본문 바로가기
대메뉴 바로가기
KAIST
뉴스
유틸열기
홈페이지 통합검색
-
검색
ENGLISH
메뉴 열기
%EC%88%98%EB%A6%AC%EA%B3%BC%ED%95%99%EA%B3%BC
최신순
조회순
KAIST-서울아산병원, 의료와 산업수학을 융합한 공동연구 업무협약
우리 대학 수리과학과와 서울아산병원 융합의학과는 9일(수) 오전 서울아산병원 동관 6층 대회의실에서 ‘의료분야 산업수학 융합연구’를 위한 양해각서를 체결한다. 이번 협약은 의료산업이 직면한 문제를 수학으로 해결할 수 있는 방법을 찾아보자는데 대해 양 기관이 공감해 마련됐다. 양 기관은 우선 △ 의료산업에서 발생하는 문제에 대한 공동연구 △ 의료 데이터의 체계적인 저장과 분석에 관한 공동연구 △ 양 기관의 연구인력상호 교육 등의 분야에서 협력하기로 했다. 특히 의료영상 데이터를 수학적으로 어떻게 처리할 것인지와 의료 빅데이터를 어떻게 분석하고 활용 할 것인가에 초점을 맞춰 관련 연구를 진행하고 그 기술을 상용화 해 나가기로 했다. 이를 위해 KAIST 수리과학과는 순수수학 뿐 만 아니라 영상처리 수학, 생물수학, 확률과 통계적 방법론 등 산업과 관련된 수학 연구를 진행 할 계획이다. 2014년 설립된 서울아산병원 융합의학과는 의과학과 의공학을 연구하는 30여명의 교수진들이 참여해 중개 및 융합연구를 진행 중인데, 이번 협약을 통해 의료분야 문제해결에 수학적 모델을 다양하게 활용 할 계획이다. 이창옥 수리과학과 학과장은 “2000년대 들어 수학이 금융, 바이오, 제조업 등 산업 전 분야에 크게 활용되고 있다”며 “이번 협약은 수학과 의학이 만나는 새로운 융합연구가 시작되는 계기가 될 것”이라고 말했다. 끝.
2015.12.09
조회수 8051
수학 통해 생체시계 유지 원리 60여년 만에 밝혀
김 재 경 교수 우리 대학 수리과학과 김재경 교수가 미분방정식을 이용한 수학적 모델링을 통해 온도 변화에도 생체시계의 속도를 유지하는 원리를 발견했다. 이번 연구는 저명 학술지 셀(Cell) 자매지 몰라큘러 셀(Molecular Cell) 10월 1일자에 게재됐다. 우리 뇌에 위치한 생체시계는 밤 9시 경이 되면 멜라토닌 분비가 시작되게 하고 아침 7시 경에 멈추게 한다. 그로 인해 우리는 매일 일정한 시간에 잠을 자고 기상할 수 있다. 생체시계는 온도가 변화해도 빨라지거나 느려지지 않고 일정한 속도가 유지된다. 따라서 우리의 체온이 변화해도 규칙적인 삶을 살 수 있고, 이는 환경에 따라 체온이 변하는 변온 동물에게도 적용된다. 이러한 생체시계의 성질은 1954년에 발견됐지만 그 원리는 밝혀지지 않아 지난 60여 년간 생체시계 분야의 가장 큰 미스테리로 남아 있었다. 김 교수는 수학 모델링을 통해 이 원리를 밝혀냈고 모델링 결과는 듀크-싱가폴 국립 의과대학 데이빗 벌쉽(David Virshup) 교수 연구팀의 실험을 통해 검증돼 60년의 난제가 풀렸다. 생체시계에는 Period2라는 핵심 단백질이 존재한다. 이 단백질은 12시간 동안 증가하고 나머지 12시간 동안 분해되는 리듬을 평생 반복한다. 김 교수는 이 Period2 분해가 두 가지 방법으로 발생하는 것을 밝혔다. 하나는 매우 빠른 속도로 분해가 일어나는 것이고 나머지 하나는 매우 느린 속도로 분해가 이뤄지는 것이다. 그리고 두 가지 방법의 비율을 조절하는 것이 Period2에 존재하는 인산화 스위치(Phosphoryltion switch)이다. 인산화 스위치의 역할은 온도가 올라갔을 때 느리게 분해되는 Period2의 양을 늘림으로써 전체적인 분해 속도가 천천히 이뤄지게 만든다. 반대로 온도가 내려갔을 때는 빠르게 분해되는 비율을 늘려 생체시계의 속도를 조절하는 것이다. 결국 생체시계 속도 유지의 핵심은 인산화 스위치이고, 다른 생화학 반응이 빨라져도 생체시계의 속도 유지를 가능하게 만드는 요소인 것이다. 이번 연구에서 밝혀진 인산화 스위치는 생체시계의 속도를 조절할 수 있는 핵심 요소가 될 전망이다. 이 인산화 스위치를 조절할 수 있는 약을 개발한다면 잦은 해외 출장으로 인한 시차, 주야 교대 근무 등에 의한 생체 시계 고장 예방 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 김 교수는 “이번 성과를 통해 우리나라에선 아직은 부족한 생물학과 수학의 교류가 활발해지길 기대한다”며 “수학이 생물학의 난제들을 해결하는데 기여할 수 있음을 알리고 싶다”고 말했다. 이번 연구는 듀크-국립 싱가폴 의과 대학 데이빗 벌쉽 (David Virshup) 교수 연구팀, 미국 미시간 대학 (University of Michigan, Ann Arbor) 데니 폴저 (Daniel Forger) 교수와의 공동연구로 진행됐다. □ 그림 설명 그림 1 . 이번 연구에서 밝혀진 인산화 스위치와 그 과정에서 사용된 수학 방정식의 일부 그림 2. Period2 단백질이 인산화 스위치에 의해 낮은 온도(30도) 에서 분해되는 속도가 더 빨라진다는 것을 보여주는 실험
2015.10.05
조회수 12403
수학으로 생물학적 리듬을 유지하는 원리 밝혀
김 재 경 교수 우리 몸엔 다양한 주기의 리듬을 만드는 시계들이 존재한다. 심장은 매 초 박동하고 체세포들은 일정한 주기로 분열한다. 생체 리듬은 다양한 호르몬 분비 시점을 조절함으로써 생명체가 24시간 주기의 환경에 적응해 살 수 있도록 한다. 과학자들은 어떤 원리로 우리 신체가 일정한 주기로 생체 리듬을 조절할 수 있는지 연구했다. 그리고 그 생체 리듬을 인공적으로 만들기 위한 노력도 끊임없이 계속됐다. 우리 대학 수리과학과 김재경(32) 교수가 미분방정식과 확률적 매개변수 샘플링을 바탕으로 한 수학적 모델링을 통해 다양한 환경에서도 안정적인 생체 리듬을 유지할 수 있는 생물학적 회로 디자인을 설계했다. 그리고 김 교수의 설계를 바탕으로 미국 라이스 대학 메튜 베넷 교수 연구팀이 합성생물학 기술을 통해 안정적인 리듬을 갖는 시스템을 실제로 제작하는 데 성공했다. 이번 연구는 저명 학술지 사이언스(Science) 8월 28일자에 게재됐다. 최근 생체 리듬 생성의 매커니즘을 밝히기 위해 생물학적 시스템을 직접 구현하는 합성생물학 (Synthetic biology)이 발전하고 있다. 이 방식은 전지, 전구, 모터 등을 연결해 전자 회로도의 작동 원리를 이해하듯이 유전자와 단백질로 구성된 생물학적 회로를 직접 만들어 생체 회로의 작동 원리를 연구하는 것이다. 김 교수 연구팀은 라이스 대학 연구팀에게 수학적 모델링을 제공해 합성생물학 연구에서 사용되는 바텀-업(Bottom-Up) 방식의 단점인 방대한 범위와 생물학적 회로를 테스트를 거쳐야 하는 문제 등을 해결했다. 실험을 위한 설계도를 제공한 것과 같은 이치이다. 김 교수는 이번 연구에서 이러한 융합적 접근을 통해 기존에 알려진 안정적인 리듬을 만들어내는 생물학적 회로 디자인과는 근본적으로 다른 디자인을 밝히고 설계했다. 생체 회로에서 특정 물질이 분비될 때 음성 피드백(Negative Feedback)은 물질 분비를 억제하는 역할을 하고, 양성 피드백(Positive Feedback)은 분비를 촉진하는 역할을 한다. 양성 피드백의 역할은 기존 연구들을 통해 알려졌으나 잉여로 존재하는 음성 피드백의 역할은 명확하지 않았다. 김 교수는 수학적 모델링을 통해 두 개의 전사적 음성 피드백 회로(Transcriptional negative feedback loops)가 안정적인 생체 리듬을 만들어낼 수 있음을 증명했다. 하나의 음성 피드백이 증가하고 감소하면서 물질의 분비 리듬을 조절하는 것이 가능하지만 안정적이지 못해 실제로 생체 회로를 구현하는 것은 한계가 있었다. 하지만 김 교수는 하나의 음성 피드백을 추가했을 때 다양한 환경에서도 생체 리듬을 만들 수 있고, 추가적인 음성 피드백이 변화에 대한 대응 역할을 해 안정적인 생체 리듬이 구현됨을 증명했다. 이 연구 결과는 다양한 생물학적 리듬 생성의 근본 원리를 밝히는데 새로운 방향을 제공할 것으로 기대된다. 김 교수의 모델링을 바탕으로 진행한 실험에서도 기존과 차별화된 성과를 얻었다. 합성생물학에서는 보통 단일 박테리아 안에 회로를 만드는 방식을 이용하는데 이번 연구에서는 기존과는 다른 방식을 채택했다. 서로 다른 두 종류의 박테리아 사이의 신호 물질을 바탕으로 생체 회로를 구현한 것이다. 이를 통해 인체의 내장 속에 존재하는 다양한 박테리아 간의 상호 작용을 이해하고 조절하는 기술을 개발하는데도 역할을 할 것으로 기대된다. 김 교수는 “이번 성과를 통해 우리나라에선 아직은 부족한 생물학과 수학의 교류가 활발해지길 기대한다”며 “수학이 생물학 연구에 기여할 수 있음을 알리고 싶다”고 말했다. 이번 연구는 김재경 교수 외에도 라이스 대학 생명과학과 매튜 베넷 (Matthew Bennett) 교수 연구팀, 휴스턴 대학 수학과 크레시미르 조식 교수 (Kresimir Josić)의 공동연구로 진행됐다. □ 그림 설명 그림 1. 두 개의 음성 피드백이 안정적인 주기로 활성화되는 모습 그림 2. 두 박테리아 사이의 생물학적 회로 디자인과 그 기능을 이해하는 데 사용된 미분방정식의 일부분
2015.08.31
조회수 13540
수리과학과 임미경 교수, ‘젊은 과학자상’ 수상
우리 대학 수리과학과 임미경 교수가 ‘미디어브이 젊은 과학자상’을 수상했다. 시상식은 지난 15일 타이완 국립타이완대학교에서 열린 ‘역문제와 관련주제에 관한 국제학회’(International Conference on Inverse Problems and Related Topics)에서 열렸다. 임미경 교수는 이물질 이미징 문제에 대한 점근적 해석기법과 투명 망토(invisibility cloaking) 효과를 향상시키는 다층 구조에 대한 연구 성과를 인정받아 이 상을 수상했다. ‘미디어브이(MediaV)젊은 과학자 상’은 중국 상하이에 위치한 미디어브이 정보기술(MediaV Information Technology)사의 지원으로 2010년 제정되었다. 역문제(Inverse Problems) 분야에서 중요한 공헌을 한 40세 이하의 연구자에게 2년마다 열리는 학회에서 수여된다. 올해는 우리 대학 임미경 교수와 함께 미국 텍사스대학교 오스틴캠퍼스 쿠이 렌(Kui Ren) 박사가 함께 수상했다.
2014.12.18
조회수 12417
김동수 교수, 수리과학연구소 소장으로 선임
기초과학연구원 부설 국가수리과학연구소의 제3대 소장으로 우리 학교 수리과학과 김동수 교수가 선임되었다. 기초과학연구원(원장 오세정․이하 IBS) 이사회는 9.7(금) ‘제7회 임시이사회’를 열고, 국가수리과학연구소 소장으로 우리 학교 김동수(52세) 교수를 선임하기로 의결하였다. 수리과학연구소는 국가 수학연구기관으로서의 위상을 재정립하고, 수학연구의 중심기관으로 육성하기 위해 지난 8.9(목) 기초과학지원연구원 부설기관에서 기초과학연구원(IBS) 부설기관으로 이관된 바 있다. 아울러, 수리(연)이 IBS 부설기관으로서 수학연구의 중심기관으로 자리매김하고, 다양한 수학계 요구를 수용할 수 있도록 수리(연)의 역할과 기능을 개편하고, 나아갈 발전방향을 제시하였다. 수리(연)은 수학전반의 리서치허브스테이션 중심기관*으로 최신 연구주제의 집결지 역할과 산업현장에서 요구되는 원천기술개발에 필요한 수학적 해법 제공을 위한 허브 기능, 수리과학분야의 인력양성 등의 역할을 수행할 것이다. *새로운 비전을 제시하고 프로그램 창출 및 학문경향을 리드하는 적극적 허브 역할과 특정 연구의 기획․실행을 위한 개방형 조직 이러한 IBS 부설기관으로서의 새로운 거버넌스에 조기 안착시키고, 수리과학의 국가 경쟁력을 확보할 적임자로서 KAIST의 김동수 교수가 가장 적합하다는 평가를 받아 소장으로 선임되었다. 지난 ‘11.10월부터 소장 공석으로 운영에 어려운 점이 많았던 수리(연)은 이번 소장 선임으로 인해 국가 수학연구의 중추기관으로 새롭게 도약할 것으로 기대된다. 또한, 수학분야의 국․내외 다양한 이슈 등의 수학적 해결과 국가와 사회에 부응하는 수학전반에 대한 연구중심기관으로서의 역할 수행도 한층 강화될 것으로 예상된다. 소장으로 선임된 김교수는 서울대 수학과를 졸업한 뒤 동대학원에서 석사학위를, 미국 미네소타대에서 박사학위를 각각 취득했으며, 이후 KAIST에서 교수로 활동해 왔다. 특히 김교수는 2006년부터 KAIST의 수리과학과 학과장을 거쳐 현재 입학처장과 자연과학대 학장을 겸직하고 있으며, 수학분야의 유망한 과학자임과 동시에 행정경험도 두루 갖추고 있다. IBS 이사회에서 선임된 김동수 소장 내정자는 교육과학기술부 장관(이주호)의 승인 절차를 거쳐, 국가수리과학연구소 소장으로 정식 임명될 예정이다.
2012.09.08
조회수 12722
권순식 교수, ‘상산 젊은 수학자상’ 수상
우리학교 수리과학과 권순식(33) 교수가 지난달 22일 포항공과대학교 수리과학관에서 개최된 대한수학회(KMS) 정기총회 및 가을연구발표회에서 ‘상산 젊은 수학자상’을 수상했다. 권 교수는 편미분방정식을 해석학적으로 연구하는 비선형 분산 방정식에 관한 연구에 기여했으며 비선형 분산 방정식 중 5계 KdV 방정식 해의 존재성 증명과 해 사상의 비고른 연속성을 증명했다. 또한, 5계 mKdV 방정식의 low regularity 해의 존재성과 하트리 방정식의 low regularity 해의 장기적 존재성을 연구하고 있는 해석학분야에서 전도가 유망한 젊은 수학자로 인정받아 수상자로 선정됐다. 올해 세 번째로 시행된 ‘상산 젊은 수학자상’은 수학과 또는 수학 관련학과에서 박사학위를 취득한 후 3년이 경과되지 않은 35세 이하의 젊은 수학자에게 주어지는 상이다.
2010.11.02
조회수 11536
한상근칼럼 北의 이승기, 南의 이태규
우리학교 한상근 교수(수리과학과)가 중앙일보가 발행하는 일요주간지 중앙선데이 2009년 12월 27일자에 "北의 이승기, 南의 이태규"란 제목으로 칼럼을 기고했다. 제목: 北의 이승기, 南의 이태규 매체: 중앙선데이 저자: 한상근 교수(수리과학과) 일시: 2009/12/27 일 칼럼보기: 北의 이승기, 南의 이태규"
2009.12.28
조회수 9587
수리과학과 박진현교수, 상산 젊은 수학자상 수상
자연과학대학 수리과학과 박진현(31) 교수가 지난 18일 이화여대 ECC(Eeha Campus Complex)에서 개최된 대한수학회(KMS) 정기총회에서 ‘상산 젊은 수학자상’을 수상했다. 박 교수는 수학의 핵심 분야인 대수기하학 분야에 속하는 대수기하학 분야의 최첨단 연구 주제인 모티빅 코호몰로지(motivic cohomology)에 관한 연구 업적의 우수성을 인정받아 수상자로 선정됐다. 올해 두 번째로 시행된 ‘상산 젊은 수학자상’은 수학과 또는 수학 관련학과에서 박사학위를 취득한 후 3년이 경과되지 않은 35세 이하의 젊은 수학자에게 주어지는 상이다.
2009.12.24
조회수 13204
수리과학과 최건호교수 연구팀, 새로운 파생금융상품이론 발표
수리과학과 최건호 교수가 파이낸셜 뉴스 주최로 지난 26일 조선호텔에서 열린 ‘제7회 서울 국제 파생상품 컨퍼런스’에 초청을 받아 그동안 연구실에서 이룬 연구결과를 발표했다. 그 내용은 파생상품에 의하여 초래된 금융 위기를 극복하고 파생상품 산업의 재도약에 기여할 수 있는 ’부도(default)시 보장 파생상품의 가격 공식’과 ‘새로운 주가 모델에 의한 옵션 가격 공식’에 관한 것이다. 영화에 나오는 ‘쥬라기 공원’은 위험에 대비해 잘 설계된 컴퓨터 프로그램에 의해 제어됐다. 하지만 애초에 작지만 알려지지 않은 변수들이 있고 미래를 예측하기에 충분한 정보를 얻을 수 없어서 실패가 예견된 것이었다. 금융시장은 전 세계 시장의 통합, 대규모 트레이딩, 파생상품 도입으로 인한 높은 복잡성, 순간적인 계약 체결, 전 지구적인 24시간 트레이딩 등의 면모를 볼 때 완전제어가 불가능한 ‘쥬라기 공원’과 비슷하다고 볼 수 있다. 이 같은 측면에서 모든 가능성을 고려해 어떠한 위기도 막아내려 노력하지만 시장은 작은 변수에 좌우되므로 완벽히 예측하기란 불가능하다. 시스템의 예측 가능성을 높이고 안정화하는 방법은 파생상품 거래를 어느 정도 규제해 복잡도(complexity)를 낮추고 시장의 투명성, 시장참여자들의 도덕성을 제고하는 것이 최선이다. 특히 수학적 아이디어를 금융상품으로 연결시킨 경우 적용 이전에 테스트부터 실시해 위험을 줄여야 한다. 이번에 발표된 금융이론은 크기가 큰 포트폴리오에서 부도 시점을 빠르게 계산하는 ‘바스켓 디폴트 스왑 계산법’, 각 회사가 부도날 경우 나머지 시장에 있는 회사들의 부도 확률도 산술적으로 같이 상승하는 부도 도미노 효과를 다룬 ‘감염 모형(Contagion Model) 이론‘ 등이다. (공동연구자: 수리과학과 장현진) 감염 모형은 50개의 기업이 2%씩 부도날 확률이 있을 경우 두 회사가 부도났을 경우 남은 48개의 회사는 부도 확률이 6%로 상승한다는 식이다. 또한, ‘GARCH Intensity 모형(공동연구자: 수리과학과 이경섭)’은 실제 주식시장 거래와 같이 일정한 기본가격 차이만큼 오르거나 내리는 등 좀 더 현실적인 주가 움직임을 가정한 것으로, 표준적인 이론인 블랙-숄즈 모형보다 정확한 콜옵션 가격을 구할 수 있다. 이 연구는 KAIST 고위험 고수익 사업(High Risk High Return Project, HRHR)의 지원을 받아 수행했다.
2009.08.28
조회수 14128
한상근칼럼 이런 대명천지에서
한상근(수리과학과) 교수가 한국일보 2008년 11월24일자에 "이런 대명천지에서"라는 제목으로 칼럼을 기고했다. 제목 - [사이언스에세이] 이런 대명천지에서 저자 - 한상근 수리과학과 교수 매체 - 한국일보 일자 - 2008.11.24(월) 칼럼보기 http://news.hankooki.com/ArticleView/ArticleView.php?url=opinion/200811/h2008112402361488710.htm&ver=v002
2008.11.24
조회수 9315
한상근칼럼 대폭락 다음에 오는 것
한상근(수리과학과) 교수가 한국일보 2008년 10월27일자에 "대폭락 다음에 오는 것"이라는 제목으로 칼럼을 기고했다. 제목 - [사이언스에세이] 대폭락 다음에 오는 것 저자 - 한상근 수리과학과 교수 매체 - 한국일보 일자 - 2008.10.27(월) 칼럼보기 http://news.hankooki.com/ArticleView/ArticleView.php?url=opinion/200810/h2008102702354188710.htm&ver=v002
2008.10.27
조회수 8464
한상근칼럼 달러의 황혼
한상근(수리과학과) 교수가 한국일보 2008년 9월29일자에 "달러의 황혼"이라는 제목으로 칼럼을 기고했다. 제목 - [사이언스에세이] 달러의 황혼 저자 - 한상근 수리과학과 교수 매체 - 한국일보 일자 - 2008.9.29(월) 칼럼보기 http://news.hankooki.com/ArticleView/ArticleView.php?url=opinion/200809/h2008092902315588710.htm&ver=v002
2008.09.29
조회수 8998
<<
첫번째페이지
<
이전 페이지
1
2
3
4
>
다음 페이지
>>
마지막 페이지 4