『4단계 BK21사업』미래인재 양성사업(과학기술 분야) 교육연구단 자체평가보고서

자체평가대상기간 : 2024.9.1.-2025.8.31.(12개월)

<자체평가 보고서 요약문>

교육연구단의 비전과 목표 달성정도

본 교육연구단은 더 나은 인간의 삶을 위한 혁신적인 바이오융합 지식과 기술의 창조이며, 교육/연구/기술사업화/국제화 혁신을 통해 바이오공학 글로벌 인재 양성을 목표로 생명과학/의과학과 공학의 융합을 통해 전세계 바이오공학 분야에서 기술혁신과 관련 산업을 주도할 수 있는 글로벌 바이오공학 리더 양성하는 비전을 갖고, 세계 저명 대학들을 대상으로 벤치마킹한 결과를 토대로 교육, 연구, 기술사업화, 국제화 부문에서 지난 1년간 다음과 같은 성과를 창출하였다.

교육역량 영역 성과

바이오정보, 바이오전자, 바이오나노/마이크로 기술 분야를 중심으로 교과목을 분류하하고, 각 분야 교과목의 교차이수 체계를 통한 유기적 학제간 교육과정 운영하였으며, 학계와 산업계의 수요에 대응한 실질적인 교육 프로그램이 운영될 수 있도록 하기 위하여, 다양한 형태의 특강/세미나 등을 병행하여 개설함.

참여대학원생과 신진연구인력이 주도한 연구결과들은 분야 최고수준의 국제학술지에 게재하였으며, 국내외 학술대회에서 우수논문발표상을 다수 수상함.

총 31명의 박사졸업생은 100% 창업 및 국내외 유수 기업/연구소에 취업하였고, 총 33명의 석사졸업생 중 19명이 학위과정 진학 및 8명 취업으로 총 취업률 86.7%을 달성함.

연구역량 영역 성과

본 교육연구단은 바이오융합연구를 통하여 바이오정보기술, 나노바이오기술, 의료영상 기술, 생체재료 기술 등에서 세계 최고수준의 연구성과물을 창출하였음.

기초연구실지원사업, 한국형 ARPA-H 프로젝트 등 중대형 연구과제를 활발히 수주하여 첨단바이오 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있음.

바이오융합기술의 실용화 및 상용화를 목표로 특허 및 기술이전 실적을 달성함.

달성 성과 요약

유기적 학제간 교육과정 운영을 위한 교과목 개설 (p.11)

- 대학원 (11과목), 공통상호인정 (23과목)

다양한 교육 프로그램 운영 (p.12-18)

- 산학 연계 교육프로그램 신입생 선발 (2024 가을학기 석사 1명)

- 대학원생이 중심이 되는 바이오-의료 융합 세미나 (학기마다 개설)

- 국내외 연구자 초청 학과 정기세미나 및 특별 세미나 (19회)

- 국제 공동워크샵 (4회)

우수 대학원생 확보을 위한 노력 (p.20-21)

- 우수 학부생 유치 프로그램 운영 (3개)

- 대학원 소개프로그램 운영 (5회)

- 명랑운동회 등 다양한 학생활동 지원 (3회)

참여대학원생 취업 실적 (p.22-24)

- 석사졸업생 33명 중 57.6% 진학, 24.2% 취업

- 박사졸업생 31명 100% 취업

- 진로개발 및 취업 노하우 공유를 위한 졸업 동문 초청 워크숍 연례 개최

참여대학원생 우수 연구실적 (p.25-48)

- 저명학술지 논문게재 우수실적 (28건) 중 주저자 27건

- 국내외 유수 학술대회 발표 우수실적 (40건) 중 국제학회 수상 3건, 국내개최 국제학회 5건, 국내학회 12건

- 특허등록, 기술이전, 창업실적 8건

- 국제파견 및 공동연구 5건

신진연구인력 (p.54-55)

- 현황: 2024년도 상반기 6명 (타교 33%) 지원, 하반기 2명 (타교 50%) 지원, 2025년도 상반기 3명 (33%), 하반기 2명 (타교 50%) 지원 예정.

- 실적: 우수 논문게재 (12건), 국제학회발표 (4건), 국내학회발표 (7건), 특허등록 (3건), 출원 (1건), 과제수행 (2건)

참여교수 교육역랑 (p.56-57)

- 신규교과목 개설 (10건)

참여교수 1인당 연구비수주 실적: (약 7.35억) (p.64)

참여교수 연구업적물 (p.65-80)

- 대표논문 총 (25건) 중 게재저널의 Q1비율 88%

- 특허 및 기술이전 실적 총 (12건)

참여교수 연구역량 향상 실적 (p.81-82)

- 대형센터 운영(1건), 5억이상 집단연구수행 (5건), 신임교원 유치 (1건), 병원공동 임상연구 논문발표 (9건)

참여교수 산업·사업에 대한 기여실적 (p.83)

- 학문의 개방화/대중화, 미래/글로벌 대응, 정책기여, 기업현안 해결 분야에서 기여함 (4건)

참여교수 국제화활동 실적 (p.84-87)

- 초청강연 기조연설 (17건), 좌장·위원회 활동 (19건), 학술지 관련 활동 (22건)

참여교수의 국제 공동연구 및 교류 실적 (p.88-91)

- 국제공동 학술대회발표, 방문연구, 논문발표, 과제수행 등 (11건)

- 현지의 신생 연구 트랜드에 대한 교류 및 젊은 연구자들과의 네트워크 구성을 위한 현지 워크숍 및 간담회 개최 (유럽 1건, 미국 2건)

미흡한 부분 / 문제점 제시

경쟁력 있는 우수 신진연구 인력 발굴 및 지원

분야별 국내외 우수 대학원생 유치를 위한 다각도적 노력이 더 필요함

교육연구단의 국제적 위상을 높이기 위한 국제 연구교류 활동 노력 필요

차년도 추진계획

우수 신임교원 및 포스닥 유인책 마련을 통한 미래 전략 분야 선점

국제 연구 교류 및 홍보를 위한 강연 및 심포지움 시리즈 개최

교육연구단의 구성, 비전 및 목표

1. 교육연구단장의 교육·연구·행정 역량

■ 연구 역량(논문/특허 실적 및 기술사업화)

살아있는 신경세포를 이용한 신경세포칩 (Neuron-on-a-Chip) 플랫폼을 바탕으로 신경인터페이스 (Neural interface) 기술을 연구하여, 세계적인 연구업적을 성취하였다. 신경세포의 성장과 전기적 활성을 제어하는 기능성인터페이스가 연구의 핵심이며, 나노기술과 융합한 신경인터페이스 분야의 새로운 연구 영역 개척하였다.

최근 10년 간 ‘나노기술을 이용한 광열 신경 자극 기술’이라는 독창적인 분야를 개척하여, 기존 광기반 신경세포 자극기술의 단점을 극복하는 실용적인 기술을 연구하여 국제저명학술지에 논문을 연속으로 게재 (ACS Nano 2014, 2016, 2018, 2019, Biomaterials 2018, Nature Communications 2020)하였다.

광열신경자극기술의 연구업적을 인정받아,‘2025, 대한민국을 이끌 100대 기술과 주역, 뇌과학응용기술 분야’ (2017, 한국공학한림원)에 선정되고, 루트로닉 의공학상 (최우수논문상) (2018, 대한의용생체공학회)을 수상하였고, 신경세포칩 기술에 대한 업적으로 한국연구재단 우수논문상 (2014, 대한의용생체공학회/한국연구재단), 신인학술상(2013, 한국바이오칩학회), 솔거의공학상(젊은 의공학자상) (2011, 대한의용생체공학회), KAIST 공동연구상 (2011)을 수상하였다.

국제 저명학술지 부편집장 역임: IEEE Trans. Biomedical Engineering Associate Editor 역임 (2011/2012, 2018). (사)한국뇌신경과학회에서 발간하는 Experimental Neurobiology (SCIE) Section Editor 로 현재 신경과학 응용기술 관련 논문 심사/게재를 총괄하고 있다.

신경세포칩 플랫폼 국산화 목표로 신경세포칩 플랫폼에 대한 특허 12건 등록하였으며, 광열신경자극 신기술 원천 특허 발굴하여 ‘광열 신경자극 기술’에 대한 원천 특허를 비롯한 관련 특허 4건 등록하였다. 또한, 인공혀 개발연구 산업체 과제 (삼성전자 미래기술육성센터)에 Co-PI 로 참여하여 차세대 고속병렬 신경세포칩 개발하였다. (특허 1건)

■ 교육 역량

탁월한 강의력을 바탕으로 Edu 3.0 강의 시스템과 정통 교수법을 융합하여 학부 2학년 전공선택 과목과 대학원 전공과목을 현 직급기간 동안 지속적으로 개선하여, 학과 우수강의상 4회, 교내 우수강의상 1회 수상하였다.

대학원생 배출실적: 학과 특성상 바이오융합형 인재로 성장하고 교육하기 위해 1인 2 지도교수 제도 적극 활용하여 국내외 대학 교수, 해외 저명대학 포스닥, 삼성전자, 삼성 SDS 등 대기업 산업현장 헬스케어/의료기술 R&D 연구/사업부로 졸업생을 배출함. 연수연수원을 지도하여 학계 교수인력을 배출.

■ 행정 역량

교내 인권윤리센터장(처장급, 2019~20) 보직을 맡아, 교내 각종 성폭력/성희롱 사건, 인권침해 사건, 직장내 괴롭힘 사건 등을 전담하는 부서장으로서, 학교 규정에 따라 해당 사건들을 심의하고 처리하는 막중함 임무를 수행하였으며, 학과 학사주임(2014~2017)을 맡아, 학사 업무 (교과과정, 졸업이수요건, 학생 단체생활지도, 대학원 지도학생 배정, 박사자격시험) 총괄하였다.

국내 의공학 및 뇌공학 분야의 핵심 학술단체에서 주요 임원으로 활동. (사)대한의용생체공학회 학술이사(2010~11), 국제협력이사(2016~18), 기획이사(2019~2023)와 (사)한국바이오칩학회 학술/교육위원장(2016), 헬스케어분과위원장(2018) 등을 맡아, 국내 바이오공학과 의공학 발전에 기여 하였으며, 국제 학술대회 조직위원으로 활약하였다. (MicroTAS 2015, IEEE EMBC 2017)

교내 과학영재교육연구원에서 국내 초중고등학생을 대상으로 개최하는 다양한 캠프에 전문가로 초청되어 15회 강연을 하면서, 과학기술의 대중화에 기여 하고 있다.

2. 대학원 학과(부) 소속 전체 교수 및 참여연구진

<표 1-1> 교육연구단 대학원 학과(부) 전임 교수 현황

2023년 2학기: 전체교수 25 참여교수 22 (88%)

2024년 1학기: 전체교수 26 참여교수 25 (96.15%)

2024년 2학기: 전체교수 25 참여교수 24 (96%)

2025년 1학기: 전체교수 26 참여교수 25 (96.15%)

<표 1-2> 교육연구단 대학원 학과(부) 소속 전임 교수 변동 내역

1. 2024년 1학기. 전입. 신규임용(2024.02.19.)

2. 2024년 1학기. 전출. 사직(2024.08.31.)

3. 2025년 1학기. 전입. 신규임용(2025.04.28.)

<표 1-3> 교육연구단 대학원 학과(부) 대학원생 현황

2023년 2학기. 석사: 전체 79 참여 73(참여율 92.41%)  박사: 전체 139 참여 82(참여율 58.99%)  석박통합: 전체 18 참여 10(참여율 55.56%) 계: 전체 236 참여 165(참여율 69.92%)

2024년 1학기. 석사: 전체 85 참여 81(참여율 95.29%)  박사: 전체 128 참여 81(참여율 63.28%)  석박통합: 전체 16 참여 13(참여율 81.25%) 계: 전체 229 참여 175(참여율 76.42%)

2024년 2학기. 석사: 전체 81 참여 76(참여율 93.83%)  박사: 전체 118 참여 73(참여율 91.86%)  석박통합: 전체 19 참여 15(참여율 78.95%) 계: 전체 218 참여 164(참여율 75.23%)

2025년 1학기. 석사: 전체 80 참여 77(참여율 96.25%)  박사: 전체 117 참여 80(참여율 68.38%)  석박통합: 전체 18 참여 16(참여율 88.89%) 계: 전체 215 참여 173(참여율 80.47%)

*2024년 2학기 및 2025년 1학기에는 학생수는 예년 수준 유지하였고, 신임교원 참여로 참여교수 대 참여학생 비율은 다소 감소하였다.

3. 교육연구단의 비전 및 목표 달성정도

본 교육연구단은 더 나은 인간의 삶을 위한 혁신적인 바이오융합 지식과 기술의 창조이며, 교육/연구/기술사업화/국제화 혁신을 통해 바이오공학 글로벌 인재 양성을 목표로 하고 있다. 생명과학/의과학과 공학의 융합을 통해 전세계 바이오공학 분야에서 기술혁신과 관련 산업을 주도할 수 있는 글로벌 바이오공학 리더로서, 융합학문 추구를 통해 길러진 유연한 사고를 바탕으로 문제해결에 머물지 않고 중요한 문제를 새롭게 도출할 능력을 갖춘 “유연한 문제도출형 글로벌 바이오공학 인재”양성을 지향한다. 이를 위하여 인체 및 질환에 대한 이해와 공학기술의 접목을 통하여 기초과학과 공학기술의 연계성 및 응용성을 강조하는 학제적 교육과정을 개발하고 기초 학문의 토대 위에 다학제적 지식을 겸비한 바이오정보, 바이오나노/마이크로시스템, 바이오이미징, 뇌신경공학 분야의 국제적 역량을 갖춘 창의적 글로벌 인재를 추구한다.

교육 분야에서는 인체 및 질환에 대한 이해와 융복합기술 접목을 통하여 과학/의학 및 공학 기술 사이의 연계성 및 응용성을 강조하는 학제적 교육과정을 개발하고, 기초 학문의 토대 위에 다학제적 지식을 겸비한 바이오공학 인재를 키워내고자, 의학/생물/뇌과학, 바이오정보학/시스템생물학, 바이오전자 , 바이오나노/마이크로시스템 관련 과목들로 교과과정을 분류하여 학기별로 제공하였다. 또한, 바이오의료 분야의 학문과 기술의 급속한 발전 속도에 유연하게 적응하고 학계와 산업계의 수요에 대응한 실질적인 교육 프로그램이 운영될 수 있도록 하기 위하여, 매 학기 융합 특강과목들을 다수 개설하였고, 학계, 산업계, 연구소, 의학 분야에서 초빙한 연사들로 구성된 세미나 수업과 워크숍을 개최하였다. 그 결과, 참여대학원생들이 주도한 연구들이 해당 분야 세계 최고 학술지에 게재하는 성과를 얻었으며, 석사 및 박사과정 졸업생들은 대부분 관련 분야 및 산업계로 진출하였다.

국제화 측면에서는 해외석학 초청 세미나, 우수 외국인 학생 유치 등을 지속적으로 수행하였으며, 유럽 유수 대학과 국제워크숍을 개최하였고, 미국 현지를 방문하여 우수한 해외 신인연구 인력 유치를 위하여 노력하였다. 또한, 미국, 영국, 일본 등 주요 국가들과 논문/학술대회 발표, 연구과제 수행, 방문 연구 등의 형태로 활발한 국제공동연구를 수행하였고, 국제학술대회 수상, 국제학술대회 기조/초청강연, 위원회 및 국제학술지 활동을 활발히 전개하여, 사업단의 국제화 전략에 부합하는 실적을 창출하였다.

연구 분야에서는 기반기술 융합연구 활성화, 미래유망분야 선정 및 집중육성, 중개연구 산업화 선도 연구인력 양성을 전략으로 혁신적인 바이오융합 연구인력 양성과 신산업 창출을 위한 기술사업화 장려를 목표로 융합연구를 통하여 연구비, 연구논문, 국제공동연구, 그리고 기술이전 등에서 다양한 연구결과물들을 창출하였다. 중대형 과제를 유치하는 노력의 일환으로 한국연구재단 기초연구실지원사업에서 1개의 신규사업이 선정되어 총 5개의 기초연구실이 사업단 내에 운영되고 있으며, 한계도전 R&D 프로젝트, 한국형 ARPA-H 프로젝트 등 도전적이고 선도적인 연구를 신규로 수행하고 있다. 참여교수와 대학원생의 대표 연구성과들은 해당 분야 최상위저널(JCR Q1)들이 큰 비중을 차지하여 우수한 연구수월성을 달성하였다.

산업 및 사회 기여도 측면에서는 인공지능 기반 신약개발, 비접촉 헬스케어 모니터링 시스템, 암세포 가역과 기술, 바이오 영상 처리기술 등 다양한 연구활동을 통하여 인력 재교육, 학문의 개방화/대중화, 미래 글로벌 대응, 정책 기여, 기업현안 해결 등에 기여할 수 있도록 지속적으로 노력하였다.

교육역량 영역

□ 교육역량 대표 우수성과

본 연구단은 다학제적, 심층 융합 연구을 위한 글로벌 리더형 인재 양성을 위한 교육을 진행해 오고 있으며, 다양한 바이오 메디컬 공학 분야에서 기존 연구 패러다임을 재정의하는 우수 연구성과가 많이 나오고 있다. 그 중 학술적 가치가 매우 높은 대표 성과를 요약하면 아래와 같다.

세계 최고수준의 우수 학술지 논문 게재

전재훈 (박사과정)은 차세대 바이오 마커 발굴 등의 정밀의학 분야에 적용될 것으로 기대되는 초박막 고분자층을 활용하여 세밀한 미세유체 채널과 호환 가능한 나노플라즈모닉 공정법을 Nature Communications (IF2024=15.7, JIF(%) 7.0, Q1)에 게재함. Fagan Erinn Linh (석사과정)은 지질 나노입자를 이용해, 막항체단백질이 암호화된 mRNA를 종양내 대식세포와 종양세포 전달함으로써 면역치료 효과를 향상시킬 수 있는 mRNA 기반 종양 면역치료법을 ACS Nano (IF2024=16, JIF(%) 6.0, Q1)에 게재함. 남금석 (석박사통합과정)은 압력 민감성과 재부착 가능성을 갖춘 혁신적 바이오접착제를 개발하여 내장 수술에서 무손상·즉시 적용이 가능함을 입증하였으며, 재생의학과 외과 수술의 안전성과 효율성을 크게 향상시킨 창의적인 연구결과를 다학제 연구분야 세계 최고 수준의 학술지 Advanced Materials (IF2024=26.8, JIF(%) 2.1, Q1)에, 이윤흠 (박사과정)은 액체금속을 활용한 미터급 이종 구조 프린팅 기술로 고인성·고전도성 전자섬유를 개발하여, 지능형 의류 및 웨어러블 헬스케어 분야의 기술적 난제를 해결하고, 대면적 제조와 높은 기계적 내구성을 동시에 달성한 혁신적 연구를, 서현엽 (박사과정)은 리간드 결합 액체금속 입자를 활용해 자가 패키징 가능한 신축성 회로를 구현하여 기계적 신뢰성과 전기적 안정성을 동시에 확보하여 차세대 웨어러블·이식형 전자소자의 핵심 기반을 제시하였음.

국내외 학술대회 수상 실적

송국호 (박사과정)은 무질서한 메타표면을 적층할 때 발생하는 실제 시스템과 모델간의 오류 문제를 극복하기 위해 스펙클 패턴 기반 베이지안 최적화 기술을 제안하여 Optica Imaging Congress 발표 분과에서 한 명에게만 주어지는 Student Paper Prize 수상함. 변조현 (박사과정)은 신경세포간 세포밖 소포체를 통한 의사소통 네트워크가 존재함을 규명하고, 세포밖 소포체 내부의 단백질이나 miRNA contents가 기원 뇌 영역에 따라 다르며, 수령세포에 미치는 생리적 영향이 다름을 밝혔다는 점에서 독창성을 인정받아 Chang Hsiang-Tung Brain Science Symposium에서 Best Poster Award 수상함. 김여원 (석사과정)은 인공지능 분야의 세계적 대표 학회 NeurIPS의 NeuroAI workshop에서 불확실한 관찰만으로부터 뇌의 확률적 인지 지도가 어떻게 학습될 수 있는가에 대한 학계의 오랜 질문에, 예측 학습을 통해 학습될 수 있음을 보임으로써 답을 제시하여 2024년 Top 3 Student Paper Award를 수상함. 또한, 17명의 대학원생들이 국내에서 개최된 국제/국내 유관학술대회에서도 우수 논문(포스터) 발표상을 수상하였음.

우수 신진연구인력 확보

최근 1년(2024.9.1.- 2025.8.31.) 기준 11명의 박사급 신진연구인력(박사후연구원)을 영입하여, 우수인재양성을 위한 기틀을 마련하였으며, 12편의 논문 주저자/공저자 논문 게재, 국제 학술대회 발표, 국내외 특허 등록 및 출원, 그리고 한국연구재단 개인과제 수주 등의 성과를 이루었음.

인공지능 헬스케어 기술 트랙으로 온라인 마이크로디그리 운영 (5개 강좌 신설)

오늘날 인공지능(AI)은 다양한 분야에서 혁신을 약속하며 주목받고 있으며, 특히 헬스케어 분야에서 큰 변화를 예고하고 있음. 질병의 진단과 치료, 신약 개발 등 의료의 모든 측면에서 AI가 근본적인 변화를 가져올 것이라는 기대가 크지만 실현 가능한 목표와 과도한 기대를 구분하는 것이 중요함. 이 강의에서는 AI를 헬스케어 분야에서 실제로 적용하기 위해 필요한 기본 지식과 기술을 배우고, 임상 현장에서의 현재 및 미래 AI 응용 사례도 함께 다룸. 강의는 상호 연관된 6개의 독립적인 모듈로 구성되며, 생물의학 연구 분야의 신진 연구자 및 헬스케어 산업 종사자 모두를 위한 과정임. 실용적인 지식과 기술뿐 아니라, 미래 발전에 대한 통찰도 제공함. (AI fundamentals for Healthcare, AI in drug discovery, AI in genomics, AI in psychiatry, AI in biomedical imaging)

대학원 융합특강과목 5개 신설 (의료영상, 인지신경과학, 생물물리 분야)

새롭게 변화하는 바이오공학 분야의 연구주제를 교육시키기 위하여, 3개 분야에 대한 특강과목을 매 학기 신설하여 대학원생 교육에 활용함. Computational Psychiatry, 의료영상처리, 합성면역공학, 마이크로바이옴공학, 바이오 통계 수업을 개설하였음.

1. 교육과정 구성 및 운영

1.1 교육과정 구성 및 운영 현황과 계획

■ 교과과정 운영 실적

바이오공학 융합 분야를 선도할 창의적인 글로벌 리더를 양성하기 위한 교육과정 운영하였다.

바이오의료/공학 분야 다양한 전공의 교수진을 구성하여 2024(가을)-2025(봄)학년도 총 20과목의 교과목 개설, 운영하였다.

바이오정보 시스템 (Bio-information System), 바이오전자 시스템 (Bio-electronic system), 바이오나노/마이크로시스템 (Bio-nano/micro system) 분야를 중심으로 교과목을 분류하하고, 각 분야 교과목의 교차이수 체계를 통한 유기적 학제간 교육과정 운영하였다. 본 교육연구단에서는 바이오정보학/시스템생물학 (Bioinformatics/Systems Biology), 바이오전자 (Bioelectronics), 바이오나노/마이크로시스템 (BioNano/MEMS) 분야를 3대축으로 하여 교과목을 분류하여 교육을 수행하였으며, 이와 더하여 뇌/신경공학 (Neural Engineering) 및 바이오이미징 (Biomedical Imaging) 관련 과목들을 추가 제공하였다.

교과목 번호에 상기 세가지 분야를 반영하여 아래와 같이 교과목 둘째 자리로 분류하며, 특히 석사과정은 2과목 이상, 박사과정은 3과목 이상 둘째 자리가 다른 교과목을 수강해야 한다.

  52xxx, 62xxx, 72xxx : 생물학/생명공학 및 뇌신경과학/공학 관련

  53xxx, 63xxx, 73xxx : 바이오정보학/시스템생물학 관련 과목들

  55xxx, 65xxx, 75xxx : 바이오전자 관련 과목들

  57xxx, 67xxx, 77xxx : 바이오나노/마이크로 시스템 관련 과목들

바이오 분야의 최신 동향에 대한 소개와 이에 대한 교과목 개발을 위하여 <BiS89900 바이오및뇌공학 특강> 과목을 지속적으로 운영하여 다양한 연구 분야의 최신 동향을 소개하였다.

전임교수 대학원 강의 실적

2024.가을학기

박영균. BiS.42005. . 생명공학실험(영어강의:Y) 7명

정용. BiS.42008. . 임상신경과학개론(영어강의:Y) 21명

정아인. BiS.42010. . 인지신경과학(영어강의:Y) 30명

김동섭. BiS.43008. . 바이오정보학(영어강의:Y) 39명

박성홍. BiS.45002. . 바이오 의료영상(영어강의:Y) 13명

장무석. BiS.49900. . 바이오및뇌공학 특론<의생명광학원리>(영어강의:Y) 12명

강태준 외. BiS.50002. . 생물분석기술(영어강의:Y) 19명

박은영. BiS.55001. . 의료영상처리(영어강의:Y) 16명

정기훈. BiS.55003. . 바이오 포토닉스(영어강의:Y) 5명

손성민. BiS.67003. . 생물전자소자(영어강의:Y) 19명

박지호. BiS.77003. . 의료나노기술(영어강의:Y) 8명

김철. BiS.89900. A . 바이오및뇌공학 특강<Biomedical Integrated System Design>(영어강의:Y) 5명

강형률. BiS.89900. B . 바이오및뇌공학 특강<Computational Psychiatry>(영어강의:Y) 5명

이혜선. BiS.89900. C . 바이오및뇌공학 특강<합성면역공학>(영어강의:Y) 6명

2025.봄학기

강형률. BiS.42007. . 계산신경과학(영어강의:Y) 17명

이영석. BiS.43007. . 바이오데이터 공학(영어강의:Y) 15명

김철. BiS.45003. . 생체 계측기기 설계(영어강의:Y) 12명

박지호. BiS.47000. . 바이오나노공학(영어강의:Y) 6명

라집 슈베르트. BiS.49900. . 바이오및뇌공학 특론<Single Cell Biology>(영어강의:Y) 6명

최정균. BiS.53001. . 유전체 정보학(영어강의:Y) 26명

조광현. BiS.53004. . 시스템 생물학(영어강의:Y) 11명

박제균. BiS.57001. . 바이오 기전공학(영어강의:Y) 8명

정아인. BiS.62008. . 학습과 기억시스템(영어강의:Y) 21명

이관수. BiS.63002. . 바이오 통계(영어강의:Y) 14명

박성홍. BiS.65003. . 고급 자기공명영상 기법(영어강의:Y) 5명

남윤기. BiS.75002. . 신경공학(영어강의:Y) 7명

장무석. BiS.89900. A . 바이오및뇌공학 특강<계산 의생명광학>(영어강의:Y) 6명

김필남. BiS.89900. B . 바이오및뇌공학 특강<Cell and Tissue Engineering>(영어강의:Y) 10명

신우정. BiS.89900. C . 바이오및뇌공학 특강<마이크로바이옴공학>(영어강의:Y) 9명

장무석. BiS.89901. A . 바이오및뇌공학 특강 (1)<AI in biomedical imaging>(영어강의:Y) 23명

강형률. BiS.89901. B . 바이오및뇌공학 특강 (1)<AI in psychiatry>(영어강의:Y) 18명

최정균. BiS.89901. C . 바이오및뇌공학 특강 (1)<AI in genomics>(영어강의:Y) 9명

이영석. BiS.89901. D . 바이오및뇌공학 특강 (1)<AI fundamentals for Healthcare>(영어강의:Y) 33명

김동섭. BiS.89902. . 바이오및뇌공학 특강 (2)<AI in drug discovery>(영어강의:Y) 20명

국제화 및 산학연 연계 교육 운영 (KEPSI/EPSD)

-산학연 연계 교육을 강화하기 위하여 교내에서 운영하는 산학프로그램(KEPSI, EPSD)에 본 사업단도 참여하여 석사과정과 박사과정 신입생을 선발하였음. (2024 가을학기: 석사 1명)

- KEPSI: 반도체 분야의 맞춤형 산학 교육모델로써 참여기업인 ㈜하이닉스반도체의 공동지도교수 및 인턴십 등을 통하여 실무 경험을 쌓을 수 있는 기회를 제공하며, 지속적인 산학 맞춤형 교육과정개발을 통하여 고도의 학제적 지식과 기술을 갖춘 21세기 세계 반도체 기술을 선도할 수 있는 고급인력 양성에 주력한다.

- EPSD: 최첨단 디스플레이 분야에서 세계를 선도하고 삼성디스플레이와 디스플레이 제 분야 및 유관 분야에 세계적 수준의 연구진과 교육 제도를 보유하고 있는 KAIST의 협력을 통해, 차세대 고급 디스플레이 인재를 양성하고자 설립하였다.

- 학위과정: 석사로 입학할 수 있으며, 해당 프로그램에 소속된 석사 졸업자 중 박사지원 희망 학생은 회사의 추천을 받아 박사과정으로 연계 가능하다.

- 수여학위: 학생은 각 학과에 소속되며, 학교 및 각 소속학과의 석사 및 박사학위 수요조건을 만족하면 소속학과의 석사 및 박사학위를 받는다.

- 인턴십(4주): 석사, 박사과정 재학 중 1회 (KEPSI-SK하이닉스, EPSD-삼성디스플레이)

- 학생구분: KAIST(반도체) 장학생, KAIST(EPSD) 장학생

- 등록금 전액지원, 매월 장학금 지원, KEPSI는 해외학회참가비 지원, 기타 의료상조회, 장학생 행사 지원, 학위수여 후 참여기업에 취업한다.

- 참여기업 취업 후 수혜기간의 2배 기간 의무 근무해야 한다.

■ 학사관리 운영 실적

강의 평가 운영 실적

- 개설된 모든 교과목을 대상으로 과목별 강의 평가 운영. 평가 결과와 종합 의견을 온라인상에서 즉시 열람할 수 있도록 하여 신속한 피드백이 이루어지도록 운영하였다.

- 중간 강의평가 4월, 10월 중순 실시. 최종 기말 강의평가 6월, 11월말 시행하였다.

- 강의 평가에 의한 교육의 질을 재고하였다.

학과우수 강의상 수상 실적 

- 2024년도 가을학기(박제균 교수)

- 2025년도 봄학기(박영균 교수)

 교내 우수 강의상 수상

- 창의강의대상 (정아인), 교육학습혁신상 우수상 (강형률, 김동섭, 이영석, 장무석, 최정균)

강의평가 결과 (500단위 이상, 강의평점 만점 5.0기준)

- 2024 가을학기 개설교과목 8개,  평균강의평점 4.60 

- 2025 봄학기 개설교과목 15개, 평균강의평점 4.48

 학사관리제도 및 수준의 우수성

- 체계적으로 확립된 입학전형, 지도교수 선정, 자격시험, 논문심사 위원회 구성, 학위수여 요건, 학석 및 석박 연계과정 등을 통하여 우수한 학생을 확보하고 배출하는 효율적인 시스템을 운영하고 있다.

- 연 2회 대학원 신입생 오리엔테이션 실시를 통해 체계적인 학사관리를 위한 과정별 안내하였다.

- 6월, 12월 중 석사과정 학생들의 학위논문심사를 실시하였다.

- 8월, 2월 중 박사과정 학생들을 대상으로 자격시험을 실시하였다.

- 5월, 11월 중 박사학위 졸업 대상 학생들의 논문심사를 실시하였다.

■ 교육과 연구 연계구조 구축

응용생명 분야의 혁신을 주도할 국내의 최초의 바이오및뇌공학과로서 대학원 커리큘럼을 세우고, 연구를 통해 발견된 사실을 새로운 교과목을 통해 학생들에게 최신 기술을 알릴 수 있도록 노력하였다.

바이오 공학 분야의 빠른 발달 속도를 기존의 교과목 형식만으로 전달함에 한계가 있을 수 있기에, 각 분야의 선도 연구자를 초청한 세미나 혹은 본 교육연구단 소속 교수의 지도하에 학생들 간의 세미나를 개최하여 최신 연구 기술을 교육으로 활용하고 있다. 석박사 과정 학생들이 중심이 되어 진행하는 BiS93201 바이오융합 세미나 (Biofusion Seminar)를 통하여 다양한 분야의 연구를 수행하는 학생들 간의 교류 활성화. 봄학기, 가을학기 각각 개설하였다.

- 바이오융합 세미나

2024 가을학기

9.23. [session 1] AI in psychiatry: similare symptoms based on differnet disease

9.23. [session 2] Lipid nanoparticle design and optimization by AI applications

9.23. [session 3] Advancing early diagnostics in the AI era

10.07. [session 1] Generative models used in medical research - focusing on synthetic data & empirical research

10.07. [session 2] AI in caner vaccine design

10.07. [session 3] AI in drug discovery, development and Precision Medicine

10.28. [session 1] Current machine learning and AI used in diagnosing and treating Alzheimer’s Disease

10.28. [session 2] AI technologies for neuronal structures in brain

10.28. [session 3] AI in ECG and PPG Biosensors

11.11. [session 1] Attention-based generative adversarial network in medical imaging: A narrative review

11.11. [session 2] AI - based generation platform of synthetic promoters

11.11. [session 3] Organ-on-a-chip meets artificial intelligence in drug evaluation

11.25. [session 1] Physics driven AI in optical bio-imaging

11.25. [session 2] AI-driven breakthroughs in CRISPR technology

11.25. [session 3] Computational neuroscience in biomedical engineering

12.09. [session 1] Artificial intelligence applications for neural engineering

12.09. [session 2] Usage of AI on animal behavioral tests

12.09. [session 3] Utilization of AI for Systems Biology with scRNA-seq data

2025 봄학기

3.17. [Track 1] Understanding Circuitry/Motifs of Biosystems to Tackle Human Disease 

3.17. [Track 3] Synthetic organ technology

3.24. [Track 1] Cancer research with Omics data

3.24. [Track 2] MRI : The Basics and Application

3.24. [Track 3] GALT-on-a-Chip Platform for Exploring the Correlation Between Gut Microbiota and Intestinal Immune Tissues

3.31. [Track 1] Quantiative methods for organoid engineering 

3.31. [Track 2] fMRI-based BCI 

3.31. [Track 3] CRISPR/Cas-based Extracellular Vesicle RNAs Detection

4.07. [Track 1] Statistical methods for RNA modification

4.07. [Track 2] Spectroscopic Wearables for Advanced Health Monitoring

4.07. [Track 3] Microbe Engineering: Applications to Therapeutics

4.28. [Track 1] Introducing Spatial Transcriptomics

4.28. [Track 2] Quantitative phase imaging from 2D to 3D

4.28. [Track 3] Precision Drug Delivery to the CNS via NET-Mediated Cellular Hitchhiking

5.12. [Track 1] Protein structure prediction & design

5.12. [Track 2] Biosignal Compensation Method: Advancing PPG and EEG for Real-World Robustness

5.12. [Track 3] ECM Remodeling in Cancer: The Role of Collagen I and YAP in Invasive Organoid Models

5.19. [Track 1] Gene Regulatory Network Inference in the Single-Cell Era: Static, Dynamic, and Multiomic Strategies

5.19. [Track 2] Optical Anti-scattering structure

5.19. [Track 3] Targeting lipid nanoparticles to the blood-brain barrier to ameliorate acute ischemic stroke

5.26. [Track 1] Overcoming on-target/off tumor toxicity in CAR-T by ultrasensitive circuit

5.26. [Track 2] EEG for Seizure Detection and Prevention: Challenges and Research Directions

5.26. [Track 3] Sensitive viral detection with CRISPR-Cas13a

1.2 과학기술‧산업‧사회 문제 해결과 관련된 교육 프로그램 현황과 구성 및 운영 계획

■ 초청 세미나 및 국제워크샵 운영 실적

BIO와 IT 융합분야의 다양한 기술, 산업의 최신 경향들을 소개하여 여러 가지 사회문제 해결에 기여할 수 있는 교육 프로그램 운영하였다.

총 30회에 걸쳐 국내외 연구자, 기업가 등을 초청하여 학과 세미나, 국제 공동 워크샵및 특별세미나를 개최하였다.

다양한 교육의 국제화 활동 지원: 다학제 융복합 교육체계에 활발한 국제공동연구의 수행 및 적극적인 해외 우수학회 논문발표 지원을 통해 국제적인 역량을 높였다.

정기 및 특별세미나

정기세미나. 2024.09.04. 최정균 교수(KAIST 바이오및뇌공학과 ) 인간유전학에 대하여

정기세미나. 2024.09.11. 김홍남 박사(한국과학기술연구원) Brain-on-a-Chip Technology for Modeling Human Brain Diseases

정기세미나. 2024.10.02. 배영환 작가(BB&M 갤러리) So Near So Far

정기세미나. 2024.10.30. 조성찬 연구원(한국생명공학연구원) Expanding the Horizons of mRNA Vaccines and Therapeutics Beyond COVID-19

정기세미나. 2024.11.06. 이인아 교수(서울대학교 뇌인지과학과) Are Places and Their Values Reactivated in Separate Areas of the Hippocampus? 

정기세미나. 2024.11.13. 조철현 교수(고려대학교 의과대학 정신건강의학교실) The Quantified Self Meets the Qualitative Mind: Exploring Digital Biomarkers in Mental Health

정기세미나. 2024.11.20. 조희영 교수(고려대학교 의과대학 산부인과학교실) Preterm Labor and Macrophages: The Potential of Melatonin Treatment

정기세미나. 2024.11.27. 강형률 교수(KAIST 바이오및뇌공학과 ) NeuroAI: A Family History

정기세미나. 2025.02.26. 박지호 교수(KAIST 바이오및뇌공학과 ) Drug Delivery

정기세미나. 2025.03.05. 김재경 교수(KAIST 수리과학과 & IBS 의생명수학그룹) Next-Generation Approached to Analyzing Static and Time-Series Data: From scRNA-seq to Wearable Devices

정기세미나. 2025.03.19. 손동희 교수(성균관대학교 전자전기공학부) Self-healing Naterials and Devices for Strain-durable Closed-loop Neuroprosthetic Systems

정기세미나. 2025.03.26. 이상규 연구원(기초과학연구원 인지 및 사회성 연구단) Biomolecular Designs for Brain Engineering

정기세미나. 2025.04.09. Thomas McHugh 연구원(RIKEN Center for Brain Science, Lab for Circuit & Behavioral Physiology) Non-canonical Circuits of Hippocampal Memory

정기세미나. 2025.04.30. Vicky Yao 교수(Department of Computer Science, Rice University) Integrative Methods for the Analysis of Complex Traits and Diseases

정기세미나. 2025.05.14. 박정환 사무관(보건복지부 보건산업정책국) Introduction to Optimization Trials Targeting Efficacious Digital Behavior Chage Interventions(DBCIs): Context Matters, Things Chage, and People are Different

정기세미나. 2025.05.21. 여인성 교수(서울대학교 치의학대학원 치과보철학교실) Implant Surface Bioactivity and Three Interfaces to Consider in Tissue Interaction

정기세미나. 2025.05.28. 우세준 교수(분당서울대학교병원) The Present and Future Technologies for the Diagnosis and Treatment of Retinal Diseases

정기세미나. 2025.06.04. 이혜선 교수(KAIST 바이오및뇌공학과 ) Reprogramming Immunity: Engineering cells for Next-Gen Therapies

특별세미나. 2025.06.18. Takatsugu Ishimoto 연구원(Cancer Institute, Division of Carcinogenesis, Japanese Foundation for Cancer Research) Novel mechanism of tumor fibrosis mediated by interorgan crosstalk

Cognitive Representation in the Brain and AI Symposium, 2024.11.08.

Opening Remarks, Min Whan Jung(PhD), Biological Sciences, KAIST

Gyorgy Buzsaki(MD, PhD), Neuroscience Institue, NYU Langone

Mark Andermann(PhD), BIDMC, Harvard Medical School

Andre Fenton(PhD), Center for Neuroscience, NYU

Daeyeol Lee(PhD), Mind/Brain Institue. Johns Hopkins Univ.

Seok-Jun Hong(PhD), Biomedical Engineering, Sungkyunkwan Univ.

Yul HR Kang(PhD), Bio&Brain Engineering, KAIST

Doyun Lee(PhD), Center for Cognition and Sociality, IBS

Se-Bum Paik(PhD), Brain and Cognitive Science, KAIST

Closing Remarks, Min Whan Jun(PhD), Biological Sciences, KAIST

KAIST-Harvard University Joint Symposium on Bioelectronics, 2024.12.10.

Dr. Jun Wang(SEAS, Harvard University), Bio-Semiconductor Interface for Functional Synaptic Connection Mapping

Dr. Dongjun Jung(DMSE, MIT), Soft Metallic Nanocomposites for Bioelectronics

KAIST-Harvard University Joint Symposium Webinar on Nanobiotechnology, 2024.12.13.

Dr. Hansol Choi(Wyss Institute at Harvard University, Wesley Wong group), DNA Nanoengineering for Efficient DNA Library Management and High Throughput Single-molecule Experiments

Dr. Chungmin Han(Wyss Institute at Harvard University, David Walt group), Single-Vesicle Imaging Analysis: Understanding the Diversity of Extracellular Vesicles

Dr. Alican Ozkan(Wyss Institute at Harvard University, Donald Ingber group), New Insights into Hepatic and Gastrointestinal Disease Mechanisms Revealed by Human Organ Chips

KAIST-Harvard University Joint Symposium Webinar on Neuroscience, 2024.12.13.

Dr. Travis Goode(Broad institute, Harvard Medical School), A Dorsal Hippocampus-Prodynorphinergic Dorsolateral Septum-to-Lateral Hypothalamus Circuit Mediates Contextual Gatingoffeeding

Dr. Shinichiro Kira(Departrment of Neurobiology, Harvard Medical School), Neural Circuit Mechanisms for Flexible Navigation Decisions

2. 인력양성 계획 및 지원 방안

2.1 최근 1년간 대학원생 인력 확보 및 배출 실적

<표 2-1> 교육연구단 소속 학과(부) 대학원생 확보 및 배출 실적

확보(재학생)

2023년 2학기. 석사 73 박사 82 석박통합 10 계 165명

2024년 1학기. 석사 81 박사 13 석박통합 81 계 175명

2024년 2학기. 석사 76 박사 73 석박통합 15 계 164명

2025년 1학기. 석사 77 박사 80 석박통합 16 계 173명

배출(졸업생)

2023년 8월. 석사 15 박사 10 계 25명

2024년 2월. 석사 17 박사 18 계 35명

2024년 8월. 석사 11 박사 13 계 24명

2025년 2월. 석사 22 박사 18 계 40명

2.2 교육연구단의 우수 대학원생 확보 및 지원 계획

KAIST 출신 학생뿐만 아닌 국내외 여러 대학의 바이오 융합분야에 관심있는 우수한 학부생들을 유치하고자 현재 다양한 대외 홍보 및 교육 프로그램을 운영하였다.

본 학과의 학부생들에게 대학원을 소개할 수 있는 프로그램의 일환으로 시작되어 매년 운영되고 있는 Bio & Brain Night Open Lab 행사는 좋은 반응을 얻고 있으며 향후 이를 본 학과 뿐 아니라 타학과의 학부생들에게도 개방하여 우수한 대학원생을 확보하고 있다.

우수 학부생 유치 프로그램 운영

- 학부생 국제학회 참관 프로그램 (2025.04.28)

- 정문술 파이오니어 프로그램 (2025.04.21)

- 타대생 인턴십 프로그램 TryBBE (2025.01.06-02.07)

- 타대생 인턴십 프로그램 TryBBE (2025.06.30-08.06)

대학원 소개프로그램 운영

-2025 봄학기 석사 신입생 오리엔테이션 (2024.10.07.)

-OPEN LAB (2025.03.31.)

-2025 가을학기 입시설명회 (2025.03.31.)

-2026 봄학기 입시설명회 (2025.06.23.)

온라인매체를 통한 학과 및 연구실 홍보 강화 https://bioeng.kaist.ac.kr

- BBE is ON > 바빛사 및 동영상소개 https://bioeng.kaist.ac.kr/index.php?mid=video_board

다양한 학생활동 지원

대학원생들의 정신건강을 돕고, 연구 분위기의 질적 향상을 도모하기 위하여, 학생-학생, 학생-교수 간 소통을 위한 다양한 활동을 지원하였다. 대학원생 과정별 간담회, 외국인 학생 간담회, 여학생 간담회, 연구실 랩장 간담회 등을 월별로 꾸준히 진행하였으며, 대학원생 전체 간담회(딸기파티), 학과 명랑운동회, 연구실간 스포츠 대회 등을 개최하여 큰 호응을 얻었다.

- 명랑운동회 (2024.09.06.)

- 피자간담회 (2024.09.24.)

- 딸기파티(2025.04.04.)

2.3 참여대학원생의 취(창)업의 질적 우수성

<표 2-2> 2023년 8월 및 2024년 2월 졸업한 교육연구단(팀) 소속 학과(부) 참여대학원생 취(창)업 실적

2023년 8월 졸업자. 석사 졸업 15 = 진학 11 취업대상 4 취업 3

2023년 8월 졸업자. 박사 졸업 10 = 취업대상 10 취업 10

2024년 2월 졸업자. 석사 졸업 17 = 진학 10 취업대상 7 취업 4

2024년 2월 졸업자. 박사 졸업 18 = 취업대상 18 취업 16

2024년 8월 졸업자. 석사 졸업 11 = 취업대상 6 취업 5

2024년 8월 졸업자. 박사 졸업 13 = 취업대상 13 취업 13

2025년 2월 졸업자. 석사 졸업 22 = 취업대상 8 취업 3

2025년 2월 졸업자. 박사 졸업 18 = 취업대상 18 취업 18

■ 2024.8월, 2025.2월 졸업생 취창업 현황 분석

2024.8월, 2025.2월 석사 졸업생 33명 중 18명이 본교 박사과정, 1명은 해외대학(UCLA)으로 진학하여 총 19명(57.6%)은 진학하였으며, 8명(24.2%)은 아래와 같이 전공분야로 진출하였다.

- 삼성전자, SK바이오사이언스, LG CNS, 쓰리빌리언, ㈜슬로웨이브, 사회과학연구원, 한양대학교

박사 졸업생 31명 중 31명(100%)은 전공분야의 우수 산업체 및 연구관련 기관, 해외 및 국내 병원분야로 진출하였다.

- (창업) 브레인트레이서

- (해외취업) Boston Children’s Hospital and Harvard Medical School(Research Fellow)

- (대기업) 삼성전자, 삼성카드, LIG넥스원

- (연구소) 한국뇌연구원, 한국과학기술연구원, 한국과학기술원(포스닥), 서울대학교(포스닥), 연세대 의료원(포스닥)

- (벤처기업) 리서리스테라퓨틱스, 주식회사 넥스아이, 한미약품, ㈜크래프톤, 바이오리버트

- (병원) 건양대병원(진료교수)

■ 2023.8월, 2024.2월(2024.8월 포함가능) 교육연구단 소속 학과(부) 참여대학원생(졸업생) 대표적 취(창)업 사례

1. 임** (2025.2. 박사졸업), 브레인 트레이서, 대표, 2024년 인지심리측정 앱 및 초저자장 MRI 판매기업인 브레인 트레이서를 창업하였음. 사람의 뇌인지기능을 인지심리측정 앱과 MRI를 이용하여 다양한 각도에서 측정함으로써 뇌 질환을 조기 진단하는 플랫폼 개발을 목표로 하고 있음.

2. 유** (2025.2. 박사졸업), 건양대학교병원(진료교수), 박사 과정 중 의사과학자 양성 사업 수주 및 광학 회절 이론에 기반한 안구 모델 연구 및 인공수정체 연구를 진행함. 관련 연구 발전 및 안과 분야 임상 진료에 공학적 연구 성과를 적용하는 것을 목표로 의사과학자로써 활동을 계속하기 위해 건양대학교병원 진료 교수로 취업함. 

3. 이** (2025.2. 박사졸업), 한국뇌연구원, 박사후연구원, 한국뇌연구원에서 박사후연구원으로 취업하여 Inhomogeneous 확산에 대한 박사 재학 동안 진행했던 연구를 생물 시스템으로 확장하는 연구 수행 중임. 

4. 황** (2025.2. 박사졸업), 삼성전자, 모바일 사업부, Staff Engineer, 관류 및 기능성 MRI 기법들을 주파수 도메인에서 분석하는 새로운 접근법들에 대해서 연구하였음. 삼성전자 모바일 사업부에서 전공지식을 살려서 핸드폰을 통해 측정되는 다양한 시계열의 데이터들을 주파수 도메인에서 분석하여 새로운 insight를 제공해줄 수 있을 것으로 기대함.

5. 한** (2025.8. 박사졸업), 삼성바이오로직스, 박사학위 동안 유전자 전달 및 종양 면역 치료 연구을 수행하였으며, 이러한 바이오공학 전공을 바탕으로 바이오의약품 위탁생산 회사인 삼성바이오로직스에 취업함.

6. 박** (2024.8. 석사졸업), 주식회사 슬로웨이브 연구원, Slowave는 대한민국 서울에 본사를 둔 EEG 측정 웨어러블 디바이스 개발 기업임. 뇌공학 분야에서의 배경과 바이오 분야 전자회로 설계 경험을 바탕으로 EEG 측정 디바이스용 임베디드 설계 업무를 수행하고 있음. 첨단 의료기기 제조를 산업계에서 지속하며 역량을 키워가고 있다는 점에서 혁신 인재 양성의 교육연구단 목표에 부합함.

7. 황** (2025.2. 석사졸업), 삼성전자 사원, 시너지정보학 연구실 석사과정 졸업 후 7월 삼성전자에 취업. 연구실 연구 분야인 인공지능 및 정보학 관련 전공을 살려 삼성전자에서 근무 중이다.

8. T** (2024.8. 석사졸업), 한양대학교 연구원, [HY-KIST] ‘청각 뉴로피드백을 활용한 청능훈련’ 프로젝트를 통해 EEG 기반 Auditory Attention Decoding (AAD)을 연구하고, BRAIN PRODUCTS 증폭기와 Python 프로그래밍을 활용한 실시간 AAD 및 뉴로피드백 시스템을 개발함. 생체신호 해석과 실시간 분석 기술을 접목하여 기초·응용 연계를 강화하며 현장 적용 가능성을 확장하고 있다는 점에서 혁신 인재 양성의 교육연구단 목표에 부합함.

9. M** (2025.8. 석사졸업), (주)히츠, 석사 연구에서 단백질과 RNA 상호작용에 대한 AI 도구를 개발하는 것을 목표로 함. 그 과정에서 새로운 진단 및 치료용 생체분자를 생성하는 생성형 AI 모델을 개발함. 이를 통해 생체분자 분야에서 AI를 활용하는 연구자로서의 전문성을 쌓을 수 있었음. 현재는 주식회사 히츠에서 AI를 활용한 신약 개발 연구를 이어가고 있음.

■ 취업지도/진로 개발 실적

졸업 동문 초청 워크숍 연례 개최: 졸업 후 학계, 산업계, 연구소, 창업 등으로 진출한 다양한 직군의 졸업생을 초청하여, 진로 개발 및 취업 노하우 등을 공유하는 기회를 제공하였다.

3회 워크숍 (2024.09.25)

- 학계/산업계: 윤종회(아주대학교), 남호정(GIST), 정태수(특허원), 조성환(삼성전자), 김효연(삼성바이오에피스)

- 창업/벤쳐캐피털: 김기윤(보스턴컨설팅그룹)

4회 워크숍 (2025.09.24)

- 강주헌(UNIST), 조유상(한국한의학연구원), 이병욱(KAIST 뇌인지과학과)

3. 참여대학원생 연구실적의 우수성

① 참여대학원생 저명학술지 논문의 우수성

1. 박사(과정) 최** (재학), BIDpred: unraveling B cell Immunodominance hierarchical pattern using statistical feature discovery and deep learning prediction, Frontiers in Immunology, Volume 16, 2025.08, 본 연구는 B 세포 면역우세성의 통계적 특징을 체계적으로 분석하고 이를 기반으로 BIDpred라는 예측 모델을 개발함. 단백질 언어모델 임베딩과 그래프 어텐션 네트워크를 결합해 면역우세성 계층 구조를 예측하며, 기존 예측법 대비 뛰어난 성능을 보임. 이는 백신 개발에서 면역반응의 핵심 패턴 이해와 설계 전략 고도화에 기여함. (IF(2024)=5.9, JIF(%) 17.2, Q1)

2. 박사과정 김** (재학), A homecare in-bed hardware system for precise real-time ECG and HRV monitoring with layered clothing, Biosensors & Bioelectronics, 289, 117838, 2025.08(online), 평범한 침대에 편안하게 누운 채로도 심전도 신호를 모니터링 하고 R-피크 시전을 파악하여 심박변이(HRV)를 실시간으로 분석할 수 있는 통합형 전자시스템에 관한 연구 논문임. 심전도 신호의 측정, 처리, 분석을 유연성 회로기판 기반 비접촉식 센서와 FPGA 기반 온-디바이스 신호처리를 통해 수행함. (IF(2024)=10.5, JIF(%) 2.3, Q1)

3. 박사과정 조** (재학), Neural Recording with Auto Noise Calibration to Reduce Multichannel Variation, IDEC Journal of Integrated Circuits and Systems, 11(2), 53-58, 2025.04, 자유롭게 움직이는 동물에서 뇌 신호를 장기간 기록할 수 있는 8채널 신경 기록 칩을 제안한 연구 논문임. ΔΣ ADC와 오토 레인지 구조를 적용하여 90 dB 이상의 동적 범위를 확보함으로써 미세한 신호까지 정밀하게 측정할 수 있음. LED 기반 광통신을 활용하여 약 6 mW의 저전력으로 BLE 대비 세 배 이상의 데이터 전송이 가능함. 칩 내부에는 노이즈 보정 로직을 탑재하여 채널 간 잡음 편차를 줄임으로써 안정성을 높임. 1 mm² 크기의 초소형 칩을 구현함으로써 대규모 집적에 유리하고, 향후 수천 채널 규모의 확장이 가능함. (학진등재지)

4. 박사과정 성** (재학), Low-Noise EEG Sensor and Neural Stimulator : For Motion and Stimulation Artifact Removal, IDEC Journal of Integrated Circuits and Systems, 11(1), 20-25 , 2025.01, 웨어러블 EEG 장치에서 움직임에 따른 모션 및 신경 자극 시 발생하는 자극 잡음을 제거할 수 있는 초저잡음 센서 및 ASIC 기반 신경 자극기 설계(analog-front-end, ΔΣ ADC, 디지털 잡음 제거)를 제시하는 연구 논문임. 초소형 저전력 저잡음 집적회로 구동을 통해 미세신호 측정 성능을 높였으며, 하드웨어-알고리즘 결합을 통해 신호 측정 정밀도 향상 및 실용성을 확보함. (학진등재지)

5. 박사과정 김** (재학), An Energy-Efficient Multi-Channel Charge Trackable Inductor-Based Stimulation System, IDEC Journal of Integrated Circuits and Systems, 11(1), 1-7, 2025.01, 고효율 자극기 Charge Trackable Inductor-Based Stimulator(CTIBS)는 인덕터 기반 에너지 회수와 정밀한 전하 추적 기능을 통해 기존 한계를 극복한 창의적 연구 성과로, 80% 효율과 1.6% 이내 전하 오차를 달성하며, 16채널 확장으로 정밀하고 유연한 전기치료를 가능케 함. (학진등재지)

6. 박사(과정) 서** (재학 ), Self-packaged stretchable printed circuits with ligand-bound liquid metal particles in elastomer, Nature Communications, 16(1), 4944, 2025.05, 리간드 결합 액체금속 입자를 활용해 자가 패키징 가능한 신축성 회로를 구현함. 기계적 신뢰성과 전기적 안정성을 동시에 확보하여 차세대 웨어러블·이식형 전자소자의 핵심 기반을 제시함. (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

7. 박사과정 남** (재학), A Pressure-Sensitive, Repositionable Bioadhesive for Instant, Atraumatic Surgical Application on Internal Organs, Advanced Materials, 37(1), 2407116, 2025.01, 압력 민감성과 재부착 가능성을 갖춘 혁신적 바이오접착제를 개발하여 내장 수술에서 무손상·즉시 적용이 가능함을 입증함. 재생의학과 외과 수술의 안전성과 효율성을 크게 향상시킨 창의적인 연구성과에 해당함 (IF(2024)=26.8, JIF(%) 2.1, Q1)

8. 박사과정 이** (재학), Meter-scale heterostructure printing for high-toughness fiber electrodes in intelligent digital apparel, Nature Communications, 16(1), 4320, 2025.05, 미터 규모 이종구조 프린팅을 통해 고강도 섬유 전극을 제작, 지능형 디지털 의류에 적용 가능성을 입증함. 액체금속을 활용한 미터급 이종 구조 프린팅 기술로 고인성·고전도성 전자섬유를 개발하여, 지능형 의류 및 웨어러블 헬스케어 분야의 기술적 난제를 해결하고, 대면적 제조와 높은 기계적 내구성을 동시에 달성 혁신적 연구임. (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

9. 박사(과정) 이** (졸업 / 2025. 02), Proteomic heterogeneity of the extracellular matrix identifies histologic subtype-specific fibroblast in gastric cancer, Molecular & Cellular Proteomics, 23(10), 100843, 2024.1, 본 연구는 이질적인 암종 중 하나인 위암의 아형별 세포외기질 차이점을 단백체 분석과 단일세포 전사체 분석기술을 이용하여 규명함. 본 논문은 BIOCHEMICAL RESEARCH METHODS 분야에서 상위 10% 내에 해당하는 저널에서 출판되었으며, 위암 환자 분류에 있어 세포외기질을 핵심 생체지표로 활용할 수 있는 가능성을 보여줌 (IF(2024)=5.5, JIF(%) 7.6, Q1) 

10. 박사과정 윤** (재학), A 3D neuronal network read-out interface with high recording performance using a neuronal cluster patterning on a microelectrode array, Biosensors & Bioelectronics, 261, 116507, 2024, 신경세포를 3차원 공간 상에 배양하여 네트웍을 제작한 칩에서 네트웍의 신호를 효율적으로 측정하기 위한 미세전극칩과 3차원 배양 신경네트웍 간의 새로운 인터페이스 기술을 연구하여, 기존 측정 방식보다 신호 측정 수율과 신호대잡음비가 높은 3차원 신경네트웍 연구에 효과적인 기술임. (IF(2024)=10.5, JIF(%) 2.3, Q1)

11. 박사(과정) 정** (재학), Quantitative mapping of renal oxygen consumption using pseudo-continuous arterial spin labeling and quantitative susceptibility mapping in humans, Magnetic Resonance in Medicine, 93(2), 699-708, 2025.02, 신장의 산소대사량을 비침습적인 동맥스핀표지 자기공명영상으로 매핑할 수 있음을 보여준 최초의 논문. 신장의 기능은 조영제를 사용할 경우 부작용발생 가능성이 있는데, 비침습적인 MRI 기법으로 매핑할 수 있게 되면 임상적으로 매우 유용한 접근법이 될 수 있음. (IF(2024)=3, JIF(%) 27.6, Q2)

12. 박사 ** (졸업 / 2025.02), Simultaneous measurement of cerebral blood flow and cerebrospinal fluid flow using pseudo-continuous arterial spin labeling, Neuroimage, 311(1), 121192, 2025.05, 뇌척수액의 맥동은 최근 society에서 큰 관심을 보이는 연구주제임. 본 연구에서는 최초로 뇌척수액의 맥동과 뇌혈류를 동시에 매핑하는 새로운 MRI 촬영기법을 개발하였음. 뇌의 basal ganglia에서만 두 지표 간에 유의미한 상관성이 확인된 점은 앞으로 뇌척수액 유동관련 밝혀야 할 부분이 많다는 점과 본 기법이 유용하게 쓰일 수 있음을 시사함. (IF(2024)=4.5, JIF(%) 3.1, Q1)

13. 박사(과정) 박** (재학), Functional Assessment of a Bioprinted Immuno-Mimetic Peyer's Patch Recapitulating Gut-Associated Lymphoid Tissue, Advanced Healthcare Materials, 14(1), 2402722, 2025.01, 바이오프린팅 기술을 활용하여, 장내 면역조직인 파이어스 패치를 제작하고 이를 기반으로 장관림프조직 (GALT) 기능과 구조를 모사 연구를 수행함, 장 면역 상호작용을 정량분석이 가능한 플랫폼을 제시함. 이 플랫폼에서는 면역세포 재분포 및 면역인자의 분비 같은 핵심적인 면역반응을 확인하였으며, 차세대 프로바이오틱스 효능 검증과 장 질환 연구에 활용 가능함. (IF(2024)=9.6, JIF(%) 8.5, Q1)

14. 석사(과정) F** (재학), In Situ Tumor-Infiltrating Lymphocyte Therapy by Local Delivery of an mRNA Encoding Membrane-Anchored Anti-CD3 Single-Chain Variable Fragment, ACS Nano, 18, 32401-32420, 2024.11, 본 연구에서는 지질 나노입자를 이용해, 막항체단백질이 암호화된 mRNA를 종양내 대식세포와 종양세포 전달함으로써 면역치료 효과를 향상시킬 수 있는 mRNA 기반 종양 면역치료법을 개발함. 이러한 mRNA 기반 치료법은 다양한 고형암을 보다 실용적이고 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대됨. (IF(2024)=16, JIF(%) 6, Q1)

15. 박사 박** (졸업 / 2025.02), Robust prognostic biomarkers and a risk prediction model specific to EGFR-mutated lung adenocarcinoma patients via multicohort meta-analysis, Heliyon, 11(6), e43007, 2025.03, 본 연구는 다중 코호트 데이터에 대한 메타분석이라는 혁신적 접근법을 통해, 기존 연구의 한계였던 EGFR 변이 폐선암 환자군의 특수성을 정밀하게 분석하였음. 이를 통해 해당 환자군에 특화된 고성능 예후 예측 모델을 개발하였으며, 이는 데이터 기반 맞춤형 치료 전략을 추구하는 교육연구단의 비전에 부합하고 해당 분야의 임상적 발전에 크게 기여할 독창적인 성과임. (IF(2024)=3.6, JIF(%) 21.1, Q1)

16. 박사(과정) 김** (재학), Unsupervised cell line embedding using pairwise drug response correlation, Computational and Structural Biotechnology Journal, 27, 2566, 2025.06, 창의적 AI 기법으로 세포주-약물 반응을 예측하는 임베딩 모델을 개발하여 신약개발의 효율성을 높였음. 이는 교육연구단의 혁신적 융합연구 비전과 부합하며, 정밀의료와 바이오인포매틱스 발전에 기여함. (IF(2024)=4.1, JIF(%) 32.4, Q2)

17. 박사(과정) 한** (재학), Drug repurposing for Parkinson’s disease by biological pathway based edge-weighted network proximity analysis, Scientific Reports, 14(1), 21258, 2024.09, 해당 논문은 생물학적 경로 기반 엣지 가중 네트워크라는 창의적 접근을 통해 파킨슨병 약물 재창출을 수행하며 기전까지 설명 가능한 성과를 제시함. Scientific report에 게재하여 6회 인용(google scholar 기준)이 되는 등 논문 주제 관련 분야인 생물정보학에 중요한 기여를 하여 뇌질환 치료제 개발에 학문적 파급효과를 기대할 수 있음. (IF(2024)=3.9, JIF(%) 18.1, Q1)

18. 박사(과정) 송** (재학), Reconstructive spectrometer using double-layer disordered metasurfaces, Science Advances, 11(22), eadv2376, 2025.05, 이중층 무질서 메타표면을 활용하여 폼팩터, 분광 성능 및 편의성 모두 우수한 초소형 분광기를 개발함. 종래에는 메타표면을 이용해 무질서한 매질을 만들고 적층한 디바이스가 없었다는 점에서 창의성과 혁신성이 높음. 생체 분자의 특성을 구분할 수 있는 1nm 수준의 해상도를 1cm 이하의 소형 디바이스에서 구현하였다는 점에서, 바이오 의공학 응용 가능성이 높음. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1)

19. 박사(과정) ** (재학), Monte Carlo simulation of interferometric measurement and wavefront shaping under influence of shot noise and camera noise, Journal of Physics: Photonics , 7(2), 023001, 2025.01(online), 샷 노이즈와 센서 노이즈가 간섭계 기반 위상 측정과 파면 제어 성능에 미치는 영향을 정량 분석한 튜토리얼 논문으로, 위상 복원과 초점 향상도를 수치적으로 평가하는 몬테카를로 시뮬레이터를 제시함. 약광 조건에서도 참조광 세기에 따라 성능이 유지됨을 보였으며, 오픈소스로 공개되어 다양한 실험 확장과 교육적 활용에 기여함. (ESCI, IF(2024)=8.4)

20. 박사(과정) ** (재학), Adaptable deep learning for holographic microscopy: a case study on tissue type and system variability in label-free histopathology, Advanced Photonics Nexus, 4(2), 026005-026005, 2025.02, 딥러닝 기반 홀로그래픽 위상 복원의 범용성 부족 문제를 해결하기 위해 공간 역전파 기반 형상 적응 및 정방향 모델의 재파라미터화를 통한 심층 신경망 기반 위상 복원 모델을 제안함. 본 모델은 단일 조건 학습으로도 다양한 조직·병리·광학 환경에서 대장암 진단 특징을 정확히 복원하며 기존 모델의 한계를 극복한 혁신적 성과를 제시함. (ESCI, IF(2024)=6)

21. 박사(과정) ** (졸업), Comparative numerical analysis of astigmatism tolerance in bifocal, extended depth-of-focus, and trifocal intraocular lenses, Biomedical Optics Express, 16(2), 628–642, 2025.02, 맞춤형 안구모델로 세 가지 다초점 인공수정체에서 각막 난시가 시각 기능에 미치는 영향을 정량 분석함. 난시 허용도는 Symfony, Restor, POD-F 순으로 확인되었고, 회절부 굴절력·고차 조화파·색수차의 상호작용이 핵심 요인임을 규명함. 결과는 임상과 일치하여 환자 맞춤형 시술 예측의 임상적 활용 가능성을 입증함. (IF(2024)=3.2, JIF(%) 23.8, Q1)

22. 박사과정 김** (재학), Biologically inspired microlens array camera for high-speed and high-sensitivity imaging, Science Advances, 11(1), eads3389, 2025.01, 본 연구는 곤충의 시각 시스템에서 착안한 고속 저조도 카메라를 제안한다. 제작된 생체모사 카메라는 곤충 눈의 구조와 시간 합산을 모사하여 9,120 fps 이상의 속도에서도 매우 낮은 감도의 빛까지 포착 가능함. 뿐만 아니라 총 트랙 길이는 1mm 미만으로 소형 비전 시스템이 필요한 다양한 분야에서 혁신적인 기술을 제공할 수 있음. 연구성과 언론에 보도함. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1)

23. 박사과정 전** (재학), All-flexible chronoepifluidic nanoplasmonic patch for label-free metabolite profiling in sweat, Nature Communications, 16(1), 8017, 2025.08, 본 연구는 초박막 고분자층을 활용하여 세밀한 미세유체 채널과 호환 가능한 나노플라즈모닉 공정법을 제안함. 이를 기반으로 땀을 정밀하게 수집 및 제어, 비표지로 분석할 수 있는 웨어러블 패치를 제작하여 운동 및 식단에 따른 세가지 대사산물들의 변화를 분석하였음. 본 기술은 차세대 바이오 마커 발굴 등의 정밀의학 분야에 적용될 것으로 기대됨. 연구성과 언론에 보도함(TJB, YTN 사이언스, EurekAlert 외 32) (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

24. 박사 이** (졸업 / 2025.02), Control of cellular differentiation trajectories for cancer reversion, Advanced Science, 12(3), e2402132, 2025.01, 본 논문은 Advanced Science 저널 Frontispiece Paper 로 출판되었으며, Advanced Science 출간 10주년 기념 콜렉션에 선정됨. 본 연구는 범용 계산 프레임워크인 ‘BENEIN’ 을 (단일세포 불리언 네트워크 추론 및 제어 알고리즘) 개발함. 본 연구에서는 BENEIN을 적용하여, 대장세포 분화를 유도할 수 있는 주요 조절인자를 식별하였고, 이러한 조절인자들을 암세포에 적용하였을 때, 분화를 협력적으로 유도하고 악성도를 억제함으로써 정상과 유사한 대장세포로 되돌림. 본 연구를 통해 개발된 ‘BENEIN’ 기술은 효과적인 암세포 제어인자를 도출하는데 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (IF(2024)=14.1, JIF(%) 7.1, Q1)

25. 석사(과정) 정** (재학), Reverse control of biological networks to restore phenotype landscapes, Science Advances, 25(5), bbae406, 2025.08, 본 연구는 변이가 발생한 생물학적 네트워크의 정상 기능 복원을 위한 제어 타겟을 찾는 ARC(Algebraic Reverse Control) 프레임워크를 제시함. 대수적 방법을 통해 기존 시뮬레이션 대비 약 70배 빠른 속도와 80-90% 의 높은 정확도로 제어 타겟을 발굴하며, 대규모 네트워크에서 제어 타겟을 찾는 혁신적인 방법론으로의 활용이 기대됨. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1)

26. 박사과정 ** (재학), Network dynamics-based subtyping of Alzheimer's disease with microglial genetic risk factors, Alzheimers Research & Therapy, 16, 229, 2024.1, 본 연구는 알츠하이머병의 주요 발병 요인으로 지목되는 미세아교세포를 대상으로 불리언 네트워크를 구축하고, 이를 활용해 유전적 위험 요인을 가진 환자들을 분류함. 특히, 유전적 위험 요인이 생물학적 신호전달 경로에 미치는 영향이 크지 않음을 반영하기 위해 확률적 모델을 도입함. 또한 실제 환자 데이터를 바탕으로 정상 대비 감소되어 있는 주요 신호전달 경로를 규명하고, 이를 정상 수준으로 회복시키기 위한 잠재적 치료 타깃을 제시함. 구축된 미세아교세포 네트워크 모델은 향후 다른 세포 유형 간 상호작용을 포함하는 치매 모델이나, 다양한 병리적 상태에서의 미세아교세포 모델로 확장 가능하며, 알츠하이머병을 넘어 다른 신경퇴행성 질환 연구에도 활용될 수 있는 잠재력을 지님. (IF(2024)=7.6, JIF(%) 5.8, Q1)

27. 석사 Y** (재학), Genetic Engineering Methods in Primary T Cells, Advanced Therapeutics, 8(9), e00149, 2025.07(online), 이 논문은 Primary T cell을 엔지니어링 할 수 있는 방법에 대한 심도있는 리뷰논문으로써, 현존 하고 있는 T 세포를 공학적인 방법으로 조작하는 방법에 대한 사례와 한계점에 대해 저술 함. (IF(2024)=2.6, Q3)

28. 석박사통합(과정) 김** (재학), Encoding the glucose identity by discrete hypothalamic neurons via the gut-brain axis, Neuron, 113(16), 673-2691.e9, 2025.08, 본 논문은 특정 영양소(포도당)의 정체성을 뇌-장 축을 통해 선택적으로 인지하는 신경회로를 규명했다는 점에서 독창성을 가짐. (IF(2024)=15, JIF(%) 2.7, Q1) (기타저자)

② 참여대학원생 학술대회 대표실적의 우수성

1. 석사(과정) 김** (재학) [포스터] Predictive Learning Induces Probabilistic ognitive Maps, 2024 NeurIPS NeuroAI Workshop, 2024.12 (벤쿠버, 캐나다), 이 연구는 불확실한 관찰만으로부터 뇌의 확률적 인지 지도가 어떻게 학습될 수 있는가에 대한 학계의 오랜 질문에, 예측 학습을 통해 학습될 수 있음을 보임으로써 답을 제시함. 이를 인정받아, 인공지능 분야의 세계적 대표 학회 NeurIPS의 NeuroAI workshop에서 2024년 Top 3 Student Paper Award를 수상함. (top 3%).

2. 박사(과정) 송** (재학) [구두] Spectrometer using stacked disordered metasurfaces, Optica Imaging Congress, 2025.08 (시애틀, 미국), 무질서한 메타표면을 적층할 때 발생하는 실제 시스템과 모델간의 오류 문제를 극복하기 위해 스펙클 패턴 기반 베이지안 최적화 기술을 제안함. 특수하게 설계된 매질층과 센서를 정렬하는 연구가 해당 분야에서 큰 인기를 얻고 있으나, 종래에 시스템-모델 오류를 극복하는 일이 큰 난점이었다는 점에서 창의적이고 혁신적인 방법으로 이 난점을 극복했다고 볼 수 있음. 발표 분과에서 한 명에게만 주어지는 Student Paper Prize 수상함.

3. 박사(과정) 변** (재학) [포스터] A Brain-wide interneuronal wireless network mediated by extracellular vesicle, Chang Hsiang-Tung Brain Science Symposium, 2024.10 (상하이, 중국), 신경세포간 세포밖 소포체를 통한 의사소통 네트워크가 존재함을 규명하고, 세포밖 소포체 내부의 단백질이나 miRNA contents가 기원 뇌 영역에 따라 다르며, 수령세포에 미치는 생리적 영향이 다름을 밝혔다는 점에서 독창성을 가짐. Best Poster Award 수상함.

4. 박사(과정) 황** (2025년 2월 졸업) [구두] Fourier-Based Corruption Compensation for Arterial Spin Labeling MRI, 2024 International Congress on Magnetic Resonance Imaging, 2024.11 (서울, 대한민국), 동맥스핀표지 MRI는 임상과 뇌과학 등 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있는 비침습적인 관류 영상기법임. 본 연구에서는 반복해서 획득하는 동맥스핀표지 데이터에 corruption이 발생하는 경우 데이터 제거없이 주파수 도메인 분석만으로 문제를 해결하는 새로운 접근법을 제시함. 아이디어의 독창성과 뛰어난 발표력으로 발표대상(Grand Prix) 수상함.

5. 박사과정 문** (재학) [포스터] Tissue-specific decellularized matrix enables isolation and phenotypic modulation of human primary cancer-associated fibroblast subpopulations, Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists (FAOBMB) 2025, 2025.05 (부산, 대한민국), 조직으로부터 섬유아세포를 분리배양하는 기존의 방식은 다양한 아형의 암 연관 섬유아세포를 In vitro에서 모사하는데에 한계가 있음. 본 연구에서는 실제 암 연관 섬유아세포의 이질성과 아형을 더 잘 모사하기 위하여, 조직 특이적인 세포외기질을 활용한 삼차원의 세포 분리 배양 플랫폼을 개발하였으며 이를 통해 분리한 세포의 표현형에 대한 분석을 진행하였음. 이를 통해 본 연구에서 제시하는 플랫폼이 지방생성과 연관된 특정 아형의 섬유아세포 모사에 적합함을 보였음. 해당 결과는 국제학술대회인 FAOBMB에서 창의성과 우수성을 인정받아 우수 포스터 발표상을 수상하였음. 

6. 박사과정 이** (재학) [포스터] The glycated extracellular matrix causes the minimal residual disease-related phenotype, Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists (FAOBMB) 2025, 2025.05 (부산, 대한민국), 종양 미세환경에는 세포 이외에도 세포외기질 단백질이 존재하고 있으며, 현재 세포외기질과 세포의 상호작용에 관한 연구가 많이 이루어지고 있음. 하지만, 암환자의 경우 고령에서 예후가 좋지 않다고 많이 알려졌음에도 이에 관한 인과 관계 연구가 부족함. 나이가 듦에 따라 최종당화산물이 세포외기질에 축적됨으로써 단백질의 생화학적 성질이 변하게 되고 궁극적으로 암세포나 면역세포에 미치는 영향에 변화가 생기게 됨. 현재 이에 대한 연구가 부족하여 이번 FAOBMB에서 창의성과 우수성을 인정받아 우수 포스터 발표상을 수상하였음. 

7. 박사(과정) 김** (재학) [포스터] Proteome and Glycoproteome Characterization of Gastric Cancer-Derived Extracellular Matrix, Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists (FAOBMB) 2025, 2025.05 (부산, 대한민국), 본 연구는 위암 환자 조직 유래 세포외기질에 대한 단백체 및 당단백체 프로파일링을 통해 암의 미세 환경의 다양성을 확인함. 그 결과 정상조직과 종양 조직에서 모두에서 발현하는 단백질임에도, PTM인 당쇄가 다른 구조로 발현한다는 것을 확인했고, 본 발견을 통해 추후 약물에 대한 후보군으로서 활용될 가능성을 확인함. 본 발표는 2025 FAOBMB 학술대회 우수 포스터 발표상을 수상함.

8. 박사 용** (졸업 / 2024.08) [포스터] Reprogrammed Nuclear Mechanosensing in a Glycated Extracellular Matrix, Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists (FAOBMB) 2025, 2025.05 (부산, 대한민국), 본 연구는 당화-유도된 기질이 외부환경-세포-핵으로 이어지는 기계감지 경로를 재프로그래밍하는 과정을 창의적 모델과 정밀 분석을 통해 규명함. 이를 통해 노화 조직의 세포역학적 변화에 대한 확장된 이해를 바탕으로, 향후 노화 관련 질환 연구와 치료 전략 개발에 중요한 통찰을 제공할 것으로 기대함. 우수 포스터 발표상 수상함.

9. 석사(박사과정) 김** (재학) [포스터] Interneuronal wireless network mediated by extracellular vesicle, KSEV 2024, 2024.09 (서울, 대한민국), 신경세포간 세포밖 소포체를 통한 의사소통 네트워크가 존재함을 규명하고, 세포밖 소포체 내부의 단백질이나 miRNA contents가 기원 뇌 영역에 따라 다르며, 수령세포에 미치는 생리적 영향이 다름을 밝혔다는 점에서 독창성을 가짐. 우수 포스터상 수상함.

10. 박사(과정) 원** (재학) [포스터] Auditory-vocal coordination mediates ultrasound vocal interaction in mouse, KSBNS 2024, 2024.10 (경주, 대한민국), 본 포스터에서 소개하는 논문은 기존에 개별 쥐의 초음파 발성을 단순 기술 수준에서 다루던 연구를 넘어, 청각-발성 회로의 상호작용을 통한 사회적 발성 조절 메커니즘을 체계적으로 규명했다는 점에서 독창적임. 또한, KSBNS는 신경과학 분야의 국내 최대 규모의 학회임. Best Poster Award 수상함.

11. 박사 이** (졸업 / 2024.02) [구두] Fractionation by Spatially heterogeneous Diffusion: Experiments and Two-Component Random Walk Model, 2024 한국물리학회가을총회, 2024.10 (여수, 대한민국), 공간적으로 이질적인 환경에서 확산만으로도 입자의 분류가 가능하다는 것을 입증한 중요한 발견으로 기존 확산 법칙이 설명하지 못한 현상을 정확히 해석함. 이 연구는 최고권위의 화학회지인 JACS에 발표되었으며, 2024년 한국물리학회 가을총회 Best 발표상 수상함.

12. 박사(과정) 박** (재학 ) [구두] Bioprinted gut-associated lymphoid tissue mimicking Peyer’s Patch in the intestinal microenvironment, 2024년 한국바이오칩학회 추계학술대회, 2024.11 (제주도, 대한민국), 바이오프린팅으로 파이어스 패치 형태의GALT 모델을 구축하여 상피–림프구 상호작용을 재현함. 장기간 공배양 안정성이 유지되었고, 박테리아 처리 시 NO 생성과 IgA 분비가 확인됨. 기존 트랜스웰 대비 우수한 반응성과 면역 안정성을 확보하여 장–면역 상호작용 및 마이크로바이옴 연구에 혁신적으로 기여함. Presentation Award 수상함.

13. 박사과정 권** (재학) [포스터] Spatially Offset Ellipsoidal Microlens Arrays for Wide Field-of-view Imaging, The 10th Advanced Biophotonics Conference, 2024.11 (경주, 대한민국), 자연계 곤충의 시야 전략을 모방한 공간 오프셋·비대칭 곡률 마이크로렌즈 어레이 카메라를 구현함. 초소형 구조에서 140° 광시야와 고해상도를 동시에 달성하여 수차를 최소화하였으며, 이는 머신비전·헬스케어 등 광학영상 분야의 창의적·혁신적 기여가 됨. Best Poster Award 수상함.

14. 석사과정 한** (재학) [포스터] High-Resolution Miniature Spectrometer using Grism for Raman analysis, The 10th Advanced Biophotonics Conference, 2024.11 (경주, 대한민국), 소형라만분광기는 인접한 라만 피크들을 분리해내기 위해 높은 분광해상도를 요구하지만 고해상도와 소형화 사이에 트레이드오프가 존재함. 2개의 투과회절격자와 프리즘을 결합한 그리즘 구조를 개발함. 본 그리즘구조를 도입하여 1 nm 급 높은 분광해상도를 가지는 소형분광기를 제작함. Best Poster Award 수상함.

15. 박사(과정) 허** (재학) [구두] Multiplexed Detection of Neglected Tropical Viruses through CRISPR-Cas13a Kinetic Barcoding, 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국) , 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회 최우수 구두발표상 수상함.

16. 박사(과정) 최** (재학 ) [구두] Modular 3D-printed microstructured stamp for user-friendly spatial patterning of a low-viscous bioink, 2025년 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국) , 3D 프린팅 마이크로필러 스탬프를 제작하여 저점도 피브린 바이오잉크의 안정적 패터닝을 구현함. 다양한 디자인을 자유롭게 적용할 수 있고, 모듈형 조립을 통해 복합 패턴 제작을 가능케하여, 패터닝 과정에서도 높은 세포 생존율 유지하였으며, 공배양 환경에서도 배열 조절이 가능함을 입증함. Presentation Award 수상함.

17. 박사과정 전** (재학) [포스터] Experimental demonstration of pressureized patch for wearable eyedrop injection, 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국) , 본 연구는 우주인들의 임무 수행이 장기화됨에 따라 발생하는 안구 질환을 치료할 수 있는 웨어러블 패치를 제안함. 미세중력에서도 안정적으로 안약을 전달하기 위해 기포 발생 시료를 도입하였으며 산 염기 반응으로 발생하는 이산화탄소로 내압 상승을 유도하여 중력 없이 약물을 전달함. 추후 우주의학 및 거동이 불편한 노인 안구 질환의 치료에 활용될 것으로 기대함. 최우수 포스터 발표상 수상함.

18. 박사과정 장** (재학) [포스터] Design of Photothermal-integrated Centrifugal Disc with Structure-guided Partitioning for Digital PCR, OPC 2025, 2025.07 (제주, 대한민국), 원심 구동 마이크로플루이딕 플랫폼을 설계하여 외부 펌프나 밸브 없이도 균일한 시료 파티셔닝을 구현하였으며, 플라즈모닉 기판을 통합하여 LED 기반 광열 가열이 가능함을 확인함. 우수 논문상 수상함.

19. 박사(과정) 김** (재학) [포스터] An Energy-Recycling Adiabatic Stimulator Maintaining High Efficiency under Cellular Impedance Variations and Enabling 16 Simultaneous Multiplexed Channels, 2025 칩 디자인 경진대회 & 결과 발표회, 2025.07 (포항, 대한민국), 에너지 보충 전류 구조, 온칩 커패시터 모니터링, 시간 기반 제어, 멀티플렉싱을 적용해 다채널 자극을 구현함. 89.5%의 높은 효율과 세포 저항·자극 전하 조건별 3.6% 이하의 안정적 변동을 보였으며, 전하 불균형은 1.6% 이하로 억제함. 외부 부품은 단 1개만 사용해 집적도와 효율성을 동시에 확보함. 본 Chip Design Contest에서 우수상을 수상함.

20. 석사(과정) 박** (재학) [포스터] On-Device Fetal ECG Extraction Using NEO-Based Adaptive Predictor for Prenatal Healthcare, 2025 칩 디자인 경진대회 & 결과 발표회, 2025.07 (포항, 대한민국), NEO 기반 적응형 예측기를 적용하여 태아·산모 심박수를 완전 온디바이스에서 추출하고, 98.6%의 높은 F1-score를 달성함. 또한 데이터 전송량을 99.5% 이상 절감하여 장시간 웨어러블 모니터링의 실현 가능성을 입증함. 이를 통해 고위험 산모의 지속적 모니터링을 가능토록 하는 웨어러블 시스템으로 발전할 수 있는 기반을 마련함. 본 Chip Design Contest에서 최우수상을 수상함.

21. 석사(과정) 조** (재학) [구두] Designing functional RNA sequences using conditional diffusion models, ISMB/ECCB 2025, 2025.07 (리버풀, 영국), EchoRNA는 단백질-결합 RNA 서열을 조건부 확산모델로 생성하는 혁신적 접근으로, 기존 역접힘 방식의 한계를 극복함과 동시에 새로운 RNA 설계 모델의 평가 방법을 제시함. 단백질-RNA 상호작용을 반영한 RNA 서열 설계를 가능하게 하여, RNA 기반 치료제 개발에 새로운 방법론을 제시함.

22. 박사(과정) 최** (재학) [포스터] BIDpred: unraveling B cell Immunodominance hierarchical pattern using statistical feature discovery and deep learning prediction, ISMB/ECCB 2025, 2025.07 (리버풀, 영국), 본 연구는 B 세포 면역우세성의 통계적 특징을 체계적으로 분석하고 이를 기반으로 BIDpred라는 예측 모델을 개발함. 단백질 언어모델 임베딩과 그래프 어텐션 네트워크를 결합해 면역우세성 계층 구조를 예측하며, 기존 예측법 대비 뛰어난 성능을 보임. 이는 백신 개발에서 면역반응의 핵심 패턴 이해와 설계 전략 고도화에 기여함.

23. 석사(과정) ** () [포스터] Improving peptide-HLA class I binding prediction through post-translational modification aware graph embeddings, ISMB/ECCB 2025, 2025.07 (리버풀, 영국), 기존 모델들이 간과하는 PTM을 고려함으로써 peptide-HLA binding을 효과적으로 예측할 수 있는 분자 수준의 그래프 및 단백질 언어모델 기반의 새로운 모델을 제안함. HLA embedding의 pocket representation만 사용하여 PTM 효과를 정밀 포착함. 이는 백신 및 면역항암 표적 발굴 등과 같은 치료제 개발 과정에 기여할 수 있음.

24. 석사(과정) M** (재학) [포스터] Designing protein-interacting RNA sequences using structure-based generative models, ISMB/ECCB 2025 (33rd Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology and the 24th European Conference on Computational Biology), 2025.07 (리버풀, 영국), 생성형 AI 개발 전략 중 확산 모델 (diffusion model)을 활용하여 3차원 단백질 구조를 대상으로, RNA 서열을 설계하는 computational tool을 개발함. 작은 학습 데이터셋에도 불구하고 단백질 맥락에서 기능하는 새로운 RNA 서열을 설계할 수 있음을 보여줌. 또한 확산 접근법과 재학습된 언어 모델을 결합함으로써 경쟁력있는 수준의 성능을 달성함.

25. 박사(과정) 이** (재학) [포스터] Simple and portable approach for recalibration and variant calling on non-human data, ISMB/ECCB 2025 (33rd Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology and the 24th European Conference on Computational Biology), 2025.07 (리버풀, 영국), 기존 variant calling 프로세스에서 recalibration 과정의 한계를 극복하기 위해 시퀀싱 데이터에서 직접 알려진 변이 데이터베이스를 구축하는 방법을 제안하며 알려진 변이 데이터베이스 크기에 따른 bias를 줄임. DeepVariant 등 최신 variant caller와의 비교에도 유사한 성능을 보였음. 다양한 종에서 추가적 genetic variant를 발굴할 수 있음을 보이며 유전체 변이 연구에 기여할 수 있음.

26. 박사(과정) 임** (재학) [포스터] Statistical guarantees for identifying RNA-binding protein interaction sites, Eukaryotic mRNA Processing 2025, 2025.08 (뉴욕, 미국), 기존 단백질의 전사체 결합 부위를 찾는 프로세스에서의 한계를 극복하기 위해, 다른 방법론과 달리 파라메트릭 분포 없이 허위 발견 비율(FDR)을 계산하여 결합 부위를 찾는 방법을 제안함. 이를 통해 데이터와 파라메트릭 분포 차이에 의한 bias를 줄이고, 기존 방법보다 적은 거짓 양성 결합 부위를 도출할 수 있습니다. 또한, 여러 단백질에서 추가적인 중요한 결합 부위를 발굴할 수 있음을 보여주어, 단백질에 의한 전사체 조절 연구에 기여할 수 있음.

27. 박사(과정) 김** (재학) [포스터] Statistical methods for transcriptome-wide profiling of mRNA acetylation sites, Eukaryotic mRNA Processing 2025, 2025.08 (뉴욕, 미국), 기존 mRNA N4-acetylcytidine (ac4C)의 기능적 역할에 대한 논란을 해소하기 위해 chemical-based ac4C detection 시퀀싱 데이터를 재분석하였음. 이에 더해, 기존 데이터 분석에서 사용된 통계적 기법에 대한 한계를 극복하기 위해, depth의 영향에 구애받지 않고 확률을 기반으로 한 통계적 방법을 새로 제안하였으며, 이를 통해 mRNA acetlyation이 선택적으로 기능을 한다는 것을 보여줌.

28. 석사(과정) 김** (재학) [구두] Multi-delay 2D interslice saturation MRI for non-invasive flow mapping of CSF in optic nerve subarachnoid space, International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2025.05 (하와이, 미국), 사람의 시신경 주변 뇌척수액의 흐름은 눈의 여러 가지 질병들과 관련있는 것으로 알려져 있지만, 눈 뒤쪽에 있어서 기존 안과장비로는 진단이 어려움. 본 연구에서는 사람에서 MRI를 이용하여 최초로 눈 뒤의 망막 주변 뇌척수액의 유동을 비침습적으로 측정하였고 속도를 정량화하였음. 향후 다양한 안 질환의 조기 진단에 도움이 될 수 있을 것으로 기대함.

29. 석사(과정) 이** (재학) [포스터] Automatic, brain region-specific generation of arterial input functions for DCE MRI using physics informed neural network , International Society for Magnetic Resonance in Medicine, 2025.05 (하와이, 미국), DCE MRI는 혈관의 투과성, 혈류량, 혈액 체적 등을 측정하는 임상에서 널리 사용되는 영상기법이다. 동맥입력함수를 정확하게 결정하기 어려운 것과 조직 전체에 하나의 공통 동맥입력함수를 적용해야는 점이 한계점이다. 본 연구에서는 물리신경정보망을 이용해서 이러한 한계를 극복하고 국소적인 동맥입력함수를 구할 수 있음을 보여준 최초의 연구임.

30. 박사(과정) S** (재학) [포스터] Reconstructing the gastric tumor-immune microenvironment through decellularized tissue-collagen sandwich hydrogel platform, Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists (FAOBMB) 2025, 2025.05 (부산, 대한민국), 위암 미세환경과 유사한 체외배양 플랫폼 구축을 목적으로, 위 조직 유래 단백질을 포함한 하이드로겔 모델을 개발하여 여러 세포를 (위암 세포, 위 섬유아세포, T 면역세포) 공 배양하며 변화하는 유전적인 인자들을 관찰함. 해당 연구는 전임상 단계에서 동물모델의 의존도를 감소시킬 수 있음.

31. 박사 이** (2025.02 졸업) [포스터] In vitro single-cell multiome modelling of early metastatic events promoted by the extracellular matrix, Federation of Asian and Oceanian Biochemists and Molecular Biologists (FAOBMB) 2025, 2025.05 (부산, 대한민국), 본 연구는 organoid 플랫폼을 활용해 키우는 matrix를 환자유래 ECM으로 변화시킴에 따라 전통적인 방식으로 관찰하기 힘들었던 early metastatic event를 관찰했고, multiomics 분석을 통해 early metastatic event에서 나타나는 분자적/후성학적 변화 및 주요하게 변화된 유전자 발현을 발굴해낸 혁신적인 연구임. 

32. 석사(과정) 김** (졸업) [포스터] 3-D Droplet CRISPR-Cas13a assay for rapid and accurate detection of cancer mutations, 2024 한국바이오칩학회 추계학술대회, 2024.11 (제주도, 대한민국), 본 연구에서는 비소세포폐암(NSCLC) EGFR L858R 변이 검출을 위해 3차원 드롭렛 디지털 CRISPR-Cas13a (3dd-CRISPR)를 제시했다. 굴절률 매칭용 베타인 5.4 M으로 투명 드롭렛을 형성해 넓은 z-범위에서 3D 영상으로 개별 드롭렛을 동시 판독했다. 베타인은 Cas13a 속도를 낮추지만 변이/야생형의 부수적 절단 대비를 확대해 민감도를 높이며, 증폭 의존성을 줄여 시료 및 시간 소모와 분석 편향을 완화했다.

33. 석사(과정) M** (재학) [포스터] Enhancing Amplification-Free CRISPR-Cas13a Diagnostics with Optimized Guide RNA Combinations, 2024 한국바이오칩학회 추계학술대회, 2024.11 (제주도, 대한민국), CRISPR-Cas13은 RNA 절단 활성을 활용한 분자진단 도구로 주목받고 있으며, crRNA 서열 선택이 민감도에 핵심적이다. 본 연구에서는 변이 T7 RNA 중합효소를 이용해 dsRNA 부산물을 줄여 자가활성을 억제하고, 고순도 crRNA 합성과 조합 최적화를 통해 교차 반응을 최소화하였다. 이를 통해 증폭 없는 Cas13a 진단에서 PCR 수준의 민감도 향상을 달성했다.

34. 석박사통합(과정) 김** (재학 ) [포스터] A multiplexed 3D in vitro skin model platform with air-driven mechanical compression, 2025년 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국), 공기압 기반 3D 피부모델 플랫폼을 제작하여 피부 장벽 기능과 기계적 반응을 동시에 재현함. 케라틴 발현과 세포 생존성을 정량적으로 검증 및 주기적 압축 변형을 가해 피부 분화 및 노화 현상을 재현할 수 있음을 확인하였음. 향후 피부 질환 연구와 신약·화장품 개발에 활용될 수 있는 가능성을 제시함. 

35. 박사(과정) 한** (재학 ) [포스터] Finger-actuated air pumping module for on-demand, reversible, reusable use in modular microfluidics, 2025년 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국), 공기 펌핑을 모듈화하여 외부 장비 없이도 독립 구동이 가능한 손가락으로 구동 가능한 공기압식 펌핑 모듈을 개발함. 반복 사용과 자유로운 조립 및 교체를 통해 설계 최적화를 빠르게 수행해 모듈형 미세유체칩의 활용성과 현장 적용성을 혁신적으로 향상시킴.

36. 석박사통합(과정) 조** (재학) [포스터] Switchable CRISPR-Cas13a Activation by Light, 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국) , CRISPR-Cas13 시스템의 정밀한 시간적 제어는 진단 및 RNA 치료제 분야에서 그 활용도를 확대할 수 있다. 본 연구에서는 활성 부위 근처에 광분해 링커가 포함된 DNA를 도입하여 LbuCas13a의 핵산분해효소 활성을 직접 제어할 수 있는 광전환형 CRISPR-Cas13a 시스템을 제시했다. DNA는 RNA의 활성 부위 접근을 입체적으로 차단하여 RNase 활성을 효과적으로 억제하였으며, 광 노출 시 절단되어 효소 기능이 회복되었다.

37. 석박사통합(과정) 조** (재학) [포스터] Programmable Encapsulation of E. coli Nissle 1917 for Colorectal Cancer Therapy Assessed by a Pathophysiological CRC-on-a-Chip, 2025 한국생물공학회 춘계발표대회 및 국제심포지엄, 2025.04 (대전, 대한민국), 제어형 캡슐화 시스템과 면역 독소 발현 시스템을 융합한 창의적 프로바이오틱스 기반 치료 플랫폼을 개발하여 CRC-on-a-chip에서 검증함으로써 전임상 모델의 혁신적 대안을 제시

38. 석사(과정) 김** (재학) [포스터] Development of a Human Vagina-on-a-Chip Platform to Model and Study Vaginal Health, 한국바이오칩학회, 2025.05 (여수, 대한민국), 질 상피세포, 섬유아세포, 내피세포를 통합한 마이크로플루이딕 기반의 Vagina-on-a-chip을 개발해 호르몬 반응성과 장벽 기능을 규명, BV 연구에 유망한 도구임을 제시함.

39. 석사(과정) ** (재학) [포스터] , , , 박테리아와 인간 유래 피부 세포의 공배양을 가능하게 하는 플랫폼을 개발함으로써, 피부-마이크로바이옴 상호작용 규명과 피부 치료제 전임상 응용 등 다양한 연구, 산업적 활용이 가능한 다목적 플랫폼 제시

40. 석사(과정) Y** (재학) [포스터] Ex vivo modulation of CAR-T cell differentiation via antisense oligonucleotides, 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회, 2025.05 (여수, 대한민국) , 안테센스 올리고뉴클레오타이드를 이용하여 CAR-T 의 탈진 문제를 극복하고자 한 첫 시도이며, 성공적으로 탈진과 연관되는 유전자의 발현을 조절함. 

③ 참여대학원생 특허, 기술이전, 창업 실적의 우수성

1. 박사 임** (졸업 / 2025.02), 뇌 질환을 조기 진단하는 플랫폼 개발, 브레인 트레이서, 자본금, 2025.01, 임재근 박사는 2024년 인지심리측정 앱 및 초저자장 MRI 판매기업인 브레인 트레이서를 창업하였음. 사람의 뇌인지기능을 인지심리측정 앱과 MRI를 이용하여 다양한 각도에서 측정함으로써 뇌 질환을 조기 진단하는 플랫폼 개발을 목표로 하고 있음.

2. 박사과정 정** (재학), 중합효소연쇄반응 검사 기술, ㈜오상헬스케어, 132,000 (천원), 2025.07, 기존의 벤치탑 크기의 분자진단 시스템에서 벗어나 현장에서 활용할 수 있는 초소형, 초고속 광열 분자진단 시스템 개발과 관련된 광열 기판, 시스템 구성, 카트리지 특허-(1) 고밀도 핫 스팟을 가지는 플라즈모닉 나노필러 어레이를 포함하는 표면강화 라만분광기판 및 그 제조방법 (2) 중합효소연쇄반응 장치 및 이를 이용한 중합효소연쇄반응방법 (3) 박막 미세유체칩, 이를 포함하는 중합효소연쇄반응 장치 및 중합효소연쇄반응 장치를 이용한 중합효소연쇄반응방법 (4) 현장진단용 초소형 실시간 광열중합효소 연쇄반응시스템 및 구성 (5) 중합효소연쇄반응을 위한 플라즈모닉 나노 공동 기반 광열기판 및 이의 제조방법-를 기술이전하여 저소득 및 중간소득 국가(LMICs)에서의 성매개 감염병 진단을 목적으로 오상헬스케에서 상용화 제품 개발 진행 중임. 

3. 박사(과정) 이** (재학), 센서 거리 변화에 의한 왜곡을 경감시키는 실시간 광용적맥파 동잡음 감쇠를 위한 컴퓨터 장치 및 그의 방법, 미국, 12310756, 2025.05, 광용적맥파 (Photoplethysmography, PPG)와 동작잡음의 비독립적 관계에 근거하여 이득 변화량 모델링을 이용한 Field Programmable Gate Array (FPGA) 기반 실시간 동작 잡음 보상 시스템을 개발함. 지수가중이동평균 필터 및 하위 처리 프로세서를 통해 광용적맥파 신호를 거시적 및 미시적으로 복원함. 웨어러블 헬스케어, 심박수 측정, 혈압 측정 등에 응용할 수 있는 산업 기술로서의 가치가 있음.

4. 박사(과정) 조** (재학), 전계효과 커패시턴스를 활용한 커패시티브 무선전력 전송 시스템, 대한민국, 10-2713249, 2024.09, 전계효과 커패시턴스를 이용해 코일 없이 안정적·연속 무선전력 전송을 구현한 창의적 구조를 제안함. 위치·각도·거리 변화에 둔감해 다기기 동시 충전과 이동 환경 적용이 용이하며, 경량 수신부·전원관리 IC로 효율·안전성 제고, IoT·의료·뇌신경 연구 등 산업 파급력이 큼.

5. 박사과정 권** (재학), 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 초소형 라이트 필드 카메라와 그 제작방법 및 초소형 라이트 필드 카메라를 이용하는 표정 인식 방법, 대한민국, 10-2722529, 2024.1, 머신러닝 기반 근적외선 라이트필드 카메라는 초소형 카메라 구조로 정밀한 3차원 이미징을 달성하여 표정 인식을 정량화할 수 있는 혁신적 플랫폼임. 기존 대비 영상 대비를 2.1배 향상시키고 재구성 오차를 54%까지 줄여 안정적이고 정확한 분석을 지원하며, 의료 진단, 감정 인식, 인간–기계 상호작용 등 다양한 산업 분야에 기여할 수 있음.

6. 박사과정 전** (재학), 초박형 마이크로 분광기 및 이의 제조방법, 대한민국, 10-2730648, 2024.11, 본 발명은 고체 침지 회절 격자를 활용한 초박형 고성능 분광기를 제안함. 침지된 회절격자와 결합된 렌즈 구조를 통해 고분산 광학 구조를 초박형 분광기 구조에 패키징 할 수 있음. 이를 통하여 비표지 분자 검출, 비파괴 분광 분석 등을 통해 웨어러블 장치에 결합하여 생리학적 신호를 분석하는 헬스케어 분야에 활용될 수 있음.

7. 박사과정 차** (재학), 다중 형광 어레이 카메라 및 이의 제조방법, 대한민국, 10-2771190, 2025.02, 금속-유전체 FP 칼라필터와 마이크로렌즈를 단일 구조로 집적해 광 경로 길이를 수백 μm로 단축하고 색순도·시야각을 동시에 확보가능함. 정렬 공정 제거로 원가·신뢰성 향상 초소형 분광 이미징 산업에 기여함

8. 박사 백** (졸업 / 2025.08), 제한적 폐 절제술을 위한 폐 병변 국소화 다중영상조영제 조성물, 대한민국, 10-2834509, 2025.07, 본 발명은 다중영상조영제 조성물과 이의제조방법에 관한 것으로, 상기 조성물은 고분자가 가교되어 형성된 하이드로젤을 포함하고, 상기 하이드로젤은 형광염료 및 조영물질이 탑재된 것을 특징으로 함. 상기 조성물은 지용성의 조영물질과 수용성의 형광염료를 동시에 탑재한 덱스트란 기반 하이드로젤을 포함하는 것으로, 폐 병변의 정확한 국소화가 가능한 장점이 있음.

④ 대학원생 연구 수월성 증진 실적

■ 연구 참여와 교과목의 연계

자기 주도적 연구 참여의 활성화

- 석사 및 박사과정 학생들 자기 주도적 연구 참여 환경 구축을 위해, 연구 프로젝트 참여 및 연구성과를 체계적으로 교과 평가에 반영할 수 있는 연구학점 제도를 운영하였다.

- 현재 학과에서 운영되는 학위심사 제도(석사학위 심사, 박사자격시험, 박사학위 예비심사 및 최종심사)에서 박사학위 예비심사는 2년 이내에 치루도록 하여, 모든 참여 대학원생들이 학위과정 초반부터 한 가지 이상의 연구 프로젝트를 계획성을 가지고 주도적으로 수행하도록 동기를 부여하며 심사 피드백을 반영하였다.

- 학위심사제도의 실효성을 높이기 위하여, 박사자격시험 제도를 개선하였다. 이번 개정은 박사학위논문예비심사와의 연계성 강화를 취지로 학위논문추진계획서의 전문성 평가를 강화하는 방향으로 진행되고 이를 통하여 학생들의 도전적이고 창의적인 학위논문연구 수행을 기대한다. 적용시기는 2025학년도 봄학기 입학생(또는 2026년 1/2월 응시자)이 박사과정 입학 후 3 학점 이상 이수(직전학기 학사경고자는 자동 탈락)하면 서류심사 및 학생별 개별 평가위원을 위촉한다. 평가배점은 100점 만점 (기초심사 30점, 전공심사 70점)으로 하고 70 점 이상이면 합격 추천한다. 기초심사 평가항목은 학업 성적(20점), 연구수행능력(10점), 전공심사는 학위논문추진계획서(논문연구제안서, 영문, 15페이지 내외)로 한다. 최종 심의는 학과 박사자격시험 위원회에서 한다.

- 특히, 예비심사에서 학위 논문 청구 심사 형식의 기초 슬라이드 발표를 진행함으로써 저년차부터 한가지 연구주제를 선정하여 체계화할 수 있도록 가이드 하였다.

연구와 교과목의 연계 운영

- 연구 교과목을 기반으로 발전시켜 관련 지식습득과 연구 진행이 긴밀하게 연결되도록 하였다.

- 연구의 결과물을 논문으로 작성하는 과정에서 요구되는 능력을 습득할 수 있는 교육과정을 운영하여 참여 대학원생들이 연구결과를 양질의 논문으로 완성하며 성공적으로 국내저널/국제저널/학회 등에 발표하도록 하였다.

.학기마다 BiS978 바이오퓨전세미나 개설 (매학기)

.성공적인 논문발표를 위한 저자교육(도서관) : Wiley OA 저자 워크샵 (2024.09.24.), IOP Publishing 저자 세미나(2024.12.10.), Springer TA 저자 워크샵 (2025.02.27.)

■ 연구 교류 프로그램

융합 공동 연구 지원

- 학과 내 바이오를 중심으로 하는 바이오정보, 시스템생물, 바이오전자, 바이오나노 및 마이크로시스템, 뇌과학 및 신경공학, 바이오이미징 등 여러 분야의 교수진과 연구진을 기반으로 두 가지 이상의 분야를 융합시켜 새로운 시도를 할 수 있는 교육 프로그램의 개발을 추진하고자 함. 학과에서는 이미 바이오퓨전 세미나 등의 교과목을 운영함으로써, 두 가지 이상의 분야가 하나의 주제로 연결되어 새로운 해결책을 제시할 수 있는 방법을 모색하고 논의할 수 있는 기회를 제공하였다.

- 여러 분야의 참여 대학원생들이 수시로 자유롭게 토론할 수 있는 오픈 공간을 양분순빌딩에 마련하여 학생들 간 연구 교류 환경을 조성하여 운영하였다. (양분순 C-SPACE 등)

연구 교류 프로그램 개발

- 학과에서는 다양한 주제로 하는 심포지움을 개최하면서, 바이오정보/시스템생물, 바이오전자, 바이오나노/마이크로시스템, 뇌과학/신경공학, 바이오이미징 등 각 분야에서 국제적으로 명성있는 학자들을 초청하여 세미나를 개최할 뿐 아니라 대학원생들이 연구주제를 전문가들과 토론할 수 있는 기회를 제공함으로써 연구경험을 청취하고 연구방법을 배움으로써 새로운 연구 시도를 할 수 있는 교육의 효과를 극대화하였다.

- 참여 석사 및 박사 과정 학생들의 저명 국제학회 참가 및 발표를 지원하여 전문 분야의 세계적 연구 동향을 파악하고 다양한 피드백을 통해 연구의 질을 향상시키고 국제적인 경쟁력을 확보할 수 있는 기회를 제공하였다.

- 다양한 주제의 세미나 개최

2024.09.11, 한국과학기술연구원, Brain-on-a-Chip Technology for Modeling Human Brain Diseases

2024.10.02, BB&M 갤러리, So Near So Far

2024.10.30, 한국생명공학연구원, Expanding the Horizons of mRNA Vaccines and Therapeutics Beyond COVID-19

2024.11.06, 서울대학교 뇌인지과학과, Are Places and Their Values Reactivated in Separate Areas of the Hippocampus? 

2024.11.13, 고려대학교 의과대학 정신건강의학교실, The Quantified Self Meets the Qualitative Mind: Exploring Digital Biomarkers in Mental Health

2024.11.20, 고려대학교 의과대학 산부인과학교실, Preterm Labor and Macrophages: The Potential of Melatonin Treatment

2025.03.05, KAIST 수리과학과 & IBS 의생명수학그룹, Next-Generation Approached to Analyzing Static and Time-Series Data: From scRNA-seq to Wearable Devices

2025.03.19, 성균관대학교 전자전기공학부, Self-healing Naterials and Devices for Strain-durable Closed-loop Neuroprosthetic Systems

2025.03.26, 기초과학연구원 인지 및 사회성 연구단, Biomolecular Designs for Brain Engineering

2025.04.09, RIKEN Center for Brain Science, Lab for Circuit & Behavioral Physiology, Non-canonical Circuits of Hippocampal Memory

2025.04.30, Department of Computer Science, Rice University, Integrative Methods for the Analysis of Complex Traits and Diseases

2025.05.14, 보건복지부 보건산업정책국, Introduction to Optimization Trials Targeting Efficacious Digital Behavior Chage Interventions(DBCIs): Context Matters, Things Chage, and People are Different

2025.05.21, 서울대학교 치의학대학원 치과보철학교실, Implant Surface Bioactivity and Three Interfaces to Consider in Tissue Interaction

2025.05.28, 분당서울대학교병원, The Present and Future Technologies for the Diagnosis and Treatment of Retinal Diseases

2025.06.18, Cancer Institute, Division of Carcinogenesis, Japanese Foundation for Cancer Research, Novel mechanism of tumor fibrosis mediated by interorgan crosstalk

- 국제학회 논문 발표지원 (BK사업비 기준)

20240929-20241004, ECCV 2024, 이탈리아, 밀라노, 석사과정 0명+박사과정 1명

20241013-20241017, MicroTAS 2024, 캐나다, 몬트리올, 석사과정 0명+박사과정 1명

20241210-20241215, NeurIPS 2024, 캐나다, 벤쿠버, 석사과정 1명+박사과정 0명

20250720-20250724, ISBM 2025, 영국, 리버풀, 석사과정 1명+박사과정 2명

■ 새로운 연구 시도 지원

실패할 가능성이 있으나 가치 있는 새로운 연구 시도 활성화

- 참여 석사 및 박사과정 학생들이 창의적이고 영향력이 클 것으로 기대되지만 실패할 가능성이 있는 연구 아이디어를 냈을 때 최초의 연구 시도를 적극 장려할 수 있는 방안을 제도적으로 정착시키고자 노력하였다. 특히, 박사학위 졸업 요건 중 논문게재 요건을 폐지하여 모험연구, 도전연구 등 시간이 오래 걸리거나 논문게재 등의 불확실성이 높은 연구 주제라도, 대학원생들이 연구의 흥미를 느끼고 새로운 시도를 실현할 수 있는 기반을 마련하였다. 이를 계기로 기존의 연구를 뛰어넘어 새로운 돌파구(breakthrough)를 제시하는 연구로 발전될 가능성을 제공할 수 있을 것이다.

-석·박사 모험연구 선정

박사과정 염경환 학생(지도교수:박지호) 비강 점막 특이적 mRNA 백신 개발 및 기전 규명(2025년도), 연구처 선정

석사과정 정보경 학생(지도교수:라집 슈베르트) 조직 침투 영상 기술을 활용한 DARPin 기반 이미징 프로브의 쥐 뇌 절편 침투 영상화 검증(2025년도), 공과대학 선정

박사과정 김병수 학생(지도교수:최명철) 팽창과 초고분해능 현미경 기법의 결합을 통한 축삭돌기 마이크로튜불 내부 단백질의 나노스케일 이미징 연구(2025년도), 공과대학 선정

석박사통합과정 조성찬 학생(지도교수:신우정) 제어형 캡슐화 기능 탑재 유전자 재조합 생균제의 대장암 치료 평가를 위한 CRC-on-a-chip 플랫폼 개발(2025년도), 공과대학 선정

■ 산업체 및 병원과 연구의 연계 운영

병원 임상-연계 연구 기회 확대

- 연구과정에서 요구되는 수요에 따라 의과대학 병원과 연계하여 임상현장을 직접 경험하고 필요한 부분을 바이오공학으로 연결할 수 있는 기회를 제공하고자 중개임상 연구 기회 확대하였다.

- 특히, 병원에서 임상의사들과 직접 연구를 진행하는 의공학과 연구자들을 초청하여, 현장에서 연구하는 공학 연구자들로부터 실질적인 연구경험담을 전해 들을 수 있는 기회를 마련하기 위해 노력하였다.

- 의사 초청 세미나 현황

2024.11.13, 조철현 교수(고려대학교 의과대학 정신건강의학교실) The Quantified Self Meets the Qualitative Mind: Exploring Digital Biomarkers in Mental Health

2024.11.20, 조희영 교수(고려대학교 의과대학 산부인과학교실) Preterm Labor and Macrophages: The Potential of Melatonin Treatment

2025.05.21, 여인성 교수(서울대학교 치의학대학원 치과보철학교실) Implant Surface Bioactivity and Three Interfaces to Consider in Tissue Interaction

2025.05.28, 우세준 교수(분당서울대학교병원) The Present and Future Technologies for the Diagnosis and Treatment of Retinal Diseases

4. 신진연구인력 현황 및 실적

■  바이오 융복합 IBN (IT-BT-NT) 펠로우십 운영 (우수인력 확보)

생물학 및 의학과 정보, 전자, 나노 공학이 다학제적으로 융합된 바이오공학 분야를 국제적으로 선도할 창의적인 인재를 양성한다는 본 사업의 취지에 맞는 박사후연구원 및 계약교수 프로그램을 운영하였다.

신진연구인력은 박사후 경력에 따라 3 step, 3 track의 융복합형 IBN fellowship을 운영하였다.

- IBN PhD fellow (track 1 - step1 / 박사학위 취득 1년 이내의 박사급 인력)

- IBN scholar (track 1 - step2 / 박사학위 취득 2년 이내의 박사급 인력 또는 IBN PhD fellow 1년이상 재직자)

- IBN research faculty (track 1 - step3 / 박사학위 취득 3년이내의 박사급 인력)

- IBN industry faculty (track 2 / 박사학위 취득 3년이내의 박사급 인력, 5년이상 산업계 경험자)

- IBN MD faculty (track 3 / 의학박사학위 및 전문의 취득자)

BK신진연구인력 현황

바이오및뇌공학 분야, 김**, 20240501–20250430 (12개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step1

계산유전체학 분야, 박**, 20240501–20250430 (12개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step1

전자공학 분야, 박**, 20240501–20250430 (12개월), 한국과학기술원 (전기및전자공학과) 박사졸업  : track 1 - step2

바이오및뇌공학 분야, 이**, 20240501–20250228 (10개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step1

시스템생물학 분야, 이**, 20240501–20250430 (12개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step2

바이오및뇌공학 분야, 정**, 20240501–20250430 (12개월), 과학기술연합대학원 (UST) 박사졸업  : track 1 - step1

물리학, 광학 분야, 고**, 20240901–20250831 (12개월), 고려대학교 박사졸업  : track 1 - step3

생물정보학 분야, 전**, 20240901–20250831 (12개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step1

바이오및뇌공학 분야, 윤**, 20250310–20260309 (12개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step1

뇌신경과학 분야, 이**, 20250401–20260331 (12개월), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step3

바이오엔지니어링 분야, 최**, 20250401–20260331 (12개월), 도쿄대학 (바이오엔지니어링) 박사졸업  : track 1 - step2

치료생체재료공학 분야, 백**, 20250901–2060831 (12개월 예정), 한국과학기술원 (바이오및뇌공학과) 박사졸업  : track 1 - step1

바이오및뇌공학 분야, 정**, 20250901–2060831 (12개월 예정), 과학기술연합대학원 (UST) 박사졸업  : track 1 - step2

■ 바이오 융복합 IBN 플래그쉽 프로젝트 운영 (우수인력 양성)

안정적 학술 및 연구 활동을 위한 제도 운영 현황

- 신진연구인력의 연구활동의 지속성을 위해 연구단 지원기간을 기본적으로 1년으로 하고, 추가지원이 필요한 경우 실적 심사를 통하여 연장지원을 결정하였다.

바이오 융복합 우수인력 양성 사업을 통해 도출한 연구성과

- 저널논문 게재

김**(1저자) ,Advanced Healthcare Materials, Reconfigurable Hanging Drop Microarray Platform for On-Demand Preparation and Analysis of Spheroid Array(2024.09)IF(2023) 9.6

이**(기타저자) ,Alzheimers Research & Therapy, Network dynamics-based subtyping of Alzheimer's disease with microglial genetic risk factors(2024.1)IF(2023) 7.6

정**(1저자) ,Current Opinion in Biomedical Engineering , Immune cell and engineering for the therapeutics (2025.03)IF(2023) 4.2

이**(기타저자) ,Journal of the American Chemical Society, Water Hydrogen-Bond Mediated Layer by Layer Alignment of Lipid Rafts as a Precursor of Intermembrane Processes(2025.04)IF(2023) 15.6

박**(기타저자) ,Advanced Science, Wearable Hyperspectral Photoplethysmography Allows Continuous Monitoring of Exercise-Induced Hypertension(2025.04)IF(2023) 14.1

박**(기타저자) ,Cancer Letters, Spatial distribution and activation changes of T cells in pancreatic tumors according to KRAS mutation subtype(2025.05)IF(2023) 10.1

전**(기타저자) ,Scientific Reports, Integrating genomic and molecular data to predict antimicrobial minimum inhibitory concentration in Klebsiella pneumoniae(2024.1)IF(2023) 3.9

고**(1저자) ,IEEE Access, Aberration Effects of Planar Layers in Near-Field Multistatic Millimeter-Wave Imaging(2025.03)IF(2023) 3.6

고**(기타저자) ,Journal Of Physics- Photonics, Monte Carlo simulation of interferometric measurement and wavefront shaping under influence of shot noise and camera noise(2025.01 (online))IF(2023) 8.4

고**(2저자) ,Photoacoustics, All-optical in vivo photoacoustic tomography by adaptive multilayer acoustic backpropagation(2025.07)IF(2023) 6.8

윤**(1저자) ,Advanced Functional Materials, Highly Customizable Scaffold-type 3D Microelectrode Array Platform for Design and Analysis of the 3D Neuronal Network in vitro(2025.06 (online))IF(2023) 19

윤**(1저자) ,Biosensors & Bioelectronics, Hybrid biofabrication of multilayered 3D neuronal networks with structural and functional interlayer connectivity(2025.06 (online))IF(2023) 10.5

- 학술대회 발표

박**, 해외, American College of Rheumatology 2024, Integration of single-cell multi-omics profiling for investigating treatment response to tumor necrosis factor alpha inhibitors in patients with axial spondyloarthritis

박**, 해외, CLEO-Pacific Rim 2024, Depth Resolved Optical Analysis for Skin Characterization Using Spatially-resolved Diffuse Reflectance Spectroscopy

박**, 해외, SPIE Photonics West 2025, Compact Hyperspectral Photodermography Module for Skin Quality Assessment

윤**, 해외, 13th international Meeting on Neural and Electrogenic Cell Interfacing (MEA2025), Fabrication Platform for 3D Microelectrode Arrays based on Support Structures for Interfacing with in vitro 3D Neuronal Networks

김**, 국내, 2024 한국바이오칩학회 춘계학술대회, Unlocking versatility: enhanced preparation, handling, and analysis of spheroid array based on modular hanging drop microarray

박**, 국내, Korean Society for Bioinformatics, Genetic counterbalance between COVID-19 and autoimmune susceptibilities mediated by ERAP2 expression in monocytes

김**, 국내, 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회, Hanging drop microarray platform for brain organoid applications (최우수 포스터 발표상)

박**, 국내, The 21st KOGO Winter Symposium, Shared genetic factors influencing SARS-CoV-2 vaccine immunogenicity and post-infection severity

박**, 국내, 2025 한국광학회 동계학술발표대회, Compact Diffuse Reflection Spectroscopy Module for Wearable Hyperspectral Skin Analysis

윤**, 국내, 2025 마이크로나노시스템학회 춘계 학술대회 , Simple fabrication platform for 3D microelectrode array using 3D printer and electrically conductive Ink

윤**, 국내, 2025 한국바이오칩학회 춘계학술대회, A 3D microelectrode array fabrication platform utilizing a 3D printer and the capillary action of electrically conductive ink

- 특허

김**, 등록, 대한민국, 액적 포획 구조 어레이 및 이를 이용한 스페로이드 전달 및 스페로이드 어레이의 형성 방법, 10-2693986

이**, 등록, 대한민국, 악성 유방암의 치료 또는 예방용 약학적 조성물, 10-2729318

박**, 등록, 일본, 신생항원을 스크리닝하는 방법, 시스템 및 그의 용도, 7617574

김**, 출원, 대한민국, 그래디언트 블록을 포함하는 조립형 마이크로어레이 플랫폼 및 이를 이용한 세포, 스페로이드 또는 오가노이드 어레이의 제조방법, 10-2025-0064007

- 과제수주

고**, 이공분야학문후속세대양성_Post.Doc 성장형 공동연구, 전광 고자유도 초음파프로브 및 초고심도 초음파이미징 기법 개발, 20240901 - 20270831, 연구재단

정**, 이공분야학문후속세대양성_박사후국내연수, 역노화를 위한 유전자 회로 도입 차세대 노화 세포 제거 CAR-T 개발, 20240901 - 20280831, 연구재단

5. 참여교수의 교육역량 대표실적

■ 최근 1년간 교육연구단 참여교수의 교육역량 대표실적

1. 강형률 교수, [교과목개설]- 2024 가을: BiS.89900 바이오및뇌공학 특강B<Computational Psychiatry>, 본 강의에서는 뇌의 기능과 기능장애를 설명하는 계산인지과학 및 신경과학 모델과 이를 활용한 계산정신의학의 적용을 다룬다. 관련 이론과 모델을 학습하고, 질환 사례 연구를 통해 모델의 활용을 탐구한다. 후반부에는 최신 연구 논문을 검토하고 소규모 연구 프로젝트를 수행하는 것으로 체계적인 교육을 받을 수 있다.

2. 강형률 교수, [교과목개설]- 2025 봄: BiS.89901 바이오및뇌공학 특강 (1)B<AI in psychiatry>, 이 강의는 인공지능을 활용해 정신의학을 이해하는 ‘계산정신의학’ 개론을 다룬다. 정신건강과 질환의 개념, 신경회로 기반 의사결정·작업기억 모델, 강화학습 이론, 조현병·불안장애의 계산모델 적용, 데이터 기반 임상 활용 등을 학습하며, 이론과 실제 연구사례를 통해 AI의 정신의학적 응용을 탐구한다.

3. 김동섭 교수, [교과목개설]- 2025 봄: BiS.89902 바이오및뇌공학 특강 (2)<AI in drug discovery>, AI in Healthcare Technology이라는 큰 주제에서 AI in drug discovery 라는 구체적인 세부 주제로 12주 분량의 강의를 개설함. 정해진 기간 내에 학생들이 자율적으로 강의를 수강하며 학습을 할 수 있는 온라인 플랫폼 형태임. 2025 봄학기 4명, 2025 여름학기 7명이 등록을 하여 점차 상승세에 있음. AI 기반 신약 개발이라는 주제에 대해 대학생/일반인 등 많은 사람들에게 알리고, 체계적인 교육을 받을 수 있도록 기여함.

4. 박은영 교수, [교과목개설]- 2024 가을: BiS.55003 의료영상처리, 이 교과목을 수강하면 신체 내부의 해부학적 구조와 생리학적 과정을 시각화하기 위해 전자기파와 음파가 어떻게 활용되는지 이해하고, X선, CT, SPECT, PET, MRI, 초음파 등 주요 의학 영상 기법에서 사용되는 대조 메커니즘을 식별하며, 신체 내부에서 신호가 생성되고 이를 영상으로 재구성하는 과정을 설명할 수 있다. 또한, 의료 영상 재구성의 고전적 알고리즘을 구현할 수 있다.

5. 신우정 교수, [교과목개설]- 2025 봄: BiS.89900 바이오및뇌공학 특강<마이크로바이옴공학>. , 바이오공학 분야에서 마이크로바이옴에 대한 이해와 관련 기술에 대한 필요성이 대두되는 현 시점에 바이오및뇌공학과에 마이크로바이옴 관련 수업이 부재하였음. 개설한 수업은 11명이 수강하였으며 다양한 바이오공학 기술과 융합한 이론과 새로운 전략을 학생 주도적으로 탐구함.

6. 이관수 교수, [교과목개설]- 2025 봄: BiS.63002 바이오 통계, 본 신설 교과목은 단순한 이론 강의를 넘어, R 프로그래밍을 활용해 실제 연구 논문의 통계 분석을 직접 구현하고 재현도록 하여 바이오및뇌공학과 학생들의 실질적인 연구 역량 강화를 목표로 설계되었음. 특히 독창적인 평가 방식으로 교육 효과를 극대화하였음. 전체 성적의 50%가 자신의 연구 분야 분석 보고서, 동료 발표에 대한 질의응답(Q&A)으로 구성되었고, 이는 학생들이 습득한 지식을 자신의 연구에 적용하는 능력뿐만 아니라, 동료와의 상호작용을 통해 비판적 사고력과 문제 해결 능력을 기르도록 유도하였음. 이러한 실습 및 토론 중심의 교육은 수동적 학습에서 벗어나 능동적인 연구자로 성장하는 기반을 마련하는 우수한 교육 모델임.

7. 이영석 교수, [교과목개설]- 2025 봄: BiS.89901 바이오및뇌공학 특강 (1)D<AI fundamentals for Healthcare>, 본 강의(온라인)는 'AI 헬스케어 연구란 무엇인가'라는 근본적 질문에서 시작하여 '개념', '원칙', '평가', '과제', 그리고 최종적으로 '설계 전략'에 이르기까지, 총 6개의 유기적으로 연결된 모듈을 통해 AI 헬스케어에 필요한 실질적인 지식을 제공함. 체계적인 커리큘럼을 통해 수강생들이 AI 헬스케어 연구를 단순히 수용하는 수준을 넘어, 실제 임상 환경에서 직면할 복잡한 문제를 해결하기 위한 구체적인 설계 전략을 심도 있게 다룸으로써, 현실적인 적용 가능성에 대한 비판적 통찰을 갖출 수 있도록 설계함. 또한, 학문적 지식과 실제 상황 간의 간극을 해소하고, 수강생들이 현실적인 적용 가능성을 명확히 인식할 수 있도록 함. 결과적으로, 수강생들은 기술적인 사용자를 넘어서, 의료 데이터의 고유한 특성을 깊이 이해하고, 미래 의료 산업에서 혁신을 이끌어갈 핵심 연구 역량과 넓은 시각을 갖추게 될 것으로 기대함.

8. 이혜선 교수, [교과목개설]- 2024 가을: BiS.89900 바이오및뇌공학특강<합성면역공학>, 본 강의는 면역체계를 재설계해 치료 효능을 높이는 합성면역학의 원리와 응용을 다룬다. 면역학 기초, 항체·면역세포 치료제, 합성생물학 기반 세포공학 기술, 면역세포 대사 등을 포함하며, 최신 연구와 신개념 면역치료 개발에 대한 실질적 이해를 목표로 한다.

9. 장무석 교수, [교과목 개설]- 2025 봄: BiS.89901 바이오및뇌공학 특강 (1)A<AI in biomedical imaging>, X-ray 영상, 자기공명영상, 광학 영상을 포함하는 바이오메디컬 이미징 전반에 대한 원리 소개와 영상 측정 과정, 영상 복원 과정, 영상 정보 처리 과정 및 진단 과정에서 인공 지능 기술의 활용 방안 및 원리를 전달하는 교과목을 개발함. KAIST 대학원 교과목으로 개설되어 25년 봄학기, 25년 가을학기를 합하여 총 40명 이상의 학생이 수강하였으며 가을학기 온라인 마이크로디그리를 통해 교외 관련 분야 전문지식 습득이 필요한 타대학 바이오공학 분야 학생 및 관련 산업 분야 교육 기회를 제공함. 인공지능이 의료 진단 영상에 도입되고 관련 분야 인력 양성이 시급한 상황에 발맞추어 실습에 기반한 전문성 있는 교육 기회를 제공한 우수 사례로 판단됨.

10. 최정균 교수, [교과목개설]- 2025 봄: BiS.89901 바이오및뇌공학 특강 (1)<AI in genomics>, 이 강의는 유전체학에서 인공지능의 활용을 다루며, 염기서열 분석 기술, 전사체 및 후성유전체학의 기초를 학습한다. 이후 AI를 활용한 변이 분석, 암 검출, 면역항암치료, 동반진단(CDx) 응용 사례를 다루며, 최신 AI 기법이 정밀의학 발전에 기여하는 방식을 이해하도록 한다.

6. 교육의 국제화 전략

① 교육 프로그램의 국제화 현황 및 계획

■ 바이오공학 분야 글로벌 우수 대학과 신규 글로벌 네트워크 형성 현황

본 교육연구단은 아시아권 다섯 대학, 유럽권 두 대학, 및 미국 두 대학과 MOU를 체결하고, 글로벌 우수 대학과 대학원 공동학위제 및 교환학생 프로그램 추진에 앞서 매년 공동워크샵을 개최하여 글로벌 우수 대학의 선진적 바이오공학 기술을 학습할 수 있는 기회를 제공하였다.

이는 바이오공학 산업기술이 필요한 시장과 나아갈 방향을 제시할 있다는 점에서 상당히 중요한 과정이라고 생각함. 이러한 교육과정 국제화는 현 바이오공학 교육의 국제적 흐름을 파악하는데 큰 도움이 될 것이며, 이를 통해 국제적 지식의 기준을 세우고자 하였다.

현재 본 교육연구단과 MOU를 체결하고 있는 글로벌 우수 대학은 아래와 같다.

유럽 : 영국 Leeds 대학교, The Faculty of Engineering (2017.02.16.)

스위스취리히연방공대(ETHZ), Department of Biosystems Science and Engineering (2019.11.1)

아시아: 국립대만대학교 (NTU), Institute of Biomedical Engineering (2016.10.04.)

베이징대학교, Center for Data Science in Health and Medicine (2016.12.28)

싱가포르 국립대 (NUS), Department of Biomedical Engineering (2017.10.15.)

중국 심천과기대(SIAT), Institute of Biomedical & Health Engineering (IBHE) (2017.06.16.)

상하이교통대(SJTU), School of Biomedical Engineering (2018.10.18)

북미: 미국 조지아공대 (Georgia Tech) 의공학과 / 에모리대학(2014.12.18.)

미국 UC Irvine, Department of Biomedical Engineering (2017.08.04)

국제 공동워크샵 개최 현황

Cognitive Representation in the Brain and AI Symposium (2024.11.08.)

KAIST-Harvard Joint Symposium / Bioelectronics (2024.12.10.), Nanobiotechnology (2024.12.13. 09:00-), Neuroscience (2024.12.13. 10:30-)

2025 KAIST BBE BAY AREA RESEARCH EXCHANGE (2025.06.22) 

■ 외국 연구소 및 대학과의 인적 교류 현황

본 교육연구단은 지난 1년간 대학원생들에게 최신 글로벌 연구 동향을 파악하고 국제 교류의 기회를 제공하기 위해서 바이오공학 각 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있는 13명의 해외석학을 초빙하여 초청세미나를 개최하였다. 이는 해외석학과 본 교육연구단 참여교수간 글로벌 인적 네트워크를 형성할 기회를 제공하고 나아가 본 교육연구단 대학원생들이 해외석학 연구실을 방문하여 공동연구를 수행하고 공동 지도교수 및 학위논문 심사위원으로 초빙할 수 있는 기회를 제공하였다.

해외석학 초빙 및 활용 현황

20250409, Thomas McHugh 연구원(RIKEN Center for Brain Science, Lab for Circuit & Behavioral Physiology)

20250430, Vicky Yao 교수(Department of Computer Science, Rice University)

20250618, Takatsugu Ishimoto 연구원(Cancer Institute, Division of Carcinogenesis, Japanese Foundation for Cancer Research)

최근 1년간 외국대학과의 복수학위제, 외국 연구소 및 대학과의 인적 교류 현황

20250623-20251231, UC San Diego, 미국, 조**(지도교수:김철) : 고속 무선 데이터 전송을 위한 광통신 회로 설계 및 저전력 실시간 태아 심전도(FECG) 분리 회로와 시스템 구현을 위한 연구

■ 우수 외국인 학생 유치 현황 및 계획

본 교육연구단의 글로벌 대학원 교육을 실현하고 우수한 인재를 해외로부터 확보하기 위하여 노력하였다. 최근 1년간 중국, 미국, 카자흐스탄, 인도네이시아 등 다양한 국가들로부터 온 8명의 석사과정 및 박사과정 대학원생과 프랑스, 독일, 중국 등 국가들로부터 방문한 4명의 대학원 교환학생을 유치하였고, 앞으로도 더욱 우수한 외국인 학생을 많이 유치하기 위해서 다방면으로 노력을 기울일 예정이다. 특히, 전략적으로 태국, 베트남, 인도네시아와 같은 동남아 국가들로부터 우수한 학생을 지속적으로 유치하기 위하여 Mahidol University (2023), SJTU(2024) 와 같은 우수 대학과 공동워크샵을 개최하여 본 교육연구단의 대학원 프로그램을 소개하였다. 이와 더불어 본 교육연구단에서는 차별적인 글로벌 교육 및 연구 과정을 제공하고 외국인 친화적 연구실 문화 환경을 조성하여 우수한 외국인 학생들이 교육을 받고 연구를 수행하는데 어려움이 없도록 노력하였다,

외국인학생 유치 실적

2024.가을. 석사과정. 중국

2024.가을. 석사과정. 태국

2024.가을. 석사과정. 방글라데시

2024.가을. 석사과정. 태국

2024.가을. 박사과정. 페루

2024.가을. 박사과정. 영국

외국인 교환학생 및 인턴 유치실적

2024.가을. 석사과정. 프랑스. Ecole Nationale Superieure des Mines de Saint-Etienne

2025.봄. 박사과정. 중국. Boston University

2025.봄. 석사과정. 프랑스. INSTITUT MINES-TELECOM

2025.봄. 석사과정. 독일. Technical University Munich

해외 소개 활동 및 외국인 친화적 연구실 문화 환경 조성 활동

매년 추석을 앞두고 외국인 학생들과 함께하는 외국인 학생간담회 / 선물 나눔 행사 등을 진행하고 있다

■ 해외학자(전임교수) 현황

KAIST 바이오및뇌공학과의 25명의 전임교수 중 외국인 교수는 네 명이다. Christopher Fiorillo는 미국에서 학위를 받고, 스위스, 영국, 미국에서 연구원으로 재직 후 2009년도에 KAIST에 임용되었다. 기존에 있던 한국 교육시스템과 다른 다양한 교육방식으로 학생들을 지도하고, 아직까지 한국 대학에서는 새로운 교육 분야인 뇌인지공학이 자리 잡을 수 있게 꾸준히 노력하였다.

2023년 전반기 3명의 외국인 전임교수가 부임하였고, 뇌인지공학, 면역공학, 분자진단 분야의 교육과 연구의 국제화를 위하여 역할을 할 계획이며, 학과 대외협력위원회 활동으로 해외 대학들과 활발한 교육/연구 교류(심포지엄 개최, MOU 체결)를 통해 교환학생, 해외대학방문, 해외공동연구, 유학 등 학생들에게 여러 가지 기회를 열어주는데 기여할 것이다.

외국인 전임교수 현황

Christopher Fiorillo, 2009.01. 임용, 미국, Oberlin College 학사졸업, Oregon Health Sciences University 박사졸업, 연구분야: 계산신경과학 / 세포 및 시스템 신경생리학, 도파민-보상 시스템

Yul HR Kang, 2023.06 임용, 미국, 서울대 의과대학 MD 학사졸업, Columbia University 박사졸업, 연구분야: 계산신경과학 / Computational Neuroscience

Hui-Shan Li, 2023.06 임용, 중국, Tianjin University 학사졸업, Seoul National University 박사졸업, 연구분야: Immunotherapy and synthetic biology

Rajib Schubert, 2023.06 임용, 미국, Columbia University 학사졸업, ETH 박사졸업, 연구분야: NanoBioTechnology / 분자진단 및 약물전달

외국인 전임교수의 대학원 강의실적 현황

Yul HR Kang, 2024.가을학기, BiS800 바이오및뇌공학 특강<Computational Psychiatry>

Hui-Shan Li, 2024.가을학기, BiS800 바이오및뇌공학 특강<합성면역공학>

Yul HR Kang, 2025.봄학기, BiS427 계산신경과학

Rajib Schubert, 2025.봄학기, BiS400 바이오및뇌공학 특론<Single Cell Biology>

Yul HR Kang, 2025.봄학기, BiS801 바이오및뇌공학 특강 (1)<AI in psychiatry>

■ 글로벌 교육 인프라 현황

학생들의 글로벌 역량을 키우기 위해서 현재 본 교육연구단의 전임교수의 대학원 수업은 영어로 진행되고 있음. 최근 1년간 전임교수 중 외국인 전임교수는 4명으로 약 16%이다. 또한 우수 외국인 대학원생 확보를 위해서 외국인 대학원 입시 전형을 별도로 진행하고, 매년 동남아 우수 대학들과 공동워크샵을 개최하여 본 교육연구단을 직접 소개하고 있어 우수한 동남아대학 외국인 학생들이 많이 유치될 것으로 생각된다. 현재 외국인 학생비율은 약7-8%정도이다. 마지막으로 학위논문 외국어 작성비율은 97%이다.

최근 1년간 글로벌 교육 인프라 현황

2024.가을학기. 개설과목수 8 외국어강의수 8 비율(%) 100

2025.봄학기. 개설과목수 15 외국어강의수 15 비율(%) 100

2024.가을학기. 전임교수수 25 외국인전임교수수 4 비율(%) 16

2025.봄학기. 전임교수수 26 외국인전임교수수 4 비율(%) 15.38

2024.가을학기. 대학원생수 218 외국인대학원생수 20 비율(%) 9.17

2025.봄학기. 대학원생수 215 외국인대학원생수 20 비율(%) 9.3

2024.가을학기. 대학원학위논문수 42 외국어작성 논문수 37 비율(%) 88.01

2025.봄학기. 대학원학위논문수 19 외국어작성 논문수 19 비율(%) 100

② 참여대학원생 국제공동연구 현황과 계획

■ 최근 1년간 교육연구단 소속 학과(부) 참여대학원생 국제공동연구 실적

1. 김**(지도교수:박영균), 공동연구자: Gary J. Schwartz(USA/Albert Einstein College of Medicine), Encoding the glucose identity by discrete hypothalamic neurons via the gut-brain axis

2. 허**, 장**, ChawaponTritipchatsakun(지도교수:손성민), 공동연구자: Erik Karlsson(Cambodia/파스퇴르 연구소), 크리스퍼가위 기반 모기매개열병의 고효율 다중진단시스템 개발 및 실용화 검증

3. 박**(지도교수:장무석), 공동연구자: Tong Ling(Singapore/난양공대), Deep learning technique for holograpy

4. 이**, 서**, 여**(지도교수:조광현), 공동연구자: Loic Pauleve(France/LaBRI (Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique)), AI와 시스템생물학 융합을 통한 암세포 네트워크 리프로그래밍 기술 개발

5. 이**, 김**, 최**, 한**, 이**, 강**, 나**, 박**(지도교수:조광현), 공동연구자: Jongrae Kim(UK/University of Leeds), 세포 운명 제어를 위한 다차원 융합기술 개발

6. 김**, 김**, 김**, 김**, 박**, 신**, 이**, 이**, 전** 정**, 조**, 최**(지도교수:박성홍, 최명철), 공동연구자: 서재홍(USA/하바드 의대), 딥러닝 기반 in vitro, in vivo MRI와 형광 imaging 통합 분석을 통한 치매관련 뇌 노폐물의 특성과 배출 기작에 관한 연구

7. 김**, 김** 김**, 김**, 박**, 박**, 서**, 송**, 오**, 윤**, 이**, 조**, 차**, 최**, 최**, 한**(지도교수:박제균, 남윤기, 신우정), 공동연구자: Yoko Ambrosini, Hyun Jung Kim, Jonas Schluter(USA/Washington State University, Cleveland Clinic, New York University), 복잡 생리 미세시스템 개발을 위한 다중생체모사

연구역량 영역

□ 연구역량 대표 우수성과

정기훈 교수는 초박막 고분자층을 활용하여 세밀한 미세유체 채널과 호환 가능한 나노플라즈모닉 공정법을 제안함. 이를 기반으로 땀을 정밀하게 수집 및 제어, 표면증강 라만 분광법 (SERS) 기반 비표지로 분석할 수 있는 웨어러블 패치를 제작하여 운동 및 식단에 따른 요산, 젖산, 티로신 총 세가지 대사산물들의 변화를 측정하였음. 측정된 SERS 신호는 기계학습을 적용하여 다양한 배경 분자에서도 안정적으로 비표지 정량 분석을 수행하였으며 사람 땀 테스트로 실제 활용성을 검증하였음. 본 기술은 기존의 나노플라즈모닉 패치와는 달리 세밀한 미세유체 채널과 호환이 가능한 공정법을 통해 모세관 파열 밸브와 같은 기능성 미세유체 채널을 유연한 SERS 기판에 최초로 도입하였으며 기계학습을 통해 세가지의 땀 속 대사산물을 세계 최초로 비표지 분석한 사례로 차세대 바이오 마커 발굴 등의 정밀의학 분야에 적용될 것으로 기대됨. Nature Communications 2025년 8월에 게재됨 (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

조광현 교수는 Advanced Science 저널 Frontispiece Paper로 출판되었으며, Advanced Science 출간 10주년 기념 콜렉션에 선정됨. 본 연구는 범용 계산 프레임워크인 ‘BENEIN’ 을 (단일세포 불리언 네트워크 추론 및 제어 알고리즘) 개발함. 본 연구에서는 BENEIN을 적용하여, 대장세포 분화를 유도할 수 있는 주요 조절인자를 식별하였고, 이러한 조절인자들을 암세포에 적용하였을 때, 분화를 협력적으로 유도하고 악성도를 억제함으로써 정상과 유사한 대장세포로 되돌림. 본 연구를 통해 개발된 ‘BENEIN’ 기술은 효과적인 암세포 제어인자를 도출하는데 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (IF(2024)=14.1, JIF(%) 7.1, Q1)

김철 교수는 가정용 침대에 삽입된 비접촉식 유연 전극과 FPGA 기반 온-디바이스 신호처리를 결합해 ECG 및 HRV를 의복을 입은 상태에서도 정밀하게 실시간 측정하는 혁신적 시스템을 제시함. 이중 능동차폐와 비접촉 오른다리 구동회로를 통해 잡음의 영향력을 억제하고, 정지 웨이블릿 변환(SWT) 기반 적응형 임계치 알고리즘을 하드웨어에서 구현하여 높은 R-피크 검출 정확도를 달성함. 기존 착용형 기기의 불편함과 한계를 극복해 사용자의 편의성과 장기 모니터링 가능성을 확장했으며, 교육연구단이 지향하는 융합 바이오전자공학 및 디지털 헬스케어 비전과 밀접하게 부합함. 심혈관 질환 조기진단, 원격의료, 스트레스 평가 등 실용적 기대치가 크며, 신호처리·회로설계·의공학 융합 분야에도 중요한 파급효과를 제공함. 게재지는 Biosensors & Bioelectronics로 높은 학술적 영향력을 가짐. (IF(2024)=10.5)

김필남 교수는 CAR-T 세포치료의 고형암 적용을 위한 최근의 실험적 및 계산적 접근법을 포괄적으로 고찰함. 고형암은 전체 암의 90% 이상을 차지하며, 항원 이질성과 복잡한 종양미세환경으로 인해 CAR-T 치료의 효능이 제한됨. 이를 극복하기 위해, 단백질 공학과 머신러닝을 통한 T 세포 특이성 강화, 나노입자 기반 운반체를 활용한 in vivo 재프로그래밍 전략, 그리고 종양 오가노이드 같은 차세대 검증 플랫폼이 제시됨. 이러한 공학 전략들은 고형암에서의 CAR-T 치료 한계를 극복할 수 있는 기반을 마련하며, 차세대 암 면역치료의 혁신을 선도할 가능성을 보여줌. Advanced Materials 2025년 37호에 게재됨. (IF(2024)=26.8, JIF(%) 2.1, Q1)

박지호 교수는 지질 나노입자를 이용해, 막항체단백질이 암호화된 mRNA를 종양내 대식세포와 종양세포 전달함으로써 면역치료 효과를 향상시킬 수 있는 mRNA 기반 종양 면역치료법을 개발함. 이러한 mRNA 기반 치료법은 다양한 고형암을 보다 실용적이고 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대됨. ACS Nano 2024년 18호에 게재함. (IF(2024)=16, JIF(%) 6, Q1)

장무석 교수는 기존 격자나 프리즘 기반 분광기의 소형화 한계를 극복하기 위해, 이중 무질서 메타표면을 활용하여 센서 위에 직접 장착 가능한 초소형 분광기를 구현하였음. 약 1 nm 수준의 분해능과 440/660 nm 범위의 넓은 작동 대역을 1 cm 이하의 소형 폼팩터로 달성함으로써, 휴대형·웨어러블 바이오의공학 기기에도 적용 가능성이 큼. 특히, 광학적 신호를 고해상도로 분해해내는 능력은 혈액, 조직, 대사물질 등 다양한 생체 시료의 비침습적·실시간 분석을 가능케 하여 차세대 진단 및 모니터링 기술 발전에 기여할 수 있다는 점에서 높은 파급력을 지님. 종합 과학 학술 저널 Science Advances에 게재되어 우수성과 인정받음. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1)

최정균 교수는 췌장암에서 가장 빈번하게 나타나는 driver 돌연변이인 KRAS 의 변이 종류에 따라 암의 미세환경이 달라지며 특히 항암 면역의 중심인 T 세포의 분포가 달라진다는 새로운 발견을 보고함. Cancer Letter 2025년 5월에 게재됨. (IF(2024)=10.1, JIF(%) 9, Q1)

㈜SCL헬스케어가 보유하고 있는 대규모의 의료정보를 플랫폼화하고 이를 통합분석할 수 있는 인공지능 방법론 및 소프트웨어를 개발하며 나아가 진단기술 및 신약 개발에 활용하는 연구를 수행하기 위하여 2024년 10월 중개의학연구소(연구소장 최정균 교수)를 개소하였음.

2025년 한국연구재단 기초연구실(BRL)지원사업에 1건 신규 선정(김철 교수 외 1명)되어 현재 사업단에는 총 5개의 기초연구실이 지정되었음.

1. 참여교수 연구역량

1.1 연구비 수주 실적

<표 3-1> 최근 1년간 참여교수 1인당 정부, 산업체, 해외기관 등 연구비 수주 실적

정부 연구비 수주 총 입금액 : 2020.9.1-2023.8.31 3년간 실적 평균 13,453,897천원 / 2023.9.1-2024.8.31 1년간 실적 12,352,981천원 / 2024.9.1-2025.8.31 1년간 실적 14,659,985천원

산업체(국내) 연구비 수주 총 입금액 : 2020.9.1-2023.8.31 3년간 실적 평균 2,870,808천원 / 2023.9.1-2024.8.31 1년간 실적 1,809,569천원 / 2024.9.1-2025.8.31 1년간 실적 2,995,022천원

해외기관 연구비 수주 총 (환산) 입금액 : 2020.9.1-2023.8.31 3년간 실적 평균 213,117천원 / 2023.9.1-2024.8.31 1년간 실적 189,364천원 / 2024.9.1-2025.8.31 1년간 실적 191,168천원

합계 : 2020.9.1-2023.8.31 3년간 실적 평균 16,537,822천원 / 2023.9.1-2024.8.31 1년간 실적 14,351,914천원 / 2024.9.1-2025.8.31 1년간 실적 17,846,175천원

1인당 총 연구비 수주액 : 2020.9.1-2023.8.31 3년간 실적 평균 742,272천원 / 2023.9.1-2024.8.31 1년간 실적 615,169천원 / 2024.9.1-2025.8.31 1년간 실적 735,925천원

총 환산 참여교수 수 : 2020.9.1-2023.8.31 3년간 실적 평균 22.28명 / 2023.9.1-2024.8.31 1년간 실적 23.33명 / 2024.9.1-2025.8.31 1년간 실적 24.25명

1.2 연구업적물

① 참여교수 연구업적물의 우수성

1. 김동섭 교수, BIDpred: unraveling B cell Immunodominance hierarchical pattern using statistical feature discovery and deep learning prediction, Frontiers in Immunology, 16, 1646946, 2025.08, B 세포 면역우세성은 백신 개발 과정에서 에피토프 (항원결정기) 기반 백신을 통해 원하는 면역 반응을 유도하는데 도움이 됨. 기존의 연구들은 주로 항원에서 에피토프를 예측하는 이진분류 (binary classification)에 집중한 반면, 본 연구에서는 epitope들 간에 항체에 더 잘 결합하는 정도인 면역우세성을 데이터 기반 스코어로 정의한 뒤, 이를 통계 분석하고 인공지능 모델로 예측하는 연구를 진행하였음. 해당 모델은 면역우세성을 잘 예측하는 것 이외에도 에피토프 예측에서도 다른 모델들과 비교해 준수한 성능을 보여주었으며, SARS-CoV-2 바이러스의 면역우세성도 예측하는 데 있어서 우수한 성능을 보여주었음. 본 연구는 백신 개발하는 현장에서 항원결정기가 어떻게 될 지, 선정된 항원결정기 중에서 어느 부분이 좀 더 우세할 지 선제적으로 판단할 수 있는 기준이 될 것임. (IF(2024)=5.9, JIF(%) 17.2, Q1)

2. 김철 교수, A homecare in-bed hardware system for precise real-time ECG and HRV monitoring with layered clothing, Biosensors & Bioelectronics, 289, 117838, 2025.08(online), 본 논문은 가정용 침대에 삽입된 비접촉식 유연 전극과 FPGA 기반 온-디바이스 신호처리를 결합해 ECG 및 HRV를 의복을 입은 상태에서도 정밀하게 실시간 측정하는 혁신적 시스템을 제시함. 이중 능동차폐와 비접촉 오른다리 구동회로를 통해 잡음의 영향력을 억제하고, 정지 웨이블릿 변환(SWT) 기반 적응형 임계치 알고리즘을 하드웨어에서 구현하여 높은 R-피크 검출 정확도를 달성함. 기존 착용형 기기의 불편함과 한계를 극복해 사용자의 편의성과 장기 모니터링 가능성을 확장했으며, 교육연구단이 지향하는 융합 바이오전자공학 및 디지털 헬스케어 비전과 밀접하게 부합함. 심혈관 질환 조기진단, 원격의료, 스트레스 평가 등 실용적 기대치가 크며, 신호처리·회로설계·의공학 융합 분야에도 중요한 파급효과를 제공함. 게재지는 Biosensors and Bioelectronics 로 높은 학술적 영향력을 가짐. (IF(2024)=10.5)

3. 김필남 교수, Engineering CAR-T Therapeutics for Enhanced Solid Tumor Targeting, Advanced Materials, 37, 23, 2025.06, 본 논문은 CAR-T 세포치료의 고형암 적용을 위한 공학적 전략을 종합적으로 다룬 리뷰 논문으로, 최근의 실험적 및 계산적 접근법을 포괄적으로 고찰함. 고형암은 전체 암의 90% 이상을 차지하며, 항원 이질성과 복잡한 종양미세환경으로 인해 CAR-T 치료의 효능이 제한됨. 이를 극복하기 위해, 단백질 공학과 머신러닝을 통한 T 세포 특이성 강화, 나노입자 기반 운반체를 활용한 in vivo 재프로그래밍 전략, 그리고 종양 오가노이드 같은 차세대 검증 플랫폼이 제시됨. 이러한 공학 전략들은 고형암에서의 CAR-T 치료 한계를 극복할 수 있는 기반을 마련하며, 차세대 암 면역치료의 혁신을 선도할 가능성을 보여줌. (IF(2024)=26.8, JIF(%) 2.1, Q1)

4. 남윤기 교수, A 3D neuronal network read-out interface with high recording performance using a neuronal cluster patterning on a microelectrode array, Biosensors & Bioelectronics, 261, 116507, 2024, 신경세포를 3차원 공간 상에 배양하여 네트웍을 제작한 칩에서 네트웍의 신호를 효율적으로 측정하기 위한 미세전극칩과 3차원 배양 신경네트웍 간의 새로운 인터페이스 기술을 연구하여, 기존 측정 방식보다 신호 측정 수율과 신호대잡음비가 높은 3차원 신경네트웍 연구에 효과적인 기술임. (IF(2024)=10.5, JIF(%) 2.3, Q1)

5. 남윤기 교수, Hybrid biofabrication of multilayered 3D neuronal networks with structural and functional interlayer connectivity, Biosensors & Bioelectronics, 287, 2025.06(online), 본 연구는 뇌의 모듈형 구조를 모사한 3차원 신경 모델을 구현하기 위해 미세메시 기반 바이오프린팅 플랫폼을 개발하였다. 기존 미세압출 방식의 한계인 높은 점도 하이드로겔 문제를 해결하고, 피브린을 이용해 세포 생존률과 해상도를 높인 다층 신경구조를 제작하였다. 제작된 구조는 미세전극 배열과 칼슘 이미징을 통해 층별 신경활동을 분석한 결과, 각 층이 자발적이고 동기화된 신호를 보였으며, 전기 자극이 하층에서 상층으로 전달되는 기능적 연결성을 확인하였다. 본 플랫폼은 3D 신경망의 구조-기능 관계 연구 및 생리학적 뇌 모델 개발에 기여할 것으로 기대된다. (IF(2024)=10.5, JIF(%) 2.3, Q1)

6. 박성홍 교수, Simultaneous measurement of cerebral blood flow and cerebrospinal fluid flow using pseudo-continuous arterial spin labeling, Neuroimage, 311(1), 121192, 2025.05, 뇌척수액의 맥동은 최근 society에서 큰 관심을 보이는 연구주제임. 본 연구에서는 최초로 뇌척수액의 맥동과 뇌혈류를 동시에 매핑하는 새로운 MRI 촬영기법을 개발하였음. 뇌의 basal ganglia에서만 두 지표 간에 유의미한 상관성이 확인된 점은 앞으로 뇌척수액 유동관련 밝혀야 할 부분이 많다는 점과 본 기법이 유용하게 쓰일 수 있음을 시사함. (IF(2024)=4.5, JIF(%) 3.1, Q1)

7. 박성홍 교수, Long-term physical exercise facilitates putative glymphatic and meningeal lymphatic vessel flow in humans, Nature Communications, 16(1), 3360, 2025.04, 본 연구는 규칙적인 운동이 인간의 뇌 노폐물 제거 경로인 글림프계(glymphatic system)와 수막림프관(mLV)에 미치는 영향을 MRI로 분석하였다. 12주간 자전거 운동 후 피험자에서 선조체의 글림프계 유입이 증가하고, 수막림프관의 크기와 흐름도 유의하게 향상되었다. 또한 염증 및 면역 관련 단백질(S100A8, S100A9 등)이 감소하고 J chain이 증가하는 등 단백질 변화가 관찰되었으며, 이는 글림프계 및 림프 흐름 증가와 상관관계를 보였다. 결과적으로 장기적 운동이 뇌 건강과 인지 보호에 기여할 수 있음을 시사한다. (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

8. 박영균 교수, Encoding the glucose identity by discrete hypothalamic neurons via the gut-brain axis, Neuron, 113(16), 673-2691.e9, 2025.08, 이 논문은 뇌의 특정 신경회로가 영양 감지와 행동 조절을 연결한다는 새로운 관점을 제시한 점에서 매우 창의적이고 혁신적이며, 교육연구단의 비전과 직결됨. 또한, Neuron은 5년간 IF 16.9 수준의 저널이며, 본 논문은 해당 분야인 뇌-대사 감지 회로 연구에 중요한 전향적 기여를 할 가능성이 높음. (기타저자) (IF(2024)=15, JIF(%) 2.7, Q1)

9. 박제균 교수, Reconfigurable Hanging Drop Microarray Platform for On-Demand Preparation and Analysis of Spheroid Array, Advanced Healthcare Materials, 13(22), 2400501, 2024.09, 본 연구에서는 재구성 가능한 행잉드롭(hanging drop) 기반 마이크로어레이 플랫폼을 제안하였음. 기존 행잉드롭 방식은 세포 배양과 스페로이드 형성에는 유용하나, 배열이 고정적이고 유연성이 낮아 다양한 실험 설계 적용에 한계가 있음. 본 플랫폼은 배열을 자유롭게 재배치할 수 있는 구조를 도입하여, 필요에 따라 다양한 형태와 구성을 갖는 스페로이드 어레이 제작이 가능함. 제작된 어레이는 종양, 줄기세포, 조직모사 모델 연구에 적용할 수 있어 맞춤형 세포구조 형성에 적합함. 또한 자동화 및 고처리량 분석 환경과의 호환성을 확보하였으나, 기존 방식의 제한된 확장성을 극복하는 데 초점을 맞춤. 결과적으로 본 플랫폼은 조직공학, 재생의학, 약물평가 등 다양한 분야에 활용 가능성이 큼. 나아가 체외모델 기술의 확장성과 유연성을 입증하였으며, 교육연구단이 지향하는 첨단 바이오소재 및 장기모사 기술 발전 목표와도 부합함. (IF(2024)=9.6, JIF(%) 8.5, Q1) 

10. 박제균 교수, Bioprinting of a multi-composition array to mimic intra-tumor heterogeneity of glioblastoma for drug evaluation, Microsystems & Nanoengineering, 10(1), 186, 2024.12, 본 연구는 미세압출 바이오프린팅 과정에서 발생하는 하이드로겔의 퍼짐과 증발 문제를 해결하기 위해 에어로졸 기반 교차결합 기술을 적용한 새로운 프린팅 방법을 제시하였다. 본 기술은 나노리터 규모의 다중 조성 하이드로겔 배열을 안정적으로 제작할 수 있으며, 이를 통해 생물학적 모델의 반복성과 데이터 다양성을 향상시켰다. 또한 교차결합 에어로졸이 퍼짐과 증발을 효과적으로 억제함을 확인하였고, 교차 비율 조절을 통해 다양한 생체 모델을 구현하여 교모세포종 이질성 및 약물 반응 평가에 적용하였다. (IF(2024)=9.9, JIF(%) 0.6, Q1)

11. 박지호 교수, In Situ Tumor-Infiltrating Lymphocyte Therapy by Local Delivery of an mRNA Encoding Membrane-Anchored Anti-CD3 Single-Chain Variable Fragment, ACS Nano, 18, 32401-32420, 2024.11, 본 연구에서는 지질 나노입자를 이용해, 막항체단백질이 암호화된 mRNA를 종양내 대식세포와 종양세포 전달함으로써 면역치료 효과를 향상시킬 수 있는 mRNA 기반 종양 면역치료법을 개발함. 이러한 mRNA 기반 치료법은 다양한 고형암을 보다 실용적이고 효과적으로 치료할 수 있을 것으로 기대됨. (IF(2024)=16, JIF(%) 6, Q1)

12. 박지호 교수, Pulmonary surfactant-based pirfenidone-loaded nanovesicles for inhalation therapy of idiopathic pulmonary fibrosis, Journal Of Controlled Release, 385, 2025.07(online), 특발성 폐섬유증(IPF)은 치명적 만성 질환으로, 경구 피르페니돈(PFD)은 전신 부작용으로 임상 활용이 제한된다. 본 연구에서는 폐 표면활성제 기반 나노소포체(PFD-PSNVs)를 개발해 흡입을 통한 표적 약물 전달과 체류 시간 연장을 달성했다. PFD-PSNVs는 149.7 nm 크기, −31.3 mV 전위를 가지며, 섬유화 인자(p-ERK, p-SMAD2/3, α-SMA) 발현을 억제했다. 흡입 시 폐 내 24시간 유지되었고, IPF 생쥐 모델에서 콜라겐 침착과 α-SMA 발현을 유의하게 감소시켰다. PFD-PSNVs는 IPF 치료용 흡입 약물 전달체로 유망함을 입증했다. (IF(2024)=11.5, JIF(%) 3.3, Q1)

13. 손성민 교수, Cell surface crowding is a tunable energetic barrier to cell-cell fusion, Nature Communications, 16, 7158, 2025.08, 세포-세포 융합은 근육 형성이나 바이러스 감염과 같은 여러 생명 현상에 필수적인 과정임. 융합의 핵심 단계는 두 세포막이 서로 밀착하는 것이지만, 실제 세포막 표면은 단백질, 당단백질, 당지질 등 다양한 분자들로 가득 차 있어 융합공이 형성되기 전에 이러한 요소들이 제거되어야 함. 본 연구에서는 세포 표면의 ‘혼잡(crowding)’이 융합 효율을 떨어뜨린다는 점을 확인하였음. 융합이 어떤 기전으로 유도되든 상관없이, 표면 혼잡은 융합 자체의 가능성을 줄이는 방향으로 작용함. 정량적으로 살펴본 결과, 혼잡으로 인해 막 밀착에 필요한 에너지 장벽이 단순한 막 융합에 비해 상당히 증가하는 것으로 추정되었음. 본 연구는 세포 표면 혼잡이 간과되어 왔던 중요한 생물물리학적 장벽임을 보여줌. 이는 발달 과정 속에서 정교하게 조절될 수 있으며, 외부적으로도 인위적 제어를 통해 특정 조직에서 세포-세포 융합을 유도하거나 억제하는 전략적 표적이 될 수 있음. (기타저자) (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

14. 이관수 교수, BASE: a web service for providing compound-protein binding affinity prediction datasets with reduced similarity bias, BMC Bioinformatics, 25(1), 340, 2024.1, 딥러닝 기반 신약-표적 결합 예측(DTA) 모델은 데이터셋에 내재된 '유사성 편향' 때문에 성능이 과대평가되는 고질적 문제를 안고 있었음. 본 연구는 8개의 주요 결합 친화도 데이터베이스를 종합적으로 분석하여, 예측 성능 왜곡의 핵심 원인이 화합물 구조가 아닌 표적 단백질의 높은 서열 및 기능적 유사성임을 최초로 규명하였음. 이에 대한 실질적인 해결책으로, 단백질 유사성 편향을 체계적으로 제어한 데이터셋을 생성하고 이를 연구자들이 쉽게 활용할 수 있는 'BASE' 웹서비스를 개발하여 공개하였음. 이 웹서비스는 DTA 예측 모델의 공정한 성능 평가를 위한 새로운 표준을 제시하며, 더 일반화되고 신뢰도 높은 모델 개발을 촉진하고 신약 개발 AI 분야의 신뢰도를 한 단계 높이는 혁신적인 성과임. (IF(2024)=3.3, JIF(%) 21.6, Q1)

15. 이도헌 교수, Drug repurposing for Parkinson’s disease by biological pathway based edge-weighted network proximity analysis, Scientific Reports, 14(1), 21258, 2024.09, 해당 논문은 파킨슨병 치료제 개발의 한계를 극복하기 위해 생물학적 경로 기반 엣지 가중 네트워크를 활용한 창의적이고 혁신적인 약물 재창출 방법을 제시한 연구임. 기존 단순 proximity 기반 접근법이 갖는 기전 설명 부족과 예측 정확도 한계를 개선하여, 약물-퇴행성 뇌질환 간 연관성과 실제 작용기전을 동시에 해석할 수 있는 점이 큰 강점임. 해당 in silico 기반 약물 재창출 방법은 신약개발 과정의 시간과 비용을 절감하는 동시에 연구 효율성을 높이는 데 기여함. Scientific report에 게재하여 6회 인용(google scholar 기준)이 되는 등 논문 주제와 관련된 시스템생물학, 인공지능 기반 약물 탐색, 신경퇴행성 질환 연구라는 세부전공 분야 발전에 중요한 기여를 하며, 향후 뇌질환 치료 후보 물질 발굴에 있어 학문적 파급효과를 창출할 수 있다는 점에서 우수성을 보임. (IF(2024)=3.9, JIF(%) 18.1, Q1)

16. 이혜선 교수, Genetic Engineering Methods in Primary T Cells, Advanced Therapeutics, 8(9), e00149, 2025.07(online), 이 논문은 Primary T cell을 엔지니어링 할 수 있는 방법에 대한 심도있는 리뷰논문으로써, 현존 하고 있는 T 세포를 공학적인 방법으로 조작하는 방법에 대한 사례와 한계점에 대해 저술 함. (IF(2024)=2.6, Q3)

17. 장무석 교수, Reconstructive spectrometer using double-layer disordered metasurfaces, Science Advances, 11,22, eadv2376, 2025.05, 본 연구는 기존 격자나 프리즘 기반 분광기의 소형화 한계를 극복하기 위해, 이중 무질서 메타표면을 활용하여 센서 위에 직접 장착 가능한 초소형 분광기를 구현한 점에서 우수성이 있음. 약 1 nm 수준의 분해능과 440?660 nm 범위의 넓은 작동 대역을 1 cm 이하의 소형 폼팩터로 달성함으로써, 휴대형·웨어러블 바이오의공학 기기에도 적용 가능성이 큼. 특히, 광학적 신호를 고해상도로 분해해내는 능력은 혈액, 조직, 대사물질 등 다양한 생체 시료의 비침습적·실시간 분석을 가능케 하여 차세대 진단 및 모니터링 기술 발전에 기여할 수 있다는 점에서 높은 파급력을 지님. 종합 과학 학술 저널 Science Advances (JCR 기준 IF 12.5 및 분야 10% 이내)에 게재되어 우수성과 인정받음. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1) 

18. 장무석 교수, Reconstructive spectrometer using double-layer disordered metasurfaces, Science Advances, 11(22), eadv2376, 2025.05, 전통적인 분광기는 회절격자나 프리즘 등 분산 소자에 의존해 소형화와 분해능 간의 한계를 가진다. 본 연구는 이 한계를 극복하기 위해 이중층 무질서 메타표면 기반의 무작위 분산 소자를 제안한다. 이 소자는 파장별 스펙클 패턴을 전파 거리와 무관하게 고유하게 결정할 수 있으며, 이미지 센서에 직접 부착해 구현한 분광기는 약 1 nm의 분광 분해능과 440–660 nm(221 채널)의 범위를 1 cm 이하 크기에서 달성했다. 본 결과는 다층 무질서 메타표면이 온센서 분광 응용에 유망함을 보여준다. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1)

19. 정기훈 교수, All-flexible chronoepifluidic nanoplasmonic patch for label-free metabolite profiling in sweat, Nature Communications, 16(1), 8017, 2025.08, 본 연구는 초박막 고분자층을 활용하여 세밀한 미세유체 채널과 호환 가능한 나노플라즈모닉 공정법을 제안함. 이를 기반으로 땀을 정밀하게 수집 및 제어, 표면증강 라만 분광법 (SERS) 기반 비표지로 분석할 수 있는 웨어러블 패치를 제작하여 운동 및 식단에 따른 요산, 젖산, 티로신 총 세가지 대사산물들의 변화를 측정하였음. 측정된 SERS 신호는 기계학습을 적용하여 다양한 배경 분자에서도 안정적으로 비표지 정량 분석을 수행하였으며 사람 땀 테스트로 실제 활용성을 검증하였음. 본 기술은 기연구성과 언론에 보도함(TJB, YTN 사이언스, EurekAlert 외 32건) (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)존의 나노플라즈모닉 패치와는 달리 세밀한 미세유체 채널과 호환이 가능한 공정법을 통해 모세관 파열 밸브와 같은 기능성 미세유체 채널을 유연한 SERS 기판에 최초로 도입하였으며 기계학습을 통해 세가지의 땀 속 대사산물을 세계 최초로 비표지 분석한 사례로 차세대 바이오 마커 발굴 등의 정밀의학 분야에 적용될 것으로 기대됨.

20. 정기훈 교수, Biologically inspired microlens array camera for high-speed and high-sensitivity imaging, Science Advances, 11(1), eads3389, 2025.01, 야행성 곤충의 다중 광학 채널과 시간 합산 메커니즘에서 영감을 받아 고속·고감도 마이크로렌즈 배열 카메라(HS-MAC)를 개발하였다. HS-MAC은 롤링 셔터 CMOS 센서 위에 교차 간섭이 없는 오프셋 마이크로렌즈 배열을 적용하고, 채널 분할·시간 합산·압축 프레임 복원을 통해 고속·저조도 이미징을 구현한다. 실험 결과, HS-MAC은 1950 rpm 회전 디스크 속도를 9120 fps로 정밀 측정하며, 0.43 μW/cm²의 낮은 노이즈 등가 조사량과 0.001 lux 이하 저조도 환경에서도 불꽃의 수축 과정을 시각화했다. 이 기술은 모바일·감시·생의학 영상에 유용하다. (IF(2024)=12.5, JIF(%) 8.5, Q1)

21. 정용 교수, Neural Representations of Neuropsychiatric Symptoms in Alzheimer's Disease Continuum Using Pathology‐Based Functional Connectivity Analysis, Brain and Behavior, 15(9), e70774, 2025.09, 본 연구는 알츠하이머 환자의 신경 정신 증상을 다양한 수준의 뇌영상 이미지를 이용하여 증상 요소 별로 분석함으로써 각 증상의 신경학적 매커니즘을 설명하였음. Positron Emission Tomography (양전자단층촬영)를 사용하여 알츠하이머의 대표적인 바이오마커인 아밀로이드 베타와 타우의 침착 영역을 분석, 신경정신증상과 유관하게 병리적인 손상이 나타난 영역을 1차적으로 식별하였고, resting-state functional magnetic resonance imaging(휴지기 기능자기공명영상)를 통해 이들 영역이 다른 영역들과 가지는 기능적 뇌연결성의 차이를 함께 확인함으로써 국소 영역의 단백질 뿐만 아니라 뇌 전반의 기능적 측면도 고려하였음. 이를 통해 행동을 설명하기 위하여 신경학적 표상을 고려할 때, 단일 차원의 뉴로이미징이 아닌 다양한 수준의 뉴로이미징 모달리티를 함께 사용함으로써 특정 신경 증상에 관여하는 영역을 더 정밀하게 식별할 수 있음을 확인하였음. 또한 환자 본인 및 환자 보호자의 삶의 질에 부정적인 영향을 미치는 우울, 불안 등의 행동 증상에 대한 설명을 제공하여 추후 진단 및 치료법 향상을 통해 그들의 삶의 질 향상에 기여할 수 있다는 의의를 지님. (IF(2024)=2.7, JIF(%) 27.2, Q2)

22. 조광현 교수, Control of cellular differentiation trajectories for cancer reversion, Advanced Science, 12(3), 2402132, 2025.01, 본 논문은 Advanced Science 저널 Frontispiece Paper 로 출판되었으며, Advanced Science 출간 10주년 기념 콜렉션에 선정됨. 본 연구는 범용 계산 프레임워크인 ‘BENEIN’ 을 (단일세포 불리언 네트워크 추론 및 제어 알고리즘) 개발함. 본 연구에서는 BENEIN을 적용하여, 대장세포 분화를 유도할 수 있는 주요 조절인자를 식별하였고, 이러한 조절인자들을 암세포에 적용하였을 때, 분화를 협력적으로 유도하고 악성도를 억제함으로써 정상과 유사한 대장세포로 되돌림. 본 연구를 통해 개발된 ‘BENEIN’ 기술은 효과적인 암세포 제어인자를 도출하는데 활용될 수 있을 것으로 기대됨. (IF(2024)=14.1, JIF(%) 7.1, Q1)

23. 조광현 교수, Attractor Landscape Analysis Reveals a Reversion Switch in the Transition of Colorectal Tumorigenesis, Advanced Science, 12(8), 2412503, 2025.02, 세포 운명 변화인 종양형성은 비가역적 전이로, 그 기전을 밝히고 되돌릴 분자 스위치를 찾는 것은 오랜 과제였다. 본 연구는 단일세포 전사체 데이터를 기반으로 전이 과정을 분석해 핵심 분자 조절 네트워크와 가역 스위치를 재구성하는 시스템 프레임워크 REVERT를 제시하였다. REVERT는 대장암 환자 유래 정상 및 암 오가노이드에 적용되어 유용성이 입증되었으며, 다양한 세포 운명 전이 연구에 활용 가능하다 (IF(2024)=14.1, JIF(%) 7.1, Q1)

24. 최명철 교수, Spatiotemporally-controlled droplet merging reveals 2D diffusion dynamics of multi-component surfactants, Journal Of Colloid And Interface Science, 138176, 2025.06(online), 다성분 계면활성제 시스템의 2차원(2D) 확산 동역학을 연구하는 것은 시간적 및 공간적으로 명확하게 정의된 초기 경계를 설정하는 두 가지 핵심 전략을 제시함. 첫째, 제어된 시공간적 초기 조건을 제공하는 병합 액적 기법을 활용하여 다성분 계면활성제 확산을 현장에서 측정. 둘째, 산화된 디올레오일포스파티딜콜린(oxDOPC)과 콜레스테롤(Chol)로 구성된 다성분 계면활성제 시스템을 자외선으로 산화시켜 제어된 모델로 설계. 이 연구는 막 단백질과 지질 래프트를 포함하는 시스템을 포함하여 다중 성분 계면 물질의 분자 혼합을 연구하는 데 있어 중요한 방법론적 진전을 제공. (IF(2024)=9.7, JIF(%) 16.5, Q1)

25. 최정균 교수, Spatial distribution and activation changes of T cells in pancreatic tumors according to KRAS mutation subtype, Cancer Letters, 618, 217641, 2025.05, 췌장암에서 가장 빈번하게 나타나는 driver 돌연변이인 KRAS 의 변이 종류에 따라 암의 미세환경이 달라지며 특히 항암 면역의 중심인 T 세포의 분포가 달라진다는 새로운 발견을 보고함 (IF(2024)=10.1, JIF(%) 9, Q1) 

② 교육연구단의 학문적 수월성을 대표하는 연구업적물 

1. 정기훈 교수, All-flexible chronoepifluidic nanoplasmonic patch for label-free metabolite profiling in sweat, Nature Communications, 2025:16(1): (IF(2024)=15.7, JIF(%) 7, Q1)

혈액 검사 없이 땀만으로 체내의 대사 변화를 시간 흐름에 따라 정밀하게 추적 가능한 웨어러블 센서, 즉 스마트 패치를 개발했다. 이 패치는 전부 유연한 나노플라즈모닉 미세유체 구조로 설계되었으며, 땀을 수집하고 미세 유체 채널을 통해 순차적으로 각 저장 챔버에 분배하면서, 표지(label-free) 방식으로 여러 대사산물을 동시에 분석할 수 있다. 기존 방식들은 형광 표지나 염색을 필요로 하거나 땀 수집·제어가 어려웠고, 이는 실제 생체 환경에서 시간 변화에 따른 정밀 모니터링에 한계를 주었다. 이 패치 내부에는 6 ~ 17개의 챔버가 있으며, 운동 또는 일상 활동 중 발생하는 땀이 순차적으로 이들 챔버에 채워진다. 또한, 나노광학 기술(입사광과 나노 구조의 상호작용)과 미세유체 기술이 결합되어, 땀 속의 대사성분(예: 요산, 젖산, 티로신 등)의 농도 및 변화를 고감도로 감지한다.

연구팀은 실제 인간을 대상으로 운동 및 식이 조건 하에서 땀 속 대사산물 변화를 연속적으로 추적하는 데 성공했으며, 동시에 세 가지 주요 대사 물질의 정량 분석을 구현한 것은 세계 최초 사례이다. 이를 통해 달리기, 마라톤, 근력 운동 중의 생리적 변화뿐 아니라, 통풍, 간 기능 이상, 신장 질환 등 질환의 조기 징후까지 모니터링 가능성을 제시한다. 더 나아가, 이 시스템은 인공지능(기계학습) 분석 기법을 활용해 땀 속에 혼합된 복합 신호들 중에서도 특정 대사물질의 신호를 정확히 분리해 내는 데 성공했으며, 상용 키트 기반 비교 실험에서도 정량 정확성을 검증하였다.

이번 연구가 “혈액 채취 없이도 일상적으로 건강 상태를 모니터링할 기반을 마련한 것”이며, 운동 상태, 약물 반응 추적, 환경 노출 평가, 대사성 질환의 바이오마커 발견 등 다양한 응용 분야로 확장될 수 있을 것이라고 밝혔다.

2. 조광현 교수, Control of cellular differentiation trajectories for cancer reversion, Advanced Science, (IF(2024)=14.1, 2025:12(3), JIF(%) 7.1, Q1)

암세포를 죽이지 않고 정상세포로 되돌리는, 즉 대장암의 가역 치료 가능성을 제시하는 원천기술을 개발했다고 발표했다. 기존 항암 치료는 암세포를 제거하는 방식인데, 이는 내성 형성과 정상세포 손상 등의 문제를 갖는다. 이와 달리 본 연구는 암세포를 “제거”하기보다 재프로그래밍하여 정상 세포 상태로 복귀시키는 전략을 취한다. 핵심 아이디어는, 정상 세포의 분화 궤적을 단일 세포 전사체 데이터를 통해 분석하고, 이를 바탕으로 유전자 조절 네트워크의 디지털 트윈(digital twin) 을 구축하는 것이다. 이 디지털 트윈 모델을 이용해 정상 세포 분화를 유도하는 핵심 제어 인자들을 시뮬레이션 분석으로 탐색한 뒤, 이를 대장암세포에 적용하여 정상화가 가능함을 실험적으로 입증했다. 연구팀은 이 과정을 통해 HDAC2, FOXA2, MYB 등 세 가지 유전자를 제어 인자로 발굴하였다. 디지털 트윈 시뮬레이션 상에서는 해당 인자들을 조절할 경우 정상 분화 궤적을 유도할 수 있다고 예측되었으며, 실제 대장암 세포주와 동물 실험에서도 이 조절을 가했을 때 암세포 증식이 크게 억제되고, 세포 상태가 정상 조직의 전사체 특징과 유사해지는 것을 확인하였다. 또한, 400명 이상 대장암 환자의 조직 및 정상 조직의 전사체 데이터를 대조 분석한 결과, 가역화된 세포주들의 전사체 패턴이 정상 조직과 매우 유사해짐을 보여줌으로써 유전자 제어를 통한 상태 전환 가능성을 통계적으로도 뒷받침했다.

이번 연구는 단순한 발견적 사례가 아니라, 시스템생물학적 접근법과 디지털 트윈 모델링을 이용해 암의 가역 치료 타겟을 체계적으로 발굴하는 원천 기술을 제시한 데 의미가 있다. 이 기술은 바이오리버트(주)로 이전되어 암 가역치료제 개발로 이어질 가능성도 열려 있다.

이번 연구는 “암세포를 정상세포로 되돌릴 수 있다는 가능성을 단순한 발견이 아니라 체계적으로 유도할 수 있다는 점을 입증한 것이 핵심”이다.

③ 참여교수 특허, 기술이전, 창업 실적의 우수성

1. 김철 교수 [특허]전계효과 커패시턴스를 활용한 커패시티브 무선전력 전송 시스템, 대한민국, 10-2713249, 2024.09, 전계효과 커패시턴스를 활용해 코일 없이 공간 전역에서 안정적·연속 무선전력 전송을 구현한 창의적 구조를 제안함. 상·하단 금속판과 생체/도체 경로 기반 커패시티브 결합, 송수신부 임피던스 정합, 수신부 전원관리 집적회로로 효율과 안전성을 확보하고 다기기 동시 충전을 가능하게 함. 이는 교육연구단의 바이오전자·디지털헬스 비전과 부합하며, 저전력 IoT·의료·신경과학 실험 인프라 혁신에 기여하고, 스마트가전·의료기기·바이오센서 산업에 기여 잠재력이 큼.

2. 김철 교수 [특허]센서 거리 변화에 의한 왜곡을 경감시키는 실시간 광용적맥파 동잡음 감쇠를 위한 컴퓨터 장치 및 그의 방법, 미국, 12310756, 2025.05, 광용적맥파(PPG) 신호와 동작 잡음이 독립적이라는 기존 가정의 한계를 극복하고, 비독립적 관계에 근거한 이득 변화량 모델링을 통해 신호 복원 정확도를 크게 향상시킨 창의적 기술임. FPGA 기반 실시간 동작 잡음 보상 알고리즘을 구현하여 지수가중이동평균 필터와 블록 인터리빙을 결합함으로써 거시적·미시적 수준의 신호 복원이 가능함. 이는 교육연구단의 디지털 헬스케어 및 웨어러블 바이오센서 분야 비전과 부합하며, 심박수·혈압·산소포화도 모니터링 등 다양한 헬스케어 응용에 기여할 수 있음. 특히 수면무호흡증 진단, 코로나19 조기진단 등 의료 산업과 웨어러블 디바이스 시장에서의 파급력이 클 것으로 기대되며, 지역 바이오헬스 산업의 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 보임.

3. 박지호 교수 [특허]엑소좀을 분리하기 위한 다중 컬럼 및 엑소좀 분리 방법, 유럽, 3757113, 2024.09, 본 발명은 다양한 생체분자와 엑소좀이 혼합된 생체 시료로부터 엑소좀을 높은 순도로 분리하기 위한 다중 컬럼 장치 및 엑소좀 분리 방법에 관한 것임.

4. 박지호 교수 [특허]TUBA1C 단백질을 과발현하는 엑소좀 기반 암 진단 또는 예후 예측용 마커 조성물, 중국, ZL202080024586.9, 2024.12, 본 발명은 TUBA1C(Tubulin alpha-1C chain) 단백질 과발현 엑소좀을 포함하는, 암 진단 또는 예후 예측용 마커 조성물에 관한 것임.

5. 이도헌 교수 [특허]세신, 길경 및 계지 중 2종 이상의 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 알레르기성 질환의 예방 또는 치료용 조성물, 미국, 12201664, 2025.01, 본 발명은 세신, 길경 및 계지로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 혼합추출물을 유효성분으로 포함하는 알레르기성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 약한 조성물을 이용한 알레르기성 질환의 예방 또는 치료방법, 알레르기성 질환 개선용 건강기능식품 및 사료 조성물에 관한 것임. 본 발명에서 제공하는 세신, 길경 및 계지로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 Th2 세포 분화를 특이적으로 억제하여 알레르기성 질환에 대한 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 사용될 수 있음. 복합적인 원인을 통해 발생하는 알레르기성 질환에 대한 예방 및 치료를 천연물에서 기원한 성분의 조성물로 가능하다는 점에서 바이오 분야, 특히 천연물을 이용한 치료제 개발과 관련된 분야에 기여할 수 있음.

6. 이도헌 교수 [특허]근이영양증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물, 대한민국, 10-2787453, 2025.03, 본 발명은 작약 추출물을 포함하는 근이영양증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것임. 작약 추출물을 포함하는 조성물을 이용하면 근육 손상 감소, HMGB1 수준 감소, HMGB1-TLR4-NFkB의 신호전달 억제 또는 사이토카인 및 케모카인의 수준을 감소시켜 근이영양증을 효과적으로 예방, 개선 또는 치료할 수 있음. 이는 근이영양증의 예방, 개선 및 치료용 조성물로 천연물 추출물을 활용한다는 점에서 바이오 분야, 특히 천연물을 이용한 치료제 개발과 관련된 분야에 기여할 수 있음.

7. 정기훈 교수 [특허]다중 형광 어레이 카메라 및 이의 제조방법, 대한민국, 10-2771190, 2025.02, 본 기술은 초소형 광시야각 다중 형광 카메라를 개발할 수 있는 원천기술로, 금속 기반의 패브리-페롯 필터 어레이와 마이크로렌즈 어레이를 단일 구조로 집적하는 제작 방법과 소자 구성에 관한 내용들이 포함되어 있습니다. 본 발명에 따라 다중 형광 어레이 카메라의 시제품을 제작하였으며 , 유한차분시간영역(FDTD) 시뮬레이션 및 실제 다중 분광/형광 이미지 획득을 통해 넓은 시야각과 높은 색순도 성능을 검증함. 향후 체외진단(IVD) 다중 형광 검출 시스템, 광시야각 초소형 초분광 이미저, 3D 이미징 및 디스플레이 등 신속한 현장 진단 및 고성능 이미징을 필요로 하는 다양한 분야에서 활용 가능할 것으로 기대 기대됨. 

8. 정기훈 교수 [기술이전]중합효소연쇄반응 검사 기술, ㈜오상헬스케어, 132,000 (천원), 2025.07, 본 기술은 초고속 초소형 실시간 광열 PCR 시스템을 개발할 수 있는 원천기술들로 대면적 3차원 나노플라즈모닉 구조 제작, 시스템 및 카트리지 구성과 관련된 내용들이 포함되어 있음. 오상헬스케어와의 공동연구를 통해 다중진단용 광열 PCR 시스템 시제품을 제작하였으며, 공인 인증 기관 시험 성적서(KTL, safety, 전기인증) 발급 및 연구자 임상시험을 진행함. 특허 관련 대표 논문으로 Kang et al., ACS nano, Lab chip (2023)이 있으며, 향후 신속한 현장 분자진단을 필요로 하는 의료, 식품, 농업, 법의학 등 다양한 분야에서 활용가능할 것으로 기대됨. 본 기술이전을 기반으로 오상헬스케어에서는 초고속 초소형 현장형 광열 분자진단시스템 상용화를 위한 연구 및 개발을 진행할 예정임. 

9. 조광현 교수 [특허]악성 유방암의 치료 또는 예방용 약학적 조성물, 대한민국, 10-2729318, 2024.11, 본 특허는 “악성 유방암의 치료 또는 예방용 약학적 조성물”에 관한 연구로 BCL과 HDAC의 동시 억제를 통해 기저층/삼중음성 유방암을 루미날형으로 유도하는 BLT 전략을 구현함. 핵심은 억제조합이 루미날 분화 프로그램을 활성화하고 호르몬 의존 신호에 대한 반응성을 회복시켜 내분비 치료 가능성을 열어준다는 점으로 이러한 접근은 치료옵션이 제한적인 TNBC를 호르몬 치료가 가능한 아형으로 전환분화 (transdifferentiation)시켜 맞춤형 표적치료 범위를 확대하고 기존의 항암치료 의존도를 낮춰 생존과 삶의 질의 개선을 도모함. 더 나아가 시스템 생물학 분석을 통해 난치성 암을 상대적으로 치료가 용이한 형태로 전환하는 세포 계통 전환 전략을 도입하고, 후성유전 기반 병용요법의 가능성을 구체적으로 입증함. 또한 약물섭동 효과 검증과 시너지 분석, 네트워크 기반 타겟 탐색을 수행함으로써 학문적 임상적 기여뿐 아니라 신약개발 파이프라인에도 실질적 파급효과를 제공할 수 있음을 보여주는 등의 역할을 수행함. 또한, 해당 연구는 유방암 외 난소암 폐암 등 기저형 유사 종양으로서의 확장 가능성을 시사하며 시스템생물학의 확장 가능성을 제시함.

10. 조광현 교수 [특허]암전이 억제 및 항암제 감수성 증진용 조성물, 대한민국, 10-2751870, 2025.01, 본 특허는 ‘암전이 억제 및 항암제 감수성 증진용 조성물’로서, p53 활성화제와 SMAD4-ERK 경로 억제를 병용해 EMT를 차단하고 상피성 상태를 회복시키는 정밀 병용전략을 제안함. TGFb로 유도된 EMT 모델에서 E-cadherin의 회복과 ZEB1, SNAIL의 저하가 확인되었으며, EMT 조절 네트워크를 기반으로 병용 타겟을 체계화함. 특히 5-FU, doxorubicin 등의 약물과 병용 처리 시 세포생존 저하와 콜로니 형성 억제가 두드러졌으며, 이는 병용처리시의 강력한 시너지를 보여줌. 이러한 접근은 EMT 과정에서의 핵심 신호축을 동시 차단해 단독요법 대비 효과를 극대화하는 동시에, 시스템생물학 기반 예측과 실험적 검증을 결합해 약물 전략의 과학적 타당성을 입증함. 나아가 해당 연구는 전이 위험을 낮추고 기존 항암제 반응을 증폭시켜 독성 부담을 줄일 수 있어 임상적 파급력이 크며, 향후 동반진단, 약물재창출, 신약 개발 파이프라인 확장 등에도 기여를 할 수 있을 것으로 기대됨. 더불어 다양한 종양 아형에 대한 적용 가능성을 열어주며 정밀의학적 치료 패러다임으로 확장될 수 있어 연구적, 산업적 가치가 큼.

11. 최정균 교수 [특허]펩타이드-MHC에 대한 T 세포 활성의 예측 방법 및 분석장치, 일본, 7672638, 2025.02, 신생항원에 기반한 개인 맞춤형 항암백신이 각광을 받고 있으나 기존 머신러닝 방법으로는 펩타이드-MHC 결합만을 예측할 뿐 T 세포 활성을 예측할 수 없었음. 본 방법은 MHC와 결합한 신생항원 후보가 실제로 T 세포를 자극할 수 있는지를 알려줄 수 있는 혁신적인 방법으로 향후 치료에 활용될 가능성이 높음 

12. 최정균 교수 [특허]키메라 항원 수용체를 위한 타깃 항원 발굴 방법 및 분석 장치, 일본, 7599248, 2024.12, 단일세포 단위에서 정확히 암세포들에서만 발현하는 유전자들을 발굴하기 위해 대규모 암 및 정상 단일세포 데이터베이스를 구축하고, 암세포들과 정상세포들을 가장 잘 구별할 수 있는 유전자 조합을 검색하는 인공지능 알고리즘을 개발함. 특히 인공지능과 컴퓨터 논리회로를 면역세포 엔지니어링에 적용하는 새로운 개념의 기술로서 혈액암에서 성공적으로 사용되고 있는 CAR 세포치료가 고형암으로 확대되는데 중요한 역할을 할 것으로 기대됨

④ 교육연구단의 연구역량 향상 실적

교육연구단의 주요 연구분야는 생명정보/시스템생물학, 바이오전자, 바이오/의료 영상, 바이오나노/마이크로 시스템, 뇌인지공학/신경공학임. 교육연구단의 연구역량 향상을 위하여 기본적으로 KAIST 2031의 연구혁신 비전인 “인류와 국가의 난제 해결 연구”에 align된 연구목표를 상정하고, 구체적으로는 예방, 진단, 치료를 위한 바이오의료공학 기술 개발, 병원과의 공동연구 강화를 통한 중개연구 활성화 및 연구인력 양성, 바이오의료산업을 선도하기 위한 산학협력 기반 마련, 난제 해결을 목적으로 하는 중대형 연구센터 설립 등을 추진하였다.

연구센터 현황

[중개의학연구소] 센터장: 최정균 교수, 2024-2027 (3년), 36억, 참여교수:김필남 교수

㈜SCL헬스케어가 보유하고 있는 대규모의 의료정보를 플랫폼화하고 이를 통합분석할 수 있는 인공지능 방법론 및 소프트웨어를 개발하며 나아가 진단기술 및 신약 개발에 활용하는 연구를 수행하고자 함

구체적으로, 핵심 플랫폼 기술들을 활용하여 유전체정보 활용을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합 산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 등을 구현하는 연구에 집중 투자하고, 연구의 방향 측면에서는 주로 신기술, 첨단서비스, 신제품을 창출할 수 있는 목표지향적인 연구전략을 개발하고자 바이오공학 융합산업의 급변하는 사회적 요구에 유연하게 대응할 수 있는 맞춤형연구 인력을 양성하기 위해서 하향식 (Bottom-up) 핵심연구주제 발굴과 동시에 산업체 공동연구에서는 상향식 (Top-down) 접근을 가능하도록 하는 통합적 연구과정이 이루어질 수 있도록 노력하였다.

해외 신규 과제 수주

[재단법인 국제보건기술연구 기금] Plasmonic photothermal Real-Time PCR Platform for Ultrafast and Point-of-Care Molecular Diagnostics of Neisseria gonorrhoeae (NG) and Chlamydia trachomatis (CT) in sexually transmitted infections (STIs) , 정기훈 교수, 2024.12.01.-2027.11.30., 21.6억, 참여교수:-

[휴먼 프론티어 사이언스 프로그램(HFSP)] HFSP Accelerator Grant 트랙 : Cross-talk between the skin microbiome, immunity and sensory innervation in neurophysiology, 신우정 교수, 2025-2026, 10만달러, 참여교수:Simone Di Giovanni (Imperial College of Science, 영국), Rong Fan (Yale University, 미국), Eran Elinav (Weizmann Institute of Science, 이스라엘) 공동연구 

나아가 바이오의료 융복합 분야에서 세계적 수준의 창의적이고 미래 선도적인 연구성과를 거두고자 하는데, 이를 위해서 본 교육연구단은 기존에 시도되지 않았던 차별화된 세부연구목표들을 바탕으로 교육연구단 연구 역량을 현격히 향상시키고자 우선적으로, 바이오의료산업의 미래 유망 분야를 선정하고 집중적으로 육성하고자 중대형 사업을 유치하였다.

미래 유망 분야 중대형 사업 유치실적 (집단연구, 5억 이상)

[BRIDGE융합연구개발사업] 난치 염증성 장질환(IBD)에 의한 뇌염증 발병기전 규명 및 신규치료제 평가를 위한 장-뇌 연결 생체조직칩 플랫폼 개발, 신우정(세부과제) 교수, 204.04.01.-, 5억/2년, 참여교수:서성배

[치매극복연구개발] 딥러닝 기반 in vitro, in vivo MRI와 형광 imaging 통합 분석을 통한 치매관련 뇌 노폐물의 특성과 배출 기작에 관한 연구, 박성홍 교수, 2024.04.01.-, 5.74억/2년, 참여교수:최명철

[한계도전R&D프로젝트] 뇌 전체 기억저장 시냅스의 광유전학 조절을 통한 기억의 선택적이고 완전한 제어, 박영균 교수, 2024.06.01.-, 9.3억/2년, 참여교수:허원도

[한국형 ARPA-H 프로젝트] 체액 이동기반 중추신경계질환 혁신 진단 및 치료 기술 개발, 정기훈 교수, 2024.11.01.-, 18.9억/2년, 참여교수:김진우, 김현우, 정용, 김현진, 박성홍, 박지호, 김현정

[기초연구실지원사업] 손상된 말초 및 중추 신경 재생을 위한 신경 섬유 다발 수준 정밀 전기자극 치료 원천 기술 개발, 김철 교수, 2025.06.01.-, 5억/1년, 참여교수:윤기준

미래유망 분야 (중점연구분야) 의 집중 육성을 위하여 중점분야 신임교원 유치, 우수 post-doc 영입, 병원과의 중개연구 협력 강화, 미래유망 분야 중대형 연구센터 유치 등 다양한 전략을 추진하였다.

중점분야 신임교원 유치

나노 약물전달시스템, 약제학, 포토테라노스틱스, 백민준 교수 (서울대학교, 2025.04.28)

본 교육연구단은 대형 병원과의 활발한 중개 임상 연구 (Translational Research) 를 지속적으로 추진하였으며, 종양모델플랫폼, 인공지능 기반 MRI 의료영상 기술, 약물전달, 퇴행성 뇌질환 등의 분야에서 선도적인 연구성과를 창출하였다.

임상연구를 리딩하는 공동연구 성과

1. 김필남 교수, 세브란스병원, Differential cellular origins of the extracellular matrix of tumor and normal tissues according to colorectal cancer subtypes, British Journal Of Cancer, 2025

2. 박성홍 교수, 서울대학교병원, Long-term physical exercise facilitates putative glymphatic and meningeal lymphatic vessel flow in humans, Nature Communications, 2025

3. 박성홍 교수, 삼성서울병원, SPINNED: Simulation-based physics-informed neural network for deconvolution of dynamic susceptibility contrast MRI perfusion data, Magnetic Resonance In Medicine, 2024

4. 박지호 교수, 고려대학교 구로병원, Pulmonary surfactant-based pirfenidone-loaded nanovesicles for inhalation therapy of idiopathic pulmonary fibrosis, Journal Of Controlled Release, 2025

5. 조광현 교수, 국립암센터, Attractor Landscape Analysis Reveals a Reversion Switch in the Transition of Colorectal Tumorigenesis, Advanced Science, 2025

6. 최정균 교수, 서울대학교병원, Tumor neoantigens as key drivers of significant anti-tumor immunity in triple-negative breast cancer mouse models, Neoplasia, 2025

7. 최정균 교수, 서울아산병원, 조선대학교병원, Spatial distribution and activation changes of T cells in pancreatic tumors according to KRAS mutation subtype, Cancer Letters, 2025

8. 최정균 교수, 서울아산병원, 국립암센터, Shared rare genetic variants in multiplex autism families suggest a social memory gene under selection, Scientific Reports, 2025

2. 산업·사회에 대한 기여도

1. 2025년도 제1차 AI신약개발 부트캠프, 김동섭 교수, (인력 재교육, 학문의 개방화/대중화, )관련업계 종사자 및 입문연구자, 관련 분야에 관심이 있는 대학(원)생을 대상으로 오프라인으로 AI 활용 신약개발 이론 및 실습 교육을 진행하였음. AI 활용 신약개발 분야에 속한 인력에 대한 재교육 및 사회 진출 예정인 학생들에게는 고도화된 교육을 제공함으로써 인력양성에 기여함. 

2. A homecare in-bed hardware system for precise real-time ECG and HRV monitoring with layered clothing, 김철 교수, (미래/글로벌 대응, 기업현안 해결, 정책 기여)비접촉 침대내장형 ECG/HRV 모니터링 시스템을 개발해 옷을 입은 일상 환경에서도 정밀 실시간 심장 모니터링을 가능케 함. 상용 침대에 부가옵션으로 탑재 가능한 생체신호 모니터링 모듈의 가능성을 제시함. 고령화·만성질환 등 글로벌 보건 이슈 대응 및 재택의료 정책 설계 근거를 제공함.

3. Blind Image Deblurring with Noise-Robust Kernel Estimation, 장무석 교수, (기업현안 해결, 일자리 창출, 학문의 개방화/대중화)본 연구는 바이오 영상 분야에서 활용되는 영상 흐림 제거 기술을 반도체 미세 공정 영상 개선에 활용하여 불량 검출률을 개선한 연구임. 삼성전자 반도체 연구소와 협력하여 전자주사현미경에서 그 활용도를 검증하였으며, 인공지능 기술을 반도체 공정 불량 검출에 활용한 새로운 사례로 관련 분야 일자리 창출효과가 기대됨. 또한, 해당 알고리즘을 Github를 통해 일반 대중에게 공개하여 추후 관련 기술 발전의 가속화를 도모함. 

4. Control of Cellular Differentiation Trajectories for Cancer Reversion, 조광현 교수, (기업현안 해결, , )대장세포 분화 궤적에 대한 유전자 네트워크의 디지털트윈을 제작하고, 이를 활용하여 암세포에서 정상세포 분화를 유도하는 마스터 분자스위치를 체계적으로 탐색하는 기술을 개발함. 해당 기술은 바이오리버트(주)에 이전돼 암 가역 치료제 개발에 활용될 예정임.

3. 참여교수의 연구의 국제화 현황

① 국제적 학술활동 참여 실적 및 현황

본 교육연구단의 참여교수들은 바이오공학 각 분야에 해당되는 다양한 국제학술대회를 조직하고 운영하는데 관여하면서 관련 연구 분야에서 리더십을 발휘하였을 뿐만 아니라 국제학술대회에 초청되어 17건의 기조연설 및 초청강연을 하였다. 본 교육연구단의 참여교수들은 이러한 강연를 통하여 본 교육연구단의 최신 연구결과를 소개하고 관련 분야 국제적 연구동향도 파악하고 나아가 해외석학과의 교류를 통한 본 교육연구단의 인적 네트워크를 확대하였다.

이러한 바이오공학 분야 국제학술대회에 참석한 대학원생들은 우수논문상, 우수발표상 등을 포한한 8건의 수상을 하였다. 본 교육연구단의 참여교수들은 학회 활동뿐만 아니라 바이오공학 각 분야에 해당하는 다양한 국제저명학술지의 편집장 및 편집위원으로서도 봉사하면서 각 연구 분야에서 가장 의미 있는 연구결과를 관련 연구자들에게 소개하는 데 관여하였다.

■ 국제학회/학술대회 수상

강형률 교수, 김여원(석사), Top 3 Student Paper Award, 2024 NeurIPS NeuroAI Workshop, 20241210-15, 캐나다 밴쿠버

박영균 교수, 변조현(박사과정), 김세훈(박사과정), Best Poster Award, 2024 Chang hsiang tung brain science symposium, 2024. 10. 26. - 28, 중국, 상하이

김필남 교수, 김혜진(박사), Best Poster Award, 2025 FAOBMB, 2025.05.20-23, 부산

김필남 교수, 문시원(박사), Best Poster Award, 2025 FAOBMB, 2025.05.20-23, 부산

김필남 교수, 이준호(박사), Best Poster Award, 2025 FAOBMB, 2025.05.20-23, 부산

김필남 교수, 용인성(박사졸업), Best Poster Award, 2025 FAOBMB, 2025.05.20-23, 부산

박성홍 교수, 황선하(박사), 발표대상(Grand Prix), ICMRI 2024, 2024.11.08-09, 서울

신우정 교수, 최은호(석사), 장학금 수상, International Foundation for Ethical Research (IFER, USA) 

장무석 교수, 송국호(박사), Student Paper Prize, 2025 Optica Imaging Congress, 2025.08.18.-21, 미국 시애틀

■ 초청강연, 기조연설

강형률 교수, 202409, Uncertainty in Decision-Making and Navigation, Chinese Neuroscience Society, 쑤저우시 중국 

박성홍 교수, 202505, Glymphatics & Meningeal Lymphatics in Alzheimer’s Disease and MR-based Imaging, ISMRM 국제학회 주말교육세션, 하와이 미국

박지호 교수, 202409, Leveraging the Biological Transport to Improve Cancer Nanomedicine, The 83rd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association (JCA), Fukuoka, Japan

박지호 교수, 202504, Biodegradable Porous Silicon Materials for Therapeutic Applications, 2025 MRS Spring Meeting, Seattle, USA

백민준 교수, 202507, Tailored nanomedicines to overcome biological barriers for targeted drug delivery, Korea-EU Horizon Europe Researchers Networking Forum on Advanced Biotechnology, Brussels

신우정 교수, 202410, Emplyoing engineering principles to investigate host-microbiome crosstalk, ASHBi-KAIST Joint Workshop, Kyoto University, 일본

신우정 교수, 202501, Emplyoing engineering principles to investigate host-microbiome crosstalk, ASBA Annual Meeting, Hotel Fort Canning, 싱가포르

이혜선 교수, 202506, Small Molecule GatedT Cells for Next Generation of Immunotherapy, 2nd Japanese Cytokine Society, Osaka, Japan

이혜선 교수, 202505, Small Molecule GatedT Cells for Next Generation of Immunotherapy, 2025 FAOBMB, 부산

장무석 교수, 202504, Mixing and demixing optical information: Reconstructive Spectrometer & Deep Learning-enabled Holography, Caltech EE Seminar, Pasadena, CA USA

장무석 교수, 202504, On the Use of Deep Learning Techniques for Holographic Image Reconstruction, Optica Biophotonics Congress, Coronado, CA, USA

장무석 교수, 202501, Accelerating complex wavefront shaping with line-scanning holography using digital micromirror devices, SPIE　Photonics West, California, CA, USA

정기훈 교수, 202507, Nanoplasmonic Polymerase Chain Reaction for Point of Care Diagnostics, OMN 2025, 치앙마이 태국

조광현 교수, 202505, Cancer reversion (기조연설), Asian Summit on Global Health 2025, Hong Kong

조광현 교수, 202507, Cancer reversion: A new therapeutic approach from systems biology. (기조연설), International Congress of Pathology and Laboratory Medicine 2025, Kuala Lumpur, Malaysia

조광현 교수, 202507, Cancer reversion: A new therapeutic approach based on systems biology. (초청강연), Asian Conference on Mathematical Biology 2025, Kyoto, Japan

조광현 교수, 202508, Systems biology for cancer reversion: A new therapeutic approach. (기조연설), The 21st International Symposium on Bioinformatics Research and Applications, Helsinki, Finland

■ 좌장, 위원회활동

김철 교수, 202501-202512, 2025 IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC), Sub-Committee Chair

김철 교수, 202401–202412, 2024 IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC), Sub-Committee Chair

박지호 교수, 202303-현재, BIODEVICES, International Program Committee Member

박지호 교수, 202203-현재, Porous Semiconductors Science and Technology International Conference, International Advisory Board Member

신우정 교수, 202312-202508, International Foundation for Ethical Research, Scientific Advisory Board

이영석 교수, 202504-202504, RECOMB 2025 (29th Annual International Conference on Research in Computational Molecular Biology), Organizing Committee

장무석 교수, 202409-202508, Optica Computational Optical Sensing and Imaging, Program Committee

장무석  교수, 202412-202512, ICAMD 2025, 14th International Conference on Advanced Materials and Devices, Program Committee

장무석 교수, 202503-202511, SPIE Advanced Biophotonics Conference 2025, General Chair

정기훈 교수, 20250713-20250718, OMN 2025, Technical Program Chair

정기훈 교수, 20250101-현재, SPIE ABC 2025, Conference Chair

정용 교수, 202401-202412, The 2024 Organization for Human Brain Mapping (OHBM) annual meeting, Organization Committee

정용 교수, 202401-202412, The 2024 International Society for Molecular Neurodegeneration(ISMND), Organization Committee

정용 교수, 202401-202506, The 32nd International symposium on cerebral blood flow and metabolism (ISCBFM), 2025, Organization Committee Chair

정용 교수, 202401-202506, The 32nd International symposium on cerebral blood flow and metabolism (ISCBFM), 2025, Program Committee

조광현 교수, 202409-202508, International Conference on Systems Biology (ICSB) 2025, Organizing Committee

조광현 교수, 202409-202508 , The 24th International Conference on Control, Automation, and Systems (ICCAS 2024), International Program Committee (IPC) Member

조광현 교수, 202409-202508 , Asia-Pacific Artificial Intelligence Association (AAIA), Fellow

조광현 교수, 202409-202508 , 10th International Conference on the Foundations of Engineering in Biology (FOSBE 2024), International Program Committee (IPC) Member

■ 국제 학술지 관련 활동

남윤기 교수, 2018-현재, Experimental Neurobiology, Associate Editor

박성홍 교수, 202409-202508, Magnetic Resonance in Medicine, Editorial Board

박제균 교수, 2020-현재, VIEW, Editorial Board

박제균 교수, 2018-현재, Micromachines, Editorial Board

박제균 교수, 2014-현재, Biotechnology Journal , Editorial Board

박지호 교수, 202110-현재, Chemical Engineering Journal, Associate Editor

박지호 교수, 202007-현재, Pharmaceutics, Editorial Board Member

박지호 교수, 201903-현재, Biomaterials Research, Editorial Board Member

박지호 교수, 201708-현재, Journal of Materials Chemistry B, Advisory Board Member

박지호 교수, 201307-현재, Biomedical Engineering Letters, Associate Editor

이도헌 교수, 2019-202412, Quantitative Biology, Editorial Board Member

이도헌 교수, 2019-202412, Scientific Reports, Editorial Board Member

장무석 교수, 202205-202504, Current Applied Physics, Editorial board member

장무석 교수, 202504-현재, Advanced Imaging, Associate Editor

정기훈 교수, 202101-202512, SPIE Journal of Optical Microsystems, Senior Editor

정기훈 교수, 201901-202512, Micro and Nano Systems Letters, Associate Editor

정용 교수, 202012-현재, Experimental Neurobiology, Associate Editor

정용 교수, 202103-202602, Journal of Clinical Neurology, Editorial Board

조광현 교수, 202409-202508 , IET Systems Biology, Editor-in-Chief

조광현 교수, 202409-202508 , Bulletin of Mathematical Biology, Associate Editor

조광현 교수, 202409-202508 , Gene Regulation and Systems Biology, Honorary Editorial Advisory Board

조광현 교수, 202409-202508 , Journal of Coupled Systems and Multiscale Dynamics, Editorial Board

② 국제 공동연구 실적

<표 3-6> 최근 1년간 국제 공동연구 실적

1. 김철 교수-Gert Cauwenberghs(USA/University of California San Diego), [논문발표] Low-Power Fully Integrated 256-Channel Nanowire Electrode-on-Chip Neural Interface for Intracellular Electrophysiology, in IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 19(1), 196-208, 2025.02

2. 김필남 교수-Danqing Zhu(China/The Hong Kong University of Science and Technology (HKUST)), [논문발표] Engineering CAR-T Therapeutics for Enhanced Solid Tumor Targeting, Advanced Materials, 37(23), 2025

3. 박성홍, 최명철 교수-서재홍(USA/하바드 의대), [과제수행] 딥러닝 기반 in vitro, in vivo MRI와 형광 imaging 통합 분석을 통한 치매관련 뇌 노폐물의 특성과 배출 기작에 관한 연구, 2024.04.01.-2025.12.31. 

4. 박영균 교수-Gary J. Schwartz(미국), Encoding the glucose identity by discrete hypothalamic neurons via the gut-brain axis

5. 박제균, 남윤기, 신우정 교수-Yoko Ambrosini, Hyun Jung Kim, Jonas Schluter(USA/Washington State University, Cleveland Clinic, New York University), [과제수행] 복잡 생리 미세시스템 개발을 위한 다중생체모사, 2024.08.01.-2026.04.30.

6. 박지호 교수-Michael J. Sailor(USA/UC San Diego), [논문발표] Programmable Porous Silicon Microparticles for Temporally Staged Drug Delivery in Combination Cancer Immunotherapy, Moonkyoung Jeong, Junyong Yoon, Kyunghwan Kim, Joanna Wang, Yonghoe Koo, Michael Sailor, Jinmyoung Joo*, and Ji-Ho Park*, ACS Appl. Mater. Interfaces 17 (2025) 7395-7405.

7. 손성민 교수-Erik Karlsson(Cambodia/파스퇴르 연구소), [과제수행] 크리스퍼가위 기반 모기매개열병의 고효율 다중진단시스템 개발 및 실용화 검증, 2025.04.01.-2025.12.31

8. 이도헌 교수-Kim Sanghyun(USA/Stanley Medical Research Institue), [과제수행] AI-based network analysis of multiple brain regions for schizophrenia pathophysiology, 2025.05.01.-2026.04.30

9. 이영석 교수-(MERCK), [과제수행] 유전체 조립 및 주석화를 위한 전산 시스템 개발 연구, 2025.04.01.-2026.03.31

10. 조광현, 이혜선 교수-Jongrae Kim(UK/University of Leeds), [과제수행] 세포 운명 제어를 위한 다차원 융합기술 개발, 2024.08.01-2026.04.30

11. 조광현 교수-Loic Pauleve(France/ LaBRI (Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique)), [과제수행] AI와 시스템생물학 융합을 통한 암세포 네트워크 리프로그래밍 기술 개발, 2025.07.01.-2025.12.31

③ 외국 대학 및 연구기관과의 연구자 교류 실적 및 계획

본 교육연구단은 해외 바이오공학 분야 선도 대학 및 연구기관과의 활발한 연구 교류를 하였음. 현재 MOU를 체결하고 있는 해외 우수 대학 및 연구기관 등과 정기적으로 공동워크샵을 개최함으로써 국제공동연구 파트너쉽을 구축하여 본 교육연구단의 국제적 연구 교류를 점진적이면서 지속적으로 확대하여 왔다.

특히, 현재 바이오공학 연구 및 산업을 선도하고 있는 보스턴 지역의 학교, 연구소, 및 회사를 방문하여 관련 연구진들과 본 교육연구단의 참여교수진과의 국제공동 워크샵을 개최함으로써 최신 선도 바이오공학 기술에 대한 지식을 습득하고 관련 연구자들과 공동연구 환경을 조성할 수 있는 기회를 마련하였다.

향후에는 이러한 바이오공학 분야 선도 연구그룹과 국제공동연구 초기 단계부터 국제연수 프로그램을 통하여 본 교육연구단의 대학원생들이 각 바이오공학 연구분야 선진 기술 및 연구 환경을 경험할 수 있도록 하고, 이를 단계 별로 확대해 나가고자 한다.

최근 1년 해외기관 공동워크샵 실적

ETH-KAIST Symposium on Biomedical Engineering (2024)

스위스 ETH Zurich 등 최고 대학과 상호 협력 네트워크 구축, 학과와 학교의 최신 연구 소개 및 교내 국제 홍보 기여 및 ETH Zurich과 지속적인 협업 방안을 수립하는 기회를 가짐. 세부일정은 아래와 같음.

University of Basel 방문

- Zavolan 교수(h-index: 75)의 초청으로 학과 최신 연구 세미나 개최

- Becshei 교수, Hondele 교수, Neher 교수와 개별 면담 및 협력방안 모색

- 바이오 분자 공학의 최신 연구 동향 공유

ETH Zurich Frederic Allain 교수 방문

- 카이스트 연구 성과 홍보 및 인공지능 기반 구조생물학 관련 국제협력 논의

- RNA-단백질 상호 작용에 관한 공동 연구 방안 모색

ETH Zurich / University of Zurich Functional Genomics Group 방문

- Functional Genomics 연구진과 국제협력 워크샵 개최

- 구체적인 상호 협력 방안 모색 및 국제 연구 지원 사업 정보 공유

- ETH Zurich과 지속적인 협업 방안 수립

- 2025년도 KAIST-ETH 온라인 교육 워크샵 계획

University of Bern 방문

- Volkar 교수 및 연구진과 차세대 감염병에 대한 최신 연구 동향 공유

- 카이스트 연구 성과 홍보 및 차세대 감염병 관련 국제협력 논의

Cognitive Representation in the Brain and AI Symposium (2024)

2024.11.8.(금) 양분순빌딩 207호에서 정아인 교수(바이오및뇌공학과), 강형률 교수(바이오및뇌공학과), 정민환 교수(IBS), 백세범 교수(뇌인지과학과)가 기획하여 심포지엄을 개최하였음. 심포지엄은 온라인과 오프라인 동시 진행하였고, 참석자가 약200명 정도로 매우 성공적으로 마쳤음.

연사 / 소속

Opening Remarks, Min Whan Jung / Biological Sciences, KAIST

Gyorgy Buzsaki / Neuroscience Institue, NYU Langone

Mark Andermann / BIDMC, Harvard Medical School

Andre Fenton / Center for Neuroscience, NYU

Daeyeol Lee / Mind/Brain Institue. Johns Hopkins Univ.

Seok-Jun Hong / Biomedical Engineering, Sungkyunkwan Univ.

Yul HR Kang / Bio&Brain Engineering, KAIST

Doyun Lee / Center for Cognition and Sociality, IBS

Se-Bum Paik / Brain and Cognitive Science, KAIST

Closing Remarks, Min Whan Jun / Biological Sciences, KAIST

Harvard University-KAIST Joint Symposium of Biomedical Engineering (2024)

바이오및뇌공학 분야의 최신 연구 동향을 학과 내 연구자들에게 소개하고 현재 진행되고 있는 연구를 국제적 수준과 비교하여 벤치마킹할 수 있는 기회를 제공하고 세계 수준의 연구 기관과 상호 협력 네트워크 구축 및 향후 교류를 통해 연구 수준 증진을 도모하하기 위하여 Harvard University-KAIST Joint Symposium Webinar Series를 진행하였음. 이를 통하여 교수 및 학생들의 국제 공동연구를 보다 수월하게 하고, 네트워크를 확장할 수 있는 기회가 되었고, 추후 해외기관 소속 연구자를 KAIST 교원으로 모집할 수 있는 가능성을 탐방하는 기회가 되었음.

Webinar on Bioelectronics (Dec. 10, 2024)

Webinar on Nanobiotechnology (Dec. 13, 2024)

Webinar on Neuroscience (Dec. 13, 2024)

2025 KAIST BBE BAY AREA RESEARCH EXCHANGE

미국 서부를 방문하여 UC Berkeley, UCSF, Stanford의 연구자 및 실리콘 밸리 소재 기업가들과 함께 바이오 융합 워크숍을 개최하였음. 한국과 하이브리드로 진행된 본 행사에는 미국 현지에서 50여명, 온라인 90여명이 참여하였음.(2025.6.22.)

소속 / 연사 / 직급

Erudio Bio / 윤성희 / 공동창업자

Quinn Emanuel / Natalie Huh / 변호사

ImpriMed / 임성원 / 대표

Stanford / 장원석 / 박사

Stanford / 유정혜 / 박사

Stanford / 이주용 / 박사

UC Berkeley / 문형석 / 박사

UC Berkeley / 조형주 / 박사

Stanford / 임한솔 / 박사

KOLIS, UCSF / 임산해 / 박사