분자정보공학

학부 · 15주 · 강의

공개 자료: 연구실 제작 슬라이드 · 실습 코드. 인용 그림 · 표는 각 슬라이드에 출처 표기(교육용).

• 1주차

  정보 저장의 역사와 새로운 메모리 계층

  기록 매체의 역사 · 메모리 계층 · 콜드 스토리지와 DNA

  1-2강 · 정보 저장의 역사와 메모리 계층 | DNA 데이터 저장 프로세스와 역사 (HTML 슬라이드) →
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• 2주차

  DNA 데이터 저장의 개념, 역사와 전체 워크플로

  DNA 구조와 정보 표현 · 인코딩 → 합성 → 보존 → Random Access → 시퀀싱 → 디코딩

  2-2강 · 왜 DNA인가 · DNA 구조 · 저장 프로세스 5단계 (HTML 슬라이드) →
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• 3주차

  디지털 데이터와 DNA 인코딩

  bit · ASCII · UTF-8 · 2 bits/nt 매핑 · GC 함량 · 호모폴리머

  3-1강 · 디지털 데이터와 DNA 인코딩 이론 (HTML 슬라이드) →3-2강 · 인코딩 실습 — 내 이름을 DNA로 · Python · MATLAB (HTML 슬라이드) →3주차 실습 코드 (Python · MATLAB) ↗
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• 4주차

  DNA 채널 오류와 오류정정 코드

  치환 · 삽입 · 삭제 · dropout · Hamming · RS · BCH · LDPC · fountain · VT · DNA 저장 실습: 입력 → 17 byte 행 → outer XOR → index → RS(27,19) → 148 nt → 복호

  4-1강 · Algebraic Error Correction (HTML 슬라이드) →4-2강 · Probabilistic Error Correction (HTML 슬라이드) →MATLAB 실습 코드 (Lab 1–14) ↗4-3강 실습 · MATLAB 1~5단계 인코딩 · Decoding.m 복호화 →Colab 노트북 · DNA 저장 실습 ↗
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• 5주차

  해시와 고효율 DNA 코딩 전략

  SHA-256 · DNA Fountain · Yin–Yang · HEDGES · k-mer · mCGR
• 6주차

  DNA의 화학적 합성과 대량 생산

  포스포라미다이트 합성 사이클 · 수율 · oligo pool · microarray

  6-1강 · 포스포라미다이트 화학 — 한 번에 한 염기씩 (HTML 슬라이드) →6-2강 · 칩 병렬 합성 · 올리고 풀 · 정제 (HTML 슬라이드) →보충 · HPLC의 원리 (HTML 슬라이드) →
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• 7주차

  효소적 합성, 합성생물학과 확장 핵산

  TdT · template-free 합성 · 조립 · XNA

  7-1강 · 효소 합성(TdT)과 유전자 조립 (HTML 슬라이드) →7-2강 · XNA 확장 핵산 (HTML 슬라이드) →리뷰 논문 · XNAs: advances in synthesis, diagnostics, and therapeutics, Bioorg. Chem. 179 (2026) 110000 ↗
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• 8주차

  중간고사

  6·7주차 · 30문항 · 상세본·간단본

  중간고사 30문항 · 상세본·간단본 (HTML) →
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• 9주차

  DNA 장기 보존의 재료와 실험 평가

  DNA 손상 · 실리카 · 고분자 · 가속 열화 · 파일 복원 평가

  9-1강 · DNA 장기 보존의 재료와 실험 평가 (HTML 슬라이드, 75분) →참고 논문과 그림 출처 →이전 버전 (2026-10-26) →
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• 10주차

  DNA 파일의 선택과 Random Access 방법

  파일 주소 · 선택적 PCR · 표본화 · 원본 재사용 · 캡슐 검색

  10-1강 · DNA 파일의 선택과 Random Access 방법 (HTML 슬라이드, 75분) →참고 논문과 그림 출처 →이전 버전 (2026-10-26) →
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• 11주차

  시퀀싱 기술과 나노포어 계측

  기본 6강 + Illumina 60분 심화 · HGP · NGS 실험 원리 · FastQC · Phred · RNA 정량 · PacBio · ONT · 디코딩

  11-1강 · PCR, 생어 시퀀싱과 크로마토그램 (HTML 슬라이드, 75분) →11-2강 · 게놈 조립, 인류사와 NGS (HTML 슬라이드, 75분) →11-2 심화 · Illumina 화학·장비·RCA·경쟁 기술 (60분) →NGS 실험 원리 상세 설명 · 그림과 회사 영상 →11-6강 · 라이브러리, FASTQ·FastQC와 분석 기초 (HTML 슬라이드) →11-3강 · 단일분자 시퀀싱과 Roche SBX (HTML 슬라이드, 75분) →11-4강 · 고체 단백질 하이브리드 포어와 ONT (HTML 슬라이드, 75분) →11-5강 · 나노포어 전압 전류 증폭기와 ADC (HTML 슬라이드, 75분) →사진·교재 그림·영상 출처 문서 →
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• 12주차

  디코딩과 원본 파일 복원

  4주차 FASTA → noisy FASTQ · consensus · RS · XOR · 원본 byte 비교

  12주차 실습 · 내 noisy FASTQ 받기 → Decoding.m으로 원본 복원 →
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• 13주차

  k-mer와 고속 NGS 기반 디코딩

  k-mer index · sketch · 고속 index scanning
• 14주차

  인공지능과 초고속 DNA 데이터 복원

  ML 디코딩 · 딥러닝 basecalling · iSCAN
• 15주차

  응용, 시스템 통합과 미래 전망

  문화유산 · 의료 데이터 · DNA-of-Things · 최종 프로젝트