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[노동의 종말] 저자 제레미 리프킨 초청 특강열어
- KAIST, 9일 오후 5시 대강당에서 -
서남표 KAIST 총장은 9일 오후 5시 대전 본원 대강당에서 세계적인 베스트셀러 작가이자 철학자인 제레미 리프킨(Jeremy Rifkin) 워싱톤시 경제동향연구재단 이사장을 초청해 ‘3차 산업혁명과 우리의 미래’라는 주제로 특강을 개최한다.
이번 강연은 일반인에게도 개방되며 강연 1시간 전부터 선착순으로 입장권을 배부한다.
제레미 리프킨은 자연과학과 인문과학을 넘나들며 자본주의 체제 및 인간의 생활방식, 현대 과학기술의 폐해 등을 날카롭게 비판해 온 행동주의 철학자인데 ‘엔트로피’, ‘육식의 종말, ’노동의 종말‘, ’소유의 종말‘, ’3차 산업혁명‘, ’바이오테크 시대‘, ’생명권 정치학‘ 등 세계적인 베스트셀러 저자로도 유명하다.
KAIST 세계 명사초청 강연의 일환으로 이뤄지는 이날 특강에서 제레미 리프킨은 화석연료와 대량생산 경제를 바탕으로 전개됐던 2차 산업혁명 단계가 종식되고 인터넷 기술과 재생에너지가 합쳐져 강력한 ‘3차 산업혁명’이 발생하는 과정을 설명하고 이에 대한 정부와 기업, 시민사회, 대학 등의 현명한 대처방안에 대해 제안한다.
제레미 리프킨은 1945년생으로 펜실베니아대 와튼스쿨에서 경제학을, 터프츠대학의 플레처 법과대학원에서 국제관계학을 공부했고 1994년부터 펜실베니아대학 와튼스쿨 최고경영자 과정의 교수로 재직하면서 과학기술의 새로운 조류와 세계 경제 및 사회, 환경 등에 미치는 영향에 대해 강의하고 있다.
2012.05.08
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바이오분야 세계 정상급 전문가들, 한 자리에 모인다
- KAIST 이상엽 특훈교수, 앤드류 헤이건 WEF 화학산업 국장 등 -
- 5월 1~2일, 미국 플로리다주 올란도서에서 - - 산업바이오분야 발전전략 마련 위해 -
우리 학교 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 공동의장을 맡고 있는 ‘세계 산업바이오 자문회의’는 5월 1~2일 이틀간 미국 플로리다주 올란도에서 미국 생명공학산업협회와 공동으로 ‘세계 산업바이오 워크숍과 연례 자문회의’를 개최한다.
‘세계 산업바이오 자문회의’는 지난 2010년 출범했는데 현재 KAIST 이상엽 특훈교수와 영국 BP사의 수석바이오과학자 존 피어스박사가 초대 공동의장을 맡고 있다. 올해 열리는 회의에서는 앤드류 헤이건 세계경제포럼 화학 산업국장이 회의를 진행한다.
첫째 날인 1일 열리는 워크숍에서는 세계적 화학회사들이 바이오연료와 바이오화학물질의 상용화를 위한 전략을 발표하며 세계 각국의 정부와 기업체 등에 제시할 정책 등에 관해 논의할 예정이다.
2일 연례총회에서는 세계경제포럼에서 올해 선정한 10대 미래기술에 대한 논의가 이뤄지는데 그 중에서도 대사공학에 관해 세부적인 의견교환과 함께 산업바이오분야의 발전전략에 대해 토론할 예정이다. 연례총회에 국내에서는 박한오 바이오니아 사장, 승도영 GS칼텍스 연구소장, CJ제일제당 임상조 연구소장 등이 참석한다.
한편 ‘세계 산업바이오 자문회의’는 미국 듀퐁사, 네덜란드 DSM사, 덴마크 노보자임사, 독일 에보닉사, 영국 BP사, 일본 미쯔비시화학, 브라질 브라스켐사 등 세계 굴지의 화학회사와 미국 제노마티카사, 메타볼릭스사, 프랑스 메타볼릭익스플로러사 등의 세계적 벤처회사의 CEO와 임원들이 모여 만든 비영리 산업바이오관련 모임이다.
국내에서는 GS칼텍스, LG화학, 대상, CJ제일제당, 삼성종합기술원, 바이오니아 등이 이 모임의 회원사로 참가하고 있다.
이상엽 교수는 시스템대사공학 분야를 창시해 미생물의 대사회로를 시스템 수준에서 조작해 다양한 원유 유래 화학물질을 바이오기반으로 친 환경적으로 만드는 연구에서 세계적인 업적을 내고 있다. 현재 교육과학기술부 글로벌 프론티어 바이오매스 사업단과 지능형합성생물학사업단에서 관련 연구를 수행 중이다. 세계경제포럼, 국제 학회, 포럼 등에서 우리나라 녹색성장 관련 기술과 추진 전략의 우수성을 알리고 있다.
2012.04.30
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‘테라헤르츠파’를 아시나요?
정기훈 교수
- 광학나노안테나 접목해 테라헤르츠파 출력 최대 3배 향상시켜 -- 내시경 등 초소형 바이오 진단시스템 등 다양한 분야 응용 기대 -
광학계의 블루오션이라 불리는 ‘테라헤르츠파’의 출력이 KAIST 연구진에 의해 크게 향상됐다. 앞으로 휴대용 투시카메라나 소형 바이오 진단시스템 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 전망된다.
우리 학교 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 광학나노안테나 기술을 접목해 테라헤르츠파의 출력을 기존보다 최대 3배 증폭시키는 데 성공했다.
테라헤르츠파는 100GHz에서 30THz 범위의 주파수를 갖는 전자기파로, 가시광선이나 적외선보다 파장이 길어 X선처럼 투과력이 강할 뿐 아니라 X선보다 에너지가 낮아 인체에 해를 입히지 않는다.
이러한 특성으로 X-ray처럼 물체의 내부를 투과해 볼 수 있으며, 주파수 내에서 특정 영역을 흡수하기 때문에 X선으로는 탐지하지 못하는 우편물 등에 숨겨진 폭발물이나 마약을 찾아낼 수 있다. 심지어 가짜약도 판별해낼 수 있다.
또한, 분광정보를 통해 물질의 고유한 성질을 특별한 화학적 처리 없이 분석할 수 있어 인체에 손상이나 고통을 주지 않고도 상피암 등 피부 표면에 발생하는 질병을 효과적으로 즉시 확인할 수 있다.
테라헤르츠파는 펨토초(10-15초) 펄스레이저를 광전도 안테나가 형성된 반도체기판에 쪼여주면 피코초(10-12초) 펄스 광전류가 흐르면서 발생된다. 그러나 출력이 부족해 바이오센서 등 다양한 분야의 상용화에 어려움이 있어 그동안 과학자들이 출력을 증폭시키기 위한 많은 노력들이 이어졌다.
정 교수 연구팀은 광전도안테나 사이에 금 나노막대로 구성된 광학나노안테나를 추가하고 구조를 최적화했다. 그 결과 광전도기판에 나노플라즈모닉 공명현상이 발생되면서 광전류 펄스가 집적도가 높아져 출력이 최대 3배까지 증폭됐다.
이에 따라 물체의 내부를 더욱 선명하게 볼 수 있을 뿐만 아니라 생검을 하지 않고도 좋은 영상과 함께 성분 분석이 가능해졌다.
정기훈 교수는 “이번에 개발한 원천기술을 테라헤르츠파 소자 소형화 기술과 결합해 내시경에 응용하면 상피암을 조기에 감지할 수 있다”며 “앞으로 이 같은 바이오센서 시스템을 구축해 상용화하는 데 주력할 것”이라고 말했다.
바이오 및 뇌 공학과 박상길 박사과정, 진경환 박사과정, 예종철 교수, 이민우 박사과정, 물리학과 안재욱 교수가 공동으로 수행한 이번 연구는 나노분야 세계적 학술지 ‘ACS Nano" 3월호(27일자)에 실렸다.
한편, 이번 연구는 지식경제부 및 한국산업기술평가원의 산업융합기술/산업원천기술개발사업 및 교육과학기술부가 지원하는 한국연구재단의 도약연구자지원사업 등의 일환으로 수행됐다.
그림1. 나노안테나를갖는THz 발생기 전자현미경사진: 광학나노안테나가 집적된 테라헤르츠 생성소자의 전자현미경 이미지.
그림2. NP-PCA 개념도: 광학나노안테나가 집적된 테라헤르츠 생성 소자의 개념도. 테라헤르츠 광전도 안테나 사이의 집적된 광학나노안테나에 의해, 광전류 펄스를 생성하는 펨토초 광펄스의 세기가 기판 표면에서 증가한다. 이를 통해 기존 테라헤르츠 생성소자의 테라헤르츠 출력 파워를 증가 시킬 수 있다.
그림3.나노안테나를갖는THz 발생기모식도 : 광학나노안테나에 의한 증가되는 테라헤르츠 파 출력의 가상도.
2012.04.23
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고화질 초고속 차세대 디스플레이 개발 가능성 열어
- 세계 최고 ‘네이처’ 자매지 발표,“투명전극 나노패턴을 이용한 무배향막 액정 배향”-
기존의 LCD(액정디스플레이)와는 달리 고분자 배향막*이 필요 없는 신개념 LCD기술이 국내 연구진에 의해 개발되어, 더욱 얇으면서 화질이 뛰어나고 속도도 빠른 차세대 디스플레이 개발에 새로운 가능성을 열었다. ※ 고분자 배향막 : 액정 배향(配向)을 위해 투명전극위에 도포하는 얇은 고분자 필름
우리 학교 생명화학공학과 정희태 석좌교수 가 주도하고 정현수, 전환진 박사과정생(공동1저자), 한국화학연구원 김윤호 박사와 전북대학교 강신웅 교수(공동 교신저자) 연구팀이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처’의 자매지 ‘Nature Asia Materials(NPG Asia Materials)’ 온라인 속보(2월 17일)에 게재되었다.
평판 디스플레이 산업은 21세기 정보화 산업을 주도하는 핵심 산업으로 LCD를 중심으로 활발히 연구되고 있고, 특히 우리나라가 세계시장의 50%이상을 점유하고 있는 세계선도 산업 중 하나이다. LCD에는 전기광학소자로서 액정을 구동시키기 위해 여러 기술이 집약되는데, 특히 표시 소자*의 품질과 기능을 좌우하는 가장 기본적이면서 핵심적인 기술은 LCD를 구동하기 위해 사용하는 액정(Liquid Crystal)을 한쪽 방향으로 정렬하는 액정배향기술이다.
※ 표시 소자(indicating element) : 부호나 문자, 도형, 화상 등 또는 그 조합된 정보를 입력에 대응하여 표시하기 위한 소자현재 모든 LCD 제품의 액정배향기술은 얇은 고분자 필름 표면에 일정한 방향으로 기계적으로 홈을 파고 그 홈을 따라 액정 물질을 배향시키는 기법을 적용하고 있다. 그러나 고분자 배향막은 고분자 설계․합성부터 후처리까지 많은 시간과 비용이 소비되고, 고분자 안정화를 위한 고온공정은 자유롭게 기판을 선택할 수 없게 하여 자유자재로 휘어지는(flexible) 디스플레이와 같은 차세대 디스플레이에 활용하기 힘든 기술적 한계가 있었다.
정희태 교수 연구팀은 고분자 배향막 없이 LCD에 사용되는 투명한 전극용 유리막(ITO)만을 이용해 액정을 배향시키는 무배향막(배향막이 필요 없는) 기술을 개발하는데 성공하였다. 정 교수팀의 원천기술인 신개념 방식의 패턴기법을 전극용 유리막에 적용하여 높은 분해능(20nm)과 높은 종횡비를 갖는 패턴을 형성한 후에도 투명전극의 고유 성질인 전도도와 투과도가 변함없이 유지되어, 배향막과 투명전극의 기능을 동시에 수행할 수 있음이 확인되었다.
연구팀이 개발한 기술은 고분자 배향막 없이 투명전극 패턴만을 이용하여 액정의 수평(혹은 수직) 배향 모두 가능하다. 따라서 제조공정이 기존의 배향막 공정시간만큼 단축되었을 뿐만 아니라, 현재 사용하고 있는 LCD보다 수 마이크로미터에서 센티미터까지 더욱 얇게 LCD를 만들 수 있다. 또한 현재 LCD보다 더욱 낮은 구동전압과 빠른 응답속도 등의 특성을 보여 배터리 수명도 길고 화질이 좋으면서 속도도 빠른, 고화질 초고속 화면 디스플레이 개발에 가능성을 열었다. 아울러 이 기술은 어떠한 기판에도 적용할 수 있고, 나노미터 단위로 미세조절이 가능해 액정 기반의 플렉시블 및 멀티도메인 모드와 같은 차세대 디스플레이에도 적용할 수 있는 기술로 평가 된다.
또한 연구팀이 개발한 투명전극 패턴기술은 디스플레이 분야뿐만 아니라 투명전극 기판이 쓰이는 터치패널 분야에도 활용될 수 있어 민감도가 크게 향상된 터치패널도 만들 수 있게 된다.
정희태 석좌교수는 “LCD에 꼭 필요한 고분자 배향막을 대체하기 위한 기술은 학계와 산업계의 숙원이었는데, 이번에 개발한 기술은 고분자 배향막이 필요 없고, LCD에 사용했던 기판을 그대로 활용하여 구동할 수 있다는 점에서 산업적 의의가 매우 크다. 또한 이 기술을 스마트폰과 태블릿 PC에 적용하면, 기존 제품보다 터치패널의 민감도를 크게 향상시킬 수 있는 등 미래 전자제품 원천기술로서 다각적으로 활용될 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.
(좌) 초고분해능(폭 20nm, 높이 200nm)과 고종횡비를 가지는 ITO 패턴의 모습 (우) ITO 패턴 (노란 점선)만을 이용한 액정 배향 편광현미경 사진
(사진설명) 장성우 연구원, 전환진 연구원, 이은형 연구원(왼쪽부터)이 ITO 패턴 제작을 위한 ion-bombardment 공정장비의 상태를 점검하고 있다.
2012.02.27
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KAIST, 의료영상기기의 블루오션을 개척한다!
- PET-MR 검출기 용 반도체형 실리콘 광증배관 국산화개발 성공 -
- 2년 이내에 순수 국내기술로 상용화 가능 -- 전량수입에 의존하던 방사선 검출기의 국산화도 가능 -
우리 학교 원자력 및 양자공학과 조규성 교수 연구팀과 나노종합팹센터(소장 이귀로) 설우석 박사 연구팀이 공동으로 의료영상기기 중 하나인 PET-MR의 핵심소자인 ‘실리콘 광증배관(SiPM)’을 개발하는 데 성공했다.
실리콘 광증배관은 의료영상기기의 방사선 검출기에 들어오는 빛을 증폭하는 부품이다. 현재 국내에서 시판되는 PET-MR 가격이 약 50억원인데 이 부품은 전체 가격의 10% 이상을 차지할 정도로 매우 고가다.
실리콘 광증배관의 필요성이 최근 들어 크게 대두되고 있지만, 개발이 어려워 전 세계에서 독일, 일본, 미국 등 선진국들만 이 기술을 보유하고 있다. 앞으로 조 교수 연구팀이 개발한 기술이 상용화되면 국내시장 규모가 2010년 3000억원에 달했으나 국산 부품이 전무했던 PET 분야에서 커다란 경제적 파급효과를 낼 것으로 예상된다.
PET-MR은 인체조직의 해부학적 영상과 물질대사의 분석이 가능한 자기공명영상기기(MRI, Magnetic Resonance Imaging)와 인체의 세포활동과 대사상태를 분자 수준까지 분석할 수 있는 양전자방출단층촬영기기(PET, Positron Emission Tomography)의 장점이 결합된 최첨단 의료영상기기다.
이처럼 PET와 MRI의 장점만 갖춘 꿈의 의료영상기기인 PET-MR의 상용화를 위해 실리콘 광증배관 개발이 필수적이다.
진공관식 광증배관을 이용하는 기존의 PET는 MR장비의 강한 자기장으로 인해 심각한 영상 왜곡이 발생하기 때문이다.
연구팀은 조도가 낮은 PET 감마선 섬광신호를 측정하는 실리콘 광증배관의 구조를 최적화하고 반응속도를 높여 에너지와 시간분해능을 동시에 향상시켰다. 또 소자 내부증폭을 통해 저조도의 광량을 100만배 증폭 시킬 수 있어 단일광자까지 측정 가능하도록 만들었다.
이와 함께 제작 공정을 단순화해 진공관식 광증배관 대비 1/10 수준의 가격경쟁력을 갖췄으며, 크기는 1/1000 수준으로 소형화를 실현했다.
조 교수 연구팀이 개발한 실리콘 광증배관은 올해 동물실험을 거쳐 앞으로 2년 이내에 우선적으로 뇌전용 PET-MR에 적용해 상용화할 계획이다.
조규성 교수는 “실리콘 광증배관의 국산화를 통해 PET와 같은 의료영상기기는 물론 후쿠시마 원전사고 이후 세계적인 수요가 급증하고 있지만 우리나라로서는 전량 수입에 의존하는 방사선 검출기의 국산화도 가능하게 됐다”며 “원전수출의 급물살에 이어 국내 방사선기기 기술의 해외시장 진출도 머지않았다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 지식경제부가 지원하는 산업 원천기술개발사업의 일환으로 지난 4년간 수행됐다.
<용어설명>
● 실리콘 광증배관(SiPM)- Silicon Photo Multiplier의 약자로 소자의 내부증폭을 이용하는 광다이오드의 한 종류다. 일반적인 광다이오드는 흡수한 광신호를 외부 증폭회로를 통해 증폭시키게 되는데 이때 외부 잡음도 함께 증폭되는 문제가 있다. 실리콘 광증배관은 소자의 내부에서 100만배로 신호를 증폭시킬 수 있어 단일 광자까지 측정가능 한 소자이다.
● 진공관식 광증배관(PMT)- 광전효과를 이용하여 빛을 증폭시키는 소자이다. 입사된 광자를 전자로 변환시킨 뒤 전기장하에서 가속하여 증폭시키는 과정을 반복한다. 증폭률이 100만배에 가깝고 그 성능을 인정받아 현제까지 가장 많이 사용되고 있는 광소자이다. 하지만 자기장 하에서 전자의 움직임이 영향을 받아 PET-MR에 사용할 수 없다.
● 양전자방출단층촬영기기(PET)- 환자에 양전자를 방출하는 동위원소를 주입한 뒤 특정부위에서 양전자가 방출되면 180° 방향으로 전자의 소멸에 의한 소멸방사선이 발생된다. 이때 환자를 둘러싼 링형태의 검출기에서 두 개의 소멸방사선을 동시에 계측하여 위치를 추정하게 된다. 암은 형성 초기에 다량의 포도당을 이용하여 에너지를 사용하므로 동위원소 표지가된 포도당을 주입하여 암의 조기 진단이 가능하다. 또한 CT나 MRI와 달리 신진대사 및 분자의 거동을 볼 수 있어 분자영상기기라고도 불린다.
● 감마선 - 방사선의 일종으로 에너지가 높아 투과율이 가장 높다. PET에서
사용되는 동위원소에서는 전자의 소멸에 의해 511keV의 감마선 쌍이 180도 방향으로 방출된다.
● 에너지 분해능 - 방사선 측정기에서 서로 다른 에너지의 방사선을 구별할 수
있는 능력. 에너지 분해능이 높아야 잡음 및 외부 방사선으로부터 표적물질이 구분 가능하다.
● 시간 분해능 - 방사선 측정기에서 측정된 서로 다른 신호의 반응 시간을 구별 할 수 있는 능력. 시간 분해능이 높아야 180도 방출된 소멸방사선의 동시계수가 가능하다.
<보충자료>
▣ 의료영상기기의 특징 및 현황(2011년 6월 기준)
1) CT
- 원리 : 빛 에너지인 X선을 360도 각도에서 촬영해 재구성한다. 2차, 3차원 영상촬영이 가능하다
- 특징 : 조직의 밀도차이를 구별한다. 움직이는 장기(심장, 폐, 내장) 촬영에 적합하다. MRI보다 저렴하며 조영제를 쓰기도 한다.국내보유 : 1743대, 대당가격 : 15억원
2) PET
- 원리 : 방사성 약을 인체에 주사하면 포도당 등과 결합해 양전자가 나온다. 이때 나오는 감마선 신호를 영상화 한다.
- 특징 : 인체 조직의 기능과 대사 상태를 영상화한다. 한 번 만에 전신을 찍는다. 문제 위치를 정확히 드러내지 않아 최근 CT와 융합해서 많이 사용한다.국내보유 : 155대, 대당가격 : 20억원
3) MRI
- 원리 : 체내 물 성분의 하나인 수소 원자핵에 자기장을 걸고 핵 진동을 일으켜 신호를 분석한다.
- 특징 : 수분이 많은 근육, 인대, 물렁뼈, 디스크, 혈관, 지방, 뇌를 CT보다 정확히 보여준다. 방사선을 쓰지 않는다.국내보유 : 985대, 대당가격 : 20억원
▣ PET-MR의 임상적 유용성
PET-MR은 PET(양전자단층촬영장치)와 MRI(자기공명영상장치)의 장점만을 합친 퓨전(융합)영상기기이다.
–PET는 뇌세포의 유전자 및 분자과학적인 변화를 알 수 있지만, 공간해상도가 떨어진다는 단점이 있다.
–반대로 MR은 수백 mm 정도로 해상도가 높으나 유전자 및 분자과학적인 변화를 볼 수 없다.
•PET-MR은
–두 영상기기의 단점을 해결해, 뇌 세포의 기능 및 분자과학적인 변화를 3차원 고정밀 영상으로 얻을 수 있다.
–6겹으로 이루어진 뇌의 피질을 층마다 분리해 정밀하게 볼 수 있으며(해부학적 고해상도 영상), 뇌의 미세혈관도 분자수준에서 관찰(생리학적 고민감도 영상)이 가능하다.
–MRI영상과 PET 영상을 동시에 얻음으로써 같은 위치에 있는 조직의 생화학적 변화를 동시에 관찰하여 진단의 민감도(sensitivity, TP)와 특이도(specificity, TN)를 향상시킬 수 있다.–저해상도 PET 영상이 호흡이나 심장박동과 같이 인체의 motion artifact에 의해 저해되는 것을 gated MR 영상을 이용하여 보정할 수 있다.
▣ 시장규모-2010년 미국의 PET 및 PET-CT 시장은 약 5.2조원으로 5년 평균 16.7%성장률을 기록하고 있다. 한국의 PET시장은 2010년 까지 150대에 이르는 PET기기 도입으로 3400억에 이르는 시장을 형성하고 있다. 또한 고령화 사회로 진입함에 따라 암, 치매에 대비한 PET-CT 혹은 PET-MR 융합기기의 수요가 증가하여 더 큰 규모의 시장형성이 예상된다.
▣ SiPM개발의의Siemens사는 실리콘 Avalanche photodiode (APD)를 이용하여 직접 융합하는 방식의 PET-MR을 2010년 후반부에 출시한 바 있다. 하지만 실리콘 APD는 진공관식 증배관에 비해 자기장에 강하지만 증폭도가 낮고 이득이 불안정한 것이 단점이다. 실리콘 광증배관은 5~6년전 아일랜드의 SensL사가 최초로 상용화한 광센서로서 실리콘 APD와 진공관식 광증배관의 장점만을 취할 수 있기 때문에 낮은 조도의 광신호를 크게 증폭시킬 수 있는 데 심지어는 단일 광자까지 측정 가능하다. 또한 기존 진공관식 광증배관에 비해 소형이고 양산성이 좋아 경제성이 높은 새로운 광 소자로써 각광을 받아 국내외 연구가 활발히 진행되고 있다.
<그림설명>
그림1. 반도체형 광증배관과 섬광체 단결정이 결합된 PET 검출기 개념도
그림2. 연구팀이 개발한 PET-MR용 반도체형 광증배관 사진
그림3. 마이크로 셀 어레이로 구성된 실리콘 광증배소자
그림4. 단일 광증배소자 (우상) 및 4x4 어레이구조의 16채널 광증배소자(우하)
그림5. 격자형 섬광결정과 어레이형 실리콘 광증배소자 및 신호처리회로가 결합된 PET 검출기 모듈
2012.01.26
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스마트폰 질병진단 원천기술 개발
- 신개념의 생체분자 검출기술로 휴대용 체외진단 분야에 획기적 원천기술- 화학분야 세계적 학술지 ‘앙게반테 케미’ 1월호(16일자) 표지논문 선정
스마트폰으로도 질병을 진단하는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
우리 학교 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 스마트폰을 비롯한 휴대용 개인기기에 널리 이용되고 있는 정전기방식의 터치스크린을 이용해 생체분자를 검출하는 원천기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.
앞으로 병원에 가지 않고도 스마트폰을 가지고 간단한 질병을 진단하는 시대가 열릴 것으로 기대된다.
최근 스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 적용되는 정전기방식의 터치스크린은 일반적으로 손가락의 접촉을 통해 발생하는 터치스크린 표면의 정전용량 변화를 감지해 작업을 수행하도록 설계돼 있다.
연구팀은 DNA가 자체의 정전용량을 가지고 있으며, 농도에 따라 정전용량이 변화한다는 사실에 착안해 정전기방식의 터치스크린을 생체분자 검출에 활용할 수 있을 것이라고 예상했다.
이를 규명하기 위해 연구팀은 대표적인 생체분자인 DNA를 터치스크린 위에 가하고 정전용량 변화량을 감지했다. 실험결과 터치스크린을 이용해 DNA의 유무와 농도를 정확하게 검출할 수 있었다.이 결과에 따라 DNA뿐만 아니라 세포, 단백질, 핵산, 등 대부분의 생체분자가 정전용량을 갖고 있기 때문에 다양한 생체물질의 검출에도 활용될 수 있다는 가능성을 제시했다는 게 이 기술의 큰 특징이다.
박현규 교수는 “모바일 기기 등에 입력장치로만 이용해 왔던 터치스크린으로 생체 분자 등의 분석에 이용할 수 있음을 세계 최초로 입증한 결과”라며 “이 원천기술을 이용해 앞으로 터치스크린 기반의 스마트폰 또는 태블릿 PC 등을 이용해 개인이 질병을 진단하는 시대가 올 것”이라고 말했다.
이와 함께 논문의 제1저자인 원병연 연구조교수는 “현재는 생체분자의 유무 또는 농도만 측정 가능한 단계이며, 앞으로 특정 생체분자를 선택적으로 검출할 수 있는 기술을 개발해 가까운 시일 내에 상용화에 주력할 것”이라고 덧붙였다.
한편, 이번 연구는 지식경제부가 시행하는 ‘산업원천기술개발사업’으로 수행됐으며, 연구의 중요성을 인정받아 화학 분야의 세계적 학술지 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’ 1월호(16일자) 표지논문으로 선정됐다.
그림1. 터치스크린을 이용한 생체 분자 검출 시스템 모식도 (앙게반테 케미 논문 표지). 휴대용 모바일 기기의 입력장치인 터치스크린 위에서 세포, 단백실, 핵산, 소분자 등의 생체 분자를 검출할 수 있다.
그림2. 정전용량 터치스크린 방식의 한가지인 surface capacitive touchscreen을 이용한 시스템 모식도. 여러 지점을 동시에 접촉했을 때 접촉점의 시료 농도에 따라 터치 신호의 위치가 변하는 원리를 이용한 방법. 동시에 두 개의 미지 시료의 농도를 측정할 수 있다.
그림3. 정전용량 터치스크린 방식의 한가지인 projected capacitive touchscreen을 이용한 시스템 모식도. 현재 스마트폰 등에 쓰이는 터치스크린 방식으로서, 터치스크린 표면 내부에 여러 라인의 전극이 패턴되어 있어, 각 전극의 정전용량 변화를 각각 측정함으로써 여러 접촉 시료의 농도를 동시에 검출할 수 있다.
2012.01.16
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국내 원격 사이버 보안 기술, 첫 해외수출
우리대학과 국내 벤처기업이 공동으로 협력, 개발한 원격 사이버 보안 기술이 사상 처음으로 해외에 수출된다.
우리 대학 사이버보안연구센터(센터장 주대준 대외부총장)와 국내 사이버보안 전문 벤처기업 빛스캔(Bitscan, 대표이사 문일준)은 16일 오후 2시 서울 중구 그랜드 앰베서더호텔 19층 오키드룸에서 일본의 대표적인 금융솔루션 및 정보보안 기술 전문기업인 인텔리전트 웨이브(IWI)와 60억원 규모의 수출계약을 체결한다고 밝혔다.
우리나라 기업이 개발한 원격 사이버보안 기술이 해외에, 그것도 기술적인 요구수준이 매우 높아 까다롭기로 유명한 일본 보안시장에 수출되기는 이번이 처음이다.
국내 사이버보안 기업들은 까다로운 일본시장 특성상 그동안 진출에 많은 어려움을 겪어왔다. 따라서 단순하게 평가받을 수 있는 장비와 설치형 소프트웨어만 일본시장에 진입했으며, 진출 후에도 지사 또는 법인형태의 선투자가 상당히 진행된 이후에나 성과를 낼 수 있었다.
국내 최대의 보안업체인 안철수연구소(대표 김홍선)의 경우에도 작년에 일본 법인이 올린 매출액은 30억원 수준이며 이 또한 오랜 기간에 걸쳐 인력과 장비를 일본 현지에 모두 갖춰 이룬 결과로 일본에 진출한 타 사이버보안 기업들도 마찬가지 상황이다.
원격 사이버 보안 기술의 해외 첫 수출이라는 쾌거를 이뤄 낸 빛스캔은 올 5월 설립된 사이버 보안 전문 벤처기업인데 온라인상에서 실시간 진단과 결과가 산출되는 이른바 ‘웹 취약점 진단 서비스 및 악성코드 유포지 확인 서비스’ 대한 원천기술을 보유 중이다.
이 같은 빛스캔의 원천기술을 높이 평가한 KAIST 사이버보안연구센터는 지난 8월 말 상호업무협력에 관한 계약을 체결한 뒤 각종 사이버 보안장비의 운용지원과 함께 정보보호대학원 연구원과 학생들을 파견해 악성코드 탐지 및 비정상 경로의 탐지, 취약성 진단에 대한 이론적 모델링 등에 관한 공동연구를 수행하는 등 상용화를 위한 기술을 적극 지원해 결국 빛스캔의 세계적 기술이 ‘빛’을 보게 도왔다.
이번에 KAIST 사이버보안연구센터와 빛스캔이 수출하는 사이버보안기술은 국내 IT서비스를 통틀어 최초로 일본 현지에 지사를 만들지 않고서도 국내에서 원격으로 해외에 서비스를 제공하는 사이버 보안 서비스다.
이 기술은 진단과정까지 온라인으로 실시간 보여줄 수 있어 IBM과 HP도 상용화 못한 기술을 국내 벤처기업이 상용화에 성공한 첫 케이스로 국내 사이버 보안 기술의 진가를 대내외에 과시하는 계기가 될 것으로 KAIST는 크게 기대하고 있다.
또 추가적인 비용 투자와 현지화 없이도 서비스가 가능하기 때문에 일본시장에서 그동안 한국의 보안업체들이 10년 이상 벌어들인 순이익을 1년 만에 상회할 수 있을 것으로 기대된다.
이와 함께 일본의 대표적인 금융솔루션 및 정보보안 기술 전문기업인 인텔리전트 웨이브(IWI, Intelligent Wave Inc.)사를 비롯해 IT 부품소재회사인 다이 니폰 프린팅(DNP, Dai Nippon Printing Co. Ltd)사, 그리고 미쓰비시 그룹과 같은 대기업들이 이례적으로 이 서비스를 재판매키로 결정, 급격한 수익증가가 예상된다.
주대준 KAIST 사이버보안연구센터장은 “일본시장은 그동안 진입장벽이 매우 높은 곳으로 알려져 있으나 단 6개월 동안에 10여차례 이상을 일본에서 직접 방문하고 까다로운 검증을 거쳐 필요성을 인정받아 단기간에 도입이 결정됐다”며 “산학협력을 통한 보안 전문인력 양성과 상용화에 대한 대표적 사례로 앞으로 벤처기업들에게 귀감이 될 것”이라고 말했다.
또 “내년에는 운용중인 다른 서비스들도 추가적으로 계약해 일본시장을 시작으로 국내 사이버보안 서비스가 전 세계로 뻗어나가 우리나라 보안 산업의 우수성을 알릴 것”이라고 말했다(끝).
2011.12.19
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해양기술연구센터 개소식
- 8일 오후 1시 유레카관 1층 삼성홀에서
우리 학교는 8일 오후 1시 대전 본원 유레카관(N27)에서 ‘해양기술연구센터(KOTC, KAIST Ocean Technology Center)’를 설립하고 개소식을 개최했다.
초대 센터장에는 한순흥 해양시스템공학전공 책임교수가 취임했다.
이 연구센터는 KAIST 기계기술연구소 산하로서 심해 해양플랜트와 수중폭발 내충격 기술개발과 같은 최첨단 해양시스템의 새로운 아이디어를 적극 발굴하고 연구개발을 통해 현실화 시키는 등 조선해양산업 발전에 기여하고자 설립됐다.
한순흥 KAIST 해양기술연구센터장(오른쪽에서 네 번째)이 8일 오후 대전 본원 유레카관 1층 삼성홀에서 열린 개소식에서 관계자들과 ‘해양기술연구센터’ 현판식을 가진 후 박수를 치고 있다.
2011.12.08
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이주장 교수, IEEE 산업전자공학회 부회장 선출
우리 학교 전기및전자공학과 이주장(63) 교수가 국제전기전자기술자협회(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers) 산하 산업전자공학회(IE, Industrial Electronics Society) 부회장으로 지난 12일 선출됐다.
이 교수는 IEEE 산업전자공학회의 계획수립 및 개발 분야 부회장으로 2012년 1월부터 2013년 12월까지 2년 동안 일하게 된다.
이 교수는 이 학회에서 지난 8년간 이사를 역임하고, 출판 위원회, 학술 위원회, 펠로우 위원회에서 활동했으며, 현재 IEEE 산업전자공학회학술지(Transaction on Industrial Electronics)와 산업정보학술지(Industrial Informatics) 부편집장으로 활동하고 있다.
국내외 회원이 약 5000여 명인 IEEE 산업전자공학회는 주로 제어, 로봇, 전력전자, 시그널 프로세싱, 그리고 정보 등의 분야를 다룬다.
2011.11.18
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한라공조, KAIST 아이디어 공모전 시상식 개최
- 연구과제 분야 대상에 전지연 박사팀 -- 한라공조㈜, 대학(원)생 아이디어 공모전 개최로 지역 인재 육성
우리 학교 이민석(기계공학과 석사/2년차), 황준식(기계공학과/석사 1년차), 전지연(기계공학과/박사 3년차) 학생 팀이 한라공조가 주관한 "제1회 KAIST 대학(원)생 아이디어 경진대회"에서 "LPG와 DME(디메틸에테르)를 냉매로 하는 신냉각 시스템 개발"을 공동으로 제안해 연구과제분야 대상을 차지했다. 대상팀에게는 상금 1,000만원이 수여됐다.
연구과제분야 최우수상(1개 팀)과 우수상(1개 팀)에게는 각각 300만원과 100만원의 장학금과 상장이 수여됐다. 아이디어분야에서는 ‘폭발형 순간 냉난방 시스템’을 제안한 신용걸(생명과학과/박사 4년차) 학생이 대상의 영예를 안았으며, 상금 300만원이 수여됐다. 최우수상(2개 팀)과 우수상(2개 팀)에는 100만원과 50만원의 장학금이 각각 전달됐다.
한라공조는 아이디어 공모전 수상자에게 채용 시 서류심사 면제특전을 부여하고, 연구과제 분야 수상작 중 기술적용이 가능한 제안에 대해 회사와 계약을 체결해 연구개발비 전액을 지원함으로써 독자 신기술을 확보해나갈 계획이다.
국내 최대 자동차 공조(空調)기업인 한라공조는 지난 8월부터 약 2개월간 산학협력을 체결한 KAIST 대학(원)생을 대상으로 차세대 독자 신기술을 발굴하고, 자동차 공조산업의 미래를 책임질 우수한 인재를 육성하는 데 아이디어 공모전을 개최하고, 응모작 중 창의성을 발휘한 우수작 15건을 선정해 지난 14일 제안한 아이디어에 대한 프레젠테이션을 거쳐 최종 우수작 연구과제 분야 3개 팀, 아이디어 분야 5개 팀 총 8개 팀을 선정하고 14일 기계공학동 1층 세미나실에서 시상식을 개최했다.
한라공조 연구개발본부장 박창호 전무는 “대학(원)생들의 창의적이고 열정 넘치는 아이디어를 통해 한라공조의 기술이 한층 더 향상될 것으로 기대한다”며 “공조기술 아이디어 공모전을 확대해 지역 대학의 경쟁력 강화는 물론이고, 우수 인재 장학지원 및 협력 프로그램을 지속적으로 운영할 계획”이라고 말했다.
또 "이번 공모전을 시작으로, 매년 지역 대학(원)생을 대상으로 대회를 개최해 산학협력 프로그램을 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
한편, 한라공조 오는 2012년 9월에 대학(원)생들을 대상으로 ‘제2회 아이디어 공모전’을 개최할 예정이며, 내년 1월부터 약 2개월간 지역대학을 직접 방문해 사전설명회를 실시할 계획이다.
<사진제공=한라공조(주)> 한라공조 연구개발본부장 박창호 전무(가운데)와 연구과제 분야 대상을 받은 황준식 학생(왼쪽), 이민석 학생(오른쪽)이 기념촬영을 하고 있다.
2011.10.26
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KAIST, 제품수명주기관리 전문가 양성
- 제조경쟁력을 위한 ‘제품수명주기관리’ 전문가 양성 -
- 11월 10일까지 접수, 11월 19일 첫 강의 시작 -
우리 학교가 기업의 제품수명주기관리(PLM, Product Lifecycle Management) 전문가 양성을 위한 본격적인 행보에 나섰다.
우리 대학은 효율적인 제품개발을 위해 최근 필요성이 크게 대두되고 있는 제품수명주기관리 전문가를 양성하기 위한 ‘KAIST PLM 전문가과정’을 올 11월 개설한다고 10일 밝혔다.
제품수명주기관리는 제조업체의 핵심 역량인 제품개발의 경쟁력을 갖추기 위한 기본적인 전략으로 최근 그 중요성이 크게 부각되고 있다.
그 동안 기업에서는 제품수명주기관리에 대한 현장 중심의 시스템 교육만 이루어질 뿐, 체계적인 전문가 양성 프로그램이 없었기 때문에 전략적 활용에는 어려움이 많았다.
KAIST에서는 이러한 문제점을 해결하고자 ‘KAIST PLM 전문가과정’을 개설하고, 체계적인 교육을 통한 전문가를 양성해 국내 기업의 글로벌 경쟁력 강화에 기여해 나갈 계획이다.
또 제품수명주기관리와 관련된 KAIST의 이론 과정과도 연계해 이 분야의 인력 인프라를 확대할 예정이다.
이 과정은 총 16개의 강의 모듈을 8회에 걸쳐 격주로 토요일 오후 1시부터 7시까지 진행되며, 장소는 서울 도곡동에 위치한 ‘KAIST 디지털 멀티미디어 캠퍼스’에서 이루어진다.
수강 대상은 PLM 분야에서 경력이 있는 중간 관리자급(Manager Level)으로 한 기수 당 20~30명 내외로 선발한다. 수강 후에는 평가를 통해 ‘KAIST PLM Certificate"을 발급해 줄 예정이다.
강사진은 기업에서 10여년 이상의 경력과 자질을 갖춘 PLM 전문가 및 관련 분야를 연구하는 KAIST를 포함한 주요 대학의 교수들로 구성해 이론과 실무를 모두 갖춘 전문가를 양성할 수 있도록 준비를 마쳤다.
특히, 삼성전자, LG전자, 현대자동차, 포스코, 두산인프라코어 등의 임원들이 자문위원으로 직접 참여해 이 프로그램에 대해 방향을 제시하고 특강도 실시할 예정이다.
강의 전반부에서는 PLM의 기본 개념을 시작으로 PLM의 기능, 모듈, 가치 등의 이론적 내용을 주로 다룬다. 후반부에서는 각 산업별 구축 사례를 통해 산업별 PLM의 특징 및 아키텍쳐 소개와 PLM 전략 및 신기술에 관한 교육을 한다.
실습 시간에는 PLM 구축을 위한 실습과 팀별 토론회를 통해 각자의 경험을 공유한다. 특히, 멘토링 체제를 도입함으로써 강사진과 수강자간의 개방적인 분위기를 조성해 능력을 극대화 시켜 자신의 분야에서 지도자가 되는 데에 필요한 소양들을 갖추도록 할 계획이다.
이 과정의 책임교수를 맡고 있는 KAIST 산업 및 시스템공학과 서효원 교수는 “이 교육 과정을 통해 수강생들은 ▲PLM 프로젝트 이니셔티브 및 관리능력 확보 ▲PLM의 가치를 경영층과 공유할 수 있는 능력 고취 ▲PLM 산업별 추진 전략 수립 능력 ▲PLM Stakeholder 이해 및 프로젝트 운용 능력 등의 역량이 한 층 강화될 것”이라고 기대감을 내비쳤다.
한편, 이 교육과정의 수강신청은 11월 10일까지이며, 11월 12일 개소식 후, 19일부터 첫 강의를 시작한다.
신청은 KAIST PLM 전문가과정 사무국으로 하면 된다.(☏042-350-3163, 3199/ E-mail : sachoi@kaist.ac.kr 또는 pioneer@kaist.ac.kr)
※ 용어설명
○ 제품수명 주기관리
제품 수명 전 기간에 걸쳐 설계와 해석, 관리를 위한 솔루션. 제품의 기획 단계에서 개념 설계, 상세 설계, 생산, 서비스에 이르는 전체 수명 주기에 걸친 제품 정보를 관리하고 이 정보를 고객 및 협력사에 협업 프로세스를 지원하는 제품 중심의 연구 개발 지원 시스템이다. 제품 개발 과정의 효율성을 높이고 회사 내에서 제품 관련 정보를 활용할 수 있는 능력을 향상시킴으로써 더 좋은 의사 결정을 가능하게 하며 결과적으로 회사에서는 고객에게 더 큰 가치를 제공할 수 있다.
2011.10.10
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정경원 교수, 호주 최대 디자인행사 초청인터뷰 가져
- 세계적인 명사들과 초청돼 -
우리 학교 산업디자인학과 정경원 교수가 이달 20~31일 호주 멜버른에서 열리는 호주 최대 디자인 행사 ‘스테이트 오브 디자인 페스티벌(State of Design Festival)’의 하이라이트 세션인 ‘9 to 5’ 온라인 인터뷰에 27일 오후 6시 15분(현지시각) 출연한다.
행사의 주제는 ‘움직이는 디자인(Design That Moves)’이다. 물리적으로는 물론 심리적으로도 변형되고 움직이며 네트워크화되는 여러가지 디자인 프로젝트에 대해 전시회, 세미나, 토론 등을 통해 다각적으로 다룬다.
KAIST 정경원 교수가 참가하는 올해의 인터뷰에는 ‘아이 러브 뉴욕(I ♥ New York)’을 디자인한 밀톤 그레이져(Milton Grazer), 도나 켈리 홈의 부사장을 역임한 일세 크로우포드(Ilse crawford), 실험적인 디자인으로 충격을 주는 토털디자인그룹 트로이카(Troika), 레이디 가가⋅비욘세 등의 의상을 디자인한 패션디자이너 가레스 퓨(Gareth Pugh) 등 디자인분야 세계적 명사들이 참가한다.
‘9 to 5(9 Questions to 5 Design Thinkers)’는 5명의 디자인 전문가들이 25~29일 매일 한명씩 출연해 1시간동안 패널리스트들이 묻는 9가지 질문에 대답하는 세션으로 스카이프(Skype)를 통해 인터뷰가 이뤄지며 전 세계로 생중계된다.
서울특별시 디자인서울총괄본부장을 역임한 정 교수는 ▲대한민국의 디자인 발전 전략 및 서울시가 역점적으로 추진해온 디자이노믹스의 본질과 주요 사업 ▲작년에 성황리에 마친 세계디자인수도 2010의 의미와 성과 ▲과학기술, 예술, 비즈니스 등 여러 분야의 융합을 도모하는 KAIST의 혁신적인 디자인교육 등을 예로 들어 설명할예정이다.
2004년 시작된 스테이트 오브 디자인 페스티벌은 호주 빅토리아 주정부의 주관으로 매년 멜버른에서 열린다.
2011.07.27
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