아이디어 불편한거 낸거에 대한 특허를 찾아보면서 써본 젓개가 내장된 종이컵에 대한 특허를 뒤져보고 특허를 하나씩 소개해보았다.

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안녕하세요. 아이디어클럽 조영래입니다.

전기혁명이 이루어지면서 배터리 기술은 급속도로 발전해왔는데요.

그 배터리 기술의 현주소가 어디인지 한번 살펴보도록 하겠습니다.

관련 기술에 대해서 발명하시는 분은 참조가 되셨으면 좋겠습니다.

현재의 기술 수준을 이해해야 더 나은 발명이 가능하다고 생각하기에 정보를 공유합니다.

리튬이온배터리, 다음 단계는?

리튬설퍼전지 등 고성능 전지시대 눈앞에

토머스 에디슨이 백열등을 발명한 해는 1879년이다. 그리고 3년 후인 1882년 뉴욕 시 맨해튼 남부에 펄스트리트 발전소(Pearl Street Station)를 세웠다. 세계 최초의 발전소를 돌리면서 고객에게 전기를 공급하기 시작했다.

이후 에디슨과 조지 웨스팅하우스(George Westinghouse) 간에 치열한 경쟁이 전개된다. 웨스팅하우스는 미국 웨스팅하우스일렉트릭사의 창업자로 400건 이상의 발명특허를 가지고 있었고 초기 전력사업에 큰 관심을 갖고 있었다.

‘전류 전쟁(the War of the Currents)’이라 불리는 이 경쟁을 통해 발전기술이 급속하게 발전하기 시작했다. 그리고 반세기가 지난 1940년 사람들은 전기로 움직이는 냉장고, 에어컨, 전화, 라디도, TV 등을 즐길 수 있었다.

2차 전기혁명의 주역 ‘리튬이온전지’ 

3일 ‘포브스’ 지에 따르면 지금은 전력 산업에 있어 두 번째 혁명기다. 이 혁명을 주도하고 있는 것은 충전해 쓸 수 있는 리튬이온 전지다. 이 전지는 지구상에 존재하는 가장 가벼운 금속, 리튬을 사용해 만든 전지다.

새로운 전기 혁명을 주도하고 있는 2차 전지 시장에 용량과 수명을 강화한 새로운 배터리들이 속속 개발되고 있다. 사진은 자동차에 장착된 닛산 리튬이온전지. ⓒWikipedia

에너지 밀도가 높아 소형·경량화가 가능하고, 사용 시간이 길며, 용도에 따라 형상을 변경할 수 있는 등 장점이 많아 그 사용 범위가 급속히 확대되고 있는 중이다. 그러나 1979년 이 전지가 개발될 당시 학문적인 호기심 외에 특별한 관심을 갖고 있었던 사람은 거의 없었다.

그러나 1991년에 소니가 세계 최초로 리튬 이온 전지를 상품화하고, 2005년에는 고성능 이온 전지 ‘넥세리온(Nexelion)’을 판매하하면서 상황이 달라졌다. 직경 14mm, 길이 43mm, 원통형 사이즈의 이 고성능 전지는 세상을 놀라게 하기에 충분했다.

그리고 지금 과학자들은 리튬이온전지의 에너지 밀도를 계속 높이고 있는 중이다. 효율이 높아지면서 용도도 다양해지고 있다. 노트북, 스마트폰은 물론 전기자동차에 이르기까지 다양하게 활용되고 있다.

특히 테슬라의 ‘모델 S’, GM의 ‘셰비 볼트(Chevy Bolt)’ 등의 자동차회사들은 리튬이온전지 차를 출시하고 있는 중이다. 문제는 가격이다. 그동안 생산 비용을 꾸준히 줄여왔지만 휘발유, 천연가스 등의 에너지와 경쟁하기 위해서는 가격을 더 낮춰야 한다.

관계자들은 제품에 따라 리튬이온전지 가격을 50~80%까지 낮출 경우 기존 에너지들과 경쟁할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 지금과 같은 추세로 리튬이온전지가 진화할 경우 에너지 시장을 석권할 가능성이 적지 않다는 분석이다.

배터리는 크게 양·음극, 두 극을 분리하는 분리막, 내부를 채우는 전해질로 구성돼 있다. 리튬이차전지의 경우 양극은 리튬코발트산화물, 음극은 흑연을 각각 전극물질로 사용하고 있다. 리튬이온이 음극에서 나와 양극으로 흡수된다.


리튬 대신 마그네슘·칼슘·아연전지 개발 

이 현상을 인터컬레이션(intercalation)이라고 하는데 층상구조가 있는 물질의 층간에 분자· 원자와 이온이 삽입되는 현상을 말한다. 기술 컨설턴트인 그렉 사텔(Greg Satell) 박사는 이 인터컬레이션 과정에 전지 기능을 저하시키는 요인이 발생하고 있다고 설명하고 있다.

두 번째 어려움은 에너지 밀도다. 리튬이온전지를 자동차에 설치할 경우 대용량의 전력을 축적해야 하는데 현재 전기차에 투입되는 리튬이온전지의 경우 경제성을 갖추기에는 아직 미흡하다는 지적이다.

리튬 역시 가격 상승요인이다. 리튬은 지구상의 지각에 0.002%밖에 존재하지 않는 희귀 금속이다. 리튬이온전지를 구성하는데 필요한 코발트와 구리 역시 희귀하며 주로 남아프리카와 남미에서만 생산하기 때문에 자원 확보에 불안감이 있다.

이런 문제를 해결하기 위해 과학자들은 생산 비용을 줄이기 위한 혁신적인 방안을 찾고 있다. 첫 번째 시도는 핵심 재료인 리튬을 다른 물질로 교체하는 일이다. 현재 리튬보다 가격이 훨씬 낮고 에너지 고밀도 용량을 갖춘 마그네슘, 칼슘, 아연을 사용하는 방안을 모색하고 있다.

이 실험이 성공을 거둘 경우 충전해서 쓰는 2차 전지 시장에 큰 변화가 예고된다. 두 번째 시도는 문제가 되고 있는 인터컬레이션을 다른 방식으로 대체하는 일이다. 과학자들은 지금 리튬에 황을 혼합한 리튬설퍼전지(Lithium Sulfur batteries)를 개발하고 있는 중이다.

이 전지의 용량은 기존의 리튬이온전지와 비교해 월등한 것으로 나타나고 있다. 세 번째 대안은 유체유동 배터리(liquid flow batteries)다. 이 전지는 무겁고 크기 때문에 자동차용으로는 부적합하다. 그러나 용량에 있어서는 엄청난 잠재력을 지니고 있다.

고정된 상태에서 많은 용량의 전지를 축적해 사용할 경우 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망 구축에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다. 배터리가 처음 등장한 것은 1800년이다.

이탈리아의 물리학자 알렉산드로 볼타(Alessandro Volta)가 ‘볼타의 열전기더미(熱電推)’를 고안한 다음 화학작용에 의한 전류를 만들었는데 이것이 최초의 전지였다. 200여년이 지난 지금 배터리가 전력 시장 핵심으로 떠오르고 있다. 기존의 전력 산업 판도를 바꾸어놓고 있는 중이다.


출처 - 사이언스타임즈 이강봉 객원기자

안녕하세요. 아이디어클럽의 조영래입니다.

이번엔 발명을 통해 사업화에 성공한 이야기를 가져와봤습니다.

현재 어려운 경기 상황에서 역발상을 통해 은행 빛없이 강소기업으로 성장해왔다는데요.

보통 광고기사들보다도 의미 있지 않나 해서 가져와봤습니다.

아래 내용을 보시기 바랍니다.

전업주부서 연매출 160억 사장님 됐어요

지난 18일 오후 서울 가양테크노타운 301호에 있는 에어비타 작업장에서는 음이온 공기정화기조립라인이 분주하게 돌아가고 있었다. 여기서 만들어진 제품은 중국과 인도, 독일, 일본 등 해외 26개국에 수출된다. 삼성, LG, 코웨이 등 대기업들이 공기청정기·정화기 시장을 장악하고 있지만 에어비타는 국내 음이온 공기정화기 시장에서는 시장점유율 1위를 차지하며 강소기업으로서의 위상을 굳히고 있다. 이 회사는 지난해 160억원의 매출을 기록했고 올해에는 180억원을 계획하고 있다. 수출 비중이 15%에 달한다. 

이길순 대표가 에어비타를 창업한 것은 지난 2001년. 가정주부로 평범한 삶을 살고 있던 와중에 우연히 옆집 아이가 감기를 달고 사는 것을 보면서 ‘공기정화기를 만들어보자’고 마음을 먹었다. 일본 공기청정기 회사에 다니던 기술자를 소개받아 의기투합했다. 당시 대기업들이 내놓은 공기정화기는 부피가 크고 가격이 비싸고 관리비도 많이 들었다. 작고 저렴한 제품으로 승부를 건다면 승산이 있겠다고 확신했다. 이 대표는 “브랜드 인지도가 낮은 창업기업이 내수시장을 바로 치고 들어가는 데에는 한계가 있다고 판단해 해외시장에 먼저 진출했다”고 말했다.

해외시장에서 인정받은 기술력을 바탕으로 내수시장에 진입하겠다는 역발상이었다. 2004년 독일 국제 아이디어 발명 전시회에서 동상을 수상했고 스위스 제네바에서 열린 발명 전시회에서는 금상을 받았다. 해외 홈쇼핑을 통해 제품을 판매했고 소비자들의 호평이 잇따랐다. 해외에서 품질력을 인정받은 이 대표는 국내시장으로 눈을 돌렸다. 2가지 원칙을 세웠다. 주문자상표부착방식(OEM)이 아니라 자가브랜드로 소비자들에게 다가가기로 했다. 롯데백화점과 이마트, 하이마트 등에 제품을 선보였고 소형이면서도 가격이 싼 공기정화기 제품에 소비자들의 주목을 받았다. 이 대표는 “자가브랜드의 인지도를 높이기 위해서는 기술력이 가장 중요하기 때문에 매년 10개 이상 특허를 내고 있다”면서 “26개국에 제품을 수출하고 음이온 공기정화기 내수시장에서 시장점유율 1위를 지키고 있는 것도 기술과 아이디어에 집중한 결과”라고 귀띔했다. 

에어비타는 은행 빚이 없다. 무차입경영을 철칙으로 여긴다. 미래 성장성을 알아본 벤처캐피털 회사들이 투자를 하겠다고 제안을 해오고 있지만 거절하고 있다.

이 대표는 “일각에서는 저리의 정책자금이나 은행대출을 활용해 생산라인을 증설하라고 제안하지만 남의 돈을 빌리는 것은 자제하고 있다”며 “이익금의 내부유보를 통해 내실을 쌓아가는 것이 중요하다”고 설명했다. 

에어비타 공기정화기는 1㏄당 200만개 이상의 음이온을 방출한다. 숲 속이나 폭포 근처보다 최소 40배 이상 높은 수치다. 음이온은 공기 중에 떠 있는 유해물질과 세균을 중화시키는 역할을 한다. 식중독균, 대장균, 녹농균 등을 99% 이상 제거한다. 대통령 표창, 세계여성 발명대회 최우수상 등을 잇따라 수상한 것은 이 같은 기술력이 뒷받침됐기에 가능했다.

이 대표는 “앞으로 중국과 인도시장을 집중 공략할 계획”이라며 “해외시장에서 기술력으로 승부하는 회사로 남고 싶다”고 포부를 밝혔다.

출처 - 서울경제 서정명기자 vicsjm@sed.co.kr

해외진출을 했을 때 성공이야기만 잔뜩 나와있는데 아쉬운 점은 부족한 자본조달을 어떻게

이루어내고 사업을 성공으로 이루었는지 부분이 아쉽긴 합니다.

하지만 전업주부가 옆집의 감기걸린 아이로부터 시작한 발명이 이렇게까지 강소기업으로 

성공적으로 이룬 모습은 좋은 본보기 같습니다.

안녕하세요. 아이디어클럽의 조영래입니다.

아래 정보가 도움이 되지 않을까해서 정보를 가져왔습니다.

기술 판도에 큰 변화를 일으킬 10가지 융합 시나리오

기술 융합 시나리오들은 고유한 가치제안으로 이전에는 사용할 수 없었던 다양한 솔루션들을 만들어 낸 여러 기술들이 결합해 나타난 시너지 효과의 결과물들이다. 이런 기회들이 기술 주도 융합에 순환 시스템을 만들어내고 이는 다시 신기술 개발을 이끌어낸다. 

현대사에서 기술 융합 시나리오는 많은 혁신의 발판이 됐고 기업들로 하여금 혁신과 발명 문화에 순응하도록 했다. 오늘날의 기술 융합 시나리오는 제품 개발면에서 기업들이 사용자 중심의, 미래 예측 접근 방식을 갖고, 새로운 시장을 예측해 다른 경쟁사들보다 더 빠르게 응용하도록 강요한다. 

오늘날의 기업 시나리오는 세분화될 가능성이 더욱 높아져 보다 더 복잡해진 새로운 시장과 응용분야, 제품들을 조성하는 것이 기술 융합의 특징이다.

프로스트 앤 설리번 한국 지사가 발표한 ‘2015 기술 융합 시나리오(2015 Technology Convergence Scenarios)’에서는 ▲미래 유틸리티(Future utility) ▲컨넥티드 농업(Connected farming) ▲시각 장애인 가이드(Blind man's guide) ▲자동 의사 결정(Automated decision-making) ▲ 차세대 컨넥티드 케어(Next-gen connected care) ▲7번째 감각(Seventh sense) ▲신경보철 기반의 바디 수트(Neuroprosthetics-based body suit) ▲증강현실 기반의 수술(Augmented reality-based surgery) ▲서비스형 가상 교육(Virtual education-as-a-service) ▲사용자 경험 강화를 위한 증강현실(Augmented reality for enhanced user experience) ▲사물 인터넷과 유비쿼터스 센서, 늘어난 모빌리티를 통해 웨어러블 전자와의 상호 연계성은 앞으로도 지속되고 가장 영향력이 큰 트렌드로 굳건하게 자리 잡을 것이다.

게다가 고객 요구에 맞춰 콘텍스트-리치 시스템(Context-Rich Systems)이 더욱 많이 보급될 것이다. 이러한 기술 중심의 분야들은 헬스케어와 같이 이전에는 직접적으로 관련 없던 분야에도 이미 진출한 상태이지만, 그 어느때보다 더 다양한 방식으로 우리의 삶 구조와 연관될 것이다. 

북미와 유럽은 주로 더 많은 자금 확보를 위해, 일부 경우에는 신속한 발전이 가능하도록 하는 규제혜택을 위해 개발에 앞장을 설 것이다. 실제로 북미는 R&D관련 지출 비용과 특허 제출, 기술 도입률에 있어서 세계 선두를 달리고 있다.

프로스트 앤 설리번 테크비전의 일부분인 ‘2015 기술 융합 시나리오’는 스마트하고 효율적인 농업, 시각 장애인의 생활방식 개선, 실행에 옮길 수 있는 지능 컴퓨터 기반의 의사 결정, 테라노스틱스(Theranostics), 가상 클라우드 기반의 브레인 컨넥티드 교육 시스템, 그리고 소비자, 방위, 교육, 게임분야에서의 증강 경험 등 다양한 범위의 융합 시나리오들을 담고 있다. 

이광재 기자  voxpop@cctvnews.co.kr 

출처 - CCTV 뉴스

미래 유망 기술들을 발표한것 같은데, 어떤 분야의 성장이 주목될지를 보여주는 면이

있어서 하나하나 분야들을 보다보면 도움이 될 것 같습니다.

물론 저런 내용이 담긴 보고서는 비용이 매우 비싸 접근하기 어렵겠지만 저 키워드를

통해 동향을 본다면 도움이 될 것으로 보입니다.

한국식품연구원 김병삼 박사 연구팀은 식품의 포장을 뜯지 않고도 스마트폰으로 식품의 신선도와 유통온도이력, 잔여유통기한 등을 언제 어디서나 확인할 수 있는 ‘u-푸드 스마트 품질 모니터링’ 기술을 세계최초로 개발하는데 성공했다고 25일 밝혔다.

이번에 개발한 기술은 한국식품연구원이 구축한 ‘u-푸드 스마트 품질모니터링시스템’ 서버를 통해 정략적인 수치(미생물, 지방산가, 휘발성 염기질소 등)로 품질을 모니터링 할 수 있다.

생산자와 유통업체는 휴대용 단말기를 이용해 언제 어디서나 식품의 품질과 유통 상태의 흐름을 파악할 수 있고, 소비자는 식품 포장에 있는 QR코드를 스마트폰으로 인식만 하면, 2초 이내에 품질상태와 생산·포장단계부터 식품을 구매할 때까지의 모든 유통온도이력을 한 눈에 확인할 수 있다.

기술의 핵심은 식품이 유통되는 온도환경 정보를 실시간 수집, 전송하는 RFID/USN과 GPS, 무선 온도센싱, 품질분석, 식품품질변화 모델링 기술과 모바일 통신기술 등 총 10여 가지 기술을 융합한 것이다.

연구팀은 3년간의 연구 끝에 식품별 고유 품질모델 데이터베이스를 개발하고, 재활용이 가능한 RFID 태그와 QR코드, 유무선 인터넷 인프라를 활용해 언제 어디서나 웹서버를 통해 개별 식품의 신선도와 유통정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 했다.

아울러 우유, 쌀, 소고기와 신선식품 등 다양한 식품에 대해 품질모니터링 기술을 개발하고 있다.

시판 우유에 대해 다양한 온도 패턴에서 현장 유통테스트를 한 경우 품질 예측 정확도가 95% 이상으로 나타났다.

본 기술은 1차로 경기도 친환경학교급식유통센터에 기술 이전 중에 있으며, 단계적으로 우유나 육류 등 신선농수산물의 냉장유통과 택배, 수출입, 가공식품, 혈액, 백신, 화장품 등 다양한 산업의 유통라인에 기술 확산을 추진할 계획이다.

출처 정보통신신문

인터넷을 뒤져보다가 가져왔습니다. 2012년도 기사지만 사람들이 한번은 생각해볼만한 아이디어인데 우리나라에서도 개발이 되었다는 소식을 기사로 처음 접해보네요.