4차 산업혁명 및 자율주행차 기술 동향 (PDF)

1강 1. 4차산업혁명의 정의에 관한 문제 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 모바일등 첨단 정보통신기술이 경제·사회 전반에 융합되어 혁신적인 변화가 나타나는 차세대 산업혁명. 인공지능, 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터, 모바일 등 지능정보기술이 기존산업 과서비스에 융합되거나 3D 프린팅, 로봇공학, 생...

1강 1. 4차산업혁명의 정의에 관한 문제 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 모바일등 첨단 정보통신기술이 경제·사회 전반에 융합되어 혁신적인 변화가 나타나는 차세대 산업혁명. 인공지능, 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터, 모바일 등 지능정보기술이 기존산업 과서비스에 융합되거나 3D 프린팅, 로봇공학, 생명공학, 나노기술 등 여러 분야의 신기술 과 결합되어 실세계 모든 제품·서비스를 네트워크로 연결하고 사물을 지능화함 융합, 혁신, 여러 분야의 신기술과 결합, 지능화 등의 용어 사용. 2. 1만년전 농업혁명 1차산업혁명 (18세기 중반, 영국, 제임스 와트의 증기기관, 증기를 활용하여 생산성 높임, 산업혁명(공 업사회)) 2차산업혁명 (20세기 초반, 전기에너지가 적극 사용, 공학 기술 폭발,생산기술,자동차) 3차산업혁명 (1960년대 이후, 컴퓨터 스마트폰, 국가 간 장벽x) 3. INDUSTRY1.0 증기,mechanization INDUSTRY2.0 Mass production과 전기 (대량생산) INDUSTRY3.0 전기와 IT, automation (전기와 자동화) INDUSTRY4.0 cyber physical system (사이버 시대) 4. 1,2,3차 산업혁명 한계 - 과도한 생산과 경쟁, 독점, 획일화, 부 양극화 헨리포드 : 우리 고객들은 어떤 색의 차도 선택할 수 있습니다 검정색이기만 하면. 5. 4차 산업혁명의 특징 : 속도, 범위(다양한 과학기술 융합), 깊이, 시스템충격(전체 사회 시스템의 변화 수반) 유비쿼터스 모바일, 더 저렴하면서 강력해진 센서, 인공지능, 제2의 기계 시대, 스마트 공 장, 가상 시스템과 물리적 시스템의 협력, 상품 맞춤 생산, 유전자 염기서열분석, 나노기 술, 재생가능에너지, 퀀텀 컴퓨팅 4차 산업 아닌것 : 중앙집중, 획일화, 폐쇄적,독점 4차 산업 인것: 맞춤형, 분권(공유 경제,블록체인 거래), 개방(공유주거) 5. 2022년 12월 open AI에서 CHAT GPT 3.5발표 6. NVIDIA 산업구조 : 자율주행, 대화형 AI, 신약개발, 로봇개발 7. 세계에서가장큰운송업체이지만단한대의차량도소유하지않은 기업은? 우버 8.세계에서가장큰숙박업체인데건물이나부동산이하나도없는회사는? 에어비앤비 9. 세계에서가장큰소매기업이지만단하나의매장도소유하지않은 기업은? 아마존 2강 1. 역학 - 물체에 작용하는 힘과 운동에 관한 물리학 2. 아리스토텔레스 : 2원론적 사고 - 힘을 가해야 운동하는 물체와 힘을 가하지 않아도 운동하는 물체로 나눔 힘을 가하지 않아도 운동하는 물체(하늘로 날라가는 물체,땅으로 떨어지는 물체)- 물체가 우주의 중심으로 가까워지거나 멀어지려는 성질 3. 4원소설 : 물,불,흑,공기 물,흑 : 지구(우주)의 중심으로 돌아가려는 속성 불 공기 : 지구의 중심으로부터 멀어지려는 속성 4. 아리스토텔레스- 자유낙하, 우주는 지구와 이를 중심으로하여 동심원을 그리며 달과해, 행성들, 항성들 및 이들을 움직이게 하는 천구들로 이루어진다. 5. 프톨레마이오스 : 천동설(지구중심설), 알메게스트 논문 : 각 행성은 주전원을 따라 돌며 이 주전원은 이심원을 따라 돈다 코페르니쿠스 : 지동설(태양중심설), 갈릴레오 갈릴레이 : 망원경으로 목성 네개 위성 관측 (이오, 가니메데,유로파,칼리스토), 금성 위상변화 낙하실험- 모든 물체는 무게와 상관없이 모두 동일한 가속도로 동시에 떨어짐) 상대성 원리- 등가속도(일정한 속도)로 운동하는 배 안에서는 배가 운동하는 지 알수없다. 갈릴레이 재판 1632년 (종교재판) 티코 브라헤 : 별 엄청 관측함, 육분의로 별 위치 정확히 측정 케플러 법칙 : 1. 모든 행성들은 태양을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라서 운동한다. 2. 태양과 행성을 잇는 반지름 벡터는 같은 시간 간격 동안에 같은 넓이를 쓸고 지나간 다. 3. 모든 행성의 궤도주기의 제곱은 그 행성 궤도의 긴 반지름의 세 제곱에 비례한다 6. 운동의 법칙,만유인력 법칙,미적분 >> 뉴턴 모든 물체는 거리에 따라 역제곱 법칙으로 서로에게 인력을 가한다 프린키피아 : 뉴턴의 운동법칙, 만유인력의 법칙, 자유낙하 운동, 행성운동, 조수현상을 설명함 7. 벡터: 크기와 방향을 가지는 물리량 위치 속도, 가속도(속도/시간2), 변위, 힘=가속도x질량, 운동량(힘x거리) 스칼라: 방향성 없이 크기만 가지는 물리량 시간,길이,질량,온도,에너지,속력 3강 1. 자율주행자동차의 정의 자동차+첨단기술 융합 > 스스로 주변환경 인식하여 안전한 운행 자율주행 기술은 자동화 단계의 구분에 따라 0레벨~5레벨로 구분. 3레벨부터 자율주행 자동차라 본다** 2. 0레벨 자율주행x 1레벨 조향 또는 감가속 중 하나 2레벨 조향 또는 감가속 동시 작동, 항상 핸들 잡고있음 3레벨 고속도로 혼잡구간 주행지원시스템, 시스템 요청시 핸들잡음--- 4레벨 지역무인택시(모든 지역에서 자동화는 아님), 항상 핸들 놓음 5레벨 모든 지역에서 자동화 3. Bentz가 그린 "서울 2039"그림- 자율주행 4. 1925(1926)년 프랜시스 후디나가 개발한 최초 무선조종(자율운행)자동차(라디오파 송수 신으로 자율운행), "아메리칸 원더" 5. 1939년 제너럴모터스는 노먼 벨 게디스가 설계한 "퓨처라마(Futurama)"라는 미래 도시 모형을 공개했습니다. 이 전시에서 전자기장으로 유도되는 도로 위를 달리는 무인자동차의 개념이 처음으로 제시되었습니다. 이는 오늘날 "V2X(Vehicle to Everything)" 개념의 초기 아이디어가 됨 제너럴모터스-노먼 벨 게디스-퓨처라마-미래도시모형-V2X 6. 1958년 RCA와 제너럴모터스는 도로에 매설된 전선을 통해 신호를 발생, 자동차를 제 어하는 시스템을 선보임 7. 1962년 오하이오 대학, 로버트펜톤, 자동조향, 제동, 속도조절하는자동차개발- 도로에매설된전선으로부터 신호를받아제어 8. 1977년 츠쿠바 대학연구소 바닥의흰색선을따라스스로주행하는자동차개발 2개의 카메라가 흰색선을 쫓음, 최대시속30km/h, 컴퓨터시스템이용 9.1987년 독일뮌헨연방대학 에른스트딕만교수의 VaMoRs 프로젝트 카메라와 센서를 이용한 이미지를 바탕으로 운전대, 브레이크제어성공, 시속96km/h 10. 1996년 이탈리아 파르마대학, 알베르토 브로기교수의 아르고(ARGO) 프로젝트 입체영상 알고리즘을 활용하여 차량 주변 환경을 감지하고 분석하는 기술을 개발했습니 다. ARGO 차량은 평균 90km/h의 속도로 주행, 일반 고속도로에서 1900km를 자율주행 11. 1993년 한국 고려대 한민홍 교수 Lv2 자율주행차 개발, 2대의 카메라,초음파,적외선 카메라 이용 60~70km/h속도로 도심고속도로주행, 서울~부산주행 12. 2005년 DARPA 그랜드 챌린지(자율주행차 경진대회) 모하비 사막 240km코스 10시간 이내 완주 대회. 세바스찬 스런이 이끄는 스탠리팀 우승 13. --미국 구글 웨이모 2012년 세계 최초 자율주행 면허 취득 2014년 구글카(핸들과 페달없음) 발표 2018년 로보 택시 시범 서비스 시작 웨이모원 2021년 웨이모비아 Lv4트럭 시험운행 테슬라 2014년 오토파일럿 기능(Lv2)추가 카메라로 수집한 방대한 영상데이터를 기계학습으로 처리 GM 2016년 크루즈 오토메이션 인수, 크루즈 오리진 공개-Lv5 콘셉트카(2023)로보택시 허가권 반납,크루즈 생산 중단 애플- 2014년 애플카, TSMC와 자율주행 칩 개발 2025년 완전 자율주행차 출시 계획 2024년 애플카 포기 --유럽 벤츠 2013년 벤츠S클래스에 인텔리젼트 드라이브(운전자보조 시스템)적용 2015년 콘셉트카 F015공개 2021년 더뉴EQS에 Lv3드라이브 파일럿 기능 탑재 아우디 2017년 자율주행 3단계 상용화 성공. 라이다 기술을 최초로 도입한 자동차회사 --일본 도요타 가장많은 자율주행 기술특허 보유 2017년 자율주행시스템 Concept-愛i 발표– 운전자의 감정, 인식 등을파악 (2021) 수소에너지, 태양광, 자율주행, 인공지능기술을 연계한스마트도시“우븐시티”착공 혼다 2021년 최초로 Lv3 자율주행 자동차 판매 '혼다 센싱 엘리트' 자율 주행 시스템 탑재 --중국 바이두 (2017) 자율주행플랫폼‘아폴로’ 발표 (2019) 자율주행시스템종합솔류션‘아폴로 엔터프라이즈‘ 출시, (2019) 무인택시‘아폴로고‘ 서비스시작, 현재베이징, 상하이등5개도시에서운행 (2021) Lv4 자율주행차‘아폴로RT6’ 공개 --한국 현대 2010) ‘투싼ix 자율주행차’ (2017) 아이오닉자율주행차, CES 2017 야간주행성공 2021) 제네시스Lv3 자율주행기술적용(취소) 2023) 아이오닉5기반의로보택시운영계획 (로보라이드, Lv4) 삼성전자 (2019) 자율주행AI 연구개발에향후3년간25조원투자계획 (2021) 5G지원차량용반도체개발 14. 자율주행 핵심기술 환경인식, 매핑, 판단, 제어, HCI (인간컴퓨터상호작용) 15. ADAS-첨단운전자 지원 시스템 센서기술(Sensor Technology)과'AI 기술(AI Technology)', 5G와 같은'통신기술 (Communication Technology)의 융합 16. 적응형순항제어- ASCC(Adaptive Smart Cruise Control 주차조향보조시스템-SPAS: Smart Parking Assist System 차선이탈경보시스템- LKAS: Lane Keeping Assist System 긴급상황자동브레이크- AEB 사각지대감지– BSD - Blind Spot Assist 17. 라이다(Lidar): 레이저를 이용해 자동차 주변 100m이내 모든 물체 감지, 3D표현, 해상 도 높음 레이더(Radar) : 전자기파를 이용해 물체의 속도 거리 각도 측정 18. V2X (Vehicle to something) 차량이 유·무선망을 통해 다른 차량 및 도로 등 인프라가 구축된 사물과 정보를 교환하 는 것 또는 그 기술 19. 드론 : 무선 전파를 이용해 지상 또는 외부에서 조종할 수 있는 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)를 칭하며 최근에는 더 넓은 범위로 개념이 확장되어 인간조종사가 탑승하 지 않고 운용할 수있는 모든 비행체를 의미한다 20. 충돌회피(Sense and Avoid) 기술 다중센서정보를 인공지능의 딥러닝 알고리즘으로 통합 및 인지. 비협조적 대상에 대한 자율형 충돌탐지 및 회피 능력 기술 4강 3D 프린팅이란? 컴퓨터에 저장되어 있는 디지털 데이터를 바탕으로 3차원의 입체 조형물을 만드는 기술 의 총칭 적층 가공 기술을 이용해 소량의 맞춤형 생산이 가능하다 범위, 재료의 제한이 없다. Ex) 두바이 건물, 독일 데이터센터 한국 인간모형 (gluck) 여러가지 가공 방법 절삭가공 : 금속이나 플라스틱 등의 재료를 주로 공작 기계를 이용하여 깎거나 구멍을 뚫어 가공하는 기술 사출성형 : 미리 가공된 틀에 액체 상태의 플라스틱 재료를 주입해 성형하는 공법 적층가공 : 액체나 파우더 형태의 수지, 금속 등의 재료를 가공, 적층 방식으로 쌓아 올 려 입체물을 제조하는 가공방식 3D 프린팅의 장점 1.다품종 소량 생산 가능 (제조 산업의 진입장벽 낮춤) 2. 프로토타입(시제품) 개발시간 단축 3. 비용 절감과 경량화 4. 공급 사슬망 혁신 (중간 유통과정이 생략되고 즉각적 생산 가능) 3D 프린팅의 단점 1. 높은 수준의 3D 모델링 필요 2. 시간, 비용, 품질 (제조시간이 느리고 비쌈) 3. 유지보수 서비스의 미흡 4차산업혁명시대의 3D프린팅 기술 사물인터넷, 빅데이터, AI와 접목된 스마트제조업, 스마트팩토리 확산 다품종 소량생산, 제조업의 서비스화에 적절한 해결책 메탈프린팅 등 산업계의 수요가 지속적으로 확대 3D프린팅 선도기업 (스트라타시스, 3D시스템즈) 영업이익 증가 글로벌기업(HP, GE, 지멘스) 3D프린팅 시장에 진출 지멘스와 스트라타시스 디지털 팩토리 솔루션, 3D 프린팅 솔루션 파트너쉽 체결. 철도유지 보수 툴, 로봇팔 그립 등을 개발 -적층제조기술의 대중화를 위한 협력 3D 프린팅기술의역사 (1974) 데이비드 존스(David Johns) SLA 의 개념을 완벽하게 제시. 후에 척헐에게 영감을 줌. (1981) 히데오 코다마(Hideo Kodama) 빛을 이용하여 액상광경화수지를 고체층으로 형성하여 제품을 만드는 기술문서 발표, 상용화하지는 못함 (1984) 척헐 (Chuck Hull), 광경화방식3d프린팅 기술특허 취득– “3d 프린팅의 아버지” (1986) 척헐은 “3D Systems”라는 회사를 세움 (1988) 최초의 상업적 3D 프린터인 SLA-1 출시 (1988) 스캇 크럼프(Scott Crump): FDM 방식의 3D 프린팅 기술 특허취득 (1989) 오늘날 세계 3D프린팅 시장을 선도하는 ‘스트라타시스(Stratasys)‘ 사 설립 (1988) 텍사스 대학교에서 SLS 방식(선택적레이저소결조형방식) 특허취득 (2004) 렙랩 (RepRap 운동) – 영국 바스대학의 아드리안 보이어(Adrian Bowyer) 교수로부 터시작 ‘Replicating Rapid-prototype’ :모든 3D프린터 부품을 3D 프린터로 생산할 수 있 도록설계되어 자기복제가 가능하도록 함. 모든기술을 오픈 소스(Open source)로 공개. 누 구나렙랩커뮤니티에 가입하여 3D프린터 개발 및 제작가능. “3D 프린팅의 대중화” (2009) 스트라타시스FDM 특허권만료 FDM방식의개인용3D 프린터생산기업탄생– 메이커봇(미국), 얼티메이커(네덜란드) 메이커봇 리플리케이터(replicator) : 타임지 선정 ‘역사상 가장 영향력 있는 가젯 49위’ – 2천달러 이하의 가격으로 최초로 3D프린팅 기술을 널리 퍼뜨린 모델. 3D 모델링 파일 공유 커뮤니티 “싱기버스“ 오픈 (2014) SLS특허권 만료 - 모든 3D프린팅 핵심기술 특허권 만료 (2012) 세계 경제포럼2012 – 3D 프린팅 기술 세계 10대 유망 기술 선정 (2013) 버락 오바마 국정연설에서 3D프린팅을 차세대 제조업 혁명의 대표주자로 언급 (2014) 가트너(Gartner): IT트랜드를 주도할 핵심기술로 3D프린팅 기술을 평가 최근 NASA에서 금속 3D 프린팅 기술을 이용해 로켓 노즐 제작 3D프린팅 건축물 의수, 의족 제작 인공장기 제작 3D 프린팅 음식 한국의 3D 프린터 오픈 크리에이터즈 : 국내 최초의 상용화된 개인용 3D 프린터 개발, 출시. 국내 최대 3D 프린터 커뮤니티 보유 Ex) 아몬드, 마네킹 3D 프린팅 기술 FDM (Fused Deposition Modeling) 방식 FFF(Fused Filament Fabrication) 열가소성 수지 압출 적층 방식- 뜨거운 노즐을 통해 원료를 녹여 압출하는 방식 광범위한 열가소성 재료 사용 시제품에 특화됨 대표적인 FFF 3D 프린터 “메이커봇 리플리케이터” 가장 널리 보급된 방식(특허권만료) 사용법 및 작동원리를 이해하기 쉬움 단점: 출력시간이 오래 걸리며 정밀도가 떨어진다 재료 : PLA(PolyLactic Acid, 폴리젖산) – 생분해성 고분자 플라스틱 보편적이고 저렴한 소재 자연분해 가능한 친환경 소재 인체에 무해 TPU – 유연성과신축성이있는소재, 내열성, 내마모성우수 Ultem 9085 – 고성능 열가소성 소재 우수한 내열성, 내화학성 높은 충격강도 항공우주생산분야적합 SLA (Stereo Lithography Apparatus) 방식 광경화성 수지조형방식- 가장오래된3D프린팅방식 의료기기, 가전등에활용 광경화성수지에 UV 레이저 발사해조형 장점- 복잡한형상의부품을만드는데적합. 높은정밀도와표면조도- 고장염려가적음 단점- 기계와재료의가격이비쌈 레진은보관이어렵고인체에유해함 서포트 제거 작업 및추가 세척 작업 필요 재료: 레진 일반레진 : 폴리머 계열의재료 투명레진 :도색을 통해 원하는 색상으로 표현가능 ,섬세한 디테일, 날카로운 모서리, 매끄 러운 표면제작 가능 DLP(Digital Light Processing) 방식 UV램프와 조광장치를 이용, 한 층 전체를 경화 장점: 출력속도가 매우 빠르다. SLA 방식에 비해 저렴하다. 대량 생산이 가능하다. 단점: 레진은 보관이 어렵고 인체에 유해함 재료: 레진 SLS (Selective Laser Sintering) 방식 선택적 레이저 소결 방식 분말 형태의 재료를 베드에 깔고 레이저로 선택된 부분을 녹이고 굳힘 자동차, 기계, 선박 분야에서 활용 장점- 내열성, 내구성이 우수함 정밀도가 높다. 분말 형태의 재료를 사용하므로 소재의 선택 범위가 넓다. 별도의 서포트를 생성하지 않아도 됨 단점- 소결되지 않은 분말 제거 작업 필요 미세입자 발생으로 인체에 유해 출력 비용 및 프린터 자체의 가격이 비쌈 재료: 나일론– 폴리아미드계열의재료- 우수한기계적특성, 내화학성, 내마모성을가짐 잉크젯방식(3DP 방식) 분말 재료 위에 액체형 접착제를 분사하여 재료를 경화 장점: 빠른 조형이 가능 색을 입힐 수 있음 단점: 내구성이 약함 프린터의 크기가 크고 비쌈. 폴리젯방식 이스라엘의 Objet사에서 2001년에 발표 헤드에서 레진을 분사하고 동시에 UV 램프를 이용하여 경화 장점: 여러가지 재료와 색상을 동시에 사용할 수 있음 잉크젯보다 매끄럽고 정교함 단점: 재료 및 프린터의 가격이 매우 비쌈 MJF (Multi Jet Fusion)방식 가장 다양한 재료를 사용 가능 재료 증착 단계 필요 분말을 얇게 펴고 바운더 재료 분사 장점: 비교적저렴 좋은재료물성 다양한재료사용가능 속도가빠름 단점: 표면조도가낮음 재료 : 풀컬러레진 투명레진 고무유사레진 생체적합레진 DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 프린팅 금속 분말을 재료로 함 분말 상태 금속에 선택적으로 레이저 조사하여 형상 조형 왜곡 방지 위해서 포터 필요 장점: 복잡한 형태의 금속 제작 가능 단점: CNC 절삭 가공 필요 잔류 응력 제거를 위해 열처리 재료 : 알루미늄 높은강도, 높은열, 전기전도성 니켈 우수한열특성, 낮은중량에적합 로켓용부품, 항공기엔진 스테인레스 스테인레스 연성, 내마모성, 내식성 우수 XYZ 직교좌표계를 바탕으로 상대운동을 수행하는 프린터의 총칭 종류 : XZ-Y 방식 출력속도- 빠름 출력품질- 낮음 안정성이– 낮음 가격- 저렴 공간효율– 낮음 정비성– 구조간단함 XY-Z 방식 출력속도- 느림 출력품질- 높음 안정성이– 높음 가격- 비쌈 공간효율– 높음 정비성– 구조복잡 델타봇 직교좌표계를 사용하지 않는 대신, 3개 모터의 공간협동을 통해 XYZ 공간을 구현 출력속도- 빠름 출력품질- 높음 안정성이– 높음 가격- 비쌈 공간효율– 보통 정비성– 정비가 까다로움 3D 모델링파일– STL형식 3차원 데이터를 표현하는 국제 표준 형식 중 하나. 3차원 형상을 무수히 많은 3각형면으로 구성하여 표현하는 폴리곤 포맷. STL 파일은 3차원 모델링의 표면을 무수히 많은 삼각형의 면으로 구성되게 하고 구현방 법이 간단하여 가장 많이 사용한다. 3D 프린터의 바이오 분야 활용 의료삽입물 (치아교정기 치과용임플란트) 의료 바이오 소재 순환기 활용 (혈관, 좌심실) 3D프린팅 기술의 과제 반복 출력 시 동일한 인쇄출력물 생산과 신뢰성 보장을 위한 표준마련 시급 적층 제조와 후가공시 환경문제 발생 여전히 높은 장비 및 생산비용 3D 프린팅 기술에 대한 사용자와 제조자의 인식차이 3D 프린팅 적층 제조 기술에 대한 복합한 지적재산권 문제 5강 에너지란? 어떠한 일을 할 수 있는 능력 에너지의 총량은 변하지 않음. 단지 형태만 변화될 뿐 에너지의 형태 역학적(운동(K), 위치(U)) 에너지 열에너지 전기에너지 화학에너지 빛 에너지 파동 에너지 에너지의 전달 형태 일(W) 열(Q) -A계에서 B계로 전달된다. 역학적 에너지 “일(힘+이동)”이라는 에너지 전달 형태로 전달됨. 일 : 어떤 계에 힘이 가해져서 계가 움직였을 때, 힘이 계에 대해 일을 했다고 정의한다. 에너지의 단위 : 줄(J) 운동 에너지 : 힘이 해준 일이 계의 에너지로 전환된 것. 퍼텐셜 에너지 : 두 개 이상의 물체로 이루어진 계에서 물체 상호간에 보존력이 작용한 경우 정의할 수 있음. 보존력이 해준 일 만큼 퍼텐셜 에너지는 감소함 마찰이 없는 경우 초기 높이가 같다면 이동 경로에 관계없이 아래 지저점에 도달했을 때 속력은 동일하다. 파동 에너지 파동 운동 : 물질의 전달이 없이도 가능한 공간상 에너지의 전달. (소리, 파도, 빛, 지진파) 파동은 매질이 전달되는 것이 아니라 매질의 진동, 즉 에너지가 전달 되는 것. 횡파 : ~ 종파 : - 음파 : 공기의 진동이 전달됨 수면파 : 표면에서의 물의 요소들은 거의 원형 경로로 움직이며, 각 요소들은 평형위치에 서 수평, 수직으로 변위됨. P파 : 전파 속도가 빠르다. 진폭이 작다 - S파 : 전파 속도가 느리다. 진폭이 크다 ~ 역학적 파동의 일률 1. 줄의 선밀도 2. 파동의 각진동수 3. 파동의 진폭 4. 파동의 속력 열에너지 열의 흐름 : 온도가 다른 물체를 접촉시키면 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 자발적 으로 열이 흐르게 된다. 열접촉 : 두 물체 사이에 에너지가 온도 차이에 의해 교환될 수 있는 상태 열평형 : 열접촉 상태에 놓인 두 물체 사이에 열에너지 교환이 없는 상태 (온도가 같음) 비열 : 물질 1kg의 온도를 1도 높이는 데 필요한 열의 양. 비열이 클수록 같은 온도에서 열에너지를 많이 보유함. 비열이 클수록 같은 열에너지를 받거나 잃어도 온도변화가 적음. 열에너지의 단위 : cal 1cal : 1g의 물의 온도를 1도 높이는데 필요한 열량 = 4.186J 1Cal : 음식물의 화학적 에너지 ( 1Cal = 1kcal) 열역학 제 1법칙 ( 에너지 보존법칙 ) : 계가 일(W)또는 열(Q)을 얻으면 그만큼 내부 에너지가 증가한다. 열역학 제 2법칙 (엔트로피 법칙) : 자연은 항상 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행한다. 제 1종 영구기관 : 열역학 제 1법칙을 위배하는 기관 열기관 : 순환과정으로 작동하고 고온 저장고에서 열 에너지를 흡수하여 일부를 일의 형 태로 내보내고 일부는 저온 저장고로 열에너지를 방출하는 장치 (ex. 엔진룸, 증기기관차) 성능계수 (COP) : 저온/고온에서 전달된 에너지 나누기 열기관에/열펌프가 한 일 전기에너지 축전기 : 전기에너지를 모으는 장치 (ex. 고용량 축전기 AED) 전위 : 단위 전하당 전기에너지 볼트 : 전위의 단위 전력 : 단위시간당 공급한 에너지 기전력 : 회로에 전류가 흐르도록 단자 사이에 일정하게 유지시켜주는 전위차 전압 : -에서 +로 전지를 통과하면 상승, 전류의 방향으로 저항을 통과하면 하강 페러데이의 유도법칙 : 변하는 자기장이 전기장을 만든다 (기전력을 만든다) 발전기의 원리 : 발전기의 터빈이 돌아가면 자기장내에 코일이 회전하면서 패러데이 법 칙에 의해 유도 기전력 생성 신용카드, 삼성페이 : 긁거나 직접 자기장 신호 발생 빛에너지 호이겐스 : 빛은 파동이다. 뉴턴 : 빛은 눈에 보이지 않는 작은 입자의 흐름이다. 맥스웰 방정식 : 전자기학의 완성. 전기, 자기, 빛의 파동적 성질 모두 설명 전자기파 = 빛 원자력 에너지 우라늄235가 고에너지의 중성자를 흡수하여 불안정한 우라늄236상태가 되고, 이는 곧 안정적인 두개의 작은 원자핵으로 쪼개진다. 1g 우라늄의 핵 분열 에너지 = 10톤의 TNT 폭발 에너지 연쇄반응 , 원자로, 광자 핵분열 : 우라늄과 같은 무거운 원소의 원자핵이 중성자와 충돌하여 가벼운 원자핵으로 쪼개지는 현상. 이 과정에서 감소된 질량만큼 에너지를 발생시킨다 핵융합 : 수소와 같은 가벼운 원자핵들이 반발력을 이기고 무거운 원자핵으로 융합하는 과정에서 감소된 질량만큼 에너지가 발생된다. 핵융합 발전소 구조 1. 고 진공용기 안에 중수소와 삼중수소를 주입하고 플라즈마 상태로 가열한다. 2. 토카막의 자기력선 그물망을 이용해 플라즈마를 가둔다. 3. 플라즈마를 약 1억도 이상으로 가열해 핵융합반응을 일으킨다. 4. 핵융합반응시 일어나는 질량결손에 의한 핵융합에너지가 중성자운동에너지로 나타난 다. 5. 중성자운동에너지가 열에너지로 변환돼 증기를 가열, 터빈을 돌려 대용량의 전기를 생 산한다. 인공태양 1g의 수소로 석유 8t의 에너지를 생성한다. 연료가 무한, 온실가스 및 방사성 폐기물 발생 하지 않음 중수소는 바닷물을 전기분해해서 생성 핵융합로내에서 리튬에 중성자를 반응시켜 생성 KSTAR(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) 디버터 업그레이드 이후 첫실험에서 48초유지에 성공 2026년엔 초고온플라스마 운전300초 유지를 목표 현재기술동향: 중국EAST: 6000만도403초유지 유럽ITER : 7개국참여– 2030년대후번실험예정 기술전망: 2050년 핵융합발전 상용화전망 핵심기술: 노심플라스마, 가열 및 전류 구동, 초전도자석, 증식 블랑켓, 디버터 6강 화석연료와 환경문제 1,2 차 산업혁명 과정에서 화석 연료 사용 폭발적 증가 지구온난화 대기오염 토양오염 수질오염 환경위기시계 기후변화 : 전지구 대기의 조성을 변화시키는 인간의 활동이 직접적 또는 간접적으로 원 인이 되어 일어나고, 충분한 기간동안 관측된 자연적인 기후 변동성에 추가하여 일어나 는 기후의 변화 온실가스효과 : 적외복사의 일부는 대기를 통과하지만 대부분은 온실가스 분자와 구름에 의해 흡수되고 사방으로 방출된다. 이 효과가 지구의 표면과 그 아래의 대기를 가열한다. 주요 온실가스 이산화탄소(CO2) 1750년 산업혁명 이후 급증한 화석연료의 사용으로 인위적으로 발생되는 온실가스 중 이산화탄소는 80%를 차지한다. 메탄(CH4) 메탄가스는 미생물에 의한 유기물질의 분해과정을 통해 주로 생산되며, 화석연료사용, 폐 기물배출, 가축사육, 바이오매스 의 연소등 다양한 인간활동과 함께 생산된다. 아산화질소(N2O) 자연계에 존재하는 온실가스 중 하나이나 화석연료의 연소, 자동차배기가스, 질소비료의 사용으로도 생산된다. 수소불화탄소(HFCs) 인위적으로 발생되는 온실가스로 에어컨, 냉장고의 냉매로 사용량이 급증하면서 온실가 스를 일으키는 주범으로 지목받고 있다. 과불화탄소(PFCs) 인위적으로 발생되는 온실가스로 반도체 제작공정과 알루미늄 제련과정에서 발생한다. 육불화황(SF6) 반도체나 전자제품 생산공정에서 발생한다 이산화탄소(CO2)배출순위 1. 발전: 27% 2.산업: 23% 3.운송: 14% 4.건물: 6% 5.농업: 12% 6.기타: 12% 기후변화를 막기위한 국제적협정, 규제 (1994) 기후 변화에 관한 유엔기본협약(UNFCCC) 세계 거의 모든 국가가 비준. 기후계에 대한 인간의 위험한 간섭을 미리 방지한다는 목표. 식량생산이 위협받지 않으며 안정적인 경제발전이 가능한 수준으로 대기중 온실기체 농 도가 안정화되어야 한다고 명시. 자체적으로 배출량을 규제하진 않음 (1997) 교토의정서 선진국에 속하는 38개국이 1990년 배출량 대비 평균5.2%의 감축목표율을 설정함. 교토의정서는 최초로 강제성있는 감축목표를 설정하고, 온실가스를 상품으로 거래할 수 있게 하였다.  (2015) 195개국파리협정동의 지구 평균 온도 상승폭을 산업화 이전 대비2℃ 이하로 유지하고, 더 나아가 온도 상승폭 을 1.5℃ 이하로 제한하기 위해 함께 노력하기 위한 국제적인 협약 (2019) 유엔기후행동정상회의 65개국정상들, 2050년 탄소중립(Carbon Neutral)달성 선언 (2020) 대한민국 디지털 및 저탄소를 바탕으로 한국판 뉴딜종합계획 발표. 2050까지 탄소중립을 이루는 탄소중립달성선언 탄소감축을위한 시장메커니즘 배출권거래제(ETS, Emission Trading System) 정부가 일정기간동안 탄소배출권을 기업에 할당하고 이 배출량이 부족하거나 남은 경우 다른기업과 거래할 수 있도록 하는 제도. 탄소세(Carbon Tax) 정부가 정한 세율에 따라 탄소배출량에 맞는 세금을 내는 제도 탄소배출제한을 위한 정책 탄소국경세 : 이산화탄소 배출 규제가 느슨한 국가가 강한국가에 상품·서비스를 수출할 때 적용받는 무역관세 화석연료의 비중 2000년대 이후로 점차 줄어들고 있음. 원자력 에너지 다음으로 많이 쓰이고 있다 석유의 비중 운송분야의 95%를 차지. 산업, 발전분야에서는 비교적 낮은 비중 설비 효율화, 유해물질 배출 저감기술 에너지 효율을 높이기 위한 노후 송배선 설비 교체- 전체 에너지 생산량의 27%, 전 력 생산량의 68%가 최종 소비 전에 소실 CCUS(Carbon Capture, Utilization, Storage 탄소 포집, 활용, 저장 기술) 수소환원제철법 한국의 Shell 의 탄소 중립시나리오 “Sky1.5시나리오” 신재생에너지 1. 신 재생 에너지의 정의 기존의 화석 연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛·물·지열·강수·생물유기체 등을 포함하여 재 생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지 신에너지: 연료전지, 수소에너지, 석탄액화· 가스화 및 중질잔사유 가스화 재생에너지: 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열, 수열 2. 신 재생 에너지의 특징 공공미래에너지- 시장 창출 및 경제성 확보를 위한 장기적인 개발 보급 정책 필요 환경 친화형 청정 에너지- 화석 연료 사용에 의한 CO2 발생이 거의 없음 비고갈성 에너지- 태양, 바람 등을 활용하여 무한재생이 가능한 에너지 기술에너지- 연구 개발에 의해 에너지 자원 확보가 가능 태양광(Photovoltaic) 에너지 태양의 빛에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술로 햇빛을 받으면 광전효과에 의 해 전기를 발생하는 태양전지를 이용. 태양광 발전 시스템은 태양전지로 구성된 모듈(Module) 고축전지 및 전력 변환 장치로 구성 단점: 전력 생산량이 지역별 일사량에 의존 에너지 밀도가 낮아 큰 설치 면적 필요 설치 장소가 한정적, 시스템 비용이 고가 초기 투자비와 발전단가 높음 장점: 에너지원이 청정·무제한 필요한 장소에서 필요량 발전가능 유지보수가 용이, 무인화 가능 긴수명(20년이상) 태양열(Solar Thermal) 에너지 태양으로부터 오는 복사광선을 흡수해서 열에너지로 변환(필요시저장)시켜 건물의 냉난 방 및 급탕, 산업공정열, 발전 등에 활용하는기술로 집열부, 축열부, 이용부, 제어장치 등으로 구성되어있다. 풍력에너지(Wind Power) 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력 계통이나 수요자에게 공급하는 기술로 바람이 있는 곳은 어디서나 전력생산이 가능하고, 설치가 용이하며, 가격이 저렴 하여 미래의 에너지산업으로 각광받고 있으며 바람이 가진 에너지를 흡수, 변환하는 운 동량 변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치, 제어장치 등으로 구성되어 있다. 지열에너지(Geothermal Energy) 물, 지하수 및 지하의 열 등의 온도차를 이용하여 냉∙난방에 활용하는기술로 태양열의 약47%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅 속의 온도는 지형 에 따라 다르지만 지표면 가까운 땅 속의 온도는 개략10 ~ 20℃정도, 심부(지중 1~2㎞)는 80℃를유지하므로 이를 활용하여 냉난방 시스템에 이용하거나, 발전을 하게 된다 수력에너지 수력 발전은 물의 낙하차를 이용한 발전을 말하며, 국내 보급 현황은 '82년 이후 정부의 지원으로 현재까지 30여개 지역에 설치되었고 연간전력생산량은 약 1억kWh에 달한다. 소수력 발전은 전력 생산외에 농업용저수지, 농업용보, 하수처리장, 정수장, 다목적 댐의 용수로 등에도 적용할 수 있는 점을 감안할 때 국내의 개발 잠재량은 풍부하며, 청정 자원으로서 개발할 가치가 큰 부존자원으로 평가받고 있다. 바이오에너지(Bio-Energy) 바이오매스를 직접 또는 생· 화학적, 물리적 변환 과정을 통해 액체, 가스, 고체 연료나 전기· 열에너지 형태로 이용하는 화학, 생물, 연소공학 등의 기술을 일컫는다. 바이오매스 : 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체 와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기를 뜻한다. 해양에너지(Ocean Energy) 해양의 조수∙파도∙해류∙온도차 등을 변환 시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술로써 전기를 생산하는 방식에는 조력∙파력∙조류∙온도차발전 등이 있다 수소에너지(Hydrogen Energy) 1. 개요 수소에너지는 무한정인 물또는유기물질을 변환하는 등의 다양한 방법을 통해 수소를 생 산하여 활용하는기술로, 수소생산, 저장, 응용, 안전대책등 많은 기술개발이 필요한 분야 로 에너지의 패러다임을 바꿀 수 있는 미래수소시대에 대비한 신재생 에너지분야라 할 수 있다. 2. 특징  가장 가볍고 매우 풍부하다. = 물(H20)의 구성원소이기도 하며, 질량 기준으로 우주 의75%를 차지 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 생성하지 않기 때문에 친환경 에너지 솔루션으로 주목 수소를 공기 중의 산소와 반응시키면 전기와 열, 그리고 물이 발생 수소의 분류 그레이 수소 : 천연가스를 고온, 고압의 수증기로 분해해 생산한 수소 CO2 발생 블루 수소 : 그레이 수소 생산 시 발생되는 CO2를 포집, 저장한 후의 수소 그레이 수소보다 친환경, 그린 수소보다 경제적 그린 수소 : 태양광 / 풍력 등 재생 에너지로 생산한 전기로 물을 분해해 추출한 수소 CO2 미발생 경제성이 떨어짐 3. 활용 수소자동차, 수소 항만, 친환경 도심 발전소, 수소 철도 P2G(Power to Gas)기술 태양광이나 풍력등으로 생산하는 신재생에너지를 수소나 메탄으로 변환하여 저장하 는 기술 P2G는 물의 전기분해라는 단계를 거쳐 친환경에너지를 가스연료의 형태로 저장한다. P2G의핵심기술: 수전해, 이산화탄소 메탄화 석탄 가스화, 액화 기술 - 베르기우스법 가스화 복합 발전 기술(Integrated Gasification Combined Cycle)은 석탄, 중질잔사유등 저 급원료를 고온· 고압의 가스화기에서 수증기와 함께 한정된 산소로 불완전연소 및 가스 화시켜일산화탄소와 수소가 주성분인 합성가스를만들어 정제공정을 거친 후 가스터빈 및 증기터빈 등을 구동하여 발전하는 신기술 질소산화물, 황산화물을 90% 절감 석탄액화는 석탄에 산소와 증기를 넣고 고온고압에서 합성가스를 얻고 이를 액화시켜 정 제해 휘발유와 경유를 만드는 기술 장치의 규모가 커서 초기투자비용이 높다. E-Fuel 기술 탄소 재순환 사이클 기존의 내연기관을 유지하면서도 탄소중립을 실현할 수 있는 가장 현실적인 수단. 제조공정이 복잡하고 가격이 휘발유에 비해 현저히 높음. 7강 (아인슈타인)일반상대론 : 중력이 큰 곳에서 시간은 느리게 흐른다. 특수상대론 : 빠르게 움직이는 기준틀에서 시간은 느리게 흐른다. 빛의 이중성 : 빛의 파동성, 입자성 양자역학 : 물질도 파동의 성질을 가진다. 슈뢰딩거 방정식 : 파동함수를 기술하는 수학적 방법 확률함수 : 파동함수의 물리학적 해석 “ 만일지구에 대재앙이 일어나서 모든 과학지식이 소멸한다면 후대에 전달해야 할 가장 중요하고도 짧은 한 문장의 지식은 무엇인가?” - 리처드파인만: “All things are made of atoms” 전자현미경 : 물체에 전자를 던져서 튕겨 나오는 전자를 검출하여 물체의 형상을 관측한다 드브로이의 물질파 : 강한 에너지로 입자를 가속 해서물체와 충돌시키면 매우 작은 물질도 분석할 수 있다. 물질도 파동성을 가진다. 보어의 양자가설을 유도 토마스 영의 이중슬릿 간섭 실험 : 19세기 초 영국의 토마스영, 프랑스의 프레넬과 같은 과학자들은 파동이론을 이용해 빛 의 간섭과 회절현상을 성공적으로 설명해냈다. 제임스 클라크 맥스웰은 전자기학 이론을 완성하여 전자기파 솔루션을 구하였다. 전자기파의 속력의 이론적 계산이 당시에 측정된 빛의 속력과 동일하였음. “빛도 전자기파이다＂ 수면파나 지진파가 매질을 통해 전달되듯이 빛이 전파할 수 있는 매질이 있을 것으로 예 상하였다. → “에테르“ 마이컬슨– 몰리의실험 소리, 파도 등의 파동이 매질(공기, 물)을 통해 전파되는 것처럼 전자기파도 에테르 (Aether)라는 매질을 통해 전달될 것이다. 에테르의 효과를 측정하기 위한 실험이 마이컬슨 몰리실험이다. 고전물리학 역학 열역학 전자기학 20세기물리학의두혁명 상대론 매우 빠른 세상의 원리(시간과 공간의 통합) 양자론 미시세계의원리(확률론, 불확정성의원리) 현대 과학 기술 발달에 가장 큰 공헌(반도체, 레이저 등) 전자기학에서의 상대론 전자기학 법칙은 모든 관성계에서 동일하게 성립하고 동일한 현상을 모순없이 설명한다. 빛의 속력을 계산할 때 관측자의 속력은 관여하지 않는다. → 모든 관측자에게 빛의 속력 은 c로 동일하다. 아인슈타인 - 등가원리: 질량이큰별은 빛도(상당히) 휘어지게한다. 중력이작용하는계와가속되고있는계는 물리적으로동등하다 중력이작을수록 시간이빨리간다. 일반상대론 1. 상대성 가설 2. 광속 불변의 가설 시간의상대성 두 사건 사이의 시간 간격은 시간과 공간 모두에서 그들이 얼마나 떨어져 있는 가에 따 라 결정된다. 즉 사건의 시간적 분리와 공간적 분리는 서로 얽혀있다. 시간팽창 - 다른 관성기준계에서 측정한 두 사건의 시간간격은 항상 고유시간보다 늘어 난다. 길이수축 - 다른 관성기준계에서 측정한 두 지점사이의거리는 항상 고유길이보다 줄어든 다. 상대론적 에너지 이론 상대론적 운동량: 속력이 빛의 속력에 가까울수록 운동량이 급격히 증가한다. → 속력을 증가시키는 데 필요한 에너지가 매우 커진다. 에너지보존법칙: 고립된 계의 전체 에너지는 변하지 않는다. 관성력 : 기준계가 a로 가속운동하면 기준계 안의 모든 물체는 기준계에 대하여 반대방향으로 힘 을 받는다. 이를 관성력이라 하고 이는 실제 힘이 아닌 겉보기 힘이다 아서 에딩턴의 개기일식실험 → 중력 렌즈 현상 일반상대론의 예측과 일치하는 빛의 휘어짐 측정 슈바르실츠반경(Schwarz child radius) : 블랙홀의 반경 8강 그리스시대 4원소설 (흙,물,불,공기): 기체반응의 법칙 (일정성분비의 법칙)이 발견되며 쇠퇴. 돌턴의원자모형: 작고, 단단하고, 분리할수없는(깰수없는) 구 원자: Atom 1. 같은원소의 원자는 같은 크기와 질량, 성질을 가진다. 2. 원자는 더이상 쪼개질 수 없다. 3. 원자는 다른 원자로 바뀔 수 없으며 없어지거나 생겨날 수없다. 4. 화학반응은 원자와 원자의 결합 방법만 바뀌는 것으로, 원자가 다른 원자로 바뀌지는 않는다. 따라서 질량이 보존된다. 5. 화합물을 만들 때 다른 종류의 원자들은 정수배로 결합할 수밖에 없다 프라운호퍼선 태양에서 오는 광선이 태양 대기에 있는 특정 원소에 흡수되어 검정색 스펙트럼으로 나 타난다. → 태양 대기를 구성하는 물질이 무엇인지 알 수 있다. 톰슨의 전자의 발견(1897) 톰슨의 원자모형 : 수박이나 푸딩과 비유하여 양전하밀도를 가진 부피 내에 전자들이 수박씨나 건포도와 같 이 존재한다는 모형 뢴트겐 X선실험(1895) 베크렐의 방사성 붕괴발견(1896) →원자는 스스로 쪼개지면서 강한 에너지의 방사선을 방출한다. 퀴리부부 방사성 원소발견 폴로늄, 라듐 발견 멘델레예프의 주기율표 러더퍼드의 방사선 연구 베타 감마 오메가 입자 방출, 원자모형 보어의 수소원자 모형 보어(Niels Bohr)는 플랑크(Plank)의 아이디어인 양자화된 에너지 준위를 회전하는 전자에 적용하였다. 1. 수소 원자의 이온화 에너지 2. 발머의 수소원자 스펙트럼파장의 관계식을 정확히 설명한다. “보어 반지름” 에너지등분배원리: 파장이짧다 → 진동수가크다→ 모드수가크다 → 자유도가크다. → 에너지가크다. 1. 방출된 복사의 전체 일률은 온도에 따라 증가한다. (슈테판의 법칙) 2. 파장분포의 최고점은 온도증가에 따라 짧은 파장 쪽으로 이동한다. (빈의 변위법칙) 흑체 복사 흑체: 모든 빛을 흡수하며 일정한 온도에서 열적평형을 이루며 복사만으로 열을 방출하 는 물체 플랑크의 흑체 복사 이론 “전자기파의 에너지는 양자화 되어 있다” 플랑크의 양자가설은 실험결과를 잘 설명한다 “플랑크상수” 광전효과 : 어떤 금속판에 입사한 빛이 그 금속판으로부터 전자를 방출시키는 현상 이때 방출된 전자 : 광전자 아인슈타인의 광자가설 빛의 입자를 광자라 하자. 광자가 가지는 에너지는 1:1로 전자에 전달한다. 광전 효과 방정식 콤프턴 효과 아인슈타인의 광자가설을 자세히 연구. 운동량 보존법칙을 적용해 실험 결과를 설명 산란 시험 - 빛의 입자성에 종지부를 찍게 됨 데이비슨 &거머 - 전자의 파장 측정 성공 회절 형상 증명 전자의 이중 슬릿 실험 : 전자를 이중 슬릿에 통과시켜 파동-입자 이중성을 구체화시킴 풀러렌 : 탄소원자 60개로 이루어진 축구공 모양의 분자. 파동성을 나타내는 구조적 특성이 있음 슈뢰딩거의 방정식 : 어떠한 물질의 물질파가 시간에 따라 어떻게 변해가는지를 나타내 는 파동방정식. 수십년간 미시세계의 물리현상을 매우 성공적으로 기술하는 방정식 9강 4차 산업 혁명시대 신소재 : 금속, 무기, 유기 원료 및 이들을 조합한 원료를 새로운 제조기술로 제조하여 종래에 없던 새로운 성능 , 용도를 가지게 된 소재 Ex) 반도체, 메모리 소자, 나노물질, 탄소소재, 합금, 고분자 재료, 복합 재료 신소재는 4차산업 혁명 기술을 구현해 내는 기반이 되는 물질. 신소재의 물리적 특성 열적 특성 열용량, 열팽창률, 열전도율 기계적 특성 강도(Strength), 경도(Hardness), 연성(ductility), 강성도(stiffness) 전기적 특성 도체, 부도체, 반도체 자기적 특성 강자성, 상자성, 반자성 광학적 특성 특정 파장 영역의 빛을 투과시키거나 흡수하는 성질 신소재종류 1. 신금속재료 ① 형상기억합금 ②비정질금속재료 ③ 초전도재료 2. 비금속무기재료 ① 파인세라믹스 ②광섬유 ③ 결정화유리 3. 신고분자재료 ① 엔지니어링플라스틱 ②고효율성분자막 ③ 태양광발전플라스틱전지 4. 복합재료 ① 바이오센서 ②복합재료 ③ 탄소섬유강화플라스틱 ④ 섬유강화금속 전자기학의기초 원자는 원자핵(양성자+중성자)과 전자로 이루어짐 전기의 원천은 전자 또는 양성자의 존재 자기의 원천은 전자의 운동 전자를 잃으면 전기적으로 양성인 양전하가 되고 전자를 얻으면 전기적으로 음성인 음전하가 됨 전하는 같은 부호에게는 척력, 다른 부호에게는 인력을 가짐 쿨롱의 법칙 두 전하 사이에 작용하는 전기력은 각각의 전하의 크기에 비례하고 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 밀리칸 기름방울 실험을 통해 전하가 양자화 되어있다는 사실을 확인 기본 전하의 크기를 측정, 노벨상 받음 헤이커 카메를링 오너스 액체 공기, 액체 산소, 액체 헬륨 만드는데 성공 노벨물리학상 받음 고온 초전도체 연구 초전도체 : 임계온도 이하에서 내부 저항이 0이고 자기장을 밀어내는 특징을 가짐 (마이스너 효과) > MRI, 자기부상 열차, 전력 수송 밴엘런대 오로라의 원리 설명함 (자기장) 한스 외르스테드 전기와 자기의 연관성을 연구 전류 주위에 원형으로 자기장이 형성되는 것을 밝힘 직선, 원형도선, 솔레노이드 패러데이 법칙 유도기전력의 크기를 설명 > 무선충전기에 응용 렌츠의 법칙 유도 전류의 방향을 설명 반도체 소자 도체(conductor) - 원자에 구속되지 않고 물질내에서 상대적으로 자유롭게 움직일 수 있 는 자유전자가 있는 물질 절연체(insulator) - 모든 전자가 핵에 구속되어 물질 내에서 자유롭게 움직일 수 없는 물 질 반도체(semiconductor) - 전기적인 성질이 도체와 절연체의 중간 PN접합 정류작용 LED 태양광발전 광센서 PNP, NPN접합 트랜지스터 증폭, 스위칭 기능 MOSFET 직접회로 LSI VLSI 메모리 반도체 DRAM 휘발성메모리 플래시 메모리 비휘발성 메모리 AI반도체 CPU, GPU EUV 노광기술 포토레지스트(감광막) 반사막 투과막 반도체 웨이퍼에 회로 설계도를 새겨넣는 기술 자성체 자기이력곡선 - 강자성체의 자화의 변화를 보여줌 연자성 소재 - 보자력이 작아 외부 자기장에 의해 쉽게 자화됐다가 반대 방향의 자기장 을 가하면 자화를 잃음 (전자석, 변압기, 어댑터, 발전기, 모터 등) 경자성 소재 - 보자력이 큼 (영구자석) GMR, MRAM, STT-MRAM 탄소 소재 종류 풀러렌 : 빈공간에 필요한 약물 보관, 운송 가능 > 암치료에 사용 전자를 잘 받아들임 > 유기 태양전지 원료 금속 풀러렌은 높은 온도에서 초전도성을 나타냄 탄소 나노 튜브 : 탄소 6개가 육각형을 이룬 흑연면이 관모양으로 연결되어 있는 분자사슬 일본 이지마 박사가 발견 전기적 특성 - 원자 배열에 따라 금속, 반도체의 성질을 보임 기계적 특성 - 인장강도가 강철의 8배. 탄성이 뛰어나고 높은 열전도율 트랜지스터, 배터리의 재료로 사용 그래핀 : 강철의 100배 이상 강하고 다이아몬드보다 2배이상 높은 열전도율 늘리거나 구부려도 전기적 성질 잃지 않음 구부리거나 접을 수 있는 터치스크린, 반도체 소자, 태양 전지 등에 활용 페로브 스카이트 : OLED보다 경제성이 뛰어나 발광다이오드로 활용 태양광 발전 소재로 주목, 습기에 약함 10강 보어의 원자모형 - 수소원자의 선스펙트럼을 완벽하게 설명. 특정 전자 궤도 만이 안정. 에너지 띠 이론 - 많은 원자로 구성된 고체 내에는 에너지 밴드가 형성됨 가전자대(전자O), 전도대(전자X), 밴드갭 반도체물질은 외부에너지전달에의해서 불순불주입으로인해서 전기전도도를조절할수있는물질이다. 도핑 P형 반도체 5가 비소원자. 주요 운반자는 전자 불순물 원자는 양이온이 됨 N형 반도체 3가 붕소원자 주요 운반자는 양공 (전자가 비어있는 자리) 불순물 원자는 음이온이 됨 순방향 전압 : 전류가 흐름 역방향 전압 : 전류가 안 흐름 다이오드 (2극 진공관) 정류작용 (충전기, 어댑터) LED 태양광 발전, 광센서 “에디슨 효과” 벨의 전화기 발명 진공관을 이용한 전기 신호 증폭기 발명 트랜지스터 발 진공관의 용도 스위치- 플레이트에 음의 전압이 걸리면 전류가 회로에 흐르지 않고 플레이트에 양 의 전압이 걸리면 회로에 전류가 흐른다 정류: 스위치 기능의 응용으로, 교류를 직류로 바꾸는기능, 즉 정류기능을 할 수 있 다.  증폭: 3, 4, 5극관을 이용해 전류(전기신호)를 증폭할 수 있다. 진공관의단점 부품크기가 크다. 고출력 일수록 크기가 커진다. 작동방식이 금속가열이다보니 들어가는 전기가 엄청나며 발열도 심각하다. 냉각장치 필요 충격에 약하며 수명이 매우 짧다. 애니악(ENIAC) – 최초의 전자컴퓨터 대포의 정확한 탄도계산을 위해 사용. 엄청난 전력 소모를 하며 발열이 크고, 고장이 잦 다 길이25, 높이2.5m,총중량이 약30톤이며 진공관은 약18000여개 사용되었다. 사람이 20시간 걸리는 미사일의 궤도 계산을 30초만에 수행 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) N또는P 형태 전압으로제어 가격이비쌈 스위칭속도가빠름 안정적이고높은전류이득 고전력소자로활용 BJT (Bipolar junction transistor) PNP or NPN 형태 전류로제어 가격이쌈  스위칭속도가느림 저전류소자로활용 집적회로제작에용이 구조상집적회로구성이어려움 잭킬비(Jack Kilby) 의최초의집적회로 집적회로를발명한잭 킬비는2000는노벨물리학상을수상한다. 로버트노이스(Robert Noyce)의집적회로 최초의상업용직접회로CPU Intel4004 2300 개의 트랜지스터사용. > 이는 반도체 산업의 폭발적인 성장을 도움 11강 반도체 산업 동향 폰 노이만 컴퓨터의 기본 구조 고안 현대의 모든 범용 컴퓨터는 폰 노이만 구조를 따름. 강대원 박사 MOSFET (모스펫) 최초 제작 - BJT 소자보다 스위칭속도가 빠르고 소비전력이 낮음 플로팅 게이트 트랜지스터 발명 - SSD, USB 메모리의 기본 무어의 법칙 2년마다 마이크로칩에 들어가는 트랜지스터의 수는 2배가 됨 반도체 산업의 발전 방향 - 직접 회로 쌓고 면적을 넓히기. - 더 많이, 더 작은 트랜지스터를 만드는 것이 중요 더 작은 트랜지스터를 만들 수록 웨이퍼에서 버려지는 면적이 줄어듦. 높은 성능, 경제성 낮은 소비전력 더 작은 트랜지스터를 만들려면 반도체설계능력 수십억개의 트랜지스터를 어떻게 배치하고 연결하는 지에 따라 성능, 효율, 품질 등이 달 라짐 미세공정능력 작은 칩 위에 수백 억 개의 트랜지스터와 복잡한 전기배선을 가진 미세한 회로를 새기는 능력 소스, 드레인 사이의 미세전류 문제를 3차원 구조로 제어 시스템 반도체 역할 : 해석, 연산, 제어의 기능 종류 : CPU, GPU, AP CPU 성능 요소: 코어(Core): 물리적인두뇌의수 스레드(Thread): CPU가처리할수있는 작업의최소단위 클럭(Clock): CPU가얼마나빠른속도로 일을처리하는지 아키텍쳐– CPU의연산의구조 입출력, 메모리관리, 연산수행 직렬처리 여러개의코어, 높은클락속도 서버, 범용컴퓨터에적합 선도 기업: 인텔, AMD GPU 그래픽처리, 병렬처리, 텐서계산 수많은코어, 낮은클락속도 AI, 암호해독에적합 선도기업: NVIDIA,AMD, 인텔 AP 스마트폰의 두뇌역할 컴퓨터 한 대에 들어가는 주요 부품들(CPU,GPU)을 하나의 반도체칩에 집적함- 단일칩시스템(SoC: System on Chip) 스마트폰 제조사들은, 제품의 경쟁력을 위해 AP를 직접 설계함 저전력설계가 주요과제 선도기업: 미디어텍(38%), 퀄컴(30%), 애플(15%), 유니SOC(11%) , 삼성전자(5%), 하이실리콘(1%) 메모리 반도체 역할 : 단기기억, 장기기억 종류 : RAM, ROM RAM (휘발성 메모리) 성능 DRAM < SRAM 시장 규모 DRAM > SRAM 선도기업: 삼성전자(38%), 하이닉스(30%), 마이크론(22%) +HBM (고대역폭메모리) : 2.5D 패키징. AI 반도체에 필수 ROM (비휘발성 메모리) 1970년대 미국 1980년대 일본 1990년대 삼성전자의 시장 차지 선도기업: 삼성전자(31%), 하이닉스(19%), 키옥시아(19%) WDC(14%), 마이크론(10%) 반도체 산업의 분업 체계 IDM 기업 ( 종합 반도체 기업 ) IP 기업 (칩리스 기업) 팹리스 기업 파운드리 기업 디자인 하우스 반도체 8대 공정 -----전공정 1. 웨이퍼 제조 2. 산화 공정 3. 포토 공정 4. 에칭 공정  5. 증착 및 이온 주입 6. 금속 배선 공정 -----후공정 7. 테스트 공정 8. 패키지 공정 12강 한국 양자 과학기술 1. 양자 기술개발 예비타당성조사(예타)추진 “양자과학기술 플래그십 프로젝트 사업” -2026년까지 50큐비트급, 2030년대 초 1000큐비트 급 양자 컴퓨터 개발하는 것 목표 2. 퀀텀 이니셔티브 발표 국무총리급 거버넌스 양자종합계획 매년 수립 및 시행 3. 연세대 양자 컴퓨터 도입 “IBM 퀀텀 시스템 원” 양자컴퓨터 양자 물리학의 속성을 활용하여 계산을 수행하는 제어 가능한 양자 역학 장치 최종 정확도는 0.99의 100승 = 37% 드브로이의 물질파 슈뢰딩거 방정식 파동함수의 코펜하겐 해석 양자컴퓨팅 양자역학의 주요원리인 중첩과 얽힘 현상을 접목한 큐비트를 구현하여 계산하는 것 양자통신 빛의 양자현상을 이용한 통신기술 기존의 통신방법과는 달리 정보를 양자상태의 빛에 입력해 실어보내며, 양자물리학법칙 으로 정보가 해킹당하는 것을 원리적으로 차단해 보안이 뛰어나다는 장점이 있다. 양자기술로 암호키를 생성하고 분배한다. 양자센서 양자 시스템을 이용해 대상체의 물리적 성질을 분석하거나 감지하고 계측하는 기술 기존센서가 감지할 수 없는 미세신호를 양자역학적인 성질을 활용해 더 정확하게 측정할 수있다. 양자컴퓨터는 일반컴퓨터에 비해 양자 우위(특수한문제에서 계산이 압도적으로 우월함) 를 가지며, 상용화까지 오래 걸릴 예정이다. 양자컴퓨터의 역사 1980 년대– 양자컴퓨터의탄생- 아이디어제안(리처드파인만,1982년)- 계산의기초이론 정립(데이비드도이치, 1985년) – 양자컴퓨터의 아버지  양자컴퓨터의활용방법발견- 소인수분해해법발견(피터쇼어, 1994년)- 양자컴퓨터특유의 여러해법발견 하드웨어개발진전- 여러방식으로양자컴퓨터기초실험 대기업이개발에착수하면서붐이일어남- 구글에서양자컴퓨터를독자적으로개발- IBM에 서양자컴퓨터판매개시(2019년) 양자컴퓨터를 활용할 수 있는 문제 조합의최적화문제 양자화학 신소재 개발, 신약개발 소인수분해(암호해독) , 연립1차방정식 시뮬레이션, 제어, 데이터분석, 화상처리 머신러닝 양자컴퓨터의 분류 비고전컴퓨터 만능 양자컴퓨터 비만능 양자컴퓨터 일반 컴퓨터의 계산원리 트랜지스터 > 기본 논리연산 > 사칙연산 > 온갖 계산 양자 컴퓨터의 계산원리 블로흐 구의 양자비트(큐빗)의 브라켓 표현식 양자 확인장치로 파동의 간섭 효과 이용 중첩 얽힘 (관측과 붕괴) 양자게이트 1. 단일 양자비트 게이트 2. H게이트 2양자비트 게이트 1. CNOT 게이트 2. Toffoli 게이트 3. SWAP 회로 4. 덧셈회로 5. 양자 텔레포테이션 회로 6. 양자얽힘 상태 형성 회로 IBM Q Experience 클라우드 방식으로 IBM 초전도 양자컴퓨터를 이용할 수 있는 서비스 양자 우위성 문제 계산 소요 시간이 계산횟수, 문제 규모가 커짐에 따라 완만하게 증가함 그로버 알고리즘 여러 후보 가운데서 어떤 조건을 만족하는 것만 효율적으로 찾아내는 방법 H게이트로 중첩을 형성 > 위상 반전 > 평균값을 기준으로 반전 > 확률 증폭 쇼어 알고리즘 다항시간안에 소인수 분해를 할 수 있는 양자 알고리즘 피터 쇼어가 만듦 양자푸리에 변환, 역양자푸리에 변환회로를 구현해야 함 일반컴퓨터의 비트 구현 요소 전기회로 트랜지스터 자기디스크 광섬유 양자컴퓨터의 비트 구현 요소 빛 자성 양자(전자, 광자) > 절대 0도, 진공상태 필수 오류 정정 방법 일반컴퓨터 : 다수결 양자컴퓨터 : 양자 비트 여러개를 연계해 한 개 분의 정보를 나타냄. 연계가 흐트러졌는지에 대한 정보만 다른 양자비트에 옮김. 이 양자 비트를 측정 흐트러짐 = 오류가 있다고 파악되면 원래 양자비트를 정정 양자비트 표현 방식 초전도 회로 방식 이온 방식 반도체 방식 광 방식 양자컴퓨터 개발현황 및 과제 구글, IBM 은 50개 정도의 양자비트를 탑재한 초전도회로방식의 양자컴퓨터 제작. 연 산오류비율은1% 보다 낮다. 아직 규모가 작고 오류를 정정하면서 계산할 수 없다. 아직 몇몇 특별한 경우에 대해서만 계산 가능. 실용적인 수준에서 계산을 수행하려 면 100만개 이상의 양자비트가 필요 양자컴퓨터의 실용화 단계에 이르기에는 갈 길이 매우 멀다. 13강 블록체인 관리대상 데이터를 '블록'이라고 하는 소규모 데이터들이 P2P방식을 기반으로 생성된 체 인형태의 연결고리 기반 분산 데이터 저장환경에 저장하여 누구라도 임의로 수정할 수 없고 누구나 변경의 결과를 열람할 수 있는 분산컴퓨팅기술기반의 원장 관리기술이다. 브레튼우드체제(금본위제) 금 비축량에 비례하여 달러발행 미국 달러와 각국의 화폐고정환율 화폐(Currency)는 상품의 가치를 나타내어 지불기능을 가진 교환수단을 말한다. 화폐는 가치척도, 교환수단, 지불 수단, 가치저장수단 등의 기능을 한다 (1944) 브레튼우드협상- 새로운 국제통화 질서확립방안 협정 닉슨쇼크(1971) 독일과 일본의 성장. 미국의 국제수지적자 베트남전으로 인한 국가채무→ 달러가치하강 서독과 스위스 브래튼우드체제 탈퇴 전통적화폐시스템의 한계점 중앙정부의 무분별한화폐발행 중앙정부의 권한독점 전산시스템의 SPOF(SinglePointofFailure)문제 감독기관의 도덕적 해이문제 개인정보 및 금융정보 노출문제 블록체인기술의특징 탈중앙화시스템 화폐 발행 운영에 있어서 중앙 기관 독점에 의한 신뢰가 훼손되는 것 방지 특정 중앙 서버가 없고, 모든 노드가 동등한 권한을 가짐. 분산장부 장부를 중앙기관이 독점하지 않으며, 모든 노드들이 장부를 가짐. 위변조 불가. 하나의 시스템 파괴가 전체에 영향을 미치지 못함 금본위제 기반화폐설계 총 발행량 제한, 희소성 보장 10분 단위로 발행되어 공급의 안정성 보장 암호기술 암호화 : 사람이 이해할 수 있는 평문을 이해할 수 없는 암호문으로 변경하는 것 복호화 : 암호화된 문장을 사람이 이해할 수 있는 평문으로 복원하는 것 대칭키 : 키 배송문제 발생 비대칭키 : 키 배송문제 발생 X ex)RSA RSA알고리즘 공개키 N과 개인키 pq로 알고리즘으로 암호화하는 것 해시 함수 임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 데이터로 매핑하는 함수 고정길이값 출력 입력값의 사소한 변화에도 민감한 반응 일방향성– 해시값으로 입력값 예측불가 해시값 무작위성- 출력값 예측불가 해시값의 일관성– 입력값이 동일하면 해시값은 동일 해시 함수의 활용 데이터 기밀성에 활용 데이터 무결성에 활용 노드 블록체인 네트워크에 참여한 모든 컴퓨터 또는 사용자 지갑, Memory Pool, 블록체인으로 구성 노드의기능: 1. 트랜잭션생성– 새로운 트랜잭션 작성, 2. 검증– 트랜젝션이 네트워크전체에 전파된경우 검증 3. 블록생성 및 채굴– 후보블록을 생성하고 채굴을 거쳐 최종 블록 생성 4.블록체인에 저장– 합의를 마친 블록을 블록체인에 연결하여 저장 블록 (장부) 트랜잭션을 일정한 크기로 묶어놓은 단위 트랜잭션 : 어떠한 기능, 서비스를 구현하는 논리적인 작업 단위 (ex. 송금) 바디 : 거래내역인 트랜잭션이 모두 저장되어 있는 영역 헤더 : 트랜잭션들 및 블록에 대한 정보 요약 블록 해시 : 블록을 하나의 값으로 표현한 대표값 (해당 블록을 식별하는 기준) 블록체인 : 거래가 발생함에 따라 새로 생성된 블록은 이전 블록의 해시값을 포함하는 형태로 서로 연결됨. 블록체인에서 트랜잭션(거래) 기록 방법 지갑을 통해 거래(트랜잭션)생성 생성된 거래는 네트워크를 통해 모든 노드에 전파  각노드는 수신된 트랙잭션을검증. 검증된 트랜잭션들은 MemPool에 저장되고 이들이 후보블록으로 저장된다. 후보블록 중 대표블록을 선정한다. (채굴) → 이중 지불 및 악의적 공격을 차단 선정된 대표블록은 다시 네트워크를 통해 모든 노드에 전파된다. 각 노드는 수신된 대표블록을 검증 검증된 대표블록은 각 노드에 저장된 블록체인에 연결 작업증명 (POW) 탈중앙환경에서는 중앙시스템이 없기 때문에 직접적인 통제나 제어가 불가능하다. 따라서 악의적인 행동이 쉽게 가능하다. POW 아이디어는 어려운 문제를 풀게 하여 악의적인 행동을 억제, 차단한다. 어려운 작업을 수행했다는 것을 증명(값을 찾으면)하면 화폐발행을 허용하고 대표 블록 으로 선정함. 대표블록생성과정(합의과정) 트랜잭션이 각 노드들에 전파되고 각 노드들은 후보블록을 각각 생성한다. 각 노드들은 경쟁을 통해 대표블록으로 선정된다. (합의) 가장 먼저 Nonce 값을 찾는 노드가 대표블록이 된다. 채굴 Nonce 값을 찾기위한 연산과정이 작업증명(POW)이며 마이닝(채굴)이다. Nonce 값을 찾는 방법은 일일히 값을 집어 넣으면서 “헤더 해시값 인공지능(AI) 인간이 가지고 있는 지적능력을 컴퓨터에서 구현하는 다양한 기술이나 소프트웨어, 컴퓨 터 시스템 머신러닝(ML) 알고리즘을 이용하여 데이터를 분석하고, 이러한 분석결과를 스스로 학습한 후에 이를 기반으로 어떠한 판단이나 예측을 하는 것 딥러닝(Deep Learning) 인공신경망을 여러 개 연결하여 인간의 뇌와 유사한 정보 입출력계층을 만듦으로써 데이 터를 학습하는 시스템 머신러닝 분류 기계학습 (Machine Learning) ├── 지도학습 │ ├── 분류 │ └── 회귀 + 의사결정 트리, 서포트벡터머신(SVM) ├── 비지도학습 │ ├── 군집화 (k-means군집화) │ └── 연관 규칙 학습 + 차원축소, 표현학습, 데이터생성, 연관규칙 발견, 협업 필터링 │ └── 강화학습 ( 마르코프 결정 프로세스 ) 머신러닝의 동작방식 1. 일정량 이상의 샘플데이터를 입력한다. 2. 입력받은 데이터를 분석하여 일정한 패턴과 규칙을 찾아낸다. 3. 찾아낸 패턴과 규칙을 가지고 의사결정 및 예측 등을수행한다. 특징추출(feature extraction) 데이터별로 어떤 특징을 가지고 있는지를 찾아내고, 그것을 토대로 데이터를 벡터로 변 환하는 작업 여러 특징 중에서 어떤 특징을 추출할 지 결정하는 것이 머신러닝 알고리즘의 핵심 (예: 장미꽃학습의경우, 색상, 꽃잎수, 모양을특징으로함) 회귀분석(regression analysis) 여러 자료들 간의 관계성을 수학적으로 추정하고 분석하는 데이터분석방법 종속변수: 우리가 알고싶어하는 결과값 독립변수: 이러한 결과값에 영향을 주는 입력값 딥러닝 인간의 뇌처럼 복잡한 문제를 해결하기 위해 인공신경망을 겹겹이 쌓은 것이 딥러닝이다. 딥러닝에 사용된 알고리즘을 특별히‘모델’ 이라고 한다. 딥러닝은 점차 발전하여 합성곱신경망CNN, 순환신경망RNN, 생성적적대신경망GAN으로 발전한다. 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 뉴럴네트워크는 인간의두뇌를 모방해서만든 기계학습이다. 인간의 뇌에는 뉴런이 촘촘히 연결되어 있는데 이를신경망이라 한다. 신경망을 인공적으로 만들었기에 인공신경망Artificial Neural Network이라 부른다 입력층(input layer)를 통해 학습하고자하는 데이터를입력. 여러 단계의 은닉층(hidden layer)을 지나면서 처리 출력층(output layer)을 통해 최종결과가 출력 딥러닝알고리즘 컨볼루션신경망(Convolutional Neural Network, CNN) CNN은 인간의 시신경구조를 모방하여 만들어졌으며, 특징(feature)을 추출하는 일종의 필터인 컨볼루션커널(convolution kernel)을 도입하여 입력된 이미지를 분류하기 위한 변 별적학습을 수행 컨볼루션, 풀링을 사용 Recurrent Neural Network(RNN) 과거의 정보를 사용하여 현재 및 미래의 입력에 대한 신경망의 성능을 개선하는딥러닝신 경망- 자연어 문장과 같이 단어의 순서에 따라 의미가 달라지는 순차데이터(Sequential Data)를 다룰 때 주로 사용 자연어 처리 신호분류 비디오분석 음성인식, 번역, 챗봇, 작곡등에쓰임 일대다: 이미지캡셔닝등에활용 다대일: 감정분류(긍정/부정) 다대다: 스팸메일분류 기계번역, 챗봇 GAN(Generative Adversarial Network, 생성적 적대 신경망) 생성자와 식별자가 서로 경쟁(Adversarial)하며 데이터를 생성(Generative)하는 모델 (Network) Generator(생성자) : 생성된 z를 받아 실제 데이터와 비슷한 데이터를 만들어 내도록 학 습 Discriminator(구분자) : 실제 데이터와 생성자가 생성한 가짜 데이터를 구별하도록 학 습