[UST 온라인 과학퀴즈대회] 12회차 - 9월 3일

1. 최근 전력 부족에 따른 국가적 위기 사태에서 나타난 것처럼, 전력 수요 급증에 대응하여 다양한 에너지원의 개발과 효율적인 전력 사용을 위한 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 기존 전력망에 첨단 정보통신기술을 결합하여 전력 생산자와 소비자 간의 실시간/양방향(Real Time, Bi-directional) 정보 교환이 가능하게 함으로써, 전력 공급과 사용을 최적화하는 이 기술은 무엇인가?

- Smart Grid

-> 전기의 생산, 운반, 소비 과정에 정보통신기술을 접목하여 공급자와 소비자가 서로 상호작용할 수 있도록 만들었다고 합니다. 지능형 전력망 시스템이네요 ㅎㅎ

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8A%A4%EB%A7%88%ED%8A%B8_%EA%B7%B8%EB%A6%AC%EB%93%9C

- 3D Printing

-> 기존의 종이에 인쇄하는 것이 2차원 인쇄라면, 공간에 인쇄를 하는 것이 3차원 인쇄겠지요? 이것을 이용하여 총까지 만든다고 해서 한창 이슈가 되었었답니다~

http://ko.wikipedia.org/wiki/3%EC%B0%A8%EC%9B%90_%EC%9D%B8%EC%87%84

- Cloud Computing

-> 인터넷 기반의 컴퓨팅 기술을 말합니다. 컴퓨터에는 os만 있고 유틸리티나 자료는 다 인터넷상에 저장되어 있어서 인터넷만 연결되어 있으면 언제 어디서든 작업을 할 수 있는 시스템이죠. 네이버 엔드라이브같은 것이 클라우드 기반이죠~

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%81%B4%EB%9D%BC%EC%9A%B0%EB%93%9C_%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85

- HCI(Human Computer Interface)

-> 인간과 컴퓨터 간의 상호작용에 대해 연구하는 분야라고 합니다.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B8%EA%B0%84%EA%B3%BC_%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0_%EC%83%81%ED%98%B8_%EC%9E%91%EC%9A%A9

- Ubiquitous computing

->시관과 장소에 구애받지 않고 언제나 정보통신망에 접속할 수 있는 환경을 말한답니다~ 요새 냉장고같은데도 컴퓨터를 붙이네 마네 뭐 이런 얘기 하는것이 유비쿼터스 시스템 때문에 생기는 것이죠~

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9C%A0%EB%B9%84%EC%BF%BC%ED%84%B0%EC%8A%A4

2. 20세기에 접어들면서 등장한 양자역학(Quantum Mechanics)은 고전역학의 토대를 완전히 바꾸면서 새로운 과학기술과 인식의 세계를 열었다. 그 결과 반도체와 초전도의 원리를 설명하는 것은 물론 최근에는 나노기술, 양자계산 및 암호개발에 응용되고 있다. 다음 중 양자역학이 탄생하기까지 결정적인 기여를 한 이론이나 사건과 거리가 먼 것은?

- 막스 플랑크(Max Planck)의 <양자가설(Quantum Hypothesis)>

-> 플랑크는 흑체복사에 대해 연구를 진행하면서 이상한 현상을 발견하게 되었습니다. 흑체가 내는 빛의 파장이 고전역학을 이용하여 예측하나 값과 다른 결과를 보여주었기 때문입니다. 그래서 양자가설을 발표하게 되었는데요, 진동수 υ인 빛이 방출, 흡수 될 때 hυ의 정수배인 불연속적인 양으로만 방출되거나 흡수되게 됩니다. 여기에서 단위 에너지를 hυ를 에너지 양자라 하고 , h 를 플랑크 상수라고 하죠. 플랑크는 하지만 양자가설을 부정하였는데요, 만든 식은 단지 실험 결과를 재현하기 위한 식일 뿐이라고 생각했다고 하네요. 

-> http://sungsook.com.ne.kr/phy4-4-1quantum.htm

- 닐스 보어(Niels Bohr)의 <상보성 개념(Complementarity principle)>

-> 양자역학적 물체가 어떤 실험을 하느냐에 따라 파동 또는 고전적 입자의 성질을 보인다는 원리랍니다. 아래에 링크된 동영상을 보시면 좀 쉽게 알 수 있을까요? 

http://youtu.be/MHSra0Wqx1I <-- 동영상 클릭!!

빛은 입자의 성질과 파동의 성질을 함께 가지고 있는데요, 빛의 입자성을 관찰하려면 파동성이 사라지고, 파동성을 관찰할 때에는 입자성이 사라진다는 얘기라고 보시면 됩니다.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%83%81%EB%B3%B4%EC%84%B1

- 코펜하겐 해석(Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics)

-> 바로 위에 있는 닐스 보어의 상보적 개념도 코펜하겐 해석에서 다뤄진 내용이랍니다. 간단히 내용을 살펴보면...

양자의 움직임은 파동함수로 기술할 수 있고, 파동함수를 제곱하면 양자의 분포를 알 수 있답니다. 양자들은 입자와 파동의 이중적인 성질을 가지는데, 이러한 양자들은 하이젠베르크의 불확정성의 원리를 따르게 됩니다. 양자가 커지면 점점 고전역학을 만족하게 됩니다...정도로 압축할 수 있겠습니다.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BD%94%ED%8E%9C%ED%95%98%EA%B2%90_%ED%95%B4%EC%84%9D

- 자크 모노(Jacques Monod)의 <우연과 필연(Chance and Necessity)>

-> 인간은 우주의 우연의 산물이라고 주장을 했답니다.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9E%90%ED%81%AC_%EB%AA%A8%EB%85%B8

- 하이젠베르크(Werner Heisenberg)의 <불확정성의 원리(Uncertainty principle)>

-> 전자의 운동량과 위치를 동시에 측정할 수 없다는 이야기입니다. 위치를 정확히 알게 되면 운동량을 알 수가 없고, 운동량을 정확히 알 때에는 그 위치를 정확히 알 수 없다는 얘기입니다. 그리고 두 값을 곱했을 때에 항상 어떤 물리량보다 더 작아지는 값을 측정할 수도 없습니다... 만 하지만 얼마전 두 값을 곱한 값이 불확정성의 원리보다 더 작은 값을 측정한 사례가 있긴 합니다 ^^;; 진실로 밝혀졌는지 거짓으로 판명났는지는 모르지만, 일단 네이처에까지 나갈 정도로 주목을 받았었죠. 제 전공이 아니라 이정도까지...

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B6%88%ED%99%95%EC%A0%95%EC%84%B1_%EC%9B%90%EB%A6%AC

http://www.nature.com/nphys/journal/v8/n3/full/nphys2194.html

-> 양자역학의 역사를 알아보면 쉽게 알 수 있을 것 같네요~

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%96%91%EC%9E%90%EC%97%AD%ED%95%99

3. 한국천문연구원(KASI)은 <우리는 우주에 대한 근원적 의문에 과학으로 답한다>는 사명 아래 천문우주과학의 발전에 필요한 학술연구와 기술개발을 종합적으로 수행하고 있다. 광학천문, 전파천문, 우주과학 등이 KASI의 주요 연구 분야이다. KASI는 2009년부터 거대마젤란망원경(GMT, Great Magellan Telescope) 사업에 참여하고 있는데, 이 사업에 관한 설명 중 틀린것은?

- 2018년 완성을 목표로 하고, 칠레의 사막에 있는 천문대에 설치 될 예정이다.

- 8.4m 구경의 반사경 7장을 붙여 하나의 반사경을 이룬다.

- 반사경의 해상도는 현재 지상 최대의 망원경과 허블망원경보다 높다.

- 우리나라는 망원경 제작에 참여하고, 완공되면 1년에 약 한 달을 이용할 수 있다.

- 이 사업의 컨소시엄에는 미국, 유럽, 일본 등 주요 선진국이 모두 참여하고 있다.

-> 미국, 호주, 우리나라 이렇게 세 나라가 참여했네요~

http://k-gmt.kasi.re.kr/

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B1%B0%EB%8C%80_%EB%A7%88%EC%A0%A4%EB%9E%80_%EB%A7%9D%EC%9B%90%EA%B2%BD

1번 문제의 선택지는 왜 다 영어로 적어놨을까요;; 한글로 번역된 용어와 영어를 같이 표현해줬으면 더 좋았을텐데 말이죠.

2번문제는 초창기 양자역학의 역사를 알아보면 쉽게 알 수 있을 것 같네요^^

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