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2016년 11월 30일 수요일

12월 13일 Zen 에 대한 내용이 공개된다.



 AMD가 12월 13일 텍사스 오스틴에서 그 성능에 대한 프리뷰를 공개할 것이라고 합니다. 얼마나 상세한 내용이 공개될지는 알 수 없지만, 지금까지 AMD가 공개한 내용들은 위에 나오는 슬라이드외에는 감질나게 적은 상황이라 결과가 주목됩니다. 


 "An exclusive preview of AMD’s new “Zen” CPU

Join AMD at New Horizon on 12/13 at 3pm CST for an exclusive advance preview of our new “Zen” CPU ahead of its 2017 Q1 release. New Horizon is AMD’s fan-focused event, designed to engage our most dedicated customers.

As well as a hands-on preview of the power of “Zen”, attendees will be able to talk to the AMD minds behind the chip itself and grab expert gaming advice from eSports & Evil Geniuses legend PPD.

The event is hosted by industry veteran Geoff Keighley, who’ll introduce special guests throughout the day.


 아마도 공개될 내용은 젠에 대해서 다소 유리한 내용이 중심을 이룰 것으로 생각되나 유저들이 궁금해하는 싱글 및 멀티 코어 벤치, 게이밍 벤치, 기타 주요 프로그램 벤치 결과가 맛보기 수준으로라도 나올지 기대가 모아집니다. 


 동시에 정확한 출시 일정 및 가격에 대한 정보가 공개될 수 있을지도 주목됩니다. 현재까지 알려지기로는 2017년 1월에 출시 될 것이며 가격은 최고 499달러라고 알려져 있지만, AMD가 공개한 내용은 아니고 모두 루머 수준의 정보입니다. 




 뚜껑을 열어보면 알겠지만, 이번에도 영양가 없는 이야기로 채운다면 사실상 공개해도 좋을 내용이 별로 없는 것 아닌가하는 의구심이 커질 것으로 보입니다. 지금쯤이면 출시 직전 단계로 사실상 완제품이 있어야 하는 상황이고 그렇다면 상세한 벤치 결과가 있을 것이기 때문이죠. 그런 시점에서조차 홍보할 내용이 없다면 실망스런 결과가 기다린다는 이야기입니다. 


 과연 어떤 것이 진실이 될지 결과가 꽤 궁금하네요. 만약 이번에도 유저들의 기대를 저버리면 AMD는 CPU 부분에서 존립이 어려워질 것으로 우려됩니다. 이번에는 진짜 반전을 만들어낼 수 있기를 희망합니다. 


 참고 




성층권 비행 태양광 비행기 SolarStratos







(The aim of the SolarStratos project is to demonstrate the potential of renewable energy(Credit: Creatorz Deitz))


 태양광 비행기는 아직 널리 이용된다고 보기는 어렵지만, 앞으로 고고도 무인기를 이용한 무선 통신망 구축 등 여러 가지 가능성이 예상되고 있습니다. 장시간 공중에 떠서 착륙하지 않고 작동할 수 있기 때문이죠. 특히 태양광 비행기의 큰 날개는 공기 밀도가 낮은 높은 고도를 날기에 적합합니다. 대신 매우 가벼운 물질로 만들어야 하죠. 현재 기술 발전 수준을 고려하면 고고도 통신용 태양광 무인기는 머지 않은 미래에 현실이 될 가능성이 있습니다. 


 그런데 이런 고고도 태양광 비행기를 다른 목적으로 이용하려는 시도가 있습니다. Elektra One을 개발한 PC-Aero에서 개발 중인 SolarStratos가 바로 그 주인공입니다. 이 전기-태양광 비행기는 두 명을 태우고 고도 24km까지 날아오르는 것을 목표로 개발 중입니다. 




 날개 폭 24.9 m, 길이 8.5m에 무게 450kg인 솔라스트라토스는 생각보다 가벼운 무게와 작은 동체를 가지고 있습니다. 날개 면적은 22㎡, 32kW 엔진, 20kWh 리튬 이온 배터리를 가지고 있습니다. 상대적으로 작은 날개 때문에 태양에너지를 이용해서 한달 정도 비행할 순 없지만, 최대 24시간 비행이 가능하다고 합니다. 이는 가벼운 무게에 비해서 큰 날개를 지녔기 때문으로 생각됩니다. 


 다만 실제 사람을 태우고 24시간 비행하는 것은 아니며 2시간 상승, 15분 고고도 비행, 3시간 하강이라는 일종의 성층권 비행 관광용으로 개발되고 있습니다. 탑승자는 마치 우주를 여행하는 것 같은 느낌을 받을 수 있을 것입니다.  



 이 프로젝트가 성공하기 위해서는 성능은 물론이고 가격, 안전성 등 여러 목표를 달성할 수 있어야 합니다. 과연 미래 태양광 고고도 비행기 관광이 가능할지 궁금합니다. 



 참고 





우주 이야기 599 - 거대한 충돌이 발생하는 초신성 폭발을 관측하다.



(Artist's conception of a shock-interacting supernova. Successive eruptions of a massive star produce ejecta with different velocities: the blue ring corresponds to slowly moving layers which are punched by fast ejecta (red-to-yellow) which shoots out. Interaction of those gas masses is via radiating shock waves which produce enormous amounts of light. This explains the phenomenon of Superluminous Supernovae with minimum requirements to the energy budget of explosions. Credit: Kavli IPMU)


 초신성 폭발은 별의 일생 중 가자 강력한 폭발이 일어나는 순간입니다. 때때로 그 밝기는 은하 전체만큼 밝을 수 있습니다. 과학자들은 이런 초신성 폭발 가운데서도 특히 강한 폭발을 Superluminous Supernovae (SLSNe)라고 명명했는데, 이중에서 수소가 거의 없는 초신성을 SLSNe-I (hydrogen poor)로 분류하고 있습니다. 문제는 어떻게 이런 초신성이 존재할 수 있는지 알기 어렵다는 것입니다. 


 수소는 우주에서 가장 흔한 물질로 최후를 앞둔 별마저도 그 표면에는 상당량의 수소를 지니고 있습니다. 따라서 초신성 폭발에서 수소가 발견되지 않는다는 것은 뭔가 이상한 일이 아닐 수 없습니다. 


 노르웨이 카블리 우주 물리 및 수학 연구소 Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU)를 비롯한 국제 과학자팀은 시뮬레이션과 관측 결과를 통해 이 미스터리 초신성의 비밀을 밝힐 단서를 찾았습니다. 


 연구팀에 의하면 이런 독특한 초신성은 폭발 직전의 마지막 순간에 수소가 풍부한 외곽층이 모두 날아간 별에 의해 생성됩니다. 거대 질량 별의 경우 수소를 연소시키면 그 다음은 헬륨, 탄소/산소 순으로 더 무거운 원소를 연소하면서 마지막 순간에는 마치 양파껍질 같은 구조를 지니게 되는데, 밀도가 큰 원소가 아래에 가라앉기 때문입니다. 


 가장 외곽에 있지만 여전히 가장 많은 양을 차지하는 수소가 거의 방출될 정도면 사실 이 별은 매우 극단적인 상황에 놓인 상태입니다. 초신성 폭발을 일으키기 몇 년전에는 주변으로 헬륨 가스를 방출할 정도가 되는데 이것이 SLSNe-I 초신성의 정체로 보입니다. 이 초신성은 폭발시 위의 개념도처럼 주변의 가스 디스크와 상호 작용을 하지만 그래도 수소는 거의 존재하지 않는 상태입니다. 


 수소가 없는 별은 우리의 상식을 뒤엎는 극단적인 형태의 별이라고 할 수 있습니다. 매우 드문 사례이긴 하지만 우주는 우리가 생각하는 것 이상으로 다양하고 복잡한 장소라는 사실을 다시 한 번 보여주는 것 같습니다. 


 참고 


Elena Sorokina et al. TYPE I SUPERLUMINOUS SUPERNOVAE AS EXPLOSIONS INSIDE NON-HYDROGEN CIRCUMSTELLAR ENVELOPES, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/0004-637X/829/1/17


2016년 11월 29일 화요일

네이버 본점 방문자 누적 1700만 돌파 + 최근 근황

어제 (11월 28일)로 네이버 블로그에 누적 방문자가 1700만명을 넘어섰습니다. 지금까지 방문자 수를 보면 


2009 년 1월 5일 : 블로그 개설
2009 년 4월 12일 : 방문자 1 만명 
2009 년 5월 9일 : 방문자 2 만명
2009 년 6월 6일 : 방문자 5 만명
2009 년 7월 9일 : 방문자 10만명 
2009 년 9월 16일 : 방문자 20 만명
2010 년 3월 31일 : 방문자 50 만명
2011 년 6월 24일 : 방문자 100 만명 
2012 년 3월 17일 : 방문자 200 만명
2012 년 10월 7일 : 방문자 300 만명
2013 년 2월 17일 : 방문자 400 만명
2013 년 6월 25일 : 방문자 500 만명 
2013 년 9월 19일 : 방문자 600 만명
2013 년 11월 26일 : 방문자 700 만명
2014 년 2월 21일 : 방문자 800 만명
2014 년 8월 30일 : 방문자 1000 만명
2015 년 3월 22일 : 방문자 1200 만명
2015년 7월 11일 : 방문자 1300 만명
2016년 3월 4일 : 방문자 1500 만명
2016년 11월 28일 : 방문자 1700만명


 인데, 최근에는 다소 방문자 수가 줄어들기는 했어도 여전히 꾸준히 하루 5000~6000명 정도 방문자가 있고 페이지뷰 역시 1만 회가 넘어서 역시 주제를 감안하면 네이버에서는 꽤 메이저급 블로그인 것 같습니다. 모두 여러 이웃분과 독자들 덕분입니다. 


 소소한 이벤트는 2000만명 정도에서 고려 중인데, 아마도 2018년 정도는 되야 하지 않을까 조심스럽게 예측해 봅니다. 뭐 아무튼 블로그 주제를 감안하면 꽤 미스터리한 수준의 독자 수라고 할 수 있을 것 같습니다. 보통 블로그에서 검색하는 맛집, 여행, 연예인 등의 주제는 사실 다루지 않는 거나 마찬가지니까요. 


 과거 처음 블로그를 시작했을 때와 비교해서 현재는 저도 여러 가지 일로 인해 여유가 없는 상태입니다. 책도 쓰고 기사도 쓰고 논문도 쓰고 여기에 물론 일도 하고 있으니까요. 


 참고로 올해 논문을 열 편 정도 쓰겠다고 생각했는데, 현재 거의 이 목표에 근접해 있습니다. 올해 게재가 확정된 논문은 4편 정도네요. (SCI 3편, SCIE 1편) 1저자 두 편과 교신 저자 두 편이고 현재 2편 정도 리비전 해서 올해 말까지 게재 확정을 기대하고 있습니다. 물론 계속 리뷰 중인 논문도 있고 최근에도 꾸준히(?) 리젝을 당하고 있지만 앞으로 계속 해봐야 하겠죠. 지금까지 쓴 논문보다는 앞으로 써야 할 게 훨씬 많은 상태입니다.  


 연구와 관련해서 올해 가장 놀라운 일은 꽤 높은 수준의 저널에서 리뷰어로 요청을 받았다는 것입니다. 제가 과거 읽었던 영어 논문 작성법 책에는 논문을 계속해서 국제학술지에 발표하다보면 언젠가 저명한 해외 학술지에서 리뷰어가 되달라는 정중한 요청을 받게 될 것이라고 설명했습니다. 그렇다면 그때까지 힘든 노고를 학계에서 인정받았다는 의미로 볼 수 있는 것이죠. 그런데 제가 놀란 이유는 제가 그 정도로 연구를 많이 하지 않았기 때문입니다. 


 해당 저널은 인용지수(IF) 15점대로 이전에 논문을 제출한 바 있었으나 리뷰 없이 리젝을 당했습니다. 당연한 결과이긴 했는데, 아무튼 무명에 가까운 연구자인데 이런 곳에서 리뷰어로 요청을 받았다는 것은 꽤 의아한 일이 아닐 수 없습니다. 하지만 미래 다시 이 저널에 논문을 제출할지도 모르는데다 거절하는 것은 예의가 아닐 것 같아 일단 지금 리뷰 중입니다. 


  그런데 사실 미국에 있는 유명 주립대학에서 진행한 연구라 제가 리뷰해도 되는 건지 잘 모르겠다는 생각은 드네요. 좀 곤란하긴 한데 아무튼 해봐야죠. 


 책은 이제 집필은 끝난 상태이고 출간을 위한 마무리 작업입니다. 아무래도 많이 팔릴 것 같지 않아 걱정은 되지만 (사실 제가 돈 내서 출간하는 게 아니기 때문에 저는 문제 없는데, 출판사가 걱정되네요) 일단 여기까지 진행 했으니 마무리해야 하겠죠. 



 내용은 이전에 소개한 것처럼 영양 역학에 관련된 것으로 지방, 탄수화물/당, 단백질을 어떻게 섭취하는 것이 적절한가에 대한 내용입니다. 결론은 쉽게 예상할 수 있듯이 밥과 반찬을 골고루 먹자이지만, 여러 가지 학술적 근거를 제시해서 가이드라인을 설명하는 내용입니다. 


 본래 영양학이나 관련 역학이 전공은 아니지만, 이번 기회를 통해 앞으로 이 부분도 연구해보면 좋겠다고 생각합니다. 다만 당장에는 하던 연구를 좀 더 진행해야 할 것 같습니다. 


 R 공부는 현재는 다소 지지부진 한 것 같습니다. 생각보다 실력이 별로 빠르게 늘지 않는데, 열심히 공부를 하지 않아서라고 생각됩니다. 다만 1년 반 전에는 R 코딩 한 줄 못했는데, 지금쓰는 논문은 다 R을 이용해서 분석하고 있으니 이것만으로도 장족의 발전을 한 것으로 생각됩니다. 다만 더 발전할 필요가 있습니다. 


 어떤 성과를 거둘지는 알 수 없지만, 뭐라도 시도해봐야 결과가 나오는 것이겠죠. 큰 성공을 거두지는 못해도 뭔가를 이루고 살아갈 수 있다면 아무 것도 이룬것 없이 지내는 삶보다 더 나은 것이라고 생각합니다. 지금까지 아주 열심히 살지는 못했지만, 열심히는 아니더라도 꾸준히 하다보면 뭔가 의미있는 성과를 얻는 날도 오지 않을까 생각해 봅니다.  




우리와 가까운 동물에서 신체 재생의 단서를 찾다



(An intact, live acorn worm is pictured. The head is on the far left, and the worm will be cut in the middle. Credit: Shawn Luttrell/University of Washington)


 단순한 생물 가운데는 몸이 반토막이 나도 다시 전체가 재생되는 것도 있습니다. 그리고 그 가운데는 척추 동물과 상당히 가까운 그룹으로 생각되는 반삭동물 (Hemichrodata)이 존재합니다. 반삭동물에 속하는 별벌레아재비류(acorn worm)의 경우 몸을 반으로 잘라도 뇌, 신장, 심장 등이 다시 재생될 수 있습니다. 


 물론 몸이 재생되는 동물은 드물지 않지만, 반삭동물의 경우 척추 동물과 가까운 그룹이라는 사실이 중요합니다. 척추 동물 가운데 꼬리나 사지가 재생되는 경우는 있지만, 중추 신경계나 내장 기관이 완벽하게 재생되는 경우는 볼 수 없기 때문입니다. 


 워싱턴 대학 연구팀은 반삭 동물의 몸을 절단 한 후 어떤 방식으로 중추신경계와 내장이 다시 재생되는지를 연구했습니다. 엽기적인 것 같지만, 놀랍게도 이 동물은 뇌까지 다시 재생됩니다. 


(A head and neural tube have formed at the cut site. The worm's nervous system and organ functions are restored. Credit: Shawn Luttrell/University of Washington)


 사실 이 과정에는 여러 가지 유전자가 관여하는 데, 연구팀은 이를 조절하는 마스터 유전자가 존재하는 것 같다는 증거를 발견했습니다. 이들의 유전자와 신체 구조는 기본적으로 척추 동물과 많이 닮아 있으므로 앞으로 장기 및 신체 재생 연구에서 도움이 될 것으로 기대합니다. 


 그런데 질문을 바꿔서 왜 포유류나 조류 같은 고등한 척추 동물은 신체가 쉽게 재생되지 않는 것일까요? 여기에 대해서는 몇 가지 답변이 있습니다. 우선 훨씬 진보된 면역 시스템과 출혈 방지 시스템이 신체 재생 대신 반흔을 남기더라도 빨리 회복하는 방향을 선호하기 때문입니다. 하지만 더 근본적인 이유는 비용 때문이라는 의견이 있습니다. 


 인간의 팔과 다리, 그리고 신체 장기는 매우 복잡합니다. 더구나 몸 크기도 커서 이를 재생하는 것은 상당한 비용을 수반합니다. 그리고 신체를 재생하는 동안 면역 방어가 취약해져 오히려 감염증으로 심각한 상황에 몰릴 가능성이 커집니다. 따라서 몸집이 큰 편인 고등 척추동물은 재생보다는 반흔을 남기더라도 그냥 상처가 아무는 편이 더 생존에 유리하다는 가설입니다. 예를 들어 손가락이 하나 잘리면 그냥 아무는 게 재생하는 것보다 생존 가능성이 크다는 것이죠. 


 이런 점을 고려하면 인간이 반삭동물처럼 완전한 신체 재생을 이루기는 어려울 것입니다. 하지만 어딘가 방법이 숨어있을지도 모르기 때문에 연구는 계속될 것입니다. 


 참고 


Shawn M. Luttrell et al, Head regeneration in hemichordates is not a strict recapitulation of development, Developmental Dynamics (2016). DOI: 10.1002/dvdy.24457 

중력 센서로 지진을 조기 경보할 수 있다?



 지진은 예고 없이 찾아와 순식간에 엄청난 재앙을 남길 수 있습니다. 다행히 한국은 지진대에서 거리가 멀어서 지진으로 인한 피해 역시 크지 않지만, 그럼에도 최근 발생한 지진들은 우리 나라 역시 완전히 안심할 수 없다는 것을 알려주고 있습니다. 특히 대개의 건물이 내진 설계가 되어 있지 않은 점을 생각하면 이는 무시할 수 없는 위험 요소입니다. 


 인간의 힘으로 지진을 막을 수는 없지만, 지진 학자들은 지진을 조금이라도 빨리 경고하기 위해서 노력하고 있습니다. 5초, 10초만 빨리 경보를 해도 상당한 인명과 재산 피해를 줄일 수 있기 때문입니다. 하지만 기본적으로 지진이 발생해서 지진파 (P파)가 도달하기 전까지는 지진을 경고할 수 없다는 것이 근본적인 한계였습니다. 경고가 이뤄질 때는 이미 지진파가 도달한 이후인 것이죠. 


 프랑스, 미국,이탈리아의 과학자들은 진앙 부근에서 지층이 이동과 뒤틀림 시 발생하는 중력 분포의 변화가 대형 지진을 빨리 경고할 수 있는 단서가 될 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 이들이 저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표한 내용에 따르면 지난 2011년 역대급 대형 지진으로 일본 동북부를 강타한 도호쿠 대지진의 경우에도 이와 같은 중력 분포 변화가 감지되었다고 합니다. 


 지구 위의 여러 지점은 중력 분포가 항상 동일하지 않습니다. 아래에 밀도가 높고 질량이 큰 물체가 있는 경우 중력이 그만큼 커져서 잡아당기는 힘이 강해지고 반대로 밀도가 낮고 질량은 작은 물체가 있으면 중력이 힘이 약해집니다. 동시에 고도에 따라서도 중력 분포가 조금씩 차이가 있습니다. 우리는 그 미세한 차이를 인지하기 어렵지만, 정밀한 중력 센서는 10만 분의 1 이하의 차이도 감지해 낼 수 있습니다. 


 이번 연구에서는 2011년 도호쿠 대지진 당시 500km 떨어진 중력 센서도 변화를 감지한 것으로 나타났습니다. 중력의 변화는 빛의 속도로 전파되기 때문에 지진파에 앞서 지진을 알아낼 수 있습니다. 다만 조석 간만의 차이 처럼 중력 분포의 변화를 일으킬 수 있는 요인이 더 있기 때문에 이와 같은 노이즈에서 지각의 변동만을 파악하는 작업이 필요합니다. 


 앞으로 중력 센서를 이용해서 조기 경보가 필요한 대지진을 신속하게 알아낼 수 있다면 적지 않은 생명을 구할 수 있을지도 모릅니다. 지진파가 도착하기 전 고속 전철이나 지하철, 차량을 긴급 정지시키거나 착륙을 앞둔 항공기의 회항을 지시할 수 있을지 모릅니다. 긍정적인 성과를 기대해 봅니다.  



참고 



Jean-Paul Montagner et al. Prompt gravity signal induced by the 2011 Tohoku-Oki earthquake, Nature Communications (2016). DOI: 10.1038/ncomms13349

2016년 11월 28일 월요일

마이크로 전극이 마비된 환자를 다시 움직이게 만들수 있을까?



(Two examples of the Utah Slant Electrode Array that could help restore movement to those suffering limb paralysis as a result of spinal cord injury(Credit: Oregon State University))


 척추 손상으로 인해서 하지나 사지가 마비된 환자를 다시 걷게 만드는 것은 환자는 물론 의사들의 오랜 꿈이었습니다. 하지만 현재까지 척추손상으로 하지가 마비된 환자를 정상인처럼 걷게 만들기는 어렵습니다. 아마도 당장에 이것이 가능해질 것으로 보기는 어렵지만, 그래도 도전은 계속되고 있습니다. 


 오리건 주립 대학 (Oregon State University)의 연구자들은 마취시킨 고양이를 동물 모델로 마비된 발 근육 - 발바닥 굴근(plantar-flexor) - 의 움직임을 컨트롤 할 수 있는 미세 전극을 개발했습니다. 불과 16㎟의 면적에 100개의 전극을 넣은 이 장치는 Utah Slanted Electrode Array (USEA)라고 불리는데 신경이 마비된 환자에서 근육을 의도한 대로 움직이게 자극을 주는 것이 목적입니다. 


 척추 손상이 온 것은 사실 전선이 끊어진 것에 비유할 수 있습니다. 근육은 사실 멀쩡한 상태죠. 물론 마비가 오래되면 근육을 별로 사용하지 않게 되어 근육 위축이 오지만, 아무튼 근육의 문제는 아니라고 할 수 있습니다. 따라서 근육에 적절한 전기 신호를 줘서 움직이게 만드려는 시도는 오래 전부터 있어왔습니다. 다만, 그 과정이 생각보다 복잡해서 정상인처럼 근육을 조절하기가 매우 어려웠습니다. 


 연구팀은 Proportional-Integral-Velocity (PIV) 컨트롤러를 이용해서 특정 신경의 신호를 해석한 후 여기에 맞춰 신경과 근육에 전기 신호를 주는 방식으로 고양이의 발을 움직이게 만들었습니다. 실제 사람에 적용하는 것은 좀 더 미래의 일이지만, 연구팀은 이 방법이 하지가 마비된 환자가 단지 몇 걸음이라도 걷게 되기를 기대하고 있습니다. 그리고 10년 이내로 실제 상용화가 가능한 버전이 나오기 희망하고 있습니다. 


 물론 실제로 신경이 근육을 제어하는 방식은 매우 복잡하고 빠르게 일어나기 때문에 진짜 신경이 연결된 것 같은 인공 신경 개발은 쉽지 않은 일입니다. 하지만 연구자들은 계속해서 포기하지 않고 시도할 것이고 언젠가는 해결책을 찾아낼 것으로 기대합니다. 


 참고 




첫 자율 비행에 성공한 Cormorant UAV




(The Cormorant's latest test took place in Israel on Nov. 3rd, lasting only about two minutes and involving low flight over uneven terrain(Credit: Tactical Robotics))


 앞서 소개드린 바 있는 단거리 자율 비행 수직 이착륙 무인기인 에어뮬이 이름을 코모란트 Cormorant로 변경하고 자율 비행 테스트를 진행 중이라는 소식입니다. 440kg의 화물을 최대 300km 떨어진 지점으로 수송할 능력을 목표로 하는 코모란트 UAV는 본래 군용 수송기를 목표로 하고 있으나 개발이 성공적으로 진행되는 경우 민수용으로도 사용될 수 있을 것 같습니다. 






(테스트 비행 영상) 


 지난 11월 3일 이뤄진 테스트 비행에서 2분 남짓이긴 했지만, 코모란트는 불규칙한 지형에서 이착륙은 물론 비행, 가속, 감속, 방향 전환 등 자율 비행 시스템에 필요한 여러 가지 테스트를 진행할 수 있었습니다. 아직은 완벽하지 않은 모습이지만, 미래 단거리 드론 수송이 어쩌면 군 보급/수송 시스템의 일대 혁신을 가져올지 모른다는 생각이 들게 만듭니다. 


 현재도 헬기를 이용한 공중 수송은 이뤄지고 있지만, 소규모 부대단위로 수송을 하기에는 비용 문제로 어려움이 있습니다. 앞으로 드론이 이 부분에서 큰 활약을 할 수 있을 것으로 예상할 수 있습니다. 고대부터 현대까지 보급은 전쟁의 성패를 결정하는 매우 중요한 요소였습니다. 드론이 미래전에 새로운 변화를 이끌어낼지 주목됩니다.  


 참고 


데이터 분석 입문 5



 앞서 데이터의 분포에 대해서 잠시 알아봤습니다. 데이터의 분포는 매우 중요한 특징을 보여줍니다. 예를 들어 제가 주로 다루는 의료 관련 데이터에서는 체중, 키, 체질량지수(BMI) 등 여러 기본 데이터가 있고 이것만으로도 비만이나 저체중 같은 여러 가지 정보를 알아낼 수 있습니다. 


 하지만 동시에 이것만으로는 데이터의 정확한 특징을 파악하고 있습니다. 예를 들어 남자인지 여자인지, 성인인지 소아인지, 아시아인인지 백인인지 등에 대한 정보가 추가로 포함되어야 체중, 키, 체질량 지수 등의 데이터가 정상 범위에 속하는지 아니면 비만이 많은 인구 집단인지 파악할 수 있을 것입니다. 


 다루고자하는 데이터의 종류에 따라 다르겠지만, 요즘 등장하는 데이터들은 데이터 수집 기술의 발전과 IT 기술의 발전으로 인해서 점차 그 종류가 자세해지고 관측치의 크기도 커지고 있습니다. 하지만 처음부터 복잡하고 큰 데이터를 다루는 것보다는 단순한 데이터로 설명을 하는 것이 좋을 것 같습니다. 


 지금까지 ggplot2 패키지의 다이아몬드 데이터에서 캐럿에 대한 정보만 봤지만, 이것만이 다이아몬드의 가격을 결정하는 요소는 아닐 것입니다. 여기서 이 데이터를 통해서 우리가 알고 싶은 것이 다이아몬드의 가격이라고 가정하고 여기에서 다이아몬드 컷 (cut) 에 대한 정보를 추가로 확인해 보겠습니다. 


 앞서 다이아몬드 컷은 다섯 등급으로 나뉘어진다는 점을 확인했습니다. 


 > table(cut)
cut
     Fair      Good Very Good   Premium     Ideal 
     1610      4906     12082     13791     21551


 이제 각 등급별 다이아몬드 캐럿 분포를 알아보겠습니다. 우선 다시 ggplot2 패키지를 불러들이고 Fair 등급의 다이아몬드의 캐럿의 분포를 확인하겠습니다. 이 경우 히스토그램보다는 밀도 곡선(density curve)가 더 좋은 선택입니다. 여러 개가 겹쳐도 확인이 쉽기 때문입니다. 


> d=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Fair"],na.rm=TRUE)
> plot(d,"Density Plot of Diamonds carat",col="red",lty=1)
> rug(diamonds$carat)



 여기서 Fair 등급의 다이아몬드만 확인하기 위해서 추가한 부분은 사실 하나 뿐입니다. diamonds$carat[diamonds$cut=="Fair"] 이죠. R에서는 다른 설명 없이도 [] 안에 들어간 조건을 선택해 줍니다. 주의할 점은 carat 뒤에 점을 찍지 않아야 한다는 점과 Fair 처럼 숫자형이 아닌 문자형/범주형 분류는 ""안에 넣어야 한다는 점입니다. 


 이제 여기에 Good 등급도 같이 추가해 보겠습니다. 사실 한줄만 추가해주면 알아서 겹친 그림을 보여주지만 색상과 실선을 달리해야 알아보기 쉽겠죠. 여기서 약간 복잡해집니다. 


d1=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Fair"],na.rm=TRUE)
d2=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Good"],na.rm=TRUE)
plot(d1,"Density Plot of Diamonds carat (Fair and Good)",col="red",lty=1)
lines(d2,col="blue",lty=2)




 일단 두 개의 밀도 곡선을 그려야 하니 d1, d2 두 가지를 표시해 줍니다. 여기까지는 별 어려움이 없습니다. 그 다음 plot 함수를 이용해서 실제 곡선을 그려야 하는데, 동시에 두 개를 그릴 수 없으므로 일단 d1 하나만 그리고 제목, 색상, 실선 종류를 정했습니다. 이후 lines 함수를 이용해서 d2 곡선의 색상과 실선 종류를 선택한 것입니다. 플롯 함수를 두 번 사용하지 않는 것은 하나의 창에 두 개의 곡선을 그리기 위한 것이죠. 


 흥미롭게도 다이아몬드 등급에 따른 캐럿의 분포는 약간 차이가 있는 것 같습니다. 이런 차이가 어디에서 비롯되는 것인지는 모르겠지만, 등급이 높은 다이아몬드는 작은 캐럿이라도 버리지 않고 활용하는 것이 아닐까 하는 생각도 드네요. 계속해서 데이터를 살펴보겠습니다. 그런데 그 전에 각 곡선에 대한 설명이 없는 만큼 범례(legend)를 추가하겠습니다. legend 함수를 사용해서 범례를 표시합니다. 


d1=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Fair"],na.rm=TRUE)
d2=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Good"],na.rm=TRUE)
plot(d1,"Density Plot of Diamonds carat (Fair and Good)",col="red",lty=1)
lines(d2,col="blue",lty=2)
legend("topright",legend=c("Fair","Good"),col=c("red","blue"),lty=1:2)




 legend 함수 뒤에 위치(topright), 범례의 내용 (legend=c("Fair","Good")), 그리고 색상과 선의 종류 (col=c("red","blue"),lty=1:2) 표시하면 됩니다. 이제 줄의 숫자를 늘려서 Very Good 도 같이 표시해 봅시다. 


d1=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Fair"],na.rm=TRUE)
d2=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Good"],na.rm=TRUE)
d3=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Very Good"],na.rm=TRUE)
plot(d1,"Density Plot of Diamonds carat (Fair and Good)",col="red",lty=1)
lines(d2,col="blue",lty=2)
lines(d3,col="salmon",lty=3)
legend("topright",legend=c("Fair","Good","Very Good"),col=c("red","blue","salmon"),lty=1:3)




 약간 모양이 비슷하네요. (참고로 모든 사진은 클릭하면 원본을 볼 수 있습니다. 네이버에서는 작게 나오네요) 그러면 다 표시해 보겠습니다. 


d1=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Fair"],na.rm=TRUE)
d2=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Good"],na.rm=TRUE)
d3=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Very Good"],na.rm=TRUE)
d4=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Premium"],na.rm=TRUE)
d4=density(diamonds$carat[diamonds$cut=="Ideal"],na.rm=TRUE)
plot(d1,"Density Plot of Diamonds carat",col="red",lty=1)
lines(d2,col="blue",lty=2)
lines(d3,col="salmon",lty=3)
lines(d4,col="black",lty=4)
lines(d4,col="green",lty=5)
legend("topright",legend=c("Fair","Good","Very Good","Premium","Ideal"),col=c("red","blue","salmon","black","green"),lty=1:5)




 이걸 보면 캐럿이 작더라도 컷이 좋으면 가치가 있는지 작은 캐럿에서 컷 등급이 높은 다이아몬드가 점점 높아지는 경향이 있습니다. (잘 안보이시면 클릭해서 확대하시면 됩니다) 맞는지는 모르겠지만, 이렇게 데이터 탐색은 가격을 높이는 인과 관계를 추론할 수 있는 정보를 제공합니다. 위의 코드는 길어 보이지만, 사실 내용은 단순합니다. 




 다음에는 박스 플롯에 대해서 알아보겠습니다. 

2016년 11월 27일 일요일

장내 미생물이 요요 현상에 관여한다?



(Credit: Weizmann Institute of Science)


 우리 몸에는 수많은 미생물이 공생하고 있습니다. 특히 장내 미생물(gut microbiome)은 종류와 양에 있어서 다른 미생물을 압도할 만큼 많습니다. 이 미생물은 숙주의 면역 기능을 돕거나 비타민 K 같은 영양소를 공급하기도 하고 우리가 분해하지 못하는 섬유질 성분을 분해해주기도 합니다. 초식 동물에서는 셀룰라제를 분비해서 소화를 돕는 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 


 최근 과학자들은 인간에서 장내 미생물이 앞서 예를 든 기능 이외에도 생각보다 복잡한 기능을 수행한다는 사실을 알아냈습니다. 이 미생물들은 인체의 내분비 기능이나 대사 기능에 작용을 할 수 있는데, 부분적으로는 이 미생물의 생존에 유리한 환경을 만들기 위한 것으로 보입니다. 아무튼 이들이 생각보다 중요한 기능을 한다는 사실은 과학자들의 주목을 끌기에 충분한 것입니다. 특히 최근에는 비만에 영향을 줄 수 있다는 증거들이 발견되고 있습니다. 


 와이즈만 과학 연구소 (Weizmann Institute of Science)의 연구자들은 저널 네이처에 쥐를 이용한 동물 모델을 이용해서 장내 미생물이 체중 감량 후 발생하는 요요 현상과 연관이 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 


 비만이었다가 체중 감량에 성공해도 다시 본래대로 돌아오는 경우는 드물지 않습니다. 여기에는 여러 가지 요인이 있습니다. 일단 생활 습관 자체가 비만을 부르는 생활 습관을 가진 경우 체중 감량은 일시적으로 효과를 보게 될 가능성이 큽니다. 하지만 더 나아가 체중을 감량하기 위해 칼로리 섭취를 줄이면 우리 몸도 여기에 반응을 해서 에너지 소비를 줄이거나 반대로 식욕을 증가시키게 됩니다. 


 이런 여러 가지 요인이 요요 현상의 원인이 되는데, 일단 체중 빠진 후 다시 늘어나는 경우 지방간 및 당뇨의 위험도가 올라갈 뿐 아니라 사실 체중이 더 불어나는 경우도 드물지 않습니다. 따라서 이를 막을 수 있는 방법을 개발하는 것은 시급한 과제 가운데 하나입니다. 


 연구팀은 비만 상태에서 체중이 감량된 쥐의 장내 미생물이 두 종류의 플레보노이드 (flavonoids) 물질을 매우 빠르게 분해한다는 사실을 발견했습니다. 이 물질은 야채를 분해할 때 나오며 지방 대사를 촉진해서 지방 축적을 줄이는 역할을 합니다. 따라서 비만 상태인 쥐의 장내 미생물은 플레보노이드가 부족해서 비만을 촉진하는 효과를 만들게 됩니다. 그래서 다시 살이 찌게 되는 것이죠. 


 연구팀은 더 나아가 정상 쥐의 장내 미생물 이식 및 플레보노이드 투여를 통해서 이를 막을 수 있다는 사실을 발견했습니다. 물론 사람에서 입증한 것은 아니지만, 앞으로 장내 미생물이 비만 치료의 새로운 목표가 될 수 있다는 점을 시사한 연구 결과입니다. 


 하지만 당연히 이것만으로 비만 치료가 되기는 어려울 것입니다. 왜냐하면 체중 증가를 일으키는 요인은 매우 복합적이기 때문이죠. 다만 비만 유병률의 급격한 증가와 이로 인한 합병증 증가를 고려할 때 긍정적인 연구 결과라고 하겠습니다. 새로운 비만 치료제 개발로 이어지기를 기대합니다. 


 참고 





  Nature, DOI: 10.1038/nature20796 

식물 잎의 모양을 결정하는 유전자



(RCO Gene expression in the leaf of hairy bittercress (Cardamine hirsuta). Credit: P. Huijser)


 인간의 키,머리색깔, 성별, 피부색 등은 유전자에 의해서 결정됩니다. 작은 유전자의 차이도 큰 변화를 만들 수 있죠. 하지만 DNA 염기 서열을 모두 분석한 현재에도 전체 유전자의 일부만 기능이 밝혀진 상태입니다. 아직 우리는 구체적으로 유전자가 어떻게 사람과 나무를 만드는지 다 알지 못합니다. 하지만 연구를 통해서 하나씩 비밀이 드러나고 있습니다. 


 막스 플랑크 식물 육종 연구소 Max Planck Institute for Plant Breeding Research (MPIPZ)의 과학자들은 배춧과의 식물의 유전자를 조사해서 비교적 적은 수의 유전자가 잎의 모양을 결정짓는다는 사실을 밝혀냈습니다. thale cress (Arabidopsis thaliana), hairy bittercress (Cardamine hirsuta)라는 비교적 가까운 두 식물에서 찾아낸 유전자는 homeobox gene 인 RCO (REDUCED COMPLEXITY, 잎의 복잡도를 감소시킨다는 뜻)와 LM1 입니다. 이 유전자들은 잎의 크기와 복잡성을 결정짓는 유전자입니다. 


 연구팀에 따르면 이 유전자들이 만들어내는 단백질은 일종의 억제제로써 잎의 모양을 다양하게 만들지만, 대신 크기는 줄어든다고 합니다. 다양한 모양의 잎사귀는 햇빛을 받을 가능성을 높일수도 있지만, 너무 작은 잎은 결국 광합성의 효율을 떨어뜨리므로 적당한 수준에서 조절할 필요가 있습니다. 


 이 조절은 물론 자연 선택에 의해 이뤄집니다. 주변에 공간이 많은 환경에서는 큰 잎을 선호할테고 주변에 공간이 비좁은 상태에서는 크기를 손해보더라도 비쭉하게 나온 독특한 모양을 하므로써 틈새로 쏟아지는 햇빛을 받으려고 할 것 입니다. 따라서 이런 진화압에 맞춰 RCO 유전자와 이를 활성화시키는 유전자가 조절된 것으로 보입니다. 


 이번 연구에서는 생각보다 작은 수의 DNA가 잎의 모양을 결정한다는 사실이 밝혀졌습니다. 하지만 모든 식물에서 같은 유전자가 관여하지 않을수도 있습니다. 분명 식물마다 다른 잎의 모양은 식물의 생존에서 매우 중요한 역할을 하고 있을 것이고 모두 DNA의 지배를 받을 것입니다. 앞으로 그 연구를 통해서 식물이 잎의 모양을 만드는 방식을 더 상세히 알아낼 수 있을 것입니다. 이는 DNA가 생물체를 어떻게 만들고 조절하는지 알아내는 과정 중 하나일 것입니다. 


 참고 


Francesco Vuolo et al. Coupled enhancer and coding sequence evolution of a homeobox gene shaped leaf diversity, Genes & Development (2016). DOI: 10.1101/gad.290684.116 

(루머) AMD 젠 관련 루머 - 가격은 최고 499달러?







(출처: AMD)


 AMD의 젠이 이제 출시를 조금 앞두고 있는 것 같습니다. 본래 2016년 4분기에 출시한다고 했다가 이제는 2017년 1분기를 말하고 있으니 아무튼 빠르다고 말하긴 어렵겠지만, 출시가 임박한 것은 맞을 것으로 생각됩니다. 아직도 상세한 벤치 마크 자료는 공개되지 않고 있지만, 최근 몇몇 소식통을 통해서 가격 및 스펙에 대한 정보가 새어나오고 있습니다. 이에 따르면 가장 상위모델은 499달러라고 합니다. 


 - 8코어 16쓰레드 (SR7) : 3.2 GHz 베이스 3.5 GHz 터보 클럭 95W TDP, L2 캐쉬 4MB, L3 캐쉬 16MB. 499 달러 

 - 8코어 16쓰레드 (SR7) : 3.0 GHz 베이스 3.2 GHz 터보 클럭 95W TDP, L2 캐쉬 4MB, L3 캐쉬 16MB. 349 달러 

 - 6코어 12쓰레드 (SR5) : 65W TDP, L2 캐쉬 3MB, L3 캐쉬 12MB. 249 달러 

 - 4코어 8쓰레드 (SR3) : 65W TDP, L2 캐쉬 2MB, L3 캐쉬 8MB. 149 달러 


 물론 이 정보들은 모두 확인된 내용이 아니라서 자세한 내용은 기다려봐야 알 수 있습니다. 지금 단계에서 AMD가 공개한 것은 반복해서 이전세대 대비 40%의 성능 향상이 있다는 것과 최상위 모델이 8코어 16쓰레드라는 것입니다. 실제로 인텔의 플래그쉽 CPU와 견줄만한 성능 향상이 있으면 지금쯤 대대적으로 홍보할 것 같은데 너무 조용해서 다소 걱정스럽습니다. 


 지금 이런 저런 이야기를 해봐야 사실 소용없을 것이고 결론은 뚜껑을 열어봐야 알 수 있을 것 같습니다. 아마도 젠 자체는 불도저급의 대형 삽질만 하지 않으면 공정 및 아키텍처 개선으로 상당 부분 성능 향상을 이끌어 낼 수 있을 것으로 생각됩니다. 


 다만 싱글 코어 성능은 인텔에 다소 뒤지는 것이 아닐까하는 것이 개인적인 생각입니다. 그래서 많은 코어로 승부를 보려는 시도로 생각되는데, 최근 점차 멀티 코어를 이용하는 게임이나 프로그램이 많아지는 점을 생각하면 나쁘지 않은 접근이라고 생각됩니다. 덤으로 경쟁자인 인텔이 같은 값에 더 많은 코어를 지닌 제품을 내놓거나 혹은 가격을 인하할 수도 있으니 모든 소비자에게 이득이 될 것으로 기대합니다. 


 하지만 모든 것은 역시 나와봐야 알겠죠. 가격 정보도 궁금하지만, 역시 가장 궁금한 것은 실제 성능입니다. 


 참고 




2016년 11월 26일 토요일

비타민 D 보조제 먹어야 할까?



 비타민 D는 체내 칼슘 대사와 뼈 건강에 매우 중요한 물질입니다. 사실 널리 알려지지 않았지만, 비타민 D가 체내에서 하는 일은 매우 다양하며 아직 그 기능이 밝혀지지 않은 부분도 적지 않습니다. 예를 들어 비타민 D 섭취는 면역 기능을 유지하는데 중요합니다. 미량 섭취해도 되긴 하지만, 중요한 물질인 점은 의심의 여지가 없습니다. 


 그런데 실제로 얼마나 많은 양의 비타민 D가 필요한지, 그리고 반드시 보충을 해야 하는지는 오랜 논쟁의 대상이었습니다. 물론 충분한 햇빛을 받고 비타민 D가 풍부한 음식을 섭취하는 것 (기름이 많은 생선, 계란, 간 등) 은 괜찮겠지만, 비타민 D가 포함된 보조제가 도움이 될 수 있는지 여부는 확실치 않은 부분이 있습니다. 


 따라서 대부분의 국가에서 햇빛을 충분히 받는 것과 균형잡힌 식단을 하는 것 이외에 비타민 D 보조제를 권장하는 경우는 없지만, 예외가 있습니다. 영국 보건 당국은 햇빛을 받기 어려운 가을과 겨울철에는 비타민 D 보조제 복용이 도움이 될 수 있다고 설명하고 있습니다. 이는 본래 햇빛이 잘 들지 않는 자연적 조건에 따른 것이긴 하지만 지속적인 논쟁의 대상이 되고 있습니다. 


 최근 영국 의학 저널 (BMJ, British Medical Journal)에는 가을과 겨울철에 비타민 D 보조제 복용을 권장하는 현재의 영국 가이드라인이 근거가 부족하다는 주장이 실렸습니다. 연구팀은 이전에 발표된 연구들을 토대로 무작위 대조군 실험(RCT)와 관찰 연구, 그리고 메타 분석 모두에서 비타민 D 보조제 복용이 효과가 있다는 과학적 근거가 불충분하다는 결론을 내렸습니다. 


 이는 과거부터 논쟁이 있어왔던 부분인데, 다양한 질병이 있는 사람에서 비타민 D가 감소되어 있기는 하지만 이것이 원인인지 결과인지에 대해서 의문이 제기되었기 때문입니다. 더구나 비타민 D 보조제 복용이 골절을 비롯하여 전체 사망률 감소에 영향을 준다는 근거도 다소 부족합니다. 하지만 일부 연구에서는 긍정적인 반응이 나왔고 비타민 D 보조제가 도움을 줄 수 있다고 믿는 연구자도 있습니다. 


 BMJ에는 양쪽의 의견을 담은 내용을 실렸습니다. 비타민 D 보조제 복용을 지지하는 영국 보건국의 루이스 레비 박사 (Dr Louis Levy, head of nutrition science at Public Health England)는 가을과 겨울철에는 음식만으로는 충분한 비타민 D 섭취가 어려우므로 10 마이크로그램 정도의 추가적인 비타민 D 섭취가 도움이 될 수 있다고 주장했습니다. 


 반면 킹스 칼리지 런던의 팀 스펙터 교수(Tim Spector, Professor of genetic epidemiology at King's College London)는 비타민 D 보조제가 도움이 되지 않는다는 상당히 믿을 만한 근거가 있다고 반박했니다. 아마도 이 논쟁은 쉽게 마무리될 것 같지는 않지만, 현재 상황을 고려하면 비타민 D 보조제를 국가 권고안으로 포함시키는 것은 다소 근거가 부족하지 않은가 생각됩니다. 


 비타민 D는 매우 친숙한 물질 같지만, 아직 우리는 비타민 D가 인체에 미치는 영향과 필요로 하는 수준에 대한 지식이 부족합니다. 앞으로 더 많은 연구가 진행되어야 할 것 같습니다. 


 참고 


Practice: Should adults take vitamin D supplements to prevent disease? www.bmj.com/cgi/doi/10.1136/bmj.6201

Head to Head: Should healthy people take a vitamin D supplement in winter months? www.bmj.com/cgi/doi/10.1136/bmj.i6183