지구상의 식물이 가진 가장 중요한 특성인 광합성은 태양에너지와 이산화탄소, 물을 이용하여 식물생장에 필요한 에너지원과 산소를 생산하는 최고의 에너지 생산기술이다. 약 100 년 전 한 이탈리아 광화학자가 인공광합성의 가능성을 예측한 이래로 다양한 방법을 통해서 광합성을 인공적으로 모사하여 수소 또는 화학연료를 생산하는 인공광합성 시스템 개발에 노력해왔다.이와 같은 다양한 노력들에도 불구하고 현재까지 개발된 기술들은 대부분 효율적인 측면에서 상용화 가능기준인 태양에너지 변환효율 10%에 미치지 못하는 경우가 일반적이며, 이와 함께 보
청정 재생 에너지의 원천에 대해 논할 때 물의 증발을 가장 먼저 떠올리기는 힘들 것이다.그러나 과학자들은 미국의 호수와 저수지에서 증발되는 물만 사용해도 전력 수요의 70%를 충당할 수 있으리라고 보고 있다. 더구나 주야간의 전력 수요에 모두 대응이 가능하므로 태양에너지와 풍력에너지가 갖는 간헐성 문제도 해결된다.콜럼비아 대학의 대학원생이자, 학회지 지에 실린 최신 연구의 수석 저자인 아흐메트 함디 카뷰소글루는 이렇게 말한다. “증발은 1년 내내 주야를 가리지 않고 일어난다.” 그는 이 연구에서 증발이 미래
■ 뇌졸중으로 지워진 미래 및 과거 감각 / 질 볼트 테일러 의 저자하버드 대학의 신경 해부학자인 나는 인간의 뇌가 현실을 인식하는 방식을 연구했다. 그러다가 어느날 아침 왼쪽 눈에 찌르는 듯한 통증을 느끼며 깨어났다. 그리고 나서 4시간 후 나는 걷지도 말하지도 글을 쓰지도 읽지도 못하게 되었고 내 삶의 과거를 회상할 수도 없게 되었다. 뇌 좌측에 뇌출혈이 일어났고 나는 성인 여성의 몸 안에 갇힌 유아가 되어 버렸다.물론 시간 인식 역시 뇌세포에 의해 제어된다. 좌뇌의 세포들은 선형적 사고를 관장, 사건들을 특정 순서에 따라 인식
한국기계연구원이 세계 최초로 ‘Tri-Gen(삼중발전)’ 시스템을 적용한 스마트 온실 에너지 통합 시스템을 개발했다. ‘Tri-Gen’은 가스히트펌프를 난방, 탄산 시비, 냉방(혹은 발전) 3개 용도에 활용한다는 의미다. 가스 엔진으로 온실 냉난방을 하고, 엔진에서 배출되는 탄산가스는 식물에 비료로 주는 풍경이 연출된다. 오염물질 배출은 90% 이상 줄이고 작물은 20% 이상 성장한다.기계연 환경기계연구본부 청정연료발전연구실 연구팀은 세계 최초로 삼중발전이 가능한 시설원예용 가스히트펌프(GHP) 시스템을 개발하고 국내 농가에 실증하
■■■ 알프스 산맥을 관통하는 터널│알프스트랜지트 고트하르트 고트하르트 지하 터널 지난 1999년, 스위스 정부는 역사상 가장 야심찬 터널 공사 계획을 착공했다. 다름 아닌 이중 튜브 고트하르트 지하 터널이다. 오랫동안 인원과 물자가 알프스를 힘들게 넘어가던 길을 따라 뚫린 이 터널은 지난해 6월에 문을 열었다. 다만 지상이 아니라 얼음으로 싸여진 대산괴(여러 산들이 군집한 하나의 산군) 지하 2.4km에 있다. 9m 크기의 헤드를 갖춘 정밀 보링 머신 덕택에, 엔지니어들은 3,100만톤의 돌을 깎아내어(이 중 60%는 터널의 내장
미국 오클라호마주 교외의 한 주택. 이곳에서 필자는 오랜 기간 전자업계에 종사하다가 퇴직한 76세의 마크 크리스몬과 만났다. 계절은 7월이었고, 기온은 37도에 육박했다. 정원에 앉아 담소를 나누고 있던 중 멀리서 우르릉거리는 소리가 들려왔다. “방금 들으셨나요? 잠시 조용히 하고 계세요.” 분당 1~2회 꼴로 우르릉 소리가 계속 들렸다. 그 소리는 피부로도 느낄 수 있었다. “약한 지진이에요. 또 오는군요. 가서 지진계를 살펴봅시다. 어떤 상황인지 알려드리죠.” 우리는 그의 차고로 발걸음을 옮겼다. 벽에는 그가 사냥한 사슴과 코요
지난 1월, 미국 동해안에 눈보라가 닥쳐 눈이 90cm나 쌓였을 때, 대부분의 미국인들은 눈을 그저 쓰레기로 생각했다. 그리고 몇 달 후, 기상 관측 역사상 가장 더운 여름이 닥치자 사람들은 그 눈이 그리워졌다. 과장이 아니다. 일본과 스웨덴 등 일부 국가에서는 남아도는 눈을 저장해서 여름철 냉각재로 쓰는 방법을 실험 중이다. 이는 에너지를 절약하는 현명하고 경제적인 방법으로 각광받고 있다. 공조 비용과 공기 오염을 줄일뿐더러 대부분의 사람들이 쓸데없는 쓰레기로 여기던 눈을 재활용할 수 있다.최근 두 캐나다 과학자들은 눈을 여름철
전구에서 요가 매트에 이르는 모든 일상용품들이 컴퓨터칩과 Wi-Fi에 힘입어 엄청난 자율성과 보안성, 효율성을 자랑하는 황금시대가 열렸다. 어쩌면 그것은 광고 문구에 적혀 있는 내용일 뿐일지도 모르겠지만. 아무튼 우리는 그런 물건들을 산다. 올 한 해만 해도 스마트 가전기기는 무려 40억 대가 설치되었다. 이 중에는 우리의 삶을 더 편하게 만들어주는 물건도 있지만, 차라리 상자 밖으로 꺼내지 않는 편이 나은 물건도 있다. ■■■ 델타 릭 디텍터 싱크대 아래 등 누수가 발생할 수 있는 곳에 이 습기 센서를 장착하면, 누수를 탐지해 알
짐 해리스는 케네디 우주 센터의 장비 창고를 방문해 모든 것이 정상적인지 확인했다. 우주 탐사의 새 역사를 쓴 이 장비 개발에 어떤 기여를 했는지 해리스에게 묻자, 그의 대답은 놀랄 만큼 겸손했다. 그가 만든 기기는 지극히 단순하면서도 확실하다. 여기서는 그 기기가 어떻게 만들어졌는지 살펴보고자 한다. 지금으로부터 10년 전, 해리스는 비포장 진입로에 있던 컴프레서에 플라스틱 컵을 거꾸로 놓았다. 그리고 나서 올 7월, TAGSAM라는 완성된 메커니즘은 베누로 여행을 떠났다. 베누는 지구에서 가장 가까운 소행성으로, 지구에서 가장
글루텐은 여러 단백질의 혼합물로, 주로 밀에서 많이 발견되지만, 드물게는 보리, 호밀, 귀리에서도 발견된다. 이들 곡물들은 우리가 먹는 여러 빵, 파스타, 그라놀라, 국수, 또띠야, 맥주 등에 들어간다. 그런데 미국인 중 1%는 셀리악 병 환자다. 셀리악 병은 자가면역 장애로, 이 병 환자가 글루텐을 섭취하면 몸이 소장을 공격하게 된다. 그 외에도 미국인 중 5%는 셀리악 병 환자는 아니지만 밀에 대해 과민반응을 보인다. 이들이 글루텐을 섭취하면 복통, 설사, 우울증 등 셀리악 병과 유사한 증상을 보인다. 두 부류의 사람들에게 글루
우간다의 울창한 삼림에는 수천 종의 야생동식물이 산다. 그 중에는 멸종 위기에 처한 침팬지도 있다. 그러나 이 삼림의 주인들 중에는 일반인도 있다. 이들은 근근이 살아가기 위해 나무를 잘라내기도 한다. 우간다 정부는 삼림 파괴에 맞서 힘든 싸움을 벌이고 있다. 그들은 지주들에게 경제적 고통을 주지 않고도 삼림을 구할 수 있는 방법을 찾고 있다.환경 보호 급여(Payments for Ecosystem Services, PES)의 일환으로 나무를 베지 않는 지주들에게 돈을 주는 시도가 코스타리카와 멕시코 등지에서는 삼림 보호를 위해 실
미 서부를 강타하는 가뭄으로 인공 강설이 그 어느 때보다도 중요해지고 있다. 과학자들은 인공 강설로 가뭄을 극복할 수 있을까? 연구팀은 그들이 찾던 첫 힌트를 보기도 전에 이미 4번의 비행을 마쳤다. 기상학자, 대기 과학자, 학생들로 이루어진 이 팀은 아이다호 주의 스네이크 강 유역 인근에 모였다. 록키 산맥의 산줄기 사이에 있는 말발굽 모양의 침하지다. 록키 산맥의 가장 폭이 넓은 곳은 그 폭이 201km에 달한다. 이 주의 유명한 특산품인 감자는 대부분 이 경작지에서 나온다. 날씨가 적합할 때마다, 즉 적절한 양의 매우 차가운
자연의 힘에 맞서 싸우는 것은 인간만이 아니다. 극한 기후와 기후 변화에 밀려 위기에 봉착한 8종의 동물들을 만나보자. 미국 흰두루미 Grus americana (학명)1940년대, 북미 지역 사냥꾼들과 개발자들은 미국 흰두루미를 멸종 직전까지 몰고 갔다. 미국 흰두루미는 이후 멸종 위기에서 벗어났지만, 기후 변화라는 새로운 위협이 닥쳤다. 미국 흰두루미는 북극권의 습지에서 산다. 천연의 해자의 보호를 받고 있다. 그러나 지구 온난화는 이 해자를 약화시켜 새끼들을 포식자에게 노출시키고 있다. 또한 심한 폭풍은 갓 부화한 새끼들을 떠
화성은 붉은 행성으로 알려져 있다. 그러나 인간의 힘으로 녹색으로 변할지도 모른다. 태양열을 붙잡아두는 온실 가스를 화성의 대기에 푼다면(지구인들이 꽤 잘 하는 짓이기는 하다) 화성은 따뜻해질 수 있고, 사람이 대기를 호흡할 수 있게 되며, 또한 우주 방사선으로부터 사람들을 보호할 수 있게 될 것이다. NASA의 천체생물학자인 크리스 맥케이는 약 100년간의 테라포밍을 거치면 화성의 온도를 적절하게 높일 수 있다고 말한다. 그러나 화성의 산소 농도를 21%로, 이산화탄소 농도를 0.04%로, 질소를 78%로 해서 지구인에게 최적화하
2 016년은 기상 관측이 시작된 이래 지구가 가장 더웠던 해였다. 지구의 육상 및 해면 평균 온도가 섭씨 14.98도까지 올랐던 것이다. 이는 20세기 평균보다 0.94도나 오른 것이다. 얼핏 들어서는 큰 것이 아닌 것처럼 보인다. 그러나 현재 지구 평균 기온과 빙하기의 지구 평균 기온(미국이 두께 900m의 빙하에 덮여 있던 시대)과의 차이는, 현재 남겨진 빙하와 나무속 계속되는 기온의 증거로 보면 불과 2.75도다. 이렇게 엄청난 기온 변화는 불과 100년 만에 이루어질 수 없는 것이다. 최근의 기온 상승은 모두 인간의 활동에
인간이 아닌 지구 자체의 인생에서 보면 가장 뜨거웠을 때는 시쳇말로 장난이 아니었다. 바다가 부글부글 끓었다. 아니 암석이 열기 때문에 증발할 만큼 더웠다.구체적으로 그 시기는 지금으로부터 약 40억년 전 화성만한 크기의 원시행성(protoplanet)이 지구와 충돌했을 때다. 바로 이 충돌에 의해 발생한 파편이 현재의 달이 됐다는 것이 달의 기원설 중 하나다. 여기서 원시행성은 태양계 기원설 가운데 미행성(planetesimal) 응집설에 기반한 행성의 형성단계 중 하나로, 이 가설에 의하면 태양 성운 내에서 기체가 고체 먼지로