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간단한 구조 및 공정으로 적혈구 등의 생체세포의 비파괴 농축 가능해
과학기술분야 세계적 학술지 ‘사이언티픽 레포트’ 게재

 


▲서울대 전기·정보공학부 김성재 교수 연구팀(왼쪽부터 김성재 교수, 이효민 교수, 김준석 연구원)

 

서울대학교 전기·정보공학부 김성재 교수 연구팀이 나노전기유체역학 장치를 이용해 농축 대상 물질에 작용하는 전단응력을 최소화한 비파괴적 세포 농축장치를 개발했다고 11일 밝혔다.

이번 연구는 적혈구와 같은 깨지기 쉬운 생체세포들을 비파괴 방식으로 농축하여 진단 분야의 핵심 기술을 개발한 의의를 갖는다.

 생체시료, 중금속 등의 대상 물질을 검출하기 위해서는 고가의 검출기를 사용하거나 시료 준비 단계에서 대상 물질의 농도를 높이는 선 작업이 반드시 필요하다. 분자량이 작은 단분자 화학 물질의 경우 다양한 방식의 농축 방법들이 존재하지만, 얇은 세포막으로 이루어진 생체물질들의 경우는 그 방법들이 제한적이다. 원심분리법이 주로 사용되나 세포가 쉽게 깨지기 쉬운 경우 타겟물질을 비파괴적으로 농축하는 장치가 절실히 요구되어 왔다.

 본 연구팀은 높은 전기전도성의 나노다공성 막을 미세유체채널과 병렬 배치한 장치를 고안하였다. 해당 장치는 기존 장치들에 비해 표면의 전기전도도가 수십 배 늘어난 효과를 지닌다. 그 결과, 농축과정에서 발생하는 와류(전기대류성)가 억제되어 농축하고자 하는 타겟물질에 작용하는 힘(전단응력)을 최소화 할 수 있었다. 연구팀은 제안한 장치의 유효성을 실험과 이론적 시뮬레이션을 통해 검증하였으며, 고전해질농도 환경하에서 비파괴적으로 적혈구를 농축 할 수 있음을 보였다.

 해당 메커니즘은 표면전도도를 높임으로써 전기유체 장치의 안정성을 높일 수 있는 물리적 중요성과 더불어, 혈액 검사를 빈번히 해야하는 환자들에게 채혈량을 획기적으로 낮출 수 있는 장치로 응용될 수 있다는 점에서 주목할 만한 성과이다.

 김성재 교수는 “이번 연구는 이론적 분석을 기반으로, 실험의 설계 그리고 최종적으로 실제 공학적 응용처가 잘 정립된 연구”라며, “제안한 기술은 바이오-나노센싱 연구 분야에의 응용과 함께 농축을 이용한 생체물질 검사, 식품 안전성 검사, 약물 검사 등에 응용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

 해당 연구는 이번 달 11일 세계적인 과학잡지 ‘네이처(Nature)’의 자매지인 ‘사이언티픽 레포트(Scientific Reports)에 게재되었다. 논문명은 ‘전기적 경로의 분기를 이용한 이온 농도 분극 현상(Ion Concentration Polarization by Bifurcated Current Path)’이다.

  [그림설명]

▲ (a) 기존장치에서 농축과정에서 용혈(파괴)되는 적혈구 및 등가회로도  (b) 개발한 미세유체역학 장치를 통해 비파괴적으로 농축되는 적혈구 및 전기적 등가회로도 (서울대 공대 제공)

관련뉴스:

http://www.fnnews.com/news/201707130812557856

http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2017/07/13/0200000000AKR20170713037600004.HTML?input=1195m

2017.03.22 ZDNet Korea

차상균 서울대 전기정보공학부 교수는 “미국은 국가 연구개발(R&D) 투자 방향 결정이 관료나 정치권의 간섭으로부터 독립되어 있기 때문에 디지털 혁신 씨앗을 키우는데 성공할 수 있었다”면서 “정당 정치가 뿌리내리지 못한 우리나라는 5년 단임제 하에서 정부가 바뀔 때마다 국가 R&D 기조가 바뀌는 일이 반복되고 있는데 이런 체제에서는 대부분의 과제들이 관료나 정치권의 개입에 의해 추종자 관점의 단기 과제로 만들어질 수밖에 없다”고 지적했다.

그는 “대부분의 연구비가 2~3년 내 가시적 성과를 내야하니 임팩트가 큰 장기 과제는 포기하게 되고 단기 과제를 이어가는 식으로 하다보면 연구비를 연속해서 따기 위해 성과를 과대 포장하거나 관료나 정치권에 줄을 대는 문제가 생긴다”면서 “이런 체제에서는 글로벌 시장 혁신을 이끌만한 씨앗들이 나오고 힘들다”고 말했다.

 

원문보기: http://www.zdnet.co.kr/news/news_view.asp?artice_id=20170322132009&type=det&re=

조선비즈 2017.03.23.(목).

 

서울대학교 빅데이터연구원은 빅데이터, 인공지능, 로보틱스 분야 인재 양성을 위해 오는 4월 24일 ‘서울대학교 4차산업혁명 아카데미’를 개원한다고 22일 밝혔다.

이 아카데미는 12월 15일까지 9개월 동안 전일제로 운영되는 비 학위 프로그램으로 비즈니스 애널리틱스 과정, 빅데이터 플랫폼 기술 과정, 인공지능 에이전트 과정, 내장형 로보틱스 과정 등 총 4개의 과정을 운영한다

서울대학교 교수진이 모든 과정을 직접 교육하며, 1학기~3학기(학기당 8주)는 수업(강의와 실습) 기간으로 서울대 석사과정에 준하는 커리큘럼으로 구성된다. 4학기(11주)에는 기업이 제시한 과제를 지도교수 지도로 수행하게 되는 인턴식 프로젝트 실습을 수행한다.

‘비즈니스 애널리틱스’ 과정은 송인성 경영전문대학원 교수가 주임을 맡아 다양한 경영 환경 및 고객 빅데이터 분석을 활용한 비즈니스 전략 수립 등을 교육한다. ‘빅데이터 플랫폼 기술’ 과정은 이상구 빅데이터연구원 부원장이 주임을 맡아 빅데이터 수집, 처리 및 저장 기술 등을 교육한다.

김건희 컴퓨터공학부 교수가 주임을 맡은 ‘인공지능 에이전트’ 과정은 딥러닝을 중심으로 영상·음성 인식 및 분석을 통한 서비스 설계 등을 교육하고, 오성회 전기·정보공학부 교수가 주임을 맡은 ‘임베디드 로보틱스’ 과정은 자동화 시스템 개발과 응용, 적응형 로봇 개발 등을 교육한다.

학사학위 소지자나 대학 졸업 예정자(4학년 재학생) 중 미취업자라면 누구나 지원할 수 있다. 3월 24일부터 4월 4일까지 홈페이지를 통해 신청할 수 있다. 서류전형, 필기시험(4월 8일), 면접전형(4월 15일)을 단계별로 거쳐 과정당 30명 이내를 선발할 예정이다.

원문보기:
http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2017/03/22/2017032202656.html#csidx58f42d696695730b4300d56ee437227

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(서울=연합뉴스) 김동규 기자 = 교통, 환경, 도시개발 등 도시문제 해결을 위해 빅데이터를 분석할 ‘도시 데이터 사이언스 연구소’가 개포디지털혁신파크에 들어선다.

서울시와 서울대는 7일 서울시청에서 ‘도시 데이터 사이언스 연구 상호협력에 관한 양해각서’를 체결한다.

내년 본격 운영 예정인 이 연구소는 서울대 빅데이터 연구원 인프라를 활용해 빅데이터를 분석, 다양한 도시문제 해법을 연구한다.

협약에서 두 기관은 도시문제 연구와 빅데이터 전문가 양성을 위한 시설·장비 공동활용, 교육·연구 자문, 콘텐츠 등 분야에서 협력하기로 한다.

연구소는 서울의 공기 오염과 소음 분포를 모니터링하는 시스템을 개발하고 젠트리피케이션 원인을 분석해 대안을 제시한다. 또 교통 패턴을 분석해 시각화하는 등 과제도 집중적으로 연구한다.

또 ‘서울대 빅데이터 아카데미’를 열어 대학생, 취업준비생, 실무자 등 다양한 계층을 대상으로 한 빅데이터 교육도 한다.

차상균 서울대 빅데이터연구원장은 “연구소를 통해 서울이 직면한 도시문제를 해결하는 혁신적인 해법을 내놓을 수 있을 것”이라고 말했다.

dkkim@yna.co.kr