인간유전체 사업(Human Genome Project)이란 무엇인가?-인간유전체사업의 연구결과와이후의 연구 방향을 중심으로Date:2012/11/26인간유전체 사업(Human Genome Project)이란 무엇인가목차Ⅰ.HGP(Human Genome Project)의 연구1) HGP의 정의 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 32) 연구 목표 및 방법 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 33) 연구과정 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 34) 연구결과 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4Ⅱ. HGP 이후의 연구 방향 · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5Ⅲ. 참고 문헌 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5Ⅰ.HGP(Human Genome Project)의 연구그림 1 인간의 DNA1) HGP(Human Genome Project)의 정의HGP는 인간게놈프로젝트로서 인체의 모든 유전정보를 가지고 있는 인간 게놈의 모든 염기 서열을 해독해서, 유전자 지도를 작성하고 유전자 배열을 분석하는 연구 작업이다. 게놈이란 한 생명체가 가지고 있는 전체 DNA를 말하는 것이며, 유전자+염색체로 이루어진 말로 쉽게 설명하자면 우리의 피부색, 얼굴, 키부터 시작하여 정신세계까지 결정짓는 유전자의 청사진, 즉 인간 유전자 지도를 말한다.2) 연구 목표 및 방법인간게놈프로젝트의 목표는 30억 개 정도 되는 염기 서열을 단순히 알아보고자 하는 것이 아니라, 이 데이터에 포함되어 있는 유전자를 찾아내는 것이라 할 수 있다. 현재 인간게놈프로젝트로 밝혀진 바에 따르면 인간 유전자는 모두 약 20,000개에서 25,000개 정도가 있다고 하며 이 수는 과학자들이 예상한 것보다 상당히 적은 수이다. 인간게놈프로젝트가 가지고 있는 또 하나의 목표는 빠르고 효율적인 DNA시퀀싱 방법을 개발하여 산업화하는 것이라 할 수 있으며 이는 어느 정도 실현되었다. 그러나 이런 방식으로 프로젝트 목표가 달성되더라도, 단순히 DNA 서열만 가지고 만든 데이터베이스는 이용가치가 없기 때문에 이를 해석해서 이용할 수 있는 컴퓨터 프로그램의 개발이 필요해진다.이런 방식으로 DNA 염기 서열에서 유전자 위치를 찾아내거나 특징을 찾아 내는 작업을 어노테이션(annotation)이라고 하며, 이는 생물정보학(bioinformatics)의 가장 일반적인 작업이다. 기본적으로 이러한 어노테이션은 생물학 연구자가 하나하나 찾아내어 가야 하지만, 게놈프로젝트와 같이 대량의 정보 처리(high-throughput)가 필요한 상황에서는 컴퓨터를 이용한 빠른 처리가 필요해지기 때문에 현재 이러한 생물정보학적 방법론은 인간게놈프로젝트에서 매우 중요한 부분을 담당하고 있다.3) 연구과정1986년-미국 에너지부가 세계 처음으로 인간 게놈 프로젝트 시작1988년 9월- 미국 에너지성의 전폭적인 지원 아래 다국적팀의 초대 책임자로 1953년 DNA의 ‘이중나선구조’를 밝혀 노벨 생리의학상을 공동수상한 제임스 왓슨이 선정됐다. 그는 인간게놈프로젝트를 세계에 홍보하고 필요한 자금을 미국 정부로부터 지원받는데 성공했다. 또한 여러 연구소들과 협력하면서 인간게놈프로젝트의 기초를 다졌다.1992년 4월 - 미국 미시간대의 분자생물학자인 프란시스 콜린스가 다국적팀의 책임자로 선정됐다. 그는 현재까지 인간게놈프로젝트를 성공적으로 이끌어 왔다. 콜린스박사의 연구소는 질병과 관계되는 유전자 분석에 주력해 왔다. 유전적으로 섬유질이 인체의 기관에 두껍게 쌓이는 낭섬유증(cystic fibrosis), 중추신경계가 점차 망가지는 헌팅턴병(huntington Disease), 그리고 성인당뇨병 등을 일으키는 유전자를 발견하고 연구했다.1992년 - 왓슨박사와의 마찰 때문에 미 국립보건원을 떠난 벤터박사는 자신의 ‘게놈연구소’를 설립했다. 그는 폐렴의 원인이 되는 헤모필루스 인플루엔자(Haemophilus influenzae)라는 박테리아 게놈 해독에 착수했다.1995년 - 다국적팀은 3백50개 실험실에서 공동으로 2005년까지 인간게놈프로젝트를 완성하겠다는 목표로 본격적인 연구에 착수했다.1996년 2월 - 다국적팀에 참가하고 있던 과학자들이 대서양에 있는 버뮤다섬에 모였다. 이 섬에서 그들은 ‘정리된 유전자 데이터는 24시간 안에 공개한다’는 유전자 정보 사용안에 동의했다. 이것이 바로 ‘버뮤다 원칙’이다.1997년-인간 게놈 프로젝트를 총 지휘할(6개국의 16개 연구소)인 국립 인간 게놈 연구소 (N G H R I)를 설립1998년 5월 - 벤터박사는 민간 바이오벤처 셀레라를 설립했다. 셀레라를 설립하면서 벤터박사는 다국적팀과는 전혀 다른 연구방법을 제시했다. 그는 유전자지도 없이 염기서열만 분석하는 ‘샷건’ 방식을 통해 2001년까지 미국 정부의 재정지원도 받지 않고 독자적으로 인간게놈프로젝트를 완료하겠다고 발표한 것이다. 벤터박사는 연구과정에서 버뮤다 원칙을 지키지 않고 자신이 발견한 유전자정보를 공개하지 않았다.1999년 초 - 미국 정부는 인간게놈프로젝트를 2000년 안에 완료할 수 있다고 발표했다. 이를 위해 1999년 4월 미국, 영국, 일본, 프랑스, 독일, 그리고 중국의 20개 연구소 유전학자 40명이 화이트헤드 유전연구소의 소장 에릭 랜더박사를 중심으로 ‘유전분석가 그룹’을 결성했다. 이들은 완성된 유전자지도를 20개의 연구소에 분산해 본격적인 염기서열 집중분석에 들어갔다.1999년 11월 - 인간의 22번 염색체 염기서열이 처음으로 해독돼 1999년 11월 과학전문지 ‘네이처’에 발표됐다.2000년 5월 - 21번 염색체 염기서열이 독일과 일본 연구팀의 공동작업으로 완성돼 네이처에 발표됐다.2000년 6월 26일 - 다국적팀의 책임자 콜린스박사와 셀레라의 벤터박사는 미국 에너지성의 주최로 백악관에 모였다. 그들은 라이벌간의 서먹한 감정을 감추며 인간게놈지도의 초안을 함께 공개했다.2001년 2월 12일 - 인간게놈프로젝트의 완성. - 6개국(미국, 영국, 프랑스, 독일, 일본, 중국)으로 구성된 국제컨소시엄인 인간게놈지도작성팀(HGP, Human Genome Project )과 미국 벤처기업인 셀레라 지노믹스사(이하 셀레라)가 각각 독립적으로 수행한 연구를 통해 인간게놈의 염기서열을 약 99% 정도 밝혀낸 것이다. 다국적팀은 네이처에, 셀레라는 사이언스에 각각 연구논문을 발표했다. 또다시 다국적팀의 콜린스박사와 셀레라의 벤터박사에게 전세계의 이목이 집중됐다.1994년 - 과학기술처 중심으로 사람과 산업미생물에 대한 시범연구사업이 추진돼 왔고, 농림부 주관으로 벼와 일부 식물에 대한 유전체 연구가 소규모로 착수됐다. 또 1996년 과학기술처는 국내 모든 유전정보를 집대성할 ‘게놈사업단’을 생명공학연구소에 설립했다. 더욱이 흥미로운 사실은 국회의원이 중심이 된 ‘국회 유전체연구 지원모임’이 결성돼 지원방안을 모색하고 있다.4) 연구결과인간 게놈(유전체) 연구 국제 공공컨소시엄인 인간게놈프로젝트(HGP)와 미국 생명공학 벤처 셀레라 제노믹스(Celera Genomics)가 인간게놈지도 완성을 발표하면서 전세계가 생명공학 열풍에 휩싸였다. 인간 게놈 프로젝트의 결과는 의학과 과학 분야에 많은 충격을 주었고, 이 결과로 많은 질병의 원인이 되는 유전자의 염색체 상에서의 위치를 알 수 있게 되었다. 국내외 언론들은 게놈지도 완성으로 인류의 생활 자체가 혁명적 변화를 맞을 것이라며 갖가지 장밋빛 청사진을 제시했으며 세계 각국의 기업은 물론 정부까지 21세기는 `바이오시대'라며 게놈연구에 뛰어들었다.게놈 해독을 통해서 인간 유전자를 전체적으로 파악하면 이를 바탕으로 각 유전자의 작용을 알아내 결함을 수정하고 기능을 강화하는 등 다양한 생물 공학적 응용이 가능해지게 된다. 인체게놈 연구를 통하여 얻을 수 있는 직접적인 결과는 인간과 생물의 유전 정보지만, 더욱 중요한 것은 새로운 과학의 창출이라 할 수 있다. 21 세기에는 화석 연료가 고갈됨으로써 석유 산업이 마감되고 생물 산업이 들어선다. 생명 공학은 식량, 의료, 에너지, 환경 문제를 해결 해주는 유일한 대안이다. 유전학은 21세기를 주도하는 학문이 될 것으로 예상된다.Ⅱ.HGP 이후의 연구 방향게놈프로젝트가 완성되면 유전자변형 등을 통해 다양한 생물자원의 활용을 가능케 하여 식량, 에너지 같은 자원 부족 문제를 해소하게 된다. 또 유전자기능이나 이의 활동 메커니즘을 응용한 생명공학이 정보통신 부문에 뒤이은 21세기의 차세대 핵심산 분야로 자리매김될 것으로 전망된다. 인간 게놈프로젝트가 완료된 후 연구의 나아갈 길은 크게 두 가지다.하나는 유전자가 어떤 기능을 가지는지 밝히는 기능유전체학(functional genomics)이고 다른 하나는 개인들의 염기서열이 어떻게 차이가 나는지를 규명하는 비교유전체학(comparative genomics)이다. 기능유전체학은 유전자의 기능을 알아내는 방법으로 생물학적 접근과 생화학적 접근이 있다. 생물학적 접근은 실험실에서 사용되는 모델동물로부터 특정유전자를 제거해 생리작용이 변화하는 상태를 관찰하는 방식이다. 이를 통해 어떤 유전자가 질병의 원인인지를 알아낼 수 있다. 인간과 유전자구조가 비슷한 동물들로부터 얻은 데이터가 인간의 유전자질환의 원인 규명에 도움이 될 것이 틀림없기 때문에 의학계는 많은 기대를 가지고 있다.
미래형 대중교통 PRT에대하여기술보고서 작성 및 발표기술보고서 및 작성 ▶◀목차Ⅰ. 서론 - 연구의 목적과 의의Ⅱ. 본론1. 'PRT'의 정의 및 원리2. PRT의 장단점1) PRT의 장점2) PRT의 단점Ⅲ. 결론 - 국내 도입의 전망, 시사점Ⅳ. 참고문헌Ⅰ. 서론 - 연구의 목적과 의의현재 대중교통을 이용하면서 불편함이 적지 않다. 대중교통으로 버스나 택시를 이용하고, 지하철을 이용하고 있지만 제일 효율적인 교통수단으로 인식되는 지하철은 아직 설치되지 않은 도시들이 더 많다. 또한 지하철은 출퇴근시간에 이용승객들이 너무도 많아서 지옥철이라고 불리기도 한다. 현재 지상의 대중교통은 교통정체현상, 도로부족 등 아직 문제를 겪고 있는 것 또한 사실이다. 그리하여 이 논문은 미래형 대중교통으로 인식되는 PRT를 소개하고자 함이고 우리나라에 도입되면 어떤식으로 도입되어야 하는지를 보여줄 것이다. 장단점을 소개하고 현재의 대중교통과 비교하며, 다른 나라에 대한 사례를 설명하고 우리나라에도 도입을 하려면 어떤 생각을 가지고 해야 하는지도 말하고자 한다.Ⅱ. 본론● 'PRT'란 무엇인가?PRT는 Personal Rapid Transit의 약자로서 혁신적인 미래형 교통수단이다. 우리말로 ‘개인형 고속 전철’ 혹은 ‘무인 고속 택시’라 할 수 있는 이것은 현재 놀이동산에 설치돼 있는 모노레일과 비슷하다.그림 : PRT의 모습● PRT의 장단점-PRT의 장점다른 대중교통처럼 열차가 언제올지 기다릴 필요도 없으며 북적거림에 스트레스를 받을 필요도 없고 프라이버시도 보호받을 수 있다. 친구랑 밤늦게 놀다가 시간을 보니 버스가 끊길 시간이라고 해서 걱정할 필요도 없다. PRT는 무인시스템이기 때문에 24시간 운행이 가능하기 때문이다. 이뿐만이 아니다. PRT는 자동차와 유사한 얼굴을 하고 있지만 또한 대중교통이다. 수많은 사람을 수송할 수 있고 지금까지의 대중교통 보다 빠르며 친환경적이다. 역에 정차하지 않는데다가 교통상황에 전혀 영향을 받지 않기 때문에 빠르다.또한 복잡한 도심의 교통 혼잡을 덜어줄 뿐 아니라 온실가스를 배출하지 않아 환경도 쾌적하게 만들어준다. 또 주차와 교통사고 등의 문제를 해결할 수도 있어 미래의 새로운 교통수단으로 큰 주목을 받고 있다.그림 : 다른 교통수단과의 비교그런데 한 열차가 수백명의 승객을 한번에 수송하는 전철에 비해 PRT는 한 차량이 겨우 2-6명의 승객밖에 수송하지 못한다. 그렇기 때문에 PRT의 수송량은 얼마 되지 않을 것이라는 생각을 하기 쉽다. 하지만 PRT의 수송량은 생각보다 작지 않다. 그이유는 바로 차량의 운행간격에 있는데 전철의 경우 운행간격이 적게는 2분에서 많게는 10분이 넘는다. 하지만 PRT는 운행간격이 2초 이하이기 때문에 한차량에 적은 인원이 타더라도 많은 승객들을 수송할 수 있다. PRT가 2초간격으로 운행할때의 최대 수송인원은 시간당 7200명 정도인데 이는 차량에 전원이 탑승했을 경우이고 평균적으로 한차량에 1.5명이 타는 경우의 수송인원은 시간당 2700명 정도이다. 물론 이 수치는 전철의 12000명(시간당), 경전철의 7500(시간당)에 비하면 상당히 적은 수치이지만 경전철과 견줄만하다는 표현을 쓴 이유는 PRT를 이미 1초이하의 간격으로 운행하면 수송량이 적어도 2배(5400명 이상)는 증가하기 때문이다. 현재 유럽의 철도규제가 있고 안전상의 이유로 2초 이하로 운행하는걸 금지하고 있지만 규제가 풀린다면 PRT는 경전철에 견줄만한 수송능력을 가지게 된다. 이미 ULTra PRT는 운행간격을 1초이내로 만드는데 성공했고 Taxi2000는 한시간에 7200명을 수송할 수 있다고 발표한바가 있다.그림 : 지하철은 최대시속이 100km/h에 이르지만 실제로 시내에서 달리면 평균 20-40km/h정도밖에 되지 않는다. 최대시속은 빠르지만 역마다 서야되기 때문에 평균속력이 줄어들게 된것이다. 하지만 PRT는 중간 정차를 하지 않고 가기 때문에(Non Stop) 최소 40km/h 이상의 속력으로 달릴 수 있다. 최근에 연구개발이 이루어져 각 회사들이 다양한 PRT를 개발하였는데 Taxi2000은 30-100km/h의 속력을 낼 수 있고 자기방식의 Sky Tran의 경우 시내에서는 40-70km/h, 시외를 연결하는 광역교통수단으로는 최대 241km/h까지 달릴 수 있다고 발표하였다. 이러한 수단들이 안전성을 검증받고 실제 도시에 도입이 되게 된다면 지하철 통근시간을 1분 단축하는데 얻는 사회적 비용이 1조에 이르는 만큼(서울 Metro) 빠른 속도로 얻는 부가가치는 상당할 것으로 예상되고 있다.그림 : 또한 PRT는 한 차량당 2-6명의 승객을 수송하고 원하는 목적지까지 단번에 가는 시스템은 자동차와 유사하다. 무인으로 운영되기 때문에 24시간 이용이 가능하고 전철이나 버스는 수많은 사람이 함께 이용할 때 느끼는 불편함이 있을 수 있지만 PRT는 개인 혹은 가족단위의 이용이 가능해 프라이버시의 보호가 가능하다. 또한 다른 교통수단에 비해 장애인이나 노인에게도 편리하게 이용할수 있어 교통약자에 대한 배려도 역시 이루어져있다. PRT는 선로가 작고 역간격이 좁아 소매상이나 주거지안까지 역을 설치할 수 있어 기존의 대중교통과는 차원이 다른 접근성의 확보가 가능하다. 이점은 버스나 지하철 같은 기존의 대중교통수단과의 환승도 쉽게 만들어준다. 또한 무인시스템이고 수요자에 따라 운행하기 떄문에 24시간 운영이 가능하다. 이러한 점들은 프라이버시와 역이 멀거나 밤에 대중교통이 끊겨 자동차를 이용하는 사람들을 흡수해 줄 것으로 예상된다. 실제로 교통 시뮬레이션을 돌려본 결과 철도는 2%의 자동차 이용자만을 대체한 반면에 PRT는 25%~60%의 자동차 이용자들을 대체할 것으로 예측되었다. 물론 실제운행으로 검증이 되지는 않았지만 PRT가 충분히 자동차를 효과적으로 대체할 수 있는 교통수단이라는 점은 확실하다.그림 : 고가 전철은 효율성이 지하철보다는 좋은 것으로 알려져 있지만 단점이 있다. 전철이 다니는 고가도로의 도로를 뒤덮은 콘크리트는 보행자들의 시야를 가려 때문에 도시미관에 좋지 않은 영향을 미치는데다가 소음까지 발생하기 때문에 주변에 거주하는 사람들은 여러 불편을 겪고 있다 .하지만 PRT는 다른 철도 교통수단에 비해 선로의 폭이 좁아 고가를 설치하더라도 보행자의 시야를 방해하지 않고 소음이 적어 방음벽을 설치하지 않아도 되기 때문에 도시미관을 해치지 않는다. 오히려 PRT의 미래지향적인 디자인은 도시미관을 향상시켜줄 것이다.PRT는 선로의 고가나 지하터널을 통한 입체적 분리로 설치하는데 별도의 토지를 필요로 하지 않아 토지의 효율적인 이용이 가능하다. 또한 소매상점이나 주거지안까지 미치는 접근성은 이 공간에 활력을 불어넣어 줄 것이고 토지의 더욱 효율적으로 이용할 수 있게 해 줄것이다. 후에 PRT가 많은 곳에 이용되는 교통수단이 되어 상당수의 도로 교통량을 흡수한다면 도로 건설에 요구되는 토지의 절약이 가능해져 더 많은 토지를 활용할 수 있게 된다.현재 자동차가 만들어내는 환경문제로 골머리를 앓고 있다. 자동차에서 배출하는 이산화탄소는 지구 온난화를 일으키고 있고 각종 배기물질은 시민들의 건강을 위협시키고 있다. PRT는 전기나 자기등의 방식으로 운영되기 때문에 이산화탄소를 전혀 발생하지 않아 친환경적이고 출발할 때와 도착할 때를 제외하고는 감속과 가속을 하지 않고 경량이기 때문에 다른 교통수단보다 에너지를 적게 이용한다. 또한 기존의 대중교통의 경우는 밤시간대와 같이 수요가 없더라도 편의를 위해 운행해야 하기 때문에 에너지를 많이 소모하지만 PRT의 경우 수요가 있을 때만 운행하기 때문에 쓸데없는 에너지의 소모를 막아준다. PRT는 자동차를 감소시켜 배출되는 이산화탄소를 줄여줄 것이고 이로인한 대기질의 향상과 걸어서 이용하는 대중교통의 특징은 시민의 건강을 향상시켜 줄것이다.그림 : 유럽에서 5개 도시를 대상으로한 EDICT프로그램에서 연구한바에 따르면 PRT는 사회경제적 이득이 설치비보다 많을 것으로 예상되고 있다. 전철이 1km당 1000억이 드는데에 비해 PRT는 1km당 200억정도면 건설할 수 있고 예상 운영비 역시 승객당 0.15$/km로 0.01~0.03$/km(Taxi2000)이 드는 자전거와 많은 차이가 나지 않을 정도로 저렴하다. 또한 시민에게는 시간, 금전을 절감시켜주고 이것은 새로운 도시개발이나 재개발 지역에 활력을 불어줄 것이다. 또한 다양한 사회계층이 PRT의 서비스를 이용할 수 있고 소매상점까지 이르는 접근성은 지역경제에 활력을 불어넣고 삶의 질을 향상시키며 고용을 창출시킬 것으로 예상되고 있다.
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![[A+] 기술 보고서 작성 및 발표 미래형 대중교통 PTR](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2013/06/28/data11802833-0001.jpg)
