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기초과학연구원

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자성상태 조절이 가능한 새로운 2차원 자성 물질 발견 자성상태 조절이 가능한 새로운 2차원 자성 물질이 발견됐다. 기초과학연구원(IBS) 원자제어 저차원 전자계 연구단(단장 염한웅) 김준성 연구위원(POSTECH 물리학과 교수)과 POSTECH 화학과 심지훈 교수, 신소재공학과 최시영 교수를 비롯한 국내 공동 연구진은 4가지 서로 다른 자성 상태를 조절할 수 있는 2차원 자석을 합성해냈다. 이로써 하나의 소재에서 다양한 스핀 정렬 상태를 유도하는 것이 가능해져, 향후 차세대 스핀 소자에 대한 다양한 연구를 가능케 할 것으로 기대된다. * 2차원 물질: 두께가 거의 없는 2차원 물질은 유연하고 투명하면서도 기존 3차원 물질과 전혀 다른 물리적 성질을 보인다. 차세대 전자 소자의 후보로 연구되고 있다. 2차원 자석은 차세대 소자 후보인 스핀정보소자 구현에 필요..
초강력 레이저과학 연구단, 세계 최고 세기 레이저 기록 기초과학연구원이 레이저 세기의 신기록을 세웠다. 이로써 레이저 기술은 극한 물리현상 탐구의 이정표라 할 수 있는 제곱센티미터 당 1023 와트 (1023 W/㎠)대로 진입했다. * 제곱 센티미터 당 와트: 와트는 출력 즉, 시간 당 에너지를 나타내는 단위로, 1초 동안 1줄(J)에 해당한다. W/cm2 는 레이저 출력을 빔이 차지하는 단면적으로 나눈 것이다. 기초과학연구원(IBS) 초강력 레이저과학 연구단 남창희 단장(광주과학기술원 교수) 연구팀은 초강력 레이저를 1.1×1023 W/㎠ 세기로 모으는 데 성공했다. 1023 W/㎠ 이상의 레이저 세기에서는 극도로 강한 전기장이 형성되어, 양자전기동역학 이론이 예측하는 물리 현상을 직접 실험해 볼 수 있을 것으로 기대된다. * 양자전기동역학(QED): 하전..
코로나바이러스 증식 제어 단백질 발견, 치료제 개발 기여 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장(서울대 생명과학부 교수)연구팀이 코로나바이러스 RNA에 직접 결합하여 증식을 제어하는 단백질들을 발견했다. 이번 연구로 작년 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 원인인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 고해상도 유전자 지도에 이어 고해상도 단백질체 지도를 완성했다. 이로써 코로나19 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다. 코로나바이러스는 RNA바이러스의 한 종류이다. 숙주세포에 침투해 자신의 유전정보가 담긴 ‘유전체 RNA(genomic RNA)’를 생산 및 번역함으로써 여러 ‘비구조단백질(non-structural protein)’을 만들어 낸다. 비구조단백질은 숙주세포의 1차 면역 공격(선천면역)을 차단하고 바이러스 유전체를 복제..
살아있는 B세포 식별할 수 있는 새로운 형광분자 ‘CDgB’ 개발 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단 장영태 부연구단장(POSTECH 화학과 교수) 연구팀은 세포막 지질의 특성만을 이용해 살아있는 B세포를 식별할 수 있는 새로운 형광분자 ‘CDgB’를 개발했다. 혈액은 혈장, 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 이루어지며, 여기에는 독특한 기능과 특성을 가진 세포들이 모여 있다. 혈액에 존재하는 각 세포를 식별하는 것은 인체 기능 이해에 필수적이다. 특히 백혈구의 25%를 차지하는 림프구에는 T세포, B세포, NK세포 등 면역을 담당하는 세포들이 있어 더욱 중요하다. 혈액 세포 식별에는 항체가 주로 사용된다. 세포가 가진 고유의 바이오마커(생체표지자)와 항체의 결합을 통해 세포를 식별한다. 하지만 세포를 고정하거나 죽인 후 항체를 도입하므로 살아있는 상태에서 세포를..
빛으로 뇌신경 자극, 뇌 신호를 기록할 수 있는 ‘나노 죽부인’ 개발 뇌는 복잡한 신호 전달 체계를 가지고 있다. 뇌 질환 치료의 실마리를 찾기 위해서는 이 체계에 대한 이해가 필수다. 즉 원하는 위치에서 뇌 신경을 자극하고, 이때 발생하는 신호를 정확히 측정함으로써 뇌 신경들이 신호를 주고받는 연결고리를 이해하는 것이 필요하다. 기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학 연구단(단장 조민행) 박홍규 교수(고려대 물리학과) 연구팀은 부작용 없이 빛으로 뇌신경을 자극하여 뇌 신호를 기록할 수 있는 나노장치를 개발했다. 이로써 복잡한 뇌의 비밀에 한 걸음 더 다가서고, 관련 질환 치료에 기여할 것으로 기대된다. 지금까지 뇌 연구는 금속이나 실리콘 소재의 삽입형 탐침(probe)을 이식해 뇌신경을 자극하고, 그 반응을 측정해왔다. 하지만 딱딱한 탐침이 뇌 세포를 손상시키거나..
2차원 반도체 소재 단결정 대면적 합성 방법 개발 보통의 결정 소재는 수많은 결정들이 합쳐진 다결정 고체다. 그런데 결정들 사이에 존재하는 경계 결함은 소재 특성 저하의 원인이 된다. 단결정 합성은 이러한 저하를 방지할 수 있는 중요한 기술이다. 그러나 결정 구조를 완벽하게 이어지도록 구현하는 것이 그간 기술적으로 매우 어려웠다. * 단결정(single-crystal) : 전체 시료 내 원자들이 연속적·주기적으로 배열된 고체상태를 말한다. 그레인(grain)은 한 방향으로 배열된 영역을 말하는데, 전체 시료가 단 하나의 그레인이면 단결정이다. 그러나 보통의 물질은 그레인이 1012개 정도로 아주 많고 이들 간의 경계는 소재의 물리적 특성을 저하시킨다. 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 이영희 단장(성균관대 교수)과 김기강 연구위원(성균관대 부교..
구리 표면 산화층 제어 360가지 이상 총천연색 구현 성공 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 이영희 단장(성균관대 에너지과학과 교수)은 부산대(정세영 교수), 성균관대(최우석 교수)와 공동으로 구리의 표면 산화층을 조절해 360가지 이상의 총천연색을 구현하는 데 성공했다. 대면적 구리 박막 산화층을 1~2 나노미터 두께 수준으로 조절한 연구는 최초로, 산화물 층 두께를 정밀하게 조절해 총천연색을 구현할 수 있음을 보였다. 구리는 붉은 갈색을 띠었다가 산화 시 청록색을 띤다. 자유의 여신상을 비롯한 구리 합금 동상이 청록색인 이유다. 금속 산화는 현재 과학기술로 완전히 정복하지 못한 숙제 중 하나인데, 그 중에서도 특히 구리의 산화는 규칙성이 없어 방향성 제어가 불가능한 것으로 알려져 있었다. 연구진은 먼저 원자 수준으로 평평한 단결정 구리박막을 만들기 ..
고성능 MRI 조영제 개발, 세계 최고수준 3차원 정밀 혈관 진단 지난 30년간 뇌심혈관질환은 전 세계 사망원인 1위이다. 이 질환은 돌연사의 주요 원인이며, 뇌와 심장의 혈관이 좁아졌거나, 막혔는지를 진단하기 위해서는 MRI가 널리 사용된다. 목차 기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 화학과 교수)과 연세대 의대 최병욱 교수(영상의학) 공동연구팀은 지금보다 10배 더 정밀한 3차원 혈관 지도를 만드는 고성능 MRI 조영제를 개발했다. 3차원 정밀 혈관지도의 중요성 뇌심혈관질환은 뇌졸중, 심근경색, 협심증, 치매 등 다양한 질환을 일으킬 수 있는 주요 원인이다. 이러한 질환을 조기에 진단하고 치료하기 위해서는 뇌와 심장의 혈관 상태를 정확하게 파악하는 것이 중요하다. MRI는 뇌와 심장의 혈관을 3차원으로 정밀하게 촬영할 수 있는 영상 검사 방법이..

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