오무아무아(Oumuamua)오무아무아는 길이 100~1000m(330~3280ft)로 추정되는 작은 물체로 폭과 두께는 모두 35~167m(115~548ft)로 추정된다. 외측 태양계의 물체와 비슷하게 검붉은색을 띤다. 태양에 근접해 접근했음에도 불구하고, 오우무아무아는 혼수상태에 빠질 기미를 보이지 않았지만, 비중력 가속을 보였다.그럼에도 불구하고 NASA 과학자에 따르면, 이 물체는 분해된 불량 혜성(또는 엑소코메트)의 잔해일 수 있다고 한다. 이 물체는 태양계 소행성들에서 볼 수 있는 평균 회전율과 유사한 회전율을 가지고 있지만, 다른 몇 개의 자연체를 제외하고는 모두보다 더 길다. 힘이 없는 물체(고무 더미)는 바위 소행성과 유사한 밀도를 요구하지만 얼음 혜성과 유사한 소량의 내력은 상대적으로 낮..
입자 가속기(Particle accelerator)현재 가동 중인 가장 큰 가속기는 CERN이 운영하는 스위스 제네바 인근의 LHC(Large Hadron Collider)이다. 충돌기 가속기로 양자의 두 빔을 6.5TeV의 에너지로 가속시켜 정면충돌을 일으켜 13TeV의 질량중심을 만들어낼 수 있다. 다른 강력한 가속기로는 일본의 KEKKB, 뉴욕의 브룩헤이븐 국립 연구소의 RHIC, 그리고 이전에는 일리노이 주 바타비아의 페르밀랍의 테바트론이 있다. 가속기는 응축 물질 물리학의 연구를 위한 싱크로트론 광원으로도 사용된다. 소립자 가속기는 화학적 목적을 위한 입자 치료, 의학 진단을 위한 방사성 동위원소 생산, 반도체 제조를 위한 이온 임플란터, 방사성 탄소 등 희귀 동위원소 측정을 위한 가속기 질량 ..
맥신(MXenes)재료과학에서 MXenes는 2차원 무기화합물의 한 종류다. 이 물질들은 전환 금속 탄화수소, 질산염 또는 탄산염의 몇 개의 아톰 두께 층으로 구성되어 있다. 2011년에 처음 설명된 MXenes는 수산화물 또는 산소 종단 표면 때문에 전이 금속 탄화물 및 친수성 성질의 금속 전도성을 결합한다.HF 에칭을 통해 준비된 As-syntheme MXenes는 아코디언과 같은 형태학을 가지고 있는데, 이것은 5개 이하의 층이 있을 때 다층 MXene(ML-MXene) 또는 소수층 MXene(FL-MXene)라고 할 수 있다. MXenes의 표면은 기능 그룹에 의해 종료될 수 있기 때문에 명명 규칙 Mn+1XnTx를 사용할 수 있으며 여기서 T는 기능 그룹(예: O, F, OH, Cl)이다.모노 ..
그래핀(Graphene)그래핀은 원자가 각각 정점을 이루는 2차원 육각형 격자 형태의 탄소 배합이다. 그것은 흑연, 숯, 탄소 나노튜브, 풀레렌을 포함한 다른 할당류의 기본적인 구조 요소다. 무한히 큰 방향분자로도 볼 수 있는데, 이것은 평평한 다순환 방향족 탄화수소 계열의 궁극적인 사례다. 그래핀은 다른 탄소배출물들과 구별되는 특별한 특성들을 가지고 있다. 두께와 관련해서는 가장 강한 강철보다 100배 정도 강하다. 그러나 그것의 밀도는 제곱미터당 0.763mg의 서파시 질량을 가진 어떤 강철보다 극적으로 낮다. 그것은 열과 전기를 매우 효율적으로 전도하고 거의 투명하다. 그래핀은 또한 흑연보다 훨씬 더 크고 비선형적인 직경성을 보여주며, Nd-Fe-B 자석에 의해 공중 부양될 수 있다. 연구자들은 양..
자율주행차(Self-driving car)자율주행차(AV), 커넥티드·자율주행차(CAV), 운전자 없는 자동차, 로보카 또는 로봇차로도 알려져 있는 자율주행차로서, 사람의 입력이 거의 또는 전혀 없이 환경을 감지하고 안전하게 이동할 수 있는 차량이다. 자율주행차는 레이더, 리다, 음파탐지기, GPS, 악취측정장치, 관성측정장치 등 다양한 센서를 결합해 주변 환경을 인식한다. 첨단 제어 시스템은 감각 정보를 해석하여 장애물 및 관련 신호뿐만 아니라 적절한 항법 경로를 식별한다. 장거리 트럭 운전은 이 기술을 채택하고 구현하는 데 가장 앞장서고 있는 것으로 보인다.적어도 1920년대부터 자동운전시스템(ADS)에 대한 실험이 실시되었다; 실험은 1950년대에 시작되었다. 최초의 반자동차는 1977년 일본의 쓰..
양자점(Quantum dot)양자점(QD)은 크기가 몇 나노미터인 아주 작은 반도체 입자로, 양자역학으로 인해 더 큰 입자와 다른 광학적, 전자적 특성을 가지고 있다. 그것들은 나노기술의 중심 주제다. 양자점들이 자외선에 의해 조명될 때, 양자점 안의 전자는 더 높은 에너지의 상태로 흥분될 수 있다. 반도체 양자 점의 경우, 이 과정은 전자가 발란스 밴드에서 전도성 밴드로 이행하는 것과 일치한다. 흥분한 전자는 빛의 방출에 의해 에너지를 방출하는 발란스 밴드로 다시 떨어질 수 있다. 이 빛 방출(광채광)은 오른쪽 그림에 도해되어 있다. 그 빛의 색은 전도성 밴드와 발란스 밴드의 에너지 차이에 따라 달라진다. 소재 과학의 언어에서 나노스케일 반도체 물질은 전자나 전자 구멍을 단단히 틀어막는다. 양자점은 자..
나노테크(Nanotechnology)나노테크놀로지(또는 나노테크)는 원자, 분자, 초분자 눈금으로 물질을 조작하는 것이다. 나노기술에 대한 가장 초기, 널리 설명된 것은 매크로스케일 제품의 제작을 위해 원자와 분자를 정밀하게 조작한다는 특정한 기술적 목표를 언급하였고, 현재는 분자 나노테크놀로지로도 언급하였다. 나노기술에 대한 보다 일반화된 설명은 이후 국가 나노기술 이니셔티브에 의해 확립되었는데, 이 이니셔티브는 나노기술을 적어도 1-100나노미터 크기의 물질을 조작하는 것으로 정의하고 있다. 이 정의는 이 양자-현실 척도에서 양자역학적 영향이 중요하다는 사실을 반영하고, 따라서 정의는 특정 기술목표에서 주어진 크기 한계 이하로 발생하는 물질의 특수한 성질을 다루는 모든 유형의 연구와 기술을 포함하는 ..
인공지능(Artificial intelligence)컴퓨터 과학에서 때때로 기계 지능이라고 불리는 인공지능(AI)은 인간과 동물이 보여주는 자연 지능과는 대조적으로 기계에 의해 입증된 지능이다. 선도적인 AI 교과서는 이 분야를 "지능형 에이전트"의 연구로 정의하는데, 이 분야는 그 환경을 인지하고 목표를 성공적으로 달성할 수 있는 기회를 극대화하는 모든 조치를 취한다. 구어체적으로 '인공지능'이라는 용어는 '학습'이나 '문제 해결'과 같이 인간이 인간의 마음과 연관시키는 '인지적' 기능을 모방한 기계(또는 컴퓨터)를 설명하는 데 자주 쓰인다. 기계가 점점 능력을 갖추게 되면서 '지능'이 필요하다고 여겨지는 업무가 AI의 정의에서 배제되는 경우가 많은데, 이는 AI 효과로 알려진 현상이다. 테슬러의 정리..
핵융합발전(Fusion power)핵융합 발전은 핵융합 반응에 의한 열을 이용하여 전기를 발생시키는 발전 방식의 제안이다. 핵융합 과정에서 두 개의 가벼운 원자핵이 결합하여 더 무거운 핵을 형성하는 동시에 에너지를 방출한다. 이 에너지를 이용하도록 설계된 장치를 핵융합로라고 한다. 핵융합 과정은 핵융합이 일어날 수 있는 플라즈마를 만들기 위해 충분한 온도, 압력 및 구속 시간을 가진 제한된 환경과 연료를 필요로 한다. 전력 생산 시스템을 초래하는 이러한 수치들의 조합은 로슨 기준이라고 알려져 있다. 별에서 가장 흔한 연료는 수소인데, 중력은 핵융합 에너지 생산에 필요한 조건에 도달하는 극히 긴 구속 시간을 제공한다. 제안된 핵융합로들은 일반적으로 중수소나 삼중수소와 같은 수소 동위원소를 사용하는데, 이 ..
양자 컴퓨터(Quantum computer)양자 컴퓨팅은 중첩, 얽힘 등의 양자 기계 현상을 이용하여 연산을 수행하는 것이다. 양자 계산을 수행하는 컴퓨터를 양자 컴퓨터라고 한다. 양자 컴퓨터는 정수 인자화(RSA 암호화의 기초가 되는)와 같은 특정 계산 문제를 클래식 컴퓨터보다 상당히 빠르게 해결할 수 있는 것으로 생각된다. 양자 컴퓨팅 연구는 양자 정보 과학의 하위 분야다. 양자 컴퓨팅은 물리학자 폴 베니오프가 튜링 머신의 양자 기계 모델을 제안하면서 1980년대 초에 시작되었다. 리처드 파인만과 유리 마닌은 나중에 양자 컴퓨터가 고전 컴퓨터가 할 수 없는 것들을 시뮬레이션 할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 제안했다. 1994년 Peter Shor는 RSA 암호화된 통신을 해독할 수 있는 잠재력이 ..
연료전지(Fuel cell)연료전지는 한 쌍의 리독스 반응을 통해 연료(흔히 수소)와 산화제(흔히 산소)의 화학 에너지를 전기로 변환하는 전기화학 전지다. 연료전지는 화학반응을 지속하기 위해 연속적인 연료와 산소 공급원을 필요로 하는 대부분의 배터리와 다른 반면, 배터리의 화학 에너지는 일반적으로 플로우 배터리를 제외하고 배터리에 이미 존재하는 금속과 그 이온 또는 산화물에서 나온다. 연료전지는 연료와 산소가 공급되는 한 지속적으로 전기를 생산할 수 있다. 최초의 연료 전지는 1838년 윌리엄 그로브 경에 의해 발명되었다. 연료 전지의 상업적 사용은 1932년 프란시스 토마스 베이컨에 의해 수소-산소 연료 전지가 발명된 이후 1세기 이상 후에 이루어졌다. 발명가의 이름을 따서 베이컨 연료전지로도 알려진 ..
하이퍼루프(Hyperloop)하이퍼루프는 승객과 화물 운송의 제안된 개념으로서, 테슬라와 스페이스X의 공동 팀이 출시한 오픈 소스 vactrain 디자인을 설명하는 데 처음 사용된다. 하이퍼루프는 밀봉된 튜브 또는 공기 압력이 낮은 튜브 시스템으로, 포드가 공기 저항이나 마찰로부터 상당히 자유롭게 이동할 수 있다. 하이퍼루프는 매우 에너지 효율적이면서 항공사 또는 극초음속도로 사람이나 사물을 전달할 수 있다. 이렇게 하면 약 1,500km 미만의 거리에서 비행기 뿐만 아니라 열차 대비 이동 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 일론 머스크는 2012년 하이퍼루프를 처음 공개적으로 언급했다. 그의 초기 개념은 가압 캡슐이 선형 유도 모터와 축압 압축기에 의해 구동되는 공기 베어링에 탑재되는 감압관을 통합하였다..