KIST 강릉분원 고부가가치형 식물공장 시스템 개발 박차 - 상추 등 엽채류를 재배하는 기존 기술공장과 차별화하여 식·의약품 원료가 되는 약용식물을 최적화 조건에서 재배하는 "미래형 고부가가치 식물공장 시스템" 개발 착수 - 작물생모니터링시스템, 유효성분을 증대시키는 환경조절기술, 신광원기술 등의 원천기술 개발 목표 KIST 강릉분원에서 기술을 이전받아 이고들빼기에서 추출된 유효성분으로 식·의약품 개발에 몰두하고 있는 A사는 큰 고민에 빠져있다. 기후변화로 올해 이고들빼기에서 추출되는 식의약 제품의 유효성분인 “치코릭산”이 거의 나오지 않고 있다. 식·의약품 개발을 위해서는 안정적인 원료수급이 우선이라고 판단한 기업체는 이에 대한 대안을 찾던 중 기후 영향이 거의 없이 이고들빼기를 재배할 수 있는 식물공장 시스템이 유일한 대안이라 생각했다. 그런데 식물공장은 설비 투자와 유지비용이 높은데다, 이고들빼기와 같은 약용식물 재배를 한 사례가 없었다. 이때 들려온 반가운 소식, KIST 강릉분원에서 고부가가치 식물공장 연구가 추진된다는 얘기를 듣고 A사는 이고들빼기를 식물공장에서 재배하는 연구에 적극 참여키로 했다. 한국과학기술연구원(KIST: 이병권) 강릉분원(분원장: 오상록) 노주원 박사팀은 일반 채소를 생산하는 기존 식물공장에서 벗어나 고기능/고부가 식물을 재배하고 식물공장에서 생산된 식물을 활용하여 최종 제품생산까지 연결해주는 「고부가가치형 식물공장 시스템 개발」사업을 지난 6월부터 추진하고 있다. 식물공장은 국가 식량 안보, 급변하는 기후변화, 나고야 의정서 발효시 예상되는 해외생물자원 수입원 가상승 및 활용 제한 등으로 미래농업으로 각광받고 있으나 가격경쟁력이 낮아 활성화 되지 못하고 있다. 현재 국내외에서 운영하고 있는 식물공장 역시 주로 상추 등 광 요구도가 낮은 엽채류 중심의 채소재배로 제한되어 생산되고 있는데, 초기의 높은 설비투자와 유지비용으로 인해 이들만의 생산으로는 수익성이 없어 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원에서는 지난해부터 KIST 서울 본원의 관련 연구팀과 함께 ICT 기반 식물 생육특성 자동 분석 시스템 개발 연구를 추진하여 영상, 센서, 자동화 로봇 연구기반의 작물 생육 상태를 모니터링하고 분석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 분석시스템 개발을 위해서 KIST 본원의 로봇연구팀, 영상 연구팀, 센서 시스템 연구팀 등이 참여하였고, 강릉분원에 시스템을 구축했다. 로봇팔에 달린 카메라가 이동하여 3D 이미지를 촬영해 식물의 생육 상태를 분석하는 이 시스템은 식물공장에 장착되어 작물 재배 및 관리의 편이성을 증대시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 분광과 화학센서를 이용해 식물을 파괴하지 않고 식물의 생리상태와 영양부족 피해 여부 등을 자동으로 분석할 수 있어 활용도가 더욱 높을 것으로 기대되고 있다. 또한 식물공장을 운영하여 고부가가치 원료를 생산하고자 하는 기업과 그 원료를 공급받아 제품을 생산하고자 하는 기업이 본 사업에 참여하여 과제를 수행해 나가는 “실증형 연구사업”으로 추진함으로써, 과제 완료시 참여 기업체에서 바로 생산에 들어갈 수 있도록 하였다. 이처럼 기업참여 실증사업을 추진함으로써 초기 높은 투자비용과 유지비용 부분의 기업 부담을 줄여주고 향후 투자가능성을 판단할 수 있는 방안을 마련한 것이다. 이로써, 식물공장 참여 기업은 본 연구사업을 직접 수행하며 터득한 노하우로 3년 후 독립하여 독자적인 설비시설 투자를 통해 사업화로 이루어질 수 있는 경쟁력을 갖출 수 있게 하는 것은 본 과제의 가장 중요한 목표 중의 하나이다. 본 연구는 KIST 뿐만 아니라 산학연 연구기관이 모두 함께 참여하는 대규모 융복합 산학연 협력연구 네트워크로 구성되어 있다. 본 연구를 통해 도출될, 목표 식물 기능성분 증대 환경조절기술, 식물공장 스마트 신광원 기술, 식물공장 작물생육모니터링시스템, 스마트 편이성 증대 식물공장 재배 및 환경공조 설비 관련 원천기술을 특허화 하고, 하드웨어적 기술 특허의 경우 식물공장 설비제작 기업으로의 기술이전을 통해 산업화 촉진, 고기능성 원료 산업화 공정의 경우 식의약 기업으로 기술이전 함으로써 관련 산업 발전에 기여할 예정이다. 또한 사회적으로 당면한 기후변화와 식량 안보 현안에 대응할 수 있는 안정적 식물생산 기반 시스템 개발, 각종 환경오염에 대응하는 안전한 먹거리 생산기반 확보, 그리고 농촌 고령화 및 기술농업 부재 상황에 대응하기 위한 차세대 스마트 식물공장 시스템이 개발되어 잠재적인 국가적 문제 해결에 도움이 될 것이다 . 고부가가치형 식물공장 개발 과제는 기후변화에 대응하는 미래 농업에 대한 하나의 대안이며, 식·의약 산업분야의 규격화된 기능성 식물 산업화 원료 제공 연계와 식물공장 플랜트 설비 수출이 가능한 신성장 동력 산업으로 창조경제 활성화 및 지자체, 중소기업 동반성장이라는 국가 정책에 부합하는 사업이다. ○ 사진설명 <사진 1> 3D 이미지 촬영을 위한 로봇시스템 <사진 2> 작물이 자라고 있는 Test Bed

KIST 강릉분원 고부가가치형 식물공장 시스템 개발 박차 - 상추 등 엽채류를 재배하는 기존 기술공장과 차별화하여 식·의약품 원료가 되는 약용식물을 최적화 조건에서 재배하는 "미래형 고부가가치 식물공장 시스템" 개발 착수 - 작물생모니터링시스템, 유효성분을 증대시키는 환경조절기술, 신광원기술 등의 원천기술 개발 목표 KIST 강릉분원에서 기술을 이전받아 이고들빼기에서 추출된 유효성분으로 식·의약품 개발에 몰두하고 있는 A사는 큰 고민에 빠져있다. 기후변화로 올해 이고들빼기에서 추출되는 식의약 제품의 유효성분인 “치코릭산”이 거의 나오지 않고 있다. 식·의약품 개발을 위해서는 안정적인 원료수급이 우선이라고 판단한 기업체는 이에 대한 대안을 찾던 중 기후 영향이 거의 없이 이고들빼기를 재배할 수 있는 식물공장 시스템이 유일한 대안이라 생각했다. 그런데 식물공장은 설비 투자와 유지비용이 높은데다, 이고들빼기와 같은 약용식물 재배를 한 사례가 없었다. 이때 들려온 반가운 소식, KIST 강릉분원에서 고부가가치 식물공장 연구가 추진된다는 얘기를 듣고 A사는 이고들빼기를 식물공장에서 재배하는 연구에 적극 참여키로 했다. 한국과학기술연구원(KIST: 이병권) 강릉분원(분원장: 오상록) 노주원 박사팀은 일반 채소를 생산하는 기존 식물공장에서 벗어나 고기능/고부가 식물을 재배하고 식물공장에서 생산된 식물을 활용하여 최종 제품생산까지 연결해주는 「고부가가치형 식물공장 시스템 개발」사업을 지난 6월부터 추진하고 있다. 식물공장은 국가 식량 안보, 급변하는 기후변화, 나고야 의정서 발효시 예상되는 해외생물자원 수입원 가상승 및 활용 제한 등으로 미래농업으로 각광받고 있으나 가격경쟁력이 낮아 활성화 되지 못하고 있다. 현재 국내외에서 운영하고 있는 식물공장 역시 주로 상추 등 광 요구도가 낮은 엽채류 중심의 채소재배로 제한되어 생산되고 있는데, 초기의 높은 설비투자와 유지비용으로 인해 이들만의 생산으로는 수익성이 없어 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원에서는 지난해부터 KIST 서울 본원의 관련 연구팀과 함께 ICT 기반 식물 생육특성 자동 분석 시스템 개발 연구를 추진하여 영상, 센서, 자동화 로봇 연구기반의 작물 생육 상태를 모니터링하고 분석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 분석시스템 개발을 위해서 KIST 본원의 로봇연구팀, 영상 연구팀, 센서 시스템 연구팀 등이 참여하였고, 강릉분원에 시스템을 구축했다. 로봇팔에 달린 카메라가 이동하여 3D 이미지를 촬영해 식물의 생육 상태를 분석하는 이 시스템은 식물공장에 장착되어 작물 재배 및 관리의 편이성을 증대시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 분광과 화학센서를 이용해 식물을 파괴하지 않고 식물의 생리상태와 영양부족 피해 여부 등을 자동으로 분석할 수 있어 활용도가 더욱 높을 것으로 기대되고 있다. 또한 식물공장을 운영하여 고부가가치 원료를 생산하고자 하는 기업과 그 원료를 공급받아 제품을 생산하고자 하는 기업이 본 사업에 참여하여 과제를 수행해 나가는 “실증형 연구사업”으로 추진함으로써, 과제 완료시 참여 기업체에서 바로 생산에 들어갈 수 있도록 하였다. 이처럼 기업참여 실증사업을 추진함으로써 초기 높은 투자비용과 유지비용 부분의 기업 부담을 줄여주고 향후 투자가능성을 판단할 수 있는 방안을 마련한 것이다. 이로써, 식물공장 참여 기업은 본 연구사업을 직접 수행하며 터득한 노하우로 3년 후 독립하여 독자적인 설비시설 투자를 통해 사업화로 이루어질 수 있는 경쟁력을 갖출 수 있게 하는 것은 본 과제의 가장 중요한 목표 중의 하나이다. 본 연구는 KIST 뿐만 아니라 산학연 연구기관이 모두 함께 참여하는 대규모 융복합 산학연 협력연구 네트워크로 구성되어 있다. 본 연구를 통해 도출될, 목표 식물 기능성분 증대 환경조절기술, 식물공장 스마트 신광원 기술, 식물공장 작물생육모니터링시스템, 스마트 편이성 증대 식물공장 재배 및 환경공조 설비 관련 원천기술을 특허화 하고, 하드웨어적 기술 특허의 경우 식물공장 설비제작 기업으로의 기술이전을 통해 산업화 촉진, 고기능성 원료 산업화 공정의 경우 식의약 기업으로 기술이전 함으로써 관련 산업 발전에 기여할 예정이다. 또한 사회적으로 당면한 기후변화와 식량 안보 현안에 대응할 수 있는 안정적 식물생산 기반 시스템 개발, 각종 환경오염에 대응하는 안전한 먹거리 생산기반 확보, 그리고 농촌 고령화 및 기술농업 부재 상황에 대응하기 위한 차세대 스마트 식물공장 시스템이 개발되어 잠재적인 국가적 문제 해결에 도움이 될 것이다 . 고부가가치형 식물공장 개발 과제는 기후변화에 대응하는 미래 농업에 대한 하나의 대안이며, 식·의약 산업분야의 규격화된 기능성 식물 산업화 원료 제공 연계와 식물공장 플랜트 설비 수출이 가능한 신성장 동력 산업으로 창조경제 활성화 및 지자체, 중소기업 동반성장이라는 국가 정책에 부합하는 사업이다. ○ 사진설명 <사진 1> 3D 이미지 촬영을 위한 로봇시스템 <사진 2> 작물이 자라고 있는 Test Bed

KIST 강릉분원 고부가가치형 식물공장 시스템 개발 박차 - 상추 등 엽채류를 재배하는 기존 기술공장과 차별화하여 식·의약품 원료가 되는 약용식물을 최적화 조건에서 재배하는 "미래형 고부가가치 식물공장 시스템" 개발 착수 - 작물생모니터링시스템, 유효성분을 증대시키는 환경조절기술, 신광원기술 등의 원천기술 개발 목표 KIST 강릉분원에서 기술을 이전받아 이고들빼기에서 추출된 유효성분으로 식·의약품 개발에 몰두하고 있는 A사는 큰 고민에 빠져있다. 기후변화로 올해 이고들빼기에서 추출되는 식의약 제품의 유효성분인 “치코릭산”이 거의 나오지 않고 있다. 식·의약품 개발을 위해서는 안정적인 원료수급이 우선이라고 판단한 기업체는 이에 대한 대안을 찾던 중 기후 영향이 거의 없이 이고들빼기를 재배할 수 있는 식물공장 시스템이 유일한 대안이라 생각했다. 그런데 식물공장은 설비 투자와 유지비용이 높은데다, 이고들빼기와 같은 약용식물 재배를 한 사례가 없었다. 이때 들려온 반가운 소식, KIST 강릉분원에서 고부가가치 식물공장 연구가 추진된다는 얘기를 듣고 A사는 이고들빼기를 식물공장에서 재배하는 연구에 적극 참여키로 했다. 한국과학기술연구원(KIST: 이병권) 강릉분원(분원장: 오상록) 노주원 박사팀은 일반 채소를 생산하는 기존 식물공장에서 벗어나 고기능/고부가 식물을 재배하고 식물공장에서 생산된 식물을 활용하여 최종 제품생산까지 연결해주는 「고부가가치형 식물공장 시스템 개발」사업을 지난 6월부터 추진하고 있다. 식물공장은 국가 식량 안보, 급변하는 기후변화, 나고야 의정서 발효시 예상되는 해외생물자원 수입원 가상승 및 활용 제한 등으로 미래농업으로 각광받고 있으나 가격경쟁력이 낮아 활성화 되지 못하고 있다. 현재 국내외에서 운영하고 있는 식물공장 역시 주로 상추 등 광 요구도가 낮은 엽채류 중심의 채소재배로 제한되어 생산되고 있는데, 초기의 높은 설비투자와 유지비용으로 인해 이들만의 생산으로는 수익성이 없어 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 한국과학기술연구원(KIST) 강릉분원에서는 지난해부터 KIST 서울 본원의 관련 연구팀과 함께 ICT 기반 식물 생육특성 자동 분석 시스템 개발 연구를 추진하여 영상, 센서, 자동화 로봇 연구기반의 작물 생육 상태를 모니터링하고 분석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 분석시스템 개발을 위해서 KIST 본원의 로봇연구팀, 영상 연구팀, 센서 시스템 연구팀 등이 참여하였고, 강릉분원에 시스템을 구축했다. 로봇팔에 달린 카메라가 이동하여 3D 이미지를 촬영해 식물의 생육 상태를 분석하는 이 시스템은 식물공장에 장착되어 작물 재배 및 관리의 편이성을 증대시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 분광과 화학센서를 이용해 식물을 파괴하지 않고 식물의 생리상태와 영양부족 피해 여부 등을 자동으로 분석할 수 있어 활용도가 더욱 높을 것으로 기대되고 있다. 또한 식물공장을 운영하여 고부가가치 원료를 생산하고자 하는 기업과 그 원료를 공급받아 제품을 생산하고자 하는 기업이 본 사업에 참여하여 과제를 수행해 나가는 “실증형 연구사업”으로 추진함으로써, 과제 완료시 참여 기업체에서 바로 생산에 들어갈 수 있도록 하였다. 이처럼 기업참여 실증사업을 추진함으로써 초기 높은 투자비용과 유지비용 부분의 기업 부담을 줄여주고 향후 투자가능성을 판단할 수 있는 방안을 마련한 것이다. 이로써, 식물공장 참여 기업은 본 연구사업을 직접 수행하며 터득한 노하우로 3년 후 독립하여 독자적인 설비시설 투자를 통해 사업화로 이루어질 수 있는 경쟁력을 갖출 수 있게 하는 것은 본 과제의 가장 중요한 목표 중의 하나이다. 본 연구는 KIST 뿐만 아니라 산학연 연구기관이 모두 함께 참여하는 대규모 융복합 산학연 협력연구 네트워크로 구성되어 있다. 본 연구를 통해 도출될, 목표 식물 기능성분 증대 환경조절기술, 식물공장 스마트 신광원 기술, 식물공장 작물생육모니터링시스템, 스마트 편이성 증대 식물공장 재배 및 환경공조 설비 관련 원천기술을 특허화 하고, 하드웨어적 기술 특허의 경우 식물공장 설비제작 기업으로의 기술이전을 통해 산업화 촉진, 고기능성 원료 산업화 공정의 경우 식의약 기업으로 기술이전 함으로써 관련 산업 발전에 기여할 예정이다. 또한 사회적으로 당면한 기후변화와 식량 안보 현안에 대응할 수 있는 안정적 식물생산 기반 시스템 개발, 각종 환경오염에 대응하는 안전한 먹거리 생산기반 확보, 그리고 농촌 고령화 및 기술농업 부재 상황에 대응하기 위한 차세대 스마트 식물공장 시스템이 개발되어 잠재적인 국가적 문제 해결에 도움이 될 것이다 . 고부가가치형 식물공장 개발 과제는 기후변화에 대응하는 미래 농업에 대한 하나의 대안이며, 식·의약 산업분야의 규격화된 기능성 식물 산업화 원료 제공 연계와 식물공장 플랜트 설비 수출이 가능한 신성장 동력 산업으로 창조경제 활성화 및 지자체, 중소기업 동반성장이라는 국가 정책에 부합하는 사업이다. ○ 사진설명 <사진 1> 3D 이미지 촬영을 위한 로봇시스템 <사진 2> 작물이 자라고 있는 Test Bed

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지

KIST 강릉분원 초고속 천연물 탐색 시스템(iHTac) 운영 - 5천개 천연물 시료 하루만에 처리하는 초고속 천연물 탐색 시스템 운영 천연물 연구는 지구상의 다양한 생물종 안에 존재하는 수많은 물질 중에서 효능이 있으면서도 안전한 물질을 찾아내야 한다. 게다가 많은 천연물 시료마다 물질의 활성을 검색하기 전에 일일이 복잡하고도 섬세한 전처리 과정을 거쳐야 하기 때문에 연구가 길고 어려운 작업이 될 수 밖에 없다. 따라서 빠른 시간에 많은 천연물의 효능을 분석하는 작업은 필수적이라 할 수 있다. 천연물에 대한 연구는 합성물에 비해 체계적인 연구가 아직 미흡한 실정이지만 합성물에 대한 안정성 등의 문제가 제기되면서 천연물에 대한 인식 또한 과거와는 달리 의약품, 식품, 화장품 개발 등 개발 가능한 소재로서 인식이 변화되고 있다. KIST 강릉분원 함정엽 박사팀은 천연물의 효능 성분을 탐색할 수 있는 기능을 획기적으로 향상시킨 초고속 천연물 탐색(integrated High Throughput Affinity Contents Screening System, iHTac) 시스템을 지난해 4월 구축해 운영중이다. 로봇 팔을 통해 대량의 시료를 자동으로 이송하는 iHTac 시스템은 하루 5천여개 규모의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한번 처리로 효능뿐 아니라, 화학 구조까지 확인할 수 있는 통합 분석 시스템이다. 천연물은 주로 다수의 성분 복합체로서 다양한 효능을 나타내는 이른바 다중성분/다중표적이라는 특성을 가지고 있다. 이러한 천연물의 특성을 해석하기 위해서는 다양한 효능 탐색법을 활용하여 많은 수의 시료를 단시간 내에 분석해야 한다. 개발된 탐색 시스템은 처리 효율이 높아 하루에 5,000개 이상의 시료를 처리할 수 있을 뿐 아니라 한 번의 처리를 통해 다양한 약효를 확인하고 측정할 수 있어 신약 개발 또는 기능성 식품 소재 개발에 필수적인 첨단 시스템이라 할 수 있다. 또한 다양한 천연물 추출물 및 성분에 대한 약효 데이터베이스를 구축 활용함으로써 천연물 신약 및 기능성 식품 후보물질 개발 효율성을 현저히 높일 수 있다. 연구팀이 구축한 탐색 시스템은 △ 천연물에서 추출한 대상 물질을 성분별로 분리하는 분획 작업 △ 대상세포를 배양, 고정, 용해, 염색하는 등의 전처리 과정을 거쳐 세포에 대한 천연물 시료의 효능을 측정할 수 있는 초고속 활성분석(high throughput screening) 시스템 △ 초고속 이미지 분석(high contents screening) 시스템 △ 단백질에 대한 천연물의 유효 활성성분을 분석할 수 있는 초고속 흡착 질량분석(high affinity HR-MS) 시스템을 통합한 플랫폼(iHTac)으로 이러한 시스템은 성분 분석에 대한 기본 연구력이 뒷받침되어야 구축이 가능하다. 강원도 지역의 천연물 소재를 활용하여 질병을 치료하는 천연물 신약, 기능성 식품소재의 발굴에 주력해온 강릉분원은 앞으로 이 시스템을 활용하여 천연물 소재 개발에 더욱 박차를 가할 예정이다. ○ 사진설명 <사진 1> iHTac의 개념을 보여주는 모식도 <사진 2> iHTac 로봇팔 이미지