[UST 온라인 과학퀴즈대회] 13회차 - 9월 4일

1. 우주 개발은 막대한 예산이 소요되는데 비해 가시적인 최종 성과는 미약하여 예산 낭비라는 비판이 많다. 예를 들어 아폴로 프로젝트에 대해 <400kg의 돌덩이를 위해 100조원 이상을 사용했다>는 비판이 대표적이다. 그러나 이 과정에서 극한의 한계를 돌파하기 위해 개발된 첨단 과학기술은 세상을 바꾸고 인류의 삶도 풍요롭게 만든 것이 사실이다. 다음 중 처음에 우주 기술로 개발되었다가 나중에 생활 기술로 활용된 것이 아닌 것은?

- 이온 여과장치가 장착된 정수기

-> NASA에서 아폴로 계획을 진행하면서 우주비행사들의 식수 문제를 해결하기 위해 중금속과 악취를 걸러주는 이온여과장치를 만들었습니다. 

- 엑시머 레이저

-> 우주비행선의 자동 랑데부와 도킹을 위해, 인공위성의 원격탐사기술을 이용하는데 엑시머 레이저가 사용되었습니다만 엑시머레이저가 우주에서 사용되기 위해 개발된건 아닙니다... 엑시머레이저는 러시아의 니콜라이 바소프에 의해 1970년 개발되었습니다. 흠, 중복정답의 가능성이 있겠네요.

http://en.wikipedia.org/wiki/Excimer_laser

새로이 찾은 부분을 적습니다.

NASA의 spin-off(기술이전) 공식 홈페이지에서 밝히는 엑시머레이저 관련 내용입니다.

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020086978_2002140961.pdf

NASA  공식 홈페이지에 게제된 것이니 만큼 공신력 있는 자료로 볼 수 있고, 이 자료에 따르면 JPL에서 지구 대기를 관찰하기 위해 Dymer 200+라는 엑시머 레이저를 개발했는데, 이걸 가지고 혈관 확장 분야에 응용을 했다는 내용입니다. 이 레이저가 언제 개발된지는 알 수 없지만, 이 문서상의 사진을 보면 구색을 잘 갖춘것이 최초 개발 레이저로 보기는 힘들것 같습니다. 혈관확장술에는 1987년에 응용을 했다는군요.

Dymer 200+레이저는 308nm의 파장을 가지는 것으로 보이는데 이에 해당하는 이득매질은 XeCl입니다.

(http://www.ebay.com/itm/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=230627342466)

최초의 XeCl 레이저는 1975년도에 논문으로 발표되었습니다.

(http://apl.aip.org/resource/1/applab/v27/i6/p350_s1?isAuthorized=no)

제가 가지고 있는 Springer handbook of lasers and optics책의 766p에 봐도 최초의 엑시머 레이저는 Xe2로 나옵니다.

- 메모리폼 베개

-> 1966년 나사의 Ames Research Center에서 보다 안전한 항공기 쿠션을 개발한 것이 메모리폼입니다. 

http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_foam

- 연기 감지 화재경보장치

-> NASA는 우주정거장에서 화재를 미리 감지하기 위해 연기감지 화재경보장치를 개발하였습니다.

- 고어텍스(Gore-Tex)

-> 많은 한국 페이지에서는 고어텍스는 컬럼비아호 우주인을 위한 우주복 소재로 개발되었다고 하네요. 

하지만 고어텍스 홈페이지에서는 고어텍스를 이루는 성분 물질인 PTFE는 1958년에 개발되었고, 섬유 형태로의 개발은 1969년에 개발되었습니다...라고 하네요...파이프 이음매 부분에 사용되기 위해 개발되었습니다.

고어텍스는 방수기능을 하면서 수증기형태의 땀을 배출하기 때문에 등산복으로 인기가 많죠~ 특허 라이선스 기간이 만료되서 어느 회사에서도 자유롭게 고어텍스를 만들 수 있습니다. (상품명으로 고어텍스를 사용할 수는 없지만요)

http://woman.donga.com/docs/magazine/woman/2008/05/19/200805190500013/200805190500013_1.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Gore-Tex

http://www.gore.com/timeline/

-> 대부분 아래에 있는 항우연의 e-book에서 확인 가능하네요.

http://www.kari.re.kr/bbs/bbs_index.asp?catcode=1318100000&depthno=4&code=know_book01

2. 유전자 연구에서는 소량의 유전물질로부터 검출을 원하는 특정 표적 유전물질을 증폭시키는 기술이 매우 중요하다. 이 기술은 소량의 유전물질로부터 DNA염기 서열이 동일한 유전물질을 대량으로 증폭시켜, 유전 질환 진단은 물론 인간게놈프로젝트 성공에도 큰 역할을 하였다. 이 기술은 무엇인가?

- 중합효소연쇄반응(PCR, Polymerase Chain Reaction)

-> 요게 정답이죠. 어떤 미생물에게서 효소가 나오는데, 그 효소가 DNA를 중합하는 효과가 있습니다. 이게 진짜 많이 사용되는 곳 중 하나가 국과수죠. 아주 적은양의 혈액샘플이나 타액샘플에서 DNA를 추출하는 것이 중합효소 연쇄반응을 이용한 것이죠~ 

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A4%91%ED%95%A9%ED%9A%A8%EC%86%8C_%EC%97%B0%EC%87%84_%EB%B0%98%EC%9D%91

- 산화-환원반응(Oxidation-Reduction Reaction)

-> 말 그대로 산화와 환원 반응이죠. 산화만 일어날 수 없고 환원만 일어날 수 없고, 항상 동시에 일어나기 때문에 산화-환원 반응이라고 말하죠.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%82%B0%ED%99%94%C2%B7%ED%99%98%EC%9B%90_%EB%B0%98%EC%9D%91

- 탄소동화작용(Carbon Dioxide Assimilation)

-> 공기중의 이산화탄소가 유기물이 되는 과정을 말한답니다~ 대표적인 탄소동화작용으로는 광합성작용이 있죠^^

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%83%84%EC%86%8C_%EA%B3%A0%EC%A0%95

- 광합성작용(Photosynthesis)

-> 탄소동화작용의 일종이죠. 식물에서 CO2와 H2O를 원료로 C6H12O6(포도당)을 만드는 과정을 말한답니다~

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B4%91%ED%95%A9%EC%84%B1

- 효소반응(Enzyme Reaction)

-> 생체 내에서 만들어지는 단백질 촉매를 효소라고 하죠. 동식물이 살아가는데 효소 없으면 안되죠~ 모든 생물에서 일어나는 대부분의 반응들이 효소때문에 일어난답니다^^

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%9A%A8%EC%86%8C

3, 한국원자력연구원(KAERI)은 원자로 핵연료주기 연구개발 및 원자력을 이용한 신에너지기술 개발, 방사선 응용과학 원자력 기초기반기술 연구개발과 원자력 관련 대형 연구시설 개발 및 운영, 원자력 설비 및 환경 안전성 연구를 주요 임무로 설립되었다. 다음 중 KAERI의 주요 연구 성과가 아닌 것은?

- 연구용 원자로(HANARO)

-> 연구용 원자로인 하나로는 1995년에 자력으로 설계, 제작한 연구용 다목적 원자로입니다. 한국원자력연구원에 있답니다. 

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%95%98%EB%82%98%EB%A1%9C

http://www.kaeri.re.kr:8080/sub/sub02/sub02_01_04.jsp

- 리비아 연구용 원자로 건설사업 수주

-> 리비아가 아니라 요르단이죠. 2009년에 5MW급 연구용 원자로 건설사업을 수주하였습니다. 

- 대용량 선형 양성자 가속기 개발

-> 2011년에 개발이 되었네요. 경주분원에 있습니다~

http://www.komac.re.kr/

- 테라헤르츠파 자유전자레이저 개발

-> 테라헤르츠파는 파장이 약 100um~1mm(0.3~3THz)에 해당하는 전자기파입니다. 액체나 금속을 뚫는 것은 불가능하지만 섬유나 플라스틱을 투과할 수 있기 때문에 보안검색 등의 감시분야에 활용할 수 있습니다. 또한 의학 영상쪽에도 활용하려고 연구중이라고 합니다.

자유전자레이저(Free Electron Laser)는 가속기에서 가속된 전자가 주기적인 자기적인 구조에 의해 운동에너지를 빛에너지로 전환하게 됩니다. 이때 자기장 구조를 잘 조절하면 x선에서 자외선, 가시광선, 적외선, 테라헤르츠파까지의 빛을 모두 낼 수 있습니다. 레이저를 가지고 연구하는 사람들이 이용하고 싶어하는 꿈의 레이저입니다.^^

엊그제 정영욱 박사님이 테라헤르츠파 자유전자레이저를 개발한 공로를 인정받아서 FEL prize를 받았네요.

http://www.kps.or.kr/storage/webzine_uploadfiles/1367_article.pdf

http://www.kaeri.re.kr:8080/board/menu1/view.ht?keyCode=8&start=0&sk=&search_category=&article_seq=4246

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%85%8C%EB%9D%BC%ED%97%A4%EB%A5%B4%EC%B8%A0%ED%8C%8C

- 방사성 의약품 신약 <밀리칸주> 개발

-> 방사성 동위원소(166Ho)와 천연 고분자 물질(키토산)의 화합물을 이용하여 수술하지 않고 주사로 간암을 치료할 수 있는 신약이라고 합니다. 국내 신약 3호이면서 방사성 동위원소 신약 1호라고 합니다. 개당 240만원...엄청 비싸네요;;

http://www.kmle.co.kr/viewDrug.php?m=%B6%F3%BD%C4&inx=4421

-> kaeri 블로그에 잘 나와있네요^^

http://blog.naver.com/atomkaeri/60188126865

오늘 문제가 여태까지 나왔던 문제 중에서 제일 쉬운것 같네요!

다들 화이팅하세요^^

첫번째 문제에서 엑시머 레이저도 우주개발용으로 개발된것이 아니라서...중복정답 인정이 되어야 하는건 아닐까 합니다.

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