트렌드 2021.12.27

가트너가 전망한 2022년 IT 전략 기술 트렌드 TOP12

지난 10월 18일, 정보 기술 연구 자문 기업 가트너에서 ‘2022년 중요 전략 기술 동향(Top Strategic Technology Trends for 2022)’을 발표했다. 매년 발표되는 이 보고서는, 3~5년 안에 중요하게 떠오를 기술 트렌드를 다룬다. 2022년 보고서에서는 크게 신뢰 구축, 변화 형성, 성장 가속이란 3가지 주제 아래, 각각 4개씩 12가지 트렌드를 제시했다. 전체적으론 작년 보고서와 비슷하지만, 올해는 위기 상황 대처보다 기업 성장에 방점을 찍은 것이 눈에 띈다. 제시한 트렌드도 9개에서 12개로 3개 더 늘었는데, 보고서에 담긴 기술 트렌드는 아래와 같다. [1] 성장 가속(Accelerating Growth) 부문 ① 제너레이티브 AI (Generative Artificial Intelligence) 제너레이티브 AI는 이용자가 AI에게 어떤 것을 만들어 달라고 요구하면, 그 요구에 맞춰서 결과를 만들어내는 인공지능을 말한다. 2021년 초, 오픈AI에서 공개한 이미지 생성 AI DALL·E가 좋은 예다. DALL·E는 ‘오각형의 초록 시계’를 입력하면 다양한 타입으로 오각형의 초록 시계가 생성된다. 또한 전혀 관련이 없는 ‘초콜릿이 아이스크림과 손잡고 산책하는 사진’을 요구해도, 주문에 맞는 여러 가지 버전의 그림을 만들어낼 수 있다. ▲ DALL·E에 오각형의 초록 시계를 입력했을 때 생성된 이미지 (출처: OpenAI) 제너레이티브 AI 기술은 어떻게 활용될까? 어떤 스타일의 배경 음악을 주문하면 만들어주는 AI 작곡 서비스는 이미 등장했다. 마케팅 서비스 기업 프루프(Proof)의 자비스.ai(Jarvis.ai)처럼 주문에 따라 블로그나 SNS용 카피를 작성해주는…
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트렌드 2021.12.10

올해를 빛낸 발명품? 이거라면 인정! 타임지 선정 ‘2021 최고의 발명품’

매년 새롭게 등장하는 놀라운 제품들! 어떤 제품이나 서비스는 이전과는 전혀 다른 패러다임을 형성하며 해당 분야의 역사에 한 획을 긋기도 합니다. 한 해 동안 우리를 놀라게 했던 혁신적인 제품과 서비스를 선정해 발표하는 미국 시사주간지 <타임(Time)>의 ‘올해 최고의 발명품 100가지(The 100 Best Inventions)’ 목록에는 올해도 어김없이 굉장한 제품들이 포함됐습니다. 코로나 팬데믹 상황에도 기술적 진보를 멈추지 않았던, 타임 선정 ‘2021년 최고의 발명품(The 100 Best Inventions of 2021)을 지금 만나보세요! 기능과 휴대성, 두 마리 토끼를 잡은 ‘삼성, 갤럭시 Z 플립3’ ▲ 갤럭시 Z 플립3 (출처: 삼성전자 뉴스룸 유튜브 채널) ▲ 갤럭시 Z 플립3 비스포크 에디션 (출처: 삼성전자 뉴스룸) 올해 최고의 화제성을 보여준 스마트폰은 단연 ‘갤럭시Z 플립3’! 미국 시사주간지 타임이 선정한 ‘최고의 발명품 2021(Best Inventions 2021)’ 가전제품 부문에서도 갤럭시Z플립3가 스마트폰으로는 유일하게 포함되며, 존재감을 과시했습니다. 타임지는 “그간 많은 제조사가 스마트폰의 기능과 휴대성을 모두 잡으려고 노력했으나 삼성전자가 마침내 성공한 것으로 보인다”며, “20년 전 2000년대 초반의 기기들만큼 콤팩트”하면서도 “6.7인치 디스플레이와 스마트폰을 닫았을 때도 메시지를 읽을 수 있는 커버 디스플레이를 갖췄다”고 설명했습니다. 또한 “주요 폴더블폰 중에서 처음으로 1,000달러 미만으로 가격을 책정해 가격 측면에서도 경쟁력을 갖췄다”고 평가했습니다. 한 번에 5개 스크린으로 작업을 ‘레노버, ThinkReality A3 Smart Glasses’ ▲ ThinkReality A3 (출처: Lenovo…
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트렌드 2021.12.03

미래를 위한 폐기물의 이유 있는 변신 ‘업사이클링’

처치 곤란했던 생활 쓰레기와 산업 폐기물들이 소중한 자원과 제품으로 거듭나고 있다. 단순 재활용하는 리사이클링(Recycling)에서 한 차원 업그레이드(Upgrade)된 ‘업사이클링(Upcycling)’ 기술을 통해서다. 그동안의 리사이클링은 쓰레기와 폐기물에서 재활용 가능한 소재를 기계적, 화학적으로 분리해 원재료로 다시 사용하는 수준이었다. 폐지를 재생지 재료로 사용한다거나 빈 깡통을 고철 소재로 사용하는 방식 등이 대표적이다. 하지만 재활용된 소재나 제품은 품질이 저하되고 과정상 비용이 발생해 상품 가치가 떨어지기 때문에 ‘다운사이클링(Downcycling)’이라 부르기도 한다. 반면 최근 부각하고 있는 업사이클링은 쓰레기나 쓸모없는 제품들을 다시 새롭게 개조하고 변화시킨 후 재사용함으로써 원래보다 더 가치 있는 쓰임으로 거듭나게 하는 방법을 말한다. 본래의 용도에서 벗어나지 못하는 다운사이클링과 달리, 첨단 과학기술이나 세련된 디자인을 더해 본래 용도와는 전혀 다른 새로운 부가가치를 지닌 제품으로 탈바꿈한다는 특징을 갖고 있다. 폐기물의 변신은 무궁무진! – 의류에서 레이싱카 연료까지? 업사이클링이라는 용어는 1994년 독일의 산업 디자이너 라이너 필츠가 ‘낡은 제품에 더 많은 가치를 부여하는 것’이라는 의미로 처음 사용했다. 업사이클링 개념에 딱 들어맞는 사례는 패션 산업에서 먼저 등장했다. 트럭의 방수 덮개로 가방을 만들고, 고무나 페트병을 재활용해 의류를 만든 사례가 대표적이다. K팝을 대표하는 방탄소년단(BTS)은 올해 9월 열린 제76차 유엔총회에 폐기물로 만든 업사이클링 정장을 입고 등장해 화제가 되기도 했다. 지속가능한 미래를 위한 업사이클링 기술은 특히 에너지산업 분야에서 주목받고…
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트렌드 2021.11.16

초연결 시대의 대안으로 떠오른 ‘엣지 컴퓨팅’

“엣지있게! 알았지?” 한때 유행했던 드라마에서 패션디자이너인 주인공이 동료 직원에게 자주 쓰던 대사다. ‘날이 서 있는 것처럼 강렬한 인상을 안겨주는 디자인을 하라’는 의미로 당부하는 주인공의 의도가 ‘엣지’라는 하나의 단어에 모두 포함되어 있음을 알 수 있다. 엣지(edge)는 원래 어떤 사물의 맨 끝부분을 의미하는 단어다.   ‘엣지 컴퓨팅(edge computing)’은 기존의 중앙 데이터 처리 방식인 클라우드의 한계를 보완한 가장 첨단화된 컴퓨팅 시스템으로, 데이터가 중앙 서버에서 처리되는 것이 아니라 컴퓨팅 시스템의 맨 끝 단계이자 단말 장치에 가까운 곳에서 데이터가 처리된다고 하여 ‘엣지 컴퓨팅’이라 붙여졌다. 최근 5G 통신 기반의 인공지능, 빅데이터, 사물 인터넷 등이 널리 사용되면서 기존 클라우드보다 전송 지연과 대역폭 제한을 줄여 더욱 빠르게 컴퓨팅, 사물인터넷 기술을 지원할 수 있는 ‘엣지 컴퓨팅’이 주목을 받고 있다.  기존 클라우드는 어떤 단점이 있었나? 기존의 데이터 처리 과정은 중앙서버에서 모든 것이 이루어지도록 설계되어 있다. 이른바 클라우드(Cloud)라는 데이터 처리 시스템으로, 데이터를 전송하고 이를 저장하는 대상인 중앙서버가 마치 하늘에 높이 떠있는 구름과 비슷하다는 데서 유래했다. 모든 데이터가 중앙서버에 저장되어 있는 형태이다 보니, 필요할 때 즉시 해당 데이터를 다운로드하여 사용할 수 있다는 편리함 때문에 대부분의 IT기업들은 그동안 클라우드 시스템 서비스를 집중적으로 제공해 왔다. 그런데 클라우드 시스템 서비스의 사용량이 급속도로 증가하면서 문제가 발생했다. 서버와 데이터 센터에서 처리할 수 있는 데이터의 양이 한계를 벗어나기 시작한것이다. 이와 함께 통신 과정에서 보안 문제까지 발생하게 되자…
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트렌드 2021.09.23

메타버스를 만드는 기술, ‘확장현실'(eXtended Reality)

뭉게구름 가득한 푸른 하늘이 보이는 유리창이 있다. 한 아이가 다가가더니 그 위에 그림을 그린다. 무엇을 그리냐고 물었더니 “기차요.” 하고 답한다. 가만 보니 칙칙폭폭 수증기를 내뿜는 기차다. 왜 그렸냐고 물었더니 “이 기차가 저 구름 위로 날아갈 거예요!”라고 말한다. 맙소사, 이 아이에겐 벌써 XR 이란 개념이 탑재되어 있었다. 오래전 지하철 광고판을 계속 터치하며 조작하려는 아이를 본 이후 두 번째로 느끼는 새로운 신선함이었다. 꼬마에게 이미 탑재된 XR 이란 개념은 무엇일까? XR을 길게 풀어쓰면 eXtended Reality 확장현실로 뜻은 의외로 간단하다. 가상현실(Virtual Reality, VR)부터 혼합현실(Mixed Reality, MR), 증강현실(Augmented Reality, AR)에 이르기까지 가상 현실 기술 전체를 통틀어서 일컫는 말이다. 처음에는 쓰지 않다가 2017년 3월 개방형 기술 표준을 연구하는 크로노스 그룹에서 VR과 AR을 통합하는 업계 표준 이름을 ‘오픈 XR’이라 붙이면서 널리 쓰이기 시작했다. 기술 구현 방법에 따라 VR, MR, AR 등 복잡하게 나뉜 명명법과 현실 공간/증강현실 공간/증강가상 공간/가상현실 공간 등 학술적 목적으로 이름이 분류되었다. 그렇지만 XR은 이건 왜 VR이고 저건 왜 AR 인지 굳이 설명할 필요 없이 ‘그거 모두 XR이야~’하면 되니 편하다. 기술이 발전하면서 서로 중첩/보완하며 나타날 여러 가지 모습에 굳이 새로운 이름을 붙일 필요도 없다. VR, AR, MR의 차이 그런데 이쯤에서 VR(Virtual Reality)과 AR(Augmented Reality), MR(Mixed Reality)이 정말 같은 기술이 맞는지 궁금할 사람이 있을 것 같다.  간단히 이야기하자면 그렇다. 셋 다 컴퓨터 그래픽과 디스플레이 기술에 기반한다. 다만 서로 작동하는 방법이 다를 뿐이다. VR은 내가 존재하는 환경과 다른, 가상 환경에 존재하는 듯한 느낌을 받게 하는 게 목적이다. 게임에서 현실로…
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트렌드 2021.09.09

연잎이 물에 젖지 않는 것엔 이유가 있다? 물에 젖지 않는 성질, ‘초소수성’

우리 일상은 좋든 싫든 물과 긴밀한 관계를 맺고 있습니다. 일단 우리 몸 전체 질량의 70% 정도가 물이죠. 또 우리에게 필요한 여러 영양분은 물에 녹은 상태에서 운반됩니다. 만약 물이 없었다면 우린 이렇게 여러 개의 세포로 이루어진 다세포생물로 진화할 수도 없었겠지요. 그런데 대부분의 영양분은 물에 녹아 운반이 되지만 그렇지 못한 것이 있습니다. 바로 산소와 이산화탄소 같은 기체지요. 그래서 우리 몸을 이루는 세포의 약 80%에 이르는 수의 적혈구가 혈관 속을 누빕니다. 세포로 갈 때는 산소를 가져가고 올 때는 이산화탄소를 운반하는 거죠. 그럼 왜 산소와 이산화탄소는 물에 잘 녹질 않는 걸까요? 물과 친하면 친수성, 물과 친하지 않으면 소수성! 물 분자는 다들 아시다시피 산소 원자 하나와 수소 원자 두 개가 모여 만들어집니다. 이때, 두 수소 원자는 아래 그림처럼 산소를 중심으로 104.5도의 각을 이루고 있습니다. 이렇게 굽은 구조를 가지다 보니 수소가 모여 있는 쪽은 부분적으로 플러스 전기를 띠게 되고, 반대쪽은 부분적으로 마이너스 전기를 띠는 거죠. 이렇게 분자 전체로는 중성이지만 부위에 따라 부분적인 전하를 가지는 분자를 극성분자라고 합니다. 이런 관계로 물 분자는 주로 극성을 띠는 분자나 이온과 결합을 더 잘합니다. 우리 몸에 필요한 다양한 영양분들, 아미노산, 포도당, 바타민, 무기염류들은 대부분 극성을 띠기 때문에 물에 잘 녹는 거지요. 하지만 이산화탄소와 산소 같은 분자들은 극성을 띠지 않는 무극성분자기 때문에 물에 잘 녹질 않습니다. 극성분자나 이온처럼 물과 친한 물질을 친수성 물질이라고 하고, 물과 친하지 않은…
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트렌드 2021.08.09

세상에 없는 물질이 만드는 혁신~! ‘메타물질’

사피리나(Sapphirina)라는 동물플랑크톤이 있다. 몇 mm도 안 되는 아주 작은 갑각류다. 이름처럼 바다의 사파이어라 불린다. 현미경으로 봐야 제대로 보이긴 하지만, 정말 다양하고 아름다운 빛을 낸다. 판타지 소설에 나오는 생물도 아닌데, 투명하게 변하는 능력도 갖추고 있다. 빛이 45도 각도로 비치는 순간, 사피리나에 반사된 빛이 가시광선에서 자외선으로 바뀌기 때문이다. 우리 눈은 자외선을 볼 수 없기에, 그 순간 사피리나는 눈앞에서 사라진다. 이런 현상을 인위적으로 만들어낼 수는 없을까? 가능하다면, 그동안 상상만 했던 많은 일이 현실이 된다. 영화 원더우먼에 나오는 투명 비행기, 해리포터에 나오는 투명 망토, 공각기동대에서 볼 수 있는 광학미채 슈트까지 정말 많다. 투명해지고 싶다는 욕망은, 철학자 플라톤의 책에 나오는 ‘기게스의 반지’까지 거슬러 올라갈 만큼 오래된 욕망이니까. 굉장히 어려워 보이는데, 이 어려운 일을 할 수 있다고 나선 기술이 있다. 바로 오늘 소개할 메타물질(Metamaterial)이다. 메타물질이 보여준 투명 망토 제작 가능성 메타물질은 자연에 없거나, 쉽게 찾을 수 없는 특성을 가지도록 사람이 만든 물질을 말한다. 인공적인 새로운 물질, 대안 물질이란 뜻이다. 주로 빛, 그러니까 전자기파와 관련된 광학적 특성을 가진 물질을 많이 만들지만, 음파나 열전도 등 다른 여러 가지 파동에 대응하거나, 특수한 물리적 특성을 가진 메타물질도 연구하고 있다. 크기는 정말 작다. 메타물질이 제어하려는 파장보다 작아야 하기 때문이다. 가시광선 파장이 400~700nm 정도라면, 가시광선을 제어하기 위한 메타물질은 그보다 작은 100nm 정도가 돼야 한다. 앞서 말한 투명화와 메타물질은 무슨 관계일까? 메타물질은 주로 파동을 다루기 위해 만든다. 제대로 만들면 빛을 비롯해 음파, 전자파, 지진파 등 여러 가지 파동을, 자연적인 특성과는 다르게 우리 뜻대로 컨트롤 할 수 있게 된다. 예를 들어 빛이 우리에게 닿았을 때, 반사되지 않고 뒤로 흘러간다면 어떨까? 소리가 들리기 전에 다른 곳으로 새어버린다면 어떨까? 다른 사람은 우리를 보지 못하고, 다른 소리를 우리는 듣지 못하게 된다. 메타물질은 그런 일을 가능하게 만든다. 실제로 지난 2006년, 미 듀크대학 데이비드 스미스 교수 연구팀이 이를 증명했다. 지름 5cm, 높이 1cm의 작은 구리관을 메타물질로 만든 고리로 둘러싸고 마이크로파를 쐈더니, 레이더에서 감지하지 못했다. 마이크로파는 구리관에 부딪히지 않고 그냥 흘러가 버렸다. 특정 조건에서만 작동한다는 한계는 분명했지만, 투명 망토를 만들 가능성이 엿보였다. 이때부터 메타물질에 관한 관심이 커졌다. 2015년에는 미국 UC 버클리대학 연구팀이 3차원 입체 물체를 가시광선 영역에서 사라지게 만들기도 했다. 어떻게 이런 일이 가능할까? 보통 빛이 물체에 닿으면 반사되거나(그래서 우리가 볼 수 있다), 흡수되거나(까맣게 보인다), 통과하면서 꺾인다(굴절이라고 부른다). 여기까진 자연스러운 현상이다. 메타물질을 이용하면 빛을 엉뚱한 방향으로도 꺾을 수 있다. 거울을 이용해 햇빛을 다른 곳에 비추는 것처럼, 특정 각도로 빛을 제어한다. 이런 메타물질을 물체 주변에 여러 개 설치해 길을 만들면, 그 길을 따라 빛이 다른 곳으로 흘러버린다. 이러면 반사가 되지 않으니 우리가 볼 수 없다. 이런 일이 가능하다고 처음 생각한 사람은, 러시아 물리학자 빅토르 베셀라고(Victor Veselago)였다. 그는 1967년에 발표한 논문에서, 자연과는 반대되는 특징을 가진 물질이 있다면, 어떤 물리적 특성을 가지게 되고, 어떤 분야에 응용하면 좋을지 제시했다. 볼록 렌즈인데 빛이 흩어진다면? 오목 렌즈인데 빛이 모인다면? 재미있는 생각이지만, 이런 개념이 구체성을 가지게 된 것은 한참 나중 일이다. 그런 물질은 세상에 존재하지 않는 물질이니까. 1990년대에 영국 임페리얼 대학 물리학자 존 펜드리 교수는 군용 스텔스 기술을 조사하다가, 방사선을 흡수하는 재료 특성이 물질의 분자나 화학 구조가 아니라, 물리적 형태에서 왔다는 걸 알게 된다. 여기서 물질 내부 구조를 아주 미세하게 변화시키면 물성이 바뀐다는 걸 알게 되고, 앞으로 이렇게 만들어지는 물질은 기존 물질을 뛰어넘을 거라는 의미로 ‘메타물질’이라 불렀다. 이후 펜드리는 일반 물질의 결정 구조와 비슷하게, 특정 형태가 주기적으로 반복되는 인공 구조물-메타물질을 고안하게 된다. 21세기 들어와 메타물질 연구가 활발해진 데에는 반도체 공정 기술 발달도 빼놓을 수 없다. 수십 나노미터 이하 미세 패턴을 형성할 수 있는 제작 기술이 없다면, 메타물질도 만들 수 없기 때문이다. 메타물질은 수학과 물리학에 기반해 구조를 만들고 설계한다. 화학적으로 특성이 결정되는 기존 물질과는 다르게, 기계적인 구조물에 더 가깝다. 메타원자로 불리는 인공 원자로 구조를 만들고, 만들어진 구조를 주기적으로 배열해 물질을 만든다. 여기서 원자의 형태, 구조, 크기, 배열 등을 조정해 빛이나 음파의 움직임에 영향을 끼친다. 다양하게 활용될 메타물질 메타물질이 가지고 온, 파동을 인공적으로 제어한다는 개념은 정말 매력적인 아이디어다. 하지만 정말 쓸 곳이 있을까? 아직 상용화된 메타물질은 드물다. 다만 연구되고 있는 응용 및 활용 분야는 정말 넓다. 층간 소음을 비롯해 생활 소음을 줄이거나, 음파 탐지기에 잡히지 않는 스텔스 잠수함을 만들 수 있다. 전자기파를 제어할 수 있다면 IT 기기나 전자 제품 초소형화에 응용할 수 있으며, 고성능 통신 부품, 센서와 검출기, 태양광 발전, 의료 진단 영상 장치 등 다양한 분야에 쓸 수 있다. 음향을 제어하는 용도로 쓸 수도 있다. 초음파 영역 대에서 사람 뼈를 찍거나 금속을 투과할 수 있어서, 의료용이나 비파괴 검사에 쓰는 방법도 찾고 있다. 지진파 제어가 가능하다면, 대형 지진에서 사람과 건물을 지킬 수도 있다. 포항공대 노준석/김영기 교수 연구팀은 메타물질에 액정기술을 붙여, 외부자극에 반응하는 초소형 홀로그램 장치를 개발했다. 이 장치를 이용하면 가시광선 영역에서 매우 선명한 홀로그램 이미지를 생성할 수 있다. 한번 만들면 광학적 특성을 바꾸기 힘든 메타물질의 단점을, 액정기술로 보완했다. 앞으로 미생물이나 화학물질 검출 센서에 이 장치를 접목할 예정이다. 영국 글래스고 대학 연구팀은 3D 프린팅이 가능한 판 격자 구조의 플라스틱 메타물질을 만들었다. 비정상적으로 높은 강성과 강도를 가지고 있지만 매우 가벼운 이 물질은, 해양, 자동차, 항공기 및 다양한 용도로 쓰이기 위해 프린팅될 수 있다. ▲ 국내 연구진, 초박막 메타렌즈 개발 (출처: YTN 사이언스) 포항공대 노준석 교수팀과 고려대 이헌 교수팀, 삼성전자 종합기술원 한승훈 마스터팀은 메타물질을 활용해, 적외선 초박막 메타렌즈와 이를 대량생산 하는 기술을 개발했다. 이 렌즈는 기존 렌즈의 성능을 유지하면서 두께는 머리카락 1/100에 불과하다. 실제 상용화가 이뤄지면 기존 적외선 카메라 장치의 크기를 크게 줄일 수가 있다. 투명 망토에서 시작된 메타물질 연구는 이제 다양한 분야로 뻗어 나갔다. 아직 상용화가 되려면 많은 어려움이 남아있지만, 빠르게 열매를 맺기를 기대해 본다. ※ 이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성디스플레이 뉴스룸의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.
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트렌드 2021.08.06

이젠 창문도 똑똑해졌다? 에너지 절약과 전력 생산까지 가능한 ‘스마트 윈도’

동화 속 유리궁전을 꿈꾸는 것일까? 언제부터인가 건물에서 창(窓)이 차지하는 면적이 점점 늘어나더니 아예 외벽이 전부 유리창으로 뒤덮인 건물까지 등장하고 있다.공공청사부터 사무용 빌딩, 주상복합 아파트까지 현대판 유리건물이 인기를 모으고 있다. 건물 외벽을 유리창으로 장식하면 내부에서는 탁 트인 조망을 확보할 수 있고 바깥쪽에서는햇빛이 반사돼 번쩍이며 빛이 난다.하지만 실제 건물 내에서 생활해 보면 화려한 겉모습만큼 만족스러운 건 아니다. 가장 큰 문제는 냉난방이 취약하다는 점인데, 요즘같이 무더운 여름날 에어컨을 틀면  전기료에 놀라게 된다. 유리창이 갖고 있는 이와 같은 문제를 극복한 똑똑한 창 ‘스마트 윈도(Smart Window)’가 뜨고 있다.스마트 윈도란 바깥의 태양광이 실내로 얼마만큼 들어올지 자유롭게 조절할 수 있는 유리창으로,에너지 손실을 줄이고 냉난방 효율을 높여 쾌적한 실내환경을 제공할 수 있다. 외부 환경에 따라 스스로 실내 온도를 조절하는 수동형 스마트 윈도 스마트 윈도가 태양광을 얼마만큼 통과시킬지 조절하는 방식은 크게 수동형(Passive)과 능동형(Active)으로 구분할 수 있다. 수동형 스마트 윈도는 유리창이 주변 환경 조건에 따라 자기 스스로 알아서 변하는 방식이다. 쉽게 설명하자면 스마트 윈도가 작동할 때 전원을 넣을 필요가 없다고 이해하면 된다. 수동형 스마트 윈도는 외부 환경에 따라 스스로 투광도를 제어하기 때문에 에너지 절감에 제격이라는 장점이 있다. 광변색과 열변색, 열방성 등의 방식이 대표적이다. 광변색(Photochromic)은 태양광의 세기에 따라, 열변색(Thermochromic)은 외부 기온의 변화에 따라 투광도가 조절되는 방식이다. 태양광의…
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트렌드 2021.07.16

종이접기 원리를 로봇에 도입하면 어떤 일이?

어린 시절 교육 방송을 보면 종이로 무엇이든 만들어내는 ‘종이접기 아저씨’가 있었다. 그는 마치 마술사같이 강아지, 박쥐와 같은 동물은 물론 집, 로봇 등 형태가 큰 조형물도 뚝딱뚝딱 종이를 접어 창조해냈다. 그런데 이 종이접기를 우주과학에 응용할 수 있을까? 최근 미 항공우주국(NASA)이 종이접기 원리를 이용해 초대형 우주 태양 전지 패널을 개발한 것이 대표적인 사례다. 나사 제트추진연구소에서는 종이접기 원리를 이용해 접었다 펼쳤다 할 수 있는 초대형 우주 태양 전지 패널, 접을 수 있는 몸을 가진 탐사로봇 ‘퍼퍼(PUFFER, ‘Pop-Up Flat Folding Explorer Robots)’를 만들었다. 우주공학뿐이 아니다. 수술용 나노로봇, 등 종이접기에서 영감을 받은 로봇들이 속속 개발되면서 누구나 할 수 있었던 종이접기가 우주, 의료, 수중 로봇공학 분야에 혁신을 불러오고 있다. ▲종이접기 원리로 만든 우주 탐사로봇 ‘퍼퍼’(PUFFER, ‘Pop-Up Flat Folding Explorer Robots), (출처: Rajamanickam Antonimuthu) 크고 무거운 태양전지패널을 종이처럼 간단하게 접어 운반한다! 종이접기의 매력은 가위나 칼, 접착제 없이도 거대한 조형물을 만들 수 있다는 데 있다. 간단히 접기만 해도 도형은 2차원에서 3차원으로 변한다. 또한 형태 변화가 용이하기 때문에 접어서 작은 형태로 제작할 수 있다. 미 항공우주국 제트추진연구소에서 개발한 거대한 태양 전지 패널은 접었을 땐 지름이 2.7m에 불과하지만 펼치면 무려 9배나 커진다. 이들이 태양 전지 패널을 만들 때 종이접기 원리를 적용한 것에는 부피를 줄여 작고 가벼운 상태로 만들어야 우주로 운반하기 쉽기 때문이다. 우주선에 실을 물건의 무게와 부피를 줄이는 것은 무엇보다 중요하다. 또한 재료에 따라 내구성 또한 단단하게 만들…
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트렌드 2021.07.13

인간 증강 기술, 차세대 웨어러블의 도전

영화가 꿈을 꾸면, 과학기술은 그걸 만들어야 하는 의무라도 있는 걸까? 자율주행차, 스마트폰, 홀로그램, 플라잉카를 비롯해 최근 연구되는 많은 기술이 그렇다. 예전에 상상만 했던 물건들이 우리 눈앞에 등장하고 있다. 웨어러블 로봇이나 강화 외골격(Powered exoskeleton)이라 불리는 웨어러블도 그중 하나다. 영화 ‘아이언맨’이나 ‘엣지오브투모로우’, ‘에일리언2’ 등에서 봤던 착용형 로봇이 점점 널리 쓰이고 있다. ▲적은 힘으로 무거운 짐을 옮길 수 있는 웨어러블 (출처: YTN 사이언스) 우주여행에서 출발한 웨어러블 꿈은 영화가 꿨지만, 사실 웨어러블은 2차 세계 대전을 거치면서 발전한 로켓 기술을 바탕으로, 꿈과 희망이 만발했던 1950년대 미국 우주 산업에서 태어났다. 아직 지구 바깥으로 나가본 사람이 한 명도 없던 시절, 다른 행성으로 탐험을 떠날 때 어떤 복장을 갖춰야 좋을지 연구하다 나온 아이디어가 외골격이다. 딱딱한 하드 형태 우주복을 입고 움직일 때를 가정해, 우주복 외부에 외골격을 붙여 근력을 늘리는 방법을 고안했지만, 나중에 우주복이 소프트 형태로 결정되면서 사장됐다. 연구는 멈췄지만, SF 소설 작가들은 이런 아이디어에서 영감을 받았다. 곧 외골격 우주복을 입은 군인들이 싸우는 SF 소설이 나왔다. 특히 로버트 A. 하인라인의 ‘스타십 트루퍼스’가 큰 인기를 얻었다. 이런 인기는 기계를 사용한 인간 증강(Man Amplifier)이라는 개념에 영향을 끼쳤고, GE에서 ‘하디맨(Hardiman)’이라는 머니퓰레이터를 장착한 입는 형태 로봇을 만드는 계기가 된다. 프로젝트 엔지니어였던 랠프 모셔가 작성한…
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