2016년 10월 20일 목요일

머리카락 굵기보다 작은 기계의 비밀은 '분자 조립'


소바주 교수 - 탄화수소 고리들 연결해 사슬 모양의 새로운 물질 발명
페링하 교수 - 한 방향 회전 모터 개발… 이동하는 나노 자동차 만들어


올해 노벨 화학상의 주인공은 머리카락 굵기보다 작은 분자(分子) 기계를 만들어낸 세 과학자입니다. 프랑스 출신 장피에르 소바주 교수, 영국 출신 미국인 프레이저 스토더트 교수, 그리고 네덜란드 출신 베르나르트 페링하 교수가 그 주인공들이죠. 이들이 만들어낸 분자 기계는 앞으로 인류에게 혁명적인 혜택을 줄 것으로 예상되고 있답니다.

◇분자를 결합하지 않고 조립했어요

세 과학자가 만든 분자 기계가 무엇인지 알려면 분자의 정체부터 알아야 합니다. 분자란 일상에서 존재할 수 있는 순수한 물체를 이루는 가장 작은 단위의 물질이에요. 사실 분자는 물질을 구성하는 기본적인 입자인 원자(原子)로 이루어져 있는데, 대부분의 원자는 자연적인 상태에서는 혼자 존재할 수 없어요.

2016년 노벨화학상
/그래픽=안병현
그래서 세상에 존재하는 대부분의 물질은 최소 원자 2개가 결합된 분자들로 이루어져 있지요. 세수할 때 수도꼭지를 틀면 쏟아지는 물도 사실 수소와 산소가 결합한 분자들로 이루어져 있답니다.

그렇다면 분자 기계는 무엇일까요? 쉽게 말해 여러 분자를 조립해 만든 기계와 같은 물질입니다. 말로 들으면 쉬워 보이지만, 분자 기계를 만드는 건 아주 어려운 일이에요. 일반적으로 두 분자가 연결되면, 각 분자를 이루는 원자들이 서로 전자를 공유하는 화학 결합을 통해 전혀 다른 물질이 되기 때문이에요.

예를 들어 물에 전기를 통하게 하면 물은 물을 구성하던 산소와 수소 분자로 분해됩니다. 하지만 산소와 수소 분자는 물과는 전혀 다른 성질을 가지고 있어요. 그럼에도 산소와 수소가 결합되어 서로 전자를 공유하면 전혀 다른 성질의 '물'이 됩니다.

이와 달리 분자 기계는 분자들이 독립된 상태로 그 성질이 변하지 않은 채 연결된 물질입니다. 분자를 이루는 원자들이 자연에서 결합되는 방식을 벗어난 것이죠.

◇분자가 따로 움직이는 캐터네인과 로택산

1983년 소바주 교수가 처음 만들어낸 분자 기계는 분자를 고리 모양으로 만든 뒤 사슬 형태로 연결한 것입니다. 소바주 교수는 곡선 모양의 탄화수소(탄소와 수소로 이루어진 분자)에 구리 이온을 붙인 다음 다른 탄화수소 분자를 이어 붙여 고리 모양으로 만들었어요. 탄화수소 분자가 구리 이온이 가진 전기적 힘에 끌려온다는 특성을 이용한 것이죠.

소바주 교수는 탄화수소 고리들을 사슬 모양으로 결합한 뒤 구리 이온을 떼어냈답니다. 그러자 탄화수소 분자들이 사슬을 이루면서도 각각의 고리들은 따로따로 움직이는 새로운 물질이 탄생했어요. 소바주 교수는 이 물질의 이름을 캐터네인(catenane)이라고 지었어요. '사슬'을 의미하는 라틴어 '카테나(catena)'에서 따온 이름입니다.

스토더트 교수는 이런 원리를 이용해 로택산(rotaxane)이라는 분자 기계를 만들어냈어요. 로택산은 막대 모양의 분자에 고리 모양의 분자를 꿰어 넣은 형태로 조립한 물질입니다. 고리 모양의 분자가 막대 모양의 분자 사이에서 좌우로 움직일 수 있지요. 원래 분자는 마구잡이로 움직이는데, 스토더트 교수는 이 고리 분자의 움직임을 미세하게 조종할 수 있는 방법까지 만들어냈어요. 이를 통해 스토더트 교수는 로택산 3개로 0.7㎚(나노미터·10억분의 1m)까지 다른 물질을 들어 올릴 수 있는 '분자 리프트'도 만들어냈답니다.

◇분자 모터로 나노 자동차도 만들었어요

스토더트 교수와 소바주 교수는 로택산이 방향을 이리저리 바꾸며 회전한다는 점을 이용해 한 방향으로만 회전하는 분자 모터를 만들려고 했어요. 하지만 분자 모터를 처음 개발한 주인공은 페링하 교수였답니다. 여러 분자를 조립해 같은 방향으로 회전하는 분자 기계를 만든 것이죠. 2011년 페링하 교수 연구진은 나노 크기의 물질에 분자 모터 4개를 바퀴처럼 붙인 '나노 자동차'를 만들어내기도 했어요. 나노 자동차의 크기는 사람 머리카락의 굵기보다 수천 배 작다고 하니, 정말 놀랍지 않나요? 지금도 수많은 과학자가 세 과학자의 업적을 응용해 다양한 분자 기계를 발명하기 위해 노력하고 있어요. 과학자들은 20년 정도가 지나면 분자 기계를 활용한 발명품들이 과학기술과 현대 문명을 눈부시게 발전시킬 것으로 예상하고 있답니다.

[분자 기계, 초소형 기술 혁명 일으킬 것]

분자 기계는 의료공학과 컴퓨터 분야 등에 다양하게 활용될 것으로 예상됩니다.

가령 분자 기계로 만든 '분자 로봇'은 우리 몸속의 미세한 혈관까지 지나다니며 암세포나 혈관에 쌓인 노폐물, 몸 안에 쌓여 배출되지 않고 있는 중금속 물질을 제거하는 역할을 맡게 될 거예요.

분자를 조립하는 방법을 활용한 '분자 반도체'도 탄생할 것으로 예상됩니다. 분자 반도체는 현재 기술로 만들 수 있는 반도체의 한계를 뛰어넘을 것으로 전망되고 있어요.

자연히 반도체를 부품으로 하는 컴퓨터와 스마트폰, 각종 전자 기기의 성능도 엄청나게 발전될 것으로 예상됩니다. 이렇듯 분자 기계는 초소형 기술을 혁명적으로 발전시킬 것으로 예상됩니다.
조선일보

2016년 10월 19일 수요일

대구교육대학교 부설 영재교육원 2017학년도 과학,수학영재 신입생 모집 안내

2017학년도 과학.수학영재교육원 신입생을 아래와 같이 모집합니다.

ㅇ 원서접수 : 2016. 11.14(월)10:00 ~ 11.18(금)18:00

ㅇ 1차 전형 : 2016. 11. 27(일) 10:00 ~ 11:20 (09:40분 입실완료)

ㅇ 1차 합격자 발표 : 2016. 12. 7(수) 14:00 이후

ㅇ 2차 전형 : 2016. 12. 11(일) 13:00 ~

ㅇ최종합격자 발표 : 2016. 12. 16(금) 14:00 이후

ㅇ최종합격자 등록 : 2
016. 12. 19(월) ~ 12. 23(금)

AMC 8/10/12 미국수학경시대회 
SCAT SSAT PSAT GED SATmath ACT
    국제학교영어원서 강의 수학과학올림피아드

    
   수학과학경시대회 성대 KMC
 

   교육청영재원 교대영재원 경대영재원 준비반 모집
 

  
  상담 환영합니다 

  
053-765-8233   011-549-5206

대구교육대학교 과학․수학영재교육원 2017학년도 신입생 모집 요강

1. 모집인원
대구지역
분 야
과 학
수 학
비 고
기초과정
모집인원
(5학년과정)
일반전형(50%)
10
10
40

지역균형(50%)
10
10
소계
20
20
심화과정
모집인원
(6학년과정)
일반전형(50%)
10
10
40
무시험 진급자(30% 이내)가 포함된 인원임
지역균형(50%)
10
10
소계
20
20
경북지역
분 야
과 학
수 학
비 고
기초과정
모집인원
(5학년과정)
일반전형(100%)
20
20
40

심화과정
모집인원
(6학년과정)
일반전형(100%)
20
20
40
무시험 진급자(30% 이내)가 포함된 인원임
2. 선발방법(대구지역에 한함)
일반전형지역에 관계없이 시험 성적순으로 선발
지역균형일반전형을 마친 후에 각 지역구별로 최소 1명 이상이 되도록 지원자 중에서 지역구별로 성적순으로 선발
지역균형 선발 시 유의사항
① 일반전형에서 2명 이상 선발된 지역구는 제외할 수 있음.
② 지원자가 없는 지역균형선발은 다른 지역구에서 추가 선발할 수 있음.


지원자격
1. 기초과정(현재 4학년)
대구대구광역시 소재 초등학교 4학년에 재학중인 학생
경북경상북도 소재 초등학교 4학년에 재학중인 학생
2. 심화과정(현재 5학년)
대구대구광역시 소재 초등학교 5학년에 재학중인 학생
경북경상북도 소재 초등학교 5학년에 재학중인 학생
공통사항본 대학 과학수학 영재교육원 기초과정 재학생 중 30%이내에서 무시험 전형

※ 타 영재교육원 중복 합격의 경우 본인의 의사에 따라 하나만 선택하도록 함
※ 본 대학 과학수학 영재교육원 기초과정에서 심화과정으로의 무시험 진급자도 GED에 원서접수를 해야 하고최종 등록을 해야 함


전형일정
구 분
기 간
시 간
비 고
학생온라인 지원
*온라인 지원 기간 11. 14() 10:00 ~ 11. 18() 18:00
※ 마감시간 이후 지원 불가
*전형료 납부 기간 11. 14() 10:00 ~ 11.18() 22:00
※ 학생별 가상계좌로 입금마감시간 이후 입금 불가
교사 온라인 추천
온라인 추천 기간 11.14() 10:00 ~ 11. 21() 18:00
※ 마감시간 이후 추천 불가
1
전형
과학분야 지원자:
과학중심융합적창의성테스트
수학분야 지원자:
수학중심융합적창의성테스트
2016년 11월 27()
10:00 ~ 11:20
(09:40분 입실완료)
지원자 전원
(무시험 진급자 제외)
1차 합격자 발표
2016년 12월 7()
14:00 이후
1.5배수 선발
2
전형
창의인성 심층면접
2016년 12월 11()
13:00 ~
(12:40분 입실완료)
1차합격자만 응시
(무시험 진급자 제외)
최종 합격자 발표
2016년 12월 16()
14:00 이후
GED 또는 홈페이지 공고
최종 합격자 등록
2016년 12월 19() ~ 12월 23()
입학등록원서 방문 또는 우편제출(양식은 홈페이지 공고)
※ 무시험 진급자 발표일 : 2016년 11월 9(홈페이지 공지
※ 무시험 진급자로 선정된 학생도 GED 원서접수는 해야 함(교사 추천 및 1, 2차 전형 면제)


지원방법

1. 단계별 원서접수 순서
GED 회원가입 후
지원서 작성
(학생)
GED 가상계좌 전형료 결재
(학부모)
GED
추천서 작성
(교사)
수험표 출력
(접수마감 후인
11.23(이후 출력

1. GED 학생지원 및 교사추천
. GED 접속http://ged.kedi.re.kr
1) 학생: 로그인(아이디가 없을 경우 학생이름으로 회원가입영재지원 클릭(학생)
① 기본지원정보 입력 후(저장): 사진을 반드시 업로드 해야함
② 지원기관,모집과정선택 대구로 조회하고 대구과정과 경북과정을 구별하여 지원
③ 지원서에 일반추천 또는 특별추천 선택 후 저장 및 지원 클릭 (특별추천은 무시험진급자만 해당함) . 특별추천은 기재할 필요없음
④ 지원완료후 5초정도 기다리면 지원서에 가상계좌가 출력됨
⑤ 전형료 입금 (이체)
⑥ 지원서를 출력하여 추천해주실 선생님께 제출하고 온라인 추천의뢰
⑦ 수험표 출력(1123일 이후)

2) 교사로그인영재추천교원인증재직학교선택
① 지원학생목록에서 추천할 학생에 대하여 추천서 작성 클릭
② 추천기본정보(저장)체크리스트와 추천이유 작성즉시추천 또는 저장 후 추천
※ 추천이유 작성 시 다음 두 가지 내용에 대해 총 1,200자 이내로 구체적 사례를 들어 기술 하시오.
① 추천 학생의 지원분야에서 드러나는 인지적 특성(개념의 이해 및 적용능력창의성논리적 사고능력,학업발전가능성 등)
② 추천 학생의 지원분야에서 드러나는 정의적 특성(호기심흥미과제 집착력자신감자기주도적능력 등)
※ GED 추천서는 전형에 반영 됨
※ 학생이 제출한 지원서 출력물은 정상 지원여부 확인용이므로 확인 후 파기


2. 전형료 납부
전형료: 40,000
납부 방법: GED 지원완료 후 나타나는 가상계좌로 계좌 이체
전형료 미납부시 원서접수가 인정되지 않음
학생별로 가상계좌가 개별 발급되므로 타인의 가상계좌로 입금하지 않도록 주의
학생의 가상계좌를 확인하려면 지원확인클릭지원확인수정취소클릭가상계좌확인
원서가 접수된 후에는 전형료 환불은 불가함


전형 방법 및 일정
1. 전형 방법
전형 요소
1차 전형
2차 전형
비고
GED 점수
융합적창의성 테스트 
=+
선발인원
반영 비율
40 %
60%
100%
모집인원의
1.5배수
창의인성 심층면접

 1차 전형에서 GED와 융합적창의성테스트 결과를 반영하여 모집인원(심화과정은 무시험 진급자 제외한 인원)의 1.5배수를 선발.
※ 심화과정의 무시험 진급자는 1차 전형과 2차 전형을 면제함

2. 최종 합격자 선발: 1차 전형(50%) + 2차 전형(50%)

3. 전형 일정
시험구분
일 시
시 간
장 소
전형내용
비 고
1차 전형
2016. 11. 27()
10:00-11:20
대구교육대학교
각 시험장
융합적창의성테스트

2차 전형
2016. 12. 11()
13:00-
창의인성 심층면접
1차 합격자만 응시
검사 및 면접장소사전에 영재교육원 홈페이지를 통하여 안내함(당일 고사장 앞 게시)
※ 지원자는 지정 장소에 전형 시작 시간 20분전까지 입실 완료해야 함
준 비 물GED 수험표필기도구(흑색볼펜), 수정테이프


유의사항
1. [2017년 대구교육대학교 과학·수학영재교육원 모집요강]을 참조하여 원서를 작성하기 바라며수험생이 잘못하여 접수되지 않은 경우에는 영재교육원에서 책임을 지지 않음.(지원서를 출력하여 잘 지원이 되었는지 반드시 확인하고 선생님께 제출할 것)
2. 반드시 최근 3개월 이내에 촬영한 증명사진을 업로드 하여야 함.
3. GED 입력시 입력 오기 또는 착오로 인하여 잘못 입력한 경우는 지원자 본인에게 책임이 있음.
4. 지원자는 전형 시간 20분전까지는 지정 장소에 입실하여야 함전형 시간 종료 전까지는 퇴실할 수 없음.
5. 지원자는 1, 2차 전형 중에 어느 한 전형이라도 불참한 경우에는 불합격 처리함.
(무시험 진급자는 제외)
6. 수험번호성명 및 모든 기재 사항은 흑색볼펜으로 작성을 원칙으로 함.
7. 최종 합격자는 지정된 등록 기간 내에 입학등록서류를 제출해야 하고미제출 시 등록 포기로 간주함.(미등록으로 인한 결원 발생 시는 예비 합격자로 충원함).
8. GED 기재사항(입력 내용)이 사실과 다르거나허위나 부정한 방법과 변조한 사실이 발견되면 최종합격자 또는 입학이 허락된 자라도 이 경우 합격 또는 입학을 취소하고지원자는 이에 대한 이의를 제기할 수 없음.
9. 입학서류의 작성오류기재사항(입력내용누락판독불능 등으로 인한 불이익은 지원자 본인의 책임임.
10. 해당 과목 및 과정별로 모집인원이 미달 및 미등록으로 인한 결원 시에는 자체 충원 계획에 의해 충원함.
11. 선발과정의 평가 및 성적 등은 일체 공개하지 않으며접수된 모든 서류와 전형료는 반환
하지 않음.
12. 모집인원 미달 과정은 다른 과정의 후보자 중에서 성적순위에 의해 충원할 수 있음.
13. 경북 소재(학교기준초등학생은 대구 지역에 지원할 수 없음.
14. GED추천서의 지원 분야와 1, 2차 전형의 지원 분야가 동일하여야 함.


영재교육원 교육 및 운영방식
1. 교육과정
▶ 교육시간총 150시간 내외대구권과 경북권 별도 수업으로 진행
▶ 주중교육: 1학기는 격주 토요일(2주마다 1회씩 출석하여 학습), 2학기는 매주 토요일
대구권 09:30 - 12:30 / 경북권 13:30 - 16:30
▶ 영재캠프교육방학 초 캠프 활동을 통한 3박 4일 교육
▶ 독자적 연구 프로젝트 교육융합적 문제의 해결을 위한 독립 연구 수행
▶ 원격교육홈페이지에서 주중에 과제를 수행하는 중심의 교육
※ 교육과정은 사정상 변경될 수도 있음
2. 운영방식
▶ 편 성각 분야별 20명 정원
▶ 강사진각 분야별 본교 교수 및 영재교육 전문 강사
▶ 담 임학급당 1명 배치
▶ 프로그램 편성활동중심조별탐구토론의사소통 과정을 중시,
창의적인 사고력의 신장을 강조자율적인 탐구활동을 권장
▶ 교육장소대구교육대학교 영재교육 특별실(1강의동 및 과학관)


교육비
본 대학 영재교육원의 교육과정 운영경비는 대구광역시교육청경상북도교육청의 지원에 의하여 운영되고 있으나교육청 사정에 의하여 학생 부담금이 일부 있을 수 있음.

AMC 8/10/12 미국수학경시대회 
SCAT SSAT PSAT GED SATmath ACT
    국제학교영어원서 강의 수학과학올림피아드

    
   수학과학경시대회 성대 KMC
 

   교육청영재원 교대영재원 경대영재원 준비반 모집
 

  
  상담 환영합니다 

  
053-765-8233   011-549-5206