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신소재공학과 박찬범 교수, 자기조립기술 이용 다양한 색상 가진 바이오 나노튜브 개발
- 재료분야 저명 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스지 최근호 게재
신소재공학과 박찬범(朴燦範, 40세, 바이오신소재 국가지정연구실) 교수 연구팀이 자연계의 자기조립기술을 이용, 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B) 등 ‘다양한 형광 색상을 구현할 수 있는’ 나노튜브 소재를 세계최초로 개발했다.
관련 논문은 재료분야 저명 국제학술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)지 최근호(4월 27일자)에 게재됐으며, 나노기술과 생명과학분야의 창의적인 융합을 통하여 새로운 나노소재를 개발하는데 크게 기여했다는 평가를 받았다. 특히, 이 학술지는 朴 교수 연구팀 연구결과의 중요성과 응용성에 주목하여 “Advances in Advance”에 저널 대표논문들(상위 10%이내) 중 하나로 선정하였다.
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 나노튜브 구조를 형성하였는데, 이러한 자기조립 과정에서 다양한 광감응현상(photosensitization)을 크게 증폭할 수 있음을 밝혔다. 이를 통해 각종 디스플레이기기 등에서 사용하는 RGB의 모든 색상을 구현할 수 있는 바이오기술 기반의 나노소재를 개발하였다(아래 그림).
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 알츠하이머병과 밀접한 관계가 있는 아밀로이드(amyloid)라는 단백질 플라크(plaque)로부터 유래했기 때문에 퇴행성 신경질환 현상을 응용하여 새로운 기능성 나노소재를 개발하였다는 점에서 과학기술계의 주목을 받고 있다.
이번에 개발된 자기조립형 형광 나노소재는 바이오센서/칩, 각종 약물의 세포전달체, 의료용 하이드로젤, 차세대 디스플레이기기 등에 응용이 가능할 것으로 예상되며, 향후 나노-바이오 융합분야에서 국가 과학기술 경쟁력 제고에 기여할 것으로 기대된다. 朴 교수팀은 2008년도부터 교육과학기술부의 ‘국가지정연구실사업’으로부터 지원을 받아 새로운 바이오소재를 개발하기 위한 연구를 수행해 왔으며, 해외 저명학술지들로부터 크게 주목받는 연구 성과를 발표하고 있다.
<용어설명>
자기조립(self-assembly): 구성물질 간의 약한 비공유결합성 상호작용에 의해 스스로 일정한 구조나 패턴을 형성하는 현상을 가리키는 용어로 최근 전 세계적으로 가장 널리 연구되고 있는 분야 중 하나다.
<박찬범 교수 프로필>
■ 학 력
1987-1999: 포스텍 화학공학과 학사(1기), 석사, 박사
1999-2002: UC Berkeley, 박사후연구원
■ 주요경력
2008-현재: 교육과학기술부 국가지정연구실 Director
2006-현재: KAIST 신소재공학과 부교수
2002-2006: 미국 애리조나주립대학교 조교수
■ 주요 연구분야
- 자기조립형 바이오소재(Self-Assembled Biomaterials)
- 유기/무기 하이브리드 소재(Organic and Inorganic Hybrid Materials)
- 인공광합성 소재(Materials for Artificial Photosynthesis)
2009.04.29
조회수 20713
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기계공학과 임용택 교수, AMPT학회‘윌리엄 존슨 금메달’수상
우리 학교 기계공학과 임용택(任龍澤, 51) 교수가 에이엠피티(AMPT)학회에서 윌리엄 존슨 금메달(William Johnson Gold medal)을 수상했다.
任 교수는 지난 9일(화), 대전에서 개최중인 공업재료 및 가공기술 국제학회(AMPT, Advances in Materials and Processing Technologies)에서 ‘공업재료 가공기술 분야의 탁월한 연구 및 교육 업적’을 인정받아 이 상을 수상했다. 任 교수는 그동안 우수국제논문 106편을 발표하고, 저명한 국제학회를 유치하는 등 활발한 학술연구 활동을 수행해 왔다.
이 상은 소성 가공학 분야의 세계적 석학인 캠브리지 대학 윌리엄 존슨(W. Johnson) 교수의 업적을 기리기 위해 제정된 상이다. AMPT 학회에서는 매년 1명을 선정하여 이 상을 수여한다.
역대 수상자는 캠브리지대학 존슨(W. Johnson) 교수, 동경대 산업기술연구소 나카가와(T. Nakagawa) 교수, 맨체스트공대 우드(V. Wood) 교수, 임페리얼대학 골드스타인(J. Goldstein) 교수 등 이다.
2007.10.12
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최경철 교수팀, 세계 최고 고효율 PDP 발광 핵심 원천기술 개발
- PDP 전력 소모 문제 해결할 수 있는 핵심 원천 기술 - 미국 정보 디스플레이 학회(5월) 초청 논문으로 발표 예정
PDP(Plasma Display Panel) 전력 소모를 대폭 개선할 수 있는 고효율 발광 핵심 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.
KAIST(총장 서남표) 전기및전자공학과 최경철(崔景喆, 43) 교수팀은 디지털 TV 대표격인 PDP의 새로운 셀 구조와 구동 방식을 개발했다. 이 기술은 PDP의 발광 효율을 현재보다 4배 이상 높일 수 있는 핵심 원천기술로 오는 5월 21일 미국 롱비치에서 개최되는 SID 2007(Society for Information Display 2007)에 초청논문으로 발표될 예정이다. SID는 세계 최대의 정보 디스플레이 학회다.
기존의 PDP의 발광 효율은 1.5 - 2 lm/W(루멘/와트; 풀 화이트 기준)이었지만, 崔 교수 팀이 개발한 원천 기술을 적용하면 PDP 발광 효율이 12 lm/W(그린 셀 기준; 풀 화이트로 환산하면 8.4 lm/W 이상)까지 얻을 수 있다.
崔 교수팀은 지난 2월 최대 발광 효율 8.7 lm/W(그린 셀 기준)를 달성한 논문을 IEEE 전자기기학회지(IEEE Transaction on Electron Devices)에 게재하여 주목을 받았다. 이후 새로운 구동 방식에 대한 지속적인 연구로 세계 최고인 12 lm/W의 발광 효율을 달성했다.
PDP는 다른 디스플레이 소자에 비해 정격 소비 전력이 높은 디스플레이 소자로 인식되어 왔다. 그 이유는 PDP 셀 내의 에너지 효율이 떨어져 발광 효율이 낮기 때문이다. 발광 효율을 향상시키기 위해서는 PDP 셀 내의 마이크로 플라즈마를 효과적으로 제어하여 효율을 향상시켜야 한다.
국내 PDP 개발 업체들은 일본 후지쯔사가 개발한 3전극 셀 구조 및 구동 방식을 사용하고 있다. 崔 교수팀이 개발한 셀 구조는 4전극 형태로 된 새로운 구조다. PDP 셀 구조를 기존의 3전극 구조 대신 4전극 구조로(그림1 참조) 셀 내의 두 개의 유지 전극 사이에 보조 전극을 삽입했다. 이 보조 전극을 통해 PDP 셀 내의 마이크로 플라즈마 및 벽 전하를 제어함으로 효율을 향상시킬 수 있었다. 초고효율 셀 구조를 안정되게 구동, 디스플레이 할 수 있는 신구동 방식(그림2 참조)의 핵심 원천 기술도 함께 개발하였다.
崔 교수는 “이 핵심 원천 기술을 이용하면 국내 PDP 생산 기업들이 일본 및 미국의 PDP 원천 기술에 대한 사용료 없이 고효율의 디지털 PDP TV 생산이 가능하게 될 것이다. 풀(Full) HD 해상도를 갖는 PDP TV의 밝기가 감소하는 단점을 개선하면 타 디스플레이와의 상업적 경쟁력을 높일 수 있다.”고 말했다.
이 기술은 국내 특허 1건을 등록하고 국제 특허 1건과 국내 특허 2건을 출원중에 있다. 이 연구는 차세대정보디스플레이 기술 개발 사업 및 KAIST 기관고유 사업에 의해 이루어졌다.
2007.04.16
조회수 19419
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노벨물리학상 심사위원 초청특강 개최
우리학교는 노벨물리학상 심사위원장을 지낸 나노분야의 석학 맷 존슨 교수를 초청, 알프레드 노벨, 노벨상과 선정절차(On Alfred Nobel, his Prize and the Selection Process)를 주제로 특강을 개최한다.
29일(화) 오후 4시 30분부터 1시간동안, 교내 창의학습관 1층 터만홀에서 개최될 이번 강의에서 맷 존슨 교수는 노벨이 다이나마이트를 발명했던 1866년부터 현재에 이르기까지 노벨상의 전 과정을 소개한 후, 오늘날 노벨상 수상자 선정과정이 어떤 방식으로 이루어지는가를 노벨물리학상 기준으로 설명하게 된다.
1947년 스웨덴의 할름스타드(Halmstad)에서 태어난 맷 존슨(Mats Jonson) 교수는 고텐부르그(Gothenburg)의 찰머스 공대(Chalmers University of Technology)를 다녔으며, 1978년에 이론물리학 박사학위를 받았다. 1993년부터 2004년까지 모교 교수로 지내다 올해부터 고텐부르그 대학의 교수로 재직중이다.
1996년부터 현재까지 스웨덴 한림원 정회원이며 노벨물리학상 심사위원을 맡고있다. 2001년부터 2003년까지 3년간 노벨물리학상 심사위원장을 역임한 바 있다.
다음은 강연 요약본과 맷 존슨 교수 약력
The Nobel Prize in Physics - On Alfred Nobel, his Prize and the Selection Process
Mats Jonson /
Department of Physics, Gothenburg University, Sweden / Royal Swedish Academy of Sciences
Alfred Nobel invented dynamite in 1866 and later built up companies and laboratories in more than 20 countries all over the world. On November 27, 1895, he signed his last will and testament in Paris. Among its four closely-written pages, less than one referred to the donation which was destined to link his name with the supreme achievements of the modern world in science and literature, and the causes for peace. Nobels decision to donate most of his enormous fortune to prizes for outstanding achievements in these areas was at first not very popular, neither among parts of his family nor the Swedish establishment or the institutions who ? without having been consulted ? he had chosen to select the recipients of the Nobel Prizes. The story of how Nobels intentions as expressed in his will was forged into workable statutes for the Nobel Foundations and the Prize awarding institutions ? the Royal Swedish Academy of Sciences (physics, chemistry), The Karolinska Institute (medicin or physiology), The Swedish Academy (literature), and the Norwegian Parliament (peace) reads like a thriller. In this lecture I will try to relate parts of this story as well as - with an emphasis on the Prize for Physics - give an overview over how Nobel Laureates are chosen today.
Professor Mats Jonson
Ph.D. in Theoretical Physics at Chalmers University of Technology (Gothenburg, Sweden,78)
Postdoctoral work at Indiana University (Bloomington, IN, USA, 1978-80)
Professor at Chalmers University of Technology at Gothenburg, Sweden (1993-2004)
Professor at Gothenburg University, Sweden (2005-present)
Member of the Royal Swedish Academy of Sciences since 1996
Member of the Nobel Committee for Physics (1996-present)
Professor Mats Jonson was born in 1947 in Halmstad, Sweden. He graduated from Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden, with a degree in Engineering Physics in 1971 and received his Ph. D. in theoretical physics from the same university in 1978 for research on correlation effects in inhomogeneous electron systems. After two years of postdoctoral research mainly on electronic transport properties of strongly random metal alloys at Indiana University he started his academic career in Gothenburg. He was appointed docent in theoretical physics at Gothenburg University in 1984 and professor of condensed matter physics, first at Chalmers University of Technology in 1993 and then at Gothenburg University in 2005. In the course of his research he has worked on quantum transport in low-dimensional semiconductor structures, Coulomb blockade phenomena in single-electron tunnelling structures, mesoscopic superconductivity and most recently on nanoelectromechanical systems. He was chairman of the joint Department of Applied Physics at Chalmers/Gothenburg University from 1992 to 1997 and Dean of the School of Physics and Engineering Physics from 2000 to 2003. In 1996 he became a member of the Royal Swedish Academy of Sciences and joined the Nobel Committee for Physics as an adjunct member the same year. He has been a full member of the Nobel Committee for Physics since 1996 and served as its chairman between 2001 and 2003.
2005.03.29
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이상엽 교수, 세계적 국제학술지 부편집인으로 선임
생명화학공학과 및 바이오시스템학과 이상엽(李相燁, 41, LG화학 석좌교수)교수는 최근 스프링거(Springer)사가 발행하는 생명공학 전문 국제학술지 "생물공정 및 바이오시스템공학 (Bioprocess and Biosystems Engineering)"지의 부편집인 (Associate Editor)으로 선임됐다.
앞으로 이 학술지에 투고되는 논문의 심사를 책임지며 학술지 기획에 참여하게 된 李 교수는 "우리나라 연구자들의 논문이 많이 게재될 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.
KAIST는 스프링거사가 시스템생물학 분야에서의 이 교수 연구업적을 높이 평가해 편집위원으로 선임했다고 소개했다.
현재 과학기술부의 대사공학 국가지정연구실을 맡고 있기도 한 李 교수는 이 학술지 외에도 "바이오테크놀로지 바이오엔지니어링"지, "대사공학"지, "응용미생물 생물공학"지, "생물화학공학"지, "생물정보학 및 전산생물학" 지 등 10여개의 세계적인 생명공학 관련 학술지 편집인 및 부 편집인, 편집위원 등으로 활동하고 있다
2005.01.12
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