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과학 기타늑대 복제 세계 첫 성공‥서울대 이병천 교수팀
황우석 전 서울대 교수의 논문조작 사건으로 한동안 침체돼 있던 한국 생명공학계에 오랜만에 희소식이 떴다．서울대 수의대 이병천 교수팀이 세계 최초로 늑대를 복제한 것．세계 최초의 복제 개 ‘스너피(Snuppy)’ 탄생에 이은 국내 과학계의 동물복제 분야 두번째 쾌거다．이번 늑대 복제는 한국의 동물복제 기술이 여전히 세계 최고 수준에 있음을 증명했다는 평가를 받고 있다． 개 늑대 등 개과 동물을 복제한 국가는 한국이 유일하다.그동안 세계의 수많은 과학자들이 도전했지만 모두 실패했다.이번 연구는 단순히 한국 생명공학 기술력 과시에 그치지 않을 것으로 전망된다.연구팀은 늑대 복제를 통해 동물복제 성공률도 높여 앞으로 멸종 위기에 처해있는 야생동물을 복원하는 데 크게 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.◆'스너피' 복제기술 이용해 '스눌프'와 '스눌피' 탄생시켜이 교수팀은 지난달 26일 "개 복제에서 얻은 기술을 활용해 개과 멸종 위기 야생동물인 회색 늑대(한국 늑대) 암컷 두 마리를 복제했다"고 발표했다.복제 늑대가 태어난 시점은 2005년 10월. 1년 반이 다된 지금까지 건강하게 살아있는 것이다.복제 늑대들은 스너피와 같은 방식으로 이름이 지어졌다.서울대의 영문약자(SNU·Seoul National University)와 늑대(wolf)를 합성한 '스눌프(Snuwolf)'와 '스눌피(Snuwolffy)'로 명명됐다.스너피는 SNU와 강아지(puppy)가 결합된 이름이다.이 같은 추세로라면 앞으로 동물복제 분야에서 'SNU 시리즈'라는 용어가 나올지도 모를 일이다.스눌프와 스널피는 스너피와 같은 방식으로 복제됐다.연구팀은 서울대공원에 있는 두 살짜리 암컷 회색 늑대 '누리'의 귀에서 체세포를 얻어낸 후 여기서 핵을 추출했다
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과학 기타빛을 내는 반도체 LED‥생활 곳곳에 파고드는 '빛의 혁명'
전광판·휴대폰·노트북·자동차 등 안쓰이는 곳 없어 로또 복권을 파는 가게 앞에는 늘 반짝이는 전광판이 켜져 있다．‘1등 당첨금 24억3500만원．당신이 주인공입니다’．흘러가는 문구를 보고 있노라면 가슴이 두근두근, 상상의 날개가 펴지면서 복권 한 장 사고 싶은 마음이 절로 든다．지하철이나 철도 역사에도 곳곳에 전광판이 설치돼 있다．다음 열차가 어디쯤 왔는지, 행선지는 어디인지 시시각각으로 표시된다．저녁 무렵, 노곤한 몸으로 버스에 몸을 싣고 창 밖을 바라볼 때도 고층빌딩위 전광판이 당신의 눈길을 사로잡는다．최신 뉴스가 흐르고 삼성전자 로고가 반짝인다．이들 전광판에 꽂힌 작은 전구는 전구가 아니다．‘LED’다．레드라고 읽지 말 것! Light Emitting Diode의 준말이다．빛을 내 보내는 다이오드라는 뜻이다．어떻게 보면 크리스마스트리 장식용 미니 전구처럼 보이기도 하지만, LED는 반도체다．일정 수준 이상의 전압을 흘려주면 전류가 흐르는 반도체의 특성을 이용해 빛을 낸다．◆'빛의 혁명' LEDLED는 '빛의 혁명'으로 불린다.일단 기존 조명기기에 비해 전기를 훨씬 적게 먹는다.백열전구의 10분의 1, 형광등의 2분의 1 정도 전기면 똑같은 밝기의 빛을 낸다.우리나라에서 조명의 10%만 LED로 바꿔도 1조6000억원 정도를 절약할 수 있다고 한다.LED는 엄청나게 수명이 길다.백열등의 경우 사용 시간이 1000~4000시간밖에 되지 않는 데 반해 LED는 5만~10만 시간을 쓴다.한마디로 '사이즈가 다르다'.5만 시간은 5년8개월이다.교환 유지 보수 비용이 적게 들어 건물 외벽이나 수영장 대형 가로등처럼 교환 비용이 많이 드는 곳에 적합하다.온도도 낮다.백열전구나 형광등과 달리 LED는 손을 대
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과학 기타반도체의 진화 어디까지‥10나노미터 한계에 도전한다
KAIST, 8나노미터급 메모리소자 개발 반도체 업계에는 ‘황의 법칙(Hwang’s Law)‘’이란 것이 있다．이는 미국 인텔사의 창업자인 고든 무어가 주장한 ‘무어의 법칙’을 대체해 황창규 삼성전자 사장이 2002년 국제반도체 학술회의에서 발표한 이론을 말한다．‘무어의 법칙’은 PC 주도로 반도체의 집적도가 18개월마다 2배씩 증가한다는 이론이다．집적도가 2배라 함은 같은 크기의 반도체에 저장할 수 있는 정보량이 2배가 됨을 뜻한다．이에 대해 황 사장은 모바일기기，디지털 가전 등 비(非) PC 주도로 반도체 집적도가 1년에 두 배씩 증가한다는 황의 법칙을 내놓으면서 기존 무어의 법칙을 무너뜨렸다． 그러나 '황의 법칙'이 지켜지려면 반도체 메모리 소자의 크기가 지속적으로 줄어들어야 하는데 이는 10nm(나노미터, 10억분의 1ｍ) 급이 한계일 것으로 추정돼 왔다.크기가 작아질수록 반도체 고유의 특성을 유지하기가 힘들기 때문이다.10nm는 반도체 메모리 소자에서 전자의 이동을 조절하는 게이트의 선폭을 말한다.그러나 최근 10nm 이하급 반도체 메모리를 개발할 수 있다는 연구 결과가 국내 연구팀에 의해 발표돼 황의 법칙이 앞으로도 계속 이어질 것으로 기대되고 있다.◆엄지손톱 크기의 메모리칩에 1250편의 DVD 영화 저장한국과학기술원(KAIST) 최양규 교수팀은 최근 나노종합팹센터와 공동으로 세계에서 가장 작은 '8nm급 3차원 차세대 비휘발성 플래시 메모리소자'를 개발했다고 밝혔다.8nm는 머리카락 두께의 1만2000분의 1에 해당하는 아주 작은 크기다.최 교수팀은 전자의 이동통로인 실리콘 나노선 위에 산화막-질화막-산화막을 차례로 쌓아 올려 게이트 절연막을 만든 뒤 이 절연막과 실리콘 나
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과학 기타'전자종이' 상용화 될까… 세계 각국 활발한 연구
컴퓨터 모니터가 휴지처럼 둘둘 말라고 접힌다? 영화 ‘마이너리티 리포트’를 보면 주인공 톰 크루즈가 한 사무실에 침투해 비밀 정보를 캐내는 장면이 나온다．톰 크루즈의 정면에는 컴퓨터 모니터를 극도로 얇게 벗겨 놓은 듯한 화면이 펼쳐지는데，여기에 각종 디지털 기호로 된 정보들이 표시된다．물론 이는 헐리우드 의 특수기술이 동원된 것이지만 향후 ‘전자종이’가 상용화되면 현실 세계에서도 전혀 불가능한 풍경은 아니다． 과학기술의 급속한 발달로 과거부터 존재하던 많은 것들이 새로운 것들에 자리를 내어주고 있다. 종이도 예외는 아니다. 최근 세계 각국에서 전자종이에 대한 활발한 연구를 진행하면서 조만간 전혀 새로운 개념의 종이가 등장할 것이란 기대감이 높다.◆종이처럼 둘둘 말고 접는 전자장치전자종이란 종이의 역할을 대신할 수 있는 전자장치를 말한다. 그러나 이게 전부는 아니다. 광범위하게 얘기하면 PC나 노트북 컴퓨터 등도 종이의 역할을 대신하는 측면이 있다. 예전에는 종이로 인쇄해서 보던 문서를 PC 모니터를 통해 보는 사람들이 갈수록 늘고 있기 때문이다. 그러나 PC나 노트북 컴퓨터를 전자종이라고 부르지는 않는다.전자종이는 단순히 종이의 역할을 대신할 수 있을 뿐만 아니라 종이의 느낌을 최대한 살릴 수 있는 것을 의미한다. 즉,보통 종이처럼 접거나 둘둘 말 정도로 부드러우면서도 자유롭게 쓰고 지울 수 있는 디스플레이 장치를 전자종이라고 정의한다.전자종이는 크게 표시부분과 기록부분이 일체화된 박막 디스플레이 개량형과 프린터의 하드카피 기술을 응용한 리라이터블 페이퍼(표시 부분과 기록 부분이 분리됨)로 나눌 수 있다.◆세계
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과학 기타옥수수 밭이 '금싸라기 땅'
지난해 맨해튼 아파트값 상승률 웃돌아 옥수수에서 뽑는 바이오에탄올이 석유 대체할까? 세계 옥수수 농장값이 급등하고 있다는 뉴스가 지난달 외신을 통해 소개돼 눈길을 끌었다．미국 농무부 자료를 인용한 이 뉴스에 따르면 미 중부 아이다호주와 인디애나주를 비롯해 아르헨티나와 오스트레일리아 등지의 옥수수 농장 가격 상승률이 지난해 뉴욕 맨해튼이나 런던 아파트값 상승률을 웃돌았다. 맨해튼 지역 가운데서도 지난해 집값이 높이 올랐던 소호지역의 상승률은 12%였던 데 비해 아이다호주의 옥수수 농장값은 35%나 뛰었으며 인디애나주의 옥수수 농장가격도 16% 상승했다.옥수수밭이 '금싸라기 땅'으로 변모한 것이다.왜 이런 현상이 생겼을까.옥수수가 최근 대체에너지로 떠오르고 있는 바이오에탄올의 주원료이기 때문이다.삼성경제연구소에 따르면 미국에서는 옥수수 생산량의 14%가 바이오 에탄올 생산에 쓰이는 것으로 추정되고 있다.석유값이 최근 치솟으면서 이 비율은 올해 25%까지 늘어날 것으로 전망되고 있다.미국 이외의 국가들도 바이오에탄올 개발에 적극 나서고 있다.그러나 바이오에탄올이 석유를 대체할지에 대해서는 회의적인 전망도 나온다.바이오에탄올에 대해 알아본다.◆유가 높아지면서 석유 대체 에너지로 주목받아바이오에탄올은 옥수수, 사탕수수 등 곡물로부터 얻어낸 전분으로 만든 에탄올이다.제조 과정은 술을 빚는 것과 비슷하다.'아밀라제'라는 효소를 이용해 곡물의 전분을 당으로 분해한 후 이를 발효시켜 에탄올을 얻는다.바이오에탄올은 곡물을 원료로 사용하는 만큼 제조비용이 높아 과거에는 경제성이 없는 것으로 평가받아 왔다.그러나 최근 유가가 급
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과학 기타임신부 양수에도 줄기세포 존재
황우석 전 서울대 교수의 논문 조작 사건을 계기로 줄기세포 연구에 관한 국민의 관심은 일단 사그라들었다．줄기세포 연구를 바라보는 시각은 ‘무관심’을 넘어 ‘불신’ 쪽에 훨씬 가깝다고도 볼 수 있다．하지만 전 세계 과학자들은 지금도 줄기세포에 대한 연구를 꾸준히 진행하고 있다．황 전 교수 파동과는 별개로 줄기세포는 각종 난치병 치료에 활용될 수 있는 가능성이 무궁무진하기 때문이다．특히 최근엔 임신부의 뱃속에 들어 있는 양수에 다양한 조직세포로 분화가 가능한 줄기세포가 존재한다는 사실을 국내외 연구진이 잇달아 규명,관심을 끌고 있다. ◆임신부 양수에도 줄기세포 존재한다임신부의 양수 속에 줄기세포가 존재한다는 사실을 최초로 밝혀낸 것은 미국 연구진이다.미 웨이크포리스트대학 의대 유재철 박사(미국명 제임스 유)는 앤서니 애털라 교수팀과 공동으로 양수의 1%가량이 여러 형태의 세포로 분화할 수 있는 줄기세포라는 사실을 규명했다고 최근 밝혔다.연구 결과는 영국의 과학저널 '네이처' 자매지인 '네이처 바이오테크놀러지' 1월8일자에 발표됐다.유 박사 팀은 임신한 여성들이 기증한 양수에서 채취한 줄기세포를 신경세포로 분화시켜 퇴행성 뇌질환을 유발한 쥐에 주입한 결과 뇌의 병변 부위에 신경세포가 재생되었으며,뼈세포로 만들어 쥐에 주입했을 때는 골성조직으로 자라난 사실을 확인했다.연구팀은 또 이 줄기세포가 배아줄기세포와 성체줄기세포의 중간에 해당하는 줄기세포로 다른 줄기세포처럼 36시간에 한 번씩 두 배로 증식했지만 다른 줄기세포와 달리 종양을 형성하지 않았다고 설명했다.이 연구 결과에 대해 줄기세포 연구 기업인 어드밴스
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과학 기타
집에만 있지말고 낮에 적당한 운동
날씨가 아직 쌀쌀하다. 겨울철 숙면을 취하기 위해서는 다른 계절과 다른 수면요령이 필요하다. 우선 겨울에는 실내에 있는 시간이 많아져 신체 활동량이 줄어들기 마련이다. 이렇게 되면 밤에 잠이 잘 안오기 쉽다. 낮 동안의 적절한 신체활동은 숙면에 큰 도움이 된다. 하루 중 기온이 가장 높은 점심식사 시간대에 산책을 하거나 오후에 시간을 내서 규칙적으로 운동을 해 부족한 신체 활동을 보충하는 것이 좋다.겨울에는 해가 늦게 뜨고 일찍 지기 때문에 햇빛을 쪼이는 시간이 부족해지기 쉽다. 적정량의 햇빛은 사람 뇌의 생체시계에 작용,일주기리듬(햇빛의 밝고 어두움으로 생기는 생활리듬)을 일정하게 유지토록 해준다. 겨울철 실내에서만 주로 활동한다면 오후에 잠시라도 시간을 내 밖에 나가 햇빛을 쬐는 것이 바람직하다.추우면 몸이 긴장되고 스트레스를 받아서 잠들기 어렵고 자더라도 자주 깨게 된다. 특히 렘(REMㆍrapid eye movement : 깨어있는 상태와 비슷한 얕은 수면상태) 수면 중에는 체온이 외부 온도에 따라서 변하는데 기온이 떨어지면 체온도 같이 떨어져서 각종 장기의 기능이 저하될 수 있다. 따라서 잠잘 때 실내 온도를 춥지 않게 해야 한다. 너무 더워도 숙면에 해가 되므로 침실의 온도는 약 20도 정도로 유지하는 것이 좋다.춥더라도 환기는 자주 시켜줘야 한다. 오랜 시간 창문을 닫아놓고 있으면 실내에 이산화탄소의 농도가 올라가기 때문이다. 적어도 하루에 2~3회는 창문을 열어 환기를 해준다. 실내에 잎이 넓은 화초나 나무를 키우는 것도 공기를 정화시키는데 도움이 된다.◆도움말＝홍승봉 성균관대 의대 교수(삼성서울병원 신경과 수면장애클리닉)
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과학 기타
유승식 KAIST 논문 … '벼락치기' 기억력 떨어져
◆잠 부족하면 뇌 해마 축소돼 기억력 떨어져유승식 한국과학기술원(KAIST) 바이오시스템학과 겸직교수(하버드 의대 교수)는 수면 부족이 기억력과 학습 능력에 미치는 영향을 연구해 관련 논문을 영국 과학저널 네이처의 자매지인 네이처 뉴로사이언스 12일자에 실었다.유 교수팀은 28명의 실험 대상자를 충분한 수면을 취한 그룹과 35시간 동안 수면을 취하지 못한 그룹으로 나눠 150장의 사진을 보여준 다음,이틀 후 다른 사진 속에 섞은 뒤 이를 기억하는 연구를 했다. 그 결과 충분한 수면을 취한 그룹이 그렇지 못한 그룹에 비해 평균 19% 정도 사진을 잘 기억해낸 것으로 나타났다.연구팀은 또 이들 그룹 각각에 대해 뇌용적 전체의 기능성 자기공명장치(fMRI)를 촬영한 결과,수면 부족 그룹의 뇌 해마 부위가 일시적으로 축소되고 기능이 저하하는 흔적을 발견했다고 덧붙였다. 이 기능 저하는 결과적으로 새로운 정보와 기억을 저장시키는 데 장애를 일으킨다고 연구팀은 밝혔다.수면이 기억 강화에 중요한 역할을 한다는 사실은 알려져 있었으나 이번 연구와 같이 새로운 정보를 습득하는 데 있어 수면의 역할에 대한 연구는 거의 없었다.◆"그래도 공부 안하는 것보다는 밤샘공부라도 하는 게 도움"유 교수는 그러나 이번 연구 결과를 가지고 '밤샘공부'가 효과가 없다고 결론짓기는 힘들다고 설명했다. 일단 이 연구는 '공부'에 대해 다루지 않았다. 이 실험에서 사진을 기억하는 것은 일회적 기억에 해당한다. 일회적 기억은 어제 누구를 보았다던가,누구와 어떤 이야기를 나누었다는 등 '스쳐지나간' 현상을 기억하는 것을 말한다. 이는 공부와 같이 특정 지식을 외우는 '의미 기억'과는 다르다. 따라서 이