한국전기연구원, 고효율 신축 열전소자 연구결과 국제 학술지 게재 음(-)의 푸아송비를 지닌 가스켓을 이용한 부분 공기층 활용…웨어러블 기기 적용 기대 한국전기연구원(KERI) 전기변환소재연구센터 최혜경·윤민주 박사팀이 자연계에 없는 ‘메타물질’을 활용해 열전발전 소자의 신축성과 효율성을 세계 최고 수준으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 일반적으로 힘을 가해 물질을 가로 방향으로 늘리면 세로 방향이 줄어드는 것이 정상이다. 고무공을 누르면 옆으로 납작하게 퍼지고, 고무줄을 당기면 팽팽하게 늘어나는 것과 같다. 이렇게 힘을 받은 수직방향으로 압축·팽창하는 비율을 ‘푸아송비(Poisson's ratio)’라고 한다. 반대로 메타물질은 자연계 물질과 달리 가로 방향으로 늘려도 세로 방향도 함께 늘어나는 인공적으로 설계된 물질이다. 메타물질은 음(Negative)의 푸아송비를 가진다. KERI는 이러한 메타 구조를 지닌 ‘개스킷(gasket)’을 활용해 열전소자의 신축성을 최대 35%까지 높이는 데 성공했다. 열전소자는 양 끝의 온도 차이를 전기에너지로 바꾸는 원리다. 일상생활에서 낭비되는 열을 전력으로 활용할 수 있어 차세대 친환경 에너지 하베스팅 소자로 불린다.
KIST 정승준·김희숙 박사팀, 수직방향 열에너지까지 수확하는 열전소자 개발 사람의 체온처럼 표면에서 수직 방향으로 배출되는 열을 전기로 바꿔 효율을 한층 높이는 에너지 하베스팅 기술이 개발됐다. 이 기술을 이용하면 피부와 닿는 웨어러블 기기 센서를 다른 전원 없이 체온으로 구동시킬 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST)은 소프트융합소재연구센터 정승준, 김희숙 박사 공동연구팀이 수직 방향으로 나오는 열에너지를 수확해 전기를 만드는 3차원 프린팅 기반 소프트 열전소자를 개발했다고 16일 밝혔다. 열전소자는 소자 양 끝 온도 차이를 전기로 전환하는 장치다. 열전소자는 주로 2차원 필름 형태로 제작되는데, 보통은 수평 방향으로 양 끝의 열에너지 차이를 이용해 에너지를 만든다. 하지만 몸과 같은 물체에서 열이 방출되는 방향은 필름을 붙이는 면에 수직인 경우가 많아 효율이 떨어졌다. 이 때문에 수직 방향의 열에너지 차이를 활용할 수 있도록 열전소자를 3차원 구조로 만들기도 하지만, 이런 소자들은 크기가 크고 형태도 불안정해 변형에도 취약했다. 이에 연구팀은 우선 열전도도는 낮으면서 유연하고 잘 늘어나는 실리콘계 엘라스토머 소재로 부드러운 절연 플랫폼을 만들었
넓은 시야각 등 강화된 광학 선명도 지원하는 신제품 2.0 고굴절 유리 출시 코닝이 웨어러블 기기용 증강현실(AR) 및 혼합현실(MR) 회절 웨이브가이드(광도파로) 개발을 촉진하는 새로운 유리 조성을 출시한다고 발표했다. 유리는 고유한 광학적 진보로 더 크고 선명한 디지털 콘텐츠를 구현해 더 매력 있고 몰입도 높은 사용자 경험을 창출함으로써 증강현실 경험을 한 차원 높인다. 신제품 2.0 고굴절 유리 출시는 기존 1.8 및 1.9 유리 조성과 함께 증강/혼합현실 솔루션 포트폴리오에 포함된다. 코닝의 첨단 광학 사업부의 신제품 2.0 고굴절 유리는 증강/혼합현실 웨어러블 기기에서 더 넓은 시야각과 최고 수준의 청색 파장 투과율 등 강화된 광학 선명도를 지원한다. 제조사는 굴절률이 낮은 유리 대비 더 적은 매수의 유리로도 더 큰 시야각을 구현할 수 있어 보다 가볍고 세련되고 경제적인 헤드셋 디자인이 가능하다. 코닝은 2.0 유리 조성뿐 아니라 평탄도 측정 및 정밀 레이저 유리 절단 종합 솔루션을 구축해 증강/혼합현실 산업을 지원한다. 코닝의 2.0 고굴절 유리는 직경 150mm, 200mm, 300mm의 웨이퍼와 주요 기하공차로 규제된 여러 두께로 제공된다. 데
헬로티 임근난 기자 | 모션 제어·시스템 솔루션 전문기업 애니모션텍이 10월 5일부터 8일까지 나흘간 인천 송도컨벤시아에서 열리는 ‘국제전자회로 및 실장산업전(KPCA show 2021)’에 참가, 자외선 레이저 초정밀 미세가공기 ‘INA SP3265’ 피코초 레이저를 선보일 예정이다. 자외선 레이저 초정밀 미세 가공기는 초정밀 가공 작업과 FPCB(연성 인쇄회로기판) 가공용 첨단 장비로 5G 장비 생산용 도구로 관련 시장에서 주목받고 있다. 정밀화된 5G 모바일 칩과 단말기 안테나, 카메라 모듈 등 핵심 부품의 정밀 가공 필요성이 커지고 있기 때문이다. 폐쇄 루프의 완벽한 ‘2D on the fly’ 기능을 적용해 탄화와 그을음을 최소화한 ‘INA SP3265’ 피코초 레이저는 15㎛의 미려한 선폭으로 가공 품질과 정밀도를 세계 최고 수준으로 높여 설치 공간을 최소화했다. 제품은 나노 초 레이저 장비보다 상대적으로 열적 영향이 적어 정밀 가공에 유리하다. 게다가 ‘등 위치 기반 펄스출력(PBO) 모드’, ‘등 시간 기반 펄스출력(TBO) 모드’를 사용자 공정에 맞춰 선택할 수 있다. 애니모션텍 관계자는 “자외선 레이저 초정밀 미세가공기는 모바일, 전기차,
헬로티 조상록 기자 | 삼성전자가 최신 5나노(nm) 공정 기반의 웨어러블 기기용 프로세서 ‘엑시노스 W920’을 출시했다. ‘엑시노스 W920’은 웨어러블 기기용 프로세서로는 처음으로 최신 EUV 공정이 적용됐고, 최신 설계 기술까지 더해 기존 제품에 비해 성능과 전력효율이 크게 향상됐다. … 또한 FO-PLP(Fan Out Panel Level Package)와 SIP-ePOP(System In Package-embedded Package On Package) 기술을 적용해, 프로세서와 함께 PMIC, 모바일 D램(LPDDR4X), eMMC(모바일 기기에 내장하는 데이터 저장용 메모리 반도체) 메모리를 웨어러블 기기에 최적화된 초소형 패키지에 구현했다. FO-PLP는 PCB기판 대신 미세 재배선 기술을 접목해 재배선층을 활용함으로써 소형 form factor를 구현, 방열과 전기적 특성을 개선한 첨단 패키지 기술이다. SIP-ePOP는 AP, DRAM, 낸드 플래시에 더해 PMIC(전력관리반도체)까지 하나의 패키지에 담는 첨단 패키지 기술이다. 삼성전자는 엑시노스 W920에 ‘Arm’의 저전력 ‘코어텍스(Cortex) A55’ CPU 코어와 ‘말리(Mal
[첨단 헬로티] 개인 소비자 시장에선 성장세가 기대에 못미친다는 평가를 받고 있지만 웨어러블 기기가 산업용 시장에선 나름 잠재력 있는 시장으로 인정받고 있다는 조사 결과가 나왔다. 프로스트 앤 설리번 한국 지사가 발표한 ‘산업 애플리케이션용 웨어러블 기술 분석 보고서(Wearable Technologies for Industrial Applications)’에 따르면 사용자 생산성 및 정보력 향상을 위해 산업 분야에서 웨어러블 기기 도입이 확대되고 있는 추세다. 프로스트 앤 설리번 테크비전팀의 란자나 락쉬미 벤카테쉬 쿠마 연구원은 “현재 기술자들은 인체 공학을 개선하고 피로와 관련한 문제를 줄이기 위해 더 길어진 배터리 수명과 첨단 센서 기술을 갖추는 것은 물론, 경량의 휴대하기 쉽고 다루기 편한 웨어러블 기기들을 설계하고 있다. 소형화로 향한 트렌드와 소재 발전이 인체 일부가 될 수 있는 소형 센서와 전자 부품을 장착한 웨어러블 기기를 탄생시킬 것이다"고 말했다. 웨어러블 기기를 적용할 수 있는 범위가 빠르게 확대되고 있지만, 높은 자본 비용과 기존 플랫폼들의 지원이 한정적이라는 점은 산업용 시장에서 성장하는데 걸림돌로 꼽힌
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