과학기술

고체, 액체, 기체를 넘어선 물질의 제 4 상태를 일컫는 플라즈마(Plasma)가 최근 들어 형광등, 네온사인, 디스플레이, 반도체 집적회로 가공, 유해가스나 폐수 처리, 바이오 과학 등과 같이 다양한 분야에서 응용되고 있다. 고체 상태의 물질이 에너지를 받으면 액체로 그리고 다시 기체로 변화하며, 기체에 더 큰 에너지를 가하면 원자핵과 전자로 나뉘어져 이온화된 상태가 되는데...

2023년 7월 한국 연구팀이 'LK-99'라는 물질로 상온 상압 초전도를 확인했다고 주장하는 논문을 발표하자 전 세계 과학자들이 검증에 나섰다. 그 결과 'LK-99는 상온상압초전도체가 아니었다'라는 결론을 내렸다 하지만, 2024년 1월 중국 연구팀은 이 LK-99와 유사한 샘플에서 상온상압초전도를 연상시키는 현상이 확인되었을 가능성이 있다는 논문이 발표됐다. 다만, 연구팀은 신중한 태도를 보이며 가능성을 시사하는 것에...

육안으로는 하나로 보였던 별을 망원경으로 관찰하면 여러 개의 별이 뭉친 성단의 모습이 드러난다. 우리 눈보다 해상력이 우수한 망원경이 눈에 보이지 않던 숨은 정보를 알려주기 때문이다. 멀리 떨어진 물체 관찰에 망원경이 쓰인다면, 미시세계는 현미경으로 관찰한다. 특히, 근접장 주사광학현미경(NSOM․Near-field Scanning Optical Microscopy)은 나노 세계에서 벌어지는 현상까지 관찰할 수 있는 도구다.기초과학연구원(IBS) 분자...

2017년 노벨 화학상은 용액 속 생체분자 구조를 고화질로 이미징 할 수 있는 '저온 전자현미경(Cryo-EM)'을 개발한 스위스 로잔 (Lausanne) 대학교의 생물 물리학 명예 교수 자크 두보쉐( Jacques Dubochet), 미국 컬럼비아 대학 생화학 및 분자 생물 물리학 교수 요아킴 프랑크(Joachim Frank), 영국 케임브리지대학 리처드 헨더슨(Richard Henderson)에게 돌아갔다.이들이 개발한 저온 전자현미경(cryo-electron microscopy)은...

인간이 땀을 분비해 체온을 조절하는 것처럼 땀나는 로봇 손을 개발했다.로봇도 생물과 마찬가지로 과열로 인해 성능이 저하될 수 있기 때문에 효율적인 냉각 시스템의 개발이 매우 중요하다. 뉴욕 코넬대학(Cornell University) 연구팀은 하이드로 겔을 조합해 3D 프린팅을 사용해 인간처럼 땀으로 온도를 조절하는 로봇 손가락을 개발했다.연구 결과는 국제학술지 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 논문명 ‘3D 프린팅...

방사성 물질을 사용하지 않고 10만 년 이상 전력을 공급할 수 있는 혁신적인 핵융합 기술이 개발됐다.미국 핵융합 발전 기술 개발 기업인 태 테크놀로지(Tae Technologies)와 일본 핵융합과학연구소(NIFS)가 수소와 붕소를 이용한 새로운 핵융합 기술 실험에 성공했다.연구 결과(논문명: First measurements of p11B fusion in a magnetically confined plasma)은 국제학술지 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 2월...

그래핀 (Graphene) 은 탄소원자들이 6각형 형태로 배열된 흑연의 한 층인 2차원 물질이다. 0.1나노의 원자 두께 시트로, 원자배열에 따라 도체, 반도체, 부도체(절연체)의 전기적 성질을 띄고, 열 전달이 다이아몬드에 비해 20배 정도 우수하다. 인장 강도도 고강도합금에 비해 20배 이상 우수하고 허용 전류밀도가 금속보다 1000배 정도 커서 차세대 꿈의 소재로 불린다. 그러나 그래핀은...

연필심에 사용되어 우리에게 친숙한 흑연은 탄소들이 벌집 모양의 육각형 그물처럼 배열된 평면들이 층으로 쌓여 있는 구조인데, 이 흑연의 한 층을 그래핀(Graphene)이라 부른다. 그래핀은 0.2㎚의 두께로 물리적, 화학적 안정성이 매우 높다. 2004년 영국의 가임(Andre Geim)과 노보셀로프(Konstantin Novoselov) 연구팀이 상온에서 투명테이프를 이용하여 흑연에서 그래핀을 떼어 내는 데 성공하였고, 그 공로로 이들은 2010년 노벨 물리학상을 받았다. 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체로 주로 쓰이는 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동성이 빠르다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하며, 최고의 열전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높다.

1997년 10월 15일 발사된 카시니 (Cassini)호가 13년 동안 토성에 대한 긴 탐사을 마치고 2017년 9월 15일  토성 대기권에 뛰어드는 ‘죽음의 다이빙’(death dive)을 마지막으로 장렬히 산화했다. 전체 NASA 직원은 모두 최후의 시간을 지켜보며 카시니호와 작별했다.미국 항공우주국(NASA)에 따르면 15일 오전 7시55분(한국시간 15일 20시55분) 토성의 대기권에 시속 11만3000㎞로 진입하면서도 지구로 신호를 전송하려...

160년 미해결 수학문제 리만가설 증명 주장으로 전 세계 수학계가 들썩이고 있다.에딘버러 대학의 수학자 마이클 아티야(Michael Atiyah)는 9월 24일 독일 하이델베르크 수상자 포럼에서 160년 동안 미해결 문제인 소수의 분포와 관련된 문제 리만(Riemann) 가설을 풀었다고 주장했다. 하지만 많은 전문가들은 아티야(89세)가 최근 몇 년간 많은 실수를 저질러 왔기 때문에 그의 주장을 의심하고 있다.그간...

일본 도호쿠대학(Tohoku University) 공대의 로봇학과와 호쿠리쿠 첨단과학기술대학원대학(JAIST)의 물질과학과의 과학자들이 DNA의 신호에 따라 단백질 모터로 형태(모양)를 바꾸는(shape-changing) 세포크기와 비슷한 20,000나노(20μ)의 분자로봇을 개발했다.향후 이를 더욱 정밀하게 개발한다면, 세균이나 바이러스를 잡는 백혈구 로봇, 조직이나 세포 안에서 센서/프로세서/구동체 등의 역할을 하는 분자로봇, 화학이나 인조생물학에서 사용할 차세대 다양한 분자기계 등을 만들 수 있는 획기적인...

곤충(나방) 날개가 만들어내는 작은 소용돌이는 이 소용돌이가 없을 때보다 비행성능을 두 배 가까이 향상시킬 수 있고, 그 소용돌이를 유지해 비행성능을 확보하려고 한다는 사실을 밝혀졌다. 한국항공대 장조원 교수 연구팀이 밝혀낸 이 연구는 곤충 비행에서 최적의 가로세로 날개 형상과 최적의 비행속도 영역이 있다는 것을 최초로 규명한 연구로 향후 생체 모방형 차세대 드론은...