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한국기초과학지원연구원

해양 초고온 고세균으로 수소를 만든다 수소를 생산하는 미생물인 '해양 초고온 고세균'의 총체적 대사경로가 세계 최초로 규명됐습니다. 이에 따라 고효율 수소생성 균주 개발 및 대사공학(metabolic engineering)을 통한 고효율 수소생산의 기반이 마련됐습니다. 한국기초과학지원연구원 생명과학연구부 정영호, 김승일 박사팀은 한국해양연구원 이정현, 강성균 박사팀과 공동으로 해양 초고온 고세균인 '써모코커스 온누리누스 NA1(Thermococcus onnurineus NA1)'이 개미산 또는 일산화탄소를 먹고 수소를 생성함과 동시에 포도당, 구연산 등의 유기탄소화합물을 생성해 지속적인 증식이 가능하다는 사실을 세계 최초로 규명했습니다. 또 NA1이 갖고 있는 알코올 탈수효소(alcohol dehydrogenase, ADH)가 고온의 수소생.. 더보기
불안을 느끼는 남자와 여자의 차이, 뇌의 편도체의 차이 '편도체(amygdala)'는 인간의 뇌 영역중 공포, 불안, 성행동 등을 결정짓는 역할을 합니다. 한국기초과학지원연구원 자기공명연구부 조경구, 김형준 박사 연구팀은 자기공명영상(MRI)을 활용한 뇌 연구를 통해, 인간 뇌 '편도체 중심핵(CeA)'의 노화에 따른 변화가 남성과 여성에 있어 현격한 차이가 있음을 세계 최초로 규명했습니다. 연구팀은 121명의 피실험자 뇌를 MRI로 촬영해 편도체 영역을 분획하고, 분획된 편도체 영역을 3차원 영상으로 변환한 뒤 형태분석 및 부핵 분석을 수행했습니다. 이번 연구결과 편도체 중심핵은 내분비계와 밀접한 관련을 가지며 불안 등 감정을 조절하는 역할을 하고, 여성의 경우 나이가 들어감에 따라 이 부분이 급격하게 줄어드는 반면 남성은 변화가 적었습니다. 특히 여성의 .. 더보기
세계 최초 3차원 다공성 그래핀 필름제작 기술 한국기초과학지원연구원 물성과학연구부 허윤석 박사와 최봉길 박사 연구팀이 KAIST EEWS 대학원 최장욱 교수팀과 공동으로 엠보싱 공정을 도입한 3차원 다공성 그래핀 필름제작기술 개발에 세계 최초로 성공했습니다. 이에 따라 전기화학적 특성이 우수한 차세대 고성능 에너지 저장소자의 전극활물질 상용화를 앞당기는 토대가 마련됐습니다. 이번 연구성과는 폴리스티렌(PS) 입자를 이용한 엠보싱 공정으로, 표면적은 넓히면서 전기전도도를 높이고, 동시에 기계적 물성까지 우수한 세계 최초의 '3차원 다공성 그래핀 필름 제조 기술'입니다. (a) PS입자 제거 후, free standing 그래핀 필름의 저배율 SEM 이미지. (b) 2 μm 기공크기를 갖는 다공성 그래핀 필름의 고배율 SEM 이미지. 연구팀은 그래핀 시.. 더보기
레이저 펄스로 생체분자 입체구조 알아낸다 일반적으로 생체물질이나 약물 등은 자신만의 독특한 광학 이성질체 구조를 가지는데, 이러한 입체적 구조의 특이성은 생명유지를 위해 필수불가결한 요소 중 하나입니다. 따라서 생명 메커니즘 규명을 위해 생체분자의 입체구조에 대한 분석 연구는 반드시 필요합니다. 그러나 광학 이성질체가 발생시키는 광학활성 신호의 세기는 아주 미세하여 빛의 작은 요동에도 큰 영향을 받기 때문에 기존 방법에서는 이를 펨토초(1조 분의 1초 이하) 시간영역에서 측정하는 것이 매우 어려운 일입니다. ■ 한국기초과학지원연구원 이한주 박사팀과 고려대 조민행 교수 공동 연구팀이 생체물질 등 광학 이성질체의 입체구조를 극히 짧은 시간영역에서 분석할 수 있는 초감도 광학활성 측정기술을 개발했습니다. 이번 연구결과는 오직 단 하나의 펨토초(1조 .. 더보기
메탄올 연료전지 상용화 앞당긴다 직접 메탄올 연료전지는 새로운 에너지 전환장치의 하나로 각광받고 있지만, 전기 생산과정에서 메탄올이 이산화탄소로 완전히 산화되지 않고, 수많은 반응 중간 생성물이 만들어져 효율이 떨어지는 단점이 있습니다. 직접 메탄올 연료전지와 같이 저온에서 작동하는 연료전지의 효율성을 높이려면 물의 양과 분포를 최적으로 유지하는 것이 중요하기 때문에 연료전지내 물의 분포도를 구하는 연구가 많이 수행되고 있습니다. 이에 각국의 연구팀은 연료전지의 화학반응 추적을 위해 작동 중이던 연료전지를 해체하고 시료를 채취하여 분석했기 때문에 정확한 측정이 어려했습니다. □ 한국기초과학지원연구원 한옥희 박사팀이 작동중인 직접 메탄올 연료전지를 해체하지 않고도 전기 생산과정에서 발생하는 화학반응 추적에 성공해 연료전지의 상용화를 앞당.. 더보기
기초과학연구원, 정년까지 연구활동 보장하는 영년직 연구원 선정 한국기초과학지원연구원은 연구성과가 뛰어난 연구자에게 정년까지 연구활동을 보장하는 '영년직 연구원'으로 김수현 박사, 유종신 박사, 원미숙 박사 3명을 선정했습니다. 영년직 연구원은 연구 업적이 탁월하고 기관 발전에 크게 기여한 인물을 선정해, 고용계약의 갱신없이 정년(만 61세)까지 안정적인 연구 활동을 보장하는 제도입니다. 현재 기초연 선임부장을 역임하고 있는 김수현 박사는 1989년 입원 이래 총 50여편의 논문을 발표하였으며, 다양한 분석기술 개발 및 분석지원을 통하여 생명공학 분야 발전에 크게 기여했습니다. 특히 김수현 박사가 수행중인 '세포칩 기반 생체모방형 단백질 네트워크 탐색기술'이 교과부 미래유망 융합기술파이오니아 사업(2011~2016년)으로 선정됐습니다. 질량분석연구부 유종신 박사는 1.. 더보기
항생제에도 안 죽은 슈퍼박테리아를 잡아라 슈퍼박테리아의 항생제 내성을 유발하는 세포막 단백질을 국내 연구진이 밝혀냈습니다. 이에 따라 슈퍼박테리아 ‘아시니토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)’를 제거할 수 있는 새로운 치료제 개발의 기반이 확보됐습니다. ‘아시니토박터 바우마니’는 대표적인 병원성 감염균의 하나로, 면역체계가 약해진 환자나 중증 화상환자를 사망에 이르게 하는 주요 사망 원인균입니다. 특히 ‘아시니토박터 바우마니’는 최근 관련 연구자 사이에서 항생제 내성이 급격히 증가한 것으로 보고됨에 따라 기존 세균감염 치료에 사용하는 모든 항생제로도 치료하지 못하는 슈퍼박테리아 중 하나로 급부상하는 중입니다. ‘아시니토박터 바우마니’는 다른 균으로부터 각종 유전자를 획득해, 치료제로 많이 사용되는 카바페넴 등의 항생제에 .. 더보기
1조분의 1초, 생체분자의 3차원 입체 구조 분석 펨토 초는 1조 분의 1초라는 상상도 할 수 없는 짧은 시간입니다. 1 펨토 초는 대략 빛이 0.3 마이크로미터를 움직일 때 걸리는 시간입니다. 분자와 원자 세계에서 화학반응이 일어날 때 입자들의 움직임, 생체 내에서 효소가 분자를 떼었다 붙였다 하는 일은 펨토 초 단위에서 일어납니다. 예를 들어 광합성이 일어날 때 엽록소가 에너지를 전달하는 시간은 약 350 펨토 초입니다. 사람이 인식하기도 어려운 이 짧은 시간에 식물은 빛을 받아 에너지로 바꾼 뒤 저장합니다. 또 효소가 유기물에 산소를 붙이는 시간은 약 150 펨토 초, 수소 원자에서 전자가 원자 주변을 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 0.1 펨토 초입니다. 펨토 초 동안 벌어지는 이런 물리, 화학, 생물학적 현상을 연구할 때 주로 쓰이는 것이 펨토.. 더보기