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생명화공 정희태교수, 세계최초 액정 초미세 나노패턴소자 개발
- 15일자 네이처 머티리얼스誌 온라인판 게재- 나노-바이오 전자소자 산업분야에서 시장 선점 기대우리 학교 생명화학공학과 정희태(鄭喜台, 42) 교수 연구팀이 액정 디스플레이 (LCD)의 핵심소재로 잘 알려져 있는 액정물질을 이용, 나노기술의 핵심인 차세대 초미세 나노패턴소자를 세계최초로 개발했다. 관련 연구논문은 15일자 네이처 머티리얼스(Nature Materials)誌 온라인판에 게재된다. 나노패턴 제작은 차세대 초고밀도 반도체 메모리기술과 바이오칩 등 나노기술의 핵심분야다. 특히, 鄭 교수팀의 액정을 이용한 패턴구현은 기존의 패턴 방식에 비해 대면적을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 바이오 특성을 가지는 나노물질도 액정 패턴 내에 배열할 수 있다는 것이 큰 장점이다.
LCD를 구동하는 물질인 네마틱 액정과 달리 鄭 교수가 사용한 스메틱 액정은 LCD 응답특성이 매우 우수함에도 불구하고 자연적으로 존재하는 결함구조 때문에 LCD 구동물질로 사용하지 못하고 있다. 이러한 스메틱 액정은 기판의 표면특성에 따라서 무질서한 형태의 회오리 형 결함구조를 가진다. 이번 연구에서는 마이크로미터 수준의 직선이 새겨진 표면 처리된 실리콘 기판을 사용함으로써 무질서한 회오리 형태의 액정 결함구조를 규칙적으로 제어하였다(첨부 자료그림 참조). 특히 이 공정은 기존의 나노패턴에 적용하는 방식과 비교하여 제작시간을 수십 배 이상 줄일 수 있으며, 결함구조 내에 다른 형태의 기능성 물질도 규칙적으로 배열 할 수 있음을 확인하였다. 이는 다양한 형태의 패턴이 필요한 실제 반도체와 단백질 칩 등의 바이오 소자에 적용할 수 있는 가능성을 제시하고 있다 (자료그림 중 삽입사진 참조).
이번 연구결과로 LCD의 세계적 강국인 우리나라가 액정을 이용한 나노분야에서도 세계 최고의 원천기술을 갖게 되었다. 향후 액정을 이용한 새로운 응용의 신기원을 열게 되었으며, 나노-바이오 전자소자 산업분야에서 시장 선점 및 막대한 부가가치 창출 등을 통해 국가경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 기대된다. 연성재료(Soft Materials)를 이용하여 나노패턴을 제조하는 기술은 전 세계적으로 나노-바이오 분야에서 큰 이슈가 되는 연구로써, 연구의 핵심은 바이오 및 광전자소자 응용을 위하여 대면적에서 결함이 없는 소재의 개발에 있다. 이번 鄭 교수팀이 적용한 액정은 결함구조를 가지는 대표적인 물질로서 지금까지 학계에서는 대면적 나노패턴이 불가능하다고 인식돼 왔다.
鄭 교수는 “이번 연구결과는 연성소재를 이용한 나노패턴소자 제작방식의 기존 개념을 완전히 뒤엎는 것이다. 결함을 없애야만 한다는 기존의 생각에서 탈피하여 결함을 규칙적으로 구현하면 패턴에 이용할 수 있다는 발상의 전환으로 대면적 나노패턴을 개발했다는데 의미가 있으며, 향후 나노분야 전반에 걸쳐 영향이 클 것” 이라고 밝혔다.
이번 연구결과는 鄭 교수(교신저자)의 주도 하에 KAIST 물리학과 김만원 교수팀과 미국 캔트 주립대학의 액정센터 올래그 라브랜토비치(Oleg Lavrentovich)교수가 함께 일궈낸 성과다. 鄭 교수는 나노물질분야에서 사이언스, PNAS, Advanced Materials에 최정상급 논문을 다수 발표하는 등 나노물질 분야에서 차세대 주자로서 두각을 나타내고 있는 젊은 과학자다.
<해설>
액정: 유동성이 있으면서 고체적인 특성을 나타낸다. 전기적 특성이 매우 뛰어나 LCD 구동을 위한 핵심 물질로 사용된다. 네마틱, 스메틱, 콜레스테릭 등 다양한 종류의 액정이 존재한다. 현재 LCD에 사용하는 액정은 네마틱 액정이며 콜레스테릭 액정은 반사거울과 초정밀 온도계에 사용된다. 鄭 교수팀이 사용한 액정은 스메틱 액정으로서 네마틱 액정보다 자연계와 합성물질에서 더욱 많이 존재하고, 산업체와 학계에서 오랜기간 동안 연구해 왔음에도 불구하고 결함구조 등의 문제점으로 인하여 산업에 적용하지 못하고 있는 물질이다.
<첨부. 수 밀리미터 크기의 대면적 액정물질 나노패턴 현미경 사진>우측상단 삽입사진은 액정나노패턴내에 형광나노입자를 규칙적으로 포집한 리소그라피 제작사진
2007.10.15 조회수 18027 -
생명화공 박정기 교수, “상암고분자상” 수상
우리학교 생명화학공학과 박정기 교수는 지난 11일 한국고분자학회가 수여하는 “상암고분자상”을 수상하였다. 상암고분자상은 2년마다 고분자분야에서 최고의 학문적 업적을 이룬 과학자에게 수여하는 상이다.
박 교수는 고분자 분야에서 약 170여 편의 논문을 발표하고 100여건의 특허를 출원하는 등 탁월한 연구업적을 이뤘다. 특히 박 교수는 이차전지 및 연료전지 등의 핵심 에너지 소재인 고분자전해질 분야에서 뛰어난 업적을 이루어 고분자이차전지의 국내 상업화에 크게 기여하였다. 국제적으로도 전기화학적 성능이 뛰어난 친 상업적 고분자전해질 시스템의 개발 및 전극과 고분자 전해질의 계면 특성 등에 대한 학술적인 우수성이 인정되어 국제학회에서 활발히 활동하고 있다.
박 교수는 이차전지 및 연료전지 산업의 육성을 위해 국제 이차전치 및 연료전지학회(International Conference on Polymer Batteries and Fuel Cells: PBFC)를 2003년 창설하였고 올해는 로마에서 제3차 학술대회를 성공적으로 개최하였다. 학술대회를 통해 얻은 수익으로 장학기금을 마련, PBFC 학술상을 제정하여 현재 이차전지 및 연료전지 관련 우수 연구교수와 학생들에게 매년 상금을 수여하고 있다. 박 교수는 우리학교 차세대이차전지 인력양성센터의 센터장으로도 활동하고 있다.
2007.10.15 조회수 15350 -
KI 공동, 국제 심포지움 개최
우리 학교 KI(KAIST Institute, KAIST 연구원) 소속 연구소들의 공동 국제 심포지움을 오는 6일(목), 7일(금) 양일간 KAIST내 창의학습관 터만홀에게 개최한다.
이번 심포지움은 국내.외 전문가와 석학들을 초빙, 7개 KAIST 연구소에서 수행중인 중점 연구 분야 및 발전 방향을 소개하고 참여 연구진과 토론을 통해 추진사항을 재점검한다. 또한 최신 연구분야에 대한 정보 흐름을 공유하고, 해외 과학자와 협력 교류를 통한 인적 네트워크를 구축, 보다 발전적인 협력 연구의 토대를 마련할 계획이다.
‘KAIST 연구소’는 서남표 총장이 추진하는 중점 전략 사업 중 하나다. 미국 MIT 링컨연구소처럼 세계적인 연구개발성과를 통해 대학의 인지도를 높이고 국가 경쟁력 향상에 기여하는 발판으로 삼는다는 구상이다. 우리 학교는 미래 세계적인 경쟁력이 있는 새로운 융합분야를 선정, 7개 KAIST 연구소(바이오융합연구소, 정보전자융합연구소, 복합시스템설계연구소, 엔터테인먼트공학연구소, 나노융합연구소, 청정에너지연구소, 미래도시연구소)를 설치하고 집중적인 지원을 통해 활발한 연구를 수행하고 있다. KAIST 연구소에는 17개 학과 150여명의 교수가 참여하고 있다.
최근 발표된 이상엽교수(생명화학공학과)-정하웅교수(물리학과) 팀의 “가상세포로 생명체 필수대사물질 발굴과 강건성 문제 규명” 성과도 우리 학교 바이오융합연구소의 학제적 융합 연구 환경과 지원을 통해 실현된 좋은 모델로 평가되고 있다.
김상수 연구원장은 “이번 심포지움에서는 대학 및 연구소외에도 탐 맥타비쉬 모토롤라 인간상호작용연구소 소장, 이철배 LG전자 엘에스알(LSR)연구소장 등 산업체 전문가가 참여하여 산학연의 다양한 의견과 시각을 교환할 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 밝혔다.
2007.09.06 조회수 14987 -
양승만교수, 듀폰과학기술상 수상자로 선정
- 2007년 듀폰과학기술상 수상자로 선정- 나노입자들의 자기조립 원리를 이용, 광×바이오 기능성 광자결정(photonic crystal)구조체 개발KAIST(총장 서남표) 생명화학공학과 양승만 교수(과학기술부 지정 광자유체집적소자 창의연구단 단장)가 2007년 듀폰과학기술상 수상자로 선정되었다. 세계적인 과학 회사인 듀폰의 한국내 법인인 듀폰코리아는 국내 기초과학의 진흥과 산업발전을 도모하기 위해 2002년부터 ‘듀폰 과학기술상’을 제정해 시상해 왔다. 듀폰과학기술상은 국내 대학 및 국 공립 연구소 재직자 중 화학, 화학공학, 재료과학 및 재료공학 분야에서 최근 5년 뛰어난 연구개발 업적을 보인 과학자에게 수여된다. 듀폰코리아는 지난 3월 15일까지 응모를 받은 뒤 한국과학기술한림원의 심사를 거쳐 2007년 5월 2일 양승만 교수를 수상자로 발표하였다.양승만 교수는 다양한 기능을 갖는 나노입자를 제조하고 이들 입자들이 스스로 조립되는 자기조립 원리를 규명하는 연구를 수행하여 방대한 량의 정보를 처리할 수 있는 pototype의 광 바이오 기능성 광자결정(photonic crystal)구조체를 개발하였다.양교수가 최근에 수행한 광자구조와 나노패턴에 대한 연구결과는 학술지인 Nature지(2006년도 2월 2일자)에서 보유기술의 기반성과 발전 가능성에 대한 해설과 함께 하이라이트 기사로 다루어졌다. 미국 화학회의 Portal인 Heart-Cut에는 2차례 (2002. 11. 4 및 2006. 5. 1일자)에 걸쳐 하이라이트 논문으로 선정되었다. 2003년 12월의 미국 재료학회 MRS Bulletin의 Research/Researcher에서는 주요 논문으로 소개된 바 있다. 양교수는 그 동안 Harvard University, University of Wisconsin, Caltech, University of California 등에서 초청 세미나를 하였고 국제학회인 MRS와 SPIE 에서 각각 Invited Speaker 및 Session Organizer로 활약하고 있다.
2007.05.04 조회수 17347 -
시스템 생명공학 활용, 최고 수율의 아미노산 생산 균주 개발
- 세계 아미노산 시장, 화이트 바이오텍 제품 생산에 파급 효과 큰 원천 기술
- KAIST 이상엽 교수팀 개발, 미국 국립과학원회보 온라인판 게재KAIST(총장 서남표) 생명화학공학과 이상엽(李相燁, 43세, 특훈교수/LG화학 석좌교수) 교수팀은 시스템 생명공학 기법을 이용, 세계 최고 수율(收率)의 발린(L-valine) 생산 균주 개발에 성공했다. 이 연구 결과는 4월 넷째주(23일-27일사이) 미국 국립과학원회보(PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA)에 게재된다.
李 교수팀은 필수 아미노산의 하나인 발린(L-valine)을 타켓 물질로 선정, 미생물 가상세포 시스템과 시뮬레이션 기법을 활용하여 최고 수율의 아미노산 생산 균주를 개발했다.
대장균 게놈에서 필요한 부위만을 선택적으로 조작하여 초기 생산 균주를 제작하고, DNA 칩을 이용한 전사체(transcriptome) 분석을 통해 새롭게 조작할 1차 타겟 유전자들을 발굴했다. 대장균 가상 세포인 MBEL979를 이용, 유전자 결실(缺失) 실험을 컴퓨터상에서 대량으로 수행한 뒤 2차 엔지니어링 타겟들을 발굴했다. 이 실험 결과를 실제 균주 개발에 적용, 세포내 대사흐름 최적화를 달성하여 최종적으로 100 그램의 포도당으로부터 37.8 그램의 발린을 추출할 수 있는 세계 최고 수율의 발린 생산균주 제작에 성공했다.
이상엽 교수는 “시스템 생명공학 기법이 체계적인 시스템 수준에서 균주개발에 성공적으로 이용됨에 따라, 기타 아미노산을 비롯하여 모든 생물공학산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다. 초기에는 IT와 BT를 융합함에 있어 어려움이 많았으나 이를 슬기롭게 극복한 연구팀원들이 자랑스럽다.”고 말했다. 연구 관련 생산균주와 그 제조 방법은 국제특허(PCT)를 출원했다.
2007.04.24 조회수 18099 -
이흔 교수 학술대상 수상
생명화학공학과 이흔(李琿, 55)교수가 KAIST 개교 36주년 기념식에서 KAIST 학술대상을 수상했다.
李 교수는 지난 5년간 국외 SCI논문 43편, 국내 SCI논문 12편을 발표하고, 수소저장기술 개발, 이산화탄소와 메탄 하이드레이트 맞교환 원리 규명 등 세계적인 학술 업적을 인정받아 학술대상을 수상하게 되었다.
李 교수는 2003년 메탄 하이드레이트 논문을 사이언스誌에 발표하였고, 2005년 네이처誌에 발표한 수소저장 기술은 미래 수소에너지 개발에 획기적 전기를 마련한 것으로 ‘가장 주목할 하이라이트 논문’으로 소개되었다. 2006년 PNAS에 발표한 "이산화탄소와 메탄 하이드레이트 맞교환 원리"는 에너지와 지구 온난화 문제를 동시에 해결할 수 있는 기술로 국내외 큰 관심을 모았다.한편, 2007년 우수교원으로 학술상에 생명과학과 정종경 교수, 수리과학과 이창옥 부교수, 화학과 김상규 부교수, 기계공학전공 권대갑 교수, 창의강의상에 항공우주공학전공 한재흥 부교수, 우수강의상에 인문사회과학부 전봉관 조교수, 생명과학과 최준호 교수, 생명과학과 강창원 교수, 전기및전자공학전공 유승협 조교수, 전산학전공 Otfried Cheong 부교수, 금융전문대학원 이회경 교수, 공적상에 물리학과 신성철 교수, 테크노경영대학원 김보원 교수, 금융전문대학원 김지수 교수, 국제협력대상에 기계공학전공 조형석 교수, 국제협력상에 산업디자인학과 이건표 교수, 신소재공학과 홍순형 교수, 테크노경영대학원 박성주 교수가 각각 수상했다.
2007.03.15 조회수 21075 -
KAIST, 첫 특훈교수 3명 임명
- 세계적 수준의 연구업적과 교육성과 이룬 교수 대상 선발- 특별인센티브 지급, 정년 이후에도 비전임직으로 계속 임용KAIST(총장 서남표)가 KAIST 최고의 영예를 갖게 되는 특훈교수 3명을 처음으로 임명했다.
전자전산학과 김충기(金忠基, 64) 교수, 생명화학공학과 이상엽(李相燁, 42) 교수, 물리학과 장기주(張基柱, 53) 교수 등 3명이 그 주인공이다.
김충기 교수는 멀티미디어 시대의 핵심기술이며 영상센서로 가장 많이 활용되고 있는 CCD 영상 소자를 세계 최초로 개발하고 실용화했으며, 이에 대한 공로를 인정받아 IEEE 펠로우로 선임되었다. 국내 반도체 분야 연구와 인재 양성에 주력하여 한국이 반도체 분야에서 세계 강국이 되는 데 큰 기여를 했다. 또한 삼성전자, 하이닉스 반도체 등 산업체와의 특별교육프로그램을 유치하여 산학 협력을 통한 교육과 연구에 기여했다. 최근에는 영재교육, 문화기술(CT)대학원의 다학제간 교육, 학부 학생들의 실험 교육에 적극적으로 참여하는 등 학교발전을 위한 열성적인 활동으로 학생들과 젊은 교수들의 존경을 한몸에 받고 있다. 지난 1995년부터 3년간 부총장을 역임하면서 KAIST 발전에도 크게 기여한 바 있다. 호암상(1993), 국민훈장 모란장(1997) 등을 수상했다.
이상엽 교수는 대사공학 분야에 탁월한 업적을 이룩했다. 지난 2004년에는 세계최초로 박테리아의 게놈 서열을 밝혀 이를 대사공학기술에 적용한 논문을 네이처 바이오테크놀러지에 발표했다. 또한 대장균 단백체의 바이블 논문으로 평가되는 장편의 논문을 70년 전통의 미국 미생물분자생물학리뷰지에 게재했다. 187편의 국외논문, 203건의 특허 출원, 젊은 과학자상, 국내외 초청 강연 212회 등의 학술연구실적을 쌓았다.
장기주 교수는 고체물리이론 분야에서 200편의 SCI급 논문을 발표했다. 주요 연구 분야인 반도체 물질에 대한 연구로 국제적 인정을 받아 리뷰 아티클, 교과서, 학술대회 등에서 여러 이론모델을 발표했다. 특히 10여년 이상 미해결 상태에 있던 갈륨아스나이드(GaAs) 반도체에서 DX 결함의 정체를 최초로 규명, 현재 500회 이상 인용되고 있으며, 100회 이상 인용된 논문도 15편이 넘는다. 지난 2005년 국가석학과학자로 선정된 張 교수는 SCI 피인용 횟수가 4,847회로 우리나라 과학계 전체에서 3위를 기록하고 있다.
KAIST 특훈교수(Distinguished Professor)는 세계적 수준의 연구업적과 교육성과를 이룬 교수 중에서 선발한다. KAIST 최고의 명예로운 직이며, 특별인센티브도 지급된다. 특훈교수는 총장, 부총장, 단과대학장, 학과장의 추천을 받고 국내외 전문가의 평가를 거쳐 임명하며, 정년 이후에도 비전임직으로 계속 임용할 수 있다.
KAIST는 특훈교수제 등의 새로운 제도를 적극 활용, 발전 가능성이 높은 연구분야의 우수 교수를 집중 유치하여 세계 최고급의 교수진을 구축한다는 계획이다.
2007.03.15 조회수 18200 -
장호남교수 남경공업대학 영예교수에 임명
생명화학공학과 장호남(張虎男) 교수가 중국 남경공업대학 영예교수에 임명되었다.
중국 남경공업대학은 張 교수를 생물공학 및 약학공정 대학의 영예교수로 임명하고, 지난 1월 22일 중국공학원 원사인 오양 총장이 직접 임명장을 수여했다.
남경공학대학은 화공, 생물, 재료 약학공정 특화대학으로 중국 국가산업 생물공정 연구센터를 운영하고 있으며, 다수의 생물공정 산업화 실적을 가지고 있다. 생물공학계의 원로인 美 Purdue 대학 George T. Tsao 교수도 남경공업대학의 영예교수를 역임했다.
2007.03.01 조회수 11701 -
장호남교수 남경공업대학 영예교수에 임명
생명화학공학과 장호남(張虎男) 교수가 중국 남경공업대학 영예교수에 임명되었다.
중국 남경공업대학은 張 교수를 생물공학 및 약학공정 대학의 영예교수로 임명하고, 지난 1월 22일 중국공학원 원사인 오양 총장이 직접 임명장을 수여했다.
남경공학대학은 화공, 생물, 재료 약학공정 특화대학으로 중국 국가산업 생물공정 연구센터를 운영하고 있으며, 다수의 생물공정 산업화 실적을 가지고 있다. 생물공학계의 원로인 美 Purdue 대학 George T. Tsao 교수도 남경공업대학의 영예교수를 역임했다.
2007.03.01 조회수 11595
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이상엽 교수, 美 생명공학저널 수석편집인 선임
시스템생물학, 시스템생명공학, 대사공학분야 논문심사 주관, 편집방향 설정
생명화학공학과 BK21사업단의 이상엽(李相燁, 43세) LG화학 석좌교수가 美國 와일리(Wiley)-VCH社가 발간하는 "생명공학저널(Biotechnology Journal)"의 수석편집인(Senior Editor)에 선임됐다.
李 교수는 앞으로 이 저널에서 시스템생물학, 시스템생명공학, 대사공학 분야 논문들의 심사를 주관하며, 학술지의 편집방향을 설정하고 운영하게 된다.
‘생명공학저널’은 208년(1799년 설립)의 역사를 가진 세계적인 과학잡지 발행기관인 와일리社에 의해 급변하는 생명과학 및 관련 분야에 대한 지식과 정보교환을 목적으로 지난 2006년 1월에 창간되었다. 특히 ‘생명공학저널’은 전문적인 생명과학 연구내용 뿐만 아니라, 일반인들에게 필요한 생명과학연구에 관련된 윤리 및 문화적인 분야까지 광범위하게 다루는 새로운 형태의 학술지이다.
李 교수는 "여러 학술지의 편집을 책임지다 보면 많은 시간을 할애해야 하지만, 세계 주요 학술지의 연구 논문 방향을 이끌어 가고, 우리나라 과학자들의 훌륭한 논문들이 불이익을 당하지 않도록 최선을 다하는데서 보람을 찾는다."고 말했다.
KAIST 홍보 관계자는 “우리나라 학자들이 세계적인 학술지의 편집업무를 책임지는 사례가 많아지고 있다. 그만큼 우리나라의 과학과 공학분야의 연구 역량이 크게 증대하였음을 보여주는 좋은 현상“이라고 밝혔다.
한편, 대사공학 및 시스템생명공학 연구분야에서 탁월한 연구 업적을 낸 李교수는 ▲바이오텍의 공학분야 최고 학술지인 미국 와일리사 발간 바이오테크놀로지바이오엔지니어링(Biotechnology and Bioengineering)誌의 부편집인(Associate Editor) ▲독일 스프링거사 발간 응용 미생물 생명공학(Applied Microbiology and Biotechnology)誌의 편집인(Editor) ▲독일 스프링거사 발간 생물공정 및 바이오시스템 공학(Bioprocess and Biosystems Engineering)誌의 부편집인으로 활동 중이며, 그 외에도 ▲싱가폴 월드사이언티픽사 발간 생물정보학 및 전산생물학(Journal of Bioinformatics and Computational Biology)誌 ▲아시아태평양바이오텍뉴스(Asia Pacific Biotech News)誌 ▲엘세비어사 발간 생명화학공학(Biochemical Engineering Journal)誌 대사공학 (Metabolic Engineering)誌, 그리고 온라인 잡지인 미생물공장(Microbial Cell Factory)誌의 편집위원 등으로 활동하고 있다.
2007.01.31 조회수 13799
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이상엽 교수, 美 생명공학저널 수석편집인 선임
시스템생물학, 시스템생명공학, 대사공학분야 논문심사 주관, 편집방향 설정
생명화학공학과 BK21사업단의 이상엽(李相燁, 43세) LG화학 석좌교수가 美國 와일리(Wiley)-VCH社가 발간하는 "생명공학저널(Biotechnology Journal)"의 수석편집인(Senior Editor)에 선임됐다.
李 교수는 앞으로 이 저널에서 시스템생물학, 시스템생명공학, 대사공학 분야 논문들의 심사를 주관하며, 학술지의 편집방향을 설정하고 운영하게 된다.
‘생명공학저널’은 208년(1799년 설립)의 역사를 가진 세계적인 과학잡지 발행기관인 와일리社에 의해 급변하는 생명과학 및 관련 분야에 대한 지식과 정보교환을 목적으로 지난 2006년 1월에 창간되었다. 특히 ‘생명공학저널’은 전문적인 생명과학 연구내용 뿐만 아니라, 일반인들에게 필요한 생명과학연구에 관련된 윤리 및 문화적인 분야까지 광범위하게 다루는 새로운 형태의 학술지이다.
李 교수는 "여러 학술지의 편집을 책임지다 보면 많은 시간을 할애해야 하지만, 세계 주요 학술지의 연구 논문 방향을 이끌어 가고, 우리나라 과학자들의 훌륭한 논문들이 불이익을 당하지 않도록 최선을 다하는데서 보람을 찾는다."고 말했다.
KAIST 홍보 관계자는 “우리나라 학자들이 세계적인 학술지의 편집업무를 책임지는 사례가 많아지고 있다. 그만큼 우리나라의 과학과 공학분야의 연구 역량이 크게 증대하였음을 보여주는 좋은 현상“이라고 밝혔다.
한편, 대사공학 및 시스템생명공학 연구분야에서 탁월한 연구 업적을 낸 李교수는 ▲바이오텍의 공학분야 최고 학술지인 미국 와일리사 발간 바이오테크놀로지바이오엔지니어링(Biotechnology and Bioengineering)誌의 부편집인(Associate Editor) ▲독일 스프링거사 발간 응용 미생물 생명공학(Applied Microbiology and Biotechnology)誌의 편집인(Editor) ▲독일 스프링거사 발간 생물공정 및 바이오시스템 공학(Bioprocess and Biosystems Engineering)誌의 부편집인으로 활동 중이며, 그 외에도 ▲싱가폴 월드사이언티픽사 발간 생물정보학 및 전산생물학(Journal of Bioinformatics and Computational Biology)誌 ▲아시아태평양바이오텍뉴스(Asia Pacific Biotech News)誌 ▲엘세비어사 발간 생명화학공학(Biochemical Engineering Journal)誌 대사공학 (Metabolic Engineering)誌, 그리고 온라인 잡지인 미생물공장(Microbial Cell Factory)誌의 편집위원 등으로 활동하고 있다.
2007.01.31 조회수 14715
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우성일 교수, 새로운 고속 연구 기법 개발
박막 재료 분야의 연구 기간, 연구비 수십 배 절감
美 국립과학원회보 인터넷판에 지난 9일 게재
생명화학공학과 우성일(禹誠一, 55 / 초미세화학공정연구센터소장) 교수팀이 연구 성과를 극대화할 수 있는 고속 연구 기법을 개발, 지난 9일(화) 저명학술지인 美 국립과학원회보(PNAS) 인터넷 판에 게재됐다.
禹 교수팀은 박막 재료 분야 연구 공정을 단축하기 위해 서로 조성(혼합비율)이 다른 박막을 한번에 수십 내지 수천 개를 만들고, 구조 분석과 성능 평가를 10배 이상 빠르고 정확하게 할 수 있는 고속 연구 기법을 개발했다. 이 연구 기법은 연구 기간과 연구비를 종래보다 수십 배 이상 줄일 수 있는 획기적인 방법이다.
전자재료, 디스플레이, 반도체 관련 제품에서 박막 재료의 특성이 최종 제품 품질을 결정한다. 한 가지 기능성 박막을 제조, 분석, 성능 평가 하는데 평균 2주 이상 걸린다. 원하는 박막재료를 성공적으로 만들기 위해서는 수천 번 이상의 실험이 필요하다.
기존 박막 제조 장치는 기상화학증착법, 스퍼터링(SPUTTERING), 물리증착법, 레이저휘발법 등 고진공을 요구하는 고가 장비다. 이 장비로 다양한 조성의 박막을 제조하기 위해서는 한 개에 수백만원씩 하는 타겟(고체 원료물질)과 1g에 수십만원씩 하는 전구체(휘발성을 가지는 유기금속화합물)가 필요하다. 수만 개의 다양한 조성을 가지는 박막 제조에는 막대한 실험비가 들어간다.
禹 교수팀은 새로운 고속 연구 기법을 이용, 고진공이 필요 없고 컴퓨터와 로봇에 의해 자동화된 ‘조합 액적 화학 증착’ 장비를 개발했다. 이 장비는 기존 장비에 비해 가격이 1/5 정도 저렴하고 유지 보수도 간편하다.
이 장비는 고가의 원료 물질 대신 저렴한 시약을 사용한다. 원하는 조성을 만들 수 있는 시약을 물이나 적당한 용매에 녹인 후 고주파를 가하여 수 미크론 크기의 액적(미세한 액체방울)을 만든다. 이 액적들을 질소로 움직여서 박막을 만들고자 하는 기판 위에 떨어뜨린 후 후속 열처리를 통해 원하는 조성의 박막을 만든다. 이때 박막 시료의 크기를 그림자 마스크를 사용하여 밀리미터 크기로 만들며 이동속도가 조절되는 마스크로 증착 시간을 조절하면 다양한 조성의 박막을 한번에 수십 내지 수백 개를 만들 수 있다. 이 장비로 박막 제조에 필요한 재료비는 100g에 수만 원 정도로, 종래방법의 1/100 내지 1/10로 줄일 수 있으며, 연구기간은 수십 분의 일로 줄일 수 있게 된다.
禹 교수는 “이 새로운 연구 기법을 박막 재료 분야 연구뿐만 아니라 기존 연구 방법으로 발견하지 못한 핵심 에너지, 재료, 건강 분야 소재 개발에 광범위하게 활용하면 큰 효과를 가져올 것이다.”라고 말했다.
‘조합 액적 화학 증착’ 장비는 현재 국내 특허를 출원하고 일본과 독일에 국제 특허를 출원중이다. 이 장비는 주문 생산에 의해 일반 연구자들에게도 제공할 예정이다.
2007.01.31 조회수 14712