III. 연구역량 영역

1. 참여교수 연구역량

1.1 연구비 수주 실적 (별도 제출/평가)

 <표 3-1> 최근 3년간(2017.1.1.-2019.12.31.) 참여교수 1인당 정부, 산업체, 해외기관 등 연구비 수주 실적   (내용보기)

[첨부 6-1] 최근 3년간 참여교수의 정부 연구비 수주실적  (내용보기)

[첨부 6-2] 최근 3년간 참여교수의 산업체(국내) 연구비 수주실적  (내용보기)

[첨부 6-3] 최근 3년간 참여교수의 해외기관 연구비 수주실적  (내용보기)

1.2 연구업적물

① 참여교수 대표연구업적물의 우수성

<표 3-2> 최근 5년간 참여교수 대표연구업적물 실적 - 아래 리스트.

1. 김동섭. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Seungpyo Hong; Dongsup Kim. Computational characterization of chromatin domain boundary-associated genomic elements. Nucleic Acids Research. 45(18), 10403-10414. . 2017. 10.1093/nar/gkx738 ##Topologically associated domains는 유전체 간의 다양한 요인에 의한 결합에 의해 생성되는 구조로 유전물질의 발현에 크게 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 다양한 유전체의 특성, CTCF-binding site, transcription factor, zinc finger protein, 그리고 Yin Yang 1 protein 과 밀접하게 관련이 있음을 최초로 규명하였다. 생물정보학 기법을 활용하여 유전체 특성 정보를 이용한 TAD boundary 예측 기법을 개발하였으며, impact factor 11.147 그리고 google scholar 기준 피인용횟수 18회로 생물정보학 분야에 기여도가 크다.

2. 김동섭. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Dongchan Yang; Insu Jang; Jinhyuk Choi; Min-Seo Kim; Andrew J Lee; Hyunwoong Kim; Junghyun Eom; Dongsup Kim; Inkyung Jung; Byungwook Lee. 3DIV: A 3D-genome Interaction Viewer and database. Nucleic Acids Research. 45(D1), D52-D57. . 2018. 10.1093/nar/gkx1017 ##유전체 입체구조는 유전자 발현을 통해 조직발달과 비만등의 다양한 질병에 영향을 준다. 본 연구에서는 인간의 cell line 및 장기에서 수행된 공개 Hi-C 데이터를 처리하고, GWAS 데이터, epigenome 데이터, enhancer 및 super-enhancer 데이터와 종합해서 시각화 하는 데이터베이스를 제공하였다. 본 데이터베이스에서는 80개의 샘플에 대해서 유전체 입체구조의 기본 단위인 TAD (Topologically associated domain)를 제공하고 Heat map으로 시각화 해주고 있으며, 유전체 상의 특정 지점 (가령 유전자의 promoter 지역이나, SNP 등) 이 주변 지역과 어떻게 상호작용 하는지를 virtual-4D plot 으로 나타내고 있다. 특히 생물학적 유의미성을 고려하기 위한 보정절차를 추가했기 때문에, 생물학적으로 중요하다고 알려진 long-range chromatin interaction을 강조하는 기능도 갖추고 있다. 이를 통해 impact factor 11.147, google scholar 기준 피인용횟수 35회로 생물정보학 분야에 기여도가 크다.

3. 김동섭. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Woosung Jeon; Dongsup Kim. FP2VEC: a new molecular featurizer for learning molecular properties. BIOINFORMATICS. 35(23), 4979-4985. . 2019. 10.1093/bioinformatics/btz307 ##FP2VEC은 화합물과 자연어 처리 기법의 유사성에 기반하여 만들어진 새로운 분자표현식이며, 화합물을 학습 가능한 벡터의 형태로 나타내는 것이 특징이다. 화합물은 화합물을 구성하는 substructure의 집합으로 표현할 수 있으며, 이는 문장이 단어로 표현되어 있는 것 과 유사하다. 자연어 처리 기법에서 널리 사용되는 벡터 표현법을 화합물에 적용하여 새로운 분자표현식을 개발하였다.FP2VEC은 화합물을 벡터로 표현하여 다양한 딥러닝 기법에 바로 적용 가능하며, 본 연구에서는 FP2VEC 분자표현식과 convolutional neural network를 이용하여 QSAR 모델을 만들어 화합물의 특성을 예측 정확도를 측정한다. FP2VEC 기반 모델은 ECFP 기반의 기존 모델에 비해 예측 정확도가 더 뛰어나며 Graph convolution 기반 모델과 비슷한 예측 결과를 보였다. 본 연구는 impact factor 4.531, google scholar 기준인용횟수 5회로 생물정보학을 이용한 신약 개발 단계에서 선도물질의 독성 예측과 같은 분야에 기여도가 크다.

4. 김철. . 이공계열. 회로및시스템. 저널논문. C. Kim, S. Ha, J. Park, A. Akinin, P. P. Mercier and G. Cauwenberghs. A 144-MHz fully integrated resonant regulating rectifier with hybrid pulse modulation for mm-sized implants. IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC). vol. 52, no. 11, pp. 3043-3055. . 2017. 10.1109/JSSC.2017.2734901 ##본 논문에서는 mm-size의 체내 삽입용 바이오메디컬 시스템에 무선 전력을 효율적으로 수신하는 것을 목적으로 사용된다. 기존의 교류-직류 변환기, 그리고 직류-직류 변환기를 통해 부하에 공급되는 방식을 합쳐 단일 단계를 거치면 바로 부하에 전력을 공급할 수 있는 회로를 만듦으로써 전력을 변환할 때 생기는 전력 변환 손실을 줄임과 동시에 부하의 조건이 달라지더라도 높은 효율을 유지함과 동시에 흔들림이 없는 전압의 전력을 공급한다. IF : 5.173 / ES : 0.78498 / 피인용수 : 23 (출처 : Google Scholar)

5. 김철. . 이공계열. 회로및시스템. 저널논문. C. Kim, S. Joshi, H. Courellis, J. Wang, C. Miller and G. Cauwenberghs. Sub-μVrms-noise Sub-μW/Channel ADC-Direct Neural Recording with 200-mV/ms Transient Recovery Through Predictive Digital Autoranging. IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC). vol. 53, no. 11, pp. 3101-3110 . . 2018. 10.1109/JSSC.2018.2870555 ##본 논문에서는 기존의 뉴럴 레코딩 시스템의 아날로그 프론트엔드에 사용되는 구조인 증폭기-아날로그 디지털 컨버터 구조와 다르게 증폭기를 떼어내고 고성능 아날로그 디지털 컨버터 구조를 전극에 직접 연결함으로써 높은 잡음 효율 팩터와 세계최고 수준의 전력 효율 팩터를 얻어내었다. 또한 기존의 뉴럴 레코딩 아날로그 프론트엔드에서는 구하기 어려웠던 0.01Hz 이하의 포텐셜 신호도 잡아낼 수 있었다. IF : 5.173 / ES : 0.78498 / 피인용수 : 9 (출처 : Google Scholar)

6. 김철. . 이공계열. 회로및시스템. 저널논문. C. Kim, S. Joshi, C. M. Thomas, S. Ha, L. E. Larson and G. Cauwenberghs. A 1.3 mW 48 MHz 4 Channel MIMO Baseband Receiver With 65 dB Harmonic Rejection and 48.5 dB Spatial Signal Separation. IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC). vol. 51, no. 4, pp. 832-844. . 2016. 10.1109/JSSC.2016.2519398 ##본 논문에서는 정확히 같은 주파수 대역에 있는 여러 신호원들을 공간적으로 분리시키는 기능을 가지며 높은 성능을 가지는 4채널 multi-input multi-output (MIMO) complex baseband 수신기가 설계하였다. Harmonic Rejection downconverting Mixer (HRM) 수신기와 신호 분리 MIMO analog core (MAC)을 사용해 넓은 대역의 RF 입력을 받을 수 있고, 높은 선형성, 저전력, 저잡음을 가지는 통신 기능을 –24 MHz부터 24MHz의 부파수 대역에서 구현하였다. IF : 5.173 / ES : 0.78498 / 피인용수 : 15 (출처 : Google Scholar)

7. 김필남. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Hong Nam Kim, Kyung-Jin Jang, Jung-Youn Shin, Daeshik Kang, Sang Moon Kim, Ilkyoo Koh, Yoonmi Hong, Segeun Jang, Min Sung Kim, Byung-Soo Kim, Hoon Eui Jeong, Noo Li Jeon, Pilnam Kim, Kahp-Yang Suh. Artificial slanted nanocilia array as a mechanotransducer for controlling cell polarity. ACS Nano. 11(1), 730-741. . 2017. 10.1021/acsnano.6b07134 ##세포의 움직임에 대한 이해를 위해 나노 사이즈의 섬모 구조의 기울기를 조절하며 그 위에서 세포들이 변화하는 형태를 관찰하여 분석하였다. 세포가 이동하는 도중에 퍼지는 형태나 이동하는 방향성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 세포가 상호작용하는 바닥 기질의 특성을 조절함에 따라 세포의 움직임 역시 조절할 수 있게 되기 때문에 나노섬모 구조의 다양성을 제공함으로써 어떤 기작으로 세포의 움직임이 조절되는지에 대해 이해할 수 있다. 세포의 움직임에 대한 규칙성을 파악하여 원하는 방향으로 세포의 이동을 유도할 수 있으며, 세포-기질 상호작용뿐만 아니라 세포-세포 상호작용에 대한 연구를 위한 유용한 툴로써 사용할 수 있음을 제안하였다. 본 연구가 게재된 논문은 2018년 기준 IF 13.903, 피인용수 12회에 FWCI 3.5747으로, 해당 분야에서는 굉장히 높은 수준의 연구로 평가된다.

8. 김필남. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Eui Hyun Kim, Ji-Hyun Lee, Yoonjee Oh, Ilkyoo Koh, Jin-Kyoung Shim, Junseong Park, Junjeong Choi, Mijin Yun, Jeong Yong Jeon, Yong Min Huh, Jong Hee Chang, Sun Ho Kim, Kyung-Sup Kim, Jae-Ho Cheong, Pilnam Kim, Seok-Gu Kang. Inhibition of glioblastoma tumorspheres by combined treatment with 2-deoxyglucose and metformin. Neuro-Oncology. 19(2), 197-207. . 2016. 10.1093/neuonc/now174 ##세브란스 의료진들과 함께 한 본 연구는 악성뇌종양에 대한 치료법에 대해 당 대사 및 에너지 대사를 이중으로 억제하여 보다 효과적인 치료를 진행할 수 있음을 제시하였다. 악성뇌종양의 구 형태를 띠는 특성을 살려 체외 시험관에서 배양하는 기술을 바탕으로, 두 가지의 약물을 혼합하여 처리하였을 때 암세포의 생존 능력과 대사 능력에 어떤 영향을 미치는지에 대해 비교하고 분석하였다. 구 형태의 암세포에서의 행동 양상을 면역염색법을 사용하여 이미지 기반으로 확인함과 동시에 유전자 및 단백질 발현 레벨에서 어떤 변화를 보이는 지에 대해 심층적으로 분석하였고, 더 나아가 암 관련 유전자를 마이크로어레이 방법으로 관찰한 결과, 두 가지 약물을 동시에 사용하였을 때 더 효과적인 암 치료의 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구는 2019년 기준 피인용수 22회에 FWCI 2.1088, 2018년 기준 IF 10.091의 저명한 논문에 게재되었다.

9. 김필남. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Junghwa Cha, Pilnam Kim. Time series assessment of the effects of hypoxic stress on glioma tumorsphere development within engineered microscale niches. Biomaterials. 194, 171-182. . 2019. 10.1016/j.biomaterials.2018.12.018 ##본 연구는 마이크로웰을 기반으로 한 종양 미세환경 어레이 플랫폼을 제안하여, 악성뇌종양의 증식, 침윤 및 주변 미세환경과의 상호작용을 한꺼번에 확인할 수 있는 기술을 개발하였다. 특히, 저산소 환경에서의 뇌종양의 경우 그 악성화 정도가 더 높게 나타나, 종양 주변으로의 침윤 및 주변 미세환경 리모델링에 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였고, 더 나아가 다른 연구에서는 개별적으로 확인하여야 했던 종양 증식 과정을 동시에 확인할 수 있다는 우수성이 존재한다. 시간에 따른 종양 증식 특성을 다양한 정량적인 지표를 통해 분석했으며, 그 결과 저산소 환경에 놓은 종양의 경우에만 종양의 형성단계와 침윤 단계 간의 유의미한 상관관계가 있음을 확인하였다. 이러한 연구는 해당 분야 상위 3% 이내 rank에 2018년 기준 IF 10.273인 저명한 논문에 게재가 되었다.

10. 남윤기. . 이공계열. 생체전자소자. 저널논문. Sangjin Yoo, Raeyoung Kim, Ji-Ho Park, Yoonkey Nam. Electro-optical Neural Platform Integrated with Nanoplasmonic Inhibition Interface. ACS Nano. 10(4), 4274-81. . 2014. 10.1021/acsnano.5b07747 ##본 연구성과는 세계적으로 시도하지 않는 새로운 신경자극칩 플랫폼 기술에 대한 연구이다. 기존의 신경자극은 전기를 이용하거나 유전자조작을 통한 광자극 기술을 각광을 받고 있다. 전자는 임상에 사용하는 고전적인 기술이며, 후자는 최근 10년간 가장 큰 파급력을 갖는 새로운 광신경자극 기술이다. 하지만, 전기자극은 공간해상도의 제약을 갖고 있고, 광유전학은 유전자 조작이라는 전제조건 때문에 임상적 적용에 큰 걸림돌이 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 금나오입자와 광자의 상호작용으로 발생하는 플라즈모닉공명현상을 이용하여 광자극의 장점을 유지하면서 유전자조작이 필요없는 신경자극 기술로서 광열효과를 이용한 신경자극칩 기술을 개발하였다. 나노융합분야 국제저명학술지 (IF 13.903)에 게재하였다. (google scholar 기준인용횟수 35회)

11. 남윤기. . 이공계열. 생체전자소자. 저널논문. Hongki Kang, Gu-Haeng Lee, Hyunjun Jung, Jee Woong Lee, Yoonkey Nam. Inkjet-Printed Biofunctional Thermo-Plasmonic Interfaces for Patterned Neuromodulation. ACS Nano. 12(2), 1128-1138. . 2018. 10.1021/acsnano.7b06617 ##본 연구는 나노입자의 플라즈모닉공명현상을 통한 광열효과로 신경세포를 자극하기 위한 플랫폼을 제작하는 새로운 융합기술에 관한 연구로서, 칩 표면 상에 플라즈모닉 나노구조체를 형성하는 제조공정을 개발하기 위하여 세계 최초로 잉크젯 프린팅과 고분자전해질 적층코팅 기법을 도입하여 다양한 칩기판 (유리, 질화막, 산화막, 금박막, 폴리머필름)상에 수십 마이크로미터 해상도를 갖는 금나노입자 미세패턴 프린팅에 성공하였다. 나노융합분야 국제저명학술지 (IF 13.903)에 게재하였다. (google scholar 기준인용횟수 13회)

12. 남윤기. . 이공계열. 생체전자소자. 저널논문. Jee Woong Lee, Hyunjun Jung, Hui Hun Cho, Jung Heon Lee, Yoonkey Nam. Gold nanostar-mediated neural activity control using plasmonic photothermal effects. Biomaterials. 153, 59-69. . 2018. 10.1016/j.biomaterials.2017.10.041 ##본 연구는 나노입자의 플라즈모닉 공명현상 이용하여 신경세포의 전기적 활성을 제어하는 광열자극의 신소재를 발굴하였다. 기존 광열자극에 사용한 금나노입자보다 광열효과가 높고, 합성과정 상 생체적합성이 우수한 Gold nanostar를 발굴하여, 근적외선대역의 흡광도가 우수하도록 합성과정을 최적화 하고, 이를 신경세포의 전기적 활성을 억제하는데 사용할 수 있다는 것을 실험적으로 입증하여, 광열신경자극기술에 다양한 나노플라즈모닉 신소재를 사용할 수 있는 새로운 가능성을 보여준 연구이다. Biomedical Engineering 분야 상위 1% 저널에 게재하였다 (IF 10.273, google scholar 기준인용횟수 19회)

13. 박성준. . 이공계열. 　의공학기술. 저널논문. Seongjun Park, Yuanyuan Guo, Xiaoting Jia, Han Kyoung Choe, Benjamin Grena, Jeewoo Kang, Jiyeon Park, Chi Lu, Andres Canales, Ritchie Chen, Yeong Shin Yim, Gloria B Choi, Yoel Fink, Polina Anikeeva . One-step optogenetics with multifunctional flexible polymer fibers. Nature Neuroscience. 20(4), 612-619. . 2017. 10.1038/nn.4510 ##본 논문은 독자적으로 개발한 고분자 섬유 기반 광유전학용 다기능 뇌 인터페이스 개발에 대한 내용으로, 광적, 전기적, 화학적 기능을 모두 소유한 마이크로 크기의 뇌공학 장비를 제작하고, 뇌과학적 검증을 통해 장비의 유용성에 대해 증명한 연구이다. 이 연구는 최근 뇌지도를 완성하고자 하는 연구자들에게 장기간동안 뇌의 정보를 제공할 수 있는 새로운 방법으로써 뇌 관련 질병 치료 및 뇌 기계 인터페이스 분야가 발전하는데 큰 도움이 될 것이라고 예측되므로, 본 연구단의 목표인 융복합 기반 바이오의료 기술 개발에 부합한 활동이라고 할 수 있다. 본 논문은 과학적 성과를 인정받아 신경과학 분야의 최상위 학술지인 Nature Neuroscience (IF:21.126)에 게재되었으며 (피인용수:101 in Google Scholar), World Economic Forum, IEEE Spectrum 등 언론에 소개되어 그 우수성을 인정받았다. 또한, 한국 생물학연구정보센터(BRIC)에서 주관하는‘한국을 빛내는 사람’에 선정되어 그 가치를 인정받았다.

14. 박성준. . 이공계열. 　의공학기술. 저널논문. Chi Lu, Seongjun Park, Thomas J. Richner, Alexander Derry, Imogen Brown, Chong Hou, Siyuan Rao, Jeewoo Kang, Chet T. Moritz, Yoel Fink, Polina Anikeeva. Flexible and stretchable nanowire-coated fibers for optoelectronic probing of spinal cord circuits. Science Advances. 3(3). . 2017. 10.1126/sciadv.1600955 ##본 연구에서는 신축성이 있는 재료인 고분자 재료 (Cyclic Olefin Copolymer Elastomer, COCE) 와 은나노 와이어를 이용하여, 변형 시에도 빛 전달률 및 전도성을 크게 잃지 않는 척수용 인터페이스를 개발하였다. 기개발한 디바이스는 앞으로 척수 질환 환자를 위한 의수, 의족 등이 장기간 활용될 수 있는 기반기술을 보여줌으로써, 의료 분야 발전에 크게 기여할 것으로 기대되므로, 본 연구단의 목표인 융복합 기반 바이오의료 기술 개발과 관련이 큰 연구이다. 본 논문은 장기간 활용할 수 있는 광유전학용 척수 인터페이스 개발에 대한 과학적 성과를 인정받아, 다학제적 연구 분야의 최상위 학술지인 Science Advances (IF:12.804)에 게재되었고 (피인용수:59 in Google Scholar), CNN, MIT News, Scientific American 등 언론에 소개되어 그 우수성을 인정받았다.

15. 박성준. . 이공계열. 　의공학기술. 저널논문. Seongjun Park, Ryan A. Koppes, Ulrich P. Froriep, Xiaoting Jia, Anil Kumar H. Achyuta, Bryan L. McLaughlin, Polina Anikeeva . Optogenetic control of nerve growth. Scientific Reports. 5, 9669. . 2015. 10.1038/srep09669 ##본 논문은 광유전학 방법을 이용하여 세포의 성장을 촉진하는 방법에 대해 연구한 내용이다. 본 연구는 앞으로 신경절단 환자를 위한 재생의학의 새로운 도구로써, 성장 및 질병의 메커니즘을 파악하기 위한 기반 기술로 널리 사용될 수 있을 것이라 기대되므로 본 연구단의 목표인 바이오의료 기술 개발에 적합한 예라고 생각된다. 신경 재생 분야에서의 새로운 과학적 방법 제시 및 신경과학 분야 탐구를 위한 도구를 제공한 우수성을 인정받아, 본 연구는 다학제적 연구 분야의 우수 학술지인 Scientific Reports (IF:4.011)에 게재되었으며 (피인용수:54 in Google Scholar),, Biotechniques 등 언론에도 소개되어 그 우수성을 인정받았다.

16. 박성홍. . 이공계열. 의학영상시스템. 저널논문. Ji Hoon Ahn, Hyunsoo Cho, Jun-Hee Kim, Shin Heun Kim, Je-Seok Ham, Sang Heon Suh, Seon Pyo Hong, Joo-Hye Song, Young-Kwon Hong, Yong Jeong, Sung-Hong Park, and Gou Young Koh. Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid. Nature. 572(7767):62-66. . 2019년 8월. 10.1038/s41586-019-1419-5 ##치매와 같은 퇴행성 뇌질환을 유발하는 뇌 속 노폐물의 배출 경로를 MRI 촬영기법으로 처음으로 밝힘. 뇌의 노폐물들은 뇌척수액을 통해서 배출되는데, 베타-아밀로이드 또는 타우 단백질 같은 노폐물이 적절히 배출되지 않고 뇌에 쌓이면 치매가 생길 가능성이 높아지는 것으로 알려져 있다. 본 논문은 동물 실험을 통해 뇌의 노폐물을 담은 뇌척수액을 배출하는 주요 통로가 뇌하부에 위치한 뇌막 림프관이라는 사실을 조영제를 이용한 Dynamic MRI 촬영기법으로 밝혔다. 사람에게도 적용할 수 있는 MRI 촬영기법으로 밝혔다는 점에서 의의가 있고, 향후 사람에서 뇌 속 노폐물의 배출 경로를 정확히 밝혀 치매와 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타켓을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. (Impact Factor 43.07) (인용회수 44회, Google Scholar 2020년 5월 6일 기준)

17. 박성홍. . 이공계열. 의학영상시스템. 저널논문. Ki Hwan Kim, Seung Hong Choi, and Sung-Hong Park. Improving Arterial Spin Labeling by using Deep Learning. Radiology. 287(2):658-666. . 2018. 10.1148/radiol.2017171154 ##동맥스핀표지 MRI는 여러 가지 의료상 modality 중 거의 유일하게 관류를 noninvasive하게 측정할 수 있는 기법으로서 25년 이상 개발 및 발전해왔다. 그러나, 낮은 신호대잡음비와 긴 촬시간으로인해 임상으로 전환되는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 동맥스핀표지 MRI의 한계를 딥러닝으로 극복할 수 있음을 최초로 보이고 stroke 환자군의 임상진단에 유용하게 쓰일 수 있음을 보여준 최초의 연구이다. 본 연구는 향후 동맥스핀표지 MRI를 딥러닝을 통해 더욱더 개선하고 임상에 routine하게 적용할 수 있는 발판을 마련하다. (Impact factor 7.608, 해당분야 상위 5% 안에 드는 우수한 저널) (인용회수 32회, Google Scholar 2020년 5월 6일 기준)

18. 박성홍. . 이공계열. 의학영상시스템. 저널논문. Won-Joon Do, Seung-Hong Choi, and Sung-Hong Park. Simultaneous Variable-slab Dual-echo TOF MR Angiography and Susceptibility-Weighted Imaging. IEEE Transactions on Medical Imaging. 37(7):1632-1640. . 2018. 10.1109/TMI.2018.2789923 ##- Impact Factor(2018): 7.816, IEEE-TMI 저널은 해당분야 상위 5% 안에 드는 우수한 저널. - 내용적인 우수성: 환자진단에서 routine하게 사용되는 TOF 기반 다중슬랩 동맥조영술과 SWI 기반 단일슬랩 정맥조영술은 둘다 촬영시간이 긴 단점이 있는데 본 연구에서는 하나의 촬영시간에 둘을 동시에 촬영하면서 서로 상반되는 최적화 조건을 동시에 만족시켜서 영상의 quality를 원래와 거의 유사하게 유지하는 새로운 접근법을 제시하였다. 병원에서 환자의 촬영시간을 단축시키거나 한정된 촬영시간 안에 더 풍성한 정보를 얻을 수 있게 되고, 실제 임상에 쓰이게 될 가능성이 매우 높은 기법이다. Siemens 사에서 크게 관심을 보이고 있다.

19. 박제균. . 이공계열. 생물화학공학. 저널논문. Seyong Kwon, Chang Hyun Cho, Eun Sook Lee, Je-Kyun Park. Automated measurement of multiple cancer biomarkers using quantum-dot-based microfluidic immunohistochemistry. Analytical Chemistry. 87(8), 4177-4183. . 2015년. DOI: 10.1021/ACS.ANALCHEM.5B00199 ##암 환자 조직에서 얻은 조직 슬라이드를 이용하여 암 진단을 할 때 일반적인 발색반응법을 이용할 경우 그 신호가 약하여 암 진단에 어려움이 있어 최근에는 형광표지자를 이용한 방법이 제시되었다. 하지만 형광신호의 경우 조직의 자가형광으로 인해 정확한 측정에 어려움이 있어 적절한 후처리로 신호의 정확도를 높일 필요가 존재한다. 본 연구에서는 양자점 기반 단백질 검출법의 결과 데이터를 참고값 기반 단백질 정량 및 자가형광 제거를 통해 가공함으로써 높은 정밀도로 바이오마커 신호를 측정 가능케 하였다. 뿐만 아니라 주요 바이오마커 세 개를 양자점으로 표지함으로써 다중 바이오마커의 동시 정량분석이 가능하여, 추후 암 진단 및 연구에 있어 신속‧정밀한 바이오마커 분석이 가능할 것으로 기대된다. WoS 기준 피인용수: 15회, Google Scholar 인용회수 22회, 2018 기준 IF: 6.350 / analytical chemistry 분야 상위 10% 이내

20. 박제균. . 이공계열. 생물화학공학. 저널논문. Juhwan Park, Joong Ho Shin, Je-Kyun Park. Pressed paper-based dipstick for detection of foodborne pathogens with multistep reactions. Analytical Chemistry. 88(7). 3781-3788. . 2016년. 10.1021/ACS.ANALCHEM.5B04743 ##기존 식중독균 진단을 위한 측면유동분석법 기반의 종이 키트는 단일반응만 가능하여 민감도가 떨어지는 단점이 존재하였다. 이를 극복하고자 종이의 압축을 통해 유속을 변경함으로써, 여러 시료가 순차적으로 지나갈 수 있도록 하여 한 종이 키트 내에서의 다중 반응을 가능케 하였다. 이를 통해 기존 병원성 대장균과 살모넬라균 검출 방법에 신호증폭 과정을 추가함으로써 높은 민감도로 병원균을 검출할 수 있었다. 또한 개발된 종이 키트는 샘플 용액에 종이 키트 끝부분(딥스틱)을 담그는 한 번의 작동을 통해 진행 가능하여 숙련되지 않은 사용자들 또한 손쉽게 식중독균을 진단할 수 있는 가능성을 보인다. WoS 기준 피인용수: 45회, Google Scholar 인용회수 58회, 2018 기준 IF: 6.350 / analytical chemistry 분야 상위 10% 이내, ACS News Service Weekly PressPac (“Paper-based test could help prevent food poisoning”, 2016. 4. 6) 홍보

21. 박제균. . 이공계열. 생물화학공학. 저널논문. Juhwan Park, Je-Kyun Park. Finger-actuated microfluidic device for the blood cross-matching test. Lab on a Chip. 18(8), 1215-1222. . 2018년. 10.1039/C7LC01128H ##혈액 교차적합 시험은 수혈 전 검사에 있어 필수적이나, 기존의 검사법은 검사장비의 크기가 크고 비용 소모가 높다는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 손가락으로 버튼을 눌러 간접 가압하는 방식으로 외부 장비 없이 구동 가능한 혈액 교차적합 시험용 디바이스를 제작하여 쉽고 용이한 방법으로 수혈 적합성을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 손가락 작동 방식에서 올 수 있는 사용자간 구동 범위 격차를 간접 가압 방식을 통해 해결함으로써 최종 사용자에 관계없이 일정량의 유체 흐름 제어가 가능하여 본 연구에서 적용된 분야 뿐 아니라 다른 현장 진단 검사 키트의 개발에 있어서도 시료 준비와 구동, 분석을 외부 장비 없이 사용하는 데에 크게 기여할 것으로 기대된다. WoS 기준 피인용수: 12회, Google Scholar 인용회수 16회, 2018 기준 IF: 6.914 / biochemical research methods 분야, analytical chemistry 분야 상위 10% 이내

22. 박지호. . 이공계열. 생체재료. 저널논문. Heegon Kim, Junsung Lee, Chanhee Oh, Ji-Ho Park . Cooperative tumour cell membrane targeted phototherapy. Nature Communications. 8, 15880. . 2017. 10.1038/ncomms15880 ##종양 표적치료란 일반적으로 종양의 성장, 발생에 관여하는 특정 분자를 표적하여 종양의 성장을 저해하는 치료를 일컫는다. 하지만 표적치료는 표적이 있는 환자에게만 효과가 있으며 표적이 소량으로 존재하거나 불균질하게 존재할 경우 치료효과가 제한된다. 본 연구에서는 이와 같은 문제해결을 위해 리포좀이라는 인공나노소포체와 세포로부터 자연적으로 분비되는 세포외 소포체라는 생체나노소포체를 이용하여 종양 내 모든 위치로 인공수용체를 전달할 수 있는 기술을 개발하였다. 이 기술은 표적치료가 어려운 다양한 종양을 치료하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. (IF 11.878, Google Scholar 인용회수 18회)

23. 박지호. . 이공계열. 생체재료. 저널논문. Mi Sook Sung Jik‐Han Jung Cherlhyun Jeong Tae‐Young Yoon Ji‐Ho Park. Single-Molecule Co-Immunoprecipitation Reveals Functional Inheritance of EGFRs in Extracellular Vesicles. Small. 14(42), 1802358. . 2018. 10.1002/smll.201802358 ##본 연구는 다양한 폐암세포의 세포, 마이크로소포체(microvesicle), 엑소좀(exosome)에 존재하는 단일 EGFR의 특성을 단백질 분자 수준에서 분석하고 이를 표적 약제 저항성과의 연관성을 확인한 첫 사례이다. 특히, 세포외소포체(extracellular vesicle)인 마이크로소포체와 엑소좀에 존재하는 EGFR과 반응하는 하위단백질 사이의 상호작용 패턴을 심층 분석하여 어떠한 세포외소포체가 모세포의 EGFR과 밀접한 관계를 나타내는지 연구하였다. 이러한 연구는 혈액에서 얻은 세포외소포체에서 단백질 상호작용 패턴을 이용해, 암세포의 약제 반응성을 구별할 수 있는 새로운 방법을 제시한 것으로 향후 액체생검용 바이오마커로 사용하는 전략에 매우 중요한 영향을 미칠 것으로 기대한다. (IF 10.856, Google Scholar 인용회수 4회)

24. 박지호. . 이공계열. 생체재료. 저널논문. Sangjin Yoo, Ji-Ho Park, Yoonkey Nam. Single-Cell Photothermal Neuromodulation for Functional Mapping of Neural Networks. ACS Nano. 13(1) 544-551. . 2019. 10.1021/acsnano.8b07277 ##본 연구에서는 단일 신경세포에 금나노입자의 플라즈모닉스 현상으로 유도된 광열 자극을 인가하였을 때, 낮은 강도의 레이저를 이용하여 국소적으로 신경세포의 전기적 활동이 뚜렷이 억제되는 경향을 나타내는 것을 발견하였다. 플라즈모닉스 기반 광열효과에 의한 단일 신경세포의 전기적 활성을 억제하는 방법은 신경세포를 손상시키지 않으면서도 빠르고 신뢰성 높게 신경세포의 활성을 억제할 수 있었으며, 나아가 신경회로 패턴의 변화를 유도하여 잠재적으로 생체 내 회로의 변조와 기능성 연결도를 분석하는 뇌기능 분석툴로 응용할 수 있을 것으로 기대한다. (IF 13.903, Google Scholar 인용회수 7회)

25. 백세범. . 이공계열. 생물물리. 저널논문. Jaeson Jang, Se-Bum Paik. Interlayer repulsion of retinal ganglion cell mosaics regulates spatial organization of functional maps in the visual cortex. Journal of Neuroscience. 37(50), 12141-12152. . 2017. 10.1523/JNEUROSCI.1873-17.2017 ##시각 시스템에서 세포 수준의 상호작용으로 회로 수준에서의 기능적 구조가 자발적으로 발생할 수 있음을 보인 논문이다. 기존 이론에서는 충분한 생물학적 근거 없이 방향성 지도의 구조가 시각피질 자체의 기작에 의해 형성될 수 있다고 주장하였으나, 본 연구에서는 실제로 관측되는 인접 망막 세포 사이의 상호작용에 기반하여 생물학적으로 타당한 모델을 제시하였다. 간단한 수학적 모델로 망막 세포가 규칙적인 형태로 분포되면 일정한 방향성 지도 구조를 형성하는 원리를 제시함으로써, 간단한 물리적 상호작용에 의해 별도의 학습 없이도 감각 신경망의 기능적인 회로가 자발적으로 발생할 수 있다는 이론적 모델을 제시하였다. 본 연구는 그 우수성을 인정받아 2017년 Journal of Science(IF 6.074; JCR 2018 기준)의 Featured article로 선정되었으며, 2020년 5월 기준 13회 인용되었다 (Google scholar 기준).

26. 백세범. . 이공계열. 생물물리. 저널논문. Woochul Choi, Se-Bum Paik . Intrinsic timescales of sensory integration for motion perception. Scientific Reports. 9(1), 3993. . 2019. 10.1038/s41598-019-40649-9 ##개인의 뇌에서 나타나는 감각 정보 수집의 시간적 특성을 정량화된 모델로 구현하고, 개인마다 다른 움직임 인지 행동을 정확하게 예측함으로써 시각 인지 반응 결정의 시간적 특성에 대한 핵심 기작을 제시하였다. 기존의 연구에서는 같은 정보에 대해 다른 인지 반응이 나타나는 이유를 실험적 노이즈 혹은 통계적 분산으로 설명하였으나, 본 연구에서는 개체별 정보 수집의 시간적 특성 및 패턴의 차이로 설명할 수 있음을 최초로 제시하였다. 즉, 본 연구를 통해 기존의 시각 시스템 인지 행동 연구에서 고려되지 않았던 운동 정보 수집 고유 특성이 시각 인지 행동의 이해에 매우 중요한 요소임을 보인다. 더 나아가, 본 연구에서 제시한 모델을 활용하여, 인간이 불완전한 정보를 인지/해석할 때 나타나는 주기적인 행동 반응 특성을 설명함으로써, 추후 두뇌의 능동적 정보 인지/해석 기작 연구에 필수적일 것으로 기대한다. 본 연구는 2019년 Scientific Reports(IF 4.011; JCR 2018 기준)에 게재되었다.

27. 백세범. . 이공계열. 생물물리. 저널논문. Youngjin Park, Woochul Choi, Se-Bum Paik . Symmetry of learning rate in synaptic plasticity modulates formation of flexible and stable memories. Scientific Reports. 7(1), 5671. . 2017. 10.1038/s41598-017-05929-2 ##신경망을 구성하는 시냅스의 학습규칙의 대칭성에 따라 신경망에 저장되는 정보의 저장 특성이 유동적으로 조절될 수 있음을 보였다. 기존의 연구에서는 신경망에 저장되는 기억의 특성을 조절하기 위해서는 신경망의 물리적 구조의 변화가 필요하거나 안정성-가소성 딜레마가 발생하였으나, 본 연구에서는 물리적인 커넥텀의 변화 없이 저장된 정보의 안정성을 능동적으로 조절 및 변환할 수 있는 신경망 시스템을 구현하였다. 특히, 단기기억과 같이 안정성이 낮고 휘발성이 큰 기억, 장기기억과 같이 안정성이 높고 휘발성이 낮은 기억뿐만 아니라 두 기억의 중간 정도의 특성을 보이는 하이브리드 기억을 형성하는 등 유동적으로 기억의 특성을 조절 할 수 있음을 제시하였다. 본 연구는 2017년 Scientific Reports(IF 4.011; JCR 2018 기준)에 게재되었고, 2020년 5월 현재 12회 인용되었다 (Google scholar 기준).

28. 예종철. . 이공계열. 영상신호처리. 저널논문. Jong Chul Ye, Yoseob Han and Eunju Cha. Deep convolutional framelets: a general deep learning framework for inverse problems. SIAM Journal on Imaging Sciences. 11(2), 991–1048. . 2018. https://doi.org/10.1137/17M1141771 ##신호처리분야에서 신호 복원이란 노이즈가 포함된 신호에서 노이즈 성분을 제거하거나, 일부 정보가 손실된 저차원 신호에서 손실된 정보를 추정해 고차원 신호로 복원하는 것을 말한다. 이 논문에서는 뉴럴 네트워크가 입력 신호에 대한 다중 해상도로 분기하는 과정에 있어 신호 변환 영상을 이용함으로써 신호의 손실 없이 다중 해상도 신호로 분기하고 복원했다. 구체적으로는 웨이블릿 변환을 적용함으로써 특징 신호의 계수 성분을 신호의 손실 없이 다중 해상도 신호들로 변환할 수 있게 된다. 이로써 성능을 향상시키고, 연산량을 줄일 수 있으며 복원 속도를 개선할 수 있음을 밝혔다. (Google Scholar 인용회수 129회)

29. 예종철. . 이공계열. 영상신호처리. 저널논문. Kyong Hwan Jin, Dongwook Lee, Jong Chul Ye. A general framework for compressed sensing and parallel MRI using annihilating filter based low-rank Hankel matrix. IEEE Transactions on Computational Imaging. 2(4), 480 - 495. . 2016. 10.1109/TCI.2016.2601296 ##병렬 MRI와 압축센싱 MRI는 독립적인 재구성 문제로 치부되어왔다. 이 연구에서는 k-space 보간 방법을 통해 서로 다른 문제로 여겨지던 이 두 문제를 융합한다. 본 알고리즘은 자기공명장치 영상 내의 소멸특성을 이용하여 블락 한켈 행렬을 생성하여 이들 행렬이 랭크 부족 행렬인 점을 이용하여 낮은 랭크 행렬 완성화(Low rank matrix completion) 알고리듬을 통해 손실된 k-space 정보들을 복원한다. 복원하기전 k-space에 라플라시안에 해당하는 가중치를 두어 복원을 한다. 낮은 랭크 행렬 완성화 알고리듬은 피라미드 구조로 구현되며, 이러한 피라미드 구조화는 계산 시간을 줄여주는 역할을 한다. (Google Scholar 인용회수 128회)

30. 예종철. . 이공계열. 영상신호처리. 저널논문. Yoseob Han, Jaejun Yoo, Hak Hee Kim, Hee Jung Shin Kyunghyun Sung, Jong Chul Ye. Deep learning with Domain Adaptation for Accelerated Projection-Reconstruction MR. Magnetic Resonance in Medicine. 80(3), 1189-1205. . 2018. 10.1002/mrm.27106 ##방사형 k-space 촬영방식은 MRI 촬영에 있어서 잘 알려진 방법이다. 하지만, 이러한 촬영 방식으로 고해상도의 MR 영상을 얻기 위해선 수많은 k-space 사선을 촬영해야 하는 단점이 있다. 많은 수의 k-space 사선을 얻기 위해선 그만큼 긴 시간이 필요하고, 이는 영상의 화질이나 환자의 편의성에 큰 단점이 될 수 있다. 만약 획득하는 사선의 수를 적게 유지하면서 같은 고해상도의 영상 획득이 가능하다면, 임상에서의 효용성이 매우 클 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 방사형 k-space 촬영방식이 CT의 재구성 방식과 연관성이 있다는 점을 착안하여 도메인 적용을 통한 MR 가속화 방법을 제안한다. (Google Scholar 인용회수 102회)

31. 이관수. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Boah Lee, Jeong A. Min, Abdulateef Nashed, Sang-Ok Lee, Jae Cheal Yoo, Seung-Wook Chi, and Gwan-Su Yi. A novel mechanism of irinotecan targeting MDM2 and Bcl-xL. Biochemical and Biophysical Research Communications. 514(2):518-523. . 2019. doi:10.1016/j.bbrc.2019.04.009 ##본 연구에서는 암 세포 내 핵심마커 Bcl-cL 및 MDM2에 결합하는 신규 천연물 성분 후보 발굴 (구조 기반 in silico 시뮬레이션) 및 기전검증과, SAR-by-NMR 기반 표적 검증을 결합하여 두 핵심 마커에 dual-inhibitor로 작용할 수 있는 신규 약물을 발굴 및 검증하였다. 본 연구에서는 Discovery Studio software를 이용하여 Libdock/Cdocker 프로그램을 이용한 구조기반 가상 검색, 약리단 모델링 및 분자 지문, 조각 구조 클러스터링 분석 등의 새로운 in silico 시뮬레이션 기법을 포괄적으로 이용하여 항암 표적에 결합하는 후보를 도출하였다. 이렇게 도출된 약물 후보를 SAR-by-NMR 기반으로 핵심 마커 표적과 결합하는 지의 여부를 판단하였고, 세포주 기전 활성 검증 모델을 구축함으로써 항암활성 평가 (Cell viability, apoptosis assay)를 진행하였다. 본 연구를 통하여 다양한 구조 모델링 기법을 통해 발굴한 약물-표적 결합 모델이 약물 재창출에 응용될 수 있음을 규명하였고, 다른 다양한 핵심 마커 표적에 대한 약물을 발굴하는 부분에 본 연구에서 구축한 프로세스가 적용될 수 있을 것으로 기대된다. (FWCI 1.6827, IF 2.705)

32. 이관수. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Yoon Hyeok Lee, Gwan-Su Yi. Prediction of Novel Anoctamin1 (ANO1) Inhibitors Using 3D-QSAR Pharmacophore Modeling and Molecular Docking. International Journal of Molecular Sciences. 19(10), 3204. . 2018. doi: https://doi.org/10.3390/ijms19103204 ##본 연구에서는 리간드 및 구조 기반 약물 발굴 방법론을 구축하고 이를 이용하여 암 및 당뇨 발병 기전에 연관되어 있다고 알려진 ANO1을 표적으로 하는 신규 천연물 저해제 후보 성분을 발굴하였다. ANO1은 암 및 당뇨의 발병에 관여하는 다중기전에 작용하는 표적으로, 해당 표적을 대상으로 저해제를 발굴 시 다중기전을 동시에 타겟 할 수 있는 시너지 약물 발굴이 가능할 것으로 예상된다. 현재까지 보고된 ANO1 관련 inhibitor 정보들과 cheminformatics tool을 이용하여 ANO1 inhibitor screening을 위한 specific한 model을 만들고, 여러 거대 chemical structure library로부터 새로운 inhibitor 후보를 찾아낼 수 있을 것으로 예상한다. 또한 본 연구의 파이프라인을 사용함으로써 기존 표적 약물 정보가 알려져 있지 않거나 부족한 실정에 있는 다양한 다른 분자에 대해서 신규 약물을 추론할 수 있으며, 이는 여러 질병에 대한 신약 개발 및 약물 재창출 과정에 폭넓게 응용될 가능성을 가지고 있다. (IF: 4.183, ES: 0.11484, Google Scholar 피인용수: 4)

33. 이관수. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Yoon Hyeok Lee, Hojae Choi, Seongyong Park, Boah Lee and Gwan-Su Yi. Drug repositioning for enzyme modulator based on human metabolite-likeness. BMC Bioinformatics. 18(Suppl 7):226. . 2017. doi: 10.1186/s12859-017-1637-5 ##대부분의 인체 대사 물질은 대사 효소를 포함하는 인체 내 표적들과 상호 작용하고 있다. 그러나 새로운 질병 연관 표적 단백질과 약물 간의 상호작용 관계가 약물의 인체 내 표적 연관 대사 물질 유사도로부터 직접 추론 될 수 있음에도 불구하고, 인체 대사 물질 유사성을 이용한 신규 약물 재창출 후보 예측 방법이 제안되지 않은 실정에 있었다. 본 연구에서는 약물 정보, 인체 대사 물질 정보, 질병 연관 단백질과 인체 대사 물질 상호작용 정보 등을 수집하여, 약물의 질병 연관 인체 대사 물질 구조 유사성 정보를 통해 약물과 질병 연관 단백질 간의 신규 상호작용 관계를 추론하였고, 이를 통해 약물 재창출 후보를 예측하였다. 본 연구에서 개발된 약물 재창출 방법은 기존에 특정 질병 연관 표적 단백질과 상호작용하는 알려진 약물정보가 없더라도 질병 연관 표적 단백질과 상호 작용하는 인체 대사 물질 관계와의 유사도 기반 재창출이 가능하기에 종래의 약물 재창출 space를 증대하며, 약물 공간 외 화합물 및 천연물에 적용하여 신규 약물 후보를 예측 할 수도 있다. 인체 대사 물질 유사성 기반의 예측 방법이기 때문에 종래의 기술들보다 약동학 및 약력학적으로 우수한 약물 후보가 예측될 것으로 기대됨. (IF: 2.511, ES: 0.0457, Google Scholar 피인용수:7)

34. 이도헌. . 이공계열. 생물정보처리. 저널논문. Hasun Yu, Jinmyung Jung, Seyeol Yoon, Mijin Kwon, Sunghwa Bae, Soorin Yim, Jaehyun Lee, Seunghyun Kim, Yeeok Kang & Doheon Lee . CODA: Integrating multi-level context-oriented directed associations for analysis of drug effects. SCIENTIFIC REPORTS. 7, 7519. . 2017. 10.1038/s41598-017-07448-6 ##신약 개발은 많은 시간과 비용을 필요로 하기 때문에 최근에는 인체 시스템을 대표할 수 있는 생물학적 네트워크를 구축하고 이를 약물 효과 분석에 사용하고 있다. 최근 많은 양의 생물학적 데이터와 문헌 정보로부터 추출한 생물학적 관계정보(단백질-단백질 상호작용, 유전자-질병 연관성 등)를 바탕으로 생물학적 네트워크가 구축되어 있지만, 종래의 생물학적 네트워크들은 생물학적 맥락을 고려하지 않고 있다. 예를 들어, 단백질-단백질 상호작용은 이질적 조직이나 장기와 같이 상이한 생물학적 맥락에서 각기 다른 관계정보를 가질 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 생물학적 맥락을 반영한 생물학적 네트워크인 CODA(Context-Oriented Directed Associations)를 구축하였고, 이 네트워크를 바탕으로 약물이 질병에 미치는 영향을 분석하였다. 생물학적 맥락을 고려하지 않은 종래의 생물학적 네트워크들과 비교하였을 때, CODA는 약물이 인체의 질병에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 보다 자세한 분석이 가능하다. (Google Scholar 피인용수:11)

35. 이도헌. . 이공계열. 생물정보처리. 저널논문. Sunyong Yoo ; Suhyun Ha ; Moonshik Shin ; Kyungrin Noh ; Hojung Nam ; Doheon Lee. A Data-Driven Approach for Identifying Medicinal Combinations of Natural Products. IEEE Access. 6(1), 58106-58118. . 2018. 10.1109/ACCESS.2018.2874089 ##천연물은 오랜 시간 약제로 사용되어 안정성과 효능이 입증되었고, 현대의 많은 의약품도 천연물로부터 유래한다. 그러나 종래의 천연물 데이터베이스들은 많은 데이터들이 통일되지 않은 형식으로 파편화되어 있어서 응용하는데 어려움이 있다. 또한 최근 약물 저항성, 약물 부작용 등 단일 약물치료의 문제점을 해결하기 위해 다중 약물 치료가 주목받고 있는데, 천연물 중에서도 시너지 효과를 낼 수 있는 여러 조합들이 발견되고 있다. 그러나 종래의 천연물 데이터베이스들은 천연물 조합과 질병 연관성에 대한 정보를 거의 담고 있지 않다. 이에 따라, 본 연구에서는 통일된 형식으로 종래의 천연물 정보들을 집대성한 천연물 데이터베이스 COCONUT(Compound Combination-Oriented Natural Product Database with Unified Terminology)을 구축하였다. 또한 COCONUT은 천연물 조합의 출처와 유효성 등 천연물 조합과 질병의 관계정보를 포함하여 질병 치료를 위한 천연물 조합 약물 개발에 용이하게 사용될 수 있도록 하였다. (IF 4.098)

36. 이도헌. . 이공계열. 생물정보처리. 저널논문. Seyeol Yoon, Doheon Lee. Meta-path Based Prioritization of Functional Drug Actions with Multi-Level Biological Networks. SCIENTIFIC REPORTS. 9, 5469. . 2019. 10.1038/s41598-019-41814-w ##기능적 약물 작용(functional drug actions)은 약물에 의해 영향을 받는 생물학적 기능(biological function)을 말한다. 종래의 연구들은 분자 수준의 생물학적 네트워크에서 약물과 생물학적 기능의 관계성을 조사하였으나, 현재 생물학적 기능에 대한 분자 수준의 정보는 불완전하기 때문에 한계점을 지닌다. 따라서 본 연구에서는 분자 수준, 기능 수준, 질병 수준의 정보를 모두 담고 있는 다층위 생물학적 네트워크(multi-level biological network) CODA를 사용하여 39개 약물에 대한 기능적 약물 작용을 예측하였고 우선 순위를 평가하였다. 종래의 분자 수준의 정보만 담고 있는 생물학적 네트워크로부터 뽑아낸 우선 순위와 비교했을 때, 다층위 생물학적 네트워크가 더 좋은 성능을 보여주었다. 이를 통해 다층위 생물학적 네트워크가 기능적 약물 작용 예측에 유용함을 보여주었다. (IF 4.011)

37. 이상아. . 이공계열. 인지신경과학. 저널논문. Jonathan Miller, Andrew J. Watrous, Melina Tsitsiklis, Sang Ah Lee, Sameer A. Sheth, Catherine A. Schevon, Elliot H. Smith6, Michael R. Sperling, Ashwini Sharan, Ali Akbar Asadi-Pooya, Gregory A. Worrell, Stephen Meisenhelter, Cory S. Inman, Kathryn A. Davis, Bradley Lega, Paul A. Wanda, Sandhitsu R. Das, Joel M. Stein, Richard Gorniak & Joshua Jacobs. Lateralized hippocampal oscillations underlie distinct aspects of human spatial memory and navigation. NATURE COMMUNICATIONS. 9(1), 1-12. . 2018. 10.1038/s41467-018-04847-9 ##인간의 공간 지각 능력 중 특히 공간 기억과 공간 탐색에서 해마의 역할을 밝혔다. 특히 편중화된 해마의 기능을 확인하였다. (IF: 11.880, ES: 1.10316, FWCI: 2.4999, google scholar 피인용수: 24)

38. 이상아. . 이공계열. 인지신경과학. 저널논문. Joshua Jacobs, Jonathan Miller, Sang Ah Lee, Tom Coffey, Andrew J. Watrous, Michael R. Sperling, Ashwini Sharan, Gregory Worrell, Brent Berry, Bradley Lega, Barbara C. Jobst, Kathryn Davis, Robert E. Gross, Sameer A. Sheth, Youssef Ezzyat, Sandhitsu R. Das, Joel Stein, Richard Gorniak, Michael J. Kahana, and Daniel S. Rizzuto. Direct Electrical Stimulation of the Human Entorhinal Region and Hippocampus Impairs Memory. NEURON. 92(5), 983-990. . 2016. 10.1016/j.neuron.2016.10.062 ##인간의 Temporal lobe 중 특히 Entorhinal 영역과 해마 주변 영역을 인위적으로 직접 자극할 경우, 공간 기억이 현저히 떨어지는 것을 밝혔다. (IF: 14.403, ES: 0.21859, FWCI: 4.8419, google scholar 피인용수: 110)

39. 이상아. . 이공계열. 인지신경과학. 저널논문. Joshua Jacobs and Sang Ah Lee. Spatial Cognition: Grid Cells Support Imagined Navigation. CURRENT BIOLOGY. 26(7), R277 - R279. . 2016. 10.1016/j.cub.2016.02.032 ##Place cell에 이어 발견된 Grid cell은 다양한 인지기능 중 특히 공간탐색 능력에 관여한다. 이 때, 인간의 Grid cell에 대한 연구는 부족한 실정이며, 이에 따라 본 문헌에서 공간 인지기능과 grid cell 간의 구체적인 연관성에 대해 정리하였다. (IF: 9.193, ES: 0.13582, google scholar 피인용수: 5)

40. 이상완. . 이공계열. 신경회로망. 저널논문. Kim, D[Kim, Dongjae]; Park, GY[Park, Geon Yeong]; O'Doherty, JP[O'Doherty, John P.]; Lee, SW[Lee, Sang Wan]. Task complexity interacts with state-space uncertainty in the arbitration between model-based and model-free learning. NATURE COMMUNICATIONS. Vol.10. . 2019. 10.1038/s41467-019-13632-1 ##IF: 11.878(2018), 융합분야 SJR 1% 이내 최상위 저널. 뇌공학-인공지능 융합 기술의 구현사례로 본 연구단의 비전인 융합을 통한 창의적 인재양성 및 기술개발에 부합된다.

41. 이상완. . 이공계열. 신경회로망. 저널논문. Weissengruber, S[Weissengruber, Sebastian]; Lee, SW[Lee, Sang Wan]; O’Doherty, JP[O’Doherty, John P.]; Ruff, CC[Ruff, Christian C.]. Neurostimulation Reveals Context-Dependent Arbitration Between Model-Based and Model-Free Reinforcement Learning. CEREBRAL CORTEX. Vol. 29, NO 11, p.4850 - 4862. . 2019. 10.1093/cercor/bhz019 ##IF: 5.437(2018). 뇌공학 분야 tier 1 저널. 뇌공학-인공지능 융합 기술을 이용하여 전두엽의 기능을 연구하였다. 연구단의 비전에 부합된다.

42. 이상완. . 이공계열. 신경회로망. 저널논문. Jee Hang Lee, Ben Seymour, Joel Z. Leibo, Su Jin An, Sang Wan Lee. Toward high-performance, memory-efficient, and fast reinforcement learning-Lessons from decision neuroscience. SCIENCE ROBOTICS. Vol. 4, NO 26. . 2019. 10.1126/scirobotics.aav2975 ##IF: 19.4(2018), 로보틱스 분야 최고 권위 저널. 뇌공학-인공지능 융합 기술의 구현사례로 본 연구단의 비전인 융합을 통한 창의적 인재양성 및 기술개발에 부합된다.

43. 이수현. . 이공계열. 인지신경과학. 저널논문. Sue-Hyun Lee; Dwight J. Kravirz; Chris I. Baker. Differential representations of perceived and retrieved visual information in hippocampus and cortex. Cerebral Cortex. Vol.29 No.10 p.4452-4461. . 2019. 10.1093/cercor/bhy325 ##본 논문은 기능적자기공명뇌영상 실험을 통해 물체정보의 지각과 인출 과정에서 해마와 시각피질의 신경활성패턴을 바탕으로 물체정보 표상을 비교한 논문으로, 기억의 단계를 거치는 동안 해마와 시각피질에서 정보가 어떻게 처리되고 있는 지 직접적으로 보여준다. 이러한 결과는 기억이 인코딩되고 경화를 거치는 동안 시각피질의 정보표상은 변화가 크게 없지만 해마의 정보표상은 역동적으로 재구성됨을 제시하고 있다. 기억 형성 과정에서 중추적인 부분을 담당하는 해마와 대뇌피질에서의 정보표상이 매우 다른 양상을 보이고 있음을 직접적으로 보여줌으로 기억 형성 및 인출 매커니즘을 이해를 높인 우수성을 인정받아 impact factor 5.437 (WoS)인 Cerebral Cortex에 논문이 게재되었다.

44. 이수현. . 이공계열. 인지신경과학. 저널논문. Hyehyeon Kim; Gayoung Kim; Sue-Hyun Lee. Effects of individuation and categorization on face representations in the visual cortex. Neuroscience Letters. Vol. 708, 134344. . 2019. 10.1016/j.neulet.2019.134344 ##본 논문은 기능적자기공명뇌영상 실험을 통해 얼굴의 개별화(individuation)와 범주화(categorization) 하는 과정에서의 시각피질의 신경활성패턴을 바탕으로 얼굴정보 표상을 비교한 논문으로, 행동 목표에 따라 각 얼굴에 대한 신경활성패턴이 달라질 수 있음 보여준다. 이러한 결과는 얼굴 개별화가 필수적일 때만 방추상회 얼굴 인식 영역에서의 개별 얼굴 정보가 나타남을 보여주며, 시각자극의 표상이 행동 목적에 따라 유연하게 변화할 수 있음을 보여준다. 본 논문은 얼굴 인코딩 매커니즘에 대한 이해를 높여준는데 기여하며, 하향식 신호에 의한 감각자극 표상의 변화에 대한 신경 매커니즘을 이해하는 기반이 되는 데에 의의가 있다.

45. 이수현. . 이공계열. 인지신경과학. 저널논문. Wonjun Kang; Gayoung Kim; Hyehyeon Kim; Sue-Hyun Lee. The Influence of Anxiety on the Recognition of Facial Emotion Depends on the Emotion Category and Race of the Target Faces. EXPERIMENTAL NEUROBIOLOGY. Vol.28, No.2 P.261-269. . 2019. 10.5607/en.2019.28.2.261 ##본 논문은 사람들의 내적 감정 상태가 인간 사회생활에서 중요한 정보인 얼굴 감정을 인식할 때 어떠한 영향을 미치는지를 알아본 논문이다. 얼굴의 감정 중 전형적인 화남, 행복함, 슬픔을 나타내는 얼굴과 중성적인 얼굴을 모핑(morphing) 하여 여러 단계의 감정 강도를 나타내는 얼굴 자극들을 생성하고, 이를 이용하여 얼굴 감정 인식에 대한 민감도가 감정의 카테고리, 얼굴의 인종, 참여자의 내적상태(불안 및 우울 정도)에 영향을 받는 지에 대한 실험을 진행하였다. 이러한 결과는 사람들의 내적 감정 상태에 따라 얼굴 감정에 대한 감각자극 표상이 다르게 나타날 가능성을 제시하며, 감각자극으로부터 감정에 대한 정보를 인지하는 원리를 이해하는 데 중요한 기여를 하고 있다.

46. 장무석. . 이공계열. 의공학기술. 저널논문. Mooseok Jang, Yu Horie, Atsushi Shibukawa, Joshua Brake, Yan Liu, Seyedeh Mahsa Kamali, Amir Arbabi, Haowen Ruan, Andrei Faraon & Changhuei Yang . Wavefront shaping with disorder-engineered metasurfaces. Nature Photonics. 12, 84-90. . 2018년. 10.1038/s41566-017-0078-z ##Impact Factor: 31.583 // 신소재 기반 광 산란 매질에 광 위상 반전 기술을 적용하여 기존 대물 렌즈보다 더 넓은 영역을 더 좋은 해상도로 다룰 수 있는 새로운 종류의 산란 광학 렌즈를 개발하였다. 기존 대물 렌즈는 보기 시야(field of view)와 해상도 사이에 트레이드-오프 한계점이 있어 공간상에 독립적인 이미징 정보(이미징 픽셀)의 수가 106 개 수준으로 제한되었으나 새롭게 개발된 산란 광학 렌즈는 108 개 혹은 그 이상의 이미징 정보를 제공한다. 산란 광학 렌즈를 현미경 시스템을 구축하여 Giardia lamblia cyst 미생물 이미징에 적용하였으며 이를 통해 기존 현미경의 보기 시야-해상도 트레이드-오프 한계점을 극복할 수 있음을 규명하였다. 광 기술과 나노 기술을 접목하여 생물 연구의 핵심 도구인 현미경 기술의 난점을 해결하는 연구로 교육연구단의 핵심 가치인 바이오공학 융합 기술과 부합한다. (google scholar 피인용수: 103)

47. 장무석. . 이공계열. 의공학기술. 저널논문. Mooseok Jang, Hakseok Ko, Jin Hee Hong, Won Kyu Lee, Jae-Seung Lee & Wonshik Choi . Optical phase conjugation with less than a photon per degree of freedom. Physical Review Letters. 118, 093902. . 2017년. 10.1103/PhysRevLett.118.093902 ##Impact Factor: 9.227 // 광 위상 반전 기술은 빛의 산란 현상을 상쇄하여 현미경의 생체 내 이미징 깊이를 향상 시키는 기술이다. 광 위상 반전 기술을 두꺼운 생체 조직에 적용할 때, 출력 광의 감쇄에 의해 광파면 측정이 부정확해진다. 이러한 측정 한계를 근거로 하여 광위상 반전기의 의생명 분야 활용성에 대한 의문이 제기되어왔다. 본 연구는 세계 최고 수준(제어 광모드 106 개)의 광 위상 반전기를 구현하여 광자 예산(photon budget)이 매우 제한된 환경에서도 산란 억제 기술을 구현 할 수 있음을 입증하였다. 더하여 출력 광자의 개수와 산란 억제 성능 사이의 이론적 관계 규명을 통해 광 위상 반전 기술이 10cm 만큼 두꺼운 인체 조직에 적용될 수 있음을 증명하였다. 본 연구는 광 기술의 인체 적용 가능성을 모색한 연구로 교육연구단이 중점을 두고 있는 차세대 진단 기술 개발과 그 목표를 같이한다. (google scholar 피인용수: 7)

48. 장무석. . 이공계열. 의공학기술. 저널논문. Haowen Ruan, Mooseok Jang & Changhuei Yang . Optical focusing inside scattering media with time-reversed ultrasound microbubble encoded light. Nature Communications. 6, 8968. . 2015년. 10.1038/ncomms9968 ##Impact Factor: 11.878 // 기존 초음파 광변조 기술의 해상도 한계(초음파 회절 한계, 30um-1mm)를 극복하기위해 초음파 버블 파괴 현상을 이용한 광 변조 기술을 개발하였다. 초음파 버블의 크기는 2 마이크로미터 내외로 기존 초음파 회절 한계보다 10배 이상 작다. 본 연구는 초음파 버블 파괴 기반 광변조 기법에 광위상 반전 기술을 접목하여 생체 심부 내 2 마이크로미터의 국소 공간에 광 에너지를 집속할 수 있는 기술을 구현하였다. 더하여, 이를 유세포 분석 기술(cytometry)에 적용하여 향후 생체 초고심도에서 혈관 및 림프관 내 세포를 비침습적으로 분석할 수 있는 기술적 토대를 마련하였다. 본 연구는 이미 병원에서 사용하고 있는 초음파 버블을 광 기술에 응용하여 생체 심부의 광 에너지 집속을 구현한 연구로 교육연구단의 핵심 가치 중 하나인 차세대 치료 기술 개발에 부합한다. (google scholar 피인용수: 38)

49. 정기훈. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Jae-Jun Kim, Jaeho Lee, Sung-Pyo Yang, Ha Gon Kim, Hee-Seok Kweon, Seunghyup Yoo, Ki-Hun Jeong. Biologically Inspired Organic Light-Emitting Diodes. Nano Letters. 16(5), 2994-3000. . 2016. 10.1021/acs.nanolett.5b05183 ##본 논문에서는 자연계에 존재하는 반딧불이 발광기관 구조의 광학적 역할을 밝혀내고 이를 공학적으로 생체 모사하여 기존 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode) 보다 발광 효율을 향상시켰다. 구체적으로, 반딧불이의 발광기관 외피에 마이크로 및 나노구조가 결합된 계층적 구조가 있음을 발견하였으며 광학적 수치해석을 통해 계층적 구조에서 발생하는 빛을 효과적으로 추출하며 넓은 광 분포를 구현하는 구조를 설계하였다. 최종적으로, 이를 구조 기반resist reflow 공정 기법을 이용하여 성공적으로 생체 모사를 선보임과 동시에 자연계에 존재하는 다양한 구조를 활용한 기능성 광학 구조의 및 표면 설계에 대한 가능성을 보인다. 본 논문과 관련해서 ‘대면적3차원 광학 구조의 제조 방법’이라는 명칭으로 국내 특허 출원을 하였으며, 논문 게재 이후, 2016년 4월 25일자로 EBN, 아시아경제, YTN 사이언스, 머니투데이 외3 곳 방송사에서 언론 보도를 한 바 있다. (2018 IF : 12.279, Google Scholar 피인용수: 45회)

50. 정기훈. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Hyukjin Jung, Moonseong Park, Minhee Kang, Ki-Hun Jeong . Silver nanoislands on cellulose fibers for chromatographic separation and ultrasensitive detection of small molecules. Light-Science & Applications. 5, e16009. . 2016. 10.1038/lsa.2016.9 ##본 논문은 은 나노입자를 종이의 표면에 균일하게 열증측하여, 나노플라즈모닉 특성을 갖는 플라즈모닉 종이를 제작한 연구이다. 이를 통해, 기판 표면에서의 빛의 집광도를 기존 라만분광신호의 1000만배, 종이 크로마토그래피의 8배가량 증가시켰으며, 종이 크로마토그래피에 응용하여 혼합물의 분리 및 선택적 표면증강 라만 산란 신호의 검출이 가능함을 보고하였다. 기존 크로마토그래피 기술의 혼합물 분리의 정교성이 ᄄᅠᆯ어지고 혼합무 내 분자의 농도가 낮으면 빛을 쪼여도 성분검출이 안되는 한계를 극복하기위해 은 나노섬을 종이 표면에 균일하게 증착시켜 빛의 집광도를 높였다. 본 결과를 기반으로 향후 저비용 무표지 초고감도 생체 분자 혼합물의 분리 및 분석이 가능함을 선보였으며, 신약 개발용 약물 스크리닝, 환경 지표검사, 생리학적 기능 연구등에 크게 기여할 것으로 예상된다. 국내특허 출원 하였으며, 같은 결과로 연합뉴스 신문사 외 9곳에 언론 보도를 한 바 있다. (2018 IF : 14.000, Google Scholar 피인용수: 42회)

51. 정기훈. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Dongmin Keum, Kyung-Won Jang, Daniel S. Jeon, Charles S. H. Hwang, Elke K. Buschbeck, Min H. Kim, Ki-Hun Jeong . Xenos Peckii vision inspires an ultrathin digital camera. Light-Science & Applications. 7(80), 2047-7538. . 2018. 10.1038/s41377-018-0081-2 ##곤충 Xenos Peckii의 시각 구조를 생체모방한 마이크로 프리즘 어레이와 마이크로 렌즈 어레이로 구성된 초박형 렌즈에 관한 연구이다. 본 논문은 해당 곤충의 특징을 성공적으로 생체모사하여 볼 렌즈 임프린팅 및 3D 모세관 충진기법등을 활용하여 양산 가능한 초박형 렌즈를 설계하였으며, 기존의 렌즈 시스템과 대비하여 얇은 두께, 넓은 광시야각, 높은 분해능을 갖는 것을 확인하였다. 따라서, 의료용 영상기기, 김시 및 정찰 장비, 모바일플랫폼 등 다양한 소형 이미징 시스템에 적용 가능할 것으로 기대된다. 해당 논문은 2016년 1월 ‘초박형 디지털 카메라 및 그 제조 방법’이라는 명칭으로 국내 특허 출원을 진행하였으며, 2017년 11월 20일자로 서울경제 신문사 및 연합뉴스 등에 언론 보도가 된 바 있다. (2018 IF : 14.000, Google Scholar 피인용수: 12회)

52. 정용. . 이공계열. 뇌신경과학. 저널논문. Lee, Eeksung ; Yoon, Jinhui ; Choi, Jiye; Andika, Faris; Lee, Taekwan; Jeong, Yong. A mouse model of subcortical vascular dementia reflecting degeneration of cerebral white matter and microcirculation. JOURNAL OF CEREBRAL BLOOD FLOW AND METABOLISM. 39(1), 44-57. . 2019. 10.1177/0271678X17736963 ##Subcortical vascular dementia (SVaD)는 백질 손상, 열공 뇌경색 및 뇌 미세 순환의 퇴행과 관련이 있음. 현재 사용 가능한 동물 모델은 사람 SVaD 기능의 일부만 모방할 수 있지만, 해당 논문에서 제시한 모델은 고지혈증 모델과 일반적인 경동맥 협착 (BCAS)을 결합함. BCAS에 노출된 ApoE 결핍 마우스는 행동 성능, 조직 병리학 및 뇌 미세 순환 검사에서 정상군에 비해 기능이 저하됨 확인함. 이는 실제 SVaD 환자의 증상과 유사하므로, 이 동물 모델은 SVaD 병리 생리학을 조사하고 전임상 약물 연구에 적용하기에 적합하다. 해당 논문은 JOURNAL OF CEREBRAL BLOOD FLOW AND METABOLISM (IF: 6.040, 2018)에 출판되어 11회 인용되었다 (Google Scholar)

53. 정용. . 이공계열. 뇌신경과학. 저널논문. Kim HR; Lee P;  Seo SW; Roh JH; Oh M; Oh JS; Oh SJ; Kim JS; Jeong Y. Comparison of Amyloid beta and Tau Spread Models in Alzheimer's Disease. CEREBRAL CORTEX. 29(10), 4291-4302. . 2019. 10.1093/cercor/bhy311 ##알츠하이머 병(AD)에서 중요한 병원성 단백질인 타우 및 아밀로이드 β(Aβ)는, 질병이 진행됨에 따라 뇌 전체에 퍼지며, 병원성 단백질의 확산 방법에 대한 모델은 신경 섬유를 통한 확산 모델과 세포 외 공간을 통한 로컬 확산 모델이 있다. 해당 논문에서는 휴식 상태의 기능적 자기 공명 영상에 기반한 그래프 이론적 접근을 사용하여 tau와 Aβ의 확산을 모델링하여 AD 환자의 뇌에서 tau 및 Aβ의 분포를 예측하였다. 결과적으로 이 연구는 대규모 뇌 네트워크에서 AD 병원성 단백질의 확산 양상의 증거를 제공한다. 해당 논문은 Cerebral Cortex (IF: 5.437, 2019)에 출판되어 2회 인용되었다 (Google Scholar).

54. 정용. . 이공계열. 뇌신경과학. 저널논문. Lee DH; Lee P; Seo SW; Roh JH; Oh M; Oh JS; Oh SJ; Kim JS; Jeong Y. Neural substrates of cognitive reserve in Alzheimer's disease spectrum and normal aging. NEUROIMAGE. 186(2), 690-702. . 2019. 10.1016/j.neuroimage.2018.11.053 ##인지 예비 (CR)는 뇌 병리의 정도와 임상 증상의 심각성 사이의 불일치에서 비롯되어 여러 가지 방법이 개발되었지만 전체 알츠하이머 병(AD) 병리를 반영하지는 못한다. 해당 연구는 multimodal neuroimaging 및 네트워크 관점에서 직관적인 모델을 사용해 CR을 정량적으로 분석하였다. 또한 CR은 뇌에서 정보를 효율적으로 처리 할 수 있는 능력과 관련이 있으며, 우측 중간 측두엽은 특히 AD에서 CR의 중추 nueral substrates 인 것임을 밝혔다. 이 결과는 AD에 대한 이해를 촉진하며, AD 병리에 취약하거나 저항력이 있는 개인을 특성을 식별해 중재 또는 약물 시험을 위해 환자를 특성화하는데 도움이 된다. 해당 논문은 NeroImage (IF: 5.54, 2019)에 출판되어 6회 인용되었다 (Google Scholar).

55. 조광현. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Jae‐Kyung Won, Su Jong Yu, Chae Young Hwang, Sung‐Hwan Cho, Sang‐Min Park, Kwangsoo Kim, Won‐Mook Choi, Hyeki Cho, Eun Ju Cho, Jeong‐Hoon Lee, Kyung Bun Lee, Yoon Jun Kim, Kyung‐Suk Suh, Ja‐June Jang, Chung Yong Kim, Jung‐Hwan Yoon, Kwang‐Hyun Cho. Protein disulfide isomerase inhibition synergistically enhances the efficacy of sorafenib for hepatocellular carcinoma. Hepatology. 66(3), 855-868. . 2017. 10.1002/hep.29237 ##본 연구팀은 간암 세포에서 소라페닙의 작용과 저항기전을 규명하기 위하여, 간암 세포의 전사체 데이터 분석 및 신호전달경로 수학 모델링 분석을 수행하였다. 이를 위해 간암 세포의 신호전달경로 수학모델을 정립하고, 시스템 차원에서 네트워크 동역학 분석을 수행하였다. 연구팀은 소라페닙을 간암세포에 처리하였을 때 방어기전이 활성화되면서 소라페닙의 효과를 저하시키는 것을 발견하였다. 이 방어기전을 무력화시키기 위한 적절한 표적을 찾기 위해서 본 연구팀이 자체적으로 개발한 네트워크 핵심부분 추출 알고리즘 커널을 이용하여 단백질 이황화결합 이성화효소가 이 방어기전에서 핵심적인 역할을 한다는 것을 규명하였다. 이 연구결과는 2017년 4월에 Hepatology에 게재되었다. 본 논문이 등재된 저널인 Hepatology는 IF 14.971, ES 0.0952 (JCR 2018 기준)이며 본 논문은 피인용수 16회(Scopus 기준)를 기록하였다.

56. 조광현. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Dongkwan Shin, Jonghoon Lee, Jeong-Ryeol Gong, Kwang-Hyun Cho . Percolation transition of cooperative mutational effects in colorectal tumorigenesis. Nature communications. 8(1270), 1-14. . 2017. 10.1038/s41467-017-01171-6 ##본 연구팀은 대장암 환자의 대규모 유전체 데이터를 바탕으로 유전자 상호작용 네트워크에서 나타나는 다중 돌연변이의 협력적 효과를 수학모델링과 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 통해 최초로 규명하였다. 유전자에 돌연변이가 발생하게 되면 유전자 상호작용 네트워크 상에서 그 효과가 인접 유전자로 전파된다. 이러한 전달 메커니즘을 분산프로세스로 묘사하여 유전자 네트워크 모델에 환자로부터 발견되는 다중 돌연변이를 적용한 뒤 시뮬레이션함으로써 돌연변이 사이의 협력 효과를 파악할 수 있었다. 이러한 분석결과를 통해 돌연변이의 축적으로 인한 거대 클러스터 형성을 기반으로 암발생 메커니즘을 이해할 수 있다는 것을 증명하였다. 이 연구결과는 2017년에 Nature communications에 게재되었고, 해당 저널에서 선정한 network medicine 분야의 대표적 연구성과로 선정되었다. 본 논문이 등재된 저널인 Nature communications는 IF 11.878, ES 1.10316 (JCR 2018 기준)이며 본 논문은 피인용수 6회(Scopus 기준)를 기록하였다.

57. 조광현. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Minsoo Choi, Jue Shi, Yanting Zhu, Ruizhen Yang & Kwang-Hyun Cho . Network dynamics-based cancer panel stratification for systemic prediction of anticancer drug response. Nature communications. 8(1), 1-12. . 2017. 10.1038/s41467-017-02160-5 ##이 연구에서는 기존 연구에서 구축한 p53 분자조절네트워크의 수학모델을 토대로 대규모 암 관련 데이터베이스인 CCLE로부터 83개의 서로 다른 암세포주들의 유전자 변이를 반영해 48개의 특징적인 p53 네트워크를 구축하였다. 구축된 암세포주 특이적인 분자네트워크들에 대해 약물정보를 반영한 섭동분석을 수행하여 암세포 분자네트워크의 동역학 변화를 분석했다. 분석결과를 토대로 약물반응에 따른 다양한 암세포주의 군집화 및 약물반응을 예측하였고, 약물이 암세포에 미치는 효과를 정량화하여 약물의 효능을 분석하고 약물조합의 시너지 효과를 예측하였다. 이러한 결과는 폐암, 유방암, 골종양, 피부암, 신장암, 난소암 등 다양한 암세포주를 대상으로 약물반응 실험을 수행하여 비교 검증되었다. 이 연구결과는 2017년 Nature communications지 network medicine 분야의 대표적 연구성과로 선정되었다. 본 논문이 등재된 저널인 Nature communications는 IF 11.878, ES 1.10316 (JCR 2018 기준)이며 본 논문은 피인용수 12회(Scopus 기준)를 기록하였다.

58. 조영호. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Jiyoon Bu, Tae Hee Lee, In Sik Kim, and Young-Ho Cho. Microfluidic-Based Mechanical Phenotyping of Cells for the Validation of Epithelial-To-Mesenchymal-Like Transition Caused by Insufficient Heat Treatment. Sensors and Actuators : B. Vol.B244, pp.591-598. . 2017. 10.1016/j.snb.2017.01.049 ##Radiofrequency ablation(RFA)는 암 치료에 사용하고 있는 방법으로, 낮은 온도구역에서 괴사되지 않은 암세포는 열처리 후 오히려 EMT 기전에 의해 전이성이 강해져 재발 등의 위험이 있다. Insufficient hyperthermia에 따른 세포의 성질변화를 관찰하기 위해 기존에는 PCR, western blot 방식 등 세포를 lysis 시킨 후 분자생물학적 특성변화를 관찰하는 방법이 사용되었으나, 세포를 lysis시켜야 하므로 추후 분석이 불가하며 비싼 장비와 긴 시간을 요한다. 본 논문에서는 EMT 과정에서 세포의 mechanophenotype이 변한다는 사실에 근거하여, 세포 변형성 변화를 세포 손상없이 관찰하여 열처리 후 세포의 EMT 기전에 따른 특성변화를 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 이는 세포단위에서 실험이 가능하며, 비침습적 방법이므로 분석 후 항암특성 변화 분석 등 추가 실험이 가능하고, 짧은 시간 내 측정이 가능하고, 기존 기술 대비 간편하며 고속분석이 가능하여 세포 단위에서 lysis없이 판별할 수 있어 추후 동반되는 세포단위에서의 약물효과 분석 등 추가적인 후속 실험과 연구의 진행이 가능하는 데 큰 의미가 있다. (IF=6.39, Google Scholar 피인용수 4회)

59. 조영호. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Jiyoon Bu, Yoon-Tae Kang, Young Jun Kim, Young-Ho Cho, Hee Jin Chang, Hojoong Kim, Byung-In Moon and Ho Gak Kim. Dual-Patterned Immunofiltration (DIF) Device for the Rapid Efficient Negative Selection of Heterogeneous Circulating Tumor Cells. Lab on a Chip. Vol.16, Issue 24, pp.4759-4769. . 2016. 10.1039/c6lc01179a ##혈중암세포(CTC) 존재 자체의 희귀성 및 이종성으로 인해 단일특성(표면단백질, 크기 등) 기반 선별기술이 지니는 문제점을 해결하기 위해, 혈액 내 CTC의 비특이적 흡착을 최소화하고 CTC 이외의 세포를 제거함으로써 고순도 viable CTC enrichment가 가능한 negative-selection 기법을 제안하였다. 기존 CTC 선별기술인 1) magnetic bead기술은 충분한 반응 시간이 요구되고 자성 분리를 위한 추가적인 장비가 필요하였으며, 2) 미세유체소자 기술은 낮은유량 (0.1 ~0.5ml/h)으로 인해 처리시간이 길고, 암세포의 비특이적 흡착률이 높다. 이를 해결하고자, 백혈구 특이적인 anti-CD45 항체를 고정화한 미세유체소자의 양면패턴 구조를 설계하여 기존 단층패턴 대비 세포-항체간 반응률을 2.7배 향상시켰으며, 4종암(폐, 대장, 유방, 췌장) 환자시료를 대상으로 백혈구를 효율적으로 제거하여 CTC 선별과 분자 분석을 용이하게 하였고, CTC선별 편차 문제 해결함으로써 CTC의 임상적 의미 확인 및 바이오 마커로써의 우수성을 실험적으로 입증하였다. (IF=6.91, Google Scholar 피인용수 14회)

60. 조영호. . 이공계열. MEMS. 저널논문. Jai Kyoung Sim, Young-Ho Cho. Portable Sweat Rate Sensors Integrated with Air Ventilation Actuators. Sensors and Actuators : B. Vol.B234, pp.176-183. . 2016. 10.1016/j.snb.2016.04.137 ##본 논문에서는 손목의 땀 발생량을 측정하여 인간이 실제 느끼는 개인별 열적 쾌적 상태를 측정할 수 있는 쾌적감 측정기를 개발하였다. 인간이라면 누구나 더위를 느끼면 땀 발생률이 증가하며 추위를 느끼면 땀 발생률이 감소한다. 이에 본 연구팀은 인간의 피부에 착용이 가능한 크기로 환기구동기가 집적되어 있어 연속적으로 땀 발생률 측정이 가능한 쾌적감 측정기를 개발했다. 인간이 느끼는 더위나 추위의 정도에 따라 땀 발생률이 변화하는 점에 착안해 인간 주변의 공기의 온습도를 측정하는 것이 아니라, 인간의 땀 발생률을 측정해 주어진 환경 내에서 사람 마다 제각기 다르게 느끼는 체감 더위와 추위를 파악할 수 있는 기술이다. 본 연구팀은 밀폐된 챔버가 피부와 닿았을 때 습도가 증가하는 비율을 통해 땀 발생률을 측정하는 방식을 이용했다. 본 측정기는 피부에 챔버가 완전히 닿은 후 측정하기 때문에 측정 도중 외부 바람이나 인간의 움직임에 무관하게 안정적인 땀 발생률 측정이 가능하며, 초소형 열공압 구동기를 집적하여 주기적으로 챔버를 피부 위로 들어올려 자동 환기가 가능하게 하였다. (IF=6.393, ES=0.06, Google Scholar 피인용수 8회)

61. 최명철. . 이공계열. 생물물리. 저널논문. P. Chung, M. C. Choi, H. Miller, E. Geinsteisn, U. Raviv, Y. Li, L. Wilson, S. Feinstein, C. Safinya. Direct Force Measurements reveal that protein Tau confers short-range attractions and isoform-dependent steric stabilization to microtubules. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. 112, (47) E6416. . 2015. 10.1073/pnas.1513172112 ##알츠하이머 핵심 단백질 타우의 프로젝션 영역이 마이크로튜불의 구조적 안정화에 기여한다는 연구 논문임. 타우의 프로젝션 영역의 역할을 밝힌 최초의 연구 성과임. 이 연구는 KAIST우수연구 10선에 선정됨. (IF 9.58, ES 1.02189, FWCI 1.3825, google scholar 피인용수 38)

62. 최명철. . 이공계열. 생물물리. 저널논문. Dae-Woong Jeong, Hyunwoo Jang, Siyoung Q. Choi & Myung Chul Choi . Enhanced stability of freestanding lipid bilayer and its stability criteria. Scientific Reports. 6,.38158. . 2016. 10.1038/srep38158 ##세계최초로 대면적의 Freestanding lipid 이중막을 제작하는데 성공. 약물의 세포막 투과 연구를 위한 플랫폼으로 활용 가능. (IF 4.011, ES 1.06137, FWCI 0.3117, google scholar 피인용수 11)

63. 최명철. . 이공계열. 생물물리. 저널논문. P. Chung, C. Song, J. Deek, H. Miller, Y. Li, M. C. Choi, L. Wilson, S. Feinstein, C. Safinya. Tau mediates microtubule bundle architectures mimicking fascicles of microtubules found in the axon initial segment. Nature Communications. 7, 12278. . 2016. 10.1038/ncomms12278 ##알츠하이머 핵심 단백질 타우와 마이크로튜불이 형성하는 네트워크 구조를 서브나노미터 스케일에서 밝히는데 성공. (IF 11.878, ES 1.10316, FWCI 2.3653, google scholar 피인용수 32)

64. 최정균. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Hyunchul Jung, Hong Sook Kim, Jeong Yeon Kim, Jong-Mu Sun, Jin Seok Ahn, Myung-Ju Ahn, Keunchil Park, Manel Esteller, Se-Hoon Lee, Jung Kyoon Choi. DNA methylation loss promotes immune evasion of tumours with high mutation and copy number load. Nature Communications. 10(1):4278. . 2019. 10.1038/s41467-019-12159-9 ##최근 큰 주목을 받고 있는 항암면역치료의 경우 차세대 항암치료로서 각광을 받고 있지만 매우 고가의 치료비용에도 불구하고 치료에 반응을 보이는 환자의 비율이 20% 정도에 불과하여 어떤 유전체적 특성이 면역치료에 대한 반응성의 마커로 사용될 수 있는지 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유전체/후성유전체/전사체 빅데이터 분석을 통하여 그 중에서도 DNA methylation 이라는 후성유전체 정보가 항암면역치료의 주요한 마커로 작용할 수 있다는 최초의 발견과 함께 그 작용기작에 대한 연구결과를 발표하였다. (FWCI=1.5169)

65. 최정균. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Kwoneel Kim, Kiwon Jang, Woojin Yang, Eun-Young Choi, Seong-Min Park, Mingyun Bae, Youn-Jae Kim, Jung Kyoon Choi . Chromatin structure-based prediction of recurrent noncoding mutations in cancer. Nature Genetics. 48(11):1321-1326. . 2016. 10.1038/ng.3682 ##다양한 IT 기술을 이용, 복잡한 3차원 DNA 구조에 대한 빅데이터 해독을 통하여 noncoding DNA에서 발생하는 암 돌연변이가 단백질 정보를 담고 있는 부분과 상호작용함으로써 암의 유발인자가 될 수 있음을 발견하였다. 더 나아가 인공지능 기술을 적용하여 암 환자의 돌연변이의 대다수가 나타나고 있는 noncoding DNA에서 중요한 발암인자를 찾는 정보해독 시스템을 개발하였다. (google scholar 피인용수=16회)

66. 최정균. . 이공계열. 생물정보학. 저널논문. Min Kyung Sung, Juneil Jang, Kang Seon Lee, Cheol-Min Ghim, Jung Kyoon Choi . Selected heterozygosity at cis-regulatory sequences increases the expression homogeneity of a cell population in humans. Genome Biology. 17(164). . 2016. 10.1186/s13059-016-1027-8 ##본 연구는 유전학에서 잘 알려진 현상인, heterozygote이 생존에 더 우월한 경우가 있다는 현상을 전사조절 측면에서 그 작용기작을 설명하기 위하여 수학적 모델링과 대규모 데이터 분석을 통하여 밝혀낸 논문으로서 Faculty 1000에서 exceptional 하다는 평가를 받은 바 있다. Genome Biology는 genomics 분야의 최고 저널 중 하나이다 (IF=14.028).

② 참여교수 국제저명학술지 논문의 우수성 (별도 제출/평가)

 <표 3-3> 최근 5년간 전체 참여교수 논문 환산 편수, 환산보정 피인용수(FWCI), 환산보정 IF, 환산보정 ES  (내용보기)

[첨부 7-1] 최근 5년간 참여교수의 논문 게재 실적  (내용보기) 

③ 참여교수 저서, 특허, 기술이전, 창업 등 실적의 우수성 

<표 3-4> 최근 5년간 참여교수 저서, 특허, 기술이전, 창업 실적 등 - 아래 리스트.

1. 김철. . 회로및시스템. 특허. C. Kim, C. M. Thomas, G. Cauwenberghs, L. E. Larson, S. Joshi, S. Ha. Capacitive Passive Mixer Baseband Receiver with Broadband Harmonic Rejection. 미국. 9876518. 2018. ##본 특허는 Capacitor array로 구성되어 있는 Capacitive Harmonic Rejection Mixer를 여러 위상의 로컬 오실레이터 클럭 신호를 이용해 콘덴서 배열을 조절함으로써 신호의 고조파를 가중치를 이용해 섞는 것을 목적으로 한다. 콘덴서의 크기에 의해 가중치가 구현되기 때문에, 기존의 Harmonic Rejection Mixer에 비해 열 잡음이 줄어들고, 선형성이 증가함. 또한 down-conversion을 충전식으로 구현하여 passive mixer의 크기를 줄일 수 있고, 트랜스 임피던스 증폭기의 입력 임피던스 조건을 완화함으로 기저대역 수신기의 전력소모를 크게 줄일 수 있음.

2. 김필남. . MEMS. 기술이전. 김필남. 대면적 방전 스캔 장치 및 이를 이용한 패턴의 형성 방법 (10-2014-0144001). 주***. ***천원. 2015. ##본 연구는 생체내 구조의 형성메커니즘을 모사한 공정을 개발하여 ‘눈부심방지’필름을 양산할 수 있는 원천기술을 기술이전 한 내용임.

3. 박성홍. . 의학영상시스템. 특허. 박성홍, 조광현. Neuronal Resonance Magnetic Resonance Imaging. 미국. 10136834. 2018. ##뉴런의 공진은 주파수, 위상 등의 정보를 알지 못해서 MRI로 검출하기에 어려움이 있는데, 뉴런 신호의 MRI acquisition phase에 상관없이 Fourier analysis를 적용함으로써 신호를 averaging할 가능성을 최초로 제시한 특허.

4. 박제균. . 생물화학공학. 특허. Je-Kyun Park, Min Seok Kim, Eun Sook Lee, Sun-Young Kong, So Im Kwon (KAIST & NCC). Apparatus and method for multiple immunoassays on a chip. 미국. US 8,962,258. 2015. ##면역조직화학법을 통한 암 환자의 정확한 진단 및 적절한 약물 선정을 위해서는 여러 바이오마커에 대한 검사가 필요함. 그러나 환자의 조직 샘플의 경우 침습적인 생검 방법을 사용하기에 샘플 양이 한정되며, 조직 샘플을 절편 샘플로 제작하는 과정에서의 낮은 수율 및 기존 진단 비용 및 시간의 문제로 인해 여러 바이오마커의 검사를 임상적으로 진행하기 어려운 실정이었음. 본 특허에서는 다중 미세유체채널을 조직절편 시료 위에 결합하고, 면역조직화학법에 필요한 시약들을 각 채널에 주입하여 반응시킴으로써 단일 절편 시료에서 여러 바이오마커의 검사를 동시에 수행하는 방법을 선보임. 본 연구에서는 검사에 필요한 항체의 소모량을 수십 배 이상 낮춤으로서 비용을 크게 절감 가능하고, 검사 시간 또한 크게 낮추기에 암 환자의 진단 및 치료에 크게 기여할 것으로 기대됨.

5. 박제균. . 생물화학공학. 특허. 박제균, 신중호 (KAIST). 섬유 기반 미세유체소자를 위한 다종 유체 이송 시스템. 대한민국 . 10-1792122 . 2017. ##종이 기반 미세유체소자는 비용이 낮고 처분이 용이하며, 모세관현상으로 인한 유동 구현이 가능하여 외부 장비 없이 구동이 가능하여 현장 진단 키트 등에 활용됨. 그러나 이를 이용한 검출법은 샘플과 시약이 만나는 한번의 과정으로 이루어져 다단계 반응을 구현하기 어려웠음. 본 특허에서는 다종의 시료 또는 시약이 존재하는 패드를 필요에 따라 회전시켜 검출패드에 접촉시키는 방식으로 종이 기반 lateral flow assay에서의 다단계 반응 및 검출을 이끌어냄. 본 연구는 사용자 편의성이 크고 식재료의 생산, 유통 과정에서 빠른 검사가 가능하기에 농‧축‧수산업 분야에도 크게 기여할 것으로 기대됨.

6. 박지호. . 생체재료. 창업. 최연호(대표창업자), 박지호(공동창업자), 홍성회(공동창업자), 김현구(공동창업자), 박용(공동창업자). 엑소좀 분리 및 진단 기술. 엑소퍼트. 50,000천원. 2018년. ##엑소좀 분리를 위해 경쟁사 제품을 사용시 엑소좀 외 지질단백질 및 수용성 단백질이 함께 분리된다는 문제점, 수율이 적음 그리고 불순물 제거를 위해 추가단계가 필요하다는 한계가 있다. 반면에 본 참여교수가 핵심적으로 개발한 엑소퍼트의 엑소좀 분리 기술은 간단하고 단시간에 엑소좀을 분리할 수 있으며 수용성 및 지질 단백질 제거율이 높아 엑소좀 기반 진단 및 치료를 위한 순도높은 엑소좀 수득을 가능하게 한다. 따라서 이러한 간편하게 엑소좀을 추출할 수 있는 분리용 키트를 이용하여 질병 진단을 위한 엑소좀이 가진 항원을 빠르고 민감하게 검출할 수 있다면 본 회사는 질병 진단 분야의 새로운 동력을 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

7. 백세범. . 생물물리. 특허. 백세범; 박영진. 신경망 시스템을 이용한 정보의 장기, 단기, 및 하이브리드 기억을 위한 방법. 대한민국(우선권). 10-1997975-0000. 2019. ##본 특허에서는 물리적인 커넥텀 변화 없이 저장된 정보의 안정성을 능동적으로 조절 및 변환할 수 있는 신경망 시스템을 구현하였음. 시냅스 수준에서의 물리적 특성 조작으로 시스템 레벨에서 나타나는 안정성, 휘발성 등의 기억 특징을 조절할 수 있는 모델로, 기존의 신경망을 사용한 정보저장 시스템에서 나타나는 안정성-가소성 딜레마에 대한 해결책 역할을 할 수 있음. 이를 기반으로 인간처럼 계속적으로 정보를 학습할 수 있는 인공지능의 구현, 정보의 중요도에 따라 저장 양상을 조절하는 차세대 메모리 시스템 등에 직접 적용될 수 있을 것이라 기대함. 또한, 본 특허는 생물학적 두뇌의 원리를 이해하고 응용하여 공학 기술에 바로 적용할 수 있다는 점에서 두뇌 모사 인공지능 (Brain-inspired AI)의 개발에 크게 활용될 수 있을 것이라 사료됨. *증빙자료: http://koasas.kaist.ac.kr/handle/10203/263696

8. 예종철. . 영상신호처리. 특허. 예종철, 강은희. 뉴럴 네트워크를 이용한 엑스선 전산단층 촬영 영상 처리 방법 및 그 장치. 대한민국. 10-2061967-0000. 2019. ##본 논문은 의료영상, 특히 low-dose CT reconstruction에서 딥러닝 기술을 적용하는 데에 있어 개척자 역할을 한 중요한 업적 중 하나이다. 본 연구에서는 단순히 CNN을 이용하는 데에 그치지 않고, wavelet transform의 일종인 contourlet을 이용해서 neural network의 학습을 용이하게 했다는 독창성이 있다. Wavelet transform을 통해 각 방향으로의 특징을 나눈 후에 CNN의 학습을 진행하면, 각 방향에 더욱 집중할 수 있어 네트워크의 성능이 크게 향상된다. 이 방법을 통해 본 연구팀은 2016년 AAPM low-dose CT grand challenge에서 2위를 수상하는 결과를 얻었으며, 이후에도 의료영상 인공지능 분야의 개척자로서 다양한 의료영상 분야에 딥러닝을 적용하여 양질의 연구 성과들을 이룩하고 있다.

9. 예종철. . 영상신호처리. 해외특허. 예종철(진경환). 소멸필터를 이용한 고속 MR 영상 복원 알고리듬 개발. 미국. 9978160. 2018. ##ALOHA 알고리즘은 고속 MRI 영상기법에 적용될 수 있다. 적용되는 분야로는 parallel MRI 영상 기법, 고속 dynamic MRI 영상기법과 EPI sequence 의 ghost correction 이 있다. 제안된 알고리즘을 이용하면 기존 영상 기법에 비해 3~5배의 시간이득을 얻을 수 있다. 특히, 동적영상에서는 6~8 배까지의 고속 영상을 심각한 왜곡없이 복원할 수 있다.

10. 이관수. . 생물정보학. 기술이전. 이관수, 윤태균, 황태호, 차기훈. 단일 차원 군집 분석의 분산처리를 이용한 대용량 데이터의 군집 분석 시스템 및 방법. ㈜***. ***천원. 2018. ##본 기술은 단일 차원 군집 분석의 분산 처리를 이용한 대용량 바이오 빅 데이터의 군집 분석 시스템의 응용에 대한 발명이며, 상세하게는 대용량의 데이터를 군집 분석함에 있어 다차원의 데이터를 단일 차원의 데이터로 분리하고, 분리된 데이터를 분산 처리하여 군집분석 후 결합하는 과정을 통하여 데이터의 크기에 제한 없이 군집분석을 수행하는 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다. 본 기술은 다양한 질병 환자의 유전자 발현 데이터 혹은 여타 오믹스 데이터에 대하여 적용하여 질병 군 예측 등에 응용 가능하며, 당뇨 환자 오믹스 데이터에 적용되어 우수한 성능을 나타낸 바 있다. 이에 기존에 약 1,000만 명에 육박하는 잠재적 당뇨병 환자에 대해 당뇨병 발병률을 예측하는 서비스가 미비하였으며, 이에 높은 점유율을 확보 가능할 것으로 예상되어 주식회사 유저해빗에 1천 1백만원에 기술이전.

11. 이관수. . 생물정보학. 기술이전. 박선규, 김점용, 유영효, 장민정, 오창택, 임민주, 이관수, 리 이, 이윤혁, 유재철. 가공인삼추출물을 포함하는 근육 분화 촉진용 조성물. ㈜ ***. ***천원. 2018. ##인삼 및 인삼류 가공물의 전 세계적 소비량 및 판매량은 연 3~4조로 매우 큰 시장이다. 본 시장은 최근 인삼추출물 및 인삼 내 생리 활성 물질인 사포닌(ginsenoside)들의 여러 효능이 밝혀지면서 더욱 더 커지고 있다. Ginsenoside는 인삼 내 함량을 기준으로 major와 minor ginsenoside로 나누며, major ginsenoside보다 minor ginsenoside가 생리적으로 약리 효과가 좋다는 것이 알려졌다. 특히 그 중 minor ginsenoside에 속하는 Rh2와 Rg3는 면역 증진, 항암 활성 등 생리 활성이 매우 뛰어난 것으로 이미 많은 연구 및 특허를 통해 알려져 있다. 본 발명에서 밝힌 minor ginsenoside Rh2 및 Rg3가 강화추출된 BST204의 근육분화촉진 및 근위축 개선 효능을 통한 근육 질환으로의 적응증 확장은 이러한 시장의 확대에 큰 기여를 할 것으로 본다. 본 발명은 미량의 진세노사이드 성분이 증가된 가공인삼추출물을 유효성분으로 포함하는 근육 분화 촉진용 조성물에 관한 것으로 , 상기 가공인삼추출물이 근아세포에서 근육으로의 분화를 촉진하고, 근육 분화 억제인자인 미오스타틴에 의한 근위축 현상을 억제하는 것을 확인함으로써 효과가 우수한 근육 장애 관련 질환의 예방 및 치료용 조성물을 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 본 발명 건은 녹십자 웰빙에서 유럽 임상 2상 진행 중이었던 BST204의 근위축 기전에 대한 작용기전을 규명하였고, 암악액질에 의한 근육소모성 질환까지 BST204의 독점권을 획득할 가능성을 내포하고 있어 BST204의 추출법 특허를 확보하고 있는 ㈜녹십자웰빙에 3천3백만원에 기술이전하였고, 추후 인삼 추출물을 이용해 근위축 포함 근육질환의 예방 및 치료용 약물을 개발하고자 하는 제약사에 역시 응용이 가능함.

12. 이도헌. . 생물정보처리. 특허. 이도헌; 박재섭. 대규모 생물학적 네트워크를 자동적으로 시각화하는 방법 및 장치. KR. 10-1842681-0000. 2018. ##본 특허는 네트워크 내의 노드의 위치를 각 노드의 생물학적 특성에 근거하여 자동적으로 배치하는 방법 및 장치와 대규모 네트워크의 노드들의 우선 순위를 정하여 순차적으로 시각화하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 인체의 생물학적 시스템은 매우 복잡하기 때문에 이를 네트워크 형태로 시각화하여 분석과 관찰이 용이한 형태로 전환하는 기술은 매우 중요하다. 종래의 시각화 기술들은 불규칙적으로 노도의 위치를 설정하고, 거대한 네트워크를 단순하게 평면에 구현하여 정보를 얻기에 부적합하다. 이를 해결하기 위해 본 특허에서는 각각의 노드를 평가하여 중요도를 정하고, 그 우선 순위에 따라서 계층적으로 네트워크를 시각화하였다. 이를 통해 사용자는 아무리 거대한 네트워크라 하더라도 요약되어 시각화된 형태로부터 확대를 통해 점차 자세한 네트워크를 확장하여 관찰할 수 있으며, 네트워크에 포함되어 있는 정보를 보다 효율적으로 습득할 수 있다. (특허 번호 검색 링크: http://www.kipris.or.kr/khome/main.jsp)

13. 이도헌. . 생물정보처리. 기술이전. 이도헌. 길경 추출물을 유효 성분으로 하는 우울 및 불안 예방, 개선 또는 치료용 조성물 외. 성***. ***천원. 2018.12.21. ##우울증은 뇌에 있는 특정 신경전달몰질의 양이 감소하여 발생하는 질병으로, 우울증 치료제는 뇌 안에서 신경전달물질의 양을 증가시키는 작용을 통해 치료 효과를 나타낸다. 그러나 기존의 우울의 치료 약물은 환자에 따라서 변비, 입마름 등의 부작용을 나타낸다. 본 기술에서는 천연물을 이용하여 부작용이 적은 우울증 및 불안증 치료제와 건강기능식품을 제주하는 데 목적이 있다. 다양한 천연물을 이용하여 어떠한 추출물이 우울증에 효과가 있는지를 확인하였고 그 결과 길경 추출물이 우울증에 효과가 있음을 밝혀내었다.

14. 장무석*. . 의공학기술. 특허. Haowen Ruan,Mooseok Jang,Changhuei Yang,Daifa Wang. Optical focusing inside scattering media with time-reversed ultrasound microbubble encoded (TRUME) light. 미국. US10203274B2. 2019. ##초음파 마이크로 버블을 이용한 초고심도 광 초점 생성 기술의 의생명 분야 활용성을 인정받아 특허 등록되었다. 광 초점 생성 기술은 추후 빛을 이용한 피부 절제 및 생체 분차 검출에 활용될 것으로 전망된다. 이는 바이오공학 융합 기술 개발, 궁극적으로 진단 및 치료 기술의 개발을 목표로 하는 교육연구단의 장기적 목표에 부합한다.

15. 정기훈. . MEMS. 기술이전. 정기훈, 이원경. 1) 디지털코드분광기법을 이용한 고감도 분광 장치 및 이의 측정 방법. 2) 대역확산 기법을 이용한 바이오 광학 신호 처리 장치 및 그 방법. ㈜***. ***천원. ##0

16. 정기훈. . MEMS. 기술이전 . 정기훈, 정혁진, 김재준, 금동민, 양성표. 마이크로프리즘 어레이를 이용한 스테레오스코픽 이미징 장치 외 5건에 대한 국내외 특허기술 . ㈜***. ***천원. 2017년. ##본 기술이전을 통해 ㈜현주인테크에 소유권이 이전된 특허는 국내 3건, 미국 및 PCT 등록 3건, 총 6건으로 나노구조를 이용한 무반사 렌지 제조방법 및 3차원 마이크로 프리즘 어레이를 이용한 스테레오스코픽 이미징 장치 등을 포함함. 해당 특허 기술은 무반사 렌즈를 통해 저조도 환경에서도 충분한 광량을 획득하여 높은 이미징 효율을 보여주며, 동시에 3차원 마이크로프리즘 어레이를 통해 3D 이미징이 가능함. ㈜현주인테크는 1998년 설립된 국내 기업으로 내시경의 수리와 국산화를 목표로 창업하여 해당 분야에 대한 연구개발과 국산화에 많은 노력을 보이고 있음. 나아가 내시경뿐만 아니라 신기술 의료기기, 바이오기기 등 첨단 제품의 개발, 생산, 기술, 경영, 품질관리에도 많은 성과를 들이고 있으며 보건복지부, 지식경제부, 한국과학기술원 등 여러 정부산하기관 및 연구기관과 협력하여 마이크로 내시경, 광학내시경, 전자내시경등을 개발 및 생산하고 있음. 따라서, 기술이전된 6건의 특허 기술은 ㈜현주인테크가 진행중인 사업과 매우 높은 연관성이 있음은 물론, 빠른 시일내에 기술이 적용되어 실제 상품에까지 상용화가 될수있을것으로 사료됨.

17. 조광현. . 생물정보학. 특허. 조광현, 양이삭. 암세포의 어트랙터 변화기작에 기반하여 실시간 회로전환 가능한 자가복구 디지털장치. KR. 10-1939387-0000. 2019. ##본 발명의 복구 시스템은 암세포가 구조 변화에 대해 견고성을 나타내는 방식에 초점을 맞춤으로써 단일 IC에서 데이터 저장 기능 및 오류 복구 기능을 갖는 RTLS를 포함하는 새로운 회로 구조를 개발하였습니다. RTLS 기반의 자기-수리 시스템은 종래 기술에 따른 시스템과 비교하여 유사한 하드웨어 오버헤드를 갖지만, 더 큰 신뢰성을 보장할 것으로 기대된다. 그 결과 본 연구에서 개발한 자체 수리 시스템은 회로의 정상 상태에 대한 수리 하드웨어를 포함하여 전체 회로의 모든 장소에서 발생한 오류를 수정할 수 있다. 외부 입력의 변화에 대하여 IC 소자 내부에서 안정 상태가 다른 안정 상태로 천이 될 때, 회로 구조는 다수의 추가 여분 상태를 갖도록 변경되고, 추가 여분 상태는 변경된 안정 상태를 수리하기 위해 요구됩니다. 이는 임의의 안정 상태를 저장함으로써, 본 연구에서 개발한 회로는 종래 기술과 달리, 현재의 안정 상태에 관계없이 다수의 외부의 변화에 의해 유발된 잘못된 상태를 안정 상태로 스스로 복구 할 수 있어, 다양한 환경에서 사용할 수 있을것으로 기대한다.

18. 조광현. . 생물정보학. 기술이전. 조광현, 신동관. 생체신호전달 네트워크 분석방법. ㈜***. ***천원. 2015.10.12. ##현재까지의 암치료 연구에서는 암증식의 억제를 위한 분자 수준의 억제제를 발굴하려는 시도가 주를 이루고 있지만 네트워크 관점에서 암증식 억제를 위한 타겟을 찾으려는 시도는 거의 없었다. 본 특허(‘생체신호전달 네트워크 분석방법’)는 대장암 증식의 억제를 위해 윈트(Wnt) 신호전달경로를 근본적으로 차단할 수 있는 네트워크 차원의 타겟 단백질을 시스템 차원에서 규명하고 해당 단백질을 매개로 하는 두 가지 네트워크 스위치를 발굴한 논문 연구에 기반하고 있다. 본 특허는 특히 생체신호전달 네트워크의 모델링에 기반한 in silico 시뮬레이션을 통해 표적항암제의 양과 다중 표적항암제의 조합에 따른 효과를 네트워크 수준에서 정량화하기 위한 방법이라 할 수 있으며, 향후 암환자에 대한 약물치료전략을 세우는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구팀에서는 근 미래에 다가올 개인 유전체 분석시대를 선도적으로 이끌고 맞춤치료전략수립을 위한 최적약물 시뮬레이션 플랫폼에 요소기술로 사용될 수 있도록 특허 기술을 기술이전 완료하였다. 이 기술은 임상에서 테스트할 항암제 조합약물 반응 실험에서 소요될 천문학적인 비용과 소요기간을 크게 절감하는데 기여할 것이다.

19. 조영호. . MEMS. 기술이전. 조영호, 도일, 진혜진. 발다수의 박막 구조물의 조합을 이용한 미소입자 처리장치 (특허 및 노하우). ㈜***. ***천원. 2019.07.25. ##미소입자의 크기와 변형성 등 다중물리특성을 기반으로 한 비표지 미소입자 처리장치에 관한 것으로, 특히 암환자의 혈액 내 혈중암세포(CTC)를 선별하는 데 유용한 기술로서, 기존 표지 방식에 비해 활성유지와 선별할 수 있는 생체분자의 종류 제한의 한계를 극복하여 기존 FDA 승인 기술(3종암) 대비 8종암 이상으로 적용범위 확대가 가능하고, 활성 CTC를 얻을 수 있어 추후 배양 및 항암제 반응 분석 등의 후속연구로의 연계가 가능하며, 기존 비표지식 기술에 비해 전처리가 필요 없고 처리속도가 뛰어남.

20. 조영호. . MEMS. 해외특허. Young-Ho Cho, Yoon-tae Kang. Container for Multiple Particle/Layer Separations and Particle/Layer Separation Method Using the Same. 미국. US 9,802,194. 2017. ##본 발명“Container for Multiple Particle/Layer Separations and Particle/Layer Separation Method Using the Same”은 원심분리용 용기 추가 소모와 유체의 이송에 의한 미소입자의 손실을 해결하기 위해, 분리가능한 다수의 분리부와 침전부로 고안되었다. 미소입자의 손실없이 추가분리가 가능하여 입자 분리의 순도 및 효율 향상이 가능하며, 하나 이상의 분리부 조함을 이용할 수 있어 단일소자로 밀도, 크기, 모양에 따라 간편하게 지속적인 원심분리가 가능하다. 원심분리기는 BT분야에 가장 많이 이용되는 기기로, 본 발명을 통해 생명과학, 의학 등 다양한 분야에 확장 및 응용이 가능하다(유럽특허 Patent No. EP 2 853 310, Sep. 12, 2018)

21. 최정균. . 생물정보학. 특허. 최정균,김권일,양우진. 10,000개 이상 유전자 간의 전사조절 네트워크 구축 알고리즘과 이를 이용한 약물반응 원인 유전자 발굴 방법. 대한민국. 10-1810527. 2017. ##최근 개인 유전체 관련 진단, 예방 시장이 급격하게 발전하고 있다. 하지만 개인의 유전변이만 사용하는 기존의 방법에서는 알려진 몇 가지 질병의 가장 일반적인 경우에 대해서만 예측이 가능하다. 보다 정밀하고 심도 있는 예측은 매우 복잡한 알고리즘을 수반하는데, 이것은 한 명의 질병 예측을 위해 대규모 컴퓨팅을 필요로 한다는 것을 의미한다. 이런 비효율은 개인 유전체 진단 및 치료 시장의 확대에 걸림돌이 되고 있다. 본 발명에서 제시하는 고속의 알고리즘과 질병 원인 유전자 예측을 통해, 개인 유전체 진단 및 치료를 보다 쉽게 할 수 있을 것으로 기대되며 관련 개인 유전체 의료 시장에 본 발명의 시스템이 진입할 것으로 생각된다.

22. 최정균. . 생물정보학. 기술이전. 최정균, 김권일, 정현철, 방효은, 박재순. 신생항원 면역항암치료 동반진단 기술 . ㈜***. 기술이전 액수(***천원), 입금액만 인정. 2019. ##면역항암치료는 고가의 치료 방법임에도 낮은 반응률을 보이기에 치료에 대한 예후를 예측할 수 있는 마커 및 방법론에 대한 수요가 높다. 암세포가 면역반응을 유발하는 주된 이유는 정상세포에는 없으나 암특이적인 돌연변이에 의해 생성되는 단백질 조각들이 암세포 표면에 도출되어 면역세포들이 이들을 항원으로 인지하기 때문인데 이러한 암특이적인 항원을 신생항원 (neoantigen)이라 한다. 이에 따라 돌연변이 혹은 신생항원의 개수가 많은 환자가 면역항암치료에 대한 반응성이 좋을 것이 예측 가능하며 신생항원의 양 (neoantigenload)이 진단마커로 활용될 수 있다는 보고가 이루어지고 있으나 돌연변이가 많은 환자 중에서도 좋은 반응성을 보이지 않는 경우가 비일비재하여 추가적인 마커 개발이 필요하다. 본 기술은 신생항원 유발 돌연변이가 많은 환자들의 경우 특정 유전자들의 기능을 바꾸어 암의 면역회피를 유발하는 돌연변이도 많이 발생한다는 이론적 토대에 기반하였다. 실제 면역치료 환자군에 대한 분석을 시행하여 신생항원이 많음에도 불구하고 면역항암치료에 저항성을 보이는 환자들에서 나타나는 특정 돌연변이의 패턴을 기계학습 모델을 통해 발굴하고 이를 토대로 새로운 환자의 돌연변이 프로파일에 대해 치료 저항성을 예측하는 방법론을 개발하였다.

④ 교육연구단의 학문적 수월성을 대표하는 연구업적물 (최근 10년)

 <표 3-5> 최근 10년간 교육연구단의 학문적 수월성을 대표하는 연구업적물 - 아래 리스트.

1. 정기훈 교수

본 교육연구단의 정기훈 참여교수는 2012년 이공계 분야에서 매우 저명한 학술지인 Advanced Materials지에 표지논문 ‘GLass Nanopillar Arrays with Nanogap-Rich Silver Nanoislands for Highly Intense Surface Enhanced Raman Scattering’을 게재하였다 (2019 IF : 25.809, Google Scholar 피인용수 : 172). 본 연구는 극저농도의 바이오분자 검출을 위한 저비용 대면적 나노플라즈모닉 기판 개발 및 그 응용에 대한 것이다. 은 나노섬을 마스크로 이용한 식각 공정을 통해 대면적 유리 나노 기둥 어레이를 제작하였으며, 이후 추가적인 은 증착을 통해 나노플라즈모닉 구조를 형성하였다. 이렇게 제작된 나노플라즈모닉 기판은 3차원적인 고밀도 나노갭 (high density nanogap)을 제공하여 기존에 보고되어 있던 표면증강라만산란 기판에 비하여 10배 이상 강화된 신호를 성공적으로 획득하였다. 위의 내용으로 2013년 국내 특허 출원을 하였으며, KBS, SBS, YTN, 매일경제 등 주요 언론에 보도되었다. 추가로, 2014년 Material Research Society에 초청되어 강연하였음. 본 논문은 2012년 Advanced Matierals지에 처음 게재된 이후, 2020년 현재까지 광학, 생명공학, 신소재, 전자, 전기 등 다양한 분야에서 광범위하게 피인용이 되고 있다. 이러한 적극적 피인용현황은 상용화중인 반도체 증착공착공정에 그대로 적용하여 즉시 양산기술에 적용할 수 있다는 점과, 그 결과로 나노갭에 집광하는 유효한 빛이 세기를 수십배 향상시킬수 있기 때문으로 짐작된다.

연구팀은 2012년 게재한 해당 논문에서 더욱 나아가 유리 나노 기둥에 여러 기능성 광학 구조 및 소재를 결합하여 많은 후학 인재양성과 후속 연구들을 진행하였다. 2014년도에는 Small 학술지에 은나노섬을 에칭마스크로 이용하여 유리 나노 기둥을 제작하여 나노기둥 사이의 빈 공간을 액상 매질로 채워 유효굴절률을 조절하여 주변 환경과 무관한 이상적인 조건에 가까운 무반사 구현이 가능함을 보인다. 이를 이용하여 형광신호 및 표면증강라만산란 신호를 증가시켜 고대비 이미징 및 센싱이 가능함을 선보였다. 추가로 같은 해 Small 학술지에 유리 나노 기둥과 전기영동 기반 국소농축을 이용하여 생체물질 분자들을 기판 표면증강라만산란 기판으로 끌어와 100배 가까이 향상된 결과를 보고 하였다. 염료 물질인 R6G (Rhodamine 6G)와 신경전달 물질 Serotonin을 각각 피코몰, 나노몰 단위의 농도 수준에서 성공적으로 검출하였으며, 서로 상반된 전기적 성질을 갖는 물질들을 선택적으로 검출 가능함을 보였다. 그 후, 2015년도와 2016년도에도 각각 유리 나노기둥을 기반으로한 연구 업적을 달성하여 저명 학술지인 ACS Applied Materials & Interfaces 와 Nanoscale에 게재하였음. 해당 주요 업적들을 아래와 같이 정리하였다.

게재연도 : 2014, 학술지: Small (2019 IF: 10.86)

게재연도 : 2015, 학술지: Small (2019 IF: 10.86)

게재연도 : 2015, 학술지: ACS Applied Materials & Interfaces (2019 IF: 8.46)

게재연도 : 2016, 학술지: Nanoscale (2019 IF : 6.97)

 2. 박성홍 교수

본 교육연구단의 박성홍 참여교수는 2019년 최고의 학술지인 Nature지에 ‘Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid’ 제목의 논문을 공동교신저자로 게재하였다. 치매와 같은 퇴행성 뇌질환을 유발하는 뇌 속 노폐물의 배출 경로를 dynamic MRI 촬영기법으로 처음으로 밝혔다. 뇌의 노폐물들은 뇌척수액을 통해서 배출되는데, 베타-아밀로이드 또는 타우 단백질 같은 노폐물이 적절히 배출되지 않고 뇌에 쌓이면 치매가 생길 가능성이 높아지는 것으로 알려져 있다. 뇌척수액 순환 및 meningeal lymphatic vessels(mLVs)을 통한 뇌척수액 내 노폐물 제거기작은 중추신경계의 항상성을 유지하는 중요한 역할을 함이 밝혀졌다. 그러나, mLVs을 통한 뇌척수액 노폐물 제거 경로는 명확하게 밝혀지지 않았다. 이 경로를 찾기 위해 우리는 직접 뇌척수액에 조영제를 주입하고 dynamic MRI 촬영기술을 사용하여 뇌척수액 노폐물 제거의 주요 경로를 확인했다. 쥐의 경우, 두개골 기저부분의 mLVs이 뇌척수액 내의 거대 분자 흡수와, 뇌 말초 림프계로 향하는 직접적인 뇌척수액의 배수에 중요한 역할을 한다는 것을 발견했다. (Impact Factor 43.07) (인용회수 33회, Google Scholar 2020년 3월 5일 기준)

사람에게도 적용할 수 있는 MRI 촬영기법으로 밝혔다는 점에서 의의가 있고, 향후 사람에서 뇌 속 노폐물의 배출 경로를 정확히 밝혀 치매와 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타켓을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

3. 최정균 교수

DNA 중 단백질 정보를 직접 담고 있지 않는 비부호화 영역은 쓰레기(junk) DNA라고 불리우는데, 인간 게놈 프로젝트를 통해 사람의 전체 DNA의 90% 이상은 이러한 junk DN 라는 것이 밝혀져 충격을 주었고, 최근 이들이 중요한 조절 기능을 가지고 있음이 계속해서 보고되어 왔다. 본 연구에서는 다양한 IT 기술을 이용, 복잡한 3차원 DNA 구조에 대한 빅데이터 해독을 통하여 junk DNA에서 발생하는 암 돌연변이가 단백질 정보를 담고 있는 부분과 상호작용함으로써 암의 유발인자가 될 수 있음을 발견하였다. 더 나아가 인공지능 기술을 적용하여 암 환자의 돌연변이의 대다수가 나타나고 있는 junk DNA에서 중요한 발암인자를 찾는 정보해독 시스템을 개발함으로써, 최근 고조되고 있는 암 정밀의료의 수요를 충족하는데 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.

분자생물학의 중심원리 (central dogma)에 의하면 DNA의 주요한 기능은 RNA를 통하여 단백질을 생산하는 데 있으며, 따라서 단백질 정보를 직접 담고 있지 않는 부분은 쓰레기 (junk) DNA라고 불리우기도 하였다. 그러나 인간게놈프로젝트 (Human Genome Project)를 통해 사람의 전체 DNA의 90% 이상은 이러한 junk DNA라는 것이 밝혀져 놀라움을 주었고, 최근 이들이 중요한 조절 기능을 가지고 있음이 계속해서 보고되고 있다. 암은 발암물질, 자외선, 흡연 등으로 인한 DNA 변이의 누적으로 유전체(genome)에 변화가 생기고, 정상적인 세포주기에서 벗어나 무한히 증식함으로써 발병한다. 어떤 유전변이가 암을 만드는지에 대한 유전체 수준의 연구가 다각도로 진행되고 있으나, 대다수의 돌연변이가 junk DNA에서 나타나기 때문에 그 해석에 어려움을 겪고 있다.

연구팀은 junk DNA에서 발생하는 돌연변이가 복잡한 3차원 DNA 구조를 통해 단백질 정보를 담고 있는 부분과 상호작용함으로써 암의 유발인자가 될 수 있음을 발견하였다. 이들 중 중요한 발암인자를 찾기 위해서는 여러 환자에서 반복적으로 나타나는 변이를 발굴하여야 하는데, junk DNA를 분석하기 위해서는 유전체 전체를 모두 읽어야만 한다. 전체 유전체 해독에는 많은 시간과 비용이 들어가기 때문에 현재까지 많은 환자의 전체 DNA가 해독되지 못하여, junk DNA에서 나타나는 중요한 발암인자의 발굴에 어려움이 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 인공지능에서 사용되는 기계학습 기술을 도입, 여러 환자에서 반복적으로 나타나는 junk DNA 돌연변이를 예측하는 방법을 개발하였다. 이렇게 개발된 기계학습 방법론은 주어진 환자의 수가 많지 않을 때에도 직접 더 많은 환자의 유전체를 해독하지 않고도 높은 정확도로 중요한 발암인자를 찾을 수 있는 성능을 보인다는 것이 입증됨으로써, 임상적인 활용성을 확보하는데 성공하였다고 볼 수 있다.

암 돌연변이의 대다수를 차지하는 junk DNA 돌연변이 중에서 중요한 발암인자를 발굴하는 것을 가능케 함으로써 최근 고조되고 있는 암 정밀의료의 수요를 충족하는데 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.

게재연도 : 2016, 학술지: Nature Genetics (2019 IF : 25.46)

 1.3 교육연구단의 연구역량 향상 계획

 교육연구단의 주요 연구분야는 생명정보/시스템생물학, 바이오전자, 바이오/의료 영상, 바이오나노/마이크로 시스템, 뇌인지공학/신경공학이다.

교육연구단의 연구역량 향상을 위하여 기본적으로 KAIST 2031의 연구혁신 비전인 “인류와 국가의 난제 해결 연구”에 align된 연구목표를 상정하고자 한다.

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 중대현 연구센터 설립 등을 추진하고자 한다. 

전반적으로는 인체 및 질환에 대한 이해와 융복합기술 접목을 통하여 과학 및 공학 기술과 의학 간의 연계성 및 응용성을 강조하는 연구 프로그램을 강화하고 기초 학문의 토대 위에 다학제적 지식을 겸비한 바이오의료 정보기술, 바이오 의료기기 및 영상, 바이오의료 재생기술 분야의 국제적 역량을 갖춘 창의적 연구인력을 양성하고자 한다.

본 교육연구단은 현재 미래 바이오산업을 견인하는 요소기술 (IT, NT, CT)의 융합을 통해 핵심 플랫폼기술 (바이오의료 정보기술, 바이오 의료기기 및 의료영상, 생체 재료 및 재생기술)로 적극 활용하고 있다.

이러한 강점을 살려서 미래 바이오산업을 선도하기 위하여, 세가지 요소기술 (IT, NT, CT)에 있어서 기초과학 수준에서의 요소기술 융합연구를 활성화하도록 한다.

이러한 요소기술 수준의 다학제적 융합연구를 통하여 핵심 플랫폼기술 (바이오의료 정보기술, 바이오의료기기 및 영상기술, 바이오의료 재생기술)을 집중적으로 개발하도록 한다.

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 한다.

우선적으로, 바이오의료산업의 미래 유망 분야를 선정하고 집중적으로 육성하는 전략을 취하고자 한다.

구체적으로, 상기 핵심 플랫폼 기술들을 활용하여 유전체정보 활용을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합 산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 등의 구현을 위한 연구에 집중 투자한다.

또한 연구의 방향 측면에서는 주로 신기술, 첨단서비스, 신제품을 창출할 수 있는 목표지향적인 연구전략을 개발하고자 한다.

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 연구과정 프로그램을 개발하고자 한다.

중개연구 (Translational Research) 전문 인력을 충원하여 산업체와의 유기적인 피드백을 통한 바이오의료 융합기술의 실용화 및 상용화를 선도할 것이다.

미래유망 분야 (중점연구분야) 의 집중 육성을 위하여 중점분야 신임교원 유치, 우수 post-doc 및 연구교수 적극 영입, 병원과의 중개연구 협력 강화, 미래유망 분야 중대형 연구센터 유치, 헬스케어/뇌인지 I-Network 구축, 송도국제도시 TP와의 네트워크 강화, 교육연구단 학생들의 창업피칭 사업 추진 등 다양한 전략을 추진하고자 한다.

또한 바이오공학 융합분야의 국제적 역량을 갖춘 인재 양성을 위해 중국(칭화대)-일본(동경대)-동남아(싱가폴 바이오폴리스)와의 연구협력 프로그램을 개발하여아시아 바이오의료 융합연구 코어 구축을 추진한다.

미래유망 분야 중 특히 유전체정보 활용을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합 산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 등의 구현을 위한 연구에 있어 KAIST 연구소 (KAIST Institute) 의 연구 인프라를 적극 활용할 수 있다.

본 교육연구단은 대형 병원과의 활발한 중개 임상 연구 (Translational Research) 를 추진하고 있다.

이러한 네트워크를 바탕으로, 또한 확장하여, 중개연구 전문 인력을 충원하여 산업체와의 유기적인 피드백을 통한 바이오의료 융합기술의 실용화 및 상용화를 선도하는 것을 목표로 한다.

더 나아가 의료 산업의 선두주자로 발돋움하기 위하여 헬스케어/뇌인지+ I-Network 구축 산업을 통하여 산업계 연구인력을 육성하고자 한다.

송도국제도시는 헬스케어산업의 메카로 육성하고자 하는 정부정책에 맞춰 최근 삼성바이오로직스, 셀트리온등 바이오/의약/헬스케어기업들의 융복합 대규모 클러스터로 성장하고 있다.

따라서 송도 테크노파크내 헬스케어/뇌인지산업 관련 기업의 CEO/CTO 들을 대상으로 최고 경영 자전문인 과정 등 산학교육프로그램 및 공동연구개발환경 구축을 위한 기반을 전략적으로 준비하고자 한다.

뇌인지 I-Network 과 관련해서는 뇌신경 모방 인공지능 기술, 뇌인지 측정 (뉴로스카이, iBrain), 뇌인지 신호분석 응용관련 업체 (루닛, 뷰노등) 와 산학연구/교육 프로그램 활성화를 위한 산학네트워크를 강화하고자 한다.

학생들의 연구역량을 강화하기 위해서 의료기기 산업전시회 참관을 주관하며, 특히 세계최대 헬스케어기기 전시회(독일 MEDICA/미국CES) 참관을 연례적으로 추진하고자 한다.

우선적으로 국내 의료기기산업전시회(KIMES) 참관을 통해 국제전시회 참관팀을 선정 (예: 교수 2인/학부생 3인으로 구성) 하여, 전세계 헬스케어/의료기기분야 신사업 트랜드 경향 분석 및 기술사업화 의지를 강화하는데 주안점을 두고자 한다.

헬스케어공학/뇌인지+ 스타트업 피칭 행사 기획 및 추진을 시행하고자 하는데, KAIST 경영대학(기술경영학부/경영공학부)와 공동주최를 통하여 스타트업 장려를 위한 아이템을 가진 창업자화 전문경영인을 희망하는 학생 졸업생이 서로 만날 수 있는 기회를 마련한다.

헬스케어/뇌인지+ 분야 창업을 위한 연구역량 강화를 위하여 헬스케어/뇌인지+ 창업 아이디어 콘테스트 및 국내외 유명 스타트업 탐방을 지원한다.

헬스케어/뇌인지+ 분야 창업아이디어 콘테스트를 진행하여 선정된 팀에게는 국내외 유명 스타트업 또는 관련 기업 (예, 구글딥마인드, ILIAS Bio등) 탐방을 지원할 수 있다.

또한 헬스케어/뇌인지+ 창업팀의 스터디그룹 지원을 추진하고자 하는데, 헬스케어/뇌인지+ 융합분야 창업에 관심이 있는 학생팀이 정기적으로 스터디를 하고 창업아이템의 시작품 제작을 위한 기반 구축 (prototype HW/SW 등)을 할 수 있도록 지원한다.

헬스케어/뇌인지융합관련 스타트업/회사들(iBrain, 뷰노/루닛, 등)의 아이템을 유사하게 개발해보고 commercialize하기 위해 필요한 과정을 이해하기 위한 실습 교과목을 개발하여 학생들이 창업하기 위해 필요한 기술적인 경험을 가지도록 한다 (예: EEG 시스템 개발법, 딥러닝을 이용한 의료영상 분석/진단 기법, fMRI data processing 소프트웨어 개발법 등). 해당 스타트업/회사들의 피드백을 통해 교과목을 지속적으로 업데이트한다.

본 교육연구단의 기술사업화 혁신 모델인 BIO-IT 싱크탱크 사업 내에서 특히 연구 혁신을 위한 BIO-IT Flagship 인터페이스 구축을 추진하고자 한다.

Inspiring industrial talk 시리즈에서는 바이오의료산업의 학계/산업계 leader들, 특히 4차산업 혁신 산업계 국내 및 해외 전문가를 초청하여 중개연구 등 첨단 바이오/헬스케어 분야의 연구 동향을 파악함으로써 교육연구단 구성원들의 연구역량을 강화하고자 한다.

Alumni seminar series 에서는 바이오의료 산업계에서 활동하는 alimuni 들 중 특히 창업가 등을 집중적으로 초청하여 교육연구단 소속의 자긍감을 고취하고 차후 산업계 유망 연구인력을 양성하기 위한 연구역량을 강화하고 기업가 마인드를 전파한다.

Inspiring industrial talk series 와 alumni seminar series 에서는 특히 유전체정보 활용을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합 산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 등의 구현 등 미래 유망분야의 교육연구단 내 연구활동과 직접적인 접목을 목표로 한다.

연구혁신을 위한 BIO-IT Flagship 연구 인터페이스 구축 사업을 통하여서 첫째, Bio-IT Flagship Forum을 통해 학과 교수간 융합연구 발굴, 국제 공동연구 지원을 통한 High Impact/High Citation 연구를 장려하는 효과를 기대하며, Bio-IT Flagship Innovation Space 구축 사업을 통하여 Bio-IT 싱크탱크 사업과 Bio-IT flagship forum 사업의 시너지 효과 창출을 위한 융합 공간 구축 및 리모델링을 추진한다.

지속발전이 가능한 바이오공학 융합연구를 통해 바이오의료산업의 경쟁력을 강화하고 시장성숙도에 부합하는 바이오공학 융합 신기술을 선제적으로 개발하고 산업화에 이바지할 수 있는 글로벌 연구역량을 갖춘 인재를 양성하고자 한다.

본 교육연구단은 산학연병 인스퍼레이션 강연 시리즈를 통해 산학협력을 강화하고 해당 내용에 관한 학생 및 교수, 산업계 인력들의 관심도를 높이고자 한다.

세부적으로 헬스케어공학(진단기기, 바이오정보, 의료영상등)분야 최신 연구동향 소개와 토론을 위한 국내외 산학연 전문가 초청강연 시리즈를 개최한다. 국내외 산학연병 전문가 (헬스케어진단기기, 바이오정보, 바이오의료영상, 바이오전자분야)와 5대 종합병원(서울대, 삼성, 아산, 세브란스, 카톨릭병원등) MD 석학 초청 세미나를 실시하여 임상/헬스케어분야의 최신 연구/현장 동향과 이슈 고찰한다. (총 6회이상/년, 학기당 3회이상)

헬스케어/뇌인지분야 과학과 공학간의 융합 교육/연구도출을 위한 매주 런치세미나 및 융합연구연례회 개최를 통해 캠퍼스내 융합 교육/연구 성과 우수사례 공유 및 융합 교육/연구 발굴한다.

2. 산업⦁사회에 대한 기여도

2.1 산업⦁사회 문제 해결 기여 실적

교육연구단은 지난 5년간 생명정보, 바이오전자, 의료영상, 바이오나노, 뇌인지/신경공학 분야에서 창업, 산업체과제 및 기술이전 등 다양한 방법으로 산업과 사회에 기여하였다.

■ 교육연구단의 기술 이전 실적

1. 김필남. 대면적******. 주식******. 20150527~20200527

2. 예종철. X-r******. ㈜나******. 20160801~20210801

3. 이관수. 단일 ******. 유저******. 20180629~20231128

4. 이관수. BST******. 녹십******. 20180608~20180608

5. 이관수. 당뇨 ******. ㈜닥******. 20150717~20180716

6. 이도헌. 길경추******. (주******. 20181231~20181231

7. 이도헌. 천연물******. ㈜블******. 20150729~20200729

8. 정기훈. 대역확******. 파이******. 20190320~20290319

9. 정기훈. 공진 ******. ㈜브******. 20170411~20320410

10. 정기훈. 대면적******. ㈜현******. 20170913~20220912

11. 조광현. 생체신******. 바스******. 20151012~20201012

12. 조영호. 다수의******. ㈜한******. 20190725~20241231

 ■ 참여교수의 대표적인 산학 자문 활동 실적

1. 20151028~20181027. 조광현. 바스***

2. 20151201~20161130. 정기훈. (주***

3. 20170101~20180207. 박제균. 삼성***

4. 20170213~20170416. 박제균. 삼성***

5. 20170701~20170805. 박제균. 삼성***

6. 20171107~20171216. 박제균. 삼성***

7. 20171229~20180207. 박제균. 삼성***

8. 20180405~20190404. 예종철. (주***

9. 20180601~20190531. 정기훈. 주식***

10. 20180626~20190525. 이상완. Hu***

11. 20180701~20190630. 정기훈. 주식***

12. 20180906~20190905. 이상완. 주식***

13. 20181201~20211130. 박지호. (주***

14. 20190601~20200531. 정기훈. 주식***

15. 20190601~20200531. 예종철. (주***

16. 20190725~20200724. 조영호. ㈜한***

 ■ 2019년도 교육연구단에서 수주한 산학협력 과제 실적 (2018.12 – 2019.11).

1. 20181201~20191231. 범용 ******. 조광현. 삼성***

2. 20181215~20201130. 생체모******. 정기훈. 엘아***

3. 20181215~20200614. 인간 ******. 이상아. 현대***

4. 20181219~20211218. 의사-******. 이상완. (재***

5. 20190101~20191231. 미니멀******. 최명철. 서강***

6. 20190101~20200229. 전문가******. 이상완. 삼성***

7. 20190101~20191231. 플라즈******. 정기훈. 삼성***

8. 20190201~20200731. 초소형******. 정기훈. (주***

9. 20190215~20200214. 엑소좀******. 박지호. 주식***

10. 20190301~20200531. Lun******. 박성홍. 주식***

11. 20190301~20200229. 곤충눈******. 정기훈. (주***

12. 20190305~20220304. KRA******. 조광현. (주***

13. 20190601~20200229. Exo******. 박지호. ㈜일***

14. 20190601~20220531. 삼성전******. 김철. 삼성***

15. 20190701~20191231. 미니멀******. 최명철. 서강***

16. 20190701~20191231. 범용 ******. 조광현. 삼성***

17. 20190701~20200229. 플라즈******. 정기훈. 삼성***

18. 20190731~20200831. (소액******. 정기훈. (주***

19. 20190831~20200930. (소액******. 정기훈. (주***

20. 20191001~20200930. 헨드헬******. 정기훈. (주***

• 정기훈 교수 연구실의 황경민 박사과정 학생은 초소형공초점 내시현미경을 개발하여 직접 브이픽스라는 회사를 창업하여 Series A 30억원의 투자를 유지하고 중소기업부 장관상을 수상하였다.

• 최정균 교수는 주식회사 펜타메딕스의 요청으로 환자 맞춤형 항암백신 생산을 위한 타겟 선정 시스템과 항암백신 치료에 효과를 보일 환자를 선별하는 파이프라인을 구축하였다. 

• 이상아 교수는 ㈜현대엔지비의 요청으로 운전자의 의식과 감정을 정량화하는 기술을 개발했다.

• 박성홍 교수는 주식회사 에스엠비나/래디센의 요청으로 베트남같이 영상판독의가 부족한 동남아시아에 영상판독의를 대신해서 X-ray 영상을 높은 정확도로 판독할 수 있는 machine learning 알고리즘을 개발하였다.

2.2 산업⦁사회 문제 해결 기여 계획

본 사업에서는 학과 비전 및 목표에 의거, 보다 나은 인간의 삶을 위한 혁신적인 바이오/뇌인지 공학의 창조를 통해 산업 및 사회 문제를 해결하려 한다.

전체 맥락에서의 연구를 통한 산업 사회 문제 해결 방법 및 계획은 다음과 같다.

1. 인류와 국가의 난제 해결을 위해 예방, 진단, 치료를 위한 바이오 의료 공학기술을 개발하는 연구 시스템을 구성, 활동을 수행하여 사회 문제를 해결한다.

고령화로 인한 경제 사회적 문제, 혹은 재난, 감염병 등 급작스러운 국가적 문제 해결에 대한 바이오 공학의 역할을 직시하고, 이를 해결하기 위한 연구를 수행한다.

ICT와 바이오의 융합을 통해 현재 병원이 주로 감당하고 있는 국민 복지 문제를 해결한다. 예를 들어, 원격 의료를 가능하게 하는 기술을 개발하여 의료 서비스의 접근성을 높이거나 진단 및 예방 관리 중심의 패러다임을 구축하여 보다 많은 국민이 건강하게 살 수 있는 환경을 조성한다.

동시에 암, 치매 등의 높은 비율로 국민이 앓고 있는 질병 치료에 대한 연구를 지속적 수행하여 극복방안을 마련하고, 치료가 가능한 질병에 대해서도 정밀 의료 모델을 구축하여 극복률을 높이는 등 지속적으로 의료분야에 기여한다.

기존 바이오 분야 뿐만 아니라 신바이오 및 뇌공학 관련 미래 지향적인 연구를 수행하여 재활, 장애극복 등 사회복지적인 성과를 이룩한다.

해당 활동은 학교 내의 연구 활동뿐만 아니라 대형 병원과의 공동연구 강화 및 중개연구 시도, 중대형 연구센터 설립을 통한 협력 연구 강화, 바이오 의료 부분 대형, 중소기업, 스타트업 등과의 교류를 통한 산학 협력기반 마련 등을 그 계획으로 한다.

본 교육연구단은 이미 대형 병원과의 활발한 중개 임상 연구를 추진하고 있으며, 네트워크를 바탕으로 상호 유기적인 피드백을 통한 바이오의료기술의 실용화 및 상용화를 목표로 하고 있다.

2. 산업적 글로벌 바이오 강국으로 도약하기 위한 연구 분야를 선정하고, 이를 수행한다.

신약 분야에서의 후보물질 발굴 연구 및 해외 진출을 위한 중개, 임상적 연구를 수행한다.

암, 치매 등 인류가 당면한 의료적 난제를 해결하기 위한 연구를 수행하여 향후 바이오 의료 분야의 강국으로 도약할 준비를 완료한다.

ICT 기반 연구를 BT와 접목하여, 의료 분야뿐만 아니라 농/수/축산업에서의 혁신을 도모한다.

3D 바이오 프린팅, 인공장기 개발, 줄기세포 등 임상에 다가가지 못한 분야에 관한 연구를 수행하여 글로벌 시장의 변화에 대응한다.

빅데이터를 이용한 정밀 의료, 뇌과학 및 뇌공학적 응용, 차세대 의료기기 개발 등 새로운 시장에 대한 선점을 도모한다.

미세먼지 저감, 바이오 소재 등 환경 측면에서의 생활형 난제를 해결한다.

3. 국내 바이오 경제를 창출하여 지역 사회에 이바지한다.

바이오 의료 분야 연구 성과를 기술 이전 뿐만 아니라 신산업 창출로 인한 창업, 기업 내 새로운 투자 거리 창조 등과 연결 지을 수 있도록 산업적인 면을 강화한 연구를 복합 수행한다.

R&D 위주의 바이오 의료 산업 특성을 고려하여, 대학에서 배출하는 인재를 즉시 산업계에서 활용할 수 있도록 교육함과 동시에 해당 인력이 가지고 있는 기술에 이전을 고려한 연구를 진행한다.

대학 주도 혹은 연구소, 병원, 기업, 스타트업 등 다른 기관과의 연합을 통해 연구 클러스터를 구성하여 협력 기반을 만든다.

타 분야 및 기술과의 융합으로 바이오 의료 분야에서의 신산업을 창출하고, 임상 의과학자, BT + ICT 전문가 등 융합역 전문인력을 육성하여 새로운 일자리를 창출한다.

필요할 경우 기술을 기반으로 한 창업 및 성장, 재투자를 위한 기반을 돕는다.

디지털 헬스케어 육성을 위해 바이오 의료 관련 빅데이터 기술 개발 및 표준화 등을 연구하여, 이를 통한 신 의료 서비스의 기반을 마련한다.

바이오 의료 관련 핵심 장비, 부품, 재료 등에 대한 연구를 시행하여 분야의 수입 의존률을 낮춘다.

 <세부계획>

본 교육연구단은 헬스케어/뇌인지+ I-Network 구축 사업을 통하여 바이오의료 기술 사업화를 활성화 시키려 한다.

해당 사업에는 송도 테크노파크내 헬스케어/뇌인지산업 관련 기업 대상 산학교육프로그램, 공동연구개발환경 구축, 학생들과 기업들의 교류를 통한 스타트업 피칭 행사, 창업 아이디어 콘테스트, 국내외 유명 스타트업 탐방 등을 포함하고 있다.

이에 붙여, 본 교육연구단의 기술사업화 혁신 모델인 BIO-IT 싱크탱크 사업 내 연구 혁신을 위한 BIO-IT Flagship 인터페이스 구축을 추진한다.

해당 사업은 바이오의료산업 내 학계/산업계 리더 및 국내 및 해외 전문가를 초청하여 필드 내 동향을 파악하고 구성원들의 연구역량을 강화하는 Inspiring industrial talk 시리즈, 산업계에서 활동하는 alumni 들 중 창업가를 초청하여 향후 유망 인력을 양성하고 기업가 정신을 고취하기 위한 alumni seminar 시리즈 가 포함되어 있다.

해당 시리즈에서 유전체정보 활용을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합 산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 현 등 미래 유망분야의 교육연구단 내 연구활동과 직접적인 접목을 목표한다.

본 학과의 특성을 고려한 사회 문제 해결 연구 전략은 다음과 같다.

미래바이오산업을 견인하는 요소기술 (IT, NT, CT)의 다학제적 융합연구를 통하여 핵심 플랫폼기술 (바이오의료정보기술, 바이오의료기기 및 영상기술, 바이오의료재생기술)을 개발, 바이오의료 융복합 분야에서 세계적 수준의 창의적이고 미래 선도적인 연구를 진행하여 사회적 문제를 해결한다.

아래와 같이 기존에 시도되지 않았던 차별화된 세부연구목표들을 바탕으로 연구의 질을 끌어 올리고, 바이오 의료 및 뇌신경분야의 사회적 문제점들을 해결하는 연구적 기반을 구축한다.

중개연구 전문인력을 충원하여 산업체와의 유기적인 피드백을 통한 바이오의료 융합 기술의 실용화 및 상용화를 선도한다.

바이오의료 융합분야의 국제적 역량을 갖춘 인재양성을 위해 해외 대학 및 연구소와의 연구협력 프로그램을 개발하여 아시아 바이오의료 융합연구 코어를 구축한다.

융합기반의 핵심 플랫폼기술을 활용하여 바이오의료산업의 미래 유망 분야인 유전체정보 분석을 통한 개인맞춤형 의료서비스, 뇌-신경 IT 융합산업, 첨단기기 기반의 U-헬스/스마트케어 등의 구현을 위한 신기술, 첨단서비스, 신제품을 창출할 수 있는 목표지향적 연구를 수행한다.

바이오의료 융합산업의 급변하는 사회적 요구에 유연하게 대응할 수 있는 '맞춤형' 연구 인력을 양성하기 위해서 하향식 (Bottom-up) 핵심연구주제 발굴과 동시에 산업체 공동연구에서는 상향식 (Top-down) 접근을 가능하도록 하는 통합적 연구과정 프로그램을 개발한다.

본 학과의 세부 분야를 고려한 연구적 산업, 사회 문제 해결 기여 계획은 다음과 같다.

1. 바이오의료 및 신경 정보공학 분야 (김동섭, 이도헌, 이관수, 조광현, 최정균, 백세범, 이상완 교수)

IT와 BT의 융합을 통해 생명 시스템으로부터 유래되는 데이터 (DNA, RNA, protein 등 분자 및 세포, 개체 수준에서의 정보를 모두 포함)를 다양한 전략 및 기법을 통해 분석하고 시뮬레이션 함으로써 개인별 맞춤의학, 신약개발, 뇌 질환 진단 및 치료 등에 필수적인 생물학적, 의학적 지식을 발굴한다.

단백질 등 생체물질과 관련한 모든 현상을 전산학적 방법으로 연구하여, 물리/화학적인 이해를 바탕으로, 신약개발에 응용할 수 있는 현상에 대한 수학/전산학적 예측 가능 생명 모델을 개발한다.

생체분자의 구조와 기능을 예측 및 분석함으로써 치료제 및 고기능 생체물질 개발을 위한 설계를 진행하고, 단백질-단백질, 단백질-리간드 상호작용 네트워크 분석 등의 분자동역학 시뮬레이션 연구를 통해 신약개발연구에 기여한다.

바이오 시스템의 역공학(reverse engineering)적인 접근을 위해 유전체 전사체, 단백체 및 다사체 정보 등을 연계하여 정보를 분석하고, 그에 기반한 바이오마커 및 산업 미생물공학적 기술을 발굴한다.

생명물질에 대한 정보분석을 위한 데이터 클러스터링, 분류, 연관분석, 회로추론, 구조분석, 동역학 분석 기능을 갖춘 통합 소프트웨어 플랫폼을 개발함으로써 암 치료를 위한 바이오마커 발굴, 고부가치 대사물질 합성을 위한 균공학에 기여한다.

분자 수준에서부터 시스템 수준에 이르는 생물정보를 분석하고, 실험검증을 통해 세포 내 기능 조절 네트워크의 특징을 밝혀냄으로써, 세포기능을 조절할 수 있는 네트워크 모듈 및 단백질을 고안한다.

세포의 신호전달경로, 조절네트워크, 동역학적인 분석에 대한 시스템생물학 연구를 통해 세포의 다양한 조절메커니즘을 시스템차원에서 이해함으로써 궁극적으로 세포의 증식, 사멸, 그리고 분화의 조절스위치를 제어한다.

신경계의 컴퓨터 모델을 구축함으로써 작동 원리를 이해하고, 이를 뇌 질환 진단 및 치료에 응용한다.

개인유전체, 비교유전체, 전사체, 후성유전체 등에서 나오는 여러 차원의 데이터를 토대로 생명 진화 등 기초 학문에서부터 의약개발 등에 이르기까지 여러 분야에 공헌할 수 있는 새로운 생물학적 지식 탐색을 수행한다.

2. 바이오/뇌 이미징 기술 개발 (예종철, 정기훈, 남윤기, 박성홍, 정용, 이수현, 이상아, 장무석 교수)

기존의 영상 기법들의 한계를 극복하여 여태 보지 못했던 세포 및 장기들의 구조와 기능을 정량화 하고, 궁극적으로 질병을 이해하여 가장 효과적인 치료 방법 및 시스템을 개발한다.

새로운 바이오의료 영상 기술 및 기기를 개발하여 생물학, 뇌과학, 임상연구에 적용함으로써 향후 바이오 의료 분야의 발전을 도모한다.

현재 영상 기법으로 얻기 불가능한 수많은 의학적, 생물학적 문제에서 최신의 신호처리 기법과 수학적인 방법론을 이용하여 공간 및 시간에서의 초고해상도 영상을 얻는 연구를 수행한다.

자기공명영상 (MRI), 근적외선 뇌촬영기 (NIRS), x-ray 단층 촬영(CT), 양전자촬영기 (PET) 및 테라헤르쯔 영상기법, 광학영상, 전자현미경 영상 기법 등에 필요한 고성능 3차원 복원 알고리듬 및 새로운 개념의 영상 장비 등을 직접 개발하여 의료 영상 기술의 발전에 기여한다.

대뇌의 정보처리과정을 이해하고 정신질환의 발병기저를 탐구하기 위해 patch-clamp method, local field potential recording, EEG, SPECT, fMRI 등 다양한 뇌 활동 영상장비를 이용, 하나의 신경세포에서부터 대뇌 전체의 신경망에 이르기까지 신경활동을 측정한다.

뇌에서 발생한 물리학적 데이터의 분석과 컴퓨터 모델링을 통해, 대뇌 정보처리과정에 대한 근본원리를 이해하고 이를 바탕으로 약물중독, 정신분열증, 수면 장애, 알츠하이머 치매 등에 대한 발병 원인규명 및 질병 치료 연구를 수행한다.

NEMS/MEMS 기술을 응용한 국미세 바이오포토닉 소자 및 초소형 바이오 포토닉 진단, 이미징 및 치료시스템을 개발하고, 이를 바이오포토닉센서, 바이오이미징 및 바이오포토닉 치료에 응용한다.

뇌의 고위 인지 기능의 작용기전, 행동에 대한 분석과 이들 기능의 손상 기전 분석에 따른 뇌 작동 기전의 이해를 위한 연구 및 고위 뇌 기능 손상시 이의 치료 및 조절에 대한 연구를 수행하여, 뇌손상 환자들에 대한 임상연구에 활용한다.

 3. 의료용 진단 및 치료기기 분야 (조영호, 박제균, 박지호, 김필남, 최명철, 김철, 박성준 교수)

바이오 및 나노 기술의 융합을 통해 진단 및 치료 관련 기술을 개발하고, 개인 맞춤형 통합적 스마트 헬스 시스템을 구축한다.

바이오진단센서 (단백질 칩, DNA 칩, 세포 칩, 장기 칩 등)을 개발하고 이를 통해 개개인의 질병/질환의 특성을 분석하고 예측하여 조직재생기술 및 장애개선기술을 통해 치료단계에서 요구되는 공학적 툴을 개발한다.

또한 치료이후에도 실시간으로 개개인의 건강상태를 모니터링 할 수 있도록 신체 내외부의 스마트 마이크로 시스템 (생체신호 모니터링 센서, 약물전달시스템, 임플란트 등) 관련기술을 개발한다.

나노기술과 마이크로시스템 기술을 적용시켜 생물학, 화학, 의학 분야에 활용될 수 있는 새로운 미세유체소자를 개발하고, 생물학적 시료전처리, 분리분석 및 초고감도 검출을 위한 나노바이오센서, 미세유체소자 및 랩온어칩 개발을 통해 해당 분야에 기여한다.

복잡한 질병의 조기 발견과 효과적인 치료를 위해서 실제 생물학적 체계들을 활용하여 임상에서 적용할 수 있는 다양한 크기의 생체적합적인 재료들을 개발한다.

생체내에서 안전한 나노재료들을 개발하고, 그 재료들과 생체내 마이크로환경들과의 상호관계를 이해하여 이러한 나노기술들을 악성 종양의 조기 발견, 효과적인 예방과 치료를 위해서 활용한다.

자연의 형태형성과정을 응용하여 복잡한 형태를 자발적으로 만드는 시스템의 구현과 인공설계를 탐구하는 생체모방공학은 학문을 이용하여 생물의 발생 및 기능에 대한 과정을 이해하는 중요한 정보들을 얻는다.

자연의 형태형성 방법에 대한 본질적인 이해를 통해 생명체의 형태 형성의 메커니즘을 이해하고, 이를 바탕으로 인공장기 또는 특정질환/질병 모델을 재현 할 수 있는 3차원 바이오플랫폼을 제작하여 기존의 조직공학에 대한 새로운 방향을 제시한다.

신경계의 메커니즘 파악 및 신경/정신질환의 진단 및 치료에 필수적인 뇌공학 장비들을 개발함으로써 해당 분야에 기여한다.

신경계 혹은 몸 속에 삽입되었을 때의 면역반응을 최소화하기 위한 생체적합성 물질을 이용하여 의료용 진단 및 치료기기를 개발하고, 해당 기술을 통해 환자의 질병을 장기간 직접/간접적으로 치료할 수 있는 매커니즘을 개발하여 의료 분야에 기여한다.

3. 연구의 국제화 현황

3.1 참여교수의 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 지난 3년간 이러한 국제학술대회에 초청되어 95건의 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 15건의 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.

 ■ 최근 5년간 참여교수의 대표적 국제학회/학술대회 강연 실적 (총 95건 중 대표실적 14건)

1. 김필남 . 2017.07. 'Droplet-based in vitro tumor model of gastric cancer cells'. 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

2. 남윤기. 2018.04. 'Electro-Opto-Thermal neural interface platform for studying neural circuit in vitro'. 2018 MRS Spring Meeting

3. 박성홍 . 2015.06. 'MR Imaging of Cerebral Blood Flow using Balanced Steady State Free Precession'. 2nd International Cognition Guided Surgery (CGS) Workshop, Heidelberg, Germany

4. 박제균 . 2019.05. 'Microfluidic analytical devices for cancer cells, spheroids, and tissue arrays'. 11th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM 2019)

5. 박지호 . 2017.04. 'Harnessing Exocytosis of Nanoparticles to Overcome Biological Barriers to Drug Delivery'. 2017 Annual Meeting of Society for Biomaterials

6. 예종철. 2019.05. 'Machine Learning for Medical Imaging'. International Society for Magnetic Resonance in Medicine (ISMRM)

7. 이도헌. 2017.1. 'Natural Product Synergy Analysis with a Virtual Human System CODA'. 32nd International Symposium on Natural Products

8. 이상아. 2019.08. 'The binding of space and time in episodic memory'. 7th Annual Flux Congress

9. 이수현. 2016.1. 'Decoding Retrieved Face Information in Humans'. The 20th International Conference on Biomagnetism (BIOMAG 2016)

10. 정기훈 . 2017.12. 'Biologically Inspired Photonic Devices for Advanced Endoscopic Imaging '. The 10th International Conference on Advanced Materaisla dn Devices (ICAMD 2017)

11. 정용. 2017.12. 'Elevated Emotional Contagion of Alzheimer’s Disease'. BIT’s 5th World Annual Congress of Geriatrics and Gerontology-2017 (WCGG-2017)

12. 조광현 . 2018.05. 'Systems biology - Network dynamics-based stratification for systemic prediction of anticancer drug response'. International Symposium on Genomic Medicine 2018 (GM2018)

13. 최명철. 2017.07. 'Assembly Architectures of Microtubules Triggered by Polycations'. International Conference on Neutron Scattering

14. 최정균 . 2016.06. 'Allele imbalance analysis combined with chromatin interaction data predicts functional autoimmune risk loci '. Keystone Symposia - Understanding the Function of Human Genome Variation

 ■ 최근 5년간 국제학회/학술대회 대학원생 수상 실적 (총17건)

1. 2015.07.28. 최명철. 이준철(박사). 'BEST STUDENT POSTER 상'. 제2회 아시아-오세아니아 중성자 산란 학회/호주, 2015.07.19-23

2. 2016.02.15. 조광현. 노경철(석사). 'Outstanding Poster Award'. The 2nd Congress on Schizophrenia Research/

3. 2016.04.16. 예종철. 이주영(박사). '우수논문상'. IEEE International Sym. On Biomedical Imaging (ISBI)/ 체코, 2016.04.13-16

4. 2016.08.02. 예종철. 강은희(박사), 민준홍(박사졸업). '1-2위'. 국제 저선량 그랜드 챌린지(Low Dose CT Grand Challenge)/ 2016 AAPM Annual Meeting(미국, 2016.07.31-08.04)에 초청

5. 2017.05.26. 정기훈. 안명수(박사). 'Outstanding Poster Award'. The 8th International Conference on Surface Plasmon Photonics/ 대만, 2017.05.22-26

6. 2017.07.20. 백세범. 장재선(박사). 'Best Student Poster Award'. 26th Annual Computational Neuroscience Meeting/ 벨기에, 2017.07.15-20

7. 2017.07.26. 예종철. 배웅(석사졸업), 유재준(박사), 한요섭(박사). '3위'. CVPR Workshop: NTIRE challenge on example-baesd single image super-resolution/ 하와이, 2017.07.21-25

8. 2017.08.31. 백세범. 이현수(석사). 'Best Presentation Award'. The 20th Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Science/ 대한민국, 2017.08.30.-31

9. 2017.10.26. 박제균. 박주환(박사). 'Student Travel Grant'. MicroTAS 2017 Conference/ 미국, 2017.10.22-26

10. 2018.03.18. 최명철. 이수호(박사). 'Student Presentation Prize'. 2018 미국화학회 ACS Annual Meeting/ 미국, 2018.03.18.-22

11. 2018.06.19. 김필남. 차정화(박사). 'BEST POSTER AWARD'. 10th International Symposium on Microchemistry and Microsystems/부산, 대한민국, 2018.06.19-21

12. 2018.08.31. 백세범. 박영진(석사졸업). 'Best Presentation Award'. The 21st Annual Meeting of the Korean Society for Brain and Neural Science/ 대한민국, 2018.08.30.-31

13. 2018.11.16. 정기훈. 강병훈(석사). 'MDPI SENSORS Poster Award & Student Travel Grant'. μTAS 2018 Conference/대만 가오슝, 2018.11.11.-16

14. 2019.05.27. 박성홍. 이현수(박사). 'Power pitch 3등상'. International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2019/캐나다, 2019.05.11-16

15. 2019.07.17. 백세범. 장재선(박사). 'Travel Award'. 28th Annual Computational Neuroscience Meeting/ 스페인, 2019.07.13-17

16. 2019.11.26. 최명철. 이준철(박사). 'Best Poster Award-First Place Award'. 3rd Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering/대만, 2019.11.16.-21

17. 2019.11.29. 박제균. 조경민(박사). 'Student Travel Grant수상 '. μTAS 2019 Conference/스위스, 2019.10.27-31

 ■ 최근 5년간 참여교수의 국제학회/학술대회 좌장, 위원회 활동 실적 (총 66건 중 대표실적 11건)

1. 남윤기. 2017.01-2017.07. 'IEEE EMBC 2017'. Organizing Committee

2. 박성홍. 2019.05-2019.05 . 'International Society for Magnetic Resonance in Medicine 2019'. Session Chair

3. 박제균. 2016.04-2016.10. '20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS 2016 Conference)'. Executive Technical Program Committee

4. 박지호. 2017.12-2017.12. 'International Symposium on Therapeutic Bioengineering'. Chair

5. 예종철 . 2015.01-2015.12. 'IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)'. Chair

6. 이관수. 2017.03-2018.02. 'DTMBIO 2017 (Data and Text Mining in Biomedical informatics)'. Program Committee

7. 이도헌. 2016.03-2019.12. 'DTMBIO 2017'. Organizing Committee

8. 정기훈. 2019.07-2019.08. '2019 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (IEEE OMN 2019)'. Organizing Committee

9. 정용. 2019.01-2019.12. 'The 2019 International Conference of Korean Dementia Association (IC-KDA 2019) '. Advisory Board

10. 조광현. 2016.11-2017.11. 'IEEE International Conference on Bioinformatics and Biomedicine'. Program Committee

11. 최명철. 2017.07-2017.07. 'International Conference on Neutron Scattering'. Program Committee

■ 최근 5년간 참여교수의 국제학술지 관련 활동 (편집위원 등) (총 67건 중 대표실적 11건)

1. 남윤기. 2018.01-현재. 'IEEE Transactions on Biomedical Engineering'. Editorial Board

2. 박제균. 2013.09-2015.08. 'Interdisciplinary BioCentral'. Editor

3. 박지호. 2013.07-현재. 'Biomedical Engineering Letters'. Associate Editor

4. 백세범. 2019.06-현재. 'Scientific Reports'. Editorial Board

5. 예종철. 2014.09-현재. 'IEEE Transactions on Computational Imaging'. Associate Editor

6. 이관수. 2013-현재. 'Journal of Integrated Omics'. Associate Editor

7. 정기훈. 2014.01-현재. 'Biochip Journal'. Associate Editor

8. 정 용. 2012.01-2018.09. 'Neuroscience and Biomedical Engineering'. Associate Editor

9. 조광현. 2010.01-2019.12. 'IET Systems Biology'. Editor-in-Chief

10. 최정균. 2013.01-현재. 'Frontiers in Plant Science'. Editor

11. 김 철. 2020.01-현재. 'IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems'. Associate Editor

■ 최근 5년간 참여교수의 국제저술 활동 (총 4건)

1. 이상완. 2015. Springer. 'Fifty Years of Fuzzy Logic and its Applications'. 978-3319196824

2. 정기훈. 2016. IET (Digital Library). 'Optical MEMS for Chemical Analysis and Biomedicine '. 9781849198974

3. 남윤기. 2016. Springer. 'Stretchable Bioelectronics for Medical Devies and Systems'. 9783319286945

4. 김철. 2019. Academic Press. 'High-Density Integrated Electrocortical Neural Interfaces'. 9780128151150

② 국제 공동연구 실적

<표 3-6> 최근 5년간 국제 공동연구 실적 - 아래 리스트.

1. 김동섭. Bing Ren. USA/Ludwig Institute for Cancer Research. A compendium of promoter-centered long-range chromatin interactions in the human genome, Nature Genetics, 51 (2019) 1442-1449. 10.1038/s41588-019-0494-8

2. 김철. Sohmyung Ha; Patrick Mercier; Gert Cauwenberghs. UAE/New York University Abu Dhabi; USA/UC San Diego. A 3 mm × 3 mm Fully Integrated Wireless Power Receiver and Neural Interface System-on-Chip, IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 13(6) (2019) 1736-1746. 10.1109/TBCAS.2019.2943506

3. 김필남. Kyung-Jin Jang. USA/Emulate Inc., Boston. Artificial Slanted Nanocilia Array as a Mechanotransducer for Controlling Cell Polarity, ACS NANO, 11(1) (2017) 730-741. 10.1021/acsnano.6b07134

4. 남윤기. Young-Tae Chang. Singapore/National University of Singapore. Axon-First Neuritogenesis on Vertical Nanowires, NANO LETTERS, 16(1) (2016) 675-680. 10.1021/acs.nanolett.5b04458

5. 박성홍. Jeffrey W. Barker; Kyongtae Ty Bae. USA / University of Pittsburgh. Investigation of Inter-slice Magnetization Transfer Effects as a New Method for MTR Imaging of the Human Brain, PLOS ONE. 10(2) (2015) e0117101. 10.1371/journal.pone.0117101

6. 박성홍. Tiejun Zhao ; Kyongtae Ty Bae. UDS / MR Research Support, Siemens Healthcare ; USA / University of Pittsburgh. Mapping Blood Flow Directionality in the Human Brain, Magnetic Resonance Imaging, 34(6) (2016) 754-764. 10.1016/j.mri.2016.03.005

7. 박지호. Michael J. Sailor . USA/UC San Diego. Immunogene Therapy with Fusogenic Nanoparticles Modulates Macrophage Response to Staphylococcal aureus infection, Nat Commun 9 (2018) 1969.  . 10.1038/s41467-018-04390-7

8. 박지호. Michael J. Sailor . USA/UC San Diego. Enhanced Performance of a Molecular Photoacoustic Imaging Agent by Encapsulation in Mesoporous Silicon Nanoparticles, Adv. Mater. 30 (2018) 1800512.  . 10.1002/adma.201800512

9. 예종철. Michael Unser. Switzerland/EPFL. Grid-Free Localization Algorithm Using Low-Rank Hankel Matrix for Super-Resolution Microscopy, IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, 27(10) (2018) 4771-4786. 10.1109/TIP.2018.2843718

10. 이도헌. Sanghyun Kim. USA/Stanley Medical Research Institute. Identification of common coexpression modules based on quantitative network comparison, BMC Bioinformatics, 19(8) (2018) 213. 10.1186/s12859-018-2193-3

11. 이도헌. Yulong He; Hellmut G. Augustin. China/Soochow University; Germany/ German Cancer Research Center Heidelberg. Normalization of Tumor Vessels by Tie2 Activation and Ang2 Inhibition Enhances Drug Delivery and Produces a Favorable Tumor Microenvironment, CANCER CELL, 30(6) (2016) 953-967. 10.1016/j.ccell.2016.10.018

12. 이상아. Joshua Jacobs . USA/Columbia University. Lateralized hippocampal oscillations underlie distinct aspects of human spatial memory and navigation. Nat Commun, 9(1) (2018) 1-12.. 10.1038/s41467-018-04847-9

13. 이상아. Giorgio Vallortigara. ITALY/University of Trento. Representation of environmental shape in the hippocampal formation of the domestic chick (Gallus gallus). Brain Structure and Function, 223 (2018) 941-953.. 10.1007/s00429-017-1537-5

14. 이상완. John O’Doherty. USA/Caltech. Task complexity interacts with state-space uncertainty in the arbitration between model-based and model-free learning, Nat Commun 10 (2019) 5738. 10.1038/s41467-019-13632-1

15. 이상완. Ben Seymour; Joel Leibo. UK/ Cambridge Univ.; UK/Google DeepMind. Toward high-performance, memory- efficient, and fast reinforcement learning—Lessons from decision neuroscience, Science Robotics, 4 (2019) eaav2975. 10.1126/scirobotics.aav2975

16. 이수현. Chris I Baker; Dwight J Kravitz. USA/NIMH, NIH, George Washington Univ.. Differential representations of perceived and retrieved visual information in hippocampus and cortex, Cerebral Cortex, 29(10) (2019) 4452-4461. 10.1093/cercor/bhy325/

17. 정기훈. Elke K. Buschbeck. USA/University of Cincinnati. Xenos Peckii vision inspires an ultrathin digital camera, Light Science & Applications, 7 (2018) 80. 10.1038/s41377-018-0081-2

18. 조광현. Julio Saez-Rodriguez. UK/Cambridge University. Community assessment to advance computational prediction of cancer drug combinations in a pharmacogenomic screen, Nat commun 10(1) (2019) 1-17.. 10.1038/s41467-019-09799-2

19. 조광현. Steven Gross. USA/University of Califonia Irvine. Combined Positive and Negative Feedback Allows Modulation of Neuronal Oscillation Frequency during Sensory Processing, Cell reports. 25(6) (2018) 1548-1560. 10.1016/j.celrep.2018.10.029

20. 조영호. Frans Kuypers. USA/Children’s Hospital Oakland Research Institute. Sub-population Analysis of Deformability Distribution in Heterogeneous Red Blood Cell Population," Biomedical Microdevices, 17(6) (2015) 1-5. 10.1007/s10544-015-0007-1

21. 최명철. Cyrus Safinya. USA/UC Santa Barbara. Direct force measurements reveal that protein Tau confers short-range attractions and isoform-dependent steric stabilization to microtubules“, PNAS 112(47) (2015) E6416. 10.1073/pnas.1513172112

22. 최정균. Cheol-Min Ghim. USA/The Ohio State University. Selected heterozygosity at cis-regulatory sequences increases the expression homogeneity of a cell population in humans, GENOME BIOLOGY, 17() (2016) -. 10.1186/s13059-016-1027-8

③ 외국 대학 및 연구기관과의 연구자 교류 실적 및 계획

 본 교육연구단은 지난 5년 동안 해외 바이오공학 분야 선도 대학 및 연구기관과의 활발한 연구 교류를 통하여 15명의 대학원생들이 해외 대학 및 연구기관을 방문하여 국제공동연구를 수행하였다. 앞으로 이러한 해외 우수 대학 및 연구기관과의 국제공동연구를 원활히 하기 위하여 우선 현재 MOU를 체결하고 있는 해외 우수 대학 및 연구기관에 대해서 국제공동연구 파트너쉽을 구축하여 본 교육연구단 대학원생들의 국제적 연구 교류를 점진적이면서 지속적으로 확대해 나갈 예정이다.

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

또한 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 3년간 외국 대학 및 연구기관과의 연구자 교류 현황 (총30건)

1. 2015.10.15. 2015 GT-Emory-KAIST workshop

2. 2016.09.07. KAIST-NTU-Technion Tripartite Workshop on Biomedicine

3. 2016.09.28. NANOBIO:Implantable and Wearable

4. 2016.10.19. Biomedical Imaging: MRI–hardware, software and multimodal imaging

5. 2016.11.02. Neural Computation Workshop

6. 2016.12.07. Biomedical Informatics_Precision Genomic and Systems Medicine

7. 2016.12.28. Deep Learning in Medical Imaging

8. 2016.10.05. International Workshop Computational Psychiatry

9. 2017.11.13. 2017 KAIST Bio-IT Healthcare Initiative Workshop & 15th Korea-USA Joint Symposium on N/MEMS and Bioengineering

10. 2017.12.01-02. International Symposium on Therapeutic Bioengineering

11. 2018.06.04. OIST-KAIST Joint Symposium

12. 2018.09.07. Symposium on Frontiers in Bio-IT Healthcare

13. 2018.10.24. Half-day workshop on brain-inspired AI: Neural Basis of Intelligence

14. 2018.11.14. Asia-Pacific Workshop on Biointerface Electronics

15. 2019.03.27. Magnetic Resonance Imaging in a Fast-Changing World

16. 2019.04.14-16. Joint KAIST-CIMeC Symposium on Cognitive and Computational Neuroscience

17. 2019.03.25. Bio-IT Inspiring Talk Series

18. 2019.05.01.-16. Inspiring Talk Series, “Google DeepMind's Neuroscience-inspired AI”

19. 2019.05.01. Special Workshop: Brain in the age of AI

20. 2019.06.25. International Symposium on Mechanobiology and Mechanomedicine, ISMAM 2019

21. 2019.06.24. Wokshop on Brain-inspired AI with Human-like Intelligence

22. 2019.10.26. IT·Brain Workshop-Brain Science for IT application

23. 2019.10.30. Harvard-KAIST Joint Workshop on Neuroscience-inspired AI

24. 2019.11.01. ETHZ-KAIST Joint Symposium on Translational Biomedical Engineering Toward Personalized Medicine

25. 2019.11.11.-12. Bio-IT Healthcare Initiative Distinguished Lecture "Brain and Electronic Dance Music"

26. 2019.11.13. Computational and Systems Neuroscience Seminar Series #2- Brain Networks for Dynamic Functions

27. 2019.11.29. Women in Bioengineering and Brain Engineering Symposium

28. 2019.12.20. Symposium "Precision Electromedicince"

29. 2019.12.23. Bio-IT Flagship Symposium "The Future of Medical Diagnosis and Treatments"

30. 2019.12.26. Bio-IT Flagship Symposium "The Neural Basis of Cognition"