심해 환경 모니터링을 위한 미생물 연료전지 기반 자가발전 센서 개발
1. 심해 환경 모니터링의 필요성과 에너지 공급 문제 심해는 지구 표면의 70% 이상을 차지하지만, 인류가 탐사한 비율은 5% 미만에 불과하다. 이는 극한 환경과 높은 압력, 강한 해류, 낮은 온도, 그리고 빛이 거의 없는 조건 때문이며, 이러한 특성으로 인해 지속적인 환경 모니터링이 어렵다. 심해 환경을 연구하기 위해서는 수온, 염도, 용존산소량, 해양 생태계 변화 등을 감지하는 센서 네트워크가 필요하지만, 기존의 에너지원(배터리, 케이블 전력 공급 등)은 유지보수와 설치 비용이 높다는 한계가 있다. 미생물 연료전지(Microbial Fuel Cell, MFC)는 이러한 문제를 해결할 수 있는 잠재력을 가진 기술로 주목받는다. MFC는 심해에 풍부하게 존재하는 해저 미생물을 이용해 전력을 생산하며..
2025. 3. 5.
발광 식물을 이용한 식물 신경전달물질 연구: 신호 전달 메커니즘의 시각화
1. 식물 신경전달물질의 개념과 중요성 신경전달물질은 일반적으로 동물의 신경계에서 뉴런 간 정보 전달을 담당하는 화학적 물질로 알려져 있지만, 최근 연구에 따르면 식물 역시 신경전달물질과 유사한 역할을 하는 물질을 이용해 내부 신호를 조절하는 것으로 밝혀졌다. 식물에는 전통적인 신경계가 없지만, 전기적, 화학적 신호를 통해 세포 간 정보 전달을 수행하며, 이러한 신호는 성장 조절, 환경 반응, 상처 치유 및 병원균 감지 등에 중요한 역할을 한다. 대표적인 식물 신경전달물질로는 아세틸콜린(ACh), 가바(GABA), 세로토닌(5-HT), 도파민(DA), 글루탐산(Glu) 등이 있으며, 이는 식물의 생리학적 반응을 조절하는 주요 분자로 작용한다. 특히, 식물이 외부 스트레스(예: 물리적 손상, 병원균 ..
2025. 3. 1.
발광 식물을 활용한 식물 스트레스 반응 모니터링: 실시간 환경 변화 감지 기술
1. 식물 스트레스와 실시간 모니터링의 필요성 식물은 주변 환경 변화에 민감하게 반응하며, 가뭄, 고온, 저온, 병원균 감염, 영양 결핍 등 다양한 스트레스 요인에 적응하기 위해 유전자 발현과 생리적 변화를 조절한다. 이러한 스트레스 반응을 실시간으로 측정하는 것은 작물 생산성 향상, 환경 변화 대응, 스마트 농업 시스템 구축을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다. 기존 식물 스트레스 연구는 RNA 시퀀싱, 대사 분석, 염색 기반 형광 표지법 등을 이용해 왔지만, 이러한 방법은 즉각적인 모니터링이 어렵고, 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 따라서 실시간으로 스트레스 반응을 감지할 수 있는 새로운 기술이 필요하며, 발광 식물을 이용한 모니터링 시스템이 강력한 대안으로 떠오르고 있다. 발광 식물은..
2025. 3. 1.
