전공소개
바이오시스템공학이란?
바이오시스템공학은 첨단과학기술을 다양한 바이오시스템에 적용하는 응용과학으로 농식품 및 유용 생물자원의 생산, 가공, 유통, 소비에 이르는 전주기적 과정에 인공지능, 빅데이터, 원격탐사, 로봇공학, 자율주행, 제어공학, 초분광영상, 생물공정, 바이오센서, 3D 프린팅 등 첨단과학 핵심기술을 접목하여 미래 농업을 개척하는 학문이다.
최근에는 정밀농업 기반 스마트팜의 핵심 요소 기술인 인공지능, 바이오센서, 농용로봇 및 기계, 자율주행, 생물정보처리, 비파괴 측정에 대한 연구와 지속가능한 미래 농식품 개발을 위한 대체육, 배양육, 3D 프린팅 등에 대한 연구가 한층 강화되고 있다.
서울대학교 바이오시스템공학 전공에서 다루고 있는 주요 연구 분야는 다음과 같다.
연구분야 1: 농업 생산 시스템
• 농업 시스템 및 농작업기 설계
• 생물환경시스템공학
• 농업 기계화 및 계획
• 농업 생산의 자동화 및 지능화
• 자율주행 농업 기계 개발
• 데이터 기반 농업을 위한 무인항공기(UAV) 활용
• 정밀농업을 위한 센서 및 제어 시스템 개발
• 소음진동, 효율, 수명, 경량화를 위한 모빌리티 파워트레인 시스템(기어박스 & 변속기)의 최적설계 및 해석
• 전기구동 파워트레인 또는 모빌리티 변속기에 대한 MILS, SILS, HILS용 플랜트 모델 및 제어 알고리즘 개발
• 농업기계 등의 모빌리티에 대한 소음진동 해석 및 평가
• 토양에 대한 역학적 분석 및 토양(지반)과 휠(궤도) 사이의 상관관계 연구
연구분야 2: 수확 후 공정 및 생물공정 시스템
• 생물공정을 이용한 기능성 식품소재 개발
• 기능성 물질 캡슐화 및 전달 시스템 개발
• 업사이클링 기반 식물성 대체육 개발
• 동물지방세포를 모사한 식물성 대체지방 개발
• 농축산물의 비파괴 광학 기반 품질 평가 기술 연구
• 농축산물 저장 및 유통 과정에서의 품질 관리 및 예측 기술 연구
• 스마트팜(실내 시설 및 노지) 적용 로봇을 위한 작물 인식 및 최적 수확 시기 분석 기술 연구
• 식품 및 식재료의 실시간 품질 등급 분류 및 모니터링 기술 연구
• 마이크로/나노공학 기반 생물소재 가공기술 개발(3D 프린팅, 3D 바이오프린팅, 전기방사, 소프트리소그래피 등)
• 세포배양식품(배양육)을 위한 기능성 지지체 개발 및 응용
• 3D 프린팅을 활용한 식물성 대체식품 개발 및 응용
연구분야 3: 인공지능 및 농업전자
• 인공지능을 활용한 소규모 식물 재배 시스템의 환경 제어 최적화 및 품질 향상
• 생체전극 기반 센서를 이용한 식물 생장 및 건강 진단
• 식물 수액 흐름 측정을 위한 비침습적 웨어러블 장치 개발
• 병원균 감지, 식품 품질평가 및 표적 분석물 검출을 위한 미세유체칩 기반 바이오센서 연구
• 농업 시스템을 위한 지능형 모니터링 및 의사결정 지원 기술
• 복합 생물 시스템 공학 및 적응형 인공지능을 위한 기초 모델 연구
• 데이터가 부족한 실제 환경을 위한 머신러닝 솔루션 개발
• 도메인 지식 통합 및 산업 간 인공지능 응용 연구
