태양전지 효율 크게 높이는 2차원 물질 특성 발견광자 한 개로 전하 여러 개 발생시키는 캐리어 증폭 현상 규명현재 쓰이고 있는 실리콘 태양전지는 빛 흡수율이 낮고 전기로 전환되는 과정에서 열손실이 커 최대 효율이 33.7%에 지나지 않는다. 기초과학연구원 나노구조물리 연구단 이영희 단장 연구진은 태양전지 효율을 46%까지 향상시킬 연구결과를 내놨다. 광자 한 개를 더 많은 전하입자로 변환할 수 있는 2차원 물질을 세계 최초로 발견한 것이다. 이는 빛 에너지에 비례해 전하 캐리어 수 즉, 전류가 늘어남을 의미한다.일반적으로 에너지가 아무리 커도 빛 알갱이(광자) 한 개는 전하 입자(캐리어) 한 쌍만 발생시킬 수 있다. 여분의 에너지는 열로 방출되는 까닭에 태양광을 전기로 전... 작성자 : 전체관리자 조회 : 113 2019.12.02

세포와 똑 닮은 초분자 개발- 호박 모양 분자 ‘쿠커비투릴’ 기반 … 인공세포 구현 초석 마련 -밥을 먹고도 일정 시간이 지나면 또 배고픔을 느낀다. 일을 하고, 움직이고, 숨을 쉬는 일에 세포가 흡수한 영양소를 써버리기 때문이다. 이처럼 생명체는 생명현상을 일정하게 진행하기 위해 세포 단위에서 에너지를 소모하고, 그 만큼의 에너지를 받아들이며 항상성을 유지한다.기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단 김기문 단장 연구팀은 호박 모양의 분자인 쿠커비투릴을 이용해 생명체처럼 끊임없이 에너지를 받고 쓰며 항상성을 유지하는 생체모사 시스템을 개발했다.세포는 대사를 통해 에너지를 소모하고, 그 과정에서 발생한 부산물을 세포 내 기관을 이용해 밖으로 배출하며 항상성을 유지한다... 작성자 : 전체관리자 조회 : 178 2019.11.13

다재다능한 그래핀 만드는 비결, ‘스트레스’에 있다IBS 연구진, 그래핀 기능화 반응 촉진 원리 규명사람에게는 ‘독’이 되는 스트레스가 신소재의 합성에는 ‘약’이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단 로드니 루오프 단장 연구팀은 스트레스가 그래핀에 기능기를 추가하는 반응을 촉진시킨다는 연구결과를 발표했다.그래핀은 흑연의 한 층에서 떼어낸 2차원 탄소물질로 전기·화학적 특성이 우수해 차세대 반도체 소재로 각광받는다. 그래핀에 각종 기능기를 추가하면 물성을 바꿔 다재다능한 소재로 만들 수 있다.▲ 구리(111) 기판(a) 위에서 그래핀의 기능화 반응이 가장 활발하게 일어나는 것을 확인할 수 있다.연구진은 그래핀 합성에 사용되는 구리 ... 작성자 : 전체관리자 조회 : 193 2019.11.08

‘연사’를 찍듯, 단일 원자 관찰한다나노 초 단위 펄스로 단일 원자 스핀 정밀 제어▲ 주사터널링현미경(STM)으로 원자를 제어하는 실험의 모식도(출처: IBM Research)회전하는 동전의 모습을 관찰한다고 가정해보자. 동전의 움직임을 찍은 동영상으로는 현재 동전이 앞면인지 뒷면인지 파악하기 어렵다. 계속해서 모습이 변하기 때문이다. 만약 연속 사진을 촬영한다면 이야기가 달라진다. 순간적으로 포착된 사진에서 동전의 상태가 정확히 드러나기 때문이다.이처럼 끊임없이 변하는 원자의 양자역학적 상태를 ‘연사’를 찍듯 관찰할 수 있는 기술이 개발됐다. 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학 연구단은 미국 IBM 알마덴연구소와 공동으로 나노 초 단위로 끊어져 나오는 전파를 이용해 단일... 작성자 : 전체관리자 조회 : 276 2019.11.05

에너지 저장장치 성능 향상시킬 ‘히든카드’ 발견IBS 연구진, 자성과 전도성을 동시에 지닌 새로운 소재 개발기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단 연구진이 대용량 에너지 저장 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 메커니즘을 규명하고, 이를 기반으로 자성과 전도성을 동시에 지닌 신소재를 개발했다.▲ 디스크 형태로 제작한 신소재(NiTAA-MOF, 왼쪽)를 고분해능 투과전자현미경으로 촬영한 모습(오른쪽).태양광·풍력 등 재생에너지가 각광받으면서 이를 저장하고 높은 출력을 내는 에너지 저장장치에 대한 요구도 함께 커지고 있다. 금속유기구조체(MOF)는 이런 저장장치용 전극 소재로 주목받는다. 다공성 소재인 MOF를 전극으로 사용할 경우 넓은 표면적에서 산화-환원 반응이 활발히... 작성자 : 전체관리자 조회 : 227 2019.11.01

인류 조상, 기후변화 때문에 고향 남아프리카 떠났다DNA 추적과 古기후 연구로 현생인류 발상지와 최초 이주 규명IBS 기후물리 연구단 악셀 팀머만 단장과 국제공동연구진은 최초의 현생인류1가 20만 년 전 보츠와나 북부 칼라하리 지역2 에서 출현해, 13만 년 전 기후 변화로 인해 이주를 시작했음을 규명했다.현생인류가 아프리카 대륙에서 출현했음은 이미 알려졌지만, 정확한 발상지에 대해서는 논란이 계속되고 있다. 가장 오래된 현생인류의 뼈 유적은 동부 아프리카를 가리키는 반면, 유전학적인 추적 결과는 남부 아프리카를 가리킨다.연구진은 인류의 가장 오래된 유전학적 가지인 L03 유전자를 추적해 정확한 발상지를 밝혀냈다. 현대 유전학 기술은 약 20만 년 전 인류의 공통 모계 조... 작성자 : 전체관리자 조회 : 298 2019.10.29

빛으로 면역 반응 조절하는 길 열렸다항체를 빛으로 활성화시키는 항체광유전학 기술 개발빛으로 면역 반응 조절이 가능해졌다. 기초과학연구원 인지 및 사회성 연구단 허원도 교수 연구팀은 항체를 빛으로 활성화시켜 특정 단백질을 억제하도록 만드는 광유전학 기술을 개발했다.감염이나 질병으로부터 우리 몸을 보호하는 방어 체계인 면역의 핵심은 ‘항체’이다. 항체는 Y자 형태의 단백질로 기초과학, 생명과학, 의학 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 각설탕보다 가루설탕이 물에 더 잘 녹는 것처럼, 긴 항체보다 짧은 항체 조각이 세포 내에서 더 잘 녹는다. 이런 특징 때문에 항체 조각들은 오래전부터 생물학적 도구나 의약품 재료로 사용되어왔다.▲ 항체는 체내에 침입한 바이러스, 세균 등 항원에 ... 작성자 : 전체관리자 조회 : 130 2019.10.15

수술 없이 초음파만으로 뇌질환 치료 길 열렸다저강도 초음파의 신경세포 신호 전달 강화 메커니즘 규명뇌에 전극을 삽입하는 수술 없이 초음파만으로도 뇌질환을 치료할 수 있는 가능성이 제시됐다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 인지 교세포과학 그룹 이창준 단장 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST), 경희대 동서의학대학원과 공동으로 ‘저강도 초음파’에 대한 신경세포 조절 메커니즘을 규명했다. 치매, 파킨슨병, 우울증, 만성통증, 뇌전증 등 뇌질환 치료에 적용될 수 있을 것으로 보인다.‘초음파 뇌자극술’은 뇌 깊숙이 금속 전극을 삽입하는 외과적 수술이 필요 없기 때문에 비교적 안전하다. 또한 저강도 초음파는 강도 30-500 mW/cm2, 주파수 500~1000 KH... 작성자 : 전체관리자 조회 : 107 2019.10.04

‘고체→액체’ 바뀌는 분자상태 순간 포착약물의 체내흡수 등 나노물질의 융해 연구 적용고체가 액체로 변화할 때 분자 배열이 바뀌는 모습을 순간 포착하는 데 성공했다. 기초과학연구원 나노의학 연구단 김관표 연구위원 연구팀은 그래핀 위에서 풀러렌 분자 결정이 액체로 상전이하는 과정을 단일 분자 수준에서 관찰하는 새로운 방법을 제시했다.분자들은 고체 상태일 때 규칙적인 배열을 가지고, 액체 상태일 때 불규칙적인 배열을 갖는다. 온도, 압력, 외부 자기장 등 외적 조건에 따라 물질의 상태변화가 일어날 수 있는데, 고체의 규칙적인 분자배열이 무너지면서 액체로 상태변화 되는 것을 ‘융해’라고 한다. 액체 상태에서는 분자 배열이 불규칙적이고 각각의 분자들이 활발하게 움직이기 때문에 단일... 작성자 : 전체관리자 조회 : 146 2019.09.30

족집게처럼... DNA 염기 하나만 콕 집어 바꾸는 유전자가위의 새로운 기능 규명아데닌 염기교정 유전자가위, 유전질환 및 농축산물 품종 개량에 적용 가능기초과학연구원 유전체 교정 연구단 김진수 단장 연구팀은 한양대와 공동연구로 ‘아데닌 염기교정 유전자가위(Adenine Base Editor)’의 새로운 기능을 규명했다. 생명체의 유전정보를 담고 있는 DNA는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T) 이렇게 4종류의 염기 조합으로 되어있다. DNA의 유전정보는 염기의 구성과 순서에 따라 달라진다. 유전자가위는 DNA의 특정 염기 서열을 정교하게 잘라내어 그 구성과 순서를 바꾸는 유전체 교정 기술이다.▲ DNA 염기 하나만 콕 집어 바꾸는 유전자가위 (출처 : a... 작성자 : 전체관리자 조회 : 374 2019.09.24