지난 10월 8일, 미국 프린스턴 대학교의 존 홉필드와 캐나다 토론토 대학의 제프리 힌턴이 2024년 노벨 물리학상을 수상했다. 수상자를 발표한 스웨덴 왕립 과학 한림원 노벨 위원회(이하 위원회)는 “인공 신경망을 이용한 기계 학습의 이론적 기반 발견과 발명”을 공로로 두 사람에게 노벨 물리학상을 수여한다고 밝혔다. 두 수상자의 발명은 물리학, 생물학, 컴퓨터 과학을 넘나드는 학제적 연구에서 비롯되었다. 홉필드는 물리학에 기반을 둔 이론 생물학자이다. 그는 1982년에 ‘창발적 집단 계산 능력을 갖춘 신경망과 물리적 시스템’[i]을 발표하며 홉필드 네트워크를 제안했다. 홉필드 네트워크는 자석 속에서 원자들의 스핀이 서로 영향을 주며 스핀 방향이 결정되는 현상을 기술하는 통계 역학 이론의 이징 모델(isi..

학술 2024. 11. 20. 16:07

2024년 10월 9일(현지 시간), 노벨 화학상 수상자로 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수(이하 베이커 교수)와 구글 딥마인드의 데미스 허사비스 최고경영자(이하 허사비스), 존 점퍼 디렉터(이하 점퍼)가 선정됐다.베이커 교수는 단백질 설계 모델을 만들었고, 구글 딥마인드 팀(허사비스, 점퍼)은 단백질 구조 예측 인공지능(AI)을 개발했다. 이들은 오랜 시간이 걸리는 단백질 구조 예측을 몇 시간으로 줄인 ‘알파폴드(AlphaFold2)’ 개발의 기여를 인정받으며 수상자 자리에 올랐다.단백질은 생명체를 구성하며 모든 생명 활동에 관여하는 기본적인 요소로, 20가지의 아미노산이 3차원 구조로 복잡하게 얽히며 형성된다. 1972년 단백질의 3차원 구조가 아미노산의 서열에 의해 결정된다는 사실이 크리스찬 안핀..

학술 2024. 11. 19. 21:14

2023 UGRP 학술 기사 주제는 '상대 쥐의 경험에 따른 social buffering 차이'이다.  최한경 교수의 지도 하에 ▲남동우 ▲서휘 ▲이지민 ▲이지예 학생 4명이 본 연구에 참여해 2023 UGRP 우수과제 우수상을 수상하였다. 본 UGRP 연구팀의 핵심 키워드는 사회적 완충(social buffering)이다. 사회적 완충은 사회적 동물 사이에서 나타나는 현상으로, 같은 종의 동물이 함께 있을 때 스트레스가 더 빨리 완화됨을 의미한다. 일상에서, 사람이 혼자 있을 때보다 누군가 곁에 있을 때 정신적 회복이 더 빠른 경우를 사회적 완충의 사례라고 볼 수 있다.사회적 완충이 인간뿐만 아니라 쥐에서도 나타남은 선행 연구에서 알려진 사실이다. UGRP팀은 한 걸음 더 나아가, 사회적 완충 효과를..

학술 2024. 9. 2. 15:38

* 본 칼럼은 『한국음악지각인지학회 2023 제2회 여름학교』와 『제67차 한국음악지각인지학회』의 강연을 기반으로 작성하였음을 밝힙니다.  2023년 ChatGPT 열풍이 불면서 생성형 인공지능에 대한 대중들의 관심이 급격하게 증가했다. 이러한 관심은 텍스트를 높은 성능으로 생성해낼 수 있는 거대 언어 모델(LLM, Large language model)뿐만 아니라, 그림, 동영상 등 다양한 형태의 데이터를 제작할 수 있는 인공지능에 관한 관심으로 확대되었다.  음악도 예외는 아니다. 유튜브에 ‘AI 커버’를 검색하면 어렵지 않게 인공지능이 생성한 오디오를 들어볼 수 있다. 인공지능이 가수 ‘딘’의 목소리로 아이돌 그룹 뉴진스의 ‘New Jeans’ 노래 커버를 생성한 영상은 2024년 3월 기준 360..

학술 2024. 5. 29. 15:00

지난 3월 박기성 교수 연구진이 게재한 논문[i](조법길, 박재문 공동 1저자)에서 LK-99를 합성하고 자성을 측정한 연구 결과가 공개됐다. 해당 연구는 LK-99 재현 연구 중 최초로 LK-99 합성의 마지막 과정인 냉각 과정에서 냉각 속도를 달리했을 때 결과물이 변화하는 것에 집중했다. 실험 결과, 느리게 냉각한 시료일수록 LK-99의 순도가 더 높아짐을 확인했다. 최적의 냉각 조건으로 합성된 LK-99 중 극히 일부만 자석에 반응했으며, 반응한 시료는 극저온인 4K과 상온인 300K 사이의 어떤 온도에서도 초전도성을 보이지 않았다. 자성 측정 결과 시료는 초전도성이 아닌 영구자석이 가지는 특성인 강자성을 보였다. 연구진은 합성한 LK-99의 부분적인 강자성적 성질이 시료에 도핑된 구리의 영향일 것..

학술 2024. 5. 6. 23:04

“누구도 제대로 이해하지 못하지만, 사용은 할 줄 아는 당혹스러운 학문.” 물리학자 머리 겔만(Murray Gel-Mann)이 양자역학을 두고 한 말이다. 중첩과 얽힘 등의 양자 현상은 거시세계에서 전혀 볼 수 없기 때문에 직관적으로 이해하기 힘들다. 하지만 슈뢰딩거 방정식과 행렬 역학을 비롯한 수학적 공식들은 양자 현상을 잘 예측해 낸다. 문제는 공식이 현실 세계의 양자와 무슨 연관이 있는지 잘 모르겠다는 점이다. 슈뢰딩거 방정식을 풀어서 얻을 수 있는 파동 함수가 양자하고 어떤 연관이 있는지 정확하게 설명할 수 있는 사람이 없다. 양자 세계를 수학으로 설명할 수는 있지만 언어로는 설명할 수 없는 상태가 현재 상황이다. 공식과 현상, 그리고 직관 사이의 끊긴 연결 고리를 이으려는 시도를 양자역학의 해석..

학술 2024. 3. 18. 17:47

*본 기사는 『생명, 경계에 서다: 양자생물학의 시대가 온다』의 전반적인 내용, 특히 ‘2장: 생명이란 무엇인가?’와 ‘4장: 양자 맥놀이’를 기반으로 작성함을 밝힙니다. 학문의 경계가 희미해짐에 따라 생명과학 연구 또한 다른 과학 분야와 융합되는 추세다. 그렇게 생겨난 대표적인 학문이 생명물리학이다. 자연과학 중 제일 일반성을 추구하는 물리학과 특수한 사실 규명을 중요하게 여기는 생명과학의 조합은 독특하다. 한술 더 떠서, 생명물리학의 하위분야에는 더 괴상해 보이는 양자생물학이 있다. 생명현상을 양자역학으로 해석하는 시도는 말도 안 되어 보이고 실제로 21세기 이전에 양자생물학은 인정받지 못한 분야였다. 그러나 생명체 속 양자 현상이 발견되었다는 연구 결과가 속속 발표되고 있다. 또한 양자생물학이 분자..

학술 2023. 11. 28. 13:41

지난 4일 6시 45분, 2023년 노벨 화학상이 양자점을 발견하고, 대량 생산하는 데 공헌한 세 명의 과학자 ▲ Aleksey I. Ekimov(이하 알렉세이 에키모프) ▲ Louis E. Brus(이하 루이스 E.브루스)▲Moungi G. Bawendi (이하 모운지 바웬디) 에게 돌아갔다. 양자점은 1981년 비교적 일찍 발견되었지만, 원하는 크기로 정밀하게 합성하는 데 어려움을 겪어 관련 연구 진행이 더디었다. 하지만 양자점 대량 합성법이 정교화되며, 최근에는 ▲디스플레이 ▲의료 ▲태양전지 등에서의 활용 가능성을 인정받아 활발하게 연구되는 분야이다. 양자점이란 크기가 10nm 미만인 반도체 결정체를 일컫는다. 14족 반도체 물질은 여러 입자가 상호작용하여 오비탈 겹침에 의해 원자가띠와 전도띠를 형..

학술 2023. 11. 12. 23:09