-
양승만 교수, 천연색 화소용 야누스입자 제조
- 차세대 표시소자의 핵심소재
- 네이처誌와 어드밴스드 머티리얼스誌 최근호에 게재
광자결정 기반 광자유체 신기술들을 개발하여 세계 최고 권위의 학술지인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)誌 등에 관련 논문을 게재했던 국내 연구진이 최근 또 다른 광자결정 신기술을 개발했다.
KAIST 생명화학공학과 양승만(梁承萬, 58세, 광자유체집적소자 창의연구단 단장) 교수 연구팀이 지난 8월 ‘굴절률 조절이 가능한 미세입자 대량생산기술‘과 ’광자유체 기술을 이용한 광결정구 연속생산 기술‘을 개발한데 이어, 이번에는 "전자종이(e-paper)"나 "접을 수 있는 디스플레이(flexible display)"를 구현하는데 필요한 핵심소재인 천연색 화소를 실용적으로 제조할 수 있는 광자결정구조체를 개발했다. 관련 논문은 국제적 저명 학술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)誌 최근호(11월 3일자)에 게재됐으며, 광자결정의 실용성을 구현하는데 크게 기여했다고 인정받았다. 특히, 네이처(Nature)誌 최근호(11월 6일자)는 梁 교수 연구팀 연구의 중요성과 응용성에 주목하여 “나노기술 - 차세대 표시소자 (Nanotechnology-Future Pixels)”라는 제목 하에 리서치 하이라이트(Research Highlights)로 선정했다.
梁 교수 연구팀은 균일한 크기와 모양을 갖는 광자결정구를 생산하는데 있어 크기가 수십 혹은 수백 마이크로미터인 균일한 액체방울에 나노입자를 가두고, 빛을 매개로 액체를 고형화 시킴으로써 종래에 수십 시간 소요되던 광자결정 자기조립공정을 연속적으로 불과 수십 초 만에 제조할 수 있는 기술을 이번 연구에서 확보했다. 이들 광자결정구는 차세대 반사형디스플레이 색소나, 나노바코드, 생물감지소자 등으로 활용될 수 있다. 특히 주목할 것은 몇 개의 다른 색을 반사하는 야누스 광자결정구슬을 제조했다는 것과, 전기장을 이용하여 이들 야누스 구슬을 회전시켜 실시간으로 색깔을 바꿀 수 있도록 광자결정 내부에 전기적 이방성을 갖도록 했다는 점이다. 전기장으로 야누스 구슬을 구동시켜 색 조절을 가능케 한 이번 기술은 앞으로 ‘전자종이"나 "접을 수 있는 디스플레이" 소자에 활용될 수 있다. 이러한 광자결정 표시소재는 현재 세계굴지의 화학회사들이 연구개발 중이며 이번 연구 결과는 이 분야의 국제경쟁에서 우위를 확보하는데 필요한 핵심요소이다.
지난 20여 년 동안 자연 상태에 존재하는 광자결정의 나노구조를 인공적으로 제조하기 위한 연구가 많은 과학자들에 의해 시도돼 왔으나, 실용적인 구조를 얻는 데에는 한계가 있었다. 梁 교수팀은 2006년부터 교육과학기술부의 ‘창의적연구진흥사업’으로부터 지원을 받아 광자결정소재의 실용성을 확보하기 위한 연구를 수행하여 최근 해외 저명학술지로부터 크게 주목 받는 연구 성과를 거뒀다.
<용어설명>
광자결정 : 광자결정은 굴절률이 다른 물질이 규칙적으로 쌓여서 조립된 결정체로서 오팔보석, 나비와 공작새의 날개 등이 자연에 존재하는 광자결정이다. 이들이 발산하는 아름다운 색깔은 색소에 의한 것이 아니라 이 물질을 이루는 구조가 규칙적인 나노구조로 되어 있기 때문이다. 예를 들면, 오팔은 크기가 수백 나노미터(머리카락 굵기의 약 100 분의 1정도)의 유리구슬이 차곡차곡 쌓여 있는 것으로서 오팔이 아름다운 색을 띄는 것은 오팔이 자신의 광 밴드 갭, 즉 오팔이 선택적으로 반사하는 파장영역대의 빛만을 우리가 볼 수 있기 때문이다. 마찬가지로 나비의 날개나 공작새의 깃털을 전자현미경을 통하여 보면 아주 작은 공기주머니가 날개나 깃털의 기질 속에 규칙적으로 적층되어 있는 광자결정구조를 보유하고 있음을 알 수 있다. 즉, 이러한 구조의 광자결정은 특정한 파장 영역대의 빛만을 완전히 선택적으로 반사시키는 기능을 보유하게 된다. 이러한 특수한 기능으로 인하여 광자결정은 나노레이저, 다중파장의 광정보를 처리할 수 있는 슈퍼프리즘(superprism), 광도파로(waveguide) 등 차세대 광통신 소자와 현재의 컴퓨터 속도를 획기적으로 높일 수 있는 수십 테라급 초고속 정보처리능력을 갖춘 광자컴퓨터의 개발에 필요한 소재로 주목 받고 있다. 이러한 이유로 광자결정은 광자(빛)가 정보를 처리하는 미래에 오늘날의 반도체와 같은 역할을 할 것이므로 ‘빛의 반도체’라 불린다.
2008.11.12
조회수 17221
-
KAIST 실험실 공개합니다.
-오픈 카이스트(OPEN KAIST) 2008 개최
- 오는 6일(목)부터 이틀간, 총 17개 학과 참여
- 찾아가는 미술관-과학정신과 한국현대미술전 동시개최
우리나라의 미래를 이끌어갈 청소년들에게 과학기술 현장의 역동적인 연구 분위기와 KAIST학생들의 열정을 직접 체험할 수 있는 산교육의 장이 마련됐다.
KAIST(총장 서남표)는 일반인들에게 연구실을 공개하는 ‘OPEN KAIST 2008’ 행사를 오는 6일(목)과 7일(금) 양일간 개최한다. ‘OPEN KAIST’는 ‘SEE KAIST’와 더불어 KAIST의 대표적인 과학문화 대중화 행사 중 하나다. 2001년 제1회 행사를 시작으로 2004년 제3회 행사부터는 ‘SEE KAIST’와 격년제로 개최돼, 올해로 5회째를 맞이했다. 이번 행사에는 KAIST의 17개 학과가 참여하여 학과소개, 실험실 개방 및 실험시연, 과학을 주제로 한 다양한 이벤트, 동아리 소개 등 각종 풍성한 볼거리를 제공할 예정이다.
이번 행사에서 공학 분야는 ▶입는 컴퓨터(유비쿼터스 패셔너블 컴퓨터) 데모 ▶미래형 디스플레이 ▶미래형 로봇 등 IT산업의 미래를 예측할 수 있는 다채로운 연구 결과들이 선보여질 예정이어서 벌써부터 관심을 모으고 있다. 이 외에도 기계․항공과 관련하여 ▶햅틱을 이용한 다양한 연구 분야 ▶연료전지 생성과정 ▶3차원 쾌속조형기술 ▶휴보의 새로운 버전 및 수술용 로봇 시연 ▶지능형 컴퓨터를 이용한 가상환경(iCAVE Room) 체험 ▶광학측정원리 ▶달착륙선 및 우주선 엔진의 작동 시연 등 신선하고 흥미로운 주제들을 다룰 계획이다.
자연과학 분야에서는 ▶생명과학과의 ‘생명과학의 신비’ ▶수리과학과의 ‘신비한 암호의 세계(암호론)’ ▶물리학과에서 소개하는 ‘극저온의 양자세계’ ▶화학과의 ‘나노와 바이오가 여는 세상’ 등의 프로그램이 준비됐다.
특히, 올해는 KAIST 문화기술(CT)대학원의 활약도 기대된다. CT대학원과 국립현대미술관이 공동으로 기획한 ‘찾아가는 미술관-과학정신과 한국현대미술전’이 그것이다. 총 43명의 현대미술작가가 참여하는 이 미술전에서 관람객들은 광학, 컴퓨터공학, 우주, 로봇, 기계공학, 나노연구, 고고학 발굴, 기하학 등 다양한 방면의 내용을 예술로 표현한 작품들을 KAIST 캠퍼스 곳곳에서 만날 수 있다. 이번 전시회는 관람객의 동선을 따라 작품을 전시하는 이색적인 전시 방식으로, 실험실을 이동하면서 관람객들은 과학과 예술이 어떤 지점에서 만나 융합하는지를 한눈에 알 수 있게 된다. 미술전은 ‘OPEN KAIST’ 개막 하루 전인 5일(수)에 시작돼 오는 12월 5일(금)까지 한달간 개최된다.
이번 행사를 주관한 박승오(朴昇吾, 항공우주공학과 교수) 공과대학장은 “일반인과 청소년에게 이틀 동안 개방되는 KAIST 가을축제, ‘OPEN KAIST’는 우리가 생활에서 쉽게 만날 수 없는 과학적 지식과 한국현대미술의 예술적 향기로, 결실의 계절 가을을 더욱 풍요롭게 가꾸어줄 것”이라고 행사의 의의를 소개했다.
2008.11.04
조회수 15823
-
산업디자인학과 김성진 군, 2008 대한민국 인재상 수상
산업디자인학과 김성진(25)군이 교육과학기술부와 한국과학창의재단이 공동 주관한 "2008 대한민국 인재상" 수상자로 최종 선정됐다.
김군은 중.고등학교 시절부터 각종 컴퓨터 관련 경진대회에서 장관/총장상을 수상한 컴퓨터 전문가다.
김군은 장애인에 관심을 가지고, 말 못하는 언어.청각 장애인을 위한 보완대체 의사소통 기기 AAC를 국내최초로 개발했다. 이 기기는 물리학자 스티븐호킹 박사와 같이 말 못하는 장애인도 기계를 통해 말을 할 수 있도록 해주는 첨단의사소통기기다.
최근에는 지체장애인도 운전을 할 수 있는 근전도 드라이빙 시스템을 개발하여 현대/기아자동차 주관 미래자동차 공모전에서 수상한 바 있으며, 교통사고로 인해 희생되는 동물들을 보호할 수 있는 생태통로 시뮬레이션 시스템을 개발하여 지난 3월 세계 소프트웨어올림픽 마이크로소프트 이매진컵 2008에서 금상을 수상한 바 있다.
대한민국 인재상은 미래를 이끌어 갈 창의력이 뛰어난 인재를 발굴해 2001년부터 수여해 온 "21세기 우수인재상"(장관상)을 올해부터 대통령 표창으로 격상, 시상하는 것으로 수상자에게는 표창과 함께 장학금 등이 지급된다.
2008.10.23
조회수 16758
-
지능형 SoC 로봇워 2008 본선 개막
- SoC 기반 로봇 분야 2008년도 최강자 가린다.
- 10월 16일부터 나흘간 서울 코엑스, 본선 진출 30팀 참여
우리학교는 지능을 가진 로봇들이 벌이는 국내 유일의 축제인 ‘지능형 SoC 로봇워 2008‘ 본선 대회를 오는 16(목)일부터 나흘간 서울 코엑스에서 개최한다. 이 대회는 순수 국내 기술의 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit)를 사용하여 외부의 조종 없이 스스로 판단하고 움직이는 지능형 로봇 대회다. 지능형 로봇 구현을 통해 SoC 분야의 고급기술인력 양성과 시스템 IC, 지능형 로봇 분야의 활성화를 목적으로 지난 2002년에 처음 시작됐으며, 올해가 7회째다.
SoC란 시스템온칩(System on Chip)의 약자로 중앙처리장치(CPU), 메모리 등을 하나의 칩 안에 집적하여 시스템을 만드는 반도체 기술을 뜻하며, SoC가 탑재되어 있는 로봇을 SoC 로봇이라 칭한다. 이번 대회에 참가하는 팀들은 동일한 로봇 몸체와 지능 플랫폼을 가지고 대회에 참가하게 되며, 로봇의 두뇌에 해당하는 지능 플랫폼의 구현 능력에 따라 승패가 갈리게 된다. 대회는 태권로봇과 탱크로봇의 두 종목으로 나뉘게 된다. ▶탱크로봇 대회는 로봇이 영상인식, 무선통신, 음성인식 등을 이용, 스스로 적과 아군을 구분하고 적에게 레이저포를 명중시키면 승패가 갈리는 경기로 상대로봇 공격, 장애물 회피, 경기장 위치인식 등 다양한 인식 알고리즘과 주행 알고리즘이 결합된 형태의 지능로봇 경기이다. ▶태권로봇 대회는 영상인식 기술을 통해 상대로봇의 위치, 거리 및 움직임을 파악하여 외부의 리모트 컨트롤이 없이 스스로 공격과 방어를 하며, 상대로봇을 때리거나, 다운시켜 승패를 결정하는 방식이다. 특히 이번 대회는 앞에 있는 댄서로봇의 동작을 태권로봇이 알아보고 그대로 흉내 내는 고난이도의 임무가 추가됐다. 댄서로봇의 어려운 동작을 막힘없이 자연스럽게 따라할수록 높은 점수를 받게 된다.
대회위원장인 KAIST 전기전자공학과 유회준(柳會峻, 48세) 교수는 “많은 로봇 대회 중 로봇의 지능을 겨루는 유일한 대회인 만큼 참가하는 학생과 일반인 모두에게 지능형 로봇에 대해 널리 알릴 수 있는 기회가 됐으면 좋겠다. 한국 지능형 로봇 산업의 발전과 SoC 산업의 발전을 동시에 도모할 수 있는 발판이 되겠다.”고 개최 소감을 밝혔다.
이번 대회의 예선에는 150여 팀이 출전, 탱크로봇 20팀, 태권로봇 10팀이 각각 본선 진출을 확정지었다. 충북대와 한국기술교육대학교가 각각 3팀(태권로봇 2팀, 탱크로봇 1팀)으로 가장 많이 본선에 진출했다. 우승팀에게는 국무총리상과 부상이 수여된다.
2008.10.15
조회수 13062
-
생명(연)과 연구협약 MOU 체결
- 학연협력 통해 ‘인력양성’과 ‘연구개발’목적 동시 달성
- 바이오 중심 기술융합분야에서 새로운 학연협력모델 창출
(KAIST-KRIBB BINT컨버전스연구소 설립 추진, 시스템생명공학 분야의 세계적 연구개발 허브 구축, 국내 뇌융합 연구거점 구축)
우리학교와 한국생명공학연구원(KRIBB, 원장 박영훈)은 15일(수) 11시 조선호텔 2층 코스모스룸에서 양 기관장과 교육과학기술부 박종구 차관 등이 참석한 가운데 바이오 중심의 기술융합분야에서 새로운 학연협력모델 창출을 위한 업무협정을 체결했다.
이번 업무협정은 기존 학․연 협력의 한계를 뛰어넘어 경제적 파급효과가 큰 융합 원천기술 개발을 위한 자원․인프라의 실질적인 연계로 이어져 양 기관의 시너지 효과 등 폭넓은 협력 추진이 기대된다.
연구협력의 주요 내용으로는 양 기관의 자원․인프라를 활용하여 BINT(BT, IT, NT) 기술융합 원천기술 개발 및 우수인력 양성을 위해 ‘KAIST-KRIBB BINT컨버전스 연구소’를 설립, BINT 기술융합 분야의 세계적 기술융합 우수 연구집단을 육성하며, 천연물 해석시스템 등 양 기관이 보유한 세계적 강점분야을 저탄소 녹색성장과 접목하여 국내 산․학․연 시스템생명공학 분야의 세계적 연구개발 허브를 구축하고,국내 최초의 정부소유 민간운영 방식의 학연협력모델의 방법으로 유전체, 뇌공학분야 등 연구역량과 국가영장류센터 등 인프라를 결합하여 뇌융합 분야 국내역량 결집을 위해 국내 뇌융합 연구거점을 조성키로 했다.
KAIST-KRIBB는 두 기관의 바이오 분야의 강점을 결합한 전략적 새로운 학․연 협력 모델을 창출하여 국가 바이오 연구개발 허브역할을 수행하고, 나아가 글로벌 바이오메카로 발전하는데 초석으로 삼는다는 목표를 갖고 있다.
2008.10.15
조회수 14315
-
이효철 교수팀, 물에 녹은단백질 모양 변화 실시간 관찰 성공
- 관련 논문, 9월 22일(일)자 네이처 메서드(Nature Methods)誌 게재- 단백질의 작동메커니즘 규명에 중요한 도구 역할 및 신약개발에도 큰 도움 줄 것으로 기대
KAIST(총장 서남표) 화학과 이효철(李效澈, 36) 교수팀이 ‘물에서 변하는 단백질 분자구조를 실시간으로 규명’ 하는데 성공했다. 관련 논문은 네이처 자매지인 네이처 메서드(Nature Methods)誌 9월 22일자 온라인 판에 게재됐고 10월호에 출판될 예정이다.
논문의 제목은 “시간분해 엑스선 산란을 이용한 용액상의 단백질의 구조동역학 추적(Tracking the structural dynamics of proteins in solution using time-resolved wide-angle X-ray scattering)”으로 온라인에 게재되는 논문들 중에서도 특히 주목받는 하이라이트 논문으로 소개될 예정이다. 李 교수는 이 논문의 교신저자다.
이번 연구결과는 李 교수팀의 집념의 산물이라 할 수 있다. 李 교수팀은 지난 2005년 5월, 소금처럼 딱딱하게 고체상으로 굳어 있는 상태에서의 단백질의 안정적인 구조만을 볼 수 있는 기존의 방법을 시간분해 엑스선 결정법으로 발전시켜, 정지되어 있는 단백질의 구조뿐 만 아니라 움직이는 단백질의 동영상을 촬영하는데 성공했다. 관련 논문은 미국 국립과학원회보(PNAS, Proceedings of National Academy of Science)에 발표되었으며, 학계의 큰 주목을 받았다.
그러나 이 방법으로도 해결할 수 없는 치명적인 문제는 우리 몸에서 작용하는 일반적인 단백질은 고체상으로 있지 않고 물에 녹아있는 용액상태라는 점이다. 마치 고체 소금이 물에 녹아 소금물이 되는 것과 같은 원리다. 물은 인간의 몸의 약 70% 이상을 차지하고 있고 생명 유지에 필수적인 단백질들은 물에 녹아 있는 상태로 존재한다고 볼 수 있다. 따라서 단백질이 어떻게 기능을 발휘하는 지를 실시간으로 관측하기 위해서는 물에 녹아 있는 단백질 분자의 모양 변화를 실시간으로 추적할 수 있는 기술이 필요하다.
이러한 목표를 향한 첫 열매로 물에 녹아 있는 간단한 유기분자의 구조변화를 실시간 측정하는 데 성공하였으며, 관련 연구논문이 2005년 7월 사이언스(Science)誌에 발표된 바 있다. 당시 이 연구결과는 용액상에서 분자의 움직임을 실시간 추적할 수 있다는 점 때문에 많은 관심을 불러 일으켰는데, 李 교수는 그 기술을 더욱 발전시키면 단백질에도 응용 가능할 것으로 전망했다. 그러나 일반적으로 단백질은 그 당시 성공한 유기분자보다 적어도 1,000배 정도 크고 구조가 훨씬 더 복잡할 뿐 아니라 훨씬 적은 양으로 존재하기 때문에 물에 녹아 있는 단백질에서도 성공할 수 있다는 것에는 많은 과학자들이 회의적으로 생각했다.
이번 네이처 메서드誌에 발표한 연구결과는 그러한 부정적인 생각을 깨고 기존에 성공한 유기분자보다 ‘1,000배 더 큰 단백질 분자가 물에 녹아 있을 때에 이들의 3차원 구조변화를 실시간으로 관측하는데 성공’한 획기적인 연구성과다. 논문에서는 3가지 종류의 단백질에 대한 연구결과를 발표했는데, 우리 몸에서 산소를 이동하는데 중요한 헤모글로빈 단백질과, 근육에서의 산소공급에 관여하는 미오글로빈 단백질 등이다. 이 외에도 단백질은 주로 접혀있어 특정한 구조를 형성하는데 환경이 바뀌면 이 구조가 풀리게 된다. 풀려 있는 단백질은 일반적으로 제 역할을 할 수 없어 이러한 단백질의 접힘-풀림 현상을 이해하는 것은 매우 중요한데 씨토크롬씨라는 단백질이 풀린 상태에서 접히는 과정도 실시간으로 추적하는데 성공하였다.
이 새로운 기술을 사용하면 물에서 움직이는 단백질의 동영상을 촬영할 수도 있어 단백질의 작동메커니즘을 밝히는 데에 중요한 도구가 될 것이며, 앞으로 신약개발을 하는 데에도 큰 도움을 줄 것으로 기대된다. 또한 이 기술은 단백질은 물론이고 나노물질에도 응용이 가능하므로 BT뿐만 아니라 NT분야에도 기여할 수 있을 것으로 전망된다.
이 연구는 교육과학기술부의 창의적연구진흥사업의 연구비 지원으로 진행되었다. 연구결과는 유럽연합방사광가속기센터에서 측정되었으며, 李 교수의 주도하에 이뤄진 국제적인 공동연구의 성과다.
李 교수는 “현재 포항에 있는 제3세대 가속기에 이어 한국에서도 차세대 광원으로 건설이 논의되고 있는 제4세대 방사광가속기(XFEL)가 성공적으로 가동되면, 현재 발표된 데이터보다 적어도 1,000배정도 더 좋은 데이터를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.”고 밝혔다.
<이효철 교수 프로필>
■ 학 력
1990 경남과학고 2년 수료, KAIST 화학과 학사과정 입학
1994 KAIST 화학과 학사과정 졸업
1994 Caltech(California Institute of Technology) 박사과정 입학
2001 Caltech 졸업(박사)
2001 시카고 대학 박사 후 연구원(Post Doc.)
2003.8.1-2007.2.28 KAIST 화학과 조교수 2007.3.1-현재 KAIST 화학과 부교수
■ 수상경력
2006 젊은 과학자상(과학기술부/한국과학기술한림원)
2006 과학기술우수논문상(한국과학기술단체총연합회)
2006 KAIST 학술상 2001-2003 美國 대먼 러년 암재단(Damon Runyon Cancer Research Foundation)펠로우쉽
(설명) 시간분해 엑스선 산란의 개념을 예술적으로 표현한 그림
2008.09.22
조회수 22189
-
박병준 홍정희 KI 빌딩 기공식
- 총공사비 360억원, 연면적 21,120㎡(6,980평), 지하 1층 , 지상 5층 규모
- KAIST Institute (바이오융합연구소, IT융합연구소, Complex Systems 설계연구소, 엔터테인먼트공학연구소, 나노융합연구소, 청정에너지연구소, 미래도시연구소,광기술연구소)
우리학교는 오는 9일 11시, 교내 ‘박병준 홍정희 KI(KAIST Institute, KAIST 연구원)빌딩’ 부지에서 서남표 총장을 비롯한 주요 보직자와 재미사업가인 박병준(朴柄俊, 74, 뷰로 베리타 특별자문위원)회장, 시공사인 계룡건설 한승구 대표이사 등이 참석한 가운데 창의적․다학제적 융합연구를 지원하기 위한 ‘박병준 홍정희 KI 빌딩’ 기공식을 갖는다.
‘KI’ 빌딩은 박병준 회장의 기부금 미화 1,000만 달러를 포함한 총공사비 360억원을 투입, 21,120㎡(약 6,980평) 부지에 지하 1층, 지상 5층 규모로 건립된다. 2009년 12월 준공 예정이다. 지하는 클린 룸과 공동 장비실이 들어서고, 1~2층은 국제회의를 개최할 수 있는 대형 회의실과 연구성과전시장으로 꾸며지며, 3~5층은 순수 연구동으로 8개 ‘KI’의 핵심 연구팀이 입주하게 된다. 특히, 연구실 및 실험실은 붙박이 벽과 시설을 배제하고 신축성 있는 소재와 구조로 배치, 연구목표와 성과평가를 통하여 새로운 연구팀이 지속적으로 유입될 수 있는 시스템으로 운영된다.
‘KI’ 설립사업은 美 MIT 링컨연구소처럼 세계적 연구개발 성과를 통하여 대학의 인지도를 높이고, 국가 경쟁력 향상에 기여할 목적으로 2006년부터 KAIST가 역점적으로 추진해온 전략사업 중 하나다. 현재 바이오, IT융합, 시스템설계, 엔터테인먼트공학, 나노, 청정에너지, 미래도시, 광기술 등 8개 분야에 18개 학과 230여명의 교수가 학문간 경계를 허물고 활발한 융합연구를 수행하고 있다.
김상수 KAIST 연구원장은 “KI가 지향하고 있는 융합연구를 위해서는 분산된 인력과 장비를 한 곳에 결집시켜야 하는데 그동안 마땅한 연구공간이 없어 사업수행에 어려움이 많았다. 교육과학기술부와 박병준 회장께 감사한다. 강점분야에 대한 선택과 집중을 통해 세계적 연구성과를 창출 하겠다”고 운영 목표를 밝혔다.
2008.09.09
조회수 15381
-
김학성 교수, 한국바이오칩 학회지인 '바이오칩 저널' SCIE 등재
생명과학과 김학성(金學成, 51세) 교수가 학회장을 맡고 있는 한국바이오칩학회에서 발간하는 학술지인 "바이오칩 저널(Biochip Journal)"이 "과학기술논문색인(SCI, Science Citation Index)" 확장판인 "SCIE(Science Citation Index Expanded)"에 공식 등재됐다.
이 저널은 2007년 초에 창간, 1년 6개월 만에 "SCIE"에 등재됐다. 저널의 "SCIE" 등재는 발표된 논문의 중요성, 인용 횟수 및 저널 편집자들의 명성 등을 평가하여 등재 여부를 결정한다. 통상적으로 "SCIE" 등재를 위해서는 분야에 따라 다소 차이는 있지만 최소 3년 이상 걸리는 것으로 알려져 있다.
현재 이 학회에는 대학, 연구소 및 기업체에서 바이오칩과 관련된 400여 명의 연구자가 회원으로 참가하고 있으며, 바이오칩에 대한 관심이 높아지면서 회원 수가 급격하게 증가하고 있는 추세다.
바이오칩은 생물에서 유래된 생체 유기물질 (단백질, 효소, 항체, 동식물 세포 및 기관, 신경세포 등)과 반도체 같은 무기물을 조합하여 기존의 반도체칩 형태로 만든 소자(device)로, 중요한 인체 정보나 생체분자(Biomolecules)들을 정량적(Quantitative), 혹은 정성적(Qualitative)으로 측정하는 장치로 DNA 칩, 단백질 칩(Protein Chip), 셀 칩(Cell Chip), 등을 지칭한다. 바이오칩이 중요한 이유는 사회적 측면으로는 포스트 게놈(Post Genome) 시대의 도래로 바이오 정보를 이용한 새로운 보건의료기술의 개발이 선진국을 중심으로 활성화되고 있으며, 경제수준이 향상됨에 따라 건강에 대한 관심이 증가하고 보다 나은 질의 삶을 영위하고자 하는 욕구가 커짐에 따라 질병의 진단 및 예방, 신약개발, 그리고 의료 복지에 대한 요구가 커지고 있기 때문이다. 최근 전 세계적으로 과학 기술의 발전 추세는 한마디로 "컨버전스(Convergence)" 라고 말할 수 있다. 즉, 다른 영역간의 융합(Fusion)을 통해 새로운 학문이나 기술 개념이 창출되는 추세다. 이런 융합 학문 시대에 가장 대표적인 것이 생명공학기술(BT, Bio Technology)과 정보기술(IT, Information Technology), 그리고 나노기술(NT, Nano Technology)이 접목된 분야이고 BT-IT-NT 융합의 대표적 주자가 바이오칩 이다. 즉, 바이오칩은 생명과학, 화학, 물리학, 의학, 기계공학, 전자공학, 화학공학 등의 많은 분야가 접목되어야 새로운 기술이나 제품의 개발이 가능하다. 세계적으로 미국과 유럽, 일본 등 과학 선진국이 바이오칩 상용화 연구를 서두르고 있어 조만간 바이오칩이 질병진단, 신약개발 및 의료산업 등에 널리 이용되는 단계에 접어 들 것으로 전망된다. 세계적인 주요 IT기업들도 새로운 시장 돌파구로 BT를 선택하고 이 중에서도 BT-IT-NT가 융합된 바이오칩 개발에 많은 연구비를 투자 하고 있다.
金 교수는 "바이오칩 저널의 SCIE 등재를 통해 국내에서 수행된 우수한 연구 논문을 국제적으로 널리 알리고, 한국바이오칩학회의 위상을 높일 수 있는 좋은 기회를 갖게 되었다"고 말했다.
2008.09.04
조회수 16994
-
대학원생 국제 여름 학교 다학제 프로그램으로 열렸다
- 7월 28일부터 8월 16일까지 3주간, 6개국 50명 대학원생 참여
- 한․미․일․중 4개국 5년간 순환 개최, 연구결과는 책으로 펴내 교재로 활용
스마트 구조기술 분야의 국내․외 대학원생을 대상으로 하는 국제 여름학교 (2008 Asia-Pacific Student Summer School on Smart Structures Technology) 프로그램이 지난 7월 28일부터 8월 16일까지 3주에 걸쳐 KAIST(총장 서남표) 창의학습관 등 교내 일원에서 열렸다. 이 프로그램은 스마트 구조기술 분야의 다학제적 성격을 고려하여 전기공학, 기계공학, 컴퓨터 사이언스, 구조공학 등 다양한 분야를 포함했다. 대학원생을 대상으로 하는 국제 여름학교 프로그램에 이와 같은 다학제적 운영방식을 도입한 것은 이 프로그램이 처음이다. KAIST 스마트사회기반시설연구센터(소장 윤정방/尹楨邦, 61세, 건설환경공학과 교수)와 한국표준과학연구원(원장 정광화)이 공동 주관하고 각국 과학재단에서 후원한 이번 행사에는 6개국 50명(미국: 13명, 중국: 8명, 일본: 4명, 대만: 3, 영국: 1, 한국: 21)의 대학원생이 참가했다.
프로그램은 크게 스마트 센서, 모달 분석, 신호 처리, 손상 추정, 구조물 제어, 무선 계측, 유비쿼터스, 생체모방 시스템, 한국의 문화, 역사 및 언어로 구성됐다. 첫째 주에는 모달 분석 및 진동을 이용한 손상 추정, 구조물 제어에 관한 강의와 실습, 주말에는 서울에 있는 창덕궁, 국립박물관, 인사동, 명동 등을 둘러볼 수 있는 서울 투어가 있었다. 둘째 주에는 격자형 센서(FBG), 분포형 센서(BOTDA), 지능형(PZT) 센서 등 스마트 센서와 유비쿼터스, 생체모방시스템에 관한 강의와 실습이 있었다. 또한 새로운 센서의 특성 및 사용법을 습득하고 모형 구조물에 적용해보는 기회도 제공됐다. 주말에는 인천 대교의 모니터링 시스템을 직접 관찰할 수 있는 기회가 주어졌다. 셋째 주에는 2 주간 배운 것들을 최대한 활용, 창의적으로 문제를 제기하고 풀어가는 ‘학생시험(Student Competition)’을 실시했으며, 우수 팀에게 상패를 수여했다. 이 시험은 구조물의 손상 모니터링과 제어 기법에 관한 것으로써 참가학생들을 8개 팀으로 편성하여 팀당 4개의 과제를 부여하고 팀별로 해결․발표하는 방식으로 진행됐다. 평가위원으로는 미국과학재단의 류(S.C. Liu) 박사, KAIST 최창근, 명현, 정형조 교수, 세종대 이종재 교수 등이 참여하고 최우수 1팀과 우수 2팀을 선정했다. 시상식은 지난 13일 저녁 6시 30분 대전 유성 호텔에서 있었으며, 일본 교토대 타티아나 쿠로이와(박사과정), 중국 하얼빈 공과대 춘양(박사과정), 美 버클리대 캐스린 휘트(박사과정), 美 일리노이 공과대 마이클 데비우(석사과정), 서울대 송준남(박사과정)팀이 최우수상을 수상했다.
이번 프로그램은 KAIST 윤정방 교수, 美 일리노이 대학 빌 스펜서(Bill Spencer) 교수, 일본 동경대 요조 후지노(Yozo Fujino) 교수, 중국 동지대 리(G.Q. Li) 교수가 공동 구성하고, KAIST 정형조, 명현, 손훈, 장성주, 김소영 교수, 부경대 김정태 교수, 건국대 박훈철 교수, 경북대 노용래 교수, 세종대 이종재 교수, 홍익대 김기수 교수, 한국표준과학연구원 권일범, 윤동진 박사, 국 마이애미 대학의 구정회 교수, 중국 동지대 수웬 첸 교수, 일본 와세다대 니시타니 교수 등이 강의와 실습지도에 참여했다.
美 일리노이 대학 빌 스펜서(Bill Spencer) 교수는 “전통적 토목공학 커리큘럼에서 ‘스마트 구조기술’를 다룰 때 기계공학, 전기공학, 구조공학, 컴퓨터 사이언스 등은 거의 다루지 않았다. 하지만 이 프로그램은 ‘스마트 구조기술’ 분야의 다학제적 성격을 고려하여 함께 다뤘다는 점에서 진정한 의미의 ‘다학제적 프로그램’이라고 할 수 있다”고 말했다. 또한 美 버클리대 대학원생 캐서린 휘트(Catherine Whyte)씨는 “제가 지금 연구하고 있는 분야에 대한 연구 아이디어를 얻기 위해 참가했다. 다양한 분야의 기술들이 다루어져 시야를 넓히는 데 많은 도움이 됐다”고 말했다. 이 프로그램은 5년간 한․미․일․중 4개국이 순환 개최키로 하고 마지막 해에는 한국에서 다시 열 계획이며, 연구 결과는 책으로 출판, 교재 등으로 활용할 계획이다.
2008.08.20
조회수 18922
-
플렉시블 디스플레이 국제 워크샵 개최
차세대 플렉시블 디스플레이 개발의 주요기술 중 하나인 ‘유기 디스플레이(Organic Display)’에 대한 최근 연구현황 공유와 미래비전 모색을 위한 ‘2008 KAIST CAFDC 플렉시블 디스플레이 국제 워크샵’이 오는 21일과 22일 이틀 동안 교내 전기전자공학동에서 개최된다.
KAIST 차세대 플렉시블 디스플레이 융합센터(소장 최경철/崔景喆, 44세, 전기및전자공학과 교수, CAFDC, Center for Advanced Flexible Display Convergence)가 주관하고 한국과학재단, BK21 KAIST 정보기술사업단, 한국정보디스플레이 학회 등이 후원하는 이번 워크샵에서는 ‘유기 디스플레이’를 주제로 국내․외의 학계와 산업계 전문가들이 유기발광소자(OLED, Organic Light Emitting Diode)에 기반한 유기 디스플레이의 최근 연구 현황을 공유하고, 플렉시블 디스플레이의 구현 관점에서 미래 비전을 논의한다. 특히 ‘인광을 이용한 고효율 유기발광소자와 투명 유기발광소자 분야 등에서 선도적인 연구’를 수행하고 있는 美 미시간대 스티븐 포레스트(Stephen R. Forrest) 교수, ‘고분자를 이용한 실시간 홀로그래픽 이미징 등 유기전자 및 광소자 분야에서 독창적 연구’를 수행 중인 美 조지아공대의 버나드 키펠렌(Bernard Kippelen) 교수, ‘플렉시블 유기 전자소자를 이용한 전자피부(E-Skin), 무선 전력공급 시트 등의 창의성 있는 아이디어’로 유명한 일본 동경대의 타카오 소메야(Takao Someya) 교수 등 해외 저명 석학들이 주제 발표자로 나선다.
崔 소장은 “이번 워크샵은 유기발광 및 전자소자를 이용한 각종 디스플레이 기술들의 최근 연구 성과를 정리․토론하고, 이들을 꿈의 디스플레이로 불리우는 차세대 플렉시블 디스플레이 관점에서 재조명하는 중요한 자리가 될 것” 이라고 말했다.
<행사일정>
○ 일 시: 2008. 8. 21(목)~ 8. 22(금)
○ 장 소: 대전 KAIST 정보전자공학동(E3-1) 제1공동강의실 (Rm 1501)
○ 주 관: KAIST 차세대 플렉시블 디스플레이 융합센터
○ 후 원: 한국과학재단, BK21 KAIST 정보기술사업단, 한국정보디스플레이학회, 솔-젤 응용기
술연구센터
○ 참가인원: 200명
2008.08.19
조회수 18277
-
이상엽교수, 미 에너지성 산하 바이오에너지연구소 과학자문위원 위촉
- 세계 선도 바이오 에너지연구소의 자문 및 협력연구 추진
우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수가 미국 에너지성(Department of Energy)산하 바이오에너지연구소(Joint Bioenergy Institute, JBEI)의 과학자문위원(Scientific Advisory Board Member)로 위촉됐다고 밝혔다.
미국 샌프란시스코 인근 에머리빌에 위치한 JEBI는 로렌스버클리 국립연구소를 중심으로 샌디아국립연구소, 버클리와 데이비스 소재 캘리포니아 주립대학 등이 협력하여 다양한 바이오매스로부터 바이오에너지 생산의 제반 기술을 연구하는 연구소다. 지난 6월 미국 에너지성 산하 연구소로 선정되어 최근 새로 문을 연 JBEI는 우선 5년간 1300억원의 연구비를 지원받게 되며, 바이오에너지 관련 연구를 집중적으로 수행하게 된다. JBEI의 CEO인 버클리대학 제이 키슬링(Jay Keasling) 교수는 항말라리아제인 아티미시닌을 대장균으로 대량생산할 수 있는 기술을 개발한 세계적인 바이오엔지이어다.
대사공학, 시스템생물학, 바이오에너지 및 바이오리파이너리 분야에서 탁월한 연구성과를 내고 있는 李 교수는 JBEI의 연구 방향과 과학기술 개발 추진체계를 전반적으로 자문하게 되는 과학자문위원회(Scientific Advisory Board)에 캘리포니아 공대 프란시스 아놀드 교수, MIT의 찰스 쿠니교수, 노바티스 게놈연구소의 스코트 레슬리박사 등과 함께 초대 위원으로 위촉됐다.
첫 번째 과학자문위원회(SAB) 회의를 위해 곧 출국하는 李 교수는 “미 정부로부터 집중적으로 지원을 받아 세계를 선도하는 바이오에너지연구소의 과학자문위원으로서 환경문제, 식량문제 등에 제대로 대처하면서 인류와 지구가 지속할 수 있는 기술개발 방향으로 자문코자 한다”며, “우리나라도 이러한 집중 연구가 가능한 연구집단의 구축이 이뤄졌으면 좋겠다. JBEI 과학자문회의와 협력회의 등을 통해 우리나라와 바이오에너지 및 바이오리파이너리 관련 공동연구 등을 추진하고자 한다”라고 말했다.
李 교수팀은 재생가능한 바이오매스로부터 숙신산 등의 핵심 화학물질들과 바이오부탄올 등의 화학 및 연료 물질 생산 관련 대사공학 연구를 수행 중이며, 이러한 바이오 기반 산업기술 성공의 핵심인 시스템생명공학 연구에서 탁월한 성과를 내고 있다.
2008.08.04
조회수 15041
-
이상엽교수팀, 시스템생물학 기반 산업용 미생물 개발 전략 제시
-생명공학분야 권위 리뷰지 “생명공학의 동향 (Trends in Biotechnology, Cell Press)” 표지 논문 게재
우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수와 바이오융합연구소 박진환(朴軫煥, 38세) 박사 연구팀이 다가오는 산업바이오텍 시대에 경쟁력을 갖추기 위한 시스템 생물학 기반의 미생물 대사공학 전략을 개발했다. 이 연구 결과는 셀(Cell)誌가 발행하는 생명공학 분야 최고 권위 리뷰지인 생명공학의 동향(Trends in Biotechnology) 8월호 표지 논문에 게재됐다. 교육과학기술부 게놈 정보 활용 통합 생물공정 개발 사업의 일환으로 수행한 이번 연구는 산업용 미생물을 개발함에 있어 유전체 및 기능 유전체 정보와 가상세포 시뮬레이션을 통합 적용하고, 발효 및 분리정제 공정까지 고려한 대사공학 방법을 제시함으로서 다가오는 바이오 기반 산업 시대에 경쟁력을 갖는 균주 개발 전략을 체계적으로 제시한 것으로 평가됐다.
유가가 고공행진을 계속하고 지구온난화 등 환경문제가 심각하게 대두되는 지금 세계 각국은 바이오매스를 이용하여 화학, 물질, 에너지 등을 생산하는 바이오기반 산업 시스템 구축에 박차를 가하고 있다. 미생물을 이용한 산업바이오텍 공정이 경쟁력을 갖추기 위해서는 자연계에서 분리된 미생물의 낮은 성능을 대폭 향상시키기 위하여 대사공학으로 미생물을 개량하여야 한다. 기존의 산업바이오텍에 사용되는 미생물 균주 제조 방법과 공정개발은 무작위 돌연변이화 및 균주의 일부분만 직관적으로 조작하는 방법에 의해 수행되었다. 하지만 이들은 원하지 않은 부분에도 돌연변이를 일으켜, 균주 전체의 대사 상태를 한눈에 볼 수 없으며, 향후 환경이 바뀌었을 때 추가 개발이 용이하지 않다는 단점이 있었다. 李 교수 연구팀은 시스템 생물학의 원리에 입각하여 크게 3 단계로 나누어 체계적으로 미생물을 개발하는 새로운 전략을 제시하였다. 1단계에서는 미생물의 조절 기작 등 연구를 통해 알게 된 사실에 기반하여 게놈상의 필요한 부위만을 조작, 초기 생산균주를 제작한다. 2단계에서는 시스템 수준의 분석을 통하여 확보한 오믹스 데이터와 가상세포의 시뮬레이션 결과를 융합, 세포내의 대사흐름 최적화를 통해 목적 산물을 최고 수율로 생산할 수 있는 균주를 제작한다. 마지막 3단계에서는 실제 생산 공정 개발 단계에서 생길 수 있는 문제점들을 시스템 생물학 기법에 입각하여 해결함으로써 우수 산업용 균주의 제조를 완료한다. 이 전략은 시스템 생물학 원리를 이용하여 균주 전체의 생리 대사 현상을 한눈에 파악하면서 균주의 대사공학적 개량이 가능하다는 점에서 기존의 방법과는 차별된 한 차원 높은 수준의 균주개발 전략이라고 할 수 있다.
이번 논문의 첫 번째 저자인 朴 박사는 "최근 연구팀에서 수행 중인 시스템 생물학 기법을 이용한 실제 균주 제작 과정의 경험과 결과를 토대로 전략을 확립 제시하였기 때문에 실제 생명공학 산업계에 종사하는 연구자들에게 실질적인 도움이 될 것으로 생각한다“고 말했다. 李 교수팀은 실제로 이 전략을 이용하여 최근 용도가 다양한 숙신산을 고효율로 생산하는 미생물과 고수율의 아미노산 (발린, 쓰레오닌) 생산균주, 바이오부탄올 생산균주 등을 개발한 바 있다.
<용어설명>
1) 가상세포: 세포내에서 일어나는 모든 효소 반응을 컴퓨터에서 재구성하여 실제 세포처럼 반응 시켜 결과를 예측하는 시스템을 말한다.
2) 대사공학: 세포의 대사 및 조절 회로를 체계적으로 조작하여 원하는 생산물을 고효율로 생산할 수 있도록 만드는 기술을 말한다.
3) 오믹스 (omics): 세포 또는 개체 내에서 발현되는 단백체(proteome), 전사체(transcriptome), 대사체(metabolome), 흐름체(fluxome) 등 생명현상과 관련된 중요한 물질에 대한 대량의 정보를 획득하여 이를 생물정보학 기법으로 분석하여 전체적인 생명현상을 밝히려는 학문이다4) 시스템 생물학 (systems biology): 각종 오믹스(transcriptome, proteome, fluxome, metabolome) 데이터를 융합하고 전산 생물학 기법으로 해석하여 세포의 생리 상태를 다차원에서 규명함으로써 세포와 생명체 전체를 이해하고자 하는 학문이며, 이 플랫폼을 기반으로 유용한 미생물의 개발이 가능하다.
2008.07.24
조회수 19050