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글

3D 프린터로 만든 사무실 건물이 완공되다

(출처: 두바이 정부)   1년 전쯤 두바이에 최초의 3D 프린팅 사무실 빌딩이 지어진다는 포스트를 작성한 적이 있습니다. 그런데 이 건물이 실제로 완공되었다는 소식입니다.   이전 포스트:  http://blog.naver.com/jjy0501/220407920285  3D 프린터를 이용해서 시멘트를 적층하는 방식은 아직 널리 쓰이는 건축방식이라고는 하기 어렵습니다. 다만 일부에서 저렴한 주택을 건설하는 방법으로 연구되고 있습니다.   두바이에서 사무실 건물을 지은 것 역시 3D프린팅이 건축에서 새로운 대세가 되어서라기 보다는 신기술을 과시하고 전시하기 위한 성격이 짙습니다. 6 x 36 x 12 m 라는 크기는 3D 프린터로는 세계 신기록급이지만, 건축물이라는 관점에서 생각하면 작은 크기이기 때문입니다.   그래도 3D 프린터는 기존에는 만들기 어려웠던 독특한 3차원 구조물을 건설하거나 빠른 속도로 건축을 자동화하는데 유리합니다. 이번 건설 역시 3D 프린터로 출력하는데 사실 17일 밖에 걸리지 않았다고 합니다. 다만 3D 프린터로 출력한 것은 콘크리트 구조물이고 외장 및 내장 인테리어를 하고 기타 설비를 하는데 많은 시간이 걸린 것입니다.   완성된 건물은 물론 크기는 작지만, 상당히 현대적인 디자인의 세련된 건물로 탄생했습니다. 앞으로 독특한 디자인의 건물을 지을 때 3D 프린터가 새로운 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대됩니다.   참고    http://www.gizmag.com/3d-printed-office-dubai-completed/43522/

백악기 말 대멸종 - 극지방도 예외는 아니었다.

 백악기말 대멸종에서 수많은 생명체가 멸종했습니다. 흔히 우리는 공룡만 생각하지만, 하늘을 나는 익룡이나 어룡, 수장룡, 그리고 암모나이트를 비롯해서 많은 생물체가 멸종의 길을 피할 수 없었습니다. 사실 포유류와 조류의 조상 역시 멸종 위기를 겪었으나 겨우 살아남아 신속하게 텅빈 생태계의 자리를 채웠던 것이죠.   이 대멸종의 원인은 지금의 멕시코만에 떨어진 소행성 내지는 혜성 때문으로 생각되고 있습니다. 그런데 이 대충돌이 과연 저 멀리 떨어졌던 극지방에까지 큰 영향을 주었을까요. 최근 연구는 그렇다는 증거를 발견했습니다.   미국 리드대학과 영국 남극 연구소의 과학자들은 남극에 있는 세이모르( Seymour ) 섬에서 6500만년에서 6900만년 사이 지층에 있는 해양 생물체 6000종의 화석을 연구했습니다. 이는 당시 해양 지층 생물조사로는 가장 큰 규모입니다.   바닷속의 환경은 육지보다 훨씬 안정적이고 변화가 적습니다. 더구나 운석 충돌에서 아주 멀리 떨어진 남극 바다라면 더 변화가 적었겠죠. 그럼에도 불구하고 과학자들은 클립처럼 생긴 몸길이 2m의 기묘한 암모나이트인  Diplomoceras를 비롯한 중생대 해양 생물체의 다양성이 6600만년전 급격히 감소한 것을 발견했습니다. 대멸종 당시 생물종은 65~70% 가량 감소했습니다.  (동영상)   비교적 안전한 환경이었을 남극바다까지 이정도 피해를 입었다면 공룡을 비롯한 여러 중생대 생물들이 하나도 남지 못하고 멸종한 것도 당연하다는 생각이 듭니다. 어쩌면 당시 소행성이나 혜성이 조금만 더 컸다면 포유류도 살아남지 못했을지 모르는 일입니다. 그렇게 생각하면 지금 우리가 이렇게 존재하는 것도 상당 부분은 운에 따른 것이라고 할 수 있겠죠.   참고  James D. Witts et al. Mac...

태양계 이야기 501 - 화성의 빙하를 확인하다.

( Climatic cycles of ice and dust build the Martian polar caps, season by season, year by year, and periodically whittle down their size when the climate changes. This image is a simulated 3-D perspective view, created from image data taken by the THEMIS instrument on NASA's Mars Odyssey spacecraft. Credits: NASA/JPL/Arizona State University, R. Luk ) ( By analyzing radar images like the one at top of this montage, scientists discovered evidence for a past ice age in the northern polar ice cap of Mars. Credits: NASA/JPL-Caltech/Sapienza University of Rome )  화성은 지구와 비슷하게 양 극지방에 큰 빙하가 형성되어 있습니다. 지구와 다른 점은 물의 얼음 이외에도 이산화탄소의 얼음인 드라이아이스가 존재한다는 점입니다. 이 얼음 지대는 화성의 빙하기엔 더 저위도 지역으로 상승하고 간빙기에는 다시 극지방으로 몰리게 됩니다. 과학자들은 화성의 가장 마지막 빙하기가 40만년 전에 끝났다고 보고 있습니다.   나사의 MRO는  Shallow Subsurface Radar (SHARAD)를 이용해서 화성의 극지방에 분포하는 얼음의 두께를 측정했습니다. 레이더 관측 결과는 순수한 얼음의 두께가 최대 320m 정도이고 화성 전체 표면에 대략 60cm 두께로 쌓일 수 있는 정도라는 것을 보여줬습니다. 이는 2003년과 2007년 예측한 정도와 비슷...

태양계 이야기 500 - 고대 화성에 생명체가 있었을까?

( Ancient layered clay-bearing bedrock (top left) and carbonate bedrock (bottom right) are exposed in the central uplift of an unnamed crater approximately 42 kilometers in diameter in eastern Hesperia Planum, Mars. The image was taken by the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) instrument aboard the Mars Reconnaissance Orbiter. Credit: NASA/JPL/University of Arizona )  태양계에서 지구 이외에 생명체가 있을만한 천체로 항상 연구되왔던 장소가 바로 화성입니다. 과거 화성에 많은 양의 물이 존재했고 액체상태의 물이 있을 만큼 따뜻했다는 점은 의심의 여지가 없습니다. 그런만큼 지금은 아니라도 그 시점에는 생명체가 존재했을 가능성이 매우 높습니다. 하지만 아직 그 결정적인 증거는 발견하지 못한 상태입니다.   과학자들은 화성에 따뜻한 물과 이산화탄소가 풍부한 대기가 있던 시절 막대한 양의 탄산염(carbonate) 광물이 형성되었을 것으로 생각하고 있습니다. 이산화탄소와 물이 만나 탄산(H2CO3)의 수소가 금속 치환되어 생기는 염인 탄산염은 지구에도 흔하게 존재합니다.   문제는 세월이 흐른 만큼 과거 화성에서 형성된 탄산염 지층을 발견하기 어렵다는 것입니다. 화성의 고운 모래와 먼지 입자에 의해 덮혀 과거의 기반암을 찾는일이 그렇게 간단하지 않습니다.   조지아 공대와 SETI의 과학자들은 나사의 MRO가 보내온 데이터를 이용해서 지름 450km에 달하는 호이겐스 분지 ( Huygens basin )의 지형을 연구했습니다. 그 결과 연...

성게는 늙지 않는다?

( The red sea urchin, Mesocentrotus franciscanus, is one of the world's longest-lived organisms Credit: MDI Biological Laboratory )  성게는 매우 단순한 해양 생물체이지만, 생물학적으로는 여러 가지 독특한 특징을 가지고 있습니다. 보통은 온몸에 가시를 가지고 있다는 점을 먼저 떠올리지만, 사실 이 생물 가운데는 인간보다 더 긴 수명을 자랑하는 종류도 있습니다.   버뮤다 해양 연구소의 안드레아 보드너( Andrea G. Bodnar, Ph.D., of the Bermuda Institute of Ocean Studies )와 그의 동료들은 3가지 종류의 성게의 노화과정을 연구했습니다. 이들이 선택한 종은 100년의 기대 수명을 지닌 붉은 성게 ( red sea urchin, Mesocentrotus franciscanus ), 50년의 기대 수명을 지닌 자주색 성게 ( purple sea urchin, Strongylocentrotus purpuratus ), 그리고 4년의 기대 수명을 지닌 얼룩 성게( variegated sea urchin, Lytechinus variegatus )입니다.   불가사리나 성게 같은 극피동물은 뛰어난 재생능력을 가지고 있습니다. 연구팀은 오래사는 성게 종류일수록 세포 분열이 왕성하고 재생능력이 더 뛰어날 것으로 생각했습니다. 보통 포유류의 세포는 평생 50 회 정도 분열이 가능하며 분열을 거듭할수록 분열 능력이 감소하고 노화하는 것으로 이해하고 있습니다.   그런데 놀랍게도 세 종의 성게 세포들은 분열 능력이나 재생능력에 별 차이가 없었습니다. 그리고 어느 세포에서도 노화의 징후는 발견할 수 없었다는 것이 연구팀의 설명입니다.  왜 이런 현상이 발생했는지는 더 연구해야 할 과제이지만, 이것이 자료 수...

태양계 이야기 499 - 카론의 균열 지형은 명왕성의 중력 때문

( NASA's New Horizons captured this high-resolution enhanced color view of Pluto's moon Charon, showing the crack on the icy moon. It was taken just before closest approach on July 14, 2015. The image combines blue, red and infrared images and the colors are processed to best highlight the variation of surface properties across Charon. Credit: NASA )  명왕성의 가장 큰 위성인 카론 표면에는 독특하게 생긴 다수의 균열이 존재합니다. 이 균열의 생성 요인에 대해서는 아직 잘 모르지만, 내부의 지질활동 보다는 명왕성의 중력에 의한 조석력 (tidal force)의 차이 때문이라는 주장이 제기되었습니다.   로체스터 대학의 앨리스 퀼렌( Alice Quillen )과 그녀의 동료들은 시뮬레이션을 통해 명왕성과 카론의 중력이 균열 같은 지형의 원인이라는 가설을 제기했습니다.   카론은 지름 1,200km 정도의 천체로 암석의 핵과 물의 얼음으로 된 천체입니다. 따라서 지구처럼 내부의 방사성 동위원소 붕괴열로 인해 지질활동을 일으킬만큼의 열을 확보하기는 어렵습니다. 대신 명왕성과 매우 가까운 위치에서 공전하고 있습니다.   연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이와 같은 중력에 의한 조석력이 표면에 어떤 힘을 가하는지를 연구했습니다. 지구와 달의 조석력은 우리 잘 알고 있다시피 밀물과 썰물의 차이를 만듭니다. 다만 달의 중력은 지구 표면에 균열을 일으키기에는 힘이 약합니다. 반면 카론과 명왕성은 거리도 매우 가깝고 얼음으로된 약한 지각을 지니고 있기 때문에 쉽게 균열이 일어날 수 있습니...

거대 정자를 지닌 초파리

( Mating Drosophila fruit flies. Credit: Image: Stefan Luepold, University of Zurich )  다세포 생물의 생식세포는 매우 독특하게 진화했습니다. 공평하게 둘이 유전정보와 세포 성분 (즉 영양 성분)을 나누는 것이 아니라 모아니면 도 하는 식으로 유전 정보만 절반 있는 정자와 나머지 모든 것이 든 난자로 진화된 것입니다.   정자를 만드는 쪽은 수많은 정자를 만들어 후손을 퍼트릴 수 있는 많은 기회를 잡지만, 대신 매번 수정에 성공한다는 보장이 없기 때문에 후손을 남길 가능성이 0%가 되는 상황에 직면할 수 있습니다. 난자를 만드는 쪽은 한번에 만들 수 있는 숫자에는 상당한 제한을 받지만, 대신 태어나는 새끼는 100%자신의 새끼라는 확신을 가질 수 있습니다.   이렇게 양 극단의 전략으로 발전해 암수가 나눠지게 된 이유는 아직도 확실히 모르지만, 반반 전략보다 이점이 더 많기 때문으로 해석합니다. 이를 설명하는 이론은 많지만, 아무튼 제가 말하고자 하는 것은 기본적으로 난자는 크고 정자는 작다는 것입니다. 그런데 반드시 그렇지 않은 경우도 있습니다.   정자의 수가 많아진 것은 일단 유전정보와 움직이는 부분 및 난자로 침투하는 부분만 있으면 되므로 크기가 작고 만들기가 쉽기 때문입니다. 여기에 다른 수컷과 경쟁해야 하는 경우 많은 수가 무기가 되므로 하나의 정자만 있으면 되는 상황에서도 많은 정자를 만드는 것으로 보입니다. 하지만 일부 종은 숫자보다 크기로 승부를 거는 경우도 있습니다.   초파리 중 한 종( Drosophila bifurca )은 자신의 몸길이보다 훨씬 긴 정자를 만듭니다. 이들의 몸길이는 수 mm에 불과하나 정자의 길이는 6cm에 달하는 경우도 있습니다. 당연히 암컷의 몸길이보다 훨씬 긴데, 이렇게 긴 정자가 과연 필요한가라는 의문이...