저온·저압으로 고성능 암모니아 합성법 개발

UNIST 에너지화학공학과 백종범 교수팀은 칼륨 반응 촉진제를 활용한 기계화학적 암모니아 수율 향상법을 개발했습니다. 암모니아(NH3)는 질소와 수소가 화학 반응으로 합성되는 물질로 비료나 화학 산업에서 광범위하게 사용되며 수소 운송체로 각광받고 있는데요. 암모니아는 액화수소보다 단위 부피당 수소 저장 밀도가 1.7배 높아 많은 양의 수소를 저장할 수 있습니다. 또한 자연 상태의 온도와 기압에서 쉽게 액화되기 때문에 운송과 유통이 용이합니다. 먼저 암모니아를 합성하기 위해 삼중으로 구성된 질소의 기체 결합을 끊어야 합니다. 1900

우리가 잠을 자는 동안 뇌는 완전히 쉬지 않는데요. 놀랍게도 깨어있을 때보다 뇌혈류가 더 증가합니다. 이는 뇌의 노폐물을 제거해 치매 방지 등에 중요한 역할을 한다고 알려져 있습니다. 그러나 수면 중에 오히려 뇌혈류가 증가하는 정확한 원리는 규명되지 않았습니다. 최근, 기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단 김성기 단장(성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수) 연구팀은 광유전학 자극을 이용해, 살아있는 쥐에서 억제성 뉴런 중 하나인 ‘PV 뉴런(Parvalbumin neuron)’이 혈류 증가를 일으키는 원인임을 밝혔습니다. 그

세포 파우더 고기 기반 고단백 식품 개발

연세대학교 홍진기 교수(화공생명공학과) 연구팀은 파우더 형태의 새로운 배양육인 고단백 세포 파우더 고기(cell powder meat)를 개발했습니다. 이번 연구는 전 세계적으로 높은 관심을 받고 있는 배양육 분야에 새로운 가능성을 제시했다는 점에서 의의가 있는데요. 육류 소비량이 증가하면서 각종 윤리적, 환경적 문제 및 자원, 식량 부족 문제가 발생하고 있습니다. 이에 따라 깨끗한 친환경 미래 식품으로 배양육이 대두되고 있죠. 배양육의 상업화를 위해서는 실제 고기를 모방하기 위한 세포의 조직화 및 제조 비용 절감이 핵심 과제입니다

단일세포 빅데이터 분석으로 질병유전자 발굴한다

UNIST 생명과학과 남덕우 교수팀은 단일세포 시퀀싱 데이터의 통합분석을 통해 폐암, 감염병 등의 질병과 관련된 유전자들을 효과적으로 선별해낼 수 있음을 밝혔습니다. 단일세포 시퀀싱(scRNA-seq)은 통상적인 벌크샘플 시퀀싱(RNA-seq)과는 달리 개별 세포수준에서 유전자 발현을 분석할 수 있는 기술인데요. 특히 각종 질병, 발생, 분화 등 생물학적 과정을 분석하는데 널리 활용되고 있습니다. 벌크샘플은 상피세포와 각종 면역세포들이 섞여있어서 세포 유형의 차이를 고려하지 못하는 단점이 있죠. 반면 단일세포 시퀀싱은 세포 유형별로

논에서 만들어지는 '메탄가스’ 정확하게 측정 기술 확보

한국표준과학연구원(KRISS) 강남구 박사와 국가농림기상센터(NCAM) 강민석 박사 공동연구팀이 논에서 배출되는 메탄 측정의 신뢰도를 높일 수 있는 원천기술을 개발했습니다. 메탄은 이산화탄소에 비해 단위 물질량당 온실 효과가 25배 더 큰 온실가스인데요. 국내 전체 온실가스 배출량 중 약 30%는 벼농사로 인한 메탄 배출이 차지하므로, 효과적인 기후변화 대응 정책을 수립하기 위해서는 논토양 메탄 배출량의 정확한 측정이 필요합니다. 전 세계적으로 논토양 메탄 배출량 측정에 가장 널리 사용되는 방법은 챔버법입니다. 토양에 일정 간격으로

‘중입자 암 치료’치료효과 가로막는 원인물질 규명

꿈의 암 치료법이라 불리는 ‘중입자 치료’ 효과를 높일 수 있는 연구결과가 나왔습니다.기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단(단장 명경재) 케이이치 타카타 연구위원(Kei-ichi Takata, UNIST 생명과학과 교수) 연구팀은 UNIST 김하진 교수 연구팀과 공동으로, ‘POLQ(DNA Polymerase theta) 단백질’이 암세포가 중입자 치료에 내성을 가지게 하는 원인물질임을 밝혔는데요. 이 단백질이 중입자 치료로 인한 암세포 DNA의 복합적 이중가닥 절단(Double-strand break, DSB) 손상을 복구

RNA 합성에서 '기다림의 미학' 규명

DNA에서 RNA를 생성하는 과정을 마무리 짓는 전사종결인자가 단백질 로(이하 Rho)인데요. 일반 단백질이 작용물질에 미리 붙어 있으면 반응이 빨리 된다는 통념과 다르게 RNA 중합효소에 붙어 기다리는 Rho는 중합효소가 오래 멈출수록 종결 효율이 높아진다는 유의미한 결과가 발표됐습니다. 이번 연구 결과를 통해 자연에서 기다림의 미학이 증명된 것입니다. KAIST는 생명과학과 강창원 명예교수(KAIST 줄기세포연구센터 고문)와 서울대학교 물리천문학부 홍성철 교수의 공동 연구팀이 KAIST 화학과 강진영 교수, KAIST 생명과학과

혈관질환의 새로운 치료 타겟 발굴

국내 연구진이 동맥경화나 혈관염증 질환 치료에 새로운 실마리를 제공할 유전자를 찾아냈습니다.한국생명공학연구원(생명연) 바이오신약중개연구센터 박종길 박사 연구팀이 혈관 내피세포의 염증반응 제어에 관여하는 유전자를 발견하고, 관련 기전을 규명하는 데 성공했습니다. 향후 염증성 혈관질환과 동맥경화증 치료제 개발에 크게 이바지할 수 있을 것으로 기대를 모으는데요. 건강한 삶을 결정하는 요인 중 하나가 바로 혈관이죠. 혈관을 통해 이동하는 혈액은 우리 몸 곳곳에 영양소와 산소를 전달하고 체온을 유지합니다. 혈관이 다양한 원인에 의해 혈관 내

농산물 오염, 먹이사슬 생물계 원 헬스 위협

국내 연구진이 오염 농산물의 장기간 노출에 따른 환경과 인간의 건강에 대한 미래 위험성을 예측하는 원 헬스 기술을 개발했습니다. 원 헬스(One Health)는 사람, 동물, 생태계 사이의 연계를 통하여 모두에게 최적의 건강을 제공하기 위한 다학제적·통합적 접근을 의미합니다. 한국연구재단은 부산대학교 융합의과학과 문유석 연구팀이 농산물의 장기적인 오염 유해인자 노출이 인간을 포함한 먹이사슬 생물계 수명에 어떠한 영향을 미치는지 최초로 예측하였다고 밝혔는데요. 농작물 생산에서 발생하는 다양한 유해인자가 생태계 생물과 인간의 건강과 수

이러다 우리 물에 빠져 다 죽어!

탄소 배출 감축 목표를 놓치면 2150년 남‧북극 빙상이 돌이킬 수 없는 수준으로 녹아 사라지고, 해수면이 1.4m 이상 상승할 수 있다는 분석이 나왔습니다. 기초과학연구원(IBS) 악셀 팀머만 기후물리 연구단장(부산대 석학교수) 연구팀은 빙상‧빙산‧빙붕, 해양, 대기 등 기후 요소를 결합한 새로운 기후 모델을 개발했는데요. 그리고 온실가스 배출에 따른 해수면 변화를 예측했습니다. 결과에 따르면, 빙상의 용융만을 고려했던 기존 예측보다 해수면 상승폭이 더 큽니다. 빙상은 남극과 그린란드에 주로 펼쳐져 있는 땅을 넓게 덮고 있는 얼음

미세먼지 속 세균이 호흡기 질병을 일으키는 기전

대기오염이 인간 건강에 미치는 영향은 오랫동안 중요한 문제로 인식됐습니다. 다양한 대기오염 물질 중에서 미세먼지는 세계보건기구(WHO)에서 지정한 1군 발암물질입니다. 질병률과 사망률을 증가시키죠. 미세먼지는 다양한 크기와 모양의 화학적 및 생물학적 요소의 복잡한 혼합물로 박테리아, 진핵생물, 고세균 및 바이러스를 포함한 여러 미생물도 포함됩니다. 호흡을 통해 흡입된 미세먼지의 대부분은 토양 관련 및 비병원성이지만 Streptococcus pneumoniae , Aspergillus fumigatus 및 adenovirus C 와

‘1천조 분의 1초’, 나노입자 찰나의 변화를 포착하다!

‘1천조 분의 1초’ 동안에 일어나는 찰나의 변화를 직접 관측하고 제어할 수 있는 초고해상도 이미징 기법이 성공적으로 구현됐습니다. UNIST 화학과 권오훈 교수팀은 국내 유일의 ‘4차원 초고속 투과전자현미경’을 활용해 이산화바나듐(VO2) 나노입자의 매우 빠른 금속-절연체 상변화 과정을 펨토초(femtosecond, 10-15 초) 수준의 정확도로 실·시공간에서 직접 포착했는데요. 이산화바나듐은 섭씨 68도에서 금속-절연체 상변화 현상을 보여 광학센서 및 고속 스위칭 소자 등 차세대 핵심 소재로 각광받고 있습니다. 하지만 이 상변

손상된 DNA를 복구할 수 있는 단백질

국내 연구진이 손상된 DNA의 복구 활성을 조절하고 세포의 방어 시스템에 관여하는 새로운 단백질을 찾아냈습니다. 이번 연구는 악성 암 발생의 주요 원인인 염색체 불안정성을 효과적으로 제어하고 나아가 악성 암 극복에 도움이 될 전망입니다. UNIST 김홍태 교수팀은 UNIST 명경재 교수, 숙명여대 김용환 교수팀과 공동으로 DNA 결속손상(Interstrand Crosslink, ICL) 복구 과정에서 경로 선택에 중요한 역할을 하는 효소로 알려진 TRAIP과 결합하는 ZNF212 단백질을 발견했습니다. DNA 결속손상은 DNA 두