헬로티 조상록 기자 | 한국재료연구원(KIMS) 철강재료연구실 이창훈 박사 연구팀이 개발한 경량 스테인리스 철강 기술이 2020년 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 재료분야 Top100에 선정됐다. 경량 스테인리스 철강은 기존 스테인리스 철강보다 약 20% 가볍다. 기존의 경량 철강은 철에 가벼운 합금원소인 알루미늄을 첨가해 경량화를 달성해왔다. 이때 첨가되는 알루미늄은 쉽게 깨지는 취성을 증가시켜 알루미늄을 철에 10% 이상 첨가하기 힘든 한계가 있었다. 연구팀은 12%의 알루미늄을 첨가하고도 탄소, 망간, 크롬 등의 합금원소 첨가량을 최적화해 철강의 취성을 낮췄다. 특히, 크롬을 이용해 미세하고 치밀한 산화층을 생성함으로써 부식에도 잘 견딜 수 있도록 했다. 스테인리스 철강은 1910년대 개발된 이후 현재까지 사람들의 실생활에 밀접한 영향을 미치고 있다. 자동차·조선·건축·의료·가전 등 스테인리스 철강이 쓰이지 않는 곳을 찾기 힘들 정도다. 이는 부식에 약한 철강의 단점을 해결했기에 가능했다. 하지만 또 다른 철강의 숙제인 경량화는 여전히 해결하지 못하고 있다. 최근 미래 환경 예측에 관한 많은 보고에 따르면 이산화탄소 등 온실가스 감
[첨단 헬로티] 사람 손끝의 촉감을 신경 시냅스를 통해 뇌에서 인지하듯이 로봇 손끝에 장착되어 실제 사람의 피부처럼 촉각을 느낄 수 있는 센싱 기술이 개발됐다. 촉감을 느끼는 접촉 부분과 센서 부분을 공압튜브로 연결하여 기존의 전자센서가 작동하기 어려웠던 수중 및 고온의 환경에서도 활용할 수 있다. ▲ 한국기계연구원 나노자연모사연구실에서 개발한 원격 촉각 센싱 시스템. 접촉부를 손가락 끝에 부착하고 야구공을 들어 촉각 입력 신호가 출력되는 모습을 보여주고 있다. 과학기술정보통신부(이하 과기정통부) 산하 한국기계연구원(이하 기계연) 나노자연모사연구실과 DGIST(대구경북과학기술원) 김철기 교수 연구팀은 ‘자기 시냅스가 결합된 원격 촉각 센싱 기술’을 개발했다. 이번 연구는 과기정통부의 ‘바이오닉암메카트로닉스융합연구사업’의 일환으로 수행되었으며, 연구성과는 수행 세계적 학술지인 네이처 자매지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 온라인에 'Remote tactile sensing system integrated with magnetic synapse'라는 제목으로 2017년 12월 5일 게재됐다. 이
[첨단 헬로티] 머리카락 굵기 1/50, 혈액 변화 따라 로봇 형태 변형 박테리아를 모방해 표적약물을 전달할 수 있는 트랜스포머 나노로봇이 세계 최초로 개발됐다. 미국 서던 메소디스트 대학 김민준(45) 석좌교수팀이 개발한 이 로봇은, 머리카락 굵기의 50분의 1에 불과한 초소형으로, 혈액 등 유체 환경의 변화에 따라 자율적으로 형태를 변형하는 트랜스포머 기능을 갖췄다. 스스로 추진력을 조절해 제 몸 길이보다 먼 거리를 단 1초 만에 헤엄칠 수 있다. ▲ 편모 나노로봇의 운동 상태로, a)는 일반적인 궤적, b)는 감겨지는 궤적, c)는 지그재그로 수영하는 궤적이다. 한 궤적의 크기는 5미크론(μm)이다. 김 교수 팀은 살모넬라에서 추출 합성한 박테리아의 편모에 초상자성(superparamagnetic) 나노 입자를 붙여, 로봇이 체내외에 직접 약물을 전달할 수 있도록 설계했다. 초상자성 나노 입자는 외부 자기장의 유무와 상관없이 자기적 성질을 갖는 입자로, 분산력이 좋고 콜로이드 상태로 안정성이 뛰어나다. 자기공명영상(MRI) 조영제, 약물전달 등 생체의약 분야에 널리 쓰인다. 이에 박테리아 편모를 붙인 나노 로봇은 자기공명영상의 회전 자기장 내에서
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