터그보트

    ( Richard Browning with blood plasma in tow on his way to an "injured soldier". Credit: Gravity Industries )  앞서 소개한 그래비티 인더스트리스의 제트 슈트가 영국 해군에 이어 나토의 산악전 구조 훈련 ( NATO Mountain Warfare Rescue Exercise )에서도 테스트 되었다는 소식입니다. 5개의 미니 가스 터빈 엔진을 이용해 144kg (318 lb)의 추력을 낼 수 있는 제트 슈트는 시속 80km까지 비행이 가능하며 최대 상승 고도도 3,658m (12000피트)에 달합니다. 앞서 영국 해군은 해군 함정 사이나 보트를 오가는 용도로 이 제트 슈트를 테스트했습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/222338177333  나토군 산악 훈련에서는 보도로 이동 시 많은 시간이 걸리고 차량이 이동하기도 어려운 좁은 산길을 제트 슈트로 순식간에 주파해서 부상병 치료에 필요한 약품 (이 경우에는 수혈용 혈장)을 신속하게 나르는 상황을 테스트했습니다. 제트 슈트는 공중에서 직선 거리로 이동할 수 있어 분초를 다투는 상황에서 신속한 대응이 가능합니다.  (NATO Mountain Warfare Rescue Ex Slovenia)  물론 이런 임무는 사실 사람보다 소형 드론으로 하는 게 더 안전하고 비용도 적게 들 것 같지만, 사람이 직접 가서 병사를 수색하고 구조하는 임무까지 수행하기 위해서는 제트 슈트가 더 유리할 수 있습니다. 다만 소음이 큰 데다 인화성이 높은 제트 연료를 탑재하고 비행하는 만큼 적의 공격에 취약하다는 것이 큰 약점 같습니다.   하지만 이런 단점도 민간 구조 작업에서는 충분히 상쇄될 수 있습니다. 실종자 수색 및 응급 처치를 위해 사용한다면 의외로 나쁘지 않은 물건이 될 수 있다고 생각합니다. 물론 ...

    ( Like traditional egg white powder, the fungus-derived ovalbumin (pictured) has excellent foaming properties. Credit: VTT Technical Research Centre of Finland )  계란은 그 자체로 훌륭한 음식이지만, 여러 가지 음식의 식재료로 들어갑니다. 우리 나라처럼 계란 한 개를 다 먹는 경우도 있지만, 흰자와 노른자를 분리해 여러 가지 요리 재료로 사용하는 경우도 흔합니다. 그런데 이렇게 많은 계란을 생산하기 위해 사실 막대한 양의 자원이 필요합니다. 닭을 키우기 위해 상당한 양의 사료가 필요할 뿐 아니라 축산 폐기물의 양도 만만치 않습니다.   따라서 대체육 못지 않게 계란을 대체할 수 있는 비동물성 식재료에 대한 수요도 존재합니다. 핀란드의 헬싱키 대학과 VTT 기술 연구 센터 ( VTT Technical Research Centre )의 과학자들은 다양한 용도로 연구되는 곰팡이인  트리코더마 레세이 (Trichoderma reesei)를 사용해 대체 흰자를 만들었습니다. 앞서 전혀 다른 분야에서도 한 번 소개한 적이 있습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221191302629  이 곰팡이는 젖소 없이 치즈를 만드려는 연구에서도 활용된 바 있는데, 연구팀은 계란 흰자 단백질의 절반 이상을 차지하는 단백질인 오브알부민 (ovalbumin) 생산하는 유전자를 이 곰팡이에 삽입해 유전공학적으로 오브알부민이 풍부한 분비물을 만들게 했습니다. 그 결과 실제 계란 흰자로 만든 것과 비슷한 파우더를 만드는 데 성공했습니다. (사진)   연구팀에 따르면 이 곰팡이 유래 대체 흰자는 가축 사료가 필요없고 배양액만 있으면 되기 때문에 토지 사용을 90%나 줄일 수 있습니다. 이산화탄소 배출도 31-5...

    ( The main components of the Ocean Battery system: the flexible bladder (top left), the concrete reservoirs (bottom left) and the machinery units (yellow, center) containing pumps and turbines. Credit: Ocean Grazer ) ( A diagram of the Ocean Battery system. When charged (left), the bladder is full of water and the concrete reservoir is empty. When the battery is discharged (right), the bladder is empty and the reservoir full. Credit: Ocean Grazer )  깊은 바다는 그 자체로 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있습니다. 예를 들어 풍선을 물속 깊이 내려보내면 부력에 의해 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있습니다. 이런 부력/수압 에너지 저장 시스템은 아직 상용화된 적은 없지만 장기간 저렴하게 에너지를 저장할 수 있다는 이론적 장점 때문에 여러 곳에서 시도되고 있습니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/222410901593  그런데 네덜란드의 스타트업인 오션 그레이저 (Ocean Grazer)는 풍선 대신 더 간단한 해결책을 제시했습니다. 풍선의 경우 아래 위로 움직이는 과정에서 문제가 생길 가능성이 큽니다. 특히 하나가 아니라 여러 개를 계속 내렸다 올릴 경우 생기는 기계적 부담과 오류 가능성, 해양 생물과의 충돌 가능성 같은 다른 문제가 있지만, 아예 풍선을 바다 아래 고정한다면 이런 문제를 극복할 수 있습니다.   오션 그레이저의 부레 (bladder, 방광이라는 뜻도 있지만, 여기...

    ( Plots of mean ratios of measurements Bd/GL and SD/GL compared with size (GL) on horse (a) metacarpals and (b) metatarsals from archaeological sites (bars are mean ± standard deviation). Credit: DOI: 10.1002/oa.3038 )  중세 시대 영화를 보면 강철 소재의 플레이트 아머로 무장한 기사가 커다란 말을 타고 기마 돌격하는 모습을 흔히 볼 수 있습니다. 하지만 사실 우리에게 친숙한 플레이트 아머는 중세 후기에서 르네상스 시기에 등장한 갑주로 그전에는 체인 메일이 주를 이뤘습니다. 말 역시 중세 시대에는 그렇게 크지 않았습니다. 몽골 기병의 말 크기가 작은 것은 널리 알려진 사실이지만, 사실 중세 서양 말도 그렇게 큰 편은 아니었습니다.   영국 엑서터 대학의 헬레네 벤커트( Helene Benkert, from the University of Exeter )가 이끄는 연구팀은 서기 300년부터 1650년까지 171개 장소에서 발굴된 말 뼈를 분석해 시기별로 말, 특히 전투용 말의 크기를 비교했습니다. 말의 전체 크기를 추정할 수 있는 중족골 ( metatarsal )과 중수골 (metacarpal, 사람에서는 손이지만, 말에서는 앞 발)를 비교하면 차이는 분명합니다. 말 크기는 로마 말기보다 중세 시기 중반에 조금 더 작아졌다가 이후 커졌지만, 모두 근세와 현대의 말보다 현저히 작다는 것입니다.   연구팀은 당시 기록과 뼈 크기를 대조해 중세 대부분의 시기에 말 키가 지금의 조랑말 (pony) 수준에 지나지 않는다는 것을 확인했습니다. 말의 크기를 측정하는 핸즈 (4인치, 대략 10cm) 단위 기록을 보면 중세 시기 말은 대개 어깨 높이가 14.2핸즈 (147cm) 이하로 현재의 포니의 기준에 맞는 수준이었습니다. 중세 영화에 등...

    ( Insulin and FGF1 both regulate blood sugar levels using independent pathways. Credit: Salk Institute )  혈당을 올리는 호르몬은 여러 가지이지만, 혈당을 내리는 호르몬은 사실 인슐린 하나 뿐입니다. 따라서 인슐린 저항성이 생기거나 분비에 문제가 생기면 당뇨가 발생할 수 있습니다. 우리가 저혈당보다 혈당이 높아서 생기는 당뇨를 흔히 볼 수 있는 이유가 여기 있습니다.   그런데 사실 혈당을 내리는 역할을 하는 호르몬에는 인슐린만 있는 건 아닙니다. 주된 역할을 인슐린이 담당하는 건 사실이고 그래서 인슐린 분비가 부족하면 당뇨가 생기게 되지만, 인슐린 말고도 비슷한 역할을 하는 호르몬도 존재합니다.  FGF1 (혹은 acidic fibroblast growth factor (aFGF))도 그중 하나로 이름처럼 섬유아세포 성장을 촉진하지만, 동시에 지방 세포에서 지방 분해 (lipolysis)를 막아 혈당을 낮추는 효과가 있습니다. 쉽게 말해 지방을 사용해 포도당을 만드는 과정을 막는 것입니다.   솔크 연구소 (Salk Institute)의 로날드 에반스 교수(Professor Ronald Evans)가 이끄는 연구팀은 FGF1의 지방 분해 과정이 사실은 인슐린과 독립적으로 일어난다는 사실을 발견했습니다. 연구팀은 처음에는 FGF1 역시 인슐린과 동일하게 PDE3B (Phosphodiesterase 3B) 경로를 통해 지방 분해를 억제하고 간에서 지방을 이용해서 포도당을 생성하는 것을 막는다고 생각했으나 PDE4 라는 다른 경로를 이용한다는 사실이 이번 연구에서 밝혀졌습니다.   이는 상당히 중요한 의미를 내포하고 있습니다. 인슐린과 같은 경로를 이용할 경우 굳이 FGF1을 타겟으로 약물을 만들 필요가 없이 인슐린만 투여하면되지만, 만약 다른 경로가 있...

  미국에서 최근 코로나 19 확진자 데이터를 분석해 오미크론 변이가 델타 변이에 비해 중증화나 사망 위험도가 확실히 낮다는 연구 결과가 나왔습니다. 아직 동료 심사를 거치지 않은 연구 결과이지만, 오미크론 변이의 독력 (virulence)이 분명히 델타보다 약하다는 보고라는 점에서 중요합니다.   캘리포니아 대학, 카이저 퍼머넌트, 그리고 CDC (University of California, Berkeley, Kaiser Permanente and the Centers for Disease Control and Prevention (CDC))의 연구팀은 2021년 11월 30일부터 2022년 1월 1일까지 470만명의 지역 주민에게 의료 서비스를 제공하는 카이저 퍼머넌트 서던 캘리포니아 병원 시스템 (Kaiser Permanente Southern California hospital system)의 데이터를 분석했습니다.   연구팀은 이 기간 중 55,000명의 오미크론 변이 확진자와 17,000명의 델타 확진자를 대상으로 연령, 성별, 백신 접종력, 코로나 19 감염력, 기저 질환 보유 여부 등을 모두 보정해 입원/중증화/사망 위험도를 분석했습니다. 그 결과 오미크론 확진자는 델타에 비해 입원 가능성은 절반 정도였고 중환자실 입원 가능성은 75%, 사망 가능성은 90% 낮은 것으로 나타났습니다.   오미크론 변이가 상대적으로 양호한 경과를 보이는 이유 중 하나는 백신 접종이나 이전 감염을 통해 면역을 지닌 사람들에서 감염되는 비율이 높기 때문으로 풀이됩니다. 하지만 이번 연구에서는 이런 변수까지 보정했기 때문에 실제로 같은 조건에서 델타보다 위험도가 적다는 점을 확인할 수 있었습니다. 더 자세한 내용은 정식 논문이 출간된 후 알 수 있겠지만, 워낙 진행 상황이 빠른 오미크론 변이의 특수 상황을 고려해 우선 분석 자료를 내놓은 것으로 보입니다. (해당 내용도 AFP 기사 요약)  ...

    ( An illustration, created in March 2021, of NASA’s Psyche spacecraft, which is targeted to launch to the main asteroid belt in August 2022 to investigate the metal-rich asteroid Psyche. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU ) (This illustration shows how NASA’s Psyche spacecraft will explore asteroid Psyche, starting with a high-altitude Orbit A and gradually lowering into Orbit D as it conducts its science investigation. Credits: NASA/JPL-Caltech) (This illustration depicts the 140-mile-wide (226-kilometer-wide) asteroid Psyche, the target of NASA’s mission of the same name. Based on data obtained from Earth, scientists believe the asteroid is a mixture of metal and rock. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU)  올해 발사가 예정된 태양계 탐사선 중 하나가 바로 같은 이름의 소행성을 탐사하는 나사의 프시케 (Psyche) 탐사선입니다. 2022년 8월 1일 팔콘 헤비 로켓으로 발사가 예정된 프시케는 중간에 화성에서 플라이 바이를 통해 속도를 얻은 후 2025년 말에 소행성 16 프시케에 접근해 2026년 1월에 프시케의 궤도에 진입할 예정입니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/222025847680  나사에 따르면 프...

    (Credit:  John Deere)    우리에게는 생소하지만 농업 기계 분야에서는 세계적인 대기업인 미국의 디어 (Deere, 대어 앤 컴퍼니, 혹은 상표명을 따라 존 디어라고 불림)가 사람 없이 자율적으로 일을 할 수 있는 농업용 트랙터인 8R을 CES 2022 행사를 통해 공개하고 양산에 들어간다고 발표했습니다.   8R은 사람이 타지 않는다는 점을 제외하면 일반적인 농업용 트랙터와 동일한 외형을 지니고 있습니다. 사실 운전석도 지니고 있어 사람이 직접 타서 조종할수도 있습니다. 그러나 장시간 밭을 갈거나 제초제, 살충제, 비료 등을 뿌리는 지루한 작업은 사실 사람이 직접 하기 보다는 자동화된 트랙터가 하기에 적합한 작업입니다.   상식적으로 생각해봐도 수많은 차와 사람이 오가는 공공도로보다 가도가도 옥수수 같은 작물만 끝없이 자라고 있는 미국의 농지 환경이 자율 주행차에 더 적합한 환경입니다. 8R은 6쌍의 스테레오 카메라와 머신 러닝 기반의 인공지능을 이용해 장애물을 확인하고 GPS 및 기타 자율 주행에 필요한 시스템을 탑재해 하루 24시간 일할 수도 있습니다. 넓은 면적을 경작해야 하는 농부나 농업 회사가 주말이나 저녁에도 쉬지 않고 일할 수 있어 작업 속도를 매우 빠르게 하고 효율은 더 높일 수 있을 것입니다.  (존 디어 CES 2022 공개 행사) (John Deere's fully autonomous tractor)  자율 주행 트랙터의 본격 양산은 이제 시대가 변하고 있다는 것을 단적으로 보여주는 사례일 것입니다. 지금은 새로운 기술이지만, 멀지 않은 미래에는 표준적인 기술로 자리잡을지 모르겠다는 생각이 듭니다.   참고  https://newatlas.com/technology/john-deere-autonomous-farm-tractor/

    ( Kawasaki's K-Racer autonomous helicopter carries a cargo robot. Credit: Kawasaki Group )  일본의 카와사키가 본래  H2R hyperbike를 위해 개발한 1000cc 300마력 엔진을 이용한 화물 수송용 카고 드론인 K-Racer X1을 공개했습니다. 300마력 가솔린 엔진을 사용하는 경치 보다 조금 작은 크기의 헬리콥터 드론이기 때문에 100kg의 페이로드와 비교적 긴 항속 거리를 자랑합니다. 다만 구체적인 스펙은 완전히 공개하자 않았습니다.   공개된 영상에서 재미있는 점은 택배 수송용 로봇 자체를 탑재하고 날아다닌다는 점과 테일로터가 보이지 않는다는 점입니다. 그렇다면 동체의 회전을 방지하는 역할은 두 개의 수평 방향 프로펠러가 담당하는 것인지 궁금합니다.  (동영상)  우리보다 앞서 급속한 고령화를 겪고 있는 일본은 부족한 노동력을 대신하기 위해 자동화와 로봇에 대한 연구가 활발합니다. 드론에 대한 연구도 그 중 일부로 볼 수 있습니다. 개인적으로는 화석 연료를 사용하면서 매연을 내뿜는 드론보다는 배터리를 이용하거나 수소 연료 전지 드론이 더 미래지향적인 목표가 아닐까 생각하는데, 시장에서 의미 있는 성과를 거둘지 주목됩니다.   참고  https://newatlas.com/drones/kawasaki-supercharged-cargo-drone-robots/

   1965년 발견된 항생제인 리팜피신 (rifampicin, 혹은 리팜핀)은 반 세기 이상 결핵과 다른 질병을 치료하기 위해 널리 처방됐습니다. 이렇게 오래된 약물은 대부분 이미 많은 연구가 되어 있어 그 효능과 부작용에 대해서 더 이상 밝힐 게 없는 경우가 대부분입니다. 하지만 오래된 약물이라도 전혀 예상하지 않았던 효능이 뒤늦게 발견되어 새로 주목 받는 경우가 종종 발생합니다.   오사카 시립대학 ( Osaka City University )의 과학자들은 리팜피신이 동물 실험 모델에서 알츠하이머 같은 치매의 진행을 늦춘다는 사실을 발견했습니다. 뇌의 기능을 저하시키고 치매를 유발하는 물질인  아밀로이드성 단백질 올리고머  ( Amyloidogenic protein oligomer)의 생성을 방해하기 때문입니다. 그 정확한 기전은 알아내지 못했지만, 아마도 염증을 억제하는 능력 덕분으로 생각됩니다. 연구팀은 2016년 이 사실을 확인한 후 뇌에 안전하게 리팜피신을 전달하는 방법을 알아내기 위해 연구했습니다.   리팜피신 자체는 결핵 치료제로 장기 처방되는 경우가 많기 때문에 6개월 이상 장기 복용해도 문제가 없습니다. 하지만 목적이 치매 예방이라면 10년, 20년 장기 복용해야 하는 문제가 생깁니다. 더구나 뇌는 인체에서 가장 잘 보호 받는 장기 중 하나로 약물이 쉽게 침투하지 못하는 문제가 있습니다.   그래서 생각한 것이 바로 코에 뿌리는 스프레이 형태의 약물입니다. 리팜피신은 본래 지질에 잘 녹아 뇌의 장벽인 BBB를 잘 통과해 뇌수막염에도 사용할 수 있습니다. 그러나 먹는 방식으로 장기간 사용할 경우 부작용 우려가 있습니다. 그런데 리팜피신을  코에 뿌리는 경우 후각 신경을 통해 약물이 흡수되기 때문에 10 mg/kg/day 용량의 알약과 같은 효과를 내기 위해서 0.081 mg/kg/day 정도의 스프레이만 있으면 됩니다. 장기간 사용한다면 ...

  코로나 19 자체는 급성 호흡기 질환이지만, 장기간 증상이 지속되는 만성 코로나처럼 다른 호흡기 바이러스 질환과는 다소 다른 경과를 보여줍니다. 과학자들은 그 이유를 밝히기 위해 많은 연구를 진행하고 있습니다.  시더스 사니아 메디컬 센터 ( Cedars-Sinai Medical Center )의 연구팀은 177명의 코로나 19 확진자와 판데믹 이전 수집한 53개의 대조군 혈청을 비교해 자가 항체 (autoantibody) 반응을 조사했습니다. 기본적으로 항체는 자신이 아닌 침입자를 인식해 공격하는 물질이지만, 자기 자신의 조직과 세포에 대한 항체가 생성되는 경우도 있습니다. 이런 자가 항체는 루프스나 류마티즘 관절염 같은 여러 가지 자가 면역 질환의 원인이 됩니다.   연구팀은 평균 35세의 젊고 건강한 코로나 19 확진자 항체를 조사해 경증이나 무증상으로 확진된 사람도 자가 항체 반응이 강하게 일어나는지 조사했습니다. 이전 연구를 통해 중증 코로나 19로 치료 받은 사람들은 상당히 오랜 시간 후에도 강한 자가 항체 반응을 일으킨다는 사실은 알려져 있었습니다. 이번 연구에서는 6개월이 지난 시점에서 증상이 그렇게 심하지 않은 사람조차도 자가 항체 수치가 올라가 있는 것을 확인했습니다.   한 가지 특이한 점은 일반적으로 자가 항체는 여성에서 잘 생기며 자가 면역 질환 역시 여성에서 흔한 반면 코로나 19 이후 자가 항체 증가는 오히려 남성에서 더 두드러지게 나타났다는 것입니다. 이는 남성이 여성보다 코로나 19를 좀 더 심하게 앓고 지나가는 것과 연관이 있을 수 있습니다.   다만 이번 연구는 실제 자가 면역 질환 자체를 조사한 것은 아니기 때문에 더 많은 연구가 필요합니다. 만성 코로나 증상과 연관이 있는지 역시 밝혀야할 내용 중 하나일 것입니다. 연구팀은 자가 면역 항체의 종류와 돌파 감염 시 생기는 항체의 차이 등 여러 가지 밝혀지지 않은 질문들에 대한 후속 연구를 준비 중에 있습...