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2004 과학영재학교 R&E 최종발표회 개최
부산과학고 학생들이 지난 1년간 수행한 6개분야 총 55개 과제 연구결과 공개
삼각형 종이비행기의 비행역학 원리 실험, 유행성 독감 바이러스의 RNA 유전자에 대한 구조 연구, 인공신경회로망에 기초한 패턴인식 연구....
흥미로운 이 주제들은 우리나라 최초의 과학영재학교인 부산과학고 학생들이 1년간 수행해온 연구주제들.
KAIST 과학영재교육연구원은 최근 2004학년도 과학영재학교 R & E(Research and Education) 최종발표회를 개최하고 부산과학고 학생 250여 명이 지난 1년간 수행한 55편의 연구성과를 발표했다.
올해로 3년째를 맞는 R&E 프로그램은 부산과학고와 대학의 연구주제와 우수한 연구시설을 이용, 과학영재들의 과학적 사고력, 탐구력, 창의력을 키워주기 위해 국내 최초로 과학영재학교 학생들에게 적용된 교육 프로그램이다. 과학기술부의 지원과 KAIST 과학영재교육연구원의 주관으로 학생과의 연구가 곧 교육이며, 교육이 바로 창의적 연구를 모토로 2002년 시범사업을 시작, 현재까지 총 91개의 연구성과가 결실을 맺었고 450여 명의 학생과 180여 명의 교수 및 교사가 참여했다.
KAIST 과학영재교육연구원 김종득 원장(과학영재학교 R&E 사업책임자)은 미국 IMSA의 SIR(Student Inquiry & Research Program)과 이스라엘 IASA의 Gilder Project Week 등, 해외 선진 영재교육기관에서는 학생중심의 연구활동이 보편화 되어 있다고 밝히면서, 올해로 3년째를 맞는 R&E 프로그램은 매년 학생들의 연구수행 능력과 창의적 사고 신장이 눈에 띄게 향상되고 있어 한국형 사사교육의 모델로 정착되고 있다.고 밝혔다.
과학기술부와 한국과학재단은 R&E가 학생들의 참여와 경쟁을 통해 발전하는 한국형 멘토쉽(Mentorship)프로그램으로 정착되고 있다고 판단하고 R&E 연구결과가 국내외 학술지에 시속적으로 게재될 수 있도록 지원 규모를 확대할 계획이다. 2005년 R&E 지원 과제는 지난해 보다 60% 늘어난 총 80여개의 연구과제를 지원할 방침이다.
2005.02.23 조회수 21131 -
국내 가상세포 연구 국제화 본격 시동
국내 가상세포 연구 국제화 본격 시동KAIST 대사회로 분석 프로그램‘메타플럭스넷(MetaFluxNet)’ 새 버전 발표
- KAIST 이상엽교수 연구팀, 과학기술부 국가지정연구실 및 시스템생물학 사업
가상세포 대사 시뮬레이션 소프트웨어의 시스템생물학 기반 업그레이드 버전 MetaFluxNet v. 1.69 개발 공개
컴퓨터 상에서 대사회로 분석 시뮬레이션을 통해 실제 생물 실험의 상당부분을 효율적으로 대체하여 비용 절감 및 시스템 성능 개선 효과
시스템 생물학 연구의 국제 공동체인 SBML 프로그램에 공동참여
향후 데이터베이스와 연동하여 가상세포시스템 구축을 위한 통합환경 개발 및 상용화 예정
1. 개발배경
몇 년 전까지만 해도 한 미생물의 유전자 지도를 완성하기 위해 1년 이상 걸리던 것이, 이제는 불과 며칠 밖에 걸리지 않고, 유전자에서 단백질과 상호작용 네트워크에 이르기까지 다양한 수준의 생물학 정보들이 한꺼번에 쏟아져 나오고 있다.
이제 이러한 정보와 첨단 컴퓨터 가상실험 기술을 이용해 복잡한 생명현상을 이해하거나 이를 산업적으로 이용하려는 노력이 이뤄지고 있다. 축적된 수많은 생물정보들을 바탕으로 가상세포를 모델링하여 생명체 현상을 체계적으로 분석하고 활용하는 시스템 생명공학 연구가 바로 이와 같은 맥락으로, 전 세계에서 경쟁적으로 이루어지고 있는 반면 국내 연구는 다소 미흡한 실정이었다.
2. 개발현황
KAIST(총장 로버트 러플린) 생명화학공학과 대사공학국가지정연구실의 이상엽(李相燁, 40, LG화학 석좌교수, KAIST 생물정보연구센터 소장)교수는 생물정보연구센터의 이동엽 박사와 공동으로 기존에 초기 버전으로 공개했던 가상세포 분석 프로그램 MetaFluxNet의 새로운 버전 1.69를 개발하는데 성공하였다.
이번에 발표한 새 버전을 통해 약 1,000개 이상의 생화학 반응식들로 이루어진 실제 미생물에 근접한 가상세포시스템 구성이 가능해졌다. 이를 바탕으로 컴퓨터상에서 실험 환경을 다양하게 변화시키거나 유전자를 조작했을 때 세포 내부에서 어떤 현상이 일어나는지 가상적으로 정확하게 예측하게 된다.
전체 세포 수준의 미생물 모델링을 비롯하여, 세포내의 흐름분석, 네트워크 시각화 등의 가상 세포 시뮬레이션을 위한 핵심 기능을 제공하고 있고, XML과 같은 최신 데이터 교환기술을 이용해 다양한 프로그램과 효과적으로 연동할 수 있다.
李 교수팀은 숙신산 산업균주인 맨하이미아균의 유용성을 규명하는데 이 프로그램을 일부 활용하여 최근 네이처 바이오테크놀로지에 발표한 것으로 알려졌다.
3. 개발성과 및 향후계획
李 교수팀은 실험, 문헌 및 자체 개발한 각종 데이터베이스로부터 다양한 가상세포 모델을 구축하고 적용하여 막대한 시간과 비용이 드는 수많은 반복 실험의 상당부분을 대체하고 있다. 현재 MetaFluxNet(버전 1.69) 프로그램 패키지는 대사공학국가지정연구실의 홈페이지(http://mbel.kaist.ac.kr)에서 무료로 다운로드 받을 수 있고, 지금까지 약 30여개국 300여명의 전 세계 대사공학 및 생물학 관련 연구자들이 이용하고 있다.
이러한 성과를 인정받아 시스템 생물학 연구 국제공동체인 SBML의 요청으로 시스템 생물학 국제 공동 연구에 일원으로 참여하게 되었다. 이로써 전 세계 시스템 생물학 및 가상 세포 연구에 주도적 역할을 기대할 수 있게 되었다.
한편, 이 교수팀과 생물정보연구센터는 올해 개발 공개한 대사회로 통합 데이터베이스 시스템인 바이오실리코와 유기적으로 연동할 수 있는 최적 환경을 구축하고 있고, 웹상에서 가상 세포의 동적인 거동을 예측할 수 있는 시스템도 KAIST 박선원 교수팀과 공동으로 개발에 나서고 있다. 향후 완전 자동화된 최종 통합 프로그램은 기업체와 공동으로 상용화할 계획이다.
2004.11.08 조회수 23125
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황규영 교수, 최첨단 DBMS 저장시스템 개발
64비트 멀티쓰레드 최첨단 DBMS 저장 시스템 "코스모스/MT-64" 개발
KAIST 첨단정보기술연구센터 소장 황규영(黃奎永, 53, KAIST 전산학과) 교수는 과학재단으로부터 15년간 약 30억원의 연구비를 지원받아 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)의 핵심 모듈인 저장 시스템 "코스모스/MT-64"를 개발했다고 밝혔다.
코스모스/MT-64는 64비트 플랫폼(platform, 응용프로그램이 실행될 수 있는 기초를 이루는 컴퓨터 시스템)과 멀티쓰레드(multi-thread, 한 프로그램이 다수의 작업을 동시에 수행하는 방식)를 지원하는 상용 수준의 최첨단 DBMS 저장 시스템이다.
이번에 개발된 코스모스/MT-64는 64비트 플랫폼을 지원함으로써 32비트 플랫폼이 가지는 저장 용량의 한계를 극복하였다. 64비트 플랫폼은 100GB 하드디스크 3,000억 개의 저장 용량 지원이 가능한데, 이는 현재 전 세계의 모든 웹 문서를 저장하고도 남는 방대한 용량이다. 또한, 코스모스/MT-64는 멀티쓰레드 (multi-thread)를 지원함으로써 수천 개의 응용프로그램을 동시에 처리하는데 탁월한 성능을 발휘한다. 멀티쓰레드는 적은 컴퓨팅 자원으로 동시에 다수의 프로그램을 수행시킬 수 있는 기술이며, 이로 인해 소형워크스테이션에서도 마치 대형서버의 효과를 얻을 수 있다.
오디세우스 객체관계형 DBMS의 개발자이기도 한 黃교수는 상용 수준의 DBMS저장 시스템 기술이 Oracle, IBM, Microsoft와 같은 세계 최고의 DBMS 개발社 들만이 보유하고 있는 최첨단의 고난도 기술이며, 특히 64비트 멀티쓰레드 저장시스템 기술은 國內最初이고 외국 주요 개발사에서도 불과 1~2년 전에서야 개발이 완료된 최신기술이라고 전했다. 또한, 코스모스/MT-64는 10년간의 개발과 5년간의 테스팅을 거친 부단한 노력의 결정체로서 세계 시장에 내놓아도 전혀 손색이 없을 것이라고 확신했다. 2004년도 세계 DBMS 시장 규모는 약 88억 달러로 추정되며, 향후 지속적인 연구 개발을 통해 세계 시장에 진출함으로써 막대한 부가 가치를 창출하겠다는 원대한 포부를 밝혔다.
코스모스/MT-64는 데이터 관리 소프트웨어를 자동차로 비유했을 때 핵심 부품인 엔진에 해당하며, 엔진 중에서도 포뮬러(국제자동차연맹이 매년 발표하는 경주용 자동차의규격) 경주용차를 위해 개발된 최강의 고성능 엔진이라고 보면 된다. 즉, 코스모스/MT-64는 각종 데이터 관리 소프트웨어에 내장되어 그 소프트웨어의 성능을 최고로 끌어올려 줄 수 있다는 것이다. 이와 같은 막강한 기능과 용이한 탑재성으로 코스모스/MT-64는 향후 다양한 데이터 관리 소프트웨어의 개발에 핵심적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
2004.10.27 조회수 18046