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1979년 나이키는 충격을 완화하는 에어쿠션 신발을 내놓았다.
 
프로 농구선수들이 착지할 때 자신의 몸의 10배에 해당하는 충격을 받아 골절이 많다는 점에 착안한 이 제품은 선풍적인 인기를 끌었고,
나이키를 단숨에 스포츠화 분야의 정상으로 등극시켰다.
그런데 이 에어쿠션 운동화는 나이키에서 착안한 것이 아니다.

에어쿠션 운동화의 핵심기술은 미국항공우주국(NASA) 엔지니어였던 프랭크 루디가 제공했다.
우주정거장에서 근무하는 우주인은 무중력 상태에서 장기간 유영하다 보니 관절과 물렁뼈가 늘어져 통증이 생기는데,
NASA는 이를 우려해 우주에서 받는 각종 충격을 질소화합물(SF6) 공기로 완충해 관절을 보호하는 에어쿠션 신발을 만들어 사용하고 있었던 것이다.

이처럼 NASA에서 우주개발을 위해 개발된 기술들이 우리 생활 속으로 들어오면서 황금알을 낳는 상품으로 재탄생된 경우는 주변에서 쉽게 찾을 수 있다.
NASA가 우주기술을 민간으로 이전하기 시작한 것은 바이킹호가 화성의 생명체를 찾기 위해 개발한 자동 박테리아 검출장치를 민간에 이전한 1973년으로 거슬러 올라간다.
이후 연구자들의 인적 네트워크를 통한 기술 이전과 함께,
NASA는 10여 개의 주요 거점지역에 기술이전 센터를 설립해 공개적으로 기술을 이전하고 있다.
이렇게 이전된 기술은 손으로 꼽을 수도 없을 정도다.
어떤 제품들이 있는지 살펴보기로 하자.


대표적인 것이 의료 분야다.
 
시력 교정수술로 각광받고 있는 라식수술의 핵심은 레이저 기술이다.
라식수술의 문제는 수술 도중에 환자는 무의식적으로 초당 100회 정도 안구를 움직인다는 점.
이 움직임을 정확히 측정해야 부작용 없이 수술을 할 수 있다.
여기에 NASA와 미 국방부가 무기발사제어용으로 개발한 레이더기술이 활용된다.
기존의 ‘비디오 안구추적시스템’으로도 수술이 가능하지만 NASA의 레이더기술을 쓰면 초당 1000회 안구의 움직임을 추적할 수 있어 보다 정교하고 안전한 수술이 가능해진다.

우주왕복선 비행사가 우주로부터 귀환했을 때 신체의 균형 상태를 측정하기 위해 만들어진 의료장비들은 현재 대형 의료 센터에서 머리 부상, 현기증, 중앙 신경 이상 증세를 보이는 환자들의 진단 및 치료에 사용되고 있다.
그뿐 아니다.
항성과 행성의 온도를 측정하기 위해 개발된 적외선 센서는 2초 내에 정확한 체온을 측정할 수 있는 의료 기기로 탈바꿈했고,
우주왕복선의 연료 펌프에서 사용되었던 기술은 소형인공심장으로 개발되고 있다.


에너지, 안전, 감시 관련 제품 중에 NASA기술이 채택된 경우도 많다.
 
미래 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 원래 1960년대에 NASA가 우주선내의 동력원으로 연구개발을 하기 시작한 것이다.
핵연료를 이용한 발전은 위험성을 내포하고 있고, 전기 배터리는 부피가 크고 수명이 짧았으며, 태양력을 이용한 발전은 비용이 많이 들어가는 단점이 있었다.
이 때 대안으로 나온 것이 크기가 작고 효율도 높으며 배기가스가 적은 연료전지다.

컴퓨터 CPU 무소음 냉각부품,
아이스링크 바닥의 냉각,
초당 86번 회전하는 KTX 열차 바퀴의 마찰열 방출 등에 쓰이는 ‘히트파이프’는 원래 인공위성에서 발생하는 열을 식히기 위해 NASA에서 채택했던 기술이었다.
또 우주선의 수소 추진 시스템을 모니터하기 위해 개발된 가스 누출 감지 시스템은 현 천연 가스 자동차의 안전운행에 쓰이고 있다.
우주선 발사 비디오 분석과 기상학 영상을 연구하기 위해 개발된 노이즈 처리 등의 영상 처리 기술은 범죄 비디오를 분석하는데 사용된다.
또 많은 도시들이 현재 응급 차량 및 공공차량의 배치 및 추적에 NASA 기술을 적용한 소프트웨어를 사용하고 있다.


NASA에서 나왔는지 조차 의심 될 정도로 일상생활에 깊이 침투한 기술도 있다.
 
피부 관리센터에 가면 자신의 피부를 확대한 사진이나 영상을 보여준다.
이 영상 기술은 원래 NASA가 달 표면 사진을 찍은 후 달 표면 사진에서 나타나는 그림자를 컴퓨터로 측정해 이미지를 보다 정확하게 재생하는 기술을 상용화시킨 것이다.

뒤틀려도 원래의 모양을 항상 유지하는 여성용 브래지어 (형상기억합금사용)에도 NASA의 기술이 있다.
1984년 LA올림픽 여자마라톤 금메달 수상자인 조안 베이노트는 형상기억합금과 여성우주비행사를 위한 특수 브래지어를 응용한 스포츠 브래지어를 입고 나왔다.
형상기억합금은 원래 달 탐사 시 아폴로 우주인들이 지상과 통신하기 쉽도록 만든 안테나 재료다.
1986년 와코루사에서는 이를 이용해 모양이 일정하게 유지되는 형상기억합금 브래지어를 개발했다.

선글라스 자외선 차단제와 긁힘 방지렌즈는 우주공간에서 작업하는 우주비행사들의 시력보호와 우주선 계기판을 보호하기 위해 NASA가 채택한 기술이었다.
 
고어텍스나 스노보드, 스키 등 겨울 스포츠 의류나 등산복, 등산화 등 방한의류에 많이 사용되는 발열 기능성 섬유 PCM(phase change materials) 역시 우주인과 기기를 보호하기 위해 NASA가 개발한 기술이다.

작물의 생육에 필요한 물과 양분을 적당한 비율로 맞춘 배양액을 산소와 함께 공급하면서 재배하는 수경재배는 역시 NASA가 토양이 없는 오랜 우주여행에서 자급자족하기 위해 개발한 작물재배방법이다.
 
홈쇼핑에서 인기 상품으로 꼽히는 정수기, 클로렐라, 진동운동기 등도 원래는 우주인의 식수, 식사, 운동 문제를 해결하기 위해 개발된 것들이다.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

이렇게 따지고 보면 우리가 편하게 느끼는 제품들 가운데 NASA기술이 적용되지 않은 것들이 거의 없을 정도인 셈이다.
NASA 역시 우주개발에 쓰인 기술이 민간에 이전되는 것을 반기고 있다.
달 탐사, 우주왕복선 발사, 허블 망원경 등 굵직한 우주개발의 주역이라는 평가뿐만 아니라 생활에 꼭 필요한 과학기술 연구 결과도 내놓는다는 평가를 받기를 원하기 때문이다.
여기에는 연간 160억 달러에 달하는 예산을 국민세금으로 가져다 쓰기 때문에 국민의 절대적인 지지가 필요하다는 배경이 있다.
미국 우주개발의 메카인 NASA, 따지고 보면 세계 최대의 발명가 집단이기도 한 셈이다.
 
 
(글 : 유상연 과학칼럼니스트)

※인터넷( http://www.technology.nasa.gov) 검색엔진을 이용하면
   NASA센터에서 지원하는 기술이전과 관련된 정보들을 신속하게 찾을 수 있다.
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F-Driver Speaker

 

이미 얼리어댑터에서 판매하고 있는 F-Driver Speaker입니다.


이 스피커에 들어가는 GMM(Tefenol-D)이라는 합금에 대해 소개하려고 합니다.


기존의 스피커와는 전혀 다른 원리로 구동됩니다.

기존의 스피커는 자체에 진동판이 있어 이를 전자석이 신호에 따라 진동시켜 진동판을 때려주는 원리이지만,

이 스피커는 진동판을 제품이 놓여진 매질(나무, 유리 등등)을 사용하게 됩니다.

이렇게 할 수 있는 이유는 Tefenol-D라는 GMM합금을 사용함으로 가능하다고 합니다.

 

Tefenol-D는 미국에서 군사용 음파 탐지 장치에 들어가는 목적으로 개발된 합금인데,

현재 군사 및 산업용으로 여러 분야에서 사용되고 있다고 합니다.

 

그러나 합금에 들어가는 소재의 대부분이 거의 중국 서북부 지역에만 한정되어 있고,

생산량도 중국 정부에 의해 철저히 통제 된다고 합니다.

 

현재 F-Driver Speaker와 유사한 스펙의 미국 제품 같은 경우 60만원대에 미국에서 판매되고 있습니다.

 

F-Driver Speaker는 소리 신호의 변화에 따라 제품안에 있는 합금 자체가 수축 팽창하여 진동 자체를 바로 제품 아래에 놓여있는 매질에 전달하게끔 되어 있습니다.

 

기존에 이와 유사한 제품(RMS 5W이하)들이 나왔으나 합금의 양이 적은 관계로 여러가지 문제가 있었습니다.

즉 소리를 키우면 소리가 찢어지거나 음질이 나빠지는 경향이 있었습니다.

이 제품은 충분한 합금을 사용하여 RMS 20W이나 기존 스피커 제품의 20W를 훨씬 초과하는 성능을 발휘합니다.

또한 매질의 크기나 형태 그리고 형상에 의해 음질과 음색이 변하는 효과를 가짐니다.

예를들어 유리나 나무로 된 책상을 매질로 사용할 경우 유리나 나무의 크기가 클수록 두께가 뚜거울 수록 더욱 웅장하고 넓은 주파수 영역의 음색을 가지게 됩니다.

 

그래서 현재 핸드폰 매장이나 일반 Display 매장에서 창문에 장착하여 소리의 안과 밖이 똑같이 들리는 효과를 이용하여 소비자의 시선을 끄는 제품으로 널리 사용되고 있다고 합니다.

 

작성자: 정승영

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