'공대생' 검색 결과

직장인 중 많은 이가 아마도 사무실에서 커피를 타 마실 것이다. 뜨거운 물이 담긴 잔에 일회용 커피를 부으면 향긋하고 달콤한 커피가 완성된다. 이때 커피가 잘 녹도록 저으면 잔에는 젖는 방향으로 소용돌이가 생긴다. 좀 더 자세히 살펴보면 잔 속의 큰 소용돌이와 잔의 경계면에 아주 작은 소용돌이가 생김을 볼 수 있다. 시야를 우주로 넓혀보자. 우리가 사는 태양계는 태양을 중심으로 회전하고, 태양계도 우리 은하 안에서 회전하며, 우리 은하 전체도 회전한다. 이는 작은 커피잔의 경우처럼 작은 회전이 좀 더 큰 회전을 만들고 마침내 거대한 회전을 만들며 돌아가는 것과 같다. 즉 소용돌이가 소용돌이를 만든다. 매듭이론의 기원은 소용돌이다? 우주가 소용돌이를 일으키며 다양한 변화를 일으킨다는 소용돌이 이론은 근대 과학이 태동하던 17세기 프랑스의 철학자 데카르트(René Descartes)의 생각이었다. 데카르트는 이 세상은 무한히 나눌 수 있는 물질로 꽉 차 있고, 이 물질들이 정교한 기계처럼 상호작용한다고 생각했다. 이때 미세한 물질은 큰 물체를 이루고, 각각의 물질은 신이 부여한 운동량으로 소용돌이를 일으켜 다양한 변화가 발생한다고 생각했다. 데카르트는 우주에서 행성도 이런 원리로 움직인다고 생각했다. 하지만 데카르트의 소용돌이 이론은, 이후의 실험과 뉴턴(Isaac Newton)에 의해 사실이 아님이 증명되었다. 뉴턴은 수학을 이용하여 행성 사이에 만유인력이 작용함을 증명했고, 소용돌이 이론은 유체(fluid, 액체와 기체를 합쳐 부르는 용어)의 운동에 한정된 것으로…

새로운 생명을 품고 있는 어머니나 기대감에 부푼 아버지가 초기에 가장 많이 하는 일은 어떻게 하면 이 아이가 건강하게 태어날 수 있을지를 고민하는 것이다. 태아는 엄마의 몸 안에서 5개월만 지나도 외부의 소리를 들을 수 있기 때문에, 태교에 좋은 음악이 하나의 장르처럼 전해지고 있다. 그런데 과연 음악이 정말 아이에게 얼마나 도움이 될까? 만약 실제로 도움이 된다면, 정확하게 어떤 부분에서 유의미한 도움을 줄 수 있을까? 음악이 태아에게, 특히 사고력을 발달시키는 데 도움이 된다는 견해는 아마 음악적 재능을 갖춘 수많은 천재들로부터 나왔을 것이다. 양자역학이 세상에 나오는데 결정적인 기여를 했던 독일의 물리학자 막스 플랑크는 평소에 오케스트라를 지휘하거나 작곡을 하며 연구 외 시간을 보냈다. 세기의 천재 아인슈타인은 5살 무렵부터 바이올린을 배웠고, 아무리 바쁜 시기라 해도 음악은 언제나 곁에 있었다. 그는 스스로 음악과 함께 생각하고, 공상하며, 음악적 형식으로 삶을 본다고 말했다. 복잡한 문제를 만날 때마다 바이올린을 즉흥적으로 연주했으며, 음악을 통해 얻은 영감으로 지식의 지평을 넓혔다고 한다. 가상의 인물이긴 하지만, 영국의 작가 코난 도일이 쓴 추리소설의 주인공 셜록 홈즈 역시 스트라디바리우스를 연주할 만큼 상당한 바이올린 실력을 갖고 있다. 아마 그가 얼마나 완벽한 사고력의 소유자인지를 보여주기 위한 장치가 아니었을까 생각한다. 미국의 수학자이자 하버드대학교에 역대 최연소 정교수로 임용되었던 노암 엘키스는 성악가이자 피아노 연주자였고, 바흐와 감히 비교할 수 있을 정도로 뛰어난 음악성을 갖추었다는 평을 받기도 한다. 이쯤 되면, 수학이나 과학을 잘하는 사람일 경우, 음악에…

열역학 제2법칙’을 모르는 것은 셰익스피어를 읽지 않은 것과도 같다는 찰스 스노우의 일갈은 유명하다. 스노우는 영국의 과학자이면서 소설가로서 과학과 인문학이라는 ‘두 문화’의 단절을 큰 문제로 지적했다. 세간에서 셰익스피어를 읽지 않은 사람은 교양이 없다는 인식이 팽배하지만 제2법칙을 모른다고 해서 그 사람들을 그렇게 취급하지는 않는다. 내 경험에 따르면 오히려 제2법칙을 아는 것이 부끄러운 (“그런 것도 다 알아?” 하는 식으로) 시절도 그리 오래전 일이 아니다. 최근 개봉한 영화 <테넷>은 사람들에게 물리학을 어느 정도 이해할 수 있는 기회를 제공해 준다는 점에서 과학자의 한 사람으로 긍정적으로 생각한다. 영화배우 로버트 패틴슨은 <테넷>을 이해하기 위해서는 물리학 석사 학위가 필요할 것 같다고 말했지만, 일반물리학을 충실히 배웠다면 <테넷>을 즐기는 데에 부족하지 않으리라는 게 내 생각이다. 어떤 계의 무질서한 정도를 나타내는 양 ‘엔트로피’ 먼저, 영화 <테넷> 속 열역학적 시간에 대해 설명하기 전에 열역학과 엔트로피 법칙에 대해 알아보자. 열역학은 열에 관한 현상을 다루는 물리학이다. 이를 설명하는 초기 이론으로 열소이론이 있다. 열소이론이란 질량이 없는 열소(caloric)라는 입자를 도입해 열현상을 설명하는 이론이다. 18세기에 화학 혁명을 이끌었던 프랑스의 라부아지에 등이 적극적으로 옹호했던 이론이기도 하다. 흔히 열역학이 정립되고 발전한 결과 영국에서 증기기관을 필두로 한 산업혁명이 촉발되거나 가속됐다고들 생각하는데 이는 잘못된 통념이다. 오히려 열기관의 효율을 높이기 위한 노력 속에서 열역학이 발달했다. 처음에는 온도와 부피, 압력 등 거시적인 물리량을 중심으로 열 현상을 기술했으나 19세기 후반기에는 미시적인 분자들의 운동이라는 관점에서 통계역학적으로 열 현상을 설명하기에…

과학은 인류가 쌓아온 경험과 관측된 결과를 바탕으로 새로운 현상의 원리를 밝히는 과정이다. 그 과정은 언제나 논리적이며 정확해야 하기 때문에, 주로 수학이라는 기가 막힌 도구를 이용한다. 수학은 예외가 없다. 열 개의 사탕 중에 여섯 개를 먹었다면, 무조건 네 개가 남아야만 한다. 하지만 현실은 그렇게 명확하지 않은 경우가 종종 있다. 예를 들어, 한 반에 키가 큰 아이들은 몇 명인지 세어보자. 만약 160cm라는 정확한 수치적 기준이 주어졌다면 간단한 이야기겠지만, 단순히 큰 아이들이라는 주관적인 기준을 세우기는 쉽지 않다. 좀 더 일상적으로 가보자. 우리는 평소 집이나 회사에서 쾌적한 환경을 만들기 위해 늘 노력한다. 특히 무더운 여름이나 추운 겨울이 오면, 사무실의 적당한 온도를 맞추는 것이 관건이다. 하지만 이것 역시나 굉장히 어렵다. 적당하다는 단어가 갖고 있는 언어적 의미는 모두가 이미 알고 있지만, 이걸 수치적으로 정확하게 맞추는 건 전혀 다른 이야기다. 듣기만 해도 정의조차 쉽지 않은 난제처럼 들린다. 불분명한 기준은 수학적으로 정의하기가 어렵기 때문이다. 이런 현실 세계의 매우 애매한 기준을 수학적으로 접근하려고 시도하는 이론이 바로 ‘퍼지 이론’이다. 1990년대 세탁기나 청소기 등 대형 가전제품에서 주로 활용된 인공지능의 개념 역시 퍼지 이론과 닿아 있었다. 특히 당시 대한민국의 기업들은 아예 퍼지 이론을 광고의 핵심 키워드로 활용하기까지 했다. 하나의 예로, 지금까지 기존의 세탁기는 세탁물을 통 속에 넣고 세제를 넣은 뒤 정해진 스위치를 눌러서 세탁을 시작했다. 하지만 퍼지 이론이 적용된 인공지능 세탁기는 센서를 통해 세탁물의 중량을 감지하고, 옷감의 종류나 질을…

전 세계에서 가장 아름다운 해변들로 손꼽히는 멕시코 마리에타 섬의 히든 비치나 바하마의 핑크샌드 비치는 사진으로만 봐도 입이 벌어진다. 폭포나 계곡, 혹은 깎아지른 절벽과 같은 절경이 아름답다는 건 누구도 부정하지 않는다. 하지만 아름다움의 대상이 수학이라면 어떨까? 정신 나간 소리처럼 들릴지 모르겠지만, 1988년 매서매틱컬 인텔리전서라는 미국의 한 수학 잡지에서 실제로 비슷한 내용의 설문조사를 진행했다. 널리 알려진 공식 24개를 제시하고, 이 중에서 가장 아름다운 수학 공식을 고르라는 것이었다. 2년에 걸친 투표 끝에 최종 우승한 식은 바로 오일러 공식의 특수한 형태인 ‘오일러 항등식’이었다. 두 눈이 머는 순간까지 계산에 몰두했던 수학자 ▲ 천재 수학자 오일러 (출처: 위키백과) 오일러 항등식의 주인공인 오일러는 스위스 출신으로 독실한 종교 집안의 육 남매 중 첫째로 태어났다. 그의 아버지는 사랑하는 아들이 자신의 뒤를 이어 신학을 공부하길 소망했으나, 오일러는 수학을 너무 좋아했고 늘 수학 문제를 해결하는 데 온 힘을 쏟았다. 결국 당대 최고의 수학자 요한 베르누이가 그의 재능을 눈여겨보고 아버지를 설득해 준 덕분에 오일러는 수학 공부를 시작할 수 있었다. 13살의 어린 오일러는 바젤대학교에 입학했고, 석사와 박사학위를 6년 만에 빠르게 마쳤다. 러시아로 온 그는 24살에 물리학과 교수가 되었고, 외국인임에도 러시아에서 수학 교과서를 집필해냈다. 그 외에도 러시아 정부의 요청에 따라 많은 문제를 해결했는데, 그중…

바이러스는 숙주세포의 핵 속에 있는 핵산(DNA 혹은 RNA)의 복제 장치를 이용해서 자기와 똑같은 개체를 수없이 많이 복제한다. 이때 숙주세포가 갖는 많은 기능이 활성화되지 못하게 되므로 우리 면역계가 이 바이러스에 감염된 숙주세포를 죽인다. 그리고 바이러스에 공격당한 숙주세포가 지나치게 많으면 바이러스 질환이 나타난다. 박테리아와 같은 세균은 일정한 시간이 지나면 1개가 2개로 자기 복제하며 분열하지만 바이러스는 숙주세포에 기생하기 때문에 빠르게 자기와 똑같은 개체를 만든다. 이처럼 바이러스의 분열이 세균의 분열보다 훨씬 빠르지만, 여러분의 이해를 돕기 위해 바이러스가 매시간 분열하면서 2배씩 늘어난다고 가정해보자. 1개의 바이러스로 시작하여 하루가 지나면 몇 개로 늘어날까? 즉, 1시간이 지나면 2개, 2시간이 지나면 4개, 3시간이 지나면 8개와 같이 증가할 것이고, 하루는 24시간이므로 1개의 바이러스는 하룻밤 만에 224=16,777,216개가 된다. 실생활에서 발견할 수 있는 지수함수 예시 실생활에서 이처럼 2배씩 증가하는 간단한 예는 수타면과 꿀타래이다. 수타면을 만들려면 밀가루 반죽을 길게 늘여 반으로 접고 다시 늘려 반으로 접기를 반복한다. 그러면 면발의 수는 차례로 1, 2, 4, 8, 16 등으로 늘어나게 된다. 그래서 맛있는 수타면을 만들기 위해 10번의 늘리기를 반복했다면 면발의 수는 210=1024가 된다. 이제 2배씩 늘어나는 상황을 a배씩 늘어나는 경우로 생각을 넓혀보자. 만일 어떤 바이러스가 매시간 분열하며 a배 늘어난다면  x시간이 지난 후에 바이러스는 ax개가 된다. 이때, a가 1이 아닌 양수이면 실수 x에 대하여 ax의 값은 하나로 정해진다. 따라서 에 ax를 대응시키면 y=ax은 x의 함수이다. 이 함수를 a를 밑으로 하는…

보면 볼수록 괜찮은 이 남자의 전공은 화학공학과?! 뇌까지 섹시한 이 남자는 무슨 일을 할까?! 삼성디스플레이 PA팀에 근무하는 직장인, 박노현 프로의 브이로그로 하루 일과를 바로 확인하세요~

공학용 계산기는 공대생들이 주로 사용하는 필수템 중 하나입니다. 방정식, 함수 등 다양한 수식을 계산할 수 있고, 계산과정 및 정보도 저장할 수 있는 등 여러모로 활용도가 높다는 장점이 있습니다. 그럼 이제부터 공대생 A군에게 들어보는 ‘공학용 계산기’ 기능 및 활용법에 대해 알아보겠습니다.