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[한국표준과학연구원]1억 년에 1초 오차 광격자 시계 개발

한국표준과학연구원(KRISS)이 차세대 표준시계로 주목받고 있는 ‘이터븀(Yb, Yttterbium) 원자 광격자 시계'를 미국, 일본에 이어 세계 3번째로 개발했습니다.

이번에 KRISS가 개발한 이터븀 원자 광격자 시계는 오차가 1억 년에 1초에 불과한데요. 이처럼 정밀한 시계는 원자시계를 이용하는 인공위성이나 우주선의 위치정보 확인 등 첨단 분야 연구에 반드시 필요합니다.

광격자 시계는 레이저로 포획한 원자를 냉각시켜 빛 격자에 가둔 뒤 원자의 진동수를 측정하는 것으로, 이터븀(Yb)은 에너지 구조가 상대적으로 간단해 원자시계 연구에 활용되고 있습니다.

▲한국표준과학연구원이 개발한 차세대 이터븀 광격자 시계 원리. 한국표준과학연구원 제공

시계는 사용되는 원자의 고유 진동수가 커질수록 정확해지는데요. 일정한 시간동안 보다 많은 움직임을 갖는 원자를 이용할수록 미세한 측정이 가능한 것입니다. 이는 마치 자의 눈금이 촘촘할수록 더 정확하게 길이를 잴 수 있는 것과 같은 이치입니다. 이터븀(Yb) 원자의 고유 진동수는 약 518THz(테라헤르쯔)로 현재 표준시계에서 사용되는 세슘원자보다 5만 6천 배 이상 높습니다.

KRISS 연구팀은 레이저 냉각기술로 이터븀 원자를 격자 상태의 구조로 고정시킨 후, 고성능 레이저를 이용해 같은 값의 레이저 주파수를 쏘이는 과정을 성공적으로 수행했습니다.

[KAIST] 구글글래스 능가하는 증강현실

모니터가 없는 허공의 화면에 손짓으로 컴퓨터를 조작하는 영화 속 장면이 현실로 다가오고 있습니다.

KAIST 전기및전자공학과 유회준 교수팀은 증강현실 전용 프로세서가 내장된 고성능·초저전력 머리 장착형 디스플레이(HMD, Head Mount Display)를 세계 최초로 개발했습니다.

▲KAIST 유회준 교수팀이 개발한 머리 장착형 디스플레이 K-Glass. KAIST 제공

‘케이 글래스(K-Glass)’로 명명된 HMD는 ‘구글글래스’ 보다 속도는 30배 이상 빠른 동시에 3배 이상 오래 사용할 수 있어 증강현실 시대를 앞당길 것으로 기대 받고 있습니다.

구글글래스는 바코드와 같은 표식을 인식해 물체에 가상의 컨텐츠를 첨가하는 방식의 증강현실을 구현하기 때문에 표식을 설치하기 힘든 야외에서는 증강현실을 구현할 수 없는 것이 단점으로 지적됐습니다.

유희준 교수팀이 개발한 K-Glass의 증강현실 전용 프로세서는 ‘시각 집중 모델’을 이용, 사용자가 보고 있는 화면에서 의미 있는 부분을 무의미한 영역과 분리하는 방식을 이용하기 때문에 알고리즘의 연산 속도를 획기적으로 증가시킨 것이 특징입니다. 또 전력소모를 줄이기 위해 뉴런의 신경망을 모방한 네트워크 구조를 적용, 프로세서 네트워크의 병목현상을 극복했습니다.

이번 연구개발은 스마트 폰의 뒤를 잇는 차세대 모바일 디바이스로써 교육과 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 큰 변화를 가져올 것으로 전망됩니다.

[한국기계연구원] DCC서 메타물질 특강

한국기계연구원은 지난 19일부터 이틀간 대전컨벤션센터(DCC)에서 ‘메타물질 특별 초청강연’을 개최했습니다.

메타물질이란 기존의 물질이나 소재가 갖지 못하는 극한물성을 구현할 수 있는 인공물질로, 특정 원자나 분자로 이루어진 자연계의 물질과는 달리 인위적인 단위구조체로 구성된 물질입니다. 메타물질은 파동에너지를 자유롭게 제어할 수 있어 음파, 열, 탄성 등 기계시스템 성능을 획기적으로 높일 수 있기 때문에 항공기, 선박, 전차 등은 물론 전자파통신 등 다양한 분야에 적용할 수 있습니다.

이번 강연에서 플라즈모닉-메타물질 분야 세계 최고 전문가인 캘리포니아공대 해리 애트워터 교수는 메타물질 기반 태양광 소자에 대해, 이스라엘 와이즈만 연구소의 울프 레온하트 교수는 메타물질 투명망토의 원리에 대해 강의했습니다.

이번 초청강연은 메타물질에 대한 학계의 관심을 고조시키고, 우리나라가 메타물질 분야에서 글로벌 연구 허브로 성장하기 위한 초석을 마련한 것으로 평가받고 있습니다.

[국립중앙과학관] 과학만화 디쿠페스티벌

국립중앙과학관은 22일부터 이틀간 대전아마추어만화협회(디쿠(DICU))와 공동으로 ‘제21회 과학만화콘텐츠축제 디쿠페스티벌’을 개최합니다.

이번 디쿠페스티벌은 전국 150개 만화동아리와 300개 이상의 코스튬플레이 동아리 등이 참가하는 중부권 최대 규모의 과학만화축제로 개최되는데요. 박성철 작가의 만화토크콘서트 ‘만수다’, 아마추어 만화산업전 프리마켓, 코스튬플레이 공연, 애니메이션 가요제, 독립애니메이션 영화제 등 다채로운 이벤트가 진행됩니다.

이 밖에 과학과 만화를 주제로 하는 ‘3D 증강현실 그리기 체험’, 나만의 캐릭터 인형 만들기, 머그컵 만들기, 나만의 망원경 만들기, 캐릭터 로봇 만들기 등의 체험 행사도 진행됩니다.

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