스마트폰에 위성 통신 기능이 탑재되면서 기지국이 없는 오지나 바다 한가운데서도 위성과 직접 연결되어 비상 구조 요청 신호를 보낼 수 있게 된 것이 사실인가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.사실이에요. 2022년 아이폰 14를 시작으로 구글 픽셀, 갤럭시 S25 같은 최신 스마트폰이 기지국 신호가 없는 곳에서 위성과 직접 연결해 긴급 구조 문자를 보낼 수 있게 됐어요. 미국과 유럽 여러 나라에서는 이미 실제 구조 사례도 꽤 쌓였고요.원리는 생각보다 소박해요. 스마트폰 안테나는 작고 출력도 약해서 수백에서 수만 km 떨어진 위성까지 닿는 신호가 매우 가늘어요. 그래서 통화나 인터넷 대신 "다쳤음, 걸을 수 없음, 위치 좌표" 같은 짧은 정보를 미리 정해진 선택지로 골라 압축한 뒤 아주 느린 속도로 보내요. 하늘이 트인 곳에서 화면 안내에 따라 폰을 위성 방향으로 들고 있어야 하고, 문자 한 통에 수십 초에서 몇 분이 걸리기도 해요. 최근에는 이동통신 표준에 위성 연결 규격이 들어가면서 별도 부품 없이 일반 통신 칩으로 되는 쪽으로 넘어가고 있어요.그런데 국내에서는 아직 정식 서비스가 없어요. 위성 전파를 쓰려면 나라마다 허가가 필요한데, 올해 여름 해외 위성통신 업체가 과기정통부의 임시 허가를 받아 서울에서 시연을 한 단계예요. 제가 보기엔 등산이나 바다 낚시 인구가 많은 우리나라에 도입되면 체감 효과가 클 기능이에요 :)
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꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 탄소 원자가 단층으로 배열된 구조로, 강철보다 수백 배 강하고 전도성이 뛰어난 특성을 가진다는데 어떤 원리로 그런건가요??
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.그래핀 속 탄소 원자는 각자 이웃 원자 셋과 손을 잡고 평면 위에 육각형 벌집 모양으로 늘어서 있어요. 이때 만들어지는 결합은 두 원자가 전자를 공유하는 공유결합인데, 다이아몬드에 버금갈 만큼 자연에서 가장 단단한 결합 중 하나예요. 강철은 금속 원자들이 느슨하게 뭉친 결정이라 결정 경계나 원자 배열이 어긋난 결함에서 먼저 미끄러지고 끊어져요. 반면 결함 없는 그래핀 한 층은 약한 틈이 없으니 이 강한 결합을 하나하나 직접 끊어내야 해요. 강철보다 수백 배라는 건 같은 두께로 비교했을 때의 인장 강도 이야기이고, 실제로 넓게 만든 그래핀은 결함과 경계 때문에 이 값이 한참 낮아져요.전도성은 남는 전자 하나에서 나와요. 탄소는 바깥 전자가 넷인데 셋은 이웃과 결합에 쓰고, 남은 하나는 평면 위아래로 퍼진 궤도에 머물며 옆 원자들의 전자와 이어져요. 그래서 이 전자들은 특정 원자에 묶이지 않고 층 전체를 자유롭게 오가요. 게다가 그래핀 속 전자는 질량이 없는 입자처럼 움직여서 잘 부딪히지 않고 빠르게 흘러요.그런데 전기를 끊는 문턱인 밴드갭이 없어서 반도체 스위치로 쓰기엔 어려움이 있어요. 제가 박막 연구하던 시절에도 그래핀은 성질보다 대면적으로 결함 없이 만드는 공정이 늘 발목을 잡았어요 :)
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인터넷을 통한 정보 유통이 급증하면서 딥페이크나 가짜 뉴스를 인공지능이 자동으로 검출하고 가려내는 기술이 만드는것과 가려내는것 어느것이 더 발달되었나요??
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.지금은 만드는 쪽이 한발 앞서 있다고 보는 게 일반적이에요. 검출 모델은 이미 공개된 생성 도구가 남기는 미세한 흔적을 학습해서 잡아내는데, 새로운 생성 모델이 나오면 그 흔적의 종류가 바뀌어 버려요. 실험실에서 90% 넘게 맞히던 검출기가 처음 보는 도구로 만든 영상 앞에서는 정확도가 크게 떨어지는 일이 반복되고, SNS에 올라가며 압축되고 크기가 줄어든 파일은 흔적 자체가 뭉개져서 더 어려워져요. 구조적으로 만드는 쪽은 검출기를 속일 때까지 고치면 되지만, 잡는 쪽은 아직 나오지 않은 기법까지 대비해야 하니 늘 뒤따라가는 입장이에요.가짜 뉴스는 사정이 더 까다로워요. 영상은 픽셀에 남은 물리적 흔적이라도 있지만, 글은 문장 자체보다 내용이 사실인지를 따져야 해서 외부 자료와 대조하는 과정이 필요해요. AI는 퍼지는 속도나 계정 패턴처럼 수상한 신호를 먼저 걸러주는 역할에 가까워요.그래서 요즘은 가짜를 사후에 찾아내기보다 진짜임을 처음부터 증명하는 쪽으로 무게가 옮겨가고 있어요. 촬영 기기나 생성 도구가 만들 때부터 출처 정보와 워터마크를 파일에 심어두는 방식이고, 우리나라 AI 기본법과 유럽 AI법도 생성물 표시를 의무로 넣었어요. 제가 보기엔 앞으로는 검출 정확도보다 이 표시 체계가 얼마나 널리 깔리느냐가 더 크게 작용할 것 같아요 :)
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전자회로에서 노이즈는 왜 신호처리에 심각한 문제를 일으키나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.센서에서 나오는 신호는 수 밀리볼트, 작게는 마이크로볼트 수준이라 노이즈와 크기가 크게 다르지 않은 경우가 많아요. 문제는 한 번 같은 주파수 대역에 섞이면 회로 입장에서 어느 쪽이 신호고 어느 쪽이 노이즈인지 구분할 수 없다는 점이에요. 증폭기는 둘을 똑같이 키우고, 아날로그-디지털 변환기는 섞인 값 그대로 숫자로 바꾸니 뒤에서 되돌릴 방법이 없어요.원인은 크게 안과 밖으로 나뉘어요. 안쪽에서는 저항 속 전자가 열 때문에 무작위로 움직이며 생기는 열잡음, 전류가 전자 알갱이 단위로 흐르면서 생기는 산탄잡음, 반도체 결함에서 오는 저주파 잡음이 있어요. 바깥에서는 60Hz 전원선의 험, 스위칭 전원과 디지털 클럭에서 새어 나오는 고주파, 옆 배선에서 넘어오는 간섭이 섞여 들어와요.관리는 필요한 대역만 통과시키는 필터로 시작해요. 첫 번째 증폭 단에 잡음이 적은 증폭기를 두면 뒤에서 더해지는 잡음이 상대적으로 작아지고, 두 선의 차이만 읽는 차동 방식은 양쪽에 똑같이 들어온 외부 간섭을 상쇄해요. 차폐, 아날로그와 디지털 접지 분리, 전원 핀마다 붙이는 커패시터도 기본이고요. 제가 다루는 측정장비 검출기도 열잡음을 줄이려고 냉각해서 쓰는 경우가 많아요 :)
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우주의 열적 죽음은 왜 열역학 제2법칙에서 예측되는 시나리오인가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.열역학 제2법칙은 바깥과 에너지를 주고받지 않는 고립된 계에서 엔트로피가 줄어들지 않는다고 말해요. 우주는 바깥이라는 게 없으니 가장 큰 고립계로 볼 수 있고, 그러면 우주 전체의 엔트로피는 시간이 갈수록 늘기만 해요. 엔트로피가 끝까지 늘어난 상태는 에너지가 어느 한곳에 몰려 있지 않고 모든 곳에 고르게 퍼진 상태, 온도로 말하면 어디나 같은 상태예요.여기서 열죽음이라는 이름이 붙어요. 에너지가 사라지는 건 아니에요. 그런데 일을 하려면 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 흐르는 에너지의 흐름이 필요한데, 모든 곳의 온도가 같아지면 그 흐름이 생기지 않아요. 별은 연료를 다 태우고 꺼지고, 블랙홀도 아주 긴 시간에 걸쳐 증발하고, 남은 복사는 우주 팽창으로 절대영도 가까이 식어가요. 에너지는 남아 있지만 아무 변화도 일으킬 수 없는 상태가 되는 거예요.다만 이건 확정된 결론이라기보다 외삽에 가까워요. 중력이 강한 계에서는 고르게 퍼지는 것보다 뭉치는 쪽이 오히려 엔트로피가 높아서 일상적인 평형 개념이 그대로 들어맞지 않고, 우주가 팽창하면 도달 가능한 최대 엔트로피 자체도 계속 커지거든요. 그래서 우주가 실제로 완전한 평형에 이를지는 지금도 우주론에서 따져보는 주제예요 :)
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채용 과정에서 AI 면접관을 도입하여 지원자의 발성, 표정, 어휘 사용을 분석하는 시스템이, 면접관의 주관적 편향을 줄이고 채용 효율성을 높여준다는 평가를 받고 있나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.효율 쪽은 어느 정도 인정받고 있어요. 지원자가 수천 명씩 몰리는 공채에서 1차 선별 시간을 줄이고, 모든 지원자에게 같은 질문과 같은 채점 기준을 적용한다는 점은 사람 면접보다 일관성이 있다는 평가를 받아요.그런데 편향을 줄인다는 부분은 논란이 커요. AI는 기존 합격자나 고성과자 데이터로 학습하는데, 과거 채용에 편향이 있었다면 그 기준을 그대로 배워 오히려 굳혀버릴 수 있어요. 특히 표정과 목소리 분석은 직무 역량과 실제로 연결된다는 과학적 근거가 약하다는 비판을 많이 받아요. 사투리나 억양, 긴장하면 굳는 표정, 장애 여부, 심지어 조명과 웹캠 화질까지 점수에 섞여 들어갈 수 있거든요. 미국의 대표적인 AI 면접 업체가 이런 비판 끝에 표정 분석 기능을 스스로 뺀 사례도 있어요.규제도 따라붙고 있어요. 뉴욕시는 채용 AI에 편향 감사를 의무화했고, 유럽연합과 우리나라 AI 기본법도 채용용 AI를 사람에게 영향이 큰 영역으로 분류해 설명과 관리 책임을 지우고 있어요. 보통은 요즘 도입하는 기업들도 표정 판독보다 답변 내용 분석에 무게를 두고, 최종 판단은 사람 면접관이 내리는 보조 도구로 쓰는 쪽으로 가고 있어요 :)
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얼굴 인식이나 지문 등 생체 정보는 한번 유출되면 변경이 불가능하므로, 관련 데이터베이스를 보관할 때 엄격히 관리해야 하지 않나요??
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.생체 정보는 비밀번호처럼 바꿀 수 없어서 한 번 새면 평생 따라다녀요. 그래서 제대로 설계된 시스템은 지문이나 얼굴 사진 원본을 아예 저장하지 않아요. 지문의 갈라진 점 위치나 얼굴의 눈·코 사이 비율 같은 특징만 뽑아 숫자 묶음으로 바꾸고, 이 값에서 원래 이미지를 되살릴 수 없도록 변환한 뒤 암호화해서 보관해요. 국내 개인정보보호법에서도 생체인식정보는 민감정보로 분류돼 별도 동의와 암호화가 의무예요.더 안전한 방식은 중앙 서버에 모으지 않는 거예요. 스마트폰 지문·얼굴 인증은 특징값이 휴대폰 안의 격리된 보안 칩에만 들어 있고, 서버에는 "본인 확인됐음"이라는 결과만 전달돼요. 털어갈 데이터베이스 자체가 없으니 대규모 유출이 일어나기 어려워요. 변환 방식을 바꿔 특징값을 새로 발급하는 기술도 연구되고 있어서, 유출되더라도 이전 값을 폐기할 수 있게 하려는 흐름이에요.그런데 얼굴은 이미 SNS 사진으로 공개돼 있는 경우가 많아서, 저장 관리만큼 인증 단계에서 사진이나 마스크를 걸러내는 생체 감지 기술이 같이 중요해요. 보통은 은행이나 출입 시스템이 이 두 가지를 함께 갖췄는지 보고 도입 여부를 판단해요 :)
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어떤 전자제품은 전원을 꺼도 표시등이 계속 켜져있는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.리모컨이나 전원 버튼으로 끄는 건 전기를 완전히 끊는 게 아니라 대기 상태로 바꾸는 거예요. 기계식 스위치가 전선을 물리적으로 떼어내던 예전 제품과 달리, 요즘 제품의 버튼은 내부 컴퓨터에 "꺼져라" 신호를 보내는 입력 장치에 가까워요. 그러니 다시 켜라는 신호를 받아줄 누군가는 계속 깨어 있어야 해요.그 역할을 적외선 수신부와 손톱만 한 제어 칩이 맡아요. 화면과 메인 보드처럼 전기를 많이 먹는 부분은 완전히 멈추고, 이 작은 회로에만 아주 약한 전원을 흘려 리모컨 신호나 버튼 입력을 기다려요. 표시등도 이 대기 전원으로 켜져 있는 거고요. 시계나 설정값을 기억하고, 예약 녹화를 하거나 밤사이 업데이트를 받는 기능도 전부 이 전원에 기대요.요즘 제품은 대기전력이 대부분 1W 아래로 설계돼서 하나하나는 작지만, 집 안에 이런 기기가 열 대 스무 대 모이면 한 달 요금에 조금씩 얹혀요. 저는 오래 안 쓰는 셋톱박스나 프린터는 스위치 달린 멀티탭으로 아예 끊어두는 편이에요 :)
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고기압의 압력은 태풍도 밀어낼 정도로 쎈가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.기압 숫자만 놓고 보면 고기압이 더 센 건 아니에요. 태풍 중심은 900hPa대까지 내려가고 북태평양고기압은 1020hPa 안팎이라 차이가 크지 않아요. 차이는 규모에서 나와요. 태풍은 지름이 수백 km인데 고기압은 수천 km에 걸쳐 대기 상층까지 두껍게 자리 잡고 있어서, 주변 바람의 흐름 자체를 결정해요.태풍은 스스로 방향을 정해 달리는 힘이 약해요. 대부분 주변의 큰 바람을 타고 움직이는데, 이게 고기압 가장자리를 따라 시계 방향으로 도는 흐름이에요. 강물에 떠내려가는 공이 바위를 만나면 가장자리를 타고 돌아가는 것과 비슷해요. 고기압이 한반도를 덮을 만큼 서쪽으로 넓게 뻗어 있으면 태풍은 그 가장자리를 따라 중국 쪽으로 빠지고, 고기압이 동쪽으로 물러나면 그 틈으로 북상해 우리나라에 닿아요.고기압 안쪽은 공기가 위에서 아래로 가라앉는 곳이라 구름이 잘 만들어지지 않아요. 태풍이 이 영역에 파고들면 수증기 공급이 끊기면서 세력이 약해지니, 막힌다는 표현이 나오는 거예요. 보통은 여름 태풍 진로 예보가 이 고기압의 확장과 수축을 얼마나 정확히 읽느냐에 좌우돼요 :)
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지하철이나 기차가 터널에 들어갈 때 귀가 먹먹해지는 느낌이 생길 수 있는데, 차량이 빠르게 이동하면서 주변 공기의 압력이 변하는 것이 귀에 영향을 주기 때문일까요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.열차가 터널에 들어서는 순간 앞쪽 공기가 빠져나갈 곳이 좁아지면서 눌려요. 열차와 터널 벽 사이 틈으로만 공기가 흘러야 하니 차체 주변 압력이 짧은 시간 안에 올라갔다 내려가고, 이 압력파가 터널 안을 오가면서 객실까지 전해져요. 고속열차는 이 변화가 수백에서 천 파스칼 넘게 생기기도 해요.귀가 먹먹한 건 고막 안쪽 공간이 평소에 닫혀 있어서 생기는 일이에요. 가운데귀는 코 뒤쪽과 이어진 가느다란 관으로만 바깥과 통하는데, 이 관은 침을 삼키거나 하품할 때만 잠깐 열려요. 바깥 압력이 갑자기 바뀌면 안쪽은 그대로라 고막이 한쪽으로 밀리고, 소리가 잘 떨리지 못하니 멍하게 들려요. 침을 한 번 삼키면 관이 열리면서 양쪽 압력이 맞춰져 금방 풀려요.그래서 KTX 같은 고속열차는 차체 틈을 막아 외부 압력이 객실로 천천히 들어오게 만든 기밀 구조를 써요. 지하철은 속도가 낮은 대신 터널 단면이 좁아서, 제 경우엔 역에 들어서며 반대편 열차와 스칠 때 더 자주 먹먹해지더라고요 :)
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