들어가며
제1장 오전에 마주치는 과학
01 전파시계는 어떻게 집에서도 정확한 시각을 알려주는 걸까?
02 수세식 화장실에 쓰이는 ‘사이펀의 원리’란?
03 전자레인지는 음식물 속 수분을 어떻게 데우는 걸까?
04 된장국을 그대로 두면 생기는 육각형 모양은 무엇일까?
05 커피는 왜 마시기 직전에 분쇄해야 맛있을까?
06 스마트폰이나 스마트 스피커는 어떻게 사람의 말을 알아들을까?
07 마스크는 어떻게 바이러스를 차단할 수 있을까?
08 수돗물은 마시기에 안전할까?
09 발열내의가 따뜻한 이유는 뭘까?
10 지하철 개찰구는 어떻게 자동으로 개찰이 되는 걸까?
11 철도는 어떻게 스케줄을 소화하며 매일 운행하는 걸까?
12 얼굴 인증할 때 어디를 보고 본인 여부를 판단하는 걸까?
COLUMN 1 학교 교육과 환경 활동에 파고든 EM균
제2장 오후에 마주치는 과학
13 비행기는 어떻게 하늘을 나는 걸까?
14 시야가 흐릿해도 여객기가 안전하게 착륙할 수 있는 이유는 뭘까?
15 휴대전화 음성은 진짜 목소리가 아니라고?
16 인터넷에서 사용되는 광섬유의 구조는?
17 무선 마우스는 어떻게 자유자재로 움직이는 걸까?
18 포스트잇은 어떻게 뗐다 붙였다 할 수 있을까?
19 지울 수 있는 볼펜의 구조는?
20 회사 화장실은 왜 물이 저절로 흐를까?
21 레이저 포인터에서 나오는 레이저광은 어떤 빛일까?
22 실외에서 햇빛을 받으면 안경이 선글라스가 된다고?
23 땅거울이 보이는 이유는?
24 생체인증은 과연 안전할까?
25 요즘은 왜 슬림형 자동차용 신호등이 증가하는 걸까?
26 고층 건물 유리창은 왜 거울처럼 보일까?
27 왜 자동차 앞 유리는 쉽게 깨지지 않을까?
28 에어컨에 사용되는 열펌프는 무엇일까?
29 엘리베이터가 추락해도 잘 뛰면 살 수 있다고?
COLUMN 2 유제품은 장을 나쁘게 한다는 우유 유해설의 진실
COLUMN 3 전자레인지는 ‘음식물을 변질시키기 때문에 유해하다’?
제
‘과학의 눈’으로 바라보는 우리의 일상
― 나를 알아보는 카메라 렌즈
기억하고 싶은 순간을 빠르게 남기고자 할 때 우리는 카메라를 든다. 렌즈 안에 피사체를 담으면 렌즈는 우리의 얼굴을 찾아내고 화면 속 얼굴 부분이 사각형에 둘러싸인다. 이리저리 움직여도 사각형 밖으로 빠져나가는 것은 쉽지 않고, 아주 가끔은 엉뚱한 위치를 인식하기도 하지만 대개는 정확하다. 카메라는 어떻게 우리의 얼굴을 알아보는 걸까?
이미지 속에서 ‘얼굴’을 인식하는 기술 연구는 1970년대에 얼굴을 세로로 긴 동그라미 안에 눈이 두 개, 코가 하나, 입이 하나인 위치 관계를 찾는 보텀업(Bottom-up, 상향식 방식으로 시작되었다. 증명사진처럼 정면으로 찍힌 얼굴은 보텀업 방식으로도 그럭저럭 인식할 수 있지만, 실제 사진에서는 옆을 향하고 있거나 고개를 숙이고 있는 경우도 드물지 않다. 안경을 쓰고 있을 때도 있지만 벗고 있을 때도 있고, 화장을 할 때나 맨얼굴일 때도 있다. 그래서 ‘피부색 인식’이나 ‘머리카락 분포’, ‘머리-목선-어깨 실루엣 인식’ 등 다양한 기술이 생겨났고 개선을 거듭했다.
2001년 미국 MIT의 비올라 박사와 존스 박사는 컴퓨터 통계학 연구를 통해 빠르고 정확하게 물체를 구분하는 방법을 발표했다. 간단히 말하면 대상물을 아주 작은 정사각형으로 나눈 후 각각을 조사하고 그 결과를 조합해 판정하는 것이다. 원래 이 연구는 사진이나 얼굴 인증과는 관련이 없었으나 이 연구 성과를 응용할 줄 아는 기술자가 있었다. 사람 얼굴도 똑같이 자세하게 조사하면 구분되는 게 아닐까 생각한 것이다. 먼저 얼굴 이미지 자체를 학습시킨 후 ‘비올라 존스 안면인식법’을 응용하여 단순하게 처리하고, 고속으로 정확도 높은 학습기법을 적용하여 충분히 실용성을 유지하는 기술을 개발해냈다. 오늘날 많은 회사에서 이 기술을 기반으로 얼굴 인식 서비스를 제공하고 있다.
― 실패한 발명에서 탄생한 포스트잇
우리가 언제, 어디서나 편리하게 사용하는 포스트잇은 원래 실패한 발
