안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 전투기 뒷자석은 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1명의 파일럿이 탑승하는 단좌식 전투기와 2명의 파일럿이 탑승하는 복좌식 전투기의 차이가 있다.지금과 다르게 과거의 전투기는 1명이 운영하는데 부담이 있었다. 전술 교리가 확대되는 것 때문이겠지만 조종사 1명이 레이더를 보고 탐지하고 목표물을 공격하는데 부담이 생긴 것이 이슈가 되었다.전투기와 파일럿의 생존력을 높이기 위해 복좌형 전투기가 나왔으며 앞좌석은 조종사가 뒷좌석은 항법 및 무기관제를 다뤘다.
Q. 카이캐치라는 딥페이크를 잡는 기술은 딥러닝 기술을 이용한것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.국내 연구진이 인공지능(AI)을 이용해 영상 내 색상 및 주파수 정보를 통해 위변조 여부를 정확히 잡아내는 기술을 세계 최초로 개발했다. 한국과학기술원(KAIST)은 이흥규 전산학부 교수 연구팀이 새로운 인공지능 구조와 학습 방법론, 실험실 환경에서는 구하기 힘든 고급 변형 이미지 영상들을 사용해 영상 이미지 위변조 탐지 소프트웨어인 '카이캐치(KaiCatch)'의 영상 이미지 정밀도와 정확도를 크게 높일 뿐만 아니라 비디오 편집 변형도 탐지할 수 있는 카이캐치 2.1 버전을 개발했다고 13일 밝혔다.카이캐치 소프트웨어는 `이상(異常) 유형 분석 엔진'과 `이상(異常) 영역 추정 엔진' 두 개의 인공지능 엔진으로 구성된다. `이상 유형 분석 엔진'은 블러링, 노이즈, 크기 변화, 명암 대비 변화, 모핑, 리샘플링 등을 필수 변이로 정의해 이를 탐지하며 `이상 영역 추정 엔진'은 이미지 짜깁기, 잘라 붙이기, 복사 붙이기, 복사 이동 등을 탐지한다. 이번에 새로 개발한 기술은 `이상 영역 추정 엔진'으로 기존 기술에서는 이상 영역 탐지 시 그레이 스케일(회색조)로 이상 유무를 탐지하였으나 분석 신호의 표현력이 낮고 탐지 오류가 많아 위변조 여부 판정에 어려움이 많았다. 이번에 개발된 기술은 색상 정보와 주파수 정보를 함께 활용해 정밀도(precision)와 재현율(recall)이 크게 향상되고 변형 영역을 컬러 스케일로 표현함으로써 해당 영역의 이상 유무뿐만 아니라 위변조 여부도 더욱 명확하게 판별이 가능해졌다.연구팀은 이번 연구에서 영상 생성 시 발생하는 흔적과 압축 시 발생하는 흔적 신호들을 함께 분석하기 위해 색상 정보와 주파수 정보를 모두 활용하는 접근 방법을 학계 처음으로 제시했다. 또 이러한 방법론을 설계 구현하기 위해 주파수 정보를 하나의 분할 네트워크에서 직접 입력으로 받아들이는 방식의 ‘압축 왜곡신호 탐지 네트워크(Compression Artifact Tracing Network, 이하 CAT-Net)’을 학계 최초로 개발하고 기존 기법들과 비교해 탐지 성능이 크게 뛰어남을 입증했다. 개발한 기술은 기존에 제시된 기법들과 비교할 때 특히 원본과 변형본을 판별하는 평가 척도인 F1 점수, 평균 정밀도(average precision)에서 대단히 뛰어나 실환경 위변조 탐지 능력이 크게 강화됐다.
Q. 야구공에 체인지업은 어떻게 과학적으로 설명이 가능할까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.속구를 던지는 것처럼 보이지만 실제로는 이보다 시속 12~20km 정도 공이 느리게 날아가도록 하는 것이다. 즉, 투구 동작과 투구 시 팔의 속도는 속구와 같지만 타자에게 날아오는 공은 훨씬 느리다. 그래서 좋은 속구를 가진 투수들이 체인지업을 잘 던지면 큰 효과를 얻을 수 있다. 타자는 타이밍을 맞추고, 투수는 그 타이밍을 뺏는 현대 야구에서 체인지업은 그것을 충족시켜 주는 구종이다. 만약 빠른 속구로 스트라이크를 던져 유리한 볼카운트를 만들고 체인지업을 사용한다면 대부분의 타자들은 당황하여 헛스윙을 하고 만다. 따라서 체인지업은 빠른 구속을 가지고 있는 투수의 경우 가장 효과적으로 삼진을 빼앗아낼 수 있는 구종이 된다. 하지만, 공이 한가운데로 몰릴 경우 밋밋한 느낌을 주는 배팅볼과 비슷하게 되어 장타를 맞을 위험성이 가장 크기도 한 구질이다.체인지업은 실밥을 잡아채는 속구와는 달리 손바닥으로 회전을 준다. 순간적으로 회전이 많이 걸린 것처럼 보이지만 던지는 순간과 직후에만 속구처럼 보이며 서서히 가라앉는다. 그 결과 타자는 공을 쳐내기 위해 몸이 앞으로 쏠리게 되어 타이밍이 흐트러진다.던질 때 직구와 같은 투구폼으로 던져야 한다. 투수가 체인지업을 던질 때의 버릇을 들키면, 투수가 던진 체인지업은 타자에게 체인지업이 아니라 그냥 느린 패스트볼일 뿐이다.TV로 볼 때 속도 차이를 느끼기는 어렵지만 공이 타자 근처에서 부드럽게 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
Q. 콜라겐이 피부에 좋다는것은 입증된ㅈ것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.노화가 진행되면서 체내 콜라겐 생성량이 감소함에 따라 피부가 건조해지고 주름도 많이 생기되는데, 콜라겐은 피부에 수분과 탄력을 제공하여, 피부가 건조해지는 것을 예방하고, 주름이 생기는 것을 막아 피부의 노화를 늦춰 주는 역할을 할 수 있습니다. 그리고 피부의 셀룰라이트와 튼살 감소에도 도움을 줄 수 있다고 합니다. 2014년 35세에서 55세 여성을 대상으로 한 연구에서 8주간 2.5g~5g의 콜라겐을 섭취하도록 하자 피부 탄력이 크게 개선되었으며, 다른 연구에서는 닭에서 추출한 콜라겐을 하루 1g 복용시키자 피부의 건조함이 개선되었고, 피부 주름이 감소하였습니다. 2019년 연구 조사에서는 상처 치유 및 피부 노화에 경구 콜라겐 보충제가 장·단기 모두 도움이 된다고 결론지었다고 합니다. 최근까지도 피부 건강에 도움이 되는 영양제라고 하면 콜라겐이 우선적으로 거론될 정도로 콜라겐은 피부의 건강에 주요한 역할을 할 수 있습니다.
Q. 라플라스 변환은 어떤 상황에서 필요한 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.라플라스변환은 적분변환(Integral Transform)의 일종으로, 어떠한 함수 f(t)에서 다른 함수로의 변환을 의미한다. 이 변환은 선형 상미분방정식을 푸는데 특히 유용한 방법이다1). 라플라스변환을 이용하면, 선형 상미분방정식을 대수방정식으로 변환하여 문제들을 쉽게 해결할 수 있는 장점이 있다. 이 성질을 이용하여 비교적 풀기 쉬운 대수방정식의 해를 구한 후, 다시 라플라스 역변환으로 변환시키면 미분방정식의 해를 구할 수 있다. 초기값 문제의 경우, 일차적으로 일반해를 구하는 단계가 필요 없게 되어 편리하다. 이 변환은 수학뿐만 아니라 물리학, 공학 등에서도 중요하게 사용된다. 특히 대기과학의 경우에 초기시간 t0 의 초기값이 주어지는, 시간 t에 대한 미분방정식을 주로 다루므로, 이 방법은 미분방정식의 해를 구하는 데 유용하다.