고체인 얼음이 어떻게 물 위에 뜨는 걸까…수소·산소가 결합된 물엔 특별한게 있다

오래전, DHMO를 ‘무색, 무취, 무미이며 수많은 사람을 죽인 보이지 않는 살인자(Invisible Killer)’라고 소개한 소년이 있었다. 사람들은 소년의 주장에 따라 DHMO 사용 금지 탄원서를 제출했고, 이 프로젝트는 ‘우리는 ...

2022.01.17 10:00

탄소중립 실현 위해 노후 건물 '그린 리모델링' 필요

녹색건축이라고 하면 사람들은 어떤 생각을 할까. 아마도 풀이 우거지고, 나무가 자라며 물이 흐르는, 말 그대로 녹색의 자연환경을 가진 건축물을 생각하거나 태양광, 풍력 등 다양한 신재생에너지로 운영되는 친환경적인 건축물을 생각할 수도 있다. 우리가 생각하는 이상으로 녹...

2022.01.10 10:01

자율주행과 비슷한 자율제어 AI 도입…원자력발전 조작 실수, 고장 바로 탐지

최근 열린 제21차 기후변화 당사국총회에서 대부분의 선진국이 탄소중립을 선언했다. 그러나 태양광과 풍력 등 신재생에너지만으로는 탄소 감축 목표를 달성하기 어렵기 때문에 미국, 영국, 프랑스 등 여러 나라가 원자력 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 이는 원자력이 탄소배출...

2021.12.27 10:00

얼굴로 스마트폰 잠금해제…어떻게 감지·구별하나

최근 휴대폰엔 암호나 지문 대신 얼굴을 인식해 잠금을 해제하는 페이스 아이디(Face ID) 기능이 있다. 또 많은 사람이 본인의 모습을 특색 있게 남기기 위해 눈, 코, 입의 위치를 인식하는 앱을 사용하기도 한다. 이러한 작업을 위해서는 컴퓨터, 즉 기계가 이미지 정...

2021.12.20 10:00

바다 뒤덮는 플라스틱…썩는 제품 사용 늘려야

플라스틱의 원료인 고분자라는 개념이 세상에 나온 지 100년 만에 우리는 바야흐로 플라스틱의 시대에 살게 되었습니다. 플라스틱이라는 신소재는 원래 자연환경을 보호하기 위한 목적으로 개발되었습니다.1870년대에 코끼리 상아 밀렵을 막기 위해 최초의 합성 플라스틱인 셀룰로...

2021.12.13 10:00

겨울철 미세먼지 농도 좌우하는 '대기 혼합고'란

최근 10년간 한국과 중국의 관련 연구들에서 고농도 미세먼지 현상이 지속될 때, 대기 혼합고가 낮았다는 결과를 발표했다. 그렇다면 대기 혼합고는 대기오염물질 농도와 어떤 관련이 있을까?2021년 11월 20일 오전 일부 지역에서 초미세먼지(PM2.5) 농도가 100㎍/...

2021.12.06 10:00

500여종 미생물과 '바른 공생'…건강을 부탁해

사람의 몸에는 다양한 미생물이 서식하고 있으며, 그 수는 우리 몸을 구성하고 있는 세포 수보다 많다. 70㎏의 성인을 기준으로 할 때, 몸에 서식하는 미생물 개체 수는 약 38조 개, 몸을 구성하는 세포 수는 그보다 20% 적은 30조 개 정도라고 한다. 이렇게 사람의...

2021.11.29 10:03

물 속에는 물 분자 H2O와 ○○도 있다

물은 다양한 지구 시스템(지권, 수권, 기권, 생물권, 외권)을 거치면서 액체, 기체, 고체와 같은 상의 변화를 겪으며 순환한다. 이 과정에서 물 속에는 다양한 물질이 포함될 수 있다. 물과 함께 물 속 물질 순환이 연관되어 있는 점을 이해할 필요가 있다. 물...

2021.11.22 09:02

미래를 바꿀 양자컴퓨터…'포논'에 달렸다

"열이 소리라고? 말이 돼?"최근 기후변화로 한국에서 가을 날씨를 찾아보기 어렵다는 보도가 있다. 다른 나라에선 이상기후가 나타났다는 뉴스가 연일 보도되고 있다. 반대로 다른 한쪽에서는 반도체 성능과 효율을 높이기 위해 총칼 없는 5㎚(1㎚=10억분의 1m) 이하 선폭...

2021.11.15 09:02

환경위기 앞두고 '수소 사회'로의 대전환 도전중

지난 10월 18일 '2050 탄소중립위원회' 회의가 열렸다. 우리나라가 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위해 해야 하는 것에 대해 논의하는 자리였다. 여기에는 화석연료 사용을 줄이고, 필요한 에너지원 중 청정에너지원으로 수전해 수소 활용을 확대하는 것...

2021.11.08 09:00

신약개발 과정에서 독성·안전성을 검증하기 위한 동물 대상 실험, 빅데이터 구축해 동물실험 최소화…인공장기로 대체도

우리는 살아가면서 몸이 아프면 병원이나 약국에 가서 증상에 맞는 약을 처방받는다. 이렇게 쉽게 접할 수 있는 약이 세상에 나오기까지는 많은 시간적 노력과 천문학적 금액의 비용이 투입된다. 신약의 파이프라인(개발 후보물질) 단계에서 비임상시험을 거쳐 임상시험을 통해 세상...

2021.11.01 09:01

말랑해지며 상처를 스스로 메운 뒤 단단해지는 '자가치유 물질'…'구길 수 있는' 자동차와 TV의 소재로 사용 기대

공상과학(SF) 영화 '엑스맨'과 '터미네이터'는 국내에서 큰 사랑을 받은 SF 영화들입니다. 두 영화에서 각각 등장하는 울버린과 T-1000은 지금까지 발표된 수많은 캐릭터 중에서 사람들의 기억에 남은 몇 안 되는 인기 캐릭터입니다. 두 ...

2021.10.25 09:00

물질이 인체에 닿아 독성을 유발하는 과정을 추적하는 '독성발현경로'…수없이 만들어지는 화합물을 시작단계에서 걸러낼 수 있어

우리는 화학물질과 함께 살아간다. 단 며칠도 화학제품 없이 살아가기 어려울 것이다. 화학물질은 전 세계적으로 8800만 종이 개발됐고, 지금도 12만 종이 상업적으로 유통되고 있다. 우리나라에서도 약 4만 종이 사용되며, 연 1t 이상 사용되는 물질은 1만6000여 종...

2021.10.18 09:00

센서와 사물인터넷으로 현실세계를 정밀하게 시뮬레이션하는 디지털트윈…메타버스와 달리 가상세계 변화가 현실세계에 영향 주기도

스티븐 스필버그 감독이 연출한 영화 ‘레디 플레이어 원(Ready Player One, 2018·사진)’을 보면 현실세계에 있는 주인공이 가상세계 아바타로 표현된다. 주인공은 가상세계에서의 촉감을 현실세계에서도 감각으로 느낄 수 있다....

2021.10.11 09:00

지구상 모든 생명체가 의존하는 태양광 에너지…기후변화 촉발하는 과도한 화석연료 사용 경계해야

코로나19 사태 이전에는 우리의 건강에 직접 영향을 주는 대기 중의 미세먼지가 많이 논의되다가 최근에는 세계적으로 산불, 폭우, 폭염 등 이상 기후가 이슈가 되고 있다. 이상 기후의 원인으로는 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 따른 기후 변화가 지목되고 있다. 기후는 대...

2021.10.04 09:00

일부 화학물질, 호흡곤란 등 부작용 불러…안전성 확보 힘써야

일상생활 중 반드시 필요한 의식주 속에는 우리도 모르게 노출되고 있는 요소들이 있는데, 그것은 바로 생활 속 화학물질이다. 고등학교에 다니는 김생글 학생의 아침 일과를 간단히 살펴보자. 생글이는 기상 후 등교 전 양치(향균제: 트리클로산, 보존제: 파라벤류)를 하고, ...

2021.09.27 17:00

반사돼 돌아오는 빛을 X·Y·Z축 좌표로 인식하는 라이다…자율주행 도로 등 3차원 디지털 세계 구축에 활용

무인주행 자동차의 눈인 '컴퓨터 비전'은 도로 주변에 있는 모든 것을 3차원 데이터로 본다. 이런 첨단 자동차는 정확한 3차원 데이터를 얻기 위해 어떤 기술을 사용할까? 라이다(LiDAR: Light Detection and Ranging)는 레이저 빛을...

2021.09.13 17:35

질병 유발 단백질에 대한 신약 후보물질의 생리활성을 예측하는 기술, 인공지능 활용한 가상탐색으로 신약 후보물질 빨리 찾아내

평균 10년, 1조원의 비용. 일반적으로 알려진 신약 개발에 필요한 기간과 비용이다. 이렇게 많은 시간과 비용이 드는 이유는 신약 후보 물질을 찾는 단계에서 약물의 승인 단계까지 상당한 시간과 비용이 소모되기 때문이다. 신약 개발에는 막대한 시간과 비용이 들어가지만, ...

2021.09.06 09:01

물질을 통과해 이온화시키는 방사선을 진단과 치료에 활용 알파선·베타선은 종양 치료…감마선은 체외진단에 적합

원자란 화학반응을 통해 더 이상 쪼개질 수 없는, 물질을 구성하는 기본 입자다. 원자는 얼마나 작을까? 일반적으로 원자의 크기는 0.1㎚(나노미터)로 원자 1억 개를 한 줄로 세워야 겨우 1㎝가 된다. 흔히 알려져 있듯 원자는 원자핵과 그 주변을 도는 전자로 구성되며 ...

2021.08.30 09:01

카메라로 인식하고 인공지능으로 처리하는 자율주행로봇…빌딩 내 사무실 앞 '마지막 구간'까지 도달할 수 있어야

이미 언론에서 많이 볼 수 있는 무인주행 자동차는 자율적으로 주행하는 로봇의 일종이다. 자율주행로봇의 핵심 기술은 무엇일까? 하드웨어적으로 배터리나 모터 등을 떠올릴 수 있겠지만, 필자는 눈과 두뇌에 해당하는 소프트웨어 기술이 핵심이라고 생각한다. 눈과 두뇌가 없는 하...

2021.08.23 09:01