가정에 설치되는 펨토셀 휴대폰 기지국 등

최근 나노카본 구조를 사용함으로써 기존의 실리콘 기반 반도체 칩에 이용되고 있는 전자회로보다 훨씬 작은 나노 전자회로를 구현하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 카본 나노튜브의 경우 일차원 전자이동경로를 가지고 있어, 매우 뛰어난 캐리어 이동 특성 등을 얻을 수 있는 것은 사실이나 카본 나노튜브 자체의 물성을 반도체 또는 금속 등으로 자유롭게 조절하기 어렵고, 전자회로의 구성 과정에서 임의의 위치에 나노튜브를 정확하게 배치하기 어렵다는 등의 기술 과제를 남기고 있다.

한편 최근에는 2차원 전도경로를 갖는 그라펜이 차세대 고성능 전자회로용 나노카본 구조로 주목을 모으고 있으며, 최근 1년 사이에 다양한 연구 결과가 속속 발표되고 있다.

하지만 이들 나노 카본구조를 실제 전자 디바이스에 적용하기 위해서는 재료의 물성 제어 이외에도 많은 문제를 해결해야 한다. IBM 연구소에서 카본 나노튜브 및 그라펜 관련 연구를 총지휘하고 있는 페이든 아보리스(Phaedon Avouris) 박사에 의하면, 나노 스케일에서 동작하는 전자 디바이스는 잡음 그 자체가 신호원이 되기 때문에 소자의 동작을 제어하기 위한 신호와 잡음의 크기가 거의 동등한 수준이 되어 효과적으로 동작하는 전자 디바이스를 나노 스케일에서 제작하기 어렵다는 결론에 도달할 가능성이 있다고 말했다.

이번에 IBM은 그라펜 단층이 아닌 복층의 그라펜 시트를 이용하여 같은 소자를 제작하고 소자의 특성을 조사한 결과, 발생하는 노이즈가 억제된다는 사실을 발견했다. 또한 실험 결과에 따르면 복층 그라펜 나노리본을 이용한 소자에서의 발생 노이즈가 센서, 통신 디바이스, 전자 시스템 등의 사용 가능한 수준까지 충분히 작아진다. 복층 그라펜을 사용하면 층간에 강한 전자 결합이 발생하고 이것이 노이즈의 발생을 억제하는 것이다.

이러한 현상에 대해 물리적으로 더 잘 이해하기 위해서는 더욱 자세한 분석과 연구가 필요하겠지만, 이번 발견은 복층 그라펜 구조가 초미세 고성능 전자 디바이스 실현에 매우 유용하게 사용될 수 있는 가능성을 제시하는 매우 의미있는 결과라고 생각된다. [전문바로가기]

◆가정에 설치되는 펨토셀 휴대폰 기지국
 

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이전에 핸드폰의 통화 연결이 잘 이루어지지 않아서 힘들었다면 이제는 당신 스스로 그런 문제를 해결할 수 있는 길이 열릴 전망이다. 즉, 과부하가 걸린 기지국 대신에 소비자들이 자신들의 기지국을 자신들의 집에 갖출 수 있게 될 것이기 때문이다.

이것이 가능하게 된 까닭은 펨토셀(femtocell)이라 불리는 소형 휴대폰 기지국이 개인 집의 초고속망이나 케이블 선과 연결될 수 있도록 설계되고 있기 때문이다. 이렇게 되면 휴대폰이 인터넷 망을 통하여 개인들의 인터넷 서비스 네트워크와 연결되므로 휴대폰 사업자의 전송망 보다는 인터넷 서비스 제공자에게 비용을 지불하면 되는 구조가 된다.

만일 집에서 사용하는 휴대폰 사용 범위가 펨토셀이 미치는 거리를 벗어나는 경우에는 가까운 로컬 기지국에 연결되어 일반적인 휴대폰 서비스를 받는 것과 같이 동작하게 된다.

펨토셀은 유사 기술보다 전파가 도착하는 범위가 보다 넓고, 2G와 GSM의 수신 불능 지역 해소를 위한 기업용 기술로서 각광 받아 왔다. 펨토셀의 가장 핵심적인 장점은 주파수 커버 영역이 넓어진다는 것이다. 수많은 펨토셀 회사들이 이미 존재하는데 이들은 자신들의 기술이 쉽게 신호가 방해를 받는 Wi-Fi(무선랜 와이파이)에 의존하는 음성패킷망(VoIP)나 인터넷 전화보다 훨씬 더 좋은 통화 품질을 제공할 수 있다고 주장한다.

새로운 묘안인 펨토셀들은 케이블 박스 정도의 크기인데 다른 장점도 가지고 있다. 즉, 음악이나 비디오 및 포드캐스트(podcast)를 iPones와 관련된 서비스 제공업체에 경제적으로 접속할 수 있도록 해 준다는 것이다. 펨토셀은 3G 휴대폰의 증가에 따라 그 가치를 증명해 나가고 있다.

3G 휴대폰의 경우는 주파수 신호가 먼 거리에서는 약화되는 문제로 어려움을 겪고 있다. 또한 펨토셀은 자신들의 SIM 카드를 갖출 수 있으므로 다른 휴대폰이 특정 가정에 걸려오면 자신들끼리 전화를 걸 수 있게 된다. [전문바로가기]

◆중국, 지속적으로 성장하는 거대한 RFID 시장

중국은 차세대 인식 기술(RFID) 기반 국가 ID 카드를 도입함으로 인해 세계 최대의 RFID 시장으로 등극하였을 뿐 아니라, 대중 교통을 위한 티켓, 가축의 태깅, 위조 방지, 실시간 위치 인식 시스템(real-time location system), 자산 관리, e-티켓, 그리고 비접촉 지불 방식 등 다양한 RFID 응용 분야에서 프로젝트를 추진하고 있다.

ABI 리서치사의 연구에 의하면 2008년 중국 RFID시장의 총 규모는 약 14억 달러에 이를 것으로 예측되고 있다. 국민의 신분증을 위한 RFID 도입은 가장 큰 규모의 응용분야이다.

중국 정부에 의하면 2005년부터 2008년 말까지 약 9억에서 10억 개의 ISO 14443 기반 ID카드가 발급될 것이라고 한다. 이러한 RFID 신분증 시장 규모만 해도 약 60억 달러에 이른다. ABI 리서치 연구 책임자인 마이클 리아드(Michael Liard)는 ID카드 프로젝트와 관련하여 "이 프로그램은 지역 생산자에게 대규모 시장을 제공하였고 프로젝트 규모나 범위 측면에서도 괄목할 만한 것이었다. 그러나, RFID 분야에서 주도적인 역할을 계속하기 위해서 중국 정부는 차세대 RFID와 응용 분야에 대한 준비를 계속하여야 한다"고 말했다.

중국에서의 RFID 시장 규모가 확대되면서 기타 다른 외국의 회사들이 개발에 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다. [전문바로가기]

◆골다공증 예방에 효과적인 갑상샘호르몬

쥐를 통한 실험에서 갑상샘호르몬이 골다공증과 연관된 골밀도 감소를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 골밀도 회복 치료 효과도 있다는 연구 결과가 제시됐다. 따라서 갑상샘호르몬을 이용하면 폐경기 여성의 골다공증을 치료할 수 있는 가능성이 열릴 것으로 보인다.

이번 연구 결과를 제시한 미국 뉴욕 사나이 의과대학의 몬 자이디(Mone Zaidi) 박사는 갑상샘호르몬이 신체에서 뼈 재흡수 과정을 억제하는 작용이 있으며 "오래된 뼈가 새로운 뼈로 교체되는 과정에서, 오래된 뼈의 소멸 속도가 새로운 뼈의 생성 속도를 앞지르면 골다공증이 진행된다"고 밝혔다.

연구진은 쥐를 통한 이전의 실험에서 갑상샘호르몬이 뼈 재흡수 작용을 억제한다는 사실을 발견했는데 이번 연구를 통해서는 골다공증 상태의 쥐의 경우에도 갑상샘호르몬이 재흡수를 억제하는지 여부를 확인하고자 했다. 연구진은 난소가 제거됐으며 폐경기와 연관된 골다공증을 유발시킨 쥐들에게 2주 기간에 걸쳐서 갑상샘호르몬을 주사 주입하는 실험을 수행했다.

연구 실험 결과, 갑상샘호르몬이 골밀도 감소를 예방할 뿐만 아니라 뼈의 강도도 증강시킨다는 사실을 확인하게 됐다. 물론 갑상샘호르몬의 주사 주입으로 인한 부작용 발생도 우려됐지만 적어도 동물 실험을 통해서는 부작용이 발견되지 않았다.

미국 뉴욕시의 관절 질환 병원의 골다공증 센터 과장인 스테픈 호니그(Stephen Honig) 박사는 갑상선호르몬을 이용해 골밀도 감소를 치료하는 방법은 간단한 문제가 아니라고 하면서 더군다나 쥐에 대한 실험 결과가 사람에게 그대로 적용되는 것은 아니고 또한 갑상샘호르몬 사용과 연관된 별도의 다른 문제점들도 해결돼야 한다고 주장했다.

또 호니그 박사는 "문제는 갑상샘과다증과 연관해 갑상생호르몬 투여량의 한계를 결정하는 것이지만 자이디 박사 연구진의 이번 연구 결과에서는 최소한 갑상샘 암으로인해 갑상선호르몬 치료를 받은 폐경기 여성들의 경우 갑상샘과다증으로 인한 문제점은 발생하지 않은 것으로 보인다" 고 연구 성과를 평가했다. [전문바로가기] [자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]

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