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15 14 공과대학의 힘 이경진, 심상준, 이종흔 교수, 한국을 이끌 기술과 주역 선정 우리나라 최고 권위의 공학기술 단체인 한 국공학한림원(회장 정준양. 이하 공학한림 원)이 12월 19일(목) 오후 5시 서울 조선호 텔에서 <2020년, 대한민국 산업을 이끌 미 래 100대 기술과 주역 시상식>에서 공과대 학의 이경진, 심상준, 이종흔 교수를 2020 년 대한민국을 이끌 주역으로 선정했다. 공학한림원은 2012년 8 월부터 17개월간 120여 명의 전문가와 함께 미래 100대 기 술을 발굴·선정하기 위한 심사를 진행했었 다. 신소재공학부 이경진 교수는 반도체 산 업분야의 성장하는 사회 비전부분에서 초 고속 고집적 전자디바이스 기술로 선정됐 다. 이경진 교수는 STT -MRAM 분야에서 STT 의 원리규명 ( Nature Materials 게재 ‘ 04 ), STT -MRAM 오동 작 해소 ( Nature Phys- ics 게재 ’09 : 2010년 교과부 기초연구우수 성과), STT -MRAM 설계용 통합모델 개발 ( Physics Reports 게재, ‘ 13) 등 해당 기술 개발에 기여하였으며, 특히 2012년 STTM- RAM 구동전압을 낮출 수 있는 새로운 구 조를 특허화 후 관련국내기업에 기술이전 하는 등 학문적, 응용기술적 측면에서 괄목 한 만한 성과를 이뤄왔다. 화공생명공학과 심상준 교수는 바이오 산 업분야 스마트한 사회 비전 부분에서 멀티 타겟 질병진단용 바이오칩 기술로 선정됐다. 심상준 교수는 단일 금 나노입자와 나노플 라즈몬 공명센서의 광산란 스펙트럼 분석 을 통한 고위험성 질환 지표인자의 초고감 도 검지 기술을 개발했다. 초고감도 검지를 위하여 다양한 크기의 구형 금 나노입자 뿐 만 아니라, 긴 막대모양의 금 나노로드를 합성해 light scattering 스펙트럼의 미세한 변화의 측정을 가능하게 하고, 신뢰도 높은 결과를 산출하였다. 또한, 금 나노입자의 표면 개질을 통하여 표 적 물질 이외의 물질들의 고정화를 방지하 고, PSA 폴리클론 항체를 통한 샌드위치 기 법을 통해 신호를 증폭시켜 초고감도 검지 기술을 구축했다. 이번 기술을 기반으로 다양한 생명현상의 규명, 암과 같은 각종 난치성 질환의 조기 진단과 치료, 신약 물질 등의 탐색 등의 활 용이 가능해졌다. 신소재공학부 이종흔 교수는 세라믹소재 산업분야 성장하는 사회 비전부분에서 세 라믹 능동/수동 소자 제조기술로 선정됐다. 이종흔 교수는 나노 계층 구조를 이용한 고 감도, 쾌속응답 가스센서의 설계기법을 제 안하고, 이를 응용한 다양한 고기능성 가스 센서를 개발(위험, 유해, 독성 가스의 초고 속 검지, 실시간 응답 인공후각 등을 활용 한 다양한 새로운 응용 가능성 제시)했다. 또한 산화물 반도체 가스센서의 습도의존 성을 없애는 방안을 처음으로 제시(실시간 검지 호기형 질병진단 센서 구현을 위한 핵 심기술이 일반 화학 센서의 신뢰성을 한 단 계 향상)했다. 상기 기술은 반도체공정기술, IT 기술, 통신 기술 등과 융합적으로 설계되어 인공후각, 환경 모니터링, 스마트폰 탑재 초소형 화학 센서, 날숨을 이용한 질병진단센서, 식품의 선도판별, 위험물 검지 등에 광범위하게 활 용될 것으로 기대된다. 심상준 교수 연구 이경진 교수 연구 이종흔 교수 연구 심상준, 이지원 교수 ‘2013 기초연구 우수성과’에 선정 한국연구재단은 <2013년 기초연구 우수성 과> 50건을 선정하고 10월 16일(수) 국립 과천과학관에서 기초연구 우수성과 인증식 및 전시회 개막식을 개최했다. 기초연구 우수성과 선정사업은 한국연구재 단에서 지원된 연구개발사업을 통해 과학 적·기술적·경제적·사회적 영향력이 큰 성 과를 발굴하고 인증하는 사업으로 매년 시 행되고 있다. 화공생명공학과 심상준 교수는 <생체분자 신호다중검지를 위한 고성능검출시스템개 발>로 선정됐다. 이 연구의 목적은 금 나 노입자가 고정된 표면 플라즈몬 공명 센서 를 이용하여 DNA -단백질 상호작용 및 결 합 활성을 분석하는 방법과 프로모터 활성 을 분석하는 방법을 제공하는 것으로, 표 면 플라즈몬 공명 센서( surface plasmon resonance sensor )를 이용한 유전자 전사 분석에 관한 것이다. 이 연구를 통해 유전자 전사활성을 실시간 으로 분석할 수 있으며, point mutation 된 프로모터 유전자를 RNA 중합효소가 특이 적으로 인식하는 현상을 쉽게 관찰 가능하 다. 그리고 유전자의 변이 여부를 나노 수 준에서 정확히 식별해 냄으로써, 유전자 변 이 진단 센서로서의 유용성을 검증했다. 이 러한 점을 활용하여 질병진단과 함께 신약 물질 등의 탐색 등에도 이용 가능하다. 또 한 실제 체액을 이용한 검지 등 사용 가능 하며, 약물 전달체 분석 및 세포내 발현 분 석, 생체분자의 구조나 운동 모니터링 등에 도 활용이 가능하다. 질병의 조기 진단 및 이산화탄소의 생물학적 전환에 사용함으로 써 기술적, 산업적 경제파급 효과를 기대 할 수 있다. 화공생명공학과 이지원 교수는 < BNT 융합 3 차원 신소재를 이용한 실용적 차세대 진 단시스템 개발>로 선정됐다. 이 연구는 기 존의 효소면역검지법( ELISA)이 지닌 기술성 및 실용성 한계를 극복하기 위해 인간 유래 의 훼리틴 단백질 나노입자를 이용하여 3 차원 프로브를 개발하고, 이를 고분자 단량 체와 결합한 후 one- step 중합반응을 통 해 다공성 구조의 하이드로젤을 제조함으 로써 바이오-나노-화학 융합 기반의 실용 적 3 차원/입체형 진단 기술 및 시스템 개발 에 대한 내용이다. 이 연구 성과의 단백질 나노입자-하이드로 젤 융합 3 차원/입체형 진단기술 및 시스템 은 다양한 질환 특이적 표지인자 검지용 프 로브의 고정화에 범용적으로 활용될 수 있 기 때문에 다수의 질환 진단에 폭넓게 적용 가능다는 장점이 있다. 또한, 차세대 진단센서시스템의 필수 요건 중 하나인 동시다중 진단시스템 구현에 효 과적으로 이용될 수 있으며, 진단 분야에만 국한되지 않고, 신종 병원체 및 유해물질 검출용 환경 모니터링 센서, 식품안전성 평 가 센서 등 다양한 측정용 센서에 적용 가 능할 것으로 예상되기 때문에 향후 다양한 산업분야에서의 응용 가능성은 매우 높다 고 할 수 있다. 최원준 교수, 나노 사이즈 채널 내부의 이온 전송 특성 실험적 규명 기계공학부 최원준 교수(제 1 저자)가 미국 MIT 연구진들(교신저자 : 마이클 스트라노 교수)과 함께 나노 사이즈 채널 내부의 이온 전송 특성을 실험적으로 규명했다. 최원준 교수의 논문은 네이처 자매지인 ‘ 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communi- cations )’ 온라인 판에 지난해 9월 12일 게 재됐다. 이번 연구에서는 단일벽 탄소 나노튜브(직 경 0 . 9~ 2 . 0 nm )를 나노채널로 응용하여 채널 자체의 직경 변화 및 온도 변화에 따 른 이온 전송의 변화를 최초로 규명했다. 최 원준 고려대 교수는 “이번 연구는 현재까지 이론적으로 진행되어 온 연구에서만 보고 되어 왔던 나노채 널에서의 다양한 물리적 현상이 실제 존재할 수 있음을 실험적으로 확인했다. 이러한 결과들은 Sub nm 스케 일의 나노채널 연구에 새로운 계기를 마련 할 것”이라고 기대했다. 또한 이번 연구 성 과는 나노채널을 선별적인 이온ㆍ분자들의 감지ㆍ전송, 해수의 담수화, 유체 내 유독 물 질의 감지 및 정화, 연료전지 전해질 막 등 의 다양한 응용 분야에 활용될 수 있는 가 능성을 제시하고 있다. (논문명 : Diameter-dependent ion transport through the interior of isolated single-walled carbon nanotubes)