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KAIST, 대만 포모사그룹과 본격적인 협력 시작하다
우리 대학이 대만의 3대 기업 중 하나인 포모사그룹(Formosa Plastics Group)과 첨단바이오 및 친환경에너지 분야에서 협력을 추진한다.
이를 위해 이달 13일 포모사그룹 상무위원이자, 그룹 내 바이오 및 친환경에너지 분야를 이끄는 샌디 왕(王瑞瑜, Sandy Wang) 회장이 KAIST에 방문한다. 포모사그룹의 오너가 우리 대학을 공식 내방하는 것은 이번이 처음이다.
양 기관의 협력은 지난 3월 우리 대학이 포모사그룹이 설립하고 지원하는 명지과기대(明志科技大學), 장경대학교(長庚大學) 및 장경기념병원(長庚記念醫院) 등과 포괄적인 교류 협력에 관한 업무협약(MOU)를 맺으며 시작됐다.
이를 바탕으로 더욱더 구체적인 교류 협력을 추진하기 위해 우리 대학을 찾는 샌디왕 회장은 보직자를 위한 강의인 '매세월 서연'에서 '부친 왕융칭(王永慶) 회장의 자녀교육과 기업의 사회 환원 및 실천'을 주제로 리더십 특강을 진행한다. 이어, 첨단바이오 및 친환경에너지 등 대만의 미래산업과 관련된 KAIST의 연구와 기술을 참관한 뒤 글로벌 산학협력 방안을 논의한다. 향후 두 기관은 상호 겸임교수를 임명해 학생 공동지도 및 연구 협력 등, 실질적인 글로벌 협력을 추진한다는 계획이다. KAIST 차세대 ESS 연구센터와 배터리 응용 연구를 진행하고 장경대학-장경기념병원과 연계된 줄기세포 및 유전자편집기술 분야 특화 대학원 프로그램을 개설하는 등 실효적인 중장기 협력을 도모할 방침이다. 바이오 및 친환경에너지 관련 KAIST 우수 벤처기업을 대상으로 포모사 그룹의 투자와 협력도 추진해 대만과 한국 간 혁신 산업 협력의 발판을 마련할 예정이다.
이광형 총장은 "포모사 그룹은 세계적인 네트워크를 가지고 있어 KAIST의 바이오 및 공학 기술을 세계로 진출시키는 데 매우 중요한 파트너가 될 것으로 예상한다"라면서, "이번 샌디 왕 회장의 방문으로 세계 경제 대국으로 부상 중인 대만과 긴밀한 협력관계를 이어갈 수 있을 것으로 기대한다"라고 덧붙였다. 포모사 그룹은 샌디 왕 회장의 선친인 왕융칭(王永慶) 회장이 일군 회사다. 플라스틱 PVC 생산 세계 1위 기업으로 반도체, 철강, 중공업, 바이오,배터리에 이르기까지 대만경제의 핵심 산업을 주도하고 있다. 왕융칭 회장은 자신이 일군 기업과 재산은 '국민의 것'이라는 신념 아래 재산을 사회에 환원하는 모범을 보여 대만 국민에게 존경받았다. 우리 대학과 협력을 추진하는 장경대학, 장경기념병원 및 명지과기대 역시 왕융칭 회장이 추진한 사회공헌의 일환으로 설립돼 포모사그룹으로부터 재정을 지원받고 있다.
2024.05.09
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인공지능 결합한 홀로그래픽 현미경 기술 총망라
의생명공학 연구에 일반적으로 사용되는 현미경 기술들은 염색이나 유전자 조작을 해야만 관찰할 수 있다는 한계가 있다. 하지만 염색이 된 세포들은 치료 목적으로 활용할 수 없어 세포나 조직을 살아있는 상태 그대로 관찰할 수 있는 홀로그래픽 현미경과 이를 체계적으로 분석할 수 있는 인공지능을 결합한 의생명공학 연구의 활용 방안 및 문제점에 대한 분석이 필요하다.
우리 대학 물리학과 박용근 교수 연구팀이 국제 학술지 `네이처 메소드(Nature Methods)'에 홀로그래픽 현미경과 인공지능 융합 연구 방법론을 조망한 견해 (perspective)를 게재했다고 14일 전했다.
연구팀은 기존 현미경 기술 대비 홀로그래픽 현미경의 이미지 복원 기술이 시간을 많이 필요하고 전처리 없이 세포나 조직을 찍을 수 있다는 장점이 있지만, 대신에 그만큼 결과물 분석에 많은 시간과 노력을 들여야 한다고도 분석했다.
박용근 교수 연구팀은 이런 문제점을 홀로그래픽 현미경과 인공지능과의 통합을 통해 해결할 수 있다는 방법론을 제시했다. 지난 수년간, 홀로그래픽 현미경과 인공지능을 결합해 의생명공학 연구에 혁신을 일으킨 내용들이 잇달아 국제 학술지에 발표됐다. 인공지능을 통해 홀로그래픽 이미지를 복원하고, 세포의 종류와 상태를 구분하고, 염색 없이 측정된 결과물에 가상으로 염색 정보를 재생산 해내는 등의 연구를 통해 연구팀은 기존의 홀로그래픽 현미경 기술의 효율을 극대화했다.
홀로그래픽 현미경 기술 소개에 더불어 인공지능의 결합이 광범위한 의생명공학 연구에 활용돼 온 내용을 총망라한 이번 리뷰 논문은 제시된 방법론의 혁신성을 인정받아 생명과학 분야의 권위 학술지인 `네이처 메소드(Nature Methods)'에 지난 10월 24일 자 출판됐다. (논문명: Artificial intelligence-enabled Quantitative Phase Imaging Methods for Life Sciences)
제1 저자인 물리학과 박주연 학생은 "홀로그래픽 현미경에 인공지능을 결합하면, 의생명공학 연구의 효율을 기하급수적으로 높일 수 있다ˮ며, "이번 리뷰 논문을 통해 이 융합 기술이 더욱 활발하게 개발됨과 동시에 더욱 다양한 의생명공학 연구에 활용될 것ˮ이라고 기대했다.
한편 이번 논문은 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA) 아이도간 오즈칸(Aydogan Ozcan) 교수팀, 토모큐브(Tomocube) 인공지능 연구팀과 공동 집필했으며, 연구재단의 리더연구사업, 과학기술정보통신부의 홀로그램핵심기술지원사업, 나노 및 소재 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
2023.11.14
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대전 방산 특화 개발연구소 구축으로 첨단 드론 연구 본격화
우리 대학 기계공학과 윤용진 교수 총괄연구팀이 지난해 12월 말 대전 방산혁신클러스터사업 중 하나인 총 사업비 129.5억 원을 지원받는‘방산 특화 (첨단 드론) 개발연구소 구축 및 운영’사업에 최종 선정됐다고 13일 밝혔다.
대전 방산혁신클러스터사업은 전담기관인 국방기술진흥연구소에서 수행하며 2026년까지 490억 원 (대전광역시 245억, 방위사업청 245억)을 투입하여 ▲드론 분야 지역특화 로드맵 수립 ▲방산특화 개발 연구소 구축 ▲드론특화 개발비 지원 ▲ 드론 분야 기술 사업화 지원 ▲시험장비 구축 및 지원 ▲ 드론 분야 신규진입 및 창업 지원 등의 핵심사업을 통해 방산 중소·벤처기업 성장을 전주기로 지원하는 사업이다.
전 세계적으로 첨단 드론 개발에 대한 관심이 증가하고 있어 미래지향적이며 발전적인 드론 연구 및 개발을 위해, 방산 특화(첨단 드론) 개발연구소는 대전지역 정부출연 연구기관 및 교육기관의 우수한 과학기술 인프라를 기반으로 첨단 드론에 특화된 핵심·소재·부품 개발에 필요한 연구 환경을 조성해나갈 방침이다.
본 사업을 통해 개발 예정인 첨단 드론은 초소형 나노 드론(Nano drone)과 다양한 험지에 착륙 가능한 형상 변형 드론(Transformable drone)이다. 선진국과 상당한 기술 격차가 있는 초소형 나노 드론의 주요 소재 및 부품 국산화와 다양한 임무를 수행할 수 있는 형상 변형 드론 개발을 목표로 하고 있다.
또 첨단 드론 산업과 관련한 대전 소재 중소기업들이 자발적으로 참여해 정보와 지식을 공유하고 시너지 효과를 창출하는 협력체계를 구축할 계획이다.
특히 지역중소기업과 협업을 통한 선도 연구를 시작으로 드론특화형 전문인력 양성과 혁신적인 개발 기술 제공, 양질의 신산업 및 일자리 창출로 이어지는 첨단 드론 개발 생태계를 구축해 드론 산업 미래시장 주도기술 확보에 기여하는 것이 이번 협력의 장기적인 목표다.
방산 특화(첨단 드론) 개발연구소 구축 및 운영 사업의 성공적인 추진을 위해 KAIST (드론특화 방산 개발연구소장 윤용진 교수, 기계항공공학부 학부장 김정 교수, 을지연구소 소장 정재원 교수 외 2명) 와 공동연구 개발에 충남대학교, 드론 및 지역 중소기업에 대한 이해도가 높은 대전 테크노파크가 참여기관으로 협력하여 사업을 수행한다.
KAIST, 충남대학교, 대전 테크노파크는 이를 위해, ▲연구 협력기반 조성을 위한 상호 인력교류 ▲공동 연구 및 기술 개발을 위한 정보 공유와 학술 교류 ▲첨단 드론 개발 기술 및 동향 등에 대한 사업화 모델 구축·운영 등 다양한 분야에서 협력하기로 했다.
윤용진 교수는“본 사업을 통해 K-방산의 최첨단 드론 단순 개발뿐만 아니라 수출 증대 효과도 기대할 수 있기 때문에 효율적인 사업 추진을 통해 최대한의 성과를 도출해 내겠다”고 말했다.
2023.03.13
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KAIST 기반 대전-세종 첨단산업생태계 조성 심포지엄 개최
우리 대학이 21일 대전 본원 제1 회의실에서 ʻKAIST 기반 대전-세종 첨단산업생태계 조성 심포지엄ʼ을 개최했다. 이광재 더불어민주당 K-뉴딜 총괄본부장과 공동으로 개최한 이번 심포지엄은 대전-세종 일대를 한국판 실리콘밸리로 조성하겠다는 의지를 담아 마련됐다.
이광형 총장과 이광재 의원은 지난 3월 국회 의원회관에서 조승래(대전 유성구갑)·강준현(세종특별자치시을) 더불어민주당 의원이 배석한 가운데 대전과 세종의 상생 발전 방안에 관해 의견을 나눈 바 있다.
이날 심포지엄에서는 지난 3월 진행된 간담회의 내용을 발전시켜 우리 대학의 우수한 인재 양성 및 기업지원 프로그램을 바탕으로 대전과 세종을 잇는 첨단산업생태계를 조성하는 방안을 논의했다.이번 심포지엄을 공동 주최한 이광재 의원은 "과학수도 대전과 행정수도 세종을 연결하는 한국형 실리콘밸리를 만들자"며 "KAIST가 그 핵심엔진이 되어야 한다"고 강조했다. 또한, 이 의원은 기조발제를 통해 KAIST 연계 연구중심병원 설립 통한 `의사과학자' 양성 필요성, 창업+교육+돌봄+건강+문화 기능이 결합된 주거공급 위한 캠퍼스 고밀개발(高密開發) 등을 제안하겠다고 밝혔다.이어, 이상엽 연구부총장이 K-NEST* 프로젝트를 발제했다.(☞NEST*: New strategy for Ecosystem engineering for Startup and Technology transfer를 의미)
우리 대학이 대덕특구 50주년 재창조 사업에 핵심 동력을 제공하고, 스타트업파크 및 대전-세종 랜드마크 공간을 조성하는 지역 협력과 AI, 에너지, 바이오, ESG, 소재·부품·장비 등 분야 초격차를 통한 혁신 성장을 바탕으로 대전-세종을 잇는 첨단산업 혁신성장 생태계를 만들겠다는 구상이다.
일명, 혁신 둥지 전략이라고 이름 붙인 이 프로젝트는 ▴대규모 지역 벤처펀드 조성 ▴국내·외 우수 벤처 투자자에게 창업 투자와 혁신 생태계 구축에 관한 권한 및 책임 부여 ▴창업+주거+교육+문화가 단일 공간에서 어우러지는 새로운 스타트업 문화 정착 등을 주요 실행 방안으로 삼았다.또한, 이 부총장은 의학·공학·과학의 융합 교육을 추구하는 과학기술 의과학 전문대학원 설립 방안도 소개했다. 의학, 임상의학, 임상실습, 융합의·공학 교육 및 4년 간의 박사과정을 모두 거친 MD-Ph.D를 완성하는 과기의전원으로 K-NEST 프로젝트의 바이오-메디컬 전략이다.
융합과학자이자 의사이며 혁신 창업가의 역할을 수행할 인재를 양성하고, 대전ㆍ세종 등 지역병원과의 협력 체계를 구축하여 정밀 의학 AI 연구·개인 맞춤형 신약·첨단 치료 기기 등 글로벌 의료시장 창출형 R&BD로 새로운 시장을 개척하는 목표를 제시했다.
세 번째 발표자인 조상호 세종시 경제 부시장은 ʻ글로벌 시장에서 경쟁하는 스마트 행정수도ʼ를 주제로 시의 혁신 인프라와 7대 전략 사업을 소개했다. 또한, 교육부 지자체-대학 협력 기반 지역 혁신 산업 및 리서치 트라이앵글 파크 등의 적용 사례 등을 설명했다. 이어, 김명수 대전시 과학부시장은 ʻ대전, 기술창업 허브도시를 만들다ʼ라는 주제로 대전 스타트업 파크·기술창업 거점 D-브릿지(Bridge)·5대 권역 스타트업 타운·대전형 뉴딜 펀드·대전 팁스타운·맞춤형 대전드림타운 등 현재 주력하고 있는 중점 사업들의 추진 현황을 공유했다. 이와 함께, 글로벌 바이오헬스 국가 혁신 비전을 대전에서 완성하는 ʻK-바이오 랩허브ʼ 사업을 제안했다. 대전시는 전국에서 유일한 바이오메디컬 규제 자유 특구이자 45개 연구 기관 및 295개 연구소 기업을 가진 국내 최대의 바이오 원천기술 공급지다.
김 부시장은 바이오 혁신 생태계 구축에 필요한 세계적인 연구개발 인프라를 보유한 최적의 도시가 대전이라는 점을 강조하며 K-이노베이션에서 글로벌 이노베이션으로 도약하는 출발지가 될 것이라고 자신했다.마지막 발표자인 나용길 세종 충남대 병원장은 ʻ중부권 병원 바이오헬스케어 산업화 기반 대전-세종 첨단산업생태계 조성 협력방안ʼ을 설명했다. 산·학·연·병이 클러스터를 이뤄 바이오 헬스케어 산업을 육성하는 ʻ중부권 광역 바이오 헬스케어 클러스터ʼ에 관한 구상을 소개하고 바이오 헬스케어 사이언스 파크(Bio-Healthcare Science Park) 조성안을 향후 과제로 제시했다.
▴4차 산업혁명 핵심기술 기반 의약품·의료기기 공동 연구개발 ▴수요자 중심의 창의적 융합연구(병원 중심의 R&D 확대) ▴병원 내 지식재산창출 및 창업 활성화 및 제3의 수익창출 효과 등이 헬스케어 사이언스 파크의 지향점이다.
우리 대학을 기반으로 대전과 세종을 잇는 첨단 창업생태계가 조성될 경우 신산업 및 일자리 창출을 통해 지역과 국가의 경제 성장을 견인하는 동력을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
이광형 총장은 "KAIST가 지방자치와 연계하여 기술 가치를 창출하고 지역 발전에 적극 앞장서겠다ˮ라고 강조하며, "개방형 협력의 구심점으로서 지자체 및 국회와 적극 협력하여 기술 창업과 국가 산업 성장을 선도하겠다ˮ라고 밝혔다.한편, 이날 심포지엄에는 ·조승래(대전 유성구갑) 의원과 허태정 대전시장·이춘희 세종시장이 참석해 축사하고 지역 상생 방안을 함께 논의했다.
2021.05.24
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개교 50주년 국제학술지 ACS Nano 특집호 발간
우리 대학은 나노과학분야 권위학술지 ‘에이시에스 나노 (ACS Nano)’가 KAIST의 혁신적인 연구 성과와 코로나 대응을 위한 연구개발 노력을 집중 조명하는 개원 50주년 기념특집호를 발간했다고 22일 밝혔다.
에이시에스 나노 부편집장인 신소재공학과 김일두 교수가 주도한 이번 ‘ACS Nano’ 특집호는 혁신과 도전 정신을 바탕으로 ‘글로벌 가치창출 선도대학’의 비전을 이룩해온 KAIST의 50년 역사를 소개하며, 4만6천여 명의 석·박사 졸업생이 사회 각 분야의 핵심 인력이 되어 대한민국의 경제발전 및 성장을 이끌어나가는 점을 조명했다.
또한, 코로나 시대에 국제적인 연구 협력 및 교류가 더욱 필요한 점을 역설하면서, 작년 9월 KAIST가 주최하여 국제적으로 약 1만여명이 참여한 ‘제1회 KAIST 이머징 소재 심포지엄’을 코로나 및 4차 산업 혁명 시대에 걸맞는 성공적인 비대면 학술 교류 사례로 소개했다.
이번 특집호는 KAIST 교수진이 주도적으로 진행한 나노과학 분야 우수한 성과 내용 및 미래 발전 방향을 깊이 있게 요약한 14개의 리뷰논문을 △신소재 물성 연구 △소재 가공 및 처리 기술 △고급 물질분석 기술 △첨단 기술의 실용화의 네 가지 주제로 나누어 수록했다.
신소재 물성 연구
신소재공학과 박찬범 교수의 리뷰(Photonic Carbon Dots as an Emerging Nanoagent for Biomedical and Healthcare Applications)는 10나노미터 이하의 크기를 가지는 탄소 나노입자인 카본 닷의 주목할만한 광학적 특성과 그 기전에 관해 설명하고, 기존 광학 물질보다 높은 성능·가공의 용이성·안전성·낮은 가격을 가진 차세대 광학 재료로의 가능성을 소개했다.
생명화학공학과 이현주 교수의 리뷰(Heterogeneous Atomic Catalysts Overcoming the Limitations of Single-Atom Catalysts)는 이론상 최대 성능을 낼 것으로 여겨지는 단원자 촉매의 개발 현황 및 단원자 촉매의 고활성도에 대한 원리를 설명하고, 단원자 촉매의 한계점과 이를 돌파할 수 있는 해법으로 앙상블 촉매의 개념을 소개했다.
에이시에스 나노 11월호 표지 논문으로도 선정된 신소재공학과 정성윤 교수의 리뷰(Atomic-Level Manipulations in Oxides and Alloys for Electrocatalysis of Oxygen Evolution and Reduction)는 산업적으로 매우 중요한 산소 발생 및 환원 반응 (OER/ORR) 에 있어 최적의 금속 및 금속 산화물 기반의 전기촉매를 합성하기 위한 디자인 원칙을 소개하며, 특히 OER/ORR 특성을 극대화하는 방법을 물성-구조의 관점에서 명쾌하게 요약하였다.
소재 가공 및 처리 기술
신소재공학과 강기범 교수의 리뷰(Growth and Interlayer Engineering of 2D Layered Semiconductors for Future Electronics)는 차세대 반도체 후보로 뛰어난 물성을 가진 2차원 다중층 물질의 특성 및 그 합성법을 소개하고, 최근 그 구조를 제어하기 위해 개발된 합성 후처리 기술인 ‘중간층 공정 (interlayer engineering)’에 대해 자세하게 설명하였다.
생명화학공학과 김범준 교수의 리뷰(Eco-Friendly Polymer Solar Cells: Advances in Green-Solvent Processing and Material Design)는 값비싼 실리콘 기반 태양전지를 대체할 수 있는 소재로 최근에도 많은 연구가 진행 중인 고분자 기반 태양전지를 소개하며, 환경 및 건강에 해로운 기존 고분자 합성 공정의 문제점을 해결하는데 필요한 친환경 공정 개발 전략 및 현황을 소개했다.
신소재공학과 정우철 교수의 리뷰(Nanoparticle Ex-solution for Supported Catalysts: Materials Design, Mechanism and Future Perspectives)는 금속 나노입자 촉매를 금속산화물 지지체에 강력하고 균일하게 결착시켜 우수한 열적 안정성을 지닌 촉매 물질을 합성할 수 있는 엑솔루션 기술의 기초 원리 및 수많은 응용법에 대해 자세하게 설명하였다.
신소재공학과 전석우 교수 및 원자력양자공학과 장동찬 교수의 리뷰(Scalable Fabrication of High-Performance Thin Shell Oxide Nano-Architected Materials via Proximity Field Nanopatterning)는 정렬된 나노구조체의 대면적 생산을 가능하게 하는 3차원 광패턴 기술을 소개하고, 기존의 물성-구조 관계상의 한계를 초월하여 우수한 기계적 특성을 지닌 물질의 합성에 대해 소개했다.
고급 물질분석 기술
화학과 박정영 교수의 리뷰(Operando Surface Characterization on Catalytic and Energy Materials from Single Crystals to Nanoparticles)는 X선 광전자 분광법 및 원자간력 현미경 등 기존 물질분석법이 고진공 환경 등 실제와 차이가 있는 조건에서 진행되는 만큼 현실적인 물성 분석에 한계가 있는 점을 들어 비진공 및 실제 응용 조건에서 분석이 가능한 신기술의 원리 및 적용에 관해 설명하였다.
신소재공학과 육종민 교수의 리뷰(Graphene Liquid Cell Electron Microscopy: Progress, Applications, and Perspectives)는 생물 조직 등 소프트 재료의 특성 및 콜로이드 물질의 나노스케일 역학을 실시간으로 직접 관찰하는 방법으로 그래핀 기반 실시간 액상투과전자현미경 기술을 소개하고, 각 발전 단계의 사례들을 중심으로 기술의 핵심 원리를 소개했다.
신소재공학과 홍승범 교수의 리뷰(Reducing Time to Discovery: Materials and Molecular Modeling, Imaging, Informatics and Integration)는 물질의 구조와 물성을 한꺼번에 분석할 수 있는 신기술들을 소개하고, 확보한 데이터를 기반으로 다중 스케일 모델링 및 영상화를 통해 물질계의 물성-구조 및 물성-가공 관계에 대한 데이터베이스를 구축하는 방법, 그리고 이에 머신러닝을 접합하여 자동화된 신소재 개발이 가능한 시스템을 디자인하는 접근법을 소개했다.
첨단 기술의 실용화
신소재공학과 김일두 교수의 리뷰(Chemiresistive Hydrogen Sensors: Fundamentals, Recent Advances, and Challenges)는 높은 가연성으로 매우 위험하나 산업적으로 중요한 수소 기체의 누출 여부를 조기에 감지할 수 있는 저항변화식 센서 개발에 관해 설명하며, 수소와 반응해 전기적 저항이 변화하는 원리 및 성능 개선 전략을 각 물질군에 대해 정리하여 요약하였다.
신소재공학과 스티브박 교수의 리뷰(From Diagnosis to Treatment: Recent Advances in Patient-Friendly Biosensors and Implantable Devices)는 비침습적 방법으로 바이오마커를 감지해 환자의 병리적인 상태를 빠르고 간단하게 파악할 수 있는 장치와 더불어 인체 친화적인 치료용 이식 장치의 개발에 대한 전반적인 현황과 인체 친화성을 갖추는 데 있어 필수적인 요소들을 소개하였다.
전기및전자공학부 최양규 교수의 리뷰(Triboelectric Nanogenerator: Structure, Mechanism, and Applications)는 혁신적인 에너지 하베스팅 기술인 마찰전기 기반의 나노 발전기를 소개하고, 나노 발전기의 구동 원리 및 에너지 변환 효율 증대를 위한 기본 요소들에 관해 자세히 설명하였다.
화학과 변혜령 교수 및 신소재공학과 김일두 교수의 리뷰(Lithium-Air Batteries: Air-Breathing Challenges and Perspective)는 기존의 리튬 이온 기반 이차전지보다 이론적인 성능이 더욱 뛰어나며 풍부한 자원인 공기를 이용하는 리튬-공기 기반 이차전지를 소개하고, 이를 구성하는 필수 요소들의 역할 및 개선 방안에 대해 소개했다.
코로나에 맞선 KAIST의 선도적 역할
에이시에스 나노는 이와 더불어 과학기술정보통신부 지원하에 KAIST가 주도한 “코로나대응 과학기술 뉴딜 사업”을 팬데믹 위기극복을 위한 기술 혁신 및 집단지성의 예시이자 국제적인 모범 사례로 조명하였으며, 감염병 대응의 각 단계인 예방보호·응급대응·치료복구에 사용될 △재사용 항바이러스 필터 △이송-입원 연계형 음악 앰뷸런스 △이동 확장형 음압 병동 등의 신기술 개발 성과를 소개했다.
안재완 신소재공학과 박사, 배충식 KAIST 공과대학장, Paul S. Weiss 에이시에스 나노 편집장, 김일두 신소재공학과 교수가 저자로 참여한 이번 온라인 특집호는 2021년 2월호 ACS Nano에 소개됐다.
2021.02.22
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첨단 제조지능 혁신센터 개소 및 장비 기증식 열려
우리 대학 '첨단 제조지능 혁신센터'가 23일 개소했다. 개소식에는 신성철 총장 및 시너스텍 김주헌 회장을 포함한 기부 대표자분들이 함께 참석했다.
본 센터는 산업및시스템 공학과와 기계공학과가 공동으로 첨단 디지털 제조 연구/교육을 위해 설립된 센터다.
본 실습실은 국내 반도체 자동화 업체인 시너스텍, 한국 오므론, 그린파워의 약 15억 가량의 기부로 설립됐고, 특히 세계 최초로 반도체 펩 자동화 설비를 기반으로 구축됐다.
반도체 연구는 보안이슈로 인해 실제 데이터를 다루기가 어렵고 외부인의 공장 내 출입조차 어렵다. 첨단 제조지능 혁신센터는 실제 장비에서 생성되는 데이터를 기반으로 스마트팩토리와 디지털 제조 분야 최고의 연구센터를 지향한다.
2020.07.24
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박수형 교수, 간암 복합면역치료 적용 가능성 확인
〈 박 수 형 교수 〉
우리 대학 의과학대학원 박수형 교수와 서울아산병원 황신, 송기원 교수 공동연구팀이 간암 환자의 탈진(exhausted)된 종양 침투 면역세포 구성의 차이에 따른 간암 환자군을 구분하는 데 성공했다.
이번 연구를 통해 간암 환자의 새로운 면역치료법 적용 가능성을 확인함으로써 향후 맞춤 의학의 근거를 제시할 수 있는 기반이 될 것으로 기대된다.
특히 이번 연구는 서울아산병원 임상 연구팀과 KAIST 의과학대학원이 동물 모델이 아닌 임상을 통해 새 면역 항암 치료법을 위한 협업을 진행한 것으로 중개 연구(translational research)의 우수 모델로 평가받는다.
김형돈 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘소화기학(Gastroenterology)’ 12월 4일 자에 게재됐다.
암이 발생하면 인체는 암세포를 제거하기 위해 면역세포인 ‘T세포’를 활성화하는데, 종양은 T세포의 기능을 억제하기 위한 환경을 구성한다. 이때 침투한 T세포들은 ‘피디-1(PD-1)’ 단백질과 같은 면역 관문 수용체를 세포 표면에 발현하면서 활성이 저하되고 탈진된 상태가 된다.
‘PD-1 억제제’로 대표되는 면역 관문 억제제는 PD-1 신호에 의해 저하된 T세포의 활성을 회복시키는 역할을 한다. 암세포는 생존을 위해 면역세포로부터 몸을 숨기는데, 면역 관문 억제제는 암세포가 숨는 데 도움을 주는 PD-1, PD-L1의 작용을 차단함으로써 면역세포가 정상적으로 암세포를 공격할 수 있게 되는 것이다.
그러나 면역 관문 억제제는 약 2~30%의 환자에게만 효능이 있고 70% 이상의 환자에게는 효과가 없어 면역항암제의 치료 효능을 높이기 위한 연구가 계속되고 있다.
연구팀은 간암 환자의 탈진한 T세포 중에서 PD-1 단백질을 많이 발현하는 T세포가 그렇지 않은 T세포에 비해 면역세포의 기능이 더 많이 저하돼 있고, PD-1 이외의 다양한 면역 관문 수용체를 동시에 발현하는 것을 발견했다.
특히 간암 환자 중에서 약 절반 정도의 환자만이 PD-1을 많이 발현하는 탈진 T세포를 갖고 있으며, 이러한 환자들이 복합 면역 관문 억제제에 의해 T세포의 기능이 효과적으로 회복됨을 확인했다.
이번 결과를 통해 복합 면역 관문 억제제의 대상이 되는 환자군을 제시함으로써 효과적인 면역 치료를 효율적으로 적용하는 데 기여할 것으로 예상된다.
박 교수는 “이번에 새롭게 제시된 환자군은 현재 적용 중인 면역 관문 억제제 치료의 반응을 예측할 수 있는 바이오 마커로서 유용하게 활용될 수 있다”라며 “복합 면역 관문 억제제가 특정 환자에게만 효능이 있음을 제시해 맞춤 의학의 근거가 될 수 있다는 임상적 의의를 갖는다”라고 말했다.
이번 연구는 보건복지부 첨단의료기술개발 사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. PD-1 발현에 따른 각 세포군의 특징적인 유전자 발현 양상
그림2. PD-1을 과발현하는 세포군의 존재 유무에 따른 특징적인 두가지 환자군
2018.12.12
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KAIST의 성공적인 교육·연구프로그램, 아프리카 케냐에 수출
KAIST의 교육·연구 혁신모델이 통째로 케냐에 수출된다. 그간 중동이나 중국에 KAIST의 교육·연구관련 프로그램이 일부 수출된 적은 있지만 케냐와 같이 통째로 수출되는 건 이번이 처음이다.
KAIST(총장 신성철)는 케냐 교육과학기술부에서 발주하고 콘자 기술혁신도시(Konza Technopolis) 개발청이 시행하는 ‘케냐 과학기술원 건립 컨설팅 사업’의 우선협상대상자로 선정된 11월 초 이후 계속해 온 협상 끝에 케냐 정부와 지난 달 30일 최종 계약을 체결했다고 3일 밝혔다.
케냐 과학기술원 건립은 케냐 정부가 ‘아프리카 실리콘밸리’ 건설을 목표로 나이로비 인근에 조성 중인 콘자 기술혁신도시의 핵심 주력 사업이다. 이 사업은 우리나라 정부로부터 차관을 제공받아 총 사업비가 1,070억 원(약 9,500만 달러) 규모로 추진되는데 KAIST 컨소시엄이 계약 체결을 마친 교육·건축설계와 감리·연수분야에는 모두 106억 원(945만 달러)이 투입된다.
케냐 정부는 관련 사업의 추진과 사업자 선정을 위해 지난 6월부터 한국 내에서의 경쟁 입찰을 진행해 왔다. KAIST 관계자는 “입찰 의향서가 통과된 4개 대학이 각각의 컨소시엄을 구성해 사업제안서를 제출했으며 약 4개월에 걸친 평가 끝에 11월 초 주관기관인 KAIST가 교육을 맡고 국내기업들이 건축설계(삼우종합건축사사무소)와 감리(선진엔지니어링)를 맡는 KAIST 컨소시엄이 우선협상대상자로 선정됐다”고 밝혔다.
이 관계자는 또 “우선협상대상자로 선정된 이후 KAIST 교수들로 구성된 실무진이 협상을 진행해왔으며 지난 달 30일 최종 계약체결을 끝냈다”면서 “내년 1월 중에 케냐 현지에서 공식적으로 사업 착수(Kick-Off) 행사를 가질 예정”이라고 덧붙였다.
계약체결이 완료됨에 따라 KAIST는 내년부터 36개월간 ▲기계공학·전기 및 전자공학·ICT 공학·화학공학·토목공학·농업생명공학 등 6개 핵심학과와 공통 기초과학 프로그램의 설계 ▲교육·실험 및 일반 기자재 공급계획 ▲산·학 협력을 포함한 대학 경영계획 등의 분야에서 컨설팅을 수행하게 된다.
케냐정부는 그동안 2030년까지 중진국 도약을 목표로 하는 중장기 국가발전계획인 ‘케냐 비전 2030’을 수립하고 이공계 핵심인력 양성을 통해 이를 달성하고자 2021년 개교를 목표로 케냐 과학기술원(Kenya KAIST, Kenya Advanced Institute of Science and Technology) 건립을 추진해왔다.
1971년 개교이후 산업화 시대 우리나라 경제의 초고속 성장에 중요한 역할을 해 온 KAIST의 과학기술 교육은 오래 전부터 세계 각국에서 벤치마킹 모델로 부각돼 왔다. 또 최근 들어서는 사우디아라비아 등 중동 및 아프리카·중남미 각국으로부터 잇단 ‘러브콜’을 받는 등 새로운 고등교육서비스 수출모델이 될 조짐을 진즉부터 보여 왔다.
이 뿐만이 아니다. KAIST는 일본과학기술원(1990년 개교)과 홍콩과기대 및 싱가포르 난양공대(이상 1991년 개교)를 설립하는 롤 모델이 되기도 했다. KAIST는 이밖에 지난 2010년 아랍에미리트(UAE) 칼리파대학(KU, Khalifa University of Science and Technology)에 원자력공학과 교육프로그램을 최초로 수출했다. 이어 2015년에는 중국 중경이공대에 전기및전자공학부와 전산학부의 교육시스템과 커리큘럼을 수출해 작년부터 연간 10억 원 규모의 운영비 수입을 올리고 있다.
특히 지난 10월에는 사우디아라비아의 모하메드 빈 살만 왕세자가 미래의 공학 인재양성을 위해 2020년 6월 개교를 목표로 야심차게 설립을 추진 중인 MBSCSAI(Prince Mohammad Bin Salman College of Cyber Security, AI, and Advanced Technologies)와는 로봇공학 학사과정 설치를 지원하는 내용의 양해각서(MOU)를 체결했다.
MBSCSAI는 세계 최고 수준의 교육과정을 만들기 위해 해외 유수대학의 공학커리큘럼을 분석한 결과, 미국 스탠퍼드大와 카네기멜론大에 각각 전체적인 운영시스템과 사이버보안 교육과정의 설계를 의뢰했고 KAIST에는 로봇공학 교육과정의 설계를 의뢰한 것으로 알려졌다.
그러나 이번처럼 KAIST의 교육·연구프로그램과 건축설계 및 감리·건설회사(건설회사 선정은 컨설팅 기간 중 별도의 입찰로 진행 예정)를 패키지로 묶어 수출하는 사례는‘케냐 과학기술원 건립 프로젝트’가 처음이기에 그 의미와 더불어 상징성은 매우 크다.
우선 우리나라의 의료·과학기술을 중심으로 하는 고등교육 서비스업과 건설업을 패키지로 엮은 새로운 ‘신성장 동력’ 창출을 통해 이를 중동과 아프리카·중남미·중앙아시아 등에 수출을 할 수 있는 가능성을 열었기 때문이다.
중동 각 국가는 과거 우리나라 건설 회사들이 현지에서 성실함과 믿음을 준 덕분에 깊은 신뢰감을 보이고 있다. 게다가 많은 개도국들이 KAIST 설립을 통해 과학기술을 집중적으로 가르쳐 초고속성장을 이룬 한국을 앞 다퉈 벤치마킹 모델로 삼고 있기 때문에 고등교육 서비스와 건설업을 엮은 패키지 수출이 ‘수출 新한류’로 자리를 잡을 가능성은 매우 크다.
이밖에 케냐 과학기술원 건립사업은 과기정통부가 추진 중인 ‘과학기술 ODA 10대 선도 프로젝트’의 본격적인 출발을 알리는 신호탄이자 고경력 은퇴자나 경험이 필요한 젊은 과학자 등 국내의 우수한 과학기술 인력의 글로벌 활용은 물론 유휴 연구 장비의 활용을 높일 수 있다는 점에서도 많은 주목을 받을 것으로 예상된다.
KAIST의 국제적 위상 또한 크게 오를 것으로 전망된다. KAIST는 1971년 미국 국제개발처(USAID)로부터 6백만 달러의 차관을 지원받아 설립된 지 47년 만에 ‘원조를 받아 설립된 대학에서 이제 원조를 하는 대학’으로 입지를 다질 정도로 고속성장을 거듭하고 있다.
특히 이번 케냐 과학기술원 건립을 위한 컨설팅 사업은 KAIST가 주관사업자 선정부터 최종계약까지 마무리하는데 성공함으로써 독자적인 교육· 연구혁신 모델을 수출하는 세계 선도대학으로서의 역량과 가능성을 대내·외적으로 인정받고 과시하는 계기를 마련한 것으로 평가된다.
KAIST 발전모델의 제3 세계 확산은 지난 3월 발표한 ‘KAIST 비전 2031’의 5대 혁신분야 중 하나인 ‘국제화 혁신’과도 맞닿아 있다. KAIST는 케냐 정부와의 이번 계약체결이 KAIST의 자체 교육과 연구프로그램을 전파하고 지원하는 선례(善例)이자, 국내 교육의 국제적 위상을 높이는 선례(先例)가 될 것으로 큰 의미를 부여하고 있다.
신성철 총장은 “대외 원조사업을 통해 설립된 지 반세기 만에 세계적 수준의 글로벌 선도대학으로 도약한 KAIST의 성공적인 발전모델을 개도국에 전수하게 됐다는 것만으로도 큰 의의가 있다”고 강조했다.
신 총장은 또 “케냐 과학기술원이 첨단 과학기술을 선도하는 대학으로 성장할 수 있도록 충실한 지원을 통해 과학기술 기반 ODA사업의 모범적인 성공 사례를 창출하고 케냐의 근대화에 KAIST가 기여함으로써 아프리카에서 대한민국 첨단 지식산업의 지경(地境)을 넓혀나갈 것”이라고 말했다.
2018.12.03
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첨단과학 진로체험 집중캠프 개최
우리 대학 과학영재교육연구원(원장 권동수)은 22일(일)부터 24일(화)까지 전국 중·고등학생 90여명을 초청하여 첨단과학 진로체험 집중캠프를 개최한다.
이번 캠프는 보건복지부에서 운영하는 지역아동센터나 보육원의 중·고등학생을 대상으로 참가 학생들의 이공계에 대한 관심을 높이고, 진로 탐색 및 설계에 도움을 주고자 △과학 특강 △첨단 과학 프로젝트 △진로 멘토링 등의 프로그램으로 구성되었다.
참가 학생 7~8명을 한 모둠으로 카이스트 재학생 멘토 1명과 함께 VR 콘트롤러 제작, 로봇팔 프로그래밍 등 첨단 과학 프로젝트를 수행하며, 꿈과 미래 직업 탐색, 이공계 진학 상담 등을 통해 자신의 꿈과 진로, 진학 계획을 세우게 된다.
류지영 KAIST 과학영재교육연구원 연구교수는 “KAIST는 2016년부터 교육부, 한국직업능력개발원과 이공계 진로 체험프로그램을 시작해 현재까지 전국 중·고등학생 6,000여명이 참가하였으며, KAIST가 지향하는 이공계 인재 양성과 사회적 공헌이라는 목적을 함께 수행할 수 있어 더욱 의미가 있다”며 “앞으로 이러한 프로그램들을 더욱 확대해 나갈 예정”이라고 말했다.
KAIST 과학영재교육연구원은 영재교육 관련 정책연구, 이공계 진로 교육 및 첨단과학캠프, 영재교육담당 교사연수, 사이버 영재교육 프로그램 진행 등 국가 영재교육 관련 연구와 사업을 활발히 진행하고 있다.
2017.01.23
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나석주 교수, 훔볼트 연구상 수상
〈 나 석 주 교수 〉
우리 대학 기계공학과 나석주 교수가 독일 알렉산더 폰 훔볼트(Alexander von Humboldt) 재단에서 수여하는 2016년도 훔볼트연구상(Humboldt research award)을 수상했다.
훔볼트연구상은 근본적인 발견이나 새로운 이론, 통찰력을 통해 관련 연구 분야에 중요한 영향을 주고, 앞으로도 최첨단의 연구를 할 것으로 기대되는 연구자에게 주어진다.
독일을 제외하면 국적과 연구 분야에 관계없이 누구나 추천받을 수 있고 독일 내 우수한 연구자에 의해 100명 내외로 추천이 가능하며, 수상자 수는 대략 1년에 65명 내외이다.
상금은 6만 유로이고 수상자는 본인이 선택하는 독일내의 연구기관에서 1년까지 머무르며 공동연구를 수행할 수 있다.
나석주 교수는 2017년 7월부터 2018년 2월 28일까지 독일 베를린에 소재한 독일연방재료시험연구소(BAM)에서 M. Rethmeier 교수의 연구그룹과 함께 레이저 용접 및 SLM(Selective Laser Melting)공정의 수치해석에 관한 연구를 수행할 예정이다.
2016.12.14
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니콘인스트루먼트코리아, 생명과학과에 발전기금 전달
니콘인스트루먼트코리아(대표 사이토 에이이치)가 본교 생명과학과가 추진하고 있는 ‘신약개발 연구동’ 건립을 위해 써달라며 1천만 원의 발전기금을 전달했다.
발전기금 전달식은 지난달 25일 본교 생명과학과 교수회의실에서 열렸다.
니콘인스트루먼트코리아는 “한국의 생명과학 발전에 크게 기여 할 ‘신약개발연구동’ 설립 취지에 공감하여 기부를 하게 되었다”며 “이번 기부금이 세계적인 연구성과를 창출하는 밑거름이 되길 바란다”라고 뜻을 밝혔다.
<사진설명>니콘 인스트루먼트 코리아가 지난 9월 25일 생명과학과 교수회의실에서 ‘신약개발연구동’ 건립기금으로 1천만 원을 전달했다. 왼쪽부터 생명과학과 허원도 교수, 오병하 학과장, 전상용 교수, 코리아인스텍 장삼섭 대표, 니콘인스트루먼트코리아 유익수 이사.
한편 KAIST 생명과학과는 ‘신약개발 연구동’ 신축을 위한 기금모금을 2015년 8월부터 추진하고 있다. ‘신약개발 연구동’은 첨단 연구기기 지원실을 구축하여 분야가 구별되지 않는 토탈 리서치를 수행하는 연구 공간으로 운영된다. 끝.
2015.10.02
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수 나노미터급으로 빛 모으는 3차원 광 장치 개발
우리 대학 물리학과 김명기, 이용희 교수 연구팀이 빛을 수 나노미터급 영역안으로 집속시킬 수 있는 초 고광밀도 삼차원 갭-플라즈몬 안테나(3D gap-plasmon antenna)를 개발했다.
이번 연구는 미국화학회의 나노분야 저널인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 6월 10일자에 게재됐다.
빛을 한 점으로 집속시키는 연구는 최근까지도 활발하게 이뤄지고 있다. 빛을 고밀도로 집속시킬수록 다양한 분야에서 활용 가능하기 때문이다.
하지만 빛의 파장보다 작은 크기에서 발생하는 회절(回折, diffraction) 현상은 집속을 방해한다. 이를 극복하기 위해 학자들은 금속에서는 회절한계를 뛰어넘어 빛이 가둬지는 플라즈모닉 현상을 이용해 연구를 진행 중이다.
학자들은 2차원 형태의 플라즈모닉 안테나 개발에 집중했고 연구를 통해 5나노미터 이하로 빛을 집속하기도 했다. 하지만 2차원 안테나로는 아무리 작게 모아도 나머지 한 쪽 방향으로 빛이 퍼지는 한계가 있다.
즉, 빛을 3차원 방향으로 집속시킬 수 있어야 빛의 밀도를 최대로 끌어올릴 수 있는 것이다.
연구팀은 집속 이온빔 근접 식각 (Proximal Focused-Ion-Beam Milling) 기술을 도입해 3차원 구조의 4나노미터급 갭-플라즈몬 안테나를 제작했다. 이를 통해 삼차원 나노 공간(~4 x 10 x 10 nm3)안으로 빛을 집속시켜 입사파와 비교해 40만 배 이상의 빛의 세기를 만들었다.
또한 제작된 안테나 내 높은 광밀도를 이용해 금속에서 발생하는 이차조화파 세기의 극대화에 성공했고, 음극선 발광 측정(Cathodoluminescence)장치를 이용해 빛이 나노 갭 안으로 강하게 집속됨을 확인했다.
연구팀은 이 기술이 데이터 통신과 정보 처리 속도를 테라헤르츠(THz, 1초당 1조번) 수준으로 높이고, 하드디스크 면적당 용량을 현재의 100배로 늘릴 수 있을 것이라고 밝혔다.
더불어 전자 현미경 대신 직접 빛을 이용해 분자 이하 크기의 고해상도 이미지를 추출하거나 반도체 공정을 수 나노미터 수준으로 발전시키는 기술이 가능할 것이라고 말했다.
김명기 교수는 “간단하고 새로운 아이디어가 기존 2차원 플라즈모닉 안테나 중심 연구를 3차원 공간으로 확대시켰다”며 “정보통신, 데이터 저장, 영상의학, 반도체 공정 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것이다"고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 일반연구자지원사업과 중견연구자지원사업, 첨단융합기술개발사업 프로그램 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림 1. 제작된 3차원 갭-플라즈몬 안테나
그림 2. 3차원 갭-플라즈몬 안테나 구조 및 시뮬레이션 결과
그림 3. 증폭된 이차조화파 발생과 나노갭 안으로 빛이 집속된 모습
2015.06.15
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