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기초과학연구원

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어떤 성질의 물에서도 수소 생산 가능, 새로운 촉매 개발 하나보다 둘일 때 그 시너지가 발휘되는 경우가 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 (단장 이영희) 이효영 부연구단장 연구팀은 단일 원자 2개를 합성해 기존보다 4배 싼 단일 금속 원자 이합체 촉매를 개발했다. 어떤 성질의 물에서도 수소 생산이 가능하고 기존에 비해 장시간 작동이 가능하다는 것이 특징이다. 이는 친환경적인 방법으로 저렴하게 상업용 고순도 수소를 생산할 수 있어 수소 생산 방식에 새로운 방향성을 제시할 것으로 기대된다. 친환경 미래 연료로 각광받는 수소는 물에서 얻을 수 있어 이에 대한 연구가 활발하다. 이산화탄소를 배출하지 않는 수소생산방식은 물을 전기분해 해서 수소를 만드는 수전해 방식이 유일하다. 친환경적이지만 생산비용을 낮추는 것이 관건이다. 생산 효율을 높여줄 촉매가 ..
ATAD5 단백질의 DNA 복구 기전 규명… 암 치료 및 노화 억제 활용 기대 활성산소(reactive oxygen species, ROS)는 우리 몸에서 양날의 칼과 같은 역할을 한다. 세포를 보호하기도 하지만, 과잉 생성되면 DNA를 손상하여 노화와 암을 유발하기 때문이다. 이때 우리 몸은 DNA 상해를 복구하는 시스템(damage repair)을 가동해서 대응한다. 하지만 이 과정의 마무리 단계인 ‘복구 DNA 합성(repair DNA synthesis)’ 기전은 알려진 바가 많지 않았다. * 활성산소(reactive oxygen species, ROS) : 화학적 반응성이 높은 산소 기반 구조체로, 과생성시 광범위한 DNA의 염기 산화(base oxidation) 및 단일나선절단(single-strand break)을 일으킨다. 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단(..
주사터널링현미경 이용, 표면 위 분자 전자스핀공명 측정 성공 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학 연구단(안드레아스 하인리히 단장) 연구팀은 주사터널링현미경(STM)을 이용하여 표면 위 분자의 전자스핀공명(ESR)을 측정하는데 성공했다. 전자스핀공명은 병원에서 흔히 접하는 자기공명영상(MRI)과 비슷한 원리로 미지의 분자를 확인하기 위해 쓰이는 기술이다. 이번 성과는 분자들의 양자 상태를 제어하는 새로운 길을 제시하며 분자 기반의 양자 현상 연구 원천 기술을 확보했다는 점에서 의미가 크다. * 주사터널링현미경: 뾰족한 금속 탐침으로 표면을 읽어 원자를 관찰할 수 있는 기술로, 원자나 분자 구조의 모양을 눈으로 직접 보고 원자를 하나씩 통제하면서 실험할 수 있는 특수 현미경 * 전자스핀공명: 원자핵의 스핀과 전자스핀 사이 서로 밀어내거나 끌어당기는 상호작용으로 원자의..
마리화나 흡연 여부, 5분 만에 현장 진단 ‘EPOCH’ 검출 기술 개발 미국, 유럽 등을 중심으로 마리화나 합법화 흐름이 커지고 있다. 따라서 그 오남용을 막는 일도 중요해졌다. 예컨대 마리화나 복용 후 3~4시간 내 운전하면 음주운전과 흡사한 상황이 벌어질 수 있다. 따라서 마리화나의 흡연의 경우, 기존의 병원진단보다는 현장에서의 즉각적인 검측 및 대응을 통해 사고의 위험을 최소화할 수 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단 이학호 연구위원(하버드 의과대학 교수)과 천진우 단장(연세대 교수) 연구팀은 광주과학기술원 김민곤 교수 연구팀과 공동으로 마리화나 복용 여부를 5분 내 정확히 검출하는 현장진단(Point-of-care, POC) 기술을 개발했다. 방사형 멤브레인과 광학장비를 이용해 기존보다 민감도를 높이고 소요시간은 크게 단축했다. 마리화나 검사에는 주로‘측방..
저렴하고 친환경으로 그린 수소 생산 앞당길 고성능 촉매 개발 친환경 미래 연료로 각광받는 수소는 물, 화석연료 등의 화학 성분으로 존재하기 때문에 이들로부터 추출해야한다. 이산화탄소 배출 없이 추출 가능한 그린수소 생산 기술은 물 전기 분해 방법이 유일하다. 하지만 느린 산소 발생 반응으로 매우 높은 전압이 필요해 효율성이 낮다. 이에 낮은 전압에서도 수소 생산이 가능한 암모니아 또는 요소 산화반응에 대한 연구가 활발하다. 특히 대기압에서 기체인 암모니아와 달리 요소는 상온에서 고체이므로 운반 및 저장하기가 쉬워 수소원료로 활용 가치가 높다. * 물 전기분해 방법 : 물 전기분해 방법: 전기에너지를 가해 물(H2O)을 수소(H2)와 산소(O2)로 분해시키는 것 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 이효영 부연구단장은 단일금속원자를 다량 탑재해 요소 산화 반응..
손상 세포에 에너지 공급하는 등 새로운 약물 전달 시스템 제시 생명현상에 대한 이해가 확장되면서 단순한 관찰 수준을 넘어서는 인공적 재현 시도가 주목받고 있다. 최근에는 인위적으로 세포 소기관(artificial organelles)을 만들어 생체 촉매 반응을 모사하려는 시도도 이루어지고 있다. 세포 소기관은 세포의 ‘장기’라 할 수 있는데, 세포호흡을 담당하는 미토콘드리아, 세포 내 소화기관 리소좀 등이 대표적이다. 이 기관에는 복잡한 생화학 반응을 수행하는 미세 공간들이 나누어져 있고, 그 내부에는 중요한 세포 기능을 함께 실행하는 여러 효소들이 존재한다. 다만 살아있는 세포에 인공 세포 소기관을 적용하려면, 세포 내 물질 전달 효율, 안정성, 생체적합성 등 해결해야 할 난제가 많다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질 연구단(단장 스티브 그래닉) 조윤경 그룹리..
소형 전자기기에 최적화된 새로운 연료전지 개발 수소를 활용하는 연료전지는 수소(H2)와 공기 속 산소(O2)의 전기화학 반응을 통해 전기를 생산한다. 반응 결과 전기에너지와 물만 생성되기 때문에 오염물질을 배출하지 않는 친환경 미래 에너지로 각광받는다. 연료전지는 특히 높은 에너지 밀도를 가지고 있다. 따라서 발전소나 수소자동차 등 대량의 에너지가 필요한 곳뿐만 아니라 스마트폰, 드론 등 휴대용 소형 전자기기에도 유용하게 쓰인다. 소형 전자기기에 최적화된 새로운 연료전지가 개발됐다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 성영은 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수) 연구팀은 조용훈 강원대 교수팀과 공동으로 가볍고 구부릴 수 있는 빨대 모양의 연료전지를 개발했다. 기존보다 단순화되어 가볍고, 다양한 모양으로 구성할 수 있어 연료전지 개발의 새로운 방..
자폐 환자, 뇌 전전두엽의‘억제성 뉴런’이상 시 사회성 저하 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단 김은준 단장 연구팀이 동물 실험을 통해 자폐 환자의 사회성이 떨어지는 매커니즘을 규명했다. 자폐로 인한 사회성 저하 이해 및 치료에 크게 기여할 것으로 기대된다. 자폐 환자 사회성 저하 원인 밝혀졌다 자폐증(자폐 스펙트럼 장애, Autism spectrum disorders)은 뇌 발달장애의 한 종류로서, 세계 인구의 약 2%가 앓고 있다. 사회성 및 인지능력 저하가 주요 증상으로 꼽히지만 정확한 메커니즘은 알려지지 않았다. 시냅스 뇌질환 연구단은 이전 연구에서 ‘Shank2 단백질’ 결손 시 시냅스 및 뉴런 작동에 중요한 ‘NMDA 수용체’ 기능 저하로 자폐가 유발됨을 규명했다. 이번 연구에서는 시냅스 수준의 문제가 사회성 및 인지능력 저하로 이어지는 원리를..

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