학술
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[칼럼] 양자역학을 해석하길 포기하지 말아야 하는 이유 – 관계론적 해석
“누구도 제대로 이해하지 못하지만, 사용은 할 줄 아는 당혹스러운 학문.” 물리학자 머리 겔만(Murray Gel-Mann)이 양자역학을 두고 한 말이다. 중첩과 얽힘 등의 양자 현상은 거시세계에서 전혀 볼 수 없기 때문에 직관적으로 이해하기 힘들다. 하지만 슈뢰딩거 방정식과 행렬 역학을 비롯한 수학적 공식들은 양자 현상을 잘 예측해 낸다. 문제는 공식이 현실 세계의 양자와 무슨 연관이 있는지 잘 모르겠다는 점이다. 슈뢰딩거 방정식을 풀어서 얻을 수 있는 파동 함수가 양자하고 어떤 연관이 있는지 정확하게 설명할 수 있는 사람이 없다. 양자 세계를 수학으로 설명할 수는 있지만 언어로는 설명할 수 없는 상태가 현재 상황이다. 공식과 현상, 그리고 직관 사이의 끊긴 연결 고리를 이으려는 시도를 양자역학의 해석..
2024.03.18
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양자역학으로 생명 현상의 기묘함을 들추다 – 양자생물학
*본 기사는 『생명, 경계에 서다: 양자생물학의 시대가 온다』의 전반적인 내용, 특히 ‘2장: 생명이란 무엇인가?’와 ‘4장: 양자 맥놀이’를 기반으로 작성함을 밝힙니다. 학문의 경계가 희미해짐에 따라 생명과학 연구 또한 다른 과학 분야와 융합되는 추세다. 그렇게 생겨난 대표적인 학문이 생명물리학이다. 자연과학 중 제일 일반성을 추구하는 물리학과 특수한 사실 규명을 중요하게 여기는 생명과학의 조합은 독특하다. 한술 더 떠서, 생명물리학의 하위분야에는 더 괴상해 보이는 양자생물학이 있다. 생명현상을 양자역학으로 해석하는 시도는 말도 안 되어 보이고 실제로 21세기 이전에 양자생물학은 인정받지 못한 분야였다. 그러나 생명체 속 양자 현상이 발견되었다는 연구 결과가 속속 발표되고 있다. 또한 양자생물학이 분자..
2023.11.28
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[2023 노벨 화학상] 미세한 작은 점, 양자점이 세상을 바꾸다
지난 4일 6시 45분, 2023년 노벨 화학상이 양자점을 발견하고, 대량 생산하는 데 공헌한 세 명의 과학자 ▲ Aleksey I. Ekimov(이하 알렉세이 에키모프) ▲ Louis E. Brus(이하 루이스 E.브루스)▲Moungi G. Bawendi (이하 모운지 바웬디) 에게 돌아갔다. 양자점은 1981년 비교적 일찍 발견되었지만, 원하는 크기로 정밀하게 합성하는 데 어려움을 겪어 관련 연구 진행이 더디었다. 하지만 양자점 대량 합성법이 정교화되며, 최근에는 ▲디스플레이 ▲의료 ▲태양전지 등에서의 활용 가능성을 인정받아 활발하게 연구되는 분야이다. 양자점이란 크기가 10nm 미만인 반도체 결정체를 일컫는다. 14족 반도체 물질은 여러 입자가 상호작용하여 오비탈 겹침에 의해 원자가띠와 전도띠를 형..
2023.11.12
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[2023 노벨 생리의학상] RNA 염기 변형과 면역반응, mRNA 백신 개발의 토대
지난 10월 2일, 생화학자 Katalin Karikó (이하 카탈린 칼리코)와 면역학자 Drew Weissman (이하 드류 와이스먼)이 2023 노벨 생리의학상을 공동 수상했다. 두 연구자의 RNA 염기 변형 연구가 코로나-19 mRNA 백신 개발의 과학적 토대가 된 공로를 인정받은 결과였다. mRNA 기반 백신은 다른 종류의 백신인 ▲사백신 ▲생백신 ▲바이러스 벡터 백신과 달리 낮은 비용으로 빠르게 대량 생산할 수 있다는 장점을 가진다. 이번 코로나-19 백신 또한 mRNA 기반 백신으로 짧은 시간에 개발될 수 있었다. mRNA 백신 개발 시도는 1980년부터 있었다. 당시에 세포 배양 없이 mRNA를 합성할 수 있는 시험관 전사(in vitro transcription) 기술이 개발되어 이론적으로..
2023.11.11
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[2022 UGRP 우수연구] MMP 선택적 저해 신약의 첫 걸음을 내딛다
2022 UGRP 학술 기사 주제는 ‘질환 표적으로서의 효소 활성 촉진 및 저해 전략을 위한 급속 조효소 결합의 제어 연구’로, 2022 UGRP 우수과제 우수상에 선정되었다. 이창훈 교수의 지도 하에 ▲강은호(`17) ▲김나영(`20) ▲김소혜(`20) ▲손혜림(`20) ▲윤지민(`20) ▲이경희(`20) 학생 6명이 본 연구에 참여했으며, DNA는 해당 연구팀의 ▲강은호 ▲윤지민 ▲손혜림 학생과 인터뷰를 진행했다. Q. 팀소개를 부탁한다. 손혜림(이하 손): 우리는 DGIST의 바이오 분야 UGRP 팀 ‘두루딱딱이’이다. 두루두루 딱딱 맞는 신약을 개발하자는 취지에서 지은 순우리말 이름이다. 조원들은 약어로 두딱이라고도 불렀고 교수님은 DRT라는 약칭을 더 선호했다. Q. 팀을 어떻게 구성했는지 궁금..
2023.08.27
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뉴바이올로지의 랩 축제, 생명과학 사진전 개최
DGIST 뉴바이올로지학과에서 27일(화)부터 30일(금)까지 4일간 생명과학 사진전 「2022년 New Biology Lab Festival – Biological Images」을 개최한다. 참가자는 뉴바이올로지학과 구성원 및 기초학부생으로, 데이터 및 연구활동 관련 사진을 전시한다. 전시 장소는 E7 해동창의마루이며 DGIST 구성원 누구나 관람할 수 있다. 전시작 중 6점을 대상으로 27일(화) 17시, E7 L29에서 시상이 진행된다. 서휘 기자 tjgnl81@dgist.ac.kr
2022.12.27
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[2021 UGRP 우수연구] ‘인공지능을 활용한 나노 입자 마이크로 로봇 제어 효율 향상’
2021 UGRP 학술 기사 시리즈의 두 번째 주제는 ‘인공지능을 활용한 나노 입자 마이크로 로봇 제어 효율 향상하기’로, 2021 UGRP 우수과제 장려상에 선정되었다. 최홍수 교수의 지도 하에 ▲박종원(’19) ▲이다혜(’19) ▲이의정(’19) ▲황윤재(’19) 학생 4명이 본 연구에 참여했으며, 해당 연구팀과 서면 인터뷰를 진행했다. Q. 주제를 선택한 이유가 궁금하다. 자기장을 이용하여 나노 입자들을 swarm(무리)으로 만들어 약물을 전달하거나 암세포를 제거하는 용도로 이용할 수 있다. 하지만 원하는 형태의 swarm을 만드는 것은 어렵다. 인공지능을 도입하여 사용자가 원하는 형태의 swarm을 빠르고 효과적으로 만들 수 있는 자기장 조건을 찾는 연구를 해보자고 생각했다. Q. 팀 구성 과정이..
2022.11.26
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센서가 가져올 미래, 2022 DGIF 성공적 개최
지난 9일과 10일 양일간 DGIST E1 컨벤션홀에서 진행된 2022 DGIF(DGIST Global Innovation Festival)가, 약 1,000여 명이 참여하며 성황리에 마무리되었다. 금년 DGIF의 주제는 ‘센서 산업’으로, 4명의 연사의 기조 강연과 ▲센서 산업 전시회 ▲반도체 FAB 투어 ▲센서 및 반도체 학술 포스터 발표 등의 부대 행사가 기획되었다. 기조 강연 및 세션 발표에는 서울대학교를 포함한 5개교 교수 9인과 연구원 4인, 삼성전자를 포함한 10개 사(단체) 11인으로 총 24인이 참여했다. 특히 9일 개회식 후 기조 강연은 약 100여 명이 참관하며 성공적인 개막을 알렸다. 센서 산업 전시회에는 ㈜나노시스템즈 외 24개 사에서 센서, 반도체 기술을 공유했다. ㈜인더텍에서는..
2022.11.23