자기장으로 통신하는 버스카드, 비둘기와 닮았다? 작성일 05-16 29 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="ZDubYUqFiG"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4f44a659c70a260fe76cb70dbee8bb031f7e2e800e4c29625929ddfcdec528f9" dmcf-pid="5w7KGuB3JY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="버스카드 자기장. CHAT GPT 생성이미지 " class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/16/dongascience/20260516080123126oafa.png" data-org-width="680" dmcf-mid="HD26F94qLX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/16/dongascience/20260516080123126oafa.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 버스카드 자기장. CHAT GPT 생성이미지 </figcaption> </figure> <p contents-hash="556be64b19951e07ff0c548150a7d17aaed1c9a39c52b1904778e7bc546faec5" dmcf-pid="1rz9H7b0RW" dmcf-ptype="general">버스나 지하철을 탈 때 단말기에 교통카드를 가까이 대기만 해도 요금을 낼 수 있습니다. 카드를 단말기에 긁거나 직접 접촉하지 않아도 됩니다. 교통카드가 단말기의 자기장을 이용해 정보를 주고받기 때문입니다. 자기장은 자석의 힘이 미치는 영역을 뜻합니다.</p> <p contents-hash="b9f89b1d58ae7707970e1fe41c6255f38e8e6d6f06d672cb467fe52a4022dba1" dmcf-pid="tmq2XzKpiy" dmcf-ptype="general"> 구리선처럼 전기가 통하는 선을 동그랗게 감은 것을 코일이라고 합니다. 구리 코일 안에서 막대자석을 움직이면 코일을 지나는 막대자석의 자기장이 변화하며 코일에 전류가 흐릅니다. </p> <p contents-hash="427c315680960e8d06ab3d75949b3b1ba3f84ef229dc7204110ddf4168638fea" dmcf-pid="FsBVZq9UdT" dmcf-ptype="general"> 이렇게 자기장의 변화로 생긴 전류를 유도 전류라고 합니다. 코일 속에서 자석이 가만히 있을 땐 유도 전류가 생기지 않습니다. 자기장이 변화할 때 주변의 전기가 통하는 물질에 전류가 생기는 이 현상을 전자기 유도라고 합니다.</p> <p contents-hash="0dcccf6d71c64f10487e49eb7ab7000ad1db88054731dee1a2839eeb56b14c95" dmcf-pid="3Obf5B2uLv" dmcf-ptype="general"><strong>● 교통카드의 구조</strong></p> <p contents-hash="2ad8d01e5283c08c9824d8aec0db43799dda8c045e4e9af884cf63a1fcef12db" dmcf-pid="0IK41bV7MS" dmcf-ptype="general"> 자기장은 자석뿐만 아니라 전류가 흐르는 물질 주변에서도 만들어집니다. 교통카드 단말기 속에는 코일과 이 코일에 전류를 흘려 주는 장치가 있습니다. 코일에는 전류의 세기와 방향이 계속 바뀌는 교류 전류가 흐릅니다. 교류 전류로 인해 단말기에서는 끊임없이 변화하는 자기장이 만들어집니다.</p> <p contents-hash="3d0ed73d04820c6c28e93dca4fc0cd373143c8308ae09df7684e994bda0b3b2b" dmcf-pid="pC98tKfzLl" dmcf-ptype="general"> 교통카드 안에는 여러 겹으로 감긴 코일과 작은 컴퓨터 칩이 있습니다. 배터리가 들어 있지 않아서 교통카드 자체적으로는 전원을 공급할 수 없습니다. 대신 교통카드는 단말기의 자기장을 이용해 작동합니다. </p> <p contents-hash="fe7685404f831c753582de8d92d63fc7ded5acb5453eee06936722967aa76a09" dmcf-pid="Uh26F94qdh" dmcf-ptype="general"> 교통카드를 단말기 가까이 대면 단말기에서 나온 변화하는 자기장의 범위 안에 들어가게 됩니다. 그러면 전자기 유도로 인해 교통카드 코일에 순간적으로 유도 전류가 흐르고 교통카드에 전원이 공급됩니다.</p> <p contents-hash="e9406fe68246f03f644d18deafebeb452a66a920c65f667ec017e14c131a7e38" dmcf-pid="uWPe76MVLC" dmcf-ptype="general"> 교통카드 속 코일에 전류가 흐르면 코일과 연결된 컴퓨터 칩이 작동합니다. 이 칩엔 카드 잔액과 승차 기록 등의 정보가 저장돼 있습니다. 이 정보를 단말기로 보내기 위해 칩 속의 전자 스위치가 교통카드 코일에 흐르는 전류의 크기를 순간순간 변화시킵니다.</p> <p contents-hash="71113265a08e42446a603d026cb7f0a8d5ccbaf251589c3de36dcb84bf5109a3" dmcf-pid="7YQdzPRfnI" dmcf-ptype="general"> 전류의 변화는 교통카드와 연결된 단말기의 자기장에 미세한 변화를 만듭니다. 단말기는 이 변화를 감지해 카드에 남은 금액과 승차 기록 등을 읽어 들입니다. 카드 키, 마트나 도서관의 도난 방지 태그도 이와 비슷하게 전자기 유도를 이용해서 작동합니다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2ec0fb418ac331106037d3f901dff54cfacc2e13fb7e2db4356aca633bff0f59" dmcf-pid="zGxJqQe4dO" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="비둘기 귀에 느껴진 자기장. CHAT GPT 생성이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/16/dongascience/20260516080124431gihl.png" data-org-width="680" dmcf-mid="Xy6Ru8x2nH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/16/dongascience/20260516080124431gihl.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 비둘기 귀에 느껴진 자기장. CHAT GPT 생성이미지 </figcaption> </figure> <p contents-hash="dd37dbaf480ed253eac77b2b8648fa1fec15340efeb999aa37d5d4af106736ed" dmcf-pid="qHMiBxd8es" dmcf-ptype="general"><strong>● 비둘기, 귀에서 지구 자기장 느낀다!</strong></p> <p contents-hash="45a84cc90ab0d01331ea6389507df3256b8f8f3fc7213762f16f3c285b1d7454" dmcf-pid="BXRnbMJ6nm" dmcf-ptype="general"> 비둘기는 특정한 위치를 기억하고 돌아가는 귀소 본능이 강합니다. 멀리서도 둥지를 기억하고 돌아올 수 있어 옛날엔 통신 수단으로 쓰이기도 했어요.</p> <p contents-hash="3aaa35fdf03856d79ecf54eba3268a40573358060804814cb359fef28b752a2b" dmcf-pid="bZeLKRiPnr" dmcf-ptype="general"> 비둘기가 길을 찾을 수 있는 건 지구 자기장을 감지하는 능력 덕분입니다. 지구 내부 깊은 곳에서 액체 상태의 철과 니켈이 지구의 자전에 따라 움직이면서 지구 자기장을 만듭니다. 이 자기장은 일정한 방향으로 지구를 둘러싸고 있습니다. 비둘기의 몸이 어떻게 자기장을 감지하는지는 정확히 밝혀지지 않았습니다.</p> <p contents-hash="55b7d533a252a09bbb374ceb029f32051f1fa4d0b228d4bffc5a3de23bad0c94" dmcf-pid="K5do9enQJw" dmcf-ptype="general"> 2025년 11월, 독일 뮌헨대 연구팀은 비둘기 귀의 안쪽 부분인 내이가 자기장을 감지한다는 것을 밝혀냈다고 국제 학술지 ‘사이언스’에 발표했습니다. 비둘기가 날아다닐 때, 지구 자기장 속을 움직이며 몸 주변에서 자기장의 방향이 계속 달라집니다. </p> <p contents-hash="19ce04efc6dad7e32d8fa91e16e3765b8590946744dca8b53458432152b97cb4" dmcf-pid="91Jg2dLxRD" dmcf-ptype="general"> 이를 재현하기 위해 연구팀은 실험에서 비둘기의 머리를 고정하고 주변에서 자기장을 회전시켰습니다. 이후 비둘기 뇌의 어떤 부위가 자기장에 반응했는지 살펴봤죠.</p> <p contents-hash="23e60d8f1ae1b2e0e6a1b81d4ee89a4588188e787014a536954cc2477b33155f" dmcf-pid="2tiaVJoMLE" dmcf-ptype="general"> 뇌의 신경세포가 자극을 받아 활성화되면 C-Fos라는 단백질이 만들어집니다. 연구팀은 자기장에 노출시킨 비둘기 뇌에서 이 단백질만 빛나게 염색한 뒤 현미경으로 뇌 전체를 살펴보며 이 단백질이 어디에 생겼는지 찾았습니다. 그 결과 뇌의 전정핵에서 C-Fos 단백질이 많이 늘어난 것을 확인했습니다.</p> <p contents-hash="007ab04defb44b5530de9cd9e1b4f9e91e74a9a335889f7e0bd5aa3971ddaa40" dmcf-pid="VFnNfigRnk" dmcf-ptype="general"> 전정핵은 귓속의 반고리관에서 신호를 받아 몸이 균형을 잡도록 돕는 뇌 부위입니다. 사람과 마찬가지로 비둘기도 반고리관이 있습니다. 반고리관은 이온이 들어 있는 액체로 가득 차 있습니다. </p> <p contents-hash="f402b30215a68159358de0c671c3a3fffb694771b304ca3b1b1e50508a951eb3" dmcf-pid="f3Lj4naeRc" dmcf-ptype="general"> 몸이 움직여 이 액체가 찰랑찰랑 흔들리면 반고리관 안의 털이 달린 유모세포가 휘어집니다. 이때 유모세포의 이온 통로가 열리고 전기적 성질을 띤 이온들이 들어와 뇌에 전기 신호가 전달됩니다.</p> <p contents-hash="cce23ad1e4453799aceb16863cb0c2da6ded6bff445071627f673352955d96b0" dmcf-pid="40oA8LNdiA" dmcf-ptype="general">연구팀은 비둘기의 머리를 고정한 상태에서 자기장의 방향을 바꿨을 때 전정핵이 활성화된 것을 확인했습니다. 자기장이 변화하지 않았을 때는 전정핵도 활성화되지 않았습니다. 연구팀은 이 현상이 전자기 유도 법칙과 일치한다고 설명했습니다. </p> <p contents-hash="2a554c58ed67ab055359174185a712b3ffd4de9014b67154dfbe654ba0c46ff0" dmcf-pid="8pgc6ojJdj" dmcf-ptype="general"> 자기장의 변화가 반고리관 안에 이온을 움직이게 하는 힘인 전기장을 만들었고 이온의 움직임을 유모세포가 전기 신호로 바꿔 뇌에 전달했을 가능성이 있다는 것이었습니다.</p> <p contents-hash="773642795e416d125e7dc524eee734eb504e10a64780d7bf32099132b78a244e" dmcf-pid="6UakPgAiLN" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 전정핵으로 들어온 전기 신호가 여러 감각 정보를 모아 처리하는 중간피질과 뇌에서 공간 기억을 담당하는 해마로 전해진 것도 확인했습니다. 이는 비둘기가 감지한 자기장의 정보가 공간 인식과 길 찾기에 활용될 수 있다는 뜻입니다. </p> <p contents-hash="9858b9dcd0d599b0a6d9d9192fb7f791e4c92acaea72ec10a86057b47cefc1d3" dmcf-pid="PEUBWpztna" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 “이번 연구로 자기장 신호가 뇌에서 어떤 회로를 따라 전달되는지 밝혔다”고 설명했습니다. 이어 “앞으로 반고리관의 어떤 세포와 분자가 자기장 감지에 필요한지 확인해 볼 것”이라고 전했습니다.</p> <p contents-hash="a81e265b503986d969155bc9843d6129d3b5fdab147756f706ef799fb390f4b4" dmcf-pid="QDubYUqFng" dmcf-ptype="general"><strong>※관련기사</strong><br> 어린이과학동아 5월 15일, [<strong>편집부와미리보는통합과학] 사원증도 개성있게!</strong></p> <p contents-hash="751a94ae2426df50f969ed6470ffb6a3621acb0f8b7b64844ca0abf7f107641b" dmcf-pid="xw7KGuB3Jo" dmcf-ptype="general">[박수진 기자 sooz@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 단일 IP인데…희비 엇갈린 크래프톤·데브시스터즈 05-16 다음 [표지로 읽는 과학] 나무들도 삼각관계 있다…열대숲의 다양성 비밀 05-16 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
