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옴의 법칙 실험 영문레포트(Ohm's Law Experiment)

4. IntroductionThe current intensity depends on materials even though the same voltage is measured across the wire or conductor. This is because it is different for how much the material interfere with the flow of electrons. Ohm's law is about the relationship among the current, voltage, and resistance in the circuit.I = V/R (I = current, V = voltage, R = resistance) German scientist, Ohm, published the the law in 1827, described that the current is directly proportional to the voltage.

공학/기술| 2017.06.14| 1페이지| 1,500원| 조회(123)

저항, 전압, 전류, 옴의법칙, 영문레포트, ohm`s law, resistance

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Density experiment(밀도 측정 영문레포트)

1. Date : / Name :2. TitleDensities of lead and copper3. AimMeasuring densities and find out Archimedes’ principle4. IntroductionThe density is the value as mass divided by volume(ヱ=) and each material has its own characteristic density. The unit is usually used asg/Б, g/Ж5. Materials and Method(1) MaterialLead. Copper, Measuring cylinder, Lab jack, Archimedes vessel, A pair of tongs, Electronic scale, Vernier callipers(2) Method- Measure the mass of a piece of lead and copper by using an electronic scale- Use a displacement method for directly calculating its volume- Measure the diameter and height of a piece of copper- Find out the density from data and compare them with theoretical value.6. ResultAverage valueError of apparatusm(lead)(g)108.465108.460108.462108.4620.001V(displaced)(mL)10.010.010.010.00.5V(displaced)(mL)240.326240.325240.329240.3270.001m(copper)(g)27.527.027.027.20.5LeadCopperMass of lead = 108.462 【 0.001 gVolume of water displaced = 10.0 【 0.5 mLUncertainty of mass = x 100 = 0.0009 %Uncertainty of volume = x 100 = 5 %Total uncertainty= 5.0009%Density = ヱ == 10.8462 【 5.0009% g·= 10.8462 【 0.5424 g·Mass of copper = 240.327 【 0.001 gVolume of water displaced = 27.2 【 0.5 mLUncertainty of mass = x 100 = 0.0004 %Uncertainty of volume = x 100 = 2 %Total uncertainty= 2.0004%Density = ヱ == 8.83555 【 2.0004% g·= 8.83555 【 0.1767 g·CopperAverage lengthStandard deviationD(mm)37.9437.9837.9337.9437.9937.9237.9437.9237.9337.9437.940.02359H(mm)23.7823.8023.9023.8924.0123.9624.0023.8223.7823.9123.900.08746Volume of a piece of copperDensity of a piece of copperV = HDiameter = 37.94 【 0.02359 mmHeight = 23.90 【 0.08746 mmUncertainty of diameter = x 100 = 0.06217 %Uncertainty of Area of surface = 0.06217 x 2 = 0.1243 %Uncertainty of height = x 100 = 0.3659 %Total uncertainty = 0.4902 %V = 27.02 【 0.1157Mass of copper = 240.327 【 0.001 gVolume of copper =27.02 【 0.1157Uncertainty of mass = 0.0004 %Uncertainty of volume = 0.4902 %Density = ヱ == 8.894 【 0.4906% g· = 8.894 【 0.0436 g·7. Discussion(1) AnalysisTheoretical value of lead is 11.34 and that of copper is 8.94 . The value from the experiment is similar to Theoretical value. In addition, the volume of water displaced could be regarded as the volume of the material.(2) Source of error- Air stream can cause the weight.- The scale of gradations is not small. It is hard to decide the measurement.- The purity of material cannot be 100%.8. ConclusionEach substance has its own characteristic density.9. References- Archimedes' principle. (n.d.). In Wikipedia. Retrieved June 12, 2017, from https://en.wikipedia.org/wiki/Archimedes%27Principle- Density. (n.d.). In Wikipedia. Retrieved June 12, 2017, from https://en.wikipedia.org/wiki/Density

공학/기술| 2017.06.14| 2페이지| 1,000원| 조회(116)

실험, 밀도, 영문, 아르키메데스, 납, 부력, 구리, 영문레포트, density

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졸업논문 2013 항공우주분야의 탄소나노튜브 적용 평가A+최고예요

항공우주분야의 탄소나노튜브 기술 적용(The application to carbon nanotubes foraerospace fields)대학교 공과대학화 학 공 학 과20130000목 차요약 ············································································································ 61. 서론········································································································· 72. 탄소나노튜브 기술의 개요 ············································································· 82.1 탄소나노튜브의 정의와 역사 ······································································ 82.1.1 정의 ··························································································· 82.1.2 역사 ··························································································· 82.2 탄소나노튜브의 구조 및 물성 ···································································· 92.2.1 탄소나노튜브의 구조 ······································································· 102.2.2 탄소나노튜브의 물성 ······································································· 122.3 탄소나················································· 223.3.1 전자소자 ······················································································ 223.3.2 메모리, 데이터저장 ·········································································· 233.4 에너지 발생 분야 ··················································································· 243.4.1 나노추력기 ···················································································· 243.5 생명유지 ······························································································ 243.5.1 CEV(Crew Exploration Vehicle) ·························································· 243.5.2 가스센서 ······················································································ 253.6 앞으로의 비전 ······················································································· 263.6.1 우주 엘리베이터 ··············································································· 263.6.2 Nanorobotics ······························································································· 26그림 3-5 우주엘리베이터 개념도 1 ····································································· 27그림 3-6 우주엘리베이터 개념도 2 ····································································· 28그림 3-7 TETwalker prototype의 남극에서의 시험주행············································· 29그림 3-8 TETwalker prototype·········································································· 29표 목 차표 2-1 SWNT와 MWNT의 물성 비교 ····························································· 13표 2-2 대표적인 탄소나노튜브 합성 방법 비교 ··················································· 16항공우주분야의 탄소나노튜브 기술 적용(The application to carbon nanotubes foraerospace fields)Dep. of Chemical and Environmental Engineering, Seoul University요 약탄소나노튜브는 전기적, 기계적, 열적 특성면에서 모두 탁월한 물성을 나타냄에 따라 모든 분야에서 가장 이상적인 나노재료로 여겨지고 있다. 그에 따라 탄소나노튜브는 전도성재료, 고강도 경량 특성의 구조재료, 다기능 복합재료 등의 응용에 있어서 그 활용도가 높아지고 있다. 따라서 미국우주항공국 NASA(National Aeronautics and Space Administration)에서 탄소나노튜브 연구가 활발히 진행되고 있고 지금까와 평판 디스플레이, 배터리, 초강력 섬유, 생체 센서, 텔레비전 브라운관 등 탄소나노튜브를 이용한 장치가 수없이 개발되고 있으며, 나노 크기의 물질을 집어 옮길 수 있는 나노집게로도 활용되고 있다.2.1.2 역사1985년에 Kroto와 Smalley가 탄소의 동소체(allotrope)의 하나인 풀러렌(fullerene)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 새로운 물질을 연구하던 처음 발견된 이래 전 세계의 많은 연구소에서 새로운 구조의 탄소를 합성하기 위한 연구가 진행되고 있었다. 일본전기회사(NEC) 부설 연구소의 수미오 이지마 박사는 이러한 연구에 골몰하던 중 1991년에 우연히 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소구조가 형성된 것을 전자현미경을 통해 확인하였고 이 사실을 세계적 과학학술지 ‘Nature‘에 보고하였다. 이것이 탄소 나노튜브의 시작이고 그 뒤에 많은 실험적, 이론적 연구가 계속되었다. 이 때 성장된 탄소나노튜브의 길이는 수십 나노미터 - 수 마이크로미터였고, 외경은 2.5-30 나노미터였다. 탄소나노튜브에서 하나의 탄소원자는 3개의 다른 탄소원자와 sp{} ^{2}결합의 육각형 벌집무늬를 이루며, 이 튜브의 직경이 대략 수 nm 정도로 극히 작기 때문에 나노튜브라고 부르게 되었다.1993년에는 IBM의 Bethune 등과 NEC의 수미오 이지마 박사 등이 전기방전법을 사용하여 직경 1nm 수준인 단중벽 나노튜브(Single walled nanotube; SWNT) 합성을 각각 발표하였다. 그리고 1996년에는 Smalley 등은 레이저 증착법(Laser vaporization)으로 직경이 균일한 SWNT를 고수율로 성장시키는 방법을 발표하였고, 이 경운 성장된 SWNT는 bundle 형태로 존재하여 이 형태를 다발형 나노튜브(rope nanotube)로 명명 하였다.1998년에 Ren 등이 플라즈마 화학기상증착법을 사용하여 글라스기판위에 수직배향된 고순도의 탄소나노튜브를 합성시킴으로써, 탄소나노튜브의 합성과 응용기술면에서 획기적인 진전을 가져오게 는 미량의 전류가 흐를 수 있으며 이것을 외부전압을 통해 조정함으로써 반도체 소자로 이용할 수 있게 된다. 그리고 잘 알려진 바와 같이 이러한 반도체 소자는 컴퓨터, 각종 통신장비, 전자기구, 큰 기계의 자동조절장치, 그리고 첨단 자동차 내부에까지도 이용되어 첨단산업의 총아가 되어왔다. 그런데 탄소 나노튜브는 도핑하기가 극히 어려워서 반도체로서의 응용이 힘든 것으로 생각되어 왔다.2.2.1 탄소나노튜브의 구조탄소 원자는 다양한 동소체를 그 결합 형태에 따라서 가지고 있다. 우선sp^{ 3} 결합을 이루고 있는 cubic 구조의 다이아몬드와sp^{ 2} 결합을 이루고 있는 hexagonal 구조의 흑연이 대표적인 예라고 할 수 있으며, 이러한 결합의 차이로 인해서 다이아몬드는 wide band gap 반도체인데 반해 흑연은 금속과 같이 전기 전도도가 우수한 특성을 지니고 있다. 하지만 탄소 나노튜브는 그 결합 형태가 흑연의 판상구조 (graphene sheet)를 말아놓은 형태로 결합은sp^{ 2}결합을 이루고 있으나, 흑연과는 달리 튜브의 직경이 나노 크기 (100nm이하)이기 때문에 양자 현상을 관찰할 수 있다. 이러한 일련의 탄소 나노튜브의 특성 연구 및 물성을 밝히는 데에는 단중벽 탄소 나노튜브는 가장 이상적인 형태로 인식되고 있다. 탄소나노튜브는 흑연면(graphite sheet)이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 상태이며, 이 흑연면이 말리는 각도 및 구조에 따라서 금속 또는 반도체의 특성을 보인다. 또한 벽을 이루고 있는 결합수에 따라서 단중벽 탄소나노튜브(Single-walled Carbon Nanotube, SWNT), 이중벽 탄소나노튜브(Double-walled Carbon Nanotube), 다중벽 탄소나노튜브 (Multi-walled Carbon Nanotube, MWNT), 다발형 탄소나노튜브 (Rope Carbon Nanotube)로 구분 한다. 이에 관한 그림을 그림 2-1에 나타내었다.그림 2-1 탄소나노튜브의 구조탄소나노튜브는 z00

화학/생물공학| 2017.03.14| 34페이지| 6,900원| 조회(292)

항공, 우주, 탄소나노튜브, 그래핀

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항공우주분야에서의 탄소나노튜브 적용

1. 서론 20 세기말부터 나노미터 크기의 영역에서 향상된 물질 특성과 새로운 물리 현상을 나타내는 연구 결과가 보고되면서 Nanotechnology 라는 새로운 영역이 등장하게 되었다 . 그 중에서도 Carbon nanotube 분야가 가장 크게 각광을 받고 있다 . 현재 미국과 유럽의 우주항공전문가들은 우주 개발 기술에 나노 기술을 적용하기 위하여 많은 연구를 수행하고 있다 . 대표적인 항공우주기구 NASA 에서는 나노재료 분야의 경우 Single-walled nanotube (SWNT) 가 가장 활발히 연구되고 있고 , 나노전자 분야에서는 Nanoelectronic brain system, 나노센서 분야에는 1 ㎼ 의 아주 작은 용량으로 작동되는 NEMS( Nano Engineered and Molecular Systems) 를 비롯하여 나노크기의 화학 , 광학 , 생체센서 연구가 진행되고 있다 . 본 조사연구에서는 먼저 탄소나노튜브의 이론에 대해 다룬 후 항공우주분야의 적용에 대해서 다루었다 .2. 탄소나노튜브 기술의 개요 2.1 탄소나노튜브의 역사 1985 년에 Kroto 와 Smalley 가 탄소의 동소체 (allotrope) 의 하나인 풀러렌 (fullerene) 을 처음 발견 한 이후 연구가 계속 진행되어 왔다 . 1991 년 , 수미오 이지마 박사는 연구중 우연히 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소구조가 형성된 것을 발견하였다 . 이것이 탄소나노튜브의 시작이다 . 2.2 탄소나노튜브의 구조 및 물성 2.2.1 탄소나노튜브의 구조 벽을 이루고 있는 결합수에 따라서 단중벽 탄소나노튜브 , 다중벽 탄소나노튜브 , 다발형 탄소나노튜브로 구분한다 .2.2.2 탄소나노튜브의 물성 2.3 탄소나노튜브의 합성기술 . Properties SWNT MWNT Diameter (nm) 0.5 ～ 3.0 5 ～ 100 Tensile strength ( GPa ) ～ 100 50 Young's Modulus (TPa) 5.5 0.4 ～ 3.7 Density (g/cm ) 1.33 ～ 1.40 1.40~1.60 Resistivity ( Ω ․ ㎤ ) ～ 5.86 Current density ( A/ ㎠ ) ～ - Field emission, turn-on voltage (V/ μ m) 0.7 ～ 2 1 ～ 5 Thermal conductivity (W/ m ․ K ) Max. 6,000 Max.3,000 Item Arc-discharge Laser vaporization Catalytic CVD Equipment High voltage arc generator High energy laser Fixed bed/gas-phase reactor Process Batch Batch Batch/Continuous Raw material Graphite rod Graphite target Hydrocarbon Productivity 200g/day 100g/day 500 ～ 2,000kg/day Diameter/length SWNT;1.2 ～ 1.4nm, MWNT;10 ～ 30nm 1.2 ～ 1.4nm/1 ～ 10 μ m 0.8 ～ 100nm/1 μ m Advantages Low defect of CNT Lower impurities than Arc Mass production with Low defect of CNT Demerit High impurity contents Low productivity High equipment cost3. 우주 및 항공분야에서의 탄소나노튜브 기술 및 응용 3.1 재료 3.1.1 코팅 코팅은 우주선분야에서 구조를 보호하거나 재료의 물성을 향상시키는 데에 사용된다 . 현재 , 코팅에 대한 연구는 코팅재료의 전기적 , 열적 성질을 개선 시키는 데에 집중해 있다 . 코팅에서의 탄소나노튜브의 사용은 접촉성을 높여 접점의 수를 증가시켜 금속 - 금속 접촉의 열 전도성을 향상 시키는 연구가 있다 . 3.1.2 무게절감으로서의 이익 현재 , 지구의 궤도로 운송하는데 kg 당 1 만 ~2 만 달러 이상의 비용이 든다 . NASA 의 연구에 따르면 우주왕복선을 복합재료로 제작할 경우 55% 의 무게절감 , 탄소나노튜브를 이용한 복합재료를 사용 한다면 82% 까지 무게를 줄일 수 있다 .3.2 전기 / 전자 부문 3.2.1 전자소자 2007 년 , 광주과학기술원 이탁희 교수 연구팀은 우주복사환경과 유사한 상황에서도 탄소나노튜브 로 만들어진 전자소자의 전기적 특성이 안정적이라는 것을 밝혔다 . 기존의 실리콘이나 갈륨비소 기반의 전자소자나 집적회로는 우주복사환경에서 부정적인 영향을 받기 때문에 기능유지를 위해 서는 복사를 막기 위한 차폐물질이나 장치가 필수적이었다 . 이는 우주선의 부피 , 무게를 증가시키 는 문제점을 낳았다 . 이 연구 결과는 우주선 제작기술 발전에 획기적인 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다 . 3.2.2 메모리 데이터저장 NRAM 은 탄소나노튜브를 기반으로 한 메모리이다 . 이 메모리 칩은 미국의 전자회사 난테로에서 만들어 졌다 . 우주의 방사선이 플래시 메모리 장치의 데이터를 저장하는 전자 와 간섭을 일으켜 납으로 이를 보호해야 하는 NRAM 은 그러한 단점이 없어 우주선의 무게를 훨씬 줄일 수 있다 .3.3 생명유지 3.3.1 CEV(Crew Exploration Vehicle) 우주비행사들이 달이나 화성으로부터 지구로 귀환할 때 CEV 를 사용하게 되는데 , 지구 재진입시 선체는 엄청난 충격을 받는다 . 이를 완화하기 위한 연구가 진행 중에 있다 . NASA 에서 개발된 TRIPS(Thermal, Radiation, and Impact, Protec - tive Shields) 의 재료에 탄소나노튜브를 사용하므로써 무게를 줄이 면서 방사능 및 열보호능력을 부가할 수 있다 . 3.3.2 가스센서 위험요소가 많은 우주선에서는 위험인자를 즉시 파악하는 센서가 필수적이다 . NASA 에서도 센서분야의 많은 연구결과를 갖고 있다 . 단일벽 탄소나노튜브는 어떤 분자에 노출되면 전기저항이 변하는 특성을 갖고 있는데 이러한 특성을 이용하여 센서로 만든 것이다 . 대표적인 것이 Nanomix 사에서 개발한 가스센서인데 이 센서는 안정하고 수소에 대해 특히 선택성이 좋아서 황화수소 , 일산화탄소 , 수소 , 메탄기체에 대한 오작동의 염려가 없다 .3.4 앞으로의 비전 3.4.1 우주엘리베이터 36000km 상공은 중력과 원심력이 같아지는 고도이다 . 따라서 36000km 보다 높은 곳에 무게추를 두면 케이블이 중력에 의해 떨어지지 않고 유지된다 . 우주엘리베이터는 지구중력과 무게추의 원심력이 양쪽에서 작용하기 때문에 강한 인장력이 필요하다 . 따라서 가볍고 강철보다 20 배 이상 튼튼한 탄소 나노튜브가 이상적인 재료이다 . 3.5 항공기의 탄소나노튜브 기술 적용 3.5.1 얼음생성방지 바텔연구소는 비행기 표면에 탄소나노튜브를 칠하고 전기시스템을 이용해 열을 가하여 얼음생성 을 막는 법을 개발하였다 . 이 방법은 기존의 1/100 무게이고 , 굴곡진 면에도 사용할 수 있다 . 3.5.2 스텔스기능을 가진 탄소나노튜브 페인트 Guo 교수의 팀은 탄소나노튜브를 다양한 3 면체에 입혀 대상물을 완전히 납작한 검은색으로 보이게 만든다는 사실을 밝혀냈다 . 생산비용이 많이 들고 대량생산기술이 미흡하므로 아직 연구중이다 .4. 결론 우주항공개발의 다양한 분야에 걸쳐서 탄소나노튜브 기술이 사용될 전망이다 . 이로 인한 혜택은 , 전자기기를 마이크로규모로 소형화 하는 것처럼 과거에 사용된 재료의 성능을 훨씬 능가할 것이다 나노기술과 우주기술 둘 다 매우 광범위하고 성격이 다른 과학기술 분야이다 . 나노기술의 개발은 여전히 기초 단계에 있으며 대개 제품개발을 위해 높은 연구 개발 비용을 요구한다 . 몇몇 분야에서 의 나노기술만 실용화 개발 단계에 이르렀으며 이것은 우주기술에 적용시킬 수 있다 . 그러나 기술적 제약 , 많은 비용으로 인하여 빠르게 실행되지 않고 있지만 앞서 설명한 기술들은 곧 머지 않아 적용될 것이다 . 국가우주개발중장기계획에 따르면 2020 년 달탐사 위성을 발사할 계획이므로 나노재료 사용으로 인한 구조경량화 , 행성 간 비행을 위하여 나노입자를 추력기로 이용하는 등 나노기술과 병합한다면 우주항공 선진국으로서의 국제적인 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다 . 우리나라는 현재 전기전자분 야에서 세계에서 위상을 뽐내고 있고 기업뿐만 아니라 학계에서도 선진국 못지않게 탄소나노튜브 연구가 활발히 진행되고 있다 . 이러한 환경이라면 우리나라는 탄소나노튜브 강국으로 성장하기에 멀지 않아 보인다 . 그리고 한국항공우주연구원의 주도로 장기적인 계획을 바탕으로 국내의 나노기 술 전문가를 활용하여 우주항공분야의 탄소나노튜브 기술 적용 연구를 활발히 함으로써 우주강국 으로 성장할 수 있을 것이다 .{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2017.03.14| 8페이지| 2,000원| 조회(257)

항공, 우주, 탄소나노튜브, 그래핀

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[독서후기]10년후 세상

10년 후 세상 우리 삶의 미래 예측에 관한 정보들을 보면 대부분이 긍정적이다. 로봇이 일상생활에 들어와 삶을 편리하게 해주고, 최첨단 전자기기를 사용하며 더 빨리, 더 크게, 더 효율적으로 일을 처리하며, 의학의 발전으로 수명이 120세로 늘어나며, 우주여행이 가능해진다 등의 내용이다. 이 책에도 그러한 내용을 담고 있다. 이 책에서 가장 기억에 남았던 것은 기술의 발전이 예상대로 진행되지 않고 있다는 점과, 신기술의 부작용, 불안한 미래에 대한 것이다.기술의 발전과 적용은 전문가가 예측한대로 진행되지는 않는다. 얼마 전에 구글에서 무인자동차를 개발하였다. 경사와 굴곡이 심하며 복잡한 거리를 오차없이 다니고 22만여 킬로미터를 주행하면서 무사고를 기록했다고 한다. 그러나 문제는 가격이다. 차는 수천만원에 불과하지만, 차에 장착된 정밀 GPS장치, 초정밀센서, 레이더 등의 가격이 20억원에 달한다고 한다. 따라서 수익성이 없다. 기술수준이 높음에도 불구하고 글로벌 자동차기업들이 이 분야의 개발에 보수적이라 한다. 또한 사고가 났을 경우 법적 논쟁도 예전과는 달리 복잡해질 것이다. 이러한 이유 때문에 무인자동차 실현이 예상보다 늦어질 것이라고 한다.또한 개선할 이유가 없으면 굳이 바꿀 이유가 없는 것도 기술발전을 더디게 하고 있다. 태양광, 풍력 등의 그린에너지 사업이 그러한 예이다. 에너지 고갈을 대비하여 대체에너지 개발이 중요하다는 것은 누구나 안다. 그러나 연료자원 채굴기술이 발달하고 있고 탐사기술도 발달함에 따라 매장추정량도 늘어나고 있다. 충분한 에너지원이 있기 때문에 그린에너지를 앞다투어 개발할 필요가 없는 것이다.기술의 발전은 항상 부작용도 동반한다. 인간이 만든 로봇이 다시 인간을 공격하고 지배하는 내용의 소설이나 영화가 많이 나왔다. 또한 나노기술은 치료로봇을 초소형으로 만들어 우리 몸에 투입하여 효과적인 치료를 가능하게 하는 장점이 있지만 이 기술이 악용되면 사생활을 침해하는 초소형 스파이로봇이 활개칠 수도 있고, 눈에 띄지 않게 사람을 죽이는 로봇도 충분히 나올 수 있다.기술 발전으로 인해 행복한 삶만 펼쳐지는 것은 아니다. 많은 업무가 로봇으로 대체되어 일자리는 줄어들 것이고, 기업들의 경쟁 때문에 정년은 줄어들 것이다. 이런 상황에서 평균수명은 120세까지 늘어난다는데 고령화 사회 극복도 큰 문제일 것이다. 그리고 산업혁명 때부터의 기술의 발전으로 인해 빈부격차가 커지기 시작했고, 이는 현재 더 커졌고, 미래에는 더욱 커질 것이다. 계층의 양극화도 해결해야 할 문제이다.이 책을 통해 갑작스런 기술발전은 큰 위험을 낳을 수 있다는 것을 알게 되었다. 신기술이 세상에 적용됨에 따라 과거에는 없었던 새로운 사건사고들이 나타나게 될 것이다. 과학기술발전 못지않게 이를 잘 다루는 사회적도구도 마련이 되어야 할 것이다.

독후감/창작| 2017.02.27| 1페이지| 1,000원| 조회(166)

미래, 10년후, 중앙일보, 미래학, 중앙선데이, 10년후 세상

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