우리나라 지자체가 관심 가지면 좋을 만한 새로운 첨단 기술과 톡톡 튀는 아이디어들을 소개한다.
서울에서 부산까지 15분! 초고속 진공열차 하이퍼루프
비행기보다 1.5배 빠른 꿈의 교통수단 하이퍼루프 (Hyperloop). 전기자동차 업체 테슬라의 CEO 앨런 머스크가 LA의 교통 체증에 시달리다 고안해 낸 하이퍼루프는 진공터널 안에서 하이퍼소닉(극초음속)의 속도로 이동하는 초고속 진동열차다. 출발지에서 목적지까지 진공관을 연결해 자기장의 힘으로 추진력을 얻은 열차를 운행하는 원리로, 만약 서울에서 부산까지 연결된다면 325km를 단 15분에 돌파할 수 있다. 공기의 저항을 거의 받지 않고 바퀴나 도로와 접촉하며 생기는 마찰도 없기 때문이다.
원리는 간단하지만 기술이 까다롭고 비용과 안전상의 문제가 대두되고 있는 상황에서 앨런 머스크는 오픈소 스를 통해 하이퍼루프를 발전시키고자 2015년 전 세계 대학생과 공학인들을 대상으로 하이퍼루프 대회를 개최하는 등 안전하고 빠른 차세대 교통수단을 만들기 위한 노력을 아끼지 않고 있다. 지난해 개최된 하이퍼루프 대회에서 우승한 MIT연구팀의 하이퍼루프 시스템이 오는 8월 미국 캘리포니아에서 시운전된다고 하니, 지구촌 곳곳을 하루 만에 여행하는 일도 불가능한 일은 아닐 것으로 보인다.
쓰레기통에 쓰레기 버리면 와이파이가 무료! 와이파이 빈
인도의 스타트업 회사 ‘ThinkScream’은 쓰레기통에 쓰레기를 버리면 와이파이를 일정시간 제공하는 쓰레기통을 선보였다. 인도에는 쓰레기통과 화장실이 부족해 길거리가 비위생적이고 쓰레기가 넘쳐나는 문제가 나타났다. 이를 해결하기 위해 고안된 쓰레기통 ‘와이파이 빈 (WiFi Bin)’은 쓰레기를 버리면 15분 간 와이파이를 제공하는 에코 쓰레기통이다. 쓰레기통 내부에 와이파이를 제공하는 라우터를 설치해 쓰레기 투입 시 스마트기기 화면에 와이파이 접속이 가능한 코드가 뜨도록 한 것. 현재 와이파이 빈은 인도의 대도시와 축제 현장에 설치돼 많은 사람들의 호응을 얻으며 자발적인 참여를 이끌어내고 있다.
3D? 이제는 4D프린터 시대가 온다
3D프린터에 대한 관심과 활용이 나날이 늘어가고 있지만 이제는 3D를 넘은 4D프린터 시대가 다가오고 있다. 미국 MIT 자가조립연구소 스카일러 티빗츠(Skylar Tibbits) 교수가 ‘4D 프린팅의 출현’이라는 제목의 강연을 하면서 세상에 알려진 4D프린터는 3D프린터에 ‘시간’을 더한 것으로, 부품 설계도를 3D프린터에 넣고 출력하면 시간이 지남에 따라 스스로 조립이 되는 기술이다. 설계도와 프린터만 있으면 어디서든 원하는 물체를 만들 수 있다는 점에서 물체의 원격 전송을 가능하게 할 기술로도 꼽히기도 한다.
4D프린터의 원리는 단백질 같은 생체 분자들이 스스로 결합해 모양을 갖추는 원리를 응용한 것으로 이를 ‘자가 조립(Self-assembly)기술’이라고 한다. 현재 4D프린터는 압축된 크기의 드레스를 프린트한 뒤 시간이 지나면 원래 크기로 펼쳐져 입을 수 있도록 하는 데까지 발전했 다고 한다. 4D프린터가 앞으로 계속 발전해나간다면 머지않은 미래에는 교량이나 도로가 파손됐을 때 스스로 복구되는 재료를 만들거나, 기분이나 환경에 따라 색과 모양이 변하는 자동차, 자가변형이 가능한 생체조직과 바이오 장기까지 활용될 수 있을 것으로 보인다.
활용 가능성이 무궁무진한 꿈의 물질 그래핀
흑연은 육각의 벌집 모양인 탄소가 그물처럼 배열돼 평면의 층으로 쌓여 있는 구조로, 이 흑연의 한 층을 그래핀(Graphene)이라고 한다. 두께 0.2㎚, 매우 얇고 물리적·화학적 안정성이 높은 물질인 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동이 빠르다. 강철보다는 200배 이상 강도가 강하며, 열 전도율은 다이아몬드보다 2배 더 빠른 그야말로 꿈의 물질이다.
빛을 대부분 통과시켜 투명하고 신축성도 뛰어나기 때문에 방열재료, 에너지용 전극, 투명 전극, 구부리거나 말아서 사용할 수 있는 디스플레이 등의 웨어러블 기기과 전자 종이를 만드는 분야에 활용된다. 얼마 전 국내한 연구팀이 기름을 잘 흡착하는 동시에 물을 밀어내는 성질이 있는 그래핀을 이용해 물 위에 떠 있는 얇은 기름층을 흡수하는 고성능 방제장치 기술과 피부에 붙이면 땀으로 혈당을 측정하고 자동으로 혈당까지 조절해 주는 그래핀 전자피부를 개발하는 등 그래핀을 활용해 의료·환경·최첨단 IT 등 다양한 분야에서 연구와 개발이 이루어지고 있다.
