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항우(연)과 겸임교수제 및 공동연구 추진
- 16일, 양 기관 관계자들 참석 관련 MOU 체결- 미래 우주탐사분야 인력양성과 공동연구를 위한 인력교류
우리학교와 한국항공우주연구원(원장 백홍열)은 인공위성 등 항공우주기술 연구를 보다 효율적으로 수행하기 위해 공동연구 및 기술인력의 상호교류를 본격 추진키로 했다.
16일, 양 기관은 항우(연)에서 관련 MOU(양해각서)를 체결했으며, 미래 우주탐사를 선도할 인력양성을 위해 KAIST의 ‘우주탐사공학’ 학제전공 프로그램에 함께 참여하여 학연협력의 대표적인 모델로 발전시킬 것을 약속했다. 또한 이 프로그램의 활성화와 성과 창출을 위해 국제 공동 달탐사 프로그램인 ILN(International Lunar Network) 참여를 통한 공동연구 기회를 마련, 국가적으로 시급한 우주기술 개발을 위해 공동보조를 취하기로 했다.
이번 MOU 체결은 양 기관이 달 탐사 등 전문분야에서 공동연구를 추진함으로써 우리나라가 미래 국제사회의 우주선진국으로 도약하기 위한 계기를 마련케 됐다는 점과 학연협력을 통해 한국최초 우주인인 이소연 박사 등 항우(연)의 연구진을 KAIST의 겸임교수로 활용할 수 있게 됐다는데 의의가 있다.
2008.09.17
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박병준 홍정희 KI 빌딩 기공식
- 총공사비 360억원, 연면적 21,120㎡(6,980평), 지하 1층 , 지상 5층 규모
- KAIST Institute (바이오융합연구소, IT융합연구소, Complex Systems 설계연구소, 엔터테인먼트공학연구소, 나노융합연구소, 청정에너지연구소, 미래도시연구소,광기술연구소)
우리학교는 오는 9일 11시, 교내 ‘박병준 홍정희 KI(KAIST Institute, KAIST 연구원)빌딩’ 부지에서 서남표 총장을 비롯한 주요 보직자와 재미사업가인 박병준(朴柄俊, 74, 뷰로 베리타 특별자문위원)회장, 시공사인 계룡건설 한승구 대표이사 등이 참석한 가운데 창의적․다학제적 융합연구를 지원하기 위한 ‘박병준 홍정희 KI 빌딩’ 기공식을 갖는다.
‘KI’ 빌딩은 박병준 회장의 기부금 미화 1,000만 달러를 포함한 총공사비 360억원을 투입, 21,120㎡(약 6,980평) 부지에 지하 1층, 지상 5층 규모로 건립된다. 2009년 12월 준공 예정이다. 지하는 클린 룸과 공동 장비실이 들어서고, 1~2층은 국제회의를 개최할 수 있는 대형 회의실과 연구성과전시장으로 꾸며지며, 3~5층은 순수 연구동으로 8개 ‘KI’의 핵심 연구팀이 입주하게 된다. 특히, 연구실 및 실험실은 붙박이 벽과 시설을 배제하고 신축성 있는 소재와 구조로 배치, 연구목표와 성과평가를 통하여 새로운 연구팀이 지속적으로 유입될 수 있는 시스템으로 운영된다.
‘KI’ 설립사업은 美 MIT 링컨연구소처럼 세계적 연구개발 성과를 통하여 대학의 인지도를 높이고, 국가 경쟁력 향상에 기여할 목적으로 2006년부터 KAIST가 역점적으로 추진해온 전략사업 중 하나다. 현재 바이오, IT융합, 시스템설계, 엔터테인먼트공학, 나노, 청정에너지, 미래도시, 광기술 등 8개 분야에 18개 학과 230여명의 교수가 학문간 경계를 허물고 활발한 융합연구를 수행하고 있다.
김상수 KAIST 연구원장은 “KI가 지향하고 있는 융합연구를 위해서는 분산된 인력과 장비를 한 곳에 결집시켜야 하는데 그동안 마땅한 연구공간이 없어 사업수행에 어려움이 많았다. 교육과학기술부와 박병준 회장께 감사한다. 강점분야에 대한 선택과 집중을 통해 세계적 연구성과를 창출 하겠다”고 운영 목표를 밝혔다.
2008.09.09
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김만원교수, 아시아-오세아니아 중성자 산란협회 초대회장 선출
물리학과 김만원(金萬源, 61세, 한국 중성자 빔 이용 전문연구회 회장, 前 고등과학원 원장) 교수가 "아시아-오세아니아 중성자 산란 협회(AONSA, Asia-Oceania Neutron Scattering Association)" 초대 회장에 선출됐다.
이 협회는 아시아-오세아니아 지역 중성자 과학 분야의 교류, 협력, 발전을 위하여 지난 8월에 공식 출범했다. 현재 우리나라를 포함 일본, 호주 등 이 지역 주요 국가들이 회원국으로 참여하고 있다. 초대 회장에 金 교수가 선출된 것은 우리나라 중성자 과학 분야의 높아진 국제적 위상과 한국원자력연구원의 하나로 중성자 연구시설, 현재 건설 중인 하나로 냉 중성자 연구시설 등이 국내는 물론 아시아, 오세아니아 지역 거점 연구시설로서 주도적 역할을 담당하고 있음을 보여준다.
金 교수는 향후 2년 동안 아시아-오세아니아 지역은 물론 미국, 유럽 등 세계 중성자 과학 분야의 국제 교류․협력을 주관하게 된다.
2008.09.04
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세계 연구중심대학 총장회의 개최
- 연구중심대학의 공동 관심사와 협력 방안 등에 대한 토의우리학교는 오는 9월8일(월) 오전 9시 서울 웨스틴조선호텔 1층 그랜드볼룸에서 세계 연구중심대학 총장회의를 개최한다. ‘글로벌 과학기술 네트워킹’ 이란 주제로 열리며, 파리공과대학을 비롯한 20개국 40개 연구중심대학의 총장 및 부총장 60명 등 총 100여명의 인사가 참석한다. 이희범 무역협회장이 개막식 축사를, 한승수 국무총리가 만찬에 참석하여 축사를 할 예정이다.
참가자들은 △세계적인 연구중심대학의 교육과 연구에 관한 공동 관심사와 협력방안 △국제적인 경쟁력을 갖춘 인력양성을 위한 교수인력, 연구장비 및 시설의 공유방안 △상호인정 복수학위제의 효율적 운용 및 인류가 직면하고 있는 문제해결을 위한 국제 공동연구 도출 △연구중심대학들 간의 새로운 글로벌 협력 네트워크 구축 등의 문제를 논의한다. 국내에서 최초로 열리는 이번 세계 연구중심대학 총장회의는 무한경쟁 시대에 각국의 연구중심대학들이 현재의 국가적 교육위기 상황을 극복하면서 세계적인 대학으로 나아가기 위한 경쟁력 강화 전략과 미래의 교육설계 전략을 마련할 수 있는 좋은 자리가 될 것으로 전망된다.
회의는 서남표 KAIST 총장의 개회사, 이희범 무역협회장의 축사에 이어▲ 우수교수 상호활용(Roaming Professorship)(美 일리노이공대 존 앤더슨 총장) ▲복수학위 인정제도(Dual Degree Program)(호주 퀸스랜드 대학 폴 그린필드 총장) ▲연구시설과 기술의 공유(KAIST 총장 서남표) ▲국제공동연구(美 NASA 이본느 펜들턴 부소장) ▲기존의 국지적 과학기술 네트워크 연계를 통한 국제화(덴마크공과대학 라스 팔레슨 총장) 등에 대한 주제발표와 토론 등으로 진행된다.
서남표 KAIST 총장은 “이번 총장회의가 세계연구중심대학 상호간 협력을 증진하고 대학의 글로벌화를 앞당길 수 있는 좋은 계기가 될 것이다. 또한 국제화를 위하여 노력하고 있는 대학들의 열의를 더욱 강화 시킬 수 있는 네트워크의 구축과, 글로벌 협력의 새로운 전형이 될 수 있는 연구중심대학연합체의 탄생을 기대한다“ 라고 소감을 밝혔다.
2008.09.04
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대학원생 국제 여름 학교 다학제 프로그램으로 열렸다
- 7월 28일부터 8월 16일까지 3주간, 6개국 50명 대학원생 참여
- 한․미․일․중 4개국 5년간 순환 개최, 연구결과는 책으로 펴내 교재로 활용
스마트 구조기술 분야의 국내․외 대학원생을 대상으로 하는 국제 여름학교 (2008 Asia-Pacific Student Summer School on Smart Structures Technology) 프로그램이 지난 7월 28일부터 8월 16일까지 3주에 걸쳐 KAIST(총장 서남표) 창의학습관 등 교내 일원에서 열렸다. 이 프로그램은 스마트 구조기술 분야의 다학제적 성격을 고려하여 전기공학, 기계공학, 컴퓨터 사이언스, 구조공학 등 다양한 분야를 포함했다. 대학원생을 대상으로 하는 국제 여름학교 프로그램에 이와 같은 다학제적 운영방식을 도입한 것은 이 프로그램이 처음이다. KAIST 스마트사회기반시설연구센터(소장 윤정방/尹楨邦, 61세, 건설환경공학과 교수)와 한국표준과학연구원(원장 정광화)이 공동 주관하고 각국 과학재단에서 후원한 이번 행사에는 6개국 50명(미국: 13명, 중국: 8명, 일본: 4명, 대만: 3, 영국: 1, 한국: 21)의 대학원생이 참가했다.
프로그램은 크게 스마트 센서, 모달 분석, 신호 처리, 손상 추정, 구조물 제어, 무선 계측, 유비쿼터스, 생체모방 시스템, 한국의 문화, 역사 및 언어로 구성됐다. 첫째 주에는 모달 분석 및 진동을 이용한 손상 추정, 구조물 제어에 관한 강의와 실습, 주말에는 서울에 있는 창덕궁, 국립박물관, 인사동, 명동 등을 둘러볼 수 있는 서울 투어가 있었다. 둘째 주에는 격자형 센서(FBG), 분포형 센서(BOTDA), 지능형(PZT) 센서 등 스마트 센서와 유비쿼터스, 생체모방시스템에 관한 강의와 실습이 있었다. 또한 새로운 센서의 특성 및 사용법을 습득하고 모형 구조물에 적용해보는 기회도 제공됐다. 주말에는 인천 대교의 모니터링 시스템을 직접 관찰할 수 있는 기회가 주어졌다. 셋째 주에는 2 주간 배운 것들을 최대한 활용, 창의적으로 문제를 제기하고 풀어가는 ‘학생시험(Student Competition)’을 실시했으며, 우수 팀에게 상패를 수여했다. 이 시험은 구조물의 손상 모니터링과 제어 기법에 관한 것으로써 참가학생들을 8개 팀으로 편성하여 팀당 4개의 과제를 부여하고 팀별로 해결․발표하는 방식으로 진행됐다. 평가위원으로는 미국과학재단의 류(S.C. Liu) 박사, KAIST 최창근, 명현, 정형조 교수, 세종대 이종재 교수 등이 참여하고 최우수 1팀과 우수 2팀을 선정했다. 시상식은 지난 13일 저녁 6시 30분 대전 유성 호텔에서 있었으며, 일본 교토대 타티아나 쿠로이와(박사과정), 중국 하얼빈 공과대 춘양(박사과정), 美 버클리대 캐스린 휘트(박사과정), 美 일리노이 공과대 마이클 데비우(석사과정), 서울대 송준남(박사과정)팀이 최우수상을 수상했다.
이번 프로그램은 KAIST 윤정방 교수, 美 일리노이 대학 빌 스펜서(Bill Spencer) 교수, 일본 동경대 요조 후지노(Yozo Fujino) 교수, 중국 동지대 리(G.Q. Li) 교수가 공동 구성하고, KAIST 정형조, 명현, 손훈, 장성주, 김소영 교수, 부경대 김정태 교수, 건국대 박훈철 교수, 경북대 노용래 교수, 세종대 이종재 교수, 홍익대 김기수 교수, 한국표준과학연구원 권일범, 윤동진 박사, 국 마이애미 대학의 구정회 교수, 중국 동지대 수웬 첸 교수, 일본 와세다대 니시타니 교수 등이 강의와 실습지도에 참여했다.
美 일리노이 대학 빌 스펜서(Bill Spencer) 교수는 “전통적 토목공학 커리큘럼에서 ‘스마트 구조기술’를 다룰 때 기계공학, 전기공학, 구조공학, 컴퓨터 사이언스 등은 거의 다루지 않았다. 하지만 이 프로그램은 ‘스마트 구조기술’ 분야의 다학제적 성격을 고려하여 함께 다뤘다는 점에서 진정한 의미의 ‘다학제적 프로그램’이라고 할 수 있다”고 말했다. 또한 美 버클리대 대학원생 캐서린 휘트(Catherine Whyte)씨는 “제가 지금 연구하고 있는 분야에 대한 연구 아이디어를 얻기 위해 참가했다. 다양한 분야의 기술들이 다루어져 시야를 넓히는 데 많은 도움이 됐다”고 말했다. 이 프로그램은 5년간 한․미․일․중 4개국이 순환 개최키로 하고 마지막 해에는 한국에서 다시 열 계획이며, 연구 결과는 책으로 출판, 교재 등으로 활용할 계획이다.
2008.08.20
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생명화학공학과 양승만교수 광자유체 신기술개발
생명화학공학과 양승만(梁承萬, 58세, 교육과학기술부 지정 광자유체집적소자 창의연구단 단장) 교수 연구팀이 다양한 기능을 갖는 나노입자를 제조하고 이들 입자들이 스스로 조립되는 ‘자기조립원리’를 규명하는 연구를 수행하여, 방대한 량의 정보를 처리할 수 있는 프로토타입(prototype)의 광․바이오 기능성 광자결정(photonic crystal)구조체를 개발했다.
자연계에 존재하는 대표적인 광자결정은 오팔보석, 나비의 날개, 공작새의 깃털 등이 있다. 이들 광자결정 물질들이 발산하는 아름다운 색깔은 색소에 의한 것이 아니라 이 물질들을 이루는 구조 자체가 규칙적인 나노구조로 되어 있기 때문이다. 즉, 광자결정은 굴절률이 다른 물질들이 규칙적으로 쌓여 조립된 3차원 구조체로 특정한 영역의 파장에 해당하는 빛만 완전히 반사시킨다. 이 성질을 이용하면 반도체가 전자의 흐름을 제어하듯 빛의 흐름을 제어할 수 있다. 이러한 광자결정의 특수한 기능 때문에 나노레이저, 다중파장의 광 정보를 처리할 수 있는 슈퍼프리즘(superprism), 빛을 원하는 위치로 가이드 할 수 있는 광도파로(waveguide) 등 차세대 광통신 소자와 현재의 컴퓨터 속도를 획기적으로 높일 수 있는 수십 테라급 초고속 정보처리능력을 갖춘 광자컴퓨터의 개발 등에 필요한 소재로 주목 받아왔다. 광자결정은 광자(빛)가 정보를 처리하는 미래에 오늘날의 반도체와 같은 역할을 할 것이므로 ‘빛의 반도체’라 불린다. 지난 20여 년 동안 자연 상태에 존재하는 광자결정의 나노구조를 인공적으로 제조하기 위한 연구가 많은 과학자들에 의하여 시도되어 왔지만 실용적인 구조를 얻는 데에는 한계가 있었다. 梁 교수팀은 2006년부터 교육과학기술부와 한국과학재단의 ‘창의적연구진흥사업’으로부터 지원을 받아 광자결정소재의 실용성을 확보하기 위한 연구를 수행하여 최근 해외 저명학술지로부터 크게 주목 받는 일련의 연구 성과를 거뒀다.
첫 번째 연구 성과로 굴절률 조절이 가능한 미세입자 대량 생산기술을 개발했다. 지금까지 구현된 3차원 광자결정은 결정을 이루는 물질의 굴절률이 1.5-2.0 정도로 낮고, 굴절률을 다양하게 조절할 수 있는 입자를 제조할 수 없어서 광자결정의 실용성에 한계가 있었다. 최근 梁 교수 연구팀은 굴절률을 1.4-2.8까지 마음대로 조절할 수 있는 입자를 대량으로 제조할 수 있는 실용적 방법을 개발했다. 제조된 고 굴절률 입자는 나노레이저, 광 공명기, 마이크로렌즈, 디스플레이 등 각종 광학소자와 광촉매 등으로 활용될 수 있다. 이 연구결과는 최근 어드밴스드 머티리얼스 인터넷판(6. 19)과 제 17호(2008. 9)의 표지논문으로 게재 예정이다. 특히, 이 논문은 저명 학술지인 네이처 포토닉스(Nature Photonics)誌 8월호(8. 1)에 리서치 하이라이트(Research Highlights)로 선정되어 연구의 중요성과 응용성에 대하여 특별기사로 조명했다.
그림 1. 초고굴절률 타이타니아 입자의 전자 현미경 사진
두 번째 연구 성과로 광자유체 기술을 이용한 광결정구 연속생산 기술을 개발했다. 균일한 크기와 모양을 갖는 광자결정구를 빛을 매개로 반응시킴으로써 종래에 수십 시간이 소요되는 공정을 불과 수십 초 만에 연속적으로 제조할 수 있는 기술을 확보했다. 이들 광자결정구는 차세대 반사형디스플레이 색소나, 나노바코드, 생물감지소자 등으로 활용될 수 있다. 특히 주목할 것은 몇 개의 다른 색을 반사하는 야누스 광자결정구슬을 제조하였는데 이들은 전자종이와 같은 접거나 말 수 있는 차세대 디스플레이 소자에 활용될 수 도 있다. 이러한 광자결정 표시소재는 세계굴지의 화학회사인 독일 머크(Merck)社 등에서도 개발 중이며 이번 연구 결과는 이 분야의 국제경쟁에서 우위를 확보하는데 필요한 핵심요소이다. 주요 연구결과는 국제적저명학술지인 미국화학회지(JACS)와 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)誌에 6편의 논문을 최근 4개월(5~8월) 동안 연속 게재하여 광자결정의 실용성을 구현하는데 크게 기여했다고 인정받았다. 특히, 이들 논문들은 해당 학술지 편집인(Editor)과 심사위원들에 의하여 가장 앞선 연구결과로서 주목해야 할 논문(Advances in Advance)으로 선정됐으며, 9호(5. 5) 표지논문에 게재됐다.
그림 2. 3원광 광자결정구와 다색상 야누스 광자결정구의 현미경사진과 휘어지는 기판 위에 픽셀화된 3원광 광자결정.
세 번째 연구 성과로 광자유체 기술을 이용한 광결정 나노레이저를 개발했다. 현재까지 개발된 나노레이저는 발생하는 고열로 인하여 발진하는 레이저의 파장을 변화시키기 어려운 단점이 있었다. 梁 교수 연구팀은 KAIST 물리학과의 이용희 교수 연구팀과 공동으로 연속가변파장 나노레이저를 최초로 개발했다. 레이저를 발진하는 광자결정과 매우 미세한 유량을 도입할 수 있는 미세유체소자를 결합한 후 물과 같은 액체를 흘려줌으로써 온도를 낮추어 연속파 레이저 발진을 가능케 하였다. 또한 굴절률이 다른 액체를 흘려주어 광밴드갭을 조절함으로써 레이저의 파장을 조절 할 수 있었다. 가변파장 나노레이저는 신약개발 등 생명공학에서 요구되는 극미량의 시료로부터 방대한 량의 바이오정보를 광학적으로 신속하게 처리하는데 필요한 광원으로 사용될 수 있다. 이 연구 결과는 광물리 분야의 저명학술지인 옵틱스 익스프레스(Optics Express)에 게재(4. 9) 됐으며 이 논문의 독창성과 실용성은 영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 저명학술지 랩온어칩(Lab on a Chip) 8월호(8. 1)에 해설과 함께 “리서치 하이라이트”로 소개됐다.
그림 3. 나노레이저 발진모드
2008.08.19
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정몽헌우리별연구동 및 최순달세미나실 명명식 개최
- 1997년 故 정몽헌 회장, 34억원 기부로 우리별연구동 건립 기증 - 최순달 박사, 인공위성연구센터 최초설립, 우주개발사업 큰 공헌
우리학교는 우주분야 연구에 크게 공헌한 故 정몽헌(鄭夢憲) 회장과 최순달(崔順達, 77) 박사의 업적을 기리기 위해 ‘정몽헌 우리별연구동’ 및 ‘최순달 세미나실’ 명명식을 오는 11일(월) 11시 30분 KAIST 인공위성연구센터에서 거행했다.
이날 명명식은 우리별 1호 발사(1992년 8월 11일) 16주년과 故 정몽헌 회장의 타계 5주기에 맞춰 거행돼 더욱 뜻 깊은 자리가 됐다.
故 정몽헌 회장은 지난 1997년, KAIST인공위성연구센터의 첨단핵심우주기술 연구와 우주개발분야 인력양성 비전에 공감, 34억원을 지원하여 우리별 연구동을 건립하고 KAIST에 기증했다.
최순달 박사(현 대덕대 학장)는 지난 1989년 KAIST인공위성연구센터를 설립하고, 초대 소장을 역임했다. KAIST인공위성연구센터는 한국최초의 인공위성인 우리별 1호를 발사한 이후 연이어 우리별 2호(1993), 3호(1999)와 과학기술위성 1호(2003)를 성공적으로 발사한 명실공히 우리나라 인공위성의 메카로 볼 수 있다.
서남표 총장은 “故 정몽헌 회장은 우리별연구동을 KAIST에 기증하여 우리나라 인공위성 탄생에 큰 공헌을 하셨고, 최순달 박사는 인공위성기술의 불모지였던 우리나라에 관련 연구의 필요성을 역설하고, 비전을 제시한 한국 인공위성의 아버지다.”며, “앞으로도 현대그룹과 KAIST가 더욱 긴밀히 협력하여 한국의 미래를 이끌 우수 인재배출에 서로 힘을 모았으면 좋겠다”고 말했다.
이날 행사에는 현정은(玄貞恩) 현대그룹 회장을 비롯한 현대그룹 사장단 30여명, 박성효(朴城孝) 대전광역시장, 한국최초 우주인인 이소연(李素姸) 박사, 서남표 KAIST 총장을 비롯한 주요보직자 등 총 150여명이 참석했다.
2008.08.08
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이상엽교수, 미 에너지성 산하 바이오에너지연구소 과학자문위원 위촉
- 세계 선도 바이오 에너지연구소의 자문 및 협력연구 추진
우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수가 미국 에너지성(Department of Energy)산하 바이오에너지연구소(Joint Bioenergy Institute, JBEI)의 과학자문위원(Scientific Advisory Board Member)로 위촉됐다고 밝혔다.
미국 샌프란시스코 인근 에머리빌에 위치한 JEBI는 로렌스버클리 국립연구소를 중심으로 샌디아국립연구소, 버클리와 데이비스 소재 캘리포니아 주립대학 등이 협력하여 다양한 바이오매스로부터 바이오에너지 생산의 제반 기술을 연구하는 연구소다. 지난 6월 미국 에너지성 산하 연구소로 선정되어 최근 새로 문을 연 JBEI는 우선 5년간 1300억원의 연구비를 지원받게 되며, 바이오에너지 관련 연구를 집중적으로 수행하게 된다. JBEI의 CEO인 버클리대학 제이 키슬링(Jay Keasling) 교수는 항말라리아제인 아티미시닌을 대장균으로 대량생산할 수 있는 기술을 개발한 세계적인 바이오엔지이어다.
대사공학, 시스템생물학, 바이오에너지 및 바이오리파이너리 분야에서 탁월한 연구성과를 내고 있는 李 교수는 JBEI의 연구 방향과 과학기술 개발 추진체계를 전반적으로 자문하게 되는 과학자문위원회(Scientific Advisory Board)에 캘리포니아 공대 프란시스 아놀드 교수, MIT의 찰스 쿠니교수, 노바티스 게놈연구소의 스코트 레슬리박사 등과 함께 초대 위원으로 위촉됐다.
첫 번째 과학자문위원회(SAB) 회의를 위해 곧 출국하는 李 교수는 “미 정부로부터 집중적으로 지원을 받아 세계를 선도하는 바이오에너지연구소의 과학자문위원으로서 환경문제, 식량문제 등에 제대로 대처하면서 인류와 지구가 지속할 수 있는 기술개발 방향으로 자문코자 한다”며, “우리나라도 이러한 집중 연구가 가능한 연구집단의 구축이 이뤄졌으면 좋겠다. JBEI 과학자문회의와 협력회의 등을 통해 우리나라와 바이오에너지 및 바이오리파이너리 관련 공동연구 등을 추진하고자 한다”라고 말했다.
李 교수팀은 재생가능한 바이오매스로부터 숙신산 등의 핵심 화학물질들과 바이오부탄올 등의 화학 및 연료 물질 생산 관련 대사공학 연구를 수행 중이며, 이러한 바이오 기반 산업기술 성공의 핵심인 시스템생명공학 연구에서 탁월한 성과를 내고 있다.
2008.08.04
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이상엽교수팀, 시스템생물학 기반 산업용 미생물 개발 전략 제시
-생명공학분야 권위 리뷰지 “생명공학의 동향 (Trends in Biotechnology, Cell Press)” 표지 논문 게재
우리학교 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 이상엽(李相燁, 44세, LG화학 석좌교수) 특훈교수와 바이오융합연구소 박진환(朴軫煥, 38세) 박사 연구팀이 다가오는 산업바이오텍 시대에 경쟁력을 갖추기 위한 시스템 생물학 기반의 미생물 대사공학 전략을 개발했다. 이 연구 결과는 셀(Cell)誌가 발행하는 생명공학 분야 최고 권위 리뷰지인 생명공학의 동향(Trends in Biotechnology) 8월호 표지 논문에 게재됐다. 교육과학기술부 게놈 정보 활용 통합 생물공정 개발 사업의 일환으로 수행한 이번 연구는 산업용 미생물을 개발함에 있어 유전체 및 기능 유전체 정보와 가상세포 시뮬레이션을 통합 적용하고, 발효 및 분리정제 공정까지 고려한 대사공학 방법을 제시함으로서 다가오는 바이오 기반 산업 시대에 경쟁력을 갖는 균주 개발 전략을 체계적으로 제시한 것으로 평가됐다.
유가가 고공행진을 계속하고 지구온난화 등 환경문제가 심각하게 대두되는 지금 세계 각국은 바이오매스를 이용하여 화학, 물질, 에너지 등을 생산하는 바이오기반 산업 시스템 구축에 박차를 가하고 있다. 미생물을 이용한 산업바이오텍 공정이 경쟁력을 갖추기 위해서는 자연계에서 분리된 미생물의 낮은 성능을 대폭 향상시키기 위하여 대사공학으로 미생물을 개량하여야 한다. 기존의 산업바이오텍에 사용되는 미생물 균주 제조 방법과 공정개발은 무작위 돌연변이화 및 균주의 일부분만 직관적으로 조작하는 방법에 의해 수행되었다. 하지만 이들은 원하지 않은 부분에도 돌연변이를 일으켜, 균주 전체의 대사 상태를 한눈에 볼 수 없으며, 향후 환경이 바뀌었을 때 추가 개발이 용이하지 않다는 단점이 있었다. 李 교수 연구팀은 시스템 생물학의 원리에 입각하여 크게 3 단계로 나누어 체계적으로 미생물을 개발하는 새로운 전략을 제시하였다. 1단계에서는 미생물의 조절 기작 등 연구를 통해 알게 된 사실에 기반하여 게놈상의 필요한 부위만을 조작, 초기 생산균주를 제작한다. 2단계에서는 시스템 수준의 분석을 통하여 확보한 오믹스 데이터와 가상세포의 시뮬레이션 결과를 융합, 세포내의 대사흐름 최적화를 통해 목적 산물을 최고 수율로 생산할 수 있는 균주를 제작한다. 마지막 3단계에서는 실제 생산 공정 개발 단계에서 생길 수 있는 문제점들을 시스템 생물학 기법에 입각하여 해결함으로써 우수 산업용 균주의 제조를 완료한다. 이 전략은 시스템 생물학 원리를 이용하여 균주 전체의 생리 대사 현상을 한눈에 파악하면서 균주의 대사공학적 개량이 가능하다는 점에서 기존의 방법과는 차별된 한 차원 높은 수준의 균주개발 전략이라고 할 수 있다.
이번 논문의 첫 번째 저자인 朴 박사는 "최근 연구팀에서 수행 중인 시스템 생물학 기법을 이용한 실제 균주 제작 과정의 경험과 결과를 토대로 전략을 확립 제시하였기 때문에 실제 생명공학 산업계에 종사하는 연구자들에게 실질적인 도움이 될 것으로 생각한다“고 말했다. 李 교수팀은 실제로 이 전략을 이용하여 최근 용도가 다양한 숙신산을 고효율로 생산하는 미생물과 고수율의 아미노산 (발린, 쓰레오닌) 생산균주, 바이오부탄올 생산균주 등을 개발한 바 있다.
<용어설명>
1) 가상세포: 세포내에서 일어나는 모든 효소 반응을 컴퓨터에서 재구성하여 실제 세포처럼 반응 시켜 결과를 예측하는 시스템을 말한다.
2) 대사공학: 세포의 대사 및 조절 회로를 체계적으로 조작하여 원하는 생산물을 고효율로 생산할 수 있도록 만드는 기술을 말한다.
3) 오믹스 (omics): 세포 또는 개체 내에서 발현되는 단백체(proteome), 전사체(transcriptome), 대사체(metabolome), 흐름체(fluxome) 등 생명현상과 관련된 중요한 물질에 대한 대량의 정보를 획득하여 이를 생물정보학 기법으로 분석하여 전체적인 생명현상을 밝히려는 학문이다4) 시스템 생물학 (systems biology): 각종 오믹스(transcriptome, proteome, fluxome, metabolome) 데이터를 융합하고 전산 생물학 기법으로 해석하여 세포의 생리 상태를 다차원에서 규명함으로써 세포와 생명체 전체를 이해하고자 하는 학문이며, 이 플랫폼을 기반으로 유용한 미생물의 개발이 가능하다.
2008.07.24
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학부생 주최 국제학술회의 개최
- 아이시스츠-카이스트 2008, 14일(월)부터 5일간 교내에서- 40여개국 200여명 학생 참가, 국제 교류 및 국내외 석학들과 토론
대학 학부생들이 주최하는 ‘과학기술의 사회통합을 위한 국제학술회의(아이시스츠-카이스트2008, ICISTS-KAIST2008, International Conference for the Integration of Science and Technology into Society)’가 우리학교에서 개최된다. 행사기간은 오는 14일(월)부터 5일간이다.
이 학술회의는 지난 2005년 KAIST내 학생단체인 ‘과학기술과 사회통합을 위한 국제학생회의(ICISTS)’의 주관하에 처음 시작됐으며, 올해가 네 번째다. 세계적인 유명 과학자를 비롯한 다양한 분야의 전문가를 초청, 그들의 높은 안목을 이해하고 의견을 교류함으로써 참가학생들의 시야를 넓힘은 물론, 이를 통한 국제적인 인적, 지적 네트웤을 형성하는 것이 목적이다. 과학기술의 사회통합이라는 목표아래 매년 세계 각국의 유명 학자들과 40여개국, 200여명의 대학생들이 참가하고 있다.
이번 2008년도 행사에는 김명자 전 환경부장관이 기조연설자로 초청됐으며, 미래학자 제임스 데이터(James Dator)를 비롯한 여러 분야의 전문가들이 연사로 나선다. 토론의 주제는 ▲인간과 로봇의 공존(Robotics) ▲뇌과학에 대한 새로운 접근(Neo-Brain Science) ▲교통정보시스템의 체계화(Traffimatics) 등이다.
첫 번째 주제인 ‘인간과 로봇의 공존(Robotics)’은 로봇이 단순히 인간을 닮은 기계라는 추상적인 개념에서, 점점 지각할 수 있고, 손으로 만질 수 있는 개념으로 변해가는 시대의 흐름에 착안했다. 현재의 로봇기술과 산업을 진단하고 앞으로 오게 될 인간-로봇 공생사회의 장점과 문제의 해결책을 모색한다. 주요 초청 연사로는 오준호 KAIST 기계공학과 교수 겸 휴머노이드로봇연구센터 소장, 제임스 데이터(James Dator) 하와이대 교수 겸 미래학연구소 소장, 스티븐 듀보스키(Steven Dubowsky) MIT 기계공학과 석좌교수 등이 있다.
두 번째 주제인 ‘뇌과학에 대한 새로운 접근(Neo-Brain Science)’에서는 뇌에 대한 관심과 연구가 활발해짐에 따라 뇌를 단순한 생물학적 연구 대상이 아닌 심리학, 경제학, 미술 분야 등의 다양한 각도에서 접근하려는 시도를 다루게 된다. 뇌과학 분야의 최신 융합 학문들을 소개하고 ‘융합’을 실현시키기 위해 요구되는 변화와 자세들에 대해 논의한다. 강운중 시카고의과대학교 교수 겸 파킨슨병 질병연구센터 공동소장, 장진우 연세대 의과대학 신경외과 교수, 이수영 KAIST 바이오및뇌공학과 교수 겸 뇌과학연구센터 소장, 음악교육 및 치료전문가인 마가렛 브랜드먼(Margaret Brandman), 성격유형 검사인 MBTI Test 연구원 피터 가이어(Peter Geyer) 등이 주요 연사다.
세 번째 주제인 ‘교통정보시스템의 체계화(Traffimatics)’에서는 지능형 교통 시스템이라 불리는 ITS(Intelligent Transport Systems)가 교통 정책과 교통 공학에 있어서 새로운 패러다임을 가져올 것이라는 데에 초점을 맞추게 된다. 일반인들에게 익숙하지 않은 교통학을 소개함으로서 지능형 교통, 정보, 운영 시스템에 대한 정보를 제공하고 ITS의 필요성과 잠재력에 대해 토론한다. 주요 연사로는 MIT의 센서블 도시 연구소(SENSEable City Laboratory) 공동소장인 아사프 비더만(Assaf Biderman), 리처드 테이 (Richard Tay) 캘거리 대학교 교수, 쇼시 미조카미(Shoshi Mizokami) 구마모토 대학교 교수, 토머 톨레도(Tomer Toledo) 이스라엘공대 전임강사, 제프리 크레이그 안트(Jeffrey Craig Arndt) 텍사스 A&M 대학교의 텍사스교통연구소 연구원, 백호종, 미주리대학교 도시 및 건설공학과 교수 등이다.
2008.07.15
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조광현 교수, 인간프론티어 과학프로그램 연구과제평가위원 선임
우리학교 바이오뇌공학과 조광현(曺光鉉, 37세) 교수가 과학분야 국제기구인 인간프론티어과학프로그램(HFSP, Human Frontier Science Program)의 연구과제평가위원(Research Grant Review Committee Member)에 선임됐다.
인간프론티어과학프로그램은 1989년에 시작된 선진7개국(G7) 국가 간의 유일한 생명과학협력 프로그램으로 뇌과학 및 분자생물학 분야의 국제공동연구, 혁신적이고 다학제적인 기초연구, 펠로우쉽 등을 지원하는 국제프로그램이다. 우리나라는 2004년 이 프로그램에 가입했다. 현재 회원국은 우리나라를 포함 선진7개국(G7), 유럽연합(EU) 등 35개국이다. 이 프로그램의 연구과제평가위원은 이들 회원국 연구자 중 국가별 1명이내로 구성된다. 曺 교수는 앞으로 시스템생물학분야의 연구과제 평가를 맡게 된다.
2008.07.11
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이도헌교수팀, 생물정보학적 연구를 통한 천식 발병 후보 유전자 발견
바이오및뇌공학과 이도헌 교수와 박사과정 황소현씨가 생물정보학 기법을 이용해 기존의 분자생물학적 연구 및 실험 결과에 나타난 천식 관련 단백질들의 상호작용을 분석, 천식 유발에 관여하는 후보 유전자군을 발굴했다.
이 연구결과는 국제학술지 "이론생물학저널(Journal of Theoretical Biology)"에 발표됐으며 기존 연구자료를 새로운 생물정보학 기법으로 분석해 신약 표적유전자를 발굴한 것이어서 신약연구 효율성 향상에 기여할 것으로 전망된다.
연구진은 세계 각국의 분자생물학적 연구자료가 담겨 있는 데이터베이스(OMIM, GEO)에서 천식과 관련 있는 단백질 606개를 찾아내고 이를 시스템 수준에서 연구하기 위해 생물정보학 기술을 이용해 단백질 상호작용 네트워크를 구성했다.
이는 단백질 사이의 상호작용을 연결선으로 표현한 것으로 여러 개의 단백질과 동시에 상호작용을 하는 단백질이 천식유발 단백질 네트워크에서 중요한 역할을 하는 "허브"로 간주된다.
질병과 관련된 질병유전자를 찾기 위해서 기존의 분자생물학적 연구를 통해 몇 가지 유전자들이 밝혀졌지만, 여러 가지 유전적인 요인과 환경적인 요인의 복합적인 작용으로 인해 나타나는 대부분의 복합 질병의 경우는 기존의 분자생물학적인 연구만으로 관련 유전자들을 찾아내기가 어렵다.
이도헌 교수는 "이런 복합적인 질병에서 중요한 역할을 하는 유전자를 찾아내려면 한 두 유전자와 질병의 관계를 조사하기 보다는 그 질병과 관련된 여러 유전자들의 연관성을 살펴보는 시스템 수준의 연구가 필요하다"고 말했다.
2008.07.01
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