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2024-11-22 (금)

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마리아나 해구에서 미확인 바이러스 발견

지구에서 가장 깊은 마리아나 해구의 어둠 속에서 새로운 바이러스가 발견됐다. 마리아나 해구는 현재까지 알려진 지구에서 가장 깊은 지점인 챌린저 해연(Challenger Deep)이 있다. 인간의 눈이 닿지 않는 챌린저 해연의 최대 깊이는 1만902m~1만929m이다. 마리아나 해구는 우리에게 익숙한 지역인 괌 인근 북태평양의 서쪽 대양에 위치해 있으며, 동쪽과 남쪽에는 마리아나 제도가 있다. 프랑스 매체 르 파리지앵(Le Parisien)의 최근 보도에 따르면, 과학자들은 마리아나 해저의 깊이 8900m에 위치한 곳에서 이전에 기록된 적이 없는 새로운 바이러스인 'vB_HmeY_H4907'을 발견했다. 이 지역은 극한의 낮은 온도, 엄청난 압력, 그리고 영양분 부족으로 특징지어지는 거친 환경이다. 이러한 적대적인 환경에서 새로운 생명 형태인 바이러스가 발견된 것은 놀라운 일이라는 지적이다. 심해 박테리아와 놀라운 유사성을 보이는 'vB_HmeY_H4907'의 발견은 과학자들 사이에서 큰 관심을 불러일으키고 있다. 연구를 주도한 중국 해양 대학의 해양 바이러스학자인 민왕 박사는 이 바이러스가 박테리오파지(세균을 숙주로 하는 바이러스)라고 주장했다. 다시 말해, 이 바이러스는 특정 박테리아를 감염시키는 바이러스로, 특히 할로모나스 메리디아나(Halomonas meridiana, 염도가 높은 환경에서 생존 및 번식하는 박테리아)를 감염시킨다. 흥미로운 점은 이 바이러스가 호스트 박테리아를 파괴하지 않고 공생 관계로 진화한다는 것이다. 박테리아 세포가 분열할 때 바이러스의 유전자 물질이 복제되고 전달되어 이 바이러스가 지속적으로 번식하고 증식할 수 있게 된다. 심해 바이러스와 박테리아의 상호 작용 이번 발견은 마리아나 해구와 같이 적대적이고 고립된 환경에서 생명의 생존을 이해하는 데 새로운 전망을 열어주고 있다. 연구자들은 이제 심해 바이러스와 박테리아 호스트 간 상호 작용에 대해 더 깊게 탐구하기를 바라고 있다. 더욱이, 이 발견은 이전에 알려지지 않은 '바이러스 가족'의 존재를 시사하며, 이는 해양 바이러스학 분야에서 더욱 흥미로운 주제로 떠올랐다. 연구자들은 과학적 발전을 고려해 전 세계의 다른 극한 환경을 탐색할 계획이다. 연구팀은 이를 통해 '바이러스 계'의 이해를 확장하고, 외딴 고립 지역에서 새로운 바이러스를 발견하기를 기대하고 있다. 민왕 박사는 "극한 환경이 새로운 바이러스 생명 형태의 발견을 위한 풍요로운 땅을 제공한다"고 강조하며, 이는 향후 과학 연구에 새로운 흥미로운 가능성을 열어준다고 말했다.
- IT/바이오
2023-10-05
러시아, 결빙 방지 장치 없는 유조선 첫 북극 통과⋯제재 우회

우크라이나와 전쟁을 벌이고 있는 러시아가 서방 국가의 제재를 피하기 위해 결빙 방지 장치 없는 유조선으로 북극 항로를 처음으로 통과했다. 러시아가 중국으로 더 많은 원유를 운송하기 위해 결빙 방지(ice-protection, 아이스 프로텍션) 시스템을 사용하지 않는 최초의 아프라막스 유조선을 북극 지역으로 보낸 것. 아프라막스급 유조선(Aframax vessel)은 중량톤수 8만~12만미터톤인 유조선이다. 이 유조선은 단거리에서 중거리 원유 수송에 최적화된 배다. 외신 하이노스뉴스(highnorthnews)는 이러한 결정은 서구의 제재로 어려움을 겪고 있는 러시아가 새로운 경로를 개척하기 위해 예전부터 존재해온 결빙 방지 관행을 포기한 것으로 보인다고 전했다. 레오니드 로자(Leonid Loza) 호는 지난 9월 11일 이른 아침 무르만스크(Murmansk, 북극권 최대 도시) 외곽의 우바 FSO 정박지에서 중국 닝보(Ningbo, 寧波 중국 저장성 동부의 도시)를 향해 출발했다. 현재의 속도와 항로에 따르면 최대 100만 배럴의 원유를 운반할 수 있는 이 아프라막스급 유조선은 노바야젬랴(Novaya Zemlya, 유럽의 동북쪽 끝 북극해에 위치) 군도 북쪽을 지나 러시아의 북극 항로에 들어갈 것으로 예상된다. 이는 2023년 초 러시아 당국이 발표한 계획대로, 아이스 클래스(ice class, 얼음 등급)가 아닌 일반 석유 탱커로 북극 해양 경로를 이용해 원유 선적을 진행하고 있음을 의미한다. '얼음 등급'은 선박이 해빙을 통과할 수 있도록 하는 추가 강화 수준이나 기타 장치를 나타내기 위해 분류 협회 또는 국가 기관에서 지정한 표기법을 의미한다. 일부 얼음 등급에는 선박의 얼음 항해 성능에 대한 요구 사항도 포함된다. 그러나 모든 선박이 얼음 등급으로 제작되는 것은 아니다. 내빙 등급에 맞게 선박을 건조한다는 것은 선체가 더 두꺼워야 하는 등 더 많은 요구 사항이 필요하기 때문이다. 그동안 원유 선적은 결빙 방지 장치가 있는 선박으로만 이루어졌다. 레오니드 로자는 북극 항로를 통해 시도한 최초의 일반 유조선이다. 이 선박의 운영자인 NS 브리즈 선박(NS Breeze Shipping)은 지난 9월 1일 러시아 북극 항로를 관리하는 해사규제기구인 로스아톰(Rosatom)으로부터 비얼음 등급 허가를 받았다. 이 선박은 빙해가 없는 물에서는 독립적으로 항해하고 얇은 얼음 조건에서는 쇄빙선의 에스코트를 받을 수 있다. 제재로 인한 항로 변경 러시아는 제재로 인해 유럽의 원유 시장 접근이 불가능해지자 북극과 우랄산맥 지역의 일부 원유를 중국으로 보내기로 결정했다. 이에 지난 7월과 8월 두달 동안 바르네츠 해의 무르만스크를 비롯한 발트해의 프리모르스크(Primorsk) 항구와 우스트-루가(Ust-Luga) 항구에서 얼음 등급이 더 가벼운 유조선 약 12척을 출항시켰다. 그와 함께 시베리아 동부 해(East Siberian Sea)의 출항이 힘든 얼음 환경으로 인해 초기 선적은 몇주 이상 지연됐다. 원유 유조선은 더 나은 환경과, 쇄빙선과 이동하기 위해 기다려야만 했다. 러시아의 이같은 조치에 대해 브리티시 컬럼비아 대학의 국제 정치와 국제법 캐나다 연구원인 마이클 바이어스 교수는 "절박한 나라들은 절박한 조치를 취한다. 적어도 이 유조선은 엑슨발데즈 원유 유출 사고 이후 국제해사기구(IMO)에서 법 개정으로 인해 이중 선체를 갖추게 되어 안전하다"고 설명했다. '엑슨발데즈 원유 유출 사고'는 1989년 유조선 엑슨발데즈가 미국 알래스카주 프린스 윌리엄 만에서 좌초되면서 적하돼있던 원유 1100만 갤런(24만 배럴)이 유출된 사고를 말한다. 이 사고는 지금까지 해상에서 발생한 인위적 환경 파괴 중 최악의 사건으로 간주되고 있다. 바이어스 교수는 "러시아는 전쟁 중이며 심각한 제재를 받고 있다. 크렘린은 중국과 같이 원유를 구매하려는 국가에 원유를 공급하기 위해 필사적일 것"이라고 지적했다. 레오니드 로자 유조선은 중국으로 향하는 길에 알래스카 서부 해안에 인접한 베링 해협을 지날 예정이다. 결빙 장치 없이 베링 해협을 통과하는 원유 유조선은 올해까지는 극히 드물었다. 내년에 아케틱의 예니세이 만(Yenisei Bay)에서 대규모 보스토크(Vostok) 원유 프로젝트가 가동되면 계절적으로 빙해로 덮인 이 해상을 통해 원유 운송이 증가할 것으로 예상된다. 그러나 전문가들은 얼음 등급이 없는 유조선의 북극 항해로 새로운 위험이 증가할 것이라고 우려했다. 바이어스 교수는 "한 나라가 북극 주요 국가들의 일반적인 관행을 변경할 수 있을까요? 다른 국가들은 러시아를 따르지 않을 것으로 예상한다"라고 말했다.
- 산업
2023-09-25
발각시 액화되는 '스파이 로봇' 개발

서울대 재료공학부 강승균 교수팀 연구원들이 자외선(UV)과 열에 반응해 자가 붕괴하는 '에퍼멀 로봇(Ephemeral Robot)'의 프로토타입(본격적인 상품화에 앞서 성능을 검증 및 개선하기 위해 간단히 핵심 기능만 넣어 제작한 기본모델)을 개발했다. 연구원들이 개발한 이번 에퍼멀 로봇은 자외선(UV)과 열에 접촉하면 스스로 분해 될 수 있는 실리콘 엘마스토머(silicone elastomer)를 이용해 제작했다. 임무 중에는 기능을 유지하고 필요에 따라 액화해 수명 주기를 제어하여 중요한 데이터의 보안을 유지 할 수 있다. 이 로봇은 적에게 노출되면 스스로 녹아 사라질 수 있는 장점을 보유하고 있어 정찰 로봇 등 군사적 활용도가 높을 것으로 기대된다. 그러나 애퍼멀 로봇의 대표적인 소재인 열경화 실리콘은 내열성 및 내화학성이 강해 소재 분해에 적합하지 않는 지적이다. 열경화 실리콘 기반의 소프트 로봇의 분해를 위해서는 300°C까지의 극한 온도와 유사한 극단적인 pH 수준에 견뎌야 하는 문제를 먼저 해결해야 한다. 서울대 연구팀은 자외선 감응형 소재를 활용해 본연의 장점을 유지하면서 강한 자외선을 통해 가교 고분자를 쉽고 빠르게 분해할 수 있으며, 큰 열에너지나 극단적인 pH 조건이 갖춰지지 않아도 로봇이 스스로 액화될 수 있다고 말했다. 개발 소재를 소프트 로봇에 적용해 분해를 쉽게 함으로써 다양한 분야로의 응용 가능성을 열었다. 광 감응형 플루오린 발생제를 첨가한 실리콘 탄성 복합체 기반 자외선 감응형 소재는 복구할 수 없는 분해 가능한 소재다. 기존 실리콘과 같은 간단한 합성 프로세스와 뛰어난 기계적 특성을 가졌으며, 가교 구조의 고분자를 쉽고 빠르게 분해할 수 있도록 설계됐다. 연구팀은 해당 재료 시스템을 기반으로 소프트 로봇을 제작하고 주위 환경을 정찰할 수 있는 초박형 전자소자를 제작·탑재해 자외선, 온도, 로봇의 움직임까지 실시간으로 측정하는 로봇 시스템을 구현했다. 프로젝트 주요 저자인 서울대학교 재료과학 및 공학부의 오민하 박사는 "유연한 로봇이 주어진 미션을 완료 후에 붕괴가 필요한 상황이 되면, 로봇이 스스로 붕괴 절차를 밟으며 2시간 이내에 붕괴된다"고 설명했다. 이번에 개발한 로봇의 소재는 경직되지 않은 실리콘 엘라스토머(실리콘 수지)를 기반으로 한다. 내부에는 자외선으로 활성화되는 디페닐요오노늄 플루오라이드(DPI-HFP) 생성기가 분산되어 있으면서, 작은 LED를 통해 자외선 빛에 노출되면 실리콘 소재는 플루오라이드 이온(F −)을 방출하여 구조 전체가 즉시 붕괴된다. 자외선 자극에 반응해 Si-O-Si 결합이 F− 이온을 통해 균열되며 전체 구조가 파괴된다. 연구자들은 이 장치를 테스트하기 위해 다양한 전자 기기(온도 및 자외선을 측정하는 응력 센서 등)에 장착해 테스트를 진행했다. 로봇의 형태는 생분해성 폴리락틱 애씨드(생분해성 폴리머) 형태의 몰드 내에서 DPI-HFP-실리콘 혼합물을 60°C에서 30분 동안 경화시켰으며, 자가파괴 과정은 자외선을 활성화하고 60분 동안 120°C로 녹이는 것으로 시작된다. 이 시스템이 적용돼 파괴된 로봇은 실리콘 복합물과 기능이 없는 얇은 전자 부품을 포함한 오일 형태의 잔여물만 남긴다. 연구팀은 이 기술이 로봇 폐기물을 줄이는 데 도움을 주는 것뿐만 아니라 군사 작전과 접근하기 힘든 지역의 탐사 로봇에도 적용될 수 있다고 예상하고 있다. 연구원들은 사용자 안전을 고려한 액화 로봇 후속 연구를 계속 진행할 계획이라고 전했다.
- IT/바이오
2023-09-12