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최근 유가 강세가 지속되면서 국내는 물론 세계 경제가 몸살을 앓고 있다. 또한 에너지 위기론도 재부상하고 있다. 전문가들 조사에 따르면 지구상의 화석연료는 그것이 만들어지는 속도에 비해 10만배 이상이나 빠른 속도로 고갈되고 있으며, 석유자원은 10년 후부터 공급이 수요를 못 따라갈 것이라는 예측이다. 이러한 이유로 선진국들은 70년대 두 차례 석유파동을 거치면서 석유를 대체할 새로운 에너지 개발, 특히 신재생에너지 기술개발에 많은 노력을 해왔으며, 이러한 노력 결과 30년이 지난 오늘 석유를 대체할 가능성이 있는 에너지로 수소에너지가 등장하고 있다.< 에너지와 환경문제 동시 해결 가능 >수소는 전기와 같이 다른 에너지원에서 얻어지는 2차 에너지원이지만 지구상에 존재하는 풍부한 물에서 제조할 수 있어 자원 제약이 없고, 또한 수소 이용기술인 연료전지에 의해 전기를 생산할 때 생성물이 물 밖에 없는 재생 가능한 청정연료다. 이러한 이유로 수소에너지는 궁극적으로 인류가 당면하고 있는 에너지와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 유일한 꿈의 에너지원으로 평가된다. 향후 30~40년 뒤에 예상되는 수소에너지시대, 즉 수소경제의 비전이 달성될 때 수소이용 기술인 연료

학술 | 이태환 / 한국과학기술연구원 수소, 연료전지 사업팀 | 1970-01-01 09:00

화석에너지 시대의 종말을 약 200년 밖에 남기지 않고 21세기를 맞이한 인류의 가장 심각한 위기는 향후 50년 내에 다가올 에너지 부족이다. 따라서 인류가 현재의 문명을 지속적으로 발전시키거나 영위하기 위해서는 화석에너지 원을 대체할 새로운 에너지원의 개발이 절박하게 필요한 것이다. 이러한 이유로 세계 각국에서는 현재 인구의 증가에 따라 필요한 에너지 수요를 충당하기 위하여 충분한 에너지 밀도를 갖고 있는 핵분열 및 핵융합 발전 기술 개발에 집중하고 있다.핵분열 발전의 경우에는 환경, 폐기물 및 핵무기 개발의 문제를 내포하고 있음에도 불구하고 현재 비 증식로 방식(non-breeder type)의 원자력 발전에 필요한 자원의 고갈이 45년 밖에 남지 않았기 때문에 향후 약 2,700년 동안 에너지를 생산할 수 있는 증식로 방식(breeder type)의 연구에 주력하고 있다. 핵융합의 경우에는 아직 상용화단계가 되지 못하고 있지만 핵융합의 최종 산물이 헬륨이므로 정상 운전 시에 공기 오염이나 온실 가스의 배출이 없다는 장점과 핵분열의 경우처럼 제어 불능 상태에서 대규모 방사능 유출이나 에너지 유출 사고와 같은 위험성이 전혀 없다는 장점 때문에 상용화에 주력

학술 | 금명철 / 한국기초과학연구원 핵융합 연구개발 사업단 | 1970-01-01 09:00

에너지 부존자원이 절대적으로 부족한 우리나라의 에너지 소비형태를 보면 2003년말 기준 에너지 수입액은 383억달러로서 에너지수입 의존도는 96.9%이다. 최종에너지 소비는 2003년말 기준하여 163.9백만TOE이며 에너지원별 소비현황은 석탄 22.6백만TOE(13.8%), 석유 96.1백만TOE(58.6%), 도시가스 15.5백만TOE(9.4%), 전력 25.2백만TOE(15.4%), 열 1.3백만TOE(0.8%), 기타 3.2백만TOE(2.0%)이다. 또한 부문별 소비현황은 산업부문 90.8백만TOE(55.4%), 가정상업 34.9백만TOE(21.3%), 수송부문 34.6백만TOE(21.1%), 공공기타 3.6백만TOE(2.2%)이다. 그리고 우리나라의 CO2 배출량은 총 131.2백만tC이며 부문별 추이는 산업부문 44.6백만tC(34%), 가정상업 16.8백만tC(12.8%), 수송부문 27.7백만tC(21.1%), 전환부문 40.5백만TOE(30.9%), 공공기타 1.6백만tC(1.2%)이다. 신*재생에너지 주요 에너지원으로 부상최근에 에너지의 합리적인 이용과 청정연료의 지속적인 보급 확대가 눈에 띠게 부각되고 있으며 특히 신*재생에너지는 환경친화

학술 | 천석현 / 에너지관리공단 기획조정실 기술기획팀장 | 1970-01-01 09:00

우리나라 전체 사망원인의 25% 이상을 차지하는 암은 우리 국민의 생명을 가장 위협하는 질환으로서 많은 사람들이 가장 두려워하고 멀리 하고 싶은 질병 중의 하나이다. 환자 자신이 겪는 육체적*정신적 고통뿐만 아니라, 환자 본인과 간병하는 가족들의 노동력 상실 및 치료비 부담에 따르는 사회 전반에 걸친 경제적 부담도 막대한 수치에 달하기 때문이다. 실제로 ‘암은 불치병이다’라는 선입견으로 인하여 암 진단을 곧바로 죽음과 연관시키기 때문에 암 진단을 받으면 사형선고를 받은 것 같은 충격에서 오랫동안 헤어나지 못하는 것이 우리의 현실이다. 그러나 전체 암 환자의 50% 이상이 완치되고, 수술만으로는 완치가 불가능하다고 판단되는 많은 암 환자들이 항암치료를 받으면서 일상생활을 영위할 수 있게 되었으며 항암치료를 받으면 암으로 인한 증상의 완화는 물론 장기 생존과 완치도 가능하다는 사실들을 감안할 때 ‘암은 치료할 수 있는 만성병’이라는 새로운 인식의 전환이 절실히 필요하다. 동시에 모든 암 환자들의 치유를 위하여 보다 효과적인 새로운 치료제에 대한 연구 개발이 계속되어야 한다. 이에 암의 발병원인과 다른 장기로의 전이 등 암 발생과 진행에 관련된 기전들을 살펴보고

학술 | 이진수 / 국립암센터 폐암연구과장 | 1970-01-01 09:00

슈퍼맨 “크리스토퍼 리브”의 갑작스런 타계소식을 접하던 무렵 우리는 그렇게 기다려 왔던 임상시험 시술을 하였다. 그러니까 2004년 10월 12일, 그 날은 척수손상에 대한 제대혈 줄기세포 이식이 처음 이루어지던 역사적인 순간이었다. 수술팀이 무사히 이식수술을 마치고, 함께 식사를 하러 나가면서 우리는 크리스토퍼 리브의 죽음을 못내 애석해 하였다.필자가 처음 제대혈 줄기세포의 임상적인 응용 가능성에 눈을 뜨게 된 것은 2002년 1월이었다. 대학병원에서 산부인과를 전공으로 하는 임상교수, 더욱이 산과학을 담당하는 터라 탯줄혈액에 대한 애착은 일찍부터 가지고 있었다. 그래서 대학병원에 탯줄은행을 만들고자 힘을 모으고자 했으나 당시로서는 역부족이었다. 장비며 시설도 문제였고, 인력과 기술은 더욱 문제였다. 그런데, 기회가 찾아왔다. 같은 대학의 해부학 교수님 한분이 미국에서 사람탯줄혈액을 이용하여 쥐의 척수손상치료에 관한 연구를 하고 돌아온 것이다. 나는 그 분이 귀국하자마자 공동연구를 제안하였고, 탯줄혈액으로부터 단핵세포를 추출하는 역할을 맡게 되었다. 그 후 1년 동안의 연구에서 우리는 사람의 탯줄혈액에서 유래한 단핵세포가 손상된 쥐 척수에 가서 착상할 뿐

학술 | 송창훈/조선대 의대 산부인과 교수 | 1970-01-01 09:00

양자물리학과 암호통신은 ‘병(病) 주고 약(藥) 주는’ 관계에 있다. 앞으로 개발될 양자컴퓨터는 현재 널리 쓰이고 있는 공개키 암호체제를 위협하지만, 양자물리학적 원리를 사용하는 양자암호 통신기술은 도청이 원천적으로 불가능한 새로운 암호통신기술을 제공하기 때문이다.1970년대에 개발된 공개키 암호체제는, 풀기 어려운 문제를 공개키(자물쇠)로 사용하여 암호문을 만들고, 그 문제의 해답을 비밀키(열쇠)로 사용하여 암호를 풀 수 있도록 되어 있다. 공개키로 많이 사용되는 풀기 어려운 문제는 큰 수의 소인수분해이다. 이 방식을 고안한 Rivest, Shamir, Adleman(RSA) 등 세 사람은 1977년 Scientific American에 129자리 자연수를 소인수분해하라는 100달러짜리 현상금 문제를 냈다. Rivest는 하드웨어의 발달까지 고려하여 4경(4×1016)년이 걸릴 것이라고 예상했으나, 1994년 25개국 600여 자원봉사자의 1600대에 달하는 각종 컴퓨터를 8개월간 동원한 노력 앞에 풀리고 말았다. 이는 정수론의 발달로 발견된 새로운 알고리듬 덕분에 가능했던 것이다. 그러나 여전히 소인수분해 문제는 문제의 크기에 거의 지수함수에 가까운 정도

학술 | 김재완 / 고등과학원 계산과학부 학부장 | 1970-01-01 09:00

-보험수학에 대해 간단히 소개한다면보험수학은 수학, 확률, 통계, 경제, 금융, 컴퓨터 등 여러 학문으로 구성된 학문이다. 학생들은 금융기관이나 보험회사, 정부기관, 부동산 회사, 사회안전센터, 건강관리센터 등에서 직업을 구하기 위해, 또는 보험계리사를 양성하는 교수가 되기 위해 보험수학을 공부하고 보험계리사 자격증을 취득해야 할 것이다. -POSTECH에서 강의를 하게 된 계기는 무엇인가1년 전, POSTECH에서 여름 학교로 ‘보험수학’이 강의 되고 있을 때, 곽진호, 김광익 교수를 만나러 왔었다. 이 분들과 함께 일을 하는 것에 흥미가 생겼고, 무엇보다 학생들을 가르치는 것을 좋아하기 때문에 POSTECH에서 강의를 하게 되었다.-보험계리사(Actuary)의 역할은 무엇인가보험, 투자, 건강관리 등의 사업은 모두 사고의 위험과 관련되어 있다. 보험계리사는 수학적 계산을 통하여 위험을 예측하고 사업 정책을 결정한다. 예를 들어 개인이 자동차 보험에 가입할 때, 회사는 가입자에게 교통사고 경험 유무 등의 개인 정보와 성별, 나이, 거주지 등 집단 정보를 요구한다. 가입자의 나이가 젊고, 대도시에 산다면 지불해야 할 보험료가 많을 것이다. 보험계리사는 어떠한

학술 | 김주영 기자 | 1970-01-01 09:00

복합재료는 높은 비강도와 비강성등 우수한 기계적 성질을 갖고 있어 항공기 소재 등의 구조물에 널리 사용되고 있다. 그밖에 충격, 피로감쇠 특성, 고온강도, 파괴인성 같은 역학적 특성이 기존의 금속재료에 비해 대단히 우수하여 경량성과 경제성을 요구하는 고성능 구조물에의 응용이 점차 확대되고 있는 추세이다. 이렇듯 오늘날 세계의 복합재료 관련 기술을 보면, 미래의 항공우주산업분야 뿐만 아니라 모든 공업분야에 복합재료 관련 기술은 널리 파급될 것으로 보여진다. 서서히 고갈되어가는 화석연료를 절약하고 심각한 상태에 놓인 지구 대기환경을 보호하기 위한 자동차, 철도차량 및 항공기 등의 운송수단의 경량화 추세는 현재 선진국에서 강력하게 추진되고 있으며 이를 해결하는 데는 복합재료의 사용이 필수적이다.복합재료는 서로 다른 두가지 이상의 물질로 구성되어 각각의 물질에서는 볼 수 없는 또는 각각의 특성이 크게 향상된 우수한 기계적 특성을 보이며 미시적보다는 거시적 구조 단위로 구성된 것을 지칭한다. 복합재료는 보통 고인장성을 갖는 미세한 섬유를 이보다는 약하나 섬유를 지지하고 외부 환경으로부터 보호하는 역할의 기지재료에 함침시켜 만들어진다. 이러한 복합재료는 사실 매우 오랜

학술 | 유치상 / 기계과 박사후 연구원 | 1970-01-01 09:00

오늘날 확률은 과학의 아주 다양한 분야에서 쓰인다. 하지만 19세기 말까지도 사정은 그렇지 않았다. 확률 이론의 발전은 주로 20세기에 이루어졌기 때문이다. 물론 20세기 이전에도 확률 이론이 전혀 존재하지 않았던 것은 아니나, 확률 이론의 대부분의 진전은 20세기에 들어와서야 성취되었던 것이다. 확률이 과학에서 이렇게 널리 쓰이고 있는 상황에도 불구하고, 확률에 관한 해석에 있어서는 의견의 일치가 존재하지 않으며 몇 가지 해석들이 제시되어 왔다.확률에는 크게 두 가지 종류가 있다. 하나는 ‘빈도’(frequency)와 관련된 것이고, 다른 하나는 ‘믿음’(belief)과 관련된 것이다. 과학철학자 카르납(Rudolf Carnap, 1891-1970)은 전자를 ‘통계적 확률’이라 하고, 후자를 ‘논리적 확률’이라 한다. 이글에서는 이 두 가지 종류의 확률이 지니는 과학철학적 의의를 다루고자 한다. 필자는 여기서 두 확률 개념과 관련한 논란을 해결하고자 하지 않으며, 두 개념을 정리하고 그것들이 갖는 과학과 철학의 대화를 위한 함의를 추적할 것이다. 통계적 확률은 과학 활동 및 우리의 일상 생활에서 매우 친숙하게 접할 수 있는 개념이다. 반면 논리적 확률은 일

학술 | 이상원 / 과학문화연구센터 연구조교수 | 1970-01-01 09:00

생명장기가 망가져서 일상적인 약물이나 수술치료가 불가능해지면 시한부 삶만을 보장받게 된다. 이에 대한 현재까지 최선의 치료는 장기이식이다. 이식에 사용되는 장기를 자가(自家), 동종(同種), 이종(異種), 인공(人工) 장기로 나눌 때, 흔히 말하는 장기이식은 인체에서 때어내는 동종 장기이식을 의미한다. 장기이식의 결과는 훌륭하지만, 수요에 비해 공급이 절대 부족한 것이 결정적인 한계이다.국내 심장이식의 예를 들면, 연간 10~20건의 뇌사자 심장기증에 의존하고 있다. 이는 연간 심장사망(25000여명)에서 예상되는 심장이식 수요에 절대적으로 부족할 뿐 아니라, 국립장기이식관리센터의 대기자 명단에 등록된 환자 중 1/10 정도만 해결할 수 있을 뿐이다. 말기 심장병의 여명을 고려할 때 대부분의 환자는 애타게 심장이식을 기다리다가 결국 사망하게 된다. 현재의 제공자 부족현상은 어떤 노력에도 불구하고 해결할 방안이 없다. 따라서 심장이식의 대안은 반드시 제시되어야 하며, 특히 시한부 삶을 사는 환자들에게 희망을 제시하는 것은 생명과학자들의 의무이며 소명이기도 하다.최근에는 전통적인 기계식 인공장기에 대비하여 생체를 이용하여 제작하는 바이오 인공장기(bio-arti

학술 | 선경 / 고려대학교 흉부외과 교수 | 1970-01-01 09:00

현재 임상에 사용되고 있는 인공장기의 종류에는 인공 혈관, 관절, 심폐, 신장, 치근 등이 있다. 이들 인공장기들 중 어느 하나도 완벽하게 인간의 그것을 대체해 내지는 못하는 것이 현실이다. 특히 심폐, 신장, 간장의 경우 인간의 체내에 삽입이 되지 못할 정도로 그 크기가 거대하며 그 기능 또한 인간의 장기에 비해 심하게 부족해 장기이식을 받기 이전까지 입원해 있으며 임시방편으로 사용되는 정도이다.인공장기 중에서 그나마 인공 혈관, 관절, 치근의 경우 비교적 널리 쓰이는 인공장기이다. 이들 인공장기는 공통적으로 그 기능이 단순하다는 것에 있다. 인간의 몸에 이식되었을 때 ‘독성을 갖는가, 면역반응을 일으키는가’와 같은 모든 인공장기가 갖고 있는 공통적인 극복과제를 제외하면 복잡한 메커니즘이 요구되지 않는다. 그러나 인공혈관은 혈압을 버틸 수 있는 탄성력과 인체의 움직임에 따를 수 있는 유연성이 요구되며, 인공관절의 경우 상대적으로 신체의 무게가 적게 실리는 상반신과 달리 하반신에 사용된 인공관절은 그 무게 때문에 본래 자리를 이탈하거나, 파괴되는 경우가 많고, 오랜 시간 사용을 하게 되면 관절두 부분의 소재가 닳아 교체를 해줘야 하는 부작용이 있다.인공심장은

학술 | 기석 기자 | 1970-01-01 09:00