[e테크]지능물질(Smart Materials)-관련업계 동향

지능물질과 관련된 업계에서는 최근 이의 활용범위를 넓힐 수 있는 주목할 만한 움직임이 있었다.

　△스스로 점등되는 자동차용 후면거울의 사용이 확대돼 지난 99년에 세계적으로 900만개가 출하됐다. 이는 주로 고급 승용차에 사용된 것으로 자동차 한 대에 평균 1.8개의 자동점등 후면거울(내부 및 외부 포함)을 탑재했다고 가정한다면 약 500만대 또는 연간 자동차 생산 총수의 10%에 해당하는 자동차에 탑재한 셈이 된다. 이것이 대중적인 자동차에 탑재되기 시작하면 그 사용이 크게 늘어날 것이다. 현재로서는 일본의 도요타만이 대중적 승용차에 자동점등 후면거울을 탑재하고 있다.

　△일본 도요타가 일부 승용차 모델의 운전대에 압력파 모터를 사용하기 시작했다. 압력파 모터는 크기가 작고 가벼워서 기존의 전자(電磁)모터와의 비용차이만 줄일 수 있다면 그 수요가 크게 늘어날 것이다. 현재 압력파 모터의 가격은 전자모터의 10배 정도된다. 또 일본의 신세이사는 이미 20여년 전에 카메라와 비디오 리코더용 자동초점 렌즈에 압력파 모터를 사용한 일이 있다. 기존 전자모터는 회전속도가 2000∼7000vpm인 반면 토크(염력)가 약하기 때문에 회전속도는 줄이면서 토크를 강하게 하기 위해 기어 드라이브를 사용해야 한다. 이에 비해 압력파 모터는 회전속도가 느리면서 토크는 강해서 기어가 없어도 더 조용히 작동한다. 한가지 단점이 있다면 전자모터에 비해 효율성이 20% 정도 떨어진다는 것이다.

　△컴퓨터 칩을 내장한 스마트카드는 자석 띠를 두른 신용카드에 비해 훨씬 많은 정보량을 저장할 수 있고 프로그램을 재수정할 수 있다. 유럽에서 개발돼 우수한 제품으로 인정받은 스마트카드는 압전 음향 변환기를 내장한 것이다. 여기에서 압전물질이 압력을 전기로 변환시켜준다. 이것은 카드 사용자가 여러 개의 접촉점을 누르면 신원확인과 승인키를 제공하는 일련의 암호화된 소리가 나오게 돼 있다.

　△화합물 반도체인 갈륨비소에 압전 특성이 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 하지만 비교적 비싼 물질이기 때문에 이 특성은 사용하지 않는다. 이런 가운데 미국 샌디아 마이크로전자개발연구소가 음향센서로 사용하기 위한 매우 얇은 갈륨비소막을 개발했다. 마이크로칩 안에 내장된 음향센서는 그 센서가 표면으로 흡수하는 분자에 민감한 고주파의 표면파를 일으킨다. 현재까지는 6개의 센서가 동일 회로를 공유할 수 있는 장치를 개발했으나 이보다 더 복잡한 제품은 아직 개발단계에 있다. 연구원들은 전선에서 군인들이 들고 다니면서 유해가스를 감지할 수 있는 휴대형 화학센서 등의 개발을 목표로 하고 있다.

　△영국 브러넬대학 연구진은 형상기억 폴리머를 사용해 일정 온도를 가하면 스스로 풀어질 수 있는 나사를 개발했다. 이것은 전자기기의 조립이나 해체를 용이하게 해서 산업제품 재활용에 유용하다. 이 나사 개발자들은 똑같은 개념을 똑딱단추나 죔쇠 등에 적용할 수 있을 것으로 보고 있다. 산업제품은 사용하고 나면 가치가 없어지기 때문에 해체비용이 조립경비보다 훨씬 적게 들어야 함은 물론인데 이러한 점에서 형상기억 물질을 사용한 해체 용이 제품은 매우 유용할 것으

로 보인다.

　△현재 사용되고 있는 모든 선형 모터는 구조가 복잡하고 가격이 비싸서 가격이 낮은 선형 모터가 시급히 요청되고 있다. 특히 자동차와 같은 소비제품에 필요한 선형 모터의 공급이 불충분한 실정이다. 지능물질이 이러한 선형모터의 가격을 낮출 수 있는 이상적인 소재로 판명됐으나 아직 관련 기술이 개발되지 않은 상태다.

　△스위스의 에콜폴리테크니크연합은 압력 세라믹물질을 이용한 마이크로로봇을 개발했다고 밝혔다. 동전만한 크기의 이 로봇은 압력세라믹 발을 가지고 초당 3㎜의 속도로 움직일 수 있다는 것이다. 이 로봇은 한 덩어리의 압력 세라믹으로 만들고 다리에 전극을 장착해 어느 방향으로나 움직일 수 있도록 돼 있다.