과학 기타
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세계 최초로 통신·기상·해양 관측 동시에 수행
‘천리안’ 위성 발사 성공… 한국 우주과학 ‘희망’ 되살렸다!국내 연구개발로 제작된 첫 정지궤도 위성 ‘천리안’이 남미 프랑스령 가이아나우주센터에서 성공적으로 발사됐다.천리안 위성은 27일 오전 6시 41분(현지시간 26일 오후 6시 41분) 가이아나우주센터에서 프랑스 아리안스페이스사가 개발한 아리안-5ECA 발사체에 실려 불꽃을 내뿜으며 우주로 쏘아 올려졌다.천리안 위성이 우주로 진입한 것은 2003년 9월 개발이 시작된 이래 9년 7개월만이다.최초 발사예정이었던 6월23일 발사체에서 이상이 발견돼 발사를 3회 연기한 끝에 성공한 것이다.이는 최근 나로호 발사 실패로 다소 침체됐던 한국 우주과학계에 다시금 희망을 불어넣는 일로 평가받고 있다.지구위에는 약 6000여개의 위성이 떠다닌다.실로 밤 하늘의 별 만큼 위성이 많은 셈이다.이처럼 많은 위성가운데 우리의 위성인 천리안은 어떤 과정을 통해 제 기능을 수행하게 되고 어떤 특징을 가졌는지 알아보자.⊙ 천리안은 어떤 위성인가?천리안 위성은 통신 목적외에도 해양 및 기상관측을 동시에 수행할 수 있는 세계 최초의 위성이다.천리안은 통신·기상·해양관측 탑재체를 갖춘 3t가량의 중형 위성이며 항공우주연구원 등 국내 4개 연구기관이 3500억여원을 들여 유럽의 아스트리움사와 함께 개발했다.천리안은 지구 자전주기와 동일한 공전주기를 가지고 지구 약 3만6000㎞ 상공을 도는 정지궤도위성이다.천리안 위성은 향후 7년간 고도 3만6000㎞의 정지궤도에서 통신해양 및 기상관측 등 각종 임무를 수행하게 된다.천리안 위성이 서비스를 시작하면 우리나라는 세계에서 7번째로 독자기상위성을 운영하는 나라가 된다.발
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때 묻지 않고 물위를 걷게 할 수 있는 '나노'의 신비
나노 新 소재 '그래핀'으로 투명하고 휘어지는 디스플레이 개발 최근 과학기술의 어떤 분야를 막론하고 '나노기술'이 화두다. 나노기술은 초집적화된 광전자시스템을 실현할 수 있는 원천기술이다. 나노미터(10억분의 1m) 크기를 갖는 물질을 나노물질이라고 한다. 나노물질은 성질이 그야말로 무궁무진하다. 투명하고 휘어지는 플렉시블 디스플레이를 가능하게 하는 것도 나노물질이며 물위를 걷게 하고 때가 묻지 않는 생활용품을 만드는 상상도 나노기술의 원리 때문에 가능하다. 고려대학교와 성균관대학교,KAIST 등을 통해 나노물질에 대해 알아보자.⊙ 나노는 '투명'하다나노를 알려면 먼저 투명의 개념을 알아야 한다. 투명은 빛과 밀접한 관련이 있다. 빛이 투과할 때 '투명하다'고 말하기 때문이다. 만약 물질에 의해 빛이 반사되거나 흡수되면 그 물질은 불투명한 물질이다. 투명한 물질이라도 물질 표면을 거칠게 하면 표면에서 빛이 산란돼 불투명한 물질이 된다. 두꺼운 금속은 빛이 모두 반사되거나 흡수되므로 불투명한 물질이다. 금속이 햇볕에 노출되면 뜨거워지는 이유는 금속이 빛을 잘 흡수하기 때문이며,반사가 잘 되는 성질을 이용해 거울 대용으로 사용하기도 한다. 그런데 금속도 일정 두께(일명 'skin depth')보다 얇아지면 반투명해진다. 여기서 더 얇아져 두께나 나노미터로 가면 투명한 금속이 된다. 나노물질은 수백m의 가시광선이 투과할 정도로 투명하다. 탄소나노튜브 · 나노와이어 · 나노입자 등 나노물질은 원래 성질이 금속이든 반도체이든 상관없이 나노미터 크기라는 이유로 투명하다. 탄소나노튜브와 나노와이어는 전하 운반자의 이동이 다른 물질에 비
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남아공 월드컵에서 쓰는 '자블라니' 어디로 튈지 몰라!
첨단기술 적용해 더 동그랗게 만들어 스피드 더 붙고 반발력 강해져 전 세계인의 축구축제 월드컵이 지난 6월11일 개최국 남아프리카공화국과 멕시코의 개막전 경기를 시작으로 막이 올랐다. 4년에 한 번 개최되는 월드컵은 오는 7월12일까지 전 세계 축구팬들의 가슴을 뜨겁게 달구고 있다. 우리나라도 지난 12일 그리스전에서 통쾌한 2점차 승리를 거둔 뒤 순항 중이다. 23일 나이지리아 전이 남아 있지만 한국 대표팀의 최근 상승세로 미뤄 2002년 한일월드컵에서 4강에 오른 뒤 원정 첫 16강을 목표로 하고 있는 우리나라의 16강 진출 가능성이 조심스럽게 점쳐지고 있는 상황이다. 월드컵은 세계적인 축구선수들의 현란한 발재간과 시원한 골 장면을 보는 것외에 눈여겨 볼 것이 있다. 월드컵을 대표하는 가장 중요한 장비,바로 축구공이다. 축구공은 월드컵 대회와 함께 그 기술에 있어 엄청난 발전을 겪어왔다. 축구실력을 늘리는 것만큼이나 더 빠르고 더 정교한 공을 만들기 위한 노력도 함께 해왔다는 말이다. 과연 이번 월드컵에는 어떤 공이 쓰였을까?⊙ 월드컵 공인구의 역사2002년 월드컵 하면 떠 오르는 것은 우리나라의 4강 신화와 더불어 이전의 축구공과는 판이하게 다른 디자인의 월드컵 공인구 '피버노바'였다. 피버노바는 가볍고 공이 날아가는 속도가 빨라 세계 축구의 판도를 호쾌한 공격축구로 바꿨다는 평가를 받는다. 이후 월드컵 공인구는 점점 현대화된 디자인을 채택하고 있다. 이후 2006년 월드컵 공인구였던 팀 가이스트를 거쳐 2010년 남아공 월드컵에는 자블라니(Jabulani)가 채택됐다. 월드컵 공인구는 세계 최대의 축구 대회인 FIFA 월드컵에서 사용하기 위해 FIFA(국제축구
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아~ 나로호 또 불발···나로우주센터 발사대시스템에 얽힌 우여곡절은?
러시아측 설계·제작 도면에 의존해 국산화에 큰 어려움한국 첫 우주로켓 나로호(KSLV-1)의 두번째 발사가 실패로 돌아가면서 항공우주연구원과 교육과학기술부,참여 기업들은 무거운 침묵 속으로 빠졌다. 8년을 걸쳐 개발을 해왔고,작년 1차 발사 실패 후 거의 모든 연구원이 밤낮을 가리지 않고 보완조치에 매달려 왔기 때문에 충격이 클 수밖에 없다. 나로호는 비록 1단 연소 과정에서 폭발했지만 어디서 문제가 생겼는지는 장담할 수 없다. 특히 1단 자체 결함에 의한 것이라면 로켓 이륙 자체는 성공으로 이끈 국내 연구진에게 책임을 물을 수는 없다. 러시아의 도움을 받았지만 국내 기술로 만든 국산화에 성공한 나로우주센터의 발사대시스템은 수없이 많은 전기적 케이블과 수백개의 시스템이 공존하는 거대 복합시설이다. 우리 손으로 만든 첫 우주센터라는 점에서도 의미가 큰 시설이다. 이번 실패에 굴하지 않고 앞으로 대부분의 위성을 쏘아올릴 공간이기도 하다. 항우연을 통해 나로우주센터 발사대시스템에 얽힌 우여곡절을 알아보자.⊙ 국산화 하는 데 상당히 애먹어전남 고흥 나로우주센터 발사대시스템은 러시아 측에서 제공한 설계문서를 토대로 국산화 과정을 거쳐 2009년 6월 9일 건설됐다. 경험이 없던 우리로서는 러시아 측 전문가들에게 상세설계 및 제작도면을 거의 전적으로 의존해야 했다. 러시아 전문가들은 처음부터 자신들의 경험만이 보증된 최선의 방법이라며 우리가 시스템에 대한 의견을 내면 부정적 시선을 보내는 경우가 많았다. 하지만 러시아 측에서 제공한 발사대시스템 구성장비 일부는 20~30년 전 기술을 고집하는 부분도 있었다. 이에 우리 연구진은 끝없이 러시아 측을
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지구촌 화산 폭발 공포··· 한반도도 안전지대 아니라구?
학자들 “백두산은 폭발 가능성 있는 휴화산” 올초 칠레를 시작으로 세계를 강타했던 지진 릴레이에 이어 화산폭발이 잇따라 일어나면서 지구가 자연재해에 몸살을 앓고 있다. 지난달 아이슬란드에서는 230년 만에 화산이 폭발하면서 화산재와 먼지가 유럽의 하늘을 뒤덮었다. 아이슬란드 에이야프얄라요쿨 빙하 밑 화산 폭발로 분출된 화산재 구름이 유럽 하늘을 뒤덮으면서 영국,독일 등 북부와 중부 유럽 공항의 항공기 이 · 착륙이 전면 금지되는 등 사상 유례없는 항공대란이 며칠간 이어지기도 했다. 더 심각한 것은 아이슬란드의 화산폭발이 1회성으로 그치는 것이 아니라는 분석이 나오고 있다는 점이다. 최근에는 과테말라에서도 화산폭발이 일어나 화산재가 날리고 이재민이 발생하는 등 피해가 속출하고 있다. 문제는 우리나라도 화산폭발에서 안전지대가 아니라는 점이다. 최근 KBS 등 일부 언론에서는 백두산의 폭발 가능성을 조심스럽게 언급하기도 했다. 과연 세계적으로 기록된 대형화산 폭발은 어떻게 되고 백두산의 폭발 가능성은 얼마나 되는지 알아보자.⊙ 역사상의 대형 화산폭발인류 역사상 초대형 화산폭발로 기록된 것은 수십개에 이른다. 이 중 사람들과 기후에 가장 큰 영향을 미친 화산폭발은 다음과 같다. 인도네시아의 크라카타우섬에서는 1883년 화산 폭발이 시작됐다. 이는 근대 화산 활동 중 최대의 폭발로 기록됐으며 이듬해인 1884년 2월까지 이어졌다. 크라카타우섬은 인도네시아 자바섬과 수마트라섬 사이에 위치한 무인도로 화산폭발로 인해 바닷속으로 가라앉았다. 폭발음은 멀리 터키의 이스탄불과 남아프리카에서도 들을 수 있었다고 한다. 폭발로
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키크는 쌀···황금쌀··· 컬러 감자·고구마··· 농산물의 ‘눈부신 진화’
유전자 조작으로 기능성 품종 개발···곤충 활용한 신물질 연구도 농업은 과학이다. 현재 농업은 우리들이 보통 생각하는 것처럼 원시시대 때부터 이뤄진 1차 산업 형태가 아니다. 유전자 조작을 통해 품종을 개량하거나 알려지지 않았던 새로운 기능성 물질을 개발하는 첨단 연구가 활발히 진행되고 있다. 농촌진흥청은 다양한 맞춤형 기능성 쌀 품종을 개발하거나 항산화 및 노화방지 기능을 가진 컬러 고구마 · 감자 · 버섯 등을 개발하고 있다. 또 수수와 기장 등 잡곡의 항당뇨 · 항암 효과, 새싹보리의 뛰어난 미백 효과를 입증하는 등 다양한 기능성 농산물의 과학적 우수성을 입증했다. 누에 실크단백질을 이용한 인공고막이나 식 · 약용곤충 개발 등 농업생물 소재에서 유래한 신기능성 소재 개발도 적극 추진중이다. 돼지 · 감귤껍질 등 부산물에서 새로운 의료용 신소재를 개발하는 노력도 한창이다. 2008년 한때 존폐의 기로에 섰던 농진청은 이 같은 노력으로 환골탈태해 작년 중앙행정기관 업무평가에서 최우수 기관으로 선정됐다. 농진청을 통해 첨단 과학을 두른 농식품을 만나보자.'편식'을 하면 안 되는 이유가 확실해질 것이다. ⊙ 쏟아지는 기능성 농산물농진청은 전체 쌀 소비 6%대에 머물러 있는 가공용 쌀 소비 확대를 위해 다양한 기능성 쌀을 개발했다. 먼저 어린이용으로 △라이신이 많이 함유된 일명 '키크는 쌀' 영안벼 △이유식으로 쓰일 수 있는 고영양 쌀 '하이아미'를 개발했으며 성인용으로는 △다이어트쌀 '고아미 2호' △노화억제쌀 '흑설'△혈압조절 발아현미쌀 '큰 눈'등을 개발했다. 비타민 A 전구체인 베타카로틴이 대거 함유된 '황금쌀'도 있다. 비타민 A
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만화영화에서 보던‘증강 현실’기술이 현실로…
스카우터 쓰고 힐끗 쳐다봐도 상대방의 모든 정보 알수있어 드래곤볼이라는 유명 일본 만화를 보면 주인공 중 한 인물이 안경과 비슷하고 마치 헤드셋과도 비슷한 장치인 '스카우터'를 착용하고 나온다. 그 장비는 적의 전투력을 계산할 수 있는 것이 특징.실제로 그 만화를 본 사람이라면 누구나 한번쯤은 스카우터가 있으면 하는 생각을 가져봤음 직하다. 처음 만나는 사람의 정보가 모두 나온다면 애써 만나는 사람들에게 질문할 필요가 없을 것이고 자신에게 필요한 내용을 한 번 쳐다보는 것만으로 알아낼 수 있으니 말이다. 이런 장비가 현실화되고 있다. 휴대폰 카메라를 통해 특정 건물을 비추거나 거리를 스캔하면 그 건물 안에 무슨 상점이 있는지,이 거리에는 어떤 커피숍이 있는지 알아내주는 서비스가 보편화되고 있는 것이다. 최근 아이폰으로 대표되는 스마트폰이 휴대폰 시장의 대세가 되면서 이른바 증강현실(Augmented Reality;AR) 기술을 이용한 스마트폰용 애플리케이션(Application)이 주목받고 있다. 아이폰을 위시한 안드로이드폰 등 휴대폰 제조기업들이 앞다퉈 보다 빠르고 좀 더 '스마트'한 전화기를 만들어내기에 주력하고 있는 데 발맞춰 증강현실 애플리케이션의 성능 또한 나날이 똑똑해지고 있다. 증강현실이란 무엇이고 어떻게 응용되는지 또 어떻게 발전해 나갈지 알아보자.⊙ 증강현실은 무엇인가?증강현실이란 사용자가 눈으로 보는 우리의 일상,즉 현실세계에 가상 물체를 겹쳐서 스크린에 나타나게 하는 기술이다. 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(Mixed Reality;MR)이라고도 한다. 쉽게 말해 영화 마이너리
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북한이 개발했다고 허풍 떠는 핵융합 기술은 뭘까?
태양의 원리 이용한 꿈의 에너지‘프라즈마’…수소폭탄 제조도최근 북한 노동당 기관지인 노동신문이 지난 12일자로 북한 과학자들이 핵융합 기술을 자체 개발했다고 보도했다. 세계의 관심은 북한으로 급격히 쏠렸으며 각국은 북한의 주장에 대한 진위 확인에 분주히 움직였다. 왜 그랬을까. 핵융합은 수소폭탄을 제조할 수 있는 원천 기술이다. 수소폭탄은 핵폭탄보다 위력이 수백~수천배까지 강하기 때문에 '폭탄의 제왕'이라고도 불린다. 핵무기 보유가 기정 사실로 받아들여지고 있는 북한이 수소폭탄 제조 기술까지 개발하고 있다면 그야말로 큰일이다. 그러나 국가핵융합연구소는 "북한의 실험은 성공했다 해도 매우 짧은 시간 동안 플라즈마를 발생시킨 극히 초보적 단계의 수준에 불과하다"며 "군사적 목적이 아니라 전기 생산을 목적으로 기초연구를 진행하고 있는 것으로 보인다"고 설명했다. '궁극의 에너지' 핵융합기술에 대해 알아보자.⊙ 태양의 원리 이용한 궁극의 에너지핵융합에너지를 알려면 먼저 태양과 플라즈마를 이해해야 한다. 태양 중심부에서는 전자로부터 자유로워진 가벼운 수소 원자핵들이 반발력을 잃고 서로 융합해 무거운 헬륨 원자핵으로 바뀌는 과정이 지속적으로 일어난다. 이때 시간당 기가(Giga)와트급 에너지가 발생한다. 지구의 모든 생명체 에너지의 근원인 태양에너지는 이런 핵융합 과정을 통해 발생한다. 플라즈마는 원자핵과 전자가 분리돼 전기적으로 중성 상태인 이온화된 입자들을 말하며 우주 물질의 99%를 차지한다. 고체→액체→기체→플라즈마 상태로 변하는 것을 두고 '제4의 물질'이라고 부르기도 한다. 일상에서 볼 수 있는 플라즈마의 예로 번개나