과학, 알고싶다(213) — 열역학 제2법칙과 섀논

  미국의 수학자이자 컴퓨터 과학자로, 정보이론(information theory)의 아버지라고 불리는 클로드 섀넌(Claude Shannon)은 1948년에 정보이론의 시초라고 할 수 있는 <The Mathematical Theory of Communication>이라는 논문을 발표했다.(more…)

과학, 알고싶다(211) — 열역학과 플랑크

  역학에 초점을 맞춘 깁스와 다음 글(과학, 알고싶다(212))에서 설명할 (분자의 열역학에 초점을 맞춘) 아인슈타인과 달리, 플랑크는 전자기 복사의 열역학 문제를 다룬 것으로 알려져 있다. 그는(more…)

The physics of ice skating

    The slipperiness of ice is poorly understood at a microscopic level. Experiments that probe how the surface of ice melts and flows in(more…)

장거리 무선통신의 비밀을 밝히다

    이탈리아의 아마추어 발명가였던 굴리엘모 마르코니는 1901년 12월 12일, 영국 콘월 주의 폴듀에서 3570㎞ 떨어진 캐나다 뉴펀들랜드 주의 세인트존스까지 무선통신에 성공했다. 그가 보낸 첫(more…)

우주에 저사양 CPU 밖에 못 가져가는 이유는?

    화성 탐사 로버 ‘큐리오시티(Curiosity)’에 탑재된 CPU 스펙은 200MHz에 불과하다. 우주에서 스마트폰보다 훨씬 떨어지는 저스펙 CPU를 사용해야 하는 이유에 대해 미국 기술정보 매체 ‘아스테크니카’(Arstechnica)’가(more…)

3분이면 정리되는 헬리콥터의 탄생과 현재

    비행기는 언제 누가 만들었을까요? 누구든 이 질문을 받으면 반사적으로 ‘라이트 형제!’라는 말을 떠올리는 사람들이 많을 겁니다. 그렇습니다. 라이트 형제는 인류 최초의 동력 비행기를(more…)

빛이 입자임을 증명한 콤프턴 효과

    빛은 파동이자 입자이다. 1905년 아인슈타인은 빛을 금속 표면에 쪼였을 때 전자가 튀어나오는 광전효과에 관한 논문을 발표하며 빛이 입자라고 주장했다. 하지만 대부분의 물리학자는 그의(more…)

도대체 에너지란 무엇일까? & 인간이 고안한 ‘칼로리’, 인간을 지배하다

    대관절 에너지란 무엇일까?     과학백과를 찾으면 ‘일을 할 수 있는 능력’이라고 나온다.     그렇다면 ‘일’은 또 무엇일까? 역시 찾아보니 ‘물체에 힘을 가했을 때 힘과 같은 방향으로 움직인 거리’ 즉 ‘힘×거리’라고 나온다.     그렇다면 또 힘은 무엇일까?   ‘힘은 자연계에 중력, 전자기력, 약력, 강력 4가지가 있는데(more…)

경고판이 빨간색인 이유

    빨간색으로 표시된 여러 도로표지판.      도로표지판 가운데 정지표지판의 색깔은 선명한 빨간색입니다. 다른 경고표지판의 경우도 빨간색 테두리에 검정 글씨나 그림을 그리지요. 왜 경고를(more…)

여기 구멍이 왜 있지? ‘구멍’의 과학

    도넛에 구멍이 뚫려 있는 이유는 무엇일까요? [사진=크리스피크림 도넛]   우리가 먹는 음식과 사용하는 물건들에는 구멍이 뚫려 있습니다. 예를 들면 도넛이나 비스킷에도 구멍이 뚫려있고,(more…)

마음 속 목소리를 들려줘: 뇌파 언어 해독기

    (사진: UCSF)     뇌에 전극을 붙여, 내가 하고 싶은 말을 소리로 낸다? 영화에서나 볼 법한 장면이죠. 하지만 이것을 구현할 수 있는 기술을 개발한 곳이 있습니다.         캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스(University of California, San Francisco)의 신경과학자들이 놀라운 뇌-기계 인터페이스를 개발했습니다. 이(more…)

톱니모양 병뚜껑에 숨은 과학

    왕관병뚜껑 생산 모습. [사진=유튜브 화면캡처]     평소 병 속에 든 술이나 음료를 마실 때 병뚜껑에 대해 생각해본 적이 있나요? 여름이다 보니 병(more…)

Flight of the RoboBee

    Tiny flying vehicles require intricate design trade-offs and have previously relied on an external power supply. The sustained flight of an untethered, insect-sized(more…)

쌀알보다 작은 컴퓨터가 있다?

    <Science. Applied to Life.> 과학이 생활을 만날 때! 3M은 과학과 생활의 접점에서 인류의 삶의 질 향상을 위해 노력해 왔습니다. 3M의 브랜드 DNA에 과학이 새겨져(more…)

현대판 연금술, 상온 핵융합의 진실은?

    1989년 3월 23일, 핵융합 연구계가 발칵 뒤집혔습니다. 그 이유는 바로, 상온에서 핵융합 반응이 발생했다는 소식이 들려왔기 때문이죠. 미국의 유타대학교의 스탠리 폰즈와 영국 사우샘프턴대학교의(more…)

신비로운 힘, 전기

        정전기─유리나 호박을 문지르면 작은 실이나 종잇조각을 끌어당기거나 밀쳐내는 힘이 발생하는 것─는 고대로부터 알려진 현상이었다. 18세기 초에 기계를 이용해서 물체에 전기를 발생시키는 것이 가능해지면서(more…)

초고층건물 철거, 중력 이용한 발파해체

    발파해체는 굉장히 복잡하고 정교한 작업입니다. 폭약의 힘보다 중력을 이용한 과학적 작업입니다. [사진=유튜브 화면캡처]   수십층 높이의 초고층 건물을 철거할 때 ‘파쇄공법’과 ‘절단공법’이 있습니다.(more…)

기후 변화로 암울한 물의 미래

    [요약] 미국 스탠퍼드대 연구진은 세계에서 가장 물이 부족한 국가 중 하나인 요르단에서 기후 변화로 인한 가뭄을 예측하는 사례 연구를 수행했다. 이산화탄소 배출량이 크게(more…)

비행기는 어떻게 조종할까?

    비행기 조종실을 실제로 본 적이 있나요?     비행기를 탈 때, 탑승교(보딩 브리지)를 지나며 얼핏 본 기억이 있을 겁니다. 보통 비행기 조종실이라고 하면(more…)

인류, 토성에 더 다가서다

    사이언스 제공   ‘사이언스’는 토성과 토성의 고리 모습을 담은 사진을 표지에 실었다. 토성 고리가 수평이 아닌 수직으로 세워져 있는 모습은 마치 우리가 그(more…)

하반신 마비환자 위한 획기적 치료법

    [요약] 스위스 로잔 연방공과대(EPFL)와 브라질 알베르토 산토스 뒤몽 협회(AASDAP)는 공동연구를 통해 기능적전기자극, 체중지지시스템, 뇌–기계인터페이스(BMI) 기술을 결합해 하반신 마비환자를 위한 비침습적 치료법을 개발했다. 이번에 개발된 접근법은 부분적 신경회복과 운동능력이(more…)

전자빔을 이용한 원자 조작

    [요약]미국 메사추세츠공과대(MIT)를 비롯한 공동 연구팀은 전자빔으로 개별 원자를 조작할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술은 양자 센서나 양자 컴퓨터를 구축하는데 유용하게 활용될 것으로 기대를(more…)

현실로 성큼 다가온 양자 네트워크

    네이처 제공   현재 사용하는 인터넷은 디지털 정보를 빛의 속도로 순식간에 주고 받지만 복제와 해킹 위험이 상존하고 있다. 과학자들은 해킹 위험이 없을뿐 아니라(more…)

녹음된 내 목소리 낯선 이유

    본인이 자신의 목소리를 들을 때는 신체 여러 부분이 진동하면서 생긴 저음이 포함돼 녹음본과는 다르게 느껴진다./사진=클립아트코리아     녹음된 자신의 목소리를 듣게 될 때가(more…)

벌새 로봇에 인공지능 탑재했더니…

    과학자들이 벌새(hummingbird)를 주목하고 있다. 아니, 이미 오래전부터 연구해왔다. ​ 벌새의 움직임을 모방한 벌새 로봇 (source:Purdue University) ​ 벌새는 발군의 비행 능력을 갖춘 동물이다.(more…)

거짓말탐지기의 비밀

    TV 광고 속에서 거짓말탐지기로 조사받는 장면. [사진=유튜브 화면캡처]   인체의 활동 가운데 에너지 소모가 큰 노동 중 하나를 꼽으라면 무엇이 될 수 있을까요? 바로(more…)

아틀란티스, UFO를 믿어야 하나?

    지난 2월 인기 팟캐스트 ‘조 로건 익스피리언스(Joe Rogan Experience)’는 흥미로운 이야기를 했다. 마야의 도시국가 팔렌케 마야 제국의 12대 왕이었던 키니치 하나브의 방패(K’inich Janaab’(more…)

세계 과학사 최초 ‘실제 블랙홀’ 관측 성공

    지구로부터 5천500만 광년 거리..질량 태양의 65억배 달해 세계 각지 전파망원경 연결한 ‘사건지평선망원경 프로젝트’ 성과 “일반상대성이론에 대한 궁극적 증명..천문학 역사상 매우 중요한 발견”  (more…)

Walk the line (QUANTUM TECHNOLOGY)

    Qubits made from semiconductor quantum dots are a potential platform for future quantum computing. Although quantum gates with high fidelity have been demonstrated,(more…)

철도, 시계 그리고 특수상대성이론

    아인슈타인의 특수상대성이론처럼 많은 사람의 흥미를 끈 물리이론도 드물다. ‘4차원’ 운운할 뿐만 아니라 시간과 길이, 그리고 질량이 속도에 따라 제멋대로라니 과학이론이라기보다는 신기한 이야기에 가깝게(more…)

(youtube)보스턴 다이내믹스 로봇

    또는 여기를 클릭하세요~     또는 여기를 클릭하세요~     중국의 물류분류로봇은 미리 섹터를 나눠서 구멍마다 사전에 주소를 부여해줘야 하고, 한국 휠소터 같은(more…)

전자기기, 더 작아질 수 있을까

    [요약] 아령만큼 크고 무거웠던 휴대전화가 손바닥보다 작고 가벼워졌다. 앞으로 얼마나 더 작아질 수 있을까. 전자들의 흐름을 나노미터 수준에서 조절할 수 있다면 전자기기 소형화의 한계가(more…)

한계 뛰어넘는 현미경

    [요약] 과학이 점점 더 작은 미시세계에 들어가고 있다. 현미경으로 관찰할 수 있는 크기가 지난 약 150년 동안 계속해서 확대돼왔다. 보이지 않던 세상을 더 많이 볼 수 있게(more…)

빅뱅 이전에도 우주는 존재했을까?

    시안위 공동저자는 성명서에서 “우주가 수축하는 것을 보여주는 신호 패턴이 발견되면 인플레이션 이론이 완전히 허구임이 입증될 것”이라고 주장한다.     빅뱅 이전에도 우주가 존재했을까?(more…)

몸 전신을 3D로 촬영하는 신개념 ‘스캐너’ 탄생 & X선·CT·MRI 기술 원리는 뭘까

    또는 여기를 클릭하세요~ 단층이 아닌 3D로 모든 신체 부위를 촬영해요           사람의 몸 전체를 3D로 한 번에 촬영할 수 있는 세계 최초의 의료 장비가 개발돼 화제입니다. 미국 캘리포니아주립대학(U.C.) 데이비스 캠퍼스 연구진들이 개발한 ‘익스플로러(Explorer)’라는 이름의 스캐너가 그 주인공인데요. 익스플로러는 MRI나 CT와 달리 단층 촬영의 개념의 넘어 신체 모든 부분을 3D 영상으로 한 번에 촬영할 수 있다는 점에서 매우 획기적인 것이라 할 수 있죠.           익스플로러는(more…)

의료용 중입자 가속기

    .   놀라운 과학 기술의 발전에도 불구하고, 아직 아쉬운 것이 암 치료 기술이다. 암 부위에 따라서, 혹은 병기가 진행된 암에 대해서는 치료가 어려운(more…)

Robots on the run

  After decades of clumsiness, robots are finally learning to walk, run and grasp with grace. Such progress spells the beginning of an age of(more…)

게임체인저가 될 ‘입자’로봇의 탄생

    네이처 제공   국제학술지 ‘네이처’는 21일 놀이동산의 회전 바구니 놀이기구를 위에서 본 듯한 내부에 나선을 가진 구(球)체들의 모음을 표지에 실었다. 이 구체들의 정체는(more…)

우리 은하의 무게, 알고 보니..

    허블우주망원경과 가이아위성으로 재본 은하 무게는 태양 질량의 1조 5000억배   우리은하의 가상도 – NASA, ESA 제공     요즘 같이 미세먼지 가득한 하늘에서는 엄두도 낼 수(more…)

1911년 파리, 소르본 스캔들

    ​ ​ ​ 1911년 11월 4일, 스캔들 기사가 신문 <르 주르날 Le Journal>을 장식했다. 스캔들의 주인공은 마리 퀴리Marie Curie, 1867-1934와 동료 물리학자 폴(more…)

21세기의 연금술, 3D 프린터

    ​ ​ 장 보드리야르의 시뮬라크르 개념에 대해 들어본 적 있으신가요? 쉽게 말하자면 복제물을 다시 복제한 것을 말합니다. 최초의 모델에서 시작된 복제가 자꾸 거듭되면,(more…)

Low-power organic transistors

    For internet-of-things applications, transistors that deliver high signal amplification (high gain) at low power will help conserve power and extend battery life. Jiang et(more…)

3D printing with light

    Researchers develop new type of 3D printer – ‘the replicator’.     Conventional 3D printers build up an object layer by layer. Now(more…)

‘빛’이란 도대체 무엇일까?

    거울 속에 있는 자신의 모습을 보자. 거울 속의 나도 나일까? 당연히 내가 아니다.     우리가 오른손을 올리면 거울 속 친구는 왼손을 올린다. 거울(more…)

군중의 집단 움직임은 액체가 흐르는 것과 유사

    [요약] 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진이 마라톤 출발점에서의 군중 움직임을 분석해 군중의 움직임이 유체역학적인 패턴을 따른다는 사실을 검증하는 물리 모델을 처음으로 개발했다. 군중이 많이 모이는 곳에 설치할 대규모(more…)

에어프라이어는 어떻게 기름 없이 튀길까

    올해 시장규모 30만대팬 달린 오븐과 비슷한 원리열풍이 순환하며 고르게 익혀     이미지 크게 보기필립스의 트윈터보스타 에어프라이어. 필립스 제공   에어프라이어가 필수 가전으로(more…)

아날로그(LP)와 디지털(CD)의 음질적 차이 & “말소리를 전기신호로”…’소통’의 과학

    일반인들에게 LP는 “과거의 향수”로 취급 받습니다. 과연 LP가 과거의 향수로만 취급 받을 조악한 음질을 내주는 매체일까요? 그렇지 않습니다. LP는 매우 뛰어난 음악 저장 매채였습니다. 하지만 CD의 등장 후 역사속으로 사라지던 LP가 최근 판매가 급등하고 있습니다. 아날로그(LP)와 디지털(CD) 그리고 원음재생에 대한 이야기를 해보도록 하겠습니다.  

종이접기, 그래핀 등의 기술로 나노 로봇 개발

    과학자들은 주어진 조건과 환경에 맞게 적응하고 변화할 수 있는 로봇을 개발했다(출처=셔터스톡) 미국 코넬대학교 연구진이 주위 환경의 화학적 조성 및 온도 변화를 감지해 빠르게 형태를 바꿀 수 있는 로봇 외골격을 제작하는데 성공했다. 코넬 크로니컬의 기자 톰 플라이시만에 의하면, “그들은 이 나노 규모의 기계가 미생물학 분야에서 강력한 로봇 플랫폼으로 기능할 수 있을 것”이라고 주장했다.    나노 규모의 종이 로봇    연구진은 원자 규모로 얇은 종이를 접어서 세포 크기의(more…)

3D프린터로 출력한 뇌 신경망 모형

    네이처 제공   사람의 신경계나 반도체의 집적회로 같은 물리적 네트워크는 서로 겹치지 않는다. 신경계의 경우 무수한 신경망이 상호작용하지만 각각의 신경세포는 엄밀히 분리돼 있다.(more…)

‘꿈의 기술’ 양자컴퓨터, 어디까지 왔나

      /사진=이미지투데이   세계가 양자컴퓨터 개발에 팔을 걷었다. 양자컴퓨터는 현재 컴퓨터로 수백만년이 걸리는 계산을 단 몇초만에 해내는 강력한 성능을 발휘한다. 공학·과학·수학 등 기초학문(more…)

강유전성 물질의 비밀, 83년 만에 풀렸다

    –Thor Balkhed 제공   흔히 강성은 물질의 특성이 외부작용에 의해 바뀐 다음, 그 외부작용이 사라져도 유지되는 성질을 말한다. 외부 전기장으로 인해 양(+)극이나 음(-)극을 띠게 된(more…)

가을 하늘이 유난히 더 파란 이유

    가을 하늘이 더 파랗게 보이는 이유에 관한 내용입니다. (원문)     ‘빛의 산란’이 원인…파장이 짧은 파란색만 산란   27일 오후 서울 여의도한강시민공원에 황화코스모스가(more…)

반도체 이야기

    n-형, p-형 반도체에 관한 이야기 모음입니다.     http://idlecomputer.tistory.com/78     P형 P-type  순수한 반도체에 특정 불순물(3족 원소)을 첨가하여 정공(hole)의 수를 증가시킨 반도체.(more…)

바코드와 마그네틱 카드의 정보 저장 원리

    https://tip.daum.net/question/84031500   (또는 여기를 클릭하세요~)     바코드는 1948년 미국 필라델피아 드렉셀 공과대학의 대학원생인 버나드 실버(BernardSilver)에 의해 시작되었다. 그는 우연히 식품체인점 업계에서 자동으로 상품정보를(more…)

헬리콥터의 비행원리

    (원문)       일반 항공기가 활주로를 달려서 양력을 얻습니다. 헬리콥터는 어떻게 양력을 얻을까요? [사진=유튜브 화면캡처]     헬리콥터(Helicopter)는 항공기입니다. 그 말은 헬리콥터도(more…)

지구는 왜 자전하는 것일까?

    (원문)       우리가 사는 지구는 매일 한 바퀴씩 서쪽에서 동쪽으로 자전을 한다. 그 속도는 시속 약 1300km에 달한다. 이로 인해 지구상에서는(more…)

다재다능 종이접기 전자회로 나온다

    (원문: 여기를 클릭하세요~)     [요약] 미국 연구팀이 수백 번 접었다 펴도 끄떡없는 종이 전자회로를 제작하는 데 성공했다. (2018.08)     연구팀이 종이접기 전자회로를(more…)

All together now…fly!

    (원문: 여기를 클릭하세요~)   Science  20 Jul 2018: Vol. 361, Issue 6399, pp. 240 DOI: 10.1126/science.361.6399.240-a      Open in new tab Long-exposure photo(more…)

날개 없는 선풍기의 원리는?

    (원문: 여기를 클릭하세요~)     날씨가 더워지고 많은 분들이 선풍기와 에어컨을 준비하고 계실 것 같습니다. 요즘 출시되는 선풍기는 과거와는 다르게 제품, 사양, 작동(more…)

참새가 고압선에 감전되지 않는 이유

    (원문)     까마득한 높이의 고압송전선 위에서 작업 중인 노동자들의 모습.[사진=EBS 화면캡처]   [아시아경제 김종화 기자]’전선 위의 참새’란 영화 보셨나요? 뭔가 대단한 메시지를 던지는(more…)

모터·배터리 없이 움직이는 로봇

    (원문)       모터와 배터리 없이 온도 변화만으로 물에서 이동할 수 있는 로봇이 개발됐다.     미국 캘리포니아공대와 스위스 취리히연방공과대 공동연구팀은 최근(more…)

방사선, 때로는 약이 되는 독 & 알로에가 왜 거기에? 논란의 WHO 발암물질

    (원문: 여기를 클릭하세요~)   삶에서 평균 인구보다 더 많은 방사선에 노출되는 사람들은 건강과 질병, 수명과 관련하여 늘 연구 대상이 됩니다. 타이페이에서처럼 방사능이 나오는 건물에 사는 사람들뿐 아니라, 원자력 산업이나 핵의학, 영상의학 등에 종사하는 사람들, 원전 사고 생존자들, 1945년 일본의 원폭 생존자들도 그 예입니다. 자연방사 수치가 높은 지역에 사는 사람들도 마찬가지입니다.     5월 3일, SBS에서 보도한 “유명 침대서 ‘1급 발암물질’ 라돈 대량 검출”에서 다뤄지는 라돈 또한(more…)

‘빅뱅’이 성서의 ‘천지창조’일까?

    (원문: 여기를 클릭하세요~)     ▲ 빅뱅의 물증인 우주배경복사. 미 항공우주국(NASA)의 WMAP이 측정한 우주배경복사 이미지. 138억 년 동안 우주공간을 떠돈 빅뱅의 잔광이다. (사진=NASA/WMAP(more…)

원소를 창조하다!

    (원문)     1번부터 113번 원자번호 1번(Z = 1) 수소에서 92번 우라늄까지 92개의 원소 중에서 테크네튬(Z = 43)과 프로메튬(Z = 61)을 제외한 90종은(more…)

상온 핵융합 이야기

      (원문)       상온 핵융합의 진상   1989년 3월 23일 유타대학의 폰스(B. Stanley Pons)와 플라이슈만(Martin Fleischmann)은 기자회견을 열고 실온에서 핵융합이 가능했다고(more…)