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초고속 무선 전송할 수 있는 저전력 RF 단일칩 개발
박철순 교수
- 40mW 이하 저전력으로 WiFi(무선랜)보다 50배 빠른 초당 10.7기가비트로 전송
- 케이블 연결 또는 파일 전송 없이 HD영상 화면을 바로 전송, 보안에서도 강점
저전력으로 WiFi(무선랜)보다 50배 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, 안테나를 포함하여 소형으로 제작 가능한 송ㆍ수신 일체형 무선칩이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 연구진은 이를 이용하여 스마트폰에 저장된 Full HD급 1080p* 동영상을 압축과정을 거치지 않고 대용량 데이터 상태로 케이블 없이 무선으로 HDTV로 직접 송신하는 데 성공했다.
* 1080p : HDTV에서 1920x1080 크기의 화면을 1초에 60번 보여주는 고화질 영상
개발된 칩은 60GHz*(기가헤르츠) 대역에서 초당 10Gb*(기가비트)의 데이터를 전송할 수 있는 고속 무선 송ㆍ수신 RF칩*으로서 소형이면서도 전력을 적게 소모하도록 설계됐다. 따라서 동 칩을 활용하여 스마트폰이나 노트북 등 휴대기기에 담긴 Full HD급 고화질 동영상을 별도의 전용케이블 없이 HDTV 또는 빔 프로젝터 등으로 크게 볼 수 있을 것으로 전망된다.
* 60GHz 대역 : 1번 진동의 길이가 5mm이며, 1초에 600억 번 진동하는 초고주파 신호. 무선 신호이지만 특성은 광 신호와 유사하며, 별도 허가없이 자유롭게 사용가능한 ISM밴드 대역으로 7GHz의 대역폭(Bandwidth)이 사용가능함
* 10Gb/s : 1초에 100억 비트를 전송하는 속도로서 DVD 고화질 영화(4.7GB)를 3.76초 만에 보낼 수 있는 속도, 반면 WiFi는 3분 8초, 블루투스는 208분이 소요
* RF칩 : 초고주파 신호를 처리하는 회로를 집적화한 소자, 버스카드 등에 내장된 RFID가 대표적임. 개발된 RF칩은 디지털 회로 구현에 사용되는 CMOS 집적 기술로 구현
동 연구는 한국과학기술원(KAIST) 지능형RF연구센터(센터장 박철순)에서 수행되었으며, 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 선도연구센터지원사업의 지원(’05~)을 받아왔다.
고화질 동영상의 실시간 전송을 위한 방법들이 많이 연구되어 왔지만 기존 WiFi망에서 고화질 동영상을 전송하기 위해서는 전송속도의 한계로 데이터 크기를 줄이는 압축과정이 반드시 필요했다.
그러나 압축 및 압축해제 과정에서 데이터의 부분적 손실이나 왜곡으로 인한 화질 열화현상이 일어날 수 있고 압축 처리시간에 따른 송ㆍ수신 지연으로 완벽한 실시간 전송이 어렵다는 점이 한계였다.
특히 실시간 전송은 차량운행이나 의료현장에서 중요하다. 카메라 센서를 이용한 충돌방지 시스템에서 차선이탈이나 전방사고 상황을 실시간으로 전송하지 못하고 지연이 발생하면 운전자의 제동시간이 그만큼 늦춰질 수 있기 때문이다. 의사들이 화상을 보면서 로봇 팔로 외과 시술을 하는 경우에도 같은 상황이다.
이러한 단점이 있는 압축 및 압축해제 과정을 생략하기 위해서는 적어도 3Gb/s(초당 30억 비트) 이상의 전송속도를 확보하는 것이 관건이었다.
KAIST 지능형RF연구센터가 이번에 개발한 60GHz 송ㆍ수신 칩은 10.7Gb/s 속도로 전송이 가능하며, 이는 기존의 WiFi 속도 200Mb/s(초당 2억비트)의 50배에 이르는 것으로, 압축 없이도 실시간으로 HD영상을 전송할 수 있는 속도에 해당한다.
따라서, 압축 및 압축해제 처리 과정에서 발생할 수 있는 화상 데이터의 부분적 손실 및 왜곡을 해결하고, 송ㆍ수신 지연 없는 완벽한 실시간 전송을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
나아가 연구팀이 개발한 송ㆍ수신칩은 OOK(On-Off Keying) 변조방식*을 이용하여 소모전력을 낮추었으며, CMOS 방식으로 송신기와 수신기를 하나의 칩에 구현하였다. 전력소모와 기기크기의 최소화를 통해 이동기기에 적용될 수 있도록 설계했다.
* OOK(On-Off Keying) 변조방식 : 반송파의 유무에 의해 디지털 데이터 1과 0을 표시하는 변조방식
저전력으로 동작하는 CMOS를 이용하고, 전류를 여러 회로에 재사용하거나 신호가 1일 때만 주파수원이 작동하도록 하는 방식으로 송신시 31mW, 수신시 36mW 등 전력소모를 대폭 줄였다.
이는 블루투스 동작시와 비슷하나 2.4 GHz 무선랜에 비해서는 10배 가량 적은 수준이다. 특히 실리콘이미지(Silicon Image), 아이비엠(IBM), 소니(Sony) 등이 개발한 무선칩에 비해서는 최소 3배 이상 적은 전력소모로 동작한다는 설명이다.
또한 통상 송신과 수신을 위해 별도 안테나를 사용하는 것과 달리 하나의 안테나를 사용하여 크기를 줄인 것도 특징이다. 가로, 세로, 높이 1㎜ 남짓한 칩에 4~5㎜ 크기의 단일안테나를 사용하여 휴대성이 중요한 모바일기기에 적합하도록 설계한 것이다.
연구팀은 향후 스마트폰 및 카메라ㆍ캠코더로 촬영한 고화질 영상을 저장장치 또는 HDTV 등 디스플레이 장치로 전송하거나, 스마트폰을 사용하여 키오스크(Kiosk), PC 등으로부터 단시간에 대용량의 멀티미디어, 게임 프로그램, 소프트웨어를 주고받는 등의 새로운 서비스 창출이 가능할 것으로 내다보고 있다.
연구팀은 2005년부터 동 분야에 대해 계속 연구해왔으며 국제특허 10건, 국내특허 8건을 출원하고 SCI 논문 22편을 발표하였다.
박 교수는 “3D, 고화질 동영상 전송을 중심으로 확산되는 스마트폰 시장에서 한국의 경쟁력을 높일 있는 핵심기술”이라면서 “기존 HDTV 등의 케이블 연결선을 대체할 수 있어 스마트폰 이외에도 디지털TV, 이동단말기, 카메라 및 캠코더 등 관련시장에서 활용될 수 있고 국제컨벤션산업 등과 연계하여 새로운 시장을 창출할 수 있을 것”이라고 전망했다.
2013.03.12
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플라즈몬 디스플레이 상용화기술 개발
- 나노 표면 플라즈몬 기술 이용해 투과율 향상 기대 -
- 대면적 OLED, LCD에 상용화 가능한 컬러필터 기술 -
플라즈몬 효과를 이용해 디스플레이 컬러필터를 상용화 할 수 있는 공정기술이 KAIST와 고려대학교 연구진에 의해 개발됐다.
우리 학교 전기및전자공학과 최경철 교수와 고려대학교(총장 김병철) 전기전자전파공학부 주병권 교수 공동 연구팀이 나노 표면에서 발생하는 플라즈몬 효과를 이용한 디스플레이 컬러필터를 상용화할 수 있는 설계 및 공정기술을 개발했다.
컬러필터는 LCD나 OLED와 같은 디스플레이와 디지털 카메라에 사용되는 CMOS 이미지 센서 등에서 색상을 표현하는 핵심부품이다. 현재 상용화중인 컬러필터는 투과율이 20~30%대로 알려져 있는데, 플라즈몬 효과를 이용하면 투과율을 기존보다 40%이상까지 끌어올려 전력효율을 약 2배 향상시킬 수 있다는 연구 성과들이 최근 보고됐다.
최근 발표된 플라즈몬 필터는 마이크로미터(㎛) 크기의 극소 면적에만 구현할 수 있었던 한계가 있었다. 그러나 이번 연구에서는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 2.5㎝크기까지 구현해냈다. 기존에 상용화중인 레이저 기술을 적용한 공정기술로 플라즈몬 컬러필터를 이용한 디스플레이를 양산할 수 있는 단계까지 올라왔다는 게 학계와 산업계의 평가다.
향후 이 기술을 이용해 투과율을 40%이상 끌어올려 저전력 플라즈몬 디스플레이를 양산하는게 연구팀의 목표다.
이와 함께 레이저 광의 간섭현상을 통해 나노 구조를 형성하는 기술인 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 나노 패턴을 대면적에 구현함과 동시에 컬러필터의 특성을 최적화하면서 공정에서 발생하는 에러를 보완할 수 있는 설계방법을 제시했다.
레이저 간섭 리소그래피 기술을 적용해 연구팀이 제시한 공정은 기존 컬러필터 양산기술의 공정이 복잡한 단점을 극복해 저렴하게 만들 수 있을 것으로 기대된다.
도윤선 박사과정 학생은 이번 연구에 대해 “그동안 공정 비용, 시간, 수율 측면에서 플라즈몬 현상을 산업적으로 이용하는데 한계가 있었다”며 “연구팀이 제시한 컬러 필터 기술은 설계 및 공정의 간소화를 통해 시간이 단축되고 비용이 적게 들어 염료 및 안료기반 컬러필터 기술을 대체할 수 있을 것”이라고 말했다.
고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생은 “이번 연구는 레이저 간섭 리소그래피 기술을 이용해 TV화면 등 대면적에 적용이 가능하다”며 “기판의 종류에 구애받지 않아 차세대 나노 공정 기술에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.
KAIST 전기및전자공학과 도윤선 박사과정 학생과, 고려대학교 전기전자전파공학부 박정호 박사과정 학생이 주도한 이번 연구 성과는 나노 기술 분야 저명 학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머터리얼스(Advanced Optical Materials)’ 2013년 2월호 표지논문으로 게재됐고, 6건의 관련 특허를 출원했다.
2013.03.06
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세계가 놀란 KAIST의 창의력
- 혁신적인 아이디어로 제25회 ACM UIST서 2개 부문 수상과 논문 발표 -
인간-컴퓨터 상호작용(HCI, Human Computer Interaction) 분야의 세계적인 권위를 자랑하는 국제학회에서 우리 학교 연구진이 우수한 성과를 거둬 화제다.
우리 학교 전산학과 이기혁 교수팀과 산업디자인학과 배석형 교수팀이 지난 10월 7일~10일 미국 보스턴에서 열린 ‘제25회 ACM UIST(ACM Symposium on User Interface Software and Technology)’에서 학생혁신콘테스트 2개 부문 수상과 동시에 국내 대학으로는 유일하게 논문을 발표했다.
이 학회는 매년 출시되기 직전의 첨단 하드웨어를 이용하여 혁신적인 아이디어를 겨루는 학생혁신콘테스트를 열고 있다. 올해 주제는 미국 시냅틱스(Synaptics)사의 ‘압력감지 멀티터치패드’로 MIT, 카네기멜론대 등 세계 유수 대학의 27개 팀이 참가해 경쟁했다.
전산학과 김선준(박사과정 2년), 손정민(석사과정 1년) 학생과 산업디자인학과 유수진(석사과정 1년) 학생으로 구성된 팀은 압력감지 멀티터치패드에 간단한 구조물을 추가해 비례제어가 가능한 입력장치를 구현했다. 학생들은 이를 이용해 크레인 게임 애플리케이션을 만들어 창의성 부문에서 2등상을 수상했다.
이와 함께 전산학과 허성국(박사과정 4년), 한재현(박사과정 2년), 구지성(박사과정 1년) 학생과 산업디자인학과 최하얀(석사과정 1년) 학생으로 구성된 팀은 터치면에 대해 수직 방향의 힘만 감지하는 멀티터치패드에 고탄력 섬유를 씌워 수평 방향의 힘도 활용할 수 있는 입력 장치를 구현했다. 이 팀은 독자적으로 고안해낸 장치로 새총 사격 게임 애플리케이션을 만들어 학회 참가자를 대상으로 한 인기투표에서 2등상을 수상했다.
전산학과 김선준 학생은 “공학과 디자인이라는 서로 다른 접근 방식이 시너지 효과를 내는 것을 확인한 즐겁고도 소중한 경험이었다”며 “팀원들 간에 서로를 이해하고 소통하려는 노력이 융합적 프로젝트를 성공으로 이끌었다”고 말했다.
한편 학술논문 세션에서는 산업디자인학과 배석형 교수팀의 이다윗(박사과정 1년), 손경희(박사과정 1년), 이준협(석사과정 1년) 학생이 기존의 디스플레이 타블렛 펜을 혁신적으로 개선하는 기술을 담은 논문을 발표했다.
논문에서 소개한 ‘팬텀 펜’은 디지털 펜의 머리 부분을 가상화해 펜 머리 부분이 유발하는 가림 문제와 디스플레이 유리의 두께로 인한 오차 문제를 해결했다. 또한 팬텀 펜은 디지털 환경에서 선택된 펜의 종류와 속성을 실제 색연필 또는 마커 등과 거의 똑같은 효과를 거둘 수 있다는 게 큰 특징이다.
HCI 분야에서 피인용지수가 가장 높은 이 학회에 국내 연구진이 논문을 발표한 것은 지난해 KAIST 전산학과 이기혁 교수팀에 이어 이번이 두 번째이다.
배석형 교수는 “실제 사용자 관점에서 문제를 발견하고, 창의적인 아이디어 전개와 다양한 분야의 지식 활용을 통해 새로운 해결 방법을 탐구하는 KAIST의 융합적 연구 문화가 이러한 성과를 가능하게 한 것”이라며 “앞으로도 KAIST가 세계적인 연구를 통해 국내외 HCI 분야를 선도해 나갈 것”이라고 소감을 밝혔다.(끝)
붙임 : 수상 작품 및 발표 기술 소개
※ 동영상크레인 게임 애플리케이션 http://youtu.be/vKzmA4fdihs새총 사격 게임 애플리케이션 http://youtu.be/Hk52ixuC_M0팬텀 펜 http://youtu.be/r62wxK3Rma4
그림1. 전산학과 김선준, 손정민 학생과 산업디자인학과 유수진 학생이 만들어 창의성 부문에서 2등을 차지한 크레인 게임 애플리케이션
그림2. 전산학과 허성국, 한재현, 구지성 학생과 산업디자인학과 최하얀 학생이 만들어 인기투표에서 2등상을 수상한 새총 사격 게임 애플리케이션
그림3. 디지털 펜의 머리 부분을 가상화해 펜 머리 부분이 유발하는 가림 문제와 디스플레이 유리의 두께로 인한 오차 문제를 해결한 ‘팬텀펜’. 디지털 환경에서 선택된 펜의 종류와 속성을 실제 색연필과 마커 등과 같이 직관적이고 효과적으로 보여줄 수 있다.
2012.10.31
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이수영 광원산업 회장, 80억원대 부동산 기부
- “KAIST의 미래가 대한민국의 미래입니다” -
- 미국 LA 700만 달러 부동산, 국가발전 위한 인재양성에 써 달라 기부 -
세계 최정상급 대학 반열에 우뚝 선 KAIST에 최근 낭보가 잇따르고 있다.
지난 7일 KAIST에 이름을 밝히지 않은 독지가가 현금과 주식, 채권 등 약 55억원 규모의 동산을 발전기금으로 쾌척한데 이어 11일 영국의 세계적인 대학평가기관 QS(Quacquarelli Symonds)가 발표한 ‘2012년 세계대학 평가’에서는 63위에 이름을 올려 71년 개교이후 41년만에 역대 최고의 성적을 달성했다. 특히 학교 핵심역량인 과학기술·공학분야에서는 세계 24위를 차지했다.
이와 함께 14일에는 70대 노부인이 평생을 아껴 모은 80억원대의 재산을 학교발전 기금으로 기탁했다. 올 9월 한달에만 고액 기부자 2명이 모두 약 135억원의 동산과 부동산을 KAIST에 기부한 것이다.
최근 70대 노부인이 평생을 아껴 모아 마련한 재산을 유증(유언으로 재산의 전부 또는 일부를 무상으로 타인에게 증여)하겠다는 뜻을 우리 학교에 전해와 14일 오후 2시 KAIST 행정본관 1층 회의실에서 발전기금 약정식을 갖는다.
화제의 주인공은 이수영(76) 광원산업 회장. 일간지 기자출신으로 지난 ‘71년 창업한 광원목장을 기반으로 기업을 일궈 1988년부터 광원산업 회장을 맡고 있다.
이수영 회장은 미국 LA에 소재한 자신 소유의 약 700만 달러(원화 약 80억원) 상당의 부동산을 KAIST 발전을 위해 14일 아낌없이 내놨다.
이 회장은 “과학기술의 힘이 대한민국 발전의 힘이며, 그 원동력은 KAIST라고 확신합니다. 저의 작은 도움이 우리나라의 훌륭한 과학기술 인재 양성에 도움이 되길 바랍니다”라고 기부배경을 설명했다.
“평생을 안 쓰고, 열심히 일해서 모아 미국에 부동산을 구입했습니다. 재산이라는 것이 죽을 때 가지고 갈 수 있는 것도 아니고 언젠가는 사회에 환원하리라 생각해서 아무 곳에나 함부로 낭비하진 않았어요. 우리나라 국가발전을 위하는 길이 무엇인가 고민하다 주저 없이 KAIST를 선택하게 된 거죠”
이 회장은 KAIST 발전을 위해 물불 가리지 않고 밤낮으로 열심히 일하는 서남표 총장을 비롯한 KAIST 구성원들의 개혁의지에 감동을 받아 최종 결심을 굳혔다고 전했다.
“세계적인 석학인 서남표 총장이 지난 6년간 KAIST를 새롭게 일으키며 발전시키고 있는 모습이 매우 인상적이었습니다. 이렇게 발전해 나아간다면 KAIST가 우리나라를 넘어 세계적인 대학이 될 수 있다고 생각했어요. KAIST에 대한 공헌이 바로 국가공헌이라는 확신이 들었습니다”
이수영 회장은 재산을 모으기까지 누구보다도 더 아끼고 아끼는 삶을 살았지만 기부에 대해선 한 치의 망설임도 없었다고 KAIST 발전재단 관계자는 밝혔다.
“KAIST 학생들이 공부하는데 저의 기부가 도움이 되길 바라는 마음뿐이에요. 우리나라를 이끌어갈 훌륭한 일꾼으로 성장하는데 제가 도움이 된다면 더 이상 무엇을 바라겠습니까”
이수영 회장은 경기여고와 서울대 법대를 졸업하고 지난 ‘63년부터 서울신문을 시작으로 한국경제신문과 ’80년 서울경제신문 기자로 퇴직할 때까지 약 17년 동안 일간지 신문기자로 활동했다.
‘71년 창업한 광원목장을 기반으로 키워 낸 광원산업을 운영, 회장으로 재직 중이며 ’10년 11월부터 현재 서울대 법대 장학재단 이사장을 맡고 있다.
기자로 재직하던 ‘71년에는 언론인 특별취재상을 받기도 했다.
서남표 총장은 “KAIST에 고액의 기부가 지속적으로 이어지고 있는 것은 우리나라도 세계적인 대학을 가져보자는 국민들의 염원과 열망이 담겨있는 것”이라고 의미를 설명했다.
서 총장은 이와 함께 “평생 모은 재산을 흔쾌히 기부해주신 이 회장님을 포함한 기부자들의 KAIST에 대한 사랑과 관심을 학교가 앞으로 어떤 방향으로 어떻게 나아가야 하는지를 일깨워주는 준엄한 명령으로 받아들인다”며 “모든 기부자들의 기대를 학교발전의 동력으로 삼아 ‘세계 초일류 대학’으로 한 발짝 더 도약하기 위해 구성원 모두 최선을 다하겠으며 반드시 그렇게 될 것”이라고 강조했다.
한편, 발전기금은 기부자인 이수영 회장의 뜻에 따라 ‘KAIST-이수영 국제교육 프로그램’에 사용될 예정이다.
KAIST는 올 봄학기 부터 멀티미디어 서비스를 활용한 스마트 러닝, 학생주도 중심의 차세대 교수학습법인 ‘Education 3.0"을 시범적으로 운영 중인데 ‘Education 3.0"의 글로벌화를 위한 프로젝트와 외국대학과의 실질적인 교류확대와 함께 교육수출을 목적으로 하는 ’글로벌 사이버 복수학위제‘ 운영 등을 주요내용으로 하는 ’KAIST-이수영 국제교육 프로그램‘ 계획을 마련하고 곧 추진에 들어갈 계획이다.
2012.09.14
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C형 간염 바이러스의 간 손상 메카니즘 규명
- 부작용 없이 간세포 손상 억제하는 치료제 개발 길 열어 -- 의학분야 세계 최고수준 학술지 ‘헤파톨로지’ 9월호 표지논문 장식 -
의사출신으로 구성된 KAIST 연구진이 C형 간염 바이러스 기전을 밝혀내 치료제 개발에 탄력을 받게 됐다.
우리 학교 바이오및뇌공학과 최철희 교수와 의과학대학원 신의철 교수팀이 공동으로 C형 간염 바이러스에 감염된 환자의 간 손상에 대한 메카니즘을 세계 최초로 규명했다.
이번 연구결과로 앞으로 부작용이 없으면서도 간세포 손상이 적은 C형 간염 바이러스 치료제가 개발될 수 있을 것으로 기대된다.
C형 간염은 C형 간염 바이러스(HCV, Hepatitis C virus)에 감염되었을 때 이에 대응하기 위한 신체의 면역반응으로 인해 간에 염증이 생기는 질환이다.
C형 간염 바이러스는 전 세계적으로 약 1억 7천만 명, 그리고 우리나라에서도 1%정도가 감염되어 있는 것으로 추정된다. 감염되면 대부분 만성으로 변하며, 간경변증이나 간암을 유발해 사망할 수 있는 무서운 질병이다.
하지만 2005년 시험관 내 세포에서 C형 간염 바이러스의 감염이 성공하기 전까지는 세포실험이 불가능했고, 침팬지 이외에는 감염시키는 동물이 없어 동물실험이 어려워 연구에 한계가 있었다.
연구팀은 C형 간염 바이러스에 감염시킨 세포주를 이용해 바이러스가 면역을 담당하는 세포에 의해 분비되는 단백질인 종양괴사인자(TNF-α)에 의한 세포의 사멸이 크게 증가하는 메카니즘을 세계 최초로 밝혀냈다.
이와 함께 이러한 작용을 일으키는 바이러스 구성 단백질도 규명에도 성공했다.
기존에는 C형 간염 바이러스가 간 손상을 일으키는 기전을 밝혀내지 못해 주로 바이러스의 증식을 억제하는 데 초점을 맞춰 신약이 개발돼 부작용이 많았다.
이번 연구결과를 통해 바이러스에 의한 간세포 손상을 억제하는 부작용 없는 신약개발이 가능하게 될 것으로 전망된다.
최철희 교수는 “이번 연구를 통해 C형 간염 바이러스가 숙주의 간세포와 어떤 상호 작용을 하는지 밝혀내 감염 환자의 치료법을 획기적으로 개선할 수 있을 것”이라고 말했다.
신의철 교수는 “이번 연구는 기초의학과 응용의학의 융합연구가 성공한 대표적 사례”라며 “앞으로도 다학제간 융합연구를 실시하면 그동안 풀지 못했던 난제들을 효율적으로 해결할 수 있을 것”이라고 강조했다.
한편, 교육과학기술부 미래기반기술개발사업(신약타겟검증연구사업)의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 의학 분야의 세계적 학술지인 헤파톨로지(Hepatolog, Impact Factor=11.665) 9월호 표지 논문으로 선정됐다.
□ 연구 세부사항 설명
TNF-α(종양괴사인자)는 면역을 담당하는 세포에 의해 분비되는 단백질이다. HCV에 감염되면 바이러스의 증식을 억제하기 위해 체내의 면역작용이 활발해지고 TNF-α의 분비도 늘어난다.
TNF-α는 세포의 생존을 담당하는 NF-κB 신호전달과 세포의 죽음을 담당하는 JNK 신호 전달을 동시에 활성화시킨다. HCV에 감염되면, 세포의 생존을 담당하는 NF-κB 쪽 신호전달 경로만 선택적으로 활성을 억제하게 되고, TNF-α의 역할은 세포의 죽음 쪽으로 균형이 기울게 된다.
바이러스의 증식을 억제하기 위해 분비된 TNF-α가 오히려 간세포를 죽이게 되는 것이다. 이는 곧 간 손상을 뜻하며, HCV를 구성하는 10가지의 단백질 중 core, NF4B, NS5B 라는 단백질이 이러한 작용을 한다고 규명해냈다.
2012.09.04
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국내 최대 규모의 대학생 국제회의 열린다
- KAIST 학생동아리 아이씨스츠, ‘ICISTS-KAIST 2012’ 8월 개최 -- 7월 15일까지 참가신청 접수, 올 행사의 키워드는 ‘융합’
순수 대학생 단체가 주관, 개최하는 국내 최대 규모의 국제컨퍼런스가 대전 KAIST에서 열린다.
우리 학교 원내 학생동아리 아이씨스츠(ICISTS)가 오는 8월 6일부터 10일까지 5일간에 걸쳐 대전컨벤션센터와 KAIST 대전 본원에서 ‘ICISTS-KAIST 2012’ 행사를 개최한다고 18일 밝혔다.
지난 2005년부터 시작돼서 올해로 8회째를 맞는 이 행사는 연사섭외부터 모든 행사진행과정을 대학생들이 직접 맡아 개최하는 컨퍼런스로, 급변하는 과학기술과 사회의 관계를 알아보고 토론하기 위해 마련됐다.
행사 초기에는 150여명 정도의 참가인원에 해외 참가자들도 많지 않았으나, 작년의 경우 22개국에서 300여명의 대학생들이 참가하는 등 명실상부한 국내 최대 규모의 대학생 국제컨퍼런스로 자리를 잡았다.
올 행사의 키워드는 최근 학계에서 커다란 이슈로 떠오르고 있는 ‘융합’으로, 다양한 구성으로 학문 간 융합에 대한 폭넓은 시각을 제공함과 동시에 국경과 배경을 뛰어넘는 인적 네트워크를 선사할 예정이다.
‘ICISTS-KAIST"는 대규모 강의실에서 여러 연사들이 강연하는 ’패널 토의‘ 뿐만 아니라, 같은 시간대에 소규모 강의실에서 동시에 열리는 ’병렬 세션‘에 참가해 참석 학생들이 자기가 원하는 강연을 입맛대로 선택해서 들을 수 있는 게 장점이다.
또 연사와 참가자들이 소규모 그룹을 이뤄 자유롭게 토의하는 시간을 갖는 ‘그룹토의’가 진행되며, 세계 곳곳에서 모인 참가자들에게 한국의 문화를 알려주기 위해 사물놀이 공연 등 다양한 공연과 부스가 열린다.
올해 행사의 주제는 ‘융합의 시대: 지식의 경계를 넘어(Age of Integration: Beyond the Borders of Knowledge)’다. ▲예술과 과학 ▲자연과학과 사회과학 ▲과학기술과 인간사회 등 3가지 소주제로 나뉘어 진행되는 컨퍼런스를 통해, 참가자들은 인류가 직면한 수많은 문제를 해결하기 위한 방법으로 과학과 다른 학문들 간의 다양한 융합을 찾아보고 논의하게 된다.
무료한 8월을 알차게 보낼 수 있는 이번 컨퍼런스에는 2005년 최고과학기술인 ‘제1호 국가과학자’로 선정된 신희섭 교수를 비롯해, 미시간공과대학 과학예술대학 학장 브루스 실리(Bruce E. Seely) 교수, 펜실베니아주립대 커뮤니케이션대학 샴 선더(S. Shyam Sundar) 특훈교수 등 국내외의 쟁쟁한 연사들이 강단에 선다.
최지수 조직위원장(KAIST 수리과학과 3학년)은 “진정한 융합을 통해 새로운 가치를 창출하려면 학문의 최전선에 있는 과학자, 인문학자, 예술가들이 다른 분야로 과감히 몸을 던져 끊임없이 도전하고 실험해야 한다”며 “참가자들은 행사를 통해 과학의 색다르고 재미있는 면모를 체험하면서, 혹은 어려운 가치판단 사이에서 토론하면서 미래를 바라보는 융합적인 시각을 가질 수 있을 것”이라고 말했다.
최 위원장은 특히 “세계적인 석학을 만나고, 다양한 나라의 학생들과 4박 5일을 함께하며 많은 친구를 만들 수 있을 뿐만 아니라 페이스북 등 SNS 등을 통해 인맥을 쌓을 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 강조했다.
한편, 다양한 분야의 석학들과 대학생들이 모여 현대사회 문제의 해법을 융합을 통해 모색하는 이번 컨퍼런스의 참가신청은 7월 15일까지 ICISTS-KAIST 공식 홈페이지(www.icists.org)를 통해 접수하면 된다.
‘ICISTS-KAIST 2011’에 참가한 대학생들이 연사의 강연을 듣고 있다.
2012.06.18
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부작용 없는 간경변 치료법 개발
- 환자 중 70% 증상 호전돼, 간이식 외 치료법이 없던 간경변 치료길 열려 -- KAIST 의과학대학원, 연세대학교 의과대학과 공동으로 기초와 임상을 연계한 중개연구의 쾌거 -
새로운 방식의 간경변 치료법이 개발됐다. 환자 중 70%가 증상이 호전되는 것을 발견했으며, 자신의 골수를 이용하기 때문에 간이식이 어려운 중증 간질환자들에게 시도해 볼 수 있는 치료가 가능해 질 것으로 기대된다.
우리 학교 의과학대학원 정원일 교수와 연세대학교 의과대학 김자경 교수 연구팀이 공동으로 자가골수세포를 이용해 부작용 없는 간경변 치료법을 개발했다.
간경변증은 간염바이러스 또는 알코올 등에 의한 간 손상시 간성상세포들이 비정상적으로 콜라겐을 분비해서 간이 딱딱해지는 것을 말한다.
이 질병은 전 세계적으로 높은 사망률을 보이는 질환으로써 치료약이 개발돼 있지 않다. 따라서 환자들은 간 이식을 통해 수명을 연장할 수 있으나 이식할 수 있는 간의 부족, 높은 수술비용, 그리고 면역억제제 부작용 등의 어려움이 있었다.
연구팀은 자가골수세포를 투여한 간경변 환자들이 24시간 이후부터 혈중 인터류킨-10이라는 생체물질이 증가하는 것을 관찰했다. 인터류킨-10은 간성상세포들의 콜라겐 분비를 억제하고, 염증을 억제하는 조절 T세포를 증가시켜 결과적으로 간기능을 호전시켰다.
임상연구결과 간경변 환자 15명 중 10명의 증상이 호전되는 것을 관찰해 간경변 환자들을 치료 할 수 있는 길이 열리는 근거를 제시했다.
자가골수세포를 이용한 간경변 치료는 면역부작용이 없고, 환자 자신의 몸에서 쉽게 얻어낼 수 있고, 현재 한 번의 시술만으로도 그 효과를 볼 수 있는 게 커다란 장점이다.
또한, 기존에 실시해오던 간이식과 같은 시술법보다 훨씬 더 저렴하기 때문에 환자들의 부담도 크게 감소될 것으로 전망된다.
이와 함께 효능이 없는 나머지 30%의 환자들은 빠른 시간 내에 간이식과 같은 다른 치료법으로 유도할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.
정원일 교수는 “증가하는 지방간과 C형간염 환자 및 비정상적인 음주문화로 인한 간질환이 심각한 문제로 다가오고 있지만 간이식 외에 마땅한 치료법이 없다”며 “이번 연구결과를 기반으로 미래를 준비한다면 막대한 사회적 및 경제적 파급효과가 있을 것으로 예상 된다”고 말했다.
또 유욱준 KAIST 의과학대학원 책임교수는 “이번 연구는 기초와 임상연구를 접목한 대표적 중개연구로 ‘기초 의과학 연구를 통해 의과대학을 졸업한 의사학생들을 훌륭한 박사로 성장시킨다’는 학과의 설립취지와 맞물리는 성공적인 사례”라고 말했다.
한편, 2009년부터 보건복지부 중개연구 및 교육과학기술부 핵심공동연구 사업 등의 일환으로 지난 3년간 수행된 이번 연구는 간 치료 분야에서 권위 있는 학술지인 ‘헤파톨로지(Hepatology, IF=10.885)’ 온라인판에 4월 27일자로 게재됐다.
붙임 : 보충자료, 그림설명
□ 보충자료
【기초와 임상을 연계한 중개연구】이번 연구는 기초와 임상 연구를 접목한 대표적인 중개연구(translational research)로써 ‘기초 의과학 연구를 통해 의과대학을 졸업한 의사학생들을 훌륭한 M.D.-Ph.D.로 성장시킨다’는 카이스트 의과학대학원의 설립취지와 맞물리는 성공적인 사례이다.
본 연구의 제일 저자인 ▲ 서양권 학생(2009년 입학)은 연세대학교 의과대학을 졸업하고 세브란스 병원에서 전문의 수련을 받은 후 본 카이스트 의과학대학원의 박사과정으로 입학한 학생으로 3년간의 고된 연구과정을 모범적으로 수행하여 왔으며 카이스트 의과학대학원 ▲ 정원일 교수는 수의사이자 동물실험 전문가로서 임상적 결과와 동물실험의 결과를 접목해 비교 및 분석을 실시하였으며 본 연구를 주도하였다.
▲ 연세대학교 의과대학 김자경 교수팀은 환자의 자가골수세포 치료를 한국에서 유일하게 수행중인 팀으로써 지난 3년간 환자의 선별, 시술 및 임상적 자료를 수집하고 분석하는 실험을 실시하여 왔다.
따라서 본 연구결과는 이들의 연구가 삼위일체되어 수행된 성공적인 중개연구로써 이러한 결과들을 활용하여 앞으로 본격적인 임상시술 및 추가 연구가 수행될 것으로 예상된다.
【경제적 가치 및 파급효과】우리나라에서 간질환의 사회적 경제적 지출액은 연간 약 2조 6,000억원 정도이며, 요양급여 지출액은 년간 약 3,550억원, 그 수혜자들은 166만명에 다다른다. 여기에 반해 아직까지 마땅한 치료법이 없어 환자들 스스로가 민간치료법에 의존하거나 간이식을 받는 것이 대부분이다.
현재 국내에서는 B형간염 예방접종에 따라 앞으로 B형간염유래 간경변증은 점차 줄게 될 것이나, 증가하는 C형간염 및 비정상적인 음주문화로 인한 간질환은 향후 20-30년 이후에 가장 심각한 문제가 될 것이라 예상된다.
따라서 본 연구결과의 가시적인 성과들을 기반으로 하여 미래를 준비할 수 있다면 막대한 사회적 및 경제적 이익이 있을 것으로 예측된다.
□ 그림설명
그림 1. 혈관으로 주입된 골수세포(녹색)가 간 내로 이동하여 간성상세포(붉은색)를 억제하는 것이 관찰됨(간조직 사진)
그림 2. 세포배양 실험에서도 간성상세포와 골수세포를 공동배양 시 강력하게 밀착하여 작용하는 것을 관찰(좌측 골수세포 주입직후, 우측 12시간 경과후)
그림 3. 간성상세포와 결합한 골수세포들이 IL-10을 분비하고 (좌측) 이들 세포들의 모양을 관찰한 바 우측에서와 같이 CD11b와 Gr1을 발현하는 미성숙 골수세포임을 확인함
그림 4. 골수에 들어있는 여러 종류의 골수세포들 중 특정 세포마커(CD11b와 Gr1)를 발현하는 골수세포들이 간으로 이동을 하게 된 후, 인터류킨-10이라는 물질을 분비함으로써 간경변을 유발시키는 간성상세포를 직접적으로 억제하거나 수여자 몸속에 존재하는 조절 T 세포의 활성을 유도하여 간접적으로 간성상세포의 활성을 억제하여 간경변을 치료하는 기전임.
2012.05.23
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KAIST에 코오롱 문화예술 나눔 공간 ‘스페이스K’ 오픈!!
- 코오롱-카이스트 KI빌딩 로비에 문화예술 경험 공간 상시 운영 -
- ‘스페이스K", 코오롱-KAIST LSI센터에 이은 메세나 협업 공간
- ‘스페이스K",그룹 본사 비롯한 강남, 대구, 광주 BMW 전시장에서 상시 운영, 3월 9일 대전 확대 오픈
- 첫 전시 ‘멜팅 포인트(Melting point)‘로 최신 미디어 아트 선보여
- 장영혜 중공업, 홍성철, 뮌, 류호열 등 역량 있는 미디어 작가 참여
우리 학교는 9일 대전 본원 KI빌딩 1층에 코오롱그룹과 함께 학생들을 위한 문화예술나눔공간 ‘스페이스K"를 오픈했다.
깊이 있는 문화예술 지원과 지역민을 위한 문화예술 나눔을 목표로 운영되는 코오롱의 ’스페이스 K‘는 지난해 과천그룹 본사를 시작으로 서울 강남, 대구, 광주 BMW 전시장에 마련돼 상시 운영되고 있으며 이번에 대전으로 확대 오픈했다.
6월 9일까지 열리는 첫 전시는 ‘멜팅 포인트(Melting point)展’이다. 미디어 아트를 소재로 예술과 기술의 접점을 탐색하는 이번 전시는 KAIST 학생들에게 최근 화두인 기술과 감성의 결합을 소재로 창의적 사고를 경험할 수 있도록 기획됐다. 특히 장영혜 중공업을 비롯해 홍성철, 뮌, 류호열 등 역량있는 미디어 작가가 참여해 다양한 스펙트럼을 확인 할 수 있다.
"스페이스 K"는 무료 오픈공간으로 전시, 공연, 이벤트, 강연, 체험학습 등 다양한 문화예술행사가 연중 마련돼 KAIST 학생들에게는 아이디어를 얻을 수 있는 창의적인 공간으로 활용될 예정이다.
코오롱-KAIST는 다양한 형태로 산학협력을 추진해왔다. 2011년 9월 ‘코오롱-KAIST 라이프스타일 이노베이션센터(KOLON-KAIST LifeStyle Innovation Center)’를 개소하고 KAIST와 그룹 미래 신수종사업 발굴과 육성을 위한 상호협력 MOU를 체결했다.
이후 KAIST 학생과 교직원을 대상으로 인류의 미래 생활을 바꿀 아이디어 공모를 진행했으며 코오롱인더스트리는 11월 KBS2 "개그콘서트"의 애정남 팀과 함께 KAIST를 방문, 코오롱 스타일링 클래스(KOLON Styling Class)를 개최한 바 있다.
코오롱의 메세나 프로그램 시작은 1998년부터 매년 여름 진행해온 ‘코오롱분수문화마당’으로 거슬러 올라간다. 지역민을 위해 클래식, 뮤지컬, 마술쇼 등 다양한 장르의 공연 중심의 메세나를 약 10여 년간 진행해오다가 2009년부터는 ‘코오롱여름문화축제’로 개칭, 미술 중심의 전시 행사로 거듭났다. 2개월의 전시기간 중 8천여 명이 방문해 전시를 관람하는 등 호응이 높아 같은 공간을 활용한 더욱 심도 있는 문화예술공간 ‘스페이스K"를 오픈하기에 이른 것이다.
2012.03.12
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KAIST 미담장학회, 학우들이 모은 장학금 전달
우리 학교 재학생과 졸업생들로 구성된 미담장학회(공동대표: 장능인, 진민규)가 지난 1년간 무료 교육봉사와, 중·고교 멘토링 사업 등을 통해 외부로부터 기부받은 장학금과 동문기업의 후원금으로 만들어진 장학금을 생활형편이 어려운 10명의 KAIST 학우에게 1인당 30만원씩 모두 300만원을 최근 전달했다.
2009년 7월 발족한 KAIST 미담장학회는 저소득 계층의 아이들과 한 부모 가정의 자녀를 대상으로 수학, 과학, 영어를 지도하는 대학생 교육봉사단체인데 대학생들로부터 시작돼 이제는 대학 및 지역사회의 구성원이 함께 참여하는 비영리 민간단체로 성장했다.
올 3월 현재 KAIST 미담장학회와 교육협력 협약을 맺고 있는 중·고등학교는 대전 법동중학교와 전민중학교를 비롯해 충남고, 전민고 등 10여개에 달하는데 미담장학회는 이들 학교 학생을 대상으로 교육봉사는 물론 학생들에게 장학금을 지급하는 등 각종 선행을 해오고 있다.
특히 지난 1월에는 UNIST(울산과기대)에서도 KAIST 미담장학회를 벤치마킹해서 UNIST 미담장학회를 발족한 후 울산광역시 울주군 등과 연계해 무료 교육봉사 사업을 시작했다.
한편, KAIST 미담장학회는 지난해 꾸준한 봉사활동과 지속적인 학·내외 장학금 지급으로 지역사회 발전을 위한 그동안의 성과를 인정받아 대전광역시 유성구청(구청장: 허태정)으로부터 지역인재양성에 관한 공로표창을 받았다.
2012.03.06
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입자 물리학 연구소 ‘NPKI’ 발족 워크샵 가져
- 신의 입자 ‘힉스(Higgs)" 추적하는 국내·외 물리학자 대거 참석 -
24일 발족하는 ‘새로운 물리학 한국연구소(이하 NPKI: New Physics at Korea Institute)’가 29일까지 6일간 서울 신라호텔 영빈관 루비홀에서 국내외 물리학자 50여명을 초청해 워크숍을 갖는다.
KAIST 물리학과 최기운 교수의 인사말로 시작되는 이날 행사에서는 ‘거대강입자 가속기시대의 톱 쿼크의 물리학과 전자기 약작용 대칭성 깨짐(Top physics and electroweak symmetry breaking in the LHC era)’을 주제로 세계 각국 물리학자들의 열띤 토론이 펼쳐진다.
NPKI는 자연의 가장 근본적인 원리를 탐구하고, 그 의미를 집중적으로 연구하며, 성과를 일반인은 물론 향후 물리학자를 꿈꾸는 청소년들과 나누기 위해 올해 설립됐다.
NPKI 발족 기념행사의 일환으로 치러지는 이번 워크숍의 국내 조직위원으로는 KAIST 물리학과 최기운 교수, 고등과학원 고병원 교수, 고등과학원 전응진 교수 등이 활동한다.
이밖에 차바 차키(Csaba Csaki) 미국 코넬대 교수, 크리스토프 그로젼(Christophe Grojean) 유럽입자물리연구소(CERN) 교수, 에레즈 에치온(Erez Etzion) 이스라엘 텔아비브대 교수, 졸탄 리게티(Zoltan Ligeti) 미국 버클리대 교수 등 세계적 석학들이 해외 위원으로 참여한다.
워크숍 3일째인 26일 오전에는 신라호텔 파인룸에서 물리학자를 꿈꾸는 중고등학생들 20명을 참가비 없이 선발, 초청해 일일 물리학자 체험프로그램인 ‘씨앗 프로그램(Seeds Program)’을 진행한다.
선발된 학생들은 세계적인 물리학자들이 토론하는 모습을 직접 참관하는 한편 물리학자들의 학문적 일상을 체험하는 기회를 갖는다. 아울러 유럽입자물리연구소 길라드 페레즈 교수의 강연을 듣고 질의 응답하는 시간도 마련했다.
한편, 이번 워크숍은 NPKI가 주관하고 신라호텔, BK21 KAIST Physics, KAIST 물리학과, 서울대학교 물리학과, 고등과학원, 양자시공간연구센터가 후원한다.
2012.02.22
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서남표 총장, 3번째 학생간담회 23일까지 갖는다
2일부터 20여개 학과를 순차적으로 방문, 교수간담회를 갖는 서남표 총장이 학생들과의 소통을 위해서도 3일 12시부터 약 2시간 동안 총장집무실로 학생 10명을 초청해 간담회를 가졌다. 이날 간담회에선 서 총장이 주문한 피자가 제공됐다.
학교관계자는 “서 총장과 학생들간 간담회는 오는 24일 학위수여식 전까지 10차례에 걸쳐 진행되는데 회당 10명씩 모두 100명의 학생들이 참여할 예정”이라고 밝혔다.
서 총장의 학생간담회는 이번까지 모두 3번째다. 작년 12월 13일엔 신임 총학생회장단을 비롯한 학생대표 30명과 자리를 갖고 학교발전을 위한 의견을 나눈 자리에서 서 총장은 “소통이 학교문화로 뿌리내릴 수 있도록 자주 만나서 애기하자”고 제안했다. 이에 김도한 총학생회장 당선자도 “소통이라는 문화의 힘으로 더 좋은 대학, 행복한 학교를 만드는데 마음을 합쳐 노력해가자”고 화답했다.
두 번째 만남은 연말연시를 기숙사에서 보내는 재학생을 위로하기 위해 올 1월 1일 오전 이뤄졌다. 교내 온라인 커뮤니티 채널인 ‘포털’을 통해 총장과 만남을 신청한 학부생 20명을 총장공관으로 초청해 두 시간여 동안 떡국과 다과를 같이하며 신년 덕담을 나누는 방식으로 진행됐다.
서 총장은 3일 학생과의 간담회 자리에서 “총장 취임이후 지난 5년간은 KAIST가 제도를 새롭게 하고 조정하고 변화를 추구했던 시기였던 만큼 변혁적 리더십이 필요했고 실제로 그렇게 했다”고 회고한 뒤“변화된 제도를 담아낼 문화를 조성키 위해 앞으로는 소프트파워 즉 소통하고 이해하고 공감하는 공유적 리더십(Shared Leadership)에 무게중심을 두겠다”고 말했다.
서 총장은 이어 “KAIST 발전이라는 큰 조류에서 표출되는 여러 제언들과 특정한 쟁점의 맥락으로 판단되는 이해관계들을 잘 가리는 일이 중요하다”라고 전제한 후 “파트너십 같이 모든 구성원이 보호해야 할 보편적인 준칙에 근거해서 구성원들과 대화하고 소통하면서 공감해 나갈 것”이라고 강조했다.(끝).
2012.02.03
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화학과 학부생, 세계적 저널에 표지논문 게재
- 화학과 4학년 조상연, 물리학과 4년 김수민 학생, 말라리아 연구를 위한 광학영상 기술을 분석해 셀(Cell) 자매지 표지논문에 게재 -- 국내최초 소방관인 故 조용완씨 손자, 3월 의무소방요원으로 입대예정 -
“교수님, 하이젠 베르크(Werner Heisenberg) 같은 역사 속 과학자들은 20대 초반에 세계적인 연구 성과를 냈는데 저는 이대로 가다간 늦어버릴 것 같습니다. 교수님 연구실에서 융합연구를 할 수 있게 도와주세요”
우리 학교 화학과 4학년에 재학 중인 조상연(22) 君이 1학년 때 이 대학에서 물리화학 분야 융합연구의 세계적인 석학인 이효철 화학과 교수를 찾아 와 당차게 부탁한 한 마디다.
조상연 학생이 말라리아 연구와 관련해 제1저자로 발표한 논문이 셀(Cell)지가 발행하는 생명공학분야 최고 권위 학술지인 ‘생명공학의 동향(Trends in Biotechnology, IF=9.644)’ 2월호 표지논문으로 선정됐다.
근래 들어 학부생의 연구 참여가 활발해진 까닭에 과학기술논문인용색인(SCI)급 국제학술지에 논문이 실리는 경우가 가끔씩은 있었지만, 셀 자매지와 같은 세계적인 학술지에, 그것도 표지논문으로 실리는 경우는 거의 없었다. 하지만 오랜만에 KAIST 학부재학생인 조상연 君이 큰일을 이뤄내 학교 안팎으로부터 많은 화제를 모으고 있다.
광주과학고를 2년 만에 조기 졸업하고 2008년 KAIST에 입학한 조 군은 평소 연구에 대한 높은 관심으로 신입생 때부터 KAIST내 다양한 학과를 넘나들며 연구거리를 찾아다녔다.
2학년 때는 화학과 이효철 교수의 지도아래 학부생 연구지원 프로그램인 URP에 참여, ‘시간분해회절에 의한 용액 상 구조 동력학 분석’에 관한 탁월한 연구 성과를 거뒀다. 이 연구로 조 君은 2학년 학생으로는 이례적으로 최우수상을 수상하는 한편 후속연구비 1000만원과 해외학회 참가라는 특전을 받으며 두각을 보이기 시작했다.
바이오 및 뇌 공학과 김동섭 교수와 ‘알카인 수화반응을 촉매하는 단백질의 컴퓨터 디자인’에 대한 연구를 진행하는 한편 EEWS대학원 정유성 교수와는 ‘전산모사를 통한 이산화탄소 흡착 촉매 디자인’ 등에 대한 연구를 수행하기도 했었다.
이후 조상연 君은 2011년 2월부터 약 1년간 바이오광학분야 융합 연구에 대한 세계적 학자인 물리학과 및 광기술연구소 박용근(32) 교수의 지도를 받아 왔다. 이번 셀 자매지에 게재한 논문은 박용근 교수의 지도를 받으며 수행한 연구과제 중 하나다. 같은 공동저자 중 한명인 김수민 학생(24, 제2저자) 역시 물리학과 학부생으로 ‘개별연구제도’를 통해 연구에 참여했다.
조상연 학생은 ‘말라리아 연구를 위한 광학 영상기술’이라는 제목의 이번 논문을 통해 “학질모기에 의해 전염되는 말라리아에 전 세계적으로 매년 약 3억 명이 감염되고 또 수백만 명이 사망하고 있지만, 아직도 말라리아 질병의 많은 부분이 알려져 있지 않다”며 문제를 제기했다.
이와 함께 첨단 광학기술을 말라리아 연구에 적용하려는 노력이 최근 많은 주목을 받고 있는데, 말라리아 연구를 크게 3가지로 나눠 체계적으로 광학기술을 이용하는 전략을 제시했다.
조 君의 이번 연구는 바이오 이미징 기술을 말라리아 감염질환 연구에 통합 적용하고, 말라리아 연구에 적용 가능한 광학영상 방법들을 소개함으로써, 다 학제 간 융합 연구시대에 경쟁력을 갖는 광학-의학연구 전략을 체계적으로 제시한 것으로 높이 평가받고 있다.
조상연 학생은 “고등학교 시절 SEE-KAIST 과제에 출품해 수상하면서 연구에 대한 재미를 느꼈고, 2학년 1학기까지 특정한 학과가 없는 무학과 제도를 운영해 다양한 분야의 융합연구를 할 수 있는 조건을 갖춘 국내 최고의 연구중심대학 KAIST로 진학을 결심했다”며 “특히, 학부생에게 관련분야 최고 교수와 연구기회를 주는 URP 및 개별연구제도로 인해 뛰어난 교수들의 지도와 학교의 충분한 재정적 지원 덕분에 큰 어려움 없이 마음껏 연구를 펼칠 수 있었다”고 말했다.
조 君은 이와 함께 “앞으로 목표는 세상에서 제일 재미있는 융합연구를 하는 과학자가 되는 것”이라며 “제가 하는 연구를 통해 전 세계 어려운 상황에 놓인 많은 사람들을 도우는 데 노력할 것”이라고 말했다.
조 君은 바쁜 학업생활 속에서도 지역사회를 위해 저소득층 중학생들을 위한 봉사단체인 ‘배움을 나누는 사람들’에서 2년간 꾸준히 봉사를 해왔으며, KAIST 자연과학 학술동아리인 ‘KINS’를 설립했고, 자연과학대학 소식지인 ‘KAIST Science’ 기자로도 활동해 왔다.
조 君은 현재 해외 대학원 입학을 계획하고 있으며 올 3월 입대해 의무소방요원으로 군복무를 할 예정이다. 조 君의 할아버지는 우리나라 최초의 소방관인 故 조용완 씨로 소방관에 대한 남다른 인연으로 군 생활을 시작할 예정이다.
한편, 이번 연구는 KAIST ‘신임교원정착연구사업‘과 ’광기술연구소연구사업‘의 일환으로 이뤄졌으며 화학과 학사과정 조상연(22, 제1저자) 君을 포함해 물리학과 학사과정 김수민(24, 제2저자) 학생과 물리학과 김영찬 박사(30, 공저자)가 함께 수행했다.(끝)
붙임 : 논문요약, 보충자료, 사진설명
<논문요약>
논문주제 : 말라리아 연구를 위한 광학 영상기술
학질모기에 의해 전염되는 말라리아에 전 세계적으로 매년 약 3억 명이 감염되고 수백만 명이 사망하고 있지만, 아직도 말라리아 질병의 많은 부분이 알려져 있지 않다. 세계 각국은 말라리아 감염을 연구하고, 말라리아를 진단하고 치료하는 장비 개발에 박차를 가하고 있다.
빌게이츠 Microsoft사 전 회장 부부가 설립한 Bill & Melinda Gates 재단에서 말라리아 연구에 막대한 연구비를 지원하기 시작했으며, Apple, Google, Intel사 등이 연합 설립한 Intellectual ventures사에서도 빛을 이용한 말라리아 진단 연구를 진행하고 있는 것이 그 사례들이다.
최근에는 첨단 광학 기술을 말라리아 연구에 적용하려는 노력이 최근 많은 주목을 받고 있는데, 박 교수 연구팀은 말라리아 연구를 크게 3가지로 나누어 체계적으로 광학기술을 이용하는 전략을 제시했다.
▲말라리아에 감염된 적혈구를 외부 염색 물질을 사용하여 체외에서 광학 영상을 측정하는 방법과 ▲말라리아에 감염된 적혈구를 외부 염색 물질을 사용하지 않고, 적혈구 자체의 광학적 신호를 이용하여 체외에서 영상을 획득하는 방법 그리고 ▲체내에서 말라리아 기생충이 숙주 세포를 감염시키는 과정의 광학 영상을 획득하는 방법이다.
이 논문에서는 물리학(광학)과 의학(감염질환)의 효과적인 융합 연구를 위한 체계화된 전략을 소개했기 때문에 실제 말라리아를 연구하는 연구자들에게 실질적인 도움이 될 수 있을 것이라고 평가받고 있다.
제1저자로 참여한 조상연 학생은 “이번 논문은 연구팀에서 수행하고 있는 굴절률 차이를 이용한 광학영상기술 및 최신 광학영상 기술들이 말라리아에 어떻게 이용될 수 있는가를 소개함으로써, 말라리아 진단 및 치료 연구에 힘을 실어줄 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
<보충자료: 용어설명>
○ SEE-KAIST1992년 첫 행사를 시작으로 `Open-KAIST`와 번갈아 격년제로 실시해오는 행사로 KAIST 연구 성과, 과학고 탐구 성과, 산업체 연구개발 제품 등을 직접 보고 체험할 수 있는 KAIST의 대표적인 과학문화 대중화 행사다.
○ 무학과제도학사과정의 우수한 학생들에게 학과선택의 자율성을 보장하기 위해 학과 구 분 없이 입학해 개인의 적성 등을 고려해 2학년 1학기를 마친 후 학과를 선택하는 제도.
○ URP
학사과정 학생들이 지도교수와 지도조교의 지도하에 실질적인 실험 및 연구를 할 수 있도록, 연구비 지원 및 학점 연계를 통해 학부생의 연구를 현실적으로 지원하는 프로그램
① Long-Term URP 프로그램 (연 1회 실시)
가. 연구기간 : 12개월 (2011년 12월 26일~2012년 12월 21일)
나. 지원내역
* 단독 : 장학금 1,500천원+연구비 3,000천원
* 팀 : 1인당 장학금 1,200천원+연구비 4,000천원
② 겨울/봄학기, 여름/가을학기 URP 프로그램
가. 연구기간 : 5개월~6개월
나. 지원내역
* 단독 : 장학금 1,000천원+연구비 1,500천원 * 팀 : 1인당 장학금 800천원+연구비 2,000천원
○ 하이젠베르크
하이젠베르크는 1901년 독일에서 출생했다. 그의 아버지는 의학교수였고 그는 뮌헨대학에서 아놀드 좀머펠트(Arnold Sommerfeld) 밑에서 이론물리를 공부했고, 1923년에 박사학위를 받았다. 같은 해에 그는 괴팅겐대학에서 보른(Max Born)의 조수가 되었으며, 다음해에는 강사가 된다. 다음 3년간 코펜하겐에서 닐스 보어와 함께 일하고, 1927년부터 1941년 까지 라이프치히대학의 이론물리학 교수가 된다.거기서 볼프강 파울리 등과 연구하며 양자 전기 역학과 양자장 이론을 발전 시켰고, 핵 물리학과 고 에너지 물리학의 발전에 넓고도 깊은 영향을 미쳤다. 불확정성 원리로 유명한 하이젠베르크는 양자역학의 탄생에 기여한 공로로 1932년 노벨물리학상을 받았다.
<사진설명>
조상연 학생의 지도교수인 물리학과 박용근 교수
연구자 사진 : 왼쪽부터 김수민 학생, 김영찬 박사, 조상연 학생
Trends in Biotechnology 2012년 2월 호 논문표지
2012.02.01
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