건강보조품 타우린, 알츠하이머병 치료 효과 밝혀 - KIST 뇌과학연구소 타우린의 알츠하이머병 치료 효능 증명 - 식음료 통해 섭취가능한 타우린으로 인지 능력을 정상 수준으로 회복 - 알츠하이머병의 원인 단백질 억제하고 기억 담당 뇌세포를 활성화 고령화 시대 대표적 질환인 알츠하이머병은 치매의 60~80%를 차지할 정도로 치매 중 가장 흔한 퇴행성 뇌 질환이다. 그러나 치료 방법이 없어 약 10년여에 걸쳐 진행되는 투병기간동안 증상이 악화되어 결국 사망에 이르게 된다. 알츠하이머 치료제 개발은 오랜 치료기간동안 약물 투약이 필요하기 때문에, 쉽게 섭취할 수 있고 부작용이 적으며 체내에 들어갔을 때 안정성이 뛰어나야 한다. KIST 연구진이 건강보조품에 함유되어 있는 타우린이 알츠하이머병 치료에 도움이 된다는 것을 밝혔다. 타우린과 알츠하이머병의 관계를 밝힌 것은 세계적으로 처음 발견된 사실이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 뇌과학연구소 김영수 박사 연구팀은 경구로 투약한 타우린이 알츠하이머병을 유발하는 베타아밀로이드 단백질을 억제하고 인지 기능을 담당하는 뇌 부위의 신경교세포를 활성화하여 기억력 감퇴와 인지능력 저하 등의 경증 치매 증상을 치료할 수 있다고 밝혔다. 타우린은 항산화활성, 피로회복 및 혈압안정에 효과가 있다고 알려진 물질로 어폐류나 자양강장제와 같은 식음료로 손쉽게 섭취가 가능하다. 연구 결과는 ‘Scientific Reports’ 12월 13일 ‘Taurine in drinking water recovers learning and memory in the adult APP/PS1 mouse model of Alzheimer’s disease’라는 제목으로 게재되었다. 연구팀은 알츠하이머병의 원인 단백질로 알려진 베타아밀로이드와 다양한 신경전달물질 간의 상호 반응을 조사했고, 뇌에 고농도로 존재하는 타우린이 베타아밀로이드를 직접적으로 조절한다는 연구김결과를 도출했다. 이 결과를 바탕으로 식수에 매일 30mg의 타우린을 녹인 후 알츠하이머병에 걸린 생쥐에게 3개월간 먹인 후 뇌기능의 변화를 관찰했다. 그 결과 미로찾기(Y-maze)와 수동회피 반응(passive avoidance)* 시험에서 타우린을 섭취한 알츠하이머 마우스의 인지 기능이 정상 수준으로 회복됨을 확인하였다. 또한 알츠하이머병이 진행되면 나타나는 증상인 대뇌의 피질 염증이 줄어들었을 뿐 아니라, 뇌의 해마부위에서 나오는 베타아밀로이드 양도 줄어들어 기억력과 연관이 높은 신경교세포가 활성화된다는 것을 확인할 수 있었다. ※ 미로찾기(Y-maze)와 수동회피 반응(Passive Avoidance, 전기 충격을 주고 다음날 기억여부를 검사하는 시험): 생쥐의 기억력과 학습력을 검사하는 데 일반적으로 쓰이는 테스트 기법 주목할 만한 특징은 타우린의 뇌 기능 개선 효과가 알츠하이머병에 선택성을 보인다는 점이다. 기존에 쓰이던 알츠하이머 치료 약물이 정상적인 생쥐에게는 비이상적 뇌 기능을 유발했던 점과 달리 타우린은 정상 생쥐에게는 비이상적 뇌 기능을 유도하지 않았다. 타우린이 가진 추가적 장점은 타우린이 뇌의 혈관장벽으로 투과되기 쉬워 경구로 섭취해도 뇌에서 흡수가 잘 되는 물질이라는 점이다. 이런 이유로 별도의 복잡한 투약절차없이 식수 등 음식으로 타우린을 섭취해도 효과가 높다. 타우린은 인체에 무해할 뿐 아니라, 이미 피로 회복, 항산화 작용, 중추신경 발달 등의 효능이 알려져 있어 다양한 건강보조식품에 함유되어 있다. 간질환 및 심장 질환을 치료하는 약물로도 쓰이고 있어 손쉽게 섭취가 가능하다. 이번 연구 결과를 토대로 김영수 박사 연구팀은 타우린의 화학 구조를 변형하여 약효가 증진된 신물질을 합성해 알츠하이머병을 근원적으로 치료할 수 있는 신약을 개발할 예정이다. 또한 김박사 팀이 별도로 진행하고 있는 알츠하이머병 혈액기반 진단시스템 개발 사업과 연계하여 알츠하이머병의 진단과 치료 두 마리 토끼를 모두 잡는다는 계획이다. 본 연구는 KIST 뇌과학연구소 플래그쉽사업의 일환으로 추진되었으며 미국 MIT 대학 및 과학기술연합대학원대학교(UST)의 인턴쉽사업의 지원으로 수행되었다. KIST 김영수 박사는 “이번에 발견한 타우린의 알츠하이머병 치료 효능을 신약 개발에 적용하면 인체 친화적이고 부작용이 없으며 효능이 우수한 치료제를 개발할 수 있을 것으로 보인다”며, “본 연구의 결과를 토대로 알츠하이머병의 병리학적 원인 규명 및 근원적 치료제 개발 연구에 더욱 박차를 가할 예정”이라고 말했다. <관련자료> KIST 뇌과학연구소 김영수 박사 <그림1 > 타우린에 의한 알츠하이머병 치료 효과 알츠하이머병이 유발된 유전자이식 마우스에 타우린을 투약한 결과 인지 기능 행동 시험에서 기억력과 학습능력이 정상 수준으로 회복 되었음. <그림 3> 타우린에 의한 기억 담당 뇌부위(해마)의 신경교세포 활성화. 정상 마우스(좌)과 타우린 투약한 알츠하이머 마우스(우) 타우린을 섭취하여 인지 기능이 정상 수준으로 회복된 알츠하이머 유전자이식 마우스의 신경교세포가 활성화 되어있음.

건강보조품 타우린, 알츠하이머병 치료 효과 밝혀 - KIST 뇌과학연구소 타우린의 알츠하이머병 치료 효능 증명 - 식음료 통해 섭취가능한 타우린으로 인지 능력을 정상 수준으로 회복 - 알츠하이머병의 원인 단백질 억제하고 기억 담당 뇌세포를 활성화 고령화 시대 대표적 질환인 알츠하이머병은 치매의 60~80%를 차지할 정도로 치매 중 가장 흔한 퇴행성 뇌 질환이다. 그러나 치료 방법이 없어 약 10년여에 걸쳐 진행되는 투병기간동안 증상이 악화되어 결국 사망에 이르게 된다. 알츠하이머 치료제 개발은 오랜 치료기간동안 약물 투약이 필요하기 때문에, 쉽게 섭취할 수 있고 부작용이 적으며 체내에 들어갔을 때 안정성이 뛰어나야 한다. KIST 연구진이 건강보조품에 함유되어 있는 타우린이 알츠하이머병 치료에 도움이 된다는 것을 밝혔다. 타우린과 알츠하이머병의 관계를 밝힌 것은 세계적으로 처음 발견된 사실이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 뇌과학연구소 김영수 박사 연구팀은 경구로 투약한 타우린이 알츠하이머병을 유발하는 베타아밀로이드 단백질을 억제하고 인지 기능을 담당하는 뇌 부위의 신경교세포를 활성화하여 기억력 감퇴와 인지능력 저하 등의 경증 치매 증상을 치료할 수 있다고 밝혔다. 타우린은 항산화활성, 피로회복 및 혈압안정에 효과가 있다고 알려진 물질로 어폐류나 자양강장제와 같은 식음료로 손쉽게 섭취가 가능하다. 연구 결과는 ‘Scientific Reports’ 12월 13일 ‘Taurine in drinking water recovers learning and memory in the adult APP/PS1 mouse model of Alzheimer’s disease’라는 제목으로 게재되었다. 연구팀은 알츠하이머병의 원인 단백질로 알려진 베타아밀로이드와 다양한 신경전달물질 간의 상호 반응을 조사했고, 뇌에 고농도로 존재하는 타우린이 베타아밀로이드를 직접적으로 조절한다는 연구김결과를 도출했다. 이 결과를 바탕으로 식수에 매일 30mg의 타우린을 녹인 후 알츠하이머병에 걸린 생쥐에게 3개월간 먹인 후 뇌기능의 변화를 관찰했다. 그 결과 미로찾기(Y-maze)와 수동회피 반응(passive avoidance)* 시험에서 타우린을 섭취한 알츠하이머 마우스의 인지 기능이 정상 수준으로 회복됨을 확인하였다. 또한 알츠하이머병이 진행되면 나타나는 증상인 대뇌의 피질 염증이 줄어들었을 뿐 아니라, 뇌의 해마부위에서 나오는 베타아밀로이드 양도 줄어들어 기억력과 연관이 높은 신경교세포가 활성화된다는 것을 확인할 수 있었다. ※ 미로찾기(Y-maze)와 수동회피 반응(Passive Avoidance, 전기 충격을 주고 다음날 기억여부를 검사하는 시험): 생쥐의 기억력과 학습력을 검사하는 데 일반적으로 쓰이는 테스트 기법 주목할 만한 특징은 타우린의 뇌 기능 개선 효과가 알츠하이머병에 선택성을 보인다는 점이다. 기존에 쓰이던 알츠하이머 치료 약물이 정상적인 생쥐에게는 비이상적 뇌 기능을 유발했던 점과 달리 타우린은 정상 생쥐에게는 비이상적 뇌 기능을 유도하지 않았다. 타우린이 가진 추가적 장점은 타우린이 뇌의 혈관장벽으로 투과되기 쉬워 경구로 섭취해도 뇌에서 흡수가 잘 되는 물질이라는 점이다. 이런 이유로 별도의 복잡한 투약절차없이 식수 등 음식으로 타우린을 섭취해도 효과가 높다. 타우린은 인체에 무해할 뿐 아니라, 이미 피로 회복, 항산화 작용, 중추신경 발달 등의 효능이 알려져 있어 다양한 건강보조식품에 함유되어 있다. 간질환 및 심장 질환을 치료하는 약물로도 쓰이고 있어 손쉽게 섭취가 가능하다. 이번 연구 결과를 토대로 김영수 박사 연구팀은 타우린의 화학 구조를 변형하여 약효가 증진된 신물질을 합성해 알츠하이머병을 근원적으로 치료할 수 있는 신약을 개발할 예정이다. 또한 김박사 팀이 별도로 진행하고 있는 알츠하이머병 혈액기반 진단시스템 개발 사업과 연계하여 알츠하이머병의 진단과 치료 두 마리 토끼를 모두 잡는다는 계획이다. 본 연구는 KIST 뇌과학연구소 플래그쉽사업의 일환으로 추진되었으며 미국 MIT 대학 및 과학기술연합대학원대학교(UST)의 인턴쉽사업의 지원으로 수행되었다. KIST 김영수 박사는 “이번에 발견한 타우린의 알츠하이머병 치료 효능을 신약 개발에 적용하면 인체 친화적이고 부작용이 없으며 효능이 우수한 치료제를 개발할 수 있을 것으로 보인다”며, “본 연구의 결과를 토대로 알츠하이머병의 병리학적 원인 규명 및 근원적 치료제 개발 연구에 더욱 박차를 가할 예정”이라고 말했다. <관련자료> KIST 뇌과학연구소 김영수 박사 <그림1 > 타우린에 의한 알츠하이머병 치료 효과 알츠하이머병이 유발된 유전자이식 마우스에 타우린을 투약한 결과 인지 기능 행동 시험에서 기억력과 학습능력이 정상 수준으로 회복 되었음. <그림 3> 타우린에 의한 기억 담당 뇌부위(해마)의 신경교세포 활성화. 정상 마우스(좌)과 타우린 투약한 알츠하이머 마우스(우) 타우린을 섭취하여 인지 기능이 정상 수준으로 회복된 알츠하이머 유전자이식 마우스의 신경교세포가 활성화 되어있음.

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건강보조품 타우린, 알츠하이머병 치료 효과 밝혀 - KIST 뇌과학연구소 타우린의 알츠하이머병 치료 효능 증명 - 식음료 통해 섭취가능한 타우린으로 인지 능력을 정상 수준으로 회복 - 알츠하이머병의 원인 단백질 억제하고 기억 담당 뇌세포를 활성화 고령화 시대 대표적 질환인 알츠하이머병은 치매의 60~80%를 차지할 정도로 치매 중 가장 흔한 퇴행성 뇌 질환이다. 그러나 치료 방법이 없어 약 10년여에 걸쳐 진행되는 투병기간동안 증상이 악화되어 결국 사망에 이르게 된다. 알츠하이머 치료제 개발은 오랜 치료기간동안 약물 투약이 필요하기 때문에, 쉽게 섭취할 수 있고 부작용이 적으며 체내에 들어갔을 때 안정성이 뛰어나야 한다. KIST 연구진이 건강보조품에 함유되어 있는 타우린이 알츠하이머병 치료에 도움이 된다는 것을 밝혔다. 타우린과 알츠하이머병의 관계를 밝힌 것은 세계적으로 처음 발견된 사실이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 뇌과학연구소 김영수 박사 연구팀은 경구로 투약한 타우린이 알츠하이머병을 유발하는 베타아밀로이드 단백질을 억제하고 인지 기능을 담당하는 뇌 부위의 신경교세포를 활성화하여 기억력 감퇴와 인지능력 저하 등의 경증 치매 증상을 치료할 수 있다고 밝혔다. 타우린은 항산화활성, 피로회복 및 혈압안정에 효과가 있다고 알려진 물질로 어폐류나 자양강장제와 같은 식음료로 손쉽게 섭취가 가능하다. 연구 결과는 ‘Scientific Reports’ 12월 13일 ‘Taurine in drinking water recovers learning and memory in the adult APP/PS1 mouse model of Alzheimer’s disease’라는 제목으로 게재되었다. 연구팀은 알츠하이머병의 원인 단백질로 알려진 베타아밀로이드와 다양한 신경전달물질 간의 상호 반응을 조사했고, 뇌에 고농도로 존재하는 타우린이 베타아밀로이드를 직접적으로 조절한다는 연구김결과를 도출했다. 이 결과를 바탕으로 식수에 매일 30mg의 타우린을 녹인 후 알츠하이머병에 걸린 생쥐에게 3개월간 먹인 후 뇌기능의 변화를 관찰했다. 그 결과 미로찾기(Y-maze)와 수동회피 반응(passive avoidance)* 시험에서 타우린을 섭취한 알츠하이머 마우스의 인지 기능이 정상 수준으로 회복됨을 확인하였다. 또한 알츠하이머병이 진행되면 나타나는 증상인 대뇌의 피질 염증이 줄어들었을 뿐 아니라, 뇌의 해마부위에서 나오는 베타아밀로이드 양도 줄어들어 기억력과 연관이 높은 신경교세포가 활성화된다는 것을 확인할 수 있었다. ※ 미로찾기(Y-maze)와 수동회피 반응(Passive Avoidance, 전기 충격을 주고 다음날 기억여부를 검사하는 시험): 생쥐의 기억력과 학습력을 검사하는 데 일반적으로 쓰이는 테스트 기법 주목할 만한 특징은 타우린의 뇌 기능 개선 효과가 알츠하이머병에 선택성을 보인다는 점이다. 기존에 쓰이던 알츠하이머 치료 약물이 정상적인 생쥐에게는 비이상적 뇌 기능을 유발했던 점과 달리 타우린은 정상 생쥐에게는 비이상적 뇌 기능을 유도하지 않았다. 타우린이 가진 추가적 장점은 타우린이 뇌의 혈관장벽으로 투과되기 쉬워 경구로 섭취해도 뇌에서 흡수가 잘 되는 물질이라는 점이다. 이런 이유로 별도의 복잡한 투약절차없이 식수 등 음식으로 타우린을 섭취해도 효과가 높다. 타우린은 인체에 무해할 뿐 아니라, 이미 피로 회복, 항산화 작용, 중추신경 발달 등의 효능이 알려져 있어 다양한 건강보조식품에 함유되어 있다. 간질환 및 심장 질환을 치료하는 약물로도 쓰이고 있어 손쉽게 섭취가 가능하다. 이번 연구 결과를 토대로 김영수 박사 연구팀은 타우린의 화학 구조를 변형하여 약효가 증진된 신물질을 합성해 알츠하이머병을 근원적으로 치료할 수 있는 신약을 개발할 예정이다. 또한 김박사 팀이 별도로 진행하고 있는 알츠하이머병 혈액기반 진단시스템 개발 사업과 연계하여 알츠하이머병의 진단과 치료 두 마리 토끼를 모두 잡는다는 계획이다. 본 연구는 KIST 뇌과학연구소 플래그쉽사업의 일환으로 추진되었으며 미국 MIT 대학 및 과학기술연합대학원대학교(UST)의 인턴쉽사업의 지원으로 수행되었다. KIST 김영수 박사는 “이번에 발견한 타우린의 알츠하이머병 치료 효능을 신약 개발에 적용하면 인체 친화적이고 부작용이 없으며 효능이 우수한 치료제를 개발할 수 있을 것으로 보인다”며, “본 연구의 결과를 토대로 알츠하이머병의 병리학적 원인 규명 및 근원적 치료제 개발 연구에 더욱 박차를 가할 예정”이라고 말했다. <관련자료> KIST 뇌과학연구소 김영수 박사 <그림1 > 타우린에 의한 알츠하이머병 치료 효과 알츠하이머병이 유발된 유전자이식 마우스에 타우린을 투약한 결과 인지 기능 행동 시험에서 기억력과 학습능력이 정상 수준으로 회복 되었음. <그림 3> 타우린에 의한 기억 담당 뇌부위(해마)의 신경교세포 활성화. 정상 마우스(좌)과 타우린 투약한 알츠하이머 마우스(우) 타우린을 섭취하여 인지 기능이 정상 수준으로 회복된 알츠하이머 유전자이식 마우스의 신경교세포가 활성화 되어있음.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 중등과학교사 대상의 ‘함께하는 나노과학교실(나노소재)’ 프로그램을 12월 11일부터 1박 2일 동안 서울 홍릉 본원에서 열었다고 밝혔다. 나노과학교실은 과학교사에게 나노과학기술의 이론적 학습과 첨단 나노분석장비 체험 등을 통해 과학교육 전문성 강화를 목적으로 기획되었다. 동료 과학교사들과 연수내용을 실제 교육현장에 적용할 수 있는 방안을 모색하고, 전문가의 조언을 참고하여 과학교육 콘텐츠를 제작할 수 있는 것도 나노과학교실 프로그램의 장점이다. KIST는 2011년부터 3년에 걸쳐 과학기술지식 나눔과 교육기부 실천의 일환으로 지방소재 고등학생들에게 첨단 나노장비를 체험하게 하는 ‘찾아가는 과학교실(나노트럭)’을 운영하고 있다. KIST 이병권 원장은 “나노트럭을 운영하면서 과학교사들과 만남을 통해 학생들뿐만 아니라 지방지역 과학교사들에게도 나노과학기술에 대한 이론학습과 체험기회가 필요하다는 것을 알게 되었다”며, “본 프로그램은 과학교사 협의회 등을 통해 지방지역 과학교사 연수프로그램 운영을 요청받아, 전남 광주지역을 비롯해 수원, 포항 등에서 ‘함께하는 나노과학교실’을 열게 되었다”고 프로그램 운영 이유를 밝혔다. 이번 연수에서는 소재·재료 분야의 나노과학기술을 실생활에 적용한 사례에 대한 교육과, 연수를 통해 학습한 내용을 중등 교육과정에 적용하는데 중점을 둔 커리큘럼이 진행되었다. 1일차에는 태양전지와 나노기술에 대한 이해와 실습이라는 주제로 바이오, 의료 진단 분야에서 나노기술의 적용에 대한 강의와, 관련 연구센터 투어를 통해 나노장비를 체험한 후 연구자와의 대화 자리가 마련되었다. 2일차에는 나노과학과 분석기술, 나노과학과 반도체 기술 개요에 대한 이론 수업이 행해진다. 이어 흥미로운 3D 프린팅 기술의 이해 및 나노기술의 적용에 대해 학습한 후, 과학교육 콘텐츠 제작관련 토론이 진행된다. 연수에 참가한 서울 노원고등학교 장원정 선생님은 ‘“교과과정에 나노기술에 대한 소개와 적용에 대해 언급되고 있지만 전반적인 이해가 부족하고, 실습 및 장비 체험 경험이 없어 학생 지도가 쉽지 않아 이번 연수에 참여했는데 앞으로 학생 지도에 많은 도움이 될 것같다”라고 밝히며 “실질적으로 과학교육 지도에 도움이 되는 이론교육, 실습, 장비 체험이 원스톱으로 이루어지는 이와 같은 과학교사를 위한 프로그램이 많아졌으면 한다”고 소감을 전하였다. 본 프로그램은 정부(과학기술진흥기금/복권기금)의 재원으로 추진되는한국과학창의재단「과학문화 민간활동 지원사업」의 일환으로 KIST가 주관하고, 한국나노기술원, 나노융합기술원, 나노기술집적센터 등 관련 공공기관이 함께 참여하는 사회공헌 활동으로도 의미를 갖는다 o 별첨 : 세부일정

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 12월 4일 KIST 서울 본원에서 젊은 연구자들이 서로의 자유로운 연구 아이디어를 공유하고 선배 연구원들의 연구수행 노하우를 전수받는 ‘KIST R&D EXPO 2014’를 개최했다고 밝혔다. ‘KIST R&D EXPO’는 KIST가 정부에서 직접 출연하는 예산(이하 ‘출연금’)으로 한 해 동안 어떠한 성과를 도출하였는가를 국민들에게 알리기 위해 지난 2012년부터 개최하고 있다. 2014년에는 신진 연구자들의 창의적 아이디어를 발굴하고, 실질적인 융합연구를 촉진하기 위해 다양한 행사가 열렸다. 오전에는 개방형 융합 연구가 실질적으로 이루어질 수 있도록, KIST의 지난 50년간 축적된 융합연구 노하우를 공유하는 프로그램이 마련되었다. △‘암 표적에만 결합하는 나노신소재 개발’ 등 우수한 연구 성과로 주목받고 있는 ‘김광명 박사’가 연구 중심의 시각이 아닌 다른 관점에서의 연구 수행방법과 실패사례 등을 발표하고, △ 개방형 연구사업 단장 이상협 박사가 개방형 융합연구 , △ 정두석 박사가 국제협력, △정병화 박사가 출연(연)간 협력, △최인석 박사가 출연금 사업을 바탕으로 대형사업을 유치한 사례 등을 발표했다. 오후에는 서로 다른 연구를 수행하는 신진연구자들이 팀을 이루어 아이디어를 제안하고 이를 선정하는 Pioneership Award를 개최했다. 평가에는 해당 분야의 전문가 그룹뿐 아니라, 학생, 행정 인력 등이 일반평가자로 참여해, 일반인들도 이해할 수 있고 일상 생활과 밀접한 아이디어가 가산점을 받을 수 있도록 했다. 수상팀에게는 후속 연구를 위한 연구비가 지원된다. 원급 이하의 젊은 연구자들이 주저자인 논문을 발표하는 ‘주니어 학회’는 원급 연구원, 비정규직 연구원 및 석·박사 과정의 학생들 등 KIST의 미래를 이끌 젊은 연구인력이 본인의 논문과 연구를 소개하는 시간을 가졌다. 한편, 부대행사로 미래 과학기술을 선도할 차세대 과학 인재들의 참신한 이이디어와 창의적이고 도전적인 시각을 발굴하기 위한 ‘KIST R&D 학생 idea 공모전’에 대한 시상식이 진행되었다. 학생 idea 공모전에는 과학관련 동호회를 포함하여 중？고등학생 198명이 지원하였으며, 변리사, 연구원, 과학교사의 심의를 거쳐 12건의 아이디어가 선정되었다. 또한, KIST 패밀리 기업을 대상으로 한 상용화 기술 및 미활용 특허 이전식과 KIST와 협력 연구를 수행 한 외부 연구책임자 중 우수자를 선발해 시상하는 우수 협력연구 과제 책임자 시상식도 함께 진행되어 산？학？연 협력의 장이 마련되었다. KIST 이병권 원장은 “KIST R&D EXPO는 연구자가 중심이 되어 자체적으로 준비팀을 만들고, 내용과 형식을 채워가는 행사”라고 말하며, “융합연구를 하라고 지시하기 보다는, 연구자간 서로 어떤 연구를 하고 있는지 먼저 알고, 자발적으로 참여할 수 있는 장을 마련하는 것이 금번 행사의 취지”라고 밝혔다. ○ 첨부 : KIST R&D EXPO 2014 일정

전원이 꺼져도 정보가 보존되는 강유전체 터널소자 원리 규명, 비휘발성 메모리 개발 박차 - 강유전체의 자발분극 방향에 따라 양자역학적 전자의 흐름을 달리하는 터널접합소자의 거대 전극의존성 발견 - 거대전극효과는 강유전체와 전극 사이에 존재하는 양자역학적 에너지 장벽의 차이에 기인함을 규명 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀이 독일 킬 대학, 율리히 연구소, 러시아 아이오페 연구소와의 공동연구를 통해 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 발견, 그 원리를 규명했다고 밝혔다. 전기가 통하지 않는 절연체인 유전체는 상온에서 전압을 흘려주었을 때 내부에 +, - 이온이 쌍을 이루는 전기쌍극자(electric dipole)가 형성되고, 이로 인해 유전체의 +,- 극이 분리되어 메모리로 활용이 가능하다. 유전체는 현재 컴퓨터 하드 드라이브에 저장된 정보를 중앙처리장치(CPU)로 불러오는 DRAM 반도체에 많이 쓰이고 있다. 그러나 유전체는 전압이 사라지면 이러한 성질이 사라지는데 이 때문에 컴퓨터 부팅에는 일정 시간이 소모된다. 유전체 중 전압이 사라져도 +,- 한 쌍의 이온이 사라지지 않는 유전체가 ‘강유전체’이다. 이런 이유로 강유전체는 전기를 꺼도 저장된 정보가 사라지지 않는 ‘자발분극’ 현상이 일어나 비휘발성 메모리 연구에 활발히 쓰이고 있다. 실제로 세계 각국의 반도체 기업은 강유전체 축전기(ferroelectric capacitor)를 이용한 FeRAM 개발을 현재까지 이어오고 있다. ※ 자발분극 : 외부 인가 전기장에 의해 절연체 내 생성된 전기쌍극자가 외부 전기장 제거 후 잔존하는 현상을 의미함. 하지만 FeRAM이 소형화되면 정전용량이 확보를 하기가 어렵다는 단점이 있다. 따라서 현재는 축전기 형태의 강유전체 소자가 아닌 소형화에 유리한 저항을 기반으로 한 강유전체 소자를 이용 메모리소자 구현을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 연구팀은 3 나노미터 두께의 티탄산바륨 (barium titanate) 단결정 강유전체 박막을 이용하여 터널접합소자를 제작하였다(그림 1). 연구팀은 터널 접합소자 상부에 구리, 금 등의 재료를 전극으로 붙였다. 상부 전극의 재료의 종류에 달리하여 실험을 한 결과 터널접합소자를 통해 흐르는 양자역학적 전자의 흐름이 강유전체의 자발분극 방향에 영향을 받으며 상부 전극물질의 종류에 크게 의존함을 발견하였다. * 양자역학적 전자의 흐름 : 전자는 파동과 입자의 특성을 보이며 파동특성에 의해 두 전극사이에 위치한 강유전체 장벽을 통과할 수 있다. 이 현상을 양자역학적 터널링 효과라 부름. 상부전극이 구리인 터널접합소자의 자발분극 방향에 따른 저항비는 금에 비해 50~60배 이상에 달하는 거대전극효과 (giant electrode effect)를 보였다. 메모리소자의 높은 저항비는 저장된 정보의 읽기과정 시 발생 가능한 오류를 줄일 수 있어 터널접합소자 기반 메모리 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 예상된다. KIST 전자재료연구센터 정두석 박사는 “강유전체 터널접합소자는 향후 디지털 컴퓨터의 비휘발성 메모리, 신경망 모방 컴퓨터의 인공시냅스 소자 등에 활용될 수 있으며”, “학문적, 산업적으로 거대전극효과는 터널접합소자의 특성설계에 중요한 척도로 이용될 가능성이 있다”고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀에서 진행된 연구로, 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 최초로 발견하였을 뿐 아니라 현상학적인 원리를 규명하였다. 이번 연구 성과는 Nature Communications에 “Giant electrode effect on tunnelling electroresistance in ferroelectric tunnel junctions” (DOI: 10.1038/ncomms6414)라는 제목으로 11월 17일(월)에 온라인 게재되었다. 이번 연구는 KIST의 K-GRL 기관고유연구사업 지원으로 수행되었다. ○ 연구진: ■ Dr. 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. 김성근, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. Rohit Soni, 박사후 연구원, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Hermann Kohlstedt, 교수, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Nikolay A. Pertsev, 연구원, A. F. Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences ○ 사진 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ○ 관련자료 그림 1 강유전체 터널접합소자의 고해상 투과전자현미경 사진, Cu(구리-상부전극), BTO(강유전체), LSMO(하부전극) 그림 2 좌측: 금 상부전극을 이용한 강유전체 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 우측: 구리 상부전극을 이용한 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 아래쪽은 두 그래프는 전류의 비를 나타내는데, 오른쪽이 비율이 커, 저항비가 크다고 볼 수 있다.

전원이 꺼져도 정보가 보존되는 강유전체 터널소자 원리 규명, 비휘발성 메모리 개발 박차 - 강유전체의 자발분극 방향에 따라 양자역학적 전자의 흐름을 달리하는 터널접합소자의 거대 전극의존성 발견 - 거대전극효과는 강유전체와 전극 사이에 존재하는 양자역학적 에너지 장벽의 차이에 기인함을 규명 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀이 독일 킬 대학, 율리히 연구소, 러시아 아이오페 연구소와의 공동연구를 통해 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 발견, 그 원리를 규명했다고 밝혔다. 전기가 통하지 않는 절연체인 유전체는 상온에서 전압을 흘려주었을 때 내부에 +, - 이온이 쌍을 이루는 전기쌍극자(electric dipole)가 형성되고, 이로 인해 유전체의 +,- 극이 분리되어 메모리로 활용이 가능하다. 유전체는 현재 컴퓨터 하드 드라이브에 저장된 정보를 중앙처리장치(CPU)로 불러오는 DRAM 반도체에 많이 쓰이고 있다. 그러나 유전체는 전압이 사라지면 이러한 성질이 사라지는데 이 때문에 컴퓨터 부팅에는 일정 시간이 소모된다. 유전체 중 전압이 사라져도 +,- 한 쌍의 이온이 사라지지 않는 유전체가 ‘강유전체’이다. 이런 이유로 강유전체는 전기를 꺼도 저장된 정보가 사라지지 않는 ‘자발분극’ 현상이 일어나 비휘발성 메모리 연구에 활발히 쓰이고 있다. 실제로 세계 각국의 반도체 기업은 강유전체 축전기(ferroelectric capacitor)를 이용한 FeRAM 개발을 현재까지 이어오고 있다. ※ 자발분극 : 외부 인가 전기장에 의해 절연체 내 생성된 전기쌍극자가 외부 전기장 제거 후 잔존하는 현상을 의미함. 하지만 FeRAM이 소형화되면 정전용량이 확보를 하기가 어렵다는 단점이 있다. 따라서 현재는 축전기 형태의 강유전체 소자가 아닌 소형화에 유리한 저항을 기반으로 한 강유전체 소자를 이용 메모리소자 구현을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 연구팀은 3 나노미터 두께의 티탄산바륨 (barium titanate) 단결정 강유전체 박막을 이용하여 터널접합소자를 제작하였다(그림 1). 연구팀은 터널 접합소자 상부에 구리, 금 등의 재료를 전극으로 붙였다. 상부 전극의 재료의 종류에 달리하여 실험을 한 결과 터널접합소자를 통해 흐르는 양자역학적 전자의 흐름이 강유전체의 자발분극 방향에 영향을 받으며 상부 전극물질의 종류에 크게 의존함을 발견하였다. * 양자역학적 전자의 흐름 : 전자는 파동과 입자의 특성을 보이며 파동특성에 의해 두 전극사이에 위치한 강유전체 장벽을 통과할 수 있다. 이 현상을 양자역학적 터널링 효과라 부름. 상부전극이 구리인 터널접합소자의 자발분극 방향에 따른 저항비는 금에 비해 50~60배 이상에 달하는 거대전극효과 (giant electrode effect)를 보였다. 메모리소자의 높은 저항비는 저장된 정보의 읽기과정 시 발생 가능한 오류를 줄일 수 있어 터널접합소자 기반 메모리 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 예상된다. KIST 전자재료연구센터 정두석 박사는 “강유전체 터널접합소자는 향후 디지털 컴퓨터의 비휘발성 메모리, 신경망 모방 컴퓨터의 인공시냅스 소자 등에 활용될 수 있으며”, “학문적, 산업적으로 거대전극효과는 터널접합소자의 특성설계에 중요한 척도로 이용될 가능성이 있다”고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀에서 진행된 연구로, 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 최초로 발견하였을 뿐 아니라 현상학적인 원리를 규명하였다. 이번 연구 성과는 Nature Communications에 “Giant electrode effect on tunnelling electroresistance in ferroelectric tunnel junctions” (DOI: 10.1038/ncomms6414)라는 제목으로 11월 17일(월)에 온라인 게재되었다. 이번 연구는 KIST의 K-GRL 기관고유연구사업 지원으로 수행되었다. ○ 연구진: ■ Dr. 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. 김성근, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. Rohit Soni, 박사후 연구원, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Hermann Kohlstedt, 교수, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Nikolay A. Pertsev, 연구원, A. F. Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences ○ 사진 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ○ 관련자료 그림 1 강유전체 터널접합소자의 고해상 투과전자현미경 사진, Cu(구리-상부전극), BTO(강유전체), LSMO(하부전극) 그림 2 좌측: 금 상부전극을 이용한 강유전체 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 우측: 구리 상부전극을 이용한 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 아래쪽은 두 그래프는 전류의 비를 나타내는데, 오른쪽이 비율이 커, 저항비가 크다고 볼 수 있다.

전원이 꺼져도 정보가 보존되는 강유전체 터널소자 원리 규명, 비휘발성 메모리 개발 박차 - 강유전체의 자발분극 방향에 따라 양자역학적 전자의 흐름을 달리하는 터널접합소자의 거대 전극의존성 발견 - 거대전극효과는 강유전체와 전극 사이에 존재하는 양자역학적 에너지 장벽의 차이에 기인함을 규명 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀이 독일 킬 대학, 율리히 연구소, 러시아 아이오페 연구소와의 공동연구를 통해 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 발견, 그 원리를 규명했다고 밝혔다. 전기가 통하지 않는 절연체인 유전체는 상온에서 전압을 흘려주었을 때 내부에 +, - 이온이 쌍을 이루는 전기쌍극자(electric dipole)가 형성되고, 이로 인해 유전체의 +,- 극이 분리되어 메모리로 활용이 가능하다. 유전체는 현재 컴퓨터 하드 드라이브에 저장된 정보를 중앙처리장치(CPU)로 불러오는 DRAM 반도체에 많이 쓰이고 있다. 그러나 유전체는 전압이 사라지면 이러한 성질이 사라지는데 이 때문에 컴퓨터 부팅에는 일정 시간이 소모된다. 유전체 중 전압이 사라져도 +,- 한 쌍의 이온이 사라지지 않는 유전체가 ‘강유전체’이다. 이런 이유로 강유전체는 전기를 꺼도 저장된 정보가 사라지지 않는 ‘자발분극’ 현상이 일어나 비휘발성 메모리 연구에 활발히 쓰이고 있다. 실제로 세계 각국의 반도체 기업은 강유전체 축전기(ferroelectric capacitor)를 이용한 FeRAM 개발을 현재까지 이어오고 있다. ※ 자발분극 : 외부 인가 전기장에 의해 절연체 내 생성된 전기쌍극자가 외부 전기장 제거 후 잔존하는 현상을 의미함. 하지만 FeRAM이 소형화되면 정전용량이 확보를 하기가 어렵다는 단점이 있다. 따라서 현재는 축전기 형태의 강유전체 소자가 아닌 소형화에 유리한 저항을 기반으로 한 강유전체 소자를 이용 메모리소자 구현을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 연구팀은 3 나노미터 두께의 티탄산바륨 (barium titanate) 단결정 강유전체 박막을 이용하여 터널접합소자를 제작하였다(그림 1). 연구팀은 터널 접합소자 상부에 구리, 금 등의 재료를 전극으로 붙였다. 상부 전극의 재료의 종류에 달리하여 실험을 한 결과 터널접합소자를 통해 흐르는 양자역학적 전자의 흐름이 강유전체의 자발분극 방향에 영향을 받으며 상부 전극물질의 종류에 크게 의존함을 발견하였다. * 양자역학적 전자의 흐름 : 전자는 파동과 입자의 특성을 보이며 파동특성에 의해 두 전극사이에 위치한 강유전체 장벽을 통과할 수 있다. 이 현상을 양자역학적 터널링 효과라 부름. 상부전극이 구리인 터널접합소자의 자발분극 방향에 따른 저항비는 금에 비해 50~60배 이상에 달하는 거대전극효과 (giant electrode effect)를 보였다. 메모리소자의 높은 저항비는 저장된 정보의 읽기과정 시 발생 가능한 오류를 줄일 수 있어 터널접합소자 기반 메모리 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 예상된다. KIST 전자재료연구센터 정두석 박사는 “강유전체 터널접합소자는 향후 디지털 컴퓨터의 비휘발성 메모리, 신경망 모방 컴퓨터의 인공시냅스 소자 등에 활용될 수 있으며”, “학문적, 산업적으로 거대전극효과는 터널접합소자의 특성설계에 중요한 척도로 이용될 가능성이 있다”고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀에서 진행된 연구로, 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 최초로 발견하였을 뿐 아니라 현상학적인 원리를 규명하였다. 이번 연구 성과는 Nature Communications에 “Giant electrode effect on tunnelling electroresistance in ferroelectric tunnel junctions” (DOI: 10.1038/ncomms6414)라는 제목으로 11월 17일(월)에 온라인 게재되었다. 이번 연구는 KIST의 K-GRL 기관고유연구사업 지원으로 수행되었다. ○ 연구진: ■ Dr. 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. 김성근, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. Rohit Soni, 박사후 연구원, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Hermann Kohlstedt, 교수, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Nikolay A. Pertsev, 연구원, A. F. Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences ○ 사진 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ○ 관련자료 그림 1 강유전체 터널접합소자의 고해상 투과전자현미경 사진, Cu(구리-상부전극), BTO(강유전체), LSMO(하부전극) 그림 2 좌측: 금 상부전극을 이용한 강유전체 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 우측: 구리 상부전극을 이용한 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 아래쪽은 두 그래프는 전류의 비를 나타내는데, 오른쪽이 비율이 커, 저항비가 크다고 볼 수 있다.

전원이 꺼져도 정보가 보존되는 강유전체 터널소자 원리 규명, 비휘발성 메모리 개발 박차 - 강유전체의 자발분극 방향에 따라 양자역학적 전자의 흐름을 달리하는 터널접합소자의 거대 전극의존성 발견 - 거대전극효과는 강유전체와 전극 사이에 존재하는 양자역학적 에너지 장벽의 차이에 기인함을 규명 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀이 독일 킬 대학, 율리히 연구소, 러시아 아이오페 연구소와의 공동연구를 통해 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 발견, 그 원리를 규명했다고 밝혔다. 전기가 통하지 않는 절연체인 유전체는 상온에서 전압을 흘려주었을 때 내부에 +, - 이온이 쌍을 이루는 전기쌍극자(electric dipole)가 형성되고, 이로 인해 유전체의 +,- 극이 분리되어 메모리로 활용이 가능하다. 유전체는 현재 컴퓨터 하드 드라이브에 저장된 정보를 중앙처리장치(CPU)로 불러오는 DRAM 반도체에 많이 쓰이고 있다. 그러나 유전체는 전압이 사라지면 이러한 성질이 사라지는데 이 때문에 컴퓨터 부팅에는 일정 시간이 소모된다. 유전체 중 전압이 사라져도 +,- 한 쌍의 이온이 사라지지 않는 유전체가 ‘강유전체’이다. 이런 이유로 강유전체는 전기를 꺼도 저장된 정보가 사라지지 않는 ‘자발분극’ 현상이 일어나 비휘발성 메모리 연구에 활발히 쓰이고 있다. 실제로 세계 각국의 반도체 기업은 강유전체 축전기(ferroelectric capacitor)를 이용한 FeRAM 개발을 현재까지 이어오고 있다. ※ 자발분극 : 외부 인가 전기장에 의해 절연체 내 생성된 전기쌍극자가 외부 전기장 제거 후 잔존하는 현상을 의미함. 하지만 FeRAM이 소형화되면 정전용량이 확보를 하기가 어렵다는 단점이 있다. 따라서 현재는 축전기 형태의 강유전체 소자가 아닌 소형화에 유리한 저항을 기반으로 한 강유전체 소자를 이용 메모리소자 구현을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 연구팀은 3 나노미터 두께의 티탄산바륨 (barium titanate) 단결정 강유전체 박막을 이용하여 터널접합소자를 제작하였다(그림 1). 연구팀은 터널 접합소자 상부에 구리, 금 등의 재료를 전극으로 붙였다. 상부 전극의 재료의 종류에 달리하여 실험을 한 결과 터널접합소자를 통해 흐르는 양자역학적 전자의 흐름이 강유전체의 자발분극 방향에 영향을 받으며 상부 전극물질의 종류에 크게 의존함을 발견하였다. * 양자역학적 전자의 흐름 : 전자는 파동과 입자의 특성을 보이며 파동특성에 의해 두 전극사이에 위치한 강유전체 장벽을 통과할 수 있다. 이 현상을 양자역학적 터널링 효과라 부름. 상부전극이 구리인 터널접합소자의 자발분극 방향에 따른 저항비는 금에 비해 50~60배 이상에 달하는 거대전극효과 (giant electrode effect)를 보였다. 메모리소자의 높은 저항비는 저장된 정보의 읽기과정 시 발생 가능한 오류를 줄일 수 있어 터널접합소자 기반 메모리 개발에 박차를 가할 수 있을 것으로 예상된다. KIST 전자재료연구센터 정두석 박사는 “강유전체 터널접합소자는 향후 디지털 컴퓨터의 비휘발성 메모리, 신경망 모방 컴퓨터의 인공시냅스 소자 등에 활용될 수 있으며”, “학문적, 산업적으로 거대전극효과는 터널접합소자의 특성설계에 중요한 척도로 이용될 가능성이 있다”고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전자재료연구센터 정두석 박사 연구팀에서 진행된 연구로, 강유전체 터널접합소자의 거대전극효과를 최초로 발견하였을 뿐 아니라 현상학적인 원리를 규명하였다. 이번 연구 성과는 Nature Communications에 “Giant electrode effect on tunnelling electroresistance in ferroelectric tunnel junctions” (DOI: 10.1038/ncomms6414)라는 제목으로 11월 17일(월)에 온라인 게재되었다. 이번 연구는 KIST의 K-GRL 기관고유연구사업 지원으로 수행되었다. ○ 연구진: ■ Dr. 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. 김성근, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ■ Dr. Rohit Soni, 박사후 연구원, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Hermann Kohlstedt, 교수, Christian-Albrechts-Universit？t zu Kiel ■ Dr. Nikolay A. Pertsev, 연구원, A. F. Ioffe Physical-Technical Institute of the Russian Academy of Sciences ○ 사진 정두석, 선임연구원, 전자재료연구센터, KIST ○ 관련자료 그림 1 강유전체 터널접합소자의 고해상 투과전자현미경 사진, Cu(구리-상부전극), BTO(강유전체), LSMO(하부전극) 그림 2 좌측: 금 상부전극을 이용한 강유전체 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 우측: 구리 상부전극을 이용한 터널접합소자의(위) 강유전 특성과 (아래) 저항 특성. 아래쪽은 두 그래프는 전류의 비를 나타내는데, 오른쪽이 비율이 커, 저항비가 크다고 볼 수 있다.