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지난호





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  • 과학교양도서 2016년 6월 25권 6호 최근 교양과학책의 출판이 질과 양 모두에서 비약적인 발전을 보이고 있다. 과학을 흥미로서뿐 아니라 현대의 진정한 교양으로 받아들이려는 독자층이 생겨나고, 과학에 대한 책을 쓸 수 있는 역량을 가진 저자가 늘어나고 있는 것이다. 이러한 상황을 조명하는 뜻에서 이번 호 특집은 교양과학책을 다루었다. 과학책을 쓰는 저자, 과학책을 출판하는 출판인, 그리고 과학의 비전문가이면서도 과학책을 읽고자하는 독자라는 세 입장에서 쓰신 여러 분의 글을 모았다.(표지 설명: 경상대학교 물리교육과 이강영 교수) ··· 더보기
  • 위상물질 2016년 5월 25권 5호 고체 내 전자의 파동함수는 역격자 공간(reciprocal lattice)에서 밴드구조을 이룬다. 역격자 공간은 위상학적으로 도넛모양을 하고 있어서, 그 위에 정의된 밴드구조는 원칙적으로 다양한 위상특성을 보일수 있다. 그러나 이러한 순수 수학적 특성이 실제 관측 가능한 물리현상으로 이어질 수 있을까? 최근 위상 부도체, 위상 초전도체, 바일 준금속 등에서 이러한 놀라운 효과가 밝혀지면서 위상물질이 큰 관심을 끌고 있다. 그림은 역격자 공간과 밴드구조의 위상학적 특성을 형상화한 것이다.(표지그림 제공: 고려대학교 물리학과 교수 최만수) ··· 더보기
  • 새물리 학술지 Scopus 등재 - 국제 학술지로서의 새로운 도약 2016년 4월 25권 4호 새물리 Scopus 등재를 기념하여 새물리 창간호 표지, 2010년 개선된 새물리 표지 및 최근 새물리 표지를 선정하여 새물리의 역사를 한눈에 볼 수 있도록 하였다. 또한 배경이 되는 세계지도 위에 Scopus의 현재 주요 지표를 표시하여 Scopus의 국제적 위상과 더불어 새물리의 국제적 위상을 상징적으로 보여주고 있다. (제공: 새물리 편집진) ··· 더보기
  • 중력파 검출 - 100년을 기다린 시공간의 속삭임 2016년 3월 25권 3호 아인슈타인의 이론적 예측 후 100년 만에 라이고(LIGO)에 의해 인류 역사상 최초로 검출된 중력파는 두 블랙홀이 병합하는 과정에서 발생한 것이다. 그림은 두 개의 블랙홀이 병합하는 과정을 가까이에서 관찰한다면 우린 눈에 어떻게 보일지를 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현한 결과이다. 컴퓨터 계산에는 아인슈타인의 일반상대론 방정식과 라이고의 검출 자료가 이용되었다. 블랙홀 배경에 있는 별들이 두 블랙홀의 강한 중력에 의해 뒤틀려 보이게 된다. (Image credit: SXS. 그림제공: 한국중력파연구협력단) ··· 더보기
  • 양성자가속기연구센터 2016년 1/2월 25권 1/2호 양성자가속기는 고에너지 및 핵물리학 연구를 통한 우주의 구성체와 구성체 간 상호작용에 대한 탐구와 발견을 통한 인류의 지식 축적에 지대한 역할을 하였다. 한편으로, 양성자, 중성자, 뮤온, 전자, 광자 등과 물질의 상호작용에 대한 방대한 양의 지식을 축적할 수 있게 하여, 경주 100 MeV 양성자가속기와 같이 그 활용 분야를 재료과학, 생명과학, 의학 및 산업 등으로 확장할 수 있게 하였다. 사진은 경주 100 MeV 양성자가속기의 일부인 선형 가속장치(DTL, drift tube linac)의 내부로, 원통형 DTL 탱크 내에 설치되어 있는 DT(drift tube)를 보여준다. DTL은 탱크 내부에 인가되는 고주파가 DT 사이에 형성하는 전기장으로 양성자를 가속하는 장치이고, 각각의 DT 내부에는 양성자 빔을 집속하기 위한 4극 전자석이 들어 있다. (사진 제공: 한국원자력연구원 양성자가속기연구센터) ··· 더보기
  • 우주 생성의 신비를 밝히는 거대마젤란망원경 2015년 12월 24권 12호 거대마젤란망원경은 2021년 운영 개시를 목표로 개발 중인 차세대 초거대 지상광학망원경이다. 주경의 지름이 25미터인 이 망원경은 허블 망원경보다 100배 높은 집광력과 10배 높은 해상도를 갖추고 우주 생성의 기원, 외계 행성과 외계 생명체에 대한 연구 등 현대 천문학의 난제들을 해결하는 데에 활용될 전망이다. 적응광학 기술을 이용하면 대기 난류에 의한 별빛의 퍼짐을 보상할 수 있어서 지상에서도 우주와 같은 선명한 영상을 얻을 수 있다. 사진은 적응광학 시스템의 일부인 노란색 나트륨 레이저를 성층권에 발사하여 인공별을 생성하는 모습의 상상도이다. (그림 출처: http://www.gmto.org, 설명: 한국천문연구원 대형망원경사업단 박병곤 박사) ··· 더보기
  • 2015년 노벨물리학상: 춤추는 중성미자 2015년 11월 24권 11호 중성미자(neutrino)는 물질과 거의 반응하지 않는 소립자이면서 파동적인 성질로 인해 진동변환을 일으킨다. 일본 수퍼카미오칸데 검출기에서 1998년 세 종류의 중성미자들 사이에 서로 변환이 일어남을 발견하여 물리학계에 엄청난 파장을 일으켰다. 우주에서 날아온 입자가 대기에서 만든 뮤온 중성미자가 지하 1 km에 위치한 물 5만 톤과 대형 광센서의 수퍼카미오칸데 검출기에서 관측되는데, 날아오는 도중에 다른 종류의 중성미자로 변환되어 측정된 뮤온 중성미자의 양이 줄어든 것을 알아내었다. 관측된 태양 중성미자의 양이 예상보다 적은 이유가 태양에서 지구로 날아오는 도중 전자 중성미자가 진동 변환하여 다른 종류의 중성미자로 바뀌었다고 추측했다. 캐나다의 SNO 실험은 약 1,000톤의 중수를 투명 아크릴 통에 담아 측정한 결과 변환된 다른 종류의 중성미자를 모두 관측해 냄으로써 태양에서 날아오는 도중에 진동변환이 일어남을 밝혔다. (그림 출처: “The Nobel Prize in Physics 2015”. Nobelprize.org, 설명: 서울대 김수봉 교수) ··· 더보기
  • 희귀동위원소 과학을 위한 초전도 중이온가속기 2015년 10월 24권 10호 우주는 언제쯤 시작되었을까요? 시간을 거꾸로 거슬러 가보면 우주의 모든 물질은 작은 공간에 조밀하게 모여 있었습니다. 우주의 처음 모습이지요. 표지는 국내에서 우주의 초기상태를 연구할 수 있는 중이온가속기 시설의 조감도입니다.(2014년도 중이온가속기 시설 설계공모당선작) 과학과 인간 그리고 자연이 조화를 이루어 기초과학 연구 역량의 획기적 향상에 기여하는 철학으로 설계가 되었습니다. (표지 제공: 중이온가속기건설구축사업단) ··· 더보기
  • XRD 2015년 9월 24권 9호 미래 X-선 과학은 원자적 스케일에서 물질의 전하와 스핀 그리고 격자의 거동을 규명하는 지향점을 가지고 있다. 특히 X-선 펌프-프로브 기법으로 물질의 동역학적 성질을 극초단의 시간 분해능을 가지고 규명하는 능력을 가지게 될 것이다. 그림에는 제 4세대 방사광가속기라고 불리는 X-선 자유전자레이저와 3세대 방사광가속기가 나타나 있고, 전하-스핀-격자 거동의 세 축의 가운데 금 나노결정으로부터 측정된 coherent X-선 회절 패턴이 보여지고 있다. (그림 제공: 광주과학기술원 물리광과학과 노도영 교수) ··· 더보기
  • 원자제어 저차원 전자계 연구단 2015년 7/8월 24권 7/8호 표지 그림은 실리콘표면에 자기조립적으로 형성된 인듐원자선에서 발생하는 전하밀도파상에서의 솔리톤을 나타낸 것이다. 이 특이한 전하밀도파상은 각각의 원자선 내부에 두 개의 파이얼스 체인을 가지며 이로 인해 4개의 degenerate states를 형성하고 이들간에 성질이 상이한 세 가지 솔리톤 domain wall이 형성된다. 이는 Z4 위상질서를 가지는 최초의 시스템으로 판명되었으며, 이때의 솔리톤은 카이럴성질을 띠게 된다. 나선성으로 돌아가는 화살표는 단위격자당 유사스핀(pseudospin) 벡터를 표시한 것으로, 솔리톤의 파동함수를 가시화한 것이다. (사진 제공: 원자제어저차원전자계연구단 천상모 박사, 이성훈 연구위원, 김태환 교수, 염한웅 단장) ··· 더보기
  • 액시온 및 극한상호작용 연구단 2015년 6월 24권 6호 CAPP(액시온 및 극한상호작용연구단)는 암흑물질의 중요한 후보인 액시온을 찾고 양성자의 전기 쌍극자 모멘트 및 뮤온의 비정상 자기 모멘트의 정밀한 측정을 통해 우주의 물질의 생성에 관한 비밀을 밝히고자 한다. ··· 더보기
  • QED 노벨상 수상 50주년 기념 2015년 5월 24권 5호 표지 그림은 전자와 양전자의 충돌에 대한 파인만 도형을 그린 것이다. 입자의 전파인자와 상호작용점 등은 QED의 양자효과에 의해 모두 재규격화가 필요하다. 이것을 확대한 그림에서 고리가 하나 있는 파인만 도형으로 나타내었다. 그림을 더 확대하면 모든 양자효과를 포함하는 파인만 도형들을 그려야 하는데 이것을 세 사람의 사진으로 상징적으로 표현하였다. 이들은 QED의 재규격화 이론을 각각 독자적으로 완성하여 1965년에 노벨 물리학상을 수상한 파인만, 슈윙거, 도모나가이다. 또한 이들은 양자장론 발전의 선구자라는 의미에서 가장 근본적인 물질인 쿼크에 비유하고 도형을 확대할 때 QCD의 세 가지 색을 사용했다. [출처: 파인만 도형 - 김찬주 교수(이화여대) 제작, 사진- Wikimedia] ··· 더보기
  • 세계 빛의 해 2015년 4월 24권 4호 표지 그림은 세계 빛의 해 로고를 보여준다. 가운데는 태양을 상징하며 생명의 근원, 지속성과 보편성을 뜻한다. 둘레의 깃발들은 국제성과 포괄성을 의미하며, 다양한 색깔들은 넓은 스펙트럼, 즉, 빛이 과학, 예술, 문화, 교육 등 다양한 분야에 적용됨을 의미한다.[출처: 세계 빛의 해 공식사이트: http://www.light2015.org/] ··· 더보기
  • 일반상대성이론의 100년과 그 미래 2015년 3월 24권 3호 일반상대성이론은 거시세계의 현상들을 놀랍도록 정확하게 설명한다. 사진은 1920년의 아인슈타인의 모습과 일반상대성이론이 예견하는 현상들을 묘사하고 있다. 그것은 에딩턴에 의해 관측된 일식사진에서 나타난 중력장에서의 빛의 휘어짐과 중력렌즈 효과, 질량을 가진 물질에 의한 시공간의 왜곡, 블랙홀, 그리고 허블 우주망원경에 의해 촬영된 약 120억 광년 떨어진 은하들로 구성된 딥 필드 관측이다. [사진제공; Wikicommons: Public Domain, JPL /NASA, ESA] ··· 더보기
  • 게임이론과 물리학 2015년 1/2월 24권 1/2호 경제, 정치와 같은 인간 사회 활동이나 생물의 진화과정은 구성원이 얻게 되는 보수가 자신의 행동뿐 아니라 상대의 행동에 의해 결정된다는 점에서 게임 이론의 대상이 된다. 게임 이론에서 정의되는 게임의 범주에 있는 체스, 가위 바위 보, 죄수의 딜레마 등을 형상화 한 그림이다. ··· 더보기
  • 2014 노벨물리학상 2014년 12월 23권 12호 21세기 조명혁명을 주도하고 있는 백색 LED(light- emitting diode)를 가능하게 한 장본인은 바로 청색 LED이다. 한편 청색 LED는 밴드갭 (band-gap)이 큰 화합물반도체인 GaN 계열의 다중양자우물(multiple quantum wells) 구조를 발광층으로 하는 pn 접합 다이오드 형태로 구성하게 된다. 그림은 chip 수준의 다양한 청색 LED 소자의 발광 모습을 확대한 이미지들이다. (자료 제공: LG이노텍 노승원 박사) ··· 더보기
  • 다강체 2014년 11월 23권 11호 다강체 물질은 자기장으로 유전 분극 혹은 유전율의 큰 변화를 보이는 특성을 지니고 있다. 이러한 성질을 이용하면 자기장이라는 연속 변수를 조절하면서 유전분극과 해당되는 반강자성 정렬의 정렬변수(order parameter)인 엇갈림 자화(staggered moment)가 사라지는 양자 상전이 점을 구현할 수 있게 된다. 사진은 최근 Ba2CoGe2O7의 자기장으로 조절된 양자 상전이점 부근에서 유전율이 반강자성(antiferromagnetic) 자기 감수율(susceptibility)에 직접 비례함을 도식화한 그림이다. 이로부터 자성의 양자 상전이 부근에서 나타나는 지수 법칙이 유전율에 직접적으로 관측됨을 발견하여 역으로 자성 양자 상전이의 특성을 고자기장영역에서 알아 낼 수 있었다. 오른쪽 사진은 최근 상온에서 큰 자기전기 감수율을 보여 관심을 받는 육각형 구조를 지닌 철산화물의 단결정 사진을 보여주고 있다. (그림제공: 서울대학교 김기훈 교수 연구팀) ··· 더보기
  • 10년 후의 반도체 물리학 2014년 10월 23권 10호 가역적 photon-echo 방식의 양자메모리는 단위원자-공진기를 이용한 일반적 양자메모리와는 달리 시간축에서 다중모드로 한 번에 수백만 개의 연속신호의 양자신호를 저장하고 재생한다. 그림은 triple-level 반도체 양자메모리의 detuning-time 그래프이다. 배경 그림은 [왼쪽] 저차원(2D, 1D, 0D) 계의 DOS와 [아래 왼쪽부터] 단백질구조의 3차원 모델링, 튜너블 테라헤르츠파 발생용 이중모드 반도체 레이저 모듈, double-layered graphene이 서로 회전하여 만들어낸 Moire 형상이다. [표지 제공: 노삼규 박사(표준원), 박경현 박사(ETRI), 손영우 교수, 이주영 교수(KIAS), 함병승 교수(GIST)] ··· 더보기
  • 지하실험연구단 2014년 9월 23권 9호 중성미자 미방출 이중베타붕괴는 이중베타붕괴의 특별한 경우로 질량이 있는 중성미자가 자체 반입자인 경우 가능한 붕괴현상이다. 이 현상을 직접 측정하기 위해서는 검출기 성능을 극대화하고 배경잡음을 최소화하는 노력이 필수적이다. 그림은 AMoRE 실험용 200 kg 극저온 검출기의 일부분과 각 검출기 셀의 구성요소를 보여준다. (자료 제공: 기초과학연구원 김용함 박사) ··· 더보기
  • 각 나라의 물리교육 2014년 7/8월 23권 7/8호 ‘롤러코스터’는 역학에너지 보존을 설명하면서 드는 재미있는 사례로 널리 활용되고 있습니다. 그렇지만 학생들이 물리를 배우면서 롤러코스터를 타는 것만큼 재미있어 하는지는 의문입니다. 너무 오르락내리락 하면서 어려움만 주는 것은 아닌지 걱정이 됩니다. 이번호 표지는 이런 걱정을 가지고 학생이 재미있어 하는 물리교육에 대한 기대를 표현해 보았습니다. ··· 더보기
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