사람 머리카락 굵기 수준의 집게

(The optical pliers next to the mandibles of a Formica polyctena ant for comparison (composite scanning electron microscope (SEM) image with added colors). The two jaws (red) close when light is sent through the optical fibers (light blue) that have the diameter of 125 microns, comparable to the diameter of a human hair. (Source: UW Physics) Credit: UW Physics)

사물을 잡는 집게 (gripper)는 가장 단순한 도구 중 하나입니다. 자연계는 물론 로봇을 포함해 사람이 사용하는 도구 가운데 많은 기기가 집게를 사용합니다. 하지만 대개 근육으로 되어 있는 자연계의 집게에 비해 인간이 사용하는, 공기/유압/수압 펌프나 전동식 모터는 구조가 복잡해 소형화하는데 한계가 있습니다. 그만큼 힘이 세기는 하지만, 초미세 집게를 만들기는 어렵다는 이야기입니다.

폴란드 바르샤바 대학 및 크라코우 AGH 과학 기술 대학 (University of Warsaw, AGH University of Science and Technology in Cracow)의 과학자들은 액체 결정 탄성중합체 기술 (liquid crystal elastomer technology)을 이용해 지름 125 마이크로미터의 광섬유 위에 사물을 잡을 수 있는 집게를 만들었습니다. 대략 사람 머리카락 굵기의 섬유 끝에 집게를 만든 셈인데, 개미와 크기를 비교하면 얼마나 작은지 알 수 있습니다.

액체 결정화 탄성중합체 Liquid Crystalline Elastomers (LCEs)는 특정 파장의 빛을 받으면 형태가 변하는 특징을 지니고 있습니다. 따라서 복잡한 구조 없이도 사물을 집을 수 있는 집게를 만들 수 있습니다. 연구팀은 자외선을 이용해 탄성중합체를 광섬유 끝에서 자라게 할 수 있는 기술을 만들었습니다. 이를 응용하면 여러 가지 형태의 마이크로 기구를 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

일반 보기에는 놀라운데 과연 실용적인 초미세 집게나 도구가 나올 수 있을지 궁금합니다.

참고

Michał Zmyślony et al, Optical Pliers: Micrometer‐Scale, Light‐Driven Tools Grown on Optical Fibers, Advanced Materials (2020). DOI: 10.1002/adma.202002779

https://phys.org/news/2020-07-smallest-micro-gripper-grown-optical-fibers.html

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통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다. 문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다. 그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다. 사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다. 1. 입문자를 위한 책을 추천해달라 사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다...

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9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

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150년 만에 다시 울린 희귀 곤충의 울음 소리

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