과학기술

국내 연구진이 메타물질과 그래핀을 접합해 빛의 속도를 느리게 만들었다가 다시 빠르게 만드는 소자를 개발했다. 세상에서 가장 빠른 속도를 가진 물질은 빛이다. 정보를 전달하는데 빛보다 더 유용한 물질은 없다. 그러나 현재 빛을 정보로 처리하려면 빛을 전기신호로 전환하는 과정이 동반되어야 한다. 이 때 신호를 처리하는 전자소자의 한계와 발열 문제 때문에 정보처리 속도가 느려지고 병목 현상이 나타난다. 이에 따라 전력비용도 많이 발생한다. 기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 나노구조물리 연구단(단장 이영희) 김튼튼 연구교수팀이 KAIST 기계공학과 민범기 교수 연구진과 공동으로 진행한 이번 연구는 메타물질과 그래핀을 접합해 빛의 속도를 느리게 만들었다가 다시 빠르게 만드는 소자를 만들었

한국 차세대 기초과학 연구의 핵심 인프라 실현을 목표로 2021년 한국형 중이온 가속기 '라온'이 세계 가속기 시장에 도전장을 내민다. 중이온 가속시설은 원소의 기원 탐구, 새로운 동위원소들의 발견과 그 구조 연구, 희귀동위원소들을 이용한 신물질 연구, 의학 응용 연구 등 다양한 연구 분야를 세계적 수준으로 이끌어나가는 핵심적인 역할을 담당할 예정이다. 중이온가속기를 이용한 이러한 기초...

국내 연구진이 빛을 이용해 세포 속 다양한 신호전달을 스위치처럼 조절하는 단백질을 개발했다. KAIST(한국과학기술원) 김학성 교수, 허우성 박사, 최정민 박사 연구팀이 광스위치 분자를 결합해 빛에 의해 조절되는 단백질을 설계했다.이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(글로벌연구실, 중견연구)의 지원으로 수행되었으며, 화학분야 국제학술지 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)에 논문명 <Repeat Module-Based Rational Design of a Photoswitchable Protein for...

마치 SF 영화처럼 공기 중에서 전기를 생산하는 기술이 개발되고 있다. 나노와이어(nano-wire)에 번식하는 박테리아 기반 새로운 전기 생산 기술은 공기 중에 습기만 있으면 가능하다.이 기술은 박테리아와 전자를 분리하는 단백질 필라멘트를 나노와이어 필름으로 만들면 발광 다이오드(LED)를 켜기에 충분한 전력을 생산할 수 있다. 이 필름은 매우 단순한 원리로 주변 공기 중에서 습기를...

생명체 DNA에 이미지를 기록해 직접 저장하는 생물학적 카메라 기술이 개발됐다.DNA는 생명의 설계도라고도 불리며, 생존에 필요한 유전자 데이터가 저장되어 있어 거대한 저장소 중 하나로 여겨지고 있다. 싱가포르국립대(NUS) 합성 생물학(SynCTI) 추 루 포(Chue Lu Poe) 교수 연구팀은 DNA 내에 빛의 패턴을 기록해 저장하는 '백캠(BacCam)'이라는 기법을 고안해 냈다.연구 결과(논문명: A biological camera...

자연의 시스템을 관찰하면 생물을 이해하고 모방할 수 있는 기술이나 도구를 개발할 수 있는 새로운 바이오-영감(Bio-inspiration)을 얻을 수 있다. 이 자연의 시스템을 자연 지능 (NI, Natural Intelligence) 이라 하며, 이들 동물, 식물, 어류, 곤충, 미생물, 박테리아, 바이러스들의 생체 시스템이나 지능을 모방하는 학문을 생체모방학 (Biomimetics) 또는 생체의생학 (Biomicmicry) 이라 하고, 그...

5만년 동안 영구동토층에 잠들어 있던 고대 '좀비 바이러스(Zombie viruses)'가 과학자들의 손에 의해 깨어나다프랑스-러시아-독일 연구팀이 북극권에 있는 4만 8500년 전 영구동토층에서 바이러스를 분리해 소생시키는 데 성공했다고 발표했다. 또한 이번 연구를 통해 얼음 밑에서 총 13종의 신종 바이러스를 발견했다. 북반구의 4분의 1을 차지하는 영구동토층은 최근 지구온난화의 영향으로 빠르게 감소하고 있다. 이에 따라...

항우울제와 항응혈제를 동시에 투약, 뇌종양들이 서로 잡아먹는 자기탐식을 유발해 암세포를 박멸하는 치료법이 개발됐다.스위스 로잔 소재 스위스연방공대(Swiss Federal Institute of Technology)의 암 연구소(Cancer Research)의 3명의 과학자들이, 항우울제(Antidepressants, 抗憂鬱劑)라는 약과 동시에 헤파린(heparin) 및 와파린(warfarin) 등의 항응혈제(혈액의 응고를 방지하는 혈액응고 방지제, 항응고제, anticoagulant or blood thinners)를 동시에 투여하면, 두뇌의 암 세포들(brain cancer...

 인간의 혈관을 따라 혈액 속을 헤엄쳐 이동하는 단세포 크기 마이크로스위머(microswimmer robot) 로봇은 지난 몇 년간 급격한 진보를 이뤄냈다.마이크로스위머는 인체 내부의 민감한 부위를 치료하는 데 도움이 될 수 있지만, 그에 따른 위험도 있다. 예를 들어 마이크로스위머를 면역계가 외부 침입자로 인식할 수 있다. 면역체계는 외부 침입자로부터 보호하도록 설계되어 있다. 대식세포와 같은 면역계...

크리스퍼(CRISPR, 유전자 가위)는 DNA를 매우 간단히 변형할 수 있게 해주는 유전자편집 도구다. 올해 초 다시 방영됐던 TV 드라마 ‘엑스파일(X-File)'의 에피소드를 보면, 외계인들이 크리스퍼를 기반으로 한 바이오무기로 지구를 공격하는 장면이 나온다(참고). 주인공 중 한 명인 다나 스컬리 요원은 그 공격에 저항하는데, 그 이유는 그녀의 유전체가 예전에 항-크리스퍼 방어체계를 보유한 외계인의...

국내 연구진이 지상에서 우주와 같은 극한 환경 구현을 통해 지구에는 존재하지 않는 새로운 물질 상을 발견하는데 성공했다. 국제우주정거장(ISS)에서는 우주라는 특수한 환경을 이용하여 다양한 실험이 이뤄지고 있다. ‘단백질 결정’에 관한 실험도 그 중 하나다. 미시중력으로 인해 물체가 공중에 뜨고, 대류 현상이 없어 결정이 만들어질 때 방해요소가 없다는 우주 환경 특성상 완벽한...

식물의 자연 광합성 반응을 모방한 친환경적인 리튬공기전지가 숙명여대·UNIST 연구팀에 의해 개발됐다. 한국연구재단은 류원희 교수(숙명여자대학교), 류정기 교수(UNIST) 공동연구팀이 인공광합성 촉매를 적용해 리튬공기전지용 촉매 시스템을 개발했다고 29일 밝혔다.현재 상용되는 리튬이온전지로는 전기자동차의 주행거리가 200~300km 내외에 그친다. 한 번 충전으로는 서울에서 부산까지 가기 어렵다. 반면 리튬공기전지는 리튬이온전지보다 에너지밀도가 2~3배 높아 500km 이상 장거리 운행이...