출처 http://m.slrclub.com/v/free/31640660


스프링 제조과정 중 하나의 그림입니다.


스프링은 아래 과정으로 만들어진다고 합니다.


스프링 하나가 만들어 지는 과정입니다.

재료투입

 스프링 작업시 필요한 재료를 기계에 투입 시킨다

권선가공

 평균경, 권수, 자유장, 밴딩가공 등을 기계에서

 스프링의 사양에 맞추어 행한다.

열 처 리

스프링의 재료에 따라 저온 풀림을 행한다.

 

중간 검사

 열처리 후 스프링의 도면 사양에 준하여 검사를  행한다

양산 실시

 검사에 합격된 후 양산을 행한다.

 

바렐연마

 제품 특성에 따라 표면에 광택과 절단부위의

 면처리를 행한다.

열 처 리

 콤베아 및 박스형 전기로에서 저온 풀림을

 행한다.

연 삭

 원형 연마판을 이용하여 스프링의 양면을

 연삭한다.

숏트피이닝

 내구성을 요하는 스프링에 대하여

숏트피이닝을 행한다.

2차 열처리

저온에서 2차 열처리를 행하다.

 

도 금

제품의 특성에 따라 전기아연, 니켈 도금을 행한다.

수명 시험

 최대 사용 하중까지 반복 작동하여

스프링의 수명을 시험한다.

최종 검사

 생산된 제품은 도면 사양에 준하여

최종검사를 행한다.

포 장

모 업체의 지정량에 따라 포장 단위를

결정하여 포장한다.


출처 http://www.sunjinspring.com/

Posted by 와우댕글




 

[신사업아이디어 No.42 ] 공동 스크린 인쇄 예술 작업장

국   가

 기타

테   마

생활 

대   상

전체 


 

◆ 제품 및 사진






◆ 아이디어 소개

스마트창조적인 사람들은 똑똑하고창조적인 공간 주위에 몰리는 경향이 있다스크린 인쇄의 예술을 살리면서인쇄 클럽 런던은 세계의 도시에서 복제 할만한 흥미로운 사업을 만들 수 있는 '공동 작업스타일 멤버십 모델상점작업장 및 개인 임무를 결합합니다.

하루 24시간 1년 365일을 연다우리는 여섯 화면 침대 두 t-셔츠 회전 목마, t-셔츠 드라이어애플 맥저장 시설유실 룸과 모든 감광 단위의 근원이 있다우리는 시설을 공급하고 멤버는 잉크종이스크린 및 에멀젼과 같은 소모품 공급한다.


◆ 아이디어 분석


a. 개요 및 특징

본 아이디어는 작업하는데 스튜디오가 필요한 예술가가 공간과 재료를 사용할 수 있도록 하며 좋은 마케팅 공간을 만들어 줄 수 있는 사업이다이를 통해 예술가는 창의적인 작품은 만들 수 있으며나온 작품을 고객들이 보고 구매할 수 있는 공간도 마련되어 있다또한 무료 스크린 인쇄 워크숍을 통해 이미지 인쇄 작업 과정들을 보고 배울 수 있다.


b. 차별성

개인만의 예술 작업을 통한 인쇄는 한정된 이미지를 인쇄하는 것으로 끝나며여러 사람들의 평가로 시너지 효과를 얻을 수 없지만 이러한 작업장 안에서 비슷한 사람들끼리 모여 작업을 하고 평가를 해보며 인쇄 작업을 옆에서 볼 수 있어 더욱 신뢰할 수 있으며판매 수단까지 갖추고 있어 따로 판매처를 찾지 않아도 된다.


c, 성장성

디자인과 예술그리고 인쇄 사업은 뗄 수 없는 관계일 것이다이렇게 인쇄되는 작품들은 사람의 예술감성을 충족시키며이러한 공간이 만들어진다는 것은 많은 우수한 작품들을 탄생시킬 수 있는 계기가 되기도 할 것이다이 사업으로 예술가들에게 받는 이용료와 작품 판매로 인한 수익을 통해 충분한 수익을 낼 수 있을 것으로 보인다충분히 수익이 날 수 있다면 지역 확장을 통해 많은 지역 수요를 내는데 도움이 될 수 있을 것이다.


d. 시장성

스크린인쇄는 '무엇이든 인쇄할 수 있다'는 특성을 가지고 있으며 스크린인쇄 전체를 통해 볼때 지금 가장 큰 수요를 비장하고 있는 것의 하나로 약전무분 즉 전자전기업계가 있다고 생각한다특히 전기음향제품의 스크린인쇄의 수요는 멈출바를 모르고현재의 시점에서는 무한의 가능성을 지니고 있다스크린인쇄업은 같은 인쇄업이지만 취급하는 일이 전연 다르다계속하여 새로운 수요분야가 생겨나고 있으며스크린 인쇄를 작업장을 공개적으로 하여 스크린 인쇄를 하는 이러한 개념의 사업은 국내에서아직 미미한 것으로 보인다.


e, 리스크

국내 사업화의 경우 공간 임차와 함께 초기 시설 투자를 하지만 모집과 함께 대비 수익이 나오지 않을 수 있어 초기 자금 압박에 대한 부담을 견딜 수 있어야 할 것으로 보인다또한 이 스크린 인쇄에 관한 수요자들이 만들어지는 작품에 관심을 가질 수 있도록 하는 운영이 필요하다고 할 수 있다.


f. 운영자 의견

이용자들은 비교적 저렴한 가격으로 사용료를 내어 작품을 만들 수 있으며 인쇄할 수 있고 이를 통해 만든 작품이 고객들에게 바로 살 수 있도록 만들어지므로 이용자들에게 편리한 공간이며 고객들도 편리하게 작품에 접근할 수 있어 스크린 인쇄 시장에서 틈새 시장이 될 수 있을 것으로 보인다초기 투자비가 많이 들어갈 수 있지만 성장할 수 있는 가능성이 있다고 생각된다.


 

※ 본 글에 게재된 신사업 아이디어는 해당 업체에 지식재산권이 있을 수 있습니다.
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[신사업아이디어 No.180 ] 분해 가능한 친환경 신부 드레스 제작

국   가

 기타

테   마

친환경 

대   상

전체 


 

◆ 제품 및 사진


 






◆ 아이디어 소개

당신이 신부가 되고 싶고 환경에 대한 열정을 가지고 있다면확장 가능한 드레스라는 이러한 생분해성 웨딩드레스는 모든 자연의 곰팡이에서 완전히 만들어져 있고 단순하게 아름답다.

오히려 당신이 가장 가능성이 높은 한 번만 착용해주십니다웨딩드레스 천 달러 최대 비용보다 이러한 확장 가능한 드레스는 생태적으로 지속 가능하고 동등하게 훌륭합니다에린 스미스(뉴욕 대학을 졸업)는 독창적인 환경에 배려한 웨딩드레스의 그녀의 컬렉션 균류 및 박테리아를 위해 원단의 스풀을 할당합니다이 가운은 증가 주간 정도 걸리는 경우 균사체 버섯과 나무뿌리 덮개가 포함 된 웨어러블 식물 혼합물에서 만들어져 있습니다백퍼센트 착용이다 생분해성 가운에 따라 아름답게 박테리아 양식 대칭 패턴을 사용당신의 결혼식을 보낸 후당신의 정원에 비료로 당신의 가운을 사용할 수 있습니다.


◆ 아이디어 분석


a. 개요 및 특징

이 아이디어는 균사체와 나무뿌리 덮개의 식물 혼합물을 통해 생분해가 가능한 웨딩드레스를 제작하여 신부에게 착용할 수 있도록 하는 것이다이렇게 만든 웨딩드레스는 친환경적이면서 디자인적으로도 아름답게 만들 수 있다또한 대부분의 웨딩드레스는 한 번 쓰고 버리게 되는데 이 드레스는 한번 쓰고 나서 정원의 비료로 주어도 문제가 없는 식물 혼합물이기 때문에 환경오염에 대한 부담도 없어 친환경적이라 할 수 있다.


b. 차별성

국내에도 점차 친환경적인 드레스 등을 제작하고 판매하며, DIY를 하는 등 관심이 높아지고 있다한지로 만드는 웨딩드레스도 나타나고 있다이 아이디어는 모두 자연의 곰팡이로 만들어져 있으며생태적으로 지속가능하고 디자인에 따라 예쁘게 만들어질 수 있다대부분 한 번 정도만 사용하는 드레스의 특성 상이 드레스는 한번사용하고 정원에 버려도 분해가 가능하다.


c, 성장성

균류와 박테리아 등의 원재료들은 주변에서도 충분히 구할 수 있으며거의 비용이 들어가지 않는다고 볼 수 있다따라서 저렴한 비용으로 드레스를 제작 가능하며온실가스 배출거래제 등의 도입 등과 함께 환경오염에 대한 인식이 커지고 있어 석유계 합성소재의 드레스보다는 친환경적인 소재의 드레스가 성장할 수 있을 것으로 보인다또 다양한 친환경적 드레스의 관심을 높이기 위해 제작을 할 수 있는 교육을 통해 수입을 늘릴 수 있을 것이다.


d. 시장성

국내에서도 친환경적인 에코결혼식에 대한 인식이 확산되고 있는 것으로 보인다드레스 또한 쐐기풀이나 천연 한지한삼 모시같은 전통 소재는 물론이고누에에 전기충격을 가하지 않고 만들어내는 윤리적 실크를 활용하는 등 다양한 소재의 친환경 드레스를 만들 수 있다고 한다이에 따라 결혼시장의 새로운 틈새인 에코 결혼시장으로 진입하는 것이 좋을 것이라고 생각된다환경에 관심이 많은 예비 신부들을 공략하여 관심을 가지게끔 시도해야 할 것으로 보인다.


e, 리스크

대형 예식장과 웨딩홀에서 이러한 에코 결혼식 등에 관심을 가지게 된다면 자체적으로 이러한 사업을 시작할 수도 있을 것으로 보인다이에 따라서 작지만 강한 네트워크를 구축하도록 하며차별화된 디자인들과 재료친환경적 웨딩드레스 제작 교육 및 전시회 등 다양한 방법을 통해 시장을 선점하는 것이 좋을 것으로 보인다.


f. 운영자 의견

이 아이디어는 쓰고 버릴 수 있으며 버려도 환경에 지장이 없게 분해가 되는 드레스이므로 친환경적이다또한 재료도 주변에서 구할 수 있기 때문에 원가도 절감될 수 있으며 다양한 결혼식의 수요에 따라 에코 결혼식을 원하는 부부들도 생기고 있기 때문에 환경에 관심을 많이 가지는 수요자들을 볼 수 있을 것이다또한 외부적으로도 곧 온실가스 배출거래제가 시행됨에 따라 이산화탄소 발생량을 줄여야 하기 때문에더욱 이러한 친환경적인 요소를 찾을 것이라고 생각한다이렇게 만들어진 드레스는 디자인도 예쁘기 때문에 기존의 웨딩 드레스들과도 차별화되면서도 뒤지지 않을 것이다.


 

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캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스 연구진들이 슈퍼커패시터의 성능을 개선하는 우수한 나노미터 크기의 산화 루테늄(ruthenium oxide) 나노카본 그래핀 폼 아키텍처를 개발했다. 이 개발결과는 전기자동차의 더 빠른 가속과 휴대용 전자장치에서의 더 긴 축전지 수명의 달성을 의미한다. 

연구진들은, 전이 금속 산화물(transition metal oxide)로 수정된 나노카본 그래핀 폼 전극에 기반을 두었으며, 축전지 및 연료전지와 같은 에너지 저장장치인 슈퍼커패시터가 액체 전해질 내에서도 안전하게 동작하며 오늘날 상업적으로 이용되는 슈퍼커패시터와 비교하여 에너지와 출력 면에서 2배 정도를 달성한다는 사실을 발견했다. 

폼 전극은 성능의 저하 없이 8천 회에 걸쳐 성공적으로 사이클링을 완수했다. 이 발견은 네이처 사이언티픽 리포트(Nature Scientific Reports) 저널에 "슈퍼커패시터를 위한 그라핀에 앵커된 함수 산화 루테늄 나노입자 및 탄소 나노튜브 하이브리드 폼"이라는 제목의 논문으로 최근에 발표되었다. 

이 논문의 저자는 이 대학교 번스 공과대학(Bourns College of Engineering) 기계공학과 교수인 센기즈 S. 오즈칸(Cengiz S. Ozkan) 교수, 대학원생인 웨이 왕(Wei Wang)씨 그리고 전기공학과 교수인 미흐리마 오즈칸(Mihrimah Ozkan) 교수, 화학과 교수인 프란시스코 자에라(Francisco Zaera) 교수, 자에라 교수 연구실의 연구원인 이 일근(Ilkeun Lee)씨, 그리고 다른 대학원생인 쉬루이 구오(Shirui Guo)씨, 카지 아메드(Kazi Ahmed)씨와 자카리 파보스(Zachary Favors)씨이다. 

울트라커패시터라고도 알려진 슈퍼커패시터는 최근에 들어 대단한 관심을 얻고 있는데, 그 이유는 그것이 가진 매우 높은 총방전율, 우수한 안정성, 긴 수명주기 그리고 매우 높은 고출력 밀도 때문이다. 

이러한 특성은 전기자동차와 휴대용 전자장치를 포함한 많은 분야에 적절한 것이다. 그런데 슈퍼커패시터는 상대적으로 낮은 비에너지(specific energy, 어떤 물질에 있어서 단위 중량당 내부 에너지) 때문에 전력 공급을 10초 미만 동안만 공급할 필요가 있는 시스템 내에서의 독립형 전력 소스로 적용할 수 있다. 

캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스의 센기즈 S. 오즈칸(Cengiz S. Ozkan) 교수, 미흐리마 오즈칸(Mihrimah Ozkan) 교수가 지도하는 연구팀은, 높은 에너지 밀도의 슈퍼커패시터를 위한 나노구조의 물질 개발과 상업화를 위해 연구를 진행 중이다. 

높은 커패시턴스 또는 전하를 저장하는 능력은 높은 에너지 밀도에 매우 중요하다. 반면에, 더 높은 에너지 밀도를 달성하려면 전자화학적으로 접근할 수 있는 넓은 표면적, 높은 전기전도도, 짧은 이온 확산 경로와 우수한 계면 통합성이 매우 중요하다. 나노구조의 액티브 물질은 이러한 목표를 달성하려는 방법을 제공한다. 

"높은 에너지 밀도와 파워 밀도에 더불어, 디자인된 그래핀 폼 전극 시스템은 높은 에너지의 슈퍼커패시터 전극의 준비를 위한 쉽고 규모를 크게 만들 수 있는 바인더-프리(binder-free) 기술을 실증화하는 것이다. 이러한 유망한 특성은 이 디자인이 미래의 에너지 저장시스템에 이상적임을 의미한다"고 웨이 왕(Wei Wang)씨는 말했다. 

출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』

그래핀 전극을 통해 슈퍼커패시터를 개발하다니 앞으로 이 개발결과가 더욱 높은 에너지 충전과 방전을 가능하게 만들 수 있을 것 같고 축전지 산업에 영향을 줄 것 같습니다.


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멕시코 남쪽 오악사카주 고산지대에 ‘탈레아 데 카스트로’라는 지역이 있습니다. 아메리칸 인디언인 사포텍족이 모여 사는 마을입니다. 이 마을 사람들은 지난해까지만 해도 전화를 쓰려면 ‘카세타’라는 전화방에 가야 했습니다. 전화요금도 아주 비쌌습니다. 5분 정도 통화하려면 하루 임금을 다 써야 할 정도였으니까요. 게다가 전화방에는 사람이 늘 많아서 줄을 서서 한참 기다려야 했습니다. 그뿐인가요. 오래 통화하는 게 눈치가 보이는데다, 통화 내용도 주변 사람에게 다 새나가서 사생활을 지키기가 어려웠습니다.

카세타로 걸려온 전화를 받는 건 더 어려운 일이었습니다. 사람들은 전화가 왔다는 소식을 들으면 부리나케 뛰어갔습니다. 전화를 받을 사람이 멀리 있을 땐, 전화방 심부름꾼이 동네방네 돌아다니며 누구한테 이런 전화가 왔었노라고 알려야만 했지요.

그런데 대체 이 마을 사람들은 왜 이렇게 불편하게 지냈냐고요? 멕시코에 휴대폰을 공급하는 회사나 통신 기술이 없어서 그런 건 아니었습니다. 이동통신사가 기지국 설치를 거절했기 때문입니다. 탈레아 마을 주민이 5천명이 되지 않는다는 이유로 말이죠. 한마디로 돈 안 되는 일에는 관심 없다는 말씀! 참다못한 탈레아 주민들은 십시일반 돈을 모아 마을을 위한 통신사를 ‘직접’ 만들었습니다.

‘탈레아 데 카스트로’ 멕시코 마을 이야기 동영상 보기

“산속에 있는 작은 토착마을에 셀룰러 서비스가 생겼습니다. 예전에는 생각도 못했던 일이었는데,
이젠 이런 일이 가능하다는 걸 직접 보고 있습니다.
이제 휴대폰만 있으면 누구든지 아주 저렴한 가격에 전화를 쓸 수 있게 됐어요.”

2013년 3월, 마을회의가 열렸습니다. 주민들이 모여 투표를 했고 약 3만달러, 우리돈 3500만원 정도 되는 돈을 투자했습니다. 모은 돈은 대부분 안테나와 기지국 전파 수신기를 만드는 데 썼습니다. 그리곤 6개월 만에 ‘탈레아 이동통신(Red Cellular de Talea)’이라는 통신사를 만들어냈지요. 덕분에 720명이 넘는 마을 사람들이 자유롭게 쓸 수 있는 개인 전화를 갖게 됐습니다.

탈레아 이동통신의 통신요금은 아주 저렴합니다. 기본요금은 한 달에 1.2달러 정도. 지역내에서 하는 통화는 공짜이고, 국제전화는 1분에 1.5센트, 우리돈으로 15원 정도 입니다. 통신망을 근처에 있는 무선인터넷 공급업체와 연결해 스카이프나 매직잭을 휴대폰 버전으로 사용할 수도 있습니다.덕분에 인기 폭발입니다. 마을 사람들은 소중한 탈레아 이동통신을 마을 공공재로 잘 지키기 위해 5분 이상은 통화를 하지 않기로 약속까지 했습니다.

정부가 통신망을 지원해 준 것도 아니고 대형 통신사가 나선 것도 아닌데, 어떻게 이런 놀라운 일이 일어났을까요? 바로 2G 통신기술을 상업용 오픈소스로 공개한 레인지네트웍스 덕분입니다.

레인지네트웍스 오픈BTS▲ OpenBTS.org -이번 봄에 4.0버전이 공개됐다. 깃허브에서 ‘오픈BTS4.0′을 내려받을 수 있다.

샌프란시스코에 있는 레인지네트웍스는 2세대 통신기술 중 하나인 GSM을 활용해 통신망 설비를 할 수 있는 기술을 오픈소스로 공개했습니다. 이름은 ‘오픈BTS’입니다. 레인지네트웍스는 오픈BTS로 기지국을 만들 수 있는 장비도 개발했습니다. 장비는 작고 가벼워 옮기기도 쉽습니다. 나무에 매달아둘 수도 있고요. 레인지네트웍스는 기술지원 프로그램이 포함된 개발자키트도 판매하고 오픈BTS 교육을 진행하기도 합니다.

레인지네트웍스 인도네시아 파푸아 지역에 나무에 설치된 기지국

▲인도네시아 파푸아에 설치힌 기지국. 나무 위에 매달았다. (사실 이건 불법이라고.)

통신기술의 혜택을 누리지 못하는 사람들에게 가장 먼저 필요한 건 전화 통화와 짧은 문자메시지입니다. 그래서 우선은 2G 기술을 사용했지만 레인지네트웍스는 LTE 기술까지 공개하는 것을 목표로 하고 있습니다.

레인지네트웍스는 대형 통신사가 서비스를 하지 않기로 선언한 지역에서 마을을 위한 작은 통신사를 만드는 일에 직접 참여하기도 합니다. 앞서 말한 멕시코 탈레아 마을에서도 큰 힘을 보탰지요. 인도네시아 파푸아 산악지대와 아프리카 잠비아, 심지어 남극에도 진출했습니다. 다른 사람의 도움이 필요한 경우에는 대학 연구소나 NGO, 각국 정부의 도움을 받기도 합니다. 파푸아에 기지국을 만들 땐 UC버클리대학 연구팀이 도왔고, 멕시코에서는 멕시코연방이동통신국의 허가도 받아냈습니다. 비록 ‘까다로운’ 테스트를 거치느라 2년이란 시간이 걸리긴 했지만 말이죠.

레인지네트웍스는 외딴 곳에 사는 사람이나 직업 특성상 깊은 자연속에서 일해야 하는 사람이 고립되지 않도록 돕기 위해 이런 일을 시작했습니다. 통신 기술과 서비스 권한을 갖고 있는 독과점 기업의 탐욕을 막고자 하는 뜻도 있습니다. 다비드 버게스 레인지네트웍스 CEO는 통신사들이 진출하기를 꺼리는 지역에 한해서는 통신망이나 설비 권한을 빌려주면 더 좋은 일이 생길거라고 말하기도 했습니다. 마을공동체나 비영리단체, 아니면 네트워크를 만들고 싶어하는 개인이 직접 나설 수 있으니까요.

오픈BTS는 무료로 공개돼 있는 만큼, 누구나 내려받을 수 있습니다. 레인지네트웍스는 개발자키트를 사용하면 전화 통화와 문자메시지를 주고받을 수 있는 자기만의 네트워크를 금방 만들 수 있다고 하는데, 국내에선 힘깨나 써야 할 일일지도 모르겠습니다. 오는 8월엔 레인지네트웍스 트레이닝 행사도 열립답니다. 관심이 있다면 샌프란시스코에서 멋진 여름휴가를 계획해보는 건 어떨까요?

출처 bloter.net

우리나라는 이런 기술이 있어도 통신사 독점체제와 방송통신위원회가 있어 쉽게 이통사를 설립할 수는 없을 것 같아 보이네요. 하지만 이런 기술이 오픈 소스로 공개되었다니 놀랍군요. 그렇지만 스마트폰이 보급화되어있어서 전화와 문자같은 가장 기본 기능만이 아니라 인터넷 기능도 필요할 것 같습니다.

Posted by 와우댕글




실현가능성이 없군요. 뭐 노아의 방주라는 것도 믿지는 않지만..

Posted by 와우댕글

- 양자 위상을 이용한 자화 제어 / 전류와 스핀 궤도 상호작용에서 자화 제어 메커니즘의 포괄적 이해에 도전 / 자화 제어 프로세스가 양자 역학적 위상에 기인하고 있는 것을 실증 / 양자 위상에 주목한 재료 탐색이나 새로운 스핀 메모리 응용에 기대 - 

JST 과제 달성형 기초 연구의 일환으로서 캠브리지 대학(University of Cambridge) 연구팀은 고체 내에 전류를 흘리는 것으로 전자 스핀을 제어할 수 있는 `스핀 궤도 상호작용(주 1)`으로 새로운 자화 제어 메커니즘을 발견하였다. 

전자 디바이스의 저소비 전력화와 소형화를 위해서 전자 스핀을 전류 등으로 제어하여 자석(자화)의 방향을 바꾸는 새로운 메커니즘의 연구가 전 세계에서 활발하게 진행되고 있다. 그 중에서 스핀 궤도 상호작용을 사용한 자화 제어의 메커니즘이 5년 전에 발견되었지만 어떠한 프로세스로 발현하고 있는지 자세한 것은 해명되고 있지 않았다. 

이번에 국제적 공동 연구팀은 희박 자성 반도체 갈륨 망간 비소(주 2)(GaMnAs)에 착안하여 상세 실험을 실시한 결과 스핀 궤도 상호작용을 사용한 자화 제어 메커니즘에 지금까지 별로 중요시되어 오지 않았던 전계에 의한 파동 관수의 변화, 구체적으로는 양자 역학적 위상에 근거하는 효과가 존재하는 것을 처음으로 찾아내었다. 이것에 의해 양자 역학적 위상이 스핀 메모리 등을 지원하는 자화 제어에 이용 가능하다는 것이 실증되었다. 

이러한 새로운 자화 제어 메커니즘은 다른 재료계에도 응용될 수 있다고 기대된다. 지금까지 별로 주목받지 않았던 양자 위상에 주목한 재료 탐색 그리고 재료 물성 평가라는 방향성이 제시할 수 있다. 양자 역학적 위상을 이용하여 저 전력으로 자화를 제어할 수 있는 재료가 발견되면 일렉트로닉스에 혁신을 가져오는 스핀 메모리 등에서의 응용을 기대할 수 있다. 

전자는 미소한 자석으로서 작동하는 것으로 이전부터 알려져 있다. 20세기를 석권한 반도체 공학은 기본적으로 이러한 전자 스핀인 자석의 특성을 활용하지 않고 구축되어 지금의 정보화 사회를 이루고 있다. 그러나 이러한 발전에도 한계가 보여 20세기 말부터 혁신적인 전자 정보 디바이스를 제작하기 위하여 전자 스핀을 적극적으로 도입하는 움직임(스핀트로닉스)이 활발하게 되어 현재 스핀이 관련된 다양한 고체 물리 현상이 발견되었고 그 응용 기술 구축이 활발하게 연구되고 있다. 

스핀트로닉스 디바이스를 실현하기 위해서는 여러 가지 해결해야 할 문제점이 있다. 특히 전자 스핀을 정확하게 제어하는 기술을 확립할 필요가 있다. 전자 스핀은 자기적인 물리량이기 때문에 제어를 하기 위해서는 자장이 필요하다. 그러나 디바이스 응용을 고려하면 외부 자장을 이용하여 전자 스핀을 제어하는 것은 어렵고 현재 전류(또는 전압)를 보내는 것으로 유효 자장을 만들어 자화를 제어하는 다양한 방법이 연구되고 있다. 

이러한 점을 해결하기 위한 한 가지 후보로서 전자 스핀과 전자의 운동과의 사이의 상호작용(스핀 궤도 상호작용)에 기인한 기구가 최근 발견되었다. 이것은 고체에(결정 또는 구조) 공간 반전 대칭성의 파괴(주 3)가 존재했을 때 전류를 보내는 것만으로 스핀 궤도 상호작용에 의해 전도전자에 스핀이 생성되어(<그림 1>) 그것을 유효 자장으로서 사용하여 자화 방향을 제어하는 것이다. 스핀 궤도 상호작용은 결정 구조나 시료 구조에 매우 민감하고 현대의 재료 제작 기술이나 나노테크놀로지를 구사할 수 있는 절호의 무대를 제공하기 때문에 자화 제어 방법으로 큰 가능성을 가지고 있다고 할 수 있다. 

그러나 2009년에 발견된 이 스핀 궤도 상호작용을 이용한 자화 제어 현상은 여전히 해명되지 않는 부분이 많이 존재하고 있다. 지금까지 전류에 의해 스핀을 만들 수 있는 것은 사실로서 알려져 있었지만 상세한 프로세스를 명확하게 한 보고는 없었다. 따라서 얻을 수 있던 실험 결과를 현상론을 사용한 모델에 의지하여 이해하지 않을 수 없어 상세한 데이터 해석이나 재료 설계의 지침을 가능하게 하기 위해서는 보다 구체적인 전자 상태 레벨의 정보를 포함한 기구 해명이 급선무였다고 한다. 

이번 연구에서는 스핀 궤도 상호작용이 고체에서 생성된 유효 자장을 정밀하게 측정할 수 있는 실험 방법과 고체의 전자 상태로부터 그 유효 자장을 계산하는 이론을 조합함으로써 그 발현 기구의 상세하게 실시하였다. 사용한 재료는 희박 자성 반도체 갈륨 망간 비소(GaMnAs)로 본 재료를 선택한 주된 이유는 금속 등에 비교하여 전기 전도에 기여하는 전자 상태가 비교적 단순하여 이론 계산으로 취급하기 쉽고 그 결정 구조 자체가 반전 대칭성을 무시할 수 있기 때문에 계면 등을 필요로 하지 않는 벌크 효과로서 실험 결과가 취급하기 쉬워 결정 방위 의존성 등의 실험의 자유도가 있기 때문이다. 이러한 점들을 최대한 이용하여 유효 자장의 결정 방위 의존성의 대칭성을 사용하는 것으로 결정 구조에만 의존하는 성분을 논의하는 것이 가능하게 되어 매우 깨끗한 실험 상황을 구비할 수 있다. 따라서 스핀 궤도 상호작용을 이용한 자화 제어의 발현 기구 해명을 달성하기 위해서 최적인 재료로 간주할 수 있다. 

본 연구에서는 GaMnAs를 자성을 나타내는 저온까지 냉각시켜 GaMnAs 시료에 마이크로파 전류를 흘리는 것으로 자기 공명(주 4) 상태를 생성한다. 자기 공명 상태가 일어나면 GaMnAs 시료 내에 전압이 발생하는 것(<그림 2>)이 알려져 있고 이 전압의 결정 방위 의존성을 중심으로 조사하는 것으로 상술의 유효 자장의 크기와 방향을 분류할 수 있다. 연구 그룹은 GaMnAs 내에서 발생하는 유효 자장의 이론 계산을 실시하였다. 실험 데이터와 수치 계산 결과를 비교한 결과 실험으로 얻을 수 있던 GaMnAs 내에서 발생하는 유효 자장에 지금까지 주목되고 있지 않았던 내인성(內因性) 발현 기구로부터 발생되는 성분이 있는 것을 발견하였다. 이 기구는 고체를 전자가 운동할 때 반드시 일어나는 불순물 등에 의한 전자 산란에 의한(외인성 발현) 기구와는 달리 각각의 `산란`에 일어나는 전자 스핀 상태의 변화에 기인하는 것이다(<그림 3> (상)). 이번 실험에서는 이러한 스핀 상태는 시료막에 대해 면직 방향(z방향)으로 발생하도록 측정 환경을 설계하였다. 

전류 유기(誘起) 자화 제어에 대해 이러한 내인성 모델이 실증된 것은 처음으로 학술적으로도 매우 중요하다. 또한 이러한 내인성 모델은 스핀 궤도 상호작용에 의해 전자의 파수 공간 안에서 발생하는 스핀 구조에 기인하는 양자 역학적 위상(베리(Berry) 위상(주 5))으로 이해할 수 있다. GaMnAs 중의 베리 위상의 존재는 이상(異常) 홀 효과의 연구로부터도 알려져 있었지만 베리 위상이 전기 전도뿐만 아니라 자화 제어에도 크게 기여하는 것은 이번 처음으로 밝혀내었다. 21세기 초부터 고체 중의 실공간이나 파수 공간의 스핀 구조로부터 발현하는 베리 위상이 주목받기 시작하고 있어 본 연구 결과도 그 일례로서 취급할 수 있다. 

이번에 얻을 수 있던 결과에 의해 스핀 궤도 상호작용을 이용한 자화 제어 메커니즘의 미시적 이해가 달성되었다. 이러한 이해가 GaMnAs 이외의 재료계에도 적응 가능한지를 검증하는 것이 다음 과제라고 한다. 또한 검증과 동시에 고성능 차세대 스핀 메모리를 실현하기 위한 재료 발견이 큰 과제이다. 재료 탐색 연구에 있어서 이번 얻을 수 있던 결과는 매우 큰 도움이 될 것으로 기대할 수 있다. 향후 본 기구를 극대한화한 꿈의 재료가 발견되면 컴퓨터 내에서 사용되는 에너지양을 경감하는 스핀 메모리가 탄생할 가능성이 있다고 한다. 

(주 1) 스핀 궤도 상호작용 
전자가 내재적으로 가지고 있는 스핀 각운동량과 궤도 각운동량과의 상호작용으로 이러한 상호작용에 의해 고체 중의 전자 수송이 스핀 상태에 의존하여 거기로부터 스핀 자유도를 이용한 다양한 현상이 일어난다. 
(주 2) 갈륨 망간 비소(Ga1-xMnxAs) 
기존 일렉트로닉스 재료인 III-V족 화합물 반도체 GaAs(갈륨비소)를 모체로 하여 Ga 원자를 자성 원자의 Mn 원자로 치환하는 것으로 자석의 특성을 유기시킨 재료. 
(주 3) 공간 반전 대칭성의 파괴 
좌표(x, y, z)에 있는 점을 좌표(-x, -y, -z)로 옮기는 조작을 실시했을 때 조작 전의 결정과 일치하지 않는 것. 
(주 4) 자기 공명 
외부 정자장(靜磁場)에 있는 자기모멘트가 고유 주파수의 전자파와 상호작용하는 공명 현상. 
(주 5) 베리 위상 
파라미터 공간 상 물리량의 기하학적 구조로부터 발생하는 양자 역학적 위상. 

<그림 1> 스핀 궤도 상호작용에 의한 전자 스핀 생성(공간 반전 대칭성의 파괴가 있는 재료에 전류를 흘리면 스핀 궤도 상호작용에 의해 원래 갖추어져 있지 않았던 전도 캐리어(전자나 홀)의 스핀이 정렬되기 시작한다. 이러한 현상은 원래 전자의 스핀이 어느 정도 정렬되어 있는 자석에도 발생하고 이 전류에 의해 생성된 전자 스핀을 사용하여 자석(자화)의 방향을 제어할 수 있다. 
<그림 2> 자기 공명이 발생하는 GaMnAs의 전압 측정(기가 헤르츠(GHz)대의 교류 전류를 GaMnAs에 직접 흘리면 스핀 궤도 상호작용에 의해 같은 주파수대의 유효 자장이 발생한다. 이 때 특정의 직류 자장을 주면 자기 공명이라는 자화의 세차운동이 발생한다. 이러한 세차운동과 자기 저항 효과에 의해 저항도 시간의 함수로서 진동하게 되어 전류와의 적(積)에 의해 직류 전압이 발생한다.) 
<그림 3> (상) 파수(波數) 공간에 있어서의 페르미 준위의 전자 스핀 방향과 그 전계 의존성 / (하) 스핀 궤도 상호작용이 발생하는 유효 자장의 시료 방향과 각도 의존성 

 





 

 

출처 KISTI 미리안 녹색기술정보포털

 

자기력의 원인이 되는 전자스핀을 전류로서 조절한다니 놀라운 발견이네요. 다양한 응용기술이 나올 수 있을 것으로 기대됩니다.

Posted by 와우댕글

1. 아이디어 제목


메탄가스 추출 아이디어

2. 아이디어 내용


메탄하이드레이트 전세계 에 있습니다. 

울릉도 와 독도 주변에는 한국이 50년동안 사용할수있는 천연가스가 매장되어 있습니다. 

가격으로 150조원 어치 임니다. 

http://www.imaeil.com/sub_news/sub_news_view.php?news_id=19584&yy=2009

하지만 아무도 연구개발 나서지 않고있습니다. 메탄 얼음이 바닷물과 다는순간에 녹아버리기때문에 가스 추출 에 어려움을 격고 있습니다. 

보다시피 메탄하이드레이트 얼음덩어리라고 생각 하시면됨니다. 얼음안에 메탄가스 있고요. 전기 열선 이나 열선봉으로 얼을만 녹이면 메탄가스만 추출 할수있습니다. 

사진에 보이는 다음과 같은 아이디어는 아주 단순 하지만 효과 적임니다. 

열선봉이 열의해서 메탄하이드레이트 녹아 가스만 추출 하시면 됨니다. 

도움이 되었으면 함니다. 

이영상은 메탄이 녹아 러시아 애들이 장난 

http://www.youtube.com/watch?v=FM0hczFNDZI





3. 아이디어 상세내용
(그림이나 사진 등 아이디어의 내용을 조금 더 쉽게 이해할 수 있는 내용을 기재해주세요)


메탄가스.png23432432.pnghydrate.jpg


※ 이 아이디어는 저의 아이디어가 아니라 공유하고 있는 아이디어를 여러 분들이 참고하실 수 있도록 올려 놓고 있습니다.

위 아이디어는 김기숙님이 올리신 아이디어 입니다.


Posted by 와우댕글


식물이 핸드폰 충전기가 된다? 에너지 발전 식물 Plant-e 등장

- 새롭게 부상하는 식물생명공학 기술 -

- 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 식물들로 전기를 생산 -

 

 

 

□ 네덜란드, 식물을 이용한 에너지 발전 기술 선보여

 

 ○ 전기를 만들어내는 식물, Plant-e 사업의 본격적인 시작을 알려

  - 2014년 3월 12일 네덜란드에서 개최된 지속가능성 전시회 ‘Duurzamheid 2014’에서 인프라·환경부의 Mansveld장관이 살아있는 식물이 만들어낸 에너지를 이용해 직접 핸드폰을 충전하는 시연회가 열림.

 

자료원: government.nl, plant-e.com

 

 ○ Plant-e는 살아있는 식물에서 생성되는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)를 에너지 생산에 이용하는 기술

  - 식물이 광합성을 할 때 만들어내는 유기물질 중 일부분은 식물의 성장을 위해 쓰이지만 나머지 대부분은 식물에 흡수되지 못하고 뿌리를 통해 흙 속으로 배출됨. 이때 뿌리 주변의 미생물들이 유기물질을 해체하면서 에너지가 발생해 전자들이 일종의 폐기물처럼 배출되면, 전극을 이용해 이 분자들을 모아서 전기를 만들어냄.

  - 전기를 만들어 내는 과정이 식물의 성장에 부정적인 영향을 전혀 끼치지 않음. 살아있는 식물을 이용해 에너지를 만들어내기 때문에 24시간 에너지 공급이 가능하고 환경에 무해함. 무엇보다 어디서나 원료를 쉽게 구할 수 있기 때문에 유럽, 미국 등 선진국을 너머 기본 인프라를 갖춘 곳이라면 어디든지 발전 가능성이 있음.

 

□ 네덜란드 정부와 연구기관, 식물생명공학 기술에 큰 관심

 

 ○ 미생물 연료 세포 연구 프로젝트 Plantpower

  - EU는 살아 있는 식물에 있는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)가 앞으로 미래의 EU 주요 에너지원 중 20%를 차지할 것이라고 예측하는 등 미생물 연료 세포가 중요한 에너지 공급원이 될 것으로 전망함.

  - 이에 EU는 2009년에서 2012년까지 PlantPower 프로젝트를 추진해 살아있는 식물에 있는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)의 발전 가능성과 유용성에 대해 연구함.

   * PlantPower 프로젝트는 크게 Plant-MFC의 원리와 과정을 이해하는 부분과 그 원리를 이용해 기술을 개발하는 두 부분으로 나뉘어 진행됨.

   * 이 프로젝트에 총 약 500만 유로의 자금이 투자됐으며 그중 EU가 절반 이상인 약 400만 유로를 지원함.

 

 ○ PlantPower 프로젝트의 결과로 와게닝헨 대학교 산하의 연구기업으로 Plant-e가 설립

  - Plant-e는 와게닝헨 대학이 개발한 식물생명공학의 특허권을 가지고 있음. Plant-e는 건축, 원예, 환경에 관련된 다양한 기업들과 협력 관계를 맺으며 사업을 확장해 나가고 있음.

 

 ○ 네덜란드의 주요 대학과 연구기관들의 활발한 연구 참여가 식물생명공학(Plant Biotechnology)의 발전을 이끌고 있음.

  - 2009년에서 2012년까지 EU가 주관한 PlantPower 프로젝트에도 와게닝헨 대학이 공동 주최자로 참여해 주도적인 역할을 함. 와게닝헨 대학은 이 프로젝트에 참여하기 이전에도 이미 관련 기술을 다수 축적하고 있었음. 또한, 프로젝트에 참가한 9개 기관 중 3개 기관(와게닝헨 대학교 제외)이 네덜란드 기관으로, 유럽 내에서 네덜란드의 식물생명공학 입지가 견고하다는 것을 알 수 있음.

 

□ 아직 초기단계이지만 이미 다양한 상품이 상용화 단계에 이르러

 

 ○ 핸드폰 충전, 무선 핫스팟, 전기 지붕, 전기 로터리 등 생활 속에 편리함을 더할 수 있는 제품을 이미 개발

  - 잔디를 이용해 핸드폰을 충전할 수 있는 Plant-e Mobile, 야외 공동시설에서 와이파이를 이용할 수 있게 해주는 Plant-e Hotspot, 건물 옥상에서 전기를 만들 수 있는 Plant-e Roof, 로터리에 심어져 있는 식물을 이용해 주변의 가로등을 켤 수 있는 Plant-e Roundabout 등은 Plant-e가 개발한 상품들이며 이미 자사 홈페이지를 통해 판매되고 있음.

  - Plant-e는 도심 속 건물들의 옥상에 설치할 수 있는 Green Electricity Roof를 개발 중임. 이미 2010년부터 NIOO(the Netherlands Institute of Ecology)의 옥상에서 대규모 실험 프로젝트를 진행 중이며, 2014년 Plant-e가 제품 개발을 마칠 경우 몇 가지 단계를 거친 후 바로 상용화 단계에 진입할 수 있을 것으로 전망됨. Plant-e는 고객의 의구심을 해소하기 위해 자사 홈페이지에 설치 절차, 관리 방법 등을 안내하고 있음.

  - 현재 Plant-e가 개발 중인 제품인 Tube System은 논, 맹그로브 숲, 습지를 이용해 대규모로 전기를 생산해 낼 수 있음. 자연을 그대로 보존하면서 전기를 대량으로 생산해낼 수 있고, 습지를 활용할 수 있다는 점에서 자연의 경제적 가치를 크게 높이는 방안으로 평가됨. 현재 습지 외에 다른 지형에서도 사용될 수 있는지를 연구 중이며, 2015년 혹은 2016년경 상용화 준비가 끝날 것으로 예상

 

자료원: plant-e.com

 

□ 시사점

 

 ○ 친환경 기술의 새로운 틈새시장으로 노려볼 만한 가치를 지닌 식물생명공학

  - 한국뿐만 아니라 전 세계적으로 식물생명공학 기술은 아직 상용화 단계에는 이르지 않았음. 그러나 그 비중이 향후 커질 가능성이 크므로 발 빠른 투자와 연구가 필요할 것으로 보임.

  - 특히 Plant-e사가 개발한 제품은 한국에서도 유용하게 쓰일 수 있는 제품들로, 무선 Hotspot이나 건물 옥상에서 전기를 만들어내는 Green Roof 기술은 한국의 기업들과 협력할 수 있는 부분이 존재

 

 ○ 네덜란드는 대학의 지식이전과 산학협력이 활발하게 이뤄지는 우수 사례

  - 한국 정부는 1990년대 이후 대학의 산학협력 정책을 적극적으로 시행하기 위해 제도적 장치를 마련했으며, 선진국의 우수한 산학협력 사례를 분석해 각종 정책과 사업을 추진했음. 그러나 산학협력 및 대학의 지식 이전을 위한 제도적 장치가 서서히 마련된 선진국과는 달리 한국에서는 1990년대 말 정부 주도로 단기간에 마련되면서 혁신 주체 간 협력이 다른 선진국에 비해 취약한 것으로 나타남.

  - 네덜란드는 식물생명공학 기술뿐만 아니라 다른 분야의 신기술을 개발하는 데에 있어서 대학교 인력들의 활용도가 매우 높음. 대학의 지식 이전은 특히 의료, 기술 분야에서 빈번하게 이뤄지고 있음.

  - 네덜란드의 대학들은 지식 이전에 대한 관심이 매우 높으며, 대학 연구기관에 필수적인 부분으로 지식 이전을 위한 조직을 갖추고 있음. 특히, 외국인 학생과 교수진들이 많고 수업이 대부분 영어로 진행되기 때문에 네덜란드 외의 외국기업 혹은 단체와 협력할 수 있는 여지가 많음. 수업 커리큘럼에서도 실제 경험 축적을 위해 외부기업과 협력할 수 있는 연결점을 제공하는 경우가 다수

  - 네덜란드 특허센터에 의하면, 2002년에서 2006년까지 전 세계 350개 대학 중 외부기관과의 공동 출원 부분에서 Eindhoven 공대가 1위, Delft 공대가 5위, Wageningen 공대가 60위를 차지했고, 그 외에 8개의 네덜란드 대학교가 순위에 올랐음.

 

 

자료원: Wageningen University, Government of the Netherlands, plant-e.com, plantpower.eu, hembrugontwikkelt.nl, Knowledge Transfer Study 2010-2012 by Maastricht University, 과학기술정책연구원 및 코트라 암스테르담 무역관 종합

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식물을 이용해 전기에너지를 만들어내다니 굉장한 기술이네요.

파급력이 있을만한 기술이라고 생각되네요.


Posted by 와우댕글

1. 아이디어 제목


러닝머신과 구름보드로 달려요…-스크린보드-세계최초-

2. 아이디어 내용

[ 구름보드 ]
기술특성
1. 구름보드는 국내·외 폭발적인 인기를 누리고 있는 러닝머신 걸으면서 뛰면서 운동하는 유산소 운동의 대명사인 러닝머신에 당사의 핵심 기술력 구름보드시스템을 장착하여 러닝머신 운동과 구름보드 운동등 병행운동을 할수 있으며 러닝머신 벨트와 구름보드판에 금강석·황토·숯·은·모래 600g이 첨부되어 맨발황토 운동의 효과도 높였음 구름보드의 운동효과와 건강효과가 당사의 기술력임.
(구름보드 = 스포츠제조 + 헬스케어)
2. 구름보드 시스템에 IT를 융합하여 구름보드 타는 모습이 IT센서와 초고속 카메라를 이용 스크린화면에 나타나면서 구름속 활강 · 설원활강 · 파도활강과 구름보드를 타면서 게임 기능까지 새로운 스포츠문화 
(구름보드와 IT문화를 융합 스크린 보드문화콘텐츠) 
(구름보드 = 스포츠제조 + 헬스케어 + IT)
-정부 10대 차세대 동력사업-
------- 구름보드 원천기술 IP 특허가치평가 51억8천만원 -------





3. 아이디어 상세내용
(그림이나 사진 등 아이디어의 내용을 조금 더 쉽게 이해할 수 있는 내용을 기재해주세요)


동영상보기 http://tvpot.daum.net/v/va56eiNi0iOiNgg0U0KXuXr
Youtube (스크린 구름보드 동영상을 볼수있습니다)


수정_서핑.jpg합친이미지2.jpg수정.jpg


※ 이 아이디어는 저의 아이디어가 아니라 공유하고 있는 아이디어를 여러 분들이 참고하실 수 있도록 올려 놓고 있습니다.

위 아이디어는 정진화님이 올리신 아이디어 입니다.


Posted by 와우댕글