과학
산화스트레스란 무엇일까? 산화스트레스는 우리 몸속에서 일어나는 화학 반응 중 하나로, 활성산소라는 물질이 중심 역할을 한다. 활성산소는 정상적인 세포 활동에서 발생하는 부산물로, 마치 자동차가 연료를 태우면서 배출하는 배기가스와 비슷하다. 적당한 수준의 활성산소는 몸의 방어 시스템에서 나쁜 세균을 물리치고 손상된 조직을 수리하는 데 도움을 준다. 그러나 활성산소가 너무 많아지면 문제가 발생한다. 활성산소가 과도하게 생기면 세포와 DNA에 손상을 … Read more
극한환경 속 합금의 비밀 극한환경, 즉 매우 높은 온도나 압력, 혹은 극도로 낮은 온도 등에서 견디는 초고강도 합금을 이해하려면, 합금이란 무엇인지부터 간단히 짚어보자. 합금은 두 가지 이상의 금속을 섞어 만든 새로운 금속이다. 합금을 통해 금속의 특성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 강철은 철에 탄소를 첨가해 만든 합금으로, 순수한 철보다 훨씬 강하다. 이제 극한환경에서 합금이 어떻게 … Read more
원자력 핵분열이란? 원자력 핵분열은 커다란 원자핵이 쪼개지면서 에너지를 방출하는 과정을 의미한다. 이 과정은 주로 우라늄이나 플루토늄 같은 무거운 원자핵에서 발생한다. 쉽게 말해, 큰 풍선에 바늘을 찔러 터뜨리는 것처럼, 원자핵도 어떤 조건에서 터질 수 있으며 이때 방출되는 에너지를 이용하는 것이 원자력 발전이다. 핵분열이 일어날 때, 원자핵이 쪼개지면서 중성자라는 작은 입자들이 튀어나온다. 이 중성자들은 다시 다른 원자핵에 … Read more
중력파란 무엇일까? 중력파는 우주의 거대한 사건들이 일어날 때 발생하는 ‘우주 진동’ 같은 것이다. 예를 들어, 물에 돌을 던지면 물결이 생기는 것처럼, 우주 공간에서도 큰 사건이 발생하면 시공간이 파동처럼 흔들린다. 이 파동이 바로 중력파다. 중력파는 빛처럼 우주를 빠르게 여행하며 정보를 전달한다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 처음 예측되었으며, 2015년에는 실제로 검출되어 과학계에 큰 충격을 주었다. 중성자별 … Read more
분자 다이내믹스로 유기반도체 이동도 예측하기 분자 다이내믹스란? 분자 다이내믹스는 매우 작은 세상인 분자의 움직임을 컴퓨터로 시뮬레이션하는 방법이다. 이 방법은 분자가 어떻게 움직이는지, 그리고 어떻게 상호작용하는지를 이해하는 데 사용된다. 마치 작은 공들이 서로 부딪치고 튕겨 나가는 모습을 상상할 수 있다. 이 공들이 바로 원자와 분자다. 분자 다이내믹스는 이런 공들의 움직임을 수학적으로 계산하여 시각적으로 보여준다. 이를 통해 … Read more
양자 몬테카를로란? 양자 몬테카를로 시뮬레이션은 아주 작은 세계, 즉 원자와 같은 미세한 입자들이 어떻게 행동하는지 이해하는 데 도움을 주는 강력한 도구다. 몬테카를로라는 이름은 무작위성을 활용하는 방법에서 비롯된 것으로, 마치 주사위를 던져서 결과를 예측하는 것과 비슷하다. 하지만 여기서는 주사위를 던지는 대신, 컴퓨터를 사용해 여러 번의 시뮬레이션을 돌려서 평균적인 결과를 찾아내는 방식이다. 이 방법은 복잡한 수학적 계산을 … Read more
실리센이란 무엇인가? 실리센은 실리콘으로 이루어진 원자 한 층으로, 그래핀과 유사한 구조를 가지고 있다. 그래핀은 탄소 원자들이 벌집 모양으로 배열된 단층 물질로, 전자 이동이 매우 자유롭고 빠르기 때문에 많은 과학자들의 관심을 받았다. 실리센도 이와 비슷하지만, 실리콘 원자들로 이루어진 물질이다. 실리콘은 반도체로 널리 쓰이는 물질이기 때문에, 실리센의 전자 특성을 이해하는 것은 차세대 전자기기 개발에 큰 도움이 될 … Read more
초임계 이산화탄소란? 초임계 이산화탄소는 ‘초임계 상태’의 이산화탄소를 의미한다. 먼저 초임계 상태에 대해 설명하자면, 이는 물질이 일정한 온도와 압력을 초과했을 때 액체와 기체의 구분이 없어지는 상태를 말한다. 예를 들어, 물이 100도씨에서 끓어 기체가 되지만 초임계 상태에서는 기체도 액체도 아닌 중간 상태가 된다. 마치 물이 뜨거워지면서 기포가 생기는 것을 상상할 수 있다. 초임계 이산화탄소는 이러한 상태에서 독특한 … Read more
비선형 슈뢰딩거 방정식이란? 비선형 슈뢰딩거 방정식은 물리학에서 매우 중요한 역할을 하는 방정식으로, 특히 광섬유와 같은 매체에서의 파동 전파를 이해하는 데 사용된다. 이 방정식은 이름에서 알 수 있듯이 슈뢰딩거 방정식에서 시작되었다. 슈뢰딩거 방정식은 양자 역학의 근본적인 방정식으로, 입자의 파동 함수를 설명하는 데 쓰인다. 그러나 비선형 슈뢰딩거 방정식은 비선형 효과를 고려해 더욱 복잡한 시스템을 설명한다. 비선형이란 말은 … Read more
마그마 플룸이란? 지구 내부는 굉장히 뜨겁고, 이 뜨거운 에너지가 지각을 통해 외부로 방출됩니다. 이러한 에너지 흐름의 한 부분이 바로 ‘마그마 플룸’입니다. 마그마 플룸은 지구 내부의 뜨거운 물질들이 지각을 뚫고 올라오는 현상을 말합니다. 쉽게 말하면, 뜨거운 물이 끓어오르는 것처럼 지구 내부의 뜨거운 물질이 지표면으로 솟아오르는 것을 상상할 수 있습니다. 이러한 과정은 지구의 지형을 변화시키기도 하고, 화산 … Read more