친환경 에너지 수확을 위한 바이오 물질 기반의 압전소자 화석연료 고갈과 환경 오염 증가에 따른 친환경 대체에너지의 필요성은 오랫동안 부각돼 왔고, 이를 위해 태양 에너지, 슈퍼 캐패시터, 리튬이온배터리 등 다양하게 개발됐다. 하지만, 휴대폰과 스마트워치처럼 다양한 휴대용 무선 전자 기기들을 작동시키는데 필요한 에너지는, 무엇보다 지속 가능하며 공해 없는 에너지이어야 한다. 제일 쉽게 접할 수 있는 에너지는 일상생활에 존재하는 mechanical energy(역학적 에너지)이다. 손가락 터치, 걷기, 관절 움직임, 대기 흐름, 액체 이동 등으로 역학적 에너지를 수확해 전기적 에너지로 변환하면 공해에 영향을 미치지 않고 전력 생산을 할 수 있다. 이렇게 역학적 에너지를 전기적 에너지로 변환해주는 소자를 압전소자라고 한다. 압전 효과는 힘이나 자극이 가해졌을 때, 전기적으로 대칭성을 이루고 있던 물체가 불균형이 일어나 양과 음으로 전화가 나뉘고 표면의 전하밀도가 변하면서 전기가 흐르게 되어 발생한다. 압전 물질로는 양전하와 음전하 위치가 쉽게 어긋나 편극이 변하는 결정 물질을 사용하면, 일정한 방향에서 양과 음의 전하 이동 변화가 나타나 효율이 높은 전기를 생성할
학술 | 이주현 / 화공 통합과정 | 2018-01-01 20:32
"과학자, 공학자가 과학원리, 기술뿐만 아니라 새로운 사회 가치 개념도 만들어 낼 수 있다면 좋겠다"는 생각으로 시작된 프로젝트가 사이언스월든(Science Walden)이다. 공학자도 인문사회학자 못지않게 사회의 갈등과 경제적 어려움을 겪고 있는 청년층에 대한 고민을 공유한다. 사회시스템의 원리를 과학으로 이해하고 이를 공학적 엔진으로 지금과는 조금 다르게 작동시켜 보고 싶었다. 똥, 오줌을 수세식 변기로 내려보내지 않고 모아서 에너지를 만들고 이 에너지로 난방, 음식 조리 연료, 자동차 연료로 활용할 수 있다면 우리 사회는 어떻게 변할까 상상해 보았다. 이런 세상이 가능하다면 똥을 하수처리장으로 보내지 않고 생긴 경제적, 사회적 가치를 사람들에게 지급하는 개념이 똥 본위화폐이다. 똥 본위화폐는 우리 사회 인프라 자본의 골격을 바꾸고 자본과 노동의 가치 이전 인간 본연의 가치로 돌아가는 동력을 제공해 줄 것으로 기대한다. 똥 본위화폐로 세상을 행복하게 바꾸려는 과학자, 공학자, 예술가, 인문학자들의 이야기를 시작한다.똥의 4가지 가치시작은 환경공학자로부터였다. 공학자가 기술을 연구하여 만들면 이를 기업, 국가가 사회와 시민들을 위해 실현하는 방법과는 달리
학술 | 조재원 교수 / UNIST 도시환경공학부 | 2017-09-06 23:09
연말연시 각종 술자리가 잦아지는 요즘, 여러가지 술을 섞어 마시는 폭탄주가 빠지지 않고 등장한다. 도수가 높아 마시기 부담스러운 양주나 소주에 도수가 낮은 맥주나 음료수를 섞으면, 마시기 부담스럽지 않으면서도 빨리, 많이 마실 수 있다는 장점 때문에 우리네 취향에 맞는 듯하다. 폭탄주는 참석자들의 취향과 상태, 분위기와 상황에 따라 적절한 비율, 즉 도수로 만들어야 하므로 만드는 사람의 경험과 기술이 매우 중요하다. 제조된 폭탄주들이 각각 어느 정도의 도수를 갖는지, 얼마나 균일하게 만들어졌는지 알아보려면 직접 마셔볼 수밖에 없을까? 어떻게 하면 즉석에서 쉽고 간단하게 용액의 도수를 측정할 수 있을까? 더 나아가 액체에 섞여 있는 첨가물의 양을 측정하는 데는 어떤 방법이 있을까?용액의 농도 측정만약 용액을 이루고 있는 구성 성분을 알고 있다면 그 농도를 알아내는 것은 어렵지 않다. 가장 간단한 방법은 용액의 늘어난 비중을 이용하는 것으로, 알코올 도수를 측정하는 기구인 주정계의 원리로 널리 쓰이고 있다. 그 외에도 용액의 전기전도도, 어는점, 끓는점 등 대부분의 물성치인 용액의 농도에 크게 영향을 받는다. 하지만 위 방법들은 추가적인 측정 장비를 필요로 하기
학술 | 김동성 교수, 김원경 박사후연구원 | 2017-01-01 17:26
이공계 대학(원)생이라면 졸업하기 전 미래학 관련 서적은 한 권이라도 꼭 탐독하기를 권한다. 물론 인문사회계열 학생들에게도 미래학 서적을 읽어보라고 권하겠지만 특별히, 이공계 학생들에게 더 권하고 싶은 이유는 지금만큼 과학기술이 사회를 변화시켰던 때도 없었기 때문이다. 통상 사회를 변화시키는 요인으로 인구, 문화, 경제, 에너지(자원), 환경, 정치(지배 구조) 등도 꼽고 있지만, 과학기술의 영향력이 가장 크다. 과학기술은 앞서 든 6가지 변화의 동력(drivers of change)과 달리 사회를 무차별적으로 변화시키며 변화 이전으로 되돌아갈 수 없게 만드는 특징을 갖고 있다. 스마트폰을 예를 들어보자. 어떤 나라는 스마트폰을 사용하고 다른 나라는 사용하지 않는 예가 있는가. 어떤 문화적 배경을 갖던, 역사가 어떻든, 어떤 언어를 사용하든, 자원이 있든 없든, 자연환경이 어떻든 스마트폰은 사용되고 있다. 또 스마트폰이 대중화된 우리 사회에서 무선 호출기(삐삐라고 불렀던)나 시티폰(발신전용 이동전화)을 사용할 수 있겠는가. 시티폰을 쓰고 싶어도 쓸 수 없다. 이처럼 기술은 사회 전반에 걸쳐 영향력을 행사하며 특정한 방향으로 사회 구성원을 몰아간다. 방향이 한
학술 | 박성원 박사 / 과학기술정책연구원 미래연구센터 | 2016-11-09 20:26
현대인의 질병, 심근 경색심혈관계질환(이하 CVD)은 인류의 사망 원인 중 1위에 해당하는 대표적인 현대인의 질병이며, 우리나라에서는 암, 뇌혈관질환과 함께 3대 사망 원인으로 손꼽히는 질병이다. 2015년 기준, 향후 10년 내 심혈관계질환으로 인한 전 세계 사망자 수가 연간 780만 명으로 예측되는 결과가 발표됐으며, 늘어난 기대수명과 출산율 저하로 인한 노인 인구의 증가에 따라 CVD 사망자는 더욱 증가할 것으로 보인다. 심혈관계 질환에도 여러 종류가 있는데, 그중 가장 주요한 것은 심근경색으로, 심장 동맥이 막혀서 피의 공급을 받지 못한 심장 근육이 괴사하게 됨으로써 발생한다. 심근경색은 인간의 질병 중에서 사망률이 가장 높다고 알려져 있는데, 병원에 도착하기 전에 50%가 사망하고 적극적인 치료를 하여도 사망률이 10%에 이를 정도이다. 따라서 흡연, 고혈압, 고지혈증, 당뇨, 비만, 가족력 등의 위험요소를 가지고 있는 사람은 심근경색 초기 증상을 잘 인지하고 있어야 한다. 일단 심근경색이 발생하면 6시간 이내에 병원 치료를 받아야 심장의 괴사를 줄일 수 있고 12시간 안에 치료를 받아야 심근을 성공적으로 회복시킬 수 있다. 즉 심근경색은 초기 증상
학술 | 이정수 교수/ 전자전기공학과 박찬오(정보전자융합공 | 2016-10-12 17:39
우리 인류는 알고 있었다. 오존층이 언젠가는 파괴될 것이라는 것을. 그러나, 그렇게 극적으로 다가올지는 몰랐던 것 같다. 1970년대 초반, 미국의 성층권 초음속비행계획(supersonic transport, SST)은 배출되는 질소산화물(nitrogen oxides, NOx)에 의한 오존층 파괴에 대한 우려로 중단되어야 했다. 1970년대 중반, 과학자들은 우리들이 흔히 스프레이 등 분사제와 냉매로 사용해온 염화불화산소(chloroflurocarbon, CFC)에서 Cl 이 분리되며 오존층을 파괴한다는 것을 경고했다. 1984년에 영국 남극탐험대(British Antarctic Survey)의 Joe Farman 박사와 일본 기상연구소(Meteorological Research Institute)의 Shigeru Chubachi 박사가 각각 오존홀을 발견한 이래(Farman et al., 1985; Chubachi et al., 1984), 각국의 대표들은 신속히 1987년 몬트리얼 의정서(Montreal Protocol)를 채택하며 오존층 파괴물질의 생산을 전면 중단하기로 하였다. 그 이후 런던, 코펜하겐 개정안(Amendment) 등 지속적으로 강화된
학술 | 김준 교수 / 연세대학교 대기과학과 | 2016-09-07 18:12