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Science 451

초전도체는 왜 전기 저항이 0일까|MRI·양자컴퓨터·핵융합의 핵심 원리

1911년 네덜란드 라이덴대학교의 실험실에서는 수은이 담긴 가느다란 관이 액체 헬륨 속으로 천천히 내려가고 있었습니다.물리학자 헤이커 카메를링 오너스는 온도가 낮아질수록 수은의 전기 저항도 조금씩 감소할 것이라고 예상했습니다.그런데 온도가 약 4.2K, 섭씨 영하 269도 부근에 도달하자 예상하지 못한 일이 벌어졌습니다.수은의 저항이 조금 낮아진 것이 아니라 측정하기 어려울 정도로 갑자기 사라져 버린 것입니다.이처럼 특정 물질을 매우 낮은 온도로 냉각했을 때 전기 저항이 0이 되고 자기장을 밀어내는 상태를 초전도 현상이라고 합니다.초전도 현상이란 무엇일까초전도체는 단순히 전기가 아주 잘 흐르는 금속이 아닙니다.물질이 임계온도 아래로 내려갔을 때 두 가지 특징이 함께 나타나야 합니다.첫째, 직류 전류에 대..

Science 2026.07.17

상온 초전도체는 무엇을 바꿀까|전기 저항 0과 미래 산업의 변화

한여름 저녁, 도시 전체가 갑자기 어두워졌다고 생각해보겠습니다.발전소에서는 전기를 충분히 만들고 있었지만, 전력을 멀리 보내는 과정에서 송전망에 과부하가 걸렸습니다.전기는 전선을 따라 이동할 때 일부 에너지를 열로 잃습니다.충전기와 컴퓨터, 변압기가 뜨거워지는 이유도 전기 저항과 관련이 있습니다.그런데 실내 온도에서도 전기 저항이 완전히 사라지는 물질이 발견된다면 어떨까요?이 질문에서 상온 초전도체의 미래가 시작됩니다.상온 초전도체란 무엇일까요?초전도체는 특정 온도 아래에서 전기 저항이 사라지는 물질입니다.일반 금속에서는 전자가 이동하면서 원자 구조와 충돌하고, 전기에너지 일부가 열로 바뀝니다.초전도 상태에서는 전류가 거의 손실 없이 흐를 수 있습니다.상온 초전도체는 사람이 일상적으로 생활하는 온도에서 ..

Science 2026.07.16

아바타 바다 생물은 얼마나 현실적일까|툴쿤·일루·스킴윙과 실제 해양 생물 비교

영화 《아바타: 물의 길》의 바다는 외계 행성답게 낯설고 화려합니다.거대한 툴쿤이 노래하고, 일루는 돌고래처럼 빠르게 헤엄치며, 스킴윙은 물 밖으로 솟아올라 활공합니다.판도라의 해양 생물은 완전히 새로운 상상처럼 보이지만, 자세히 보면 지구 바다의 생존 전략이 곳곳에 숨어 있습니다.아바타의 바다는 실제 심해와 조금 다릅니다영화의 주요 무대는 햇빛이 전혀 닿지 않는 심해라기보다 섬과 산호초, 얕은 바다가 이어진 거대한 열대 해양 생태계에 가깝습니다.그런데도 심해처럼 느껴지는 이유가 있습니다.생물이 스스로 빛을 내고, 몸이 반투명하며, 지느러미와 촉수가 크게 발달했기 때문입니다.이런 모습은 실제 해파리와 빗해파리, 관해파리, 심해 오징어를 떠올리게 합니다.툴쿤은 고래의 지능과 문화를 확장한 생물입니다툴쿤은 ..

Science 2026.07.16

좀비 벌레는 입도 없이 고래 뼈를 어떻게 먹을까|Osedax의 심해 생존법

수심 약 3,000m의 어두운 해저에 거대한 고래 한 마리가 가라앉았습니다.처음에는 상어와 먹장어, 게와 심해어가 몰려와 살과 지방을 먹습니다.시간이 지나 부드러운 조직이 모두 사라지면, 해저에는 갈비뼈와 척추만 남게 되죠.그런데 먹을 것이 없어 보이는 고래 뼈 위에서 붉은 꽃처럼 생긴 작은 촉수들이 자라기 시작합니다.바로 좀비 벌레라고 불리는 Osedax입니다.좀비 벌레 Osedax는 어떤 생물일까요?Osedax는 심해에 사는 환형동물의 한 종류입니다.이름은 ‘뼈를 먹는 자’라는 의미를 가지고 있으며, 실제 크기는 대체로 수cm 정도입니다.고래 뼈 바깥으로 보이는 붉은 깃털 모양의 부분은 산소를 흡수하는 기관입니다.몸통은 점액성 관 속에 들어가 있고, 뼈 안쪽으로는 식물의 뿌리처럼 생긴 조직을 뻗습니다..

Science 2026.07.16

폼페이 벌레는 뜨거운 심해에서 어떻게 살까|열수분출공과 공생세균의 생존 전략

수심 약 2,500m의 깊은 바다에는 햇빛이 전혀 닿지 않습니다.바닷물은 매우 차갑고 압력은 수백 기압에 이르지만, 해저의 갈라진 틈에서는 뜨거운 물이 솟아오릅니다.이곳이 바로 심해 열수분출공입니다.뜨거운 열수와 차가운 심해수가 만나는 광물 굴뚝 위에는 일반적인 동물이 견디기 어려운 환경이 만들어집니다.그런데 그 표면에 관을 짓고 살아가는 작은 벌레가 있습니다.바로 폼페이 벌레입니다.폼페이 벌레는 어떤 동물일까요?폼페이 벌레의 학명은 Alvinella pompejana입니다.바다에 사는 환형동물인 다모류에 속하며, 몸길이는 대체로 10cm 안팎입니다.회색빛 몸과 붉은 아가미를 가지고 있으며, 등은 털처럼 보이는 구조로 덮여 있습니다.하지만 이 털은 벌레의 체모가 아닙니다.몸 표면에 붙어 살아가는 수많은 ..

Science 2026.07.16

심해 거미불가사리|해저를 덩굴 숲처럼 덮는 군집의 비밀

빛이 닿지 않는 심해 바닥을 카메라로 비추면 검은 덩굴이나 해초처럼 보이는 것이 나타날 때가 있습니다.가까이 다가가면 가느다란 선들이 하나씩 움직이기 시작합니다.식물이 아니라 수많은 거미불가사리의 팔입니다.조건이 좋은 곳에서는 수백만 마리가 모여 해저 전체를 살아 있는 카펫처럼 덮기도 합니다.거미불가사리는 일반 불가사리와 다릅니다거미불가사리는 일반 불가사리와 같은 극피동물이지만 몸의 구조와 이동 방식이 다릅니다.둥근 중앙 원반에서 길고 가느다란 팔이 뚜렷하게 뻗어 있으며, 팔을 좌우로 휘저어 비교적 빠르게 움직입니다.일반 불가사리가 관족으로 천천히 이동한다면, 거미불가사리는 여러 팔을 노처럼 사용해 바닥을 기어갑니다.왜 한곳에 빽빽하게 모일까가장 큰 이유는 해류가 먹이를 운반해 주기 때문입니다.많은 거미..

Science 2026.07.15

블랙 스월러|자기 몸보다 큰 먹이를 삼키는 심해 포식자

수심 1,000m가 넘는 심해에서는 다음 먹이를 언제 만날지 알기 어렵습니다.그래서 블랙 스월러는 눈앞에 나타난 먹이가 자신보다 크더라도 쉽게 포기하지 않습니다.큰 턱으로 먹이를 붙잡고, 뒤로 굽은 이빨로 빠져나가지 못하게 한 뒤, 늘어나는 위 속으로 통째로 밀어 넣습니다.작은 몸 아래로 거대한 먹이의 형태가 그대로 드러날 만큼 배가 부풀기도 합니다.블랙 스월러는 어떤 물고기일까블랙 스월러의 학명은 Chiasmodon niger입니다.성체는 보통 15~20cm 정도이며, 몸은 길고 납작한 편입니다.전체적으로 검거나 짙은 갈색을 띠며, 주로 수심 약 730~1,900m의 깊은 바다에서 발견됩니다.몸집은 크지 않지만 입 안에는 날카로운 이빨이 줄지어 있습니다.이 이빨은 먹이를 잘게 씹기 위한 것보다, 한번 ..

Science 2026.07.15

심해 오징어 위장술|투명한 몸과 붉은 피부, 빛으로 사라지는 방법

심해 오징어는 한 가지 색으로 몸을 숨기지 않습니다.빛이 희미한 곳에서는 몸을 투명하게 만들고, 강한 빛을 받으면 피부 색을 짙게 바꿉니다.더 깊은 바다에 사는 종류는 붉거나 검붉은 몸으로 어둠에 녹아들고, 어떤 오징어는 스스로 빛을 내 몸 아래의 그림자까지 지웁니다.심해에서는 몸의 색보다 빛이 중요합니다수심 약 200~1,000m의 바다는 완전히 어둡지 않습니다.위에서 아주 약한 햇빛이 내려오기 때문에, 아래에서 바라보는 포식자에게 오징어의 실루엣이 보일 수 있습니다.반대로 발광기관을 가진 포식자가 가까이에서 빛을 비추면 투명한 몸도 반짝이며 드러날 수 있습니다.심해 오징어는 빛의 방향과 세기에 따라 위장 방법을 바꿔야 합니다.유리오징어는 몸의 경계를 없앱니다유리오징어류는 몸 대부분이 투명합니다.바닷물..

Science 2026.07.15

심해의 소리|고래의 대화와 선박 소음이 바다를 바꾸는 방식

깊은 바다는 모든 소리가 사라진 세계처럼 느껴집니다.하지만 수중 마이크인 하이드로폰을 켜면 전혀 다른 바다가 들립니다.멀리 지나가는 선박의 엔진음, 고래의 저주파 울음, 물고기와 갑각류가 만드는 소리, 해저지진의 진동이 한데 섞여 있습니다.심해는 침묵의 공간이 아니라 인간의 귀에 익숙하지 않은 소리로 가득한 세계입니다.물속에서는 왜 소리가 멀리 갈까빛은 깊은 물속에서 빠르게 사라지지만 소리는 비교적 멀리 전달됩니다.물속에서는 공기 중보다 입자들이 가까이 있어 진동 에너지가 효율적으로 이동하기 때문입니다.그래서 시야가 제한되는 바다에서 소리는 생존에 필요한 중요한 정보가 됩니다.고래는 동료를 찾고, 돌고래는 먹이의 위치를 확인하며, 물고기는 번식과 영역 방어에 소리를 이용합니다.바다에는 소리의 통로도 있습..

Science 2026.07.15

실러캔스 재발견|살아 있는 화석이 보여준 진화와 심해 생태계의 비밀

1938년 12월, 남아프리카공화국 이스트런던 항구에 한 저인망 어선이 들어왔습니다.배 위에는 상어와 가오리, 여러 물고기가 뒤섞여 있었습니다.그중 유난히 크고 푸른빛을 띠는 낯선 물고기 한 마리가 눈에 들어왔습니다.가슴지느러미와 배지느러미는 일반 물고기와 달리 근육질의 짧은 다리처럼 보였습니다.이 물고기를 발견한 사람은 박물관에서 일하던 마저리 코트니라티머였습니다.표본을 확인한 어류학자 J. L. B. 스미스는 큰 충격을 받았습니다.화석으로만 알려졌고 오래전에 멸종했다고 여겨졌던 실러캔스가 살아 있는 상태로 발견된 것입니다.실러캔스의 재발견은 20세기 생물학을 대표하는 사건 가운데 하나가 됐습니다.실러캔스는 어떤 생물일까실러캔스는 육기어류 계통에 속하는 물고기입니다.육기어류는 지느러미 안쪽에 뼈와 근육..

Science 2026.07.15
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