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- 글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수 연구팀, 뇌영상을 통한 만성 통증 검사 가능성 제시
- - 뇌기능 커넥톰 기반 통증 바이오마커 개발 - 기계학습을 이용해 통증을 경험할 때 변화하는 뇌기능 커넥톰의 패턴 모델링 [그림1] 왼쪽부터, 이수안(공저자, 박사과정), 이재중(제1저자, 박사과정), 우충완(교신저자), 김홍지(공저자, 박사과정). 내 몸이 아픈 걸 다른 사람이 알기는 어렵다. 정의상 통증 경험은 주관적이기 때문이다. 효과적인 진단과 치료를 위해서는 통증을 정확하고 객관적으로 측정하고 평가할 수 있어야 하지만, 2021년 현재까지도 통증에 대한 평가는 환자에게 직접 얼마나 아픈지 물어보는 것에 전적으로 의존하고 있다. 통증은 외부 유해 자극에 대한 몸의 반응에서 기인하지만, 최종적으로 경험하는 통증은 감정, 생각, 신념, 기억 등과 같은 요소들의 영향을 받으며, 뇌기능 커넥톰*을 이루는 뇌의 여러 영역들 간의 복잡한 기능적 상호작용을 통해 일어난다. 또한 삶을 파괴하고 막대한 사회경제적 비용을 초래하는 만성 통증은 뇌기능 커넥톰 수준에서 유의미한 변화가 일어난다고 알려져 있으나, 뇌기능 커넥톰에 기반한 통증 측정 도구는 여전히 존재하지 않았다. * 뇌기능 커넥톰 : 뇌의 여러 영역들 간 시스템 수준의 기능적 상호작용을 나타낸 뇌지도 이에 글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수 연구팀은 미국 다트머스대학교 토어 웨이거 교수 연구팀과 함께 뇌기능 커넥톰을 기반으로 지속되는 통증을 읽어낼 수 있는 뇌영상 바이오마커를 개발했다. 연구팀은 통증을 오랜 시간 안전하게 유발할 수 있는 실험 방법을 고민하다가, 캡사이신을 혀에 발라 약 10분 동안 통증을 효과적으로 유발하는 방법을 고안했으며, 피험자가 입안에서 통증을 느낄 때 기능자기공명영상(fMRI)을 이용하여 뇌기능 커넥톰의 변화 패턴을 기록했다. 이렇게 만들어진 통증 마커는 109명의 건강한 실험 참가자들의 지속적 통증 강도를 성공적으로 예측했을 뿐만 아니라, 192명의 허리통증 환자들의 통증 점수 또한 높은 정확도로 예측했다. [그림2]지속적 통증의 강도를 예측하는 뇌기능 커넥톰 마커. 각 선은 뇌기능 커넥톰 마커에서 다른 뇌 영역 간 상호작용의 세기를 나타냄. 우충완 교수는 "본 연구를 통해 실험실에서 캡사이신으로 유발한 지속적인 통증에 대한 뇌의 반응 양상이 만성 통증 환자들에게 나타나는 뇌의 반응 양상과 유사하다는 사실을 발견했다”며 "만성 통증이 일어나는 뇌 기제를 이해하고, 궁극적으로는 통증 환자들을 도울 수 있을 것”이라고 말했다. 제1저자인 이재중 박사과정생은 "본 연구는 이미 통증에 연관되어 있다고 알려진 일부 뇌 영역들뿐만 아니라, 전체 뇌의 역동적인 상호작용이 지속적 통증을 이해하는 데 매우 중요함을 시사한다”며 "통증이 뇌기능 커넥톰을 통해서 매개되는 다차원적인 경험임을 보여주는 새로운 증거”라고 말했다. 본 연구는 기초과학연구원(IBS-R015-D1), 한국연구재단에서 지원하는 신진연구(2019R1C1C1004512), 과학기술정보통신부에서 지원하는 혁신성장동력프로젝트(2019-0-01367-BabyMind), 한국뇌연구원에서 지원하는 3개 국가뇌연구기관 뇌연구협의체과제(18-BR-03)의 연구결과물이며, 세계적인 학술지인 네이처 메디슨(Nature Medicine, IF 36.130)에 1월 5일(화) 게재됐다. ※ 논문에 대한 자세한 내용은 저자의 유튜브 영상 초록을 참고하면 된다. https://youtu.be/U_Y7vwGw5So [그림3] 지속적 통증의 강도를 예측하는 뇌기능 커넥톰 마커에서 가장 중요한 기능적 연결들. 출처: https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=87348&article.offset=0&articleLimit=10
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- 작성일 2021-01-05
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- 우리 대학 나덕렬, 김현수, 류규하, 엄숭호, 장윤실 교수, 보건의료기술진흥 유공자 포상 수여
- 우리 대학 나덕렬, 김현수, 류규하, 엄숭호, 장윤실 교수, 보건의료기술진흥 유공자 포상 수여 우리 대학 나덕렬(의학과), 김현수(의학과), 류규하(삼성융합의과학원), 엄숭호(화학공학/고분자공학부), 장윤실(의학과) 교수가 2020년 보건의료기술진흥 유공자 정부 포상에서 국무총리 표창 및 보건복지부 장관 표창을 받았다. 올해 제19회를 맞이하는 ”보건의료기술진흥 유공자 정부포상“은 보건의료기술 분야 최고의 전통과 권위가 있는 상으로 우리나라 보건의료기술 발전이나 보건산업 육성․진흥에 탁월한 성과가 있는 자에게 감사를 표하고, 국민건강의 향상에 기여하기 위한 보건의료기술의 의미를 함께 나누기 위해 마련되었다. 나덕렬 교수는 한국인에 맞는 치매 진단 기준, 알츠하이머병 줄기세포 치료제 개발 등 치매 진단․치료기술의 발전에 기여한 공로를 인정받아 국무총리 표창을 받았다. 또한 김현수, 류규하, 엄숭호, 장윤실 교수는 각각 아래와 같은 공적을 인정받아 보건복지부 장관상을 받았다. 훈격 추천 부문 소 속 직 급 (직 위) 성 명 공 적 개 요 총리 표창 우수 연구 성균관대학교 삼성서울병원 교수 나덕렬 ‧한국인에게 최적화된 치매 진단기준 정립 * 치매진단 신경심리검사(SNSB)개발 ‧ 한국인 치매 DB 구축 및 연구 * 거점병원(30여개), 8000명 이상 ‧줄기세포를 이용한 알츠하이머병 치료제 개발 연구 * 기존 줄기세포 대비 고효능의 차세대 줄기세포 치료제 개발(ET-STEM), 비임상을 통해 안전성 확인 장관 표창 신진 연구 성균관대학교 삼성서울병원 조교수 김현수 ▪난소암 항암화학요법 후 잔존종양에 대한 병리학적 평가와 치료효과 예측 인자 개발 ▪자궁 기원 중간콩팥 암 종의 원격 전이 예측 위험 인자 및 전이 암 유발 돌연변이 규명 육성 진흥 성균관대학교 교수 류규하 ▪의료기기법 제정에 참여하여 의료기기 안전관리제도 구축과 보건신기술 사업기획 및 중장기 전략 수립에 기여 ▪첨단 보건의료제품 전문인력 양성 프로그램 기획 및 교육으로 인력양성과 혁신 중개연구기술개발 등 연구인프라 구축에 기여 ▪융복합 신개발 바이오헬스 제품인허가 및 재평가 방안 연구수행으로 규제·제도 개선 및 신의료기술 기준 마련 우수 연구 성균관대학교 부교수 엄숭호 ▪PCR 없이 혈액 내 특정 폐암 유전체를 고성능 다중정밀분석 가능한 현장진단 원천기술 개발 * miR21, let-7f, T790M, L858R, Del Ex 19등 유전 변이 등 ▪저가의 상용화 가능한 국내 시제품(FluorgraTM) 구축 우수 연구 성균관대학교 삼성서울병원 교수 장윤실 ▪신생아 난치성 뇌질환인 저산소성 허혈성 뇌손상치료를 위한 트롬빈 유도 차세대 줄기세포 치료제 세계 최초 개발 ▪미숙아의 난치성 폐질환과 뇌질환 치료를 위한 줄기세포 치료제 세계 최초 개발 ▪한국 신생아 네트워크의 성공적인 구축과 운영 출처: https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=87059&article.offset=20&articleLimit=10
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- 작성일 2020-12-21
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- 글로벌바이오메디컬공학과 박천권 교수, 코로나 중증환자 및 패혈증 조절 나노치료제 개발
- 글로벌바이오메디컬공학과 박천권 교수, 코로나 중증환자 및 패혈증 조절 나노치료제 개발 [그림1]연구진 사진 - 위 좌측부터 박천권(성균관대), 이원화(한국생명공학연구원), 아래 좌측부터 안준홍(영남대),박희호(강원대), 박우람(가톨릭대) 글로벌바이오메디컬공학과 박천권 교수 연구팀이 국내 공동 연구진 - 이원화(한국생명공학연구원), 안준홍(영남대학교병원), 박희호(강원대학교), 박우람교수(가톨릭대학교) - 과 함께 코로나19(COVID-19) 및 패혈증(sepsis) 환자의 중증도를 선별할수 있는 바이오마커를 발견하고, 이를 활용한 나노재료 기반 범용 치료후보 물질을 개발했다고 밝혔다. 코로나19 감염은 과염증 반응을 일으켜 국소 및 전신 조직 손상을초래할 뿐만 아니라, 경증 호흡기 질환에서 중증 진행성 폐렴, 급성호흡기 증후군 및 패혈증 같은 합병증을 유발한다. 하지만 코로나 바이러스에 대항하는 백신은 개발 중에있으며, 렘데시비르와 같은 치료제들이 제한적으로 사용되고 있다. 또한, 중증으로 악화되거나 사망하는 환자들을 예측할 수 있는 바이오마커도 없는 실정이다. 이에 연구진은 코로나19 환자의 혈액을 이용하여 병의 경중을 예측할수 있는 바이오마커를 발견하였으며, 바이오마커를 이용하여 중증환자의 합병증으로 인한 사망을 예방할 수있는 생체재료 기반 나노 치료제를 개발했다. [그림2] DNase-Ⅰ이 코팅된 멜라닌 나노입자 제작 및 생체 적용 모식도 중증 코로나 환자는 급성 호흡곤란 증후군의 증상을 보이고, 특히 폐조직이 심하게 손상된다. 이에 대응해 호중구와 같은 다양한 혈액내 면역세포들이 바이러스 감염으로부터숙주를 보호하기 위해 면역반응을 보이지만, 지나치면 오히려 독이 되어 정상세포를 공격한다. 이러한 호중구의 비정상적인 활성화로 인해 과염증반응으로 세포가 사멸되는 과정을 NETosis(neutrophil extracellular trap formation)라고 하며, NETosis 현상은 급성 호흡기 증후군 및 패혈증 등 여러 합병증을 유발한다. 본 연구에서는 중증 코로나 환자의 혈액에서 NETosis 관련 인자들이정상인과 경증 환자에 비해 매우 높게 발현되는 반면, 이를 억제할 수 있는 체내 DNase-Ⅰ의 농도가 매우 낮음을 확인했다. 또한 패혈증과 같은여러 합병증을 유발하는 NETosis를 억제하기 위해 생체재료 기반 나노기술을 이용하여 장시간 체내 DNase-Ⅰ의 혈중농도를 유지하는 신개념 나노입자를 개발했다. [그림3] 코로나19 중증 환자 혈액에서DNase-Ⅰ이 코팅된 멜라닌 나노입자의 치료효과 평가 연구팀은 오징어 먹물의 주성분인‘멜라닌’의 우수한 생체적합성과 접착특성에 착안하여 체내에서 장시간 순환 가능한 나노입자를 제작했으며, NETosis의 주성분인 DNA를 분해하는 생체분자인 DNase-Ⅰ를 멜라닌 나노입자 표면에 접착시켜 혈중에서 장시간 치료효과를 보이는 나노입자를 제작했다. 또한, 중증 코로나 바이러스 환자샘플과 패혈증 동물모델에서 DNase-Ⅰ이 코팅된 생체적합성 멜라닌 나노입자를 투여하는 것이DNase-Ⅰ 단독 투여보다 유의미한 차이를 보이며, NETosis를 억제함으로써 과염증반응을 낮춰 전신 염증을 완화하고 사망률을 낮추는 것을 확인하였다. [그림4] 패혈증 동물 모델에서 DNase-Ⅰ이 코팅된 멜라닌 나노입자의 치료효과평가 박천권 교수는 “이번 연구는 중증 코로나 바이러스 환자가 급성 호흡기증후군, 폐렴, 패혈증으로까지 진행되는 것을 예방하는 데도움을 줘 코로나 바이러스 치료에 큰 효과를 보일 것으로 기대를 모으고 있다”고 말했다. 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구실 및 개인기초연구(신진연구) 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 국제학술지 어드밴스드사이언스(Advanced Science)에 10.20(화) 온라인 게재되었다. 출처 : https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=86119
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- 작성일 2020-10-27
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- 노벨 과학상 1호가 될수 있다, 이들이라면
- 한림원·本紙 선정, 젊은 과학자들 유지한 기자 입력 2020.10.14 03:00 2020년 노벨 과학상(물리·화학·생리의학상) 수상자가 가려졌지만 올해도 한국인 수상자는 없었다. 현택환 서울대 석좌교수가 화학상 수상 후보로 거론된 게 전부다. 노벨 과학상은 1901년부터 올해까지 32국에서 624명이 받았다. 미국·영국·독일·프랑스·일본이 수상자를 수백~수십명 배출했다. 중국에서 3명, 인도에서 2명이 나왔고, 터키·모로코·룩셈부르크·파키스탄인도 한 명씩 받았다. 하지만 120년간 한국인 수상자는 한 명도 없었다. 그래도 한국 과학의 미래는 있다. 한국의 경제 규모나 교육수준은 선진국에 많이 근접했다. 한국의 국내총생산(GDP) 대비 연구·개발(R&D) 투자 비율은 이미 세계 최고다. 여기에 묵묵히 연구에만 몰두하며 세계 과학계 주목을 받는 40대 젊은 과학자들이 있다. 13일 본지는 한국과학기술한림원과 함께 신소재, 인공지능(AI), 의학 등 분야에서 세계적으로 두각을 나타내는 젊은 과학자 6명을 선정했다. 한림원은 국내 과학기술 분야 석학들이 회원인 국내에서 가장 권위 있는 과학자 단체다. 남기태(43) 서울대 재료공학부 교수는 인공 광합성 등 생명체의 원리를 모방한 신소재를 연구하고 있다. 김형범(45) 연세대 의대 교수는 유전자 가위의 효율을 인공지능(AI)으로 예측한 의과학자다. 서창호(42) 한국과학기술원 전기 및 전자공학부 교수는 자율주행차 충돌 예측 시스템 등에 AI를 적용하고 있다. 김범경(42) 연세대 의대 교수는 B형 간염에 의한 간암 발생을 예측할 수 있는 모델을 개발했다. 최제민(43) 한양대 생명과학과 교수는 자가 면역 질환 연구에서, 박호석(43) 성균관대학교 화학공학부 교수는 안전하고 높은 성능의 에너지 저장 장치 개발 분야에서 주목받고 있다. 한민구 한림원 원장은 “국내 젊은 과학자들 가운데 10년 이내에 노벨상급 궤도에 오를 사람이 많다”면서 “정부와 기업이 장기적으로 잠재력 있는 연구자들을 밀어주면 곧 구체적인 성과가 나올 것”이라고 말했다. 출처 : https://www.chosun.com/economy/science/2020/10/14/PBZRCWXD4NBHLMEXBCFAO74KSU/?utm_source=kakaotalk&utm_medium=shareM&utm_campaign=Mnews
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- 작성일 2020-10-15
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- 에너지과학과 이영희 교수, 4층짜리 단결정 그래핀 대면적 합성에 성공
- 에너지과학과 이영희 교수, 4층짜리 단결정 그래핀 대면적 합성에 성공 에너지과학과 이영희 교수(IBS 나노구조물리연구단장)가 삼성종합기술원(반 루엔 뉴엔), 부산대(정세영) 공동 연구진과 함께 4층에 이르는 다층 그래핀을 단결정으로 성장시키는 합성법을 개발했다. 4층짜리 균일한 그래핀은 최초일 뿐만 아니라, 장비 크기에 따라 수십~수백 제곱센티미터 대면적으로 합성할 수 있어 반도체 고집적 전극 및 다양한 광전극소자등에 응용할 것으로 기대된다. 고성능 그래핀 합성에는 일반적으로 화학기상증착법(CVD)이 쓰인다. 구리와 같은 금속 박막 위에서 그래핀을 성장시키는데, 금속 기판이 촉매 역할을 해 주입된 탄화수소를 분해하고 흡착하는 원리다. 이 때 사용하는 금속의 탄소 용해도에 따라 층수가 조절된다. 구리처럼 낮은 용해도를 가진 금속은 단층 그래핀을 만들고, 니켈처럼 높은 용해도의 금속은 다층 그래핀을 만든다. 그러나 다층 그래핀은 층수가 불균일해지는 문제 때문에 고품질로 만들기 어려웠다. 이를 해결하기 위해 연구진은 탄소 용해도가 높은 구리 기반 합금을 만드는 데 초점을 맞추고, 여러 시도 끝에 구리-실리콘(Cu-Si) 합금을 만드는 방법을 개발했다. 먼저 화학기상증착 장비에서 기판이 들어가는 부분인 석영(SiO₂) 튜브에 구리 기판을 넣고 900 oC 고온으로 열처리했다. 이 때 튜브에 포함된 실리콘이 기체로 승화돼 구리판에 확산되며 구리-실리콘 합금이 형성된다. 이후 메탄 기체를 주입해, 메탄의 탄소 원자와 석영 튜브의 실리콘 원자가 구리 표면에 균일한 실리콘-탄소(Si-C) 층을 만들도록 했다. 이 층이 앞서 합성한 구리-실리콘 합금의 탄소용해도를 제어한다. 공동 제 1저자인 반루엔 뉴엔 박사는 “아이디어를 내고 균일한 실리콘-탄소 층 제조법을 찾아내기까지 2년의 시행착오가 있었다.”고 설명했다. 이렇게 만든 기판으로 실험한 결과, 기존의 불균일한 다층 그래핀 합성과는 달리 1, 2, 3, 4층의 균일한 다층 그래핀 제조에 성공했으며, 메탄 농도에 따라 층수 조절이 가능함을 보였다. 이는 각 층이 정확히 같은 각도로 겹치면서 반도체 웨이퍼에 견줄 수 있는 크기이며, 대면적 고품질 다층 그래핀을 4층까지 합성한 최초의 연구다. 이영희 교수는 “이번 연구는 높은 온도의 구리-실리콘 합금 합성을 통해 균일한 다층 그래핀을 성장한 새로운 방법이며, 기존에 일반적인 증착 방법으로는 불가능했던 고품질 다층 그래핀 제조에 성공했다”며 이번 실험을 통해 화학기상증착법으로 균일한 다층 그래핀 성장이 가능함을 보였다고 의의를 밝혔다. 이번 연구는 구리 전극을 대체할 고집적 전극 및 그래핀을 반도체 기판으로 이용한 다양한 소자 기술에 기여할 것으로 예상된다. 연구진은 앞으로 대량 합성 실험을 반복할 때 석영 튜브가 손상되는 문제를 해결하고 품질 안정성을 높이는 연구를 수행할 예정이다. 이번 연구성과는 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology, IF=31.538) 誌 에 7월 28일 0시(한국 시간)에 게재되었다. 출처 : https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=84373
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- 작성일 2020-07-29
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- 에너지과학과 이영희 교수, 2020년 봄 한국물리학회 성봉물리학상 수상
- 에너지과학과 이영희 교수, 2020년 봄 한국물리학회 성봉물리학상 수상 에너지과학과 이영희 교수가 2020년 봄 한국물리학회에서 성봉물리학상 수상자로 선정되었으며, 7.13(월)~7.15(수)에 개최된 제96회 정기총회에서 수상하였다. 성봉물리학상은 한국물리학회 회원으로 다년간 연구업적이 탁월하여 물리학 발전에 지대한 공적이 있을 뿐 아니라, 물리학 전문분야에서 지도적인 역할을 하여 한국물리학계의 발전을 위해 현저한 공적이 있는 개인에게 수상한다. 이영희 교수는 CNT와 2차원 반데르발스 나노구조 물질에 관한 깊이 있는 연구결과를 기반으로 새로운 2차원 이종 나노구조물질 성장과 신기능 물성에 관한 연구를 활발하게 수행하였으며, 이로 인해 나노구조 물질 분야의 새로운 지평을 개척한 점을 인정받아 수상하게 되었다. 출처 : https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=84243&article.offset=0&articleLimit=10
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- 작성일 2020-07-21
- 조회수 608
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- 화학공학/고분자공학부 박호석 교수 및 생명물리학과 조규진 교수, 과기부 기초연구지원 리더연구와 우수연구센터로 선정
- 과기부 '기초연구지원' 리더연구 17명·우수연구센터 18개 선정 기초연구실 100개 선정…49개 과제 연구책임자 40대 이하 (서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 과학기술정보통신부는 국내 최고 수준의 기초연구자를 지원하는 리더연구 지원대상 17명과 우수연구집단을 지원하는 우수연구센터 18개를 선정했다고 1일 밝혔다. 개인연구 사업인 리더연구에는 자연과학분야에서 고려대 안정근 교수(별핵합성반응연구단) 등 5명, 생명과학분야 한국과학기술원(KAIST) 임대식 교수(조직 항상성 및 재생을 위한 세포 가소성 연구) 등 4명, 기초의과학분야 서울대 정연석 교수(면역지질대사 제어연구) 등 2명이 선정됐다. 또 공학분야에서 서울대 박호석 교수(2차원 엘리멘터리 표면 레독스 에너지저장 연구단) 등 3명, ICT 융합분야에서 연세대 박정욱 교수(에너지 대전환 전력망 연구단) 등 3명이 선정됐다. '리더연구'에는 1인당 연평균 8억원씩 9년간 약 70억원의 연구비가 지원된다. 올해는 신청자 103명을 대상으로 예비평가, 해외평가, 발표평가, 토론평가 등을 거쳐 17명이 선정됐다. 40대 이하 연구자가 7명이 선정됐고, 기초의학 분야에서는 주영석 KAIST 교수가 30대로는 유일하게 리더연구를 수행하게 된다. 10인 내외 우수 연구집단에 연 14~20억원씩 7년간 지원하는 '선도연구센터'에는 76개 연구집단 중에서 성장가능성, 공동연구 수행계획의 우수성 등을 평가해 18개 센터가 선정됐다. 이학분야(SRC)에서 양자동역학의 난제인 양자 결맞음 현상을 규명하기 위한 포항공대 '양자동역학연구센터 등 5개 센터, 공학분야(ERC)에서 스마트 포장, IoT 및 바이오칩 산업에 기여할 수 있는 성균관대 'R2R 인쇄 유연컴퓨터 개발연구센터 등 5개 센터가 선정됐다. 기초의과학분야(MRC)에서는 최근 신변종 바이러스 감염을 통해 알려진 폐섬유증을 연구하는 충북대 '중증폐질환 연구센터' 등 연구센터 4곳이 선정됐으며, 지역혁신선도연구센터(RLRC)에는 부산대(친환경 스마트선박), 강원대(바이오신약), 전남대(디지털 생체의료), 충남대(바이오의약 소재 및 진단) 연구센터들이 선정됐다. 3~4인의 소규모 집단연구를 지원하는 '기초연구실'에는 올해 총 100개가 선정됐다. 매년 5억원씩 3년간 지원한다. 올해는 젊은 연구자 육성을 강화하기 위해 신진연구 인력 참여를 의무화해 선정과제 49%(100개 중 49개)의 연구책임자가 40대 이하로 구성됐다. 수도권 대학에서는 서울대에서 8개 과제가 선정돼 가장 많은 신규과제가 선정됐고, 한양대가 7개로 뒤를 이었다. 지역대학에서는 27개 과제가 선정됐으며, 경북대가 5개 과제로 가장 많이 선정됐다. scitech@yna.co.kr <저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2020/07/01 12:00 송고 출처 : https://www.yna.co.kr/view/AKR20200701029300017?input=1195m
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- 작성일 2020-07-13
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- 유전체 빅데이터로 범인 잡는다…테라젠바이오·성대 연구협약
- 테라젠바이오는 성균관대학교 과학수사학과와 유전체 빅데이터를 활용해 법과학 분야에서 공동연구를 하기로 양해각서(MOU)를 체결했다고 24일 밝혔다. 양측은 유전체 빅데이터 기반의 유전계보학과 피노타이핑 연구 등에 힘쓰기로 했다. 유전계보학은 최근 허용된 소비자 직접의뢰(DTC) '조상 찾기'에 쓰인다. 또 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 등 바이러스와 미생물의 기원 및 변이 등을 확인하는 분야에도 널리 활용된다. 피노타이핑은 DNA로 특정인의 인종과 나이, 피부색, 머리카락 색, 눈동자 색 등을 파악하는 기법이다. 양 기관은 여기에 유전체 빅데이터를 적용해 정확도를 높일 계획이다. 황태순 테라젠바이오 대표는 "이번 협약으로 유전체 빅데이터 기반의 과학수사 및 유전계보 분야 연구가 활성화되고, 분석 결과에 대한 신뢰도도 높일 수 있을 것"이라고 말했다. key@yna.co.kr <저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2020/06/24 10:06 송고 출처 : https://www.yna.co.kr/view/AKR20200624055500017?input=1195m
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- 작성일 2020-07-02
- 조회수 714
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- 신소재공학부 이내응 교수 연구팀, 지능성이 내재된 인체 모방 인공 촉각기 개발
- 신소재공학부 이내응 교수 연구팀, 지능성이 내재된 인체 모방 인공 촉각기 개발 - 인체 감각기관의 유사 시냅스 기능을 최초로 모방하여 지능성 내재형 인공 촉각기 개발 - 차세대 뉴로모픽 감각인지 시스템, 지능형 전자피부, 엣지 인공지능 등에 새로운 패러다임 제공 신소재공학부 이내응 교수 연구팀(제1저자 이유림 석박통합과정생)은 유연성 강유전체 나노복합체를 적용해 인체 감각기관의 유사 시냅스 기능과 구조를 모방하여 지능성이 내재된 유연성 인공 촉각기를 개발했다고 밝혔다. 최근 기계학습 및 인공지능이 핵심 산업기술 분야로 대두되면서 인체의 뇌를 모방한 시냅스 소자와 감각기관을 모방한 센서를 개발하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 시냅스를 포함하는 정보처리 프로세서와 정보를 입력하는 센서를 독립적으로 개발하고 있어 근본적인 센서 신호처리 데이터의 병목현상을 해결하는 데 어려움이 있다. 이에 연구진은 인체 촉각 감각기관의 메르켈 감각 수용체와 감각뉴런 말단 사이의 유사 시냅스 연결 구조를 모방하여 이 문제를 해결하고자 했으며, 인체 감각인지 과정에서 뇌뿐만 아니라 감각기관 또한 자체적으로 1차 정보처리를 하고 유사 시냅스 기능을 통해 고차원의 정보처리를 하는 것에 주목했다. 연구진은 나노입자-폴리머 복합 강유전체 기반의 트랜지스터 구조를 이용해 유사 시냅스 구조를 구현하고, 동시에 동일 소자의 감지부에 손가락 끝을 터치할 때 발생되는 마찰전기를 이용하여 인공촉각기를 구동하였다. 나아가 인공 촉각기 어레이를 제작하고 터치의 세기, 속도, 시간에 따라 터치 후 기록되는 트랜지스터 전류, 즉 시냅스 가중치가 달라지는 원리를 이용하여, 터치 자극에 대한 적응성 및 필터링 기능 구현이 가능한 것을 확인했다. 또한 터치의 횟수 및 순서 등을 예측함으로써 소자 자체에 인체 감각기관의 감각기억과 유사한 메모리 기능이 구현될 수 있음을 증명했으며, 인공 촉각기 자체에서 1차적인 신호 전처리가 가능한 것은 물론, 소자가 유연성을 갖도록 개발함으로써 구부려도 안정적으로 구동되는 것을 확인했다. 본 연구는 센서 자체에서의 신호 전처리를 통해 프로세서에 부과되는 데이터 부하를 획기적으로 줄일 수 있어, 차세대 뉴로모픽 감각인지 시스템, 지능형 전자피부, 엣지 인공지능(edge-AI) 등 관련 연구에 새로운 패러다임을 제공할 수 있을 것으로 보인다. 또한 인체의 감각기관을 모방하는 연구에서 구조적 모방뿐만 아니라, 기능성 및 지능성을 구현하는 방법론을 제시하여 향후 뉴로모픽 감각인지 시스템의 고차원적인 정보 처리에 대한 연구의 방향을 제시할 것으로 기대를 모으고 있다. 본 연구는 교육부 기초연구기반구축사업(중점연구소지원), 과학기술정보통신부 중견연구자지원(유형2 중견연구) 및 삼성전자(삼성전략산학연구)의 지원으로 수행되었으며, 연구 성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스 (Nature Communications)' 에 6.2(화) 게재되었다. ※ 논문명 : A flexible artificial intrinsic-synaptic tactile sensory organ 출처 : https://www.skku.edu/skku/campus/skk_comm/news.do?mode=view&articleNo=82120&article.offset=0&articleLimit=10
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- 작성일 2020-06-11
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