[화보] 네이처가 뽑은 올해의 과학 사진 화보영상

nature1.jpg » 흰동가리의 배아발달 과정. Daniel Knop/Nikon Small World 2020


코로나10 팬데믹으로 전 세계 수십억명의 발이 묶였던 2020년은 모든 인류에게 길이길이 기억될 한 해다. 과학계도 미증유의 사태에 대처하느라 어느 때보다 긴박하고 분주한 한 해를 보냈다. 코로나19 바이러스 분석에서 백신 개발, 승인까지에 이르는 전 과정을 1년도 안돼 해낸 것은 과학자들의 헌신과 협력 없이는 불가능했을 것이다.
국제 과학학술지 `네이처'가 다사다단한 2020년을 마감하며 올해 우리의 눈길을 사로잡은 과학 사진들을 선정해 발표했다.

001.jpg » 흰동가리 성체의 크기는 15cm 가량이다. 네이버 지식백과

1. 흰동가리 배아 발달 과정

디즈니의 만화영화 `니모를 찾아서' 주인공으로 유명한 흰동가리(Amphiprion percula)의 배아 사진이다. 배아 발달 1일, 3일(아침, 저녁), 5일, 9일차에 찍은 연속 사진이다. 수정한 지 몇시간 후부터 부화하기 몇시간 전까지의 배아 발달 상황을 보여준다. 현미경 과학사진 공모전인 니콘스몰월드 콘테스트에서 2위를 차지했다.

nature2-2020-Discovery-Baran-TSP-1.jpg » 비누방울 위의 태양전지. Anastasia Serin / KAUST

2. 비누방울 위의 태양 전지

사우디아라비아의 킹압둘라과학기술대(KAUST)의 재료과학자들이 잉크젯 프린터로 비누방울 위에 놓을 수 있을 정도로 얇고 가벼운 태양 전지를 만들었다. 연구진은 전극을 형성하는 `PEDOT : PSS'라는 이름의 전도성 고분자가 들어 있는 '잉크'를 층층이 쌓아 전지를 만들었다.
nature3-1.jpg » 태양의 표면. NSO/NSF/AURA
3. 고해상도 태양 표면
지상에서 촬영한 역대 가장 상세한 태양 표면 사진이다. 지난 1월부터 시험가동을 시작한 세계에서 가장 강력한 태양 관측 망원경인 하와이의 이노우에망원경으로 찍은 것이다. 사진은 지난해 12월10일 촬영했다.
반사경 지름 4미터의 이 망원경이 포착한 장면은 태양 표면의 플라스마가 끓어오르는 모습이다. 가뭄으로 갈라진 땅이나 촘촘히 얽혀 있는 세포(셀) 집합을 연상시킨다. 각 셀의 크기는 미국 텍사스주(한반도 세배 면적) 만하다. 각 셀에서 밝은 부분은 플라스마가 올라오고 있는 것이며, 어두운 부분은 열이 식어서 플라스마가 내려가는 것이다. 이노우에망원경은 30km 크기까지 들여다볼 수 있는 해상도를 갖췄다.

nature5-melanoma-on-a-chip.jpg » 암세포의 단면. Chris Bakal, Nick Moser

4. 절단된 암세포
이온 빔으로 절단한 암 세포다. 빔이 흑색종 암세포의 일부를 잘라내 단면을 드러내 보여준다.  삼각형 모양은 빔의 절단 각도로 생겨난 것이다. 세포가 놓여 있는 실리카 기판까지 잘리면서 입체감을 더해준다. 과학자들은 이온빔 밀링(ion-beam milling)이라는 이 기술로 암 세포 속을 훤하게 들여다볼 수 있게 됐다.
nature3.png » 코로나19 바이러스 입체 이미지. 미국 질병통제예방센터(CDC)

5. 코로나19 바이러스 입체 모형
코로나19바이러스의 정식 명칭은 사스코로나바이러스2다. 2003년에 유행했던 사스 바이러스와 구조가 흡사하다고 해서 붙인 이름이다. 코로나 바이러스는 표면에 돌기 모양의 단백질이 솟아 있는 게 특징이다. 이 입체 그림 속에서 빨간색으로 돌출돼 있는 것이 바로 돌기 단백질이다. 올해 초 미국 질병통제예방센터(CDC)가 공개한 이후로 대표적인 코로나19 바이러스 이미지로 자리잡았다. 인간을 감염시킨 7번째 코로나바이러스다.

nature4-squid-2.jpg » 투명 오징어. Karen Crawford

6. 투명 오징어
과학자들은 7월에 유전자 편집으로 투명한 오징어를 만들었다고 발표했다. 이들은 크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9) 기술을 이용해 아메리카창꼴뚜기(Doryteuthis pealeii )의 배아에서 TDO라는 유전자를 제거했다. 이 유전물질은 동물의 눈과 변색 세포의 색소를 관장하는 기능을 한다.
nature13.jpg » 우주 빛공해. Rafael Schmall/www.facebook.com/rafaelschmallphotography

7. 우주 빛공해
미국의 우주개발업체 스페이스엑스가 쏜 인터넷위성들이 지구 저궤도를 돌면서 만든 궤적이다. 스페이스엑스는 최근 미국 북부 일부 지역에서 지구 저궤도 위성을 이용한 우주인터넷 시범 서비스를 시작했다. 지금까지 쏘아올린 인터넷 위성은 950여개에 이른다. 천문학자들은 이같은 대규모 군집위성의 발사에 우려를 표시한다. 위성에 반사되는 햇빛이 천체 관측에 방해가 되기 때문이다.

nature10.jpg » 초소형 배. Leiden University/RP Doherty et al./ Soft Matter

8. 머리카락 3분의1크기 배
네덜란드 레이던대 과학자들은 3D 프린터를 이용해 30마이크로미터(㎛) 크기의 초소형 배를 만들었다. 사람 머리카락 굵기의 3분의1에 불과하지만 굴뚝, 선실 등까지 구현한 매우 정교한 형태의 배다. 배를 3D 프린팅한 뒤 백금으로 코팅했다. 이 금속이 용매와 화학반응하면 가스가 발생해 배가 앞으로 나아갈 수 있다.

nature12.jpg » 모낭이 있는 피부. 뭉툭하게 솟아 있는게 모낭이고 빨간색은 신경 조직. @ Jiyoon Lee, Boston Children's Hospital/nanotechnology world에서 재인용

9. 모낭 피부

이 뭉툭한 표면은 모낭이 있는 인간의 피부 조직이다. 칼 쾰로 미 하버드대 의대 교수팀은 모든 유형의 세포로 분화할 수 있는 만능줄기세포에서 모낭이 있는 피부 조직을 만들어내는 데 성공해 지난 6월 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 개념증명 단계이긴 하지만 단순 피부 세포가 아닌 모낭, 신경 등이 함께 있는 피부조직을 만들어낸 것은 처음이다. 연구진은 “이제 우리는 모낭을 무제한으로 생성할 수 있는 기술을 확보했다”고 밝혔다. 장차 피부 이식 같은 재건술의 수준을 크게 높일 기술로 기대된다. 연구진은 대머리 치료 방법으로 개발하는 데 대한 유혹도 있을 수 있으나 그러기에는 면역거부 반응 등 넘어야 할 벽이 많다고 말한다.

nature15.jpg » Alfred-Wegener Institut / Lianna Nixon ( CC-BY 4.0 )/Nature에서 재인용

10. 북극 탐사

북극 기상 연구를 위한 역대 최대 규모의 국제 공동 연구 프로젝트 모자익(MOSAiC)에 참가한 과학자들이 대기 온도, 습도 및 수증기 등을 측정하는 장비를 옮기고 있다. 세계 20여개국 300여명의 과학자들은 독일 쇄빙연구선을 타고 1년여간 북극 탐사 활동을 마치고 지난 10월 귀환했다. 원정대를 이끈 독일 알프레드베게너연구소의 마르쿠스 렉스는 “역대급 데이터와 샘플을 수집한 이번 탐험은 북극 연구의 역사적 이정표가 될 것”이라고 말했다.


출처

https://www.nature.com/immersive/d41586-020-03436-5/index.html


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