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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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3d프린트 피규어입니다
3d프린트 키트를 제작, 혹은 구매 를 한 후에
경화를 학고
도색을 하는식의
3d프린트 피규어 입니다

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10716 이서윤(발표자) 3D 프린팅 의류•패션 분야 활용 사례

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10716 이서윤(발표자) 3D 프린팅 의류•패션 분야 활용 사례

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의류와 패션 분야에서도 응용이 이뤄지고 있다.

글로벌 신발 제조기업 아디다스는 지난 4월 3D 프린팅된 밑창을 탑재한 트레이너 신발을 출시했는데, 실리콘밸리의 스타트업인 카본과 협력해 밑창이 대량으로 3D 프린팅 될 수 있도록 했다.

이에 더불어 아디다스의 라이벌인 나이키와 뉴발란스도 3D 프린팅 기술을 실험해 시제품을 개발했다.

http://naver.me/5cDsDJlT

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https://youtu.be/UXeU8GLwj8k
최근에는 큰 3D프린터기로 6주동안 3층 아파트를 만드는 것은 사례도 나왔다
콘크리트를 3D프린터기에 넣어 적층형 출력 방식 중 FDM방식으로 한층씩 쌓아 올려 3층 집을 만들어 실제로 사람이 살 수 있는 집이 완성되었다

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[엠빅네이처] 6주 만에 3층 아파트 출력! 고층건물을 출력하는 시대가 열렸다.

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10715오주몽 메카트로닉스를 활용한 사례

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10715오주몽 메카트로닉스를 활용한 사례

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2020학년도부터 시작되는 메카트로닉스의 종목에 대한 이해도를 높여 교육현장에서 메카트로닉스 교육을 실시하기 위한 기반을 마련했다

http://m.ksmnews.co.kr/view.php?idx=276094

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나노 기술을 이용해 나노 농약을 만들어 화학 물질 사용을 줄이고 해충만 죽일 수 있게 되었다 또한 나노 기술을 이용해 더 친환경적인 나노 비료를 만들었다https://www.dailysecu.com/news/articleView.html?idxno=36210

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▲인도의 농부(출처=위키미디어 커먼스)

오늘날 인구 증가에 따른 식량 수요를 충족시키기 위해서는 더 많은 농지가 필요하다. 그러나 농장은 감염 및 해충 등의 어려움을 겪을 수 있다. 인도 북부의 라자스탄 주에는 이를 개선하기 위해 나노 기술이 도입됐다.

라자스탄 주 정부는 농경지에 화학 물질 사용을 줄이고 농민 소득을 올리기 위해 나노 기술을 도입했다. 주 정부 관계자들은 농업 전문가들을 모아 효능 및 안정성을 결정하기 위해 나노 기술 기반의 제품을 테스트하도록 권고했다.

한 익명의 민간 회사가 비료 사용을 줄이면서도 해충을 제거하고 수확량을 늘리는 데 도움이 되는 제품을 제공했다. 제품 중 하나는 코코넛 추출물, 옥수수, 감자, 콩, 사탕수수 등으로 만든 나노 기술 기반 천연 농약이다. 이 천연 농약은 해충을 없애고 작물에 친화적인 곤충은 죽이지 않는다. 또 다른 제품은 곡물 및 식물 추출물로 만들어진 나노 기술 기반 비료로, 토양의 비옥도를 높이며 값이 저렴하기 때문에 비료 비용의 40%를 절감할 수 있다.

이 제품을 만든 회사는 농업 연구 센터 및 실험 센터의 농장에서 제품을 테스트했고 그 결과를 주 정부 관계자들에게 발표했다.

나노 기술 기반 제품은 현재 정부 농장에서 실험을 거치고 있다. 결과가 긍정적이라면 주 정부는 이 제품을 일반 농장에 배치할 계획이다. 현재까지는 이 제품이 토양의 질소 양에 어떤 영향을 미치는지 알려진 바 없다. 질소는 비료 및 동물성 분뇨에서 발견되며 토양 및 인근 해역에 독성을 미칠 수 있다. 또 질소는 아산화질소로 변해 전체 온실 가스의 5%를 차지하며 이산화탄소보다 300배 강력하다.

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인도, 농업용 나노기술제품 시범 도입

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오늘날 인구 증가에 따른 식량 수요를 충족시키기 위해서는 더 많은 농지가 필요하다. 그러나 농장은 감염 및 해충 등의 어려움을 겪을 수 있다. 인도 북부의 라자스탄 주에는 이를 개선하기 위해 나노 기술이 도입됐다. 라자스탄 주 정부는 농경지에 화학 물질 사용을 줄이고 농민 소득을 올리기 위해 나노 기술을 도입했다.

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큐앤큐테크의 IoT 전자담배 VAPE는IoT 기술을 기반으로 모바일 또는 웹에서 원하는 전압이나 온도를 설정하고 조절할 수 있다. 니코틴 흡입량 패턴을 분석할 수 있는 스마트 모니터링 기능이 있다 . 내구성, 변형 온도, 염색 및 코딩 작업 등의 후가공 테스트를 실행 했다. 전자담배는 내열성과 강도가 보장되어야 하므로 판교 FAB은 SLS ProX500 장비가 제격이라고 판단해서 3D 프린터를 활용해 실제 제품 크기로 출력하여 조립과정 및 기능성 테스트를 진행하고 출시됐다

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우리나라가 수입에 의존하는 희토류 사용량을 줄일 수 있는 이 기술은, 희토류계에 비교적 강한 자성을 띠는 나노섬유에 자성이 옅은 나노 두께의 철-코발트 코팅을 입히는 방법을 사용했습니다. 이를 통해 기존 희토류계 영구자석 대비 자기 에너지 밀도를 146% 수준까지 끌어올렸습니다. 아울러 도금층의 두께를 조절할 수 있어 가격이 비싼 희토류 사용량도 줄일 수 있게 됐습니다.

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메카트로닉스의 사례로는 자동차부품에서나 컴퓨터,프린터에 있는 주변기기의 센서,구동기 이런 기술이 있다.

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국가인적자원개발컨소시엄

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미래 산업의 중심이 될 기술 - 메카트로닉스

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나노기술[nano-technology]은 10억분의 1 수준의 정밀도를 요구하는 극미세가공 과학기술을 말하는데, 기존의 재료 분야들을 횡적으로 연결함으로써 새로운 기술영역을 구축하고, 기존의 학문분야와 인적자원 사이의 시너지 효과를 유도하며 최소화와 성능향상에 기여하는 바가 큽니다. 나노기술의 특징은 물리·재료·전자 등 기존의 재료 분야들을 횡적으로 연결함으로써 새로운 기술영역을 구축하고, 기존의 인적 자원과 학문 분야 사이의 시너지 효과를 유도하며, 크기와 소비 에너지 등을 최소화하면서도 최고의 성능을 구현할 수 있으므로 고도의 경제성을 실현할 수 있다는 점입니다.

나노융합산업은 나노기술을 기존 기술에 접목하여 기존 제품을 개선·혁신하거나 전혀 새로 운 나노기능에 의존하는 제품을 창출하는 산업으로 정의 할 수 있습니다.

에를 든다면

전자, 통신분야는 낮은 전력소모, 적은 생산 비용으로 백만 배 이상의 성능을 갖는 나노 구조의 마이크로프로세서 소자

재료 분야는 기계가공하지 않고 정확한 모양을 갖는 나노 구조 금속 및 세라믹

의료 분야는 진단학과 치료학의 혁명을 가능케 하는 빠르고 효과적인 염기서열 분석

생명공학 분야는 하이브리드 시스템의 합성피부, 유전자 분석/조작

환경, 에너지 분야는 새로운 배터리, 청정연료의 광합성, 양자태양전지, 염료 감응 태양 전지

등을 들수가 있다

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항암 치료 및 항암제 개발 연구 : 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀이 개발한것으로, 자가 조립 나노물질을 이용해 정상 조직에는 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 제거할수있는 신기술이다. 나노 기반 항암 전구체와 레이저 기술을 이용하며 독성 없는 항암 치료를 도와준다고 한다. 레이저 기술과 함께 나노 기술,전구체 기술 등이 융합되어 있다. 향후 종양 특이적인 항암제 개발 연구에도 활용될 전망이라고한다.

https://youtu.be/0eoXCixF7Tc 나노 기술 항암치료 관련 뉴스

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10725최진호 메카트로닉스 사례(발표자><)

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10725최진호 메카트로닉스 사례(발표자><)

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https://youtu.be/YKkcQmjtrdE

메카트로닉스를 사용하는 사례를 들자면 역시 자동차 만드는 로봇이 아닌가 싶다. 가장 대표적이며 이 로봇이 활동하는 방식은 부품들이 그것들의 앞으로 지나가면 그 기계들이 이미 가지고있던 여러 자잘한 부품들을 자동차으 틀에 붙히고 때고 조립하며 자동차의 대부분의 틀을 제작한다.(사실 전부 다임)

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오토닉스 : 자동차 자동화 생산공정

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https://youtu.be/UEq9opdZCfA
메카트로닉스가 들어간 기술을 일상에서 쉽게 볼 수 있다 사례로는 엘레베이터, 컴퓨터, 복사기, 무인 생산 시스템 등이 있다

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메카트로닉스의 모든 것 [세상의모든지식 X 챔프]

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10708문정인 나노기술의 사례

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10708문정인 나노기술의 사례

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https://youtu.be/rda9_IwPFjs
나노기술을 활용한사례의 예는 소금쟁이에게 영감을 받아 만든 물에 뜨는 신발이 있고
도마뱀의 발을 보고 영감을 받아 만든 도마뱀발 테이프등이 있다.
https://m.blog.naver.com/gsem0501/222004705907

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[2020 과기대전] 나노기술로 만드는 2045년 대한민국

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이 3D 프린터 고기가 실제 고기에 비해 환경오염이 95% 가 적고 콜레스테롤이 없어 건강에도 좋다고 기업측은 설명했다

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10710 박예림 나노기술 사례

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10710 박예림 나노기술 사례

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코로나19가 지속하면서 마스크를 착용하거나 열화상 카메라에 서서 온도를 확인하는 것은 일상이 됐습니다. 그런데 그 속에도 나노기술이 숨겨져 있습니다. 나노기술은 미세한 세계를 다루기 때문에 감염균이 우리 입속으로 들어오는 것을 막거나 센서를 통한 체온 점검, 주변 오염원 농도 파악 등을 가능케 합니다.

http://naver.me/FzHk6M0G

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대형 재난으로 다수의 이재민이 발생하고 내 집을 갖지 못하는 빈민층의 주택 공급에 3D 프린팅 기술을 사용할 수 있다. 미국 기업인 아이콘이 가진 3D 프린터 ‘불칸2’는 가로 10m, 세로 3.3m 크기에 불과해 이동이 수월하다. 아이콘은 실리콘밸리의 비영리 사회적기업 New Story와 협업해 이 작은 3D 프린터로 멕시코 남부 오지 마을에 빈민층을 위한 주택을지었다.이곳에서는 코로나19 환자를 위해 하루에 15개씩 콘크리트로 만든 오두막 형태의 격리병동을 만들기도 했다.위 사진은 아이콘 사가 3D 프린터로 완성한 멕시코 주택 사진이다.

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3D 프린팅 기술은 다양한 분야에 사용된다.
그중 항공우주 산업 분야에 3D 프린팅이 사용된 사례가 있다. 국내 연구진이 3D 프린팅 기술을 적용해 우주 발사체용 추진제 탱크의 시제품 제작을 성공했는데 3D 프린팅 기술은 부품 비용과 시간을 줄여줄 뿐만 아니라 복잡한 제작도 가능해 도움을 줄 수 있다. 해외에서는 인공위성 부품에서 발사체 엔진과 국제우주정거장 유지 및 보수 등 다양한 부분에서 3D 프린팅 기술이 사용되고 있다.
https://m.blog.naver.com/prototech/222493473619
https://www.chosun.com/economy/science/2021/06/16/PKJPHWQDBFGCPMYFRZP5W5GQ6I/

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66m 로켓도 찍어낸다... 우주 3D 프린팅시대

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66m 로켓도 찍어낸다... 우주 3D 프린팅시대 우주 3D 프린팅시대 달 기지까지 추진 미국 우주 스타트업 렐러티비티 스페이스는 지난 8일 재사용 로켓 테란R 개발 계획을 발표했다. 이 로켓의 특징은 회사가 개발한 3D입체 프린터로 엔진을 포함한 모든 부품을 제작하는

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항암 치료는 물론 항암제 개발 연구에 활용

한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀은 자가 조립 나노물질을 이용해 정상 조직에는 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 신기술을 개발했습니다. 연구팀이 새로 개발한 나노 기반 항암 전구체와 레이저 기술을 이용, 독성 없는 항암 치료를 도와준다고 합니다. 해당 기술은 레이저 기술과 함께 나노 기술, 전구체 기술 등이 융합되어 암세포를 완전히 사멸시킬 수 있는 기술로 알려져 있습니다. 이는 항암 치료는 물론 향후 종양 특이적인 항암제 개발 연구에도 활용될 전망입니다.
관련 영상: https://youtu.be/jQ4_MPwhwfM

영구자석을 대체할 나노 자석

​한양대 재료화학공학과 최용호 교수팀은 영구자석을 대체할 ‘나노 자석 기술’을 개발했다고 한다. 이 기술을 사용할 경우 우리나라가 수입에 의존하는 희토류 사용량을 줄일 수 있다. 연구진은 희토류계에 비교적 강한 자성을 띠는 나노섬유에 자성이 옅은 나노 두께의 철-코발트 코팅을 입히는 방법을 사용했다고 한다.
관련 기사: https://n.news.naver.com/article/421/0004140841

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먼저 메카트로닉스는 machaine (기계) 와 electronic ( 전기) 의 합성어로 기계 공학과 전기 공학이 합쳐 진것을 말 합니다.자동차는 대표적인 메카트로닉스 분야라고 말 할수 있습니다.
메카트로닉스는 자동차에 많이 들어가 있어 자동차 수리를 사례로 예기하자면
bmw 520d zf8단 변속기가 고장나있습니다
고장현상은 전진 후진 운행불가 등이 있어 변속기 수리를 진행하는데
이때 변속기를 수리하는데 들어가는 부품이 메카트로닉스 입니다

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3D프린터는 금속혹은 플라스틱 재료를 얇은 층으로 '반복 하여 적층하여 현상을 제조하는 제조방식'이라는 의미로 AM이라고 불립니다 기존에 있던 제조방식으로 만들 수 없더 것을 제조할 수 있고 신제 산업에 많이 활용했습니다
사례로 :우리 집 마련은 이제 꿈이 아닙니다
땅이랑 거대한 프린트만 있으면 됩니다 여러분!!

https://youtu.be/UXeU8GLwj8k

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[엠빅네이처] 6주 만에 3층 아파트 출력! 고층건물을 출력하는 시대가 열렸다.

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3D바이오 프린팅
3D 프린터와 생명공학을 결합한 기술로,살아있는 세포를 원하는 패턴으로 적층 인쇄해 조직 또는 장기 등을 제작하는데 활용된다 구체적으로 당뇨나 화상 등으로 피부가 손된 경우 이를 치료하거나 각막 혈관 간 등의 장기와 의수 등을 제작해 인간에게 이식할수 있다 하지만 현재 연구개발 단계이기에 일반인에게 상용화되기까지는 수십년이 걸릴 수도 있다

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https://n.news.naver.com/article/076/0003839114
난소 이식에 쓰인 나노입자.
산화질소 방출 나노입자를 이용해 난소 이식의 대표적 문제점으로 꼽혔던 허혈 손상에 의한 난소 기능 저하를 개선할수있습니다
이는 일반적인 배아 동결, 난자 동결을 받기 어려운 환자들에게 적합한 방식입니다
여태까지 난소 이식이 왜 어려웠냐면 이식 직후 혈관이 생성되기 전까지 허혈(혈액 공급이 제한되며 조직에 필요한 산소 등이 부족해짐) 상태에 놓이며 난소 조직이 손상을 입기 때문인데, 난소 이식의 임상적 유용성을 높이기 위해서 해결해야 하는 큰 난제로 꼽히고 있습니다 하지만 이를
나노기술로 해결할수있습니다 어떻게 하냐면
산화질소를 방출하는 나노입자가 함유된 피브린/하이드로겔(이하 나노입자)로 이식 전 난소를 코팅해 혈관 생성을 가속화할수있습니다
산화질소는 혈관 생성과 확장을 촉진하는 효과가 있는 물질로, 연구팀은 독성이 나타나지 않게끔 적절한 속도로 이를 방출할 수 있는 나노입자를 직접 개발하였고 성공했습니다
그래서 난소 조직 이식 시 난제였던 허혈 손상을 최소화하고 혈관 생성을 증가하였습니다
https://www.getnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=533858
당뇨병 감염 원인균을 나노기술로 찾을수있습니다
최신 염기서열 분석법인 나노포어 시퀀싱 기술
(나노포어 시퀀싱은 DNA 또는 RNA 같은 핵산의 염기서열을 결정하는 데 사용되는 3세대 염기서열 분석법)을 통해, 당뇨병성 족부감염 유발 원인균을 정확히 파악할수있습니다
새로운 기술과 기존 배양검사의 성능을 비교했다. 새로운 시퀀싱 기술은 복합세균감염을 더 많이 찾아냈습니다
기존 배양 검사는 프레보텔라, 박테로이데스 등 일부 혐기성균을 검출해낼 수 없었지만, 새로운 시퀀싱 기술에서는 검출이 가능했습니다
그리고 일반 배양검사는 세균을 배양해 파악하는데 보통 2-3일에서 1주일까지 소요되는 반면, 시퀀싱을 통한 새로운 분석법은 대부분 1일 이내에 원인균을 확인할수있습니다

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https://youtu.be/oSaqVDGf4RQ

3D프린팅이란 3D도면을 바탕으로 3차원 물체를 만들어 내는 기계를 말한다.
3D프린팅의 사례는 2014년에 3D프린팅으로 출력한 전기 자동차 스트라티를 개발 해냈고,그외 오토바이도 개발에 성공했다.
3D프린팅의 장점은 다양한 재료로 응용이 가능하고,인건비 절감등의 장점이있다.
단점은 가격이 많이 비싸고 대량 생산이 힘든 점이있다.