How we use astrophysics to study earthbound problems | Federica Bianco

번역: Yoonji Cho 검토: Young You

I am an astrophysicist.

저는 천체 물리학자입니다.

I research stellar explosions across the universe.

저는 우주 곳곳의 항성 폭발을 연구합니다.

But I have a flaw:

저에게는 한 가지 결점이 있는데

I'm restless, and I get bored easily.

가만히 있지 못하는 성격이라 쉽게 지루해지고는 하죠.

And although as an astrophysicist, I have the incredible opportunity

그래서 천체 물리학자로서 우주 전체를 연구할

to study the entire universe,

놀라운 기회를 얻고 있음에도

the thought of doing only that, always that,

오직 항상 같은 일에만 매달려야 한다는 생각은

makes me feel caged and limited.

저에게 새장 속에 갇혀 통제를 받는 느낌을 주었습니다.

What if my issues with keeping attention and getting bored

하지만, 저의 이런 부주의하고 쉽게 지루해지는 이런 성격이

were not a flaw, though?

결점이 아니었다면요?

What if I could turn them into an asset?

만약 제가 이러한 문제들을 저의 장점으로 바꿀 수 있다면요?

An astrophysicist cannot touch or interact with

천체 물리학자는 자신들의 연구와 직접적인 접촉이나

the things that she studies.

상호작용을 할 수 없습니다.

No way to explode a star in a lab to figure out why or how it blew up.

실험실에서 별 하나를 폭발하게 하고 별의 폭발을 연구할 수 없듯이요.

Just pictures and movies of the sky.

그저 하늘의 사진이나 영상을 통해 공부할 수밖에 없죠.

Everything we know about the universe,

우리가 우주에 대해 알고 있는 모든 것은

from the big bang that originated space and time,

즉, 시공간을 발생시킨 빅뱅부터

to the formation and evolution of stars and galaxies,

별과 은하들의 생성과 진화

to the structure of our own solar system,

그리고 우리 태양계의 구조마저도

we figured out studying images of the sky.

하늘의 사진들을 공부하며 알아낸 것입니다.

And to study a system as complex as the entire universe,

그리고 우주 전체만큼 복잡한 시스템을 연구할 때

astrophysicists are experts at extracting simple models and solutions

천체 물리학자들은 커다랗고 복잡한 데이터 자료들에서

from large and complex data sets.

단순화된 모델과 해결책을 능숙하게 추출하죠.

So what else can I do with this expertise?

그렇다면 이런 전문성으로 어떤 다른 일을 할 수 있을까요?

What if we turned the camera around towards us?

만약, 주변에 있는 카메라를 우리에게로 돌리면 어떻게 될까요?

At the Urban Observatory, that is exactly what we are doing.

그것이 바로 저희가 도시 관측소에서 하는 일입니다.

Greg Dobler, also an astrophysicist

그레그 도블러(Greg Dobler)라는 천체 물리학자이자

and my husband,

저의 남편인 이 사람은

created the first urban observatory in New York University in 2013,

2013년 뉴욕대학교에 최초의 도시 관측소를 만들었습니다.

and I joined in 2015.

그리고 저는 2015년 참여했고요.

Here are some of the things that we do.

저희가 하는 몇 가지 활동이 있는데요.

We take pictures of the city at night

도시의 밤 사진들을 찍고

and study city lights like stars.

도시의 빛을 마치 별을 연구하는 것처럼 연구합니다.

By studying how light changes over time

시간에 따른 빛의 변화와

and the color of astronomical lights,

천문학적인 색들을 연구함에 따라

I gain insight about the nature of exploding stars.

폭발하는 별들의 본질에 대해 통찰력을 갖게 되고

By studying city lights the same way,

같은 방법으로 도시의 불빛을 연구하여

we can measure and predict how much energy the city needs and consumes

도시가 얼마나 많은 에너지를 필요하고 소비하는지 예상하고 측정하며

and help build a resilient grid

탄력적인 배전망의 구축을 도와

that will support the needs of growing urban environments.

도시 환경 성장이나 곤경 해결 지원을 하고 있습니다.

In daytime images, we capture plumes of pollution.

낮 동안 찍은 사진들에서는 오염 기둥을 수집할 수 있는데

Seventy-five percent of greenhouse gases in New York City

뉴욕의 75%에 달하는 온실가스는

come from a building like this one, burning oil for heat.

이와 같이 난방을 위해 기름을 태우는 빌딩에서 나옵니다.

You can measure pollution with air quality sensors.

여러분들도 공기질 센서로 오염을 측정할 수 있습니다.

But imagine putting a sensor on each New York City building,

하지만 센서들을 뉴욕의 모든 빌딩에 하나씩 배치한다고 상상해 보세요.

reading in data from a million monitors.

백만 개의 모니터를 보면서 데이터 수집을 하면서요.

Imagine the cost.

비용을 상상해 보세요.

With a team of NYU students, we built a mathematical model,

저희는 뉴욕대 학생팀과 함께 신경망 네트워크로 작동하는

a neural network that can detect and track these plumes

뉴욕 지평선 연기 기둥을 감지하고 추적할 수 있는

over the New York City skyline.

수학적 표본을 만들었습니다.

We can classify them --

이것으로 수집된 데이터를

harmless steam plumes, white and evanescent;

무해한 연기 기둥은 점점 사라지는 흰색으로 표현하고

polluting smokestacks, dark and persistent --

오염을 유발하는 굴뚝은 지속적으로 어둡게 나타낼 수 있습니다.

and provide policy makers with a map of neighborhood pollution.

또한 정책 입안자들에게 지역 오염 지도를 공급할 수도 있고요.

This cross-disciplinary project created transformational solutions.

이러한 학제 간 프로젝트는 혁신적인 해결책을 만들어 냈죠.

But the data analysis methodologies we use in astrophysics

또한 저희가 천체 물리학에서 사용했던 자료 분석 방법은

can be applied to all sorts of data,

사진뿐만 아니라 모든 종류의 데이터에도 적용할 수 있습니다.

not just images.

We were asked to help a California district attorney

저희는 캘리포니아 지방의 한 검사로부터

understand prosecutorial delays in their jurisdiction.

관할권의 기소 지연에 대한 원인을 찾아달라는 요청을 받았습니다.

There are people on probation or sitting in jail,

피고인들이 보호 관찰을 받거나 감옥에 수감된 상태로

awaiting for trial sometimes for years.

때론 수년간 재판을 기다려야 하기 때문이죠.

They wanted to know what kind of cases dragged on,

그들은 어떠한 사건 종류가 지연되는지 알고 싶어 했고

and they had a massive data set to explore to understand it,

이를 분석하기 위한 방대한 자료도 가지고 있었습니다.

but didn't have the expertise

하지만 그들의 사무실에는

or the instruments in their office to do so.

이를 위한 전문 지식이나 도구는 존재하지 않았습니다.

And that's where we came in.

바로 그 부분이 저희가 참여한 부분이죠.

I worked with my colleague, public policy professor Angela Hawken,

저는 제 동료인 공공 정책 교수 안젤라 호큰과

and our team first created a visual dashboard

저희 팀은 기소 과정을 확인하고 쉽게 이해하기 위해

for DAs to see and better understand the prosecution process.

가장 먼저 시각적 화면을 만들었습니다.

But also, we ourselves analyzed their data,

그리고 저희는 자체적으로 그들의 데이터를 분석하였습니다.

looking to see if the duration of the process

해당 사법권에서 피의자의 기소 기간이

suffered from social inequalities in their jurisdiction.

사회적인 불평등으로 영향을 받지 않았는지 살펴보았습니다.

We did so using methods

저희는 이 과정에서

that I would use to classify thousands of stellar explosions,

수천 개의 항성 폭발을 분류할 수 있는 방법을

applied to thousands of court cases.

수천 개의 법정 소송 사건에 적용해 보았습니다.

And in doing so,

이 과정에서 다른 관할 구역에도 적용할 수 있는 표본을 만들었습니다.

we built a model that can be applied to other jurisdictions

who are willing to explore their biases.

자신들의 편견을 살펴보고자 하는 관할 지역을 위해 말이죠.

These collaborations between domain experts and astrophysicists

이러한 특정 분야 전문가들과 천체 물리학자의 협력은

created transformational solutions

사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는

to help improve people's quality of life.

혁신적인 해결책을 만들어 냈습니다.

But it is a two-way road.

이러한 과정은 상호적이었습니다.

I bring my astrophysics background to urban science,

저는 천체 물리학 경험을 도시 과학에 제공하고

and I bring what I learn in urban science back to astrophysics.

또 도시 과학에서 배운 것들을 천체 물리학 지식에 적용하였습니다.

Light echoes:

"빛의 메아리"

the reflections of stellar explosions onto interstellar dust.

성간진 위에 펼쳐지는 항성들의 폭발 반사입니다.

In our images, these reflections appear as white, evanescent, moving features,

저희 이미지에서는 이러한 반사 모습이

움직이는 하얀 형체가 점점 사라지는 것처럼 보입니다.

just like plumes.

마치 건물 기둥처럼요.

I am adapting the same models that detect plumes in city images

저는 도시 사진에서 연기가 나오는 기둥을 감지했던 그 표본을

to detect light echoes in images of the sky.

하늘 사진에서 빛의 메아리를 감지하는데 적용하고 있습니다.

By exploring the things that interest and excite me,

재미있고 흥미로운 것들을 탐구하며

reaching outside of my domain,

새로운 분야에 내딛게 되면서

I did turn my restlessness into an asset.

저는 안절부절 못하는 성격을 제 자산으로 만들었습니다.

We, you, all have a unique perspective that can generate new insight

저희 그리고 여러분 모두가 각각의 특유한 관점을 갖고 있습니다.

이는 새로운 통찰력을 발생시키고

and lead to new, unexpected, transformational solutions.

기존에 예측하지 못한 새롭고 혁신적인 해결책으로 이끌 것입니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)