물리학 난제였던 유전율 텐서 측정 구현

KAIST(총장 이광형)는 물리학과 박용근 교수 연구팀이 기존에는 이론조차 존재하지 않았던 물리학 난제 중 하나인 유전율 텐서의 3차원 단층 촬영 방법을 개발했다고 4일 밝혔습니다. 유전율 텐서는 빛과 물질의 상호작용을 근본적으로 기술하고 물질의 광학적 이방성(異方性, 방향에 따라 달라 보이는 특성)을 정량적으로 표현할 수 있는 중요한 물리량인데요. 유전율은 고등학교 물리학에서도 다루는 기본적인 개념이지만, 지금까지 3차원 유전율 텐서를 실험적으로 측정할 수 있는 방법이 존재하지 않았습니다. 병리학, 재료과학, 연성물질 과학, 또는

내장지방과 피하지방의 차이 규명

비만은 각종 대사질환(당뇨병 및 심혈관계 질환 등)을 유발하는 핵심 위험요인으로 전세계적으로 엄청난 사회경제적 손실을 일으킵니다.(약 2조 달러, 2020년도 기준). 지방조직은 크게 내장지방과 피하지방으로 나눌 수 있는데요. 비만 시 내장지방은 건강에 이상을 유발하는 해로운 지방조직인 반면, 피하지방은 이로운 지방조직으로 여겨지기도 합니다. 서울대학교 자연과학대학 생명과학부 김재범 교수 연구진과 DGIST 김종경 교수 연구진은 비만 시 내장지방이 피하지방보다 해로운 지방조직으로 작용하는 원인을 조사한 결과 지방조직을 구성하는 줄기

2차원 소재 잉크 기반 고성능᛫저전력 반도체 소자 개발

실리콘 반도체의 한계를 극복할 수 있는 소재로 주목받는 2차원 소재를 잉크 형태로 만들어 고성능, 저전력의 반도체 소자를 대면적으로 구현한 연구가 소개됐습니다. 성균관대학교 강주훈 교수 연구팀이 다양한 광물의 원자층 사이사이에 분자를 침투시키는 방식으로 도체, 반도체, 부도체 특성을 갖는 2차원 소재 잉크를 합성하고, 이를 기반으로 웨이퍼단위(wafer-scale)의 다양한 반도체 소자를 블럭을 조립하듯이 구현할 수 있는 방식을 개발했는데요.기존에는 수 나노미터 두께의 아주 얇은 2차원 소재를 얻기 위해 광물에 스카치테이프를 붙였다

코로나바이러스, 변이에 상관없이 현장에서 검출한다

델타 변이에 이어 전염성이 매우 강한 오미크론 변이가 등장하는 등 코로나바이러스 변이와 확산세가 꺾이지 않고 있습니다. 이처럼 수많은 변종이 발생하는 코로나바이러스의 경우 확산을 막기 위해서는 변이 바이러스를 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 진단 플랫폼 개발이 필수적인데요. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 생체재료연구센터 이관희 박사, 김호준 박사팀은 변이에 상관없이 코로나바이러스를 현장에서 30분 내에 PCR 수준의 감도로 검출할 수 있는 바이오센서 플랫폼을 개발했다고 밝혔습니다. 현재 유전자 기반의 PCR 진단은 최소

물질 원자 보는 현미경으로 다이아몬드의 빛 검출한다

원자를 보는 현미경으로 나노 다이아몬드가 내는 빛을 검출하는 분석법이 개발됐습니다. 나노 다이아몬드뿐만 아니라 실리콘을 대체할 차세대 반도체 소재들도 분석 가능한 기술입니다. UNIST 화학과의 권오훈 교수팀이 나노 다이아몬드와 같은 ‘와이드 밴드갭 물질’의 발광 특성과 물질 내 전하 입자 이동 등을 분석하는 기술을 개발했습니다. 와이드 밴드 갭 물질은 차세대 반도체 소재, 양자광원 소재 등으로 주목받는 소재지만, 에너지 밴드 갭이 넓은 특수한 물리적 특성이 있어 일반 분광 분석법으로 발광 특성 분석이 쉽지 않았는데요. 권 교수팀은

새로운 비만 치료 기술 확보?

성균관대학교 생명과학과 배외식 교수 연구팀(제1저자 김형식․박민영 연구원)이 지방조직에서 지방의 연소를 조절하는 핵심 단백질인 포스포리파제 D2(PLD2)의 기능을 규명했다고 밝혔습니다. 비만은 인류 건강을 위협하는 대표적인 위험요인으로 제2형 당뇨병, 심혈관 질환 및 뇌졸중을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있는데요. 음식을 통해 섭취한 열량이 소비하는 에너지에 비해 과다하면 비만이 발생할 수 있으며, 체내에서는 갈색지방에서 열 발생을 통해 에너지 소비를 조절할 수 있습니다. 연구진은 고열량 식이로 유도된 비만 생쥐 모델에서 지방세

목표하는 깊이에 닿을 수 있는 똑똑한 3차원 마이크로니들

욕실 바닥 타일의 틈새까지 닿기 위해서는 길이가 다른 솔이 촘촘히 배열된 청소용 브러쉬를 사용하는 것이 유리하죠. 마찬가지로 인체 조직 내 여러 깊이에 존재하는 신경세포들에 가까이 다가가 이들의 신호를 기록하고 선택적으로 자극하기 위해 길이가 서로 다른 신경전극 다발로 만든 마이크로 니들 (microneedle, 초미세 신경 전극 다발)이 소개됐습니다. 한국과학기술연구원 임매순, 이병철 박사 연구팀이 다양한 길이의 미세전극이 촘촘히 배열된 마이크로 니들을 제작할 수 있는 보다 단순한 반도체 공정을 개발했는데요. 복잡한 굴곡이 있는

육안으로 혈액 응고 여부 식별 가능한 인체 내부 출혈 방지용 광학 이방성 액정 지혈제 개발

기존의 임상 환경에서 만성으로 혈액 응고 장애를 갖는 환자들(선천적인 혈우병, 당뇨병 등)은 외과적 수술 혹은 최소 침습적인 시술 중에 과도한 내부 장기 출혈, 지연되는 지혈, 지혈 이후에도 발생할 수 있는 재출혈로 고통받아왔습니다. 상용화된 지혈 제재들은 내재적 혈액 응고를 촉진하는 원리로 작동하기 때문에 다양한 환자군에서 지혈 효과를 기대할 수 없습니다. 또한 낮은 조직 접착력으로 내부 출혈시 국소적으로 도포하기 어려운 문제점 등이 야기되어 왔습니다. 지혈 이후에도 재출혈에 대한 지속적인 모니터링을 위해 빛과 초음파 기반 고가

기상청 체육대회에도 비가 오는 이유?

지난 12월 7일 tvN ‘책 읽어주는 나의서재’에는 ‘과알못’을 위한 책 한 권이 소개되었습니다. 국립 과천 과학관 연구사 강성주 박사가 추천하는 이 책은 과학이라는 분야는 마냥 어렵고 이해할 수 없다고 여기는 이들의 편견을 확실하게 깨줍니다. 과학의 높은 진입 장벽을 쉽게 통과할 해답을 ‘농담’에서 찾아내는 오후 작가의 《나는 농담으로 과학을 말한다》입니다.일상에서 발견한 과학을 소개하는 이 책에서는 ‘기상청 체육대회에도 비가 오는 이유’에 대해서 과학적인 근거를 들어 이야기합니다.-오보청, 구라청, 중계청...정확한 통계는 없

인도양에서 새로운 열수분출공 발견

한국해양과학기술원(원장 김웅서, 이하 KIOST)은 인도양 심해에서 우리나라 2·3번째 열수분출공을 발견하고, 주변 생태계를 이루고 있는 생물시료를 확보했다고 밝혔습니다. 이번 발견으로 새로운 해양생물을 발굴, 생명자원 개발 및 지구생명체의 비밀을 밝히는데 큰 진전을 가져다 줄 것으로 기대됩니다.해양수산부의 지원으로 이사부호를 타고 인도양 탐사에 나선 김동성 책임연구원 연구진은 11월 6~7일 수심 2,500m~3,000m에서 열수분출공 온바다(Onbada)와 온나래(Onnare)를 잇달아 발견했는데요. 온바다는 굴뚝 7개가 나열되

뇌를 좌우〮 분리하면 어떻게 될까

좌반구와 우반구 잇는 '뇌량' 절단 돼 1962년 뇌전증으로 고통받던 48세의 남성 W. J.는 뇌량 절단술을 받았습니다. 뇌전증 발작 증상 때문이었습니다. 뇌량은 뇌의 좌반구와 우반구를 이어주는 인체 구조물입니다. 이 수술이 시행될 당시 학자들은 뇌량이 두 반구 사이에서 온갖 학습적 전이가 일어날 수 있도록 도와준다는 점을 알아낸 상태였습니다.이 수술은 인지 신경과학자인 마이크 가자니가(Mike Gazzaniga)가 진행했습니다. 수술 6주 후 가자니가는 W. J.를 대상으로 연구를 시작합니다. 뇌량 절단술을 받은

프랑켄슈타인 영감 준 ‘실제 충격 실험’

죽은 자의 인체 조각들을 모아 생명을 불어넣어 새로운 생명체를 창조한다는 이야기 . 출판된 지 200여년이 흘렀지만 영화, 뮤지컬로도 각색돼 오늘날까지 많은 사랑을 받고 있습니다. 이 소설을 쓴 영국 작가 메리 셸리는 훗날 이 소설에 대한 영감을 어디에서 얻었는지 언급했습니다. 자신이 목격한 실험을 하나 꼽았는데요. 처형된 범죄자들의 신체를 전기로 자극해 근육을 씰룩거리게 만들어 마치 살아있는 인간을 흉낸 충격적 실험이었습니다. 사형수 시체에 '전기충격' 1803년 1월 영국 런던에서 아내와 아이를 수로

핵산나노입자로 면역세포 활성화

한국연구재단은 곽민석 교수(부경대학교)·진준오 교수(영남대학교) 연구팀이 면역활성 유도 핵산나노입자를 개발했다고 밝혔습니다. 인체면역결핍바이러스(HIV) 감염환자의 면역세포가 외부 침입물로 인식할 합성 핵산분자를 제작, 면역세포를 활성화 시키고 감염된 세포를 제거한다는 전략입니다. 인체면역결핍바이러스에 감염되면 면역체계가 손상되어 병원균침입에 취약한데요. 따라서 바이러스를 제거하며 손상된 면역체계를 회복하는 것이 중요한 과제입니다. 연구팀은 구(球)형으로 자가조립될 수 있는 지질핵산염기에 면역세포를 활성화하는 면역증강 서열이 결합된