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엑스선 현미경 해상도 한계 극복
엑스선 현미경은 대부분 물질을 투과하는 장점이 있어 흉부 엑스선이나 CT 촬영을 통해 신체 내부 장기와 골격을 비침습적으로 관찰할 수 있다. 최근에는 반도체, 배터리의 내부 구조를 나노스케일에서 정밀하게 관찰하기 위해 엑스선 영상 기술의 해상도를 높이려는 연구들이 활발하게 진행되고 있다.
우리 대학 물리학과 박용근 교수 연구팀이 포항가속기연구소 임준 박사 연구팀과 공동연구를 통해 기존 엑스선 현미경의 해상도 한계를 극복할 수 있는 원천 기술 개발에 성공했다고 12일(수) 밝혔다.
물리학과 이겨레 박사가 제1 저자로 참여한 이번 연구는 광학 및 광자학의 세계적인 학술지인 `라이트: 사이언스 앤 어플리케이션 (Light: Science and Application)' 4월 7일 字에 출판됐다. (논문명: Direct high-resolution X-ray imaging exploiting pseudorandomness).
엑스선 나노 현미경은 굴절 렌즈가 없어 렌즈 대용으로 동심원 회절판(zone plate)이라 불리는 원형 모양의 격자를 사용한다. 동심원 회절판을 사용하여 얻어지는 영상의 해상도는 회절판 나노구조의 제작 품질에 의해 결정된다. 이러한 나노구조를 제작하고 유지하는 것은 여러 가지 어려움이 있으며, 이러한 한계가 엑스선 현미경의 해상도 한계를 결정했다.
연구팀은 이 문제를 극복하기 위해 새로운 엑스선 나노 현미경 기술을 개발했다. 연구팀이 제안한 엑스선 렌즈는 얇은 텅스텐 필름에 수많은 구멍을 뚫은 형태로, 입사되는 엑스선을 회절시켜 무작위적인 회절 패턴을 생성한다. 연구팀은 역설적이게도 이러한 무작위적 회절 패턴 속에 시료의 고해상도 정보가 온전히 들어있음을 수학적으로 규명하였으며, 실제 그 시료 정보를 추출하여 영상화하는데 성공하였다.
이러한 무작위 회절의 수학적 성질을 활용한 영상기법은 지난 2016년 이겨레 박사와 박용근 교수가 세계 최초로 제안하고 가시광 대역에서 구현한 기술로서, 당시 네이처 커뮤니케이션즈紙 Lee, KyeoReh, and YongKeun Park. "Exploiting the speckle-correlation scattering matrix for a compact reference-free holographic image sensor." Nature communications 7.1 (2016): 13359. 에 보고된 바 있다. 이번 연구는 해당 선행연구 결과를 엑스선 영역의 난제를 푸는 데 활용한 것이다.
구성된 시료의 영상의 해상도는 사용한 무작위 렌즈에 식각된 패턴의 크기와 직접적인 상관이 없다. 이러한 아이디어를 바탕으로 연구팀은 300 나노미터(nm) 지름의 원형 패턴으로 제작한 무작위 렌즈를 활용해 14 나노미터(nm) 해상도(대략 코로나 바이러스의 7분의 1 크기)의 영상을 취득하는 데 성공했다.
연구팀이 개발한 영상기술은 기존 동심원 회절판 제작상의 문제에 가로막혀 있던 엑스선 나노 현미경 해상도를 그 이상으로 끌어 올릴 수 있는 핵심 기반 기술이다.
제1 저자이자 공동교신저자인 우리 대학 물리학과 이겨레 박사는 “이번 연구에서는 14 나노미터(nm) 해상도에 그쳤지만, 차세대 엑스선 광원과 고성능 엑스선 검출기를 활용한다면, 기존 엑스선 나노 영상의 해상도를 넘어서 전자현미경의 해상도 수준인 1 나노미터 부근까지 근접할 수 있을 것이라 예상한다”라며“전자현미경과는 달리 엑스선은 시료를 훼손하지 않으면서 내부 구조를 관찰할 수 있으므로, 반도체 검수와 같은 비침습적 나노구조 관찰에 새로운 표준을 제시할 수 있을 것이다”라고 말했다.
공동교신저자인 포항가속기연구소 임준 박사는 “같은 맥락에서, 개발된 영상기술은 충북 오창에 신설되는 4세대 다목적방사광가속기에서 크게 성능이 증대될 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 리더연구사업과 세종과학펠로우십의 지원을 받아 수행됐다.
2023.04.12
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제18회 POSTECH-KAIST 학생대제전 개최
대한민국을 대표하는 이공계 대학 간의 종합 교류전인 `POSTECH-KAIST 학생대제전'이 오는 20일~21일 이틀간 우리 대학에서 개최된다.
양교가 매년 9월 대전과 포항을 번갈아 오가며 개최하는 학생대제전은 원정 대학의 명칭을 앞에 표기하는 원칙에 따라 올해는 '포·카전(戰)'으로 불린다.
KAIST(총장 신성철)와 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 학생들이 활발한 교류로 친목을 도모하고 개인의 소질과 능력을 발산하는 축제의 장으로 마련된 이 대회는 지난 2002년에 시작됐다.
국내 최고의 이공계 두뇌들이 참가하는 행사답게 `사이언스 워(Science War)'라는 별칭으로도 불리며 해킹·인공지능(AI) 경연대회·과학퀴즈 등 과학경기와 야구·축구·농구 등 3개 구기 종목, 그리고 e-Sports(League of Legends)까지 더해 총 7개 종목에서 대결을 펼친다.
특히, 해킹 대회는 9월 20일 오전 9시부터 오후 9시까지 12시간에 걸쳐 치러지며 인공지능 경연대회와 함께 모바일 게임 업체인 넷마블에서 대회를 후원한다.
종합 우승은 4개 이상의 종목에서 승리한 대학이 차지하며, 대회 개최 이래 KAIST 67승 POSTECH 55승 무승부 1의 게임별 전적을 기록했으며 종합 우승 전적은 KAIST가 9승 7패로 앞서고 있다.
또한, 지난 17일부터 18일까지 온라인 게임을 겨루는 사이버 카포전이 번외 경기로 개최되어 스타크래프트1·카트라이더·하스스톤 종목에서 3승을 거둔 KAIST가 롤토체스·오버워치를 승리해 2승을 거둔 POSTECH에 앞섰다.
두 학교의 선수단과 서포터즈를 합쳐 약 4천 7백여 명의 학생이 참여할 예정인 이번 학생대제전은 건전한 경쟁을 통해 소속감과 자부심을 느끼고 공학도 간의 유대감을 다지는 계기가 될 것으로 기대된다.
POSTECH 포카전준비위원회 박희원 학생(신소재공학과)은 "포카전의 승리를 위하여 땀 흘린 선수단과 행사를 위해 힘쓴 응원단, 준비위원회에 감사의 말씀을 전한다ˮ고 말했다. 또 "우리 모두의 붉은 함성으로 푸른 물결을 잠재우길 기원한다ˮ며 각오를 밝혔다.
KAIST 카포전 기획단장 김규리 학생(생명과학과)은 "POSTECH-KAIST 학생대제전의 성공적인 개최를 위해 힘써 노력해주신 기획단과 모든 분께 감사드린다ˮ며 "올해도 KAIST의 승리를 위해 많은 관심과 응원 부탁드린다ˮ라고 대회 준비 소감을 전했다.
2019.09.19
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과학기술 분야 온라인 공개강좌 STAR-MOOC 오픈
우리 대학을 포함한 4개 과학기술특성화대학과 포항공대, UST가 모여 4차 산업혁명 시대를 대비할 교육혁신 프로그램 구축에 힘을 합쳤다.
KAIST, GIST(광주과학기술원), DGIST(대구경북과학기술원), UNIST(울산과학기술원), 포항공대, UST(과학기술연합대학원)는 8일 KAIST 대전 본원에서 과학기술 분야 온라인 무료 공개강좌인 ‘스타 무크(STAR-MOOC)’ 개통식 및 협약식을 진행했다.
2월 26일부터 대국민 교육 서비스를 시작한 ‘STAR(Science&Technology Advanced Research)-MOOC’는 과학기술특성화대학 및 국가연구소대학원 교수들의 명 강의를 무료 수강할 수 있는 온라인 공개강좌 공동 플랫폼이다.
작년 7월 STAR-MOOC 실무협의회 설치 후 개발한 과학기술 분야의 기초, 전공, 교양 등 총 15개 코스를 제공한다.
수강생들은 KAIST의 ‘암호이야기’, DGIST와 UNIST가 공동 개발한 ‘파이썬을 이용한 기초프로그래밍’, GIST의 ‘기후변화와 미래기술’, UST의 ‘자연모사기술’ 등 다양한 강좌를 수강할 수 있다.
개통 행사에는 신성철 총장을 포함한 DGIST 손상혁 총장, UST 문길주 총장, 포스텍 정완균 부총장, UNIST 이재성 부총장, GIST 박필환 대외부총장과 부처 및 기관 관계자들이 참석해 무크 강좌 개발, 운영 등 공동 대국민 교육 서비스를 위한 업무 협약을 체결했다.
또한 네이버가 설립한 비영리 교육 재단인 커넥트재단의 STAR-MOOC 플랫폼 기술 협약, 대표 강좌 소개, 플랫폼 소개 등의 시간도 가졌다.
참가 대학들은 STAR-MOOC를 통한 과학기술 지식 서비스를 확대해 4차 산업혁명의 변화에 선제적으로 대응할 수 있는 대국민 역량 강화에 힘쓸 예정이다.
신성철 총장은 “STAR-MOOC는 국내 과학기술분야의 강좌와 이공계 학생들에게 필요한 기초, 전공, 교양 강좌 등을 한 곳에서 제공할 수 있는 플랫폼이다”며 “공학교육을 선도해 나가는 대표 교육 플랫폼으로 나아가는 계기가 될 것이다”고 말했다.
현재 STAR-MOOC는 수강신청을 진행 중이며 12일부터 학습을 진행할 수 있다. 관련 홈페이지(http://starmooc.kr)에서 회원가입 후 원하는 강의를 선택해 신청하면 된다.
2018.03.09
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양찬호 교수, 전기적 위상 결함 제어기술 개발
〈 양 찬 호 교수, 김 광 은 박사과정 〉
우리 대학 물리학과 양찬호 교수 연구팀이 강유전체 나노구조에서 전기적인 위상 결함을 만들고 지울 수 있는 기술을 개발했다.
이 기술을 통해 전기적 위상 결함 기반의 저장 매체를 개발한다면 대용량의 정보를 안정적으로 저장할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구는 포스텍 최시영 교수, 포항 가속기연구소 구태영 박사, 펜실베니아 주립대학 첸(Long-Qing Chen) 교수, 캘리포니아 대학 라메쉬 교수 등과 공동으로 수행됐다. 김광은 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 1월 26일자에 게재됐다.
위상학은 물체를 변형시켰을 때 물체가 가지는 성질에 대한 연구를 하는 학문으로, 원과 삼각형은 위상학적으로 동일한 물질이라고 할 수 있다.
2016년도 노벨 물리학상 발표 기자회견에서 노벨위원회는 위상학의 개념을 구멍이 한 개 뚫린 베이글 빵, 구멍이 없는 시나몬 빵, 유리컵 등에 비유했다. 시나몬 빵과 유리컵은 다르게 보이지만 구멍이 없다는 점만 따지면 위상학적으로 같은 물질이 된다. 하지만 구멍의 개수가 다른 베이글과 시나몬 빵은 위상학적으로 다른 물질이 되는 식이다.
즉 물질에서 위상학적이라 함은 연속적인 변형으로는 그 특성을 변화시킬 수 없는 절대적인 보존량을 말한다. 이러한 위상학적 특징을 이용해 정보저장 매체를 만들면 외부의 자극으로부터 보존되며 사용자의 의도대로 쓰고 지울 수 있는 이상적인 비휘발성 메모리를 제작할 수 있다.
강유전체와 달리 강자성체(자기적 균형이 깨진 상태, 외부 자기장을 제거해도 자기장이 그대로 남아있음)의 경우는 소용돌이 형태의 위상학적 결함 구조가 이미 구현됐다.
반면 외부 전기장 없이도 스스로 분극을 갖는 강유전체는 자성체에 비해 위상학적 결함 구조를 더 작은 크기로 안정시키고 더 적은 에너지를 이용해 조절할 수 있다는 장점이 있음에도 불구하고 초보적인 연구 단계에 머물러 있었다. 실험적으로 위상학적 결함 구조를 어떻게 안정화시키며 어떠한 방식으로 조절할 것인지에 대한 연구가 부족했기 때문이다.
연구팀은 문제 해결을 위해 강유전체 나노구조에서 비균일한 변형을 줘 위상학적 결함 구조를 안정시키는 데 성공했다. 연구팀은 강유전체 나노접시(ferroelectric nanoplate) 구조를 특정 기판 위에 제작해 접시의 바닥면에는 강한 압축 변형을 주는 동시에 옆면과 윗면은 변형에서 자유로운 구조를 만들었다.
이러한 구조는 방사형으로 압축변형 완화(Compressive strain relaxation)가 일어나 격자의 변형이 오히려 강유전체의 소용돌이 구조를 안정화시키게 된다. 연구팀은 이번 연구가 고밀도, 고효율, 고안정성을 갖춘 위상학적 결함기반 강유전 메모리에 핵심적인 원리를 제시했다고 말했다.
양 교수는 “강유전체는 부도체이지만 위상학적 강유전 준입자가 국소적으로 전자 전도성을 수반할 수 있어 새로운 양자소자 연구로 확대될 수 있을 것이다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 창의연구지원사업, 선도연구센터지원사업, 글로벌프론티어사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 전기적 위상 결함 개수를 조절하여 만든 5가지의 다른 위상 구조
2018.02.08
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이진환 교수, 스핀 전류로 초전도를 제어하는 신기술 개발
〈 이진환 교수, 최석환 박사 〉
우리 대학 물리학과 이진환 교수가 포항공대 및 연세대와의 공동 연구를 통해 스핀 전류를 이용해 물질의 초전도를 제어하는 기술을 최초로 개발했다.
연구팀이 사용한 물질은 철계열 초전도체인 FeAs 원자층과 페로브스카이트 Sr2VO3 원자층이 반복해서 자기조립에 의해 형성된 헤테로 구조 물질이다. 스핀 제어 주사 터널링 현미경의 탐침과 시료 사이에 흐르는 스핀 분극 전류에 의해 FeAs층의 자성이 C2구조와 C4구조 사이에서 변화하고 이로 인해 FeAs층의 초전도가 켜지고 꺼짐을 원자수준에서 명확히 보일 수 있었다.
최석환 박사(현 BK 박사후연구원)가 제1저자로 참여한 이번 연구는 대표 물리 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters, PRL)’에 11월 27일자로 PRL 대표 논문(Editors’ Suggestion)으로 출판됐다.
이 연구는 스핀 분극 전류와 비분극 전류를 활용해 자성 배열을 국소적으로 바꿈으로써, 나노 자성 메모리를 구현하거나 초전도를 제어하는 트랜지스터 소자를 개발하는데 필요한 기본적인 물리 원리를 최초로 밝혔으며 동시에 이를 원자 수준에서 규명한 것으로 평가받고 있다.
이 연구는 상위 3%의 가장 중요한 PRL 논문에 대해 해당 분야의 권위자의 해설이 함께 실리는 Viewpoint in Physics에도 선정됐으며, 미국 국립 연구소들이 주도하는 일반인 대상의 과학 전문 온라인 뉴스 매체인 Phys.org에 매월 가장 중요한 10개 연구만 선정되는 특집(Feature) 기사로 소개되기도 했다.
또 이진환 교수가 독자 설계 제작하여 이 연구에 활용된 장비는 지난 10월호 최고 권위의 과학 장비 저널인 ‘리뷰 오브 사이언티픽 인스트루먼츠(Review of Scientific Instruments, RSI)’지의 표지 논문으로 선정되기도 했다.
이 장비의 측정 정밀도를 향상시키기 위해 개발하였으나 일반적인 모든 센서와 증폭기의 성능을 향상시킬 수 있는 수학적인 모델이 같은 과학 장비 저널 RSI에 수학적인 논문으로는 예외적으로 별도 정규 논문으로 게재됐다.
이진환 교수는 “모두가 그 기본 원리가 잘 알려진 간단한 주사 탐침 현미경 또는 상용 현미경으로 실험할 때, 우리는 반강자성 탐침을 이용한 스핀 제어 기능, 고자기장 구조에서 불가능할 것으로 여겨졌던 넓은 가변온도 기능, 체계적인 스핀제어 실험을 위한 다중 시료 장착 기능 등을 과감히 설계에 반영하였고, 그 결과 자연스럽게 다른 경쟁 그룹들이 수년 내에 따라 할 수 없는 자성과 초전도의 동시 제어 실험을 체계적으로 수행할 수 있었다”면서 “학내에 공용 헬륨 액화기가 없는 등 기초과학 연구 환경상의 약간의 어려움이 있지만, 이 연구의 물리학적인 성취를 실용적인 소자로 구현하기 위한 확장 연구와 함께, 앞으로도 보다 다양한 측정 기술 혁신으로 첨단 과학의 발전을 선도할 수 있기 위해 최선을 다할 것”이라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 미래융합 파이오니어 사업과 이공학 개인기초연구지원 사업 등의 지원을 받아 수행됐다.
이 연구 논문은 https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.227001 에서 확인할 수 있으며, Viewpoint in Physics와 Phys.org 특집 기사는
https://physics.aps.org/articles/v10/127 및 https://phys.org/news/2017-12-scientists-superconductivity-currents.html 에서 찾아볼 수 있다.
□ 그림 설명
그림1. 연구 개념도
2017.12.26
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양찬호 교수, 자석 아닌 물질이 자성(磁性) 갖게 하는 기술 개발
우리 대학 물리학과 양찬호 교수 연구팀이 전기장을 통해 자석이 아닌 물질이 자성을 갖게 하거나 그 반대로 자석 내의 자성을 없앨 수 있는 기술을 개발했다.
이 연구를 통해 자성 물질 기반의 저장 매체를 개발한다면 대용량의 정보를 빠른 속도로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
장병권 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 물리학 분야 학술지 ‘네이처 피직스(Nature Physics)’ 10월 3일자 온라인 판에 게재됐다.
물질의 내부에는 아주 작은 자석들이 존재한다. 그 작은 자석들이 무질서하게 여러 방향으로 향하고 있으면 비 자성 상태이고, 일정한 방향으로 정렬이 이뤄지면 우리가 흔히 볼 수 있는 자석이 된다.
테라바이트 이상의 외장하드를 쉽게 구할 수 있을 정도로 저장 매체의 용량 기술은 발전했다. 그러나 용량 증가는 필연적으로 저장 매체의 읽고 쓰는 속도를 느리게 만든다. 현재 가장 널리 쓰이는 하드 디스크(HDD)의 느린 데이터 접근 속도로는 다른 기술과 조화되기 어려운 상황이다.
이에 따라 SSD, 플로팅 게이트(Floating gate), 저항 방식(Resistive switching) 방식 등이 대안으로 떠오르고 있으나 기록을 할 때마다 흔적을 남기기 때문에 피로 누적 현상을 피할 수 없다는 한계를 갖는다.
정보를 자성 상태로 기록하면 속도가 빠르고 피로 누적 현상을 없앨 수 있기 때문에 저장 매체의 최소 저장 공간인 셀(Cell)을 자성 물질로 구성하려는 시도가 많았다. 주로 전류의 흐름을 통해 유도된 자기장을 이용하는 방식인데, 자기장은 자폐가 매우 어려워 넓은 범위에 영향을 끼치기 때문에 인접한 셀의 자성도 변화시킨다.
셀 하나하나를 조절할 수 없기 때문에 일정한 방향으로 정렬시킬 수 없어 자성의 상태를 바꾸기가 어려웠다.
연구팀은 문제 해결을 위해 자기전기 상호작용을 통해 자성 상태를 조절했다. 자기전기 상호작용은 자기장이 아닌 전기장을 이용해 전류의 흐름 없이 자성 상태를 조절하는 방식으로 에너지 소모가 적다는 장점을 갖는다.
연구팀은 실험을 통해 전기장 인가만으로 무질서하게 임의의 방향을 향하고 있는 셀들이 일정한 방향을 향하고 있음을 확인했다. 또한 반대로 일정한 방향에서 다시 무질서한 상태로도 변화가 가능함을 증명했다.
기존에 보고된 자기전기 현상은 통상적으로 극저온이나 고온에서 발현이 가능했다. 그러나 이번 기술은 화학적 도핑을 통해 상온에서도 작동이 가능하고, 변환이 가역적이며 비휘발성을 갖기 때문에 차세대 정보 저장 소자 개발의 발판이 될 것으로 기대된다.
양 교수는“이번 전기적 자성상태의 변화는 엔트로피 변화를 동반하고 있을 것으로 예상한다”며“자기전기 소자 응용뿐만 아니라 열전 현상의 새로운 가능성을 열 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 재료연구소 최시영 박사, 포항공대 정윤희 교수, 포항 가속기연구소 구태영 박사, 막스플랑크 연구소 고경태 박사, 미국 스탠포드 가속기연구소 이준식 박사 와 헨드릭(Hendrik Ohldag) 박사, 호주 뉴사우스웨일즈 대학 잔(Jan Seidel) 교수 등과 공동으로 진행됐다.
한국연구재단의 중견연구자지원사업, 글로벌연구네트워크지원사업, 선도연구센터지원사업(응집상 양자 결맞음 연구센터)과 글로벌프론티어사업(하이브리드 인터페이스기반 미래소재 연구단) 등의 지원을 통해 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 전기장 인가를 통한 자성 방향의 변화를 나타낸 개념도
2016.10.27
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바이오부탄올 핵심생산효소 구조 및 특성 규명
이 상 엽 특훈교수
우리 대학 생명화학공학과 이상엽 교수 연구팀이 경북대학교 김경진 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 친환경 차세대 에너지인 바이오부탄올의 핵심 생산 효소인 싸이올레이즈(Thiolase)의 구조 및 특성을 규명했다.
연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 9월 22일자 온라인 판에 게재됐다.
바이오부탄올은 바이오연료로 이미 사용되고 있는 바이오에탄올을 능가할 수 있는 친환경 차세대 수송용 바이오연료로 각광받고 있다.
바이오부탄올의 에너지 밀도는 리터당 29.2MJ(메가줄)로 바이오에탄올(19.6MJ)보다 48% 이상 높고 휘발유(32MJ)와 큰 차이가 없다. 또한 폐목재, 볏짚, 잉여 사탕수수, 해조류 등 비식용 바이오매스에서 추출하기 때문에 식량파동 등에서도 자유롭다.
바이오부탄올의 가장 큰 장점은 휘발유와 비교했을 때 공기연료비, 기화열, 옥탄가 등 연료 성능이 비슷해 현재 자동차 등에 사용되고 있는 가솔린 엔진을 그대로 사용할 수 있다는 점이다.
바이오부탄올은 클로스트리듐이라는 미생물로부터 생산이 가능하지만 클로스트리듐의 주요 효소의 구조 및 기작 등에 대한 연구는 체계적으로 이뤄지지 못했다.
이 교수 연구팀은 이 미생물의 성능 향상을 위해 바이오부탄올 생합성에 필요한 주요 효소 중 하나인 싸이올레이즈의 3차원 입체구조를 포항방사광가속기를 이용해 규명했다.
이를 통해 일반적인 미생물의 효소에서는 발견되지 않고 클로스트리듐 내의 싸이올레이즈에서만 관찰되는 산화-환원 스위치 구조를 발견했다.
또한 가상세포모델 등을 활용한 시스템대사공학 기법을 활용해 이 싸이올레이즈가 실제 미생물 내에서 산화-환원의 스위치로 작동한다는 것을 증명했다.
연구팀은 밝혀낸 싸이올레이즈 구조의 원천기술을 활용해 활성이 향상된 돌연변이 효소를 설계했다. 그리고 이를 이용해 바이오부탄올 생산 미생물의 대사회로를 조작해 바이오부탄올 생합성이 향상되는 결과를 얻었다.
이상엽 교수는 “바이오부탄올 생합성 대사회로에서 가장 중요한 효소의 구조와 작용 기작을 세계 최초로 밝혔다”며 “싸이올레이즈 관련 원천기술을 활용해 바이오부탄올을 더욱 경제적으로 생산할 수 있는 대사회로 구축에 응용하겠다”고 말했다.
김상우, 장유신, 하성철 박사가 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단의 기후변화대응기술개발사업 및 글로벌프런티어 차세대바이오매스사업단 지원을 받아 수행됐다.
□ 그림 설명
그림 1. 바이오부탄올 생산 효소(thiolase)의 구조 및 산화-환원 스위치 작용기작
그림 2. 바이오부탄올 생산을 위한 포도당 대사회로에서 바이오부탄올 생산 효소(thiolase)의 산화-환원 스위치 작용기작
2015.09.22
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교과부-5개 과학기술특성화대학 MOU 체결
- 교육과 연구개발의 시너지 창출을 위해 적극 협력해 나가기로 -
교육과학기술부(장관 이주호)와 한국과학기술원(총장 서남표), 광주과학기술원(총장 선우중호), 대구경북과학기술원(총장 신성철), 울산과학기술대학교(총장 조무제), 포항공과대학교(총장 김용민)는 2월 15일(수) 교육과학기술부에서 이주호 장관과 5개 과학기술특성화대학 총장 등이 참석한 가운데 “상호 교류 확대 및 협력 활성화”를 위한 업무협약(MOU)을 체결하였다.
○ 이번 업무협약은 교과부가 작년 7월 ｢과학기술대학 특성화 및 육성방안｣을 수립한 이후 지난 6개월 동안 5개 과학기술특성화대학과 함께 논의한 상호 협력방안에 따라,
○ 대학 간 긴밀한 협력 체제를 구축하고 공동 프로그램 개발 및 인력 교류 등 실질적 협력을 위한 제도적 기반을 마련하기 위한 것이다.
5개 과학기술특성화대학은 MOU 체결을 계기로 학부생의 학점 교류와 영재학교 대상 공동 대학과목 선수과정(AP제도) 개발 등 교육 분야에서 우선 협력할 계획이다.
○ 이를 위해 올여름 학점교류가 가능한 계절 학기를 시범운영하고, 입시설명회도 공동으로 개최할 계획이다.
○ 또한 연구개발 분야를 포함하여 시너지를 창출할 수 있는 모든 분야에서 협력이 필요한 사항을 발굴하고 지속적으로 협의해 나갈 예정이다.
○ 이를 위해 5개 대학 총장들이 참여하는 총장협의회와 기획관련 처장들이 참석하는 실무협의회를 구성하여 지속적으로 필요한 정보를 공유하고 다양한 협력방안을 마련하기로 하였다.
교과부는 5개 과학기술특성화대학을 세계적인 연구중심 대학으로 육성하고 상호 교류․협력을 활성화하는데 필요한 행․재정적 지원을 위해 노력해 나갈 계획이다.
○ 이주호 교육과학기술부장관은 “우리나라 과학기술계를 대표하는 5개 과학기술특성화대학은 이제 국내의 한계를 넘어 세계 속의 과학기술대학으로 도약하기 위한 도전에 직면해 있다.”면서, “강점분야에 대한 대학별 특성화와 함께 긴밀한 협력은 필수적이며, 이를 통해 상호 건전한 경쟁 및 보완관계를 유지할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.
한편, 이번 MOU에는 5개 과학기술특성화대학의 모든 교직원은 윤리 및 도덕의식을 가지고 교육, 연구, 행정 등 사회적 역할을 성실히 수행하겠다는 윤리선언을 포함하고 있어 눈길을 끈다.
2012.02.16
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한국장학재단, 국가 인재육성사업 본격 시동
- 4개 이공계중점대학과 인재육성사업 공동추진 업무협약 체결 -
한국장학재단과 광주과학기술원, 울산과학기술대학교, 포항공과대학교, KAIST 등 4개 이공계 중점대학은 인재육성사업 공동추진에 대한 포괄적 업무제휴에 합의하고, ’10. 4. 28(수) 서울시중구에 위치한 한국장학재단 대강당에서 업무협약을 체결했다.
이날 업무협약식에는 한국장학재단 이경숙 이사장을 비롯, 광주과학기술원 선우중호 총장, 울산과학기술대학교 조무제 총장, 포항공과대학교 백성기 총장, KAIST 서남표 총장이 참여해, 국가가 필요로 하는 글로벌 인재육성을 위해 상호 협력해나간다는 데 합의했다.
한국장학재단과 이들 4개 대학은 이번 업무협약 체결을 바탕으로 국가 우수장학생들이 사회에 공헌하며 후배들을 지도하고, 역할 모델로서의 사명감과 리더로서의 인격을 함양할 수 있는 다양한 인재육성 사업을 공동으로 추진하게 된다.
예를 들어, ▶ 해당학교 대학생들이 지역 고등학교에서 추천받은 학생들에게 펼치는 ‘지식봉사 멘토링 사업’, ▶ 개발도상국 학생들에게 다양한 지식을 전수하는 ‘교육봉사중심의 해외봉사 활동’, ▶ 사회리더급 인사들이 대학생을 대상으로 지식과 경험을 전수하는 ‘멘토링 프로그램’ 등을 전개할 예정이다.
이날 행사에서 이경숙 이사장은 “오늘 4대 이공계중점대학과의 업무협약은 우리 한국장학 재단에서 수행하는 국가 인재육성사업의 출발점이 될 것”이라며, “향후 다양한 인재육성사업을 개발하는 한편, 이를 원활히 수행하기 위해 전국의 우수 대학들과 협력해나가겠다”고 밝혔다.
2010.04.28
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카포전 신종플루로 행사 취소
9월 18일(금)과 19일(토) 이틀간 포항의 포스텍(포항공대) 캠퍼스에서 열릴 예정인 ‘2009 KAIST-포스텍 학생대전(카포전)’이 16일 오후 포스텍의 신종플루 확진 환자 발생으로 전면 취소됐다. 포스텍은 16일 카포전에 참가할 예정인 포스텍 학생 중 한명이 신종플루에 감염됨에 따라 올해 대회를 취소하기로 두 대학 총장 간 합의한 바 있었다. 이에 따라 카포전은 내년에 포스텍에서 다시 열리게 됐다. 애초 이 행사는 포스텍 캠퍼스에서 두 학교의 학생 1200여명이 참가한 가운데 해킹대회, 과학퀴즈, 인공지능 프로그래밍대회 등 과학 경기를 비롯해 스타크래프트, 야구, 농구, 축구 등 운동경기로 진행될 예정이었다.
한편 10월 1일자로 발행된 카이스트 신문 제324호는 "카포전" 관련보도를 다루면서 <유일한 카포전 경기, 우리학교 승리>란 제목으로 다음과 같은 보도기사를 내보냈다. 다음은 카이스트신문 전문내용
신종 인플루엔자 H1N1으로 KAIST-POSTECH 학생대제전(이하 카포전)이 전면 취소된 후 9월 19일 열린 비공식 스타크래프트 경기에서 우리 학교가 3:2로 승리했다.
카포전 스타크래프트 경기는 첫 번째, 두 번째, 네 번째 경기가 1:1 개인전, 세 번째 경기가 2:2 팀전으로 진행되었다. 우리 학교는 첫 번째 경기와 두 번째 개인전 경기에서 승리했으나 세 번째 경기와 네 번째 경기에서 잇달아 패배했다. 이에 경기 규칙에 따라 추가로 진행된 마지막 경기에서 우리 학교의 이강욱 학우(전기및전자공학과 06)가 승리하며 우리 학교가 최종 승자가 되었다. 이 학우는 “카포전이 취소로 경기가 비공식으로 진행되어 아쉽지만, 승리를 거둔 것은 의미있는 일이라고 생각한다"라고 소감을 밝혔다
2009.09.17
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이공계 최고 두뇌들의 과학 전쟁이 벌어진다! - 포카전!
제7회 포카전 개최 - 19일부터 이틀간 KAIST 학내 일원에서 운동경기 3종목, 과학경기 8종목에 걸쳐 자웅 가린다
우리학교와 POSTECH(포항공대, 총장 백성기)은 오는 19-20일 이틀간 KAIST 학내 일원에서 양교 학생 1천5백여명이 참가한 가운데 ‘제7회 POSTECH-KAIST 학생대제전(약칭 포카전)’을 개최한다고 밝혔다.
포카전은 국내 이공계 연구중심대학을 선도하고 있는 KAIST와 POSTECH 양교 학생간의 건전한 교류를 목적으로 2002년도 처음 시작된 정기 교류전이다. 대회는 과학경기 종목인 ▲해킹대회 ▲인공지능프로그래밍대회 ▲창의설계 경진대회 ▲과학퀴즈 ▲교량만들기 ▲루브골드버그 장치만들기 대회 ▲에그드랍 ▲스타크래프트게임과 ▲축구 ▲야구 ▲농구 등의 운동경기 종목으로 치러진다. 부대행사로는 양교 학과별 또는 동아리별 교류의 시간과 맥주파티, 많은 학생이 참여 가능한 래비린스(인터넷 미궁게임의 일종) 등이 마련됐다. 특히 올해는 다양한 전공의 학생이 참여할 수 있도록 그동안 전산위주 과학경기 종목에 애그드랍, 교량만들기, 루브골드버그 장치만들기 대회가 추가됐다.
포카전은 매년 9월 중순, 두 학교에서 번갈아 개최한다. 대회명칭은 대회가 개최되는 학교에 따라 결정된다. 주관대학을 뒤에 표기하는 원칙에 따라 KAIST에서 개최되면 포카전, POSTECH에서 개최되면 카포전이라 부른다. 6회 대회까지 KAIST가 4회, POSTECH이 2회 종합우승 했다.
박소현(무학과 2년, 19) KAIST 포카전 기획단장은 “누구나 즐길 수 있는 포카전이 될 수 있도록 노력한 만큼 많은 학우들이 어떠한 형태로라도 참여하여 즐거울 수 있으면 좋겠다.” 라고 소감을 밝혔다.
주요경기 소개- 해킹대회해킹대회는 포카전의 대표적인 과학경기로 양교의 정예 멤버들이 해박한 컴퓨터 지식을 겨룬다. 해킹대상 서버를 뚫고 빙고판의 16개 문제를 풀어 빙고가 되거나, 최종 많은 문제를 해결한 팀이 이긴다. 이 경기는 참가 선수들이 보이지 않는 곳에서 18시간 동안 컴퓨터와 외로운 싸움을 벌인다. 문제출제와 진행은 ‘와우해커’가 맡는다.
- 인공지능프로그래밍대회특정 게임에 적합하게 설계된 인공지능 간의 대결이다. 대회용으로 채택된 게임의 ‘두뇌’ 부분에 지정된 방식으로 미리 프로그래밍한 뒤 이를 통한 대결을 펼친다. 이 게임은 작년 경기 우승자가 (주)넥슨에서 인턴십을 이수하는 기간 동안 제작하게 되어 그만큼 의미가 있는 게임이다.
- 창의설계 경진대회창의설계 경진대회는 창의적 설계, 구상과 창의성 향상 방법에 대한 이론의 두 부문이 있다. 예선을 거쳐 양교에서 4명씩 선발, 총 8명의 PPT 발표 진행으로 순위를 정한다. - 과학퀴즈올해는 작년 룰과는 달리 1, 2라운드로 나눠 진행된다. 1라운드는 도전 골든벨과 장학퀴즈형식을 혼합한 형식으로 진행된다. 양교 각 6개 팀이 정해진 문제를 풀고 각 학교별 획득 점수를 합산하여 총점이 많은 팀 순으로 순위를 매긴다. 1라운드에서 높은 점수를 획득한 각 학교 1,2,3등이 2라운등에 진출하게 된다. 2라운드는 고전게임 세균전에서 형식을 따왔다. 문제를 풀고 자신의 말을 움직여서 영역을 넓혀가는 게임방식이다. 문제도 잘 풀어야겠지만 자신의 말을 어떻게 움직이느냐에 따라 승패가 좌우되기 때문에 재치 있는 플레이가 필요한 라운드다. 총 55칸의 영역을 차지한 갯수에 따라 점수가 배분되어 주어지기 때문에 한 칸이라도 더 차지해야한다.
- 교량만들기나무젓가락, 고무줄, 철사, 골판지만을 이용해서 교량을 만드는 경기이다. 보기에도 형편없는 재료들을 가지고 누가 더 튼튼한 교량을 만드는지를 겨루는 대결로, 튼튼함 뿐만 아니라 미적심사까지 있기 때문에 디자인에도 신경을 써야한다. - 루브골드버그장치 만들기간단한 일을 하기위한 가장 복잡한 장치를 만드는 경기이다. 재료는 무한정 사용할 수 있으나 재료의 종류에 따른 점수가 다르게 부여된다. 주로 가장 큰 점수배점은 과정수행 점수이고, 또한 얼마나 독창적으로 만들었는지에 따라 큰 점수를 얻게 된다. - 에그드랍달걀을 무사히 착륙시킬 수 있는 구조물을 만드는 경기이다. 주어진 재료를 가지고 한 시간 이내에 완성을 시켜야하고, 고등학교 때 하는 에그드랍과는 달리 장애물이 있어서 장애물을 통과하고도 깨지지 않게 만드는 것이 관건이다.* 행사진행 일정
일 자
시 간
내 용
장 소
비 고
9.18(목)
19:30~21:00
전야제
(응원단/초대가수 공연 등,
선수 인터뷰)
대강당
1일차
9.19(금)
09:00~
포항공대 선수단 출발
포항공대
KAIST 행사준비
대강당
12:20
포항공대 측 도착
학부체육관 일원
12:20~13:20
점심식사
학부식당
13:20~13:30
개막식장으로 이동
대강당
13:30~14:00
식전 행사
대강당
공연(동아리)
14:00~14:30
개막식
대강당
14;30~15:00
식후 행사
대강당
공연(응원단)
15:00~17:00
농구경기
학부체육관
17:00~18:00
저녁식사
학부식당
18:00~21:00
인공지능 & 스타
대강당
21:00~24:00
교류
학부체육관/
창의학습관 로비
2일차
9.20(토)
08:00~10:30
아침식사
미 정
식사(숙소)
10:30~11:30
자유시간
숙 소
11:30~12:00
KAIST로 이동
학부체육관
12:00~13:30
점심식사
학부식당
13:30~15:00
야구경기
학부운동장
15:00~18:00
과학퀴즈 & 과학경기
학부체육관
18:00~19:00
저녁식사
학부식당
19:00~21:00
축구경기
운동장(잔디구장)
21:00~21:30
폐막식
대강당
21:30~22:00
환송(공연 및 화합의 장)
대강당
공연
(초대가수 등)
2008.09.18
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KAIST 국방무인화기술 특화연구센터 개소
- 한국형 미래 무인화 무기체계 개발 연구 본격 추진 - 국내 14개 대학 참여, 9년간 총 103억원의 사업비 소요 - 4월 5일(목) 오후 2시 KAIST 기계공학동에서 개소식
미래전쟁의 변화를 예측하고 이를 대비하기 위한 한국형 미래 무인화 무기체계 개발 연구가 KAIST에서 본격 추진된다.
KAIST(총장 서남표)는 방위사업청 지정 ‘국방무인화기술 특화연구센터’ 개소식을 4월 5일(목) KAIST 기계공학동에서 가졌다.
국방무인화기술 특화연구센터는 한국형 미래 무인화 무기체계개발을 위한 기초연구를 수행하고, 지능형 로봇 기술의 군사 응용을 위한 기반 구축과 국방 무인화 기술 분야의 전문 인력을 양성한다.
센터에는 KAIST, 서울대, 포항공대를 비롯하여 총 14개 대학이 참여하여 ▲자율주행기술연구실 ▲자율운항기술연구실 ▲자율비행기술연구실 ▲로봇메커니즘 및 제어연구실 ▲무인화 체계 운용 및 통신망 연구실 등 5개 연구실에서 26개 세부과제를 수행하게 된다. 사업기간은 2007년부터 2015년까지 9년간으로 총 103억원의 사업비가 소요될 예정이다. 해외협력기관은 스탠퍼드대, 카네기멜론대 등 16개 대학, 참여산업체는 삼성테크원, 넥스원 퓨처 등 16개사, 자문기관은 한국기계연구원, 한국항공우주연구원 등 6개 기관이 참여한다.
김수현(金秀鉉) 센터장은 “미래戰에서는 인명 손실을 최소화하고 무인전투능력을 확보하기 위해 무인화 로봇 시스템, 무인지상차량 로봇, 무인항공기, 무인운항로봇 등을 개발하는 것이 중요하다. 선진국은 첨단 군사과학기술과 정보력의 중요성을 인식하여 미래戰에 대한 군사혁신을 시도하고 있으며, 특히 전투의 효율성 증대와 인명 손실 최소화를 위해 군사용 로봇에 집중적인 투자를 하고 있다.” 며, “한국형 무인무기체계 개발에 필요한 기술 기반을 구축하여 해외 기술 의존도를 감소시키고, 민간산업 기술과 상호보완적으로 발전시켜 유비쿼터스 로봇기술이 접목되는 산업발전에도 기여하겠다“고 소감을 밝혔다.
2007.04.16
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