목록~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계 (417)
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2008년 4월 8일, 한국 최초 우주인 이소연 박사가 우주로 발사되어 국제우주정거장에 도착했습니다. 우주선 안에서 이소연 박사가 두둥실 떠다니던 모습을 기억하시나요? 우주인들이 바닥에 발을 딛고 서려고 해도 바로 설 수가 없습니다. 우주선 안에서 우주인은 바닥을 걸어 다닐 수도 없고 물속을 수영하듯 떠다니고 있으며 손에 들고 있는 물건을 떨어뜨려도 물이 든 물컵이 뒤집혀도 물이 바닥으로 엎질러지지 않아요. 우리는 이런 상태를 ‘무중력 상태’라 합니다. 하지만 엄밀히 말하면 우주에서 중력이 미치지 않는 공간은 없습니다. 다만, 중력이 아주 미약하므로 중력이 없는 것처럼 느껴지는 것입니다. 우주인이 오랫동안 우주여행을 하게 되거나 오랫동안 우주 정거장에서 생활하게 되면 이처럼 중력을 느끼지 못하여 많은 어..
스마트폰 나온 지 몇 년 되지 않았지만 벌써 우리의 생활이 많이 바뀌었습니다. 요즘은 스마트폰을 이용하면 길을 걸어가거나, 산에 오르면서도 어디에서나 인터넷에 접속할 수 있는 편리한 시대입니다. 하루만 지나도 새로운 기술이 발전하는 요즘, 30년 후에는 또 어떤 세상이 펼쳐질까요? 2043년 4월 어느 날, 항공우주 과학자가 집안의 사무실에서 안경 너머로 허공을 쳐다보며, 뭔가를 만지는 듯한 손짓을 하고 있습니다. 자세히 보니 우주선이 홀로그램으로 보이고 옆에 복잡한 설계도가 떠있습니다. 과학자가 손짓할 때마다 우주선에 연결된 장비가 움직이고, 복잡한 설계도가 저절로 변한다. 과학자는 원격로봇을 통해 개발하고 있는 우주선 시험을 하는 것입니다. 원격로봇은 인터넷이 접속되는 지구 어디서나 조작이 가능한 로..
‘광속’이란 빛이 나아가는 속도를 말합니다. 빛은 얼마나 빠를까요? 초당 약 30만 km를 나아가는 빛의 속도가 얼마나 빠른지 우리 몸으로 직접 느낄 수는 없지만, 우리가 알고 있는 속도 중에 가장 빠르지요. 1초에 지구를 일곱 바퀴 반이나 돌 수 있으니까요! 아인슈타인의 상대성이론에서 ‘광속에 가까운 속도로 날아가는 우주선 안에서는 시간의 흐름이 느려진다.’고 했습니다. 이 말을 다르게 표현하면 빛의 속도와 가깝게 빠르게 움직이는 우주선을 타고 우주여행을 간다면 시간이 천천히 흐르게 되어 느리게 늙는다고 생각할 수 있지요. 과학자들은 이것을 다른 말로 ‘시간 지연 효과’라고 합니다. 시간 지연 효과를 설명해 주는 상황이 있는데 그 예가 ‘쌍둥이 역설’이라는 것입니다. 지금부터 상상하여 볼까요? 부모도 ..
산화물의 특성차이 규명 - 미국 세라믹학회지 발표, 산화 환원의 온도 의존성 차이가 기포제거 능력을 좌우 - 국내 연구진이 TFT-LCD 이나 OLED 등 디스플레이용 모듈의 핵심부품인 기판유리의 최종 품질을 좌우하는 기포제거 공정, 즉 청징*에 쓰이는 화합물들의 기포제거 능력 차이에 대한 원인을 알아냈습니다. 앞으로 태양전지의 효율을 높일 수 있는 고 투과율 기판 유리 개발 등에 기여할 것으로 기대됩니다. * 청징(Fining) : 기판유리를 만들기 위해 여러 고순도 세라믹 원료의 혼합물을 녹이는 용융과정에서 발생하는 기포를 제거하는 공정입니다. 산화물을 청징제로 이용합니다. ○ 군산대학교 신소재공학과 김기동 교수가 수행한 이번 연구결과는 교육과학기술부(장관 서남수)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추..
스티커형 전자소자 개발 - 첨단기능성 물질지 표지논문 발표, “종이, 피부, 곡면 등에도 전자소자 제작 가능” - 국내 연구진이 어디든 쉽게 붙였다 떼었다 할 수 있는 스티커형 전자소자를 개발해냈습니다. 이를 이용하면 종이나 피부, 요철이 있는 곡면에도 전자소자를 스티커처럼 붙일 수 있어 탈부착형 디스플레이, 태양전지, 배터리, 의료 및 환경 감시 센서 등에 응용될 수 있을 것으로 기대됩니다. ○ 광주과학기술원(총장 김영준) 고흥조 교수 연구팀이 수행한 이번 연구결과는 교육과학기술부(장관 서남수) 및 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(핵심) 및 광주과기원 특화연구(국제협력)의 지원을 받아 이뤄졌으며, ○ 재료과학 분야 권위지 첨단기능성 물질(Advanced Functional Ma..
사람들이 언제부터 우주여행을 꿈꾸었는지 정확히 알 수는 없지만, 우리가 꿈꾸는 우주여행의 출발은 지구를 떠다니는 것부터 시작해야 하겠지요? 고무풍선을 불어서 입구를 손가락으로 잡아 공기가 빠져나가지 않게 해 봅시다. 이렇게 부풀어진 풍선을 손가락으로 막았을 때, 풍선 안의 공기는 모든 방향을 향해 똑같은 힘으로 즉, 풍선을 팽창하는 방향으로 밀어낼 것입니다. 그래서 풍선은 동그란 모양이지요. 하지만 잡고 있는 손을 놓아주어 풍선을 자유롭게 날아가도록 한다면 공기가 풍선으로부터 빠져나가 풍선이 작아지면서 방 안을 날아다닐 것입니다. 공기가 빠져나가고 있는 풍선의 입구는 이쪽저쪽으로 움직이며 배의 키처럼 작용하고, 풍선은 공중을 이리저리 날아다니며 방향을 예측할 수 없는 운동을 할 것입니다. 이처럼, 우주선..
귀금속 나노촉매 개발 - 효능 손실없이 반복 사용 가능한 귀금속 나노 촉매 개발 - 효능의 손실 없이 반복해서 재사용이 가능한 귀금속 나노촉매가 국내 연구진에 의해 개발되어 환경오염을 줄이고, 나노소재의 실용화 가능성이 높아져 막대한 경제적 효과를 나타낼 것으로 기대됩니다. ○ 한국과학기술연구원(KIST, 원장 문길주) 분자인식연구센터 우경자 박사팀과 특성분석센터 안재평 박사가 공동으로 수행한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 나노·소재 기술개발사업 및 KIST 기관 고유사업의 목적으로 수행되었으며, ○ 20일, 세계 최고 권위의 과학저널 네이처(Nature)의 자매지인 ‘Scientific Reports’ 에 게재되었습니다. * 논문명 : Core-Shell Bimetallic Nan..
액정레이저 개발 - 온도안정성과 파장 가변성이 향상된 신광학소자 개발 - 국내 연구진이 액정의 3차원 나노구조를 이용하여 하나의 레이저발진장치로 다양한 파장의 레이저를 발생시키는 액정레이저 제작에 성공하였습니다. 간단한 온도조절만으로 다양한 파장의 레이저를 만들 수 있어 의료기기, 광통신, 디스플레이 등에 활용되는 레이저 발진장치의 소형화와 간편화에 이바지할 것으로 예상합니다. * 레이저 발진장치 : 일반적으로 가늘고 긴 공진기 양쪽에 거울을 달고 있으며, 그 사이에 액체, 고체, 기체, 반도체 등의 다양한 레이저 매질을 채워 놓습니다. 외부에서 에너지를 받은 매질이 빛을 발하면 이 빛이 거울로 구성된 공진기 안에서 증폭되어 레이저가 발진하게 됩니다. * 액정레이저 : 레이저 매질로 액체, 기체, 고체,..