중점테마연구 소개
서울대학교 G-램프(LAMP) 사업단 중점테마
"기초과학의 데이터기반 혁신"
○ 서울대학교 G-램프 (LAMP) 사업단의 중점 테마: “기초과학의 데이터 기반 혁신”
○ 테마 선정 이유
- ‘기초과학의 데이터 기반 혁신’은 학과 간의 칸막이를 넘어선 테마연구소 설립 및 운영을 제안하고 있는 LAMP 사업의 취지에 부합
- 데이터 중심의 기초과학 혁신 연구로서 수학, 통계학, 인공지능, 컴퓨터 과학 등의 도구를 활용하여 데이터를 분석하고 새로운 통찰을 얻는 “데이터 기반 디스커버리”의 제 분야를 연구하며, 이를 통해 기초과학 전반의 발전을 이끌고 국가 산업과 기술 발전에 기여함
- 국제적 수준의 서울대학교 신진 교원들의 공동연구 플랫폼을 제공하여 탁월한 연구성과 및 미래의 스타과학자 양성 기대하고, 장기적으로는 신설 중점테마연구소가 세계적 수준의 자연과학 분야 데이터과학 연구센터로 도약함
○ 중점테마연구 개요
중점테마연구소
과학데이터혁신연구소(소장 정성규)
– (총괄과제 A) 데이터 디스커버리 방법론 개발
- 데이터 중심의 과학적 발견: “데이터 디스커버리 방법론 개발”은 방대한 데이터를 효율적으로 분석하고 이해하는 것을 가능케 함으로써, 새로운 지식과 인사이트를 추출하는 핵심 역할
- 복잡한 문제 해결 및 공동연구 촉진: 개발된 방법론을 다양한 자연과학 핵심 문제에 적용
- 연구목표:
- 자연과학의 미지 영역을 탐험하기 위해 데이터과학의 근본적인 원리와 수리적·계산적·추론적이론을 탐구하고, 이를 통한 새로운 분석 방법론 개발과 공유를 목표.
- 자연과학 전반에 걸친 데이터 기반 연구의 이론적·방법론적 토대 제공 및 데이터 중심의 자연과학 탐구를 위한 새로운 시각 제공.
- 개발된 분석 방법론 공유시스템 개발
| 총괄과제 | 연구 그룹 | 세부과제 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구과제명 (총괄책임자) |
연구그룹명 (그룹책임자) |
연번 | 연구분야 (세부분야) |
연구과제명 | 연구책임자 | 공동연구자 |
| LAMP인력여부 | ||||||
| 데이터 디스커버리 방법론 개발 (박건웅) |
첨단분석방법 개발팀 (박건웅) |
A-1-1 | 응용통계 (인공지능/빅데이터통계분석) |
데이터 생성 매커니즘 분석 방법론 개발 |
박건웅 | – |
| LAMP교원 | ||||||
| A-1-2 | 확률/이론통계 (통계적학습이론) |
비유클리드자료 분석 방법론 개발 | 정성규 | – | ||
| LAMP교원 | ||||||
| A-1-3 | 응용통계 (의학/생물통계/생존분석) |
인과추론 방법론 개발 | 이권상 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| A-1-4 | 응용수학 (인공지능/기계학습) |
데이터 과학 연구의 인식론과 윤리 연구 | 천현득 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| 자연과학 데이터분석팀 (이승섭) |
A-2-1 | 통계물리/생물물리/ 복합물리 (통계역학) |
확산모델 기반 희귀사건 모델링 | 백용주 | ||
| LAMP교원 | ||||||
| A-2-2 | 대수학 (수론) |
산술자료 모델링 | 김도형 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| A-2-3 | 물리학 (강상관물질계) |
양자 다체 계산 방법론 개발 및 응용 | 이승섭 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| A-2-4 | 유기화학 (유기합성방법론) |
촉매유기반응 모델링 | 홍승윤 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| A-2-5 | 응용통계 (인공지능/빅데이터통계분석) |
분자 생성을 위한 파레토 프론트 탐색 방법론 개발 및 응용 |
오민환 | |||
| LAMP교원 | ||||||
– (총괄과제 B) 생명 빅데이터 분석과 혁신
- 연구방법론의 혁신: 유전체, 단백체, 대사체, 커넥톰 등 모든 층위에서 생명현상에 대한 빅데이터를 바탕으로 한 “데이터기반 발견 연구”로의 연구방법론 전환
- 기초 생명과학 연구 선도 및 학제간 연구 촉진: 데이터기반 발견 연구 방법론의 선제적 적용
- 연구목표:
- 현대 기초 생명과학 연구는 유전체, 단백체, 대사체, 커넥톰 등 모든 층위의 생명현상에 대한 빅데이터를 바탕으로 “데이터기반 발견 연구”로의 연구방법론 전환 및 혁신이 빠르게 진행 중임
- 빠르게 발전하는 생명과학 빅데이터의 생산, 분석, 이론 기반 해석 연구를 선도하기 위한 기반 조성
- 생명과학 제 분야에서 축적된 데이터를 융합하고, 데이터마이닝과 기계학습 등 공통적 연구방법론을 개발/공유하여 새로운 발견을 도출하는 학제간 연구를 시도
| 총괄과제 | 연구 그룹 | 세부과제 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구과제명 (총괄책임자) | 연구그룹명 (그룹책임자) | 연번 | 연구분야 (세부분야) | 연구과제명 | 연구책임자 | 공동연구자 |
| LAMP인력여부 | ||||||
| 생명 빅데이터 분석과 혁신 (정충원) | 빅데이터 기반 생태 및 진화 연구팀 (정충원) | B-1-1 | 유전학 (집단/인류유전학) | 속 단위 유전체 염기서열 변이의 진화 모형 연구 | 정충원 | – |
| LAMP교원 | ||||||
| B-1-2 | 감염생물학 (원핵생물-숙주상호작용) | 다중오믹스 기반 숙주-병원균 상호작용의 분자기전 규명 | 염진기 | – | ||
| LAMP교원 | ||||||
| B-1-3 | 분류/생태/환경생물학 (식물생태학) | 다중오믹스 기반 복합 생태학적 상호작용 연구 | 주용성 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| B-1-4 | 분류/생태/환경생물학 (환경생물학) | 해양 동물플랑크톤의 공생 미생물 다양성과 생태적 기능 연구 | 황청연 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| 빅데이터 기반 뇌과학 연구팀 (김형) | B-2-1 | 신경생물학 (뇌인지/신경정보학) | 영장류 뇌 인지행동모델 기반 자연지능 기전 이해 | 김형 | ||
| LAMP교원 | ||||||
| B-2-2 | 신경생물학 (시스템/신경행동과학) | 뇌 빅데이터 이론 기반 해석을 통한 뇌 활동의 근본적 이해 | 신혜영 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| B-2-3 | 신경생물학 (뇌인지/신경정보학) | 생애 주기별 뇌인지 발달과 변화의 과학적 모델 | Lee Sang Ah | |||
| LAMP교원 | ||||||
| 빅데이터 기반 생체고분자 및 세포 연구팀 (류제경) | B-3-1 | 구조생물/생물물리학(생물물리학) | 인공지능 기반 단백질 동역학 예측 | 류제경 | ||
| LAMP교원 | ||||||
| B-3-2 | 분석화학 (생분석화학) | 질량분석 기반 미생물과 사람 생체분자의 상호작용 이해 | 박한검 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| B-3-3 | 물리학 (생물물리) | 공간 다중 오믹스 구성을 통한 조직 발생 및 질병 발생 기전 연구 | 이재규 | |||
| LAMP교원 | ||||||
⋅
– (총괄과제 C) 물질과 우주 데이터 측정·수집과 모형화
- 연구방법론의 혁신: 미시세계에서부터 거시세계까지를 아우르는 “측정” 데이터(observation data)를 바탕으로, “데이터기반 발견 연구”로의 연구방법론 전환
- 데이터 기반 연구 인프라 조성: 측정 데이터를 양자이론, 우주론 등의 이론 기반 수치실험과 결합한 연구를 수행하기 위한 기반 조성
- 연구목표:
- 미시세계에서부터 거시세계까지를 아우르는 “측정” 데이터(observation data)를 바탕으로, “데이터기반 발견 연구”로의 연구방법론 전환과 혁신
- 측정 데이터를 양자이론, 우주론 등의 이론 기반 수치실험과 결합한 연구를 수행하기 위한 기반 조성
- 다양한 분야에서 축적된 데이터를 융합하고, 데이터마이닝과 기계학습 등 공통적 연구방법론을 개발/공유하여 새로운 발견을 도출하는 학제간 연구를 시도
| 총괄과제 | 연구 그룹 | 세부과제 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구과제명 (총괄책임자) | 연구그룹명 (그룹책임자) | 연번 | 연구분야 (세부분야) | 연구과제명 | 연구책임자 | 공동연구자 |
| LAMP인력여부 | ||||||
| 물질과 우주 데이터 측정·수집과 모형화 (김지훈) | 기계학습 기반 물리과학 연구방법론 개발팀 (김지훈) | C-1-1 | 입자/장물리/천체물리 (암흑물질/암흑에너지 (물리)) | 기계학습을 이용한 우주모형 계수 추정 | 김지훈 | – |
| LAMP교원 | ||||||
| C-1-2 | 천문/우주과학 (외부은하/관측우주론) | 기계학습을 이용한 대규모 분광 탐사와 수치 모의실험 비교 연구 | 손주비 | – | ||
| LAMP교원 | ||||||
| C-1-3 | 전기화학/광화학/ 융합화학 (재료전기화학) | 탄소 중립을 위한 데이터 기반 전기 촉매 소재 개발 | 황윤정 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| 데이터 기반 지구·행성 탐사팀 (이상무) | C-2-1 | 대기과학 (관측/원격탐사) | 빅데이터와 인공지능학습법에 기반한 마이크로파 지구환경원격탐사 및 활용 | 이상무 | ||
| LAMP교원 | ||||||
| C-2-2 | 지구/지질과학 (광상/자원지질학) | 데이터 기반 지구 지각/해양 및 행성의 에너지/광물자원 탐사 | 서정훈 | |||
| LAMP교원 | ||||||
| C-2-3 | 지구/지질과학 (층서/퇴적) | 3차원 지형모델을 이용한 행성지질학 연구기반 구축 | 우주선 | |||
| LAMP교원 | ||||||
