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파퓰러메커닉스 선정 올해의 발명품



 



나는 자동차, 우주 망원경, 구르는 로봇…


두 날개로 나는 비행기보다 빠른 헬리콥터를 만드는 것은 불가능한 것일까. 헬기 로터가 회전하기 시작하면 앞으로 나아가는 로터와 후퇴하는 로터가 있다. 앞으로 나아가는 로터는 공기를 가르면서 양력과 함께 전진하는 속도를, 반대로 후퇴하는 로터는 속도와 양력을 떨어뜨린다.

이를 ‘양력 불균형’(dissymmetry of lift)이라고 하는데, 헬기의 속도가 빠를수록 더 크게 일어난다. 과학자들은 이 현상 때문에 고속으로 나는 헬기를 개발하는데 한계가 있다고 봐왔다. 지금까지 개발된 가장 빠른 헬기는 시속 300km를 넘지 못했다. 미국 헬기회사 시콜스키사 엔지니어 스티브 와이너는 “일반적으로 하나만 쓰는 로터를 쌍둥이로 사용하면 문제 해결이 가능하다”고 말한다.

시콜스키사가 개발한 X2는 독특한 디자인을 하고 있다. X2는 전통적인 헬기와 달리 서로 반대 방향으로 회전하는 로터 2개가 달려 있다. 뒷부분에 테일로터도 달려있지 않다. 시콜스키측은 양력불균형 문제를 해결하면 460km까지 날 수 있을 것으로 보고 있다.





미국의 과학전문지 ‘파퓰러메커닉스’는 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 X2와 같이 올해를 빛낸 뛰어난 기술 10선을 소개했다.

미국 마이크로소프트에서 개발한 게임기 엑스박스360용 인터페이스 ‘네이덜’이 그중 하나. 컴퓨터 키보드 대신 실제 사람이 움직이는 동작을 그대로 사용하는 신개념 방식이다. 웹카메라나 근적외선 센서, 마이크에 동작이나 소리가 입력되면 게임 속 인물의 동작과 표정으로 인식된다.

땅속 박테리아의 신진대사 활동에서 전기를 얻는 배터리 ‘르본’은 전기를 사용하지 못하는 세계 5억 명의 인구를 위해 개발됐다. 현재는 발광다이오드(LED)를 켜거나 휴대전화를 충전할 수 있는 수준에 이른다.

남미 정글에서 요긴하게 사용될 수 있는 나는 자동차도 인정받았다. 스티브 세인트라고 불리는 선교사와 아마존 토착민들이 공동 개발한 이 차량은 소형 오프로드용 차량에 낙하산을 붙여 만들었다. 숲과 강이 많고 길은 없는 지역에서 달리면 자연스럽게 날아올라 바람을 타고 이동이 가능하다.

스페이스셔틀을 비롯해 종전 방식의 우주 로켓을 대체할 새로운 로켓 기술도 가능성을 인정받았다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 항공우주공학과 연구팀은 아주 소량의 연료로 우주를 날아갈 수 있는 헬리콘 플라스마 추력기를 개발했다. 이 엔진은 이온 플라스마에 전자기장을 걸어줄 때 일어나는 정전기적인 힘을 이용해 앞으로 나아간다. 엔진에서는 초속 40km의 플라스마가스가 뿜어져 나온다. 미국항공우주국(NASA)은 이 엔진을 이용해 화성까지 가는 로켓을 개발할 수 있을 것으로 보고 있다.





MIT 공대생인 그레그 슈롤은 구르는 동안에도 스스로 방향을 바꾸는 공 모양의 로봇을 개발했다. 종전에도 방향을 바꾸는 공 로봇은 있었다. 하지만 슈롤이 개발한 로봇은 가파른 언덕을 올라가거나 계단을 올라가기도 한다. 미사일에 사용되는 다양한 센서와 자이로스코프가 로봇의 움직임을 결정한다. 슈롤은 이 로봇이 험한 지형의 행성을 탐사하거나 위험한 쓰레기 처분장에서 활약하는데 활용되기를 기대한다.

미국 하버드대 화학과 조지 화이트사이즈 박사팀이 개발한 휴대용 혈액 진단기 역시 주목을 받았다. 작은 우표 크기의 이 진단장치는 에이즈바이러스(HIV)나 간염을 진단하는 시약과 혈액이 움직이는 미세한 관으로 이뤄져 있다. 혈액을 진단장치에 올려놓고 색깔이 변한 모습을 휴대전화로 촬영해 병원으로 보내면 즉시 진단이 가능해 가난한 개발도상국에서도 널리 활용이 가능하다는 게 연구진의 설명.

파뮬러메커닉스는 이밖에도 올해 초 발사된 케플러우주망원경과 고순도 나트륨을 이용한 태양열·풍력 에너지 저장용 나트륨 황(sodium sulfur) 배터리를 올해 발명품에 선정했다.







미국 매사추세츠공대(MIT) 항공우주공학과 연구팀이 개발한 아주 소량의 연료로 우주를 날아갈 수 있는 헬리콘 플라스마 추력기



미국 마이크로소프트에서 개발한 게임기 엑스박스360용 인터페이스 ‘네이덜’



MIT 공대생인 그레그 슈롤이 개발한 구르는 동안에도 스스로 방향을 바꾸는 공 모양의 로봇

 

 

 

 

 



박근태 동아사이언스 기자 kunta@donga.com



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