익숙한 구조에서 발견한 새로운 현상, 위상홀효과

홀센서는 스마트폰 안에 있는 첨단 센서 가운데 하나로 자기장에 의해 전류방향에 수직으로 생기는 전위차를 이용합니다. 이는 정밀하게 자기장의 크기를 측정하여 방향을 알려주거나 정해진 경로로 로봇을 이동할 때 활용이 가능하죠. 이러한 홀센서를 양자정보에 활용할 수 있는 위상홀효과가 자성체 양자나노구조에서 발견되었다. 위상홀효과란 인접한 스핀들 간의 꼬인 정도에 비례하여 나타나는 홀효과입니다.한국연구재단은 천승현, 김건 교수(세종대학교), 박성균 교수(부산대학교) 공동 연구팀이 강자성체*-반강자성체** 이중층에서 스커미온(skyrmion

우리 컴퓨터가 실내공기 오염시킨다고?

공장 굴뚝에서 배출되는 대기오염물질이 과열된 컴퓨터에서도 배출되는 것으로 확인됐습니다. UNIST 도시환경공학과 최성득 교수팀은 컴퓨터에서도 다환방향족탄화수소(PAHs)가 나와 실내공기를 오염시킨다는 연구결과를 국제학술지에 발표했는데요. 컴퓨터 부품에 불순물로 포함된 PAHs가 컴퓨터가 과열되면서 휘발돼 나온다는 분석입니다. 다환방향족탄화수소는 석유, 석탄, 나무 등을 태울 때 발생해 공기 중으로 배출되는 ‘유해대기오염물질’로 알려져 있습니다. 연구팀은 새집증후군을 연구하던 중 전산실의 PAHs의 농도가 다른 실내공간에 비해 2~4

온실가스로 수소‧일산화탄소 가스 만드는 획기적 촉매

온실가스를 이용해 수소나 일산화탄소처럼 유용한 가스를 만드는 ‘합성가스 촉매 기술’이 나왔습니다. 상업화를 위한 여러 조건도 만족해 상용화 가능성도 커졌습니다. UNIST 에너지화학공학과의 김건태 교수팀은 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄)을 수소(H₂)나 일산화탄소(CO) 등의 유용한 합성가스로 전환하는 ‘더 좋은 촉매 기술’을 개발했습니다. 이 촉매의 합성가스 전환효율은 95% 이상인데요. 기존처럼 성능을 높이기 위해 주입하던 다른 가스가 없어도 1,000시간 동안 구동할 수 있습니다. 김건태 교수는 “그동안 온실가스를 수소로

통증의 개인차에 대한 뇌과학적 단서 규명

같은 세기의 통증 자극이라도 사람마다 느끼는 통증의 세기와 뇌 반응은 모두 다르죠. 하지만 이제까지 대부분의 통증 뇌연구는 모든 사람에게서 공통적으로 보이는 뇌 반응 패턴에만 집중해왔습니다. 이에 성균관대학교 글로벌바이오메디컬공학과 우충완 교수 연구팀은 미국, 독일, 네덜란드, 프랑스, 캐나다 등 국제 연구자들과의 공동연구를 통해, 각자의 뇌에서 다르게 나타나는 고유한 통증 활성화 패턴을 규명했다고 밝혔습니다. 통증은 생존에 매우 중요한 기능이어서 진화적으로 잘 보존된 뇌 처리 기제를 지닙니다. 실제로 통증을 경험하는 동안 기능자기

고성능 실릴륨 유기촉매반응 개발

성균관대학교 화학과 배한용 교수가 독일 막스-플랑크-연구소(Max-Planck-Institute für Kohlenforschung)의 벤자민 리스트(Benjamin List) 교수팀과 공동연구로 새로운 고성능 실릴륨 유기촉매반응(silylium organocatalysis)을 개발하고, 그 결과를 세계적인 학술지 네이처(Nature)에 5.4(수) 발표했습니다. 연구진은 케톤을 시작물질로 하며 매우 높은 입체선택성 생성물의 합성을 가능케 하는 사이아노실릴화(cyanosilylation) 촉매 시스템을 새롭게 개발했는데요. 배한용

손상된 DNA 조각의 체내 분해요인 발견

한국표준과학연구원(KRISS)이 체내에서 DNA 손상조각을 분해시키는 단백질을 발견하고 이를 시험관에서 증명하는 데 성공했습니다. 세포 내 DNA는 자외선‧흡연 등의 발암물질과 체내 대사물질로 인해 매일 지속적인 손상을 입는데요. 그럼에도 DNA 내의 유전정보가 보존되는 이유는 세포가 손상된 DNA를 복구하는 시스템이 존재하기 때문입니다. 세포의 DNA 복구가 원활하지 않으면 DNA 손상이 누적돼 노화나 암을 포함한 심각한 질환이 발생할 수 있죠.DNA 복구 과정에서 필연적으로 발생하는 DNA 손상조각은 염증이나 부적절한 면역반응을

미지의 불안정한 라디칼 상태, 세계 최초로 형성 과정을‘두 눈으로’훤히 들여다보다

DGIST 화학물리학과 박진희 교수팀이 새로운 금속유기구조체(이하MOFs)를 생성해 불안정한 라디칼 상태를 시각화하고 구조 분석을 통한 에너지 종류에 따른 전자전달경로를 규명했다고 26일 밝혔습니다. MOFs는 벌집처럼 수많은 작은 구멍(기공)이 난 다공성 기공구조를 갖기 때문에 표면적이 넓은데요. 또한, 어떠한 금속과 유기 리간드를 연결하느냐에 따라 다양한 구조 및 특성을 가진 MOFs를 설계할 수 있으며, 규칙적인 격자구조로 인해 높은 결정성을 가지기 때문에 단결정 구조분석을 통해 분자구조를 보다 정확히 이해할 수 있습니다. 이

극지연, ‘통가 화산폭발 이후’ 3D 지형도 공개

극지연구소가 통가 화산폭발 이후의 모습이 담긴 3D 지형도 영상을 공개했습니다. 쇄빙연구선 아라온호가 현장에서 확보한 탐사자료를 분석해 얻은 결과인데요. 폭발 전과 비교해 화산의 중앙 부분은 더 움푹 파였지만, 전반적인 형태는 크게 달라지지 않은 것으로 나타났습니다.통가 왕국 통가타푸섬 북서쪽 65km 해역에 위치한 훙가 통가-훙가 하파이 (Hunga Tonga-Hunga Ha’apai) 화산은 올해 1월 15일 폭발했습니다. 20세기 들어 가장 강력했던 화산폭발로 추정되며, 이 폭발로 화산체 상부에 있던 훙가 통가 섬, 하파이 섬

인간 미토콘드리아 DNA의 아데닌 염기교정 기술 최초 개발

기초과학연구원(IBS) 유전체 교정 연구단(전(前)단장 김진수)은 세계 최초로 미토콘드리아 DNA의 아데닌(A) 염기 교정 도구인 ‘TALED(Transcription Activator-Like Effector-linked Deaminase)’를 개발하여 Cell에 발표했습니다. 미토콘드리아 유전질환 연구와 치료제 개발에 널리 활용될 것으로 기대됩니다. 미토콘드리아는 에너지를 만들어내는 세포 내 소기관인데요. 미토콘드리아 DNA에 변이가 일어나면 5,000명 중 한 명 꼴로 발생하는 심각한 유전질환 뿐 아니라 암·당뇨병·노화 관련

에틸렌, 석유 대신 이산화탄소로 만든다

석유 대신 이산화탄소로 에틸렌을 만드는 기술이 개발됐습니다. 에틸렌은 플라스틱, 각종 건축자재, 비닐, 합성고무 등의 원료로 쓰여 석유화학 산업의 쌀로 불리죠. UNIST는 에너지화학공학과 권영국 교수팀이 이산화탄소를 원료로 활용해 에틸렌을 생산하는 구리알루미늄 합금 촉매를 개발했다고 20일 밝혔습니다. 촉매를 전극에 바른 뒤 전기를 흘려주면 촉매 표면에서 이산화탄소가 전기화학 반응을 통해 에틸렌으로 바꾸는데요. 연구팀이 개발한 촉매는 이제껏 논문으로 보고된 촉매 중 최고 수준인 82.4%의 전류효율을 기록했습니다. 기술의 상업화

위암 원인균 헬리코박터의 cagA 암유전자 복제 수 변화 기전 규명

헬리코박터 파일로리는 사람의 위에 서식하는 세균으로 전 세계 인구의 절반 이상이 감염되어 있습니다. 이는 위암을 비롯한 위장질환 발생의 주원인 중 하나인데요. 위암 원인균인 헬리코박터 파일로리의 cagA* 유전자 수가 숙주**의 면역 상태에 따라 변화한다는 사실을 국내 연구진이 규명했습니다. * cagA (cytotoxin-associated gene A, 세포독소 관련 유전자 A) : 헬리코박터 파일로리의 가장 중요한 독성인자 중 하나로, 위 상피세포가 암세포로 변화하는 데 영향을 미친다. ** 숙주 : 헬리코박터 파일로리 세균이

외상 후 스트레스 장애(PTSD) 치료 기전 최초 규명

기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이보영 연구위원 연구팀이 외상후 스트레스 장애(posttraumatic stress disorder, 이하 PTSD) 치료제의 과학적 원리를 동물실험을 통해 세계 최초로 규명했다고 밝혔습니다. 이번 연구 결과로 마땅한 치료법이 없었던 PTSD 치료제 개발에 청신호가 켜질 것으로 기대되고 있습니다. PTSD는 사고, 재해 등 심각한 사건에서 얻은 고통스러운 기억을 지속적으로 다시 경험함으로써 일상생활에 지장을 겪는 정신질환으로, 치료를 위해 인지행동치료 등 정신과적 치료와 우울증 약물치료

그린 수소 생산 효율 높일 광전극 신(新) 구조 개발

태양광-수소 생산 기술은 무한하고 깨끗한 태양광과 물로부터 수소를 생산할 수 있는 친환경 에너지 기술입니다. 광전극을 이용하면 태양광으로 물을 분해하여 수소를 얻을 수 있는데, 기존 방법으로는 수소 생산 특성이 매우 제한적입니다. 그런데, 이 광전극의 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 새로운 나노 구조가 국내 연구진에 의해 개발됐습니다. 한국연구재단은 조인선 교수(아주대학교, 제1저자 정유재), 한현수 박사(스탠포드대학교) 연구팀이 이중 정렬된 이종접합 광전극 구조를 제안, 단일 정렬된 광전극 대비 4배 이상 높은 태양광-수소 전환 효