The Science Times

지하생물처럼 땅속에서 작업이 가능한 로봇이 개발되고 있다. 16일 국제 과학저널 ‘사이언스 로보틱스’에는 땅속을 뚫고 들어가 빠른 속도로 들어가 지하를 굴착할 수 있는 로봇이 개발됐다는 논문을 표지기사로 게재했다. 연구를 수행한 곳은 미국 UC 산타 바바라(UC Santa Barbara)와 조지아공과대학( Georgia Institue of Technology)이다. 논문에서는 “모래 속에 살고 있는 동‧식물로부터 신호를 받아 모래 속을 빠르게 뚫고 들어갈 수 있는 굴착로봇이 개발됐다.”고 소개하고 있다. 연구팀은 이 기술이 매우 정밀하고 신속해 침습적인 지하에서 매우 정교한 움직임이 가능하다고 말했다. 또 이 기술을 기반으로 다양한 경우의 새로운 응용 프로그램 개발이 가능하기 때문에 향후 지하굴착로봇 개발을 위한 분기점이 될 수 있을 것으로 보고 있다. 또한 산업계는 물론 우주탐사에 이르기까지 광범위한 분야에서 영향을 미칠 것으로 예상된다.

GIST(광주과학기술원) 고등광기술연구소의 기철식 수석연구원 연구팀은 투명망토처럼 빛으로부터 물체를 감추거나 입사하는 빛의 위상정보를 완전히 제거해 복원할 수 없게 하는 광디렉분산물질(Photonic Dirac dispersion material)을 개발했다. 광디렉분산물질(Photonic Dirac dispersion materials)이란 디렉콘(Dirac cone)혹은 디렉분산물질은 전자의 에너지와 파장의 관계가 원뿔 두 개로 이루어진 모래시계 구조의 물질로 대표적인 물질이 바로 그래핀(graphene)이다. 광디렉분산물질은 유효굴절률이 거의 영에 가까워 빛의 투명망토현상과 같이 자연적으로는 불가능한 빛의 전파현상을 보인다.

바둑은 인류가 발명한 가장 높은 지적능력을 요구하는 경기다. 앨버트 아인슈타인, 앨런 튜링, 존 내시 등 천재들이 바둑을 즐겨두었다고 알려져 있다. 바둑을 둔다는 것은 매 수마다 주어진 상황에서 최적의 수단을 검색하는 문제해결의 과정이다. 바둑의 문제 해결은 상황의 확인, 목표상태의 결정, 가능한 수의 탐색, 전개될 변화의 예측, 변화도에 대한 평가의 단계를 거쳐 진행된다. 바둑은 흑과 백의 바둑돌을 나누어 가진 후 19개의 가로선과 19개의 세로선이 그려져 있는 바둑판의 교차점에 서로 번갈아 가면서 돌을 놓아 쌍방이 차지한 집의 많고 적음으로 승패를 가리는 경기이다. 고대 중국에서 창안됐다고 하나 발원은 정확하지 않은데, 기원전 6세기 춘추시대에 활동한 공자가 바둑을 자주 언급한 것을 보면 최소 2500년 이상 오래된 게임이라는 점을 알 수 있다.

과학자들이 투명 나비날개의 비밀을 밝혀내고 있다. 최근 미국 해양생물학연구소(MBL), 버클리 대학 과학자들은 이 자연 스텔스 기술의 비밀을 알아보기 위한 연구를 진행했다. 그리고 투명한 날개 표면 위의 두 번째 층에 왁스 같은 나노필러(nanopillars)라 불리는 밀랍 구조가 있음을 발견했다. 이 나노 크기의 기둥들은 날개에 빛 반사를 방지하는 특성(anti-reflective properties)을 부여하고 있었다. 연구팀은 투명한 무색의 액체 헥산(hexane)으로 왁스층을 제거하기 전과 제거한 후에 날개의 반사율을 분석했다. 그리고 날개 윗부분이 빛 반사로 인한 눈부심을 줄이는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었다. 연구팀을 이끈 니팜 파텔(Nipam Patel) 박사는 “그동안 날개 표면 두 번째 층에 있는 이 왁스층이 건조되는 것을 방지하는데 도움을 주고 있는 것으로 판단하고 있었다. 그러나 빛 반사를 하고 있는 사실이 밝혀짐으로써 스텔스 기능 연구에 활력을 주고 있다.

구달 박사는 침팬지 연구에 일생을 바쳤다. 그의 침팬지 연구는 수상 사유처럼 인류에게 동물에 대한 다른 시각을 전해주었고 인류가 동물과 자연에 대해 어떻게 대하고 행동해야 하는지를 깨닫게 해 주었다. 고인류학의 선구자라 불리는 루이스 리키(Louis Seymour Bazett Leakey, 1903~1972)는 제인 구달의 명성에 비하면 생소한 인물이다. 가장 대중적인 인지도를 가지고 사랑받는 동물학자는 제인 구달이지만 오늘날의 제인 구달이 있기까지는 루이스 리키의 도움이 컸다. 구달은 고등학교를 졸업 후 야생 동물을 연구하고 싶은 마음에 당시 케냐 나이로비의 국립 자연사 박물관장인 루이스 리키를 찾아갔다. 그리고 그의 비서가 됐다. 루이스 리키는 구달의 열정과 능력을 보고 구달이 탄자니아에서 본격적으로 침팬지 연구를 할 수 있도록 도왔다. 동물학에 대한 전문지식이나 학위가 없던 구달을 박사학위 과정까지 밟을 수 있게 한 것 또한 그였다. 당시 구달의 능력과 열정을 알아본 리키 박사의 식견이 있었기에 인류는 고인류학의 새로운 전기를 마련할 수 있었던 것이다.

단백질을 만들지 않는 긴 비암호화 RNA가 출생성비 균형에 관여한다는 생쥐모델에서의 연구결과가 소개되었다. 긴 비암호화 RNA(long non-coding RNA)는 전령 RNA처럼 단백질을 만들기 위한 정보를 가지고 있진 않지만 RNA 그 자체로 분화와 발달과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 조명 받고 있다. 정소에서도 긴 비암호화 RNA가 많이 만들어지지만 그 기능은 잘 알려지지 않았었다.

스웨덴 카롤린스카의대를 비롯한 국제협동 연구팀은 최근 생명과학저널 '셀'(Cell) 최근호에 모유와 장내 유익균 및 면역계 발달 사이의 연관성을 보여주는 새 연구를 발표해 인체 면역 메커니즘을 좀 더 구체적으로 파악할 수 있는 계기를 마련했다. 이번 연구에서의 한 가지 한계점은 연구자들이 장에서 직접 면역체계를 연구할 수 없었고 혈액 샘플에 의존해야 했다는 점이었다. 장 면역체계의 모든 측면을 혈액에서 살펴볼 수는 없었으나 그렇다고 건강한 신생아의 장을 생검하는 것은 윤리적으로 용납되기가 어려웠다. 연구팀은 현재 참여 대상 아기들을 더 오랫동안 추적해 어떤 아기가 아토피 습진이나 천식 및 알레르기를 일으키는지를 살펴볼 계획이다. 브로딘 교수는 “우리는 모든 아기들이 더욱 건강한 면역계를 가지고 삶을 시작할 수 있도록 도울 수 있는지를 알아보기 위해 박테리아 대체물을 사용한 새로운 실험을 계획하고 있다”라고 말했다.

과거에는 로켓 제작에 들어가는 부품을 주조나 금형 등의 과정을 통해 소량씩 제작하면서 많은 비용과 시간을 들인 것이 사실이다. 하지만 3D 프린팅 시스템을 사용하고나서부터는 단 한 개의 부품이라도 현장에서 바로 생산하여 사용할 수 있는 신속하면서도 경제적인 시스템이 가능해져 눈길을 끌고 있다. 로켓 제작에 3D 프린팅 시스템을 활용하고 있는 민간업체 중에서도 가장 주목을 받는 곳은 렐러티비티스페이스(Relativity Space)라는 미국의 우주탐사 전문 스타트업이다.

미 공군이 새로운 수송 체계 건설을 위해 4,790만 달러의 예산을 달라고 미 의회에 요구하고 있다. 우주 공간을 통해 지구상 어디라도 1시간 내로 물자의 배송이 가능한, 문자 그대로의 로켓 배송이다. 미 공군은 이 새로운 수송 체계 프로그램에 <로켓 카고>라는 이름까지 붙이고, 최우선순위를 부여하고 있다. 미 공군은 지난 5월 말 공개한 462페이지 분량의 연구개발 시험평가 예산 요청서를 통해, 2022 회계년도에 4가지 신기술 예산을 달라고 요청했다. 이 중에는 <로켓 카고>도 포함되어 있다. 단, 이 문서에서는 그 첫 시험 비행 일자는 아직 예정되지 않았다. 이 요청서에서는 <로켓 카고>로 대형 로켓의 새로운 궤도와 비행방식, 야지 착륙 능력, 물자 공수용 사출식 캡슐의 설계와 시험 등을 시연할 것이라고 적혀 있다. 로켓 카고는 미 본토에서 보급품과 장비, 심지어는 사람까지 태우고 세계 어디든지 순식간에 도달할 수 있는 능력을 갖출 것이다.

미국 노스캐롤라이나대 라인버거 종합 암센터 연구팀이 특정 유전자가 활성화돼 암 발병으로 이어지는 새로운 메커니즘을 발견해 과학저널 '네이처' 23일 자에 발표했다. 연구팀은 이 메커니즘이 다른 유형의 암이나 알츠하이머병의 설명도 가능하다고 말하고, 이번 연구를 계기로 암세포를 공격하는 새롭고 혁신적인 길을 열 수 있을 것이라고 기대를 밝혔다. 연구팀은 여러 상황을 합쳐서 생각해 보면, 생물학과 물리학 및 세포 안 유전학 간의 복잡한 상호작용이 이번의 최신 연구 결과에 따라 한층 잘 이해될 수 있다고 보고 있다.