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녹색성장을 위한 대사공학의 현재와 미래를 본다
-6.13∼17, 5일간 세계대사공학회 제주에서 개최- -전 세계 대사공학 최고 전문가 제주도에 총 집결--KAIST 이상엽 특훈교수 주관, 녹색성장 위한 산업바이오 핵심기술 총 망라- 기후변화와 자원부족 문제가 심각한 오늘날, 재생 가능한 바이오매스(Biomass)로부터 화학 및 물질을 생산하는 산업바이오텍(Industrial Biotechnology)의 중요성은 날로 높아지고 있다.산업바이오텍은 미생물을 이용해 유용물질들을 생산하게 하는 기술이다. 이를 성공적으로 적용하려면 미생물을 우리가 원하는 방향으로 개량해 생산성을 높이는 대사공학 기술이 필수적이다. 우리학교 이상엽(생명과학기술대학 학장, 바이오융합연구소 공동소장) 특훈교수가 주관해 “녹색성장을 위한 대사공학”이라는 주제로 열리는 제 8차 세계대사공학회가 제주도 국제컨벤션센터에서 오는 13일부터 17일까지 5일간에 걸쳐 개최된다고 12일 밝혔다. 이번 학회에서는 대사공학을 통한 바이오연료, 화학물질, 고분자, 의약품 생산에 관한 논문들과 대사공학 기초원천기술에 대한 논문들이 발표된다. 또한 KAIST 이상엽 특훈교수팀을 비롯한 총 47회의 세계적 석학 초청강연도 진행될 예정이다. 바이오리파이너리(Biorefinery)를 선도하는 세계 대표기업들의 성공사례들도 발표되는데, 미국 듀퐁사(DuPont) 바이오 총괄책임자 윌리암 프로빈박사(Dr.William Provine)의 “성공적 상업화를 위한 대사 및 공정공학” 등 실제 산업화된 기술들이 상세히 소개된다. 2년마다 개최되는 이 학회에서는 국제대사공학상을 수여한다. 올해 수상자는 30여 년간 클로스트리디아(Clostridia)의 대사공학을 연구해 바이오부탄올(Biobutanol) 생산 분야에서 세계를 선도해온, 미국 델라웨어주립대(University of Delaware) 테리 파푸차키스 교수(Dr. E. Terry Papoutsakis)다. 한편 이번 행사를 주관한 KAIST 이상엽 특훈교수는 2008년도 수상자였다. 국제대사공학상 이외에도 엄격한 심사를 통해 우수한 포스터논문들이 선정되어 수상된다. 국제대사공학회에서 수여하는 ‘최우수포스터논문상’, ‘젊은대사공학인상’ 외에도, 해외 저명학술지에서 수여하는 상들도 예정돼 있다. 청와대 김상협 미래비전비서관은 개막 기조연설에서 “한국의 녹색성장 전략”을 주제로 강연해 우리나라의 녹색성장 관련 리더십을 전 세계 전문가들에게 알린다. 또, 한국생명공학연구원 박영훈 원장의 학회 축하연설도 예정돼 있다. 김 비서관은 “재생 가능한 바이오매스로부터 지속가능한 방법으로 화학물질과 연료를 생산하는데 필요한 핵심기술인 대사공학의 국제학술대회가 한국에서 개최되는 것은 녹색성장이 전 세계의 화두인 지금 큰 의미가 있다”며, “전 세계에서 참석하는 대사공학 및 산업바이오텍 전문가들에게 한국의 녹색성장 관련 기술의 우수성을 알리는 좋은 기회가 될 것으로 생각한다.”고 말했다. 학회 대회장인 KAIST 이상엽 특훈교수는 “이 학회는 2년마다 개최되는 대사공학 분야 최고 국제 학술회의로 아시아에서는 우리나라가 최초로 개최하는 것”이라고 밝히면서, “ 아침부터 밤늦도록 이어지는 포스터세션까지 참석한 모든 전문가들과 학생들이 긴밀하게 함께하는 행사이기에, 이전에는 참석 인원수를 200-250명 정도로 제한해 왔다. 이번 학회는 참석 경쟁률이 치열해 최종 300여명을 선발했고, 우리나라에서 리더십을 발휘하고 있는 녹색성장을 주제로 개최하게 됐다는 점에서 큰 의의가 있다. 또 이번 학회의 성공적 개최를 위해 후원을 아끼지 않은 롯데재단, 코프코, GS칼텍스, 바이오니아, 미국에너지성, 미국과학재단, 대상, CJ제일제당, 제노마티카, 듀퐁 등 많은 기관들에 감사한다.”고 말했다. 한편, 본 학회는 교육과학기술부 시스템생물학사업단, 미생물프론티어사업단, WCU사업단, KAIST바이오융합연구소, 한국생물공학회가 미국의 국제공학학회(ECI)와 공동으로 운영한다. 프로그램 일정은 학회 웹사이트 참고 http://www.engconfintl.org/10ay.html ※보충자료 이번 국제학회에서 발표되는 총 47회의 초청강연 중에는 미국 공동에너지연구소 소장 제이 키슬링박사의 “합성 연료를 위한 합성생물학”, 미국 MIT 그렉 스테파노폴러스교수의 “재생 가능한 원료로부터 미생물 연료생산”, 스웨덴 찰머스 대학 옌스 닐슨교수의 “연료와 화학물질 생산을 위한 효모 공장”, 스위스 연방공대 마틴 푸세네거교수의 “고등생물 합성생물학”, 캘리포니아주립대 버나드 폴슨교수의 “게놈수준에서의 모델링과 응용”, 호주 퀸즈랜드대학 라스 닐슨교수의 “설탕 활용 대장균의 게놈 분석과 응용”, 최근 뉴스를 달군 크렉벤터연구소 다니엘 깁슨박사의 “인공 미생물 합성”, 일본 게이오대학 마사루 토미타교수의 “대사체와 그 응용” 등 현재 가장 중요한 연구분야에서의 최신 연구결과가 발표된다. 우리나라에서는 KAIST 이상엽특훈교수팀 박진환연구교수의 “아미노산 생산을 위한 대사공학”과 한국생명공학연구원 김지현박사의 “대장균 B의 게놈 분석과 응용” 논문 등이 있다. 바이오리파이너리를 선도하는 세계 대표기업들의 성공사례들도 발표가 되는데, 미국 듀퐁사 바이오 총괄 책임자인 윌리암 프로빈박사의 “성공적인 상업화를 위한 대사 및 공정공학”, 미국 제노마티카사 총괄 기술책임자 마크 버크박사의 “재생가능한 원료로부터 부탄다이올의 생산”, 프랑스 메타볼릭익스플로러사 프란시스 볼커박사의 “바이오 기반 프로판다이올 생산”, 미국 카길사 피코 수미넨박사의 “산업적 젖산생산 기술”, 미국 다니스코사 그렉 화이티드박사의 “바이오 고무생산”, 네덜란드 DSM사 로엘 보벤버그박사의 “곰팡이를 이용한 의약품의 효율적 생산” 등 실제 산업화된 기술들이 상세히 소개된다. 초청강연 이외에도 총 156편의 엄격한 심사를 거친 포스터 논문 발표가 있을 예정이며, 이들 포스터 중에서 심사위원들의 심사를 거친 우수 포스터논문들이 선정되어 상이 수여될 예정이다. 국제대사공학회에서 주는 최우수 포스터 논문상, 젊은 대사공학인상 뿐 아니라, 대사공학지, 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링지, 바이오테크놀로지 저널 등 해외 저명 학술지에서 수여하는 상들도 예정돼 있다. 네이처케이컬바이올로지에서 주는 상은 이번 학회에 참석하는 선임편집자인 캐서린 굿맨이 수여한다. 프로그램 일정은 학회 웹사이트 참고 http://www.engconfintl.org/10ay.html
2010.06.12
조회수 20964
김승우 기계공학과 교수 '측정과학상' 수상
우리대학 김승우 기계공학과 교수가 "세계측정의 날"을 기념하여 한국표준과학연구원에서 포상하는 "측정과학상" 수상자로 선정됐으며 시상식은 20일 오전 11시부터 한국표준과학연구원에서 기념행사와 함께 진행된다. 김교수는 지난 20여 년간 정밀 광계측 연구를 통해 측정과학기술 발전에 기여한 공로를 인정받았으며 지난해 10월에는 교육과학기술부와 한국연구재단으로부터 "이달의 과학기술자상" 수상자로 선정된 바 있다.
2010.05.19
조회수 11743
온라인전기차, 모바일하버 성과평가 해명
- 출처: 과학기술정책연구원(STEPI)에서 2010. 5. 18(화) 발표한 해명자료 □ 언론사명 : 매일경제신문(경제), 한국경제신문(경제), 전자신문(IT/과학), 연합뉴스(IT/과학), 헤럴드생생뉴스(생활/문화) □ 보 도 일 : 2010. 5. 18(화) □ 제 목 : o 매일경제신문 :「온라인전기차·모바일하버 낙제점」 o 한국경제신문 :「KAIST ‘온라인전기차’ 낙제점」 o 전자신문:「KAIST ‘온라인전기차’ ‘모바일하버’ 사업 “상용화 가능성·타당성 낙제점”」 o 연합뉴스 :「KAIST ‘온라인 전기차’ 평가 낙제점」 o 헤럴드생생뉴스:「KAIST ‘온라인 전기차’ 평가 낙제점」 □ 보도내용 ◦ KAIST의 역점 사업인 ‘온라인 전기차’와 ‘모바일 하버’가 정부의 최종 사업성 평가에서 낙제점을 받았다는 내용 - 교육과학기술부에 따르면 과학기술정책연구원(STEPI)이 제출한 ‘온라인 전기차 및 모바일 하버 관련 원천기술 확보사업 성과평가보고서’를 분석한 결과 최종 평가점수에서 온라인 전기자동차 사업이 52.1점(100점 배점), 모바일하버 사업이 58.5점을 받았다고 보도 □ 사실 확인 및 과학기술정책연구원 입장 ◦ 과학기술정책연구원의 입장 - 교육과학기술부에서 제공한 보고서는 STEPI가 제출한 최종 보고서가 아니며, 특히 공식적으로나 대외적으로 발표한 자료가 아님 - 본 연구의 결과에 대한 발표 시점이나 발표자 등의 의도에 대해 심히 유감을 표함. 특히 KAIST 총장 선출 등 미묘한 현 시점에서 미완성된 보고서가 언론에 공개된 것은 연구자들의 자율적·독립적인 연구결과가 바람직하지 않게 이용되었다는 점에서 특히 유감임 - 본 연구의 극히 일부분을 전체 맥락 없이 주관적이며 선별적으로 확대 해석함으로써 연구진 전체의 균형된 연구 결과에 대해 연구자들의 고유한, 전문적인 연구 영역을 침해한 것으로 관계자들의 정중한 사과와 사후 이와 유사한 사례의 재발이 없기를 바람 ◦ 사실 확인 내용 - 온라인전기차의 경우 원천기술의 개발 성과는 인정되며 사업계획 당초의 기술개발 목표치를 달성 - 모바일하버의 경우 원천기술이라 할 수 있는 획기적인 기술성과는 충분치 않으나 관련 세부 기술에 대해 현존하는 거의 모든 기술들을 조사 분석하여 그 중에서 모바일하버에 적합한 것을 선택해 나가는 방법으로 일부 가시적인 성과는 있었음 - 온라인전기차의 경우, 평가의 최종 결론은 무선전력전송의 원천기술 확보 차원의 중장기적인 연구 개발을 통해 응용가능한 분야를 창출할 수 있을 것으로 기대되므로 원천기술 중심의 연구개발을 지속적으로 지원하자는 것임 - 본 사업평가의 평가지표는 기초연구+개발연구라는 사업의 특수한 성격을 고려하여 별도로 설계되었으며 따라서 본 평가결과의 절대점수는 과제의 우수/미흡을 판별하는 기준으로 사용될 수 없음
2010.05.19
조회수 13054
'박병준 홍정희 KI빌딩' 준공식
우리학교는 창의적인 다학제간 융합연구를 지원하기 위한 ‘박병준 홍정희 KI빌딩’을 완공하고, 11일(화) 4시에 서남표 총장을 비롯한 주요 보직자와 재미(在美)사업가인 박병준(76, 뷰로베리타스 특별자문위원, 美 제품실험연구소 설립자)회장 부부, 간삼파트너스 설계사무소 김자호 회장, 계룡건설 이시구 회장 등이 참석한 가운데 준공식을 가졌다. ‘박병준 홍정희 KI빌딩’은 박병준 회장 부부가 기부한 미화 1,000만 달러를 포함한 총공사비 360억원이 투입돼 19개월만에 완공되었으며 지하 1층, 지상 5층 규모다. 지하는 클린룸과 공동장비실이 들어서 있고, 1~2층은 국제회의를 개최할 수 있는 대형 회의실과 연구성과 전시장으로 꾸며져 있으며, 3~5층은 순수 연구동으로 KAIST 연구원의 핵심연구팀이 입주해 연구하게 된다. 특히, 연구실 및 실험실은 붙박이 벽과 시설을 가급적 배제하고 신축성 있는 소재와 구조로 배치되며 연구목표와 성과평가를 통해 새로운 연구팀이 지속적으로 유입될 수 있는 시스템으로 운영된다. 이 빌딩에 들어서는 ‘KAIST 연구원(KAIST INSTITUTE, KI)’은 융합연구 분야의 세계적 연구 개발 성과를 통해 대학의 인지도를 높이고, 국가 경쟁력 향상에 기여할 목적으로 서남표 총장이 추진해온 역점 전략사업 중 하나다. 현재 바이오, IT융합, 시스템설계, 엔터테인먼트공학, 나노, 청정에너지, 미래도시, 광기술 등 8개 연구소에서 25개 학과 230여명의 교수가 참여해 활발한 융합연구를 수행하고 있다. 김상수 KAIST 연구원장은 “KI가 지향하고 있는 융합연구를 위해서는 교내 분산된 다양한 전공의 인력과 장비를 한 곳에 결집시켜야 하는데 그동안 마땅한 연구공간이 없어 연구 수행에 어려움이 있었다. KI빌딩 건립에 큰 도움을 준 교육과학기술부와 박병준 회장께 감사한다”며 “이 빌딩에서 다양한 전공의 교수, 연구원들의 자유로운 의견교환과 활발한 아이디어 교류가 이뤄져 연구에 시너지 효과가 있을 것으로 기대된다. 앞으로 선택과 집중을 통해 창의적이고 다학제간 융합연구의 새로운 모델을 제시하겠다.” 라고 운영목표를 밝혔다.
2010.05.11
조회수 16511
박제균 교수, 개인 맞춤형 항암치료 원천기반기술 개발
- 극소량의 암 조직으로 다양한 암 판별 물질을 동시에 검사할 수 있는 기술 개발 - 유방암을 비롯한 현대인의 각종 암을 개인별 특성에 맞게 맞춤형 항암 치료할 수 있는 원천기반기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 우리대학 바이오 및 뇌공학과 박제균 교수 연구팀과 고려대 안암병원 유방센터 이은숙 교수 연구팀이 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 중견연구자지원 사업(도약연구), 바이오전자사업 및 고려대 학술연구비의 지원을 받아 수행되었고, 연구 결과는 국제적으로 저명한 온라인 오픈액세스 과학 전문지인 “플로스원(PLoS ONE)” 최신호(5월 3일자)에 게재되었다. 연구팀은 극소량의 암 조직만으로도 다양한 암 판별 물질(종양 표지자, 바이오마커)을 동시에 검사할 수 있는 기술(미세유체기술을 이용한 면역 조직화학법과 랩온어칩)을 개발하는데 성공하였다. 암 진단과 치료를 위한 필수검사는 암 조직을 떼어내 암 여부를 판별하는 물질인 표지자 4개를 모두 검사해야만 최종적으로 판단할 수 있는데,기존의 검사는 떼어낸 암 조직 하나에 1개의 표지자밖에 검출하지 못해, 많은 암 조직을 떼어내야 하기 때문에 불편하고, 검사가 하나씩 순차적으로 이루어지기 때문에 검사 시차가 달라, 정확한 검사가 어려워 검사비용과 시간이 늘어나 환자의 부담이 컸었다. 그러나 연구팀이 개발한 기술을 이용하면, 하나의 작은 암 조직만으로도 한 번에 최대 20여개의 표지자까지 동시에 검사할 수 있어, 비용을 1/200로 절감하고, 분석시간도 1/10로 단축하는 등 획기적인 기술로 평가된다. 특히 이번 연구결과는 동물이 아닌 인간의 암 조직을 직접 이용한 임상실험을 통해 증명한 최초의 사례로 그 의미가 크다. 연구팀은 유방암 환자 115명의 실제 암 조직을 가지고 복잡한 실험을 하나의 칩 위에서 간단히 구현할 수 있는 기술(랩온어칩 기술)을 이용해 임상 실험한 결과, 기존 검사결과와 최대 98%까지 일치하는 등 검사의 정확도를 입증하였다. 고려대 이은숙 교수는 “미세바늘로 추출한 소량의 조직만으로도 다양한 검사가 가능하고 객관적으로 판독할 수 있다”면서, “검사에 필요한 비용과 시간을 상당부분 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 초기 정밀검진이 가능하여, 향후 개인 맞춤형 항암치료에 크게 기여할 것으로 기대된다” 라고 강조하였다. 또한 바이오공학, 병리학 및 종양학 등 공학과 의학이 융합된 학제적 연구성과로, 향후 사업화를 통한 경제적 부가가치도 클 것으로 기대된다. 현재 이 기술은 특허협력조약(Patent Cooperation Treaty, PCT)의 특허 1건을 포함해 국내 특허 6건을 출원하였고, 종양분석과 조직시료 검사에 활용되는 기반기술로, 개인 맞춤형 항암제 효력 테스트용 랩온어칩 등 사업화를 위한 후속연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 조직병리, 암 진단, 질병의 경과예측 등 의학뿐만 아니라, 바이오 마커 개발 등 생명공학에도 응용될 것으로 기대하고 있다. 우리대학 박제균 교수는 “이번 연구성과로 지금까지 분석할 수 없었던 매우 작은 조직도 쉽고 빠르게 검사할 수 있게 되어 정확한 진단을 통한 치료가 가능하게 되었다”면서, “개인별 맞춤형 항암치료의 대중화를 통해 우리나라 보건의료의 선진화에 크게 기여할 것”이라고 연구 의의를 밝혔다. 한편, 제1저자인 우리대학 김민석 박사는 이번 연구성과로, 제16회 삼성 휴먼테크 논문 대상에서 금상을, 교육과학기술부가 후원하는 젊은 파스퇴르상에서 대상을 수상하는 영예를 안았다. [그림. 암 조직 시료 상부에 올려지게 되는 투명한 플라스틱으로 이루어진 랩온어칩의 구조]
2010.05.10
조회수 16233
윤태영 교수팀, 생체막 단백질 기능 첫 규명
우리대학 윤태영 물리학과 교수 주도하에 생체막 단백질인 시냅토태그민1(Synaptotagmin1)이 신경세포 통신을 능동적으로 제어한다는 사실을 세계 최초로 규명하였다. 시냅토태그민1은 신경전달물질 분출을 조절하는 양대 핵심 단백질로서, 지금까지 학계는 단순히 칼슘 이온이 유입되면 시냅토태크민1이 신경전달물질을 분출하는 것으로 추정해 왔지만, 명확히 그 기능을 밝혀내지 못했다. △카이스트 윤태영 물리학과 교수, △이한기 박사 △신연균 교수(포항공대, 아이오와주립대) △권대혁 교수(성균관대) △현창봉 교수 (고등과학원) 등이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 ‘기초연구실육성사업(BRL)"과 ‘세계 수준의 연구중심대학(WCU)육성사업’의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 세계 최고 권위의 과학저널인 ‘사이언스(Science)’誌 5월 7일자에 게재된다. 이번 연구결과는 젊은 국내 토종박사들이 주축이 되어 불굴의 도전정신으로 일궈낸 값진 연구성과이다. 총 9명으로 구성된 연구팀에서 8명이 국내 연구자들로, 이중 7명이 만 40세를 넘지 않은 신진 연구자이다. 특히 연구를 주도한 윤태영 교수는 만 34세로 2004년 서울대에서, 이한기 박사는 만 33세로 명지대에서, 권대혁 교수는 만 38세로 서울대에서 박사학위를 받은 토종박사들이다. 또한 이번 연구성과는 정부의 대표적인 연구지원사업(BRL)과 인력 양성사업(WCU)의 지원을 받아 시너지 효과를 발휘하여, 세계 최고의 과학저널에 발표했다는 점에서 의의가 있다. [그림1. 신경전달물질 분출에 있어서 시냅토태그민1의 동적제어 스위치 모델] 윤태영 교수 연구팀은 시냅토태그민1이 신경세포 통신의 강약을 자유자재로 제어하는 스위치 역할을 한다는 새로운 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 신경세포 내에 적정농도(10μmol/L, 1리터당 10마이크로 몰)의 칼슘 이온이 유입되면 시냅토태그민1은 신경전달물질을 빠르게 분출하지만, 적정농도 이상의 칼슘이 유입되면 오히려 그 기능이 감소된다는 사실을 최초로 확인하였다. 이것은 시냅토태그민1이 신경세포에서 나오는 칼슘 농도에 따라 다양하게 반응한다는 사실을 의미하는 것으로, 시냅토태그민1이 신경세포 통신의 강약을 자유자재로 제어할 수 있다는 사실을 새롭게 규명한 것이다. 윤태영 교수팀의 이번 연구는 지난 10년간 학계의 풀리지 않은 수수께끼인 시냅토태그민1의 기능에 대한 명쾌한 해답을 제시하였다. 이번 연구는 낮은 농도의 칼슘에서 시냅토태그민1이 가장 활발히 활동한다는 사실을 최초로 발견하여, 기존 연구가 밝히지 못한 시냅토태그민1의 기능을 정확히 설명하였다. 특히 연구팀은 시냅토태그민1을 생체막으로부터 분리하면, 제어 스위치 기능이 상실된다는 사실도 확인하여, 시냅토태그민1의 생체막 부착 여부가 그 기능에 핵심인 것을 밝혀냈다. 또한 윤 교수팀은 차세대 신약개발의 주요 타깃인 생체막 단백질의 기능을 분자수준에서 관찰할 수 있는 신기술을 개발하는데 성공하였다. 생체막 단백질은 물질 수송 등 세포내 필수적인 역할을 하는데, 암, 당뇨, 비만 등 각종 질병과 밀접하게 관련되어 있어, 차세대 신약개발 표적 단백질의 최대 70%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 ‘단소포체 형광 기법(single-vesicle fluorescence detection)’을 개발하는데 성공하여, 생체막 단백질의 기능을 단분자 혹은 수개 분자 수준에서 관찰할 수 있는 세계 최고 수준의 기술을 보유하게 되었다. [그림2. 단소포체 형광기법] 윤 교수는 “이번 연구결과는 지난 10년간 학계가 밝혀내지 못한 시냅토태그민1의 기능을 명쾌히 밝혀내고, 복잡한 생체막 단백질의 기능을 분자수준에서 관찰할 수 있는 신기술을 개발한 것이다. 이번 연구로 생체막 단백질을 활용하여, 암, 당뇨, 비만 등 현대인의 질병에 대한 신약을 개발할 수 있는 가능성을 열었다“라고 연구 의의를 밝혔다.
2010.05.07
조회수 22547
정하웅 물리학과 교수, ‘이달의 과학기술자상’ 수상
- 복잡계 네트워크 과학 분야 개척 및 응용 연구에 기여한 공로 - 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)은 복잡계 네트워크 과학이라는 분야를 개척하고 활발한 학제간 융합연구를 통해 다양한 학문분야에서 독창적인 연구결과를선보인 정하웅 물리학과 교수(鄭夏雄, 43세)를 ‘이달의 과학기술자상’ 5월 수상자로 선정했다. 정 교수는 통계물리학을 이용하여 최근 집중적인 관심을 끌고 있는 “복잡계(Complex Systems)"라는 대상을 ‘네트워크’라는 개념을 이용하여 이해하는 새로운 시도를 통해 여러 학문 분야를 아우르는 융·복합연구를 성공적으로 이끌며 복잡계 네트워크 과학의 국제적 전문가로 평가받고 있다. 정 교수는 2003년부터 교육과학기술부와 한국연구재단의 선도기초과학연구실(ABRL), 중견연구자지원사업(도약연구) 등의 지원을 받아 『복잡계 네트워크의 구조와 동역학』에 관한 연구를 꾸준히 수행하였으며, 2008년부터는 복잡계 네트워크 과학을 활용한 미래 인터넷 모델링 연구를 수행하고 있다. 특히, 정 교수는 2008년 ‘도로교통망에서 개별 운전자들의 합리적인 행동이 교통체증이라는 사회적인 비용을 발생시킨다’는 사실을 네트워크 이론을 통해 계산하고, ‘무계획적인 도로확장이나 도로건설이 교통흐름에 오히려 해가 될 수도 있음’을 정량적으로 증명해 물리학을 비롯한 다양한 분야의 주목을 받았다. 본 연구결과는 연구 주제와 방법의 창의성과 다양한 응용가능성 때문에 물리학 분야 최고 권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 발표되었을 뿐만 아니라 경제학 분야 최고 잡지인 ’이코노미스트(The Economist)‘에서도 주목할 만한 과학기술분야 논문으로 선정되는 등 다양한 국내외 언론의 주목을 받으며 커다란 관심을 끌었다. 또한, 시스템 생물학 분야의 세포 내 신진대사망의 강건성(robustness)이라는 현상을 가상세포 시뮬레이션을 이용하여 이론적으로 예측하였으며, 그 결과를 실험팀과의 공동 연구를 통해 증명하여 2007년 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재하였다. 이 연구는 네트워크 과학의 연구기법을 이용하여 세계에서 처음으로 필수대사물질의 체계적인 발굴을 통해 생명활동의 강건성 문제를 탐구하고, 나아가 신약 개발의 가능성을 열었다는 점에서 높이 평가받고 있다. 정 교수는 복잡계 및 통계물리 연구 분야에서 네이쳐 5편, 미국국립과학원회보(PNAS) 4편, 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 7편의 우수논문을 비롯한 총 피인용 횟수가 8,000번이 넘는 80여편의 논문을 발표하였으며, 생물학, 사회학, 화학공학 등 다양한 분야의 국제학회에서 기조/초청강연을 하는 등 복잡계 네트워크 과학 분야의 국제적인 전문가로 인정받고 있다. 또한 “KAIST 우수강의대상”을 수상하는 등 교육에서도 남다른 재능을 보이며 과학기술 엠배서더 활동 등 활발한 대중강연을 통해 물리학의 저변확대에도 힘쓰고 있다. 정 교수는 “이번 수상은 본인과 함께 열심히 연구해 준 복잡계 및 통계물리 연구실 대학원생들의 몫이며, 앞으로도 다양한 학제간 융복합 연구를 통해 더욱 창의적이고 탁월한 연구성과를 이루어 국가 기초과학 발전에 이바지하겠다.”라고 수상 소감을 밝혔다.
2010.05.06
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이건재 교수, 원자력위원회 민간위원에 위촉
우리학교 원자력 및 양자공학과 이건재 교수가 지난달 2일 국가원자력 정책의 최고 의결 기구인 원자력위원회 민간위원에 위촉됐다. 이 교수는 2010년 4월 2일부터 2013년 4월 1일까지 3년 동안 민간위원으로 활동하면서 원자력 이용정책의 종합, 조정 및 원자력 진흥 종합계획 수립, 방사성폐기물 관리대책 등 국가의 주요 원자력 정책에 대한 심의, 의결에 참여하게 된다. 국무총리 산하 조직인 원자력위원회는 원자력에 관한 주요 정책을 심의, 의결하는 최고 기구로서 위원장인 정운찬 국무총리를 포함, 기획재정부장관, 교육과학기술부장관, 지식경제부장관 외 7명의 민간위원으로 구성돼 있다. 아울러, 이 교수는 지난달 23일 원자력 위원회의 소관업무를 전문적으로 조사, 심의하기 위해 25명의 학계, 연구계, 산업계의 전문위원으로 구성된 원자력위원회 산하의 ‘원자력 이용개발 전문위원회’의 위원장으로도 위촉되기도 했다.
2010.05.03
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박찬범 교수팀, 나노크기의 광감응 소재를 이용한 인공광합성 원천기술개발
신소재공학과 박찬범(朴燦範, 41세) 교수팀이 나노소재를 이용해 자연계의 광합성을 모방한 ‘인공광합성’ 시스템 개발에 성공했다. 이러한 새로운 개념의 인공광합성 기술은 고부가가치의 각종 정밀의약품들을 태양 에너지를 이용해 생산하는 친환경 녹색생물공정 개발의 전기가 될 것으로 기대된다. 식물 등 자연계의 광합성 생물체들은 태양에너지를 이용해 환원력을 재생하여 보조인자(cofactor)라는 형태로 저장하고, 이렇게 재생된 보조인자 등을 빛이 없을 때 캘빈사이클 (calvin cycle)을 통해 생존에 필요한 탄수화물 등 각종 화학물질들을 합성하는데 이용한다. [그림 1. 자연광합성을 모방한 인공광합성 공정을 이용한 정밀화학제품 생산 개념도] 박 교수팀은 이러한 자연광합성시스템을 모방하여 자연계의 광반응 (light reaction) 대신 태양전지 등에서 사용되는 양자점 (quantum dot) 등 수 나노크기의 광감응소재로 빛에너지를 전기에너지로 효율적으로 전환하고, 이를 이용하여 보조인자를 재생했다. 또한 자연계의 복잡한 캘빈 사이클 대신 산화환원 효소반응을 보조인자 재생에 연결시킴으로써 빛에너지로부터 시작하여 최종적으로 정밀화학물질 생산이 가능한 반응시스템을 개발했다. 인류가 지구 온난화와 화석 연료의 고갈이라는 문제를 안고 있는 가운데, 온난화의 원인인 이산화탄소를 배출하지 않고 또한 무제한으로 존재하는 태양 에너지를 이용하려는 노력이 계속되고있는데, 이번에 개발된 인공광합성기술은 에너지원으로 무한한 태양광을 사용한다는 장점 때문에 그 파급효과가 매우 클것이다. 특히 각종 정밀화학물질 합성에 있어서 산화환원효소들이 매우 뛰어난 응용가능성/다양성을 가졌음에도 불구하고 이들의 효율적 사용을 위하여 필수적으로 요구되는 보조인자의 재생에 대한 연구는 지난 20여년동안 수행되어 왔으나 현재까지도 성공적인 결과가 거의 없어 향후 생물공학분야에서 해결되어야 할 미해결 난제들 중의 하나였다. 박교수팀의 연구성과는 산화환원효소를 산업적으로 활용하기 위한 토대를 마련한 것이다. [그림 2. 산화환원효소 기반 인공광합성을 통한 고부가가치 정밀화학제품 생산] 관련 연구결과는 독일에서 발간되는 나노분야 국제저명학술지인 Small지 최근호(4월 23일자 온라인판)에 게재됐으며, 최근 특허출원이 완료됐다. 이번 연구는 교육과학기술부 신기술융합형 성장동력사업(생물공정연구단) 등으로부터 지원을 받아 수행됐으며, 나노과학과 생명공학분야의 창의적인 융합을 통하여 새로운 공정기술을 개발하는데 크게 기여했다는 평가를 받았다.
2010.04.23
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부설 나노종합팹센터 소장에 이귀로교수 선임
우리학교는 15일(목) 서울 소공동 웨스틴조선호텔에서 임시 이사회를 개최하고 부설 나노종합팹센터 소장에 전기및전자공학과 이귀로 교수(58)를 선임했다고 밝혔다. 지난 2월 26일까지 약 한 달간 과학기술분야 및 기관경영에 대한 전문지식과 식견을 갖춘 자를 대상으로 소장 후보를 공모했으며, 이날 이사회에서 나노종합팹센터 소장후보추천위원회에서 추천한 후보들에 대한 심의를 거쳐 李 교수를 신임 소장으로 선임하기로 의결했다. 신임 이귀로 소장은 서울대 전자공학과를 졸업하고 미국 미네소타 대학에서 석사와 박사학위를 취득했다. 1986년 KAIST에 부임해 전기및전자공학과 교수로 재직 중이며, KAIST 연구처장을 역임했다. 2005년에는 LG 종합기술원 원장을 역임한 바 있다. 선임된 이귀로 신임 소장은 교육과학기술부장관의 승인을 거쳐 KAIST 총장이 임명하며, 임기는 5월4일부터 3년간이다.
2010.04.15
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정상권 교수 연구팀,극저온 냉동기 탑재형 초전도 모터 개발
- 세계최초로 회전하는 극저온 냉동기를 탑재한 ‘초전도 모터’ 개발 기계공학과 정상권 교수 연구팀이 회전하는 극저온 냉동기를 탑재해 영하 210도 이하로 냉각되는 초전도 모터를 세계 최초로 개발했다고 18일 밝혔다. 기존의 초전도 회전기기는 LTS(Low Temperature Superconductor; 저온 초전도체로서 주로 액체 헬륨으로 냉각) 또는 HTS(High Temperature Superconductor; 고온 초전도체로서 주로 액체 네온 또는 질소로 냉각)를 사용하는 경우, 정지된 극저온 냉동기로부터 차가운 냉각재를 회전하는 계자 코일에 공급하면서 초전도체를 임계온도 이하로 냉각하는 구조로 되어 있었다. 즉, 극저온 냉동기와 회전기기가 분리되어 초전도 모터가 작동했었다. 이러한 구조는 영하 210 도 이하의 차가운 유체를 진공으로 단열시키면서, 정지부에서 회전부 그리고 또한 정지부로 이송하는 극저온 구성품이 필요하며, 상온에서부터 극저온부로의 열침입이 필연적으로 증가하는 문제로 인하여 전체 극저온 냉동 시스템이 커져야 한다. 이번에 연구 개발한 극저온 냉동기를 탑재하는 초전도 모터의 경우에는, 극저온 냉각부를 초전도 코일과 매우 가깝게 위치시켜, 부가적인 열손실을 방지할 수 있는 장점이 있어서, 전체 시스템의 소형화가 가능한데, 지금까지는 극저온 냉동기의 특성과 초전도 코일의 설계/제작을 동시에 고려하여야 하기 때문에 쉽게 이루어지지 않았었다. 이번 연구에서는 고속으로 회전하는 상황에서도 냉각성능의 변화가 없는 축대칭 구조의 국내산 소형 스털링 냉동기가 사용됐다. 이번에 개발한 초전도 모터는 회전부와 고정부 사이에서 일어나던 극저온 유체의 이동을 철저하게 배재시키고, 유일하게 존재하는 에너지 전달 메커니즘은 전기 접촉을 통한 전기 에너지 및 온도차에 의한 열전달이다. 또한, 극저온 냉각부를 초전도 코일과 매우 가깝게 위치시켜 부가적인 열손실을 방지할 수 있는 장점이 있어서, 전체 시스템의 소형화가 가능하다. 초전도 계자코일은 차세대 유망 초전도 선재인 YBCO를 사용하여 제작했으며, 외부로 부터의 열침입 및 냉동 부하는 6W미만이고, 유도 모터의 고정자를 사용하여 90rpm 까지 회전 테스트를 수행하였다. 정 교수는 “이번에 개발된 ‘극저온 냉동기 탑재형 초전도 모터’는 소형화와 고신뢰성을 위한 초전도 회전기기의 새로운 냉각 방식으로 기술혁신적인 발상의 전환을 이루었으며, 다양한 에너지(수송, 플랜트 산업, 재생에너지) 분야에서의 응용이 기대된다”며 ”상용화를 위해 동적인 균형 문제, 초전도 선재 수급문제 해결하도록 연구를 진행중이다“고 말했다. 일반적으로 초전도 모터나 발전기는 극저온에서 전기 저항이 사라져 전류가 아무 장애없이 흐르는 초전도체의 현상을 이용한다. 따라서 전기 에너지의 효율 향상과, 동일한 용량에서는 소형화의 목적으로 차세대 전기기기로서 많은 연구가 진행되고 있다. 모터나 발전기의 구조를 보면 크게 회전자와 고정자로 구분할 수 있는데, 초전도 코일은 직류 전류가 흐르는 회전자에 적용됨으로써, 전체 에너지 변환 효율을 0.5 %내지 1% 정도 향상시킬 수 있다. 따라서, 현재까지 초전도 회전기기는 전체 효율 향상이 그에 수반되는 부가적인 극저온 냉동기의 요구 전력보다 더 큰 1 MW 급 이상의 대용량에서 매력적이다. 이러한 기기의 적용 분야는 주로 플랜트 산업에서 사용되는 전동기를 비롯하여 발전소의 대형 발전기, KTX와 같은 고속 전철, 전기 추진 방식의 선박 등 에도 확장될 수 있다. 이번연구는 교육과학기술부의 국가지정연구실사업의 지원과 차세대초전도응용기술개발사업단을 통한 한국전기연구원의 도움으로 수행됐으며, 이번 연구결과는 2010년 8월에 열리는 응용초전도학회(ASC; Applied Superconductivity Conference)에서 발표할 예정이다. 논문제목: HTS (high temperature superconductor) motor cooled by on-board cryocooler (극저온 냉동기를 회전자에 탑재한 고온 초전도 모터) <용어설명> ○ 초전도 : 어떤 종류의 금속이나 합금을 절대영도(0 K; -273.16℃)에 가까이 냉각할 때, 전기저항이 갑자기 소멸하여 전류가 아무런 장애 없이 흐르는 현상이다. 물질마다 이러한 현상이 일어나는 임계온도가 다르며, 액체 질소의 비등점 (77 K, -196℃) 이상에서 초전도 성질을 보이는 물질을 고온 초전도체라고 한다. ○ 이트륨 바륨 구리 산화물(Yttrium barium copper oxide, YBCO) : 고온 초전도체 물질 중 하나로 임계 온도는 93 K(-180℃)로 비교적 높아 경제적인 초전도 합금 중 하나이다. ○ ASC(Applied Superconductivity Conference, 국제 응용 초전도 학회):1966년부터 국제 전기전자공학회 (IEEE Council on Superconductivity) 주관으로 격년으로 미국에서 개최되는 이 분야 최고 권위의 학회임. 전 세계로부터 많은 학자와 연구원들이 참여한 가운데 우수한 연구 성과와 정보를 교환하고 미래의 초전도 산업과 기술을 논의하는 학회로서 2010 년에는 Washington D.C. Omni Shoreham Hotel에서 8월 1일부터 6일 까지 개최될 예정이다. ○ 계자코일(Field coil) : 초전도 모터의 회전자에서 일정한 자기장을 발생시키기 위하여 감은 코일로서, 일반 구리선을 초전도선으로 대치하였을 때 주어진 크기에서 더 강한 자기장을 발생시키게 할 수 있으므로, 전체 모터의 크기를 소형화할 수 있다.
2010.03.18
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젊은 파스퇴르상 카이스트 석권!
한국파스퇴르연구소가 주관하는 젊은 파스퇴르 상을 KAIST 학생들이 모두 수상해서 화제가 되고 있다. 젊은 파스퇴르상 대상에는 바이오및뇌공학과 올해 2월 졸업생인 김민석 박사, 우수상 2명에는 역시 올해 2월 졸업생인 생명과학과 정기훈 박사와 생명화학공학과 박사과정에 재학중인 김현욱 학생 등이다. 철저한 맹검평가(Blind Review)로 혁신성, 독창성, 파급효과 등 평가하는 철저한 과정을 거친 끝에 수상자 3명 모두 KAIST 학생들이 수상하는 영예를 안았으며, 이들에게는 프랑스파스퇴르연구소 방문 등 다양한 기회가 제공된다. 글로벌 중개연구 기지로 성장하고 있는 한국파스퇴르연구소(소장: 울프 네바스, www.ip-korea.org)는 ‘젊은 파스퇴르 상’ (Young Pasteurian Award) 대상 수상자로 KAIST 김민석(박사, 바이오및뇌공학과), 우수상 수상자로 KAIST 정기훈(박사,생명과학과)과 김현욱(박사과정, 생명화학공학과) 학생을 선정하고 시상식을 가졌다. 시상식은 약 250여명이 연구자들이 참석한 가운데 2010년 2월 19일 개최된 ‘제 1회 한국파스퇴르연구소 국제심포지엄’에서 진행되었다. 시상은 한국파스퇴르연구소 울프 네바스 소장과 후원기관인 주한프랑스대사관 엘리자베스 로랭(Elisabeth Laurin) 주한프랑스대사가 직접 수여했다. 지난해 출범한 ‘젊은 파스퇴르 상’은 젊은 과학자를 위한 시상제도로, 주한프랑스 대사관과 교육과학기술부가 후원한다. 현재 국내 과학기술계의 주요 당면과제 중의 하나로써 연구자들의 창의력과 상상력을 고취시킬 필요가 대두되고 있는 가운데, 이번 프로그램은 젊은 연구자(석•박사과정)들을 대상으로 창의적인 사고를 배양할 수 있는 계기를 만들고자 마련되었다. ‘젊은 파스퇴르 상’ 최종수상자는 혁신성을 비롯하여 독창성, 파급효과를 우선순위 기준으로 3단계(서류심사, 인터뷰/발표, 외부심사위원회)의 철저한 맹검평가(Blind Review)로 진행되어 선정되었다. 그럼에도 불구하고 수상자 3명이 모두 KAIST 학생들이었다는 점은 KAIST의 생명과학분야가 가진 탁월함을 증명하는 것이라 할 수 있다. ‘젊은 파스퇴르 상’의 첫 대상 수상자인 KAIST 김민석 박사는, “연구를 지도해주신 박제균 교수님, 고려대 의과대학 이은숙 교수님과 도움을 주신 많은 분들께 감사드리고, 세상에 도움이 될 수 있는 생명과학 연구에 더욱 매진하겠다”며, “이번에 프랑스파스퇴르연구소 방문 및 교육과정 수강 등 세계정상급 생명과학연구소에 대한 견문을 넓힐 수 있는 기회를 주신 한국파스퇴르연구소에도 감사드린다”고 수상소감을 밝혔다. 울프네바스 소장(왼쪽)과 대상 수상자 KAIST 김민석 박사 수상자들에게는 메달 및 상금(대상 100만원, 우수상 각 50만원)과 함께 프랑스파스퇴르연구소 견학기회 (공동, 항공료 및 5일 숙박료 지원), 프랑스파스퇴르연구소 교육과정 수강지원(대상), 한국파스퇴르연구소 인턴쉽 자격(공동) 등이 부여된다. 한국파스퇴르연구소 울프 네바스 소장은, “지원자들의 제안서 수준이 매우 높았고, 이에 매우 기뻤다”며, “이번 ‘젊은 파스퇴르 상’ 프로그램이 과학분야에 많은 혁신을 공헌한 파스퇴르처럼 혁신적인 국내 젊은 과학자 양성에 보탬이 되길 기대한다”고 말했다. 한국파스퇴르연구소는 매년 ‘젊은 파스퇴르 상’을 진행, 미래 성장동력인 생명과학분야의 젊은 과학자들을 지속적으로 지원할 방침이다. 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)에 대하여 루이 파스퇴르(1822.12.27~1895.9.28)는 프랑스 화학자 및 미생물학자로, 질병의 원인 및 예방에서 뛰어난 혁신(breakthrough)으로 유명하다. 그는 광견병, 탄저병 및 닭 콜레라 질병의 원인을 규명해 냈으며, 최초로 광견병 백신을 개발했다. 그는 실험을 통해 자연발생설을 뒤집으면서 현대 생물학 및 생화학을 위한 기반을 다졌다. 또한, 저온살균법, 발효 및 와인제조, 맥주양조에 대한 과학적 기반도 다졌다. 그는 많은 과학 분야의 탄생에 기여했는데, 현대과학에서 몇 가지 중대한 이론개념 및 응용화에서도 많은 공헌을 했다. 그의 발견은 입체화학, 미생물학, 세균학, 바이러스학, 면역학 및 분자생물학 등의 과학 및 의학 분야의 발판이 되었으며, 무엇보다도 백신과 저온살균법 등의 그의 업적은 질병으로부터 수백 만 명의 생명을 구했다. - 제 1회 ‘젊은 파스퇴르 상’. - 신청자격: 대학원생 (석사•박사과정) - 주제 및 내용: 생명과학 관련 혁신 아이디어 및 혁신 발표논문- 시상식: 2010년 2월 19일 이름 인원 수상내역 대상 1명 상금(100만원) 및 상패 프랑스 파스퇴르연구소 방문(항공/5일 숙박) 프랑스파스퇴르연구소 교육과정 지원(1과정) 한국파스퇴르연구소 인턴쉽 자격부여 우수상 2명 상금(각 50만원 또는 이에 해당하는 파스퇴르 연구소 교육과정 지원) 및 상패 프랑스파스퇴르연구소방문(항공/5일 숙박) 한국파스퇴르연구소 인터쉽 자격부여 한국파스퇴르연구소에 대하여 한국파스퇴르연구소는 한국정부와 세계정상급 생명과학연구기관인 프랑스 파스퇴르연구소의 협력을 기반으로 2004년 4월 설립된 순수 국내 비영리 연구소로, 혁신적인 신약개발 원천기술을 통해 신약개발 연구역량 구축 및 기초연구의 신약개발화에 주력하여 질병예방 및 치료, 공중보건에 기여하고 있다. ‘젊은 파스퇴르상’ 시상식: 한국파스퇴르연구소는 ‘젊은 파스퇴르 상’ 시상식에서 대상 및 우수상 수상자에게 시상하고 있다. 한국파스퇴르연구소 울프 네바스 소장(왼쪽 2번째), 엘리자베스 로랭 주한프랑스대사(중간), 김민석 대상 수상자(왼쪽), 정기훈(오른쪽 두번째)과 김현욱(맨오른쪽) 우수상 수상자 기념 사진
2010.02.26
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