광고 창닫기

[지금 해외에서는]태양 에너지·풍력 포집하는 인공나무

양자 네트워크 혁명 일으킬 저렴한 렌즈 등


 

런던에 소재한 Solar Botanic사는 태양력 및 풍력을 수확하는 살아있는 듯한 인공 식물과 나무를 설계했다고 13일 발표했다. 회사의 주요 핵심 주장은 상상의 에너지 포집 발전소인 나노 나뭇잎(Nanoleaf)이라 할 수 있다. 나노 나뭇잎은 잎들이 바람에 의해 뻗거나 움츠러들 때마다 전기를 생산할 수 있는 동전기(動電氣)의 가지 및 잔가지는 물론 태양 에너지를 포집할 수 있는 광전지 및 열전지를 포함하고 있다.

따라서 해가 비추거나 바람이 불거나 비가 오면 수백만의 마이크로 회로가 작동해 나무의 전기적 생산에 각 부분들이 기여하게 되는 것이다. 불행히도 Solar Botanic사는 언론이나 웹사이트에 인공나무나 식물이 얼마나 많은 전력을 생산할 수 있는지는 발표하지 않았다.

그러나 회사는 6제곱미터의 차양을 갖는 평균 크기의 나무가 단독주택에 필요한 충분한 에너지를 생산할 수 있다고 예측했다. 주택에 대한 전력공급에 더해 Solar Botanic사는 고속도로, 교외 도로 및 공원 등 나무들이 발견되는 어느 곳이든지 전력 생산이 가능할 것으로 예상하고 있다. 또한 풍력 터빈이 환영받지 못하는 지역에도 인공 나무는 작은 숲 형태로 설치될 수 있고, 낙엽성의 나무에 비해 겨울에도 나뭇잎의 떨어짐 없이 에너지를 생산할 수 있다.

지역적으로 사막에서는 그늘을 제공하고 물을 순환시킬 수 있는 전기를 생산함과 동시에 주택에 냉방을 제공하며 추운 지역에서는 전기가 없는 지역에 난방과 조명을 제공한다. [전문바로가기]

◆양자 네트워크 혁명 일으킬 저렴한 렌즈
 
개별 광자들과 원자를 충돌시키는
새 방법은 CD 플레이어 내부에 있는 것과
비슷한 렌즈를 사용하며 양자 통신
네트워크를 더 저렴하게 제작하게 할 것이다.

ⓒ2008 HelloDD.com
국립 싱가폴대의 크리스쳔 커트시퍼(Christian Kurtsiefer) 연구팀은 싱가폴 재료연구소와 뮌헨공대의 동료들과 함께 빛과 물질의 상호작용을 촉진시킬 수 있는 훨씬 간단한 방법을 개발했다. 그들은 진공실에서 광학집게를 사용해 개별적인 금속 루비듐 원자들을 겨우 수십 나노미터에 불과한 면적 속에 가두었다.

이 작은 덫은 CD 플레이어에 사용되는 것과 비슷한 비구면 렌즈 2개 사이에 놓여있다. 이 렌즈 덕분에 연구팀은 루비듐 원자를 붙들고 있는 펜 바로 위의 작은 지점으로 정보가 풍부한 광자들의 빔을 집속시킬 수 있었다.

루비듐 원자의 폭은 집광된 데이터 빔의 폭보다도 훨씬 더 작은 수분의 1나노미터에 불과함에도 불구하고, 이러한 배치에서는 원자들이 약 10%의 광자들과 충돌한다. 이렇게 높은 충돌률은 데이터운반 광자들의 파장을 금속 원자에 적합하도록 선택했기 때문에 달성됐다. 원자들은 데이터 빔으로부터 신호를 검출하도록 동조되는 안테나처럼 작용한다고 생각할 수 있다고 커트시퍼는 말한다.

품질이 더 좋은 렌즈를 사용하면 10%라는 수치를 100% 가까이까지 높이는 것이 가능할 것이며, 현재 사용되는 값비싼 공동의 저렴한 대안이 제공될 것이라고 그는 말한다. 그렇게 되면 양자 네트워크의 개발 속도도 높아질 것이다. [전문바로가기]

◆일부 생물종에게 혜택을 주는 데드존

생태학자나 수산업계 등의 우려를 낳고 있는 해안의 데드존(dead zone)에 생명체가 하나도 없는 것은 아니다. 브라운 대학의 과학자들은 데드존이 실제 해양 생태계를 여전히 지탱하고 있으며, 산소가 고갈된 곳에서도 최소한 한 가지 이상의 상업적 유용성을 획득할 수 있다는 것을 발견했다.

브라운 대학 생태진화생물학과의 박사후 과정에 있는 Andrew Altieri는, 미국 동부의 최대 하구 중 하나인 내러갠세트 베이(Narragansett Bay)의 데드존을 연구했다. 'Ecology' 10월호에 게재된 논문에 따르면, 그는 저산소 구역에서 백합조개의 개체수가 증가하는 것을 확인했다. 그 원인으로 두 가지를 들 수 있다. 산소가 부족한 곳에서도 지낼 수 있는 백합조개 본래의 능력과 그 포식자가 산소 부족 지역에서 살아남을 수 없다는 것 때문이다.

그 결과 백합조개는 이런 곳에서도 기본적으로 살아남을 수 있을 뿐만 아니라 포식자의 부재로 번성까지 할 수 있다. 최근 연구에 따르면 데드존은 미국 및 전세계 해안을 따라 급속히 팽창하고 있으며 이는 기후변화와 인류에 의한 오염 때문으로 여겨지고 있다.

과학자들은 전통적으로 산소 고갈 지역에서의 어획고의 손실과 어종의 소멸에 관심을 가져 왔지만, 백합조개와 같은 것들이 지금까지 살아남을 수 있는지에 대해서는 관심을 보이지 못했다. 아마 다른 지역의 데드존에서는 상업적 가치가 있는 다른 종들이 살아남아 있을지도 모른다. [전문바로가기]

◆1형 당뇨병에 효과적인 AAT 단백질

Beth Israel Deaconess Medical Center의 과학자들이 간에서 염증에 반응해 만들어지며 폐기종 환자들의 치료에도 이용되는 알파 1 항트립신(AAT) 단백질이 1형 당뇨병 모델에서 혈당 수치를 정상화시켰다고 발표했다.

이번 연구결과는 'PNAS' 온라인판에 발표됐으며 염증 발생과 1형 당뇨병 사이의 연관성을 제시하는 동시에 새로운 치료제 개발에 적용될 것으로도 기대되고 있다. 소아 당뇨병이라고도 불리는 1형 당뇨병은 인체의 면역세포가 과다 활성화돼 췌장 베타세포를 파괴해 발생하는 자가 면역질환이다.

이처럼 베타세포가 파괴되면 인체는 인슐린이 생성되지 않기 때문에 혈액으로 유입된 당을 에너지로 전환시키지 못하게 되며, 높은 혈당수치를 기록하게 된다. 현재 전세계의 210만 명이 1형 당뇨병 환자이며 주로 어린이나 젊은 성인이라고 한다.

이들은 매일 인슐린을 주사해야만 정상적인 생활을 영위할 수 있다. 연구를 주도한 Maria Koulmanda 박사는 "1형 당뇨병을 완치하기 위해서는 베타세포를 공격하는 T세포 의존성 자가면역의 중단만으로는 부족하다. 우리는 여기에 더해 인슐린 신호전달을 회복시키고 근육, 지방 및 다른 인슐린 민감성 조직에서 염증성 상태를 제거하는 방법이 필요하다고 생각하게 됐다"고 설명했다. [전문바로가기]

[자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]
 
독자의견
로그인 독자분들의 소중한 의견은 과학과 국민을 잇는 밑거름이 됩니다
0/ 300자