고든의 블로그 구글 분점

 태양계의 저편에는 명왕성 말고도 많은 왜행성(dwarf planet)들이 존재합니다. 이 천체들은 모두 각자의 사연이 있는데, 그중에서 오늘 소개할 것은 하우메아(Haumea)입니다.  하우메아가 발견된 것은 2004년으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 천문학자 마이크 브라운(Mike Brown)이 이끄는 연구팀이 하와이의 켁 망원경 이미지에 찍혔던 이미지를 나중에 발견한 것인데, 결국 이 왜행성은 하와이 신화의 여신인 하우메아(Haumea)의 이름을 따서 명칭이 정해집니다.   하지만 엄밀하게 말하면 이 천체의 발견을 주장할 수 있는 연구팀이 적어도 하나 더 있었습니다. 스페인의 시에라 네바다 관측소의 호세 루이스 오르티즈 모네로( José Luis Ortiz Moreno )와 그의 팀이 2003년 하우메아의 이미지를 찍은 것을 뒤늦게 발견한 것이죠.   그런데 마이크 브라운의 팀은 이를 2005년 7월 20일 보고했고 오르티즈 팀은 7일 후에 보고했기 때문에 사진을 먼저 찍었음에도 불구하고 이름을 정할 우선권은 미국팀에게 돌아갑니다. (참고로 스페인 팀은 고대 이베리아의 봄의 여신인 아테시나(Ateacina)라는 이름을 제안했지만 결국 채택되지 않았습니다)   이름과 관련해서 더 흥미로운 사실은 1955년 팔로마산 망원경 이미지 사진 중에 사실 하우메아가 있었다는 사실입니다. 그러나 당시에는 누구도 그런 위치에 왜행성이 있을 것이라는 생각을 하지 못했죠.  (하우메아와 그 두 위성의 상상도.  Artist's conception of Haumea with its moons Hiʻiaka and Namaka. The moons are much more distant than depicted here./A. Feild (Space Telescope Science Institute...

​  핵융합은 우주에서 가장 풍부한 원소인 수소를 이용해서 사실상 무한대의 에너지를 사용할 수 있다는 점에서 꿈의 에너지의 원으로 불립니다. 문제는 핵융합 반응에 필요한 수억도의 초고온과 압력을 견딜 수 있는 반응 용기가 없다는 것입니다. 결국 핵융합 반응을 일시적으로 일으키는 수소폭탄 개발과는 달리 핵융합 반응을 마음대로 제어하기는 매우 어렵습니다. ​ ​  따라서 핵융합 반응을 안정적으로 유지하기 위해서는 특별한 장치가 필요합니다. 국제 핵융합 합동 연구인 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)의 경우 무려 200억 달러에 달하는 건설비를 들여서 핵융합 발전기가 아니라 그 전단계의 물건을 만들려고 시도하고 있습니다. 역시 미국의 국립 점화시설(NIF) 도 40억 달러에 달하는 비용이 들어갔지만, 현실적인 핵융합 발전과는 거리가 있습니다. ​ ​  ITER은 강력한 자기장 안에 초고온 초고압 입자를 가두는 방식이고 NIF는 강력한 레이저를 한 점에 발사해서 핵융합 반응을 유도하는 장치인데, 둘 다 극도로 복잡하고 거대한 시설입니다. ​ ​   사정이 이렇다보니 과연 실제로 핵융합 반응을 제어할 수 있다고 해도 정말 상업적인 핵융합 반응이 가능할지 의구심을 품은 과학자들이 존재합니다. 핵융합 제어 비용이 획기적으로 감소하지 않는 이상 경제적인 발전은 어려울 수도 있다는 것이죠. 핵융합 발전이 극복해야할 과제는 여러 가지가 있지만, 최종적인 관문은 역시 경제성입니다. ​ ​  오늘 소개할 트라이 알파 에너지(Tri Alpha Energy Inc.)는 독특한 대안을 들고 나온 회사입니다. 정부에서 지원을 받는 대학이나 연구소가 아니라 민간 기업이라는 점도 독특하기는 한데, 이들이 추구하는 방식은 더 독특합니다. ​ ​  이들...

(그렘린 프로젝트의 개념도.  출처: DARPA) ​ ​  이전에도 한 번 소개드린 적이 있지만, DARPA는 C-130 같은 수송기를 무인기의 발사 플랫폼으로 이용하려는 계획을 가지고 있습니다. 좀 더 구체적으로 말하면 발사 플랫폼은 물론 나중에 회수할 수도 있는 공중 모함으로 사용하려는 계획입니다. (이전 포스트. http://blog.naver.com/jjy0501/220185479906   ) ​  그런데 이 계획이 그렘린 프로그램(Gremlins program)이라는 구체적인 명칭을 부여받고 개발에 나서게 된다는 소식입니다. 9월 24일에 사업 설명 및 공고를 내고 구체적인 사업 파트너사 (물론 주로 군수 업체들)을 모집할 예정으로 보입니다. ​ ​  그렘린은 우리에게는 영화에 등장하는 작은 요정같은 생물체 (이지만 괴물로 변하는)로 친숙하지만, DARPA가 이 명칭을 정한 이유는 2차 대전 당시 영국군 파일럿에 행운을 가져다주는 요정(임프) 의 명칭으로 애용되었기 때문이라고 합니다. ​ ​  그렘린 시스템은 개념도에서 보이는 것 같은 무인기를 투하한 후 정찰 및 공격 임무를 완수한 다음 다시 모선 역할을 하는 항공기로 귀환하는 것입니다. 무인기는 현대전에서 없어서는 안될 역할을 하고 있지만, 소형 무인기의 경우 작전 반경이 짧다는 문제가 있습니다. 만약 공중 모함이 있다면 무인기의 작전 범위는 획기적으로 증가할 수 있습니다. ​ ​  문제는 이전에 유사한 계획들이 그러했듯이 바로 어떻게 귀환하는가 입니다. 투하는 미사일처럼 하면 쉽게 해결될 문제지만, 안전하게 귀환하는 방법은 쉽게 해결할 수 없는 문제입니다. 아마도 이 계획의 성패는 이 부분이 쥐고 있을 것 같습니다. ​ ​  참고로 이전에 있었던 공중 항모들도 비슷한 문제에 시달렸죠. ​ ...

  사실 좀 뒷북이긴 한데 간만에 F-35B 관련 소식입니다. 그동안 정신없이 바뻐서 이제야 포스트를 올리게 되네요. 지난 2015년 7월 31일 미 해병대가 오랜 기간 테스트 했던 F-35B의 초기 작전 적합( “initial operational capability(IOC)” ) 판정을 내렸습니다. 2007년 조립 라인에서 처음 나온 F-35B가 중간에 심각한 문제를 겪으면서 포기설까지 나오다 결국 2015년에 '제한적'이라는 꼬리표를 달고서라도 일단 적합 판정을 받은 것입니다.  (USS Wasp에 착륙 중인 F-35B.  An F-35B lands aboard the amphibious assault ship USS Wasp, in August 2013. US Navy )  (역시 USS Wasp에서 단거리 이륙 중인 F-35. 공기 흡입구를 개방하고 엔진 노즐을 아래로 향하는 방식으로 단거리 이륙을 한다는 것을 확실하게 보여주는 사진.   ATLANTIC OCEAN (Oct. 5, 2011) The F-35B Lightning 11 takes off from the amphibious assault ship USS Wasp (LHD 1) for day three of ship trials. The F-35B is the variant of the Joint Strike Fighter for the U.S. Marine Corps, capable of short takeoffs and vertical landings for use on amphibious ships or expeditionary airfields to provide air power to the Marine Air Ground Task Force. (U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Natasha R. Chalk/Released...

( The Asteroid Prospector Flyer prototype in a testing gimbal. Credits: NASA/Swamp Works ) ( A schematic of the Asteroid Prospector Flyer designed for studying an asteroid and gathering samples. Credits: NASA/Swamp Works ) ( A prototype built to test Extreme Access Flyer systems in different environments. Credits: NASA/Swamp Works )  나사의 많은 태양계 탐사선들은 오랜 사전 기초 연구 덕에 탄생한 것들이 대부분입니다. 큐리오시티 같은 로버나 혹은 뉴호라이즌 같은 탐사선 역시 사전에 진행된 연구를 통해서 부족한 부분을 개량하고 성능을 향상시켜 최종적인 버전을 완성하게 되죠.   앞으로의 태양계 탐사 역시 마찬가지입니다. 나사는 화성처럼 대기가 희박한 곳이나 소행성처럼 아예 대기가 없는 장소에서 날아다니면서 탐사를 할 일종의 드론을 연구 중에 있습니다.   나사의 케네디 우주 센터의 스웜프 웍스( Swamp Works )의 엔지니어들은 다양한 형태의 프로토타입 비행 로봇을 개발 중에 있습니다.  Extreme Access Flyers라 명명된 이 비행 로봇들은 드론이나 혹은 미니 착륙선 모양을 하고 있습니다. (위의 사진)   이와 같은 소형 비행 로봇을 개발하는 일은 그다지 어려워보이지 않지만, 사실은 상당한 기술적 난이도는 요하는 일이라고 합니다. 일단 눈앞에서 보면서 조작을 하는 것이 아니라 우주 저멀리에서 스스로 작동하면서 위험을 회피할 수 있어야 합니다. 여기에 정보를 수집한 후 지구로 전송까지 해야 합니다. 당연히 GPS 도...

 최근 드론 관련 기술은 급격한 진보를 거듭했습니다. 따라서 웬만한 내용으로는 그다지 놀랄만한 이야기가 없을 것 같지만, 아직 놀랄 일은 남아있습니다. Prenav라는 새로운 벤처에서 개발한 드론 시스템은 매우 정확해서 cm 단위의 정밀도를 가질 뿐 아니라 동시에 여러 대의 드론이 정확한 위치에서 비행할 수 있다고 합니다. 영상으로 찍은 정밀한 움직임은 놀라움을 선사합니다.  (출처: Prenav) (동영상)   확실히 이 드론들의 정밀한 움직임이 놀랍기는 하지만 대체 이런 드론이 무슨 용도가 있을까요? 처음 생각했을 때는 일종의 공중 디스플레이 및 광고 목적인지 알았는데 이 회사가 생각하는 용도는 풍력 터빈이나 혹은 기지국처럼 높은 장소에 있는 기기들을 감시하고 관리하는 것이라고 합니다. 아마도 고속으로 움직이는 풍력 터빈 주변에서 관측하는 용도로는 정확한 위치에서 블레이드를 피할 수 있는 이런 드론이 적합하다고 생각한 것 같습니다.   현재 이 회사는 120만 달러의 초기 자금을 가지고 개발을 진행 중입니다. 과거 밀폐된 공간에서 대형을 유지하는 형태의 드론은 본 적이 있는데, 이렇게 오픈된 공간에서도 사용이 가능하다면 몇몇 영역에서는 괜찮은 응용이 가능하겠다는 생각입니다. 제 생각엔 광고나 프로모션에도 적합할 것 같습니다.   참고  http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-hardware/video-friday-mini-surgical-robot-precision-drones-bioinspired-robotics http://www.prenav.com/blog/2015/8/26/hello-world

 전세계 수많은 과학자들이 태양 에너지를 이용해서 바로 유용한 물질을 생산하는 연구에 몰두해 있습니다. 예를 들어 태양 전지에서 바로 화학 반응을 일으켜서 물을 산소와 수소로 분리하는 방식이죠. 이 방법의 장점은 낮에만 생산이 가능해도 문제가 없다는 것입니다. 태양전지는 이미 널리 보급되어 있고 앞으로도 더 보급이 되겠지만, 낮시간대에만 전력 생산이 가능하다는 것은 큰 문제입니다.  태양 에너지를 이용한 태양 화학 전지는 이런 문제를 극복할 수 있습니다. 낮에 수소를 생산해서 언제든지 다양한 장소에 에너지원으로 사용할 수 있으니까요. 더 나아가 수소를 이용해서 다양한 화학 반응에 사용할 수 있습니다.  그러나 여기에는 여러 가지 기술적 장벽이 존재합니다. 단기간 태양 에너지를 이용해서 수소와 산소로 분리하는 촉매는 이전부터 알려져 있지만, 상업화를 이용해서는 몇 년이고 장기적으로 안정하게 양산이 가능해야 합니다.  여기에 산소와 수소가 서로 잘 분리되어 폭발 사고의 위험성이 없어야 하며, 높은 에너지 전환 효율성으로 단위 면적당 충분한 생산이 가능해야 합니다. 그리고 종합적으로는 이 모든 과정이 경제적으로 이뤄질 수 있는 촉매와 반응 장치가 필요합니다. (예를 들어 아주 단가가 높은 희토류 원소를 사용하는 촉매나 비싼 반응용기를 사용하면 안된다는 이야기)   이 과제를 달성하기 위해서 캘리포니아 공과대학과 미국 에너지부의 인공 광합성 합동 연구(Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP))팀은 새로운 형태의 촉매와 반응용기를 개발하는 연구를 2010년부터 진행해 왔습니다. 그리고 이제 인공 광합성에 꿈에 한걸음 더 다가간 프로토타입을 내놓았습니다. ( (Fro...