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국제과학비즈니스벨트 기초과학연구원이 'IBS 연구단장 선정 공고'를 내고 연구단장 선정 절차에 착수했습니다.

이번 선정에서 기초과학연구원은 기존의 정부출연연구기관이 사전에 연구분야를 정하여 연구부서를 구성하는 방식과는 달리, 연구단장을 먼저 선정해 연구분야를 설정하고, 이를 통해 연구부서인 연구단을 구성하는 방식을 도입했습니다.

이를 위해 세계 수준의 우수한 과학자를 연구단장으로 선정하기 위한 '사람 중심'의 평가 방식이 적용되며, 이는 연구테마를 먼저 정하고 이를 수행할 연구자를 선정하는 기존의 '테마중심' 선정평가 방식과 차별화된 것입니다.

기초과학연구원은 우선 평가대상 후보자만을 위해 세계적 전문가로 구성된 '후보자별 평가위원회'를 구성하여 공개심포지엄 및 토론 등 심층 평가를 실시할 예정입니다.

2월 중 조직될 평가위원회는  국내외 석학 15인 내외로 구성되며, 이 중 절반 정도를 해외 석학으로 채울 계획입니다.

기초과학연구원은 1월 31일 선정 공고를 시작으로 후보자를 연중 상시 모집하며, 3월부터 첫 번째 연구단장 선정평가 절차에 착수, 5월중에 첫 연구단장을 발표한다는 계획입니다.

이어 올해 중 2차례에 걸쳐 연구단장을 추가 선정할 예정입니다.

연구단장 선정절차는 다음과 같습니다.

○ 후보자 발굴 
   : 공개 모집과 과학자문위원회의 추천 등의 과정을 거쳐 연구단장 후보자 풀을 구축

○ 평가대상 결정 : 선정평가위원회에서 연구단장 후보자의 수월성과 연구실적을 검토, 평가할 대상 결정
○ 동료평가         : 평가대상 후보자별로 평가위원회를 구성, 심포지엄, 비공개 토론 등 심층평가 진행
○ 종합평가         : 동료평가 결과와 해외 전문가 추천서를 토대로 최종 추천여부를 결정, 과학자문위에 제출
○ 자문 및 선정    : 원장은 선정평가 및 과학자문위원회 자문결과를 검토하여 후보자를 확정하고 연구조건 협상 과정을 거쳐 최종 임명


2012년 IBS 연구단장 선정 공고(안)


        세계 최고 수준의 기초과학연구를 통한 창조적 지식과 원천기술 확보를 위해 2012년도 기초과학연구원의 연구단장을 다음과 같이 선정하고자 하오니 신청하여 주시기 바랍니다.

2012년 1월

기초과학연구원 원장 오세정


1. 연구 분야

 □ 연구 영역: 기초과학 및 기초과학 기반 순수 기초연구

 □ 연구 특성: 기존 대학이나 출연(연)에서 수행하기 어려운 대형 장기 집단연구


2. 자격 요건

 □ 세계적 연구업적이 있는 과학자

 □ 연구단 운영 및 연구활동에 장기간 전념할 수 있는 분

 □ 대형 연구과제 수행 및 관리 능력을 보유한 분


3. 연구단 유형

 □ 연구단은 본원 연구단, 캠퍼스 연구단, 외부 연구단으로 구분되며, 연구단장 신청자는 이 중 하나를 선택해야 함


4. 연구단장에 대한 대우

 □ 연구단 인력구성, 세부 연구내용, 예산배분 등에 관한 권한 보유

 □ 연구단장의 연봉은 원장과의 계약으로 결정


5. 연구비 규모와 성과평가

 □ 연구비 규모: 연구단별 연구계획에 따른 적정 소요금액

 □ 성과평가: 3년 단위(초기 5년) 평가를 통해 계속지원 여부 결정

6. 연구수행 조건

 □ 연구단장은 전일제 근무를 원칙으로 함

 □ 논문 발표시 저자의 원소속기관이 IBS가 아닌 경우, IBS를 먼저 표기하고, 원소속기관을 병행하여 표기해야 함


7. 선정 절차

단계

 

절  차

 

주 체

 

 

 

 

 

후보자 발굴

및 Pool 구축

 

․연구단장 후보자 발굴

  (공개 모집 및 과학자문위원회 추천)

후보자 Pool 구축 및 연구실적 분석

 

원장

 

 

��

 

 

선정평가

 

․평가 대상 결정

․후보자별 평가위원 구성

동료평가(공개 심포지움 및 토론, Reference letter)

․종합평가

 

연구단

선정·평가

위원회

 

 

��

 

 

자문 및 임명

 

․과학자문위원회 자문

․최종 후보자 선정 및 연구조건 협상

․연구단장 확정 및 임명

 

원장


8. 신청서 작성 및 접수

 □ 신청서 작성: <첨부 양식>을 참고하여 영어로 자유롭게 작성(10쪽 이내)

 □ 신청서 접수: 기초과학연구원 홈페이지(http://www.ibs.re.kr/apply)를 통해 연중 수시 접수(pdf 파일 첨부)


9. 추진 일정

 □ 2012.3 ~ : 제1회 연구단장 선정평가

  ※ 첫 연구단장 선정 발표(2012.5 예정)

 □ 2012.6 ~ : 제2회 연구단장 선정평가

 □ 2012.9 ~ : 제3회 연구단장 선정평가

  ※ 상기 일정은 기관 사정에 따라 변경될 수 있음


10. 설명회 개최

구분

날짜

장소

설명회 일정

서울

2월 7일(화)

서울교육문화회관

·14:00∼14:30

   IBS 소개, 2012년 연구단장 선정계획 및 연구단 운영방안 설명

·14:30∼15:30  질의응답

대전

2월 9일(목)

IBS

부산

2월 13일(월)

BEXCO

대구

2월 14일(화)

EXCO

광주

2월 16일(목)

GIST


11. 문의

 □ 연구단장 선정: (Tel) 042-878-8141, (e-mail) hjchoi@ibs.re.kr

 □ 연구단 구성․운영: (Tel) 042-878-8162, (e-mail) jaekwon@ibs.re.kr

  ※  연구단 선정 및 운영 관련 자세한 사항은 IBS 홈페이지의 ‘기초과학연구원 설립‧운영 기본계획’, FAQ 참조

posted by 글쓴이 과학이야기

경유와 휘발유 등 연료에 존재하는 황(黃) 성분은 환경오염의 주범 중 하나로, 전 세계 연구자들은 황 성분을 저렴하면서도 효과적으로 제거하기 위해 다양한 노력을 기울이고 있습니다.

그러나 기존의 황 제거 방법은 비싼 수소가 필요한 고온 공정으로 고비용이 요구되고, 반면 수소가 필요 없는 저온 공정을 하려 해도 소재를 고온 공정으로 얻어야 할 뿐만 아니라 소재 자체가 불안정한 단점이 있었습니다.

이런 가운데 유와 휘발유 등에서 유해한 황 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 소재가 개발됐습니다.

경북대 장성화 교수팀은 기존 흡착력이 가장 높은 소재보다도 1.2배 뛰어난 황 제거 소재를 개발했습니다.

정 교수팀이 개발한 황 제거용 소재는 표면적이 넓으면서도 작은 구멍이 많은 물질에 활성을 가진 구리를 포함하여, 성능이 감소되지 않으면서도 저렴하게 실온에서 제조할 수 있습니다.
 
또 이 소재를 이용하면 수소로도 제거하기 힘든 고질적인 황 화합물 제거에 탁월하여 순도가 높은 연료를 제조하는데도 이용될 수 있습니다.

특히 이 소재는 활성 성분이 작은 구멍 속에 안정적으로 존재하여 대기 중에도 특성이 변화되지 않아 오랫동안 간편하게 사용할 수 있습니다.

이를 이용해 저온으로 값싸게 제조될 뿐만 아니라, 제거하기 힘든 황 화합물도 효과적으로 없앨 수 있고, 대기 중에도 안정적인 것으로 나타났습니다.

또한 경유 및 휘발유 등의 황 제거는 물론, 벤젠 등의 방향족화합물 같은 유해물질을 제거 분리하는 데에도 활용되는 등 광범위하게 사용될 수 있을 것으로 기대받고 있습니다.

이번 연구는 정성화 교수가 주도하고 방글라데시 나쯔물아베딘칸 박사과정생(제1저자)이 참여했습니다.

연구결과는 화학분야의 권위 있는 학술지인 '앙게반테 케미 국제판(Angewandte Chemie International Edition, 인용지수=12.73)' 1월 27일자 속표지 논문으로 게재됐습니다.
(논문명 : Remarkable Adsorption Capacity of CuCl2-Loaded Porous Vanadium Benzenedicarboxylate for Benzothiophene)

본 연구 결과를 설명하는 개념도. V-BDC라고 하는 나노세공형 물질에 구리 2가를 주입하면 아주 용이하게 구리 1가가 자동적으로 얻어지며 이들은 각각의 세공(細孔)에 잘 위치하고 황화합물과 선택적 흡착이 가능하다. 따라서 경유 및 휘발유 등의 연료에 존재하는 황화합물을 선택적으로 제거하는데 사용될 수 있다.

깨끗한 자연 환경을 보존하는 결과를 보여주는 개념도. Angewandte Chemie International Edition誌 2012년 5호 속표지 이미지이며 그림 상단의 타원 속의 깨끗한 환경을 보여주는 바다, 하늘 및 산 등은 독도와 그 주변의 사진이다.

 용  어  설  명

탈황(脫黃) 기술 :
황화합물은 연소 후 이산화황으로 전환되고 최종적으로는 황산 및 아황산으로 변화하여 산성비의 원인이 된다.
또한 황은 대부분의 촉매제의 아주 강한 촉매독으로 작용하므로 연료, 특히 연료전지용 연료의 황 함량은 아주 엄격하게 규제된다.
화석연료의 고갈에 따라 점진적으로 품질이 나쁜 자원의 활용도 필요하며 이러한 관점에서 황을 제거하는 기술은 매우 중요하며 일반적으로 '탈황(脫黃)'으로 일컬어지며 다음과 같은 대표적인 기술들이 있다.

 ○ 수첨 탈황(水添 脫黃) : 황화합물에 수소를 첨가하여 황화수소로 제거하는, 전통적인 공정으로 값비싼 수소가 필요하고 고온, 고압의 공정으로 인해 운전비가 높으며 유용한 화합물도 수소화되어 제거될 수 있다. 특히 복잡한, 고질적인 황화합물의 제거에 한계가 있으며 연료 전지에 적용할 수 있는 수준의 연료(황< 60 ppb)를 제조하기에는 실제적으로 불가능하다.
 ○ 산화 탈황 : 황화합물을 촉매제와 산화제의 존재 하에서 반응시켜 용해도가 아주 크게 다른 물질로 전환한 후 추출하여 제거하는 기술이며 복잡한 공정으로 인해 운전비가 높다.
 ○ 흡착 탈황 : 고체 표면에 선택적으로 황화합물을 흡착하는 흡착제를 적용하여 황화합물을 제거하는 기술이며 실온에서 운전되고 수소, 산화제 및 촉매제 등이 필요 없으므로 운전비가 낮을 수 있으나 우수한 흡착제 개발이 관건이다.

흡착 (吸着, adsorption) :
흡착은 기체 혹은 액체 분자가 흡착제라고 하는 고체 표면에 쌓여 분자 혹은 원자 막을 형성하는 물리적인 현상이다.
흡착은 표면 현상으로 표면적이 큰 다공성(多孔性) 물질의 표면에서 주로 관측되며 석유화학 및 환경공학 등의 촉매현상, 분리 및 정제 등에 활용된다.
흡착의 반대 현상은 탈착이라고 하며 보통 가열 혹은 진공 처리에 의해 일어난다.

나노세공(細孔)형 물질(nanoporous materials) :
무한히 반복되고 규칙적인 작은 구멍(세공)을 가진 물질 중 구멍의 크기가 대략 1 nm 전후인 물질을 나노세공형 물질이라고 하며 제올라이트 및 금속-유기 골격 물질 등이 대표적인 예이다.
이들은 큰 표면적을 가지고 구멍의 크기가 보통의 분자와 유사하므로 분자들의 분리, 저장 및 촉매제 등으로 활용된다.

 π-착물 형성(π-complexation) :
일부의 전이금속과 그의 이온들은 π-전자를 가진 화합물과 결합할 수 있으며 화합물에서 금속으로 전자가 이동함으로써 보통의 결합이 발생하고 금속에서의 잉여 전자는 반대로 금속에서 화합물로 이동함으로써 π-결합이 발생할 수 있으며 이렇게 착물이 형성되는 것을 π-착물 형성이라고 한다.
π-착물을 형성하는 대표적인 전이금속 이온으로는 구리(1가), 은(1가), 팔라듐(2가) 등이며 올레핀, 방향족, 황화합물 등의 물질과 용이하게 π-착물을 형성한다.

<연 구 개 요>

석유 및 석탄 같은 화석연료의 고갈에 따라 보다 순도가 낮은 (황, 질소 및 금속의 함류량이 높은) 저급 자원의 활용 기술이 필요하며 환경 규제의 심화와 연료전지 촉매제의 안정적인 운전을 위해 탈황(脫黃), 탈질(脫窒) 및 탈(脫)금속 기술의 중요성이 날로 증가하고 있다.
경유, 휘발유 등의 연료에 존재하는 황 성분은 연소 후 산성비의 원인이 되고 촉매제들의 작용을 크게 방해하므로 반드시 제거되어야 하며 최근 환경 규제는 10 ppm 수준으로 매우 엄격하고 특히 연료전지에 사용되는 연료는 60 ppb 수준으로 제어되어야 한다.
일반적 석유화학공장에서는 수첨탈황(水添脫黃, 수소첨가탈황, hydrodesulfurization) 공정으로 황화합물을 제거하지만 값비싼 수소가 필요할 뿐만 아니라 고온, 고압 공정으로 운전비용도 높다. 
Thiol류, disulfide류와 일반적 thiophene류 등의 불순물들은 수첨 탈황에 의해 비교적 용이하게 제거될 수 있으나 보다 복잡한 thiophene류 불순물들은 반응성이 매우 낮아 제거하기 어렵다.
이러한 고질적인 황화합물은 산화 혹은 흡착으로 제거될 수 있지만 각각 우수한 촉매제 및 흡착제의 개발이 매우 중요한 선결 요인이다.

그림 1. 본 연구에 사용된 나노세공형 물질인 V-BDC의 구조. 금색의 팔면체 중앙에는 바나듐이 존재하고 붉은 점과 검은 점은 각각 산소와 탄소를 의미한다.


성공적인 흡착제를 개발하기 위해서는 높은 표면적과 적당한 흡착 자리(site)가 필요하다.
지속적인 연구로 제올라이트, 활성탄 같은 다공성(多孔性) 물질에 구리, 은, 팔라듐 등이 적당한 산화수로 존재할 때 효과적인 흡착제로 작용할 수 있음이 알려져 있다.
은과 팔라듐은 매우 비싸므로 석유화학공정에 적용하기에는 무리가 있다.
한편 구리는 1가일 때 활성이 좋은 것으로 알려져 있지만 구리 1가는 매우 불안정하여 두 개가 만나 구리 0가와 구리 2가로 쉽게 변해 버린다.
따라서 구리 1가를 흡착제의 활성 성분으로 유지하기에는 어려움이 있다. 특히 구리 1가는 제조하기에도 어려움이 있으며 보통 구리 2가를 고온에서 열처리 하여 얻을 수 있으나 운전비가 높고 재현성이 있는 반응 조건도 찾기가 매우 어렵다.
환원 공정이 과도하면 바로 구리 0가 까지 환원이 되어 버리고 너무 온화하면 구리2가로 계속 유지되기 때문이다.

본 연구팀은 바나듐이 3가로 존재하는  유기물과 무기물로 이루어진, 그림 1과 같은 구조의 나노세공형(細孔形) 물질에 구리2가를 주입할 시 바나듐 3가의 환원력이 적당하여 구리2가를 구리 1가로 선택적이며 자동적으로 환원함을 알 수 있었다.
환원 공정은 고온의 열처리 없이도 실온에서 쉽게 일어났으며 따라서 매우 경제적으로 수행될 수 있었다.
또한 이렇게 얻어진 구리 1가는 매우 안정하여 대기에서 몇 개월 후 측정하여도 성능의 저하가 거의 없었다.
이렇게 안정한 구리 1가는 아마도 나노세공 내에 존재하여 구리가 잘 분리되고 보호되어 구리 간의 상호작용이 어렵기 때문으로 생각되었다.
따라서 본 연구에 의해 얻어진 흡착제는 매우 효과적으로 황화합물을 흡착하였으며 특히 고질적인 황화합물의 제거에도 유리하다.
그림 2는 개발된 흡착제의 성능을 보여 주고 있으며 구리가 없는 나노세공형 물질에 비해 흡착 용량이 크게 증가하고(주입된 구리로 인해 비록 표면적의 감소는 일어나나) 기존에 알려진 가장 높은 흡착량을 보이는 흡착제 (구리 1가가 존재하는 제올라이트 Y형 흡착제) 대비 122% 수준의 흡착 용량을 보였다.

그림 2. 본 연구에서 얻어진 소재와 기존의 가장 우수한 소재 등의 황 제거 성능 비교도. 바나듐과 유기물로 이루어진 기존 소재에 구리 성분을 주입하면 기존 소재(위 검은 선) 대비 성능이 크게 향상되며 (위 붉은 선) 이는 기존에 알려진 가장 우수한 소재인 구리 1가가 존재하는 Y형 제올라이트(위 푸른 선)에 비해 122%의 성능을 보였다.


본 연구팀은 X-선 회절분석, X-선 광전자분석 및 질소 흡착 등의 연구를 통해 바나듐, 구리 및 염소 등의 산화 상태와 결합 상태 등을 규명하였으며 다음 식 1과 같이 구리와 바나듐 간의 전자 이동 및 그에 따른 산화-환원 현상을 이해할 수 있었다.

또한 얻어진 구리 1가는 황 화합물과 π-착물을 형성하여 선택적으로 제거됨을 알 수 있었다. 그림 3에는 π-착물 형성을 통한 구리와 황화합물 간의 상호작용의 개념도를 보여 주고 있다.

흡착 효율은 보통 분자가 복잡하고 무거울수록 증가하므로 수첨탈황에 비해 흡착 탈황은 고질적인 황화합물의 제거에 유리하다.
본 흡착제도 넓은 표면적과 큰 구멍을 가지므로 메틸기 등으로 둘러싸인 티오펜류 같은 고질적인 황화합물의 제거에 더욱 우수한 성능을 발휘하였다.
또한 π-착물 형성을 할 수 있는 분자와 할 수 없는 분자 (예로 방향족과 지방족 화합물)의 분리에도 용이하게 적용될 수 있다.

그림 3. 구리 1가와 황화합물 간의 π-착물 형성을 보여주는 개념도. 금색과 검정색의 둥근 구(球)는 각각 황 및 탄소 원자를 나타낸다.


본 연구에서 제안된 구리 1가가 존재하는 나노세공형 흡착제는 기존의 흡착제에 비해 다음의 우수한 특성을 나타낸다.

1) 흡착제의 활성 성분인 구리 1가가 나노세공형 물질에 잘 분산되어 다른 산화수로 변환되지 않고 따라서 대기에 방치하여도 매우 안정하다.
2) 흡착제 제조를 위한 고온 처리가 필요 없고 단순한 혼합을 통해 얻어지므로 제조 공정과 장치가 매우 단순하며 따라서 흡착제를 매우 경제적으로 제조할 수 있다. 
3) 기존에 알려진 가장 우수한 흡착제 대비 122% 수준의 흡착 성능을 가진다.

본 연구에서 제안한 구리 1가가 존재하는 나노세공형 흡착제는 경유 및 휘발유 등의 흡착 탈황 기술에 적용 가능할 것으로 기대되며 특히 저가, 고성능은 물론이고 대기에 방치하여도 안정하여 운전 편의성도 크게 향상될 것이다.
이러한 흡착제는 탈황 외에 탈질, 방향족 화합물 제거는 물론이고 파라핀/올레핀, 올레핀/디올레핀, 지방족/방향족의 선택적 분리 등에도 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 전망된다.

<정성화 교수>

1. 인적사항 

 ○ 소 속 : 경북대학교 화학과 교수
 
2. 학력
  ○ 1983 : 서울대학교 학사 (화학교육)
  ○ 1985 : 한국과학기술원 석사 (물리화학)
  ○ 1990 : 한국과학기술원 박사 (물리화학)
 
3. 경력사항
○ 1990 ~ 1992 : ETRI 반도체연구단 선임연구원
○ 1992 ~ 2002 : 삼성종합화학(주)/삼성종합기술원 선임, 수석연구원
○ 2002 ~ 2007 : 한국화학연구원 신화학단 책임연구원
○ 2007 ~ 현재 : 경북대학교 화학과 교수

4. 수상 실적 및 특기 사항
○ 2008. 12 : Angewandte Chemie International Edition의 가장 많은 논문을
   발표한 저자 중의 1인 (1962 - 2008 년 사이)
○ 2007. 4 : 국무총리 표창(제 40회 과학의 날)
○ 2002. 8 : 제 224차 미국화학회 최우수 논문 발표상
○ 2000. 12 : 삼성종합화학(주) 연구개발 금상

 

posted by 글쓴이 과학이야기

항공기용 운영체제는 항공기 조종 및 통제를 위한 시스템 SW로, 최근 항공기의 기능이 다양화되고 고도화됨에 따라 다수의 기능을 통합 제어하면서 한 치의 오류도 허용치 않는 높은 신뢰성을 보장할 수 있어야 합니다.

이에 따라 국제 항공업계에서는 항공기에 탑재되는 표준 운영체제와 응용프로그램 간의 인터페이스 규격을 정의한 'ARINC-653' 표준을 제정·공표했으며, 최근에는 이를 반영한 항공기가 국제 시장에서 점차 확대되고 있는 추세입니다.

그러나 국내에는 이 기술을 제공하는 업체가 없어 국내 항공 산업의 기반 기술을 전적으로 외국 기술에 의존해야 했습니다.

□ ETRI(한국전자통신연구원)가 국제 표준에 부합하는 항공기용 운영체제(OS)인 '큐플러스-에어(Qplus-AIR)'와 SW 개발도구 '에스토-에어(Esto-AIR)'를 개발했습니다.

이번 기술 개발은 ETRI가 지난해부터 한국항공우주산업(KAI)과 공동 추진 중인 '무인기용 표준 SW 솔루션 및 테스트베드 개발'을 통해 이뤄졌습니다.

이를 통해 KAI의 항공기 개발 경험 노하우에서 도출된 요구사항을 반영하여, 하나의 시스템에서 조종, 임무 수행, 통신 등 다수의 응용프로그램이 완전하게 독립적으로 운영이 가능하도록 설계됐습니다.

이를 통해 일부 시스템에서의 오류가 발생하더라도 전체 시스템에 영향을 미치지 않아 항공 시스템의 가장 중요한 요건 중 하나인 고신뢰성을 확보하게 됐습니다.

이번 기술은 국내 최초로 항공기에 탑재되는 표준 운영체제 등의 규격과 기능을 정의한 국제표준인 'ARINC-653'을 준수하여 개발한 순수 국산 기술로, 향후 수입 대체 뿐만 아니라 세계 시장 진출에도 청신호를 밝히는 것입니다.

'큐플러스-에어'와 '에스토-에어' 기술은 우리나라 항공 SW 기술의 자립화 및 글로벌화에 크게 기여할 전망입니다.

현재 큐플러스-에어는 한국항공우주산업(KAI)에서 개발한 고정익 방식의 무인기에 탑재되어 현재 통합 시험 중입니다.

향후에는 한국항공우주연구원이 개발한 '스마트무인기' 등에도 탑재될 계획입니다.

또 ETRI는 이를 바탕으로 항공 분야 외에도 원자력, 철도, 자동차, 의료 등 높은 신뢰성을 요구하는 산업 분야의 운영체제로 점차 적용을 확대할 계획입니다.

ETRI는 올해 인증을 목표로 국제 항공 SW 개발 표준인 'DO-178B'의 안전성 최상위 등급인 'Level A' 인증 프로세스를 진행 중에 있습니다.

<'큐플러스-에어' 시스템 개요도>
  - 기존 운영체제의 경우 비행 제어 SW, 임무 수행 SW, 조종 화면 SW가 각각 분산되어 운영된 반면, ETRI가 개발한 '큐플러스-에어' 운영체제의 경우 이들의 기능을 하나로 통합하여 제공

ETRI 개발 ‘큐플러스-에어’ 통합 시스템

기존 운영체제 분산 시스템



'큐플러스-에어'(운영체제)가 탑재된 한국항공우주산업(KAI) 개발 무인기 시제품



 용  어  설  명

ARINC-653 :
항공전자기기의 운영체제와 응용프로그램 간의 인터페이스(APEX, Application/Executive)를 정의한 규격으로, 요구서비스, 확장 서비스 및 적합성 시험의 3개의 분야로 구성.
ARINC-653의 핵심 서비스는 분할(Partitioning)으로 하나의 시스템 내에서 응용프로그램이 실행되는 공간과 시간을 분리시켜서 하나의 응용프로그램 오류가 다른 응용프로그램에 영향을 미치는 것을 방지하는 것임.


DO-178B :
항공기 시스템과 장비 인증에 관한 SW 개발 표준으로 미국 RTCA와 유럽민간항공장비기구(EUROCAE)에 의해 개발됨.
이 표준은 미국 연방 항공국(FAA)으로부터 항공기 SW 인증을 위한 용도로 사용할 것을 인정받아 현재 상용 항공기 SW를 위한 일반적인 표준 인증으로 자리잡음.
 

posted by 글쓴이 과학이야기

그래핀(Graphene)은 구조적, 화학적으로 매우 안정되고, 실리콘보다 100배의 전기전도성을 지니며, 강철보다 200배 큰 강도와 유연성을 갖고 있어 꿈의 신소재로 각광받고 있습니다.

자유자재로 구부려 두루마리처럼 휴대할 수 있는 넓은 면적의 디스플레이나 전자소자, 기판 등을 개발하기 위해서는 용액상태의 그래핀 산화물을 원하는 넓은 기판에 고르게 코팅하는 기술이 매우 중요합니다.

그러나 지금까지 그래핀 산화물을 이용한 투명필름(콜로이드 입자 코팅방법 사용)은 그래핀 산화물 조각들의 엉김현상으로 인해 균일한 대면적의 필름을 만들기 어려웠습니다.

또한 코팅을 위해 최대 수백 ㎖의 그래핀 용액이 필요하거나, 필름을 원하는 기판에 전사하는 과정이 요구되는 등 단점들이 있었습니다.

□ 아주 적은 양의 그래핀 용액으로 11인치의 대면적 투명 필름을 제작하는 새로운 코팅기술이 개발됐습니다.

중앙대 장석태 교수팀은 화학적 산화법으로 만들어진 기존대비 일만 분의 일에 불과한 극소량의 그래핀 용액(1㎕)으로 얇으면서도 균일한 대면적의 투명한 필름을 다양한 기판 위에서 제작할 수 있는 새로운 코팅기술을 개발했습니다.

필름의 두께는 1㎚(10억 분의 1m)에 불과합니다.

연구팀은 유리기판(증착판)과 코팅기판을 일정한 각도로 놓은 후 모세관 현상을 이용하여 그 사이에 극소량의 그래핀 용액을 주입하고, 증착판에 선형왕복운동을 실시하여 간편하게 균일한 그래핀 필름을 제작했습니다.

대면적 플렉시블 그래핀 투명필름 사진



그래핀 필름의 두께는 왕복횟수, 이동속도, 그래핀 용액의 농도, 두 기판 사이의 각도에 따라 나노미터 수준으로 정확히 조절할 수 있고, 증착판의 넓이와 이동거리를 증가시켜 손쉽게 대면적의 그래핀 투명필름을 만들어 냈습니다.

(a) 본 연구에서 개발한 그래핀 필름 코팅 방법 모식도 (b) 유리기판(2.5×7.5 cm2)에 코팅된 그래핀 필름 사진



이 기술은 그래핀 용액 사용량을 획기적으로 줄였고, 매우 간단하게 그래핀 필름을 나노미터 두께로 얇게 만들 수 있으며, 전사과정 없이 다양한 기판(유리, PET, 실리콘 등)에 직접 코팅하여 대면적으로 만들 수 있는 장점이 있습니다.

장석태 교수가 주도한 이번 연구에는 고영운 학부생(제1저자)와 김남희 학부생, 김수영 중앙대 교수 등이 참여했습니다.

연구결과는 재료분야의 권위 있는 학술지인 'Journal of Materials Chemistry'지에 온라인 속보(1월 16일자)로 게재되었습니다. 
(논문명 : Microlitre scale solution processing for controlled, rapid fabrication of chemically derived graphene thin films)
    
<연 구 개 요>

그래핀은 탄소원자들이 sp2 혼성 결합의 벌집모양을 이루면서 한 층으로 이루어진 2차원 구조의 신소재이다.
그래핀은 구조적, 화학적으로 매우 안정하고 뛰어난 전도체로서 실리콘보다 100배 빠르게 전자를 이동시키고, 강철의 200배나 되는 기계적 강도와 유연성, 높은 열전도도를 가지면서 입사하는 빛의 97.7%를 투과시키는 광학적 성질도 가지고 있다.
게다가 탄소로만 이루어졌기 때문에 2600 m2/g 의 넓은 표면적을 가진다.
이러한 그래핀의 특성은 투명전극, 터치스크린, 휘는 디스플레이, 고감도 센서, 촉매의 역할도 할 수 있으며, 다른 재료와의 복합체 형성에도 우수한 장점을 가진다. 

그래핀의 제조 방법 중 하나인 화학적 박리법은 산화제 혹은 계면활성제를 이용하여 흑연을 용액상태에서 화학적으로 한 층씩 분리해내는 방법이다.
산화제를 이용하여 분리한 그래핀 산화물(Graphene Oxide)은 하이드라진(Hydrazine) 등을 이용하여 환원시킨다.
환원된 그래핀(reduced Graphene Oxide) 조각들은 기계적 박리법, thermal CVD법에 의해 제조된 그래핀에 비해 전기적 성질이 떨어진다는 단점이 있지만, 생산비용이 낮은 용액공정과 대량생산에 용이하고 얇은 필름형태뿐 아니라, 다른 물질과의 복합체 형성 등 응용성에 있어서 다른 제조공정과의 차별성을 가지고 있다.
현재 많은 연구자들이 화학적 박리법을 이용하여 그래핀의 다양한 응용분야를 넓혀가고 있다.

화학적으로 박리된 그래핀 산화물을 투명전극, 터치패널, 플렉시블 디스플레이, 고감도 센서 등에 응용하기 위해서는, 용액상태에서 존재하는 그래핀 산화물을 원하는 기판위에 고르게 코팅시키는 것이 가장 중요한 기술이다.
현재 용액상의 그래핀 산화물은 기존의 콜로이드 입자 코팅 및 자기조립방법을 통하여 필름 형태를 얻고 있다.
그 방법들은 스핀코팅(Spin-coating), 스프레이코팅(Spray-coating), 진공여과법(Vacuum filtration), 랭뮤어-블라젯 기법(Langmuir-Blodgett assembly), 다층박막적층법(layer-by-layer assembly) 등이 있다.
하지만, 스핀코팅과 스프레이코팅 방법은 필름의 두께 조절 및 균일한 대면적의 그래핀 필름 형성이 어렵고, 진공여과법은 상대적으로 필름의 두께 조절은 용이하나, 수 백 밀리리터의 그래핀 용액이 필요하고, 멤브레인 필터에 형성된 그래핀 필름을 원하는 기판에 전사하는 과정이 필요하여 장시간이 소요되는 단점이 있다.
랭뮤어-블라젯 기법은 대면적의 그래핀 필름 형성에 부적합하고, 다층박막적층법은 그래핀 조각에 서로 다른 전하를 가지게 하기 위한 전처리 과정이 필요하고, 공정에 소요되는 시간이 긴 단점이 있다. 
 
본 연구에서는 상기 화학적 박리법에 의해 생산된 그래핀의 필름 형성을 위해 사용되어 왔던 기존 코팅방법의 단점을 극복하여, 소량의 그래핀 용액으로 빠른 공정시간 내에 기판의 제한 없이 대면적의 균일한 그래핀 투명전극을 위한 새로운 코팅법에 대한 연구를 진행하였다. 

[##_'1C|cfile10.uf@136900364F22452D0CD364.jpg|width="296"_##]Meniscus-Dragging Deposition(MDD) 방법을 통한 그래핀 필름 코팅 모식도' height=268>

본 연구팀이 그래핀 투명전극 제작을 위해 사용한 방법은 <그림1>에서 보이는 바와 같이 유리기판(증착판, deposition plate)을 다양한 코팅기판(유리, 실리콘, 플라스틱 등)에 일정한 각도로 위치시키고, 두 기판 사이에 모세관 현상을 이용하여 그래핀 용액(코팅기판 1cm당 ~16μL)을 주입하여 메니스커스(meniscus)를 형성시켰다.
증착판을 일정한 속도(30 mm/sec)로 선형 왕복운동하면, 메니스커스가 이동함에 따라 코팅기판위에 그래핀 용액의 얇은 막(thin water film)이 형성된다. 
 
이 water film에 분산되어 있는 판상형의 그래핀 산화물 조각들이 전단력(shear force)에 의해 증착판의 이동 방향으로 정렬되면서, 코팅기판에 붙게 된다.
따라서 증착판의 왕복횟수가 증가함에 따라 코팅기판에 붙는 그래핀 산화물의 양이 증가하고, 그래핀 필름의 두께가 증가된다.
[##_'1C|cfile6.uf@156900364F22452D0EC3ED.jpg|width="296"_##]유리기판에 코팅된 그래핀 필름' height=195>

(b) 코팅횟수에 따른 그래핀 필름 두께, (c) 그래핀 용액 농도에 따른 그래핀 필름 두께.


따라서 증착판의 왕복횟수(deposition number)와 그래핀 용액의 농도에 따라 그래핀 필름의 두께를 나노미터 수준에서 정교하게 조절할 수 있음을 확인하였다<그림2>.
본 연구진이 개발한 그래핀 코팅 방법을 Meniscus-Dragging Deposition(MDD) 방법으로 명명하였으며, 상기 방법으로 코팅된 그래핀 산화물 필름은 Hydriodic(HI) acid 증기로 환원하여 그래핀 투명전극을 제작하였다.
상기의 방법으로 제작된 그래핀 투명전극은 필름의 두께를 코팅횟수(deposition number)와 그래핀 용액의 농도로 조절이 가능함으로써, 필름의 두께와 밀접한 관계가 있는 전기전도도 및 투명도의 조절을 손쉽게 구현할 수 있다 <그림3>.

[##_'1C|cfile9.uf@154660374F2246E8011816.jpg|width="296"_##] 코팅횟수와 그래핀 용액 농도에 따른 그래핀 투명전극의 면저항 및 투명도' height=672>

더불어, 그래핀 투명 필름 제작을 위해 그래핀 필름의 전사과정 필요 없이 다양한 기판에 직접 코팅이 가능하여, 유리기판 외에 PET, PDMS, 실리콘 웨이퍼 등에 그래핀 필름을 구현할 수 있음을 확인하였다.   
 
본 연구진이 개발한 MDD 코팅방법의 또 다른 장점은 증착판의 크기와 이동거리에 따라 코팅면적의 조절이 가능함에 있다. 이는 대면적의 그래핀 필름 제작에 용이함을 의미한다.
MDD 공정을 통해 아래 그림 4에서 보여 지는 바와 같이, PET 기판에 7인치와 11인치의 대면적으로 균일하게 코팅된 플렉시블 그래핀 투명전극을 제작하였다.

MDD 코팅 방법을 통한 대면적 플렉시블 그래핀 투명전극

본 연구를 통해 개발된 그래핀 필름 코팅 방법의 우수성은 다음과 같다.

1) 마이크로리터 수준의 극소량의 그래핀 용액의 사용으로 빠른 시간 내에 그래핀 필름 형성이 가능하여 그래핀 용액 사용량을 획기적으로 줄일 수 있다.
2) 간단한 공정변수(코팅횟수, 코팅속도, 그래핀 용액의 농도, 두 기판사이의 각도) 조절을 통해 그래핀 필름의 두께를 나노미터 수준에서 조절이 가능하다.
3) 그래핀 필름의 전사과정 없이, 다양한 기판에 직접 코팅이 가능하다.
4) 증착판의 크기 및 이동거리를 통해 대면적의 그래핀 투명전극을 빠른 시간에 제작 가능하다.

그래핀 투명전극으로의 활용과 더불어, 상기의 코팅법을 통해 제작된 균일한 대면적의 그래핀 필름은 마이크로 크기의 미세 그래핀 패터닝(patterning)을 위해 사용될 수 있어, 그래핀 전자 소자 및 센서로의 활용을 기대할 수 있다.
이에 대한 연구는 본 연구팀에서 현재 진행 중에 있다.    


<장석태 교수>  

1. 인적사항 
 ○ 소 속 : 중앙대학교 화학신소재공학부 조교수
 
2. 학력
  ○ 1999 : 중앙대학교 학사 (화학공학)
  ○ 2001 : 광주과학기술원 석사 (환경공학)
  ○ 2008 : North Carolina State University 박사 (화학공학)
 
3. 경력사항
○ 2001 ~ 2002 : 효성기술원, 연구원
○ 2002 ~ 2003 : KIST, 위촉연구원
○ 2008 ~ 2009 : Sandia National Laboratories, Postdoctoral Fellow
○ 2009 ~ 현재 : 중앙대학교 화학신소재공학부, 조교수

4. 주요연구업적
1. Hyung Jun Koo, Suk Tai Chang, Joseph M. Slocik, Rajesh R. Naik and Orlin D. Velev, Aqueous soft matter based photovoltaic devices, Journal of Materials Chemistry (2011) 21, 72-79.
2. Hyung Jun Koo†, Suk Tai Chang† and Orlin D. Velev, Ionic-Current Diode with Aqueous Gel/SiO2 Nanofilm Interfaces, Small (2010) 6, 1393-1397.
   †Contributed equally to this work.
3. Suk Tai Chang, Ahmet Burak Ucar, Garrett R. Swindlehurst, Robert O. Bradley IV, Frederick J. Renk and Orlin D. Velev, Materials of controlled shape and stiffness with photocurable microfluidic endoskeleton, Advanced Materials (2009) 21, 2803-2807. 
4. Suk Tai Chang, Erin Beaumont, Dimiter N. Petsev and Orlin D. Velev, Remotely powered distributed microfluidic pumps and mixers based on miniature diodes, Lab on a Chip (2008) 8, 117-124.
5. Olivier J. Cayre, Suk Tai Chang and Orlin D. Velev, Polyelectrolyte Diode: Nonlinear Current Response of a Junction between Aqueous Ionic Gels, Journal of the American Chemical Society (2007) 129, 10801-10806.
6. Suk Tai Chang, Vesselin N. Paunov, Dimiter N. Petsev and Orlin D. Velev, Remotely Powered Self-Propelling Particles and Micropumps Based on Miniature Diodes, Nature Materials (2007) 6, 235-240.
7. Hye Young Koo, Suk Tai Chang, Won San Choi, Jeong Ho Park, Dong Yu Kim and Orlin D. Velev, Emulsion-Based Synthesis of Reversibly Swellable, Magnetic Nanoparticle-Embedded Polymer Microcapsules, Chemistry of Materials (2006) 18, 3308-3313.
8. Suk Tai Chang and Orlin D. Velev, Evaporation-Induced Particle Microseparations inside Droplets Floating on a Chip, Langmuir (2006) 22, 1459-1468.

<김수영 교수>

1. 인적사항 
 ○ 소 속 : 중앙대학교 화학신소재공학부 조교수
 

2. 학력
  ○ 2001 : 포항공과대학교 신소재공학과 학사
  ○ 2003 : 포항공과대학교 신소재공학과 석사
  ○ 2007 : 포항공과대학교 신소재공학과 박사
 
3. 경력사항
○ 2007 ~ 2007 : 포항공과대학교 Post Doc.
○ 2007 ~ 2009 : Georgia Institute of Technology Post Doc.
○ 2009 ~ 현재 : 중앙대학교 화학신소재공학부 조교수

4. 주요연구업적
1. Metal diffusion-induced interface dipole: Correlating metal oxide-organic chemical interaction and interface electronic states, Journal of Physical Chemistry C, 115, 23107 (2011).
2.  Effects of functional groups in unsymmetrical distyrylbiphenyl on the performance of blue organic light emitting diodes, Journal of Physical Chemistry C, 115, 9767 (2011).
3.  Nanoscale tunable reduction of graphene oxide for graphene electronics, Science 328, 1373 (2010).

posted by 글쓴이 과학이야기

기존 거대한 분자를 이용한 바이오센서는 초분자체에 항체를 고정하여 알아내고자 하는 물질과의 반응으로 나타나는 형광신호를 측정해 검출하는 방식입니다.

그러나 이는 표적물질의 양이 매우 적으면 외부자극이 약해 신호가 낮아 진단할 수 없는 단점이 있었습니다.

고려대 심상준 교수팀이 초분자체 형광반응 기반 바이오센서에 자성입자와 영구자석으로 신호를 증폭시켜 질병을 진단하는 시스템을 개발했습니다.

심 교수팀이 개발한 바이오센서는 항체와 자성입자를 결합시켜 기존의 항원-항체 반응 이외에도 자성입자의 무게로 외부의 힘을 증가시킴으로써 1차적으로 신호를 증폭시켜 검출할 수 있는 범위를 확대했습니다.

또한 칩 아래 영구자석을 대면 자기력이 자성입자를 끌어당기면서 발생하는 물리적 힘으로 강한 외부자극을 주어, 2차적으로 형광신호를 증폭시켜 적은 양의 표적물질도 진단할 수 있도록 했습니다.

(A) 유리기판 표면의 폴리디아세틸렌 초분자체에 결합된 각기 다른 크기의 자성입자 SEM 사진, 
(B) (i)자성입자가 결합되었을 때 형광신호와 형광 이미지,  
     (ii)영구자석을 이용하여 자성입자를 끌어당김으로써 증가된 형광 신호와 형광 이미지

전립선암 표적물질 검출 및 1,2 차 신호증폭을 통한 형광신호 세기 및 형광이미지.
초분자체 형광센서 칩을 사용하여 초기 항원-항체 반응으로 회색 막대그래프의 신호세기와 형광이미지 i)를 얻었으며, 자성입자와 결합된 2차 항체가 항원과 반응하여 1차적인 형광신호의 증가를 파란색 막대그래프와 형광이미지 ii)를 통하여 확인하였다.
마지막으로 빨간색 막대그래프와 형광이미지 iii)에서 보듯이 영구자석을 활용한 2차적인 신호증폭을 통해 전립선암 표적물질이 최소 0.01 ng/mL 의 농도까지 검출이 가능하며, 이 방법을 통해 효과적으로 센서의 민감도를 높였으며 전체적인 신호도 향상됨을 확인할 수 있다.


연구팀은 전립선암 진단 표지물질(PSA-ACT complex)에 이 기술을 이용하여 극미량(0.01 ng/mL)의 표적물질을 정확히 식별해냄으로써 진단 센서로서의 유용성도 검증했습니다.


특히 기존과는 달리 형광센서에 추가적인 처리를 할 필요가 없어, 신속하면서도 편리한 고감도 질병 진단 원천기술로 평가되고 있습니다.

이번 연구결과는 독일 나노분야의 권위지인 'Small'지(1월 23일자)에 표지논문으로 게재되었다.  
(논문명 : Signal amplification by magnetic force on polydiacetylene supramolecules for detection of prostate cancer)

자성입자와 영구자석을 이용한 초분자체 형광센서 칩의 신호증폭 모식도. (Small지 2012년 2호 cover 이미지)


 용  어  설  명

자성입자 (磁性粒子, Magnetic particle) :
자기적인 성질을 띠는 물질로 외부에서 가해지는 자기장에 반응하는 양상을 가지며, 자성체가 되었을 경우에 그 재료가 나타내는 자기적인 여러 특성을 지닌 다. 즉, 자석에 의해 끌어 당겨지거나 하는 성질을 지닌 입자를 말한다.

초분자 (超分子, Supramolecule) :
공유결합에 비해 상대적으로 미약한 수소결합, 정전기적 상호작용, 반데르 발스  인력 (Van der Waals force) 등 분자 간 결합 또는 인력을 통해 둘 또는 그 이상의 작은 분자들이 모여 생성된 거대한 분자들의 집합이다.

표적물질 (Polydaicetylene) :
생물·화학적인 분석, 검사, 실험 등을 하기 위하여 쓰는 목표로 삼아 검출하고자 하는 물질.

PSA-ACT complex (Prostate specific antigen-α1-antichymotrypsin) :
전립선암 진단 표적물질, 일반적으로 전립선암 특이항원(PSA-ACT complex) 수치가 4.0 ng/mL 이상이면 정상이 아닌 것으로 판정한다.

영구자석(permanent magnet) :
강한 자화상태를 오래 보존하는 자석으로, 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않아도 자성을 안정되게 유지함


<연 구 개 요>

색 전이와 형광발현 특성을 이용한 폴리디아세틸렌(Polydiacetylene) 초분자체는 다양한 자극에 의해  반응하기 때문에 광범위한 분야에서 사용되고 있다.
이 초분자체는 3중 결합이 번갈아 있는 디아세틸렌(diacetylene) 단량체의 고분자를 의미한다.
고분자를 이루는 단량체는 소수성의 탄화수소 사슬과 친수성 말단기를 가지고 있는 양쪽성 성질로 인하여 수용액 상에서 리포좀,  Langmuir-Blodgett (LB) 또는 Langmuir-Schaeffer (LS) 단분자막과 같은 초분자체를 자가 조립으로 쉽게 형성하며, 카르복실기가 표면을 이루고 있기에 쉽게 아민기와 아미노 결합을 유도할 수 있다.
리포좀 형태의 초분자체는  254 nm의 UV 광에 노출될 경우, 인접 단량체간의 고분자화 반응이 일어나면서 파란색을 띠게 된다.
여기서 고분자 결합의 색은 고분자 중추(backbone)의 배열과 밀접한 관련이 있으며, 외부 자극에 의해 고분자 중추나 단량체들의 재배열이 일어나 자극의 정도에 따라 점차 붉은 색으로의 색 전이와 형광발현을 보인다.
색 전이와 형광발현을 일으킬 수 있는 일반적인 자극은 온도, pH, 표면 마찰, 물리적인 힘, 유기 용매 또는 계면 활성제와의 상호 작용이 있으며, 그 외 초분자체의 단량체들을 화학적으로 변형하여 리셉터가 초분자체 계면에 도출되도록 설계할 경우 리셉터가 리간드와 반응하여 형광발색이 유도되는 생화학적 분석기술로 이용될 수 있다.

그림1. 영구자석과 자성입자를 이용한 초분자체 기반 형광센서 칩의 질병 검지 시스템 모식도


이를 이용하여 리포좀 형태의 초분자체에 항체를 고정화하여, 표적 물질과의 반응으로 나타나는 형광 신호를 측정하여 농도에 따른 검출을 할 수 있고 다양한 형태의 센서 제조가 가능하다.
그러나 저분자성 물질과 극미량의 표적 물질에 대해서는 약한 자극으로 인해 검출물질에 대한 신호가 낮다는 심각한 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 농도에 따른 항원-항체 반응으로 형광신호를 측정하였고, 2차 항체와 자성입자를 결합시켜 항원-항체 반응 후, 추가적인 항원-2차 항체 반응과 자성입자의 무게로 인해 더 큰 물리적, 기계적인 힘을 증가시켜 1차적인 신호를 증가시킴으로써 검출 농도를 확대하였다.
더 나아가 영구자석을 센서 칩의 하단부에 위치시켜 자기력에 의한 자성입자의 이끌림 현상을 이용하였고, 이때 생기는 물리적인 압력, 기계적인 자극이 리포좀 형태의 초분자체에 작용하여 2차적인 형광신호의 증가가 일어남을 확인하였으며, 이를 통해 초고감도 모델 질병검지를 가능하게 하였다.
본 연구실에서는 이런 샌드위치 기법을 활용한 초분자체 형광반응 기반 센서를 이용하여 극미량 (0.01 ng/mL)의 전립선암 진단물질 검지 기술을 확보하였다.

본 연구에서 제안된 자성입자와 영구자석을 이용한 초분자체 형광센서는 기존의 센서에 비해 다음의 우수한 특성을 나타낸다.
1) 초분자체의 특성으로 인해 다른 표지화가 필요하지 않고, 실시간으로 분석이 가능하며, 칩 형태로 소형화 및 휴대용 센서의 개발에 용이하다.
2) 추가적인 단계와 시설의 증가 없이 편리하고 신속하게 신호를 증폭시켜 신뢰도가 높고 고민감도의 센서를 구현할 수 있다. 

본 연구에서 제안한 신호증폭 시스템은 간단한 단계를 거쳐 기존 시스템의 단점을 보완하여 신호를 효과적으로 증가시켜 센서의 민감도를 높이고, 검출영역을 확대함으로써 진일보한 센서 시스템의 토대를 마련하였으며, 이를 이용하여 다양한 질병의 검지와 조기진단 등 광범위한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

posted by 글쓴이 과학이야기

융합유전자(fusion gene)는 두 개의 유전자가 한 개의 유전자로 재구성되어 전혀 새로운 기능을 수행하는 유전자로서, 그 형성기작에 따라 크게 3가지로 분류됩니다.

일반적으로는 서로 다른 염색체 일부분이 위치 이동하면서 생성되는 경우, 같은 염색체내에서 일부가 위치 이동을 하여 생성되는 경우, 동일하거나 서로 다른 염색체내의 유전자가 각각 전사체를 만들고 이 두 개 전사체가 그대로 융합하여 생성되는 경우가 그것입니다.

이러한 융합유전자들은 암 세포를 비롯한 비정상적인 조직세포에서 발견되고 있어 최근 암의 진단 및 치료를 위한 새로운 표적으로 주목 받고 있습니다.

□ 한국생명공학연구원 박홍석 박사팀이 한 염색체 내에서 기능이 서로 다른 이웃한 유전자들이 한 개의 새로운 융합유전자를 만들어내는 과정이 규명했습니다.

이번에 형성과정을 밝혀낸 '이웃 간 융합유전자(Conjoined Gene, CG)'는 동일한 염색체상에서 이웃한 두 개의 유전자(neighboring gene)들이 위치 이동 없이 새롭게 한 개의 융합 유전자를 만들어내는 것으로, 인간을 포함한 일부 생물(인간 약 800여개, 마우스 270개, 초파리 227개)에서 일부 단편적인 구조정도만 알려진 상태였습니다.

특히 유전자로서 완전한 구조와 형성과정에 대해서는 그 동안 밝혀지지 않았습니다.

박홍석 박사팀은 침팬지연구에서 발견한 5개의 "이웃 간 융합유전자"가 인간에게도 존재한다는 것을 입증했고, 특히 이들로부터 파생되는 새로운 변이 융합 유전자 57종을 발견하여 구조를 비교 분석함으로서, 이웃 간 융합유전자 생성시의 독특한 규칙성과 형성기작을 새롭게 밝혀냈습니다.

연구 결과 서로 다른 두 개의 유전자가 융합하여 한 개의 "이웃 간 융합 유전자"가 될 때, 유전자의 특정부위가 사라지거나 생성되는 매우 독특한 규칙성이 있다는 새로운 사실이 확인됐습니다.

특히 첫 번째 유전자의 합성 종결 신호(termination code)가 반드시 제거되면서 옆의 유전자까지 전사가 일어나게 된다는 점, 이 과정에서 이웃하는 두 개의 모체 유전자에는 존재하지 않는 전혀 새로운 DNA서열이 유전자로 참여를 하는데, 이들 대부분이 그 동안 생명현상에서 그 역할이 불분명했던 DNA 영역(전이성 DNA: transposable element)인 점을 밝혀냈습니다.

또 연구팀은 "이웃 간 융합 유전자"가 정상조직 세포와 암 조직 세포에서 모두 만들어지고는 있지만, 일부 융합유전자는 특정 암 조직 세포에서만 존재한다는 것을 확인했습니다.

이러한 융합유전자는 향후 암 진단 및 치료를 위한 새로운 분자표적으로 활용성이 높을 것으로 기대되고 있습니다.

일반적인 유전자 형성과정과 이웃 간 융합유전자 형성과정 비교 모식도. 사람의 세포 한 개에는 46개 염색체가 들어 있으며, 이는 약30억 개의 A,T,G,C 뉴클레오티드들로 구성되어 있다. 이로부터 결정되는 유전자는 약2만 5000개로 예상하고 있다.
일반적으로, 한 개의 유전자는 유전체의 한 특정영역에 위치하고 있지만 (그림 a), 본 연구에서는 서로 이웃하고 있는 두 개의 유전자 영역이 융합하여 한 개의 유전자를 만드는 분자생물학적 과정을 규명하였다 (이웃 간 융합유전자: conjoined gene) (그림 b). 이웃 간 융합유전자로부터 만들어지는 단백질은 모체 단일 유전자들의 단백질 구조와 기능이 완전히 다르다.

□ 그 동안 생물학 분야에서 단일 유전자가 만들어지는 과정은 일반화된 사실이지만, 이웃하는 두 개의 유전자가 한 개로 융합하는 형성과정을 분자생물학적으로 규명한 것은 이번이 세계적으로 최초의 연구결과입니다.

특히 이번 연구는 기존의 단일 유전자와는 다른 새로운 구조의 유전자가 인체의 세포내에서 일반적으로 만들어 지고 있다는 것을 입증한 것으로 향후 유전자 연구에 대한 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.

연구팀은 인간의 세포 내에는 극히 미량이지만 다양한 형태의 "이웃 간 융합유전자" 및 그 변이 유전자들이 생성되고 있을 것으로 예상하고 있으며, 이들의 규명은 인간유전체 청사진(human genome blueprint landscape)을 보다 완벽하게 이해하는 새로운 전환점이 될 것으로 보고 있습니다.

이번 연구결과는 유전체분야의 권위 있는 전문 학술지 "기능 및 통합 유전체 (Functional & Integrative Genomics)" 1월호 온라인 속보판에 게재되었습니다.
(논문명 Novel mechanism of conjoined gene formation in the human)

<연 구 개 요>

인간의 유전자는 약 2만 5000개 정도로 알려져 있지만, 백만 개 이상에 달하는 단백질을 만들기 위해서는 턱없이 부족한 숫자이다.

이러한 불일치성은 다양한 형태의 변이유전자의 존재 가능성 및 miRNA와 같은 전혀 새로운 조절인자들이 존재할 것으로 암시하고 있다.

융합유전자(fusion gene)는 대표적인 변이 유전자로서, 그 형성기작에 따라서 크게 3가지로 분류되는데, 특히 이들은 암 조직 세포에서 빈번하게 발견되기 때문에 암 발생, 진단 및 치료기전 연구의 분자표적으로서 주목 받고 있다.
 ○ 이질 염색체간 융합유전자 (Inter-chromosomal fusion gene) : 서로 다른 염색체의 일부가 위치 이동을 통해 서로 다른 두 개 의 유전자가 융합하여 만들어 진 새로운 유전자
 ○ 동일 염색체내 융합유전자 (Intra-chromosomal fusion gene) :  동일한 염색체내에서 일부가 위치 이동을 통해 두 개의 유전자가 융합하여 만들어 진 새로운 유전자
 ○ 발현된 전사체 기반 융합유전자 (Trans-splicing-based fusion gene) : 이질 혹은 동일한 염색체내에 존재하는 두 개의 유전자가 각자 전사체를 만들어 진 후, 두 개의 전사체가 서로 융합하여 하나가 된 융합 유전체

이와는 구별되는 변이 융합유전자는 "이웃 간 융합유전자(conjoined gene)"로서, 동일한 염색체내에서 서로 이웃하고 있는 두 개의 유전자가 융합하여 새롭게 한 개의 유전자가 되는 현상을 말한다.

이 유전자는 일부 암 세포 주에서 극히 드물게 발견되었으며, 임상적으로는 혈액암 및 정신분열증과의 연관성이 보고되고 있다.

최근 DNA sequencing 기술의 발달과 함께 (NGS : Next Generation Sequencing), 이러한 유전자 단편들이 인간 (800개), 마우스 (270개), 초파리 (227개) 등에서 발견되고 있으나, 유전자로서의 완전한 구조 및 형성기전에 대해서는 거의 알려지지 않고 있었다.

박홍석 박사팀은 인간과 가장 유사한 특징을 갖고 있는 침팬지의 유전체를 규명해 왔다.
인간과 침팬지 DNA 정보의 차이는 불과 1%이며 (박홍석 박사 발표, Science, 2002), 인간과 침팬지는 약 500만 년 전에 공통조상에서 분리되어 독자적 진화를 하였다는 것을 규명하였다 (박홍석 박사 발표, Nature Genetics, 2006). 최근에는 침팬지와 인간의 성문화의 차이는 인간유전자의 독자적 진화를 촉진시켰다는 연구결과를 발표하였다.

본 연구는 이러한 연구과정에서 발견한 5개의 침팬지 "이웃 간 융합유전자 (Conjoined Gene)"를 이용하여, 인간 세포에서 그 실체를 조사한 결과이다. 

 ○ 그 결과, 인간에게도 침팬지와 동일한 구조의 융합유전자가 존재한다는 것을 입증하였으며, 특히 이들로부터 파생되는 새로운 변이 융합 유전자 57 종을 발견하여 구조를 비교분석하였다.
 ○ 서로 다른 두 개의 유전자가 한 개로 융합할 때, 융합의 선행 모체 유전자에 존재하는 유전자 합성 종결 신호(termination code)가 반드시 제거된다는 것을 발견하였다. 또한 후행 모체 유전자에 존재하는 하는 종결 신호는 전혀 새로운 부위에서 새롭게 생성되는 매우 독특한 규칙성이 있다는 새로운 사실을 발견하였다.
 ○ 특히, 이 과정에서 이웃하는 두 개의 모체 유전자 사이(intergenic region)에서 새로운 유전자 서열이 만들어지는 경우(exon creation), 이들 대부분이 그 동안 생명현상에서 그 역할이 불분명했던 DNA 영역(전이성 DNA: transposable element)이라는 것을 밝혔다.
 ○ 또한, 본 연구진은 "이웃 간 융합 유전자"는 정상조직 세포와 암 조직 세포에서 모두 만들어지고는 있지만, 일부 융합유전자는 특정 암 조직 세포에서만 존재한다는 것을 확인하였으며, 이러한 융합유전자는 향후 암 진단 및 치료를 위한 새로운 분자표적으로 활용성이 높을 것으로 기대하고 있다.

<박홍석 박사>

1. 인적사항
  ○ 소 속 : 한국생명공학연구원 유전체자원센터장
      (겸) 과학기술연합대학원대학 교수
 
2. 학력
  1981 - 1985  전남대학교 자연과학대학 생물학과(학사)   
  1985 - 1987  성균관대학교 이과대학 유전학과(석사) 
  1992 - 1995  일본 Kyoto Institute of Technology 분자세포유전학(박사)

3. 경력사항
  2000 - 현재  한국생명공학연구원, 선임연구원, 책임연구원
  2004 - 현재  한국생명공학연구원 미래정책부장 (유전체연구단장/센터장)
  2004 - 현재  (겸) 과학기술연합대학원대학 교수
    2007 - 현재     교과부?유전체정보생산연구사업, 연구책임자
  2001 - 2004   침팬지게놈국제공동연구 한국대표
  1998 - 2000   일본 이화학연구소 선임연구원 (인간게놈프로젝트 팀리더)
  1997 - 1998   일본 국립유전학연구소 연구원
   
4. 학회활동
  2008 - 현재   Genomics & Informatics 편집위원
  2003 - 현재   HUGO (Human Genome Organization) 정회원

5. 전문 분야 정보
  - 인간을 포함한 동/식/미생물 유전체 연구

6. 인간과 침팬지 관련 주요발표논문 :
  - 인간 21번 염색체 해독 (Nature, 2000)
  - 인간 게놈 해독 (Nature, 2002)
  - 인간과 침팬지 게놈 비교 물리지도 완성 (Science, 2002)
  - 침팬지 21번 염색체 해독 (Nature, 2004)
  - 침팬지 Y 염색체 해독 (Nature Genetics, 2005)
  - 인간 11번 염색체 해독 (Nature, 2006)
  - 한국인 유전자 영역 선택적 게놈 해독 (Genome, 2010)
  - 인간과 침팬지 유전자 변화 (Functional & Integrative Genomics, 2011)
   ※ 기타, 한우, 돼지, 식물, 미생물등 유전체 연구 논문 70편

posted by 글쓴이 과학이야기

PET-MR은 인체조직의 해부학적 영상과 물질대사의 분석이 가능한 자기공명영상기기(MRI)와, 인체의 세포활동과 대사상태를 분자 수준까지 분석할 수 있는 양전자방출단층촬영기기(PET)의 장점이 결합된 최첨단 의료영상기기입니다.

이처럼 PET와 MRI의 장점만 갖춘 꿈의 의료영상기기인 PET-MR의 상용화를 위해 실리콘 광증배관 개발이 필수적입니다.

진공관식 광증배관을 이용하는 기존의 PET는 MR장비의 강한 자기장으로 인해 심각한 영상 왜곡이 발생하기 때문입니다.

실리콘 광증배관은 의료영상기기의 방사선 검출기에 들어오는 빛을 증폭하는 부품으로, 현재 국내에서 시판되는 대 당 50원 상당의 PET-MR 가격 중 10% 이상을 차지할 정도로 매우 고가입니다.

우리나라의 PET 시장규모는 3000억 원(2010년 기준)에 달하지만, 실리콘 광증배관 관련 기술은 독일, 일본, 미국 등 극소수 국가들만 보유하고 있으며 국산 부품은 전무했습니다.

□ KAIST 원자력및양자공학과 조규성 교수팀과 나노종합팹센터 설우석 박사팀이 공동으로 의료영상기기 중 하나인 PET-MR의  핵심소자 '실리콘 광증배관(SiPM)'을 개발하는 데 성공했습니다.


연구팀이 개발한 PET-MR용 반도체형 광증배관 사진

연구팀은 조도가 낮은 PET 감마선 섬광신호를 측정하는 실리콘 광증배관의 구조를 최적화하고 반응속도를 높여 에너지와 시간분해능을 동시에 향상시켰습니다.


또 소자 내부증폭을 통해 저조도의 광량을 100만 배 증폭 시킬 수 있어 단일광자까지 측정 가능하도록 만들었습니다.

이와 함께 제작 공정을 단순화해 진공관식 광증배관 대비 1/10 수준의 가격경쟁력을 갖췄으며, 크기는 1/1000 수준으로 소형화를 실현했습니다.

연구팀이 개발한 실리콘 광증배관은 올해 동물실험을 거쳐 앞으로 2년 이내에 우선적으로 뇌전용 PET-MR에 적용해 상용화할 계획입니다.

반도체형 광증배관과 섬광체 단결정이 결합된 PET 검출기 개념도

마이크로 셀 어레이로 구성된 실리콘 광증배소자

격자형 섬광결정과 어레이형 실리콘 광증배소자 및 신호처리회로가 결합된 PET 검출기 모듈

단일 광증배소자 (우상) 및 4x4 어레이구조의 16채널 광증배소자(우하)



 용  어  설  명

실리콘 광증배관(SiPM ;Silicon Photo Multiplier) :
소자의 내부증폭을 이용하는 광다이오드의 한 종류.
일반적인 광다이오드는 흡수한 광신호를 외부 증폭회로를 통해 증폭시키게 되는데 이때 외부 잡음도 함께 증폭되는 문제가 있다.
실리콘 광증배관은 소자의 내부에서 100만배로 신호를 증폭시킬 수 있어 단일 광자까지 측정가능 한 소자이다.

진공관식 광증배관(PMT) :
광전효과를 이용하여 빛을 증폭시키는 소자.
입사된 광자를 전자로 변환시킨 뒤 전기장하에서 가속하여 증폭시키는 과정을 반복한다.
증폭률이 100만배에 가깝고 그 성능을 인정받아 현제까지 가장 많이 사용되고 있는 광소자이다.
하지만 자기장 하에서 전자의 움직임이 영향을 받아 PET-MR에 사용할 수 없다.

양전자방출단층촬영기기(PET) :
환자에 양전자를 방출하는 동위원소를 주입한 뒤 특정부위에서 양전자가 방출되면 180° 방향으로 전자의 소멸에 의한 소멸방사선이 발생된다.
이때 환자를 둘러싼 링형태의 검출기에서 두 개의 소멸방사선을 동시에 계측하여 위치를 추정하게 된다.
암은 형성 초기에 다량의 포도당을 이용하여 에너지를 사용하므로 동위원소 표지가된 포도당을 주입하여 암의 조기 진단이 가능하다.
또한 CT나 MRI와 달리 신진대사 및 분자의 거동을 볼 수 있어 분자영상기기라고도 불린다.

감마선 :
방사선의 일종으로 에너지가 높아 투과율이 가장 높다.
PET에서 사용되는 동위원소에서는 전자의 소멸에 의해 511keV의 감마선 쌍이 180도 방향으로 방출된다.

에너지 분해능 :
방사선 측정기에서 서로 다른 에너지의 방사선을 구별할 수 있는 능력.
에너지 분해능이 높아야 잡음 및 외부 방사선으로부터 표적물질이 구분 가능하다.

시간 분해능:
방사선 측정기에서 측정된 서로 다른 신호의 반응 시간을 구별 할 수 있는 능력.
시간 분해능이 높아야 180도 방출된 소멸방사선의 동시계수가 가능하다.

<보 충 설 명> 

▣ PET-MR의 임상적 유용성

PET-MR은 PET(양전자단층촬영장치)와 MRI(자기공명영상장치)의 장점만을 합친 퓨전(융합)영상기기이다.
-PET는 뇌세포의 유전자 및 분자과학적인 변화를 알 수 있지만, 공간해상도가 떨어진다는 단점이 있다.
-반대로 MR은 수백 mm 정도로 해상도가 높으나 유전자 및 분자과학적인 변화를 볼 수 없다.
-PET-MR은
-두 영상기기의 단점을 해결해, 뇌 세포의 기능 및 분자과학적인 변화를 3차원 고정밀 영상으로 얻을 수 있다.
-6겹으로 이루어진 뇌의 피질을 층마다 분리해 정밀하게 볼 수 있으며(해부학적 고해상도 영상), 뇌의 미세혈관도 분자수준에서 관찰(생리학적 고민감도 영상)이 가능하다.
-MRI영상과 PET 영상을 동시에 얻음으로써 같은 위치에 있는 조직의 생화학적 변화를 동시에 관찰하여 진단의 민감도(sensitivity, TP)와 특이도(specificity, TN)를 향상시킬 수 있다.
-저해상도 PET 영상이 호흡이나 심장박동과 같이 인체의 motion artifact에 의해 저해되는 것을 gated MR 영상을 이용하여 보정할 수 있다.

▣ 시장규모

-2010년 미국의 PET 및 PET-CT 시장은 약 5.2조원으로 5년 평균 16.7%성장률을 기록하고 있다.
한국의 PET시장은 2010년 까지 150대에 이르는 PET기기 도입으로 3400억에 이르는 시장을 형성하고 있다.
또한 고령화 사회로 진입함에 따라 암, 치매에 대비한 PET-CT 혹은 PET-MR 융합기기의 수요가 증가하여 더 큰 규모의 시장형성이 예상된다.

▣ SiPM개발의의

Siemens사는 실리콘 Avalanche photodiode (APD)를 이용하여 직접 융합하는 방식의 PET-MR을 2010년 후반부에 출시한 바 있다.
하지만 실리콘 APD는 진공관식 증배관에 비해 자기장에 강하지만 증폭도가 낮고 이득이 불안정한 것이 단점이다.
실리콘 광증배관은 5~6년전 아일랜드의 SensL사가 최초로 상용화한 광센서로서 실리콘 APD와 진공관식 광증배관의 장점만을 취할 수 있기 때문에 낮은 조도의 광신호를 크게 증폭시킬 수 있는 데 심지어는 단일 광자까지 측정 가능하다.
또한 기존 진공관식 광증배관에 비해 소형이고 양산성이 좋아 경제성이 높은 새로운 광 소자로써 각광을 받아 국내외 연구가 활발히 진행되고 있다.

▣ 의료영상기기의 특징 및 현황(2011년 6월 기준)

1) CT

- 원리 : 빛 에너지인 X선을 360도 각도에서 촬영해 재구성한다. 2차, 3차원 영상촬영이 가능하다
- 특징 : 조직의 밀도차이를 구별한다. 움직이는 장기(심장, 폐, 내장) 촬영에 적합하다. MRI보다 저렴하며 조영제를 쓰기도 한다.
- 국내보유 : 1743대
- 대당가격 : 15억원

2) PET

- 원리 : 방사성 약을 인체에 주사하면 포도당 등과 결합해 양전자가 나온다. 이때 나오는 감마선 신호를 영상화 한다.
- 특징 : 인체 조직의 기능과 대사 상태를 영상화한다. 한 번 만에 전신을 찍는다. 문제 위치를 정확히 드러내지 않아 최근 CT와 융합해서 많이 사용한다.
- 국내보유 : 155대
- 대당가격 : 20억원

3) MRI

- 원리 : 체내 물 성분의 하나인 수소 원자핵에 자기장을 걸고 핵 진동을 일으켜 신호를 분석한다.
- 특징 : 수분이 많은 근육, 인대, 물렁뼈, 디스크, 혈관, 지방, 뇌를 CT보다 정확히 보여준다. 방사선을 쓰지 않는다.
- 국내보유 : 985대
- 대당가격 : 20억원

posted by 글쓴이 과학이야기

한국연구재단이 기초과학에 대한 국민의 관심을 높이고 참신한 과학 아이디어를 발굴하기 위한 ‘내가 만드는 과학 아이디어’ 공모전을 시행합니다.

이번 공모전은 과학과 관련된 주제의 동영상이나 웹툰 등 다양한 형태의 UCC를 제작해 응모하는 방식으로 진행됩니다.

대한민국 국민이면 누구나 참여할 수 있고, 응모 기간은 1월 27일부터 3월 11일까지입니다.

참가 신청은 한국연구재단 마음잇기 캠페인 블로그(http://happyscientists.tistory.com)내려 받은 양식을 이메일(ucc_contest@nrf.re.kr)로 제출하면 됩니다.

시상은 최우수상 200만 원, 우수상 100만 원이며, 참가자 전원에게는 5만 원 상당의 상품권이 지급됩니다.

공모전 요강은 아래와 같습니다.


눈에 귀에 쏙쏙! 내가 만드는 과학 아이디어’공모전

“당신의 잠자는 과학 본능을 깨워라!”


 공모전 명칭 : ‘눈에 귀에 쏙쏙! 내가 만드는 과학 아이디어’ 공모전

 공모기간 : 2012년 1월 27일(금) ~ 3월 11일(일)

 참여자격 : 대한민국 국민 누구나 (개인 및 팀 참가 가능)

 공모주제

◦ 과학을 다른 사람에게 쉽게 설명하는 방법

◦ 내가 만약 과학자라면 OOO을 OOO하게 바꿀텐데...

◦ 기초과학 성과가 적용된 100년 후의 세상은 어떤 모습?

◦ 내가 기초 과학 연구를 하는 이유 (나의 꿈) 표현하기 (연구자의 경우)

      ※ 위 주제 중 택일 혹은 과학과 관련된 주제로 자유롭게 선택가능

 출품요건 및 규격

◦ 본 공모전 취지 및 목적에 부합하는 개인/팀의 순수 창작물

◦ 동영상, 플래시, 애니메이션, 웹툰 등 다양한 형태의 UCC로 제출

영상물

출품 규격

분량: 1분 이상 3분 이하의 동영상, 플래시 등 자유

형식: avi 또는 wmv 파일, 해상도 640 x 480 픽셀 이상

용량: 100MB 이하

웹툰

5컷 이상의 웹툰 완결본 원고 1편

JPG 이미지 파일로 가로 최대 690 픽셀

      ※ 수상작은 추후 원본 파일 형태로 제출될 수 있어야 함

 접수방법

◦ 한국연구재단 마음잇기 캠페인 블로그 '행복 기·원 마음 잇기 마을'       (happyscientists.tistory.com)에서 참가신청서를 다운로드해 내용 기재한 후에, 출품작과 함께 대표메일(ucc_contest@nrf.re.kr)로 제출

 결과발표

◦ 2012년 3월 말 예정

◦ 한국연구재단 홈페이지 및 마음잇기 블로그 내 공모전 결과 공지

      ※ 최우수 및 우수상 수여자들은 개별 공지

 시상내역

구분

인원

시상품

최우수상

1명 혹은 1팀

한국연구재단 이사장상 및 상금 200만원

우수상

1명 혹은 1팀

한국연구재단 이사장상 및 상금 100만원

참가상

수상자를 제외한 참가자/팀 전원

5만원 상당 상품권 제공

      ※ 입상자 상금 제세공과금은 본인 부담임

 문의처: 공모전 운영사무국 (·☎ 02-2016-7240)

 유의사항

◦ 출품작은 기존에 국내외 발표된 적이 없는 순수 창작물이어야 함

 출품작은 반환되지 않으며, 출품작에 대한 초상권, 저작권 침해 등의 문제가 발할 경우 출품 당사자에게 전적인 책임이 있음

      ※ 수상된 작품의 저작권은 한국연구재단에 귀속되며 홍보물로 활용

◦ 모든 출품작에는 참가자의 신원을 파악할 수 있는 어떠한 표시도 할 수 없음

      ※ 위반 시 수상작에서 제외

◦ 다음의 결격 사유가 있거나, 이로 인한 분쟁이 발생할 경우 수상을 취소하고    상금은 환수함

- 표절한 것으로 인정되거나, 국내외 타 공모전에서 이미 수상한 경우

- 공공질서, 미풍양속에 저해되는 경우

posted by 글쓴이 과학이야기