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( The soft millirobot climbs on the water meniscus by changing its body curvature and lands on the solid surface. Next, it encounters a large obstacle and traverses it fast and easily by jumping over it, and walks on the surface after landing. The dashed line shows the direction of the robot motion. Credit: Max Planck Institute for Intelligent Systems )  막스 플랑크 연구소의 과학자들이 매우 재미있게 생긴 소프트 마이크로 로봇을 개발했습니다. 부드러운 몸을 지닌 해파리나 애벌레에 영감을 받은 이 밀리로봇 (millirobot)은 길어야 4mm에 불과한 얇은 테이프 같은 로봇으로 수백 마이크로미터에 불과한 좁은 공간도 통과가 가능합니다. 자체 동력원은 물론 없지만, 자기장을 이용해서 다양한 방향으로 움직일 수 있습니다.   연구팀은 이 로봇을 이용해서 매우 협소한 내부 공간에서도 여러 가지 조작이 가능하다고 설명했습니다. 이를 응용하면 여러 가지 제조 공정이나 내부 수리, 그리고 의학용으로 사용할 수 있는 가능성이 있습니다. 예를 들어 약물을 품은 상태에서 목표 지점까지 도달한 후 방출하는 마이크로 로봇이 가능할 수 있는 것입니다. 자세한 내용은 영상으로 보는 것이 더 이해가 빠를 것 같습니다.  ( The video presents the rolling (Fig. 2e) and straight walking locomotion modes (Fig. 2f). Subsequently, the robot demonstrates steered walking, and we show that walking is better than roll

(Credit: University of Bristol)  앞서 소개드린 것처럼 음파의 힘을 이용해서 물체를 공중에 부양시키는 연구가 진행 중입니다. 이 기술을 응용하면 접촉없이 물체를 이동시키거나 혼합할 수 있어 여러 가지 산업적 응용이 가능할 것으로 기대되고 있습니다. 하지만 그렇게 하기 위해서는 작은 알갱이가 아니라 약간 큰 물체도 이동시키거나 고정할 수 있어야 합니다.   브리스톨 대학의 연구팀은 2cm 정도 되는 물체를 공중에 단단히 고정시키는 초음파 기술을 개발했습니다. 이들이 선보인 음향 트랙터 빔 (Acoustic Tractor beam)은 여러 개의 마주보는 스피커에서 발사하는 40kHz의 초음파를 이용해서 물체를 공중에 띄우고 단단히 고정합니다. 서로 반대 방향으로 회전하는 음파의 소용돌이가 물체를 마치 접착제로 붙인듯이 공중에 고정시키는 것입니다.  (동영상)   영상에서 볼 수 있듯이 트랙터 빔 장치를 회전시키거나 이동시켜도 물체를 그대로 고정시키는 것을 볼 수 있는데, 산업적으로 응용하기 위해서는 이런 식의 조작이 필요하므로 흥미로운 결과라고 하겠습니다. 연구팀은 2cm 보다 더 큰 물체를 공중에 부양시켜 조작하기 위해 더 연구를 진행 중입니다.   앞으로 이런 기술이 일반화되면 용기 표면에 접촉하지 않은 상태에서 물질을 다룰 수 있기 때문에 고순도의 화합물 제조나 약품 제조 등에 활용될 수 있을 것으로 생각됩니다. 미래 응용이 기대되는 기술이라고 하겠습니다.   참고  https://newatlas.com/levitation-acoustic-tractor-beam/53120/

( Lance Cpl. Zachary A. Whitman familiarizes himself with the M27 infantry automatic rifle in preparation for the Australian Army Skill at Arms Meeting 2012. AASAM is a multilateral, multinational event allowing Marines to exchange skills tactics, techniques and procedures with members of the Australian Army, as well as other international militaries in friendly competition. Whitman is a marksman with the III Marine Expeditionary Force detachment. Sergeant Brandon L. Saunders, United States Marine Corps ) ( A U.S. Marine armed with an M27 fitted with a Harris bipod and a 3.5x Squad Day Optic covers his team in Afghanistan in March 2012. Cpl. Alfred V. Lopez, U.S. Air Force )  미 해병대가 지난 2010년 M249 분대자동화기를 대체하기 위해서 도입한 M27 ISR을 모든 해병대원에 확대도입한다고 발표했습니다. 현재 해병대가 사용하는 M4 카빈을 모두 M27로 대체한다는 것인데 한 정당 3000달러나 되는 고가의 제품인 점을 생각하면 그 가격을 상쇄하고도 남는 장점이 있다는 이야기일 것입니다.   M27 ISR은  Heckler & Koch HK416 베이스로 개발된 소총으로 HK416 패밀리 중에서는 중간 크기 총열(barrel, 총신)인 420mm 총열을 사용하고 있습니다.

 이전 포스트 :  https://blog.naver.com/jjy0501/221194376871   앞서 포스트들에서 최근 10년간 소비장용 CPU 성능 향상이 둔화된 중요한 원인으로 시장 독점 구조를 설명했습니다. 여기에 대해서 공감을 표시하는 댓글과 더불어 사실 공정 미세화에 따른 문제점도 있다는 이야기가 나왔는데, 사실 이 점 역시 무시할 수 없는 요소입니다.   공정 장벽이라는 용어는 사실 정식 용어가 아니라 제가 설명의 편의를 위해서 사용한 말이지만, 공정 미세화에 따른 어려움이 프로세서 성능 향상에 큰 장벽처럼 작용하는 것은 사실입니다. 그리고 이로 인해 고전적인 의미의 무어의 법칙은 사실 끝났다고 보는 것이 맞을 것입니다. 이 이야기로 연재 포스트를 마무리 할까 합니다.   - 공정 미세화   당연히 현대적인 반도체는 매우 복잡한 공정으로 제조됩니다. 기본적으로 설명하면 얇은 실리콘 위에 매우 미세한 회로를 새기기 위해 리소그래피라는 방식을 사용합니다. 강한 빛이나 전자빔으로 표면을 선택적으로 없애 회로를 새기는 방식이죠. 하지만 리소그래피는 반도체 제조 공정의 한 단계이고 이것이 반도체 제조의 전부를 이야기하지는 않습니다. 좀 된 영상이지만, 여기에 대해서 잘 설명한 영상이 있어 아래에 소개합니다.  (동영상)   아무튼 여러 단계를 거쳐서 실리콘 웨이퍼 표면에 매우 미세한 회로를 새기는데 당연히 회로의 크기가 줄어들수록 정확히 새기기가 어렵습니다. 지금까지 수많은 기술적 어려움이 있어왔지만, 제조사들은 여러 가지 방법을 동원해서 공정 미세화의 장벽을 뚫어왔습니다. 하지만 대략 100nm 이하 미세 공정은 제조 공정이 복잡해지는 데다 리소그래피 (노광장치) 등 핵심 장비의 비용이 급상승하는 것으로 알려져 있어 웬만한 자본력을 갖춘 기업이 아니고서는 뛰어들기가 쉽지 않습니다.   이런 이유로 미세 공정일수록 대기업만 남게 되는 현상이 발생합니다. GPU 생산 부분

( Algal blooms can present problems for ecosystems and human society. A new study suggests freshwater bodies in areas with high water pollution levels are likely to suffer from excess nutrient levels that can lead to algal blooms. Credit: Felix Andrews (Floybix) – Own work, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons ) ( Share of major product categories (left) and regions (right) in the global man-made phosphorus load to fresh water from 2002 to 2010. Credit: Mekonnen et al./WRR/AGU. ) ( Water pollution level per river basin related to human-induced phosphorus loads from the agricultural, industrial and domestic sectors from 2002-2010. Basins with a WPL above one received more phosphorus than they could assimilate. Credit: Mekonnen et al./WRR/AGU. )  전 세계적으로 수질 오염과 녹조류 증식이 문제가 되고 있습니다. 인구가 증가하면서 여러 가지 용도로 물을 끌어 쓰는 데다 생활 하수는 물론 농업에 사용되는 비료, 축산업 폐기물 등 영양염류가 풍부한 물이 하천과 호수로 유입되면서 오염이 심해지는 것입니다. 아이러니한 부분은 이런 오염 물질이 사실은 나쁜 독성 물질이 아니라 생물이 살아가는 데 필요한 영양분이라는 점입니다.   

( The final reconstruction. Credit: Oscar Nilsson )  그리스 아테나 대학과 스웨덴 연구자들이 1993년 발견된 선사 시대 소녀의 모습을 마치 살아있는 것처럼 복원하는데 성공했습니다. 이 유골은 그리스의 테살리아 지역의 테오페트라 동굴 ( Theopetra Cave )에서 발견된 것으로 연대는 9000년 전으로 추정됩니다. 유골의 주인공은 15-18세 사이의 소녀로 정확한 사인은 알 수 없으나 괴혈병, 빈혈, 관절 질환을 앓고 있었던 것으로 확인되었습니다.   이 소녀가 살았던 시기는 유럽 지역에서 수렵 채집인이 초기 농경으로 이전하는 시기였습니다. 다른 시기와 마찬가지로 이 시기의 사람들도 젊은 시절에 다양한 질환에 시달렸을 것이며 평균 수명 역시 매우 짧았을 것입니다. 비록 젊은 나이에 죽기는 했지만, 당시에는 이런 경우가 드물지 않았을 것이라는 이야기죠.   아무튼 문명의 새벽에 해당하는 시점에 살았기 때문에 이 소녀는 Dawn (그리스어로는  Avgi)라고 이름지어졌다고 합니다. 연구팀은 유골에 대한 상세한 스캔과 3D 프린팅 기술을 적용해서 살아있을 당시의 모습을 매우 현실적으로 복원했습니다. 그리고 그 결과 나타난 모습은.... 당시의 거친 환경을 보여주는 듯 합니다. 긴 턱은 당시를 살았던 사람이 대부분 그랬듯이 질긴 먹이를 오래 씹기 위한 것으로 보입니다.   강하고 억센 10대 소녀(?)의 모습은 당시 살아남기 위해서는 강해야 했다는 점을 말해주는 듯 합니다. 이렇게 억세보이는 주인공이라도 당시에는 전염병이나 혹은 기아에서 자유롭지는 못했기 때문에 결국 평균 수명은 길지 못했겠죠. 외모 만으로 평가해서는 안되겠지만, 당시의 거친 시대상을 보여주는 듯 해 흥미롭습니다.   참고  https://phys.org/news/2018-01-teenage-girl-years-reconstructed.html

 다른 인터넷 서비스들과 마찬가지로 유튜브는 사용자가 선호할 만한 동영상을 추천해주곤 하는데, 종종 괜찮은 영상을 찾아주기도 합니다. 이 영상 역시 마찬가지인데, 개인적으로 자동화에 관심이 많아서 이런 영상을 보면 꽤 관심이 가기 때문입니다. 영상에 나오는 Viscon Hydroponis는 네덜란드의 수경 재배 전문 회사라고 하는데, 극도로 자동화된 온실에서 수경재배를 통해 작물을 재배하는 데 앞서 기술을 지니고 있는 듯 합니다. 역시 영상을 봐야 더 이해가 쉽겠죠.  (동영상)   저는 농업쪽으로는 잘 모르기 때문에 이런 시스템이 일반적인지 여부는 잘 모르겠지만, 이 정도로 첨단 자동화 농장은 아마도 흔하게 보는 것은 아닐 것 같습니다. 영상만 보면 미래 사회를 묘사한 SF 영화라고 해도 믿을 정도네요. 물론 사람의 노동이 전혀 필요하지 않은 것은 아니지만, 앞으로 거의 100% 자동화 무인 농장이 등장한다고 해도 놀랍지 않은 영상인 것 같습니다.   참고  https://www.youtube.com/watch?v=V1PcgtWAEnU

( Using an action called gaster bending, Argentine Ants dab irritant chemicals onto their opponent's body. Credit: University of California, Riverside )  아르헨티나 개미( Argentine ant )는 본래 남미의 파라냐 강( Paraná River )에 살던 지역 개미였지만, 인간과 함께 전 세계 여섯 대륙으로 퍼져 이제는 지구를 정복한 외래종이 되고 있습니다.이 개미는 콜로니당 여러 마리의 여왕개미를 지닌 데다 영구적인 개미굴을 짓는 대신 떠돌아다니는 특징 때문에 박멸이 어려운 것으로 유명합니다.  그래도 이 개미가 방랑생활을 즐기기만 하면 지금처럼 유명해지지는 않았을 것입니다. 이 개미는 매우 공격적인 것으로 유명하며 다른 개미 군락을 공격할 뿐 아니라 먹이와 다른 자원을 빼앗아 파괴적인 외래 침입종으로 알려져 있습니다.  최동환 교수( Dong-Hwan Choe, an assistant cooperative extension specialist and assistant professor of entomology in UCR's College of Natural and Agricultural Sciences )가 캘리포니아 대학의 연구팀은 아르헨티나 개미의 다른 성공 비결을 하나 더 발견했는데, 그것은 복부( gaster )에서 방출하는 화학 물질입니다.   배를 구부려서 분비하는 이 물질 (사진)은 적을 공격하는데 사용되는데, 사실 그 자체로는 강력한 독은 아닙니다.  dolichodial, iridomyrmecin라는 두 가지 화학물의 혼합물로 상대방에게 자극과 더불어 방향 감각 상실을 일으킵니다. 더 중요한 것은 이 물질이 다른 아르헨티나 개미를 끌여들여 집단 공격을 유발한다는 점입니다. 즉 화학 물질을 이용해서 합동 공격을 하는 셈입니다. 물량 앞에서는 장사

( 2016 is officially the new warmest year on record, edging out previous record holder 2015 by 0.07°F, according to the National Oceanic and Atmospheric Administration. 2016 was the third year in a row that global average surface temperature set a new record. Credit: NASA )  우리는 2014년에서 2016년 사이에는 보기 드물게 최고 기온 기록이 연속으로 세워지는 급격한 온도 상승을 경험했습니다. 2017년엔 다소 주춤했지만, 그래도 역대 2위를 기록하며 여전히 지구 기온이 올라갔다는 사실을 보여줬습니다.   애리조나 대학의  Jianjun Yin 교수와 조나단 오버펙 (Jonathan Overpeck)은 1900년 이후의 온도 변화 기록을 다시 조사해서 2014-2016년 사이의 온도 증가가 얼마나 이례적인지를 연구했습니다. 이들에 의하면 1900년부터 2013년 사이 온도 변화는 섭씨 0.9도 증가였습니다. 하지만 2014-2016년 사이에는 불과 3년만에 0.24도가 증가했습니다. 이는 1900년 이후 최대 수준이며 사실상 지구 평균 기온을 측정한 이후 최고 수준이라고 할 수 있습니다.   이와 같은 온도 점프(jump)는 앞으로도 일어날 수 있을 것입니다. 연구팀은 이런 급격한 온도 증가가 앞으로 얼마나 자주 생길지도 연구했습니다. 연구팀은 네 가지 온실 가스 배출 시나리오를 토대로 시뮬레이션을 진행했습니다. 그 결과 2020년부터 온실 가스 배출이 줄어드는 베스트 시나리오에서는 2100까지 0-1회 정도 가능성이 있는 것으로 나타났습니다.   반면 온실 가스 배출이 줄어들지 않는 시나리오에서는 3-9회 정도 0.24도 상승 이벤트가 있는 것으로 나타났습니다. 이는 이미 온도가 많이 오

이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221193898954  사실 소비자용 컴퓨터 프로세서의 성능 개선은 2006년 이후로 거의 일어나지 않았으며 이것은 소비자측의 수요가 감소했기 때문이라는 주장에 대해서 반박하기 위해 글을 작성하고 있지만, 그러면서 알게된 여러 가지 흥미로운 내용 역시 공유하지 않을 수 없습니다.   지난 10년 간 데스크탑 및 노트북 CPU의 발전이 정체된 이유는 여러 가지이지만, 인텔의 독점이 큰 요인 중 하나라고 믿는 이유는 간단합니다. 그외 분야에서는 무어의 법칙만큼은 아니지만, 이 보다는 빠른 발전이 있어왔기 때문입니다. 앞서 살펴봤듯이 GPU 부분에서는 10년 간 20배의 연산 능력 증가가 있었으며 서버용 CPU 부분에서도 상당한 트랜지스터 집적도 증가가 이어지고 있습니다.    일반적으로 반도체의 제조 공정이 미세해지면 같은 면적의 웨이퍼에 더 많은 제품을 생산할 수 있거나 반대로 더 트랜지스터 집적도가 높은 제품을 생산할 수 있게 됩니다. 예를 들어 과거에는 웨이퍼당 100개 생산하던 프로세서를 공정 미세화를 통해서 200개 생산할 수 있게 되는 것이죠. 물론 공정 미세화 과정에서 비용이 추가로 들지만, 대개는 상쇄할 수 있어서 공정이 미세한 쪽이 생산 단가가 저렴합니다.   이런 문제가 극명하게 보이는 쪽은 메모리 분야입니다. 메모리는 제조사별로 구조가 다를 수 없는 물건이라 아키텍처보다는 제조 공정으로 승부를 볼 수 밖에 없는데, 적어도 지금까지는 공정이 미세한 쪽이 항상 유리했습니다. 그런데 미세 공정을 가졌단 이야기는 결국 엄청난 투자 비용이 드는 미세 공정에 투자할 여력이 된다는 뜻으로 이런 회사는 몇 개 되지 않습니다. 이 이야기는 메모리 전쟁에서 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 몇 개 회사만 살아남게 된 이유를 설명해줍니다.   분야가 다르지만, 사실 프로세서 역시 마찬가지입니다. 공정이 미세화되면 제조 단가는 상대