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과학 기타광섬유와 디카는 어떻게 탄생했을까?
핵심 원천기술 개발한 연구자들 노벨물리학상 수상 지난 10월5일 노벨생리의학상을 시작해 물리학, 화학상, 경제학상 등 세계의 석학들이 노벨상 수상의 영예를 안았다. 노벨상은 널리 알려진 것처럼 각 학문 분야 최고의 석학들에게 주어진다. 시상식은 오는 12월10일. 노벨의 기일(己日)에 스웨덴 스톡홀름에서 열린다.해마다 10월이면 전 세계의 이목이 노벨상 수상자 발표에 집중된다. 생리의학, 물리학, 화학, 문학, 평화, 경제학 이렇게 한 분야씩 수상자가 발표될 때마다 세계는 들썩거린다. 그런데 여섯 분야 중 보통 많은 사람들이 가장 어렵게 느끼는 분야는 아마도 물리학일 것이다.이유는 이렇다. 노벨물리학상의 수상업적을 살펴보면 보통 사람들에게는 도통 이해가 안되는 난해하고 복잡한 이론이거나 실험일 가능성이 크기 때문. 실제로 거의 암호 수준의 이야기라고 말을 하는 사람들도 적지 않다. 게다가 그 이론이나 실험이라는 게 일상생활과 너무나도 동떨어져 알아도 그만 몰라도 그만일 경우가 많다. 사실 노벨물리학상을 받은 내용을 모른다고 사는 데 지장을 주는 것은 아니지 않은가.그러나 올해 노벨상은 우리의 일상으로 들어왔다. 노벨 물리학상 수상자의 업적이 인터넷 광통신과 디지털카메라 기술분야와 관련된 것이었기 때문이다. 인터넷 광통신과 디지털카메라. 두 가지가 없으면 불편한 일이 엄청나게 많아질 정도로 우리 생활의 일부로 자리잡았다. 올해 노벨물리학상은 바로 이 두 가지에 대한 핵심원천기술을 개발한 연구자들에게 돌아갔다.그 주인공은 영국 스탠더드텔레콤의 찰스 가오 박사(76)와 미국 벨연구소의 윌러드 보일 박사(85), 조지 스미스 박사(79) 등 세
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과학 기타진화하는 MRI …인류 건강의 '파수꾼'으로 뜬다
암 조기진단 탁월 …초음파기술 접목 난치병 치료까지얼마 전 영화배우 장진영씨가 위암으로 세상을 떠났다.지난해 하반기 위암 판정을 받았을 때 위암 초기라는 언론의 발표가 있었던 터라 그의 죽음은 많은 이들의 안타까움을 자아냈다.당초 언론 보도와는 다르게 그는 진단 당시 이미 위암말기였다고 알려졌다.조기진단으로 암을 미리 알아내지 못한 것이 아쉬운 부분이다.실제 최근에는 식생활과 생활습관 등의 변화로 인해 질병이 서구화되는 것은 물론 인구의 고령화에 따른 의료비 증가가 큰 문제가 되고 있다.이로 인해 질병은 기존의 '치료'개념에서 '진단'을 중시하는 추세가 나타나고 있다.조기진단을 통해 질병을 가장 빠른 시점에 예방하고 이에 따른 명확한 치료책을 제시해 뒤늦은 진단 및 오진으로 발생하는 사회적 비용을 최소화하고 질병 관리능력을 증대시키는 데 그 목적이 있는 것이다.조기진단의 경제적 효과는 실로 엄청난 것으로 미국 Advanced Technology Association의 2007년 보고서에 의하면 조기진료로 인한 유방암 치료비의 차이가 무려 초기진단시 1만~1만5000달러에서 말기진단시 6만~14만5000달러로 상이한 차이를 보이며 조기진단으로 인한 생존율 역시 4배 이상 증가한 것으로 밝혀지기도 했다.걸리면 사망하기 쉽고 치료도 어려운 암을 조기에 알아내는 방법에는 무엇이 있을까?⊙ 암, 뇌신경질환 등의 진단에 탁월한 MRI현재 조기진단을 가능케하는 진단영상기기로는 X레이, MRI, CT 등이 널리 쓰이고 있으나，일반인 및 환자 중 각각 기기의 역할이나 해당기기의 특 · 장점을 인지하고 있는 경우는 드물다.최초로 개발된 지 100년이 넘은 X레이, 1950년대에 개발된 CT도 있지만 MRI(자기공명
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과학 기타우리 몸에 침범하는 세균·바이러스의 정체 알려준다
스마트 바이오센서 개발… 암 등 각종 질환 진단·치료 가능 바이오센서는 우리 몸에서 분비되는 DNA,효소,항체 등의 기능 물질을 이용해 복잡한 화학물질을 검사하는 생체 감지기다. '스마트 바이오센서'란 우리 몸으로 침범하는 여러 가지 세균이나 바이러스에 대해 색깔로 그들의 정체를 알려주고 암을 비롯한 각종 질환에 대해 빠르고，정확하게 알려주는 장치를 의미한다. 최근 우리나라에서도 DNA칩을 이용해 자궁경부암을 진단할 수 있는 방법이 개발됐다. 특히 복잡한 화학반응을 칩 위에 나타내면 병의 위험도를 정확하게 진단할 수 있다. 예를 들어 환자가 암에 걸렸다면 화학요법이 좋은지, 물리요법이 좋은지, 혹은 어떤 약이 치료에 효과가 있는지를 시험해 볼 수 있으며 이에 따라 개인의 유전자나 체질에 맞는 맞춤 치료가 가능해진다.⊙ 미래형 스마트 바이오센서인 단백질 센서차세대 바이오센서로 주목받고 있는 단백질 센서는 미래형 스마트 바이오 센서로 단백질체 연구의 핵심기술이다. 단백질센서 기술은 단백질 상호작용，단백질 특성 분석，신약 후보물질 스크리닝，질병 진단，식품 및 환경 모니터링 등에 사용된다. 단백질센서를 분석하기 위한 측정시스템 가운데 대표적인 것이 'SPR 이미징 시스템'이다. 이 시스템은 시료를 형광이나 방사성 물질로 표지하지 않고 실시간으로 수많은 시료를 분석할 수 있다.사람의 병을 치료하는 신약 하나가 나오기까지는 평균 10~15년의 시간과 약 1조원에 가까운 비용이 필요하다. 이처럼 신약 개발에 드는 높은 위험부담을 줄이는 것이 연구자들의 당면과제다. 단백질센서를 이용하면 약물 재료의 사용량이 획기적으로 적어지고 한번에
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과학 기타유전자 분석해보니 '한국인 = 남방계+ 북방계'
中 한족과는 유전적 특성 큰 차이… 청나라 시조는 신라 사람? 약 10개월간 인기리에 방송됐다 최근 막을 내린 KBS의 주말대하드라마 천추태후 마지막 회에서는 이런 장면이 나온다. 천추태후의 정치적 동반자이자 선왕의 비(妃)였던 그녀와 일종의 '불륜'을 저질러 아들까지 낳게 한 장본인인 신라왕족의 후손(드라마속 설정) 김치양의 아들이 후일 여진족의 왕으로 추대되고 이 사람이 바로 나중에 중국을 지배하는 후금(청나라)의 시조가 된다는 내용이다. 물론 드라마라는 것이 다소간의 상상력을 기반으로 하는 것이 사실이라 이런 내용을 확인할 방법은 없다. 하지만 실제로 청나라의 시조는 신라사람이라는 설이 꾸준히 제기되고 있는 것이 사실이기는 하다.외국에 나가보면 알겠지만 중국, 일본, 몽골, 한국사람들은 외모가 비슷한 것이 사실이다. 특히 우리나라 민족은 몽골족에서 갈려 나왔다는 것이 정설처럼 굳어있다. 그래서일까? 중국은 국경 안에서 일어났던 모든 과거사를 자국의 역사로 만들기 위해 2002년부터 동북공정 프로젝트를 실시하고 있다. 한반도의 통일 후 예상되는 국경분쟁을 막기 위해 고조선과 고구려, 발해, 심지어는 백제와 신라까지 자국의 역사에 포함시켜 그 안의 모든 민족을 중화민족이라고 규정하려는 것이 동북공정의 핵심내용이다.그들이 주장하는 근거는 이렇다. 2003년 발간된 동북공정의 연구물인 '고대 중국 고구려 역사 속론'에는 고구려인이 중국의 고대 국가인 은나라와 상나라의 씨족에서 분리됐다는, 우리입장에서는 다소 터무니 없는 주장이 실려있다. 그들의 주장에 따르면 한국인과 중국 한족은 혈연적으로 한 핏줄이란 얘기인데 과연 그럴까?⊙ 한국
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과학 기타지구상에서 가장 가벼운 고체 '에어로젤'을 아시나요?
빛 투과성·단열성 높아 '꿈의 신소재'로 각광 20세기를 대표하는 소재는 단연 플라스틱이었다. 하지만 보다 가벼우면서 높은 강도를 지닌 신소재에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있으며 이를 개발하기 위한 과학자들의 연구는 계속되고있다. 1930년대 처음 발견된 신소재 에어로젤(Aerogel)은 빛 투과성이 높으면서 전기，소리，열 등에 강해 꿈의 신소재로 주목받고 있다.⊙ 공기만큼 가벼운 고체에어로젤은 공기를 뜻하는 에어(aero)와 고체화된 액체를 의미하는 젤(gel)의 합성어다. 에어로젤은 '공기 같은 고체','미래 세계를 바꿀 신소재'로 불린다. 98%가 기체로 채워졌기 때문에 지구상에 존재하는 고체 중 가장 가볍다. 밀도는 공기밀도(0.001g/㎡)의 3배인 0.003g/㎡ 정도. 2002년 '타임'지는 올해의 발명품으로 에어로젤을 꼽았으며 같은해 기네스북은 지구에서 '가장 가벼운 고체'로 에어로젤을 선정했다.에어로젤은 알콕사이드(alkoxide)와 물유리(waterglass)를 원료로 만들어진다. 액체 형태인 알콕사이드 혼합 원료에 알코올과 첨가제를 넣고 틀에 넣은 후 얼마간 시간이 흐르면 묵과 같은 젤 형태의 알코젤이 된다. 알코젤을 건조용기에 넣고 고온 · 고압 상태에서 초임계유체(초임계이산화탄소)를 흘리면 알코올이 들어있던 자리에 초임계이산화탄소가 들어간다. 이때 초임계유체를 흘리는 이유는 부피 변화를 없애기 위해서인데 고체에 묻어있던 액체가 기체로 변하면서 표면장력의 차이 때문에 부피가 변하기 때문이다. 건조용기에서 액체 상태인 알코올 자리를 초임계이산화탄소가 대체하고 나면 온도와 압력을 서서히 낮춰 상온 · 상압으로 만든다. 이때 알코젤을 꺼내면 이산화탄소 자리에 대기중
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과학 기타해운대…국가대표…영화 大作 흥행 일군 컴퓨터그래픽의 '마술'
배우·엑스트라·배경 등 합성기술로 생생한 현실감 전달 올 여름 극장가를 강타한 한국영화 대작 3편이 연달아 관람객들에게 선을 보였다. 2009년 한국영화 최대의 블록버스터는 단연코 '해운대'와 '국가대표', 그리고 '차우'라고 할 수 있다.특히 이 중 해운대는 이미 1000만 관객을 돌파해 새로운 흥행의 역사를 써나가고 있고 국가대표는 개봉 초기 해운대에 밀려 다소 관심을 받지 못하다가 최근 영화가 좋다는 입소문과 '진짜' 국가대표 스키점프 선수들의 국제대회 선전 소식을 타고 뒷심을 발휘, 개봉판에 아깝게 삭제된 장면들이 들어간 감독버전 편집본인 '디렉터스 컷'이 재개봉되는 등 바람몰이를 하고 있다. 이들 영화는 각각 재난, 스포츠, 스릴러라는 다른 장르지만 한 가지 큰 공통점이 있다. 모두 컴퓨터그래픽(CG)의 힘을 빌렸다는 점이다.차우와 해운대는 해외 전문가 팀에 CG를 맡겼는데 두 영화 모두 미국 특수효과전문가 한스울릭 팀이 맡은 것으로 알려져 있다. 반면 국가대표는 순수 국내 기술로 제작된 것이 특징이다. 대중적으로 낯선 스키점프라는 소재로 실화를 바탕으로 도전과 감동, 화려한 볼거리를 적절히 섞어 많은 관객을 극장으로 불러들이고 있다.이런 볼거리를 만드는 데 한몫 한 것이 바로 CG다. 영화의 클라이막스는 시속 100㎞를 넘는 속도로 점프대를 활강하는 시합 장면. 하늘을 날아오르는 스키선수와 창공에서 내려다보는 순백의 설경，환호하는 관중들의 뜨거운 열기가 사실적으로 느껴진다. 과연 국내 CG기술은 어디까지 발전해 있을까?⊙ 한국형 CG의 메카 한국전자통신연구원한국 영화에 CG 기술로 가장 큰 영향을 미친 연구기관으로는 한국전자통신연구원(ETRI)이
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과학 기타태양에너지로 크는 식물로 화학제품과 연료 만든다
‘바이오리파이너리’ 기술, 석유 고갈·환경문제 해결사로 떠올라 미국발 금융위기로 한동안 떨어졌던 유가가 최근 다시 고공행진을 하고 있다. 지구에 매장된 석유량은 한계가 있기 때문에 유가는 향후 지속적으로 상승할 전망이다. 또한 석유와 같은 이산화탄소 배출 연료 사용으로 지구는 온난화 현상이 가속화되고 있다. 2007년 12월 발리에서 개최된 유엔 기후변화회의에서 채택된 '발리로드맵'에 따라 우리나라는 2013년부터 온실가스 감축 대상국에 포함돼 산업 및 경제활동에 큰 변화가 있을 것으로 예상된다. 온실가스의 주범인 석유 등 화석원료 사용을 대체할 환경친화적인 신산업을 육성해야 하는 과제가 우리 앞에 놓여 있는 것이다.⊙ 바이오리파이너리(Bio-refinery)란?최근 식물자원인 바이오매스를 원료로 화학제품과 바이오연료 등을 생산하는 바이오리파이너리 분야가 점차 영역을 확대하는 추세다. 수억년 전 태양으로부터 에너지를 받은 고대 동식물이 화석화된 석유자원과 달리 매년 태양에너지를 받아 자라나는 식물자원으로부터 화학제품원료나 연료를 얻을 수 있는 바이오리파이너리 기술은 석유자원의 고갈과 환경문제를 동시에 해결할 수 있다.특히 바이오리파이너리 기술은 원유 대신 바이오매스를 원료로 사용하기때문에 원유에 대한 의존도를 줄이고 온실가스를 비롯한 각종 환경오염물질의 배출을 획기적으로 감축시킬 수 있는 지속성장형 산업기술이다. 이 기술은 대부분의 산업영역에 활용되며 바이오연료를 비롯해 우리들이 일상생활에서 친근하게 사용하고 있는 플라스틱이나 섬유에서부터 각종 산업용 원료에 이르기까지 거의 모든 제품을 생산할 수 있다. 석유화
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과학 기타진화하는 ‘디도스’… 당신의 PC는 안전하십니까?
뚜렷한 이유없이 성능저하땐 악성 ‘봇’ 감염 확인해야 범죄신고는? 국번 없이 112다. 당신의 주변에 맛집을 찾기 위해 전화번호를 알려면? 당연히 114를 눌러야 한다. 화재 등 위급상황이 생기면? 물어볼 것도 없이 119를 눌러야 한다.최근 또 하나가 추가됐다. 그렇다면 118은 무엇인가? 118은 인터넷 침해사고 대응지원센터의 전화번호다. 인터넷 보안이 이제는 불이나 도둑 등과 함께 위기상황으로 인식된 셈이다. 사실 인터넷 보안은 지난 8월 디도스 공격으로 국내 다수 기업의 인터넷홈페이지가 마비되면서 이제 개인이나 기업의 문제를 넘어서 국가적으로도 중요한 이슈다.디도스란 용어는 최근에 많이 회자되고 있지만 처음은 아니다. 이미 2003년에도 비슷한 방식으로 국내 네트워크가 마비된 적이 있다. 흔히 '1 · 25 인터넷 대란'으로 불리는 사건으로 사파이어 혹은 슬래머라 불리는 웜에 감염된 PC들이 대량의 데이터를 한국통신 혜화전화국의 DNS 서버에 보내면서 시작됐었다. 이때 국내 네트워크가 완전히 마비되면서 큰 혼란이 빚어지기도 했다.⊙ 디도스란 무엇인가?디도스(DDoS)는 영문 'Distributed Denial of Service attack'의 약자다. 분산거부 서비스공격이라는 뜻을 갖고 있다. 즉 분산 공격에 의해 서비스에 장애가 일어난다는 의미다. 컴퓨터 바이러스가 파일 삭제나 시스템 파괴 등을 목적으로 한다면 디도스는 웹 사이트가 정당한 서비스를 못 하도록 막는 변종 공격이다.서비스 거부란 무슨 뜻일까？ 이는 비정상적 방법으로 CPU나 네트워크 등 시스템 자원을 독점함으로써 시스템이 더 이상 정상적인 기능을 하지 못하도록 막는다는 것. 즉 디도스는 일정한 시간 동안 대량의 데이터를 전송