우리 실생활에서 사용되는 페트병은 테레프탈산(terephthalic acid)과 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)을 중합하여 만든 고분자 물질로, 테레프탈산은 금속-유기구조체(MOF) 합성을 위한 유기 리간드로 사용하는 물질이다. KIST 연구진은 버려지는 페트병으로부터 고순도의 유기 리간드를 추출하고, 이를 이용한 고효율 흡착 소재 합성에 성공함으로서 환경적·경제적 측면에서 유리한 항생물질 제거 방법을 찾았다.한국과학기술연구원(KIST, 원장 직무대행 윤석진) 물자원순환연구센터 정경원 선임연구원, 최재우 책임연구원팀은

어떤 동물들에게는, 애향심은 그저 감정적인 문제가 아니라 생존과 직결된 문제다. 여러 동물들은 음식을 찾아 수백 km를 여행했다가 고향에 돌아와 짝짓기를 한다. 그들은 길을 어떻게 찾는 것일까? 물론 이주 동물들은 냄새나 자성에 의존하기도 한다. 그러나 아직 수수께끼로 남아 있는 부분들도 있다.수생 동물들은 보통은 물의 흐름을 따라 바다로 나간다. 그러나 번식을 위해 강으로 돌아올 때는 냄새를 이용하는 것이 편리하다. 호수 철갑상어는 위스콘신 주의 케오니 강의 자갈 바닥에서 부화한 다음, 160km 떨어진 오대호로 가서 산다. 그

포유류 두뇌의 시각피질에 분포하는 신경세포에서는 외부 시각 자극의 방향에 따라 신경 활동도가 달라지는 방향 선택성(orientation selectivity)이 관측된다. 원숭이, 고양이 등의 다양한 포유류 종에서는 이 선택성이 연속적, 주기적인 형태로 변하는 방향성 지도(orientation map) 구조를 이루는 것이 알려져 있으며, 뇌의 주요 기능성 지도의 예시로 중요하게 연구되고 있다. 반면, 설치류의 시각피질에서는에서는 방향선택성이 소금, 후추를 뿌려 놓은 듯 무작위적으로 분포하는 것이 관측되어 소금-후추 구조(salt-a

[땅으로 돌아가라1 에서 계속] 토지는 원래 탄소를 원한다. 식물은 공기 중의 탄소를 빨아들이고, 뿌리를 통해 땅 속으로 내보낸다. 이 탄소는 땅 속 미생물들의 먹이가 된다. 미생물들이 동식물의 시체에 모여 뜯어먹고 배설한 것들이 모여 부식토를 만든다. 어두운 색깔의 무른 이 부식토의 탄소 함량은 50~60%에 이른다. 영양소와 수분이 잔뜩 함유된 부식토는 땅을 천년 이상 안정시킬 수 있다.초기 농업은 이러한 자연의 순환을 거의 방해하지 않았다. 1만 년 전 동남아시아 수렵채집인들이 기르던 닭들은 숲 속에 가서 바나나, 망고 등을

노스 캐롤라이나 주 해안 평원에 깔린 기다란 고속도로를 따라가다 보면 특이한 숲이 나온다. 부드럽고 더부룩한 잔디밭 위에는 대략 20m 크기의 청록색 테다소나무들이 서서 바람에 가지를 살랑거리고 있다. 나무와 나무 사이의 간격은 6~9m로 꽤 넓다. 나무 아래쪽의 가지들은 다 잘려 있다. 덕분에 바람이 잘 통하는 대성당 같은 개개의 수목이 이루고 있는 수관층인 임관이 만들어져 있다. 그리고 그 임관을 이루는 침엽들 사이로 난 빈틈으로 햇살이 들어온다. 이 삼림지대의 풍경은 기묘할 정도로 고요하고 원시적인 느낌을 준다. 갑자기 들려온

대부분의 몽골인들은 유당불내증(선천성 젖당분해효소결핍)이다. 그러나 그들은 매일 유제품을 먹는다. 신비로운 박테리아 때문일지도 모른다. 후브스굴 호수는 몽골의 수도인 울란바토르에서 북쪽으로 한참 떨어져 있다. 엄청나게 멀리 떨어져 있기는 하지만 아무튼 몽골 내에 있기는 있다. 무려 13시간 동안 버스를 타고 가야 한다. 그걸 견딜 수 없다면 프로펠러 항공기를 타고 무룬 마을까지 날아간 다음, 그 곳에서 자동차로 갈아타고 비포장도로를 3시간 동안 달려 하트갈 마을로 가라. 하트갈 마을은 후브스굴 호수 남안에 있는 작은 마을이다. 마을

누구나 아는 것처럼 비트코인(Bitcoin)에서 시작된 탈중앙화 플랫폼, 블록체인은 이제 현재는 물론 미래 사회의 가장 핵심적인 키워드 중의 하나가 되었다. 블록체인은 AI(인공 지능 컴퓨팅)와 5G 통신기술, 빅 데이터 분석 기술과 함께 4차 산업의 핵심 기술로 꼽힌다. 하지만, 블록체인 기술이 4차 산업의 핵심 기술로서 대중적으로 사용되기 위해선 아직 해결해야 할 과제들 또한 많다. 느린 처리 속도, 적은 처리량, 수수료 문제, 사용자가 많아지면 급속히 느려 지는 확장성의 문제 등 전 세계 수많은 블록체인 업체에서 이런 기술적

1891년 출시된 최초의 스위스 아미 나이프에는 칼, 드라이버, 캔따개, 송곳만 있었다. 그 정도면 병사가 소총 정비, 식사 준비, 말안장 수리 등을 하는 데 충분했다. 나중에 나온 장교용 모델에는 코르크 따개도 붙었다. 카를 엘제너가 스위스군을 위해 이 제품을 처음 생산할 때는 단단한 나무로 된 손잡이 사이에 탄소강 구성품을 적층시켰다. 원래 손잡이의 색은 검은 색에 가까웠으나, 땅에 떨어뜨리면 찾기 어려운 문제가 있어 1908년부터 밝은 적색으로 바꿨다. 그리고 1927년 금속 재질을 내식성의 스테인레스 강제로 바꾸었다. 스위스

1963년 출시된 포르쉐 911의 엔진은 차량 최후미에 있다. 차량의 무게 중심은 앞 차축과 뒤 차축 사이에 있어야 한다는 고정관념을 깬 설계였다. 포르쉐는 오늘날까지 혁신적인 설계로 최고의 스포츠카를 만들어왔다. 물론 미숙한 운전자가 운전할 경우 911은 방바닥에서 구르는 태엽 달린 장난감 자동차 마냥 스핀을 일으키는 단점이 있다. 그러나 숙련된 운전자가 운전할 경우 뛰어난 견인력과 제동력을 발휘한다. 이 때문에 포르쉐사의 상징과도 같은 이 차량은 크기와 화려함을 더해가면서도 가장 뛰어난 경주용차가 되었다. 이 특이한 구동렬을 감

M3은 1954년 출시 직후 대성공을 거두었다. 사진기자들의 속사에 유리했기 때문이다. 당시 다른 카메라들은 뷰파인더가 2개 있었다. 하나는 초점용, 또 하나는 구도용이다. 그러나 M3은 두 가지 일을 동시에 처리하는 하나의 크고 밝은 뷰파인더를 사용했다. 또한 바요넷식 렌즈 마운트를 사용하여 렌즈를 끼운 다음 짤깍 소리가 날 때까지 돌리기만 하면 장착이 끝났다. 나사식으로 렌즈가 끼워지던 다른 카메라보다 장착 시간이 확연히 줄어들었다. 라이카는 오늘날에도 같은 시스템을 사용하고 있다. 오늘날 라이카의 M바디는 그동안 생산된 거의

1950년대만 해도, 모터사이클을 시끄럽고 까다롭고 추한 차량으로 여기는 인식이 강했다. 혼다는 조용하고 신뢰성 높으며 운전하기 쉬운 수퍼컵을 출시해 이런 인식을 개선했다. 위쪽이 파인 프레임은 좌석 아래에 연료탱크를 배치, 쉽게 앉을 수 있었다. 커다란 17인치 휠이 달려 있어 편의성이나 안정성을 희생하지 않고도 험지를 극복할 수 있었다. 엔진은 크기에 비해 힘이 좋았으며, 반자동식 기어박스가 달려 있어 클러치 레버가 필요 없었다. 플라스틱제 페어링이 달려 있어 운전자를 바람으로부터 보호해 주었다. 이 차량은 대히트를 쳤다. 오랜

보통 제과점에서는 도우를 혼합할 때 용량 80리터짜리 큰 믹서를 쓴다. 산업 디자이너 에그몬트 아렌스는 이 장비를 책상 위에 올려놓을 만큼 작게 만들고 싶었다. 이는 단순히 크기만 작게 만든다고 되는 일이 아니었다. 그는 자신의 에 소제가 용이하도록 에나멜을 입혔다. 그리고 상징적인 틸팅 헤드를 만들었다. 가정에서 제빵을 하는 사람들은 이 틸팅 헤드를 사용해 재료를 손쉽게 섞을 수 있다. 3리터 보울을 제 위치에 돌려 끼우면, 틸팅 헤드는 행성 운동을 한다. 마치 지구가 자전하면서 태양 주위를 공전하듯이 말이다. 이로서

조정 렌치는 간단해 보이지만, 실로 공학의 보배다. 엄지손가락으로 스크류 메카니즘을 돌리면, 과 이라고 불리는 이빨이 주둥이를 벌리거나 좁힌다. 이로서 거의 모든 너트와 볼트를 취급할 수 있다. 이 훌륭한 물건을 고안해 낸 사람은 영국의 공학자 리처드 클라이번이다. 그가 주철로 만든 스크류 스패너는 현재의 조정 렌치와 거의 똑같이 생겼다. 현재 사용되는 제품들은 크롬 도금된 철제라 부식에 강하다. 그리고 사용자의 관절을 보호해주는 장치도 있다. 작은 장력 스프링이 있어 좀 뻑뻑한 패스너를 돌리다가 미끄러질 일을 줄여주는

살라미나 햄을 몇 조각 자르는 일은 그리 힘들지 않다. 그러나 8시간 동안 얇게 수천 장을 잘라야 한다면? 자칫하다가는 칼에 다치기 딱 좋다. 그래서 네덜란드의 정육업자이자 아마추어 공학자인 W.A. 판 베르켈이 최초의 기계식 육절기를 만든 것이다. 주철제 플라이휠을 돌리면 두 개의 톱니바퀴가 돌아간다. 그 중 하나는 절단용 칼날을 돌리는데, 이 칼날은 요면으로 처리되어 있어 고기와의 마찰력을 최소화한다. 또다른 톱니바퀴는 고기를 칼날에 대고 앞뒤로 움직이는 이송장치를 움직인다. 베르켈의 전동식 모델 역시 기본 원리는 같다. 그러나

전설에 따르면 터키의 연금술사 아베디스 질드지안은 금을 만들기 위해 구리와 주석, 그리고 오늘날까지 비밀인 어떤 물질을 혼합했다고 한다. 그 결과 만들어진 합금은 일반적인 청동과는 달리, 깨지거나 금이 가지 않고 소리를 잘 울렸다고 한다. 열정적인 연주에도 잘 깨지지 않아야 하는 심벌즈의 재질로 이상적이다. 이후 300년이 지나 미국으로 이주한 그의 후손들은, 미국에 오기 전에 자신들의 합금을 재즈 음악가들에게 보여주었다. 재즈 음악가들은 그 소리와 내구성을 높이 평가했다. 현재 모든 장르의 드러머들은 질드지안 심벌즈를 사용하고 있

페이퍼 클립은 오늘날 어디에서나 볼 수 있다. 그러나 이게 나오기 전에 서류를 고정하려면 핀, 리본, 철끈 등 실로 잡다한 물건들을 사용해야 했다. 철사를 둥글게 휘어 클립을 만든다는 아이디어는 발명가들이 냈지만, 오늘날도 쓰이는 두 개의 동심 타원형으로 이루어진 디자인은 영국의 사에서 완성했다. 이 디자인 덕택에 클립 내에 적절한 염력이 생기며, 페이지 간에도 적절한 마찰력이 생겨서 종이가 떨어지지 않는다. 코네티컷의 사업가인 윌러엄 미들브룩은 1899년 클립제조기계의 특허를 냈다. 그로부터 4년 후 사는

인류의 역사와 전통은 쓰레기 더미 속에도 남는다. 고고학자들은 과거의 쓰레기를 연구해, 과거인들의 생활 모습을 알아낸다. 현대인들 역시 미래의 고고학자들이 연구할 쓰레기들을 엄청나게 많이 남기고 있다. 미국인 1인이 하루에 버리는 쓰레기의 양은 2kg이 좀 넘는다. 지난 2000년간 과거인들이 남긴 쓰레기들을 보면 그들의 삶을 알 수 있다. 그리고 우리가 지금 버리는 쓰레기 또한 우리가 죽은 이후에도 오랫동안 남을 것임도 알 수 있다.이집트기원전 2세기~기원후 6세기 옥시링쿠스 시 외곽의 건조한 사막 쓰레기장에는 무려 50만 점의

파이퍼 J-3 컵은 저렴하고 간단하면서도 빠른 항공기다. 2명이 직렬로 탑승하고 기체는 쇠파이프 프레임 위에 면을 씌운 구조다. 주말마다 비행을 즐기는 자가용 항공기 조종사부터 미군 에 이르기까지 다양한 고객들을 위해 20,000대가 생산된 후, 1947년에 설계가 변경되었다. 현재도 상당수가 운용 중에 있다. 특히 오지 부정기 항공편 조종사들은 강화형 모델인 수퍼 컵을 선호한다. 내구성이 뛰어나고 쉽게 수리할 수 있으며, 좁은 땅에서도 이착륙이 가능하기 때문이다. 이 항공기의 설계는 매우 인기가 좋다. 워싱턴 주에 소재한 기업

1890년 출시된 콘크리트 블럭은 유서 깊은 물건이다. 지역에 따라 신더 블록, 브리즈 블록, 할로우 블록 등으로 불린다. 그러나 이 모두는 20×20×40cm 크기에 내부 구멍 2~3개가 난 물건을 가리킨다. 오늘날 건축의 주된 소재로 쓰이는 이 콘크리트 블록은 하몬 S. 파머가 석탄회를 이용해 기존 벽돌보다 더 가벼우면서도 단열 성능이 높고, 작업이 편리한 벽돌을 만들어내면서 태어났다. 건축 업계에서는 1930년대에 블록의 크기를 표준화했다. 이후 석탄회가 콘크리트 등 다른 신소재로 대체되면서 더 무겁고 튼튼한 블록이 만들어졌다

완벽을 추구하려면 개정이 필요한 경우가 많다. 제품 출시 이후에도 설계사와 프로그래머, 공학자들이 끊임없이 결점을 잡아낸 차세대 제품을 만들어내야 하는 것이다. 그러나 어떤 제품은 처음부터 완벽한 상태로 출시되기도 한다. 1927년 출시된 식빵 절단기 Sliced Bread오토 로웨더는 식빵 절단기를 발명, 오늘날과 같은 형태의 식빵을 처음 출시했다. 당시 그가 살던 지역의 신문에서는 그의 발명품을 두고 “사람들이 언제까지나 진심으로 고마워할 정밀 기계.”라고 칭했다. 하지만 이런 식빵은 처음에는 몇 개 도시에만 보급되었다. 그러다