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2018 평창동계올림픽 성화, ICT 테마 스페셜 봉송 성황리에 마쳐
2018 평창동계올림픽 성화가 11일 오후 4시 30분부터 우리대학에서 데니스 홍 교수(UCLA)와 오준호 교수(기계공학과), 그리고 휴머노이드 로봇 '휴보'와 탑승형 로봇 'FX-2'가 주자로 참여한 가운데 ICT 테마 스페셜 봉송을 성공적으로 마쳤다.
스페셜 봉송은 올림픽대회의 5대 핵심 목표인 문화(서울), 환경(순천), 평화(최북단), 경제(인천), ICT(대전)으로 선정된 5대 도시에서 각각의 테마를 적용, 하나된 열정을 보여주는 특별한 성화봉송이다. 로봇공학자 데니스 홍 교수로부터 전달된 성화는 첨단기술 집약체인 휴머노이드 로봇 휴보에게, 다음으로 휴보의 아버지로 불리는 오준호 교수, 탑승형 로봇 'FX-2'와 과학꿈나무에게 전달됐다.
로봇주자 'DRC휴보'(DRC-HUBO+)는 오 교수를 필두로 우리대학 휴보랩이 개발한 인간형 로봇으로 2015년 극한 상황에서 인간을 대신해 재난 현장을 복구하는 로봇기술을 겨루는 미국 방위공동연구계획국(DARPA) 주최 세계 재난대응로봇 경진대회에서 우승했다.
FX-2는휴보랩과 레인보우 로보틱스가 공동개발한 인간 탑승형 자이언트 이족 보행 로봇인데 평창올림픽 성화봉송을 위해 특별히 제작됐다. 2004년 휴보랩에서 개발한 FX-1의 두 번째 버전으로 로봇팔을 장착하고 있으며, 향상된 보행능력으로 실외 보행이 가능하다.
2017.12.12
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수학 통해 생체시계 유지 원리 60여년 만에 밝혀
김 재 경 교수
우리 대학 수리과학과 김재경 교수가 미분방정식을 이용한 수학적 모델링을 통해 온도 변화에도 생체시계의 속도를 유지하는 원리를 발견했다.
이번 연구는 저명 학술지 셀(Cell) 자매지 몰라큘러 셀(Molecular Cell) 10월 1일자에 게재됐다.
우리 뇌에 위치한 생체시계는 밤 9시 경이 되면 멜라토닌 분비가 시작되게 하고 아침 7시 경에 멈추게 한다. 그로 인해 우리는 매일 일정한 시간에 잠을 자고 기상할 수 있다.
생체시계는 온도가 변화해도 빨라지거나 느려지지 않고 일정한 속도가 유지된다. 따라서 우리의 체온이 변화해도 규칙적인 삶을 살 수 있고, 이는 환경에 따라 체온이 변하는 변온 동물에게도 적용된다.
이러한 생체시계의 성질은 1954년에 발견됐지만 그 원리는 밝혀지지 않아 지난 60여 년간 생체시계 분야의 가장 큰 미스테리로 남아 있었다.
김 교수는 수학 모델링을 통해 이 원리를 밝혀냈고 모델링 결과는 듀크-싱가폴 국립 의과대학 데이빗 벌쉽(David Virshup) 교수 연구팀의 실험을 통해 검증돼 60년의 난제가 풀렸다.
생체시계에는 Period2라는 핵심 단백질이 존재한다. 이 단백질은 12시간 동안 증가하고 나머지 12시간 동안 분해되는 리듬을 평생 반복한다.
김 교수는 이 Period2 분해가 두 가지 방법으로 발생하는 것을 밝혔다. 하나는 매우 빠른 속도로 분해가 일어나는 것이고 나머지 하나는 매우 느린 속도로 분해가 이뤄지는 것이다. 그리고 두 가지 방법의 비율을 조절하는 것이 Period2에 존재하는 인산화 스위치(Phosphoryltion switch)이다.
인산화 스위치의 역할은 온도가 올라갔을 때 느리게 분해되는 Period2의 양을 늘림으로써 전체적인 분해 속도가 천천히 이뤄지게 만든다. 반대로 온도가 내려갔을 때는 빠르게 분해되는 비율을 늘려 생체시계의 속도를 조절하는 것이다.
결국 생체시계 속도 유지의 핵심은 인산화 스위치이고, 다른 생화학 반응이 빨라져도 생체시계의 속도 유지를 가능하게 만드는 요소인 것이다.
이번 연구에서 밝혀진 인산화 스위치는 생체시계의 속도를 조절할 수 있는 핵심 요소가 될 전망이다. 이 인산화 스위치를 조절할 수 있는 약을 개발한다면 잦은 해외 출장으로 인한 시차, 주야 교대 근무 등에 의한 생체 시계 고장 예방 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
김 교수는 “이번 성과를 통해 우리나라에선 아직은 부족한 생물학과 수학의 교류가 활발해지길 기대한다”며 “수학이 생물학의 난제들을 해결하는데 기여할 수 있음을 알리고 싶다”고 말했다.
이번 연구는 듀크-국립 싱가폴 의과 대학 데이빗 벌쉽 (David Virshup) 교수 연구팀, 미국 미시간 대학 (University of Michigan, Ann Arbor) 데니 폴저 (Daniel Forger) 교수와의 공동연구로 진행됐다.
□ 그림 설명
그림 1 . 이번 연구에서 밝혀진 인산화 스위치와 그 과정에서 사용된 수학 방정식의 일부
그림 2. Period2 단백질이 인산화 스위치에 의해 낮은 온도(30도) 에서 분해되는 속도가 더 빨라진다는 것을 보여주는 실험
2015.10.05
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