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한국과학기술한림원 2024년도 정회원에 곽시종, 이효철, 임미희, 허원도, 홍승우, 예종철 교수 선출
우리나라 과학기술계 최고 석학기관인 한국과학기술한림원(원장 유욱준)은 11월 28일 오후 열린 2023년도 제2회 정기총회에서 2024년도 정회원 33명을 선출했다.
그 중 우리 대학 수리과학과 곽시종 교수, 화학과 이효철 교수, 화학과 임미희 교수, 생명과학과 허원도 교수, 화학과 홍승우 교수, 김재철AI대학원 예종철 교수가 포함됐다.
한국과학기술한림원은 2024년 1월 17일(수) 2024년도 정회원 입회식을 온오프라인으로 개최하고 신임 회원들의 연구업적을 소개할 계획이다.
우리 대학 소속 교원들의 주요 업적은 다음과 같다.
- 곽시종 교수(연구분야 대수학): 복소사영대수기하학 분야의 연구를 통해 다양체들의 기하학 구조에 관한 여러 가지 가설을 해결함
- 이효철 교수(연구분야 물리화학): 시간분해 엑스선회절을 이용한 반응 메카니즘 연구의 최고 권위자로 작은 분자에서부터 단백질 콤플렉스까지 다양한 분자에 대한 구조동역학 연구 수행
- 임미희 교수(연구분야 무기화학): 세계 최초로 화학적 접근을 통해 금속, 단백질, 활성 산소종 및 신경전달물질로 이루어진 생체 네트워크와 치매 병리와의 연관성을 원자, 분자 수준에서 규명하고 신개념 치매 치료제 개발 연구 수행
- 홍승우 교수(연구분야 유기화학): 산화-환원 활성 전구체를 미리 설치하지 않고도 에너지 전달 기작을 통해서 디라디칼로 활성화 문제 해결의 돌파구를 찾는 등 새로운 유기반응 개발 분야에서 창의적이고 독보적인 연구 수행
- 허원도 교수(연구분야 세포생물학): 외부에서 가해지는 빛으로 살아있는 동물의 이온채널 활성을 조절하는 광유전학(optogenetics) 연구기법에 착안하여, 세포 내 다양한 분자의 기능을 빛으로 제어하는 새로운 실험 기법을 개발함
- 예종철 교수(연구분야 정보통신공학): 바이오, 의료영상 분야 통신신호처리와 인공지능 접목 분야의 연구 수행으로 압축센싱 기법과 의료영상 복원 문제를 DNN으로 모델링하는데 있어서 주요 방법론을 제시함
2023.11.30
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메타버스대학원, ＇메타버스 대전＇비전 선포식 개최
우리 대학이14일 오후 대전시 유성구 호텔 오노마에서 '메타버스 대전' 비전 선포식을 개최했다.
메타버스대학원(책임교수 우운택)은 메타버스를 통해 전 세계를 하나의 도시로 연결하고 세계 시민들과 만나며 소통하고 협력하는 미래상을 '메타버스 대전: 모든 메타버스의 길은 대전으로 이어진다'라는 비전에 담았다.
이 비전의 실현을 위해 다음 10년 동안의 연구 주제를 '메타-대전'으로 선정하고 뉴욕대학교에 '포스트메타버스연구센터(이하, PMRC)'를 설치해 개방형 협력 연구 플랫폼으로 활용할 계획이다.
2024년 하반기 설치 예정인 PMRC에서는 시간과 공간의 제약을 초월해 전 세계 사람들을 연결하고 새로운 경험을 공유하게 만드는 '확장된 가상 세계'로서의 메타버스의 특성을 활용하는 '메타뮤지엄' 연구를 진행한다.
'메타뮤지엄'은 '메타대전' 첫 번째 대표 사업으로 대전 시민이 우리 대학미술관을 방문하면 뉴욕 현대미술관과 메트로폴리탄 미술관의 전시물을 감상할 수 있으며, 대강당에서 뉴욕 카네기홀의 공연을 관람할 수 있는 플랫폼을 구축하는 연구다.
이를 위해, 우리 대학과 뉴욕대학교의 핵심 기술 능력을 통합하고, 한국전자통신연구원의 플랫폼 기술, 한국과학기술정보연구원의 XR 협업 플랫폼과 슈퍼컴퓨터 및 초고속 네트워크, 한국건설기술연구원의 가상 건설 기술을 결합해 미래형 메타버스를 현실화하는 것이 목표다.
나아가 한의학연구원의 역량을 더해 세계 시민들의 건강을 유지 관리하는 플랫폼을 구축하는 등 메타버스로 증강하여 시공간의 한계를 넘나들며 세계 각지를 잇는 미래 도시의 모형을 제시하는 것이 ‘메타버스 대전’ 비전이 추구하는 궁극적 방향성이다.
이날 비전 선포식에는 이광형 KAIST 총장, 방승찬 한국전자통신연구원장, 김재수 한국과학기술정보연구원장, 이진용 한의학연구원장, 김영진 대전세종연구원장 등 관련 출연연과 기업 대표 및 관계자 등 100여 명의 대학원생과 대전시민들이 참석했다.이장우 대전시장은 영상을 통해 "대전은 세계가 인정하는 과학수도로서 모든 메타버스의 길은 대전으로라는 슬로건처럼, 대한민국 모든 국가 전략기술은 대전이 그 중심이 되어야 한다"고 축사를 전했다. 이와 함께, 에릭 아담스(Eric Adams) 뉴욕 시장, 린다 밀스(Linda G. Mills) 뉴욕대 총장 등도 영상으로 축사한다.
메타버스대학원을 이끄는 우운택 교수는 "개방형 산학연 국제 협력 연구 플랫폼을 통해 문화 예술 경험을 공유하는 것을 시작으로 교육, 의료, 산업 등의 분야로 적용 영역을 확대해 '메타-대전'의 꿈을 실현하겠다"라고 기대감을 밝혔다.
이광형 KAIST 총장은 "우리가 어떤 기술로 세상을 보느냐가 세계를 바꾸고, 보는 방식의 혁신은 우리의 세계를 진화시킨다"라며, "메타버스는 상상의 눈으로 세상을 경험하는 새로운 방식이며 우리의 삶에 큰 영향을 미칠 것"이라고 말했다. 한편, 이날 행사에서는 비전 선포에 이어 'KAIST 메타대전 포럼'이 개최돼 '메타-대전'의 핵심기술 연구 소개 및 산업 현황을 공유하는 자리가 마련됐다. 연구 기관, 기업 관계자 및 대학원생들의 비전을 공유하기 위한 워크샵을 진행하고 메타버스 대전 프로젝트의 기반을 강화하기 위한 연결 전략과 지역 사회 참여 방법을 논의했다.
2023.11.14
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2023년 국가연구개발 우수성과 100선에 우리 대학 성과 5개 선정
과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원은 '2023년 국가연구개발 우수성과 100선'을 선정하여 발표했다.
국가연구개발 우수성과 100선은 국가발전을 견인해 온 과학기술의 역할에 대한 국민의 이해와 관심을 높이고, 과학기술인들의 자긍심을 고취하기 위해 지난 2006년부터 매년 발표하고 있다.
'우수성과 100선' 기술에는 과학기술정보통신부 장관 인증서와 현판이 수여되고, 관련 규정에 따라 사업 및 기관평가 등에서 가점을 받게 되며, 사례집도 발간한다.
우리 대학의 2023년 국가연구개발 우수성과 100선 선정내용은 아래와 같다.
- 그래핀-액정탄성체 복합소재 개발로 인간근육보다 17배 강한 헤라클레스 인공근육 세계 최초 구현 (신소재공학과 김상욱 교수)
- 준강자성체 기반 스핀트로닉스 기술 개발 (물리학과 김세권 교수)
- 흡입전달용 폐 계면활성제입자 기술 개발 (바이오및뇌공학과 박지호 교수)
- 인간 달팽이관을 모사한 음성센서 기반의 생체인증 기술 개발 (신소재공학과 이건재 교수)
- 뇌 연구 자동화 및 뇌질환 원격 치료를 위한 사물인터넷 기반의 무선 뇌 제어 시스템 개발 (전기및전자공학부 정재웅 교수)
선정된 연구자는 국가연구개발 성과평가 유공포상(훈·포장, 대통령표창, 국무총리표창 등) 후보자로 적극 추천되는 등의 혜택이 제공된다.
2023.11.13
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부드러워져 재사용 불가능한 주사바늘 개발
정맥주사는 혈관에 약물을 직접 주입하는 방법으로 신속한 효과를 유도하고 지속적인 약물 투여를 통한 치료가 가능해 범세계적으로 환자치료에 통용되고 있다. 하지만 금속이나 플라스틱 등 딱딱한 소재로 제작된 주사바늘은 부드러운 생체조직에 손상과 염증을 발생시킬 수 있다. 또한 비용 절감을 위한 비윤리적 주사바늘 재사용을 가능하게 하며, 이는 인체면역 결핍 바이러스(HIV), B형/C형 간염 바이러스 등 심각한 혈액 매개 질환 감염을 초래하기도 한다. 이는 전 세계적인 문제이며, 감염관리의 중요성으로 인해 세계보건기구(WHO)는 재사용이 불가능한 스마트 주사기 개발과 사용을 장려하고 있다.
우리 대학 전기및전자공학부 정재웅 교수 연구팀이 의과학대학원 정원일 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 환자 건강증진 및 의료진 안전을 도모할 수 있는 가변 강성 정맥 주사바늘을 개발하는 데 성공했다고 13일 밝혔다.
이번에 개발된 기술은 체온에 의해 주사바늘이 유연해지는 특성을 통해 정맥에 약물 주입 중 주사 삽입 부위의 자유로운 움직임을 보장함과 동시에 주사바늘에 의한 혈관 벽 손상 방지를 도모할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 사용 후 찔림 사고나 비윤리적 주사기 재사용에 따른 혈액 매개 질환 감염 문제를 예방할 수 있을 것이라 기대된다.
전기및전자공학부 카렌-크리스티안 아그노(Karen-Christian Agno) 박사과정 연구원과 의과학대학원 양경모 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)' 10월 30일 字에 게재됐다. (논문명 : A temperature-responsive intravenous needle that irreversibly softens on insertion)
연구팀은 액체금속의 일종인 갈륨(Gallium)을 이용하여 주사바늘 구조를 만들고 이를 생체적합성 폴리머로 코팅해 가변 강성 정맥 주사바늘을 제작했다. 딱딱한 상태의 주사바늘은 상용 정맥 카테터와 비슷한 수준의 생체조직 관통력을 갖는다. 하지만 체내 삽입 후, 갈륨의 액체화로 인해 조직과 같이 부드러운 상태로 변해 혈관 손상 없이 안정적인 약물 전달이 가능하다. 한 번 사용한 주사바늘은 갈륨의 과냉각 현상에 의해 상온에서도 부드러운 상태를 유지해 바늘 찔림 사고나 재사용 문제를 원천적으로 방지할 수 있다.
연구팀은 개발된 정맥 주사바늘의 약물 전달 기능과 생체적합성을 검증하고자 실험 쥐를 대상으로 동물실험을 진행했다. 이식된 가변 강성 정맥 주사바늘은 딱딱한 상용 금속 바늘이나 플라스틱 카테터에 비해 훨씬 낮은 염증 반응을 보여 연구팀은 우수한 생체적합성을 확인했다. 또한 상용 주사바늘과 같이 안정적으로 약물을 전달할 수 있음을 확인했다.
아울러 가변 강성 정맥 주사바늘은 박막형 온도 센서를 탑재할 수 있도록 디자인됐다. 이를 통해 실시간으로 환자의 심부체온을 모니터링하는 것이 가능하며, 또한 잘못된 주사바늘 위치로 인한 혈관이 아닌 다른 조직으로의 약물 누수 감지도 가능해 환자에게 더 나은 의료서비스를 제공할 수 있다.
이번 연구를 주도한 정재웅 교수는 "개발된 가변 강성 정맥 주사바늘은 기존의 딱딱한 의료용 바늘로 인한 문제를 극복해 환자와 의료진 모두의 안전을 보장하고, 주사바늘 재사용으로 인한 감염 문제를 해결할 수 있다는 점에서 가치가 매우 크다”라고 말했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업, 생체신호센서융합기술개발사업, 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
2023.11.13
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2023년 우수과학자포상에 조광현 교수, 박성준 교수, 강지형 교수 수상
과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)와 한국연구재단(이사장 이광복), 한국과학기술한림원(원장 유욱준)은 2023년 11월9일(목) 과학기술대전 개막식(국립과천과학관)에서 2023년 「우수과학자포상」 시상식을 개최했다.
「우수과학자포상」은 우수 성과를 창출한 연구자를 발굴·포상하여 과학기술인 사기와 연구 의욕을 고취하기 위한 사업으로, 이번 행사에서 한국과학상·공학상(4명), 젊은과학자상(4명), 이달의 과학기술인상(6명) 등 3개 분야 총 14명의 우수과학자에 대해 시상했다.
우선, 세계 수준의 연구 성과를 창출한 공로자에게 수여하는 '한국과학상·공학상'에는 우리 대학 조광현 교수가 김창영 교수(서울대), 이창준 소장(IBS), 이중희 교수(전북대)와 함께 선정됐으며, 대통령상과 연구장려금 7천만원이 수여됐다.
조광현 교수는 역노화(reverse aging), 암가역화(cancer reversion) 등 비가역적 생명현상을 되돌릴 수 있는 생체 제어 기술과 환자 맞춤형 항암치료 시뮬레이션 분석 플랫폼을 개발했다. 생체 제어 기술과 분석 플랫폼은 민간에 기술 이전되면서 생명공학과 정보통신 기술이 융합된 시스템생물학 분야 연구 및 산업화에 크게 기여할 것으로 기대된다.
40세 미만 과학기술인에게 수여되는 ‘젊은과학자상’에는 우리 대학 박성준 교수, 강지형 교수가 임종우 교수(서울대), 김민진 선임연구원(한국에너지기술연구원)과 함께 수상의 영예를 안았으며 대통령상과 연구장려금 5천만원이 수여됐다.
박성준 교수는 피부신경의 전기생리학적 신호 패턴을 모사하는 기법을 이용하여 복합적인 감각을 전달할 수 있는 인간 모사형 유연전자소자 기반 인공 감각 인터페이스 시스템을 세계최초로 개발했다. 이를 통해 장애 환자에 쓰이는 인공피부, 의족·의수용 감각 기능 등 다양한 의료 분야에 응용될 것으로 기대된다.
강지형 교수는 초음파를 이용한 고분자 소재 내 액체금속 입자의 다차원 조립 기술과 이에 기반한 세계 최고 수준의 신축성 전극 소재를 개발하고, 고집적 신축성 인쇄회로기판을 세계 최초로 구현하였다. 이를 통해 고해상도 스트레쳐블 모바일 디스플레이를 구현하는 등 신축성 전자소자분야에서 선두적 위치를 확보하는 데 기여할 할 것으로 기대된다.
2023.11.09
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의과학대학원, 글로벌 의사과학자 양성 토론회 개최
우리 대학이 31일 의과학연구센터(E7) 하자홀에서 '바이오 의료사업 발전을 위한 글로벌 의사과학자 양성 토론회'를 개최했다.
과학, 공학, 의학을 이해하는 의사과학자 양성은 글로벌 바이오 중심국가 도약을 위한 해법으로 대두되고 있다. 그러나 우리나라 의대 졸업생 중 의사과학자는 1% 미만으로 바이오 의료산업 경쟁력 제고를 위한 의사과학자 양성이 매우 시급한 상황이다.
의과학대학원이 주최하는 이번 토론회는 미국의 의사과학자 양성 시스템과 국가 정책을 살펴보고 이를 바탕으로 우리나라 의사과학자 양성 시스템의 선결 과제 및 해법을 모색하기 위해 마련됐다.
이를 위해 세계적인 연구중심 의과대학인 미국 하버드 의대의 의사과학자 양성과정인 HST(Health Sciences and Technology) 프로그램의 디렉터 볼프람 고슬링(Wolfram Goessling) 교수와 스탠퍼드 의대 김성국 교수가 발제를 맡았다.
고슬링 교수는 '하버드와 매사추세츠 공과대학 간의 의사과학자 및 의사공학자 양성을 위한 협력 교육 프로그램'을 주제로 HST 프로그램의 역사, 두 기관 간의 구조, 의사-과학자 교육과정, 입학 요건 및 운영 현황 등을 소개했다.
HST 프로그램은 1970년에 시작된 의학과 이·공학분야의 학제간 교육 프로그램이다. 의학은 하버드에서 이·공학 분야는 MIT에서 주관하며, 미국 보스톤 지역의 병원과 협력한 임상실습을 진행해 융합형 의사과학자를 길러내는 산실로 알려져 있다. 이어, 김성국 스탠퍼드 의과대학 교수가 '스탠퍼드 대학의 의사과학자 양성 프로그램(Medical Scientist Training Program 이하, MSTP)'을 주제로 발표했다. 김 교수는 스탠퍼드 대학이 미국 국립보건원의 지원으로 50년 이상 운영해 온 MSTP의 역사와 성과를 소개하고 이를 바탕으로 대학이 시도하고 있는 혁신적인 의사과학자 양성과정의 발전상을 공유했다. 마지막 발제자로 김하일 의과학대학원 교수가 나서 'KAIST만의 차별화된 공학 중심 의사과학자 양성 전략'을 발표한다. 우리 대학은 2004년 의과학대학원을 설립해 현재까지 184명의 의사과학자를 양성했다. 이는, 지난 30여 년간 우리나라에서 양성한 의사과학자의 절반에 달하는 숫자다. 김 교수는 바이오 의료시대를 대비하는 새로운 전략으로 우리 대학이 추진하고 있는 공학 중심 의사과학자 양성안을 제시했다.
이어, 발제자들과의 자유 토론을 통해 KAIST 과기의전원의 의사과학자 양성 전략을 심도 있게 논의하고 청중과 공유했다. 이동만 KAIST 교학부총장은 환영사를 통해 "KAIST 과기의전원 설립은 KAIST의 새로운 도전을 넘어 공학 연구기반 의사과학자를 양성해 우리나라가 글로벌 바이오 중심 국가로의 도약하는 교두보가 될 것"이라고 강조하고, 이어 "성공적으로 의사과학자를 양성해 낸 경험을 가진 하버드대와 스탠퍼드대의 전문가들과 함께하는 오늘 토론회는 국가 바이오 인력 양성의 새로운 전략을 수립하는 계기가 될 것"이라고 전했다.
2023.10.31
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강준상˙김재경˙박윤수˙박지민˙홍성우 교수, 포스코 사이언스 펠로십 선정
기초과학과 응용과학을 연구하는 젊은 유능한 과학자들을 매년 선발해 지원하는 포스코 사이언스펠로십에 우리 대학 신진 교수가 대거 선정됐다.포스코 청암재단은 수학·물리학·화학·생명과학·금속/신소재·에너지소재 등 총 6개 분야에 걸쳐 30명의 연구자를 2024년도 펠로십 수혜자로 선정했다고 지난달 11일 발표했다. 우리 대학은 강준상(기계공학과), 김재경(생명과학과), 박윤수(화학과), 박지민(생명화학공학과), 홍성우(물리학과) 등 5인이 선정돼 올해 국내 대학 중 가장 많은 수의 포스코 사이언스 펠로를 보유한 대학이 됐다.강준상 기계공학과 교수는 UCLA 기계공학과에서 2019년도에 박사 학위를 받은 뒤 오리건주립대학교(OSU) 포스닥 펠로를 거쳐 2022년 8월에 우리 대학 기계공학과에 부임했다. 현재 첨단 열 및 에너지 전달 연구실에서 차세대 방열기술 및 소재 개발, 첨단 반도체 패키징에 관한 연구를 진행하고 있다.김재경 교수는 우리 대학 바이오및뇌공학과에서 2017년 박사 학위를 받은 뒤 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스(UCSF)와 샌프란시스코 베테랑 어페어스(Veteran Affairs) 메디컬 센터에서 박사 후 연구원을 거쳤다. 올해 7월 우리 대학 생명과학과에 부임해 뇌과학·신경생물학·생리학·뇌질환 분야에서 활발한 연구 활동을 진행 중이며, 운동학습과 기억형성과정의 본질적인 신경 네트워크를 해석 및 변화유도에 중점을 두고 있다. 이와 함께, 쥐(Rats) 운동피질에 결합된 뇌-기계 인터페이스 시스템의 학습 원리 및 학습 증진법과 발견한 뇌의 작동원리에 기반해 뇌 손상 이후 회복을 증진시키는 뇌자극 기법에 대한 연구도 수행 중이다.박윤수 교수는 우리 대학 화학과에서 2019년 박사 학위를 받고, 프린스턴 대학교 박사 후 연구원 과정을 거쳐 2022년 우리 대학 화학과로 부임했다. 현재 지속가능 촉매 연구실에서 분자 단위의 조절을 통해 귀금속 촉매를 대체하는 차세대 촉매를 구현하고, 이를 활용해 전례 없는 유기 합성 반응을 탐구하고 있다.박지민 교수는 MIT 재료공학부에서 박사 학위를 받은 뒤 캘리포니아 공과대학(Caltech) 생명공학과에서 박사 후 연구원으로 재직했다. 올해 초 우리 대학 생명화학공학과에 부임했으며, 최근 과학기술정보통신부 '젊은 과학자 혁신 자문위원'으로 위촉되었다. 주 연구 분야는 '무생물-생물 인터페이스'로 인공 소재와 생명체를 연결하는 새로운 인터페이스를 개발 중이다. 연구팀은 해당 인터페이스를 이용한 바이오 및 소재 연구를 진행 중이며, 이번 포스코사이언스펠로십을 통해 금속 입자와 생체 분자가 결합한 신개념 촉매 소재를 발굴할 계획이다.홍성우 교수는 미국 메릴랜드 대학교 컬리지 파크에서 입자 이론 분야(theoretical particle physics)로 2017년에 박사 학위를 받았다. 코넬대에서 3년간의 박사 후 연구원을 거쳐 2020년부터 시카고 대학 엔리코 페르미 연구소(Enrico Fermi Institute at University of Chicago)와 아르곤 국립 연구소(Argonne National Laboratory)에서 공동 박사 후 연구원을 지냈다. 2022년 우리 대학 물리학과에 부임했으며, 입자 물리 및 우주론에 존재하는 다양한 난제에 대한 이론적 해결책을 제시하는 연구를 수행 중이다. 최근에는 범 지구 대칭(Generalized Global Symmetry)을 입자물리에 적용하여 새로운 돌파구를 찾는 연구를 주도하고 있다.선발된 연구자들에게 2년간 총 1억 원의 연구비를 지원하는 포스코사이언스펠로십은 탁월한 연구성과를 입증한 임용 3년 미만의 신진 교수를 대상으로 한다. 올해는 전국 17개 대학 307명의 신진교수가 지원서를 제출해 10대 1을 넘어서는 치열한 경쟁률을 보였으며, 이달 12일 서울 강남구 소재 포스코센터에서 증서 수여식을 개최했다.
2023.10.17
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SK브로드밴드와 함께 어린이 과학 애니메이션 제작
우리 대학이 아이들이 일상 속에서 과학의 재미를 발견하도록 돕기 위해 SK브로드밴드와 어린이 눈높이에 맞춘 과학 애니메이션을 제작한다.
두 기관이 협력해 만드는 'KAIST와 함께하는 마음의 소리, 어린이 과학 모험 시리즈'는 과학 상식이 부족한 캐릭터들이 전문가인 KAIST 선생님을 만나 세상 속 과학 이야기를 배우는 콘텐츠다.특히, 올해 5월 발사된 누리호에 탑재된 차세대 소형위성 2호를 개발한 KAIST 인공위성연구소의 한재흥 소장(항공우주공학과 교수)이 실제 직책인 '인공위성연구소장' 캐릭터로 출연한다. 한 교수는 과학의 재미와 창의성을 불어넣어 주는 멘토 역할은 물론 애니메이션의 감수를 맡아 콘텐츠의 전문성을 높였다. 영상은 아이들이 호기심을 가지면서도 집중력을 잃지 않도록 만화와 실제 자료를 자연스럽게 조합해 제작되며, KAIST 대표 마스코트인 넙죽이도 로봇 캐릭터로 등장해 흥미를 유발할 예정이다.
총 7편으로 만들어지는 시리즈는 KAIST, SK브로드밴드와 함께 애니메이션 제작사 두루픽스가 네이버 최장수 인기 웹툰으로 누적 조회수 27억 이상을 기록한 '마음의 소리' IP를 바탕으로 제작에 참여한다. 다음 달부터 SK브로드밴드 전용 채널에서 순차적으로 독점 공개되며, 무료로 시청할 수 있다.
두 기관은 이를 위해 4일 KAIST 대전 본원에서 상호협력에 관한 업무 협약식을 체결했다. 이균민 대외부총장, 한재흥 인공위성연구소장, 석현정 미술관장 등 KAIST 측 관계자와 김혁 미디어 CO 담당, 이강희 세그먼트 마케팅 담당, 조명근 키즈마케팅팀장 등 SK브로드밴드 관계자들이 참석했다.
김혁 SK브로드밴드 미디어CO 담당은 "KAIST와 함께 우리 아이들에게 쉽게 알려줄 수 있는 어린이 과학 교육 콘텐츠를 제작하게 돼 기쁘게 생각한다”며 ”키즈 애니메이션 경제편, 환경편, 과학편에 이어 앞으로도 다양하고 유익한 콘텐츠로 더욱 의미있는 B tv ZEM 서비스를 제공할 것"이라고 강조했다.이균민 KAIST 대외부총장은 "우리나라는 과학 교육이 부족해 어릴 때부터 물리나 우주과학에 꾸준히 관심을 가질 수 있는 과학 콘텐츠가 필요하다”며 “이번 콘텐츠 제작을 통해 부모와 아이가 과학을 보다 쉽고 재미있게 접할 수 있는 계기가 되기를 바란다"고 밝혔다.
2023.10.05
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10월 이달의 과학기술인상에 신영수 교수 선정
과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 10월 수상자로 신영수 우리 대학 전기전자공학부 교수를 선정했다.
‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 주는 상이다.
신영수 교수가 연구한 반도체 포토리소그래피는 패턴이 새겨진 마스크에 빛을 비춰 웨이퍼에 소자를 형성해가는 과정으로 반도체 수율을 결정하는 가장 중요한 공정이다.
웨이퍼에 다각형을 만들기 위해서는 마스크에 훨씬 복잡한 패턴을 그려 넣어야 한다. 이런 패턴을 찾아가는 과정을 OPC(Optical Proximity Correction)라고 한다. 기존 OPC는 마스크 형상을 고치고 시뮬레이션으로 웨이퍼 이미지를 확인하는 과정을 반복해야 해 시간이 걸린다.
이에 신 교수는 마스크 형상과 웨이퍼 이미지의 집합을 이용해 기계학습 모델을 만들었다. 이후 더 빠르고 해상도가 높은 OPC 최적화 기술을 개발했다. 마스크 형상과 웨이퍼 이미지 집합을 대량으로 갖고 있다면 이 집합을 이용해 뇌를 훈련하듯 기계학습 모델을 만들 수 있다는 점에 착안해 성과를 냈다.
신 교수는 또 생성형 인공지능으로 기존에 없었던 레이아웃 패턴을 생성하는 방법도 개발했다. 이렇게 생성된 레이아웃 패턴과 기존 샘플 패턴을 같이 활용해 리소그래피 최적화에 적용하자 모델 정확도가 높게 나타났다.
이 기술은 반도체 공정을 개선하고 해외 의존도가 높은 OPC 솔루션의 자립도를 높여 국내 반도체 산업 발전에 기여할 전망이다.
신 교수는 “기존 반도체 리소그래피 연구와 달리 머신러닝과 인공지능을 적용했다는 점에서 차별성이 크다”며 “소수 외국회사가 독점하면서 발생하는 라이선스 비용과 기술개발 정체 문제를 해결하는 데 기여하기를 기대한다”고 했다.
2023.10.04
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팬데믹을 예견할 의사공학자 양성을 꿈꾸며
최근 25년간 노벨 생리의학상 수상자의 37%, 글로벌 상위 10개 제약회사 대표 과학책임자의 70%가 의사과학자다. 코로나를 겪으며 한국에서도 임상 현장과 최신 연구를 연결하는 가교 역할을 하는 의사과학자 양성이 더욱 절실해졌다. 우리 정부도 바이오·디지털헬스 글로벌 중심국가로의 도약을 위해 의사과학자 육성사업을 국정과제로 추진하고 있으며, 과학적 소양을 바탕으로 임상의 과제를 해결하는 의사과학자가 의료계와 바이오산업의 화두로 떠오르고 있다.
우리 대학은 글로벌 바이오헬스사업을 선두할 MD-데이터 공학자, AI 전문가 등의 의사공학자 양성을 위해 그간 추진해온 의과학대학원의 성공적인 운영을 12일 밝혔다. 이와 함께 그간의 성과를 바탕으로 바이오의료 분야에 특화된 과학자 및 공학자 양성을 위해 과학기술의학전문대학원을 설립할 계획이라고 밝혔다.
우리 대학은 2004년 의과학대학원을 설립하여 의사들이 첨단과학 연구역량을 습득할 수 있는 혁신적인 교육환경을 마련하고 현재까지 184명의 의사과학자를 양성하여 산·학·연·병 생태계에 새로운 활력을 불어넣는데 성공하였다. 국내 이공계대학 최초로 의사를 대상으로 선도 연구자 양성을 위한 의사과학자 양성과정(박사학위)을 시행하여 지난 30여년 간 우리나라 의사과학자 양성의 절반 이상을 담당했다.
KAIST 의과학대학원에서는 의학, 생명과학, 자연과학, 공학 등 다양한 학문적 배경을 지닌 28명의 교수진이 연간 총액 330억 원이 넘는 규모의 다학제 융합연구와 교육을 수행하고 있다. 이러한 연구 환경은 우수한 실적으로 이어져, 연간 100편 이상의 SCI급 논문이 의과학대학원에서 발표된다. 논문의 질도 세계 최고 수준이다. 발표 논문의 FWCI(논문영향력지수)의 평균도 3.59에 달한다. 참고로 세계 상위 20개 대학의 FWCI 평균값은 2.06이다.
의과학대학원의 연구가 질적으로 높은 수준을 유지하는 데는 설립 이후 KAIST의 연구풍토로 자리잡은 ‘문제해결형’ 접근법이 큰 역할을 했다. 해결할 과제와 목표를 명확하게 정의하고, 현재 보유한 자원을 고려하여 해결 전략을 수립하는 공학적 방법론이다. 대표적인 사례가 코로나19 팬데믹 기간 중 의과학대학원 신의철 교수가 수행한 연구다. 신 교수 연구팀은 코로나19 대응 방안을 모색하는 과정에서 바이러스에 대한 인체 면역반응의 특성을 규명하여 코로나19 환자의 치료 전략을 마련하는 데 기여했다.
KAIST 특유의 공학적인 방법론 덕분에 의과학대학원은 임상 현장에서 해답을 찾기 어려운 문제를 해결하는 데 탁월한 역량을 보인다. 김진국 교수는 데이터 과학을 기반으로 진단 프로세스를 설계하여 유전체 분석으로 희귀질환을 조기에 찾아내 환자맞춤형 치료제를 개발하는 방법을 제시했다. 김 교수의 성과는 난치병 치료에 중대한 돌파구를 마련하여 세계적으로 주목받았다. 의과학대학원 박종은 교수 연구팀은 인공지능을 활용한 빅데이터 분석을 바탕으로 신개념 암 치료에 활용할 수 있는 ‘스마트 면역세포’를 개발하는 데 성공했다. 박 교수 연구팀의 출발점 역시 데이터과학과 인공지능이었다. 연구팀은 KAIST 내 협력 연구를 통해 수백만 개의 세포에 대한 유전자 발현 데이터베이스를 구축하고, 종양세포와 정상세포 간 유전자 발현 양상 차이를 찾아내는 딥러닝 알고리즘을 개발했다.
의과학대학원의 질병문제 해결에 집중한 혁신적인 연구는 의과학대학원 교수와 졸업생의 딥테크 기반의 바이오 벤처 창업으로 이어지고 있다. 대표적인 사례로 의과학대학원 주영석 교수와 이정석 교수는 지놈인사이트를 공동으로 창업하였다. 지놈인사이트는 세계 최초로 전장유전체분석(WGS·Whole Genome Sequencing) 기반 암 정밀진단 플랫폼을 만들고, 샌디에이고로 본사를 이전하여 적극적인 해외 진출에 나서고 있다. 최근에는 WGS 기반 암 정밀진단 서비스 ‘캔서비전(CancerVision)’을 미국에서 출시하였다. 이외에도 김필한 교수(아이빔테크놀로지(주), CEO), 이정호 교수(소바젠(주), CTO) 등 약 10명의 교원이 6개 기업을 창업했으며, 의과학대학원을 졸업한 의사과학자들도 온코크로스 등 다양한 창업 사례를 내고 있다. 온코크로스는 인공지능을 기반으로 한 의약개발 솔루션 기업이다.
의과학대학원의 우수한 연구 성과는 의과학대학원 교수와 학생에 대한 높은 평가로 이어지고 있다. 의과학대학원의 고규영 교수(특훈교수)는 2023년 대한민국 최고 과학기술인상을 수상하였고, 신의철 교수와 함께 기초과학연구원(IBS) 연구단장으로 활동중이다. 의과학대학원 교수 세 명이 한국연구재단의 개인기초 리더과제에 선정되었고, 네 명이 서경배과학재단의 신진연구자 지원 프로그램에 선정되었다. 그리고 졸업생들은 지난 수년간 분쉬의학상과 아산의학상의 젊은의학자부문, 연강학술상등 젊은과학자에게 수여하는 상의 다수를 수상하였다.
의과학대학원은 KAIST가 보유한 탄탄한 글로벌 네트워크를 바탕으로 국제적인 교류에도 본격적으로 나섰다. 지난 4월에는 미국 보스턴에서 세계적인 연구중심 병원인 하버드의대 매사추세츠 종합병원(MGH) 및 바이오테크놀로지 기업 모더나(Moderna)와 MOU를 체결했다. 이를 바탕으로 향후 보스턴에 소재한 바이오의료 분야 기관들과 의과학자 양성을 위한 공동연구, 인적교류 등 국제 협력을 이어나갈 계획이다.
우리 대학 의과학대학원이 적지 않은 성과를 낳았지만 여전히 우리나라의 의사과학자는 부족하다. 현재 우리나라의 의사과학자는 전체 의사의 1% 미만으로 미국 등 선진국과 비교하면 턱없이 적다. 게다가 임상을 위한 기초 이론을 연구하는 의사과학자를 넘어, 진단이나 치료의 효율적인 프로세스와 방법론을 개발하는 의사공학자의 역할에 대한 인식이 커지고 있지만 의사공학자의 양성은 거의 전무하다. 바이오헬스 산업생태계를 구축하려면 두 부류의 인재가 모두 필요하다. 특히 AI와 빅데이터를 이용한 연구와 진단 및 치료제 개발이 일반화될 것이 자명함을 고려하면 의학에 대한 공학적인 접근이 가능한 의사공학자의 양성을 더욱 시급하다.
이미 산업계에서도 지각변동이 일어나고 있다. 바이오의료는 더 이상 제약회사나 대형병원의 전담분야가 아니다. ‘디지털 의료’라는 현재의 바이오의료 패러다임 전환을 이끄는 주축은 다름아닌 애플, 구글, IBM 아마존, NVIDIA와 같은 이른바 ‘빅테크’다. 국내에서도 삼성 등 IT 분야의 대기업들이 이러한 흐름에 동참하여 바이오의료 분야에 적극적으로 진출하려 한다. 그러나 우리나라에서는 과학과 공학을 기반으로 바이오의료의 문제를 해결하려는 의사과학자와 의사공학자가 부족해서 세계적인 흐름을 따라잡기 쉽지 않다.
이에 우리 대학은 메디컬 산업의 대전환에 대비하고자 새로운 도전을 준비하고 있다. 그간 축적해 온 의사과학자 양성 시스템과 노하우를 기반으로 ‘과학기술의학전문대학원(과기의전원)’의 설립을 추진하고 있다. 과기의전원은 의학교육 단계부터 과학 및 공학적 소양을 갖춘 의사공학자를 양성하고 이후 박사과정을 통해 MD-데이터공학자·AI전문가·전자공학자·신약개발자 등으로 양성하는 것을 목표로 하고 있다.
우리 대학이 과기의전원을 신설하려는 이유는 현재의 의과학대학원만으로 미래의 바이오의료 환경에 완벽하게 대응하기는 어렵기 때문이다. 의과학대학원은 기존의 의과대학을 졸업한 의사를 대상으로 운영되는 프로그램으로 생명과학분야의 연구에는 탁월한 성과를 냈지만, 공학분야에서는 아직 성과가 미약하다. 이는 의과학대학원 연구자의 학술적 배경이 의학이다 보니 지금처럼 전공자도 따라잡기 벅찰 만큼 빠르게 발전하는 공학적 자원을 자유자재로 활용하기는 어렵고, 최신 기술적 성과를 신속하게 의료 분야에 접목하기는 어렵기 때문이다. 과기의전원은 과학과 공학을 기반으로 의학적 소양을 갖춘 인재를 양성하는 데 목표를 둔다. 의학교육단계부터 시작하는 MD-PhD 융합 과정을 운영하려는 이유가 여기에 있다.
과기의전원은 이처럼 급변하는 기술과 산업 트렌드를 바이오의료와 실시간으로 조화시키는 특화된 인재를 양성함으로써 바이오의료의 최신 연구 성과가 산업계에 조기에 안착하는 데 중요한 역할을 할 것이다. 무엇보다 학부 때부터 공학 기반 의료라는 특화된 교육을 실시한다면 과학/공학박사와 임상의 훈련 과정을 모두 거쳐야 했던 기존의 의사과학자 양성과정에 비해 훨씬 신속하게 바이오의료 산업에 필요한 전문가를 공급할 수 있을 것이다.
한편으로는 우수한 과학기술 인재에게 ‘공학과 의학의 융합’이라는 새로운 진로를 제시하여 의료 분야를 지망하는 우수한 인재들이 자신의 관심사를 좇아 연구자의 길을 선택하는 데 기여할 것으로 기대된다. 이처럼 기존의 의학이나 공학과 전혀 다른 융합교육을 받은 혁신 인재들이 바이오헬스 산업의 주역으로 성장한다면 우리나라도 연간 2조달러가 넘는 글로벌 바이오 헬스산업 시장의 퍼스트무버(First-mover)에 당당히 이름을 올릴 수 있을 것이다.
2023.09.12
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뇌의 선천적 수량 비교 원리 규명
뇌의 선천적 인지 기능들은 학습이나 훈련 없이 신경망의 구조적 특성으로부터 자발적으로 발생할 수 있는 것인가?
우리 대학 뇌인지과학과 백세범 교수 연구팀이 두뇌에서 발견되는 선천적 수량 비교 능력이 자발적으로 형성되는 원리를 설명했다고 7일 밝혔다.
주어진 사물들의 수량을 비교하는 기능은 동물이나 인간의 생존에 필수적인 능력이다. 동물 그룹 간 다툼, 사냥, 먹이 수집 등 많은 상황에서 주어진 변수들의 수량 비율이나 차이에 따라 동물들의 의사결정 및 행동이 달라져야 하기 때문이다. 학습을 거치지 않은 어린 개체들의 행동 관찰로부터 수량 비교 능력은 두뇌의 선천적 기능이라는 가능성이 제기됐지만 이러한 능력이 학습 없이 발생하는 원리에 대한 설명은 아직 제시되지 않았다.
백세범 교수 연구팀은 두뇌 모사 인공신경망 모델을 활용해, 학습이 전혀 이뤄지지 않은 심층신경망 구조에서 시각적 수량 비율 및 차이 정보의 인지 기능이 자발적으로 발생할 수 있음을 증명했다. 또한 두 수량의 비율과 차이라는 서로 다른 종류의 정보를 비교하는 기능이 하나의 공통적인 발생 원리로부터 파생될 수 있다고 설명했다.
우리 대학 바이오및뇌공학과 이현수 박사과정, NYU 신경과학과 최우철 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘셀(Cell)’의 온라인 자매지 ‘셀 리포츠(Cell Reports)’ 7월 29일 자에 게재됐다. (논문명: Comparison of visual quantities in untrained neural networks)
연구팀은 먼저 전혀 학습을 거치지 않은 신경망에서 두 수량의 비율과 차이에 선택적으로 반응하는 개별 신경세포가 자발적으로 발생하는 것을 발견했다. 초기화된 심층신경망에서 다양한 비율 혹은 차이를 가지는 시각적 수량 정보가 주어졌을 때, 이에 선택적으로 반응하는 신경세포들이 다수 발견되며, 이들로부터 측정된 신경 활동은 실제 동물 실험에서 관측된 신경 활동 특성과 매우 유사함을 확인하였다. 또한 연구팀은 이를 이용하여 지금까지 보고되어 온 동물들의 수량 비교 행동 특성을 상당 부분 재현할 수 있음을 확인했다.
이에 더해, 연구팀은 수량 비교 기능 신경세포 회로 구조의 발생 원리를 계산신경과학적 모델을 통해 설명하고 검증했다. 신경망에서 발견된 비율/차이 선택적 신경세포의 특징적 연결구조를 분석해, 특정 값에 대한 선택성이 신경망 하위 계층에서 자발적으로 발생된 단순 증가, 단순 감소 신경 활동의 결합을 통해 형성될 수 있음을 보였다. 또한 이러한 신경 활동이 증가, 감소할 때 관찰되는 비선형성의 타입에 따라 각각 수량 비율 또는 수량 차이를 인지하는 신경세포로 분화될 수 있음을 연구팀은 확인했다.
이러한 결과들을 통해 연구팀은 학습이 전혀 이뤄지지 않은 두뇌에서 비율/차이 인지와 같은 선천적 수량 비교 기능이 발생하는 원리에 대한 근본적인 이해를 제시했다.
백세범 교수는 “이번 연구는 상당한 정도의 학습 과정이 필요할 것이라 여겨지던 두뇌의 수량 인지 및 비교, 연산 기능이 그 어떤 학습도 이뤄지지 않은 초기 두뇌의 구조에서 자발적으로 발생할 수 있음을 보이는 연구”라며, “발생 초기 신경망의 구조적/물리적 특성으로부터 다양한 선천적 고등 인지 기능이 발생할 수 있음을 시사함으로써 뇌신경과학 연구뿐 아니라 새로운 개념의 인공지능 연구에도 의미있는 방향을 제시할 수 있을 것이라 기대한다”고 언급했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업 및 원천기술개발사업, KAIST 특이점교수 사업의 지원을 받아 수행됐다.
2023.08.07
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1형당뇨 환우 청소년에게 KAIST 과학캠프 제공
우리 대학은 한국1형당뇨병환우회(대표 김미영, 이하 1형환우회)와 함께 '2023 1형당뇨 청소년 KAIST 과학 캠프'를 개최했다. 1형환우회의 제안으로 20일부터 이틀간 KAIST 대전 본원 전산학동에서 열린 캠프에는 초등학교 5학년부터 고등학교 2학년까지 32명의 청소년이 참가했다. 학생들은 KAIST 기숙사에서 1박 2일간 생활하며, 학부생 동아리 케이렛(K-Let)의 진로 멘토링, 교원 및 대학원생 특강, 리더십 프로그램, 랩투어 등에 참가했다.
특히, 학부모도 함께 참석한 특강에는 시각장애인으로 의료 인공지능을 연구하는 가현욱 KAIST 융합인재학부 교수가 '꿈은 어디에서 오는가?'라는 제목으로 강연했다. 시각장애라는 제약 속에서 과학자를 꿈꾸게 된 계기와 이뤄가는 과정을 통해 "꿈은 경쟁하고 비교하며 확인하는 것이 아니라 자신 삶에 대한 바른 질문과 일상의 소소한 일들을 수용하고 사랑하는 태도에서 시작된다"라고 강조했다.
중증장애인 중 처음으로 KAIST에 입학한 박혜린 전산학부 석사과정 학생도 '내가 가진 특별함으로 반짝이기'를 주제로 휠체어를 타고 KAIST 학부에 입학한 뒤 대학원생이 되기까지 겪은 진솔한 삶의 이야기를 학생들과 공유하는 시간을 가졌다.
이외에도, 사람의 움직임을 돕는 착용형 로봇을 개발하는 공경철 기계공학과 교수 연구실, 영상 효과에 사용되는 컴퓨터 그래픽 기술을 개발하는 노준용 문화기술대학원 교수 연구실, 물리적 자극과 세포의 상호작용을 연구해 생명과 질병에 대해 알아보는 신현정 기계공학과 교수 연구실을 탐방하며 사람과 세상을 위한 연구 현장에서 과학 기술을 직접 보고 듣는 경험을 쌓았다.
캠프에 참석한 초등학교 6학년 이승현 학생은 "작년 12월에 발병한 뒤 이번 캠프에서 처음으로 환우회 형, 누나들을 직접 만나게 되어 기뻤고 동경했던 KAIST에서 랩투어를 하면서 사람을 이롭게 하는 과학 기술에 흥미를 가지게 되었다"고 말했다.
1형환우회 김미영 대표는 "1형당뇨병은 환자가 의학적 지식뿐만 아니라 새로운 의료기술이나 IT 기술 등도 적극적으로 받아들이고 활용하여 관리해야 하는 질환"이라고 설명하며, 이어 "1형당뇨 청소년들이 과학 기술에 관심을 가질 수 있는 좋은 기회가 된 것 같다"라고 전했다.
류석영 전산학부장은 "이번 캠프는 카카오헬스케어, 아이센스, 애보트 등의 기업이 재정을 후원하고 KAIST 과학영재교육연구원을 비롯해 생활관, 식당 등 학내 다양한 부처에서 적극적으로 도움과 지지를 보내준 교직원들 덕분에 가능했다"라며, "KAIST에서 보낸 1박 2일이 1형환우회 청소년들에게 행복한 기억으로 남길 기대한다"라고 밝혔다.
한편, 이번 캠프를 주최한 KAIST 전산학부는 지난 2월 전산학부와 카카오임팩트(이사장 홍은택)와 '사회 변화 및 사회 문제 해결에 기여하는 기술 개발 및 기술 인력 발굴' 업무 협약을 추진했다. 이후, 학부생 동아리 케이렛(K-Let)이 김미영 카카오임팩트 펠로우가 대표로 있는 1형환우회 청소년들의 멘토링을 진행해 왔다. 올해 2학기에는 전산학부에 테크 포 임팩트(Tech for Impact) 수업을 개설해 사회 문제 해결을 위한 학부생들의 관심을 제고하고, 디지털 기술의 사회적 활용을 제안하는 프로젝트를 운영할 계획이다.
2023.07.21
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