Plasma Doping법과 RTP / ELA법을 사용한 Ultra - thin Strained - SOI의 도핑 활성화와 이 방법을 적용한 MOSFET 제작

맹성렬,강태웅,조원주,임기주,장문규,양종헌,이성재,박경완 한국진공학회 2003 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.- No.-

SOI CMOS-Based Smart Gas Sensor System for Ubiquitous Sensor Networks

맹성렬,Prasanta Guha,Florin Udrea,Syed Z. Ali,Sumita Santra,Julian Gardner,Jonghyurk Park,Sang-Hyeob Kim,Seung Eon Moon,Kang-Ho Park,Jong-Dae Kim,Youngjin Choi,William I. Milne 한국전자통신연구원 2008 ETRI Journal Vol.30 No.4

This paper proposes a compact, energy-efficient, and smart gas sensor platform technology for ubiquitous sensor network (USN) applications. The compact design of the platform is realized by employing silicon-on-insulator (SOI) technology. The sensing element is fully integrated with SOI CMOS circuits for signal processing and communication. Also, the micro-hotplate operates at high temperatures with extremely low power consumption, which is important for USN applications. ZnO nanowires are synthesized onto the micro-hotplate by a simple hydrothermal process and are patterned by a lift-off to form the gas sensor. The sensor was operated at 200°C and showed a good response to 100 ppb NO2 gas.

생명 현상에 있어서의 조지프슨 효과

맹성렬 한국정신과학학회 2014 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.10

첨성대는 천문대인가?

맹성렬 사단법인 인문사회과학기술융합학회 2017 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.7 No.10

The viewpoint of Gyeongju Cheomseongdae is changing a lot recently. Until the 1970s, no one objected to the fact that Cheomseongdae was an observatory. However, since then, many doubts have begun to be raised as Cheomseongdae shows structural inadequacy as an observatory. Among the hypotheses about Cheomseongdae proposed so far, there exist 3 most persuasive purposes of the architecture;1) astronomical observation as written in Samgukyusa that it was built as ‘star-gazing place((瞻星臺)’2) alignment to the winter solstice along with the tomb of Queen Sunduk, the founder of Cheomseongdae3) symbolic well as shown in appearanceSo far, there have been attempts to reconcile these three facts, but they were not very persuasive. This is due to the fact that the origin of Cheomseongdae was restricted to the Korean peninsula. Ancient Greek and Roman astronomers mentioned several times about wells for astronomical observations. And there is indeed evidence for such astronomical observations in the Arab world by using well-tower type building attached to the main astronomical observatory. It was used to observe the stars just before the sunset or after the sunrise. From this point of view, Cheomseongdae can be seen as a modified form of the ancient western well-tower. If so, when did the western way of observing the stars in the wells pass to the land of Shilla? In the 7th century when Cheomseongdae was built, the Steppe Route where the artifacts had been introduced directly from Greece and Rome to Silla was closed. At the time, the Arabs had just occupied the Mediterranean Sea, and they could not afford to conveying the Mediterranean culture to Silla. Such a situation was possible after the 9th century. Greek culture, including astronomy, spread to India in the 4th century BC Alexander's conquest of India, and Indian astronomy in the 7th century was the highest in the world. At that time, the Silla dynasty accepted the Buddhism of India and possibly encountered knowledge of the observatory well-tower in the religious context. As Cheomseongdae is aligned to the winter solstice, it is very likely that it was built for the purpose of holding a floating star above the sky of Gyeongju during the sunrise at winter solstice. 경주 첨성대를 바라보는 시각이 최근에 많이 바뀌고 있다. 1970년대까지 첨성대가 천문대라는 사실에 이의를 제기하는 이들이 없었다. 하지만, 그 이후 천문대라고 보기에는 첨성대가 구조적으로 문제가 있다는 의문이 제기되면서 많은 이설들이 제기되기 시작했다. 지금까지 첨성대에 대하여 제기된 가설들 중에서 천문대설, 지점 정렬설, 그리고, 우물설이 나름대로 제일 설득력이 있다. 천문대설은 삼국유사에 ‘별을 바라보는 곳(瞻星臺)’이라 적시되어 있기 때문에, 지점 정렬설은 첨성대가 선덕여왕릉과 함께 동지 일출선에 방위 정렬되어있다는 사실 때문에, 그리고 우물설은 그 형태가 우물처럼 생겼다는 점 때문에 지지를 받고 있다. 지금까지 이 세 가지 부정하기 힘든 사실들을 조화시키려는 시도가 있어왔으나 크게 설득력이 없었다. 이는 첨성대 기원을 한반도에 국한된 시야로 바라보려 했기 때문이며 세계사 속에서 바라보면 그 해법을 찾을 실마리가 보인다. 고대 그리스와 로마의 천문학자들은 천문 관측용 우물에 대해 수차례 언급했으며, 아랍권에 실제로 그런 천문관측 시설에 대한 증거가 존재한다. 당시 우물탑 형태의 천문 관측소는 주 천문대에 부속되어 야간 이외에도 해지기 직전이나 해가 뜬 직후에 별을 관측하는 용도로 사용되었다. 이런 관점에서보면 첨성대는 서구에서 여명에 별을 관측하는 우물탑으로 건축된 건축물이 변형된 형태로 볼 수 있다. 만일 그렇다면, 언제 어떤 경로로 우물에서 별을 관측하던 서구의 방법이 신라 땅까지 전달된 것일까? 첨성대가 건축되던 7세기 경엔 이전에 그리스·로마에서 직접 신라로 문물이 유입되던 초원 루트가 폐쇄되어 있었다. 또, 아랍권이 지중해를 막 점령하던 시기라 아랍인들이 지중해 문물을 신라까지 전달할 수 있는 여건이 되지 못했다. 그런 여건은 9세기 이후에나 가능했다. 천문학을 포함한 그리스 문물이 기원전 4세기 알렉산더의 인도 정벌 때 인도로 전파되었고, 6-7세기의 인도 천문학은 세계 최고 수준이었다. 당시 신라 왕조는 인도의 불교를 받아들이면서 종교적 맥락에서 천체 관측용 우물이란 지식을 접했을 가능성이 있다. 첨성대가 지점 정렬되어있다는 사실과 결부시켜 생각할 때 첨성대는 동지 일출 때 경주 상공에 떠있는 별을 담을 목적으로 건축되지 않았을까?

뉴턴 만유인력법칙의 ’달 시험’은 어디서 잘못되었나?

맹성렬 사단법인 인문사회과학기술융합학회 2017 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.7 No.6

Isaac Newton’s law of universal gravitation is that the pulling force between objects is proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the mutual distance. In his book ‘Principia’ published in 1687, Newton proved the law through the ‘Moon test’. Here Newton quotes the authority like Christiaan Huygens to arrive the value of the mean distance of the Moon from the center of the Earth as 60 times the radius of the earth. Also he quotes Jean Picard to determine the average radius of the earth as 6372 kilometers. By doing these, he discusses whether the free fall acceleration of Moon is close to the value of 1/602 of the gravitational acceleration on the surface of Earth. He shows that 602 times the acceleration of the Moon was 0.9750m/s2 and this value is only 0.4% smaller than the gravitational acceleration of 0.9780m/s2 on the Earth surface which was known as the standard at the time. However, the standard gravitational acceleration on the surface is 0.9806 m/s2, which is larger than Newton thought at the time. In the editions published in 1717 and 1726, Newton used the 6413-kilometer Earth's radius measured by Richard Norwood, not Picard's, to increase the accuracy of the ‘Moon test’, which yields a calculated value of 0.9812m/s2, which is only 0.06% off the gravitational acceleration on the ground surface. By the way, the Earth's average radius known today is 6,360 km, which means that Picard's value is better ​​than Norwood's. Why, nevertheless, is it closer to the standard value when the Norwood’s measurement is applied? When Newton first challenged this problem, he overlooked a very important fact ; The moon orbits the baricentre of the earth-moon system, not the center of the Earth. Taking this into consideration, the acceleration of gravity on the surface of Earth can be deduced as 0.9830m/s2, which is about 0.2% off the standard value. However, since the standard gravitational acceleration on the earth's surface includes the centrifugal acceleration component due to the earth's rotation, it can not be used to prove the gravitational law. Instead, it is preferable to use the gravitational acceleration of 0.9832m/s2 at the poles of the Earth. In this case, we can confirm that the difference of about 0.02% or Newton's law of gravitation is within 0.1% accuracy. 아이쟉 뉴턴의 만유인력법칙은 물체간의 끌어당기는 힘이 그 질량의 곱에 비례하고 상호거리의 제곱에 반비례된다는 것이다. 그는 이와 같은 자신의 이론을 1687년 초판 발행한 <프린키피아>에서 만유인력의 ‘달 시험’을 통해 실증했다. 여기서 뉴턴은 클라우스 호이겐스 등의 달이 지구 중심으로부터 지구반경의 60배 떨어진 원 궤도를 돈다는 주장과 쟝 피카르가 측정한 지구 평균 반지름 6,372킬로미터를 이용해 달이 지구 인력에 끌려서 떨어지는 가속도가 지구 표면에서 측정되는 자유낙하 가속도의 1/602이 됨을 증명했던 것이다. 그는 달 구심가속도의 602배가 0.9750m/s2 이며, 이 값이 당시 알려진 지표면에서의 중력 가속도 0.9780m/s2으로부터 0.3% 벗어남을 보임으로써 1% 이내의 정확도로 자신의 만유인력법칙이 증명되었다고 했다. 하지만, 지표면에서의 표준 중력 가속도는 0.9806m/s2로 당시 뉴턴이 생각했던 것보다 크다. 1717년과 1726년에 출판된 개정판에서 뉴턴은 피카르의 측정치가 아닌 리차드 노우드의 지구 반경 측정치 6,413킬로미터를 사용함으로써 ‘달 시험’의 정확도를 더 높이고 있는데 이 수치를 사용하면 계산치가 0.9812m/s2 가 되어 지표면에서의 표준 중력가속도에서 겨우 0.06% 벗어난다. 그런데, 오늘날 알려진 지구 평균 반지름은 6,360킬로미터로 피카르의 측정치가 노우드의 측정치보다 실제 값에 더 가깝다. 그럼에도 불구하고 노우드의 측정치를 대입했을 때 실제 값에 더 가까운 이유는 뭘까? 뉴턴이 처음 이 문제에 도전했을 때 한 가지 간과한 중요한 사실이 있었다. 그것은 달의 질량이 지구 질량에 비해 무시할 수 없을 만큼 크기 때문에 달이 지구 중심을 도는 대신 지구와 달의 무게 중심 주위를 돈다는 사실이다. 이런 점을 고려하고 지구 중심에서 달까지의 거리가 지구 반경의 60.27배이며 지구 평균 반지름이 6,360킬로미터라는 최근 측정치를 반영해 새로이 계산을 해보면, 달의 구심가속도로부터 구해지는 지구 표면의 중력 가속도가 0.9830m/s2이 된다. 그런데, 지표면에서의 표준 중력가속도는 지구 자전에 의한 원심 가속도 성분을 포함하고 있어 만유인력법칙을 증명하는데 쓸 수 없으며, 대신 극지에서의 중력가속도 0.9832m/s2를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우 약 0.02 %의 차이가 나 뉴턴의 만유인력법칙이 0.1% 이내의 정확도로 성립함을 확인할 수 있다.

고대의 전기 도금 기술

맹성렬 사단법인 인문사회과학기술융합학회 2017 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.7 No.7

The textbook states that the Italian physicist A. Volta invented the battery in 1800 for the first time. However, in 1936 near Iraqi Baghdad, an artifact was found that overturned this orthodoxy. Mud pots, copper cylinders and iron bars were unearthed at the site of the Parthian dynasties around the time of the prehistoric era, and a German archaeologist named W. König judged them to be components of batteries. This fact has since been widely known academically and popularly, and it has been accepted that a primitive form of batteries were made and used 2,000 years ago. There were suggestions that these ‘Baghdad batteries’ might be used for pain suppression or religious purpose. However, it was questioned that the invention was made there at the time because the Iraqi civilization was much less developed than the contemporary Greek-Roman civilization. From the beginning of the excavation it was claimed by König and other scholars that they had been invented in ancient Mesopotamian civilization thousands of years ago and were later handed down, originally intended to be used for electroplating. The fact that gold is very thin and uniformly plated on the surface of ancient Mesopotamian copperwork produced around 2,500 BC suggests that the original purpose of the ancient batteries were to be electroplated. In the 1970s, a series of Baghdad battery replicas connected in series confirmed the possibility of electroplating, which gave further weight to this hypothesis. It turned out, however, that the gilded copper relics were made by another technique called "depletion gilding" without electricity. Neverthless, it is necessary to seriously consider the ancient electroplating hypothesis, as artifacts showing the potentiality of electroplating made in contemporary ancient Egypt were also found. Of course, a refutation of this hypothesis has been raised, but it is not logically appropriate and requires a closer scrutiny. 교과서에는 1800년에 이탈리아의 물리학자 A. 볼타가 전지를 최초로 발명했다고 되어있다. 하지만, 1936년에 이라크 바그다드 인근에서 이런 정설을 뒤집는 유물이 발굴되었다. 기원 전후의 파르티아 왕조기 유적지에서 진흙 항아리와 구리 실린더 및 철봉이 발굴되었는데 쾨니히라는 독일인 고고학자가 이를 전지로 판단했던 것이다. 그리고, 이런 사실은 그 후 학술적으로나 대중적으로 널리 알려져 지금으로부터 2,000여 년 전에 원시적인 형태의 전지가 만들어져 사용되었다는 사실이 받아들여지게 되었다. 이 ‘바그다드 전지’에 대해서 당시 그것이 통증 치료용이라거나 신전용으로 사용되었다는 주장이 제기되었으나 동시대 그리스-로마 문명에 비해 이라크 문명이 훨씬 덜 발달되어 있었으므로 그런 발명이 거기서 이루어졌다는 사실에 의문이 제기되었다. 이 때문에 발굴 초기부터 쾨니히 등은 그것이 수천 년 전 고대 메소포타미아 문명에서 발명되어 후대로 전해 내려왔을 것이라고 주장했다. 그리고, 기원전 2500년 경에 제작된 고대 메소포타미아의 구리 세공품들의 표면에 금이 매우 얇고 균일하게 도금되어있는 사실로부터 고대 전지의 원래의 발명 목적이 전기 도금이었다는 주장이 제기되었다. 1970년대에 여러 개의 바그다드 전지 복제품들을 직렬 연결하면 전기 도금이 가능하다는 사실이 밝혀져 이런 가설에 더욱 무게를 실어주었다. 그런데, 고대 메소포타미아의 구리 세공품들이 전기를 사용하지 않고 ‘고갈 도금법’이라는 다른 기법에 의해 만들어졌음이 드러났다. 하지만, 동시대 고대 이집트에서 제작된 전기 도금을 한 것이 유력함을 보여주는 유물이 발견되어 고대의 전기 도금 가설을 심각하게 검토할 필요가 생겼다. 물론 이런 가설에 대한 반박이 제기되었으나 논리적으로 적절치 않으며, 좀 더 면밀한 검토가 요구된다.

과학화제 / 가평에서 촬영된 UFO 의 정체 - UFO 는 존재한다

맹성렬 사회평론 1995 사회평론 길 Vol.95 No.10

전도성 고분자 PEDOT:PSS와 산화 그래핀 복합물 수소 가스 센서

맹성렬,Maeng, Sunglyul 한국전기전자재료학회 2018 전기전자재료학회논문지 Vol.31 No.2

The power law is very important in gas sensing for the determination of gas concentration. In this study, the resistance of a gas sensor based on poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate+graphene oxide composite was found to exhibit a power law dependence on hydrogen concentration at $150^{\circ}C$. Experiments were carried out in the gas concentration range of 30~180 ppm at which the sensor showed a sensitivity of 6~9% with a response and recovery time of 30s.

지식정보 산업혁명 시대에 주어진 과제

맹성렬(Sung-Lyul Maeng) 인문사회과학기술융합학회 2018 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.8 No.7

4차 산업혁명이라고 널리 알려진 현재의 산업체제 격변은 제1의 기계시대에 뒤이은 제2의 기계시대진입을 의미하며 18세기 영국에서의 제조 산업혁명에 뒤이은 지식정보 산업혁명이라고 명명되는 것이 마땅하다. 지식정보 산업 혁명시대에 대해서는 장밋빛 전망과 암울한 전망이 모두 제기되고 있는 형편인데 앞으로 인류가 이 격변기를 어떻게 대처해나가는가에 따라서 그 향방이 가려질 것이다. 지식정보 산업혁명 시대는 ‘초연결’, ‘초지능’, 그리고 ‘초신뢰’를 주요 키워드로 하고 있다. 지식정보 산업혁명은 초연결성을 지향하는 방향으로 일어나며, 이는 단지 물리적인 연결을 넘어 가상 세계에까지 일어난다. 사물인터넷은 이러한 초연결을 가능하게 하는 기반이다. 가정, 교통, 도시, 에너지 등 모든 분야가 인터넷으로 연결된다. 여기에 ‘초지능’을 가능하게 하는 인공지능이 결합되면 엄청난 편의가 제공되어 삶의 모든 것이 ‘스마트’하게 될 것이다. 또, 모든 거래의 신뢰성을 담보하고 효율성을 제공하는 바탕이 되는 ‘초신뢰’ 체계인 블록체인 기술이 여기에 결합되면 산업 모든 분야에서 일어나는 거래에서 사실상 중개인들이 불필요해진다. 그런데, 지식정보 산업혁명 시대에는 노동력의 상당부분을 로봇과 인공지능이 제공하게 될 것이기 때문에 기존의 노동 개념을 바꿔줄 필요가 있다. 특히 지식정보 산업혁명 시대에 잉여자본 축적에 중요한 역할을 빅 데이터 수집과 관련한 인간의 모든 행위를 노동으로 간주하고 이에 대한 적절한 보상체계를 갖추어야한다. 이 경우 기존 노동에 포함되지 않던 취미, 오락 등의 일체의 인간의 행위가 노동으로 가치를 평가받고 적절한 잉여자본 재분배가 이루어질 수 있다. 이를 위해 빅 데이터 생성에 개개인들의 기여도를 평가할 필요가 있는데 서로 다른 분야로 특화된 인공지능들을 적절히 활용할 것을 제안한다. The present industrial system upheaval, widely known as the Fourth Industrial Revolution, means the entry into the second machine age following the first machine age, and it is deservedly called the Knowledge and Information Industrial Revolution, following the 18th century (Manufacturing) Industry Revolution in England. In the era of the Knowledge and Information Industry Revolution, both the optimistic and pessimistic prospects are raised, and the future will be obscured by how humanity copes with this upheaval. The era of the Knowledge and Information Industrial Revolution takes place in the direction of super connection , ‘super-intelligence’, and ‘super-credibility’. Super-connection goes beyond the physical connection to the virtual world. The Internet of Things is the basis for this connection. All things such as home, transportation, city, and energy are connected to the Internet. When super-intelligence(artificial intelligence) is combined here, there will be tremendous convenience and everything in life will become smart. In addition, the block chain technology will provide super-credibility of all transactions and provides efficiency, eliminating the need for lawyers, brokers, and even bankers in virtually every transaction in the industry. However, in the era of the Knowledge and Information Industry Revolution, robots and artificial intelligence will provide much of the labor force, so it is necessary to change the existing concept of ‘labor’. Especially, it should play an important role in the accumulation of surplus capital in the era of the Knowledge and Information Industry Revolution. We should consider all human activities related to big data collection as labor and have appropriate compensation system. In this case, all human activities such as hobbies and amusements that are not included in existing concept of labor can be evaluated as labor and redistributed appropriately. To do this, it is necessary to evaluate individual contribution to big data generation.

초심리 현상에서의 조지프슨 효과

맹성렬(Sung-Lyul Maeng) 한국정신과학학회 2016 韓國精神科學學會誌 Vol.18 No.1

대부분의 양자현상은 주로 아원자 단계의 미시계에서 관찰된다. 하지만, 양자 결맞음이 극단적으로 이루어지면 수밀리미터 정도의 거시계에서도 양자현상이 관찰된다. 영국의 물리학자 브라이언 조지프슨은 거대규모 양자현상의 대표적인 사례로 꼽히는 초전도체의 양자 관통 초전류 현상인 조지프슨 효과를 이론적으로 예견하여 노벨 물리학상을 받았다. 그는 이런 거시계 양자현상이 명상이나 요가를 할 때 뇌속에서도 일어난다고 주장했는데, 최근 일상적인 상태에서도 거시적 양자 결맞음이 인간의 뇌속에서 일어난다는 사실이 밝혀졌다. 비생명계에서 주변 환경의 방해로 거시계 양자 결맞음이 유지되는 것이 매우 힘들지만 생명계에서는 아주 흔한 현상이라는 사실이 점차 밝혀지고 있다. 온도를 비롯해 결어긋남의 요인들이 득실거리는 생명체 내에서 어떻게 양자 역학적 결맞음이 유지되는지는 여전히 미스터리다. 조지프슨은 우리가 비과학적이라고 여기는 초심리현상이 생명체와 관련된 거시계에서의 양자 결맞음 현상의 극단적 형태로 본다. 기존 양자역학적 해석에서는 결맞음과 같은 비국소성 발현이 무작위적으로만 일어나는 것을 전제로 하고 있어 작위적으로 발현되는 초심리 현상을 설명할 수 없다. 이는 종래의 양자역학적 해석에서 모든 취득 가능한 정보가 오직 양자역학적 지식으로 환원된다고 가정하기 때문인데, 조지프슨은 생명체가 단지 양자적 측정 이외에 자연에 대한 보다 높은 수준의 식별 능력을 갖고 있으며, 따라서 생명체에 의해 발현되는 초심리 현상이 양자역학적 기구에 작위적으로 기능하는 것이 가능하다는 것이다. Most quantum phenomena are observed mainly in the sub-atomic domain. However, when quantum coherence is extreme, a quantum phenomenon is observed in macroscopic domain of more than several millimeters. British physicist Brian Josephson was awarded the Nobel Prize for Physics for his theoretical predictions of the Josephson effect, a quantum penetration superconducting phenomenon of superconductors, which is considered a representative example of macroscopic quantum phenomena. He argued that these quantum phenomena happen in the brain when doing meditation or yoga, and it has turned out that macroscopic quantum coherence occurs in the human brain even in the ordinary state of consciousness. It is becoming increasingly clear that in the non-life world it is very difficult to maintain the quantum coherence due to the disturbance of the surrounding environment, but it is a very common phenomenon in life forms. It is still a mystery how quantum mechanical coherence is maintained within living organisms, including temperature and other factors of quantum discoherence. Josephson sees the paranormal phenomenon that we consider unscientific as the extreme form of quantum coherence in life-related macroscopic world. In the existing quantum mechanical analysis, it is premised that the non-local expression such as quantum coherence occurs only randomly, and it can not explain the psychical phenomena which occur at random. This is because it assumes that all the information available in conventional quantum mechanical analysis is reduced to only quantum mechanical knowledge, which means that life forms have a higher level of discrimination of nature than quantum measurements, It is possible that the psychical phenomena expressed by the dynamical mechanism can function in a quantum mechanical mechanism.