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대덕밸리과학소식/한국연구재단

랜덤, 수학으로 풀어낸 나노급 분광기 기술 분광기란 물체로부터 나오는 빛 파장의 세기를 측정하여 그 정보를 그래프 형태로 나타내는 장치로, 광학, 화학, 해양공학 등 산업분야 전반에서 광범위하게 사용되는 측정기구입니다. 그런데 현재 사용 중인 필터배열 기반 분광기의 경우 해상도를 높이기 위해서는 필터를 보다 더 정교하게 제작하거나 필터의 개수를 증가시켜야 하는데, 이 경우 제작비용 상승은 물론 분광기 크기가 대형화되는 단점이 있었습니다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 간단한 수학적 알고리즘을 담은 소프트웨어 기반분광기를 개발되기도 했지만, 여전히 필터제작 공정의 단순화와 분광기의 소형화라는 숙제를 안고 있는 상황입니다. ■ 광주과학기술원(GIST) 이흥노 교수가 주도하고 올리버 박사와 이웅비 박사과정생이 참여한 연구팀이 나노해상도 소형분광기에 적.. 더보기
휘어지는 디스플레이의 재료는? 희금재료 대채할 은나노와이어 필름 투명전극(transparent electrode)은 빛 투과율이 높고 전기 전도성이 있는 박막으로, OLED, 평판 디스플레이, 태양전지의 필수 부품입니다. 투명전극 필름의 원료는 '제2의 희토류'로 불릴 정도로 희귀한 인듐이 사용됩니다. 인듐은 전기가 잘 통해 TV나 스마트폰에 쓰이는 투명전극 필름의 원재료로 현재 널리 사용 중입니다. 하지만 인듐은 광석 1톤당 0.05g밖에 존재하지 않고, 그마저 항상 주석이나 납과 함께 존재하기 때문에 생산이 쉽지 않습니다. 게다가 인듐으로 만든 투명전극 '인듐주석산화물(ITO)'은 구부릴 경우 부서지기 때문에 휘어지는 디스플레이에는 적용하기 힘든 단점이 있습니다. 그럼에도 전자기기의 소재가 되는 희귀광물은 국가 간 외교분쟁의 원인이 될 만큼 중요한 전략 자원으로 .. 더보기
줄기세포가 단백질을 생산하는 원리 LIN28 단백질은 줄기세포 치료의 핵심 기술인 유도만능줄기세포(iPS Cell) 생산에 사용되는 것으로 잘 알려져 있습니다. 유도만능줄기세포는 배아줄기세포와 비슷한 수준의 분화능력을 지니고 있으면서도 수정란이나 난자를 사용하지 않아 윤리문제에서 비교적 자유로워 '꿈의 기술'로도 불립니다. 또 LIN28에 이상이 생기면 당 대사와 사춘기 시기 조절 및 간암과 난소암 등에도 영향을 미치게 됩니다. 때문에 LIN28이 다른 유전자의 발현을 조절하는 원리를 완벽하게 알아낸다면, 줄기세포의 이해와 관련 질병 연구, 치료에 새로운 돌파구를 마련하는 셈입니다. 국내 연구진이 줄기세포에서 에너지를 분배하고 세포 간의 의사소통의 양과 속도를 조절하는 원리를 처음으로 규명했습니다. 이는 마이크로RNA를 조절하여 줄기세포.. 더보기
나노과학이 만든 맞춤형 암 치료법 생명공학이 눈부신 발전하고 있지만 암은 여전히 정복하기 어려운 질환 중 하나입니다. 최근 암 환자 면역세포의 면역력을 증강시켜 암을 치료하는 항암면역치료제가 차세대 항암치료제로 각광받고 있습니다. 항암면역치료는 환자 자신의 면역세포를 이용하기 때문에 약물이나 방사선 치료로 인한 부작용과 항암치료에 대한 거부반응이 적고, 환자의 신체적 부담을 최소화할 수 있는 새로운 암 치료법입니다. 그러나 암세포는 면역세포의 면역력을 억제하거나 차단하여 스스로를 지키려는 특성이 있기 때문에 기존의 항암면역치료제는 암환자 면역세포의 면역력을 극대화하는데 한계가 있었습니다. ■ 대표적 항원제시세포인 수지상세포는 암세포 속에서 암 항원을 인식한 후 2차 면역기관으로 이동해 암세포를 공격하는 T세포에 암 항원 정보를 전달하고,.. 더보기
술도 안먹는데 지방간이? 비알콜성 지방간 효소 발견 간은 체내의 대사활동이 정상적으로 이루어지도록 지휘하는 역할을 하는데, 이를 위해 소량의 지방을 축적합니다. 그러나 비만으로 간에 지방이 크게 축적되면, 지방간에 이르게 됩니다. 하지만 지금까지 대사증후군에서 간의 지방축적이 과도하게 일어나는 원인이 충분히 밝혀지지 않았고, 특히 서구화된 고지방 식품 섭취가 지방간에 어떠한 영향을 미치는지를 명확히 설명하기에는 한계가 있었습니다. 이런 가운데 비만과 당뇨, 고혈압, 고지혈증 등 대사증후군이 급격히 증가하면서 현대인의 건강을 크게 위협하고 있습니다. 세계 인구 5명 중 1명이 대사증후군일 정도로 이는 사회적, 의료적인 문제가 되고 있고, 이를 방치하면 심뇌혈관 질환 등의 부작용이 발생해 사망에 이를 수 있습니다. 특히 대사증후군에 흔히 동반되는 간지방증(비.. 더보기
세계 최고 효율 박막 태양전지 개발 무한한 태양을 전기에너지로 바꾸는 태양전지는 화석연료를 대체할 수 있는 차세대 그린에너지로, 특히 효율성이 높은 차세대 박막 태양전지 개발이 전세계으로 진행되고 있습니다. 그러나 지금까지 알려진 염료감응형 태양전지는 빛 흡수율이 낮고 초박막화가 어려워 효율을 높이는데 한계가 있었습니다. 최근 이를 해결하고자 빛을 잘 흡수하는 반도체 양자점을 이용해 효율 높은 박막 태양전지를 개발하려는 시도가 있지만, 지금까지는 최대 5~6%의 효율에 그치며 상용화에 미치지 못하고 있습니다. ■ 성균관대 박남규 교수팀이 유-무기물이 복합된 반도체 염료로 1/100만 m 이하의 얇은 산화물 전극을 이용해 광전변환 효율을 기존보다 두 배 이상 향상시킨 태양전지를 개발했습니다. 연구팀은 수 나노미터의 매우 작은 유무기하이브리드.. 더보기
예쁜꼬마선충 연구하는 이준호 교수, 이달의 과학기술자상 이준호 서울대 교수가 '이달의 과학기술자상' 8월 수상자로 선정됐습니다. 이 교수는 선충 행동연구의 권위있는 연구자로 지난 20년간 꼬마선충을 이용한 다양한 연구를 수행했습니다. 최근에는 찰스 다윈의 '종의 기원'에서 조개가 새의 다리에 붙어 다른 곳으로 이동하는 현상을 설명한 것과 유사하게 특정한 종이 퍼져나가는 종의 확산 과정에 대한 과정을 '예쁜꼬마선충(C. elegans)' 연구를 통해 단일 신경세포 수준에서 처음으로 규명했습니다. ■ 이준호 교수는 서울대 미생물학과를 졸업하고 미국 캘리포니아 공대에서 박사과정 중 꼬마선충 연구를 시작하였으며, 그 이후로 20년 동안 이 분야를 심층 연구한 유전학자입니다. 이 교수는 소개된 연구 업적 이외에도 꼬마선충에서 △노화 및 수명 관련 연구 △지방대사 기전.. 더보기
피부를 투과한 빛으로 질병을 지료하는 기술 일반적으로 피부와 같이 내부 구조가 복잡한 매질은 들어오는 빛의 대부분을 그대로 반사시키고, 10% 이하의 극히 적은 빛만 투과시킵니다. 따라서 빛을 이용해 효과적으로 질병을 치료하기 위해서는 매질을 손상시키지 않고 빛 에너지를 원하는 깊이까지 그대로 전달해야 합니다. ■ 고려대 최원식 교수와 박규환 교수, 명지대 김재순 교수팀이 빛 에너지를 피부 속 깊은 곳까지 그대로 전달하는 방법을 개발해 빛을 이용한 질병치료의 효율을 높일 수 있는 가능성이 열었습니다. 연구팀은 우선 나노 입자로 구성된 복잡한 매질을 높은 투과도로 통과할 수 있는 특정한 빛의 패턴을 찾아냈습니다. 이어 액정을 이용한 디스플레이 장치로 특정한 패턴의 빛을 만든 후 복잡한 매질에 쏘여, 복잡한 매질 속을 투과하는 빛이 이론적으로 도달할.. 더보기