성균관대학교

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  • 구조변화 없는 순수 전기적 상전이 구현

    신소재공학부 이재찬 교수

    구조변화 없는 순수 전기적 상전이 구현

    신소재공학부 이재찬 교수와 위스콘신-매디슨 주립대 엄창범 교수 공동연구팀이 결정구조변화를 동반하지 않고 순수 전기적 상전이를 보이는 물질을 개발했다고 밝혔다. 이 연구는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 30일자에 게재되었다. 강상관계 물질(설명 참조)은 금속성질과 절연체성질 사이에 변화되는 현상(금속-절연체 상전이)을 보일 수 있고, 이러한 금속-절연체 전이 현상은 금속상태와 절연상태사이의 매우 큰 변화로 전자소자로의 응용 가능성이 매우 크다. 하지만 금속-절연체 전이 현상은 결정구조변화도 동시에 일어나는 것으로 알려져 많은 연구가 진행되었으나 상전이 현상의 주요 원인이 아직도 규명되지 않고 있으며 구조변화로 인해 소자 응용시 스위칭 속도도 제한되어 고속으로 작동되는 소자로의 응용에 한계가 있어 왔다. * 강상관계 물질 (strongly correlated electron materials): 전자들 간의 상호작용이 큰 물질 * 금속-절연성 전이 (metal-insulator transition): 어떤 물질의 상태가, 외부 자극에 의해서 전기를 잘 통하는 상태 (금속 상태)와 안 통하는 상태 (절연체 상태) 사이에서 변하는 현상 본 연구진은 실험연구와 계산과학 연구를 통해 강상관계 물질의 대표적인 물질인 VO2 산화물에서 금속-절연체 상전이에서 발생되는 결정구조적인 변화와 전기적 변화를 분리하는데 성공하여 전기적 변화만을 갖는 금속-절연체 상전이를 발견하게 되었다. (그림) 이재찬 교수는 “이번 연구의 접근법은 강상관계 물질에 일반적으로 적용시킬 수 있는 방법이므로, 이종 구조 공학을 통해 다양하고 독특한 물성이 설계 될 수 있으며, 더 나아가 모트 트랜지스터나 펨토 초 단위의 전자 스위치 등의 신규 소자로 응용될 수 있을 것으로 기대한다”라고 연구의 의의를 설명했다. * 이종 구조 (heterostructure): 두 가지 이상의 상이한 물질들을 접합하여 만든 물질 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 중견연구자 지원사업(도약연구)과 한국과학기술정보연구원 산하 국가슈퍼컴퓨팅센터의 슈퍼컴퓨터지원사업으로 수행되었다. ※ 논문명 : Isostructural metal-insulator transition in VO2 ※ 주저자 : 이재찬 교수(공동교신저자, 성균관대), 엄창범 교수(공동교신저자, 위스콘신-매디슨 주립대), 이대수 박사(제1저자, 위스콘신-매디슨 주립대, 現 포항공대)

  • 직화구이처럼 단시간에 굽는 금속산화물 도핑 기술 개발

    화학공학/고분자공학부 김정규 교수

    직화구이처럼 단시간에 굽는 금속산화물 도핑 기술 개발

    이번 연구결과는 화학공학/고분자공학부의 김정규 교수팀에서 작년 11월 ‘Small’에 게재된 연구결과 (논문제목: Ultrafast Flame Annealing of TiO2 Paste for Fabricating Dye-Sensitized and Perovskite Solar Cells with Enhanced Efficiency)를 통해 개발된 기술을 한층 더 발전시킨 것으로, 코발트 전해질로 코팅된 이산화 티타늄 박막을 불꽃에 넣었다가 빼내어 코발트-산소 공백 쌍을 형성시킴으로써 이산화 티타늄의 에너지 준위를 제어하고 전기적 특성을 크게 개선 시켰으며, 특히 산소 결함에 기인하는 전하 갇힘 현상을 억제하였다. 특히 대기 중에서 1분 이내로 빠르게 도핑이 가능하기 때문에 다양한 소자로의 응용이 매우 용이하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 개발된 이산화 티타늄 박막을 페로브스카이트 태양전지의 전하수송층으로 사용하여 소자의 성능을 크게 향상시키고 히스테리시스 문제를 해결하였으며, 소자의 수명도 개선시켰다. 이번 연구를 통해 개발된 기술은 태양전지와 같은 에너지 변환 소재뿐 아니라 정보전자소자, 메모리, 디스플레이 등 금속산화물을 사용하는 전 분야 응용될 수 있는 넓은 범용성을 가진다. 이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지 ‘Advanced Energy Materials’에 2018년 10월 15일에 게재되었다. *논문제목: Resolving Hysteresis in Perovskite Solar Cells with Rapid Flame-Processed Cobalt-Doped TiO2 *참여연구진: 김정규 (1저자, 성균관대 조교수)

  • 의약품의 저렴하고 쉬운 합성법 개발

    약학과 김인수 교수

    의약품의 저렴하고 쉬운 합성법 개발

    약학과 김인수 교수 연구진이 의약품계의 ‘팔방미인’으로 꼽히는 피리딘과 퀴놀린계 화합물을 새로운 반응공정을 이용해 값싸고 쉽게 만들 수 있는 방법을 발견했다고 밝혔다. 그 동안은 유기합성 및 의약품 제조 분야에서는 1952년 위티그 교수가 개발한 위티그 합성 반응이 사용되었으나, 카보닐과의 반응을 통해 탄소-탄소 이중결합을 생성하는데 국한되었으며, 화학 반응성이 비교적 낮은 데다 여러 단계를 거치는 복잡한 공정이 필요했다. 팔라듐이나 로듐 등 값비싼 전이금속을 활용하는 방법도 있지만, 이는 금속을 제거해야 하는 공정을 추가하는 등의 번거로움이 있었다. 이번에 연구팀이 개발한 ‘피리딘 및 퀴놀린의 선택적 알킬화 반응’은 전통적인 이중결합 형성 반응과는 다르게 피리딘 및 퀴놀린 내 존재하는 탄소-수소 결합의 직접적인 알킬화 반응을 이용한다. 분자 내 탄소·수소 결합을 끊어내는 알킬화 반응을 이용하면 다양한 의약품에 쓰이는 화합물을 보다 간단하고 쉽게 합성할 수 있으며, 기존의 문제점들을 개선한 위티그(Wittig) 시약의 새로운 반응성을 발견한 연구결과다. 연구팀에 따르면 산소를 투입한 피리딘 또는 퀴놀린에 비티그 시약을 넣은 후 온도·농도 등 반응 조건을 조절해 최적화 반응을 끌어내, 피리딘이나 퀴놀린에 포함된 산소와 비티그 시약 내 인이 서로 잘 반응해 두 물질이 자연스럽게 만나는 원리를 이용한 기술이라고 설명했다. 이번 발견은 의약품 합성공정의 새로운 이정표를 제시할 수 있는 연구결과로 화학분야의 세계적 학술지 '앙게반테 케미‘(Angewandte Chemie, IF = 12.102) 9월호에 발표되었다. 이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구실지원사업(BRL) 및 중견연구자지원사업의 지원으로 진행됐다.

  • 암 조직 주변에서 면역기능 제어용 생체 이식형 스캐폴드 : Dr-AIMS

    성균나노과학기술원 임용택 교수 ·Ren Long 연구원

    암 조직 주변에서 면역기능 제어용 생체 이식형 스캐폴드 : Dr-AIMS

    나노과학기술학과 임용택 교수팀은 종양미세환경 (Tumor microenvironment)에 존재하는 다양한 면역억제인자(immunosuppressive factors)들을 제어함으로써, 항암치료 효능을 향상 시킬 수 있는 생체이식형 스캐폴드 (Dr-AIMS라 명명)를 개발하였다. 이번 연구결과는 임용택 교수팀에서 올해 3월에 세계적 권위의 학술지 ‘ Advanced Materials’에 게재된 연구결과 (논문제목: Implantable Synthetic Immune Niche for Spatiotemporal Modulation of Tumor-derived Immunosuppression and Systemic Antitumor Immunity: Postoperative Immunotherapy)를 한층 더 발전시킨 것으로, 인체 내 이식이 가능한 히알루론산 기반 생체유래 고분자를 이용하여, 분해도를 용도에 맞게 조율할 수 있도록 설계되었다. 이러한 Dr-AIMS는 암 조직 주위에서 암의 재발(recurrence)이나 전이(metastasis)와 관련된 MDSC (Myeloid-derived suppressor cells)나 TAM (Tumor-associated macrophages)의 기능을 억제할 수 있는 약물과 치료용 면역세포인 DC나 T세포의 활성을 제어하는 Immune checkpoint의 작용을 저해할 수 있는 항체를 로딩한 후에 생체에 이식될 수 있다 (그림). Dr-AIMS 는 일반적으로 주사기에 의해 혈관으로 주입된 다양한 항암제와 면역치료제에 의한 부작용 및 치료효과 저하 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있으며, 암 환자의 암 조직에 대한 분석을 바탕으로 맞춤형 치료약물이 로딩된 약물전달 시스템으로 제조될 수 있다는 확장성을 갖고 있다. 이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지 ‘ Advanced Functional Materials’에 2018년 10월 9일자 온라인 게재되었다. * 논문제목: Degradation-regulatable Architectured Implantable Macroporous Scaffold for the Spatiotemporal Modulation of Immunosuppressive Microenvironment and Enhanced Combination Cancer Immunotherapy * 참여연구진: 임용택(교신저자, 성균관대 교수), Ren Long (제1저자, 성균관대 박사과정)

  • 상대론적 디랙 전자구조를 가지는 12각형 그래핀 준결정에 관한 연구

    물리학과 안종열 교수 ·안성준 박사

    상대론적 디랙 전자구조를 가지는 12각형 그래핀 준결정에 관한 연구

    준결정(quasicrystal)은 노벨 화학상 수상자인 Dan Shechtman 박사에 의해서 1980년대에 처음 실험으로 관측된 특이한 고체의 상태이다. 일반적인 고체의 경우, 구성 원소들이 격자(lattice)구조라고 하는 일정한 주기성을 가지며 배열되어 있고, 이 경우에는 병진대칭성(translational symmetry)과 회전대칭성(rotational symmetry)을 모두 가지게 되는 반면, 준결정의 경우에는 회전대칭성 만을 가지는 특이한 구조를 지니게 된다. 또한 준결정은 자기복제성(self-similarity)을 가지는 프랙탈(fractal) 구조를 따르게 된다. 이처럼 준결정은 일반적인 고체결정과 다른 특성을 지니며, 이와 관련된 수많은 실험적, 이론적인 연구들이 활발히 진행되어 왔다. 또한, 두 층의 그래핀 사이에서의 상호작용에 관한 많은 이론적 실험적 연구들이 있어왔지만, 최근까지도 Mott insulator나, 초전도 현상과 같은 특이한 물리적인 현상들이 계속 학계에 보고되고 있다. 이런 연구 동향에 발맞춰 두 층의 그래핀을 이용한 2차원 준결정에 관한 연구를 최근에 발표하게 되었다. 본 연구에서는 두 층의 그래핀을 각각 박리하여 포개는 방법 대신, 서로 30도의 회전 각도를 가지는 두 층의 그래핀을 에피택셜(epitaxial)한 방법으로 성장시킴으로써 2차원 그래핀 준결정을 합성할 수 있었고, 이를 통해 디랙 전자(Dirac electron)구조를 가지는 특수한 준결정을 최초로 발견하게 되었다. 합성된 그래핀 준결정은 아래의 그림 에서와 같이 일반적인 결정구조에서는 볼 수 없는 30도 회전대칭성(12-fold symmetry)과 프랙탈(fractal) 구조를 지니는 것을 확인하였다. 이러한 2차원 준결정은 4차원 양자 홀 효과 (4-Dimensional Quantum Hall Effect)로 대표되는 4차원 공간의 물리학을 관측할 수 있는 창의 역할을 하게 될 것으로 기대된다. 이 연구는 2018년 8월 24일자로 Science지에 게재되었고, 표지논문으로 선정된 바 있다. 논문명 : Dirac electrons in a dodecagonal graphene quasicrystal Science 24 Aug 2018: Vol. 361, Issue 6404, pp. 782-786 DOI: 10.1126/science.aar8412

  • Wnt 신호전달의 작용기전 규명

    약학과 정가영 교수 ·김희령 석박통합학생

    Wnt 신호전달의 작용기전 규명

    약학과 정가영 교수팀(김희령 석박통합학생 제1저자 참여, Global PhD Fellowship 학생)은 서울대학교 생명과학부 최희정 교수팀 및 서울대학교 화학과 석차옥 교수팀과 공동연구를 통해 Wnt 신호전달의 작용기전을 규명하였다. Wnt 신호전달은 Wnt라 불리는 일종의 호르몬이 배아의 발생, 암의 발생, 조직의 재생 등을 조절하는 우리 몸의 주요 신호전달 기전으로 Wnt 신호전달 기전에 대한 정확한 이해는 특히 항암제 개발에 큰 도움을 줄 것으로 예상되고 있다. 이러한 Wnt 신호전달은 GPCR이라 불리는 수용체군 중의 하나인 Frizzled 수용체를 통해 이루어진다. GPCR 수용체군은 시각, 후각, 심혈관, 뇌, 면역, 대사 등 우리 몸의 다양한 기능을 조절하며, 현재 사용되고 있는 약의 40%가 GPCR 수용체군에 작용한다. 이러한 이유로 GPCR 수용체군의 작용기전을 연구한 과학자들이 1971년 노벨생리의학상, 1994년 노벨생리의학상, 2012년 노벨화학상을 수상하였다. GPCR 수용체군 중 Frizzled 수용체는 병태생리학적 중요도에 비해 작용기전이 거의 규명되지 않고 있었다. 본 연구는 구조규명질량분석기법, 컴퓨터모델링, 세포생물학적 기법 등 다양한 기술의 융합을 통해 Wnt 호르몬이 Frizzled 수용체에 결합하는 원리와 하위신호전달이 일어나는 원리를 규명하였다. 본 연구는 세계적 권위지인 Proceedings of the National Academy of Science USA (Impact Factor: 9.504) 8월 28일자로 게재되었다. *논문명: Biophysical and functional characterization of Norrin signaling through Frizzled4

  • 단일 파장대역에서만 발광하는 새로운 상향변환 호스트 물질 개발

    화학공학/고분자공학부 김동환 교수 ·문병석 연구원

    단일 파장대역에서만 발광하는 새로운 상향변환 호스트 물질 개발

    상향변환(upconversion) 현상은 낮은 에너지를 갖는 광자를 연속적으로 흡수하여 더 큰 에너지를 갖는 광자를 방출하는 현상으로, 햇빛에 풍부하게 존재하는 적외선 빛을 가시광선으로 변환하여 태양전지의 효율을 높이거나, 생체투과성이 높은 적외선 빛을 뇌조직 내부에서 가시광선으로 전환하여 효과적인 광자극을 주는 등 지난 반세기 동안 다양한 응용 분야에서 꾸준한 관심을 이끌어왔다. 상향변환 현상은 무기체 호스트 물질(inorganic host material)에 도핑된 란탄족 이온(Ln3+)에서 발생하며, 호스트 물질과 란탄족 이온 간의 복잡한 상호작용의 결과로 상향변환 효율 및 발광 스펙트럼이 결정된다. 하지만상향변환 효율과 스펙트럼 순도가 낮아, 이를 극복할 수 있는 새로운 호스트 물질의 개발이 요구된다. 공과대학 화학공학/고분자공학부김동환 교수 연구팀은 레이저를 이용해 호스트 물질을 액화-급랭(liquid-quenching)시켜 단거리 배열(short range order, 1st coordination order)이 존재하지 않는 새로운 호스트 물질을 개발함으로써, 란탄족 이온과의 상호작용을 극대화하였으며, 이를 통해 단일 파장대역에서만 발광하는 고효율의 상향변환 물질을 개발하는데 성공했다. 본 연구 결과는 자연계에서 안정적인 배열을 갖는 기존 호스트 물질들의 재료적 한계를 극복하였기에 큰 의미를 가진다. 본 연구에서 개발된 물질은 첨단 레이저 분야 및 광집적회로 소자 분야 등에 활용될 예정이다. 한국연구재단의 지원으로 수행된 본 연구는 그 중요성을 인정받아 재료과학(material science) 분야의 세계적인 학술지 어드밴스드 머티리얼스 (Advanced Materials, IF 19.791)에 표지논문으로 선정되었다. (2018.06.20.)

  • 자가 소화작용 조절이 암세포 형성에 미치는 영향 규명

    의학과 이기영 교수 ·민윤 연구원

    자가 소화작용 조절이 암세포 형성에 미치는 영향 규명

    의학과 이기영 교수 연구팀이 선천면역 신호에 의한 자가 소화작용 조절이 암세포 형성에 미치는 영향을 규명함으로써 암질환 및 염증성 질환 제어에 기여할 수 있는 연구결과를 얻어냈다. 자가 소화작용과 선천면역에 관한 기존 연구는 많았으나, 선천면역 수용체 신호에 의한 자가 소화작용 조절이 암질환에 미치는 연구는 부족했다. 이에 연구팀은 이들 상호간 분자조절기능에 관한 기전연구를 진행하고, 나아가 자가 소화작용이 암질환의 질환과정 분석 및 제어에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. ※ 자가 소화작용(Autophagy) : 세포 내 단백질 및 세포질 구성성분의 제거 및 재활용을 통하여 세포의 항상성 유지에 중요한 역할을 한다. 신경질환, 노화, 간질환, 당료, 감염 및 면역질환, 암질환 등 다양한 질환들에 있어서 자가 소화작용의 기능이 보고되고 있다. ※ 선천면역 : 다양한 외부 감염체로부터 인체를 보호하는 중요한 역할을 하며, 선천면역 수용체를 통한 신호전달은 선천면역 조절 및 활성화에 큰 기여를 한다. 그 결과, 연구팀은 세포내 항산화 단백질로서 그 기능이 잘 알려진 퍼록시리독신1 (Peroxiredoxin1)이 선천면역신호에 있어서 중요한 트래프6 (TRAF6) 단백질의 기능을 조절함으로써 선천면역신호 및 자가 소화작용 활성화에 미치는 새로운 기전을 제시하였다. 또한 이러한 조절기능이 자가 소화작용에 의한 암 형성 과정[암세포 이동(Cancer migration) 및 암세포 침입(Cancer invasion)]에 기여하는 것을 밝혀냈다. 이기영 교수는 “선천면역신호를 통한 자가 소화작용 활성화 기전은 향후 암 형성 과정을 이해하는데 중요한 기반이 될 수 있으며, 또한 암질환 및 선천면역신호에 의한 염증성 질환 제어에 기여할 수 있는 있는 의미 있는 결과”라며“현재 이를 위한 후속연구를 진행하고 있다”고 밝혔다. 이번 연구에는 교신저자로 이기영 교수(성균관대학교 의과대학), 제1저자로 민윤 학생(성균관대학교 의과대학 석/박 통합과정)이 참여하였으며, 연구 성과는 국제학술지 오토파지(Autophagy, IF 11.10) 7월호에 게재됐다. ※ 논문명: Inhibition of TRAF6 ubiquitin-ligase activity by PRDX1 leads to inhibition of NFKB activation and autophagy activation. [그림 1] 퍼록시리독신 1이 결여된 면역세포에서 선천면역신호 자극에 따른 자가 소화작용 형성을 분석하여 퍼록시리독신 1이 선천면역신호 자극에 의한 자가 소화작용 형성에 영향이 있음을 확인할 수 있었다. [그림 2] 퍼록시리독신 1이 결여된 암세포주를 제작하여 암세포의 전이 (Metastasis)를 평가하기 위한 방법으로 암세포 침입분석 (Invasion assay)을 수행하였음. 이를 통하여 퍼록시리독신 1이 자가 소화작용 형성을 조절하여 암세포 침입에 영향이 있음을 확인할 수 있었다.

  • 수소가스 생산을 위한 반도체 광양극 소재개발

    신소재공학부 조형균 교수 ·김영빈 연구원

    수소가스 생산을 위한 반도체 광양극 소재개발

    신소재공학과(AMSE) 조형균 교수 연구팀의 김영빈 연구원(석박통합 5학기)이 광전기화학물분해의 핵심 요소 중 하나인 양극 소재의 선정에서 작은 밴드 갭 및 작은 일함수를 갖는 물질의 중요성을 설명하고, 전기화학적 물 분해 과정 중 발생하는 표면 전하의 강반전 거동 기구를 새롭게 제안했다. 이를 검증하기 위해 신소재 이원계 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3)의 합성 공정을 제어하여 n형 광양극 소재를 개발했으며, 기준 조명(1태양) 및 기준 전압(표준 수소 전극 기준 1.23V) 하에서 5mA/cm2의 매우 높은 전류 밀도를 발생시켰다. 이 과정에서 물질의 표면 전하 축적 개념을 제안 및 분석하여 강반전이 일어나는 영역에서부터 높은 전류 밀도가 관찰됨을 확인했다. 석유 에너지를 대체할 신재생 에너지로써 친환경적이며 높은 효율을 보이는 수소 에너지와 빛을 이용해 전기화학적으로 물에서 수소와 산소를 발생시키는 연구가 최근 주목 받고 있다. 이에 따라 태양광 하에서 높은 전류를 발생시키는 양극소재에 대한 연구가 진행되어 왔으나, 기존 연구는 주로 밴드갭이 넓어 가시광 영역을 활용하기 어려운 산화물에 집중되었다. 이러한 산화물은 촉매 물질 없이는 가시광 영역에서 매우 낮은 효율을 보이고 있다. 본 연구에서는 가시광을 활용할 작은 밴드 갭의 칼코제나이드 신소재 개발에 집중해 광양극으로의 활용을 가능하게 했다. 연구팀은 칼코제나이드 물질의 전도성 결정에 영향을 미치는 결함을 제어하도록 공정 분위기 조절로 광양극의 조성을 제어했다. 그 중에서도 셀레늄(Se)원소의 결함이 전도성을 크게 좌우함을 이론적으로 확인했고, 그 함량이 증가할수록 p형 전도성을 억제할 수 있음을 파악했다. 이러한 정보를 기반으로 공정 중 쉽게 발생하는 셀레늄(Se) 손실을 막기 위해 셀레늄(Se) 함량이 높은 전구체를 준비해 n형 전도성을 갖는 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3)를 구현했다. 이로써 기존의 n형 반도체가 갖는 가시광 흡수 효율을 개선할 수 있게 되었다. 뿐만 아니라 현재 보고된 n형 반도체 물질 중에서도 가장 높은 수준의 광전류 밀도가 발생함을 확인했다. 김영빈 연구원은 “광전극 소재의 표면에서 발생하는 표면 전하의 축적 상태(강반전)에 따라 발생하는 광 전하의 분리 및 이동 효율이 향상됨을 관찰했고, 이러한 개념을 해석하기 위해 표면 전하 축적 상태를 측정하여 n형 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3)의 에너지 밴드 구조를 구현했다.”며, 이를 통해“표면의 강반전 상태와 광전류의 급증 영역이 일치함을 확인했다.”고 전했다. 연구팀은 가해진 전압과 빛의 유무에 따른 에너지 밴드 구조의 굽힘 현상의 변화를 디자인해 강반전 상태를 구현하기 위해 필요한 조건(작은 밴드 갭과 일 함수)을 제시했다. 신소재공학과 석박통합과정 김영빈 연구원이 수행한 본 연구는 소재과학(material sciences)분야의 세계적인 학술지인 '에너지 & 인바이런먼탈 사이언스 (Energy & Environmental Science, IF 30.067)에 온라인 게재되었다. (2018.06.20.)

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    신문방송학과 김정탁 교수

    장자 내편

    이 책은? 동아시아 고전을 제대로 해석하려면 역·주·해·소·논의 과정을 거쳐야 한다. 역(譯)이란 우리가 흔히 말하는 번역이다. 그런데 동아시아 고전은 번역만으로는 내용 파악이 쉽지 않기 때문에 모내기를 할 때 물을 주듯 번역한 글에도 물을 대주어야 한다. 그래야만 글이 살아나는데 이것이 주(注)다. 해(解)는 해석을 뜻한다. 역과 주를 통한 글이라도 여전히 거칠거나 딱딱하므로 해석이 이루어져야 글의 의미를 제대로 깨달을 수 있는데 이것이 해(解)다. 그렇더라도 이 내용이 오늘날 어떤 의미를 지니는지를 밝혀야 하는데 이것이 통한다는 의미를 지니는 소(疏)이다. 마지막으로 이 내용에 대한 비판도 이루어져야 하는데 이것이 논(論)이다. 이런 일련의 과정을 거쳐야 동아시아 고전의 내용이 제대로 밝혀진다. 장자가 직접 쓴 글로 여겨져 장자사상을 이해하는 데 반드시 읽어야 할 내용이 장자의 내편이다. 이 책은 장자의 내편을 재해석한 것으로, 내편은 <소요유(逍遙遊)>, <제물론(齊物論)>, <양생주(養生主)>, <인간세(人間世)>, <덕충부(德充符)>, <대종사(大宗師)>, <응제왕(應帝王)>으로 구성되어 있다. <소요유>는 내편의 총론에, <제물론>은 이론적 틀에 그리고 <양생주>, <인간세>, <덕충부>, <대종사>, <응제왕>은 각론에 해당한다고 할 수 있다. 저자가 보기에 장자의 텍스트는 다른 어떤 제자백가의 것보다 짜임새가 있고, 치밀하게 구성되어 있기 때문에 핵심에 이르기까지는 역(譯)·주(注)·해(解)·소(疏)·논(論)의 과정을 거쳐야 하는데, 이러한 일련의 과정을 거쳐 장자를 재해석했고, 이 책에선 내편 역·해·소를 수록했다. 왜 장자인가? 저자가 이 책을 준비하면서 가장 많이 받는 질문이 ‘왜 장자인가’였다. 저자가 보기에 이 질문엔 두 가지 뉘앙스가 있는데 하나는 ‘유가(儒家)’가 아니라 왜 ‘도가(道家)’인가이고, 다른 하나는 커뮤니케이션 전공자로서 왜 장자를 선택했느냐는 것이다. 이에 대에 저자는, “장자는 인류 역사상 어느 누구와도 비교할 수 없을 정도로 위대한 소통의 사상가이다. 그러므로 커뮤니케이션을 전공하는 학자로서 장자를 연구하는 건 지극히 당연한 일이다”고 확언한다. 저자는 오히려 장자의 이런 면모가 지금까지 드러나지 않았다는 점을 안타까워하며, 적극적으로 많은 사람들에게 알리려는 노력을 꾸준히 해오고 있다. 소통 사상가로서의 면모는 장자가 시작되면서부터 펼쳐진다. 첫 편 <소요유>가 큰 앎(大知)을 상징하는 대붕과 작은 앎(小知)을 상징하는 작은 새를 비교함으로써 소통의 중요성을 제기한다면 뒤이은 <제물론>에선 작은 말(小言) 대신 큰 말(大言)을 사용함으로써 소통에 이르는 방법론을 제시한다. 장자에서 내편만이 유일하게 장자가 쓴 것으로 보이고, 또 내편 중에서 <소요유>와 <제물론>이 장자사상의 뼈대를 형성한다는 점을 감안하면 장자 내용 전개의 핵심은 ‘소통’이라고 할 수 있다. 세계는 탈산업사회를 맞이해 산업사회에서 강조되던 조직의 논리가 후퇴하고, 이 빈자리를 개인의 창의가 메우고 있다는 측면에서 본다면 일(work)도 놀이(play)로 바뀌어야 한다. 일 대신 놀이가 이루어지려면 장자의 ‘유(遊)’의 가치에 새삼 주목해야 한다. 장자는 인간의 모든 행위를 유로 표현한다. 그래서 노는 것도 유이지만 일하는 것도 유이고, 공부하는 것도 유이고, 사랑하는 일도 유이고, 여행하는 것도 유라고 말한다. 논어의 인(仁)이 공동체의 선을 목표로 한다면, 장자의 유(遊)는 개인의 자유와 행복을 목표로 하는데, 오늘날 개인의 창의가 중요시된다는 점을 감안하면 지금 시점에서 유의 의미를 새롭게 주목할 필요가 있다. 사람과 자연과의 소통으로 귀결되는 장자 사상의 핵심, <내편> 장자는 사람들 간의 소통을 목표로 시작했지만 결국 사람과 자연과의 소통으로 귀결된다. 첫 편인 <소요유>의 주제가 소통이고, 또 뒤이은 <제물론>이 ‘호랑나비의 꿈’으로 끝나는 것을 보면 알 수 있다. ‘호랑나비의 꿈’은 사람들이 꿈과 현실의 차이를 느끼지 않는 데서 출발해서 결국 삶과 죽음의 차이도 없다는 걸 보여준다. 그럼으로써 사람과 자연 간 소통의 가능성을 활짝 열어준다. 그리고 무위자연에 입각한 삶이 얼마나 보람된 삶인지를 우리로 하여금 실감케 한다. 내편 중에서 소요유제물론인간세로 이어지는 축이 소통의 문제를 본격적으로 다룬다면 양생주덕충부대종사응제왕으로 이어지는 축은 무위자연(無爲自然)에 따른 삶을 소개한다. 즉 <양생주>는 무위자연에 따라 생명을 온전히 보존하는 방법을, <덕충부>는 자연스런 덕이 충만한 사람의 모습을, <대종사>는 무위자연에 따라 살아가는 사람의 모습을, <응제왕>은 무위자연에 따라 천하를 다스리는 방법을 각각 설명한다. 그런데 무위자연에 따른 삶이라도 자연과 소통하지 않을 수 없다. 이런 점에서 보면 소요유제물론인간세의 축이 ‘인간과 인간과의 소통’을 다룬다면 양생주덕충부대종사응제왕의 축은 ‘인간과 자연과의 소통’을 다룬다고 말할 수 있다. 그렇다면 장자는 인간끼리의 소통을 넘어서서 인간과 자연과의 소통까지를 목표로 하는 셈이다. 이럴 때 인간은 비로소 죽음을 극복할 수 있다. 이 점이 절대자에 의존해서 죽음을 극복하려는 서구의 유일신 종교가 추구하는 방식과 크게 다르다. 오늘날 우리 사회는 이전과 비교할 수 없을 정도로 크고 복잡해졌다. 부작용이 생기면 과거와 견줄 수 없을 정도로 커진다. 게다가 지금 우리는 위험사회에 그대로 노출되어 있어 부작용이 생기면 그 결과를 쉽게 예측할 수 없다. 따라서 일을 추진하는 단계에서부터 그 부작용을 염두에 두고 기획해야지 과거처럼 목표를 달성한 후에 부작용을 처리한다는 식으로 접근해선 안 된다. 만약 그렇게 접근하다간 부작용 처리를 위한 비용도 만만치 않아 결코 경제적이라고 할 수 없다. 그러니 경제적이란 소리를 듣기 위해서라도 부작용 방지를 처음부터 염두에 둬야 하는데 무위자연의 원리에 따라 일을 기획하고 실행하면 이런 목표에 어렵지 않게 도달할 수 있다. 커뮤니케이션을 전공한 저자가 새로운 시각으로 재해석한 장자 내편, 이 책을 통해 인류 역사상 가장 위대한 소통의 사상가를 만난다!

  • Polylactic acid 혼합물: The future of green, light and tough

    신소재공학부 하마드코티바 교수 ·주진호 교수

    Polylactic acid 혼합물: The future of green, light and tough

    신소재공학부 하마드코티바 교수는 Progress in Polymer Science라는 저널에 “Polylactic acid blends: The future of green, light and tough(Polylactic acid ” 라는 리뷰페이퍼를 개재하였다. (IF: 24.558, Five years IF: 32.833) Polylactic acid (PLA)는 지난 십여년간 수많은 응용을 위하여 연구되어온 생물학적 제품이며 생분해성 지방족 폴리에스테르이다. PLA의 강도, 완고함, 그리고 가스 투과성과 같은 특성들은 기존의 석유화학기반의 폴리머들에 필적하는 것으로 밝혀졌다. 반면에, PLA 기반 물질들은 낮은 생분해율, 높은 비용, 그리고 낮은 파괴인성값등의 실질적 적용에 어려운 한계를 보여왔다. PLA의 생의학적 적용에 알맞은 특성을 얻기위해 PLA를 다른 폴리머와 혼합하는 방식으로 수정해 나아가는 빈번한 수요가 있어왔다. (Fig. 1). 본 리뷰는 PLA 혼합물의 준비, 특성화 및 적용에 대한 상세한 개요를 제공하고 이러한 혼합물들에 대한 현재 상태 및 향후 트렌드에 대한 정보를 제공하기 위해 작성되었다. Fig. 1. PLA polymer blend studies, as reported in Web of Science between 2007 and 2016. 논문의 리뷰는 생분해성 폴리머와 생분해성이 아닌 폴리머들을 PLA와 혼합해내는 방식과 그 과정에 사용된 전략에 대하여 논하고있다. 이에 더하여 구조적, 기계적, 유동학적과 열적 특성, 또한 혼합물들의 잠재성과 같은 다양한 컨셉들의 개요를 서술하고있다. 조직 지지체(tissue scaffolding) 등 과 같은 생의학적 적용을 위한 PLA 혼합물을 통한 계층형 다공 물질의 생산 또한 소개되고있다. 본 논문에 제시된 지식은 생분해성 폴리머와 생분해성이 아닌 폴리머들과의 혼합을 통한 PLA 혼합물의 제조, 특성 그리고 응용이 미래에 계속하여 성장할 것이라는 것을 보여주고있다. 연구팀은 “본 논문은 PLA 기반 재료에 대한 미래의 연구에서의 상당한 이정표를 제시하였다.”라고 연구의 의의를 설명했다. - Field of specialization: Advanced engineering materials - Publications: https://scholar.google.co.uk/citations?user=2qMywJ0AAAAJ&hl=en

  • 생체 기능을 모방한 세계 최초 3상 분자컴퓨터 기반 연속화학반응 개발

    약학과 김인수 교수

    생체 기능을 모방한 세계 최초 3상 분자컴퓨터 기반 연속화학반응 개발

    생체 내 신호전달 체계를 모방한 인공 분자컴퓨터에 대한 연구는 세계적인 관심분야이다. 인공적인 컴퓨터 시스템에서는 전기적 신호를 바탕으로 연산 기능을 조절하지만 생체 내에서는 다양한 화학신호의 조절을 통하여 그 특수한 기능을 실현한다. 특히 생체 내 신호전달 과정은 각각 정렬된 방식으로 서로 통신하고 이를 활용하여 저마다의 특수한 기능을 구현하고 있으며, 이러한 기능을 인공 시스템에 적용하기 위한 많은 연구가 세계적으로 진행되고 있다. 본 연구팀은 세계 최초로 화학신호에 따른 분자인지(molecular recognition) 성질의 조절 및 대표적인 세 가지 전자전이 상태를 자유롭게 조절함으로써 인공 분자컴퓨터 개념을 실험적으로 구현하였다. 특히 개발된 삼상 분자컴퓨터는 연속단계 화학반응(cascade reaction)을 실행하여 고부가가치 유기물 및 기능성 고분자 합성에 적용되었다. 또한 생체 내 신호전달 체계를 모방한 인공 분자컴퓨터는 스마트 약물전달 시스템 구축에 기여하여, 향후 질병의 조기 진단 및 치료에도 활용될 수 있음을 제시하였다. 약학대학 김인수 교수 연구팀의 본 연구는 화학분야 세계적 학술지인 ‘JACS (Journal of the American Chemical Society, IF: 13.858)’ 6월호 표지 논문을 장식했다. 이 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 한국연구재단(이사장 배병수)이 추진하는 기초연구실지원사업(BRL)의 지원으로 수행되었다.

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