어떤 사람들에겐 뇌에서 몸으로 신호를 보내 사고를 행동으로 연결하는 결정적 링크가 제대로 작동하지 않거나, 경우에 따라 완전히 끊어져 있습니다. 솔트레이크시티 소재 블랙록 뉴로텍(Blackrock Neurotech) 공동설립자 겸 CEO 마커스 게르하르트(Marcus Gerhardt)는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 개발 중입니다. 뇌에 이식하는毫米급 장치가 마음과 움직임의 연결을 복원하는 것을 목표로 합니다. 히어스 언 아이디어(Heres an Idea) 이번 에피소드에서 게르하르트는 밀리미터 크기 장치가 뇌에 놓이면 사지마비(사

우주 기술 분야에서 CSEM(스위스 전자·마이크로기술 센터)은 수년간 유럽우주국(ESA) 파트너로 활동해왔습니다. 공동 연구 초점 중 하나는 위성 탑재 부품에서 발생하는 진동 방출 제거입니다. 이 미세 진동은 위성 자세 제어 정밀도 제한뿐 아니라 에너지 소비 증가, (영상 임무 시) 화질 저하를 초래합니다. 진동 대책: 소스·페이로드 양쪽 접근, 자기부상 기술 도입 원치 않는 진동은 소스 또는 페이로드 쪽에서 대처할 수 있습니다. 다양한 접근법 탐색 일환으로 CSEM은 수치 모델, 능동-수동 완화, 알고리즘 기반 노칭(notchi

네이처 머신 인텔리전스(Nature Machine Intelligence) 게재 논문에서 막스 플랑크 지능시스템 연구소(MPI-IS) 과학자 팀이 인사이트(Insight)라 명명한 견고한 소프트 햅틱 센서를 소개했습니다. 컴퓨터 비전과 심층 신경망을 사용해 물체가 센서와 접촉하는 위치와 가해진 힘의 크기를 정확히 추정합니다. 이 연구는 로봇이 인간·동물만큼 정확하게 환경을 느끼게 하는 중요한 진전입니다. 자연 대응물처럼 손가락 끝 센서는 매우 예민하고 견고하며 고해상도입니다. 엄지손가락 형상 센서 구조 엄지손가락 모양 센서는 가벼

전자 제어 장치(ECU)가 차량 내 연결을 구동합니다. 마이크로프로세서는 에어백 전개, 주차 보조, 메모리 시트, 파워 스티어링 등 다양한 기능을 지원합니다. 또한 차량 센서가 주변 정보를 수집해 컴퓨터 시스템으로 보내 행동을 개시하고 자율주행 기능을 가능케 합니다. 자동차는 일종의 바퀴 달린 스마트폰이 되고 있다는 게 지멘스(Siemens) 업계 전문가의 말입니다. 시속 65마일(약 105km/h) 달리는 폰은 더 많은 ECU를 필요로 합니다. 지멘스 디지털 제조 포트폴리오 개발 임원 브라이언 셰이(Brian Shay)는

MEMS 스위치 어레이를 활용한 고해상도 솔리드스테이트 라이다가 저가 칩 기반 카메라·레이더 시스템 수준으로 비용을 낮춰 자율주행차 라이다 도입의 주요 장벽을 허물 전망입니다. 기존 라이다의 한계와 새로운 돌파구 저가 칩 기반 카메라와 레이더는 충돌 회피와 자율 고속 주행용으로 주류가 되었지만, 라이다 내비게이션 시스템은 여전히 수천 달러짜리 거추장스러운 기계식 장치로 남아 있습니다. 이 상황이 바뀔 조짐입니다. UC 버클리 버클리 센서·액추에이터 센터 공동소장 겸 전기공학·컴퓨터과학 교수 밍 우(Ming Wu)가 새로운 고해상도

매사추세츠 공대(MIT) 요엘 핑크(Yoel Fink) 교수는 직물은 유체처럼 행동한다고 말하며 디자이너들이 의상의 흐름(flow)을 말하는 이유를 설명합니다. 우리가 입는 직물에는 작은 파동이 지나갑니다. 너무 작아 보이지 않을 뿐이죠. 핑크 교수는 MIT 재료과학 교수로서 말했습니다. 핑크 교수와 로드아일랜드 디자인 스쿨(RISD) 등 다대학 팀이 그 미세한 파동을 포착하는 소재를 만들었습니다. 압전 섬유: 구부러지면 전압 발생해 신호 처리·데이터 출력 기능성 압전 섬유는 구부러지면 전압을 발생시켜 신호 처리와 가치 있

연구진은 소재 내부 구조를 보여주는 이미지 하나로 응력·변형률 같은 소재 특성을 신속히 결정하는 기술을 개발했습니다. 이 접근법은 물리 기반 계산을 컴퓨터 비전과 머신러닝 기반 실시간 추정으로 대체해 향후 설계 프로토타이핑과 소재 검사를 가속화할 전망입니다. 물리 계산 대체하는 생성적 적대 신경망(GAN) 활용 계산은 소재 내부 힘(응력·변형률)을 드러내 변형이나 파손을 예측합니다. 예: 제안된 교량이 교통 하중과 강풍을 견딜지 평가. 연구진은 기계적 힘을 받는 소재 내부 미세구조 이미지와 동일 소재의 색상 코딩된 응력·변형률 값

연구진은 가장 강하고 얇은 소재 중 하나인 그래핀을 이용해 실험실 실험에서 SARS-CoV-2 바이러스를 탐지했습니다. 이 발견은 코로나19와 변종 바이러스 대응에 잠재적 응용 가능성이 있습니다. 항체 결합 그래핀 시트의 원자 진동 변화 측정 실험에서 연구진은 우표 두께의 1/1000 이상인 그래핀 시트에 코로나바이러스 스파이크 단백질을 표적하는 항체를 결합시켰습니다. 그런 다음 인공 타액에서 코로나 양성·음성 샘플 및 메르스(MERS-CoV) 등 다른 코로나바이러스 존재 시 항체 결합 그래핀 시트의 원자 수준 진동을 측정했습니다

당뇨병은 평생 인슐린 주사와 혈당 모니터링을 강요합니다. 하지만 연구팀이 콘택트렌즈 착용만으로 인슐린 분비를 제어하는 방법을 개발했습니다. 무선 구동 스마트 콘택트렌즈 기술 무선 구동 스마트 콘택트렌즈 기술은 당뇨병 진단과 당뇨망막병증 치료를 렌즈 착용만으로 수행합니다. 무선 전력 스마트 콘택트렌즈는 전기 신호로 약물 전달을 제어해 당뇨를 진단·치료합니다. 생체적합 폴리머로 만들어지며 바이오센서, 약물 전달, 데이터 통신 시스템을 통합합니다. 혈당 측정 정확도 검증 및 치료 효과 확인 연구팀은 스마트 콘택트렌즈로 분석한 포도당

INRS(국립과학연구소) 진양 리앙(Jinyang Liang) 교수와 피오렌조 베트론(Fiorenzo Vetrone) 교수 팀이 개발한 새로운 영상 기술은 비접촉으로 2D 온도를 측정합니다. 정확한 실시간 온도 검출로 향후 광열 치료 개선과 피부암 조기 진단에 기여할 전망입니다. SPLIT 기술: 희토류 이온 도핑 나입자 발광 수명 활용 단일 광자 발광 수명 영상 온도계(SPLIT, single-shot photoluminescence lifetime imaging thermometry)는 희토류 이온으로 도핑된 나노입자의 발광에

밴드에이드 크기 센서로 아기 혈중 산소 레벨을 측정할 수 있습니다. 이는 폐 효과와 조직 산소 공급 적정성을 나타내는 핵심 지표입니다. 현재 병원 시스템과 달리 이 소형 착용형 장치는 유연·신축성, 무선, 저비용, 이동성이 있어 아동이 병원을 떠나 원격 모니터링받을 수 있게 합니다. 기존 시스템과의 차별점 경피적 산소 측정은 보통 약 5파운드(약 2.3kg) 모니터를 콘센트에 꽂고 유선 센서를 연결해 수행합니다. 신규 장치는 무선 전력 전송과 무선 인터넷 연결을 사용해 의사 사무실 모니터나 스마트폰 앱 알람으로 의료진과 가족에게

기존 웨어러블 센서보다 향상된 감도를 위해 자가 발열 메커니즘을 활용한 웨어러블 가스 센서가 개발되었습니다. 빠른 회복과 재사용이 가능합니다. 동종 기기들은 외부 히터가 필요합니다. 또한 기존 웨어러블 센서는 고가의 시간 소모적인 클린룸 리소그래피 공정이 필요합니다. 레이저 패터닝으로 다공성 나노소재·자가 발열 구조 동시 구현 기존 연구는 큰 표면적-부피 비로 고감도를 내는 나노소재를 활용했으나, 나노소재만으론 신호 수신이 안 돼 손가락 같은 지간 전극(inter-digitated electrodes)이 필요했습니다. 연구진은 레

신축·굴곡 가능한 스마트 텍스타일이 모든 종류의 의류를 재편하며 첨단 모니터링 기술을 일상 용품에 통합할 새 기회를 열고 있습니다. 연구진은 신경과학과 심리생리학을 적용해 스마트 텍스타일에 통합되는 반응형 기술을 구축 중입니다. 착용형 센서 시스템이 기존 전극만큼 심박 모니터링을 잘 수행하지 못한다는 사실을 발견했습니다. 직물 전극으로 심전도(ECG) 모니터링 검증 이를 해결하기 위해 연구진은 기존 젤 전극 대신 봉제된 직물 전극으로 3유도 흉부 장착 구성에서 심전도(ECG) 모니터링 타당성을 검증했습니다. 상용 웨어러블은 일반적

미래 스마트 텍스타일이 생존하려면 구성 요소도 탄력 있어야 합니다. 연구진은 텍스타일과 소프트 로봇 시스템에 내장 가능한 초고감도·내구성 변형 센서를 개발했습니다. 스프링(Slinky) 원리 적용한 탄소 섬유 패터닝 연구진은 단단한 금속 실린더가 나선형으로 패터닝되면 신축성을 갖게 되는 스프링과 유사한 디자인을 만들었습니다. 딱딱한 벌크 소재인 탄소 섬유를 서펜타인 미앤더(serpentine meander) 패턴으로 가공해 신축성을 부여했습니다. 이 패턴은 뱀이 기어가는 듯한 날카로운 위아래 형태를 띱니다. 패터닝된 전도성 탄소

센서와 머신러닝을 활용해 유·가스전에서 누출 지점을 정밀 탐지하는 천연가스 누출 탐지 도구가 개발되었습니다. 자율형 저비용 고속 누출 탐지 시스템(ALFaLDS)은 강력한 온실가스인 메탄의 의도치 않은 방출을 발견하기 위해 만들어졌습니다. 실시간 측정과 머신러닝 코드로 누출 위치·크기 파악 ALFaLDS는 실시간 메탄·에테인(천연가스 성분) 측정치와 대기 풍향·풍속 데이터를 머신러닝 코드로 분석해 누출을 탐지·위치 파악·정량화합니다. 이 코드는 고농도 플룸 확산 모델로 훈련되고 현장 통제 방출 실험으로 미세 조정됩니다. 검증된

인간 피부의 통증 감지 방식을 전자적으로 재현하는 프로토타입 장치가 개발되었습니다. 이 장치는 신체의 즉각적 피드백 반응을 모방해 신경 신호가 뇌에 도달하는 속도와 동일하게 통각 자극에 반응합니다. 인공 피부는 압력, 열, 냉기가 통증 역치에 도달하는 순간 즉각 반응합니다. 세 가지 핵심 기술 결합 연구팀은 통각 프로토타입 외에도 신축성 전자소자를 이용해 온도와 압력 변화를 감지·반응하는 장치들을 개발했습니다. 피부 감각 능력의 핵심 기능을 전자 형태로 구현한 세 가지 기능 프로토타입을 설계했습니다. 향후 개발로 비침습적 피부 이

특수 고분자 분자를 함유한 소재가 임박한 파손을 경고할 수 있게 되었습니다. 연구진은 기존 힘 감응 분자(메카노포어)를 개선해 힘이 가해질 때 가역적이고 빠르며 선명한 색 변화를 보이도록 했습니다. 옥사진 구조로 순간적·가역적 색 변화 구현 색 변화는 메카노포어를 고분자 사슬에 연결하는 결합에 가해진 응력에서 기인합니다. 메카노포어는 옥사진 구조라는 배열 방식으로 고분자 사슬과 결합합니다. 이 새로운 구조 덕분에 색 변화가 즉각적이고 가역적으로 일어납니다. 즉, 시간이 지나며 서서히 어두워지는 대신 힘이 가해질 때 빠르게 색이 변

케임브리지 대학교 연구진이 개발한 저비용 젤리형 소재는 변형, 온도, 습도를 감지할 수 있습니다. 기존 자가치유 로봇과 달리 상온에서 스스로 부분적으로 복구할 수도 있습니다. 소프트 센싱 기술의 난제 극복 소프트 센싱 기술은 로봇 공학, 촉각 인터페이스, 웨어러블 기기 등을 혁신할 잠재력이 있습니다. 그러나 기존 소프트 센서는 내구성이 낮고 에너지 소모가 큽니다. 제1저자 데이비드 하드만(David Hardman, 케임브리지 공학부)은 소프트 센서를 로봇에 통합하면 근육의 긴장이 뇌에 몸 상태 정보를 전달하듯 로봇으로부터 더 많은

압출 프레스 업계의 당면 과제 중 하나는 노후화된 유압 기술입니다. 많은 프레스가 비효율적이고 신뢰성이 낮은 유압 펌프를 여전히 사용하고 있습니다. 슈페리어 익스트루전의 과제 슈페리어 익스트루전(Superior Extrusion)은 1996년 중고 1,650톤 파렐(Farrel) 프레스를 구입했습니다. 1971년부터 가동된 이 7인치 프레스는 미시간 소재 제조사에서 2억 파운드 이상의 알루미늄 압출재를 생산해왔습니다. 현재 하루 10시간 1교대 운영 중이며 향후 2교대로 확대할 계획입니다. 노후 펌프로 인한 다운타임 및 유지보수

고용량·고속 충전 슈퍼커패시터 에너지 저장 장치의 성능은 전극 구성에 의해 제한되어 왔습니다. 전극은 충전 및 방전 시 전자 흐름을 관리하는 연결부 역할을 합니다. 연구진은 재활용성과 저비용을 유지하면서 연결성을 개선할 수 있는 더 나은 소재를 개발했습니다. 마이크로 슈퍼커패시터 전극 소재의 한계 극복 연구팀은 생체 신호 모니터링용 소형 웨어러블 센서에 적용되는 마이크로 슈퍼커패시터의 연결부를 연구했습니다. 코발트 산화물은 풍부하고 저렴하며 이론적으로 높은 에너지 전하 전달 용량을 가져 전극 소재로 널리 쓰입니다. 그러나 코발트