미스테리 끄새

youtu.be/x5lb-8D2QIg 나노세계를 만들기 위한 가장 필요한 것은 나노 세계를 다룰 수 있는 장비이다. 극도로 발전하는 현미경 등이 그것으로 수많은 사람들이 노벨상을 받았는데 1999년 노벨상도 특이한 장비를 개발한 학자에게 돌아갔다. 1999년 스웨덴 노벨상위원회는 미국 캘리포니아 공대의 아흐메드 즈웨일 교수에게 노벨화학상을 수여했다. 그의 수상 주제는 「펨토 초 분광기를 이용한 화학반응의 전이상태 연구」인데 간단하게 말하여 1980년대 중반 새로운 형태의 초고속 카메라(?)를 발명한 공으로 상을 받은 것이다. 카메라라하니 필름을 빨리 돌려 만드는 초고속 카메라가 아니다. 분자가 원자와 원자로 분리되는 순간을 레이저로 관찰하는 초고속 카메라다. 즈웨일 교수는 이집트 태생 미국의 화학자로 알..

youtu.be/bsYwTZ1anh4 질화붕소나노튜브는 근래에 들어 전 세계적으로 많은 주목을 받고 있는 나노신소재로 탄소나투튜브(CNT)와 유사한 기계적 특성과 열전도, 열팽창 특성을 가지고 있다. 동시에 세라믹의 특성도 가지고 있어 열적/화학적 안정에 있어서는 CNT와 비교하여 매우 우수하다고 평가된다. 특히 BNNT를 구성하고 있는 붕소는 열중성자를 흡수할 수 있는 능력이 CNT를 구성하고 있는 탄소와 비교하여 20만 배나 높기 때문에, 우수한 기계적 특성을 이용한 경량화와 방사선 차폐능을 동시에 보유할 수 있는 미래 우주공학 물질로 매우 유용하여 각국에서 이의 개발에 심혈을 기우리고 있다. 그러나 장점이 있으면 단점도 있으므로 현 상태에서는 BNNT를 정제하는 것은 매우 어려워 제조하는데 상대적으..

youtu.be/lUfdHuRbKAs 오늘날 나노 입자는 일반적으로 비교적 간단한 기본단위가 반복돼서 만들어진 수십 나노미터에 이르는 분자들을 가리키며 대체로 100나노미터 이하를 뜻한다. 그러므로 수천 나노미터라고도 하는 것은 옳은 표현이 아니다. 이때는 마이크로미터이므로 차원이 달라진다. 나노 과학의 비약적 발전은 원자와 분자를 마음대로 조작하는 화학기술이 발전하면서 분자 수준에서 기계적ㆍ전자적 기능을 가진 새로운 구조를 만드는 기술도 개발됐다. 분자 수준에서 전기를 켜고 끄는 ‘분자 스위치’도 개발되었고 분자 수준의 반도체 회로에 해당하는 ‘분자전자공학’도 등장했다. 우리가 지금까지 사용해왔던 상당 부분의 실용적인 물질들이 나노 물질이라는데 놀랄 것이다. 사실 인간들이 나노 물질로 움직였다는 것을 ..

youtu.be/s-zuRK5At1o 그래핀에 대한 연구는 한국이 상당히 앞서있다. 그래핀은 그래핀 발견 초창기부터 한국에 도입되어 가 선정한 100대 유망 연구분야에도 포함됐다. 그래핀에 대한 한국의 연구는 그야말로 다방면에 걸쳐있다. UNIST 백종범 교수는 쇠구슬을 이용한 볼밀링법을 통해, 연료전지에 사용되는 백금 촉매를 대체할 수 있는 그래핀 촉매를 대량 생산할 수 있다고 밝혔다. 그래핀이 폭발적인 인기를 보이는 것은 열 전도성 때문이다. 전도성이 높으므로 알루미늄이나 구리 방열판 대신 아주 얇게 필름 형식으로 만들어 방열판으로 사용가능하다. 배터리에도 그래핀이 사용된다. 일반적인 리튬 폴리머 배터리의 방전률이 25~60C라면 그래핀 배터리는 90C 이상 연속으로 뽑아낼 수 있다. 스티커처럼 자유..

youtu.be/Rq8UDz08F3k 2010년 노벨 물리학상은 「2차원적 물질 그래핀에 관한 획기적인 연구」로 안드레 가임(Andre Geim)과 콘스탄틴 세르게예비치 노보셀로프(Konstantin Sergeevich Novoselov)에게 돌아갔다. 안드레 가임 박사는 1982년 에서 석사학위를 받았으며, 모스크바에서 가까운 체르노골로브카의 에서 1987년 박사학위를 취득했고 2001년에 맨체스터대학교의 물리학 교수가 되었다. 콘스탄틴 노보셀로프 박사는 러시아 물리학·수학 분야의 최고 권위 공과대학인 MIPT에서 수학하였고, 네덜란드 네이메헌 라드바우드대학에서 박사 학위를 받았다. 2001년 영국 맨체스터대학에서 박사 과정 지도교수인 안드레 가임 박사와 함께 ‘꿈의 나노물질’이라 불리는 차세대 나노 ..

youtu.be/w3Hk0uJWMd0 필름 없는 카메라로 ‘디카’, 스마트폰 등이 출현한 이후 지구촌은 그야말로 정보의 홍수로 넘친다. 과거 필름비, 현상비, 인화비 등으로 사진은 물론 동영상 촬영은 특정인들의 전문 분야였으나 이제는 언제 어디서나 친구나 가족과 찍은 사진, 동영상 등등 개인용으로 저장할 데이터는 끊임없이 늘어난다. 제4차 산업혁명 시대로 진입한 현재 전 세계에서 생기는 데이터와 저장용량은 상상을 초래한다. 페이스북과 인스타그램 등 소셜네트워킹서비스(SNS)에는 매일 20억장 넘는 사진이 새로 올라오며 동영상 사이트 유튜브에는 1분마다 300시간 이상 분량의 영상이 올라온다. 현재 전 세계에서 한 해 동안 약 40조 기가바이트의 정보가 만들어진다고 한다. 이들 데이터는 갈수록 폭증(暴增)..

youtu.be/WBEc9nogUKo 우주선을 타고 우주 공간을 나가야 결혼식을 올릴 수 있는 것은 아니다. 학자들은 우주선이 아니라 우주 엘리베이터에서도 우주 결혼식을 올릴 수 있다고 믿는다. 한마디로 지구에서 우주 공간으로 우주엘리베이터를 올린다는 것인데 학자들은 다소 황당한 이 계획이 매우 실현성이 있다고 믿는다. 우주엘리베이터의 아이디어는 매우 오래전부터 인간에게 잠재했다. 성서 속의 바벨탑이나 어린이 동화 『잭과 콩나무』의 콩줄기는 엄밀한 의미에서 우주엘리베이터나 다름없다. 그러나 우주엘리베이터가 우리 생활에 들어온 것은 지금으로부터 100여 년도 넘는 1895년, 로켓의 아버지로 알려지는 러시아의 콘스탄틴 치올코프스키가 프랑스 파리에서 에펠탑을 보고 크게 감동해 ‘우주 엘리베이터’를 고안한 것..

youtu.be/dAIaQ3nNx5s 공전의 흥행에 성공한 「마이크로 결사대(A Fantastic Voyage)」는 매우 흥미 있는 소재를 담았다. 정상적인 수술로는 치료할 수 없는 뇌장애환자를 위해 실험용 잠수함과 선원 그리고 의료 팀을 미생물 크기로 축소시켜 환자의 혈액에 주입한 후 대동맥을 타고 뇌의 상처 부분까지 항해한 후, 레이저 광선을 통해 환자를 치료하고 눈물을 통해 극적으로 탈출한다는 내용이다. 영화 감독의 고유권한인 상상력을 두고 왈가왈부할 수는 없는 일이지만, 영화 속 같은 일이 실제로 일어나기 위해서는 ‘불가능의 영역’을 모두 극복하지 않으면 안 된다. 우선 생물체의 기본구조는 놀랍게도 미세한 규모의 세포라는 것이 발목을 잡는다. 모든 생물체는 한 개 또는 다수의 세포들로 구성되어 있..

youtu.be/lqoILOnQEQY 냉동인간은 인간의 삶을 획기적으로 바꾸어줄 수 있다는데 의미가 있다. 영화 「데몰리션」에서 냉동인간을 매우 심층적으로 다루었는데 영화의 주제는 미래의 어느날 포악한 악당 피닉스와 거칠지만 정의로운 경찰 스파르탄이 대결하여 결국 정의가 이긴다는 헐리우드의 전형적인 이야기이다. 그런데 주제가 종신형에 처해진 죄수들을 형량만큼 냉동인간으로 만들었다 형량이 지나면 해동하는 것이다. 스파르탄은 뛰어난 경찰이기는 하지만 임무를 수행하는 과정에서 파괴를 자행하여 많은 무고한 사람들이 희생되자 70년, 악당 피닉스는 종신형을 받고 냉동감옥에 갇힌다. 인간을 벌주기 위해 인간을 냉동감옥에 수감한다는 영화의 기본 아이디어는 많은 논쟁을 야기했다. 냉동인간은 다시 살려내야 한다는 기술이..

youtu.be/CAAyBqUnfRs 상온에서 절대로 불가능하다고 생각했던 꿈의 에너지가 실용가능하다고 발표되자 그야말로 순식간에 전 세계가 경악했다. 대다수의 물리학자들은 다소 의심스러운 반응을 보이면서도 물리 분야가 아니라 화학 분야이므로 모른다며 그럴 가능성도 있을지 모른다고 조심스럽게 대답했다. 조그마한 실험실 안에서 핵융합이 가능하다면 자동차 엔진을 위해서도 가능하다는 설명도 된다. 자동차 공업에 일대 혁신을 가져올 발명자에게 미국 의회에서 가만히 있을 리 없었다. 그들의 성공 소식이 알려지자마자 의회는 이들에게 즉시 32만 2천 달러를 기부했다. 폰스 교수가 소속한 유타대학의 유타 주는 재빨리 500만 달러를 투자했다. 를 건립하기 위한 법안도 마련되었다. 물론 일부 학자들로부터 조심스러운 의..