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교육혁신, 이제는 대학원 교육이다 !
- 시스템 디자인 중심교육 전환, 통합적 사고 인재양성 목적KAIST(총장 서남표)가 지난 2006년도부터 추진해온 학부과정의 교육혁신이 일정수준에 이르렀다고 판단하고, 이제 다시 대학원 교육 혁신에 나섰다.
KAIST는 석박사 졸업생들이 사회에서 리더로 성장하기 위해서는 “통합적 사고”를 하는 인재를 기르는 것이 필요하다는 인식하에, “시스템 디자인 중심교육”으로 전환키로 했다. 시스템 디자인 중심교육이란 사물을 낱개로 쪼개어 따져 보기도 하지만(분석), 동시에 이것을 통합하여 하나의 시스템(제품)으로 만들어 보는 것에 중점을 두는 교육이다. 그 동안 일반 기업이나 정부기관에서 이공계 석박사 인력에 대한 평가는 두 가지로 잘렸다. 하나는 깊이 있는 “분석적 사고”로 새로운 연구를 잘 한다는 것이고, 두 번째는 너무 좁은 것만 알아서 큰 것을 보는 “통합적 사고”가 부족하다는 지적이었다. “분석적 사고”란 사물을 하나씩 쪼개어 작은 단위를 대상으로 새로운 것을 찾아내는 사고를 말하고, “통합적 사고”란 여러 가지 요소를 종합하여 전체를 보는 사고를 말한다. 따라서 연구소나 대학에서 깊이 있는 연구를 하려면 “분석적 사고”가 더 필요하다고 볼 수 있지만, 회사나 연구소에서 새로운 제품을 만들려면 “통합적 사고”가 더욱 필요하다. 물론 두 가지 사고가 모두 필요함은 물론이다. 사물을 쪼개서 작은 단위로 보는 습관이 있으면, 일을 할 때도 개인적으로 일하는 경향이 있고, 협동정신이 부족한 경우가 많다. KAIST는 2006년 서남표 총장 부임후, 엔지니어들이 너무 사물을 잘게 본다는 단점을 보완하기 위해, 시스템 디자인 중심교육을 준비하였다. 2007년에 학부과정 1학년에 실험적으로 적용하다가(선택과목), 2008년에는 1학년 전교생에게 필수과목으로 교육(영어로 강의)하고 있다. 이것은 전 세계 최초의 시도로서, 외국 학자들로부터 공학교육의 좋은 혁신사례로 찬사를 받기도 했다. 이제 학부과정의 교육혁신이 자리를 잡았다고 판단한 KAIST는 이 경험을 대학원으로 확대하기 위하여 대학원 교육개혁의 깃발을 올린 것이다. KAIST는 이런 대학원 교육혁신과제를 “S” 프로젝트라 명명하고, 최근 이 프로젝트에 참여할 학과를 모집하였다. 전체 18개 학과 중에 8개 학과가 자발적으로 이 교육혁신에 참여키로 하고, 추진위원회를 구성하였다. 8개 학과 대표가 모여 구성된 “ S 프로젝트 추진위원회”가 오는 28일 15시에 정식으로 출범하여 교과목 개발을 시작한다. 위원장은 최근 3년간 LG 기술연구원장을 역임한 이귀로(李貴魯, 56) 전기전자공학과 교수가 맡았다. 李 교수는 2008년 가을학기에 시범적으로 과목을 개설한 후에, 2009년 봄학기부터 정식 교과목으로 발전시킬 계획이라고 말했다. 물론, 그 이후에는 전 학과에 확대될 것이라 전망했다. 李 교수는 석사과정에 입학하면 기존의 전공과목 외에, 첫 1년 동안 시스템 디자인 중심의 교과목을 수강하고, 2학년에는 제품설계 프로젝트를 수행할 것이라 말했다. 이와 같은 디자인 중심의 교과목을 개설하기 위해서는 현장 경험이 있는 교수진은 물론 실험실습장비와 재료비 등의 추가 비용이 필요하게 된다고 말했다. * S 프로젝트 추진위원회 참여 8개 학과: 전기전자, 전산, 기계공학, 생명화학공학, 화학, 신소재공학, 산업공학, 건설환경공학
2008.04.28 조회수 14307 -
산디과 배상민 교수, 월드비젼 나눔 프로젝트에 디자인 기부
우리 학교 산업디자인학과 배상민 교수(裵相旻, 35)가 월드비젼, GS칼텍스가 후원하는 나눔 프로젝트에 디자인을 기부했다. 裵 교수는 이웃 사랑을 상징하는 십자가 형태를 접으면 주사위만한 정육면체로 변하는 mp3 player를 디자인했다. 기부상품의 상징성과 실용성을 고려하고 기능을 단순화하여 사용의 편리성에 디자인의 중점을 두었다.
나눔 프로젝트는 자선 상품의 구매를 통해 국내 저소득 가정 아동들의 교육사업을 후원하는 사회공헌 프로그램으로 수익금 전액을 기부한다.
裵 교수는 "디자인은 나눔이라는 메시지를 사회에 알리고 싶어 이 프로젝트에 참여하게 됐다. 디자이너가 사회에 직접적으로 공헌할 수 있는 기부 디자인의 좋은 예를 만들 수 있어 기쁘다“며, “나눔 MP3 Player는 구입시 월드비젼 어린이 합창단의 캐롤송이 들어있다. 연말연시 지인들에게 캐롤을 선물하듯 나눔 MP3 player를 선물하길 바란다”고 밝혔다.
나눔 프로젝트의 모든 수익금(약 5억원 예상)은 100% 불우 아동을 위한 장학금으로 사용되며, 나눔 MP3 player는 전국 GS칼텍스 충전소나 http://nanum.kixx.co.kr에서 구입할 수 있다.
2007.12.11 조회수 17277 -
美 카네기멜론대학과 복수학위제 시행
우리 학교와 美 카네기멜론대학(총장 제러드 코혼 Jared L. Cohon)은 양교의 학위를 동시에 받는 복수학위제(dual degree) 시행에 합의했다.
우리 학교는 카네기멜론대학(Carnegie Mellon University)과 ▲교직원 교환 ▲학생교환 ▲복수학위제 ▲공동 연구 등 교육, 연구 분야 교환프로그램 시행에 합의하고, 양교 총장이 참석한 가운데 지난 5일(금) 우리 학교에서 협약식을 갖었다.
양교는 협약에 따라 ▲강의, 공동연구 및 협약 내용 준수를 위한 상호 교원 교환 ▲매년 5명의 학부 및 대학원과정 학생 상호 교환 ▲박사과정학생에 대한 복수학위제 시행 ▲공동연구프로젝트 진행과 공통 컨퍼런스 개최를 추진키로 했다.
우리 학교와 카네기멜론대학은 별도의 협약을 통해 양교의 건설 및 환경공학과 박사과정 복수학위 프로그램을 추진키로 합의했다. 매년 5명의 학생을 선발, 4년간의 박사학위 프로그램과정 중 2년씩 상대 대학에서 수학하게 된다. 양교의 이수 요건을 충족한 학생은 KAIST와 카네기멜론대학에서 별도의 학위를 수여받게 된다. 이 제도 시행을 위해 우리 학교는 2007년 가을학기부터 영어로 수업하고 우리 학교와 카네기멜론대학은 화상회의 기술을 이용해 강의를 공유할 예정이다.
서남표 총장은 “카네기멜론대학 총장님이 방문해 주셔서 매우 기쁘다. 카네기멜론대학과 KAIST의 복수학위제와 대학 교육 전반에 대한 많은 의견을 나누고 싶다. 우리의 궁극적인 목표는 글로벌 기업을 이끌고 학문간 벽을 허무는 연구를 할 수 있는 미래의 리더를 배출하는 것이다. 이는 KAIST와 카네기멜론대학의 뛰어난 학자들간 공동 연구를 통해서 실현시킬 수 있을 것이다. 두 대학간 협력을 통해 21세기의 심각한 문제들을 푸는 것이 우리의 바램이다. 특히 카네기멜론대학과 공동 연구에 기대가 크다"고 말했다.
제러드 코혼 카네기멜론대학 총장은 “카네기멜론대학은 KAIST와 공동연구를 하기에 적합한 환경을 가지고 있다. 우리는 이 협약이 미래의 교육과 연구에 촉매가 될 것으로 믿는다. 특히 KAIST와 같은 우수한 대학과 협약을 맺게되어 기쁘다”고 말했다.
우리 학교는 글로벌 캠퍼스를 위해 세계 유명 대학과의 복수학위제를 적극 추진해 오고 있다. 지난 3월 독일 베를린공대와 협약을 체결했고, 美 조지아공대(GIT), 산타바바라대(UCSB)와도 관련 협의가 곧 마무리될 예정이다. 중국 칭화대와는 우선 몇몇 첨단 분야를 대상으로 복수학위를 실시키로 합의했으며, 일본 동경공대와도 조만간 협정을 체결할 예정이다. 이미 학교간 MOU가 체결된 프랑스 등 유럽대학과도 복수 학위를 추진하고 있다.
카네기멜론대학(Carnegie Mellon University)은 ...1900년 설립, 카네기공과대학을 거쳐 1967년 멜론 연구소와 병합하면서 카네기멜론대학으로 개칭한 종합대학이다. 미국 펜실베니아주 피츠버그에 위치해 있다. 재학생은 학사 5,580명, 석박사 4,451명이며, 졸업생 70,491명을 배출했다. 카네기멜론대학은 공학, 컴퓨터과학, 로봇공학, 비즈니스, 공공정책, 예술과 인문사회분야를 전반적으로 연구하는 세계적인 연구대학이다. 1만 여명의 학.석.박사 재학생들은 현실적 문제에 대한 솔루션 구축과 개발, 학과간 벽을 허문 융합연구와 혁신을 중심으로 특화된 교육을 받고 있다. 교수 1인당 학생 비율이 낮아 학생과 교수간 상호교류가 활발하다. 피츠버그 본교에는 과학기술이 유명하며, 예술대학은 세계적인 프로그램으로 타 대학과는 차별성을 갖는다. 글로벌 대학으로서 카네기멜론대학은 캘리포니아 실리콘밸리와 카타르에 분교가 있으며 아시아, 호주, 유럽에도 프로그램을 갖고 있다.
<해설>복수학위(Dual Degree) 제도는 협력학교가 각기 자기의 교과과정을 가지고있으며, 학생이 양교에서 수학하여 졸업요건을 충족시키면, 양교로부터 각각 학위를 받는 제도이다. 이는 협력학교가 하나의 교과과정을 공통으로 수립하고, 하나의 학위를 공동으로 수여하는 공동학위(Joint Degree)와는 다른제도다.
2007.10.09 조회수 21456 -
이상엽 교수, 단백질 자유자재 생산 가능한 슈퍼대장균 개발
- KAIST 이상엽 교수팀, 과학기술부 시스템생물학 연구사업 결실- 미국 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링지 표지 논문 게재
의약품, 진단, 효소, 구조물 등의 다양한 용도로 사용되는 단백질을 세포질이나 주변세포질의 원하는 위치에 효율적으로 생산할 수 있는『슈퍼 대장균』개발
시스템 생명공학기법으로 프로테옴 분석에 의해 단백질 생산에 영향을 주는 신규 단백질 발굴
작은 열충격단백질인 IbpA와 IbpB가 대장균 세포내에 존재하는 단백질 분해효소의 공격으로부터 재조합 단백질 보호 기능 규명
이 작은 열충격단백질을 증폭함으로써 대장균 내에 봉입체 형태로 재조합단백질을 효율적으로 증산 가능
또한, 반대로 작은 열충격단백질을 만들지 못하게 함으로써 주변 세포질로 단백질 분비생산 효율 획기적 개선 가능 규명
게놈프로젝트 등으로부터 쏟아져 나오는 다양한 대상 단백질생산을 세포질이나 주변세포질로 자유자재로 원하는 대로 생산할 수 있는 획기적 기술로 평가
연구결과는 전 세계 특허출원 되었으며, 45년 전통의 공학부문 최고 생물공학 잡지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)誌 온라인 판에 공개되었고, 표지 논문으로 11월호(11.20일자 발행)에 게재
1. 연구개발 과정 및 결과
전 세계적으로 생명공학에 대한 관심이 증가하고 있는 가운데 유용한 단백질을 세포내 원하는 위치에서 자유자재로 생산이 가능하게 하는 『슈퍼대장균』이 개발되었다.
KAIST(총장 로버트 러플린) 생명화학공학과 대사공학 국가지정연구실 이상엽(李相燁, 40세, LG화학 석좌교수)교수팀이 개발에 성공한 이 연구결과는 45년 전통의 세계 최고의 생물공학 잡지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링(Biotechnology and Bioengineering)誌 11월호의 표지 논문으로 게재된다.
이 논문의 핵심 기술은 현재 전 세계적으로 집중적인 조명을 받고 있는 시스템 생명공학기법을 도입한 프로테옴 분석에 의해 개발한 재조합단백질의 생산을 획기적으로 향상시키는 것으로써 향후 단백질 생산의 산업화 및 관련 연구에 있어 필수적인 기술로 평가되고 있다. 이번에 李 교수팀이 개발한 『슈퍼대장균』을 이용하면 의약품, 진단, 효소, 구조물 등의 다양한 용도로 사용되는 인체 유용한 단백질을 세포질이나 주변세포질의 원하는 위치에 효율적으로 생산해 낼 수 있게 된다. 李 교수팀은 과학기술부 시스템생물학 연구개발 사업비 지원으로, 전 세계적으로 가장 연구가 많이 이루어진 생물체 중의 하나인 대장균을 이용하고, 포스트 게놈 시대의 핵심 분야인 프로테옴 분석을 통해, 슈퍼 대장균을 개발하는데 성공했다.
李 교수는 올 2월 KAIST를 졸업한 한미정(韓美正, 29, 美 펜실베니아대학 박사후 연구원)박사와 함께 재조합단백질을 봉입체 형태로 과량 생산하는 대장균의 프로테옴 분석을 통해, 작은 열충격 단백질인 IbpA와 IbpB가 대장균 세포내에 존재하는 단백질 분해효소의 공격으로부터 재조합단백질을 보호한다는 것을 밝혀냈으며, 대장균 내의 작은 열충격단백질들을 증폭함으로서 재조합단백질을 봉입체 형태로 효율적으로 증산할 수 있음을 세계최초로 규명했다. 또한 대장균이 작은 열충격 단백질을 만들지 못하게 함으로써 주변세포질로써 단백질 분비생산 효율을 획기적으로 개선할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이는 단순히 작은 열 충격 단백질의 발현 정도만을 조정함으로써 대장균에서 의약품등 다양한 용도로 이용 가능한 재조합단백질의 생산을 원하는 형태로 자유자재로 조절 할 수 있음을 의미한다. 이것은 또한 이제까지의 프로테옴 연구 방식을 뛰어 넘어 시스템 생명공학의 관점에서 생물체의 프로테옴을 분석함으로써, 직접적인 생명공학제품의 생산성 증대를 가능하게 하는 새로운 연구방법을 제시하고 검증받았다는 점에서 그 의미가 크다.
2. 연구개발성과 및 향후계획지난 해 휴먼 게놈 프로젝트가 완료된 것을 비롯하여, 최근 여러 생물 종에 대한 게놈 정보가 쏟아져 나오고 있다. 이번에 개발된 李 교수팀의 슈퍼 대장균을 이용하면, 이 방대한 게놈 정보들을 바탕으로 다양한 대상 단백질 생산을 세포질이나 주변세포질로 자유자재로 원하는 대로 생산이 가능하다. 이는 재조합 단백질 생산에 있어 하나의 획기적인 시스템이라는 평가가 지배적이다. 또한, 의약용과 산업용의 단백질 제품 시장은 전체 생물산업 시장의 60% 이상을 차지하고 있는 만큼, 그 파급효과는 엄청날 것으로 기대된다.
李 교수팀은 불과 몇 주 전, 한우의 반추위에서 분리한 맨하이미아 균의 게놈서열을 바탕으로, 시스템 생명공학을 접목하여 가상세포 모델을 구성하고, 이 가상세포를 이용한 컴퓨터 실험을 통해 맨하이미아의 대사특성과 성장특성, 그리고 대사산물의 생산특성을 밝혀, 이를 네이처 바이오테크놀로지에 게재한 바 있다. 이번 성과 또한 시스템 생명공학기법에 기반한 것으로써, 李 교수팀이 명실공히 시스템 생명공학 분야에서 세계적인 선두 그룹으로서의 입지를 확고히 할 것으로 기대된다.
李 교수는 “관련 시스템 생명공학 기법을 지속 발전 시켜 우리나라 생명공학 산업에 큰 기여를 하고 싶다.” 며 “재조합 단백질 연구분야에서 또 하나의 중요한 인프라 기술을 확보하게 되었으므로, 정부부처, 기업체 등과 긴밀히 협의, 산업화 방안을 강구하겠다 ” 고 밝혔다.
李 교수팀의 이번 연구 결과는 전 세계 특허출원 되었으며, 45년 전통의 공학부문 최고 생물공학 학술지인 바이오테크놀로지 바이오엔지니어링 (Biotechnology and Bioengineering)誌 온라인 판에 공개되었고, 표지 논문으로 오는 20일 발행되는 11월호에 게재된다.
**** 이상엽 교수는 1986년 서울대학교 화학공학과를 졸업하고, 1991년 미국 노스웨스턴대학교 화학공학과에서 석박사를 마쳤다. KAIST에서 약 10년 동안 대사공학에 관한 연구를 집중적으로 수행하여 그간 국내외 학술지논문 174편, proceedings논문 136편, 국내외 학술대회에서 542편의 논문을 발표하였고, 150여회의 기조연설이나 초청 강연을 한 바 있다.
Metabolic Engineering (Marcel Dekker 社 발간) 등 다수의 저서가 있다. 그간 118건의 특허를 국내외에 등록 혹은 출원하였는데, 미국 Elmer Gaden상과 특허청의 세종대왕상을 받는 등 기술의 우수성이 입증된 바 있다. 생분해성고분자, 광학적으로 순수한 정밀화학물질, DNA chip, Protein chip 등의 기술 개발에서 탁월한 연구 업적을 쌓았고, 최근에는 소위 omics와 정량적 시스템 분석기술을 통합하여 생명체 및 세포를 연구하는 시스템 생명공학분야 연구에 매진하고 있다. 李 교수는 그간 제1회 젊은 과학자상(대통령, 1998), 미국화학회에서 엘머 가든상 (2000), 싸이테이션 클래식 어워드 (미국 ISI, 2000), 대한민국 특허기술 대상 (2001), 닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인 (2003), KAIST 연구대상 (2004) 등을 수상하였고, 2002년에는 세계경제포럼으로부터 아시아 차세대 리더로 선정되어 활동 중이다.
<용어설명>
1) 프로테옴(proteome) : 한 organism에 있는 전체 단백질을 의미 하는 용어로서, protein, 즉 단백질과 -ome, 전체를 의미하는 접두어의 합성어이다. 유전자(gene)와 유전자의 전체를 의미하는 genome에서 파생된 말로, 그 둘의 관계와 같은 개념이다.
2) 봉입체(inclusion body) : 세포 내에서 균질한 물질로 염색되는 단단한 구조물이며, 현미경으로 관찰 가능하다. 봉입체의 종류에는 바이러스가 모인 것과 바이러스 구성물질로 된 것이 모인 것, 그리고 바이러스의 성분과 관련이 없는 특유한 단백질로 이루어진 것 등 3종류로 나뉘는데, 재조합단백질 생산 시에는 단백질 과량 생산이 숙주세포의 대사에 장애를 가져와 형성되는 것이 대부분이다.
3) 작은 열 충격 단백질(small heat-shock protein) : 원핵생물, 진핵생물 모두가 가지고 있는 단백질로, 외부환경 변화에 따른 stress가 주어졌을 때 많이 발현 되며, 15~30kDa의 작은 분자량을 가지는 단백질이다. 이것은 분자량이 작은 단백질이지만, 여러 분자가 모여 200kDa~10MDa 정도의 큰 복합체를 형성하여, 세포내 protein들을 단백질 분해 효소에 의해 분해되는 것으로부터 막아주는 역할을 한다.
4) 시스템 생물학: 시스템 생물학 (Systems Biology)은 생물학, 시스템 과학, 전산학, 수학, 그리고 화학공학 등의 다양한 분야를 통합하여 세포와 같은 복잡한 시스템을 대상으로 세포 내 구성 요소들의 상호 연관관계 뿐 아니라 전체 대사 및 신호전달 체계를 정량적으로 모델링 및 시뮬레이션 함으로써 세포 전체의 상태 및 환경에 따른 상태 변화를 조사 예측하는 학문이다.
5) 시스템 생명공학: 시스템 생명공학 (Systems Biotechnology)는 이상엽교수와 전 세계적으로 몇 안 되는 연구진에서 개척하는 연구 분야로서, 시스템 생물학 기법과 기존의 대사공학 및 생물공정 기술을 총체적으로 결합한 연구 분야를 말한다.
2004.11.23 조회수 25687