대전광역시

연구팀은 방대한 수학모델 시뮬레이션을 통해 유전자 변이에 의해 윈트 신호전달(Wnt Signaling)이 강화된 변이세포는 정상세포에 비해 접착력이 높아지면서 장샘의 위쪽으로 빠르게 이동해 배출되는 것을 밝혀냈는데요. 유전자 변이로 윈트 신호전달 회로의 핵심인자인 베타 카테닌이 분해되지 못하면 축적된 베타 카테닌이 세포증식을 활성화시키면서 세포 접착력을 높여 변이된 세포를 배출시키는 것입니다.

이번 연구는 다세포 생명체가 비정상적 세포 변이에도 불구하고 조직의 항상성을 유지하도록 정교하게 설계되어 있음을 규명한 것으로, 대장의 장샘 조직이 변이세포들을 체계적으로 제거해 암의 발병을 억제하도록 진화적으로 설계되어져 있음을 밝힌 것입니다.

▲실험용 생쥐에서 추출한 대장조직의 현미경 사진, 위에 규명한 메커니즘을 그림으로 도식화 한 것.

학계는 이번 연구를 IT와 BT의 융합연구인 시스템생물학 연구를 통해 복잡한 생명현상의 숨겨진 원리를 파악할 수 있음을 확인한 중요한 사례로 주목하고 있습니다.

[한국천문연구원]외계행성 탐험 본격 나선다


외계행성 탐색은 현대 천문학 연구 중에서 가장 주목을 받는 분야입니다. 이 연구는 단순 우주에 대한 호기심을 넘어 지구 이외의 행성에서 생명이 존재할 수 있는 가능성을 가늠할 수 있는 중요한 단서를 제공하는데요. 우리나라도 외계행성에 대한 연구를 꾸준히 진행해 현재까지 관측된 외계행성 1,800여 개 중 24개를 발견했습니다. 특히 2008년 국제공동연구를 통해 태양계를 닮은 외계행성계를 발견한 것과 2009년에 2개의 태양을 가진 외계행성을 세계 최초로 발견해 주목을 받았습니다.



한국천문연구원(이하 천문연)이 생명체가 살 수 있는 지구형 외계행성을 본격 탐색합니다.

▲건설중인 망원경의 모습(왼쪽), 세계 최대화소급 CCD 카메라. 약 3억 4천만 화소(오른쪽 위), 천문대가 건설될 호주, 칠레, 남아공의 위치를 남극을 중심으로 표시(오른쪽 아래). 한국천문연구원 제공



천문연은 최근 칠레, 호주, 남아공 등에 외계행성 탐색을 위한 KMTNet(Korea Microlensing Telescope Network)을 설치했는데요. 이 시스템은 직경 1.6m 광학망원경과 3억 4,000만 화소의 CCD 카메라로 구성됩니다. 천문연은 이를 남반구의 3개 관측소에 설치해 세계에서 유일하게 24시간 연속관측이 가능한 광시야 탐색시스템을 확보했는데요. 관측 면적은 세계에서 가장 넓은 4도(보름달 16개 영역) 면적을 관측할 수 있습니다.

천문연은 이달 중 칠레에 1호기 설치를 시작으로 연말까지 3개 시스템을 모두 설치해 내년부터 본격적으로 외계행성 탐색에 나설 예정인데요. 자체 모의실험 결과 매년 수백 개의 외계행성을 발견할 수 있을 것으로 예상하고 있습니다.

천문연은 미시중력렌즈를 활용해 지구형 외계행성을 발견할 계획인데요. 미시중력렌즈 방법은 지상망원경으로 지구형 외계행성을 탐색할 수 있는 유일한 방법이기도 합니다.

▲중력렌즈 현상을 일으키는 원리. 멀리 있는 별의 밝기는 관측자와의 사이에 있는 천체에 의해 그 밝기가 변한다. 한국천문연구원 제공

중력렌즈는 별빛이 중력에 의해 굴절되는 것처럼 보이는 현상인데요. 멀리 떨어진 별빛을 휘게 하는 렌즈 역할의 별이 균일한 질량으로 존재할 경우에는 밝기 변화가 대칭으로 나타나지만, 외계행성을 포함하고 있으면 대칭성이 깨어지기 때문에, 이런 불규칙 변화를 분석해 외계행성의 존재를 알 수 있습니다.

이 밖에 천문연은 광시야 관측시스템의 장점을 활용해 지구 접근 천체인 소행성과 혜성을 발견하거나 물리적 특성을 분석하는 연구, 초신성 폭발 현상과 외부은하를 지속적으로 관측하는 별과 은하의 진화 연구에도 이 시스템을 활용할 계획입니다.

[한국화학연구원]불소고분자 제조법 최초 개발


한국화학연구원(이하 화학연) 박인준, 이수복 박사팀이 태양전지, 이차전지, 깨끗한 물 제조 등에 필수적으로 사용되는 불소고분자(PVDF)를 제조하는 ‘VDF 단량체 제조 공정’을 국내 최초로 개발했습니다.

▲기술개발 흐름도. 한국화학연구원 제공



VDF(Vinylidene Fluoride)는 불소수지를 구성하는 단위물질로, 4개의 수소를 갖는 에틸렌에서 마주보는 2개가 불소로 치환된 화합물입니다. 불소고분자(PVDF)는 뛰어난 내후성, 내오염성, 강유전성, 낮은 굴절률 등의 장점을 갖춰 태양전지, 이차전지, 정수산업, 내오염 광학필름 등 국가 기간산업에 광범위하게 활용됩니다.



이번 성과는 화학연이 독자적 친환경 화학기술을 기반으로 생산기술공정에 직접 적용할 수 있는 연속 실증공정을 개발해 우리나라가 불소수지 제조기술을 확보하는 전기를 마련한 것입니다. 연구팀은 시운전 결과 열분해 반응 전환율 99.5% 이상, 순도 98.5%, 증류순도 99.7% 등 세계 최고 상용 기술 수준과 동등한 성과를 획득했습니다.

화학연은 이번 기술을 토대로 동일 규모의 중합체 제조기술을 개발해 연구 참여 기업에 기술을 이전하고 내년 중 상용화 생산을 추진할 예정입니다.



이번 연구가 상용화되면 현재 전량 수입에 의존하고 있는 불소화학 수지 제품의 기초 원료인 VDF 개발을 통해 불소 소재의 국내 자급 및 수출까지 가능할 것으로 관측되는데요. 현재 우리나라의 연간 VDF 중합체 수입 규모는 약 1,000억 원이며, VDF 중합체 세계시장 규모는 1조 8,000억 원에 달합니다.

한편, 이번 연구에는 ㈜니카코리아와 ㈜애경화학이 참여했습니다.

[한국표준과학연구원]아이디어를 만들자, KRISS 창업공작소 개소



한국표준과학연구원(KRISS)은 최근 우수 아이디어가 창업으로 이어질 수 있도록 시제품을 직접 제작하고 응용하는 ‘KRISS 창업공작소’를 개소했습니다.

▲KRISS 창업공작소. 한국표준과학연구원 제공

‘KRISS 창업공작소’는 전문가 상담실, 아이디어 공작실, 수작업장, 측정실 등을 갖추고 있는데요. 여기에는 머시닝센터, CNC, 와이어 컷팅기 등 기계가공 장비 19종을 확보해 다양한 아이디어를 실제 구현할 수 있습니다.

KRISS 창업공작소를 이용하면 물리, 화학, 기계, 재료 분야를 연구하고 있는 측정 및 센서 등에 대해 전문가 멘토링을 받을 수 있고, 이를 바탕으로 아이디어를 보다 업그레이드 할 수 있습니다.



KRISS 창업공작소는 미래창조과학부 창조경제타운에 접수된 국민 아이디어와 대학 창업동아리 및 예비 창업자 등 누구나 이용할 수 있으며, 사전에 전화(042-868-5460) 또는 이메일(peyoon@kriss.re.kr)로 기술지원을 요청하면 됩니다.

[한국기계연구원]아시아 최대 풍력발전용 증속기 시험 설비 구축

한국기계연구원(이하 기계연)이 아시아 최대 규모의 6.7MW급 대형 풍력발전기용 증속기 인증 설비를 구축했습니다.

▲기계연 대형 풍력발전기용 증속기 인증 시험 기반 구축. 한국기계연구원 제공

풍력발전기용 증속기는 저속, 고토크의 입력 동력을 고속, 저토크의 출력 동력으로 변환해 주는 중요 부품으로, 사전에 성능 및 신뢰성을 검증 받아야 합니다.

우리나라가 기존에 사용하는 증속기 시험방식은 다이나모타입(Dynamotype)으로, 입출력 부분에 전기모터를 사용하고 그 중간에 센서와 증속기를 배치해 하중이나 토크를 재현하는 방식입니다. 하지만 이는 전기모터 가격이 비싸서 5.8MW급 시험의 경우 100억 정도의 비용이 발생합니다.

반면, 이번에 새로 구축한 것은 기계식 토크순환방식으로, 비용이 기존의 30%에 불과해 경제성이 높은 것이 특징입니다. 또 연구팀은 기계식 토크순환방식에 별도의 유성기어식 부하 재현장치를 설치해 다양한 기어박스를 시험할 수 있도록 하고, 원하는 토크를 자동 제어 할 수 있도록 했습니다.

기계연 이근호 박사팀은 최근 독일의 풍력전문 인증기관인 ‘DEWI-OCC’ 입회 하에 5.8MW 증속기 인증 시험을 성공적으로 수행, 장비 성능 검증 및 시험·평가·인증의 기반기술을 확보했습니다.

연구팀은 이번 연구와 관련해 국내 특허 5건을 등록됐고, 추가로 2건의 출원을 준비 중입니다.

관련글 보기