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기초과학연구원

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웨어러블 디바이스 핵심 부품, 세계 최고 성능 ‘나노박막 전극’ 개발 과학기술정보통신부와 IBS 나노입자 연구단 김대형 부연구단장(서울대 교수), 현택환 단장(서울대 석좌교수)은 세계 최고 성능의 나노박막 전극을 개발했고, 국제학술지 사이언스(Science, IF 47.728)에 8월 27일 03시(한국시간) 게재되었다고 밝혔다. 이번 연구는 ‘수상 정렬 방법(Float assembly method)’이라는 새로운 개발 방법을 통해 기존의 방법으로는 구현할 수 없었던 높은 전도성, 나노 두께, 우수한 신축성 등을 모두 지닌 고성능 나노박막 전극을 제조할 수 있게 된 점에서 의미가 있다. 고성능 나노박막 전극은 금속만큼 전기가 잘 통하면서도, 머리카락 두께 1/300 수준(250nm)으로 얇고, 높은 신축성을 지녀 피부 부착형 웨어러블 디바이스의 핵심 부품으로 응용될 것으로..
양자 물체의 ‘파동-입자 정량적 상보성’에 대한 새로운 모델 제안 1928년 덴마크의 물리학자 닐스 보어는 물질이 입자와 파동의 특징을 함께 갖고 있다는 ‘상보성의 원리’를 제안했다. 그러나 지금까지 이를 정량적으로 측정할 기술이 없었기 때문에 상보성은 정성적인 관계로만 이해되어 왔다. 최근 양자컴퓨터 실현이 초읽기에 들어설 만큼 양자과학이 진보했지만, 여전히 ‘양자 물체의 파동-입자 이중성 및 상보성’, ‘두 양자 물체의 파동 함수 얽힘’ 등 완전히 이해되지 않은 개념들도 여럿 존재한다. 특히 정량적인 상보성 원리는 양자과학에 필수적인 파동함수의 중첩과 얽힘을 이해하는 근간이 된다. 기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학 연구단의 조민행 연구단장(고려대 화학과 교수)과 윤태현 연구위원(고려대 물리학과 교수) 연구팀은 양자 물체의 파동-입자 정량적 상보성에 대한..
‘미니 뇌’, 치매, 파킨슨병 등 난치성 뇌질환 연구 모델 활용 기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단(단장 천진우) 조승우 연구위원(연세대 생명공학과 교수) 연구팀은 실제 인간 뇌와 유사한 환경을 구현한 ‘뇌 오가노이드 배양 플랫폼’을 개발하여‘미니 뇌’제작에 성공했다. 이는 신생아의 뇌 수준에 가깝게 성숙한 데다, 기존보다 2배 이상 크게 제작됐다. ‘뇌 오가노이드(organoid)는 뇌 연구를 위한 최적의 모델로 각광받는다. 이는 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)를 배양하여 만들 수 있다. 다만 기존 뇌 오가노이드는 태아 수준에 머물러 있다. 주로 사용하는 배양지지체가 뇌의 단백질 성분과 달라, 뇌 발달에 필요한 환경을 구현하지 못하기 때문이다. 또한 오가노이드가 커질수록 중심부까지 산소 및 영양분 공급이 어려워 세포가 죽는..
IBS 다차원 탄소재료 연구단, 2차원 흑린 이용 ‘선폭 0.43nm 전도성 채널’ 구현 반도체는 회로의 선폭을 가늘게 만들수록 성능 향상에 유리하다. 단위 면적당 더 많은 소자를 집적할 수 있기 때문이다. 산업계에서는 선폭이 5nm 정도인 ‘5나노 반도체’가 최근 상용화에 들어섰다. 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단 이종훈 그룹리더(UNIST 교수)와 펑딩 그룹리더(UNIST 교수) 연구팀은 2차원 흑린을 이용해 선폭 4.3Å(0.43nm)의 전도성 채널을 구현했다. 이는 나노미터 한계를 뛰어넘어 옹스트롬(Å‧1Å은 0.1nm) 단위 선폭의 초극미세 반도체 소자 가능성을 실험적으로 제시한 것이다. 이번 연구는 울산과학기술원(UNIST), 포항공대(POSECH)와 공동으로 진행했다. 2차원 흑린은 ‘포스트(post) 그래핀’ 시대의 주역이 될 반도체 소재로 꼽힌다. 두께가 원자 ..
코로나바이러스, 비강 섬모세포에서만 복제·증식 최초 포착 발병 후 1년 6개월 이상 지났지만 코로나바이러스의 인체 감염 기전은 여전히 불분명하다. 상기도 조직(호흡계의 상부: 비강, 인두, 후두, 기관지)을 통해 감염된다고 알려졌을 뿐 정확한 표적 부위는 밝혀지지 않았다. 효과적인 예방대책 수립에 어려움을 겪는 이유다. 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수) 및 전북대학교 감염내과 이창섭 교수 ‘코로나19 대응 공동연구팀’은 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2, 이하 코로나바이러스)의 복제 순간을 최초로 포착하고 초기 감염 및 증식의 주요 표적이 비강(코 안)섬모상피세포임을 규명하였다. 코로나바이러스는 ACE2·TMPRSS2·Furin 수용체 단백질과 결합하여 세포 내로 침투한다. 단백질들이 바이러스의 침입 경로..
남극 대륙, 비대칭적 지표 기온 변화의 새로운 원인 밝혀 남극 대륙은 세계적인 온난화 추세 속에서도 지역별 지표 기온의 차이가 가장 큰 곳으로 꼽힌다. 서남극은 세계에서 지표 기온 상승이 극심하게 진행되는 지역 중 한 곳이지만, 동남극에서는 1979년 이후 여름철 지표 기온의 뚜렷한 하강 경향이 나타났다. * 동남극 : 서남극은 남극 대륙의 서쪽(태평양 쪽) 지역, 동남극은 남극 대륙의 동쪽(인도양 쪽) 지역을 말한다. 동남극은 서남극 보다 더 넓은 대륙을 포함한다. 이러한 비대칭적 지표 기온 변화의 새로운 원인이 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단(단장 악셀 팀머만) 이준이 연구위원(부산대 기후과학연구소 교수) 연구팀은 국제공동연구를 통해 열대 서태평양 지역 강수활동이 증가하면, 동남극 지역 지표 기온이 하강한다는 사실을 규명했다. * 국제공동..
빅데이터로 분석한 행복의 원천 ‘녹색 도시에 살수록 더 행복’ 경제가 발전한 도시일수록 도심 속 녹지 공간이 시민의 행복에 큰 영향을 준다는 연구결과가 나왔다. 차미영 기초과학연구원(IBS) 수리및계산과학연구단 데이터 사이언스 그룹 CI(Chief Investigator‧KAIST 전산학부 교수) 연구팀은 정우성 포스텍 산업경영공학과 교수, 원동희 미국 뉴저지공대 교수 등과의 공동연구를 통해 인공위성 이미지 빅데이터를 분석해 세계 60개 국가의 도시 녹지 공간을 찾아내고, 녹지와 시민 행복 사이의 상관관계를 분석했다. 공원, 정원, 천변 등 도시 속 녹지 공간은 미적 즐거움은 물론 신체활동 및 사회적 상호작용 촉진 등 육체와 건강에 유익한 영향을 준다. 도심 녹지와 시민 행복간의 상관관계를 규명하기 위한 많은 연구가 이뤄졌지만, 지금까지는 주로 일부 선진국을 대상으..
난청 유전자 TMEM43 돌연변이 청각신경병증 유발 매커니즘 규명 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀은 분당서울대학교병원 이비인후과 최병윤 교수 연구팀, 목포대학교, 중국 센트럴 사우스 대학(Central South University), 미국 마이애미 대학(University of Miami)과 공동연구로 새로운 난청 유전자 TMEM43 돌연변이가 청각신경병증을 유발하는 매커니즘을 규명했다. 난청 진단 및 치료에 기여할 것으로 기대된다. ‘청각신경병증(ANSD, Auditory Neuropathy Spectrum Disorder)’은 달팽이관 또는 청신경 이상으로 소리 인지는 가능하지만 말소리 구별(어음변별) 능력이 저하되는 난청 질환이다. 난청은 병리학적 원인에 따라 치료법과 결과가 좌우되는데, 청각신경병증은 원인과 양상이 다양하여 치..

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