한국 과학자들이 주도한 한-미 공동 연구팀이 1억도의 초고온에도 폭발 없는 핵융합로 운전 기술을 개발했다. 한국핵융합에너지연구원, 서울대 원자핵공학과, 카이스트 원자력및양자공학과, 과학기술연합대학원대학교, 한양대, 미국 프린스턴대, 프린스턴 플라즈마 물리학연구실, 컬럼비아대 응용물리학·응용수학과 공동 연구팀은 핵융합로에 초고온, 고밀도 플라즈마를 장시간 안정적으로 가두는 새로운 기법을 개발하는데 성공했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 학술지 ‘네이처’ 9월 8일자에 실렸다. 현재 상용로 운전을 위한 핵융합 플라즈마 운전 방법은 ‘H-모드’이다. H-모드에서는 플라즈마 가장자리에 형성되는 장벽을 활용하기 때문에 가장자리 압력이 임계치를 넘어 풍선처럼 터지는 플라즈마 경계면 불안정 현상이라는 ELM이 발생하면서 핵융합로 안쪽 벽에 손상을 일으킨다. 연구팀은 국내 핵융합실험로인 ‘KSATR’의 운전데이터를 분석하고 시뮬레이션 검증을 통해 플라즈마 가열시 발생하는 높은 에너지 입자인 ‘고속이온’이 플라즈마 내부 난류를 안정화시켜 플라즈마 온도를 급격히 높이는 현상을 발견했다. ‘파이어(FIRE) 모드’라고 붙여진 이번 핵융합로 운전 방식은 H-모드의 단점

과학의 발달로 과거 ‘불치병’이었던 암은 이제 치료 후 관리 가능한 질병이 되고 있다. 과학자들은 암 환자들의 불편함을 줄이고 재발까지 막을 수 있는 효과적인 치료제와 치료법을 개발하기 위해 끊임없이 연구하고 있다. 이 같은 상황에서 국내 연구진이 항암제가 체내에 오래 머물면서 암조직을 확실히 제거할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 연구팀은 인공지능(AI)을 이용해 이전 약물보다 체내에 100배 이상 오래 머물러 약효를 높일 수 있는 항암제 플랫폼을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구 결과는 약학 분야 국제학술지 ‘파머슈틱스’(Pharmaceutics)에 실렸다. 연구팀은 ‘알파고’를 개발한 구글 딥마인드가 개발한 단백질 구조예측 AI프로그램 ‘알파폴드2’를 이용해 체내 지속성을 연장시키는 단백질을 조사했다. 알파폴드2는 단백질 구조 데이터와 아미노산 배열을 학습한 다음 이를 바탕으로 새로운 아미노산 구조를 예측하고 찾는 AI이다. 실제로 인간 단백질 98.5%를 예측하고 36만 5000개 이상 단백질 3차원 구조를 정확히 예측하는 것에 성공했다. 연구팀은 항체 조각 내부에 있는 두 사슬의 연결 부위에 체내 지속

지구 온난화는 기상 변화 뿐만 아니라 지구 생태계에 다양한 영향을 미친다. 온난화로 인해 땅 온도가 높아지면 농작물에 악영향을 미치는 해충이 살아남기 쉬워 수확량이 줄어들고, 결국 식량난을 초래할 수 있다는 분석 결과가 나왔다. ‘겨울이 따뜻하면 이듬해 작물 수확량이 떨어진다’는 농가의 암묵지를 실험적으로 증명한 것이다. 미국 노스캐롤라이나주립대 곤충학·식물병리학과, 미 농무부 농업연구소, 캐나다 온타리오주 농림부 연구진을 중심으로 한 33개 공동 연구팀은 토양 온도를 바탕으로 채소 작물을 황폐화시키는 해충 중 하나인 ‘옥수수 귀벌레’ 확산을 효과적으로 예측할 수 있다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 9월 6일자에 실렸다. 옥수수 귀벌레라고 불리는 큰담배밤나방(Helicoverpa zea)은 옥수수, 목화, 대두, 고추, 토마토를 비롯해 각종 채소 작물을 황폐화시키는 해충이다. 연구팀은 미국 전역을 북위 40도 이하 남방, 북위 40~55도 중위도, 북위 55도 이상 북방지역 3개 구역으로 나눠 1950년부터 2020년까지 각 지역별 기온 변화와 작물 수확량, 해충 피해 정도를 분석했다. 40도 이하 남방

국내 과학자들이 포함된 국제 공동 연구팀이 전 세계 해수면을 높일 수 있는 남극 빙붕 붕괴 원리를 처음으로 규명했다. 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), 컬럼비아대 라몬트-도허티 지구관측소, 뉴질랜드 국립 수질대기연구소, 오클랜드대, 한국 극지연구소, 경북대, 캐나다 워털루대, 칼레튼대, 스위스 연방 해양과학기술연구소 공동 연구팀은 남극 빙하가 녹고 있는 원리를 규명하고 빙하 녹는 속도를 더 정확하게 예측할 수 있는 방법을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 논문에서 국내 연구진은 제4저자, 제5저자로 참여했다. 이번 연구 결과는 환경학 및 지구과학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 어스 앤드 인바이러먼트’에 실렸다. 같은 호 저널에는 ‘바다가 남극 얼음을 어떻게 녹이나’라는 주제로 이들 논문과 함께 일본 홋카이도대 연구팀과 벨기에 루뱅 가톨릭대 연구팀이 각각 수행한 연구 결과들도 실렸다. 지난달 말 덴마크 연구팀은 현재와 같은 지구온난화가 계속될 경우 북극 그린란드 빙하가 녹아 전 세계 해수면이 약 27.4㎝ 상승할 것이라는 연구 결과를 내놨다. 이는 당초 예상치를 훌쩍 넘는 수준이다. 한국 기상청도 온실가스 배출이 지금처럼 지속될 경우 20년 뒤 한반도

국내 연구진이 우주-지상간 통신은 물론 내비게이션의 정밀도를 획기적으로 높일 수 있는 기술을 만들었다. 카이스트 기계공학과 연구팀은 대기 중으로 광신호를 전송해 공간의 제약을 뛰어넘는 차세대 우주-지상간 광-시간 동기화 원천기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 이번 연구 결과는 광학 분야 국제학술지 ‘빛:과학과 응용’(Light: Science and Applications)에 실렸다. 길이, 질량, 전류, 온도, 광도, 물질량, 시간은 기본 단위이다. 이 중 시간은 다양한 물리 단위를 정의하는데 활용되는 가장 기본 물리량이라고 할 수 있다. 이 때문에 시간 표준을 개발하는 것은 정밀 측정 분야에서 매우 중요하다. 지금까지는 정확한 시간을 측정하기 위해 광섬유를 이용해 광신호를 주고 받았다. 하지만 광섬유는 매설된 구간을 이용하기 때문에 공간적 제약이 따른다. 이에 연구팀은 1000조분의1 초 수준의 시간 및 주파수 안정도를 갖는 광공진기를 이용해 193㎔(테라헤르츠) 주파수 영역의 펨토초 레이저 광빗을 안정화시키는데 성공했다. 펨토초 레이저 광 빗은 머리빗처럼 수 백만개의 주파수가 중첩되는 광대역 레이저이다. 연구팀은 안정화된 광빗에서 두 개의 주파수를 추출한

올 추석 보름달은 오는 10일 오후 7시 4분부터 볼 수 있다. 한국천문연구원은 이 같은 내용이 포함된 ‘2022년 추석 보름달 관련 천문정보’를 5일 발표했다. 천문연구원에 따르면 오는 10일 한가위 보름달이 뜨는 시각은 서울을 기준으로 오후 7시 4분이다. 추석 보름달이 가장 먼저 뜨는 곳은 독도로 10일 오후 6시 44분이다. 육지에서 가장 먼저 추석 보름달을 볼 수 있는 곳은 부산과 울산 지역으로 오후 6시 53분에 달이 뜬다. 보름달이 밤 하늘에 가장 높이 뜨는 시각은 자정을 넘어서 추석 다음 날인 11일 0시 47분이다. 달이 태양 반대쪽에 위치해 완전히 둥근달(망·望)이 되는 시각은 추석 당일인 10일 오후 6시 59분이다. 이에 따라 둥근 추석 보름달을 볼 수 있는 곳은 이 시각 전에 달이 뜨는 동해안 일부 지역에 한정된다. 기상청 중기 예보에 따르면 추석 연휴가 시작되는 9일부터 연휴가 끝나는 12일까지 전국 대부분 지역이 구름이 많거나 흐린 날씨를 보일 것으로 전망됐다. 특히 추석 당일인 10일은 전국이 구름이 많고 제주도는 흐린 날씨로 예보되면서 구름 사이로 가끔 얼굴을 내미는 보름달만 볼 수 있겠다. 한가위 보름달과 관련해 자세한 내

“무서워할 이유는 하나도 없으면서 배울 것은 많은 존재가 나무다. 활기차고 평화로운 그들은 우리를 힘내게 하는 정수를 아낌없이 나눠 준다.” 방대한 양과 의식의 흐름을 따라가는 복잡한 문장 때문에 들어는 봤어도 끝까지 읽어 본 사람은 없다는 소설 ‘잃어버린 시간을 찾아서’를 쓴 작가 마르셀 프루스트가 나무에 바친 찬사다. 나무는 오랫동안 인류에게 건축 자재로 사랑받았다. 그런데 1867년에 열린 제2회 파리 만국박람회에 조제프 모니에라는 정원사가 출품한 작고 보잘것없는 작품 이후 목재는 건축 자재로서 이전의 명성을 잃게 됐다. 모니에가 내놓은 작품은 ‘정원 물통’으로, 콘크리트와 금속을 결합시켜 만든 최초의 철근 콘크리트 제품이었다. 철근 콘크리트가 건물을 높이 짓기도 쉽고 불에도 강하다는 점에 건축가들이 주목한 것이다. 20세기를 거쳐 지금까지 철근 콘크리트는 목재를 대체한 건축 재료의 강자로 자리잡고 있다. 최근 지구온난화 문제가 불거지고 친환경이 시대정신이 되면서 목조 건축 기술이 다시 주목받고 있다. 철근 콘크리트 건물에는 철근, 철골, 시멘트가 필요한데, 이 재료들을 만드는 과정에서 많은 이산화탄소가 배출된다. 완공 이후에는 냉난방을 위해 엄청난

지난달 한반도는 엄청난 폭우로 막대한 인명·재산 피해를 입었다. 같은 기간 인도와 유럽, 북미 지역은 초여름부터 발생한 기록적 폭염에 시달렸다. 그런데 이산화탄소 배출을 지금보다 획기적으로 줄인다고 하더라도 인류에 치명적인 기상 이변을 줄이기는 어려운 상황이 됐다는 분석이 나왔다. 미국 하버드대 지구·행성과학과, 시애틀 워싱턴대 대기과학과·통계학과 공동 연구팀은 산업화 이전 시기와 비교해 지구 평균 기온 상승을 2도 이하로 제한하더라도 금세기 말까지는 치명적 폭염 일수가 늘어날 수밖에 없다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지구과학 및 기후학 분야 국제학술지 ‘커뮤니케이션즈 어스 앤드 인바이어런먼트’ 8월 26일자에 실렸다. 연구팀은 지구 평균 기온, 이산화탄소 농도, 상대 습도 변화를 예측하기 위해 지구 기후모델, 인구 예측, 경제성장과 탄소 배출 사이의 관계를 분석했다. 특히 기온과 습도를 조합해 인체에 미치는 영향을 측정하는 ‘열지수’, 흔히 체감온도라고 부르는 것에 주목했다. 열지수는 근육 경련, 탈수, 일사·열사병 등의 의학적 문제가 발생할 가능성을 예측할 수 있는 기준이다. 미국 기상청에서는 위험한 수준의 열지수는 39.4도, 극도로 위험한 수준의

올겨울에 라니냐 발생이 예상되면서 21세기 들어 처음으로 3년 연속 라니냐가 될 것으로 전망됐다. 4일 기상청에 따르면 세계기상기구(WMO)는 지난달 31일 엘니뇨·라니냐 감시구역의 해수면 온도가 평년보다 낮은 라니냐 상태가 지속되고 있으며, 올 가을철(9~11월) 동안 약 70% 확률로 라니냐 상태가 이어질 것이라고 발표했다. 라니냐는 남위 5도~북위 5도, 서경 170~120도인 열대 태평양 엘니뇨·라니냐 감시구역의 해수면 온도가 3개월 이동평균으로 평년보다 0.5도 낮은 상태가 5개월 이상 지속되는 현상이다. 라니냐는 1950년 이후 현재까지 총 16회 발생했다. 최근 발생한 라니냐는 2020년 8월에 시작된 다음 엘니뇨와 라니냐 모두 발생하지 않은 ‘중립’이었던 지난해 6~7월을 포함해 현재까지 이어지고 있는 상황이다. 1990년 이후 2년 연속 라니냐가 발생한 때는 1998년 8월~2000년 4월, 2010년 7월~2012년 3월, 2020년 8월~현재 등 세 번이다. 기상청과 WMO에 따르면 이번 라니냐가 올겨울까지 이어진다면 21세기 들어 처음으로 3년째 지속되는 것이다. 라니냐가 발생한 해에 한반도의 겨울철은 북서태평양 부근에 저기압성 흐름이

달 탐사선 ‘다누리’가 지난달 29일 지구로부터 130만㎞ 거리에서 고해상도 카메라로 촬영한 지구(왼쪽)와 달의 모습이 1일 공개됐다. 우리나라 최초로 지구 중력권을 벗어나 촬영한 것으로 지구와 달을 사진 한 장에 담았다. 과학기술정보통신부 제공

서울 성수동서 나흘간 축제 성료 민간이 주도하고 시민이 주인공 ‘과학 문해력’ 돕는 행사로 탈바꿈 국내외 석학들 다양한 강연 인기 성인 전용 ‘사이언스 루프탑’ 호응 아이부터 어른까지 ‘호기심 천국’ 찌는 듯한 무더위와 수도권을 물바다로 만든 폭우가 언제였던가 싶을 만큼 아침저녁으로 날씨가 선선해지고 하늘이 쾌청하다. 그렇지만 매년 폭염, 폭우, 홍수, 혹한, 폭설 같은 극한 기상은 점점 잦아지고 우리 주변에서 흔하게 볼 수 있었던 동물과 식물도 하나둘 사라지고 있다. 이 같은 지구온난화로 인한 기후변화와 기상이변을 제대로 이해하기 위해서는 과학기술에 대한 이해, 소위 ‘과학문해력’을 갖추고 있어야 한다. 과학 선진국들은 시민들이 과학의 역할을 명확히 인식하고 과학을 근거로 사회, 경제, 환경, 윤리적 문제에 대해 적절하고 책임 있는 행동을 할 수 있도록 다양한 방식으로 돕고 있다. ‘과학축제’도 그중 하나다. 미국 뉴욕과 호주 브리즈번에서 열리는 ‘월드 사이언스 페스티벌’, 영국에서 열리는 ‘첼트넘 사이언스 페스티벌’, ‘에든버러 사이언스 페스티벌’은 세계 3대 과학 축제로 불리며 자국민을 넘어 세계인의 사랑을 받고 있다. 한국도 ‘대한민국

얼마 전 24절기 중 ‘모기도 입이 삐뚤어진다’는 처서가 지났습니다. 올해 처서는 ‘땅에서는 귀뚜라미 등에 업혀 오고, 하늘에서는 뭉게구름 타고 온다’는 옛말이 그대로 들어맞았다고 할 정도였습니다. 실제로 처서를 기점으로 낮 기온이 3도 가까이 떨어지고, 아침저녁으로는 시끄러운 매미 소리 대신 귀뚜라미를 비롯한 풀벌레 소리가 들리기 시작했습니다. ●‘가을 춘곤증’에 수면장애 늘어 무더위가 한풀 꺾이고 날씨가 선선해지면 봄철 춘곤증처럼 가을 ‘추곤증’에 맥을 못 추는 사람도 늘어납니다. 외부 환경 변화에 생체리듬이 따라가지 못하기 때문에 생기는 증상으로 심하면 불면증이나 수면 장애를 겪을 수 있습니다. 충분히 잠을 못 자면 하루 종일 머리가 무겁고 낮 동안 졸음이 쏟아져 일상생활이 쉽지 않습니다. 심혈관 질환, 당뇨, 고혈압, 우울증 등 각종 질병에 시달리기 쉽다는 연구도 있습니다. 수면 부족이 성격도 괴팍하게 만들고 대인 관계까지 악화시킨다면 어떻게 해야 할까요. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 인간수면과학연구센터, 헬렌 윌스 신경과학연구소 공동 연구팀은 수면이 부족하면 성격이 괴팍스러워지고 이기주의적으로 변한다고 28일 밝혔습니다. 이 같은 연구 결

한 살, 두 살 나이를 먹어갈 때마다 기억력이 예전 같지 않다고 이야기하는 사람들이 많다. 나이들어서 뭔가를 새로 배우기가 쉽지 않다는 이야기가 나오는 것도 기억력 때문인 경우가 많다. 중년이 되면 휴대전화를 어디에 뒀는지, 인터넷 검색창을 열고 무엇을 하려고 했는지 기억이 나지 않아 머리를 쥐어 뜯는 경우도 적지 않다. 이 때문에 기억에 도움이 되는 방법이나 음식, 건강영양식품도 유행이다. 그런데, 뇌신경과학자들이 기억력을 회복시키는 새로운 방법을 개발해 주목받고 있다. 미국 보스턴대 심리·뇌과학과, 생체의학공학과, 시스템신경과학연구센터, 인지 신경이미징센터, 최신신경기술연구소 공동 연구팀은 뇌에 저주파 전기자극을 주면 기억력이 회복될 수 있다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 8월 23일자에 실렸다. 기억에는 두 가지 종류가 있다. 기차를 탈 때 승강장 번호를 기억하는 것처럼 짧은 시간 동안 기억하는 작업기억(단기기억)과 휴가 후 공항 주차장에 차를 어디에 놔뒀는지 기억하는 것은 장기기억이 대표적이다. 단기기억은 수초에서 수분 사이의 일시적 정보를 기억해 내는 것이고, 장기기억은 단기기억이 뇌에서 고정화

헌팅턴병은 헌팅턴 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 것으로 전 세계적으로 10만명당 5~10명이 앓는 퇴행성 뇌질환이다. 헌팅턴병에 걸리면 안면경련과 함께 손, 어깨, 다리 등 여러 신체부위가 환자의 의도와 상관없이 움직여서 다른 사람이 보기에는 마치 춤추는 것처럼 보인다고 해서 ‘무도병’이라고도 불린다. 40세 전후에 발병해 행동학적 이상과 함께 성격 변화, 치매가 동반되고 결국 사망에 이른다. 헌팅턴병은 신경세포의 연결 부위인 시냅스에 문제가 생기고 뇌의 선조체 부위 뇌세포가 파괴돼 질병을 일으키는 것으로 알려져 있지만 정확한 발병 메커니즘이 밝혀지지는 않았다. 이 때문에 명확한 치료법도 없다. 이 같은 상황에서 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소, 경희대, 미국 보스턴대, 캘리포니아 샌디에고대(UCSD) 공동 연구팀은 헌팅턴병 환자 뇌 조직에서 정상적 시냅스 형성에 중요한 역할을 하는 FAK라는 단백질의 활성이 눈에 띄게 줄어드는 것을 확인했다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘악타 뉴로패솔로지카’에 실렸다. 일반인의 뇌에서는 FAK 단백질이 활성화돼 신경돌기 운동성 및 정상적 시냅스 형성을 한다. 이에 연구팀은 헌팅

국내 연구진이 침수, 화재, 실종, 치안 등 일상 속에서 접할 수 있는 각종 위험 정보를 한 눈에 볼 수 있는 어플리케이션(앱)을 개발했다. 한국전자통신연구원(ETRI) 지능화융합연구소, LH 토지주택연구원은 생활안전 위험 예방 서비스를 제공하는 앱 ‘K-가드’를 개발하고 대구시에서 기술 실증을 진행 중이라고 25일 밝혔다. K-가드는 일상안전, 침수위험, 실종사고, 유행병 확산, 다중이용시설 안전, 대기질 안전, 유해물질 누출, 공공치안, 화재위험, 경사지 위험, 독거인 안전 11가지 생활안전 관련 서비스를 제공한다. 특히 이용자 위치, 나이, 장애 여부에 따라 맞춤형 알림 서비스를 제공한다. 똑같은 위험이라도 안전 취약도가 높은 시각장애인, 목발이나 휠체어 사용자, 임산부, 노약자에게는 위험 수준이 더 높다는 알림을 제공하는 식이다. K-가드는 사용자가 싱크홀, 맨홀파손, 전기선, 유리파편 노출 등 위험 요소를 제보하면 GPS 기반으로 장소가 자동으로 인식돼 해당 지역 주변에 있는 보행자에게 실시간으로 알림을 제공한다. 또 앱을 일일이 실행하지 않더라도 음성, 진동, 문자 등 사용자 선택에 따라 위험 지점 근처에서 자동으로 알림을 제공하게 된다. K-가