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퀄컴 펠로우십 상 시상식 가져
우리 학교는 3일 오전 12시 교내 영빈관(N6)에서 퀄컴코리아 연구소(Qualcomm Korea R&D Center) 소장과 수상자들이 참석한 가운데 ‘퀄컴 펠로우십 상(Qualcomm Fellowship Award)’ 시상식을 가졌다. 퀄컴은 최첨단 과학기술 연구를 주도하는 KAIST에 창의적 연구 분위기를 진작하는 데 힘쓰라며 지난 5월 10만불을 쾌척했다. KAIST는 퀄컴에서 기부한 기금으로 창의적 연구에 지원하기 위한 연구제안서를 모집해 수상위원회(위원장 이수영 전기및전자공학과 교수)를 구성했다. 수상위원회는 창의성, 산업파급효과, 수행가능성을 3대 평가지표로 총 37팀의 제안서를 받아 ▲전기및전자공학과 곽기욱·유재헌(지도교수 김대식) ▲전기및전자공학과 김형우·도록헌(지도교수 권인소) ▲전산학과 곤잘로 휴에타 카네파(Gonzalo Huerta-Canepa)·김병오(지도교수 이동만) ▲바이오및뇌공학과 김창현·신일환(지도교수 이수영)팀 등 총 4팀을 최종 선정했다. 수상자들에게는 팀당 2천만원의 상금이, 지도교수에게는 4백만원의 상금이 각각 지급된다. 수상팀은 2011년 6월 1일부터 1년간 연구를 수행하게 되며, 연구기간 내에 2번에 걸쳐 퀄컴 연구자와 초청받은 사람만이 참가할 수 있는 워크숍에 초대된다. 퀄컴 펠로우십 상은 퀄컴 IT 투어, 공대생 장학금 및 박사 펠로우십 등 퀄컴의 이공계 대학 지원 사업의 일환으로 향후 지속적으로 진행될 예정이다.
2011.06.03
조회수 14360
빛을 이용해 뇌로 약물을 전달한다
KAIST 최철희 교수팀, 신경약물전달 신기술 세계 최초 개발 뇌혈관은 혈뇌장벽이라는 특수한 구조로 이루어져 있는데, 레이저로 혈뇌장벽의 투과성을 조절하여 투여된 약물을 뇌로 안전하게 전달하는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 이번 연구는 교육과학기술부의 ‘21세기 프론티어 뇌기능활용 및 뇌질환 치료기술개발사업단’(단장 김경진)의 지원을 받아 우리학교 최철희(바이오 및 뇌공학과․43) 교수팀 주도로 수행되었다. 혈뇌장벽은 대사와 관련된 물질은 통과시키고 그 밖의 물질은 통과시키지 않는 기능을 함으로써 약물이 뇌로 전달되는 것이 어려웠다. 이런 기능 때문에 우수한 효능을 가진 약물조차 대부분 차단되어 실제로 환자에게 적용할 수 없는 경우가 많아, 약물의 효능을 최대한 유지하면서 혈뇌장벽을 어떻게 통과시키느냐가 이 분야 연구의 핵심과제였다. 원활한 약물 전달을 위해 약물의 구조를 변경하거나 머리에 작은 구멍을 내고 약물을 주사하는 방법도 시도되었지만 고비용과 위험성으로 널리 응용되지 못하고 있었다. 최 교수팀은 기존 기술의 한계를 극복하기 위해 극초단파 레이저빔을 1000분의 1초 동안 뇌혈관벽에 쬐어주는 방법으로 혈뇌장벽의 기능을 일시적으로 차단함으로써 약물을 원하는 부위에 안전하게 도달할 수 있게 하는 신개념 약물전달기술을 개발했다. 레이저 빔을 약물이 들어있는 혈관에 쬐이면 혈뇌장벽이 일시적으로 자극을 받아 수도관이 새는 것 같은 현상을 일으켜 약물이 혈관 밖으로 흘러나와 뇌신경계 등으로 전달된다. 정지된 기능은 몇 분 뒤 다시 제 기능을 되찾는다. 최 교수는 “이번 연구는 새로운 신경약물전달의 원천기술을 확립하였다는 점과, 레이저를 이용한 안정적인 생체 기능 조절 기반기술을 구축하였다는 점에서 커다란 의미가 있다”며, “앞으로 이 기술을 세포 수준으로 영역을 확대하는 한편 후속 임상 연구를 통해 실용화할 계획”이라고 밝혔다. 연구 결과는 신경약물전달 원천기술로서 특허 출원 중이며 세계적 저명 학술지인 미국 국립과학원 회보(2011.05.16자)에 게재됐다. 레이저를 이용하여 뇌혈관의 기능을 조절함으로써 원하는 뇌 부위에 안정적으로 약물을 전달할 수 있는 원천기술
2011.05.26
조회수 13777
플렉시블 디스플레이용, 저렴한 금속배선 제조기술 개발
- 광학분야 최고권위학술지 ‘네이처 포토닉스’ 뉴스 앤 뷰즈 선정- 진공증착 수준의 고품질 미세 유연금속전극 고효율 제조 기술 개발 글로벌 IT산업에 총성 없는 전쟁이 계속되고 있다. 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터보다 편리하게 컴퓨터를 몸에 지니고 다니는 시대로 가는 과도기에 와 있으며, 플렉시블 디스플레이가 집중적으로 조명을 받고 있다. 플렉시블 디스플레이 제조에는 필름 사이에 10μm(마이크로미터)이하의 미세한 금속배선을 형성하는 것이 핵심기술 중 하나다. KAIST(총장 서남표)는 기계공학과 양민양 교수팀이 대기 중에서 고품질⋅고전도성을 갖는 미세 금속배선을 플렉시블 디스플레이용 필름에 저렴하게 제조하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 플렉시블 디스플레이 미세 금속배선 제조에는 노광이나 진공증착, 도금과 같은 고가의 복잡한 방법이 적용돼 왔다. 최근에는 잉크젯, 롤투롤(Roll to Roll)과 같은 인쇄방법이 시도되고 있다. 그러나 전극으로서 요구되는 특성인 전기 전도성, 전극 품질, 정밀도와 생산성 또는 제조 원가를 충족시키는 데 한계가 있었다. KAIST 연구팀은 이러한 문제를 광촉매 자가 생성을 이용한 광열화학 반응과 새로운 패턴전사 방식으로 해결했다. 연구팀은 고가의 금속 나노입자 잉크를 대신해 금속원자가 녹아있는 유기물로부터 2~3nm(나노미터)의 극미세 은 나노입자 광촉매를 자가 생성 시킨 후 레이저를 사용한 광화학반응을 유도함으로써 유연한 금속배선을 제조했다. 또한, 레이저를 이용해 고체상태의 패턴을 고분자 필름에 전사하는 방법인 레이저유도 패턴접착전사법(Laser Induced Pattern Adhesive Transfer, LIPAT)을 개발해 PET(폴리에스터)와 같이 열에 약한 유연한 필름에도 적용할 수 있도록 했다. 이 방법으로 10μm이하의 미세한 은 금속배선을 비저항 3.6μΩ·cm의 높은 전도도로 PET, PI, PEN등 다양한 재질의 고분자 필름에 성공적으로 형성했으며 높은 신뢰성도 검증했다. 레이저유도 패턴접착전사법(Laser Induced Pattern Adhesive Transfer, LIPAT)공정 (a) 광촉매 자가생성을 통한 금속배선 형성 (b) 레이저를 이용한 광학적 접착 패턴 전사 (c) 저내열성 플렉시블 기판에 형성된 고전도성 미세 금속배선 이번 연구를 주도한 KAIST 양민양 교수는 “유연한 금속배선 제조에 있어 기존의 은 나노입자 잉크를 사용하는 방법과 비교해 원가를 1/100 수준으로 절감했고, 제조 속도를 최대 100배 이상 향상시켰다”며 “플렉시블 디스플레이 뿐만 아니라 태양전지와 같은 차세대 유연 전자 소자 제조에 획기적인 변화를 가져올 것”이라고 말했다. KAIST 양민양 교수와 강봉철 박사과정 학생이 주도한 이번 연구결과는 그 우수성을 인정받아 광학분야의 세계적인 과학저널인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)지 2011년 4월호 뉴스 앤 뷰즈(News and Views)에 선정됐고, 국내 및 국제 특허 출원을 완료했다.
2011.05.26
조회수 14657
KAIST 정보보호 세미나 개최
- S+컨버전스 AMP, 사이버보안연구센터 공동 주관 우리학교는 KAIST S+ 컨버전스 AMP과정과 사이버 보안연구센터가 공동으로 주관하는 정보보호 세미나를 24일 오후 7시 서울 중구 한국언론진흥재단 프레스센터에서 개최한다고 밝혔다. 이번 세미나에서는 저명한 보안전문가인 미국 미네소타대학교 김용대 교수가 ‘사이버 위협의 오늘과 내일’이라는 주제로 특강을 갖는다. 이어서, 국내 사이버보안 실무 전문가로는 최고로 평가받고 있는 KAIST사이버보안연구센터의 전상훈 R&D팀장이‘위기의 인터넷(WEB 공격도구 및 대응)’ 이라는 주제로 발표를 한다. 이 자리에는 KAIST사이버보안연구센터 자문위원장이며 국가정보화전략위원회 운영지원단장인 서병조 전 방통위 실장을 비롯해, 황철증 방통위 통신정책국장 등 사이버 보안에 관심이 많은 공무원들과 학계, 재계 및 보안관련 담당자 등 많은 사람들이 참석한다. 국가보안기술연구소의 협찬을 받아 개최되는 이번 세미나는 KAIST사이버보안연구센터에서 개발한 인터넷방송(http://3sn.co.kr)을 통해 인터넷 또는 스마트폰으로 국내⋅외 어디에서나 실시간 시청이 가능하다. KAIST사이버보안연구센터장을 맡고 있는 주대준 대외부총장은 사이버 상에서의 많은 문제점에 노출되어 있는 현 상황과 보안의 위험성에 대하여 경고하면서 “늦었지만 정부에서 추진 중인 범정부 사이버안보 마스터플랜의 신속한 추진과 시행을 위해 노력을 기울여야 한다”고 말했다. 한편, KAIST는 경쟁력 있는 전문가 양성을 위해 올해 초 정보보호대학원을 개설 해 석⋅박사 과정 학생들을 교육중이며, 국가정보원과 협의해 국가기관을 대상으로 하는 해킹 대비훈련과 국정원, 국방부, 검찰 등 기관별 요구수준에 맞는 맞춤형 전문교육을 실시할 예정이다. 또한, KAIST는 신기술 연구개발에 최선을 다해 KAIST사이버보안연구센터를 세계적인 연구기관으로 발전시킬 계획이다.
2011.05.24
조회수 14600
Education3.0국제심포지엄 개최
우리학교는 오는 20일(금) 오후, 국내외 교육 전문가들이 참석한 가운데 ‘에듀케이션3.0 국제 심포지엄(KAIST International Symposium on Education 3.0, KISE2011)" 을 교내 KI빌딩 퓨전홀에서 갖는다. 이번 심포지엄은 ▲서남표 KAIST 총장의 ‘Educatin 3.0 비전’에 대한 기조연설 ▲나일주 서울대 교육학과 교수의 ‘네오디지탈 시대의 학습환경과 교육"▲스티븐 루(Stephen C-Y Lu) 미국 남가주대(USC) 교수의 ‘의미적 이해를 위한 상호작용 방식의 공동작업-공학교육의 최전선’ ▲다니엘 탄(Daniel Tan) 싱가폴 난양공대(NTU) 교수의 ‘대학 2.0: 사회적 학습-참여성, 협업성 그리고 지속성’ ▲황대준(성균관대 교수) 한국대학교육협의회 사무총장의 ‘스마트교육으로의 변화’ 등의 강연과 패널토의로 진행된다. KAIST는 ‘Education 3.0’이라 명명된 교육 프로젝트를 통해 미래 교육패러다임을 반영한 IT기반의 학습자 중심 교육 실현을 기본 개념으로 학습자 스스로 집단 지성을 활용, 다양한 학습 자원을 재구성하고 창조해 나갈 수 있는 시스템을 구축해 나갈 예정이다. 이 프로젝트 추진을 위해 지난 3월, ‘Education 3.0 추진단’ 조직을 설치한 바 있다. 행사 조직위원장인 강민호(姜玟鎬, 전기및전자공학과 교수) Education 3.0 추진단장은 “21세기 교수․학습 방법의 변화가 요구되는 상황에서 KAIST뿐만 아니라 국내 대학들에게 실제적이고 미래 지향적인 메시지를 전달해 주는 의미 있는 행사가 될 것”이라고 말했다.
2011.05.19
조회수 13573
최한림 교수, 오토매티카 응용분야 논문상 수상
우리학교 항공우주공학과 최한림 교수가 한국인 최초로 ‘오토매티카 응용분야 논문상(Automatica Applications Paper Prize)’을 수상한다. 최 교수는 지난해 세계적 학술지 오토매티카(Automatica)에 ‘정확도 높은 예보를 위한 이동 센서의 연속적인 경로 계획법(Continuous Trajectory Planning of Mobile Sensors for Informative Forecasting)’이라는 주제로 발표한 논문의 중요성을 인정받은 데 따른 것이다. 이 논문에서 최 교수는 이동 센서 플랫폼(예 무인항공기, 자율로봇)을 위한 최적의 측정 경로를 생성함으로써 환경 변수(예 날씨, 오염물질전파)의 예측 성능을 향상시키는 문제를 다루고, 문제 해결을 위한 주요 이론 및 효율적인 알고리즘을 제시했다. 이번 연구는 최한림 교수와 미국 MIT 항공우주학과 조나단 하우(Jonathan How) 교수가 미국과학재단(National Science Foundation)의 지원을 받아 공동으로 수행했다. 시상식은 오는 8월 28일 ~ 9월 2일 이탈리아 밀라노에서 열리는 제18차 IFAC 총회(World Congress of the International Federation of Automatic Control)에서 갖는다. ※오토매티카(Automatica) 국제자동제어학회(International Federation of Automatic Control)에서 출간하는 학술지로 제어 및 자동화 분야에서 최고 권위를 자랑한다. 이 학술지는 1981년부터 3년에 한 번씩, 지난 3년간 게재된 논문 중, 조사, 이론, 응용 분야에서 가장 탁월한 논문 각 1편씩을 선정해 오토매티카 논문상(Automatica Paper Prize)을 수여하고 있다.
2011.05.11
조회수 14615
생체모방 탄소나노튜브 섬유 합성기술 개발
- 재료분야 저명 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 표지 논문 게재- 강도가 3배 이상 향상된 차세대 초경량 초고강도 전도성 신소재 개발 홍합을 지지하고 있는 섬유형태의 족사는 강한 파도가 치는 해안가와 같은 다른 생물이 살기 어려운 환경에서도 바위에 단단히 붙어서 생존한다. 이러한 특성은 홍합 족사의 독특한 구조와 고강도 접착성 때문이다. 우리학교 신소재공학과 홍순형 교수와 화학과 이해신 교수, 생명과학과 故 박태관 교수로 구성된 공동연구팀이 자연계의 홍합 족사 구조를 모방해 탄소나노튜브를 기반으로 한 초고강도 전도성 섬유 제조 원천기술개발에 성공했다. 탄소나노튜브는 1991년 일본의 이지마 교수(현 성균나노과학기술원장)에 의해 발견된 이후 우수한 전기적, 열적, 그리고 기계적 특성으로 차세대 신소재로 각광 받았으나 길이가 수 나노미터 수준으로 미세해 산업용 제품으로 응용하는 데 한계가 있었다. KAIST 연구팀은 이러한 난제를 자연계의 홍합 족사 구조에 착안해 해결했다. 홍합 족사에는 콜라겐 섬유와 Mefp-1 단백질이 가교 구조(cross-linking structure)로 결합되어 있다. 이 Mefp-1 단백질속에는 카테콜아민이라는 성분이 있어 콜라겐 섬유끼리 강하게 결합한다. 연구팀은 고강도 탄소나노튜브 섬유가 콜라겐 섬유 역할을, 고분자 구조 접착제가 카테콜아민과 같은 역할을 하도록 했다. 그 결과 길이가 길고 가벼우면서도 끊어지지 않는 초경량 초고강도 탄소나노튜브 섬유를 개발했다. KAIST 홍순형 교수는 “개발된 탄소나노튜브 섬유는 기존의 구조용 탄소강에 비해 강도가 3배 이상 향상된 차세대 초경량 초고강도 고전도성 신소재”라며 “향후 방탄소재, 인공근육소재, 방열소재, 전자파 차폐소재, 스텔스소재 및 스페이스 엘리베이터 케이블 등 다양한 산업계에 응용이 가능하다”고 말했다. 아울러 “새로운 나노융합 소재 산업의 기술혁신을 이룰 수 있을 것”이라고 홍 교수는 덧붙였다. 이번 연구결과는 독일에서 발간되는 재료분야 국제저명학술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 5월 3일자 표지 논문으로 선정됐으며, 최근 국내 및 국외에 4건의 특허 출원 및 등록이 결정됐다. 한편, 이번 연구는 교육과학기술부 21세기 프론티어 연구개발 사업단, 세계수준의 연구중심대학(WCU) 육성사업, KAIST 나노융합연구소 등으로부터 지원받아 수행됐다.
2011.05.11
조회수 20459
황규영 특훈교수 DASFAA 최우수 공로상 수상
우리학교 전산학과 황규영 특훈교수가 4월 22-25일 홍콩에서 열린 아시아/태평양 지역의 권위 데이터베이스 학술대회인 DASFAA (International Conference on Database Systems for Advanced Applications) 에서 2011년도 최우수 공로상(Outstanding Contributions Award)을 수상했다. 황교수는 지난 12년간 DASFAA Steering Committee 의 회장, 부회장, 고문 등을 역임하며 아시아/태평양 지역의 데이터베이스 분야의 발전을 이끌고, 데이터베이스 분야의 최고 권위 저널인 The VLDB Journal의 Editor-in-Chief 를 역임하여 세계 데이터베이스 분야 연구 진흥에 공헌하고, 권위 있는 ACM SIGMOD 최우수 박사논문 심사위원회(Jim Gray Dissertation Award Committee)(2008-현재), VLDB 10-year 최우수 논문상 위원회 (10-year Best Paper Award Committee) (’03, ’05, ’06, ’10), IEEE ICDE 최고 영향력 논문상 위원회 (Influential Paper Awards Committee) (’04-’08)등의 위원을 역임함으로써, 세계 데이터베이스 연구의 스탠다드를 높인(ensuring high standards) 공로로 이 번 상을 수상했다. DASFAA 최우수 공로상은 현재까지 황교수를 포함하여 7명이 수상했다.
2011.05.06
조회수 11177
신개념 심혈관질환 진단시스템 개발
- 심혈관질환 진단을 위한 호모시스테인 분석법 개발 연구에 큰 진보- 분석화학분야 세계적 학술지‘어널리티컬 케미스트리誌’4월호 표지논문 선정 신속하고 간편한 신개념 심혈관질환 진단시스템이 국내연구진에의해 개발됐다. 우리학교 생명화학공학과 박현규 교수는 대장균을 이용해 심혈관질환을 유발하는 혈액 속 호모시스테인(Homocysteine)의 농도를 분석하는 기술을 개발했다. 연구팀은 유전자 재조합을 통해 서로 다른 두 개의 생물발광 대장균 영양요구주를 만들어 호모시스테인에 대한 두 균주의 성장차이를 생물발광 신호로 분석했다. 이 기술은 많은 수의 혈액 샘플을 대량으로 동시에 분석할 수 있어 매우 경제적이기 때문에 최근 급성장하는 호모시스테인 정량검사 분야의 상업화에 커다란 진보를 일궈낸 것으로 평가받고 있다. 기존의 효소반응 또는 고성능 액체크로마토그래피(High Performance Liquid Chromatography)를 이용하는 방법은 비교적 긴 시간이 소요되며 가격이 비싼 단점이 있었다. 연구팀은 이를 극복해 아무런 추가 조작 없이 유전자 재조합 대장균을 배양하고 이에 따라 자동적으로 생성되는 발광신호를 측정함으로써 호모시스테인을 매우 신속하고 간편하게 측정할 수 있었다. 박현규 교수는 “이 기술은 심혈관질환을 유발하는 호모시스테인을 유전자 재조합 대장균을 이용해 정확하게 분석하는 신개념 분석법으로 학계에서 최초로 발표된 신기술이다”라고 말했다. 이번 연구는 그 중요성을 인정받아 분석화학 분야의 세계적인 학술지인 ‘어낼리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry)’ 4월호(4월 15일자) 표지논문으로 선정됐다. 한편, 생명화학공학과 박현규 교수와 우민아 박사과정 학생이 주도한 이번 연구는 한국연구재단(이사장 오세정)이 시행하는 ‘중견연구자지원사업(도약연구)’의 지원을 받아 수행됐다.
2011.04.27
조회수 14184
태양전지 소재 이용, 인공광합성 기술개발
- 국제저명학술지 어드밴스드 머티어리얼스 최근호 게재- 이종 분야 (생명과학, 태양전지)간 융합연구 성공사례로 주목 인류는 지금 지구온난화와 화석 연료의 고갈이라는 문제점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 온난화의 원인인 이산화탄소를 배출하지 않고 무제한으로 존재하는 태양 에너지를 이용하려는 노력이 계속되고 있다. 이러한 가운데 우리학교 신소재공학과 박찬범 교수와 류정기 박사팀이 태양전지 기술을 이용해 자연계의 광합성을 모방한 인공광합성 시스템 개발에 성공했다. 이 기술은 정밀화학 물질들을 태양에너지를 이용해 생산해 내는 ‘친환경 녹색생물공정’ 개발의 중요한 전기가 될 전망이다. 광합성은 생물체가 태양광을 에너지원으로 사용해 일련의 물리화학적 반응들을 통해 탄수화물과 같은 화학물질을 생산하는 자연현상이다. 박 교수팀은 이 같은 자연광합성 현상을 모방해 빛에너지로부터 정밀화학 물질 생산이 가능한 신개념 ‘생체촉매기반 인공광합성 기술’을 개발했다. 이번 연구에서 연구팀은 자연현상 모방을 통해 개발된 염료감응 태양전지의 전극구조를 이용해 다시 자연광합성 기술을 모방해 발전시킬 수 있다는 것을 증명해냈다. 박찬범 교수는 “지난해 양자점을 이용한 인공광합성 원천기술을 개발해 한국과학기술단체 총연합회가 선정한 10대 과학기술뉴스로 선정된 바 있다”며 “이번 연구 결과는 광합성효율을 획기적으로 향상시킴으로써 인공광합성 기술의 산업화에 한 걸음 더 다가선 것으로 평가된다”고 강조했다. 이번 연구는 독일에서 발간되는 재료분야 국제저명학술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 4월 26일자에 게재됐으며 특허출원이 완료됐다. 한편, 연구결과는 재료공학과 생명과학분야의 창의적인 융합을 통해 새로운 공정기술을 개발하는 데 크게 기여했다는 평가를 받았으며, 교육과학기술부 신기술융합형 성장동력사업(분자생물공정 융합기술연구단), 국가지정연구실, KAIST EEWS 프로그램 등으로부터 지원받아 수행됐다.
2011.04.26
조회수 16823
연필심에서 배터리까지 탄소의 무한 변신
- “차세대 이차전지나 태양전지, 디스플레이 개발을 위한 기술적 진보 이뤄” - 그래핀과 탄소나노튜브를 새로운 3차원 형태로 조립에 성공 -‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 특집기획 초청논문 게재 연필심의 원료인 흑연이나 다이아몬드등과 같이 순수하게 탄소로만 이루어진 물질들이 우리주변에서 다양한 소재나 부품으로 널리 쓰이고 있다. 특히 최근에는 탄소나노튜브나 그래핀과 같이 나노미터 크기를 갖는 탄소나노소재들이 새롭게 발견돼 학계와 산업계로부터 많은 관심을 끌고 있다. 꿈의 신소재로 불리는 그래핀과 탄소나노튜브는 탄소원자가 2차원적 평면상에 벌집 모양으로 결합된 화학구조로 되어있다. 이로 인해 다이아몬드보다 강도가 높으면서 잘 굽혀질 수 있고, 투명하면서도 전기가 잘 통하는 등 기존의 다른 소재들이 갖지 못한 우수한 특성들을 가지고 있다. 그러나 자연 상태에서는 이들이 뭉쳐있거나 층층이 쌓여 흑연을 이루고 있어 개별적으로 분리해내기에 어려운 문제점이 있었다. 분자조립 나노기술의 세계적 연구그룹인 KAIST(총장 서남표) 신소재공학과 김상욱 교수 연구팀은 꿈의 소재라 불리는 그래핀과 탄소나노튜브를 3차원 형태로 조립하는 새로운 원천기술을 개발했다. 연구팀은 그동안 오랜 연구역량을 축적해 온 분자조립 나노기술을 이용해 그래핀과 탄소나노튜브를 입자 단위로 분리한 후 새로운 3차원 형태로 조립하는 데 성공했다. 또한, 이 과정에서 값싼 천연 흑연으로부터 단일층의 그래핀 유도체를 매우 높은 순도로 얻어내는 데 성공했다. 김상욱 교수는 “이번 연구로 그래핀계 탄소소재가 가진 넓은 표면적, 우수한 전기전도성, 기계적 유연성 등의 우수한 물성을 차세대 이차전지나 태양전지, 디스플레이 등에 이용하기 위해 필요한 중요한 기술적 진보를 이뤘다”며 “이번 논문 게재로 연구팀이 탄소소재 연구에서 세계적 선도그룹으로 인정받고 있음을 다시 한 번 확인했다”고 말했다. 김 교수는 이번 연구내용으로 4월말 미국 샌프란시스코에서 개최되는 국제재료학회(Materials Research Society)에서 초청 강연을 할 예정이다. 한편, 이번 연구결과는 신소재분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 4월 22일자에 특집기획 초청논문(Invited Feature Article)으로 발표됐다. 논문이 소개된 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’의 특집초청논문은 세계적인 연구그룹의 최신 연구동향을 엄격한 심사를 통해 선별, 초청하는 기획논문이다.(끝) ※용어설명그래핀: 육각의 벌집구조로 결합한 탄소가 연속적으로 연결되어 탄소 원자 한 층의 두께를 가진 2차원의 평판 모양을 이룬 탄소소재 탄소나노튜브: 육각의 벌집구조로 결합한 탄소가 수 nm(나노미터) 크기의 직경을 갖는 튜브를 형성한 탄소소재
2011.04.25
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간단하고 저렴한 유전자 진단 기술 개발
- “유전자 진단의 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있어”- 분석화학분야 세계적 학술지‘아날리스트’4월호 표지논문 선정 우리학교 박현규 생명화학공학과 교수가 전기화학적 활성을 가진 핵산 결합 분자인 메틸렌 블루(Methylene Blue)를 이용해 전기화학적 실시간 중합효소 연쇄 반응(Real-Time PCR) 기술을 개발했다. 현재 유전자 분석 분야에서 가장 널리 사용되고 있는 Real-Time PCR(Polymerase Chain Reaction) 방법은 형광 신호를 이용하기 때문에 고가의 장비와 시약이 사용되는 분석 기술이다. 이에 반해 전기화학적 방법은 사용이 간편하고 가격이 저렴하며, 무엇보다 분석 장치를 소형화 할 수 있는 이점이 있다. 박 교수 연구팀은 산화/환원을 통해 전기화학적인 신호를 발생하는 물질인 메틸렌 블루가 핵산과 결합하면 전기화학적 신호가 감소하는 현상에 착안, 이를 PCR에 적용해 핵산의 증폭 과정을 전기화학적 신호를 통해 실시간으로 검출할 수 있는 전기화학적 Real-Time PCR을 구현하는 데 성공했다. 또한, 이 신호 변화 현상이 메틸렌 블루의 확산 계수와 관련된 것임을 규명해 향후 다양한 방법으로 응용될 수 있는 신호 발생을 기반으로 한 기술도 확립했다. 연구팀은 이를 기반으로 전극이 인쇄된 작은 칩을 제작해 성병 유발 병원균인 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis)의 유전자를 대상으로 연구를 수행했다. 그 결과 기존 형광 기반의 Real-Time PCR과 거의 동일한 성능을 보였다. 따라서 다양한 질병 진단을 비롯해 다양한 유전자 연구 분야에 적용할 수 있음을 입증했다. 박현규 교수는 “Real-Time PCR 기술이 현재 유전자 진단 분야에서 가장 확실한 분석 방법임에도 불구하고 형광 기반의 분석 방법이다 보니 고가의 검출 장비 및 분석 시약을 필요로 한다”며 “이번 연구 결과로 유전자 진단에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있다”라고 설명했다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단(이사장 오세정)이 시행하는 ‘중견연구자 지원 사업(도약연구)’으로 수행됐으며, 연구의 중요성을 인정받아 분석화학 분야의 세계적인 학술지인 ‘아날리스트(The Analyst)’ 4월호(4월 21일자) 표지논문으로 선정됐다.(끝) <그림설명>신호 분자 결합에 의한 전기화학적 Real-Time PCR 모식도 (아날리스트 표지) <용어설명>○ Real-Time PCR (실시간 중합효소연쇄반응): 중합효소연쇄 반응을 통해 증폭되는 핵산을 실시간으로 모니터링을 하고 해석하는 기술 ○ PCR: (Polymerase Chain Reaction, 중합효소 연쇄 반응): 현재 유전물질을 조작해 실험하는 거의 모든 과정에 사용되는 검사법으로, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭하는 방법이다. 1985년에 캐리 멀리스(Kary B. Mullis)에 의해 개발됐다. ○ Chlamydia Trachomatis: 클라미디아 트라코마티스(chlamydia trachomatis)라는 병원균에 의한 성병으로 성적 접촉으로 점염되어 비뇨생식계에 질병을 일으키는 감염증의 가장 흔한 원인균.
2011.04.21
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