연구부
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연구비전 및 목표연구
고려대학교 대학원 생명공학과는 생명공학 연구역량 향상을 위해서 국제화, 특성화, 연계화, 융합화된 창의적 연구패러다임을 구축하는 것을 목표로 한다.
본 학과는 BK21 1단계, 2단계사업의 성공적 수행을 통해 생명공학 분야 연구중심대학으로서 지속적 성장을 이루어 왔으며 향후 세계적 수준의 연구중심대학으로 도약하기 위하여 의지를 BK21 PLUS 사업에서는 생명공학분야의 지식 창조를 선도하는 창의적 글로벌 인재 육성을 비전으로 설정하였고, 미래지향적 생명공학 신학문 분야 육성(특성화) 및 학제간 융.복합 연구(융합화)를 추진하고 연구의 양적 성과보다는 창의적 방법을 통한(창의적) 질적 수준의 제고에 주력하며 국제적 수준의 연구(국제화)를 통해 세계정상 수준의 생명공학 연구 집단으로 도약하고자 한다
연구부 구성
1. 의약ㆍ생체바이오연구부(Medicinal and Cellular Biotechnology)
■ 20세기의 수학, 물리학 및 화학과 같은 전 분야의 고른 발전을 통하여 다양한 생명 현상의 기초들을 공동으로 규명하는 종합학문으로 확립된 생명공학을 토대로 하여, 이로부터 얻은 정보를 활용하여 인체질환 분야에 응용할 수 새로운 영역 개척에 대한 시도가 절실함.
■ 의약ㆍ생체바이오연구부는 화합물의약품, 바이오의약품, 유전자 및 세포치료제, 의약용 장기 등의 제품과 그 제품을 개발하기 위해 이용되는 Genomics, Bio/Chemoinformatics, Proteomics, Target Validation 및 Bioreactor 등의 화학 및 생물공학적 기술을 광범위하게 포괄하는 바이오 및 시스템생물학의 의약학적인 활용을 의미하는 의약바이오 분야와 함께 인체질환 정복을 위해 생체 기능 및 대사 조절에 필요한 다양한 기초와 응용 지식을 바탕으로 줄기세포 및 세포치료제 개발, 대사조절제 개발, 유전진단시스템 개발, 이종장기개발, 면역조절제제 개발, 항암제 개발 등의 기능성 연구를 접목시키는 시스템 연구분야인 생체바이오 분야을 총괄함.
■ 의약생명공학 분야는 매출액 2조5천억원/년으로 전체 생명공학 분야 시장의 59%를 차지하고 있어 생명공학산업 시장에서 1위를 차지하고 있음(지식경제부 기술표준원/산업연구원/한국바이오협회, 2009년도 국내 바이오산업 실태조사, 2010년).
■ 바이오신약, 뉴트라슈티컬, 의약식품, 바이오진단 등의 연구개발과 더불어 바이오의약 및 바이오시밀러 생산에 필요한 cGMP 전문가뿐만 아니라 약제 안정성 검증 및 효능, FDA 승인과 같은 등의 문제를 풀기 위한 FDA 전문가와 생체 기능 및 대사 조절에 대한 기초 지식과 창의성 함양 교육 제공, 생체공학적 기초지식을 활용하여 인체질환 극복을 위한 창의적 연구 개발 능력 고취, 다학제적 분자생체공학 분야의 전문지식을 산업현장에서 응용할 수 있는 연구를 수행하며 동시에 분자세포공학적, 동물생리 및 소재 공학적, 유전정보공학적 기초지식을 기반으로 하여 인체질환 정복을 위한 세포치료제, 이종장기개발, 유전자치료, 신약개발, 의생명 소재개발과 관련된 응용연구를 지향함. 줄기세포치료제
■ 의약ㆍ생체바이오연구부는 바이오소재 및 분석연구부의 바이오소재 개발 플랫폼 기술의 지원을 받아 의약 및 생체소재의 개발 및 기능성 물질의 스크리닝 등이 이루어지며 이렇게 개발된 의약 및 생체소재의 기능, 약리, 독성 및 생물화학 및 물리화학적 특성은 바이오소재 및 분석연구부의 분석 플랫폼 기술을 이용한 분석 및 평가가 이루어짐. 기능성이 검증된 의약 및 생체소재는 나노ㆍ산업바이오연구부, 산학바이오협력연구부 등을 통하여 대량생산, 유효성분 분리정제, 생산공정 경제성평가 등이 이루어짐으로써 산업화 및 실용화 가능성을 평가하기 위한 추가적인 연구개발이 이루어짐.
■ 의약ㆍ생체바이오연구부 참여교수
- 구만복 교수: Biomolecular technology(앱타머 등), 나노바이오 질병 진단 및 센싱
김재홍 교수: 염증성 질환의 기전이해와 제어기술 개발
- 김찬화 교수: Proteomics 이용 바이오마커 발굴, 줄기세포와 종양줄기세포 분화 연구
- 김형기 교수: 암줄기세포와 종양 미세환경 타겟 맞춤형 치료법 개발
- 송권화 교수: 난소암 진단 및 치료를 위한 마커 및 예측인자(prognostic factor) 개발
- 유승권 교수: 세포치료제 및 신약개발을 위한 Cellular reprogramming
- 전태훈 교수: 암, 장기 이식 거부, 자가면역질환 치료를 위한 T 림프구 연구
- 이광원 교수: 글라이케이션 화합물 합성 저해에 의한 당뇨합병증 억제 및 당뇨합병증 신호 전달 억제 기전 연구
- 이성준 교수: 식의약 소재에 의한 심혈관, 고지혈증, 당뇨, 비만 등 생활습관질환이 예방 메커니즘
- 최용석 교수: Computer-aided drug design 및 bioorganic, medicinal chemistry 이용 분자 의약품의 합성연구
2. 시스템식품바이오연구부(Systems Food Biotechnology)
■ 본 연구부는 식품공학(Food Science and Technology)과 시스템생명공학분야(Systems Biotechnology)를 새롭게 접목한 융합연구부로서 기초과학과 공정이론을 바탕으로 기반으로 식품 및 바이오소재의 개발과 기능 및 대사를 시스템 측면에서 총괄적으로 연구하는 실용화 및 산업화 측면이 강한 생명공학의 분야로 건강기능식품, 식의약소재, 나노식품, 독성평가 등에 대한 연구개발이 이루어짐.
■ 국내 식품산업은 1980년대 이후 지속적으로 성장하여 2006년 기준 식품제조업 49조원, 외식업 51조원으로 합계 100조원의 매출을 달성하였는데, 이는 농어업 생산액 42조원을 크게 상회하고 있음. 식품생명공학 분야는 매출액 4,800억원/년으로 전체 생명공학 분야 시장의 12%를 차지하고 있어 생명공학산업 시장에서 바이오의약 다음 2위를 차지하고 있음(지식경제부 기술표준원/산업연구원/한국바이오협회, 2009년도 국내 바이오산업 실태조사, 2010년).
■ 식품 및 관련 바이오소재의 생산 및 개발을 위해 식품생명공학이 이용되며 이와 같이 개발 된 식품바이오 소재의 안전성과 기능성의 생체시스템 수준에서 총체적인 평가와 시험을 위해 시스템생명공학이 적극적으로 활용됨.
■ 시스템식품바이오연구부는 바이오소재 및 분석연구부의 바이오소재 개발 플랫폼 기술의 지원을 받아 바이오식품소재의 개발 및 천연물 기반 기능성 물질의 스크리닝 등이 이루어지며 이렇게 개발된 바이오식품소재의 기능, 약리, 독성 및 생물화학 및 물리화학적 특성은 바이오소재 및 분석연구부의 분석 플랫폼 기술을 이용한 분석 및 평가가 이루어짐. 기능성이 검증된 기능성 바이오식품 및 천연물 소재는 나노ㆍ산업바이오연구부, 산학바이오협력연구부 등을 통하여 대량생산, 유효성분 분리정제, 생산공정 경제성평가 등이 이루어짐으로써 산업화 가능성을 평가하기 위한 연구개발이 진행됨.
■ 참여교수
- 김경헌 교수: 식품미생물 및 효소 기반 바이오기능성소재 및 식품소재 생산기술 개발
- 박현진 교수: 기능성식품 소재 Delivery system 및 나노식품 개발
- 이광원 교수: 당-단백질 결합 기술 및 천연유래 소재의 분리정제 기반 기능성소재 개발
- 이성준 교수: 식품성분의 지질대사 및 탄수화물 대사에 주는 영향 연구
- 임승택 교수: 식물 내 존재하는 기능성식품 성분과 생체고분자 연구개발
- 한성옥 교수: 효모 및 코리네 미생물 기반 기능성 식품소재 및 아미노산 대량 생산기술 개발
3. 나노ㆍ산업바이오연구부(Nano and Industrial Biotechnology)
■ 본 연구부에서는 나노바이오(Nano Biotechnology)를 이용한 질병, 환경, 식품안전 등의 센싱과 모니터링 기술 개발을 통한 바이오센서 연구개발과 더불어 유용한 의약, 바이오화학 및 식품용 단백질 및 바이오촉매와 바이오화학소재, 친환경 바이오플라스틱, 바이오연료 등의 대량 생산기술 개발을 통한 산업적 적용을 연구함.
■ 산업바이오(Industrial Biotechnology) 분야는 최근 들어 지구 온난화, 석유 고갈, 환경문제 등으로 인해 농림수산 및 식품산업에서 발생하는 각종 부산물 및 바이오매스로부터 유용한 제품을 생산하기 위해 크게 투자가 이루어지고 있음. 산업 바이오기술 개발을 위한 선진국의 화학업체와 곡물 및 발효업체의 협력사례는 매우 다양하며, 이러한 노력들이 가시적인 성공으로 이어져 상업화에 성공할 경우 바이오화학제품의 시장 점유율은 빠르게 증가할 것으로 전망되고 있음.
■ 세계적 화학기업들은 바이오기업들과 전략적 기술제휴 및 벤쳐회사 설립을 통해 기존 화학사업 영역에 바이오기술을 통합하여 시너지효과를 제고하고, 다양한 산업 바이오제품의 생산을 추진하고 있음.
- 미국의 화학회사인 Dow는 곡물회사인 Cargill과 합작하여 바이오플라스틱(PLA)생산
- 독일의 화학회사인 BASF는 효소회사인 Novozymes와 제휴하여 아미노산 및 비타민 생산
- 미국의 화학회사인 DuPont은 효소회사인 Genencor사와 제휴하여 프로판디올(1,3-PDO) 생산
■ 나노ㆍ산업바이오연구부에서는 의약ㆍ생체바이오연구부, 시스템식품바이오연구부 등에서 물질 합성, 스크리닝 등을 통해 기능성이 검증된 기능성 바이오의약, 바이오식품 및 천연물 소재 등을 실제적으로 기술이전 및 산업화 전단계로 이행될 수 있기 위한 대량생산, 공정 스케일업, 유효성분 분리정제 등을 지원하는 연구개발이 이루어짐.
■ 참여교수
- 구만복 교수: Biomolecular Technology(재조합발광박테리아, 나노-효소 복합체) 이용 나노바이오 센싱, 환경 모니터링, 식품 안전성 확보
- 김경헌 교수: 대사공학, 효소공학 기술을 이용한 식품 및 농산부산물을 원료로 한 바이오화학 및 바이오플라스틱 생산기술 개발
- 박현진 교수: 나노에멀젼, 나노포장재, 생물고분자 및 기능성 소재를 이용한 나노소재 및 제품개발
- 임승택 교수: 천연물 기반 나노 단위소재 바이오고분자 생산기술 개발
- 최인걸 교수: 합성생물학 및 계산생물학 이용 바이오촉매 개발 및 균주개량을 통한 바이오소재 생산기술 개발
- 한성옥 교수: 대사공학 및 시스템생물공학 기반 바이오화합물 및 바이오연료의 대량생산기술 개발
4. 바이오소재ㆍ분석연구부(Bioactive Materials and Bioanalytical Platforms)
■ 본 연구부는 의약ㆍ생체바이오연구부, 시스템식품바이오연구부, 나노ㆍ산업바이오연구부 등의 3개 연구부를 전방 및 후방에서 지원하고 연구의 시너지를 창의적으로 생산하기 위해 조직된 연구부임.
■ 전방위로는 의약ㆍ생체바이오연구부, 시스템식품바이오연구부, 나노ㆍ산업바이오연구부 등에서 요구되는 다양한 소재 및 물질(세포, 바이오고분자, 바이오분자, 천연물소재 등)의 개발을 위한 플랫폼 기술의 지원이 이루어짐.
■ 후방에서는 의약ㆍ생체바이오연구부, 시스템식품바이오연구부, 나노ㆍ산업바이오연구부 등에서 창출된 다양한 소재 및 물질(세포, 바이오고분자, 바이오분자, 천연물소재 등)의 동정, 구조분석, 특성 및 기능성 평가를 위한 나노바이오분석, Omics, Bio/Chemoinformatics, 시스템식품분석/효능평가 등의 플랫폼 분석기술의 지원이 이루어짐.
■ 참여교수
- 구만복 교수: 앱타머, 재조합발광박테리아, 나노-효소 복합체 제조 기술, 바이오센싱 플랫폼기술
- 김경헌 교수: Metabolomics를 통한 대사경로, 바이오마커, 균주개량 표적 분석
- 김찬화 교수: Proteomics를 통한 바이오마커 분석
- 박현진 교수: 나노바이오소재 제조 기술
- 이성준 교수: 배양세포계와 실험동물 이용 화합물의 생물효능에 관여하는 분자표적 동정
- 이광원 교수: 당-단백질 결합 및 천연물 분리 및 정제
- 임승택 교수: 나노 단위 Blocklet 소재 제조 기술
- 최용석 교수: Computer-aided drug design
- 최인걸 교수: Next Generation Sequencing기반 Genomics 및 Transcriptomics
- 한성옥 교수: 효소 복합체 기반 바이오마커 스크리닝 시스템 개발
5. 창조산학바이오연구부(Creative Research & Bio-business)
■ 본 연구부는 단순히 연구만을 연구를 지양하고 산업화 및 실용화가 유망한 연구분야 및 연구주제를 중점적으로 연구하며, 타 연구부에서 산업화 가능성을 보인 아이템을 여러 연구부가 융합적으로 추가 연구개발 과정을 통해 산업화를 위한 패키지를 완성함.
■ 기술이전 및 산업체 협력연구 실적이 많은 참여교수를 중심으로 운영하되 산학협력과제의 발생 시 사안에 맞게 연구부를 구성하며 나머지 4개의 연구부가 창조산학협력연구부를 중심으로 구성되는 체계로 조직하였음.