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글

수각류 공룡 같은 톱니 이빨을 지닌 포유류의 조상

  ( A complete sabre-toothed canine from a gorgonopsian from Zambia. This specimen includes both the crown (top) and root (bottom) of the tooth. Credit: Megan Whitney ) ( Thin section of a partial gorgonopsian canine under polarized light. Serrations are evident on the right side of this specimen. Credit: Megan Whitney ) ( Both are magnified images of the serrations under polarized light. Gorgonopsian serrations are made from both enamel (thinner, lighter tissue to the right) and dentine (thicker tissue to the left) and an interdental fold (black central structure that is a fold in between the serrations). This particular arrangement allows for more serrations to be tightly packed along the tooth and makes each serration more resistant to wear. Credit: Megan Whitney ) ( Gorgonopsian were the first saber-toothed animals. Their canines extended up to 13 centimeters. Credit: CCA 3.0/Dmitry Dogdanov )    수각류 육식 공룡은 중생대 가장 성공한 대형 포식자입니다. 이들의 성공 비결 중 하나는 예리한 작은 톱니가 있는 이빨입니다. 살을...

폐수처리장을 미생물 연료 전지로 바꾸는 기술

  ( A switchable bioelectrochemical wastewater treatment system was tested at the pilot scale at a wastewater treatment facility in Moscow, Idaho. Credit: Washington State University )  하수처리 시설은 환경을 보호하기 위해 반드시 필요한 사회 간접 자본입니다. 하지만 생각보다 많은 전기를 소비하는 시설이기도 합니다. 오폐수를 정화하기 위해 미생물의 힘을 빌리는데, 유기물 대사 과정에서 필요한 산소를 끊임없이 펌프로 공급해줘야 하기 때문입니다. 현재 미국에서 소비되는 전력의 2% 정도가 하수처리 시설을 위해 사용됩니다.   과학자들은 좀 더 친환경적이고 에너지를 적게 사용할 수 있는 대안을 마련하기 위해 오폐수에 있는 유기물을 에너지원으로 사용하는 기술을 개발했습니다. 하수 찌꺼기로 메탄 가스를 생산해서 이를 전력 발전에 활용하는 경우가 대표적입니다. 하지만 생산되는 에너지는 적은 반면 하수처리장 유지에 필요한 에너지원은 많아서 효과는 제한적입니다. 또 이런 설비를 만드는데 적지 않은 비용이 든다는 것 역시 문제입니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/220509405029     워싱턴 대학의 아델르흐만 모하메드(Abdelrhman Mohamed)와 할룩 베예날(Haluk Beyenal) 교수는 미생물 연료 전지 (microbial fuel cells (MFCs))를 이용한 하수처리 시스템을 개발했습니다. 이들이 개발한 시스템은 260L의 실험실 모델과 1200L의 프로토타입 모델로 산소 펌프 없이도 유기물을 분해해 전기를 만드는 미생물을 사용해 무동력으로 하수를 정화할 수 있습니다. 다만 생산되는 전기가 많지 않고 정화 속도가 좀 느리다는 것이 단점입니다. 이 경우 펌프를 돌려 산소를 ...

역사상 가장 정밀한 위성 합성개구 레이더 (SAR) 이미지

  ( Above: Capella’s new Spot imagery captures the Jiuquan Launch Center where China recently launched its new commercial CERES-1 rocket. The spaceport’s launch pad areas and vertical assembly area are clearly visible in the radar image and a zoomed in version shows a closeup of the launch pad. Credit: Capella Space ) ( Above: The metallic refining units and piping brightly reflect radar signals at ExxonMobil’s Singapore Chemical plant on Jurong Island. Very high resolution zoomed in views show the granular features of an oil tanker docked near floating roof storage tanks. Credit: Capella Space ) ( Above: The Aksum Airport was heavily damaged during the Ethiopian Tigray conflict. Capella’s very high-resolution Spot image identifies 23 trenches dug perpendicularly across the runway to prevent its usage. A closeup shows the trenches and debris highly contrasted against the dark tarmac. Credit: Capella Space )  합성개구레이더 (SAR,  synthetic aperture radar)는 빛 대신 레이더를 이용해서 물체 표면을 ...

우주 이야기 1095 - 5000만 광년에 달하는 거대 은하 사이 가스 필라멘트

  ( Optical image of the Abell 3391/95 system. Credit: Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics ) ( Still image from a simulation showing the distribution of hot gas (left), compared with the eROSITA X-ray image of the Abell 3391/95 system (right). Credit: Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics ) ( In this view of the eROSITA image (right; left again a simulation for comparison) the very faint areas of thin gas are also visible. Credit: left: Reiprich et al., Space Science Reviews, 177, 195; right: Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics )  과학자들이 역대 가장 큰 은하 사이 가스 필라멘트를 관측했습니다. 우주는 크게 보면 별과 은하가 몰려 있는 지역과 희박한 가스 이외에는 거의 아무 것도 없는 공간으로 이뤄져 있습니다. 마치 대도시에만 사람이 많고 농촌과 산에는 사람이 없는 것과 비슷한 구조인데, 우주는 더 극단적인 물질 분포를 보입니다. 은하와 은하단의 중력이 물질을 끌어당겨 점점 덩치를 키우기 때문입니다. 따라서 물질이 거의 없는 빈 공간이 커져서 마치 거품 같은 구조를 지니게 됩니다. 은하단과 은하단 사이는 거미줄 같은 가스 필라멘트로 서로 이어져 있습니다.     본 대학의 토마스 레이프리치 교수( Prof. Dr. Thomas Reiprich from the Argelander Institute for Astronomy at the University ...

콜로라도 감자잎벌레의 살충제 내성 발현 - 후생유전학 덕분

  ( Native to the Rocky Mountains, the Colorado potato beetle has now spread to many parts of the world, chowing potato leaves, costing farmers millions—and quickly overcoming most every pesticide thrown in its way. A new UVM study sheds light on how these insects become resistant so fast. Credit: Lily Shapiro )  콜로라도 감자잎벌레( Colorado potato beetle )는 우리에게 생소한 곤충이지만, 북미 지역에서는 매우 무서운 해충 중 하나로 손꼽히고 있습니다. 미국 농부들은 1860년대 부터 이 해충을 없애기 위해 여러 가지 살충제를 사용했습니다. 현대적인 살충제가 나오기 전부터 파리 그린( Paris Green )이라는 페인트를 이용해 콜라라도 감자잎벌레를 없앴는데, 사실 이 페인트의 성분은 구리와 비소 ( Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2 )입니다.   하지만 놀랍게도 콜라로도 감자잎벌레는 순식간에 내성을 키웠고 다행히 농부들은 다른 약물을 시도했습니다. 사실 이 부분은 이 벌레보다 사람에게 다행한 일이었는데, 만약 내성 없었으면 상당히 오랜 기간 구리와 비소가 포함된 감자를 먹을 뻔 했기 때문이죠. 아무튼 DDT가 개발되기 전까지 농부들은 비소는 물론 수은까지 써서 이 해충을 공격했으나 콜로라도 감자잎벌레는 매번 이를 이겨냈습니다. 물론 DDT를 포함해서 현대적인 살충제 역시 빠른 속도로 내성을 키워 농부들은 물론 과학자들이 혀를 내두르게 만들었습니다.   버몬트 대학의 욜란다 첸 교수( Prof. Yolanda Chen at the University of Vermont )와 그의 동료들은 화학적 생존 능력 최강자 중 하나인 콜로라도 감자잎벌레의 비...

쪼개지고 얇아지는 A-68a 빙산

  ( Satellite image of A-68a showing the split of two large fragments. Credit: ESA ) ( Animation showing the change in the thickness of A-68a. Credit: ESA ) ( The track of A-68a over time. Credit: ESA ) ( The graph depicts the changes in area, thickness and volume of the A-68A iceberg. Credit: University of Leeds )  앞서 소개한 것처럼 남극의 거대 빙산 A-68a는 사우스 조지아 섬으로 향하면서 과학자들의 이목을 집중시키고 있습니다. 이 빙산의 크기를 생각하면 해안가에 상륙하는 일은 생각하기 어려우나 얕은 바다에 암초처럼 걸린 후 해양 생물들의 경로를 방해하고 얕은 바다에 물리적 충격을 가할 수는 있습니다. 더 나아가 녹아서 생성된 염도가 낮은 차가운 물은 주변 해양 생태계에 매우 큰 악영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 과학자들은 코로나 19 대유행 속에서도 A-68a의 변화에 주목하면서 연구를 계속하고 있습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/222177525227  최근 유럽 우주국 (ESA) 및 미 국립 얼음 센터 (US National Ice Center), 리즈 대학 (University of Leeds) 등의 연구팀은 위성 데이터를 바탕으로 현재 이 빙산에서 큰 덩어리들이 떨어져 나오고 있으며 빙하 자체도 빠른 속도로 녹고 있어서 질량이 급속히 감소한다는 사실을 확인했습니다. 물론 빙산 자체가 라르센 C 빙붕에서 분리된 것도 2017년의 일이고 그 사이에도 계속 쪼개지고 질량이 감소했으나 최근 사우스 조지아섬을 향하면서 질량 감소 및 붕괴에 가속도가 붙은 것으로 보입니다.   최근 A-68a...

지구 기온 상승 마지노선은 2027-2042년 사이 뚫린다?

   코로나 19가 전세계를 휩쓰는 와중에도 우리는 계속해서 화석 연료를 태우고 있습니다. 그리고 우리가 태운 화석 연료에서 나온 이산화탄소는 착실하게 대기 중에 일정 비율로 쌓여 지구 기온을 상승시키는 역할을 하고 있습니다. 이미 대기 중 이산화탄소 농도는 400pm을 넘었고 코로나 19로 경제가 주춤했던 지난 5월에도 다시 역대 최고 수치인  416.21ppm를 넘어섰습니다. 결국 현재와 같은 추세대로라면 파리 기후 협약에서 목표치로 제시한 산업화 이전 섭씨 1.5도 이내 상승 억제 목표는 달성하지 못할 가능성이 높아졌습니다.     이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221961825607  하지만 구체적으로 어느 시점에 1.5도 한계치를 돌파할지는 의견이 분분합니다. 이미 섭씨 1도 정도 올라서 그 시점이 멀지 않았다는 건 분명하지만, 구체적으로 몇 년 후인지에 대해서 완전 의견 일치를 보지 못했다는 것이죠. IPCC의 General Circulation Models (GCMs)은 이산화탄소 농도가 두 배가 되면 지구 평균 기온은 섭씨 1.9- 4.5 도 정도 오른다고 예측했는데, 이는 상당히 범위가 큰 예측입니다. 하나는 목표치를 약간 넘을 뿐이지만, 상한값은 거의 대재앙 수준의 변화이기 때문입니다.   맥길 대학의 연구팀은 좀 더 예측 범위를 줄일 수 있는 새로운 기후 모델을 개발했습니다. 이들이 개발한 Scaling Climate Response Function (SCRF)은 이론적 예측보다 실제 관측 결과에 따른 변화에 기반을 두고 미래를 예측한 것으로 예측 범위를 기존 모델 대비 절반으로 줄였습니다. 예측 결과에 따르면 파리 기후 협약의 일차 목표인 1.5도 상승은 2027년에서 2042년 사이 돌파할 것으로 예상됩니다.  물론 이것도 작은 범위는 아니지만, 불확실성을 어느 정도 줄였다고 할 수 있을 것입...