이에 따라 갈륨비소 HEMT를 이용한 X선 대역 증폭기에 비해 저소비전력화 및 전파의 도달 거리가 두 배 정도 늘어날 것으로 기대된다.

마이크로파 대역은 30MHz~30GHz의 주파수 대역으로 위성통신이나 기상 레이더 등에 적용되고 있다. 마이크로 대역의 송신기로는 고출력 진행파관 증폭기나 GaAs HEMT 증폭기가 이용돼 왔다.

그러나 진행파관 증폭기는 고체소자형 증폭기에 비해 수명이 짧고 고전압원이 필요하기 때문에 중량이나 크기가 크다는 문제가 있었다. 그리고 GaAs HEMT를 이용한 증폭기는 트랜지스터의 단일 소자당 출력이 너무 작다는 과제를 안고 있다.

연구팀은 이러한 기술과제를 해결하고 두 개의 트랜지스터 칩으로 구성된 고효율, 고출력 X 대역 및 C 대역용 GaN HEMT 증폭기를 개발했다. 이로써 종래의 고출력 용도에 이용되고 있던 진행파관 증폭기의 대체가 진행될 것으로 기대되며, 레이더, 위성통신, 차세대 휴대전화 기지국의 무선통신기기 등에 이용되는 송신 시스템의 소형화, 경량화, 저소비전력화 및 장수명화가 가능할 전망이다. [전문바로가기]

◆나노 테크 소비자 제품, 안전한가?
 

ⓒ2009 HelloDD.com

전세계 나노 기술 제품의 판매는 최근 몇 년 동안 지속적인 성장을 이루고 있으며 2007년 500억 달러에 이른다고 Nanotech Report의 저자인 Lux Research사는 밝혔다. 

최종적인 수치는 아직 밝혀지지 않았지만 분석가들은 2008년 판매치가 1500억 달러에 이를 것으로 예측하고 있다.

미국 국립과학재단(NSF, National Science Foundation)에 따르면 나노 기술을 다루는 업계가 2015년까지 1조 달러에 이를 것이며 2백만 명의 근로자가 직접적으로 고용될 것이라고 밝히고 있다.

나노 입자를 유용하게 만드는 것은 작은 크기로 이러한 특성이 색상, 용해도, 강도, 자기적 거동 및 전기 전도도 등을 조작할 수 있게 한다. 나노 입자는 자연에도 존재하며 일부 산업 공정을 통해 불가피하게 생성된다. 유해성은 상업용 목적을 위해 제조된 나노 입자의 조작 확산에 있다.

나노 재료가 불안전한지 아닌지에 대한 확정적인 증거는 없지만 건강 옹호자들은 우리가 이미 나노 입자를 흡수해 우리의 신체에 나노 입자가 침투하고 있다고 우려하고 있다. 미국 로체스터 대학 연구진이 토끼에 수행한 연구를 포함한 동물 연구들은 일부 나노 입자가 혈류에서 독소로부터 뇌를 보호하는 혈액 뇌장벽을 뚫고 들어갈 수 있다는 사실을 보여 주었다.

또 흡입된 나노 입자는 동물 실험의 피험자의 폐를 손상시켰다. 여러 가지 사항을 고려할 때 소비자 제품에서 나노 첨가물 사용에 있어서 상당한 불확실성이 제기된다. 만약 나노 첨가물이 안전하다는 것이 규명되지 않았다면 의문이 생기기 마련이다.

나노 입자를 상업용 용도로 승인할 것인가? 정말 우리가 최근 십년을 뒤돌아봤을 때 작은 물질이 우리의 삶에 초래한 변화가 유익한 것인가? 아니면 해를 주는 것인가? 등과 관련된 안전성 문제가 논의될 필요가 있다. [전문바로가기]

◆항체 기반 HIV 백신 설계 전략

바이러스에 대항하는 백신의 거의 대부분은 항체라 불리는 감염원을 공격하는 단백질을 생성시킴으로써 바이러스나 다른 병원체들이 질병을 일으키기 전에 차단하거나 제거하는 방식이었다.

HIV 감염이나 그에 따른 AIDS를 막기 위한 항체를 유도하는 백신을 개발하는 많은 시도가 지금까지 진행됐지만 대부분이 성공하지 못한 형편이다.

그러나 최근의 일부 연구에서는 항체 기반 HIV 백신의 개발을 위한 정보들이 제공되고 있다고 미국립 알레르기 감염증 연구소 산하의 백신 연구센터장인 John R. Mascola 박사는 'Nature Medicine'에 발표한 논문에서 지적했다. 이번 논문에서 언급된 연구결과들은 지금까지 사람들에게 많이 알려진 정보들과 차이가 있다.

예를 들어서 HIV에 감염된 일부 환자들에게서 자연적으로 항체가 생성돼서 여러 HIV 변종들을 중화시킬 수 있다는 것이다. 그러나 이들 환자들은 이미 HIV에 감염돼 있기 때문에 이들 항체들은 HIV로부터 환자들을 보호해주지는 못한다고 한다.

따라서 사람들이 HIV에 접촉하기 이전에 백신을 투여해 이들 광범위 중화 항체를 생성시킨다면 바이러스의 감염이나 체내 잠복을 막아 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이들 환자들의 혈청의 분석은 광범위 활성 중화 항체가 표적으로 삼을 수 있는 바이러스 항원 결정기(epitope: 항체가 인식할 수 있는 최소한의 단위)에 대한 새로운 시각을 제시할 것으로 기대된다. [전문바로가기]

◆나노스케일 입자들, 정확한 결합

미국 뉴욕 대학 연구진은 나노 크기 또는 마이크로 크기의 입자들을 정확하게 결합해 더 큰 스케일의 구조를 가진 유용한 물질로 제작할 수 있는 방법을 개발했다. 이번 연구로 그동안 복잡한 마이크로 또는 매크로 구조를 안정적으로 제작하는 것이 어려웠는데 이제는 이런 문제를 극복할 수 있을 것으로 보인다.

이들의 연구 결과는 네이처 재료 저널 최신호에 발표됐다. 뉴욕 대학 연구진의 장기적인 연구 목표는 자기 복제할 수 있는 비생물학적 물질을 제작하는 것이다. 자기 복제 과정의 모든 순환에서 물체의 숫자는 두 배가 된다.

이런 지수 함수적인 증가는 제품 생산양을 두 배로 늘리기 위해서는 두 배의 제작 시간이 필요한 기존의 물질 생산과는 크게 다르다. 현재의 이런 선형적 증가는 차세대 마이크로 기술과 나노 기술을 위해 필요한 복잡한 구조를 가진 마이크로 물체를 생산하는데 걸림돌이 되고 있는 실정이다.

연구팀은 "입자들 사이의 상호 작용을 미세하게 조절하거나 심지어 차단시켜 열이 가해지거나 부착되지 않는한 나노 접촉 접착제와 같이 변함이 없도록 만들 수 있다"고 말했다.

연구팀은 입자들을 움직이게 하기 위해서 광학 트랩이나 집게를 사용했다. 연구팀이 개발한 이 장비는 레이저 빔을 사용해 물체를 몇 나노미터 정도 움직이게 할 수 있었다. 이번 연구 결과는 여러 응용이 가능하다.

마이크로미터 스케일 크기의 입자들은 가시 광선의 파장과 비슷하기 때문에 정렬된 이런 입자들은 광학 디바이스로도 이용될 수 있다. 또한 반도체가 전류를 개폐하는 것과 유사하게 빛을 개폐하는 센서나 광결정으로 사용할 수 있을 예정이다. [전문바로가기] [자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]