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KAIST 탁민제 교수, 제25대 한국항공우주학회 회장 선출
우리 학교 항공우주공학전공 탁민제(57) 교수가 제25대 한국항공우주학회 회장으로 선출됐다.
임기는 2012년 1월 1일부터 2012년 12월 31일까지로 1년이다.
탁 교수는 현재 국제전기전자기술자학회(IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 항공우주전자시스템 학술지(TAES, Transactions on Aerospace and Electronic Systems)의 유도제어분야 편집위원장, 한국항공우주학회 부회장, 그리고 한국항공우주학회지 및 항공우주매거진 편집위원장 등 활발한 국내외 학술활동을 하고 있다.
한국항공우주학회는 우리나라 항공우주과학의 발전과 국가산업발전에 기여하기 위해 1967년 10월에 설립됐으며, 3,500여명의 회원을 보유하고 있다.
2011.11.07
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김일두 교수, '전자세라믹 저널' 부편집장 선임
우리 학교 신소재공학과 김일두(37) 교수가 세라믹 분야의 국제학술지인 "전자세라믹 저널(Journal of Electroceramics)"의 부편집장(Deputy Editor)으로 최근 선임됐다.
김 교수는 2006년부터 최근까지 5년동안 이 저널의 편집위원으로 활동을 해왔으며, 이번에 부편집장으로 선임돼 전자세라믹 저널 지에 투고된 모든 논문들에 대한 심사자(reviewer) 선정 및 게재 여부를 결정하는 업무를 편집장(Editor-in-chief, Prof. Harry L. Tuller, MIT)과 함께 수행하게 된다.
김 교수는 나노구조를 갖는 전자세라믹 소재 합성 및 응용에 관한 연구를 수행하여 왔다. 특히, 전기방사기술을 이용한 무기물 나노섬유 제조 및 화학센서 및 에너지 저장소자 응용 분야에서 우수한 연구성과를 보여주고 있다.
2011.11.01
조회수 10270
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양경훈 교수, 이달의 과학기술인상 수상자 선정
우리 학교 전기 및 전자공학과 양경훈 교수가 2011년 이달의 과학기술인상 수상자로 선정됐다.
양 교수는 세계 최초로 양자효과 소자를 기반으로 초고속 통신시스템의 핵심 부품인 40GB/s급 멀티플렉서 직접회로를 개발해 기존 전자소자 설계기술을 한 단계 향상시킨 공로가 인정됐다.
이 달의 과학기술인상 수상후보 자격·대상은 우수한 과학연구개발, 과학진흥풍토 조성 등 지역과학기술발전에 기여한 공이 큰 기관·대학(고등학교)·연구소·기업체 소속원 또는 개인이다.
2011.10.25
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박인규 교수, 전기제어와 온도차를 이용한‘나노분자 제어기술’개발
- ▲나노센서 개발 ▲분자조작 ▲세포자극 등 공학기술 전반에 활용 가능 -- 나노 레터스(Nano letters) 10월 호 게재 -
우리 학교 기계공학과 박인규 교수 연구팀이 최근 나노미터(10억분의 1미터) 크기 공간에서 전기제어와 온도차를 이용해 나노분자를 제어하는 원천기술 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.
박 교수가 이번에 개발한 기술은 ▲고밀도 전자회로 패터닝 ▲고성능 다중물질 나노센서 개발 ▲단백질·유전자 조작 ▲ 세포조작 및 자극 등 다양한 분야에 응용될 것으로 기대된다.
기술적 한계로 나노미터 크기의 섬세한 분자제어가 어려워 개발이 더뎠던 초소형‧휴대형 센서 개발에도 커다란 변화를 가져올 것으로 예상된다.
연구팀은 나노패터닝 공정으로 고밀도·고정렬 나노와이어를 만들어 각각의 와이어에 전기를 제어하고 빠르게 온도를 조절해 화학반응 제어를 실현했으며 이를 통해 나노분자를 정밀하고 신속하게 조절가능하다는 것을 실험으로 입증했다.
박인규 교수는 “이 기술은 나노공간에서 선택적이고 개별적인 온도조절로 바이오 분자조작, 선택적 회로집적 등에 응용돼 화학센서의 성능향상, 초소형 센서 개발 등 IT/ET 융합기술 발전에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 교육과학기술부의 일반연구자사업 및 HP 오픈 혁신 연구 프로그램(HP Open Innovation Research Program)을 통해 수행됐으며, 연구결과는 세계적 권위의 나노기술 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 10월 3일자 온라인 판에 게재됐다.
한편 , 이번 연구에는 KAIST 박 교수를 비롯해 김춘연 기계공학과 박사과정 학생, 한국표준연구원 이광철 박사, HP의 지용 리(Zhiyong Li), 스탠 윌리암스(Stan Williams) 박사가 참여했다.
o 그림 1 : 나노와이어를 선택적 온도조절한 후 반응 이미지를 촬영한 모습
o 그림 2 : 나노크기 공간에서 선택적 온도조절을 통한 화학물질 반응/조작 예시, 예1) 고분자 경화, 예2) 나노물질 합성
2011.10.19
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KAIST 출신 NASA 연구원, 전자섬유 메모리 시스템 개발
- NASA 한진우 박사, 저항 스위칭 메모리 개발 -- KAIST, 국내대학 중 유일하게 미국 NASA와 인적교류 -
의복의 전통적인 기능이 달라지고 있다. 외부환경으로부터 인체를 보호하고 심미적인 면이 부각되던 의복은 이제 ‘스마트 섬유(smart fabric)’나 ‘웨어러블 전자제품(wearable electronics)’의 등장으로 인체의 생체신호를 인지하고 이를 데이터화함으로써 질병예방은 물론 치료까지 할 수 있게 됐다.
이러한 변화의 필수적인 단계가 바로 ‘전자섬유(electronic textile)’의 개발이다. 전자섬유란 전원(power generator), 배터리, 센서, 전산기능(computational element), 메모리 등이 내장될 수 있는 섬유를 뜻한다.
우리 학교 전기 및 전자공학과 졸업생으로 현재 미국 우주항공연구소(NASA)에서 박사 후 연구원으로 재직 중인 한진우 박사가 최근 NASA 나노테크놀로지 센터장인 메야 메이야판(Meyya Meyyappan) 박사와 공동으로 ‘저항 스위칭 메모리(resistive switching memory)’를 개발했다.
한 박사가 개발에 성공한 저항 스위칭 메모리는 재기록과 재복구가 가능하며, 100일 이상의 대용량 데이터를 수록할 수 있는 것이 특징이다.
재질은 독성이 적고 지구에 풍부하게 매장돼 있는 구리를 이용했다. 메모리 내부는 구리(Cu)선, 산화구리(CUxO)막, 플래티넘(Pt)선을 직물의 구조와 같은 격자 모양으로 배열해 쉽게 직물에 적용 가능하도록 설계했다.
전자섬유가 상용화되면 정기적인 치료나 건강검진이 필요한 만성질환자 및 고령자, 혹은 군인이나 우주비행사 등 건강관리가 필요한 사람들의 생체정보를 의사에게 실시간으로 전달함으로써 보다 효율적인 의료서비스가 제공될 수 있을 것으로 기대된다.
한진우 박사는 2010년 KAIST 전기 및 전자공학과에서 박사학위를 받은 후, 현재 미국 나사 에임즈 연구소(NASA Ames Research Center)에서 박사 후 연구원으로 재직하면서 나노기술을 연구하고 있다.
한 박사가 이번에 개발한 저항 스위칭 메모리는 지난 9월 21일 미국물리학협회(American Institute of Physics, AIP)에서 발간하는 응용물리과학 학술지인 ‘AIP Advances’에 하이라이트 논문으로 선정된 후 파퓰러사이언스(Popular Science), PC 월드(PC World), 인디안 뉴스(Indian News)에 소개되는 등 해외 언론으로부터 많은 주목을 받고 있다.
한편, KAIST와 나사 에임즈 연구소는 2008년 연구협력협정을 맺은 후 "박사 후 연구원제도‘를 운영하고 있으며 매년 KAIST 출신 박사 1~2명이 NASA에 가서 연구를 수행한다.
국내대학 중 NASA와 직접적인 인적교류를 통해 연구협력을 하고 있는 곳은 KAIST가 유일하다. 지난 2009년부터 올해까지 총 5명의 KAIST 연구원이 나사에서 연구를 수행하고 있다.
저항 스위칭 메모리가 적용된 미래의 전자섬유 개념도 - 옷 자체가 성능을 갖춘 컴퓨터로서, 주변 환경을 모니터링 할 수도 있고, 질병을 진단할 수도 있다. 의복 자체가 에너지를 생산하고 언제 어디서든 네트워크에 접속해 원하는 작업을 처리할 수 있다.
2011.10.18
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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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박정영 교수, 핫전자 태양전지 원천기술 개발
- Nano Letters 발표, “에너지 손실을 최소화한 핫전자 태양전지 개발 가능성 열어”-
태양광을 흡수하여 생성되는 핫전자 태양전지 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
우리 학교 EEWS 대학원 박정영 교수(41세, 교신저자, 지속가능한 에너지공학기술사업단 해외학자)가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 WCU(세계수준의 연구중심대학)육성사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 나노과학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Nano Letters’ 온라인 속보(9월 14일)에 게재되었다. (논문명 : Surface Plasmon-Driven Hot Electron Flow Probed with Metal-Semiconductor Nanodiodes)
박정영 교수팀은 태양광을 흡수하여 생성되는 핫전자와 표면플라즈몬의 상관관계를 규명하였다.
박 교수팀은 금속박막과 산화물 반도체로 이루어진 나노다이오드를 이용해 빛에 의해 표면에 여기된 핫전자를 검출하고, 나노다이오드 금속박막의 표면처리를 통해 수십 나노미터 크기의 나노섬 형태로 변형하였는데, 이러한 나노섬은 표면플라즈몬을 보여준다.
연구팀은 나노다이오드에 검출된 핫전자를 측정하여 표면플라즈몬에 의한 핫전자의 증폭을 관찰하였다. 이는 표면플라즈몬이 핫전자의 생성을 극대화시키고, 이 원리는 태양전지의 효율을 높이는데 활용될 수 있다.
이 연구에는 EEWS 대학원의 이영근 석사과정생 (제 1저자)와 정찬호 박사과정생 (제 2저자) 이 참여하였다.
박정영 교수는 “핫전자를 정확히 이해하고 측정하는 것은 에너지 손실과정을 근본적으로 이해할 수 있도록 도와준다는 점에서 표면과학 및 에너지공학에서 매우 중요하다. 이번 핫전자 원천기술의 개발은 핫전자를 이용한 고효율 에너지 전환소자 개발에 응용이 될 수 있다”고 연구의의를 밝혔다.
<그림>표면플라즈몬에 의해서 증폭된 핫전자의 측정을 위한 나노다이오드의 구조
2011.10.06
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고성능 플렉시블 디스플레이 기술 개발
- 금속 나노입자 펨토초레이저 소결공정을 이용한 극미세 금속패턴 제작 -- 세계적 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 7월호 게재 -
국내 연구진이 플렉시블 디스플레이 전자소자 제작을 위한 차세대 금속 나노패터닝 기술개발에 성공했다.
우리 학교 기계공학과 고승환·양동열 교수팀이 공동으로 연구한 이번 성과는 기존의 광식각 증착공정을 이용하지 않고 수백나노의 고정밀도 금속 패턴을 펨토초레이저 스캐닝공정을 이용해 단일 디지털 공정으로 제작하는 기술을 개발했다.
이 기술을 이용하면 다양한 기판에서 고정밀 패터닝이 가능해져 유기 전자소자 기술 등과 결합하게 되면 성능과 집적도가 우수하면서도 자유자재로 휘어질 수 있는 고성능 플렉시블 전자소자나 디스플레이 등이 실현될 수 있을 것으로 기대된다.
일반적으로 집적도가 높은 전자소자 제작을 위해서는 고비용의 노광 혹은 광식각 공정이나 고진공 전자빔 공정을 통한 금속 패턴의 제작이 필수적이다. 최근에는 잉크젯 및 롤투롤(Roll to Roll) 프린팅 기술을 이용해 직접 금속 패턴 제작이 시도되고 있다. 그러나 공정 특성상 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1미터) 이하의 정밀도 달성에는 한계가 있어 고집적·소형화에 불리했다.
연구팀은 3~6nm(나노미터, 10억분의 1미터) 크기의 녹는점이 낮은 은 나노 입자와 열확산을 최소화할 수 있는 금속 나노입자 펨토초레이저 소결공정 (Femtosecond laser selective nanoparticle sintering, FLSNS)을 개발했다. 더불어 유리, 웨이퍼, 고분자 필름 등 다양한 기판위에 1㎛이하의 고정밀도 금속 패턴을 단일 공정으로 제작할 수 있는 기술도 개발해, 이 기술을 이용해 최소 정밀도 380nm 선폭의 극미세 금속패턴 제작에 성공했다.
연구팀은 개발된 금속 패터닝 기술을 KAIST 전기 및 전자공학과 유승협 교수팀과의 협력을 통해 유기 전계효과 트랜지스터 제작공정에 적용해, 차세대 플렉시블 전자소자 제작에 활용될 수 있는 가능성을 제시했다.
고승환 교수는 “고가의 진공 전자빔 공정을 통해서만 제작 가능했던 기존의 디지털 직접 나노패터닝 기술을 비진공, 저온 환경에서 구현함으로써 전자빔 공정을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 향후 다양한 플렉시블 전자소자 제작으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구결과는 한국연구재단의 나노원천기술개발 및 신진연구 사업지원, 지식경제부의 협동사업지원을 받아 수행됐으며, 재료과학기술 분야의 세계적 권위의 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 7월호에 게재됐다.
※ 용어설명금속 나노패터닝 : 고밀도로 집적된 전기/전자회로 구현을 위해서는 1㎛이하의 선폭을 갖는 고정밀도 금속패턴 구현 기술이 필요하다. 이에 따라 기존의 방법이 아닌 새로운 패터닝 공정에 관한 다양한 연구가 수행 중에 있다.
광식각 증착공정 : 미세 패턴 제작으로 널리 사용되어지고 있는 공정으로 빛에 반응하는 재료에 대해 선택적으로 빛을 조사하여 미세 패턴을 제작하고 원하는 물질을 고온, 진공 조건하에서 증착하는 공정으로 기존의 디스플레이, 반도체 제작 공정으로 이용되고 있다.
유기 전계효과 트랜지스터 : 전자기기 구동회로의 핵심소자인 트랜지스터는 전류의 흐름을 선택적으로 조절하는 역할을 한다. 트랜지스터의 구성에는 전류가 흐르는 채널로서 반도체가 필수적인데, 통상적으로는 고온처리가 필요한 실리콘 (Si)이 쓰이고 있다. 유기 전계효과 트랜지스터는 채널 물질로 박막의 유기반도체가 쓰이는 것으로서, 상대적으로 낮은 온도에서 플라스틱과 같은 다양한 기판에 제작 가능하여 유연한 전자 소자 제작에 이상적이며, 궁극적으로 소자 제작이 인쇄 방법으로 구현 될 경우 저비용 전자소자 제작에도 활용 가능할 것으로 예상되고 있다.
펨토초 레이저(femtosecond laser) : 긴 시간 동안 일정한 출력으로 레이저를 방출하는 연속형 레이저와는 달리 짧은 시간 동안만 레이저를 방출하는 것을 펄스형 레이저라고 한다. 이러한 펄스형 레이저의 방출 시간을 천조분의 1초, 즉 10-15초 까지 낮춘 것이 펨토초 레이저이다. 이러한 매우 짧은 펄스폭은 레이저가 조사되는 재료 내부에 열이 확산하는 시간(10-12s, 피코초)보다 짧기 때문에 가공시 열영향부가 작아 정밀 가공에 응용할 수 있다.
그림1. 선택적 금속 나노입자 펨토초 레이저 소결 공정
그림2. 극미세 금속 패턴
2011.08.02
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미래 IT인재 양성에 KAIST가 앞장서
- 8월 1~5일, 전문가 특강, 연구시설 견학, 조립실습 등 다양한 행사 가져 -
우리 학교는 8월 1~5일 교내 정보전자공학동 제1공동강의실(E3-1)에서 미래 전기 및 전자공학분야 인재를 양성하기위해 ‘KAIST 전자공학영재캠프’를 개최한다.
이번 캠프에는 전국의 고등학교에서 전기 및 전자공학분야에 관심이 많아 학교장 추천을 받은 60명의 2학년 학생들이 선발됐다. 캠프기간 중 숙식 및 교재비 등 참가비 전체가 무료다.
참가학생들은 4박 5일간 교내 기숙사에서 지내면서 매일 오전 9시 30분부터 오후 9시까지 KAIST 내외부 전문가들의 특강, 연구시설 견학, 전자제품 조립 실습, 팀별 프로젝트 등을 경험한다.
특강은 KAIST 전기 및 전자공학과 경종민 교수의 ‘전자공학이란?’을 시작으로 이상국 교수의 ‘한국의 반도체기술과 우리의 미래’, 김종환 교수의 ‘생각하는 로봇’, 방송통신위원회 박상일 박사의 ‘방송통신의 현재와 미래’ 등이 4일 동안 하루 한차례 이뤄진다.
학생들은 KAIST의 대표적인 우수한 연구소인 ‘인공위성연구센터’와 ‘나노종합팹센터’를 견학하며 미래 우주기술과 나노기술을 직접 체험하고, ‘테라헤르츠 인터커넥션 앤드 패키지’ 연구실을 방문하여 미래 무선전력전송 기술을 둘러보며 향후 진로방향에 대해 모색할 예정이다.
이들은 또 로봇 키트, 라인트레이서, 라디오 조립 등 실습을 통해 전자제품의 작동원리를 이해한다. 아울러 ‘아마추어 무선 햄(HAM) 교실’을 통해 전기 및 전자공학의 가장 기초가 되는 전파통신의 소중함과 재미를 겸한 ‘전파보물찾기(ARDF) 체험’ 학습을 하게 된다.
마지막 날인 5일에는 캠프기간 중 팀 프로젝트 실습을 통한 로봇 키트를 프로그래밍해 장애물 경주 대회 및 트랙경주 대회를 실시한다.
이번 캠프는 KAIST 전기 및 전자공학과(학과장 김정호)에서 주최하고 KAIST 전파교육연구센터(소장 이혁재)가 주관한다.
2011.08.01
조회수 13291
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신속·간편한 유전자 진단 신기술 개발
- 독일‘스몰’지 표지논문 선정,“다양한 병원균 감염 여부 신속히 진단하는 새로운 원천기술”-
표적 DNA를 현장에서 신속, 간편하게 육안으로 진단할 수 있는 발색 진단 기술이 국내 연구자의 주도로 개발되었다.
우리 학교 박현규 교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행되었다.
박현규 교수 연구팀은 자성 나노입자가 과산화효소 활성을 나타낸다는 최근 이론을 활용하여, PCR(중합효소 연쇄반응)에 의해 증폭된 DNA를 육안으로 쉽게 검출하는 발색 유전자 진단 신기술을 개발하였다.
이 기술은 진단하고자 하는 표적 DNA를 PCR 반응으로 증폭시키면, 증폭된 DNA가 자성 나노입자의 과산화효소 활성을 현저히 저해한다는 사실에 기반을 두고 있다.
즉, 표적 유전자가 없으면 자성 나노입자의 과산화효소 활성으로 특정한 발색 반응이 일어나 색 전이현상이 일어나지만, 표적 유전자가 있으면 PCR 반응에 의해 증폭되어 자성 나노입자의 과산화효소 활성을 막아 색 전이현상이 나타나지 않는다.
이러한 발색 반응 유무는 육안으로도 쉽게 식별할 수 있어, 기존의 복잡한 유전자 진단기술을 획기적으로 간편화시킨 새로운 유전자 진단기술로 평가된다.
경제성과 실용성을 갖춘 유전자 진단 기술 분야의 혁신적 원천기술로서, 임상적으로도 유용하게 활용될 수 있다는 것이 특징이다.
박 교수팀의 기술은 기존의 금 나노입자 기반 유전자 진단 기술과는 달리, 금 나노입자 표면에 DNA 분자를 결합하는 과정이나 색 전이 유도를 위해 염을 첨가하는 과정 등의 추가 처리가 불필요하기 때문에 값싸고 편리한 유전자 진단 기술 개발을 위한 새로운 원천기술로 기대하고 있다.
연구팀은 성병을 유발하는 병원균(클라미디아 트라코마티스)에 감염된 샘플을 대상으로 이 기술을 적용하여 원인균 감염 여부를 색 전이현상을 통해 육안으로 정확히 식별해냄으로써 임상 유용성을 훌륭하게 검증하였다.
박현규 교수는 “자성나노입자의 원리를 이용한 이 신기술은 다양한 병원균 감염을 신속히 진단하기 위한 새로운 원천기술로서, 각종 생체물질과 화학물질을 검출하는 기술로 확대되어 다각적으로 활용될 것으로 전망한다”고 연구의의를 밝혔다.
한편, 이번 연구결과는 나노과학 분야의 권위 있는 학술지인 독일의 ‘스몰(Small)’지 6월호(6월 6일자)에 표지논문으로 게재되는 영예를 얻었다.
2011.06.29
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‘2011 플렉시블 사이니지 및 디스플레이 국제 워크숍’ 개최
- 차세대 조명인 LED/OLED 기술 동향 및 미래 비전 모색 -
우리 대학은 ‘2011 플렉시블 사이니지 및 디스플레이 국제 워크숍(International Workshop on Flexible Signage and Displays)"을 오는 30일 교내 정보전자공학동 제1공동강의실에서 개최한다.
차세대 조명으로 주목받고 있는 발광다이오드(LED)와 유기발광다이오드(OLED)의 연구 성과를 공유하고 미래비전을 모색하기 위한 이번 워크숍에서는 ‘LED와 OLED의 조명기술’이라는 주제로 이 분야의 국내․외 석학들이 한자리에 모여 다양한 기술을 소개한다.
독일의 드레스덴 공대 칼 레오(Karl Leo) 교수, 미국 예일대학교 정 한(Jung Han) 교수, 일본 토호쿠 대학의 다카시 마쯔오카(Takashi Matsuoka) 교수가 참여해 외국 사례를 발표한다.
또한, LG 화학의 손세환 박사, 서울대학교 윤의준 교수, 한국전자통신연구원(ETRI)의 이정익 박사 및 KAIST 최경철, 전덕영, 유승협, 이건재 교수가 참여해 다양한 의견을 개진할 예정이다.
한편, 이번 워크숍은 정부의 ‘세계 수준의 연구중심대학(WCU) 프로젝트’에 선정된 KAIST WCU 플렉시블 사이니지 사업단(사업단장 전덕영 교수)과 KAIST 차세대 플렉시블 디스플레이 융합센터(센터장 최경철 교수)가 주관하고 한국연구재단, BK21 KAIST 전자통신기술사업단, 한국정보디스플레이학회, 한국광전자학회, LG 디스플레이가 후원한다.
2011.06.27
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간단하고 저렴한 유전자 진단 기술 개발
- “유전자 진단의 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있어”- 분석화학분야 세계적 학술지‘아날리스트’4월호 표지논문 선정
우리학교 박현규 생명화학공학과 교수가 전기화학적 활성을 가진 핵산 결합 분자인 메틸렌 블루(Methylene Blue)를 이용해 전기화학적 실시간 중합효소 연쇄 반응(Real-Time PCR) 기술을 개발했다.
현재 유전자 분석 분야에서 가장 널리 사용되고 있는 Real-Time PCR(Polymerase Chain Reaction) 방법은 형광 신호를 이용하기 때문에 고가의 장비와 시약이 사용되는 분석 기술이다.
이에 반해 전기화학적 방법은 사용이 간편하고 가격이 저렴하며, 무엇보다 분석 장치를 소형화 할 수 있는 이점이 있다.
박 교수 연구팀은 산화/환원을 통해 전기화학적인 신호를 발생하는 물질인 메틸렌 블루가 핵산과 결합하면 전기화학적 신호가 감소하는 현상에 착안, 이를 PCR에 적용해 핵산의 증폭 과정을 전기화학적 신호를 통해 실시간으로 검출할 수 있는 전기화학적 Real-Time PCR을 구현하는 데 성공했다.
또한, 이 신호 변화 현상이 메틸렌 블루의 확산 계수와 관련된 것임을 규명해 향후 다양한 방법으로 응용될 수 있는 신호 발생을 기반으로 한 기술도 확립했다.
연구팀은 이를 기반으로 전극이 인쇄된 작은 칩을 제작해 성병 유발 병원균인 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis)의 유전자를 대상으로 연구를 수행했다.
그 결과 기존 형광 기반의 Real-Time PCR과 거의 동일한 성능을 보였다. 따라서 다양한 질병 진단을 비롯해 다양한 유전자 연구 분야에 적용할 수 있음을 입증했다.
박현규 교수는 “Real-Time PCR 기술이 현재 유전자 진단 분야에서 가장 확실한 분석 방법임에도 불구하고 형광 기반의 분석 방법이다 보니 고가의 검출 장비 및 분석 시약을 필요로 한다”며 “이번 연구 결과로 유전자 진단에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있다”라고 설명했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단(이사장 오세정)이 시행하는 ‘중견연구자 지원 사업(도약연구)’으로 수행됐으며, 연구의 중요성을 인정받아 분석화학 분야의 세계적인 학술지인 ‘아날리스트(The Analyst)’ 4월호(4월 21일자) 표지논문으로 선정됐다.(끝)
<그림설명>신호 분자 결합에 의한 전기화학적 Real-Time PCR 모식도 (아날리스트 표지)
<용어설명>○ Real-Time PCR (실시간 중합효소연쇄반응): 중합효소연쇄 반응을 통해 증폭되는 핵산을 실시간으로 모니터링을 하고 해석하는 기술
○ PCR: (Polymerase Chain Reaction, 중합효소 연쇄 반응): 현재 유전물질을 조작해 실험하는 거의 모든 과정에 사용되는 검사법으로, 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭하는 방법이다. 1985년에 캐리 멀리스(Kary B. Mullis)에 의해 개발됐다.
○ Chlamydia Trachomatis: 클라미디아 트라코마티스(chlamydia trachomatis)라는 병원균에 의한 성병으로 성적 접촉으로 점염되어 비뇨생식계에 질병을 일으키는 감염증의 가장 흔한 원인균.
2011.04.21
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