Translate

2013년 10월 31일 목요일

우주 이야기 184 - 용암이 흐르는 지구형 외계 행성 케플러-78b




 천문학자들이 케플러 우주 망원경의 데이터를 이용해서 본래 케플러 미션이 찾고자 했던 것 - 즉 지구 크기의 암석 외계 행성 - 을 찾는데 성공했습니다. 그러나 뜻밖에도 위치는 지구와 비슷한 궤도가 아니라 모항성에 너무 가까이 있는 '불타는 지구' 같은 외계 행성이었습니다. 외계 행성 케플러 78b (Kepler - 78b) 는 지구보다 지름이 20% 더 큰 정도인 행성이지만 수성보다 태양에 40 배 이상 가까이서 모항성을 공전하고 있습니다.  



(외계 행성 케플러-78b 의 컨셉 아트  Kepler-78b is a planet that shouldn't exist. This scorching lava world, shown here in an artist's conception, circles its star every eight and a half hours at a distance of less than one million miles. According to current theories of planet formation, it couldn't have formed so close to its star, nor could it have moved there. Credit: David A. Aguilar (CfA)   )


 이 외계 행성은 백조자리 방향으로 대략 400 - 700 광년 정도 떨어져 있습니다. 모성인 KIC 8435766 혹은 케플러-78 은 태양과 비슷한 G type 항성으로 주변에 태양처럼 행성을 거느리고 있지만 위치는 태양계에서는 상상하기 힘든 곳입니다. 케플러-78b 의 공전 궤도는 아마도 0.01 AU (약 150 만 km) 안쪽으로 공전 주기 역시 8.5 시간에 불과합니다. 이 수준이면 거의 인공 위성이라고 해도 과언이 아닌 수준입니다.


 실제로 케플러 - 78b 는 모항성의 중심에서 반지름 R 의 2.7 배 거리나 혹은 표면에서 항성 반지름 1.7 배 정도 되는 거리를 공전하고 있는 셈입니다. 지구로 치면 반지름 6400 km 이니 10880 km 상공에서 지구 주위를 공전하는 위성을 생각하면 될 것 같습니다. 



(케플러-78 과 그 주위를 공전하는 케플러 78b This illustration compares our Earth with the newly confirmed lava planet Kepler-78b. Kepler-78b is about 20 percent larger than Earth, with a diameter of 9,200 miles, and weighs roughly 1.8 times as much as Earth. Credit: David A. Aguilar (CfA) ) 


 이 외계 행성이 처음 포착된 것은 지난 2013 년 8월이었는데 최초에 이를 발견한 MIT 팀을 비롯하여 여러 천문학자들이 공동으로 이를 연구한 결과 매우 상세한 데이터가 얻어질 수 있었습니다. 일단 관측에 유리한 위치 덕에 그 크기와 공전 궤도, 주기 등이 매우 정확하게 측정되었습니다.


 이에 의하면 케플러-78b 는 지구보다 20% 정도 지름이 더 크며 무게는 대략 1.8 배 정도 더 나갑니다. 밀도는 지구와 비슷한 5.3 g/㎤  였습니다. (지구는 5.5 g/㎤) 이 밀도는 내부에 지구처럼 주로 철로 되어 있는 핵이 있고 나머지는 주로 암석 성분이라고 가정하면 설명할 수 있는 밀도입니다. 한마디로 수백광년 저 멀리 있는 지구와 닮은 행성이라고 할 수 있습니다. 하지만 닮은 것은 속이고 겉모양은 완전히 다를 것입니다.



(케플러-78b 와 지구의 크기 비교  This illustration compares our Earth with the newly confirmed lava planet Kepler-78b. Kepler-78b is about 20 percent larger than Earth, with a diameter of 9,200 miles, and weighs roughly 1.8 times as much as Earth. Credit: David A. Aguilar (CfA) )


 케플러-78b 의 표면은 쉽게 예상할 수 있듯이 엄청나게 뜨거운 상태입니다. 지구처럼 규산염 기반의 지각을 가지고 있다면 대부분 용융상태로 사실상 용암의 바다를 - 마치 맨틀이 드러나 있거나 마그마 상태 같은 - 이루고 있을 것입니다. 지구처럼 물의 행성이 아니라 용암의 행성인 셈이죠. 설령 물이 있었다고 해도 지금은 다 증발되어 사라진 상태일 것입니다. 예상되는 표면 온도는 2,300 K(2,030 °C) 에서 3100K(2,830 °C) 입니다.


 천문학자들은 이 외계 행성이 왜 이렇게 가까운 위치에서 모항성을 공전하고 있는지 궁금해 하고 있지만 현재까지 확실하게 설명할 수 있는 이론은 없는 상태입니다. 아무튼 모항성에서 너무 가깝기 때문에 사실 그 운명은 정해져 있다고 볼 수 있습니다. 결국 30 억년 이내로 이 행성은 모항성에 삼켜져 별의 일부가 될 것이라고 연구팀은 추정했습니다.


 추후 관측에 따라서 새로운 사실이 밝혀질 수도 있겠지만 아무튼 이 행성에 생명체가 존재할 가능성은 없다고 봐도 무방할 것 같습니다. 이 연구는 Nature 에 실렸습니다.


 참고


Journal Reference:

  1. Francesco Pepe, Andrew Collier Cameron, David W. Latham, Emilio Molinari, Stéphane Udry, Aldo S. Bonomo, Lars A. Buchhave, David Charbonneau, Rosario Cosentino, Courtney D. Dressing, Xavier Dumusque, Pedro Figueira, Aldo F. M. Fiorenzano, Sara Gettel, Avet Harutyunyan, Raphaëlle D. Haywood, Keith Horne, Mercedes Lopez-Morales, Christophe Lovis, Luca Malavolta, Michel Mayor, Giusi Micela, Fatemeh Motalebi, Valerio Nascimbeni, David Phillips, Giampaolo Piotto, Don Pollacco, Didier Queloz, Ken Rice, Dimitar Sasselov, Damien Ségransan, Alessandro Sozzetti, Andrew Szentgyorgyi, Christopher A. Watson. An Earth-sized planet with an Earth-like densityNature, 2013; DOI: 10.1038/nature12768








DIY 스마트폰 ? - 모토로라의 프로젝트 아라 (motorola's project Ara)




(Source : Motorola)


 모토로라에서 독특하지만 꽤 그럴 듯한 아이디어를 가진 신개념 스마트폰을 공개했습니다. phoneblock 이라는 방식 (폰 블럭 자체는 네덜란드의 Dave Hakkens 가 이미 디자인한 것 ) 의 이 스마트폰은 아라 프로젝트 (Project Ara) 라는 명칭으로 개발 중입니다. 개념은 단순합니다. 스마트폰을 사용자가 원하는 방식으로 조립하는 것인데 마치 레고 블록을 조립하는 것 같은 방식입니다.


 그런데 이런 스마트폰을 생각한 이유가 더 의미심장합니다. 그것은 e - waste 로도 알려진 전자 쓰레기 문제입니다. 수명 주기가 짧은 휴대폰을 비롯한 전자기기들은 생산하는 속도만큼이나 빨리 버려지고 있으며 이로 인한 환경 문제가 심각합니다. 일부 전자 폐기물은 독성물질을 가지고 있으며 개도국으로 팔려나가 여기서 문제를 일으키기도 합니다.








 폰블록은문제가 생기면 휴대폰 전체가 아니라 일부만 바꾸는 개념입니다. 따라서 쓰레기를 획기적으로 줄일 수 있다는 것이 모토로라 측의 설명입니다. 그런데 구글에 인수되서 그런지 동영상이나 아이디어가 구글 스럽다는 생각이 드네요. 이런 참신한 아이디어를 실제 제품으로 내놓을 수 있다는 것 역시 구글 스럽다는 생각입니다. 


(Source : Motorola) 


 사용자가 원하는데로 모듈을 결합해서 DIY 로 스마트폰을 만든다는 아이디어도 괜찮아 보입니다. 하지만 몇가지 문제점이 지적될 수 있습니다 아난드텍에서 제기한 문제 중에 하나는 규제와 관련된 것입니다. 미국 FCC 는 휴대폰에 대해서 완제품만 전파 인증을 해주고 있고 대부분의 국가도 마찬가지 입니다. PC 의 경우 부품들만 인증하면 조립 PC 는 문제 삼지 않는 예외 규정이 있는 국가들이 많지만 스마트폰처럼 전파 간섭을 일으킬 가능성이 많은 제품의 경우 과연 그렇게 쉽게 규제의 벽을 뚫을 수 있을 것인지 지금으로썬 알기 어렵습니다.


 내구성 및 안전성 역시 문제가 될 수 있습니다. 조립식으로 만드는 대표적인 전자기기인 PC 의 경우 내부 부품들은 나사와 슬롯에 의해 단단히 고정되어 있습니다. 그리고 PC 는 주로 들고다니지 않고 거치시켜서 사용하죠. 예외적인 경우를 제외하면 들고 다니다가 바닥에 떨어뜨릴 일이 없습니다. 폰블록의 경우 레고 처럼 조립하는 만큼 과연 단단하게 결합할 것인가 ? 그리고 바닥에 떨어지면 어떻게 될 것인가 ? 가 매우 걱정되는 일이 아닐 수 없습니다. 사용중에 배터리나 카메라가 분리되거나 바닥에 떨어져 산산조각 (!) 이 나지 않을까 고민되는 일이 아닐 수 없겠죠. 여기에도 아무래도 좁은 공간에 빽빽히 들어간 양산품 대비 무게와 두께가 더 나갈 것 처럼 보입니다.


 다만 이런 의문점은 아직 실제 제품이 등장하지 않은 시점에서는 확실하게 말할 수 있는 점은 아니라고 하겠습니다. 이런 문제를 극복하기 위해서 별도의 특수 케이스를 씌운다든지 아니면 블록 전체를 전파 인증을 받고 나중에 블록을 별도로 업그레이드 한다든지 하는 방법도 가능하겠죠. 환경 친화적일 뿐 아니라 유저들로 하여금 자유를 부여한다는 점에서 꽤 재미있기는 한데 실제 제품은 어떤 모습일지 궁금합니다. 아직은 컨셉이고 실제 제품을 리뷰한게 아니니 평가는 제한적일 수 밖에 없어 보입니다.


 한가지 더 생각할 수 있는 장점은 폰블록이 나오면 스마트폰 가격이 저렴해지지 않을까 하는 생각입니다. 왜냐면 이통사들이 출고가를 가지고 장난치기 어려워 질테니 말이죠. 유저들이 부품을 사서 모듈식으로 조립한다면 (이 모듈이 저렴하다는 전제하에) 모두 언락폰이 되는 셈인데다 필요한 부분만 사서 조립할 수 있다면 내게 필요한 스마트폰이 꽤 저렴해 질 수 있습니다. 여기에다 수리도 매우 간편해 지겠죠. 


 비슷한 개념으로 타블렛도 만들 수 있을 것 같은데 하나 나오면 조립하고 싶은 욕구가 들게 만드는 제품이긴 합니다. 물론 저렴하게 나오면 말이죠. 이 오픈소스 하드웨어 프로젝트는 머지않아 폰블록 커뮤니티와 함께 결과물을 내놓을 것이라고 합니다.  


 참고
   




64 비트 ARM 쿼드 코어 칩을 인텔이 제조 한다 ?



 오늘날 인텔과 ARM 진영은 모바일 시장을 두고 치열한 혈투를 벌이고 있습니다. 지금 사정을 생각하면 인텔이 ARM 계열 칩을 생산한다는 것이 이상하게 생각될 수 있지만 그것이 현실화 될 것으로 보입니다. 왜냐하면 인텔이 알테라의 64 비트 쿼드코어 ARM 칩을 자사의 14 nm Tri Gate 프로세스에서 양산하기로 결정했기 때문이죠. 아무리 인텔이 파운드리 사업에 관심이 많다지만 자사의 최신 공정을 다른 회사의 파운드리로 제공한다는 점은 사실 파격적입니다. 그것도 ARM 칩에 말이죠. 


 사실 고성능 ARM 칩을 인텔에서 양산했던 것은 새로운 일은 아닙니다. 이전에도 몇번 과거 ARM 과 인텔의 역사에서 언급했듯이 인텔 역시 다양한 비 x86 계열 프로세서를 생산한 역사가 있는데 그 중에 가장 유명한 것이 ARM 과의 협력으로 탄생한 스트롱암/ Xscale 입니다. 당시 인텔이 생산한 이 ARM 칩들은 초기 스마트폰과 PDA 에 널리 사용되었습니다. 


 그러나 인텔이 당시 아톰이라는 다른 옥동자를 생각하고 있었기 때문에 ARM 에서 데려온 자식인 Xscale 은 매각되었고 (2006 년) PDA 및 스마트폰 CPU 시장에서 인텔의 존재는 그렇게 사라지게 되었죠. 지금 생각해보면 꽤 아쉬운 일이었겠지만 아무튼 이미 일어난 일을 돌릴 수는 없는 일이죠. 인텔은 그 이후로 자사의 아톰 기반 AP 를 스마트폰 시장에 진출시키려고 노력 중이지만 아직 신통한 성과를 거두지는 못하고 있습니다.


 그런 인텔이 다시 ARM 칩을 생산하게 된 것은 급격히 늘어나고 있는 파운드리 시장에 다시 진입하기 위해서 입니다. 알테라는 인텔 파운드리의 중요한 고객인데 우리에게는 생소하지만 주로 산업용으로 쓰이는 임베디드 프로세서와 주문형 반도체인 FPGA 제조업체라고 할 수 있습니다. 실리콘 밸리에 위치한 주요 팹리스 반도체 회사 가운데 하나입니다. 


 이 회사의 발표에 의하면 새로운 Stratix 10 system-on-a-chip 은 쿼드 코어 64 bit ARM Cortex-A53 프로세서를 사용하며 인텔의 14 nm 공정 팹에서 제조될 것이라고 합니다. 시점은 2014 년으로 아마도 이 시기 다른 회사에서도 쿼드 코어 64 비트 ARM 칩들을 내놓겠지만 14 nm 공정 제품은 흔하지는 않을 것으로 보입니다. 


 하지만 그렇다고 해서 애플, 삼성, 퀄컴, 엔비디아 등이 긴장할 필요는 없습니다. 왜냐하면 이 회사는 스마트폰에 들어가는 AP 를 만드는 회사가 아니기 때문이죠. 이 회사는 인텔의 경쟁자도 아니고 다른 모바일 칩 메이커의 경쟁자도 아닙니다. 이 칩은 FPGA (field-programmable gate array) 시장을 타겟을 등장할 것이고 이 회사들과 경쟁할 일이 없습니다. 


 그럼에도 불구하고 인텔의 최신 공정을 ARM 파운드리를 위해 열어준다는 것 자체가 그만큼 시대가 변했다는 이야기가 되겠죠. 2006 년 전까지 인텔은 가장 강력한 ARM 칩을 양산했습니다. 이제 8 년 만에 다시 ARM 칩을 양산하게 된 인텔 내부의 반응이 궁금합니다.  



 참고  






태양계 이야기 181 - 지구 방위 계획 - NEOshield 와 IAWG


(지구에 충돌하는 혜성/소행성의 상상도.   Credit : NASA) 
 
 소행성이 지구에 충돌해 재앙적인 피해를 입힌 다는 것은 이제는 식상하기까지 한  영화 소재가 되었지만 그럼에도 불구하고 실제로 일어날 수도 있는 일입니다. 최근 있었던 첼랴빈스크 운석 역시 그 사실을 다시 일깨워 준 사건이었습니다. 


 사실 수십년전부터 과학자들은 지구를 위협할 수 있는 소행성과 혜성들을 PHO (Potentially Hazardous Object) 로 분류해서 추적 관찰하고 있습니다. PHO 에 해당하는 천체들은 지구 궤도에서 가장 근접할 때 0.05 AU (7,500,000 km) 안쪽으로 들어오는 천체로써 지름 100 - 150 미터 급 소행성과 혜성들입니다. 사실 이보다 작은 소행성 (첼랴빈스크 운석의 크기는 대략 17 미터 급) 역시 위험하긴 하지만 100 미터 이상급은 위험 정도가 다르기 때문에 특별 관리 대상입니다.




(PHO 의 궤도  Lightness-reversed cropped plot of orbits of all the known Potentially Hazardous Asteroids (PHAs), numbering over 1,400 as of early 2013. These are the asteroids considered hazardous because they are fairly large (at least 460 feet or 140 meters in size), and because they follow orbits that pass close to the Earth's orbit (within 4.7 million miles or 7.5 million kilometers). Credit : Jet Propulsion Laboratory, NASA ) 


 참고 : 지구를 위협할 수 있는 소행성들 -  http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/82-1.html
                                                             http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/83-2.html
                                                             http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/84-3.html
                                                             http://jjy0501.blogspot.kr/2012/07/85-4.html


 이미 나사의 지구 접근 천체 관측 프로그램 (Neo Earth Object Observation Program) 은 1 만번째 지구 근접 천체 (Neo Earth Object  NEO.   지구의 공전 궤도와의 거리가 4500 만 km 미만인 천체 혹은 그 공전궤도가 0.983 - 1.3 AU 사이를 지나는 천체) 를 발견한 상태이기도 합니다. 따라서 소행성이나 혜성의 위협에서 지구를 방어할 계획을 세운다고 해도 이상할 것은 없겠죠. 이전 포스트에서 이미 이 내용을 다루기도 했지만 과학자들과 주요국 당국자들은 더욱 구체적인 계획을 세우기 위해 노력중에 있습니다. 


 이중에 NEOShield 계획은 글자 그대로 행성 방어 (planetary defense) 를 위한 구체적인 플랜을 마련할 목적으로 미국과 독일, 영국, 프랑스, 스페인, 러시아등이 참여하는 국제 프로젝트입니다. 물론 NEO 에 대해서 지구를 방어하는 계획을 수립하기 위한 것이죠. 그야 말로 지구 방위대라고 할 수 있지만 그렇다고 당장에 로봇 (?) 이나 미사일을 만드는 건 아니고 정보를 교환하고 미션 컨셉을 세우는 것이 목표입니다. 보다 구체적인 방안이 도출되면 그 이후로 지구 방위를 위한 국제적 공동 미션이 수립될 수 있을 것 같습니다. 그리고 여기에는 몇가지 충돌 테스트를 포함한 연구도 같이 포함될 예정이라고 하네요. 


 한편 UN 역시 IAWG·International Asteroid Warning Group 을 만들어 소행성 관련 정보 교환 및 자체 감시 위성 발사 계획을 세우고 있습니다. 아무래도 소행성 충돌이 실제로 가능성이 있는 이야기이고 현재의 과학 기술로 막거나 최소한 대피할 수 있는 재앙이라는 점이 이런 국제적인 노력의 배경이라고 생각됩니다. 


 다만 실제로 소행성의 위협을 제거하기 위한 기술적 문제는 만만치 않습니다. 앞으로 이를 해결하기 위한 여러가지 노력과 아이디어들이 나와야 할 것으로 생각됩니다. 물론 소행성의 궤도를 수정할 수 있다면 단순히 지구만 안전해 지는 것이 아니라 앞으로 우주 탐사에도 꽤 큰 도움이 되겠죠. 나사 역시 소행성 포획 계획을 세우고 있습니다. (  http://jjy0501.blogspot.kr/2013/09/Movie-Style-Asteroid-Capture-Plan.html 참조)


 미래에는 SF 영화나 소설에서처럼 소행성을 인간의 뜻대로 조정하는 날이 올 것인지 궁금합니다. 


 참고      





2013년 10월 30일 수요일

엔비디아 VS AMD 의 경쟁 - 가격인하와 GTX 780 Ti 출시 예정



 한동안 심심했던 하이엔드 그래픽 카드 시장이 AMD 의 새로운 R9 및 R7 시리즈의 등장과 더불어 경쟁에 불이 붙은 모습입니다. 일단 시작은 AMD 가 먼저 했는데 R9 280X 를 299 달러라는 매우 경쟁력 있는 가격에 출시함과 동시에 차기 하이엔드인 R9 290X 역시 549 달러라는 준수한 가격으로 출시한 것입니다. 이에 따라 하이엔드에서 메인스트림 시장에 이르기까지 그래픽 카드 시장의 재편은 불가피할 수 밖에 없는 상황입니다.


 엔비디아는 이에 대한 대응책으로 새로운 플래그쉽인 GTX 780 Ti 를 11월 7일경 출시할 예정이라고 합니다. 가격은 699 달러 선으로 책정되었으며 그 성능은 적어도 GTX 780 보다는 높을 것으로 보입니다. 그리고 가격을 보건데 클럭을 높여서 R290X 보다 더 성능상의 우위를 구현하려고 할 가능성이 높아보입니다. 물론 구체적인 성능은 벤치결과를 기다려 봐야 알겠지만 경쟁이 시작된 것은 확실합니다. 그리고 당연히 이런 경쟁은 그 아래 모델에서도 진행됩니다.


 GTX 780 의 가격은 499 달러로 150 달러 정도 조정될 예정이며 GTX 770 은 329 달러로 내려갈 것으로 알려져 있습니다. 정확한 할인율 및 성능에 대한 비교는 아마도 곧 공개될 것으로 보입니다. 전반적으로 가격이 조정되고 새로운 드라이버가 나옴에 따라서 이제 각 제품들의 가격대 성능비도 전반적으로 재조정 될 것으로 보입니다. 참고로 프로모션 기간 중  GTX 780 Ti/780/770 구매시 배트맨 아캄 오리진, 어쌔신 크리드 4 블랙 플래그, 스플린터셀 블랙 리스트 번들 카피가 증정되며, GTX 760/660 구매시에는 스플린터셀 블랙 리스트, 어쌔신 크리드 4 블랙 플래그 번들이 증정된다고 합니다.


 이런 양상은 사실 소비자가 가장 환영할 만한 모습이라고 할 수 있겠죠. 솔직히 본래 이렇게 되었어야 했는데 한동안 엔비디아가 플래그쉽에서 앞서가면서 하이엔드 그래픽 카드 가격이 너무 무리하게 올라갔던 부분이 있었습니다. 아무튼 이래서 경쟁이 필요한 것이겠죠. 


 참고  





2013년 10월 29일 화요일

1 억년 전 새의 발자국 화석 발견



 최근 고생물학자들이 아마도 지금까지 발견된 것 가운데 가장 오래된 새의 발자국 화석을 발견했다고 발표했습니다. 아틀란타의 에모리 대학 (Emory University in Atlanta) 의 흔적 화석 (trace fossil, 발자국이나 땅을 판 흔적처럼 생물체 자체가 아닌 살았던 흔적이 화석으로 남는 경우) 전문가인 앤서니 마틴 (Anthony Martin) 와 그의 동료들은 호주의 빅토리아주 남부의 Dinosaur Cove 의 해안 암석 지층에서 공룡이 아니라 새의 것으로 생각되는 발자국 두개를 발견했습니다. 이 흔적 화석의 연대는 1억 500 만년전으로 추정됩니다.   




(1억 500 만년전의 새 발자국 화석. 두개의 별개의 새의 착지 흔적 화석임.   The Cretaceous bird tracks were found on a slab of sandstone. (Credit: Photo by Alan Tait))  


 그런데 사실 새의 발자국 화석이라고 결론을 내리기에 앞서 이 화석에 대해서는 한가지 신중한 검토가 필요합니다. 그것은 동시대를 살고 있었던 조류를 닮은 수각류 공룡의 발자국이 아닌가 하는 의문입니다. 이전 시조새 관련 포스트에서 ( http://blog.naver.com/jjy0501/100162535814  참조) 언급했듯이 중생대에는 땅을 달리는 대형 수각류 깃털공룡에서 네개의 날개를 지니고 글라이더 비행을 하는 미크로랍토르 (Microraptor), 그리고 비둘기처럼 생긴 원시 조류 콘퓨시우소르니스 (Confuciusornis) 들이 공존했고 이들은 비슷한 골격 구조를 공유하고 있었습니다. 


 하지만 현대의 고생물학자들은 이들이 발구조가 미묘하게 다르다는 것을 알고 있습니다. 이 시기의 수각류 공룡들과 달리 원시 조류들은 나무 가지를 붙잡는데 유리한 뒤로 향한 발가락 (rear toe) 을 가지고 있었습니다. 문제는 일부 수각류 공룡들도 뒤로 향한 발가락을 진화시켰다는 (주로는 나무위에서의 생활에 적응한 것으로 보임) 점입니다. 하지만 이 흔적 화석은 그 이상의 증거를 가지고 있습니다. 그것은 바로 착륙의 흔적입니다. 


 연구의 주 저자인 마틴은 이 흔적 화석을 보자마자 이것이 현대의 백로나 왜가리가 착지할 때 해변가에 만드는 흔적과 비슷하다는 것을 눈치 챘다고 합니다. 연구자들은 이것이 보기 드문 흔적 화석인 새가 착지할 때 땅에 남은 흔적이라고 생각하고 있습니다. 그 증거로 흔적이 땅에 끌린 흔적이 남아 있다고 하네요. 저 같은 비 전문가가 봐서는 확실히 모르겠는데 해당 분야의 전문적인 과학자들의 분석은 그렇다고 합니다. 아무튼 아래 그림을 보니 '과연 그렇군' 하는 생각이 들네요. 



(새가 지상에 착륙할 때 뒤로 향한 발가락 때문에 끌린 흔적이 남게 됨. This is an illustration showing how the flight landing track was probably made as a bird set down on the moist sand of a river bank. Credit: Drawing by Anthony Martin ) 


 사실 원시 조류의 진화는 1 억년보다 훨씬 이전이었다고 생각됩니다. 따라서 1 억 500 만년전의 착지 흔적 화석이 있다는 일 자체는 놀라운 일은 아니겠지만 이렇게 오래된 화석이 잘 보존되어 분석이 가능하다는 것은 중요한 과학적 성과입니다. 이 흔적은 강둑에 있는 습기를 머금은 모래 위에 만들어 진 것으로 보입니다. 연구팀은 이 흔적 화석이 여름이나 봄에 범람기가 지난 후인 겨울철에 만들어진 것이 아닌지 궁금해 하고 있습니다. 예를 들어 철새의 이동이 중생대에 이미 존재했을 지 모릅니다. 


 흔적 화석은 이렇게 골격 화석만으로는 알 수 없는 여러가지 정보를 제공할 수 있습니다. 과연 이 흔적을 남긴 새는 무엇을 위해 여기에 착륙했던 것일까요. 그냥 현대의 조류들이 그렇듯이 먹이를 구하기 위해서 였을까요. 겨울을 나기 위해 지나던 중에 영양을 보충하려고 했던 것일까요 ? 아직은 알 수 없는 것 투성이지만 1 억 500 만년전 강둑에 착륙했던 두 마리의 새는 오랜 세월 후에 인간들의 주목을 받게 될지 상상도 못했을 것입니다.      



참고  




Journal Reference:

  1. Anthony J. Martin, Patricia Vickers-Rich, Thomas H. Rich, Michael Hall. Oldest known avian footprints from Australia: Eumeralla Formation (Albian), Dinosaur Cove, VictoriaPalaeontology, 2013; DOI: 10.1111/pala.12082

2013년 10월 28일 월요일

TSMC 2013 년 3 분기 실적 공개 - 20nm 및 16nm 공정도 준비 중



 TSMC 가 2013 년 3 분기 실적 (2013 년 9월 30일로 끝나는 분기) 을 공개했습니다. 이번 분기에 매출은 55.33 억 달러 (1625.8 억 타이완 달러), 순이익은 17억 6800 만 달러 (519.5 억 타이완 달러) 로 매출은 전년 동기 대비 14.9% 증가, 전 분기 대비 5.2% 증가라는 비교적 견조한 성장세를 유지했습니다. 이전 분기에 이어 매출에서 28 nm 공정의 비중이 늘어나면서 이제는 전체 매출의 1/3 정도가 여기서 나오는 것으로 조사되었습니다. 40 nm 이하 제품의 비중은 52% 로 TSMC 의 주력이 미세 공정 제품임을 알 수 있습니다. 그래도 150 nm 이상 제품의 수요도 꾸준하긴 하네요. 



(TSMC  의 웨이퍼 매출 비중.   Credit : TSMC) 


 2013 년 3 분기에 TSMC 의 28 nm 공정은 사실성 성숙 단계에 이르렀음을 알 수 있습니다. 매출에서 차지하는 비중이 32 % 까지 증가했기 때문이죠. 40 nm 공정의 예를 들면 2012 년 1 분기에 32% 까지 비중이 올라가 정점에 이른 후 이후 비중이 20% 까지 떨어졌습니다. 이 때 부터 28 nm 공정 제품 매출이 급격히 증가했기 때문이죠. 하지만 28 nm 공정의 성장세는 이보다 더 이어질 가능성이 높습니다. 왜냐하면 20 nm 공정 제품의 양산이 2014 년 1 분기로 연기되었기 때문이죠. 


 TSMC 의 주장에 의하면 현재 28 nm 공정 파운드리에서 TSMC 가 차지하는 비중은 84% 에 이른다고 합니다. 실제 분기 매출 55 억 달러 가운데 거의 1/3 이 이 공정에서 나오는 점을 생각하면 그럴듯한 이야기 입니다. 주요 고객인 퀄컴, AMD, 엔비디아가 이 공정을 애용하고 있고 특히 28 nm 공정 기반 스냅드래곤 제품군이 날개 돋힌 듯 팔리고 있어 당분간은 매출이 계속 증가할 것으로 보입니다. 다만 이미 파운드리 업계의 주요 고객들은 차세대 공정을 원하고 있습니다. 


 이런 요구에 부응하기 위해 TSMC 는 20 nm 및 16 nm FinFET 공정 제품의 양산도 준비 중에 있습니다. 당초 예상보다 (2013 Q4) 한분기 정도는 늦어진 셈이지만 새로운 20 nm 공정 파운드리는 CLN20SOC with HKMG 라고 불린다고 합니다. 2014 년 역시 엔비디아와 AMD, 그리고 퀄컴의 새로운 칩들이 이 공정을 원하게 될 테지만 초기에는 생산량이 적어 2012 년 초 같은 물량 부족에 시달릴 것으로 생각됩니다. 그렇게 생각하면 20 nm 공정 GPU 를 보게 되는 것은 아마도 2014 년 하반기 이후일 가능성이 높습니다. 구체적인 일정은 공개되지 않았지만 말이죠. 


 한편 2015 년 1 분기에는 16 nm FinFET 공정 양상에 들어간다는 계획도 가지고 있습니다. 이 제품은 CLN16FF 라고 불린다고 합니다. 실제로 그렇게 빨리 양산에 들어갈지는 두고봐야 알겠지만 아무튼 20 nm 의 벽이 깨지는 것은 시간 문제일 뿐입니다. 2014 년에서 2015 년 사이 여러 제조사에서 20 nm 이하 미세 공정 칩들이 나오게 될 것입니다. 따라서 이 시기가 되면 더 강력한 AP, CPU, GPU 를 보게 될 것입니다. GPU 부분에서는 100 억개 이상의 트랜지스터를 집적한 칩도 등장하지 않을까 생각하네요. 


(Credit : TSMC)



 파운드리 업계 1위 답게 TSMC 의 웨이퍼 생산능력은 상당합니다. 이번 분기 웨이퍼 생산량은 8 인치 (200 mm) 환산시 425.8 만 장이라고 합니다. 올해 예상 생산량은 8 인치 환산 1644 만 7천장이라고 하니 확실히 파운드리 업계의 공룡이라는 점이 실감나는 수치입니다. 물론 반도체 업계 1위인 인텔과 2 위인 삼성이 (특히 삼성이) 파운드리 사업에 눈독을 들이고 있는 만큼 TSMC 의 왕좌도 반드시 안전하다고 할 순 없겠죠. 


 아무튼 20 nm 공정 생산이 빨리 진행되서 차세대 GPU 가 금방 좀 나왔으면 하는 개인적 바램입니다.   


 참고 



LG 의 커브드 스마트폰 LG G Flex 공개


(LG G Flex   Credit : LG) 


 LG 가 소문의 커브드 스마트폰 LG G Flex 를 공개했습니다. 6 인치 세로 곡면 디스플레이 (1280 X 720. 하나의 픽셀에 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 3개의 서브픽셀을 넣은 Real RGB 방식) 를 가진 스마트폰으로 일단 사양은 해상도만 빼면 최신 고성능 스마트폰에 적합한 수준입니다. 


Key Specifications (Korean Version):

- Chipset: 2.26 GHz Quad-Core Qualcomm Snapdragon™ 800 (MSM 8974)
GPU: Adreno 330, 450MHz
- Display: 6-inch HD (1280 x 720), Curved P-OLED (Real RGB)
- Memory: 2GB LP DDR3 RAM / 32GB eMMc
- Camera: Rear 13.0MP / Front 2.1MP
- Battery: 3,500mAh (embedded)
- Operating System: Android Jelly Bean 4.2.2
- Size: 160.5 x 81.6 x 7.9 - 8.7mm
- Weight: 177g
- Network: LTE-A / LTE / HSPA+ / GSM
- Connectivity: BT 4.0 / USB 3.0 compatible / WiFi (802.11 a/b/g/n/ac) / NFC
- Color: Titan Silver

- Other: TDMB / Hi-Fi 24bit, 192kHz Playback


  일단 스냅드래곤 800 이나 2 GB LPDDR3 메모리 등은 준수한 사양으로 생각됩니다. G Flex 만의 특징이라면 곡면 디스플레이와 휘어진 배터리라고 할 수 있습니다. 일단 디스플레이는 먼저 등장한 갤럭시 라운드가 400 mm 반지름의 곡면을 좌우로 구현했다면 G Flex 는 700 mm 반지름 곡면을 상하로 구현한 것이라고 합니다. LG 에 의하면 마치 아이맥스 영화관의 커브드 스크린을 보는 효과를 누릴 수 있다고 하네요. (6 인치 화면에 아이맥스는 약간 무리수 같은데.... ) 또 세로 곡면 디자인 덕에 통화시 폰을 얼굴에 가까이 대면 스피커와 마이크의 위치를 각각 귀와 입에 최대한 근접시킬 수 있다고 합니다. 


 다만 해상도는 최근 나오는 고성능 스마트폰이나 라이벌 (?) 이랄 수 있는 갤럭시 라운드처럼 1920 X 1080 이 아니라 1280 X 720 입니다. 여기에 대해서는 설왕설래가 나오고 있으나 아무튼 현재까지 곡면 디스플레이 기술이 개발 중에 있는 점을 감안해야 할 것 같습니다. 결국 나중에는 full HD 곡면 디스플레이를 적용하겠죠. 


 한편 배터리 부분에서는 더 주목할 만한 기술이 있습니다. LG 화학이 독자 개발했다는 스택앤폴딩(Stack&Folding) 기술이 들어간 이 배터리는 구부릴 때 받는 물리적 스트레스가 적어 휜 상태에서도 스트레스가 적고 안전성이 높다고 합니다. 배터리 까지 휜 덕에 G Flex 는 다른 스마트폰과 맞먹는 3500 mAh 의 배터리 용량을 자랑합니다.


 아무튼 미래의 일로 여겨진 커브드 스마트폰이 하나씩 등장하므로써 미래에는 더 다양한 형태를 지닌 스마트 기기의 등장이 가능할 것으로 기대됩니다. 솔직히 커브드 배터리는 좀 나중에 실용화 될지 알았는데 2013 년이 다 가기 전에 보게 되서 놀랍다고 생각합니다. 커브드 디스플레이와 더불어 커브드 배터리 1 세대의 성능은 아마 기대에는 미치지 못할 것입니다. 왜냐하면 사람들이 기대했던 것은 접었다가 펼 수 있는 그런 기기였을 테니 말이죠. 


 하지만 이런 1 세대 제품이 나오면서 제조사들도 노하우를 쌓고 제품을 검증해서 더 나은 2 세대 3 세대 제품을 만드는 법이죠. 그런 점에서 아직은 커브드 스마트폰이 큰 환영을 받지는 못하겠지만 미래에는 점점 상상력의 한계를 시험하는 다양한 제품이 나올 것으로 기대합니다. 


 참고 






    

21 세기 연금술 ? - 금을 이용해 이산화탄소를 연료로 바꾼다



 고대에서 근세초까지 수많은 사람들이 연금술 (alchemy) 에 매달려 납 같은 싼 금속을 금 같은 비싼 금속으로 바꾸기 위해 무의미한 시간을 낭비했습니다. 물론 화학 반응으로 원소를 변경시킬 수 없으니 그 목적으로 본다면 무의미한 시도였지만 이 과정에서 의도치 않게 근대 화학의 발전에도 영향을 미친 것으로 평가받기도 합니다. 


 21세기의 과학자들은 평범한 물질을 금으로 바꾸는 대신 금을 이용해서 더 유용한 연구를 하고 있습니다. 브라운 대학 (Brown University) 의 연구자들은 촉매로써의 금의 역할에 관심을 가지고 있는데 이것을 이용해서 현재 아주 골치거리가 되고 있는 온실 가스인 이산화탄소를 더 유용한 물질로 바꾸는 연구를 진행 중에 있습니다.


 이산화탄소 (CO2) 는 한개의 탄소 원자와 2 개의 산소 원자가 결합한 것으로 대단히 안정한 분자입니다. 따라서 이를 이용해서 유용한 화학물질을 만들기는 쉽지 않습니다. 이산화탄소 분자가 다른 분자와 화학 반응을 하려고 하지 않으니까요. 반면 여기서 산소 하나를 제거한 일산화탄소 (CO) 는 훨신 반응성이 큰 분자입니다. 이 성질은 인간에게 꼭 유용하지만은 않습니다. 잘 알려져 있듯이 일산화탄소는 헤모글로빈에 대한 친화력이 산소 보다 200 배 정도 강하기 때문에 만약 인간이 흡입하는 경우 일산화탄소 중독으로 생명이 위험할 수도 있죠.  


 하지만 브라운 대학의 화학과 교수인 순 (Shouheng Sun, professor of chemistry ) 과 그의 동료들은 일산화탄소를 이용해 합성 천연 가스나 메탄올 혹은 다른 대체 연료를 만들 수 있다고 생각하고 있습니다. 문제는 이산화탄소를 일산화탄소로 만들기가 어렵다는 것입니다. 대개 일산화탄소는 산소가 부족한 환경에서 연소가 일어날 때 발생하는 가스입니다. 그 반대의 과정이라면 모를까 이산화탄소 -> 일산화탄소는 흔히 보기 어려운 과정이죠.


 이런 힘든 과정을 쉽게 만들어 줄수 있는 촉매로 금이 사용될 수 있다는 것은 이전 연구에서도 알려져 있었습니다. 하지만 그 효율이 매우 낮아서 실용성은 없었습니다. 브라운 대학의 연구팀은 금을 나노 입자 수준으로 작게 만들면 반응에 참여할 수 있는 표면적이 크게 넓어지면서 효율이 높아질 것으로 기대했습니다. 이들의 연구에 의하면 8 nm 입자가 가장 높은 효율을 보여 90% 의 전환율을 보였으며 4,6,10 nm 입자도 좋은 성적을 보였습니다. 


 연구자들은 처음에는 이 현상을 이해하지 못했습니다. 공학 교수인 앤드류 피터슨 (Andrew Peterson, professor of engineering) 와 그의 동료들은 이것이 금 나노 입자의 모양에 의한 차이라고 생각하고 있습니다. 즉 효율이 최적이 되는 모양이 있다는 것이죠. 아무튼 나노 입자로 작아진 금은 매우 효율적인 촉매라는 사실이 밝혀졌다고 합니다. 



(금 나노 입자 촉매  Less is more ... to a point Gold nanoparticles make better catalysts for CO2 recycling than bulk gold metal. Size is crucial though, since edges produce more desired results than corners (red points, above). Nanoparticles of 8 nm appear to have a better edge-to-corner ratio than 4 nm, 6 nm, or 10 nm nanoparticles. (Credit: Sun lab/Brown University) )


 과학자들은 적은 에너지로 이산화탄소를 일산화탄소로 만들 수 있는 촉매에 대해 연구 중에 있습니다. 현재 일산화탄소는 산업용으로 여러 화학 물질 제조에 사용될 수 있기 때문에 적어도 이산화탄소보다는 유용합니다. 예를 들어 포스겐 (phosgene. 일산화탄소와 염소가스를 이용해서 제조하는 유독성 기체로 합성수지, 폴리우레탄, 도료, 의약품, 용제 등의 원료로 사용) 제조에 사용 될 수 있죠. 


 현재 이산화탄소를 분리하는 기술은 상당히 진보가 되어 있는데 문제는 분리한 이산화탄소를 어떻게 하기 힘들다는 것이죠. 그래서 현재는 매립 하는 방법이 주로 사용되고 있는데 이를 원료로 인간에게 유용한 물질을 만들 수 만 있다면 일석 이조라고 할 수 있습니다. 매립한 이산화탄소가 다른 문제를 일으키거나 혹은 다시 새어 나올까봐 걱정하는 것 보다는 나은 선택이죠.


 앞서 설명했듯이 일산화탄소는 수소 첨가 (hydrogenation) 과정을 거쳐 메탄올로 만들 수도 있고, 피셔 - 트롭쉬 (Fischer-Tropsch process,  (2n + 1) H2 + n CO → CnH(2n+2) + n H2O 반응임.)  반응으로 다른 탄화 수소 연료로 만들수도 있습니다. 이를 가공하면 글자 그대로 이산화탄소를 다시 검은 황금인 석유로 바꿀 수 있는 것이죠. 대상이 변하긴 했지만 21 세기의 연금술이라고 할 수 있습니다.  


 이산화탄소를 직접 반응시켜 탄화 수소 연료를 만들려는 연구 역시 같이 진행 중인데 사실 문제는 비용과 대량 생산 가능성이라고 하겠습니다. 여기에 결국 이 모든 과정에서 에너지가 들어간다는 점도 무시할 수 없습니다. 결국 이산화탄소를 이용해서 연료를 생산하는 일도 가능은 한데 에너지, 비용, 대량 생산 가능성이 문제가 되는 것이죠. 이를 극복하기 위한 연구는 지금도 진행 중입니다. 과연 미래에는 이산화탄소에서 만든 연료로 자동차를 굴리게 될지 궁금합니다.  


 이 연구는 Journal of the American Chemical Society 에 실렸습니다.


 참고 

   
Journal Reference:
  1. Wenlei Zhu, Ronald Michalsky, Önder Metin, Haifeng Lv, Shaojun Guo, Christopher J. Wright, Xiaolian Sun, Andrew A. Peterson, Shouheng Sun. Monodisperse Au Nanoparticles for Selective Electrocatalytic Reduction of CO2 to CO.Journal of the American Chemical Society, 2013; : 131024140700002 DOI: 10.1021/ja409445p