버려지는 폐기물도 이젠 자원!

 우리가 버리는 생활 쓰레기, 도대체 어디로 가고 어떻게 이용될까요? 쓰레기가 단순히 쓸모없어지는 것일까요? 이러한 폐기물로도 에너지로 만들고 있습니다. 이는 폐기물 에너지로 신재생에너지에 속한 하나의 에너지입니다. 놀랍게도 우리나라의 2010년 신재생에너지 공급 비중의 70%가 폐기물 에너지로 가장 많은 에너지원입니다. 우리가 생각하던 신재생에너지라 하면 풍력이나 태양광 등이 있습니다. 이러한 에너지원보다 많은 에너지원이 폐기물 에너지였다니, 놀랍습니다. 이 폐기물 에너지에 대해 알아보겠습니다.

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조력발전
: 세계 최대규모의 신재생에너지 발전소가 한국에? (http://nstckorea.tistory.com/512)
풍력발전 : 풍력발전, 바람이 전기를 만든다! (http://nstckorea.tistory.com/545)
가스 하이드레이트 : 차세대 자원 가스 하이드레이트! 왜 주목받는가?(http://nstckorea.tistory.com/580)
태양광에너지 : 햇빛이 전기를 만들어내는 태양광 에너지의 원리는? (http://nstckorea.tistory.com/646)

2010년 신재생에너지 에너지보급 통계. 우리가 흔히 알고 있던 풍력이나 태양광, 바이오에 비해 많은 부분이 폐기물 에너지이다.(2010년 신재생에너지 에너지보급통계)

 폐기물 에너지는 폐기물을 변환시켜 에너지나 에너지로 생산하는 기술을 말합니다. 여기서 폐기물이란 사업장이나 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중에서 에너지 함량이 높은 폐기물을 여러 공정을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산합니다. 음식쓰레기에서 메탄가스를 얻는 것도 하나의 폐기물 에너지입니다. 이런 연료를 에너지로 재생에너지로 생산하는 기술입니다.

 폐기물 에너지의 종류는 성형고체연료(RDF), 폐유 정제유, 플라스틱 열분해 연료유, 폐기물 소각열 등이 있습니다. 우선 성형고체연료(RDF : Refuse Derived Fuel)는 생활폐기물과 같은 종이, 나무, 플라스틱, 비닐, 폐타이어 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료를 말합니다. 그리고 폐유 정제유는 자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정을 정제하여 얻어낸 재생유입니다.
플라스틱 열분해 연료유는 플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산되는 연료유이며, 폐기물 소각열은 가연성 폐기물을 CO, ,  등의 혼합가스 형태로 전환하여 스팀생산 및 복합발전을 통한 전력 생산, 화학연료 합성이나 시멘트킬른 및 철광석소성로 등의 열원으로 이용됩니다. 

@LHOON / http://www.flickr.com/photos/lhoon/276336679/

 이러한 폐기물 에너지 기술개발의 국내외 현황은 어떠할까요?
 먼저 RDF 기술은 해외에서 유럽과 일본에서의 발전이 두드러집니다. 유럽은 이미 RDF를 제품화하여 국가 간 거래를 하고 있으며 SRF(Solid Recovered Fuel)으로 명칭 하여 유럽 공통 SRF품질규격을 제정 중에 있습니다. 일본은 폐기물 처리에 대한 광역화 정책에 따라 지자체별로 RDF 시설을 가동 중에 있습니다. 우리나라도 2010년 기준으로 67개 업체가 RDF 인증업체로 등록되어 있고 연간 약 15만 톤을 처리하고 있습니다.

 소각폐열의 기술은 미국과 일본이 앞장서고 있습니다. 미국은 RURPA(Public Utility Regulatory Policies Act) 정책에 따라 소각폐열 보일러로 전력생산량을 증가시켰고 일본은 생활폐기물의 90%를 소각로에서 소각처리하고 폐열을 활용하고 있습니다. 우리도 170여개의 생활폐기물 소각시설에서 소각폐열을 62% 정도 활용하고 있습니다. 사업장 가연성폐기물은 약 50%가 재활용, 소각율은 약 45%에 이릅니다.

 열분해와 가스유화 기술은 일본과 독일에서 시작되었습니다. 그러나 지금은 경제성에 관한 문제로 일본과 한국에서 몇 개의 플랜트만 유지되고 있습니다. 우리나라는 1990년 후반에 도입되었지만 본격적인 상용화는 지연되고 있습니다. 가스화는 아직 상용화설비는 없으며 성능시험에 대한 연구가 진행 중입니다.

 그렇다면 이러한 폐기물 에너지의 장점과 단점은 무엇일까요?
무엇보다도 폐기물 에너지는 경제성이 높습니다. 그냥 버려지는 것 보다 다시 공정을 통해 에너지를 얻을 수 있어 환경오염을 방지하며 원료 가격도 낮고 처리비를 받을 수 있어 경제적입니다. 또 고체, 기체, 액체 등 다양하게 에너지원을 추출할 수 있습니다. 그러나 초기 투자비용이 많이 들며 폐기물 소각과정에서 환경오염을 유발할 수 있다는 단점이 있습니다.

 우리 정부는 2030년까지 신재생에너지 기술개발 및 이용보급 기본계획에 따라 신재생에너지의 비중을 전체 에너지 비율의 10%까지 높이려고 노력하고 있습니다. 특히 폐자원의 에너지화, 폐기물 에너지에 관련해서도 상당한 관심을 가지고 있습니다. 버려지는 자원을 다시 사용하여 에너지원으로 사용하는 것은 좋아 보이지만 이 과정에서 나올 수 있는 환경오염을 방지하거나 처리하는 기술 또한 수반되어야 될 것입니다. 앞으로의 폐기물 에너지가 더 기대됩니다.


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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

윈도우 운영체제의 변화과정

 얼마 전, 윈도우8 컴퓨터 운영체제(OS)가 출시되면서 다양한 평가가 엇갈리고 있지만 그 시도는 긍정적으로 보는 사람들이 많습니다. 현재 컴퓨터에서 사용되고 있는 OS는 대략 윈도우즈/리눅스/OSX 정도라고 볼 수 있지만, 여전히 윈도우를 운영체제를 대체하기는 힘들어 보입니다. 전 세계 컴퓨터 사용자들이 사용하고 있는 OS 비율을 보면 쉽게 알 수 있습니다. 최근 애플의 OS가 많은 인기를 끌고 있지만, 90%에 이르는 윈도우 사용자들을 넘기엔 어려워 보입니다.

[전 세계 컴퓨터 운영체제 사용 비율]
직접그림, 자료출처: thenextweb.com (2012년 9월 기준)

  이번 시간에는 우리가 가장 많이 사용하고 있는 MS 윈도우 OS의 변화 과정과 각 OS별 특징들을 살펴보고, 앞으로 어떤 새로운 OS가 나올지 예측해 보는 시간을 갖겠습니다. 하루가 다르게 바뀌는 컴퓨터 세상, 이 포스트 하나면 과거부터 현재까지, 미래도 내다 볼 수 있답니다.

  윈도우(Windows)는 마이크로소프트(MS)에서 개발한 컴퓨터 운영체제입니다. 사람의 몸을 하드웨어에 비교한다면 정신은 운영체제라고 할 수 있습니다. 전자기기 덩어리들이 비로소 정해진 규칙에 따라 일을 할 수 있는 것도 바로 운영체제가 있기 때문에 가능한 일입니다.

  윈도우는 키보드로 문자를 일일이 입력해 작업을 수행하는 명령어 인터페이스(Command line Interface) 대신, 마우스로 아이콘을 선택해 명령하는 그래픽 사용자 방식(Graphic User Interface, GUI)입니다. 과거 추억의 윈도우를 하나씩 보시겠습니다.

windows 1.0.1
  
  MS는 1985년 11월 20일에 16비트 그래픽 운영환경으로 윈도우 1.0을 출시하였습니다. 실제로는 1983년도에 개발되었으나 몇 차례 버그 수정을 거치면서 14개월이라는 시간이 더 필요했다고 합니다. MS가 최초로 멀티태스킹, 그래픽 사용자 인터페이스에 기반 한 운영환경을 시도했지만, OS자체가 DOS 기반이었기 때문에 여러 가지 한계가 많았습니다. 그래픽 환경도 맥OS와 유사한 형태를 갖추고 있는데, 이는 당시 MS가 매킨토시 소프트웨어 개발에 깊이 관여하고 있었고, 맥 OS 디자인의 일부를 사용할 수 있는 계약이 있었기 때문에 가능했습니다. 애플은 이 계약 때문에 향후 뼈저린 후회를 하게 됩니다. 

window 1.0.1 gui@darthpedrius / http://www.flickr.com/photos/darthpedrius/5361230627/

windows 3.1
  윈도우 1.0이 출시되고 1987년에 윈도 2.0, 2.0.3,.. 등이 출시되지만, 그다지 큰 시장의 반응이 없었습니다. 이윽고 1990년 5월, 윈도우의 3번째 환경인 윈도우3.0이 선보였고, 후속으로 윈도우 3.1이 출시되었습니다. 멀티태스킹이 대폭 향상되면서 출시 2년 만에 1,000만개 팔렸고 맥OS의 강력한 라이벌이 됩니다. 

@sntc06 / http://www.flickr.com/photos/sntc06/3027742220

@markldiaz / http://www.flickr.com/photos/makoy13/4263250348

windows 95
  1995년 MS는 드디어 DOS와 윈도우를 통합한 윈도우95를 출시했습니다. 기존의 윈도우 3.1에 비해 그래픽 사용자 환경이 대폭 향상됐습니다. 파일 이름을 무려 255자까지 입력할 수 있게 되었고, 32bit 응용프로그램이 멀티태스킹이 가능하게 되었습니다. 거기다 플로그 앤 플레이(Plug and Play, 컴퓨터 주변기기들을 연결하면 자동으로 인식하는 기능) 기능까지 안정적으로 지원하게 되면서 큰 인기를 끌었습니다. 비로소 윈도우 독주 시대가 시작됐습니다.

@þeodriċ æðelfriþ / http://www.flickr.com/photos/theodric/3328552375/


windows 98
  윈도우95가 출시되고 3년 후, 윈도우 98이 출시되었습니다. AGP와 USB를 지원하고 다중 모니터도 사용할 수 있게 되었습니다. FAT32 파일 시스템이 제공되면서 윈도우95당시 파티션 당 최대 2G였던 용량도 넘어서게 되었습니다. 인터넷 익스풀러 4.0이 기본 제공되면서 당시 네스케이프가 독점하고 있던 인터넷 브라우저 시장을 따라갈 수 있는 발판을 마련했습니다. 하지만 윈도우98은 여러 가지 면에서 안정성이 많이 떨어졌고, 블루스크린(심각한 OS 오류 시 발생하는 파란 화면)의 대왕이라는 별명까지 지어졌는데, 1999년에 발표한 윈도우98SE를 통해 많이 개선되었습니다. 

  이후 윈도우98 후속인 윈두우Me를 출시하였으나 DOS용 응용프로그램의 접근성 문제와 메모리 관리의 효율이 떨어져 많은 사람들이 최악의 OS라고 말했습니다. 윈도우98은 DOS기반으로 한 마지막 버전이었으며, 2001년 윈도우 XP가 출시되면서 1년 만에 OS시장에서 물러난 최단기간 유지된 윈도우 버전이라는 기록을 세웠습니다.

@Eurritimia / http://www.flickr.com/photos/eurritimia/381962013


windows XP
  2001년 10월에 출시한 윈도우 XP는 기업용 윈도우 2000과 개인용 윈도우 Me를 통합한 운영체제로 윈도우 NT 커널 기반의 안정되고 빠른 OS로 평가 받습니다. 홈 에디션과 프로페셔널 에디션으로 출시됐고, 출시 2달 만에 2000만개에 가까운 판매고를 올리는 등 높은 인기를 끌었고, 2005년에는 64비트용 OS가 출시되어 기업에서도 큰 환영을 받았습니다. 서비스 팩이 3까지 나오며 가장 안정적이고 사용자 중심의 OS로 평가받는 윈도우 XP는 2007년에 출시된 윈도우 비스타의 실패로 8년간 장기 집권에 들어가게 됩니다.  

windows VISTA

  2007년 1월, 윈도우 XP 출시 이후 5년 만에 윈도우 Vista가 출시되었습니다. 여러 가지 면에서 윈도우XP보다 우수한 OS였지만, 워낙 무거운 그래픽과 보안관련 서비스가 대폭 강화되는 바람에 지나치게 높은 하드웨어 사양과 잦은 보안 경고창에 지치기 시작하고, 어느 덧 윈도우XP로 돌아가는 사람들이 많아졌습니다.
  향후, 서비스팩 1을 통해 많은 부분들이 개선되었지만, 사용자들은 XP를 대체할 매력을 느끼지 못했습니다.    

@Stijn Vogels / http://www.flickr.com/photos/stijnvogels/28049943/

windows 7

  2009년 10월, 8년간 꿈쩍도 안하던 윈도우 XP 사용률이 윈도우7이 나오면서 상황은 달라졌습니다. 선주문 8시간 만에 윈도우 비스타의 주문량을 넘어서는 기염을 토했습니다. 
  속도는 개선되었고, 호환성에서도 문제가 없었고, 단순하고 빠른 구조로 재편되었고 많은 사용자들이 좋은 제품이라고 평가하기 시작했습니다. 비로소 사람들은 윈도XP를 잇는 훌륭한 후계자라 라는 소문까지 돌았습니다. 발매 2년째인 2011년 10월, 윈도우7 40%, 윈도우XP 39%로 마침내 윈도우 XP 사용률을 제치고 역전하게 됩니다.

@Fan Boy / http://www.flickr.com/photos/fan_boy_apple/3525325747/

windows 8

  2012년 10월, 3년 만에 새로운 윈도우8이 출시되었습니다. 모바일 시대에 발맞춰 PC, 스마트폰, 테블릿 등 모든 디바이스에서 똑같은 윈도우8을 사용할 수 있도록 한 것이 특징이며, 프로토콘이라는 파일 시스템을 지원하며 USB 3.0, 인터넷 익스풀러10을 탑재하고 있습니다. 무엇보다 터치스크린에 기반한 어플리케이션이 많이 개발될 것으로 보입니다.  

@gynti_46 / http://www.flickr.com/photos/7891209@N04/6383367973/

  짧은 시간이었지만 컴퓨터 시장과 흥망성쇠를 함께하는 윈도우 OS 변화과정을 간단히 살펴보았습니다. 향후 어떤 컴퓨터 OS가 등장하게 될지 저 역시 많이 궁금합니다. ^^

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

우수 출연연구기관 및 연구자에 대한 훈․포장 수여

- 과학기술훈장 : 이경수(국가핵융합연구소 책임연구원) 정근하(한국과학기술기획평가원 선임연구위원)
- 포장 : 4명 / 대통령표창 : 4명, 2개 기관 / 국무총리표창 : 4명, 4개 기관

김도연 국가과학기술위원회(국과위) 위원장은 22일 오전 11시 국과위 중회의실에서 2012년 과학기술분야 정부출연연구기관 성과평가 결과 우수연구자 및 연구기관에 대한 훈․포장 및 정부표창을 전수합니다.

국과위는 매년 과학기술 출연(연) 성과평가 결과에 따라 우수 연구기관 및 연구자에 대한 훈·포장 및 정부표창을 수여하고 있는데요, 올해는 훈장 2점, 포장 4점, 대통령표창 6점, 국무총리표창 8점을 수여할 예정입니다.
먼저 과학기술 훈장 웅비장(3등급)은 국가핵융합연구소 이경수 책임연구원, 과학기술 훈장 도약장(4등급)은 한국과학기술기획평가원 정근하 선임연구위원이 각각 수상을 하게 되었습니다.

국가핵융합연구소에 이경수 책임연구원은 대한민국 핵융합 연구를 위한 프로젝트 KSTAR에서 세계 최고 수준의 성과를 창출하여 국내 핵융합 에너지 연구개발 기술을 세계적 수준으로 도약시키고 국가핵융합연구소 제2대 소장으로서 기관운영 선진화에 기여했으며, 한국과학기술기획평가원 정근하 선임연구위원은 국가과학기술표준분류체계 수립·체계화를 통해 통계기반 과학기술 정책수립의 기틀을 확립하고 과학기술예측조사의 패러다임을 전환시키는데 기여 했습니다.

다음으로 과학기술포장은 한국표준과학연구원 김용규 책임연구원․ 한국생산기술연구원 조영준 수석연구원․한국전자통신연구원 김진웅 책임연구원․광주과학기술원 이선규 교수 이상 4명이 수상하고, 대통령표창은 한국과학기술정보연구원 이홍석 책임연구원 등 4명, 국무총리표창은 한국원자력연구원 안상복 책임연구원 등 4명이 수상할 예정입니다.

또한, 평가 결과가 우수한 기관 중에서 선정된 한국생산기술연구원과 광주과학기술원은 대통령표창을, 국가핵융합연구소․한국표준과학연구원․한국전기연구원․고등과학원 등 4개 기관이 국무총리표창을 수상하게 됩니다.

김도연 위원장은 치사를 통해 각자의 분야에서 탁월한 연구성과를 거둔 연구자들의 노고에 감사를 표하고 “21세기 융합 과학기술 시대를 선도하기 위한 출연연의 역할이 강조되고 있는 현 시점에서 출연연 연구자 개개인의 역량 발휘가 그 어느 때보다 중요하다”고 강조하면서 “향후 정부는 연구자들이 자부심과 긍지를 가지고 연구활동에 전념할 수 있는 환경을 조성하고자 노력해나갈 것”이라고 밝혔습니다.

    ※ 세부 포상 내역은 첨부자료 참고

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모든 인간 유전자 기능규명을 위한 유전자가위 개발

- 네이처 바이오테크놀로지 발표,“질병 원인 규명을 위한 핵심적 연구 소재”-

서울대 김진수 교수와 ㈜툴젠 김석중 박사 연구팀이 모든 인간 유전자 각각에 대해 최적화된 유전자가위*를 개발해냈습니다. 단일 종의 유전자 모두에 대해 유전자가위를 생산하기는 처음이라고 하는데요, 각종 질병 관련 유전자 편집을 통해 세포의 변화를 관찰할 수 있어 질병유전자의 이해에 크게 기여할 것으로 기대되고 있습니다.

 * 유전자가위(engineered nuclease)
: 특정 염기서열을 인식해 절단하는 인공 핵산분해효소로서 DNA 염기서열 편집도구로 활용됨


▲ 유전자가위의 일종인 TALEN의 구조. 유전자의 특정 염기서열을 자르기 위해서는 1쌍의 TALEN이 필요하다. DNA상의 특정 염기서열을 인식할 수 있도록 설계할 수 있는 DNA-binding domain과, 실제로 DNA를 자를 수 있는 nuclease domain으로 이루어져 있다.

인간게놈프로젝트 결과 2만여 개의 인간 유전자 염기서열이 규명되었으나 그 대부분의 기능은 아직 정확히 파악되지 않고 있습니다. 유전자 기능연구는 질병원인 파악과 생명현상 이해에 필수적이기에 매우 중요한데요, 유전자 기능연구를 위해 간섭 RNA(siRNA)를 주로 사용했으나 표적외 유전자에 작용하거나 불완전하게 유전자를 억제하는 단점이 있었습니다. 물론 이를 극복하기 위해 특정 유전자를 절단하여 돌연변이를 일으키는 유전자가위에 대한 연구가 진행되어 왔지만 유전자가위 역시 정확성이 낮아 한계가 있었던 것이 사실이었죠. 

그러나 연구팀은 2만여 개의 나머지 유전자를 손상하지 않으면서 원하는 특정유전자 하나에만 특이적으로 작용하는 유전자 가위를 개발하고 이를 이용해 원하는 유전자가 제거된 인간배양세포를 만드는데 성공하였습니다. 
우선 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여러 유전자에서 공통적으로 발견되는 염기서열을 배제하고 각각의 유전자마다 특징적으로 나타나는 고유한 40개 염기로 구성된 유전자가위의 표적서열을 추출해 냈습니다. 그리고 이를 통해 원하는 유전자만 정교하게 자를 수 있도록 하여 기존 유전자가위의 정확성을 크게 향상시켰습니다.
뿐만 아니라 조립식으로 한 번에 여러 개의 유전자가위를 만들 수 있는 새로운 클로닝 방법을 개발해 2만여 개 유전자에 대한 유전자가위 대량생산에도 성공했습니다.

한편 연구팀은 이번 논문을 포함해 올해에만 유전자가위 관련 논문을 네이처 바이오테크놀로지에 세 편 연달아 발표해 학계의 주목을 받고 있는데요, 지난 1월 10일, 김 교수팀과 연세대 이한웅 교수팀은 유전자가위를 이용, 최초로 생쥐의 유전자를 제거한 연구결과를 발표했으며, 지난 1월 30일, 김 교수팀은 제3세대 유전자가위인 RNA 유전자가위를 개발해 논문을 발표했습니다. 이번 유전자가위는 DNA를 인식하는 단백질을 매번 새로 만들어야 하는 기존 유전자가위와는 달리 유전자재조합 과정이 필요 없어 보다 빨리 만들 수 있다는 장점이 있다.

* RNA 유전자가위 : 작은 RNA와 단백질효소로 구성된 유전자 가위. RNA만 새로 합성해서 교체해 주면 어떤 유전자에도 작용하는 맞춤 유전자가위를 만들 수 있다.

김진수 교수

김석중 연구소장


김진수 교수
는 “이번에 개발된 유전자가위 집합체는 각 인간 유전자의 기능 및 질병의 원인을 연구하는데 핵심적인 소재가 될 것”이라며 “유전자가위 기술은 향후 바이오/의료 관련 분야의 파급성이 큰 신기술로 지속적인 연구개발을 통해 유전자가위 원천기술을 확보하는 것이 매우 중요하다”고 밝혔습니다.

또한 김석중 연구소장은 “유전자가위를 이용한 유전정보 편집은 유전자기능연구의 보편적 도구로 발전할 것”이라고 예측하며 “국내외 연구자들이 인간세포 및 동식물에서 자유로운 유전정보 편집을 수행할 수 있도록 유전자가위를 공급할 것”이라고 전했습니다.

한편, 이번 연구는 네이처 자매지 Nature Biotechnology 온라인판(2월 17일자)에 게재되었습니다. (논문명: A library of TAL effector nucleases spanning the human genome) 

자료 _ 교육과학기술부 보도자료

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제 3 순환계라 불리는 경락(프리모관)계는 무엇인가?
 

 여러분 ‘경락’에 대해 들어보셨죠? 요즘 경락마사지는 남녀노소 누구에게나 인기를 끌고 있어요. 특히 여성분들에게 인기가 좋은데요. 여학생들이 수능 끝난 선물로 받고 싶은 선물 중 하나에 피부 관리와 경락마사지가 꼽힐 정도랍니다. 수술 없이 얼굴을 성형하기, 다이어트 경락 등의 달콤한 어구로 소비자들을 끌고 있는 경락마사지. 실제로 효과가 있을까요? 경락이 무엇인지, 실제 우리 몸에 경락계가 존재하는지 여러 가지 연구자의 실험 결과를 통해 알아봅니다.


@o5com / http://www.flickr.com/photos/o5com/5824425017


# 경락이란 무엇인가?
  
  경락은 우리 몸을 흐르는 에너지의 순환통로를 말합니다. 한의학에 따르면, 전신의 경혈(오장육부의 에너지원)을 조절하는 부분을 연결한 그물망인데요. 우리 몸을 머리에서 다리로, 가슴에서 팔로, 즉 세로로 지나가는 에너지의 통로입니다. 우리 몸은 이 경혈이 원활해야 오장육부의 조화가 일어나 건강을 유지할 수 있다고 해요. 따라서 경혈이 막힌 경락부분을 뜸이나 침으로 풀어주는 한방 의술이 효과가 있는 것이죠. 경락마사지를 받으면 인상이 좋아지고 예뻐 보이는 이유는, 막혔던 몸 안의 에너지가 원활해져서, 신진대사가 좋아지기 때문이 아닐까요?

# 한국인 교수의 최초 경락계 발견

  1960년대에 한 한국인 교수가 최초로 경락계에 대한 연구를 활발히 진행했다고 합니다. 바로 평양의대 김봉한 교수인데요. 그는 ‘경락 실태에 관한 연구’를 비롯한 5편의 논문을 발표하며, 서양의학의 한계점을 지적함과 동시에 지금까지 발견되지 못했던 경락계의 존재를 주장했습니다. 그에 따르면, 한의학에서 침을 놓는 자리인 경혈에는 프리모노드(Primo-node)라는 작은 알갱이 조직이 있습니다. 이 조직들을 잇는 선이 에너지의 통로인 경락(프리모관)인데, 기존에 잘 알려진 림프나 혈액 순환계와는 다른 특성을 지니고 있습니다.

@sellyourseoul / http://www.flickr.com/photos/sellyourseoul/4273477490


 프리모관은 혈관, 장기표면 등을 비롯하여 몸 전체에 골고루 퍼져 있습니다. 또한 프리모관은 열과 전기 등에 대한 전도도가 높고 ‘산알’이라는 생체활성물질로 가득 차 있는데, 이 산알이 경락의 핵심입니다. 산알은 세포보다 더 작으며, 상황과 그 필요에 따라 세포를 만들기도 하고 죽이기도 합니다. 이러한 가설을 토대로, 혈액 순환계·림프계와 더불어 몸의 면역 등을 담당하는 제3 순환계가 프리모관이라는 주장이 바로 ‘봉한학설’입니다.

토끼의 뇌에서 척수로 내려가는 부위에서 발견한 실처럼 가는 프리모관(출처: 한국과학기술단체총연합회 보도자료)

# 서울대 소광섭 교수의 연구

  김봉한 교수의 봉한학설을 지지하는 연구결과가 최근 국내의 한 연구팀에 의해 나오고 있습니다. 바로 서울대 한의학물리연구소의 소광섭 교수입니다. 양자물리학으로 박사학위를 받은 그는 DNA구조를 밝혀낸 프랜시스 크릭이 물리학자였다는 점에 감명 받아 한의학물리 분야를 만들었다고 합니다. 소 교수는 여러 번의 실패 끝에, 2004년 쥐의 장기 표면에서 경락(프리모관)으로 보이는 부분을 찾아냈습니다. 또한 이 관 속에서 산알로 추정되는 둥근 알 모양의 DNA를 갖는 작은 세포도 발견했습니다.
 1960년대 김봉한 교수가 주장했던 학설을 40년 만에 현미경적으로 확인함으로써, 의학 분야의 새로운 발전을 이뤄냈다고 평가되고 있습니다. 소광섭 교수는 경락(프리모관)과 기의 관계에 대한 연구도 진행하고 있습니다. 그는 DNA에서 생물광자(빛의 형태로 보이는 생체전기)가 방사된다는 독일 연구팀의 논문을 보고, 우리가 말하는 기(氣)라는 것도 산알에서 방출하는 신호일 것이라 가정하고 연구를 진행하고 있습니다.

   현재까지 소광섭 교수는 쥐와 토끼를 대상으로 장기표면, 혈관, 림프관 세 곳에서 경락을 발견했습니다. 그들은 앞으로도 동물 실험을 계속하여 전신에 퍼져 있는 경락의 그물망을 발견한다면, 인체에 응용한 연구를 시작할 계획이라고 합니다.

@Tax Credits / http://www.flickr.com/photos/76657755@N04/6881503604


  
# 경락계, 암 전이 통로?

  암 조직에서 경락(프리모관)계가 발달한다는 실험결과가 발표됨에 따라, 경락(프리모관)계는 최근 암 전이 통로로 주목받고 있습니다. 주로 한의학에서 다루어지던 경락이라는 분야가 현대 의학적인 관점으로도 해석되기 시작하며, 생물학, 약학, 물리학 등 다양한 분야와 통합된 새로운 질병 연구의 장이 열리기 시작했습니다. 2011년에는 '암 전이의 중요 통로로 경락의 실체가 밝혀졌다’는 뉴스가 2011년 과학기술계 10대 뉴스의 하나로 선정되기도 했었죠.
경락의 과학적 실체가 완전히 규명되면 한의학계를 비롯한 의과학계 전반에서 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 그리고 경락의 과학적인 규명은 인류의 삶을 송두리째 바꿀 수 있는 새로운 기폭제가 될 것으로 전망되고 있습니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

생사의 기로, 골든타임에 달렸다!

지난해 9월 종영한 드라마 ‘골든타임’ 보신 분들 많으신가요? 이 드라마 제목인 ‘골든타임’은 환자에게 있어서는 무척이나 중요한 시간인데요. 오늘은 환자의 생사의 기로가 결정되는 ‘골든타임’에 대해서 알아보도록 해요.

드라마 홍보포스터에 나왔던 ‘생사의 갈림길 한 시간’이라는 문구처럼 촌각을 다투는 질병들이 있는데요. 골든타임 사수가 꼭 필요한 대표적인 증상과 질병 몇 가지를 알아볼게요.

대표적으로 심정지 환자는 4~6분, 응급 외상환자는 1시간, 뇌졸중, 심근경색 환자는 3시간 이내에 응급실에 도착해 치료를 받아야 생명을 구하거나 후유증을 줄일 수 있어요. 골든타임이라고 부르는 것은 응급환자에게 시간이 금처럼 아주 중요하다는 의미죠.

@jdurham / http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/j/jdurham/preview/fldr_2009_06_03/file6381244090531.jpg


1. 4분의 골든타임 - 심장마비 심폐소생술이 정답
심장마비는 말 그대로 심장이 멎는 증상을 말해요. 심장마비는 심장동맥의 여러 질병들과 대동맥, 판막 심근 등의 심장에 문제가 있는 질환들이 원인으로 알려져 있고 이 질환자들 사망의 약 절반 정도가 돌연사를 합니다.

심장이 멎으면 4-5분이 지나 우리 몸은 저산소증과 뇌허혈증으로 인해 뇌손상이 시작되고 임상적인 사망상태에 이르게 돼요. 따라서 최소 4분 이내에 심폐소생술을 제대로 시행해야 한답니다. 심장마비로 심장활동이 멎었을 때, 흉부를 압박하는 심폐소생술을 시행하면 뇌로 최소한의 산소와 혈액을 보낼 수 있고, 뇌 손상을 최소한으로 막고 임상적인 사망시간을 연장해 생존의 가능성을 높일 수 있어요.

통계에 따르면 2시간 이상의 가슴 부위 통증이 있거나 호흡곤란, 구토, 10분 이내의 현기증 등의 증상이 있을 경우 뒤따라 심장마비가 나타날 가능성이 높답니다. 이때는 속이 메스껍고 땀이 심하게 나요. 물론 이러한 전조증상을 눈치 채고 병원을 찾는 것이 가장 좋겠지만, 만약 갑작스럽게 심장마비가 왔다면 주변인이 심폐소생술을 먼저 시행해야 해요.
흉부압박법(심폐소생술)은 분당 100회 이상의 속도로 가슴뼈의 중앙 하단을 5cm 이상 눌러주는 것입니다. 이 때 20% 정도의 혈류를 유발시킬 수 있답니다.

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2. 1시간의 골든타임 - 중증 외상환자 출혈을 막는 게 급선무
중증 외상환자는 교통사고, 추락, 화상, 익사사고 등이 대부분을 차지해요. 물론 모든 사고 환자가 중증 외상환자가 되는 것은 아니랍니다. 의식상태가 언어반응 이하이고, 수축기 혈압이 90 미만 또는 호흡이 10회 미만 30회 이상인 경우로 분류가 돼요.

하지만 중증도 판단이 어려운 상황도 많기 때문에 복지부에서는 사고 상황을 중심으로 중증 외상환자를 분류해 놓기도 해요. 예를 들어 추락사고는 환자가 추락한 높이가 6m 이상인 경우, 교통사고의 경우 환자가 차량 바깥으로 튕겨져 나가거나 같은 구획(옆 좌석 등)에 있던 승객이 사망한 경우, 시속 60km 이상 속도로 충돌 시 안전벨트를 착용하지 않았을 때 등입니다. 이밖에도 보행자는 차에 치여 튕겨져 나가거나 차체에 깔린 경우도 해당이 된답니다.

특히 내부 장기 출혈로 인한 쇼크가 많은데, 이때는 1시간 이내에 지혈을 해야 생명을 구할 수 있어요. 개복, 개흉 수술과 같은 응급수술로 출혈이 멎을 수 있게끔 혈관이나 조직을 잇고 지혈하는 방식이라고 하네요.

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3. 3시간의 골든타임 - 뇌졸중, 심근경색 전조증상 알고 서둘러 병원행
흔히 중풍으로 알고 있는 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져서 뇌손상이 오거나 피가 흐르지 못해 뇌가 활동을 할 수 없어 갑작스럽게 반신마비, 발음장애 등의 신체장애가 나타나는 뇌혈관질환이랍니다.

뇌졸중은 말을 못하거나 발음이 어둔해지는 언어장애와 안면마비, 갑자기 어지럽고 술 취한 사람처럼 비틀거리거나 갑자기 한쪽 팔다리의 힘이 없거나 감각이 둔해지는 운동장애와 같은 전조증상이 나타나는데요. 증상 발생 후 3시간 이내에 병원에 도착해 혈전용해제 투여를 꼭 받아야 해요.

심근경색으로 심장 혈관이 막혀 심장마비가 올 수도 있어요. 그래서 앞서 언급한 심장마비의 전조증상이 나타날 수 있는데, 이 경우 30분 이내로 혈전용해제 주사나 90분 이내에 관상동맥중재술을 시행해야 한답니다. 이를 놓칠 경우 심장마비로 사망에 이를 수도 있고, 설사 살더라도 후유증이 남고 회복이 더뎌질 수 있기 때문이죠.

이같은 안전사고는 무엇보다 예방이 가장 중요한데요. 평수에 주의하고 이러한 상황에 처할 경우 신속하게 119에 구조요청을 하고 전문응급의료센터로 향하는 것이 가장 좋아요. 또 만약의 사태에 대비해 심폐소생술 등을 배워두는 것도 좋겠죠?

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

연구장비, 검색부터 예약까지 클릭으로 O.K!
국과위, 연구장비 공동활용 원스톱서비스시스템(ZEUS) 20일부터 운영개시

국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)는 공동활용 서비스 연구장비를 운영 및 이용하는 연구기관과 연구자들의 어려움을 해소하고 연구장비 공동활용을 촉진하기 위하여 연구장비 공동활용 원스톱서비스시스템 ZEUS(Zone for Equipment User Service, http://zeus.nfec.go.kr)*를 구축, 20일(수)부터 서비스를 제공합니다.

 ※ 과학기술연구 인프라인 연구장비 서비스 분야에서 새로운 지평을 열어, 보다 나은 연구성과를 위한 강력한 연구지원 시스템가 되어주기를 바라는 뜻에서 ‘찬란한 하늘’이라는 뜻을 가진 그리스 신화 최고의 신(神) 제우스(ZEUS)에서 착안하여 명명함

ZEUS는 대학 및 출연(연) 등 전국에 분포한 연구장비 보유기관들이 공동으로 참여하여 만들어 나가는 클라우드 기반의 지능형 연구장비 예약시스템으로, 인터넷 영화 예약이나 모바일 쇼핑과 같이 간단한 클릭만으로 전국 125개 기관이 보유한 1,557개 연구장비를 조회․검색 및 이용예약까지 가능한 시스템입니다.

참여하는 연구기관에게는 클라우드 형태의 별도 홈페이지를 제공함으로써 기관별 시스템 구축․운영에 따른 예산을 크게 절감시켜 주고, 연구자에게는 이용 예약 지원 및 장비 활용에 관한 다양하고 유용한 콘텐츠*를 제공함으로서 R&D 효율성 및 생산성을 제고할 수 있을 것으로 기대됩니다.
   * 장비 정보, 장비 Cafe(장비별 커뮤니티), 콜센터, 연구장비 관련 소식 등

이에 대해 국과위 배태민 성과평가국장은 “고가의 연구장비 구매가 부담스러웠던 중소기업 연구자 및 신진 연구자들의 장비 이용에 큰 도움을 줄 수 있을 것”이라고 기대하며, “앞으로 범부처 시스템인 ZEUS에 장비를 서비스하는 연구기관과 장비를 이용하는 연구자 모두가 혜택을 볼 수 있는 국가연구장비 정책을 수립․추진할 것”이라고 밝혔습니다.

또한, ZEUS서비스는 향후 정부조직 개편에 따라 국과위 업무가 이관되더라도 지속적으로 서비스 지원될 예정이며, 대학 및 출연(연) 등 장비 보유기관과의 협의를 통해 대상 장비 확충 및 서비스 기능 개선 등을 추진할 예정입니다.

한편, 국과위는 PC활용 능력이 낮은 이용자도 손쉽게 이용이 가능할 수 있도록 콜센터(☎1670-0925)를 운영하여 장비이용 예약지원 및 애로사항을 상담할 수 있게 하였습니다.

첨부 : 연구장비 공동활용 원스톱서비스시스템 추진현황

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우리 생활 속 과학이야기

햇빛이 전기를 만들어내는 태양광 에너지의 원리는?

뜨겁고 강렬한 여름의 태양. 날씨가 추워지니 햇빛의 소중함도 더해가고 있는데요, 이러한 햇빛이 에너지도 만든다는 사실, 다들 들어보셨죠? 오늘은 신재생에너지 중에서도 가장 각광을 받고 있는 태양광 에너지의 발전 원리를 소개해드리려고 합니다.

이번 시간에도 본론에 들어가기에 앞서! 제가 소개해드렸던 신재생에너지 분야의 기사도 함께 읽어보세요~

신재생에너지
 
조력발전 : 세계 최대규모의 신재생에너지 발전소가 한국에? (http://nstckorea.tistory.com/512)
풍력발전 : 풍력발전, 바람이 전기를 만든다! (http://nstckorea.tistory.com/545)
가스 하이드레이트 : 차세대 자원 가스 하이드레이트! 왜 주목받는가?(http://nstckorea.tistory.com/580)

태양광 에너지는 이미 선진국들이 상용화에 거쳐 가정 및 상업용으로 많이 사용하고 있는데요, 우리나라도 태양광 에너지에 대한 투자와 발전이 많이 이루어지고 있습니다.

@USFWS Pacific Southwest Region / http://www.flickr.com/photos/usfws_pacificsw/5476868977/


어떻게 햇빛을 에너지로 사용할 수 있을까요? 햇빛을 전기에너지로 변환하는 것이 태양광 발전의 시작입니다. 우선, 햇빛을 받으면 ‘광전효과’에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용합니다. 여기서 광전효과(Photovoltaic Effect)란, 물질에 일정한 진동수 이상의 빛을 비추었을 때, 물질의 표면에서 전자가 튀어나오는 현상을 말합니다.


태양전지의 경우, 공유결합 상태에서 외부에서 열이나 빛을 받으면 원자들을 결합시키고 있던 전자들이 에너지를 받아 공유결합을 깨고 자유롭게 이동하게 되는데 이렇게 전도에 기여할 수 있는 전자를 전도전자라고 합니다. 이렇게 태양전지에서 만들어진 전자가 빠져나온 자리를 정공이라고 부르는데요, 이때 전자는 음전하(-)를, 정공은 양전하(+)를 운반하게 됩니다. 덧붙여, 전하는 입자가 가지고 있는 전기량을 말합니다.
다시말해 태양전지는 태양광을 이용해서 전자와 정공을 만들어 전류를 흐르게 한 것입니다.

그림과 같이 태양전지가 태양광(햇빛)을 흡수하면 전공(+)과 전자(-)가 생성됩니다. 정공과 전자가 자유롭게 움직이다가 N형 반도체와 P형 반도체가 전하를 분리합니다. 그리고 전자는 N형 반도체로, 정공은 P형 반도체로 모여 전극을 형성하여 전자를 외부회로로 흐르게 하면 전류가 발생하게 되는 것입니다.

그렇다면 태양광 발전 공정은 어떨까요?

태양광 발전 공정
폴리실리콘 → 잉곳/웨이퍼 → 셀 → 모듈 (→인버터) → 태양광발전시스템

먼저, 폴리실리콘이라는 원료가 필요합니다. 폴리실리콘은 규소에서 화학적 반응을 통해 뽑아낸 작은 실리콘 결정체들로 이루어진 물질입니다. 일반 실리콘에 비해 전기적 안정성, 발수성, 내화성 그리고 빛에 잘 반응하는 등의 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 이것이 태양광 에너지를 전기에너지로 전환하는 핵심 소재입니다.
 
이 폴리실리콘을 가공하여 중간소재인 잉곳[ingot]을 만듭니다. 잉곳[ingot]은 폴리실리콘을 녹여 기둥 모양으로 만든 것입니다. 잉곳을 얇게 잘라 셀을 만드는 웨이퍼를 만듭니다. 웨이퍼는 주로 반도체의 재료가 되는 얇은 원판입니다.


이 웨이퍼로 태양광 전지의 핵심 부품인 을 만듭니다. 태양광을 전기에너지로 바꿔주는 반도체입니다. 효율이 높고, 가격이 비싼 단결정과 가격이 저렴한 다결정 등 다양한 종류가 있습니다.
 
이 부품들을 하나의 판으로 조립한 것이 모듈입니다. 크기는 가정용에서 상업용으로 다양합니다. 여기서 태양전지 모듈은 직류의 전기를 생산합니다. 우리가 쓰는 전기는 교류 전기이기 때문에 직류전기를 교류전기로 바꾸는 인버터도 필요합니다.
 
이렇게 태양광발전시스템이 완성이 되는데, 시스템에도 독립형과 계통연계형으로 나뉩니다. 독립형은 전력을 저장하였다가 필요할 때 사용하는 방식으로 산간벽지 등에서 사용하고, 계통연계형은 전력계통(발전소, 변전소, 송전선을 포함한 넓은 지역)에 연계가 가능한 지역에서 사용합니다.

@hoyasmeg / http://www.flickr.com/photos/emeryjl/3536179709/


태양광과 태양열을 많이 헷갈려하시는 분들이 많습니다. 태양열은 태양광과 다르게 태양열을 모으는 집열장치와 이를 생산하는 발전장치, 열에너지를 축적하는 축열장치로 구성되어 있습니다. 집열장치는 반원형 접시형으로 생겨 빛을 집중적으로 모울 수 있는 모형입니다. 모은 열을 물을 끓여 증기를 발생시켜 그 힘으로 터빈을 돌리는 것이 발전장치입니다. 여기서 축열장치는 모은 열을 활용해 저장하기도 하는데 이 역할을 합니다. 비슷하면서도 조금은 다른 태양광과 태양열의 발전을 이해하셨나요?

태양광발전과 태양열발전의 차이
태양광발전
: 태양빛 → 전기
태양열발전 : 태양열 → 기계에너지 → 전기

신재생에너지 중에서 태양광이 주목받고 있는 이유에너지원이 무한하고 청정하며, 햇빛이 내려쬐는 곳에서 필요한 만큼 발전이 가능하며 사람이 없이 발전이 가능하며 수명이 길다는 장점 때문입니다. 그러나 지역마다 일사량이 다르고 크기가 클수록 좋아 면적을 많이 차지하며 비용과 단가가 아직 비싸다는 단점이 있습니다. 우리나라에는 태양광 발전이 일조시수가 긴 전남이나 경상도 많이 위치해있습니다.

여름엔 단지 뜨겁고 따가운 햇볕, 겨울엔 따뜻했던 햇볕이 전기를 만들어낸다니 신기하지 않나요?
우리나라도 집집마다 태양광 발전을 설치해 전기를 쓰는 날이 오길 기대해봅니다.

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우리 생활 속 과학이야기

줄리엣을 잠재운 비극의 독약.


셰익스피어의 작품 '로미오와 줄리엣'에서 줄리엣은 로미오와의 사랑을 위해 독약을 마시고, 48시간 뒤에 깨어났습니다. 그러나 로미오는 줄리엣이 깨어날 것을 모른 채, 독약을 마시고 죽고 말았습니다. 잠에서 깨어난 줄리엣은 자신 때문에 죽은 로미오를 따라 죽었지요.

세기의 사랑을 이루지 못하게 하고 비극적 결말을 만들어버린 독약.

줄리엣이 마신 독약은 ‘만드라고라’ 라는 식물입니다. 신화에도 자주 등장하며, 판타지 소설 <오셀로>에도 나왔고, 역사적으로 클레오파트라가 자주 이용하던 식물이기도 합니다. 만드라고라에 대해서는 다양한 이야기들이 전해오고 있는데, 그 중 하나가 만드라고라를 뽑았을 때 비명을 지른다는 미신입니다. 영화 ‘해리포터’의 영향도 있으며, 고대 유럽의 오컬트에 관한 책에서도 심심찮게 볼 수 있습니다. 그래서 저주에도 자주 이용되며, 중세에는 주로 마취제나 환각제로 이용되었습니다.

From the exhibition "Hellenism" at the Archeological Museum of Naples (2006)(@sp!ros / http://www.flickr.com/photos/artandmale/437800417)


 만드라고라(mandragora)는 흰독말풀로 사람의 형태와 굉장히 비슷하기로 유명 합니다. 서양에서는 만드레이크 혹은 아르라우네라고도 불리며, 동양에서는 만다라케라 불리고 있습니다. 외관상 인간의 남성과 여성을 많이 닮았다고 전해졌으며, 그래서 하얀 만드라고라는 남자이고, 검은 만드라고라는 여자라고 일컬어지기도 했습니다. 만드라고라는 페르시아어로 '사랑의 들풀'이라는 뜻이고, 아우라우네는 '비밀로 통하다'는 의미의 독일어에서 유래된 것이라고 하네요.

http://blog.naver.com/witchseorin?Redirect=Log&logNo=120108368034&from=postView

 최근 만드라고라에서 추출한 물질이 최면 작용을 한다고도 알려져 숙면을 위해 소량 사용하기도 하지요. 또한, 만드라고라의 뿌리는 우울증, 불안, 불면증을 치료하는 진정제로 쓰이고 과거에 수술용 마취제로 쓰이기도 했습니다. 또한, 만드라고라의 잎은 진통제로 쓰였으며, 천식과 기침에도 좋아 치료제로도 쓰입니다.

  만드라고라는 차로 만들어 먹기도 하는데, 처음 차를 마시면 흥분하게 되고, 과다 복용 할 경우, 마비가 오는 최음제입니다. <로미오와 줄리엣>에서 감각을 잃어버린 채 잠에 든 이유도 바로 이 때문이지요. 특히, 만드라고라의 씨앗과 뿌리에는 알카로이드계인 스코폴라민(Scopolamine)과 히오스시아민(Hyoscyamine) 있습니다.

출처 : http://blog.naver.com/witchseorin?Redirect=Log&logNo=120068341042&from=postView


스코폴라민중추신경계의 부교감신경에 작용합니다. 말초작용이 나타나는 양을 억제시키는 것이지요. 특히, 운동기능 중 ‘흥분’에 대해 작용합니다. 처음에는 흥분을 시켰다가 후에 억제하는 것입니다. 이와 같은 스코폴라민의 운동억제 기능은 파킨슨증후군에도 사용됩니다.
한편, 히오스시아민항콜린 작용을 합니다. 이로 인해 우리 몸에서 신경전달물질인 아세틸 콜린의 수용체가 차단됩니다. 그 결과, 입이 자꾸 마르거나 소변이 잘 나오지 않는 증상을 보이게 됩니다. 또한, 매우 강한 신경 계통 작용 기전에 관여하지요. 최근 영국 이스트 앵글리아대 연구진이 미국 노인의학 저널을 통해 발표한 내용에 따르면, 고령 환자의 경우 항콜린 영향이 축적되면 뇌기능이 저하되고 사망 위험이 증가하는 것으로 나타났습니다.

 소설이나 영화 혹은 신화에만 등장했던 특이한 식물이 실제로 존재한다니 무척이나 신기합니다. 물론 그 모습은 판타지 책이나 영화 등에서 본 것처럼 완전한 인간처럼 보일 정도는 아니지만 어쨌든 만드라고라의 효능과 독성 작용 기전을 잘 알고, 적절하게 이용하면 이로울 것입니다. 그렇지만, 독이 있는 식물은 전문가를 통해 접하는 것이 가장 안전하다는 것 역시 잊지 마세요.

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우리 생활 속 과학이야기

추운 날씨에 아이들과 외출하기 겁난다면?
신나는 과학놀이터로 가자!

예년에 비해 이번 겨울이 유독 한파가 잦은 것만 같은데요, 주말에 아이들과 외출이라도 하려 하면 추운 날씨에 고민스러울 때가 많죠. 그렇다고 집에만 있을수도 없는 노릇이고요. 이런 딜레마에 빠진 부모님들, 또는 주말에 아이들과 나갈 곳을 찾아보고 계시던 부모님들, 주목해 주세요!
우리 아이에게 교육적이기도 하면서, 따뜻하기도 한 곳이 어디일까 고민하시는 분들을 위해 이번 기사에서 아이들과 함께 가면 좋을, 서울 시내에 위치한 과학 전시관들을 소개해 드리려 합니다.

녹색성장을 쉽게 배우는 곳, 녹색 성장 체험관  

녹색 성장 체험관 입구


광화문에 위치하고 있는 녹색 성장 체험관은 이명박 정부의 키워드 ‘녹색 성장’에 맞추어 만들어진 작은 과학 전시관입니다. 전체적인 주제는 ‘녹색성장’으로 우리 생활 속에서 볼 수 있는 녹색 성장의 예부터 우리나라 녹색성장 기술이 어느 정도 발전되었는지를 한 눈에 볼 수 있습니다. 녹색성장이 왜 필요한지에 대해 아이들의 눈높이에 맞추어 쉽게 설명하고 있는 곳으로, 입구에서부터 우리가 살고 있는 집에서 쓰이는 녹색 기술, 녹색 교통 기술, 그린 에너지, 4대강 순서로 전시가 펼쳐집니다.

터치 스크린.전시는 대부분 터치형 스크린으로 구성되어 단순 전시형 보다 이해하기 쉽습니다.

매주 월요일은 휴관이며, 체험형 프로그램은 홈페이지를 통한 사전 예약 후 참여할 수 있다고 하니 참고하세요^^

작은 프로그램실에 체험형 프로그램을 듣고 있는 학생들이 보였습니다



 녹색성장 체험관 홈페이지 http://www.egg.go.kr

우리나라 최초의 자연사 박물관, 이화여대 자연사 박물관

이화여대 자연사 박물관 입구


이화여대 자연사 박물관은 국내 최초의 자연사 박물관으로 꼽힙니다. 매 해마다 기획전시실에서는 특별 전시회를 열어 어린이들이 자연사에 흥미를 갖도록 하고 있습니다. 제가 방문했을 때는 2012년의 특별 전시인 ‘자연의 색’을 테마로 한 전시가 펼쳐져 있었습니다. 이 전시는 1월 중순까지 이어졌는데요, 2월 말부터 새로운 특별전시가 열릴 거라고 하네요. 특별전시 입구에는 항상 도슨트 분이 계셔서 전시와 관련된 설명을 들을 수도 있답니다.

특별 전시 터치 스크린 게임

특별 전시에는 매번 어린이들이 쉽게 배울 수 있도록, 스크린을 이용하거나 게임을 더하여 구성합니다. 이번 전시에서도 동물들의 보호색과 관련된 게임이 마련되어 있네요.

한 층 더 올라가면 상설 전시실이 있는데요, 상설 전시실에는 단순 전시형으로 식물, 곤충, 무척추동물, 척추동물, 지구과학(암석)으로 분류하여 꼼꼼하게 전시해두고 있습니다. 매번 방학이 시작할 즈음이면 자연사교실이 열린다고 하니 홈페이지를 체크하시는 것도 잊지 마세요.

이화여대 자연사 박물관 http://nhm.ewha.ac.kr

6가지 테마가 있는 과학 박물관
21세기 생명과학 문화재단에서 운영하고 있는 6개의 흩어진 박물관이 모두 다른 주제를 다루고 있는데요, 순서대로 실험누리 박물관, 인간과 로봇 박물관, 생명과학 박물관, 융합 교육 박물관, 인체 과학 박물관, 마이크로 박물관입니다. 오늘은 그 중 에서 세 곳을 골라 소개해 드리도록 하겠습니다.



-실험누리 박물관
실험누리 박물관은 실험 수행을 테마로 하여 유아, 초등학교 저학년, 초등학교 고학년, 중학생, 고등학생으로 단계를 구별하여 실험 프로그램에 참여할 수 있는 과학박물관입니다. 현재 유료로 운영되고 있으며 방문 전 예약을 통한 참여만 가능합니다.
http://biomnu.or.kr

-생명과학박물관
여러 과학의 분야 중에서 생명과학만을 주제로 하는 박물관으로 반려동물 전시관, DNA 체험관, 실험기계와 실험동물 전시관, 인체 탐구관, 곤충 탐구관, 식물 탐구관으로 구성되어 있습니다. 관람은 유료로, 그리고 사전 예약제로만 운영되고 있습니다. 생명과학 탐험단이나 체험교실 등과 같은 별도의 프로그램도 따로 마련해두고 있습니다.
http://www.biom.or.kr/bio

-마이크로 박물관
마이크로 박물관은 우리의 눈으로 볼 수 없는 것들을 현미경을 통해 봄으로써 아이들의 호기심을 자극하는 곳입니다. 일명 현미경 박물관이라고도 하는데요, 이 곳에서는 구강 세포, 식물, 균 등을 현미경으로 관찰해 보기도 하고, 위조 지폐를 구별하는 방법을 현미경을 통해 배우기도 합니다. 이처럼 우리 눈에 보이지 않는 ‘마이크로’한 것들을 현미경을 통해 보면서 아이들이 배울 수 있는 곳입니다. 관람은 유료이며, 사전 예약제로만 운영되고 있습니다.
http://biom.or.kr/

 


체험형 과학 전시의 대표, LG 사이언스 홀

우리나라 최초의 사립과학관인 LG 사이언스 홀. 서울과 부산 두 곳에 있는 LG 사이언스 홀은 태양 에너지를 이용한 자동차 게임, 로봇 축구, 3D 극장 등 어린이들이 흥미를 가질만한 것들로 구성되어 있습니다. 이곳 역시 사전 예약제로만 운영되고 있는데요, 재미있는 체험형 과학 전시관으로 많이 알려져 사전 예약 경쟁이 아주 치열하다고 합니다. 보호자는 함께 입장할 수 있지만 전시를 관람하는 것은 유치원생부터 초등학교 6학년 학생까지만 가능하다고 하네요. 주말에 아이들과 함께 방문하고 싶은 부모님들 서두르셔야겠어요.^^
http://www.lgscience.co.kr

오늘 제가 소개해드린 과학관들.. 어떠셨나요? 기사를 작성하면서 생각보다 더 다양한 과학관들이 우리 주위에 있다는 것을 알 수 있었는데요, 여러분도 춥다고 집에만 있지 말고 유익하고 재미있는 과학관을 방문해보는 것은 어떨까요?

 

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우리 생활 속 과학이야기

종이접기만으로 부메랑을 만든다!

  안녕하세요? 국가과학기술위원회 블로그 기자단 2기 이다호라입니다.

  "사랑은 돌아오는 거야!" 지난 2003년, 뜨거운 화제를 몰았던 드라마 "천국에 계단"에서 권상우가 부메랑을 던지고 다시 그것을 받았던 장면을 기억하시나요?

부메랑 @BruceTurnerhttp://www.flickr.com/photos/whiskeytango/347433361/

  던지면 다시 제자리로 돌아오는 부메랑, 이 ‘부메랑’이란 이름은 한 오스트레일리아 원주민 부족의 이름에서 유래했습니다. 이 원주민들은 활모양의 편평한 나무막대기로 된 부메랑을 사냥과 전쟁에서 사용하였습니다. 사실 이 사냥용 부메랑은 다시 돌아오지 않는답니다. 다시 되돌아온다면 던진 사람의 목숨까지 위협할 수 있겠죠?

  제자리로 돌아오는 부메랑은 사냥용에 비해 작고 가벼워서 보통 놀이용으로 쓰였습니다. 현재는 V자 모양의 부메랑뿐만 아니라 다양한 재료를 가지고 다양한 모양의 부메랑 제작이 가능합니다. 하지만, 종이 한 장만 가지고도 부메랑을 만들 수 있을까요? 그리고 부메랑이 다시 돌아올 수 있는 원리는 무엇일까요? 오늘 그 질문들에 대한 답을 풀어나가도록 하겠습니다. 
 

부메랑의 원리

  부메랑이 날아서 다시 돌아오는 데는 양력, 중력, 회전력, 공기저항의 4가지 요소가 중요합니다. 여기서 양력을 이해하려면, 먼저 공기가 ‘유체’라는 것을 이해해야 합니다. 우리는 물처럼 흐르는 물질을 유체라고 하는데요, 공기도 바람에 따라 이동하는 유체랍니다. 그런 유체 속에서 물체가 운동하는 방향에 수직으로 작용하는 힘이 양력입니다. 쉽게 말하면 유체에서 물체가 뜰 수 있도록 하는 힘이라고 할 수 있습니다.

비행기가 날 수 있는 이유도 양력을 이용했기 때문이랍니다. 공기 중에서 비행기를 띠워주는 양력은 공기의 밀도 차이에 의해서 생기게 됩니다. 공기 중에서 비행기가 이동하게 되면 공기와 부딪히게 되는데요, 상대적으로 굴곡이 있는 비행기의 위쪽에는 공기가 분산되고, 평평한 아래쪽에는 위쪽에 비해 상대적으로 공기가 균일하게 됩니다. 볼록한 날개 위쪽의 공기는 편평한 아래쪽의 공기와 똑같이 움직이기 위해 속도가 빨라지게 되고, 이때 날개 위쪽의 공기의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지면서 비행기의 진행방향과 수직인 위쪽으로 양력이 나타나게 됩니다. 부메랑에서는 부메랑 자체의 회전력이 양력을 더욱 크게 만들어준답니다.

  여기서 양력과 반대방향으로 작용하고 있는 힘은 바로 중력입니다. 중력은 물체를 지구 중심방향으로 끌어당기는 힘으로 중력과 양력이 평형을 이루고 있기 때문에 비행기가 뜰 수 있는 것입니다. 마지막으로 공기저항은 공기 속을 운동하는 물체가 공기로부터 받는 저항으로, 부메랑의 운동을 방해하는 역할을 하게 됩니다. 이 네 가지 요소들이 조화롭게 균형을 이루면서 부메랑이 날아서 다시 돌아올 수 있도록 만들어줍니다. 그럼 이제 부메랑이 날 수 있게 도와주는 네 가지 요소들을 이해하셨나요?

다양한 모양의 부메랑 @electricnervehttp://www.flickr.com/photos/electricnerve/2203257946/

  앞의 네 가지 요소를 고려해서 제작한 부메랑은 대표적으로 A형(V형), 삼각형, 십자형 부메랑이 있습니다. A형 부메랑은 가장 기본적인 모양으로 가장 많이 사용되는 부메랑입니다. 날개가 두 개이기 때문에 공기의 저항이 적어서 멀리 날아갈 수 있게 됩니다. 하지만 날개가 많은 부메랑 보다는 던지는데 기술이 필요하답니다. 삼각형 부메랑은 날개가 세 개로, A형 부메랑보다 비행 거리가 짧습니다. 하지만 초보자들이 던져도 쉽게 되돌아 올 수 있습니다. 날개가 많을수록 비행거리는 좀 더 짧아지는데요, 십자형 부메랑은 세 가지 종류 중에 가장 비행거리가 짧으며 아주 쉽게 되돌아오기 때문에 좁은 공간에서도 날릴 수 있습니다.

부메랑은 어떻게 던져야할까요? @popofatticushttp://www.flickr.com/photos/barretthall/3161794874/

  하지만 부메랑은 그 모양뿐만 아니라 던지는 방법도 매우 중요합니다. 요령 있게 던지지 않으면 다시 돌아오지 않는답니다. 부메랑을 잡을 때도 볼록한 면이 자기 쪽으로 오게 하고, 엄지손가락 붙여서 잡아야합니다. 부메랑은 미세한 바람에도 영향을 받기 때문에, 바람을 정면으로 마주하여 오른손잡이는 몸을 오른쪽 45도 방향으로 서서 부메랑을 던져야 합니다. 왼손잡이는 왼쪽으로 45도 방향으로 서서 부메랑을 던져야 해요. 부메랑을 던지는 각도와 높이도 중요한데요, 어깨보다 10도 위에서 나무나 건물의 꼭대기를 목표로 하고 던지는 것이 좋습니다. 마지막으로 되돌아오는 부메랑을 잡을 때는 두 손바닥을 땅과 평행하게 놓은 뒤, 샌드위치처럼 포개서 잡으면 된답니다.

  부메랑은 나무, 플라스틱 등 다양한 재료로 제작합니다. 사람들은 흔히 부메랑이 두껍고 딱딱해야 된다고 생각하지만, 얇은 A4용지 한 장으로도 부메랑을 만들 수 있답니다. 그럼 지금부터 그 방법을 알아볼까요?

종이부메랑

  만드는 방법이 조금 복잡해서 유튜브에 올라온 동영상을 참고해주세요.   
  http://www.youtube.com/watch?v=_kprLtErg8U

  먼저 (1) A4용지 한 장을 준비하여 (2) 위와 같이 둘로 나눕니다. (3) 다음으로 길게 반을 접었다가 (4) 양쪽 끝을 중심점에 맞게 접어주세요. (5) 양쪽을 다 접어주시면 됩니다. (6) 이번에는 길게 반을 접어주세요.

  (7) 다음으로 양쪽 위를 세모나게 접고, (8) 다시 펼쳐서 처음에 접었던 오른쪽 면만 펼친 뒤, (9)처럼 모양을 잡아주세요. (10) 그 모양대로 접으시면 V자 모양이 나오고, (11) 나머지 한 면은 그 위로 살짝 접어 모양만 낸 뒤, (12) 다시 펼쳐주세요.

  (13) 오른쪽 날개의 안쪽에 접혀있던 면을 펼치고 (14) 모양을 잡아주어 (15) 왼쪽 면과 연결되도록 접어주세요. (16) 왼쪽 날개를 펼친 뒤 (17) 양쪽 끝을 세모나게 접어주세요. (18) 그다음 접었던 오른쪽 삼각형 부분을 모두 펼칩니다.

  (19) 삼각형으로 접혀진 부분을 다시 반대로 넣어서 (20)과 같이 접어줍니다. (21) 그러면 오른쪽 삼각형 부분에 틈이 생기는데 (22) 이 부분으로 왼쪽에서 접었던 삼각형을 집어넣어줍니다. (23) 마지막으로 다른 날개도 똑같이 19-22를 반복합니다. (24) 종이부메랑 완성!

종이부메랑 던지는 방법

  이제 다 만들었으니 던지는 법을 배워야겠죠? 먼저 (1) V자의 아래 부분을 엄지와 검지로 살짝 잡은 뒤, (2) 세 번째 손가락을 살짝 뒤 쪽에 대주세요. (3) 다음에 손목의 반동을 이용해 (4) 안쪽에서 바깥쪽을 향해 던져주세요.

  만들어보면 생각보다 종이 부메랑이 잘 날아간답니다. 어느 정도 익숙해지면 다시 받는 것도 식은 죽 먹기죠! 그럼 이제 직접 만들어서 날려볼 여러분의 차례입니다. 그럼 다음 기사에서 만나요!

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굿가이(Goodguy)

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인간의 1000년 후 모습은 어떨까?

오스트랄로피테쿠스, 호모사피엔스. 중 고등학교 때 많이 들어봤던 단어죠?
인간은 수천만 년 동안 진화를 거치며 현재의 모습이 되었는데요. 오늘은 바로 인간의 진화에 대해서 알아보려고 해요. 인간은 어떤 원리로 진화되어 왔는지 저와 함께 알아보도록 해요~!

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인간의 진화에 대해서 크게 나누어 보면 두 가지 설이 있는데요. 바로 진화론과 창조론입니다.

이중에 진화론의 대표학설인 오파린의 생명기원설은 원시 대기 중의 기체들이 만나 물을 이루었고 이러한 물속에서 유기물이 이리저리 돌아다니다가 이들이 어느 순간에 단백질과 비슷한 코아세르베이트라는 것으로 발달하고 이것들이 자기 복제가 가능해짐에 따라 생명의 기원이 탄생되었다고 합니다. 이렇게 탄생된 생명은 점차 환경에 맞게 진화를 거듭하여 오다가 현재의 인간에 이르게 된 것이지요. 이것이 생명 기원설의 요지입니다.

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이와 비슷하게 창조론이 있는데 우연이란 신이 생물을 창조하였다는 것인데 예전에 재미있는 실험이 행해졌죠. 상자에 먹을 것과 냄새나는 누더기를 두면 자연적으로 생쥐가 생긴다는 실험인데요. 이 실험의 성공으로 이들은 자연 발생설을 주장하였는데 이 실험은 나중에 파스퇴르의 실험을 통하여 생물은 생물에서만 생긴다는 생물 속생설로 여지없이 무너지게 되었답니다. 이로 인하여 오직 신만이 이 세상을 창조하였다는 창조론이 설득력 있게 받아들여지고 있답니다.

그렇다면 앞으로 미래의 인간은 어떤 모습으로 진화할까요? 앞으로의 인간의 진화에 대해선 ‘인간의 진화는 멈췄다 vs 인간은 진화한다’ 이 두 주장이 제기되고 있답니다.

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먼저 인간의 진화는 멈췄다는 주장을 살펴보면 진화의 방법 중 돌연변이설과 교체교배설에 의해 제기되고 있습니다. 교체교배설이란 이종간의 교배에 의한 이종적 진화를 말하는 것인데요. 수천종의 오스트랄로피테쿠스의 이종간의 교배로 인해서 인간은 진화했고, 살아남은 종은 또 이종교배로 살아남아서 지금의 인류가 만들어졌다는 것입니다.

그렇다면 이 주장은 왜 인간은 더 이상 진화하지 않는다고 할까요?

그것은 인간은 진화의 정점에 서버린 상태이기 때문에, 더 이상의 교차교배에 의한 진화는 일어나지 않고 이제는 돌연변이로만 진화가 가능한 상황이 돼 버렸다는 것입니다. 이런 종으로는 코끼리가 있다고 하는데요. 이 세상의 많은 종들이 이런 교차교배를 끝으로 멸종하게 되었다고 합니다. 그래서 인간도 진화의 정점에 있기 때문에 멸종하게 될 것이라는 주장입니다. 고양이과의 사자나 호랑이, 표범 등은 교차교배가 가능하고 이러한 유사종간은 교차교배를 통해 진화가 가능하다고 해요. 하지만 인간은 이종간의 교배가 가능한지 실험되고 있지만 아직은 생장이 확인된 종이 없어 진화가 힘들다고 주장이 제기되고 있습니다. 이런 것 때문에 인간은 유전자 공학에 많은 투자를 하고 있다고 하네요.

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이와 반면에 인간은 진화한다는 주장을 살펴볼까요? 에릭 뉴튼이 저술한 ‘미래 속으로’라는 책에서는 미래의 인간에 대해 이러게 전망을 내세우고 있어요.

1. 인간이 만들어낸 미래의 인류 : 로봇

현재 로봇은 비용이 어마하게 들지만, 기술이 사회에 보편화되면 이제 세상은 로봇의 시대가 될 것이다. 생물체는 단백질로 구성되어 있다. 단백질은 지구 환경에서는 유리하게 작용하지만, 우주에서는 차라리 금속으로 된 기계가 활동에 더 유리하다. 또한, 미래의 로봇은 인간의 약점을 극복할 수 있는 그런 존재가 될 것이다. 이에 더불어서 뇌와 컴퓨터가 연결된다면, 인간은 컴퓨터에 자신의 모든 내용을 백업(?)해 두고, 이 컴퓨터에서 저 컴퓨터로 옮겨 다니는 그런 존재가 될 것이다. 이렇게 되면, 인간은 불사적인 존재로 남을 것이고 컴퓨터의 하나의 기억 내용으로 존재할 것이다. 또한, 이동시에는 현 지점과 이동 지점에 활동용 로봇을 배치해 놓고, 데이터를 전송만 하면 빛의 속도로 이동할 수 있는 것이다.

2. 유전자 공학 : 유전자 기술은 인류에게 내려진 양 면의 선물

게놈 프로젝트가 진행되면서, 유전자 기술은 인류에게 어떻게 이용될 것인지 많은 논란이 일어나고 있다. 아무리 법과 윤리가 강해도, 유전자 기술이 성행하는 것을 막지 못 할 것이다. 유전자는 인류의 질병 치료 이외에도 모든 구조에 대한 정보를 가지고 있기 때문이다.
다만, 법과 윤리는 댐과 같은 일시적인 지연 효과가 있을 뿐이다. 유전자는 아기를 가질 때 선택이라는 것도 가능하게 할 것이며, 유전자 차별 사회가 나타나지 않게 하는 것은 불가능할 것이다. 인류는 유전자 조작을 통해 유전자적 계급 사회가 형성될 것이지만, 인류 전체적인 유전자 조작은 인류에게 새로운 진화를 열게 해 줄 수도 있다. 이에 비해, 인간 복제는 인간의 욕구를 위한 하나의 수단이 될 것이다. 많은 과학자들은 다양성이 가장 좋은 사회임을 생각하면서 복제는 절대 하지 않으려 하지만 욕구에 과학은 오용되는 것이다. 핵분열은 핵발전소로 전력을 공급해 주지만, 핵폭탄이 되어 인류에게 멸망의 위기를 느끼게 해 준 것처럼 말이다.

3. 인간은 쾌락적인 존재로 변해가는가?

산업은 로봇이 다 해결해 줄 것이다. 인구는 계속 늘어가고 있다. 이렇게 되면 취직 문제가 당면 과제일 수밖에 없다. 계속 늘어나는 인구는 도대체 어떻게 감당할 것인가. 새로운 직업이 생겨난다고 하지만, 그 직업에도 한정이 있으며, 복지 수준이 향상될수록 사람들은 일보다는 자신의 여가나 휴식을 택한다. 이렇게 쾌락적인 존재로 변해하다가는 결국 터미네이터나 2001 오디세이 같은 컴퓨터와 기계의 지배가 있는 세상이 오지 않을까?

이 주장 외에도 현재 우리사회는 신체의 근육은 별로 사용하지 않고 두뇌를 많이 사용하고 몸 안의 사소한 근육을 사용하는 추세입니다. 그렇기 때문에 두뇌가 발달할 것이라는 주장도 많습니다. 예전 우리 선조들의 화석에서도 나타나는 것이지만 두개골은 점차 더 커져왔다고 하네요.

미래의 인간의 모습은 누구도 알 수가 없어요. 인간의 진화에 대해선 끊임없는 주장들이 제기 되고 있는데요. 이번 포스팅을 통해 개인적으로는 열심히 운동을 해야겠다는 생각이 드는 건 왜 일까요 ^^;; 문명이 발달하고 두뇌를 많이 써야하는 세상이 된 만큼 컴퓨터 앞에 있는 시간을 조금만 줄이고 신체의 근육을 조금 더 움직이는 하루가 되시길 바랄게요. !

인용자료
에릭뉴튼_ 미래속으로_2001_이끌리오

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

국가연구개발사업 평가, 국민 누구나 직접 참여
  - 연구자·과학기술인·일반 국민 등 자격제한 없이 참여 가능
  - 전년보다 평가 대상·선정과정·평가단 참여 조건 등 개방성 확대
  - 온라인을 통해 언제든지 의견 제시


국가과학기술위원회(위원장 김도연)는 국가R&D사업 평가에 국민의 폭 넓은 의견을 반영하고자, 6일 ‘13년도 국가R&D사업 특정평가에 참여할 열린평가단을 공개 모집합니다~.

특정평가*는 장기간․대규모로 진행되고 있거나 중복조정 또는 연계가 필요한 국가R&D사업 등에 대하여 매년 국과위에서 심층 분석하고 점검하여 사업의 중단․개편 등을 포함한 개선조치를 취하기 위해 실시하는 평가인데요, 올해의 특정평가는 평가 내용과 과정을 개방하고 외부전문가의 자발적 참여를 유도하는 개방형평가** 방식으로 이루어지나, 평가의 대상․선정과정․열린평가단 참여조건 등 평가 전반에 걸친 개방성이 전년보다 확대된 것이 특징이라고 할 수 있습니다.

* ’05년 ‘성과평가법’ 제정(구. 과학기술부 과학기술혁신본부)을 통해 도입됨
** 개방형평가는 연구성과를 중심으로 평가 내용과 과정을 공개하고 전문가의 참여를 확대해 다양한 관점의 검토 의견을 반영하여 평가를 수행하는 방식으로 11년부터 시범실시


올해 특정평가는 심층분석을 수행하는 ‘전문가평가단*’ 과 병행하여 신청을 하면 누구나 평가의견을 개진할 수 있는 ‘열린평가단’을 통해 실시되며, ‘열린평가단’ 참여 신청은 온라인 평가 시스템(http://open-eval.ntis.go.kr)에 회원가입 후 관심있는 사업 게시판에 자유롭게 평가의견을 남기시면 됩니다.

* 각 사업 해당분야에서 활발히 활동 중인 산·학·연 전문가 8~10명으로 구성

열린평가단 신청 및 평가의견은 온라인평가가 진행되는 5월까지 받을 예정인데요, 평가 대상사업별로 열린평가 우수참여자 10~20명을 선별하여, 오프라인 토론* 기회(5월 예정)를 제공하고 국과위 평가위원 선정시 우대할 계획입니다.

   * 오프라인 토론은 전문평가단의 심층분석 결과와 열린평가단의 온라인 의견을 종합하여 도출된 중간평가결과를 바탕으로 이루어지며, 오프라인 토론결과는 최종 평가결과 도출(6월) 시 반영

국과위 배정회 성과정책과장은 “금번 특정평가 전반에 개방형 방식을 확대 적용하는 것이 평가의 전문성·투명성·공정성을 향상시킬 것”이라며, “평가의 개방 확대가 향후 성과평가의 실효성을 향상시키고 연구자 중심의 평가제도로 변화시키는 평가 패러다임 전환의 출발점이 되기를 기대한다”고 밝혔습니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

우리나라 전통과학에는 무엇이 있을까?
 

 아인슈타인, 퀴리부부, 노벨, 에디슨, 뉴턴…. 이름만 들어도 위대한 업적을 세운 과학자라는 것을 단번에 알 수 있는 유명한 인물들입니다. 아인슈타인의 상대성 이론, 퀴리부부의 라듐과 방사능에 대하여, 노벨의 다이너마이트, 에디슨의 전구 발명, 뉴턴의 관성의 법칙 외에도 이분들이 우리의 삶에 기여한 일들은 상당히 많습니다. 아마도 과학 시간에 한 번씩은 들어보셨을 텐데요. 하지만 이들은 모두 이름만으로도 알 수 있듯이 외국인이랍니다. 그렇다면 우리가 알고 있는 우리나라의 과학자들은 누가 있을까요? 장영실, 정약용, 홍대용, 최무선 등 많은 과학자들이 있었고 거중기, 측우기, 앙부일구, 화약 등 대한민국의 과학에 많은 기여를 했습니다.
우리나라 전통과학에는 어떤 것들이 있을까요? 대표적인 것들을 함께 알아봅시다.

1. 세계가 인정한 앞선 인쇄문화

@JulesInKY / http://www.morguefile.com/archive/display/126305

 우리나라 인쇄문화는 예로부터 굉장히 많이 발달해왔습니다. 국보 제151호로 지정된 조선왕조실록은 조선 시대 왕들의 재위 기간 동안 일어난 일을 연대순으로 기록한 역사 서술 방식(편년체)로 기록한 역사서로 조선시대의 다방면의 역사적 사실을 담고 있는 세계적으로 소중한 문화유산이자 조선시대를 이해하는 기본적인 사료로서 유네스코 세계기록유산으로 지정되어 있습니다. 약 100년동안 귀중하게 지켜온 위대한 산물이지요.

여기에서 발견할 수 있듯이 우리나라가 IT강국이 된 것도 당연한 수순이 아닐까 싶은데요. 발전된 인쇄문화가 의의를 지니는 가장 큰 이유는 인쇄된 책에 ‘많은 정보들’을 갖고 있기 때문이라고 생각합니다. 조선 때도 국영 제지 공장인 '주자소'를 설립하여 기록 문화 보유에 힘썼습니다.

① 세계에서 가장 오래된 목판 인쇄물, 무구정광대다라니경


705년에 제작된 무구정광대다라니경은 1966년 세계문화유산으로 지정된 경주 불국사 앞에 있는 석가탑 속에서 발견된 목판 인쇄물입니다. 여기서 무구정광대다라니경은 죄나 허물을 소멸시켜 말고 깨끗하게 해주는 진언을 설한 경전으로 예전에 탑을 조성한 다음 불경을 염송함으로써 성불한다는 의미에서 탑 안에 이 경전을 봉안한 것이라고 합니다. 금속 활자로 인쇄된 책인 직지심체요절과 쌍벽을 이루고 있는 데요. 그러나 중국의 경계와 다라니경의 저자 이름이 없는 관계로 세계문화유산으로 지정되지는 못했다고 합니다. 이 부분은 안타깝지만 현존하는 목판 인쇄물로는 세계에서 가장 오래된 것으로 평가받고 있으니 자부심을 가지셔도 좋습니다.

사진출처 : @Naturehead / http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Dharani_sutra.jpg

 

② 세계에서 가장 오래된 금속 활자로 인쇄된 책, 직지심체요절
직지심체요절은 고려 시대 우왕 3년 때 백운 스님께서 지으신 세계에서 가장 오래된 금속 활자로 인쇄된 책입니다. 앞에서 말씀드린 무구정광대다라니경과 쌍벽을 이루고 있으며, 더할 나위 없이 우리나라의 화려한 인쇄술을 잘 보여주고 있습니다. 목판공이었던 구텐베르크가 발명한 서양 최초의 금속활자보다 약 70년 정도 앞선 기술이고 세계문화유산 유네스코로 지정되어 세계적으로도 인정을 받고 있습니다. 현재는 프랑스 국립도서관에 보관중이라고 하니, 나중에 프랑스 여행 가실 때 직지심체요절을 보시면서 우리나라 전통과학, 인쇄술의 자부심을 느껴보세요.

2. 왕의 권위를 상징하는 중요한, 천문학
 과거 왕권이 자리 잡았던 시절에는 천문학이 학문적으로 굉장히 중요한 위치에 있었습니다. 왕은 하늘의 아들(天子)로 하늘의 명을 받아 나라를 다스리는 사람이었기 때문에 천문학은 왕조의 권위를 드러내는 상징이므로 하늘의 일들을 잘 파악하여 백성들에게 알리는 것이 굉장히 중요했는데요.


 ① 별을 관측하는 기구, 첨성대

신라 시대 선덕여왕 때 경주에 지어진 대표적인 첨성대는 별을 관측하기 위한 기구입니다. 국가의 길흉을 점치는 미신적인 측면, 역법을 만들거나 그 오차를 줄이기 위한 천문학, 이 2가지 목적을 갖고 있습니다. 하늘에 제사를 지내는 제단으로 왕을 중심으로 하늘과 백성을 연결시켜주는 역할을 하고 있는데, 경주에 지어진 첨성대 말고도 고려 시대, 조선 시대 시기별로 지어졌답니다. 현재는 국보 제31호로 지정되어 있어요.

사진출처: 위키피디아(@
Zsinj /http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Cheomseongdae-1.jpg)

 

② 천문시계, 혼천의

 천체의 운행과 그 위치를 측정하는 천문시계인 혼천의는 다른 말로 혼의, 혼의기, 선기옥형이라고도 합니다. 삼국시대 후기에서 통일 신라 시대, 고려 시대에 사용했을 것으로 추정되지만  그 시기는 추정할 뿐 정확하지 않고, 문헌상에 남아있는 제작기록은 조선 시대 세종 때로 장영실 학자의 감독 하에 제작되었습니다. 두 추의 운동에 의하여 움직이는 시계장치와 여러 개의 톱니바퀴에 의하여 연결되었는데 서양식 자명종의 원리와 특징을 잘 살펴 추(錘)를 시계장치의 동력으로 과학적으로 이용하여 혼천의가 탄생되었습니다. 서양식 자명종의 원리를 이용하였지만 삼신의, 지구의, 육합의 세 부분으로 나뉜 부분에 연결된 여러 가지 형태의 바퀴들과 제어장치들이 있습니다. 

 혼천의의 원리는, 두 개의 축의 동력에 의하여 움직이는데 하나의 축은 시각을 위한 바퀴와 톱니바퀴를 회전시키고 그것을 조절할 수 있습니다. 다른 하나의 축은 시간을 알리는 타종장치를 조절하는 역할을 하고 타종장치는 여러 개의 쇠공으로 조절이 됩니다. 전자의 축에서 톱니바퀴에 붙은 수직축의 움직임은 시계의 창문을 통해서 바퀴에 붙은 12시 시패로 볼 수가 있습니다. 조선시대 효종 때, 천문학의 기본적인 기구로서 조선시대 천역법의 표준시계로 사용되었다고 합니다.
사진출처 : http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Korean_celestial_globe.jpg


3. 시간 관측

① 해시계, 앙부일구

 보물 제845호로 지정된 해시계, 앙부일구는 조선시대 세종 때, 학자 장영실이 처음 만들어 한국 최초의 공중시계로 사용되었습니다. 현재는 국립고궁박물관에서 관리하고 있는데요. 해시계 앙부일구의 원리는 ‘해가 질 때 생기는 그림자’를 이용해 시간을 재는 매우 현명한 방법입니다. 반구형 모양 안에 동지와 하지에 이르는 24절기를 13개의 선의 계절선으로 분할, 수직으로 7개의 시간선을 그어 그림자를 시간선에 비추면 시간을 알았으며 계절선에 비추는 그림자의 길이로 절기를 확인할 수 있었다고 합니다.  사진출처: @by Bernat / http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%99%EB%B6%80%EC%9D%BC%EA%B5%AC

 

② 국가 표준의 시계 역할을 지닌 물시계 자격루


 장영실을 비롯한 김조, 이천 등의 학자가 제작한 자격루는 역사상 최초의 물을 이용한 시계입니다. 조금 더 완벽한 시간을 측정하기 위해 만들어졌는데, 시간을 정확히 알아야 절기가 제대로 알 수 있어 백성들이 농사일을 할 수 있었기 때문입니다. 불어나는 물의 높이를 측정하여 하루 12시간과 밤 시간인 오경(五更)을 자동으로 알려 주는 자동 시보 장치(자동으로 시각을 알려주는 장치)로 현대 기술처럼 정밀하고 굉장히 정확하게 시간을 잴 수 있습니다. 해시계 앙부일구에 비하여 정확도가 굉장히 높아 국가 표준 시계로 활용했다고 합니다. 현대 만원의 지폐에 그려진 그림도 자격루이고 국보 229호입니다.

사진출처 :  @User:Gapo / http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:BoRuGak_Jagyeongnu.JPG


4. 화약
 우리나라 최초로 화약을 발명한 최무선 장군을 아시나요? 최무선 장군은 무인이자 과학자로 고려 후기 때 지속적으로 침입하던 왜구를 발명한 화약과 새로운 무기로 크게 격퇴하였다고 합니다. 화통도감을 설치하고 화약병기를 자체 생산하여 동아시아에서 중국 다음으로 화약병기를 대량 생산할 수 있는 체제를 갖췄으며 군사 전술용으로 응용하는 등 크게 기여했다고 합니다.

자, 여기까지 알아본 우리나라 전통 과학. 어떠셨나요? 선조들의 지혜가 얼마나 뛰어났는지 발견할 수 있는 시간이 되었으리라 생각합니다. 발전하는 과학기술의 홍수 속에서 때로는 과거 우리 선조들의 과학적 우수성도 되돌아보는 시간을 가져보는 것도 필요하지 않을까요?



자료출처 : 위키피디아 (공용자료 / 퍼블릭 도메인)

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우리 생활 속 과학이야기

신비로운 환선굴

강원도 삼척 신기면에 가면 동양 최대의 동굴인 환선굴이 있습니다. 약 5억 3천 만년 전에 생성된 석회암 동굴로 웅장한 규모를 자랑하는 동굴이지요. 동굴의 총 길이는 6.2km이나 이중 사람들에게 개방하는 구간은 1.6km이고, 모노레일이 환선굴 입구까지 연결되어 있어 많은 사람들의 발길이 이어지고 있는 동굴입니다.

환선굴의 내부 온도는 섭씨 8도와 14도 사이를 오르내립니다. 동굴의 온도는 일년 내내 유지되기 때문에 한 여름에는 바깥과의 온도차가 15도 이상 납니다. 그래서 여름에 환선굴을 방문할 때는 두꺼운 옷을 챙겨가는 것이 좋답니다.  

반면 추운 겨울에는 삼척 환선굴 입구에 역고드름이 솟아 오릅니다. 이는 마치 중력의 법칙을 거스른 듯 보이는데요. 강원도 삼척의 영하권 날씨와 한결같은 기온을 유지하는 환선굴 내의 온도와 차이가 발생하여 자라난 고드름입니다. 영상의 온도를 유지하는 천장에서 떨어진 물이 동굴 밖에서 들어오는 차가운 기류와 만나 영하인 동굴 입구 바닥면에 떨어질 때 얼어붙는 것이죠. 고드름이 큰 것은 1m나 된다고 하니, 과히 장관을 이루는 광경을 보실 수 있습니다.

동굴내부에는 미인상, 거북이, 항아리 등 다양한 모양의 종유석, 석순, 석주가 웅장하게 발달되었습니다.
종유석동굴의 천장에 고드름처럼 매달린 원추형의 광물질입니다. 일반적으로 대부분의 종유석은 석회암질의 고드름인데, 지하수가 동굴 천장에서 떨어져, 지하수의 석회 성분인 탄산수소칼슘이 수분이 증발할 때 다시 결정화되어 아랫방향으로 성장하는 것이지요.

석순동굴 천장에서 떨어지는 물방울에 들어있는 석회질 물질이 동굴 바닥에 쌓여 위로 자란 돌출물을 총칭합니다. 석회동굴의 경우, 석회암의 탄산칼슘 성분이 녹아 있는 물이 바닥에 떨어져서 공기와 접하면 물 속에 녹아 있던 이산화탄소가 공기 중으로 날아가게 되지요. 이 때, 물의 수소이온농도가 낮아져서 탄산칼슘이 침전되어 바닥에 쌓이고, 죽순모양으로 자라납니다.

그리고 석주석회동굴의 천장에서 종유석이 바닥까지 성장하여 석순과 맞닿은 돌기둥을 일컫습니다. 석순과 종유석은 반드시 석주가 되지는 않습니다. 적절한 양의 물이 떨어지고 동굴의 습도 등 다양한 외부조건이 맞아 떨어졌을 때, 석주가 되는 것이지요.


동굴이 형성되는데 크게 기여하는 탄산칼슘은 화학식은 CaCO3로 자연계에 존재하는 염 중에서 가장 많습니다. 탄산칼슘은 순수한 물에는 용해되지 않지만 이산화탄소를 함유한 물에는 용해됩니다. 이산화탄소를 함유하는 물이 땅속의 석회석을 만나면 용해하여 공동을 만드는데, 이것이 석회석 동굴입니다.  

탄산칼슘이 침착된 모양

탄산 칼슘침착으로 오랜 세월 동안 변신을 시도하는 환선굴.
개인적으로는 10년 후, 혹은 100년 후의 환선굴의 모습이 궁금해집니다. 이를 위해서는 5억년의 자연 과학을 담고 있는 신비로운 자연 그 자체로, 훼손되지 않고 보존되어야 할 것입니다.

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시린 겨울, 동상 예방법 !

동상이란?
겨울철 5도 이하의 온도에 오랫동안 노출되어 혈액순환이 저하되고 신체조직이 얼게 되면 손과 발, 귀, 코끝이 따끔거리다가 감각이 무뎌지는 느낌이 들면서 동상이 발생합니다.

신체 조직은 외부 온도가 영하 2.2℃ 이하가 되면 얼기 시작하는데요. 극심한 추위에 노출된 조직이 얼기 시작하면 일부 세포 내에 얼음 결정이 생성되고 이 세포들로 체액이 유입되어 세포가 터지게 됩니다. 따뜻해질 때 추가로 손상이 발생하여 손상된 혈관에서 체액과 단백질이 조직으로 새어 나와 부종과 수포를 일으킵니다. 겨울에 엄청 추워지면 뉴스에서 한파주의보나 경보를 들으실 수 있을 건데 이때 온도가 상당히 내려가기 때문에 더 주의를 해야 합니다.

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한 겨울 등산이나 낚시와 같이 장시간 추운 곳에서 활동하면 발생하는 ‘참호족’은 동상의 일종으로 볼 수 있습니다. 참호족은 젖은 발을 말리지 않고 추운 환경에 그대로 오래 노출되었을 때 발이 심하게 손상되는 증상을 말하는데요. 발이 얼었을 때 나타날 수 있는 증상으로, 심한 경우에는 그 후유증이 오래 갈 수 있기 때문에 주의하여야 합니다.

하지만 많은 사람들이 흔히 ‘동상’이라고 생각하는 증상은 사실 ‘동창’이라고 할 수 있습니다. 동창은 엄밀히 말하면 동상과는 다른 증상입니다. 영상의 기온에서 습한 찬바람을 쐬다 보면 신체 일부가 부어오르거나 따뜻한 곳에 가면 가려움증이 생길 수 있는데 이와 같은 증상을 동창이라고 합니다.

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동상의 증상!

처음에는 찬 느낌이 들고 바늘로 찌르는 것처럼 아프다가 점차 저리게 되면서 통증이 심해집니다. 나중에는 피부가 하얗거나 얼룩덜룩하게 푸른 색깔을 띠기도 합니다. 피부의 가장 위층의 표면 동결부터 뼈나 근육과 같은 깊은 조직까지 손상시키는 심한 동상까지 다양하게 나타납니다. 이렇게 동상을 입으면 피부의 감각을 잃게 됩니다.

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동상의 증상은 크게 3단계로 나눌 수 있습니다.

1도 동상: 피부가 충혈 되고 부종이 생긴다. 물집이 생기거나 피부가 벗겨지지는 않지만 매우 따갑고 아프게 느껴지거나 가렵다. 일주일이면 후유증 없이 치료가 된다.

2도 동상: 출혈과 부종에다가 수포가 생긴 것을 말한다. 수포나 피부 탈락이 발생하고 저리고 쑤시는 통증을 동반한다. 균이 침입하면 염증이 생길 수 있는데 후유증이 심하다.

3도 동상: 피부나 피하조직이 괴사현상을 일으킨다. 피부가 희고 차갑고 감각이 전혀 없으며 정상 부위와 경계가 되는 부위에서 통증을 느낀다. 시간에 따라 부위가 흙빛을 띄며 치료는 수개월에서 1년 정도 걸리는데 후유증을 남긴다. 심하면 근육이나 뼈까지 손상입기도 한다.

동상의 예방 및 치료

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겨울철 레저 활동을 즐길 때는 두꺼운 양말이나 장갑, 귀마개와 같은 방한용품에 항상 신경 써야 합니다. 레저 활동 중에 땀이나 물로 옷이 젖었다면 가급적 빨리 갈아입을 수 있도록 해야 해요. 또한 2-3시간 간격으로 휴식을 취하며 신발을 벗고 발가락을 손으로 마사지 해 주면 혈액순환 촉진에 도움이 되어 동상을 예방하는데 도움을 줄 수 있답니다.

따라서 겨울철 야외 레저 활동을 즐길 때 변덕스러운 겨울 날씨에도 안전한 방한 용품을 챙기는 것이 가장 중요한 일이라 할 수 있겠지요. 방한 용품을 고를 때는 일단 방안이 잘 되는지, 그리고 방수나 방풍에도 탁월한 효과를 발휘하는 지도 고려해야 합니다.

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또한 동상이 의심되는 증상이 나타나면 따뜻한 장소로 이동해 언 몸을 녹여주어야 합니다. 만일 물집이 잡힌 정도의 심각한 상태라면 상처에는 손을 대지 말고 전문 병원을 방문해 치료를 받도록 해야 합니다. 또한 동상에 걸린 상처 부위를 찬물이나 뜨거운 물에 담그고 있는 것은 하지 말아야 할 행동입니다. 해당 부위를 손으로 비비거나 마사지를 하는 행동 역시 피부 조직에 자극을 줄 수 있는 행동이기 때문에 삼가는 것이 좋습니다.


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