양자역학이란 용어가 많이 쓰이는데, 간단한 설명과 우리 실생활에 어떻게 응용되고 있는지 궁금합니다.

Question

양자역학이란 용어가 많이 쓰이는데, 간단한 설명과 우리 실생활에 어떻게 응용되고 있는지 궁금합니다.

양자역학을 이용한 제품을 지금 시점에서 우리가 사용하고 있는지, 필수품처럼 우리 주변에 늘상 있는 제품으로 쉽게 접근할 때는 언제일런지요?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

양자역학은 원자단위에서 발생하는 현상을 설명하기 위한것입니다.

원자는 원자핵과 전자로 이루어져있습니다. 그런데 전자가 원자핵 주변에 어떤 형태로 어떻게 운동하고 있는지 설명하고 싶다고 생각해보죠.

흔히 잘 알고있는 예시로 사과가 땅으로 떨어진다는 중력을 받아 사과가 땅으로 떨어진다를 설명할 수 있죠. 이것이 고전역학입니다. 무거운 짐을 들기위해선 물체의 중력만큼의 힘이 필요하죠.

하지만 원자 세계에서는 원자핵 주변으로 전자가 돌고있다를 기술하기위해서는 중력, 만유인력으로 설명이 되지 않습니다. 양자역학으로 설명이 가능하죠.

우리의 제품과 일상생활에서 흔히 볼 수 있는것은 아닙니다. 우리 주변과 우리 몸속에서 일어나는 현상을 기술할 수는 있지만 눈으로 보기엔 어렵죠. 미시세계에서 일어나는 일이기 때문이죠.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

실제로 반도체분야의경우 공정이 3nm까지 내려가는 미세공정을 하게되는데 이 영역에서는 양자이론이 더 잘 들어맞습니다.

감사합니다.

Answer 3

양자역학은 간단히 설명할 수 있는 학문은 아닙니다.

일반 물리학부 3학년 내내 양자역학의 기본을 수강합니다.
양자역학과 고전역학의 큰 차이는 확률입니다.
고전역학에서는 물체의 속도와 질량, 힘을 알 수 있으면 어떤 시간에 이 물체가 어디에 있는지 정확히 알 수 있습니다.
하지만 양자의 세계에서는 오직 확률로만 물체가 어디에 있는지 분석할 수 있습니다.
이것을 연구하고 계산하는 것이 양자역학입니다.

이러한 양자역학으로 반도체에 주로 응용됩니다.