Korea Basic science institute annual report 대전광역시유성구과학로 Tel Fax

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1 Korea Basic science institute annual report 대전광역시유성구과학로 Tel Fax

2 Towards the world beyond Korea! Korea Basic Science Institute is actively running at the center of change. CONTENTS KBSI 주요성과 10 선 6 원장님인사말 8 일반현황 KBSI 내비게이션 18 첨단연구장비공동활용의약학연구융합생명연구환경생물재난연구나노소재연구연구장비개발 48 국가적대형연구장비설치 운영 58 선도적분석과학연구수행 66 창조경제실현을위한중소기업가치창출 72 국가기초과학지원체계강화및확산 82 부록우수연구성과사례 2014 연구사업수행현황 2014 KBSI 논문대상수상자인터뷰

3 연구분야 연구분야 연구분야 경영및기타분야 경영및기타분야 KBSI 주요성과 10 선 인간줄기세포로치매뇌구현세포모델세계최초개발 한국과학기술총연합회주관, 2014년올해의 강유전산화물계면의전기화학적현상세계최초규명 우울증에서스트레스회복력을시각적으로규명 서울서부센터개소식개최 뇌연구및생체영상연구를위한 MRI 연구동 준공식개최 10 대과학기술뉴스선정 인간신경줄기세포의 3 차원분화를통해 원자구조와계면현상을동시에관찰하는 쥐의뇌에서분자생물학적스트레스현상 나노 바이오 의약 (NBPT) 융복합연구 인간뇌기능연구를위한 3 T( 테슬라 ) 휴먼 알츠하이머환자뇌의병리학적특징을 획기적분석방법개발 을영상화함으로써, 뇌의스트레스회복력 기반 / 이화여자대학교내설치 (7. 1) MRI, 도입예정인 7 T 연구용휴먼 MR 등 구현한실험모델개발 (Stress Resilience) 을측정성공 총 15 종첨단연구장비보유 Nature 誌게재 Nature Materials 誌게재 Molecular Psychiatry 誌게재 (IF= , ) (IF= , ) (IF= , ) 오창본원질량분석연구부김영혜박사 대덕본원전자현미경연구부김영민박사 춘천센터허송욱박사팀 ( 미국하버드의대공동연구 ) ( 미국오크리지국립연구소공동연구 ) 경영및기타분야 경영및기타분야 경영및기타분야 경영및기타분야 경영및기타분야 op 2014 청소년과학문화산업교육기부대상수상 국산연구장비개발및기업지원실용화촉진기반확보 분석지원품질경영강화를위한국제품질경영시스템 ISO 9001 인증획득 글로벌협력체계구축및인프라확충 중소기업에의기술이전 0 전주센터, 오창본원질량분석연구부 대외포상수상 첨단연구장비개발및실용화지원사업 분석지원장비에대해엄격한검교정 한국 - 싱가포르 BTI 글리코믹스분야 : 대표적기술이전 제 3 회대한민국교육기부대상 공청회 개최 (10. 18) 관리및분석지원단계체계화및최적의 아시아지역연구협력을본격화 (2. 12) 광촉매재료대량생산기술이전 : 기관부문수상 ( 교육부주관 ) 첨단연구장비개발및실용화지원사업 시스템구축 한국 -UAE 간석유 가스소재분야 : - 이전업체 : 센텍 ( 주 )(1. 27 계약체결 ) - 유성구꿈나무과학멘토사업부문 신규수주 (5 개년, 280 억원 ) 재료분석, 단백질의약품특성분석지원 석유대학 (Petroleum Institute) 과석유 극저온냉동기를이용한온도센서교정 유성구청장상수상 신뢰성향상및고객만족경영기반강화 가스소재분야, 나노촉매연구분야상호 기술이전 : 협력기반마련 (9. 16) - 이전업체 : 윤슬 ( 주 ) (9. 22 계약체결 ) 제 3 회분석과학국제컨퍼런스개최 노로바이러스검출기술이전 : (11. 20~21, 기초지원 ( 연 ) 대덕본원 ) - 이전업체 : ( 주 ) 솔젠트 ( 계약체결 ) - 메타볼로믹스 ( 대사체학 ) 등 10 개분야, 세계 6 개국석학등 398 명참가

4 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 인사말 2014년도에 KBSI는고객 소통 창조 청렴의 4대핵심가치를기반으로주요임무인첨단연구장비와우수한연구인력을바탕으로기초연구플랫폼으로의역할을충실히수행해왔으며, 이러한결과많은우수한성과를이루어내었습니다. 과학기술총연합회가선정한 올해의 10대과학기술뉴스 에서김영혜박사의 인간줄기세포로치매뇌구현세포모델세계최초개발 성과가 ( 네이처지게재 ) 1위로선정되었습니다. 또한김영민박사의 강유전산화물계면의전기화학적현상세계최초규명 및허송욱박사의 우울증에서스트레스회복력을시각적으로규명 등이세계유수학술지에게재되어우수한연구성과가어느때보다많은해였습니다. KBSI는창조경제실현이라는국정과제임무에충실하기위해중소기업및국가 사회문제해결을위한분석지원에많은역점을두었습니다. 생물재난등의국가 사회현안의적극적해결을위한분석기술의개발및확산을통해국민의안전한삶에기여하였습니다. 2014년도분석지원에서 5,632명의이용자들이약 14만여개의시료를분석하였고이중중소기업의이용자수가 20 % 를차지하였습니다. 중소기업으로의기술이전실적은총 10건, 기술이전료 5억원으로전년도에비해약 54 % 증가하였습니다. 이밖에 25개파트너기업운영, 중소기업멘토링사업등우리가가진분석기술과노하우를중소기업에게제공하는다양한활동을펼쳤습니다. 또한고객편의성과분석지원신뢰도를향상하기위해 ISO 9001 인증획득등분석지원품질관리체계를정립하고장비개발과기술지원을집중적으로추진하였습니다. 인터넷으로장비검색에서이용료결제, 분석지원관리기능까지편리하게이용할수있도록온라인분석지원시스템인 USE 웹사이트를개발하였고, 2015년초에오픈할예정입니다. KBSI는지난 26년간첨단연구장비를활용하여대학중심의연구지원과공동연구를성실히수행하였고, 그동안의역량을바탕으로연구장비와분석기술을독자적으로연구하고개발하는새로운임무를부여받게됩니다. 이를통해독자적이고창의적인연구활동을펼쳐나가게됩니다. 앞으로도 KBSI는모든역량을결집하여기본임무에충실하면서창조경제에기여하고국민과사회의행복과안전을지키는출연 ( 연 ) 으로더욱발전해나갈수있도록최선의노력을다해나갈것입니다. 창조경제에기여하는 KBSI, 국민행복을지키는 KBSI Open World-class Research Platform, KBSI 2015 년 1 월 한국기초과학지원연구원원장

5 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 연혁 비전및목표 한국과학재단부설 기초과학연구지원센터 설립 /04 4개지역센터설치 ( 서울, 부산, 대구, 광주센터 ) 기초과학지원연구소 법인설립 전주센터설치 비전 세계일류의열린기초연구인프라기관 Open World-class Institute, KBSI 임무 기초과학진흥을위한연구시설장비및분석과학기술관련연구개발, 연구지원및공동연구수행 대형연구시설구축ㆍ운영ㆍ활용대표기관 / 구축 발전목표 연구 / 분석과학연구선도기관 한국기초과학지원연구원 으로기관명칭변경 춘천센터설치 순천센터설치 세계최고기초과학연구지원기관 / 지원 R&D 관리 / 국가연구시설장비총괄관리ㆍ인력양성기관 system 국가핵융합연구소 부설기관설치 국가적대형연구장비활용공동연구 국가 사회문제해결형분석기술개발 중기전략목표 09~ 14 첨단장비활용분석지원 첨단분석장비개발 추진전략 고객가치창출기반구축 연구시설 장비고도화및전문인력양성 경영목표 13~ 16 글로벌협력및성과확산 청렴연구문화확립 오창센터설치 강릉센터설치 제주센터설치 핵심가치 4C 충남대학교공동 분석과학기술대학원 설립 국가연구시설장비진흥센터 설치 고객 Customer 청렴 Cleanness 서울서부센터설치 소통 Communication 창조 Creativity

6 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 조직도 인력, 장비및예산현황 원장 감사 현재 현재 인력현황 단위 : 명 부설국가핵융합연구소 선임본부장 대덕운영본부 생명과학연구부 물성과학연구부 연구직 기술직 행정직 분석직 합계 임원 1인연구직에포함 전자현미경연구부 장비현황 단위 : 백만원 연구심의위원회 오창운영본부 질량분석연구부 구분 대덕본원 오창본원 지역센터 서울부산대구광주전주춘천순천강릉제주서울서부 합계 환경과학연구부 장비 155 점 144 점 76 점 59 점 22 점 51 점 22 점 20 점 11 점 16 점 10 점 29 점 615 점 분석과학기술대학원교수회 금액 53,275 51,966 20,077 17,432 6,207 12,580 6,984 5,797 2,526 3,633 2,795 15, ,615 기준 : 도입가격 3천만원이상 자기공명연구단 첨단장비개발사업단 예산현황수입 지출 단위 : 백만원 구분 금액 구분 금액 서울센터부산센터 정부출연금 79, 기관운영비 14, 주요사업비 46,661 인건비 17, 총액인건비 14, 법정부담금 1,281 대구센터 3. 시설비 18, 퇴직급여충당금 1,186 국가연구시설장비진흥센터 광주센터 4. 차입금상환 - 자체수입 23,171 연구직접비 62, 주요사업비 46,661 미래정책부 기획부 행정부 대외협력실 전주센터춘천센터순천센터강릉센터제주센터서울서부센터 1. 정부수탁 15, 민간수탁 기타연구사업 - 4. 기술지원 6, 기술료 기타 790 합계 102, 정부수탁 11, 민간수탁 기타연구사업 - 5. 기술지원 3,808 경상운영비 5,096 시설비 18,100 기타 120 합계 102,713

7 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 KBSI 네트워크 KBSI 는전국 12 개거점을통해국가기초과학연구지원및지역별특화산업에기반한차별화된첨단전문연구지원을수행하고있습니다 대덕본원 / 바이오EM, 나노EM, 극한물성, 생물재난, 기술지원, 나노표면분석, 초정밀가공 부산센터 / 소재표면, 물성분석 전주센터 / 나노구조및탄소기반소재분석특성평가 강릉센터 / 나노물성영상 오창본원 / 질량분석, 생체영상, 분자구조 분석, 연대측정, 미량원소분석 대구센터 / 첨단기능성융합소재 춘천센터 / 생체영상 제주센터 / 해양바이오 서울센터 / 환경분석 광주센터 / 퇴행성질환연구 순천센터 / 에너지환경 분석연구 서울서부센터 / 메타볼로믹스, 에너지 환경소재 시스템분석연구

8 Korea basic science institute kbsi annual report 내비게이션 연도별분석지원현황 단위 : 건, 개, 명 건수 16,309 건수 17,039 시료수 132,049 시료수 139,508 이용자수 5,486 이용자수 5, 분석지원건수 ( 건 ) 17,039 한국기초과학지원연구원은세계적인첨단연구장비와우수한연구인력을기반으로연구지원과공동연구를수행하는기초연구플랫폼입니다. 건수시료수이용자수 5,397 16, ,493 대덕, 오창본원과전국 10 개의지역센터네트워크를기반으로세계수준의 분석지원시료수 ( 개 ) 139,508 분석지원서비스를제공하고있으며, 국가연구장비시설을총괄관리하고분석과학기술인력을양성하며기초연구인프라의효율적인관리와활용에 기여하는등국가과학기술발전에중추적인역할을다하고있습니다 분석지원이용자분포현황 단위 : 명 분석지원이용자수 ( 명 ) 5,632 KBSI는세계수준의인프라로우수한성과를창출하고있으며, 신개념장비를기획하고개발하며최고의분석과학기술을기반으로국민건강과행복을지키는연구성과를거두어가고있습니다. 또한, 중소기업맞춤형기술지원으로창조경제실현에기여하고있습니다. 4.4% 국 공립연구소 249 명 3.2% 기타 177 명 기초연구의튼튼한플랫폼위에서우리의끊임없는도전과열정으로대한민국과학기술의미래를만들어갑니다. 13.2% 출연연구소 742 명 54.1% 대학 3,046 명 2014 KBSI 연보는많은연구성과와분석지원성과를종합적으로보여주 이용자수 5,632명 어연구원의미래의연구방향과새로운사업추진을위한기초자료로활용 20.0% 됩니다. 중소기업 1,128 명 KBSI 가연구장비의국가기관으로확고히자리매김하여노벨상과창조경제를 5.1% 견인하는데에큰역할을할수있도록여러분들의관심과성원을부탁드립 대기업 290 명 니다.

9 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 논문실적 단위 : 편 외부이용자논문실적 단위 : 편 총논문수 465 총논문수 629 SCI 논문수 423 SCI 논문수 493 유수논문 52 유수논문 87 * 유수논문 : JCR 분야별상위 5% 이내또는 IF 10 이상저널논문 (NSC 와 NSC 자매지포함 ) 저자유형별논문실적 단위 : 편 연구원 1 인당연구비현황 단위 : 백만원 주저자 125 수탁연구비 189 교신저자 84 출연금및수탁연구비 293 공저자 253 특허실적 단위 : 건 성과활용및확산실적 단위 : 건, 개, 백만원 국내 국외 총출원건수총등록건수총출원건수총등록건수 유상이전건수 기술이전기관수 기술료수입

10 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 사진설명 2014 KBSI 이미징사진전대상수상작 < 벅스라이프 (A Bug s Life)> ESEM(environmental electron scanning microscopy) 을이용하여 300 배율로관찰한방울토마토줄기 joint utilization of advanced equipment 의약학연구융합생명연구환경생물재난연구나노소재연구연구장비개발 첨단연구장비공동활용 한국기초과학지원연구원은첨단연구시설 장비운영을기반으로, 분석지원, 공동연구, 인력양성, 기술이전, 사업화등다양한일들을수행하며, 5 개분야의연구에중점을두고, 더나은연구성과를위해최선을다하고있습니다. Besides R&D on 5 representative research areas, KBSI, with its state-of-the-art research facillities and equipment, carries out tasks such as analysis services, collaborative research, education and technology transfer & commercialization.

11 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 질량분석분야 Mass spectrometry research 오창본원질량분석연구부 초고분해능질량분석기 15 T FT-ICR MS 를비롯한다양한첨단질량분석장비를운영하여, 단백질, 대사물질, 나노복합물질, 원유등의질량프로파일로신약개발, 진단및치료방법개발, 환경물질분석등의연구를지원합니다. 분석지원 290 건수 ( 건 ) 2,107 시료수 ( 개 ) 110 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 초고분해능질량분석기를이용하여단백질수식화분석, 당쇄분석기술을확보 단백질의약품특성분석, 암질환의조기진단기술개발등의약학연구지원 대표적연구사례인간신경줄기세포를이용한알츠하이머치매모델개발인간신경줄기세포의 3차원배양법을통해, 알츠하이머환자뇌에서볼수있는병리학적특징인아밀로이드플락과신경섬유매듭을성공적으로구현한실험모델이하버드의대와의국제공동연구를통해개발 3 차원으로분화된알츠하이머질환모델세포에서베타아밀로이드와인산화된타우단백질이응집하여침착됨 구분 연구실적 논문 학회발표 특허 1 분석법개발 28 (SCI 25) 국내 33 건 / 국외 5 건 출원 13 건 / 등록 6 건 혈액중단백질마커모니터링을위한효율적혈액프로테옴분석법 간암혈액중비트로넥틴당단백질의변형당쇄구조확인 첨단연구장비공동활용 medicine pharmacy research 생쥐뇌해마조직의세부부위적출을통한질량분석시료제작법 뇌에침착되는단백질의용해도에따른분획법 새로운 ECD gun 개발 초고분해능 MALDI FT-ICR질량분석기를위한탄소그을음이온을이용한질량값의내부캘리브래이션방법 사중극자이온필터및이를이용한 2차이온검출배제방법 관련장비 질량분석분야 생체영상분야분자구조분석분야퇴행성질환연구분야 수행과제 고정밀 RF 모듈개발 UPLC/Q-TOF MS 를이용한와일드타입과 choc 유전자가제거된뮤턴트곰팡이의지질체비교 초고속질량분석기반암바이오마커발굴및검증 인간염색체 11번기반질환관련단백질발굴및기능연구 학습과기억의프로테옴변화규명 초고분해능퓨리에변환이온싸이클로트론공명질량분석기 유출유류및유래오염물질분석연구 대용량당쇄정량분석시스템개발 질량분석기 항체바이오베터개발을위한항체특성분석기반기술개발 고감도휴대용유해가스측정장치개발 비대칭전기장을이용한특성이온선별기술연구 의약학연구 국내최대의분석기반시설과분석법개발을통해생명현상을이해하기위한생명물질의기초연구에서부터질병의진단및치료에이르는의약학연구를공동연구및분석지원을통해수행하고있습니다. 첨단장비를활용한분자수준의연구에서부터질환진단및치료를위한생체영상연구, 노화연구용고령동물인프라구축을통한국제적신뢰성확보의노력으로국내의약학연구를더발전시키고있습니다. 보유기기 무인비행체를이용한대기중유해물질측정기술개발 15 T FT-ICR MS Hybrid FT-ETD Mass Spectrometer(Orbitrap-Elite) 2D-GC/HR MS(2-dimensional gas chromatography/ high resolution mass spectrometer system) High-speed Q-TOF Mass Spectrometer(5600+, 6600+) Ion Trap/7 T FT-ICR MS Triple Quadrupole MS MALDI Imaging System MALDI/ESI Hybrid Tandem MS 초고속 Q-TOF 질량분석기 (ABSciex, Triple Q-TOF MS) 고분해능오비트랩질량분석기

12 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 생체영상분야 분자구조분석분야 Biological imaging Research Protein Structure Research 분석지원 분석지원 오창본원자기공명연구단, 춘천센터 89 건수 ( 건 ) 오창본원자기공명연구단 974 건수 ( 건 ) 생명체에서일어나는생화학적및병리학적과정을영상화하여질병의특성을이해하며질병을조기에진단및치료를할수있도록방향을제시해주는융합연구분야입니다. 612 시료수 ( 개 ) 49 이용자수 ( 명 ) 핵자기공명분광 (NMR) 및 X-ray 회절기법을이용하여, 단백질의 3 차구조규명, 상호작용및동력학연구를통하여생명현상을탐구하고, 신약개발을위한구조기반원천기술개발하는연구분야입니다. 6,081 시료수 ( 개 ) 195 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 약물의기작연구, 신규약물탐색및스크리닝, 다양한나노바이오소재를이용한진단및치료용 X-ray 회절기법및다양한 NMR 기법들을활용하여생체고분자 3 차구조규명및단백질기능 나노의약품개발 수행에특이적인운동성연구 세포및질환동물모델 ( 암, 우울증, 형질변환된비만, 동맥경화, 뇌졸중등 ) 에서생체영상연구수행 국내외연구팀과공동연구를수행하여총연구논문 24 편, 특허 10 편발표 최첨단장비를통한분석법개발, 전문분석지원및공동연구수행 대표적연구사례 대표적연구사례 SARAH 도메인상호작용구조기반세포사멸조절메커니즘규명 우울증치료뇌영상화기술개발생체발광영상기법을이용해스트레스회복력이우울증치료효과를나타내는중요한현상이라는사실을생체내에서영상화하는데성공한첫번째사례로, 이를통해우울증을객관적으로진단할 진단 / 치료병용전구약물의화학적구조및활성화모식도와폐암동물모델에서 MRI 를통한종양표적영상화및항암효과평가 MST1과 RASSF5(NORE1) SARAH 도메인의 hetero-dimer와 MST2 SARAH 도메인의 homodimer의구조를규명하였음. SARAH 도메인을매개로형성되는 homo -와 hetero-dimer에대한구조적 / 생물리적비교를통하여, Hippo 신호전달을통한세포사멸조절기작연구에대한 SARAH 도메인의 hetero- 와 homo-dimer 의단백질결정구조와 SARAH 도메인들의상호작용에의한 Hippo 신호전달조절 수있는바이오마커와우울증단기치료제개발에필요한새로운방법제시 구조적인단초를제공 구분 연구실적분석법개발수행과제 논문 45 학회발표 31 우울증치료뇌영상화기술개발 유전자돌연변이를갖는암의바이오마커발굴 특허 10 실시간생체영상기술을이용한우울증기작규명 생체적합성나노의약기반골다공증제어연구 갈색지방촉진을통한비만억제연구 연구용휴먼 MRI 설치활용 생체이미징기술을활용한약물표적지향형단백질탐색신기술개발 MRI 용 SAR 계측기테스트 종양표적기능진단 / 치료제개발 MRI 영상의정량분석연구 우울증치료제투여후스트레스회복력영상화 관련장비 구분연구실적분석법개발 논문 24 (SCI 24) 학회발표국내 4건 / 국외 20건 특허출원 5건 / 등록 5건 X-ray/NMR을이용한 MST1/RASSF5 사라도메인의구조분석 NMR을이용한 N-TXNIP와 TRX 단백질상호작용분석 열대해양미생물로부터분리한항생제인 Lajollamycins 구조분석기술 Glutamate의 protonation 상태변화에의한단백질접힘분석 Polo-Box Domain의 Tyr-rich 채널에선택적으로결합하는화합물의구조분석방법 Unfolding/binding 기작이용단백질-단백질상호작용분석기술 Heparin과 angiogenin 단백질복합체 X-선결정분석 관련장비 첨단기기교육 전자현미경 ( 투과전자현미경 / 주사전자현미경 ) 이용자교육 다광자공초점레이저주사현미경이용자교육 발광형광동물영상장비이용자교육 MRI 장비의이해및실습 9.4 T 동물용 MRI 수행과제 단백질상호작용구조분석및저해제설계 액체 NMR 장비성능점검및유지관리시스템구축 Polo-like Kinase 1의 Polo-box Domain 저해재발굴및 NMR/X-ray 를이용한구조분석 900 MHz 핵자기공명분광기 보유기기 현재 발광형광실험동물이미징시스템 생체공초점레이저주사현미경 저진공전계방사형주사전자현미경 4.7 T/9.4 T 동물용 MRI 600 MHz/800 MHz 마이크로이미징시스템 3 T 휴먼 MRI 동물용 PET/CT/SPECT 도입예정 가변평면레이저형광현미경 (2015) 소동물융합생체영상장비 (2015) 7 T 휴먼 MRI 동물용 PET/CT/SPECT 발광형광실험동물이미징시스템 첨단기기교육보유기기 2014 KBSI Bio-NMR 워크숍 현재 900, 800, 700 MHz 핵자기공명분광기 500, 400 MHz 핵자기공명분광기 자동등온적정열량계 생체고분자크리스탈 X-선회절장치 단백질합성기 다각광산란검출시스템 CD 분광편광기 도입예정 DynaPro Plate Reader II system 800 MHz 핵자기공명분광기생체고분자크리스탈 X-선회절장치

13 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 퇴행성질환연구분야 Degenerative Disease Research 광주센터 지역특화연구로추진되고있는퇴행성질환재생연구사업은노화연구용고령동물인프라의국제적신뢰성확보와첨단장비의지속적구축을통한노화관련연구지원및공동연구를수행하고있습니다. 주요수행연구 국내유일의고령동물생육시설의전구역개별환기케이지설치및가동으로오염방지, 분양동물의 신뢰성확보 마우스와렛트의초고령 28 개월령이하의전월령사육기술및개체수를확보하여고령동물을 필요로하는국내연구자들에게지원 지속적인첨단연구장비구축을통한노화연구및퇴행성질환관련연구지원및공동연구수행 대표적연구사례 비알코올성지방간의치료제개발비알코올성지방간은간에서과도한지방생합성이원인이되어발생하는대사성질환으로서, 간조직에서 PRMT3 단백질과 LXRa 단백질간의발현조절과상호결합을통한기전연구를규명하였으며, 나아가비알코올성지방간의치료에효과가있음을규명 분석지원 549 건수 ( 건 ) 5,369 시료수 ( 개 ) 143 이용자수 ( 명 ) 비알코올성지방간에서 PRMT3 와 LXRa 의발현조절기전 Open World-class Research Platform, KBSI 창조경제에기여하는 KBSI, 국민행복을지키는 KBSI 남성생식세포에서 Steroidogenesis의증감조절분석연구남성생식세포에서호르몬을형성하는과정중 TGF-β1 Signaling에의한조절억제에 Nur77단백질이조절함을규명하였으며, Nur77과 Smad3 유전자의상호결합을 BiFC assay 분석기법을통하여 Confocal 현미경으로관찰함 BiFC 기법을활용한 8 개조합 관련장비 구분 연구실적 논문 학회발표 특허 7 (SCI 7) 국내 2 건 0 건 분석법개발수행과제첨단기기교육보유기기 비알코올성지방간치료를위한분석연구 노년기여성의난자성자에중요한인자분석연구 남성생식세포에서 steroidogenesis의증감조절기전연구 두가지기능을가진 NGFI-B와 Btg2 유전자 : 핵과미토콘드리아내에서이동 NMR 기본원리 ICP-OES를이용한무기원소분석 현재 레이저공초점주사현미경시스템 온라인크로마토그래피-핵자기공명분석기-질량분석기시스템 다기능투과전자현미경 고령동물생육시설 초고해상도전반사현미경 실시간유전자증폭장치 자동생화학분석기 공초점컨포칼현미경 초고분해능전반사현미경 도입예정 소동물용단층촬영장치 (2015) 실시간유전자증폭장치

14 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 바이오 EM 분야 Bio-EM Research 대덕본원전자현미경연구부 전자현미경연구부는최고수준의동결기법을포함한시료제작, 저온기술을포함한 3 차원전자현미경기법의개발과활용은물론나노 - 바이오융합분야의이미징분석에주력하고있습니다. 분석지원 230 건수 ( 건 ) 1,437 시료수 ( 개 ) 119 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 3차원전자현미경기법과나노-바이오융합기술을활용하여병원성세균에서발견되는핵심단백질복합체의구조및기능규명 뇌및신경퇴행성질환분야의공동연구수행 대표적연구사례세균의약물내성단백질복합체구조및작용기작연구단입자분석법을활용하여그램음성균박테리아에서발견되는약물내성단백질복합체의구조및작용기작을규명하였으며, 이를통해신 변종세균에대한효율적인약물개발에기여할수있을것으로기대 세균의약물내성단백질복합체의구조및기능규명 2 관련장비 첨단연구장비공동활용 integrative biosciences research 구분연구실적분석법개발 논문 10 (SCI 10) 학회발표국내 19건 / 국외 4건 특허출원 5건 / 등록 2건 Maximum-likelhood 알고리즘을사용하는고분해능단백질구조단입자분석이미지전산처리분석법 바이오 EM 분야 메타볼로믹스분야해양바이오분야 후생유전체바이오마커와비대칭적자기복제현상을이용한성체줄기세포표지및분석기술 3D Cryo-electron tomography를기반으로한연계형현미경법개발 두꺼운시료에대한 3차원구조분석을위한토모그래피분석법 생쥐뇌의퇴행성신경질환관련단백질소재규명을위한 immuno EM 분석 생물전용투과전자현미경 수행과제 슈퍼바이오전자현미경 (Super Bio-HVEM) 설치 활용사업 초고전압투과전자현미경활용연계형 3 차원생체융합이미징기술개발외 6 개 첨단기기교육 과학대중화교육및이미징장비교육총 6 건 융합생명연구 생명현상의기본이되는생체물질을연구하기위해이미지영상을이용한바이오전자현미경, 생체질환영상분야와생체연구를기반으로한메타볼로믹스및해양바이오의종합적인연구를하고있으며, 첨단분석장비와융합기술을활용하여생체물질의구조를확인하고, 생체내기능과조절메커니즘을밝히는연구를수행하고있습니다. 보유기기 현재 초고전압투과전자현미경 바이오투과전자현미경 저온투과전자현미경 환경주사전자현미경 도입예정 슈퍼바이오전자현미경 (2015) 저온투과전자현미경 환경주사전자현미경

15 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 메타볼로믹스분야 해양바이오분야 Metabolomics Research Marine Biology Research 분석지원 분석지원 서울서부센터 93 건수 ( 건 ) 제주센터 90 건수 ( 건 ) 통합대사체분석을통해질병에따라변화하는대사체를프로파일링함으로써질병 / 치료바이오마커를발굴하는연구를수행하고있습니다. 1,942 시료수 ( 개 ) 32 이용자수 ( 명 ) 해양바이오의포괄적인이해와개발을목표로해양생물을대상으로생의학제조기술, 친환경적환경복원등의연구및연구지원을수행하고있습니다. 1,408 시료수 ( 개 ) 41 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 자기공명분광기및질량분석기기반통합대사체분석법개발 어류에치명적인독성을가지는미세조류플랑크톤의독성기작연구 심혈관질환, 비만, 암과관련된특이적인대사체를확인하여질환의작용기전및조기진단가능성 해조류로부터추출한생리활성물질의다양한효능연구 제시 해양미세조류배양및새로운응용기능성물질개발 해양바이오연구전문분석 대표적연구사례 소변및조직대사체프로파일링을통한위암의발병기전규명 대표적연구사례 위암환자의소변과조직에대한 1 H-NMR과 HR-MAS NMR 대사체프로파일링을통해위암의발병기전을규명. 이연구는소변과조직의대사체프로파일링연구가위암진단및메커니즘을 질량분석기를이용하여미세조류단백질기반의계통발생학적분석 MALDI-TOF 질량분석기를이용하여미세조류의단백질을분석하여동정하는방법이기존의유전자와 미세조류의단백질의질량스펙트럼 이해하는데유용하게사용 형태기반의분석방법보다보다신속하게미세조류를동정할수있음을증명 꽈배기모자반으로부터분리된 sargachromanol D의항염증효과확인꽈배기모자반으로부터분리된 sargachromanol D가염증유발인자및사이토카인의억제효과를 구분 연구실적 논문 15 (SCI 15) 학회발표국내 27건 / 국외 4건 특허출원 1건 / 등록 0건 대사체프로파일링에의해얻어진대사체농도로부터유도된 score plot 과 loading plot 확인하였으며염증효과는 NF-κB와 MAPKs 조절에의한효과임을확인. 이연구결과는 sargachromanol D가염증과관련된질환의치료에유용한소재로사용될수있음을확인 MAPKs(A) 와 NF-κB(B) 조절을통한 SD 의항염증효과 분석법개발 HR-MAS NMR 을이용한신경계변형초파리모델의대사체특성 NMR 을이용한고지방식이쥐모델의이상지질혈증관련대사체특성연구 GC-TOF/MS를이용한생체대사물질분석 Unit mass resolution GC/MS에서의미지물질동정 GC/MS 유도체화법을이용한단사슬지방산분석법 간단한전처리법을이용한극성아미노산의효율적분리 관련장비 관련장비 소변대사체분석을통한새로운위암진단법개발 대사체프로파일링을통한강황의원산지및종판별법개발 감마선조사된 human cell 내의방사선조사선량에따른대사체변화분석법개발 NMR/ 다변량통계분석기술을이용한혈청대사체의알츠하이머진단법개발 구분 연구실적 논문 20 (SCI 20) 학회발표국내 7건 / 국외 3건 특허등록 2건 수행과제 대사체프로파일링연구를통한질환마커발굴및생체매커니즘규명 신부전진단및치료를위한 NMR 기반대사체 / 화학통계기술개발 식품의진위감별및원산지판별을위한대사체기술개발 메타볼로믹스와생체영상융합연구를통한심혈관계질환의다중진단및치료기술개발 800 MHz 핵자기공명분광 - 질량분석기 수행과제 식품및인체유래난배양성미생물유전체연구 극한환경의고세균신균주분리및생물자원화 해양미세조류배양및새로운응용기능성물질개발 해양바이오연구전문분석 저진공전계방출형 TEM 과 SEM 대사증후군예측 / 제어를위한대사체프로파일링및대사기전연구 첨단기기교육 주사전자현미경교육 첨단기기교육 미량분석을위한질량분석기활용 기체크로마토그래피, 유도결합플라즈마질량분석기교육 보유기기 크로마토그래피를이용한시료의분리 분석 현재 800 MHz 핵자기공명분광-질량분석기 온라인액체크로마토그래프 / 질량분석 / 핵자기공명분광기 700 MHz 고분해능매직앵글스피닝핵자기공명분광기 500 MHz 핵자기공명분광기 기체크로마트그래프 / 질량분석기 삼중-사중극자액체크로마트그래프 / 질량분석기 초고성능액체크로마토그래프 / 질량분석기 액체크로마토그래프 / 모세관전기영동-질량분석기 이차원가스크로마토그래프-비행시간형질량분석기 600 MHz 온라인 LC-MS-NMR 시스템 고감도삼중사중극자액체크로마토그래피질량분석기 보유기기 현재 생체성분액체크로마토그래피 액체크로마토그래피질량분석기 리사이클고성능액체크로마토그래피 아미노산분석기 생체형광분석현미경 기체크로마토그래피질량분석기 공초점레이져현미경 전계방사형주사전자현미경 유도결합플라즈마질량분석기 전자상자성공명분광기 기체크로마토그래프탄뎀질량분석기 공초점레이저현미경

16 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 연대측정분야 Geochronology Research 오창본원환경과학연구부 방사기원동위원소측정시스템과루미네선스측정시스템을구비하여, 지구환경변화의시기를밝히기위한분석법개발및공동연구를수행하고있습니다. 분석지원 118 건수 ( 건 ) 1,339 시료수 ( 개 ) 72 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 불활성기체질량분석기를이용한제 4기화산암류의 40 Ar- 39 Ar 분출시기규명 시분해능루미네선스측정시스템을활용한하성퇴적물의연대측정법개발 문화재분야방사성동위원소활용확대 대표적연구사례저어콘 U-Pb 연대및 Hf 동위원소조성을이용한영남육괴북동부지역의선캠브리아기지각진화과정규명남한북동부지역에서관찰되는 억년전에걸친퇴적작용, 19.8억년전의과알루미나질화성활동, 18.6억년전의화성활동과변성활동의존재를정량적으로확인하였으며, 고원생대의마그마활동이지각물질의순환에의해생성되었음을규명 북동영남육괴지역저어콘의 SHRIMP 연대측정결과 3 첨단연구장비공동활용 Environmental and Biological Disaster Research 구분연구실적분석법개발 논문학회발표 27 (SCI 18) 국내 25건 / 국외 7건 달운석저어콘연대측정법개발 중기구석기퇴적층연대측정을위한단일입자 OSL 연대측정법개발 Pulsed OSL 신호를이용한석영과장석의루미네선스신호분리법개발 제4기화산암 Ar-Ar 연대측정법 관련장비 MC ICP-MS Hf 동위원소분석결과보정 연대측정분야 미량원소분석분야생물재난분야 조선시대인골치아에대한 Sr 동위원소연구 열이온화질량분석기 Sr 동위원소분석결과보정 Mg 동위원소자료의암석학적활용 High-U 저어콘 SHRIMP 연대측정결과보정 루미네선스자동측정장비 환경분석분야 MC ICP-MS Sm-Nd 동위원소분석결과보정에의한 GRM 분석 에너지 환경분석연구분야 수행과제 이차이온질량분석기를이용한표준분석품질관리프로그램연구 남한지역중생대화강암류의광물동위원소분석을통한기원물질의특성및 지구조적진화연구 국내희유금속자원탐사및활용기술개발 SIMS Cluster 운영자모임 환경생물재난연구 세계적인수준의분석과학기술기반을활용하여환경, 생물재난예방및해결그리고과학수사지원등국가사회적문제해결을위한분석기술개발과연구를선도하고있습니다. 첨단기기교육보유기기 연대측정 School SHRIMP 장비이용자교육 현재 초고분해능이차이온질량분석기 열이온화질량분석기 다검출기불활성기체질량분석기 광여기루미네선스자동측정장비 불활성기체질량분석기 도입예정 레이저삭박다검출기유도결합플라즈마질량분석기 (2015) 열이온화질량분석기

17 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 미량원소분석분야 생물재난분야 Trace Element Analysis Research Biological Disaster Research 분석지원 분석지원 오창본원환경과학연구부 471 건수 ( 건 ) 대덕본원생명과학연구부 26 건수 ( 건 ) 다양한물질을대상으로극미량원소및동위원소조성을분석하여관련분야연구자들의연구를지원하고공동연구를수행하고있습니다. 7,411 시료수 ( 개 ) 225 이용자수 ( 명 ) 농축수산분야의재난미생물에대한문제해결기술을개발하는것을목표로식중독바이러스농축 검출기술, 어병바이러스분석그리고녹조원인균을조기스크리닝하는기술개발을수행하고있습니다. 325 시료수 ( 개 ) 5 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 아시아최초로마그네슘및리튬동위원소분석법을개발하여기후변화연구에활용 생물학적환경재난의대표적연구성과로서주요식중독원인바이러스인노로바이러스를 작두콩단백질인렉틴을이용하여효과적으로농축할수있는기술을개발하여중소기업에기술 대표적연구사례 이전 고기후연구를위한리튬동위원소활용법개발 하와이지역토양에대한리튬동위원소분석연구를통하여 400 만년전과현재의기후가비슷하 대표적연구사례 였음을밝혔고리튬동위원소가과거기후를연구하는데좋은지시자가될수있음을확인 인체감염형노로바이러스고속농축기술개발 LA-ICP-MS 를이용한미량원소정량분포이미징기법개발 리튬동위원소를이용한과거기후변화연구 인체감염형노로바이러스는배양이안되며주요식중독을일으키는원인바이러스임로본생물재난연구팀에서개발한작두콩렉틴단백질을이용하면기존 6시간에서 15분만에고속으로농축이 불균질한시료내에존재하는미량원소함량의정량분포를 LA-ICP-MS에의해 2차원이미지로구현하는기술개발, 이기술을이용하여다양한시료내의미량원소분포를정량적으로구현하는 가능. 본기술을이용하면식중독의사전예방이가능하며국민보건건강에기여할수있음 김치에포함된식품유래식중독노로바이러스입자의신속농축기술의모식도 것이가능해짐 어류패혈증바이러스의넙치감염기작규명 넙치폐사의주요원인어병바이러스인바이러스성출혈성패혈증 (VHSV) 에감염시넙치생체 내 F- 유형의렉틴에의한단백질발현조절을확인하여향후 VHSV 감염기작을바탕으로치료 약물이나백신개발의정보를제공할수있음 관련장비 어류패혈증바이러스에의한넙치의폐사와 VHSV 의감염에따른 F- 렉틴에의해발현된단백질네트워크 구분 연구실적 논문 8 (SCI 7) 학회발표국내 9건 / 국외 5건 특허출원 2건 / 등록 4건 구분 분석법개발 유리구를이용한지질시료의 LA-ICP-MS 미량원소분석 LA-ICP-MS 선 (line) 분석에의한미량원소정량분석법 연구실적 논문 13 (SCI 13) 학회발표국내 4건 / 국외 2건 특허출원 4건 / 등록 0건 관련장비 고분해능다검출기유도결합플라즈마질량분석기 분석법개발 식중독노로바이러스농축기술 MALDI-TOF를이용한어병바이러스감염양식어종의프로테옴네트워크분석기술 수행과제 ICP-MS 및 NMR 분석장비를활용한 LED 용 precursor 재이용연속시스템개발 금속별물질흐름통계구축 LED/ 반도체 precursor 용갈륨 / 인듐금속의고순도화공정및분석기술개발 빙하융빙수에의한탄소배출량연구 수행과제 생물학적환경재난분석기술개발 인체감염형노로바이러스의신속농축, 검출기술개발 첨단기기교육 ICP-AES와 ICP-MS를이용한무기원소분석법 LA-ICP-MS를이용한미량원소분석 I, II, III 유도결합플라즈마질량분석기 첨단기기교육 노로바이러스현장에서농축가능한기술을솔젠트 ( 주 ) 관계자교육 액체크로마토그라피 / 탄뎀질량분석기 보유기기 고분해능다검출기유도결합플라즈마질량분석기 (MC-ICP-MS) 유도결합플라즈마질량분석기 (ICP-MS) 글로우방전질량분석기 (GD-MS) 유도결합플라즈마원자방출분광기 (ICP-AES) 보유기기 액체크로마토그라피 / 탄뎀질량분석기 차세대염기서열분석기 레이져삭막 - 유도결합플라즈마질량분석기 (LA-ICP-MS) 유도결합플라즈마원자방출분광기 차세대염기서열분석기

18 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 환경분석분야 에너지 환경분석연구분야 Environmental Analysis Research Analytical Research for Energy and Environment 분석지원 분석지원 서울센터 651 건수 ( 건 ) 순천센터 304 건수 ( 건 ) 다양한유 무기환경오염물질에대한분석법개발및화학물질유출등과같은환경재난에대처하기위한분석과학연구를수행하고있습니다. 9,127 시료수 ( 개 ) 364 이용자수 ( 명 ) 희소원소회수기술과차세대전지전극을위한소재개발, 물성연구, 그리고이를위한분석지원과공동연구를수행하고있습니다. 2,048 시료수 ( 개 ) 37 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 토양및폐기물내유해물질평가기법및오염현장모니터링프로토콜개발연구수행 니오븀산화물및티타늄황화물을기반으로하는이차전지전극소재를개발 토양내불소농도를신속, 정확하게평가하는분석기술개발 표면처리를통해성능을개선시킬수있는연구를수행 국가공인분석기관으로식품중의다이옥신분석업무수행 차세대이차전지물질로써, 다원자가를갖는칼슘이온을기반으로하는전지의가능성을확인 어패류 500 종의 PCBs 안전관리평가수행 반도체 GaN 계금속접촉을통한전기적특성분석 대표적연구사례 대표적연구사례 토양중불소함량측정을위한 X선형광분석법의적용 X선형광분석법을토양불소분석에적용하고, 분석감도를향상시키기위한해결방안을연구. X 선형광분석법을이용한토양불소정량분석을위한순차전략방안 (Talanta, 2015, IF 3.511, JCR 16.0 %) Nb 산화물기반리튬이온이차전지음극소재발굴 Nb 산화물기반리튬이온이차전지음극소재발굴및 Nb 산화물의전지성능향상을위한표면 Nb 기반산화물전극재료의전기화학특성 시료전처리과정에서새로운접착제 (PVA) 와혼합비율 (9:1) 을발견하여, 불소분석의검출한계를 처리기술을개발. Ti 황화물기반칼슘이온이차전지전극소재를발굴 기존 800 ppm 에서 100 ppm 까지낮춤 n 형질화갈륨의표면에따른금속접촉을통하여열적안정성을분석 n 형질화갈륨의표면에따른금속접촉을통하여열적안정성을분석하고이를통한캐리어이송 기구규명 n 형 GaN 표면에따른 Schottky 다이오드의전기적특성분석 구분 연구실적 논문 학회발표 특허 관련장비 관련장비 분석법개발 9 (SCI 7) 국내 26 건 / 국외 12 건 다차원 LC-ICP-MS를이용한유산균중셀레늄종분화분석 HR-GC/TOF를이용한천연추출물의효능물질분석법개발 천연추출물 ( 도라지 ) 의추출용매에따른효능물질분석 조직시료에서 imaging mass spectrometry를이용한대사체분석방법개발 3 건 구분 연구실적 수행과제 논문 12 (SCI 10) 순천센터운영사업 학회발표국내 10건 / 국외 3건 특허출원 6건 / 등록 2건 수행과제첨단기기교육 리튬회수실해역에서의해양생물오손연구 유해화학물질분석장치기술개발및환경중모니터링프로토콜개발 토양및폐기물내불소농도평가기법및오염현장모니터링을위한프로토콜개발 유해화학물질의토양지하수환경누출및오염확산감시를위한사전관리체계구축 식품중 PCBs 안전관리연구 검사업무신뢰성보증체계유지및구축 식품중염화나프탈렌및염화파라핀시함법개발 유해물질모니터링적용기법개발및오염원추적연구 HRGC/HRMS 를이용한다이옥신분석 고성능액체크로마토그래피 / 유도결합플라즈마질량분석기 금속산화물을이용한고안전성리튬이온이차전지음극활물질개발 첨단기기교육 처음배우는전자상태계산 (4건) 전자현미경으로보는나노입자의세계 (3건) 보유기기 현재 투과전자현미경 (FE-TEM) 고분해능투과전자현미경 보유기기 현재 고분해능기체크로마토그래피 / 고분해능질량분석기 고성능액체크로마토그래피유도결합플라즈마질량분석기 유도결합플라즈마방출분광기 파장분산형 X 선형광분석기 주사전자현미경 (HR-FE-SEM) 고출력 X-선회절분석기 (XRD) 시차주사열량계 / 열중량분석기 (DSC/TGA) X-선형광분석기 (XRF) 주사전자현미경 파장분산형 X- 선형광분석기 에너지분산형 X- 선형광분석기 X- 선회절분석기 도입예정 Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrophotometer, ICP-AES 도입예정 In situ XRD FE-TEM 전처리시스템 (ion miller 시스템또는 FIB) Gas Chromatography Triple Qudrupole Mass Spectrometer, GC-MS/MS Liquid Chromatography Triple Qudrupole Mass Spectrometer, LC-MS/MS 고분해능기체크로마토그래피 / 고분해능질량분석기 X- 선회절분석기

19 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 나노표면분석분야 Surface Analysis of Nano Materials 분석지원 대덕본원물성과학연구부 235 건수 ( 건 ) 저차원, 유 / 무기나노소자, 반도체및디스플레이, 에너지환경나노소재분석및공정장비들을초고진공상태에서통합하여 in situ 로시료제작및종합기초물성을측정할수있는시스템입니다. 1,531 시료수 ( 개 ) 190 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 NAP-XPS(Near Ambient Pressure-XPS) 도입및설치완료 ( ) ( 초고진공상태 (UHV) 에서부터상압 (up to 20 mbar) 까지변화및 XPS 측정가능 ) LEEM/PEEM 도입및준비완료 ( 최종스펙확인 ( ) 및설치 ( ) 예정 ) PE-ALD 설치및 Magnetron sputter 시스템설계완료 PLD(Pulsed Laser Deposition) 공정장비스펙및설계준비 (2016 년도입예정 ) 대표적연구사례 광촉매재료제조기술이전 유기물분해 / 살균기능에의한자체정화가가능한광촉매재료를실온에서대량으로제조할수 있는기술이며본기술과관련된냄새제거전문기업 ( 주 ) 센텍으로본기술들을 1 억 3 천만원에기술 이전하였음 높은광촉매특성을지닌광촉매재료의대량제조기술 질소가도핑된 graphene 을활용한수소생산용촉매제개발 국내우수연구자 ( 서울대홍병희교수 ) 와의공동연구를통한세계최초로질소가도핑된 graphene 을 활용한수소생산용촉매제개발및우수논문게재 4 첨단연구장비공동활용 nano materials RESEARCH 구분 연구실적 논문 27 (SCI 27) 학회발표국내 7 건 / 국외 5 건 특허출원 3 건 / 등록 0 건 관련장비 나노표면분석분야 분석법개발 XPS 이용한절연물질의화학적조성의안정적인분석법 나노EM 분야에너지 환경소재 시스템분석연구분야 Kelvin Probe Microscopy를이용한저차원나노물질의구조분석법 NAP-XPS를활용한실시간산화막형성과정분석법 초고분해능전계방출형주사전자현미경 소재표면물성분석분야나노구조및탄소기반소재분석 특성평가분야첨단기능성융합소재분야나노물성영상분야 수행과제첨단기기교육 차세대융복합 in situ 나노분석시스템구축개발 고품질그래핀의합성메커니즘분석및선택적기능화연구 유 / 무기융복합소자의구조특성및전하전달메커니즘규명연구 2014 Spectro Nanoscopy Workshop 제 10 회표면분석심포지움 나노소재연구 첨단장비및분석법개발을통해첨단신소재에대한결정구조, 표면구조, 전자구조등의종합적기초물성들을나노스케일에서규명하는공동연구및분석지원을수행하고있습니다. 더나아가나노 - 에너지와나노 - 바이오융 복합연구를통해나노세계의신규물성을이해하여나노물질의활용성을높이고있습니다. 보유기기 현재 X-ray/UV 광전자분광분석기 초고진공주사터널링현미경 상압광전자분광분석기 플라즈마확장원자층증착기 시료선형이동시스템 도입예정 저에너지전자현미경 / 광전자현미경 (2015) 각도분해광전자분광기 (2015) 마그네트론스퍼터증착기 (2015) 메트릭스보조레이저탈착이온화질량분석기 연속파 / 펄스전자상자기공명시스템

20 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 나노 EM 분야 에너지 환경소재 시스템분석연구분야 Nano Electron Microscopic Research Analytical Research of Energy and Environmental Materials 분석지원 분석지원 대덕본원전자현미경연구부 615 건수 ( 건 ) 서울서부센터 301 건수 ( 건 ) 첨단전자현미경장비를활용하여융 복합영상분석기술개발및나노물질구조분석으로공동연구및연구지원활성화를도모하고있습니다. 3,328 시료수 ( 개 ) 153 이용자수 ( 명 ) 고체핵자기공명기를사용한에너지전환소재특성분석및전기화학반응추적기술개발, 전자상자기공명을이용한바이오 / 나노소재의구조분석및동역학연구, 고효율나노촉매제를이용한환경정화기술개발등을수행하였습니다. 1,427 시료수 ( 개 ) 146 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 나노융합이미징에최적화된대형장비구축의기반을마련 알츠하이머병의주원인인아밀로이드펩타이드의구조분석및물산화산소발출분자들의 연구지원고도화를위한 4 대영상기술 ( 전자분광, 전자결정, 전자토모그래피, 저온전자현미경 ) 의 구조분석 기술확립 다공성실리카및 AgX(X=Cl or Br) 기반의태양광촉매를이용한환경정화기술개발 요소장치 ( 시편준비장치, TEM 보조장치 ) 기술개발을통해장비성능고도화 직접알코올연료전지의배출액에존재하는화합물분석을위한 on-line 핵자기공명시스템개발 대표적연구사례강유전체산화물계면의전기화학적현상세계최초규명 ( 위 ) 정량수차보정투과전자현미경법에의한 BiFeO3 유전박막의유닛셀스케일분극맵과 ( 아래 ) 계면의원자단위 EELS 분석 대표적연구사례다공성실리카나노구조체를이용한다기능성환경정화기술개발 강유전체산화물의계면에서일어나는전기화학적현상과원자구조는소자의물성을결정하는 인체에유해한계면제를사용하지않고실온에서손쉽게합성된다공성실리카나노구조체를이용 핵심요인인데이를분석할수있는연구방법을수차보정투과전자현미경법으로개발하여재료 하여독성유기물분해, 중금속및녹조제거와같은다기능성환경정화기술에활용 과학연구에큰돌파구마련 금속이온과쥐의아밀로이드펩타이드와의결합구조규명 단일벽카본나노튜브의새로운구조규명 금속이온과아밀로이드베타펩타이드착물은알츠하이머병의주원인으로제안되어진바있지만 특정단일벽카본나노튜브의경우, 기존에보고된튜브의구조가아닌, 나선형구조임을고분해능 쥐의경우아밀로이드플라크를형성하지않으며알츠하이머병이걸리지않는다고알려져있음. 본 현미경기술및에너지계산을이용하여규명하여향후카본나노튜브의연구전환에큰돌파구를마련 고분해능전자현미경기술과에너지계산에의해밝혀진단일벽카본나노튜브의성장모델 연구는인간과다른아미노산서열을갖고있는쥐의아밀로이드펩타이드와금속이온인구리와의결합모드를연구하여이들의결합구조를알아냄 고분자전해질과의수소결합특이성을이용한메조포러스실리카나노입자합성법및 ( 위 ) 와이들의다양한환경정화기술응용결과 ( 아래 ) 관련장비 구분 구분 연구실적 분석법개발 논문 22 (SCI 21) 산화물계면분석기술 학회발표국내 17 건 / 국외 5 건 특허출원 4 건 / 등록 2 건 연구실적 분석법개발 논문 13 (SCI 12) 학회발표국내 14 건 / 국외 6 건 특허출원 2 건 / 등록 3 건 Y 가대체되어들어간 BaZrO3 내의 5 배위와 6 배위의 Y 정량분석 다중주파수 / 다중기법펄스전자상자기공명을이용한쥐아밀로이드펩타이드와구리이온과의결합구조 UC-EF-TEM 을이용한향상된분석법개발외 9 건 탄소나노튜브분체저항측정법 2H 고체 NMR 을이용한나피온의함수량측정법 수행과제 초고압전자현미경 (HVEM) 운영사업 나노바이오융합형 SEM/STEM 요소장치개발외 7개 수차보정에너지여과투과전자현미경 수행과제 전기화학반응및이온거동연구를위한핵자기공명분석기술개발및응용 첨단기기교육 일반이용자장비교육 4 건 차원별계층적나노복합체를이용한고효율환경정화기술개발 전자상자기공명법을이용한알츠하이머병의아밀로이드펩타이드피브릴화연구 바이오 / 에너지관련물질에의다중주파수 / 다중기법전자상자기공명의응용 보유기기 현재 초고전압투과전자현미경 수차보정에너지여과투과전자현미경 전계방출형투과전자현미경 에너지필터형투과전자현미경 초고분해능전계방출형주사전자현미경 전자탐침미소분석기 고온엑스선회절기 집속이온빔장치 초고분석능전계방출형주사전자현미경 보유기기 현재 단결정 X선회절기 (Single Crystal X-ray Diffractometer) 400 MHz (A) 고체핵자기공명분광기 400 MHz (B) 고체핵자기공명분광기 600 MHz 고체상태핵자기공명분광기 200 MHz 고체상태핵자기공명분광기 500 MHz 핵자기공명분광기 연속파 / 펄스전자상자기공명시스템 관련장비 도입예정 도입예정 다목적엑스선회절기 (2015 년 ) 400 MHz (C) 고체핵자기공명분광기 저온멀티소스이온밀러 연속파 / 펄스전자상자기공명시스템

21 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 소재표면물성분석분야 나노구조및탄소기반소재분석 특성평가분야 Surface Physical Property Research 분석지원 characterization and analysis of Nanostructures and carbon-based nanomaterials 분석지원 부산센터 2,231 건수 ( 건 ) 전주센터 910 건수 ( 건 ) 표면분석장비를기반으로반도체박막, 금속및재료표면의조성, 화학적구조및물성을분석하고규명하는연구를수행하였습니다. 12,525 시료수 ( 개 ) 581 이용자수 ( 명 ) 나노구조및탄소기반나노소재의분석, 연구및특성평가 전문기관으로서나노기술및탄소재료분야전문분석 / 연구지원수행하고있습니다. 7,035 시료수 ( 개 ) 270 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 II-VI 족반도체, CdS, CdSe, 그리고삼원소 CdSexS(1-x) 나노와이어, 나노구조체, 접합태양 ISO 9001 품질경영인증을획득하여나노및탄소재분야의연구자들에게신뢰성높은분석결과 전지및반도체나노소재합성 제공 원소의첨가에따른광학적성질, 에너지띠변화, 구조적특성연구 첨단분석장비를활용하여나노구조및탄소기반나노소재분야의연구지원및공동연구수행 금속 - 플라스틱접합부품개발을위한금속표면처리, 표면분석특성및접합강도향상연구 MgB2 초전도선의전기적, 열적특성획기적개선공정기술개발 대표적연구사례 구조적상전이현상에미치는도핑과스트레스효과의실시간관찰및규명 대표적연구사례 공간분해능라만분광기를이용하여이산화바나듐의단결정나노구조체에서의구조적인상전이 리튬이온 2 차전지용금속 - 고분자수지접합부품개발 현상을수소가스와스트레스가존재하는상태에서온도의존성라만분광특성을이용하여실시간 Al 금속및구리금속의다양한표면처리를통한고표면거칠기확보를한후, PPS 및 PPE 수지를 으로관찰, 도핑과스트레스가구조적상전이에미치는영향을규명 접합하여전기자동차용캔타잎리튬이온 2 차전지에사용되는금속 - 플라스틱접합일체형전극단자 부품개발및파우치형리튬이온 2 차전지냉각판부품을개발상용화하기위한기업체연구와관련한 표면분석기술및분석지원을수행함 중대형캔타잎리튬이온 2 차전지용금속 - 고분자접합일체형전극단자및파우치형 2 차전지방열판개발 공간분해능마이크로라만분광기를이용한단결정이산화바나듐나노빔에서의구조적상전이에대한도핑과스트레스효과의실시간관찰 구분 구분연구실적 논문 45 (SCI 36) 학회발표국내 13 건 / 국외 4 건 특허출원 5 건 / 등록 1 건 관련장비 연구실적분석법개발 논문 21 (SCI 19) 학회발표국내 21 건 / 국외 2 건 특허출원 1 건 / 등록 3 건 마이크로라만분광기를이용한구조적상전이현상의실시간관찰방법 전자현미분석을활용한화성암풍화도판별 수은을이용한사암의기공률측정 관련장비 분석법개발 플라스틱-금속인장강도증대를위한표면처리및분석 PPE 플라스틱접합을위한알루미늄금속화학에칭및표면특성분석법 Nano-layer의 edge effect 제거를위한이미지분석법개발 정전기력이발생하는물질의 AFM 이미지분석법개발 수행과제첨단기기교육 도핑에따른반도체나노소재의합성및소재의구조적상변화분석 에너지저장용금속-유기고분자결합기술개발및응용 저가경량형고분자와금속간화학결합에의한 2차전지 can 부품개발 표면분석기법을통한금속전극단자표면개질및에너지 Cell 밀봉기술개발 첨단장비활용청소년과학활동지원사업 25회수행 제2회이차이온질량분석기워크샵수행 초미세이차이온질량분석기 수행과제 중소기업지원품질경영인증탄소기반소재전문분석센터구축 OsO4 coater 의성능재현성확보를위한가스챔버개량 고감지능바이오센서용다공성탄소재기반전극소자제조기술개발 저차원나노구조체의역학적변형에따른물성변화의실시간관찰과복합물성의나노스케일측정 / 분석기술 초고속상전이현상을이용한산화물일렉트로닉스용나노소재및소자의물성융복합측정분석기술개발 C- 산업기반기능성건설자재생산, 분석및융합공정기술개발 마이크로라만분광기 보유기기 과학고 R&E 교육 현재 초미세이차이온질량분석기 각도분해능 X-선광전자분광기 시간분해이차이온질량분석기 액체크로마토그래피이중질량분석기 유도결합플라즈마원자방출분광기 도입예정 X 광전자분광기 (2015 년 ) 시각분해이차이온질량분석기 보유기기 MALDI-TOF MS의원리및활용 PSA system의원리및활용 고분해능이미지분석을위한시료준비법 전자현미분석기전문운용자교육 전자현미분석기일반이용자교육 투과전자현미경의전자빔상호작용및영상원리 PSA system의원리및활용 Scanning probe microscopy의원리와분석기능및응용 Raman microscopy의원리및응용 SEM 최신분석법및분석원리 MALDI-TOF MS의원리및응용 전계방출주사전자현미경 각도분해능 X 광전자분광기 전계방출에너지여과투과전자현미경

22 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 첨단기능성융합소재분야 나노물성영상분야 High-tech Function Materials Research Nano Materials Imaging Research 분석지원 분석지원 대구센터 2,300 건수 ( 건 ) 강릉센터 276 건수 ( 건 ) 기술집약산업에쓰이는스마트물질, 나노복합체, 다공성신소재등에대한다차원물성분석과분자수준의물리화학적구조분석을수행하고있습니다. 13,100 시료수 ( 개 ) 573 이용자수 ( 명 ) 강원지역사업인비철금속산업에특화되어, 관련된신소재물성 ( 형광, 진동, 결정구조 ) 연구를수행하고있습니다. 1,870 시료수 ( 개 ) 87 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 고분해능질량분석기, 다기능 X- 선회절분석기, 전계방출형주사전자현미경등의수요맞춤형 나노신소재전문분석장비를활용하여다양한금속산화물나노소재, 나노하이브리드소재, 형광체 분석기술개발 기반세포영상, 의료용소재에대하여나노및마이크로영역에서의첨단물성영상분석을수행 3 차원영상이가능한 200 kv 전계방출형투과전자현미경을신규구축 대표적연구사례 대표적연구사례 형광수명영상분석을통한반도체양자점초격자체의형상변화에따른 페로브스카이트구조질산화계신물질개발페로브스카이트구조를가지는새로운질산화계복합물질을합성하여그구조를중성자회절및다원자 NMR 분석을통해서규명하였고, 앞으로집적광학, 기억장치, 스마트스위치소재등다양한 페로브스카이트구조질산화계신복합소재의구조전이모식도 초고속에너지상호작용변화규명고초속형광수명영상분석장비를이용하여반도체양자점입자자기조립체 ( 초격자체 ) 의형상에따른에너지적상호작용변화를나노입자크기수준에서명확히규명 반도체양자점초격자체의형광수명영상 : 초격자체의형상에따라수반되는자기조립조밀도차이로인해다른형광수명값을보임 분야로의응용이가능 시공간분해영상분석기법을이용한세포의미세점성및극성환경변화규명 니클을함유한연자성체합금신소재개발 세포의미세점성및극성환경변화를이중기능성을갖는형광탐침분자를이용한피코 - 나노초 철을함유한기존의연자성체합금물질에니클을도핑함으로써자기냉동효과를증대시키고큐리 시간영역에서세포영상구현으로부터명확히규명 온도를높인신소재를개발하였고, 앞으로환경친화적냉각장치나상온자기냉동기의핵심소재로 응용이예상됨 니클함유량에따른연자성체의자기냉동용량곡선 이중기능성형광센서분자활용약물약물적용시변화하는세포내점성및극성을초고속형광영상분석기술로규명 관련장비 관련장비 구분 구분 연구실적 논문 13 (SCI 13) 학회발표국내 5 건 / 국외 0 건 특허출원 0 건 / 등록 1 건 연구실적 논문 6 (SCI 5) 학회발표국내 5 건 / 국외 4 건 특허출원 0 건 / 등록 1 건 분석법개발 7Li MAS NMR 기법을이용한올리빈계이차전지양극소재나노구조분석법 수행과제 자극 - 반응형스마트나노담체연구 기능성광결정체의제조및물성분석기술개발 수행과제 중수소 (2H) 와불소 (19F) REDOR NMR 분광법을이용한항암제에포틸론계의 3 차원생활성구조연구 탁솔이결합된미세소관의 GTP 가수분해과정에대한 31P NMR 연구 대구중소기업맞춤형지원시스템구축운영 고분해능질량분석기 첨단기기교육 투과전자현미경사용자고급분석교육 전계방출투과전자현미경 첨단기기교육 일반이용자장비교육 (5 회 ) 다목적 X- 선회절분석기를통한물질구조특성분석및응용교육 중소 중견기업을위한수요맞춤형장비교육 (2 회 ) 청소년과학활동지원프로그램 (15 회 ) 보유기기 현재 X- 선 / 고분해능 X- 선 / 다목적 X- 선회절분석기 / 다기능 X- 선회절분석기 고분해능질량분석기 고분해능전계방출주사전자현미경 전계방출형주사전자현미경 200 kv 전계방출형투과전자현미경 X- 선형광분석기 다기능 X- 선회절분석기 보유기기 현재 전계방출투과전자현미경 전계방출주사전자현미경 다목적 X-선회절분석기 시분해형광공초점현미경 퓨리에변환자외선-가시광선-적외선분광영상현미경 파장분산형 X-선형광분광기 다목적 X- 선회절분석기 도입예정 집속이온빔 (2015) 200 kv 전계방출형투과전자현미경 시분해형광공초점현미경

23 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 기술지원분야 Technical Support for Research Equipment 대덕본원첨단장비개발사업단 기술지원분야는당연구원보유장비뿐만아니라중소기업등산 학 연연구장비의최적성능을위한유지보수지원과실험장치의제작지원등기술지원으로국가적연구장비활용도제고에기여합니다. 기술지원 310 건수 ( 건 ) 70 기계설계 / 가공 ( 건 ) 6 억예산절감 ( 원 ) 주요수행연구 연구장비의유지보수및애로사항해결을위한기술지도 연구장비의개조개발을위한설계및제작지원 전자계측장비및기계가공장비활용지원 대표적연구사례연구장비유지보수센터발족으로중소기업등산학연기술지원확대연구장비유지보수센터의전문기술자들은대덕및오창본원을비롯한전국 10개 KBSI 지역센터에서보유하고있는첨단연구장비의유지보수를수행하였으며, 2014년본센터의발족으로중소기업, 대학, 공공기관연구장비의기술지원을수행하여 30개이상기관에대하여고장수리지원 (23건), 기술지도 (4건), 장비대여 (2건), 장비개조 (2건), 운영교육 (2건) 등을제공 KBSI 연구장비유지보수지원사업소개및추진체계 5 최적성능유지및수명연장을위한기술지원수행대덕및오창본원과 10개지역센터보유연구장비를대상으로최적성능유지및수명연장을위한총 312건의기술지원을수행하였으며, 유형별로구분하면유지보수 205건및이전설치 29건, 요소장치설계 / 제작 74건, 연구지원 4건등으로연간 6.2억원의예산절감효과 중소기업지원사례 첨단연구장비공동활용 development of research equipment 구분 지원실적 대내보유장비유지보수 (205건) 설치지원 (29건) 기계설계제작 (74건) 대외중소기업고장수리 (20건) 기술지도 (4건) 장비대여 (2건) 대외대학, 공공기관고장수리 (3건) 연구지원 (4 건 ) 장비개조 (2 건 ) 기술지원분야 운영교육 (2 건 ) 초정밀가공분야 중소기업도립현미경 LED Lamp 로개조지원 극한물성분야 수행과제 연구장비전주기관리시스템운영및개선 대외지원용콜센터운영 대외지원용기술지원홈페이지구축 첨단기기교육 연구장비엔지니어양성사업 : 초정밀가공기및 5 축가공기 연구장비개발 최첨단연구수요에부합하는분석장비의핵심요소기술개발을통하여분석장비 ( 완제품또는핵심부품 ) 및주변시스템을개조 개발하고있습니다. 보유기기 현재 파형측정기 주파수분석기 고주파회로망분석기 5축공작기계 3차원측정기 중소기업신제품개발에장비활용 도입예정 초정밀연마장비 (Utra-precision polishing machine) 중소기업지원용가스측정기고장수리

24 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 초정밀가공분야 극한물성분야 Machining Systems for Fabricating and Measuring Aspherical Freeform Optical Surfaces 분석지원 New Physical Phenomena of New Materials under Extreme Conditions 분석지원 대덕본원첨단장비개발사업단 29 건수 ( 건 ) 대덕본원물성과학연구부 81 건수 ( 건 ) 초정밀가공및측정장비구축을통하여비구면광학렌즈의표면을나노미터수준의초정밀가공으로연구장비핵심부품, 적외선현미경광학계, 우주관측용망원경, 위성용광학계등을개발하고있습니다. 147 시료수 ( 개 ) 19 이용자수 ( 명 ) 고자기장, 극저온, 고압력등의극한환경에서의물질의다양한측정기술을개발하고, 물질의새로운물리현상을이해하고신소재개발에기여합니다. 485 시료수 ( 개 ) 50 이용자수 ( 명 ) 주요수행연구 주요수행연구 우주용 30 cm 급극저온적외선광기계기술확보를위한알루미늄합금의주 / 부반사경초정밀 극저온냉동기를사용한전도냉각프로브스테이션설계완료 가공공정기술개발 기능성전자스핀소자의전자수송특성분석을통하여조율가능한세계최소고감도선형자기 센서개발 대표적연구사례 우주용 30 cm 급극저온적외선광학계초정밀가공공정기술개발 대표적연구사례 우주용 30 cm 급극저온적외선광기계기술확보를위하여알루미늄합금의주반사경을초정밀 조율가능한세계최소고감도선형자기센서개발 가공장비를활용하여가공공정기술을개발하였으며, 비구면의형상측정을위하여 Null 렌즈시스템을개발하여대구경비구면광학면측정기술을개발 Ge 소재적외선렌즈및 30 cm 급광학계개발 양극성펄스를주입하여보자력을제거할수있는스핀제어기술을실현하여자기장검출기능을향상시킴. DC bias를이용하여외부자기장이없이감응영역천이가가능한소자를구현하여조율 양극성펄스를주입하여보자력을제거하고고감도기능유지 가능한세계최소고감도선형자기센서개발 무산소동디스크초정밀가공공정기술및노하우기술이전 무산소동디스크의초정밀가공을위한지그설계및초정밀가공최적조건과생산시간단축을위한 2 단극저온냉동기를사용한전도냉각형프로브스테이션기술개발 최적프로그래밍기술및절삭유의분사각도, 절입량등의가공노하우에대하여기술이전하여제품화 소형극저온냉동기로시편의물성측정을위한프로브스테이션의열전도체설계를완료하였 에성공 으며극저온냉각부하계산및진공용기설계등을달성하여 2 개의특허출원과등록, 1 편의 SCI 논문을게재 극저온프로브스테이션 관련장비 관련장비 구분 구분 연구실적 논문 4 (SCI 2) 학회발표국내 4 건 / 국외 4 건 특허출원 4 건 / 등록 6 건 연구실적 논문 11 (SCI 11) 학회발표국내 9 건 / 국외 5 건 특허출원 11 건 / 등록 4 건 분석법개발 Null 렌즈를이용한대구경비구면광학계측정기술 분석법개발 강자성전자스핀감쇄상수분석 무산소동디스크초정밀가공기술개발 극저온온도센서교정기술 수행과제 적외선광기계초정밀가공기술개발 고해상도온도계측용열화상카메라개발 고해상도적외선광학계및 LIT 모듈개발 직경 200 mm 반사경고속냉각시스템개발 5 축초정밀가공기 수행과제 스핀소자측정기술연구 기능성전자스핀소자의전자수송특성분석 스핀궤도결합을이용한측정기술개발 Vector Field 저온 SPM 개발 전도냉각극저온온도센서교정기술개발 7 T 자성측정장치 극저온분석프로브스테이션개발 첨단기기교육 초정밀가공및평가장비교육 (9. 17) 첨단기기교육 전기적자기적특성평가 보유기기 현재 5축초정밀가공기 초정밀가공기 초고정도 3차원측정기 레이져간섭계 5축고속가공기 비구면형상측정기 3 축초정밀가공기 보유기기 자성물질의특성및응용 자성측정의원리및응용 미세표면이미지와미세자성 현재 16 T 물성측정장치 자성측정장치 주사탐침현미경 극저온프로브스테이션 도입예정 MRF 폴리싱장비 간섭식비구면측정기 초고정도 3 차원측정기 저온탐침장치 15 T고자기장장치 도입예정 고자기장탐침현미경 16 T- 물성측정장치

25 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 사진설명 2014 KBSI 이미징사진전은상수상작 < 나노복 (Nano Puffer-Fish)> 마우스혈관내부의적혈구를주사전자현미경을이용해 10,000 배율로관찰 installation & operation of national large-scale research equipment 초고전압투과전자현미경초고분해능질량분석기고자기장자기공명장치고분해능이차이온질량분석기고자기장자기공명장치고분해능이차이온질량분석기 7 T 휴먼 MRI 차세대융복합 in situ 나노분석시스템슈퍼바이오전자현미경 ECR 이온원을이용한중이온가속기 국가적대형연구장비설치 운영 한국기초과학지원연구원에서는국내연구기관의연구지원및공동연구수행을위해초고 전압투과전자현미경, 초고분해능질량분석기, 고자기장자기공명장치, 고분해능이차이온 질량분석기등의국가적대형연구장비를설치 운영하고있습니다. To support research and perform joint research, KBSI has established and operated national large-scale research equipment as HVEM, 15 T FT-ICR Ms, HR-sims, 900 MHz NMR, 7 T Human MRI, in situ, SuperBio EM and 28 GHz ECR ion source.

26 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 High Voltage Electron Microscope 초고전압투과전자현미경 대덕본원전자현미경연구부 15 T Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer 초고분해능질량분석기 오창본원질량분석연구부 HVEM 원자단위의구조까지직접관찰할수있는초고전압투과전자현미경 (HVEM) 이대덕본원에설치되어신물질의구조분석, 저분자량단백질의구조규명, 극미세소재개발등기초과학및응용과학분야에서국가적공동활용연구장비로운영되고있습니다.(2004 년 4 월가동 ) FT-ICR MS 세계최초로초고분해능질량분석기 (15 T FT-ICR MS) 를개발하여오창본원에세계최고의질량분석기반을구축하였으며, 이장비를통해단백질체, 대사체, 석유체및천연추출물등의프로파일을초고분해능질량분석으로작성하여복합혼합물의구성성분규명연구를위한국가적공동활용연구장비로활용하고있습니다.(2007 년 12 월가동 ) 장비특성 원자분해능 (0.12 nm) 과고경사각 (±60 ) 의동시수행으로나노물질의 3차원원자구조분석수행가능 최첨단에너지필터 (HV-GIB) 장착으로나노물질의화학분석수행가능 특수제작된시편홀더를구비 / 개발하여저온과고온의실시간분석수행가능 장비특성 세계최고자기장으로초고분해능 (>10,000,000) 질량분석능력보유 메트릭스보조레이저탈착이온화와전자분무이온화를동시에사용가능 분자영상측정, APCI, APPI, 다차원 LC/MS/MS 등의다양한기능보유 CID, ECD, ETD, IS-CAD 등의다양한탄뎀질량분석실험가능 측정오차 : 0.03 ppm 측정감도 : S/N = 86 ( 감도측정에사용한표준시료 : ubiquitin 100 attomol) 대표적연구사례고신축성전도체세계최초개발 대표적연구사례초고분해능질량분석기를이용한유출유류및유래오염물질분석 기존의신축성전도체의단점을보완할수있는전도체개발을위하여신축성과유연성이뛰어난 복잡한원유성분들의완벽한정성분석을수행하기위하여, 초고분해능질량분석기와사라분 폴리우레탄에전도성을지닌금나노입자를충진하여고전도도와고신축성을동시에구현가능한전도체의세계최초개발에기여. HVEM의고투과력기능을활용하여해당소재가인장 / 수축상태에서도우수한전기전도성을유지하기위해금나노입자들이자기조립현상을따르고있음을시각화하여규명 획법 (SARA frctionations) 을결합하여보다향상된분리분석법을확립하고, 본분석법을풍화및광분해기작에의해분해된유출유류및유래오염물질분석에도입. 본분석법을활용하여유출유류및유래오염물질의분자단위특성연구를수행하였고, 유류내에포함된복잡한화합물들의조성및양적변화를확인 주요활용분야 2007 년 12 월태안서해상에서발생한허베이스피린트호원유유출사고후채취된유출유류시료와인위적으로광분해시킨유류시료에대한 15 T FT-ICR 과 GCxGC-MS 분석 주요활용분야 (a) 신규개발된고신축성전도체의사진 (b) 인장전, 금나노입자의분산투과전자현미경사진 (c) 인장후, 자가정렬된금나노입자의투과전자현미경사진 나노구조체의원자단위구조분석 실시간재료구조변화특성평가 초고분해능질량분석기를활용한유출유류분석법개발 초고분해능을활용한단백질정밀분자량측정법개발 세포소기관의 3 차원구조분석 기능성단백질의구조분석 생물기원이차유기에어로졸 (SOA) 성분분석및생성경로확인 고분해능질량프로파일통계처리를통한한약추출물의분류분석

27 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 High Field-Nuclear Magnetic Resonance 고자기장자기공명장치 오창본원자기공명연구단 High Resolution- Secondary Ion Mass Spectrometer 고분해능이차이온질량분석기 오창본원환경과학연구부 HF-NMR 900 MHz, 800 MHz 핵자기공명분광기와 4.7 T, 9.4 T 동물용자기공명영상장치는생체분자입체구조규명및신약개발연구, 질환진단법및치료법개발연구의핵심장비로활용되며이를오창본원에설치하여국가적공동연구장비로활용하고있습니다.(2006 년 4 월가동 ) HR-SIMS 고체물질의미세영역에대한동위원소비를측정할수있는고분해능이차이온질량분석기 (HR- SIMS, 모델명 : SHRIMP-IIe/MC) 를지질연대및미량동위원소표면분석연구에활용하고있습니다. (2009 년 9 월가동 ) 장비특성 900 MHz, 800 MHz NMR : 초저온프로브의 1 H 민감도는기존실온프로브의 4배이상 (8,000) 으로실험시간을 1/16으로단축하고, 13 C 실험의경우 1 mg 이하의미량시료도측정 9.4 T 및 4.7 T MRI : 보어사이즈 21 cm 및 40 cm로동물전용 MRI 장비특성 국내최초고분해능이차이온질량분석기 50 % 투과율과 10,000 질량분해능으로 1 ppm 검출한계유지 플루토늄동위원소동시분석이가능한다중검출기 안정동위원소분석을위한낮은배경값의패러데이검출기등 대표적연구사례단백질-단백질상호작용시결합된 unfolding과 binding 메커니즘규명 대표적연구사례진주운석의생성연대규명 Aptide 는다양한 target 단백질들과결합할수있는새로운개념의 peptide 로 Fibronectin extra- 서울대학교의최변각교수와의공동연구로진주운석을 SHRIMP 의첨단미세분석법에적용하여진 domain B (EDB) 단백질과선택적으로결합하는 APT aptide 와상호작용을 NMR 연구를통해규 주운석의나이와태양계에서의기원을연구. 우라늄 - 납동위원소의반감기를이용한진주운석의 명. ATP aptide 가 EDB 와결합할때, EDB C-terminal β-strand 를선택적으로 unfolding 시키는 연대측정결과는 45 억 9 천만년에서 44 억 8 천만년사이임을밝힘 데, 이는새로운개념의 EDB 와 fibronectin-fn8 과상호작용저해방법이될수있음 단백질 - 단백질상호작용시결합된 unfolding 과 binding 메커니즘규명 주요활용분야 진주운석의연대측정에사용된메릴리라이트 ( 왼쪽 ) 와그연대측정결과 ( 오른쪽 ) 주요활용분야 단백질구조및천연물구조분석 단백질상호작용및운동성분석 우라늄 - 납동위원소연대측정 지질연대측정및지구조역사규명 분자영상및치료효과모니터링 뇌기능연구 미세조직동위원소표면정밀분석 운석의동위원소분석및연대측정

28 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 Human 7 t mri system 7 T 휴먼 MRI 오창본원자기공명연구단 multi disciplinary in situ analytical system 차세대융복합 in situ 나노분석시스템 대덕본원물성과학연구부 연구용휴먼 7 T MRI 시스템은안정적이고최적화된플랫폼에서고급임상연구에필수적인초고자장세기를제공하며, 특히, 7 T MRI 는임상용 3 T MRI 시스템의검증된플랫폼을사용할수있어서재현성있는연구가가능합니다.(2015 년 5 월구축예정 ) 다수의유기나노소자분석및공정장비들을초진공상태에서일체형으로통합한 in situ 융복합시스템을설계 개발하고기능성유 무기물질물성분석및나노전자재료기초물성평가시스템을구축하였습니다. 첨단분석기기설치및각분석기기연동개발을통한종합물성분석시스템구축 샘플이동시스템개발및박막공정장치연동시스템구축 나노물성첨단분석기술개발 장비특성 능동차폐형초전도 7 T 마그넷 능동차폐형경사자장시스템및 8채널 RF 시스템 1H, 13 C, 23 Na 및 31 P 영상및분광 초고해상도, 향상된기능자기공명영상및분광 장비특성 첨단분석기기 / 박막공정 in situ 융복합종합물성시스템 산업계및극미량의신물질을개발하는대학 -연구소의연구자들동시지원 차세대전자소재, 부품, 장비의국산화를위한요소기술개발과측정 대표적연구사례 ➊ 아시아최초 액티브실드형 초고자장 7 T MRI 시스템휴먼용초고자장 7 T MRI는아시아최초로 액티브실드 라는자장차폐기술을이용해기존보다작은공간에설치할수있었으며, 기존상용화된저자장 1.5 T 또는 3 T MRI에비해촬영시간이짧고, 고해상도 (~ 0.2 mm) 의뛰어난영상을제공하여기존에없었던뇌질환의조기진단을위한훨씬더정확하고새로운정보들을제공할수있는잠재성을높임 대표적연구사례실온에서제조가가능한광촉매재료의대량제조기술개발본기술은간단한제조방법으로유기물분해 / 살균기능에의한자체정화가가능한광촉매재료를실온에서대량으로제조할수있는기술이며, 본기술과관련된냄새제거전문기업 ( 주 ) 센텍으로 1억 3천만원에이전하였음 ➋ 초고해상도를갖는뇌기능자기공명영상연구기존 7 T MRI와비교했을때, KBSI의휴먼용초고자장 7 T MRI는병렬송수신이가능한다채널 (8ch-TX/32Ch-RX) RF코일을구비하였으며, 다핵종 ( 1 H, 13 C, 31 P 등 ) 영상획득기법도가능하게시스템성능을최적화시켰음. 이기술을바탕으로초고해상도를갖는뇌기능영상 (resting statefmri) 으로부터뇌영역간전체적인네트워크와기능적연결성을분석할수있음 주요활용분야 실온합성이가능한고결정성을갖는나노기공이산화티탄재료의 (a) XRD (b) SEM, (c, d) TEM 결과들 주요활용분야 초고분해능뇌자기공명영상, 200 x 200 x 1,000 µm 분해능 동일한뇌, 다른대조 MR 영상, 고급임상연구 나노물질의표면전위차및분자분포에따른이미징다양한나노재료의형태분석 원자단위의나노박막성장 고분해능기능적자기공명영상, 구조적 / 기능적연결성 다중채널전송 / 수신용 RF 코일개발, 전송 / 수신 = 8/32 채널 이종촉매반응 or 기체 / 고체계면에서의전자구조및화학적성분분석 나노구조체의결정구조, 화학적물성, 일함수변화측정박막의결정성장구조및메커니즘분석

29 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 super bio hvem 슈퍼바이오전자현미경 대덕본원전자현미경연구부 Heavy, Ion Accelerators Employing 28 GHz Superconducting ECR(Electron Cyclotron Resonance) Ion Source ECR 이온원을이용한중이온가속기 부산센터 생체물질의 3 차원분자구조를직접관찰할수있는최첨단의생물맞춤형슈퍼바이오전자현미경을도입 설치하여국가적공동연구장비로활용함과동시에국가 Nano-Bio 융합연구를선도할계획입니다.(2015 년 12 월구축완료예정 ) 첨단전자싸이클로트론공명이온원을이용한중이온가속기시설은 28 GHz - 10 kw 급의대출력마이크로파시스템, 9 개의복합초전도자석, 액체헬륨재응축형극저온조, 대구경고진공플라즈마챔버, 저에너지중이온빔전송장치및중이온빔가속을위한고주파사중극자선형가속기로구성되어있습니다. 이시설은가속기기반의다양한첨단분석 (SIMS, TEM, ERD, NCT 등 ) 을위하여활용될것이며, 신소재개발, 의학응용분야, 핵물리분야등을지원할예정입니다. 장비특성 극저온온도에서의단백질구조분석을위한 cryo-em 기능강화 (< 98 K) 3D 구조분석을위한자동고경사각기능향상 (±70 ) STEM, In-column Ω-filter, 고해상 DDD 카메라 (4 kx4 k) 등장착으로장비성능강화 장비특성 세계최고수준의 28 GHz 초전도전자싸이클로트론공명이온원을국내최초, 세계 3번째로개발 대표적연구사례 ➊ 슈퍼바이오전자현미경용 Anti-contaminator 개발시료홀더에근접하여기능을발휘할수있는새로운개념의 Anti-contaminator를제안하여설계에반영하여개발함으로써동급세계최초로슈퍼바이오전자현미경의 cryo-환경을안정적으로유지시킬수있도록함 하였고 ECR 플라즈마를발생하는데성공 고전압및고자기장시스템을이용하여최적의이온빔추출이가능하며손실없이이온빔을전송할수있는장치를개발 중이온빔정밀진단을위한입자분석용전자석, 빔에미턴스측정기, 패러데이컵등의이온빔진단장치를갖춤 중이용가속용고주파사중극자선형가속기및대출력 RF 전원시스템을개발중 대표적연구사례 ➊ 세계 3번째, 국내최초, 세계최고수준의 28 GHz ECR 이온원개발 ➋ Cryo-EM 환경안정화시스템개발기존 HVEM의경우시료 loading 후진공을유지하기까지의시간이약 40여분이상이소요되어 Cryo-EM 분석시시료가불안정한온도에노출될가능성이높아양질의결과를기대하기어려웠으나 Pumping & shield system을완전히새롭게개발하여시료 loading 후 60초이내에진공상태가유지되고실험중적정온도를유지할수있도록시스템을개발 국내최초, 세계 3번째로 28 GHz 초전도 ECR 이온원을자체개발하여 ECR 플라즈마발생에성공. ECR 이온원은복합초전도자석 ( 솔레노이드 3개, 6극자석 ) 시스템이액체헬륨의연속공급이불요한재응축극저온조에탑재되어있고, ECR 이온원에서생성된중이온빔의전송및빔진단을위한 LEBT 시스템과이온빔진단장치가장착되어있음 ➋ 국내최초중이온가속을위한선형가속기개발중이온빔을가속하기위한고주파사중극자 (RFQ) 선형가속기를자체기술로개발. 선형가속기의공진주파수는 165 MHz, 빔에너지는핵자당 12 kev가요구되며최종가속빔에너지는핵자당 500 kev이고, 중이온가속기를동작하기위한 100 kw급 RF 전원장치를순수국내기술로개발하고있음 주요활용분야 주요활용분야 신규개발한 anti-contaminator 28 GHz 초전도 ECR 이온원및중이온선형가속기시설 중성자영상장치 이온빔기반첨단분석 고분해능 cryo-hvem 을활용한생체단백질의특징적 3 차구조규명 연계형 cryo-electron microscopy 를활용한세포내소기관의 in-vivo imaging 이온주입 암치료분야

30 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 사진설명 2014 KBSI 이미징사진전금상수상작 <Under the deep sea> mouse 의기도를 SEM 으로찍은사진 advanced analytical science research 국가사회문제해결형분석기술개발 농축산원산지판별분석기술 재난분석과학기술 질병조기진단을위한생체영상화기술 문화재보존분석기술 범죄과학수사분석기술첨단장비개발 펨토초레이저광학시스템 초정밀열영상현미경시스템 전도냉각형 15 T 고자기장물성연구시스템 휴대용질량분석기 선도적분석과학연구수행 한국기초과학지원연구원은세계적수준의연구장비를활용한첨단분석기술을개발하여기초과학분야의새로운연구지원영역을개척하고있습니다. 또한, 첨단연구장비개발및요소기술을확보함으로써연구장비의해외수입의존도를낮추고국가경쟁력제고에도크게기여하고있습니다. KBSI develops cutting edge analytical technology to initiatively extend capable analytical services area and develops high-tech research equipment and related elementary technology to secure national competitiveness.

31 Korea basic science institute kbsi annual report 국가사회문제해결형분석기술개발 국가적으로고민하는질병, 재난, 재해등의사회적문제와환경오염, 에너지, 기후변화와같은글로벌이슈를해결하기위해필요한첨단분석기술을개발하고있습니다. 재난분석과학기술 오창본원환경과학연구부 분야소개재난과학과학기술연구분야는범국가적인안전에관련된사회문제분석요구에신속하게대처하기위한목적으로 2012년부터 KBSI에서수행하고있습니다. 이연구를통하여첨단분석장비를활용한국가적대응분석시스템을개발하고이를국가유관기관에제공하고있습니다. 주요수행연구 Bacillus drentensis sp. 사균과 polysulfone으로이루어진미생물담체를이용하여폐광산에서 유래된지하수내중금속을제거하기위한실험을수행하였습니다. 연구결과, 미생물담체를이용한 지하수의구리, 카드뮴등의제거율이 93 % 이상이었며, 이는 1 kg 의담체로 1,098 리터의지하수를 정화할수있음을의미합니다. 향후연구추진방향 2015 년까지 (1) 환경방사능, (2) 환경유해물질분석과 (3) 법과학분석분야에서분석항목의확대와정확도 향상, 센서및기기개발, 새로운분석기술개발을수행하여기술기반을확립할계획입니다. 미생물담체를이용한지하수내중금속오염제거실험장치 방사능피폭선량측정을위한루미네선스측정시스템개발 농축산원산지판별분석기술 분야소개농축산물의유통질서확립을위하여국내시장에서유통되고있는농축산물의원산지 / 종및품질판별통합분석기술을개발하고, 수입농축산물을체계적으로관리하기위한표준화된원산지 / 종 질병조기진단을위한생체영상화기술 분야소개소동물생체이미징장비 (MRI, NIR 등 ) 에활용가능한융합영상조영제를개발하고있으며, 이를이용한질병조기진단및치료효과평가분야신기술개발을수행하고있습니다. 서울서부센터 / 오창본원환경과학연구부 및품질판별법을구축하고자합니다. 주요수행연구한국에서자라는 9종의엉겅퀴를판별하기위하여 UPLC-QTOF MS와다변량분석을기초로한대사체분석을이용하여엉겅퀴종판별법을개발하였습니다. 본연구에서개발된대사체분석을활용한엉겅퀴의종판별법은 cross-validation을통하여 100 % 예측될수있음이확인되었습니다. 향후연구추진방향국내시장에서유통되고있는다양한농축산물들의원산지 / 종및품질판별을위한표준화된통합 오창본원자기공명연구단 주요수행연구특정종양세포내에선택적으로전달되어형광영상및약물방출효과를보이는질환표적형진단 / 치료병용전구약물체를개발하였으며, 동물질환모델에서생체영상을활용하여진단및치료효과를검증하였습니다. 향후연구추진방향면역세포또는암세포특이적인새로운융합영상 (MR/NIR/PET) 조영제를개발하여, 전임상에서임상으로다가가는생체영상진단 / 치료기술개발에응용하고자합니다. 원산지 / 종및품질판별법을구축하기위해노력할예정입니다. 엉겅퀴 9 종의계층적군집분석으로부터의 dendrogram 엉겅퀴 9 종에서 K-means clustering 으로걸러진 178 개의대사체들의 heat map 특정암세포에발현하는 Biotin receptor 를표적으로하는진단 / 치료용전구약물합성 동물질환모델에서생체영상및치료효과평가

32 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 문화재보존분석기술 오창본원환경과학연구부 분야소개한반도출토청동유물의산지및유통을밝히기위하여납동위원소분석기술및영역별판별분석기술을개발하고유물에대한지질과학적분석데이터를구축하고있습니다. 주요수행연구지질과학적분석데이터구축을위해청동유물의원료물질에대한납동위원소비분석을수행하고, 영역별분포도를통해 세형동검 과 증도가자 등의유물산지추정연구를수행하였습니다. 2 첨단장비개발 최첨단연구수요에부합하는분석장비의핵심요소기술개발을통하여분석장비 ( 완제품또는핵심부품 ) 및그주변시스템을개조 개발하고있습니다. 향후연구추진방향 한반도출토유물에대한산지추정연구를위한 DB 시스템을구축하고유물의기원과유통연구를 위한과학적분석방법을확립하고자합니다. 납동위원소비를이용한 세형동검 의산지추정 증도가자 의산지및형태적분류 범죄과학수사분석기술 분야소개각종지능화되고있는범죄의정확하고신속한수사를위하여생화학적표식자를발굴하고, 사건현장에서간편하게사용이가능한검출키트를개발하고있습니다. 펨토초레이저광학시스템 분야소개생체분자의실시간생화학반응및카이랄입체구조동역학분석을위해 2차원카이랄분광기등펨토초레이저를기반으로한다양한형태의시공간레이저광학분석장비개발연구를수행하고 대덕본원생명과학연구부 / 오창본원환경과학연구부 주요수행연구모델동물신장조직을이용하여사후경과시간추정마커발굴및 Lateral Flow Assay 분석기법을이용한생화학마커를검출하였습니다. 향후연구추진방향사건현장에서신속하고사후경과시간추정마커를검출하고, 정보를실시간으로전달할수있는 smart forensic phone을개발할예정입니다. 서울센터 있습니다. 주요수행연구고속광학펄스제어시스템을이용해극초단전자동역학연구에활용할수있는 2차원전자분광기제작에성공하였으며카이랄현미경개발에필요한비선형레이저라만분광기술및현미경을자체개발하였습니다. 향후연구추진방향독창적인광학기술개발을통해카이랄분자의입체구조적성질을극한의시공간영역에서분석할 수있는세계최초의 2 차원카이랄분광기및카이랄현미경장비개발연구를수행할계획입니다. 사후경과시간추정생화학물질검출용측방유도분석법모식도 측방유도분석법에의한모델동물신장조직 PMI 단백질 GAPDH 검출 2 차원전자분광기펨토초시분해 2D 전자분광스펙트럼

33 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 초정밀열영상현미경시스템 대덕본원첨단연구장비개발사업단 분야소개마이크로-스케일시료의온도분포를측정하고, 실시간열영상을형성하여시료의열적특성을비접촉, 비파괴식으로분석이가능한초정밀열영상현미경시스템을개발하고있습니다. 주요수행연구고분해능적외선광학렌즈, 초정밀열영상현미경시스템및관련신호처리알고리즘들을개발하였습니다. 또한열영상현미경의응용기술로서반도체소자및나노-바이오시료의열영상을이용한 휴대용질량분석기 오창본원질량분석연구부 분야소개실시간으로현장에서극미량화합물을검출할수있는휴대용질량분석기를개발하고있으며, 휴대용질량분석기는환경오염, 마약, 폭발물, 군용화학작용제, 핵물질등을현장에서탐지하는용도로사용될수있습니다. 주요수행연구 2세대저전력냉전자이온트랩제작으로크기는줄었지만분석공간을 8배증가하였습니다. 고정밀 특성분석기술을개발하였습니다. RF 모듈개발을통하여분석성능향상을테스트중이며, 공동연구를통하여시료농축장치를개발 향후연구추진방향앞으로초정밀열영상현미경을다양한분야의공동연구장비로활용하기위해고감도, 고분해능열영상현미경시스템개발및 IT/NT/BT 응용기술개발에박차를가할예정입니다. 하였습니다. 향후연구추진방향표준연, 바이오니아와공동연구를수행하여시제품제작을목표로개발진행하고있습니다. 시스템 통합과현장성능테스트를통하여세계최소형의휴대용질량분석기를개발할예정입니다. 초정밀열영상현미경시스템 (a) 종자발열특성측정 (b)tsv 반도체불량위치측정 2 세대냉전자극소형이온트랩고정밀 RF 모듈 전도냉각형 15 T 고자기장물성연구시스템 분야소개 15 T 고자기장초전도자석과극저온조건하에서반도체, 자성체등의물성측정, 고온초전도및저온초전도선재의임계전류측정, 초전도자석의특성평가, 고자기장환경하에서물질제어와결정성장에관한연구를수행하고있습니다. 대덕본원물성과학연구부 주요수행연구 무냉매형 15 T 초전도자석과 2,000 A 대전류전원으로서 4.2 K 에서고온초전도 2 G GdBCO 선재 의임계전류 (Ic-B) 특성평가실험을수행하였습니다. 향후연구추진방향고자기장극저온하에서다양한물질들의물성분석, 대전류전원을이용한초전도선재및자석의특성평가, 고자기장을이용한물질합성및분석, 물질분리, 결정성장등의응용연구를수행할계획입니다. 무냉매형 15 T 초전도자석시스템과 2,000 A 대전류전원 액체헬륨 (4.2 K) 온도에서여러자기장하에서의고온초전도 2 G GdBCO 선재의임계전류 (Ic-B) 측정결과

34 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 사진설명 2014 KBSI 이미징사진전은상수상작 < 바다속앵무새 > 파킨슨유전자변형마우스의브레인조직을동결고정, 동결치환과정을거쳐초박절단과이중염색을하여 120 kv 투과전자현미경으로관찰 value creation for smes to realize creative economy 중소기업지원및산연협력체계강화지역기초사업기술이전추진 창조경제실현을위한중소기업가치창출 한국기초과학연구원은첨단연구시설 장비운영을통해축적된기술력을활용하여분석 지원, 공동연구, 인력양성, 기술이전 사업화를중심으로연구장비부족으로인해기술 개발에애로를겪고있는중소기업을적극적으로지원해오고있습니다. KBSI provides SMEs requiring R&D resources with various technical supports such as analytical services, collaborative research, training, technology transfer & commercialization.

35 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 중소기업지원및산연협력체계강화 1 Strengthening SMEs support and cooperation Industry research institutions 중소기업기술상담센터, 할인회원제운영 사업소개중소기업의애로사항해결및기술경쟁력향상을위하여다양하고실질적인중소기업지원프로그램을수행하고있습니다. 주요수행내용출연 ( 연 ) 의 개방형협력생태계조성방안 에부응하고중소기업간협력확대를목적으로 25개 중소기업기술혁신지원 사업소개중소기업과의공동기술개발과제를수행함으로써기술혁신형중소기업의기술개발역량강화및개방형 R&D 활성화를통한창의적신기술 신제품창출을지원하였습니다. 주요수행내용중소기업청기술개발사업을통해 2014년에는 ( 주 ) 유림산업, ( 주 ) 다인켐텍등총 5개중소기업과 5개 파트너기업을선정하여 KBSI 보유장비 인력및공동연구등맞춤형지원을제공하고있습니다. 과제로중소기업의수요에기반한공동 R&D 를수행하고있습니다. 충청지역중소기업지원통합센터를운영하여출연 ( 연 ) 과중소기업간협력네트워크를강화하는한편, 중소기업기술상담센터운영을통해분석지원에관한기술상담을총 463건수행하였습니다. 또한중소기업기술멘토링사업 (5개사) 및중소기업할인회원제 (56개사) 를수행함으로써 대표사례 ( 주 ) 모두테크놀로지와의산연협력 분석지원을통한중소기업기술혁신역량강화에주력하였습니다. KBSI 의높은공간분해능 (400 nm) 기술을 ( 주 ) 모두테크놀로지스를통해상용화하여연간 100 억원 향후추진방향중소기업지원제도활성화및중소기업과의긴밀한협력체계구축을통해중소기업이창조경제의주역이될수있도록중소기업기술혁신체제의중심기능으로서의역할에기여하겠습니다. 매출및수입대체효과를얻었습니다. 향후추진방향 KBSI가보유한연구개발인프라를활용하여혁신기술의창업사업화촉진및기술기반이취약한중소기업의기술혁신능력을향상시키겠습니다. ( 주 ) 모두테크놀로지와의산연협력사례 중소기업기술상담센터수행절차 출연 ( 연 ) 과중소기업간기술멘토링매칭데이 충청지역출연 ( 연 ) 의중소기업기술지원활성화를위한업무협약식 (3. 14) 2014 KBSI 중소기업지원강화및성과교류워크숍 (10. 7) 반도체불량분석장비 - 프로토타입 반도체소자발열분포측정영상

36 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 지역기초사업 기술이전추진 2 Regional Basic Research Program 3 Technology Transfer Promotion 사업소개 KBSI의장비운영노하우와분석기술을활용하여기초연구를지원하고, 중소기업의수요맞춤형 사업소개기술이전전담조직 (TLO) 중심으로연구원의주요연구개발성과를산업계로확산시키기위하여, 분석환경을구축하여지역중소기업의제품개발및상용화를촉진하는사업입니다. 보유기술평가 우수기술발굴 기술마케팅 기술이전계약등사업화촉진프로그램을수행중에 주요수행내용중소기업현장분석인프라제공및기술실용화 기술개발촉진을통한지속가능한중소기업성장체계확보, 중소기업기초연구를위한공동연구추진및분석장비활용도제고를위한장치개발 있습니다. 주요수행내용노로바이러스의농축및진단기술을포함하여총 10건의기술을중소기업에이전하여약 5억원의 입니다. 기술료를획득함으로써, 전년기술료 3.3 억원대비약 54 % 의증가를달성하였습니다. 대표수행과제 연구장비유지보수지원사업 대표성과 광촉매재료대량생산기술이전 : 나노바이오융합형 SEM/STEM 요소장치개발 - 이전업체 : 센텍 ( 주 )(1. 27 계약체결 ) 표면분석공동연구시스템구축 극저온냉동기를이용한온도센서교정기술이전 : 무인비행체를이용한대기중유해물질측정기술개발 - 이전업체 : 윤슬 ( 주 )(9.22 계약체결 ) 향후추진방향중소기업의기초연구인프라확보로지속가능한발전지원, 분석장비의유지보수를통한국가분석장비의효율적활용및분석장비개발, KBSI의분석지원체제를중소기업분석지원으로까지확대운영하고있습니다. 노로바이러스검출기술이전 : - 이전업체 : ( 주 ) 솔젠트 ( 계약체결 ) 향후추진방향연구개발성과의민간기업으로의기술이전은확대해나갈것이며, 이전된기술이산업계에서효율적으로활용될수있도록제반지원을강화해나갈것이며, 기술개발에참여한연구원이창업을할 수있는지원기반을강화해나갈예정입니다. 대구 경북중소기업지원센터운영 동남권중소기업 R&D 지원센터개소식 중소기업분석지원의신뢰성향상및품질경영을위한공인인증획득 나노사이즈시료이미지데이터향상을위한 OsO4 코터시제품 기술이전협약식 ( 윤슬 ( 주 ), 9. 22) 기술이전협약식 ( 솔젠트 ( 주 ), 9. 23)

37 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 사진설명 2014 KBSI 이미징사진전입선작 < 아들일까딸일까?> 나비의날개를 VP-FE-SEM (Variable Pressure Field Emission Scanning Electron Microscope) 장비로 2.63 K X 배율로관찰 reinforcement & promotion of national basic science support systems 국가연구시설장비진흥센터운영온라인연구지원체계구축분석과학기술대학원운영분석과학기술학술지 (JAST) 첨단장비활용과학대중화사업국내 국제협력현황 국가기초과학지원체계강화및확산 한국기초과학연구원은국가과학기술인프라의선진화를위하여범부처연구시설 장비를총괄운영 관리하고있으며, 세계적수준의분석과학기술역량확보를위한미래핵심인재를양성하고있습니다. 청소년을대상으로과학기술에관심을높이고과학문화확산에기여하고자과학대중화사업을운영하고있습니다. KBSI comprehensively manages national research facilities and equipment for the advancement of national S&T infrastructure, and trains future core specialists to secure competency of world-class analytical technology. KBSI operates a public understanding program for S&T to enhance the interest of adolescents in S&T and to contribute to the expansion of a science culture.

38 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 국가연구시설장비진흥센터운영 1 국가연구시설장비진흥센터 (NFEC) 는과학기술발전에기반이되는연구시설 장비의고도화추진을체계적으로지원하기위하여과학기술기본법에의해설립되었습니다. NFEC는범부처연구시설 장비의총괄전담기관으로연구시설 장비의전략적투자, 공동활용촉진, 전문인력양성, 국가연구시설 장비의총괄관리등의업무를체계적으로수행함으로써, R&D 생산성을극대화할수있도록노력하고있습니다. 국가연구시설장비관리서비스운영및관리 사업소개정부 R&D예산으로구축한연구시설 장비정보의범부처통합수집, 관리및유통체계를고도화를통해효율적인프라정책수립에필요한주요정보및국가통계지표를제공하고있습니다. 주요수행연구 13년정부 R&D사업을통해구축한연구시설 장비의 NTIS 정보등록및정보현행화를위해장비를보유한연구기관 2,432개를대상으로정보등록 관리를요청하였습니다. 또한등록업무의편리성및정보최신성을효율적으로확보하기위하여정보연계API를개발하여연구기관과의정보연계를추진하였습니다. 향후연구추진방향국가연구시설장비관리서비스의지속적인고도화를추진하기위해시설장비 DB를확대구축하고, 연구시설 장비의효율적인운영관리가이뤄지도록관리주체별장비관리서비스기능강화, 연구기관및전문기관별장비관리시스템과의정보연계등을추진할계획입니다. NTIS 국가연구시설장비관리서비스메인화면 NTIS 국가연구시설장비관리서비스주요화면 연구장비예산심의위원회구성 운영 사업소개고가연구장비에대한구축타당성, 장비중복성, 도입필요성등의장비도입여부심의를통해불필요한중복구입및과잉투자를방지하여국가연구시설장비의투자효율성을제고하고있습니다. 주요수행내용 2015년도정부 R&D예산편성을위한연구장비예산심의위원회 ( 본심의 ) 구성 운영 (2회) 을통해 613억원의예산을절감했으며, 연구장비예산심의위원회 ( 추가 / 변경심의 ) 를정례적으로실시 (6회) 하여연구환경변화에따른도입장비변경수요에대한대응및 R&D예산집행의효율성을제고하였습니다. 향후추진방향연구장비심의서비스 (RED, 고도화를통해온라인심의부터최종이행결과까지의연구장비심의전주기관리체계를구축하고중복성검토, 적정가격분석, 심의위원추천및도입 장비전문기술인력양성및고가장비운영인력지원 사업소개연구장비의운용 관리를전담할수있는장비전문기술인력인연구장비엔지니어를체계적으로양성 배출하고, 고가의공동활용연구장비를대상으로장비운영에필요한전담인력인건비를지원하는고용지원프로그램운영을통해연구장비의활용도를제고하고있습니다. 주요수행내용연구장비엔지니어의체계적지원을위하여장비의운영뿐만아니라유지보수, 분석과학분야에대한교육과정을추가로개설하여연구장비양성구축체계를확립하였으며, 10개의전문교육기관이 120명 ( 제3기 ) 의교육생을양성하고있습니다. 또한 2014년고가장비의안정적운영및공동활용활성화를위하여총 26개의고가장비에대한전담운영인력의인건비를지원하고있습니다. 향후추진방향연구장비엔지니어의전문성강화를위하여연구장비전략포럼개최및연구장비전문가자격 심사대행서비스등범부처장비심의를위한지원서비스를강화할계획입니다. 인증을추진하고, 고가연구장비운영지원의실효성및만족도개선을통해공동활용을촉진할계획 입니다. 연구장비예산심의위원회 ( 본심의 ) 개최 연구장비예산심의위원회관련자료 연구장비엔지니어전략포럼 (SFREE) 연구장비엔지니어기본교육

39 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 온라인연구지원체계구축 분석과학기술대학원 (GRAST) 운영 2 Online research service system 3 Operating Graduate School of Analytical Science and Technology 사업소개인터넷기반의첨단 IT 기술을활용하여연구지원의편의성제고를목적으로하는사업입니다. 본원및 대학원소개분석과학기술대학원 (GRAST, Graduate School of Analytical Science and Technology) 은교육과 지역센터에있는첨단연구장비의분석과정에실시간으로참여하여분석화면실시간관찰, 연구원 과학기술연구를융합하는새로운학 연협력모델로충남대학교와공동으로설립하였습니다. 국가 담당자와의화상회의로의견교류, 사업수행홈페이지의웹서비스를통한데이터분석 S/W, 과학기술발전을견인하고세계적인연구경쟁력을확보할수있는분석과학기술분야에서세계 질의응답등의다양한서비스를제공하고있습니다. 최고수준의대학원을목표로하고있습니다. 주요수행내용 2014년온라인연구지원시스템이적용된연구장비는 51종이며, 각연구분야에서활용 (585건) 되었 주요운영현황 2014년에는기초연소속연구원 11명, 충남대소속교수 11명으로이루어진총 22명의교수진이 고, 미디어서버기반의고해상도분석영상전송관련기술적용을확대하였습니다. 전송되는분석 학생들을지도하였습니다. 같은해총 27 명의석 박사과정신입생이입학하였으며, 2014 년 22 명의 영상은 PC 를포함한대부분의스마트기기에관찰할수있습니다. 또한장비및운용환경에대한 졸업생을배출하였습니다. 또한대형분석장비분야의실무능력을갖춘인재배출을목표로, 분석 지속적인개선으로최적의온라인연구지원을위하여노력하였습니다. 장비전문인력자격증제도를운영하여, 전자현미경, 질량분석, MRI 등 5 개분야에서총 10 명이 향후추진방향앞으로첨단연구장비공동활용을위한지능형온라인연구지원시스템을고도화하고연구분야활용증대를위해시스템성능을지속적으로업그레이드할계획이며과학대중화에활용도도높여나갈계획입니다. 자격증을취득하였습니다. 향후운영방향 GRAST는산업체견학, 연수및위탁교육프로그램을개설하여, 연구및산업현장에필요한전문인력을양성할것입니다. 대한민국과학축전 (11. 3~8) 원격분석지원 역량강화프로그램 (1. 17) 싱가포르 - 한국 Glycomics Joint 심포지엄 (2. 10~2. 14) 스마트분석지원시스템운영 스마트분석지원서비스를이용해 SEM 관찰화면을실시간확인 주한영국대사초청강연회 (3. 12) 제 4 회 GRAST 국제워크숍 (9. 29)

40 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 분석과학기술학술지 (JAST) 첨단장비활용과학대중화사업 4 Journal of Analytical Science and Technology 5 Public understanding program for science and technology 저널소개분석과학기술학술지는 2010년에창간된오픈액세스저널로기초연구전분야에걸친분석과학의 사업소개 첨단장비 + 과학기술 + 과학기술인력 을활용한상호작용적체험프로그램과대덕연구개발특구의 원리및분석기술, 분석방법, 분석과정및분석장비등에관한독창적인연구와그응용및적용 다양한과학기술인프라를적극활용한프로그램을전국의청소년들에게제공함으로써과학기 사례에관한연구논문및총설을전문가심사를거쳐출판하고있습니다 년부터는학술지의 술에대한국민적인공감대를형성하고, 과학문화확산을통해창의적인인재양성에기여하고 질적향상을위해 Springer 社와제휴를맺어공동으로발간하고있습니다. 있습니다. 발간현황 게재분야 : 분석과학기술 주요수행내용연구원고유과학대중화사업인 엑스사이언스 와 주니어닥터 프로그램을전국적인규모로대덕 발행언어 : 영어 발행형태 : 전자저널 -오픈액세스 ( 인쇄저널-연 2회 /6월(15편), 12월 (7편) ISSN : (e-ISSN), (p-ISSN) 게재형태 : 심사논문만을게재향후운영방향 JAST의목표는첨단기기분석지원을통해개발된최신연구결과를전세계기초과학연구자들에게무상으로제공함으로써국제적으로영향력이있고널리읽히는분석과학학술지가되는것입니다. 국제수준의저널로발전시키기위해, 2013년부터세계굴지의출판사인 Springer 社와제휴하여공동발간및홍보활동을해오고있으며, 이를통해해외주요데이터베이스에등재하는것을 오창본원및 8개지역센터 ( 총 10개지역센터 ) 에서운영했습니다. 총 11,377명의청소년, 대학생, 교사등이프로그램에참가했습니다. 분야 과정 프로그램 ( 회 ) 참가자 ( 명 ) 미리보는실험실 X-Science 찾아가는과학교실 9 2,695 R&E 프로그램 3 7 진로직업체험 Junior Doctor 298 7,209 Yuseong-gu Science Mentor Total ,377 목표로하고있습니다. 향후추진방향 지난 2004 년부터청소년들의과학활동증진을위해다양한분야의과학기술체험프로그램을 제공해오며전국적인인지도를보유하고있습니다. 또한 2014 년에는프로그램의질적성장을 위해첨단장비를활용한융합인재교육콘텐츠를개발하는등내실화에총력을기울였습니다. 앞으로도첨단장비활용과학대중화사업을통해국가의미래를이끌어갈창의인재를육성하는 데기여할수있도록노력할것입니다. 엑스사이언스 ( 진로직업체험 ) 엑스사이언스 ( 미리보는실험실 ) 유성구꿈나무과학멘토 JAST 웹사이트메인페이지 JAST(volume 5, number 1) 2014 주니어닥터개막식 (8. 1) 주니어닥터프로그램 (8. 1~14) 주니어닥터프로그램 (8. 1~14)

41 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 국내 국제협력현황 6 national international networks 국내협력현황 KBSI 는국내다양한산 학 연기관과의협력네트워크를구축하여 연구시설 장비공동활용및공동연구, 학술 인력교류등을추진하고있습니다. 국제협력현황 KBSI 는해외선진연구기관과의협력네트워크를구축하여 세계적인연구성과창출을앞당기고있습니다. 1 서울 성균관대학교 고려대학교 홍익대학교 서울대학교 세종대학교 LG 상남도서관 광운대학교 한국광해관리공단 한국과학창의재단 국립과학수사연구원 ( 주 ) 셈테크놀로지 ( 주 ) 풍산 이화여자대학교 한국건설생활환경시험연구원 법무법인안세 국립과천과학관 한국여성과학기술인지원센터 한국과학창의재단 한양대학교산학협력단 경희대학교의료 바이오소재융복합연구사업단 원자력안전평가원 ( 주 ) 삼성서울병원 한국투명성기구 서울특별시서대문구청 ( 주 ) 윕스 고려대학교의과대학부속병원 연세대학교의료원 2 인천 극지연구소 국립환경과학원 3 경기도성남 D.A.K Korea 수원 국방화생탐지특화센터 4 강원도강릉 강릉원주대학교 해양바이오. 신소재클러스터사업단춘천 강원대학교 강원대학교병원 ( 재 ) 스크립스코리아항체연구원 5 충청북도충북 오송첨단의료산업진흥재단 WISE 충북지역사업단청주 충청북도 충북대학교청원 충북테크노파크 비봉초등학교 6 충청남도금산 금산국제인삼약초연구소아산 순천향대학교조치원 세종특별자치시교육청공주 공주대학교 계룡산자연사박물관부여 국립부여박물관천안 한국기술교육대학교 호서대학교 한국생산기술연구원 7 대전 한국과학기술원 충남대학교 대전테크노파크 한남대학교 과학기술연합대학원대학교 한국생명공학연구원 국립중앙과학관 한국지질자원연구원 대전광역시 한밭대학교 ( 주 ) 메디스커브 ( 주 ) 바이오니아 ( 주 ) 엔피씨 ( 주 ) 대덕넷 기초과학연구원 ( 주 ) 오비어스보건환경연구원 대전북부소방서 8 전라북도전주 전북대학교순천 순천대학교 ( 주 ) 유림산업 엠에스 ( 주 ) 9 광주 조선대학교 호남대학교 전남대학교 광주광역시 광주테크노파크 10 전라남도 ( 재 ) 전라남도생물산업진흥재단 전라남도 11 경상북도포항 포항가속기연구소 경상북도과학교육원 나노융합기술원 생물학연구정보센터 12 경상남도창원 한국전기연구원 13 대구 경북대학교 대구광역시 대구경북첨단의료산업진흥재단 국립대구과학관 14 울산 도담푸드 15 부산 동의대학교 부산대학교 부산과학기술협의회 ( 주 ) 다우테크윈 ( 주 ) 마크로켐텍 부산광역시동래교육청 ( 주 ) 태성포리테크 신라대학교 한국산업단지공단부산지사 부산광역시북부교육지원청 16 제주 제주대학교 국제자유도시개발센터 1 슬로베니아 요제프스테판연구소 (JSI) 2 그리스 국립과학연구소데모크리토스 (NSCR Demokritos) 3 폴란드 아담미츠키에비치대학교 (AMU) 4 아랍에미리트 석유대학 (PI) 5 러시아 카잔대학교 (KSU) 6 일본 오사카대학교 (Osaka Univ.) 교토대학교신에너지연구소 (IAE Kotyo Univ.) 국립기초생물학연구소 (NIBB) 국립생리학연구소 (NIPS) 국립재료과학연구소 (NIMS) RIKEN 요코하마연구소 (RIKEN Yokohama) 나고야대학교생명과학및공학센터 (BBC Nagoya Univ.) 고에너지가속기연구기구 (KEK) 7 싱가폴 생물공정기술연구소 (BTI) 8 베트남 해양생화학연구소 (IMBC) 재료과학연구소 (IMS) 9 중국 북경대학교중이온물리연구소 (IHIP PKU) 상해교통대학금속기복합재료국가중점실험실 (SKLMMC) 10 미국 로렌스리버모어국립연구소 (LLNL) 캘리포니아샌디에고대학교 (UCSD) 솔크연구소 (SI) 플로리다대학교국립고자기장연구소 (NHMFL) 매사추세츠대학교의과대학 (UMMS) 하버드의대마르티노센터 (MGH) 텍사스주립대보건과학대학 (UTHSCT) 아리조나대학 (UOA) 11 호주 울런공대학교 (UOW)

42 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 사진설명 2014 KBSI 이미징사진전입선작 < 편견 > Confocal STED Microscopy 장비를활용해 convalraria 의세포벽과녹말의일부를관찰 우수성과사례 appendix 2014 연구사업수행현황 2014 KBSI 논문대상수상자인터뷰 부록

43 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 우수성과사례 치매뇌구현한인간신경세포모델의개발 우수성과사례 1 2 강유전산화물계면의전기화학적현상세계최초규명 질량분석연구부김영혜박사 ( 공동제 1 저자 ) 전자현미경연구부김영민박사 ( 제 1 저자 ) 논문명 A three-dimensional human neural cell culture model of Alzheimer s disease(if: ) 논문명 Direct observation of ferroelectric field effect and vacancy-controlled screening at the BiFeO3-LaxSr1-xMnO3 interface(if: ) 게재지 ( 게재일자 ) Nature( ) 게재지 ( 게재일자 ) Nature Materials( ) 공동연구자하버드의대 /MGH병원 : 김두연, 최세훈, 루돌프탄지연구내용알츠하이머병은치매의가장흔한형태로서, 환자뇌에서 b-amyloid plaques와 neurofibrillary tangles이발견되는특징을보인다. 알츠하이머병을이해하는이론중지배적인아밀로이드가설에서는 b-amyloid peptide의축적이 tangle의형성을유도하여신경세포를사멸시킬것으로예상하고있으나그동안어떤실험모델에서도이를입증하지못하였다. 본연구에서는유전자조작을통해돌연변이를삽입한인간신경줄기세포를 3차원으로분화시켜알츠하이머환자뇌의특징인 b-amyloid plaques과 neurofibrillary tangles를모사한실험모델 (Alzheimer s in a Dish) 을개발하였으며, 아밀로이드가설을실험적으로세계최초로입증하였다. 기대효과알츠하이머발병기작을연구할수있고, 질환단계별바이오마커발굴연구가가능하며대량생산을통해치매약물스크리닝이가능하여치매치료제개발을가속화할것으로기대된다. 공동연구자 Y-M. Kim(KBSI), A.N. Morozovska(NASU), E.A. Eliseev(NASU), M.P. Oxley(ORNL), R. Mishra(ORNL), S.M. Selbach(NUST), T. Grande(NUST), S.T. Pantelides(ORNL), S.V. Kalinin (ORNL), A.Y. Borisevich(ORNL) 연구내용대표적인다중강성체 ( 多重强性體 ) 인비스무스페라이트 (BiFeO3) 박막의계면에서분극의방향에따라전하상쇄현상이일어나는이유가다름을원자단위에서처음으로규명하였으며, 이를위해 수차보정투과전자현미경 을활용하여원자의위치변화를피코미터 (pm ; 1조분의 1미터 =10-12 m) 단위로추적하였고, 계면에서일어나는화학적변화를직접관찰하기위해 전자에너지손실분광기 를활용하여계면에서바뀌는금속원소의산화상태를직접이미징하는데성공하였다. 이를통해양전하가모인계면에선산소공공이재배열함으로서감극이이뤄지는반면음전하가모인계면에선전자-정공의재배열에의해감극이제어된다는사실을발견한것이다. 기대효과산소공공은전자보다이동속도가낮기때문에외부전기장을가해분극방향을바꾸어주는분극스위칭을할때산소공공의전기화학적요소가스위칭속도에더큰영향을미치게되므로산화물유전체 ( 誘電體 ) 를메모리및기억소자로응용할때소자의성능을예측하는데중요한정보를줄것으로전망된다. 알츠하이머신경세포모델의베타아밀로이드플락이미지 알츠하이머신경세포모델의인산화된타우단백질응집이미지 BFO 유전박막의유닛셀스케일분극맵 BFO 계면의원자단위 EELS 분석

44 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 우수성과사례 우울증의치료과정을영상화하다 우수성과사례 3 4 차세대당뇨병치료제표적물질발굴 춘천센터이미숙박사 ( 제 1 저자 ), 허송욱박사 ( 교신저자 ) 생명과학연구부김건화박사 ( 교신저자 ) 논문명 Temporal variability of glucocorticoid receptor activity is functionally important for the therapeutic action of fluoxetine in the hippocampus(if: ) 논문명 Inhibition of Cyp4a Reduces Hepatic Endoplasmic Reticulum Stress and Features of Diabetes in Mice(IF: ) 게재지 ( 게재일자 ) Molecular Psychiatry( ) 게재지 ( 게재일자 ) Gastroenterology( ) 공동연구자 Kim YH(KBSI), 박완순 (KBSI), 박옥규 (KBSI), 권승해 (KBSI), 홍관수 (KBSI) 연구내용우울증의발병원인으로유전학적이상 ( 가족력 ), 환경적요소 ( 경제적어려움, 왜곡된관계, 이혼, 배우자사별 ), 심리적요소 ( 비관적사고, 상실감, 비관적사고 ), 생물학적요소 ( 내분비계나면역체계이상 ) 등다양하며, 특히, 지속적인스트레스가우울증유발의주요요인이라고인식되고있으나, 어떻게스트레스와우울증이연관되어있는지는아직밝혀지지않았다. 이번연구는쥐의뇌에서분자생물학적스트레스현상을영상화함으로써, 뇌의스트레스회복력 (Stress Resilience) 을측정할수있었으며, 이기술을이용하여정상적인쥐는외부스트레스에대하여신경생물학적활성을보인반면, 우울증을갖고있는쥐는이반응을보이지않아스트레스회복력이손상되었음을확인할수있었을뿐만아니라, 우울증치료제를투여하면쥐의스트레스회복력이정상적으로회복되는것을관찰하였다. 기대효과이번연구와관련하여, 우울증을객관적으로진단할수있는바이오마커개발과더블어우울증단기복용치료제개발에대한후속연구를진행할계획이다. 공동연구자박창균, 김승일, 홍연희, 황정원, 조건식, 차혜나, 한진관, 윤철호, 박소영, 장익순, 이지원, 최종순, 김수현연구내용단백질체분석을통해제 2형당뇨병이유발된쥐의간조직에서 Cytochrome P450 4A(Cyp4a) 단백질이과다발현되어있음을확인하였으며, Cyp4a 단백질의발현및기능을억제함으로써제 2형당뇨병의치료에효과가있음을규명하였다. 간의해독작용에관여하는단백질이비만등에의해과다발현되면간세포에서소포체스트레스가발생하여간이정상적인기능을잃게되어당뇨병이유발된다는새로운당뇨병유발기전을최초로규명하였으며, 이를통해차세대당뇨병치료제개발을위한표적단백질을발굴했다는점에서큰의미를갖는다. 기대효과새로운당뇨별발병유발인자를발굴하고기전을규명함으로써새로운당뇨병치료법과치료제개발을위한신약개발연구에활용될것으로기대된다. 따라서신약후보물질발굴자동화를위해구축된하이컨텐츠스크리닝 (HCS) 시스템을활용하여 Cyp4a의기능을억제하는새로운제 2형당뇨병치료제개발에대한후속연구를진행하고자한다. 스트레스호르몬수용체에의한기작그림 ( 왼쪽 ) 과생체발광 / 형광영상장비 ( 오른쪽 ) 스트레스에의한개체간의차이를보이는대표적영상그림 Cyp4a 의제 2 형당뇨병유발기전 신약개발용자동화하이컨텐츠스크리닝시스템

45 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 우수성과사례 종양특이적진단및치료병용항암제 개발 우수성과사례 5 6 박막형차세대메모리및소자개발을위한신물질개발성공 자기공명연구단김은중박사 ( 제 1 저자 ), 홍관수박사 ( 교신저자 ) 전자현미경연구부김영민박사 ( 공동제 1 저자 ) 논문명 An activatable Theranostic for Targeted Cancer Therapy and Imaging(IF: ) 논문명 Oxygen-vacancy-induced polar behavior in (LaFeO3)2/(SrFeO3) superlattices(if: ) 게재지 ( 게재일자 ) Angewandte Chemie- International Edition( ) 게재지 ( 게재일자 ) Nano Letters( ) 공동연구자 S. Bhuniya(KBSI), S. Maiti(Korea Univ.), E. J. Kim(KBSI), H. Lee(KBSI), J. L. Sessler(Univ. Texas), K. S. Hong(KBSI), J. S. Kim(Korea Univ.) 연구내용저분자항암제와표적물질, 그리고형광프로브로구성된전구약물을개발하였으며, 이것은종양세포내에서특이적으로분해되어항암작용및형광이보여지는특징을가지고있다. 특정종양세포및조직에표적화되어전달되는현상은형광현미경및생체분자영상장치등을통해확인하였으며, 질환동물모델을활용하여종양특이적인분자영상및항암효과를정량적으로평가하였다. 기대효과이번연구결과를바탕으로특정질환의조기진단및치료를동시에수행할수있는환자맞춤형치료제를개발하는데큰도움이될것으로기대된다. 앞으로국제적인공동연구를통해분자영상기반진단 / 치료응용기술을개발에기여하고자한다. 공동연구자 R. Mishra(ORNL), Y-M. Kim(KBSI), J. Salafranca(ORNL), S. Kim(ANL), S.H. Chang(ANL), A. Bhattacharya(ANL), D. Fong(ANL), S.J. Pennycook(ORNL), S.T. Pantelides(ORNL), A.Y. Borisevich(ORNL) 연구내용자연상태에서유전특성을나타내지않는산화물두가지를결합해인공초격자재료를만들고, 이초격자재료의결정구조내산소원자결함을조절하게되면전기장을가하지않아도스스로전기분극을만들어내는강유전체 ( 强誘電體 ) 물질로변화된다는사실을전자현미경으로처음발견함에따라차세대메모리및스위칭기능소자로활용할수있는후보물질개발에새로운전기가마련됐다. 특히이번연구에사용된인공초격자산화물은자연상태에서자성을나타내지만유전 ( 誘電 ) 특성은없는물질인란타늄페라이트 (LaFeO3)2/ 스트론튬페라이트 (SrFeO3) 의두가지물질들을인위적으로조합하여만들었으며, 이물질안에산소원자결함이존재하면자성은유지되면서유전 ( 誘電 ) 성질이새롭게나타나는현상을최초로밝혀냈다. 기대효과또한물질안에산소원자결함을형성하는것은실제제조공정상에서산소분압을제어함으로손쉽게조절가능하기때문에, 차세대메모리및자장센서소재로각광받고있음에도불구하고, 후보물질발굴이어려웠던박막형다중강성체 ( 多重强性體 ) 개발에새로운전기를마련하였다는데큰의의가있다. 전구약물의화학적구조및활성화모식도 질환동물모델에서생체분자영상시스템을통한종양표적영상화및항암효과평가 원자단위분극특성분석 인공산화물초격자구조의원자분해이미지

46 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 우수성과사례 7 15Nz-Exchange NMR 기법이용전사조절단백질의 DNA 표면에서의 1 차원적운동성규명 우수성과사례 8 알츠하이머병의아밀로이드펩타이드섬유화원인규명 자기공명연구단류경석박사 ( 제 1 저자 ) 서울서부센터김선희박사 ( 교신저자 ) 논문명 Probing the rate-limiting step for intramolecular transfer of a transcription factor between specific sites on the same DNA molecule by 15Nz-Exchange NMR spectroscopy (IF: ) 게재지 ( 게재일자 ) Journal of the American Chemical Society( ) 연구내용 DNA 전사조절단백질이수많은 nonspecific DNA들로이루어진바다에서극소수의 target DNA 를찾아가는여정은모래에서바늘찾기와같다. Target DNA를효과적으로찾기위해서, DNA 결합단백질은 3차원적인확산운동뿐만아니라, DNA의구조와연관된 inter-dna jumping 및다양한 1차원적움직임들 (sliding과 hopping) 을이용한다. 본연구에서는 HoxD9 DNA 결합단백질과이단백질의 target site 두개포함한 DNA를이용하여 DNA 표면에서일어나는두가지 1차원적인움직임을 15Nz-exchange NMR 측정기법으로구분하여측정하였고, 1차원적인움직임에도방향성이있다는사실을보여주었다. 논문명 Multi-Frequency, Multi-Technique Pulsed EPR Investigation of the Copper Binding Site of Murine Amyloid β Peptide(IF: ) 게재지 ( 게재일자 ) Angewandte Chemie-International Edition( ) 공동연구자김동훈 (KBSI), 방정규 (KBSI) 연구내용금속이온과아밀로이드베타펩타이드착물은알츠하이머병의주원인으로제안되어진바있다. 하지만쥐의경우아밀로이드플라크를형성하지않는다고알려져있다. 본연구는인간과다른아미노산서열을갖고있는쥐의아밀로이드펩타이드와금속이온인구리와의결합모드를연구한것이며이들의결합구조를밝히기위해본연구팀은펩타이드의특정자리의동위원소표지와더불어다중주파수, 다중기법펄스전자상자기공명분광법을이용하였다. 기대효과 NA 결합단백질의 target site 탐색모드들중 1차원적세부적움직임을이해한다. 기대효과본연구결과는알츠하이머병의주원인인아밀로이드피브릴화의분자적수준에서의메커니즘을규명하고나아가알츠하이머저해제를디자인하는데중요한기반을제공할것으로기대된다. 두개의 specific 결합 site 를다른방향성으로가진 DNA 표면에서의 HoxD9 단백질의 1 차원적움직임 Free DNA specific site 의농도에따른 HoxD9 단백질의 apparent kab and kba rates(y-intercept, intra-molecular exchange rate) 9 GHz HYSCORE 스펙트럼 ( 왼쪽 ), 34 GHz ENDOR 스펙트럼 ( 오른쪽 ) 그리고구리 - 쥐의아밀로이드펩타이드의결합구조

47 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 우수성과사례 9 북동영남육괴선캠브리아기반암의저어콘 U-Pb 연대및 Hf 동위원소조성 우수성과사례 10 하와이고토양층의리튬동위원소지구화학 환경과학연구부정창식박사 ( 교신저자 ) 환경과학연구부류종식박사 ( 제 1 저자 / 교신저자 ) 논문명 Zircon U-Pb geochronological and Hf isotopic constraints on the Precambrian crustal evolution of the north-eastern Yeongnam Massif, Korea(IF: 6.023) 논문명 Lithium isotope geochemistry during basalt weathering and secondary mineral transformations in Hawaii(IF: 4.25) 게재지 ( 게재일자 ) Precambrian Research( ) 게재지 ( 게재일자 ) Geochimica et Cosmochimica Acta( ) 공동연구자 Namhoon Kim(KBSI), Keewook Yi(KBSI), Yong-Sun Song(Pukyong National University), Kye-Hun Park(Pukyong National University), Jian-zhen Geng(Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources), Huai-kun Li(Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources) 연구내용변성퇴적암류의쇄설성저어콘은약 2.5 Ga의최대집중군과약 2.7, 2.3, 그리고 2.1 Ga의집중군을나타내며, 2.8 Ga보다오래된상속핵도일부존재한다. 이들쇄설성저어콘입자들의과성장대는 Ga의연대분포를나타내어퇴적이후화강암류의관입혹은광역변성작용과관련된열적교란을지시한다. SHRIMP U-Pb 분석결과, 평해와분천편마암의관입시기는각각 1980 ± 22와 1966 ± 15 Ma이고, 이천리와홍제사화강암질편마암의관입시기는각각 1985 ± 14와 1975 ± 16 Ma로서로구별되지않는다. 또한, 분천편마암과이천리화강편마암의저어콘과성장대에서구한변성시기는약 1.86 Ga로임원우백질화강암의관입시기 (1867 ± 6 Ma) 와일치한다. Lu-Hf 동위원소분석결과는대부분의저어콘들이기존에존재했던지각이재융융된마그마에서정출되었음을지시한다. 기대효과저어콘 Hf 모델연령으로볼때북동영남육괴의가장주요한지각성장은시생대말 (ca Ga) 에일어났다. 영남육괴북동부저어콘의 Hf 동위원소특징은북중국지괴와케타시아지괴동부지역에분포하는고원생대기반암의저어콘과전반적으로유사하지만, 연대측정결과에서차이가있기때문에서로간의명확한대비는어렵다. 공동연구자 J.-S. Ryu(KBSI), N. Vigier(LOV, CNRS, UPMC, UMR 7093), S.-W. Lee(KBSI), K.-S. Lee (KBSI), O.A. Chadwick(UCSB) 연구내용토양은대기권, 수권, 생물권의매개체로써이들상호관계에서일어나고있는단 장기간의화학, 물리, 생물학적과정에대한정보를제공해준다. 하와이 5개섬의 3백 ~ 4백만년토양의원소및리튬동위원소지구화학연구를통하여지난 4백만년간하와이토양에서일어난시 공간적변화요인에대하여규명하였다. 이번에새로적용한리튬동위원소지구화학기법을통하여 4백만년간토양풍화과정에서이차광물생성이리튬동위원소의분별을유발하며, 특히고령석에의한리튬흡착이가장큰분별을야기함을밝혔다. 또한, 하와이토양내리튬동위원소조성차이는 4백년간과거기후변화와밀접함을밝힘으로서리튬동위원소가고기후 / 고환경연구의중요한지시자가될수있음을제시하였다. 기대효과규산염광물의화학적풍화지시자인리튬동위원소가과거기후및환경을밝히는중요지시자로서의가능성을제시함으로서이를활용한고기후 / 고환경연구가탄력을받을것으로기대한다. 저어콘전자현미경이미지와분석결과 저어콘상속핵연대측정결과정리 하와이토양의리튬동위원소조성 리튬동위원소와과거기후와의관계

48 Korea basic science institute kbsi annual report 연구사업수행현황 Research projects in 2014 주요사업 ( 단위 : 백만원 ) 지체연구사업 ( 단위 : 백만원 ) 분야사업명단위과제명연구책임자연구비 기관목적사업첨단장비운영및공동활용분석연구지원김승일 5,360 다목적첨단질량분석장치운영김현식 1,125 초정밀동위원소분석장치운영이기욱 1,035 국가재난대응분석체계구축 운영이광식 1,500 서울서부센터설치운영황금숙 1,000 연구성과활용확산권경훈 230 지역기초연구진흥및기술개발촉진권경훈 2,000 융합이미징장비운영및연구초고전압전자현미경운영김진규 1,089 자기공명장치운영홍관수 1,200 연구용휴먼 MRI 설치활용조경구 300 수퍼바이오전자현미경설치활용권희석 5,865 첨단장비및분석기술개발연구장비기술지원이정민 327 ECR 이온원을이용한첨단중소형입자빔이용시설구축운영원미숙 1,235 분석기술개발연구김승일 3,338 생체이미징기술을활용한약물표적지향형단백질탐색신기술개발 홍관수 3,000 창의산업육성을위한첨단광분석장비개발김건희 3,200 연구기반확충연구기자재확충이광식 5,718 퇴행성질환재생연구장비구입운영문원진 765 융합기초과학연구지원기반운영지원윤혜온 1,350 차세대융복합 in-situ 나노분석시스템개발이주한 2,400 연구시설장비진흥국가연구시설장비진흥센터운영유경만 1,550 고가연구장비운영인력지원유경만 600 창의연구사업미래역량강화연구미래전략연구최종순 1,045 창의적기초연구이진배 1,463 분야 과제명 연구책임자 연구비 분석기술개발연구 단백질상호작용구조분석및저해제설계 정해갑 252 전자상자기공명법을이용한알츠하이머병의아밀로이드펩타이드피브릴화연구 김선희 135 저온주사탐침테라헤르츠 MRI 나노현미경개발 이상갑 135 감염질환기전규명을위한바이오분석원천기술개발 김승일 200 초고전압투과전자현미경을이용한연계형 3차원생체융합이미징기술개발 정현석 240 메타프로테오믹스기법을이용한유류분해메카니즘규명 정영호 80 Polo-like Kinase 1(Plk1) 의 Polo-box Domain(PBD) 저해재발굴및 NMR/X-ray를이용한구조분석 방정규 240 전기화학반응및이온거동연구를위한핵자기공명분석기술개발및응용 한옥희 140 고감도휴대용유해가스측정장치개발 김현식 167 OMV 나노입자백신 / 아쥬번트특성분석및생산공정확립을통한사업화기술개발 김승일 20 극저온분석프로브스테이션기술개발 최연석 27 고해상도적외선광학계를이용한반도체소자검사장치개발 김건희 64 미래기술선도형산학연융합시공간레이져광학분석장비개발 이한주 150 SARP 2 직접이미징기술개발 김영민 125 세포친화성나노입자활용세포막투과메커니즘의시각적규명을위한연계형이미징기술개발 전상미 125 C-산업기반기능성건설자재생산, 분석및융합공정기술개발 배태성 150 고분자흡수체특성분석을위한 MRI 기술개발 이철현 14 고효율의열차단필름개발 김현규 150 바이오에너지관련물질에의다중주파수다중기법전자상자기공명응용 김선희 125 지방간억제유전자탐색및치료제개발 조영욱 150 스핀궤도결합을이용한측정기술개발 박승영 11 퇴행성질환연구를위한인프라구축 문원진 550 청색파장차단물질개발 김현규 24 화학물질의환경독성분석을위한기반연구 윤혜온 36 GD-MS 분석을위한금속분말전처리장치개발 윤재식 29 Seed형 NAP 첨단과학수사분석기술개발 최종순 250 식품의진위감별및원산지판별을위한동위원소기술개발 이광식 90 식품의진위감별및원산지판별을위한대사체기술개발 황금숙 90 차원별계층적나노복합체를이용한고효율환경정화기술개발 이하진 120 삶의질향상을위한질량분석기반질병스크리닝기술개발 김진영 76 유해화학물질분석장치기술개발및환경중모니터링프로토콜개발 윤혜온 114

49 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 지체연구사업 ( 단위 : 백만원 ) 수탁사업 ( 단위 : 백만원 ) 분야과제명연구책임자연구비 요소장치개발 3 차원 EM 이미징을위한 시료방위네비게이터 개발김진규 45 포괄적다차원마이크로팹크로마토그래피칩개발윤혜온 105 Wet-cell Holder 요소기술개발김윤중 80 극저온분석용밀폐루프냉각기술개발최연석 30 이차전지용음극소재의탐색김양수 45 국제공동연구 3 차원그라핀 / 나노입자 hybrid 기반의고성능에너지저장소자개발이진배 91 지구화학기법을이용한하와이전토층의연대층서적변화규명및예측류종식 72 학연공동연구남한지역중생대화강암류의광물동위원소분석을통한기원물질의특성및지구조적진화연구이기욱 56 학습과기억의프로테옴변화규명김영혜 56 식물면역체계조절인자탐색및작용기작연구남명희 63 대용량당쇄정량분석시스템개발김영환 49 고감지능바이오센서용다공성탄소재기반전극소자제조기술개발배태성 58 그래핀및유사원자층 - 소재를모기판으로하는나노소재의합성과원자단위구조분석및물성연구 김환욱 45 Time-dependent 31P NMR study on GTP hydrolysis in taxol-stabilized microtubules 백윤기 45 환경변화에따른식물반응평가및대응기술개발진종성 200 신인연구자지원생체적합성나노의약기반골다공증제어연구박경순 63 질량분석기반적혈구막단백질의기능성구조연구권요셉 50 저차원나노구조체의역학적변형에따른물성변화의실시간관찰과복합물성의나노스케일측정 / 분석기술개발 홍웅기 49 기능성전자스핀소자의전자수송특성분석박승영 58 Cryo-Electron Microscopy 기반융복합이미징활용바이러스캡시드고분해능구조분석현재경 56 ECR 이온원적용을위한전도냉각형 MgB2 초전도자석시스템개발최세용 56 과제명연구책임자사업기간연구비발주처 과학수사용원천기술의현장적용을위한응용기술개발이광식 ~ ,930 국가과학기술연구회 인간염색체 11 번기반질환관련단백질발굴및기능연구유종신 ~ ,200 보건복지부 국가연구시설장비관리서비스구축김동우 ~ 계속 8,748 미래창조과학부 직경 200 mm 반사경고속냉각시스템개발현상원 ~ 국가과학기술연구회 나노소재에서의결함엔진니어링에대한국제공동연구네트워크홍웅기 ~ 한국연구재단 식품중 PCBs 안전관리연구신정화 ~ 보건복지부 3T MRI SAR 측정실험조지현 ~ 한국표준과학연구원 금속별물질흐름통계구축윤재식 ~ 산업통상자원부 줄기세포의피부조직분화유래분비단백질을이용한피부재생용의약품개발 서종복 ~ 산업통상자원부 고분자흡수체특성분석을위한 MRI 기술개발이철현 ~ LG 화학 고정확성희소금속분석을위한고분해글로우방전질량분석기활용기술개발 윤재식 ~ 한국생산기술연구원 중소기업지원통합센터충청지역센터운영사업이기욱 ~ 한국생산기술연구원 하이테크부품소재연구지원센터운영사업정의덕 ~ 부산광역시 OMV 나노입자백신 / 아쥬번트특성분석및생산공정확립을통한사업화기술개발 김승일 ~ 국가과학기술연구회 환자유래유도만능줄기세포의질환프로테옴특성분석최종순 ~ 국가과학기술연구회 식품및인체유래난배양성미생물유전체연구노성운 ~ 한국식품연구원 초저온생분자시료고상화기술개발정현석 ~ 미래창조과학부 스핀소자측정기술연구박승영 ~ 교육과학기술부 국가연구시설장비선진화지원사업유경만 ~ 계속 8,500 미래창조과학부 13 하반기국가연구개발사업예비타당성조사연구장비의구축비용분석 유경만 ~ 한국과학기술기획 평가원 STEM-EELS 를이용한고공간분해능 (< 1nm) Chemical State 분석기술개발백현석 48 Brown adipocyte 촉진을통한비만억제조영욱 30 NGFI-B and Btg2 are bi-functional proteins ; Two different organs through nuclear and mitochondria 박재일 48 유해화학물질의토양지하수환경누출및오염확산감시를위한사전관리체계구축 토양및폐기물내불소농도평가기법및오염현장모니터링을위한프로토콜개발 윤혜온 ~ 환경부 윤혜온 ~ 환경부 고품질그래핀의합성메커니즘분석및선택적기능화연구 전철호 54 원자층증착법을이용한 Ru 및 RuO2 박막증착기술및분석기술개발 홍태은 54 첨단나노분석영상분석시스템을활용한질병진단 치료용나노입자구축 이진규 48 초고압전자현미경을이용한극한재료의이온빔내구성평가 원종한 45 Histidine/Tryptophan Derivatives as Functional Replacements for Tryptophan(s) in D-Pac-525 박희정 50 냉각형고속변형거울개발 현상원 20 전도냉각극저온프로브스테이션기술개발 최연석 ~ 엠에스테크 국내희유금속자원탐사및활용기술개발 정창식 ~ 산업통상자원부 유성구꿈나무과학멘토 이정림 ~ 유성구청 지화학모니터링정도관리지침마련 윤혜온 ~ 환경부 생체적합형나노입자를이용한다광자생체영상 권승해 ~ 기초과학연구원 연구시설 장비공동활용성과관리체계연구 유경만 ~ 미래창조과학부

50 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 수탁사업 ( 단위 : 백만원 ) 수탁사업 ( 단위 : 백만원 ) 과제명연구책임자사업기간연구비발주처 과제명연구책임자사업기간연구비발주처 중수소 (2H) 와불소 (19F) REDOR NMR 분광법을이용한항암제에포틸론계의 3 차원생활성구조연구 백윤기 ~ 교육부 항체의약품물리적화학적특성분석기반기술구축 ( 항체바이오베테개발을위한항체특성분석기반기술개발 ) 김현식 ~ ,046 산업통상자원부 초전도기초물성평가를위한초전도자석및임계특성평가용프로브개발 최세용 ~ 금룡테크 해양미세조류배양및새로운응용기능성물질개발임나래 ( 지원 : 김대경 ) ~ 미래창조과학부 대기중미세먼지내수용성유기탄소성분의물리화학적특성연구김주애 ( 지원 : 윤혜온 ) ~ 미래창조과학부 기능성광결정체의제조및물성분석기술개발이명진 ( 지원 : 채원식 ) ~ 미래창조과학부 연구장비메디컬센터사업관리시스템구축및운영이윤아 ( 지원 : 이정민 ) ~ 미래창조과학부 2014 주니어닥터운영사업이정림 ~ 대전광역시 연구시설장비구축 R&D 사업효율적투자방향연구유경만 ~ 기획재정부 저전력반금속스핀신소재개발박승영 ~ 한국반도체연구조합 리튬회수실해역에서의해양생물오손연구윤혜온 ~ 해양수산부 첨단장비활용청소년과학활동지원사업이정림 ~ 계속 9,503 미래창조과학부 `14 년도상반기국가연구개발사업예비타당성조사연구장비의구축비용분석 유경만 ~ 한국과학기술기획 평가원 연구장비엔지니어양성사업총괄운영사업유경만 ~ ,192 미래창조과학부 비대칭전기장을이용한특성이온선별기술연구 (CBD-13) 최명철 ~ 국방부 ( 국방과학연구소 ) 대사증후군예측 / 제어를위한대사체프로파일링및대사기전연구 (2 차 ) 황금숙 ~ 미래창조과학부 공동형구조전이금속나노재료를이용한에너지저장재료개발 (2 년차 ) 초고속상전이현상을이용한산화물일렉트로닉스용나노소재및소자의물성융복합측정분석기술개발 (2 년차 ) 이진배 ~ 교육부 홍웅기 ~ 교육부 메타볼로믹스와생체영상융합연구를통한심혈관계질환의다중진단및치료기술개발 ( 통합대사체연구기반바이오마커발굴및융합영상진단기술개발 ) 황금숙 ~ ,000 국가과학기술연구회 고해상도온도계측용열화상카메라개발이계승 ~ 산업통상자원부 CIGS 박막형태양전지의표면, 계면물성연구홍태은 ~ 삼성 SDI 빙하융빙수에의한탄소배출량연구류종식 ~ 극지연구소 2014 년기술탐색이전사업구중억 ~ 미래창조과학부 산지추정연구를위한납동위원소비데이터적용성평가연구 (5) 정연중 ~ 문화재청 GS071 품목승인을위한대조약 Remicade 의해외지역간품질비교분석및 AP032 의당구조분석법의개발 김현식 ~ 에이프로젠 2014 년연구소선도기술이전전담조직 (TLO) 지원사업황병상 ~ 산업통상자원부 토양중자연방사성물질분포실태조사한정희 ~ 환경부 펩티드항체를이용한고분해능표적질량분석법기반혈액단백질정량분석 단결정 VO2 나노구조체의전자빔조사에따른상전이물성변화관찰및특성제어연구 김진영 ~ 미래창조과학부 홍웅기 ~ 미래창조과학부 고가연구장비구축사업운영효율화방안기획연구구중억 ~ 미래창조과학부 신부전진단및치료를위한 NMR 기반대사체 / 화학통계기술개발황금숙 ~ 미래창조과학부 K- 장석루미네선스연대측정을이용한한반도중부동해안해안단구연대측정및지반운동사에관한연구 홍성찬 ( 지원 : 최정헌 ) ~ 교육부 고해상도적외선광학계및 LIT 모듈개발이계승 ~ ,880 국가과학기술연구회 유휴산업기술개발장비이전및활용사업김양수 ~ 산업통상자원부 나노자성입자를이용한스핀트로닉스및바이오메디컬응용김해진 ~ 미래창조과학부 스핀 - 궤도결합을이용한반금속 p-mram 기술박승영 ~ 산업통상자원부 Autonomous cooling technology at cryogenic temperature 최연석 ~ 국가과학기술연구회 무냉매고온초전도핵자기공명장비 (NMR) 개발 ( 고온초전도자석 400 MHz NMR 시스템개발 ) 이상갑 ~ ,330 미래창조과학부 질량분석법적용을위한비엔필터개발이병섭 ~ 미래창조과학부 나노바이오융합용투과전자현미경의고정밀시료이동제어장치개발김진규 ~ 미래창조과학부 극한환경의고세균신균주분리및생물자원화노성운 ~ 교육부 열화구조분석및내구성향상연구이석훈 ~ 산업통상자원부 그래핀의전기적특성측정표준화를위한전기전도도측정법개발이하진 ~ 산업통상자원부 프레그먼트기반선도물질발굴플렛폼구축을위한약물결합분석연구 정해갑 ~ 미래창조과학부 기능성천연물복합성분의효능분석을위한단백질체분석기술개발김승일 ~ 미래창조과학부 생체영상장비활용을위한질환표적진단제의개발및평가유은경 ~ 한국생명공학연구원 NBIT 융합기술기반생체인산화신호체계제어연구 ( 인산화효소단백질상호작용분석 ) 최신오믹스분석기술을이용한 Thermococcus onurineus NA1 의고효율수소생산균주제작 파킨슨병동물모델에서의전자현미경을이용한 LRRK2 억제제유효성평가연구 정영호 ~ ,400 국가과학기술연구회 정영호 ~ 해양수산부 권희석 ~ 미래창조과학부 나노지르코니아소결재분말공극제어연구개발윤혜온 ~ 케이씨텍 14 년 R&D 부문사업계획적정성재검토연구장비의구축비용분석유경만 ~ 한국과학기술기획평가원

51 Korea basic science institute kbsi annual report 2014 수탁사업 ( 단위 : 백만원 ) 2014 첨단연구장비도입및성능개선실적 과제명연구책임자사업기간연구비발주처 멀티오믹스분석을통한환경미생물의산업화합물및유류에대한생물분해기작연구 항원 - 항체반응을이용한다제내성아시네토박터바우마니균신속진단기술개발 ( 다제내성아시네토박터바우마니고속진단키트개발을위한항원단백질발굴및항체개발 ) 이상엽 ( 지원 : 김승일 ) ~ 교육부 김건화 ~ 보건복지부 중소기업지원통합센터지역수요대응공동기술지원사업이기욱 ~ 미래창조과학부 미세반도체소자발열특성분석을위한고분해능열분석장비기술개발 장기수 ~ 국가과학기술연구회 Cryogen-free 전도냉각방식극저온분석프로브스테이션개발최연석 ~ 국가과학기술연구회 인체감염형노로바이러스의신속농축, 검출키트개발 ( 식중독바이러스감염성마커및장비분석 ) 고감도휴대용유해가스측정장치개발 ( 휴대용유해가스측정장치개발 ) 권요셉 ~ ,460 국가과학기술연구회 김현식 ~ ,800 국가과학기술연구회 구분 장비명 관련부서 첨단연구장비 고감도 HT-800 MHz 핵자기공명분광기 서울서부센터 도입실적 상압용광전자분광분석기 물성과학연구부 * 기준 : 도입가격 1억원이상 전계방출형투과전자현미경 대구센터 초고분석능전계방출형주사전자현미경 전자현미경연구부 글로우방전질량분석기 환경과학연구부 융합오믹스질량분석기 생명과학연구부 초해상도공초점현미경 서울서부센터 2차원액체크로마토그래피탠덤질량분석기시스템 생명과학연구부 단결정 X선회절기 서울서부센터 고분해능주사전자현미경 부산센터 초고속유세포자동분리시스템 생명과학연구부 초전도양자간섭계소자진동시편자력계 물성과학연구부 이차원가스크로마토그라피 / 고분해능질량분석시스템 질량분석연구부 파장분산엑스레이분광주자전자현미경 ( 표면및미세영역분석전자현미경 ) 자기공명연구단 이차원기체크로마토그래프 / 비행시간형질량분석기 서울서부센터 액체크로마토그래피 / 모세관전기영동 - 질량분석기 서울서부센터 고분해능표적질량분석기 질량분석연구부 정량분석액체크로마토그래피-질량분석기 서울서부센터 자동측정고순도게르마늄감마선검색기 환경과학연구부 유해대기오염물질분석시스템 질량분석연구부 자동측정고순도게르마늄감마선검색기 (* 시료자동교환기장착형게르마늄감마선검색기 ) 환경과학연구부 플라즈마강화원자층증착기 물성과학연구부 유도결합플라즈마원자방출기 환경과학연구부 유도결합플라즈마방출분광기 광주센터 질량분석기용단백질전처리자동화시스템 질량분석연구부 첨단연구장비 고분해능투과전자현미경용전자결합소자카메라 광주센터 성능개선실적 TEM용이온밀링시스템 강릉센터 * 기준 : 성능개선비용 0.5억원이상 제트인터페이스키트 환경과학연구부 음파초점유세포분석기 자기공명연구단 세포영상다기능플레이트리더 춘천센터 투과전자현미경전처리장비 대구센터 자동시료용융시스템 부산센터 5 mm 2채널매직각도회전프루브 서울서부센터 화상이미지분석기 춘천센터 개방형마이크로웨이브시료분해장치 환경과학연구부 고속액체크로마토그래피업그레이드 질량분석연구부 크로마토그래피미량분취시스템 서울센터

52 Korea basic science institute kbsi annual report 년 KBSI 논문대상및한국과학기술총연합회올해 10 대과학기술뉴스 1 위선정 2015 년과학기술 정보방송통신인신년인사회 에서과학기술인을대표해신년소망과목표를밝힘 (1. 4) - 박근혜대통령을비롯한정보방송통신과과학기술인이참석 김영혜박사 ( 질량분석연구부 ) 의 치매환자뇌세포첫배양 ( 네이처지게재 ) 치매환자뇌세포첫배양 3 차원으로분화된알츠하이머신경세포밖에응집된베타아밀로이드 ( 붉은색 ) 의연속절단면영상 한국과학기술단체총연합회 ( 과총 ) 는올해주목받은 10 대과학기술뉴스중 1 위에 치매환자의뇌세포첫배양 이선정됐다고 2014 년 12 월 14 일밝혔다. 과총은 3 차례의위원회심의와총 3 천 439 명의과학기술인 일반인투표를반영하여 치매환자뇌세포배양 연구성과를 올해의과학기술 1위뉴스로뽑았다. 치매환자뇌세포배양 은미국하버드의대김두연교수, 루돌프탄지교수, 한국기초과학지원연구원김영혜박사등공동연구진이치매환자의뇌조직특징을구현하는세포를실험실에서처음배양한것으로지난 10월 네이처 에발표되었다. 이들은알츠하이머환자의돌연변이유전자를인간신경줄기세포에삽입하고 3차원으로신경세포로분화시켜환자뇌를모사한실험모델을개발, 알츠하이머의발병이론인아밀로이드가설을세계최초로실험적으로입증했다. 이연구는치매의원인규명과치료제개발에크게기여할것이라는평가를받았다. ( 보도자료배포 ) Q 2014년 10월네이처지에게재한 치매환자뇌세포배양 연구성과가국내뿐만아니라국제적으로도가장주목받은과학기술성과였는데요감회가남다르다고봅니다. 이연구를시작하게된계기가있으신가요? A 그동안치매연구를위해서는환자의뇌를실험할수없기때문에주로생쥐가실험모델로사용되어왔습니다. 그러나생쥐의유전자나뇌구조, 생리현상등이인간과많이달라서치매를이해하거나치료제를개발하는데한계가있었습니다. 저와동료들은치매연구의한계를극복하려면더나은실험모델이필요하다는데의견을모았고, 인간신경줄기세포를이용해치매환자뇌세포모델을직접만들게되었습니다. Q 4년동안연구를수행하셨다고하셨는데그과정이쉽지만은않으셨을것같습니다. 그과정속에서어려움이있었다면무엇이었습니까? A 신경세포배양을위해넉달동안연휴에도세포와함께해야했고, 또지극정성으로몇달간키운세포가마지막단계에오염이라도되면모든게수포로돌아가서다시시작해야하는상황도있었습니다. 그래도연구자들에게는본인들이세운가설을통해기대되는실험결과를얻게되면그것만큼행복한것이없는데전운이좋은편입니다. Q KBSI 에서일하면서직접적인영향이나도움이되었다고생각하는일들은? A KBSI 의다양한과학분야의전문가들과함께일하면서각분야의최신기술들을접하며연구방향에대한다양한시각과 유연한사고가형성될수있었습니다. 또한 KBSI 에서는해외연수및파견을장려하고적극활용하고있어, 그동안장단기 교육훈련과파견을통해각분야최고기술을습득할기회가많았고, 이를통해세계연구자들과자연스럽게교류하는방법을 배우게된것같습니다. 이번에 Nature지에게재한연구성과도 KBSI에서장려했던해외연수과정을통해알츠하이머치매분야의석학과함께활발히공동연구를수행하여거둔결과라할수있습니다. Q 마지막으로올해의목표나계획에대해서말씀해주시죠. 사람의뇌와더욱유사한미니인공치매뇌모델을개발에더욱박차를가하고개발한모델이치매의원인을밝히는연구와치료제개발에활용될수있도록발전시킬계획입니다.