'광섬유' 검색 결과

올해는 유엔이 지정한 ‘세계 유리의 해(International Year of Glass)’이다. 유엔은 기초 과학이 인류 발전에 기여하는 바와 중요성을 알리기 위해 매년 다양한 기초 과학 분야를 선정해 기념하는데, 2022년에는 유리가 선정되었다. 사실 우리는 주변에서 유리를 흔하게 마주한다. 유리컵, 유리창 등의 일상 제품부터 망원경, 광통신망, 디스플레이까지 현대사회에서 빼놓을 수 없는 주요 물질 중 하나다. 유리는 일상의 편의를 넘어 과학 기술의 발전에도 큰 영향을 미치고 있다. 인류와 함께해 온 물질 유리의 역사 유리를 사용한 역사는 고대 로마 제국을 거슬러 올라간다. 심지어 고대 이집트 피라미드에서도 유리 제품이 발견된 바 있다. 오늘날 이라크와 시리아 지역에는 기원전 4000~5000년 전에 제작된 유리 구슬들이 발견되기도 한다. 구석기인들은 화산 활동이나 번개 등의 자연 현상 속에서 광물이 녹았다 굳어진 흑요석이나 섬전암 등 천연 유리를 다양한 도구로 활용했다. 이런 면에서 유리는 인류의 역사와 함께해 온 대표적 물질 중 하나라 부를 수 있다.  인류는 고대의 *대롱불기법에서 출발해 오늘날 사용되는 *플로트 공법 등 다양한 제조 공법을 개발해 오며 유리의 응용 분야를 획기적으로 넓혀 왔다. * 플로트 공법: 녹은 주석의 표면에 유리 용융물을 부어 요철이 없이 평평하게 만든 유리 ▲ 좌: 천연유리로 사용된 흑요석, 우: 긴대롱에 유리용액을 묻힌 뒤, 반대편 끝에서 입김을 불어 만드는 *대롱불기법 (출처: the UN…

20세기 물리학의 발전에 가장 큰 기여를 한 과학자로 평가받는 아인슈타인의 가장 위대한 성과는 아마 상대성 이론일 것이다. 빛의 속도는 절대적이며, 시공간은 상대적으로 달라진다는 그의 이론은 과학계에 거대한 폭풍을 불러일으켰다. 하지만 놀랍게도 그는 상대성 이론으로 노벨상을 받지 못했다. 1905년 발표한 특수 상대성 이론과 그로부터 10년 후에 나온 일반 상대성 이론은 당시 너무 난해한 법칙이었기 때문이다. 대신 그는 1922년 광전효과로 노벨물리학상을 받았다. 이 효과의 발견이 노벨상을 받기에 충분한 업적이 아니었다는 뜻은 아니다. 일평생 광전효과만 연구하던 과학자가 말년에 정리된 성과를 바탕으로 노벨물리학상을 받았다면 상황은 달라졌겠지만, 단지 아인슈타인이 이루어낸 다른 연구 성과들이 대부분 과학계에 중대한 영향을 끼쳤을 뿐이다. 오히려 광전효과의 위대함은 상당히 저평가되어 있다. 빛으로부터 시작된 신비한 특성은 당연히 물리학에서 말하는 중요한 성과 중 하나의 축을 담당하고 있으며, 당시 빛에 대해서 과학자들이 갖고 있던 기존 학설을 반박한 혁신적인 생각이었다. 현대 물리학의 가장 큰 변화를 불러일으킨 양자역학의 발전에도 기여한 광전효과의 중요성은 결코 상대성 이론에 뒤지지 않을 것이다. 광전 효과란? ▲ 빛이 표면에 닿으면 전자가 에너지를 흡수하고 금속에 빠져나오는 현상인 ‘광전 효과’ 광전효과는 빛이 갖는 입자의 성질을 이용한 현상으로, 금속 판에 일정한 진동수 이상의 빛을 비추면 표면에서 전자가 튀어나오는 현상이다. 물질의 원자는 원자핵과 음전하를 띠는 전자로 구성되며, 다시 원자핵은 양전하를 띠는 양성자와 전하가 없는 중성자로 나누어진다. 양성자와 전자는 균형을 이루고 있기 때문에, 양성자를 많이 갖고 있는…

지난달 26일~30일 미국 LA에서 열린 SIGGRAPH 2010에서는 새롭게 부각되는 최첨단 IT기술들이 대거 소개되었는데요. 일본 오사카 대학의 나카지마 코스케, 도호쿠 대학의 기타무라 요시후미, 간사이 가쿠인 대학의 키시노 후미오 등이 만든 ‘FuSA² 터치 디스플레이(Touch Display)’도 그 중 하나입니다. 출처 : 나카지마 코스케(Nakajima Kosuke) 발표자료 중에서 털이 북실북실해 보이지 않는지요? 바로 광섬유 다발(optical fiber)을 심어서 그런 것인데요. 쓰다듬으면 그 자리에서 빛이 발해 만진 자국을 표시하며 반응한다고 합니다. 그럼 이 디스플레이의 원리를 설명드리겠습니다. 우선 광섬유 표면에는 적외선 LED가 있습니다. 광섬유 아래쪽 일부에는 카메라가, 또 다른 일부에는 프로젝트가 장착되어 있고요. 출처 : 나카지마 코스케(Nakajima Kosuke) 발표자료 중에서 손으로 광섬유를 만지면, 적외선LED는 광섬유 아래의 카메라로 빛을 쏘아줍니다. 카메라는 이를 인지해 PC로 보내고, PC는 손이 지나간 자리를 계산해 광섬유 아래의 프로젝터로 보내 빛을 쏘도록 하는 것입니다. 이런 디스플레이로 로봇 애완동물을 만들면 어떨까요? 아래 사진 속 SONY의 로봇 강아지 ‘아이보(Aibo)’를 비롯해 지금까지 여러 종류의 로봇 애완동물이 시중에 나왔는데요. 앞으로 좀 더 살아있는 생물에 가까운 제품이 등장할지도 모르겠습니다. 출처 : sony.net 이 디스플레이의 개발자 중 한 사람인 이토 유이치는, “FuSA²로 만든 잔디를 갖고 축구 경기장을 만들 수 있다. 오프사이드 라인, 선수들의 포지션 및 점수와 같은 많은 정보를 보여줄 수…