2022년 7/8월 31권 7/8호돈에도 방정식이 있다 / 예전에는 수작업으로 주식 거래를 하던 시절이 있었다. (사진 아래) 요즘은 기술의 발전으로 엄청난 양의 데이터가 쌓인다. (사진 위) 물리학은 오래 전부터 엄청난 규모의 데이터와 시스템을 다뤄왔다. 경제물리학이 생겨난 건 어찌 보면 시대의 흐름상 필연적인 것이었다. (사진 제공: 한국거래소)··· 더보기
2022년 6월 31권 6호원자력은 안전하고 깨끗할 수 있는가: 소형모듈원자로 / 원자로의 출력을 줄이면 안전을 높이는데 크게 도움이 된다. 소형모듈원자로가 주목을 받고 있는 이유 중 하나다. 또한 전기를 만드는 것뿐만 아니라 고온 열 공급, 수소 생산, 선박의 동력원, 우주선 추진까지 다양한 용도로 활용이 가능하다. 표지 그림은 한국원자력연구원이 선박추진 동력원으로 사용하기 위해 개발 중인 열출력 100 MW의 용융염 원자로인 URECA의 개념도이다. [그림 출처: 한국원자력연구원]··· 더보기
2022년 5월 31권 5호결점 없는 세상을 꿈꾸다 /보석으로 가공된 다이아몬드와 다이아몬드 결정 구조로 배열된 탄소 원자들의 모습을 그린 상상도이다. 상상도 속에는 5.12억 개의 탄소원자가 있는 데, 이는 고작 0.00000000000005 캐럿에 불과한 양이다. 천연다이아몬드의 90% 이상은 1천분의 1 정도의 결함이나 불순물을 가지고 있는데, 이 정도 수준의 단결정들은 대부분 보석으로 활용된다. 반면, 반도체, 양자정보기술의 기반소재로 사용되는 실리콘 웨이퍼, 다이아몬드와 같은 단결정들은 최소 10억분의 5(5 ppb) 이하의 결함이 있는 단결정 소재를 필요로 한다. 단결정 내 결함은 양자역학적 자유도들 간의 상호작용을 방해하는 요소이지만, 매우 적은 수준으로 통제되는 결함들은 양자얽힘을 제어할 수 있는 수단으로 활용된다. (사진 출처: 울산과학기술원 오윤석 교수)··· 더보기
2022년 4월 31권 4호인공태양, 인공지능에서 답을 찾다 / 지구에서 만들어지는 인공태양은 초고온 플라즈마를 자기장으로 제어하는 토카막 방식을 가장 많이 채택하고 있다. 높은 자기장 발생 및 플라즈마의 장시간 운전을 위해 초전도 자석을 이용한 토카막이 건설되고 있으며, KSTAR는 Nb3Sn 초전도체를 이용한 최초의 토카막으로, JT60-SA(일본) 및 ITER(한국, 미국, 유럽연합, 일본, 중국, 러시아, 인도)에서 Nb3Sn 초전도 토카막이 건설되고 있지만, 현재 플라즈마 실험이 가능한 유일한 Nb3Sn 초전도 토카막이다. 표지그림은 플라즈마로 인한 진공용기의 손상을 막기 위해 그래파이트(Graphite)로 제작된 플라즈마 대향 장치(PFCs)가 설치된 KSTAR 진공용기 내부사진이며, 초고온의 플라즈마가 자기장에 의해 도넛모양으로 빠르게 회전하면서 핵융합 반응이 일어나는 것을 이미지화한 것이다. (사진 출처: 한국핵융합에너지연구원)··· 더보기
2022년 3월 31권 3호서른 즈음에: 물첨 30주년 / 올해는 <물리학과 첨단기술>(이하 <물첨>)이 태어난 지 30년이 되는 해다. 구체적으로, <물첨>은 1992년 3월 첫 호를 시작으로 2022년 2월까지 총 269회 발행되었다. <물첨> 30주년을 기념하기 위해서 이번 호의 표지는 창간호와 2000년, 2010년의 표지, 그리고 한국물리학회 70주년 및 <물첨> 30주년 기념 SF 어워드 공모전에 뽑힌 당선작과 가작 속 삽화의 이미지를 함께 담아내었다.··· 더보기
2022년 1/2월 31권 1/2호1567-1739=20 / CAP 20주년 / 20주년 기념 문구와 같이 표현된 CAP 로고는 탐침기반리소그래피 기법으로 제작된 구조물의 주사탐침현미경 이미지이다. 좌측 하단에는 현재 CAP 학술지의 표지 사진을 주요 사안인 2001년 창간, 2002년 SCI 등재와 같이 표현하였다. “1567-1739 = 20” 수식은 CAP지의 ISSN 번호(1567-1739)와 CAP 20주년을 같이 표현하고 있다. (사진 제공: CAP 편집위원회)··· 더보기
2021년 11월 30권 11호우리 글로 써내려간 물리 60년 / 60이란 숫자는 [새물리] 창간 60주년을 의미한다. 숫자 0에 포함된 그림들은 1961년 5월에 창간된 [새물리] 창간호와 2021년 11월 발간된 [새물리] 표지 사진이다. 아울러 [새물리] 역사에 있어서 획기적 전환점이 된 2015년 SCOPUS 등재도 함께 포함시켰다. (사진 출처: 새물리 편집위원회) ··· 더보기
2021년 10월 30권 10호재료 세상의 슈퍼히어로 / 소재·부품·장비(소부장)는 응용될 산업에 최적화되게 합금을 설계하여 합금소재를 제조하고, 이를 적절한 형상으로 가공하여 부품으로 제작한다. 그리고 이러한 소재와 부품을 친환경적이고 효율적으로 제조할 수 있는 장비가 이러한 공정을 위해 필수적이다. 차세대 산업의 선점을 위해서 이러한 소부장의 수입의존도를 낮추는 것이 시급한 시점이다. [사진 출처: 한국재료연구원]··· 더보기
2021년 9월 30권 9호소금에서 나노소자까지 100년 / 표지는 상온에서 분극 이력특성을 나타내는 강유전체 로셀염(Rochelle salt)의 단결정 사진이다. 1920년에 Joseph Valasek이 로셀염에서 강유전성을 처음 발견한 이후, 지난 100여 년간 강유전성은 페로브스카이트 산화물(예, BaTiO3)과 같은 다양한 물질들에서 발견되어 왔다. 이를 기념하여 물리학과 첨단기술 9월호에서는 강유전체 100주년 특집호를 준비하였다. 강유전 이력곡선 안의 그림은 대표적인 강유전체 페로브스카이트 BaTiO3 단결정의 결정 구조 및 주사투과전자현미경 이미지이다. (사진 출처: 인제대학교 이광세 교수, 울산과학기술원 정후영 교수) ··· 더보기
2021년 7/8월 30권 7/8호우주가 온다 / 우리나라 최초의 달 탐사선이자, 지구 자기권을 벗어나는 최초의 시도를 하면서, 지구가 아닌 다른 천체인 달을 탐사하는 우리나라 최초의 탐사선이 바로 시험용 달 궤도선, ‘KPLO’ 이다. KPLO는 2022년 8월에 지구를 출발해서 우주로의 여정을 시작할 예정이고, 이번 달 궤도선이 성공하면, 2030년에는 달 착륙선과 로버까지 계획하고 있다. 우리나라도 이제 달을 딛고 더 먼 소행성, 화성까지 도달하기 위한 심우주탐사를 본격적으로 준비해야 할 시기가 도래한 것이다. [사진 출처: 한국항공우주연구원]··· 더보기
2021년 6월 30권 6호아인슈타인의 한계를 넘어서 / 아인슈타인의 일반상대론은 2015년 블랙홀 충돌에서 발생한 중력파의 첫 검출을 시작으로 연이은 중력파 검출과 2019년 초거대질량 블랙홀 이미지 관측의 성공에 힘입어 재조명받고 있다. 표지는 사건지평선망원경 협력단(Event Horizon Telescope Collaboration)이 관측한 M87은하 중심에 있는 블랙홀 이미지이다. 블랙홀 질량은 태양의 65억 배이며, 외부 광원(별, 은하, 강착원반 등)에서 나온 빛이 블랙홀 주위의 휘어진 시공간에 의해 굴절되어 지구에서는 고리모양으로 관측된다. 아래는 관측에 사용된 전파망원경이다.
(사진 출처: EHT (Event Horizon Telescope) Collaboration, ESO (European Southern Observatory))··· 더보기
2021년 5월 30권 5호빛처럼 빠른 입자, 우리 손으로 만들다 / 표지는 3143억 원으로 구축된 길이 75 m, 에너지 100 MeV인 경주 양성자가속기이다. (사진 제공: 한국원자력연구원 양성자과학연구단)··· 더보기
2021년 4월 30권 4호도시물리학: 우리는 어떻게 모여사는가? / 물리학이 던지는 질문인 “우리는 어디에서 왔는가? 우리는 무엇인가? 우리는 어디로 가는가?”에 더하여, “우리는 어떻게 사는가?”를 연구하는 도시물리학을 이번 호의 특집으로 다루었다. 다양한 빅데이터를 활용한 도시물리학 연구는 자연의 원리를 탐구하는 물리의 새로운 지평을 열고 있다. 표지 그림은 직장을 옮기는 패턴을 복잡계 네트워크로 분석하여 도시의 발전을 이해하고 정책에 활용하는 계기를 마련한 연구 결과이다. (표지 설명: 포항공대 정우성 교수, 표지 출처: Jaehyuk Park et al., Nature Communications 10, 3449 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-11380-w. CC BY 4.0, 배경 - 폴 고갱, <우리는 어디서 왔고, 우리는 무엇이며, 우리는 어디로 가는가>, 1897-1898 제작)··· 더보기
2021년 3월 30권 3호양자로 측정하기: 양자표준과 미래 메트롤로지 / 양자물리에 기반한 측정이 제공하는 정밀함과 안정성은 시간, 전압/전류, 질량 등에 관하여 인간이 만든 기준물에 의존하지 않는 측정 표준 체계를 구성할 수 있도록 하였다. 또한 불확정성 원리로 대표되는 양자역학적 측정의 문제는 극한의 정밀도 구현을 향한 방안을 탐구할 기회를 제공한다. (표지 설명: 한국표준과학연구원 서준호 박사)··· 더보기
2021년 1/2월 30권 1/2호마찰 대전 탐구와 에너지 수집 응용 / 최근 에너지 수집 기술에 관한 요구가 높아짐에 따라 마찰 대전을 이용한 에너지 수집에 관한 연구가 활발하다. 마찰 대전 소자는 보통 마찰 대전을 위한 (고분자) 유전체 층과 발생된 전위차를 이용하기 위한 두 전극으로 이루어져 있다(소자그림). 유전체 내에 존재하는 전자의 에너지 준위 차이로 전자가 이동하게 되는데 특정 이상의 전위차를 만들게 되면 공기 중에서 절연파괴(electrical breakdown)가 발생하여 방전이 일어나게 된다. 이러한 현상을 제어하여 보다 효율적인 대전 소자를 구현하기 위해서는 마찰 대전 현상에 대해 보다 기초적이고 깊은 탐구가 필요하다. (표지 설명: 인하대 정종훈 교수, 이민백 교수)··· 더보기
2020년 12월 29권 12호2020 노벨물리학상 / 가운데 검은 구체의 블랙홀과 그 주변의 모습을 표현한 그림이다. 2020년 노벨물리학상은 블랙홀 형성에 대한 이론과 우리 은하 중심부에서 블랙홀을 발견한 공로로 펜로즈, 겐젤, 게즈에게 수여되었다. 펜로즈는 특이점 정리를 통해 일찍이 블랙홀이 형성될 수 있음을 일반 상대성 이론으로 분명하게 증명했고, 겐젤과 게즈는 약 26년 동안 이어진 우리 은하 중심의 Sgr A* 주변에 대한 관찰을 통해 초거대질량 블랙홀이 위치하고 있음을 보였다.
(출처: NASA, 표지 설명: 동국대학교 물리·반도체과학부 물리학전공 곽보근 교수)··· 더보기
2020년 11월 29권 11호중력의 새로운 이해 / 고전적인 중력이론을 통해 물질에 의한 시공간의 휘어짐이나 빅뱅 초기 이후 우주의 진화와 같은 거시적인 현상을 이해할 수 있다. 그러나 고전적으로 다룰 수 없는 빅뱅의 순간이나 인플레이션 초기와 같이 중력의 양자적인 성질이 중요해지는 영역에서는 양자중력에 대한 깊이 있는 이해가 필요하다. 양자중력을 향한 다양한 접근을 통해 중력에 대한 이해를 확장하고자 한다. (표지 설명: 동국대학교 물리·반도체과학부 곽보근 교수)··· 더보기
2020년 10월 29권 10호오비탈 전류, 오비트로닉스-스핀트로닉스의 확장 / 전도 전자의 오비탈 자유도는 전자의 운동방향에 따라 그 특성이 달라지는데 이로 인해 전하의 흐름에 수직한 방향으로 오비탈 각운동량의 흐름을 만들어낸다(왼쪽). 이 오비탈 전류의 발생으로 인해 전도전자의 오비탈 각운동량이 인접한 자성층으로 주입되면 자성층의 자화(magnetization)에 전달된다(오른쪽). 이를 통해 에너지 효율적인 자화 정보의 제어가 가능해질 것이다. (그림 제공: KAIST 이수길 박사, 울산대학교 김상훈 교수, 장희찬 연구원)··· 더보기
2020년 9월 29권 9호2D 판데르발스 복합구조체 극한스핀동역학 / 펨토초 레이저 펄스가 시료에 조사되면 시료 내의 스핀, 전자, 격자들이 서로 상호작용하며 새롭고 다양한 초고속 동역학 현상들이 관찰된다. 특히 2D 판데르발스 물질 기반 복합구조체는 표면과 계면에 의해 발생하는 부차적인 시료 문제로부터 자유로울 뿐 아니라 다양한 자유도의 초고속 상호작용을 연구하는 데 매우 적합한 시스템으로 생각된다. 최근, 광이 갖고 있는 에너지와 각운동량이 2D 판데르발스 복합구조체의 스핀, 전자, 격자들과 어떻게 초고속 상호작용하는가에 대한 근원적 질문에 대한 해답을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
(그림 제공: 충북대학교 방준혁 교수)··· 더보기
2022년 7/8월 31권 7/8호
돈에도 방정식이 있다 / 예전에는 수작업으로 주식 거래를 하던 시절이 있었다. (사진 아래) 요즘은 기술의 발전으로 엄청난 양의 데이터가 쌓인다. (사진 위) 물리학은 오래 전부터 엄청난 규모의 데이터와 시스템을 다뤄왔다. 경제물리학이 생겨난 건 어찌 보면 시대의 흐름상 필연적인 것이었다. (사진 제공: 한국거래소)
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2022년 6월 31권 6호
원자력은 안전하고 깨끗할 수 있는가: 소형모듈원자로 / 원자로의 출력을 줄이면 안전을 높이는데 크게 도움이 된다. 소형모듈원자로가 주목을 받고 있는 이유 중 하나다. 또한 전기를 만드는 것뿐만 아니라 고온 열 공급, 수소 생산, 선박의 동력원, 우주선 추진까지 다양한 용도로 활용이 가능하다. 표지 그림은 한국원자력연구원이 선박추진 동력원으로 사용하기 위해 개발 중인 열출력 100 MW의 용융염 원자로인 URECA의 개념도이다. [그림 출처: 한국원자력연구원]
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2022년 5월 31권 5호
결점 없는 세상을 꿈꾸다 /보석으로 가공된 다이아몬드와 다이아몬드 결정 구조로 배열된 탄소 원자들의 모습을 그린 상상도이다. 상상도 속에는 5.12억 개의 탄소원자가 있는 데, 이는 고작 0.00000000000005 캐럿에 불과한 양이다. 천연다이아몬드의 90% 이상은 1천분의 1 정도의 결함이나 불순물을 가지고 있는데, 이 정도 수준의 단결정들은 대부분 보석으로 활용된다. 반면, 반도체, 양자정보기술의 기반소재로 사용되는 실리콘 웨이퍼, 다이아몬드와 같은 단결정들은 최소 10억분의 5(5 ppb) 이하의 결함이 있는 단결정 소재를 필요로 한다. 단결정 내 결함은 양자역학적 자유도들 간의 상호작용을 방해하는 요소이지만, 매우 적은 수준으로 통제되는 결함들은 양자얽힘을 제어할 수 있는 수단으로 활용된다. (사진 출처: 울산과학기술원 오윤석 교수)
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2022년 4월 31권 4호
인공태양, 인공지능에서 답을 찾다 / 지구에서 만들어지는 인공태양은 초고온 플라즈마를 자기장으로 제어하는 토카막 방식을 가장 많이 채택하고 있다. 높은 자기장 발생 및 플라즈마의 장시간 운전을 위해 초전도 자석을 이용한 토카막이 건설되고 있으며, KSTAR는 Nb3Sn 초전도체를 이용한 최초의 토카막으로, JT60-SA(일본) 및 ITER(한국, 미국, 유럽연합, 일본, 중국, 러시아, 인도)에서 Nb3Sn 초전도 토카막이 건설되고 있지만, 현재 플라즈마 실험이 가능한 유일한 Nb3Sn 초전도 토카막이다. 표지그림은 플라즈마로 인한 진공용기의 손상을 막기 위해 그래파이트(Graphite)로 제작된 플라즈마 대향 장치(PFCs)가 설치된 KSTAR 진공용기 내부사진이며, 초고온의 플라즈마가 자기장에 의해 도넛모양으로 빠르게 회전하면서 핵융합 반응이 일어나는 것을 이미지화한 것이다. (사진 출처: 한국핵융합에너지연구원)
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2022년 3월 31권 3호
서른 즈음에: 물첨 30주년 / 올해는 <물리학과 첨단기술>(이하 <물첨>)이 태어난 지 30년이 되는 해다. 구체적으로, <물첨>은 1992년 3월 첫 호를 시작으로 2022년 2월까지 총 269회 발행되었다. <물첨> 30주년을 기념하기 위해서 이번 호의 표지는 창간호와 2000년, 2010년의 표지, 그리고 한국물리학회 70주년 및 <물첨> 30주년 기념 SF 어워드 공모전에 뽑힌 당선작과 가작 속 삽화의 이미지를 함께 담아내었다.
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2022년 1/2월 31권 1/2호
1567-1739=20 / CAP 20주년 / 20주년 기념 문구와 같이 표현된 CAP 로고는 탐침기반리소그래피 기법으로 제작된 구조물의 주사탐침현미경 이미지이다. 좌측 하단에는 현재 CAP 학술지의 표지 사진을 주요 사안인 2001년 창간, 2002년 SCI 등재와 같이 표현하였다. “1567-1739 = 20” 수식은 CAP지의 ISSN 번호(1567-1739)와 CAP 20주년을 같이 표현하고 있다. (사진 제공: CAP 편집위원회)
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2021년 12월 30권 12호
2021 노벨물리학상 / 2021년도 노벨물리학상은 지구 온난화에 관련해서 기후 및 기상학에 큰 업적을 남긴 슈쿠로 마나베(Syukuro Manabe), 클라우스 하셀만(Klaus Hasselmann) 교수와 스핀 유리(spin glass) 상태에서 발생하는 복제 대칭성 파괴(replica symmetry breaking) 현상을 이론적으로 구명한 통계물리학자 조르조 파리시(Giorgio Parisi) 교수에게 수여되었다. 표지 그림의 윗부분은 지구가 녹아 내리는 이미지로 지구 온난화를 형상화하고, 아랫부분은 마나베 교수의 기후 모형을 보여준다. 표지 그림의 배경은 스핀 유리 상태를 묘사한다. (출처: Manabe’s climate model © Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences, Spine glass © Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences)
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2021년 11월 30권 11호
우리 글로 써내려간 물리 60년 / 60이란 숫자는 [새물리] 창간 60주년을 의미한다. 숫자 0에 포함된 그림들은 1961년 5월에 창간된 [새물리] 창간호와 2021년 11월 발간된 [새물리] 표지 사진이다. 아울러 [새물리] 역사에 있어서 획기적 전환점이 된 2015년 SCOPUS 등재도 함께 포함시켰다. (사진 출처: 새물리 편집위원회)
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2021년 10월 30권 10호
재료 세상의 슈퍼히어로 / 소재·부품·장비(소부장)는 응용될 산업에 최적화되게 합금을 설계하여 합금소재를 제조하고, 이를 적절한 형상으로 가공하여 부품으로 제작한다. 그리고 이러한 소재와 부품을 친환경적이고 효율적으로 제조할 수 있는 장비가 이러한 공정을 위해 필수적이다. 차세대 산업의 선점을 위해서 이러한 소부장의 수입의존도를 낮추는 것이 시급한 시점이다. [사진 출처: 한국재료연구원]
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2021년 9월 30권 9호
소금에서 나노소자까지 100년 / 표지는 상온에서 분극 이력특성을 나타내는 강유전체 로셀염(Rochelle salt)의 단결정 사진이다. 1920년에 Joseph Valasek이 로셀염에서 강유전성을 처음 발견한 이후, 지난 100여 년간 강유전성은 페로브스카이트 산화물(예, BaTiO3)과 같은 다양한 물질들에서 발견되어 왔다. 이를 기념하여 물리학과 첨단기술 9월호에서는 강유전체 100주년 특집호를 준비하였다. 강유전 이력곡선 안의 그림은 대표적인 강유전체 페로브스카이트 BaTiO3 단결정의 결정 구조 및 주사투과전자현미경 이미지이다. (사진 출처: 인제대학교 이광세 교수, 울산과학기술원 정후영 교수)
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2021년 7/8월 30권 7/8호
우주가 온다 / 우리나라 최초의 달 탐사선이자, 지구 자기권을 벗어나는 최초의 시도를 하면서, 지구가 아닌 다른 천체인 달을 탐사하는 우리나라 최초의 탐사선이 바로 시험용 달 궤도선, ‘KPLO’ 이다. KPLO는 2022년 8월에 지구를 출발해서 우주로의 여정을 시작할 예정이고, 이번 달 궤도선이 성공하면, 2030년에는 달 착륙선과 로버까지 계획하고 있다. 우리나라도 이제 달을 딛고 더 먼 소행성, 화성까지 도달하기 위한 심우주탐사를 본격적으로 준비해야 할 시기가 도래한 것이다. [사진 출처: 한국항공우주연구원]
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2021년 6월 30권 6호
아인슈타인의 한계를 넘어서 / 아인슈타인의 일반상대론은 2015년 블랙홀 충돌에서 발생한 중력파의 첫 검출을 시작으로 연이은 중력파 검출과 2019년 초거대질량 블랙홀 이미지 관측의 성공에 힘입어 재조명받고 있다. 표지는 사건지평선망원경 협력단(Event Horizon Telescope Collaboration)이 관측한 M87은하 중심에 있는 블랙홀 이미지이다. 블랙홀 질량은 태양의 65억 배이며, 외부 광원(별, 은하, 강착원반 등)에서 나온 빛이 블랙홀 주위의 휘어진 시공간에 의해 굴절되어 지구에서는 고리모양으로 관측된다. 아래는 관측에 사용된 전파망원경이다.
(사진 출처: EHT (Event Horizon Telescope) Collaboration, ESO (European Southern Observatory))
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2021년 5월 30권 5호
빛처럼 빠른 입자, 우리 손으로 만들다 / 표지는 3143억 원으로 구축된 길이 75 m, 에너지 100 MeV인 경주 양성자가속기이다. (사진 제공: 한국원자력연구원 양성자과학연구단)
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2021년 4월 30권 4호
도시물리학: 우리는 어떻게 모여사는가? / 물리학이 던지는 질문인 “우리는 어디에서 왔는가? 우리는 무엇인가? 우리는 어디로 가는가?”에 더하여, “우리는 어떻게 사는가?”를 연구하는 도시물리학을 이번 호의 특집으로 다루었다. 다양한 빅데이터를 활용한 도시물리학 연구는 자연의 원리를 탐구하는 물리의 새로운 지평을 열고 있다. 표지 그림은 직장을 옮기는 패턴을 복잡계 네트워크로 분석하여 도시의 발전을 이해하고 정책에 활용하는 계기를 마련한 연구 결과이다. (표지 설명: 포항공대 정우성 교수, 표지 출처: Jaehyuk Park et al., Nature Communications 10, 3449 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-11380-w. CC BY 4.0, 배경 - 폴 고갱, <우리는 어디서 왔고, 우리는 무엇이며, 우리는 어디로 가는가>, 1897-1898 제작)
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2021년 3월 30권 3호
양자로 측정하기: 양자표준과 미래 메트롤로지 / 양자물리에 기반한 측정이 제공하는 정밀함과 안정성은 시간, 전압/전류, 질량 등에 관하여 인간이 만든 기준물에 의존하지 않는 측정 표준 체계를 구성할 수 있도록 하였다. 또한 불확정성 원리로 대표되는 양자역학적 측정의 문제는 극한의 정밀도 구현을 향한 방안을 탐구할 기회를 제공한다. (표지 설명: 한국표준과학연구원 서준호 박사)
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2021년 1/2월 30권 1/2호
마찰 대전 탐구와 에너지 수집 응용 / 최근 에너지 수집 기술에 관한 요구가 높아짐에 따라 마찰 대전을 이용한 에너지 수집에 관한 연구가 활발하다. 마찰 대전 소자는 보통 마찰 대전을 위한 (고분자) 유전체 층과 발생된 전위차를 이용하기 위한 두 전극으로 이루어져 있다(소자그림). 유전체 내에 존재하는 전자의 에너지 준위 차이로 전자가 이동하게 되는데 특정 이상의 전위차를 만들게 되면 공기 중에서 절연파괴(electrical breakdown)가 발생하여 방전이 일어나게 된다. 이러한 현상을 제어하여 보다 효율적인 대전 소자를 구현하기 위해서는 마찰 대전 현상에 대해 보다 기초적이고 깊은 탐구가 필요하다. (표지 설명: 인하대 정종훈 교수, 이민백 교수)
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2020년 12월 29권 12호
2020 노벨물리학상 / 가운데 검은 구체의 블랙홀과 그 주변의 모습을 표현한 그림이다. 2020년 노벨물리학상은 블랙홀 형성에 대한 이론과 우리 은하 중심부에서 블랙홀을 발견한 공로로 펜로즈, 겐젤, 게즈에게 수여되었다. 펜로즈는 특이점 정리를 통해 일찍이 블랙홀이 형성될 수 있음을 일반 상대성 이론으로 분명하게 증명했고, 겐젤과 게즈는 약 26년 동안 이어진 우리 은하 중심의 Sgr A* 주변에 대한 관찰을 통해 초거대질량 블랙홀이 위치하고 있음을 보였다.
(출처: NASA, 표지 설명: 동국대학교 물리·반도체과학부 물리학전공 곽보근 교수)
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2020년 11월 29권 11호
중력의 새로운 이해 / 고전적인 중력이론을 통해 물질에 의한 시공간의 휘어짐이나 빅뱅 초기 이후 우주의 진화와 같은 거시적인 현상을 이해할 수 있다. 그러나 고전적으로 다룰 수 없는 빅뱅의 순간이나 인플레이션 초기와 같이 중력의 양자적인 성질이 중요해지는 영역에서는 양자중력에 대한 깊이 있는 이해가 필요하다. 양자중력을 향한 다양한 접근을 통해 중력에 대한 이해를 확장하고자 한다. (표지 설명: 동국대학교 물리·반도체과학부 곽보근 교수)
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2020년 10월 29권 10호
오비탈 전류, 오비트로닉스-스핀트로닉스의 확장 / 전도 전자의 오비탈 자유도는 전자의 운동방향에 따라 그 특성이 달라지는데 이로 인해 전하의 흐름에 수직한 방향으로 오비탈 각운동량의 흐름을 만들어낸다(왼쪽). 이 오비탈 전류의 발생으로 인해 전도전자의 오비탈 각운동량이 인접한 자성층으로 주입되면 자성층의 자화(magnetization)에 전달된다(오른쪽). 이를 통해 에너지 효율적인 자화 정보의 제어가 가능해질 것이다. (그림 제공: KAIST 이수길 박사, 울산대학교 김상훈 교수, 장희찬 연구원)
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2020년 9월 29권 9호
2D 판데르발스 복합구조체 극한스핀동역학 / 펨토초 레이저 펄스가 시료에 조사되면 시료 내의 스핀, 전자, 격자들이 서로 상호작용하며 새롭고 다양한 초고속 동역학 현상들이 관찰된다. 특히 2D 판데르발스 물질 기반 복합구조체는 표면과 계면에 의해 발생하는 부차적인 시료 문제로부터 자유로울 뿐 아니라 다양한 자유도의 초고속 상호작용을 연구하는 데 매우 적합한 시스템으로 생각된다. 최근, 광이 갖고 있는 에너지와 각운동량이 2D 판데르발스 복합구조체의 스핀, 전자, 격자들과 어떻게 초고속 상호작용하는가에 대한 근원적 질문에 대한 해답을 찾기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
(그림 제공: 충북대학교 방준혁 교수)
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