전투현장에서 장비를 운반해 주는 군용 로봇견 ‘빅도그’. 천연두ㆍ에볼라 등 각종 바이러스를 걸러내는 휴대용 혈액 클리너. 거실 창을 고화질 TV로 변모시키는 투명한 OLED 등. 첨단과학기술의 발달은 우리 일상생활의 획기적인 변화를 가능케 한다. 파퓰러사이언스 4월호에 게재될 이 시대의 새로운 과학적 발견 및 발전방향에 대해 알아보자.
◇군용 로봇견 ‘빅도그’
-무거운 짐 최대55㎏까지 운반 가능
던진 원반을 낚아채 오거나 전봇대에 실례하는 것 외에도 더 많은 일을 할 수 있다는 것을 보여주는 ‘개(Dog)’가 탄생했다. 그 주인공은 바로 보스턴 다이내믹사가 미 육군의 지원으로 개발한 ‘빅도그’다.
세계에서 가장 야심 찬 보행 로봇 ‘빅도그’는 수십 킬로그램의 장비를 운반해 병사들의 짐을 덜어줄 뿐만 아니라 화재현장에서도 겁을 내지 않는다. 스스로 방향을 감지할 수 있는 능력을 갖추고 있는 덕분에 전투현장에서 어떻게 닥칠지 모르는 위험에 대처할 수 있다.
그레이트 데인견종 정도의 몸집을 가진 ‘빅도그’는 자동차나 탱크가 통과할 수 없는 험한 지형에서 1시간에 약 5킬로미터 이상 갈 수 있고, 최대 45도의 오르막길을 올라가는 것은 물론, 무거운 짐도 55킬로그램 무게까지 운반할 수 있다.
‘빅도그’의 몸체는 강철 프레임으로 되어 있으며 내부에 유압시스템을 구동하는 1기통 휘발유 엔진과, 컴퓨터 및 관성측정장치(IMU)을 장착하고 있다. 관성측정장치는 광섬유 레이저 자이로스코프와 가속도계를 사용해, 로봇의 동작과 자세를 파악한다. 향후 8년 이내에 인공지능을 통해 코스를 자율적으로 결정할 수 있는 빅도그를 전투현장에서 직접 만날 수 있을 전망이다.
◇휴대용 혈액 클리너
-혈액속 천연두등 바이러스 쉽게 제거
생물학적 무기 분야의 전문가들이 가장 두려워하는 시나리오는 바로 미국 도심에 테러분자들이 천연두 바이러스를 퍼뜨리는 것이다. 천연두는 현대 첨단의학으로도 치료 불가능한 질병일 뿐 아니라 백신조차 없는 상태다.
그러나 이러한 최악의 시나리오가 현실화될 가능성은 최근 새로 발명된 장비로 인해 차단될 것으로 보인다. 현재 샌디에이고 소재의 소규모 바이오테크 기업 이쓸론 메디컬(Aethlon Medical)에서는 혈액에서 바이러스를 제거해주는 휴대용 장비를 개발 중에 있다. 일명 헤모퓨리파이어(Hemopurifier)로 알려진 이 장비는 천연두뿐 아니라 마르부르크, 에볼라 등의 기타 각종 바이러스를 걸러내는 기능을 한다.
헤모퓨리파이어는 줄어든 투석 카트리지와 같은 형상을 하고 있는데 크기가 밀대만 하며 신장 기능이 정지된 환자들의 혈액을 정제해주는 기능을 한다.
헤모퓨리파이어나 투석 카트리지 모두 필터를 통해 혈액의 독소를 제거해낸다. 이쓸론 사에서는 2개 모델을 선보이고 있다. 하나는 길이 1피트, 너비 1인치로 병원에서 사용토록 제작된 제품이며 다른 하나는 커다란 펜 크기만 한 제품으로 현장에서 사용되도록 고안됐다. 현재 동물실험이 완료된 상태다.
◇창이 스크린으로 변한다
-투시형 OLED 2년내 상용화될듯
얇은 벽걸이형 플라즈마 스크린이 TV기술의 정점으로 보일 수도 있겠지만 만약 창이 평면스크린 TV 구실까지 할 수 있다면 어떨까? 또한 자동차 GPS시스템이 앞 유리창에 뜬다면. 최근 독일의 프라운호퍼 연구소에서 투명한 유기발광다이오드(organic light-emitting diode; OLED)가 개발됐는데 이 OLED가 바로 그와 같은 꿈을 실현시킬 것으로 전망된다.
이 OLED는 투명한 표면이면 무엇이든 투시형 디스플레이로 변모시키는 기능을 갖추고 있다. 디스플레이계의 차세대 주자로 주목 받고 있는 OLED 덕택에 기존 LCD모니터나 TV에 사용되는 것처럼 거추장스럽고 전력 소모량만 큰 백라이트가 더 이상 필요치 않게 된다.
OLED 스크린은 종이처럼 얇은 전기발광 막으로 구성되는데 이 막은 전류가 흐를 때 빛을 발한다. 그러나 오늘날의 OLED는 이러한 전류 공급을 위해 두터운 전극을 사용하는 관계로 투시형 디스플레이를 구현하지 못한다.
이에 대해 프라운호퍼 연구소의 물리학 분과의 아민 베델 박사는 다음과 같은 해결책을 제시했다. 문제의 전극을 금속 산화물의 얇은 코팅막으로 대체하자는 것으로, 이 코팅막은 전기가 통하면서도 이전 것들에 비해 60%나 더 투명하다. 이 기술은 2년 내에 상용화될 예정이다.
◇후드가 열리는 자동차
-사람 부딪히면 車후드 열려 충격 완화
차에 사람이 부딪힐 경우 사람이 받는 충격을 완화시켜 줄 수 있는 신개념 시스템이 개발됐다. 재규어가 XK의 유럽판 모델에 처음으로 선보인 ‘보행자 배치본넷시스템(PDBS)’은 충돌 발생시 자동차 후드가 열리면서 보행자가 받는 충격을 완화시켜 준다.
이 시스템은 차체에 충격을 받으면 범퍼에 있는 센서들이 충돌물체의 크기와 무게를 측정한다. 깡통을 치었다고 해서 시스템이 작동하는 일은 없지만 만약 사람을 치었을 경우, 앞 유리창 밑에 장착된 파이로테크닉 화약 2개가 에어백처럼 부풀면서 자동차 후드를 열리게 만든다. 보행자 머리와 상체가 후드와 접촉하면서 6각형 형태의 내골격 덕분에 비교적 안정적으로 떨어질 수 있다.
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