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신소재공학과 박종욱 교수팀, 신소재 이용 전기화학식 이산화탄소 계측기 개발
공기중 산화물 이용, 옥외의 열악한 환경에서도 사용 가능 기존 광학방식보다 가격 저렴, 정확한 이산화탄소 농도 측정 습도에 영향 적게 받아 농산물 재배 등에 광범위하게 활용 대덕밸리 창업경진대회 금상, 대한민국창업대전 국무총리상 수상 신소재공학과 박종욱(朴鍾郁, 50) 교수팀이 자체 개발한 신소재를 이용, 전기화학식 이산화탄소 계측기를 개발하는데 성공했다. 이 계측기는 대기 중에 있는 이산화탄소와 선택적으로 반응하는 신소재(전극 보조물질)를 이용, 전기 화학 반응으로 발생하는 전압 상태를 이산화탄소 농도(ppm)로 환산하는 독창적인 원리를 적용했다. 기존의 이산화탄소 계측기는 이산화탄소가 특정 파장(4.26㎛)의 적외선만을 흡수하는 성질을 이용하여 적외선의 흡수 정도를 측정하는 엔디아이알(NDIR / Non-Dispersive Infra red) 광학방식이 주로 사용되었다. 그러나 이 방식은 민감한 광학측정계가 오염에 취약해 옥외의 열악한 환경에서는 사용하기 어려웠으며, 고가로 인하여 대중적인 사용에도 제한이 있었다. 朴 교수팀이 개발한 이 계측기는 공기 중의 산화물을 이용하기 때문에 옥외의 열악한 환경(상대습도 90%)에서도 사용이 가능하며, 광학방식에 비해 가격이 저렴하고, 이산화탄소 농도를 정확히 측정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 간단한 부품의 교환만으로 측정 센서의 교정이 가능해 기존 계측기의 정기적이고 복잡한 측정 센서 교정과정을 대폭 개선했을 뿐만 아니라 초미세 화학공정, 나노 공정에 활용 가능성을 열었다. 이산화탄소 가스는 지구의 온실효과를 유발하는 주범이기 때문에 교토 의정서를 기초로 최근 세계 각국은 이산화탄소세를 신설하여 이산화탄소 총배출량을 규제하고 있다. 반면, 이산화탄소는 농식물 생식 작용과 밀접한 관계가 있어 이산화탄소의 양을 적절히 조절하면 농작물의 질이나 생산성을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 장점도 가지고 있다. 예로서 버섯재배의 경우 800-1200 ppm의 이산화탄소를 유지시킬 경우 버섯의 질이나 생산성이 좋아지는 것으로 보고되고 있다. 또한 최근 실내 공기의 질에 대한 인식이 점차 높아지면서 올해부터 우리나라도 빌딩 관리법에 의한 빌딩 내 이산화탄소 양을 1000ppm 이하로 낮추도록 규제하고 있다. 그러나 과도한 환기는 에너지의 낭비를 가져오기 때문에 여러 사람들이 모이는 공공장소나 학교 교실에 이산화탄소 계측기를 설치하여 실내 환기시스템을 효율적으로 운영하는 것이 필요하다. 朴 교수는 “대기오염감시나 실내공기청정화, 농작물 관리 등을 위하여 이산화탄소 계측기 수요가 급속하게 늘고 있으나 수입에만 의존하고 있어 국산화가 시급하다.”며 “이번에 개발한 전기화학식 이산화탄소 계측기는 기존 광방식에 비해 습도에 영향을 거의 받지 않아 농산물 재배 등에 광범위하게 활용될 수 있을 것이다.”고 말했다. 이 이산화탄소 계측기는 대덕 밸리 창업경진대회에서 금상을, 2005 대한민국 창업대전에서 국무총리상을 수상한 바 있다. 현재 국내 특허를 출원한 이 제품의 양산을 위한 실험실 창업을 추진 중에 있다.
2006.01.06
조회수 18680
中國 5개 명문대학과 국제 공동연구 워크샵 개최
최근 수행중인 IT분야 첨단 연구성과 成功的 발표 한-중 최고 명문대학 공동연구를 통한 IT 인력교류 활성화 기대 “제3회 KAIST-LG-中國 명문 5개대학 국제공동연구 워크샵”이 LG전자(대표이사 김쌍수)와 공동으로 개최되었다. 지난 25일, 중국 상해에서 개최된 이번 워크샵에서는 KAIST와 中國 대학들이 최근 수행하고 있는 IT 분야 첨단 연구 성과들을 발표했다. KAIST는 ▲차세대 휴대전화를 위한 3D Multimedia(멀티미 디어) SoC 연구 ▲시변화 시스템상의 MIMO(다중입출력) 수신기 구조 를, 中國 칭화대는 ▲차세대 휴대전화의 핵심 기술인 무선 휴대전화기 구조(Wireless Phone Architecture)와 안테나 ▲영상 전 화기용 H.264 알고리즘 연구 결과 등을 각각 발표하였다. KAIST는 전기전자공학과 IT분야 핵심 교수들을 중심으로 中國 대학과 국제 공동 연구를 활발하게 수행해 왔다. 전기전자 이용훈교수는 북경대와 “통신신호처리 알고리즘 연구 및 구현”을 유회준 교수는 시안교통대, 전자과기대와 “응용프로세서(Application processor)를 포함하는 휴대폰용 SoC 개발”을 공동 연구 중에 있다. 中國은 정부 차원에서 IT 산업에 대해 5년에 걸쳐 약 2백55조원 규모의 막대한 지원을 하고 있으 며, 매년 5천만명 이상이 이동 통신에 신규 가입을 하고 있다. 이런 中國 IT 산업의 미래를 봤을 때, 이번 공동 연구 프로젝트를 통한 현지 특화기술확보 및 IT 인력 교류 활성화 등의 파급 효 과가 클 것으로 전망된다. 또한, 한-중 최고 IT 명문 대학과의 공동연구에 참여한 LG전자는 미래 휴대폰 기술 확보와 중국 시장에 적합한 기술을 조기에 개발할 수 있는 토대를 마련했으며, 中國 최고 인재를 직접 채용할 수 있는 계기가 되었다. KAIST 유회준(柳會峻, 45)교수는 "한국과 中國은 단순한 관계가 아닌 IT의 미래를 개척하는 동반 자 관계" 라며, "통신 기술에서 세계 최고의 경쟁력을 유지하고 있는 한국과 中國 교수들이 만나 차세대 통신기술의 발전방향과 표준화 등 관련 산업분야에 적용 방안을 논의한 의미 있는 자리였 다."고 밝혔다. 한편, 이번 학회에 참석한 중국 명문 5개 대학은 칭화대(淸華大/북경), 베이징대(北京大/북경), 복단대(復旦大/상해), 전자과기대(電子科技大/성도), 시안교통대(西安交通大/서안)로 중국 내에 서 이동통신 단말분야의 우수 기술과 최고의 인재를 확보하고 있는 대학이다.
2005.12.01
조회수 17826
전산학전공 황규영 교수팀, 순수 국내기술로 엑스쿼리 지원 XML DBMS 개발 성공
KAIST 첨단정보기술연구센터 소장 황규영(黃奎永, 54, KAIST 전산학과) 교수팀이 한국과학재단의 지원을 받아 XML DBMS (eXtensible Markup Language Database Management System)인 ‘오디세우스/XML"을 순수 국내 기술로 개발하는데 성공했다. ‘오디세우스/XML’은 객체관계형 DBMS (ORDBMS/Object-Relational Database Management System) 및 관계형 DBMS (RDBMS/Relational Database Management System)에 기반하고 있기 때문에 대량의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있으며, 표준 XML 질의 언어인 엑스쿼리(XQuery)를 지원한다. 또한, 복잡한 형태의 질의를 단순한 형태의 질의로 변환하여 처리하는 정규화(normalization) 기술을 탑재하여 질의 처리 성능이 탁월하며, 정보 검색에서 필수인 전문 검색(full-text search)도 지원한다. 黃 교수가 개발한 엑스쿼리를 지원하는 XML DBMS는 오라클, IBM, 마이크로소프트社와 같은 세계적 DBMS 개발사에서도 최근에야 개발이 완료되었을 만큼 고난도의 핵심 기술이다. 총 5만 1천 라인의 C++ 코드로 구성된 ‘오디세우스/XML’은 데이터베이스에 접근하기 위해 사용하는 응용프로그램의 표준 인터페이스를 지원하므로 객체관계형 DBMS 뿐만 아니라 오라클, 마이크로소프트 SQL(structured query language) 서버, IBM DB2(database2)와 같은 다양한 상용 관계형 DBMS에서도 사용 가능하다. 黃 교수는 “최근 소프트웨어 산업에서 XML의 활용범위가 넓어짐에 따라 대량의 XML 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 XML DBMS 수요가 급증하고 있다.”며, "이번에 개발한 오디세우스/XML은 국내 유명 ‘L’전자에 기술 이전 예정이며, 원하는 기업이나 개인에게도 이 기술을 적극 이전하여 국내 소프트웨어 산업 발전에 기여하겠다"고 밝혔다.
2005.11.29
조회수 15835
산업디자인학과 이건표 교수, 세계디자인학회 초대사무총장에 피선
산업디자인학과 이건표(李健杓, 49) 교수가 최근 대만에서 열린 세계디자인학술대회에서 세계디자인학회 (IASDR: International Association of Societies of Design Research) 초대사무총장(Secretary General)에 선출됐다. 세계디자인학회는 디자인의 지식 증신을 위해 전 세계 디자이너, 디자인 관련 교육자, 연구자 등이 모여 새롭게 발족되었으며, 유럽 중심의 디자인 연구학회와 아시아 중심의 한국, 일본, 대만 디자인학회가 통합되어 구성되었다. 이번 李 교수의 사무총장 선출로 한국이 세계 디자인 무대에 서 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 일본 쯔쿠바 대학(筑坡 大學)에서 박사 학위를 취득한 李 교수는 현재 한국디자인학회와 한국감성과학회 부회장을 역임하고 있다.
2005.11.17
조회수 13769
생명화학공학과 이상엽 교수, 획기적인 단백체 분석 기술 개발
과학기술부 시스템생물학 연구개발사업 결실 열충격 단백질이 세포외에서 단백질 분해를 효과적으로 억제하는 현상 최초 규명 기존 단백질 분해 저해제보다 최고 50% 이상 단백질 검출 가능 기술 개발 전세계 특허 출원/등록 중, 단백체 연구분야 권위지 미국화학회 발간 저널 오브 프로테옴 리서치에 게재 예정, 온라인판에 공개 생명화학공학과 이상엽 교수(李相燁, 41, LG화학 석좌교수)가 작은 열충격 단백질의 세포외 단백질 분해 저해 기능을 적용하여 획기적으로 향상된 새로운 단백체 분석 기술을 개발했다. 1. 개발배경 포스트 게놈 시대의 가장 주목 받는 연구 분야로서, 또한 시스템 생물학의 중심이 되는 한 분야로서, 세포의 생리적 변화를 단백질 수준에서 관찰할 수 있는 단백체(프로테옴) 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 단백체 연구의 가장 핵심적인 기술은 세포, 조직, 또는 생물체 유래 샘플을 폴리아크릴아마이드젤(polyacrylamide gel) 상에서 2차원 전기영동방법으로 분리하는 것이다. 이때 전체 단백질들을 분석할 수 있도록 단백질 분해를 막는 것이 매우 중요하다. 이제까지 다양한 단백질 분해 저해제들이 개발되어 실험에 사용되어 왔다. 하지만, 단백체 분석시 2차원 전기영동된 젤(gel)에서는 단백질 분해 등의 현상으로 인해 게놈에서 예측되는 숫자보다 훨씬 적은 수의 단백질들이 발견되어 전체 단백질 대상 연구에 한계를 드러냈다. 2. 개발현황 과학기술부 시스템생물학 연구개발사업으로 진행된 이 연구에서 李 교수팀은 대장균의 전체 전사체와 단백체를 분석하고, 이들을 대사 및 조절회로에 연관시키는 과정에서 작은 열충격 단백질의 새로운 기능을 발견하게 되었다. 직접 대장균에서 작은 열충격 단백질을 생산ㆍ정제하고, 이를 이용한 세포 밖 시험관 (in vitro)에서 작은 열충격 단백질이 다양한 효소에 의한 단백질 분해를 효율적으로 억제함을 규명하였다. 또한, 다른 종에서 유래한 작은 열충격 단백질들도 마찬가지로 단백질 분해를 억제하는데 사용될 수 있음도 밝혀냈다. 李 교수팀은 단백체 연구의 핵심기술 중의 하나인 2차원 전기영동시 단백질이 분해되어 변형되거나 없어지는 문제를 해결하고자 이 발견된 기술을 적용하였다. 2차원 전기영동시 작은 열충격 단백질 첨가로 단백질 분해 현상을 저해시킬 수 있음을 밝혀내었다. 기존에 알려진 단백질 분해 저해제를 적용하였을 때는 검출 되지 않았던 단백질들도 이 새로운 방법을 이용하였을 때 검출 가능하였다. 최고 50% 이상 증가된 숫자의 단백질들이 보일 정도로 획기적인 기술로 평가된다. 또한, 이 방법을 미생물뿐 아니라 사람, 식물 유래의 다양한 단백질 시료에도 적용하여 모든 경우에서 그 효과를 확인함으로써, 이 기술이 매우 광범위한 단백질 시료에 적용 가능함을 보여 주었다. 3. 개발성과 및 향후계획 기존의 방법으로 검출 되지 않았던 단백질들이 새로 개발된 방법으로 검출 가능하므로 단백체를 이용한 세포내 생리 변화 관찰 또는 질병 진단 표지 개발 등에 상당한 고성능의 분해능을 제공해 줄 수 있다. 李 교수는 “모든 단백체 분석에 적용이 가능한 이 기술이 향후 단백체 연구 분야에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대한다”고 말했다. 이 기술은 현재 전 세계 특허 출원/등록 중이고, 미국화학회 (American Chemical Society)에서 발간하는 단백체 분야의 권위 있는 학술지인 저널 오브 프로테옴 리서치 (Journal of Proteome Research)에 실리게 되며, 온라인 판에 게재 되었다. <사진설명> 작은 열충격 단백질 첨가에 의한 단백질 분해를 최소화시켜 분석가능한 단백질 수를 획기적으로 늘린 결과를 보여주는 젤(gel) 사진 (왼쪽 위부터 시계방향으로) 1. 대장균 단백질 시료에 기존에 시판되는 단백질 분해억제제인 칵테일 인히비터를 첨가하여 2차원 전기영동한 젤 2. 같은 시료에 IbpAEc (대장균 유래의 작은 열충격 단백질)를 첨가하여 2차원 전기영동한 젤 3. 같은 시료에 Hsp26Sc (효모 유래의 작은 열충격 단백질)를 첨가하여 2차원 전기영동한 젤 4. 같은 시료에 IbpBEc (대장균 유래의 또 다른 작은 열충격 단백질)를 첨가하여 2차원 전기영동한 젤 - 각 그림의 원 안은 확대된 이미지로서 작은 열충격 단백질 첨가시 까만점(단백질)의 수가 획기적으로 늘어났음을 볼 수 있음.
2005.11.11
조회수 16398
바이오시스템학과 이도헌교수, OnBIT 학술상 수상
바이오시스템학과 이도헌(李度憲, 36) 교수가 최근 한국생물정보학회가 주관한 2005 국제 바이오정보 학술대회 (BIOINFO2005)에서 OnBIT 학술상을 수상했다. OnBIT 학술상은 학회의 전임회장인 남홍길 박사(포항공대)가 사재를 출연하여 제정한 상으로서 BIT 융합분야의 연구업적과 학회에 대한 봉사활동이 탁월한 회원을 매년 선정하여 시상한다. 이도헌 교수는 바이오시스템 역공학 및 바이오 데이타마이닝에 관한 논문을 영국 옥스퍼드 대학에서 발간하는 Bioinformatics 지에 연이어 4편을 게재하는 등 활발한 연구성과를 거둔 업적이 인정되어 OnBIT Award 초대 수상자의 영예를 안았다. 한편, 한국생물정보학회는 바이오정보학 분야는 물론 의료정보학, 바이오센서, 바이오영상기술 등 BIT 융합분야를 연구하는 학회로서 올해로 창립 6주년을 맞이한다.
2005.11.08
조회수 16109
전자전산학과 이민영씨, 최우수 학생논문상 수상
세계 13개국 75여편 논문 가운데서 최우수 학생논문으로 선정 전자전산학과(지도교수: 이희철) 박사과정에 재학중인 이민영(李民永, 32)씨가 최근 개최된 국제학술대회에서 최우수 학생논문상을 수상했다. 지난 9월 말 미국 보스턴에서 개최된『2005년 II-VI족 화합물 반도체에 관한 물리 및 화학 미국 워크숍(2005 U.S. WORKSHOP on the PHYSICS and CHEMISTRY of II-VI MATERIALS)』에서 표면처리에 따른 감마방사선이 미치는 영향에 관한 논문으로, 13개국 75여 편의 논문 가운데 최우수 학생논문으로 선정되었다. 이번 수상에 대해 이희철 지도교수는 “전 세계의 여러 나라에서 발표한 많은 논문들 가운데 우리나라 학생의 논문이 최우수 논문상으로 선정되어 자랑스럽다"고 말하면서, “국내에서 적외선소자 제작 및 분석에 관한 연구를 주도적으로 해온 KAIST 적외선센서연구실(IRIS)의 노력의 결실”이라고 그 의미를 밝혔다. 한편, 『II-VI족 화합물 반도체 분야 국제학술대회』는 적외선, 자외선, x선, 및 감마선 감지소자에 널리 쓰이는 II-VI족 화합물 반도체의 물리적, 화학적 특성 분석 및 응용에 초점을 맞추어 매년 미국에서 개최되며, 이 학회에 발표된 논문은 전자재료학회지(Journal of Electronic Material)에 게재된다. ▶논문제목 브롬 및 히드라진 처리한 HgCdTe 광다이오드에 미치는 감마방사선의 영향 비교 (A Comparison of Gamma Radiation Effects on Bromine- and Hydrazine-treated HgCdTe Photodiodes) ▶ 논문저자 : 이민영, 김영호, 이남호, 이용수, 이희철 ▶ 논문내용 우주공간이나 원자력발전소와 같이 방사능 물질-이를테면, 감마선, 알파선, 중성자 등-에 노출되기 쉬운 환경에서 적외선 센서의 수요가 나날이 증가하고 있는데, 이러한 적외선 센서 제작에 주로 사용되는 물질이 HgCdTe이다. 적외선대역에 쓰이는 물질이기 때문에 에너지 밴드갭이 0.1~0.2eV 정도로 아주 작아 표면처리 및 표면보호막의 종류에 따라 소자의 특성이 현저히 달라진다. 본 논문에서는 표면보호막을 ZnS/CdTe 이층구조로 고정하고, 표면처리방법으로 기존에 널리 사용되던 브롬 처리와 새롭게 도입한 히드라진 처리를 하였을 때, 감마방사선 조사에 따른 소자의 특성변화를 비교 평가하였다. ▶ 최우수논문상 선정이유 감마방사선 조사에 따른 특성변화를 체계적으로 잘 분석하였으며, 새롭게 도입한 히드라진 처리법의 우수성을 I-V, C-V 및 XPS 표면분석 등을 통하여 훌륭하게 입증하였다. ▶ 수상 소감 적외선센서에 관한 연구가 국내 학계에서 점점 희박해지고 있는 가운데 받게 된 상이라서 개인적으로 더 뜻이 깊고, 남은 연구에 큰 힘이 될 것 같다.
2005.10.20
조회수 17230
KAIST 출신 MIT생, 핫소폴로스상 첫 수상
특허 가능한 혁신 및 논문상 핫소폴로스 $50,000 첫 수혜 KAIST 항공우주공학과(지도교수: 김천곤) 학사 출신, 주철민(29)씨가 핫소폴로스 $50,000 혁신 및 논문상 첫 수상자로 선정됐다. 핫소폴로스상은 조지 핫소폴로스(George Hatsopoulos)에 의해 설립된 써모 일렉트론사(Thermo Electron Corp.)의 후원으로 특허 가능한 발명 혹은 독창적인 연구 활동을 표창하기 위해 제정된 상이다. MIT 기계공학과 박사과정에 재학중인 주씨는 “고감도 선택적 생물?화학 생물체 검출을 위한 광학 간섭성 반사측정(Spectral Domain Optical Coherence Reflectometry for Highly Sensitive and Selective Detection of Biological and Chemical Species)” 논문으로 이 상을 받았다. MIT 종합병원 소속이며 하바드 의과대학의 조교수인 요하네스 드 보어(Johannes de Boer) 교수와 MIT 기계공학과 피터 소(Peter So) 교수와 공동으로 수행한 이 연구는 살충제나 박테리아 및 유기 독소 등의 초저밀도 분자에 대한 실시간 검출을 가능케 하는 광섬유 기반 저간섭성 간섭계의 발전을 이끌어 냈다는 평을 듣고 있다.
2005.07.28
조회수 16019
KAIST 휴보(HUBO) 세계인에 시연
- 미래 첨단 기술 선보이는 국제적 유명 전시회 공식 초청 - 전 세계에 우리나라 첨단 기술의 우수성 부각 기회 KAIST 기계공학과 오준호(吳俊鎬, 50) 교수팀의 휴머노이드 로봇 휴보(HUBO)가 미래에 상품화될 첨단 기술을 선보이는 국제적인 유명 전시회인『와이어드 넥스트페스트(Wired NextFest) 2005』에 공식 초청을 받아 출품된다. 휴보는 오는 24(금)일부터 3일간 미국 시카고 네이비 피어(Navy Pier)에서 열리는 이번 전시회에서 “디자인의 미래(the Future of Design)" 부문에 세계 첨단기술을 대표하는 프로젝트로 선정되었다. 주최 측에서는 휴보가 1일 4, 5회 정도(회당 30분) 시연을 할 수 있도록 별도의 무대와 스크린을 마련했다. 이번 시연은 퍼포먼스 프로그램, 체험 프로그램, 기술시연 프로그램으로 나누어 진행되는데 ▲퍼포먼스 프로그램은 영어로 인사, 수화(受話), 테크노댄스, 태극권 등 10여개 프로그램 ▲체험 프로그램은 악수, 가위/바위/보, 손가락 게임, 휴보 동작 따라하기 등 10여개 프로그램 ▲기술시연 프로그램은 걷기(전, 후, 좌, 우, 방향 전환), 동작(손, 발, 상/하체 동작 등), 한발 균형 잡기, 물체인식 및 추적(Vision Tracking), 두발지지상태 자세안정화(DSP, Double Support Phase), 한발지지상태 자세안정화(SSP, Single Support Phase) 등 10여개 프로그램으로 구성된다. 吳 교수는 “이번 전시회는 휴보의 시연과 전시 및 체험 행사를 통해 전 세계에 우리나라 첨단 기술의 우수성을 부각시킬 수 있는 좋은 기회가 될 것이다”고 했다. 한편, 와이어드 넥스트페스트는 미국의 유명 정보기술 미디어社인 와이어드와 제너럴일렉트로닉스社가 매년 개최하는 전시회로 25,000명 이상의 관람객이 방문하는 대규모 행사다. 이번 2005년 행사에는 세계 각국의 첨단기술을 대표하는 100개의 공식초청 프로젝트를 포함 500여개 이상의 제품이 전시된다. 지난해『와이어드 넥스트페스트 2004』에는 일본 혼다의 아시모(ASIMO)가 초청받아 시연한 바 있다.
2005.06.23
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인체 감염 44종의 원인균 동시 진단용 DNA 칩 개발
KAIST, 연세대 의대, 메디제네스㈜ 공동연구 결실벤처회사와 공과대학이 DNA칩 제작, 의대에서 임상실험하는 바람직한 협력연구의 성과로 평가 사람의 생명을 위협하는 감염질환의 원인균 44종을 동시에 진단할 수 있는 DNA 칩이 국내 공동연구진에 의해 세계 최초로 개발되었다. 메디제네스 ㈜ (대표이사 이진, 李津, 39)는 KAIST 생명화학공학과 이상엽(李相燁, 41, LG화학 석좌교수)교수팀, 연세대 의대 감염내과 김준명(金俊明, 52) 교수팀(김준명, 장경희, 최준용 박사)과의 공동연구를 통해 감염질환에 자주 나타나는 주요 원인 균주 44종을 신속하게 동정(실체를 밝히는 것)할 수 있는 DNA칩을 개발했다고 9일 밝혔다. 감염질환은 세균이 인체의 내외부에 침입하여 혈액, 체액 및 조직 내에서 자라면서 발병하는 질환으로, 세균의 정확한 진단 및 적절한 치료가 이루어지지 않을 경우, 생명을 잃을 수도 있는 질병이다. 더욱이 최근에는 항생제의 오남용으로 인해 세균의 배양률이 크게 낮아 배양 검사와 같은 기존의 감염질환 진단 방법들이 한계에 부딪치고 있어 항생제의 추가적인 남용 및 검사비용의 낭비 등을 야기할 뿐만 아니라, 적합한 항생제의 투여시기를 놓쳐 환자의 생명이 위협받고 있다. 이번에 메디제네스㈜ 가 개발한 감염질환 진단용 DNA칩은 임상적으로 가장 빈번하게 출현하여 심각한 질병을 일으키는 원인균 44종을 동시에 진단할 수 있다는 특징이 있다. 메디제네스㈜는 KAIST 이상엽 교수팀, 연세대 의대 김준명 교수팀과 공동으로 감염 균주들의 균체 특이성이 높은 DNA조각을 직접 염기서열을 결정하여 특허 출원하였고, 일부 알려진 균들에 대하여는 생물정보학 기법으로 특이한 염기서열 부분을 찾아내는 방식으로 DNA 칩을 제작 하였다. 이 DNA칩은 작은 유리판에 감염질환을 일으키는 균주의 특정 DNA 염기서열과 결합할 수 있는 DNA 조각을 심은 것으로, 균주에서 추출한 DNA와 칩에 심어진 DNA가 칩의 어느 위치에서 결합하는지에 따라 원인균을 쉽게 동정할 수 있도록 설계되어 있다. 이상엽 교수는 “이 DNA 칩의 핵심기술은 우리가 자체적으로 염기서열을 밝혀서 그 서열에 관한 특허를 확보하였고, 이들로 만든 DNA 조각을 이용하여 매우 효과적으로 감염균주들을 감별해 내는데 있다. 칩 자체의 제작도 중요하지만, 임상 시험이 매우 중요한데, 공과대학과 벤처회사가 DNA 칩을 만들고, 의과대학에서 임상시험을 하는 아주 바람직한 형태의 협력연구가 결실을 맺게 되어 기쁘다.”고 밝혔다. 따라서 이번에 개발된 DNA 칩을 이용하면 환자로부터 얻은 다양한 임상 샘플내에 어떤 세균이 존재하는지를 한번의 검사로 빠른 시간내에 정확하게 진단함으로써 가장 적합한 항생제를 투여할 수 있게 된다. 기존 검사법은 균주를 일일이 배양해서 확인했기 때문에 보통 3일 이상 심지어는 몇 주 이상 소요되고 배양률도 50% 이하인데 비해, 이 칩은 14시간 정도면 여러 균주를 동시에 검색할 수 있고, 정확도도 더 높일 수 있는 장점이 있다. 이 관련 기술들은 현재 특허 출원 중이고, 예비임상시험을 마친 후, 대규모 임상시험을 연세대학교 의과대학 김준명 교수팀에서 진행 중이다. 김준명교수는 “최근에 항생제 오남용으로 감염질환의 원인균 동정에 큰 어려움을 겪고 있는 현 실정에서 이러한 DNA칩을 통한 진단법 개발은 임상에서 빠른 시간 안에 원인균을 밝혀내고, 그로 인해 환자에게 꼭 필요한 항생제를 조기에 투여함으로써 환자의 생명을 구하는 획기적인 전기가 되리라 생각한다”고 말했다. 이 감염질환 진단용 DNA칩을 이용함으로써 감염질환 치료를 위해 과다하게 소요되는 항생제 비용을 대폭 절감(연간 약 5천억원)할 수 있을 뿐만 아니라, 보통 한 환자당 2-3번의 원인균 배양이 이루어지는 기존의 검사방법에서 탈피하여 한 번의 검사로 진단이 가능함으로써 감염질환 관련 검사 비용 연간 수백억원이 절감될 수 있을 것으로 예상된다. 메디제네스㈜ 이진사장은 “앞으로 추가 임상 시험 후 식품의약품안전청의 허가를 받은 후 내년에는 국내 각 병원과 연구소에 판매할 계획이며, 이 칩의 판매로 국내에서만 내년에 30억원, 향후 연간 100억원 이상의 매출을 올리고자 하며, 연간 약 2조원으로 추정되는 세계 시장 개척에도 적극적으로 대처하고자 한다.”는 계획을 밝혔다.
2005.06.10
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황규영교수팀, DB 분야 최고 권위 국제학술대회「최우수 시스템 시연 논문상」수상
15년간에 걸쳐 개발 중인 오디세우스 DBMS 기술 실용성 인정70억달러 규모의 검색엔진시장에서 막대한 부가가치 창출 기대 KAIST 전산학과 황규영(黃奎永, 54, 첨단정보기술연구센터/과학재단 ERC 소장) 교수팀이 개발한 ‘오디세우스 DBMS(database management system)’가 최근 일본 동경에서 개최된 ‘국제전기표준회의 데이터공학 국제학술대회(IEEE ICDE) 2005’에서 “최우수 시스템 시연 논문상(Best Demonstration Award)”을 수상했다. 시스템 시연 논문(Demonstration Paper)은 저자들이 제시한 기술을 실제 시스템에 구현한 후, 그 구현된 시스템을 시연하고자 하는 목적으로 작성하는 논문이다. 이러한 논문에서는 기술의 우수성뿐만 아니라 그 기술이 실제 시스템에 적용될 수 있는지의 실용성 여부가 중점적으로 평가되므로 黃 교수팀의 연구가 실용성은 물론 학계/산업계에 큰 파급 효과를 미칠 것으로 보인다. 이번 黃 교수의 ‘최우수 시스템 시연 논문상’ 수상 기술은 KAIST 첨단정보기술연구센터에서 15년간 개발 중인 객체 관계형 DBMS 오디세우스에 구현된 정보 검색(information retrieval)과의 밀결합(tight-coupling) 기술이다. ‘밀결합 기술’이란 다양한 응용에 필요한 기능들을 DBMS에 성능 저하 없이 추가할 수 있는 최첨단의 고난도 기술로서 첨단정보기술연구센터는 밀결합 기술에 대한 국내 및 국제 특허를 보유하고 있다. 이러한 밀결합을 통해 오디세우스는 객체 관계형 DBMS의 장점과 정보 검색 엔진의 장점을 모두 가지고 있다. 따라서, 오디세우스는 네이버, 야후, 구글 등의 웹 검색 엔진을 비롯한 정보 검색 응용에서 최적의 성능을 발휘할 수 있으며, 병렬 아키텍처(parallel architecture, 동시에 여러 대의 서버에서 검색을 나누어 수행하는 아키텍처)를 이용하면 수십 억 건의 웹 문서를 색인 할 수 있다. 黃 교수는 “세계 검색 엔진 시장의 규모는 2007년이 되면 약 70억 달러 규모로 성장할 것”으로 전망하면서, “향후 지속적인 연구 개발을 통해 세계 시장에 진출함으로써 막대한 부가 가치를 창출하겠다”는 원대한 포부를 밝혔다. 국제전기표준회의 데이터공학 국제학술대회(IEEE ICDE)는 데이터베이스 분야 최고 권위의 국제 학술대회로서, 올해로 21회째를 맞고 있다. 이번 최우수 시스템 시연 논문상은 두 단계의 엄격한 심사를 거쳐 최종적으로 1편이 선정됐다. 우선, 학술대회에 제출된 80여 편의 시스템 시연 논문 중에서 19편이 게재 승인되었으며, 이 19편의 시스템 시연 논문 중에서 심사위원들의 평가 점수와 학회 참가자들의 평가 점수를 합산하여 최종적으로 黃 교수팀의 논문이 최우수 논문으로 선정됐다.
2005.06.10
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KAIST 출신 이동엽 박사, 싱가폴 대학 교수와 국립연구소에 동시 부임
생물학, 전산학, 시스템공학 융합학문인 생물정보학 및 시스템생물학 전공 국내외 17편의 논문발표와 가상세포 모델 개발로 주목받고 있는 연구자 KAIST 출신 토종박사가 세계 20위권의 싱가포르 국립대학의 조교수로 임용됨과 동시에 싱가포르의 대표적인 정부연구소인 생물공정기술연구 소(Bioprocessing Technology Institute, BTI)의 연구원으로 초빙되었다. 화제의 주인공은 KAIST 생명화학공학과(지도교수:박선원, 공동지도교수:이상엽)에서 박사학위를 받고 현재 KAIST 생물정보연구센터(소장 : 이상엽)에서 선임연구원으로 재직 중인 이동엽(李東燁, 31)박사. 李 박사는 KAIST에서 국내 최초로 생물학과 전산학, 그리고 시스템공학의 최첨단 융합학문인 생물정보학 및 시스템생물학을 전공했으며, 국내외 17편의 논문발표와 가상세포 모델 개발로 국내외의 주목을 받고 있었다. 현재는 과학기술부의 시스템 생물학 연구사업에서 이상엽 교수팀의 인실리코(in silico)부분 팀장으로 활동하고 있다. 최첨단 생명공학 시설을 가지고 있는 싱가포르의 BTI 연구소에서는 이미 연구원으로 결정된 상태였지만, 연구소와 학교의 협력연구를 李 박사가 제안했고, 마침 시스템 생물학연구를 처음 시작하는 싱가포르 국립대학이 李 박사를 찾게 된 것이다. 이후 싱가포르 국립대학은 BTI 연구소와의 4개월에 걸친 협의 끝에 연구소와 학교에서 동시에 일할 수 있도록 요청하였다. “BTI는 싱가폴 바이오 산업관련 정부투자연구소와 글락소스미스클라인(GSK), 노바티스를 비롯한 세계적인 제약회사의 연구개발(R&D)센터가 모여 있는 생명과학 복합단지(바이오폴리스)에 위치한 최첨단 정부연구소 중의 하나이다.” “이제는 모든 학문 간에 벽은 더 이상 존재하지 않는다고 본다. 경쟁력을 갖추기 위해서는 이들을 어떻게 융합해서 새로운 것을 이끌어 내느냐가 관건이다.” 李 박사는 이러한 융합기술을 적용할 수 있는 최적의 장소가 싱가포르라며, 싱가포르 국립대학의 훌륭한 교수진과 학생들, 그리고 BTI 연구소의 최첨단 실험장비를 활용, 접목하는 가교역할을 하게 될 것이라고 포부를 밝혔다. 이번 李 박사의 임용은 외국의 박사학위나 포스트 닥 경험이 없이 순수하게 국내에서 연구해 외국에 진출하는 성공적인 사례로 꼽히며, 이것이 가능했던 이유는 박사과정동안 세부 전공이 전혀 다른 두 명의 공동지도교수의 전공을 융합해서 새로운 전공을 만들 수 있었기 때문이다. KAIST 생명화학공학과의 박선원 교수와 이상엽 교수는 각각 화학공정시스템 분야와 생명공학 분야의 세계적인 권위자로, 과학기술부의 시스템 생물학 연구사업의 일환으로 공동연구를 위해 동시에 지도하게 된 것이다. 또한 李 박사는 BK21 화공사업단(단장 박정기 교수)의 지원을 받아 미국, 독일에서의 단기 해외 연구를 한 경험이 외국대학에서 교수도 할 수 있다는 자신감을 갖는데 도움이 되었다고 밝혔다. 이상엽 교수는 “이동엽 박사는 정말 보기 드문 재원이다. 넘치는 아이디어와 적극적인 연구자세는 최고 수준이다. 싱가폴에 가서도 KAIST와 지속적인 협력 연구를 하게 될 것이다.” 라며, 큰 기대감을 표시했다. 박선원 교수는 “이동엽 박사는 연구에 대한 열정이 대단히 커서 공정시스템 분야에서도 많은 연구를 했고, 공정시스템분야와 대사공학 분야의 기술들을 융합, 시스템 생물학 분야에 좋은 연구결과를 내었다. 앞으로 싱가포르 측과 KAIST간의 공동연구로 큰 시너지 효과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.” 라고 밝혔다. KAIST 생명화학공학과 박승빈 학과장은 “현재 우리 학과의 국제화 지수는 매우 높은 편이다. 외국인 석박사 유학생도 10여명 있고, 영어강의도 많이 개설되는 편이다. 박사과정 세미나를 영어로 하고 있고, 일년에 한 두번은 국제학술회의에서 영어로 발표할 기회를 갖고 있다. 이는 교육부의 BK21 국제화 사업의 일환으로 가능했다. 앞으로 이런 분위기가 지속되어 많은 졸업생들이 이동엽 박사와 같이 국제적으로 인정받는 인재가 되기를 바란다” 고 말했다.
2005.06.09
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