답변 내역

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.사람의 두 눈은 6cm 남짓 떨어져 있어서 같은 물체를 조금씩 다른 각도로 보고, 뇌는 이 두 장면의 어긋남으로 거리를 계산해요. VR 기기는 눈마다 화면을 따로 두고 각 눈 위치에서 본 장면을 따로 그려 보여줘서 이 입체감을 만들어요.화면이 눈앞 몇 cm에 붙어 있으면 초점을 맞출 수 없으니, 사이에 렌즈를 넣어 화면이 1~2m 떨어진 곳에 크게 떠 있는 것처럼 보이게 해요. 렌즈가 시야각을 100° 안팎까지 넓혀서 화면 테두리가 잘 보이지 않고, 눈에 들어오는 세상 전체가 가상 공간으로 채워져요.기기 안의 관성센서와 바깥을 비추는 카메라는 머리 방향과 위치를 1초에 수백 번 이상 측정하고, 고개를 돌리는 즉시 그에 맞는 장면을 다시 그려요. 움직임과 화면 변화 사이 지연이 20ms를 넘으면 눈으로 보는 장면과 귓속 평형감각이 어긋나 멀미가 나서, 화면을 초당 90~120번 새로 고치고 예측 알고리즘으로 다음 머리 위치를 미리 계산해요. 고개를 돌리면 소리 방향도 함께 바뀌는 입체 음향까지 더해져요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.빛은 전기장이 진행 방향에 수직으로 진동하는 횡파이고, 자연광은 이 진동 방향이 제멋대로 섞여 있어요. 편광판은 요오드를 흡착시킨 고분자 사슬을 한 방향으로 늘여 만든 필름이에요. 사슬 방향으로 진동하는 전기장은 사슬 속 전자를 흔들며 흡수되고, 사슬에 수직인 성분만 통과하는데 이 방향이 투과축이에요. 자연광이 첫 번째 편광판을 지나면 세기가 절반으로 줄고 진동 방향이 한 방향으로 정리된 선편광이 돼요.두 번째 편광판은 들어온 전기장을 자기 투과축 방향과 그 수직 방향으로 나눠 투과축 성분인 E·cosθ만 내보내요. 세기는 전기장의 제곱에 비례하니 말뤼스 법칙 I = I₀cos²θ가 되고, 두 투과축이 90°를 이루면 cos90° = 0이라 통과할 성분이 남지 않아 빛이 완전히 막혀요.두 편광판 사이에 45° 기운 편광판을 끼우면 오히려 처음 세기의 1/8이 통과해 빛이 다시 보여요. LCD는 수직으로 놓인 두 편광판 사이의 액정이 편광 방향을 90° 돌려 빛을 통과시키고, 전압을 걸어 이 회전을 풀면 그 화소가 어두워져요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.현대 물리학에서 빛의 정체는 공간 전체에 퍼져 있는 전자기장이에요. 이 장은 물결처럼 퍼지고 겹칠 수 있어서 파동의 성질을 갖는데, 장이 가진 에너지는 연속적으로 늘거나 줄지 않고 진동수 f에 비례하는 hf 단위로만 채워지고 빠져나가요. 이 한 단위가 광자예요.빛이 이동하는 동안에는 장의 진폭이 두 슬릿을 모두 지나 서로 보강하거나 상쇄하며 파동처럼 움직여요. 그런데 스크린이나 검출기의 원자가 빛을 흡수할 때는 에너지 한 단위를 한 지점에서 통째로 가져가니, 결과는 늘 점 하나로 찍혀요. 광자를 하나씩 보내도 점들이 쌓이면 간섭무늬가 나타나는 게 이 두 과정이 함께 일어나서예요.광자가 어느 슬릿을 지났는지 알아내도록 장치를 꾸미면 두 경로가 구별되면서 간섭이 사라지고 입자처럼 보여요. 경로 정보를 남기지 않으면 간섭무늬가 다시 살아나고, 두 정보를 동시에 완전히 얻을 수는 없어요. 빛만 그런 것도 아니어서, 전자나 원자를 이중 슬릿에 보내도 똑같이 간섭무늬가 생겨요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.우리가 느끼는 몸무게는 중력 자체가 아니라 바닥이 발을 밀어 올리는 힘, 곧 수직항력이에요. 엘리베이터가 가만히 있거나 일정한 속도로 움직일 때는 이 힘이 중력 mg와 같아서 평소 무게로 느껴요.엘리베이터가 위로 출발하면 몸도 위쪽으로 가속해야 해서, 바닥이 중력을 버티는 힘에 가속시키는 힘까지 더해 밀어 올려요. 수직항력이 N = m(g + a)로 커지니 몸이 눌리는 느낌이 들어요. 위로 가다 멈출 때는 가속도가 아래쪽을 향해 N = m(g − a)로 줄고 몸이 뜨는 느낌이 나요. 내려갈 때는 반대로 출발할 때 가볍고 멈출 때 무거워져요. 몸무게 60kg인 사람이 체중계를 들고 타면 가속도 1m/s²에서 위로 출발할 때 약 66kg, 멈출 때 약 54kg이 찍혀요.속이 울렁거리는 건 몸통은 바닥과 함께 가속되는데 위장 같은 내장과 귓속 평형기관의 작은 돌 알갱이가 관성으로 제자리에 머무르려다 한 박자 늦게 따라와서예요. 줄이 끊어져 엘리베이터가 자유낙하하면 a가 g와 같아져 수직항력이 0이 되고 완전한 무중력 상태가 돼요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.공정이 미세해지면 트랜지스터가 작아져서 같은 면적에 더 많이 넣을 수 있고 켜고 끄는 데 드는 전압과 전하도 줄어들어요. 그래서 대체로 성능은 오르고 같은 일을 할 때 전력은 덜 쓰게 돼요. 그런데 무조건 좋아지기만 하지는 않아요.가장 큰 문제는 누설 전류예요. 전류를 막는 절연막과 채널이 원자 몇 개 두께 수준까지 얇아지면 스위치를 꺼도 전자가 조금씩 새어 나가요. 수도꼭지를 잠가도 물이 똑똑 떨어지는 것과 비슷해서 칩이 쉬고 있을 때도 전력을 먹고 열이 나요.배선도 문제예요. 트랜지스터를 잇는 금속선이 가늘어질수록 저항이 커져서 신호가 늦게 전달되고 열도 더 생겨요. 좁은 면적에 소자가 빽빽하게 모이니 그 열을 빼내기도 어려워지고요.이런 한계를 넘으려고 게이트가 채널을 사방에서 감싸는 GAA 구조를 쓰고 회로를 새기는 EUV 노광 장비처럼 비싼 설비를 들이는데요. 그만큼 공정 비용이 오르고 수율(정상 칩 비율)을 맞추기도 까다로워져요. 요즘은 한 단계 미세화할 때 얻는 성능 향상 폭이 예전보다 작아졌어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.불산은 실리콘 산화막을 녹이는 역할을 해요. SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2H₂O 반응으로 산화막이 물에 녹는 착화합물이 되어 빠져나가고, 산화막에 붙어 있던 금속과 입자도 함께 떨어져 나가요. 순수한 실리콘은 거의 녹이지 않아 산화막만 골라 벗겨낼 수 있고, 처리 후 표면은 수소 원자로 덮여 물을 튕겨내요. 보통 물에 100~1,000배 희석해서 써요.과산화수소는 강한 산화제예요. 암모니아수와 섞은 SC-1에서는 실리콘 표면을 얇게 산화시키고 암모니아가 이 막을 녹이며 입자를 떼어내요. 염산과 섞은 SC-2에서는 금속을 산화시켜 이온으로 만들고, 염화 이온이 이를 감싸 용액에 녹여내요. 황산과 섞은 피라냐 용액은 감광제 같은 유기물을 태우듯 분해해요.이 약품들은 맨 실리콘에 직접 닿아서 순도가 조금만 떨어져도 문제가 생겨요. 불산 속 구리 같은 금속 이온은 실리콘보다 전자를 잘 받아 세정 중에 오히려 표면에 석출되고, 소자 누설 전류를 일으켜요. 그래서 금속 불순물을 ppt, 곧 1조분의 1 수준까지 관리한 등급을 써요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.전하를 띤 입자는 자기장 안에서 로렌츠 힘을 받아 자기력선을 감고 나선을 그리며 돌아요. 자기력선에 수직한 방향으로는 묶이지만 자기력선을 따라서는 자유롭게 움직이니, 도넛 둘레의 D자형 코일이 만드는 토로이달 자기장으로 자기력선을 끝없는 고리로 닫아요.그런데 이 자기장은 도넛 안쪽이 세고 바깥쪽이 약해서, 이온과 전자가 반대 방향인 위아래로 표류하며 전하가 갈라지고, 그 사이 전기장이 플라즈마를 바깥으로 밀어내요. 그래서 중심 솔레노이드로 변압기 원리를 이용해 플라즈마 자체에 수백만 암페어의 전류를 유도하고, 이 전류가 도넛 단면을 감는 폴로이달 자기장을 만들어요. 두 자기장이 합쳐지면 자기력선이 꽈배기처럼 비틀리고, 입자가 위아래를 번갈아 지나며 표류가 상쇄돼요.바깥쪽 폴로이달 코일은 플라즈마의 위치와 단면 모양을 잡아요. D자 단면은 위아래로 쏠리려는 성질이 있어서, 1,000분의 1초 단위로 코일 전류를 조절해요. KSTAR는 가장자리 불안정성을 억누르는 보정 코일까지 더해 1억 도 플라즈마를 수십 초 유지했어요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.입자 제거에 쓰는 SC-1 용액(암모니아수·과산화수소·물)은 과산화수소가 실리콘 표면을 얇게 산화시키고 암모니아가 그 산화막을 녹여내면서 입자를 밑에서 들어 올려 떼어내요. 표면을 조금씩 깎아내는 방식이라 암모니아 비율과 온도, 처리 시간이 가장 먼저 조절하는 변수예요. 암모니아 비율이 높거나 온도가 높으면 식각량이 늘고 표면 거칠기가 커져서, 요즘은 예전 1:1:5 대신 1:4:50처럼 크게 희석하고 온도도 낮춰 한 번에 깎이는 두께를 1nm 안쪽으로 관리해요.금속 불순물은 SC-2(염산·과산화수소·물)나 묽은 불산, 오존수로 녹여내는데, 여기서도 농도와 시간을 필요한 만큼만 써서 과식각을 막아요.메가소닉 세정은 초음파 거품이 터지는 힘으로 작은 입자를 떼는데, 출력이 세면 기포 붕괴가 미세 패턴을 부러뜨려서 1MHz 안팎의 높은 주파수와 낮은 출력을 써요. 매엽식 장비에서는 회전 속도, 분사 압력, 물방울 크기를 함께 맞춰요. 마지막 건조에서는 IPA를 이용한 마랑고니 건조로 물 자국이 남지 않게 해서 표면 결함을 줄여요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.네, 흔히 말하는 근육 기억은 실제로 있어요. 근섬유는 세포 하나에 핵이 수백 개 들어 있는 큰 세포인데, 근육이 커질 때 주변의 위성세포가 근섬유에 합쳐지면서 핵 수가 늘어나요. 핵은 단백질을 만드는 지시를 내리는 곳이라 핵이 많을수록 근육을 빨리 키울 수 있어요. 동물 실험에서는 운동을 멈춰 근섬유가 줄어든 뒤에도 늘어난 핵이 상당 기간 남아 있었고, 다시 운동하자 처음보다 빠르게 근육이 붙었어요.2018년 사람을 대상으로 7주 운동, 7주 휴식, 7주 재운동을 시킨 연구에서는 운동으로 생긴 DNA 메틸화 변화 일부가 쉬는 동안에도 남아 있었어요. 재운동 때 근육 성장 관련 유전자가 더 빠르게 켜졌고 근육도 처음보다 더 많이 늘었어요.운동 초반에 힘이 느는 건 근육이 커져서라기보다 뇌가 근섬유를 더 많이, 더 동시에 동원하는 법을 익혀서인데, 이 신경 적응은 자전거 타는 법처럼 오래 유지돼요. 그래서 몇 달 쉬었다가 다시 시작하면 근육량보다 힘이 먼저, 더 빨리 돌아오는 걸 느끼게 돼요 :)

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.플라즈마 장비 때문인 건 맞는데, 빛나는 플라즈마 자체보다는 그걸 만드는 전자기장과 자석이 원인일 가능성이 커요.실험실 플라즈마 장비는 대부분 13.56MHz 같은 고주파(RF)나 2.45GHz 마이크로파 전원으로 가스를 이온화해요. 차폐가 완벽하지 않으면 주변으로 전자기파가 새어 나오고, 스퍼터링용 마그네트론처럼 강한 영구자석이 들어간 장비도 많아요.스마트폰 카메라의 손떨림 보정(OIS) 장치는 자이로 센서로 흔들림을 감지하고, 렌즈 둘레의 작은 코일과 자석으로 렌즈를 반대 방향으로 밀어 상을 잡아줘요. 렌즈 위치는 자기장을 읽는 홀 센서로 확인하는데, 외부에서 강한 자기장이나 고주파 잡음이 들어오면 센서가 엉뚱한 값을 읽고 제어 회로가 이를 바로잡으려 렌즈를 계속 흔들어요. 화면이 심하게 떨리고 폰에서 미세한 진동이 느껴진 건 이 렌즈 구동부가 떨렸기 때문이에요.장비에서 멀어지면 정상으로 돌아오지만, 강한 자기장에 반복해서 노출되면 OIS 부품이 손상될 수 있어서 제조사들도 강한 자석 근처에서 카메라 사용을 피하라고 안내해요 :)