고분자 소재에 나노입자를 더하면 원하는 특성을 갖춘 복합재료를 만들 수 있습니다. 예를들어 고분자로 이뤄진 플라스틱은 가볍지만 부서지기 쉽습니다. 때문에 복합재료는 고분자 소재에 나노입자를 더하고 강도를 높여 '가벼우면서 단단한 플라스틱'을 만들죠. 이러한 특성들은 '재료'에서 비롯된다고 알려졌는데요. 새로운 연구에 따르면 '재료를 만드는 과정'도 한 몫 한다고 합니다. UNIST 에너지 및 화학공학부의 김소연 교수팀은 고분자와 나노입자를 혼합하는 '용액 혼합 방식'에서 '용매'가 재료의 최종 구조와 물성에 중요하게 작용한다고 발표했는데요. 용액 혼합 방식은 고분자와 나노입자를 용매에 녹여 혼합한 뒤, 용매를 증발시켜 복합재료를 얻는 기법입니다. 이번 연구에 따르면 이 과정에서 어떤 용매를 사용하는지에 따라 최종 물질의 특성이 달라진다고 합니다. 

음식물쓰레기는 매년 대량으로 발생하고 있습니다. 2018년 한 해에만 수거와 처리에 1조 3천억원 이상이 들 정도였죠. 음식물쓰레기는 현행법상 2012년부터 해양투기가 금지됐습니다. 유해발암물질인 다이옥신 발생 우려로 소각이나 연료활용도 어려운 실정인데요. 현재 음식물쓰레기의 80%는 사료나 퇴비로 재활용됩니다. 나머지는 매립 처리됩니다. 그러나 음식물쓰레기 재생사료의 경우 조류인플루엔자(AI)나 최근 유행하는 아프리카돼지열병(ASF)의 한 원인으로도 인식됩니다. 이 때문에 2017년 음식물쓰레기는 사료로써 사용이 금지됐습니다. 현재 음식물쓰레기는 사료 생산시설마다 적채돼 있습니다. 재생퇴비의 경우에도 염분으로 인한 토양의 경화(硬化)를 유발합니다. 이에 음식물쓰레기의 새로운 재활용 처리방안이 절실한 상황입니다. 그런데 한국건설기술 연구원이 음식물쓰레기를 이용해 새로운 고형연료화 기술을 확보했다고 합니다. 기존에 비해 획기적으로 개선된 새로운 고형 재생연료는 고품질 석탄의 화력과 맞먹는 고열량을 갖는다고 하는데요. 뿐만 아니라 염도도 대폭 낮춰 친환경적이라고 합니다. 

바이오연료는 온실가스 및 미세먼지를 저감시킬 수 있는 청정연료입니다. 전 세계적으로 휘발유나 경유에 혼합돼 사용됩니다. 현재 바이오연료는 전분, 당, 식물성 기름 등과 같은 작물을 원료로 생산하고 있는데요. 하지만 식량을 활용해 연료를 만들어 낸다는 윤리적 논란이 여전히 계속되고 있죠.이를 대체하기 위해 2세대 바이오연료 생산 기술이 개발되고 있습니다. 바로 연간 생산량이 약 1000억 톤에 달할 만큼 지구상에 풍부하게 존재하는 목질계 바이오매스를 원료로 활용하는 방법인데요. 하지만 목질계 바이오매스는 전환공정에서 바이오연료를 생산하는 미생물의 활동을 억제하는 물질이 발생합니다. 때문에 생산 효율이 낮아지는 한계로 인해 상용화되지 못하는 실정이었죠. 그런데 한국과학기술연구원 청정에너지연구센터 고자경, 이선미 박사팀은 2세대 바이오매스 상용화의 가능성을 크게 높일 방법을 찾아냈습니다. 연구팀은 목질계 바이오매스를 이용해 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 개발했습니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

한국표준과학연구원(KRISS)이 첨단 현미경의 기술자립을 가속화 할 핵심 기반기술인 '에너지 분석기를 국산화하는 데 성공했습니다. KRISS 첨단측정장비연구소 박인용 책임연구원팀은 하전입자 빔의 에너지 분포를 측정할 수 있는 원천기술을 개발했습니다. 하전입자는 전하를 띄는 입자로 전자 및 이온 현미경의 광원입니다. 전자·양성자·이온 등이 이에 해당되며 전자현미경은 전자빔을 이온현미경은 이온빔을 광원으로 사용하죠. KRISS가 개발한 에너지 분석기는 기존 기술보다 매우 작고 간단한 구조임에도 월등한 측정 정확도를 자랑합니다. 이번 기술을 통해, 외국 장비회사가 주도하고 있는 고부가가치의 현미경 산업을 뼈대부터 국산화할 수 있는 기반이 확립될 전망입니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 국내ㆍ외 특허 출원도 마쳤다고 합니다. 

용액 속 미세입자를 움직이는 기술이 등장했습니다. 바로 '소금물' 내부에서 부분적으로 발생하는 농도차이를 이용한 기술인데요. 외부 동력 없이도 작동하고 조작법도 간단합니다. 이는 저개발국가의 오염수 현장분석과 같은 환경 모니터링에 도움을 줄 전망입니다. UNIST 기계항공 및 원자력공학부의 김태성 교수팀은 소금물 같은 '전해질 용액'을 이용해 용액 내부의 미세입자의 움직임을 조절하는 소형장치를 개발했습니다. 이 장치는 다양한 크기의 미세입자가 뒤섞인 세포에서 특정 성분만 골라내 분석할 수 있다고 하는데요. 또한 오염수 성분을 파악할 때 반도체에 쓰이는 양자점(Quantum dot)재료를 합성해 똑같은 크기만 선별하는 상황 등에 손쉽게 적용할 수 있죠. 또, 순수하게 전해질 이온 농도 차이에서 비롯된 힘으로 작동한다고 하는데요. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다.

한국뇌연구원(KBRI)은 김형준·이신려 박사와 순천향대 김기영 교수 등이 참여한 국내 연구팀이 치매와 루게릭병 발병 과정에서 일어나는 신경세포 사멸을 억제하는 새로운 분자기전을 밝혀냈습니다. 연구결과는 에 게재됐습니다. 

비타민명의 알파벳은 발견된 순서 또는 비타민의 기능에 따라 붙습니다. 하지만 비타민의 명명은 여기서 끝이 아닙니다. 알파벳이 들어간 하나의 비타민 내에서도 여러 종류의 비타민으로 나뉩니다. 숫자는 왜 붙을까요? 알파벳과 숫자가 들어간 비타민들은 각각 어떤 특징을 가질까요? 그 종류가 가장 많은 비타민 B부터 들여다봅니다.

뉴턴과 훅은 사사건건 대립하기 일쑤였습니다. 둘은 자신의 이론이 옳다고 싸웠습니다. 자신이 발견한 이론을 상대방이 표절 또는 도용했다고 싸우기도 했죠. 뉴턴과 훅의 싸움은 훅이 사망할 때까지 계속됐습니다. 로버트 훅 또한 뉴턴 못지 않게 여러 과학 분야에 업적을 남겼습니다. 하지만 훅의 업적은 뉴턴에 가려져 빛을 보지 못했죠. 뉴턴과의 갈등과 무관하지 않다는 분석이 있습니다. 

한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단 김진영 박사팀과 계산과학연구센터 김동훈 박사팀은 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 정연식 교수팀과의 공동연구를 통해 퀀텀닷 태양전지의 고질적 문제였던 전류 손실을 막았습니다. 연구진은 전지효율을 기존 대비 47% 상승시켜 퀀텀닷 태양전지의 상용화 가능성을 높였다고 밝혔는데요. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

바이오프린팅은 인체 조직을 3D프린터로 정교하게 출력해 손상되거나 결손된 부위의 재건을 돕는 분야입니다. 국내 연구진이 바이오프린팅 분야에서 또 다른 도약 이뤄내 주목받고있습니다. 성균관대학교 김근형 교수, 전남대학교 의과대학 장철호 교수 공동 연구팀이 금 나노와이어가 포함된 콜라겐/세포 바이오잉크를 기반으로 근섬유다발을 만들었습니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

쥐들의 운전 훈련은 쥐들의 스트레스에도 영향을 미쳤습니다. 연구진은 쥐들의 배설물에서 코티코스테론과 디하이드로에피안드로스테론의 수치를 측정했습니다. 코티코스테론은 쥐들의 스트레스 호르몬으로 사람의 코티솔과 유사한 작용을 합니다. 쥐들은 스트레스를 많이 받을수록 코티코스테론을 많이 분비합니다. 디하이드로에피안드로스테론은 반대로 스트레스를 줄여주는 호르몬입니다. 이 호르몬은 잉여 코티솔을 분해해 스트레스를 극복하게 해줍니다.

드렉셀대학교 공과대학 건축 및 환경공학 마이클 워링(Michael Waring) 교수 연구진은 30년 동안 실내 식물이 공기에 주는 영향을 연구해왔는데요. 실제로 식물은 집이나 사무실 환경에 영향을 줄 정도로 공기를 빨리 정화할 수는 없다고 합니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

화석 연료를 대체할 친환경 에너지로 '물을 전기로 분해해 얻는 수소'에 대한 관심이 뜨겁습니다. 이때 전기를 '적게' 쓰도록 물 분해 반응의 효율을 높이는 게 중요한데요. 이 과정에서 중요한 '산소 발생 반응'을 도와줄 '저렴한' 고성능 촉매가 개발됐습니다. UNIST 자연과학부 화학과 김광수 특훈교수가 이끄는 연구팀은 물의 전기분해에 쓰일 저렴한 촉매로 '철ㆍ코발트 인산(FeCoPO₄)' 물질을 개발했습니다. 이 촉매는 상업적으로 쓰이는 비싼 촉매에 비해 25%나 성능이 개선됐다고 합니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

DGIST 뉴바이올로지전공 곽준명 교수와 IBS 식물노화수명연구단 김윤주 박사 연구팀이 유전자 발현과 세포 내 제어 RNA 항상성을 조절하는 핵심물질의 원리를 규명했습니다. 이번 연구는 생명현상의 근원을 밝혀낸 성과라고 하는데요. 향후 농작물 생산성 증가와 인체 질환의 치료 등에 기여할 전망입니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다.

한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단 유성종 박사팀은 경희대학교 김진수 교수와의 공동연구를 통해 알칼리 연료전지용 촉매를 개발했습니다. 알칼라인 연료전지는 최근 차세대 연료전지로 각광받고 있는데요. 알칼라인 연료전지의 촉매로 이용되는 백금은 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 그런데 이번 연구를 통해 드디어 백금을 대체할 수 있는 저가형 촉매가 개발됐다고 합니다. 이 촉매는 대량생산이 가능해 알칼라인 연료전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 보입니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

숙명여자대학교 최경민‧김우열 교수 연구팀은 분자촉매의 효율을 떨어뜨리지 않으면서도 안정성을 높일 수 있는 실마리를 찾아냈다고 합니다. 바로 분자촉매를 새장(birdcage)처럼 케이지 형태로 감싸는 방법이라고 하는데요. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다.  분자촉매는 태양광을 이용해 원하는 화학반응을 촉진하거나 오염물을 분해할 수 있는 물질을 말합니다. 널리 쓰이는 금속촉매와 달리 분자촉매는 작은 분자 하나하나가 반응에 관여합니다. 덕분에 활성이 높아 미래의 촉매로 주목받고 있습니다. 하지만 분자촉매는 불안정한 구조 때문에 반응과정에서 서로 결합하며 다른 화합물로 변하기 쉽습니다. 때문에 안정성이 낮아 활용이 어렵습니다. 연구팀은 각 분자촉매를 속이 비어 있는 사면체 케이지 형태 입자에 넣는 방식으로 안정성과 활성을 모두 잡았다고 하는데요. 실제로 광촉매 분자의 활성과 안정성을 모두 향상시켰습니다.

독일 막스플랑크 조류학연구소 연구원 Auguste M. P. von Bayern의 연구진은 4종의 앵무새 31마리를 대상으로 실험을 했습니다. 큰초록마코앵무(Ara ambiguus) 9마리, 푸른목금강앵무(Ara glaucogularis) 8마리, 아프리카회색앵무새(Psittacus erithacus) 6마리, 푸른머리금강앵무(Primolius couloni) 8마리가 대상이었습니다.

인공지능을 기반으로 해 신약을 개발하기도 합니다. 신약개발은 대표적인 고위험 및 고수익 분야로써 매우 높은 불확실성을 갖습니다. 장기간 투자에도 기술 구현 가능성이 현저히 낮으며 개발에 성공해도 시장의 성공 확률이 저조하죠. 신약개발을 위해 한 명의 연구자가 조사할 수 있는 자료는 한 해에 200~300건이나 되는데요. 인공지능은 100만 건 이상의 논문을 읽을 수 있는 동시에 400만 명 이상의 임상데이터 분석이 가능합니다.

한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 손해정 박사팀은 약한 빛에도 효과적으로 전기를 만들 수 있는 신소재를 개발했습니다. 연구팀은 태양전지에서 빛을 흡수하는 역할을 하는 광흡수층 소재를 사용해 고효율의 유기태양전지를 개발했다고 밝혔습니다. 해당 연구 논문은 에 게재됐습니다. 

운동의 효과를 입증한 실험 결과가 또다른 연구 결과가 하버드대학에서 나왔는데요. 하버드대 연구진은 운동의 신체적인 효과와 정신적인 효과를 연구했습니다. 하버드대학교와 매사추세츠 종합병원의 공동 연구진은 운동과 같은 신체 활동을 증가시키면 우울증에 걸릴 가능성을 크게 줄일 수 있다는 사실을 발견했습니다. 에 게재된 논문에 따르면 하루 35분, 매주 4시간의 운동만 해도 우울증이 재발할 가능성이 줄어든다고 합니다.