일상에서 생각난 것들 정리

올해의 주인공들은 지구를 구하고 미래 산업을 바꿀 수 있는 혁신적인 신소재를 세상에 내놓았습니다. 바로 금속-유기 골격체(MOF, Metal-Organic Frameworks) 의 기초를 닦은 세 분의 과학자입니다! 🏆 2025년 노벨 화학상 수상자 올해 노벨 화학상의 영예는 세 명의 선구자에게 돌아갔습니다. 이들은 금속 이온과 유기 분자를 화학적으로 연결해 새로운 물질을 '설계하고 건축'하는 길을 열었습니다. 오마르 M. 야기 (Omar M. Yaghi): UC 버클리 대학 (미국), MOF의 안정적이고 대량 합성법 개발 및 '망상 화학' 분야 창시 기타가와 스스무 (Susumu Kitagawa): 교토 대학교 (일본), MOF 구조의 유연성과 기체 흡착 능력 입증 리처드 롭슨 (Richard Robson): 멜버른 대학교 (호주), MOF의 초기 구조적 개념과 설계 제시 🔑 MOF란 무엇인가요? (헤르미온느의 핸드백) MOF는 Metal-Organic Framework 의 약자로, 말 그대로 금속과 유기물로 만든 뼈대(골격체)라는 뜻입니다. 구성 원리: 무기물인 금속 이온(노드)을 유기 분자인 링커로 연결하면, 레고 블록처럼 규칙적으로 반복되는 거대한 다공성(구멍이 많은) 결정 구조가 만들어집니다. 놀라운 특징: MOF의 가장 큰 매력은 이 구조 내부에 있는 나노미터 크기의 미세한 구멍들입니다. 이 구멍들 덕분에 MOF는 1그램당 아파트 한 채 면적에 달하는 엄청나게 넓은 표면적을 가질 수 있습니다. 노벨위원회는 이 물질을 '헤르미온느의 핸드백' 처럼 작은 물질 속에 엄청난 공간을 담고 있다고 비유했습니다! 💡 이 연구가 인류에게 주는 영향 MOF 기술은 단순히 학문적인 발견을 넘어, 당면한 지구적 문제를 해결할 수 있는 실용적인 첨단 소재로 주목받습니다. 1. 기후 위기 극복의 열쇠 이산화탄소 포집: MOF의 미세 구멍을 활용하여 발전소나 산업 현장에서 배출되는 CO₂를 선택적으로 흡착하고 분리해 대기 중 ...

🏆 2025년 노벨 물리학상 수상자 올해의 수상자 세 분은 거시적인 크기에서도 양자역학적 현상을 관찰할 수 있다는 것을 증명하여, 현재 진행 중인 양자 컴퓨팅 기술의 과학적 토대를 확립했습니다. 존 클라크 (John Clarke):  초전도 기반 양자 측정 기술 개발 미셸 드보레 (Michel Devoret):  초전도 회로의 에너지 양자화 이론 확립 존 마티니스 (John Martinis):  초전도 기반 큐비트 의 실험적 구현 기여 미셀 드보레 는 제가 다니고 있는 구글의 연구자(Chief Scientist of Quantum Hardware)시네요! :) 🔑 수상 업적의 핵심: '거시적 양자 현상'이란? 노벨위원회는 이들의 업적을 "거시적 양자역학적 터널링과 전기 회로에서의 에너지 양자화의 발견"이라고 발표했습니다. 이게 무슨 뜻일까요? 1. 거시적 양자 터널링 (Macroscopic Quantum Tunneling) 양자역학의 상식: 원래 양자역학 현상(예: 터널링)은 원자나 전자처럼 눈에 보이지 않는 미시적인 세계에서만 일어난다고 생각되었습니다. 발견의 혁신: 이들은 SQUID (초전도 양자 간섭 장치)와 같은 '거시적인' 초전도 전기 회로에서도 입자가 에너지 장벽을 뚫고 지나가는 양자 터널링 현상이 일어난다는 것을 실험적으로 관찰했습니다. 이는 양자 현상이 실제 공학적으로도 다룰 수 있는 크기에서 작동함을 보여준 놀라운 증거였습니다. 2. 에너지 양자화 (Quantization of Energy) 계단의 에너지: 고전적인 세계에서 에너지는 연속적이지만, 양자 세계에서는 에너지가 마치 '계단'처럼 띄엄띄엄 떨어진 불연속적인 값(양자화)만을 가집니다. 큐비트의 탄생: 수상자들은 초전도 회로에서 이 에너지 양자화 상태를 관찰하는 데 성공했습니다. 이 양자화된 에너지 상태 중 가장 낮은 두 개를 활용하여 양자 컴퓨터의 기본 단위인 '0'과 '1'을 동시에 표현할 ...

 2025년 노벨 생리의학상 수상자는 메리 E. 브런코 (Mary E. Brunkow), 프레드 램스델 (Fred Ramsdell), 그리고 사카구치 시몬 (Shimon Sakaguchi) 세 명의 과학자입니다. (일본의 30번째 노벨상 수상이네요) 노벨상을 받은 이 연구는 우리 몸의 면역 시스템이 어떻게 자기 자신을 공격하지 않고, 외부의 침입자만 정확하게 공격할 수 있는지 그 비밀을 밝혀냈습니다. 핵심은 조절 T세포(Regulatory T cell, Treg) 라는 면역 세포입니다. 1. 면역 시스템, 왜 위험한가요? 우리 몸의 면역 세포(T세포 등)는 낯선 침입자(세균, 바이러스)를 발견하면 강력하게 공격하여 제거합니다. 문제는 면역 세포가 실수로 우리 몸의 정상적인 세포나 장기(예: 췌장, 관절)를 외부 침입자로 오인하여 공격할 수 있다는 점입니다. 2. '면역 관용'은 자기 자신을 공격하지 않는 능력입니다. 면역 시스템이 자기 자신을 너그럽게 받아들이고 공격하지 않는 능력을 '면역 관용(Immune Tolerance)' 이라고 합니다. 이는 두 단계로 이루어집니다. 중앙 관용 (Central Tolerance): 면역 세포가 만들어지는 '흉선'[1]이라는 기관에서, 자기 자신을 공격할 위험이 있는 세포 대부분을 미리 제거합니다. 말초 관용 (Peripheral Tolerance): 그럼에도 불구하고 일부 위험한 세포가 몸 밖으로 나옵니다. 이 세포들이 혈액과 조직에서 문제를 일으키지 않도록 마지막으로 감시하고 통제하는 것이 바로 '말초 면역 관용' 입니다. 3. 노벨상 수상의 핵심: 조절 T세포의 발견 메리 브런코, 프레드 램스델, 사카구치 시몬 박사는 바로 이 말초 관용의 작동 원리를 규명했습니다. 사카구치 시몬 박사(오사카대학교 교수)는 1990년대 중반에 조절 T세포(Treg)를 발견했습니다. 이 세포들은 면역 반응이 지나치게 활성화되는 것을 능동적으로 억제하는 특수부대와 같습니다. 브런코...