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[지금 해외에서는]달·화성에서 물 추출하는 마이크로파

S100B 단백질, 신경 활동 조절 등


미래에 우주인이 달에 착륙하면, 우주인들이 기지에 들러서 약간의 연료와 음료를 받아 갈 수 있게 될 것이다. 이 기지는 전국에 있는 편의점에서 쉽게 찾을 수 있는 탄산음료를 제공하지는 않지만, 필수품인 물을 제공하게 된다.

헌츠빌에 있는 알라바마 대학의 재료연구센터 교수인 빌 카우클러 교수는 마이크로파를 달과 화성의 표면에 주사해 물을 추출할 수 있다고 주장한다. 많은 사람들이 달에는 물이 없다고 한다. 물론 달의 모든 곳에 물이 있지는 않다.

아폴로 우주선이 착륙한 곳은 하루의 절반 동안은 태양에 노출되는 곳이기 때문에 물이 없다. 그렇지만 탐사 위성이 극지방에서 많은 양의 수소를 검출했는데, 이는 물이 존재한다는 증거다. 카우클러 교수는 나사와 25년 이상 공동연구를 했고 최근 3년간은 마이크로파를 이용해 물이나 연료를 공급하는 연구를 했다.

달의 표면은 입자 성분의 이종 물질이 2미터 정도 쌓인 표토이다. 이것은 수백만 년 동안 운석과 혜성의 부딪혀서 생긴 결과다. 이 물질 밑에는 기반암이 있다. 만일 달의 표토가 영하 150도에서 영하 50도까지 따뜻해지면 표토과 섞여 있던 물의 압력이 달의 압력에서는 상당히 높아질 것이다. 달처럼 진공 상태에서는 물이 표토의 표면으로 올라오게 된다.

물 분자는 차가운(이 경우에는 영하 50도 이하) 표면에 붙어서 얼음이 되고, 이 얼음은 인간을 위한 물로서 사용되거나 전기 분해해 연료나 산화제로 사용될 수 있다. [전문바로가기]

◆S100B 단백질, 신경 활동 조절

해마 영역에서의
아교세포(glial cells) 분포

ⓒ2008 HelloDD.com
일본 독립행정법인 이화학연구소(리켄)는 뉴런과 함께 뇌를 구성하는 아교세포의 한 종류인 별아교세포가 신경 활동의 상승과 더불어 칼슘 결합 단백질인 S100B를 분비해 신경활동을 조절한다는 사실을 발견했다고 22일 발표했다.

이는 리켄 뇌과학연구센터의 회로기능 메커니즘 코어 신경회로 메커니즘 연구그룹의 히라세 연구원과 행동 유전자학 기술개발팀, 그리고 카나자와대학 대학원 의학계 연구과의 야마모토(山本博) 교수팀에 의한 공동연구 성과다. 뇌는 신경단위인 뉴런과 아교세포, 그리고 혈관으로 구성된다.

아교세포는 사람의 뇌세포의 반수이상을 차지하며, 그 중에서도 별아교세포가 가장 많은 수를 점유하고 있다. 지금까지 아교세포는 뇌의 구조를 유지하고 뇌 내부의 대사 및 세포의 외부 환경을 유지하는 지지 세포라고 생각돼 왔으나, 최근 들어 별아교세포가 뉴런과 같이 여러 종류의 신경 전달 물질 (글루타민산·ATP·세로토닌 등)을 방출해 주위의 신경 활동을 조절한다는 사실들이 보고됐다.

S100B 단백질은 별아교세포에서 특이적으로 발현하는 칼슘 결합성 단백질로써 세포 외로 분비된다는 사실이 알려져 있으나, 그 기능에 대해서는 알려진 바가 없었다. 연구 그룹은 간질 환자의 뇌 척수액 내의 S100B 단백질의 농도가 높다는 사실에 주목, S100B 단백질이 뇌의 신경활동에 미치는 영향에 대해 조사했다.

연구 그룹은 S100B 유전자 결손 마우스를 이용, 신경회로를 흥분시키는 작용을 하는 카이닌산 및 S100B 단백질을 투여한 후 뇌파의 변화를 관찰했다. 또한 저해제를 이용해 시냅스로부터의 신경 전달 물질의 방출을 억제한 결과 S100B의 분비량이 감소한다는 사실을 발견했다. [전문바로가기]

◆분자 수준 나노구조 만드는 향상된 소프트 리소그래피

전자 회로의 크기는 15년 동안 무어의 법칙을 충실히 이행하면서 몇 나노미터 이하의 분자와 원자 크기로 회로를 만들도록 제조업자를 밀어 붙이고 있다. 무어의 법칙은 마이크로 칩에 저장할 수 있는 데이터의 양이 18개월 마다 2배씩 증가하는 것인데, 데이터량이 커짐에 따라서 마이크로 칩의 크기가 커지면 상관없는데 칩의 크기가 작아져야 하기 때문에 제조업자들은 회로의 크기를 작게 만드는데 온 힘을 쏟고 있다.

그렇지만 차세대 회로나 나노기술에는 기존의 프로젝션 포토리소그래피(projection photolithographic) 기술은 한계가 있거나 비경제적일 수 있다. 소프트 리소그래피는 기존의 포토리소그래피로는 불가능한 훨씬 더 복잡한 3차원 나노구조 뿐 아니라 원하는 패턴을 만들 수 있는 장점을 가지고 있다.

이 방법은 마스트 템플릿으로부터 주조하거나 경화시킴으로서 표면 위에 매우 섬세한 패턴이나 구조물을 만드는데 투명하고 고무로 되어 있는 탄성 중합체를 사용한다. 이 기술은 기존의 포토리소그래피의 포토레지시트(photoresist)에 해당하는 매우 미세한 모양을 만들 수 있고 탄성 중합체를 조명해 패턴을 형성하는 방법이다. [전문바로가기]

◆허리케인을 잠재우는 새로운 발상

2005년 허리케인 카트리나가 미국 뉴올리언스(New Orleans)를 황폐화시킨 이후 허리케인 완화에 대한 관심은 최고조에 달했다. 이러한 거대한 폭풍우에 의한 손상을 제한할 수 있는 수단이 정부와 저항력이 없는 인구 집단에게 환영받기에 이르렀다.

최근 이스라엘 예루살렘에 위치한 헤브라이 대학교 연구진은 폭풍우를 완화시킬 수 있는 방안을 개발했다고 밝혔다. 연구진의 새로운 특허 출원은 연기 입자로 허리케인의 인공 강우 약제 살포를 수행해 파괴적인 잠재력을 경감시키기 충분할 정도로 풍속을 낮출 수 있다는 사실을 말해주고 있다.

허리케인의 파괴적인 잠재력은 허리케인 내부에 있는 가장 강력한 바람과 비례하는 상관관계를 나타낸다. 풍속을 다소 약화시키는 것으로 허리케인이 원인이 되는 파괴적인 손상을 비약적으로 줄여줄 수 있다. [전문바로가기]


[자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]
 
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