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by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 5:01 PM
Anyone in the world

이탈리아의 피자를 비롯한 유럽 전지역의 많은 음식들에서 빠지지 않고 사용되는 토마토. 2002년 타임지가 선정한 항암제급 슈퍼푸드에 선정되며 건강을 위해 꼭 챙겨 먹어야 하는 음식으로 각광받고 있는 토마토는 사실 처음 유럽에 전파되었을 때만 해도 먹으면 죽을 수 있는 맹독성 과일로 여겨졌었습니다. 원래 토마토는 아즈텍, 잉카 문명 등의 남아메리카지역에서 주로 식용으로 이용되었는데, 스페인이 남미를 정복한 후 1500년대에 처음으로 유럽에 전파되었다고 알려져 있습니다. 하지만, 이 때 토마토 나무는 관상용으로 재배되었고, 식용으로 이용되지는 않았는데, 이는 벨라도나(Bella Donna)라는 독성 식물과 그 열매가 매우 비슷하게 생겼기 때문이었다고 합니다. 실제로 벨라도나와 토마토는 모두 가지과의 식물이고 독성이 있다는 것도 비슷합니다. 벨라도나는 열매에도 독성이 있어 먹으면 안되는 것과 달리, 토마토는 줄기와 잎에는 독성이 있어서 함부로 먹으면 안되지만 열매에는 전혀 독성이 없어서 식용으로 사용되는데 아무 문제가 없다는 차이가 있습니다. 

이렇게 처음 들여왔을 당시에는 먹지도 않았던 토마토가 현재는 많은 사람들에게 사랑받는 음식이 된 가장 큰 이유 과연 무엇일까요? 그것은 바로 토마토에 들어있는 라이코펜(lycopene)이라는 유기화합물 때문입니다. 이는 탄소와 수소의 13개의 이중결합을 통해 이루어진 불포화 탄화수소체로 기름에 잘 녹는 지용성 화학물질이기도 하며  붉은색을 띄기 때문에 음식색소로도 자주 사용되고, 무엇보다도 비타민 E를 능가하는 우수한 항산화능력으로 유명합니다. 항산화 작용이란 어느 적정 농도 이상일 경우 인체의 세포구조를 손상시킴으로써 우리 몸에 나쁜 영향을 끼치는 활성산소들과 반응하여 이들의 반응성을 떨어뜨리는 것을 말하는데, 바로 라이코펜의 이중결합구조가 매우 효과적인 항산화작용을 일으키는 것입니다. 물론 우리의 신체는 스스로 항산화작용을 하며 체내의 활성산소 농도가 높아지지 않도록 조절하지만, 나이가 들면서 항산화기능이 떨어지기 때문에, 토마토와 같은 효과적인 항산화 작용을 일으키는 식품을 섭취 함으로써 적절한 항산화작용을 유지하는 것은 건강을 지키는 데 매우 중요한 항목 중 하나라고 할 수 있습니다. 

토마토는 요리를 해서 먹는 것이 생으로 먹는 것보다 더 몸에 좋다는 이야기, 들어보신 적 있으실 겁니다. 이는 요리를 해서 잘게 부수거나 데쳐서 먹게 되면 라이코펜이 몸에 더 흡수가 쉽게 되기 때문입니다. 특히나 앞서 말씀드렸듯이 라이코펜은 기름에 잘 녹는 지용성 물질이기 때문에 기름을 이용해서 요리를 해서 먹으면 더 잘 흡수가 됩니다. 기름에 요리를 하지 않고, 샐러드와 같이 섭취할 때도, 지방이 충분한 견과류를 샐러드에 함께 넣어 먹으면 라이코펜의 흡수를 도울 수 있다고 합니다. 

이 밖에 토마토에 얽힌 재미있는 논쟁거리 하나는 과연 토마토는 과일인가 채소인가 하는 것입니다. 단순한 식물학적 관점으로는 씨방이 자라 씨를 보호하기위해 감싼 조직이 성장한 것을 과일이라고 하기 때문에, 토마토, 수박 등 씨를 품고 있는 모든 것들은 과일로 분류됩니다. 하지만, 과일과 채소의 구분은 단지 식물학적인 부분만이 고려되는 것은 아닙니다. 특히나 토마토는 식물학적으로는 당연히 과일임에도 불구하고 일반적으로 채소로 분류되는 것은 미국의 관세법에 의한 분류의 영향이 크다고 합니다. 1800년대에는 미국 법상 수입되어 들어오는 과일은 관세를 매기지 않았지만, 채소에는 관세를 붙였다고 합니다. 당시 유럽에서 수입되는 많은 양의 토마토 때문에 자국 내의 토마토 농가에 큰 타격이 감에도 불구하고 관세마저 매길 수 없게 되자, 미국 정부는 토마토를 채소로 분류하여 관세를 매김으로써 토마토 수입량을 조절했던 것입니다. 이에 1800년대말 한 토마토 수입원이 토마토는 채소가 아니라 과일이라며 그동안 낸 관세를 돌려달라고 소송을 걸었고, 대법원에서는 토마토는 후식으로 먹는 것이 아니라, 식사로 먹는 요리 재료이기 때문에 과일이 아니라 채소로 분류되는 것이 맞다며 정부의 손을 들어준 이후 토마토는 채소로 분류되었다고 합니다. 

토마토 뿐만 아니라 가지, 오이, 호박, 수박, 딸기 등을 포함한 많은 식물들이 아직도 여러가지 관점에서 채소와 과일의 분류에 여러가지 주장이 오가고 있으며, 이에 과일과 채소를 합쳐서 과채류라고 통합해서 분류하자는 움직임이 있기도 합니다. 

‘의사는 빨간 토마토를 무서워 한다’라는 말이 있습니다. 빨간 토마토에는 많은 영양분이 들어있는 건강식품이기 때문에 사람들이 잘 익은 토마토를 많이 먹으면 사람들이 통 아프지를 않아서 병원이 돈을 벌지 못할 수도 있다는 우스갯 소리입니다. 비록 우스갯 소리이긴 하지만, 그 만큼 토마토가 건강에 좋은 음식이라는 것을 강조하는 이야기일 것입니다. 과일이건 채소건 우리 몸에 매우 좋은 건강 식품인 것은 틀림없는 토마토. 오늘 저녁 토마토가 들어간 맛있는 음식을 드셔보는 건 어떨까요?




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    by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 5:01 PM
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    한 지인이 교통사고를 당했는데, 에어백이 터진 덕분에 차는 많이 손상됐지만, 다행히 몸은 크게 다치지 않았다는 글을 SNS에 올린 것을 본 적이 있습니다. 사진을 보니 정말 에어백이 없었더라면 크게 다쳤을 수도 있겠다 싶을 정도로 큰 사고였습니다. 이렇게 큰 사고로부터 탑승자를 보호해 주는 에어백은 어떤 원리로 작동되는 것일까요?

    에어백은 미국의 한 개발자에 의해서 1971년에 처음 개발되었습니다. 이 개발자는 에어백관련 많은 특허들을 등록하고 ‘SRS Airbag’이라는 중소기업을 설립하여 처음으로 에어백을 생산했습니다. ‘SRS Airbag’은 안전띠 보조용 승차자 보호장치라는 의미의’Supplemental Restraint System Air-bag’라는 말의 약자입니다. 비록 이 회사는 없어졌지만, 지금도 모든 에어백은  ‘SRS에어백’이라고 불리며, 독자분들이 타고 다니시는 차들의 에어백 위치에도 ‘SRS Airbag’이라고 쓰여있는 것을 볼 수 있으실 것입니다. 

    차량 사고 충돌시 에어백을 작동시키기 위해 자동차에는 유효충돌속도 감지 센서가 설치되어 있습니다. 유효충돌속도란 단위시간당의 속도변화량을 의미하는 것으로 자동차의 충격의 크기를 측정할 수 있는 수치입니다. 각 자동차회사마다 유효충돌속도 제한값은 다르지만, 일반적으로 유효충돌속도가 시속 20~30킬로미터 (km/h) 이상이 되면 에어백이 작동되도록 세팅되어있습니다. 유효충돌속도가 시속 30 킬로미터라는 것은 정해진 순간적인 시간간격 내에 100 km/h의 속도가 70 km/h로 급격히 줄어들어 30 km/h의 속도변화가 생긴 것을 말합니다. 

    에어백에 또다른 중요한 부분은 에어백 내부에 있는 가스발생장치입니다. 가스발생장치 내부에는 아지드화나트륨(NaN3)이라는 화합물이 들어있는 얇은 금속막의 캡슐과 산화철(Fe2O3), 그리고 작은 폭발을 일으키는 기폭장치가 들어있습니다.  아지드화나트륨이라는 화합물은 섭씨 300도씨 이상의 매우 높은 온도에서도 불이 붙지 않으며 충돌이 일어나도 폭발하지 않는 매우 안정적인 화합물입니다. 하지만, 이 화합물이 산화철을 만나면 순간적으로 높은 열을 발생시키며 나트륨(Na)과 질소가스(N2)로 분해되어 다량의 질소가스를 배출하게 됩니다. 

    자동차가 사고로 인해 정해진 유효충돌속도값보다 큰 변화를 일으키는 것이 센서에 감지되면 컴퓨터는 에어백의 가스발생장치로 전류신호를 보내게 되는데, 이 때 걸리는 시간이 약 0.01초정도입니다. 이렇게 신호가 전달되면 아지드화나트륨을 담고있는 캡슐의 기폭장치가 터지면서 아지드화나트륨이 산화철에 노출되게 되고, 엄청나게 빠른 반응속도를 갖고 있는 이 두 화합물이 반응하여 에어백에 질소가스를 채우게 되는 것입니다. 질소가스가 채워지는 데 걸리는 시간은 약 0.03초정도로 충돌이 감지된 후, 에어백이 완전히 부풀어 오르는 데까지 걸리는 시간은 약 0.04초 정도가 되는 것입니다. 

    에어백을 작동시키는 데에는 아지드화나트륨과 산화철만 있으면 되지만, 실제 에어백에는 이 외에 질산칼륨(KNO3), 이산화규소(SiO2) 등의 화합물이 함께 들어있는데, 이는 질소가스와 함께 만들어지는 나트륨(Na)때문입니다. 나트륨은 반응성이 매우 큰 알칼리 금속(Alkali Metal)으로서 물과 격렬하게 반응하기 때문에, 사고에 의해 나트륨이 방출되어 외부의 물과 만난다면 반응을 통해 수소기체와 많은 양의 열을 만들어 내게 되므로, 혹시 휘발유가 길에 노출된다면 2차 화재를 일으킬 수 있는 원인이 될 수도 있습니다.  이러한 위험성을 미리 예방하기 위해서 질산칼륨과 이산화규소를 함께 넣어두는 것이고, 나트륨은 이들과의 일련의 화학반응을 통해서 반응성이 낮은 안전한 물질로 합성되게 됩니다. 

    에어백의 도움으로 큰 부상을 피한 경우에도 에어백에 의해서 화상을 입는 경우가 종종 있는데, 이는 아지드화나트륨과 산화철의 반응에서 발생되는 큰 열과 실제 피부와 에어백간의 마찰에 의한 찰과상에 의한 화상이라 할 수 있습니다. 에어백 자체에서 고온의 가스를 필터를 통과시키며 식혀주도록 설계되어 있지만, 사고시 이러한 부분들이 완전히 작동되지 못해서 화상을 입기도 하는 것입니다.

    비록 에어백이 승차자의 부상을 최소화하기 위한 중요한 장치임에는 틀림없지만, ‘안전띠 보조용 승차자 안전장치’라는 이름에서 확인할 수 있듯이 에어백은 안전밸트의 보조장치일 뿐, 아무리 에어백이 잘 장작되어있는 차라 할 지라도 안전밸트는 필수인 것입니다. 앞서 설명드렸듯이 에어백이 온전히 부풀어 올라서 충격을 최대로 흡수할 수 있을 때까지 걸리는 시간은 약 0.04초정도이며, 충돌이 일어나는 찰나의 순간에 이 0.04초를 벌어주는 것이 바로 안전벨트인 것입니다. 이 시간이 0.01초만이라도 모자르게 되면 에어백이 부풀어오르고 있는 도중에 몸이 앞으로 튕겨져 나가 부풀고 있는 에어백과 부딛히게 됨으로써, 가스가 폭발하는 압력을 그대로 전달받아 부상을 최소화 할 수 없게 될 뿐만 아니라, 고온의 가스와의 직접적인 접촉, 그리고 에어백 표면과의 심한 마찰로 인하여 부상이 더 심해질 수도 있습니다. 

    차량 사고시 우리의 생명을 지켜주는 에어백, 하지만 안전밸트의 착용없이는 에어백도 안전을 보장해 줄 수 없다는 사실 꼭 명심하시고 오늘도 안전운전하시기 바랍니다.




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      by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 5:00 PM
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      “엄마, 거미는 끈적끈적한 거미줄에 걸린 먹이를 잡아먹는데, 왜 거미는 거미줄에 안걸려요?”


      아이들을 키우다보면, 평소에 당연하다고 생각하던 것들에 대한 질문을 받고서, 당황스러울 때가 많이 있습니다. 흥미롭게도 이 질문에 처음으로 답을 한 사람은 바로 곤충의 아버지라고 불리는 장 앙리 파브르(Jean-Henri Fabre, 1823-1915)입니다. 그는 1913년에 출간한 ‘거미의 삶(The life of spider)’라는 책에서 거미가 거미줄에 붙지 않는 이유는 입에 있는 분비샘에서 나오는 기름을 끊임없이 다리에 묻히고, 이 기름이 다리가 거미줄에 붙는 것을 방지한다고 설명했습니다. 비록 현재 알려진 바에 따르면 이는 잘못된 설명이기는 하지만, 작은 거미의 움직임을 오랜 기간 관찰한 결과에 의해서 도출해낸 최초의 과학적 주장이라고 할 수 있습니다.


      거미는 지구상의 거의 모든 곳에 살고 있으며, 약 3억 8천만년전부터 존재해온 오래된 절지 동물입니다. 또한 무려 40,000여종이나 되는 다양성을 갖고 있습니다. 일반 영장류를 다 합쳐서 약 400여 종, 또 인류가 지구상에 존재한 것은 약 7백만년 정도밖에 되지 않은 것과 비교해 보면, 거미가 얼마나 오랜기간 존재해 왔고, 또 그 다양성이 다른 동물들에 비해 대단한 것인지 알 수 있습니다. 거미의 화석을 토대로 얻은 결론에 의하면 3억 8천만년전의 원시 거미도 지금의 거미와 같이 거미줄을 만들었던 것으로 확인됩니다. 다른 점이 있다면, 원시 거미는 한 종류의 거미줄을 만들었던 것에 비해 현재의 거미는 하나의 거미가 약 7~8종류의 다른 거미줄을 만들어 냅니다. 거미줄은 단지 먹이를 잡기 위한 목적만으로 사용되는 것은 아닙니다. 거미줄은 거미의 이동수단이면서, 알을 보관하는 곳이며, 천적으로부터 자신을 보호하는 방어의 목적도 수행하는 다목적 도구입니다. 이렇게 다양한 목적을 수행하기 위해서, 거미는 각각의 목적에 맞게 변형된 거미줄을 만들어 내는데, 예를 들면 이동을 목적으로 만들어진 거미줄은 끈적끈적한 점액이 없습니다. 일반적인 거미줄의 모양을 봤을 때, 한 중심으로부터 방사형으로 뻗은 몇가닥의 직선 거미줄들에 수많은 원형을 점점 크게 둘러 쳐 사다리처럼 만들어 놓은 구조들인데, 이때 직선으로 뻗어있는 거미줄이 바로 이동을 위한 거미줄로서 끈적끈적한 점성이 없는 것으로 알려져 있습니다.


      거미가 거미줄에 달라 붙지 않는 이유에 대해서 1990년대의 한 연구진은 이 이동을 위한 줄과 점액이 있는 줄의 차이에 주목했었습니다. 그들은 거미는 이동시에 이렇게 이동선으로 만들어진 거미줄만을 밟고 다니기 때문에 거미줄에 붙지 않을 수 있다는 주장을 했습니다. 하지만, 이 후에 코스타리카에 위치한 스미소니언 열대 연구소(Smithsonian Tropical Research Institute)의 과학자들이 관찰한 결과 거미가 일반적으로는 이동선을 밟고 다니지만, 거미줄을 만드는 동안이나, 포획된 먹이를 잡을 때는 점액이 있는 끈적끈적한 거미줄도 1000번이상 밟고 다니는 것을 확인함으로써 이 역시 잘못된 주장이라는 것이 밝혀졌습니다. 


      현재까지 밝혀진 바에 따른 가장 근거있는 주장은 거미의 다리에 나있는 강한 털에서 그 이유를 찾고 있습니다. 거미의 다리에는 매우 짧지만 가시와 같이 강한 털이 빽빽하게 나있는데, 이 털이 점액과의 접촉부위를 최소화함으로써 점액에 붙지 않을 수 있다는 설명이 현재로서는 가장 신빙성있는 설명이라고 받아들여지고 있습니다. 이 뿐만 아니라, 거미의 특이한 걸음걸이 자체가 털에 붙은 점액들이 떨어져나가기 쉽게 만들고, 몸통에는 점액에 붙지 않는 특수한 화학물질 층을 지니고 있는 것으로 알려져 있습니다. 


      거미줄은 거미의 몸통내부에서 만들어진 단백질 덩어리가 몸통 끝부분에 있는 방적돌기를 통해 나오는 섬유조직입니다. 거미의 몸통에는 7-10개정도의 실을 생산하는 실샘이 있고, 각각의 실샘에서 분비된 얇은 거미줄은 항문근처의 방적돌기로 나와서 얽혀짐으로써 지푸라기를 꼬아서 튼튼한 동아줄을 만들어 내듯이 신축성이 좋으면서 매우 강한 거미줄을 만들어내는 것입니다. 이렇게 만들어진 거미줄은 강철보다 12배에서 20배 이상 강하며, 동시에 단백질로 이루어져있기 때문에 인체에 해롭지 않은 특성으로 인해서, 의학, 공학 등 여러분야에서 매우 유용한 신소재로 각광받고 있습니다. 무엇보다 인체에 해롭지 않기 때문에 이 거미줄은 인공 근섬유를 만들기 위한 가장 좋은 소재로 꼽히고 있으며, 많은 연구기관에서 거미줄을 이용한 인공 근육을 제작하는 연구를 하고 있습니다. 또한 거미줄은 그 강성을 이용해서 차세대 방탄조끼의 만드는데 사용하려고 한다는 것은 이미 많이 알려진 사실이기도 합니다.


      재미있는 것은 이렇게 거미줄이 좋은 섬유 원료임에도 불구하고, 그동안 거미줄이 누에에서 나오는 실크와 같이 사용되지 못한 이유는 거미는 서로 잡아먹는 특성때문에 양식이 불가능하다는 것입니다. 양식이 불가능하기 때문에 거미줄의 대량생산이 불가능했던 것이지요. 하지만, 2000년대 초부터 거미줄을 이루고 있는 단백질의 유전자적 구조가 밝혀지면서, 거미를 양식하는 대신, 거미줄의 유전자를 누에에 넣어 거미줄과 같이 강성이 있는 실크를 만든다거나 담배나 감자같은 식물에 유전자를 접목하여 식물로부터 섬유질을 얻어내는 방법 등, 유전자 조작을 통해 다른 생물로부터 거미줄, 또는 거미줄의 특성을 갖는 다른 섬유를 얻어내는 방법이 활발히 연구되고 있습니다. 


      일상 생활에서 자주 볼 수 있는 거미줄. 대부분 무심코 지나치게 되고, 혹시 몸에 걸리기라도 하면 괜한 짜증을 내며 털어버리게 되는 별 의미없고, 그리 중요해 보이지도 않는 하찮은 거미줄. 이 거미줄이 바로 현재까지 인간이 알고 있는 모든 섬유질 중에서 가장 강성이 강하면서 동시에 신축성이 뛰어난 최고의 섬유였던 것입니다. 


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        by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 5:00 PM
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        1843년 9월 13일, 미국 버몬트주의 한 철도 공사 현장의 감독관으로 일하고 있던 25살의 피니어스 게이지(Phineas Gage, 1823~1860)는 보통 때와 같이 다이너마이트를 이용해서 큰 바위를 제거하기 위한 작업을 하고 있었습니다. 철로가 설치될 위치에 큰 바위와 같은 장애물이 있으면 그 곳에 깊은 구멍을 내고, 소세지같이 생긴 다이너마이트 주머니를 구멍 깊숙히 쑤셔넣은 후, 폭발시켜 장애물을 제거하는 작업을 하고 있던 게이지는 그 날도 쇠막대기를 이용하여 다이너마이트를 구멍 안쪽으로 밀어넣는 작업을 담당했습니다. 그런데 이날, 실수로 다이너마이트가 폭발하는 바람에 쇠막대기가 튕겨져 나와 게이지의 왼쪽 볼을 뚫고 들어가 눈 뒤쪽 부분의 뇌를 지나 이마 위쪽의 머리 중앙 두개골을 뚫고 관통해 버리는 엄청난 사고를 당하게 됩니다. 쇠막대기는 두개골에 지름이 10 센티미터나 되는 커다란 구멍을 내고, 왼쪽눈 뒷부분에서부터 이마 안쪽에 이르는 상당 부분의 뇌를 손상시켰습니다. 대부분의 사람들은 게이지가 이 사고로 사망할 것이라고 예상했지만, 놀랍게도 게이지는 쇠막대를 머리에서 제거한 이후 일상 생활 뿐만 아니라, 다시 자신의 직업을 정상적으로 계속할 수 있을 만큼 회복될 수 있었습니다. 하지만, 사고 전에는 마을 사람들이 모두 인정하는 효자이며, 일터에서도 착하고 성실했던 게이지는 사고 이후 성격이 180도로 바뀌어 쉽게 화를 내고, 침착하게 집중해서 일을 하는 것이 불가능해졌고, 이유없이 심한 욕을 하는 등 성격적 결함을 보이기 시작했습니다. 그의 증상을 계속적으로 관찰한 결과 담당의였던 할로우 박사(Dr. John Martyn Harlow)는 게이지가 손상을 입은 뇌의 앞부분이 사람의 감정을 제어하는 일을 담당하는 부분이라는 것을 주장하게 되었습니다. 이것이 처음으로 뇌가 전체적으로 유기적인 제어활동을 하는 것이 아니라 특정 부위에서 정해진 기능을 나누어 담당하고 있다는 사실을 알게 된 계기가 되었던 것입니다. 


        뇌에 대한 연구의 역사는 고대 이집트 시대로 거슬러 올라갑니다. 전해지는 문헌에 따르면, 이집트 시대에 두개골 내부의 압력을 낮추기 위해서 두개골에 구멍을 내는 시술을 했던 것으로 알려집니다. 하지만, 그 당시에는 인지 능력의 근원은 심장이라고 생각을 했고, 뇌는 두개골 내부를 채우고 있는 어떤 물질일 뿐인 것으로 생각했다고 합니다. 이후에도 지속적으로 뇌에 관련된 연구는 문헌에 나오고 있지만, 1800년대 말까지는 크게 발전되지 못하다가 1800년대 이후 해부에 의해 뇌를 연구하는 것이 가능해지면서 뇌과학분야의 연구성과는 비약적인 발전을 하게 됩니다. 이 때부터 뇌를 부분으로 나누어 이해하기 시작하며, 각부분과 정신질환과의 연관관계를 찾아냄으로써 정신질환의 근원적 치료를 하려는 노력은 현재까지도 계속되고 있습니다.


        뇌는 크게 전두엽(Frontal lobe), 측두엽(Temporal lobe), 두정엽(Parietal lobe), 후정엽(Occipital lobe), 그리고 소뇌(Cerebellum)로 구분합니다. 전두엽은 앞서 말씀드린 게이지가 사고로 다쳤던 부분으로 이마부분에 손바닥만한 위치에 해당하는 부분이고, 측두엽은 귀와 그 상단부 안쪽에 위치해 있고, 두정엽은 정수리에서 뒤통수 부분에 해당하며, 후정엽은 흔히 우리가 뒷골이 땡낀다라고 표현할 때의 뒷골의 위치입니다. 그리고 소뇌는 뒷골 아래쪽, 목과 뒷머리가 만나는 부분에 자리하고 있습니다. 


        전두엽에는 생각, 운동 등에 관련된 몇가지 하부 조직들이 있습니다. 운동피질(motor cortex)은 몸의 운동을 관여하는데, 좌뇌와 우뇌의 운동피질이 각각 반대쪽 몸의 운동을 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 좌뇌, 혹은 우뇌의 운동피질 부분에서 뇌졸증 (Brain Stroke) 혹은 어른들이 말씀하시는 중풍이 발생하게 되면 우측 혹은 좌측에 마비가 오는 것도 혈관 파열로 인해 운동피질이 기능을 더이상 할 수 없게 되기 때문입니다.  이 밖에 보조 운동피질(supplementary motor cortex)은 안구의 운동과 머리를 회전시키는 운동을 제어하고 브로카 영역(Broca’s area)라고 불리는 부분에서는 말을 하는 표현을 담당하며, 전두엽의 가장 앞쪽에 위치한 prefrontal cortex 부분이 바로 인격, 감정표현 등을 제어하는 부분입니다.  


        두정엽부분은 일반적으로 전두엽에서 내린 판단에 따라 몸의 세부적인 움직임을 제어하는 역할을 담당하며, 후두엽의 중요역할은 시각처리입니다.  측두엽은 귀 바로 옆에 있는 곳이니 당연하게 청각을 담당하는 부분을 갖고 있으며, 또한 후각, 미각 등을 제어하고 판단하는 역할도 측두엽에 위치하고 있습니다. 측두엽에 있는 베르니케 영역(Wernike’s area)부분은 말로 표현하는 것과 글로 표현하는 것을 제어한다고 알려져 있습니다. 


        뇌의 발달은 앞부분에서 뒤쪽으로 넘어가면서 진행된다고 알려져 있습니다. 3~6세사이에는 전두엽의 발달이 진행되기 때문에 지식보다는 인성, 도덕성에 대한 교육을 받는 것이 중요하다고 알려져 있습니다. 6세이후에는 언어능력을 담당하는 측두엽의 발달이 시작되기 때문에, 이때가 언어를 습득하기 좋은 시기라고 하며, 수학, 과학능력을 담당하는 두정엽은 일반적으로 초등학생 시기에 발달이 되기 때문에 이 시기에 퍼즐게임이나 숫자, 도형 맞추기 등으로 입체적, 공간적 인식 훈련을 시켜주는게 좋다고 뇌과학 연구자들은 이야기합니다. ‘세살 버릇이 여든까지 간다’라는 한국의 오랜 속담이 인성을 담당하는 전두엽발달시기와 맞아들어가는 것은 어쩌면 우연이 아니라, 선조들의 오랜 경험에서 나온 과학적 표현일 수도 있겠다는 생각을 하게 됩니다.


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          by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 4:59 PM
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          E=mc2라는 공식을 들어보신 적이 있으신가요?


          이공계를 전공하신 분이라면 말할 것도 없고, 중고등학교 물리시간에 들어보셨을 수도, 혹은 광고나 영화에서 들어보셨을 수도 있는 이 공식은 뉴튼의 F=ma라는 운동법칙과 더불어 물리학 전체에서 가장 유명한 공식이 아닐까 싶습니다.


          아인슈타인의 상대성이론에서 등장하는E=mc2라는 이 공식은 ‘에너지질량등가원리’라고 불립니다. E는 물체가 갖고 있는 전체 에너지를 뜻하고, m은 물체의 질량, 그리고 c 는 빈공간에서의 빛의 속도로서 30만 km/s라는 상수값을 뜻합니다. 즉, 물체의 질량에 빛의 속도의 제곱인 상수값을 곱해주기만 하면 그 물체가 갖고 있는 에너지를 알 수 있다는 것입니다. 


          물체의 상대적 움직임에 따라 그 물체의 질량이 변화한다는 알송달송한 상대성 이론에서의 의미만큼이나 흥미로운 것은 물체의 질량이 곧 에너지이고, 에너지가 곧 질량이라는 등가원리 자체의 의미입니다. 이 원리에 따라 단순하게 값을 넣고 계산해 보면, 1 g(그램)의 자그마한 물체내부에 90,000,000,000,000 J(주울)의 어마어마한 양의 에너지가 들어있다는 것이고 이는 약 8톤정도의 석유를 태워 만들어 낼 수 있는 전기 에너지에 해당하며 이를 이용할 수만 있다면 시간당 10만 kW(킬로와트)의 전기를 생산해 낼 수 있다는 계산이 나옵니다. 쉽게 생각해보면 주변에 있는 쓸모없는 물건 몇개만 대충 모아서 그 질량을 에너지로 바꾸기만 한다면 엄청난 양의 에너지를 만들어 낼 수 있다는 말이 되고, 그럼 바로 우린 뭐하러 에너지때문에 그토록 골머리를 썩고 있는 건지 의문이 생기게 됩니다. 하지만 안타깝게도 그만큼의 에너지가 물질 내부에 들어있는 것은 맞지만, 우리가 그것을 에너지로 바꿔 사용하는 것이 말같이 쉬운 일이 아닙니다. 


          이러한 에너지가 도대체 어디에 어떻게 들어있는 것인지 예를 들어 보자면, 우리 앞에 귤이 하나 있는데 귤의 전체 질량이 100 g이라고 가정합니다. 이 귤은 모두 열쪽이 모여있는데, 그 열쪽을 하나하나 띄어서 접시에 놓은 후, 분리된 열쪽의 질량을 다시 재보았을 때, 그 질량이 만약 95 g이었다면, 우리는 그 차이에 대해서 귤을 한쪽한쪽 나누는 동안, 즙이 빠져나갔을 수도 있고, 또 귤에 붙어있는 껍질 부분이 좀 더 떨어져 나갔을 수도 있고, 뭐 어쨋든 5 g의 질량이 없어진 것이 크게 문제가 되지 않는다고 생각할 수 있습니다. 하지만, 만약에 110 g으로 질량이 증가했다면 어떨까요? 전체 덩어리일때는 100 g 이었던 귤이 쪽을 나누었더니 그 질량이 110 g으로 증가했다면 우리는 누구나 뭔가 잘못된다고 생각할 것입니다. 상식적으로 말이 안되는 계산이기 때문에 그렇습니다. 


          하지만, 이 상식적으로 말이 안되는 현상이 물질 내부의 원자핵의 질량을 계산할 때 실제로 일어납니다. 헬륨(He)의 원자핵은 두개의 양성자(proton)과 두개의 중성자(neutron)으로 이루어져 있는데, 헬륨 원자핵의 질량보다 두개의 양성자, 두개의 중성자 질량을 따로 따로 구해서 합쳐본 값이 더 크게 나옵니다. 즉, 조각조각일때의 질량이 전체 그룹으로있을 때의 질량보다 더 무겁다는 것입니다. 그 이유를 우리는 바로 ‘에너지질량등가원리’로 설명할 수 있습니다. 원자핵 내부의 두개의 양성자와 두개의 중성자는 비닐봉지에 귤 네개를 담아두듯이 핵 내부에 넣어둘 수 있는 것이 아닙니다. 특히나 양성자는 같은 전하를 띈 입자로서 서로 밀어내려고 하는 척력이 생기기 때문에 원자핵과 같이 좁은 공간에 이들을 잡아두기 위해서는 그만큼 강한 에너지로 이들을 잡고 있어야 합니다. 이때 이들 입자들을 서로 붙여두기 위한 에너지를 결합에너지(binding energy)라고 부르는데, 이 에너지가 다른 외부에서 공급되는 것이 아니기 때문에 헬륨 원자핵이 형성될 때, 내부의 네개의 입자가 서로의 질량중의 일부를 떼어내어 에너지로 전환시켜서 결합에너지로 사용하게 됩니다. 즉, 각각의 입자가 독립적으로 있을 때는 온전히 질량으로 있었던 것이 결합을 위해 일정 질량을 에너지로 전환시켜 버리기 때문에 결합해 있는 전체 덩어리일때의 질량이 결과적으로 더 적게 되는 것입니다. 


          덩치가 커다란 원자핵을 좀 더 작은 핵들로 쪼개면 필요한 결합에너지가 줄어들기 때문에 그 차이만큼의 에너지를 밖으로 방출시키기도 하는데, 이렇게 떨어져 나오는 방출에너지를 이용하여 전기를 생산하는 것이 바로 원자력발전의 원리입니다. 결합에너지의 전체도 아니고, 그 중에 아주 적은 양만을 사용하는 것인데도 1 g의 우라늄으로 석유 9드럼과 동일한 열에너지를 만들어 낼 수 있다고 하니, 핵속에 담겨있는 결합에너지가 얼마나 엄청난 양의 에너지를 갖고 있는 것인지 짐작할 수 있습니다. 아인슈타인이 핵폭탄을 만들었다고 말하는 루머도 가끔 있는데, 비록 아인슈타인이 핵폭탄을 만드는데에는 직접적으로 관여한 것은 아니지만, 핵폭탄의 기본원리 역시 E=mc2라는 단순한 공식에서 출발하기 때문에 생겨난 이야기라 볼 수 있습니다.사실, 핵폭탄과 핵발전소의 원리는 그 근본 원리는 갖고, 그 폭발력을 어떻게 제어하느냐의 차이라고 볼 수도 있습니다. 물론 핵발전소를 언제든지 핵폭탄으로 바꿀 수 있다는 뜻은 아닙니다. 


          에너지질량등가원리의 현상이 직접적으로 검출이 가능한 소립자의 세계는 정말이지 우리의 상식으로는 설명이 되지 않는 일들로 가득차 있습니다. 결합에너지의 차이를 측정함으로써 에너지와 질량이 서로 전환이 된다는 것으로 실제로 확인할 수 있다고 말씀드렸는데, 이보다 더 황당하게 들리는 마술같이 들리는 물리현상들도 있습니다. 전자와 양전자의 쌍생성(pair production), 쌍소멸(pair annihilation)이라는 현상이 있는데, 전자(electron)와 양전자(positron, 전자와 전하는 다르고 질량은 같은 입자로 전자의 반입자에 해당)의 질량과 등가에 해당하는 에너지를 갖고 있는 빛이 일정 조건을 만족시켜주는 상태로 입사되면 빛이 갑자기 없어지고, 전자와 양전자 쌍이 만들어지는 현상을 쌍생성이라고 합니다. 즉 빛이 갑자기 없어지고, 그 자리에 입자가 만들어지는 마술과 같은 일이 벌어지는 것이지요. 또한 반대로 전자와 양전자가 공간상에서 서로 만나 두 입자가 사라지고 그 질량의 등가에 해당하는 에너지를 갖은 빛이 방출되는 현상을 쌍소멸현상이라고 합니다. 이는 정말 말도 안되는 것 같은 이론 속의 이야기를 하는 것이 아닙니다. 암진단을 위해 이용되는 양전자단층촬영기(Positron Emission Tomography, PET)라는 것이 바로 이 쌍소멸을 이용하는 영상기기로서, 환자의 몸에 양전자를 방출하는 방사선 물질을 주사한 후, 거기서 나온 양전자가 몸속의 전자와 함께 쌍소멸을 일으키며 방출되는 빛을 검출하여 종양의 위치를 찾아내는 것이 그 원리인 것입니다. 


          E=mc2라는 단순해 보이는 공식하나에 소립자 세계의 눈에 보이지 않는 운동, 거대한 원자력 발전소에서의 발전 원리 등을 설명할 수 있는 근본 원리가 모두 들어있다는 것, 이것이 바로 모든 사실들의 근본적 원리를 탐구하는 물리학의 아름다움이라고 할 수 있겠 습니다. 


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            by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 4:59 PM
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            1915년 11월 25일, 프로이센 과학 아카데미(Preussische Akademie der Wissenschaften)에 개재된  네편의 시리즈형식의 짧은 논문들이 1차 세계대전의 혼동속에서도 전 세계의 과학자들의 주목을 받습니다. 이 논문들이 바로 36세의 젊은 과학자 아인슈타인(Albert Einstein, 1879-1955)의 일반 상대성이론(General Theory of Relativity)에 관한 발표였습니다. 


            일상 생활에서는 ‘일반’적이라는 것은  ‘특수’, ‘특별’하다는 것보다는 조금은 못한 것을 의미하지만, 과학적 표현에서는 많은 경우 이와는 상반된 의미를 갖습니다. ‘특수’, ‘특별’하다는 것은 특별히 정해진 조건하에서만 적용되는 원리인 반면, ‘일반’적인 원리라는 것은 모든 상황에서 예외없이 적용이 되는 궁극적인 원리를 의미하기 때문입니다. 


            아인슈타인이 처음 상대성 이론이라는 것을 발표한 것은 1905년입니다. 일반 상대성이론보다 약 10년 앞서 발표된 이 이론이 ‘특수’ 상대성이론(Special Theory of Relativity)이라고 불리는 것으로 중고등학교 교과과정에서 배우는 상대성이론이 이 특수 상대성이론에 해당합니다. 특수상대성이론에 의하면, 관성계(일정한 속도로 움직이고 있는 계)내에서는 진공상태에서의 빛의 속도 300,000,000 m/s라는 값만이 절대 불변의 값이며, 이를 유지하기 위해서는 시간, 공간 등을 포함한 모든 물리량이 변화가능한 값이 됩니다. 아인슈타인이 상대성이론을 발표하기 전까지는, 그리고 사실 현재의 많은 사람들도, 시간과 공간이 변화한다는 것을 이해하기 어려웠기 때문에 이 이론은 발표 당시 쉽게 받아들여지지 못했습니다. 또한 등속도 운동을 하는 경우에만 설명이 가능한 ‘특수’한 이론이었기 때문에 자체적으로도 설명이 불가능한 문제점들을 갖고 있기도 했습니다. 그 중 가장 큰 문제점은 바로 질량이 절대적으로 변화하지 않는다는 원리를 바탕으로 중력을 설명하고 있는 뉴튼의 중력법칙과 아인슈타인의 상대성이론이 일치하지 않는다는 것이었습니다. 이를 해결하기 위해서 아인슈타인은 중력에 관한 이론을 새롭게 정립시킬 필요가 있었고, 그에 대한 결실이 바로 ‘일반’ 상대성이론이었던 것입니다. 즉, 일반 상대성이론이란 뉴튼의 중력법칙을 뛰어넘는 새로운 중력에 관한 이론이라고 할 수 있습니다. 


            당시 절대적이었던 뉴튼의 중력 법칙을 뛰어 넘은 일반상대성이론이란 도대체 무엇을 설명한 이론인 것일까요? 간단한 예를 들어 일반상대성이론의 의미를 설명드려보도록 하겠습니다. 우리가 창문이 없는 엘리베이터 안에 있다고 상상해 보겠습니다. 몇층에 있는지, 위로 올라가는 중인지, 아래로 내려가는 중인지를 전혀 알 수 없는 그런 엘리베이터안에 혼자 서있는데, 갑자기 우리 몸이 엘리베이터 바닥으로 당겨지는 느낌을 받는다면 어떤 일이 일어난다고 생각할 수 있을까요? 아마도 갑자기 엘리베이터가 위로 가속되고 있다고 생각할 수 있을 것입니다. 그것이 우리의 경험을 바탕으로한 상식적인 결론일 것입니다. 자, 이 생각을 잠시 뒤로 하고, 중력이라는 것에 대해 생각해 보겠습니다. 중력은 질량이 있는 물체들이 서로 잡아당기는 힘을 말합니다. 우리가 지구에 이끌려 지구에 붙어있고, 지구가 태양 주위를 돌고 있는 것이 중력때문이지요. 지구에서는 땅에 쉽게 붙어있을 수 있는데, 달에서는 그렇게 붙어있지 못하는 것이 달의 중력이 약하기 때문이라는 것을 생각해보면, 중력이 크면 클수록 잡아당기는 힘이 커서 더 세게 서로에게 끌려간다는 것을 이해할 수 있습니다. 이제, 생떽쥐페리의 소설에 나오는 어린왕자가 소행성 B-612에 서 있는 모습을 상상해 보겠습니다. 만약 무슨 이유에서건 간에, 어린왕자의 소행성 B-612의 중력이 자꾸만 커져간다면 어린왕자는 소행성에 몸이 더 강하게 당겨지는 것을 느낄 수 있게 될 것입니다. 이렇게 소행성의 중력증가에 의해 바닥에 당겨지는 경험은 해보았지만, 엘리베이터라는 것을 타본적이 없는 어린왕자가 만약 앞서 우리가 갇혔던 엘리베이터에 갇혀서 바닥으로 당겨지는 경험을 한다면 어린왕자는 어떤 생각을 하게 될까요? 어린왕자는 당연히 소행성의 중력이 증가하고 있다고 생각할 것입니다. 엘리베이터가 위로 올라간다는 것은 느껴본 적이 없으니까 말입니다. 


            이 대목에서 아인슈타인은 “이 두가지를 구별할 수 없다면, 원래부터 이 두가지는 다른 것이 아니라 동일한 것이 아닐까?”라는 파격적인 질문을 던집니다. 즉, 물체가 한방향으로 가속된다는 것과 질량이 커다란 물체에 의해 당겨지는 현상 자체가 원래부터 동일한 것이라는 가정에서 출발하게 된 것이고, 이를 상대성이론에 적용하여, 가속운동을 하는 시공간과 중력의 영향을 받는 시공간은 동일한 원리로 휘어질 수 밖에 없다는 결론을 얻게된 것입니다. 


            현재는 많은 실험결과를 통해 일반상대성이론이 위대한 업적이며 중력에 관한 올바른 이론임이 입증되어있지만, 시공간이 절대불변이라는 확고한 믿음을 깨지 못한 100년전 과학자들에게는 받아들이기 힘든 너무나도 혁신적인 이론이었습니다. 일반상대성으로 특수상대성이론의 문제점을 보완하였지만, 아직도 실험적으로 확실히 증명되지 않은 이론이라며 이를 받아들이지 못하는 보수적인 학자들도 다수 있었습니다. 특히나 실험적 증명을 중요시 생각하던 당시의 스웨덴 학계의 학풍의 영향으로 사실 아인슈타인은 상대성이론으로 노벨상을 받지 못했습니다. 너무나도 유명한 물리학자이고, 상대성이론으로 잘 알려졌기에 많은 사람들이 의심없이 아인슈타인이 상대성이론의 업적으로 노벨상을 받았을 것이라고 생각하지만, 사실 아인슈타인은 특수 상대성이론으로도, 일반 상대성 이론으로도 받지 못하다가 1921년, 그의 또 다른 이론인 광전효과(photoelectric effect)에 대한 업적으로 노벨상을 받았습니다. 재미있는 것은 아인슈타인은 당시의 물리학자들에 의해 1910년부터 1921년 사이에 1911, 1915년 두번을 제외하고는 지속적으로 노벨상 후보로 추천을 받았습니다. 하지만, 스웨덴 물리학계는 상대성이론으로 노벨상을 주는 것을 끝까지 거부하였고, 1921년 수십명의 추천을 받은 아인슈타인을 무시할 수 없었던 스웨덴 노벨상 심사위원회는 끝내 상대성이론이 아닌 광전효과를 이용해서 노벨상을 수여했습니다. 


            모두가 다 ‘상식적’이라고 생각하는 것까지도 의심하고 재해석할 수 있었던 뛰어난 통찰력이 위대한 아인슈타인을 만든 것이었고, 또한 그 통찰력은 하루 아침에 생겨난 천재만의 재능이 아니라 그의 평생을 희생한 치열한 노력으로 얻어낸 것이었습니다. 현재 우리가 편하게 사용하고 있는 수많은 테크놀로지의 기본원리가 바로 100년이 지난 지금도 쉽게 받아들이기 힘들 정도로 파격적인 생각을 과감히 할 수 있었던 그의 통찰력 덕분이었으며, 만약 중력파 검출에 성공하게 된다면, 일반상대성이론은 미래에도 과학자들이 자연을 이해하기 위한 가장 중요한 원리로 자리를 굳건히 할 것입니다.


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              by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 4:59 PM
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              전자렌지 귀신이 와이파이 전파를 잡아 먹어요!


              이 우스갯 소리같은 이야기는 실제로 인터넷 제공 회사 질문게시판에 꽤나 자주 올라오는 이야기입니다. 와이파이를 이용해서 무선으로 영화나 드라마를 다운받고 있었는데, 전자렌지를 켜면 갑자기 다운이 심하게 느려졌다가 전자렌지가 멈추면 다시 다운로드 속도가 원래대로 회복되는 것은 사실 대부분의 무선 공유기에서 실제로 일어나는 현상입니다. 이 현상은 바로 전자렌지에서 음식을 데우는 마이크로 전자파와 무선 통신을 가능케 하는 전파가 모두 물리적으로는 동일한 전자기파(electromagnetic radiation)의 일종이기 때문입니다. 


              전자기파(electromagnetic radiation)란 전기장(electric field)과 자기장(magnetic field)의 주기적인 진동을 통해서 에너지가 전달되는 파동을 말하는 것으로, 쉬운 말로 바로 ‘빛’을 이야기합니다. 전자기파도 일반적인 파동과 동일하게 파장(wavelength)과 주파수(frequency)라는 물리량에 의해 구분됩니다. 파장이란 반복되는 가장 작은 단위의 길이를 의미하고, 주파수란 일정 시간 간격에 그 작은 단위의 파동을 몇번 반복하는가를 의미합니다. 예를 들어서 파도가 가장 높은 곳에서 내려왔다가 다시 가장 높은 곳까지 도달하는데 이동한 거리를 파장이라고 하고, 1초 동안에 몇번 그 모양을 반복했는가가 주파수에 해당합니다. 기타줄이 1초동안에 10번 떨림을 반복했다면 이 때의 주파수가 10 /sec가 되고, 이때 1/sec라는 단위를 대신하는 단위가 바로 헤르츠(Hz)입니다. 밴쿠버 지역에서 CBC 라디오를 듣기 위해서 맞춰야 하는 주파수가 88.1 메가헤르츠(MHz)라는 말은 방송국에서 라디오 내용을 담아서 송출하는 전자기파의 주파수가 88.1 MHz, 즉 전자기파가 1초에 8천 8백 1만번 진동한다는 것을 말하는 것입니다. 전자기파는 주파수가 높으면 높을수록 파장의 길이는 짧아지고, 전달하는 에너지는 커지면, 반대로 주파수가 낮을 수록 파장의 길이는 길어지고, 전달되는 에너지는 낮아지게 되는 것입니다. 또한, 이 에너지의 크기에 따라서 여러가지 종류의 전자기파로 나누어 구분됩니다.  에너지가 가장 낮은 전자기파가 바로 라디오, 무선 송신 등에 사용되는 전파(radio waves)이고, 이보다 높은 에너지의 전자기파가 바로 전자렌지에 사용되는  마이크로파(micro waves)입니다. 마이크로파보다 높은 에너지를 갖는 전자기파가 바로 적외선(infrared waves)이고, 그 위에 우리가 물건을 볼 수 있게 해주는 가시광선(visible light)가 있습니다. 가시광선보다 높은 에너지를 갖는 것이 세균을 죽이는 데 사용되는 자외선(ultra violet light)이고, 이보다 에너지가 강하면 물건을 투과할 수 있는 엑스선(x-ray), 그리고 그보다 강한 감마선(gamma ray)으로 종양세포를 죽이는 방사선 치료에 사용되고 있습니다. 이 모두가 전자기파이지만, 단지 그들의 주파수와 파장에 따라서 에너지가 다를 뿐입니다. 전파에서 가시광선까지는 일반적으로 인체에 해롭지 않은 에너지이고, 자외선을 넘어가면서부터는 인체에 해를 줄 수 있을 만큼 강한 에너지를 갖고 있는 전자기파들입니다. 이렇게 비슷한 성격의 전자기파들이 한공간에 겹쳐있는 경우, 각각의 주파수와 파장이 크게 차이가 나면, 서로 큰 영향을 주지 않지만, 비슷한 주파수가 겹치게 되면, 서로 중첩되는 간섭의 효과가 커져서 서로의 전자기파를 크게 방해하게 됩니다. 


              일반적인 가정에서 사용되는 무선 공유기가 사용하는 전파의 주파수는 2.5기가헤르츠(GHz), 또는 5.0기가헤르츠(GHz)입니다. 그리고 전자렌지는 전자기파의 진동에 의해 음식에 있는 물분자들이 진동하면서 생기는 분자들간의 마찰력을 이용하여 음식을 데우는데, 이때 물분자의 진동을 최대로 만들기 위해 사용되는 전자기파가 바로 마이크로파로서 그 주파수가 2.4~2.5기가헤르츠로 무선 공유기의 주파수중 하나와 겹칩니다. 그렇기 때문에 공유기가 2.5기가헤르츠를 사용하는 경우 전자렌지에 의해서 무선송신이 방해를 받게 되는 것 입니다. 이 전파대역을 사용하는 건 와이파이 뿐만이 아니라 블루투스, 무선 전화기 등들도 있고, 이들 모두 전자렌지를 사용하면 심한 노이즈에 의한 방해를 받을 수 있습니다. 단지 이 이유 때문에 주파수 대역이 조금 더 높은 5.0기가헤르츠의 공유기를 사용한다면 전자렌지 등에 의한 전파 간섭으로부터 조금은 자유로울 수 있을지도 모르지만 짧은 파장 때문에 와이파이가 가능한 공간이 작게 제한 될 수도 있다는 단점이 있습니다. 무선 송수신이나 라디오 송수신을 위해 에너지가 낮은 전파를 사용하는 가장 중요한 이유중에 하나가 이들 전파의 파장이 길면 길수록 더 멀리 나아갈 수 있기 때문입니다. 즉, 긴 파장 (낮은 주파수)의 전자기파를 이용하면 더 멀리 나아갈 수 있다는 장점을 갖습니다. 동일한 이유로 2.5기가헤르츠의 공유기를 사용할 때 더 먼 지역까지 무선 통신을 사용할 수 있는 장점을 갖습니다. 


              요약해서 말씀드리자면, 현재 가정에서 사용되는 무선 공유기는 대부분 2.5기가헤르츠, 또는 5.0 기가헤르츠의 전자기파를 이용하는데 집에 다른 전자기기가 많거나 전자렌지와 같은 기기를 자주 사용해야하는 음식점과 같은 환경이라면 간섭현상을 없애기 위해서 5.0기가헤르츠를 선택하는 것이 더 좋을 것이고, 집이 넓은 야드를 갖고 있는 하우스라서 더 넓은 지역에서 무선 인터넷을 사용하고 싶다라면 때때로 전자렌지에 방해를 받을 수도 있겠지만 2.5기가헤르츠의 공유기를 사용하는 것이 더 좋을 수 있습니다. 물론 앞서 말씀드린 비교는 주파수에 따른 특성만을 말씀드린 것입니다. 실생활에서는 공유기와 전자렌지와 같은 기기로부터 거리, 공유기로부터 단말기까지 장애물이 많이 있는지, 공유기가 제공하는 데이터 전송속도가 주파수에 따라 어떤 설정값을 갖고 있는지 등을 고려하시고 공유기를 선택하시는 것이 합리적일 것입니다. 


              자녀분이 너무 오랫동안 노트북으로 게임에 몰두하는게 걱정되시나요? 게임하느라 피곤할텐데 전자렌지를 이용해서 냉동음식 하나 데워주시는 건 어떨까요? 물론, 전자렌지를 사용하는 것이 모든 게임이나 동영상을 즐기지 못할 만큼 방해할 수 있는건 아니겠지만 말입니다. 


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                by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 4:58 PM
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                가끔 한국의 예능 프로그램을 보면 풍선 가득히 들어있는 가스를 들이 마신뒤 말을 하면 목소리가 이상하게 변조되어 나와 사람들을 웃기게 하는 장면들을 나옵니다. 풍선의 가스를 마시기만 했을 뿐인데, 갑자기 목소리가 음성변조를 낸 효과처럼 변하는 것을 들으면서 신기하고 재미있다고 생각하신 적이 있으실 것입니다. 이 때 들이 마시는 가스는 흔히 헬륨(He)가스를 사용하기 때문에, 보통 목소리 변조의 원인이 단순히 헬륨가스에 있다고만 생각하기 쉽지만 사실 그 근본적인 이유는 ‘소리’ 자체에 있습니다. 


                ‘소리’는 매질을 통해서 에너지를 전달하는 파동(wave)의 일종입니다. 바꿔서 이야기하면 매질이 존재하지 않는다면 빛을 제외한 모든 파동은 전달되지 않습니다. 그렇기 때문에 소리를 포함한 모든 파동은 필연적으로 매질의 상태와 밀접한 관계를 갖습니다. 에너지가 매질을 통해 전달되는 것을 이해하기 위해 하나의 예를 들어보도록 하겠습니다. 옛날 시골의 한 마을에 있는 헛간에 불이 났다고 상상해보겠습니다. 소방시설이라는 것이 전무한 시절이라 불을 끄기 위한 물을 강으로부터 가져오기 위해서, 동네 사람들이 모두 강가로부터 일렬로 서서 물이 담긴 양동이를 옆사람에게 전달하고 있습니다. 이때, 동네 사람들의 수가 충분히 많아서 촘촘한 간격으로 대열을 만들 수 있다면, 바로바로 양동이를 전달할 수 있겠지만, 사람 수가 적어서 한사람이 일정 구간을 반복해서 뛰어다녀야 한다면 양동이 전달 속도가 떨어질 수 밖에 없을 것입니다. 하지만, 비록 사람 수는 적지만, 마을 사람들이 모두 달리기 선수들처럼 빠르게 뛰어다닐 수 있다면 적은 수의 인원이라도 빠르게 양동이를 전달할 수도 있을 것입니다. 매질이란, 눈에 보이는 줄과 같은 물질이건, 눈에 보이지 않는 공기와 같은 물질이건 모두 분자단위의 입자들이 연속적으로 공간을 채우고 있고, 그 입자들의 떨림의 전달을 통해서 에너지를 전달할 수 있게 해주는 매개체라 할 수 있습니다. 소리가 매질을 타고 전달될 때도, 위에 양동이를 나르는 사람들과 같이 입자들간의 간격이 좁으면 좁을 수록 매질을 통해 전달되는 속도가 빠르게 됩니다. 그렇기 때문에 소리는 밀도가 높은 매질을 통과할 수록 전달 속도가 빠르게 되며, 그 결과 공기중보다 물속에서, 그리고 물속보다 금속성 고체를 통과할 때 더 빠르게 전달될 수 있게 되는 것입니다. 또한 빠르게 달리는 사람들이 양동이를 더 빠르게 전달할 수 있는 것과 같은 이유로 빠르게 움직이는 입자들을 갖고 있는 매질에서 소리는 더 빠른 전달이 가능해집니다. 공기의 경우 높은 온도에서 입자들의 움직임이 빨라져 소리의 전달속도가 더 빠르게 될 수도 있고, 또 공기의 구성입자 자체가 운동성이 더 좋은 입자들로 바뀌어도 소리의 전달 속도가 증가될 수 있습니다. 헬륨가스를 마셨을 때 목소리가 바뀌는 현상도 바로 이 전달구성물질이 바뀌어 소리의 전달속도가 더 빨라지는 경우에 해당하는 것입니다.


                우리가 목소리를 내고 또 그소리를 듣는 것은 폐로부터 나오는 공기를 이용하고 있는 것입니다. 호흡을 통해 폐로부터 내뱉어지는 공기를 성대를 이용해 흔들어 줌으로써 고유의 진동을 만들어 내고, 그 진동이 공기분자들을 통해 전달되어 상대방의 고막에 전달되면, 뇌에서 그 진동을 해석하여 전달된 목소리를 해석할 수 있게 되는 것입니다. 이때 소리의 높고 낮음은 전달되는 음파의 진동수에 의해서 결정되는데, 인간은 태어난 직후부터 많은 훈련과 경험을 통해서 정확한 진동수의 소리를 만들어낼 수 있게 됩니다. 하지만, 이는 일반적인 환경하에서 습득된 것이기 때문에, 공기의 밀도가 급격히 다른 환경에서 소리를 낸다면 완전히 다른 진동수의 소리, 즉 우리가 예상하는 소리와 완전히 다른 높낮이의 소리를 내게 될 수 있게 되는 것입니다. 헬륨가스의 기체 입자들은 일반적인 공기의 대부분인 질소, 산소 등과 비교해서 그 입자의 크기가 매우 작은 입자들로서 그 운동성이 상대적으로 매우 활발하여 음파의 전달 속도가 같은 온도의 일반공기보다 약 세배정도 빠릅니다. 그 결과 공기대신 헬륨가스가 매질이 되면 동일한 입모양과 성대떨림으로 소리를 만드는 경우 진동수가 높아져 목소리가 고음이 되게 됩니다. 말하기 전 헬륨가스를 흡입하면 폐에 공기대신 헬륨가스가 채워지고, 이를 내보내면서 말을 하게 되면 위에 설명드린 이유로 목소리가 변조되는 결과를 갖게 되는 것입니다. 그렇기 때문에 이러한 현상은 꼭 헬륨가스가 아니더라도 공기보다 음파의 전송속도를 빠르게 할 수 있는 기체를 흡입하고 나서 이야기한다면 동일한 결과를 만들 수 있는 것입니다. 헬륨가스는 지나치게 많은 양을 흡입해서 질식을 일으키지 않는 한 인체에 무해하기 때문에 예능 프로그램 등에서 웃기기 위한 수단으로 자주 사용되는 것입니다. 


                이와 반대로 기체 분자의 입자 크기가 공기보다 상대적으로 커서 움직임이 느린 기체를 흡입하고서 말을 한다면 공기를 통한 음파의 속도가 느려져 진동수가 낮아지게 되고, 목소리가 헬륨가스와는 반대로 저음으로 바뀌게 만들 수도 있습니다. 이러한 때에 자주 사용되는 가스는 육플르오린화황 가스(SF6)인데, 일명 온실 가스라고 하여 오존층을 파괴하기 때문에 상업적 용도로 사용이 금지되긴 하였지만, 인체에는 직접적인 해를 주지는 않으며 공기보다 약 5배가량 무겁기 때문에 목소리 저음 변조에 사용될 수 있는 것입니다. 


                이렇게 우리의 목소리가 정해진 소리가 아닌 매질에 따라 여러 소리로 달리 들릴 수 있다는 사실, 신기하지 않으신가요?  우리에게 익숙한 목소리들은 살면서 늘 당연시 했지만 어떻게 보면 우리에게 주어진 아주 특정한 상황에서만 만날 수 있는 특별한 소리였던 것입니다.


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                  by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 4:57 PM
                  Anyone in the world

                  ‘도라에몽’이라는 일본의 애니메이션을 보면 마법을 부리는 고양이 도라에몽이 주인공에게 주는 ‘기억빵’이라는 것이 나옵니다. 이 빵으로 책의 내용을 찍어서 먹기만 하면 그 내용이 머리에 그대로 기억이 되는 신비의 빵인데,  어린 시절에 친구들과 시험날이면 이런 기억빵이 있었으면 좋겠다고 우스갯 소리를 하곤 했던 기억이 납니다. 지난 주에 본 영화 내용은 잘 기억이 나는데, 어제 밤에 밤새도록 외운 영어 단어는 도대체 왜 그렇게 기억이 나지 않는 것일까요? 우리의 뇌에는 이러한 내용들이 어떻게 기억되는 것일까요?


                  뇌의 기억작용은 신경세포들간의 일련의 전기적 자극에 의한 유기과정의 결과라고 볼 수 있습니다. 감각기관을 통해 습득된 정보들은 일단 대뇌피질의 신경세포들에 임시적으로 저장이 됩니다. 이렇게 저장된 정보들은 오래 기억되지 못하고 사라져 버리게 되는데, 19세기 독일의 심리학자 헤르만 에빙하우스(Hermann Ebbinghaus, 1850-1909)의 망각곡선 가설에 따르면 일반적으로 사람들은 새롭게 배운 내용의 40%를 처음 20분이내에 잊어버린다고 합니다. 이렇게 기억이 사라져 버리는 것을 방지하고 오래 남을 수 있는 기억, 즉 장기기억으로 전환시키는 작업을 기억의 응고화(consolidation)이라고 합니다. 해마(hippocampus)라는 뇌의 부분이 바로 이 기억의 응고화 작업을 담당하는 곳입니다. 해마가 이러한 중요한 기능을 담당한다는 것을 알아낸 과학자는 캐나다 몬트리올의 맥길 대학교의 명예교수 브랜다 밀너(Brenda Milner, 1918-)박사입니다. 1950년대 초 H.M. 이라는 환자는 심한 간질을 앓고 있었는데, 그의 간질 증상을 치료하기 위해 뇌의 해마부분을 제거한 이후 부작용을 심각한 영구기억상실증을 갖게 되는 것을 알게 되었습니다. 이 후 오랜 관찰을 통해 신체적인 반복을 통해서 일종의 학습은 가능하다는 것을 알게 되었습니다. 이로서 해마라는 부분이 단기기억을 장기기억으로 바꿔주는 역할을 담당하지만, 춤을 추는 동작을 익힌다던지 피아노 연주를 암기한다던지 하는 종류의 반복적인 연습을 통해 만들어지는 기억은 해마를 통하지 않고서도 가능하다는 사실을 알게 된 것 입니다.  장기기억에 이렇게 다른 두가지 종류를 서술기억(declarative memory)과 절차기억(procedural memory)이라고 분류합니다. 서술기억은 의식이 있는 상태에서 회상할 수 있는 기억을 뜻하는 것으로, 지식이나 일련의 경험을 추억으로 기억하는 등이 서술기억에 해당합니다. 이와는 반대로 절차기억은 반복적인 학습에 의해서 얻어지는 기억으로 의식이 없는 상태에서도 자동적으로 기억이 가능한 기억을 뜻합니다. 자전거 타는 법을 익힌다던지, 노래 한곡의 피아노 연주를 외운다던지 하는 기억들이 이에 해당합니다. 이 중 서술 기억이 해마에 의해서 장기기억되는 것이고, 절차기억은 해마를 통하지 않고서도 저장이 가능한 기억이라고 볼 수 있습니다. 


                  앞서 말씀드린대로 신경세포에 임시적으로 저장되어 있는 단기기억들은 일련의 전기적 신호를 통해서 해마로 전달되고, 해마는 다시 대뇌피질과의 끊임없는 유기적 정보교환을 통해서 새로운 시냅스돌기를 만들어 신경세포간을 연결하고, 변화시키며 단기기억을 장기기억으로 전환시킨 후, 다시 대뇌피질의 장기기억저장소에 서서히 분산배치 시키게 됩니다. 이렇게 뇌가 경험을 통해서 스스로 변화해가는 능력을 뇌의 신경가소성(neuroplasticity)라고 합니다. 이때 해마의 활동성이 얼마나 활발한가에 따라서 장기기억으로 전환되는 정보의 양과 유효성이 결정되는데, 해마의 활동성이 사람의 감정과 밀접한 관계를 갖습니다. 극심한 스트레스를 받거나, 또는 너무나 즐거운 감정등이 수반된 경험은 해마의 활동성을 극대화하기 때문에 강하게 기억되며 쉽게 잊혀지지 않게 됩니다. 그래서, 즐겁게 본 영화의 줄거리나 밤길을 걸으면서 너무나 무서웠던 기억들은 강인하게 기억에 남는 반면, 감정이입이 거의 없는 학과 공부, 영어 단어 암기등은 기억이 잘 되지 않는 것입니다. 


                  뇌의 활동성을 좋게하여 기억력을 높여주는 방법에는 여러가지가 있지만, 그 중에 중요한 위치를 차지하는 요인중의 하나가 바로 충분한 수면입니다. 사실, 수면은 뇌에게 있어서는 단지 휴식을 취하는 시간이 아니라, 재정비를 위한 반드시 필요한 시간입니다. 실제 수면중에는 체내에 순환중인 혈액의 1/5정도가 뇌로 흘러들어간다고 합니다. 수면중에 뇌세포들이 얼마나 활발히 활성화되고 있는지를 보여주는 수치라고 할 수 있습니다. 실제 수면과 기억력에 대한 연구결과를 보면, 수면중 뇌간, 해마, 그리고 대뇌피질 사이의 전기적 자극이 활발히 교환되며, 해마의 장기기억 전환이 수면중에 효율적으로 일어나는 것을 알 수 있습니다. 수면의 네단계중 가장 깊은 잠이 드는 시기라는 서파수면(slow-wave sleep) 시기에도 해마는 쉼없이 정보를 정리하고 있는 것을 뇌파 연구를 통해 알 수 있습니다. 즉, 학습을 한 후 그 내용을 장기기억으로 오래 간직하기 위해서는 적절한 수면이 동반되어야 한다는 것입니다. 밤새 벼락치기 공부를 하고서 다음날 시험을 보면 어느  정도 성적을 받을 수는 있지만, 대부분의 내용을 금방 다 잊어버려 기억할 수 없는 것이 바로 충분한 수면이 동반되지 않은 결과라고 해석할 수도 있는 것입니다. 


                  영어 표현중에 “sleep on it”이라는 표현이 있습니다. 어떤 중요한 일에 대해서 하루 밤 자면서 심사숙고한다는 말인데, 수면중에 뇌가 그동안 받아들인 데이터들을 분석하고 정리해서 뇌를 새롭게 재정비한다는 것을 생각해보면 어찌보면 꽤나 과학적인 표현이라고 생각할 수도 있을 것 같습니다. 또한 밤새 벼락치기 공부를 하는 것보다는 미리미리 공부를 하고 충분한 수면을 취하는 것이 뇌의 입장에서도 훨씬 효율적이라는 것을 기억하시면 좋을 것 같습니다.




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                    by Joon Sam - Tuesday, 11 February 2020, 4:53 PM
                    Anyone in the world

                    선로 위를 공중부양하듯이 움직여다니는 자기부상열차, 에너지 손실없이 전기신호를 전달할 수 있는 꿈의 케이블 등 다양한 미래 기술이 이야기될 때마다 빠지지 않고 등장하는 신비의 물질이 바로 초전도체(superconductor)입니다. 지난 20여년간 많은 분야에서 응용될 수 있을 것이라고 기대되었던 초전도체는 사실 고가의 의료장비인 자기공명영상법(Magnetic Resonance Imaging, MRI)과 같은 소수의 분야에서만 제한적으로 사용되고 있을 뿐, 현재까지는 범용화되고 있지는 못하는 수준입니다. 이는 초전도체가 갖는 매력적이며 무궁무진한 활용성에도 불구하고, 실제 범용적으로 사용이 가능한 초전도체 물질을 아직까지 발견하지 못했기 때문입니다.


                    초전도체는 네덜란드의 물리학자 오네스(Kamerlingh Onnes)의해 100여년전 1911년에 처음으로 발견된 물질의 신비한 특성입니다. 오네스는 처음으로 헬륨가스를 압축시켜서 액체헬륨을 만들어낸 과학자인데, 이 액체상태 헬륨의 온도는 절대온도 4도(섭씨 -269도)에 해당하는 엄청나게 낮은 온도를 갖습니다. 그는 이를 이용해서 여러물질들이 극저온의 상태에서는 어떤 성질을 갖는지에 대한 연구를 하던 중, 수은을 절대온도 4도정도의 극저온으로 냉각하면 내부의 전기저항이 완전히 사라진다는 것을 처음으로 발견하였고, 이렇게 전기저항이 완전히 사라진 물질을 초전도체라고 부르기 시작한 것입니다. 또한 초전도체는 저항만 사라지는 것이 아니라, 내부의 자기장을 밖으로 밀쳐내 버리는 특이한 현상을 갖는다는 것이 1933년 독일의 과학자 마이스너(Meissner)에 의해서 밝혀진 후, 이 두가지가 초전도체의 근본적 특징으로 정의되고 있습니다. 현재까지 이러한 초전도체의 성질을 갖는 물질이 수백가지가 넘게 발견되었지만, 그 중 십여개 종 정도만이 현재까지 실용화되어 사용되고 있고, 대부분은 사용되지 못하고 있습니다. 가장 큰 이유는 앞서 설명드렸듯이 초전도체의 성질이 절대온도 4도정도의 극저온에서만 나타나기 때문입니다. 즉, 초전도체를 이용하기 위해서는 그 온도까지 냉각이 가능한 유일한 물질인 액체헬륨을 냉매로 사용하여야만 하는데, 이를 위해서 엄청난 압력을 지속시켜야 하기 때문에 많은 에너지와 비용을 사용해야만 합니다. 실제 초전도체를 사용하는 의료용 영상기기인 MRI기기의 경우에도 기기에 사용되는 에너지의 대부분이 액체헬륨을 유지하는 장치에 사용되고 있습니다. 이러한 어려움때문에 모든 MRI기기가 다 초전도체를 사용하는 것도 아니고, 가장 발전된 형태의 고자기장 MRI에만 일부 사용되고 있습니다.


                    극저온의 상태를 유지해야한다는 단점때문에 실용화는 현실적이지 않다고 생각되던 초전도체가 많은 사람들의 관심을 끌기 시작한 것은 1980년대 후반 베드놀츠(Bednorz)와 뮬러(Muller)에 의해서 ‘고온 초전도체’라는 것이 발견되면서 부터 입니다. 고온이라고는 이름이 붙여졌지만, 이는 우리가 일상적으로 생각하는 높은 온도를 뜻하는 것은 아니고, 이전에 초전도체를 만들기 위해 필요했던 절대온도 4도에 비교해 상대적으로 높은 온도에서 초전도체의 성질을 보인다고 해서 ‘고온 초전도체’라고 불리는 물질을 말하는데, 이들은 절대온도 70도이상(섭씨 -200도정도)에서 초전도성질을 보이는 물질을 발견했으며 그 이 후, 현재까지 최고 절대온도 134도(섭씨 -139도)에서 초전도현상을 갖는 물질들이 발견되고 있습니다. 비록 섭씨 -200도씨가 그리 높은 온도는 아니지만, 이 정도의 온도는 끓는 점 온도가 절대온도 77도(섭씨 -196도)인 액체질소로도 냉각이 가능한 온도이며, 액체헬륨과 달리 액체질소는 쉽게 만들어낼 수 있고 공정도 매우 저렴하기 때문에 실용화 가능성이 충분하다고 생각되었던 것입니다. 


                    이렇게 온도는 제어가 가능한 수준까지 높아졌지만, 아직까지도 초전도체가 쉽게 이용되지 않고 있는 또 다른 이유는 초전도체자체의 물리적 특성때문입니다. 저온의 초전도체는 대부분 금속성인 것과 달리 고온초전도체의 대부분은 세라믹 물질로 만들어집니다. 초전도성질을 갖게 하기 위해서 원자단위정도의 정교함으로 여러겹의 얇은 층을 쌓아올려야 하는 공정성의 어려움과 함께, 물질 자체가 세라믹 성질, 즉 도자기와 같은 물질이기 때문에 케이블 등과 같이 휘어질 수 있는 유연성을 갖게 만드는 것이 힘들기 때문입니다. 


                    하지만, 첫 고온 초전도체가 발견된지 약 20여년이 지난 현재는 이러한 공정상의 문제, 물질의 특성에 따른 문제들이 많이 극복되어 조금씩 초전도체의 응용이 실용화되어 가는 추세에 있습니다. 실제 초전도체를 이용하여 만들어진 전선이 개발되어 미국의 콜럼버스라는 한 도시에 시범적으로 설치가 되기도 하고, 또 일본에 실험중인 자기 부상열차에 실제로 고온초전도체가 사용되었으며, 이 열차는 시속 581킬로미터라는 엄청난 속도를 기록하여 현재까지 세계에서 가장 빠른 열차 기록으로 인정받고 있습니다. 


                    액체 질소를 냉매로 이용해야하는 고온초전도체에서 한걸음 더 나아가 상온에서 초전도성질을 갖는 초전도체를 찾아내려는 노력도 계속되고 있습니다. 1960년대 말에 발표된 수소를 이용하면 일상 생활을 하는 상온에서도 초전도성질을 갖는 물질을 만들어 낼 수 있다는 이론을 기반으로 수소 화합물을 이용하여 상온초전도체를 만들어 내려는 것인데, 이론과는 달리 실제로 수소를 기반으로 한 상온초전도체를 만드는 것은 아직까지는 걸음마단계에 머물고 있습니다. 이는 실제 금속성 수소를 만들어 내기위해 필요한 압력을 만들어 내는 것이 기술적으로 아직까지는 쉽지 않기 때문이며, 실제로 고압상태에서 수 초정도의 짧은 시간동안 고체상태의 수소를 만들어 냈다는 연구결과 정도가 지금의 현실의 한계입니다. 하지만, 상온초전도체에 관한 연구는 이루어 내기만 한다면 새로운 세계를 여는 열쇠가 될 수 있을 것입니다. 당연히 액체 헬륨이나 액체 질소와 같은 냉매들이 필요없이 상온에서 초전도 성질을 갖는 물질을 개발하기만 한다면, 세상의 모든 전기 제품들은 저항이 전혀없는 물질들로 대체될 것이며, 이는 매우 소량의 전류만으로도 에너지 손실없이 엄청난 효율의 일들을 해낼 수 있다는 것이며, 백 투더 퓨쳐라는 영화에 나왔던 하늘을 떠다니는 스케이드 보드를 만드는 건 너무나도 쉬운 일이 될 것이고, 더 이상 모든 자동차가 바퀴를 사용하지 않고 떠 다니는 그런 세상이 열릴 수도 있을 것입니다. 커다란 발전기에서 만들어 내야하는 전기를 작은 상자 크기의 초전도체에 저장해 다닐 수도 있을 수 있고, 물론 현재는 매우 고가인 MRI 의료영상이 X-ray촬영만큼이나 저렴한 장비가 될 수도 있습니다. 비록 아직까지는 상온에서 초전도현상을 만들어 내는 것은 당장에 가능할 것이라고 생각되지는 않지만, 언젠가는 실현될 수 있는 것들이며, 이 역시 현재 과학을 공부하는 학생들이 현실화시킬 수 있는 흥분되는 미래의 한 모습이라고 생각합니다.


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