목소리만으로 움직이는 세상 “아리아, 집으로 가자~” 집으로 운전해 돌아갈 때 내비게이션 음성 인식 기능을 이용하는 사람들이 점점 늘어나고 있다. 터치 없이 목소리만으로 목적지를 설정할 수 있어 편리할 뿐 아니라 운전 중 사고 위험을 줄일 수 있기 때문이다. 이렇듯 수년 전부터 스마트폰을 통해 널리 사용되기 시작한 음성 인식 기능은 최근 AI 스피커, 어플리케이션 등의 여러 형태로 우리 생활에 자리 잡고 있다. 이제 목소리만으로 날씨, 교통 상황 등의 간단한 정보 검색뿐 아니라 △배달 음식 주문 △쇼핑 △택시 호출 △계좌 조회까지 가능하다. 뿐만 아니라 음성을 통해 사용자의 감정을 알아차려 △음악 △조명 △냉난방 시설 등을 스스로 조절하는 스마트 홈 서비스까지 개발되고 있다. 그야말로 목소리만으로 세상을 움직일 수 있게 된 것이다. 이런 움직임을 반영하듯 음성 인식 산업의 세계 시장 규모는 현재 10조 원 정도인데, 매년 20% 이상의 연평균 성장률로 5년 후에는 20조 원을 훨씬 웃돌 것으로 예상된다.피부 통해 들리는 목소리이런 음성 인식 산업의 성장은 최근 대두된 딥러닝 기술을 기반으로 한 음성 인식 기술의 비약적인 발전 덕분에 가능했다. 하지만 음성 인

플렉서블 디스플레이삼성의 갤럭시 폴드와 LG의 롤러블 TV를 시작으로 플렉서블 디스플레이에 대한 관심이 급증하고 있다. 고정된 형태에서 벗어나 종이처럼 얇고 유연하게 손상 없이 휘거나, 구부리거나, 말 수 있는 디스플레이를 플렉서블 디스플레이라고 한다. 플렉서블 디스플레이는 가볍고 깨지지 않으며, 넓게 만들 수 있는 기술이 확보되면 모든 IT 분야에 적용할 수 있을 것으로 예상된다. 기존의 틀에서 벗어나 자유롭게 여러 형태로 표현할 수 있고, 공간과 크기의 제약 없이 편리하게 휴대할 수 있어 웨어러블 기기, 센서 등 새로운 영역에서 다양한 제품들이 출시될 수 있을 것이다. 현재 유연성을 지닌 기판, 배터리, 전극 등의 분야에서는 개발이 상당히 진척된 상태이며, 시제품 수준의 다양한 제품들이 등장하고 있다. 플렉서블 디스플레이를 구현하기 위한 핵심 기술로는 유연한 기판, 다층박막을 이용한 절연체, 전도성 고분자나 무기물의 전도층 성장, 새로운 광전물질 개발 등이 존재한다. 유기 박막 트랜지스터유기 박막 트랜지스터는 플렉서블 디스플레이를 구동하기 위한 반도체 소자 기술이다. 플렉서블 기판의 재료는 대부분 플라스틱이다. 기존의 실리콘 트랜지스터는 높은 공정 온도로

엘니뇨와 라니냐란? 엘니뇨는 열대 동태평양과 중태평양의 해수면 온도가 평상시보다 따뜻한 상태로 수개월 이상 지속하는 현상을 이야기한다. 엘니뇨(El Nin~o)라는 말은 본래 ‘남자아이’를 뜻하는 스페인어로서, 남아메리카의 적도 해안가에 위치한 페루 지방의 어부들이 사용하던 말에서 유래했다. 페루 근처 바다는 전 지구적인 해양 순환 구조상 차가운 심해수의 용승이 일어나는 지역으로, 심해의 풍부한 영양염이 공급되는 덕분에 세계적인 멸치 어장으로 유명하다. 그런데, 주기적으로 해양 용승이 사라지고, 해수면 온도가 크게 높아지면서 멸치 어획량이 급격히 떨어지는 현상이 일어나는데, 이런 현상은 특히 크리스마스를 전후해서 나타나기 때문에, 은유적으로 ‘아기 예수’를 의미하는 이름으로 불리게 됐다고 한다. 이후에 해양학자들이, 엘니뇨와 반대로 해수면 온도가 평상시보다 더 낮아지는 현상이 주기적으로 나타남을 발견하고는 ‘여자아이’를 뜻하는 라니냐(La Nin~a)라는 이름을 붙였다. 엘니뇨와 라니냐는 별개로 나타나는 현상이 아니고, 진동하는 진자처럼 이쪽저쪽을 왕복하며 나타나는 진동 현상이다. 엘니뇨가 대기와 해양의 상호작용이 만들어내는 진자 운동의 한쪽 끝이라면, 라니

우리는 지금 어떤 컴퓨팅 시대에 살고 있는가? 수십 년 전 컴퓨터는 고정된 환경에서만 사용됐던 것과 달리, 이제는 △노트북 △스마트폰 △태블릿 △스마트 워치와 같이 휴대하기 편리한 형태의 컴퓨터가 보편적으로 사용되고 있다. 데스크톱 컴퓨터만 사용하던 시대에는 사용자가 컴퓨터가 있는 곳으로 가야만 컴퓨터 프로그램을 사용할 수 있었다. 이런 공간적인 제약은 컴퓨터의 사용 목적 및 범위에도 큰 제약을 가했다. 반면 지금은 지하철이나 침대 등 어디서나 컴퓨팅 기기를 사용하며, 물리적인 컴퓨팅 공간의 제약이 거의 없다. 이에 따라 컴퓨터 소프트웨어의 목적 및 범위도 크게 확장됐다. 카메라를 사용해 외국어를 실시간으로 자동 번역하고, 지하철로 이동하며 동영상을 스트리밍, 자동차에서 현재 위치를 추적해 최적 경로를 제공하는 등 과거에는 불가능했던 새로운 차원의 서비스가 지원되고 있다. 그렇다면 이와 같은 변화는 어디까지 이어질까? 본 기고문에서는 이런 컴퓨팅 환경의 변화를 진단해 보고, 이에 맞춰 본 연구진이 개발한 새로운 터치 인터페이스 기술을 소개하고자 한다.유비쿼터스 컴퓨팅1974년, 니콜라스 네그로폰테 MIT 교수는 유비쿼터스(Ubiquitous) 컴퓨팅이라는 새

바야흐로 인공지능(Artificial Intelligence)의 시대다. 고도의 성능과 신뢰성으로 무장한 작금의 인공지능은 테슬라의 자율주행 자동차와 아마존의 인공지능 비서 등을 통해 도전적인 실제 환경에서도 만족스럽게 동작할 수 있음을 보였으며, 알파고와 IBM 왓슨을 통해 전문적이고 고차원적인 지식과 경험이 필요한 분야에도 인공지능이 진출할 수 있다는 것을 보였다. 이런 사례들이 세상에 소개된 지 얼마 되지 않아 이미 인공지능은 온갖 사물과 서비스에 탑재돼 우리의 삶과 문화를 변화시키고 있다. 또한 우주를 해석하는 도구로써 활용되기도 하고, 인간의 전유물이라고 여겨졌던 글이나 음악, 그림의 창작까지 가능한 수준으로 발전하고 있다.이런 인공지능 발전의 한가운데에는 딥러닝(Deep Learning)이 있다. 관련 분야를 전공하는 입장에서도 딥러닝 이후 인공지능 열풍이 시작된 것이 다소 갑작스럽게 느껴지기에, 이 분야에 익숙하지 않은 사람들은 딥러닝을 이전에 없던 완벽하게 새로운 기술 혹은 이전의 인공지능과 전혀 다른 새로운 무언가로 여길 수도 있을 듯하다. 하지만 딥러닝이라는 용어는 이미 1980년대에 소개된 바 있으며 이를 위한 기초적인 이론은 1960년대

가치 창출을 위한 필수 역량, 기업가정신경기침체가 장기화하면서 많은 경제 주체가 어려움을 겪고 있다. 졸업을 앞둔 학생에게는 이 어려움이 두려움으로 느껴질지도 모른다. 하지만 모든 세상사는 빛과 그림자가 공존하는 양면의 동전과 같다. 그리고 제약과 고통은 우리를 더 단단하게 만드는 긍정적인 측면도 갖고 있다. 어려운 상황에서 우리는 더 단단해질 수 있다. 현재와 미래에 직면할 어려움의 긍정적 측면을 기회로 활용해 자신의 성장과 발전의 계기로 삼으려면 무엇이 필요할까.아마도 많은 사람이 혁신(Innovation)을 꼽을 것이다. 자기 혁신은 도전이 필요하다. 불확실성에 맞서 과감하게 도전하지 않으면 어떤 혁신도 이뤄낼 수 없다. 혁신의 역할과 의의를 경제학 관점에서 풀어낸 조지프 슘페터는 관리자(Administrator)와 기업가(Entrepreneur)의 차이를 강조한다. 관리자는 기존 방식대로 보유자원의 효율적 활용을 추구하지만, 기업가는 모험정신을 갖고 자원의 생산적 결합을 통해 새로운 가치를 창출한다. 직면할 어려움을 단지 위기로만 인식하는 게 아니라, 이를 극복하고 자신의 삶 속에서 남들과 다른 차별화된 가치를 규명하고 실현하는 계기로 활용하는 최고의

“인간은 이기적 유전자의 복제 욕구를 수행하는 생존 기계다”출판 이후 40년이 지난 지금도 널리 읽히는 리처드 도킨스의 ‘이기적 유전자’에서 작가는 태초 생명체의 탄생으로부터 전해져 온 유전자, DNA의 복제 욕구로 생명체의 다양한 모습을 설명한다. 유전자는 자신을 지속시키기 위해 복잡한 생존 전략을 택했고, 이를 한마디로 표현하면 ‘DNA의 효율적인 복제’일 것이다.DNA의 효율적인 복제라는 지상 최대의 과제를 위해 세포는 다양한 단백질을 이용해 DNA를 아주 빠르고 정확하게 복제한다(8시간에 30억 base pairs). DNA 복제에서 합성을 담당하는 DNA polymerase(이하 DNA pol)의 구조는 흔히 오른손으로 비유되곤 한다. 손가락으로 합성할 원본 데이터인 DNA의 주형을 붙잡고, 반응이 일어나는 구역인 손바닥에서 주형에 대응되는 DNA 구성 조각인 뉴클레오타이드(nucleotide)를 차례차례 삽입한다. DNA의 두 가닥 중 불연속적으로 합성되는 지연가닥(lagging strand)의 복제를 담당하는 DNA polymerase δ(이하 pol δ)의 구조를 예로 들면, DNA를 감싼 δ의 손바닥 구조는 빈틈없이 야무져서 DNA를 정확하고

엘리베이터, 교차로, 택배의 공통점은?포항 유명 영화관이 있는 건물에는 세 대의 엘리베이터가 서로 독립적으로 지하 4층부터 지상 7층까지 운행되고 있다. 사람들은 가장 빨리 올 것 같은 엘리베이터의 버튼을 누르고 기다리다가 그 엘리베이터가 늦어지면 다른 두 엘리베이터의 버튼도 누른다. 그래서 많은 경우에 세 대가 모든 층에 멈추게 돼 사람들의 이동시간이 늦어진다. 이 엘리베이터 시스템을 보다 스마트하게 운영할 수는 없을까?우리대학 동문 앞 교차로는 출근 시간과 퇴근 시간의 차량의 흐름이 현저하게 다르다. 오전에 학교에서 롯데마트 방향으로 좌회전할 때는 정체되는 경우가 거의 없지만 오후에는 신호를 두세 번 받아야 한다. 하지만 심야에 점멸신호로 운영할 때를 빼면 종일 같은 신호등 패턴을 사용한다. 이 신호체계를 보다 효율적으로 운영할 수는 없을까?한국통합물류협회에 따르면 2017년 대한민국 전체 택배 물량이 23.2억 개를 달성했는데, 이는 하루 평균 635만 개에 해당한다. 택배 처리 물량은 계속해서 늘어나는 반면, 평균 단가는 지속적으로 감소해 2017년에는 2,248원으로 역대 최저치를 기록했다. 어떻게 택배 기업들은 지속해서 택배 평균 단가를 낮출 수

생체재료 연구의 필요성과 암 질환에의 응용19세기 덴마크의 고고학자 톰센은 선사시대를 석기시대, 청동기시대, 철기시대로 구분했고 이후에도 도구는 시대를 구분하기 위한 중요한 척도로 사용됐다. 인류의 역사는 도구를 발전시켜온 역사라고도 볼 수 있으며, 그 뒤에는 항상 새로운 재료와 기술의 개발이 뒷받침됐다. 특히 최근에는 나노기술의 발달로 인해 전자재료, 에너지 재료, 복합재료 등의 분야가 급성장하면서 산업혁명과 정보화 혁명을 가속하고 있는데, 또 한 가지 빼놓을 수 없는 중요한 변화가 의료기술의 발전과 함께 성장하고 있는 생체재료 분야이다. 본 연구팀은 의료기술의 발전에 필수적인 새로운 생체재료를 개발해 시대적 요구를 충족시키기 위해 노력해 오고 있다. 생체재료는 다양한 질환의 치료 및 진단에 활용되고 있는데, 특히 고령화 사회가 도래하면서 각종 성인병에 관한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 그중에서도 암 질환은 암 조직이 복잡하고, 치료법에 대한 저항성, 높은 재발률 등으로 인해 치료가 어렵고 인류가 꼭 극복해야 할 중요한 질환이다. 일반적으로 항암제를 우리 몸에 주입하면 암 조직뿐만 아니라 정상조직에도 들어가기 때문에 다양한 부작용을 일으킬 수 있다.

가속화된 지구온난화의 해결사 ‘광촉매’올해 여름은 대한민국 기상 관측 이래로 최악의 폭염으로 손꼽힐 만큼 최고 기온을 기록한 한 해였다. 우리나라뿐만 아니라 전 세계 곳곳에서 이상기후 현상이 발생하고 있는 가운데 지구온난화가 가장 큰 원인으로 지목되고 있다. 지난 2015년 파리 기후 협정을 맺은 이후로 각 국가가 온실가스 감축을 위해 다양한 정책을 만들고 있으며, 현재 대한민국도 이산화탄소 감축을 위해 다양한 방법으로 접근하고 있다. 특히 자연에너지를 활용하는 신재생에너지에 대한 관심도가 높아지고 있으며, 그중 태양을 이용한 인공광합성 분야에 연구가 활발히 진행되고 있다. 인공광합성이란, 자연 모사의 한 분야로 빛 에너지를 이용해 물과 이산화탄소를 탄화수소와 산소로 전환하는 화학 공정이다. 즉, 무한한 태양에너지를 사용해 이산화탄소의 배출량을 줄이는 효과가 기대되며 고부가가치 산물을 생산해 꿈의 기술로 주목받고 있다.인공광합성 반응은 빛 에너지와 광촉매가 필요하며, 사용하는 촉매의 종류에 따라 다양한 물질을 생성한다. 그림 1과 같이 빛 에너지를 받은 촉매의 표면으로부터 전자(e-)와 정공(h+)으로 분리되고, 표면에 존재하는 물질과 반응해 생성물을 만들어

최근에 식단이 서구화되면서 협심증, 심근경색증과 같은 다양한 심혈관 질환 환자들이 증가하고 있다. 협심증이나 심근경색증은 관상동맥이 좁아지거나 막혀버려 혈액을 원활히 공급하지 못해 생기게 된다. 이런 질환을 치료하는 대표적인 수술 방법으로 혈관 및 기관의 막힌 부위에 스탠트를 삽입해 개통을 유지하는 스텐트 삽입술이 있다. 스텐트는 원통형 그물관 모양으로 설계된 일종의 지지 장치로, 혈관에 질환이 생겨 혈액의 흐름에 문제가 발생했을 때, 외과적 수술을 하지 않고 조영술을 통해 좁아지거나 막힌 혈관에 삽입해 혈액의 흐름을 정상화하는 데 사용된다.심혈관 질환에 의해 막힌 혈관을 뚫기 위해 초기에는 스테인리스스틸과 같은 금속 스텐트가 사용됐고, 이후 스텐트를 시술한 다음 발생하는 재협착 문제를 해결하기 위해 약물이 방출되는 스텐트가 개발돼 널리 사용되고 있다. 최근에는 금속 스텐트에 의한 부작용을 줄이기 위해 생분해성 고분자로 만들어진 스텐트가 개발되고 있다. 하지만 기존의 스텐트들은 여전히 혈관 내 균열, 파열, 재협착, 혈전증 및 약물 과민반응 등과 같은 다양한 부작용들이 문제가 되고 있다.스텐트의 세계시장 규모는 12조 원 이상으로 알려져 있다. 스텐트 시술

통계청에 따르면 대장암은 2015년에는 10만 명당 52.6명이 발병해 우리나라에서 발생한 암 중 위암에 이어 2번째를 차지했고, 2016년 사망원인통계에 따르면 사망률은 10만 명당 16.5명에 이르러 암 사망률 중 3순위로, 2001년에 비해 15년 만에 73%나 증가했다. 대장암을 초기에 발견해 치료하는 경우 생존율은 매우 높으나, 3기 이상이면 절반 이하로 떨어지므로 조기 진단이 매우 중요하다. 내시경 검사는 초기 대장암의 진단을 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법이지만 육안으로 진단하기 때문에 발견하지 못할 가능성이 존재하며, 특히 돌출되지 않거나 평평한 구조의 경우 진단에 실패할 가능성이 훨씬 높다. 또한, 정확한 분석을 위해 내시경 검사는 주로 조직을 떼어낸 뒤 동결 절편 병리검사를 통한 조직병리학적 생체검사 진단과 함께 사용되지만 채취하는 조직 개수의 제한으로 인해 대장의 넓은 영역을 동시에 검사하기 어려우며, 신속한 탐지가 어렵다는 문제가 있다. 이에 우리 연구팀은 스프레이 형식으로 간편하게 바를 수 있는 형광 프로브(Probe, 탐침)를 개발해, 대장 내시경과 동시 사용으로 대장암을 진단할 수 있도록 하고자 했다.한편, 암은 동일한 기관에

개선 현실(Enhanced Reality, ER)은 무엇인가?자고 일어나면 신조어가 하나씩 생기는 느낌이 들 정도로 빠르게 돌아가는 세상이다. 인터넷에 유행하는 ‘급식체’를 따라잡기에도 바쁜데, 기술의 발전 속도는 왜 이리 빠른지. 기술 용어도 인터넷 신조어 못지않게 빠르게 변하고 있다. ‘쎈돌’ 이세돌 9단의 패배와 함께 대한민국을 강타한 인공지능에 대한 공포는 ‘4차 산업혁명’이라는 신조어를 급속히 퍼트렸다. 지금까지 유행했던 그 어떤 기술 용어(?)보다 이해하기 어려웠던 ‘창조경제’는 자취를 감췄고, 이제는 ‘4차 산업혁명’이라는 단어가 포함되지 않은, 과학기술 관련 글을 찾기 어려울 정도가 됐다. 이렇게 빠르게 변하고 빠르게 변해서 따라가기 어려운 이 세상에, 개선 현실이라는 신조어를 만들어 포항공대신문 독자에게, 이 세상에 해를 끼치는 것은 아닌가 하는 겸연쩍음을 감출 수 없다. 조금이나마 감추고자 주저리주저리 이 세상이 원래 그렇다는 변명을 늘어놓게 됐다. 그래도 이왕 시작한 이야기, 개선 현실은 무엇이고, 이를 개발하게 된 앞뒤 맥락과 함께, 어떻게 통증을 치료할 수 있으며, 앞으로 어떻게 활용될 수 있는지 소개하고자 한다.가상현실(Virtual

생명체가 만드는 특별한 바이오미네랄, 진주층바다의 보석으로 알려진 진주는 연체동물의 체내에서 생성되는 광택을 가진 구슬 모양의 바이오미네랄이다. 진주가 가지는 독특하고 아름다운 광택은 오래전부터 그 가치를 인정받아 장신구로써 사용돼 왔으며 지금까지도 보석으로 널리 사랑받고 있다. 해양 이매패류에 속하는 진주조개(Pinctada fucata)는 진주를 만드는 대표적인 연체동물로, 체내에서 진주 성분을 분비해 천연 진주를 만든다. 사실 진주의 형성은 조개 속에 침입한 이물질로부터 몸을 보호하기 위한 반응으로, 진주 성분을 분비해 이물질을 감싸는 과정을 통해 형성된다. 진주의 양식 재배에서는 조개의 외투막에 인위적으로 이물질을 삽입해 진주 성분의 분비를 유도해 생산하게 된다. 조개가 분비하는 이 진주 성분은 진주조개껍데기의 가장 내부 층과 구조적으로 동일하며, 이를 진주층(Nacreous layer)이라고 부른다. 진주층은 특유의 영롱한 광택을 가지고 있기 때문에 조개껍데기의 외부를 구성하는 능주층(Prismatic layer)과 쉽게 구분된다. 또한, 단단하지만 쉽게 부서지는 능주층과 달리, 진주층은 쉽게 부서지지 않고 탄성을 가지는데 이는 껍질이 파열되는 것을

인공지능의 정의지능이란 “지식을 사용하여 문제를 해결하는 능력”이라고 정의할 수 있다. 지나치게 제한된 정의라고 생각될 수도 있지만, 우리 각자의 삶이란 최대 행복 추구라는 커다란 문제를 푸는 과정이라고 볼 수 있으며, 그 과정에서 발생하는 하위 문제들을 푸는 과정의 연속이라고 볼 수 있다. 또한, 우리의 공동체적 삶도 최대 다수의 최대 행복 추구라는 사회의 궁극적 문제를 푸는 과정이라고 볼 수 있다. 따라서, 지능을 “지식을 사용한 문제 해결 능력”으로 정의하는 것으로 충분하다.몇 줄의 덧셈 프로그램도 지식(덧셈 알고리듬)을 사용하여 덧셈 문제를 해결한다. 모기도 선천적, 후천적 지식을 사용하여 자신의 생존 문제를 해결한다. 지식을 이용하여 문제를 처리하는 모든 존재가 지능이 있다고 말할 수 있다. 따라서, 지능은 있느냐, 없느냐의 문제가 아니다. 어느 영역의 문제를 얼마나 잘 해결할 수 있느냐가 중요한 것이다. 따라서, 지능의 평가가 지능의 정의만큼 중요해진다. 지능은 문제 영역(혹은 분포) D의 문제 x에 대한 해결책 solution(x)의 성과의 기댓값으로써 다음과 같이 정의할 수 있다. 성과의 기댓값이므로 능력과 상관없이 우연히 좋은 성과가 나오거나

친환경 에너지 수확을 위한 바이오 물질 기반의 압전소자 화석연료 고갈과 환경 오염 증가에 따른 친환경 대체에너지의 필요성은 오랫동안 부각돼 왔고, 이를 위해 태양 에너지, 슈퍼 캐패시터, 리튬이온배터리 등 다양하게 개발됐다. 하지만, 휴대폰과 스마트워치처럼 다양한 휴대용 무선 전자 기기들을 작동시키는데 필요한 에너지는, 무엇보다 지속 가능하며 공해 없는 에너지이어야 한다. 제일 쉽게 접할 수 있는 에너지는 일상생활에 존재하는 mechanical energy(역학적 에너지)이다. 손가락 터치, 걷기, 관절 움직임, 대기 흐름, 액체 이동 등으로 역학적 에너지를 수확해 전기적 에너지로 변환하면 공해에 영향을 미치지 않고 전력 생산을 할 수 있다. 이렇게 역학적 에너지를 전기적 에너지로 변환해주는 소자를 압전소자라고 한다. 압전 효과는 힘이나 자극이 가해졌을 때, 전기적으로 대칭성을 이루고 있던 물체가 불균형이 일어나 양과 음으로 전화가 나뉘고 표면의 전하밀도가 변하면서 전기가 흐르게 되어 발생한다. 압전 물질로는 양전하와 음전하 위치가 쉽게 어긋나 편극이 변하는 결정 물질을 사용하면, 일정한 방향에서 양과 음의 전하 이동 변화가 나타나 효율이 높은 전기를 생성할

외상성 뇌 손상, 뇌졸중, 알츠하이머 질환 등 뇌 질환 치료제에 대한 수요는 증가하는 반면 효과적인 치료제는 거의 개발되지 못했다. 뇌 질환에는 주로 증상 완화제들이 사용되며, 손상된 인지능력을 회복시킬 수 있는 약은 전혀 없다. 본 연구팀은 이를 해결하기 위해서 낮은 농도의 일산화탄소에 주목하고 있다. 우리 몸에서는 늙은 적혈구가 분해되고, 새로운 적혈구가 만들어진다. 이 과정에서 늙은 적혈구가 분해될 때, 낮은 농도의 일산화탄소가 자연적으로 생성된다. 연탄가스 중독의 주범으로 알려져 있었던 일산화탄소는 최근 20~30년 동안 새롭게 그 생리적인 기능들이 알려지고 있다. 즉, 높은 농도의 일산화탄소는 독성으로 인한 문제를 일으키지만, 낮은 농도의 일산화탄소는 혈압을 낮추고 염증을 억제하는 등의 생리적 역할을 담당한다는 결과들이 발표된 것이다. 생리적인 역할에 대한 연구가 진행되면서 이를 바탕으로 고혈압, 패혈증, 염증 억제제로 일산화탄소를 사용하고자 하는 연구가 진행 중이다. 그러나 뇌 질환에서 인지능력을 회복시키기 위한 일산화탄소의 역할 연구는 알려지지 않았다. ▲외상성 뇌손상 모델에서 기억을 담당하는 해마 부위의 혈관 주위 세포가 사멸하는 것이 확인됐으

▲ 18,000년 전 동굴벽화. “The mind may fly while the body is inert.”의식과 무의식의 경계는 어디일까? 의식과 무의식의 수준을 어떻게 숫자로 정량화할 수 있을까? 이 오랜 질문의 답에 ‘물리학’이 도전하고 있다. 마취되거나 깰 때 의식과 무의식 간 나들목의 경계와 깊이를 정확하게 구분할 수 있는 기술이 개발돼, 수술 중 각성(intraoperative awareness)과 같은 마취로 인한 의료사고를 미연에 방지할 수 있는 길이 열리게 됐다.포스텍 물리학과의 필자와 정우성 교수 연구팀은 서울아산병원 노규정 교수팀과의 공동연구에서 다채널 뇌파의 상호작용 분석을 통해 마취 중 의식 소실과 회복의 신경과학적 메커니즘을 정량적으로 밝혀냈다. 특히 전신마취 환자 뇌파의 다양한 리듬의 시간적 변화를 분석해 마취에서 회복되는 과정의 의식 깊이와 수준을 수치화하는 데 성공해, 더욱 정확한 모니터와 대응을 할 수 있게 된 것이다. 18,000년 전 동굴 벽화에 보면 꿈을 꾸는 사람과 꿈이 그려져 있다(그림 1). 몸과 마음의 관계는 우리 인간이 오랫동안 탐구해온 대상이다. 수면과 꿈은 몸과 마음이 대우 다르며, “우리 몸은

지능의 기원을 밝히기 위한 인류의 노력인류가 지능에 대해 가지는 호기심은 약 200년을 거슬러 간다. 주로 육안으로 관찰될 수 있는 것들과 지능을 연결하려는 노력이 있었고, 개인 머리의 크기 및 골상학에 기반을 둔 머리 모양 등이 지능과 관련 있다는 주장이 제기됐다. 이후 뇌의 특정 부위가 손상된 사람들에게서 지능에 변화가 관찰됐다는 연구들이 발표됐고 이는 뇌 전체가 지능과 관련 있다기보다 뇌의 특정 부위가 지능과 관련 있을 가능성을 시사하는 결과였다.뇌영상학 기법을 이용한 지능 연구최근 다양한 영상학 기법이 발명되면서 살아 있는 사람의 뇌를 비침습적으로 살필 수 있게 됐고, 이를 통해 인간의 뇌를 보다 제약이 적은 상태에서 관찰할 수 있게 됐다. 다양한 영상학 기법 중 자기공명영상 (MRI)을 이용해 뇌에 대한 연구가 활발히 진행 중이고 이를 통해 뇌의 특정 부위까지 비교적 고해상도의 영상을 가지고 뇌를 연구할 수 있게 됐다. 이를 통해 뇌에 대한 비밀들이 하나둘 밝혀지고 있고, 그중 지능과 같이 인간의 고위인지기능은 뇌의 특정 부위만 관련하기보다 여러 뇌 부위가 함께 네트워크를 이루며 그 고위인지기능에 해당하는 일을 할 것이라고 밝혀졌다. 뇌의 네트워크를

최근 자동차 관련 안전 및 환경 규제가 강화됨에 따라 자동차 업계에서는 차체의 경량화를 통한 차량의 연비 향상에 주력하고 있다. 일반적으로 차량의 무게를 10% 정도 감량할 경우, 약 5~6%의 연비 향상이 이루어진다고 알려져 있으나, 무게 감소에 따른 차량 구조의 강성을 유지하기 위해서는 기존의 차량용 강판 대비 더 높은 강도를 가진 소재를 사용할 필요가 있다. 이런 추세에 맞추어 최근 POSCO에서는 월드 프리미엄 시장을 노리고 개발한 차세대 고강도 강재 ‘기가 스틸’을 대대적으로 홍보하고 있다. 자료에 따르면 10cm X 15cm의 손바닥 정도 크기의 강재가 무게 1톤의 준중형차 1500대의 하중을 견딜 정도의 고강도를 가진다고 알려져 있는데, 이는 기존에 사용되는 자동차용 철강소재보다 2배 정도 높다. 그렇다면 초고강도 합금은 기존 소재와 어떤 차이가 있기에 이런 높은 강도를 가질 수 있었을까? 그리고 이런 소재들이 앞으로 어떤 가능성을 가지고 있을까? 본 글에서는 초고강도 합금의 개발 역사와 그 원리 그리고 앞으로의 미래에 대해 다루고자 한다.초고강도 합금 개발의 역사초고강도 합금의 개발은 사실상 인류 역사의 발전과 같다고 해도 과언이 아니다. 석기