우리얘기

멜라토닌(melatonin)은 일반적으로 빛의 자극에 따라 주로 밤에 분비되어 생체리듬을 조절하는 호르몬의 하나로 알려져 왔습니다.

최근 이러한 멜라토닌이 강력한 항산화 효능과 함께 신경세포 보호작용을 가지는 것으로 보고되면서 멜라토닌의 효능을 규명하고, 치료적으로 활용할 수 있는 방안에 대해 활발한 연구가 진행되고 있습니다.

□ 한국생명공학연구원(KRIBB) 국가영장류센터 장규태 박사팀이 인제대 홍용근 교수팀과 공동으로 멜라토닌(melatonin)이 신경보호 및 기능회복에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈습니다.

연구팀은 지난해 멜라토닌의 투여와 운동치료를 병행하는 것이 효과적인 결과를 가져올 수 있다는 리뷰 논문을 게재한 이후, 척수손상 동물모델에서 멜라토닌의 신경 보호작용 및 기능회복 능력을 검증하는 연구를 진행했습니다.

24시간 내내 빛에 노출시킨 척수손상 동물 실험군과 12시간 주기로 낮과 밤의 조건을 만들어준 척수손상 실험군을 대상으로 운동능력과 조직내부에서 발현하는 각종 유전자들을 비교해 본 결과, 12시간 주기로 빛에 노출된 실험군이 24시간 노출군에 비하여 운동기능 회복이 1.5배 증가하는 것으로 나타났습니다.

또 24시간 빛에 노출시킨 상태에서 멜라토닌을 규칙적으로 투여하자 운동기능 회복효과가 1.2배 정도 증가하는 것으로 나타났습니다.

이에 따라 생체 내에서 빛이 없는 어두운 밤에 자연적으로 생산되는 멜라토닌이 신경회복에 중요한 역할을 한다는 것을 규명하였고, 인위적인 멜라토닌 투여로 기능회복이 가능하다는 것을 확인했습니다.

또 멜라토닌의 작용 기전에 대한 연구를 통해 멜라토닌이 척수손상 후 염증반응을 조절하여 이차적 손상을 방지하고, 운동기능의 회복을 촉진시킬 수 있다는 것을 밝혀냈습니다.

이번 연구 결과는 생리학/내분비학/신경과학 분야의 권위 있는 학술지인 'Journal of Pineal Research' 1월호에 게재되었습니다.

 용  어  설  명

SCI(spinal cord injury) : 

척수손상

LL :
24시간 내내 빛에 노출시키는 조건

L/D :
12시간은 빛에 노출시키고 12시간은 빛을 차단시키는 조건을 주기적으로 반복하는 조건

spinal cord :
척수. 척추내에 위치하는 중추신경계의 일부분.
위에서부터 목척수, 등척수, 허리척수, 엉치척수로 구분됨. 내부는 바깥쪽의 백색질과 안쪽의 회색질로 구분된다.
척수의 아래끝은 척수 원뿔이라 하며 첫번째 허리뼈 높이까지 내려온다.
뇌와 말초신경사이의 신경 통로 역할을 하며 척수반사(예: 무릎반사)에서는 뇌를 통하지 않고 반사의 중추 작용을 한다.

BBB :
Basso, Beattie, and Bresnahan test를 줄인말.
척수손상 랫드나 마우스 모델에서 뒷다리의 움직임 정도를 점수화하여 객관적인 운동기능평가를 하기위해 만든 평가 척도. 0점~21점으로 구성됨

iNOS :
inducible nitric oxide synthase. 생체 내에서 염증 반응에 동반하는 일산화질소(NO) 생성을 담당하는 효소

muscle atropy :
근위축. 근육 조직의 크기가 원래의 크기에 비하여 줄어드는 것

MAFbx :
muscle atrophy F-box, 근위축 관련 유전자

plantaris :
족저근(장딴지빗근). 발목을 아래로 굽힐 때 사용됨

<장규태 박사 프로필>   ■ 학력   1983～1987  국립 경상대학교 동물생명과학 (학사)   1987～1992  국립 경상대학교 동물번식생리학 (석사)   1993～1997  일본 동경대학교 수의생리학 (박사)   ■ 주요 경력  2004 ~ 현 재  Journal of Reproduction and Development, Editor    2005 ~ 현 재  한국생명공학연구원 국가영장류센터 센터장  2007 ~ 2008  국가과학기술위원회 기획·예산 조정전문위원회 전문위원  2007 ~ 현 재  산업기술유출 보호방지위원회 BT전문위원회 위원장   2008 ~ 현 재  과학기술연합대학원대학교 교수  2009 ~ 현 재  한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 겸직교수  2010 ~ 2011  국가과학기술위원회 사회기반기술 전문위원회 전문위원  2010 ~ 현 재  World Journal of Stem Cells, Editor  2011 ~ 현 재  한국과학기술단체총연합회 과학기술정책위원 ■ 연구분야  ㅇ 영장류 체세포 복제 및 줄기세포 확립  ㅇ 영장류 질환 모델 개발 ■ 주요 연구업적  ㅇ Beneficial effects of endogenous and exogenous melatonin on neural reconstruction and functional recovery in an animal model of spinal cord injury. (J PINEAL RES 52(1):107-119, 2012)  ㅇ Inhibition of collagen deposit in obstructed rat bladder outlet by transplantation of superparamagnetic iron oxide-labeld human mesenchymal stem cells as monitored by molecular magnetic resonance (MR) imaging. (CELL TRANSPL in press, 2011)  ㅇ Spatial distribution of glucose hypometabolism induced by intracerebroventricular streptozotocin in monkeys. (J ALZHEIMERS DIS 25(3):517-23, 2011)  ㅇ Peroxiredoxin II preserves cognitive function against age-linked hippocampal oxidative damage. (NEUROBIOL AGING 32(6):1054-68, 2011)  ㅇ Supplementation with estradiol-17β improves porcine oocyte maturation and subsequent embryo development. (FERTIL STERIL 95(8):2582-4, 2011)  ㅇ Melatonin plus exercise-based neurorehabilitative therapy for spinal cord injury. (J PINEAL RES 49(3):201-9, 2010)  ㅇ Nucleologenesis and embryonic genome activation are defective in interspecies cloned embryos between bovine ooplasm and rhesus monkey somatic cells. (BMC DEV BIOL 9:44-58, 2009)  ㅇ Effects of progranulin on blastocyst hatching and subsequent adhesion and outgrowth in the mouse. (BIOL REPROD 73(3):434-42, 2005)  ㅇ Regulation of blastocyst migration, apposition, and initial adhesion by a chemokine, interferon gamma-inducible protein 10 kDa (IP-10), during early gestation. (J BIOL CHEM 278(31):29048-56, 2003)  ㅇ Development of obesity in transgenic rats with low circulating growth hormone levels : involvement of leptin resistance. (EUR J ENDOCRINOL 143(4):535-41, 2000)

□ 미세먼지에 대한 대기환경기준은 질량농도 ㎍/㎥ 단위(㎥ 당 ㎍)로 규제되고 있습니다.

현재 대기 중 미세먼지 측정 시, 미세먼지 공기역학적 직경이 10㎛ 이상인 먼지를 제거하고, 10㎛ 이하인 미세먼지를 포집하여 질량농도를 측정합니다.

이 때 필요한 것이 입경분리장치입니다.

입경분리장치의 성능은 미세먼지 농도 측정 신뢰도에 큰 영향을 미칩니다.

미세먼지(PM10)의 직경은 사람 머리카락 지름의 4분의 1 정도에 불과해 우리 눈에는 잘 보이지 않습니다.

이 미세먼지는 인체에 유해한 다양한 성분들로 구성되어 있어 인체로 유입되면 호흡기 및 심혈관계 질환을 유발하기도 합니다.

이에 우리나라는 물론 전 세계적으로 대기환경기준을 마련해 대기질을 관리하고 있습니다.

그러나 우리나라는 미세먼지 측정을 위한 입경분리장치를 그동안 주로 외산장비를 사용했으며, 성능평가 또한 외국에서 발행한 성적서로 대체해왔습니다.

□ KRISS(한국표준과학연구원) 대기환경표준센터 이상일 박사팀과 환경측정지원센터 김현호 박사팀이 대기 중 미세먼지(PM10) 측정 시 필요한 미세먼지 입경분리장치의 독자적 성능평가 시스템을 마련했습니다.

연구팀은 이를 국내 환경측정기 제작업체인 ㈜켄텍에 기술이전 해 상용화했고, 미국 환경청(EPA) 기준에 적합한 설계와  테스트도 마쳤습니다.

현재 관련 장치와 대기환경측정장비는 국내 판매는 물론 중국 등 해외로도 수출되어 연 30억 원의 판매실적을 기록하고 있습니다.

현재 우리나라에는 미세먼지 등 대기오염물질에 대한 모니터링을 위해 전국 290개 측정소가 운영 중이며, 각 측정소마다 입경분리장치가 장착된 미세먼지 측정기가 있습니다.

미세먼지 입경분리장치 성능평가 실험을 위해 등속흡입장치를 설치하는 모습

스마트폰이나 태블릿PC 사용자 증가에 따른 모바일 데이터 트래픽 급증에 대응하기 위한 추가 이동통신 주파수 확보가 당면 과제로 떠오르고 있습니다.

또 정전, 폭우 등 비상 시 긴급 통신이나, 국립공원, 벽지, 연근해 지역에서의 휴대전화 불통 해소를 위한 인프라 확보 필요성도 높아지고 있습니다.

이 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 황금 주파수 대역이 있습니다.

바로 2.1GHz입니다.

2.1 GHz 위성 주파수 대역은 국제적으로 위성통신용뿐만 아니라 지상이동통신용으로 사용하도록 규정되어 있는 대역입니다.

우리나라의 경우 현재 LG유플러스, SKT 및 KT 등의 이동통신사업자가 이동통신용으로 할당받아 활용 중인 2.1GHz 지상 IMT 대역과, 바로 인접해 있는 상향 1980~2010MHz와 하향 2170~2200MHz 대역폭을 포괄적으로 정하고 있습니다.

이 대역은 60MHz의 넓은 대역폭으로 3세대 이동통신(3G) 뿐만 아니라 광대역 주파수가 필요한 LTE-Advanced 등 4세대 이동통신(4G) 등의 다양한 기술 방식을 적용할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.

또한 전 세계적으로 이 대역은 동일 주파수 대역에서 하나의 단말로 위성 및 지상 이동통신 서비스 모두를 제공하는 위성/지상 겸용 통신 대역으로, 급증하는 모바일 데이터 트래픽에 대응하는 모바일 광대역 지상망으로 활용됨과 동시에 공공재난 대비 인프라 구축 및 지상망 음영지역 해소를 위한 위성망으로 활용하고 있는 추세입니다.

실제 북미와 유럽에서는 2.1 GHz 위성 주파수 대역 활용을 위해 위성사업자를 선정하고 일부 위성도 발사하였으나, 시장이 활성화되지 않아 현재는 위성과 지상 겸용 통신망으로의 대체 활용을 추진하고 있습니다.

일본의 경우도 현재 동 대역에 대한 주파수 이용방안을 수립 중으로, 지진 발생 이후 공공 재난용을 포함한 위성/지상 겸용 통신망으로 활용하는 것에 무게를 두고 있습니다.

현재 우리나라에서도 산·학·연을 중심으로 오는 2020년까지 현재 이동통신용으로 할당된 대역폭보다 2배 이상 많은 규모 신규 주파수를 발굴한다는 '모바일 광개토 플랜'에 대응하여 동 대역을 지상 이동통신용으로 활용하기 위한 논의가 시작되었지만, 구체적인 결실이 나오지 않고 있는 상태입니다.

안도섭 ETRI 위성무선융합연구부장은 우리나라에서도 선진국에서 이미 활용을 준비 중이거나 구체적인 논의 중인 2.1GHz 위성 주파수의 위성 뿐 아니라 지상 이동통신용으로 공동 활용하는 방안을 제시하고 잇습니다.

안도섭 부장은 현재 기존 지상 단말 크기의 소형 단말에 음성 서비스를 제공할 수 있는 20m급 위성안테나 기술이 상용화된 점과 별도의 안테나 없이 기존 지상 단말과 유사한 비용으로 위성 모듈이 추가된 위성/지상 겸용 단말 확보가 가능한 점을 그 증거로 제시하고 있습니다.

또 급격한 배터리 소모 문제의 경우 기존 3세대 이동통신(3G)과 와이파이(WiFi) 간 연동과 유사한 형태의 지상과 위성 간 연동을 통해 해결할 수 있다는 것이 안도섭 부장의 생각입니다.

위성 스폿빔에서 사용하는 주파수 대역을 제외한 나머지 위성 주파수 대역을 지상에서 재사용함으로써 주파수 이용 극대화

한국생명공학연구원(KRIBB)가 2012년 1월부터 국가 임무형 연구를 강화하기 위해 연구본부 중심의 중대형 연구사업 수행체제로 전환합니다.

주요사업은 첨단 생명공학 연구분야에서 대규모 조직형 연구를 수행하기 위한 바이오메디컬 융합 원천기술 개발사업, 바이오소재 산업 플랫폼 기술개발사업, 바이오인프라 구축사업과 전사적인 차원에서 융복합 연구를 통해 국가사회적 이슈에 전략적으로 대응하기 위한 KRIBB 전략기술개발사업으로 구성됩니다.

각 세부사업별 주요 내용은 다음과 같습니다.
 
▲ 바이오메디컬 융합 원천기술 개발사업
   - 사업목표 : 만성질환 예방·진단·치료에 집중화된 바이오마커를 개발하고 혁신형 바이오 신약 및 메디컬융합 원천기술을 확보
   - 연구수행 조직 : 의과학융합연구본부, 바이오의약연구부

▲ 바이오소재 산업 플랫폼 기술개발사업
   - 사업목표 : 고부가가치 유용물질 및 소재 대량 생산을 위한 '스마트 세포공장' 원천기술을 개발
   - 연구수행 조직 : 바이오시스템연구본부, 바이오소재연구소

▲ KRIBB 전략기술개발사업
   - 사업목표 : 전사적인 차원에서 부서 횡단형 협력을 통해 국가사회적 이슈 해결 및 브랜드 성과를 창출
   - 연구수행 조직 : 전략사업총괄단, 모든 연구ㆍ사업 부서

▲ 바이오인프라 구축사업
   - 사업목표 : 바이오 R&D 인프라의 질적 경쟁력을 세계적 수준으로  제고하고 산학연의 활용을 위한 서비스 혁신 체제를 구축
   - 연구수행 조직 : 생명자원인프라사업본부, 바이오의약인프라사업부, 생명정보센터

□ 세계 수준의 창의적 글로벌 인재 선발

국립중앙과학관과 한국과학창의재단은 1월 18일~19일 2일간 대전컨벤션센터에서 대한민국 최고의 창의적 글로벌 인재를 선발하는 '국제청소년과학창의대전(KISEF 2012)'을 개최합니다.

※ 1월 17일(화) 작품설치, 1.18(수) 작품심사, 1.19(목) 작품설명(09:00∼12:30), 시상식(13:00∼15:30)

이번 행사에서는 국내 권위 있는 청소년 과학경진대회에서 선발된 우수작품 160여개 작품이 참가하여 선의의 경쟁과 학문적 교류를 거쳐 오는 5월 미국에서 개최되는 ISEF(International Science and Engineering Fair)에 참가할 한국대표 9개 작품을 선발하게 됩니다.

1) 과학경진대회 : 전국과학전람회, 전국학생과학발명품경진대회(이상 국립중앙과학관 주관), 청소년과학탐구반(YSC) 및 온라인과학탐구대회, 전국청소년과학탐구대회(탐구토론)(이상 한국과학창의재단 주관), 대한민국과학기술경진대회(한국과학교육지원단 주관), 정보올림피아드(한국정보화진흥원 주관)

2) ISEF(International Science and Engineering fair) : 미국 각주 및 세계 50여개국에서 선발된 1,600여명의 우수 청소년들이 참가하는 60년 역사를 가진 세계 최고의 권위 있는 대회로 주관사는 미국의 SSP(Society for Science & the Public)이며, 인텔이 후원 (1950년 시작, 2012년 5월 미국 피츠버그에서 개최)

□ 국내·외 25개 기관에서 특별상을 후원하는 국제행사

미국기상학회(American Meteorological Society), 예일 과학공학회장상(Yale Science and Engineering Association) 등 해외 9개 기관과 국내 7개의 출연연구기관, 9개의 관련학회 등 국내·외 약 25개 기관이 특별상을 후원하고 있습니다.

□ 국제대회(ISEF) 심사기준 및 방법 적용

심사는 각 분야의 산·학·연 전문가 100여명이 국제대회(ISEF) 심사기준 및 방법에 의해 1:1 면담방식으로 진행(5분 발표, 10분 질의응답)하며, 학생들은 한 번의 기회로 결과가 결정되는 기존 대회와는 달리 자신의 실력을 유감없이 발휘할 수 있도록 다섯 번의 심사기회가 제공됩니다.

□ 함께하는 창의․인성교육의 장

국제청소년과학창의대전(KISEF)은 기존의 입시위주의 과열경쟁에서 벗어나, 대화와 토론 중심의 함께하는 창의․인성교육의 장으로 펼쳐집니다.

1월 19일 9시부터 12시30분까지 참가 학생들은 일반관람객들을 위해 자신의 작품을 일반인 눈높이에 맞추어 설명하고, 같은 분야에 참가한 친구들과 서로의 작품을 질문하고, 토론하는 시간을 갖는 등 함께하는 창의․인성교육을 체험하게 됩니다.

한편 2011년 5월 ISEF대회에 출전한 한국대표 9팀은 전체3위 등 총 8개 작품이 역대 최고의 성적으로 입상했습니다

※ 1월 19일(목)은 작품설명회(Invitation day, 9:00~12:30)로 모든 일반인들이(학부모, 일반학생 등) 자유롭게 작품심사장에 출입하여 작품출품 학생들에게 직접 연구과정과 결과를 들을 수 있음.

졸속적인 출연(연) 개편과 통폐합 저지를 위한 투쟁결의문

오늘 우리 과학기술분야 22개 출연연구기관 노조 간부들은 우리나라 과학기술의 명운을 걸고 이 자리에 섰다.

이명박 정부는 출범 이후 과학기술현장의 의견을 무시한 채 과학기술부와 과학기술부총리제, 정통부를 폐지하였다. 과학벨트 등 주요한 과학기술관련 사업은 정치적·지역적 이해에 의해 수년간 표류하다가 결국에는 불안정하고 부실하게 결정되어 추진되고 있다. 출연연구기관을 두 개의 부처로 나누어 놓아 본래의 설립 목적과 역할, 위상과 기능을 제대로 발휘할 수 없도록 만들어 놓았다. 일방적으로 생명공학연구원과 카이스트의 통합을 추진하다가 과학기술계의 반대에 부딪쳐 중단하였고 안전성평가연구소를 민영화 민영화하기 위해 ‘투기자본(사모펀드)’까지 동원하였으나 결국 실패했다.

어디 그 뿐인가?

‘공공기관 선진화 지침’이라는 미명 아래 출연연구기관의 현실과는 전혀 맞지 않는 획일적인 지침을 강제하였다. 우수한 인력의 유입이 생명인 연구기관에 무조건적인 초임삭감을 강제하였고 연구현장을 황폐화 시키는 것으로 이미 결론 난 성과연봉제와 이진아웃제 도입을 지속적으로 압박하였다. 사업과 예산은 증가하는데 정원을 감축하거나 동결할 것을 강요하였고 비정규직 노동자가 이미 포화상태에 이르러 심각한 지경인데도 인턴사원 확대를 강제해 비정규직 문제를 더욱 확산시켰다.

노동조건도 지속해서 하락했다. 수년간 임금은 동결되었고 삭감된 출연연도 적지 않으며 각종 복지제도는 축소되었다. 비정규직 노동자의 고용안정과 차별철폐 요구에 적절한 대책을 내놓지 않아 수많은 비정규직 연구자들이 고통 받고 있으며 지금도 연구현장을 속속 떠나고 있다. 국가인권위의 권고에도 불구하고 정년차별은 시정되지 않았고 국회가 특별결의안을 채택한 정년환원에 대해서도 정년 후 선별 연장계약이라는 꼼수만을 내놓고 있다.

지난 4년 이명박 정부의 과학기술정책은 혼란과 실패의 연속이었고 이로 인해 우리나라 과학기술역사의 시계바늘은 거꾸로 돌았다. 이 모든 것이 연구현장의 의견을 무시하고 오직 정치적 이해에 의해 과학기술정책을 수립하고 추진한 정권과 부처 이기주의에 빠진 정부 탓이다.

정부의 과학기술정책 실정을 참다 못한 연구현장은 근본적으로 지배구조의 문제를 바꿔야 한다는 신념으로 국가과학기술위원회의 위상 강화와 출연연구기관의 지배구조 일원화를 요구하였다. 정부는 국가과학기술위원회를 새롭게 출범시키기는 했지만 지식경제부 등의 부처 이기주의에 밀려 국과위 위상은 제대로 자리잡지 못했고 급기야는 출연(연)과 우리나라 과학기술계 전반에 치명적인 악영향을 입히게 될 이번 개정법률(안)을 상정하기에 이르렀다.

이번 개정법률(안)은 급변하고 있는 시대에 부응하는 출연(연)의 역할 변화에 대한 고민은 전혀 반영되지 않았다. 우리나라 과학기술의 올바른 발전을 위한 전략적 판단도 찾아 볼 수 없다. 세계 어느 나라에서도 사례를 찾아 볼 수 없는 기형적이고 모호한 방안이다. 결국 이런 개정법률(안)이 추진되고 있는 것은 몇몇 출연(연)이라도 수하에 두고 싶어 안달이 난 국과위와 자신의 이권을 악착같이 지켜낸 지식경제부 등 부처가 야합한 것이라고 밖에 볼 수 없다.

이러한 이유로 이번 개정법률(안)은 폐기되어야 하고 장기적이고 전략적인 판단하에 출연연구기관 관련 및 출연연구기관 관련 법령이 완전히 새롭게 개정되어야 한다.

국과위에 강력히 촉구한다.

출연연 관련 개정법률(안)의 국무회의 상정을 철회하라!!!

연구개발 시스템 전반을 제대로 변화시킬 수 있는 법률 제정 및 개정을 위해 연구현장의 의견을 제대로 수렴하라!!!

이번 개정법률안이 통과된다면 과학기술계 전체는 돌이킬 수 없는 치명적인 결과를 맞게 될 것이다. 이에 우리 22개 출연연 노조 대표자와 간부들은 국과위가 연구현장의 요구를 수렴하지 않고 법률 개정을 강행 할 경우 40년 출연연 역사상 가장 강력하고 위력적인 투쟁으로 맞설 것이다. 과학기술노동자의 힘을 모아 출연연과 우리나라 과학기술의 올바른 발전을 위한 투쟁에 주저하지 않고 힘차게 나설 것이다.

2012. 1. 16

졸속적인 출연연 개편과 통폐합 저지를 위한 간부 결의대회 참가자 일동

전국공공연구노동조합 전국과학기술연구전문노동조합

한국원자력연구원지부, 한국표준과학연구원지부, 한국천문연구원지부, 한국지질자원연구원지부, 한국기계연구원지부, 한국에너지기술연구원지부, 한국생산기술연구원지부, 한국화학연구원(안전성평가연구소)지부, 한국생명공학연구원지부, 한국항공우주연구원지부, 한국과학기술정보연구원지부, 한국한의학연구원지부, 국가핵융합연구소지부, 한국과학기술연구원지부, 한국해양연구원지부, 극지연구소지부, 한국전기연구원지부, 재료연구소지부, 한국식품연구원(김치연구소)지부, 한국건설기술연구원지부 등 20개 지부(22개 기관)

스마트폰과 같은 휴대용 전자기기에 적용되는 정전기방식 터치스크린은 손가락의 접촉을 통해 발생하는 정전용량 변화를 감지해 작업을 수행하도록 설계되어 있습니다.

이를 이용해 앞으로 병원에 가지 않고도 스마트폰을 가지고 간단한 질병을 진단하는 시대가 열릴 전망입니다.

KAIST 생명화학공학과 박현규 교수와 원병연 연구조교수 팀이 스마트폰 등에 사용되는 정전기방식 터치스크린을 이용해 생체분자를 검출하는 원천기술을 세계 최초로 개발했습니다.

박 교수팀은 DNA가 자체 정전용량을 가지면서도 농도에 따라 정전용량이 변화한다는 사실에 착안해 정전기방식의 터치스크린을 생체분자 검출에 활용할 수 있을 것이라고 예상했습니다.

이를 규명하기 위해 박 교수팀은 대표적 생체분자인 DNA를 터치스크린 위에 가하고 정전용량 변화량을 감지한 결과 터치스크린을 이용해 DNA의 유무와 농도를 정확하게 검출할 수 있음을 확인했습니다.

정전용량 터치스크린 방식의 한가지인 surface capacitive touchscreen을 이용한 시스템 모식도. 여러 지점을 동시에 접촉했을 때 접촉점의 시료 농도에 따라 터치 신호의 위치가 변하는 원리를 이용한 방법. 동시에 두 개의 미지 시료의 농도를 측정할 수 있다.

정전용량 터치스크린 방식의 한가지인 projected capacitive touchscreen을 이용한 시스템 모식도. 현재 스마트폰 등에 쓰이는 터치스크린 방식으로서, 터치스크린 표면 내부에 여러 라인의 전극이 패턴되어 있어, 각 전극의 정전용량 변화를 각각 측정함으로써 여러 접촉 시료의 농도를 동시에 검출할 수 있다.

이 결과에 따라 DNA 뿐만 아니라 세포, 단백질, 핵산 등 대부분의 생체분자가 정전용량을 갖고 있기 때문에 다양한 생체물질의 검출에도 활용될 수 있다는 가능성을 제시했습니다.

이번 연구는 모바일기기 등에 입력장치로만 이용했던 터치스크린을 생체분자 등의 분석에 이용할 수 있음을 세계 최초로 입증한 결과입니다.

연구 결과는 화학 분야의 세계적 학술지 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)' 1월호(16일자) 표지논문으로 선정됐습니다.

터치스크린을 이용한 생체 분자 검출 시스템 모식도 (앙게반테 케미 논문 표지). 휴대용 모바일 기기의 입력장치인 터치스크린 위에서 세포, 단백실, 핵산, 소분자 등의 생체 분자를 검출할 수 있다.

 용  어  설  명

정전용량 방식 터치스크린 :
터치스크린은 구현방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, SAW(초음파) 방식, IR(적외선) 방식으로 구분되며, 과거에는 저항막 방식이 주류였으나, 아이폰과 안드로이드폰 등 스마트폰이 등장한 이후에는 정전용량 방식이 주로 사용되고 있음. 손가락 등의 전도성 소재가 터치스크린 표면의 전극에 접촉했을 때의 정전용량의 변화를 감지하며, 여러 개의 접촉 지점을 동시에 인식할 수 있음

정전용량 :
절연되어 있는 물체에 전하(電荷) Q를 줄 때, 물체가 갖는 전위(電位) V와의 비. 정전 용량 기호 C, 단위 패럿(F), 1F는 1C의 전하로 1V의 전위(또는 전위차)가 생기는 크기.
 

<박현규 교수 프로필> 1. 인적사항 ○ 소  속 : 카이스트 생명화학공학과 2. 학    력 ○ KAIST 화학공학과 학사 1990 ○ KAIST 화학공학과 석사 1992 ○ KAIST 화학공학과 박사 1996 3. 경력사항 ○ 2006. 3. ~ 현재 카이스트 생명화학공학과 부교수 ○ 2002. 4. ~ 2006. 2. 카이스트 생명화학공학과 조교수 ○ 1996. 2. ~ 2002. 3. 삼성종합기술원 선임연구원 4. 주요연구실적 (최근 3년간) ○ "A touchscreen as a biomolecule detection platform" Byoung Yeon Won and Hyun Gyu Park*, Angew. Chem. Int. Ed., in press. - will be highlighted as a front cover article ○ "A highly efficient electrochemical biosensing platform by employing conductive nanocomposite entrapping magnetic nanoparticles and oxidase in mesoporous carbon foam" Moon Il Kim, Youngjin Ye, Byoung Yeon Won, Sujeong Shin, Jinwoo Lee* and Hyun Gyu Park*, Adv. Funct. Mater., 21(15), 2868-2875. ○ "Label-free colorimetric detection of nucleic acids based on target-induced shielding action against the peroxidase mimicking activity of magnetic nanoparticles" Ki Soo Park, Moon Il Kim, Dae-Yeon Cho and Hyun Gyu Park* , Small, 7(11), 1521-1525. - Highlighted as a front cover article ○ "Cell-based quantification of homocysteine utilizing bioluminescent Escherichia coli auxotrophs" Min-Ah Woo, Moon Il Kim, Byung Jo Yu, Dae-Yeon Cho, Nag-Jong Kim, June Hyoung Cho, Byung-Ok Choi, Ho Nam Chang and Hyun Gyu Park*, Anal. Chem., 83(8), 3089-3095 - Highlighted as a front cover article  ○ "Illusionary polymerase activity triggered by metal ions: Use for molecular logic-gate operations" Ki Soo Park, Cheulhee Jung and Hyun Gyu Park* , Angew. Chem. Int. Ed., 49(50), 9757-9760, - Highlighted as a cover article & Nature featured this paper at 'News & Views' of January 6th issue of 2011.

발사 실패에 따라 지구로 추락하는 러시아 화성 위성 탐사선 포보스-그룬트(Phobos-Grunt)가 2012년 1월 16일 월요일 03시 14분 경(오차±4.8시간) 지구 대기권에 재진입할 예정입니다.

한국천문연구원이 2012년 1월 15일 13시 미국 우주전략사령부가 발표한 궤도정보를 기초로 계산한 결과, 포보스-그룬트는 16일 03시경 아프리카 북서부 상공에서 대기권에 재진입할 것으로 추정됩니다.

그러나 정확한 추락시점과 위치, 우리나라 피해 여부는 대기권 재진입 직전 1~2시간 전에야 파악 가능하기 때문에 상황은 유동적입니다.

한국천문연구원 위성추락상황실에서는 탐사선 추락 직전, 추락 예상시점과 위치, 한반도 통과여부 등에 대한 자료를 발표할 계획입니다.

자세한 내용은 한국천문연구원 특별대응반 홈페이지(http://event.kasi.re.kr)를 통해 확인할 수 있습니다.

2012년 1월 15일 09시 00분 00초(KST) 위성의 위치와 지상궤적

2012년 1월 15일 18시 32분 12초부터 87초간의 Phobos-Grunt위성궤적(한국천문연구원 대덕관측소 기준 남서쪽에서 동쪽으로 이동, 최대고도각 41도)2012년 1월 16일 02시 09분 12초부터 53초간의 Phobos-Grunt위성궤적(한국천문연구원 대덕관측소 기준 서쪽에서 남쪽으로 이동, 최대고도각 24도)

2012년 1월 13일 기준 포보스-그룬트의 궤도 (AGI)

<위성 추락 예상 시점>

• 2012년 1월 16일 03시 14분 (KST)±4.8 시간(미전략사령부)

<고도(2012년 1월 15일 09시 KST)>

• 근지점 고도: 137.0 km ± 10 km
• 원지점 고도: 157.5 km ± 10 km

<2012년 1월 15일 및 16일 한반도 통과시간(KST)>

<포보스-그룬트(Phobos-Grunt) 개요> -명칭- 포보스-그룬트(Fobos-Grunt 또는 Phobos-Grunt, 러시아어: Фобос-Грунт)는 '포보스의 땅'이나 '포보스의 흙'을 의미한다. '포보스'는 원래 소행성이었는데 오래 전 화성 인력에 끌려 주위를 공전하는 달이 됐다고 알려졌다. 참고로, '그룬트'는 땅과 흙(토양)에 해당하는 'ground' 혹은 'soil'을 뜻한다. 포보스-그룬트 탐사선은 화성 위성인 포보스의 흙을 채취, 귀환캡슐에 담아 지구로 돌아오는 것이 주 임무였기 때문에 이런 이름이 붙었다. -임무- 포보스-그룬트는 러시아연방우주청 주관으로 NPO 라보슈킨(NPO Lavochkin)과 러시아우주연구소(Russian Space Research Institute)가 공동 개발한 화성위성 탐사선이다. 포보스-그룬트는 마스 96(Mars 96)이 실패한 뒤 러시아가 주도한 첫 행성탐사 임무였다. (러시아가 성공적으로 끝낸 마지막 태양계탐사 임무는 1985-1986년 핼리혜성에 접근한 베가 2(Vega 2)였으며 그 이후, 러시아는 1988-1989년 포보스 2(Phobos 2) 임무를 통해 부분적인 성공을 거두었다.) 포보스-그룬트는 1976년 루나 24 이후 처음 외계 물질을 채취해 지구로 귀환하는, 러시아 입장에서 중요한 임무였다. 귀환캡슐은 2014년 8월, 포보스의 표토 200g을 싣고 지구에 도착할 예정이지만, 아쉽게도 이룰 수 없는 목표가 됐다. 그 주 임무는 포보스 토양샘플 채취 및 귀환, 포보스 원격탐사, 화성대기 감시, 화성 복사환경 감시, 화성 위성의 기원연구, 소행성 충돌이 지구형 행성에 미친 영향 및 생명체 연구 등이다. 이 탐사선에는 중국항천국이 만든 화성궤도선 잉훠-1호(Yinghuo-1)와 미 행성협회(Planetary Society)의 행성간비행실험 장치가 실렸다. 중국 관영통신은 2011년 11월 17일, 잉훠-1호 탐사선을 잃어버렸다고 공식 발표했다. -발사- 포보스-그룬트는 2011년 11월 9일 (2011년 11월 8일 20:16 UTC) 카자흐스탄 바이코누르 우주기지(Baikonur Cosmodrome)에서 발사됐다. 러시아연방우주청(Russian Federal Space Agency, ROSCOSMOS)은 포보스-그룬트를 화성궤도에 진입시키기 위해 여러 차례 연료분사를 시도했지만, 모든 노력이 실패로 돌아갔다. 11월 24일 러시아 언론인 RIA 노보스띠(RIA Novosti)는 11월 21일 마지막 시도에도 불구, 화성궤도 진입에 성공하지 못했다고 언급하면서 러시아연방우주청이 포보스-그룬트의 임무 실패를 공식 발표했다고 전했다. 포보스-그룬트는 현재 지구 저궤도를 공전하고 있다. 2011년 12월 2일, 러시아 과학자들은 탐사선과의 교신을 다시 시도했다. 지구에 낙하하기 전 텔레메트리(telemetry) 획득에 성공할 경우, 같은 사고가 발생하지 않도록 실패원인을 분석할 수 있기 때문이다. 그러나 잇단 시도가 실패로 끝나자 유럽우주청(European Space Agency, ESA)은 러시아연방우주국과 협의에 따라 포보스-그룬트와의 통신 시도를 중단하기로 최종 결정했다. 포보스-그룬트를 로켓 상단에 조립하는 장면 (ROSCOSMOS) 발사장으로 이동하는 제니트 로켓 (ROSCOSMOS) 당초 계획됐던 포보스-그룬트의 궤도 (CNES) -탐사선 제원- 주관기관: 러시아연방우주청 임무형태: 궤도선, 착륙선, 시료채취 및 귀환 발사일시: 2011년 11월 8일 20:16 UTC 발사체: 제니트-2SB 임무수명: 3년 (계획) 총중량: 약 13.2 톤 (연료 포함) 크기: 3.4m × 6m (태양전지판 제외) -주요 탑제체- 가스-크로마토그래프 패키지(Gas-chromatograph package) 감마선 분광기 (Gamma ray spectrometer) 중성자 분광기 (Neutron spectrometer) 양성자 X선 분광기(Alpha X spectrometer) 지진계(Seismometer) 장파장 레이더(Long-wave radar) 가시광 및 근적외선 분광기(Visual and near IR spectrometer) 먼지 계수기(Dust counter) 이온 분광기(Ion spectrometer) 항행유도 TV 시스템(TV system for navigation and guidance) 가시광 태양센서(Optical solar sensor) 포보스-그룬트 착륙선 (Lavoshkin) 로켓에 조립되기 이전의 포보스-그룬트 (ROSCOSMOS)

태음인, 태양인, 소음인, 소양인의 4가지 체질에 따른 대표 얼굴 이미지가 사상 처음으로 공개됐습니다.

이는 조선 후기 이제마 선생에 의해 사상체질의학이 선보인 이후 표준화 된 얼굴 이미지를 과학적인 방법으로 처음 선보이는 것입니다.

한국한의학연구원(KIOM) 김종열 박사(선임연구본부장) 연구팀은 전국 23개 한의과대학 및 한방병원과 협력해 구축한 체질정보은행의 임상체질 정보 2900여 증례의 얼굴 사진 정보를 활용하여 만든 사상체질별 대표 얼굴을 공개했습니다.

김종열 박사팀은 2010년 안면, 음성, 체형, 설문 등 4가지 방법을 통해 진단 정확도 80% 이상인 '사상체질 진단 툴'을 개발했는데, 이번에 공개된 4가지 체질의 대표 얼굴은 사상체질 진단 툴의 결과와 사상 체질 전문가의 진단 일치도를 기준으로 체질별 전형적인 얼굴을 선별하고, 이들의 얼굴 사진을 합성하여 체질별 대표 얼굴로 생성한 것입니다.

체질별 대표 얼굴을 만드는데 활용된 체질진단 툴은 안면, 음성, 체형, 설문 등 4가지 객관화된 진단 방법을 통해 사상체질을 진단할 수 있는 시스템으로서, 현재 베타버전 형태로 경희의료원 등 8개 한방병원 및 한의원에서 사용되고 있습니다.

그동안 체질별 안면 특성을 구분하기 위해 주요 안면 특징들의 길이, 각도, 면적에 대한 차이를 수치적으로 분석하는 연구들이 진행되어 왔으나, 얼굴 형태로 묘사될 수 있도록 대표 얼굴 사진 이미지를 만든 것은 이번이 처음입니다.

또한 기존의 체질별 대표 얼굴은 주로 체질 특징 형상을 과장한 캐리커처 등을 통하여 그려진데 반해, 이번 대표 얼굴은 실제 사람의 사진들을 합성하여 만들어졌기 때문에 체질별 안면 특성의 차이를 실제에 가깝게 판단할 수 있는 것이 특징입니다.

사상체질 진단 시 각 체질별 특징을 빈도율로 보면 태음인, 소음인, 소양인, 태양인 순입니다.

태음인은 얼굴이 넙적하고, 눈이 편평하며 코가 크고 코 폭도 넓은 것이 주요 특징입니다.

소음인은 인상이 유순하고 얼굴 폭이 좁고 갸름한 모양이며 눈꼬리가 약간 처진 곡선형이고, 코 폭이 좁으며 코가 아래로 처진 편입니다.

소양인은 눈 끝이 올라간 경우가 많고, 이마가 돌출되었으며 상하로 넓은 편입니다.

태양인은 눈이 빛나고 이마가 넓으며, 인상이 강하고 귀가 발달했으며 머리가 큽니다.

체질별 대표 얼굴은 성별을 구분하여 전 연령대와 45세 미만, 45세 이상으로 나누어 만들어 졌습니다.

이들 사진은 한의과 대학이나 한방병원, 한의원 등에서 교육용 및 실제 체질을 진단하고 판단하는데 도움이 될 전망입니다.

연구팀은 이번 합성된 이미지를 한국저작권위원회에 사진 저작권 등록을 신청했습니다.     

 용  어  설  명

체질정보은행 :
한국한의학연구원이 전국 23개 한의대 및 한방병원과 협력하여 구축한 사상 체질 표준 샘플 DB로 5년 이상 임상 경력이 있는 사상체질 전문가에게 체질 진단을 받고, 사상체질을 확인할 수 있는 60첩 이상의 약물 치료 후 그 약물 반응에 의해 체질이 정확하게 확인 된 사람 2900명에 대한 정보은행이다.
체질정보은행은 이들 모든 샘플에 대한 안면, 체형, 음성 등 계측 자료와 생리 특성 등 설문 자료, 한의사 진단 및 약물 반응 등 임상자료, 32종의 혈액 분석 정보 및 유전자 정보 등 생물학적 자료를 보유하고 있다.