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( A, photograph of Armoricaphyton chateaupannense preserved in 2D as carbonaceous thin films. B, SEM image of a transverse section of an axis of a specimen of A. chateaupannense preserved in 3D showing the radially aligned tracheids. Credit: Canadian Light Source ) ( A, part of a reconstructed 3D block of A. chateaupannense preserved in 3D. B, organic structure of the P-type tracheid cells. Credit: Canadian Light Source )  화석은 과거 생물의 모습을 알 수 있는 결정적 단서이지만, 살아 있을 때 모습 그대로 남는 건 아닙니다. 화석화 과정에서 본래 있던 유기물은 광물로 대체되기 때문에 대부분 사라진지 오래입니다. 극도로 보존 상태가 좋은 영구 동토의 화석에는 유기물은 물론 DNA까지 보존된 경우도 있지만, 매우 예외적인 경우입니다. 특히 수억 년전 화석이라면 유기물의 흔적이 남아 있을 가능성은 희박합니다.   하지만 예외도 있습니다. 비록 본래의 모습과는 거리가 있지만, 석탄의 경우 탄소 이외에 다양한 유기물을 지니고 있습니다. 또 논란의 여지는 있지만 오래된 공룡 화석에서 유기물의 흔적을 보고한 연구들도 있습니다. 캐나다 서스캐처원 대학 (University of Saskatchewan)의 크리스틴 스튤루-데리언 박사 (Dr. Christine Strullu-Derrien)와 그 동료들은 4억년 전 식물 화석에서 유기물의 흔적을 조사했습니다.   이 시기는 데본기로 이제 막 육상 식물과 동물이 육지로 상륙하던 시기였습니다. 따...

( The latest version of UC Berkeley's water harvester blows ambient air over a cartridge filled with MOF, which is visible inside the plexiglass box. The MOF pulls water from arid air, which is then removed from the MOF by mild heating. The concentrated water vapor is blown out through the tube at right to a condenser. This process produces water for drinking using only solar panels and a battery, even in areas as dry as the Mojave Desert. Credit: Mathieu Prévot, UC Berkeley ) ( UC Berkeley graduate student Nikita Hanikel, Grant Glover of the University of South Alabama and UC Berkeley postdoc Mathieu Prévot display the water collected from the water harvester last fall in the Mojave Desert. Credit: Mathieu Prévot, UC Berkeley )  2017년 UC 버클리의 과학자들은  메탈-유기물 프레임워크 metal-organic frameworks (MOFs) 소재를 이용해서 건조한 사막에서 태양 에너지를 이용해 수증기를 물로 바꾸는 기술을 시연해 보였습니다. 이 연구를 이끈 UC 버클리의 오마르 야기 (UC Berkeley's Omar Yaghi) 교수와 그의 연구팀은 지난 2년의 시간 동안 메탈-유기물 프레임워크 장치의 효율을 크게 끌...

( Schematic of clouds on the night side of a hot Jupiter exoplanet. The underlying atmosphere is over 800 C, hot enough to vaporize rocks. Atmospheric motion from the deep atmosphere or from the hotter dayside bring the rock vapour to cooler regions, where it condenses into clouds, and possibly rains down into the atmosphere below. These clouds of condensed rock block outgoing thermal radiation, making the planet's nightside appear relatively cool from space. Credit: McGill University )  뜨거운 목성은 모항성에 매우 가까운 궤도를 공전하는 거대 목성형 가스 행성을 말합니다. 관측 기술의 한계로 인해 외계 행성 관측 초기에 집중적으로 관측되기도 했지만, 사실 우주에 그렇게 드물지 않은 형태의 행성으로 생각됩니다. 태양계에서는 볼 수 없는 독특한 형태의 행성이기 때문에 뜨거운 목성형 행성은 과학자들의 주목을 받았습니다. 특히 현재 기술로도 스펙트럼 분석을 통해 여러 가지 정보를 알아낼 수 있어 많은 연구가 이뤄지고 있습니다.   맥길 대학의 딜란 키팅( Dylan Keating )과 니콜라스 코원 ( Nicolas Cowan ) 교수는 스피처 우주 망원경 및 허블 우주 망원경 관측 데이터를 이용해 뜨거운 목성형 행성 12개의 밤 기온을 조사했습니다. 지구와 달처럼 뜨거운 목성형 행성은 대부분 공전 주기와 자전 주기가 일치하는 조석 고정이 일어난 상태입니다. 따라서 한쪽은 영원한 낮이고 반대쪽은 영원한 밤입니다.  ...

( The fully assembled James Webb Space Telescope with its sunshield and unitized pallet structures (UPSs) that fold up around the telescope for launch, are seen partially deployed to an open configuration to enable telescope installation. Credits: NASA/Chris Gunn )  나사의 제임스 웹 우주 망원경이 마침내 최종 조립을 마무리했습니다.  캘리포니아 레돈도 비치에 있는 노스럽 그루만의 생산 시설에서 조립을 마친 제임스 웹 우주 망원경은 최종 테스트를 마치고 이제 우주로 발사될 준비를 진행할 것입니다. 앞서 몇 차례 소개한 바와 같이 제임스 웹 우주 망원경은 개발 과정에서 여러 가지 어려움을 겪었습니다. 발사가 2021년까지 연기되면서 본래 역대 최고가인 개발비 역시 계속 늘어나 96.6억 달러까지 치솟았습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221308932104  그래도 계획이 취소되지 않은 것은 과학계의 전폭적인 지지가 있었기 때문입니다. 허블 우주 망원경을 뛰어넘는 고성능 우주 망원경 없이는 현재의 관측 한계를 극복하고 우주의 비밀을 풀 수 없다는 현실적인 문제도 있었습니다. 기전에 시도된 적이 없는 독특한 접이식 망원경 구조 때문에 개발비와 개발 시간이 계속 늘어났지만, 여기서 얻은 노하우는 앞으로 발사될 초대형 우주 망원경의 기반이 될 수도 있습니다.   100억 달러 짜리 치고는 별로 개성 없어 보이는 외형이지만, 사실 망원경을 작게 접은 상태라서 그렇게 보이는 부분도 있을 것 같습니다. 태양광 차단막을 포함한 본체와 접어서 수납하기 편하게 만든 주경 (prim...

( Chloeia bimaculata, the new fireworm species named by the HKBU team. Credit: Hong Kong Baptist University )  생물학자들은 아마존이나 아프리카의 오지나 심해에서 한번도 보고된 적이 없는 새로운 생물체를 수없이 찾아냈습니다. 하지만 신종은 머나먼 오지가 어니라 생명체가 존재하는 곳 어디나 존재할 수 있습니다. 생물학자들은 심지어 대도시 환경에 적응한 신종을 보고하기도 했습니다. 사실 수많은 곤충들이 이미 도시 환경에 적응해 나름의 진화를 이룩했습니다. 넓게 보면 집에서 사는 파리, 바퀴벌레 같은 곤충도 그런 경우라고 할 수 있습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/220311409540  홍콩 침례 대학교 Hong Kong Baptist University (HKBU)의 과학자들은 홍콩의 얕은 바다에서 신종 다모류를 발견했습니다. Chloeia bimaculata라고 명명된 이 징그러운 벌레는 다모류 (polychaete) 가운데 양목갯지렁이과(Amphinomidae)에 속하며 길이 28-39mm, 너비 7-14mm의 크기를 지니고 있습니다. 얕은 바다에 서식하기 때문에 직접 본다면 기겁하게 생겼지만, 사진을 잘 찍어서 그런지 뭔가 아름답기도 한 그런 모습니다.   이 생물은 영어로는 불벌레 (fireworm)이라고 부르는데 온몸에 있는 털 같은 강모에 신경독이 있어 이름처럼 불에 데인 듯한 통증을 유발한다고 합니다. 이 위험한 벌레는 홍콩 서부에 있는 샤프 섬 (Sharp Island, Sai Kung)에서 발견되었는데, 아마도 이 섬에서 수영을 하거나 다이빙을 했던 관광객을 아프게 만들었을지도 모릅니다.   아무튼 열대 우림도 아니고 홍콩 근해에서 신종 생물 발견이라고 하니 ...

( This illustration compares the eccentric orbit of HR 5183 b to the more circular orbits of the planets in our own solar system. Credit: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko )  지구를 포함한 태양계의 행성들은 약간 길쭉한 타원궤도를 공전하고 있습니다. 물론 거의 원형에 가까운 형태지만, 아무튼 모두 태양에서 가장 가까운 위치인 근일점과 가장 먼 위치인 원일점을 오가며 태양 주위를 공전합니다. 아마도 이 점은 외계 행성 역시 예외가 아니겠지만, 이를 실제로 검증하기는 어려웠습니다.   칼텍의 대학원생인 사라 블런트 (Sarah Blunt)를 비롯한 연구팀은 목성보다 3배 큰 외계 행성 HR 5183 b을 연구하던 중 이 행성이 태양계 행성에서 볼 수 없는 길쭉한 타원 궤도를 공전한다는 사실을 발견했습니다. HR 5183 b는 태양계로치면 소행성대에서 해왕성 궤도 밖을 오고가는 이심률이 매우 낮은 궤도를 돌고 있는 것입니다. 평균 궤도는 18AU 입니다.  (동영상)   사실 이 외계 행성의 공전 주기는 45-100년 정도로 한 번의 관측을 통해 이런 사실을 알 수는 없습니다. 연구팀은 1990년대부터 진행된 관측 데이터를 종합해 시선 속도 (radial velocity)방법으로 공전궤도를 계산한 결과 이런 결론을 얻었습니다.  이런 독특한 궤도의 원인은 잘 모르지만, 가장 가능성 높은 설명은 인접한 다른 행성의 중력에 의해 궤도가 크게 변하면서 한 행성은 타원 궤도를 돌고 나머지는 튕겨 나갔다는 것입니다.   태양계는 우주에 평범한 행성계 중 하나이겠지만, 그렇다고 모든 행성계가 태양계와 비슷한 형태일 이유도 없습니다. 우주의 많은 행성계는 저마다의 사연과 특징을 지니고 있을...

( Bell Textron's APT 70 cargo drone has completed its first autonomous test flight, Credit: Bell Textron )  벨 텍스트론사의 APT 70 화물 수송 드론이 첫 자율 비행 테스트를 완료했습니다. 네 개의 다리 겸 꼬리 날개에 4개의 프로펠러를 지닌 이 화물드론은 고정익기와 수직 이착륙기의 장점을 모두 확보하기 위한 디자인을 가지고 있습니다. 최고 시속은 160km로 생김새 대비 날렵한 편이며 최대 항속거리는 70 파운드 혹은 31.7kg의 화물을 탑재하고 56km 정도입니다. 동력원은 배터리를 사용합니다.  APT 70 드론의 또 다른 특징은 빠른 충전을 위해 배터리를 교체할 수 있다는 것입니다.  (동영상)   벨 텍스트론은 2020년부터 이 드론을 상업 서비스에 투입한다는 계획입니다. 생김새는 꽤 그럴듯한데 과연 실제 성능이 어떨지 궁금하네요.   참고  https://newatlas.com/drones/bell-apt-70-cargo-drone-first-autonomous-flight/

( Pterodaustro, pencil drawing, digital coloring. All illustrations on this site are copyrighted to Nobu Tamura. The low resolution versions of the images are licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike (CC BY-SA). ) ( The fossil droppings were scanned using synchrotron microtomography. This works in a similar way to a CT-scanner in a hospital but with much stronger x-ray beams, making it possible to image the contents of fossils in three dimensions. The scans revealed many microscopic food remains including foraminifera (small amoeboid protists with external shells), small shells of marine invertebrates and possible remains of polychaete worms. Credit: Qvarnström et al ) ( The fossil droppings were scanned using synchrotron microtomography. This works in a similar way to a CT-scanner in a hospital but with much stronger x-ray beams, making it possible to image the contents of fossils in three dimensions. The scans revealed many microscopic food remains...

 덤프 트럭은 공사 현장과 광산에서 없어서는 안될 중요한 산업 장비입니다. 하지만 디젤 엔진에서 많은 매연과 온실가스를 배출하기 때문에 환경에 매우 유해한 운송 수단입니다. 특히 광산에서 사용되는 작은 건물 크기 덤프 트럭은 어떻게 보더라도 친환경과는 거리가 멀어 보입니다. 그런데 놀랍게도 이런 대형 트럭을 전기차로 바꾸려는 시도가 있습니다. 배터리의 무게 및 충전 시간을 생각하면 쉬운일이 아닌데도 말이죠.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221099410767  스위스의 쿤 슈웨이츠 Kuhn Schweitz에서 개발한 eDumper(Elektro Dumper)는 자체 중량 45톤의 대형 트럭으로 최대 하중 110톤을 버틸 수 있습니다. 최대 65톤의 광물이나 흙을 실은 상태에서 도로를 주행하기 위해 4.4톤 무게의 600kWh 용량 배터리를 탑재하고 있습니다. 참고로 45톤의 공차중량은 크기를 감안하면 매우 가벼운 것으로 전기 트럭으로 만들기 위해 경량으로 제조한 것입니다. 앞서 소개한 전기 트럭 역시 쿤/코마츠의 작품인데, 이 차량이 기존의 디젤 트럭을 개조한 것이었다면 이번에 등장한 eDumper는 아예 전기 전용 트럭입니다. 하지만 가장 놀라운 부분은 작업 환경에 따라서 충전이 필요 없다는 것입니다.  (동영상)  (동영상2)   동영상에서 잠깐 설명이 나오지만, eDumper의 한 가지 놀라운 장점은 뛰어난 에너지 회수 능력입니다. 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 있는 회생제동 (regenerative braking) 기능은 자동차를 감속할 때 에너지를 회수하는 장치입니다. 예를 들어 내리막길을 갈 때 브레이크를 밟으면 배터리가 충전되는 것이죠. 그런데 eDumper는 여기서 한 걸음 더 나아가 아예 이 에너지로 운행을 합니다.  ...

( Scientists with NASA's Mars 2020 mission and the European-Russian ExoMars mission traveled to the Australian Outback to hone their research techniques before their missions launch to the Red Planet in the summer of 2020 )  과학자들은 화성 로버를 테스트할 장소로 주로 사막을 선택했습니다. 모래와 암석 투성이고 건조한 환경이 화성과 비슷하기 때문입니다. 하지만 호주 아웃백은 화성 로버를 개발하는 국가에서 멀었기 때문에 지금까지 테스트가 거의 이뤄지지 않은 지역입니다.   지난 주 나사, 유럽 우주국, 로스코스모스(NASA, ESA, and Roscosmos)의 과학자들은 호주 북서부에 있는 필바라 아웃백 (Pilbara Outback)에서 고대 화성에 있었을지도 모르는 생명체의 증거를 찾을 수 있는 방법을 연구했습니다. 호주 대륙의 오래된 지층은 수십 억년 전 원시 지구의 모습을 간직하고 있습니다.   나사 제트 추진 연구소의 켄 팔리 (Ken Farley, project scientist for Mars 2020 at the Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, California)가 이끄는 연구팀은 이 가운데 고대 지구에 산소를 공급했던 원시 미생물의 흔적인 스트로마톨라이트를 연구하고자 이 장소를 찾았습니다. 이 암석은 광합성을 통해 산소를 만든 시아노박테리아 생물막의 흔적입니다. 만약 화성에서 같은 암석을 발견한다면 인류 역사상 가장 놀라운 과학적 증거가 될 것입니다.  (동영상)   하지만 그 전에 이와 비슷한 암석을 화성에서 어떻게 발견하고 검증할 것인지 먼저 고민하지 않을 수 없습니다. 우주 ...

( Neptune. Processed image from Voyager 2's narrow-angle camera 16 or 17 of August 1989. Neptune's south pole is at the bottom of the image. Credit: NASA/JPL  ) ( Voyager 2 image of Triton. NASA / Jet Propulsion Lab / U.S. Geological Survey -  http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA00317   )  지금으로부터 30년전인 1989년, 보이저 2호는 당시까지 인류가 도달한 가장 먼 천체인 해왕성에 근접해 해왕성과 그 위성을 상세히 관측하고 그 정보를 지구로 전송했습니다. 보이저 2호가 해왕성에 가장 근접했던 시기는 1989년 8월 25일로 해왕성의 북극에서  4,950km에 불과한 거리를 지나갔습니다. 본래는 가장 큰 위성인 트리톤과 해왕성 사이를 지나가면서 해왕성에서 1300km, 트리톤에서 8200km 떨어진 지점에서 더 근접 관측을 하려 했으나 해왕성의 고리 입자에 충돌할 가능성이 있다고 보고 더 안전한 궤도를 수정한 것입니다.   30년전 8월에 관측을 마친 보이저 2호는 그 해 10월까지 많은 정보를 지구로 전송했는데, 이를 통해 과학자들은 해왕성의 숨겨진 비밀은 물론 가장 큰 위성인 트리톤의 독특한 지형 등 다양한 정보를 수집했습니다. 지금까지 우리가 보고 있는 해왕성과 트리톤의 근접 촬영 사진은 이 때 찍은 것입니다. 이후 2015년에 뉴호라이즌스가 명왕성을 탐사할 때 까지 보이저 2호의 해왕성 탐사는 인류 역사상 가장 먼 천체를 탐사한 기록으로 남게 됩니다.   그후 30년간 과학자들은 지상과 우주 망원경을 통해 해왕성을 관측해 왔습니다. 이를 통해 많은 사실을 ...

( For their research, food scientists used samples of canola oil in which falafel had been deep-fried. Credit: UMass Amherst )  튀긴 음식은 맛있기는 하지민, 과도한 섭취는 건강에 해로울 수 있습니다. 메사추세스 대학 애머스트 캠퍼스 (UMass Amherst)의 연구팀 (Jianan Zhang, associate professor Guodong Zhang)은 식물성 기름을 가열하면 구체적으로 어떤 물질이 건강에 해로울 수 있는지 조사했습니다.   튀김 음식은 기본적으로 열량이 높기 때문에 비만의 원인이 됩니다. 그리고 많은 경우 맛을 좋게 하기 위해 설탕과 소금을 많이 넣기 때문에 건강에 해로울 수 있습니다. 하지만 과학자들은 그것 이외에도 튀김 음식이 염증을 일으킨다는 사실을 발견했습니다. 이런 만성 염증은 심혈관 질환 및 암의 위험도를 높입니다.   연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해 가열한 식물성 기름이 대장 염증을 일으키는 원인을 연구했습니다. 연구팀은 튀김 요리에 흔히 사용되는 카놀라유를 이용해 이를 가열하고 튀겨 사람이 먹는 튀김 요리와 비슷한 사료를 만들어 실험 동물에게 먹이고 염증 반응과 종양 세포에 미치는 영향을 조사했습니다.   그 결과 예상했던 대로 가열한 기름과 튀김 음식은 대장 점막에서 염증을 유발하고 암세포의 성장을 촉진했습니다. 연구팀은 이 가운데 불포화지방산가 산화된 극성 화합물 (polar compound)에 주목했습니다. 불포화지방산 자체는 가열하지 않고 먹었을 때 염증을 줄이는 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 이를 고온에서 가열하면 변성이 일어납니다. 연구 결과는 이 극성 화합물이 튀김 음식과 유사한 염증 반응을 일으키는 것으로 나타났습니다.   물론 이런 연구 결과가 튀김을...

( The ptarmigan is a small-brained bird that thrives in colder, high latitude regions. A global study in the journal Nature Communications compares more than 2,000 birds and finds that, in highly variable environments, birds tend to have either larger or smaller brains relative to their body size. Credit: Trevor Fristoe )  인간은 유별나게 큰 뇌를 지니고 있기 때문에 뇌가 클수록 고등하고 영리한 동물이라고 생각합니다. 실제로 복잡한 동물일수록 발달된 두뇌를 지니고 있으며 더 복잡한 행동이 가능합니다. 하지만 큰 뇌는 상당한 댓가를 요구합니다. 다른 장기에 비해 성장에도 많은 시간이 필요하고 산소와 에너지 소비량 역시 큽니다. 따라서 큰 뇌가 반드시 생존에 유리한 것은 아닙니다.   새의 경우에도 생활 방식에 따라 전체 체중에서 뇌가 차지하는 비중이 다양합니다. 우리는 보통 새가 머리가 나쁘다고 생각하지만, 까마귀처럼 실제로는 매우 똑똑한 조류도 존재합니다. 비록 우수한 지능이 생존에 큰 도움이 되지만, 새에게 뇌는 특히 더 값비싼 장기입니다. 비행에 상당한 에너지를 투자해야 하는데다 뇌가 클수록 무거워져 추가 비용을 요구하기 때문입니다.   워싱턴 대학의 트레버 프리스토 (Trevor Fristoe, formerly a postdoctoral researcher at Washington University) 를 비롯한 과학자들은 새의 뇌의 크기를 결정하는 인자를 연구했습니다. 한 가지 흥미로운 사실은 고위도 지역에 사는 새가 뇌가 상대적으로 크다는 점입니다. 거친 환경에서 유연하게 대응하기 위해 뇌가 커진 것으로 해석됩니...

( Researchers at Princeton University calculated flood risks for 171 counties across four regions: New England (green), mid-Atlantic (orange), southeast Atlantic (blue), and Gulf of Mexico (red). They found that what used to be considered 100-year floods will occur far more often depending on the location. Credit: Reza Marsooli et al ) ( The relative contributions of rising sea levels and changing storms differed according to the area of the country being studied. In northern areas, sea level rise is a major contributor to increased flooding, while changing storm dynamics are relatively more important in southern areas. Credit: Reza Marsooli et al )  미 동부 해안에서 100년만에 한 번 발생할 수준의 홍수(100-year floods)가 앞으로는 1-30년 마다 발생할 수 있다는 연구 결과가 나왔습니다. 프린스턴 대학의 닝 린 교수 (Ning Lin, associate professor of civil and environmental engineering at Princeton University)가 이끄는 연구팀은 미 동부 해안을 크게 네 개 지역으로 나누고 (뉴잉글랜드, 대서양 중부, 남동 대서양, 멕시코만) 바다에 면한 177개 카운티의 미래 홍수 위험도를 예측했습니다.  그...