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☞블랙홀 그림자 공개 임박! (과학동아 3월호) 빛조차 빨아들이는, 그래서 우리 눈에는 그 형체조차 보이지 않는다고 알려진 블랙홀. 지금까지 우리가 봐왔던 블랙홀의 모습은 모두 상상도다. 그 누구도 블랙홀의 ‘실사’를 단 한 차례도 보지 못했다. 블랙홀은 어떻게 생겼을까. 2006년 전 세계 36개 기관 소속 천체물리학자들은 전파망원경을 동원해 블랙홀의 그림자를 촬영하기 시작했다. 4월, 마침내 그 결과가 공개된다. 블랙홀은 아인슈타인의 일반상대성이론이 예측한 것과 같은 모습일까. 빛에 대한 연구는 현대 이론물리학의 발전에...

국내 연구팀이 반도체 내부에 양자역학적으로 독특한 성질을 갖는 새로운 입자를 형성하고, 이 입자를 이용해 반도체 내부에서 마치 태풍처럼 회전하는 작은 소용돌이를 만들고 통제하는 데 성공했다. 이 소용돌이를 정보 저장이나 처리에 이용할 수 있어, 미래 반도체 소자 등을 만들 때 활용될 수 있을 것으로 보인다. KAIST는 물리학과 조용훈 최형순 교수와 권민식, 오병용 연구원이 반도체 내애 ‘엑시톤-폴라리톤’이라는 양자물질 상태를 만들고 이를 이용한 소용돌이를 생성하고 제어하는 데 성공했다고 10일 밝혔다. 연구 결과...

초고속 광학 분야 전문가 최현용 연세대 전기전자공학부 교수가 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 선정하는 이달의 과학기술인상 3월 수상자로 선정됐다. 최 교수는 6일 “기술적인 발전은 과학적인 이해가 선행돼야 한다”며 “한국 과학기술은 세계 최고 수준이지만 근간을 이루는 근본 현상에 대한 이해도 동일한 수준이라 할 수 있을지는 의문이다. 과학기술에 대한 다른 접근 방법이 연구실을 운영하는 기본 철학”이라고 말했다. 최 교수의 연구분야인 초고속 광학은 고전물리학으로 설명이 어려운 양자 현상을 시간...

한국 과학자들이 가짜 동영상을 만드는데 주로 활용되던 인공지능(AI) 기술을 이용해 태양 뒷면의 자기장을 확인하는 기술을 처음으로 개발했다. 문용재 경희대 우주탐사학과 교수 연구팀은 AI를 활용해 태양 뒷면의 자기장 영상을 만드는 기술을 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 온라인판에 4일 발표했다. 태양 뒷면의 자기장 활동을 파악하는 기술이 개발된 건 처음이다. 전자기술이 발달하고 우주 개발이 가속화되면서 예상치 못한 비정상적인 자기장으로 피해를 줄 수 있는 태양 활동과 우주 기상 예보의 중요성이 커지고 있다. 우주 ...

아무렇게나 날아다니는 초파리를 가둬놓은 걸까. 국제학술지 사이언스는 투명한 상자 안에 갇혀 있는 작은 분자들의 모습을 22일자 표지에 실었다. 작은 분자들은 상자를 열기만 하면 바로 쏟아져 나올 것처럼 이리저리 떠다니고 있다. 이 그림은 절대영도에 가까운 극저온에서 분자를 매우 차갑게 냉각시켜 형성한 페르미온 분자(진짜 분자는 아니지만 두 원자가 화학결합을 한 강하게 상호작용하는 쌍)들의 모습을 나타낸 것이다. 페르미온은 파울리 배타 원리에 따라 하나의 양자 상태에 단 하나의 분자만 허용된다. 그러면 무리를 짓지 않고 비교...

양자역학을 기반으로 데이터 암호화에 쓰이는 양자통신이나 양자 컴퓨팅 등 양자정보통신 기술과 산업을 중장기적으로 지원하기 위한 ‘양자정보통신 진흥 종합계획(가칭)’이 수립된다. 과학기술정보통신부는 종합계획을 수립하기 위해 산학연 전문가로 구성된 작업반의 첫 회의를 21일 개최했다고 밝혔다. 종합계획에는 양자정보통신의 다양한 연구개발 수요를 반영하고, 전문 인력 양성, 초기 산업 육성을 위한 지원 인프라와 제도적 지원방안 등이 담길 예정이다. 작업반은 기업과 대학, 연구소 등 다양한 전문가로 구성됐다. 통신3사...

우리가 화학을 공부하는 한 세상에는 주기율표가 존재할 것이다. - 존 엠슬리 러시아의 화학자 드미트리 멘델레예프가 주기율표를 만든 지 150년이 되는 2019년은 유엔이 정한 ‘국제 주기율표의 해’다. 주간 과학저널인 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 라이벌답게 같은 주(각각 1월 31일자와 2월 1일자)에 주기율표를 특집으로 해 표지를 장식했다. 그런데 내용은 사뭇 다르다. ‘네이처’는 일반 독자를 대상으로 주기율표에 얽힌 뒷얘기 위주로 꾸민 반면 ‘사이언스’는 전문가를 대상으로 주...

국내 연구팀이 ‘회전하며 뻗어가는 빛’을 이용해 정보를 전달하고 인지하는 새로운 정보통신용 미래 반도체 소자를 개발했다. 김나연 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 연구원과 임정아 선임연구원, 김지훈 동국대 연구교수, 주병권 고려대 교수팀은 빛이 나선형으로 회전하며 앞으로 나아가는 ‘원편광’ 특성을 정보통신에 이용할 수 있도록, 빛의 회전 방향을 감지하는 반도체 소자를 개발했다. 연구 결과는 재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 1월 28일자에 발표됐다. 흔히 빛은 직진한...

원자처럼 미세한 ‘나노 세계’에서는 일상의 눈으로는 이해하기 힘든 독특한 현상이 많이 벌어진다. 현실에서는 무시되는 작은 힘이 나노 세계에서는 큰 위력을 발휘하기 때문이다. 예를 들어 인간에게는 별 일 아닌 축구공 압력이 개미의 세계에서는 개미를 살리거나 죽일 수 있는 재난급 힘으로 작용하는 것과 비슷하다. 이런 힘은 매우 작아 일상의 눈으로는 측정이 힘든데, 국내 연구팀이 이런 미세한 힘을 정교하게 측정할 방법을 알아냈다. 나노 물질 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 울산과학기술원(UNIST) 화학부 조범석...

정현석 서울대 교수 연구팀이 현대 물리학에서 양자역학적 ‘비고전성’의 실용적 의미 및 정량화 방법을 규명했다고 10일 밝혔다. 고전물리학은 뉴턴의 방정식에 따라 주어진 시간에 특정 위치와 속도로 정해진 궤도를 움직이는 운동을 기술한다. 이와 달리 양자역학에 따르면 어떤 물리계는 고전물리학으로는 설명이 불가능한 상태로 존재한다. 양자역학적 유사확률함수가 0보다 작은 음(-)의 값을 가지는 특성을 ‘비고전성’이라 부른다. 고전물리학에서는 어떤 일이 일어날 가능성을 의미하는 확률은 결코 0보다 작은 음의...