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최종편집 2024-09-24(화)

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'종이접기에서 영감' 세상에 없던 트랜스포머 바퀴 개발

종이접기에서 차용한 설계 기술로 필요에 따라 모양이 변하며 1톤급 하중을 견디는 트랜스포머 바퀴가 세계 최초로 개발됐다. 서울대학교 공과대학은 기계공학부 조규진(인간중심 소프트 로봇기술 연구센터장) 교수 연구팀과 한국타이어앤테크놀로지 공동 연구팀이 1톤급 차량에 적용 가능한 트랜스포머 바퀴를 개발했다고 8일 밝혔다. 서울대 조규진 교수-한국타이어 공동연구팀의 연구가 ‘사이언스 로보틱스’ 4월호의 표지 논문으로 선정됐다. 표지 이미지=서울대 공과대학 제공 서울대학교 연구팀의 설계 기술과 한국타이어 연구팀의 재료/제작 기술의 합작으로 이뤄진 이 성과는 가변형 구조물의 새로운 가능성을 제시한 연구로 인정받아 저명한 국제 저널인 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 4월 8일 자로 게재됐으며 4월 호 표지 논문으로 선정됐다. 개발된 트랜스포머 바퀴는 포장도로에서는 작은 바퀴 형태로 변해 안정적이고 민첩한 주행이 가능하도록, 비포장 험로에서는 돌기가 있는 큰 지름의 바퀴 형태로 변해 높은 기동성을 확보하도록 설계됐다. 바퀴는 1톤 이상의 하중을 견딜 수 있으며, 지름을 450mm에서 800mm까지 변화시킬 수 있다. 이 기술은 실내 서비스 로봇, 배달 로봇, 우주 탐사 로버 등 예측 불가능한 환경에서 높은 기동성이 필요한 분야에 활용될 것으로 기대된다. 접는 행위를 통해 물체의 형상을 변화시키는 단순하면서도 독특한 방법은 일상생활이나 취미 활동뿐만 아니라 예술, 교육, 수학 등 다양한 분야에서 주목을 받아왔다. 더 나아가 초소형 로봇에서 우주 구조물에 이르기까지 다양한 첨단 기술 분야로 그 활용 범위를 점차 넓혀가고 있다. 특히 이번 연구에서 사용한 방식인 직물이나 박막 형태의 재료에 단단한 판 조각을 붙여 종이접기 구조를 구현하는 방식은 경첩과 같은 기계요소를 사용하는 전통적인 설계 방식에 비해 제작이 월등히 쉬워 그 잠재력이 높으나, 내하중의 한계로 인해 그 적용 범위가 크게 제한돼 왔다. 연구진은 이번 논문을 통해 종이접기 구조가 고하중을 지지할 수 있도록 하는 설계/제조 방법을 제안했다. 종이접기 구조 중 접히지 않는 면 부분(Facet)에는 항공기 소재로 사용되는 알루미늄 60계열을 사용해 얇고 가벼우면서도 높은 강성을 가질 수 있도록 했다. 접히는 부분(Foldline)에는, 타이어의 골격부를 이루는 카카스(Carcass, Textile cord)에 사용되는 나일론 및 PET 소재를 풀어지거나 손상이 확대되지 않도록 특수 처리 후 제조한 직물을 이용해 큰 하중에도 전체 구조를 강인하게 연결할 수 있도록 했다. 고강성의 재료를 사용하더라도 높은 내하중을 확보하기 위해선 재료의 두께 증가 또한 필수다. 하지만 기존 종이접기 설계 방법은 대부분 이상적인 상황(재료의 두께와 탄성을 무시)을 가정하기 때문에 기존 방법을 그대로 적용할 수 없다. 이에 이번 연구에서는 재료의 두께와 탄성을 고려한 새로운 종이접기 디자인룰을 제안하고, 이를 통해 목표한 형상 변화를 달성했다. 제안한 종이접기 구조는 전통적인 기계 관절 방식에 비해 제작, 조립에서 큰 이점이 있을 뿐만 아니라, 직물로 이루어진 유연한 관절로 외부 충격과 진동에 대해 높은 내성을 가진다. 또한 복잡한 기계 메커니즘을 포함하고 있음에도 무게는 기존 승용차 바퀴 수준이다. 마찰이나 먼지 오염에 강하다는 것도 종이접기 방법의 장점 중 하나다. 부품 간 상대 운동을 하는 것이 아니라 천이 접히면서 움직이기 때문에 부품 간 마찰이 존재하지 않으며, 바퀴에는 치명적일 수 있는 부품 사이 먼지 등 오염물질이 끼어 구조가 망가지는 문제에 대해서도 자유롭다. 한국타이어앤테크놀로지 구본희 연구개발혁신총괄은 “이 프로젝트는 학교의 새로운 아이디어와 기업이 가지고 있는 기술력의 좋은 시너지를 보여주는 사례다. 타이어는 항상 형태가 일정해야 한다는 고정관념을 깨기 위한 시도였으며 변화에 대한 의지를 보여주고자 하는 시도였다. 개발된 기술은 타이어 분야뿐만 아니라 모빌리티 서비스 분야 전반에 활용도가 높을 것으로 기대된다. 한국타이어앤테크놀로지는 타이어 분야에만 멈춰 있지 않고 변화를 위한 시도를 계속할 것”이라고 이 프로젝트의 의의를 밝혔다. 서울대 조규진 교수는 “2013년 종이를 접어서 만든 작은 바퀴로 시작된 연구가 타이어 제작 기술을 가진 기업을 만나 큰 도약을 할 수 있었다. 이 연구는 가변형 바퀴 기술에 대한 가능성을 증명한 것으로서, 향후 일반 모빌리티에 적용하기에는 추가적인 연구개발이 필요하다. 작은 씨앗은 오랜 기술 축적 끝에 좋은 기회를 만났고, 마침내 싹을 틔웠다. 열매를 맺기까지는 인고의 시간이 더 필요하겠지만 씨앗 없이는 열매도 있을 수 없다. 우리는 이 성과가 현재 보이는 바퀴의 성능이 아닌, 혁신이 만들어지는 과정으로서 그 가치를 평가받을 수 있기를 바란다”고 말했다.
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2021-04-09
바나나 껍질, 그냥 버리긴 너무 아까운 이유?

바나나 껍질이 비만 예방을 도울 수 있다는 연구 결과가 국내에서 나왔다. 전(前) 지방세포에서 지방세포로 바뀌는 과정을 차단하는 성분이 바나나 껍질에 함유돼 있다는 것이다. 국내 한 연구진이 바나나 껍질에서 비만원인인 지방세포로 바뀌는 것을 차단하는 성분을 확인했다. 사진=픽사베이 9일 한국식품커뮤니케이션포럼(KOFRUM)에 따르면 경남대 바이오융합학부 김교남 교수팀이 바나나 껍질이 지방세포의 증감에 미치는 영향을 분석한 결과 이같이 드러났다. 이 연구 결과(바나나(Musa acuminate Colla) 껍질 추출물의 항비만 활성)는 한국식품영양과학회지 최근호에 실렸다. 일반적으로 비만은 섭취 열량을 줄이거나 체지방 분해를 촉진하거나 지방 합성 억제 등을 통해 예방할 수 있다. 최근엔 전(前) 지방세포가 지방세포로 분화(adipogenesis)하는 과정을 차단해 비만을 예방하기 위한 다양한 시도가 이뤄지고 있다. 지방세포로의 분화가 원활하게 이뤄지면 비만이 되기 쉽다는 이유에서다. 이번 연구를 통해 바나나 껍질 추출물이 지방세포로의 분화를 일부 차단하는 것으로 밝혀졌다. 백색 지방세포(지방구)의 생성을 억제해 비만 예방 효과를 나타낸 것이다. 김 교수팀은 신선한 바나나 껍질과 2일간 실온에서 숙성시킨 껍질의 비만 억제 효과를 비교했다. 노랗게 익은 바나나 껍질 추출물의 비만 억제 효과가 신선한 껍질보다 높았다. 김 교수팀은 논문에서 “바나나가 익는 도중 바나나 껍질에 존재하는 타닌 성분이 분해되면서 비만 억제 효과가 더 높아졌을 것으로 추정된다”고 지적했다. 일반적으로 바나나 총 중량의 60∼70%는 과육, 30∼40%는 껍질이 차지한다. 대부분 폐기되는 바나나 껍질엔 타닌ㆍ플라보노이드 등 항산화 성분과 식이섬유 등 건강에 유익한 물질이 풍부하게 들어 있다. 바나나 껍질처럼 지방세포로의 분화 과정을 억제하거나 지연시켜 비만 예방을 돕는 물질로 포도 껍질과 카레의 웰빙 성분인 커큐민(curcumin)이 거론되고 있다. 한편 바나나는 열대ㆍ아열대 지역에서 널리 재배되는 과일로 대부분 생과나 디저트로 이용된다. 바나나 자체가 비만 예방에 효과적이란 연구 논문도 나와 있다. 최근엔 지방의 과산화 억제, 항산화 효과, 혈중 콜레스테롤 수치 저하, 제2형(성인형) 당뇨병 조절 등 바나나의 다양한 웰빙 효과를 증명한 연구 논문이 속속 발표되고 있다.
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2021-04-09
정부, "3주간 거리두기·5인 금지 유지"

정세균 국무총리(사진)는 9일 "고심을 거듭한 끝에 기존 거리두기 단계와 5인 이상 모임 금지는 유지하되, 방역 효과를 극대화할 방안을 마련해 앞으로 3주간 강도 높게 이행하겠다"고 밝혔다. 정 총리는 이날 오전 정부서울청사에서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 중앙재난안전대책본부 회의를 주재하고 "오늘 중대본에서는 방역 방파제를 더 높고 단단히 세운다는 각오로 다음주부터 적용할 거리두기 단계 조정방안을 결정한다"며 이같이 말했다. 정 총리는 "서울과 부산의 유흥시설에 대해 거리두기 2단계에서 정한 원칙대로 집합을 금지한다"며 "카페, 식당, 노래방 등 영업시간은 당분간 현행대로 유지하되 감염 확산에 따라 필요하면 언제라도 오후 9시까지로 환원하겠다"고 전했다. 이어 "수도권 이외 지역은 1.5단계를 유지한다"면서도 "유행상황에 따라 지자체 판단으로 단계 격상이나 다양한 방역 강화조치를 적극 시행하겠다"고 덧붙였다. 정 총리는 "특히 수도권에서 누적된 숨은 감염원을 찾아내는 게 무엇보다 시급하다"며 "코로나19 의심증상이 보이는 분들은 반드시 검사받도록 의무화하겠다"고 강조했다.
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2021-04-09
같은 병실 쓰던 환자 수액에 청소용 세제 넣은 30대 구속

6인용 병실에 함께 있던 환자의 수액에 청소용 세제를 넣은 30대 남성이 구속됐다. 대전 동부경찰서는 특수상해 혐의로 30대 A씨를 구속해 검찰에 송치했다고 8일 밝혔다. A씨는 지난달 20일 오후 10시께 자신이 입원해 있던 대전 동구의 한 병원 6인 병실에서 다른 환자 B씨의 수액에 욕실용 세제를 넣은 혐의를 받고 있다. 경찰은 A씨가 같은 방식으로 범행을 1차례 더 저질렀던 것으로 파악했다. 경찰 관계자는 "A씨가 입고 있던 옷에 세제가 묻어 있었고, 소지품에서 범행에 사용된 주사기도 발견했다"고 말했다. 하지만, 구속된 A씨는 혐의를 부인하는 것으로 전해졌다. 현재 B씨는 병원에서 혈액 투석을 받는 등 치료를 받고 있다.
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2021-04-09
AZ백신과 혈전 관계 인정되자 접종거부 늘어

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 확산세가 다시 거세지면서 백신 접종에 대한 우려도 깊어지고 있다. 혈전 논란이 불거진 아스트라제네카(AZ) 백신에 대해서 지난 7일 정부는 일부 대상에 대한 접종을 한시적으로 유보한 후 접종 재개 여부를 두고 고민하고 있다. 로이터 통신에 따르면 EMA는 지난 7일(현지시간) 아스트라제네카백신과 혈전 발생과의 연관성에 대해 인정하면서도 백신의 이익이 부작용보다 크기 때문에 접종을 유지해야 한다는 입장을 밝혔다. 이를 고려하면 정부의 아스트라제네카 백신 접종을 재개할 가능성이 크다. 다만, 우려의 목소리를 완전히 해소하지는 못할 것으로 보인다. 국내에서 아스트라제네카 백신 접종 후 혈전 발생 사례가 3건 발생하면서 백신 접종에 대한 우려가 커지고 있다. 일단, 8일 예정했던 학교·돌봄인력에 대한 접종은 잠정 연기된 상태다. 방역당국이 올 11월 집단면역 목표를 세웠지만 수급 불안정과 혈전 불안감, 아스트라제네카백신 접종 차질이 겹치면서 올해 집단면역 달성이 물건너갔다는 의견도 나오고 있다. 앞서 지난 7일 코로나19 예방접종대응추진단은 '코로나19 백신분야 전문가 자문회의'를 열어 특수교육·보육, 보건교사 및 어린이집 간호인력 8일 아스트라제네카백신 접종 시작을 연기하고, 진행중인 60세 미만 접종을 잠정 중단하기로 결정했다. 접종 중단 사유는 해외에서 아스트라제네카 백신 접종 후 젊은 연령층에서 혈전증을 보이는 사례가 다수 발생했기 때문이다. 최근 영국, 독일을 비롯한 유럽 각국에서 아스트라제네카 백신을 접종 받은 후 혈전 부작용으로 사망한 사례가 다수 보고됐다. 국내에서도 지난 7일 의료기관에서 종사하는 20대 여성의 추가 신고로 인해 혈전 발생 신고가 총 3건으로 늘었다. 첫 사례는 60대 사망자로 부검소견에서 침구정맥혈전증과 폐혈전색전증이 확인됐고, 두 번째 사례는 중증환자로 신고됐던 20대 남성으로 뇌정맥동 혈전증 진단을 받았고, 호전돼 퇴원했다. 세번째 사례인 20대 여성은 기저질환 여부를 조사 중이다. 추진단은 유럽의약품청(EMA) 논의 결과를 토대로 주말새 전문가 자문회의를 거쳐 오는 11일 접종 재개 여부를 발표한다. 유럽의 경우에도 벨기에와 스페인은 아스트라제네카백신 접종 대상을 각각 55세 이상, 60세 이상으로 제한했다. 이탈리아도 60세 이상에게만 접종을 권고했다. 영국은 30세 미만 접종자에게는 아스트라제네카백신이 아닌 다른 백신을 권고한다는 방침이다. 국내에서도 일부 연령을 제한한 형태로 접종이 재개될 가능성이 있다. 문제는 2분기에는 고령층 뿐 아니라 학교 및 돌봄인력, 만성질환자, 경찰·소방 등 필수인력 및 항공승무원 등이 접종이 예정돼 있다는 점이다. 연령을 제한하면 접종 차질은 불가피하다. 지난 8일 아스트라제네카백신 접종이 예정됐던 학교 및 돌봄인력의 접종 동의율은 접종 대상자 7만3285명 중 5만733명으로 69.2%에 그쳤다. 유럽발 혈전 논란이 접종률을 낮춘 것으로 분석된다. . 백신 공급이 불안정한 것도 집단 면역 형성에 부정적이다. 정부는 범정부 백신도입 태스크포스(TF)를 구성해 백신 수급에 노력을 하고 있지만, 모더나·얀센·노바백스 등 다른 백신 수급 일정은 여전히 유동적이다. 국내 코로나19 확진자 발생이 4차 확산세가 나타나고 있는 상횡이 우려스럽다. 중앙방역대책본부에 따르면 8일 0시 기준 국내 신규 확진자는 700명(지역발생 674명)으로 91일만에 최다 기록이다. 일각에서는 4차 유행은 앞선 유행들 보다 더 큰 규모로 길게 이어질 수 있다는 우려도 제기된다.
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2021-04-09