hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
MPEG-4 기술 개요
이 비주얼 기술 자체도 오류 톨러런스 기술 외에 임의 형상 기술, 스프라이트 인코딩 기술, 얼굴 움직임을 인코딩하는 페이스(Face) 인코딩 기술, 스케일러빌러티 기술 등을 집어넣은 거대한 것이었지만 현재는 오류 톨러런스 기술 외에는 잘 사용되지 않고 있다.
Part 2에서 규격의 범위가 너무 커져 버렸다. 그래서 통상적인 영상 압축률에 만족하자는 방침으로 개발이 진행되었다(Part 2에서 사용되는 일이 없었던 페이스 기술, 스케일러빌러티 기술은 빼버림). ITU-T와 공동으로 규격화한 것으로 H.264와 같다. H.264/AVC라고도 불린다.
MPEG-4의 음향 인코딩 기술에서는 CELP 인코딩, AAC, TwinVQ, BSAC 등이 채용되었다. 특히 기존의 사용되던 CELP, MPEG-2에서 정의된 AAC, MPEG-4에서 새롭게 정의된 TwinVQ, BSAC 등 많은 객체를 가지며 이러한 객체의 조합을 이용하여 프로파일을 생성하고, 이를 이용한다. 또한, 압축뿐만 아니라 TTS 등과 같은 저전송률을 이용한 음성 복원 기능까지 가지고 있다.
MPEG-4 기술 개요
멀티미디어 데이터를 파일이나 기록 매체에 보존하거나 네트워크에서 전송하기 위해서는 영상과 음성 각각 따로 인코딩한 데이터를 합쳐서 보내는 것(멀티플렉싱, 다중화)과 동기화를 위한 방법이 필요하다. 이러한 다중화 방식을 규정하는 것이 시스템이다. 또, 시스템에 의해 다중화되기 이전의 영상, 음성 바이너리를 엘리멘터리 스트림(ES: Elementary Stream)이라 한다.
동영상과 음성의 엘리멘터리 스트림을 다중화한다는 목적에는 MPEG-1이나 MPEG-2의 시스템과 같지만 MPEG-4에는 객체 인코딩이라는 개념이 있어 차이가 있다. MPEG-4에서 음향, 비주얼(비디오)의 데이터는 각 1개의 객체로서 다루어져 이러한 객체를 다중화·동기화하는 것이 시스템의 역할이다. 더불어 MPEG-4의 동화상(비주얼 및 AVC)이나 음성의 엘리멘터리 스트림의 다중화에는 MPEG-4 시스템뿐 아니라, MPEG-2 트랜스포트 스트림(MPEG-2 TS)을 이용해도 되고, 지상파 디지털 텔레비전 방송의 1 세그먼트(segment) 방송에서는 AVC와 AAC의 전송에 MPEG-2 TS가 이용된다.
MPEG-4 기술 개요
게다가 여러 개의 객체를 조합해 다루기 위한 씬 기술을 위한 사양으로 VRML97를 기반으로 한 BIFS(Binary Format for Scenes)가 규정되어 있다. 이를테면, 인물이나 배경의 동영상 및 음성을 각각 별개의 객체로서 인코딩해서 각각의 객체들을 겹쳐서 표시하거나 사용자가 임의의 객체를 움직이게 할 수 있는 애플리케이션을 만들 수 있다. 그러나 이러한 객체 인코딩은 일반적으로는 실용화되어 있지 않았다.
객체 인코딩 개념의 도입이나 BIFS 등에 의해 MPEG-4 시스템의 내용이 비대해졌기 때문에 파일 포맷(MP4)에 관해서는 뒤에 서술할 Part 14로 독립해 규정하고 있다. 덧붙여 네트워크상에서의 전송에 관해서는 Part 8 및 RFC 3640으로 규정하고 있다.
멀티미디어 데이터를 파일에 기록하려면 동영상과 음성 엘리멘터리 스트림을 다중화할 필요가 있지만 다음에 재생할 때에 빨리 감기나 편집에서의 용이성을 위해 프레임 단위로 액세스 할 수 있도록 데이터를 구분하여 접근 관리 데이터를 부가하는 것이 편리하다. MPEG-4에서는 이러한 것을 위한 포맷으로 MP4 파일 포맷을 규정하고 있다.
MPEG-4 기술 개요
음성은 파일 포맷에 맞추지 않고, 인코딩된 데이터를 그대로 사용하기도 한다. MPEG-1등에서 규정된 MP3가 이 좋은 예이다.
MP4 파일 포맷은 애플의 퀵타임(QuickTime) 파일 포맷을 기반으로 개발되고 있다. 퀵타임 파일 포맷으로 채용되고 있는 파일 구조는 다양한 동화상이나 음성의 엘리멘터리 스트림을 유연하게 다중화할 수 있어 범용의 파일 포맷으로서 ISO 베이스 미디어 파일 포맷(Part 12)에 채용되었다. 이 Part 12로부터 MPEG-4용의 파일 포맷으로서 파생한 것이 MP4 파일 포맷이다.
MPEG-4 기술 개요
비주얼, 음향 공히 그 규격 안에 프로파일과 레벨이란 개념이 규정되고 있다. 프로파일이란 사용할 수 있는 도구를 나타내는 것이며, 레벨이란 사용할 수 있는 파라미터의 범위를 규정하는 것이다. 예를 들면, MPEG-4 Part 2에서는 심플 프로파일(SP), 어드벤스드 심플 프로파일(ASP), 메인 프로파일(MP) 등이 규정되어 각각 사용 가능한 도구가 다르다. MPEG-4 AVC에서는 베이스라인 프로파일, 메인 프로파일, 확장(Extended) 프로파일의 세 종류가 규정되고 있으며, 추가로 하이 프로파일 등의 몇 가지가 추가되었다. 레벨은 수치로 나타난다. 통상 프로파일과 레벨을 합쳐서 간단하게 SP@L3(심플 프로파일 레벨 3) 등으로 표현한다.
MPEG-4 기술 개요
1999년에 규격화된 직후부터 동영상을 장시간 기록하는 용도로 디지털 카메라에 사용되었다. 당초에는 파일 포맷이 규격화되어 있지 않았기 때문에 마이크로소프트사의 ASF 파일 포맷이 사용되었다. 근래에는 제3세대 휴대 전화의 동영상 포맷으로서 채용되고 PDA를 포함한 모바일 동영상 재생기의 주요 포맷이 되고 있다. 이러한 동영상 인코딩 기술은 현재까지는 MPEG-4 Part 2이지만, 2005년 후반부터는, MPEG-4 AVC도 사용되는 것이 확실시되고 있다.
방송이나 통신 분야에는 사용권 문제도 있어 용용 사례가 적었지만 MPEG-4 AVC(H.264)가 일본 지상파 디지털 방송의 휴대 단말기를 위한 (1 세그먼트(segment)) 방송을 비롯한 각 모바일 방송 표준으로 채용되고, Blu-ray Disc이나HD DVD의 비디오·코덱으로서 승인이 되고 있어 응용 사례는 증가할 전망이다.
MPEG-4 동영상의 콘텐츠 분석기술이 활발하게 연구되어 왔다. 이는 동영상의 장면을 자동으로 분할하는 기술, 동영상으로부터 객체를 자동으로 인식하고 추적하는 기술 및 콘텐츠 정보의 표준화 등을 포함한다. 동영상의 픽셀 정보를 이용하기 때문에 처리속도가 느려 고성능 하드웨어에 의존해야 했던 기존의 컴퓨터 비전 기술과 달리, 대부분의 압축 영역에서의 객체 인식 및 추적 기술은 압축 데이터에 포함된 모션 벡터, 잔여신호(DCT 또는 Integer coefficients), 및 매크로블록 타입 같은 기타 정보를 이용하여 일반 컴퓨터에서도 빠른 속도로 처리하는 것을 지향한다. 대표적인 알고리즘으로 MRF 기반 모델, 비유사성 최소화 알고리즘 (dissimilarity minimization) , 확률적 데이터 연관 필터링 알고리즘 (probabilistic data association filtering, PDAF) , 및 확률적 시공간 매크로블록 필터링 알고리즘 (probabilistic spatiotemporal macroblock filtering, PSMF) 등이 있다.
비보르크
비보르크(러시아어: Вы́борг)는 러시아 레닌그라드주의 도시이다. 카렐리야 지협에서 핀란드만과 가까운 곳에 있다. 핀란드와는 13킬로미터 떨어졌다. 핀란드 시대에는 비푸리(핀란드어: Viipuri, 스웨덴어: Viborg 비보리[*])라고 했고 헬싱키 다음으로 큰 핀란드 제2의 대도시였지만 겨울 전쟁 시기에 소련에 편입되었다. 인구는 2003년 기준으로 79,700명이 거주한다.
비보르크 기후
7월은 17°C로 올라가고, 1월은 －10°C로 내려가며 휴양지이기도 하다.
비보르크 주민
주민의 대부분이 러시아인이며, 우크라이나인, 벨라루스인, 타타르족, 핀란드인과 기타가 거주하고 있다.
비보르크 유적
1293년 구축된 성터 등 옛 유적이 많고, 교육대학·공업학교·항공학교도 약간 있다. 13세기에 지어진 고딕 성당, 15세기에 지어진 도미니카 수녀원이 있고 제2차 세계 대전 이후 대부분의 건물들이 지어졌다. 핀란드인, 스웨덴인들이 살았던 곳이었으나, 대부분이 핀란드와 스웨덴으로 추방당했다.
경음과 연음
경음(硬音, fortis)과 연음(軟音, lenis)은 음운의 구분되는 자질의 하나이다. 언어학에서 경음은 fortis라고 하며 이 단어는 라틴어로 strong이란 뜻이며 더 긴장된 소리(tense, 긴장음)라는 의미이다. 언어학에서 연음이란 lenis이며 이 단어는 라틴어로 weak이라는 뜻이며 더 이완된 소리(lax, 이완음)라는 의미이다.
경음과 연음의 일반적인 경향성은 경음은 "대부분 무성음, 길게 발음함, 강하게 발음함, 유기음, 성문음화(glottalized)한 경우가 많다"인 반면, 연음은 "대부분 유성음, 짧게 발음함, 약하게 발음함, 무기음, 성문음화되지 않음"이다.
경음과 연음 영어
영어에서 '/p/와 /b/', '/t/와 /d/', '/k/와 /ɡ/' 등이 경음(fortis)과 연음(lenis) 짝이다. 즉, 비슷한 두 개의 소리 중 긴장도(tenseness)가 더 높은 소리가 fortis, 긴장도가 더 낮은 소리가 lenis이다.
경음과 연음 한국어
한국어 등의 언어에서는 파열음과 마찰음의 긴장도에 관한 것으로, 긴장도가 높은 쪽이 경음, 낮은 쪽이 연음이다.
한국어에서 경음이란, 성문의 긴장을 동반한 소리다. 경음에서는 기식이 존재하지 않으며 예사소리(평음)보다 성문의 긴장도가 더 강하다.
경음으로 분류되는 한국어 음소로는 ㄲ, ㄸ, ㅃ, ㅆ, ㅉ가 있으며 국제음성기호로는 [ k˭ ], [ t˭ ], [ p˭ ], [ s˭ ], [ t͡ɕ˭(남) 또는 t͡s˭(북) ]으로 나타낸다.
아날로그 신호
아날로그 신호(미국 영어: analog signal, 영국 및 영연방 영어: analogue signal)는 다른 양을 나타내는 모든 연속 시간 신호, 즉 다른 양에 비유되는 신호이다. 예를 들어, 아날로그 오디오 오디오 신호에서 순간 신호 전압은 음파의 압력에 따라 지속적으로 변한다.
이와 대조적으로, 디지털 신호는 원래의 시간 변화량을 샘플링된 양자화 값의 시퀀스로 나타낸다. 디지털 샘플링은 표현에 대역폭 및 동적 범위 제약을 가하고 양자화 잡음을 추가한다.
아날로그 신호라는 용어는 일반적으로 전기 신호를 지칭하지만, 기계적, 공압, 유압 및 기타 시스템도 아날로그 신호를 전달하거나 아날로그 신호로 간주될 수 있다.
아날로그 신호 표현
아날로그 신호는 신호의 정보를 전달하기 위해 매체의 일부 속성을 사용한다. 예를 들어, 아네로이드 기압계는 회전 위치를 신호로 사용하여 압력 정보를 전달한다. 전기 신호에서는 신호의 전압, 전류, 또는 진동수를 변경하여 정보를 나타낼 수 있다.
어떤 정보든지 아날로그 신호로 전달될 수 있다. 이러한 신호는 소리, 빛, 온도, 위치 또는 압력과 같은 물리적 변수의 변화에 대한 측정된 응답일 수 있다. 물리적 변수는 트랜스듀서에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 예를 들어, 마이크로폰의 다이어프램에 부딪히는 소리는 전자기 마이크로폰의 코일에 의해 생성되는 전류 또는 콘덴서 마이크로폰에 의해 생성되는 전압에 상응하는 변동을 유발한다. 전압 또는 전류는 소리의 아날로그라고 한다.
아날로그 신호 노이즈
아날로그 신호는 채널 (통신), 녹음 및 신호 처리 작업에 의해 도입되는 전자 노이즈 및 디스토션에 취약하며, 이는 신호 대 잡음비(SNR)를 점진적으로 저하시킬 수 있다. 신호가 전송되거나, 복사되거나, 처리될 때 신호 경로에 도입되는 불가피한 노이즈는 세대 손실로 축적되어 SNR을 점진적이고 비가역적으로 저하시키며, 극단적인 경우에는 신호가 압도될 수도 있다. 노이즈는 오디오 신호에서는 히스 및 상호변조 왜곡으로, 비디오 신호에서는 스노우로 나타날 수 있다. 노이즈와 신호를 안정적으로 구별할 수 있는 방법이 없으므로 세대 손실은 비가역적이다.
아날로그 신호를 디지털 형태로 변환하면 디지털 시스템의 유한한 해상도로 인해 신호에 낮은 수준의 양자화 잡음이 도입된다. 일단 디지털 형태로 변환되면, 오류 검출 정정을 사용하여 추가적인 노이즈나 왜곡 없이 신호를 전송, 저장 및 처리할 수 있다.
아날로그 시스템의 노이즈 축적은 전자기 차폐, 평형선, 저잡음 앰프 및 고품질 전기 부품을 통해 최소화할 수 있다.
아날로그 신호 추가 자료
Pawelczyk, M. (March 2009). 《Analog Active Control of Acoustic Noise at a Virtual Location》. 《IEEE Transactions on Control Systems Technology》 17. 465–472쪽. doi:10.1109/TCST.2008.2000988.
메시아 (헨델)
《메시아》(Messiah, HWV 56)는 게오르크 프리드리히 헨델이 1741년에 영어로 작곡한 오라토리오이다. 가사는 찰스 제넨스(Charles Jennens)가 킹 제임스 성경과 성공회 기도서의 시편집에서 발췌하여 구성하였다. 1742년 4월 13일 더블린에서 초연되었으며, 이듬해 런던에서 첫 공연을 가졌다. 처음에는 대중의 반응이 미미했으나, 이후 점차 인기를 얻어 클래식 음악에서 가장 널리 알려지고 자주 연주되는 합창 작품 중 하나가 되었다.
헨델은 1712년부터 영국에서 머무르며 이탈리아 오페라곡을 작곡하여 명성을 얻었다. 1730년대에는 대중의 취향 변화에 대응하여 영어 오라토리오로 방향을 전환했는데, 메시아는 헨델의 여섯 번째 영어 오라토리오이다. 작품의 구조는 오페라와 유사하지만, 드라마틱한 형식을 갖추지는 않았다. 등장인물의 대사나 직접적인 대화도 없다. 그 대신 제넨스는 메시아로서의 예수에 집중하여 작사하였다.
메시아 (헨델)
제1부는 성탄과 대림에 대한 이야기로, 이사야와 다른 예언자들의 예언으로 시작하여 루가의 복음서 2장의 내용인 목자들이 예수의 탄생 소식을 듣는 장면으로 끝난다. 제2부는 예수의 수난에 초점을 맞추며, 부활과 승천과 복음을 모두 다루는데 유명한 합창곡인 〈할렐루야〉로 끝난다. 제3부는 죽은 자들의 부활에 대한 사도 바울로의 가르침과, 하늘에서 예수의 영광을 다룬다.
헨델은 메시아를 비교적 소규모의 성악과 악기 편성으로 작곡했으며, 여러 개별 곡에 대해 대체 가능한 악기 세팅도 준비했다. 헨델 사후에는 거대한 오케스트라와 합창단을 사용하는 대규모 공연으로 각색되었고, 모차르트의 《Der Messias》와 같이 관현악이 수정되고 확장된 경우도 있다. 20세기 후반과 21세기 초반에는 헨델의 원작 의도에 충실한 공연이 증가했지만, 여전히 대편성 공연도 이루어지고 있다. 1928년에는 78rpm 디스크로 거의 완전한 버전이 출시되었으며, 이후로도 여러 차례 녹음되었다.
메시아 (헨델) 배경
이 곡을 작곡한 게오르크 프리드리히 헨델은 1685년 브란덴부르크-프로이센 할레에서 태어났으며, 1712년에 런던에 정착했다. 1727년에는 영국 시민권을 취득하였다. 1741년까지 헨델은 조지 2세 왕의 궁정에서 연금을 받고, 왕실 예배당의 작곡가직으로 고용되었으며 살아 있는 인물로는 이례적으로 복스홀 가든(Vauxhall Gardens)에 대리석상이 세워지는 등 영국 음악계에서 위상을 명확히 드러내며 여러 영예를 누렸다. 헨델은 광범위하고 다양한 음악 작품을 남겼는데, 특히 이탈리아 오페라를 많이 남겼다. 1711년에는 《리날도》를 통해 이탈리아 오페라를 런던에 소개했으며, 이후 런던의 극장에서 40편 이상의 이탈리아 오페라를 작곡하고 공연했다.
메시아 (헨델) 배경
그러나 1730년대 초가 되자 영국에서 이탈리아 오페라의 인기는 점차 사그라들기 시작했다. 1728년 초연된 존 게이(John Gay)와 요한 크리스토프 페푸시(Johann Christoph Pepusch)의 《거지 오페라》가 인기를 끌며, 이탈리아 오페라의 위선을 조롱하는 영어 발라드 오페라가 인기를 얻기 시작했다. 이로 인해 극장 수익이 감소하자, 헨델의 오페라 제작은 점점 귀족들의 사적 후원에 의존하게 되었다. 그러나 1730년에 경쟁사 귀족 오페라단(Opéra of the Nobility)의 등장으로 개인적인 후원자들을 확보하는 것이 더욱 어려워졌다. 헨델은 이를 극복하기 위해 자신의 재산을 상당히 사용해야 했다.
메시아 (헨델) 배경
헨델이 이탈리아 오페라에 대한 열정을 버린 것은 아니지만, 대신 영어 오라토리오도 작곡하기 시작했다. 1707–08년 로마에서 교황령에 의해 오페라 공연이 일시적으로 금지된 시기에 두 개의 이탈리아어 오라토리오를 작곡한 경험이 있었던 그는, 이미 1718년경 한 개인 후원을 위해 첫 번째 영어 오라토리오인 《에스더》를 선보인 적이 있었다. 1732년 헨델은 헤이마켓에 있는 왕립극장에서 곡을 대폭 수정한 《에스더》를 선보였으며, 5월 6일 초연에는 왕가가 참석한 아래 성대한 공연이 이루어졌다. 이 성공은 헨델이 《데보라》와 《아탈리아》라는 두 편의 오라토리오를 추가로 작곡하는 계기가 되었다. 이 세 작품은 1733년 중반 옥스퍼드의 셸도니언 극장에서 공연되었는데, 호응이 좋아서 당시 학생들이 5실링짜리 티켓을 구입하기 위해 가구를 팔았다는 이야기도 전해진다.
1735년, 헨델은 찰스 제넨스로부터 새로운 오라토리오 《사울》의 대본을 받았다. 제넨스는 음악과 문학에 관심이 많은 부유한 지주였다. 헨델은 여전히 오페라 작업에 주력하고 있었기 때문에 《사울》은 그로부터 3년이 지난 1738년에 1738–39년 시즌 초연을 목표로 작곡되었다. 1739년 1월, 왕립극장에서 초연된 《사울》은 호평을 받았다. 이후 헨델은 오라토리오 《이집트의 이스라엘》을 지었다. 이 작품의 작사가는 알려지지 않았으나 제넨스일 것으로 추정된다.
헨델은 이후에도 오페라를 작곡했으나, 1740년대가 다가오면서 영어 작품에 대한 추세는 거스를 수 없게 되었다. 1741년 1월과 2월, 그의 마지막 이탈리아 오페라 《데이다미아》가 세 차례 공연된 후, 헨델은 이탈리아 오페라 쓰는 것을 그만두었다. 1741년 7월, 제넨스는 헨델에게 새로운 오라토리오 대본을 보냈다. 제넨스는 친구 에드워드 홀즈워스에게 7월 10일 자 편지에서 다음과 같이 썼다.
“헨델이 그의 모든 천재성과 기술을 이 대본에 쏟아부어 이 작품이 그의 이전 모든 작품을 능가하기를 바랍니다. 그 이유는 이 주제가 모든 다른 주제를 능가하기 때문입니다. 그 주제는 바로 메시아(Messiah)입니다”.
메시아 (헨델) 시놉시스
기독교 신학에서 메시아란 인류의 구원자이다. 이는 본래 히브리어로 '기름부음 받은 자'를 의미하며, 신약성경이 작성된 코이네 그리스어로는 '그리스도'와 같은 의미이다. 예수에게 붙여진 칭호로 그를 따르는 사람들에게는 '예수 그리스도'로 알려져있으며, 여기서 '기독교'라는 이름이 유래했다.
헨델의 《메시아》는 예언자들을 통해 전해진 야훼의 약속으로 시작하여, 그리스도의 하늘에서의 영광으로 끝난다. 헨델의 오라토리오 《메시아》는 "예수 그리스도의 탄생, 수난, 부활, 승천에 대한 주석"으로 설명되기도 한다.
대부분의 헨델 오라토리오와는 달리, 《메시아》에서는 등장인물이 극적인 역할을 맡지 않으며, 단일한 내레이터도 등장하지 않고, 대화 역시 거의 등장하지 않는다. 제넨스의 대본은 예수의 삶과 가르침을 극화하는 것이 아니라, "경건의 신비(Mystery of Godliness)"를 찬미하려는 의도로 작성되었다. 이 대본은 킹 제임스 성경과 1662년판 성공회 기도서에 포함된 시편에서 발췌한 내용을 조합하여 만들어졌다.
메시아 (헨델) 시놉시스
이 작품은 헨델의 3막 오페라 구조를 닮은 3부 구성으로 이루어져 있다. 제넨스는 각 부를 다시 장면으로 세분화하였고, 각 장면은 레치타티보, 아리아, 합창으로 구성된 개별 악장 및 곡의 모음으로 이루어져 있다. 합창곡 가운데 기악곡이 두 편 포함되어 있는데, 첫 번째는 프랑스식 서곡 스타일로 쓰인 서곡 〈신포니아〉이며, 두 번째는 제1부 중간에 위치한 〈목가적 교향곡〉(Pifa)으로, 흔히 목가 교향곡이라고 불린다.
제1부에서는 메시아의 도래와 동정녀 탄생이 구약의 예언자들에 의해 예언된다. 루가의 복음서의 내용을 바탕으로 목자들이 예수의 탄생 소식을 듣는 장면을 넣어 그리스도의 탄생을 알린다.
제2부는 그리스도의 수난과 죽음, 부활과 승천, 그리고 복음이 세상에 처음 전파되는 과정을 다룬다. 이 부분은 하나님의 영광을 요약하는 〈할렐루야〉 합창으로 절정을 이룬다.
제3부는 구속의 약속으로 시작하여 최후의 심판과 보편적 부활을 예언하며, 죄와 죽음에 대한 최종적인 승리와 그리스도에 대한 찬미로 끝맺는다.
음악학자 도널드 버로우스(Donald Burrows)는 작품의 텍스트는 성경 이야기에 익숙하지 않은 사람들에게는 너무 암시적이어서 이해하기 어려울 수 있다고 보았다. 이러한 청중을 배려하여 실제로 제넨스는 자신이 성경을 인용한 방식을 설명하는 소책자를 인쇄하여 배포했다.
메시아 (헨델) 제작 과정
찰스 제넨스(Charles Jennens)는 1700년경에 태어나, 후에 워릭셔와 레스터셔에 있는 대규모 토지와 재산을 상속받은 부유한 지주의 가문에서 자랐다. 그는 하노버 왕가의 영국 왕위 계승을 보장한 1701년 왕위계승법에 반대했는데. 이러한 이유로 그는 옥스퍼드 대학교 베일리얼 칼리지(Balliol College)에서 학위를 받지 못했으며, 관직을 얻을 수도 없었다. 그러나 가족의 부유함 덕분에 여가를 즐기며 문학과 음악에 몰두할 수 있었다.
음악학자 왓킨스 쇼(Watkins Shaw)는 제넨스를 "특별한 능력이 없는 자만심 강한 인물"로 평가절하했지만, 도널드 버로우스는 "제넨스의 음악적 식견에는 의심의 여지가 없다"고 평했다. 제넨스라는 인물을 비판한 쇼 역시도 이 곡의 대본을 "기독교적 사고와 신앙에서 메시아로서의 주님에 대한 묵상"이라고 묘사하며, "거의 천재적인 작품"이라고 평가했다.
제넨스는 헨델의 음악에 깊이 몰두하여, 1725년 《로델린다》 이후 헨델의 모든 악보 출판을 재정적으로 지원했다. 《사울》에서의 협업을 통해 헨델과 제넨스는 깊은 우정을 쌓았으며, 헨델은 고프솔(Gopsall)에 있는 제넨스 저택을 여러 차례 방문하기도 했다.
메시아 (헨델) 제작 과정
제넨스가 1741년 7월 10일 홀즈워스에게 보낸 편지에서 《메시아》를 처음 언급한 내용에 기반하여 그 대본은 1741년 초여름에 쓰이기 시작한 것으로 추정된다. 독실한 성공회 신자이자 성경의 권위를 신봉한 제넨스는 섭리 개념을 거부하는 이신론에 도전하려는 의도로 이 대본을 구성했다. 헨델은 《사울》의 작사에는 여러 차례 관여하였으나 《메시아》에 대해서는 제넨스의 작업에 대해 별다른 수정이 필요 없다고 판단한 것으로 보인다.
헨델은 《메시아》의 음악을 불과 24일 만에 완성했다. 1741년 7월 10일 이후에 제넨스의 대본을 받은 것으로 보이며, 8월 22일에 작곡을 시작했다. 기록에 따르면, 헨델은 8월 28일까지 제1부, 9월 6일까지 제2부, 9월 12일까지 제3부를 대략적으로 완성했고, 이후 9월 14일까지 이틀 동안 세부 작업을 통해 최종 작품을 완성했다. 이와 같은 빠른 작곡 속도에 대해 제넨스는 "열정적인 에너지"의 결과로 보기보다는 "부주의한 태만"으로 간주하며 헨델에게 개선을 요구했으나, 헨델은 이를 거부하며 두 사람 간의 관계는 긴장 상태로 남았다.
메시아 (헨델) 제작 과정
메시아의 자필 악보는 총 259페이지로, 얼룩, 수정 흔적, 미완성 마디, 기타 교정되지 않은 오류들이 보인다. 그러나 음악학자 리처드 러켓(Richard Luckett)은 259페이지의 분량을 고려할 때 매우 적은 실수라고 평가한다. 원고는 현재 대영도서관의 음악 컬렉션에 보관되어 있으며, 두 대의 트럼펫, 팀파니, 두 대의 오보에, 두 대의 바이올린, 비올라, 그리고 바소 콘티누오를 위한 편성으로 되어 있다.
헨델은 자필 악보 끝에 "SDG"(Soli Deo Gloria), 즉 "오직 하나님께 영광"이라는 문구를 남겼다. 이 문구는 빠른 작곡 속도와 함께 헨델이 특별한 신적 영감 속에서 작곡했다는 소문의 근원지가 되었다. 특히 〈할렐루야〉를 작곡할 때 "하늘의 모든 영광이 그의 앞에 펼쳐졌다"고 말했다는 일화가 전해진다. 그러나 실상 헨델의 다른 오페라들도 《메시아》와 비슷한 길이와 구조로 극장 시즌 사이에 비슷한 시간 안에 작곡되었다. 당시 헨델과 동시대 작곡가들에게 이 정도 속도의 작곡은 일반적이었다. 헨델은 메시아를 완성한 지 일주일 만에 다음 오라토리오인 《삼손》 작곡을 시작하여 한 달 만에 초안을 완성했다.
메시아 (헨델) 제작 과정
헨델은 새로운 작품을 쓸 때 자신이 전에 썼던 곡의 일부를 재활용했는데, 이는 요한 제바스티안 바흐를 비롯해 당대 작곡가들에게는 일반적이었다. 《메시아》도 직전에 완성시킨 이탈리아 듀엣 두 곡과 20년 전에 작곡된 한 곡을 재사용했다. 예를 들어, 1722년 작 〈Se tu non lasci amore〉 (HWV 193)는 〈O Death, where is thy sting?〉의 기초가 되었고, 〈His yoke is easy〉와 〈And he shall purify〉는 〈Quel fior che all'alba ride〉 (HWV 192)에서, 《Unto us a child is born》와 〈All we like sheep〉는 1741년 7월 작곡한 〈Nò, di voi non vo' fidarmi〉 (HWV 189)에서 각각 가져왔다.
메시아 (헨델) 제작 과정
헨델의 악보에는 종종 불분명한 악기 편성이 나타나는데, 이 역시 당대의 관행에 따른 것으로, 특정 악기와 조합의 사용이 관례적으로 여겨져 작곡가가 이를 명시할 필요가 없었다. 후대 필사자들이 이러한 세부 사항을 보완했다.
헨델은 1742년 더블린 초연을 위해 자필 악보에 수많은 수정을 가했다. 이러한 수정은 부분적으로 초연 당시 사용 가능한 연주 인원에 맞추기 위한 것이었으며, 헨델의 생애 동안 이 작품이 원래 구상대로 공연되지 않았을 가능성이 높다.
1742년부터 1754년까지 헨델은 솔로이스트들의 요구에 맞추기 위해 개별 악장을 계속 수정하거나 다시 작곡하기도 했다. 《메시아》의 첫 출판 악보는 헨델 사후 8년인 1767년에 발행되었으나, 이는 비교적 초기 원고를 기반으로 한 것이었으며 헨델이 생전에 가했던 후기 수정은 포함되지 않았다.
최인호 (작가)
최인호(崔仁浩, 1945년 10월 17일~2013년 9월 25일)는 대한민국의 소설가이자 시나리오 작가이다. 본관은 수원(水原).
최인호 (작가) 경력
서울고등학교(16회) 2학년 재학 시절인 1962년 단편 〈벽구멍으로〉로 한국일보 신춘문예에 가작 입선하여 문단에 데뷔하였고, 1967년 단편 〈견습환자〉가 조선일보 신춘문예에 당선된 이후 본격적인 문단 활동을 시작하였다.
최인호 (작가) 글
25년이나 월간 샘터에 연재소설 《가족》을 연재하여 자신의 로마 가톨릭 교회 신앙과 가족들에 대한 이야기를 썼다. 현재, 대한민국 문학계에서 《가족》은 대한민국의 최장 연재소설로 기록되고 있다.
하지만 안타깝게도 샘터 2010년 2월호를 기해 《가족》 연재가 종료되었는데 이유는 저자 최인호 본인의 암(침샘암)투병으로 인한 것이었다.
《가족》을 연재해 온 샘터사는 2010년 1월 10일 보도자료를 통해 "작가가 지난해 10월호를 보낸 뒤 쉬겠다고 한 데 이어 지난 연말 연재를 끝내겠다는 의사를 최종적으로 전해왔다"고 밝혔다. 최인호는 1975년 9월부터 이 잡지에 《가족》 연재를 시작해 2009년 10월호까지 34년 6개월간 총 402회를 연재했다. 암이 발견되자 2008년 7월호 이후 연재를 잠시 중단했다가 2009년 3월호부터 재개한 바 있다.
최인호 (작가) 글
최씨가 〈샘터〉에 보낸 402회의 제목은 '참말로 다시 일어나고 싶다'이다. 작가는 이 글에서 요절한 소설가 김유정이 죽기 열흘 전에 쓴 편지를 인용하며, '그 편지를 읽을 때마다 나는 펑펑 울었다'고 고백했다. 최씨는 "갈 수만 있다면 가난이 릴케의 시처럼 위대한 장미꽃이 되는 불쌍한 가난뱅이의 젊은 시절로 돌아가고 싶다. 막다른 골목으로 돌아가서 김유정의 팔에 의지하여 광명을 찾고 싶다"고도 했다.
그의 작품 중 드라마나 영화로 만들어진 것으로는 《바보들의 행진》, 《상도》, 《해신》, 《별들의 고향》, 《지구인》이 있는데, 이중 《해신》은 북디자인계의 개척자로 평가받는 정병규가 표지 디자인을 했다. 1982년에 〈깊고 푸른 밤〉으로 제6회 이상문학상을 수상하였다.
박성용 인물
금호아시아나그룹의 창업자인 박인천 전 회장의 맏아들로 호는 문호(雯湖), 전라남도 광주군(現 광주광역시)에서 태어났다. 미국 예일 대학교 대학원 경제학박사 학위를 취득하고 1968년에 귀국해 2년간 청와대 경제비서관 등 공직 생활을 했다.
1984년에 그룹의 총수가 되어 1996년에 명예회장직으로 물러나고 이후 금호문화재단 이사장직을 맡았다. 1997년 예술의전당 이사장직을 맡았고 2003년 한국메세나협의회 제4대 회장을 맡았다. 2005년 5월 23일 미국의 한 병원에서 숙환으로 별세했다.
박성용 가족 관계
어머니 : 이순정 (1909 ~ 2011)
배우자 : 마가렛 클라크 박 (1939 ~ 2013)
딸 : 박미영 (1965 ~ )
아들 : 박재영 (1970 ~ )
자부 : 구문정 (1975 ~ ) 
손자 : 박준명 (2000 ~ )
여동생 : 박경애 (1934 ~ )
남동생 : 박정구 (1937 ~ 2003) 제3대  금호아시아나그룹 3대 회장
여동생 : 박강자 (1941 ~ ) 금호미술관 관장, 금호아시아나문화재단 부이사장
남동생 : 박삼구 (1945 ~ ) 제4대 금호아시아나그룹 회장
남동생 : 박찬구 (1948 ~ ) 금호아시아나그룹 전 석유화학부분 회장, 금호석유화학 회장
여동생 : 박현주 (1953 ~ , 대상홀딩스 부회장 (대상홀딩스 임세령 상무의 어머니)
남동생 : 박종구 (1958 ~ ) 초당대학교 총장 제50대 교육부 차관
입자 가속기
입자 가속기(粒子 加速器, 영어: particle accelerator)는 물질의 미세 구조를 밝히기 위해 원자핵 또는 기본 입자를 가속, 충돌시키는 장치이다. 같은 원리에 의해 텔레비전에 쓰이던 브라운관과 엑스선관이 작동한다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
입자 물리학에서는 기본 입자들 간의 상호작용을 연구하고자 한다. 그러나 입자들 간의 아주 가까운 거리에서만 일어나는 약한 상호작용(Weak force)과 강한 상호작용(Strong Force)을 관찰하기 위해서는 입자가 큰 운동 에너지를 가지게 하여 입자들이 가까운 거리로 근접하게 할 필요가 있다. 입자 물리학에서 뿐만 아니라 의료 분야에서도 방사선 치료용 가속기가 국내 대부분의 대학 병원에 설치되어 있는 등 활용되고 있으며, 브라운관 텔레비전의 CRT 역시 소형 입자 가속기 중의 하나이다.
입자물리학 연구에서 사용되는 입자 가속기는 원리에 따라 크게 두 종류로 분류 될 수 있다. 첫 째로 선형 가속기는 음극과 양극 사이의 전하를 띤 입자는 전하에 따라 음극 또는 양극을 향해 정전기력을 받게 되고 이 힘에 의해서 가속된다. 원형 가속기의 경우 자기장 속에서 가속기에 걸리는 전압의 부호를 바꾸어 줌으로써 하나의 가속기로 입자를 계속 가속시키는 방법을 택한다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
선형 가속기(線形 加速器, Linear Accelerator)는 기본적으로 전하를 띤 입자에 전기장을 걸어 줌으로써 입자를 가속시킨다. 입자에 걸린 전기장이 직류에 의한 것인지, 교류에 의한 것인지에 따라 직류 가속기와 고주파 가속기로 분류되는데, 크게 직류 가속기에는 정전기형 가속기와, 다단배 전압정류형 가속기가 있으며, 고주파 가속기로는 전자 가속기와 양성자 가속기 등이 있다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
정전기형 가속기는 일정한 전기장을 이용해서 입자를 가속시킨다. 그 대표적인 예시가 탠덤형 반데그라프 가속기(Tandem Van de Graaff Accelerator) 인데, 이 가속기는 반데그라프 발전기를 활용하여 높은 전압차를 얻고 이를 이용해서 입자를 가속시킨다. 반데그라프 발전기는 속이 빈 도체 구와 절연 벨트로 이루어져 있으며, 구동 모터로 인해 절연 벨트가 롤러에 물려 움직이는 동시에 코로나 방전을 활용한 대전 장치를 통해 벨트를 대전시킴으로써 도체 구각 내부로 전하를 이동시킨다. 그 뒤, 전하는 도체 구 내부에서 브러시를 따라 구각으로 전달되고 이가 반복됨으로써 고체 구각에 전하가 쌓이게 된다. 반데그라프 가속기는 반데그라프 발전기와 같은 원리로 튜브 안에서 절연 벨트가 전하를 이동시켜 이온이 지나가는 통로를 둘러싸고 있는 도체 판들을 높은 전압으로 대전시킨다. 가속은 두 차례에 거쳐서 이루어지는데, 앞에서 대전된 도체 판에 의해 발생한 전기장에 의한 정전기력(Electromagnetic Force)에 의해 한 번 가속되고, 터미널(High voltage terminal)안의 탄소 박(Carbon Foil)을 지나면서 전자를 잃어 양으로 대전된 후, 같은 방식으로 대전되어 반대 방향으로 걸려있는 전기장을 지나면서 한 번 더 가속된다.[7][8]
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
축전기와 다이오드로 이루어진 전압 멀티플라이어(voltage multiplier)를 활용하여 높은 전압을 걸어주고, 입자를 가속시키는 방식이다.
직류 전압이 걸려 있는 경우, 입자를 고 에너지로 가속시킬수록 더 큰 전기장을 걸어주어야만 한다. 그러나 공기가 절연할 수 있는 전기장의 크기에는 한계가 있기 때문에 교류 전압을 걸어주는 방식의 대안으로서 고안되었다.
1925년 어니스트 로런스는 높은 에너지를 가지고 있는 입자를 만들기 위해 입자를 반복적으로 가속하는 방법에 관심을 가지고 연구하기 시작하였으며, 그 결과 원형으로 입자를 가속하는 장치를 개발하게 되었다.
자기장을 통과하는 전하를 띈 입자는 자기력()을 받는다. 때문에 전하를 띈 입자가 지면과 평행하게(xy-평면상에서) 진행하고, 자기장이 지면과 수직으로 걸린다고 할 때, 입자가 진행하는 경로와 수직하게 자기력이 작용하게 되므로 이가 구심력의 역할을 하게 되어 입자의 경로가 휘게 된다. 이 때의 입자가 이동하는 원형 경로의 반지름은 다음과 같다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
이와 같이 입자가 원형 경로를 따라 움직이면 전극을 여러 회 지나게 되어 입자가 반복적으로 가속할 수 있게 된다. 위의 식에 따르면 입자의 원형 경로의 반지름은 자기장이 일정할 때 속력에 비례하므로, 전극에 의해 속력에 가속 될 때마다 경로의 반지름이 증가하게 되고, 사이클로트론(cyclotron)의 가장자리에 다다르면 입자가 빠져나게 된다. 때문에 입자 가속기의 크기가 크면 클수록 더욱 빠른 속도로 가속 시킬 수 있다. 로렌츠가 고안한 D자 형태의 전극의 경우 입자가 이동하는 방향으로 가속해주기 위해서는 전극의 전하가 입자가 가속되는 주기에 따라 바뀌어야 한다. 그 주기는 아래와 같다.
대형 사이클로트론의 제작이 진행되면서 입자의 속도가 빛의 속도에 가까워짐에 따라 입자의 질량이 증가하는 현상이 발견된다. 이에 따라 사이클로트론 진동수가 감소하게 되는데 이를 보완하기 위해 전극의 방향을 바꾸어주는 주기를 바꾸어준 것이 싱크로사이클로트론(Synchro-cyclotron)이다. 로렌츠 상수를 활용하여 바뀐 사이클로트론 진동수는 다음과 같다.[9]
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
전기장과 자기장의 세기를 조정하여 입자의 속도를 가속시키는 동시에 그 궤적을 유지 시킬 수 있도록 하여 사이클로트론의 크기가 무한정 커지지 않게끔 한다. 최근 만들어진 LHC 역시 싱크로트론의 한 종류이다.
기본적으로 입자 자체를 가속시키는 방법은 선형 가속기 및 원형 가속기의 전자기력을 이용한다. 그러나 가속시키는 입자의 종류에 따라 가속기의 구성이 달라지는데 이가 아래와 같다.
양성자 가속기 또는 양이온 가속기는 수소 원자로부터 방전을 통해서 전자와 양성자를 분리한 뒤, 분리된 양성자와 전자에 전기장을 걸어줌으로써 양성자만 분리해낸다. 분리된 양성자는 강한 라디오파에 의해 유도된 전기장에 의해서 가속된다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
중이온이란 수소, 헬륨보다 무거운 지구상의 모든 원소의 이온을 의미한다. 중이온 가속기는 원소의 기원 탐구, 새로운 동위원소의 발견, 희귀 동위원소들을 이용한 신 물질 연구, 의학 응용 연구 등을 위해 중이온을 빛의 속도에 가깝게 가속하는 장치이다. 중이온 가속기에서는 주입된 원소를 전자 발생 장치를 통과 시켜 원소를 양성을 띤 중이온으로 변화시킨 뒤, 고 에너지로 가속시킨다. 가속시킨 중이온을 다른 원자핵에 충돌시키면 핵반응을 일으켜 희귀 동위원소로 바뀌어 방출된다. 희귀 동위원소는 안정한 동위원소에 비해 중성자의 수가 너무 많거나 적어 반감기가 수 밀리 초 이하인 매우 불안정한 동위원소로 각종 다양한 분야의 연구에 사용된다. 중이온 가속기의 경우 가속시키고자 하는 입자의 질량이 다른 입자의 비해 크기 때문에 더욱 입자가 띠는 하전을 증가 시켜서 가속시키고자 한다. 그 방법 중의 하나로 버클리의 SuperHILAC(여기서 HILAC은 heavy-ion linear accelerator)은 입자를 한 번 가속시킨 뒤 탄소박을 한 번 더 통과시킴으로써 입자가 전하를 더 잃도록 만들고, 2차적으로 다시 가속시킨다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
최근 한국에서 진행하는 중이온가속기구축사업(Rare Isotope Science Project)에서는 기종과는 달리 사이클로트론(원형 가속기)과 선형가속기를 결합한 형태를 상용한다. 뿐만 아니라 순도 높은 희귀동위원소 빔을 제공하기 위해서 IF와 ISOL 두 방식 중의 하나만을 택했던 기존과는 달리 IF 방식으로 중이온 빔을 발생시킨 뒤 감속시키고, ISOL방식으로 재가속하는 신 개념 방식이 도입되었다.
빛의 속도에 가깝게 가속시킨 전자가 강력한 자기장을 지나며 휘어질 때 방출되는 빛(방사광)을 얻어내며, 얻어진 방사광은 과학기술연구에 활용된다. 방사광가속기는 전자를 가속시키기 때문에 전자가속기라고도 한다.
입자 가속기 가속기의 종류 및 원리
전자를 원형 가속기에서 가속하면 싱크로트론 광선이 발생하여 가속 자체에는 어려움이 있지만, 파장이 짧은 높은 에너지의 빛을 얻을 수 있다는 데 착안하여, 가속 보다는 싱크로트론 광선을 얻는 데 주안점을 둔 가속기이다. 방사광가속기란 전자가 자기장 속을 지날 때 휘어지면서 접선방향으로 나오는 빛을 이용하는 장치이다. 예를 들어 포항가속기연구소는 4세대 방사광 가속기를 보유하고 있다. 방사광 가속기의 경우 특히, X-FEL(Free Electron Laser)은 강하고 짧은 X-선 파장의 빛을 만드므로 분자가 결합하고 떨어지는 수 십조분의 일초의 순간을 관측할 수 있다. 또한 나노 크기와 펨토 초의 시간 동안에 일어나는 동적현상을 관찰할 수 있다. 최근 세계의 몇 곳에서 건설되어 운영되고 있는 4세대 방사광가속기의 경우 각각의 전자에서 발생한 빛의 파장이 공간적으로 잘 정렬되어 멀리서도 퍼지지 않으며, 그 세기가 강하게 유지된다. 이것은 단백질과 같은 작은 물질의 구조 해석을 가능하게 한다.
1세대는 입자물리학용 전자가속기의 부산물로 이용된 것이고, 2세대는 방사광 이용을 주목적으로 개선 및 활용된 모형, 그리고 3세대는 방사광의 밝기를 대폭 향상시켜 활용분야를 넓히고 방사광의 성질을 변경 시킨 것, 그리고 4세대의 경우 3세대에 비하여 100억배 이상 밝고 극미세 세계에 대한 연구가 가능한 방사광가속기 시설을 일컫는다. 현재 4세대 가속기는 미국의 LCLS(2009), 일본의 SACLA(2010)이 있으며, 2014년에 완공 예정인 독일의 EU X-FEL과 한국의 PAL-XFEL이 있다. 그리고 청주시 오창읍 후기리 일대에도 방사광가속기 OASIS(오아시스)가 2028년 들어설 예정이다.
방사광가속기의 단점은 여러번의 노출로 시료가 X-선에 손상될 가능성이 있는데, 최근에는 X-선에 손상되기 전에 정확하고 선명한 결과를 얻을 수 있도록 개선되었다. 이것은 친환경 기술(극 미량 환경오염 물질 분석, 에너지 저장기술 개발, 연료전지, 바이오 에너지), 신물질 개발(펨토초 동역학 연구, 초고온 초고압 촉매반응 연구, 극한조건 신물질 개발, 차세대 나노 신물질 개발), 세포 영상획득 기술(세포 내부 구조 이미징, 세포 수준 질병의 원인 규명), 그리고 단백질 구조 분석(단분자 단백질 구조분석, 나노결정 단백질 구조분석, 단백질 기반 신약개발) 등의 연구와 실용적인 목적에 유용하게 사용된다.
입자 가속기 가속기의 역사
가속기의 역사는 입자의 내부를 보려고 하는 과학자들의 시도에서부터 시작되었다.
엑스선과 방사선을 발견하는 데 있어서 사진은 검출된 입자를 기록하는 중요한 도구였다. 사진 필름에 닿았을 때 화학 물질을 검게 만드는 특성은 직접 입자를 가지고 사진을 찍지 않더라도 검출기의 결과가 사진의 형태로 기록되었다.
러더퍼드에 의해 개발된 섬광 계수기(황화 아연과 같은 특별한 물질로 되어 있어서 입자나 방사선이 이 물질에 닿으면 섬광이 일어나는데, 이를 보고 입자의 위치와 개수를 세어서 알아냄)는 그의 산란 실험들을 가능하게 했다. 보테는 섬광 계수기를 더 발전 시켜 사람이 눈으로 세지 않고 자동으로 입자를 세는 기구를 만들었다. 이런 도구들은 입자의 존재성과 그 위치를 알려 주어 대략의 궤적을 추적할 수 있게 해 준다.
입자 가속기 가속기의 역사
물리학의 검출기는 기능에 따라 입자의 궤적을 보는 장치와 에너지를 재는 장치로 나눌 수 있으며 각각을 궤적 검출기(tracker)와 에너지 검출기(calorimeter)라고 한다.
궤적 검출기는 전하를 가진 입자가 지나간 흔적을 기록하고 그로부터 입자의 전하, 질량 및 운동량을 측정하는 것이 목적이다. 초기의 톰슨 리스 윌슨의 안개 상자가 더 정밀하게 볼 수 있게 하는 거품 상자로 바뀔 때까지 입자 물리학의 궤적 검출기로 활약했다. 양전자와 뮤온도 모두 안개 상자로 발견되었다. 거품상자는 1952년 도널드 아서 글레이저에 의해 높은 밀도의 액체 매질을 사용하는 이온화된 공기가 거품을 형성하게 하는 원리로 발명되었다. 현대에 들어서는 기체를 채운 금속 튜브 다발을 매질 대신 이용하는 선 검출기가 거품 상자를 대신하게 되었다.
입자 가속기 가속기의 역사
에너지 검출기는 입자가 가진 총 에너지를 측정하기 위한 장치이다. 이는 전자기 상호작용을 이용한 것과 강한 상호작용을 이용한 것으로 나눌 수 있다. 전자 에너지 검출기 (Electromagnetic Calorimeter, E-CAL)는 검출기 매질과의 전자기 상호작용에서 나오는 입자의 에너지를 받아들여 전자, 뮤온, 광자를 검출한다. 하드론 에너지 검출기(Hadronic Calorimeter, H-CAL)는 주로 검출기 매질의 핵과 하드론의 강한 상호작용을 통해 하드론을 검출한다. 이들은 입자가 지나가면서 입자의 진행 방향을 보기 쉽도록 된 작은 셀에 에너지를 쏟아 넣고 가면 궤적 검출기처럼 정확한 궤적을 알 수는 없지만 입자의 대략적인 진행 방향을 확인할 수 있고, 각 셀의 에너지를 모두 합쳐서 전체 에너지를 구한다.
입자 가속기 가속기의 역사
현대의 검출기는 다중 구조로 이루어져 있으며 먼저 입자 빔이 지나가다가 충돌하는 빔 파이프를 정밀한 궤적 검출기가 둘러싸고 있다. 그 다음으로 전자기 에너지 검출기가 그 바깥을, 그리고 다시 하드론 에너지 검출기가 그 바깥을 둘러싸고 있다. 따라서 랩톤과 광자는 전자기 에너지 검출기에, 하드론들은 하드론 에너지 검출기에 각각 포획되고 기록된다. 뮤온은 전자보다 훨씬 무거워 제일 바깥쪽에 뮤온 전용 검출기에 의해 검출된다.
약한 상호 작용과 강한 상호 작용은 아주 가까운 거리에서만 일어나므로, 입자들을 아주 가까이 두기 위한 큰 에너지가 요구된다. 따라서 입자를 빠른 속력으로 움직이게 해서 큰 운동에너지를 가지게 하는 기계를 가속기라고 한다.
입자 가속기 가속기의 역사
어니스트 로런스는 1925년 롤프 비데로에의 논문을 접하고 높은 에너지의 입자를 만들기 위해 반복적으로 가속하는 방법에 관심을 가지고 연구, 마침내 원형으로 입자를 가속하는 장치를 발명한다. 처음에 로런스는 “양성자 회전 목마(proton merry-go-round)”라고 장치를 명명했다.
로런스가 최초로 제작한 사이클로트론은 지름이 약 12 센티미터였으며, 1931년 1월 2일 2,000볼트의 전압으로 최초의 사이클로트론을 가동했을 당시, 양성자는 8만 전자볼트까지 가속되었다. 그의 조수인 스탠리 리빙스턴과 데이비드 슬론은 지름이 약 27센티미터인 두 번째 사이클로트론을 만들었고 100만 전자봍트가 넘는 출력을 얻었다.
입자는 가속될수록 회전 반경이 커지므로, 더 높은 에너지를 얻기 위해서 사이클론의 크기도 커졌으며, 세 번째 사이클로트론은 67 센티미터가 넘었고 양성자는 500만 전자볼트까지 가속되었다.
입자 가속기 가속기의 역사
1931년 8월 로런스의 연구를 중심으로 방사선 연구소가 열렸으며 1934년 27인치 사이클로트론은 특허를 받았다. 네 번째로 37인치 사이클로트론이 만들어졌으며 출력은 중수소를 8메가전자볼트까지, 알파 입자를 16메가전자볼트까지 가속할 수 있었다. 그 후 1946년 차터 힐에 현재 어니스트 올랜도 로런스 버클리 국립 연구소가 설립되었다. 지름 184인치 사이클로트론을 만들어졌으며, 이 때 쓰인 자석의 무게만 무려 4,000 톤에 달했고 출력은 100메가 전자볼트를 넘었다.
사이클로트론의 출력이 높아지면서 입자는 빛의 속도에 가깝게 가속이 되었으며 이것은 입자의 질량 증가로 회전 반지름의 변화, 사이클로트론의 주파수가 변하게 되고 더 이상 일정한 주파수로 가속기 전압의 부호를 바꿀 수 없게 되었다. 따라서 입자의 속도가 대략 빛의 속도의 수 퍼센트 이상이 되면 가속기의 주파수를 늘어난 입자의 질량에 맞추어서 바꾸는 싱크사이클로트론이 발전되었다. 가속기의 주파수는 그대로 두고 자기장의 세기를 변화시키는 것을 등시성 사이클로트론이라고 한다.
이후 싱크로트론으로의 발전은 궤도 전체를 자기장 안에 넢을 필요가 없고 훨씬 작은 부피의 전자석과 약한 자기장만으로 입자를 조종할 수 있으며 상대성 이론의 효과와 관계없이 높은 에너지가지 입자를 가속할 수 있게 되었다. 대표적인 예는 LHC이다.
초기 1954년 6.3기가전자볼트 이상의 에너지 양성자 가속기인 베바트론은 로런스 버클리 연구소에서 가동되었으며, 가장 초기의 형태이다. 이로 인해 1955년 반양성자를 발견했다. 1953년 최초의 기가전자볼트 에너지를 내는 양성자 싱크로트론인 코스모트론은 게이온과 벡터 메손 등을 발견하는 데 크게 공헌했으며, 최초로 V자 궤적을 관찰한다. 이는 1969년 해체, AGS가 건설된다.
입자 가속은 소련의 베크슬러와, 버클리 물리학자 맥밀란이 발견한 위상 안정이라는 개념, 스탠리 리븡스턴과 어니스트 쿠랑 및 허트랜드 스나이더의 강한 집속 작용, 캘리포니아 공과대학의 물리학자 매트 샌드의 다단계 폭포식 가속이라는 개념들의 등장으로 비약적인 발전을 했다. 또란 색다른 금속들의 신종 합금이 거대한 전류를 전도하고, 높은 자기장을 만들어 내면서도 초전도를 유지할 수 있게 한 기술의 비약적 발전은 현재의 입자 가속기를 가능하게 하였다.
입자 가속기 입자가속기의 쓰임
입자가속기는 새로운 입자를 발견하는 것 외에 방사광 가속기, 양성자 가속기 등은 생물학연구 및 의학적 용도로도 많이 쓰인다. 고에너지의 입자의 빔은 기초과학과 응용과학연구, 그리고 기술과 산업 분야에 있어서 매우 유용하다. 전 세계적으로 약 26,000대의 입자가속기가 있다. 그중 1%만이 1GeV 이상의 에너지를 이용하여 연구목적으로 쓰이고 있고, 나머지 44%는 방사선요법, 41%는 이온 주입법, 9%는 산업적 절차나 연구, 그리고 4%는 생물학이나 다른 저에너지 연구에 쓰이고 있다.
입자 가속기 입자가속기의 쓰임
입자가속기는 입자 물리학 연구의 실험적인 증거들에 매우 큰 역할을 한다. 입자물리학의 표준모형에 대한 연구는 20세기 중후반에 발달하였으며, 새로운 실험적 발견에 의해 발달하기도 했으며, 혹은 이론적인 바탕으로 표준모형의 존재성이 보여지기도 했다. 1970년대 쿼크의 존재성에서부터 실험적인 입자의 증명이 확립되었다. 그 이후 1977년 보텀쿼크, 1995년 탑쿼크, 2000년 타우 중성미자의 발견은 표준모형의 신빙성을 제공하는 역할을 했다. 또한 2012년 힉스입자의 발견은 모든 예측된 입자들의 발견을 완성했다. 이 발견들에서 입자가속기의 역할은 매우 크다.
가장 큰 고에너지 입자 가속기, 가령 RHIC, CERN의 대형 강입자 충돌기(LHC), Tevatron은 실험적 입자 물리학에 사용되고 있다.