동아사이언스

차세대 태양전지로 불리는 페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기로 변환하는 효율이 좋은 반도체 물질인 페로브스카이트로 소자를 만든다. 이 소자를 여러개 붙여 만든 태양전지 모듈을 다시 이어붙이는 방식으로 태양광에너지를 생산하는 방식이다. 태양전지 소자를 서로 연결하는 부위가 있어 소자는 집적도에서 손해를 본다. 같은 면적의 모듈을 만들어도 소자가 붙어야 할 곳에 연결 부위가 자리잡기 때문이다. 또 2차원 평면으로 만들어진 태양전지 모듈은 굴곡이 있는 건물에 활용하기 어려운 게 현실이다. 한국과학기술연구원(KIST)은 이필...

“지난 60년이 단단한 몸을 가진 로봇의 시대, 인간형이나 산업용 로봇의 시대였다면, 다음 60년은 부드럽고 다양한 몸을 가진 적응성 높은 로봇의 시대가 될 것이다.” 다니엘라 러스 미국 매사추세츠공대(MIT) 컴퓨터공학및인공지능연구소(CSAIL) 소장은 15일 서울 삼성동 코엑스에서 개최된 로봇 학회 ‘로보소프트 2019’ 기조강연에서 ‘로봇 연구 동향이 바뀌고 있다”며 이렇게 말했다. 크고 강하며 단단한 몸과 관절을 지닌 로봇만을 로봇이라고 부르던 시대에서, 흐물흐물하거나 부드러운 몸을 가지고 있...

DNA로 원하는 형상을 마음대로 제작할 수 있는 설계 프로그램이 개발됐다. DNA를 활용해 복잡한 나노 구조물을 보다 쉽게 만들 수 있는 프로그램이다. 'DNA 오리가미(종이접기)'로 불리는 이 기술을 이용하면 인체 내 약물전달체나 바이오센서, 나노로봇을 제작하는 데 도움을 줄 수 있다. 마크 바테 미국 매사추세츠공대(MIT) 생명공학부 교수와 전형민 박사후연구원 연구팀은 DNA로 2차원 형태와 3차원 형태의 나노구조물을 설계하는 프로그램을 개발하고 연구결과를 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'와 '미국화학회(ACS...

약물을 포함한 채 세포 깊숙한 곳에 도달할 수 있는 나노 약물 전달체를 국내 연구팀이 DNA로 만드는 데 성공했다. 목표 암세포에 정확히 도달해야 하는 항암제에 응용 가능할 것으로 기대를 모으고 있다. 류주희 KIST 의공학연구소 선임연구원팀은 두 가닥의 사슬형 생체 분자인 DNA가 자신의 ‘짝’ 사슬과 서로 결합하는 특성을 이용해 DNA를 마치 ‘팝업북’처럼 만들었다. 팝업북은 미리 설계된 대로 종이를 오리고 붙여 둬서, 단순히 책을 펼치는 행위만으로 복잡한 구조가 만들어지도록 한 책이다. 마찬가지로, DN...

주먹 반만 하던 물체가 갑자기 어른 팔 길이로 쭉 늘어난다. 강한 뼈대라도 있어야 할 것 같지만 뼈대는 없다. 재료는 부드러운 천과 플라스틱, 실이 전부. 그런데도 노트북 10대 무게를 거뜬히 견딜 만큼 내구성이 좋다. 조규진 서울대 공대 기계항공공학부 교수(인간중심소프트로봇기술연구센터장)와 김석준, 이대영 연구원 팀은 평소에는 손에 쥘 수 있을 정도로 작지만 필요할 때엔 순식간에 몸체 길이의 17.5배까지 늘어나는 새로운 ‘로봇 팔’을 개발해 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 15일자(현지 시간)에 발표했다. ...

마치 털실로 짠 목도리 같은 길이 쭉 늘어서 있다. 그 위에는 막대가 시계바늘처럼 회전운동 중이다. 막대 역시 아래 깔려있는 길과 마찬가지로 털실로 짠 것처럼 꼬불꼬불하다. 꼬불꼬불한 것의 정체는 DNA다. 독일 뮌헨 공과대학 물리학과 엔조 코퍼거(Enzo Kopperger) 박사 연구팀은 염기서열에 따라 스스로 조립하는 ‘DNA 오리가미’ 기술로 25㎚ (나노미터, 10억분의 1m) 크기의 로봇팔을 만드는 데 성공했다. 외부에서 조절하는 전기장에 따라 회전운동을 하는 이 로봇팔은 나노입자 등의 아주 미세한 물질을 옮기는 데 활용될 것으로 기대...

긴 털실로 목도리를 뜨듯, 한 가닥 DNA를 이용해 천처럼 생긴 정교한 평면 나노구조물을 만드는 신기술이 개발됐다. 한동란 미국 하버드대 의대 연구원팀은 마치 진주를 연결해 진주 목걸이를 만들듯, DNA를 구성하는 단위 재료인 ‘염기’ 분자를 하나씩 인공적으로 연결시켜서 약 1만 개의 염기가 사슬처럼 이어진 긴 DNA 가닥을 만들었다. 그 뒤 마치 털실로 목도리를 뜰 때처럼 이 DNA를 가로, 세로, 또는 대각선 방향으로 규칙적인 패턴으로 구부리고 엮어서 대각선 길이가 약 100nm(나노미터, 10억 분의 1m)인 정교한 마름모꼴 모양의 평면...

빈센트 반 고흐의 명작 ‘별이 빛나는 밤’이 DNA 종이접기(origami)로 다시 태어났다. 폭이 176μm, 높이가 77μm인 이 작품에서 붉게 빛나는 부분에는 전부 접힌 DNA가 있다. 미국 캘리포니아공대(칼텍) 연구팀은 DNA 총 6만5536개를 접어 반 고흐의 ‘별이 빛나는 밤’을 완성했다고 밝혔다. DNA 종이접기는 긴 가닥의 DNA를 원하는 모양대로 접는 기술이다. 나노미터(nm․10억 분의 1m) 단위의 작은 구조물을 만들 때 유용하지만, 접힌 DNA를 원하는 위치에 정확히 놓는 기술이 부족해 상용화되지 못했다. 연구팀은 DNA를 660nm 파장의 붉은...

‘꿈의 신물질’로 불리는 그래핀은 탄소 원자를 벌집모양 6각형 구조로 늘어놓은 평면 구조다. 이번 주 네이처는 평평한 평면구조였던 그래핀을 입체구조로 접는데 성공한 연구 성과가 표지논문으로 실렸다. 그레헴 크로스 아일랜드 더블린대 물리학과 교수팀은 다이아몬드 바늘을 이용해 그래핀을 접을 수 있는 기술을 개발했다고 ‘네이처’에 14일 밝표했다. 물리학자 안드레 가임은 흑연에서 그래핀을 손쉽게 분리할 수 있는 방법을 발견해 2010년 노벨물리학상을 받았다. 그 이전까지만 해도 그래핀의 투명하면서도 견고한 물리적 특성 때문에 ...