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스티로폼 오염 문제의 답, 애벌레에게서 찾는다

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<KISTI의 과학향기> 제 3019호

과학향기 스토리 기사

171002스티로폼밀웜썸네일수정 “인류는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬던 것처럼…….”   공전의 히트를 기록한 SF영화 인터스텔라(Interstellar)에 등장하는 명대사다. 실제로 인류의 역사는 ‘문제의 역사’라 할 만큼 문제투성이였지만, 그런 난관이 닥쳤을 때마다 인류는 언제나 해답을 찾으면서 오늘날까지 생존해 왔다.   현재의 인류가 당면한 심각한 문제로는 무엇이 있을까? 바로 환경오염이 아닐까? 특히 플라스틱 제품에 의한 오염은 인류의 생존을 위협할 만큼 위험수위에 다다른 상태다. 플라스틱류는 썩지도 않고, 종이나 쇠붙이처럼 재활용하기 쉽지도 않기 때문에 이런 추세가 지속된다면 머지않아 지구는 플라스틱 폐기물들로 뒤덮인 행성이 될 수도 있다.   그러나 인류는 또다시 답을 찾아냈다. 그것도 거창한 기술이나 설비의 힘이 아니라, 하찮은 미물(微物)이라 여겼던 곤충의 애벌레에게서 플라스틱 오염 문제를 해결할 수 있는 가능성을 발견한 것이다.   스티로폼 완전 분해 능력 가진 밀웜   미국과 중국의 과학자들로 구성된 공동 연구진은 플라스틱류 폐기물 들 중에서도 가장 처리하는데 애를 먹고 있는 스티로폼을 먹어치우는 애벌레를 연구하고 있다. 스티로폼을 먹는 애벌레의 명칭은 밀웜(mealworm)이다. 밀웜은 딱정벌레목 거저리과에 속하는 곤충인 갈색거저리의 애벌레다. 몸은 어두운 갈색이며 성충이 되면 길이가 약 15mm 정도로 자란다.   사진1. 스티로폼을 먹고 있는 밀웜. 출처: stanford.edu   밀웜이라는 이름대로 ‘식사’거리로 주로 활용되는 애벌래다. 도마뱀이나 고슴도치 같은 애완동물을 키우는 사람들에게는 친숙한 벌레일 것이다. 이 흔하디흔한 애벌레가 스티로폼을 먹어 치울 수 있다는 사실이 알려진 이후 과학계는 이 애벌레가 가진 능력에 대해 적잖이 놀랐다.   곤충이나 새가 플라스틱을 갉아 먹거나 쪼아 먹는다는 것은 이미 오래 전부터 알려져 있던 사실이다. 그리고 일부 미생물들이 플라스틱을 분해한다는 연구도 종종 발표되곤 했다. 하지만 엄밀하게 말하면 이들의 플라스...

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과학향기 스토리 기사 - 리스트 타입

170927태풍의연결고리썸네일
FOCUS 1

왜 태풍은 갈수록 강해질까

하토, 탈림, 하비, 어마……. 올해도 역시 수많은 태풍(허리케인)이 전 세계를 휩쓸고 지나갔다. 특히 많은 피해를 입은 나라는 미국이다. 역대급 허리케인 하비와 어마가 연이어 대륙을 강타하면서 피해 규모가 최대 2,620억 달러에 달할 것이라는 전망이 나왔다. 우리나라 돈으로 약 295조 원에 해당한다. 미 기상당국은 텍사스를 강타한 하비의 누적 강수량을 1252.7㎜로 집계했는데 이는 관측 사상 최고치를 기록한 것이다.   그 어떤 문명도 태풍 같은 대자연의 위력 앞에서 한없이 약해지곤 했다. 최근 들어 자연의 변덕 앞에 인간은 점점 더 움츠러드는 모양새다. 왜 태풍은 갈수록 강해질까. 그 이유가 지구온난화 때문이라는 주장이 갈수록 힘을 얻고 있다. 정말 지구온난화가 초강력 태풍에 영향을 미치고 있...
KISTI의 과학향기
제 3015호
170921가상현실썸네일
FOCUS 2

평창 동계올림픽, 가상현실 기술로 기록 단축한다

평창 동계올림픽이 약 반년 앞으로 다가왔다. 이번 행사에서 주목할 만한 점은 IT 강국 대한민국에서 진행되는 동계올림픽답게 최첨단 기술을 자랑하는 대회가 될 것이라는 점이다. 이 중 특히 각광받는 기술이 가상현실(VR) 시뮬레이션이다.   이미 스포츠는 가상현실과의 접점을 점차 늘려가고 있다. 이에 맞춰 이번 동계올림픽에는 스키점프, 스피드 스케이트, 봅슬레이 등을 실제 스포츠처럼 가상 체험하거나 5G를 활용해 360° 가상현실 영상으로 중계하는 식의 각종 가상현실 기술이 우리를 기다리고 있다.   시간, 공간, 계절 한계 극복   가상현실은 우리에게만 도움을 주는 것이 아니다. 실제 올림픽의 주인공인 선수들의 경기력 향상에도 기여하고 있다. 가상현실을 활용한 시뮬레이션 시스템의 가장 큰 장점은 기후...
KISTI의 과학향기
제 3011호
나노기술과 과학수사일러스트썸네일
FOCUS 2

범인의 지문 밝히는 나노입자들

범죄현장은 범인의 지문으로 가득 차 있다. 하지만 현장의 지문이 법정에서 증거로 채택되는 경우는 10~20% 정도에 불과하다. 증거로서 가치를 가질 만큼 선명하지 않기 때문이다. 이런 이유로 현장에서 발견된 지문의 정확도를 높이려는 연구가 전 세계적으로 이뤄지고 있다.   지문은 피부에 있는 세 가지 내분비선, 즉 에크린(eccrine)선, 피지선, 아포크린(apocrine)선에서 나오는 분비물과 땀이 섞여 흔적을 남긴다. 분비물의 대부분은 물이지만 염화물과 암모니아 같은 무기물과 당, 요소, 아미노산 등 유기물도 포함돼 있다. 수사기관은 현장에 남겨진 지문을 육안으로 확인하기 위해 잔여물을 잘 흡착할 수 있는 물질이나 이 잔여물과 반응하는 시약을 활용한다. 남겨진 지문을 정확하게 확인하기 위해서는 지...
KISTI의 과학향기
제 3007호
170911원시생명체썸네일
FOCUS 5

인류 골칫거리 바이러스 잡는 원시 생명체의 신비

의학이 고도로 발달한 현대에도 인간은 끊임없이 질병에 시달리고 또 죽어간다. 특히 생물과 무생물의 경계에 서 있는 바이러스는 인간의 최대 숙적이라 해도 과언이 아닐 것이다. 바이러스는 신종플루, 메르스, 조류독감처럼 최근 전 세계를 떠들썩하게 만들었던 질병의 주범이다. 지금 이 순간에도 많은 학자들이 바이러스를 퇴치하기 위해 연구에 매진하고 있지만 그 위협으로부터 자유롭기란 쉽지 않다.   바이러스가 인류에게 강적인 이유   바이러스가 인류에게 지속적으로 위협적인 이유는 퇴치가 어렵기 때문이다. 바이러스는 세균 여과기를 통과할 수 있을 정도로 크기가 작고 숙주 세포 밖에서는 무생물과 유사한 상태로 존재하기에 그 제어가 더욱 까다롭다.   그림 1. 생물과 무생물의 경계에 서 있는 바이러스는 인간의 ...
KISTI의 과학향기
제 3003호
170901공포의기억을지운다썸네일
FOCUS 4

내 머릿속 트라우마, 공포기억만 찾아 지운다

8월 초 개봉한 영화 ‘택시운전사’가 한 달 만에 관객 수 1000만 명을 돌파했다. 영화 속 주인공인 택시 운전사 김만섭은 광주에 내려갔다가 통금 시간 전에 돌아오면 10만 원을 준다는 말에 독일 기자 피터를 태우고 길을 나선다.   어렵사리 검문을 뚫고 들어선 광주에서 그는 계엄군에게 잔혹하게 학살당하는 시민들의 모습을 목격한다. 광주는 완전히 고립됐다. 교통은 두절되고 시외전화까지 끊겼다. 하지만 시민들은 주먹밥을 만들어 시민군과 학생들에게 먹이고 택시 운전사들은 환자들을 병원에 후송한다. 그로부터 37년이 지났지만 광주 시민들에게 당시의 공포는 지울 수 없는 기억으로 남아 있다.   편도체 망가진 쥐, 고양이 무서워하지 않아   이런 후천적 공포는 위험한 상황에 노출됐을 때 그 상황이나 그때의 ...
KISTI의 과학향기
제 2999호
170825dna저장최종240
FOCUS 0

DNA로 정보를 저장하는 시대 올까

살아 있는 대장균 DNA에 이미지와 동영상을 저장하고 재생하는 데 성공한 연구가 화제를 모으고 있다. 미국 하버드대 의대 조지 처치 교수 연구진은 대장균 유전체에 손 사진과 사람이 말을 타고 달리는 동영상 파일을 저장해 읽어내는 데 성공했다. 연구 내용은 지난달 13일 국제학술지 ‘네이처(Nature)'에 게재됐다.     컴퓨터가 0, 1(이진법)을 이용해 정보를 저장하듯 DNA는 A, T, C, G 4가지 염기로 정보를 간직한다. 실제 DNA는 이론적으로 1g에 약 10억GB의 데이터를 저장할 수 있고 안정적으로 수십 만 년 동안 보존할 수 있는 것으로 알려졌다. 연구진은 이미지를 이루는 각 점(픽셀)의 위치와 명암 정보를 숫자로 이뤄진 바코드로 만들었다. 이후 DNA를 이루는 염기 A(아데닌)는 ...
KISTI의 과학향기
제 2995호
170821 태양전지최종240
FOCUS 2

나노기술로 재탄생하는 태양전지

‘봄에는 얇게, 겨울에는 두껍게’  우리는 날씨에 따라 체온을 보호하기 위해 옷을 바꿔 입는다. 우리 몸을 덮고 있는 피부조직의 보온능력이 가진 한계를 ‘옷’으로 보완한다. 태양전지와 나노기술의 관계도 이와 닮았다. 현재 상용화된 실리콘계 태양전지의 평균 효율은 17~23% 정도다. 1958년 처음 우주선에 태양전지가 도입됐을 때의 효율이 4%였으니, 60년 동안 최대 6배까지 높아진 결과다. 여기에서 멈추지 않고 태양전지의 효율을 더욱 극대화하여 지속적으로 청정 에너지를 공급할 수 있는 방법은 없을까. 현재 과학자들은 나노 코팅기술에서 그 해답을 찾고 있다.    태양전지 셀 하나를 확대한 모습 출처 : gettyimagesbank   나노스타일의 옷을 입는 태양전지   태양전지는 빛에너지를 받아...
KISTI의 과학향기
제 2991호
170807해양생태계최종240
FOCUS 3

해양생물의 흔적 eDNA로 깊은 바다생태계 연구한다

지구에 살고 있는 생물종은 얼마나 될까? 현재 과학자들은 전 세계 생물종 수가 적게는 1000만 종에서 많게는 1억 종 정도일 것으로 추정하고 있다. 그러나 현재까지 인류가 확인하고 기록한 종은 170만 종 수준에 불과하다. 사람들이 알고 있는 종보다 모르는 종이 훨씬 더 많은 셈이다.    그래서일까 과학자들은 해양생태계 연구에 많은 관심을 보여 왔다. 1993년 오스트레일리아의 생물학자 게리 푸어 박사와 조지 윌슨 박사는 바다 생물종 수가 1000만 종을 넘을 것이라는 결과를 ‘네이처’지에 발표했다. 바다 생물종 수만 하더라도 오늘날 과학자들이 이야기하는 최소 생물종 수를 넘어서는 것이다.    하지만 이를 증명하기란 어렵다. 머나먼 행성에서 생명체의 흔적을 발견하는 우주탐사처럼 광활한 바다에서 해...
KISTI의 과학향기
제 2987호
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