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  • 기계

    [04월 사전주제] 우주 개발에서 핵 에너지 사용 동향

    우주 개발에서 핵 에너지 사용 동향

    일반적으로 로켓엔진은 공기가 없는 우주에서 작동하기 때문에 연료와 이를 연소시키는 데 필요한 산화제를 싣고 비행을 하게 된다. 일반적으로 로켓연료는 가연성가스(수소, 메탄)나 케로신 계열의 화학연료를 사용하며 산화제는 주로 액체산소를 사용한다. 산화제의 부피를 줄이기 위해 극저온으로 산소를 액화시키며 이를 유지하기 위한 장치들이 추가된다. 지구 궤도나 달 정도의 비행이면 화학연료를 사용하는 것이 유용하다. 최근에 아르테미스 프로그램에서는 달에 ...

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  • 에너지/자원

    [03월 사전주제] 해상풍력을 이용한 유럽의 그린수소 생산/저장/운송 동향

    유럽의 해상풍력을 사용한 그린수소의 생산/저장/운송 동향

    최근 수십 년간 일어나는 기후변화로 세계 곳곳에서 이상현상이 일어나고 있다. 많은 면적의 북극 빙산이 소멸되거나 수년간 지속되는 가뭄, 예기치 않은 홍수 등을 예로 들 수 있다. 차량에서 내뿜는 매연, 석탄발전소가 배출하는 이산화탄소는 기후변화를 야기하는 주원인 중 하나다. 화석연료를 사용하는 모든 산업은 이산화탄소 배출을 필연적으로 수반한다. 위에 언급한 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나로 재생에너지를 사용, 물을 전기분해하면 이산화탄소가 발...

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  • 재료

    [01월 사전주제] 자성 나노구조 연구 및 개발 동향

    자성나노복합체 연구 및 응용 동향

    자성나노입자(magnetic nanoparticles)는 초상자성 특성 및 물리적, 화학적으로 안정된 특성으로 인하여 촉매(catalyst), 수질정화(water purification), 센서, MRI 조영제, 약물 전달, 세포분리, 발열(hyper-thermia) 치료 등 다양한 분야에 널리 응용되고 있다. 구체적으로 자성나노입자는 1) 단위부피당 표면적이 넓어서 소량의 대상 물질도 감지할 수 있고, 2) 화학적 안정성이 우수하며, 3) 바이오프로브로 사용될 때 반복 측정이 가능하고, 4) 자기장에 의해 위치 조...

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  • 에너지/자원

    [04월 사전주제] 우크라이나 전쟁과 에너지 정책 지도

    러시아와 우크라이나 전쟁으로 인한 유럽의 에너지정책 변화

    러시아가 우크라이나를 침공한 것을 시작으로 전쟁이 장기화되면서 유럽뿐만 아니라 국제 에너지 시장은 그 어느 때보다 변화무쌍한 시기를 보내고 있다. 지난 겨울부터 높은 천연가스 가격에 이어진 공급망 확보는 유럽연합(EU)의 에너지정책을 다시 한 번 들여다보게 되는 계기가 되고 있다. 지난 2월 22일, 독일은 러시아로부터 새로 건설된 가스관에 대한 승인을 취소했고, 현재 카타르와 미국으로부터 액화천연가스를 수입할 계획을 세우고 있다. 벨기에는 원자력발전 ...

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  • 화공

    [10월 사전주제] Scaleup in chemical engineering process

    화학공정 설비의 스케일업(Scale-up) 기술

    대부분의 화학공정은 실험실 내에서의 실험(Lab Scale Experiment)을 통해 개발된다. 화학공학 기반 산업에서의 주요 과제는 이러한 실험실 내에서 구현된 공법을 대량생산이 가능하면서도 경제성을 갖춘 산업공정으로 전환하는 것이라 할 수 있다. 하지만 실험실 내에서 구현된 모든 기술이 산업화로 전환되는 것은 아니며, 이는 파일럿 규모로 구현된 프로세스 중 일부 공정 구간에서 야기된 기술적 문제 또는 기술의 사업화 과정에서 발견된 예상치 못한 생산 효율성 문...

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  • 과학기술과 인문사회

    [03월 사전주제] AI와 게임

    인공지능과 비디오게임

    인간이 비디오게임을 하고 있는 동안, 비디오게임도 인간을 상대로 플레이를 한다. 이겨야 할 상대가 있는 거의 모든 게임이 인공지능을 탑재하고 있으며, 따라서 비디오게임을 해본 사람들은 게임 안에서 인공지능과 상호작용했던 경험이 있는 것이다. 인간 플레이어와 게임 인공지능의 차이점은 인간은 게임 인공지능을 어떻게 이길 것인가를 고민하는 반면, 인공지능은 인간 플레이어의 게임 경험을 어떻게 더욱 즐겁게 만들 것인가를 고민한다는 것이다. 사람들은 게임...

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  • 생명과학

    [03월 사전주제] 후성유전학을 위한 염기서열 분석법

    후성유전학을 위한 염기서열분석

    다세포생물의 세포는 유전적으로는 균질하지만 유전자의 발현이 서로 다르기 때문에 구조적으로나 기능적으로 이질적인 특성을 보인다. 표현형 형질의 멘델식 유전은 DNA 서열의 돌연변이로 인한 대립유전자의 차이에서 비롯된다고 알려져 있다. 하지만 암컷 포유류의 초기 배아 발달 중 X염색체 비활성화, 파리의 염색체 각인과 같은 다른 유전 현상은 멘델식 유전이 아닌 다른 유전 패턴을 나타낸다. Conrad Waddington은 표현형을 존재하게 하는 유전자와 환경의 상호작...

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  • 정보/통신

    [03월 사전주제] ICT를 활용한 미세먼지 대응 기술 개발 이슈

    ICT를 활용한 미세먼지 대응 기술개발 이슈

    지구 표면온도가 급상승하고, 기록적인 폭우/폭설/가뭄/한파/폭염 등 극단적인 날씨가 이어지면서 지구촌은 이제 기후변화(Climate change)를 넘어 기후위기(Climate crisis) 상황을 맞이하고 있다. 이러한 기후위기 상황을 입증하는 여러 증거 중에서 두드러진 현상 중 하나가 미세먼지(PM: Particulate Matter/용어 해설 참조)의 발생빈도와 농도가 지속적으로 증가하고 있다는 것이다. 이에 기후변화와 환경오염에 대응하는 친환경 ICT 가 2019년 ICT 10대 이슈(용어 해...

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  • 농림수산식품

    [03월 사전주제] 수직 농업(Vertical Farming)으로의 도약

    수직농업(Vertical Farming)으로의 도약

    우리나라는 전통적으로 일차산업인 농업에 기반한 나라이다. 지난 반세기 동안 눈부신 과학과 기술의 발전으로 이차산업으로 옮겨가고 다시 삼차산업으로 산업 형태가 바뀌었지만 여전히 농업은 한국 경제에 있어 많은 부분을 차지하고 있다. 그러나 계절적 영향으로 인해 가뭄과 홍수를 매년 겪으면서 농산물 수급과 가격이 그다지 안정적이라고는 보기 어렵다. 특히 지난 몇 년간 팬데믹을 거치면서 사람의 이동이 제약을 받게 되고, 이에 따라 인력 수급에 큰 차질을 빚...

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  • 보건의료

    [03월 사전주제] 암세포의 에너지 대사와 관련 항암제 연구

    암세포의 에너지대사와 관련 항암제 연구

    모든 생명체는 자신들의 생명 유지 활동에서부터 DNA를 후세대에 전달하는 일에 이르기까지 항상 에너지를 이용하고 있으며, 이 과정에서 자신들에게 적합한 에너지원을 이용하거나 대사를 통해 활동에 필요한 에너지를 만들어낸다. 세포 역시 예외는 아니어서 모든 세포는 고유의 에너지대사를 통해 보다 큰 구성원인 조직이나 기관들에 에너지를 공급할 수 있다. 암세포들 역시 동일한 역할을 하는데, 이들이 사용하는 에너지대사는 일반 세포들의 에너지대사와는 조금 다...

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