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SEE-KAIST 2005 개최
KAIST 로봇 총 출동, 지능형 로봇 기술의 향연
공학과 예술의 만남, 학생들이 직접 제작한 바이 올린으로 축하 공연
KAIST(총장 로버트 러플린)는 오는 5월 25일(수)부터 27일(금)까지 3일간에 걸쳐 교내 학사체육관에서 ‘SEE-KAIST 2005’ 행사를 개최한다.
SEE-KAIST 행사는 KAIST의 연구역량을 대내외에 보여주고, 연구결과를 공개하여 정보를 공유함으로서 일반인의 과학에 대한 인식 변화를 유도하고, KAIST-산업체-연구기관의 연구협력을 통해 협동증진의 장을 마련한다는 취지아래 지난 ’92년도부터 개최해 오고 있다.
올해로 12회째를 맞는‘SEE-KAIST 2005’행사는 특히 대덕연구개발특구의 본격 출범을 앞두고 열리는 것으로 “꿈을 현실로, KAIST와 미래로”라는 주제로 KAIST 14개 학과, 13개 연구센터 및 14개 산업체와 10개 과학고가 참여하여 산학연계를 통한 기술개발자와 수요자간의 상호 연계를 높이는 계기가 될 것이다.
25일(수) 오전 11시에 개막되는 이번 행사에서는 KAIST의 우수한 연구개발성과를 중심으로 산업체의 혁신 제품과 기술, 과학고 학생의 신선한 연구내용을 함께 전시하여 과학기술이 발전해야 꿈을 현실로 앞당길 수 있다는 것을 실감하고 이해할 수 있는 자리가 될 수 있도록 다양한 전시물을 전시한다.
연구개발 전시 내용은 ▲물리학과 공홍진 교수의 “레이저 차단막을 이용한 무결점 지능형 보안 시스템”, ▲화학과 김세훈 교수의 “바늘이 나노과학 세계를 열었다: 주사탐침현미경(SPM)”, ▲기계공학전공 배중면 교수의 “연료전지! 그것이 알고 싶다”, ▲항공우주공학전공 방효충, 탁민제 교수의 “자동비행 무인항공기 시스템”, ▲생명화학공학과 이흔 교수의 “얼음입자내 수소저장 메커니즘 세계최초 규명”, ▲신소재공학과 박종욱 교수의 “웰빙/바이오 산업용 이산화탄소 계측기 및 관련 산업장치 개발”, ▲전산학전공 정진완 교수의 “공간 데이터베이스 시스템 및 XML 데이터베이스 시스템”, ▲인문사회과학부와 기계공학과에서 공동으로 전시하는 “예술과 공학의 만남 - KAIST의 교육혁신”등 41개 과제와 ▲가상현실 연구센터의 “영상과 소리의 체험”, ▲마이크로로봇설계교육센터의 “대단한 도전!! 인공지능 VS 무선조정 로봇축구 대결”, ▲솔-젤 응용 기술 연구센터의 “솔-젤 소재.공정기술로 제작된 차세대 첨단제품”등 13과제 ▲삼성전자(주), LG전자(주), LG.Philips LCD(주), 일진소재산업/일진다이아몬드 등 14개 업체의 연구개발 결과물▲경기과학고의“벽지가 휘발성유기화합물(VOCs)의 농도변화에 미치는 영향”등 과학고 연구결과물 13과제 등이다.
특히, 이번 행사에서는 KAIST의 로봇 관련 유명 연구센터가 총 출동하며 장애인/노약자 재활 로봇 시스템, 인간과 로봇간의 의사소통, 음성으로 사람의 감정 인식 등의 다양한 로봇 기술을 접할 수 있다.
또한 KAIST 학생들이 바이올린 제작 수업을 통하여 학생 손으로 만든 악기를 사용하여 한양대학교 음악대학 학생들이 직접 연주하는 축하 음악회를 개최하여 예술과 공학이 만나는 뜻깊은 자리도 마련된다.
* SEE-KAIST 2005의 전시과제, 참가자 및 주요일정 등 자세한 내용은 인터넷 홈페이지 http://see.kaist.ac.kr에서 보실 수 있습니다.
2005.05.24 조회수 21145 -
얼음입자내 수소저장메커니즘 세계최초 규명
미래 수소에너지 개발에 획기적 전기마련
이흔 교수팀, 네이처(Nature)誌 7일자에 발표
섭씨 0℃ 부근의 온도에서 수소 분자가 얼음 입자 내에 만들어진 나노 크기의 수많은 빈 공간으로 저장될 수 있다는 사실이 世界最初로 규명됐다.
KAIST(한국과학기술원)는 생명화학공학과 이흔(李琿, 54) 교수팀이 이와 같은 자연 현상적 수소저장 메커니즘을 규명했으며, 관련 연구결과 논문이 세계적 과학전문저널인 네이처誌 7일자에서 가장 주목해야 할 논문으로 선정돼 해설 및 전망기사와 함께 발표되었다고 밝혔다.
미래의 거의 유일한 청정에너지인 수소에너지를 얼마나 잘 활용할 수 있느냐의 성공여부는 효과적인 저장 기술의 확보 여부에 달렸다. 그동안은 영하 252 ℃ 극저온의 수소 끓는점에서 수소 기체를 액화시켜 특별히 제작된 단열이 완벽한 용기에 저장하거나, 350 기압 정도의 매우 높은 압력에서 기체 수소를 저장하는 방법을 널리 사용해 왔다. 하지만 수소는 제일 작고 가벼운 원소여서 어떤 용기의 재질이건 속으로 침투하는 성질 때문에 이 방법들은 경제성이나 효율성이 떨어지게 되고 극저온이나 높은 압력의 사용으로 인한 여러 가지 기술적 난제들을 가질 수밖에 없었다.
이러한 문제점들을 극복하기 위해 그동안 전 세계적으로 수소저장합금, 탄소나노튜브 등을 이용한 차세대 수소저장 기술연구가 활발히 이뤄지고 있지만 이러한 특수 물질들의 저장 재료로서의 한계성 때문에 현실적으로 적용하기가 어려웠다.
그러나 이번에 발표된 李 교수의 연구결과는 수소를 저장하기 위한 기본 물질로 물을 이용하기 때문에 매우 경제적이며 또한 친환경적인 수소 저장 방법이라 할 수 있다. 순수 물로만 형성된 얼음 입자에는 수소를 저장할 수 있는 빈 공간이 존재하지 않는다. 그러나 순수한 물에 미량의 유기물을 첨가하여 얼음 입자를 만들 경우 내부에 수많은 나노 공간을 만들게 되며, 바로 이 나노 공간에 수소가 안정적으로 저장되는 특이한 현상이 나타난다.
특히, 주목할 만한 사실은 우리가 쉽게 다룰 수 있는 영상의 온도에서 수소가 저장되고, 수소를 포함하고 있는 얼음 입자가 상온에서 물로 변할 때 저장된 수소가 자연적으로 방출된다는 것이다. 이러한 수소의 저장과 방출이 짧은 시간 내에 단순한 과정으로 진행되며, 더욱이 수소를 저장하는 물질에 물을 사용함으로써 지금까지 알려진 저장합금이나 탄소나노튜브 등의 수소저장 재료와는 달리 거의 무한대로 얼음 입자를 반복해 활용할 수 있을 뿐만 아니라 필요시 방대한 얼음 입자로 이뤄진 공간에 수소의 대규모 저장이 가능하게 된다.
궁극적으로 물로부터 수소를 생산하고, 생산된 수소를 얼음 입자에 저장한 후 이를 최종 에너지원으로 이용하여 수소를 연소시키거나 연료전지에 사용하면 다시 수증기가 만들어지게 된다. 李 교수는 이렇게 물, 얼음, 수증기로 이루어지는 수소의 순환 시나리오를 제시할 수 있으며, 앞으로 이를 완성하기 위한 체계적이고 과학적인 접근이 필요할 것으로 판단된다.고 말했다.
지구상에서 가장 보편적이고 풍부한 물질인 물로 이루어진 얼음 입자에 수소를 직접 저장할 수 있는 메커니즘이 밝혀짐에 따라 앞으로 미래 수소 에너지를 이용하는 수소자동차, 연료전지 개발에 획기적인 전기를 마련한 것으로 보인다.
2005.04.07 조회수 21334
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이상엽 교수, 최고전통 생명공학 학술지 부편집인
미국 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링"지,
논문 심사 결정 및 기획 등 주요 업무 맡게 돼 이상엽(李相燁, 41, LG화학 석좌교수) 생명화학공학과 및 바이오시스템학과 교수는 최근 미국 와일리(Wiley)사에서 발행하는 생명공학 전문 국제학술지 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)"誌 부편집인 (Associate Editor)으로 선임됐다.
1959년 2월 창간한 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링지는 세계 최고 전통의 공학분야 생명공학 전문 학술지이며 최고 권위를 지닌 학술지이다.
이번 선임에 따라 이 교수는 앞으로 이 학술지에 투고되는 "유전공학, 대사공학, 미생물공학" 분야 논문의 심사를 책임지고 논문의 게재여부를 결정하게 되며 학술지 기획 등의 업무를 수행하게 된다.
한편 이 교수는 최근 스프링거 (Springer)사 발간 "생물공정 및 바이오시스템 공학"지의 부편집인으로 선임된 바 있으며, 이외에도 "대사공학", "응용미생물 생물공학", "생물화학공학", "생물정보학 및 전산생물학" 등 10여개 생명공학 관련 학술지의 편집인 및 부편집인, 편집위원 등으로 활동하고 있다.
2005.02.15 조회수 22416
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이상엽 교수, 세계적 국제학술지 부편집인으로 선임
생명화학공학과 및 바이오시스템학과 이상엽(李相燁, 41, LG화학 석좌교수)교수는 최근 스프링거(Springer)사가 발행하는 생명공학 전문 국제학술지 "생물공정 및 바이오시스템공학 (Bioprocess and Biosystems Engineering)"지의 부편집인 (Associate Editor)으로 선임됐다.
앞으로 이 학술지에 투고되는 논문의 심사를 책임지며 학술지 기획에 참여하게 된 李 교수는 "우리나라 연구자들의 논문이 많이 게재될 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.
KAIST는 스프링거사가 시스템생물학 분야에서의 이 교수 연구업적을 높이 평가해 편집위원으로 선임했다고 소개했다.
현재 과학기술부의 대사공학 국가지정연구실을 맡고 있기도 한 李 교수는 이 학술지 외에도 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링"지, "대사공학"지, "응용미생물 생물공학"지, "생물화학공학"지, "생물정보학 및 전산생물학" 지 등 10여개의 세계적인 생명공학 관련 학술지 편집인 및 부 편집인, 편집위원 등으로 활동하고 있다
2005.01.12 조회수 22077
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생명화공 임선기 교수, 한국공업화학회 회장에
한국공업화학회는 최근 정기총회를 열고 제 11대 회장에 KAIST(한국과학기술원) 생명화학공학과 임선기(任善基, 59) 교수를 선출됐다고 밝혔다. 임기는 2005년 1월부터 1년간이다.
서울대 화학공학과를 졸업한 任교수는 미국 뉴욕주립대 버펄로캠퍼스에서 석.박사 학위를 취득했으며 1978년부터 KAIST 교수로 재직하고 있다.
한국공업화학회는 공업화학에 관한 학문과 기술의 발전 및 보급을 도모하며 공업화학의 진흥에 이바지함을 목적으로 지난 1990년 5월에 설립되었다. 회원 수는 약 3,000여명이며, 본부와 7개의 지부, 12개의 위원회 그리고 15개의 분과 조직을 두고 있다.
2005.01.07 조회수 18676
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박선원, 노영해 부부교수, 그랜드 피아노 기증
♬~ 피아노 건반에 실린 부부 교수의 학교사랑
KAIST 생명화학공학과 박선원(朴善遠, 56), 인문사회과학부 노영해(盧永奚, 54) 교수 부부가 학생들이 여가시간을 이용해 자유롭게 사용할 수 있게 해달라며 1,250만원 상당의 그랜드 피아노(KAWAI 그랜드피아노 /모델명 GE20) 1대를 학교에 기증했다.
盧 교수는 “학사과정 재학생들의 예술적 소양을 함양시키기 위해 서양음악사, 합창, 실내악, 즉흥연주 등 음악과목 수업도 많이 늘어났지만, 현재 사용 중인 피아노는 7년이 훨씬 넘은 제품이다”라며, “학교 경비로도 피아노 구입이 가능하겠지만, 지난 8월 학생처장을 맡고 보니 꼭 학교 경비로만 모든 일을 할 수 있는 건 아니란 걸 느꼈다.”고 말했다.
朴교수는 “학교에 기여하는 방법이야 여러 가지가 있겠지만, 든든한 기금과 장비를 마련해주는 것도 매우 중요한 일”이라며 기증의 의미를 밝혔다.
지난 2000년부터 3년 남짓 KAIST 발전기금재단 상임이사직을 맡기도 했던 박 교수는 재직 중 발전기금 1천만원을 기부하기도 했다.
서울대 화공과를 졸업한 朴교수와 서울대 기악과에서 피아노를 전공한 盧교수는 대학 재학시절인 1970년에 만나 1972년 결혼한 캠퍼스 커플이다. 미국 유학길에 오른 두 사람은 텍사스 대학 오스틴 캠퍼스에게 각각 공학과 음악학으로 박사학위를 받았으며, 朴교수는 1988년, 盧교수는 1997년 KAIST 교수로 부임했다.
朴, 盧 부부 교수가 기능한 피아노는 KAIST 시청각실에 설치하고 음악을 좋아하는 학생이라면 누구나 자유롭게 사용하도록 개방할 계획이다.
2004.11.23 조회수 17727
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이상엽 교수, 단백질 자유자재 생산 가능한 슈퍼대장균 개발
- KAIST 이상엽 교수팀, 과학기술부 시스템생물학 연구사업 결실- 미국 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링지 표지 논문 게재
의약품, 진단, 효소, 구조물 등의 다양한 용도로 사용되는 단백질을 세포질이나 주변세포질의 원하는 위치에 효율적으로 생산할 수 있는『슈퍼 대장균』개발
시스템 생명공학기법으로 프로테옴 분석에 의해 단백질 생산에 영향을 주는 신규 단백질 발굴
작은 열충격단백질인 IbpA와 IbpB가 대장균 세포내에 존재하는 단백질 분해효소의 공격으로부터 재조합 단백질 보호 기능 규명
이 작은 열충격단백질을 증폭함으로써 대장균 내에 봉입체 형태로 재조합단백질을 효율적으로 증산 가능
또한, 반대로 작은 열충격단백질을 만들지 못하게 함으로써 주변 세포질로 단백질 분비생산 효율 획기적 개선 가능 규명
게놈프로젝트 등으로부터 쏟아져 나오는 다양한 대상 단백질생산을 세포질이나 주변세포질로 자유자재로 원하는 대로 생산할 수 있는 획기적 기술로 평가
연구결과는 전 세계 특허출원 되었으며, 45년 전통의 공학부문 최고 생물공학 잡지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)誌 온라인 판에 공개되었고, 표지 논문으로 11월호(11.20일자 발행)에 게재
1. 연구개발 과정 및 결과
전 세계적으로 생명공학에 대한 관심이 증가하고 있는 가운데 유용한 단백질을 세포내 원하는 위치에서 자유자재로 생산이 가능하게 하는 『슈퍼대장균』이 개발되었다.
KAIST(총장 로버트 러플린) 생명화학공학과 대사공학 국가지정연구실 이상엽(李相燁, 40세, LG화학 석좌교수)교수팀이 개발에 성공한 이 연구결과는 45년 전통의 세계 최고의 생물공학 잡지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링(Biotechnology and Bioengineering)誌 11월호의 표지 논문으로 게재된다.
이 논문의 핵심 기술은 현재 전 세계적으로 집중적인 조명을 받고 있는 시스템 생명공학기법을 도입한 프로테옴 분석에 의해 개발한 재조합단백질의 생산을 획기적으로 향상시키는 것으로써 향후 단백질 생산의 산업화 및 관련 연구에 있어 필수적인 기술로 평가되고 있다. 이번에 李 교수팀이 개발한 『슈퍼대장균』을 이용하면 의약품, 진단, 효소, 구조물 등의 다양한 용도로 사용되는 인체 유용한 단백질을 세포질이나 주변세포질의 원하는 위치에 효율적으로 생산해 낼 수 있게 된다. 李 교수팀은 과학기술부 시스템생물학 연구개발 사업비 지원으로, 전 세계적으로 가장 연구가 많이 이루어진 생물체 중의 하나인 대장균을 이용하고, 포스트 게놈 시대의 핵심 분야인 프로테옴 분석을 통해, 슈퍼 대장균을 개발하는데 성공했다.
李 교수는 올 2월 KAIST를 졸업한 한미정(韓美正, 29, 美 펜실베니아대학 박사후 연구원)박사와 함께 재조합단백질을 봉입체 형태로 과량 생산하는 대장균의 프로테옴 분석을 통해, 작은 열충격 단백질인 IbpA와 IbpB가 대장균 세포내에 존재하는 단백질 분해효소의 공격으로부터 재조합단백질을 보호한다는 것을 밝혀냈으며, 대장균 내의 작은 열충격단백질들을 증폭함으로서 재조합단백질을 봉입체 형태로 효율적으로 증산할 수 있음을 세계최초로 규명했다. 또한 대장균이 작은 열충격 단백질을 만들지 못하게 함으로써 주변세포질로써 단백질 분비생산 효율을 획기적으로 개선할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이는 단순히 작은 열 충격 단백질의 발현 정도만을 조정함으로써 대장균에서 의약품등 다양한 용도로 이용 가능한 재조합단백질의 생산을 원하는 형태로 자유자재로 조절 할 수 있음을 의미한다. 이것은 또한 이제까지의 프로테옴 연구 방식을 뛰어 넘어 시스템 생명공학의 관점에서 생물체의 프로테옴을 분석함으로써, 직접적인 생명공학제품의 생산성 증대를 가능하게 하는 새로운 연구방법을 제시하고 검증받았다는 점에서 그 의미가 크다.
2. 연구개발성과 및 향후계획지난 해 휴먼 게놈 프로젝트가 완료된 것을 비롯하여, 최근 여러 생물 종에 대한 게놈 정보가 쏟아져 나오고 있다. 이번에 개발된 李 교수팀의 슈퍼 대장균을 이용하면, 이 방대한 게놈 정보들을 바탕으로 다양한 대상 단백질 생산을 세포질이나 주변세포질로 자유자재로 원하는 대로 생산이 가능하다. 이는 재조합 단백질 생산에 있어 하나의 획기적인 시스템이라는 평가가 지배적이다. 또한, 의약용과 산업용의 단백질 제품 시장은 전체 생물산업 시장의 60% 이상을 차지하고 있는 만큼, 그 파급효과는 엄청날 것으로 기대된다.
李 교수팀은 불과 몇 주 전, 한우의 반추위에서 분리한 맨하이미아 균의 게놈서열을 바탕으로, 시스템 생명공학을 접목하여 가상세포 모델을 구성하고, 이 가상세포를 이용한 컴퓨터 실험을 통해 맨하이미아의 대사특성과 성장특성, 그리고 대사산물의 생산특성을 밝혀, 이를 네이처 바이오테크놀로지에 게재한 바 있다. 이번 성과 또한 시스템 생명공학기법에 기반한 것으로써, 李 교수팀이 명실공히 시스템 생명공학 분야에서 세계적인 선두 그룹으로서의 입지를 확고히 할 것으로 기대된다.
李 교수는 “관련 시스템 생명공학 기법을 지속 발전 시켜 우리나라 생명공학 산업에 큰 기여를 하고 싶다.” 며 “재조합 단백질 연구분야에서 또 하나의 중요한 인프라 기술을 확보하게 되었으므로, 정부부처, 기업체 등과 긴밀히 협의, 산업화 방안을 강구하겠다 ” 고 밝혔다.
李 교수팀의 이번 연구 결과는 전 세계 특허출원 되었으며, 45년 전통의 공학부문 최고 생물공학 학술지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)誌 온라인 판에 공개되었고, 표지 논문으로 오는 20일 발행되는 11월호에 게재된다.
**** 이상엽 교수는 1986년 서울대학교 화학공학과를 졸업하고, 1991년 미국 노스웨스턴대학교 화학공학과에서 석박사를 마쳤다. KAIST에서 약 10년 동안 대사공학에 관한 연구를 집중적으로 수행하여 그간 국내외 학술지논문 174편, proceedings논문 136편, 국내외 학술대회에서 542편의 논문을 발표하였고, 150여회의 기조연설이나 초청 강연을 한 바 있다.
Metabolic Engineering (Marcel Dekker 社 발간) 등 다수의 저서가 있다. 그간 118건의 특허를 국내외에 등록 혹은 출원하였는데, 미국 Elmer Gaden상과 특허청의 세종대왕상을 받는 등 기술의 우수성이 입증된 바 있다. 생분해성고분자, 광학적으로 순수한 정밀화학물질, DNA chip, Protein chip 등의 기술 개발에서 탁월한 연구 업적을 쌓았고, 최근에는 소위 omics와 정량적 시스템 분석기술을 통합하여 생명체 및 세포를 연구하는 시스템 생명공학분야 연구에 매진하고 있다. 李 교수는 그간 제1회 젊은 과학자상(대통령, 1998), 미국화학회에서 엘머 가든상 (2000), 싸이테이션 클래식 어워드 (미국 ISI, 2000), 대한민국 특허기술 대상 (2001), 닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인 (2003), KAIST 연구대상 (2004) 등을 수상하였고, 2002년에는 세계경제포럼으로부터 아시아 차세대 리더로 선정되어 활동 중이다.
<용어설명>
1) 프로테옴(proteome) : 한 organism에 있는 전체 단백질을 의미 하는 용어로서, protein, 즉 단백질과 -ome, 전체를 의미하는 접두어의 합성어이다. 유전자(gene)와 유전자의 전체를 의미하는 genome에서 파생된 말로, 그 둘의 관계와 같은 개념이다.
2) 봉입체(inclusion body) : 세포 내에서 균질한 물질로 염색되는 단단한 구조물이며, 현미경으로 관찰 가능하다. 봉입체의 종류에는 바이러스가 모인 것과 바이러스 구성물질로 된 것이 모인 것, 그리고 바이러스의 성분과 관련이 없는 특유한 단백질로 이루어진 것 등 3종류로 나뉘는데, 재조합단백질 생산 시에는 단백질 과량 생산이 숙주세포의 대사에 장애를 가져와 형성되는 것이 대부분이다.
3) 작은 열 충격 단백질(small heat-shock protein) : 원핵생물, 진핵생물 모두가 가지고 있는 단백질로, 외부환경 변화에 따른 stress가 주어졌을 때 많이 발현 되며, 15~30kDa의 작은 분자량을 가지는 단백질이다. 이것은 분자량이 작은 단백질이지만, 여러 분자가 모여 200kDa~10MDa 정도의 큰 복합체를 형성하여, 세포내 protein들을 단백질 분해 효소에 의해 분해되는 것으로부터 막아주는 역할을 한다.
4) 시스템 생물학: 시스템 생물학 (Systems Biology)은 생물학, 시스템 과학, 전산학, 수학, 그리고 화학공학 등의 다양한 분야를 통합하여 세포와 같은 복잡한 시스템을 대상으로 세포 내 구성 요소들의 상호 연관관계 뿐 아니라 전체 대사 및 신호전달 체계를 정량적으로 모델링 및 시뮬레이션 함으로써 세포 전체의 상태 및 환경에 따른 상태 변화를 조사 예측하는 학문이다.
5) 시스템 생명공학: 시스템 생명공학 (Systems Biotechnology)는 이상엽교수와 전 세계적으로 몇 안 되는 연구진에서 개척하는 연구 분야로서, 시스템 생물학 기법과 기존의 대사공학 및 생물공정 기술을 총체적으로 결합한 연구 분야를 말한다.
2004.11.23 조회수 26188
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국내 가상세포 연구 국제화 본격 시동
국내 가상세포 연구 국제화 본격 시동KAIST 대사회로 분석 프로그램‘메타플럭스넷(MetaFluxNet)’ 새 버전 발표
- KAIST 이상엽교수 연구팀, 과학기술부 국가지정연구실 및 시스템생물학 사업
가상세포 대사 시뮬레이션 소프트웨어의 시스템생물학 기반 업그레이드 버전 MetaFluxNet v. 1.69 개발 공개
컴퓨터 상에서 대사회로 분석 시뮬레이션을 통해 실제 생물 실험의 상당부분을 효율적으로 대체하여 비용 절감 및 시스템 성능 개선 효과
시스템 생물학 연구의 국제 공동체인 SBML 프로그램에 공동참여
향후 데이터베이스와 연동하여 가상세포시스템 구축을 위한 통합환경 개발 및 상용화 예정
1. 개발배경
몇 년 전까지만 해도 한 미생물의 유전자 지도를 완성하기 위해 1년 이상 걸리던 것이, 이제는 불과 며칠 밖에 걸리지 않고, 유전자에서 단백질과 상호작용 네트워크에 이르기까지 다양한 수준의 생물학 정보들이 한꺼번에 쏟아져 나오고 있다.
이제 이러한 정보와 첨단 컴퓨터 가상실험 기술을 이용해 복잡한 생명현상을 이해하거나 이를 산업적으로 이용하려는 노력이 이뤄지고 있다. 축적된 수많은 생물정보들을 바탕으로 가상세포를 모델링하여 생명체 현상을 체계적으로 분석하고 활용하는 시스템 생명공학 연구가 바로 이와 같은 맥락으로, 전 세계에서 경쟁적으로 이루어지고 있는 반면 국내 연구는 다소 미흡한 실정이었다.
2. 개발현황
KAIST(총장 로버트 러플린) 생명화학공학과 대사공학국가지정연구실의 이상엽(李相燁, 40, LG화학 석좌교수, KAIST 생물정보연구센터 소장)교수는 생물정보연구센터의 이동엽 박사와 공동으로 기존에 초기 버전으로 공개했던 가상세포 분석 프로그램 MetaFluxNet의 새로운 버전 1.69를 개발하는데 성공하였다.
이번에 발표한 새 버전을 통해 약 1,000개 이상의 생화학 반응식들로 이루어진 실제 미생물에 근접한 가상세포시스템 구성이 가능해졌다. 이를 바탕으로 컴퓨터상에서 실험 환경을 다양하게 변화시키거나 유전자를 조작했을 때 세포 내부에서 어떤 현상이 일어나는지 가상적으로 정확하게 예측하게 된다.
전체 세포 수준의 미생물 모델링을 비롯하여, 세포내의 흐름분석, 네트워크 시각화 등의 가상 세포 시뮬레이션을 위한 핵심 기능을 제공하고 있고, XML과 같은 최신 데이터 교환기술을 이용해 다양한 프로그램과 효과적으로 연동할 수 있다.
李 교수팀은 숙신산 산업균주인 맨하이미아균의 유용성을 규명하는데 이 프로그램을 일부 활용하여 최근 네이처 바이오테크놀로지에 발표한 것으로 알려졌다.
3. 개발성과 및 향후계획
李 교수팀은 실험, 문헌 및 자체 개발한 각종 데이터베이스로부터 다양한 가상세포 모델을 구축하고 적용하여 막대한 시간과 비용이 드는 수많은 반복 실험의 상당부분을 대체하고 있다. 현재 MetaFluxNet(버전 1.69) 프로그램 패키지는 대사공학국가지정연구실의 홈페이지(http://mbel.kaist.ac.kr)에서 무료로 다운로드 받을 수 있고, 지금까지 약 30여개국 300여명의 전 세계 대사공학 및 생물학 관련 연구자들이 이용하고 있다.
이러한 성과를 인정받아 시스템 생물학 연구 국제공동체인 SBML의 요청으로 시스템 생물학 국제 공동 연구에 일원으로 참여하게 되었다. 이로써 전 세계 시스템 생물학 및 가상 세포 연구에 주도적 역할을 기대할 수 있게 되었다.
한편, 이 교수팀과 생물정보연구센터는 올해 개발 공개한 대사회로 통합 데이터베이스 시스템인 바이오실리코와 유기적으로 연동할 수 있는 최적 환경을 구축하고 있고, 웹상에서 가상 세포의 동적인 거동을 예측할 수 있는 시스템도 KAIST 박선원 교수팀과 공동으로 개발에 나서고 있다. 향후 완전 자동화된 최종 통합 프로그램은 기업체와 공동으로 상용화할 계획이다.
2004.11.08 조회수 22628
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이상엽교수, 호주 퀸스랜드대 명예교수 추대
KAIST(총장직무대행 : 劉進)는 생명화학공학과 이상엽(李相燁, 40, LG화학 석좌교수)가 최근 호주 퀸스랜드대학교(University of Queensland) 및 호주생명공학-나노기술연구소의 명예교수(Honorary Professor)에 추대되었다고 밝혔다.
퀸스랜드대학과 연구소측은 李 교수의 시스템생명공학 관련 연구업적을 높이 평가, 임기 3년의 명예교수로 추대했다고 알려 왔다. 앞으로 李 교수는 시스템생물학 및 나노바이오기술분야에 대한 자문을 하게 되며, 대학과 연구소 보유의 연구시설을 사용할 수 있게 된다.
최근 캐나다 반프에서 열린 국제대장균통합학회(IECA 2004)에서 “시스템생명공학적 접근에 의한 대장균이용 유용물질 생산”에 관한 초청강연을 하고 돌아온 李 교수는 “고가의 기자재를 보유한 퀸스랜드대학의 우수한 연구진과의 협력연구를 통해 시스템생명공학 분야에서 좋은 연구실적을 낼 수 있게 되었다”고 밝혔다.
한편, 1909년에 설립된 퀸스랜드대학은 호주 최고대학그룹(Group of Eight) 멤버로서 상위 3위안에 드는 연구중심대학이다. 생물과학, 나노기술 및 신경과학 분야가 주요 교육/연구분야이며, 교수 1,963명에 학생수는 3만4천명이다.
2004.07.06 조회수 20378
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양지원 KAIST 교수, 과기우수논문상 수상
한국과학기술원(KAIST)의 양지원교수(생명화학공학과ㆍ55)가 한국과학기술
단체총연합회가 주는 제14회 과학기술우수논문상을 수상했다.
양교수는 또 최근 국립환경연구원에서 개최된 한국지하수토양환경학회 춘계학술대회에서 오염 토양 및 지하수의 복원에 관한 우수논문 발표 및 업적을 인정받아 `학술상"을 수상했다.
한편, 양교수가 지도교수로 있는 환경복원공학연구실은 지난해 교수, 연구원, 석박사과정 학생들의 활발한 연구활동의 결과로 한 실험실에서 4개의 상을 수상해 화제가 됐었다.
2004.05.11 조회수 21985
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이상엽 교수, LG화학 석좌교수로 위촉
KAIST 이상엽 교수(생명화학공학과)가 LG화학의 석좌교수로 위촉되었다. 이 교수는 유전병 진단 DNA칩 개발, 미생물 대사설계 기술 개발 등 생명화학공학 분야에서 탁월한 연구성과를 거둔 세계 최고의 석학으로, 대한민국 특허기술대상, 과학기술포장 등을 수상했으며, "2002 세계경제포럼"에서 아시아 차세대 리더 및 기술혁신 공로자로 선정되기도 했다.
KAIST와 LG화학은 이날 KAIST 홍릉캠퍼스 국제회의장에서 홍창선 KAIST 총장, 성재갑 LG화학 회장, 노기호 LG화학 사장 등 양측 관계자들이 참석한 가운데 이상엽 교수의 석좌교수 협약식을 가졌다.
2004.04.22 조회수 21998