이빨도 없는 익룡이 한때 하늘을 지배했다는 연구결과가 나왔다. 최근 러시아 과학 아카데미 연구팀은 약 6000만년 전 하늘을 지배했던 익룡 아즈다키드(azhdarchid)종은 이빨이 없었다는 연구결과를 발표했다. 페르시아어로 용(dragon)을 뜻하는 아즈다키드는 무려 10~12m 크기의 거대 날개를 가지고 있으며 지구 전지역에 걸쳐 분포한 성공적인 종이다. 재미있는 사실은 초기 익룡류의 경우 날카로운 이빨을 가졌다는 점. 곧 ‘이빨 빠진’ 익룡 아즈다키드가 기존 이빨 가진 익룡을 대체한 것으로 고생물학자들은 당시 생태계의 큰 변화가 이같은 변화를 이끈 것으로 추측하고 있다. 연구를 이끈 알렉산더 아베리나노브 박사는 “하늘의 지배 세력이 이빨있는 익룡에서 없는 익룡으로 바뀌었다는 것은 백악기 생태계의 큰 변화가 있었다는 것을 의미한다” 면서 “그러나 여전히 관련 정보를 연구할 화석 등의 자료가 부족하다”고 설명했다. 박사의 주장처럼 익룡의 연구에는 많은 난관이 있다. 가장 큰 이유는 익룡의 화석이 공룡과 달리 쉽게 부서질만큼 약해 보존된 것이 거의 없기 때문이다. 알렉산더 박사는 “아즈다키드는 고생물학자들에게 있어서는 악몽같은 존재” 라면서 “발굴된 화석이 조각 조각으로 있으며 보존상태도 안좋아 연구가 극히 제한적”이라고 밝혔다. 이어 “이번 연구 역시 지난 40년 동안 발굴된 화석의 일부를 가지고 분석된 것”이라고 덧붙였다. 한편 지난 2008년에도 아즈다키드와 관련된 연구가 발표된 바 있다. 당시 미국 포츠머스 대학 연구팀은 “아즈다키드는 갈매기처럼 날아서 먹이를 낚아채지 않고 유유히 걸어 다니며 사냥을 즐겼다”고 밝힌 바 있다. 　　 연구팀은 아즈다키드가 육지사냥을 즐겼던 이유로 긴 목과 긴 부리를 가진 신체구조 때문에 날아다니면서 먹이를 낚아채기 어려웠다고 주장했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

세계에서 가장 빠른 카메라가 일본에서 개발된 것으로 전해졌다. 니혼게이자신문 보도에 따르면 도교대와 게이오대 등이 공동으로 1초에 1조 번 이상의 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 개발했다. 이 고속 카메라는 화학반응의 순간이나 레이저 가공의 순간 등의 구조를 정밀히 관측해 기술 향상으로 연결될 수 있다고 한다. 기존의 고속 카메라는 전자회로의 제어로 셔터를 누르는 구조로, 초당 10억 번의 촬영이 한계였다. 연구팀의 교신저자인 고다 케스케 교수에 따르면 이 카메라는 빛으로 셔터를 누르는 ‘광(光) 스위칭’ 방식을 사용한 근적외선 카메라다. 현재 연구 단계에서 이 카메라는 200~300나노미터(㎚, 10억 분의 1m)의 크기까지 볼 수 있지만, 카메라 렌즈 부분을 교체하면 더 작은 것도 관찰할 수 있다고 한다. 실험에서는 물체에 전해지는 열의 모습을 촬영했다. 이번 결과를 바탕으로 레이저 가공 기술을 개선할 수 있으며, 의료 분야에서는 모체 진단과 뼈의 재생 등에 사용하는 초음파 기술의 매커니즘을 해명하고 의술의 향상으로 연결할 수 있는 것으로 전해졌다. 한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’(Nature Photonics) 10일 자로 게재됐다. 사진=도쿄대(위), 네이처 포토닉스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

연세대는 화학과 천진우(52) 교수가 한국인으로서는 처음으로 미국화학회(ACS) 석학회원으로 선정됐다고 19일 밝혔다. ACS는 100개국 16만명의 회원을 둔 과학학술단체로 올해 99명의 석학회원을 선정했다. 천 교수는 나노메디슨 분야를 개척해 새로운 진단과 치료의 개념을 제시한 업적을 인정받았다.

지금부터 138억년 전 빅뱅으로 우주가 탄생했고 지구는 46억년 전에 생겨났다. 인류는 그보다 훨씬 후인 400만년 전에 아프리카에서 태어났다. 당시는 네 발에서 두 발로 갓 걷기 시작한 유인원이었다. 현생 인류인 호모 사피엔스 사피엔스(지혜롭고 지혜로운 사람)는 구석기 후기인 약 4만년 전으로 거슬러 올라간다. 인간의 수명은 시간이 흐르면서 계속 늘어났다. 문헌에 보면 고대 이집트 사람들의 수명은 25세, 1800년 유럽 사람들은 37세, 1900년 미국 사람들은 48세에 불과했다. 우리나라도 1948년 47세, 1980년 66세이던 것이 이제는 80세를 넘어섰다. 지금 많은 사람들이 웬만하면 90세를 넘어 100세까지도 살 수 있을 것으로 생각하고 있다. 머지않아 인간의 영생이 가능하다고 한다. 과학기술의 발달이 지금까지는 선형적(linear)이었지만 앞으로는 기하급수적(exponential)으로 돼 GNR(유전공학, 나노기술, 로봇공학 및 인공지능) 융합혁명이 중첩돼 일어날 것이기 때문이다. 유전공학을 통해 생물학의 원리를 파악하고 나노기술을 통해 그 원리들을 조작할 수 있게 되면 인간의 불사(不死)가 가능해진다. 나노로봇이 혈류를 타고 다니면서 독소제거, 찌꺼기 청소, 세포막 수선 등을 통해 생물학적 나이를 고정시킨다. 여기에 쐐기를 박는 것이 강력한 인공지능의 등장이다. 앞으로 인간의 지적수준을 능가하는 인공지능이 등장하면 현재 인간이 누리고 있는 만물의 영장 자리를 내어줘야 할 판이다. 왜냐하면 인간의 지능을 초월하는 인공지능이 등장하는 순간 인간이 담당하던 모든 발명은 인공지능으로 넘어가기 때문이다. 이쯤 되면 인간과 기계의 구분이 불분명해진다. 실제로 인간의 육체 중 여러 곳을 기계로 대체해 부모로부터 물려받은 바이오적 부분보다 기계적 부분이 많아졌을 경우 그 사람은 인간인가, 기계인가. 앞으로 사이보그(인조인간)가 출현하고 인공지능이 발달하면 인간의 육체를 바꾸는 것은 물론 기억이나 마음을 소프트웨어에 저장하는 것까지 가능해질 것이다. 이런 상황을 두고 장차 인간은 웹에 살면서 필요할 때만 육체를 가질 거라고 한다. 이렇게 되었을 때 “나는 누구인가? 나의 마음파일을 가진 존재가 나일까?”와 같은 의문이 생길 수 있다. 그때가 되면 과거 사람들이 자기의 가장 소중한 정보인 뇌와 몸에 관한 정보를 백업하지 않고 살았다는 사실에 놀랄 것이라고도 한다. 지금 구글에서 인공지능에 관한 연구를 하고 있는 레이 커즈와일에 의하면 이러한 상황을 특이점(singularity)이라 하고 2040년대가 되면 가능해진다고 한다. 1948년생인 그 자신이 이러한 영생을 준비하기 위해 질병의 진행과 노화를 늦추는 방법을 강구하고 있다. 하루에 수백개의 알약을 복용하고 매주 정맥주사를 맞으면서 실제 나이보다 훨씬 젊은 건강나이를 유지하고 있다. 그는 인체를 건물에 비유한다. 건물은 그냥 내버려두면 곧 지붕이 새고 못쓰게 되지만 잘 관리하면 오래가듯이 인간의 수명도 얼마든지 연장할 수 있다는 것이다. 이렇게 되었을 때 우리의 선택은? 죽지 않고 영생을 한다는 데 거부감을 갖는 사람도 많다. 더구나 두뇌 파일을 웹에 저장해 두었다가 필요할 때만 육체를 가지는 방식의 영생이라면 차라리 죽어 없어지고 말겠다는 사람도 있다. 또 사람보다 우수한 인공지능이 나타나 인간을 무시하고 부려먹는 세상에 살아 무엇 하겠느냐고 하는 사람도 있을 것이다. 그러나 누가 아는가? 지금 우리의 판단 능력에는 분명 한계가 있다. 장차 인간의 영생이 가능해지고 인간보다 훨씬 우수한 인공지능이 판을 치는 특이점 세상에서 앞으로 우리가 살지 말지를 무슨 수로 지금 당장 결정할 수 있단 말인가. 인류 역사상 우리 곁을 떠나지 않았던 세금과 죽음 중 이제 곧 죽음이 사라진다고 한다. 지금 살아있는 나이 든 사람들을 두고 죽을 수 있는 마지막 세대라고도 한다. 이래저래 미래 공부를 좀 더 많이 해야겠다.

지난 1999년 개봉된 영화 매트릭스의 초반부에는 인공지능 컴퓨터(AI)에 의해 태어나자마자 ‘인공 자궁’에 갇혀 생활하는 2199년 인류의 모습이 현실적으로 그려져 있다. 그런데 머지않아 이런 상황이 실제로 벌어질 가능성이 매우 높을지도 모른다. 미국 온라인 매체 데일리비스트는 세계 각국 미래학자들이 “향후 20년 내 인공 자궁이 보편화 될 것”이라는 관측을 내놓고 있다고 12일(현지시각) 보도했다. 인공자궁태반, 다시 말해 자궁과 태반을 인공적으로 만들어 엄마의 실제 자궁이 아닌 자궁 밖에서 태아를 키울 수 있도록 하는 인공장기 개발이 시작된 것은 지난 2001년부터다. 2000년대에 들어 전 세계적으로 저출산의 심각성이 대두되기 시작했고 여기에 신체적 문제, 생식능력 저하 등의 문제로 불임여성이 늘어나면서 인공 자궁의 필요성이 설득력 있게 제기된 것이다. 물론 고령으로 인한 노산 위험성도 중요한 개발계기 중 하나로 인식됐다. 흔히 인공 자궁을 현재 미숙아 치료실에서 볼 수 있는 인큐베이터와 비슷하게 생각하는 경우가 있다. 하지만 인공 자궁은 수정란(배아) 착상, 태아 성장, 출산까지 모든 부분을 총괄적으로 진행할 수 있는 유전자학, 조직공학, 생체공학, 나노공학이 합쳐진 첨단과학의 밀집체인만큼 인큐베이터를 한참 뛰어넘는 개발 기술이 필요하다. 기본적으로 해당 기술은 인공 자궁내막, 인공태반, 인공양수가 필요하고 모체의 온도와 흡사한 온도 조절장치와 태아의 감각을 일깨워줄 자극 시스템이 수반되어야한다. 놀랍게도 헝가리 출신 유명 미국 저널리스트이자 미래학자 졸탄 이스트반은 “최근 과학발전기술 속도에 따르면, 약 20년 후인 2034년에는 주위에서 인공 자궁을 통한 출산 모습을 흔히 접하게 될 것”이라는 의견을 밝혔다. 실제로 미국 코넬대학 연구진은 상피세포, 기질세포를 이용한 공생배양시스템을 개발하는데 성공했다. 해당 결과는 수정란 착상과 태반 형성에 필수적인 인공 자궁 개발을 가시화시키는 의미 있는 시도로 이스트반의 예측이 지나치지 않다는 설득력 있는 근거를 제기해주고 있다. 하지만 이런 인공자궁 기술 개발에 대한 우려의 목소리도 만만치 않다. 임신과 출산이라는 인간만의 영역에 기계기술이 들어가게 되면 고귀한 생명의 탄생이라는 기존 인식에서 공장에서 대량 생산되는 제품처럼 인권이 짓밟혀질 수 있다는 것이다. 또한 아무리 기술이 발전된다 하더라도 뱃속 아이와 부모의 따스한 교감이 재현되기는 힘들며 이것이 향후 아이의 인격형성이 좋지 않게 작용할 수 있다는 시각도 있다. 특히 여성인권 단체 측은 “인공 자궁이 만들어지면 출산이라는 고유의 여성권한이 사라지게 된다. 사회적으로 여성은 임신과 출산이라는 특수성으로 많은 배려를 받아왔지만 이것이 사라지면 또 다른 역차별이 이뤄질 수 있다”는 입장을 밝히고 있다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

LG화학이 석유화학 부문에서 기술 기반 사업을 강화하고, 미래 신사업을 발굴하는 ‘투트랙’ 전략을 추진한다고 12일 밝혔다. 최근 세계 경기의 저성장 추세와 중국의 자급률 증가 등으로 인해 깊은 불황의 늪에 빠진 석유화학 분야의 경쟁력 강화를 위한 선택이다. 이날 LG화학은 석유화학 부문 내 엔지니어링 플라스틱과 고흡수성 수지, 합성고무 분야 매출을 현재 2조원대에서 2018년까지 4조 5000억원으로 늘리겠다고 밝혔다. LG화학은 또 미래 신사업 발굴과 육성을 위해 연내 석유화학 분야 연구개발(R&D)에 1200억원을 투자한다는 계획이다. 신사업으로는 수처리 필터 사업과 탄소나노튜브(CNT), 이산화탄소 플라스틱 등 신소재 개발, 주요 원료 분야의 원천기술 개발 강화 등을 꼽았다. 박진수 LG화학 부회장은 “석유화학은 이미 전통적인 사이클 사업의 특성이 붕괴해 기존의 범용 제품으로는 고수익을 낼 수 없다”면서 “기술 기반의 차별화된 제품과 신소재 개발로 지속적인 성과를 내는 사업 구조를 만들 것”이라고 말했다. 유영규 기자 whoami@seoul.co.kr

무더위가 한풀 꺾이고 선선한 아침 저녁으로 선선한 바람이 불어오고 있다. 하지만 또 하나의 걱정거리가 있다. 바로 점점 강력해저만 가는 태풍이 그것이다. 태풍은 비뿐만 아니라 강력한 바람도 동반하는데 이 바람이 피해를 키우는 경우가 많다. 집안 유리창이 비바람에 파손되어 2차 피해를 주기도 한다. 이런 가운데 한화 L&C에서는 건축용 안전필름과 단열필름을 선보이고 있어 눈길을 끈다. 안전필름은 유리표면에 고투명 광학용 PET를 부착함으로써 유리 강도를 증가시키고 외부 충격에 잘 견디며 내외부 침입을 지연, 방해 하는 효과를 볼 수 있다. 또한 안전필름은 유리파손 시 PET필름이 파손된 유리 파편을 잡아 줌으로서 2차 피해를 예방할 수 있다. 단열필름은 뛰어난 단열성능과 함께 안전필름과 동일한 비산 방지 효과를 기대할 수 있다. 단열성능은 ‘한국인정기구 (KOLAS)’ 마크가 있는 시험성적을 기준으로 하며 이 중 시험성적서 표기 기준에 적외선 차단 실험 파장 범위가(781~2500nm) 인지를 꼭 확인해야 한다. 또한 적외선 차단율이 실제 단열 성능을 말하는 것은 아니므로 단열 성능은 총 에너지 차단율(TSER)을 확인해야 한다. 실제 태양열의 파장 범위가 10nm~3000nm이고 가시광선에도 열이 47%가 존재하기 때문이다 한화L&C 건축용 단열필름은 열차단(95% 이상)효과뿐만 아니라 피부암을 유발하고 실내 가구 변색을 유발하는 자외선 차단(99%) 효과, 항균 기능(pvc제품에서는 균이 살수가 없는 구조임)효과가 탁월하며 태풍 등 외부 타격에 의한 유리파손 시 유리 파편을 잡아주는 비산방지 기능이 탁월해 에너지 절감 효과뿐만 아니라 재산, 인명 피해를 예방할 수 있다 건축용 단열필름은 저반사 형태의 고성능 나노세라믹 제품과 열반사 성능이 높은 스퍼터 (물리적으로 소재에 막을 입힌 구조)방식 제품 가격은 ㎡당 13년도 판매가격 기준 50,000~60,000원 정도로 다소 부담스러운 편이다. 이런 가운데 한화L&C 단열필름을 유통하는 한화윈도우필름㈜(www.hanwha-solar.co.kr)에서 유통 구조 혁신과 제품 대량 생산화를 통해 성능은 우수하면서 단가는 낮춰, 보다 합리적 가격 ㎡당 35000원에 PREMIER 단열필름을 소비자에게 제공하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 ‘토성의 눈’이라는 우주 사진을 5일(이하 현지시간) 공개했다. 이 사진은 토성 탐사선 카시니호가 4월 2일 토성 표면으로부터 약 220만 km 떨어진 상공에서 그 행성 북극에 있는 ‘육각형 구름’으로 유명한 거대 소용돌이의 중심을 관측한 것이다. 이 소용돌이의 중심에는 초속 150m의 속도로 회전하는 지름 2000km의 ‘눈’을 지니고 있다. 이 눈에 대한 상세한 이미지는 카시니호에 탑재된 협각카메라에 파장 748나노미터(nm)를 중심으로 한 근적외선을 투과하는 분광필터를 조합·장착해 촬영한 것이다. 촬영 당시 태양과 토성, 그리고 카시니호의 각도는 43도며 이미지의 척도는 1픽셀당 약 13km로 전해졌다. 카시니호는 1997년 지구를 떠나 2004년 토성 궤도에 안착한 뒤, 태양광이 직접 닿게 된 2009년 8월 이후부터 본격적인 탐사 임무에 들어갔다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 뉴욕시 97번 부두에서 ‘바지를 내리고 속옷을 위해 춤춰라(Drop Your Pants and Dance for Underwearness)’ 행사가 열리던 지난 6일(현지시간) 젊은 뉴요커들이 자신의 신체 사이즈에 맞는 요실금 팬티를 입고 개성 만점 포즈를 취하고 있다. 다소 황당해 보이는 이 행사는 요실금으로 고통받고 있는 6500만 미국인들이 요실금 팬티 착용이 부끄러운 것이 아님을 시민들에게 홍보하기 위한 것이라고 한 행사 관계자가 말했다. 행사 참가자들은 1달러를 기부하는게 되는데 향후 3년 동안 300만 달러를 모아 요실금 치료에 대한 연구 및 교육을 위한 조직에 기부할 예정이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 ‘토성의 눈’이라는 우주 사진을 5일(이하 현지시간) 공개했다. 이 사진은 토성 탐사선 카시니호가 4월 2일 토성 표면으로부터 약 220만 km 떨어진 상공에서 그 행성 북극에 있는 ‘육각형 구름’으로 유명한 거대 소용돌이의 중심을 관측한 것이다. 이 소용돌이의 중심에는 초속 150m의 속도로 회전하는 지름 2000km의 ‘눈’을 지니고 있다. 이 눈에 대한 상세한 이미지는 카시니호에 탑재된 협각카메라에 파장 748나노미터(nm)를 중심으로 한 근적외선을 투과하는 분광필터를 조합·장착해 촬영한 것이다. 촬영 당시 태양과 토성, 그리고 카시니호의 각도는 43도며 이미지의 척도는 1픽셀당 약 13km로 전해졌다. 카시니호는 1997년 지구를 떠나 2004년 토성 궤도에 안착한 뒤, 태양광이 직접 닿게 된 2009년 8월 이후부터 본격적인 탐사 임무에 들어갔다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

■산업통상자원부 △기후변화산업환경과장 신동학△동아시아자유무역협정협상담당관 김재준 ■서울시교육청 △교육감 비서실장 조현우△공보담당관 이상수 ■경남도 △행정국장 김경일△안전건설국장 직무대리 이채건△기계나노융합과장 박달호△항노화산업과장 권현군△항공우주산업과장 김영삼 ■한국기초과학지원연구원 △창조정책부장(대외협력실장 겸임) 권경훈△오창운영본부장(질량분석연구부장 겸임) 김현식△기획부장 김현기△물성과학연구부장 조영훈 ■아주경제 △전국부장 온기동

고대 그리스어로 난쟁이를 뜻하는 단어인 나노스(nanos)는 오늘날 우리가 사용하는 마이크로 단위 ‘나노’의 유래로 알려져 있다. 통상 1나노미터는 성인 머리카락 굵기의 10만분의 1에 해당되는 단위로 반도체 개발 같은 극 미세 가공기술이 발전되면서 흔히 접할 수 있는 단어가 됐다. 또한 눈에 보이지 않는 DNA와 같은 미세입자도 이 나노단위를 통해 어느 정도 형태를 구분 지을 수 있는 시대가 됐다. 초정밀 현미경으로 관찰한 나노크기의 세계는 우리가 흔히 보는 자연환경과는 또 다른 신비와 놀라움을 안겨준다. 해외 분자과학전문매체 나노테크놀로지 나우(nanotech-now.com)는 과학전문 저술가이자 런던 퀸 메리 대학 특별 연구원을 역임한 피터 포브스와 아티스트 톰 그림시가 공동집필한 서적 ‘나노사이언스(Nanoscience: Giants of the Infinitesimal)’ 속 이미지 중 일부를 최근 소개했다. 이미지들은 한결 같이 쉽게 믿기 어려울 정도로 화려하고 흥미로운 마이크로 세계를 보여준다. 특히 하버드 대학 연구진이 이산화탄소, 탄산바륨, 이산화규소 등으로 제작한 나노크기 ‘꽃’이나 캘리포니아 공과 대학 DNA 전문가인 폴 로더문드 박사가 제작한 ‘스마일 DNA’는 유독 눈길을 끈다. 특히 로더문드 박사의 DNA 스마일은 몸 속 유전체의 신비를 전면적으로 부각시켰다는 점에서 큰 화제를 모았다. 그는 DNA 염기서열의 재배열 과정을 보여주기 위해 이와 같이 웃는 형태를 재현해냈는데 이 모습은 2006년 세계적으로 저명한 국제 과학학술지 네이처(Nature)의 표지로 사용됐을 정도로 큰 파장을 일으켰다. 나노기술은 10억분의 1 수준의 정밀함을 요하는 극 미세가공 과학기술을 의미한다. 특히 물리·재료·전자와 같은 기존 재료과학·공학 분야를 횡적으로 연결해 또 다른 기술영역을 구축할 수 있다는 측면에서 현재와 미래를 잇는 주요한 첨단기술영역이라 정의할 수 있다. 이와 관련해 포브스는 해당 서적에서 “나노기술이 DNA구조를 이용한 동·식물의 복제, 강철섬유 제작, 줄기세포 등 앞으로 인류에게 반드시 필요한 분야에 폭 넓게 적용될 것”이라며 그 중요성을 강조하고 있다. 사진=‘Nanoscience: Giants of the Infinitesimal’/Peter Forbes/Tom Grimsey 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

스텔스(stealth)는 적군의 레이더, 적외선 탐지기, 음향탐지기는 물론 육안탐지까지 대응해 아군 무기를 은폐시키는 첨단 기술이다. 흔히 전투기를 비롯한 비행 무기에만 스텔스 기술이 집중된다고 생각되기 쉽지만 사실, 해상에서 작전을 수행하는 해군 함선에도 엄연히 이 기술이 적용되고 있다. 이와 관련해 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 뉴욕대학교(NYU) 기계우주항공공학(Mechanical and Aerospace Engineering) 연구진이 분석한 미 해군 함정의 첨단 스텔스 기술을 1일(현지시각) 소개했다. 미국 해군의 최첨단 차세대 구축함이라는 어마어마한 수식어가 붙어있는 만큼, 남다른 성능으로 주목받고 있는 USS 줌왈트호(Zumwalt, DDG-1000). 지난 4월 첫 진수식을 치른 이 최신 함선은 무엇보다 적 레이더에 포착되지 않는 스텔스 기능과 무인정찰기를 무력화 시키는 첨단 기술이 집약된 구축함이라는 점에서 많은 화제를 모았다. 무엇보다 주목받고 있는 것은 USS 줌왈트호의 놀라운 스텔스 기능이다. 상당한 크기의 구축함이지만 적 레이더에는 소형 선박에도 못 미치는 미세한 점으로 밖에 표시되지 않는다는 것이 USS 줌왈트호의 무서운 점이다. 뉴욕대학 연구진에 따르면, 이 스텔스 기능의 비밀은 구축함을 형성하고 있는 소재가 남다른 물질이기 때문이다. USS 줌왈트호의 소재는 흔히 유리 기포(氣泡) 강화 플라스틱(syntactic foam)이라는 물질이다. 유리섬유, 비닐론섬유 등을 불포화 폴리에스테르수지, 에폭시수지에 보강제를 더해 경화시킨 이 물질은 약 10마이크론(머리카락의 약 10분의 1 두께)에 불과한 극 미세입자로 구성돼있는데 적군이 보내는 레이더 신호를 흡수한 뒤, 입사 에너지를 분산시켜 추적 시스템을 혼란스럽게 하는 놀라운 기능을 수행한다. 특히 이 고분자 복합체는 물을 흡수하지 않으면서 가볍고 강한 분자구조로 이뤄져 구축함을 경량화 시키는데 큰 효과를 발휘했다. 이와 동시에 레이더 전파 흡수 능력은 무척 탁월해, 대형 구축함을 레이더 상에서 작은 어선보다 작게 위장시켜 마치 유령처럼 만들어낸다. 현재 뉴욕대학 연구진은 미국 해군과 지속적인 협력 및 교류를 통해 미세 소재를 이용한 차세대 함선 스텔스 기술을 개발 중이다. 연구진은 “앞으로 탄소 나노 섬유와 같은 또 다른 소재로 전자파 방해로부터 자유로운 다음 세대를 위한 해군 구축함 소재 개발을 진행할 예정”이라고 설명했다. 한편 미 해군 측에 따르면, USS 줌왈트호 등의 최신 스텔스 구축함은 아시아 태평양 지역에 최우선 배치될 예정으로 알려져 있다. 사진=U.S. Navy/Nikhil Gupta, NYU 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

한 숟가락 정도의 액체를 뇌에 주입해 지능발달을 촉진시키는 신개념 임플란트 기술이 개발 중인 것으로 알려져 화제를 모으고 있다. 미국 인터내셔널 비즈니스 타임스는 미시건 대학교 화학공학 연구진이 액체를 이용해 지능발달을 가능하게 하는 새로운 뇌 임플란트 기술을 개발 중이라고 최근 보도했다. 연구진이 주장한 개념은 바로 액체 컴퓨팅(wet computing) 기술이다. 평균 1나노미터~1마이크로미터 사이의 크기의 미세입자들로 구성된 교질(膠質)을 한데 묶은 콜로이드 집합체(colloidal cluster)를 디지털화해 우리가 흔히 사용하는 컴퓨터 하드디스크처럼 2진법으로 구성된 데이터를 담아내는 것이다. 큰 한 숟가락 정도 양의 디지털 콜로이드 물질을 뇌에 주입하면 데이터가 컴퓨터에 입력되는 것처럼 무수히 많은 정보가 인간 뇌 속에 저장되며 경우에 따라 지능이 더욱 발전되게 만들 수도 있다는 것이 연구진의 설명이다. 현재까지 기술 수준이면 나노입자 크기의 이 디지털 콜로이드 물질 속에 1테라바이트, 즉 1,024기가바이트(1조 바이트)에 해당하는 천문학적인 정보가 담길 수 있다. 연구진에 따르면 이 기술은 단순한 지능발달 측면에만 머무르지 않는다. 예를 들어, 당뇨병 환자의 혈당 수준을 즉각 모니터링 할 수 있는 생체센서 생성 역시 이 기술을 통해 실현될 수 있다. 즉, 의학 분야까지 폭넓게 응용될 수 있다는 것이다. 하지만 현재까지 개발 수준으로는 디지털 콜로이드 물질을 인간이 아닌 로봇 대상으로만 사용할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 단, 향후 연구기술이 발전되면 실제 사람을 대상으로도 디지털 콜로이드를 활용할 수 있을 것이라고 연구진은 강조한다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지 ‘연성물질 연구(Journal Soft Matter)’에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

특허청과 한국공학한림원이 주최하는 ‘2014 캠퍼스 특허전략 유니버시아드’ 선행기술 조사부문 최고상인 산업통상자원부 장관상 수상자로 김명수(인하대 박사과정)씨가 선정됐다. 특허청장상에는 안근아(충북대 미생물학과 4년), 한용훈(한양대 기계공학과 4년), 유성국(한양대 나노태양광에너지공학 석사과정)씨, 특별상인 세계지식재산권기구(WIPO) 사무총장상에는 장호희(경기대 신소재공학과 4년)씨가 각각 수상의 영예를 안았다. 대학별로 인하대가 29명으로 가장 많은 수상자를 배출했고 한양대(10명), 충북대(8명) 순이다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

국내 연구진이 10분 만에 충전이 가능한 ‘휘어지는(플렉시블) 전지’를 만들 수 있는 원천기술을 개발했다. 정보통신기술 기기 시장에 막대한 파급효과를 낳을 수 있는 기술로 주목받고 있다. 조재필 울산과학기술대학교(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수는 31일 “기존에 1시간 이상 소요되던 충전 시간을 10분 내에 가능하게 한 휘어지는 2차전지를 만드는 데 성공했다”고 밝혔다. 연구 결과는 국제저널 ‘나노 레터스’ 7월호에 실렸다. 최근 전 세계 정보통신기술(ICT) 시장에서는 휘어지는 스마트폰, 스마트 시계, 입는 PC 등이 차세대 상품으로 각광받고 있다. 하지만 디스플레이나 케이스 등 다른 분야에 비해 전지는 자유롭게 구부러지게 만들기 힘들어 산업화의 큰 걸림돌로 꼽혀 왔다. 조 교수팀은 양극, 음극 소재와 구조를 획기적으로 바꿔 두께 1㎜ 이하의 전지를 만들었다. 실험 결과 10분 만에 전지가 100% 충전됐고, 200번 이상 구부림 테스트를 해도 안정적으로 수명이 유지됐다. 특히 전지에서 가장 큰 비용을 차지하는 전극을 현재 사용하는 천연 흑연 대신 저가의 팽창 흑연을 사용, 상업화 가능성을 높였다. 조 교수는 “자유자재로 휘어지면서 성능도 우수하다는 점에서 휘어지는 전지 시장의 전환점이 될 것”이라고 말했다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

한 숟가락 정도의 액체를 뇌에 주입해 지능발달을 촉진시키는 신개념 임플란트 기술이 개발 중인 것으로 알려져 화제를 모으고 있다. 미국 인터내셔널 비즈니스 타임스는 미시건 대학교 화학공학 연구진이 액체를 이용해 지능발달을 가능하게 하는 새로운 뇌 임플란트 기술을 개발 중이라고 최근 보도했다. 연구진이 주장한 개념은 바로 액체 컴퓨팅(wet computing) 기술이다. 평균 1나노미터~1마이크로미터 사이의 크기의 미세입자들로 구성된 교질(膠質)을 한데 묶은 콜로이드 집합체(colloidal cluster)를 디지털화해 우리가 흔히 사용하는 컴퓨터 하드디스크처럼 2진법으로 구성된 데이터를 담아내는 것이다. 큰 한 숟가락 정도 양의 디지털 콜로이드 물질을 뇌에 주입하면 데이터가 컴퓨터에 입력되는 것처럼 무수히 많은 정보가 인간 뇌 속에 저장되며 경우에 따라 지능이 더욱 발전되게 만들 수도 있다는 것이 연구진의 설명이다. 현재까지 기술 수준이면 나노입자 크기의 이 디지털 콜로이드 물질 속에 1테라바이트, 즉 1,024기가바이트(1조 바이트)에 해당하는 천문학적인 정보가 담길 수 있다. 연구진에 따르면 이 기술은 단순한 지능발달 측면에만 머무르지 않는다. 예를 들어, 당뇨병 환자의 혈당 수준을 즉각 모니터링 할 수 있는 생체센서 생성 역시 이 기술을 통해 실현될 수 있다. 즉, 의학 분야까지 폭넓게 응용될 수 있다는 것이다. 하지만 현재까지 개발 수준으로는 디지털 콜로이드 물질을 인간이 아닌 로봇 대상으로만 사용할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다. 단, 향후 연구기술이 발전되면 실제 사람을 대상으로도 디지털 콜로이드를 활용할 수 있을 것이라고 연구진은 강조한다. 한편 이 연구결과는 국제 학술지 ‘연성물질 연구(Journal Soft Matter)’에 발표됐다. 자료사진=포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

소설 해리포터 속 ‘투명망토’나 영화 할로우 맨 속 ‘투명인간’처럼 사람 자체를 보이지 않게 은폐시키는 기술은 아직 현실화되지 못했다. 하지만 적어도 언젠가는 그 실마리를 풀 수 있도록 도와줄 ‘투명물질’이 개발돼 학계의 관심이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 케임브리지 대학 물리학과 연구진이 빛을 이용한 은폐물질 개발에 성공했다고 28일(현지시각) 보도했다. 눈에 보이지 않는 투명화 기술의 기초 원리는 ‘빛’에 숨겨져 있다. 사물을 반사시키고 흡수시키기도 하는 빛은 제어에 따라 특정 물체를 사람 눈에 전혀 띄지 않도록 작용시킬 수 있기 때문이다. 현재까지 연구로는 이 빛을 임의적으로 제어할 수 있는 것이 바로 메타 물질(Metamaterial)이다. 메타물질은 금속, 유전물질로 설계된 메타 원자(meta atom)의 주기 배열로 이뤄진 가상 물질로 파장보다 작은 크기가 특징이다. 자연에서 발견할 수 없는 가공의 성질을 인공적으로 설계해 만든 것으로 빛을 자유자재로 제어할 수 있다는 특징이 있다. 케임브리지 대학 연구진은 금 나노입자와 레이저 빛을 이용해 보다 발전된 메타물질을 만들어냈다. 연구진은 물속에 넣어져있는 금 나노입자에 다량의 레이저 빛을 바늘처럼 투영시키는 방식으로 마치 장난감 블록을 쌓듯 각 물질을 차례로 엮어냈다. 이후 호박모양의 나노입자로 안정된 분자구조를 유지시키는 쿠커비투릴(Cucurbituril)을 첨가한 뒤 여기에 각 입자들 사이로 전기가 통할 수 있도록 ‘인공 다리’를 구축했다. 그 이유는 연구진이 연구에 활용한 나노입자가 금속 내 자유전자가 집단으로 진동하는 유사입자인 플라스몬(plasmon)으로 구성돼있기 때문이다. 이는 전기장을 발생시키며 가시광선에서 근적외선 대역의 빛과 접촉하면 광흡수가 일어나는 성질을 가지고 있다. 초고속 레이저 빛을 쪼여 순식간에 수십억 개의 나노입자를 전기장으로 연결시키는 방식으로 탄생된 이 메타물질은 기존보다 더 큰 범위의 은폐 효과를 낼 수 있는 잠재성을 품고 있다. 연구진은 “이 물질은 기존 투명 효과를 보다 넓은 범위로 확대시킬 수 있는 가능성을 담고 있다”고 설명하는데 특히 마약, 폭발물 감지 또는 스텔스 응용 프로그램과 같은 군사기술 측면에서 큰 도움이 될 것으로 추정한다. 한편 이 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 28일자에 발표됐다. 사진=포토리아/Ventsislav Valev/Cambridge University 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

보통 하얗게 세어버린 머리카락을 검게 만들어 다시 젊게 보이고 싶거나 알록달록 색상을 넣는 미용목적으로 머리 염색제품을 많이 사용하지만 성분에 함유되어있는 화학물질 때문에 염색이 진행되는 동안 마음이 그리 편하지 않은 것이 사실이다. 하지만 화학물질 없이 머리 색을 바꿀 수 있는 기술이 곧 등장할지도 모르겠다. 최근 미국 뉴멕시코 대학·로스앨러모스 국립 과학연구소 공동 연구진은 이온 빔(ion beam)을 이용한 새로운 염색 기술의 실마리를 찾아냈다고 발표했다. 연구진은 사람 머리카락 속에 숨겨져 있는 미세 나노패턴을 이용, 몸에 해로운 화학물질이 필요 없는 신개념 염색법을 만들어내는 것이 목적이었다. 연구진이 취한 방법은 각 머리카락에 회절격자(평면·오목 면에 여러 홈을 새긴 뒤, 각 홈에서의 회절 광끼리 간섭으로 스펙트럼을 얻을 수 있게 하는 광학 소자)를 에칭(etching, 화학적 부식작용을 활용한 가공법)해 빛을 반사시키는 것이었다. 연구진은 이를 위해 전자제품 제조에 주로 사용되는 집속이온빔(Focused Ion Beam) 방식을 택했다. 이는 전하를 띤 원자·분자무리인 이온빔을 직접 내리쬐어 원하는 패턴을 얻어내는 것으로 빛의 특정 대역폭을 머리카락에 새겨 각 색깔을 반사시킬 수 있도록 조절했다. 특히 변경된 색상이 빛에 적절히 반사될 수 있는 각도를 찾기 위해 연구진은 이에 적합한 아르키메데스 나선과 쌍곡선 패턴을 제작에 적용했다. 연구진은 해당 염색방법을 검은색, 갈색, 금발 등 총 3가지 머리 형태에 실제 적용해봤고 결과적으로 갈색 머리에 가장 효과가 좋은 것으로 나타났다. 연구진에 따르면, 이는 회절격자를 통한 빛스펙트럼 반사효과를 머리카락에 응용한 것으로 별도의 화학적 부작용 없이 안전한 머리 염색이 가능하도록 한다. 뿐만 아니라 이 회절격자 스펙트럼 방식은 신용카드의 고유 식별 패턴을 변하게 하거나 제트기·민간항공기 위장, 자동차 분사엔진 구조 패턴 변동 등 보안·기계공학적 분야에 까지 폭넓은 응용이 가능하다고 연구진은 설명한다. 한편 이 연구결과는 피부과학 부문 국제학술지 ‘JCDSA(Journal of Cosmetics, Dermatological Sciences and Applications)’에 발표됐다. 사진=University of New Mexico 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

스마트폰, 노트북 등 휴대용 IT 기기부터 전기 자동차까지 일상생활에서 없어서는 안될 기계를 사용하기 위해서는 ‘오래 달리는’ 배터리가 필수품이다. 미국 스탠포드대학 연구팀이 기존보다 4배가량 사용시간이 길어진 배터리를 개발하는데 성공했다고 밝혀 업계의 관심이 쏠리고 있다. 새로 개발한 이 배터리는 순수한 리튬 배터리로, 현재 스마트폰이나 기타 기기들에 사용되는 배터리보다 사용가능시간이 3~4배에 달한다. 가장 많이 이용되는 리튬 이온 배터리는 안전하다는 장점도 있지만 배터리 크기가 작아서 자주 충전해야 한다는 단점이 있다. 스탠포드대학의 이추이 교수 연구팀은 오랜 기간 연구를 통해 더 작고 오래가는 순수 리튬 배터리를 개발하는데 성공하고 ‘성배 배터리’(the Holy Grail Battery)라는 명칭을 붙였다. 기존의 리튬이온전지의 양극은 흑연으로 이뤄져 있다. 충전시 얼마나 많은 에너지가 양극으로 들어가는지에 따라 사용시간이 달라지는데, 흑연은 값이 싸지만 비용량(전지의 용량)이 낮은 반면 리튬은 흑연보다 비용량이 10배 가까이 높지만 빨리 분해되고 폭발할 수 있다는 단점이 있다. 뿐만 아니라 여기에 충전시 리튬이온이 급속히 확장돼 이를 감싸고 있는 외장재 바깥으로 전해질이 흘러나올 위험성도 컸다. 순수한 리튬 양극 배터리는 원가가 더 낮고 크기가 작으며 배터리의 효율성을 높인다는 이론이 있었지만, 이러한 이유 때문에 실험 과정 중 많은 리튬이 견디지 못하는 실패를 겪었다. 연구팀은 이러한 순수 리튬전지의 단점을 해결하기 위해 리튬 양극 표면에 신소재인 탄소 나노스피어라 부르는 매우 얇은 막을 감쌌다. 나노스피어는 효과적으로 리튬의 에너지 이동을 보호하고 폭발까지 막아주는 역할과 동시에 안정적인 전류 흐름 및 충전을 가능케 한다. 연구를 이끈 이추이 박사는 “새로 개발한 리튬배터리는 충방전 사이클(배터리가 완전히 충전된 상태에서 방전된 다음, 다시 완전 충전될 때까지의 화학 작용) 수명을 대폭 연장했다”면서 “기존보다 사이즈가 더 작고 비용도 적게 들어가는 반면 수명은 길기 때문에 특히 한꺼번에 많은 전력을 필요로 하는 전기자동차 배터리팩 등을 개선하는데 획기적인 도움이 될 것”이라고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr