2015년 1/2월 24권 1/2호 게임이론과 물리학 / 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
2014년 12월 23권 12호 2014 노벨물리학상 / 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
2014년 11월 23권 11호 다강체 / 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
2014년 10월 23권 10호 10년 후의 반도체 물리학 / 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
2014년 9월 23권 9호 지하실험연구단 / 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
2014년 7/8월 23권 7/8호 각 나라의 물리교육 / ‘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
2014년 6월 23권 6호 스포츠와 물리학: 육상/체조/빙상 / 위의 그림: 멀리뛰기와 2011 대구세계육상대회 장대높이뛰기 경기영상 분석 자료. 아래 그림: 빙상과 체조 분석 자료 (특집 본문 참조). [표지 그림 출처: 한국스포츠개발원 최규정 박사(장대높이뛰기 분석 자료), 송주호 박사(체조 분석 자료)]··· 더보기
2014년 5월 23권 5호 10년 후의 물리학 I / 10년 후 물리학 각 분과의 발전을 표현하기 위하여 영화 ‘스타 워즈’의 주제 화면을 빌려와 우주를 배경으로 과거로부터 이어져 미래로 발전하는 물리학을 표현하였다.··· 더보기
2014년 4월 23권 4호 양자임계성과 고온초전도 / 양자임계점에 나타나는 초전도 현상에 대한 개형도. 그림의 수직축은 온도를 나타내고 수평축은 압력, 화학치환 등 온도이외의 물질 제어변수이다. 바닥상태가 반강자성인 물질에 압력을 가하면 자성상태가 완전히 파괴되는 양자임계점이 나타난다. 이 점에서는 전류를 운반하는 운반자의 유효질량이 무한대로 발산하는 임계현상이 나타나며 이와 관련된 임계요동으로 인해 초전도 현상이 유도된다. (표지 출처: 성균관대학교 박두선 교수, 양자물질 초전도 창의연구단)··· 더보기
2014년 3월 23권 3호 스포츠와 물리학: 구기운동 / 위는 농구공이 림에 맞고 바운스되어 골인될 때 공에 작용하는 힘과 회전에 의한 효과를 보여준다. 아래는 테니스 라켓에 의해 공에 임팩트가 가해질 때의 모습을 이중진자 모델로 분석한다.··· 더보기
2014년 1/2월 23권 1/2호 물리학을 기반으로 하는 생명과학 분야 연구 및 그 동향 / 표지는 단일 다중모드 광섬유를 렌즈로 이용하여 획득한 내시경 이미지이다. (출처 Physical Review Letters 109, 203901 (2012))··· 더보기
2013년 12월 22권 12호 2013 노벨물리학상 / 표지는 CMS 대형 검출기에 검출된 힉스 입자를 형상화한 디지털 예술이다. (예술가: Xavier Cortada) (표지 출처: Xavier Cortada (with the participation of physicist Pete Markowitz), “In search of the Higgs boson: H->ZZ”, digital art, 2013. Xavier Cortada (with the participation of physicist Pete Markowitz), “In search of the Higgs boson: H->gamma gamma”, digital art, 2013.)··· 더보기
2013년 11월 22권 11호 Single Molecule Physics / 전기적 이동(electromigration) 현상을 이용하여 금 전극 사이에 나노미터 크기의 갭 구조를 만들어서 그 사이에 단분자(이 경우에서는 benzenedithiol)를 잡아서 단분자 전자소자를 구현한 모식도. 이 전자소자는 소스, 드레인, 게이트전극으로 이루어져있으며, 게이트 전압을 이용하여 분자의 오비털을 제어한 단분자 트랜지스터 소자를 나타낸다. (표지 출처: 서울대학교 이탁희 교수, 분자나노소자 창의연구단)··· 더보기
2013년 10월 22권 10호 초강력 레이저과학 연구단 / 표지 배경 사진은 초강력 레이저과학 연구단이 활용하고 있는 광주과학기술원 고등광기술연구소의 극초단 광양자빔 연구시설로 세계 최고 출력의 펨토초 페타와트 티타늄 사파이어 레이저가 시설 내에 설치되어 있다. 왼쪽 위에 위치한 원 사진은 페타와트 레이저의 펄스 압축기 내부 사진이다. 오른쪽 원 사진은 페타와트 표적챔버 내부 사진과 양성자 에너지 스펙트럼으로 최근에 페타와트 레이저 빔을 이용한 양성자 가속 실험에서 세계 최초로 45 MeV의 양성자 에너지를 얻은 바 있다. (사진 제공: 초강력 레이저과학 연구단/고등광기술연구소 정태문 박사)··· 더보기
2013년 9월 22권 9호 미세유체역학 / 가운데 그림은 원심력 기반의 통합형 유전자 분자 진단 마이크로시스템으로 현장에서 채취한 바이러스 샘플로부터 RNA 추출, 타겟유전자 증폭, 및 유전자 검출을 연속적으로 수행할 수 있으며, 고속 고감도 현장 진단이 가능한 차세대 유전자 분석 시스템이다. 배경그림은 액적기반 미세유체시스템으로 형성한 균일한 더블 이멀젼이다. (그림 제공: 한국과학기술원 서태석 교수, 충남대학교 이창수 교수)··· 더보기
2013년 7/8월 22권 7/8호 3D 휴먼팩터 / 3D Human Factor는 입체 영상을 재생하는 현재의 3차원 디스플레이 기술에서, 광학 기술의 한계로 인해 발생하는 관찰자의 피로 현상을 분석하고 극복하고자 하는 연구이다. (표지 제공: 한국과학기술연구원 박민철 박사)··· 더보기
2013년 6월 22권 6호 STATPHYS 25 / IUPAP와 한국물리학회가 공동 주최하는 제25회 국제통계물리학회가 2013년 7월 22일(월)부터 26일(금) 까지 서울대학교 문화관 및 멀티미디어 강의동 (83동)에서 열린다. 7월 21일 오후에는 서울대 미술관에서 리셉션 및 볼츠만 상 수상자의 대중강연이 열린다. 통계물리학의 노벨상이라고 불리는 볼츠만 상의 시상식은 24일 오전 문화관에서 열린다. (http://www.statphys25.org)··· 더보기
2013년 5월 22권 5호 약한 측정과 양자역학의 해석 / 왼쪽 그림: 약한 측정을 통해서 얻을 수 있는 평균 정보의 양과 되돌림률 값은 상호 균형(trade-off) 관계에 있으며 정량화할 수 있다. (특집 “약한 측정과 양자 제어 기술” 참조) 오른쪽 그림: 슈뢰딩거 고양이의 상자를 열어 보는 것은 projection measurement에 해당된다. 결과는 산 고양이 아니면 죽은 고양이이며 이 측정은 비가역적이다. 슈뢰딩거 고양이가 든 상자 근처에 생선을 가까이 가져가는 것은 약한 측정이다, 고양이가 반응을 보이지 않으면 원래의 중첩상태가 유지되며 이 측정은 가역적이다. (특집 “약한 측정과 양자정보” 참조) (표지 사진 제공: 미국 Dartmouth College 이승우 박사, 포스텍 홍강희)··· 더보기
2013년 4월 22권 4호 STEAM 교육과 WISET / [왼쪽 위] 물방울을 이용해 전력을 생산하는 도식화와 실제 사진을 보여준다. 진동하는 아래 전극판에 의해 위쪽 전극판과 물방울의 접촉면적이 변하고 있다. [왼쪽 아래] 등가전기회로를 이용해 실제 시스템에서 전류가 발생하는 결과를 설명하고 있다. [오른쪽 위] 실생활에 응용가능성을 확인하기 위하여 실생활에 흔히 쓰이는 LED를 연결한 실험 방법을 도식적으로 보여준다. 전력을 증가시키기 위해 작은 물방울 여러개를 병렬 연결하여 사용하였다. [오른쪽 아래] 진동하는 동안 물방울의 변형에 의해 색깔이 다른 세 개의 LED에 불이 켜지는 실제 사진을 보여준다. 표지와 관련된 내용은 24쪽 원고 참조. (표지 사진 제공: 부산대학교 박혁규 교수, 문종균 박사)··· 더보기
2013년 3월 22권 3호 나노구조물리연구단 / 나노복합구조물의 합성 및 물성제어를 통한 새로운 물리현상의 구현과 다중측정. 나노현미경 개발을 기반으로 하는 운반자 동력학, 열 및 광전특성, 나노 생-물리학 연구(표지 출처: 나노구조물리연구단)··· 더보기
2015년 1/2월 24권 1/2호
게임이론과 물리학 / 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.
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2014년 12월 23권 12호
2014 노벨물리학상 / 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)
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2014년 11월 23권 11호
다강체 / 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)
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2014년 10월 23권 10호
10년 후의 반도체 물리학 / 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)]
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2014년 9월 23권 9호
지하실험연구단 / 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)
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2014년 7/8월 23권 7/8호
각 나라의 물리교육 / ‘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.
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2014년 6월 23권 6호
스포츠와 물리학: 육상/체조/빙상 / 위의 그림: 멀리뛰기와 2011 대구세계육상대회 장대높이뛰기 경기영상 분석 자료. 아래 그림: 빙상과 체조 분석 자료 (특집 본문 참조). [표지 그림 출처: 한국스포츠개발원 최규정 박사(장대높이뛰기 분석 자료), 송주호 박사(체조 분석 자료)]
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2014년 5월 23권 5호
10년 후의 물리학 I / 10년 후 물리학 각 분과의 발전을 표현하기 위하여 영화 ‘스타 워즈’의 주제 화면을 빌려와 우주를 배경으로 과거로부터 이어져 미래로 발전하는 물리학을 표현하였다.
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2014년 4월 23권 4호
양자임계성과 고온초전도 / 양자임계점에 나타나는 초전도 현상에 대한 개형도. 그림의 수직축은 온도를 나타내고 수평축은 압력, 화학치환 등 온도이외의 물질 제어변수이다. 바닥상태가 반강자성인 물질에 압력을 가하면 자성상태가 완전히 파괴되는 양자임계점이 나타난다. 이 점에서는 전류를 운반하는 운반자의 유효질량이 무한대로 발산하는 임계현상이 나타나며 이와 관련된 임계요동으로 인해 초전도 현상이 유도된다. (표지 출처: 성균관대학교 박두선 교수, 양자물질 초전도 창의연구단)
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2014년 3월 23권 3호
스포츠와 물리학: 구기운동 / 위는 농구공이 림에 맞고 바운스되어 골인될 때 공에 작용하는 힘과 회전에 의한 효과를 보여준다. 아래는 테니스 라켓에 의해 공에 임팩트가 가해질 때의 모습을 이중진자 모델로 분석한다.
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2014년 1/2월 23권 1/2호
물리학을 기반으로 하는 생명과학 분야 연구 및 그 동향 / 표지는 단일 다중모드 광섬유를 렌즈로 이용하여 획득한 내시경 이미지이다. (출처 Physical Review Letters 109, 203901 (2012))
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2013년 12월 22권 12호
2013 노벨물리학상 / 표지는 CMS 대형 검출기에 검출된 힉스 입자를 형상화한 디지털 예술이다. (예술가: Xavier Cortada) (표지 출처: Xavier Cortada (with the participation of physicist Pete Markowitz), “In search of the Higgs boson: H->ZZ”, digital art, 2013. Xavier Cortada (with the participation of physicist Pete Markowitz), “In search of the Higgs boson: H->gamma gamma”, digital art, 2013.)
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2013년 11월 22권 11호
Single Molecule Physics / 전기적 이동(electromigration) 현상을 이용하여 금 전극 사이에 나노미터 크기의 갭 구조를 만들어서 그 사이에 단분자(이 경우에서는 benzenedithiol)를 잡아서 단분자 전자소자를 구현한 모식도. 이 전자소자는 소스, 드레인, 게이트전극으로 이루어져있으며, 게이트 전압을 이용하여 분자의 오비털을 제어한 단분자 트랜지스터 소자를 나타낸다. (표지 출처: 서울대학교 이탁희 교수, 분자나노소자 창의연구단)
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2013년 10월 22권 10호
초강력 레이저과학 연구단 / 표지 배경 사진은 초강력 레이저과학 연구단이 활용하고 있는 광주과학기술원 고등광기술연구소의 극초단 광양자빔 연구시설로 세계 최고 출력의 펨토초 페타와트 티타늄 사파이어 레이저가 시설 내에 설치되어 있다. 왼쪽 위에 위치한 원 사진은 페타와트 레이저의 펄스 압축기 내부 사진이다. 오른쪽 원 사진은 페타와트 표적챔버 내부 사진과 양성자 에너지 스펙트럼으로 최근에 페타와트 레이저 빔을 이용한 양성자 가속 실험에서 세계 최초로 45 MeV의 양성자 에너지를 얻은 바 있다. (사진 제공: 초강력 레이저과학 연구단/고등광기술연구소 정태문 박사)
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2013년 9월 22권 9호
미세유체역학 / 가운데 그림은 원심력 기반의 통합형 유전자 분자 진단 마이크로시스템으로 현장에서 채취한 바이러스 샘플로부터 RNA 추출, 타겟유전자 증폭, 및 유전자 검출을 연속적으로 수행할 수 있으며, 고속 고감도 현장 진단이 가능한 차세대 유전자 분석 시스템이다. 배경그림은 액적기반 미세유체시스템으로 형성한 균일한 더블 이멀젼이다. (그림 제공: 한국과학기술원 서태석 교수, 충남대학교 이창수 교수)
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2013년 7/8월 22권 7/8호
3D 휴먼팩터 / 3D Human Factor는 입체 영상을 재생하는 현재의 3차원 디스플레이 기술에서, 광학 기술의 한계로 인해 발생하는 관찰자의 피로 현상을 분석하고 극복하고자 하는 연구이다. (표지 제공: 한국과학기술연구원 박민철 박사)
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2013년 6월 22권 6호
STATPHYS 25 / IUPAP와 한국물리학회가 공동 주최하는 제25회 국제통계물리학회가 2013년 7월 22일(월)부터 26일(금) 까지 서울대학교 문화관 및 멀티미디어 강의동 (83동)에서 열린다. 7월 21일 오후에는 서울대 미술관에서 리셉션 및 볼츠만 상 수상자의 대중강연이 열린다. 통계물리학의 노벨상이라고 불리는 볼츠만 상의 시상식은 24일 오전 문화관에서 열린다. (http://www.statphys25.org)
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2013년 5월 22권 5호
약한 측정과 양자역학의 해석 / 왼쪽 그림: 약한 측정을 통해서 얻을 수 있는 평균 정보의 양과 되돌림률 값은 상호 균형(trade-off) 관계에 있으며 정량화할 수 있다. (특집 “약한 측정과 양자 제어 기술” 참조) 오른쪽 그림: 슈뢰딩거 고양이의 상자를 열어 보는 것은 projection measurement에 해당된다. 결과는 산 고양이 아니면 죽은 고양이이며 이 측정은 비가역적이다. 슈뢰딩거 고양이가 든 상자 근처에 생선을 가까이 가져가는 것은 약한 측정이다, 고양이가 반응을 보이지 않으면 원래의 중첩상태가 유지되며 이 측정은 가역적이다. (특집 “약한 측정과 양자정보” 참조) (표지 사진 제공: 미국 Dartmouth College 이승우 박사, 포스텍 홍강희)
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2013년 4월 22권 4호
STEAM 교육과 WISET / [왼쪽 위] 물방울을 이용해 전력을 생산하는 도식화와 실제 사진을 보여준다. 진동하는 아래 전극판에 의해 위쪽 전극판과 물방울의 접촉면적이 변하고 있다. [왼쪽 아래] 등가전기회로를 이용해 실제 시스템에서 전류가 발생하는 결과를 설명하고 있다. [오른쪽 위] 실생활에 응용가능성을 확인하기 위하여 실생활에 흔히 쓰이는 LED를 연결한 실험 방법을 도식적으로 보여준다. 전력을 증가시키기 위해 작은 물방울 여러개를 병렬 연결하여 사용하였다. [오른쪽 아래] 진동하는 동안 물방울의 변형에 의해 색깔이 다른 세 개의 LED에 불이 켜지는 실제 사진을 보여준다. 표지와 관련된 내용은 24쪽 원고 참조. (표지 사진 제공: 부산대학교 박혁규 교수, 문종균 박사)
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2013년 3월 22권 3호
나노구조물리연구단 / 나노복합구조물의 합성 및 물성제어를 통한 새로운 물리현상의 구현과 다중측정. 나노현미경 개발을 기반으로 하는 운반자 동력학, 열 및 광전특성, 나노 생-물리학 연구(표지 출처: 나노구조물리연구단)
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