합성생물학은 관찰과 발견이 주를 이루던 생물학에 비하여 매우 분석적인 학문이라 할 수 있다. 분석 기술의 발달로 생물학에 관한 많은 정보를 획득하게 된 과학자들은 이 정보를 활용하여 인간에게 유익한 생명체 제작에 나섰고, 인간의 삶을 더욱더 풍요롭게 만들기 위해 노력 중이다. 한국생명공학연구원의 이대희 박사를 만나 합성생물학과 그의 연구에 대해 들어보았다.

전자장치가 소형화·고집적화·고기능화되면서 장치 간 전자파 간섭에 의한 오작동이 심각한 문제로 등장했다. 전자파 차폐 효율은 전기전도성이 높을수록 좋아지기 때문에 전기전도성이 우수한 은(Ag)·구리(Cu) 입자 등을 전자파 차폐 복합 소재 원료로 사용하지만 이러한 금속 소재는 가공이 어렵고 가격이 비싸다는 단점이 있었다. 이에 지난 2016년 KIST 구종민 박사 연구팀은 대안으로 금속과 같은 수준의 높은 전기전도도(106S/m)를 가지며, 기존 금속 전자파 차폐 소재보다 가벼우면서도 가공이 쉬운 2차원 나노 재료 ‘맥신(MXene)’을 개발한 바 있다.

하나로만 보였던 밤하늘의 별을 망원경으로 관찰하면 수백 개, 많게는 수십만 개의 별이 모여 있는 화려한 성단의 모습이 드러난다. 사람의 눈보다 망원경의 해상력이 뛰어나기 때문이다. 해상력은 광학기계…

불과 수년 전까지만 해도 대중에게 생소했던 3D프린팅(적층제조)은 이제 제조의 한 축으로 중요성을 인정받으며, 첨단산업 현장에서 가장 주목받는 기술로 자리 잡았다. 그리고 3D프린팅 시장이 해마다 높은 성장률을 보이면서 적층제조 특화설계(DfAM, Design for Additive Manufacturing)* 또한 3D프린팅 분야의 최대 화두로 떠올랐다.

우리나라가 추격형에서 선도형 R&D로 전환하려는 국가적인 노력을 기울이고 있는 가운데, 선도형 R&D로의 체질 개선을 위해 기초과학과 원천기술 분야의 글로벌 경쟁력 향상에 대한 필요성이 제기되고 있다. 그러나 과학기술의 핵심 인프라인 연구 장비와 분석 용품의 해외 의존도가 높아 외국산 연구 장비에 의존해 데이터를 얻는 것만으로는 세계 일류, 창조적인 연구개발이 어려운 상황이다.

2003년 개봉한 공상과학 영화 ‘더 코어’의 과학 자문을 맡았던 미국 캘리포니아 공과대학 데이비드 스티븐슨 교수는 ‘지구 핵으로의 미션’이라는 네이처 논문에서 “우리가 살고 있는 지구의 표면은 그 위와 그 아래의 경계”라고 표현했다. 즉, 지표면을 경계로 보았을 때 새롭게 탐사할 대상을 찾는다면 우주 혹은 땅속이라는 의미로 해석된다.

피부 흑색종은 햇빛에 노출되어 발생하는 대표적인 피부암으로, 전이에 따른 사망률이 매우 높다는 점이 특징이다. 미국의 경우 한 해 200만 명의 환자가 신규 발생할 정도로 발병률도 높아, 미국이나 유럽 등에서 특별한 관심을 갖고 있지만, 그 발병기전은 완전히 밝혀지지 않았다. 그러나 최근 가톨릭대학교 약학대학 조용연 교수 연구팀에 의해 베일에 싸여있던 피부 흑색종 발병의 실마리가 풀렸다.

사진에서 물체를 인식하는 인공지능 기술은 인간 수준을 뛰어넘은 성능을 보여주는 반면, 유튜브 동영상과 같은 비정제 비디오에서의 상황 이해 기술은 이에 비해 매우 낮은 성능을 나타낸다. 기존 동영상 기반 감정 인식 기술은 대용량 비디오 데이터베이스 부족으로 비정제 동영상에 적용하기 어렵기 때문이다.

인간이나 여타의 동물, 식물은 모두 생명체이다. 생명체들은 유전자를 통해 생명을 유지하고 후손에게 자신의 특질을 전승한다. 이러한 생명체들이 생명을 유지할 수 있는 최소한의 유전자들을 ‘최소유전체’라고 한다. 지난 3월, 최소유전체의 생장원리를 규명한 KAIST의 조병관 교수를 만나 연구에 관해 이야기 나누었다.

산업 현장에서 필수적으로 발생하는 하·폐수에는 오염물과 내분비계 교란 물질인 환경호르몬이 다량 함유되어 있다. 환경호르몬은 쉽게 분해가 되지 않아 환경뿐만 아니라 우리 인체에도 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 반드시 제거하는 공정이 필요하다. 그러나 기존 하·폐수 처리에 사용되고 있는 촉매는 시간이 지날수록 성능이 급격히 떨어지고, 높은 효율을 얻기 위한 조건이 한정적이어서 많은 비용이 소요된다는 단점이 있다.