차세대 우주-지상간 통신 기술 개발

연구 배경 정확한 시간을 정의하는 것은 다양한 물리량을 측정하는데 필수입니다. 세계 유수의 연구팀들은 매우 미세한 물리량을 측정하기 위해 광신호에 기반한 차세대 시간 표준을 개발하고 있죠. 개발된 시간 표준을 상호 검증하기 위해서 독일의 표준 연구원과 막스플랑크 양자광학 연구소가 서로 협업을 통해 920 km 에 달하는 광섬유를 이용하여 광시계 전송/분배를 구현했었습니다. 하지만 광섬유는 매설된 구간을 이용하기 때문에 공간적 제약이 따를 수 밖에 없죠. 최근 활발해지는 시간표준의 비교/전송 연구와 다양한 표준 주파수 응용기술에 대응

우주인이 촬영한 힌남노

2022년에는 그다지 강력한 태풍이 형성되지 않았습니다. 열대성 저기압 자체가 강하게 형성되는 지점이 나타나지 않았는데요. 현재 한반도에 영향을 주는 제11호 태풍 힌남노는 서태평양에서 빠르게 5등급 '괴물 태풍' 커져버렸습니다. 폭풍의 경로는 매우 불규칙했습니다. 위 사진은 2022년 8월 31일 늦은 아침에 국제우주정거장에서 우주인이 촬영했습니다.태풍의 강도는 크게 5단계로 나눕니다. 강풍 반경에 따라 태풍의 크기가 달라집니다. 최소 기준은 태풍 중심으로부터 15m/s 이상입니다. 약 : 17m/s(61km/h,

주사 바늘보다 얇은 초미세 3D 내시경

모세혈관이나 신경계까지 3D 입체로 관찰할 수 있는 초미세내시경이 개발됐습니다. 기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학 연구단과 고려대학교 바이오의공학과 최영운 부교수 공동연구팀은 주사바늘보다 가는 두께의 내시경 기술을 개발하고, 이를 통해 박테리아보다 작은 생체 구조의 입체이미지를 얻는데 성공했습니다. 내시경은 좁은 공간 안의 물체나 인체 내부의 영상을 획득하기 위해 만들어진 영상장비인데요. 일반적으로 내시경은 관찰하고자 하는 물체 내부에 가느다란 영상장비를 삽입하여 신호를 받습니다. 끝단(프로브)에 카메라를 부착해 직접

헌틴턴병의 뇌기능 장애 원인 발견

헌팅턴병(Huntington’s disease)은 헌팅틴(huntingtin) 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 유전성 뇌질환입니다. 보통 40세 전후에 발병하는데요. 조절되지 않는 경련성 신체 움직임과 함께 성격변화, 치매 증상을 일으키며 사망을 초래할 수 있는 퇴행성 뇌질환이다. 헌팅턴병 진행 과정에서 뇌기능에 중요한 시냅스에 문제가 생기기 시작하고, 병이 진행되면서 결국 뇌의 선조체 부위 뇌세포가 파괴됩니다. 하지만 헌팅턴병 진행과정 중 이뤄지는 뇌기능 장애 기전은 아직 정확히 밝혀지지 않았습니다.한국과학기술연구원 뇌과학연구소

엎드린 사람 '4족 짐승' 인식하던 AI, 조금 더 똑똑해진다

설명 가능 인공지능이란 사람이 이해할 수 있고 신뢰할 수 있는 설명을 제공할 수 있는 인공지능 기법입니다. 기존의 수학적 알고리즘으로 학습되는 인공지능은 학습 예제에 편향돼 신뢰할 수 없거나, 수천억개의 매개변수를 사람이 이해할 수 없다는 점을 해결하기 위해 고안됐습니다. 즉, 왜 인공지능이 특정 결과를 추론했는지 판단 근거를 설명 가능하도록 개발된 것입니다. 설명 가능한 인공지능은 어떤 변인이 인공지능의 의사결정에 큰 영향을 주었는지 설명할 수 있다는 점에서 기존의 인공지능보다 정확성, 공정성, 신뢰성을 보장합니다.이런 가운데 K

인공지능 활용 고용량 배터리 소재 역설계 기술

KAIST 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀이 기존 문헌에 발표된 실험값들을 추출하는 데이터 마이닝 과정과 이런 실험값들을 입력변수로 하는 다변수 선형회귀 모형을 기반으로 배터리 소재 역설계 머신러닝(기계학습) 모델을 수립했습니다. 인공지능은 고차원의 변수 공간에서 각 매개변수 간의 정량적인 상관관계를 신속하고 정확하게 추출할 수 있죠. 이를 공정-구조-물성 간의 상관관계를 기반으로 발전하는 신소재공학에 적용하면 신소재 개발 시간을 단축할 수 있는데요. 이런 이유로 많은 연구자가 인공지능을 신소재 개발에 활용하려는 노력이 늘어나는 추

심각한 염증 부작용 없앤 새로운 알츠하이머병 치료제 개발될까?

KAIST 생명과학과 김찬혁, 정원석 교수 공동연구팀이 알츠하이머병에 대한 새로운 형태의 단백질 치료제를 개발에 성공했다고 밝혔습니다. 연구팀은 세포 포식작용에 관여하는 단백질을 응용한 `Gas6 융합단백질'을 제작하고 이를 통해 알츠하이머병을 유발하는 베타 아밀로이드 플라크(단백질 응집체)를 제거할 수 있는 새로운 형태의 치료제를 개발했습니다. 기존의 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 항체 기반 치료제가 불확실한 치료 효과와 더불어 심각한 부작용을 일으키는 것이 보고되고 있는데요. 연구팀은 이를 근본적으로 극복할 수 있는 치

'향 성분'으로 미백 화장품 만든다

보타닉센스는 일본 시장 진출을 준비 중인데요. 일본의 국가별 화장품 수입액을 비교해본 결과 2019~2020년 팬데믹 이후 유일하게 한국만이 2019년도 대비 30%(111억 엔) 정도 증가했습니다. 국가별 수입 비중은 프랑스 다음으로 높은 수준으로 향후 보타닉센스의 공격적인 일본 진출이 가져올 잠재력 또한 상당 수준임을 확인할 수 있습니다.

NASA "남극 빙하, 예상보다 더 많이 녹아"

기후가 따뜻해지면서 전 세계 해수면 상승 계측에 예상치 못한 변수가 나타났습니다.NASA 제트추진연구소(JPL)는 지난 10일 남극의 빙상 질량이 최근 수십년 동안 '예상치 못한 수준'으로 감소하고 있음을 확인했습니다. 저명 학술지 'Nature'에 발표된 한 연구에서는 지난 25년 동안 빙하 전선에서 얼음이 소실되면서 남극 해안선이 어떻게 바뀌었는지 설명해줍니다. 연구자들은 빙상의 가장자리가 얼어서 생긴 얼음의 질량보다 높은 기온으로 인해 녹아내린 빙하 질량이 더 많다는 점을 확인했습니다. 1997년

중력파를 이해하는 새로운 기회

병합 전 쌍성 중성자별의 진동이 중력파 탐지에서 얻을 수 있는 통찰에 의미를 더할 수 있다는 평가가 나왔습니다.버밍엄대학(University of Birmingham) 연구원들은 쌍성 중성자별이 서로 가까워질 때 두 별의 조석장 사이의 상호 작용으로 인해 독특한 진동이 발생하고, 이러한 독특한 진동이 중력파 관측에 영향을 미칠 수 있다는 점을 확인했습니다. 이 연구는 'Physical Review Letters'에 게재됐습니다.이러한 움직임을 고려하면 블랙홀과 중성자별이 합쳐져 생성되는 중력파(시간과 공간의 물결)를

4D 프린팅 기술 활용 주파수 자가 기억 안테나 개발

4D 프린팅은 고정된 형상의 구조물을 만드는 3D 프린팅과 달리 시간이라는 차원을 추가해 상황에 따라 3D 프린팅으로 제작한 구조물의 형상을 변화시킬 수 있습니다. 4D 프린팅 구조물은 상황에 맞춰 구조물의 형상을 자유롭게 바꿀 수 있어 다양한 분야에 응용됩니다. 발사체에 탑재할 때에는 형상을 최소화했다가 우주 공간에 발사된 후 실제 사용할 때에는 형상을 최대화하는 태양전지 패널과 같은 사례가 대표적입니다.

세상에서 가장 작은 메모리

성균관대 유우종 교수 공동 연구팀이 분자 한 개로 동작하는 세상에서 가장 작은 메모리를 제작하고 이를 집적화시키는 기술을 개발했습니다. 기존에는 분자전자소자를 제작하기 위해 나노미터 크기의 미세간극을 가진 전극을 만들었습니다.

장시간 부착해도 편한 전자피부 소자 탄생

기존 나노메쉬 구조의 트랜지스터를 구현하기 어려웠던 이유는 표면이 거칠고, 나노섬유의 특성상 기계적 견고성과 열 및 화학적 안정성이 부족했기 때문입니다. 이성원 교수팀은 생체적합성 코팅으로 적합한 Parylene C라는 물질을 활용하여 이 문제를 동시에 해결할 수 있었습니다.