기본 콘텐츠로 건너뛰기

종이 접기 스타일 태양 전지판

​
​
 종이접기는 서구에서는 일본식 표현인 오리가미 (Origami) 로 널리 알려져 있습니다. 최근 나사 제트 추진 연구소의 과학자들은 이 종이 접기 방식을 이용한 태양 전지판을 개발하고 있는데 작게 접었다가 다시 펼칠 수 있는 좋은 아이디어이기 때문이라고 합니다.
​
​
​


(브링햄 영 대학의 대학원생인 샤년 지벨이 종이접기 스타일의 태양전지패널을 손보는 중       Shannon Zirbel, a Ph.D. student in mechanical engineering at Brigham Young University, Provo, Utah, unfolds a solar panel array that was designed using the principles of origami. She worked on this project with Brian Trease at NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California.  Image Credit: BYU ) ​
​
​
 이 연구를 주도하는 것은 나사 제트 추진 연구소의 브라이언 트리스 (Brian Trease ) 으로 그는 고교 시절에 종이 접기에 심취한바 있다고 합니다. 현재 그는 다른 연구자들과 함께 접었다 펼칠 수 있는 형태의 태양 전지 패널 개발에 나서고 있습니다. 이 태양전지 패널은 만약 성공한다면 접었을 때는 지름이 2.7 미터에 불과하지만 펼쳤을 때는 지름이 25 미터에 달하는 대형 원형 패널을 구성하게 됩니다. 거의 10 배에 가까운 면적으로 커지는 것입니다. 다만 처음부터 이런 대형 패널을 만들수는 없고 대신 1/20 스케일 모델로 1.25 미터 지름의 태양 전지 패널을 테스트 하는 중입니다.
​
​
​


(현재 테스트 중인 1/20 스케일 모델   Researchers at NASA’s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, and Brigham Young University, Provo, Utah, collaborated to construct a prototype of a solar panel array that folds up in the style of origami, to make for easier deployment. Image Credit: BYU)
  


(자신의 모델을 들고 있는 브라이언 트리스  Brian Trease, a researcher at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, holds a prototype of a solar panel array that folds up in the style of origami. Image Credit: NASA/JPL-Caltech)
​
 이 프로토타입은 실제로 테스트 시에 아주 잘 펼쳐졌는데 해당 영상은 아래에서 볼 수 있습니다.
​
 동영상 참조 : http://vimeo.com/103446030
​
  사실 종이 접기 방식의 태양전지 패널 개발은 이번이 처음이 아닙니다. 일본의 연구자들 역시 비슷한 시도를 이전에 진행했습니다. 특히 일본의 우주 물리학자 미우라 (Koryo Miura) 는 자신의 이름을 단 미우라 패널을 1995 년 개발해 테스트한 바 있습니다. 다만 이 패널은 널리 활용되지는 못했고 한번만 펼쳐진다는 단점이 있습니다.
​
​
 그런데 접이식 우산처럼 펼쳤다 접을 수 있는 접이식 태양 전지 패널이 나올 수 있다면 어떤 장점이 있을까요. 아마도 다른 천체의 표면에서 이동하는 차량이나 혹은 계속해서 가속해야 하는 우주선들이 그 혜택을 받을 수 있을 것 같습니다. 아니면 우주 기지 역시 마찬가지죠.
​
​
 지금 화성에 있는 로버들에게 화성의 폭풍이 불어닥치는 순간에는 접었다가 태양이 뜨는 날을 골라 펼쳐지는 접이식 태양 전지 패널이 있다면 아마도 큰 도움이 되겠죠. 로켓 엔진으로 가속해야 하는 순간이나 혹은 대기권 재진입을 앞둔 우주선이에게도 접을 수 있는 태양 전지 패널은 큰 도움이 될 것입니다. 마지막으로 미래의 이동식 기지가 필요하다면 수납이 편리한 태양 전지는 꽤 큰 도움이 될 것입니다.
​
​
 물론 우주만이 그 응용범위는 아닐 것입니다. 이런 접이식 태양전지 패널은 태양 전지를 이용해서 휴대기기를 충전해야만 하는 경우 (예를 들어 장기간 캠핑 같은 경우) 에도 편리하게 사용될 수 있습니다.  
​
​
​ 과연 미래에 널리 활용될 수 있을지는 지금 장담하기 힘들지만 (복잡한 구조를 가진 만큼 과연 반복적인 동작에서 신뢰성을 보장할 수 있을지는 아직 장담하기 힘들 것 같아 보입니다) 가능해 진다면 우리가 일상 생활에서 많이 사용하는 접이식 우산 만큼 유용하게 사용될 수 있을 것 같습니다. 
​
​
 참고  ​
​
​
​

댓글

이 블로그의 인기 게시물

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

비타민 D - 우울증 예방 효과는 없다

   다른 비타민과 마찬가지로 비타민 D는 사람이 살아가는데 반드시 필요한 비타민입니다. 비타민 D가 부족한 경우 뼈에 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 그런데 한 가지 더 흥미로운 사실은 여러 질병에서 비타민 D 부족이 관찰된다는 것입니다. 예를 들어 우울증의 경우에도 비타민 D 부족이 보고된 바 있습니다. 일부 연구자들은 햇빛을 받아 생성되는 비타민 D 부족이 계절성 우울증 장애 (seasonal affective disorder)의 원인일지 모른다고 생각해왔습니다.   하지만 하버드 의대와 메사추세스 종합 병원(MGH)의 연구팀은 비타민 D3 (cholecalciferol) 보충제를 사용한 대규모 임상 시험에서 비타민 D 복용이 우울증 예방에 특별한 효과가 없다는 사실을 확인했습니다. 이 연구는 종합 비타민제 혹은 단독으로 사용되는 비타민 D 보충제가 질병 예방에 효과가 있는지를 알아보기 위한 것으로 평균 67세의 건강한 성인 남녀 18,353명을 대상으로 진행되었습니다. 연구 참여자들은 두 그룹으로 나뉘어 콜레칼시페롤 (비타민 D3) 2000 IU 혹은 위약을 받아 5년간 복용했습니다. 우울증의 정도는 8-item Patient Health Questionnaire depression scale [PHQ-8]로 측정했습니다.   이 연구에서는 분명한 비타민 D 결핍증이 있는 경우는 제외했는데, 의학적으로 보충이 필요한 정도의 결핍이라면 치료를 하는 게 맞지 위약을 5년이나 주는 것은 윤리적으로 문제가 있기 때문입니다. 따라서 연구의 목표는 비타민이 부족하지 않은 건강한 사람에서 비타민 보충제가 혹시 우울증 예방에 효과가 있는지를 알아보려는 것입니다.   연구 결과 실험군과 대조군 사이에는 통계적으로 유의한 차이가 없었습니다. 우울증 발생률은 두 그룹에서 별로 차이가 없었으며 연구 시작과 종료 시점에 그룹 내에서도 별 차이가 없었습니다. 따라서 비타민 D가 부족하지 않...