![[어린이과학동아 기자단] 과학기술의 집합체, 휴대전화](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201708/C201708N007_000.jpg)
휴대전화에 어떤 멋진 기능이 추가될지 궁금해지네요!◀우리나라 기업인 바이로봇에서 세계 최초의 배틀드론 ‘드론파이터’를 만들었다.다양한 드론(Drone)을 만날 수 있는 요즘! 제가 사용하는 초소형 쿼드콥터 드론인 ‘드론 파이터(Drone Fighter)’를 소개할게요. 드론은 회전날개 숫자에 따라 구분하는데, 쿼드콥터는 회전날개가 4개인 드론이랍니다.드론 파이터는 모터, 40여 개의 LED, 리튬-이온 배터리, 충전기, 조종기 등으로 구성돼 있어요. HD 카메라도 부착돼 있는데, 화질이 1080 x 720 픽셀로 선명해요.드론 파이터를 조정할 수 있는 실력에 따라 ‘모드’를 바꿀 수 있어요. 저는 전문가 모드를 사용해요. 드론이 충돌하거나 추락할 경우 프로펠러가 손상되거나 사람이 다치는 것을 막기 위해서 프로펠러에 ‘가드’라는 액세서리를 붙여요. 프로펠러 가드를 붙이지 않으면 전문가 모드로 조종할 수 있어요.드론 파이터는 크기가 작아서 360° 회전이 가능해요. 또한, 일정한 위치에 떠서 멈춰 있는 정지비행도 할 수 있어요. 그래서 팀을 나누고 드론 파이터로 게임을 하면 정말 재미있어요! 조종기의 두 가지 레버로 ‘쉴드’, ‘데몬’, ‘물 폭탄’, ‘부스터’, ‘헤딩 락’ 등의 다양한 기술을 시도해 보고 있답니다.기자단 친구들도 드론을 좋아하나요? 그렇다면 드론 파이터를 이용해서 짜릿한 게임을 해 보길 바랄게요!조선 왕릉은 519년 동안 27대에 걸쳐 조선을 통치한 왕과 왕비의 무덤이에요. 조선 왕릉은 2009년에 유네스코 세계문화유산으로 ...
모임들필요한 것을 직접 만들어 쓰는 적정기술 메이커 운동은 우리나라에서도 관심을 받고 있어요. 누구나 만들 수 있는 3D프린터를 개발한 신관우 교수팀처럼 학계는 물론, 마을기술센터 핸즈, 오늘공작소, 적정기술공방 등 일반인을 대상으로 한 적정기술 메이커 모임들도 많지요. 성격은 조금씩 다르지만, 내 손으로 직접 뭔가를 만들고 수리한다는 공통점이 있어요.그중에서도 핸즈는 태양광 휴대폰 충전기, 햇빛온풍기, 빗물 저금통 등 청소년들도 참여할 수 있는 적정기술 교육 프로그램을 운영하고 있어요. 환경오염 물질을 발생시키지 않으면서도 저렴하게 생활 속 기기를 직접 만들고 싶은 친구들은 홈페이지를 통해 직접 확인해 보세요.# 찾았어! 내가 찾던 특별한 과학은 바로 ‘착한 과학’이었어. 흔히 적정기술이라고 하지. 착한 과학으로 뭘 할지 벌써부터 아이디어가 샘솟는걸? 어과동 친구들도 착한 과학에 관심을 갖고, 혹시 좋은 아이디어가 떠오른다면 꼭 공유해 주길 바랄게. 안녕!▼관련기사를 계속 보시려면?Intro. 세상을 바꾸는 착한 과학이 뜬다!Part 1. 천사의 날개, 재난 지역을 날다!Part 2. 저렴하게 에너지와 물을 만들어 드립니다!Part 3. 생명을 지키는 착한 과학Part 4. 아이디어가 반짝! 착한 디자인Part 5. 3D프린터, 트랙터까지 내 손으로 ...
![[과학뉴스] 50초 만에 충전되는 배터리 개발되나](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201708/S201708N018.jpg)
1분 이내에 휴대전화가 충전되는 시대가 다가오고 있다. 미국 드렉셀대 연구팀은 ‘멕신(MXene)’을 이용해 새로운 구조의 전극을 개발했다. 멕신은 전기전도도가 매우 높은 2차원 신소재다.일회용 전지에 쓰이는 슈퍼 축전기는 에너지를 배터리보다 빠르게 방출하지만, 많이 저장하지 못한다. 반면 배터리는 에너지 방출량은 적지만 많은 에너지를 저장할 수 있다. 이번에 개발된 전극은 슈퍼 축전기의 속도, 배터리의 전기용량 등 장점만을 합쳤다. 수초 만에 충전이 가능하다.이것이 가능한 이유는 전극의 독특한 구조 덕분이다. 전하는 전극의 산화환원 활성부위에 저장되기 때문에 이 부위가 많을수록 더 많은 에너지를 저장할 수 있다.새로운 전극은 활성부위의 양을 늘리면서 이온이 이동할 수 있는 구멍(공극)을 크게 만들어 이온의 이동을 원활하게 만들었다.드렉셀대 드렉셀 나노재료연구소 마리아 루카츠카야 박사는 “여러 차선을 가진 고속도로와 같아 빠르게 충전할 수 있다”고 말했다. 이번 연구는 ‘네이처 에너지’ 7월 10일자에 발표됐다.doi:10.1038/nenergy.2017.105
![[Culture] 치카우](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201707/S201707N046.jpg)
우주는 너무나 신비롭기만 하구나.”잠시 후, 두 사람이 아기와 자신들의 안전 거리를 계산하며 머뭇거리고 있을 때였다. 아기는 이제 작게 울기 시작했다.“황제 폐하, 토착 생명체가 공기를 진동시키기 시작했습니다!”“상당히 짧은 파장의 음파가 생성되고 있다.”“이대로라면 이힐이힐이 이 소리를 감지할 위험이 있습니다. 황제 폐하, 어서 몸을 피하셔야 합니다!”“피할 곳이 없다. 아직 우주선은 충전 중이다.”황제는 당황했다. 치클도 다급하게 외쳤다.“도대체 저것이 왜 소리를 내는지 모르겠습니다.”치클의 고통스러운 의문은 아기를 키우는 수많은 부모들이 언제나 밤마다 품는 의문과 본질적으로 같은 것이었다.황제가 말했다.“어떤 감정을 발산하는 행동인 것일까? 아니면 자신의 다른 동족을 부르기 위한 행동인 것일까?”실제로 아기의 부모는 그때 잠깐 아기의 우는 소리를 듣기도 했다. 그러나 둘의 집값과 전세 시세에 대한 논쟁의 화염은 이제 경제에 대한 것이 아니라 둘 사이의 인격과 감정에 대한 다툼으로 번지고 있었다. 따라서 둘은 자신들만의 논쟁에 극히 집중하고 있었고, 잠깐 동안 아기의 우는 소리를 무시하고 있었다.그러는 사이에 황제는 판단을 내렸다.“우선 감정 발산 행동이라는 쪽으로 추정하기로 한다. 저 토착 생물의 감정을 안정시킬 수 있는 방법을 분석하라.”“황제 폐하, 제 분석으로는 중력이 강한 행성에 있는 동물이 갖고 있는 공통적인 상승에 대한 동경을 이용하는 것이 어떤가 합니다.”“좋다. ...
SAPN)는 친환경 에너지를 사용해 고객에게 최대한 전기를 싸게 공급할 몇 가지 방안을 세웠습니다. 전기요금은 낮추면서 기업의 수익은 유지할 수 있는지 궁금해 수학자에게 방안이 타당한지 물었습니다.가구별로 전기를 공급하면 필요한 장비가 많아 기본요금이 올라갑니다. 그래서 SAPN은 같은 지역에 살며 생활 패턴이 같은 가구를 묶어 커뮤니티 단위로 전기를 제공하고자 했습니다. 또 배터리 충전식 태양열 에너지로 전기를 만들어 쓰고, 부족한 전기만 공급하기를 바랐습니다.2017년 2월 열린 호주 및 뉴질랜드 산업수학 스터디그룹에서 생긴 연구팀은 우선 ‘푸리에 전개’와 ‘자동회귀 이동평균’이라는 통계 기법으로 110가구의 전기 사용량을 분석해 전기 사용량을 예측하는 시스템을 만들었습니다. 이어 전기를 많이 사용하는 오후 4시에서 9시에는 요금을 비싸게, 깊은 밤이나 집을 비우는 낮 시간에는 요금을 싸게 한다는 기본 원리를 게임이론에 적용해 전기요금 체계를 개발했습니다. 그 결과 가구가 부담하는 전기요금을 이전보다 낮출 수 있었습니다.외판원 문제로 원자로 정비기간 단축!2016년 국가수리과학연구소(수리연)는 ‘외판원 문제’를 이용해 원자력발전소 관리를 효율적으로 할 수 있는 방법을 내 놓기도 했습니다. 외판원 문제란 여러 도시를 방문하며 물건을 파는 외판원이 비용과 시간을 최소로 하면서 판매 수익은 높일 수 있도록 최적의 이동경로를 찾는 것입니다.핵연료는 500일간 운전하면 꺼내서 새 연료로 바꿔줘야 ...
![[과학뉴스] 혈당과 안압, 콘택트렌즈로 한 번에 본다](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201706/S201706N004.jpg)
콘택트렌즈로 혈당과 안압을 측정하는 기술이 개발됐다. 박장웅 UNIST 신소재공학부 교수팀은 당뇨병과 녹내장을 실시간으로 진단할 수 있는 콘택트렌즈용 센서를 개발해 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 4월 27일자에 발표했다. 현재 혈당 측정은 작은 침으로 피를 뽑아서 하는데, 눈물로도 측정할 수 있다. 그 때문에 혈당을 측정하는 콘택트렌즈를 개발하려는 시도가 많았다. 하지만 센서의 전극을 투명하게 만들기가 어렵고, 소재도 플라스틱이어서 상용화가 어려웠다.박 교수팀은 금속 나노와이어와 그래핀을 이용해 투명하고 유연한 센서를 개발하고, 시중에 판매 중인 콘택트렌즈에 적용하는 데 성공했다. 이 센서에 얇은 유전물질을 삽입해 안압을 재는 데도 성공했다. 혈당과 안압을 동시에 측정할 수 있게 된 것이다.이 센서는 무선으로 신호를 전달하고 충전하는 안테나를 사용하기 때문에 배터리 없이 작동한다. 연구팀이 살아 있는 토끼의 눈에 이 렌즈를 적용해서 실험한 결과, 렌즈가 변형되거나 눈물 속에 이물질이 들어 있어도 혈당과 안압을 제대로 측정했다. 박 교수는 “배터리가 필요 없는 무선 스마트 콘택트렌즈 센서를 실현시킬 방법을 제시한 것”이라고 말했다. doi:10.1038/ncomms14997
![[Career] 번개 구름 흉내 낸 나노발전기](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201706/S201706N052.jpg)
우르르 쾅쾅! 천둥이 온 세상에 울리기 몇 초 전, 눈 깜짝할 사이에 미리 예고하는 손님이 있다. 번쩍번쩍 하늘을 가르는 번개다. 과학을 몰랐던 아주 오래 전 과거 사람들은 신이 노여워하는 것이라 생각해 번개는 공포의 대상이었다. 하지만 번개가 왜 치는지 알게 된 뒤 인류는 번개를 하나의 기상 현상으로, 나아가 어마어마한 전기 에너지로 인식하게 됐다.과학자들은 번개가 일어나는 현상을 이용해 전기를 생산하는 연구를 하고 있다. 백정민 UNIST 신소재공학부 교수팀도 번개에서 아이디어를 얻어 순식간에 전기를 다량 생산하는 나노발전기를 개발했다.스마트센서 움직이는 힘 만드는 인공번개백 교수팀은 나노 소재를 기반으로 정전기 현상을 이용해 에너지를 만들거 ... 전기가 새어나가지 않도록 만든 셈이다. 이 연구 결과는 지난해 10월, ‘네이처 커뮤니케이션스’ 온라인판에 게재됐다.연구팀은 고효율 나노발전기로 스마트폰과 스마트워치 배터리를 충전하는 데 성공했다. 백 교수는 “실생활에서 활용 가능한 나노발전기를 만드는 것이 목표”라면서 “이를 위해 실제 응용성에 큰 비중을 두고, 주변 환경에서 충전이 가능하도록 개발하고 있다”고 밝혔다. 가까운 미래에는 스마트기기를 들고만 다녀도 충전이 저절로 될 것이다. 그는 또 “자연에서 일어나는 대전현상을 모방해 독창적인 소재를 개발하고 이를 이용해 발전기를 제작하려고 노력 중”이라고 덧붙였다 ...
![[과학뉴스] 헤어롤](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201704/S201704N006.jpg)
헌정 사상 처음으로 현직 대통령 파면 결정이 내려진 3월 10일, 이정미 헌법재판소장 권한대행이 머리에 붙은 ‘헤어롤’ 떼는 것을 잊은 채 출근해 화제가 됐습니다. 헤어롤은 머리숱이 없거나 가라앉았을 때 풍성해 보이는 효과를 내줘 남녀노소가 애용하는 미용 아이템이죠. 플라스틱이나 스펀지로 만들어진 전통적인(?) 제품부터 USB로 충전해서 열을 낼 수 있는 헤어롤까지 다양합니다.모양과 재질은 달라도 헤어롤의 목적은 한 가지, 원하는 모양대로 머리카락을 구부리는 것입니다. 모발을 구성하는 케라틴 단백질은 습도가 높아지면 연성과 탄성이 커집니다. 머리를 감고 난 직후에 머리카락을 잡아당기면 모발이 끊어지지 않고 늘어나는 경험 한 번쯤 해보셨죠? 따라서 잘 변형되는 젖은 머리카락을 헤어롤에 감고 말리면 효과가 좋습니다. 이때 드라이기로 열까지 가하면 금상첨화입니다. 모발은 열가소성이 있어 용융점 이하의 온도에서는 열을 가할수록 유동성이 증가하기 때문입니다.그러나 이런 컬은 일시적입니다. 그래서 개발된 것이 파마죠. 파마는 산화, 환원 반응을 이용해 케라틴 단백질의 결합구조를 영구적으로 바꿔 놓습니다. 환원제(1제)로 케라틴 단백질의 결합을 깨트리고, (원하는 모양대로 구부린 뒤) 산화제(2제)를 사용해 새로운 단백질 결합을 만들어냅니다.
![[Career] 안전한 배터리 전기자동차를 꿈꾸다](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201704/S201704N052.jpg)
부피 또는 무게에 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 하지만 리튬이온 배터리에 사용하는 유기계 액체전해질은 휘발성이 높고, 불에 잘 타서 폭발할 수 있다는 치명적인 단점이 있다.안전한 전고체 배터리, 성능은 높여야전고체 배터리는 불에 타지 않는 무기계 고체전해질을 사용하기 때문에 안전성 문제를 획기적으로 해결할 수 있다. 100℃ 이상의 고온에서도 안전한 것은 물론, 오히려 고온에서 빠른 충전이 가능하다. 전고체 배터리는 극저온에서도 작동이 가능해, 저온에서 액체전해질이 얼어서 성능이 떨어지거나 사용할 수 없게 되는 리튬이온 배터리의 단점도 극복할 수 있다.장점이 많은 전고체 배터리지만 상용화되지 못하고 있는 큰 이유 중 하나는 바로 성능이다. 분말 형태의 고체전해질은 액체전해질처럼 전극으로 고루 스며들지 않는다. 전해질과 전극의 접촉이 원활하지 않으면 리튬이온의 이동이 어려워서 성능이 떨어진다. 정윤석(아래에서 두 번째 줄 가운데) UNIST 에너지 및 화학공학부 교수는 이런 문제를 해결할 방법을 화학공학에서 찾았다. 용액에 잘 녹는 새로운 고체전해질을 개발해 전극의 활물질(에너지를 저장하는 물질)에 코팅했다. 고체전해질을 녹인 용액에 분말 형태의 활물질을 넣은 뒤 용매를 증발시키면, 활물질에 고체전해질 층이 균일하게 코팅되면서 접촉 면적이 늘어나 이온이 잘 이동하게 된다. 정 교수는 “공기 중에서 안정하고 가격이 싸며 독성 문제도 적어, 전고체 리튬 배터리의 상용화를 크게 앞당길 수 ...
![[Origin] 겨울잠과 잠을 동시에 자는 여우원숭이?](http://dl.dongascience.com/uploads/article/thumbnail/201703/S201703N052.jpg)
독특해서, 다른 지역에서 보기 어려운 독특한 영장류가 많이 존재한다.동물의 겨울잠은 그냥 잠과는 다르다. 잠은 충전의 시간이다. 음식을 먹지는 않지만, 낮에 사용할 에너지를 충전하는 신체 대사기능을 활발히 수행한다. 만약 잠을 자지 않으면 머리는 멍해지고 온 몸은 힘이 없어진다. 휴대전화로 치면 방전된 상태다.겨울잠은 반대다. 몸의 대사기능이 거의 멈춘 가사(假死) 상태다. 새로운 에너지를 충전하지 않고 조금씩 아껴 쓸 뿐이다. 호흡량이 적고, 심박동도 느리다. 먹고 마시고 배설하는 행위도 거의 하지 않는다.이 같은 특징 때문에 인류는 동물의 겨울잠을 끊임없이 연구해 왔다. 우주, 군사, 의학 분야에 응용하기 좋기 때문이다. 예컨대, 화성처럼 먼 우주를 여행할 때 동면이 유리하다. 신체 대사기능이 떨어지면 노화도 진행이 매우 느려져서, 이론적으로는 영화 스‘ 타트랙’의 설정처럼 늙지 않고 우주여행을 할 수 있다. 전쟁에서 큰 상처를 입은 병사나 장기이식을 기다리며 죽어가는 환자, 그리고 현재 의학기술로는 치료할 수 없는 병에 걸린 환자를 동면상태로 유도하면, 이후 완치가 가능할 때까지 생명을 유지할 수 있다.지방 쌓는 곰, 설탕 쌓는 여우원숭이곰은 겨울잠에 들어가기 전, 회귀하는 연어를 사냥해 살은 거의 먹지 않고 지방이 많은 껍질만 먹는다. 이렇게 몸에 지방을 축적해서 겨울을 준비한다. 여우원숭이는 어떨까. 1999년 독일 영장류센터와 튀빙겐대 연구팀이 마다가스카르 섬 서부에 사는 원숭이를 조사한 ...
