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김지한 교수, 컴퓨터 설계 기반 다공성 복합재료 합성
〈 김지한 교수 연구팀 〉
우리 대학 생명화학공학과 김지한 교수와 UNIST 화학과 문회리 교수 공동연구팀이 컴퓨터 설계를 기반으로 한 이론적 디자인을 통해 새로운 다공성 복합재료를 합성하는 데 성공했다.
이러한 복합물질은 각각의 특성을 동시에 가지면서 융합된 새로운 성질을 나타낼 수 있어 촉매, 기체 저장 및 분리, 센서, 약물 전달 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
권오민 박사과정과 UNIST 김진영 박사가 공동 1 저자로 참여한 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications)’ 8월 9일 자 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Computer-aided discovery of connected metal-organic frameworks)
이번 연구에 사용한 금속 유기 구조체(Metal-Organic Framework, MOF)는 다양한 금속 이온 집합체와 유기 리간드로 구성된 화합물의 일종으로 나노 수준의 기공을 갖는 결정성 물질이다.
금속 유기 구조체는 각 구성요소의 다양성 덕분에 지난 20년간 8만여 개 이상의 구조들이 실험으로 합성됐다. 금속 유기 구조체는 표면적이 매우 넓고 기공의 물리-화학적 특성을 세밀하게 조절할 수 있어 기존의 제올라이트를 대체할 수 있는 차세대 다공성 물질이기도 하다.
최근 금속 유기 구조체를 다른 소재와 혼합해 기능을 다양화하거나, 한가지 물질의 단점을 다른 물질의 장점으로 보완함으로써 성능을 최적화하는 연구가 진행되고 있다.
그러나 기존의 합성된 금속 유기 구조체 복합재료들은 두 물질의 경계면에서 서로 어떻게 결합하는지에 대한 정확한 정보가 없고 그 형태가 무질서해 어떻게 만들어지는지에 대한 이해가 부족했다.
8만여 개의 금속 유기 구조체 중 표면에서 서로 결합할 수 있는 조합을 일일이 눈으로 찾아내는 것은 매우 시간이 오래 걸리기 때문에, 화학자의 직관만으로 새로운 이종 금속 유기 구조체 간 단결정 복합재료를 합성하기 위해서는 수많은 시행착오를 겪어야 했다.
따라서 8만여 개 이상의 금속 유기 구조체를 사용해 복합물질을 형성할 수 있는 경우의 수가 상당히 많음에도 불구하고 지금까지 합성된 복합재료의 수는 극히 일부로 제한됐다.
문제해결을 위해 공동연구팀은 미시적인 분자구조 정보를 활용해 먼저 합성 가능성이 큰 구조들을 선별한 뒤, 이를 실험적으로 합성함으로써 실제 새로운 복합물질을 개발하고 합성하는 시간을 획기적으로 단축했다.
김지한 교수가 이끈 시뮬레이션팀은 직접 개발한 컴퓨터 알고리즘을 활용해 기존에 발표된 8만여 개의 데이터로부터 특정 구조체의 결정면과 상호 연결될 수 있는 결정면을 가진 다양한 금속 유기 구조체 쌍들을 얻는 데 성공했다.
또한, 양자역학 시뮬레이션을 통해 두 금속 유기 구조체가 연결된 경계면이 가질 수 있는 안정적인 구조를 예측해냈다.
문회리 교수의 연구팀은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 6종류의 새로운 금속 유기 구조체 복합재료를 성공적으로 합성함으로써 시뮬레이션으로 예측된 내용이 실험적으로 합성될 수 있음을 증명했다.
또한, 금속 유기 구조체 결정면 위에 다른 구조체가 하나의 구조로 자라나는 원리를 규명했고, 두 물질의 기공이 서로 연결돼 내부까지 분자가 자유롭게 이동할 수 있음을 확인했다.
이번 연구에서 성공한 서로 다른 두 금속 유기 구조체 간 경계면을 분자 수준에서 깨끗하게 하나의 구조로 연결하는 다공성 복합재료는 지금껏 없던 새로운 개념의 물질이다.
문회리 교수는 "실험과 컴퓨터 시뮬레이션의 협력 연구를 통해 그간 합성이 어려웠던 다기능 다공성 복합재료를 설계하고 합성할 수 있음을 보여줬다. 기존 신약개발에서 활용되던 연구 방식이 거대시스템인 다공성 재료에까지 확대된 성공적 사례이다”라고 말했다.
김지한 교수는“세계 최초로 나노 다공성 복합물질을 이론적으로 디자인해 합성까지 성공한 첫 사례라는 사실에 의미가 있다”라며 “새로운 복합재료 개발을 위해 필요한 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고, 적용 분야를 MOF-나노입자, MOF-제올라이트, MOF-고분자 복합재료로 쉽게 확장할 수 있다”라고 말했다.
이 연구 결과는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 합성에 성공한 MOF 구조
2019.08.26
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장석복 특훈교수, 대한민국 최고과학기술인상 수상금 1억 원 기부
우리 대학 화학과 장석복 특훈교수가 대한민국 최고과학기술인상 상금 1억 원을 KAIST 발전기금으로 기부했다.
유기화학 분야의 세계적 권위자인 장석복 교수는 탄화수소 활성화 과정의 메커니즘 규명 및 이를 이용한 전이금속 촉매반응 개발에서 새로운 영역을 개척하고 발전시킨 공로를 인정받아 지난 7월 4일 대한민국 최고과학기술인상을 수상했다.
기초과학 분야에서 좋은 평가를 받게 되어 큰 영광으로 생각한다고 소감을 밝힌 장 교수는 “저의 대표 연구 업적을 포함한 모든 성과는 졸업생 및 재학생들이 만들어내 결과물로 저는 그저 우수한 구성원을 만난 행운이 있었을 뿐이다. 그런 면에서 좋은 연구 여건을 마련해준 제가 속한 이 곳에 대한 조그마한 감사를 드리고 싶었다”고 전했다.
장 교수는 2013년 경암상과 2018년 도레이 과학기술상 및 각종 과학상으로 받은 상금의 일부를 학과에 꾸준히 기부해왔다.
이번에 약정한 발전기금은 화학과 미래장학기금 및 류근철 스포츠컴플렉스 기금으로 각각 5000만 원씩 사용될 예정이다.
신성철 총장은 “의미 있는 수상금을 발전기금으로 흔쾌히 쾌척해 주셔서 감사드린다”며 “장 교수의 기부금은 세계적인 수준의 근접한 화학과의 발전에 기여함을 물론이고, 학생 및 교직원의 건강 증진에 도움을 주고 있는 류근철 스포츠컴플렉스의 운영에도 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.
장 교수는 현재 KAIST 화학과 특훈교수와 더불어 기초과학연구원(IBS) 분자활성 촉매반응 연구단장으로 재직 중이다.
2019.08.20
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KAIST-신한금융그룹, AI 금융 연구 위한 산학협력 MOU 체결
〈신한금융그룹 조용병 회장(사진 왼쪽)과 KAIST 신성철 총장이 16일 오후 신한금융지주회사 16층 이사회 회의실에서
AI 금융 알고리즘의 공동연구를 위한 산학협력 협정을 체결하고 악수를 교환하고 있다. 〉
우리 대학은 16일 신한금융그룹(회장 조용병)과 AI 금융 알고리즘의 공동연구를 위해 산학협력 업무협약(MOU)을 체결하고, 「신한-KAIST AI 금융 연구센터」를 설립해 본격적인 운영에 들어간다.
양 기관은 개별 연구용역 계약이 아닌 신한금융그룹만을 위한 금융 AI R&D센터 설립하기로 뜻을 모으고, 지난 5월부터 연구과제 및 센터 운영에 대한 지속적인 논의를 해왔다.
「신한-KAIST AI 금융 연구센터」는 급변하는 디지털 환경 속에서 AI 연구의 유연성, 적시성을 확보하고, 기술력 있는 연구진과의 협력연구를 통해 신한금융그룹의 AI 역량 강화를 지원하는 업무를 수행하게 된다.
연구소는 대전 KAIST 본원에 설치되며 KAIST의 AI/빅데이터/머신러닝/금융공학 등 다양한 분야의 전담 교수진이 신한금융지주를 중심으로 그룹사별 현업부서 실무진과 함께 협업을 진행할 예정이다.
「신한-KAIST AI 금융 연구센터」의 센터장은 김우창 KAIST 교수(산업및시스템공학과)가 맡게 되며, 디지털 분야의 최고 전문성을 보유한 KAIST 산업및시스템공학과 교수진 6명이 핵심연구진으로 참여한다.
연구센터에서는 AI 기술을 활용한 다양한 알고리즘을 개발해 고객의 금융상황을 파악하고, 고객별 라이프 스타일에 적합한 맞춤형 솔루션을 제시하기 위한 다양한 연구과제를 수행하게 된다.
1년차 주요 과제로는 ▶ 소비패턴 분석 ▶ 입지급내역 분석 ▶ 생애주기기반 목적별 보장분석이 선정되었으며, 투자관리 및 퇴직연금 등 중장기 과제 등을 추가로 선정해 지속적인 연구를 이어갈 예정이다.
신한금융그룹은 2015년부터 IBM의 AI플랫폼인 ‘왓슨’을 활용하는 보물섬 프로젝트를 추진해왔으며, 올해 초 AI 전문회사인 ‘신한AI’를 설립했다.
또한, 지난 5월에는 글로벌 AI 연구기업인 ‘엘리먼트AI(Element AI, 캐나다)’와 AI분야의 상호협력 확대를 위한 업무협약을 맺는 등 AI를 활용한 금융혁신 기회 발굴에 그룹 차원의 투자를 아끼지 않고 있다.
신한금융지주 관계자는 “금번 KAIST와의 협력연구를 통해 그룹 내외의 방대한 금융데이터들을 효과적으로 활용할 수 있는 새로운 AI 금융 알고리즘을 개발, 적용함으로써 신한을 거래하는 고객들에게 최적화된 금융 서비스를 제공할 것”이라며, “KAIST 등 외부 전문역량을 보유한 기관과의 지속적인 협업을 통해 그룹의 AI 연구 역량 내재화를 끊임없이 추진해 나갈 계획이다”라고 밝혔다.
2019.08.16
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곽성현 한국링컨협회 이사장 부부 발전기금 약정식 개최
〈(우측부터) 김철호 회장, 곽성현 이사장 부부, 신성철 총장 부부 및 (뒷줄) 주요 보직자들 〉
“4차 산업혁명 시대를 선도하는 세계적 혁신 대학을 꿈꾸는 신성철 총장의 비전과 리더십에 감동해 기부를 결심하게 됐습니다.”
한동안 뜸했던 KAIST에 대한 고액기부가 다시 이어져 큰 화제다.
우리 대학은 3일 오전 대전 본원 행정본관 제1 회의실에서 곽성현 한국링컨협회 이사장·김철호 아이팩(IIPAC) 회장 부부와 약 33만㎡(10만 평) 규모의 부동산을 학교 발전기금으로 기부하는 약정식을 가졌다.
곽성현 이사장은 故 곽명덕 前 대한변호사협회장과 故 한자영 前 대양산업개발 대표 사이에 장녀로 태어났다. 부친이 모친에게 남긴 성남시 분당 금싸라기 땅을 곽 이사장이 다시 모친으로부터 물려받아 KAIST에 기부한 것이다. 곽성현 이사장 부부가 기부한 토지는 시세를 고려할 때 최소 100억 원을 상회한다는 게 주변의 평가다.
곽성현 이사장은 ‘누구에게나 악의 없이 대하고, 모두에게 베풀며, 옳음에 대하여는 확고하라(Malice toward none, Charity for all, Firmness in the right)’는 미국 16대 대통령을 지낸 링컨의 정신을 토대로 우리 사회에 필요한 정신문화 확산과 전파를 위해 2017년 4월 한국링컨협회를 설립했다.
이후, 곽 이사장은 갈등과 분쟁을 조정하고 사회적 비용을 절감하기 위한 글로벌 협상 조정 프로그램을 도입하는 등 관용과 화해의 가치를 우리 사회에 전파하는 구심체 역할을 담당하고 있다.
곽성현 이사장의 부군인 김철호 회장은 서울대 외교학과와 미국 컬럼비아 대학교 로스쿨을 졸업하고 변호사로 활동해왔으며 특히 지난 2009년부터 2014년까지는 KAIST 지식대학원 책임교수와 법률자문역으로 활동했다. 김 회장은 KAIST 교수로 재임하는 동안 법·경영 분야의 융합학문 개척은 물론 글로벌 지식재산 전문가 양성 등을 통해 KAIST 발전에 큰 공을 세웠다.
곽성현 이사장은 이날 약정식에서 KAIST에 기부한 배경을 묻는 질문에 “부군인 김철호 회장과 KAIST와의 인연도 있었지만 올해 초 신성철 총장을 직접 만나고 나서 최종 결심을 굳히게 됐다”면서 “KAIST가 끊임없는 도전과 혁신성장을 통해 인류의 행복과 번영에 기여하는 4차 산업혁명 선도대학으로 발전하길 바라는 마음에서 기부를 결정했다”고 설명했다.
곽 이사장의 부군인 김철호 회장은 KAIST 동문이자 2015년부터 3년간 KAIST 이사로 재직한 백만기 변리사를 통해 작년부터 후원처를 물색해왔다. 백만기 변리사로부터 소식을 전해 들은 신성철 총장은 올 1월 10일 곽 이사장 부부를 KAIST로 초청해, 4차 산업혁명 시대를 준비하는 KAIST의 사명과 비전에 관해 직접 설명했고 열정을 다해 설명하는 신 총장의 모습에 감명을 받은 곽 이사장 부부는 KAIST에 기부 의사를 확고하게 결심했다.
KAIST는 이들 부부의 뜻을 존중해 경기도 성남시 분당구 정자동에 위치한 부지를 4차 산업혁명을 선도할 세계적 수준의 교육과 연구 지원을 기반으로 하는 사회적 공헌 용도로 사용할 계획이다. KAIST는 특히 인공지능·빅데이터 등 4차 산업혁명 핵심기술을 연구하고 국민을 위한 열린 과학기술혁신 문화 공간 등 교육·연·기술사업화가 융복합되는 시설로 활용한다는 방안을 마련했다.
이날 약정식에서도 곽성현 이사장 부부는 “장기적인 시각에서 사회에 환원하는 방법을 고민하다가 기부 약정을 결심한 만큼 KAIST가 대한민국의 새로운 동력을 창출하는 진정한 국민의 대학, 글로벌 가치를 창출하는 세계적인 대학으로 성장, 발전해달라”고 당부를 잊지 않았다.
이에 신성철 총장도 “기증받은 부지에 교육과 연구, 기술사업화가 융합된‘3중 나선형 기업가 정신 대학’캠퍼스를 조성해 4차 산업혁명 시대 대한민국 희망의 전진기지로 만들어 갈 것이다.”고 약속했다.
이날 기부 약정식에는 곽성현 한국링컨협회 이사장·김철호 아이팩 회장 부부에게 감사함을 전하기 위해 신성철 총장 부부를 비롯한 이광형 교학부총장, 박현욱 연구부총장, 채수찬 대외부총장, 김보원 기획처장, 김영걸 발전재단 상임이사 등 주요 보직교수들이 모두 참석해 자리를 함께했다.
한편, KAIST와 KAIST 발전재단은 지난 6월 출범한 ‘50주년 기념사업 추진위원회’산하에 대외부총장 직속‘기금·홍보 소위원회’를 구성했다. 개교 60주년을 맞는 오는 2031년까지 총 누적 금액 기준으로 1조 원 규모의 발전기금 확보를 위해 동문은 물론 재학생·학부모·교직원과 사회 각계각층의 인사들을 대상으로 본격적인 모금 캠페인에 나서고 있다.
2019.07.03
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강정구 교수, 금속유기골격체의 흡착 거동 실시간 분석 성공
〈 강정구 교수 〉
우리 대학 EEWS대학원 강정구 교수 연구팀이 금속유기골격체(MOF, metal organic framework)의 각 세부 기공에서 분자의 흡착 거동을 실시간 분석할 수 있는 기술을 개발했다.
조해성 박사가 주도한 이번 연구는 ‘네이처 케미스트리(Nature Chemistry)’ 5월 13일자 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Isotherms of Individual Pores by Gas Adsorption Crystallography)
현재 직면한 에너지와 환경문제를 극복하기 위해서는 온실가스인 이산화탄소, 고용량 에너지 전달체인 메탄, 수소 분자 등을 고용량으로 저장할 수 있는 새로운 기공구조의 개발이 필수적이다.
이에 따라 기체 분자들의 흡착 거동을 실시간 분석해 새로운 소재를 개발하는 방식이 주목받고 있다. 그러나 기존 기술로는 소재 내에서 흡착된 기체 분자의 양만 파악할 수 있어 흡착 거동을 직접 관찰할 수 없었다. 또한, 소재를 구성하는 기공별 가스의 흡착 거동을 분석할 수 없다.
본 연구팀은 문제 해결을 위해 구조적 정보를 얻을 수 있는 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD) 측정 장비와 기체흡착 측정 장비를 결합한 실시간 기체흡착 X-선 회절 시스템을 개발했다.
이 시스템은 넓은 비표면적을 갖고 있어 이산화탄소, 수소나 메탄 등의 저장에 매우 용이한 신규소재인 금속 유기골격체의 흡착과정을 실시간 관찰할 수 있다. 특히 단일기공구조가 아닌 여러 기공이 존재하는 금속 유기골격체의 흡착 거동에 대해 분석할 수 있었다.
연구팀은 금속 유기골격체 분자들의 흡착 거동을 기공별로 분리해 관찰 및 측정함으로써 기존에 분석할 수 없었던 분자들의 순차적 흡착과정을 확인했다. 나아가 기공의 구조 및 흡착 분자의 종류가 흡착 거동에 어떤 영향을 미치는지 체계적, 정량적으로 분석해 각각의 흡착에 어떤 구조의 금속 유기골격체가 저장 소재로 가장 적합한지에 대한 방안도 제시했다.
강 교수는 “각 기공 분자의 실시간 흡착 거동을 정량적으로 분석해 기공의 화학적 성질과 구조적 특성이 흡착 거동에 미치는 영향을 밝혔다”라며 “분자의 실시간 흡착 거동을 물질 전체가 아닌 물질을 구성하는 세부 기공 수준에서 이해함으로써 새 고용량 저장 물질을 세밀하게 개발하는 데 활용할 예정이다”라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 다양한 구조의 세부 기공을 갖는 금속유기골격체에 흡착된 분자들의 도식화 그림
그림2. 세 가지 다른 세부기공을 갖는 금속유기골격체에서의 분자의 흡착 거동
2019.06.10
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주영석 교수, 흡연과 무관한 폐암유발 돌연변이 유년기부터 발생 사실 밝혀
〈 주영석 교수 〉
우리 대학 의과학대학원 주영석 교수와 서울대학교 의과대학(학장 신찬수) 흉부외과 김영태 교수 공동 연구팀이 폐암을 일으키는 융합유전자 유전체 돌연변이의 생성 원리를 규명했다.
이번 연구는 흡연과 무관한 환경에서도 융합유전자로 인해 폐 선암이 발생할 수 있다는 사실을 밝힌 것으로, 비흡연자의 폐암 발생 원인 규명과 더불어 정밀치료 시스템을 구축하는 데 적용 가능할 것으로 기대된다.
우리 대학 출신 이준구 박사(現 하버드 의과대학 박사후연구원)와 박성열 박사과정이 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘셀(Cell)’ 5월 30일 자 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Tracing Oncogene Rearrangements in the Mutational History of Lung Adenocarcinoma) 또한, 이번 연구에는 하버드 의과대학, 한국과학기술정보연구원, 국립암센터 연구자들도 함께 참여했다.
흡연은 폐 선암의 가장 큰 발병 인자로 잘 알려졌지만 암 융합유전자 돌연변이, 즉 ALK, RET, ROS1 등에 의한 암 발생은 대부분 비흡연자에게서 발견된다. 융합유전자로 인한 환자는 전체 폐 선암 환자의 10% 정도를 차지하고 있지만, 이 돌연변이의 생성과정에 대해서는 알려진 것이 거의 없었다.
이전까지의 폐 선암 유전체 연구는 주로 유전자 지역을 규명하는 ‘엑솜 서열분석 기법’이 사용됐으나 연구팀은 유전자 간 부분들을 총망라해 분석하는‘전장 유전체 서열분석 기법’을 대규모로 적용했다.
연구팀은 138개의 폐 선암(lung adenocarcinoma) 사례의 전장 유전체 서열 데이터(whole-genome sequencing)를 생성 및 분석해 암세포에 존재하는 다양한 양상의 유전체 돌연변이를 찾아냈다. 특히 흡연과 무관한 폐암의 직접적 원인인 융합유전자를 생성하는 유전체 구조 변이의 특성을 집중적으로 규명했다.
유전체에 발생하는 구조적 변이는 DNA의 두 부위가 절단된 후 서로 연결되는 단순 구조 변이와 DNA가 많은 조각으로 동시에 파쇄된 후 복잡하게 서로 재조합되는 복잡 구조 변이로 나눌 수 있다.
복잡 구조 변이는 암세포에서 많이 발견된다. DNA의 수백 부위 이상이 동시에 절단된 후 상당 부분 소실되고 일부가 다시 연결되는 ‘염색체 산산조각(chromothripsis)’ 현상이 대표적 사례이다. 연구팀은 70% 이상의 융합유전자가‘유전체 산산조각 (chromothripsis)’ 현상 등 복잡 구조 돌연변이에 의해 생성됨을 확인했다.
또한, 연구팀은 정밀 유전체 분석을 통해 복잡 구조 돌연변이가 폐암이 진단되기 수십 년 전의 어린 나이에도 이미 발생할 수 있다는 사실을 발견했다.
세포의 유전체는 노화에 따라 비교적 일정한 속도로 점돌연변이가 쌓이는데 연구팀은 이를 이용하여 마치 지질학의 연대측정과 비슷한 원리로 특정 구조 변이의 발생 시점을 통계적으로 추정할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술을 통해 융합유전자 발생은 폐암을 진단받기 수십 년 전, 심지어는 10대 이전의 유년기에도 발생할 수 있다는 사실을 확인했다.
이는 암을 일으키는 융합유전자 돌연변이가 흡연과 큰 관련 없이 정상 세포에서 발생할 수 있음을 명확히 보여주는 사례이며, 단일 세포가 암 발생 돌연변이를 획득한 후에도 실제 암세포로 발현되기 위해서는 추가적인 요인들이 오랜 기간 누적될 필요가 있음을 뜻한다.
연구팀의 이번 연구는 흡연과 무관한 폐암 발생 과정에 대한 지식을 한 단계 확장했다는 의의가 있다. 향후 폐암의 예방, 선별검사 정밀치료 시스템 구축에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 한국과학기술정보연구원의 슈퍼컴퓨터 5호기 누리온 시스템을 통해 유전체 빅데이터의 신속한 정밀 분석을 수행했다. 슈퍼컴퓨터 5호기는 향후 타 유전체 빅데이터 연구자들에게도 활용 가능할 것으로 보인다.
주영석 교수는 “암유전체 전장서열 빅데이터를 통해 폐암을 발생시키는 첫 돌연변이의 양상을 규명했으며, 정상 폐 세포에서 흡연과 무관하게 이들 복잡 구조변이를 일으키는 분자 기전의 이해가 다음 연구의 핵심이 될 것이다”라고 말했다.
서울대학교 의과대학 김영태 교수는 “2012년 폐 선암의 KIF5B-RET 융합유전자 최초 발견으로 시작된 본 폐암 연구팀이 융합유전자의 생성과정부터 임상적 의미까지 집대성했다는 것이 이번 연구의 중요한 성과이다”라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단, 보건복지부 포스트게놈 다부처유전체사업/세계선도의과학자 육성사업, 서경배 과학재단 및 서울대학교 의과대학 교실지정기부금의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 흡연과 무관한 폐암에서 융합유전자에 의한 발암기전
그림2. 폐선암에서 관찰되는 다양한 복잡 구조 변이의 특성
그림3. 어린 나이에 생긴 융합유전자의 예시
2019.06.03
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석사 5회 졸업 동문, 홈커밍데이에서 동문 발전기금 20억 원 쾌척
우리 대학 석사 5회 졸업 동문들이 졸업 40주년을 기념하는 홈커밍데이 행사에서 모교 발전기금 20억 원을 쾌척했다.
졸업 40주년을 기념하기 위해 25일 오전 11시 서울 경영대학에서 열린 석사 5회 졸업생 홈커밍데이 행사에서 5회 졸업생들은 선배들의 ‘아너 카이스트(Honor KAIST)’ 정신을 이어받아 KAIST 발전기금 20억 원을 쾌척했다.
‘아너 카이스트’는 우리 대학의 석사 1회 졸업생 배출 40주년을 기념하기 위해 2015년부터 시작된 동문 기부 캠페인으로, 우리 대학을 세계 최고의 대학으로 성장시키기 위해 발전기금 1조 원 모금을 목표로 하고 있다.
석사 졸업 1회에 이어 2~4회 졸업생들도 40주년 홈커밍데이에서 캠페인에 동참했으며 이번 5회 동문도 캠페인에 참여해 전통을 이어나가기로 했다.
이번 홈커밍데이에는 5회 졸업생으로 고정식 전 특허청장, 조청원 전 국립중앙과학관장, 김정돈 미원상사 회장, 이용희 고등과학원장, 노석균 전 영남대 총장 등이 참석했다. 은사로는 전기및전자공학부의 김재균, 김충기 명예교수 등이 참석했고, 신성철 총장, 차기철 총동문회장 등 100여 명이 자리를 빛냈다.
김정돈 미원상사 회장은 5회 졸업생을 대표해 ‘아너 카이스트’약정서를 신성철 총장에게 전달했다.
김 회장은 “40년전 치열했던 청춘의 고민이 있던 캠퍼스에 동기들의 마음을 모은 발전기금을 들고 다시 찾을 수 있게 되어 매우 뜻깊다”며 “대한민국을 넘어 세계에서 주목받는 KAIST가 될 수 있도록 모교 발전을 지속적으로 응원하겠다”고 말했다.
신성철 총장은 “동문들이 보내주신 사랑과 애정이 모교 발전에 큰 발판이 될 것이다”며 “KAIST는 동문의 기대와 성원에 부응할 수 있도록 세계 최고 대학으로 나아가기 위해 노력하겠다”고 말했다.
2019.05.27
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정재승 교수, 세계자연기금(WWF) 홍보대사 위촉
우리대학 정재승 교수(문술미래전략대학원장 겸 바이오및뇌공학과 교수)가 지난 21일 세계자연기금(WWF) 홍보대사로 위촉됐다.
WWF 한국본부는 이날 서울 압구정동 공유오피스인 ‘위워크’에서 열린 판다토크(Panda Talks)에 앞서 정 교수를 홍보대사로 선임하는 행사를 열었다.
정 교수는 판다토크에서 ‘기후변화에 대처하는 우리들의 뇌’를 주제로 강연했는데 판다토크는 각계 명사들이 자연보전에 대한 메세지를 전달하는 WWF의 정기 강연회다.
WWF는 정 교수의 홍보대사 위촉을 통해 한국에서의 자연보전 및 기후변화 대응 활동을 폭넓게 알릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.
2019.05.22
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정우철, 김상욱 교수, 수소 연료전지 성능 높일 수 있는 나노촉매기술 개발
〈 정우철, 김현유(충남대), 김상욱 교수 연구팀 〉
우리 대학 신소재공학과 정우철, 김상욱 교수와 충남대학교 김현유 교수 공동 연구팀이 금속 나노 소재를 이용해 수소에너지 기술의 핵심인 연료전지의 성능을 대폭 높일 수 있는 새 나노촉매기술을 개발했다.
이 기술을 통해 연료전지 외에도 물 분해 수소생산 등 다양한 환경친화적 에너지기술에 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
최윤석, 차승근 박사, 그리고 충남대 하현우 박사과정 학생이 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지 (Nature Nanotechnology)’ 2월 18일 자 온라인판에 게재됐고, 3월호 표지로 선정됐다. (논문명: Unravelling inherent electrocatalysis of mixed-conducting oxide activated by metal nanoparticle for fuel cell electrodes).
10나노미터 이하 크기의 금속 나노입자는 극도로 적은 양으로 높은 촉매 활성을 보일 수 있다는 가능성 때문에 최근 에너지 및 환경기술 분야에서 큰 관심을 받고 있다.
그러나 이러한 신소재들은 가격이 매우 비싸고 높은 온도에서 입자들끼리 뭉치면서 촉매 활성이 저하되는 고질적인 문제점이 남아 있었다. 600도 이상의 높은 온도를 활용해 초고효율 발전 방식으로 주목받는 고체산화물 연료전지도 활용성 측면은 회의적인 시각이 존재했다. 또한 각 금속 입자의 촉매 효율 향상 수치에 대한 정확한 연구결과가 없어 해당 분야 발전에 한계가 있었다.
연구팀은 문제 해결을 위해 세계적으로 인정받는 블록공중합체 자기조립을 이용한 금속 나노패턴기술을 통해 산화물 연료전지 전극 표면에 10나노미터 크기의 균일한 금속 나노입자들을 균일하게 합성하는 데 성공했고, 이를 통해 하나의 입자가 갖는 촉매 특성을 고온에서 정확히 분석해 연료전지의 성능을 극대화하는 기술을 개발했다.
연구팀은 대표적 귀금속 촉매인 백금의 경우 300나노그램(약 0.015원 가치)의 적은 양으로도 연료전지의 성능을 21배까지 높일 수 있음을 확인했다.
나아가 백금 외에 많이 활용되는 촉매인 팔라듐, 금, 코발트 등의 금속 촉매 특성을 정량적으로 파악 및 비교했고 이론적 규명을 통해 촉매 성능이 향상되는 정확한 원리를 밝혔다.
정우철 교수는 “단순히 값비싼 촉매의 양을 늘리는 비효율적인 방법을 사용하던 기존 틀을 깨고 매우 적은 양의 나노입자를 이용해 고성능 연료전지를 개발할 수 있다는 명확한 아이디어를 제시한 의미 있는 결과이다”고 말했다.
또한 “해당 기술은 금속촉매가 사용되는 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 높은 유연성을 가지고 있어 추후 연료전지, 물 분해 수소생산 장치 등 친환경 에너지기술 상용화에 크게 기여할 것으로 기대한다”라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 나노소재원천기술사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 금속나노입자의 고온 전기화학적 촉매 특성 정밀 평가를 위한 전극 구조의 모식도
그림2. 10 nm 크기의 여러 금속나노입자 (백금, 팔라듐, 코발트, 금)의 고온 전기화학적 촉매 특성 정밀 비교 평가 결과
2019.02.25
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강석중 명예교수에 발전기금 감사패 전달
신성철 총장이 11월8일 교수회관에서 강석중 신소재공학과 명예교수에게 발전기금 1억원 기부에 대한 감사패를 전달했다.
강석중 교수는 지난 2015년 졸업 40주년을 기념해 열린 홈커밍데이에서 ‘아너카이스트(Honor KAIST)’ 기금으로 1억원을 약정했고 지난 9월 약속한 발전기금을 모두 학교에 전달했다.
강 교수는 “KAIST 동문만의 자랑스러운 기부 전통이 오래도록 이어지기를 바란다”며 “미력한 금액이지만 저의 발전기금이 세계적으로 우수한 성과를 나타내고 있는 KAIST 신소재공학과의 지속 발전에 도움이 되기를 바란다”고 밝혔다.
2018.11.09
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소형 과학로켓 우리새-2호 발사
〈 권 세 진 교수 〉
우리 대학 항공우주공학과 권세진 교수 연구팀이 인공위성연구소와 공동으로 개발한 소형 과학로켓 ‘우리새-2호’를 새만금 간척지에서 발사하는 데 성공했다.
시험 발사는 28일(일) 새만금 간척지 (북위 35도 42분 06초, 동경 126도 33분 36초에서 반경 0.6NM)에서 오전 10시 43분 수행됐다. 이번 발사는 작년 공역 사용 승인을 얻지 못해 취소된 발사시험의 후속 발사였다.
권 교수 팀은 이후 연구용 과학로켓 발사장을 확보하기 위해 노력한 끝에 새만금개발청으로부터 부지 사용허가와 국토교통부 항공교통본부로부터 공역 사용 승인을 받아 발사가 가능하게 됐다. 대한민국 공군과 미국 공군은 연구용 과학로켓을 위해 공역 사용을 승인했다.
소형 과학로켓 우리새-2호는 길이 2.2미터, 직경 0.2미터, 무게 20kg으로 고농도 과산화수소를 산화제로 사용하는 하이브리드 로켓을 추진기관으로 사용한다. 발사 시 엔진이 10초간 작동 후 20여 초 간 관성 비행을 해 최대 고도 3킬로미터까지 도달한 뒤 낙하산을 이용해 지상에서 회수하도록 설계됐다.
연구팀은 과학로켓의 하이브리드 엔진, 비행컴퓨터, 낙하산 사출장치 등 핵심 부품과 비행중인 로켓과 교신하는 지상국을 자체 개발했다. 로켓의 비행 데이터는 모두 지상 통제국으로 전송되는 동시에 로켓 내부의 비행컴퓨터 메모리에 저장된다.
비행중 이상이 발생하면 조기에 엔진을 차단하고 낙하산을 사출하도록 설계됐다. 우리새-2호의 엔진에는 ㈜스페이스솔루션에서 개발한 고성능 추진체 밸브가 장착돼 로켓이 작동하는 동안 전력 공급 없이 연소실로 추진제 공급이 가능하다. 경량화를 위해 추진제 탱크는 ㈜이노컴의 국산 탄소섬유 탱크를 채택했다. 원격 통신기를 포함하는 비행컴퓨터와 지상 통제기는 ㈜나라스페이스에 주문 제작했다.
일반적으로 과학 로켓은 고도 30km 이상에서 준궤도 (Sub Orbital)로 운용되며 로켓 추진기관 기술, 대기권 재진입 기술, 무중력 실험, 우주과학 및 미세먼지 측정과 같은 대기과학 장비들을 탑재할 수 있다. 모든 우주 선진국은 이러한 과학기술 목적 외에 로켓 분야 인력양성을 위해서도 과학로켓을 활용하고 있다.
권세진 교수는 “11월 4일과 12월 6일에도 관계기관으로부터 발사장과 공역 사용 승인을 받았기 때문에 성능 개량한 로켓을 계속 발사할 계획이다. 이번 개발 경험을 토대로 초소형 위성(Cube Satellite)을 저비용으로 지구 궤도에 진입시킬 수 있는 로켓을 계획 중이다”고 말했다.
□ 그림 설명
그림1. 우리새-2호
2018.10.29
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‘KAIST 발전·후원의 밤’ 행사, 26일 서울에서 개최
우리대학이 기부자들에게 그동안의 고마움과 감사의 마음을 전하기 위한 ‘KAIST 발전·후원의 밤’ 행사를 26일(金) 오후 5시부터 서울 남산제이그랜하우스 젝시가든에서 개최한다.
이 행사는 신성철 총장과 주요 보직교수, 동문들이 그동안 KAIST 발전을 위해 공헌해 준 기부자들에게 감사의 마음을 전하고 기부를 통해 변화된 KAIST의 발전상을 서로 공유하는 등 ‘세상을 바꾸는 기부, 함께 키우는 KAIST’라는 슬로건을 앞세워 건전하고 올바른 기부문화의 조성과 확산을 위해 마련됐다.
KAIST 발전재단(이사장 이수영)은 이날 행사에서 1971년 개교 이후 지난 47년간 조성한 발전기금 규모와 집행현황을 보고하고 시대별로 정리한 주요 학교 발전사 등 주요 성과와 개교 60주년인 2031년까지 세계 10위권 대학으로 성장하는 실제적인 전략이자 플랜을 담은 ‘KAIST 비전 2031’ 등에 관해 설명할 예정이다.
우리대학은 지난 3월, 4차 산업혁명 태동기를 맞아 세계적 수준의 학문적·기술적·경제적 가치창출을 기반으로 국가발전에 기여하고 이웃을 배려하는 사회적 가치를 추구하는 대학으로의 혁신성장을 통해 세계 선도대학으로 도약함으로서 국민들의 자긍심을 높이고 선진국으로 진입하는데 견인차 역할을 수행하겠다는 구성원들의 의지와 염원을 담은 ‘KAIST 비전 2031’을 대내·외에 선포한 바 있다.
재단 관계자는 “이날 행사를 위해 올 초부터 관련 자료를 수집·작성하고 슬로건을 정하는 한편 주요 기부자와 잠재적 기부자, 그리고 수혜자인 교수·학생대표에 이르기까지 모든 계층을 대상으로 골고루 초청장을 발송하는 등 체계적인 준비를 해왔다”고 말했다.
KAIST 발전재단이 24일 공개한 자료에 따르면 학교가 설립된 1971년부터 올 9월 말까지 약 47년 간 총 3천 231억 원의 발전기금이 모금됐는데 기부자 수로는 1만2천906명이, 기부 건수로는 7만7천710건에 달하는 것으로 나타났다.
총 3천231억 원 중에는 기업의 기부금액 비율이 43.1%로 가장 큰 비중을 차지했으며 일반인 기부비율도 39.1%로 집계돼 KAIST는 기업과 개인에게 고른 성원과 지지를 받고 있는 것으로 조사됐다.
KAIST의 기부문화를 보면 특히 KAIST와는 아무런 연고가 없는 일반인의 고액기부가 끊이지 않는 특징을 보이고 있다. 1999년 김영한 여사의 유증기부로 시작된 노블리스 오블리제를 몸소 실천하는 고액 기부자는 이후 정문술 회장(2001년), 박병준 회장(2007년), 류근철 박사(2008년), 김병호 회장(2009년), 조천식 회장·오이원 여사(2010년), 이수영 회장(2012년), 최태원 회장(2014년), 조정자 여사(2015년), 손창근 회장(2017년)으로 계속 이어지고 있다.
KAIST와 특별한 인연이 없는 이들 고액 기부자들은 수십억 원에서 수백억 원을 발전기금으로 전달하며 모두 한결같이 ‘국가발전을 위해 우리나라 최고의 과학기술 인재를 키워 달라’고 당부했다고 KAIST 관계자는 밝혔다.
KAIST 발전에 대한 고액 기부자들의 지속적인 성원과 신뢰는 재기부로 이어져 정문술 회장과 김병호 회장, 조천식 회장, 이수영 회장의 경우 추가로 고액의 발전기금을 전달하기도 했다.
그러나 고액을 쾌척하는 기부자만이 KAIST 기부문화를 창출하는 것만은 아니다. 기부자 수 기준 통계자료를 살펴보면 총 1만2천906명의 기부자 가운데 동문이 40.4%로 가장 높은 비율을 차지했고 학부모와 재학생이 각각 26.1%와 12.7% 순으로 그 뒤를 이었다.
총 7만7천710건에 달하는 기부 건수 기준 통계에서도 동문의 비율이 34.8%로 가장 높았고 이어 학부모 20.3%, 직원 20%, 교수 13.3%, 재학생 5.7% 순으로 나타나 개인의 반복적인 기부 또한 KAIST 기부문화의 큰 축을 담당하고 있는 것으로 파악됐다.
실제, 발전재단이 시행하고 있는 기금 캠페인 참여자는 매년 증가해 2007년 2,112건, 2013년 6,364건, 2016년 8,908건에 이어 2017년에는 처음으로 1만 건이 넘은 12,039건을 기록했다. 이는 집계를 시작한 지 10년 만에 5.7배나 증가한 수치다.
KAIST는 동문, 학부모, 교직원, 재학생, 기업, 일반인 등이 한마음으로 조성해준 발전기금 중 ▲건축·시설기금으로 819억 원 ▲학술·연구기금으로 797억 원 ▲학사운영기금으로 390억 원 ▲장학기금으로 52억 원을 사용하는 등 총 2,058억 원을 집행해 KAIST 발전을 위한 동력으로 활용했다고 밝혔다.
건축·시설기금은 정문술·양분순 빌딩과 박병준·홍정희 KI빌딩 신축 등 교육·연구 환경을 개선하는데 쓰여 KAIST가 세계 선도대학으로 도약할 수 있는 인프라를 구축하는 데 집행됐고 학술·연구기금은 창의적인 연구과제 수행과 학술활동을 펼쳐나갈 수 있는 기반으로 활용됐다.
또 학사운영기금은 조천식녹색교통대학원·문술미래전략대학원 등 신규학과 개설 및 프로그램 운영을 위한 마중물 역할을 했으며, 장학기금은 학생 역량강화 프로그램 운영 등에 폭 넓게 사용되고 있다.
26일 열리는 ‘KAIST 발전·후원의 밤’ 행사에는 이수영 발전재단 이사장, 김병호 회장 등 고액 기부자를 비롯해, 과기처 장관을 2차례(제12대·15대)지낸 정근모 박사와 김우식 前 부총리 겸 제25대 과학기술부장관, 한국 최초의 우주인 이소연 박사(바이오 및 뇌공학과 졸업) 등 KAIST의 지속 발전을 응원하는 동문 및 송지나 작가 등 각계 외빈 등 200여 명이 참석한다.
KAIST는 이날 그동안의 기금 모금현황과 성과보고를 통해 기부자들에게 감사인사를 전하는 한편 ‘글로벌 가치창출 선도대학’이라는 KAIST의 새로운 비전을 소개하는 등 학교발전에 대한 지속적인 관심과 참여를 당부할 계획이다.
특히, 이날 행사에서는 KAIST 동문이자 한국인 최초 우주인 이소연 박사의 우주탐사 10주년과 1999년 1월부터 2000년 10월까지 SBS-TV를 통해 방영돼 KAIST 브랜드 이미지 제고에도 크게 기여한 것으로 평가받는 ‘드라마 카이스트’ 방영 20주년을 기념하기 위한 스페셜 이벤트도 함께 펼쳐진다. ‘KAIST 발전·후원의 밤’ 행사는 송지나 작가를 비롯한 이민우, 채림 등 당시 주요 출연진이 드라마 종영 후 처음으로 한자리에 모이는 자리이기도 하다.
신성철 총장은 “발전기금은 KAIST가 새로운 분야에 발 빠르게 도전해 글로벌 무대에서 경쟁력을 갖출 수 있도록 도와주는 시드머니의 역할을 하고 있다”고 강조하고 “KAIST 기부문화를 되돌아보고, 감사의 의미를 되새기기 위해 이런 뜻깊은 행사를 마련하게 됐다”고 설명했다.
2018.10.25
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