고든의 블로그 구글 분점

( Goldenrod can detect a compound produced by gall-inducing flies, according to researchers. Credit: Nick Sloff, Penn State )  소들이 한가롭게 초원에서 풀을 뜯는 모습을 보면 우리는 매우 평화로운 목가적 풍경을 상상하지만, 먹히는 당사자인 식물에게는 비상 사태입니다. 당연히 식물 역시 먹히지 않기 위해 화학물질을 방출하면서 저항합니다. 동물 역시 이에 대한 방어책을 진화시키면서 식물과 동물간의 보이지 않는 진화적 군비 경쟁이 발생합니다.   하지만 이런 독성 화학 물질은 식물에게도 해로울뿐만 아니라 공격이 없을 때도 계속해서 분비하는 것은 낭비이기 때문에 공격을 받을 때 집중적으로 화학전을 벌이는 식물이 많습니다. 문제는 공격을 어떻게 감지하는지입니다.   펜실베니아 주립대학의 연구팀은 미역취 ( tall goldenrod (Solidago altissima) )를 먹는 파리인  gall-inducing flies (Eurosta solidaginis)의 관계를 조사했습니다. 파리가 식물을 먹는다는 건 약간 이상해 보이지만, 이 파리의 수컷은 적당한 미역취 위에 분비물을 뿌리고 여기에 암컷이 알을 낳으면 여기서 나온 유충이 식물을 갉아먹는 식으로 식물을 먹습니다.   연구팀은 이 식물이 어떻게 파리 유충의 공격을 감지하는지 연구했습니다. 그 결과 파리 수컷이 내놓는 화학 물질인 E,S-conophthorin이 식물의 방어 시스템을 자극한다는 사실을 알아냈습니다. 이 물질은 암컷에게 신호를 보내는 역할을 하는데, 식물 입장에서는 유충의 알을 낳기도 전에 대비가 가능한 장점이 있습니다. 따라서 그만큼 조기에 방어가 가능해지는 것입니다.   물론 유충 역시 이를 해독할 수 있는 능력을 진화시키지만, 이 과정...

(This is the first thorium salt experiment since the 1970s(Credit: Thorium Energy World)) (The custom built test equipment showing the thorium salt in the center(Credit: Thorium Energy World)) ( The custom built test equipment showing the thorium salt in the center(Credit: Thorium Energy World))  토륨 (thorium)은 우라늄을 대신할 수 있는 핵물질로 흔히 언급되는 원소입니다. 토륨 - 232 를 이용한 핵반응은 다음과 같은 토륨 핵연료 사이클 (thorium fuel cycle)을 통해 에너지를 방출하면서 우라늄 - 233 을 얻는 과정입니다.   토륨 원자력 발전은 우라늄보다 훨씬 흔한 토륨을 원료로 발전이 가능하며 핵반응의 결과물이 플루토늄처럼 위험한 방사성 물질이 아니라는 점에서 이점이 있습니다. 토륨 원자력 발전의 핵폐기물은 98-99%가 우라늄 - 233 혹은 235 로 핵연료로 다시 사용할수도 있고 사용하지 않을 수도 있습니다. 나머지 폐기물 역시 플루토늄과 다른 위험한 방사성 동위원소가 많은 우라늄 기반 원자로와 달리 수명이 짧은 것이 대부분이어서 핵폐기물의 양과 위험도가 크게 감소하는 것입니다.   이렇게 이야기하면 왜 토륨 원자로가 현재 널리 사용되지 않는지 의문을 품을 수 있습니다. 여기에는 초기 원자력 상업화 시절에 핵무기 생산이 가능한 플루토늄 생산이라는 잿밥에 관심이 많았던 것도 이유지만, 사실 가장 중요한 이유는 토륨 핵연료 반응을 유지하기 위해서는 중성자를 계속해서 공급해야 한다는 점입니다. (위의 표 참조)   좀 더 쉽게 이야기하...

( Solar cycle: Solar irradiance is not constant. The brightness of our sun varies over an approx. eleven-year period, in which the number of sunspots also varies. The image on the left is from 2001 (solar maximum), the one on the right from 2009 (solar minimum). Credit: NASA/ESA/SOHO ) ( Fluctuating solar radiation: This illustration shows variations within the eleven-year solar cycle as well as short-term variations caused by individual sunspot groups and solar flares. The average total brightness is represented by the grey curve. The different colours depict measurements with different instruments. Credit: PMOD ) ( Factoring in the human influence: Models can only reproduce the observational data if anthropogenic influences are included in the calculations. Credit: IPCC Report 5 )  19세기 이후 지구 평균 기온의 섭씨 1도 가량 상승했습니다. 과학자들은 이것의 가장 큰 원인이 인위적인 온실 가스 배출이라고 생각하지만, 그렇다고 해서 그 외의 요인들에 대해서 연구하지 않는 것은 아닙니다. 온실 가스 증가와 더불어 태양 에너지의 변화나 화산 활동, 대기와 해류의 순환 등 여러 가지 ...

( The latest proposal for NASA's next big exploratory mission - a quadcopter that can fly all around Saturn's moon Titan(Credit: APL / Mike Carrol) )  앞서 소개한 것처럼 나사는 2020년대 태양계 탐사를 목표로 새로운 탐사 계획을 진행 중입니다.  뉴프론티어 프로그램의 일부로 현재 다양한 제안을 받고 있는데, 이 가운데 타이탄 탐사선이 있습니다.   이전 포스트:  http://blog.naver.com/jjy0501/221000668960  존스 홉킨스 응용 물리학 연구소 (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)의 연구팀은 독특하게 생긴 쿼드콥터 드론을 제안했습니다. 타이탄 탐사선에는 드론이나 풍선이 자주 제안되는 데 이는 타이탄의 환경과 연관이 있습니다. 타이탄의 두꺼운 대기와 지구 만큼 높은 밀도는 화성 같이 밀도가 매우 희박한 대기보다 드론을 날리기에 적합합니다.   드래곤플라이(Dragon)라고 명명된 이 타이탄 드론은 사실 잠자리와 많이 닮지는 않았지만, 아무튼 연구팀은 그렇게 이름을 붙였습니다. 지구의 드론과 가장 큰 차이점은 바로 이 드론이 큐리오시티 로버에 탑재된 것과 같은 원자력 전지인 Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG)를 사용한다는 점입니다.   원자력 전지라고 하면 강력한 에너지가 느껴지지만, 실제로 RTG는 매우 장시간 작동은 가능해도 동력원으로써 한 번에 방출하는 에너지의 양은 얼마되지 않습니다. 핵물질의 양이 작은 것과 열에너지의 극히 일부만 전기 에너지로 전환되는 것이 이유인데, 아무튼 이 에너지원으로 타이탄에 드론을 날린다는 것은 생각보다 쉽...

( A technician soldering components in a RAD5545 single-board computer (Credit: BAE System) )  BAE 시스템스가 방사선 내성을 지닌 Radiation hardened 제품인 RAD 5545 SBC (single board computer)를 선보였습니다. 이 방사성 내성 컴퓨터는 고방사선 환경인 우주선이나 인공 위성 등에 사용되는 것으로 RAD 시리즈는 300개 이상의 인공위성과 우주 탐사선에 사용되어 성공적으로 검증을 마쳤습니다.   우주 공간은 지구 표면처럼 강력한 자기장과 대기의 보호를 받지 못하기 때문에 고에너지 입자에 의한 간섭이 매우 심합니다. 따라서 보통의 컴퓨터와 전자 장비는 오래 버티지 못하고 망가지거나 오작동을 하게 될 가능성이 매우 큽니다. RAD 시리즈는 여기에 특화된 프로세서와 차폐시스템을 지니고 있습니다.   보통 이런 방사선 내성 컴퓨터는 미세 공정 제품을 사용하기 어렵습니다. 회로가 작아질수록 간섭을 심하게 받기 때문이죠. 굵은 전선과 얇은 전선 가운데 어느 쪽이 간섭을 덜 받을지는 쉽게 상상할 수 있습니다. RAD 5000시리즈는 45nm 공정으로 제조되는 데 이런 목적의 컴퓨터로는 매우 작은 미세 공정입니다.   전작인 RAD 750 시리즈의 경우 150-250nm 공정을 사용하며 IBM 파워PC 750 코어 한 개를 사용하지만 가격은 대당 20만 달러에 달한다고 알려졌습니다. 방사선은 물론 우주 발사시 겪게되는 가속도, 온도 변화 등에 대해서 내구성을 지녀야하며 수십년간 작동을 보장해야 하기 때문에 그 제조 과정이 매우 까다롭기 때문입니다.   RAD5545는 PowerPC e5500 코어 4개를 사용하며 공정을 크게 미세화했기 때문에 성능이 대폭 향상되었습니다. 그래서 과거 여러 개의 컴퓨터가 해야 하는 일을...

(출처: shuttle)  베어본 및 미니 PC 전문 제조사인 셔틀 (shuttle)이 새로운 베어본을 출시했습니다.  Shuttle XH110G은 인텔 H110 칩셋을 사용한 LGA1151 소켓 베어본으로 최대 65W TDP의 CPU와 GTX 1050Ti 혹은 라데온 RX 460 같이 TDP 100W 이하의 그래픽 카드를 지원할 수 있습니다. 크기는 200x250x78.5mm에 불과한 미니 PC입니다. (그래픽카드는 1슬롯 20.8cm 이하)   파워서플라이는 외장형이며 180W 용량이기 때문에 베어본의 작은 크기를 고려하면 Core i7-7700T 같은 35W TDP 프로세서를 장착하는 것이 정신 건강에도 이로울 가능성이 큽니다. M.2슬롯 한 개, 2.5인치 HDD/SDD 장착 가능, 메모리 슬롯 (노트북용) 2개를 지원하며 가격은 319달러입니다. 물론 CPU와 그래픽카드, 메모리, 저장장치를 제외한 가격이기 때문에 저렴한 가격은 아닙니다.   여러 부품 가격을 고려하면 게이밍 노트북이 좋은 대안이 될 수 있지만, 수리와 교체가 쉬운 나만의 미니 PC를 제작하고 싶은 소비자를 타겟으로 한 상품이라고 하겠습니다.   개인적인 경험으로는 너무 고성능 부품을 좁은 케이스에 밀어넣으면 발열도 컨트롤하기 힘들고 조립도 힘든데, 셔플 베어본의 경우에는 어떤지 모르겠네요. 지나치게 복잡하지 않게 구성한 듯 한데 일단 파워서플라이가 외장이라 조립할 때 편하겠네요. 미니 PC에 ATX파워는 너무 크다는 걸 몸소 체험했었습니다.   참고  http://www.anandtech.com/show/11735/shuttle-squeezes-desktop-graphics-card-into-a-3liter-xh110g-sff-pc-barebones

( Researchers have engineered yeast to convert human waste into useful materials for long-haul space missions (Credit: American Chemical Society) )  영화 마션에는 인간의 배설물로 농사를 짓는 장면이 등장합니다. 물론 이는 생각처럼 간단한 일은 아니지만, 자원 보급이 어려운 우주 공간에서 자원을 재활용하기 위해서 소변, 대변, 땀 같은 배설물과 분비물까지 연구한 점은 사실입니다. 예를 들어 소변의 경우 대부분 물이므로 쉽게 식수로 재활용이 가능합니다.   하지만 소변이 순수한 물은 아닙니다. 여기에는 여러 가지 유용한 성분이 아직 남아 있습니다. 최근 열린 미국 화학 협회 ( 254th National Meeting & Exposition of the American Chemical Society (ACS) )에서는 예상치 않았던 방법으로 이 자원을 재활용하는 방법이 발표되었습니다. 마크 브레너 ( Mark A. Blenner, Ph.D )박사에 의하면 효모균(yeast)가 그 해결책이 될 수 있다고 합니다.    Yarrowia lipolytica라는 이 미생물은 소변 속에 흔한 노폐물인 요소(Urea, CO(NH2)2)를 이용해서 질소를 분리하고 이산화탄소를 이용해서 탄소를 분리할 수 있습니가. 이 두 가지는 우주 비행사가 끊임없이 만들 수 있는 것입니다. 그리고 그 부산물로 오메가 3 지방산 같은 영양소는 물론 3D 프린터 잉크로 사용할 수 있는 폴리에스테르 폴리머(polyester polymer) 소재를 생산할 수 있습니다.  (동영상)   만약 이 미생물이 우주 공간에서 의도대로 작업한다면 노폐물도 제거하고 여러 가지 유용한 물질을 만들 수 있을 것입니다. 가능하다면 정말 기발한 아이디...