기존에 개발된 반도체 제작공정을 사용해도 해결이 쉽지 않았다. 박인규 교수팀은 수백 마이크로미터 폭의 미세유동과 초소형 가열장치로 수 마이크로미터만을 국소적으로 가열하는 극소영역 온도장 제어기술을 이용해 여러 종류의 기능성 나노소재를 하나의 전자칩에 쉽고 빠르게 집적하는 기술을 개발했다. 대표적으로 공기오염 측정에 사용되는 센서 소재인 반도체성 금속산화물 나노소재 기반의 전자칩을 제작하였다. 박 교수팀의 기술은 다종의 센서용 나노소재를 적은 양으로도 동시제작 할 수 있어 모바일 기기에 탑재할 초소형, 초절전 가스 센서를 만들 수 있다. 이 기술은 고밀도 전자회로, 바이오센서, 에너지 발전소자 등 다양한 분야에 응용이 가능하고, 특히 소형화 및 소비전력 감소에 어려움을 겪는 휴대용 가스센서 분야에 혁신을 가져올 것으로 예상된다. 박 교수는 “모바일 기기용 공기오염 센서 뿐 아니라 바이오센서, 전자소자, 디스플레이 등의 다양한 융합기술 발전에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 교육부의 글로벌프론티어 사업, 미래창조과학부의 나노소재 기술개발사업, BK21 사업의 지원을 받아 수행됐다. 이번 연구에는 박인규 교수를 비롯해 기계공학과 양대종 박사후 연구원, 강경남 박사과정 연구원, 한국전력공사 김동환 연구원, 미국 휴렛 팩커드(Hewlett Packard) 사의 지용 리 (Zhiyong Li) 박사가 참여했다. □ 그림설명 그림1. 다종 나노소재 제작 원리 및 미세 유동 컴퓨터 시뮬레이션 결과 그림2. 초미세 영역에서 동시에 제작된 다종의 나노소재
2015.02.24
조회수 13977
조병진 교수 체온 이용 발전기술, 유네스코 대상 수상
체온을 이용해 전력을 생산하는 조병진 교수 연구팀의 기술이 ‘세상을 바꿀 10 대 IT 혁신기술’ 중에서도 최고 기술로 선정됐다. 우리 학교 전기 및 전자공학과 조병진 교수팀이 세계 최초로 개발한 ‘웨어러블 (Wearable) 발전 소자’가 ‘유네스코-넷엑스플로상 2015’(UNESCO-Netexplo Award 2015)에서 영예의 대상인 그랑프리를 차지했다. 시상식은 4 일(현지시간)오후 프랑스 파리 유네스코 본부에서 기업가, 기자단, 벤처 투자가 등 1천 5백여명이 참석한 가운데 열렸다. ‘유네스코-넷엑스플로상’은 에너지, 환경, 교육 등 인류의 삶에 큰 영향을 줄 10대 IT 혁신기술을 선정해 수여하는 상인데, 전 세계 2백 여 명의 전문가 그룹이 참여한다. 이후 전 세계 네티즌들의 온라인 투표로 10개 기술 중 그랑프리 수상자를 결정한다. 조 교수팀이 개발한 ‘웨어러블 발전 소자’는 유리섬유 위에 열전 소자를 구현한 것으로 체온을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 기술이다. 현재 연구팀은 상용화를 위해 교원창업 기업인 ‘테그웨이’를 창업했으며 대전 창조경제혁신센터의 지원을 받고 있다.
2015.02.05
조회수 10499
조광현 교수, 이달의 과학기술자상 수상
우리 대학 바이오 및 뇌공학과 조광현 석좌교수가 미래창조과학부와 한국연구재단이 선정한 이달의 과학기술자상을 수상했다. 조 교수는 IT(정보기술)와 BT(생명기술)의 융합연구인 시스템생물학 기반의 신개념 암세포 사멸 제어기술을 개발한 공로를 인정받았다. 조 교수는 최근 3년간 네이처, 사이언스, 셀의 자매지 등 세계적으로 권위 있는 과학저널에 34편의 논문을 발표하는 등 지금까지 140여 편의 논문을 국제저널에 게재했다. 이 외에도 시스템생물학 교재 저술, 국제학술 백과사전 편찬 등 여러 업적을 이뤘다. 조 교수가 개척한 시스템생물학은 생명체의 근본적 동작원리를 시스템 차원에서 규명하고 제어하는 새로운 생명연구 패러다임이다. 대표적 암 억제 단백질인 p53은 세포의 이상증식 억제 및 암세포 사멸 촉진 단백질로 알려져 많은 과학자들의 연구대상이었지만, 기대와 달리 효과가 미미했고 여러 부작용이 나타났다. 그 이유는 p53의 기능이 복잡하고 다양한 양성 및 음성 피드백(positive and negative feedback)에 의해 조절되므로, 기존 생물학적 접근법만으로는 파악하는데 한계가 있었기 때문이다. 이에 조 교수는 시스템생물학적 접근으로 p53의 동역학적 변화와 기능을 밝혀냈다. 또한 IT 융합기술을 생체신호전달 네트워크에 적용해 스트레스반응, 심장근육세포의 생존·사멸 등의 신호전달 과정을 규명하고, 새 제어기술들을 개발했다. 조광현 교수는“‘이달의 과학기술자상’수상을 통해 다시 심기일전하는 계기가 됐다”며“융합연구를 통해 학문의 경계에서 다양한 혁신적인 아이디어들이 창출될 수 있기를 희망한다”고 소감을 밝혔다.
2015.02.05
조회수 11551
유네스코 세계 10대 IT 혁신기술에 체온으로 전기만드는 기술 선정
조병진 교수 우리 대학 전기및전자공학과 조병진 교수 연구팀이 세계 최초로 개발한 ‘웨어러블(wearable) 발전 소자’가 세계 10대 IT 혁신기술에 선정됐다. 다음달 4일 프랑스 파리에서 열리는 ‘유네스코 Netexplo award’는 에너지, 환경, 교육 등 인류의 삶에 큰 영향을 줄 새로운 IT기술 10개를 선정해 매년 시상한다. 시상식에서는 기업가, 기자단, 벤처 투자가 등 1,500명 이상이 참석하며 라이브 토크쇼가 동시에 진행된다. 유네스코가 주최해 올해로 8회째를 맞는 이 대회에서 우리 대학의 ‘웨어러블 발전 소자’ 기술은 전 세계 200여명의 전문가 그룹이 실시한 투표를 통해 ‘유네스코 Netexplo award’에 선정됐다. 수상한 10개 팀 중 네티즌의 온라인 투표로 그랑프리 수상자를 결정한다. 조 교수팀이 개발한 ‘웨어러블 발전 소자’는 유리섬유 위에 열전 소자를 구현한 것으로써 세계 최초의 착용 가능한 형태이며, 체온을 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 이 기술은 지난해 4월 발표 당시 미국 ABC 방송, 영국 Daily 신문 등을 비롯해 100여개가 넘는 전 세계 언론의 주목을 받기도 했다. 웨어러블 기기는 미래 전자기기의 중심이 될 것으로 전망하지만 자주 충전해야 하는 배터리 문제가 확산의 큰 걸림돌이 되고 있다. 하지만 ‘웨어러블 발전 소자’는 체온으로 전기를 생산해 전원 공급이 가능하다. 또한 매우 얇고 가벼워 착용이 용이하고, 전력생산 능력이 뛰어나 웨어러블 전자기기의 배터리 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다. 이 밖에 자동차, 공장, 항공기 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에 적용 가능해 에너지 문제를 해결하는 수단으로도 적합하다. 특히 헬스케어, 의료용 패치 등에 활용되어 삶의 질 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다. 현재 연구팀은 상용화를 위해 KAIST 교원창업 기업인 ‘㈜테그웨이’를 창업했으며, 대전 창조경제혁신센터의 ‘드림 벤처 스타’ 기업으로 선정돼 지원을 받고 있다. 유네스코가 선정한 ‘Netexplo Award’ 10대 기술에는 우리 대학의 ‘웨어러블 발전소자’(한국)를 비롯해 ▲중고 스마트폰 이용한 불법벌목 근절(미국) ▲자전거 친화 도시 개발 App(칠레) ▲젓가락 이용 음식 성분 분석(중국) ▲DB활용 초소형 성분 분석기(이스라엘) ▲E-mail 및 각종 SNS 통합 채팅 스트림(미국) ▲ 폐 전자제품으로 만드는 3D프린터(토고) ▲ 빅데이터를 통한 교육 문제 해결(미국) ▲사진촬영으로 수학문제 해결(크로아티아) ▲에볼라 확산 방지 정보 App(나이지리아) 등이다. □ 사진설명 사진 1. 웨어러블 유연 열전 발전소자 사진 2. 웨어러블 유연 열전 발전소자를 이용한 인체적용 및 발전(發電)
2015.01.29
조회수 11884
빛을 이용한 약물효소반응 촉진 플랫폼 개발
우리 대학 신소재공학과 박찬범 교수와 생명화학공학과 정기준 교수 연구팀은 빛으로 약물효소반응을 유도할 수 있는 새로운 반응 플랫폼을 개발했다. 연구결과는 지난 12일, 화학분야의 세계적 학술지인 ‘앙게반테 케미’에 후면 표지논문으로 게재됐다. 이 기술을 활용하면 저가의 염료로 고지혈증 등의 심혈관질환 치료제 및 오메프라졸과 같은 위궤양 치료제 등 고부가가치 의약품 생산이 가능할 것으로 보인다. 시토크롬 P450(cytochrome P450)은 생물체 안에서 약물 및 호르몬 등의 대사 과정에서 중요한 산화반응을 수행하는 효소이다. 사람에게 투여되는 약물의 75% 이상의 대사를 담당하고 있기 때문에 신약개발 과정에서 핵심적인 요소로 알려져 있다. 시토크롬 P450의 활성화를 위해선 환원효소로부터 전자를 받아야 하며 전달물질인 NADPH(생물 세포 내의 조효소)가 필요하다. 하지만 NADPH의 높은 가격 때문에 시토크롬 P450의 활용은 실험실 수준에 머무르고 있었으며, 산업적 활용에도 제 역할을 다하지 못했다. 연구팀은 NADPH 대신 빛에 반응하는 감광제인 에오신 Y를 활용해 대장균 기반의 ‘전세포 광-생촉매’ 방법을 개발했다. 저가의 에오신 Y를 빛에 노출시켜 시토크롬 P450의 효소반응을 촉진하여 고가의 대사물질을 생산한다는 원리다. 박 교수는 “이번 연구를 통해 산업적 활용에 제한이 컸던 시토크롬 P450 효소의 활용이 수월해졌다” 며 “우리의 기술은 시토크롬 P450 효소가 고부가가치 의약 물질을 생산하는데 큰 도움을 줄 것이다”라고 말했다. 박찬범, 정기준 교수(교신저자)의 지도아래 박종현 박사과정 학생, 이상하 박사가 주저자로 참여한 이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 중견연구자사업과 글로벌프론티어사업, KAIST HRHRP (High Risk High Return Project)의 지원으로 수행됐다. □ 그림설명 그림1. 빛으로부터 에오신 와이 (eosin Y, EY)를 통해 시토크롬 P450 효소로 전자를 전달하는 모식도 그림2. 연구결과를 설명하는 1월 12일자 ‘앙게반테 케미’ 후면 논문 표지
2015.01.21
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도장 찍듯이 자유롭게 그래핀 옮기는 기술 개발
우리 학교 전기및전자공학과 최성율 교수 연구팀이 단원자층 그래핀을 금속촉매기판에서 직접 떼어내는 동시에 원하는 기판에 도장을 찍듯 자유롭게 옮길 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다. 이 기술을 활용하면 기존의 직접박리 기반 전사공정으로 달성하기 어려웠던 그래핀 박막 적층, 구조물 표면이나 유연한 기판으로 전사, 4인치 웨이퍼 크기의 대면적 전사 등이 가능해진다. 향후 웨어러블 스마트기기 등 다양한 분야에 사용되는 그래핀 전자소자 상용화에 활용될 전망이다. 그래핀을 원하는 기판으로 옮기기 위해 현재 가장 널리 사용하는 방법인 습식전사법은 전사과정 중에 그래핀이 물리적으로 손상되고 표면이 오염 될 수 있어 전사된 그래핀의 전기적 특성이 심각하게 훼손될 수 있다는 단점이 있다. 최 교수 연구팀은 금속촉매기판 위에 성장된 그래핀을 수용성 고분자 용액으로 처리한 후 동일한 수용성 고분자 지지층을 그 위에 형성시켰다. 이 과정을 통해 지지층과 그래핀 사이에 강한 결합력이 형성되고 그 후 지지층을 탄성체 스탬프로 떼어내면 지지층과 함께 그래핀이 금속촉매기판으로부터 분리된다. 이렇게 분리된 그래핀은 탄성체 스탬프에 고립상태로 존재하기 때문에 원하는 기판 어디에든 도장 찍어내듯 자유롭게 옮길 수 있다. 또 금속촉매기판을 재활용 할 수 있고 유해한 화학물질을 전혀 사용하지 않기 때문에 친환경적인 전사법 이라는 장점도 가지고 있다. 최 교수는 이번 연구에 대해 “개발된 그래핀 전사방법은 그 공정이 범용적이고 대면적 전사도 가능하므로 그래핀 전자소자 상용화에 기여할 수 있을 것”이라며 “이 방법이 가지고 있는 높은 전사 자유도로 인해 향후 그래핀과 2차원 소재 접합 나노소자 구현에도 다양하게 활용될 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다. 이번 연구는 KAIST 전기및전자공학과 최성율 교수와 양상윤 연구교수가 주도하고 같은 과 조병진 교수, 한국전자통신연구원 최춘기 박사가 참여했으며, 미래창조과학부가 추진하는 글로벌 프론티어 사업인 ‘나노기반 소프트일렉트로닉스 연구단’의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 나노 및 마이크로 과학 분야의 국제 학술지 스몰(small) 1월 14일자 표지논문으로 게재됐다. 끝. 그림1. 본 연구결과를 설명하는 Small紙의 2015년 1월 14일자 표지 사진 그림2. 본 연구에서 개발된 ‘높은 자유도를 갖는 그래핀 직접박리/전사법’ 그림3. 개발된 전사법으로 전사된 그래핀: (좌) 단원자층 그래핀을 3번 반복 전사하여 얻은 3층 그래핀 (3-layerd graphene), (우) 그래핀 트랜지스터 제작을 위해 금속 전극 구조물 표면에 전사한 그래핀 그림4. 대면적 전사된 그래핀: (좌) 4인치 실리콘 웨이퍼에 전사된 그래핀, (우) 플라스틱 (polyethersulfone, PES) 유연기판에 전사된 그래핀 (크기 7cm x 7cm)
2015.01.19
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