로봇들 많은 것 할 수 있지만 문 열고 통과 못 함. 연구자들이 3D 디지털 시뮬레이션으로 이 문제 해결, 자율 로봇 제작 중. 서비스 로봇(사무실·공항·병원 청소·소독 로봇) 독립성 향상 거대한 도약. 이전 연구자들은 방 전체 스캔해 3D 디지털 모델 만들어 로봇이 문 위치 찾게 함. 하지만 시간 많이 드는 맞춤 솔루션, 스캔한 특정 방서만 작동. 자율 로봇이 스스로 문 열게 개발엔 여러 과제. 문들 색·크기 다르고 손잡이 위치 조금씩 다름. 로봇들 문 열 힘 얼마나 써야 저항 극복할지 알아야. 대부분 공공 문 자동 닫힘, 로봇

TOMOPELX(토모그래픽 플렉서스) 센서 필름을 항공우주 차량 구성요소에 부착해 비행 중 모니터링 가능. 궁극적으로 항공우주 유지보수 비용 절감, 우주선 재사용 가능성 높임. 또한 센서 필름은 기계적 스트레스 하에서만 발생하고 격납고 검사 땐 숨겨진 소재 결함 감지 가능. 예: 하중 해제 시 파단 가장자리가 완벽히 재결합하는 균열. 그런 결함들 플라스틱 복합 소재서 관측됨. 현재 항공기·우주선 비행 중 종합적 측정 프로브 설치로 모니터링하는 것 비현실적. 기존 측정 기술 너무 크고 무거움. 새 센서 필름 연속 실시간 모니터링 가능

개미, 꿀벌, 새들이 문제 해결과 장애물 극복 위해 보이는 집단 행동은 항공·수중 로봇공학에서 개발돼 왔음. 그러나 복잡한 지형 탐색 능력 갖춘 소형 군집 로봇 개발엔 독특한 과제들 따름. 연구자들이 도전적 환경서 기동 가능하고 자연계 대응물들 모방해 어려운 작업 집단 수행 가능한 다족 로봇들 구축. 다족 로봇들 험한 지형·좁은 공간 탐색 가능, 사지 사용 효과적 몸체 지지, 신속 기동성 가능, 장애물 넘기 용이. 하지만 다족 로봇들 육상 환경서 독특한 이동성 과제 직면, 운동 성능 저하 결과. 연구자 Q&A 테크 브리프스 짧은 Q

한 팀이 테라헤르츠(THz) 전자기파 사용해 고체 내부 고해상도 이미지 포착하는 비선형 카메라 개발. THz 복사 사용해 생성된 이미지들 하이퍼스펙트럴(hyperspectral)라 불림: 각 픽셀이 해당 지점 물체 전자기 서명 포함하기 때문. 마이크로파와 적외선 사이 전자기 스펙트럼 위치하는 THz 복사, 종이·옷·플라스틱 같은 물질 쉽게 투과, X선처럼 하지만 유해하지 않음. 가장 섬세한 생체 샘플에도 안전 사용 가능. THz 이미징으로 물체 분자 구성 보고 설탕과 코카인 등 다른 물질 구별 가능. 이미지 모든 디테일 지문 보존

엔지니어들이 일반 헤드폰을 스마트하게 만드는 싸고 쉬운 방법 발명: 헤드폰을 센서로 변환해 스마트폰에 꽂아 사용자 식별, 심박수 모니터링, 기타 서비스 수행 가능. 이 발명품 헤드파이(HeadFi)는 작은 플러그인 헤드폰 어댑터 기반으로 일반 헤드폰을 감지 장치로 바꾼다. 스마트 헤드폰과 달리 일반 헤드폰엔 센서 없음. 헤드파이로 사용자들 내장 센서 탑재 새 스마트 헤드폰 살 필요 없이 센싱 기능 누릴 수 있음. 헤드파이로 전 세계 수억 개 기존 일반 헤드폰 간단 업그레이드로 지능형 변신 가능. 헤드폰 세계 가장 인기 웨어러블 기기

항공기 엔진 소음 줄이고 승객 편의 높이는 믿을 수 없이 가벼운 신소재 개발됐다. 그래핀 산화물-폴리비닐알코올 에어로젤 무게 ㎥당 2.1kg, 역대 가장 가벼운 방음 단열재. 항공기 엔진 내 단열재로 사용 시 소음 최대 16데시벨 저감 - 이륙 시 105데시벨 제트엔진 굉음을 헤어드라이어 소리 수준으로 낮춤. 에어로젤 머랭 같은 구조로 극도로 가벼워 항공기 엔진 나셀 내 단열재로 쓰여도 전체 중량 증가 거의 없음. 소재 현재 열방출 개선 위해 추가 최적화 중, 연료 효율과 안전성 이점 제공. 초기 항공우주 분야 적용 후 자동차, 해

나사 케네디 우주센터가 정밀 모션 제어 응용용 비접촉 유도 위치 센서 개발. 이 센서는 우주왕복선 창문 결함 측정 광학 검사 시스템 정밀 움직임을 모니터링하도록 설계됨. 기술 시제품 제작 및 현장 테스트 성공. 작은 크기, 저비용, 넓은 범위, 정확성으로 유사 응용 쓰이는 다른 센서 유형들보다 뚜렷한 이점. 위치 센서 다양한 응용 쓰이며 응용 필요에 맞춘 여러 유형 존재. 현재 비접촉 유도 센서 저렴하지만 정밀하지 않음. 다른 센서 유형들 - 와전류 센서, 정전용량 센서, 광학/레이저 위치 센서 - 고정밀지만 더 크고 비싸고 복잡

아이다호 국립연구소 탄비르 타님(Tanvir Tanim) 박사팀이 도로변 충전소에서 10~15분 충전 가능한 리튬이온 배터리 설계. 이런 조건에서 발생할 수 있는 바람직하지 않은 리튬 도금 검출 머신러닝 알고리즘 개발. Tech Briefs: 프로젝트 어떻게 시작됐나? 탄비르 타님 박사: 2017년 에너지부 차량기술국 후원 극한 급속충전(XFC) 프로그램 참여. 목표 리튬이온 배터리 극한 급속충전 가능케 함 - 10~15분 충전 - 기본적으로 전기차 충전 경험 휘발유 차량 주유 경험과 비슷하게 만듦. 전기차 소비자 주요 고려사항

RIA 15.06-2012 안전 표준에 협동로봇(코봇) 운용 4가지 방법 정의돼 있으며 각각 제조 현장서 제자리 있음. 넷 중 핸드 가이드(hand guiding)가 관심 가장 적게 받는 듯. 안전 표준 섹션 5.10(협동 운용 요구사항)은 로봇이 협동 운용으로 기능하기 위한 필수 요건을 다음 중 하나 이상 준수로 정의: 5.10.2 안전 등급 모니터 정지 5.10.3 핸드 가이드 5.10.4 속도 및 분리 모니터링 5.10.5 고유 설계 또는 제어에 의한 파워·포스 제한 핸드 가이드는 장비(예: 핸드 가이드 핸들)가 엔드이펙터

첨단 자외선(UV) 검출 기능 갖춘 웨어러블 기기 개발 위해 싱가포르 난양공대(NTU) 과학자들이 유연하면서 고감도인 새 유형 광센서 개발. 사람 눈엔 보이지 않지만 자외선 우리 환경에 가득, 과다 노출 시 피부암, 조기 피부 노화 등 건강 문제 유발. 자외선 강도 보통 일기예보 지수로 보고됨. 실제 개인 자외선 노출 하루 종일 모니터링하는 티셔츠나 시계 같은 웨어러블 기기면 자외선 피해 피하려는 사람들에게 더 유용하고 정확한 가이드 될 것. 연구에서 NTU 연구진, 개발한 유연 UV 광센서가 기존 센서보다 반응도 25배, 감도

붕소는 다재다능한 비금속 원소지만, 지난 5년까지 화학자들은 2차원(2D) 붕소 함유 물질 유용 특성과 응용에 대해 이론만 세웠다. 쓰쿠바 대학교 연구자들이 주도한 그룹이 이제 이론을 현실로 가져와 첫 2차원 붕소 단황화물(BS) 나노시트 제조에 성공, 층별로 다뤄 전자적 특성 제어 가능하게 했다. 본질적으로 큰 표면적과 다양한 전자 상태를 가진 2D 물질들은 배터리 등 장치 응용에 좋은 후보. 게다가 2D 빌딩 블록들을 새로운 물질로 결합하면 기능성 제어 더 용이. 이전 계산 연구들에서 BS가 독특한 특성 가진 여러 안정적 2D

JILA 과학자들이 10년 된 주파수 콤 브레서라이저(Frequency Comb Breathalyzer)의 감도를 1000배 높여, 질병의 추가 생체표지자 4가지를 검출할 수 있게 되었으며 잠재적으로 6가지 더 검출 가능합니다. 검증되고 휴대용 설계로 구현되면, 콤 시스템은 사람 호흡의 실시간 비침습적 분석을 통해 질병을 감지하고 모니터링할 수 있을 것입니다. JILA는 국립표준기술연구소(NIST)와 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스가 공동 운영합니다. JILA 시스템은 레이저 주파수 콤이 거울 유리관을 왕복하며 호흡 샘플을 통과할

미국 국립표준기술연구소(NIST) 연구원들과 협력자들이 트랜지스터 결함을 감지하고 계수하는 고감도 방법을 고안하고 테스트했다. 이는 차세대 소재 개발 중인 반도체 업계에 시급한 문제다. 이 결함들은 트랜지스터와 회로 성능을 제한하고 제품 신뢰성에 영향을 줄 수 있다. 디지털 용도 일반 트랜지스터는 기본적으로 스위치다. 켜지면 전류가 반도체 한 쪽에서 다른 쪽으로 흐르고, 끄면 전류 차단. 이 동작이 디지털 정보의 이진 1과 0을 만든다. 트랜지스터 성능은 지정된 전류량이 얼마나 안정적으로 흐르는지에 결정적으로 의존한다. 원치 않는

사람들은 거의 일정한 속도와 단일 경사로 걷지 않는다. 다음 약속에 늦어 뛰거나, 횡단보도 신호 잡으려 뛰거나, 공원에서 산책할 때 속도 바뀐다. 경사도도 계속 변한다. 하이킹갈 때나 건물 진입로 오를 때나. 환경 변이 외에도 걷는 방식은 성별, 키, 나이, 근력, 때로는 뇌졸중이나 파킨슨병 같은 신경·근육 장애에 영향을 받는다. 이 인간·작업 변동성은 실제 조건에서 걷기를 보조하거나 증강하는 착용형 로봇 설계에 큰 도전이다. 현재 착용형 로봇 보조를 개인 걸음걸이에 맞추려면 수시간 수동·자동 튜닝 필요. 건강한 개인에게도 지루한

컴퓨터 도입으로 레이저 커터는 금속, 나무, 종이, 플라스틱을 자르는 비교적 간단하고 강력한 도구가 되었다. 소프트웨어가 기계를 제어한다. 하지만 사용자들은 시각적으로 비슷한 소재 더미에서 소재 구별에 여전히 어려움을 겪는다. 한 팀이 레이저 커터용 스마트 소재 감지 플랫폼 SensiCut 을 만들었다. 기존 카메라 기반 접근법이 소재를 쉽게 잘못 식별하는 것과 달리, SensiCut은 딥러닝과 스펙클 감지(speckle sensing)라 불리는 광학 방법을 사용해 레이저로 표면 미세구조를 감지한다. 단일 이미지 센싱 애드

단백질 구조 탐사용 초고감도 바이오센서는 알츠하이머병, 만성소모성질환, 광우병 등 단백질 잘못 접힘 관련 질환을 포함해 인간과 동물 모두에 걸친 다양한 질병 진단 깊이를 크게 개선할 수 있다. 이런 바이오센서는 신약 화합물 개발 기술 개선에도 이어질 수 있다. 탄소 원자 단일 층으로 된 물질 그래핀은 10년 전 발견됐다. 놀라운 특성 범위로 연구자들을 매료시켜 질병 감지용 더 나은 센서 제작 등 많은 새 응용에 쓰이고 있다. 그래핀을 이용한 바이오센서 개선 시도가 상당했지만, 놀라운 단일 원자 두께 때문에 문제가 있다. 빛을 비췄을

연구자들이 셔츠에 꿰매어 입은 후 활동 감지, 저장, 분석, 추론이 가능한 디지털 기능 섬유를 만들었다. 디지털 직물은 인체 숨겨진 패턴 맥락을 밝혀내 신체 수행 모니터링, 의학적 추론, 조기 질병 탐지에 활용될 수 있다. 지금까지 전자 섬유는 아날로그였다. 연속적 전기 신호를 전달하는 것이지, 0과 1로 인코딩·처리 가능한 이산적 정보 비트를 다루는 디지털이 아니었다. 새 직물은 데이터를 디지털로 저장·처리해 직물에 새로운 정보 내용 차원을 추가하고 직물을 프로그래밍 가능하게 만들었다. 새 섬유는 수백 개 정사각형 실리콘 마이크로

스마트 스피커는 심정지 감지나 아기 호흡 모니터링 등 특정 건강 문제를 집에서 모니터링하는 데 능숙함을 입증해 왔다. 이제 스피커 앞 앉은 사람의 개별 심박 미세 움직임을 추적하는 데도 사용할 수 있다. 이 시스템은 물리적 접촉 없이 규칙적·불규칙적 심박을 모두 모니터링한다. 스피커에서 들리지 않는 소리를 방으로 내보내고, 소리가 어떻게 반사돼 돌아오는지에 기반해 개별 심박을 식별하고 모니터링한다. 심박은 가슴 표면에서 매우 미세한 움직임이기 때문에, 시스템은 머신러닝을 사용해 스피커가 규칙적·불규칙적 심박 신호를 모두 찾도록 돕는

엔지니어들이 스마트 콘택트렌즈용 센서 시스템과 제조 공정을 개발했다. 센서 시스템은 광학 정보 수신용 포토디텍터, 각막 질환 진단용 온도 센서, 눈물 속 포도당 수치 직접 모니터링용 포도당 센서를 포함한다. 초박막 센서 층은 딱딱하거나 부피 큰 센서와 회로 칩을 두 콘택트렌즈 층 사이에 샌드위치하고 미세유체 감지 채널로 눈물과 접촉하게 하는 기존 스마트 콘택트렌즈와 다르다. 새 층은 높은 검출 감도, 좋은 생체적합성, 기계적 강건함 덕분에 콘택트렌즈에 장착돼 눈물과 직접 접촉을 유지할 수 있다. 또한 눈 깜빡임이나 시야를 방해하지

다이아몬드 앤빌 셀은 지구 맨틀 깊은 곳의 분쇄 압력 같은 극한 현상을 재현하거나, 강한 압력에서만 유발되는 화학 반응을 가능케 하는 등 실험실 장치 내에서 다양한 극한 환경을 구현한다. 새로운 고성능 소재를 개발하려면 자성과 강도 같은 유용한 특성이 그런 가혹 조건에서 어떻게 변하는지 이해해야 한다. 하지만 충분한 감도로 이런 특성을 측정하려면 다이아몬드 앤빌 셀 내부 분쇄력을 견딜 수 있는 센서가 필요하다. 다이아몬드 앤빌 내부의 자연적 원자 결함을 미세 양자 센서로 바꿔, 기존 센서로는 불가능한 광범위한 실험의 문을 여는 도구