2020년 7/8월 29권 7/8호초평탄 표면을 갖는 금속박막의 수프리머시 / 금속 박막이 단원자층 수준의 초평탄 표면을 가지면 새로운 물리 세계가 열리게 된다. 신생 물성이 나타나기도 하고 일반적으로 예측되던 화학 반응성이 사라지기도 한다. 그러나 기계적 가공/연마 기술로 단원자층 정밀도의 초평탄면을 만들기는 거의 불가능하므로, 결국 물질 스스로 초평탄하게 자라도록 그 환경을 만들어 주어야 한다. 이러한 금속 박막 성장은 원자 수준의 관측 및 분석과 함께 반복 검증과 조정을 거쳐 초평탄 박막 물리라는 전례없는 연구 문제들을 내포하고 현실 세계에서 실현된다. (그림 제공: 부산대학교 정세영 교수, 성균관대학교 김영민 교수)··· 더보기
2020년 6월 29권 6호전하-중립 준입자에서 발현하는 위상 현상 / 응집물질에서 새롭게 나타나는 현상들(그림에서 W를 형상화한 핵심어들)의 근원에는 물질 내에 존재하는 준입자가 갖는 베리곡률(W)이 자리 잡고 있다. 전하를 띠지 않는 준입자의 운동도 베리곡률에 의한 위상 현상으로 이해할 수 있다. 베리곡률로 인하여 키타예프 물질에서 전하-중립 준입자인 애니온을 생성할 수 있고 애니온의 조작을 통하여 새로운 양자상태를 만들어 낼 수 있다(그림 중앙). (그림 제공: 중앙대학교 전상준 교수, 최광용 교수, 이상권 교수, 박노원 박사)··· 더보기
2020년 5월 29권 5호COVID-19 동향과 신종 감염병에 대한 향후 대처방안 / ‘코로나 바이러스’의 명칭은 독특한 형태의 스파이크 단백질 때문에 라틴어로 왕관을 뜻하는 ‘Corona’에서 유래되었다. 코로나 바이러스는 원래 사람에게 감염되면 일반적인 감기증상을 유발 하지만, 변종 바이러스인 사스(2003년)와 메르스(2012년)는 폐렴, 중증급성호흡기증후군을 일으켜 높은 치사율로 사망에 이르기도 했다. 최근 세계적 팬데믹 상황까지 초래한 COVID-19(2019-nCoV)가 과거의 사스보다 더 빠르게 전염·확산되고 치사율이 높은 이유는 COVID-19가 숙주세포의 ACE2(Angiotensin Converting Enzyme2)에 사스보다 더 강하게 결합하고, 스파이크단백질의 일부분이 단백질가위에 의해 더 쉽게 잘라질 수 있도록 변형이 되어 있는 것이 그 원인으로 제시되고 있다. (표지 설명: 세종대학교 물리천문학부 김근수 교수)··· 더보기
2020년 4월 29권 4호생물물리학 분과 길라잡이 / 표지는 뱀장어 유래 UnaG 단백질을 이용한 초고분해능 형광현미경 세포 이미지이다. 녹색은 소포체(endoplasmic reticulum), 빨강은 미토콘드리아를 나타낸다
(표지 출처: Kwon, J., Park, J., Kang, M. et al., Bright ligand-activatable fluorescent protein for high-quality multicolor live-cell super-resolution microscopy, Nat. Commun. 11, 273 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-019-14067-4. Under the terms of CC BY license.)··· 더보기
2020년 3월 29권 3호5G 이동통신 기술과 응용 / 중앙의 직선 다발은 기존 LTE에 비해 20배 가량 빠른 정보전달이 가능한 5G 통신을 광폭의 고속도로의 형태로 표현하였고, 하늘색 바탕의 원형 그림은 이러한 정보의 고속도로를 통해 자율주행, 의료정보, 가상현실과 같은 데이터를 각각의 전용차로로 연결되는 이미지를 형상화하고 있다. 또한 각각의 전용차로로 연결된 구성원소들은 5G망을 통해 서로 연결이 되어 이른바 초연결성을 갖고 있음을 표현하였다. (그림 제공: 차세대융합기술연구원 지능형판단시스템연구실 연구실장 임경일 박사)··· 더보기
2020년 1/2월 29권 1/2호물리학 기초연구 분야별 지원체계 수립을 위한 정책과제 중간보고 / ‘분야별 지원체계’는 한국물리학회에서 과학기술정보통신부와 한국연구재단으로부터 위탁을 받아 정책과제로 수행하고 있는 물리학 분야의 기초연구비 구성과 지원체계를 의미합니다. 이번 특집호에 분야별 지원체계와 학문별 포트폴리오 구성에 대한 중간보고서를 요약하여 보고 드리며, 그동안 수렴된 의견을 모아서 최종적인 포트폴리오를 완성하여 2021~2023년에 적용될 연구비 지원의 틀을 마련할 계획입니다. (그림 제공: 서울시립대학교 장영준 교수)··· 더보기
2019년 12월 28권 12호2019 노벨물리학상 / 2019년 노벨물리학상은 우주 초기에 생긴 양자 물질요동이 중력에 의해 점차 성장하여(그림 아래 부분) 현재 은하들이 보여주는 우주거대구조(왼쪽 원 내 은하들의 분포)로 만들어지는 과정에 대한 연구와 우리 은하 내 태양이 아닌 별 주위에도 행성이 존재함을 밝힌 연구(오른쪽 원 내 그림은 최근 백두로 이름 붙여진 별 8 UMi가 행성 한라의 공전운동에 의해 시선속도 변화를 보여주는 모습)에 수여되었다.(그림 제공: 고등과학원 김주한 교수, 한국천문연구원 이병철 박사, SDSS)··· 더보기
2019년 11월 28권 11호정부출연연구기관의 물리 연구 / 국가과학기술연구회 소관 25개 정부출연연구기관 중 물리 연구와 비교적 관련이 높은 15개 기관의 로고를 소개합니다. 그 외의 기관에서도 물리 연구를 수행하고 계실 수 있는데 모두 포함하지 못한 점에 대해 양해 말씀을 드립니다. 자세한 소개는 국가과학기술연구회 홈페이지(http://nst.re.kr)를 참조하시기 바랍니다. 표지에서 나타난 기관 간 연결선은 미적인 관점에서 임의로 표시한 것으로 실제 연구분야 혹은 협력연구와 관련이 없습니다.(표지 설명: 한국표준과학연구원 김용성 박사)··· 더보기
2019년 10월 28권 10호21세기의 뫼스바우어 분광학 II / 되튐없는 감마선공명 현상을 이용하는 뫼스바우어분광기의 장치개발은 발전을 거듭하여 왔다. 특히, 외부자기장을 가해주면서 액체 헬륨 온도부터 시료를 측정하는 경우, 초미세자기장과 전기사중극자 부호, 전기장 기울기 텐서의 비대칭 인자 등을 결정할 수 있어 나노 자성물질을 가장 잘 해석할 수 있다(왼쪽). 뫼스바우어분광기를 활용한 우리나라 문화재 연구에서 가장 괄목한 결과는 철의 +3가와 +2가(산화와 환원) 상태를 측정하여, 청자(오른쪽 위)의 색도 메카니즘을 규명한 것이다. 최근에는 단청 안료의 원료로 추정되는 다양한 장소에서 채취한 황토를 열처리하여 뫼스바우어분광기로 측정할 경우, 황토의 산지와 안료화 메카니즘의 확인이 가능하다(오른쪽 아래).(그림 제공: 국민대학교 김철성 교수, 한국원자력연구원 엄영랑 박사)··· 더보기
2019년 9월 28권 9호희토류 자원과 응용 / 희토류 원소(Rare-earth elements)는 주기율표에서 원소번호 57번 La(란타니움)부터 71번 Lu(루테니움)까지의 란탄계열 원소 15개와 함께 Sc(스칸듐) 및 Y(이트륨)을 포함하는 17개의 원소 그룹을 말한다.
(그림 제공: 한국기계연구원 부설 재료연구소 이정구 박사, 차희령 박사)··· 더보기
2019년 7/8월 28권 7/8호21세기의 뫼스바우어 분광학 I / 1958년 뫼스바우어가 발견한 감마선공명 현상을 이용한 분광기의 대표적인 측정법은 방사성동위원소 57Co의 감마선이 측정 시료 내 안정동위원소인 57Fe에 흡수된 감마선을 계측하는 것이다(중앙 왼쪽 및 위). 무기물은 물론, Fe가 포함된 유기물도 Fe 원자의 화합물 상태, 결정구조에 따라 공명흡수선(중앙)이 얻어진다.(그림 제공: 국민대학교 김철성 교수, 한국원자력연구원 엄영랑 박사)··· 더보기
2019년 6월 28권 6호분석과학 연구장비 개발 / 국산 연구장비의 해외 의존도는 날이 갈수록 심각해지고 있고, 분석연구장비의 경우 그 비율은 더 심각하다. 이를 극복하기 위하여 국내 출연연구소를 중심으로 국산 분석연구장비의 개발에 박차를 가하고 있다. 사진은 한국기초과학지원연구원에서 개발하고 있는 분석과학 연구장비 중 일부를 나타낸 것이다. 오늘의 작은 노력이 국산연구장비 산업 발전의 초석이 되었으면 한다.(그림 제공: 한국기초과학지원연구원 황영진 박사, 최명철 박사, 이한주 박사, 최연석 박사)··· 더보기
2019년 5월 28권 5호태양전지 연구 최신동향 / 태양광 발전 및 태양전지: 태양광 발전 시스템의 핵심 요소인 태양전지는 태양광 스펙트럼 중 밴드갭 이상 영역의 에너지를 흡수하여 전력으로 변환하는 반도체 소자이다. 태양전지는 전력 생산에 별도의 연료를 사용하지 않고 발전 과정에서 매연, 폐수 등의 오염물질이 발생하지 않기 때문에 태양전지를 이용한 태양광 발전기술은 대표적인 청정에너지 및 신재생에너지로 여겨진다. 태양광 발전 기술은 일부 상용화 및 보급이 이루어지고 있으나 화력 및 원자력 등 기존 전력원과 비교할 때 여전히 가격 경쟁력 개선의 여지가 있는데, 특히 신소재 및 신기술 혁신을 통한 비용효율 개선에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 또한, 태양광발전은 원자력발전소에 버금가는 기가와트(GW) 규모의 대형 발전소에서부터 가정용 전력 공급뿐 아니라 손목시계 및 휴대형 계산기 등의 소형 전자기기에 이르기까지 다양한 규모의 전력원으로 활용 가능하다. 이와 같은 특징을 살려 대규모 에너지원뿐 아니라 소형 및 응용 에너지원으로의 연구도 이루어지고 있는데, 대표적으로 유연(flexible) 태양전지 또는 건물일체형 태양광 발전(BIPV, Building Integrated Photovoltaic) 용도로 사용 가능한 투명 태양전지 등이 있다. 본 특집에서는 이와 같은 다양한 태양전지 연구의 최신 동향을 다룬다.(표지 설명: 충북대학교 김가현 교수)··· 더보기
2019년 4월 28권 4호뉴로모픽 컴퓨팅 / 뉴로모픽 공학은 두뇌를 하드웨어로 모사하여 인공지능을 구현하고자 한다. 기능적인 모사와 함께 물리적인 모사까지 구현을 목표로 한다. 두뇌의 실제 작동 원리에 가까운 스파이킹 신경망 구조를 하드웨어로 모사하기 위해 뉴런들 사이에 시냅스를 이용한 정보 전달 과정을 모사한 뉴런 간의 통신 규격이 제안되었다. 또한 이를 확장하기 위한 시스템 구조들이 다양하게 제시되고 있다.(그림 제공: 한국과학기술연구원 박종길 선임연구원)··· 더보기
2019년 3월 28권 3호수십 큐비트 양자컴퓨터 / IBM과 구글에서 공개한 초전도 회로 기반 수십 큐비트 양자컴퓨터의 일부.
위쪽 그림은 IBM에서 초전도 회로를 담는 저온유지장치 일부를 공개한 사진(출처: www.flickr.com, Frank Alvarado)이며, 아래 중심에 있는 사진은 2018년 초 구글에서 공개한 72 큐비트 칩의 이미지(출처: Julian Kelly, Quantum AI Lab)이다.(표지 설명: 서강대학교 손원민 교수)··· 더보기
2019년 1/2월 28권 1/2호극한 핵물질 연구 / 배경 그림은 RAON의 고에너지 빔라인에 설치될 LAMPS 시간투영검출기(TPC)에 대한 핵자당 250 MeV Au+Au 충돌사건의 IQMD 시뮬레이션 이벤트이다.
위쪽 그림은 LAMPS 검출기의 1단계 계획으로 TPC와 솔레노이드 전자석으로 구성된 스펙트로미터와 전방 중성자 검출기 시스템으로 이루어져 있다.(IBS 중이온가속기건설구축사업단 제공) 아래 왼쪽은 대전시에 건설 중인 RAON의 예상도이고 2021년 완공 예정이다.(IBS 중이온가속기건설구축사업단 제공) 아래 오른쪽은 제작이 완료된 LAMPS 중성자검출기의 일부 사진이다.··· 더보기
2018년 12월 27권 12호2018 노벨물리학상 / 2018년 노벨물리학상은 레이저 분야의 업적으로 세 사람이 수상하였다. 레이저를 이용하여 입자 포획 기술을 개발한 애슈킨 박사의 덕분에 생물물리 분야가 활성화되었고, 무루 교수와 당시 대학원생이던 스트릭랜드 교수가 고안한 처프 펄스 증폭 기술을 써서 극초단 고출력 레이저를 개발하여 이를 기초과학 분야뿐만 아니라 의학, 산업 분야에서도 다양하게 활용하고 있다.(그림 출처: https://www.nobelprize.org, Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences, 표지 설명: 기초과학연구원 초강력 레이저과학 연구단/지스트 물리광과학과 남창희 교수)··· 더보기
2018년 11월 27권 11호ICHEP 2018 / ICHEP2018의 개최국인 대한민국의 상징인 한글을 배경으로 ICHEP2018이 개최된 해를 상징하는 ‘1’과 ‘8’ 형태의 도형으로 이루어진 ICHEP2018 로고가 뚜렷이 보인다. 왼쪽 ‘1’ 형태의 도형은 학회 개최지였던 COEX 주변의 가장 높은 건물인 무역센터 Trade Tower를 옆에서 본 모습이다. 이 건물의 안쪽이 완전히 검게 칠해진 것은 현재 입자물리학의 주요 현안 중 하나인 암흑물질, 암흑에너지를 상징한다. 건물 아래쪽에 한줄기 빛이 비추이는 것은 조만간 물리학자들의 노력으로 이 문제도 해결의 실마리를 얻을 수 있으리라는 기대를 보여준다. 오른쪽 ‘8’ 형태의 도형은 뱀이 자기 꼬리를 물고 있는 우로보로스 신화에서 따온 것이다. 가장 작은 입자들을 연구하는 입자물리학이 궁극적으로 가장 큰 우주의 기원에 관한 이해를 가능케 함을 상징한다. 뱀(또는 용)의 머리에서 시작해서 입자, 사람들(사물놀이 축제를 즐기는 모습은 ICHEP이 입자물리학자들의 축제의 장임을 나타낸다) 및 건물, 우주로 이어지며 스케일이 점점 커지는 것이 표현되고 있다. 아래쪽 사진은 초창기 ICHEP의 회의 장면 그리고 ICHEP2018의 참가자 단체 사진이다. 초창기 ICHEP을 이끌었던 Marshak, Bethe, Oppenheimer 등 거장들의 학문적 업적과 전통이 이번 ICHEP2018의 참가자들에게도 면면히 이어져 내려옴을 나타낸다. (표지설명: 연세대학교 권영준 교수)··· 더보기
2018년 10월 27권 10호막스 플랑크의 노벨물리학상 100주년 / 1918년 노벨물리학상은 “에너지 양자의 발견을 통해 물리학의 발전에 이바지한 공로”로 막스 플랑크에게 주어졌다. 19세기말에 독일 물리-기술 제국연구소에서는 오토 루머, 에른스트 프링스하임, 페르디난트 쿠를바움, 하인리히 루벤스, 빌헬름 빈 등이 흑체복사의 실험 연구에서 큰 혁신을 이루었고, 더 정교한 측정 결과를 설명하는 과정에서 플랑크는 에너지 양자 또는 작용량 양자의 개념을 제안함으로써 양자이론의 첫 단추를 열었다. 그의 이름을 딴 작용량 양자의 상수의 값은 2019년 5월부터 h = 6.62607015×10-34 Js이라는 정확한 값으로 고정된다. 독일 정부는 플랑크의 초상을 2마르크 동전에 새겨 그의 업적을 오랫동안 기억하게 했다. (흑체복사 곡선 출처: Lummer, O. & Pringsheim, E. (1900), 표지 설명: 한국과학영재학교 김재영 박사)··· 더보기
2020년 7/8월 29권 7/8호
초평탄 표면을 갖는 금속박막의 수프리머시 / 금속 박막이 단원자층 수준의 초평탄 표면을 가지면 새로운 물리 세계가 열리게 된다. 신생 물성이 나타나기도 하고 일반적으로 예측되던 화학 반응성이 사라지기도 한다. 그러나 기계적 가공/연마 기술로 단원자층 정밀도의 초평탄면을 만들기는 거의 불가능하므로, 결국 물질 스스로 초평탄하게 자라도록 그 환경을 만들어 주어야 한다. 이러한 금속 박막 성장은 원자 수준의 관측 및 분석과 함께 반복 검증과 조정을 거쳐 초평탄 박막 물리라는 전례없는 연구 문제들을 내포하고 현실 세계에서 실현된다. (그림 제공: 부산대학교 정세영 교수, 성균관대학교 김영민 교수)
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2020년 6월 29권 6호
전하-중립 준입자에서 발현하는 위상 현상 / 응집물질에서 새롭게 나타나는 현상들(그림에서 W를 형상화한 핵심어들)의 근원에는 물질 내에 존재하는 준입자가 갖는 베리곡률(W)이 자리 잡고 있다. 전하를 띠지 않는 준입자의 운동도 베리곡률에 의한 위상 현상으로 이해할 수 있다. 베리곡률로 인하여 키타예프 물질에서 전하-중립 준입자인 애니온을 생성할 수 있고 애니온의 조작을 통하여 새로운 양자상태를 만들어 낼 수 있다(그림 중앙). (그림 제공: 중앙대학교 전상준 교수, 최광용 교수, 이상권 교수, 박노원 박사)
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2020년 5월 29권 5호
COVID-19 동향과 신종 감염병에 대한 향후 대처방안 / ‘코로나 바이러스’의 명칭은 독특한 형태의 스파이크 단백질 때문에 라틴어로 왕관을 뜻하는 ‘Corona’에서 유래되었다. 코로나 바이러스는 원래 사람에게 감염되면 일반적인 감기증상을 유발 하지만, 변종 바이러스인 사스(2003년)와 메르스(2012년)는 폐렴, 중증급성호흡기증후군을 일으켜 높은 치사율로 사망에 이르기도 했다. 최근 세계적 팬데믹 상황까지 초래한 COVID-19(2019-nCoV)가 과거의 사스보다 더 빠르게 전염·확산되고 치사율이 높은 이유는 COVID-19가 숙주세포의 ACE2(Angiotensin Converting Enzyme2)에 사스보다 더 강하게 결합하고, 스파이크단백질의 일부분이 단백질가위에 의해 더 쉽게 잘라질 수 있도록 변형이 되어 있는 것이 그 원인으로 제시되고 있다. (표지 설명: 세종대학교 물리천문학부 김근수 교수)
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2020년 4월 29권 4호
생물물리학 분과 길라잡이 / 표지는 뱀장어 유래 UnaG 단백질을 이용한 초고분해능 형광현미경 세포 이미지이다. 녹색은 소포체(endoplasmic reticulum), 빨강은 미토콘드리아를 나타낸다
(표지 출처: Kwon, J., Park, J., Kang, M. et al., Bright ligand-activatable fluorescent protein for high-quality multicolor live-cell super-resolution microscopy, Nat. Commun. 11, 273 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-019-14067-4. Under the terms of CC BY license.)
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2020년 3월 29권 3호
5G 이동통신 기술과 응용 / 중앙의 직선 다발은 기존 LTE에 비해 20배 가량 빠른 정보전달이 가능한 5G 통신을 광폭의 고속도로의 형태로 표현하였고, 하늘색 바탕의 원형 그림은 이러한 정보의 고속도로를 통해 자율주행, 의료정보, 가상현실과 같은 데이터를 각각의 전용차로로 연결되는 이미지를 형상화하고 있다. 또한 각각의 전용차로로 연결된 구성원소들은 5G망을 통해 서로 연결이 되어 이른바 초연결성을 갖고 있음을 표현하였다. (그림 제공: 차세대융합기술연구원 지능형판단시스템연구실 연구실장 임경일 박사)
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2020년 1/2월 29권 1/2호
물리학 기초연구 분야별 지원체계 수립을 위한 정책과제 중간보고 / ‘분야별 지원체계’는 한국물리학회에서 과학기술정보통신부와 한국연구재단으로부터 위탁을 받아 정책과제로 수행하고 있는 물리학 분야의 기초연구비 구성과 지원체계를 의미합니다. 이번 특집호에 분야별 지원체계와 학문별 포트폴리오 구성에 대한 중간보고서를 요약하여 보고 드리며, 그동안 수렴된 의견을 모아서 최종적인 포트폴리오를 완성하여 2021~2023년에 적용될 연구비 지원의 틀을 마련할 계획입니다. (그림 제공: 서울시립대학교 장영준 교수)
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2019년 12월 28권 12호
2019 노벨물리학상 / 2019년 노벨물리학상은 우주 초기에 생긴 양자 물질요동이 중력에 의해 점차 성장하여(그림 아래 부분) 현재 은하들이 보여주는 우주거대구조(왼쪽 원 내 은하들의 분포)로 만들어지는 과정에 대한 연구와 우리 은하 내 태양이 아닌 별 주위에도 행성이 존재함을 밝힌 연구(오른쪽 원 내 그림은 최근 백두로 이름 붙여진 별 8 UMi가 행성 한라의 공전운동에 의해 시선속도 변화를 보여주는 모습)에 수여되었다.(그림 제공: 고등과학원 김주한 교수, 한국천문연구원 이병철 박사, SDSS)
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2019년 11월 28권 11호
정부출연연구기관의 물리 연구 / 국가과학기술연구회 소관 25개 정부출연연구기관 중 물리 연구와 비교적 관련이 높은 15개 기관의 로고를 소개합니다. 그 외의 기관에서도 물리 연구를 수행하고 계실 수 있는데 모두 포함하지 못한 점에 대해 양해 말씀을 드립니다. 자세한 소개는 국가과학기술연구회 홈페이지(http://nst.re.kr)를 참조하시기 바랍니다. 표지에서 나타난 기관 간 연결선은 미적인 관점에서 임의로 표시한 것으로 실제 연구분야 혹은 협력연구와 관련이 없습니다.(표지 설명: 한국표준과학연구원 김용성 박사)
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2019년 10월 28권 10호
21세기의 뫼스바우어 분광학 II / 되튐없는 감마선공명 현상을 이용하는 뫼스바우어분광기의 장치개발은 발전을 거듭하여 왔다. 특히, 외부자기장을 가해주면서 액체 헬륨 온도부터 시료를 측정하는 경우, 초미세자기장과 전기사중극자 부호, 전기장 기울기 텐서의 비대칭 인자 등을 결정할 수 있어 나노 자성물질을 가장 잘 해석할 수 있다(왼쪽). 뫼스바우어분광기를 활용한 우리나라 문화재 연구에서 가장 괄목한 결과는 철의 +3가와 +2가(산화와 환원) 상태를 측정하여, 청자(오른쪽 위)의 색도 메카니즘을 규명한 것이다. 최근에는 단청 안료의 원료로 추정되는 다양한 장소에서 채취한 황토를 열처리하여 뫼스바우어분광기로 측정할 경우, 황토의 산지와 안료화 메카니즘의 확인이 가능하다(오른쪽 아래).(그림 제공: 국민대학교 김철성 교수, 한국원자력연구원 엄영랑 박사)
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2019년 9월 28권 9호
희토류 자원과 응용 / 희토류 원소(Rare-earth elements)는 주기율표에서 원소번호 57번 La(란타니움)부터 71번 Lu(루테니움)까지의 란탄계열 원소 15개와 함께 Sc(스칸듐) 및 Y(이트륨)을 포함하는 17개의 원소 그룹을 말한다.
(그림 제공: 한국기계연구원 부설 재료연구소 이정구 박사, 차희령 박사)
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2019년 7/8월 28권 7/8호
21세기의 뫼스바우어 분광학 I / 1958년 뫼스바우어가 발견한 감마선공명 현상을 이용한 분광기의 대표적인 측정법은 방사성동위원소 57Co의 감마선이 측정 시료 내 안정동위원소인 57Fe에 흡수된 감마선을 계측하는 것이다(중앙 왼쪽 및 위). 무기물은 물론, Fe가 포함된 유기물도 Fe 원자의 화합물 상태, 결정구조에 따라 공명흡수선(중앙)이 얻어진다.(그림 제공: 국민대학교 김철성 교수, 한국원자력연구원 엄영랑 박사)
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2019년 6월 28권 6호
분석과학 연구장비 개발 / 국산 연구장비의 해외 의존도는 날이 갈수록 심각해지고 있고, 분석연구장비의 경우 그 비율은 더 심각하다. 이를 극복하기 위하여 국내 출연연구소를 중심으로 국산 분석연구장비의 개발에 박차를 가하고 있다. 사진은 한국기초과학지원연구원에서 개발하고 있는 분석과학 연구장비 중 일부를 나타낸 것이다. 오늘의 작은 노력이 국산연구장비 산업 발전의 초석이 되었으면 한다.(그림 제공: 한국기초과학지원연구원 황영진 박사, 최명철 박사, 이한주 박사, 최연석 박사)
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2019년 5월 28권 5호
태양전지 연구 최신동향 / 태양광 발전 및 태양전지: 태양광 발전 시스템의 핵심 요소인 태양전지는 태양광 스펙트럼 중 밴드갭 이상 영역의 에너지를 흡수하여 전력으로 변환하는 반도체 소자이다. 태양전지는 전력 생산에 별도의 연료를 사용하지 않고 발전 과정에서 매연, 폐수 등의 오염물질이 발생하지 않기 때문에 태양전지를 이용한 태양광 발전기술은 대표적인 청정에너지 및 신재생에너지로 여겨진다. 태양광 발전 기술은 일부 상용화 및 보급이 이루어지고 있으나 화력 및 원자력 등 기존 전력원과 비교할 때 여전히 가격 경쟁력 개선의 여지가 있는데, 특히 신소재 및 신기술 혁신을 통한 비용효율 개선에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 또한, 태양광발전은 원자력발전소에 버금가는 기가와트(GW) 규모의 대형 발전소에서부터 가정용 전력 공급뿐 아니라 손목시계 및 휴대형 계산기 등의 소형 전자기기에 이르기까지 다양한 규모의 전력원으로 활용 가능하다. 이와 같은 특징을 살려 대규모 에너지원뿐 아니라 소형 및 응용 에너지원으로의 연구도 이루어지고 있는데, 대표적으로 유연(flexible) 태양전지 또는 건물일체형 태양광 발전(BIPV, Building Integrated Photovoltaic) 용도로 사용 가능한 투명 태양전지 등이 있다. 본 특집에서는 이와 같은 다양한 태양전지 연구의 최신 동향을 다룬다.(표지 설명: 충북대학교 김가현 교수)
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2019년 4월 28권 4호
뉴로모픽 컴퓨팅 / 뉴로모픽 공학은 두뇌를 하드웨어로 모사하여 인공지능을 구현하고자 한다. 기능적인 모사와 함께 물리적인 모사까지 구현을 목표로 한다. 두뇌의 실제 작동 원리에 가까운 스파이킹 신경망 구조를 하드웨어로 모사하기 위해 뉴런들 사이에 시냅스를 이용한 정보 전달 과정을 모사한 뉴런 간의 통신 규격이 제안되었다. 또한 이를 확장하기 위한 시스템 구조들이 다양하게 제시되고 있다.(그림 제공: 한국과학기술연구원 박종길 선임연구원)
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2019년 3월 28권 3호
수십 큐비트 양자컴퓨터 / IBM과 구글에서 공개한 초전도 회로 기반 수십 큐비트 양자컴퓨터의 일부.
위쪽 그림은 IBM에서 초전도 회로를 담는 저온유지장치 일부를 공개한 사진(출처: www.flickr.com, Frank Alvarado)이며, 아래 중심에 있는 사진은 2018년 초 구글에서 공개한 72 큐비트 칩의 이미지(출처: Julian Kelly, Quantum AI Lab)이다.(표지 설명: 서강대학교 손원민 교수)
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2019년 1/2월 28권 1/2호
극한 핵물질 연구 / 배경 그림은 RAON의 고에너지 빔라인에 설치될 LAMPS 시간투영검출기(TPC)에 대한 핵자당 250 MeV Au+Au 충돌사건의 IQMD 시뮬레이션 이벤트이다.
위쪽 그림은 LAMPS 검출기의 1단계 계획으로 TPC와 솔레노이드 전자석으로 구성된 스펙트로미터와 전방 중성자 검출기 시스템으로 이루어져 있다.(IBS 중이온가속기건설구축사업단 제공) 아래 왼쪽은 대전시에 건설 중인 RAON의 예상도이고 2021년 완공 예정이다.(IBS 중이온가속기건설구축사업단 제공) 아래 오른쪽은 제작이 완료된 LAMPS 중성자검출기의 일부 사진이다.
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2018년 12월 27권 12호
2018 노벨물리학상 / 2018년 노벨물리학상은 레이저 분야의 업적으로 세 사람이 수상하였다. 레이저를 이용하여 입자 포획 기술을 개발한 애슈킨 박사의 덕분에 생물물리 분야가 활성화되었고, 무루 교수와 당시 대학원생이던 스트릭랜드 교수가 고안한 처프 펄스 증폭 기술을 써서 극초단 고출력 레이저를 개발하여 이를 기초과학 분야뿐만 아니라 의학, 산업 분야에서도 다양하게 활용하고 있다.(그림 출처: https://www.nobelprize.org, Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences, 표지 설명: 기초과학연구원 초강력 레이저과학 연구단/지스트 물리광과학과 남창희 교수)
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2018년 11월 27권 11호
ICHEP 2018 / ICHEP2018의 개최국인 대한민국의 상징인 한글을 배경으로 ICHEP2018이 개최된 해를 상징하는 ‘1’과 ‘8’ 형태의 도형으로 이루어진 ICHEP2018 로고가 뚜렷이 보인다. 왼쪽 ‘1’ 형태의 도형은 학회 개최지였던 COEX 주변의 가장 높은 건물인 무역센터 Trade Tower를 옆에서 본 모습이다. 이 건물의 안쪽이 완전히 검게 칠해진 것은 현재 입자물리학의 주요 현안 중 하나인 암흑물질, 암흑에너지를 상징한다. 건물 아래쪽에 한줄기 빛이 비추이는 것은 조만간 물리학자들의 노력으로 이 문제도 해결의 실마리를 얻을 수 있으리라는 기대를 보여준다. 오른쪽 ‘8’ 형태의 도형은 뱀이 자기 꼬리를 물고 있는 우로보로스 신화에서 따온 것이다. 가장 작은 입자들을 연구하는 입자물리학이 궁극적으로 가장 큰 우주의 기원에 관한 이해를 가능케 함을 상징한다. 뱀(또는 용)의 머리에서 시작해서 입자, 사람들(사물놀이 축제를 즐기는 모습은 ICHEP이 입자물리학자들의 축제의 장임을 나타낸다) 및 건물, 우주로 이어지며 스케일이 점점 커지는 것이 표현되고 있다. 아래쪽 사진은 초창기 ICHEP의 회의 장면 그리고 ICHEP2018의 참가자 단체 사진이다. 초창기 ICHEP을 이끌었던 Marshak, Bethe, Oppenheimer 등 거장들의 학문적 업적과 전통이 이번 ICHEP2018의 참가자들에게도 면면히 이어져 내려옴을 나타낸다. (표지설명: 연세대학교 권영준 교수)
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2018년 10월 27권 10호
막스 플랑크의 노벨물리학상 100주년 / 1918년 노벨물리학상은 “에너지 양자의 발견을 통해 물리학의 발전에 이바지한 공로”로 막스 플랑크에게 주어졌다. 19세기말에 독일 물리-기술 제국연구소에서는 오토 루머, 에른스트 프링스하임, 페르디난트 쿠를바움, 하인리히 루벤스, 빌헬름 빈 등이 흑체복사의 실험 연구에서 큰 혁신을 이루었고, 더 정교한 측정 결과를 설명하는 과정에서 플랑크는 에너지 양자 또는 작용량 양자의 개념을 제안함으로써 양자이론의 첫 단추를 열었다. 그의 이름을 딴 작용량 양자의 상수의 값은 2019년 5월부터 h = 6.62607015×10-34 Js이라는 정확한 값으로 고정된다. 독일 정부는 플랑크의 초상을 2마르크 동전에 새겨 그의 업적을 오랫동안 기억하게 했다. (흑체복사 곡선 출처: Lummer, O. & Pringsheim, E. (1900), 표지 설명: 한국과학영재학교 김재영 박사)
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2018년 9월 27권 9호
JKPS 창간 50주년
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