최근 들어 트위터, 페이스북 등 소셜 네트워크 서비스(SNS)의 사용이 증가하면서, 대용량의 그래프 데이터를 효율적으로 처리하는 연구가 주목을 받고 있다. 그래프는 노드(node)와 에지(edge)로 구성되는 자료 구조로서, 소셜 네트워크 서비스뿐만 아니라 화합물, 단백질 구조 등과 같은 다양한 종류의 데이터를 표현하기 위해 사용되고 있다. 예를 들면, 소셜 네트워크에서는 사람이 노드에 대응되고 에지는 사람들 사이에 친구 관계가 있음을 나타낸다. 생명공학에서의 예를 들면, 단백질이 노드에 대응되고 단백질 사이의 상호작용이 에지로 표현된다. 또 하나의 예는, 인터넷에서 웹 페이지가 하나의 노드에 대응되고, 웹 페이지 내에 있는 링크가 하나의 에지가 될 수 있다. 이처럼, 현재 인간 사회에서 다루는 모든 복잡한 데이터들은 이런 그래프로 표현할 수 있다. 터보그래프는 그래프로 표현되는 데이터들에 대한 연산을 지원하기 위해 개발한 고성능의 그래프 엔진이다. 사용자는 터보그래프를 사용하여 여러 가지 다양한 응용들을 구현할 수 있다.SNS의 검색 원리 및 고성능 컴퓨터의 활용소셜 네트워크 서비스가 제공하는 주요한 기능들은 그래프에 대한 연산으로 처리될 수 있다. 이러한

지금까지 세상을 발전시켜온 실리콘 웨이퍼 기반의 모든 전자장비는 평면기반이고 잘 부러지는 특성을 가졌다. 이것은 전자장비에 요구되는 전자적 물성을 달성하기 위해 불가피하게 발전되어온 방향이었다. 하지만 사실 자연 상태의 모든 물질은 근본적으로 부드럽고 유연하다는 특성을 가졌고, 이러한 상태를 뛰어난 전기겚璲窩?물성과 함께 구현한다면 과학기술 분야의 새로운 한 장을 여는 좋은 시도가 될 것이다.신축성과 전도도, 두 마리 토끼를 잡으려면부드럽고 유연한 전자장비들을 만들기 위한 첫 시작은 신축성이 좋으면서 전도도까지 높은 물질들을 만드는 것이다. 이러한 신축성 전도체는 휘어지는 전자장비, 디스플레이, 배터리 및 인체 이식용 바이오 장비 등 많은 분야에 적용할 수 있다. 하지만 신축성과 전도도는 물질의 근본적인 특성상 양립하기 어렵다. 보통 좋은 전도체는 잘 늘어나지 않고, 잘 늘어나는 물질들은 전기가 통하지 않는다. 이러한 난관을 극복하기 위해 10여 년 간 정말 많은 근본적인 연구들이 매우 활발히 진행됐다.일반적인 방법으로, 신축성 전도체는 탄소 나노튜브(CNT) 같은 높은 종횡비(high aspect-ratio)를 가지며 전도도가 높은 나노 물질들을 폴리머 매

1996년 대학교 1학년 시절 우연히 TV에서 양팔이 없이 태어나 버려져 수녀님들의 사랑을 듬뿍 받으며 자라던 그 누구보다 해맑은 7살 소년 ‘구원이’에 관한 이야기를 마음 아파하며 본 기억이 있다. 양팔이 없고 두 다리도 제대로 쓸 수 없어 데굴데굴 굴러 입으로 모든 일을 해결하고 사물의 촉감 또한 제대로 느끼지 못해 수녀님이 업고 다니며 “눈은 만지면 바스락 소리가 난단다”, “흐르는 물은 손을 가져다 대면 손등을 간지럽히는 느낌이 나” 등등 일일이 설명해준 그 장면이 꽤 오랜 시간이 지났음에도 지금까지 잊히지 않는다. 당시 나는 일반물리, 일반화학, 미적분학 등의 일반 필수과목의 숙제에 허덕이던 평범한 학생이었는데 우연인지 필연인지 이때의 큰 감명이 17년이 지난 지금 고분자 물질을 이용해 인공근육에 관한 연구를 하는 연구자의 길로 이끌었는지도 모르겠다.그때 당시만 하더라도 촉감을 느낄 수 있는 인공 피부나 손가락, 발가락 역할을 하는 인공 근육을 실제로 사람에게 적용하는 것이 현실과는 매우 동떨어져 보였다(물론 공상과학 영화에서는 그런 것이 가능했지만). 20년이 채 지나지 않은 지금은 어떠한가? 놀랍게도 과학 기술은 빠른 속도로 발달하여 이러한 인공

90분이라는 제한된 시간 동안 환희와 탄식이 공존하며 희로애락을 모두 느낄 수 있는 것, 바로 축구다. 지난 주말 전 세계 축구팬의 시선은 영국으로 집결되고 있었다. 뮌헨과 도르트문트 두 클럽간의 챔피언스 리그 결승전은 새벽녘 여명과 함께 우승의 향배가 결정되었다. 우승컵을 하늘높이 들어 올려 유럽 클럽 팀의 최고임을 알리는 그 순간, 승리를 쟁취한 선수들은 환희의 절정에 다다른다. 기쁨의 정점, 바로 그 순간은 다른 무엇도 아닌 우승컵 그 자신이 주인공이다. 이 글은 우승컵에 관한 화학적 시선을 간략히 다루고자 한다.새로운 양이온성 칼릭스 화합물의 등장성배 또는 다양한 게임의 우승컵 모양의 잔을 라틴어로 ‘Calix’라 한다. 화학계에선 백여 년 이상 동안 크게 두 종류의 칼릭스 화합물만이 알려졌는데, 필자가 연구원으로 있는 김광수 교수 연구팀은 최초로 이미다졸(Imidazole)로만 구성된, 기존의 알려지지 않은 새로운 제3의 칼릭스 화합물(Homo-calix compounds)의 두 종류, Calix[4/5]imidazolium을 합성하고 그 특성을 보고하였다. 특히 기존의 중성 칼릭스 화합물이 아닌, 양이온성의 칼릭스 화합물로서 수용액에 대한 높은 용

지난 4월 12일 포스코국제관 중회의실에서는 일본 후쿠시마 원전사고 2주년을 맞아 원자력 안전 분야의 세계적 전문가인 스웨덴 왕립공과대 발 라즈 시갈 교수와 세보스티안 베샤 교수의 특별세미나가 열렸다. 이번 학술기사는 시갈 교수의 ‘TMI-2, 체르노빌, 후쿠시마 원자로 사고로부터 배운 것과 배우지 못한 것’을 주제로 한 학술 강연을 담았다. 후쿠시마 원자로 사고의 개요후쿠시마 원자로 사고는 지난 2011년 3월 11일 도호쿠 지방 앞바다에서 발생한 진도 9.0의 지진으로 인해 시작됐다. 6개의 비등경수로(BRW)가 위치한 후쿠시마 제1원자력 발전소는 내진 설계로 인해 지진의 충격에는 견뎠으나, 이후 동반된 쓰나미에 큰 피해를 받았다. 7 m의 파도에 견딜 수 있도록 설계된 시설에 14 m의 높이의 파도가 덮쳐, 필수 안전 설비인 비상 디젤 엔진과 연료원, 배터리 등이 물에 휩쓸려 기동을 정지한 것이다.후쿠시마 원자로와 같은 비등경수로에서 냉각수가 장기간 유실될 경우 극심한 피해가 발생한다. 반응로의 액체 공급이 계속되지 않는 상태에서 열 유속이 증가하면 액막이 끊어져 전열면이 증기에 의해 건조해져 부식이 발생한다. 사고 2시간 30분 이후에는

유유히 호수 위를 떠다니는 오리의 모습을 보면 평화롭다는 생각이 들지만 호수 아래의 발은 쉴새없이 움직이고 있다. 우리대학 구성원들이 많이 사용하는 스마트폰의 세상도 이와 비슷하다는 사실을 알고 있는가? WiFi Zone에서 스마트폰으로 인터넷을 사용하면 클릭 한 번에 빛의 속도로 원하는 정보를 보여준다. 이것이 우리가 볼 수 있는 호수 위의 스마트한 세상이다. 하지만 이러한 정보를 주고받기 위해 스마트폰은 매 순간 수많은 경쟁을 반복해야 한다. 본 기사에서는 스마트폰의 호수 아래 세상, Wi-Fi 네트워크의 매체 접근 제어에 대해서 이야기해보도록 하겠다.IEEE 802.11 표준 매체 접근 제어무선 네트워크 기기들은 정보 전송을 위해 특정 주파수 대역의 전파를 사용한다. 하지만, 여러 개의 기기들이 동시에 같은 주파수 대역을 사용할 수는 없다. 여러 개의 전파가 같은 주파수 대역에서 섞이면 받는 쪽에서 해석을 할 수 없는 신호가 되어버리기 때문이다. 그래서 같은 주파수 대역을 사용하는 기기들의 전송이 겹치지 않게 조절하는 과정이 필요한데, 이것이 매체 접근 제어다. 현재 가장 널리 사용되는 무선 네트워크는 IEEE(Institute of Electrical

다공성(多孔性, porous) 물질냉장고 문을 열 때마다 온갖 음식 냄새 때문에 고생한 경험이 있을 것이다. 이때 숯을 넣어주게 되면 냄새가 효과적으로 제거된다. 이러한 숯의 우수한 흡착력은 ‘다공성’ 구조에 기인한다. 수많은 미세 기공을 가지고 있는 숯은 표면적이 넓어 냄새 분자를 효과적으로 흡착하고 가두어놓을 수 있다. 숯 1 g의 표면적은 약 300 m2로, 이는 숯 1 g의 내부에 테니스장 하나와 맞먹을 정도의 넓은 공간이 있다는 것을 의미한다. 이처럼 다공성 소재들은 단위 질량 당 높은 표면적과 부피를 가지고 있으므로 다양한 활물질 및 촉매 등의 담지가 쉬우며, 기공을 나노미터 수준으로 조절하고 나노구조 또한 제어할 수 있다면 우수한 특성의 나노 흡착 및 분리, 센서, 촉매, 광학 소재, 에너지 소재 등으로의 응용이 가능하다.일반적으로 나노 다공성 물질은 그 기공의 크기에 따라 마이크로포러스(microporous, 2 nm 이하), 메조포러스 (mesoporous, 2~50 nm), 그리고 매크로포러스(macroporous, 50 nm 이상)로 분류된다. 메조포러스 물질은 상대적으로 넓은 표면적과 활물질 담지에 적합한 크기의 기공을 가지고 있어 다른

커피를 마시면서 가끔 테이블 위에 커피 방울을 떨어뜨린 경험이 있을 것이다. 커피 방울은 서서히 마르면서 동그란 반지 모양의 얼룩을 남긴다. 왜 커피얼룩은 반지 모양을 할까? 이처럼 흔히 관찰되는 반지 모양의 얼룩은 별거 아닌 일로 그냥 쉽게 지나칠 수 있다. 하지만 일상에서 흔히 접하는 이 현상에 첨단소재 제작의 최신 인쇄기법을 개선할 수 있는 비밀이 감추어져 있다.커피는 실제로 나노 크기의 커피 입자와 물의 혼합물이다. 1997년 시카고대 물리학과 연구팀은 나노입자 또는 마이크로 콜로이드가 미량 함유된 액체방울이 공기 중에서 서서히 증발하는 과정을 현미경으로 관찰하다가 흥미롭게도 커피얼룩이 만들어지는 것과 동일한 현상을 관찰했다. 나노입자가 미량 함유된 액체는 나노잉크라고도 부르며 이를 원하는 표면 위에 분사하여 인쇄하는 공정이 바로 잉크젯 인쇄기법이다. 잉크젯 인쇄는 낮은 비용으로 손쉽게 고품질의 대량 생산이 가능하므로 첨단 유연 전자소자나 생체소자를 만드는 데 많이 활용되고 있다. 그러나 한 가지 문제가 있었다. 그것은 커피얼룩처럼 나노입자가 균일하게 코팅되지 않는다는 것이다. 물리학자와 공학자의 관심사는 여기서 접점이 생긴다. 커피얼룩이 반지 모양처

우리대학 산업경영공학과 인간공학설계기술연구실과 전북대 간담췌이식외과는 국내 최초로 일반 외과 의사들이 간 수술 시 유용하게 활용할 수 있는 가상 간 수술 계획 시스템(virtual liver surgery planning system)인 Dr. Liver(그림 1)를 개발해 지난 9월 상용화를 거쳐 임상에 활용 중에 있다. 간암 및 간 수술 통계 정보한국중앙암등록본부의 2009년 우리나라 암 등록 통계에 의하면, 간암은 우리나라 남성들이 위암, 대장암, 그리고 폐암에 이어 인구 10만 명당 47.9명의 발생률로 네 번째로 가장 많이 걸리는 암이고, 5년 이내 생존율은 췌장암과 폐암에 이어 25.1%의 생존율로 세 번째로 가장 위험한 암이다. 국민건강보험공단 및 국립장기이식관리센터의 통계에 의하면, 국내에서는 1959년에 간 절제술과 1988년에 간 이식술이 처음으로 시행된 이후 간 절제술과 간 이식술 건수는 최근 3년간 연평균 15.2%의 증가율로 지속적으로 증가해왔다(그림 2). 국내 간암 사망률은 인구 10만 명당 25.8명으로 미국 3.8명, 일본 13명에 비해 현저히 높다(그림 3). 간의 기능 및 해부학적 구조간은 몸의 독성 물질들을 체외로 배출시키

생기능성 유기분자의 중요성지난 20세기 말부터 생명체의 유전자 서열을 밝히는 게놈 프로젝트가 진행되면서 인간을 포함한 많은 생명체의 유전자 서열이 밝혀지게 됐다. 21세기에는 이들 유전자의 세포 및 생체 내에서의 기능이 무엇인지 규명하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 생명체의 유전정보는 DNA에서부터 RNA를 거쳐 단백질로 이어진다. 단백질은 그 자체로서 기능을 발휘하기도 하지만 변형과정을 거쳐 더 복잡한 생물학적 과정에 관여한다. 단백질 변형과정에서 가장 많이 일어나는 것 중 하나가 단백질에 탄수화물(또는 복합당질)이 결합된 당단백질을 만드는 것이다. 실제로 고등동물 단백질의 경우 50% 이상이 당단백질로 존재하는 것으로 추정하고 있다. 따라서 생체 내 단백질 및 복합당질의 역할을 이해하는 것은 생명현상을 규명하는 기초 연구로서 뿐만 아니라 질병 치료제 개발이라는 응용 연구 측면에서도 대단히 중요하다. 생명과학자들은 단백질 및 복합당질이 관련된 과정을 이해하기 위해 오랫동안 생물학적인 방법을 통해 연구해 왔다. 그러나 1990년대 말부터 유기분자를 이용하여 세포 내 단백질 및 복합당질의 기능을 규명하는 연구(화학생물학 연구라 함)가 진행되면서 현재 이 분야

최근 들어 얇고 쉽게 휘어지는 박막형 유연센서(Flexible device)에 대한 관심이 높아지면서 미세한 압력이나, 온도, 화학물질, 전기신호 등을 실시간으로 감지할 수 있는 플렉서블 센서에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히, 이러한 센서를 이용한 스마트 플렉서블 디바이스뿐만 아니라 피부나 장기 등에 직접 부착하여 생체신호를 읽는 실시간 진단 기술도 주목을 받고 있다. 이와 같은 다기능 센서를 제작하기 위해서는 실리콘, 나노와이어(nanowire), 탄소 나노튜브(carbon nanotube) 등의 재료를 마이크로/나노 스케일에서 원하는 형태로 배열하여 장치를 만들고, 개별 구역들로 구성된 서로 다른 기능을 하는 장치들을 하나의 디바이스로 통합해야 한다. 그런데 이를 위한 제작 과정은 복잡한 단계의 공정을 수반함에 따라 비용이 상승하고 생산성이 낮으며 대면적으로 제작하기 어려운 문제가 존재해 왔다. 다양한 종류의 자극 중 압력의 크기를 측정하는 방법으로는, 기계적인 외부 자극에 의해 재료의 전기적 물성이 변화하는 압전 특성을 이용한 방식이 대표적이며, 이러한 방식의 경우 압력에 의한 저항이나 정전 용량의 변화를 트랜지스터 등의 소자를 통해 측정하게

들어가는 글물리학자의 눈에는 세상 모든 것이 물리로 보인다고나 할까? 지금까지 물리학자들의 탐구 대상이었던 자연 현상의 범위를 확장하여, 사람들이 살아가는 세상까지도 물리학의 탐구 영역으로 삼으려는 움직임이 최근 활발하다. 어찌 보면 사람들이 살아가는 세상 또한 자연의 일부이니, 세상 모든 것이 물리일 수밖에 없는 물리학자들의 탐구 대상이 되는 것은 당연한 일일 지도 모른다. 이러한 탐구 영역을 일컫는 ‘사회물리학’은 통계물리학자들의 연구가 활발한 편이다. 통계물리학이 추구하는 것이 여러 물질에서 보편적으로 나타나는 성질인 ‘보편성’이라는 점을 감안하면, 사회 현상에서도 물리학의 보편성을 찾으려는 노력이 사회물리학이라고 생각하면 쉬울 듯하다. 복잡계와 사회물리학사회물리학의 시작은 곧 ‘복잡계 물리’라고 해도 과언이 아니다. 흔히 복잡계라 하면 수많은 구성요소가 하나의 계(System)를 이루면서 단순하지 않은 방식으로 서로 얽히고 설킨 것을 이야기한다. 따라서 이들 구성요소 간의 상호작용이 대단히 중요하며, 특히 상호작용으로부터 미처 예상하지 못 했던 현상이 발생하게 되는 ‘창발(Emergence)’ 현상을 중요하게 생각하는 것이 복잡계 이론이다. 흔히 ‘전

미국 캘리포니아주립대 버클리 캠퍼스를 두르며 동서로 나 있는 뱅크로프트 거리를 걷다 보면 얼핏 투박하지만 맵시가 있는 콘크리트 건물을 만나게 된다. 그것은 바로 버클리대의 미술관이다. 이곳이 추상표현주의의 대표적 화가이자 뛰어난 선생인 한스 호프만을 기념하여 지은 건물이라는 것을 이 대학 구성원들도 잘 모르는 듯하다. 그는 색채와 형태가 사물로부터 독립하여 스스로 존재하는 대상이 되고 이들이 엮어 내는 심미에 주목한다. 눈에 보이는 대상, 사물, 세상이 존재의 본질, 근간을 제대로 표현해주고 있는지 어떻게 확실할 수 있겠는가? 본질은 언어와 이성이 닿기 어려운 저 너머에 숨어 있을지도 모를 일이다.인간 세상뿐 아니라 자연 세계도 본질적 특성은 구체적 외형이 아니라 내재된 무엇이 아닐까 생각하는 사람들이 있는데 왕왕 수학이라는 학문에 종사하며 가끔 물리학을 하기도 한다. 컵에 손잡이가 있는지 없는지에 따라 (구멍 난) 도넛 혹은 탁구공과 본질적으로 동일하며 같은 위상체라고 얘기한다(그림1). 이런 위상 특성은 연속적 변형에 의해 바뀌지 않는다. 물질 내의 전자와 원자들은 전자기력으로 상호작용하여 복잡한 에너지 스펙트럼을 형성하는데, 여기에 기하학적 위상과 같은

요동으로 가득한 생체계생명의 기본 단위인 세포 속은 다양한 요동(fluctuation)과 자극으로 충만해 있다. 그 안에는 DNA, RNA, 단백질 등의 생체고분자(biopolymer)들의 형태적 변화를 촉진함에 있어 필수불가결한 요소인 열적 요동과 더불어, 끊임없는 기작들로부터 발생하는 광범위한 스펙트럼을 가진 역학적 및 화학적 자극의 요동이 산재한다. 이러한 능곡지변의 환경 속에서 생체고분자들은 어떻게 정교하고 특화된 그들만의 임무를 수행할 수 있을까? 이러한 측면에서, 우리는 생체계의 요동에 대하여 주목할 필요가 있다. 요동이 생체고분자의 동역학, 특히 자기조직화(self-organization)에 어떻게 활용되는지 그 원리를 밝히기 위하여 생체고분자에서 일어날 수 있는 특수한 공명 현상, 확률적 공명(stochastic resonance)에 대한 물리학적 연구를 소개하고자 한다.확률적 공명1981년 Benzi와 공동연구자들은 빙하기의 주기적인 도래의 원인에 대한 연구를 발표하였다. 지난 백만 년 동안의 지구의 빙하 부피 변화를 통계적으로 분석한 결과, 빙하기는 평균 십만 년 주기로 반복적으로 도래해왔다는 사실이 알려져 있었다. 변화무쌍한 전 지구적인

1953년 왓슨과 크릭이 생물체의 유전 전달 물질인 DNA의 구조를 밝히면서 생명체 내에서 일어나는 생명현상들에 대해 많은 궁금증을 가지게 되었고, 이런 흐름은 21세기 들어 DNA가 가지고 있는 유전 정보를 해독하고자 하는 게놈 프로젝트(genome project)로 이루어졌다. 그러나 인간 염색체의 염기 배열을 전부 해독한다 하더라도 인간의 생명현상을 모두 규명할 수 없다는 것을 알게 되면서 DNA뿐만 아니라 생명체 내에 존재하는 고분자인 단백질(protein)이나 탄수화물(carbohydrate)의 역할에 대해 관심을 가지게 됐다. 탄수화물은 단당류가 결합한 중합체로써 단당류는 보통 오탄당 또는 육탄당으로 되어 있다. 이는 세포 내에서 지질, 단백질, 또는 펩타이드와 결합한 복합체의 형태로 존재하며 다른 생체물질들과의 상호작용을 통해 다양한 생명현상들에 관여한다. 이러한 상호작용을 효율적으로 생체 외에서 분석하기 위해 DNA나 단백질 연구에서 사용된 칩 기반 기술(chip technology)의 적용이 제안되었다. 탄수화물은 DNA나 단백질과 달리 주형(template) 없이 특정한 효소들에 의해 합성되기 때문에 대량 생산이 어렵고 생체 내에서 높은 순

Radar(레이더)는 RAdio Detection And Ranging의 약자로써 1900년대 초 독일에서 민수분야인 선박 운항용 탐지기로써 그 개념이 처음으로 제안되었다. 이후 1940년대 2차 세계대전을 계기로 군사용으로 처음 적용되었으며, 현재까지도 주로 군사용 목적으로 사용되고 있다. 하지만 최근 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 레이더를 이용한 지표탐사, 농작물 작황 현황 분석, 해상 오염물질 감시, 기상예측 등의 민수분야의 활용도가 증가하고 있으며, 차량의 지능형 센서로써 활발히 이용되고 있다. 특히, 차량용 레이더는 사각지대감시(Blind Spot Detection), 차선변경보조장치(Lane Change Assistance), ACC(Adaptive Cruise Control) 등 차량의 안전 운행과 관련된 핵심 센서로써 그 역할이 확대되고 있다. 포스텍 전파기술연구실에서는 레이더의 군사적 활용 분야뿐 아니라, 차량용 레이더와 같은 민수 분야의 응용에 관련된 연구를 활발히 수행하고 있다. 특히, 신호처리를 통한 고해상도의 레이더 영상 획득, 레이더 영상을 이용한 표적식별, 그리고 표적의 레이더 단면적(Radar Cros

지난 2005년 Science 지에서는 창간 125주년을 맞이하여 ‘인류가 풀지 못한 난제(難題) 125가지’를 선정했고, 그중에서 보다 중요한 25가지를 각각 한 페이지에 걸쳐 자세히 소개했다. 이 25가지 난제 중에는 ‘우주는 무엇으로 이루어졌는가?’, ‘물리 이론은 하나로 통일될 수 있는가?’, ‘생명의 기원은 무엇인가?’, ‘인간의 수명의 한계는 얼마인가?’와 같은 물리, 생명 분야에서 가장 근본적이고 중요한 문제들과 더불어 화학분야에서는 ‘화학적 자기조립은 어디까지 추구할 수 있는가? (How far can we push chemical self-assembly?)’라는 것이 대표적인 난제로 선정되었다. 자기조립이란 무질서하게 존재하던 구성요소들이 외부의 지시 없이 구성요소 간의 상호작용에 의해 자발적으로 조직적인 구조나 형태를 형성하는 것을 의미한다. 가까운 예로, 우리 몸은 분자에서부터 세포, 조직, 장기에 이르는 여러 단계의 자기조립을 거듭하며 형성된 고도로 복잡한 자기조립체이다. 최근 자기조립에 대한 연구는 분자 간 상호작용에 대한 이해를 넘어 생명활동에서 일어나는 복잡한 현상을 이해하는데 도움을 주거나 나노물질 또는 나노구조를 만드는 실질적

“Those who cannot be cured by medicine can be cured by surgery. Those who cannot be cured by surgery can be cured by heat. Those who cannot be cured by heat are probably incurable.” 기원전 400년경, 의학의 아버지라 불리는 히포크라테스는 “약물치료를 통해 해결할 수 없는 질병은 외과적인 수술이 필요하고, 외과적인 수술로 해결하지 못하는 질병은 열로써 치료가 가능하며, 열로써 낫지 못하는 질병은 치료할 수 없다”고 말을 하였다. 이처럼 열(heat)은 질병을 치유할 수 있는 수단으로서 의학 분야에서는 오래전부터 관심의 대상이었다. 실제로 현대 의학에서도 열을 이용하여 암을 제거하는 온열치료가 시행되고 있으며 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 기본적으로 온열치료는 암세포가 열에 약하여 42℃ 이상의 온도에서 사멸하는 특성을 이용한 질병치료 방법이다. 현재 병원에서는 열을 발생시키는 수단으로서 마이크로파, 적외선, 초음파, 레이저 등을 이용하고 있다. 하지만 이러한 경우 열이 몸속 깊숙이 침투할 수 없다는 점과 질

음의 영역에서 극한 굴절률의 영역으로변형광학의 적용범위를 넓혀 다양하게 적용 가능 볼록 렌즈는 빛을 모아주고 오목 렌즈는 빛을 분산시킨다. 대부분의 사람들이 초등학교 시절부터 알게 되는 이 간단한 명제가 반드시 맞지는 않게 되었다. 최근 10여 년간 급속도로 연구가 진행되고 있는 ‘메타물질’이라는 새로운 인공물질의 출현 때문이다. 기존의 광학 렌즈는 ‘양의 굴절률’을 가진 물질을 사용하여 제작되어 왔다. 하지만 음의 굴절률을 가진 메타물질이 개발되면서 그 명제의 진위는 깨어지게 되었다. 메타물질의 메타(meta-)는 그리스어에 어원을 둔 말로 ‘기존의 관념의 틀을 벗어나는’이라는 뜻을 지니고 있다. 따라서 메타물질이란 기존에 있던 물질이 가지지 않은 특정한 성질을 가진 물질이라는 말로 요약될 수 있다. 일반적으로 파동방정식으로 기술이 가능한 거의 모든 시스템에서 메타물질의 개념이 적용될 수 있다. 특히 광학과 전자기학 분야는 메타물질의 개념이 음향학 분야와 더불어 매우 빨리 적용되는 학문분야이다. 이 중, 전자기 메타물질(electromagnetic metamaterial)은 입사 전자기파의 파장보다 매우 작은 단위 인공구조체(인공원자, 주로 금속과 유전체로

재생가능, 친환경적인 에너지원의 90%이상 차지 목질계 바이오매스의 지속적 공급을 위한 원천기술 개발 필요 현재 지구촌이 누리고 있는 고도의 문명은 석유로 대변되는 화석연료 중심의 패러다임 속에서 발전되어 왔다. 하지만, 수세기에 걸친 화석연료의 과다한 사용은 결국 원료의 고갈과 더불어 지구온난화 및 대기오염 등의 환경적인 문제와 유가상승으로 인한 경제적인 문제등을 초래하게 되었다. 다행히도 금세기에 들어서 이러한 문제들을 해결코자 여러 국가에서 과학적 지식을 토대로 다양한 대체에너지들의 개발에 박차를 가하고 있다. 풍력, 태양열, 지열 그리고 바이오매스와 같이 재생이 가능하고, 친환경적인 에너지원들이 주요 연구 대상이 되고 있다. 이 중 바이오매스를 이용한 에너지가 신재생에너지 분야의 90% 이상을 차지하고 있다. 바이오매스는 광의적으로 지구상에 존재하는 모든 유기물로 정의될 수 있겠지만, 신재생에너지 분야에서는 일반적으로 광합성을 통해 빛에너지를 탄소화합물 형태의 화학에너지로 전환시켜 보유하고 있는 육상과 수생 생물 및 그 잔유물들을 지칭하는 경우가 대부분이다. 바이오매스는 필요에 따라 다양한 에너지 형태로 전환될 수 있는데, 가장 높은 비중을 차지하는