<사진=Barbara Breen제공>

그러나 최근 미국 오하이오에 위치한 Wooster 칼리지의 John Lindner와 오레곤에 위치한 Portland 대학의 Barbara Breen은 한 방향으로만 진행하는 파동을 일으키는 기계적 디바이스를 제작했다고 밝혔다.

진주들 연결한 줄에서 첫번째 진주나 마지막 진주를 흔들면 파동은 각 진주들이 이웃한 진주들과 동등하게 결합되어 있기 때문에 전후 방향으로 진행할 수 있다. 그러나 최근 과학자들은 이웃 사이의 힘이 파동을 한 방향으로만 진행하게 하는 단일 방향 결합에 관심을 갖게됐다.

John Lindner와 연구진은 한 방향으로만 진행하는 파동을 일으키는 기계적 디바이스를 제작했다. 이 디바이스에서 지렛대로 이루어진 선형 어레이는 물통 방향쪽 또는 그 반대 방향쪽으로 기울어질 수 있다. 각 지렛대는 수직 호스에서 흘러내리는 물에 부딪히는 선반에 고정돼 있다. 만약에 지렛대들이 두방향 결합이었다면, 시스템은 정적인 구조로 급격히 변할 것이나, 이와는 달리 한방향 결합은 지렛대들은 결코 평형 상태에 이르지 못하거나 오랜시간이 지난후 가능하게 될 것이다. 이 디바이스는 물 분출구와 결합된 지렛대 어레이로 이루어졌다.

이들의 연구는 지질학, 광학, 그리고 재료과학등에서 중요한 이방성 매질에서 파동의 이동을 연구하는 데 유용할 것으로 보인다. 이들의 연구 결과는 'Physical Review E'에 발표됐다. [전문바로가기]

◆고내구성 플라스틱 색소증감 태양전지

▲ ⓒ2008 HelloDD.com

일본 신에너지산업기술종합개발기구는 '2020년에 발전 비용 14엔/kWh를 달성하기 위한 태양광 발전시스템 제조기술'을 실현하기 위해 저비용 고효율 유기 태양전지 기술개발을 지원하고 있다.

본 프로젝트는 유기 태양전지 기술인 색소증감 태양전지 중에서 더욱 저비용화를 실현한 플라스틱 기판형 색소증감 태양전지에 대하여 집적형 모듈의 제작과 고효율화를 추진하며, 실용 면에서 필요한 높은 내구성을 입증하고, 유연함, 경량, 저비용을 특징으로 하는 태양전지를 넓은 산업분야로 응용하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 기술을 바탕으로 직렬연결 형식의 플라스틱 색소증감 태양전지의 서브모듈(10 cm ~ 30 cm)을 제작해 최대 변환효율 4%를 얻었다. 그러나 목표치 6%에는 이르지 못했다. 또한 이 서브모듈을 집적한 대(大)면적의 경량 플렉시블(flexible) 모듈(0.8 m×2.1 m, 무게 0.8 kg/m2)을 제작해 일반에 공개했다. 실내조명의 확산광(Diffused Light)을 이용하여 112V 이상의 발전능력을 입증하였다. 또한 플라스틱의 고화질 가공기술로 서브모듈의 연결부분 면적을 최소화하고 개구율을 90% 이상 높여, 광 이용효율을 개선하는데 성공했다. [전문바로가기]

◆ 선충의 유전자로 선충을 물리치는 콩
미국 농무부 농업연구청 과학자들은 생명공학을 이용해서 '콩 시스트 선충'이라는 작지만 파괴적인 해충에 대한 방어력을 강화했다.

이 벌레 같은 해충은 토양에서 살면서 콩 뿌리로 꿈틀거리고 나아가 먹고, 교미하여 알을 낳는다. 이들이 뿌리 세포에 일으키는 피해로 양분과 물이 식물의 나머지 부분으로 이동하는 것을 막아 식물을 약하게 만들 수 있다. 이 공격으로 인해 미국 콩 농민들은 연간 10억 달러의 피해를 입고 있다.

콩 시스트 선충에 저항성인 콩 품종은 구할 수 있지만 이 선충에서 새로운 병원성 레이스가 생겨나서 저항성을 계속해서 이겨낼 수 있다. 심기 전에 토양을 훈증하면 그 해충의 수를 줄일 수는 있지만 그런 화학 방제는 돈이 많이 든다.

하나의 대안으로서 농업연구청 식물생리학자 Ben Mattews와 벨스빌레 (Beltsville)에 있는 동료들은 새로운 또는 기존의 유전자를 사용하여 콩에 콩 시스트 선충 저항성을 보강해주는 유전공학 이용법을 탐색하고 있다. Mattews는 초기 연구 결과를 확인하기 위해서 2차 온실 실험을 계획 중이다. 다른 저항성-제공 유전자를 가지고 비슷한 연구가 진행 중에 있다. [전문바로가기]

◆흑색종과 뇌암에서 기능을 상실하는 암 억제 유전자
조지타운대학의 과학자들이 악성 피부암인 흑색종과 치명적인 뇌암인 다형성 교모 세포종에서 PTPRD라는 특정 유전자가 불활성화되어 있음을 확인, 'Cancer Research'에 발표했다.

PTPRD는 다른 여러 종류의 암에서도 불활성화돼 있기 때문에 연구팀은 이번 연구가 PTPRD가 여러 암에 대한 암 억제자 역할을 함을 제시하고 있다고 설명했다.

연구를 주도한 Todd Waldman 박사는 "지난 20년 이상 많은 암 억제 유전자가 발견됐다. 그러나 이들 암 억제 유전자들은 소수의 몇 종의 암에서만 확인됐다. 이와 달리 PTPRD는 여러 암에서 불활성화되어 있는 점을 본다면 보다 광범위한 활성을 갖는 암 억제 유전자로 생각된다"라고 설명했다. 연구팀은 자신들의 가설을 입증하기 위하여 지금보다 더 많은 종류의 암에 대하여 PTPRD의 결손 및 돌연변이를 조사하고 있다. 또한 이 가설이 입증된다면 종양학 분야의 새로운 치료제 설계에 적용될 것으로 기대하고 있다.

Waldman 박사는 "현재의 표적 치료제 대부분은 암세포에서 과도하게 활성화된 유전자 산문을 저해하는 작용을 한다. 그러나 우리의 연구에서는 PTPRD의 결손 및 돌연변이가 암을 유도하는 것으로 생각되고 있다. 따라서 PTRPD를 조절하는 물질을 찾는 연구를 진행하고 있으며, 그 물질에 작용하는 새로운 약물이 혁신적인 항암제가 될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

연구팀은 PTPRD 돌연변이가 여러 종류의 암 환자들의 암뿐만 아니라 혈액에서 발생함도 발견했다. [전문바로가기] [자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]