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신소재 · 화공

 
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  • [과학뉴스] 소의 ‘메탄방귀’ 줄이는 신물질 개발 소의 장내 미생물이 만드는 메탄가스는 강력한 온실가스다. 소가 뀌는 방귀는 미국 전체 메탄가스 배출량의 25%를 차지할 정도로 많은 양이다. 최근 미국 연구진이 이 메탄가스를 획기적으로 줄이는 방법을 발견했다. 미국 펜실베니아주립대 동물과학과의 알렉산더 리스토프 교수팀은 홀스타인종 젖소 48마리에게 12주간 3-질소산화프로판올(3NOP)이 든 사료를 먹였다. 3NOP는 젖소의 장내 미생물이 메탄가스를 생성하지 못하도록 방해하는 물질이다. 실험결과 이 사료를 먹은 소는 메탄가스 배출량이 30%나 줄었다. 젖 생산량이 줄거나 소가 사료를 거부하는 부작용도 없었다. 대신 다른 소에 비해 체중증가율이 80%나 높아졌는데, 연구팀은 메탄가스 생성에 들어갈 에너지가 영양분으로 흡수됐기 때문으로 보고 있다. 리스토프 교수는 “3NOP를 이용해 축산업에서 낭비되는 에...
  • 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...