생체모방(biomimetics) 분야 연구 동향은 어떨까?

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이번 주 내내 DGIST 융복합대학 기초학부에서는 고등학생들을 대상으로 제1회 생체모방 아카데미를 진행하고 있습니다. 생체모방 분야에 꾸준한 관심을 갖게되길 바라며 연구분석툴(SciVal, http://scival.com)로 관련 분야의 학술연구 동향을 살펴봅니다.

2000년대 들어서 꾸준한 상승세, 2015년 정점을 찍다 : Scholarly Output by Year

Biomimetic*,biomimicry 등을 키워드로 하는 문헌을 SCOPUS, SciVal에서 검색했을 때 연구가 활발하게 이루어지기 시작한 것은 2000년대 들어서임을 확인할 수 있습니다. 중/후반 들어 급격한 성장을 보이며 2014-2015년 정점을 찍습니다. 2016년 조금 수그러들긴 했지만 올해 기대해봐야겠습니다. 

어떤 키워드가 많은가? Keyphrases

Biomimetics라는 키워드로 검색한 문헌들의 다른 키워드 분석입니다. 언뜻 생체모방 분야를 떠올리면 로봇 등 엔지니어링이나 생명, 생명 분야 만을 떠올리기 쉬운데 화학, 소재, 물질(Biomimetic Materials) 등이 분야의 많은 부문을 차지하고 있습니다. 

어느 국가에서 가장 활발하게 연구되고 있는가? Top Countires in Biomimetic Area, by Scholarly Ouput

최근 5년(2012-2017.7월) 간의 Biomimetics 분야는 미국과 중국이 압도적입니다. SCOPUS 문헌을 기준으로 미국이 약 3,300건으로 1위, 중국이 100건 미만의 근소한 차이로 2위, 독일이 약 1,000건으로 3위를 차지하고 있습니다. 

특히, 2015년부터는 중국이 미국의 성과를 앞서고 있습니다. 영국, 이탈리아에 이어 한국도 약 700건의 문헌을 발표하며 6위로 Biomimetics 분야에서 활발한 연구를 하고 있습니다. 

중국의 기관들이 많은 연구성과를 보이고 있다 : Top 10 Institutions in this area

Biomimetic을 키워드로 한 지난 5년 간의 성과에서 국가 순위는 미국이 앞섰다면 기관 순위는 1, 2위 모두 중국의 차지입니다. 가장 많은 결과는 중국과학원(Chinese Academy of Sciences)과 중국교육부(Ministry of Education China)로 국가적으로 생체모방에 대한 관심이 높은 것을 확인할 수 있습니다. 그 밖에 지린대학, 저장대학, 베이징대학 등 중국의 대학들도 순위권 내에 많이 포진되어 있습니다. 

그래도 분야 내의 영향력을 봤을 때는 4위의 하버드(FWCI 3.78)와 5위의 MIT(2.72)가 가장 높긴합니다. 중국의 경우 중국어로 쓰여진 논문도 많아 기관의 인지도 뿐 아니라 언어의 영향력도 있을 것으로 추측됩니다. 

이런 논문 어때요? 2017 Review Articles on Biomimetic

<2017년 Biomimetic 분야 따끈한 Review Paper>

1. Chen, L. W.; Guo, Z. G.; Liu, W. M., Outmatching superhydrophobicity: bio-inspired re-entrant curvature for mighty superamphiphobicity in air. Journal of Materials Chemistry A 2017, 5 (28), 14480-14507.
2. Jiang, J. X.; Wu, Y.; He, Y.; Gao, S.; Zhang, C.; Shen, T.; Liu, J. N., Progress in Tuning of Metastable Vaterite Calcium Carbonate. Journal of Inorganic Materials 2017, 32 (7), 681-690.
3. Jing, Z. L.; Qiao, L. F.; Pan, H.; Yang, Y. S.; Chen, W. J., An overview of the configuration and manipulation of soft robotics for on-orbit servicing. Science China-Information Sciences 2017, 60 (5).
4. Kotla, N. G.; Chandrasekar, B.; Rooney, P.; Sivaraman, G.; Larranaga, A.; Krishna, K. V.; Pandit, A.; Rochev, Y., Biomimetic Lipid-Based Nanosystems for Enhanced Dermal Delivery of Drugs and Bioactive Agents. ACS Biomaterials Science & Engineering 2017, 3 (7), 1262-1272.
5. Lackington, W. A.; Ryan, A. J.; O'Brien, F. J., Advances in Nerve Guidance Conduit-Based Therapeutics for Peripheral Nerve Repair. ACS Biomaterials Science & Engineering 2017, 3 (7), 1221-1235.
6. Liu, H.; Kolomenskiy, D.; Nakata, T.; Li, G., Unsteady bio-fluid dynamics in flying and swimming. Acta Mechanica Sinica 2017, 33 (4), 663-684.
7. Narkhede, A. A.; Shevde, L. A.; Rao, S. S., Biomimetic strategies to recapitulate organ specific microenvironments for studying breast cancer metastasis. International Journal of Cancer 2017, 141 (6), 1091-1109.
8. Thon, J. N.; Dykstra, B. J.; Beaulieu, L. M., Platelet bioreactor: accelerated evolution of design and manufacture. Platelets 2017, 28 (5), 472-477.
9. Wang, V. C. C.; Maji, S.; Chen, P. R. Y.; Lee, H. K.; Yu, S. S. F.; Chan, S. I., Alkane Oxidation: Methane Monooxygenases, Related Enzymes, and Their Biomimetics. Chemical Reviews 2017, 117 (13), 8574-8621.
10. Zhu, Y. C.; Zhang, W.; Zhang, D., Fabrication of Sensor Materials Inspired by Butterfly Wings. Advanced Materials Technologies 2017, 2 (7).

DGIST에서는 어떤 연구가 진행중일까? Research - DGIST Biomimetic Materials Laboratory

DGIST에서 Biomimetics와 관련한 대표적인 연구그룹은 신물질과학 전공의 조재흥 교수님 연구실(▶ DGIST Biomimetic Materials Laboratory) 입니다. 연구실에서는 항암 등 항 종양을 위한 약물 개발과 지속 가능한 환경과 에너지 전환을 위한 녹색 촉매 합성 등을 목표로 생체모방화학을 통한 생체 반응을 연구하고 있습니다. 국내 이화여자대학교와 미국의 스탠포드, 일본의 오사카 대학 등과도 활발한 협력을 진행하고 있습니다. 관심있는 분들은 연구실 홈페이지를 방문해보세요!

DGIST Scholar에서 조재흥 교수님 연구실 논문보기

https://sites.google.com/site/dgistbmlab/research

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