나사 랭리 연구원들이 자동 섬유 배치(AFP) 기계용 교정 시스템을 개발했다. AFP는 기존 적층 기술보다 속도, 반복성, 폐기물 최소화 이점을 제공하는 복합재 제조 방법이다. 항공우주 부품과 풍력 터빈 블레이드 제작에 사용되며, 로봇 팔이 탄소섬유 프리프레그(일명 복합재 테이프 또는 토우)를 스트립 형태로 적용해 복합 부품을 층층이 쌓아 올린다. 장점에도 불구하고 불완전하게 배치되거나 미끄러진 토우는 인접 토우 대비 랩-갭 결함을 생성해 구조적 무결성을 최대 30% 저하시킬 수 있다. 현재는 경화 전 육안 검사로 그런 결함을 식별

엔지니어들이 타액 샘플로 SARS-CoV-2를 약 1시간 만에 감지할 수 있는 소형 탁상용 장치를 설계했다. 이 진단은 현재 사용되는 PCR 검사만큼 정확하다. 이 장치는 현재 유행하는 SARS-CoV-2 변이와 연관된 특정 바이러스 돌연변이도 감지할 수 있다. 이 결과도 1시간 내 얻을 수 있어, 유전자 염기서열 분석 시설이 없는 지역에서 다양한 변이 추적을 훨씬 쉽게 만들 수 있다. 새 진단 장치는 약 15달러로 조립 가능하지만 대량 생산 시 비용은 크게 낮아질 수 있다. 새 진단은 SHERLOCK, CRISPR 기반 도구에 기

초파리가 눈 움직임을 이용해 비행 제어를 강화하는 방식을 연구해, 눈 깜짝할 사이 30배 빠른 반응 속도로 이 능력을 로봇공학에 모방할 프레임워크를 상세히 밝혔다. 팀은 LED 조명으로 구성된 가상현실 비행 시뮬레이터에 묶인 초파리 움직임을 고속 카메라로 기록하며 연구했다. 팀은 초파리가 본 것에 반응해 날개를 얼마나 빨리 조율하는지 눈 움직임을 통해 결정할 수 있었다. 파리 눈은 머리에 고정되어 있어 연구자들은 머리 움직임을 추적해 파리가 어디를 보는지 추론했다. 시선 안정화는 대부분의 생물이 할 수 있는 일반적인 현상이다. 예

홀로그래픽 카메라, 보이지 않는 것 보기 노스웨스턴 대학교가 모서리 뒤와 피부, 안개, 잠재적으로 사람 두개골 같은 산란 매질을 통해 볼 수 있는 새로운 고해상도 카메라를 발명했다. 합성 파장 홀로그래피(synthetic wavelength holography)라고 불리는 이 새로운 방법은 간섭성 빛을 숨은 물체에 간접적으로 산란시키고, 그게 다시 산란돼 카메라로 돌아오게 한다. 거기서 알고리즘이 산란 빛 신호를 재구성해 숨은 물체를 드러낸다. 높은 시간 해상도 덕분에 심장을 가슴 밖으로 뛰는 모습이나 길모퉁이 너머 질주하는 차 같

엔지니어들이 착용자 코로나19 감염 여부를 약 90분 만에 진단할 수 있는 새로운 마스크를 설계했다. 마스크에는 일회용 미세 센서가 내장되어 다른 마스크에도 장착 가능하며, 다른 바이러스 탐지용으로도 개조할 수 있다. 센서들은 연구팀이 이전에 에볼라, 지카 등 바이러스 종이 진단용으로 개발한 동결건조 세포 기계를 기반으로 한다. 새 연구에서 팀은 센서들이 마스크뿐 아니라 실험실 가운 같은 의류에도 통합될 수 있음을 보였고, 의료 종사자들의 다양한 병원체나 위협 노출을 모니터링하는 새로운 방법을 잠재적으로 제시했다. 팀은 바이러스/세

나사 존슨 연구원들이 과도 서모그래피와 락인 서모그래피를 플래시 서모그래피 NDE 기술에 통합해 플래시 서모그래피 역량을 향상시켰다. 이 비파괴 평가(NDE) 기술은 비행기, 드론, 건물에 사용되는 소재의 결함을 식별한다. 두꺼운 부품에서 결함을 다른 방법보다 빠르게 감지하는 과도 서모그래피 방법과, 정현파 전력 사이클을 사용해 더 나은 결함 해상도를 제공하는 락인 서모그래피 방법을 추가함으로써 플래시 서모그래피 NDE 기술 제품군이 다른 일반적인 적외선 서모그래피 기법에도 적용 가능하게 확장되었다. 과도 및 락인 방법을 사용해 소

남플로리다 대학교 기계공학과 잉 중(Ying Zhong) 조교수와 팀이 폴리머 바인더 없이 착용형 센서를 프린팅하는 새로운 방법을 발명했다. 이들은 제품을 이-스킨(e-skin)이라 부른다. Tech Briefs: 유연한 센서 프린팅에 정전기력을 사용하게 된 계기는? 잉 중 교수: 우리는 유연 장치를 제조하는 협력자들이 있었다. 스크린 프린팅으로 제조했는데, 기능성 분말을 바인더와 혼합하고 가열하고 건조 기다려야 해 시간이 오래 걸렸다. 그래서 가열과 건조 없이 더 빠르게 프린팅하는 방법을 찾고 있었다. 나는 또 다른 흥미로운 프

나사가 외계행성(태양계 밖 행성) 발견 탐구를 확대하면서 도구 상자도 늘려가고 있다. 올여름 NEID(발음: 누이드, NOO-id)라는 새 도구가 가장 가깝고 가장 잘 연구된 별, 우리 태양에 대한 첫 데이터 묶음을 전달했다. 새 세계를 찾고 특성화하는 데 도움을 줄 NEID 분광기는 애리조나주 키트피크 국립천문대에서 하늘을 관측한다. 2021년 6월 본격적으로 외계행성 탐색을 시작했다. 그러나 NEID는 밤에 별들로부터 데이터를 수집하는 만큼 낮에도 태양으로부터 거의 같은 양의 데이터를 수집할 것이다. 왜냐하면 태양은 외계행성 모

눈에 보이지 않는 체내 과정과 구조를 의료 영상으로 가시화할 수 있다. 과학자들은 영상을 이용해 세포와 장기의 복잡한 기능을 조사하고 질병을 더 잘 감지하고 치료하는 방법을 찾는다. 일상 진료에서 체내 영상은 의사들이 질병을 진단하고 치료 효과를 모니터링하는 데 도움을 준다. 체내 특정 과정을 묘사하기 위해 연구자들은 세포나 분자에 라벨을 붙여 체외에서 감지 가능한 신호를 방출하게 하고 이를 의미 있는 영상으로 변환하는 새로운 기술을 개발하고 있다. 뮌스터 대학교 연구팀은 현미경에서 사용되는 세포 라벨링 전략인 소위 SNAP-태그

현재 상용 센서보다 10만 배 더 높은 감도를 가진 마이크로파 방사 센서가 개발되었다. 이 볼로미터는 그래핀이 마이크로파 방사에 보이는 거대한 열적 반응을 이용해 제작되었다. 마이크로파 볼로미터는 자연계 최소 에너지 단위인 단일 마이크로파 광자 검출이 가능하다. 그래핀 볼로미터 센서는 광자가 센서에 흡수되면서 온도 상승을 측정해 전자기 복사를 감지한다. 그래핀은 2차원 단일 원자층 두께 물질이다. 연구팀은 마이크로파 안테나에 그래핀을 통합해 높은 볼로미터 감도를 달성했다. 이 발전의 핵심 혁신은 초전도 조셉슨 접합(Josephso

거대 우주망원경으로 외계행성을 발견한다는 개념에서 영감을 받은 연구팀이 홀로그래픽 렌즈를 개발 중이다. 이 렌즈는 가시광과 적외선 별빛을 초점 이미지나 스펙트럼으로 변환한다. 이 실험적 방법은 지름 수십 미터에 달하는 초경량 유연 렌즈를 만들 수 있게 하며, 발사 시 말아 올렸다가 우주에서 펼칠 수 있다. 두 개의 구면파를 사용해 홀로그램을 생성하면 회절 격자 필름에 기록되는 것을 정밀하게 제어할 수 있고, 빛에 미치는 효과(초고감도 분광 분리 또는 고해상도 초점)도 제어할 수 있다. 연구자들은 이 모델이 외계행성 분석 등 극도로

나사는 위성, 로버, 궤도선을 발사해 은하수에서 인류의 위치를 탐구한다. 이 미션들이 목적지에 도달하면 과학 기기들이 이미지, 비디오, 우주에 대한 귀중한 통찰을 포착한다. 우주와 지상의 통신 인프라가 이 데이터가 지구에 도달하도록 한다. 그러나 지상국이 이를 수신하지 못하면, 이 미션들이 포착한 놀라운 데이터는 우주에 갇혀 지구의 과학자들과 연구자들에게 도달할 수 없다. 우주 탐사 초창기부터 나사 미션들은 주로 무선 주파수 통신에 의존해 정보를 전송해 왔다. 나사의 우주 기반 레이저 통신 중계 시연(LCRD)은 우주에서 지상으로

누가 소형 전자 시스템에 날개 비행을 추가하면 오염 모니터링, 인구 감시, 자외선 노출, 질병 추적 등 환경 감지를 위해 고기능 초소형 전자 장치를 배치할 수 있다. 무엇 모래알 크기인 비행 마이크로칩(마이크로플라이어)에는 모터나 엔진이 없다. 밀리미터 크기 전자 기능 부품과 날개 두 부분으로 구성된다. 팀은 센서, 주변 에너지 수확 전원, 메모리 저장장치, 스마트폰/태블릿/컴퓨터로 무선 전송 가능한 안테나를 포함시켰다. 마이크로플라이어는 단풍나무 프로펠러 씨앗처럼 바람에 실려 비행하며 헬리콥터처럼 회전하며 지상으로 떨어진다. 공

자외선 아래서 감염이 시작되면 밝게 빛나는 형광 센서를 탑재한 다기능 항균 드레싱이 개발되어 치유 진행 상황을 모니터링할 수 있다. 이 스마트 드레싱은 수산화 마그네슘의 강력한 항균·항진균 특성을 활용한다. 은 기반 드레싱보다 생산 비용이 저렴하면서 세균과 곰팡이 퇴치 효과는 동등하며, 항균 효과가 최대 1주일 지속된다. 현재 상처 진행 상황을 확인하려면 붕대를 떼어내야 하는데, 이는 고통스럽고 위험하며 병원균이 공격할 기회를 준다. 문제가 생겼는지 쉽게 볼 수 있으면 빈번한 드레싱 교체 필요성을 줄이고 상처를 더 잘 보호할 수 있

개별 망원경들을 더 큰 협력 네트워크로 통합하면 발견 및 후속 관측 능력이 향상된다. 그러나 여전히 그러한 네트워크의 확장, 배포, 조직, 일정 수립에 어려움이 남아 있다. 우주 가변 천체 모니터(SVOM) 미션의 중-프랑스 공동 팀이 개별 망원경들을 서로 다른 크기, 광도계 매개변수, 제어 기술을 가진 시설들을 잘 조직된 네트워크로 통합하는 자동 관측 관리(AOM, Automatic Observation Management) 시스템을 개발했다. AOM을 처음 도입한 관측 네트워크는 지기반 광각 카메라 네트워크(GWAC-N)로, S

제임스 웹 우주망원경(JWST)의 발사로 인류의 우주 이해, 그리고 그 기원에 대한 이해가 기하급수적으로 늘어날 것이다. 원래 차세대 우주망원경(NGST)으로 불리던 이 망원경은 2002년 9월 전 나사 국장 제임스 웹을 기리기 위해 이름이 바뀌었다. JWST는 나사, 캐나다우주국(CSA), 유럽우주국(ESA), 항공우주 제조사 노스롭 그루먼(Northrop Grumman), 발사 후 망원경을 운영할 우주망원경과학연구소(STScI) 등 국제 협력 파트너들을 대표한다. 적외선 기술 JWST를 허블 우주망원경 같은 이전 우주망원경들과

테이블 기반 광학 측정은 평평하거나 접힌/성형된 판금 부품, 가스켓, 씰, O-링, 라미네이션, 종이, 아세테이트, 전자 도면, 기타 불투명 및 반투명 평면 소재를 측정하고 역설계하는 빠르고 간단하며 정확한 방법이다. InspecVision Ltd.의 Planar 측정 시스템의 기본 요소는 LED 백라이트 테이블과 그 위에 위치한 최대 5000만 화소 카메라다. 카메라는 테이블 위에 무작위로 놓인 하나 이상의 부품 가장자리를 본다. 약 30초 만에 부품 스냅샷을 촬영해 CAD 파일과 비교 검사하거나, 역설계를 위해 DXF 또는 D

자동차를 테스트할 때는 배터리, 엔진, 실내, 열관리 시스템, 변속기, 섀시, 서스펜션 등 수많은 서브시스템을 점검해야 한다. “어떤 부품이 시뮬레이션하기 가장 까다로운가?”라는 Tech Briefs 독자의 질문에 기술 거인 지멘스(Siemens)의 업계 전문가가 답했다. 답은 당신을 놀라게 할지도 모른다. “더 단순한 구동을 만들면 더 큰 복잡성이 생긴다”라고 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 자동차 산업 솔루션 디렉터 스티븐 돔(Steven Dom)은 이번 달 TechBriefs.com에서 열린 시뮬레이션과 테스트: 미래 차량

자율 비행 드론과 자율주행 택시가 안개 속에서 안전하게 운행하는 것은 미래적으로 들리지만, 샌디아 국립연구소의 안개 시설에서의 새로운 연구가 그 미래를 앞당기고 있다. 안개는 사람과 센서 모두 물체 감지를 어렵게 만들어 해상, 항공, 육상 운송을 위험하게 만든다. 샌디아 안개 시설의 연구자들은 계산 영상 분야의 새로운 광학 연구와, 주문형으로 측정 가능하고 반복 생성 가능한 맞춤형 안개에서 센서를 테스트하기 위해 NASA 연구진(Advanced Air Mobility), Teledyne FLIR 등과 협력하며 이 과제에 대응하고 있

버밍엄 대학교 과학자들이 빛 빔 속에서 찾기 힘든 기본 입자인 스키르미온(skyrmion)의 실험적 모델을 만드는 데 성공했다. 이 돌파구는 물리학자들에게 60년 전 버밍엄 대학교 수리물리학자 토니 스키르메(Tony Skyrme) 교수가 처음 제안한 스키르미온의 행동을 보여주는 실제 시스템을 제공한다. 스키르메의 아이디어는 4차원 공간의 구 구조를 이용해 3차원에서 스키르미온 입자의 불가분성을 보장하는 것이었다. 3차원 입자 같은 스키르미온은 우주의 초기 기원이나 이국적 물질, 차가운 원자의 물리를 알려줄 것으로 이론화되어 있다.