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1. 오늘 우리가 학습한 메카트로닉스, 나노기술, 3D 프린팅 중 하나를 고릅니다. (이 때 모둠원과 겹치지 않도록 역할을 분담합니다.)

2. 자신이 선택한 기술의 실제 사례를 조사합니다. (영상, 사진, 기사 등 다양한 형태의 자료를 첨부하면 좋아요!)

3. 자신이 조사한 내용을 학급 패들릿에 탑재하고 모둠원과 공유합니다. (조사한 내용을 모둠원에게 친절하고 알기 쉽게 설명합니다.)

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https://youtu.be/VmxArH3J5jo
3D 프린팅으로 레스토랑 연 사례

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https://youtu.be/iS5ohr_4MnA

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[스낵인포] 3D 프린터로 집도 출력해, 인공 장기도 출력해, 모든 것을 출력하는 3D 프린팅 기술🖨!

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2017년 6월 사프란(프랑스의 항공기 엔진회사)이 항공용 부품 중 하나인 터빈노즐 eAPU60 부품(The turbine nozzle for the eAPU60)을 유럽의 항공안전국(European Aviation Safety Agency : EASA)에서 허가를 받았다. 안전허가는 결국 대량생산을 의미한다. 인코넬 주조방식로 제작하던 것을 하스텔로이 X(hastelloy X)로 3D 프린팅해 무게를 35% 줄이고, 8개 부품을 4개의 부품으로 단순화했다. 이제 유럽도 본격적으로 대량생산 체제로 들어가는 것이다.

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10410김지훈
나노기술은 여러분야에서 사용이 되고있으며

환경및 에너지 소자에서는

​

새로운 배터리와 양자태양전지등과

​

오염물질을 제거할수있는 다공질 물질

​

자동차산업에서는 금속을 대채할 나노 입자 강화플리머등이

​

개발되어 사용되고 있다.
핸드폰같은 곳에 들어가는 반도체같은 경우 나노기술을 이용한 나노공정기술을 이용해 생산합니다.

​

또한 스포츠용품에서도 주로 소재에 나노기술이 들어가 만들어지고있습니다.

​

나노기술을 응용해 제품을 만들면 더 가볍고 성능이 뛰어난 제품을 만들 수 있습니다.

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http://www.seeann.co.kr/post/48

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윤인식 강남세브란스병원 교수가 '귀 기형' 환자에게 3D 프린터로 만든 귀를 이식하는 수술에 대해 설명하고 있다. 강남세브란스병원 제공
A씨는 기형 귀의 일종인 소이증(小耳症)을 갖고 태어났다. 왼쪽 귓바퀴 형성이 안 돼 귓불만 있고 다른 부분은 거의 없다. 이런 경우 대개 자신의 갈비뼈에서 떼어낸 연골로 귀 모양을 조각해 기형 부위에 이식하는 수술을 받는다. 하지만 A씨는 직업 특성상 가슴 연골을 채취할 수 없는 처지다. 그런 A씨에게 최근 한 가닥 희망이 생겼다. 3D 프린팅 기술을 이용해 '인공 귀'를 만들어 붙일 수 있게 된 것이다.

연세의대 강남세브란스병원 성형외과 윤인식 교수는 국내 최초로 3D 프린팅을 이용한 귀 재건 수술을 준비하고 있다. 실물과 똑같은 모양을 만들어내는 3D 프린터를 이용해 '귓바퀴'(연골 기틀)를 제작해 이식하는 것이다.

윤 교수는 30일 "귓바퀴 제작은 끝난 상태이며 현재 식품의약품안전처 허가를 기다리는 중"이라고 했다. 그는 "소이증 외에도 외상이나 화상, 종양 등으로 귓바퀴에 결손이 있는 이들에게 3D 프린팅 기술이 확대 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.

목 디스크 치료에도 3D 프린팅이 새로운 길을 열고 있다. 분당서울대병원 정형외과 염진섭 교수는 목뼈 사이에 눌려서 튀어나온 디스크(추간판)를 긁어내고 대신 3D 프린터로 찍어낸 인공 디스크를 끼워 넣는 연구를 진행 중이다.

인공 디스크 제작과 수술 과정은 이렇다. 먼저 환자의 목뼈 부위를 컴퓨터단층촬영( CT )한 뒤, 이 정보를 활용해서 컴퓨터 디자인 프로그램( CAD )으로 3차원 영상 도면을 설계한다. 수술 후 디스크 상태까지 예측해 3차원 영상을 완성한다. 이어 이 영상과 똑같은 형태의 디스크를 3D 프린터로 찍어내 고온에서 굳힌다. 프린터에 들어가는 재료는 인체에 적합한 '글라스세라믹'을 쓴다. 마지막으로 완성된 디스크를 소독해 환자의 목뼈 사이에 삽입한다. 염 교수는 "조만간 목 디스크 환자 5명을 대상으로 연구 임상시험(파일럿 스터디)을 신청할 계획"이라고 밝혔다.

의료 현장에서 3D 프린팅 기술을 활용한 수술은 점차 늘고 있다. 3D 프린터를 이용해 환자 개인의 신체 구조를 정확히 반영한 인체 모형을 만들고, 불가능하리라 예상했던 수술의 성공률을 높이고 있다. 3D 프린터는 사람 손으로 구현하기 힘든 정밀한 작업이 가능하다. 그래서 '환자 맞춤형 임플란트'(체내 이식형 의료기기)를 제작할 수 있을 뿐 아니라 수술 시간을 줄여 회복 시간을 빠르게 하는 장점 등을 갖고 있다.

3D 프린팅 기술은 이미 10여년 전부터 있었다. 다만 당시 3D 프린팅에 사용된 소재들은 사람의 몸 안에 넣는 장기를 만들기엔 적합하지 않았다. 최근 들어 3D 프린터에 플라스틱과 세라믹, 금속을 재료로 넣어 출력할 수 있게 되면서 '체내 이식형 의료기기' 제작으로 지평이 넓어지고 있다.

연세의대 세브란스병원 신동아 교수팀은 지난 8월 3D 프린터를 이용해 골반 뼈에 종양(골육종)이 생긴 환자에게 맞춤형 골반 뼈를 제작·이식하는 데 성공했다. 같은 병원 심규원 교수는 2013년 머리뼈가 결손된 환자에게 3D 프린팅으로 찍어낸 두개골을 끼워 넣는 수술을 국내에서 처음 시도했었다. 심 교수는 지금까지 25차례에 걸쳐 비슷한 방식으로 성공을 거뒀다. 3D 프린팅 재료로는 인체에 적합한 금속 '티타늄'이 사용됐다.

의료계 전문가들은 발전 가능성이 더 있다고 본다. 살아 있는 세포나 단백질을 3D 프린터의 재료로 사용하면 부작용 등을 완벽하게 줄인 인공조직·장기를 찍어내는 시대가 조만간 올 수 있어서다.

민태원 기자 twmin @ kmib.co.kr

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기사출처 : https://news.naver.com/main/read.nhn?oid=005&aid=0000836091

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윤인식 강남세브란스병원 교수가 '귀 기형' 환자에게 3D 프린터로 만든 귀를 이식하는 수술에 대해 설명하고 있다. 강남세브란스병원 제공 A씨는 기형 귀의 일종인 소이증(小耳症)을 갖고 태어났다. 왼쪽 귓바퀴 형성이 안 돼 귓불만 있고 다른 부분은 거의 없다. 이런 경우 대개 자신의 갈비뼈에서 떼어낸 연골로 귀 모양을 조각해 기형 부위에 이식하는 수술을 받는다.

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중앙보훈병원 보장구센터(센터장 채수정)는 지속적인 기술혁신과 신제품 개발을 통해 고객의 몸에 꼭 맞는 맞춤형 보장구를 제작 공급하고 있으며 2021년 6월 복권기금의 지원을 받아 산업용 3D 프린터 Stratasys Fortus 450mc를 도입하고 같은 해 7월 'To make people's lives better'이라는 비전과 함께 3D 프린팅센터를 개소하였다.
적층 제조에 대한 중앙보훈병원의 관심은 3D 프린팅센터 설립 전부터 이어져 왔었다. 중앙보훈병원은 2017년 한국교통대학교와 업무 협약을 맺고 그 이듬해인 2018년부터 3D 프린터 기술 적용 전동 휠체어 컨트롤러 개발 등의 국가연구개발사업을 수행하고 있다고 한다.

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https://blog.naver.com/gsem0501/222004705907

나노기술 활용 사례

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https://m.blog.naver.com/iamewp/221686523077
나노기술의 활용중 항암치료 기술의 활용

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네이버 블로그 | 한국동서발전 공식블로그

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산업통상자원부는 최근 오는 2021년부터 5년간 나노 기술을 활용해 미래차, 디스플레이, 에너지, 바이오 등에 쓰이는 첨단 신소재 개발에 약 1,781억 원의 사업비를 투입할 예정이라고 발표했습니다. 나노 기술은 특정 물질을 나노미터, 즉 10억 분의 1m 크기에서 정밀 제어하는 기술을 뜻하며 기존 소재가 갖는 한계를 극복하도록 도와줍니다. 나노 기술은 사물인터넷 기술이 인공지능 기술과 협력해 '자율주행자동차'와 같은 혁신적인 제품을 선보이게 하듯, 다른 기술과 융합되어 혁신의 속도를 높여 줍니다. 오늘은 나노 기술을 활용한 몇 가지 사례들을 소개해 드리겠습니다.

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나노 기술 활용 사례, 어떤 것들이 있을까?

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산업통상자원부는 최근 오는 2021년부터 5년간 나노 기술을 활용해 미래차, 디스플레이, 에너지, 바이오 등에 쓰이는 첨단 신소재 개발에 약 1,781억 원의 사업비를 투입할 예정이라고 발표했습니다. 나노 기술은 특정 물질을 나노미터, 즉 10억 분의 1m 크기에서 정밀 제어하는 기술을 뜻하며 기존 소재가 갖는 한계를 극복하도록 도와줍니다.

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https://m.etnews.com/20181122000202?obj

1.빛에 감응하는 나노 입자를 이용한 상처치유 및 피부 접합 기술
2.세계 최고 양자 효율을 갖는 진청색 OLED 소재 및 소자 기술
3.나노 물질 설계가 용이한 웹기반 나노 시뮬레이션 플랫폼 개발
4.나노코팅된 인간면역세포를 활용한 목적 생리 물질 전달 기술
5.고에너지 밀도 리튬-황 전지 구현을 위한 카본나노튜브 스펀지 입자 제조 기술
6.단백질을 모방한 3차원 금속 나노입자 합성 기술
7.고효율 나노다공성 수소발생 촉매기술
8.대기 중 단시간 상온 소결 가능한 저가 구리 나노잉크 제조기술
9.반도체의 인라인 나노계측 솔루션을 제공하는 자동 원자현미경 기술
10.금속 나노패턴센서 기반의 휴대형 실시간 식품 독소 측정기 제품화 기술

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미래를 보는 신문 - 전자신문

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2018년을 빛낸 10대 나노기술

과학기술정보통신부, 산업통상자원부가 공동 주최하는 나노융합성과전을 통해 '2018년 10대 나노 기술'이 발표됐다. 과기부와 산업부 지원을 받아 2017년 6월부터 2018년 5월까지 성과를 창출한 기술 중 추천을 받아 1차로 혁신성(40점), 확장성(40점), R&D 기여도(20점) 등 기준으로 20개 후보기술을 추리고, 나노기술연구협의회 정회원과 나노융합산업연구조합 회원사가 참여하는 온라인 투표와 선정위원회 검토를 거쳐 2018년 10대 나노 기술이 최종 선정됐다. 올해도 '기초원천기술'과 '사업화 유망기술' 두 가지 분야로 구분해 기초기술과 산업화 응용기술 중요성을 모두 반영했다.

<기초원천기술 분야 ①~⑥:기초원천기술은 미래 우리나라 경제를 이끌어갈 수 있는 미래성장동력 기술과 우리 건강과 관련된 삶의 질 향상 기술을 아우르는 원천기술로 총 6개 기술이 선정됐다.>

1.빛에 감응하는 나노 입자를 이용한 상처치유 및 피부 접합 기술(한세광 포항공대 교수)

근적외선에 감응하는 나노 입자를 이용해 피부 내부의 콜라겐 접합을 유도해 피부 절단 부위를 간편하고 빠르게 접합하는 광의학 기술이다. 상향변환 나노입자(UCNP)에 피부투과 히알루론산을 섞어 복합체를 제조한 다음 상처 부위에 효과적으로 전달하는 방식으로 이뤄진다. 장파장 근적외선 빛을 흡수해 단파장 가시광선을 방출하는 상향변환 나노입자가 녹색 파장의 빛을 방출하게 해 광염료를 활성화시키고 이것이 콜라겐 접합을 유도해 빠르게 효과적으로 상처를 치유한다. 이 기술을 이용하면 사고나 상처에 의한 피부 절단 부위나 로봇 수술 후 피부 절단 부위를 빛을 이용해 간편하게 접합할 수 있다.

<미니인터뷰> 한세광 포항공대 교수

【사진8】'아바타'나 '킹스맨' 같은 공상과학(SF) 영화에서 주인공의 상처 부위나 피부 절개 부위에 빛을 조사해 상처를 치유하는 장면을 흔하게 볼 수 있다. 한 교수는 이러한 첨단 미래 의료기술을 구현하기 위해 빛에 감응하는 나노 입자를 이용한 상처치유 및 피부 접합 기술을 개발했다.

한 교수는 "근적외선을 조사해 피부 깊은 조직에서 콜라겐 접합을 유도해 피부접합이 빠르게 진행돼 외과수술에 일반적으로 사용되는 봉합사나 스테이플링을 이용한 상처 봉합 또는 피브린글루와 같은 피부 접착제를 사용하는 피부접합과 비교했을 때 흉터가 적고 효과적으로 상처 부위가 치유된다"면서 "상향변환 나노입자의 탁월한 체내 광전달 특성을 다양한 광의약 기술에 접목해 새로운 패러다임의 광의료 기술을 개발할 것"이라고 말했다.

포항공대 신소재공학과 의료용 나노소재 연구실은 생체고분자 히알루론산을 이용한 피부투과 단백질 전달기술을 개발하기 위한 연구와 상향변환 나노입자에 대한 연구를 수행하고 있다. 연구성과를 바탕으로 화이바이오메드를 창업해 피부투과 히알루론산-단백질 접합체 나노의약과 기능성 화장품, 자기조립 하이드로젤을 이용한 난치성 질환 세포치료제, 진단 및 치료용 스마트 콘택트렌즈 사업화도 추진하고 있다.

2.세계 최고 양자 효율을 갖는 진청색 OLED 소재 및 소자 기술(이준엽 성균관대 교수)

고효율 청색 인광·형광·발광 재료 기술을 통한 세계 최고 효율 유기발광다이오드(OLED) 소자다. 발광물질은 1세대 형광, 2세대 인광, 3세대 열활성화지연형광(TADF)로 나눌 수 있으며 2, 3세대는 1세대에 비해 높은 발광 효율을 보인다. 적색과 녹색의 경우 2세대를 사용해 전력 소모가 적은 편이지만 청색의 경우 1세대를 사용하고 있어 전기를 많이 소모한다. 형광 발광 기술은 효율이 낮은 대신 다른 기술에 비해 색 순도가 좋고 소자 수명이 길다는 장점이 있다. 연구팀은 형광과 인광, TADF 기술을 조합해 형광 수준의 수명과 색 순도를 가지면서 인광, TADF 수준의 효율을 가지는 고효율 진청색 소자를 개발했다. 고효율 진청색 OLED 소재 기술을 통해 OLED 디스플레이 소비전력을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

3.나노 물질 설계가 용이한 웹기반 나노 시뮬레이션 플랫폼 개발(이광렬 KIST 박사)

이론적 계산을 기반으로 한 시뮬레이션을 통해 원자나 분자 움직임을 이해하는 것은 나노 현상을 이해하고 제어하는데 효과적인 연구수단이지만 슈퍼컴퓨터를 이용한 거대 규모 계산이 필요한 매우 전문화된 영역으로 진입장벽이 높았다. 이 박사팀은 이러한 문제를 극복하기 위해 인터넷상 가상의 실험실인 버추얼팹을 만들어 실험을 하듯이 나노소재를 설계할 수 있는 환경을 구축했다. 배터리 소재 설계를 위한 가상의 실험실인 iBat에서는 전해질과 음극의 계면반응 실험실, 음극반응 실험실, 양극물질 실험실 등 다양한 시뮬레이션을 통해 나노 현상을 이해하고 나노 물질을 설계할 수 있다. 이러한 플랫폼을 손쉽게 만들 수 있는 프레임워크인 심플(SimPL)도 개발해 계산나노과학 플랫폼 정보를 제공하는 포털사이트를 통해 공개하고 있다. 축적된 기술과 경험을 바탕으로 버추얼랩을 창업해 사업화했다. 슈퍼컴퓨터로만 가능했던 계산과학 기반 나노설계 플랫폼을 웹기반으로 제공해 나노연구의 진입 장벽을 낮췄다는 평가다.

4.나노코팅된 인간면역세포를 활용한 목적 생리 물질 전달 기술(최종훈 중앙대 교수)

살아있는 세포에 바이오 폴리머를 이용해 나노 두께의 얇은 막을 코팅하고 그 표면에 외부 물질을 인식할 수 있는 단백질을 붙여 체내 주입시 짧은 시간 내에 원하는 표적기관에 도달시켜 면역반응을 유도하는 기술이다. 외부 물질이 들어오면 면역세포가 탐식하고 인지해 그 물질에 대한 면역 활성을 띄는데 보통 2주가 걸린다. 만들어진 면역세포 나노막에 외부물질을 인식할 수 있는 단백질을 붙여셔 짧은 시간에 면역 반응을 유도해 외부물질을 사멸시키거나 암세포 활성도 억제시킬 수 있다.

5.고에너지 밀도 리튬-황 전지 구현을 위한 카본나노튜브 스펀지 입자 제조 기술(문준혁 서강대 교수)

카본나노튜브(CNT)가 뭉쳐진 필름에 기공구조를 제어해 황 흡수가 용이한 나노구조소재를 개발하고, 이를 리튬황전지 전극에 적용해 기존 리튬이온전지 대비 두 배 이상 고에너지 밀도를 달성했다. 현재 리튬이온전지 전극 물질로는 다공성 탄소 필름이 널리 활용된다. 하지만 차세대 고에너지밀도 리튬전지 활물질로 각광받는 황은 높은 표면장력 때문에 일반적인 다공성 탄소 필름에 쉽게 흡수되지 않는다. 반면에 탄소나노튜브 스펀지 필름은 수㎛ 크기 카본나노튜브 입자로 이뤄져있어 입자 내부에 양의 곡률을 갖는 미세기공이 형성되기 때문에 기공비율이 2배 이상 커져 황이 매우 빠르게 흡수된다. 황을 흡수시킨 스펀지 입자를 양극으로 사용하는 리튬황전지는 기존 리튬이온전지 보다 2배 이상 높은 에너지밀도를 구현할 수 있기 때문에 차세대 전기차에 적용하면 연비와 주행거리를 비약적으로 향상시킬 수 있다.

6.단백질을 모방한 3차원 금속 나노입자 합성 기술(남기태 서울대)

단백질과 금 특정 표면의 상호작용에 대한 이해를 바탕으로 인공적으로 만들 수 없었던 카이랄 구조가 표현된 균일한 금 나노입자를 세계 최초로 합성해 나노 구조체 제작에 새로운 패러다임을 제시했다. 오른손과 왼손의 입체구조는 동일해 보이지만 서로 겹쳐지지 않는데 이런 특성을 '카이랄성'이라고 한다. 자연계 단백질과 같은 유기물에서만 존재하는 입체이성질체 구조인 카이랄 구조를 무기 재료에서 구현하는 것은 어려웠다. 남 교수팀은 화학적인 방법을 통해 정교하게 조절된 나노 형상을 만들어 무기 재료에서 카이랄 구조를 구현했다. 독특한 기하 구조를 조절해 육안으로 구분할 수 있는 모든 색체를 구현할 수 있기 때문에 차세대 디스플레이 개발에 새로운 패러다임을 제시할 수 있다. 플렉시블 디스플레이, 3차원 홀로그램, 광 기반 커뮤니케이션의 핵심 소재로 활용할 수 있다. 또 화학과 생체의료 분야에서도 중요한 돌파구를 제시할 수 있다.

<사업화 유망기술 분야 ⑦~⑩:사업화 유망기술은 2년 이내 상용화되어 우리 생활 속에서 접하게 될 기술을 의미하며 4개 기술이 선정됐다.>

7.고효율 나노다공성 수소발생 촉매기술(엘켐텍)

물 분해 촉매역할을 하는 양극 미세구조를 전기화학적 탈합금 방식으로 나노다공구조화하고 이를 적용해 수소발생효율 90% 이상, 소비전력 20% 절감이 가능한 세계 최대 규모 수소 제조장치를 사업화했다. 나노 다공성 촉매는 기존 제조법을 그대로 이용할 수 있어 경제적이며 촉매의 성분을 바꾸면 물 외에 다양한 전기분해 분야에도 사용할 수 있다. 나노다공성 촉매를 적용하면 물 전기분해 수소 제조 가격은 5000원 수준으로 낮아져 수소경제 활성화에 기여할 수 있다.

<미니인터뷰> 문상봉 엘켐텍 대표

【사진7】모든 화학 반응은 에너지를 필요로 한다. 이러한 화학 반응 과정에 촉매가 적용되면 반응에 필요한 에너지를 획기적으로 줄일 수 있다. 엘켐텍이 개발한 기술은 머리카락의 100분의 1 두께인 나노미터 크기에 다공성 구조를 갖는 촉매를 제작하는 원천기술이다. 나노다공성 구조의 고효율 촉매를 이용해 수소를 생산하는데 필요한 에너지를 획기적으로 줄여 환경·에너지 분야 에 다양하게 적용할 수 있는 기술이다.

이 기술을 통해 엘켐텍은 염소 발생기(살균·소독 분야)와 수소 발생기(에너지 분야) 고효율화를 이끌어낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 염소 발생기과 수소 발생기는 귀금속 촉매를 사용하기 때문에 발생기 가격 상당부분을 촉매가 차지한다. 부산대와 산학협력을 통해 나노다공성 구조 고효율 촉매를 개발해 동일한 성능을 유지하면서 제품 소형화와 가격 절감을 가능해 경쟁력 있는 제품을 생산할 수 있게 됐다.

문 대표는 "지속적으로 환경과 에너지 분야 연구 개발에 매진한 결과 10대 나노 기술 선정이라는 열매를 맺었다"면서 "앞으로도 해당 분야에 대한 체계적인 연구개발 및 투자와 지원을 아끼지 않을 것이며 정부와 기관에서도 미래 산업인 나노기술 분야의 아낌없는 지원을 부탁드린다"고 말했다.

8.대기 중 단시간 상온 소결 가능한 저가 구리 나노잉크 제조기술(누리비스타)

누리비스타의 구리잉크는 머리카락 굵기의 200분의 1 수준인 미세한 나노 파우더로 만들어졌다. 이러한 나노잉크는 구리와 같이 전도성을 가져 전극으로 활용된다. 전극 패턴을 인쇄하고 인쇄된 곳에 빛을 쏘여주면 상온에서 1초 내로 전극형성이 완료돼 기재에 손상을 주지 않는다. 또 구리입자를 사용해 현재 상용화된 은 소재 잉크 가격 대비 3분의 1 이하 수준의 뛰어난 가격 경쟁력을 갖췄다. 이 기술은 열에 약한 종이나 필름과 같은 유연한 기재에도 충분히 사용할 수 있다. 물류유통 분야 RFID 태그, 휴대폰이나 각종 전자기기용 NFC 안테나, 종이 위의 전극부터 태양전지에 이르기까지 다양한 분야에 활용할 수 있다.

9.반도체의 인라인 나노계측 솔루션을 제공하는 자동 원자현미경 기술(파크시스템즈)

원자현미경(AFM) 개발회사인 파크시스템즈는 반도체 공정 개발·검사를 위한 나노계측용 자동원자현미경을 개발해 세계 반도체 글로벌 기업을 대상으로 사업화를 추진하고 있다. X-Y축과 Z축이 분리된 스캐너를 사용해 왜곡현상이 없는 반듯한 이미지를 얻을 수 있으며 완전비접촉모드를 통해 탐침이 조사자국을 남기지 않아 시료 손상이나 탐침 마모 없이 3D 형상을 측정할 수 있는 원자현미경 기술이다.

10.금속 나노패턴센서 기반의 휴대형 실시간 식품 독소 측정기 제품화 기술(텔트론)

금속 나노패턴 기반 국부 플라즈몬 발생원리를 이용해 식품에 미량 잔류하는 독소, 농약 등을 현장에서 실시간 검출할 수 있는 검사기기 제품화 기술이다. 곰팡이 독소와 유기인계농약, 패류독소 등 식품유해화학물질은 끓이더라도 제거되지 않고 섭취했을 때 발암과, 신경중독, 심근경색 등을 유발해 인체에 치명적이기 때문에 섭취를 미리 방지하는 것이 중요하다. 독소 분석을 위해 금속나노패턴 위에 독소와 반응하는 압타머를 부착해 금속나노센서를 제작했고 이 금속나노센서는 독소와 결합되면 표면에 굴절률의 변화가 생기는데 이를 통해 독소의 양을 분석한다. 음식물 속에 있을지도 모르는 독소를 미리 측정해서 증체율 감소, 면역기능 억제, 암을 유발할 수 있는 중독 사고를 미연에 방지할 수 있다.

<인터뷰> 이창현 단국대 교수 "어려운 나노 기술 이해도 높이는 기회 되길"

이창현 단국대 에너지공학과 교수는 나노기술연구협의회 교육·홍보위원회 간사로 2018년 10대 나노 기술 선정 과정을 총괄했다.

2016년부터 매년 선정해 발표하는 10대 나노 기술은 연구비를 지원하는 과기부와 산업부를 대상으로 나노 기술 투자 성과를 홍보하는 동시에 일반 국민에게 나노 기술이 우리 생활과 동떨어져 있는 기술이라는 인식을 개선하고 기술 이해도를 높여 새로운 성장동력임을 알리고자 하는 취지에서 시작됐다.

이 교수는 "나노 기술은 크게 나노매뉴팩처링·나노정보전자·나노바이오·나노소재·나노에너지환경 등 다섯 가지 분야로 나뉘는데 처음 10대 기술을 선정한 2016년에는 나노바이오 분야, 작년에는 나노소재 분야에서 의미있는 결과가 많이 나왔지만 반면에 올해는 5가지 분야에서 고루 성과가 나왔다"면서 "전방위에서 연구개발 투자가 열심히 이뤄진 결과로 의미가 있다"고 설명했다.

이어 이 교수는 "지난해부터 과기부와 산업부가 함께 나노융합성과전을 개최하면서 기초원천기술부터 사업화기술까지 전체적으로 의미있는 나노 성과를 많이 노출을 했다는 점도 의미있는 부분"이라고 말했다.

일반 국민이 더 쉽게 나노 기술을 이해할 수 있도록 카드뉴스와 동영상 형태로 10대 나노 기술 소개 자료를 만들어 유튜브와 페이스북 등에 홍보할 예정이다. 중·고등학생을 대상으로 한 교육 자료로 활용하는 방안도 검토하고 있다.

정현정 배터리/부품 전문기자 iam@etnews.com

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2018년을 빛낸 10대 나노기술 과학기술정보통신부, 산업통상자원부가 공동 주최하는 나노융합성과전을 통해 '2018년 10대 나노 기술'이 발표됐다. 과기부와 산업부 지원을 받아 2017년 6월부터 2018년 5월까지 성과를 창출한 기술 중 추천을 받아 1차로 혁신성(40점), 확장성(40점), R&D 기여도(20점) 등 기준으로 20개 후보기술을 추리고, 나노기술연구협의회 정회원과 나노융합산업연구조합 회원사가 참여하는 온라인 투표와 선정위원회 검토를 거쳐 2018년 10대 나노 기술이 최종 선정됐다.

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메카트로닉스란 무엇인가?
메카트로닉스는 기계 공학과 전자공학, 전자 회로, 제어 및 소프트웨어 공학의 융합이다. 어떤 사람들은 메카트로닉스가 포괄하는 분야에 통신도 추가한다. Lake Superior State University의 공학 기술 학교 교수 Jim Devaprasad는 제조 요소를 포함하여 메카트로닉스 정의를 확대했다. 또한 메카트로닉스는 사람들이 한때 “시스템 공학(systems engineering)“이라고 불렀던 것이라고 설명했다. 그리고 응용 사례로
* 영상 인식 장치
* 자동화 설비 및 로봇
* Servo 기계 (servo는 큰 기계를 뜻함)
* 인지 및 제어 시스템
* ABS같은 자동화된 기기 설계 (ABS : Anti-lock Braking Systems)
* 컴퓨터 기계 제어 (IE, CNC milling machines : 공작 기계류)
* 전문가용 시스템 등등 있다

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http://www.koenergy.co.kr/news/articleView.html?idxno=45890

한번 충전만으로 휴대폰이나 노트북을 장시간 사용하고, 고출력이 요구되는 전기자동차에 활용할 수 있는 고효율 이차전지 나노소재 제조 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다.

한국과학기술연구원 에너지재료연구단 김일두 박사팀은 고용량·고출력 전지 특성을 가지는 나노섬유 전극소재를 적은 비용으로 손쉽게 대량 생산할 수 있는 신기술을 개발했다.

김박사 팀이 이번에 개발한 나노섬유 제조기술은 극소재 뿐만 아니라 다양한 양극소재를 저가에 대량으로 제조할 수 있는 장점이 있어 향후 국내 제품의 가격경쟁력을 확보 할 것으로 예상되고 있다.

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유리산업에 적응된 나노 기술 전기장판처럼 전기선을 열선 방식에서 탈피해 나노크기의 탄소나노튜브를 유리 표면에 코팅해 열을 내는 방식이다. 화재나 단선, 과열 등의 문제점을 해결
제품 관계자는 해당 제품은 전기 효율을 30%이상 높여주며 전자파도 90%이상 차단할 수 있도록 도와준다

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감염병 진단의 혁신, 나노 기술로 만들다 | 박성규 재료연구소 나노표면연구실 실장 | 변화 질병 건강 협력 금 | 세바시 1199회

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연구진은 기존 진단법의 한계를 극복하기 위해 플라스모닉물질2)과 자성물질을 결합한 ‘마그네토 플라스모닉 나노입자(Magneto Plasmonic Nano particle, 이하 MPN)3)’를 개발했습니다. 이를 PCR에 적용하여 초고속 유전자증폭과 검출이 가능한 현장진단형(POC) 코로나19 진단 장비인 ‘nanoPCR’을 개발했습니다.

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MPN은 특정 파장의 빛에 감응하여 빛 에너지를 열에너지로 바꾸는 ‘플라스모닉 효과’를 갖습니다. 이를 이용하면 PCR의 온도변화 사이클을 초고속으로 반복하여 기존에 2시간가량 소요되는 유전자 증폭과정을 6분 이내로 단축할 수 있습니다.

▲ 그RT-PCR과 nanoPCR의 온도 변화 사이클 속도 비교

RT-PCR은 유전자 증폭을 위해 필요한 약 60 – 90°C 온도 변화 사이클 40회를 약 1.5 - 2시간에 걸쳐 수행한다. 이를 nanoPCR은 6분 이내로 단축하였다. MPN이 혼합된 용액은 플라스모닉 효과에 의해 균일계 가열 방식이 적용되어 외벽을 직접 가열하는 종래의 PCR과 비교하여 더 빠른 속도로 균일하게 온도를 조절할 수 있기 때문이다.

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또한 MPN이 지닌 강한 자기력이 외부자기장을 만들어내 증폭된 유전자에서 나노물질을 자동으로 분리​해냅니다. 유전물질의 증폭과 검출을 동시에 해내면서 소량의 유전물질로도 정확한 검출을 할 수 있는 것입니다. 나노기술로 신속성과 정확성, 두 마리 토끼를 잡은 셈입니다.

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네이버 블로그 | 기초과학연구원

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기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 교수), 이재현 연구위원(연세대 고등과학원 교수) 연구팀은 하버드 의과대학 이학호 교수 연구팀과 공동으로 나노물질을 이용해 코로나 바이러스를 17분 내에 정확히 검출하는 현장진단(Point-of-care, POC) 기술을 개발 했습니다 .

검사현장에서 감염여부를 빠르고 정확하게 알 수 있어 코로나19 진단 및 방역에 기여할 것으로 기대됩니다.

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코로나19, 나노기술로 현장에서 17분내 진단한다!

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기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 교수), 이재현 연구위원(연세대 고등과학원 교수) 연구팀은 하버드 의과대학 이학호 교수 연구팀과 공동으로 나노물질을 이용해 코로나 바이러스를 17분 내에 정확히 검출하는 현장진단(Point-of-care, POC) 기술을 개발 했습니다 . 검사현장에서 감염여부를 빠르고 정확하게 알 수 있어 코로나19 진단 및 방역에 기여할 것으로 기대됩니다.

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3d프린터를 이용하여 키링을 만들었다. 부위별로 필라멘트 색을 교체하여 만든 후 조립했기 때문에 따로 채색을 하지 않았다.

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키링 만들라고 3D프린터 주는 영상

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3d 프린터로 동물을 도축하지 않고 고기를 정제하였다. 이스라엘의 한 스타트업기업이 환경과 건강을 고려하여 콩과 비트, 코코넛 지방 등으로 고기를 만들었다. 먹어본 사람들은 실제 고기와 구별하지 못했다고 한다.

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바이오메카트로닉스의 한 예로는 휴허라는 MIT 교수의 실험이 있다. 그는 개구리의 다리의 근육을 수술하여 기계 물고기에 부착했고 전기적 자극을 근육 섬유에 흘려줌으로써 그 물고기가 헤엄칠 수 있도록 하였다. 이 실험의 목적으로는 사람의 근육, 골격 그리고 신경 시스템과 상호작용할 수 있는 기기를 만들고자 하는 것이다. 그리고 결국 이러한 기기들이 트라우마 또는 선천적으로 손상되거나 잃어버린 사람의 운동 능력을 도와주기를 기대할 수 있다.

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↑메카트로닉스가 뭐여 하고 모르겠어서 끼워넣은 개념이미지.

활용사례↓↓↓
ᆞ자동제어 시스템이들어간 전자기계제품들
((에어컨, 자율주행 자동차, 비행기,,,,등

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https://youtube.com/shorts/v2zT8NQChyw?feature=share

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[TPC 메카트로닉스] 로드리스실린더 APR 시리즈 적용사례

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로드리스 실린더 APR 시리즈 특장점⠀1. 국내 최장 스트로크(Stroke) 5,000mm 실현2. 다양한 규격 (Φ16,20,25,32,40,50,63) 대응가능3. 완벽한 기밀성 확보로 AIR 누설량 최소화 실현4. 정밀하고 휨이 적은 특수 인발(DRAWING)공법의 고강도 경...

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메카트로닉스의 대표적인 활용사례는 자율 주행 자동차이다
자율 주행 자동차에는 컨트롤러, 액추애이터, 제어대상, 센서등등 다 포함되어있다. 자동차최고
그 외에는 자동세탁기, 프라이봇등이 있다.

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3D프린팅을 활용하여 기계부품뿐 아니라 의료기기도 제작이 가능합니다.대표적으로는 치과 교정장치입니다.예전에 교정장치를 만들 때,석고를 붓고 만들어서 시간과 비용이 많이 들었는데 3D프린터를 활용하면 환자 치아에 맞춘 정교한 교정장치를 만들 수 있습니다.3D 프로에서 소유하고 있는 3D프린터는 mm 단위로 초정밀 하게 인쇄가 가능해서 매끈하고 견고하게 제작할 수 있습니다.그리고 또 3D프로에서는 일반 플라스틱뿐 아니라 의료용 실리콘 등등 다양한 소재로 3D프린팅이 가능해서 치아 유지 장치뿐 아니라 크라운,임플란트,틀리 등등도 가능합니다

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바이오 메카트로닉스는 다양한 학제간의 과학이 적용된 학문으로 기계적인 요소, 전자 공학 그리고 생물학적 유기체를 통합하기 위한 목적을 가지고 있다. 바이오메카트로닉스는 생물학, 기계공학 그리고 전자공학의 부분을 포함하고 있다. 그것은 또한 로봇공학과 신경과학의 학문 분야도 아우른다.
ex)인공심장, 인공치아 등등

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미래핵심기술 #7_바이오 + ICT융합