원자를 포획하는 나노스케일 플라즈몬

미국의 과학자들에 의해서 원자들과 나노스케일 시스템을 연결할 수 있는 새로운 방법이 제안되었다. 만약 이 기술이 실험적으로 검증되면 포획된 원자들과 나노포토닉 디바이스를 연결시키는 방법으로 사용될 수 있을 것이다. 이 연구를 수행한 칼텍의 다릭 창(Darrick Chang)은 단지 수 나노미터 크기의 영역안의 금속 나노팁 근처에서 단일 원자를 포획할 수 있는 방법을 제안하였다고 말하였다. 이 포획된 원자들은 수십 나노미터 근처의 다른 표면으로 가져갈 수도 있다.

그림: 금속 나노팁 근처에서의 레이저 빔 분포도. 레이저 빛의 세기가 완전히 사라지는 영역에서 원자가 포획될 수 있다.

이 기술은 포획된 원자들이 마이크로 또는 나노 포토닉 디바이스와 같은 나노시스템 또는 대전되거나 자화된 양자 시스템에 직접적으로 결합되는 것을 가능하게 해준다. 이 원자는 또한 나노팁 표면을 따라 가이드된 광학 파장을 이용하여 매우 효율적으로 조작되거나 관측될 수 있을 것이라고 연구진은 말하였다.

이 방법은 빛이 원자들을 편극시키거나 쌍극자 모멘트를 발생시킬 수 있다는 원리에 기반한 원자 포획 기술에 기반하고 있다. 이런 원자 편극에 연관된 에너지는 상황에 따라 빛이 가장 강하거나 약한 곳으로 원자들이 움직일 때 최소화된다. 연구진은 레이저빔을 피뢰침(lightning rod) 역할을 하는 뾰쪽한 금속 나노팁에 조사하였다. 이 피뢰침은 레이저 빔의 세기를 크게 향상시키고 나노팁 근처에서 레이저빔 세기를 크게 변화시킨다.

실제로 나노팁 근처에 원자들을 포획할 수 있는 작은 영역이 있다고 연구진은 말하였다. 피뢰침은 트랩을 굳건하고 단단하게 만들어 나노팁을 다른 표면에 가져가도 트랩이 지속될 수 있게 한다고 연구진은 설명하였다. 이 기술은 광결정 공동이나 마이크로링 공진기같은 디바이스 근처의 원자들을 포획하는데 사용될 수 있을 것이다. 현재까지 이런 시스템 근처에서 원자들을 포획할 수 있는 방법을 개발하는 것은 어려운 문제였다고 연구진은 말하였다.

원자 포획에 사용하는 것을 포함한 또 다른 응용으로써는 높은 공간 분해능으로 표면 근처의 미약한 자기장을 검출하는 것이라고 연구진은 말하였다. 이와 같은 시스템은 원자들간의 짧은 거리로 매우 큰 상호작용이 가능한 새로운 다체 물리를 연구하는데 사용될 수 있을 것이다.

연구진은 현재 나노팁 근처에서 원자를 포획하는 실험을 준비 중이다. 연구진은 실험을 통하여 예측된 원자의 나노스케일 속박을 관측하고 나노팁을 따라 전파되는 표면 플라즈몬과 원자 사이의 효율적인 광학 결합도 관측할 수 있기를 희망하고 있다. 연구진은 실험이 성공적으로 수행되면 여러 응용 디바이스가 개발될 수 있을 것으로 내다보고 있다.

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http://nanotechweb.org/

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Nanoscale plasmons trap atoms
A new way to interface atoms with nanoscale systems has been proposed by researchers in the US. The technique, if realized experimentally, could be used to connect trapped atoms with nanophotonic devices.

       Trapping an atom

"We have proposed a method that should allow a single atom to be trapped near a metallic nanotip within a region just a few nanometres in size," team member Darrick Chang of Caltech told nanotechweb.org. "And this trapped atom can be brought to within tens of nanometres of other surfaces."

Trapping an atomThe technique could allow a trapped atom to be directly coupled to nanosystems, such as micro and nano-photonic devices, or charged or magnetized quantum systems. The atom could also be optically detected or manipulated with high efficiency using optical waves (surface plasmons) guided along the nanotip surface, says Chang.

The method is based on a common trapping technique for atoms that relies on the fact that light causes atoms to polarize or acquire a dipole moment. The energy associated with this atomic polarization is minimized when the atom moves to a region where the light field is weakest or strongest, depending on the conditions. Chang and colleagues use a laser beam to illuminate a sharp metallic nanotip that acts as a "lightning rod", which strongly enhances the laser field and causes large field variations near the end of the tip.

Vanishing field
"In fact, there is a small region near the tip where the variations cause the field to nearly vanish and where atoms can be trapped," explained Chang. "The lightning rod effect makes the trap tight and robust, which means that the trap persists even when the nanotip is brought close to other surfaces."

The technique could be used to trap individual atoms near devices like photonic crystal cavities or micro-toroidal resonators for realizing strong interactions between the atom and single photons confined in these devices. Until now, methods to trap atoms near such systems have remained elusive, says Chang.

Other applications include using the trapped atoms to detect weak magnetic fields near a surface with high spatial resolution. "More ambitiously, such a system might be exploited to explore novel many-body physics, where the small distances between atoms enable very large interactions between them."

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The team is now setting up an experiment to trap an atom near a nanotip. Initially, the researchers hope to observe the predicted nanoscale confinement of the atom as well as efficient optical coupling between the atom and guided surface plasmons propagating along the nanotip – relatively unexplored territory for trapped atoms. "If this is successful, we will then develop some of the applications mentioned above," said Chang.

The work was reported in arXiv.

두 배의 전구밝기를 가능케 하는 레이져 기술 개발

[사진] 이번 연구의 주인공 Chunlei Guo 가 그의 펨토초 레이져 앞에 서있다.  이 레이져는 일반 백열전구의 효율을 두 배로 올렸다.

초강력 레이져가 일반 백열전구를 전력을 빨아들이는 장치로 바꿀 수 있다는 사실을 Rochester 대학의 광학연구자가 밝혔다. 이 레이져 기술은 100 와트의 전구의 밝기를 내는데 60와트의 전구를 밝히는데 필요한 전기보다 적은 양의 전기를 필요로 한다. 더구나 경제적으로 저렴하면서 형광 전구가 내는 빛보다 보기도 좋다. 이 연구성과는 Physical Review Letter지의 최근호에 소개될 예정이다.

이 레이져 기술은 일반 텅스텐 필라멘트 표면에서 나노 또는 마이크로 수준의 독특한 구조열들을 만든다. 이러한 구조들은 텅스텐을 빛을 내는데 훨씬 더 효율적으로 만든다.

"우리는 초고속 레이져가 금속을 바꾸는 방법에 대해서 실험해 왔습니다. 그리고 우리는 만약 필라멘ㅌ에 대한 레이져를 훈련시킬 수 있다면 어떨까 궁금해 했죠. 우리는 레이져 광선을 전구의 유리를 통해 발사했습니다. 그리고 필라멘트의 좁은 영역을 바꿨죠. 우리가 전구를 켰을 때 우린 이 좁은 영역이 필라멘트의 다른 영역들보다 확실히 더 밝은 것을 볼 수가 있었습니다. 하지만 전구에 쓰인 에너지의 변화는 없었죠." (Chunlei Guo, Rochester 대학 광학 교수)

초-필라멘트 (super-filament) 의 핵심은 펨토초 레이져 파 (pulse) 라 불리는 아주 짧으면서도 강력한 광선이다. 이 레이져의 발사는 1초의 1000조 (quadrillion)분의 1만큼만 존재한다. 이러한 속도를 이해하기 위해서는 펨토초가 2천3백 만년의 1초 정도라는 것을 생각해 보면 되겠다.
이러한 짧은 폭발 중에 Guo 의 레이져는 북미대륙의 전체 전력망에 맞먹는 에너지를 바늘 점만한 곳에 집중시킨다. 이러한 집중적인 폭발은 금속표면을 변화시켜서 필라멘트로부터 효율적으로 발광하게 할 수 있게 하는 나노 또는 마이크로 수준의 구조들을 만든다.
전구의 밝기만 증가시키는 것이 아니라 Guo 의 과정은 빛의 색상을 바꾸는

데에도 쓰일 수 있다. 2008년에 이 교수팀은 비슷한 과정을 통해 거의 어떤 금속이라도 흑색, 청색, 금색, 회색으로 바꿀 수 있었다. Guo 교수는 나노구조의 크기와 모양을 조절하는 지식을 이용해서 빛의 어떤 색깔이 흡수하고 발광할 것인지 정할 수 있었다. 텅스텐 필라멘트가 내는 빛의 각 파장의 양을 조절한 것이다. Guo 교수는 아직 완전한 청색을 발현하는 데에는 이르지 못했지만 노란색의 빛을 내던 텅스텐을 완전한 흰색을 내게 하는데 성공했다.

이 연구팀은 이제 일반 전구의 어떤 다른 면을 조절할 수 있는지 연구하고 있다. 운좋게도, 엄청난 세기에도 불구하고 이 펨토초 레이져는 간단한 벽의 일반 콘센트에서도 전력을 끌어와서 사용할 수 있었다. 즉 이 과정이 정렬되어 있어서 일반 전구의 세기를 올리는 작업이 상대적으로 쉽다는 말이다.

Guo 교수팀은 또한 이번 달에 Applied Physics Letters지에 비슷한 펨토초 레이져 과정을 이용해서 금속조각이 자동적으로 표면주변에서 액체를 이동하게 하는데 성공한 것을 보고 했다. 중력을 거스르면서 까지 말이다.

http://www.nanowerk.com/

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Laser process doubles brightness of light bulbs for the same amount of energy

(Nanowerk News) An ultra-powerful laser can turn regular incandescent light bulbs into power-sippers, say optics researchers at the University of Rochester. The process could make a light as bright as a 100-watt bulb consume less electricity than a 60-watt bulb while remaining far cheaper and radiating a more pleasant light than a fluorescent bulb can.

The laser process creates a unique array of nano- and micro-scale structures on the surface of a regular tungsten filament—the tiny wire inside a light bulb—and theses structures make the tungsten become far more effective at radiating light.

The findings will be published in an upcoming issue of the journal Physical Review Letters.

Chunlei Guo stands in front of his femtosecond laser, which can double the efficiency of a regular incandescent light bulb. (Image: University of Rochester)

"We've been experimenting with the way ultra-fast lasers change metals, and we wondered what would happen if we trained the laser on a filament," says Chunlei Guo, associate professor of optics at the University of Rochester. "We fired the laser beam right through the glass of the bulb and altered a small area on the filament. When we lit the bulb, we could actually see this one patch was clearly brighter than the rest of the filament, but there was no change in the bulb's energy usage."

The key to creating the super-filament is an ultra-brief, ultra-intense beam of light called a femtosecond laser pulse. The laser burst lasts only a few quadrillionths of a second. To get a grasp of that kind of speed, consider that a femtosecond is to a second what a second is to about 32 million years. During its brief burst, Guo's laser unleashes as much power as the entire grid of North America onto a spot the size of a needle point. That intense blast forces the surface of the metal to form nanostructures and microstructures that dramatically alter how efficiently can radiate from the filament.

In 2006, Guo and his assistant, Anatoliy Vorobeyv, used a similar laser process to turn any metal pitch black. The surface structures created on the metal were incredibly effective at capturing incoming radiation, such as light.

"There is a very interesting 'take more, give more' law in nature governing the amount of light going in and coming out of a material," says Guo. Since the black metal was extremely good at absorbing light, he and Vorobyev set out to study the reverse process—that the blackened filament would radiate light more effectively as well.

"We knew it should work in theory," says Guo, "but we were still surprised when we turned up the power on this bulb and saw just how much brighter the processed spot was."

In addition to increasing the brightness of a bulb, Guo's process can be used to tune the color of the light as well. In 2008, his team used a similar process to change the color of nearly any metal to blue, golden, and gray, in addition to the black he'd already accomplished. Guo and Vorobeyv used that knowledge of how to control the size and shape of the nanostructures—and thus what colors of light those structures absorb and radiate—to change the amount of each wavelength of light the tungsten filament radiates. Though Guo cannot yet make a simple bulb shine pure blue, for instance, he can change the overall radiated spectrum so that the tungsten, which normally radiates a yellowish light, could radiate a more purely white light.

Guo's team has even been able to make a filament radiate partially polarized light, which until now has been impossible to do without special filters that reduce the bulb's efficiency. By creating nanostructures in tight, parallel rows, some light that emits from the filament becomes polarized.

The team is now working to discover what other aspects of a common light bulb they might be able to control. Fortunately, despite the incredible intensity involved, the femtosecond laser can be powered by a simple wall outlet, meaning that when the process is refined, implementing it to augment regular light bulbs should be relatively simple.

Guo is also announcing this month in Applied Physics Letters a technique using a similar femtosecond laser process to make a piece of metal automatically move liquid around its surface, even lifting a liquid up against gravity.

Source: University of Rochester

고대의 화산폭발이 전 지구적인 멸종을 일으키다

이전에 알려지지 않은 거대한 화산폭발이 2억 6천만년 전, 거대한 멸종 사건을 일으켰다는 사실이 Leeds 대학의 과학자들에 의해 밝혀졌다.
중국 서남부의 Emeishan 지역에서 일어난 화산 폭발은 50만 입방 킬로미터의 면적을 용암으로 덮었으며, 이는 Wales 크기의 다섯 배에 해당하는 것으로 이 사건은 세계 해양 생태계를 쓸어가 버렸다.

특별하게도, 과학자들은 이번 연구를 통해 화산 폭발의 정확한 시기를 집어낼 수 있었으며 이를 거대한 멸종 사건과 연결시킨 결과를 Science 지에 게재했다. 이것은 이 폭발이 얕은 해양에서 일어났기 때문인데, 현재 화석화된 해양 생물의 연대를 쉽게 추정할 수 있는 퇴적암 층 사이에 화성암 층이 발견되고 있기 때문이다.

화산 폭발 직후에 형성된 퇴적암 층은 다양한 형태의 생물들이 큰 규모로 멸종했다는 사실을 보여주고 있으며, 화산 폭발이 이 거대한 환경 재해의 원인과 연관이 있다는 점이 명백했다. 화산 폭발이 전 지구적으로 영향을 미친 이유는, 이 사건이 얕은 바다 근처에서 일어났다는 점과 무관하지 않다. 빠르게 흘러내린 용암은 화산 폭발 초기부터 얕은 바다와 만나면서 격렬한 폭발을 일으키고, 성층권으로 막대한 양의 이산화유황을 배출했다.

“빠르게 흐르며 점성이 약한 마그마가 얕은 바다와 만나는 것은, 마치 뜨거운 프라이 팬을 물속으로 던지는 것과 같습니다. 아마 거대한 구름을 형성하며 폭발하는 장관이 연출되었을 것입니다.”라고 이번 보고서의 주저자이며, Leeds 대학의 고생물학자인 Paul Wignall 교수가 설명했다.

이산화유황이 대기 중으로 유입되면서 전 세계적으로 퍼지는 거대한 구름이 형성되고, 이 현상이 지구를 냉각시켜 결과적으로 많은 양의 산성비가 내리게 되었을 것이다. 과학자들은 화석에서 얻은 데이터를 바탕으로, 이 환경 재해가 화산 폭발 초기 단계에 일어났을 것이라고 평가했다.

“우리는 해양 생물의 갑작스러운 멸종 현상이 거대한 화산 폭발을 원인으로 하는 전 지구적인 환경 재해라는 사실을, 화석에서 얻은 데이터를 바탕으로 확인할 수 있었으며 이들 간의 상호 관계는 이전에 종종 논쟁거리가 되어왔던 부분입니다.”라고 Wignall 교수가 덧붙였다.

이전의 연구들은 화산 폭발에 따른 대규모의 멸종 현상의 원인을, 증가한 이산화탄소와 연관이 있을 것이라고 보고 있었다. 그러나 현재 우리가 기후 변화에서 확인하고 있는 것처럼, 증가하는 이산화탄소에 의한 온난화는 장기적인 것이어서, 우리가 환경 변화와 화산 폭발을 자연스럽게 연결해서 확정적으로 결론을 내리는 것을 어렵게 만들어 왔다.

이번 연구는 Wuhan의 중국 지구 과학 대학(Chinese University of Geosciences)과 영국 자연 환경 연구 협회(Natural Environment Research Council)의 지원으로 이루어진 협동 연구이다.

참조 : Paul B. Wignall, Yadong Sun, David P. G. Bond, Gareth Izon, Robert J. Newton, Stephanie Vedrine, Mike Widdowson, Jason R. Ali, Xulong Lai, Haishui Jiang, Helen Cope, and Simon H. Bottrell. Precise coincidence of explosive volcanism, mass extinction and carbon isotope fluctuations in the Middle Permian of China. Science, 2009; DOI: 10.1126/science.1171956

http://www.sciencedaily.com/

 

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Ancient Volcanic Eruptions Caused Global Mass Extinction

Researchers believe they have uncovered evidence of a giant volcanic eruption that led to global mass extinction 260 million years ago. (Credit: iStockphoto/James Steidl)

ScienceDaily (May 30, 2009) — A previously unknown giant volcanic eruption that led to global mass extinction 260 million years ago has been uncovered by scientists at the University of Leeds.

of south-west China unleashed around half a million cubic kilometres of lava, covering an area 5 times the size of Wales, and wiping out marine life around the world.

Unusually, scientists were able to pinpoint the exact timing of the eruption and directly link it to a mass extinction event in the study published in Science. This is because the eruptions occurred in a shallow sea – meaning that the lava appears today as a distinctive layer of igneous rock sandwiched between layers of sedimentary rock containing easily datable fossilised marine life.

The layer of fossilised rock directly after the eruption shows mass extinction of different life forms, clearly linking the onset of the eruptions with a major environmental catastrophe.

The global effect of the eruption is also due to the proximity of the volcano to a shallow sea. The collision of fast flowing lava with shallow sea water caused a violent explosion at the start of the eruptions – throwing huge quantities of sulphur dioxide into the stratosphere.

"When fast flowing, low viscosity magma meets shallow sea it's like throwing water into a chip pan – there's spectacular explosion producing gigantic clouds of steam," explains Professor Paul Wignall, a palaeontologist at the University of Leeds, and the lead author of the paper.

The injection of sulphur dioxide into the atmosphere would have lead to massive cloud formation spreading around the world - cooling the planet and ultimately resulting in a torrent of acid rain. Scientists estimate from the fossil record that the environmental disaster happened at the start of the eruption.

"The abrupt extinction of marine life we can clearly see in the fossil record firmly links giant volcanic eruptions with global environmental catastrophe, a correlation that has often been controversial," adds Professor Wignall.

Previous studies have linked increased carbon dioxide produced by volcanic eruptions with mass extinctions. However, because of the very long term warming effect that occurs with increased atmospheric carbon dioxide (as we see with current climate change) the causal link between global environmental changes and volcanic eruptions has been hard to confirm.

This work was done in collaboration with the Chinese University of Geosciences in Wuhan and funded by a grant from the Natural Environment Research Council, UK.

Journal reference:

1. Paul B. Wignall, Yadong Sun, David P. G. Bond, Gareth Izon, Robert J. Newton, Stéphanie Védrine, Mike Widdowson, Jason R. Ali, Xulong Lai, Haishui Jiang, Helen Cope, and Simon H. Bottrell. Precise coincidence of explosive volcanism, mass extinction and carbon isotope fluctuations in the Middle Permian of China. Science, 2009; DOI: 10.1126/science.1171956

 

 

 

 

당신의 피부는 미생물의 "원더랜드"

당신은 당신 피부의 어느 부분에 가장 다양한 박테리아들이 살고 있다고 생각하는가?

만약 땀나는 겨드랑이나 가는 털이 나있는 배꼽을 생각한다면 당신의 답은 틀렸다. 새로이 시행된 우리 몸을 둘러 싸고 있는 박테리아 생태계에 대한 ‘호구 조사’에 따르면 가장 다양한 박테리아가 살고 있는 곳은 팔뚝으로 드러났다. 그러나 이번 호구 조사가 보여주는 놀라움은 이것에 그치지 않는다.

인체의 안과 밖에 살고 있는 미생물의 수는 인체 세포의 수가 1이라면 10에 해당할 정도로 상당히 많다. 그러나 최근에 와서야 과학자들은 인간의 피부에 살고 있는 미생물들에 대한 호구 조사를 실시하였다. 지금까지는 단순히 피부에 묻어 있는 박테리아를 면봉으로 채취한 다음 실험실에서 배양해 왔는데 이러한 전통적인 방법으로 부터 얻는 결과는 실험실에서 잘 자라는 미생물들이 인체 피부에 자라는 것이라는 정확하지 않을지도 모르는 결과를 유도하였다. 이제는 지속적으로 발전하고 있는 유전자배열 조사 기술 (gene-sequencing technology) 덕택에 과학자들은 미생물의 RNA를 이용하여 박테리아를 동정할 수 있게 되었다. 이 기술을 이용하여 과학자들은 놀랍게도 인간의 피부에서 다양한 종류의 박테리아들이 존재한다는 것을 발견하였다 (“Lost in Microbial Space”, Science, 320, 1027 (2008)). 그러나 이전에 아무도 인체의 국소 부위에 따른 박테리아의 분포를 조직적으로 조사한 적은 없었다.

미국 국립 인간 게놈 연구소 (National Human Genome Research Institute)의 과학자들은 10명의 자원 자들을 모집하여 자극적이지 않은 비누로 일주일 동안 씻게 하였다. 그 후에 하루 동안 씻지 않도록 한 후 과학자들은 자원 자들의 피부 20 군데에서 면봉과 긁음으로 미생물을 채취하였다. 연구진은 채취한 시료로부터 리보솜 RNA를 분석하여 그들의 게놈에 근거하여 미생물들을 구분하였다.

연구진은 약 1000개의 미생물들을 발견하였고, 사람간에 차이는 없는 것을 봐서 사람마다 비슷한 ‘세입자’ 들을 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이 많은 수의 미생물들은 약 500 - 1000 개의 미생물을 지니고 있는 체내의 위장 만큼 피부도 다양한 미생물들을 지니고 있다는 것을 보여주었다. 또한 피부의 부위에 따라 미생물의 종류가 다르다는 것을 발견하였다. 여드름이 많은 청소년에게서 기대되는 것과는 반대로 지성을 띠는 이마나 두피는 팔뚝과 같이 건조한 부분 보다 덜 다양한 미생물들을 지니고 있었다. 가장 미생물이 적은 부위는 귀 뒤쪽으로 평균적으로 약 15종의 미생물들이 발견되었다. 이와는 대조적으로 팔뚝에서는 평균 44종의 미생물이 발견되었다. 한달 후에 10명중에 5명의 자원 자들을 다시 조사하였을 때에도 이 결과에는 별다른 변화가 없었다.

그렇다면 왜 어떤 ‘동네’ 는 다른 ‘동네’ 보다 더 다양한 미생물들이 살고 있는 것인지는 아직 알려지지 않았다. 박테리아에 노출되는 털이나 기름기 같은 피부의 특성 또는 이런 특성의 복합들이 영향을 끼칠 수도 있다. 연구에 참여한 유전학자인 Julia Segre 박사는 외부 환경에 노출된 팔은 박테리아가 내려 앉을 수 있는 좋은 지점이 될 것으로 추측한다. 이유가 어찌되었든 중요한 점은 신체 부위에 따라 미생물의 종류와 수가 다르다는 것을 발견했다는 것이다. “이 연구에서는 피부는 하나의 생태계로서 피부 부위마다 에 살고 있는 박테리아는 동일하지 않다는 점을 강조합니다.” 라고 Serge 박사는 말한다.

“이 연구는 왜 특정한 피부 질환이 체내의 일정한 부위에서만 일어나고 다른 부위에서 일어나지 않는지에 대해 설명할 수 있을 것으로 봅니다.” 라고 미국 샌디에고 소재 캘리포니아 주립대학 (University of California, San Diego)의 피부 학자인 Richard Gallo 교수는 “이 연구는 앞으로 설명되어야 할 질문들에 대한 직접적인 묘사입니다.”라고 말했다. 연구의 다음 단계는 미생물의 생태계와 습진 (eczema) 과 건선 (psoriasis) 과 같은 피부 질환과의 연관성을 조사하는 것입니다.” 라고 Serge 박사는 말한다.

http://sciencenow.sciencemag.org/

 

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Your Body Is a Wonderland ... of Bacteria

By Stephanie Pappas
ScienceNOW Daily News
28 May 2009

Microbial megalopolis. The underarm is home to a number of different types of bacteria.

Credit: Veer; Inset image courtesy of Julie Segre

Where can you find your skin's most diverse community of bacteria? Not in a sweaty armpit or linty belly button. According to a new survey of the bacterial ecosystem that covers us, the diversity hot spot of the body's exterior is the forearm. And the surprises don't end there.

Microbes that live in and on our bodies outnumber our own cells 10 to one, but researchers have only recently begun to catalog the residents on our skin. Traditionally, scientists identified human skin bacteria by swabbing volunteers and culturing the samples, but those results skewed toward microbes that grow well in the lab. Thanks to ever-evolving gene-sequencing technology, scientists can now use microbial RNA to identify organisms. With these techniques, researchers have found an unexpectedly wide variety of bacteria on human skin (Science, 23 May 2008, p. 1001). But no one had ever systematically compared bacterial colonies from different areas on the human body.

To do so, scientists from the National Human Genome Research Institute in Bethesda, Maryland, recruited 10 volunteers and asked them to wash with mild soap for 1 week. Then, after 24 hours without bathing, the volunteers arrived at the lab, where researchers swabbed and scraped their skin in 20 places--everywhere from the nostril to the navel to that bane of low-rise jeans aficionados, the gluteal crease. The team analyzed ribosomal RNA from the samples and classified the microbes based on their genomes.

The researchers found about 1000 species total, which were fairly consistent from person to person; it turns out we all have similar tenants in our noses and on our backs. The number suggests that our skin is as variegated as our guts, which house anywhere from 500 to 1000 bacterial species. The team also found vast differences across the skin, according to the study published in tomorrow's issue of Science. Contrary to what acne-prone teenagers might expect, oily areas such as the forehead and scalp are actually less diverse than dry areas such as the forearm (though one is enough for grief: Propionibacterium acnes thrives in oily spots). The most barren region was behind the ear, with a median diversity of 15 species. In comparison, the forearm teemed with a median 44 species. A follow-up with five of the volunteers months later found that bacterial makeup changed little over time.

Why some neighborhoods are more varied than others is unknown. It could be because of skin properties such as hair or oil, exposure to bacteria, or some combination. As for the forearm, geneticist and co-author Julia Segre speculates that exposed arms make a good landing pad for bacteria. Contrasted with how we clean our hands, we rarely lather up our forearms. Whatever the reason, the research shows that location matters. "This paper really highlights that the skin is an ecosystem and that the bacteria that live on our skin are not homogenous," says Segre.

The research "could contribute to explaining why certain skin diseases appear at certain sites of the body and not others," says dermatologist Richard Gallo of the University of California, San Diego. "It's a straightforward description of something that needed to be described." The next step, Segre says, is to investigate the relationship between microbial ecosystems and diseases such as eczema and psoriasis.

주간금융브리프 2009-06-01 일자 [제 09-21 호]

 

주간금융브리프

 

논단

• 국내 은행산업의 쏠림현상과 핵심역량

 

금융포커스

• 해외주식투자펀드 환헤지 개선 방향
• 은행의 이익창출능력 국제비교 및 시사점
• 직불 및 체크카드 활성화 필요성

 

국제금융이슈

• 미국 중소형은행들의 위기국면 및 향후 정책대응
• SEC, 주주에 이사 지명권한 부여 결정
• 독일의 배드뱅크 설립 및 향후 전망
• 미국의 보험업계 공적자금 투입 및 향후 감독체계 개선방안

 

금융시장 동향

• 국내금융
• 국제금융

 

주요 금융통계

• 주요금융통계

 

 

 

 

 

 

 

 

 

소금으로 만든 나노와이어

[그림] 나노와이어의 초신장(superelongation)을 보여주는 저속촬영된 투과형전자현미경 이미지

부서지기 쉬운 결정 물질인 보통의 식탁용 소금이 깨지지 않고 그 원래 길이의 두 배보다 더 연장된 나노와이어(nanowires)로 잡아 늘려질 수 있다는 것을 미국 연구자들이 발견했다 (NW Moore et al, Nano Letters, 2009. DOI:10.1021/nl9004805).

뉴멕시코의 알부쿼키(Albuquerque, New Mexico)에 있는 산디아국립연구소(Sandia National Laboratories)의 Nathan Moore와 그의 연구진은 소금 표면을 조사하기 위해 IFM(interfacial force microscope)을 이용하여 소금 결정들 위의 물의 흡착을 조사하다가 우연히 이것을 발견했다.

그들이 소금 표면을 찔렀을 때, 현미경의 탐침의 끝과 표면 사이에 독특하게 거동하는 힘을 보았다. 그 때는 이상하게 보였겠지만, 그들은 나노와이어를 만들고 있을 수 있다고 생각하였다. 백문이 불여일견이라고, 그들은 소금을 투과형전자현미경(transmission electron microscope)에 놓고, 거기서 나노와이어를 보았다고 말했다.

놀랍게도, 소금은 선으로 펴질 수 있는 연성을 가질 뿐만 아니라, 그 선들이 또한 초가소성(superplastic)을 가져서 끊어지기 전에 그 원래 길이 이상 만큼 늘어날 수 있다. 이 독특한 성질은 보통 소금과 같은 이온성 결정들 보다는 금속과 연관된다. 그 선은 또한 압력을 주어 결정으로 돌릴 수도 있으나 구부러지거나 휘어지는 경향이 있다.

이러한 독특한 초가소성을 일으키는 원인 중 일부는 현미경 자체와 관련 있을 수 있는데, 그 이미지를 형성하기 위해 사용되는 탐침의 끝에서 나오는 전자 광선이 큰 소금 결정들의 표면을 작은 알갱이들(grains)로 부술 수 있다. 이로 인해 그 알갱이들의 경계를 따라서 원자가 빠르게 확산하여 그 선이 끊어지지 않고 모양을 바꿀 수 있도록 해준다.

현미경 전자 광선으로 소금에 충격을 가하는 것이 또한 결정 격자에서 염소 이온들을 대신할 수 있어서, 전자들이 나트륨이온들을 재구성하여 금속성 나트륨을 형성하게 해준다. 나노와이어의 원소 분석 결과, 그 구성은 염화나트륨이 지배적이지만, 염소의 비율이 감소했음을 보였다. 이것은 방향성 결합(directional bonding)을 적게 가지며, 또한 전도할 수 있어서 전자 광선으로부터 나오는 전하를 방산하는 것을 도울 수 있는 금속성 나트륨이 나노와이어의 초가소성 성질을 보다 개선시킬 수 있다는 것을 의미한다.

전자 광선이 그 선의 성장에 얼마나 영향을 미치는 지 알아보기 위하여, 연구진은 전자 광선을 끄고 그 선을 당겨 보고, 이미지를 얻기 위해서 다시 켜는 과정을 되풀이 했다. 전자 광선을 켰을 때 만큼 길게는 아니고, 또 결국엔 그 선이 끊어졌기는 하지만, 그들은 여전히 그 나노와이어의 대량 신장을 관찰할 수 있었다. Moore는 전자 광선이 초가소성을 증가시키는 것이 확실하지만, 전자 광선이 그 선을 시작하기 위해서 필요한 지 아닌 지는 아직 모르겠다고 말했다.

이런 규모의 소금의 가소성은 매우 흥미롭고 또한 매우 놀랍다고 프랑스의 스크라스부르( Strasbourg)에 있는 물질물리및 화학연구소(Institute for Physics and Chemistry of Materials, IPCMS)에 있는 Florian Banhart가 말했다. Banhart는 전자 광선 아래서 강한 전하 효과가 있을 것이기 때문에 원자 확산이 이 거동에 대한 매우 그럴듯한 설명이 되는데, 그것이 구조의 결합을 만들 수 있고, 또 그래서 확산이 증가할 수 있다고 말하고, 확실한 것은 전자 광선이 있을 때와 없는 환경에서 차이점을 본다는 것이라고 말했다.

Moore는 소금 표면에서 나노와이어를 만들 수 있다는 가능성이 지리학적인 소금 침전물이나 바다 소금 연무질(aerosol)의 성질을 이해하는데 의미가 있을 수 있고, 아마도 구름의 핵형성(nucleation)이나 스모그 형성에서 염이 하는 역할에 대해 이해하는 것을 도울 수도 있다고 생각한다. 이것의 기본적인 측면이 매우 흥미로운데, 예를 들어 대기 중의 바다 소금 입자들이 충돌할 때 같은 일, 즉 나노와이어를 형성하는지 궁금하다고 Moore는 말했다.

[그림] 나노와이어의 초신장(superelongation)을 보여주는 저속촬영된 투과형전자현미경 이미지

090526_nanowire.jpg

http://www.rsc.org/

 

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Salt nanowire surprise
26 May 2009

Common table salt - normally a brittle crystalline material - can be pulled into nanowires that will extend by more than twice their own length without breaking, US researchers have found.

Nathan Moore and his team at Sandia National Laboratories in Albuquerque, New Mexico, were investigating water adsorption onto salt crystals using an interfacial force microscope (IFM) to probe the salt surface when they stumbled upon their discovery.

'When we poked the salt surface, we saw some unusual force behaviour [between the tip of the microscope probe and the surface]. It seemed crazy at the time, but we thought: "could we be making nanowires?" - of course, seeing is believing, so we put salt in the [transmission electron microscope] and there we saw the nanowires!' (see video at bottom of page)

Time-lapsed transmission electron microscope images showing superelongation of a nanowire

© Nano Letters

 

Surprisingly, the salt not only becomes ductile (i.e. able to be pulled into wires), but the wires are also superplastic - they can be extended by more than their own length before breaking. This unusual property is more normally associated with metals and certain ceramics, rather than ionic crystals like salt. The wires can also be compressed back into the crystal, but do tend to bend and buckle.

Part of the cause of this unusual superplasticity could be down to the microscope itself - the beam of electrons from the probe tip, which is used to form the image, can break up the surface of large salt crystals into tiny grains. This allows rapid diffusion of atoms along the grain boundaries, allowing the wires to deform rather than break.

Bombarding salt with the microscope electron beam can also displace chloride ions from the crystal lattice and cause electrons to recombine with sodium ions to form metallic sodium. 'Elemental analysis of the nanowires shows that the composition is predominantly sodium chloride,' says Moore, but there is a reduction in the proportion of chloride. This means that metallic sodium - which has less directional bonding and can also conduct, so could help dissipate charge from the electron beam - could be further improving the superplastic properties of the nanowires.

To see how much of an effect the electron beam has on the growth of the wires, the team tried pulling one out with the beam turned off, turning it back on to get a quick image every so often. They still saw massive elongation of the nanowire, although nowhere near as much as with the beam on, and the wire did eventually break. 'It's very clear the electron beam enhances the superplasticity,' comments Moore, 'but we don't know yet whether or not the electron beam is required to start the wire off.'

'Plasticity [of salt] on this scale is very interesting and also quite surprising,' says Florian Banhart, from the Institute for Physics and Chemistry of Materials (IPCMS) in Strasbourg, France. 'Atomic diffusion is quite a likely explanation for this behaviour as there will be a strong charging effect under the beam, which could create defects in the structure, so diffusion would be enhanced. What is quite convincing is that they see a difference between the situation with and without the electron beam.'

Moore thinks that the possibility of forming nanowires on salt surfaces could have implications in understanding the properties of geological salt deposits and sea salt aerosols, and perhaps help improve understanding about the role salt plays in cloud nucleation and smog formation. 'The fundamental aspects of this are very interesting - you have to wonder if, for example, sea salt particles in the atmosphere are doing the same thing when they collide - are they forming nanowires?'

Phillip Broadwith

Interesting? Spread the word using the 'tools' menu on the left.

References

 

 

 

 

 

한국에 나타나고 있는 두려움과 자기혐오(칼럼)

(Fear and self-loathing in South Korea / David Pilling )

 

• 노무현 전 대통령 서거라는 비극은, 권위주의적 통치 경험의 잔재를 지우기 위해 여전히 애쓰고 있는 민주국가 한국이 지닌 부정적 측면 두 가지를 부각시켜. 첫째는 한국 정치가 활기에 넘치고 자유롭기는 하지만 여전히 청렴하지 못하다는 것임.
  • 재벌이 구석구석 손을 뻗치고 있는 한국에서 정경유착이 병폐가 되고 있어. 상황이 개선되어 온 것이 사실임. 그러나 노무현 전 대통령의 전임 대통령 4명 중 2명은 부패로 수감되었었으며 다른 2명의 아들들도 비슷한 죄목으로 투옥되었음.
  • 김대중 대통령 시절 한반도 분단 이후 첫 남북정상회담을 성사시키기 위해 북한에 5억 달러의 비밀자금이 제공된 것으로 드러났으며, 당시 정몽헌 현대그룹 회장은 문제의 자금을 북한으로 전달하는 과정에 개입한 혐의로 재판을 기다리던 중 투신자살했음.

 

• 둘째 정재계의 부정행위가 폭로되는 경위도 우려의 대상임.
  • 멕시코에서 장기집권당인 제도혁명당(PRI)은 신임 대통령이 전임 대통령의 기소를 막아주는 전통을 가지고 있었음. 그러나 한국은 정반대의 시스템을 가지고 있어. 신임 대통령은 매번 전임 대통령에게 사법적 사냥 견을 풀어놓아 자신의 권력기반을 공고히 하려 해 왔음.
  • 아시아 여러 지역은, 1996년 한국의 전직 대통령 두 명이 대규모 비자금을 조성하고 민주화 시위를 탄압한 죄로 재판을 받는 것을 보고 충격을 받았음. 전두환 전 대통령은 사형을 선고 받았으나 나중에 사면되었음. 그러나 ‘세기의 재판’으로 일컬어지던 이런 사건이 너무 자주 일어나고 있어

 

• 이는 실로 한국 민주주의에서 유감스러운 측면임. 한국은 노 전 대통령 서거라는 비극을 사법제도 강화와 정치 정화의 촉매로 삼는 것이 좋을 것

 

• 그러나 부정적인 측면만 있는 것은 아님. 독재정권과 권위주의적 정부가 만연한 아시아에서 한국의 민주주의가 괄목할 만한 성장을 보였다는 것은 엄연한 사실임.
  • 한국은 20년 전 민주주의 국가가 된 이후 인상적인 경제성장을 지속해 왔음. 이는 독재정권만이 경제발전을 이룰 수 있다는 통념을 무너뜨리는 데 도움이 되었음.
  • 더욱이 한국은 일본처럼 정체된 민주주의가 아님. 일본은 선거가 자주 시행됨에도 불구하고 동일 정당이 거의 50년간 집권을 유지하고 있어
  • 한국의 민주주의는 쿠데타나 헌정위기로 자주 중단되는 태국이나 필리핀의 민주주의와도 달라. 노 전 대통령이 탄핵 위기를 겪기는 했지만, 민선 대통령 4명 모두가 정해진 임기를 마쳤음.
  • 한국의 민주주의는 아웃사이더들에게도 개방되어 있어. 형편이 좋지 않아 대학에 가지 못했던 노 전 대통령은 독학으로 사법시험에 합격했음.
  • 한국의 민주주의는 격렬해질 수도 있어. 국회의원들은 의사당에서 싸우고, 국민들은 걸핏하면 수십만 명씩 거리로 쏟아져 나와. 가장 최근의 예가 정부의 미국산 쇠고기 수입 결정에 대한 항의 시위였음. 이런 열정은 조롱 당하기 쉽지만, 권력층을 수동적으로 수용하는 성향이 지나친 아시아 지역에서는 흉내 내기도 어려운 것임. 적어도 한국은 참여민주주의임.

 

• 부패와 권위주의적 저류를 떨쳐내지 못한 한국에 대해 이런 결론은 도출하는 게 순진해 보일 수도 있어. 그러나 북한과 비교해 보면 이런 결론을 확인할 수 있어
  • 분단 당시 남 북한의 1인당 국민소득은 모두 가나와 유사한 수준이었음. 현재 한국의 1인당 국민소득은 가나의 28배에 달하며 아마도 북한과는 그 차가 훨씬 더 클 것임.
  • 이번 주 김정일은 핵실험을 단행해 한국의 위기의식을 고조시켰음. 그러나 한국은 애도와 반성의 시간에도 잠시 하던 일을 멈추고 정당한 자부심을 가질 수 있는 한 두 가지 일이 존재한다는 사실을 기억해야 해

 

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Fear and self-loathing in South Korea

By David Pilling

Published: May 28 2009 03:00 | Last updated: May 28 2009 03:00

Just after dawn on Saturday, the son of a South Korean farmer took a stroll around the hills overlooking his native village. Momentarily evading the attention of his bodyguard, he jumped from the cliff to his death.

Within hours of the suicide of Roh Moo-hyun, president of South Korea until last year, tens of thousands of distraught Koreans had built makeshift memorials. Instead of incense, some placed before his picture lit cigarettes, a reference to the fact that Roh, a heavy smoker, had requested one shortly before his death. South Korea has been swept by a sense of grief and self-doubt that cannot be muffled even by the nuclear fireworks raining down from its neighbour to the north.

Roh, only the fourth elected president since the end of military rule in 1987, was under investigation for corruption. His wife and son had allegedly accepted $6m (£3.8m) from the boss of a shoe company, although Roh said he knew nothing of the trans-actions while president. The revelations proved too much for the man who had styled himself as Mr Clean, an antidote to politics-as-usual. In a blog shortly before his death, he urged supporters to abandon him: "I have lost the right to say anything about democracy, progress and justice." In his suicide note, he added: "Don't be sorry. Don't blame anyone."

But Koreans are blaming themselves. Roh's death has triggered national soul-searching in blogs around this wired-up country. The tragedy has thrown into relief two tawdry facets of a democracy still struggling to erase the experience of authoritarian rule.

The first is that Korean politics, although boisterous and free, remains a grubby affair. Politicians are uncomfortably close to business, troubling in a country where chaebol industrial conglomerates have tentacles in every crevice. Things have got better. But of Roh's four predecessors, two were jailed for corruption and the sons of two others locked up on similar counts.

Kim Dae-jung, like Roh a former president and hero of the left, won the Nobel Peace Prize for his "sunshine policy" of reaching out to North Korea. That culminated in 2000 in a meeting with Kim Jong-il. Only later did it emerge that the historic summit was secured by a secret $500m payment. Awaiting trial for his role in funnelling those funds to Pyongyang, Chung Mong-hun, a son of Hyundai's founder, jumped from a 12th-floor window.

If their leaders and businessmen are prone to corruption, Koreans also worry about how such wrongdoings come to light. In Mexico the long-dominant Institutional Revolutionary party (PRI) had a tradition by which the incoming president protected his predecessor from prosecution. South Korea has the opposite system. Each new president has sought to cement power by setting the judicial hound dogs on his forerunner. Much of Asia was electrified by the trial in 1996 of two former South Korean presidents on charges of amassing slush funds and of violently suppressing pro-democracy protests. Chun Doo-hwan was sentenced to death, although he was later pardoned.

These are regrettable aspects of South Korean democracy. The country would do well to use Roh's death as a catalyst to strengthen its legal institutions and clean up its politics.

But not all is bad. First, there is the very fact of Korean democracy itself, no mean feat in a region where dictatorships and authoritarian governments are the norm. South Korea has continued its impressive economic rise since it turned democratic two decades ago. That has helped put paid to the myth that only autocratic governments can deliver economic development

More, South Korea is not a staid democracy in the mould of Japan, where the same party has governed for nearly 50 years. Nor has it been like those of Thailand and the Philippines, punctuated by coups or constitutional crises. All four elected presidents have finished their terms, even if Roh had to survive an impeachment to do so.

Its democracy has also been open to outsiders. Roh, who was too poor to attend university, passed the bar exam without taking a single formal class. It can also be heated. MPs brawl in parliament. Ordinary people pour on to the streets in their hundreds of thousands at the drop of a hat, such as over the decision to import US beef. Such passions are easy to mock. But they are hard to emulate in a region too prone to passive acceptance of those in authority. If nothing else, South Korea's democracy is participatory.

Drawing such conclusions about a country still plagued by corruption and authoritarian undercurrents may seem naive. But one needs only to look north for confirmation. When they separated after the war, both North and South Korea had roughly the same per capita income as Ghana. South Korea's is now 28 times that of the west African nation and possibly further ahead of the North's. This week, Kim Jong-il let off his nuclear pop-gun, adding to the South's sense of crisis. But, even in its hour of grief and self-recrimination, South Koreans should pause to remember there are one or two things in which they can take justifiable pride.

FINANCIAL TIMES  david.pilling@ft.com

위안화의 기축통화 가능성과 파급효과

(No.79) China Business Focus

 

China Business Focus.pdf

 

요약
Ⅰ. 위안화의 기축통화 가능성과 파급효과
- 금융위기 발생 이후 중국이 국제무역에서 차지하는 비중에 비해 위안화의 국제적 가치는 미진한 상황을 타개하기 위해 위안화 기축통화 채택 요구가 증가
- G20(주요 20개국) 금융정상회의 논의 결과에 따르면, 중국이 제창하는 IMF 구도 아래 국제 기축통화체계를 재조정하려는 계획은 실현 가능성이 희박
- 달러화 주도의 국제통화체계는 당분간 지속될 것으로 보여지며 위안화의 기축통화 채택에는 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상

Ⅱ. 활동적 타성(Active Inertia)에 빠진 모토로라
- 2009년 1/4분기 모토로라 수익이 전년 동기 대비 28% 하락한 2.3억 달러 적자를 보인 가운데 휴대폰 매출이 46% 감소
- 이에 따라 모토로라는 배당금 삭감, 감원 등 긴급 조치를 단행
- 본 보고서에서는 모토로라의 침체 원인을 분석하고 시사점을 제시

Ⅲ. 主要 經濟統計

 

 

목차
Ⅰ. 위안화의 기축통화 가능성과 파급효과
Ⅱ. 활동적 타성(Active Inertia)에 빠진 모토로라
Ⅲ. 主要 經濟統計

삿갓조개의 부착을 막는 무독성 선박 코팅제

주름코팅 공정 개략도

NCSU(North Carolina State University)의 엔지니어들은 18개월에 걸친 테스트를 통해 삿갓조개(barnacle)가 선체에 달라붙는 것을 억제할 수 있는 무독성 주름 코팅제를 개발하였으며, 선반을 청소하는데 소요되는 수 백만 달러의 비용을 궁극적으로 절감하게 해 줄 것으로 기대된다.

동 대학의 화공생명공학 분야의 연구 조교수인 Kirill Efimenko 박사와 Jan Genzer 교수가 수행한 본 연구는, 처음으로 크기가 다른 주름을 포함한 표면 코팅이 코팅 표면에 삿갓조개가 견고하게 달라붙는 것을 효과적으로 방지하는 것을 보여주고 있다.

생명체는 환경에 매우 적응을 잘 하기 때문에, 약점을 찾을 필요성이 있었다. 이 계층적 주름 형상은 일종의 속임수처럼 작용하고 있는 것으로 여겨진다고 Efimenko는 밝혔다.
연구팀은 고무판을 신장시킨 상태에서 코팅을 하였으며, 이를 위해 자외선 오존처리법을 사용하였다. 그리고 고무판의 인장력을 제거하면 동시에 주름이 형성된다. 이 코팅 위에 매우 얇은 층의 부분불소화 물질을 덮는다. 뉴욕주 윌밍턴(Wilmington) 지역에서 수행된 해양 실험 동안, 해수에 노출된 18개월 동안 주름진 물질 표면에 삿갓조개가 부착하지 않았다. 이는 동일한 화학조성을 갖는 평면 코팅을 했을 경우 실험을 한 지 한 달 만에 삿갓조개가 부착된 것과는 크게 대조되는 결과였다.

공학자들과 과학자들은 수 십 년 동안 선체에 삿갓조개가 부착되는 것을 막기 위한 방법을 개발하기 위해 고심하여 왔다. 선체 바닥에 삿갓조개가 군락을 이루게 되면 그렇지 않을 때 보다 동일한 속도를 내기 위해 엔진에 더 많은 부하를 주게 됨으로써 연료 소모량이 많아진다. 이것은 마치 창문을 열고 에어컨을 가동하는 것과 같다.
삿갓조개의 부착을 제거하기 위해서는 선박을 드라이 도크(dry dock)로 옮긴 후 물 밖으로 선박을 옮겨야 한다. 이 비용이 많이 드는 방법에는, 선박을 이용해 향유할 수 있는 귀중한 시간을 지불해야만 하는 문제가 있다.

수 년 동안, 선주(ship owner)들은 선체를 독성 물질로 코팅하여 삿갓조개가 부착하지 못하도록 하여왔다. 그러나 이런 물질들은 항구에서 어류 및 다른 해양 생물을 사멸시키기 때문에, 각국 정부에서는 선박에 이 물질을 사용하지 못하도록 금지하는 결과를 낳았다.

이런 정황에서 주름진 형상의 선박 코팅은 많은 흥미를 불러 일으켰다. 이것은 거친 상어의 피부에 보통은 찌꺼기가 끼지 않는다는 자연의 특성을 이용한 것이다. 반면 고래와 같은 다른 해양 생물은 미끈한 피부를 갖고 있기 때문에 원치 않게 삿갓조개를 종종 부착하고 다닌다.

Technological steps.png

http://www.eurekalert.org/

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Nontoxic hull coating resists barnacles, may save ship owners millions

North Carolina State University engineers have created a non-toxic "wrinkled" coating for use on ship hulls that resisted buildup of troublesome barnacles during 18 months of seawater tests, a finding that could ultimately save boat owners millions of dollars in cleaning and fuel costs.

The research conducted by Dr. Kirill Efimenko, research assistant professor in the Department of Chemical and Biomolecular Engineering, and Dr. Jan Genzer, professor in the same department, shows for the first time that surface coatings containing nests of different-sized "wrinkles" are effective in preventing barnacles from firmly latching on to the coatings.

"The results are very promising," Efimenko said. "We are dealing with a very complex phenomenon. Living organisms are very adaptable to the environment, so we need to find their weakness. And this hierarchical wrinkled topography seems to do the trick."

Researchers created the coatings by stretching a rubber sheet, applying an ultra-violet ozone treatment to it, and then relieving the tension, causing five generations of "wrinkles" to form concurrently. The coatings were further covered with an ultra-thin layer of semifluorinated material. During ocean tests performed in Wilmington, N.C., the wrinkled materials remained free of barnacles after 18 months of seawater exposure, while flat coatings with the same chemical composition showed barnacle buildup after just one month in seawater.

Engineers and scientists have strived for decades to uncover ways to keep barnacles off ship hulls. Barnacle colonization on a ship bottom increases the ship's "drag" in the water, forcing the engine to burn more fuel to maintain the same speed. After six months in the water, a ship's fuel consumption increases substantially, Efimenko said. That costs ship owners — including the military — plenty of extra cash.

"It's like running your air conditioner with the windows open," Genzer said.

Barnacle buildup also forces owners to remove ships from the water and place them on dry docks for cleaning. This expensive procedure costs ships valuable time at sea when they could be making money.

For many years, ship owners fought barnacles by coating their hulls with toxic substances that resisted barnacle buildup. But those substances killed fish and other marine life in harbors, causing governments around the world to ban ships from using them.

That led to increased interest in endowing the ship coatings with wrinkled topographies. The coatings share traits with surfaces found in nature, where rough surfaces such as shark skin generally stay free of debris buildup. In contrast, other marine species, such as whales, have smooth skin but often carry barnacles as unwanted hitchhikers.

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The NC State team collaborated on the research with Drs. John Finlay, Maureen E. Callow and James A. Callow from the University of Birmingham in the U.K. The work was funded by the U.S. Office of Naval Research.

The group's findings are published in the May 27 issue of the journal ACS Applied Materials and Interfaces. The work is also highlighted in the May 8 edition of Science.

Contact: Nate DeGraff
nate_degraff@ncsu.edu
919-515-3848
North Carolina State University

 

 

 

근로장려금 신청안내...

일한 만큼 쌓이는 행복 보너스!

    5월은 근로장려세제 신청의 달입니다.

    근로장려세제 신청과 관련하여 궁금해 할 사항들을 정리했습니다. 참고하세요~

    궁금한 사항은 아래 Q&A를 참조하시고, 전자신청 하시려면 아래 홈페이지로 가세요~

☞ 근로장려세제 홈페이지 바로가기

근로장려세제 관련 Q&A

1. 근로장려금은 어떻게 신청하나요?

☞ 근로장려금은 종합소득세 신고기간 중 주소지 관할세무서를 직접 방문하여 신청하거나, 우편신청 또는 근로장려세제 전용홈페이지를 통하여 전자신청 할 수 있습니다.  금년에는 근로장려금 신청·종합소득세 신고·유가환급금 신청이 5월에 집중되어 신청창구가 매우 혼잡하므로 가급적 세무서 방문 없이 전자 신청하면 편리합니다. 아울러 원거리 거주 신청자를 위해 현지 접수창구를 마련하여 운영하는 경우도 있으니 세무서 방문 전에 현지 접수창구설치 여부를 확인할 필요도 있습니다.

2. 근로장려금 신청을 위해서는 어떠한 서류를 제출하나요?
☞ 근로장려금은 신청서에 근로소득 증거서류, 재산요건 확인을 위한 주택임대차계약서를 첨부하여 신청합니다.

※ 근로소득 증거서류 : 아래 서류 중 한가지 서류
① 근로소득 원천징수영수증   ② 급여수령 통장 사본
③ 급여지급대장 사본            ④ 소득자별 근로소득원천징수부 사본
⑤ 건강보험료 납부확인서      ⑥ 국민연금보험료 납부증명
⑦ 고용보험일용근로내역서    ⑧ 근로소득지급확인서

 

3. 근로장려금은 언제 신청 하나요?
☞ 근로장려금은 근로소득이 발생한 다음 연도 종합소득세 신고기간(5월)에 주소지 관할 세무서에 신청해야 합니다.  다만, 금년에는 5월 31일이 일요일이므로 6.1까지 신청하실 수 있습니다.

 

4. 신청기간 경과 후에도 신청할 수 있나요?
☞ 수급대상자는 반드시 신청기간 내 신청하여야 합니다. 근로장려세제는 법령상 증빙을 갖추어 신청기간 내 신청하는 경우에 한하여 지급하는 신청주의를 채택하고 있어 신청기간 경과 후 신청하면 근로장려금이 지급되지 않습니다.

 

5. 전자신청은 어떻게 하나요?
☞ 전자신청은 근로장려세제 홈페이지(http://www.eitc.go.kr)에 접속하여 신청하실 수 있습니다. 다만, 개인정보보호를 위해 공인인증서를 통해 로그인하여야 합니다. 공인인증서는 가까운 은행·우체국·증권사에서 인터넷뱅킹, 증권거래용 인증서를 발급 받으시거나 가까운 세무서를 방문하여 홈택스 용 공인인증서를 발급(무료)받을 수 있습니다.

 

6. 전자신청의 경우에도 증빙자료를 제출해야 하나요?
☞ 전자신청의 경우에도 수급자격 등의 확인을 위해 필요한 근로소득입증자료, 주택임대차계약서 등의 서류를 신청기한 내에 관할세무서에 제출하여야 합니다.

 

7. 안내문을 송달 받은 사람은 누구나 신청할 수 있나요?
☞ 근로장려금 신청안내는 근로장려금 4가지 수급요건(총소득·부양자녀·주택·재산요건) 중 총소득·부양자녀·주택요건만 충족되는 가구를 대상으로 안내하였습니다. 따라서 근로장려금 신청안내를 받은 경우에는 전세금, 예금·적금 등 재산요건 충족 여부를 검토하여 요건 충족 시 근로장려금을 신청하여야 합니다.
  - 안내문 송달 시 동봉한 검토표를 작성하면 신청대상 여부를 쉽게 알 수 있습니다.

 

8. 안내문 기재내용에 오류가 있는 경우는 어떻게 하나요?
☞ 국세청에서는 근로장려금 신청편의 제고를 위해 안내대상자의 사업자(고용주)가 국세청에 제출한 근로소득지급명세서상 소득을 기재하여 안내문을 발송하였습니다. 안내문에 기재된 근로소득이 실제로 지급받은 급여액과 다른 경우에는 사업자로 하여금 수정된 근로소득 지급명세서를 제출하게 하고, 실제로 지급받은 급여액을 기재하여 신청할 수 있습니다.

 

9. 안내문을 송달 받지 못한 경우에는 신청할 수 없나요?
☞ 안내문은 국세청에서 소득자료(근로소득 지급명세서)를 보유하고 있는 근로자를 대상으로 발송하였습니다. 안내문을 송달 받지 못했을지라도 근로장려금 수급요건에 해당되는 근로자는 급여수령통장 사본 등의 근로소득 증거자료를 첨부하여 근로장려금을 신청할 수 있습니다.

 

10. 종합소득세 신고의무자의 근로장려금 신청방법은?
☞ 근로장려금은 부부 합산 총소득이 1,700만원 미만인 가구를 대상으로 지급하므로 본인 및 배우자의 총소득의 크기에 따라 수급여부가 결정됩니다. 따라서 근로장려금 수급을 위해서는 본인 또는 배우자가 종합소득세 신고의무가 있는 경우에는 반드시 종합소득세 신고의무를 이행하고 근로장려금을 신청하여야 합니다.

 

11. 근로장려금 신청을 위한 근로자 준비사항은?
☞ 근로장려금은 신청인(근로자)이 제출한 근로소득원천징수영수증과 사업자가 사업장 관할 세무서에 제출한 근로소득지급명세서를 대사하여 지급하므로 근로자들은 사업자가 발행하는 근로소득원천징수영수증을 정확히 수취·보관하여야 합니다

 

12. 사업자가 근로소득지급명세서를 제출하지 않은 경우에는 근로장려금을 신청할 수 없나요?
☞ 사업자가 근로소득지급명세서를 관할세무서에 제출하지 아니한 경우에는 급여수령통장 사본, 급여지급대장 사본, 소득자 별 근로소득원천징수부 사본, 건강보험료납부확인서(직장가입자), 국민연금 납부증명(피보험자용), 고용보험 일용근로내역서, 근로소득지급확인서 중 한가지를 첨부하여 신청할 수 있습니다.

 

13. 부부 모두 근로자인 경우 누구 명의로 신청하나요?
☞ 부부 모두 근로소득이 있는 경우에는 주된 소득자 명의로 근로장려금을 신청합니다. 주된 소득자는 아래와 같습니다.
① 거주자 또는 배우자 중 총 급여액이 많은 자
② 총 급여액이 같은 경우 근로장려금 신청서에 신청자로 기재된 자
  * 다만, 거주자 또는 배우자가 사망하거나 출국한 경우에는 사망 또는 출국하지 않은 거주자 또는 그 배우자

 

14. 근로장려금 신청시 수급요건 검증을 위한 근로소득자료 등은 어디에서 확인할 수 있나요?
☞ 국세청에서는 근로장려금 신청편의 제고를 위해 근로장려세제 홈페이지(www.eitc.go.kr)를 운영하고 있습니다. 홈페이지에서는 근로소득, 주택 등 가액, 국민기초생활보장 급여 수급여부 등을 확인할 수 있습니다.

 

15. 근로장려금 신청관련 안내서비스는 어디에서 받나요?
☞ 근로장려금 신청관련 문의는 국번 없이 110번(정부민원안내 콜센터), 1588-0060번(국세청고객만족센터) 및 근로장려세제 홈페이지(www.eitc.go.kr)를 통하여 안내 받을 수 있습니다. 홈페이지 관련 문의나 전자신청 관련 문의는 1544-0090번(근로장려금 전자신청 상담센터)로 할 수 있습니다.

 

16. 근로장려금 신청안내문 발송여부는 어떻게 확인하나요?

☞ 근로장려세제 홈페이지의 “편리한 조회서비스” 코너를 통하여 확인이 가능합니다.

17. 근로소득원천징수영수증을 반드시 제출하여야 하나요?
☞ 근로장려세제 홈페이지에서 열람한 근로소득 지급액을 근로장려금 신청서에 기재하여 제출하는 경우에는 근로소득원천징수영수증을 별도로 제출하지 아니할 수 있습니다.

 

18. 부양자녀의 범위는 어떻게 되나요?
☞ 18세 미만의 부양자녀로 입양자를 포함하며, 부모가 없거나 부모가 자녀를 부양할 수 없는 일정한 경우 손자녀·형제자매를 부양자녀 범위에 포함합니다. 부양자녀가 중증장애인인 경우 연령제한(18세 미만)을 받지 않고 부양자녀에 포함됩니다.

 

19. 외국인 근로자도 근로장려금을 신청할 수 있나요?
☞ 외국인은 근로장려금을 신청할 수 없습니다. 다만, 대한민국 국적을 가진 자와 혼인한 외국인 근로자는 근로장려금 수급요건에 해당되는 경우 근로장려금을 신청할 수 있습니다.

 

 

펌 : http://essol.co.kr