2017년 10월 26권 10호진화하는 DFT / 밀도범함수이론(Density functional theory, DFT)은 우리가 풀 수 없는 양자 다체(many-body) 문제를 밀도[n(r)]와 상호작용하는 가상의 단일입자(single-particle) 문제로 쉽게 만듦으로써, 소재의 양자역학적 특성 분석을 가능하게 했다. DFT의 발전은 계속 진행 중이며, 기존 DFT가 적용할 수 없었던 강상관 전자계 전자구조계산(왼쪽 위), 비평형 양자수송 계산(오른쪽 위와 왼쪽 아래), 들뜬 상태 계산(오른쪽 아래) 등 새로운 영역으로 나아가고 있다.(그림 제공: 한국기초과학지원연구원 방준혁 박사, 포항공과대학교 심지훈 교수, 한국과학기술원 김용훈 교수)··· 더보기
2017년 9월 26권 9호Materials Genome / 일반적으로 초기능성 물질 설계/탐색을 위하여 특정 물성을 대표하는 제일원리계산 기반 목적함수(objective function)를 고안할 수 있다. 아울러 정의된 목적함수를 결정구조 공간에서 광역 최적화함으로써 초기능성 물질 설계/탐색을 완료할 수 있다. 태양광 흡수 성능이 매우 우수한 직접-밴드갭을 가지는 실리콘 초격자 결정구조를 초기능성 물질 설계/탐색의 예로서 표시하였다.
(그림 제공: 한국표준과학연구원 이인호 박사)··· 더보기
2017년 7/8월 26권 7/8호Organic Electronics / 사물인터넷 기술이 급진적으로 발전하고 수요 중심 시장으로 변모하는 현대사회에서 분자 전자소자 기반 센서 분야는 기능화 용이성, 유연/신축성, 저비용, 대면적 제조 용이성 등 다양한 장점을 지닌다. 그림은 유연/신축성 분자 전자소재 기반 센서의 다양한 응용분야를 나타내고 있다. 화학/바이오, 광, 압력센서 등으로 응용될 수 있는 분자 기반 센서 분야는 향후 웨어러블 스마트 헬스케어 기기 또는 환경 모니터링 기기 등과 같은 사물인터넷 환경의 핵심 구성 요소로서 활용될 것으로 예상된다.
(그림 제공: 포항공과대학교 화학공학과 오준학 교수)··· 더보기
2017년 6월 26권 6호방사광과 X-선 자유전자레이저 / 거의 빛의 속도로 움직이는 전자의 운동방향을 바꿀 때 매우 강력한 X-선이 발생하는 데 이를 방사광(synchrotron radiation)이라고 한다. X-선 자유전자레이저는 X-선 영역에서 레이저 특성을 가지며 천조분의 1초에 이르는 펄스폭을 가진 꿈의 빛을 발생하는 방사광원이다. 방사광 X-선은 기초과학과 응용기술 등 다양한 영역에서 활용도가 커서 방사광원은 국가거대과학시설로서 운영되고 있다. 사진은 제 3세대 방사광가속기 PLS-II(원형)과 제 4세대 X-선 자유전자레이저 PAL-XFEL의 전경. (사진제공: 포항가속기연구소)··· 더보기
2017년 5월 26권 5호흑린, 그래핀을 넘어설까? / 층상박막 구조를 가진 흑린의 결정구조.(Crystal Structure of few layer black phosphorus)
(표지 출처: Advanced Nano Surface Research Lab, Korea Basic Science Institute (2016))··· 더보기
2017년 4월 26권 4호노벨상 50주년 기념 - 한스 베테 특집 / 한스 베테 박사는 태양과 같은 별의 에너지 발생원리를 이론적으로 규명하여 노벨상을 수상하였다. 표지 그림은 태양의 핵융합 과정에서 에너지가 발생하는 과정을 보여주고 있다. (표지 출처: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CNO_Cycle.svg, https://earthobservatory.nasa.gov/IOTD//view.php?id=76998, 표지 설명: 부산대학교 물리학과 이창환 교수)··· 더보기
2017년 3월 26권 3호바이오 이미징 / 생체 내부의 광학적 이미지를 얻기 위해서 여러 가지 방법들이 연구되고 있다. 이번 특집에서는 생체 내부의 이미지를 얻을 때 발생되는 많은 문제점들을 해결하기 위한 연구를 소개하였다.
(표지 출처: 고려대학교 물리학과 최원식 교수 연구실, KAIST 물리학과 박용근 교수 연구실, 광주과학기술원 고등광기술 연구소, 표지 설명: 국민대학교 나노전자물리학과 노희소 교수)··· 더보기
2017년 1/2월 26권 1/2호강상관계 물질 연구단 / 강상관계 물질 연구 분야는 응집물리학의 주요 분야로서, 새로운 물질상이나 발현 현상을 발견하고 그 근본 원리를 규명하여 응용 가능성을 제시하는 것을 목표로 하고 있다. 그림은 (가장 위 그림에서 반시계 방향으로) 연구단에서 진행하는 중성자 산란, 산화물 이종구조, 주사터널링현미경, 각분해광전자분광학, 펨토초 레이저 시간분해 분광, 그리고 전자구조분석 분야의 실험 그림들이다. 다양한 학자들과 함께 한 장소에서 공동연구를 수행하고 있음을 나타내며 이를 통해 우리 연구단은 국제학계에서의 가시성을 높이고 학계를 선도하는 그룹으로 발돋움하고자 한다. (표지 제공: 강상관계 물질 연구단)··· 더보기
2016년 12월 25권 12호2016 노벨물리학상 / 2016년 노벨 물리학상은 응집물리계의 위상학적 측면을 이해하는데 선구적인 업적을 이룬 세 명의 영국 출신 물리학자에게 돌아갔다. 노벨상의 역사 속에서 응집 물리학, 특히 이론 분야에 주어진 수상 내용을 통해 위상수학적 응집 물리학의 의미를 점검해 보고, 고체가 아닌 액체 상에서의 위상학적 측면은 어떻게 발현되는가 논의해 보았다.(표지 설명: 성균관대학교 물리학과 한정훈 교수)··· 더보기
2016년 11월 25권 11호아시아태평양이론물리센터 20주년 / 아시아태평양이론물리센터(APCTP)가 설립 20주년을 맞아 다양한 행사를 개최하였다. 특히 지역을 대표하는 국제연구소의 가장 대표적인 행사는 20주년 기념 학술행사이다. 아시아태평양 지역의 여러 학자들이 참석하여 지난 20년을 돌아보며, APCTP의 성공과 발전을 기원하였다.(사진 출처: 아시아태평양이론물리센터)··· 더보기
2016년 10월 25권 10호 생명물리 / 생명현상을 분자 수준에서 관찰하고 이해할 수 있는 실험방법과 이론체계가 빠르게 발전하고 있다. 이와 관련하여 이번 호의 특집은 "생명물리"라는 화두를 다루었다. 위에서 두번째 동그라미에 있는 이미지는 3차원 홀로그래픽 현미경으로 측정한 간세포의 영상이다. 세포를 염색하지 않고 살아있는 상태로 3차원 굴절률 측정이 가능하다.(그림출처: (주) 토모큐브. 디자인: 이슬기)··· 더보기
2016년 9월 25권 9호 신경과학을 위한 물리학 / 뇌는 1000억 개의 신경세포가 만들어낸 복잡한 네트워크. 어떻게 신경네트워크가 전기신호를 주고받으면서 궁극적으로 ‘정신’이라는 놀라운 기능을 만들어내는지 그 근본원리를 밝히는 작업은 물리학자들의 오랜 숙제다. 본 특집에서 물리학적인 관점에서 뇌의 구조와 기능을 들여다보았다.(표지 설명: KAIST 바이오및뇌공학과 교수 정재승)··· 더보기
2016년 7/8월 25권 7/8호 Beyond Graphene / 고품질의 MoS2는 화학증기증착법, 용액공정 등을 통해 합성될 수 있으며, 합성된 MoS2는 다양한 기능의 광전자소자에 응용될 수 있다. [그림 출처: 안종현 교수(연세대학교 전기전자공학부)]··· 더보기
2016년 6월 25권 6호 과학교양도서 / 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
2016년 5월 25권 5호 위상물질 / 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
2016년 4월 25권 4호새물리 학술지 Scopus 등재 국제 학술지로서의 새로운 도약 / 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
2016년 3월 25권 3호중력파 검출 100년을 기다린 시공간의 속삭임 / 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
2016년 1/2월 25권 1/2호 양성자가속기연구센터 / 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
2015년 12월 24권 12호 우주 생성의 신비를 밝히는 거대마젤란망원경 / 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 11월 24권 11호 2015 노벨물리학상 / 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
2017년 10월 26권 10호
진화하는 DFT / 밀도범함수이론(Density functional theory, DFT)은 우리가 풀 수 없는 양자 다체(many-body) 문제를 밀도[n(r)]와 상호작용하는 가상의 단일입자(single-particle) 문제로 쉽게 만듦으로써, 소재의 양자역학적 특성 분석을 가능하게 했다. DFT의 발전은 계속 진행 중이며, 기존 DFT가 적용할 수 없었던 강상관 전자계 전자구조계산(왼쪽 위), 비평형 양자수송 계산(오른쪽 위와 왼쪽 아래), 들뜬 상태 계산(오른쪽 아래) 등 새로운 영역으로 나아가고 있다.(그림 제공: 한국기초과학지원연구원 방준혁 박사, 포항공과대학교 심지훈 교수, 한국과학기술원 김용훈 교수)
···
더보기
2017년 9월 26권 9호
Materials Genome / 일반적으로 초기능성 물질 설계/탐색을 위하여 특정 물성을 대표하는 제일원리계산 기반 목적함수(objective function)를 고안할 수 있다. 아울러 정의된 목적함수를 결정구조 공간에서 광역 최적화함으로써 초기능성 물질 설계/탐색을 완료할 수 있다. 태양광 흡수 성능이 매우 우수한 직접-밴드갭을 가지는 실리콘 초격자 결정구조를 초기능성 물질 설계/탐색의 예로서 표시하였다.
(그림 제공: 한국표준과학연구원 이인호 박사)
···
더보기
2017년 7/8월 26권 7/8호
Organic Electronics / 사물인터넷 기술이 급진적으로 발전하고 수요 중심 시장으로 변모하는 현대사회에서 분자 전자소자 기반 센서 분야는 기능화 용이성, 유연/신축성, 저비용, 대면적 제조 용이성 등 다양한 장점을 지닌다. 그림은 유연/신축성 분자 전자소재 기반 센서의 다양한 응용분야를 나타내고 있다. 화학/바이오, 광, 압력센서 등으로 응용될 수 있는 분자 기반 센서 분야는 향후 웨어러블 스마트 헬스케어 기기 또는 환경 모니터링 기기 등과 같은 사물인터넷 환경의 핵심 구성 요소로서 활용될 것으로 예상된다.
(그림 제공: 포항공과대학교 화학공학과 오준학 교수)
···
더보기
2017년 6월 26권 6호
방사광과 X-선 자유전자레이저 / 거의 빛의 속도로 움직이는 전자의 운동방향을 바꿀 때 매우 강력한 X-선이 발생하는 데 이를 방사광(synchrotron radiation)이라고 한다. X-선 자유전자레이저는 X-선 영역에서 레이저 특성을 가지며 천조분의 1초에 이르는 펄스폭을 가진 꿈의 빛을 발생하는 방사광원이다. 방사광 X-선은 기초과학과 응용기술 등 다양한 영역에서 활용도가 커서 방사광원은 국가거대과학시설로서 운영되고 있다. 사진은 제 3세대 방사광가속기 PLS-II(원형)과 제 4세대 X-선 자유전자레이저 PAL-XFEL의 전경. (사진제공: 포항가속기연구소)
···
더보기
2017년 5월 26권 5호
흑린, 그래핀을 넘어설까? / 층상박막 구조를 가진 흑린의 결정구조.(Crystal Structure of few layer black phosphorus)
(표지 출처: Advanced Nano Surface Research Lab, Korea Basic Science Institute (2016))
···
더보기
2017년 4월 26권 4호
노벨상 50주년 기념 - 한스 베테 특집 / 한스 베테 박사는 태양과 같은 별의 에너지 발생원리를 이론적으로 규명하여 노벨상을 수상하였다. 표지 그림은 태양의 핵융합 과정에서 에너지가 발생하는 과정을 보여주고 있다. (표지 출처: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:CNO_Cycle.svg, https://earthobservatory.nasa.gov/IOTD//view.php?id=76998, 표지 설명: 부산대학교 물리학과 이창환 교수)
···
더보기
2017년 3월 26권 3호
바이오 이미징 / 생체 내부의 광학적 이미지를 얻기 위해서 여러 가지 방법들이 연구되고 있다. 이번 특집에서는 생체 내부의 이미지를 얻을 때 발생되는 많은 문제점들을 해결하기 위한 연구를 소개하였다.
(표지 출처: 고려대학교 물리학과 최원식 교수 연구실, KAIST 물리학과 박용근 교수 연구실, 광주과학기술원 고등광기술 연구소, 표지 설명: 국민대학교 나노전자물리학과 노희소 교수)
···
더보기
2017년 1/2월 26권 1/2호
강상관계 물질 연구단 / 강상관계 물질 연구 분야는 응집물리학의 주요 분야로서, 새로운 물질상이나 발현 현상을 발견하고 그 근본 원리를 규명하여 응용 가능성을 제시하는 것을 목표로 하고 있다. 그림은 (가장 위 그림에서 반시계 방향으로) 연구단에서 진행하는 중성자 산란, 산화물 이종구조, 주사터널링현미경, 각분해광전자분광학, 펨토초 레이저 시간분해 분광, 그리고 전자구조분석 분야의 실험 그림들이다. 다양한 학자들과 함께 한 장소에서 공동연구를 수행하고 있음을 나타내며 이를 통해 우리 연구단은 국제학계에서의 가시성을 높이고 학계를 선도하는 그룹으로 발돋움하고자 한다. (표지 제공: 강상관계 물질 연구단)
···
더보기
2016년 12월 25권 12호
2016 노벨물리학상 / 2016년 노벨 물리학상은 응집물리계의 위상학적 측면을 이해하는데 선구적인 업적을 이룬 세 명의 영국 출신 물리학자에게 돌아갔다. 노벨상의 역사 속에서 응집 물리학, 특히 이론 분야에 주어진 수상 내용을 통해 위상수학적 응집 물리학의 의미를 점검해 보고, 고체가 아닌 액체 상에서의 위상학적 측면은 어떻게 발현되는가 논의해 보았다.(표지 설명: 성균관대학교 물리학과 한정훈 교수)
···
더보기
2016년 11월 25권 11호
아시아태평양이론물리센터 20주년 / 아시아태평양이론물리센터(APCTP)가 설립 20주년을 맞아 다양한 행사를 개최하였다. 특히 지역을 대표하는 국제연구소의 가장 대표적인 행사는 20주년 기념 학술행사이다. 아시아태평양 지역의 여러 학자들이 참석하여 지난 20년을 돌아보며, APCTP의 성공과 발전을 기원하였다.(사진 출처: 아시아태평양이론물리센터)
···
더보기
2016년 10월 25권 10호
생명물리 / 생명현상을 분자 수준에서 관찰하고 이해할 수 있는 실험방법과 이론체계가 빠르게 발전하고 있다. 이와 관련하여 이번 호의 특집은 "생명물리"라는 화두를 다루었다. 위에서 두번째 동그라미에 있는 이미지는 3차원 홀로그래픽 현미경으로 측정한 간세포의 영상이다. 세포를 염색하지 않고 살아있는 상태로 3차원 굴절률 측정이 가능하다.(그림출처: (주) 토모큐브. 디자인: 이슬기)
···
더보기
2016년 9월 25권 9호
신경과학을 위한 물리학 / 뇌는 1000억 개의 신경세포가 만들어낸 복잡한 네트워크. 어떻게 신경네트워크가 전기신호를 주고받으면서 궁극적으로 ‘정신’이라는 놀라운 기능을 만들어내는지 그 근본원리를 밝히는 작업은 물리학자들의 오랜 숙제다. 본 특집에서 물리학적인 관점에서 뇌의 구조와 기능을 들여다보았다.(표지 설명: KAIST 바이오및뇌공학과 교수 정재승)
···
더보기
2016년 7/8월 25권 7/8호
Beyond Graphene / 고품질의 MoS2는 화학증기증착법, 용액공정 등을 통해 합성될 수 있으며, 합성된 MoS2는 다양한 기능의 광전자소자에 응용될 수 있다. [그림 출처: 안종현 교수(연세대학교 전기전자공학부)]
···
더보기
2016년 6월 25권 6호
과학교양도서 / 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
2016년 5월 25권 5호
위상물질 / 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
2016년 4월 25권 4호
새물리 학술지 Scopus 등재 국제 학술지로서의 새로운 도약 / 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
2016년 3월 25권 3호
중력파 검출 100년을 기다린 시공간의 속삭임 / 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
2016년 1/2월 25권 1/2호
양성자가속기연구센터 / 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
2015년 12월 24권 12호
우주 생성의 신비를 밝히는 거대마젤란망원경 / 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 11월 24권 11호
2015 노벨물리학상 / 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
