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2010년 미래를 주도할 10대 IT 기술

Reports 2010/09/11 20:24 Posted by 나는 준혁 superZUN


2010, 미래를 주도할

10대 기술 전망 조사




1.     클라우드 컴퓨팅

A.     클라우드 컴퓨팅이란 인터넷의 발달과 함께 새롭게 대두되는 컴퓨터 기술로서 현재 우리가 사용하는 컴퓨터의 개념에서 완전히 벗어난 새로운 컴퓨팅 개념이다.  사용자는 인터넷에 접속된 입, 출력장치와 저장장치만을 가지며, 문서작성, 영화감상, 게임 등에 필요한 연산은 인터넷에 연결된 슈퍼컴퓨터에 의해 수행된다.  이로인해 인터넷에만 연결되어있다면 사용자는 슈퍼컴퓨터를 사용하는 듯한 효과를 볼 수 있다.

B.      클라우드컴퓨팅의 시장규모는 2011년 약 1600억달러로 예상되며, 현재 MS와 구글에서는 각 각 윈도클라우드OS’, ‘크롬OS’ 와 같은 클라우드 운영체제를, 판다시큐리티에서 클라우드 컴퓨팅 기반의 백신을 제공하고있다.

 

2.     바이오 전지

A.     바이오전지란 탄수화물이나 지방질 등을 효소로 분해하여 활동에너지로 사용하는 생물의 구조를 응용하여 활동에너지 대신 전기에너지를 뽑아내는 새로운 기술이다.  실 예로 일본의 소니에서는 포도당(탄수화물)을 넣어 전력을 생산할 수 있는 전지를 개발, MP3 player를 구동시키는 모습을 학회에 발표했다.

B.      바이오전지의 원료로 사용되는 포도당은 광합성을 하는 식물에 의해 합성되어질 수 있는 물질로, 지구상에 굉장히 풍부하게 존재하는 재생에너지이다.

3.     에너지 수확기술

A.     주변환경 속에서 발생되는 운동, , , 전파에너지를 다양한 전류유도장치들을 이용해 전기에너지로 바꾸는 기술로, 압력의 변화를 전기 에너지로 변환하는 장치를 이용해 긴 다리에 설치된 가로등의 불을 켜도록 하거나, 유동인구가 많은 도심지의 지하도로 내려가는 계단에 설치된 압전장치를 이용해 계단 벽면의 디스플레이를 재생하는 등의 기술로 사용되고있다.

B.      어떠한 반응물질도 생성하지 않으며, 에너지원은 해당시설을 이용하는 이용객(차량, 사람)으로부터 얻기 때문에 주목받고있다.

4.     기후변화 예측 및 모델링 기술

A.     지구온난화와 이상기후 등을 예측하는 기술로 강우, 강설, 태풍과 같은 기후예측에서부터 지진, 화산 폭발 등을 예측하는 시스템이다.  이러한 기술은 고성능의 슈퍼컴퓨터를 수백대 연결함으로써 계산이 가능할 정도로 복잡한 모델링 방식을 사용해야하기 때문에 최근에 와서 다시 시도되고있는 기술이다.

B.      기후변화의 예측이 정확해 진다면 농업, 어업에 크게 기여할 수 있을 뿐 아니라, 태풍에 미리 대비할 수 있어 인명피해를 줄일 수 있는 기술이다.

5.     탄소 절감 기술

A.     지구온난화의 가장 큰 원인으로 꼽히고있는 탄소를 절감하기위한 노력은 오래전부터 계속되어져왔다.  이러한 탄소배출을 줄여주는 기술은 모든 산업분야에 걸쳐 필요한 기술이다.

6.     스마트 하이웨이

A.     자동차와 도로의 네트워크를 통해 운전자가 감지하지 못하는 위험요소 등을 최소화시켜주며, 운전자에게 유용한 정보를 실시간으로 주고받을 수 있는 기술이다.  이는 전기자동차의 상용화와 함께 도로를 주행하며 실시간으로 전기자동차의 배터리를 충전시켜주는 시스템과도 연계되어 친환경 자동차인 전기자동차 산업과 함께 성장할 기술이다.

7.     무선전력전송기술

A.     전선을 사용하지 않는 비접촉방식의 전력송신기술로서 현재 RF통신, 블루투스통신과 같은 무선통신기술이 정보만을 전송하는 기술이라면 이 무선전력전송기술은 전력을 전달하는 기술이 되겠다.

B.      휴대용 기기의 사용량이 늘어나면서 무선충전시스템의 수요가 증가하고있으며, 현재초근접거리에 대한 전력송신기술은 전기면도기 등의 분야에 상용화되고있다.  더 넓은 거리를 인체에 아무런 해가 없이 손실없는 전력손실 기술을 개발하는 것이 관건이다.

8.     메타물질

A.     자연계에 존재하지 않는 물질을 인위적으로 만드는 기술이다.  일례로 가시광선을 피하는 나노구조의 메타물질을 합성하는데 성공하였는데, 이 메타물질로 만든 섬유로 옷을 만들어 입는다면 투명인간이 될 수 있다.

B.      뿐만 아니라 메타물질의 특징인 음의 굴절률응 이용해 파도를 진행방향으로 바꿀 수 있다.  이 기술을 이용하면 거대한 파도인 쓰나미의 진행방향을 반대로 바꾸어 태국에서 일어난 쓰나미 참사와 같은 자연재해를 막을 수 있다.

9.     바이오 컴퓨팅

A.     생체현상을 이용한 방식의 컴퓨터로 예를들면 세균을 이용한 컴퓨터 연산, 혹은 세포에 프로그램 명령을 입력해 환자의 체내에서 각종 미션을 수행하도록 하는 기술을 예로들 수 있겠다.

B.      바이오 컴퓨팅을 활용한다면 잘 짜여진 세포 하나를 간단한 영양물질을 이용해 수십억개의 복제품을 만들 수 있기 때문에 획기적으로 비용을 절감할 수 있다.

C.      또한 세포의 경우 독립적인 운영체계를 지니기 때문에 한 부품만 고장이 나더라도 동작을 하지 않는 컴퓨터와 달리 고장나지 않은 세포들은 자기역할을 계속 해 나가기 때문에 고장난 세포만을 교체하면 된다는 이점이 있다.

10.   바이오 의학

A.     인간의 염원인 무병장수와 젊음의 유지와 같은 것을 연구하는 학문으로서 선진국으로부터 시작된 고령사회의 인간에게 가장 필요한 기술이라고 할 수 있겠다. 

 

 

참조 : 한국과학기술정보연구원(KISTI)


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ARM7_ LEDout 코드분석

Reports/Electronics 2010/03/22 12:05 Posted by 나는 준혁 superZUN




#include <LPC21xx.H>  /* LPC21xx 레지스터 정의 */

#define  P2_31_IN    (0x0 << 20)   // 0 입력 기능-> 

/*

0x0은 이진수로 나타내면 0b0000 이다.

0000을 왼쪽으로 20번 shift하면 0000 0000 0000 0000 0000 0000 이 된다.

즉, P2_31_IN은 0b0000 0000 0000 0000 0000 0000 을 의미한다.

*/

#define  P16_19_OUT   (0xF << 16)   // 1 출력 기능

/*

0xF는 0b1111 이다.

1111 네 자리 bit 1111을 왼쪽으로 16번 shift하면 1111 0000 0000 0000 0000 이 된다.

즉, P16_19_out은 0b1111 0000 0000 0000 0000을 의미한다.

*/

int main(void)

{

unsigned long input;

 PINSEL2 = 0;

IODIR1 |=P16_19_OUT;

do{

IOSET1 = 0; // IOSET1에 1로 set된 비트만 1로 변경한다.(ON한다)

IOCLR1 = 0; // IOCLR1에 1로 set된 비트만 0으로 변경한다.(Off한다)

if(IOPIN0 & 0x00010000) input=input; //IOPIN0의 16번이 ON되어있으면 input을 그대로 둔다. 16번에 출력

else if(IOPIN0 & 0x00004000) input<<=3; //IOPIN0의 14번이 ON되어있으면 왼쪽으로 세 번 shift 17번에 출력

else if(IOPIN0 & 0x00008000) input<<=3; //IOPIN0의 15번이 ON되어있으면 왼쪽으로 세 번 shift 18번에 출력

else if(IOPIN0 & 0x00100000) input>>=1; //IOPIN0의 20번이 ON되어있으면 오른쪽으로 한 번 shift 19번에 출력

//input = (IOPIN0 & 0x00010000) | (IOPIN0 & 0x00004000)<<3 | (IOPIN0 & 0x00008000)<<3 | (IOPIN0 & 0x00100000)>>1; 

// 상위 if~else if문이 IOPIN0에 대해 16~14~15~21번순으로 순서대로 on/off 검사를 한 후 최초 참값에 대해서만 결과를 출력했다면

// 여기서는 IOPIN0의 14,15,16,21번pin의 on/off검사를 수행한 후 모든 핀에 대한 결과를 동시에 출력하게 된다.

//input >>=4;

//for checking input

//input값(20~23)을 그대로 LED에 출력(16~19)하기위해 우측으로 네 번 shift

 

gvffre455

IOSET1 = input; //input에서 1인 비트만을 ON시킨다.

IOCLR1 = ~input; //~input이 1인 비트(input이 0인비트)만을 OFF시킨다/

  }while(1);

}


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active low, active high란?

Reports/Electronics 2009/12/23 12:24 Posted by 나는 준혁 superZUN
전자 논리회로에서 신호의 의미있는 출력은 0과 1이 된다.
이 때 의미있는 신호를 0에 둘 것인가? 1에 둘 것인가에 따라 active low냐, active high냐가 결정되는데
특정 핀이 평상시 출력이 0이다가 어떤 특정한 이벤트가 발생했을 때 1을 출력한다면 Active High가 된다.
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7.20 문제의 변형문제에 대한 설계과제

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마이크로프로세서_atmega128 led shift

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피드백 오디오증폭기(feedback audio amplifier)

Reports/Electronics 2009/11/04 00:24 Posted by 나는 준혁 superZUN
피드백 오디오증폭기 결과보고서

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2.       2. Breadboard Result

3.       3. Circuit result

4.       4. Creativity and improvement


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OP-Amp를 이용한
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발표자료 및 결과보고서


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그래핀(기사_7.5_파이넨셜)

Reports/Electronics 2009/07/05 21:27 Posted by 나는 준혁 superZUN
컴퓨터를 입는다?..꿈의 소재 ‘그래핀’의 위력
2009-07-05 16:25:37

#1. 우주에서 가장 얇은 물질이지만 가장 강하다. 반도체에 쓰이는 실리콘보다 전자를 100배 이상 빠르게 이동시키고 전선의 주재료인 구리보다는 100배 많은 전류를 흘려보낸다.

#2. 다이아몬드와 흑연, 플러린과 탄소나노튜브가 이것의 ‘형제’들이다. 원자번호 6번인 탄소(C)로 구성됐지만 그 구조가 다른 ‘탄소 동소체(同素體)’라고 한다.

이 모든 것은 ‘꿈의 신물질’로 불리는 ‘그래핀(Graphene)’을 설명한 것이다. 고등과학원 계산과학부 손영우 교수는 5일 “그래핀은 지난 2004년 세상 밖으로 나왔다. 얼마 안된 기간에 그래핀에 대한 연구는 전 세계에서 동시다발적으로 진행되고 있다”면서 “탄소나노튜브, 고온초전도체 같은 2차원 신물질, 흑연에 대한 전통적인 연구들이 서로 맞닿아 있는 영역이기 때문”이라며 ‘그래핀이 지닌 폭발성’을 강조했다.

■그래핀을 아시나요

그래핀은 연필심으로 쓰이는 흑연을 뜻하는 ‘그래파이트(graphite)’와 화학에서 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 ‘∼ene’을 결합해 만든 용어다.

연필심의 원료인 흑연은 탄소를 6각형의 벌집 모양으로 수없이 쌓아올린 3차원 구조로 이뤄졌다. 그래핀은 여기서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라고 보면 된다. 2차원 평면 형태를 갖고 있으며 두께는 상상을 초월할 만큼 얇다. 탄소원자 하나의 지름인 0.2나노미터(㎚=10억분의 1m), 즉 100억분의 2m 정도다.

과학자들은 수십년간 2차원 물질을 찾기 위해 노력해 왔다. 그러던 중 지난 2004년 영국 맨체스터대 연구팀이 상온에서 완벽한 2차원 구조의 그래핀을 제작하는 데 성공했다. 놀랍게도 이는 매우 간단한 방법으로 이뤄졌다. 스카치테이프의 접착력을 이용, 흑연에서 그래핀을 떼어낼 수 있었던 것.

이후 우리나라 과학자들도 그래핀 분야에서 괄목할 만한 연구성과를 내고 있다. 미국 컬럼비아대 김필립 교수는 지난 2005년 그래핀을 분리한 후 물리학계의 오랜 숙제인 ‘반정수 양자홀 효과’를 실험으로 증명했다. 또 성균관대 홍병희 교수와 삼성전자종합기술원 최재영 박사팀은 지난 1월 니켈을 촉매로 하고 1000도의 고온에서 메탄과 수소가스를 사용하는 화학증기증착법(CVD)을 통해 가로, 세로 각각 2㎝의 그래핀을 만드는 데 성공했다.

■왜 그래핀인가

그럼 전 세계 과학자들이 그래핀 연구에 열광하는 이유는 무엇일까. 그 이유는 여러 가지 우수한 성질을 갖고 있는 그래핀의 특징에서 찾을 수 있다. 그래핀은 두께가 0.2㎚로 얇으면서 물리적·화학적 안정성이 높다. 또 상온에서 구리보다 단위면적당 100배 많은 전류를 실리콘보다 100배 빨리 전달할 수 있다. 뿐만 아니라 그래핀은 열전도성이 최고라는 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높다. 기계적 강도는 강철보다 200배 이상 강하다. 게다가 신축성이 좋아 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않는다. 미래 기술로 각광받는 휘어지는 디스플레이나 입는 컴퓨터에 적용될 수 있다는 얘기다.

그래핀은 현재 차세대 소재로 각광받는 탄소나노튜브를 뛰어넘는 것으로 평가받고 있다. 그래핀을 원통처럼 말면 탄소나노튜브가 되는데 이 둘은 화학적 성질이 매우 비슷하지만 그래핀은 탄소나노튜브보다 균일한 금속성을 갖고 있어 산업적 응용 가능성이 더 크다.

손 교수는 “아직 그래핀에서 전자의 전도도를 제한하는 근본적인 원리가 규명되지는 않았다. 또 그래핀의 모서리에 대한 원자 수준의 제어 및 그래핀 나노리본 제작 등 많은 숙제가 남아있는 것이 현실”이라고 설명했다.

하지만 그래핀에 대한 연구가 물리학의 영역에서 화학, 재료공학, 전자공학 분야로 빠르게 확장되고 있는 만큼 이런 근본적인 질문들은 곧 해결될 것으로 보인다고 손 교수는 강조했다.

■하나씩 풀리는 그래핀의 비밀

지난 6월 29일부터 7월 2일까지 고등과학원에선 ‘그래핀 연구의 최근 발전’이란 주제의 국제 학술행사가 열렸다. 전 세계 그래핀 연구의 권위자 28명이 모인 이 학술행사에서 연구자들은 풍성한 최근 연구성과를 공유했다.

일본 NEC전자의 미야모토 박사는 레이저 펄스를 흑연에 쏘아주면 흑연 표면에서 그래핀 단층이 떨어져 나온다는 사실을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인했다고 밝혔다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 징 콩 교수는 “니켈을 촉매로 사용한 CVD를 이용, 지름 10㎝의 그래핀을 합성할 수 있었다. 하지만 그래핀 표면에 쭈글거리는 현상이 나는 문제가 생겼다”고 소개했다.

또 미국 오스틴 텍사스주립대 로드니 루오프 교수는 니켈 대신 구리를 촉매로 사용한 CVD를 해봤더니 단층이 아닌 2층 이상으로 자란 그래핀의 면적이 5% 수준으로 매우 적었다는 연구 결과를 공개했다.

그래핀을 이용한 실험방법에 대한 아이디어도 눈길을 끌었다.

미국 러트거스대 에바 안드레이 교수는 그래핀이 놓이는 기판과 그래핀이 상호작용을 하기 때문에 순수한 그래핀의 특성을 실제 실험에서 얻기 힘들다는 문제점을 개선하는 방법을 내놨다.

안드레이 교수는 기판 표면에 나노 크기의 구멍을 만들어 그라핀을 일종의 ‘공중부양상태’로 만들면 그래핀의 물성에 대한 측정치가 이론과 더욱 잘 맞아떨어진다는 것을 확인했다고 소개했다.

성균관대 홍병희 교수는 “가장 간단하게 응용이 가능한 분야는 터치패널 등에 사용되는 투명전극”이라며 “기존 재료인 산화인듐주석(ITO)은 구부릴 수 없지만 그래핀은 투명도나 전도도가 좋고 항구적으로 쓸 수 있으면서 구부릴 수도 있다”고 말했다.

그는 또 “현재는 ITO에 비해 가격경쟁력이 없지만 플렉서블 전자기기 시장이 형성되면 강력한 대안으로 떠오르며 상용화가 이뤄질 것”이라고 전망했다.

(도움말=고등과학원 우성종 박사)

/economist@fnnews.com 이재원기자

■사진설명=6각형의 그물모양으로 생긴 그래핀 모형(왼쪽).성균관대 홍병희 교수팀이 만든 가로 세로 약 10㎝의 그래핀. 고무기판 위에 얹은 이 그래핀은 약 12%정도 면적을 늘리거나 구부려도 깨지지 않는다.
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