• 최종편집 2019-04-23(화)

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  • 약용작물 ‘하수오’ 슈퍼박테리아 내성 억제에 효과
    농촌진흥청(청장 김경규)은 약용작물 '하수오'가 슈퍼박테리아인 황색포도상구균의 항생제 내성을 억제하는 데 효과가 있음을 밝혀냈다.   황색포도상구균은 병원에서 많이 분리되는 의료 관련 감염 원인균이다. 면역력이 떨어진 경우, 폐렴·식중독 등을 유발하는 기회 감염균으로 여러 항생 물질에 내성이 있다.   법정 감염병 중 지정 감염병으로 분류되며, 가장 강력한 항생제 중 하나인 반코마이신으로 치료할 수 있으나 내성과 부작용 우려로 사용이 제한적이다.   이번 연구는 황색포도상구균의 내성 유전자를 억제하기 위해 약용작물 후보 물질 10종을 선발, 가장 우수한 활성을 보인 하수오의 '레인(rhein)' 성분으로 진행했다.   하수오 뿌리. 사진제공 - 농촌진흥청     황색포도상구균 16종을 대상으로 레인과 항생제의 항균 효능을 측정한 결과, 레인은 62.5㎍/㎖에서, 항생제 옥사실린은 내성으로 인해 1000㎍/㎖의 고농도에서 효과를 보였다.   옥사실린과 레인을 함께 사용했더니, 옥사실린은 최대 1/16, 레인은 최대 1/4까지 사용량이 줄었다. 즉, 두 가지를 사용함으로써 용량 대비 효능은 커지고 부작용은 억제되는 '상승효과'를 보였다.   또한, 레인이 항생제의 세포벽 형성 억제 능력을 저해하는 특정 단백질 유전자와 항생제를 파괴할 수 있는 분해효소 유전자 발현을 각각 최대 94%, 88% 억제함을 확인했다.   이번 연구는 기존 항생제에 내성이 있는 황색포도상구균 예방과 치료를 위한 천연물 기반 치료제 개발에 한걸음 다가섰다는 데 의미가 있다.   앞으로 동물실험과 임상시험 등 후속 연구를 통해 하수오를 천연 항균제와 항생물질 보조제 등으로 활용할 수 있을 전망이다.   이 연구 결과는 올해 초 국제 학술지 '아시아 태평양 열대 의학 저널(Asian Pacific Journal of Tropical Medicine)'에도 실렸다.   농촌진흥청 국립원예특작과학원 김동휘 인삼특작이용팀장은 "이번 연구를 계기로 약용작물을 활용한 의약품 원료 소재화 연구를 강화해 국민 건강에 보탬이 되도록 노력하겠다"라고 말했다.
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    2019-04-13
  • '곰보배추' 항산화·항염 효과 확인
    농촌진흥청(청장 김경규)은 배암차즈기(곰보배추)의 기능 성분을 분석한 결과, 생리활성 효과가 입증된 플라보노이드 등 페놀화합물이 다량 함유된 것을 확인했다.   배암차즈기는 '여지초', '설견초', '만병초' 같은 다양한 이름으로 불린다. 예부터 민간에서 기침과 가래, 천식 등 염증과 기관지 질환을 다스릴 때 사용했다.   배암차즈기 성분 분석 결과, 지상부에서 플라보노이드·페놀산 등 주요 기능 성분인 페놀화합물 17종을 확인했다.   배암차즈기(곰보배추). 사진제공 - 농촌진흥청     페놀화합물은 피토케미컬의 하나로, 생리 작용과 대사 조절에 관여하며 항산화, 항염, 항암 효과를 갖는다.   실험 결과, 생 시료 100g은 2.3g의 페놀화합물을 포함해 녹차 생엽 100g당 0.7g보다 3배 많은 것으로 나타났다.   배암차즈기의 페놀화합물은 페놀산(37.1%)과 플라보노이드(62.9%)로 구성되며, 주요 페놀산으로는 로즈마린산이 있으며, 플라보노이드는 플라본과 플라바논 계열의 성분으로 나타났다.   농촌진흥청 국립농업과학원 식생활영양과 유선미 과장은 "페놀화합물이 풍부한 배암차즈기가 건조분말이나 차, 추출액, 발효액 등 다양한 제품으로 만들어질 것이다. 기능 성분을 꾸준히 연구해 우리 농산물의 가치를 더욱 높여가겠다"라고 말했다.
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    2019-04-09
  • 미세플라스틱, 토양 속 생물 움직임 크게 둔화시켜
    건국대학교 연구팀이 토양 내 미세플라스틱에 의해 흙 속 생물의 움직임이 방해받고 생물 행동에 교란을 일으킨다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다. 플라스틱 제품은 인간의 모든 생활에 필수적으로 사용되지만, 많은 플라스틱 폐기물이 배출되고 있어 전 세계적인 우려를 낳고 있다. 특히 5mm 미만으로 잘게 쪼개진 미세플라스틱은 강이나 바다에서 생물의 대사 작용을 교란시키는 등 독성을 일으켜 생태계에 악영향을 미친다는 연구결과가 계속 나오고 있다. 건국대 상허생명과학대학 안윤주 교수(보건환경과학과) 연구팀은 물 속 뿐만 아니라 토양 속 미세플라스틱도 생물의 행동학적 교란을 일으킨다고 밝혔다. 특히 흙 속에서 곰팡이 등을 분해하는 이로운 벌레인 ‘톡토기(springtail)’의 움직임이 크게 영향을 받았다.   미세플라스틱에 의한 토양 내 톡토기의 움직임 저해. 사진제공 - 건국대학교   톡토기는 흙 속에서 호흡하고 원활히 움직일 수 있는 공간인 ‘생물공극’을 만들어 행동한다. 톡토기가 만들어낸 생물공극 내로 미세플라스틱이 유입되어 채워지면서 톡토기의 움직임이 눈에 띄게 방해받는 것으로 나타났다. 건국대 안윤주 교수팀의 연구 결과 29-676 µm 크기의 폴리스틸렌과 폴리에틸렌 류 미세플라스틱이 1000mg kg-1 농도로 오염된 토양에서는 약 23-35% 정도 움직임이 저해되는 것이 관찰되었다. 이보다 더 작은 크기인 0.5 µm 폴리스틸렌의 경우는 8mg kg-1 농도에서도 약 33%의 저해율을 보였다. 안윤주 교수는 “이 연구는 토양 내 분포되어 있는 미세플라스틱이 생물종에 직접적으로 미칠 수 있는 영향을 규명한 것”이라며 “현재 토양 생물종에 대한 미세플라스틱 영향 연구가 제한적인 수준이므로 이 연구의 결과는 토양 내 미세플라스틱 관리를 위한 토대자료로써 활용될 것”이라고 말했다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·교육부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 및 학문후속세대양성사업의 지원으로 수행됐으며 환경 분야 저명한 국제학술지(Environment International)에 3월 13일 온라인 게재됐다.  
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    2019-03-29
  • 공기청정식물, 실내 '미세먼지' 줄이는 효과 정말 있나?
    농촌진흥청(청장 김경규)은 4년 동안 여러 종의 실내식물을 대상으로 연구한 결과 식물이 실내 미세먼지를 줄이는 데 효과가 있음을 과학적으로 밝혀냈다.   실험은 챔버에 미세먼지를 공기 중으로 날려 3시간 둔 후 가라앉은 큰 입자는 제외하고 초미세먼지(PM 2.5) 300㎍/㎥ 농도로 식물 있는 밀폐된 방과 없는 방에 각각 넣고 4시간 동안 조사했다. 미세먼지를 육안으로 볼 수 있는 가시화 기기를 이용해 식물이 있는 방에서 초미세먼지가 실제 줄어든 것을 확인했다.   미세먼지 저감에 효과 있는 식물‘탑5’. 사진제공 - 농촌진흥청     초미세먼지를 없애는 데 효과적인 식물도 선발했다. 이는 잎 면적 1㎡ 크기의 식물이 4시간 동안 줄어든 초미세먼지 양 기준이다.   우수한 식물은 파키라, 백량금, 멕시코소철, 박쥐란, 율마 5종이다. 초미세먼지 '나쁨'(55㎍/㎥)인 날 기준, 20㎡의 거실에 잎 면적 1㎡의 화분 3~5개를 두면 4시간 동안 초미세먼지를 20% 정도 줄일 수 있다.   전자현미경으로 잎을 관찰한 결과, 미세먼지를 줄이는데 효율적인 식물의 잎 뒷면은 주름 형태, 보통인 식물은 매끈한 형태, 효율이 낮은 식물은 표면에 잔털이 많은 것으로 확인됐다. 잔털은 전기적인 현상으로 미세먼지 흡착이 어려운 것으로 추정된다. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 정명일 도시농업과장은 "미세먼지를 줄이는데 우수한 식물 선정과 효율을 높이는 시스템 개발뿐만 아니라 사무공간과 학교에 적용하는 그린오피스, 그린스쿨 연구도 추진하고 있다"라고 말했다.
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    2019-03-28
  • 버려지는 에너지 모아주는 ‘돋보기 물질’ 나왔다
    국내 연구진이 메타물질(Metamaterial)을 에너지 하베스팅에 적용 하여 기존에 비해 월등히 높은 전력을 생산하는 데 성공 했다. 지속적인 전기 공급이 가능해짐에 따라 스마트시티의 중점 과제인 ‘멈추지 않는 센서’가 실현 될 것으로 전망된다.      한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박상열) 김미소 박사 연구팀과 서울대학교(총장 오세정) 윤병동 교수 연구팀은 자연계에 없는 특성을 구현할 수 있는 신개념 메타물질을 이용하여 ‘메타 에너지 하베스팅’ 시스템을 개발 했다. 이번 시스템은 메타물질이 에너지를 한 곳에 집속해주는 돋보기 역할 을 하여, 기존보다 22배 이상 증폭된 전기를 생산 할 수 있다.         KRISS 안전측정센터 연구팀이 메타 에너지 하베스팅을 실험하고 있다.(왼쪽부터 최원재, 김미소, 박춘수 박사). 사진제공 -한국표준과학연구원   에너지 하베스팅은 일상생활부터 산업현장까지 버려지는 에너지를 모아 전기에너지로 전환하여 다시 사용하는 기술이다. 특히 소리, 진동, 초음파와 같이 어디서든 흔히 발생하는 기계적 에너지는 에너지 하베스팅의 좋은 공급원이다. 예를 들어 차량이 다리를 지나갈 때 발생하는 소음이나 노면의 진동까지도 전력원이 될 수 있는 것이다.   하지만 기계적 에너지 하베스팅은 생산 전력량이 부족한 탓에 응용분야가 제한적이고 경제성 면에서 합격점을 받지 못했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 높은 에너지 변환 효율을 내는 소자나 회로 개발 위주로 많은 연구가 이루어졌지만, 기본적으로 이미 수확된 에너지를 잘 변환하는 기술에 집중하여 충분한 전력량을 얻기에 한계가 있었다.   압전소자 등의 변환 장치를 에너지가 발생하는 수많은 위치에 전부 설치해야 하여 비용이나 실효성 측면에서도 문제가 있었다.  연구팀은 고전적인 방식에서 탈피하여 버려지는 에너지를 처음부터 많이 모은 다음 수확하는 방법에 주안점을 두었다. 그 결과, 에너지를 최적으로 집속할 수 있는 메타물질인 음향양자결정 (Phononic Crystal) 구조를 개발하여 하베스팅에 접목 시키는 데 성공했다.                   이번에 개발한 메타물질은 여러 곳에서 입력으로 들어온 에너지를 한 곳으로 최대한 모아, 더 이상 나가지 못하게 묶어둘 수 있다. 메타물질로 입력에너지를 집속하여 압전소자 기반의 에너지 하베스팅을 실행한 결과, 기존보다 22배가 넘는 고효율의 전기 생산에 성공했다.   메타 에너지 하베스팅은 스마트시티의 기반시설을 신경망처럼 연결해주는 사물인터넷(IoT) 센서의 전기 공급에 적격이다. 그동안 IoT 센서는 주기적으로 배터리를 교체하거나 태양광 등 기상조건에 의존했지만, 이제는 기계적 에너지를 통해 전기를 안정적으로 공급받아 영구적인 사용이 가능해질 것으로 보인다.   서울대 윤병동 교수는 “고층 빌딩, 교량과 같이 접근이 어려운 구조물을 진단하는 IoT 센서가 전력 부족으로 작동하지 않으면 위험을 초래할 수 있다”며 “이번 기술은 진동과 같이 구조물 자체에서 발생하는 에너지를 메타물질로 대폭 증폭시켜 지속적으로 전기를 공급할 수 있다”고 했다. 이번 연구를 이끈 KRISS 김미소 박사는 “메타물질을 에너지 하베스팅에 접목하여 센서와 같은 소자를 작동시킬 수 있는 밀리와트(mW)급 전력을 얻은 건 최초의 사례”라며 “에너지 하베스팅의 새로운 패러다임을 개척한 성과”라고 했다.   국가과학기술연구회 창의형융합연구사업의 지원을 받은 이번 연구결과는 에너지 분야의 세계적 학술지인 나노 에너지 (Nano Energy - IF: 13.619)에 게재되었다.
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    2019-03-25

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  • 약용작물 ‘하수오’ 슈퍼박테리아 내성 억제에 효과
    농촌진흥청(청장 김경규)은 약용작물 '하수오'가 슈퍼박테리아인 황색포도상구균의 항생제 내성을 억제하는 데 효과가 있음을 밝혀냈다.   황색포도상구균은 병원에서 많이 분리되는 의료 관련 감염 원인균이다. 면역력이 떨어진 경우, 폐렴·식중독 등을 유발하는 기회 감염균으로 여러 항생 물질에 내성이 있다.   법정 감염병 중 지정 감염병으로 분류되며, 가장 강력한 항생제 중 하나인 반코마이신으로 치료할 수 있으나 내성과 부작용 우려로 사용이 제한적이다.   이번 연구는 황색포도상구균의 내성 유전자를 억제하기 위해 약용작물 후보 물질 10종을 선발, 가장 우수한 활성을 보인 하수오의 '레인(rhein)' 성분으로 진행했다.   하수오 뿌리. 사진제공 - 농촌진흥청     황색포도상구균 16종을 대상으로 레인과 항생제의 항균 효능을 측정한 결과, 레인은 62.5㎍/㎖에서, 항생제 옥사실린은 내성으로 인해 1000㎍/㎖의 고농도에서 효과를 보였다.   옥사실린과 레인을 함께 사용했더니, 옥사실린은 최대 1/16, 레인은 최대 1/4까지 사용량이 줄었다. 즉, 두 가지를 사용함으로써 용량 대비 효능은 커지고 부작용은 억제되는 '상승효과'를 보였다.   또한, 레인이 항생제의 세포벽 형성 억제 능력을 저해하는 특정 단백질 유전자와 항생제를 파괴할 수 있는 분해효소 유전자 발현을 각각 최대 94%, 88% 억제함을 확인했다.   이번 연구는 기존 항생제에 내성이 있는 황색포도상구균 예방과 치료를 위한 천연물 기반 치료제 개발에 한걸음 다가섰다는 데 의미가 있다.   앞으로 동물실험과 임상시험 등 후속 연구를 통해 하수오를 천연 항균제와 항생물질 보조제 등으로 활용할 수 있을 전망이다.   이 연구 결과는 올해 초 국제 학술지 '아시아 태평양 열대 의학 저널(Asian Pacific Journal of Tropical Medicine)'에도 실렸다.   농촌진흥청 국립원예특작과학원 김동휘 인삼특작이용팀장은 "이번 연구를 계기로 약용작물을 활용한 의약품 원료 소재화 연구를 강화해 국민 건강에 보탬이 되도록 노력하겠다"라고 말했다.
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    2019-04-13
  • '곰보배추' 항산화·항염 효과 확인
    농촌진흥청(청장 김경규)은 배암차즈기(곰보배추)의 기능 성분을 분석한 결과, 생리활성 효과가 입증된 플라보노이드 등 페놀화합물이 다량 함유된 것을 확인했다.   배암차즈기는 '여지초', '설견초', '만병초' 같은 다양한 이름으로 불린다. 예부터 민간에서 기침과 가래, 천식 등 염증과 기관지 질환을 다스릴 때 사용했다.   배암차즈기 성분 분석 결과, 지상부에서 플라보노이드·페놀산 등 주요 기능 성분인 페놀화합물 17종을 확인했다.   배암차즈기(곰보배추). 사진제공 - 농촌진흥청     페놀화합물은 피토케미컬의 하나로, 생리 작용과 대사 조절에 관여하며 항산화, 항염, 항암 효과를 갖는다.   실험 결과, 생 시료 100g은 2.3g의 페놀화합물을 포함해 녹차 생엽 100g당 0.7g보다 3배 많은 것으로 나타났다.   배암차즈기의 페놀화합물은 페놀산(37.1%)과 플라보노이드(62.9%)로 구성되며, 주요 페놀산으로는 로즈마린산이 있으며, 플라보노이드는 플라본과 플라바논 계열의 성분으로 나타났다.   농촌진흥청 국립농업과학원 식생활영양과 유선미 과장은 "페놀화합물이 풍부한 배암차즈기가 건조분말이나 차, 추출액, 발효액 등 다양한 제품으로 만들어질 것이다. 기능 성분을 꾸준히 연구해 우리 농산물의 가치를 더욱 높여가겠다"라고 말했다.
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    2019-04-09
  • 미세플라스틱, 토양 속 생물 움직임 크게 둔화시켜
    건국대학교 연구팀이 토양 내 미세플라스틱에 의해 흙 속 생물의 움직임이 방해받고 생물 행동에 교란을 일으킨다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다. 플라스틱 제품은 인간의 모든 생활에 필수적으로 사용되지만, 많은 플라스틱 폐기물이 배출되고 있어 전 세계적인 우려를 낳고 있다. 특히 5mm 미만으로 잘게 쪼개진 미세플라스틱은 강이나 바다에서 생물의 대사 작용을 교란시키는 등 독성을 일으켜 생태계에 악영향을 미친다는 연구결과가 계속 나오고 있다. 건국대 상허생명과학대학 안윤주 교수(보건환경과학과) 연구팀은 물 속 뿐만 아니라 토양 속 미세플라스틱도 생물의 행동학적 교란을 일으킨다고 밝혔다. 특히 흙 속에서 곰팡이 등을 분해하는 이로운 벌레인 ‘톡토기(springtail)’의 움직임이 크게 영향을 받았다.   미세플라스틱에 의한 토양 내 톡토기의 움직임 저해. 사진제공 - 건국대학교   톡토기는 흙 속에서 호흡하고 원활히 움직일 수 있는 공간인 ‘생물공극’을 만들어 행동한다. 톡토기가 만들어낸 생물공극 내로 미세플라스틱이 유입되어 채워지면서 톡토기의 움직임이 눈에 띄게 방해받는 것으로 나타났다. 건국대 안윤주 교수팀의 연구 결과 29-676 µm 크기의 폴리스틸렌과 폴리에틸렌 류 미세플라스틱이 1000mg kg-1 농도로 오염된 토양에서는 약 23-35% 정도 움직임이 저해되는 것이 관찰되었다. 이보다 더 작은 크기인 0.5 µm 폴리스틸렌의 경우는 8mg kg-1 농도에서도 약 33%의 저해율을 보였다. 안윤주 교수는 “이 연구는 토양 내 분포되어 있는 미세플라스틱이 생물종에 직접적으로 미칠 수 있는 영향을 규명한 것”이라며 “현재 토양 생물종에 대한 미세플라스틱 영향 연구가 제한적인 수준이므로 이 연구의 결과는 토양 내 미세플라스틱 관리를 위한 토대자료로써 활용될 것”이라고 말했다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·교육부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 및 학문후속세대양성사업의 지원으로 수행됐으며 환경 분야 저명한 국제학술지(Environment International)에 3월 13일 온라인 게재됐다.  
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    2019-03-29
  • 공기청정식물, 실내 '미세먼지' 줄이는 효과 정말 있나?
    농촌진흥청(청장 김경규)은 4년 동안 여러 종의 실내식물을 대상으로 연구한 결과 식물이 실내 미세먼지를 줄이는 데 효과가 있음을 과학적으로 밝혀냈다.   실험은 챔버에 미세먼지를 공기 중으로 날려 3시간 둔 후 가라앉은 큰 입자는 제외하고 초미세먼지(PM 2.5) 300㎍/㎥ 농도로 식물 있는 밀폐된 방과 없는 방에 각각 넣고 4시간 동안 조사했다. 미세먼지를 육안으로 볼 수 있는 가시화 기기를 이용해 식물이 있는 방에서 초미세먼지가 실제 줄어든 것을 확인했다.   미세먼지 저감에 효과 있는 식물‘탑5’. 사진제공 - 농촌진흥청     초미세먼지를 없애는 데 효과적인 식물도 선발했다. 이는 잎 면적 1㎡ 크기의 식물이 4시간 동안 줄어든 초미세먼지 양 기준이다.   우수한 식물은 파키라, 백량금, 멕시코소철, 박쥐란, 율마 5종이다. 초미세먼지 '나쁨'(55㎍/㎥)인 날 기준, 20㎡의 거실에 잎 면적 1㎡의 화분 3~5개를 두면 4시간 동안 초미세먼지를 20% 정도 줄일 수 있다.   전자현미경으로 잎을 관찰한 결과, 미세먼지를 줄이는데 효율적인 식물의 잎 뒷면은 주름 형태, 보통인 식물은 매끈한 형태, 효율이 낮은 식물은 표면에 잔털이 많은 것으로 확인됐다. 잔털은 전기적인 현상으로 미세먼지 흡착이 어려운 것으로 추정된다. 농촌진흥청 국립원예특작과학원 정명일 도시농업과장은 "미세먼지를 줄이는데 우수한 식물 선정과 효율을 높이는 시스템 개발뿐만 아니라 사무공간과 학교에 적용하는 그린오피스, 그린스쿨 연구도 추진하고 있다"라고 말했다.
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    2019-03-28
  • 버려지는 에너지 모아주는 ‘돋보기 물질’ 나왔다
    국내 연구진이 메타물질(Metamaterial)을 에너지 하베스팅에 적용 하여 기존에 비해 월등히 높은 전력을 생산하는 데 성공 했다. 지속적인 전기 공급이 가능해짐에 따라 스마트시티의 중점 과제인 ‘멈추지 않는 센서’가 실현 될 것으로 전망된다.      한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박상열) 김미소 박사 연구팀과 서울대학교(총장 오세정) 윤병동 교수 연구팀은 자연계에 없는 특성을 구현할 수 있는 신개념 메타물질을 이용하여 ‘메타 에너지 하베스팅’ 시스템을 개발 했다. 이번 시스템은 메타물질이 에너지를 한 곳에 집속해주는 돋보기 역할 을 하여, 기존보다 22배 이상 증폭된 전기를 생산 할 수 있다.         KRISS 안전측정센터 연구팀이 메타 에너지 하베스팅을 실험하고 있다.(왼쪽부터 최원재, 김미소, 박춘수 박사). 사진제공 -한국표준과학연구원   에너지 하베스팅은 일상생활부터 산업현장까지 버려지는 에너지를 모아 전기에너지로 전환하여 다시 사용하는 기술이다. 특히 소리, 진동, 초음파와 같이 어디서든 흔히 발생하는 기계적 에너지는 에너지 하베스팅의 좋은 공급원이다. 예를 들어 차량이 다리를 지나갈 때 발생하는 소음이나 노면의 진동까지도 전력원이 될 수 있는 것이다.   하지만 기계적 에너지 하베스팅은 생산 전력량이 부족한 탓에 응용분야가 제한적이고 경제성 면에서 합격점을 받지 못했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 높은 에너지 변환 효율을 내는 소자나 회로 개발 위주로 많은 연구가 이루어졌지만, 기본적으로 이미 수확된 에너지를 잘 변환하는 기술에 집중하여 충분한 전력량을 얻기에 한계가 있었다.   압전소자 등의 변환 장치를 에너지가 발생하는 수많은 위치에 전부 설치해야 하여 비용이나 실효성 측면에서도 문제가 있었다.  연구팀은 고전적인 방식에서 탈피하여 버려지는 에너지를 처음부터 많이 모은 다음 수확하는 방법에 주안점을 두었다. 그 결과, 에너지를 최적으로 집속할 수 있는 메타물질인 음향양자결정 (Phononic Crystal) 구조를 개발하여 하베스팅에 접목 시키는 데 성공했다.                   이번에 개발한 메타물질은 여러 곳에서 입력으로 들어온 에너지를 한 곳으로 최대한 모아, 더 이상 나가지 못하게 묶어둘 수 있다. 메타물질로 입력에너지를 집속하여 압전소자 기반의 에너지 하베스팅을 실행한 결과, 기존보다 22배가 넘는 고효율의 전기 생산에 성공했다.   메타 에너지 하베스팅은 스마트시티의 기반시설을 신경망처럼 연결해주는 사물인터넷(IoT) 센서의 전기 공급에 적격이다. 그동안 IoT 센서는 주기적으로 배터리를 교체하거나 태양광 등 기상조건에 의존했지만, 이제는 기계적 에너지를 통해 전기를 안정적으로 공급받아 영구적인 사용이 가능해질 것으로 보인다.   서울대 윤병동 교수는 “고층 빌딩, 교량과 같이 접근이 어려운 구조물을 진단하는 IoT 센서가 전력 부족으로 작동하지 않으면 위험을 초래할 수 있다”며 “이번 기술은 진동과 같이 구조물 자체에서 발생하는 에너지를 메타물질로 대폭 증폭시켜 지속적으로 전기를 공급할 수 있다”고 했다. 이번 연구를 이끈 KRISS 김미소 박사는 “메타물질을 에너지 하베스팅에 접목하여 센서와 같은 소자를 작동시킬 수 있는 밀리와트(mW)급 전력을 얻은 건 최초의 사례”라며 “에너지 하베스팅의 새로운 패러다임을 개척한 성과”라고 했다.   국가과학기술연구회 창의형융합연구사업의 지원을 받은 이번 연구결과는 에너지 분야의 세계적 학술지인 나노 에너지 (Nano Energy - IF: 13.619)에 게재되었다.
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    2019-03-25
  • 봄철 수산물 패류독소 안전관리 강화한다
    식품의약품안전처(처장 류영진)와 해양수산부(장관 김영춘)는 최근 기후변화로 패류독소 검출시기가 빨라짐에 따라 3월 4일부터 6월까지 홍합, 바지락, 미더덕 등 수산물에 대한 수거‧검사와 패류독소 발생 우려 해역에 대한 안전성 조사를 강화한다고 밝혔다.   식품의약품안전처는 17개 지자체와 함께 국내에 유통되는 패류,피낭류 등에 대해 수거‧검사를 실시하여 허용기준을 초과하는 경우 해당 수산물의 유통‧판매 금지와 회수‧폐기 등의 조치를 한다.   사진제공 - 식약처        해양수산부(국립수산과학원)는 생산해역의 조사지점을 기존 50개에서 102개로 확대, 조사주기도 월 1회에서 주 1~2회로 확대 실시하고허용기준을 초과하는 경우 해당해역에 패류 채취금지 등 생산단계에서 패류독소 안전관리를 강화할 계획이다.   식약처 관계자는 "패류독소가 바닷물의 온도가 상승하는 봄철에 주로 발생하고 냉장‧냉동하거나 가열‧조리하여도 독소가 파괴되지 않기 때문에 패류채취 금지해역에서 패류를 임의로 채취하여 섭취하는 일이없도록 주의를 당부"하였다.
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    2019-03-06
  • 인공지능 분야 고급인재의 산실, 인공지능대학원 3개 대학 확정
    전 세계적으로 전문인력의 부족 현상이 심화되고 있는 인공지능분야의 국내 고급인재 양성을 위해 2019년도 인공지능대학원 지원 사업의 최종 3개 대학이 확정되었다. 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 3월 4일(월) 한국과학기술원(KAIST), 고려대, 성균관대를 2019년도 인공지능대학원으로 최종 선정한다고 밝혔다.   이번 인공지능대학원 지원사업은 미국, 중국 등 해외 주요국에서 인공지능에 특화된 전문학과를 설립하여 인공지능 인재를 양성하는 추세에 발 맞추어 추진하게 되었다. 정부는 인공지능 핵심(Core) 지식과 각 분야와의 융합 역량(AI+X)을 갖춘 최고급 선도 연구자를 양성하기 위해 7차례에 걸쳐 인공지능 관련 전문가, 대학 등의 의견을 듣고, 전문화된 커리큘럼과 전임교원(7명 이상) 확보, 석‧박사과정(입학정원 40명 이상)을 운영하는 학과를 개설하는 방식으로 시작하게 된 것이다.     과학기술정보통신부는 3월 4일(월) 한국과학기술원(KAIST), 고려대, 성균관대를 2019년도 인공지능대학원으로 최종 선정한다고 밝혔다. 사진 - 과학기술정보통신부 홈페이지 캡처     지난 1월 말 신청 접수를 받은 결과, 국내 유수 12개 대학이 신청한 가운데, 특화된 커리큘럼, 산학협력 및 국제공동 연구 등에 대해 대학의 교육여건과 특성에 맞게 차별화된 운영계획을 자유롭게 제안하도록 하였고 이중 3개 대학이 선정되었다.   각 선정 대학별 주요내용은 다음과 같다.   한국과학기술원(KAIST)은 세계적 연구 역량을 갖춘 전임 교수진을 확보(’19년 10명 → ’23년 20명 예정)하고, ’23년 이후에는 인공지능대학원을 넘어 단과대 수준의 인공지능대학(College of AI)으로 발전시킬 예정이다. 또한, 경기도 판교를 아시아 최고 인공지능 밸리로 육성하려는 계획도 담고 있다.   고려대학교는 인공지능 분야 최고급 인재를 집중 양성하기 위해 박사과정(석박사 통합 및 박사) 중심으로 운영하고 글로벌 최우수 컨퍼런스 등재를 졸업요건으로 학생들의 연구성과를 강화할 예정이다. 특히, 헬스케어, 문화콘텐츠, 자율주행, 에이전트 등 4대 특화분야의 깊이 있는 연구를 통해 융합 역량(AI+X)을 갖춘 최고급 인재를 양성한다.   성균관대학교는 인공지능대학원을 중심으로 인공지능 교육·연구 역량을 집중시키기 위해 인공지능 소프트웨어 및 하드웨어 관련 분야를 연구하는 15명의 전임 교수진을 결집하여 전문화된 교육·연구를 추진할 예정이다. 또한, 현장 중심의 인공지능 혁신 연구를 위해 삼성전자 등 39개 기업과 협업하여 산업 중심의 산학협력 체계를 강화할 예정이다.     인공지능대학원 선정 대학 정원 현황. 자료제공 - 과학기술정보통신부   정부는 이번에 선정된 각 대학에 올해 10억원을 시작으로 5년간 90억 원을 지원하며, 향후 단계평가를 거쳐 최대 5년을 추가하여 총 10년간 190억 원까지 지원할 예정이다.   과기정통부 관계자는 “4차 산업혁명 경쟁력의 핵심은 사람에 대한 투자로 보고, 인공지능대학원이 최고 수준의 인재 배출 요람으로 역할을 할 수 있도록 노력할 것"며, "향후, 인공지능 관련 인력양성 및 연구개발(R&D) 사업에서 지역 대학이 지방의 거점 역할을 할 수 있는 다각적인 방안들도 함께 강구할 것”이라고 말했다.  
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    2019-03-05
  • 반짝이는 바닥 알림등, 보행자 수호천사로
    한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)은 횡단보도에 접근하는 차량의 감속을 유도함으로써 보행자 교통사고를 줄일 수 있는 ‘차세대 보행자 교통사고방지 시스템’을 개발했다고 밝혔다.     최근 5년간 전체 보행자 사망사고 중 횡단 중 사망자가 52.9%에 달할 정도로 횡단보도에서의 보행자 안전은 시급한 개선이 필요하다. 시인성이 떨어지는 야간은 물론, 전방 주시력이 떨어지는 노인 및 어린이 보행자의 경우 차량 운전자의 단순 육안 식별만으로는 급작스런 상황에 대처하기 어려운 경우가 많다. 최근에는 스마트폰을 보면서 길을 걷는 사람들(스몸비족)이 교통사고를 당하는 경우를 빗대어 ‘폰라니(스마트폰+고라니)’라는 신조어까지 생기며 사회적 이슈가 되기도 했다.   건설연 김종훈 박사 연구팀은 차량운전자에게 보행자의 유무를 신속하게 알리는 한편, 보행자에게는 접근차량의 정보를 3중으로 경보함으로써 보행자 횡단사고를 방지하기 위한 시스템을 개발했다.   노면 LED 경보등     운전자에게는 경보등, 전광표지 등을 이용하여 보행자의 유무를 알린다. 주·야간 조도 변화에 영향을 적게 받고, 사람과 사물에 대한 판별력이 뛰어난 ‘열화상카메라’가 횡단보도에 접근하는 보행자를 인식하는 순간, 횡단보도 양측면 노면에 매설된 고휘도 ‘LED 바닥경광등’이 작동된다. 이 경보등은 야간 기준 50m 밖에서도 인식이 가능하면서도 운전자의 시야를 방해하지 않는 적정 수준의 220cd/㎡를 유지하도록 설계됐다. 차량이 횡단보도 30m 전방 접근시 보행자가 횡단중임을 알리는 도로전광표지(VMS)가 깜박거리며 운전자의 주의를 또 한번 환기시킨다.   총 1,000여대의 차량에 대해 설치 효과를 분석한 결과, 횡단보도 전면 최종정지차량을 포함하여 83.4%의 차량이 보행자를 인식하고 감속했다. 제한속도 50km/h의 도로 실험구간에서 조사된 횡단보도 전면 차량 최종 평균 속도는 26.8km/h였다. 운전자가 제한속도의 절반 수준으로 감속하며 주의 운전한 셈이다.   횡단보도 바닥면 경보이미지 로고젝션     스피커 경보 알림     스마트폰 경보이미지 및 진동알림     아울러 보행자에게는 시각, 청각, 촉각을 이용한 3중 경보시스템이 작동된다. 시속 10km/h 이상의 차량이 접근시, 횡단보도 바닥면에는 프로젝터를 이용한 경보 이미지(로고젝터)를 표시하고, 스피커에서는 위험 알림 경보가 울리며, 스마트폰 앱에서는 진동과 경보메시지를 통해 위험을 알린다. 3중 경보시스템은 특히 시선이 아래를 향해있는 노인이나 전방 주시력이 부족한 어린이, 그리고 스마트폰 보행자에게 효과적일 것으로 예상된다.   연구책임자인 건설연 김종훈 박사는 ‘보행자 사고다발 지역인 비신호교차로 및 지방부도로 설치 시 효과가 탁월할 것으로 예상’된다며, ‘향후 운전자가 내비게이션 앱 등에서 바로 경보를 확인할 수 있는 것은 물론, 위험상황 인지시 차량 자동제어까지 가능하도록 추가 개발을 추진할 예정’ 이라고 밝혔다. (사진제공 - 한국건설기술연구원)
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    2019-02-26
  • 농촌진흥청, 국산 아카시아꿀 · 밤꿀 피부 수분 유지 효과 구명
    농촌진흥청(청장 김경규)은 아카시아꿀과 밤꿀 등 국산 벌꿀의 뛰어난 피부 보습·미백 효과를 확인했다.   벌꿀은 예로부터 피부 미용에 효과가 있어 클레오파트라는 벌꿀로 목욕을 한 것으로 알려져 있으며, 화장품의 소재로 널리 활용돼 왔다.   먼저, 국내 양봉농가에서 생산한 아카시아꿀과 밤꿀이 피부 보습과 미백에 효과가 있음을 과학적으로 구명했다.     국산 벌꿀의 피부 보습 효능 테스트. 자료제공 - 농촌진흥청     피부 세포를 보호하는 각질층은 필라그린(filaggrin) 합성 양이 줄면서 피부 장벽의 기능이 약화되고 보습은 줄어 손상을 입게 된다. 이번 연구로 벌꿀이 필라그린 합성을 돕는 것을 확인했다.   각질 형성 세포에 20µg/ml 농도의 국산 아카시아꿀과 밤꿀을 48시간 동안 처리한 결과, 벌꿀을 처리하지 않은 대조구에 비해 필라그린의 합성이 2배 이상 증가한 것으로 나타났다.   과도한 자외선 노출은 피부 세포의 멜라닌을 지나치게 많이 만들어 내 기미나 주근깨를 형성하며, 심하면 피부암을 유발하기도 한다.   벌꿀이 멜라닌 생성량과 멜라닌 생성에 관여하는 티로시나아제(tyrosinase) 효소 활성을 줄이는데 효과가 있음을 확인했다.   멜라닌 생성세포(B16F1)에 밤꿀 50µg/ml을 처리했더니 멜라닌은 60%, 티로시나아제는 70% 줄었다. 또, 아카시아꿀 50µg/ml를 처리했을 때는 멜라닌이 40%, 티로시나아제가 33% 줄었다.   농촌진흥청 국립농업과학원 잠사양봉소재과 홍성진 과장은 "벌꿀은 미네랄, 아미노산, 비타민을 비롯해 식물에서 유래한 생리활성 물질 등이 풍부하다"라며, "이번 연구로 우리 벌꿀이 환절기에 건조한 피부 보습과 봄철 자외선으로 손상되기 쉬운 피부를 관리하는 데도 효과적인 것이 확인돼 앞으로 벌꿀 소비 확대에도 긍정적인 영향을 줄 것으로 예상된다"라고 말했다.
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    2019-02-21
  • 찻잎 덖고 비비는 과정이 카테킨 함량 좌우
    농촌진흥청(청장 김경규)은 전라남도농업기술원 차산업연구소와 함께 녹차와 홍차를 생산할 때 가공 과정에 따라 '카테킨' 함량이 달라지는 것을 확인했다.   녹차와 홍차에는 플라보노이드의 하나인 카테킨(catechin) 성분이 들어 있어 항비만, 당뇨 개선, 알츠하이머 예방 등에 효과가 있다. 특히, 카테킨 중 하나인 테아플라빈(theaflavin)은 홍차에서만 확인되는 물질로, 항산화·항균·항종양·항염증 작용을 하는 것으로 알려져 있다.     'European Food Research and Technology 논문표지. 사진제공 - 농촌진흥청       먼저, 녹차와 홍차에 카테킨 4종, 테아플라빈 4종, 플라보놀 16종 등 모두 24종의 플라보노이드 성분이 들어 있는 것을 확인했다. 가공 단계별로 플라보노이드 성분을 관찰한 결과, 가공하기 전의 찻잎을 250~300도(℃)에서 10분 동안 덖은1) 경우 카테킨 함량이 100g당 4.5g에서 8.3g으로 약 2배 늘었다.   이는 덖는 과정에서 수분이 줄고, 고온이 카테킨 산화를 유도하는 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase) 활성을 억제하기 때문이다.   홍차는 향이 우러나게 하는 비비기와 발효 과정을 거치면서 100g당 4.5g이던 카테킨 함량은 0.9g으로 줄지만, 테아플라빈 함량은 100g당 0.1g에서 0.3g으로 늘었다.   이는 카테킨이 산화과정을 거쳐 테아플라빈으로 전환되기 때문인 것으로 밝혀졌다.   농촌진흥청은 이번 연구 결과를 유럽의 식품 관련 학술잡지 'European Food Research and Technology'에 게재했다.   농촌진흥청 국립농업과학원 식생활영양과 유선미 과장은 "이번 연구는 찻잎 가공단계에서 가공 방법을 조절해 플라보노이드 함량을 조절하는 기반 기술로 활용될 수 있을 것이다"라며,"식품의 형태에 따라 변하는 기능성분의 특성을 조사하는 분석 기술이 녹차산업 발전에 도움이 될 것으로 기대된다"라고 말했다.
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    2019-02-09
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