4차 산업혁명 시대를 맞이며 수많은 기술이 발전하고 있다. 이러한 기술이 발전하는 데에 목적은 무엇일까? 누군가는 사람들에게 기존보다 더 편리함을 안겨주기 위해 존재하는 것이라고 답변할 수 있다. 다른 누군가는 기존에 발견하지 못한 새로운 세상을 만들기 위해 존재하는 것이라고 답변할지도 모른다. 아마 이 질문에 대해 명확히 답변할 사람은 없을 것이다. 사람들의 수많은 관점과 배경지식에 따라 서로 다양한 답변을 내놓을 것이고 이에 대해 무엇이 옳은지 그른지 말하는 것도 맞지 않는다. 오늘 필자는 이러한 다양한 기술의 목적 중 사람들의 생명과 안전을 지키기 위해 연구하는 소중한 기술을 소개하고자 한다. 우리는 흔히 경제 개발 따위가 앞서서 잘 사는 나라는 선진국, 이와 대비하여 그 외의 국가는 개발도상국이라고 부른다. 이 둘의 차이를 구분하기 위해서는 모호한 면들이 있겠지만 아마 경제적인 상황을 근거로 구분하는 것이 가장 많을 것이다. 그러나 이 둘의 차이는 점점 벌어지고 있는 것이 문제가 되고 있다. 선진국은 더욱더 가파른 경제, 기술의 발전을 이루며 그 수준이 상당히 높아지고 있다. 하지만 역설적으로 개발도상국은 오히려 더욱 열악한 상황이 펼쳐지고 심지어
환경보호를 하기 위해 사람들의 관심과 노력은 향상하고있지만 아직환경이 나아지기 위한눈에 띄는 효과는 미미하다. 누군가는 환경을 보호하기 위해 많은 노력을 기울이고 있을 것이다. 그러나 어떤누군가는 환경을 자신과 동떨어진 일이라고 외면하고 있을지도 모른다. 또한이와 더불어기하급수적으로 발전하는 과학 기술의 발전은 곧부메랑처럼 고스란히 환경 오염으로 되돌아오는 경우가비일비재하다. 이러한 환경의 문제점을 인식하고 개선하고자친환경적인 설계를 연구하는 기관들과 분야들 또한증가하고 있다. 오늘 필자는 윙렛이라는 설계로 조금이나마 환경에 이로움을 주는 친환경적인 설계 방법을 소개하고자 한다. 윙렛을 알기 위해서는 항공기 날개의 간단한 원리를 이해할 필요가 있다. 항공기 날개는 위쪽이 비교적 볼록한 에어포일의 형태로 되어있다. 이러한 에어포일의 형태는 공기가 위에서 아래로 이동하기 쉬워 아래로 이동하는 공기의 반작용으로 인해 양력이 발생하여 비행에 도움을 준다.. 이때 항공기의 날개 끝부분에는 윗면과 아랫면을 분리해주는 부분이 없다고 가정해보면고기압의 아랫면에서 저기압의 윗면으로 공기가 휘어져 들어가게 된다. 이 공기의 회전이 소용돌이처럼 날개 끝부분에 생기는 현상을
이 글을 읽는 독자가 학생이라면 제일 좋아하는 과목이 무엇인가? 실제로 주변 친구들에게 물어보았지만, 이과 계열 진로를 희망하는 친구들임에도 불구하고 과학이라는 과목을 쉽사리 꺼내는 친구들은 드물었다. 그 이유는 많은 원리와 이를 표현하는 공식들이 복잡해 보이고 어려워서가 대부분이다. 문과 계열을 희망하는 친구들에게는 좋아하는 과목이 과학임을 들을 수 없었다. 그러나 모두가 알듯이 과학은 우리 주변에 늘 존재한다. 2020년부터 빠지지 않고 사회적인 이슈로 자리 잡은 코로나19 바이러스도 생명과학이고 이를 해결하는 백신과 병을 진단하는 방법, 또한 확진자 추세까지 모두 과학이 자리 잡고 있다. 코로나19 바이러스 외에도 과학은 우리 일상에서 너무나 관련되어 있다. 이렇게 중요한 과학을 대중들에게 쉽게 알리고자 과학 커뮤니케이션이라는 용어가 제시되고 있다. 과학 커뮤니케이션(science?communication)이란?사회에서 과학 지식의 전달 과정을 연구하는 분야로 과학기술자와 대중의 커뮤니케이션, 그리고 과학기술자들과 다른 분야 전문가들 사이의 커뮤니케이션 등을 다루는 학문이다. 단순히 과학과 대중과의 소통에서 벗어나 여러 학문이 융합하여 발전하는 것을
국토교통부에서 2016년부터 2020년 5월까지 조사한 자료에 따르면 전기자동차에 보급현황은 1만 855대에서 10만 6,099대까지 증가하였다. 전기자동차의 보급률은 계속 상승할 것이라고 예상되는데 멈출 기세가 없는 러시아와 우크라이나의 전쟁으로 인해 인상된 유류세는 내연 자동차를 이용하는 사람들에게 큰 부담이 되고 이 부담은 전기자동차에 관심으로 이어졌다. 전기자동차는 고갈되어가는 화석 연료를 줄이고 전기를 에너지원으로 사용하여 미래 운송 수단으로 큰 주목을 받고 있다. 그러나 완벽해 보이는 전기자동차에도 고려해야 할 점이 있는데 필자는 전기자동차의 단점을 보완하는 전기자동차의 타이어에 대해 말하고자 한다. 전기자동차란 전기를 에너지 삼아 전기 모터를 돌리는 자동차를 의미한다. 고전압 배터리를 이용하여 전기에너지를 공급받고 이에 따라 구동력이 생기는 원리로 움직이고 전기가 모든 것을 대체하는 터라 기존 내연 기관이 마주하는 자원 고갈에 문제 뿐만 아니라 매연과 같은 환경 문제도 모두 잡아내어 큰 주목을 받고 있다. 이렇게 완벽해 보이는 전기자동차에도 고려해야 할 점이 있는데 바로 무게 하중이다. 앞서 말했듯이 전기자동차에는 고전압을 얻기 위한 배터리가
코로나19로 인해 전 세계가 혼란에 빠지고 일상생활이 지체되기 전에 상황이 기억나는가? 2020, 2021 그리고 현재 2022년에도 꾸준히 코로나바이러스는 사람들에게 큰 화두로 대두되고 있다. 이런 코로나 바이러스가 있기 전에 사회에서 가장 큰 이슈를 선정하라면 미세먼지가 있을 것이다. 오늘 필자는 책 '2도가 오르기 전에' 내용을 참고하여 미세먼지와 지구온난화에 연관성에 대하여 말하고자 한다. 은밀한 살인자라는 별명을 가진 미세먼지는 지름이 10㎛(마이크로미터, 1㎛=1000분의 1㎜) 이하의 먼지로 PM(Particulate Matter)10이라고 한다. 대기 중으로 배출된 가스 상태의 오염물질은 아주 미세한 초미세먼지 입자로 바뀌기도 하는데, 이 초미세먼지는 호흡기의 가장 깊은 곳까지 침투하고, 혈관으로도 침투하여 은밀한 살인자란 별명처럼 사람 호흡기에 치명적인 영향을 줄 수 있다.1 이러한 미세먼지를 모두 포함한 형태의 입자상 물질을 에어로졸이라 하는데 사람들은 미세먼지와 초미세먼지 정도로만 에어로졸을 알고 있다. 이 에어로졸은 지구의 기온과 밀접한 연관성이 있는데 에어로졸이 지구의 온도를 올려 지구온난화를 유발한다는 것은 아니라 오히려 에어로
'세 살 버릇이 여든까지 간다.'어릴 적버릇은 늙어 죽을 때까지 고치기 힘들다는 뜻이다.어릴 때부터좋지 않은 행동을 하면그 행동이 죽을 때까지 지속한다고 경고하며 나쁜버릇이들지 않게 하라는 말이다. 이 속담을 다르게 생각하면 어릴 때부터 좋은 버릇을 함양하기 위해 노력하면 죽을 때까지 그 행동이 남을 수 있다는 말이기도 하다. 필자는 이런 습관으로 인한 버릇들이 어떤 과학적인 현상으로 지속하는 지 알아보기 위해 글을 쓰게 되었다. 우선 습관은어떤행위를오랫동안되풀이하는과정에서저절로익혀진행동방식을 말한다.1 런 습관은 뇌가 휴식을 취하기 위해 노력한 결과를 말하는데 당연히 해야 할 행동에 대하여 뇌는 그 행동에 대한 판단과 수고를 최소화하기 위해 익숙한 행동을 기계적으로 변환하고 이를 습관으로 연결한다. 그 예시로 몸이 뻐근하면 자연스럽게 기지개를 켠다던가 또한 요즘 같은 코로나 시대에 외출하기 전 자연스럽게 마스크를 착용하는 것과 같은 것이다. 이처럼 습관은 우리 생활에 아주 가까이 와있다. 이러한 습관은 긍정적인 것과 부정적인 것을 동시에 지니는 양면성이 있다. 논문《뇌 사용자 매뉴얼(The Owner's Manual for the Brain)》,하워드,
인간의 기술은 놀라운 속도로 발전해왔고 앞으로기술 발전의 가능성도 무궁무진하다. 이처럼기술 개발에 대한 사람들의 열정은 끊이지 않고 있다. 그러나 우리는 기술 개발에 조금 더 신중해야 할 필요가 있다. 필자는 헤일로 기술 도입을 중심으로 기술 발전에 대해 좀 더 폭넓게 말하고자 한다. 지난 2020.11.30 바레인 인터네셔널 서킷에서 열린 F1 챔피언십 15라운드 결승 레이스에서 큰 사고가 발생하였다. 한 레이싱카가 방호벽에 크게 충돌하여 폭발과 화염이 일어난 아찔한 사고였다.사고를 당한 선수로맹 그로장은‘헤일로’라는 기술 덕분에 목숨을 건질 수 있었다. 헤일로는 '헤일로(halo) 헤드-프로텍션 디바이스 (head-protection device)'로 드라이버 안전장치 기술을 말한다.그러나 헤일로는2018년 도입 당시 이 장치를 설치하면 레이싱카의 외관 미적 가치를 방해할 가능성이 있다고 반대의 목소리를 일으켰다.1 헤일로는 티타늄으로 제작된 약 9kg가량의 안전장치이다. 2009년 헝가리 GP 예선전 도중차량에코일이 안면으로 떨어져 심한 상처를 입은 사고를 바탕으로 차량 내 드라이버를 최대한 보호하기 위해 여러 안전 장치를 모색하였고, 지금의 헤일로
2021, 정보화 사회 속에서 정보통신을 이용하는 활동은 그 범위가 넓어져 가고 있다. 특히 코로나19로 인해 사람들 개개인의 사회적 거리두기와 비대면이 강조되며 비대면의 대체기술인 온라인 활동은 사람들 생활에 자리 잡아가고 있다. 이런 상황 속에서 사람들의 정보 보안은 더더욱 중요해져 가는데 수학1 교육과정에서 배우는 수열의확장 개념인난수열이 스마트폰 보안과 관련있다는 사실을 알게 되어 칼럼을 작성해보았다. 수열이란? 우선 수열은 자연수의 집합에서 정의된 함수 또는 그 함수의 상으로 얻어지는 원소들을 나열한 것을 의미한다.1 수학1 교육과정에서 수열은 등차수열과 등비수열로 구분할 수 있다. 등차수열은 항 사이에 간격이 일정한 수열을 말한다. 등차수열의 예를 들어보면 (1, 3, 5, 7, 9, 11) 이 수열은각 항의 간격이 +2로 일정하다. 여기서 +2를 공차라고도 한다. 등비수열은앞 항에일정한 수를 곱하여서 나열한수열을 말한다. 등비수열의 예시로는(1, 2, 4, ,8, 16) 이 수열은 각 항의 간격이 +2를 곱한 것이다. 여기서 +2를 공비라고도 한다. 난수열 이러한 수열은 앞에 나온 등차수열과 등비수열처럼 각 항들 간격에 규칙성이 존재하지 않아
만약 이 글을 읽는 독자가평범한 일상이 끝난 후 귀가한 상황이라면 질문을 던지고 싶다. "오늘 자동차를 몇 대나 보았나요?" 대부분의 사람은 정확한 수치를 말할 수 없을 것이다. 너무나도 흔한 자동차를 유심히 쳐다보는 사람은 거의 없을 것이고 전국에 자동차 등록대 수는 약 2,250만대,약 2.3명당 1대꼴로 자동차를 소지하는 것이라 볼 수 있는 엄청난 숫자의 자동차들을 세는 사람은 없을 것이다. 오늘날 우리나라는자동차가 대중적으로 널리 이용되면서 사람들의 삶의 만족도와 편의는 증가하였다. 뿐만 아니라 각종 산업에서도 자동차라는 간편한 운송수단은 그들의 경제력과 산업력을 높여주기 충분한 역할을 수행하고 있다. 오늘날의 자동차가 완성되기까지많은 단계가있었다. 자동차가 생기기 전에 사람들은사람의 힘으로 가는 운송수단을 선택하였다. 먼 곳을 갈 때 몇 명의 사람이 들어주는 가마 그리고 시간이 지나 한 사람이 직접 사람을 태우고 다니는 인력거 등을 이용하였다. 우리나라에서 자동차는 1903년에 처음 수입으로 들어왔다. 당시의 자동차는 고종 황제가 타고 다녔는데 오늘날 자동차와 비교해빠르지도 않았으며 많은 사람이 타는 것도 불가능했다. 오늘날 우리 주변에 있는
토끼와 거북이, 우리에게 너무나도익숙한 이 우화는 초스피드 시대를 사는 우리에게 생각할 수 있는 점을 알려준다. 이 우화의 내용을 요약하면빠른 속도를 지닌 토끼와 느린 거북이가 경주하게 된다. 경주가 시작된 후 토끼는 거북이가 한참 뒤진 것을 보고 방심하지만, 거북이는 묵묵히 인내심을 지니고 결승점까지 도달해 승리하게 된다는 이야기이다. 현재 우리가 살아가고 있는 사회는 더욱더 빠른 속도를 추구하고 있다. 우리 생활과 땔 수 없는 컴퓨터의 발달과정만 봐도 알 수 있다. 인류 역사상 처음으로 등장한 컴퓨터는 애니악이다. 정확한 계산을 목적으로 개발된 이 컴퓨터는 전쟁 중 개발되었다. 포탄의 궤적을 정확히 계산하며 훈련된 수학자보다 20만 배나 빠른 속도를 자랑하였다. 물론 그 시대에는 엄청난 속도였겠지만 현재 시대의 컴퓨터와 비교하면 그 효율성은 무척 떨어질 것이다. 애니악은 수식을 새로 입력하기 위해서는 엄청나게 많은 시간을 투자함과 동시에 진공관의 연결선을 모조리 바꿔야하는 번거로움이 있었기 때문이다. 그러나 컴퓨터의 발달은 이러한애니악을시작으로 이제는 주위의 흔히 사용하는 노트북까지 발전하며 기하급수적으로 빠른 정보처리 속도를 보여준다. 더 나아가 미
멈출 기세가 없는 코로나 19 가운데 어느덧 2020년도 하반부를 달려가고 있다. 코로나 19는 사람들의 거리를 두게 만들며 많은 불편함을 호소시키고 있다. 2020년의 하반부가 되며 고등학교 3학년 학생들은대입을 위한 수시 준비를 마치고 몇 달뒤 있을수능을 기다리고 있다. 이에 따라 많은 매체도 대학 입시에 대한 관심을 보이는 데 이중 비대면 면접이라는 획기적인 방법이 떠오르고 있다. 이러한 상황 속비대면이라는 말에 적합한AI 면접은 사람들에게 관심을 보이고 있다. AI(Artificial Intelligence), 우리나라 말로는 인공지능이라고 불리는 이 기술은인간의 학습능력과 추론능력, 지각능력, 자연언어의 이해능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술을 말한다. 미래 산업기술이라 주목받는 이 기술은 생각보다 우리 곁에 익숙하게 자리 잡고 있다. 몇 년 전 인공지능과의 바둑 대결인알파고와 이세돌의 경기는 큰 화제를 불러일으키며 많은 사람들의 관심을 불러일으켰다.1 초기에 인공지능은 게임이나 바둑 등과 같이 단순한 분야에서 시작되었다. 그러나 더 나은 개발을 추구하는 사람들은 이러한 인공지능을 실생활에 다양하게 접목하려 하였다. 간단한 분야는 물론
인류는 오래전부터 더 강한 힘을 소지하고자 했다. 고조선 이전만 보아도 알 수 있듯이 구석기 때는 단순한 도구인 돌을 간편하게 떼서 만든 뗀석기로 열매를 채집하거나 사냥을 하였다. 그러나 신석기 때는 돌을 그들에게 유용하게 간 간석기로 농사와 사냥을 더 효율적으로 할 수 있게 되었다. 청동기 때에는 비파형 동검을 통해 자신의 권력을 상징하고 위만 조선 때 들여온 철을 통해 강력한 철제 무기를 소지하여 전쟁을 이루며 역사는 시작되었다. 이처럼 인류는 더욱강한 힘을 소유하기 위해 많은 분쟁을 하였고 그에 따라 많은 사용되는 무기도 다양한 개발이이루어졌다. 필자가 말할 내용인 스텔스 기능 또한, 현재 전투기 기능 중 높은 수준의 개발력을 자랑하는 기술이다. 스텔스(stealth)는좁은 의미에서는 상대의 레이더망에 포착되지 않는 은폐 기능즉 모든 탐지 기능에 대항하는 은폐 기술을 말한다. 스텔스 기능은 아픈 역사를 지닌 세계대전 중에서 개발되었다.1983년 록히드 마틴 주식회사는 많은 연구 끝에 최초 스텔스 전투기인F-117 나이트호크를 개발하며 스텔스 기능의 시발점이 되었다. 이를 기점으로 각국의 많은 나라도 스텔스 기능에 대한 연구를 지속하며 전투기뿐만 아니라
2020년 태풍은 코로나 19 사태 속에서불편함 속에서 찾아와대한민국을 괴롭히고 있다. 상당한 더위를 예상한 것과 달리 엄청난 장마로 인한 피해를 예방하고 있는 도중 찾아온 태풍은 더욱 우리를 힘들게 하고 있다.태풍이란 강한 바람과 비를 동반하는 자연재해로 많은 전문가는 태풍의 경로를 예측하여 그로 인한 피해를 예방하기 위해 힘쓰고 있다. 기상학에서는 태풍과 같은 날씨를 예측하기 위해 사용하는 방정식이 있는 데 바로 세계 7대 난제 중 하나라 손꼽히는 나비에-스톡스 방정식이다. 태풍과 같은 기상 현상, 어떠한 물질로 되어있을까? 대부분의 기상 현상 속 물질은 기체와 액체를 합친 물질 즉 유체로 되어있다. 나비에-스톡스 방정식은 점성을 가진 유체의 운동을 기술하는 방정식인데 기상 현상은 대표적인 유체의 운동 예시라 할 수 있어 이 방정식은 대기의 움직임을 기술하고 예측하는 것에 매우 적합하다..나비에-스톡스 방정식은 이름에서도 알 수 있듯이 프랑스의 물리학자 클로드 루이 나비에와 영국의 수학자 조지 스토크스가 뉴턴의 운동 제 2 법칙을 유체역학이라는 학문에 적용한 것이다. 지금부터 이 방정식에 대해 간단히 설명해보겠다.1 나비에-스톡스 방정식이 만들어지
현재 '바이러스와의 전쟁'이라는 말이 어색하지 않을 정도로 우리는 바이러스와 많은 접촉을 하며 살아가고 있다. 컴퓨터 바이러스뿐만 아니라 인간에게 직접적으로 해를 가하는 생체 바이러스 또한 코로나 19 바이러스로 인해 큰 화두이다.이 바이러스로 인해 사람들은 자신의 일상 속에서 거리를벌림으로써 큰 답답함을 껴안고 살아가고 있다.. 코로나 19 바이러스는 아직 명확한 백신도 없을뿐더러 상상을 초월하는 번식력을 지녀 높은 확산 속도를 보여주고 만약 감염될 경우에는 2주 동안 자가격리를 취해 바이러스를 지켜보아야 한다. 무엇보다컴퓨터 바이러스 또한 정보화 시대에 꾸준히 인간에게피해를주고 있다. 정보화 시대에 필수적인 도구 중 하나인 컴퓨터는 눈에 띄게 큰 발전을 하고 있다. 그러나 그와 더불어 컴퓨터 바이러스의 종류와 특성 또한 많고 다양해져 가고 있다. 컴퓨터 바이러스란 컴퓨터를 다루는 사용자나 컴퓨터 자체에 감염되는 바이러스가 아니라, 컴퓨터에서 실행되는 프로그램의 일종이다.(참고: https://www.reportworld.co.kr/reports/143155)그러나 이 프로그램은 다른 프로그램과 달리 사용자가 모르게 자신을 다른 곳에 복제하는 명령어를 가
'0' 사람들은 0을 세상에서 가장 단순한 수이면서 무의미한 수로 알고 있다.그러나 수학에서의 0의 역할은남을 배려하기 보다는 이기주의적인 모습을 보이는 현대사회 우리에게 무언가를 시사해준다. 0이란 무엇인가? 0은 인도에서 처음 발견된 수이다. 301과 같이 3과 1을 연결해줄 무언가가 필요했는데 그 대상을 0이란 수로 표현한 것이다. 수학에서의 0이 가지고있는특징은 매우 다양하다. 그중 필자는 0의 특징 3가지를 선정해보았다. 0의 역할 첫 번째는 정수 사이의 기준이다.수학을 배울 때 가장 처음에 학습하는것이 무엇인가? 바로 수이다.수는 자연수, 정수, 분수, 유리수, 무리수, 실수,허수 따위를 통틀어 이르는 말로 좁은 뜻으로는 자연수를 가리킨다. (인용:https://ko.dict.naver.com/#/entry/koko/eba0f605f5d2496da4f1bbde0928c914)그중 정수는 수의 체계 중 일상생활에서 가장 쉽게 접할 수 있는 수이다. 그래서 수학이라는 학문을 처음 접할 때는 간단한 자연수인 1, 2, 3부터 배우고 난 후시간이 지나면 정수를 배우게 되는 데 이를 배울 때 많은 학교에서는수직선을 그은 후 그기준을 0으로 잡고 왼쪽을