국내 연구진이 레이저 세기의 신기록을 세웠다. 레이저 출력은 극한 물리현상 탐구의 이정표라 할 수 있는 제곱센티미터 당 1023 와트 (1023 W/cm2)대로 진입했다. 기초과학연구원(IBS) 초강력 레이저과학 연구단 남창희 단장 연구팀은 초강력 레이저를 1.1×1023 W/cm2 세기로 모으는 데 성공했다. 1023 W/cm2 이상의 레이저 세기에서는 극도로 강한 전기장이 형성되어, 양자전기동역학 이론이 예측하는 물리 현상을 직접 실험해 볼 수…
물리학 표준모형의 기본입자 외에 추가 입자 혹은 힘의 존재 가능성이 커졌다. 미 페르미 연구소는 국제 공동 연구 ‘뮤온 g-2’실험의 첫 결과를 4월 8일(한국 시각) 발표했다. 연구진은 뮤온이 현대물리학의 예측과 다르게 행동함을 신뢰도 4.2 시그마로 입증했다. 기초과학연구원(IBS) 액시온 및 극한상호작용 연구단 야니스 세메르치디스 단장과 연구진 등 8명은 페르미 연구소를 비롯한 공동 연구진과 함께 뮤온 흔들림을 측정해…
기초과학연구원(IBS) 조민행 분자 분광학 및 동력학 연구단장 연구팀은 자가도핑 양자점을 시분해 분광법을 통해 연구한 결과, 양자점을 활용한 반도체의 성능을 저해하는 새로운 요인을 찾아냈다. 양자점(Quantum Dot)은 지름이 2~10nm(나노미터‧10억 분의 1m) 수준에 불과한 반도체 입자다. 그 크기에 따라 다른 주파수의 빛을 방출하는 등 독특한 전기적‧광학적 성질을 지닌다. 현재 양자점을 특성을 활용한 양자점 디스플레이(QLED)나 양자 폭포 레이저 등…
겨울 눈 이나 소금 결정 등 원자가 모여 물질을 형성하기 위해서는 ‘핵생성(nucleation)’이라는 과정이 필요하다. 핵생성에 관한 난제를 해결한 기초과학 연구결과가 나왔다. 이원철 한양대 ERICA캠퍼스 기계공학과 교수팀과 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 박정원 연구위원 연구팀은 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL)와 함께 세계 최초로 핵생성 과정을 원자 수준에서 직접 관찰하는데 성공했다. 원자가 모여 결정을 처음으로 이루는 핵생성 과정은 1800년대 후반부터 그 이론이…
국내 연구진이 나노물질 활용해 고속 유전자증폭-검출하는 ‘나노 PCR’기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 교수), 이재현 연구위원(연세대 고등과학원 교수) 연구팀은 하버드 의과대학 이학호 교수 연구팀과 공동으로 나노물질을 이용해 코로나 바이러스를 17분 내에 정확히 검출하는 현장진단(Point-of-care, POC) 기술을 개발했다. 현재 사용되는 코로나19 표준검사방법은 ‘역전사 유전자 증폭방법(RT PCR)’이다. RT PCR은 정확도는 높지만 바이러스 검출에만 수시간…
기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노물질 및 화학반응 연구단(단장 유룡) 박정영 부연구단장(KAIST 화학과 교수) 연구팀은 문봉진 교수(GIST 물리·광과학과) 및 김현유 교수(충남대 신소재공학과) 연구팀과 함께 이산화탄소 분자가 로듐(Rh) 촉매 표면에서 분해되는 순간을 처음으로 직접 관찰했다. 이로써 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 제거해 유용 물질로 전환할 수 있는 화학반응의 직접 증거를 제시했다. 지구온난화를 가속시키는 온실가스인 이산화탄소를 유용한 물질로 전환할 수 있는…
기초과학연구원(IBS) 분자활성 촉매반응 연구단 백무현 부연구단장(KAIST 화학과 교수) 연구팀은 한상우 카이스트 화학과 교수(나노텍토닉스 창의연구단장)팀과의 공동연구를 통해 전압을 가하는 것만으로 분자의 반응성을 조절할 수 있는 ‘만능 작용기’를 개발했다. 연구진은 분자의 전기적 성질을 결정하는 원자단인 작용기를 전극이 대신할 수 있음을 증명하고, 전극을 활용해 다양한 화학반응을 제어하는데 성공했다. 여러 작용기의 역할을 대신할 수 있는 하나의 만능 작용기를 개발한…
현택환 서울대 석좌교수(IBS 나노입자 연구단 단장)가 클래리베이트 애널리틱스(Clarivate Analytics)가 예측한 ‘노벨상 수상 유력 후보(2020 Citation Laureates‧피인용 우수 연구자)’에 이름을 올렸다. 크기가 균일한 나노입자를 대량 합성할 수 있는 ‘승온법’ 개발로 나노입자의 응용성을 확대한 공로다. 글로벌 정보서비스 기업 클래리베이트 애널리틱스는 23일(수) 물리, 화학, 생리의학, 경제학 분야에서 노벨상 수상이 유력한 전 세계 연구자 24명을 선정해 발표했다. 연구 논문의…
별세포의 인지 기능 ‘촉감 지각’ 조절 원리 규명 날카로운 물체를 만지면 순간적으로 손을 떼게 된다. 이렇듯 촉감은 생명체가 위험을 피하고 손상된 신체부위를 보호하는 등 외부 자극에 적절히 대처하도록 한다. 그러나 생명 유지에 중요한 촉감정보 전달이 조절되는 정확한 기작은 알려지지 않았다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀은 연세대학교 생명공학과 정은지 교수 연구팀과 ‘별세포(astrocyte)’가 촉감을…
2차원 자성 물질에서 ‘양자 자성 다체 엑시톤’ 존재가 확인됐다. 기초과학연구원(IBS) 강상관계 물질 연구단 박제근 전(前)부연구단장(서울대)은 서강대(정현식), 연세대(김재훈), 고등과학원(손영우) 등과 함께 자성을 띤 2차원 물질에서 독특한 신호를 발견, 이 신호가 전자 1개가 여러 원자에 나뉘어 존재하는 양자다체상태의 새로운 엑시톤 임을 밝혔다. 엑시톤은 자유전자와 전자가 빠져나간 빈자리인 양공으로 이루어진 입자다. 광자를 방출하는 양자상태이기 때문에 양자광원이 필요한 양자정보통신에…
뇌졸중 후유증을 유발하는‘기능해리’의 발생 메커니즘이 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀은 광주과학기술원(GIST) 김형일 교수 연구팀, 한국과학기술연구원(KIST)과 공동연구로 ‘별세포’의 이상변화가 뇌졸중 후 발생하는 기능해리의 핵심 요소임을 규명했다. 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 터져 혈액을 공급받지 못하는 뇌 부위가 손상되는 질환이다. 손상되는 뇌 부위에 따라 운동·언어·의식 장애 등 다양한 후유증이 남는 심각한 질환이지만 아직까지 뚜렷한 치료법이…
고선량 방사선으로부터 전신을 보호할 수 있는 보호제가 개발됐다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 현택환 단장(서울대 석좌교수)과 박경표 서울대 치의학대학원 교수 연구팀은 방사선 조사 시 유발되는 과량의 활성산소를 극소량의 투여량으로도 제거할 수 있는 나노입자를 개발했다. 항암 치료‧진단 등 의료분야의 방사선 이용이 증가하면서, 세계적으로 피폭 부작용을 감소시키는 약제 개발이 활발히 진행 중이다. 방사선을 쬐면 인체 내 물 분자가 수…
암 억제 단백질 ATAD5의 유전체 안정성 유지 원리 규명 세포가 DNA 내부의 이상 구조를 제어하는 방법이 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단 이규영 연구위원팀은 암 억제 단백질 ‘ATAD5’가 DNA 내 이상 구조 형성과 해소를 조절하여 유전체 안정성을 유지하는 원리를 규명했다. 우리 몸의 세포는 생명 유지를 위해 DNA 복제·전사·복구 등 다양한 대사 활동을 한다. 이때 RNA가 DNA…
유전자를 교정하고자 하는 상황에 따라 가장 효율적인 유전자 가위를 추천해주는 알고리즘이 개발됐다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단 김형범 연구위원 연구팀은 13종 유전자 가위 변이체들의 효율을 비교‧분석하고, 표적 염기서열에 따른 최적의 교정 도구를 골라주는 딥러닝 기반 시스템인 ‘DeepSpCas9variants’를 개발했다. 크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9)는 유전자의 특정 지점을 교정하는 기술이다. 유전자 가위는 표적으로 정한 DNA의 특정 염기 서열 정보를 지닌 가이드RNA와…
기초과학연구원(IBS) 나노물질 및 화학반응 연구단 이효철 부연구단장 연구팀은 원자가 결합하여 분자가 탄생하는 모든 과정을 실시간으로 관찰하는데 성공했다. 연구진은 펨토 초(1/1,000조 초)의 순간을 관측하기 위해 특수 광원인 포항 4세대 방사광가속기의 X-선자유전자레이저(펨토 초 엑스선 펄스*)를 이용하여 화학결합을 형성하는 분자 내 원자들의 실시간 위치와 운동을 관측하는데 성공했다. 연구 성과는 네이처(Nature, IF 43.070)誌 온라인 판에 6월 25일 0시(한국시간) 게재됐다….
그래핀과 똑 닮은 새로운 유기 반도체 소재가 개발됐다. 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단 국제공동연구진은 분자의 자기조립 특성을 활용해 실리콘보다 전기적 특성이 우수한 2차원 전도성 고분자를 합성했다. 유기반도체는 실리콘반도체 등 기존의 무기반도체를 대체할 수 있는 차세대 기술이다. 무기반도체의 단점으로 꼽히는 높은 가격, 복잡한 공정, 두께, 유연성 등의 한계를 모두 뛰어넘을 수 있기 때문이다. 특히, 전도성 고분자는 유기반도체…
RNA와 결합하는‘RNA 결합단백질’상에서 정확한 결합 부위를 알 수 있게 됐다. 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장·김종서 연구위원은 사람 세포 속 RNA 결합단백질 상에서 결합을 형성하는 ‘RNA 결합자리’를 광범위하고 정확하게 찾아낼 수 있는 기법을 개발했다. RNA는 DNA로부터 각 단백질에 해당하는 정보가 전사된 유전체다. RNA는 이 정보를 번역해 단백질을 생산하는데, 전사되고 나서도 번역 효율, 안정성, 세포 내 위치…
암의 근본원인이 되는 유전체 돌연변이의 발생 메커니즘이 규명됐다. 기초과학연구원 유전체 항상성 연구단 안톤 가트너 부연구단장팀은 던디 대학, 유럽 분자생물 연구소(EMBL), 영국 웰컴 생어 연구소와의 공동연구로 발암 물질로 인한 DNA 손상과 함께 DNA 복구 메커니즘이 돌연변이 발생 양상을 결정함을 밝혔다. DNA에는 모든 생명활동에 필요한 유전정보가 저장되어 있어 이를 잘 보존하는 것이 중요하다. 그러나 DNA는 자외선, 화학물질,…
IBS RNA 연구단, B형간염바이러스(HBV)·거대세포바이러스(CMV) 생존 전략 규명 B형간염바이러스(HBV)와 거대세포바이러스(CMV)가 스스로 생존하는 전략이 밝혀졌다. 기초과학연구원 RNA 연구단 연구팀은 이들 바이러스가 숙주세포의 RNA 보호시스템을 역이용함을 규명했다. RNA를 이용하는 유전자 치료의 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. B형간염바이러스는 전 세계적으로 매년 약 80만 명의 사망자를 내며, 거대세포바이러스는 면역력이 약한 환자들의 폐렴, 뇌염 등을 유발한다. 이렇듯 치명적인 감염성 바이러스지만…
기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단 펑딩 그룹리더(UNIST 특훈교수) 연구팀은 중국, 스위스 연구진과 함께 그래핀과 같은 고성능 2차원 소재 합성을 위한 금속 기판의 표면 패턴을 다양화하는데 성공했다. 2차원 단결정 소재* 합성에 필요한 단결정 금속 박막은 패턴의 종류가 한정적이었는데, IBS와 공동연구진이 이번에 30여 종의 다양한 표면 패턴을 가진 단결정 금속 박막을 대면적(39×21㎠)으로 합성한 것이다. * 원자의 배열과 배향이…