바이오경제를 이끌어가는 대사공학 30년 역사와 미래

KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 지난 30년간 대사공학이 발전해온 역사를 정리했습니다. 그리고, 대사공학이 지속 가능한 발전에 어떻게 기여할 수 있는지 분석한 결과를 ‘지속 가능성과 건강을 위한 대사공학’ 논문으로 발표했습니다. 이번 논문은 셀(Cell) 誌가 발행하는 생명공학 분야 권위 리뷰 저널인 `생명공학 동향(Trends in Biotechnology)'의 40주년 특집호 온라인판에 게재됐습니다.논문명 : Metabolic engineering for sustainability and health 대

소변으로 암 진단?

한국재료연구원(KIMS, 재료연) 나노표면재료연구본부 정호상 박사 연구팀이 포스텍 노준석 교수 및 경희대 의과대학 최삼진 교수와 공동연구를 통해, 소변 내 대사체의 광신호를 증폭할 수 있는 스트립 형 소변 센서를 개발하고 현장에서 암을 진단하는 데 성공했습니다. 검사가 필요한 시점에 소변을 소량(10uL)으로 용적한 후 빛을 조사하는 것만으로 별도의 분석 과정 없이 전립선암과 췌장암을 검사할 수 있는 기술입니다. 검사기기는 스트립 형으로 제작되어 현장에서 신속 고감도로 암을 진단할 수 있도록 했는데요. 연구팀은 암 환자와 정상인 소

이차전지 성능 높일 새로운 구조체 개발

친환경 대용량 에너지 저장장치로 주목받는 수계 아연금속 이차전지의 성능을 높일 수 있는 새로운 구조체가 국내 연구진에 의해 개발됐습니다. 한국연구재단은 김동완 교수(고려대학교) 연구팀이 아연금속 이차전지의 성능을 높이고, 수명 절감의 다양한 원인을 해결할 수 있는 이중 계면 호스트[1]를 개발했다고 밝혔습니다. [1] 이중계면 호스트 : 아연금속과 수계 전해질 사이에 아연금속이 수지상이 아닌 균일 증착될 수 있도록 다공성 탄소층과 아연산화물 이중으로 구성된 기능성 계면. 리튬금속 전지와 달리 수계 전해질을 사용하는 아연금속 이차전지

사진에서 3차원 정보를 추론하는 인공지능 반도체 IP(지식재산권) 세계 최초 개발됐다

KAIST 전기및전자공학부 유회준 교수가 이끄는 PIM 반도체 설계 연구센터(AI-PIM)가 유수 학계에서 인정한 5종의 최첨단 인공지능 반도체 IP(지식재산권)를 개발했습니다. 대표적으로 심층신경망 추론 기술 및 센서 퓨전[1] 기술을 통해 사진으로부터 3차원 공간정보 추출하고 물체를 인식해 처리하는 인공지능(AI) 칩은 KAIST에서 세계 최초로 개발해 SRAM PIM[2] 시스템에 필요한 기술을 IP(지식재산권)화 한 것입니다.[1] 센서 퓨전 : 카메라, 거리센서 등의 각종 센서로부터 얻은 데이터를 결합하여보다 정확한 데이터

뇌혈관 혈류 속도를 한 장의 사진으로 측정

모바일용 이미지 센서를 사용한 단 한 장의 사진 촬영으로 뇌혈관 내 혈류 속도를 정량적으로 측정할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐습니다.한국연구재단은 이승아 교수(연세대학교) 연구팀이 모바일용 롤링 셔터 카메라를 활용해 레이저 스페클[1] 패턴을 촬영하는 방식으로 혈류 속도와 변화를 측정할 수 있는 광영상 기술을 개발했다고 밝혔는데요.[1] 레이저 스페클(laser speckle) : 레이저 빛을 생체 조직과 같은 산란이 일어나는 물체에 조사할 때 레이저 빛과 입자의 상호 작용에 의해 생성되는 반점 모양의 간섭무늬 혈류는

값싸고 초고속 수질정화가 가능한 친환경 소재 개발

DGIST 에너지공학과 박치영 교수팀이 수중 페놀계 유기오염물을 초고속으로 완전히 제거 가능한 ‘비정형 다공성 고분자 소재’ 개발에 성공했습니다. 이번에 개발된 다공성 소재는 광열효과를 바탕으로 물속 미세플라스틱뿐만 아니라 크기가 매우 작은 VOC[1]의 효율적 제거 가능한데요. 동시에 소재의 가격 경쟁력 및 태양광 기반 수질 정화 공정이 가능해, 향후 상업화 가능한 고효율 흡착 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.[1] VOC (Volatile organic compounds): 비점이 낮아서 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체

맞춤형 항암제의 효능을 예측 할 수 있다

똑같은 암을 앓는 환자라도 항암제 효능은 다르죠. 개인별 유전변이 등에 따라 항암제의 반응성이 다르게 나타나기 때문인데요. 이런 환자별 결과를 미리 알려주는 인공지능(AI) 기술이 개발됐습니다. UNIST 바이오메디컬공학과 이세민 교수팀은 고려대 정원기 교수팀, 한양대 서지원 교수팀과 공동으로 ‘다중 오믹스[1] 데이터 기반의 환자 맞춤형 항암제 반응성 예측을 위한 기계학습 모델’을 개발했습니다. 연구진은 대규모 항암제 반응성 데이터와 다중 오믹스 데이터를 활용해 기존의 항암제 반응성 예측 모델보다 훨씬 우수한 성능을 얻었습니다.

늘어나도 작동하는 고효율 태양전지

국내 연구진이 신축성 및 전기적 성질이 모두 우수한 고분자를 개발하고, 이를 이용해 다양한 웨어러블 전자기기에 활용 가능한‘고효율 스트레쳐블 유기 태양전지’구현에 성공했습니다. 한국연구재단은 김범준 교수(한국과학기술원)와 김윤희 교수(경상국립대학교) 공동 연구팀이 고성능 신규 고분자 전자 받개 소재를 개발하고, 이를 이용해 여러 방향으로 자유롭게 늘어나는 고효율 스트레쳐블 유기 태양전지를 제작했다고 밝혔는데요. 전자 받개란 분자 사이에서 전자의 주고받기가 이루어지는 경우 상대부터 전자를 받기 쉬운 분자입니다. 웨어러블 전자소자의 전

가속기 속 ‘입자 빔 형상’을 자유자재로 바꾼다?

더 작은 규모로 더 높은 성능을 낼 ‘차세대 가속기’ 실용화에 꼭 필요한 기술의 실증실험이 성공했습니다. UNIST 물리학과의 정모세 교수팀(고강도 빔-가속기 연구실)이 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 새로운 ‘입자 빔 위상공간 제어기술’을 실증하는 데 성공했습니다. 이번 실증실험은 미국 아르곤 국립연구소(Argonne National Laboratory) 웨이크필드 가속기 연구팀과 공동으로 진행됐는데요. 가속기는 원자를 구성하는 전자나 양성자, 이온 등 전하(電荷)를 가진 입자에 빠른 속도를 주고(가속) 에너지를 공급하는 장치입니다.

세계 최고 수준의 '딥러닝 의사결정' 설명기술, 국내 연구진이 개발

KAIST 김재철AI대학원 최재식 교수 연구팀이 인공지능 딥러닝의 의사결정에 큰 영향을 미치는 '입력 변수의 기여도를 계산'하는 세계 최고 수준의 기술 개발에 성공했습니다. 최근 딥러닝 모델은 이미지 분류, 시계열 예측 등 다양한 분야에서 높은 성능을 자랑합니다. 성능 향상에 따라 자율 주행이나 자동 번역과 같이 딥러닝의 실생활 적용 사례가 늘어나고 있죠. 하지만, 딥러닝 모델의 비선형성과 복잡한 구조로 인해 모델의 예측에 대한 설명이나 근거 제시는 부족합니다.딥러닝의 부족한 설명성은 의료나 금융 등 근거와 투명성이

6G 대역의 전자파도 흡수 가능 물질 개발

한국재료연구원(이하 재료연)의 분말재료연구본부 자성재료연구실 백연경, 이정구 박사 연구팀이 네오디뮴(Nd) 자석과 동등한 수준의 고 보자력으로 밀리미터파 흡수능을 가진 입실론 산화철을 연속 제조하는 기술을 세계 최초로 개발하는 데 성공했습니다. 기술개발 배경2030년경 상용화될 전망인 6G 이동통신은 극고주파(extremely high frequency, EHF) 대역을 사용하여 5G통신보다 50배 빠른 전송속도와 실시간 데이터 처리, 전송지연 해소를 통해 방대한 데이터를 공간의 한계 없이 빠르게 주고받을 수 있을 것으로 예상됩니다

누설 전자파를 이용한 노트북 마이크 도청 감지 방법 개발

연세대학교 한준 교수 연구팀이 싱가포르국립대와 공동연구를 통해 노트북 마이크의 클락 신호로부터 생성되는 누설 전자파를 이용해 원격 마이크 도청 공격을 감지하는 시스템을 개발했습니다. 최근 악성 프로그램을 통해 노트북 컴퓨터의 웹캠 및 마이크에 원격으로 액세스해 사용자를 감시하는 공격이 급증하고 있는데요. 웹캠의 경우 보호 커버를 사용한 방어가 가능하지만, 마이크는 이러한 공격에 대비할 적절한 시스템이 없습니다. 해당 공격에 대비하기 위해 일부 제조사는 하드웨어 킬스위치를 포함한 노트북을 설계하거나, 운영체제 수준에서 마이크를 비활성

극미량의 액체를 정밀하게 측정하고 분석할 수 있는 새로운 플랫폼

KAIST 기계공학과 이정철 교수 연구팀이 마이크로히터와 유동 채널이 내장된 미세전자기계시스템(MEMS) 소자를 이용해 극미량의 유체에 대한 열전달 관련 측정과 공정을 개발할 수 있는 새로운 실험 플랫폼인 열원-미소채널 통합 공진 센서 (heater-integrated fluidic resonator, 이하 HFR)를 개발했습니다. 2015년, 미국 벤처 기업 `테라노스'의 피 한 방울로 질병을 진단할 수 있다는 주장은 정밀 분석을 위해 많은 혈액이 필요하던 미국 전역에 큰 충격으로 다가왔었죠. 하지만 결국 허구로 밝혀진 이