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양자물리학과 암호통신은 ‘병(病) 주고 약(藥) 주는’ 관계에 있다. 앞으로 개발될 양자컴퓨터는 현재 널리 쓰이고 있는 공개키 암호체제를 위협하지만, 양자물리학적 원리를 사용하는 양자암호 통신기술은 도청이 원천적으로 불가능한 새로운 암호통신기술을 제공하기 때문이다.1970년대에 개발된 공개키 암호체제는, 풀기 어려운 문제를 공개키(자물쇠)로 사용하여 암호문을 만들고, 그 문제의 해답을 비밀키(열쇠)로 사용하여 암호를 풀 수 있도록 되어 있다. 공개키로 많이 사용되는 풀기 어려운 문제는 큰 수의 소인수분해이다. 이 방식을 고안한 Rivest, Shamir, Adleman(RSA) 등 세 사람은 1977년 Scientific American에 129자리 자연수를 소인수분해하라는 100달러짜리 현상금 문제를 냈다. Rivest는 하드웨어의 발달까지 고려하여 4경(4×1016)년이 걸릴 것이라고 예상했으나, 1994년 25개국 600여 자원봉사자의 1600대에 달하는 각종 컴퓨터를 8개월간 동원한 노력 앞에 풀리고 말았다. 이는 정수론의 발달로 발견된 새로운 알고리듬 덕분에 가능했던 것이다. 그러나 여전히 소인수분해 문제는 문제의 크기에 거의 지수함수에 가까운 정도

학술 | 김재완 / 고등과학원 계산과학부 학부장 | 1970-01-01 09:00

-보험수학에 대해 간단히 소개한다면보험수학은 수학, 확률, 통계, 경제, 금융, 컴퓨터 등 여러 학문으로 구성된 학문이다. 학생들은 금융기관이나 보험회사, 정부기관, 부동산 회사, 사회안전센터, 건강관리센터 등에서 직업을 구하기 위해, 또는 보험계리사를 양성하는 교수가 되기 위해 보험수학을 공부하고 보험계리사 자격증을 취득해야 할 것이다. -POSTECH에서 강의를 하게 된 계기는 무엇인가1년 전, POSTECH에서 여름 학교로 ‘보험수학’이 강의 되고 있을 때, 곽진호, 김광익 교수를 만나러 왔었다. 이 분들과 함께 일을 하는 것에 흥미가 생겼고, 무엇보다 학생들을 가르치는 것을 좋아하기 때문에 POSTECH에서 강의를 하게 되었다.-보험계리사(Actuary)의 역할은 무엇인가보험, 투자, 건강관리 등의 사업은 모두 사고의 위험과 관련되어 있다. 보험계리사는 수학적 계산을 통하여 위험을 예측하고 사업 정책을 결정한다. 예를 들어 개인이 자동차 보험에 가입할 때, 회사는 가입자에게 교통사고 경험 유무 등의 개인 정보와 성별, 나이, 거주지 등 집단 정보를 요구한다. 가입자의 나이가 젊고, 대도시에 산다면 지불해야 할 보험료가 많을 것이다. 보험계리사는 어떠한

학술 | 김주영 기자 | 1970-01-01 09:00

복합재료는 높은 비강도와 비강성등 우수한 기계적 성질을 갖고 있어 항공기 소재 등의 구조물에 널리 사용되고 있다. 그밖에 충격, 피로감쇠 특성, 고온강도, 파괴인성 같은 역학적 특성이 기존의 금속재료에 비해 대단히 우수하여 경량성과 경제성을 요구하는 고성능 구조물에의 응용이 점차 확대되고 있는 추세이다. 이렇듯 오늘날 세계의 복합재료 관련 기술을 보면, 미래의 항공우주산업분야 뿐만 아니라 모든 공업분야에 복합재료 관련 기술은 널리 파급될 것으로 보여진다. 서서히 고갈되어가는 화석연료를 절약하고 심각한 상태에 놓인 지구 대기환경을 보호하기 위한 자동차, 철도차량 및 항공기 등의 운송수단의 경량화 추세는 현재 선진국에서 강력하게 추진되고 있으며 이를 해결하는 데는 복합재료의 사용이 필수적이다.복합재료는 서로 다른 두가지 이상의 물질로 구성되어 각각의 물질에서는 볼 수 없는 또는 각각의 특성이 크게 향상된 우수한 기계적 특성을 보이며 미시적보다는 거시적 구조 단위로 구성된 것을 지칭한다. 복합재료는 보통 고인장성을 갖는 미세한 섬유를 이보다는 약하나 섬유를 지지하고 외부 환경으로부터 보호하는 역할의 기지재료에 함침시켜 만들어진다. 이러한 복합재료는 사실 매우 오랜

학술 | 유치상 / 기계과 박사후 연구원 | 1970-01-01 09:00

오늘날 확률은 과학의 아주 다양한 분야에서 쓰인다. 하지만 19세기 말까지도 사정은 그렇지 않았다. 확률 이론의 발전은 주로 20세기에 이루어졌기 때문이다. 물론 20세기 이전에도 확률 이론이 전혀 존재하지 않았던 것은 아니나, 확률 이론의 대부분의 진전은 20세기에 들어와서야 성취되었던 것이다. 확률이 과학에서 이렇게 널리 쓰이고 있는 상황에도 불구하고, 확률에 관한 해석에 있어서는 의견의 일치가 존재하지 않으며 몇 가지 해석들이 제시되어 왔다.확률에는 크게 두 가지 종류가 있다. 하나는 ‘빈도’(frequency)와 관련된 것이고, 다른 하나는 ‘믿음’(belief)과 관련된 것이다. 과학철학자 카르납(Rudolf Carnap, 1891-1970)은 전자를 ‘통계적 확률’이라 하고, 후자를 ‘논리적 확률’이라 한다. 이글에서는 이 두 가지 종류의 확률이 지니는 과학철학적 의의를 다루고자 한다. 필자는 여기서 두 확률 개념과 관련한 논란을 해결하고자 하지 않으며, 두 개념을 정리하고 그것들이 갖는 과학과 철학의 대화를 위한 함의를 추적할 것이다. 통계적 확률은 과학 활동 및 우리의 일상 생활에서 매우 친숙하게 접할 수 있는 개념이다. 반면 논리적 확률은 일

학술 | 이상원 / 과학문화연구센터 연구조교수 | 1970-01-01 09:00

생명장기가 망가져서 일상적인 약물이나 수술치료가 불가능해지면 시한부 삶만을 보장받게 된다. 이에 대한 현재까지 최선의 치료는 장기이식이다. 이식에 사용되는 장기를 자가(自家), 동종(同種), 이종(異種), 인공(人工) 장기로 나눌 때, 흔히 말하는 장기이식은 인체에서 때어내는 동종 장기이식을 의미한다. 장기이식의 결과는 훌륭하지만, 수요에 비해 공급이 절대 부족한 것이 결정적인 한계이다.국내 심장이식의 예를 들면, 연간 10~20건의 뇌사자 심장기증에 의존하고 있다. 이는 연간 심장사망(25000여명)에서 예상되는 심장이식 수요에 절대적으로 부족할 뿐 아니라, 국립장기이식관리센터의 대기자 명단에 등록된 환자 중 1/10 정도만 해결할 수 있을 뿐이다. 말기 심장병의 여명을 고려할 때 대부분의 환자는 애타게 심장이식을 기다리다가 결국 사망하게 된다. 현재의 제공자 부족현상은 어떤 노력에도 불구하고 해결할 방안이 없다. 따라서 심장이식의 대안은 반드시 제시되어야 하며, 특히 시한부 삶을 사는 환자들에게 희망을 제시하는 것은 생명과학자들의 의무이며 소명이기도 하다.최근에는 전통적인 기계식 인공장기에 대비하여 생체를 이용하여 제작하는 바이오 인공장기(bio-arti

학술 | 선경 / 고려대학교 흉부외과 교수 | 1970-01-01 09:00

현재 임상에 사용되고 있는 인공장기의 종류에는 인공 혈관, 관절, 심폐, 신장, 치근 등이 있다. 이들 인공장기들 중 어느 하나도 완벽하게 인간의 그것을 대체해 내지는 못하는 것이 현실이다. 특히 심폐, 신장, 간장의 경우 인간의 체내에 삽입이 되지 못할 정도로 그 크기가 거대하며 그 기능 또한 인간의 장기에 비해 심하게 부족해 장기이식을 받기 이전까지 입원해 있으며 임시방편으로 사용되는 정도이다.인공장기 중에서 그나마 인공 혈관, 관절, 치근의 경우 비교적 널리 쓰이는 인공장기이다. 이들 인공장기는 공통적으로 그 기능이 단순하다는 것에 있다. 인간의 몸에 이식되었을 때 ‘독성을 갖는가, 면역반응을 일으키는가’와 같은 모든 인공장기가 갖고 있는 공통적인 극복과제를 제외하면 복잡한 메커니즘이 요구되지 않는다. 그러나 인공혈관은 혈압을 버틸 수 있는 탄성력과 인체의 움직임에 따를 수 있는 유연성이 요구되며, 인공관절의 경우 상대적으로 신체의 무게가 적게 실리는 상반신과 달리 하반신에 사용된 인공관절은 그 무게 때문에 본래 자리를 이탈하거나, 파괴되는 경우가 많고, 오랜 시간 사용을 하게 되면 관절두 부분의 소재가 닳아 교체를 해줘야 하는 부작용이 있다.인공심장은

학술 | 기석 기자 | 1970-01-01 09:00