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전기전자

 
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  • Part 4. 극한 실험실에 산다, 기묘한 양자물질 삼형제 유료 대기압의 1경분의 1수준밖에 안 되는 초고진공 상태, 모든 것을 얼려버릴 듯한 영하 270℃ 안팎의 극저온. 바로 양자물질이 사는 극한 환경이다. 1차원과 2차원, 3차원 양자물질 연구에서 세계적으로 주목받는 연구 성과를 낸 국내 연구팀 세 곳을 찾았다. 4진법 컴퓨터의 열쇠로 떠오른 원자선 “그냥 눈으로 봤을 때는 특별할 게 없어요. 실험장치에 넣고 진공과 온도 조건을 조절한 다음 원자를 볼 수 있는 주사터널링현미경(STM)으로 찍으면 그때 ‘뭔가’를 볼 수 있죠.” 김태환 포스텍 물리학과 교수는 1차원 인듐 원자선 샘플을 보여주며 이렇게 말했다. 그의 말처럼 샘플은 특별할 게 없는, 검은색 빛이 도는 반도체 웨이퍼를 사각형으로 잘라놓은 듯한 모습이었다. 하지만 겉으로 보기에 특별할 게 없다고 무시할 수 없다. 그 안에는 가시광선의 파장보다...
  • [과학뉴스] 양자도 1부 1처? 과학자들이 거시적인 규모에서 양자 얽힘을 관측하는 데 최초로 성공했다. 이 과정에서 양자가 소수의 ‘얽힘 배우자’를 갖고 있을 때만 강하게 얽힌다는 사실도 밝혀냈다. 양자 얽힘은 미시세계에서만 관측할 수 있는 현상으로 두 개의 양자 상태가 거리와 상관없이 서로 긴밀히 연결된 것을 뜻한다. 그러나 초전도성이나 빛의 압착 같은 거시적인 효과도 양자 얽힘과 관련이 있다. 빛의 압착 효과는 양자 암호법으로 비밀 키를 분배하거나 광통신에서 약한 신호를 전송하는 데 유용하게 쓰인다. 스페인 광학연구소(ICFO) 모건 미첼 교수팀은 압축된 편광 빛줄기(beam of polarization-squeezed light)를 만든 뒤 무작위로 소수의 광자를 뽑아내 양자상태를 관측했다. 그 결과 이론적인 예측과 동일하게 임의의 두 광자가 얽혀 있었다. 연구팀은 ‘얽힘 일부일처...
  • Part 2. 세상을 數(수) 놓다 유료 적정 전기요금부터 첨단 요트 설계, 원전 관리까지 우리가 몰랐던 사이 수학은 세상을 수 놓고 있습니다. 좀 더 나은 미래를 위해 힘쓰는 수학을 소개합니다. 게임이론으로 정한 전기요금 체계 남호주 지역에 전력을 공급하는 SA파워네트웍스(SAPN)는 친환경 에너지를 사용해 고객에게 최대한 전기를 싸게 공급할 몇 가지 방안을 세웠습니다. 전기요금은 낮추면서 기업의 수익은 유지할 수 있는지 궁금해 수학자에게 방안이 타당한지 물었습니다. 가구별로 전기를 공급하면 필요한 장비가 많아 기본요금이 올라갑니다. 그래서 SAPN은 같은 지역에 살며 생활 패턴이 같은 가구를 묶어 커뮤니티 단위로 전기를 제공하고자 했습니다. 또 배터리 충전식 태양열 에너지로 전기를 만들어 쓰고, 부족한 전기만 공급하기를 바랐습니다. 2017년 2월 열린 호주 및 뉴질랜드 산업수학 스터디그룹...
  • [Future] 전자기파 우주선 가능할까? 차세대 엔진, 심우주로 쏴라! 유료 인류가 최초로 로켓을 우주로 날려 보낸 것은 1957년이었다. 그로부터 60년이 지난 현재까지, 우주로켓과 인공위성, 우주탐사선의 추진 기술은 발전을 거듭해 왔다. 그리고 최근에는 전기모터와 배터리, 3D프린터, 플라스마, 전자기파 등 우주와는 거리가 멀어 보이는 기술까지 도입되고 있다. ◀ 발사 준비 중인 일렉트론 로켓(왼쪽)과 발사에 성공해 하늘로 날아오르는 모습. 터보펌프를 돌리는 터빈을 전기모터와 배터리로 대체한 최초의 발사체다. 올해 말까지 달궤도에 로켓을 보내는 것이 목표다. 5월 25일 오후 4시 20분(현지 시간). 뉴질랜드 북섬의 마히아반도의 해안가에서 희뿌연 연기가 피어올랐다. 곧이어 연기 위로 검은색 로켓이 하늘로 솟아올랐다. 뉴질랜드에서 발사된 최초의 전기모터 우주발사체가 우주를 향해 날아오르는 순간이었다. ‘로켓랩’이라는 회...
  • [과학뉴스] 수화 알아듣는 스마트 장갑 국내 연구진이 스타킹처럼 늘어나면서 센서 역할까지 할 수 있는 전도성 섬유로 수화를 인식할 수 있는 스마트 장갑을 만드는 데 성공했다. 이태윤 연세대 전기전자공학과 교수팀은 최대 3.2배까지 늘어나면서 변형된 정도를 인식해서 센서로 활용할 수 있는 섬유를 개발해 국제학술지 ‘어드밴스트 펑셔널 머티리얼스’ 4월 20일자 온라인판에 발표했다. 기존 전도성 섬유는 신축성이 떨어져 늘리면 전기적 특성을 잃어버리는 단점이 있었다. 연구진은 고무재질의 고분자물질과에 은나노 와이어를 섞은 뒤 이것을 실처럼 뽑아내는 방법으로 1000번을 늘여도 망가지지 않는 스마트 섬유를 만들어냈다. 이 섬유로 스마트 장갑을 제작해 수화를 컴퓨터로 인식시키는 데도 성공했다. 손가락을 구부릴 때 섬유가 늘어나면서 저항값이 달라지는 원리가 신호를 만들었다.