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유유히 호수 위를 떠다니는 오리의 모습을 보면 평화롭다는 생각이 들지만 호수 아래의 발은 쉴새없이 움직이고 있다. 우리대학 구성원들이 많이 사용하는 스마트폰의 세상도 이와 비슷하다는 사실을 알고 있는가? WiFi Zone에서 스마트폰으로 인터넷을 사용하면 클릭 한 번에 빛의 속도로 원하는 정보를 보여준다. 이것이 우리가 볼 수 있는 호수 위의 스마트한 세상이다. 하지만 이러한 정보를 주고받기 위해 스마트폰은 매 순간 수많은 경쟁을 반복해야 한다. 본 기사에서는 스마트폰의 호수 아래 세상, Wi-Fi 네트워크의 매체 접근 제어에 대해서 이야기해보도록 하겠다.IEEE 802.11 표준 매체 접근 제어무선 네트워크 기기들은 정보 전송을 위해 특정 주파수 대역의 전파를 사용한다. 하지만, 여러 개의 기기들이 동시에 같은 주파수 대역을 사용할 수는 없다. 여러 개의 전파가 같은 주파수 대역에서 섞이면 받는 쪽에서 해석을 할 수 없는 신호가 되어버리기 때문이다. 그래서 같은 주파수 대역을 사용하는 기기들의 전송이 겹치지 않게 조절하는 과정이 필요한데, 이것이 매체 접근 제어다. 현재 가장 널리 사용되는 무선 네트워크는 IEEE(Institute of Electrical

학술 | 이기석/ 컴공 박사후연구원 | 2013-04-10 15:54

커피를 마시면서 가끔 테이블 위에 커피 방울을 떨어뜨린 경험이 있을 것이다. 커피 방울은 서서히 마르면서 동그란 반지 모양의 얼룩을 남긴다. 왜 커피얼룩은 반지 모양을 할까? 이처럼 흔히 관찰되는 반지 모양의 얼룩은 별거 아닌 일로 그냥 쉽게 지나칠 수 있다. 하지만 일상에서 흔히 접하는 이 현상에 첨단소재 제작의 최신 인쇄기법을 개선할 수 있는 비밀이 감추어져 있다.커피는 실제로 나노 크기의 커피 입자와 물의 혼합물이다. 1997년 시카고대 물리학과 연구팀은 나노입자 또는 마이크로 콜로이드가 미량 함유된 액체방울이 공기 중에서 서서히 증발하는 과정을 현미경으로 관찰하다가 흥미롭게도 커피얼룩이 만들어지는 것과 동일한 현상을 관찰했다. 나노입자가 미량 함유된 액체는 나노잉크라고도 부르며 이를 원하는 표면 위에 분사하여 인쇄하는 공정이 바로 잉크젯 인쇄기법이다. 잉크젯 인쇄는 낮은 비용으로 손쉽게 고품질의 대량 생산이 가능하므로 첨단 유연 전자소자나 생체소자를 만드는 데 많이 활용되고 있다. 그러나 한 가지 문제가 있었다. 그것은 커피얼룩처럼 나노입자가 균일하게 코팅되지 않는다는 것이다. 물리학자와 공학자의 관심사는 여기서 접점이 생긴다. 커피얼룩이 반지 모양처

학술 | 제정호(신소재) 교수 | 2013-03-06 18:47

생기능성 유기분자의 중요성지난 20세기 말부터 생명체의 유전자 서열을 밝히는 게놈 프로젝트가 진행되면서 인간을 포함한 많은 생명체의 유전자 서열이 밝혀지게 됐다. 21세기에는 이들 유전자의 세포 및 생체 내에서의 기능이 무엇인지 규명하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 생명체의 유전정보는 DNA에서부터 RNA를 거쳐 단백질로 이어진다. 단백질은 그 자체로서 기능을 발휘하기도 하지만 변형과정을 거쳐 더 복잡한 생물학적 과정에 관여한다. 단백질 변형과정에서 가장 많이 일어나는 것 중 하나가 단백질에 탄수화물(또는 복합당질)이 결합된 당단백질을 만드는 것이다. 실제로 고등동물 단백질의 경우 50% 이상이 당단백질로 존재하는 것으로 추정하고 있다. 따라서 생체 내 단백질 및 복합당질의 역할을 이해하는 것은 생명현상을 규명하는 기초 연구로서 뿐만 아니라 질병 치료제 개발이라는 응용 연구 측면에서도 대단히 중요하다. 생명과학자들은 단백질 및 복합당질이 관련된 과정을 이해하기 위해 오랫동안 생물학적인 방법을 통해 연구해 왔다. 그러나 1990년대 말부터 유기분자를 이용하여 세포 내 단백질 및 복합당질의 기능을 규명하는 연구(화학생물학 연구라 함)가 진행되면서 현재 이 분야

학술 | 신인재 / 연세대학교 화학과 교수 | 2012-12-05 17:36

최근 들어 얇고 쉽게 휘어지는 박막형 유연센서(Flexible device)에 대한 관심이 높아지면서 미세한 압력이나, 온도, 화학물질, 전기신호 등을 실시간으로 감지할 수 있는 플렉서블 센서에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히, 이러한 센서를 이용한 스마트 플렉서블 디바이스뿐만 아니라 피부나 장기 등에 직접 부착하여 생체신호를 읽는 실시간 진단 기술도 주목을 받고 있다. 이와 같은 다기능 센서를 제작하기 위해서는 실리콘, 나노와이어(nanowire), 탄소 나노튜브(carbon nanotube) 등의 재료를 마이크로/나노 스케일에서 원하는 형태로 배열하여 장치를 만들고, 개별 구역들로 구성된 서로 다른 기능을 하는 장치들을 하나의 디바이스로 통합해야 한다. 그런데 이를 위한 제작 과정은 복잡한 단계의 공정을 수반함에 따라 비용이 상승하고 생산성이 낮으며 대면적으로 제작하기 어려운 문제가 존재해 왔다. 다양한 종류의 자극 중 압력의 크기를 측정하는 방법으로는, 기계적인 외부 자극에 의해 재료의 전기적 물성이 변화하는 압전 특성을 이용한 방식이 대표적이며, 이러한 방식의 경우 압력에 의한 저항이나 정전 용량의 변화를 트랜지스터 등의 소자를 통해 측정하게

학술 | 서갑양 / 서울대학교 교수 | 2012-11-21 21:29

들어가는 글물리학자의 눈에는 세상 모든 것이 물리로 보인다고나 할까? 지금까지 물리학자들의 탐구 대상이었던 자연 현상의 범위를 확장하여, 사람들이 살아가는 세상까지도 물리학의 탐구 영역으로 삼으려는 움직임이 최근 활발하다. 어찌 보면 사람들이 살아가는 세상 또한 자연의 일부이니, 세상 모든 것이 물리일 수밖에 없는 물리학자들의 탐구 대상이 되는 것은 당연한 일일 지도 모른다. 이러한 탐구 영역을 일컫는 ‘사회물리학’은 통계물리학자들의 연구가 활발한 편이다. 통계물리학이 추구하는 것이 여러 물질에서 보편적으로 나타나는 성질인 ‘보편성’이라는 점을 감안하면, 사회 현상에서도 물리학의 보편성을 찾으려는 노력이 사회물리학이라고 생각하면 쉬울 듯하다. 복잡계와 사회물리학사회물리학의 시작은 곧 ‘복잡계 물리’라고 해도 과언이 아니다. 흔히 복잡계라 하면 수많은 구성요소가 하나의 계(System)를 이루면서 단순하지 않은 방식으로 서로 얽히고 설킨 것을 이야기한다. 따라서 이들 구성요소 간의 상호작용이 대단히 중요하며, 특히 상호작용으로부터 미처 예상하지 못 했던 현상이 발생하게 되는 ‘창발(Emergence)’ 현상을 중요하게 생각하는 것이 복잡계 이론이다. 흔히 ‘전

학술 | 정우성 / 기술경영 교수 | 2012-11-07 17:30

미국 캘리포니아주립대 버클리 캠퍼스를 두르며 동서로 나 있는 뱅크로프트 거리를 걷다 보면 얼핏 투박하지만 맵시가 있는 콘크리트 건물을 만나게 된다. 그것은 바로 버클리대의 미술관이다. 이곳이 추상표현주의의 대표적 화가이자 뛰어난 선생인 한스 호프만을 기념하여 지은 건물이라는 것을 이 대학 구성원들도 잘 모르는 듯하다. 그는 색채와 형태가 사물로부터 독립하여 스스로 존재하는 대상이 되고 이들이 엮어 내는 심미에 주목한다. 눈에 보이는 대상, 사물, 세상이 존재의 본질, 근간을 제대로 표현해주고 있는지 어떻게 확실할 수 있겠는가? 본질은 언어와 이성이 닿기 어려운 저 너머에 숨어 있을지도 모를 일이다.인간 세상뿐 아니라 자연 세계도 본질적 특성은 구체적 외형이 아니라 내재된 무엇이 아닐까 생각하는 사람들이 있는데 왕왕 수학이라는 학문에 종사하며 가끔 물리학을 하기도 한다. 컵에 손잡이가 있는지 없는지에 따라 (구멍 난) 도넛 혹은 탁구공과 본질적으로 동일하며 같은 위상체라고 얘기한다(그림1). 이런 위상 특성은 연속적 변형에 의해 바뀌지 않는다. 물질 내의 전자와 원자들은 전자기력으로 상호작용하여 복잡한 에너지 스펙트럼을 형성하는데, 여기에 기하학적 위상과 같은

학술 | 지승훈 / 물리 교수 | 2012-10-17 16:48

음의 영역에서 극한 굴절률의 영역으로변형광학의 적용범위를 넓혀 다양하게 적용 가능 볼록 렌즈는 빛을 모아주고 오목 렌즈는 빛을 분산시킨다. 대부분의 사람들이 초등학교 시절부터 알게 되는 이 간단한 명제가 반드시 맞지는 않게 되었다. 최근 10여 년간 급속도로 연구가 진행되고 있는 ‘메타물질’이라는 새로운 인공물질의 출현 때문이다. 기존의 광학 렌즈는 ‘양의 굴절률’을 가진 물질을 사용하여 제작되어 왔다. 하지만 음의 굴절률을 가진 메타물질이 개발되면서 그 명제의 진위는 깨어지게 되었다. 메타물질의 메타(meta-)는 그리스어에 어원을 둔 말로 ‘기존의 관념의 틀을 벗어나는’이라는 뜻을 지니고 있다. 따라서 메타물질이란 기존에 있던 물질이 가지지 않은 특정한 성질을 가진 물질이라는 말로 요약될 수 있다. 일반적으로 파동방정식으로 기술이 가능한 거의 모든 시스템에서 메타물질의 개념이 적용될 수 있다. 특히 광학과 전자기학 분야는 메타물질의 개념이 음향학 분야와 더불어 매우 빨리 적용되는 학문분야이다. 이 중, 전자기 메타물질(electromagnetic metamaterial)은 입사 전자기파의 파장보다 매우 작은 단위 인공구조체(인공원자, 주로 금속과 유전체로

학술 | 민범기 / 카이스트 기계공학과 교수 | 2011-10-12 22:31

재생가능, 친환경적인 에너지원의 90%이상 차지 목질계 바이오매스의 지속적 공급을 위한 원천기술 개발 필요 현재 지구촌이 누리고 있는 고도의 문명은 석유로 대변되는 화석연료 중심의 패러다임 속에서 발전되어 왔다. 하지만, 수세기에 걸친 화석연료의 과다한 사용은 결국 원료의 고갈과 더불어 지구온난화 및 대기오염 등의 환경적인 문제와 유가상승으로 인한 경제적인 문제등을 초래하게 되었다. 다행히도 금세기에 들어서 이러한 문제들을 해결코자 여러 국가에서 과학적 지식을 토대로 다양한 대체에너지들의 개발에 박차를 가하고 있다. 풍력, 태양열, 지열 그리고 바이오매스와 같이 재생이 가능하고, 친환경적인 에너지원들이 주요 연구 대상이 되고 있다. 이 중 바이오매스를 이용한 에너지가 신재생에너지 분야의 90% 이상을 차지하고 있다. 바이오매스는 광의적으로 지구상에 존재하는 모든 유기물로 정의될 수 있겠지만, 신재생에너지 분야에서는 일반적으로 광합성을 통해 빛에너지를 탄소화합물 형태의 화학에너지로 전환시켜 보유하고 있는 육상과 수생 생물 및 그 잔유물들을 지칭하는 경우가 대부분이다. 바이오매스는 필요에 따라 다양한 에너지 형태로 전환될 수 있는데, 가장 높은 비중을 차지하는

학술 | 김강민 / 생명 연구교수 | 2011-09-28 22:55

효율과 선형성, 전력 증폭기의 필수 요소 스마트폰 보급과 함께 기지국 수요 급증 이제는 길가에서 걸어 다니면서 전화기로 여자 친구와 전화하는 모습이 어색하지 않다. 여행을 다니는 여행자의 손에 지도 아닌 핸드폰도 마찬가지다. 이 뿐만 아니다. 지하철 안 많은 승객들은 핸드폰을 통해 신문 기사와 날씨 정보를 검색하고 환승해야 할 지하철의 도착 정보를 확인한다. 이러한 모든 일들을 가능케 하는 것이 무선 통신이고, 이 밑바탕에는 기지국이 있다. 기지국은 일반 사람들에게 생소한 단어일 것이다. 하지만, 우리 주변 곳곳에 배치되어 우리도 모르게 사용하고 있는 것이 기지국이라면 믿어지겠는가? 핸드폰을 통해 무선으로 전화를 하고 웹서핑을 하며 친구에게 문자를 보내는 등의 모든 일은 기지국이 없다면 불가능 한 일이다. 예를 들어보자. 내가 내 옆의 친구에게 전화를 걸고자 한다. 그럼 내 핸드폰의 안테나를 통해 바로 내 친구의 핸드폰에 바로 신호를 전송하는 것일까? 아니다. 내 핸드폰의 안테나를 통해 신호는 중계기를 거치게 되고 이는 다시 기지국으로 가게 된다. 기지국은 내 친구의 핸드폰 번호를 확인하고 다시 중계기로 보내게 되며, 중계기는 다시 내 친구의 핸드폰으로 신호

학술 | 문정환 / 전자 박사과정 | 2011-09-06 18:07

너무 뛰어난 성능 안 돼, ‘재미’있어야 게임 인공지능 경진대회 등으로 연구 동기 자극 게임 인공지능 하면 무엇이 떠오르는가? 요즘 학생들은 스타크래프트의 인공지능을 생각하는 경우가 많을 것이다. 일반인들의 경우라면, IBM의 Deep Blue가 세계 체스 챔피언을 상대로 승리를 거둔 사건을 떠올리지 않을까 싶다. 1950년대에 처음으로 게임 프로그램이 작성된 이후로 게임 인공지능은 비약적인 발전을 거듭해 왔다. 대표적인 결과로 체커, 오델로, 체스 등은 이미 컴퓨터가 세계 챔피언 수준 또는 그 이상에 올라와 있다. 어떻게 컴퓨터가 사람보다 이렇게 게임을 더 잘 하게 되었을까? 이러한 성과는 인공지능의 한 분야인 탐색기술의 활용과 컴퓨팅 성능의 향상이라는 두 가지의 결합에 의한 것으로 볼 수 있다. 여러분이 게임을 하는 상황을 생각해 보자. 예를 들어, 오목을 두는 경우를 생각해 보자. 여러분 차례에서 둘 수 있는 자리가 몇 군데 있을 것이다. 그 중에서 가장 좋은 곳이 어딜까 고민한 후에 최종 결정을 내릴 것이다. 초보자의 경우에는 현재 놓여 있는 돌들만 바라보고 판단을 내릴 것이고, 조금 잘 두는 사람이라면, 한 수 앞이나 두 수 앞 정도를 미리 내다보고

학술 | 김경중 교수 / 세종대 컴공 | 2011-05-18 21:48

뉴턴은 사과나무 그늘에서 쉬다가 만유인력을 발견했다고 한다. 우연히 사과가 떨어졌고 이를 궁금히 여겼던 뉴턴은 지속적인 연구를 통해 그 비밀을 밝혀냈다. 플래밍은 열악한 연구실에서 깨진 창문 사이로 날아온 푸른곰팡이의 포자를 현미경으로 관찰하다, 인류를 병마로부터 구원한 항생제인 페니실린을 발견하게 되었다. 초기의 많은 과학자들은 우연과 열성적인 노력으로 획기적인 연구성과를 낼 수 있었다. 그러나 연구의 중심이 과학자 개인에서 기업과 국가로 넘어온 오늘날의 연구체계에서는 더 이상 이런 우연과 노력만으로 과학적 성과를 내는데 한계가 있다. 특히 80년대 후반, 대학과 국가 연구소 주도의 연구개발 체제에서, 기업주도의 연구개발 체제로 변환된 우리나라는 체계적인 연구개발 전략을 바탕으로 연구를 기획하고 수행하는 것이 일반화되고 있다. 즉 연구의 효과성과 효율성을 고려한 연구개발 체제를 개발하여, 어떻게 유망한 과학기술을 찾아내고 어떻게 이를 육성ㆍ발전시킬 것인가에 대한 연구가 연구 수행 자체만큼이나 중요해지고 있다. 그러면 어떻게 중요한 연구테마를 찾아낼 것인가? 90년대 초반만 하더라도 대부분의 기업과 국가는 해당 분야에서 뛰어난 연구성과를 낸 연구자들에게 기대

학술 | 최성철 / 산경 통합과정 | 2011-05-04 13:12

무접점, 무방향성 충전으로 기기 충전 가능 ITㆍ의료ㆍ자동차 등 여러 산업분야에 응용 최근 핸드폰, 테블릿 PC 등 휴대용 통신기기의 기능의 다양화로 배터리 소모량이 급격히 늘어나고 있는 가운데 기존 유선의 충전은 여러 가지 문제점이 있다. 전력 케이블 연결의 번거로움, 접촉단자의 접촉 시 접촉확인 및 충전기 규격의 다양화 등이 있다. 이러한 문제점들을 없애기 위해 현재 무선으로 전력을 전송하여 충전하는 무선충전 패드의 제품화가 국내외적으로 시도되고 있는 실정이다. 무선충전기는 송신부 역할의 패드형 혹은 상자(box)형이 있으며 핸드폰, mp3 등 모바일 기기 내부 장착의 수신모듈로 구성되어 있다. 송신부 패드 혹은 상자에서 방사되어진 전파의 자기장을 수신부에서 접점 없이 무선으로 받아 패러데이의 전자기유도 법칙에 의해 전기로 변환하여 기기를 충전하는 방식이다. 핸드폰이나 mp3 등 다양한 모바일 기기를 동시에 패드 위 혹은 상자 내에 자유롭게 둠으로서 충전할 수 있으며 접점단자가 필요 없어 접점의 마모 및 방수 문제점 등이 해결된다. 아직 국내외적으로 제품화되지는 않았지만 무선충전 상자의 장점으로는 흔들리는 차 안에서도 선 연결 없이 무접점으로 자동 충전되

학술 | 이형주 / 안동대 전자공학과 교수 | 2011-04-13 15:38

쥐와 인간은 97%의 상동성을 가지고 있어실험동물의 생사여탈권이 과연 바람직한가 ‘체중 20g, 몸길이 10cm내의 검고 꾸물거리는 물체. 내가 무서운지 서로 몸을 뭉치고 경계하고 있다. 가만히 보면 귀여울 따름인데, 제압하려 들면 물려고 한다. 복강으로 마취제를 주입하면 곧 얌전해진다. 손 위에 올려놓고 지켜보면 동화에나 나올 법한 귀여운 쥐이지만, 실험을 하게 되면 무섭게 돌변한다. 그들은 살고자 하기에, 난 실험을 해야 하기에, 오늘도 이들과 씨름을 한다.’ 여기서 검고 꾸물거리는 물체는 바로 B6으로 불리는 실험용 쥐다. 필자는 현재 바이러스에 의한 천식이라는 주제에 대해 연구하고 있으며, 세부적으로는 염증반응의 발생기작을 연구하고 있다. 원래 천식은 만성적인 기도의 염증반응에 의해 발생하며, 기도의 폐색으로 인해 호흡곤란이나 천명음과 같은 증상을 나타내는 질병이다. 주로 병원에서는 환자들의 샘플이나 증상을 위주로 연구하고 있거나, 종단 연구방법중의 하나인 코흐트조사를 통해 특정 요인과의 상관성을 연구하기도 한다. 그럼 여기서 드는 궁금증 하나, 왜 당신은 사람 샘플을 가지고 연구하지 않고 쥐를 이용해서 실험을 하고 있는가? 쥐를 사용하는 이유에 대해

학술 | 최준표 / 생명 박사과정 | 2011-03-23 10:41