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전기전자

 
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  • [과학뉴스] 물 분자, 그래핀 위에선 ‘서핑’ 탄소 원자 한 겹으로 이뤄진 그래핀은 전기적, 기계적 특성이 뛰어나 초고속 반도체나 휘는 디스플레이의 재료로 기대를 모으고 있다. 그런데 최근 그래핀의 또 하나의 놀라운 특성이 발견됐다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 밍 마 박사는 그래핀 표면에서는 물 분자가 다른 물질 표면에서보다 최소 10배 더 빨리 확산한다는 연구결과를 발표했다. 일반적으로 물 분자는 물질 표면의 한 지점에서 다른 지점으로 불규칙하게 ‘점프하듯(hopping)’ 이동한다. 그런데 그래핀 표면에서는 ‘서핑’하듯 일련의 흐름으로 움직인다는 것이 시뮬레이션 결과 밝혀졌다. 그래핀의 물결무늬 굴곡이 ‘파도’ 역할을 하기 때문이다. 추가 실험 결과 물 분자뿐만 아니라 다른 분자들도 그래핀 위에서 빠르게 이동했다. 마 박사는 “여과장치나 센서를 만...
  • 휴대전화 열로 다시 전기 만들까 휴대전화를 오래 쓰고 있으면 점점 뜨거워진다. 배터리에서 나오는 전력이 모두 휴대전화를 가동하는 데 쓰이지 못하고 열로 손실되기 때문이다. 낭비되는 열을 최소화하는 새로운 물질은 없을까. 미국 노스웨스턴대 머큐리 카나치디스 교수팀은 반도체 회로에서 에너지 효율을 높일 수 있는 열전기 물질을 발견해 ‘네이처’ 4월 16일자에 발표했다. 열전기 물질은 버려지는 열을 이용해 곧장 전기를 생산할 수 있는 물질을 말한다. 열전기 물질의 능력은 ‘ZT’라는 단위로 표현한다. 학자들은 이 물질들이 3ZT 정도 능력을 가질 때야 비로소 일상 생활 용품에 적용할 만큼 효율이 나온다고 말한다. 지금까지 발견했던 물질 중 가장 효율이 높은 물질은 납-텔루르 화합물로, 효율이 2.2ZT였다. 연구팀은 주기율표 상에서 납과 비슷한 물질을 텔루르와 화합시키...
  • [과학뉴스] 오로라의 원인 ‘자기 재결합’ 첫 관측 신비로운 오로라와 지구 통신망을 마비시키는 태양폭풍의 원인으로 손꼽히는 지구 자기권의 ‘자기 재결합(magnetic reconnection)’ 현상이 미국항공우주국(NASA) 우주선에 포착됐다. NASA는 지난해 3월 발사한 지구자기권 다중스케일(MMS) 위성이 10월 16일 지구 자기장의 경계면을 통과하던 중 자기 재결합 현상을 포착했다고 밝혔다. 자기 재결합은 지구의 자기장이 태양의 자기장과 상호작용하는 과정에서 큰 에너지를 방출하는 현상이다. 이론적으로만 알려져 있던 자기 재결합을 실제 관측한 것은 이번이 처음이다. 4개의 위성으로 구성된 MMS는 피라미드 대형으로 지구 궤도를 돌며 25개의 센서로 우주의 입자들을 관측했다. 그 결과 자기 재결합이 발생하는 영역에서 전자가 유(U)턴하듯이 움직인다는 사실도 추가적으로 밝혀냈다. NASA는 “MMS의...
  • [과학뉴스] 책을 펼치지 않고도 읽는 ‘독책술’ 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구진이 책을 펼치지 않고도 책 속 내용을 읽을 수 있는 기술을 개발해 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 9일자에 발표했다. MIT 미디어랩 바르막 헤쉬멧 연구원팀은 적외선과 라디오파 사이의 전자기파 영역인 ‘테라헤르츠 라디오파’를 이용했다. 서로 다른 화학물질은 저마다 테라헤르츠파를 흡수하는 영역대가 다르고, 흡수하는 정도에도 차이가 난다는 점에 주목한 것이다. 예컨대 종이에서 잉크가 있는 영역과 없는 영역을 거친 테라헤르츠파는 각기 신호가 달라진다. 게다가 전파가 종이와 종이 사이에 존재하는 약 20μm의 빈 공간을 지나는 동안 반사와 굴절이 일어나면서 각 페이지를 인식할 수도 있다. 연구팀은 이 신호를 수신한 뒤 알파벳으로 변환할 수 있는 알고리즘을 만들었다. 실험 결과 20페이지 중에서 9페이지에...
  • 전자파·방사능 스마트폰으로 본다 이른 아침, 더듬거리며 머리맡에 둔 스마트폰을 찾아 알람을 끈다. 일어나 씻고 헤어드라이기로 머리를 말린다. 냉장고에서 차가운 빵을 꺼내 전자렌지로 데운 게 아침식사다. 회사에서는 자료를 만들 게 있어 오전 내내 문서를 복사한다. 오후에는 컴퓨터 앞에 앉아 일한다. 밤에는 TV를 보며 스마트폰을 갖고 놀다 잠이 든다. 여기서 문제. 이 사람은 하루 종일 전자파에 얼마나 노출됐을까? 방금 묘사한 상황은 직장인의 흔한 일상이다. 굳이 이런 직장인이 아니더라도 우리는 요즘 전자기기에 둘러싸여 산다. 전자기기라면 당연히 전자파가 나오게 마련이다. 하지만 자신이 전자파에 얼마나 노출되고 있는지 제대로 아는 사람은 거의 없다. 전자파의 양을 손쉽게 측정할 수 있는 방법이 없기 때문이다. 일반인으로서는 비싸고 큰 전자파 측정장치를 구입해 쓸 엄두를 내기가 어렵다....