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블랙홀이 보이기 시작했다. (블랙홀의 그림자 관측) 블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛조차 탈출할 수 없는 천체입니다. 블랙홀의 경계면을 사건의 지평선이라고 하는데, 이 안쪽으로 들어가면 다시 나올 수 없습니다. 블랙홀에 의해 왜곡된 빛이 블랙홀의 윤곽을 드러내는데, 이 윤곽 안쪽의 어두운 부분을 '블랙홀의 그림자’라고 합니다. 블랙홀의 그림자를 알게 되면 사건의 지평선 크기를 가늠할 수 있고 이를 통해 블랙홀 크기와 질량을 계산하는 것도 가능합니다. 블랙홀의 그림자를 관측하는 것은 매우 어려운 일입니다. 블랙홀은 빛을 반사하지 않기 때문에 직접 관측할 수 없고, 주변의 물질과 상호작용하는 모습을 통해 간접적으로 파악할 수 있습니다. 2019년 4월 10일, 사건지평선 망원경 (EHT) 연구팀은 처녀자리 A 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀의 그림자에 해당하..
역대 가장 작은 물체의 중력을 측정 (중력과 양자역학의 관계) [요약] 오스트리아 국립과학아카데미 양자광학·양자정보학연구소, 빈대학 물리학부, 양자중력간섭 (TURIS) 연구 플랫폼 공동연구팀은 금으로 만든 직경 2㎜의 작은 구 2개로 역대 가장 작은 중력장을 측정하는 데 성공했습니다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 3월 11일자에 실렸습니다. 연구팀은 질량 90㎎, 직경 2㎜의 금구와 진공상자 등을 이용해 정전기력, 공기 진동으로 인한 외부 간섭 등을 최소화한 뒤 순수한 중력 분리 실험을 했습니다. 그 결과 뉴턴의 고전물리학에서처럼 미세중력도 두 물체의 질량에 비례하고 물체 간 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 확인됐습니다. 연구팀은 실험 감도를 높이면 암흑물질의 중력 효과와 양자 세계에서의 중력결합 등의 문제를 해결할 수 있는 돌파구가 될 것이라고..
메머드의 DNA 발견 (가장 오랫동안 분석한 DNA) [요약] 매머드의 DNA를 발견한 것은 과학적으로 중요한 일입니다. 시베리아에서 발굴된 매머드의 이빨에서 100만 년 이상 전의 DNA를 추출하고 분석한 연구가 발표되었습니다. 이것은 과학사상 최초로 백만년 전의 DNA를 분석한 것이며, 매머드의 진화와 적응에 대한 새로운 통찰을 제공했습니다. 이번 연구는 과거의 생명체들의 진화와 멸종에 대해 더 많은 것을 알 수 있게 해주고, 매머드를 복제하거나 보존하는 데도 도움이 될 수 있습니다. 하지만 이러한 연구는 윤리적이고 환경적인 문제도 수반됩니다. [자세하게] 매머드의 DNA를 발견한 것은 과학적으로 매우 중요한 일입니다. 매머드는 600만 년 전에 아프리카에서 나타나서 유라시아와 아메리카에 퍼지며 진화했고, 4000~1600년 전에 멸종했습니다. 매머드의..
익룡의 DNA 발견 (발전하는 DNA 기술) [요약] 익룡의 DNA 발견에 대해 더 자세히 알려드리겠습니다. 중국 척추고생물학 고인류학연구소의 알리다 바이을 교수 연구진은 “중국 북동부 랴오닝성에서 발굴한 1억2500만 년 전 익룡 화석에서 세포핵이 들어있는 연골세포를 찾아냈다”고 발표했습니다 . 이 익룡은 ‘카우딥테릭스 (Caudipteryx)’로, 중생대 백악기 전기 (약 1억 3000만 년 전~1억 2000만 년 전)에 살았습니다. 몸길이는 1m 정도이며, 뒷다리 두 개로 걸었던 수각류 (獸脚類) 공룡입니다. 학명이 ‘꼬리 깃털’이란 의미대로 새처럼 깃과 꽁지가 있는 것이 특징입니다 . 연구진은 공룡의 대퇴골에서 골반 연골 조직을 추출했습니다. 오랜 세월 규산을 포함한 지하수가 깊이 스며들어 세포 조직이 이산화규소 (실리카)로 치환된 상태였습..
원시인류의 DNA 추적 (데니소바인의 발견) [요약] 데니소바인은 2008년 7월에 시베리아의 알타이 산맥에 위치한 데니소바 동굴에서 30~50세 가량으로 추정되는 손가락뼈와 어금니 화석이 발견되면서 그 존재가 알려졌습니다. 화석의 미토콘드리아 DNA를 분석한 과학자들은 이들이 이 유골의 주인들이 현생인류와는 다르지만 네안데르탈인과 매우 닮아 있다는 사실을 확인했습니다 . DNA 분석 결과 말레이시아인과 호주 원주민 DNA의 약 6%가 데니소바인과 일치하고 있으며, 동아시아인, 아메리카 원주민, 폴리네시아인 등에게도 유전자를 일부 전해준 것으로 밝혀지고 있습니다 . 이 같은 사실은 데니소바인이 지금의 인류 조상인 현생인류와 함께 살면서 서로 교류했다는 것을 의미합니다. [자세하게] 데니소바인(Denisovans)은 고생물학적으로 중요한 사람 종족으..
초대형 박테리아 발견 (기존 박테리아보다 5000배나 큰) 미국 워싱턴대의 페트라 앤 레빈 교수가 이끈 국제 공동 연구진은 24일 국제 학술지 ‘사이언스’에 "서인도 제도의 과들루프 섬의 맹그로브 숲에서 1cm 길이의 초대형 박테리아 ‘티오마르가리타 마그니피카 (Thiomargarita magnifica)’를 발견했다"고 밝혔습니다. 이 박테리아는 대부분 박테리아보다 수천 배는 크고 구조도 복잡해 과학계의 이목이 집중됐습니다. 이제 박테리아는 현미경으로나 볼 수 있는 작고 단순한 생물이라고 서술한 생물학 교과서를 바꿔야 하는 상황이 된 것입니다. 논문 공동 저자인 미국 로렌스 버클리 국립연구소의 장-마리 볼란드 박사는 “대부분 박테리아보다 5000배나 크다”며 “우리가 에베레스트산만큼 큰 또 다른 인간을 만난 것과 마찬가지”라고 말했습니다. 마그니피카는 맹그로브..
세계 최초의 로봇 변호사 (두낫페이) 두낫페이(DoNotPay)는 세계 최초의 로봇 변호사로 불리는 앱입니다. 이 앱은 기업과의 싸움, 관료주의를 극복하고, 버튼 하나만 누르면 누구든지 고소할 수 있도록 도와줍니다. 이 앱을 사용하면 주차 벌금과 관련된 이의신청 문제를 챗봇에게 말하면 챗봇이 사용하기에 가장 적합한 법률 용어를 제안하는 식으로 법률 서식을 작성하는 데 도움이 됩니다. 조슈아 브라우더(Joshua Browder)는 자신의 앱 '두낫페이 (DoNotPay)'가 "세계 최초의 로봇 변호사"라고 설명합니다. 그는 2015년 18살이었을 때 영국 런던에서 시작하여 현재 미국 캘리포니아의 실리콘 밸리에서 회사를 운영하고 있습니다. ‘두낫페이’ 앱은 이후 영국과 미국 전역에 퍼졌고, 사용자는 해당 앱으로 다양한 법률적 문제를 아우르는 서..
의료기 혁신 마이크로니들 (통증없는 주사의 등장) 마이크로니들은 수백 마이크로미터 두께의 미세한 바늘을 이용해 피부를 통해 인체에 약물을 전달하는 새로운 기술입니다. 마이크로니들은 피부의 각질층을 뚫고 피부 내부의 혈관이나 림프관에 약물을 흡수시키는 방식으로 작동합니다. 마이크로니들은 통증이 거의 없고, 약물의 흡수율이 높고, 약물의 분해나 변질을 줄일 수 있습니다. 마이크로니들은 다양한 형태와 구조를 가질 수 있으며, 약물을 담고 있는 바늘 자체가 용해되거나, 바늘에 구멍을 뚫어 약물을 주입하거나, 바늘과 약물을 분리하여 패치 형태로 제작할 수 있습니다. 마이크로니들은 다양한 의약품과 백신에 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 편두통 치료제, 치매 치료제, 전립선비대증 치료제, 성장호르몬, B형간염 백신, 코로나19 백신 등에 마이크로니들을 활용하는 연..
다년생 벼 (새로운 벼의 등장) [요약] 다년생 벼는 한번 심으면 다음 해부터는 밭을 갈거나 파종을 할 필요가 없습니다. 당연히 모종을 기르거나 이앙을 할 필요도 없습니다. 논밭을 관리하기만 하면 벼 이모작을 하거나 월동을 거쳐 다년간 벼 생산이 가능합니다. 중국 쿤밍 윈난대학의 연구원들이 20년 이상 노력한 끝에 개발한 다년생 벼의 연구 성과를 학술지 에 공개했습니다. 다년생 벼는 매년 새로 심을 필요가 없어 노동력이 훨씬 적게 들기 때문에 곡물생산량은 거의 비슷하면서 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 연구진은 각 재성장 주기에서 노동력의 58.1%와 투입 비용의 49.2%를 절감할 수 있으며, 일수로 봤을 때 약 68∼77일의 노동을 절약할 수 있다고 밝혔습니다. 다년생 벼는 환경적 이점도 제공할 것으로 기대됩니다. 벼가 뿌리를 내린..
세계 최초 한국의 KSTAR실험 (초전도핵융합연구장치) KSTAR실험은 한국형 초전도핵융합연구장치(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)의 약자로, 한국핵융합에너지연구원에서 수행하는 핵융합 실험입니다. 핵융합 실험은 태양과 같은 원리로 수소 원자핵을 합쳐서 헬륨 원자핵을 만들고, 그 과정에서 발생하는 엄청난 에너지를 이용하는 차세대 발전 방식입니다. KSTAR실험은 1995년부터 개발에 착수하여 2007년에 완공되었으며, 지름 10m, 높이 6m의 도넛 모양의 장치로 구성되어 있습니다. 이 장치는 특수한 전기장을 이용하여 플라스마라는 원자핵과 전자가 분리된 물질 상태를 만들고, 그 안에서 수소 원자핵들이 충돌하면서 핵융합 반응을 일으킵니다. 이때 플라스마의 온도는 섭씨 1억도 이상이 되어야 하며, 이를 유지하는..
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