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신소재 · 화공

 
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  • 국내 과학계 뉴스[과학뉴스] 혈당과 안압, 콘택트렌즈로 한 번에 본다 콘택트렌즈로 혈당과 안압을 측정하는 기술이 개발됐다. 박장웅 UNIST 신소재공학부 교수팀은 당뇨병과 녹내장을 실시간으로 진단할 수 있는 콘택트렌즈용 센서를 개발해 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 27일자에 발표했다. 현재 혈당 측정은 작은 침으로 피를 뽑아서 하는데, 눈물로도 측정할 수 있다. 그 때문에 혈당을 측정하는 콘택트렌즈를 개발하려는 시도가 많았다. 하지만 센서의 전극을 투명하게 만들기가 어렵고, 소재도 플라스틱이어서 상용화가 어려웠다. 박 교수팀은 금속 나노와이어와 그래핀을 이용해 투명하고 유연한 센서를 개발하고, 시중에 판매 중인 콘택트렌즈에 적용하는 데 성공했다. 이 센서에 얇은 유전물질을 삽입해 안압을 재는 데도 성공했다. 혈당과 안압을 동시에 측정할 수 있게 된 것이다. 이 센서는 무선으로 신호를 전달하고 충전하는 안...
  • ‘고삐 풀린 말’ 플라스마 길들이기PART5. 핵융합의 난관 우리는 아직 경제적인 핵융합 발전소를 건설하지 못하고 있다. 무엇이 문제일까. 인류가 만난 가장 어려운 상대인 ‘자연’과, 그 자연이 무기처럼 휘두르는 ‘난류’ 현상 때문이다. 1억K짜리 보온 주전자를 만든다면? 자기장을 이용한 핵융합 장치(토카막, 스텔러레이터)를 주전자와 비교해 보자. 핵융합 반응에 필요한 고온(약 1억K. 0K은 영하 약 273℃)의 플라스마가 자기장에 의해 가둬져 있듯, 주전자 안에는 물이 가둬져 있다. 이 때 가스레인지(외부 에너지 공급)를 이용해 물 온도를 100℃까지 올린 뒤 가스레인지를 꺼 보자. 물의 온도가 떨어지는 시간은 주전자의 보온 성능과 관련이 있다. 물이 식는 데 더 오랜 시간이 걸리는 주전자가 보온 성능이 좋은 주전자다. 이 원리를 핵융합 장치에도 적용해 보자. 온도가 최초의 약 36%로 떨어질 때까지의 시...
  • 라이프·테크[과학뉴스] 고무와 플라스틱, 식물로 만든다 식물을 이용해 친환경 고무와 플라스틱을 만드는 공정이 개발됐다. 미네소타대 화학공학과 폴 다웬하우어 교수팀이 나무와 풀, 옥수수와 같은 재생 가능한 자원에서 합성고무와 플라스틱의 원료가 되는 분자인 부타디엔을 합성하는 방법을 미국화학학회의 친환경 분야 저널 ‘지속가능한화학및공학’ 온라인판에 4월 2일 발표했다. 부타디엔은 일반적으로 석유나 천연가스에서 나오는 탄소분자 4개의 중합체 사슬로 화학반응을 거치면 의료용 고무장갑이나 호스, 타이어를 만드는 데 쓸 수 있고 단단한 플라스틱도 만들 수 있다. 연구팀은 ‘인산 올-실리카 제올라이트’라는 새로운 촉매를 이용해 95%의 수율로 식물로 만드는 테트라하이드로퓨란(THF)을 부타디엔으로 합성하는 데 성공했다. 먼저 식물에서 뽑은 당을 탈수소반응으로 고리화합물인 퍼퓨랄로 만...
  • 0.03g 연료로 한반도 끝까지 간다PART3. 핵융합의 장점과 발전 0.03g 연료로 한반도 끝까지 간다 태양에서는 무수하게 많은 수소 핵융합 반응이 일어난다. 이런 수소 핵융합은 별에서나 가능한 초고온, 초고밀도 환경을 필요로 하기 때문에 지구에서 구현하기는 쉽지 않다. 하지만 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소로 눈을 돌려보면 사정이 달라진다. 이들은 지구에서 비교적 낮은 온도로도 핵융합 반응을 일으킬 수 있으며, 강력한 장점도 많다. 1500만 년 동안 쓸 수 있는 연료 먼저 연료가 풍부하다. 중수소는 바닷물에서 추출하면 되고, 삼중수소는 리튬을 이용해 얻을 수 있다. 바닷물 1L에는 약 0.03g의 중수소가 들어 있는데 이 양만 으로도 300L의 휘발유와 같은 에너지를 낼 수 있다. 자동차로 서울과 부산을 세 번 왕복할 수 있는 에너지다. 삼중수소는 중수소와 달리 12.3년의 반감기를 갖는 방사성 동위원소다. 수소보다 조금 무거운 원...