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강정구, 김용훈 교수, 태양광 이용 이산화탄소로 메탄올 변환 성공
우리 대학 EEWS 대학원 강정구 교수, 김용훈 교수 공동 연구팀이 태양광을 이용해 이산화탄소를 메탄올로 변환시킬 수 있는 광촉매를 개발했다.
이 기술은 값싼 물질에 간단한 공정으로 이산화탄소를 고부가가치의 화학물질로 변환시킬 수 있다. 향후 탄소배출규제 시행에 따른 이산화탄소 처리 및 저감 문제를 해결할 수 있는 대안 기술이 될 것으로 기대된다.
이동기, 최지일 박사가 참여한 이번 연구는 에너지 분야 학술지 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)’ 5월 9일자 온라인 판에 게재됐다.
매년 우리나라에서는 6억 톤의 이산화탄소가 발생하고 세계적으로는 250억 톤에 이른다. 이산화탄소를 메탄올로 변환할 수 있다면 1톤 당 약 40만원에 판매가 가능해지고, 운반의 문제를 해결할 수 있다.
경제 및 환경문제에서도 효과가 클 것으로 예상되기 때문에 과학계 및 관련 산업계는 이산화탄소를 메탄올로 변환하기 위한 노력을 하고 있다.
식물의 광합성 효과를 모방한 인공광합성 기술은 태양에너지만으로 메탄올과 같은 고에너지 밀도의 화학물질을 제조할 수 있다. 이 반응을 이끌어내기 위해서는 백금, 금, 루테늄과 같은 금속 광물이 필요하다.
하지만 낮은 에너지 변환 효율 문제가 개선되지 않아 광촉매 물질의 보호막 정도로만 사용되고 있다. 에너지 효율이 낮은 이유는 태양 에너지의 극히 일부만 활용 가능해 전자 전달 능력이 낮기 때문이다.
연구팀은 문제 해결을 위해 콜드 플라즈마(cold Plasma) 반응을 기반으로 한 기술을 이용했다. 기존 산화물 공정은 한 물질에 질소와 수소 처리를 동시에 구현하는 것이 불가능했지만, 기체 콜드 플라즈마 기술을 이용하면 상온에서도 고 반응성의 수소 및 질소 라디칼을 형성할 수 있다. 이를 통해 순간적 반응만으로 금속 산화물 내부에 질소 및 수소를 주입하는 데 성공했다.
이 기술로 자외선(UV)영역에 국한되는 이산화티타늄의 빛 감지 범위를 가시광선 영역까지 확대시켰고, 전자 전달 능력을 1만 배 증가시킴으로써 귀금속 광물 없이도 이산화탄소를 메탄올로 변환시킬 수 있었다.
또한 인공광합성 반응이 잘 일어나도록 도와주는 별도 화학첨가제나 전기적 에너지 없이도 반응을 가시광 범위까지 이끌어냈다.
이산화티타늄 광촉매는 해당 물질이 갖는 이론한계치의 74%에 달하는 광전류를 발생시켰고, 이산화탄소를 이용한 메탄올 발생량이 25배 이상 향상됐다.
연구팀은 슈퍼컴퓨터를 이용한 원자 수준 모델링을 통해 수많은 변수를 측정함으로써 촉매 반응 향상의 원리를 이론적으로 규명했다.
강 교수는“이 기술을 기반으로 향후 산업체에서 대량 생산할 수 있도록 기술을 발전시키는 것이 목표다”고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부의 글로벌프론티어사업, 인공광합성 사업과 KISTI의 슈퍼컴퓨터 사이번 연구는 미래창조과학부의 글로벌프론티어사업, 인공광합성 사업과 KISTI의 슈퍼컴퓨터 사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 태양광을 이용한 이산화탄소의 메탄올로의 변환 과정
그림2. 가시광에서 연료변환이 가능하도록 만든 코어-쉘 촉매
2016.05.26
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빅데이터를 통해 고전음악 창작의 원리 밝혀
박 주 용 교수
우리 대학 문화기술대학원(CT) 박주용 교수 연구팀이 빅데이터를 이용해 서양 고전음악의 창작, 협력, 확산의 원리를 밝히는 데 성공했다.
문화기술대학원 박도흠 학생(박사과정)이 1 저자로 참여하고 미국 텍사스대 연구팀과 공동으로 진행한 이번 연구는 해외 저널인 EPJ 데이터 사이언스 4월 29일자 하이라이트 논문에 선정됐다.
연구팀은 ArkivMusic과 올 뮤직 가이드(All Music Guide)라는 세계 최대 음반 정보 사이트를 첨단 데이터와 모델링 방법을 사용해 분석했다.
연구팀은 고전음악 작곡가들의 시대와 스타일이 어떤 패턴을 이루는지 탐구해, 수 백 년의 차이가 있는 음악가들 사이에서도 긴밀한 네트워크가 존재함을 발견했다. 특히 소비자들의 음악적 취향이 고전음악 성장에 어떤 영향을 끼쳤는지 규명했다.
연구진은 미래의 고전음악 시장은 유명 작곡가들에게 집중되는 동시에 끊임없이 유입되는 새로운 음악가들로 인해 다양성이 유지되는 양면성을 갖게 될 것이라고 예측했다. 또한 이런 방식의 연구가 음악 뿐 아니라 미술과 문학 연구까지 확장될 것으로 예상했다.
박 교수는 “새로운 방식으로 문화의 원리를 밝히는 최신 연구의 일환이다”며 “문화에 과학적 방법론을 입힌 융합연구능력의 좋은 예시가 될 것”이라고 말했다.
붙임 : 연구 개요, 그림 설명
□ 연구 개요
* 빅데이터 출처: 아카이브뮤직(ArkivMusic)과 올 뮤직 가이드(All Music Guide)라는 빅데이터 소스를 사용했다. 아카이브뮤직은 서양 클래식 음반(CD)에 관한 세계 최대 정보를 제공하고 올 뮤직 가이드는 음악가들의 인적 정보를 제공하는 사이트이다. 여기서 약 64,000장의 클래식 음반과 그 음반에 음악이 수록된 14,000명의 작곡가 데이터를 사용했고, 이는 현재 ‘문화’의 빅데이터 연구로서는 세계 최대급 규모이다.
* 연구방법론: 서양 클래식 음악과 같은 문화의 중요한 특징 중의 하나는 그 창작자(작곡가 등)가 개인으로 동떨어져 존재하는 것이 아니라 다른 창작자들과 영향을 주고받으며 새로운 스타일이 등장하고 발전 한다는 것이다. 그러므로 창작자들이 맺고 있는 소통 및 연관성의 관계를 이해하는 것은 문화 창조의 원리, 역사와 미래를 이해하는 데 있어 매우 중요하다고 할 수 있다. 이를 위해 “CD--작곡가들의 빅데이터”로부터 작곡자들이 이루고 네트워크를 연구하였다. (그림 1) 즉, CD에 함께 등재된 작곡가들이 연결돼있는 것이다. 그림 1은 이 네트워크의 핵심적인 일부를 표현한 것으로 하단의 요한 세바스찬 바흐는 모차르트와, 차이코프스키는 드뷔시와 함께 CD에 등장한 적이 있음을 알게 해준다. 이러한 네트워크로부터 유의미한 패턴을 찾아 네트워크의 발전 원리와 미래를 연구하는 것을 네트워크 과학이라고 하는데, 현재 SNS와 사회과학, 인터넷 등의 연구에 사용되고 있다. ‘복잡계 네트워크 과학’ 이라고도 한다.
* 연구결과:
이 네트워크는 중세/르네상스(1500년대 이전) 작곡자로부터 2000년대 현존하는 작곡자까지 500년이 넘는 서양 클래식 음악의 역사를 담고 있으면서도, 작곡자와 작곡자간의 평균 거리는 3.5명에 불과한 좁은 세상을 이루고 있다. 직접 연결되지 않는 작곡가들끼리도 평균적으로 3-4명만 건너뛰면 연결이 돼 서로 가깝게 연관되어 있다는 것을 알 수 있다.
이 네트워크 안에서 각 작곡가들이 차지하는 비중은 작곡가에 따라 매우 상이하다는 것도 중요한 특징이다. 예를 들어, 요한 세바스찬 바흐는 (J. S. Bach) 이 1,551명의 각기 다른 작곡가와 연결돼있고, 모차르트는 (W. A. Mozart) 1086명의 다른 작곡가와 연결돼있는데 이는 작곡가 전체 평균 숫자인 15명의 수십, 수 백 배에 달한다. 바흐와 베토벤 같은 유명 작곡가들이 전체 작곡가 네트워크에서 얼마나 큰 비중을 차지하는지 수치적으로 명확히 보여줌으로써 영향력을 구체적으로 이해할 수 있는 것이다. (그림 1에서 작곡자들의 크기로 표현)
이 네트워크에서 연결되어있다는 것은 음반 레이블에서 CD를 발매할 때 함께 묶어서 냈다는 뜻이므로 스타일, 주제, 기법 등에 기반한 음악적 유사성을 뜻하는 것으로 볼 수 있다. 컴퓨터 알고리즘을 이용해 순전히 네트워크 구조로부터 서로 긴밀하게 연결된 작곡가들의 집단을 유추한 뒤 기존 클래식 음악사 연구에서 사용되는 사조 구분과 교차 검증을 햇다. (그림 2). 여기에서는 CD 빅데이터에 기반한 네트워크가 서양 클래식 음악의 발전사를 잘 보여주고 있다는 것을 알 수 있는데, 낭만파(1800년대)와 현대파(1900년대)를 잇는 프랑스의 작곡가 드뷔시(Debussy)의 중간적인 위치, 현대파의 유럽 및 남미파(드뷔시, 라벨, 피아졸라)-미국파(레너드 번스틴, 애론 코플랜드) 분리 등을 관찰할 수가 있다.
CD의 발매일자에 따른 네트워크의 과거 발전 모습을 분석함으로써 미래의 추세 또한 예측 가능하다. 미래의 네트워크는 유명 작곡가들에게 상대적으로 더욱 더 집중되는 모습을 가질 것으로 예상된다. 그러나 기술의 발전에 따른 CD 발매의 용이성에 힘입어 작곡가의 숫자 또한 꾸준히 늘어나는 것으로 관찰돼, 소수에 집중되는 측면과 다양성의 양면을 지닐 것으로 예상된다.
* 의의: 창작자가 서로 깊게 연관되어있는 문화의 발전 원리는 그 분야의 구성원 전체를 동시에 보는 것이 필요하므로, 이와 같은 빅데이터의 연구로 풀어내기에 매우 적합하다. 또한 다른 문화 분야 (회화, 문학 등) 로의 확장도 가능해 문화 분야 간 연관성 혹은 문화 전체의 발전의 원리를 연구할 수도 있을 것이다.
□ 그림 설명
그림 1. CD-작곡가들의 빅데이터
그림 2. 빅데이터와 사조구분 방법으로 교차 검증한 모식도
2015.05.06
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안전 사회 만들겠다 … 국내 첫 재난학 연구소 발족
삼풍백화점 붕괴, 세월호 참사 등 국가재난을 무기력하게 보고만 있을 수 없다며 KAIST 교수 60여명이 ‘안전한 대한민국 만들기’에 자발적으로 나섰다.
우리 대학은 22일(수) 오전 응용공학동 영상강의실에서 강성모 총장, 진영 국회의원, 김명자 前 환경부장관 등 80여명이 참석한 가운데‘KAIST 재난학연구소(KIDS ․ KAIST Institute for Disaster Studies)개소식' 을 연다.
최근 세월호 참사, 환풍구 추락사고 등 크고 작은 재난이 이어지면서 우리사회의 참사의 시작이 어디서부터 시작됐는지를 고민해야 한다는 요구가 이어지고 있다.
KAIST 교수들도 자발적 모임을 갖고 전문가 집단이 사회문제 해결에 참여해야 한다며 재난학연구소 설립에 나섰다.
박희경 KAIST 재난학연구소장은 “최근 대형재난은 ▲설비‧구조 등 기술적 결함 ▲ 관련 사회정책 및 제도의 미비 ▲회사의 과실과 휴먼에러 등 복합적 요인이 겹쳐 발생하고 있다”며“재난의 원인과 발생과정, 대응 및 사후처리 문제 등을 이해하기 위해서는 인문학, 사회과학 및 공학적 측면에서 종합적인 연구가 필요하다”라고 설명했다.
이에 따라 KAIST 재난학연구소는 인문학과 과학기술을 융합한 정책개발, ‘안전우선’의 시민의식 고취, 시민사회와 정부의 역할분담, 국민화합을 위한 재난커뮤니케이션 등에 중점을 두고 방재 및 안전연구를 수행할 계획이다.
이를 위해 ▲ 시민화합형 방재안전 정책연구 ▲ 휴먼에러 및 레질리언스(회복 능력) 공학 ▲ 소셜 머신 기반 정보관리 플랫폼 ▲ 로봇기반의 탐사 및 구난 기술 ▲ 재난 분석 및 교육용 가상현실 구축 등 5대 중점 연구 분야를 선정했다.
KAIST는 이번 재난학연구소 개소를 시작으로 따뜻한 사회기술시스템을 개발하고 관련 정책들을 지속적으로 제안해 나갈 계획이다.
박 소장은 “세월호 참사의 안타까운 순간을 보면서 각계 전문가들이 자발적으로 모여 무엇을 할 수 있을지를 고민했다”며“이번 연구소 설립은 세계 초일류 재난 안전국가로 나아가는 첫 걸음이 될 것”이라고 말했다.
한편, 개소식에 이어 ‘KAIST 재난학연구소의 사명과 역할’을 주제로 좌담회가 열린다. 김명자 KAIST 초빙교수(前 환경부장관)를 좌장으로 강성모 총장, 윤정로 한국사회학회장, 조원철 연세대 명예교수, 이홍순 국립경찰병원장, 김연상 중앙소방학교 실장, 이상엽 KAIST 연구원장이 참여한다.
2014.10.22
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인공항체 기반 암 치료제 후보 개발
- 생명과학과 김학성 교수, Molecular Therapy에 표지 논문으로 발표
- 인공 항체 골격인 리피바디 기반 폐암 치료제 후보 개발- 리피바디 기반 단백질 신약 개발 가능성을 입증
우리 학교 생명과학과 김학성 교수는 충남대 의과대학 조은경 교수와 공동으로 인공 항체인 리피바디(Repebody) 기반 암 치료제 후보를 성공적으로 개발, 연구결과를 분자 치료(Molecular Therapy) 7월 호에 표지 논문으로 게재됐다.
김 교수팀은 암 유발 인자인 인터루킨-6 (Interleukin-6)와 강하게 결합하는 인공 항체인 리피바디를 개발했다. 또 리피바디가 비소 세포 폐암 동물 모델에서 암세포의 증식을 획기적으로 억제한다는 것을 확인했다.
많은 다국적 제약사 및 생명공학 기업들이 낮은 부작용과 높은 치료 효능을 갖는 단백질 치료제 개발에 천문학적인 연구비를 투자하고 있고 현재 20종 이상이 임상에 사용되고 있으며 100 여 종 이상이 임상실험 중이다. 이 중 항체 기반 치료제가 다수를 차지하고 있으며 많은 집중 투자가 진행되고 있다. 그러나 항체는 생산 비용이 매우 비싸고 큰 분자량과 복잡한 구조적 특성 때문에 설계가 어려우며 개발에 많은 시간과 비용이 소요된다.
이러한 기존 항체 기반 치료제의 한계점을 극복하고자, 김 교수팀은 신규 인공 항체 골격인 리피바디를 성공적으로 개발했다.(PNAS게재, 2012) 이를 기반으로 암 유발 인자인 인터루킨-6에 특이적으로 강한 결합력을 갖는 비소 세포 폐암 치료제 후보를 개발하는데 성공했다.
인터루킨-6는 면역 및 염증 관련 신호에 중요한 생체 내 물질로서, 비정상적으로 과 발현되는 경우에는 다양한 발암 경로를 활성화시켜 종양의 증식 및 전이를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 이러한 중요성 때문에, 다국적 제약 업체들은 인터루킨-6에 의한 신호 전달을 억제할 수 있는 치료제 개발에 많은 연구를 집중하고 있다.
이번 연구에서 김 교수팀은 리피바디가 반복 모듈로 구성된 점에 착안, 질병 타겟에 대해 결합력을 효과적으로 증대시킬 수 있는 모듈 기반 친화력 증대 기술을 개발했다. 개발된 치료제 후보는 세포 및 동물 실험에서 낮은 면역원성과 비소세포 폐암의 증식을 탁월하게 억제한다는 것으로 확인됐다.
이와 함께 인터루킨-6와의 복합체 구조를 밝혀 리피바디의 작용기작을 규명해 치료제 개발 가능성을 입증했다. 김 교수팀은 현재 비 소세포 폐암 동물을 대상으로 임상 진입을 위한 전 임상 실험을 수행하고 있으며 향후 임상 시험을 통해 안정성 및 치료 효능을 입증해 단백질 신약으로 개발할 계획이다.
김 교수팀은 본 연구를 통해 인공항체 골격인 리피바디를 기반으로 단백질 신약을 개발할 수 있다는 것을 확인했고, 향후 국내의 단백질 신약 및 생명공학 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.
이번 연구결과는 미래창조과학부가 주관하는 미래 유망 파이오니어 사업의 지원을 받아 수행됐다.
그림 1. Molecular Therapy 7월 호 표지 논문 선정
그림 2. 동물 모델을 통한 리피바디의 암 성장 억제 효능 입증
2014.07.09
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International Kitchen 개관 … 외국인 학생생활 지원 강화
우리 대학은 15일 오전 10시 나눔관(기숙사)에서 강성모 총장, 외국인 교수, 외국인 학생대표 등 50여 명이 참석한 가운데 ‘외국인 학생 전용 주방(International Kitchen)' 개관식 행사를 열었다.
우리 대학에는 현재 외국인 학생 800여 명과 외국인 교수 50여 명 등 총 850여 명의 외국인들이 생활하고 있는데, 학생들은 생활환경 개선 사항 중 기존의 낙후된 주방 시설의 리모델링을 요청해 왔다.
학생들의 요구에 따라 우리 대학은 쉽게 음식을 조리할 수 있는 시설인‘International Kitchen’을 현대식으로 재정비해 외국인 학생들이 음식에 대한 걱정 없이 공부에 전념할 수 있도록 했다.
회원제로 운영되는 ‘International Kitchen'은 부엌과 식당으로 구분돼 있으며 대형조리대, 냉장고, 싱크대, 캐비넷, 조리시설 등이 갖춰져 있다.
한편, 우리 대학은 해외 우수 인재들이 학업과 연구에만 전념할 수 있도록 ▲ 외국인 학생 전원 건강보험 가입 지원 ▲외국인 학생 전원 기숙사 지원 ▲ 외국인 교원 전용 아파트 제공 등 최상의 생활환경을 만들어 가고 있다.
유창동 국제협력처장 “ KAIST에서 공부하는 해외 우수 인재들이 단순히 한국에 잠깐 머물렀다가 돌아가는 것이 아니라 대한민국을 제2의 조국으로 삼아 뿌리를 내리고 정착하도록 유도하는 것이 중요하다”면서 “KAIST는 외국인 학생들이 공부하고 연구 할 수 있는 최상의 생활 환경을 제공할 것”이라고 말했다. 끝.
2014.05.14
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김태완 박사과정, 전자부품기술학회 인텔 최우수 학생 논문상 수상
우리 학교 신소재공학과 김태완 박사과정 학생(지도교수 백경욱)은 올해 5월 27일~30일 미국 플로리다에서 열리는 세계 최대 규모의 전자부품기술학회(ECTC, Electronic Components and Technology Conference)에서 인텔(Intel) 최우수 학생논문상을 받는다.
김 씨는 지난해 5월 미국 라스베가스에서 열린 전자부품기술학회에서 노키아(NOKIA)와 공동으로 수행한 ‘나노 섬유를 접목시킨 이방성(특정 방향에 따라 물성이 달라지는 재료) 전도성 필름과 초음파 접착방식을 이용한 저온 미세간격 유연 접합’에 대한 연구결과를 발표해 우수성을 인정받았다.
KAIST 신소재공학과 백경욱 교수 연구실에서 최근 10년간 2명의 ECTC 최우수 학생논문상을 배출, 연구결과를 세계적으로 인정받는 쾌거를 이뤘다고 국내 학계는 평가하고 있다.
전자부품기술학회는 전 세계 전자패키징 분야 산업체·대학·연구소에서 1,000여명이 참가해 관련 분야 최신 연구논문을 발표하는 세계 최대 학회다.
2014.03.12
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KAIST 기계공학과 임용택 교수, 제 16대 한국기계연구원장 취임
우리 학교 기계공학과 임용택 교수가 제 16대 한국기계연구원(KIMM) 원장에 선임되었다.
임용택 신임 원장은 서울대학교 기계공학과 학사 및 석사 학위, 미국 버클리 캘리포니아주립대학교(U.C. Berkeley) 기계공학과 박사 학위를 받았다. 미국 오하이오주립대학교 산업 및 시스템공학과 조교수를 거쳐 1989년부터 KAIST 기계공학과 교수로 재직 중이다.
임 원장은 KAIST에서 기획부처장, 국제협력실장, 홍보국제처장 등의 주요 보직을 역임하면서 KAIST의 국제화에 크게 공헌해왔다. 2007년 공업재료 및 가공기술 국제학회(AMPT) 윌리엄 존슨 금메달, 2010년 제조업 및 경영 글로벌학회(GCMM) 연구업적상, 2012년 대통령 표창 등을 수상했으며 대한기계학회 선출 직 부회장을 역임하기도 했다. 현재 포스코 철강전문교수와 한국과학기술한림원 정회원, 한국공학한림원 정회원으로 활동하고 있다.
한국기계연구원(KIMM)은 기계분야의 산업원천기술 개발과 기술이전, 신뢰성 및 시험평가 등을 통해 국가산업발전에 기여함을 목적으로 1976년에 설립된 산업기술연구회 소관 정부출연연구기관이다.
임용택 신임 원장의 취임식은 2014년 2월 25일(화) 오후 4시 한국기계연구원 본원 대강당에서 개최되었으며 임기는 2017년 2월 24일까지 3년간이다.
2014.02.25
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사우디 원자력인력양성 프로그램 수료식 개최
우리 학교 KUSTAR-KAIST 교육연구원(원장 장순흥)은 26일 사우디아라비아 리야드에서 ‘2014 KAIST-K.A.CARE 원자력인력양성 교육프로그램’ 수료식을 개최했다.
이날 행사에는 K.A.CARE(사우디 왕립 원자력·신재생에너지원, King Abdullah City for Atomic and Renewable Energy) 하심 압둘라 야마니(Hashem Abdullah Yamani) 원장, 김진수 주 사우디아라비아 대사, 김종용 前 주 사우디아라비아 대사 등이 참석해 총 16명의 수료자들을 축하했다. 우수 수료자 3명에게는 한국 원자력관련기관을 견학할 수 있는 기회가 제공됐다.
KAIST는 지난 5일부터 3주간 K.A.CARE 연구원들을 대상으로 원자력기술 교육프로그램을 시작했다. 원자력분야 전반에 걸친 기본 기술을 전하기 위해 기획된 이번 단기 집중강좌에는 기초핵물리부터 방사선 응용, 원자로 설계 및 안전 등 원자력공학 전반에 걸쳐 다양한 분야의 강의가 포함됐다.
이번 프로그램을 통해 KAIST와 사우디아라비아와의 교육 협력이 본격적으로 시작되는 기틀을 마련한 것으로 학계는 평가하고 있다.
KUSTAR-KAIST 교육연구원장 장순흥 교수는 “원자력분야에서 KAIST의 오랜 경험과 다양한 전문 인력을 적극 활용해 향후 사우디에 원자력 인력양성 프로그램을 지속적으로 제공할 것“이라고 말했다.
K.A.CARE는 원자력 및 신재생 에너지를 본격적으로 활용하기 위해 2010년 4월 사우디아라비아의 국왕령을 통해 설립된 기관이다.
2014.01.28
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스위스 경제교육연구부장관, 9일 KAIST 방문
요한 슈나이더 암만(Johann N. Schneider-Ammann) 스위스 경제교육연구부장관과 과학기술 사절단 30여명이 과학기술분야 교류 협력 방안을 논의하기 위해 9일 KAIST를 방문했다.
암만 장관은 2015년 연방대통령(7개 행정부 장관들이 윤번제로 선출)을 역임할 예정인 VIP급 인사다.
사절단은 패트릭 에비셔(Patrick Aebischer) 연방로잔공과대학교 총장, 랄프 아이클러(Ralph Eichler) 연방취리히공과대학교 총장, 쟝 도미니끄 바쌀리(Jean-Dominique Vassalli) 제네바 대학 총장 등 대학관계자와 마틴 베텔리(Martin Vetterli) 스위스 과학재단 SNSF 이사장 등 과학기술계 인사 30명으로 구성됐다.
한국과의 교육연구 협력방안 논의를 위해 방한 중인 암만 장관과 사절단은 짧은 기간 동안 세계적인 연구대학으로 성장한 KAIST 성공비결에 많은 관심을 보여 이번 방문이 이뤄졌다라고 KAIST측은 설명했다.
암만 장관은 KAIST에서 김대식 전기및전자공학과 교수가 운영 중인 ‘뇌 역공학 및 영상연구실’과 ‘KI 연구소’를 방문해 생명과학과 IT분야의 연구현황을 둘러볼 예정이다.
암만 장관은 이어 KAIST와 연방로잔공과대학교 간 MOU 행사에도 참석할 예정인데, 양 대학은 생명과학 분야, 정보과학기술 분야, 공학 분야에서 연구협력을 위한 협약을 체결한다.
한편, KAIST와 스위스 간 교류협력은 1995년 연방로잔공과대학교와‘과학기술 협력에 관한 양해각서’를 체결하면서 시작됐는데, 그 동안 양 대학은 학생교환과 연구협력을 추진해 왔다. 끝.
2013.07.09
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뇌신경전달 단백질의 구조와 작동원리 규명
- 생체막 융합 단백질의 구조변화 실시간 측정 -- 퇴행성 뇌질환 연구에 실마리 제공 -
우리 학교 물리학과 윤태영 교수 연구팀이 자기력 나노집게를 이용해 뇌신경세포사이의 신경물질전달에 가장 중추적인 역할을 하는 스네어(SNARE) 단백질의 숨겨진 구조와 작동원리를 단분자 수준에서 밝히는데 성공했다.
스네어 단백질의 세포막 융합기능은 알츠하이머병 같은 퇴행성 뇌질환이나 신경질환과 밀접하게 연관되어 있어 이 같은 질병의 예방과 치료법 개발에 새로운 실마리가 될 것으로 기대된다.
뇌의 신경전달은 신경세포 말단 시냅스에서 신경전달물질을 저장하는 포낭 주머니가 세포막에 융합되면서 일어난다. 이 과정에서 스네어 단백질은 신경전달물질 분출에 가장 핵심적인 역할을 하는 세포막 융합 단백질이다.
지금까지 학계에서는 스네어 단백질이 신경물질을 주고받는 과정을 조절할 것이라고 추정해 왔지만 그 구조와 기능을 명확하게 밝혀내지 못했다.
연구팀은 자기력 나노집게를 이용해 피코 뉴턴(pN, 1조분의 1뉴턴) 수준의 힘으로 단백질 하나를 정교하게 당겼다 놓으면서 나노 미터수준의 물리적 변화를 실시간으로 측정하는 실험기법을 개발했다.
이를 통해 스네어 단백질에 숨겨진 중간구조가 존재하며, 이 구조에 대한 정밀한 측정결과 중간상태가 어떤 구조를 갖는지 정확하게 예측했다.
이와 함께 생체막 사이에 있는 스네어 단백질의 중간구조가 생체막이 서로 밀어내는 힘을 견디고 유지하면서 신경물질을 주고받는 과정을 조절하는 역할을 할 수 있음을 밝혔다.
윤태영 교수는 “생체단백질이 갖는 숨겨진 구조와 작동원리를 힘을 정교하게 조절하는 실험만으로 직접 관찰하는 것과 동일한 획기적 연구 결과를 일궈냈다”며 “이 기술은 생물학의 연구대상을 물리학적인 방법 연구하는데 매우 중요한 기술로 향후 학제적 융합연구에 매우 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 KAIST 물리학과 윤태영 교수와 김기범 연구교수의 주도 아래 KIST 의공학연구소 신연균 교수와 공동연구로 진행됐고, KAIST 물리학과 조용훈 교수, 민두영 박사과정, KIAS 계산과학부 현창봉 교수가 참여했으며, 이번 세계적 과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 4월 16일자에 게재됐다.
(a) 뇌의 신경전달은 신경세포 말단 시냅스에서 신경전달물질을 저장하는 포낭 주머니가 세포막에 융합되면서 일어난다. 이 과정에서 스네어 단백질은 신경전달물질 분출에 핵심적인 역할을 한다.
(b) 자기력 나노집게를 이용하여 단분자 수준에서 단백질 구조 변화를 실시간으로 측정방법의 개략도. 피코 뉴톤(pN) 수준의 힘으로 단백질 하나를 정교하게 당겼다 놓으면서 나노 미터수준의 물리적 변화를 실시간으로 측정하여 생체막 융합 단백질의 숨겨진 중간구조와 작동원리를 단분자 수준에서 관찰한다.
2013.05.09
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KAIST 과학기술정책대학원, 막스 플랑크 연구소 사미 솔란스키 교수 초청 강연 가져
KAIST 과학기술정책대학원에서는 ‘2013 봄학기 해외석학 초청 세미나 시리즈’로 독일 막스 플랑크 연구소(Max Planck Institute) 사미 솔란스키(Sami Solanski) 교수의 강연을 개최했다. 4월 8일(월) 오후 5시 KAIST 대전 본원 KI건물 퓨전홀에서 열린 강연에서 솔란스키 교수는 막스 플랑크 연구소만의 차별화된 연구환경을 소개하고 뛰어난 연구인력을 양성할 수 있었던 배경과 전략을 소개했다. 강연자는 또 연구자의 자율과 독립을 중요시 하는 하르나크 원칙(Harnack Principle)에 따라 운영되고 있는 막스 플랑크 연구소의 경영방식, 예산확보 등에 관한 내용을 다루었고 강연 후에는 참석자와의 질의응답 시간도 가졌다.
우주과학 분야의 세계적인 석학인 사미 솔란스키(Sami K. Solanki) 교수는 아인슈타인의 모교인 스위스 연방공과대학의 정교수이자 독일 최대 과학기술 연구기관인 막스 플랑크 연구소 산하 태양계(Solar System Research) 및 소호(Solar and Hemispheric Observatory, SOHO) 연구소장이며 지난 2009년부터는 경희대학교 특훈교수로 지내고 있다. 처녀자리(Virgo) 관련 여러 우주과학 프로젝트와 미국항공우주국(NASA)의 태양 역학 관측소 발사 프로젝트에 참여한 솔란스키 교수는 천체 물리와 방사능, 그리고 원자와 분자의 물리학까지 망라하여 총 524개에 달하는 논문을 발표했으며, 그 중 360편은 과학 저널에서 널리 인용되고 있다.
2013.04.09
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'제1회 예술과 과학의 융합미술 전시회' 개최
- 29일부터 3개월 동안 KAIST KI 빌딩 1층에서 전시 -- 기후 환경변화를 주제로 16개 설치미술 작품 전시 -
우리 대학 문화기술대학원이 29일부터 내년 1월 27일까지 3개월 동안 케이아이(KI)빌딩 1층 전시실에서 ‘제1회 예술과 과학의 융합미술 전시회(부제 : 하늘을 보다)’를 개최한다.
이번 전시회는 예술과 과학의 활발한 교류를 통해 우리사회에 대한 생각의 폭을 넓힐 수 있는 문화 활동의 장으로, 기후 환경변화에 대한 예술가들의 생각을 모은 설치미술 작품들을 전시한다.
전시된 16개 작품들은 ▲기후변화로 사라지는 풍경과 소리▲과학적 분석과 데이터를 시각화▲하루하루 일상의 기록▲예술적 상상력으로 풀어낸 대안책 등 4개 분야 소주제로 구성됐다.
국내에서는 ▲강영민 추계예술대학교 교수가 ‘토네이도’를, ▲김승영 작가가 ‘가장 푸른눈’을, ▲김영식 작가가 ‘Another Moon’을, ▲김종구 작가가 ‘돼지와 뉴스’를, ▲랜덤웍스 스튜디오에서 ‘Protei’를, ▲양쿠라 작가가 ‘바다사자 구하기’를, ▲이미지 작가가 ‘다양체 지도’를, ▲이수영 작가가‘ 일기’를, ▲조광희 작가가 ‘내 존재 티끌의 무대‘를 ▲최승준 작가가 ’Blowing a dandelion’을, ▲최태훈 작가가 ‘All-in-one-defence’를, ▲하원 작가가 ‘Breaking wave’를 각각 출품한다.
해외에서는 독일출신의 랄프샌더(Ralf Sander)가 ‘World Saving Machine’을 출품한다.
KAIST 문화기술대학원이 이와 같이 과학과 예술의 융합미술 전시회를 개최 하는이유는 미래사회가 끝임 없이 새로운 아이디어를 요구하는데 발맞춰 학생들에게 다양한 예술적 감각을 제공하기 위해서다.
이번 전시회를 총감독한 김정화 KAIST 문화기술대학원 교수는 “문화기술대학원은 다양한 문화 활동을 펼침으로써 구성원과 지역사회에 끝임 없이 새로운 아이디어를 제공하고 있다”라며 “이번 전시회가 과학과 예술에 대한 생각의 폭을 넓힐 수 있는 작은 기회가 됐으면 한다”라고 말했다.
전시회는 예약 없이 누구나 참가 가능하다.
2012.10.29
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