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10514 박주향 메카트로닉스 활용 사례(발표)

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10514 박주향 메카트로닉스 활용 사례(발표)

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공장에서 생산품의 색을 자동으로 구별해 따로 옮겨주는 생산용 메카트로닉스이다. 예전엔 사람이 직접 판별해 손으로 작업해야 했던 단순노동을 메카트로닉스가 대신 해줘 인력 소모가 줄어들고, 인건비도 절약할 수 있어 효율적이다. 따라서 경제 발전의 효과도 기대해볼 수 있다. 내 진로가 경제 관련이라 경제적으로 도움이 되는 메카트로닉스의 사례를 조사해 봤다.
영상자료: https://youtu.be/xlh-RwJ3vqg

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1. 오늘 우리가 학습한 메카트로닉스

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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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메카트로닉스에 대해서 10517 안수영

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메카트로닉스에 대해서 10517 안수영

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메카트로닉스란 전자와 기계로 이루어진 개체를 말한다. 자동차를 만드는 로봇도 이 메카트로닉스 기술이 들어간다. 내가 생각하기엔 요즘 나오는 자동차들도 기계뿐만 아니라 인공지능등 여러 전자장비들이 들어가는 부분이다. 이 메카트로닉스가 탑재된 사례를 본다면 전기자동차가 있다.

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의료용 나노 로봇의 사례
https://youtu.be/xJUqKR4txqo

나노 로봇으로 자동차의 성능을 높임
https://youtu.be/_w7OOPvKSyI

우리가 흔히 알고 있는 '아이언맨'의 슈트에도 이와 같은 나노 기술이 이용됐던 것을 확인할 수 있다.

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3D프틴터 활용사례의 좋은 예:

10m 높이의 콘크리트 구조물을 3일 만에 만들기
https://sophistjin.tistory.com/1743

3D프린터 활용사례의 안좋은 예:

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3D 프린터의 활용은 점점 그 분야가 확대되고 있습니다. 집을 만드는 기술도 3D 프린터로 이루고 있지만 수많은 산업재나 대형 구조물도 3D 프린터가 대세가 되고 있습니다. 특히 GE사가 대형 3D 프린터를 생산하는 덴마크의 3D 건설 프린터 회사 COBOD와 협력하여 만든 풍력 터빈 타워 베이스가 주목을 받고 있습니다.

2019년에 이 회사들은 약 10m 높이의 세계 최초의 3D 프린팅 풍력 터빈 타워를 공개했습니다. 당시 3D 프린터로 이 큰 구조물을 만드는데 약 3주 정도가 걸렸었다고 합니다. 하지만 최근 다시 새로운 3D 프린팅 풍력 터빈 타워를 3D 프린터로 만들었는데요. 이때는 시간이 단 3일만 걸릴 정도로 기술 발전을 이루게 되었습니다.

혁혁한 원가 절감이 가능하게 되었을 것 같은데요. 중요한 것은 3D 프린터를 이용한 건설 방식은 탄소 배출량 감소에도 도움이 된다는 점입니다. 지난 4월 23일 GE 재생 에너지 CTO인 Danielle Merfeld는 백악관이 주최한 기후에 관한 리더스 서밋에서 GE가 COBOD와 함께 만든 이 풍력 터빈 타워에 대해 소개하였고 탄소 배출량을 줄이는 기술임을 강조하였습니다.

GE의 이런 기술 접목은 많은 사람에게 좋은 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. 우리나라도 탄소 배출과 관련한 신기술 접목을 서둘러야 하지 않을까 싶습니다. 관련 제도도 정비해야 하고 지원도 아끼지 말아야 하겠습니다.

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10m 높이의 콘크리트 구조물을 3일 만에 만드는 기술

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3D 프린터의 활용은 점점 그 분야가 확대되고 있습니다. 집을 만드는 기술도 3D 프린터로 이루고 있지만 수많은 산업재나 대형 구조물도 3D 프린터가 대세가 되고 있습니다. 특히 GE사가 대형 3D 프린터를 생산하는 덴마크의 3D 건설 프린터 회사 COBOD와 협력하여 만든 풍력 터빈 타워 베이스가 주목을 받고 있습니다.

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3D프린팅 사용의 안좋은 예:

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3D 프린터는 전통적으로 항공이나 자동차와 같은 제조업 분야에서 주로 활용되었으나, 최근에는 그 활용 영역을 빠르게 넓혀 가고 있다. 가장 대표적인 분야가 의료, 건설, 소매, 식품, 의류 산업이다.
의료 분야는 가장 적극적으로 3D 프린터 기술을 도입하고 있는 분야로, 관절, 치아, 두개골, 의수 등을 비롯한 인공 귀나 인공 장기를 만드는 데 이용하고 있다.
3D 프린터의 동작 방식이 케이크 위에 초콜릿 장식을 하는 것과 비슷하다 보니, 식품 분야에서도 다양하게 활용되고 있다.

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나노기술이 항암에 사용되는 사례 10523최민서 

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나노기술이 항암에 사용되는 사례 10523최민서 

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현재 나노기술에대한 전망이 굉장히 높은데
그중 나노기술이 항암치료에 사용되는 사례가 눈에 띈다.
나노 입자가 정상세포와 암세포 속에 있는 리소좀에 침투하는데 암세포에서만 나노입자가 작동하여 정상세포는 살리고 암세포는 죽인다
우리나라에 (UNIST)에서도 DNA 재조합 기술을 통해 치료제를 담아 표적세포까지 나노입자를 전달하는 방식을 연구하기도 하였다.
나노 기술이 실제 사람을 치료하는것은 아직까지는 의문부호가 뜨기때문에 현재는 실험실에서만 주로 보이지만 몇년뒤에는 모두 나노봇으로 치료를 받을만큼 큰 이목이 쏠리고있다

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3D프린팅의 사례는 독일 남부 발렌하우젠에서 3D프린터로 고압으로 시멘트를 분사하여 3층 건물을 지었다 1제곱미터 면적의 벽체를 쌓은 데 걸리는시간은 5분이라고 한다 3D프린터를 활용하면 건축 자재를 낭비하지 않을 수 있고 구조가 복잡한 건물일수록 비용 절감 효과가 크다

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아디다스에서 카본의 3d프린팅 기술을 이용하여 선보인 'Future Craft 4d'라는 기술으로 3d 프린터의 적층방식을 이용하여 신발 밑창에 해당되는 미드솔을 프린팅하여 트레이너 신발을 출시하였다. 이를통해 체중,신장,걸음걸이 등에 따라 이 미드솔이 설계되었기 때문에 극강의 편안함을 느낄수있다. 하지만 3d프린팅 기술은 대량제조가 가능할것이라는 의문이 항상있었다. 하지만 carbon의 clip기술을 통하여 기존의 3d프린팅 기술에 비해 최소 10배이상 프린팅 속도를 개선하였다. 즉 ‘다품종 소량생산’을 넘어 ‘다품종 대량생산’이 가능하게 되는 것이다.

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3b프린팅 기술을 활용해 예술작품과 복제 작업이 된 사례가 있다. 한 사례로 김서경,김윤성의 작은 소녀상 프로젝트에서 작은 소녀상의 틀을 3b프린팅으로 만들어 금형으로 제작해 소녀상을 만들었다. 이렇게 3b기술을 통해 과거 예술 작품이나 유물의 재창조 작업이 활성될 가능성이 있다.

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나노 기술은 특정 물질을 나노미터, 즉 10억분의 1m크기에서 정밀 제어하는 기술이다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀은 자가 조립 나노물질을 이용해 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 신기술을 개발했다. KIST 연구팀이 새로 개발한 나노 기반 항암 전구체와 레이저기술을 이용, 독성없는 항암 치료를 도와준다고 한다.

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지난 3일, '평화의 소녀상'을 제작한 김서경·김운성 작가가 더 많은 소녀상을 만들어 그 의미를 대한민국은 물론 세계 곳곳에 확산시키겠다는 취지로 시작한 '작은 소녀상' 프로젝트( https://tumblbug.com/peace)는 주한 일본 대사관 앞에 설치된 '평화의 소녀상'을 소장 가능한 크기로 고유의 동상과 바닥, 평화비까지 동일하게 재현하여 보급하는 프로젝트다. 두 작가는 일상에서 일본군 '위안부' 문제를 공론화하고 확산시키는 계기가 되길 바란다고 밝혔으며, 최종 펀딩 마감일은 3월 31일이다.

프로젝트를 진행하고 있는 김서경-김운성 작가는 "작은 상징물을 통해 세계인들이 역사를 기억하게 하고 싶다는 의미로 '작은 소녀상' 프로젝트를 조심스럽게 시작하게 되었는데, 이렇게 빨리 목표 금액을 달성하게 되어 가슴이 뜨거워진다"며, "뜨거운 열기에 대한 감사의 의미로 '소녀상' 배지를 모든 후원자 분들께 증정한다"고 말했다.

'작은 소녀상'의 제작에는 3D프린팅 기술이 활용된다. 일반적으로 조각상 제작에 소요되는 수 천 만원에서 수 억 원에 달하는 금형 비용을 감당하기 위해, 미리 금형의 기반이 되는 가제품을 미리 제작하여 실수를 줄이는 과정이 필요하다. 김서경-김운성 작가는 이 가제품 제작에 3D프린팅 기술을 활용할 계획이다. 3D프린팅 샘플은 3D업체 글룩이 맡았으며, 이 후 피규어 제작 업체인 그레이포인트에서 금형을 제작한다. 김서경-김운성 작가는 '작은 소녀상' 전체 제작 공정을 감독하며, 사람 손이 필요한 세심한 마무리 작업을 직접 담당한다.

"역사를 바로잡는 일은 우리 세대의 몫이며, 대한민국의 미래를 위해 결코 간과해서는 안되는 일"이라 힘주어 말하는 김서경 작가는, "작은 소녀상 프로젝트를 통해 우리가 힘을 모은다면, 우리의 간절한 바람을 세계 곳곳에 전할 수 있을 것이라 생각한다"고 말했다.

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텀블벅, '작은 소녀상' 프로젝트 이틀만에 1억원 돌파

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크라우드 펀딩 플랫폼인 텀블벅(www.tumblbug.com)에서 진행되는 '작은 소녀상' 프로젝트가 런칭 46시간 11분 42초만인 2월 5일 오후 1시 34분, 목표 금액인 1억 원을 돌파했다.지난 3일, '평화의 소녀상'을 제작한 김서경·김운성 작가가 더 많은 소녀상을 만들어 그 의미를 대한민국은 물론 세계 곳곳에 확산시키겠다는 취지로 시작한 '작

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나노기술 활용 사례 10518이서희(발표자)

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나노기술 활용 사례 10518이서희(발표자)

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생명공학
•하이브리드 시스템의 합성피부,유전자 분석/조작
의료
•빠르고 효과적인 염기서열 분석
환경
•탄소 나노튜브를 활용한 수질 환경 정화 시스템
항공우주
•내열,내마모성을 갖는 나노 코팅

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종치는 로봇의 사례
https://youtu.be/0oH42zSklAk
메카트로닉스란 기계공학과 전자공학을 합한 분야이고 그 예로는 종을치는 로봇이있다.

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2017년 전국대회 메카트로닉스 부분 은상작 / 종치는 로봇 (할리갈리)

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나노 기술의 활용 사례 / 10506김민영

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나노 기술의 활용 사례 / 10506김민영

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자가 조립 나노물질을 이용해 정상 조직에는 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 신기술을 개발했습니다. 해당 기술은 레이저 기술과 함께 나노 기술, 전구체 기술 등이 융합되어 암세포를 완전히 사멸시킬 수 있는 기술로 알려져 있습니다. 새로 개발한 나노 기반 항암 전구체와 레이저 기술을 이용, 독성 없는 항암 치료를 도와준다고 합니다. 이는 항암 치료는 물론 향후 종양 특이적인 항암제 개발 연구에도 활용될 전망입니다.

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나노기술은 작디작은 원자,분자 물질을 합성,조립,등을 제어해 새로운 물질을 생성한다.
나노기술 사용은 치료로도 사용가능하다특히 영화에서 많이 나온다 대표적예로 아이언맨의 나노슈트가있고 영화의cg를 만들때 사용하기도 한다

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10509 문지효 나노머신 사례

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10509 문지효 나노머신 사례

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나노머신의 사례는 못찾았지만 만들어진 사례는 있다
그 사례로

2014년 고려대학교 과학기술대학 신소재화학과 황성필 교수 연구팀이 나노 수준의 3D 프린팅을 구현하는 히드로겔펜을 세계 최초 개발을 하엿다

그리고 만약에 만들어진다면 꽤나 다양한 곳에서 사용될것이라고 본다 예를들어 의료계,과학계등 여러곳에서 사용이 될 것이다

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아디다스는 미국의 3D프린터 기업인 칼본(Carbon)사와의 협업을 통해 3D프린팅 신발을 만들었다. 재료를 쌓아 제작하는 3D프린팅의 적층 방식을 도입하면서 쉽게 제작할 수 있었다. 이러한 사례를 보아 곧 3D프린팅으로 만든 신발을 시장에서 어렵지 않게 찾아볼 수 있을것으로 예상된다.

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10516 서혁진 나노기술 전기철도기술 적용 사례

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10516 서혁진 나노기술 전기철도기술 적용 사례

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철도 신호 기구함에 초박형 코팅제(페인트) 가 시범 적용된 바가 있다. VIM 이라는 나노 기술이 포함된 미래 단열재가 포함된 이 제품은 진공을 유지하기 위한 외부 막이 필요 없고 롤러나 스프레이 등등으로 간단한 페인트 작업만 하여 15년 이상의 내구성을 가지면서 2mm당 1mW/mk의 열 전도율을 갖는 고성능 단열 코팅제이다. 열 전도율 수치가 감이 오지 않는다면 사진을 참고하면 된다.

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항암 치료&항암제 개발 연구
한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀은 자가 조립 나노물질을 이용해 정상 조직에는 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 신기술을 개발했다.KIST 연구팀이 새로 개발한 나노 기반 항암 전구체와 레이저 기술을 이용,독성 없는 항암 치료를 도와준다.해당 기술은 레이저 기술과 함께 나노 기술,전구체 기술 등이 융합되어 암세포를 완전히 사멸시킬 수 있는 기술로 알려져 있다.이는 항암 치료는 물론 향후 종양 특이적인 항암제 개발 연구에도 활용될 전망이다

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3D프린터에 관하여

1. 맞춤형 신발,
아디다스&카본 합작해서 Futurecarft 4D 이라는 모델을 새로 개발했다.
밑창=미드솔, (체중,신장,걸음걸이,활동,스타일)

2. 맞춤형 두개골
부숴진 모양에 맞춰 두개골을 이식
부작용이 적다. 3D 프린터 기술이 없었을때는
시멘트를 이용해서 했지만 부작용이 많았다.

3. 화장실
인도에는 화장실이 잘 없어서 대부분 길거리에서
해결하는 경우가 많다.
3D 프린터는 값도 싸고 만드는 시간도 5시간이면 만들 수 있어 효율이 좋다.

4. 태아 모형
산모는 병원에서 검사를 하면 초음파 영상을 주는데 이 영상만 있으면 태아의 모형을 만들 수 있다.
이 기술이 필요한 이유는 시각장애인 산모도 태아가 어떻게 생겼는지 알 수 있다는 점이다.

5. 집
샌프란 시스코에 Apis 는 집을 3D 프린터로 출력할 수 있는 기술을 개발했다. 6m 높이의 집을 짓는데 걸리는 시간은 고작 하루, 만드는 비용은 10000달러면 만들 수 있고 내구성 또한 좋다.

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메카트로닉스는 기계공학 전자공학을 통합한 분야이고 지능형 로봇, 전자계산기, 반도체 등 각종 자동화장비 산업에서 활용되는 기술이다.