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전력사용량 적은 ‘탄소나노튜브 메모리’ 개발

● 탄소나노튜브로 기억장치 만들어


이번주 ‘사이언스’는 실리콘 위에 놓여있는 세 개의 단일 탄소나노튜브 사진을 표지에 실으며 ‘상변화물질’을 이용해 작은 전압으로 정보를 저장할 수 있는 미국 연구진의 연구결과를 소개했다. 상변화물질은 상이 변할 때 열을 흡수하거나 방출하는 성질을 가진 물질로 데이터를 저장하거나 온도를 일정하게 유지시키기는 데 주로 사용된다.

미국 일리노이공대 전기 및 컴퓨터공학과 알버트 리아오 교수팀은 실리콘 위에 탄소나노튜브를 올려놓고 폭이 수 나노미터인 작은 틈을 만들었다. 연구팀은 틈새에 상변화물질을 놓고 전류를 흘렸다. 그 결과 서로 다른 저항을 갖고 있는 탄소나노튜브와 상변화물질이 각각 0과 1을 나타내며 ‘비트’를 형성했다. 비트는 신호를 나타내는 최소 단위로 컴퓨터의 기억장치는 모든 신호를 0과 1의 비트로 교체해 저장한다.

오늘날 전자장비에 사용되는 저장장치는 전하를 이용해 비트를 저장한다. 하지만 현재 기술로는 컴퓨터에서 정보를 기억해 내거나 지울 때 에너지 소모가 크다.

리아오 교수는 “0.5마이크로암페어(mA·1mA는 1000분의1 A)의 전압으로 정보를 저장하며 장치를 켜고 끄는데 성공했다”며 “이는 현재 쓰고 있는 최신 장비보다 더 낮은 전력이다”라고 설명했다.

이번 연구 결과는 휴대전화나 노트북과 같은 휴대용 전자기기의 배터리 수명을 연장시키는 데 도움을 줄 전망이다.

리아오 교수는 “스마트폰을 컴퓨터로 사용하는 사람들이 많아지면서 저장장치에 사용되는 에너지도 늘고 있다”면서 “이번 연구 결과가 상변화물질을 이용해 아주 낮은 전압으로 저장장치를 만들 수 있는 가능성을 보여줬다”고 덧붙였다.




● 면역세포가 ‘가짜 병원균’에 속지 않는 이유


이번 주 ‘네이처’는 면역세포가 우리 몸 안에 침입한 병원균에만 작용하는 원리를 밝힌 연구결과를 표지논문으로 소개했다.

미국 세다스 시나이메디컬센터 면역연구소(IBD) 연구진은 우리 몸 안에 있는 생체물질 ‘덱틴-1’이 병원균 세포벽의 베타글루칸을 인식해 면역세포를 활성화한다고 밝혔다. 반면 이 물질은 병원균 잔해물에 있는 베타글루칸과는 반응하지 않았다. 병원균 잔해물은 면역세포가 병원균을 잡아먹는 과정에서 생긴다.

연구진은 “병원균과 병원균 잔해물에 있는 베타글루칸의 구조가 다르기 때문”이라고 설명했다. 베타글루칸은 우리 몸에서 에너지로 쓰이는 포도당 여러 개가 결합돼 만들어진다. 포도당이 결합하는 위치에 따라 베타글루칸의 구조가 달라진다. 병원균 잔해물에 있는 베타글루칸은 덱틴-1이 결합할 수 없는 구조다.

만약 덱틴-1이 병원균 잔해물에 있는 베타글루칸과도 결합한다면 면역력은 떨어진다. 면역세포 수는 한정돼 있는데 반해 이 세포들이 싸워야 하는 적(병원균, 병원균 잔해물)은 늘기 때문이다.

 

 



최세민 동아사이언스 기자 july@donga.com
원호섭 동아사이언스 기자 wonc@donga.com



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