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2018-04 10

[学术]【本月研究者】徐暎雄教授(化学工学系)

在今年的平昌冬奥会上,现代推出了氢能汽车“NEXO”。这代表着韩国氢能汽车已经开始商业化。从2020年开始,氢能汽车将会投入到大规模生产之中,而且氢能加气站也将大规模启动。届时,氢能汽车将会越来越受到大众的欢迎。 徐暎雄(音译)教授(化学工程)就是加快氢能汽车的商业化的功臣,因为他开发了一种可以使氢气更快地注入氢气汽车的燃料电池的催化技术。 开发加快下一代氢能汽车商业化的重要技术 氢是占宇宙质量约75%的元素,而且把水用直流电电解就能轻易获得。氢气与化石能源不同,它没有碳元素,因此不会产生碳化合物等物质来污染环境。韩国作为一个能源短缺的国家之一,很早就开始着手有关此类技术的开发和研究。因此可以通过氢能行驶的第一批“氢能电动车(HFCV: Hydrogen Fuel Cell Vehicle or FCV: Fuel Cell Vehicle)”将在韩国量产。这种氢能电动车在氢气和氧气的化学反应中产生电能,行驶时也只会排出水蒸气而不是污染物质。 但是,氢能汽车的商用化还需解决基础设施建设和安全性等问题。以前,如果要输送用于能量的氢气时,需要把它压缩成700气压以上的超高压压体后再进行运输。水深40米左右的水压仅仅在4~5气压左右,所以这种超高压压缩技术存在着非常严重的安全隐患。而且压缩后的气体体积也不会变得很小,所以也不利于输送。正是徐暎雄教授的研究团队解决了这一难题。有评价称,正是这项新技术,氢能汽车的商用化才得以提前实现。这就是一种可以把大容量氢气安全输送的技术。 可以迅速提取氢气的催化技术 徐教授和韩国国内研究团队首次开发了可以廉价生产"液态氮"的技术。 LOHC作为一种液态的化学物质,有利于保障氢气的保存和运输安全。它可以与氢气结合后维持液体状态,并在特定条件之下重新与氢气分离的特性。科研团队研发出可以在分子内储存氢气的“Toluene”和“Pyridine”相结合的LOHC,并把它称为”MBT”。 通过MBP变为液体形态的氢气不仅比气体状态下的氢气更为节省体积,在安全性上也有着极高的稳定性。 研究团队研发的新化学物质MBP(左)和与氢结合后的MBP(右)。徐暎雄教授(化学工科系)与我校研究团队研发出可以随意提取并储存氢气的核心技术。 该技术的核心是能够把包含氢气的液态物质快速转化为可以用作能源的气体状态。这个过程通过催化作业才能得以实现。 徐教授和我校化学工科学系研究团队负责的就是这种注入和提取氢气的核心技术。 徐教授说:“通过这项技术可以把安全运输的液体物质转化为氢能汽车所需的氢气。” 徐教授因自己研发出通过催化提高氢气输送效率而感到自豪。 相比现有的技术,它不仅省时,而且更加廉价。全球范围内,这项LOHC技术只有极少数研究团队拥有。而且这些LOHC技术需要超过270摄氏度才能分离氢气,但MBP在230摄氏度下就能使氢气分离,所以它具有更高的效率。这开创了LOHC技术的新研究领域。 徐暎雄教授的论文刊登在国际期刊“ChemScheChem”的封面上。它被评估委员会选定为“VIP”(非常重要的论文)。 (来源:韩国化学技术研究院) 既是教授,也是充满热情的研究者 徐教授和他的团队开发出的是一种全新的物质。 因此,他们必须亲自积累所有案例研究和实验结果。从液体滴落在地板上所产生的损伤,到被人体吸入后的后果,无一不是被他们一一通过研究所鉴定的。“我认为我们应该致力于研发出一种价格低廉且安全的运输氢气技术”。通过不断努力得出的这项新技术被评估为全球第三个可以商用的LOHC技术。 徐教授的教学哲学和研究哲学是培养出更多的研究人员,并将他们推向社会。 作为一名教授,他说,“希望本科生可以成为一个基础知识扎实的人才”。 “我不希望学生们按部就班的走别人已经走过的人生道路。我认为,找到自己的人生道路是享受大学生活的一种方法。” 徐教授目前进行有关未来能源和清洁环境的催化剂技术的研究。 期待从他的实验室里能够走出更多的未来技术。 “我们将尽最大努力实现新技术的商业化。”3月29日在实验室接受采访的徐暎雄教授说。 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2018-03 12

[学术]【本月研究者】生命科学系崔济民教授

癌症似乎是一种常见,但仍然可怕的疾病。 根据国家统计局公布的“2016年国内死亡原因统计”资料,死亡者中27.8%的死亡原因是癌症。自1983年以来,癌症一直是韩国人的第一死因。癌症患者及其家人一直迫切希望医疗技术与治疗方法的发展。在这种情况下,发现抗癌免疫基因作用的崔济民教授(生命科学系)研究小组的成果更为引人瞩目。 去除失去了酵素活性化的蛋白质会如何? 崔济民教授(生命科学系)的研究小组通过控制在免疫细胞中起主要作用的“T细胞”的免疫反应,成功地减少了癌细胞。崔教授将重点放在查明被人类保存的"几丁质酶3样蛋白1(Chitinase 3 like 1,以下简称Chi 3 l 1)”的功能上。崔教授没有错过即使在人体内酵素活性丧失的状态下依然留下的作用于植物免疫的几丁质酶。崔教授在研究没有达到酵素活性化的被称为“几丁质酶样蛋白”的物质,留在人类身体中会有怎样的作用。 在3月1日的采访中, 崔济民教授(生命科学系)对几丁质酶样蛋白有关的变异遗传基因进行了说明。 该研究通过T细胞中的几丁质酶样蛋白进行。T细胞是杀死体内细胞并产生抗体的主要免疫细胞。崔教授去除了位于这些T细胞中的几丁质酶样蛋白,结果证实癌的转移减少了。同时发现几丁质酶样蛋白基因抑制细胞的免疫功能。 通过实际的小鼠实验,确认了黑色素瘤肺转移模型,确认除去了几丁质酶样蛋白的小鼠的免疫力增强了,癌转移降低。也就是说,虽然几丁质酶样蛋白的酵素活性化流失了,但调节T细胞对癌症的免疫反应产生影响得到了确认。 加速治疗性物质的开发 崔教授研究团队在查明几丁质酶样蛋白在T细胞内的作用后,着手开发治疗性物质。崔教授开发出了与几丁质酶样蛋白相结合的治疗药物(缩氨酸-siRNA)。这是基于崔教授实验室开发并获得专利的“细胞渗透技术”。崔教授利用细胞穿透缩氨酸,将几丁质酶样蛋白从表面’siRNA’传达到内部,以此来增强T细胞的活性化,来强化对于癌的免疫力。基于此进一步研究的结果,确认了类似的模式,结果显示免疫反应增加了。这向能够治疗癌症的物质又靠近一步。 在缺少Chi 3I1基因的Th 1细胞及细胞毒性淋巴细胞中发现了伽玛细胞因子干扰素的增加。 “我对于酵素活性丧失的状态下依然留下的几丁质酶样蛋白有一种简单的好奇心。”崔济民教授说明了他开始研究的契机。“但是我通过研究确定了很多结果。 虽然到现在为止只是揭示了一个方向,但我打算通过后续研究进一步发展它。因为除了免疫学界以外,关于人类生命的研究也需要经过很长时间。 只要认真做好份内的事 崔教授表示他在延世大学读书期间,无法想象自己会成为研究免疫学,教导生命科学的教授,我没有什么兴趣去进学。但是在上高年级后参加的实验研究里,自然而然对研究产生兴趣,所以考了研究生。免疫学最初是通过博士学位的研究开始的。崔教授说:“我在研究新领域时遇到了许多困难,但一个又一个地解决之后不知不觉来到了这个位置。” 然后他向汉阳大学的研究团队和学生提出了建议“我认为包括我们研究团队内的汉阳学生,都在尽自己最大的努力,但请大家不要太着急,只要认真做好份内的事,就会有办法。” 崔济民教授和研究团队的成员们 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2018-02 28 头条新闻

[学术]【本月研究者】洪鎭杓教授(物理系)

在手指上戴一个“智能指环”的话可以知道睡眠时间和身体变化,这种身体可穿戴产品被称为穿戴式设备。市场研究员IDC预测,与今年相比,穿戴式设备的出货量将在2021年增长两倍。随着对设备的需求增加,能源使用量也会随之增加,同时对能够产生能量并有效存储的技术的需求也在增加。并且对于设计自由的可穿戴式材料的关心也是大幅增长。洪鎭杓教授(物理系)开发了一种通过人体运动产生能量的“基于一维纤维材料的能量生产元件”。 25日与洪鎭杓教授(物理系)在研究室的会面 开发基于一维导电纤维纱线的能量收集技术 这项研究的核心是使用“一维导电纤维纱线”。在现有的可穿戴元件研究中主要使用二维纤维元件,但是存在许多设计约束和能量效率不均问题。为了克服这个问题,洪教授成为世界上第一位基于一维导电纤维纱线研究各种纳米结构的生长和机能的人。同时开发了一种新的能源生成设备,人为地控制“高分子聚合物”材料以引入摩擦概念。当一维导电纤维纱线与服装包装技术结合制作成智能衣服时,通过身体的运动引起的表面摩擦现象可以产生大约200V的电压。洪教授扩大了两种材料之间的表面积,并通过扩大产生的电荷来提高能量转换效率。 当然,通过溶液工艺将纳米结构插入小而薄的一维纤维纱线并不容易,因为如果发生摩擦,纱线可能会断裂,并且能量大小也会根据纱线的数量而变化。洪教授通过这次研究已经掌握了克服这个问题的技术,巩固了根据纱线数量人为地控制能量大小的技术。经过层层累积是否能均匀地产生电源,测定弯曲等多种多种尝试后得出了结果。 (左边开始)测量一维纤维材料弯曲的结果和一维纤维材料可靠性的结果(材料出处:洪鎭杓教授) 目前正在进行可穿戴元件的研究 这项研究引入了一种新的概念,它在“一维纤维材料”而不是二维纤维上添加了人造功能,以克服现有“二维纤维元件”的限制和问题。最终目标是通过结合二维和三维服装技术来实现能源生产的高效率。这种新概念能源生产元件可以被称为“下一代能源生产设备”,它可以替代目前使用的有线电源或充电方法,突破时空的限制随时随地通过人体运动发电。 通过表格整理的这次研究的概要(出处:洪鎭杓教授) 洪教授说:“ 目前正在研究通过‘一维导电纤维纱线’,将发生的元件和能量一起储存在一维纤维线上的方法。” 储存的方法有我们常说的补充电池和“超级电容器”。超级电容器可以提高电容器的性能,尤其是电气容量,洪教授一直专注于研究它们。补充电池的容量虽然大,但反应速度慢,而超级电容器虽然容量小,但是反应速度快。 由于研究的重点是通过人体的运动储存能量,所以我专注于快速储存人的运动能量。 向着最终目标 洪教授的目标是一维导电纤维纱线生成和储存能量,然后以该能量独立操作物联网(IOT)传感器。 洪教授计划是基于一维纤维纱线制造符合物联网的各种环境传感器和生物传感器,这些传感器附着在物联网上实时接收和放出各种数据。洪教授是一种将传感器连接到物体并将实时数据传输到互联网的技术和环境。 最终计划将其作为基于一维纤维材料的能量生成 - 存储 - 物联网集成技术而活用。 洪教授还表示,目前的研究成果将带来纺织业,医药业,电子产业等各个领域的重大变革。 “消防员安全服上配备一个传感器的话,可以用于测量火灾现场的温度和有毒气体,并通过消防员的运动发电,帮助维护传感器设备。我预测新能源对这个行业会有很大影响”洪教授说道。 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2018-02 13

[学术]【优秀 R&D】尙炳仁教授(化学工学系)

二氧化碳(CO₂)是加速全球变暖的主要原因,为了减少温室气体排放量的二氧化碳排放量,大量的研究和对策涌现中。随着可再生能源的发展被指出是潜在的解决方案,汉阳大学教授尙炳仁(化学工学系)考虑到可再生能源的局限性,研究出了一项新技术。这项技术被称为煤气电力,将电力转化为天然气,并有助于减少二氧化碳和稳定的能源供应。 从二氧化碳到沼气,“生物甲烷化系统” 已提出的减少二氧化碳的方法之一是“捕获和储存”。它意味着从发电厂捕获二氧化碳并将其存储在地下或海中。收集和储存的主要原理是使用发挥吸附剂的、作用的技术将二氧化碳附粘贴,并将其附着到罐上是捕获储存的主要原理。但是尚教授指出,这个方法不仅费用昂贵,另外,由于地质原因也难以进行。 最近,政府宣布了在2030年前将我们国家电力总用量的20%从新可再生能源中提取的“3020政策”。但是,可再生能源的供应不稳定。 “新可再生能源发电厂需要很大的面积,像在太阳能发电的情况下,它们只能在白天和晴天发展。而风能只有在刮风的时候可以进行能源生产。为了改善新再生能源的短处,尚教授利用剩余的再生能源,将水分解成氢气和氧气后,将二氧化碳和氢气结合起来制造沼气。这个原则也被称为“生物学的沼气系统”,旨在减少可再生能源的不均衡并减少二氧化碳的排放。换句话说,生物学的沼气系统就像是一种通过电力产生天然气的燃气技术。 一张显示生物甲烷化系统原理的表格(来源:尙炳仁教授) 那么为什么让它以甲烷气体排放?“氢气也可以自己用作能源。但是氢气难以储存是一个令人沮丧的弱点。这就是为什么我们需要昂贵的储罐,但是用作城市煤气的沼气不需要储罐。因为90%的土地都是城市煤气的天然储藏所。”储存沼气的好处是它不仅可以用于城市燃气,还可以用于压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)。 生产沼气的微生物 微生物(Hydrogenotrophic Methanogen)在生物学沼气系统中起着至关重要的作用。这些生长在水中的微生物分为30℃至40℃的“嗜常温菌”和50℃至60℃的“嗜热细菌”。只吃二氧化碳和氢气而没有特殊食物的微生物具有产生甲烷气体的特点,而当它遇到氧气时,便会死亡消失。 “到2022年,我们必须从可再生能源中提取10%的电力。 但是,阳光和风力是可变的,这意味着可持续性不佳。”化学工学系尙炳仁教授进行了一项研究,以帮助稳定能源。 尚教授还解释了严格的微生物选择过程。 “由于我国火山区不多,很难找到高温微生物。所以我只挑选了在高温下耐受的嗜常温微生物。然后,我们选择了只有二氧化碳和氢气也能存活的那些。”现在选择的微生物成功生产出甲烷气。当然,持续的改进是必要的。尚教授说:“让微生物只吃电是终极目标,我们现在正在寻找吸食少量氢气的方法,因为氢气很贵。” 得到没有缺点的能源系统 自2004年以来一直在进行研究的尚教授表示将很快实现商业化。 “当我在韩国科学技术研究院时,我没有得到支持,因为二氧化碳排放问题不是一个大问题。现在每个人都意识到二氧化碳问题的严重性,因此对新能源业务的需求增加了。” 这项与韩国电力公司合作进行的研究在今年或明年将在韩国电力公司研究室内部和中央污水处理厂进行试验。 参加这项研究的研究生。 “通过所有人的努力,这项研究取得了成功,”尚炳仁教授说。 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2018-01 22

[学术]【优秀 R&D】金相旭教授(软件系)

更快,更准确。每当一项新技术出现在计算机领域时,就会使用这个标准词组。比尔·盖茨过去曾经说过:“每个人都有640KB就够了”。1981年,当我们发布IBM PC的时候,它比当时市场上的Commodore 64和Apple II这样的8位计算机的64KB大。当然,现在它被当作幽默。近年来,超过1KB十万倍的1TB内存在市场上的贩卖超过10亿次,它包含了大量的数据。当然,处理速度的重要性也增加了。金相旭教授(计算机软件学院)正在和指导学生一起研究大数据的信息处理技术。最近,在分析处理速度和准确性方面取得了令人瞩目的成就,得到了国际学术界的关注,并在2017年12月“国家研究开发成果绩效评估”颁奖礼上获得“总统奖”。 金教授(软件系)是一位在大数据处理方面进行过各种研究的学者。 五号,我和他在他的实验室见面了。 将信息处理所需的操作应用到信息中 在计算机科学中,图表是表现信息的重要数据结构。一般来说,这不是显示数据的图表,而是主要用于离散数学领域,称为节点,节点是点与点连接成线的重要形态。如果有A,B,C,D,E五个节点,则这些关系中的每一个可以使一条线连接或断开。数学上也用矩阵来表示它们。这些转换后的信息可以用来通过大量的数学运算获得有意义的结果,并且使用了许多相关的技术。 金相旭教授的实验室研究了如何轻松处理SNS和博客等平台数据的改进方法。他们的特点是当他们被转换成矩阵时他们的密度非常低。具体而言,存在仅在每个单元的特定部分中有效的信息。金教授指出了这个过程中的瓶颈现象。“以Facebook为例,在大多数情况下,数千万个账户的关系账户数量不会超过几千个。其中大部分是数百个,除了极少数。”为了有意义的解释,我们需要将行和列乘以数千万,这时会发生瓶颈现象。 要知道为什么发生瓶颈,需要知道一个简单的计算过程。电脑一般使用中央处理器(CPU),现在大部分数据中心都使用GPU(图形处理器)来加速运作。与CPU相比,GPU的优势在于并行计算。GPU中的数千个内核(Core,计算的基本单位)被一次处理,因此无法与CPU进行比较。但是一次命令下所有内核都会等待所有其他内核,直到所有内核都完成工作。由GPU开发人员创建的软件针对矩阵中大多数值不为零的“正常”情况进行了优化。因此,在计算矩阵乘积的时候,无法避免瓶颈,金教授研究团队找到了一种方法来大大减少待机时间。“随着计算机速度的加快,还有更多的信息需要处理,这意味着我们已经找到了一个有效的方式来在最常用的环境中工作。” 如果应用金相旭教授的研究可以大大缩短GPU的计算处理时间。 (来源:金相旭教授) 研究和提高信息存储和阅读的速度 由信息构成的图表非常大,即使是阅读也需要花费相当一段时间。本研究中使用的软件被称为“图形引擎”,金教授最近研究了更高效的图形引擎,而且它被称为“真实图”,意思是“真实地反映现实世界的图形”。 并行的“核心问题”是数据存储方法。当存储这个大尺寸的信息时,不需要任何额外的处理。金教授发现,当存储每一条信息时,存储位置的轻微重新排列可能会使处理速度显著提高。 “将相同内容的信息堆改变存储位置,处理分析方法,显示了极大的性能改善。最后,我们可以识别信息的特征,确定最佳的存储位置,重新排列并保存,这可以大大提高系统的速度。” 所以金教授为了找出哪个安排是有效的重复了这个实验过程。经过多次尝试,他们找到了一种方法来组合显示图中高相关性的信息,从而使得高速处理成为可能。因为可以知道现实世界的信息是什么形态。 在存储图形的过程中,可以先进行几个步骤来加快分析速度。 (来源:金相旭教授) 数据存储、处理、分析,所有的成果 金教授的研究不限于数据存储和处理系统,他的研究专注于分析数据,以此为基础进行数据挖掘。 因此,它也被用于系统领域的研究,此次成果得益于通过分析实际收集的数据得出的成果。 “如果研究过系统领域的话,就可能只会研究从系统层面出发的方法。但是只有看到实际数据是什么样的形态,才能找到合适的方法。” 虽然好像是当然的话语,但这些成就并非是一两次尝试后得到的。直观地说,很多情况下,即使是正确的方法也并不能使得性能真正得到提高。 “但通过重复这种失败,我们找到了更好的方法。研究生对于失败可能会受到很大的精神冲击,如果克服了这些,比起不失败将会获得更大的力量。我想成为一名让他们感觉到热情的教授。” 金相旭教授说:“研究人员在试验中会犯许多错误,我希望一起研究的学生不会因为短期的失败而太受打击。” 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2018-01 06 头条新闻

[学术]【本月研究者】尹晶模教授(经济金融系)

诉讼费用在2000万韩元以下的小额案件和在2亿韩元以内的案件的处理期限平均为2年零2个月,在漫长的判决过程中,原告和被告之间的矛盾日益加深。在这2年零2个月的时间里,问题是有很多事件都未能得到解决。在这种情况下,韩国和美国的诉讼案件数量在激增。在减少整体诉讼的同时,如何提高原告的胜诉率,人们呼吁提高诉讼的“质量”,尹晶模教授(经济金融系)试图从经济学方面解决这个问题。 诉讼费用,谁来承担 尹教授的研究重点是“谁承担诉讼费用”。承担诉讼费用的方式有两种,即由败诉方承担的“败诉方负担原则(English Rule)”与各自承担的“美国式原则(American Rule)”。 在韩国,败诉方作为事件的起因,所以遵守了败诉方承担原则,但是根据不同的情况也会有例外的存在。尹教授称,经济学普遍看好败诉方承担原则, “根据败诉方承担原则,原告胜诉的时候,从被告收到的判决金额和胜诉金额就会提高,这是教科书的结论。” 从单纯的疑问开始的研究。 尹晶模教授(经济金融系)与专门从事法律经济学理论研究的同僚一起分享了好奇心,开始了研究工作。 根据分析实际案件,只有选择败诉方承担原则,诉讼的质量才会提高,所谓的“高质量诉讼”指的是原告胜诉时得到更多补偿。 从经济学理论来看,如果遵循败诉方承担原则,中间达成和解的比率就会降低,也就是说,更多的诉讼将持续到审判结束。因此,虽然诉讼的质量提高是件好事,但尹教授指出这会造成人们执着于个人与社会性的开支,对此,尹教授对败诉方承担原则提出了疑问。 用新的方法开始研究 研究进行过程中最好方法是比较“败诉方承担原则”和“各自承担原则”,但一项诉讼案例不可能同时接触两种费用承担原则下,这也使得比较难以进行。 相较之下,尹教授对同一州发生的事例进行了比较研究。1980年至1985年,他对美国佛罗里达州的诉讼事例进行了计量分析。直到1980年,佛罗里达州还在实行各自承担原则,但此后5年间,逐渐改为了“败诉方承担原则”。“但是,佛罗里达州后来又再次换回了各自承担原则,5年时间实行‘败诉方承担原则’的体验并不好,因为在美国,保险公司有义务向保险联合会汇报数据,所以才能获取数据。” 图表(a)清晰的线条显示出"美国规则"的结果,灰色部分是"패败诉方承担原则"的结果,(c)和(d)与之相反。 图表(a)是诉讼补偿金,(b)为诉讼费、(c)为和解件数、(d)为和解费用。 但是,并没有发现历时两年的该研究的特殊性。以前研究中的数值和统计结果表明败诉方承担原则有效果,尹教授在各种假定下替换了数值,从而通过各种脚本计算出了最佳和最坏的情况。“最终得知的事实是, ‘我们知道的比想象中少’,正如大家所知道的,败诉方承担原则并不一定就是好的,因为有这样的结论所以我们需要更加的小心。” 不要只追求结果 “非常地感到怀疑,因为没有结论,所以论文没办法结束,即使有了结论也会因为没有趣味儿无法发表。这种时候自认而然地会产生怀疑感。”尹教授笑着表达了自己感受到的怀疑,“我对自己的看法感到怀疑。“所谓经济学这一学问很多得出清晰的结论,学习过程中因为没有结论而找不到意义的话,很容易就会陷入低谷。” 但是,尹教授并没有放弃一直以来的经济学学习和研究。这是因为在博士课程结束时,他和指导教授约定了要“努力”。即使对研究和学习产生了怀疑,想到这个约定便不会放弃,同时尹教授正在进行适用法律经济学、计量经济学理论的研究,即使没有正确答案,他的挑战也会继续。 最近学生们很努力,也做得很好,只有一个担心,尹教授表示:“希望学生们尝试多种事情。” 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2017-12 11 头条新闻

[学术]【本月研究者】金龙锡教授(生命工学系)

世界卫生组织(WHO,World Health Organization)将身体质量指数(BMI)高于30的人定义为肥胖。由于西方化的饮食习惯和缺乏运动,世界范围内超过这个数字的人口不断增加。为了方便患有肥胖症的人们,出现了类似吸脂之类的治疗方法,但因为这同时也会杀死我们身体里有益的细胞,因此会产生许多副作用。金龙锡教授(生命工学系)与宋润成、龙锡范(生命工程系博士生)通过安全的”基因治疗",研究了预防肥胖和因肥胖而引起的代谢性疾病的方法。 代谢性疾病的起因,炎症 这项研究的核心是肥胖和“炎症”的相关关系。如果脂肪在脂肪组织中过度堆积,引起的不仅仅是单纯的肥胖疾病。当脂肪逃到周边时,会引起细胞炎症。在这一过程中,我们体内的糖蛋白质炎症细胞因子被释放,会流向全身,刺激其他细胞。结果会造成人体对血液中葡萄糖注入细胞的胰岛素反应迟钝。葡萄糖的生成不稳定,导致"胰岛素抵抗"而增加血糖数值,于是很快就演变成2型糖尿病。 以“遗传基因治疗”为目标的研究,理论假设是基于“如果抗炎遗传因子可以转移到脂肪组织的巨噬细胞,就可以改善胰岛素抵抗”。与破坏神经系统引起神经衰弱、使心脏产生不安的食欲抑制剂和吸脂等肥胖治疗剂不同,该研究是为了最大限度减少副作用,避免破坏神经系统。金教授说:“我们要救活成为我们身体能量的褐色脂肪细胞,杀死引起脂肪堆积的白色脂肪细胞”,“但是吸脂是杀死褐色脂肪细胞,因此有很大的局限性。”经过2年的细胞实验和动物实验后,金教授通过抗炎症遗传因子,得到了改善体内的胰岛素抵抗和脂肪率的惊人结果。 虽然食疗法和适当的运动可以预防肥胖,但随着时间的推移,高血压和糖尿病问题,金龙锡教授(生命工学系)的意见是应该变为提前预防炎症。 “传导体”的发现 虽然此前也有很多关于炎症和其预防方法的论文,但金教授把重点放在了“如何遏制特定部位的炎症”上。“如果在血管中植入抗炎症遗传因子的话,它会扩散到全身,而会产生副作用。因此,应该让它在血液中安全地停留很长一段时间,最终转移到肥胖组织的血管中。”找到选择性地投入遗传因子的方法是这次研究的关键,金教授解释说,发现的”传导体”不仅可以用于肥胖,还可以治疗因炎症而产生的其他疾病。 那么,传导体适用于怎样的原理呢? 基因治疗是指过人为地将治疗性遗传基因,即抗炎症遗传因子注入细胞内,提高遗传因子的作用。但效果并不是立马就能实现,由于体内的细胞和遗传基因都呈阴性,这会引起对抗,所以遗传基因很难进入细胞内部。为了注入遗传因子,急需进行的是阳离子性质的传导体。 肽(peptide)系列的传导体ATS-9 R由进入内脏脂肪的肽序列和进入细胞的9个精氨酸(9R)组成。ATS(adipose tissue targeting sequence))是一种肽序列,它起到了帮助进入内脏脂肪的作用。最后达到遗传基因在细胞中安全、稳定地循环。 图为蛋白质炎症性细胞因子的数值,通过肽传导体,引起的2型糖尿病的炎症性细胞因子的数值大体上减少了。(出处:金龙锡教授) 应用,研究的中心要素 “肥胖”是一个具体的问题,但金教授选择了这个很多人都面临的这一疾病作为自己的研究主题。金教授说:“从事研究工作的时候,必须要找到一个大的市场。”“我们需要研究患者较多的领域,特别是那些现有的治疗系统还不能解决或者需要进一步发展的那些主要疾病。如果原来的治疗系统存在许多问题的话,重要的是应该弄清楚为什么会存在这些副作用。”他预测,“因为有了’传达系统’这个重大发现,所以可以对多种疾病做进一步的研究。” 随后,金教授在研究中强调了合作和商业化的可能性。“我正在研究生命工程系的应用开发阶段,我认为应该努力使研究开发的课题在临床上得到应用。过于基础的研究也不行,也不能过于商业化。另外,独自研究的方法是偏执的研究方法。 研究结果表明,基础研究和应用开发应该要并行。”这项研究对患有糖尿病和因为肥胖而患有炎症的患者来说是一个好消息,我们正在朝着新药开发迈进。 金教授希望通过这项技术解决先天的、后天的过度肥胖问题。

2017-12 05

[学术][优秀R&D]林钟宇教授(计算机软件系)

汽车能自动行驶,上锁的设备能识别人脸。那些存在于过去的想象中的未来,正在到来。这是众多科学技术相融合的产物。在使这一想象的未来成为现实的众多技术中,“计算机视觉(Computer Vision)”领域无疑是其中的核心。给机器装上眼睛并让那双眼睛理解世界。林钟宇教授(工科系计算机软件学科)就是给计算机装上视觉神经的研究者之一 。 计算机可以看见世界并能够思考 “无人驾驶汽车”正在成为第4次工业革命的核心。为了让汽车能自动行驶,实际上需要很多技术。无人驾驶的关键是需要让汽车能“看见”前方。但是仅仅用摄影机看世界还不够,还需要一双能认知前方的物体是不是人、人行横道在哪、交通信号灯是什么颜色的眼睛,就是说要像人一样能理解影像。让计算机能像人一样理解影像的程序设计领域就是“计算机视觉(Computer Vision)”。 ▲林钟宇教授(工科系计算机软件学科)被选为11月的本月研究者。 林教授此次的研究主题为“影像的几何学结构化”和“影像中物体的检测与跟踪”。这两个主题综合看来,就是开发从生活中获取的影像中读取三维信息,综合识别并预测影像中物体移动的算法。是硬件与软件相结合的技术,属于人工智能(AI)研究领域。 三维信息识别 为了开发出想要的计算机,首先需要有能将影像三维化的技术。林教授运用现有的“视觉SLAM”技术,结合影像结构的概率性方法,提出了推算三维框架的技术。现有的视觉SLAM技术是将摄影机拍摄的影像通过计算机算法计算之后,挑选出像棱角样的特定点,形成一个宽泛的三维形态地图。但是这一技术存在着复原的形态不清晰、难以识别的局限性。并且移动中的物体或变形的物体不易识别。 ▲论文中说明了使用摄影机与IMU传感器进行位置识别与建构环境地图的技术。 林教授为弥补这样的缺点开始研究以概率性方法为基础,结合点云,在结构上推导出影像中空间框架的技术。特别是现有的技术受限于静态环境中,现实中对影像进行三维化并不容易,林教授此次研究致力于实现外部环境变化强烈的一般影像也能进行三维建构。构造出在复杂的环境中拍摄影像的基准测试数据设置(bench-mark date set)方法,最终开发出能推测出影像中空间占有度的算法是研究的最后阶段。如果此项技术能普及,计算机就能以更完美的立体视角来理解影像中的空间。如果能开发出这样的算法,计算机就不是以像素,而是以一个空间去识别影像。 自主判断并区分的闭路电视 如果家中设置的闭路电视能通过人的外表与行动来识别是否为外部入侵者?如果无人驾驶汽车能完美区分出面前的物体是人还是汽车的话?如果这些技术被商业化,那么世界会发展成比我们的想象更令人惊讶的模样。这意味着计算机可以超越影像结构化,能自主思考并判断,通过深度学习,追踪 (tracking)影像中物体的具体信息的技术是林教授研究中的另一项核心。影像中物体追踪一直是计算机视觉领域中研究的主题,也是仍需开发的部分。 ▲林教授正在说明利用深度学习来进行计算机的学习与模板化的过程。 人类仅凭单纯的状态就能容易地把握对方的意图,并认知到对方的感情与想法。但是这对机械来说并不容易。因为人类的情感和思想无法通过数学计算来读取。但也不是完全没办法。这便是深度学习(Deep Learning),即在机器中输入庞大的数据,使自主分析其中的信息并理解其情景的技术。“大数据,换句话说就是在计算机中输入庞大的数据让计算机自主学习。通过这样的深度学习能够追踪 (tracking)影像中多种物体的话,物体及影像的模板化就成为了可能,计算机能够更加智能地将影像故事化。就像是人们在看电视剧的时候能自然地把握剧情一样,计算机通过闭路电视拍摄的影像就能判断出‘这是小偷’”。 准确度高达99.999% 第4次工业革命到来的同时,计算机视觉与视觉领域发展的可能性也变得无穷大。但是为了将其应用到实际生活中,仍需要更多的研究。林教授说“计算机视觉正处于研究开发的活跃阶段。在商业化之前还有很多方面需要验证”。“实际上,计算机视觉像无人驾驶汽车、安保设备一样,是一种与人们的日常生活息息相关的技术。不能有一丝的误差。为了使之成为拥有99.999%以上准确度的技术,研究仍在继续”。林教授想要研究出能应用在实际生活中的实用型技术。此项研究预计将持续4年,他的研究仍将继续。 ▲23日采访时,林教授说:“我将继续研究,直到确保没有一丝误差”。 文/ 김예랑 记者 ys2847@hanyang.ac.kr 照片/ 최민주 记者 lovelymin12@hanyang.ac.kr 译/ 卢婉莹 global@hanyang.ac.kr

2017-11 10

[学术][优秀R&D]金斗燮教授(社会学系)

去年,韩国国内的外国人居住人数超过了171万人,占总人口的3.4%。并且,通过跨国婚姻移民来的人数也达到15万人,占总人口的相当一部分比重。金斗燮教授(社会学系)自2011年成立“CSMR多文化事业团”后,便以此为基地,构筑移民研究的基础,此次入选“汉阳大学SSK多文化研究课题”,金教授的研究进入了新一阶段。 6月6日,金斗燮教授(社会学系)向记者介绍了关于落实"SSK多文化研究课题"的内容和进入大型研究阶段的理由。 构建外国移民者的资料 与传统观念不同,大韩民国逐渐成为多种文化共存的国家。正如前面所说,外国人居住者或结婚移民者占总人口的4%。关于他们的社会科学研究是必需的,但必须先开始相关文献等多种资料的研究。自2011年始,金教授的研究组通过构建移民者相关的存档和数据库,为移民研究打下了坚实的基础。另外,还以婚姻移民者和劳动移民者为主题,出版了4本学术期刊,并出版了关于外国人统计的10本单行本著作,在国内外学术刊物上刊登了54篇论文。同时,还在国际学术大会、联合讨论会、学术报告会等国内、国际舞台上报告学术论文等,从事多种学术活动。 最近韩国研究财团的审查结果显示,汉阳大学的SSK多文化研究课题的重要性和时代性得到了认可,被选定为大型研究课题。此次评选从今年9月开始,今后4年间将每年获得5.8亿韩元的研究经费。在确保研究经费的同时,名称也从“CSMR多文化事业团”转变为"CSMR多文化事业中心"。金教授研究小组计划根据研究中心的名称,大幅扩大研究课题。 希望发展成为移民和多元文化研究的中心机关 首先,金教授的研究组将继续完善之前一直坚持进行的存档工作。截止到8月31日,将在CSMR上收录1300多个相关论文,并在之后继续补充论文,并完善搜索目录,以此来方便用户的使用。研究主题和研究对象也将继续扩大,关于海外少数民族的资料的扩大也是其中的目标。迄今为止,多文化家庭、跨国婚姻移民者、劳动移民者、跨国婚姻子女、外国留学生等国内相关的问题为主构成了存档及DB,今后将扩大研究对象范围,并追求材料的多样性,使国际化DB中心成为多文化研究的基石。 此外,金教授还计划扩大与国内外学者及研究机构的交流,并通过与校内研究所及研究生教育过程的连接,致力于培养学生的潜力。与其说是多文化事业中心,不如说它是与世界主要研究机关及学者们通过网络形成的移民和多文化研究的枢纽。 金斗燮教授表示:“希望今后的研究为制定政策和社会协议作出贡献。” 金教授说“我们通过文献存档和构建数据库,提供了一个移民研究的中心”,“通过多种学术交流使研究更加活跃化,形成了移民及多元文化研究的国际网络”。更进一步来说,金教授希望通过多种文化研究中心的持续活动,将目前韩国社会面临的移居及多文化相关的人口学知识积累起来,为制定政策与社会性协议作出贡献,这也是研究的终极目标。 译/王燕 global@hanyang.ac.kr

2017-11 04

[学术]【本月研究者】洪正杓教授(未来汽车工学科)

我们身边许多机器的运转是通过电动机(electric motor)来获得驱动力的。电动机不仅具有电压、磁场及电流等电气特征,同时具有温度、震动及噪音等机械特性。由于这些多种多样的特点,制造出适用于各种情况的机器不是一件容易的事情。但是最近洪正杓教授(未来汽车工学科)所属的ECAD (Electro Computer Aided institute of Lab institute)研究所,提出了通过各种设计变数,预测电动机的性能,并可以反映在设计上的实证方法。也就是说,如果按照自己的意愿改变几个变数的值,那么图表将会确认与之相应的性能变化,工程师们则会即时设计出方案。 兼顾电气和机械的复杂情况 至今为止,工科专业的许多研究人员为了寻找适合系统的理想引擎,一直不懈地挑战各种苦难。但大部分的研究都是界限分明地只侧重在硬件的电气层面,或只关注机械层面。 洪正杓教授(未来汽车工学科) 对'IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 国际电气技术协会) 上刊载的 'Simple Size Determination of Permanent-Magnet Synchronous Machines' 的论文进行说明 “我想拿出电气和机械一体化的解决办法。我一直想知道低电流流动的同时加大力量,热量和震动是如何变化的;在相同体积的情况下,根据直径和高度变化,研究发动机的效率和温度变化。”为此, 洪教授利用“永久磁铁(Permanent-magnet)”进行了实证研究。“永久磁铁的特性根据材质和温度确定。此外, 在外部磁场的影响下,也会出现与磁路抵抗的情况。”另外,永久磁铁还具有即使电流不流动也能制造自己的优点,因此拥有发热减少、体积小的优点,所以经常用于电动机研究。 那么,具体的实验是如何进行的呢?首先,洪教授根据3种设计变数的大小变化,用图表整理了电动机的电气和机械特征。“每次都要考虑图像比率(SR:Shape Ratio)、旋转器每单位的旋转力度(TRV: Torque per Rotor Volume)、转矩密度(TD:Torque Density)这三个变数。”这些变数不仅影响了转子的外形、大小、还影响了马达的大小,因为对马达的热源和发热面积也有影响, 也就对电力特征、机械特征都产生了影响。 但是,如果说"转矩密度(TD)"的话,可以大大提高发动机的效率和温度,但相应的体积增大,费用也会增加,因此最好做出适当水准的决定。 (左图)"转矩密度(TD)"在7832[Nm/m 3]"图像比率(SR)"和"旋转器每单位的旋转力度(TRV)"变化后,z侧出现了怎样的变化。 (右图)对电气的特性产生影响的参数中,可以确认"电压"和"温度"限制。 (出处:洪正杓教授) 通过模拟实验提示正确方向 本次研究是选择了对发动机特性产生影响的多种媒介变数,设计出了利用比例式提高特性的模型。另外,为了提高通过这种方法计算出的结果的信赖度,制作了原型(Prototype),通过负荷试验(Load Test)和无负荷试验(No.load Test),确认了对论文中所提出方法的可信度。 “模拟实验的关键在于,制造硬件的时候,是否会像预想的那样产生价值。通过此次研究,可以看出变数的变化会带来整体性能的变化”。但洪教授认为更为重要的是“设计方向是否正确”。“我认为,通过此次研究,可以减少今后机器开发时所需的时间和错误,很多工程师都能很快地决定设计方案。” 洪正杓教授表示:"我们收集了所有‘ECAD’中的数据,并进行了此次研究","今后社会将需要将电气和机械领域融合在一起的人才。" 将在更多的领域实现商用化 洪教授表示“目前,电动机将用于汽车、家电机器、电梯等多种领域,今后将发挥所有物体的驱动作用。” “现在日本甚至发展了用电动机驱动小型飞机的技术。并且预计其开发期限将会逐渐缩短。另外,由于燃料消耗较少,所以预计会解决大气污染问题。”