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김상욱 교수, 저명 국제학술지 ‘신진과학자’특집호 초청표지논문 게재
- 고기능성 탄소나노튜브 손쉬운 분자조립 제어기술 개발
우리대학 김상욱 교수팀은, 국제적으로 권위 있는 학술단체인 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 저명학술지 ‘연성물질’(Soft Matter)지가 특별 기획한 ‘신진과학자 특집호’(Emerging Investigator Special Issue)에 초청되어 6월 21일 자 표지논문으로 게재되었다.
이 특집호는 주로 미국과 유럽의 저명한 과학자들로 구성된 이 학술지의 편집진과 고문단이 엄격한 추천 및 심사 과정을 거쳐 선정한 전 세계적으로 가장 선도적인 연구업적을 내는 젊은 과학자 18명(미주 6명, 유럽 10명, 일본 1명, 한국 1명)의 상세한 연구 이력과 ‘특별 초청논문’을 소개하였다.
우리나라에서는 김상욱 교수의 논문이 유일하게 초청되었으며, 특히 다른 나라 연구자들의 논문을 제치고 김상욱 교수의 논문이 표지논문으로 선정됨으로써 연구업적의 우수성을 전 세계적으로 공인받게 되었다.
김 교수는 이번 초청 논문에서 기존 분자조립기술의 한계를 극복한 신개념의 나노기술을 소개하였다.
그동안 분자조립기술은 생체분자나 고분자 등에 주로 적용되어왔으며 이들 유기소재들은 전기가 통하지 않는 부도체로 기계적으로 매우 강도가 약해 그 응용 범위가 한정되는 약점이 있었다.
일반적으로 분자의 배열을 조절하기 매우 어려운 것으로 알려진 탄소나노튜브에 분자조립기술을 적용하여 유기용액 상에서 손쉽게 입체적인 다공성 구조로 만드는 데 성공하였으며, 이 기술을 통해 만들어진 입체적으로 얽혀 있는 탄소나노튜브의 다공성 구조가 표지논문 그림으로 채택되었다.
탄소나노튜브와 고분자를 휘발성이 강한 유기용매에 함께 녹이고 습도가 매우 높은 공기를 용액표면에 불어넣어 매우 쉽게 다공성 탄소나노튜브/고분자 복합체 막을 만들어 냈으며, 여기에 열처리를 통해 고분자만 태워냄으로써 그 안에 숨어 있던 탄소나노튜브 가닥들이 마치 동아줄 같이 엉켜 형성한 분자조립 다공성 구조를 드러냈다.
김 교수는 “그동안 주로 생체분자나 고분자 등에 한정되어 있던 분자조립현상을 탄소나노튜브와 같이 높은 전기전도성과 기계적 물성을 가지는 신소재에 적용한 신개념의 연구결과이며, 분자조립공정의 가능성을 다양한 소재로 확장한 중요한 연구결과로 평가되고 있다.”고 언급했다.
고분자나, 생체분자, 탄소나노튜브 등 다양한 연성물질들의 분자배열을 원하는 형태로 조절하여 초미세 나노패턴을 만들 수 있는 ‘연성소재 분자조립 나노기술’을 개발하여 Nature지, Science지 등 최고수준의 학술지에 10편 이상의 주목받는 논문들을 발표해 국내외적으로 많은 관심을 모아왔다.
특히, 김상욱 교수의 분자조립 나노기술은 현재 반도체 공정으로 도달하기 어려운 30나노미터 이하의 나노패턴을 대량으로 제작할 가능성을 제시하여 학계뿐만이 아니라 산업계에서도 많은 관심을 모으고 있다.
2009.06.23
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박찬범 교수팀, 펩타이드 자기조립기술을 이용하여 전도성고분자 나노선/나노튜브 개발
- 화학분야 저명 국제학술지 안게완테 케미지 최근호 게재
우리대학 신소재공학과 박찬범(40) 교수와 유정기(28) 연구원이 자연계의 펩타이드 자기조립기술을 이용, 전도성고분자 나노선과 나노튜브 소재를 개발했다. 관련 논문은 독일에서 발간되는 세계적인 학술지인 안게완테 케미(Angewandte Chemie)지 최근호 (6월 15일자)에 게재됐으며, 나노기술과 생명과학분야의 창의적인 융합을 통해 새로운 나노소재를 개발하는데 크게 기여했다는 평가를 받았다.
펩타이드나 단백질은 20여가지 아미노산의 조합을 통해 다양한 3차원 구조를 형성할 수 있으며, 이들은 기존의 재료에서는 볼 수 없었던 매우 우수한 물성과 다양한 기능을 가지는 장점이 있다.
朴 교수 연구팀은 두 개의 아미노산으로 구성된 매우 단순한 펩타이드 (peptide)를 수만 개 이상 스스로 조립시켜 머리카락의 약 천분의 일 정도 두께를 가진 긴 나노선을 형성하고, 여기에 대표적인 전도성 고분자 물질인 폴리아닐린 (polyaniline)을 얇게 코팅하여 누드김밥처럼 코어(Core)/쉘(Shell) 구조를 가진 전도성 나노선을 제조했다. 코어/쉘 형태의 나노선은 일반 전선과는 반대로, 바깥쪽으로만 전류가 흐르는 특성을 가지고 있다. 朴 교수팀은 이렇게 형성된 전도성 나노선의 펩타이드 코어부분을 선택적으로 제거하여 폴리아닐린으로만 구성된 전도성 나노튜브 (채널직경 약 1/5000 mm)를 제조하는 데 성공했다.
화학물질들이 레고(Lego) 장난감처럼 스스로 조립하여 3차원 구조체를 만드는 것은 모든 생명현상의 근간이 될 뿐만 아니라, 최근 들어서는 나노소재를 개발하는 주요기술들 중의 하나로 각광받고 있다. 특히 朴 교수팀의 연구에서 사용한 펩타이드는 알츠하이머병 등 각종 퇴행성 신경질환의 발병과도 밀접한 연관성을 가진 섬유상 구조의 아밀로이드 플라크(amyloid plaque)로부터 유래되어 펩타이드의 자기조립 현상에 관한 연구는 의학적 측면에서도 중요성이 매우 크다.
전도성 고분자를 나노크기의 구조로 제조할 경우 그 전기적 특성이 대폭 향상되기 때문에 이번에 개발된 전도성 고분자 나노선/나노튜브 소재는 차세대 태양전지, 각종 센서/칩 개발 등에 응용이 가능할 것으로 예상되며, 향후 나노-바이오 융합분야에서 국가 과학기술 경쟁력 제고에 기여할 것으로 기대된다.
朴 교수팀은 2008년도부터 교육과학기술부의 ‘국가지정연구실사업’으로부터 지원을 받아 다양한 형광색상(RGB)을 가진 나노튜브, 연잎처럼 물에 젖지 않는 펩타이드 소재, 식물의 광합성을 모방한 인공광합성 재료 등 새로운 기능을 가진 바이오소재를 개발하기 위한 연구를 수행해 왔으며, 해외 저명학술지들로부터 크게 주목받는 연구 성과들을 발표하고 있다 (http://biomaterials.kaist.ac.kr).
2009.06.16
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과학기술위성 2호 우주로
- 나로와 위성 조립 점검, 7월 발사준비 돌입 - 과학기술위성사업의 확대를 통해 “저비용 고효율” 사업 창출
우리대학(총장 서남표)은 6월12일(금) 오전 10시 인공위성연구센터에서 서남표 총장을 비롯한 전임 인공위성연구센터 소장 이었던 최순달, 임종태, 김형명 교수와 명로훈 인공위성연구센터 소장 등이 참석한 가운데 과학기술위성 2호 출범식을 개최하였다. 이번 출범식을 시작으로 오는 7월 30일에 발사예정인 과학기술위성 2호는 2002년 시작한 위성발사체 개발사업의 결실이며, 우리나라 우주개발사에 큰 획을 긋는 역사적인 성과이다.
과학기술위성 2호는 한반도 남쪽에서 위치한 나로우주센터에서 우리 발사체인 나로에 실려 우주공간으로 날아가게 된다. 위성 운송 후 , 한국항공우주연구원과 우리대학의 인공위성연구센터 위성발사준비팀은 나로우주센터에서 한국 최초 우주발사체 ‘나로(KSLV-I)’상단부와 과학기술위성 2호의 조립 및 점검을 포함한 일련의 발사준비 업무에 들어가게 된다.
7월 초순까지 발사체 상단부와의 기계적 조립, 전기적 접속, 기능점검 및 성능확인 작업이 모두 완료되면, 과학기술위성 2호는 발사대기 단계에 들어가게 된다.
교육과학기술부의 지원으로 지난 2002년 10월부터 한국항공우주연구원, 카이스트 인공위성연구센터, 광주과학기술원 등이 공동개발했다. 또한, 우리대학의 인공위성연구센터는 1989년에 설립되었으며, 우리나라 최초의 위성인 우리별 1호, 우리별 2호를 시작으로 우리별 3호를 통하여 순수 독자위성 개발의 꿈을 실현하였고, 2003년에는 우리나라 최초의 천문우주관측위성인 과학기술위성 1호를 성공적으로 개발하여 운용한 바가 있다.
서남표 총장은 인사말에서 “우리대학의 소형위성개발 프로그램인 과학기술위성사업은 적은 재원으로 다양한 지구과학 및 우주과학의 연구와 핵심기술의 우주검증을 수행할 수 있는 ”저비용 고효율“이라는 가장 큰 장점을 지니고 있으며, 이러한 사업의 확대를 통해 독자적인 기술개발과 세계적인 연구성과가 만들어 질 수 있도록 국가적인 측면에서의 정책적인 배려와 지원이 절실히 필요하다“ 라고 소감을 밝혔다.
과학기술위성 2호 출범식
2009.06.12
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조광현 교수, 생명과학의 오랜 수수께끼에 대한 새로운 해답 제시
- 시스템 생물학 연구를 통한 생명과학의 한계 극복, 중요한 BIT연구사례
바이오및뇌공학과 조광현 교수 연구팀(제1저자 김동산, 참여연구원 월터콜치)은 컴퓨터시뮬레이션을 통해 세포내 하나의 신호전달경로가 어떻게 다양한 세포반응을 유발하는지에 대한 새로운 해답을 제시했다.
이번 연구는 특히 BT에 IT를 접목시킨 시스템생물학(Systems Biology) 연구를 통해 기존 생명과학의 한계를 극복한 중요한 BIT 융합연구사례로 평가된다. 우선 기존의 다양한 실험조건 하에서 산발적으로 축적된 데이터를 IT를 이용해 효율적으로 집대성하였다. 그리고 이를 기반으로 대규모 컴퓨터시뮬레이션을 수행하고 시스템생물학 관점의 통합분석 작업을 시도함으로써 복잡한 생명현상 이면의 숨겨진 설계원리를 밝혀냈다.
NF-kB 신호전달경로는 세포의 성장, 분열, 사멸을 조절하고, 면역과 염증반응 등 매우 다양한 세포반응에 관여하는 것으로 알려져 있다. 그러나 하나의 NF-kB 신호전달경로를 통해 어떻게 다양한 세포반응이 유도되는지에 대한 핵심 메커니즘은 오랫동안 수수께끼로 남아있었다.그 원인은 NF-kB 신호전달경로가 매우 복잡한 조절관계에 얽혀 있어서 동역학적 특성을 직관적으로 이해하기 어려웠기 때문이다. 또한 많은 실험들이 특정 조건에서 관측된 단면만을 보여주기 때문이었다.
조광현교수 연구팀은 산발적 실험데이터를 집대성하여 확률모델을 개발했고, 대규모 컴퓨터시뮬레이션 작업을 반복 수행했다. 그 결과 NF-kB 신호전달네트워크의 IkB알파와 IkB엡실론이 기하학적으로 동일한 형태의 음성피드백회로를 형성하고 있음에도, IkB알파는 핵내 NF-kB 신호패턴의 주파수와 진폭을 조절하는 역할을 수행하는 반면, IkB엡실론은 이러한 NF-kB 신호의 무작위적 변화를 유발하는 특성이 있음을 알아냈다. 그리고 이러한 상동체(paralog)가 형성하는 중첩된 음성피드백회로의 복합적 작용이 결국 세포반응의 다양성을 유도하는 핵심 메커니즘이라는 것을 밝혀냈다.
이 연구는 교육과학기술부 지원 연구사업의 일환으로 수행됐고, 연구결과는 지난 7일, 실험생물학계 권위지 ‘파셉저널 (The FASEB Journal)’ 온라인판에 게재됐다. 전통적 실험생물학 저널에 컴퓨터시뮬레이션만으로 수행된 연구결과가 게재된 것은 매우 이례적인 일이다. 생명과학연구의 전통적인 방식을 벗어나 IT와의 융합연구를 통해 기존의 난제에 대한 새로운 해답을 찾을 수 있음을 보여주는 사례로 평가되고 있다.
조광현 교수는 전기전자공학을 전공하고 국내 최초로 IT의 BT응용으로서 시스템생물학 분야를 개척해오며 지금까지 95편의 국제저널논문을 발표했다.
2009.05.14
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김상욱교수팀, 분자조립 나노기술을 이용한 나노선(Nanowire)제작기술 개발
- 관련논문 5월7일(목)자 나노레터스지 온라인판 게재
- 세계를 변화시킬 10대 기술 중 하나인 나노선 제작의 새로운 기술
신소재공학과 김상욱(金尙郁, 37) 연구팀은 스스로 나노패턴를 형성하는 고분자를 대면적에서 원하는 형태로 배열하는 새로운 방법을 개발하고 이를 이용하여 나노선(Nanowire)을 원하는 위치에 손쉽게 만들 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔다.
김 교수팀은 스스로 나노패턴를 형성하는 고분자를 마이크로패턴 안에 채워 넣어 다양한 크기와 형태를 가진 스스로 정렬된 나노구조를 만들고, 이를 틀(template)로 사용하여 알루미늄 금속나노선과 실리콘 반도체 나노선을 대면적에서 만들 수 있음을 보여 주었으며, 실제로 이 과정을 통해 만들어진 알루미늄 나노선의 전기적 특성을 측정하는데 성공했다.
이 연구결과는 나노기술 분야의 세계적 권위지인 "나노 레터스(Nano Letters)" 온라인 판(5.7, 목)에 게재됐으며, 관련기술은 국내특허 출원중이다.
나노선은 트랜지스터, 메모리, 화학감지용 센서등 첨단 전지전자 소자개발을 위한 가장 핵심적인 요소로 미래를 변화시킬 10대 기술중의 하나이다. 그러나, 기존공정으로는 나노크기의 틀을 만드는 비용이 비싸고 많은 시간이 소요되어 새로운 제작 기술이 요구되었다.
연구팀 관계자는 “이번에 개발한 신기술은 여러 층으로 구성된 나노트랜지스터 제작 및 바이오센서 제작 등에 폭넓게 적용될 것으로 전망된다.”고 말했다.
이번 연구는 국가지정 연구실사업 (NRL)의 지원하에 신소재공학과 박사과정 정성준(鄭盛駿, 33세)연구원이 주도적으로 진행했다.
2009.05.12
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KAIST-한수원(주) 간 기술협력을 위한 양해각서 체결
- 원자력 기술개발 능력 진일보 계기마련 -
우리학교는 한국수력원자력(이하 한수원․김종신 사장)과 원자력분야 기술개발의 효율성 향상와 시너지효과 창출을 위한 기술협력 양해각서를 5월6일 KAIST에서 체결했다.
양 기관은 ‘원자력 발전분야의 필요기술 및 신기술자문’, ‘연구인력 및 기술정보의 교류’ 및 ‘에너지산업 현안에 대한 자문’ 등 협력 및 교류를 통해 원자력 발전분야 신기술 개발에 적극 나설 예정이다.
2009.05.07
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이광형칼럼 기술개발은 "일석이조" 실업대책
이광형(바이오및뇌공학과) 교수가 세계일보 2009년 5월 4자에 "기술개발은 ‘일석이조’ 실업대책"이라는 제목으로 칼럼을 기고했다.
제목 - [이광형칼럼] 기술개발은 ‘일석이조’ 실업대책
저자 - 이광형 바이오 및 뇌공학과 미래산업 석좌교수
매체 - 세계일보
일자 - 2009.05.04(월)
칼럼보기 http://www.segye.com/Articles/NEWS/OPINION/Article.asp?aid=20090503002051&sid=2001030&subctg1=&subctg2=
2009.05.04
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KAIST, 최첨단 뇌연구 국제 네트워크 본격 가동
- 미국, 독일 등에 이어 일본 리켄 뇌연구소와 공동학위 과정 운영
KAIST(총장 서남표)가 2010학년도부터 세계 뇌연구를 선도하고 있는 일본 이화학연구소(RIKEN, Rikagaku Kenkyusho) 산하 뇌과학연구소(BSI, Brain Science Institute)와 공동 학위 프로그램을 운영하고 첨단 뇌융합 연구협력을 강화키로 했다.
이는 최근(3월10일) KAIST에서 RIKEN BSI의 케이지 다나카(Keiji Tanaka) 소장과 국내외 최고의 뇌연구관련 전문가들이 모인 가운데, KAIST 생명과학기술대학과 RIKEN BSI간에 상호협력 및 공동학위 프로그램 추진을 위한 양해각서를 체결하고 상호발전을 공동으로 도모하기 위한 워크숍을 개최한 후 진행되는 실질적인 후속조치의 하나다.
이로써 KAIST는 RIKEN BSI와의 전통적인 신뢰관계에 기반한 학술교류에서 한 발 더 나아가 양 기관이 가지고 있는 뇌과학 및 뇌공학분야의 전문적 지식과 연구결과를 상호 공유함으로써 전 세계 뇌연구분야의 선도적인 역할을 계속 이어감은 물론 향후 뇌 연구분야의 전문적 지식을 가진 우수 인력을 공동으로 배출할 수 있게 되었다.
KAIST는 뇌연구와 관련하여 이미 독일 막스 플랑크 연구소(Max Planck Institute), 미 하버드대, 에모리대, 호주 퀸즈랜드대, 스위스 로잔공대 등과 공동 연구를 위한 양해각서 체결 및 협력연구체계를 구축한 바 있어, 이번 RIKEN 뇌과학연구소와의 양해각서 체결로 KAIST 뇌연구분야의 국제적 네트워크가 더욱 확장되고, 뇌연구분야의 세계적인 연구집단으로 성장할 수 있는 또 하나의 디딤돌이 될 것이며, 세계 뇌연구의 허브역할을 할 수 있을 것으로 보고 있다.
KAIST는 지난해 10월 서울아산병원, 한국생명공학연구원, 한국표준과학연구원, SK 홀딩스 등 뇌과학, 뇌공학, 뇌의학 분야의 국내 최고의 연구진들이 모여 세계적 수준의 뇌연구 집단을 구축하기 위한 공동 연구협약을 체결하고 실질적인 공동연구를 진행하는 등 그동안 뇌 연구분야의 발전을 위하여 활발한 활동을 해왔다. 이렇게 이미 뇌연구 분야에서 우수 실적과 역량을 가진 연구기관 들이 하나의 연구집단을 형성하여 앞으로 다가올 뇌의 시대를 대비하고 있다. 이 또한 KAIST가 국내 뇌연구 분야의 구심체 역할을 이미 수행하고 있음을 보여주는 것이다.
KAIST 관계자는 “KAIST는 그간 뇌신경과학과 뇌공학, 그리고 뇌융합연구 분야에서 탁월한 연구성과를 내 왔다. 이제 국내 최고의 뇌연구기관들과 진행되고 있는 협력연구와 더불어 세계 최고 수준의 해외 뇌연구소들과의 협력연구도 진행되어 국내 뇌연구의 발전이 더욱 탄력을 받게 되었다.”며, “일본 RIKEN BSI는 4월부터 노벨생리의학상(1987년) 수상자인 수수무 토네가와(Susumu Tonegawa) 박사가 소장으로 부임하였는데, KAIST와의 공동학위 프로그램, 공동연구 등을 통해 양 기관 뇌융합연구 발전에 획기적 전기를 마련하게 되었다. 앞으로 KAIST는 의학, 공학, 과학이 융합된 명실상부한 뇌연구 분야의 선도 교육 및 연구기관으로서의 역할을 계속 수행할 것이다”고 밝혔다.
2009.04.15
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나정웅, 최병규교수, 한국 공학상 수상자 선정
우리학교 나정웅(羅正雄, 68세) 전자전산학과 명예교수와 최병규(崔炳奎, 60세) 산업 및 시스템 공학과 교수가 제8회 "한국공학상" 전자분야와 산업공학분야 수상자로 각각 선정됐다.
나정웅 교수는 전자파의 공진산란을 실험적으로 발견하고, 이 원리를 사용한 지하 100여m 깊이에 직경 2m 정도의 땅굴을 찾을 수 있는 시추공 전자파 레이더를 개발하여 휴전선의 제 4땅굴 발견 등 다수의 업적으로 수상하게 됐다.
CAM(Computer Aided Manufacturing)기술은 IT기술을 제조에 접목하여 제조경쟁력을 높일 수 있는 기반기술을 의미하는데, 최병규 교수는 주로 기계가공 및 제조시스템운영의 자동화, 정보화, 지능화에 관한 기술 개발에 주력했고, SWEEP® 개발(1989년), 대형 선박 프로펠러 가공시스템 개발(1992년), Soft-Master® 개발(1992년) 등 컴퓨터원용제조(CAM) 시스템 기술 연구개발한 업적으로 수상하게 됐다.
이번 수상자는 지난해 7월에 공고하여 수상후보자로 추천된 국내 정상급 과학자 22명을 대상으로 1차 세부분야 심사, 2차 분야별 심사를 거쳐 과학기술계 인사 17명으로 구성된 종합심사위원회에서 최종 확정됐다.
한국공학상은 1994년 제정되어 격년으로 시행하고 있으며, 현재까지 전기, 기계, 화학, 토목 등 공학분야에서 총 21명이 배출되었으며, 교육과학기술부와 한국과학재단은 “한국공학상 시상제도를 통해 과학기술자들의 사기 진작은 물론 뛰어난 연구 성과를 낼 수 있는 분위기를 조성해 나가고 있다”고 밝혔다.
2009.03.19
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KAIST, 바이오메디컬 IC 워크숍 개최
전기 및 전자공학과와 (사)한국차세대컴퓨팅학회에서 주관하는 "미래 헬스케어용 바이오메디컬 IC(Integrated Circuit: 집적회로) 워크숍"이 오는 26일(목) 교내 전기전자공학과 공동강의실에서 열린다.
이번 바이오메디컬 워크숍에서는 사람의 몸을 신호 전달의 매체로 사용하여 각종 신체 신호를 전송케 함으로써 시스템의 전력 소모를 크게 줄인 ▲KAIST의 ‘인체영역 통신기술’, ▲(주)뉴로바이오시스의 ‘인공 와우(Cochlear Implant)를 사례로 한 신경 보완 장치용 신경 자극 칩 설계’와 ▲KAIST의 ‘비접촉 심박센서’, ‘밴드에이드 형 심전도 센서’ 등 바이오․의료 분야의 발전을 앞당길 수 있는 새로운 기술들이 발표될 예정이다.
최근, 고령화 사회가 도래하면서, 노년층의 의료비 부담이 급증하고 있어 일상생활 중에 사용할 수 있는 바이오․헬스 케어 시스템에 대한 관심과 요구가 높아지고 있다. 2007년 삼성경제연구소 분석에 따르면 U-헬스케어(Ubiquitous Healthcare, 각종 정보 기술을 활용하여 언제 어디서나 건강관리를 받을 수 있는 원격 의료 서비스) 시스템의 도입만으로도 1조4천억 원의 사회적 순편익이 발생한다고 한다.
관련 분야에서는 처음으로 열리는 이번 워크샵에서 바이오메디컬 IC 분야의 여러 전문가들이 모여 한국의 바이오메디컬 IC의 현재에 대해 알아보고 앞으로 나아가야 할 방향에 대해 토론하는 뜻 깊은 자리가 될 것이다. 또한 정보교류의 장으로써 최근 악화된 세계 경제 상황과 더불어 침체기를 맞이하고 있는 시스템 IC 연구분야에 활기를 불어넣는 계기가 될 것으로 기대된다. 홈페이지 사전 접수를 통해 누구나 참석할 수 있다. 관련 홈페이지 : http://www.sdia.or.kr
2009.03.17
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김상욱,이원종,이덕현 연구팀, 질소가 도핑된 전도성 탄소나노튜브의 고효율 제조공정 개발
- 세계적 학술지 나노 레터스지 3.13(금)일자 온라인판 발표
신소재공학과 김상욱(金尙郁, 37, 교신저자), 이원종(李元鐘, 52, 교신저자) 교수와 박사과정 이덕현(李德睍, 29, 제1저자) 연구팀이 분자조립(molecular self-assembly) 나노기술을 이용하여 질소가 도핑(doping)된 높은 전기전도성의 탄소나노튜브(Carbon Nanotube : CNT)를 탄소벽의 개수를 원하는 대로 조절하며 매우 빠른 속도로 합성할 수 있는 새로운 공정을 개발했다.
이 연구결과는 나노기술분야의 세계적 학술지인 나노 레터스(Nano Latters)지 최신호(3.13, 금) 온라인 판에 게재됐다.
탄소나노튜브는 전기적, 물리적 성질이 매우 우수하여 플렉서블 전자소자 등 다양한 미래기술에 적용될 것으로 예상된다. 그러나 탄소나노튜브를 이용한 나노소자를 실용화하기 위해서는 탄소나노튜브의 전기 전도도를 높이고, 물리적 특성을 결정짓는 탄소나노튜브의 직경과 탄소벽의 개수를 원하는 대로 조절할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 일반적으로 탄소나노튜브의 전기 전도도를 향상시키기 위해서는 실리콘 등의 반도체 물질에 이용되는 방법과 같이 붕소(B)나 질소(N) 등의 소량의 불순물을 첨가시키는 도핑 기술이 필요하다. 또한 탄소나노튜브의 직경 및 탄소벽의 개수는 합성에 이용되는 금속 촉매의 크기에 의해 결정되므로 형태가 균일한 나노튜브를 대량으로 성장시키기 위해서는 균일한 크기의 촉매입자를 기판위에 대면적으로 제조할 수 있는 나노패턴 공정이 필요하다.
金 교수 연구팀은 고분자의 분자조립 나노패턴기술을 통해 탄소나노튜브의 성장에 필요한 금속 촉매의 크기를 대면적에서 수 옹스트롱 수준으로 균일하게 조절하고 이를 이용하여 탄소나노튜브의 직경 및 탄소벽의 개수를 원하는 대로 조절하는데 성공하였다. 또한, 질소가 도핑되어 높은 전기 전도도를 보이며, 화학적인 기능화가 용이한 탄소나노튜브를 분당 50마이크로미터의 높은 속도로 성장시키는데 성공하였다.
金 교수 연구팀은 그동안 ‘고분자 자기조립 나노기술’에 관련된 일련의 연구 결과들을 네이처지와 사이언스지 그리고 어드밴스드 머티리얼스지 등에 발표해 왔다. 이번 연구 결과로 고분자소재뿐만 아니라 유/무기 혼성소재공정 분야에서도 우수한 역량을 보여주게 됐다. 이번 연구는 金 교수와 李 교수의 공동 지도하에 박사과정 이덕현 씨가 진행했다.
<용어설명>
- 탄소나노튜브(carbon nanotube): 나노미터 수준의 직경을 가지는 일차원적 구조의 탄소소재로 높은 전하이동도와 전하 축척도를 가지며, 전 세계적으로 초미세/고효율 소자의 부품으로 활용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
- 분자조립(molecular self-assembly): 분자들이 외부의 도움 없이 스스로 정렬되어 정형화된 구조를 형성하는 현상을 의미하며, 초미세 나노패턴구조를 형성시킬 수 있는 원리로 많은 관심을 모으고 있다.
2009.03.17
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이명박 대통령, 2009 KAIST 학위수여식 축사
2009 KAIST 학위수여식 축사
사랑하는 졸업생과 가족 여러분,
조정남 이사장님과 서남표 총장님을 비롯한 KAIST 교직원 여러분,
그리고 이 뜻 깊은 자리에 함께 하신 내외 귀빈 여러분,
정말 반갑습니다.
먼저 어려운 과정을 훌륭히 마치고
오늘 영예로운 학위를 받는 1,976명의 졸업생 여러분에게
진심으로 축하를 드립니다.
그동안 뒷바라지 해 주신 부모님과 가족들,
그리고 후학 양성에 모든 노력을 다 하신 교수님들께도
감사와 축하의 말씀을 함께 전합니다.
또한 오늘 명예이학박사 학위를 받으신
류근철 박사님께도 큰 존경과 함께 축하의 말씀을 드립니다.
류박사님은 우리 한의학 발전에 크게 기여했을 뿐만 아니라
미래 과학기술 인재양성을 위해 KAIST에 사재를 기부하여
우리 사회에 귀감이 되고 있습니다.
[KAIST의 성과와 기대]
졸업생과 교직원 여러분,
KAIST는 지난 38년간 우리나라 과학기술인재를 양성하여
대한민국의 발전을 이끌어 왔습니다.
그동안 국내 이공계 분야 박사의 20%를 배출하였고,
470여개 벤처기업 창업을 주도하여
우리나라 과학기술 발전과 경제성장을 주도해왔습니다.
또 세계수준의 대학과 겨루어 공학과 IT분야에서 34위,
자연과학 분야에서는 46위를 기록하여
연구중심대학으로서 글로벌 경쟁력을 확보하였습니다.
뿐만 아니라
학생선발, 교과운영, 교수평가 등을 혁신하여
대학사회의 변화를 이끌고 있습니다.
특히 점수 위주의 선발방식에서 벗어나
잠재능력이 있고 인성을 갖춘 학생들을 선발하는 제도를 도입해
대학사회에 바람직한 입시제도를 확산시키는데 기여하고 있습니다.
더 나아가 에너지․환경․물․지속가능성과 같은
인류가 직면한 과제에 대한 연구도 선도적으로 진행하고 있습니다.
저는 KAIST를 매우 자랑스럽게 생각하고 큰 기대를 갖고 있습니다.
좋은 미래는 좋은 인재로부터 시작되고,
좋은 인재는 좋은 교육에서 출발합니다.
자원이 없는 우리나라에서는 인재야말로 최고의 자원입니다.
빈곤한 자연 조건을 무한한 두뇌자원으로 극복해야 합니다.
더구나 21세기 지식기반사회에서는
대학과 연구기관의 경쟁력이 곧 국가경쟁력입니다.
그래서 세계수준의 연구중심대학을 키우는 것이 시대적 요구입니다.
특히 과학기술에 대한 투자는
나라의 밝은 미래를 위해 반드시 필요한 일입니다.
정부는 KAIST가 인재양성과 연구개발에서
더욱 눈부신 성과를 거둘 수 있도록 지원을 아끼지 않을 것입니다.
[녹색성장을 이끄는 과학기술 - 녹색기술과 융합기술 지원]
졸업생과 교직원, 그리고 가족 여러분,
지금 우리는 세계적 경제위기로 매우 어려운 시기를 겪고 있습니다.
동시에 우리는 기후변화라는 인류공동의 과제를 안고 있습니다.
이는 경제 위기를 구실로 결코 미룰 수 없습니다.
정부는 당면한 경제위기에 대응하고, 기후변화에 적극 대처하는 한편,
위기 이후의 신성장동력을 만드는 일석삼조의 효과를 위해
저탄소 녹색성장정책을 추진하고 있습니다.
저탄소 녹색성장은 석유 자원이 없는 우리나라가
가야만 하고, 갈 수밖에 없는 유일한 길입니다.
또 인류가 함께 가야할 길이기도 합니다.
우리는 산업화 시대는 늦었지만, 정보화 시대는 앞서가고 있습니다.
하지만 정보통신분야의 원천기술을 갖지 못했기 때문에
그 성과를 충분히 누릴 수 없었습니다.
녹색성장 시대에는 모든 면에서 앞서가야 합니다.
에너지 절약 기술과 신재생에너지 기술 등 녹색기술 분야에서
원천기술을 얼마나 확보하느냐가
대한민국의 미래 성장동력을 결정한다고 볼 수 있습니다.
그래서 정부는 녹색기술 분야의 연구개발 투자를
올해부터 작년보다 두 배 이상 확대할 계획입니다.
정부는 장기적인 비전을 가지고,
신성장동력의 기반이 될 수 있는 기초과학, 원천기술
그리고 거대과학 분야에 대한 투자를 지속적으로 늘려갈 것입니다.
과학기술의 발전과 글로벌 수준의 투자 환경을 위해
규제개혁을 더욱 적극적으로 추진해 갈 것입니다.
졸업생과 교직원 여러분,
우리나라의 신성장동력이자 녹색기술의 또 다른 원천은
바로 융합기술입니다.
우리가 가진 바이오(BT), 정보통신(IT), 나노(NT)기술을 융합하고, 앞선 IT 기술로 한 단계 더 업그레이드 시킨다면
이는 차세대 성장동력의 핵심이 될 수 있을 것입니다.
서남표 총장은 ‘새로운 발견과 가치창출은
학문과 학문의 경계에서 이루어진 학제적 연구에서 나온다’며
융합연구의 중요성을 지속적으로 강조한 바 있습니다.
그리고 이 곳 KAIST에서 첨단융합연구를 선도하고 있습니다.
이 융합기술은 보건과 의료 등 여러 분야에서
인간을 편리하고 행복하게 하며, 삶의 질을 개선할 것입니다.
고령화 사회로 진입하면서 더욱 중요한 이슈가 되고 있는
치매, 파킨슨 병 등 뇌질환 하나만 보더라도
의학․과학․공학을 융합하면 조기진단부터 치료기술 개발까지
획기적인 전기를 마련할 수 있을 것입니다.
특히 과학과 공학이 접목된 신개념 의학연구와 최첨단 연구병원은
미래 인류의 건강을 책임질 수 있는
새로운 패러다임이라고 생각합니다.
정부는 이처럼 인간과 지구를 살리는
녹색기술과 첨단융합연구에 지원을 아끼지 않을 것입니다.
[졸업생에 대한 당부 - 과학기술인의 역할과 책임]
오늘의 주인공인 졸업생 여러분,
여러분 중에는
더 큰 학문적 성취를 위해 진학하는 사람도 있을 것이고,
또 다른 도전을 위해 새로운 분야로 진출하는 사람도 있을 것입니다.
여러분이 어디에서 활동하든
실패를 두려워하지 말고, 꿈을 갖고 도전하시기 바랍니다.
젊음의 패기를 갖고 도전하면 반드시 꿈은 이루어질 것입니다.
인류 역사는 도전하는 자에 의해서 만들어지는 것입니다.
오늘의 어려움에 좌절하지 말고
내일을 위해 도전하고 또 도전하기 바랍니다.
그리고 눈앞의 자기 이익만 쫓기보다는
우리가 살아가는 이 사회와 인류를 위해
무엇으로 기여할 것인가를 항상 생각해주기 바랍니다.
자기 이익을 위해서만 쓰여지는 과학기술이나
인간으로서 마땅히 지켜야 할 윤리가 배제된 과학기술은
인류에게 재앙이 될 수도 있습니다.
그래서 저는 과학기술인이 갖추어야 할 요건은
단순한 기술 교육이 아니라,
인간의 보다 나은 삶에 대한 깊은 고민이
선행되어야 한다고 생각합니다.
첨단과학기술과 함께 올바른 인간이 되었을 때
여러분은 인류사회에 기여할 수 있는
진정한 지도자가 될 것입니다.
지난 시간 강의실에서 도서관에서 연구실에서
열심히 해 왔던 그 정신을 잊지 말고,
앞으로도 더 큰 열정으로 자기 분야의 연구에 매진해서
큰 발전을 이루기를 바랍니다.
여러분 모두의 앞길에 영광이 함께 하길 기원하며
다시 한 번 졸업생 여러분에게
뜨거운 축하와 격려의 박수를 보냅니다.
감사합니다.
2009.03.13
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