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6월, 2015의 게시물 표시

신축성 회로를 지닌 입는 전자기기가 가능할까?

​  웨어러블 기기가 크게 주목을 받으면서 다양한 형태의 플렉서블 회로가 등장하고 있습니다. 현재 널리 쓰이는 PCB 기판은 IT 혁명을 가능하게 만든 주역이지만, 딱딱한데다 신축성 있게 늘어나는 것은 아니라서 사람이 휴대할 수 있는 웨어러블 기기를 만드는데 걸림돌로 작용하고 있습니다. 따라서 이를 극복하기 위한 다양한 연구가 진행 중이죠. ​  도쿄 대학의 연구팀은 매우 신축성 있게 늘어날 수 있는 플렉서블 전자회로를 옷감 위에 프린팅하는 새로운 방법을 저널 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 발표했습니다. 미래에 이런 방식이 널리 사용되게 될지는 아직 모르지만, 아무튼 개념은 꽤 그럴듯해 보입니다. ​ ​ ( The printed elastic conductor exhibited very high conductivity even when stretched to more than three times its original length (Credit: Someya Laboratory) ) ( A new conductive ink can be applied to clothing and other textiles in a single-step printing process, thereby turning fabrics into sensors and wearable electronics (Credit: Someya Laboratory) )  이 신박한 잉크는 은 입자를 포함한 여러 가지 혼합물( silver flakes, organic solvent, fluorine rubber, and fluorine surfactant )로 잉크젯 프린터처럼 한 번만 뿌려주면 전도성이 있는 전기 회로를 인쇄할 수 있습니다.   연구팀은 이 기술이 데모를 위해서 옷감위에 근육의 전기적 신호를 측정할 수 이는 회로를 프린팅해서 실제 작동이 가능하다는 것으로 시연했습니다. 다만 회로

메르스 치료제 개발을 위한 노력

(낙타의 상피세포에 있는 메르스 코로나 바이러스.  MERS coronavirus particles (green) on camel epithelial cells. Credit: NIAID in collaboration with Colorado State University.   ) ​  메르스(MERS)는 2012년 첫 보고 이후 지금까지 400명이 넘는 인명을 앗아간 질환입니다. 특히 우리 나라에서는 예기치 않게 전파되어 큰 사회적인 문제를 만들었습니다. 한국의 사례를 볼 때 다른 국가에 전파되어 유사한 문제를 일으키지 말라는 법이 절대 없다는 것은 자명합니다. 메르스에 대한 백신과 치료제 개발이 필요한 이유라고 하겠습니다. ​  현재까지 메르스에 대한 특이적인 치료는 없지만, 치료제를 만들기 위한 시도는 진행 중입니다. 미국 메릴랜드 의과대학(University of Maryland School of Medicine)과 ​Regeneron Pharmaceuticals, Inc 는 저널 PNAS에 쥐를 이용한 항체 연구 동물 모델에서 메르스 코로나 바이러스(MERS-CoV)를 무력화 시킬 수 있는 두 가지 항체를 발견했습니다. ​  이 연구를 진행한 메릴랜드 의대의 매튜 프리맨 교수(Matthew B. Frieman, PhD, an assistant professor of microbiology and immunology at the University of Maryland School of Medicine)에 의하면 본래 쥐는 메르스에 걸리지 않는다고 합니다. 메르스 바이러스가 침투할 수 있는 경로가 없기 때문입니다. ​  하지만 VelociGene technology라는 신기술을 통해서 인간과 유사한 경로를 쥐에 유전자에 삽입한 쥐를 만들면 메르스에 감염될 수 있습니다. 이렇게 메르스 감염쥐를 만든 이유는 메르스 코로나 바이러스를 무력화 시킬 수 있는 항체를 연구하기 위한 것입니다. ​  메르스 코로나 바이

고대의 가시벌레? 초기 동물의 방어 전략의 등장

( Collinsium ciliosum , a Collins' monster-type lobopodian from the early Cambrian Xiaoshiba biota of China. Credit: Javier Ortega-Hernández )​ ​  영국 캠브리지 대학(University of Cambridge)과 중국 유난 대학(Yunnan University )​의 연구자들이 약 5억 년전 캄브리아기에 살았던 새로운 유조 동물(velvet worms, or onychophora)의 화석을 발굴했습니다. 이 시기의 유조 동물은 위 아래, 앞뒤가 뒤늦게 밝혀진 할루키게니아(  http://blog.naver.com/jjy0501/220402414941  참조)가 가장 유명한데, 새롭게 가시로 무장한 독특한 사촌이 발굴된 셈입니다. ​  고생물학자 데스몬드 콜린스(Desmond Collins)의 이름을 따서 털이난 콜린스의 괴물이라는 뜻의 콜린시움 실리오숨( Collinsium ciliosum )이라 명명된 이 고대 화석은 5억 년전 중국에서 살았던 유조 동물입니다. ​  콜린시움의 가장 큰 특징은 두 가지로 첫 번째는 온몸에 난 가시 같은 구조물입니다. 이 구조물의 용도는 아무래도 몸을 방어하기 위한 것으로 보이는데, 연구팀은 이를 무장한 벌레('super-armoured' worm)라고 표현했습니다. 두 번째는 아마도 바닷속의 유기물을 걸러먹는 용도로 생각되는 머리쪽의 그물망같은 부속지입니다. ​  캄브리아 시기는 현생 동물문의 대부분이 등장한 다세포 동물 역사의 초창기로 온갖 기이하게 생긴 동물들이 살았던 시기입니다. 이 시기의 생물 다양성은 그 이전시기와 확연하게 구분되는데, 고생물학자들은 이를 캄브리아 대폭발이라고 부르고 있습니다. 그 이유에 대해서는 아직도 여러 가지 가설이 난무하고 있지만, 아무튼 이 시기가 온갖 다양한 생물이 등장한 진화상의 실험적인 시기였던 점은 분명합니다

동화속 팅커벨을 현실로? 3D 공중 플라즈마 디스플레이

 일본 쓰쿠바 대학( University of Tsukuba )의 연구팀이 공중에 뜬 이미지를 만드는 3D 공중 플라즈마 디스플레이(3D midair plasma display)를 선보였습니다. 이미 이런 형태의 공중 플라즈마 디스플레이는 있었지만, 이번에 개발된 펨토세컨드 레이저(Femtosecond Laser) 기술은 안전하고 더 높은 해상도를 자랑하다는 것이 연구팀의 설명입니다. 심지에 공중에 뜬 작은 불빛을 만질수도 있고 상호 작용도 가능합니다.  ( Image: Yoichi Ochiai/University of Tsukuba )  좀 더 구체적이 내용은 동영상을 보는 편이 이해가 빠를 것 같습니다.  (설명 영상)  (기술 설명)    공중 플라즈마 디스플레이 기술은 레이저를 이용해서 공기 분자를 이온화시키고 (즉 플라즈마 상태로 만듬) 이 입자가 빛을 내놓는 원리입니다. 그런만큼 뜨거운 입자가 형성되어 화상을 입을 가능성이 존재합니다. 공중에 뜬 빛을 손가락으로 터치하거나 상호 작용을 하는 일은 사실상 어려운 셈입니다.   이번에 공개한 펨토세컨드 레이저는 훨씬 짧은 시간 동안 레이저를 조사해 안전할 뿐 아니라 해상도도 더 높아졌습니다. 그래서 손가락 위에 올려놓을 만큼 작은 요정을 공중에 그릴 수 있는 것입니다. 엄청나게 짧은 시간 조사하는 레이저는 초당 20만개의 복셀(voxels)을 만들 수 있어 해상도도 매우 높습니다.  (작동 원리.  Images: Yoichi Ochiai/University of Tsukuba )   앞으로 이 기술은 여러 형태로 응용이 가능할 것으로 보입니다. 예를 들면 공중에 3D 이미지를 만드는 공중 프로젝터 같은 기술이죠. 이는 마치 스타워즈에 나왔던 것과 유사합니다.   지진 같은 재해가 많은 일본에서는 이를 재난 구조용으로 이용할 생각도 가지고 있습니다. 예를 들어 조난을 당했을 때 자신의 위치를 공중에 표시

50TB 그리고 100TB HDD 로드맵을 다시 확인한 씨게이트

 씨게이트 테크놀로지는 자사의 NAS 관련 제품군을 공개한 자리에서  heat-assisted magnetic recording (HAMR) 기술을 바탕으로 2017-2018년 사이 차세대 고용량 HDD를 출시할 것이라고 언급했습니다. 씨게이트의 최고 기술 책임자인 마크 리(Mark Re, chief technology officer at Seagate)는 이 회사가 2017년에 첫 제품을 출시하고 2018년에는 완전 양산에 이를 수 있을 것이라고 언급했습니다.   참고 :  http://blog.seagate.com/business/seagate-demos-hamr-drives-at-intermag-conference/  그런데 사실 이 내용은 이전에 발표한 내용의 확인이라고 할 수 있습니다. 하드디스크 제조사들은 HAMR 기술을 통해서 HDD의 용량은 한 단계 끌어올릴 것이라고 이전부터 로드맵을 통해서 밝혀왔기 때문입니다. (   http://jjy0501.blogspot.kr/2014/11/Roadmap-of-the-100TB-HDD.html  참조)  (ASTC 의 하드디스크 기술 로드맵    출처 : ASTC)      웨스턴 디지털, 시게이트, HGST 가 연합해서 만든 HDD 기술 컨소시엄인  Advanced Storage Technology Consortium(ASTC)에서는 공동으로 현재의 PMR 기반 기술을 대체할 HAMR 기술을 개발하고 있습니다.   이미 현재의 하드디스크들은 플래터당 최고 1.43TB, 그리고 평방 인치당 0.95Tb(Tbpsi (Terra-bit per square inch)) 의 저장 밀도를 구현했습니다. 그리고 최근 씨게이트가 선보인 4TB 2.5인치 HDD의 경우 1.056Tbpsi 라는 엄청난 기록 밀도를 구현했습니다.   HAMR을 사용할 경우 HDD의 저장 밀도는 현재의 두 배인 2Tbpsi를 쉽게 달성할 수 있을 것이며, 더 나아가 4~5Tbp

인력 전기 하이브리드 운송 수단? GinzVelo

 세상에 등장하는 수많은 아이디어 가운데 상당수는 결국 빛을 보지 못하고 사라집니다. 여러 가지 기발한 발명품들 역시 마찬가지죠. 하지만 어떤 것이 성공적인 아이디어고 세상을 바꿀 신제품인지 알기는 어렵습니다. 대다수의 기묘한 발명품이 역사 속으로 사라지지만, 일부는 성공을 거둬 우리가 너무 자연스럽게 사용하는 제품이 되죠.   킥 스타터에 등장한 진즈벨로(GinzVelo) 라는 아이디어 역시 마찬가지입니다. 어떤 면으로 보면 그럴 듯 한데 다른 한편으로 보기에는 기묘한 발명품 이상은 아닌 것 같은 제품입니다.  ( Credit: GinzVelo  )   일단 이 제품의 정체성은 자동차, 오토바이, 전기차량, 그리고 자전거에 걸쳐있습니다. 일단 1인승으로 제작된 이 차량은 경량의 파이버글라스 같은 소재를 사용해 매우 가볍고 공기 역학적으로 제조되었습니다. 사고가 날 경우 당연히 일반 차량보다는 위험하겠지만, 대신 오토바이나 자전거보다는 훨씬 안전하도록 제조되었다고 할 수 있습니다.   공기역학적인 구조와 더불어 일단 탑승자가 누워서 타는 형식이므로 당연히 저항을 덜 받습니다. 우천시에는 자전거나 오토바이보다 훨씬 편안한 주행을 보장할 것입니다.   동력원은 두 가지 입니다. 39kg 중량의 진즈벨로에는 20 Ah 리튬 이온 폴리머 배터리, 그리고 500와트급의 모터가 장착되어 있습니다. 가벼운 중량 덕분에 최고 속도는 시속 32km/hr에 달하며 한번 충전으로 갈 수 있는 거리는 120-161km 에 달합니다. (상당히 거리가 긴 데 이 부분은 실제 출시후 검증이 필요할 것 같습니다)   따라서 일종의 전기 오토바이로 볼 수도 있지만 두 번째 동력원 때문에 하이브리드라고 불러야 할 것 같습니다.   옵션이긴 하지만 탑승자는 내부에 장착된 페달을 열심히 돌려서 주행거리를 무한대(?)로 연장할 수 있습니다. 가벼운 중량과 공기저항을 최소화한 구조 덕분에

신속 에볼라 진단 키트 테스트 성공 - 에볼라 관리에 새로운 길 열릴 듯

 2014년 서아프리카에서 맹위를 떨친 에볼라는 2014년 가을을 계기로 점차 수그러지는 듯한 양상을 보였지만, 불행이 그 불길이 완전히 잡히지 않고 있습니다. 2015년 6월 14일로 끝난 주에도 여전히 24명의 확진 케이스가 기니와 시에라리온에서 나왔습니다. 다행히 다른 국가로의 전파는 심각하지 않은 상태지만, 에볼라는 언제든지 밖으로 번저나갈 수 있습니다.   에볼라와 싸우기 위해서 의료진에게 가장 필요한 것은 정확한 정보입니다. 물론 에볼라를 100% 예방할 수 있는 백신이 있고 이를 모든 위험군에게 접종할 수 있다면 가장 좋겠지만, 현재 진행 중인 백신 개발은 좀 더 시간이 필요합니다. 에볼라에 특화된 백신이나 치료제가 개발되기 전까지 에볼라 전파 방지와 환자 치료를 위해서는 빠른 진단이 무엇보다 핵심적인 과제입니다.   현재 에볼라는 RT-PCR 방식으로 진단을 하고 있습니다. 에볼라 바이러스의 유전자를 찾아내는 이 과정은 고도의 시설을 갖춘 선진국의 대형 병원에서는 문제가 되지 않지만, 에볼라가 창궐하는 가난한 서아프리카 국가에서는 매우 어려운 일입니다. 여기에다 시간이 많이 걸리는 것은 말할 것도 없습니다.   사정이 이렇다보니 에볼라 의심 환자가 나와도 최종 확인되는 데는 몇 일이 걸리는 것이 보통이며, 그 의심환자를 격리하는 과정에서 오히려 의료진이나 환자가 감염되는 문제가 생길 수도 있습니다. 예를 들어 의심자의 혈액을 뽑는 과정에서 혈액에 의한 감염 등의 문제가 생길 수 있습니다. 그리고 확진 전까지 격리하는 것도 의료 시설이 극도로 열악한 현지에서는 쉬운 일이 아닙니다. 에볼라 치료소에 격리되었다가 실제 환자가 아닌 의심자가 감염되는 문제까지 제기되고 있다고 합니다.   이 문제를 해결하기 위해서 하버드 의대 니라 폴로크( Nira Pollock, senior author of the paper and HMS assistant professor of medicine) 교수가 이끄는 연구팀은  ReEBO

거북이 진화의 키 포인트 발견

 거북이는 가장 오래된 파충류의 하나입니다. 최초의 거북이의 조상이 어떤 것인지에 대해서는 논란이 있지만, 과학자들은 대략 2억 2,000만년 전 거북이의 조상이라고 할 만한 동물이 출현했다는 것을 알고 있습니다. 그런데 아직 제대로된 등껍질을 가지기전 나타난 더 오래된 조상등은 어떤 생물일까요?   분명 초창기 거북의 조상은 아직 등껍질이라고 할만한 구조물을 가지지 못했을 것입니다. 그 모양세는 오늘날의 도마뱀과 흡사했을 것으로 추정되고 있습니다.   고생물학자들은 2억 2000만년 전 살았던 트라이아이스 중기 거북이의 조상인 오돈토첼리스( Odontochelys)가 거의 완전한 형태의 가슴 껍질 혹은 복갑(plastron)을 진화시켰다는 사실을 알고 있습니다. 한편 2억 6000만년 전에 살았던 것으로 보이는 유노토사우루스( Eunotosaurus) 의 경우 거북류의 조상 같은 형태를 가지고 있지만, 아직 등과 가슴 껍질이 전혀 발달하지 않은 모습을 가지고 있습니다. 그렇다면 아직 발견되지 않은 중간 단계의 화석이 있을 법 합니다.   미국과 독일의 국제 고생물학자 팀은 이번에 바로 여기에 해당되는 화석을 찾아냈습니다.  스미소니언 자연사 박물관의 고생물학자인 한스-디에터 수( Hans-Dieter Sues, curator of vertebrate paleontology in the Department of Paleobiology at the Smithsonian's National Museum of Natural History, and Rainer Schoch, curator of fossil amphibians and reptiles at the State Museum of Natural History in Stuttgart, Germany) 와 그 동료들은 2억 4000만년 전 살았던 고대 동물의 화석을 독일 남부에서 발견했습니다.   이번에 발견된 파포첼리스( Pappochelys) 의 모습은

우주 이야기 346 - 죽은 별 주변에서 다시 회춘하는 행성이 있다?

(백색 왜성 PG 0010+280 주변에 다시 뜨거워진 목성형 행성의 개념도. This artist's concept shows a hypothetical "rejuvenated" planet -- a gas giant that has reclaimed its youthful infrared glow. NASA's Spitzer Space Telescope found tentative evidence for one such planet around a dead star, or white dwarf, called PG 0010+280 (depicted as white dot in illustration). Credits: NASA/JPL-Caltech  )    언제가 수명이 다하는 것은 인간과는 비교도 안 되게 오랜 세월을 사는 별에도 예외가 아닙니다. 태양도 100억 년이라는 수명이 정해져 있습니다. 별이 수명이 다하는 것은 핵융합 반응에 사용되는 연료가 고갈되는 것과 연관이 있습니다. 별의 중심부에서 연소에 필요한 수소 고갈되면 헬륨같이 더 무거운 원소를 연소시켜 임시방편으로 수명을 더 연장하긴 하지만 더 무거운 원소를 연소시키기 위해선 더 고온 고압의 환경이 필요하므로 결국 오래가지 못합니다.   결국, 어느 시점에 가면 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 크게 팽창해 적색 거성이 된 이후 주변부에 있는 가스는 흩어지고 나머지는 중심부로 다시 뭉쳐서 백색 왜성을 만들게 됩니다. 이때 이 별 주변을 도는 지구 같은 행성의 운명은 대개 별에서 얼마나 멀리 떨어진 위치에서 공전하는지에 따라서 결정되겠죠. 수성이나 금성처럼 매우 가까운 위치에서 공전하던 행성들은 적색 거성 단계에서 별로 흡수되어 사라질 것입니다.   좀 더 먼 거리에서 공전하던 행성들은 다행히 이런 운명은 피할 수 있지만, 빛나던 별이 백색 왜성이라는 잔해만 남기고 사라지는 만큼 절대 영도에 가까운 차디찬 암흑세계가 되어 나머지

우주 이야기 345 - 800개 이상 발견된 암흑 은하

(새로 발견된 암흑 은하는 녹색 원. 노란색 원은 작년에 발견된 것.  A color image made with B, R, and i-band images from the Subaru Telescope. A small region of 6 x 6 arcmin is cut out from large Coma Cluster images. Yellow circles show two of the 47 dark galaxies discovered last year, and green circles are the ones discovered in this new study. Credit: NAOJ )   과학자들이 놀랄만큼 어두운 은하계를 854개나 새롭게 찾아냈다고 합니다. 보통 은하라고 하면 수천억개의 별이 모여서 형성된 천체입니다. 그런 만큼 어두운 은하라는 표현은 좀 이상하지만 이 은하들은 암흑 은하(dark galaxy)라는 표현이 전혀 이상하지 않을 만큼 어둡고 독특한 은하입니다.   좀 더 구체적으로 말하면 이 은하들은 우리 은하와 비슷한 크기지만, 그 밝기는 1/1000 수준에 불과합니다. 그 이유는 은하를 구성하는 대부분의 물질이 암흑 물질이기 때문입니다.   암흑 물질(dark matter)은 우리 우주에 매우 흔한 물질로 우리가 아는 형태의 물질보다 훨씬 많습니다. 플랑크 위성의 최신 관측 결과에 의하면 우리 우주를 구성하는 에너지와 물질 가운데 우리에게 친숙한 물질은 4.9%에 불과하며 26.8%는 암흑 물질, 나머지 68.3%는 암흑 에너지라고 합니다.   암흑 물질은 현재까지 실제 관측에 성공한 적은 없지만, 과학자들은 이 물체가 행사하는 중력의 힘을 통해서 이 물질이 있다고 확신하고 있습니다. 과연 암흑 물질의 정체가 무엇인지는 현대 과학이 직면한 최대 궁금증 가운데 하나라고 할 수 있습니다.   2014년 그 정체가 드러난 암흑 은하는 전체 구성 물질 가운데 물질은 1%도 되지 않으며 나머

태양계 이야기 382 - 세레스 표면에 찾은 재미난 지형들. 산도 있고 계곡도 있다?

 나사의 던 우주선은 이제 궤도를 세레스 표면에서 4,400km까지 낮춰 표면을 정밀 관측하고 있습니다. 세레스의 매우 상세한 지형이 드러나자 크레이터 투성이의 표면 이외에도 재미있는 지형들이 다수 있다는 사실이 드러났습니다.  (세레스 표면의 산같은 구조물.   NASA's Dawn spacecraft took this image, which includes an interesting mountain in the upper right, on June 6, 2015. Credits: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA )  세레스 표면에 마치 여드름처럼 돋아나 있는 산 같은 구조물의 정체는 아직 미정입니다. 평야 지형에 갑자기 뜬금없이 튀어나온 이 지형의 크기는 높이 5km 정도로 절대 작지 않습니다. 세레스 같은 작은 천체에 존재하기에는 다소 큰 지형인 셈이죠. 보통 산이라는 것은 지질활동으로 인해 생겨납니다. 이 지형은 세레스의 과거에 얼음 화산 같은 지질활동이 있었을 가능성을 시사하는 것 같습니다. 물론 아직 정확한 원인은 모릅니다.   이 산 위에는 밝은 점이 보이는데 폭은 9km 정도입니다. 이 반사율이 높은 물질의 정체에 대해서는 아직 의견이 갈리지만, 아마도 얼음이나 혹은 다른 염분 성분일 가능성이 높아 보입니다. 얼음 화산이라고 본다면 내부에 얼음과 일부 녹은 상태의 물이 있으면서 표면이 미세한 흙과 먼지로 덮혀 있는 소행성일 가능성도 있습니다. 그러면 표면의 산과 밝은 지형의 미스터리가 어느 정도 해결될 수 있는데, 아직 확정된 이론은 아닙니다.  (가장 밝은 점이 있는 부위.  A cluster of mysterious bright spots on dwarf planet Ceres can be seen in this image, taken by NASA's Dawn spacecraft on June 9, 2015. Credits: