쉽고 간편한 포켓 IT 용어사전 – 로봇저널리즘, 소물인터넷, 뉴럴네트워크, 스마트팜

우주에서 벌어지는 전쟁을 배경으로 공전의 히트를 기록한 두 개의 SF 영화, 스타워즈(Star Wars)와 스타트렉(Star Trek) 에는 특이한 광선이 공통적으로 등장한다. 바로 ‘트랙터빔(Tractor Beam)’이다. 일명 ‘견인 광선’이라 불리는 트랙터빔은 두 영화에서 우주기지를 방문하는 우주선을 안전하게 착륙시키거나, 공격하는 적의 우주선을 나포하는 기능을 가진 광선으로 소개되고 있다. 두 영화 모두 개봉된 지 수십 년이 지난 고전영화인 만큼, 당시의 과학기술 수준을 고려해 볼 때 견인 광선은 그야말로 영화 속에서나 가능할 법한 개념이었다. 하지만 관련 분야 기술이 눈부시게 발전하면서 견인 광선처럼 직접 접촉하지 않고도 물건을 이동시킬 수 있는 방법이 개발되고 있어 주목을 끌고 있다.   트랙터빔의 개요와 비접촉식 이동 원리 ▲소형 초음파 스피커를 통해 물건을 이동시키는 실험의 원리 (출처: 출처 bristol.edu) 공중부양을 하듯 물건을 직접 접촉하지 않은 채 이동시킨다면 신기하게 여기는 사람들이 많겠지만, 사실 물체를 공중으로 띄우거나 이동시키는 기술 자체는 그렇게 새로운 것이 아니다. 오래전부터 과학자들은 직접 접촉하기에는 위험하거나 지저분한 물질을 이송시키는 방법을 개발하기 위해 비접촉 방식으로 운반하는 방법을 연구해 왔다. 물건을 공중부양하는 가장 흔한 방법은 자기장을 이용하는 것이다. 쉽게 말해 자석이 갖고 있는 자기장의 반발을 이용해서 비접촉 방식으로 물체를 공중에 띄우는 것이다. 하지만 이 방법은 물건이 자성을 띄고 있어야 한다는 조건 때문에 한계를 갖고 있다. 더군다나 자기장을 이용해서는 정밀하게 물건의 움직임을 제어하는 것이 어렵다. 때문에 비접촉 방식으로 물건을 이송하는 것은 그동안 실험실에서만 사용해 왔다. 그런데 이 같은…

삼성디스플레이가 2020년 3급 신입사원을 선발합니다. 앞서가는 기술로 최첨단 디스플레이를 개발하고, 디스플레이의 미래를 함께 펼쳐나갈 우수한 인재들의 도전을 기다리고 있습니다. 삼성디스플레이에서 여러분의 꿈과 미래를 펼쳐보세요! 지원서 작성 : https://www.samsungcareers.com/main.html

☞ 이전편 바로가기 : [퀀텀닷 완전정복] 제3화 무한한 응용-① 고효율 태양전지 라이징 스타 퀀텀닷!   바이오이미징, 의료기술분야에서도 라이징스타 퀀텀닷은 바이오이미징과 같은 의료 기술 분야에서도 ‘라이징 스타’다. 바이오이미징은 생체 내에서 일어나는 다양한 분자 수준의 변화를 영상화하는 기법이다. 자기공명영상(MRI)과 컴퓨터단층촬영(CT)이 바이오이미징 기술의 대표적인 예다. 이런 바이오이미징 기술은 병을 진단하고 치료하는 데 적극적으로 활용되면서 중요성이 높아졌다. 다만 현재 널리 사용되는 바이오이미징 기술들은 진단의 정확성, 실시간 관찰, 경제성 등 여러 조건을 동시에 만족시키고 있지는 못하다. 가령 MRI의 경우 분해능이 높아 질병 진단에는 유용하지만 비싸다. 그간 가시광선이나 적외선 파장대의 빛을 이용한 광학영상법(optical imaging)이 대안으로 나오긴 했지만, 근본적으로 가시광선은 신체를 구성하는 단백질, 지방, 물 등에 의해 흡수되기 때문에 신체 내부를 파악하는 데는 한계가 있다. 이런 상황에서 퀀텀닷의 출현은 바이오이미징 분야에 일대 혁신을 불러왔다. 반도체 입자로만 여겨졌던 퀀텀닷을 생체 분자와 결합한 두 편의 연구논문이 1998년 연이어 발표되면서 퀀텀닷을 바이오이미징에 활용할 가능성이 확인됐다. 퀀텀닷은 기존에 생체 내부에 사용되던 형광체에 비해 10~50배 강한 빛을 발할 수 있어 신체를 통과해 바깥에서도 확인할 수 있다. 퀀텀닷의 크기를 조절하면 신체 구성 물질이 흡수하지 않는 700~900nm 대역의 근적외선 파장의 빛을 발하게 만들 수도 있다. 김성지 포스텍(POSTECH) 화학과 교수는 2017년 퀀텀닷에 암을 탐지하는 프로브를 결합해 암 조직 근처에서만 근적외선을 강하게 발하는 퀀텀닷을 개발하기도 했다. 다만 퀀텀닷을 이용한 진단이 실제로 상용화되기 위해서는 디스플레이나 태양전지와 마찬가지로 불안정한 표면을…

☞ 이전편 바로가기 : [퀀텀닷 완전정복] 제2화 화질의 비밀-② 진정한 삼원색을 만드는 퀀텀닷!   태양전지, 광전환 효율 한계 생기는 이유 태양광 발전은 태양의 빛에너지를 태양전지를 통해 전기에너지로 바꾸는 기술이다. 1954년 당시 미국의 벨연구소에서 최초의 상용화 태양전지인 실리콘 태양전지가 개발된 이래 지금은 친환경 미래 에너지기술로 각광받고 있다. 태양광 발전의 기술력을 판가름 짓는 건 태양전지가 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 비율, 즉 광전환 효율이다. 광전환 효율이 높을수록 같은 면적에서 같은 비용으로 더 많은 전기에너지를 얻을 수 있기 때문이다. 학계와 산업계에서는 태양전지의 광전환 효율을 높이기 위해 수십 년 동안 새로운 소재를 발굴하고 그 소재로 다양한 구조의 태양전지를 만들어냈다. 그 결과 해를 거듭하면서 광전환 효율은 점차 높아졌다. 현재 가정과 산업에서 가장 널리 사용되는 실리콘 기반 태양전지의 최고 효율은 27.6%까지 도달했다. 이론적으로는 광전환 효율을 최대 34%까지 끌어올릴 수 있다. (단일 접합 태양전지 기준) 태양전지 개발에서 광전환 효율을 높이는 데 가장 큰 걸림돌은 태양이 뿜는 여러 파장의 빛을 태양전지가 모두 흡수할 수 없다는 물리적인 한계다. 예를 들어 태양은 파장이 250~2500nm (나노미터·1nm는 10억 분의 1m)에 이르는 다양한 빛을 지상으로 보내는데, 실리콘 기반 태양전지는 이 중 500~1000nm의 빛만 활용할 수 있다. 파장이 1000nm가 넘는 빛은 태양전지를 통과해버리며, 500nm 이하의 빛은 흡수는 되지만 열로 전환돼 날아가 버린다. 실리콘뿐만 아니라 다른 어떤 물질로 태양전지를 만들어도 활용할 수 있는 파장의 범위가 정해져 있어서…

‘인캡슐레이션(Encapsulation, 봉지)’ 공정은 OLED 패널이 외부의 영향을 받지 않고 오랫동안 사용할 수 있도록 마감하는 단계입니다. OLED의 유기물질과 전극은 산소와 수분에 매우 민감하게 반응해, 이들이 침투하면 발광 특성을 잃기 때문에 이를 차단하기 위한 기술이 필요합니다. 인캡슐레이션 공정은 OLED 제조 과정에서 산소와 수분이 유기물에 침투하지 못하도록 밀봉해 제품의 수명을 향상시키도록 합니다. 이들이 침투하면 픽셀이 빛을 내지 못하는 현상(암점)이 나타납니다. 인캡슐레이션 과정이 제대로 이루어지지 않으면 산소와 수분이 계속 유입되어 디스플레이 암점이 확산되는 진행성 암점이 발생할 수 있는 만큼 매우 중요한 공정입니다. 일반(Rigid Type) OLED 제품의 인캡슐레이션은 증착을 마친 OLED 패널 위에 봉지 글래스를 덮는 공정입니다. 글래스와 패널층 사이에 공기와 수분이 침투하지 못하도록 유리재질의 Frit을 바르고 레이저로 녹여서 글래스와 패널을 합착시킵니다. 이를 통해 산소와 수분을 막아 OLED 패널 안의 유기물들이 제 기능을 발휘할 수 있게 되는 것이지요. 인캡슐레이션 공정은 셀 단위별로, 커다란 원장 상태에서도 각각 진행되며 크게 4가지 단계로 이루어집니다. ① Cell Seal Glass 제작 ② 원장 Glass Seal 도포 ③ Glass 합착 ④ Laser Sealing Cell Seal Glass 공정은 셀 패널 단위의 봉지 공정입니다. 각 Cell 마다 접착물질인 Cell Seal을 둘러 바르고, 건조시킨 후 열을 가해 추후 레이저 Sealing이 가능하도록 Cell Seal 특성을 변화시킵니다. Cell Seal Glass 공정이 끝나면 원장 Glass 테두리에 원장 Seal을 인쇄하는 ‘원장 Glass…