만약 탄소 나노튜브가 나노 수준의 전자 소자와 나노전자 기계 시스템(NEMS)에서 구조체로 사용 가능하다면, 이러한 탄소 나노튜브를 전기적으로 완벽하게 전도성 접합을 위한 신뢰성이 있는 방법이 필요하다. 스위스의 브라들리 넬슨(Bradley Nelson)과 그의 공동 연구원들은 나노튜브의 접합을 위한 새로운 방법을 고안해 냈다.

그들은 탄소 나노튜브에 구리 금속을 채워, 나노 수준의 스팟 용접기로 사용하였다. 전기적으로 열을 가하였을 때에 금속은 녹아서 아래로 흘러 나오고 나노미터 수준의 정확성을 가지고 탄소 나노튜브를 용접할 수 있게 됐다. 넬슨과 그의 연구원들은 2.5볼트의 전압에서 유체의 흐름을 계산한 결과 초당 120아토그램(attograms: 10^-18)의 아주 느린 유속을 계산하였고, 이로 인하여 매우 정확한 양의 물질을 나노튜브로부터 제어가 가능하게 만들었다.

탄소 나노튜브를 결합시키는 이러한 연구 결과는 아주 적은 양의 전류를 이용하여 정확히 제어할 수 있는 3차원 나노구조의 제조에 응용이 가능할 것이라고 연구원들은 설명했다. 또한 현재 구리 금속은 마이크로 전자 소자 회로에서 많이 사용되고 있으며, 이러한 새로운 탄소 나노튜브에 구리를 넣어서 마치 펜과 같이 사용하는 방법은 반도체 칩(chip technology) 기술에 응용이 가능할 것이라고 전망했다. [전문바로가기]

◆ CdS 셀의 대체를 위한 신규 조도 센서 개발

신일본무선은 분광 감도가 인간의 시감도에 가까운 포탄형 조도 센서의 샘플 출하를 시작한다고 밝혔다. 이번 센서는 주위의 밝기에 따른 조명 기기의 자동 조광이나 감시 카메라의 주야 절환 등에 널리 이용되어 온 CdS 셀을 대체하기 위한 용도로 개발된 것이다.

CdS 셀은 RoHS 지령이 발효된 2006년 7월 1일 이후, 유럽에서는 전면적으로 사용이 금지된 바 있다. 이번에 개발된 조도 센서는 포토 트랜지스터를 사용하고 있으며, 금지 대상 물질을 포함하고 있지 않다. CdS 셀의 형상에 가까운 포탄형 패키지를 채용하고 있어 CdS 셀을 취급하는 것과 동일한 방식으로 프린트 기판에 실장할 수 있다.

패키지에 적외선 광을 차단하는 필터 기능이 탑재되었으며, 피크 감도는 560nm이다. 백색 발광 다이오드를 조도 100lx에서 조사하였을 때의 광 전류는 표준 33uA이다. 암전류는 최대 0.1uA, 표준 각도는 반치각(광전류가 절반으로 덜어지는 각도)으로 ±20도이다.

이번에 개발된 조도 센서는 2007년 1월부터 본격적인 양산 단계로 이행될 계획이다. 분광 감도가 인간의 시야감에 가까운 포탄형 조도 센서가 개발된 것은 이번이 처음은 아니다. 하지만 종래의 기술과 비교하여 이번 조도 센서는 광원의 종류에 의한 광전류의 차이가 작고 제조 비용을 비교적 낮추면서도 분광 감도를 조정할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

예를 들면, 백열등과 형광등을 각각 조사하였을 때의 광전류의 비는 보통 1.7 정도이나, 이번에 개발된 센서는 1.4 정도로 낮은 편이다. 또한 패키지를 사용하는 수지에 필터의 역할을 담당하는 재료를 섞어 사용하는 방법을 채용하여 제조비용을 줄일 수 있었다. 일반적으로 분광 감도를 조정하는 경우에는 실리콘 칩 상에 다층막을 형성하는 경우가 많으나, 이 방법으로는 제조 공정이 증가하여 비용도 상승하게 된다.

반면 수지 자체에 필터 재료를 처음부터 혼입하여 제조하게 되면 수지를 형성하는 것만으로 필터 기능을 갖춘 패키지를 제작할 수 있다. 또한 실리콘 칩을 덮는 패키지 전체가 필터 기능을 하고 있기 때문에 광의 입사각에 의한 분광 감도의 변화가 적다는 점도 특징이다. [전문바로가기]

◆ 일본, 연구용의 난자 제공 지침 마련

생식보조의료의 연구지침 작성에 들어간 문부과학성과 후생노동성의 합동전문 위원회는 체외수정에서 환자로부터 설명과 동의를 얻을 때 난자를 연구용으로 제공하는 절차의 가부에 대해 검토한다는 방침을 결정했다.

담당의사가 환자에게 하는 의뢰가 압력으로 느껴질 수 있는 우려도 있어, 어떻게 그 공정성과 투명성을 확보할 것인가가 초점이 될 것으로 보인다. 합동전문위원회 멤버로 일본생식의학회 윤리위원장인 이시하라 사이타마대학 산부인과 교수에 의하면, 일본에서는 다른 사람의 불임치료를 위해 난자를 제공하는 것은 공식적으로 인정되지 않고 있지만, 이러한 시스템이 정착되어 있는 나라는 적지 않다.

영국 등에서는 연구용으로 난자를 제공하는 것도 인정되고 있다. 체외 수정을 실시할 때에 7~8개 정도 채란을 하게 되는데, 이 중 수정란으로 만들어 자궁으로 착상시키는 것은 1~2개가 일반적으로, 수정시키지 않는 난자 몇 개를 연구용으로 제공받게 된다.

합동전문위원회가 이러한 절차를 인정하는 경우, 의사 측에서 의뢰하는 것이 아니라, 환자가 자발적으로 난자를 제공하는 것을 신청하는 경우에만 인정할 가능성이 높다. 국가의 종합과학기술회의가 생식보조의료 연구를 위한 수정란 만들기 및 이용지침의 책정을 후생노동성 등에 요구하고 있다.

제 3의 자원자가 난자를 제공하는 것은 원칙적으로 금지할 방침으로, 난자를 어떻게 확보할 것인가가 최대의 초점이다. 이번 지침의 대상은 연구에서 사용한 난자를 자궁으로 환원시키지 않는 기초연구만을 대상으로 하며, 2007년도 내에 책정될 예정이다. [전문바로가기]

◆ 공기 없는 타이어 개발

미국 국방성의 지원으로 기계 공학자들이 이라크에서 사용할 험비 자동차를 위하여 공기를 넣지 않아도 되는 타이어를 개발하였다. 이러한 공기 없는 타이어는 구멍 날 염려가 없기 때문에 이라크에서 자주 발생하는 도로 폭탄(roadside bomb)에 안전할 것으로 보인다. 개발된 타이어는 아직 완제품은 아니지만, 공기를 주입하는 대신에 플라스틱이나 합성재료가 압축되어 사용된다.

플라스틱의 압력이 강도를 더해주고 마치 공기가 주입된 타이어와 같은 역할을 한다. 사실 아이디어 자체는 완전히 새로운 것은 아니지만 기존의 공기 없는 타이어(airless tire)가 가진 결합들을 극복하였다는데 성과가 있다. 육군의 험비(Humvee) 차량에 사용될 이번 타이어는 정부의 11백만 달러의 지원으로 이루어졌다. 개발사인 레실리언트(Resilient)사는 2005년에 설립된 신기술 개발사이다. 현재까지는 국방부와의 계약으로만 회사를 운영하고 있다.

하지만 이번에 개발된 무공기 타이어(non-pneumatic tire; NPT)는 향후에는 상업용으로도 사용할 수 있을 것으로 보인다. 그러나 무게 면에서는 기존 타이어와 별반 차이는 없다. 세계에서 가장 큰 타이어 제조사인 미쉐린(Michelin)의 경우에도 2005년에 고무를 이용하여 공기를 주입하지 않는 타이어를 제조한 바 있다.

이 타이어는 당해 연도인 2005년에 가장 놀라운 발명 중 하나로 평가 받았으나 상업화에는 성공하지 못했다. 이번에 개발된 타이어의 경우는 소음 문제를 해결해야 할 과제로 안고 있다. 현재 미 육군에서는 험비 차량을 위하여 연간 200,000개의 타이어가 소요되고 있다. 미 육군의 연구부서에 따르면, 공기 없는 타이어는 편안하고, 진동이 없으며, 소음이 적을 것이 복잡한 군용 차량에 적합 요소로 요구되고 있다. [전문바로가기]

[자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]