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가상현실에 生生함 더하는 나노기술

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<KISTI의 과학향기> 제 3059호

과학향기 스토리 기사

가상현실과나노기술 일러스트썸네일 지난해 전 세계에서 가상현실 체험 기기가 1200만대 이상 팔렸다. 삼성 기어VR이 500만대로 가장 많이 판매됐으며, 오큘러스 리프트(360만대), HTC 바이브(210만대) 등이 그 뒤를 이었다. 미국 경제전문지 ‘포춘’은 2020년에 이르면 VR기기가 2억 대 이상 판매될 것으로 내다봤다.    기어VR은 구글이 내놓은 ‘카드보드’와 함께 가상현실에 접근하기 쉬운 기기로 꼽힌다. 기어VR은 고가의 장비 없이도 삼성전자의 최신 스마트폰만 꽂으면 입체 360도 영상을 제공하는 가상현실 기기로 변신한다. 카드보드는 이름처럼 단단한 하드보드지 사이에 어안렌즈를 적절히 삽입한 형태다.   관련 콘텐츠도 빠르게 늘어나고 있다. 영화 트레일러(광고)는 물론 1인칭 게임, 성인용 콘텐츠 등 가상현실 체험과 어울리는 콘텐츠가 속속 만들어 지고 있다. 가령 ‘스타워즈7: 깨어난 포스’의 경우, 사용자가 마치 주인공 레이가 된 듯 스피더를 타고 제국군의 우주선이 추락해 있는 행성 자쿠의 사막을 내달릴 수 있다.   하지만 ‘가상현실’이라고 말하기엔 여전히 많은 것이 부족하다. 사람은 주위 환경을 시각 청각 정보로만 인식하지 않는다. 시각과 청각 외에도 후각, 촉각 등 다양한 감각이 이 과정에 작용한다. 가상현실 기기를 통해 갈대숲 사이를 지나면서도 좌우로 스치는 갈대 하나도 만져볼 수 없는 것이 현재의 기술 수준이다.   나노기술로 촉감 구현하기   가상현실 기기를 만드는 개발사들이 가장 먼저 발 벗고 나선 기술은 바로 촉감 구현이다. 대표적인 기술은 ‘햅틱 기술’이다. 햅틱이란 말은 ‘나는 만진다’는 의미의 그리스어에서 유래했다. 가령 가상현실 속에서 자동차의 표면을 쓸어 만질 때 실감나는 느낌을 얻기 위해선 어떤 과정이 필요할까.   먼저 사용자의 움직임을 인지할 수 있는 센서가 필요하다. 여기에는 나노기술이 응용된 압전소자가 이용된다. 압전 소자란 압력이 가해졌을 때 전기신호를 만들어내 압력을 감지하는 전자부품이다. 여기서 압전 소자는 작으면 작을수록 좋다. 손...

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과학향기 스토리 기사 - 리스트 타입

171207블랙오로라썸네일
FOCUS 2

마침내 밝혀진 블랙오로라의 비밀

 ‘블랙오로라’는 그림1처럼 지구자기장을 따라 커튼처럼 형성된 오로라 중 어두운 영역을 칭하는 말이다. 쉽게 말해 ‘주위에 오로라가 있는 영역 중 오로라가 안 보이는 영역’이라 보면 된다.   최근 이 블랙오로라에서 발생하는 강한 전기장의 비밀이 밝혀지면서 많은 과학자들의 관심을 끌고 있다. 블랙오로라 영역 안에 양전하가 있어 전기장이 존재한다는 사실은 오래 전부터 증명됐으나 그 발생 이유에 대해서는 아무도 대답해 주지 못했기 때문이다. 이 의문에 대한 답이야말로 블랙오로라가 가지고 있는 비밀스러운 특성으로 여겨졌다.   그림1. 블랙오로라는 지구자기장을 따라 커튼처럼 형성된 오로라 중 어두운 영역을 칭하는 말이다. 출처: 이관철   오로라를 만드는 것은 태양풍 블랙오로라를 좀 더 자세히 알기 위...
KISTI의 과학향기
제 3055호
171130양산단층썸네일
FOCUS 3

양산단층은 지진을 일으킬 수 있는 활성단층인가?

2016년 9월 12일, 계기지진 관측사상 최대 규모인 규모 5.8의 지진이 경주시 내남면 화곡저수지 인근을 진앙으로 발생했다. 국민 모두를 놀라게 한 이 지진으로 인해 경주시 반동마을과 울주군 외와마을을 중심으로 가옥의 파괴 등 많은 지진피해가 보고됐다. 이러한 피해는 주로 진앙지를 중심으로 반경 약 15km 이내의 지역에 집중됐으며 특히 지반이 약한 지역을 중심으로 많은 피해가 보고됐다.   이 9.12지진에 대한 공포가 채 가시기도 전인 2017년 11월 15일 포항시 흥해읍 인근에서 규모 5.4의 지진이 다시 발생했다. 이 지진은 발생심도가 낮고 지반이 약할 뿐만 아니라 S파가 강했던 지진파의 특성상 그 피해는 더 심각했고, 일부 지역에서는 액상화 현상까지 보고돼 많은 국민들이 지진공포에 시달...
KISTI의 과학향기
제 3051호
171124사물인터넷썸네일
FOCUS 3

사물인터넷으로 더 즐거운 지구촌 축제

# 평소 김연아와 동계스포츠에 관심이 많은 미국인 제임스. 평창 동계올림픽을 맞아 설레는 마음으로 한국으로 여행을 떠났다. 그의 기대는 헛되지 않았다. 한국에 대해서 아는 것이 없어 다소 불안한 것이 사실이었지만 스마트 밴드를 통해 경기스케줄, 날씨, 맛집 등 중요한 정보들을 확인할 수 있었기 때문이다. 주차장의 주차 현황이나 위치기반 길 안내도 실시간으로 진행돼 편리하고 즐거운 올림픽 축제가 됐다.   물의 저항을 줄이는 특수소재 수영복, 가상현실을 이용한 시뮬레이션 훈련 등 올림픽은 어느 새 첨단과학의 경연장으로 변한 지 오래다. 선수들에게만 해당되는 내용은 아니다. 이번 평창 동계올림픽은 각종 IT기술을 통해 더욱 흥미로운 올림픽으로 진행될 전망이다. 특히 주목받고 있는 것이 사물인터넷(Inter...
KISTI의 과학향기
제 3047호
자가치유 일러스트과학향기썸네일
FOCUS 5

자가치유 소재가 미래를 바꾼다

인류가 지구에서 가장 멀리 보낸 인공 물체. 보이저 1호는 지구로부터 306억km 떨어진 곳에서 우주 공간을 날아가고 있다. 빛의 속도로 가도 38시간 이상 걸리는 거리다. 미국 항공우주국(NASA)은 보이저 1호가 2030년까지는 지구와 통신할 수 있으리라 내다본다.    그런데 만약 우주에 흩어져 있는 작은 먼지와의 충돌로 보이저 1호의 안테나에 손상이 생긴다면 어떻게 될까. 방사성동위원소를 이용한 발전기가 여전히 쌩쌩히 돌아가는 데도 보이저 1호는 ‘벙어리’가 되고 말 것이다. 태양계를 벗어난 보이저 1호의 안테나를 수리할 수 있는 방법은 인류에게 없다. 만약 보이저 1호에게 최근 각광 받고 있는 자가치유 금속이 쓰였다면 작은 충격이나 상처쯤은 걱정 하지 않아도 될 것이다.   사진1. 영화 '...
KISTI의 과학향기
제 3043호
171110인공거미줄썸네일
FOCUS 7

거미줄을 인공적으로 생산할 가능할까

같은 무게의 강철보다 강하면서 고무보다 유연하다. 탄성이 좋아 평소 길이의 4배나 늘어나는 것은 물론 질기기까지 해 방탄복을 만드는 데도 쓰인다. 인간의 면역체계를 자극하지 않아 인공장기의 소재로도 활용될 수 있다. 꿈의 천연섬유인 거미줄 이야기다.   현재 지구상에는 약 4만 5천여 종의 거미가 살고 있다. 3억 8천만년 동안 수많은 진화를 거치며 발달해 온 거미줄은 우리 생각보다 다양한 기능을 가지고 있기에 그 활용도는 무궁무진하다. 예를 들어 박테리아와 곰팡이를 억제하는 거미줄은 의학적으로 연구할 가치가 충분하다.   이론일 뿐이지만, 거미줄로 만든 로프는 비행 중인 제트여객기를 낚을 수 있다는 연구 결과도 있다. 이렇게 거미줄만큼 과학자들에게 영감을 주는 소재는 많지 않다. 하지만 거미줄의 이 ...
KISTI의 과학향기
제 3039호
달썸네일
FOCUS 2

아폴로 이후 21세기의 새로운 문러쉬

한동안 잠잠하던 달 탐사 경쟁이 내년부터 세계 각국에서 치열하게 진행될 예정이다. 당장 내년인 2018년부터 미국 민간기업이 최초 달 여행을 시도할 예정이다. 중국과 인도 역시 민간기업들이 무인탐사 로버를 보낼 계획이다.   2019년에도 달 방문은 이어진다. 중국은 달 샘플 회수선을, 미국은 시험용 유인 캡슐을 일본의 초소형 달 착륙선과 함께 발사할 전망이다. 우리나라도 2020년경에 달 궤도선을 보낼 계획을 추진 중이다.   조만간 달은 지구의 방문객으로 넘쳐날 예정이다. 과거와 달리 국가단위뿐 아니라 민간 기업 차원에서도 활발히 이뤄지고 있는 ‘21세기 새로운 문러쉬’의 내막에 대해 살펴본다.   미니 아폴로를 준비 중인 중국   현재 달 탐사를 가장 열정적으로 진행하고 있는 나라는 중국이다. 이...
KISTI의 과학향기
제 3034호
중력파썸네일
FOCUS 3

100년 전 아인슈타인이 예언했던 중력파 검출

2015년 9월 14일 오전 11시 51분(유럽표준시·CET) 독일 막스플랑크중력물리학연구소의 젊은 물리학자인 마르코 드라고는 막 점심을 먹으려던 찰나 모니터에서 무엇인가를 발견했다. 지구에서 13억 광년 떨어진 우주 어딘가에서 발생한 미세한 흔들림(space vibrate)이 포착된 것이다.   훗날 ‘GW 150914’라고 명명된 이 흔들림은 곧바로 미국의 레이저간섭계 중력파관측소(LIGO; 이하 라이고)에 전해졌다. 정확히 100년 전인 1915년 아인슈타인이 일반상대성이론을 발표하며 예측한 중력파(Gravitational Wave)다. 미세하기 짝이 없는 이 파동은 물리학계에 거대한 폭풍과도 같은 충격을 가져왔고, 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 이 충격에 주목했다.   2017년 노벨물리학상은 ...
KISTI의 과학향기
제 3030호
암 진단 치료 돕는 나노기술 일러스트썸네일
FOCUS 3

나노기술 통한 암 진단과 치료 기술 빠르게 발전

몇 해 전, 미국의 유명 여배우 안젤리나 졸리가 유방을 절제하는 수술을 받고 자신이 그런 선택을 한 배경을 뉴욕타임스에 기고했다. 아직 암에 걸리지는 않았지만, 유전적으로 유방암에 걸릴 위험이 높다는 사실을 알았기 때문이다.   그녀의 선택은 많은 사람들에게 영향을 미쳤다. 가렛 에반스 영국 맨체스터대 세인트메리병원 유방암발생예방센터 교수팀이 조사한 결과, 안젤리나 졸리의 신문 기고 이후 유전자 검사를 받고 가슴을 절제하는 여성의 숫자가 급증했다. 그리고 그 숫자는 꾸준히 유지됐다. 이는 암을 조기에 진단하고 완전히 치료하기 어려운 현재의 의료기술 수준에서 고려할 수 있는 선택지다. 하지만 희망이 없는 것은 아니다. 나노기술이 발전하면서 이전보다 암을 정확하게 진단하고 치료하는 연구가 활발히 이뤄지고 ...
KISTI의 과학향기
제 3027호
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