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연구성과

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    - 나노과학기술분야 세계적 학술지 ‘Nano Letters’ 논문 게재- 바이러스 검출에 효율적으로 사용할 수 있는 PCR 검출 속도 가속화 관련 연구 진행서울시립대학교(총장 원용걸) 생명과학과 최인희 교수 연구팀은 바이러스 검출 속도를 향상시키는 기술을 개발했다고 발표했다. 서강대학교 기계공학과 김동철 교수팀과 하버드 메디컬 스쿨 루크 리 교수와의 공동 연구를 통해 플라즈몬 광학 우물구조를 활용한 중합효소연쇄반응(PCR) 가속화 기술을 성공적으로 개발하였다. 중합효소연쇄반응(PCR)은 DNA 중합효소를 이용하여 검출을 하고자 하는 특정 DNA 서열을 기하급수적으로 증폭하는 방법으로, 소량의 검체 내에 포함되어 있는 세균이나 바이러스의 DNA에 적용하여 감염성 질환의 진단 등에 널리 사용되어 왔다. ▲ (상단 왼쪽부터) 서울시립대 생명과학과 최인희 교수, 한승연 석사, 안현지 석사, (하단) 하버드 메디컬 스쿨 루크 리 교수, 서강대학교 기계공학과 김동철 교수, 곽태진 박사연구팀은 자발적인 계면 반응에 의해 플라즈몬 금 나노입자가 결합되어 있는 구형의 광학 우물구조의 빛을 열로 전환할 수 있는 특성을 이용해 중합효소연쇄반응을 가속화할 수 있는 반응기로서 확장하는 연구를 수행하였다.플라즈몬 광학 우물구조는 중합효소연쇄반응의 반응기로 사용되며, 구형의 구조적 특성으로 인해 빛을 내부에 가둘 수 있다. 이 구조는 즉시 광-열 전환을 가능하게 하며, 온도 분포로 인해 형성되는 대류 흐름을 통해 분자를 농축시켜 반응 속도를 가속화한다. 시뮬레이션 계산에 따르면, 플라즈몬 광학 우물구조의 높은 광열 전환효율과 분자 농축 능력은 기존의 열 순환기를 사용한 방법에 비해 반응 속도를 5배 이상 빠르게 만들 것으로 예상된다.▲ 광학 우물구조 기반의 중합효소연쇄반응(PCR) 가속화 기술의 개요도따라서 플라즈몬 광학 우물구조에 조사되는 빛의 패턴을 조절함으로써 반응물의 신속한 가열과 냉각을 가능하게 하는 열주기를 효과적으로 구현할 수 있었으며, 30사이클의 중합효소연쇄반응을 평균 11분 30초 이내에 완료하여 플라즈몬 광학 우물 플랫폼의 효율적인 핵산 증폭 성능을 확인하였다. 해당 연구 결과는 나노과학기술 분야 세계적 권위를 가진 국제 학술지인 미국화학회(American Chemical Society, ACS)의 ‘나노레터스 (Nano Letters)’에 'Plasmonic Optical Wells-Based Enhanced Rate PCR'라는 제목으로 최신호에 (2월 7일) 온라인 게재되었다.본 연구는 한국연구재단 중견연구과제와 미공군 과학연구실 지원사업의 지원으로 수행되었으며, 생물학연구정보센터(BRIC)의 '한국을 빛내는 사람들 (한빛사)'에 소개되었다.이 기술의 개발을 통해, 바이러스를 더 빠르게 감지하고, 이를 통해 감염병의 확산을 더욱 효과적으로 막을 수 있을 것으로 기대됩니다.     

    기획과 415 2024-02-15 첨부파일 다운로드
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    - 나노재료분야 세계적 학술지 ‘Materials Letters’ 표지논문 게재- 콜라겐과 금 나노입자를 기반으로 한 새로운 광활성 콜라겐하이드로겔 나노소재 개발서울시립대학교(총장 원용걸) 생명과학과 최인희, 최정우 교수와 화학공학과 이종범 교수 연구팀은 (주)네오리젠바이오텍(대표 서정민)과 공동으로 “콜라겐 및 금 나노입자를 기반으로 한 새로운 광활성 콜라겐하이드로겔 나노소재(Au-CHP)”를 개발했다고 7일 밝혔다.새로운 광활성 콜라겐하이드로겔 나노소재(Au-CHP)는 생체적합성 콜라겐, 열감응성 고분자 및 금을 원료로 사용하여 고분자 중합을 통해 매우 빠르고 간단한 방법으로 금 나노입자가 하이드로젤 내부에 도입된다. 제작된 나노입자 소재는 생체 활성 단백질을 담지 후 가시광선을 조사하였을 때, 전달체 내부에 존재하는 금 나노입자의 광열 전환에 의해 발생한 국소적 열에 의해 열 감응성 고분자 구조가 변화함에 따라, 세포 내에서도 빛을 이용한 비침습적 방법을 통해 담지 된 단백질을 높은 효율로 방출할 수 있게 한다. ▲ (좌측상단부터 시계방향으로) 서울시립대 생명과학과 최인희 교수, 최정우 교수, 화학공학과 이종범 교수, 서정민 (주)네오리젠바이오텍 대표, 홍선호 박사과정생, 이승기 박사, 김도윤 연구원.이번 연구는 나노소재 합성기술을 생명과학 분야에 적용한 바이오 융합 연구의 대표적인 사례로 평가된다. 특히, 자극 감응성 나노입자를 사용하여 생체 내에서 정확하고 효율적인 단백질 전달을 가능하게 한다.광열 전환 효과(Photothermal conversion effect)란 금이나 은과 같은 플라즈몬 금나노입자에 특정 파장의 빛이 조사되면 빛 에너지를 열로 변환하는 현상이다. 이 효과를 이용하면 빛을 이용하여 원하는 시점에 원하는 만큼 약물을 방출할 수 있는 자극 감응성 약물 전달 시스템을 구현할 수 있다.연구팀은 이 광열 전환 효과를 응용하여 하이드로젤 내부에 금 나노입자의 밀도를 조절함으로써 발열량을 정밀하게 조절할 수 있는 시스템을 개발했다. 이 시스템은 단백질 방출 시 열로 인한 손상을 최소화하면서 동시에 열 감응성 하이드로젤 구조 변형을 유도하여 전달 효율을 효과적으로 높일 수 있다는 점을 확인했다.▲ 개발된 콜라겐 및 금 나노입자 기반의 광활성 하이드로겔 나노입자 (Au-CHP).자극감응성 나노입자를 사용한 전달 기술은 생체 내에서 정확하고 효율적인 단백질 전달을 가능케 하며, 특히 화장품 분야에서도 나노입자는 입자 크기와 높은 안전성을 기반으로 피부 조직 내로 안전하고 높은 효율로 단백질을 전달할 수 있어 향후 관련 제품 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.이번 연구는 서울시립대학교 기초 보호학문 및 융복합 분야 R&D 기반조성사업 및 중소벤처기업부 산학연 Collabo R&D 사업의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 나노재료 분야의 권위 있는 국제 학술지인 ‘Materials Letters’지 최신호(2월 5일)의 표지논문으로 게재되었다.     

    기획과 536 2024-02-13 첨부파일 다운로드
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    - 나노과학 분야 국제저명 학술지 Journal of Material Chemistry C 에 뒷표지 논문으로 선정서울시립대학교(총장 원용걸) 전자전기컴퓨터공학부 이주한 교수 연구팀(공동 제1저자 이경택, 권서영 연구원)은 ‘꿈의 신소재’로 주목받고 있는 2차원 나노물질인 맥신 (MXene)을 기반으로 한 초광대역 포화흡수소자 기술을 개발하였음을 발표하였다.이 연구는 2023년 11월 21일, 영국의 왕립화학회에서 발행하는 국제저명학술지인 'The Journal of Materials Chemistry C'에 뒷표지(Back Cover) 논문으로 게재되었다.▲ 2차원 맥신(MXene) 기반 초광대역 포화흡수소자 제작 기술 개발 대표 그림 맥신은 금속층과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노물질로, 전기 전도성이 높고 우수한 화학적 특성을 지니고 있어 전자, 신소재, 화학공학 등 다양한 분야에서 주목받고 있다.연구팀은 맥신의 한 종류인 나이오븀 카바이드 (Niobium Carbide)의 적외선 대역에서의 광학적 비선형 (Optical Nonlinearity) 특성을 활용하여 근적외선 뿐만 아니라 단파적외선 대역을 포함하는 초광대역 동작이 가능한 광섬유 기반의 포화흡수소자 (Saturable Absorber) 제작 기술을 개발하였다. 특히 제작된 하나의 포화흡수소자를 1.5-um 대역 동작 레이저와 1.9-um 대역 동작 레이저에 삽입하여 두 레이저 모두 안정적인 초단펄스 출력 구현이 가능함을 보임으로써 제작된 포화흡수소자의 레이저 응용성을 입증하였다.▲ 서울시립대 전자전기컴퓨터공학부 이주한 교수(좌측, 교신저자), 이경택 연구원(중앙, 제1저자), 권서영 연구원(우측, 제1저자)이주한 교수는 “본 연구에서 밝힌 Nb4C3 맥신의 광학적 비선형성을 기반으로 제작한 포화흡수소자는 그 성능이 우수하여 실제 산업용으로 응용될 수 있을 것으로 기대하며 향후 연구실 창업 기업인 ㈜크로마넷(www.kromanet.com)을 통하여 맥신기반 포화흡수소자 및 이를 이용한 초단펄스 광섬유 레이저들을 상용화할 계획이다.”라고 전했다.   이 연구는 한국연구재단의 선도연구센터(ERC) 사업과 STEAM연구 미래유망융합기술파이오니어 사업의 지원으로 수행되었다.     

    기획과 699 2024-01-30 첨부파일 다운로드
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    - 환경과학 분야 국제 학술지 ‘Journal of Hazardous Materials’ 게재- 생물학연구정보센터의 ‘한국을 빛내는 사람들’ 선정서울시립대학교(총장 원용걸) 생명과학과 최인희 연구팀(제1저자 엄성현 석사졸업생)은 최근 국제적으로 주목받는 환경문제인 미세 플라스틱이 인간 피부에 미치는 잠재적 위험성에 대한 연구 결과를 발표하였다. 이 연구는 세계적인 학술지 'Journal of Hazardous Materials'에 게재되어 학계의 주목을 받고 있다.▲ 서울시립대 생명과학과 최인희 교수(좌측, 교신저자), 엄성현석사졸업생(우측, 제1저자)연구팀은 인간 피부 유래 세포를 이용하여 실제 인간 피부에 미세 플라스틱 노출 영향을 효과적으로 평가하기 위하여 3차원 세포 배양체인 스페로이드를 활용하였다. 연구에서는 미세 플라스틱의 3차원 침투 패턴과 스페로이드의 형태 변화, 그리고 아데노신 3인산 (ATP) 생성을 비롯한 여러 생리학적 활성에 미치는 영향을 다각도로 확인하였다.또한, 연구팀은 인공 제품에 함유될 수 있는 폴리스티렌 미세 플라스틱에 노출된 피부 유래 세포에서 피부의 여러 기능에 중요한 역할을 하는 세포 외 기질 (ECM)을 분해하는 세포 외 기질 분해효소 (MMP)의 증가를 확인했다고 밝혔다. 이는 세포 간 연접을 느슨하게 하기에 피부 건강과 관련하여 시사하는 바가 크다.▲ 미세플라스틱의 피부 노출 평가를 위한 대표 그림이번 연구는 한국 연구재단과 중소기업기술정보진흥원의 지원을 받아 수행되었으며, 한국을 대표하는 우수한 연구 성과로 인정받아 생물학연구정보센터(BRIC)의 '한국을 빛내는 사람들'에 소개되었다.     

    기획과 629 2024-01-25 첨부파일 다운로드
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    - 네이처 자매지 Scientific Reports에 단독저자로 논문 발표- 본 연구 성과는 신약개발, 비선형 편미분 방정식 해결 등 4차 산업 혁명의 신기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대서울시립대학교(총장 원용걸) 전자전기컴퓨터공학부 안도열 석좌교수는 과학기술정통부, 미국공군 (AFOSR) 및 메릴랜드 대학교 국립양자연구소 (Q-Lab)의 지원을 받아 비마르코프 양자오류완화 이론을 정립, 네이처 자매지 Scientific Reports 최신호에 단독 저자로 논문이 게재됐다고 밝혔다.안도열 교수는 양자 오류 완화 (QEM:Quantum Error Mitigation)의 비마르코프 (Non-Markovian) 비용 함수를 분석하고, 감마 행렬을 사용하여 양자컴퓨터의 연산결과를 복원하는 이론적 모델을 정립했다. 중간 규모의 잡음이 있는 양자 (NISQ) 장치에서 비마르코프 노이즈 이해는 매우 중요하며, 안 교수는 조화 진동자를 사용하여 비마르코프 모델과 QEM 비용 함수를 제안하였으며 기존의 양자컴퓨터를 사용하여 실험적으로 검증하였다. 본 논문에서 도출된 양자오류완화이론은 양자컴퓨팅의 실용적 지평을 확대할 수 있는 학문적인 단초가 될 수 있을 것으로 예상된다. ▲ 비마르큐프 양자오류완화 모델에 사용된 개방형 양잣스템의 도식도.  이 개방형 양자 시스템의 포괄적인 관점으로 오류 원인을 이해하고 분석하며 효과적인 오류 완화 전략을 고안하는 데에 대한 틀을 제공한다.본 연구 성과는 신약개발, 비선형 편미분 방정식 해결 등 4차 산업 혁명의 신기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.2023년 4월 과학기술정통부에서 발주한 32.5억원 규모‘NISQ 환경에서 저부하, 고효율 양자 오류 경감 기술 개발 및 응용’과제의 지원을 받아 본 연구는 진행되었다.안 교수는 반도체 레이저와 양자정보통신에 대한 연구업적을 세계적으로 인정받아 2005년 IEEE 펠로우, 2009년 미국물리학회(APS) 펠로우에 선정됐으며, 2016년 일리노이대학교 탁월한 동문상 (Distinguished Alumni Award)을 수상한 바 있다. 지금까지 250여 편의 SCI논문을 발표하고 40여 건의 국제특허를 획득했다.      

    기획과 629 2024-01-23 첨부파일 다운로드
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    - 생체유래 DNA를 이용해 고효율의 광열 항암치료제 개발 가능- 재료·화학 분야 국제학술지인 <ACS NANO> (Impact factor:17.1)에 온라인 게재서울시립대(총장 원용걸) 화학공학과 이종범 교수 연구팀은 서울시립대 생명과학과 최인희 교수, 서울아산병원 진준오 교수, 연세대 홍진기 교수 연구팀과 공동연구를 통하여 생체고분자인 DNA를 중합효소 기반의 대량 합성 기술을 사용해 생산 및 DNA-금입자 하이브리드 구조체를 통해 광열 항암치료에 응용하는 데 성공했다.연구팀은 생체내 부작용이 거의 없는 생체고분자인 DNA를 사용해 입자를 제작하고 그 표면에 금입자를 성장시켜 외부로부터 받은 에너지를 열로 전환시킴으로서 암세포를 사멸시키는 광열 항암치료 기술에 적용하였다. 이는 국부적으로 고농도의 금입자들이 존재하게 함으로서 기존의 개개의 금입자들로부터 얻을 수 있는 광열효과에 비하여 보다 고효율의 광열 치료효과를 얻을 수 있다. ▲ 회전순환형 디엔에이 복제법을 통한 금나노 디엔에이 구조체 제작 과정이종범 교수 연구진은 “생체고분자인 DNA를 금속입자 형성에 적용하여 차세대 광열치료 소재에 적용한 사례다. 다양한 금속 이온들을 DNA 입자 표면위에서 금속 나노입자로 성장시킨 성공적인 결과이며, 그중에서도 금입자를 이용하여 효과적인 광열효과를 확보하여 성공적인 결과를 도출했다.”라고 전했다.▲ (좌측부터) 서울시립대 이종범 교수, 서울아산병원 진준오 교수, 연세대 홍진기 교수, 서울시립대 최인희 교수, 서울시립대 김다정 박사이번 연구는 김다정 박사(제1저자)와 이종범, 진준오, 홍진기, 최인희 교수가 주도했다. 연구 결과는 'Multimodal Golden DNA Superstructures (GDSs) for Highly Efficient Photothermal Immunotherapy’라는 제목으로 미국 화학회에서 발간하는 재료·화학 분야 국제학술지인 <ACS NANO> (Impact factor:17.1)에 온라인 게재됐다.본 연구는 한국연구재단의 중견과제, 유전자편집제어복원기반기술개발사업, 뇌과학 선도융합기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.     

    기획과 777 2024-01-11 첨부파일 다운로드
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    - MAX phase 물질의 종횡비에 따른 세포독성과 유전독성 변화 확인- 안전한 설계(Safe-by-Design) 접근법 활용 시 안전한 물질 및 제품 개발 기대- 21일, 나노과학 분야 국제저명 학술지인 Environmental Science: Nano에 온라인 게재서울시립대(총장 원용걸) 환경공학부 최진희 교수 연구팀과 전자전기컴퓨터공학부 이주한 교수 연구팀이 맥신(Mxene)의 전구체인 MAX phase 물질의 독성 기전을 밝히고 안전한 설계(SbD, Safe-by-Design) 구현 가능성을 제시하였다.해당 연구 결과는 11월 21일, 나노과학 분야 국제저명 학술지인 Environmental Science: Nano에 ‘Toxicity Assessment of Nano-sized MAX Phases: Considerations for Safe-by-Design Approaches’라는 제목으로 온라인 게재되었다. (링크: https://doi.org/10.1039/D3EN00528C).▲ 왼쪽부터 최진희 교수 (환경공학부), 이주한 교수 (전자전기컴퓨터공학부), 정재성 박사 (환경공학부), 이진호 박사 (전자전기컴퓨터공학부)맥신(Mxene)은 꿈의 신소재라고 불리는 나노물질로 반도체, 전자기기, 센서 등 다양한 분야에 활용성이 높은 물질이지만, 유해성에 대한 데이터가 거의 존재하지 않아 광범위한 활용 시 유해성이 우려된다. 따라서 제품화 이전 단계에서 안전한 설계(SbD, Safe-by-Design)의 적용을 통해 안전성을 확보하는 것이 필요하다.안전한 설계(SbD, Safe-by-Design)는 새로운 물질이나 제품의 개발 과정에서 다양한 방법을 활용하여 위해성을 평가하고 그것을 최소화하는 방향으로 물질의 구조 등을 설계하는 개념이다. 본 연구에서는 맥신(Mxene)의 전구체인 2가지 MAX phase 물질인 Ti2AlC 및 Ti3AlC2의 세포독성, 유전독성, 생태독성을 스크리닝하여 독성에 대한 정보를 제공하고 SbD 구현을 위한 접근법을 제시하였다.또한, 연구팀은 MAX phase 물질이 환경 중에서 검출될 수 있는 저농도에서 세포독성과 유전독성, 염증반응을 나타냄을 밝혀냈다. MAX phase 물질의 종횡비에 따라 독성이 달라질 수 있는 것도 제시하였다.▲ MAX phase 물질의 안전한 설계 접근법최진희 교수는 “본 연구에서 제시한 안전한 MAX phase 물질 개발을 위한 SbD 접근법은 새로운 기술의 안전성을 확보할 수 있는 기반이 될 수 있다.”라며, “다양한 신소재 및 신기술의 개발 과정에서 이러한 SbD 접근법을 적용하면 안전한 물질 및 제품 개발에 크게 기여할 수 있을 것.”라고 전했다.본 연구는 환경부의 환경성질환 예방관리 핵심 기술개발사업과 한국연구재단의 집단연구지원사업 지원을 받아 수행되었다.      

    기획과 836 2023-12-07 첨부파일 다운로드
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    - 스핀과 밸리자유도를 동시에 조절하는 스핀/밸리트로닉스 구현가능성 제시- 국제학술지 Nature Nanotechnolgy 온라인판에 23일 게재서울시립대학교(총장 원용걸) 물리학과(스마트시티학과 겸임) 정재일 교수 연구팀은 중국 상해 교통대학교의 Guorui Chen 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 4층 그래핀에서 전자간의 강상관계에서 비롯되는 절연체와 분수금속 상태를 발견하였다.▲ Liu Kai 학생 (왼쪽 상단, 제1저자), Jian Zheng 학생 (중앙 상단, 공동저자), Guorui Chen 교수 (우측 상단, 공동 교신저자),Fengping Li 박사 (좌측 하단, 공동저자), 박영주 학생 (중앙 하단, 공동저자), 정재일 교수 (우측 하단, 공동 교신저자) 연구팀은 기계적 박리법과 근거리 주사광학 현미경을 사용하여 마름모계 4층 그래핀이 육각질화붕소로 감싸진 형태의 소자를 구현하는데에 성공하였고, 전기전도도와 홀전도도 측정을 통해 전하 도핑이 0일 때 전자간의 상호작용에 의해 유도되는 강상절연 상태를 구현하였다. 또한 충분히 강한 전기장과 전하 도핑이 추가되었을 때 스핀/밸리 자유도가 분극된 분수금속 상태를 유도하였다. 평균장 이론 계산을 통해 강상관계 절연체의 바닥상태가 층간 반강자성인 것을 확인하였으며 외부 전기장이 가미되었을 때 홀전도도가 바뀌는 양자상전이 유도가 가능함을 보였다. 이 결과들은 무아레 구조가 아닌 마름모계 다층그래핀에서 전자간의 상호작용력이 강하게 나타나는 상태를 전류측정이 가능한 소자에서 구현한 획기적인 사례이며 전류의 스핀특성과 밸리특성의 선택적 제어가 가능함으로 차세대 스핀/밸리트로닉스 발전에 새로운 가능성을 제시한다.▲ 마름모계 다층그래핀의 상태밀도와 저항서울시립대 정재일 교수는 “본 연구를 통해 밝혀낸 4층 그래핀의 강상절연 상태는 다층그래핀의 독특한 전자구조로 인해 무아레 패턴이 없는 이차원 물질에서도 스핀/밸리 정보가 구분이 된 전류를 흘려보낼 수 있을 것”이라며 “앞으로 스핀/밸리에 기반하는 전자소자의 물리적 연구와 더불어 스핀자성체와는 다른 패러다임인 궤도자성체 구현과 양자컴퓨터분야와 접목가능한 위상학적으로 보호된 큐비트 구현에도 응용할 수 있다.”라고 설명했다. 본 연구 성과는 삼성미래기술육성사업, 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자 자원사업, 그리고 국토교통부의 스마트시티 혁신인재육성사업과 교육부의 4단계 BK21 사업의 지원으로 수행되었으며, 국제학술지 Nature Nanotechnolgy  (Impact factor: 40.523)에 ‘Spontaneous broken-symmetry insulator and metals in tetralayer rhombohedral graphene’이라는 제목으로 2023년 11월 23일 온라인판에 게재되었다.       

    기획과 821 2023-11-29 첨부파일 다운로드
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    - 보행, 대중교통, 도시 네트워크 분석을 중심으로 워커빌리티를 평가하는 방법 제안- SCI급 저명 국제학술지인 Nature Scientific Reports에 9월 27일자 게재서울시립대(총장 원용걸) 이승재 교수 연구팀이 세계적 반향을 얻고 있는 파리 15분 도시, 서울 30분 도시와 같은 각 도시의 ‘워커빌리티(walkability)’를 평가하는데 적용할 수 있는 방법 및 시스템을 개발했다. 서울과 같은 대도시는 모빌리티 허브를 거점으로 보행·자전거를 이용하여 도심으로 통행할 필요가 있음을 시사했다. 연구결과는 글로벌 보일링(Global boiling)에 대응하는 지속가능한 교통정책들에 대한 가이드를 제공한다.* 글로벌 보일링 : 지구 열대화. 지구 온난화에서 더 강렬한 기후 관련 재해 등 반영▲ 왼쪽부터 서울시립대학교 교통공학과 이승재 교수, 정일호 박사과정, 구동균 박사, 최민제 박사, 곽주현 박사과정해당 연구는 교통공학과 정일호 박사과정이 제 1저자, 이승재 교수가 교신저자로 참여했다. (논문명 : A Comprehensive Walkability Evaluation System for Promoting Environmental Benefits). 본 연구결과는 SCI급 저명 국제학술지 Nature Scientific Reports에 2023년 9월 27일 자로 게재되었다. ▲ 서울 녹색 교통 지역(한양도성) 내부 대중교통 연계 보행·자전거의 15분 통행 분석본 연구는 도시의 ‘워커빌리티(walkability)’를 평가하는 방법을 보행, 대중교통, 도시 네트워크 분석을 중심으로 제안한다. 기존 도시지역 워커빌리티는 보행과 관련된 환경을 중심으로 평가가 이루어졌으며 보행 평가 항목에 대해 일부 지역 주민들의 설문 조사에 의존하였다. 본 연구는 포괄적으로 적용할 수 있는 평가를 제안한다. 공공데이터로 제공되는 보행요소를 공간적으로 집계하고 계산하였으며 대중교통 요소에 도시 네트워크 분석을 가중하여 ‘걷기 좋음’을 종합적으로 평가했다는 의의가 있다. ▲ Walkability Evaluation System을 통해 서울의 보행성 평가 스마트 시티에는 기존 대중교통을 비롯하여 공유 모빌리티, 자율주행, 드론 등과 같은 다양한 모빌리티가 등장하고 있다. 한정된 도시 공간에서 교통수단을 효율적으로 이용하기 위한 다수단 모빌리티 스테이션을 모빌리티 허브라고 한다. 본 연구는 도시 네트워크 분석을 기반으로 모빌리티 허브가 위치할 대중교통 시설을 제시한다. 연구팀은 출발지와 도착지에 대하여 통행을 매개할 수 있는 대중교통 네트워크 내에서의 기능을 평가할 수 있는 도시 네트워크 분석 지표를 활용하였다. 서울 녹색 교통 지역 내에서 모빌리티 허브를 중심으로 보행·자전거를 이용하여 통행할 영역을 도출한다. 해당 연구는 한국연구재단의 지원으로 수행되었으며, 기후위기와 넷 제로(Net zero)에 대응하는 보행 정책의 효과에 대한 정량적인 평가 방법과 환경적인 편익을 제시한 매우 중요한 연구이다. 향후 스마트 시티의 모빌리티 허브와 신교통수단 거점을 중심으로 하는 대도시의 도심 통행에 기여할 것이다.      

    기획과 2540 2023-10-06 첨부파일 다운로드
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    - 재료과학분야 국제 학술지인 ‘Advanced Science’ 표지논문으로 게재(8월 15일자)- 개발된 스캐폴드 활용시 폐와 유사한 환경 조건에서 세포반응 실시간 모니터링 가능서울시립대 생명과학과 최인희 교수와 건국대 화학공학부 박정태 교수의 공동연구팀은 실생활에서 폐에 노출될 수 있는 다양한 독성 물질에 대한 세포 반응을 실시간으로 관찰할 수 있을 뿐만 아니라, 폐 질환의 진단, 치료, 약물 개발에 활용할 수 있는 “실시간 세포 반응 모니터링이 가능한 폐 모방 다기능성 세포 배양 스캐폴드”를 개발하였다.본 연구는 두 연구 그룹에서 각각 수행하고 있는 연구재단 중견연구과제의 지원으로 수행하였다. 이번 연구 성과는 재료과학 분야 권위있는 국제 학술지인 ‘Advanced Science’ (IF: 15.1)지 최신호(8월 15일)의 표지논문으로 게재되었다.▲ 서울시립대-건국대학교 공동 연구팀(좌측부터) 공동 교신저자 최인희 교수, 공동 교신저자 박정태 교수, 공동 제1저자 엄성현 석사, 공동 제1저자 이소연 석사과정 학생서울시립대 생명과학과 최인희 교수(공동 교신)가 이끄는 연구팀은 생명과학과 엄성현 석사과정(공동 1저자), 건국대 화학공학부 박정태 교수(공동 교신), 이소연 석사과정(공동 1저자)과 함께 폐 질환의 근본적인 이해와 치료 방법의 개선을 위한 세포배양 스캐폴드를 개발하는 연구를 진행하였다.▲ 폐포와 유사한 구조를 이용하여 제작된 스캐폴드와 스캐폴드를 이용한 다양한 검출 방식의 개념도연구진은 폐를 이루는 폐포의 크기와 유사한 다공성 구조에 광학 특성이 우수한 금 나노입자와 전기화학적 특성이 우수한 금속유기골격체(이하 MOF)를 도입하여, 생체 내와 유사한 3차원 세포배양 조건에서 세포의 반응을 다양한 광학적, 전기화학적 분석법을 활용하여 실시간 모니터링 할 수 있음을 보였다.▲ Advanced Science 학술지 선정 표지 이번 연구에서 개발된 스캐폴드는 금 나노입자의 우수한 광학 특성과 신호 증폭 원리를 이용하여 복잡한 전처리 없이 비표지 분광 신호를 통해 다양한 바이오마커와 활성산소 등의 세포 반응 물질을 모니터링할 수 있도록 개발되었다. 또한 MOF의 뛰어난 전기화학적 활성을 이용하여 산화환원반응에 의한 전기적 신호의 변화를 측정함으로써 세포의 산화스트레스를 즉각 모니터링 할 수 있도록 설계되었다.      

    기획과 1812 2023-08-18 첨부파일 다운로드