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2016년 3월 31일 목요일

오픈소스 마이크로프로세서 PULPino



(Series of PULP microprocessor chips on a tray. PULPino chips will be smaller, depending on technology and memory size as small as 1 x 1 millimeter. Credit: ETH Zurich / Frank K. Gurkaynak)


 오픈소스 소프트웨어는 이미 우리 주변에서 아주 널리 사용되고 있습니다. 코드를 공개해서 여러 사람이 공유할 수 있고 수많은 개발자들이 협력해서 성능을 높이고 새로운 기능을 덧붙일 수 있는 장점은 오픈소스를 널리 퍼지게한 원동력이었습니다. 


 사실 오픈소스는 하드웨어에서도 가능합니다. 하드웨어 자체보다는 설계와 디자인을 공유하는 것인데, 이미 CPU는 물론이고 GPU 역시 오픈소스에 참여하는 경우가 늘어나고 있지만, 소프트웨어처럼 널리 공유되지는 못하고 있습니다. 


 최근 스위스의 취리히 연방공과대학(ETH Zurich)과 볼로냐 대학의 연구자들은 펄피노 PULPino 라는 이름의 오픈소스 프로세서를 공개했습니다. 이 오픈소스 프로세서는 역시 오픈소스 명령어인 RISC-V 명령어 셋을 기본으로 하는 프로세서입니다. 따라서 여기에 맞춰 개발된 Linux, FreeBSD, NetBSD OS 와 소프트웨어를 지원합니다. 


 이 프로세서의 특징은 매우 작은 저전력 프로세서를 목표로 개발되었다는 것입니다. PULP는 parallel ultra low power 의 약자입니다. 이 CPU의 작동 속도는 수mW까지 낮아질 수 있다고 합니다. 따라서 주된 목표는 웨어러블 기기나 IoT 등 작고 저전력인 기기가 필요한 시장입니다. 물론 이 시장에는 이미 여러 경쟁자가 존재합니다. 


 펄피노의 크기는 메모리와 제조 공정에 따라 다르지만 1x1 mm에 불과할만큼 작으며 라이센스 비용이 없기 때문에 제조 비용이 매우 저렴합니다. 따라서 성능만 나와주면 현재 이 시장에 진입해있는 ARM 계통의 프로세서의 경쟁자가 될 가능성이 있습니다. 다만 이미 널리 사용되는 다른 아키텍처의 프로세서와의 경쟁이 그렇게 간단하지는 않을 것 같습니다. 


 과연 하드웨어 부분에서도 오픈소스의 바람이 불 수 있을지 미래가 궁금합니다. 


 참고 


우주 이야기 464 - 슈퍼 지구의 표면 온도를 측정하다



(This animated illustration shows one possible scenario for the rocky exoplanet 55 Cancri e, nearly two times the size of Earth. New Spitzer data show that one side of the planet is much hotter than the other – which could be explained by a possible presence of lava pools.
Credits: NASA/JPL-Caltech)


 천문학자들이 최초로 슈퍼지구의 표면온도를 측정하는데 성공했습니다. 지금까지 외계 행성의 표면 온도를 몇 차례 측정되기는 했으나 모두 목성과 비슷한 거대 가스 행성이었습니다. 이번 연구는 나사의 스피처 우주 망원경의 성능을 한계까지 끌어올린 성과입니다. 


 슈퍼지구는 지구와 비슷한 암석형 행성이지만, 지구보다 훨씬 큰 행성을 의미합니다. 이번 연구에서는 이전부터 잘 알려진 외계 행성인 게자리 55e (55 Cancri e)를 관측했습니다. 지구에서 40광년 떨어진 이 외계 행성은 비교적 가까운 거리 때문에 이전부터 많은 연구가 되어 있었습니다. 


  게자리 55e는 지구 지름의 대략 2배, 지구 질량의 대략 8배 정도 되는 행성입니다. 모성인 게자리 55는 쌍성계로 이중 큰 쪽인 게자리 55A는 거의 태양과 비슷한 질량을 가진 별입니다. 그리고 그 주변에는 아주 가까운 거리를 공전하는 다수의 행성이 있는데, 게자리 55e는 불과 평균 230만 km 떨어진 위치에서 2.8일을 주기로 공전하고 있습니다. 그런만큼 이 행성의 표면온도는 매우 뜨겁습니다. 


 캠브리지 대학의 브리스 올리버 데모리(Brice Olivier Demory of the University of Cambridge, England)와 그의 동료들은 스피처 우주 망원경을 이용해서 80시간에 걸쳐 그 표면을 정밀하게 관측했습니다. 물론 스피처의 성능을 최대한 끌어올려도 이 행성의 표면은 작은 점 수준입니다. 그러나 연구팀은 새로운 관측 방식으로 픽셀 하나 하나를 분석 표면 온도의 변화를 감지했습니다. 



(The varying brightness of an exoplanet called 55 Cancri e is shown in this plot of infrared data captured by NASA's Spitzer Space Telescope.
Credits: NASA/JPL-Caltech/University of Cambridge)


 적외선 영역에서의 관측이 이 행성의 표면온도가 2700K(켈빈)에서 1400K 까지 변한다는 것을 나타내고 있었습니다. 과학자들은 이 행성의 대기가 높은 온도차로 인해서 강한 바람을 만들어 비교적 온도가 균일할 것으로 생각했습니다. 밤인 부위나 낮인 부위나 온도가 모두 섭씨 1000도가 넘지만 온도차이 역시 크기 때문에 강한 바람에 의해 열에너지가 분산될 것으로 본 것이죠. 


 하지만 실제 관측에서는 생각보다 큰 1300도 수준의 온도차이가 나타났습니다. 연구팀은 아마도 이 행성의 표면이 암석이 녹은 용암상태(larva)로 있는 것이 원인이 아닌가 생각하고 있습니다. 동시에 실제로는 대기가 거의 사라진 행성이라는 점도 의심되고 있습니다. 모성에서 가까운 거리로 인해 강력한 항성풍이 대기를 모두 벗겨낼 수 있기 때문입니다. 


 태양계에는 이런 행성이 없지만, 우주에는 아주 다양한 형태의 행성이 존재하는 것으로 보입니다. 게자리 55e는 그중 하나일 뿐입니다. 표면에 용암이 흐르는 행성이나 표면 전체가 바다인 행성은 아마 우주 전체로 보면 결코 드물지 않을지 모릅니다. 앞으로 더 많은 관측을 통해 우리는 우주를 알아갈 것입니다. 


 참고 



  

말라리아는 얼마나 오래되었을까?



(This 100-million-year-old biting midge, preserved in amber, shows numerous oocysts of the malarial parasite Paleohaemoproteusburmacis, evidence of the oldest ancestral strain of malaria ever discovered. Credit: George Poinar, Jr., courtesy of Oregon State University)


 말라리아는 현재도 수많은 환자와 사망자를 만드는 무서운 전염성 질환입니다. 원인이 되는 모기 박멸과 치료제의 발전에도 불구하고 점차 지구의 기온이 상승하면서 말라리아를 옮기는 모기가 더 고위도로 이동하고 인구 이동도 많아지면서 말라리아 감염은 좀처럼 수그러들지 않고 있습니다. 


 말라리아 원충은 적혈구 안에 기생하면서 증식하는데, 그만큼 작기는 해도 박테리아가 아닌 원충류로 핵을 가진 세포이기 때문에 기생충 감염으로 분류합니다. 그런데 과연 언제부터 기생을 했는지는 아직 확실치 않습니다. 작은 세포인만큼 화석상의 기록으로 남기가 매우 어렵기 때문입니다. 


 말라리아의 기원에 대한 과학자들의 의견은 아직 일치를 보지 못하고 있는데, 그 기원이 공룡만큼이나 오래되었다는 주장이 제기되었습니다. 오레곤 주립대학의 조지 포이너(George Poinar, Jr)와 그 동료들은 호박속에 같혀 있는 깔다구(midge) 화석에서 말라리아 원충의 oocysts로 의심되는 흔적을 발견했습니다. (사진)


 포이너는 이전에도 1500-2000만년 전 호박속에 갇힌 모기 화석에서 말라리아 원충으로 의심되는 소견을 찾아내기도 했습니다. 이 발견과 더불어 새로 발견된 호박 화석은 현재 말라리아와 비슷한 원충류의 기원이 중생대로 거슬러 올라갈 수 있음을 시사하는 것입니다. 


 현재 말라리아를 일으키는 플라스모디움(Plasmodium) 속의 원충류가 등장한 것은 사실 비교적 최근일 것입니다. 하지만 그 이전에 적혈구에 기생하는 원충류의 진화가 이뤄졌다는 것은 충분히 생각할 수 있는 가정입니다. 문제는 과연 사진 속에 보이는 작은 결절들이 실제로 원충이냐 하는 것입니다. 아마 이 부분은 앞으로 학계에서 논쟁이 될 것 같습니다. 


 개인적인 생각이지만, 기생 전략은 아주 오랜 생존 전략인만큼 꼭 말라리아의 조상이 아니더라도 말라리아와 비슷한 전략을 취하는 기생생물이 중생대에 존재했다는 건 충분히 가능성이 있어 보입니다. 


참고 




2016년 3월 30일 수요일

우주 이야기 463 - 블랙홀의 제트의 온도는 10조도?



(Artistic view of the 10-meter space radio telescope on the Russian satellite Spektr-R comprising the space-borne component of the RadioAstron mission. Credit: © Astro Space Center of Lebedev Physical Institute.)


 막대한 물질을 빨아들이는 블랙홀은 사실 동시에 많은 물질을 방출합니다. 특히 블랙홀의 자전축의 수직 방향으로 자기장의 영향에 의해서 제트라고 불리는 물질의 흐름이 존재하는데, 이름처럼 물질의 아광속 제트 분출이 이뤄집니다. 


 이미 뜨겁게 달궈진 아원자 물질을 다시 광속에 가까운 속도로 방출하기 때문에 제트에 존재하는 물질은 매우 높은 온도로 뜨거워져 있습니다. 하지만 거리 때문에 그 정확한 온도를 측정하는 일은 쉽지 않았습니다. 


 러시아와 미국 등 다국적 과학자팀은 러시아의 10m 지름 위성 전파 망원경인 Spektr-R과 지상 전파 망원경을 이용해서 지구에서 20억 광년 떨어진 퀘이사 3C 273의 제트를 관측했습니다.


 지난 2011년 발사된 Spektr-R은 지구에서 1만km에서 39만km 사이 타원궤도를 돌면서 지상 위성과 연합해서 천체를 관측해왔습니다. 이렇게 멀리 떨어진 전파 망원경을 이용하면 간섭계의 원리를 이용해서 아주 큰 망원경처럼 사용할 수 있기 때문입니다.


 퀘이사는 매우 강력한 블랙홀의 제트로 당연히 엄청나게 높은 온도를 자랑합니다. 하지만 과학자들은 물리적 한계로 인해 온도는 1000억도 이상 오르지 않을 것으로 생각했습니다. 그러나 이번 관측 결과는 실제 온도가 10조도 이상의 초고온 (hotter then 10 trillion degrees)이라는 것을 밝혀냈습니다. 


 이는 매우 놀라운 관측 결과로 앞으로 다른 은하 중심 블랙홀의 제트의 온도를 관측해 제트의 온도가 어디까지 올라갈 수 있는지 더 검증할 필요가 있다는 것을 보여주고 있습니다. 


 이번 연구에서 더 흥미로운 부분은 우주와 지구의 망원경이 힘을 합쳐 큰 망원경처럼 작동했다는 점입니다. 이는 미래에 더 대형의 전파 망원경을 우주에 발사할 필요성을 말해주고 있습니다. 언젠가 아주 먼 곳에 전파 망원경을 발사해 지구의 망원경과 힘을 합치면 이전에는 불가능했던 관측도 가능할지 모릅니다. 


 참고 


"RadioAstron Observations of the Quasar 3C 273: a Challenge to the Brightness Temperature Limit," Y. Y. Kovalev et al., 2016 March 20, Astrophysical Journal Letters, iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/820/1/L9 , Arxiv: arxiv.org/abs/1601.05806

"Extreme Brightness Temperatures and Refractive Substructure in 3C 273 with RadioAstron," Michael D. Johnson et al., 2016 March 20, Astrophysical Journal Letters, iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/820/1/L10 , Arxiv: arxiv.org/abs/1601.05810



암세포를 공격하는 나노입자



(The particles start out large (100 nm) to enable smooth transport into the tumor through leaky blood vessels. Then, in acidic conditions found close to tumors, the particles discharge bomblets 5 nm in size. Inside tumor cells, a second chemical step activates cisplatin. Credit: Jinzhi Du/Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering at Georgia Tech and Emory)


 암 정복은 인류의 오랜 숙원이지만, 사실 결코 쉬운일이 아닙니다. 비록 지난 수십 년간 여러 가지 치료제와 치료법이 개발되기는 했지만, 암의 완치율은 다른 질환처럼 획기적으로 높아지지 않고 있습니다. 현재 고형암의 치료는 오래 전과 마찬가지로 수술적치료가 기본이고 항암 화학 요법 및 방사선 치료가 보조적으로 사용되지만, 여전히 많은 경우에서 완치에 실패하고 있습니다. 


 이런 한계를 극복하기 위해 여러 가지 새로운 치료 방법이 개발되고 있는데, 그중에 하나가 암세포가 있는 장소만 공격하는 표적 치료제입니다. 여기에도 여러 가지 방법이 존재하는데, 오늘 소개할 내용은 암세포만 골라서 공격하는 나노입자입니다.


 기존이 항암제는 암세포를 죽이는 능력은 우수하지만, 정상 세포도 공격하기 때문에 부작용이 많아서 치료에 한계가 존재했습니다. 따라서 암세포만 골라서 항암제를 투여하는 방법을 연구하는 것입니다. 그러면 사용하는 약물이 줄어들면서 부작용은 줄이고 암세포에 직접 항암제를 전달해서 치료 효과는 높일 수 있게 됩니다.  


 중국과 미국의 과학자들이 협력해서 개발한 새로운 나노입자는 일종의 스마트 클러스터 폭탄이라고 부를 수 있는 것입니다. (위의 사진) 대략 100nm 지름의 나노입자 내부에는 항암제인 시스플라틴 (cisplatin)이 존재합니다. 


 이 나노입자는 체내에 투여하면 5nm의 더 작은 입자로 갈라진 후 암세포의 산성 환경에서 활성화되어 암세포 표면에 달라붙은 후 항암제를 암세포에 전달하는 방식을 사용합니다. 


 연구팀이 저널 PNAS에 발표한 내용에 따르면, 유방암 전이 모델 쥐에서 나노입자 치료군이 대조군에 비해 더 오랜 시간 생존 (54일대 37일) 했다고 합니다. 앞으로 인간을 대상으로 한 임상 시험에서도 비슷한 성적을 거둘 수 있을지는 모르지만, 이와 같은 연구가 계속되면 새로운 차세대 항암법이 개발될 것으로 기대합니다. 


(Using reporter nanoparticles loaded with either a chemotherapy or immunotherapy, researchers could distinguish between drug-sensitive and drug-resistant tumors in a pre-clinical model of prostate cancer. Credit: Ashish Kulkarni, Brigham and Women's Hospital)


 한편 브링햄 여성 병원 Brigham and Women's Hospital (BWH)의 연구자들은 실제로 치료제가 암세포를 죽이는지 보고하는 리포터 나노입자(reporter nanoparticle)을 개발했습니다. 역시 비슷한 표적 치료제인데 항암제나 면역 치료제를 암세포에 전달하면서 독특하게도 형광을 해서 치료효과를 실시간으로 알 수 있습니다. 


 형광되는 정도를 측정하면 이 세포가 항암제에 내성을 지닌 세포인지 아니면 반응하는 세포인지를 바로 알 수 있으며, 어떤 치료제를 써야 가장 효과적인지를 매우 빠르게 판단할 수 있다는 것이 연구팀의 설명입니다. 이 연구 역시 PNAS에 실렸습니다. 


 아직은 갈길이 멀지만, 앞으로 연구가 계속되어 암 환자에게 훨씬 부작용이 적고 효과적인 항암 치료 방법이 개발되기를 기대합니다.


 참고 


Hong-Jun Li et al. Stimuli-responsive clustered nanoparticles for improved tumor penetration and therapeutic efficacy, Proceedings of the National Academy of Sciences (2016). DOI: 10.1073/pnas.1522080113 


Reporter nanoparticle that monitors its anticancer efficacy in real time, PNAS,www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1603455113 


기후 변화에 적응하는 작물 만들기



(Transgenic tobacco seedlings were the proof of concept that showed enhancing photosynthetic processes can increase yield in high CO2 conditions. Credit: Stephen Long)


 지구의 기후는 변하고 있습니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 올라감에 따라 점차 기온이 상승하는 것이죠. 이산화탄소 농도의 변화와 기온 상승은 두 가지 모두 식물의 생장에 큰 영향을 미치게 됩니다. 장기적으로 보면 두 가지 모두 식물의 생장을 촉진시키지만, 현재의 식물들은 지금같은 높은 농도의 이산화탄소에 아직 적응이 안된 상황입니다. 


 수만년 후에는 지구의 식물들이 점진적인 진화를 거쳐 잘 적응할지 모르지만, 당장에 늘어나는 인구에 대응하기 위해서 작물 생산을 늘려야하는 인간들로써는 이때까지 기다릴 수 없는 것이 현실입니다. 


 일리노이 대학의 식물학자인 스티븐 롱(Stephen P. Long)과 그의 동료들은 현재 작물들을 더 높은 이산화탄소 농도에 빠르게 적응시킬 수 있는 기술을 연구했습니다. 


 일반적으로 이산화탄소 농도가 높아지면 식물에 존재하는 효소인 루비스코(rubisco)가 이산화탄소를 대기 중에서 더 잘 흡수하게 됩니다. 이는 광합성 증가로 이어질 수 있습니다. 문제는 이 효소가 온도가 올라가면 활성이 줄어든다는 것입니다. 따라서 온도 상승은 오히려 광합성을 줄일 수도 있습니다. 


 연구팀은 여러 식물에서 루비스의 효율을 비교하고 높은 온도에서 좋은 효율을 내는 효소를 찾아냈습니다. 동시에 이산화탄소 수용체 역할을 하는 다른 물질인 RuBP의 효율을 높여 식물이 더 많은 광합성을 하게 유도했습니다. 


 이들은 테스트 식물로 담배를 선정했는데, 질소 비료의 증가없이도 광합성의 증가를 이뤄냈다고 합니다. 만약 이를 주곡 작물에 적용할 수 있다면 수확량 증가로 이어질 수 있습니다. 


 앞으로 식량 수요는 한동안 분명히 증가하게 될 것입니다. 하지만 이미 엄청난 토지를 농지와 방목지로 사용하는 상황에서 더 많은 토지를 농지로 개간하는 것은 심각한 자연 훼손과 지구 온난화 문제를 일으킬 가능성이 큽니다. 그런 만큼 한정된 토지를 더 현명하게 사용하는 방법을 연구해야 할 것입니다. 


 참고 


Johannes Kromdijk et al. One crop breeding cycle from starvation? How engineering crop photosynthesis for rising CO and temperature could be one important route to alleviation , Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2016). DOI: 10.1098/rspb.2015.2578 


2016년 3월 29일 화요일

DARPA의 위성 수리 로봇



(Credit: DARPA)​
 이전에 설명드린 것처럼 DARPA와 나사는 위성을 수리하거나 혹은 연료를 재공급해서 값비싼 위성의 수명을 늘리는 로봇 위성을 구상하고 있습니다. DARPA는 이런 컨셉 가운데 하나인 지구정지궤도 위성 수리 로봇 Robotic Servicing of Geosynchronous Satellites (RSGS) 프로젝트를 공개했습니다.
 이 로봇은 지구에서 평균 3만 6천 km 떨어진 지구 정지궤도에서 고장난 위성들을 수리합니다. 현재 대략 400개 정도의 위성이 지구 정지궤도에 있는데, 여기까지 새로운 위성을 발사하는 데 드는 비용이 만만치 않으므로 수리해서 수명을 연장할 수 있는 경우 수리를 하는 것이 비용 효과적일수도 있기 때문입니다.

 물론 이 경우 하나의 수리 로봇이 궤도에 상주하면서 다수의 로봇을 수리하고 관리하는 시스템이 비용효과적일 것입니다. 수리 로봇을 궤도로 보내는 것 역시 비용이 꽤 드니까요.

(동영상)
 컨셉 영상에서는 태양광 패널 한쪽이 펴지지 않은 위성을 수리하는 모습이 나옵니다. 별것 아니라도 이렇게 만약에 패널이 펼쳐지지 않으면 위성이 제 기능을 할 수 없기 때문에 고가의 지구 정지 궤도 위성을 간단히 수리할 수 있다는 것이죠.
 그외에도 다양한 수리 미션에 이 로봇을 투입하기 위해 지상에서 다양한 시뮬레이션이 진행중에 있습니다. 다만 사람이 직접 지상에서 수리하는 것처럼 완벽하게 수리하는 일은 아마도 어려울 것입니다.
 앞서 언급했듯이 수리 로봇을 이렇게 높은 궤도로 보내려면 꽤 돈이 듭니다. 따라서 이 계획이 현실성을 지니기 위해서는 수리를 하는 편이 더 비용 효과적이라는 것을 입증해야 합니다. 
 DARPA는 5년내로 RSGS를 위성 궤도에서 테스트하기 희망하고 있는데 과연 예산을 배정받아 프로젝트를 진행할 수 있을지 미래가 궁금합니다.
 참고

역대 최소 면적을 기록한 겨울철 북극 해빙



(Arctic sea ice was at a record low wintertime maximum extent for the second straight year. At 5.607 million square miles, it is the lowest maximum extent in the satellite record, and 431,000 square miles below the 1981 to 2010 average maximum extent. Credit: NASA Goddard's Scientific Visualization Studio/C. Starr )


 지난 겨울은 역대급으로 따뜻한 겨울이었습니다. 하지만 이 말이 지구 전체가 모두 포근한 겨울을 지냈다는 의미는 아닙니다. 역시 지역적인 편차가 있었는데, 앞서 전해드린 것처럼 특히 북극권이 아주 뜨거운 겨울을 보냈습니다. 그리고 그 결과로 북극해의 겨울철 해빙이 관측 사상 최소 면적을 기록했다는 소식입니다.




(동영상) 


 보통 북극해의 해빙은 한겨울이 아니라 겨울이 끝나고 봄이 시작되는 시점에서 최대가 됩니다. 3월에 최대가 되고 9월에 최소가 되는데 2016년 3월 24일, 1452만 ㎢ 기록해 관측 사상 최소치를 기록했다는 소식입니다. 이는 1979년 이후로 계산했을 때 텍사스 두 배가 넘는 면적의 얼음이 줄어든 수치라고 합니다.


 물론 북극해의 얼음의 면적을 결정하는 요소는 온도뿐이 아닙니다. 바람 역시 매우 중요한 역할을 합니다. 상식적으로 생각해도 바람이 세게 부는 바다에 얼음이 형성되기는 어렵겠죠. 그래서 2015년 대비 2016년 겨울이 훨씬 더 더웠음에도 불구하고 얼음 면적은 2만 ㎢ 줄어드는데 그쳤다고 합니다.


 나사의 고다드 우주 비행 센터의 해빙 과학자인 왈트 메이어(Walt Meier, a sea ice scientist at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland)는 대기와 마찬가지로 바다 역시 따뜻해지고 있기 때문에 미래에는 더 적은 양의 해빙을 보게 될 것 (we're going to keep seeing smaller wintertime maximums in the future because in addition to a warmer atmosphere, the ocean has also warmed up) 이라고 언급했습니다.


 이렇게 해빙의 면적이 줄어들면 바다가 노출되어 더 많은 태양에너지를 흡수해 온도가 더 올라가는 악순환에 빠지게 됩니다. 비록 온실가스 배출을 줄이기 위한 국제적인 노력이 있지만, 한동안 이 추세는 막기 어려울 것으로 생각됩니다.


 참고


마이크로소프트의 홀로포테이션 - SF 영화가 현실로?




(Credit: Microsoft)​
 마이크로소프트는 현실 세계에 가상 현실을 겹칠 수 있는 개념의 홀로렌즈(HoloLens)를 개발하고 있습니다. 홀로렌즈는 안경형태의 디바이스로 우리가 보는 주변 환경에 가상의 물체를 구현할 수 있습니다. 그리고 그 가상의 물체에는 사람도 들어갈 수 있습니다.
 아직 홀로렌즈는 완벽한 가상현실 혹은 증강현실 기기라고 하기는 어렵지만, 앞으로 여러 가능성을 열어놓고 있습니다. 홀로포테이션은 홀로렌즈를 이용해서 멀리 떨어진 사람들이 실시간으로 함께 있는 것처럼 대화할 수 있는 방식입니다.

(동영상)
 물론 홀로포테이션의 구축을 위해서는 홀로렌즈만 있으면 되는 것이 아니라 사람을 실시간으로 3차원으로 스캔해서 전송할 수 있는 시스템이 별도로 필요합니다. 따라서 홀로포테이션은 제한된 장소에서만 사용이 가능할 것입니다. 그래도 잘만 사용하면 재미있는 응용이 가능한 시스템이라는 점은 의심의 여지가 없습니다.


 홀로포테이션의 재미있는 응용 가운데 하나는 녹화했다가 보여주는 기능과 실제 크기를 확대 혹은 축소하는 기능이라고 합니다. 예를 들어 스타워즈에서처럼 홀로그램을 작게 축소해서 보여줄 수 있다는 것이죠.


  실제로 얼마나 실감나게 구현할 수 있을지, 그리고 가격은 얼마나 될지 궁금한데 무엇보다 가격이 보급에 가장 큰 변수가 될 것 같습니다.


 참고


2016년 3월 28일 월요일

우주 이야기 462 - Type Ia 초신성의 동반성



(The blue-white dot at the center of this image is supernova 2012cg, seen by the 1.2-meter telescope at Fred Lawrence Whipple Observatory. At 50 million light-years away, this supernova is so distant that its host galaxy, the edge-on spiral NGC 4424, appears here as only an extended smear of purple light. Credit: Peter Challis/Harvard-Smithsonian CfA)


 Type Ia 형 초신성은 초신성 가운데서도 특히 천문학에서 중요합니다. 일정한 밝기를 가지고 있어 천문학에서 거리를 측정하는데 사용되기 때문이죠. 밝기가 일정하다는 사실은 역으로 밝기를 계산해서 거리를 측정할 수 있는 도구가 될 수 있습니다. 물론 정확한 거리 측정을 위해서는 Type Ia 초신성의 정확한 특징을 파악하는 것이 중요합니다. 


 Type Ia 초신성은 백색왜성이 일정 임계 질량에 도달하면 폭발을 일으키는 것이 원인으로 생각되고 있습니다. 그러나 그 각론에서는 천문학자들 사이에서 상당한 이견이 있습니다. 일부에서는 백색왜성끼리의 충돌이 원인이라는 가설도 있고 백색 왜성이 동반성에서 물질을 흡수해 임계질량에 도달한다는 주장도 있습니다. 앞서도 설명드린 바 있죠. 




 문제는 Type Ia 초신성의 거리가 워낙 멀다보니 동반성이 설령있다고 해도 관측이 매우 어렵다는 것입니다. 


 과학자들은 초신성 2012cg에서 비교적 가까운 거리의 Type Ia 초신성을 관측할 기회를 얻을 수 있었습니다. 여러 망원경들이 이 초신성을 관측하기 위해서 힘을 모았습니다.


 그 결과 이 초신성 주변에는 적어도 태양 질량의 6배에 달하는 동반성이 있었으며 이 동반성이 초신성 폭발에 의해 뜨겁게 달궈진 모습이 망원경에 의해 관측되었습니다. 이 관측은 Type Ia 초신성 폭발이 백색왜성이 아니라 동반성에서 흘러들어간 물질에 의해 발생했다는 가설을 지지하고 있습니다. 


 하지만 실제로는 Type Ia 초신성이 생기는 원인은 생각보다 다양할 수 있습니다. 이번 관측은 이론적으로 예측된 가설 가운데 동반성 가설을 지지하는 것이지만, 대다수 Type Ia 초신성이 이렇게 생기는지 검증하기 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것입니다. 


 한 가지 여담이라면 동반성은 초신성 폭발에 의해 엄청난 영향을 받게 될 것이라는 점입니다. 비록 살아남는다고 해도 상당한 물질을 잃게 될 가능성이 높습니다. 만약 주변에 행성이 존재했다면 마른 하늘의 날벼락으로 최후를 맞이했을 가능성이 크겠죠. 우리 주변에 이런 초신성이 없었다는 것은 인류에게 큰 행운입니다. 


 참고 


"SN 2012cg: Evidence for Interaction Between a Normal Type Ia Supernova and a Non-Degenerate Binary Companion," G. H. Marion et al., 2016, Astrophysical Journal, Preprint: arxiv.org/abs/1507.07261 




하나씩 조립 되는 차세대 로켓 SLS



(Image Credit: NASA/Michoud/Steven Seipel)


 앞서 포스트에서 설명드린 것과 같이 미국은 아폴로 시절 이후로 가장 강력한 단일 로켓인 SLS를 개발하고 있습니다. 완성되면 인류 역사상 가장 강력한 로켓이 될 SLS는 2018년 그 첫 발사를 예정하고 있습니다.


 그에 앞서 이 로켓을 조립하는 나사의 미슈우드 조립 공장(Vertical Assembly Center at Michoud Assembly Facility in New Orleans)은 바쁘게 돌아가고 있습니다. 최근 공개한 사진을 보면 위에 보이는 것처럼 거대한 원통 모양의 액체 산소 탱크의 조립과 용접이 끝난 상태라고 합니다. 


 SLS의 1단은 코어 스테이지는 60m가 넘는 높이를 가지고 있는데, 부피의 대부분은 거대한 액체 산소 탱크와 액체 수소 탱크가 차지하고 있습니다. 여기서 공급한 연료가 4개의 RS-25 엔진을 점화시켜 거대한 로켓을 우주로 쏘아올리는 것입니다. 


(Image Credit: Orbital ATK)


 1단인 코어 스테이지 옆에 장착되는 고체로켓 부스터 역시 하나씩 완성이 되고 있습니다. SLS에 쓰이는 고체 로켓 부스터는 과거 우주 왕복선의 유산이지만, 아레스 로켓을 만들 때 개조된 5 세그먼트 로켓이 사용됩니다. 덕분에 기존의 로켓 부스터 보다 더 많은 추진력을 제공할 수 있습니다. 


 위에 보이는 사진은 오비탈 ATK가 제작한 마지막 5번째 세그먼트가 실리는 장면입니다. 앞으로 모두 조립되면 역사상 가장 큰 고체 로켓인 SLS 부스터 로켓이 완성될 것입니다. 


 SLS의 첫 번째 임무는 나사의 차세대 유인 우주선인 오리온 우주선을 달 선회궤도로 보내는 것입니다. 일단 안전을 위해 무인 시스템으로 진행되지만, 나사의 대형 우주선이 달 궤도를 선회해서 지구로 귀환하는 것은 아폴로 시대 이후 처음입니다. 


 앞으로 SLS의 목표는 화성처럼 인류가 가지 못한 새로운 장소입니다. 완벽하게 조립되어 실수없이 성공적으로 발사되기를 기원해 봅니다. 



 참고