1.동물도 환경에 따라 지능이 발달할 수 있는가?2.지능이 높은 사람은 치매에 걸릴 확률이 줄어드는가? (극단적으로 걸리지 않는가?)3.머리가 좋아지는 방법에는 무엇이 있나?(기억력이 좋아지는 방법은 무엇인가?)그러나, 이것을 조사하기에 앞서 나는 지능이란 무엇이고, IQ란 무엇이며, 어느정도 신뢰할수 있는가에 대하여 먼저 말하고자 한다.보통 사람들은 지능이 높다, 머리가 좋다, IQ가 높다와 같은 말을 하는데, 그러면 지능은 IQ란 말인가?여기서 지능이란 무엇일까? 우선 사전적인 의미부터 찾아보자.●지능 [ 知能 , intelligence ] ; 문제해결 및 인지적 반응을 나타내는 개체의 총체적 능력.이라고 나와있다. 학자들마다 지능에 대한 견해는 분분하다고 한다.여러 학자들이 지능을 각각 다른 의미로 사용하는데 다음과 같은 몇 가지 의미를 지닌다.① 현재 살고 있는, 또는 새로운 환경에 적응하는 능력② 새로운 것을 학습하는 능력③ 구체적인 것과 추상적인 것을 바꾸는 능력④ 분석하고 종합하는 능력⑤ 문제는 해결하는 능력위의 여러 의미를 종합한다면 지능은 ‘두뇌로 할 수 있는 모든 능력’이라고 할 수 있다.지능 검사로 잰 결과를 IQ 지수로 표시하는데, 잴 수 없는 빈 공간은 약 40%나 되며, IQ 검사로 잴 수 있는 작은 원들은 약 60%라고 한다.예를 들면, 사교성이 뛰어난 아이 A가 있다고 하자. A는 친구들의 호감을 사는 방법이 무엇인지 알고 있고, 자기의 인기를 유지하는 방법 또한 알고 있다. 그러나 IQ 검사지 에는 이렇게 친구를 사귀고 인기를 유지하는 능력을 측정하는 문항은 없기 때문에 사교성은 IQ 지수에 포함되지 않는다.A의 사교성은 분명 한 한가지의 능력인데도 말이다.그렇다면, IQ 지수는 어떻게 해석할까?앞서 IQ 지수는 지능의 일부분이라고 밝혔는데, 검사 결과로 나타난 IQ 지수는 어떤 의미를 지니는것 일까??정확한 IQ지수는 자신의 IQ 지수에 ± 20을 해야 한다.A학생의 경우 IQ 지수가 120이라고 하자. 그러면 A학생의 IQ 지는 평소에 생각지도 못한 문제를 해결하기도 하고, 기억이 잘 나지 않았던 것이 생각나기도 한다.그러나 반대로 신체적으로 피곤하고 시간적으로 쫓기며 마음도 기분도 언짢은 상태에서 공부해도 머릿속에 들어가지도 않고 엉뚱한 생각이 자꾸 떠오르며 정신 집중도 되지 않아서 평소보다도 훨씬 학습능률이 떨어지게 된다. 이때는 IQ가 100또는 그 이하로 낮아진다.그러므로 높은 IQ 지수를 얻고자 하면 정신적으로 너무 긴장한 스트레스 상태나 반대로 너무 해이해진(넋 나간 것처럼 멍청한) 상태보다는 약간의 긴장이 있는 상태가 좋다.? IQ 지수는 선천적 능력이 80%, 후천적(환경적) 능력이 20%이다.지능은 부모로부터 물려받은 유전적인 능력이 75～80%를 차지하고, 나머지 20～25%는 주위 환경에서 얻어진 능력이라고 한다. 결국 좋은 부모로부터 높은 지능을 물려받은 것은 말 할 나위 없이 큰 복이다. 맹자의 어머니가 자식을 위해 좋은 교육적 환경을 찾아 세 번 이사한 것이나, 어릴 때부터 조기 교육을 시킨다거나 학원에 보낸다거나 학습지를 구독한다고 하는 것 등은 지능의 20～25%를 후천적으로 계발하기 위한 노력들인 것이다.? IQ 검사는 글의 의미를 빨리 이해하는 학생에게 유리하다.IQ검사는 거의 대개가 글자와 그림, 숫자 등으로 된 검사지를 사용하므로, 글자를 잘 읽고 글의 내용과 의미를 빨리 잘 이해하는 학생이 높은 IQ 지수를 얻게 된다. IQ 검사는 이러한 단점이 있으므로 비언어적인 능력은 실제와 다르게 잘못 나올 수 있다.? 최근에 실시하는 IQ 검사는 편차 IQ 검사이다.IQ 지수는 정신적 연령(MA) ÷ 신체적 연령(CA) × 100으로 알고 있으나 지금은 이 방법을 사용하지 않는다고 한다. 대신에 편차 IQ(deviation IQ)를 사용하고 있는데, 설명을 하자면 같은 나이의 모든 사람의 IQ를 합쳐서 나누면 100이 된다. 열 살짜리의 평균도 100이고 열한 살짜리의 평균도 100이다.편차란 평균에서 일정하게 벌어지는 간격을 말한다. 편차가 15라면 IQ 검사 결과는 다음과 같다.① 100 ± 15 → IQ 85～115 사이에 10만 명의 68%가 있다.즉, 6만 8000명이 IQ 85와 115사이에 있다.② 100 ± 30 → IQ 70～130 사이에는 10만 명의 95%가 있다.즉, 9만 5000명이 IQ 70과 130사이에 있다.③ 100 ± 45 → IQ 55～145 사이에 10만 명의 99%가 있다.즉, 9만 9000명이 IQ 55와 145사이에 있다.④ 0.5%는 IQ 54 이하, 0.5%는 146 이상이다.즉, 500명 정도는 백치일 가능성이 있고, 500명 정도는 천재일 가능성이 있다.?IQ 검사의 총점보다는 한 단계 아래에 있는 영역별 점수의 의미가 더 크다.대부분의 IQ 검사가 언어, 수량, 도형 등의 영역으로 되어 있다. 여기서 언어 영역은 130, 수량 영역은 90, 도형 영역은 110을 받은 B가 있다 하자. 평균을 내면 (130＋90＋110)÷3=110이므로 IQ 지수는 110으로 나타난다. 그러나 B는 언어 영역에서 130이라는 높은 점수를 받았으므로 다른 영역보다 언어 영역의 능력이 높다고 판단해도 좋다. 그러므로 B는 대학에 진학할 때 인문, 사회, 자연, 예체능, 의약 등의 계열 중에서 인문 계열을 택할 경우 성공 가능성이 높다고 해석한다.? 학업 성적이 좋고 나쁜 것은 IQ에 달려 있다.IQ 지수와 학업 성적 간에는 r=0.70이라는 높은 상관이 있다. ‘높은 상관이 있다’ 또는 ‘상관이 높다’는 것은 한 가지를 잘 하면 다른 것도 잘 하게 된다는 뜻이다. 예를 들어, 수학과 과학은 상관이 매우 높다고 하자. 그러면 수학을 잘 하는 아이는 과학도 잘 하게 된다는 것이고, 반대로 과학을 잘 하면 수학도 잘 하게 된다는 것이다. r은 상관 계수로서 제곱하면 다른 것을 예언하는 변랑이 된다 {r²=0.49≒50(50%)}. 학업 성적의 50%는 IQ 점수 때문이고, 나머지 50%는 학습 의욕, 학습 습관, 학습 방법 때문이라고 할 수 있다. 즉, 공부를 잘 하는 가장 큰 원인으므로 검사지를 선택할 때는 다음 사항을 주의해야 한다.개발 연도 : 가급적 최신의 것이 좋다.저 자 : 국내의 유수한 학자나 연구진이 좋다.양 호 도 : 신뢰도, 타당도, 객관도 등 검사의 양호도 수치가 높을수록 좋다.학교에서 실시하고 있는 지능 검사의 결과를 알아볼 때는 동시에 누가 개발한 검사인가,최초로 개발한 해는 언제인가, 검사의 양호도는 어느 정도인가를 꼼꼼히 살펴봐야 한다.왜 지능 검사를 할 때마다 측정결과가 들쭉날쭉 하느냐는 것이 가장 큰 의문이다.나 역시 검사를 3번받았는데 그 이유는 첫 번째검사는 너무 낮아서 새로 받아보았고,두 번째는 또 나름데로 첫 번째 보다는 너무 높게 나와서 한번 더 해보았는데세 번째 검사때는 중간점으로 나왔다. 그래서 나는 IQ를 별로 신뢰하지 않고 있는데,이처럼 IQ검사의 결과가 천차만별인 이유는, 우선 한국 초,중,고등학교 대부분이 채택하고 있는 집단 검사 체제에서 찾을 수 있다고 한다. 집단 검사는 싸고 빠르며 간편하다. 그러나 집단 검사로는 피검사자 개인이 최상의 컨디션을 유지하고 있는지 배려할 수 없다.-그래서 나의 IQ검사 결과도 그렇게나 차이가 났던게 아닐까?-또한 검사 실시자가 시험 시간을 정확히 지키지 않는다든지 설명을 지나치게 간략하게 하는 등 검사자 수칙을 정확히 지키지 않는데서 생기는 오류도 만만치 않다. 더 큰 문제는 검사 기관마다 측정 결과가 천차만별이란 사실이다. 현재 초,중,고등학교에서 널리 쓰이는 지능 검사는한국교육개발원, 한국행동과학연구소, 한국 심리검사 연구소, 중앙적성연구소, 코리안테스팅센터,한국적성연구소가 개발한 것이다. (내가 기억하기로는 나도 똑같은 회사에서 IQ검사를 받았던게 아닌 것 같다. 학년이 올라가면서 학교도 틀려지고 하니까 학교에서 주는데로 검사에 임했던 듯하다.)이 가운데에도 만든지 30년 가까이 되도록 내용을 수정하지 않은 것도 있다고 한다. 시험지가 오래된 것일수록 아이들의 점수가 높아지는 것은 당연하다. 모 대학 발달 심리학 교수는 "68년에 만든 시험지로 테교한 수치로서 해석돼야만 한다. 이를테면 열살짜리 아이 10명에 대한 지능 검사 결과 10명 모두가 IQ 130을 얻었다면 이들의 지능지수는 '보통' 이라고 말할 수 있다. '요즈음 아이들은 IQ가 높아 지능도 좋아졌다' 는 식의 속설은 허구다. 군소 기관이나 사설업체가 개발한 지능검사의 경우는 그 결과가 더욱 들쭉날쭉하다. 현재 지능 검사를 개발 또는 관리 감독하는 기관은 10여개에 달하는 것으로 추정된다. 한국적성연구소 박 모 연구원은 "지능지수의 신뢰도를 높이기 위해 검사지를 5년~10년마다 갱신해야 하며, 규준 또한 끊임없이 재조정해야 한다" 고 말한다. 이처럼 검사 기관마다 측정결과가 다른 맹점을 고려해 서울시 교육청은 속진제 적용대상 선정기준을 단순히 IQ 140 이상이라고 하지 않고 또는 지능지수가 학년의 상위 1% 이내일 것이라는 안전 조처를 걸어 놓았다. 그러나 앞서 설명한대로 IQ가 좋다고 공부를 잘하는 것은 아니다. 서울시 교육청 관계자 또한 "IQ가 좋은 것은 기준의 하나일 뿐, 월반을 확정짓는 일은 학교마다 교과목별로 구성된 이수인정 평가위원회가 하게 될 것" 이라고 일침을 놓는다.결국 IQ에 대해 자신있게 말할 수 있는 것은 한가지뿐이다. IQ를 무시하지 말고, 그렇다고 맹신하지는 더더욱 말라는 것이다.이제까지 지능과 IQ에 대하여 대충 정리를 해보았다.그러면 앞서 말한데로 내가 궁금했던 질문 3가지에대해서 답변을 해보겠다.(◎각 분야의 전문가들에게 질문을 하는 것이 가장 타당할 것 같아서 되도록 그 분야와관련이 깊은 사람들 에게 질문을 해보았습니다. )1.동물도 환경에 따라 지능이 발달할 수 있는가?나는 이 질문의 해답을 얻기위해서 용인 에버랜드 동물원의 사육사에게 도움을 청하였다.Q.보통 원숭이나 침팬치같은 동물들은 사람과 비슷한 생김을 가지고 있고또 지능또한 다른 동물들 보다 우수하다고 들었는데..그런 동물들의 지능은 어떻게 측정이 가능한지 궁금하고..동물들의 지능도 발달을 시킬수 있는지 궁금하거든요..그리고 가능하다면 동물들의 .> _
Wearable ComputerWearable Computer 란?wearable computer는미국 M.I.T에서 1990년대부터 본격적으로 연구하기 시작한 컴퓨터의 새로운 형태로서,컴퓨터의 발달과 더불어 책상(desktop) 앞에만 놓여 있던 컴퓨터를 몸에 착용(wear)하여사용한다는 뜻을 포함하고 있다.넓은 의미로는 주판, 손목시계, 노트북, PDA 등도 웨어러블 컴퓨터의 범주에 포함될 수 있다. 일반적인 웨어러블 컴퓨터의 의미휴대성뿐만 아니라 인체(의복)와의 융화성, 사용자와의 인터페이스 등이 기존 컴퓨터또는 휴대용 컴퓨터보다 훨씬 진보한 형태를 뜻한다.웨어러블 컴퓨터의 조건사용자 신체 공간 내에 포함되어 있는 컴퓨터로서 사용자가 통제할 수 있어야 하며항상 동작하며 사용자와 상호작용할 수 있어야 한다.이 모든 작업은 사용자가 걷거나 다른 활동 중에도 가능해야 한다.즉 손목시계나 안경과 달리 컴퓨터 시스템의 모든 기능을 수행할 수 있어야 할 뿐 아니라사용자와 밀접하게 연결되어 있어야 한다.▲다음 그림은 IBM이 만든 Wearable Computer 의 프로토타입이다.Wearable Computer는 일반 컴퓨터와 같이 입력장치, 출력장치 그리고 본체에 해당하는처리장치로 나눌 수 있다.웨어러블 컴퓨터는 일반 컴퓨터와 같이 입력장치, 출력장치 그리고 본체에 해당하는처리장치로 나눌 수 있다. 본체의 경우 반도체 기술의 발달로 PDA크기에 Pentium 1G Hz 급 웨어러블 PC가 이미 상용화 되었다. 문제는 입출력장치이다. 대표적인 출력장치인모니터의 경우, 화면은 클수록 좋지만 착용을 위해서는 작아져야만 하는 절충이 불가능한 상반된 이해관계를 가지고 있다. 따라서 작은 프로젝터를 안경표면이나 망막에 직접 투사하는 방법이 연구되고 있다. 입력장치도 착용이 용이하면서 다른 작업과 동시에 글자를 입력하고 마우스를 조정할 수 있는 입력방법이 연구되고 있다. 문자 입력의 경우 음성인식과 같은 방법이 활발히 연구되고 있다.●그림설명 PC미국 xybernaut 사의 M용인송담대학의 WearCom I- 산업용 미니 보드(NS Geode GX1 CPU 300MHz, 256MB SDRAM)와20GB HDD를 이용하여 제작한 웨어러블 컴퓨터- Windows98 환경에서 2시간 동안 무리 없는 작동 가능●그림설명 웨어러블 키보드&마우스L3 Systems의 WristPC KeyboardHandyKey Twiddler삼성에서 연구/개발중인 Scurry링마우스돌핀마우스무선 마우스 기능을 갖춘 프리젠테이션용 레이져 포인터●그림설명 디스플레이 모니터MicroOptical사의 AV-1 Data Viewer대양 E&C의 i-Visor●패션위 제품은 전자업체인 필립스와 청바지업체인 리바이스가 첨단 컴퓨터 기술을 옷 속에 내장한 재킷 “ICD플러스”이다. 쟈켓 안으로 전선이 숨겨져 필립스의 Xenium GSM 모바일 폰과 캐러셀 메뉴와 음성 다이얼로 연결되어 있는 커뮤니케이션 시스템이다.이 모바일 폰은 필립스의 MP3플레이어와 연결되어 있으며 이 두 제품은 통합 리모트에 의해 소비자가 스위치 할 수 있게 컨트롤 된다. 소비자는 전화벨소리 혹은 음악을 옷의 컬러에 일체화되어 있는 Eargear(이어폰)를 통해 듣게된다.MP3플레이어를 듣고 있을 때 전화벨이 울리면 리모트가 자동으로 MP3를 꺼 주고 전화벨소리가 Eargear로 들리게 되어 있다.PRADA의 입는 컴퓨터: 패션업체인 프라다의 입는 컴퓨터는 패션과 잘 어우러진 첨단의 느낌을 자아낸다.* 위로 뽑아지는 안테나가 달린 의상.왼쪽 : 스포츠 웨어 제조회사 스톤 아일랜드의 컬렉션인 실버 스프레이 윈터 재킷.이것은 녹슬지 않게 얇은 층으로 코팅 되어, 매우 경량의 폴리에스테르로 구성되었다. 이것은 항공전파장해를 막아주는 것에 사용된다.오른쪽 : 스타연구소팀의 디섹션 컬렉션에서 선보인 두 예로서, 벨기에 패션 디자이너 발터 반 바이렌 도크의 경영아래 디자인되었다. 여섯개의 셔츠는 각기 위에서 입혀졌고, 각각 제 기능을 가지고 있다. 그 옆에 예는 데이터를 저장하기에 적합하도록 되어있고, 어떤 것은 바코드 스케너를 통하여 효율적이고도 체계적인 창고의분류작업 및 물류 작업을 할 수 있다.유지보수 및 정비매뉴얼이나 설계도면을 가지고 갈 수 없는 곳에서 작업을 할 경우헤드마운트 디스플레이를 이용하여 정보를 얻을 수 있다. 이 경우 웨어러블 컴퓨터는작업시간을 획기적으로 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라 정확하고도 정밀한 작업을 통하여오류를 최소화 할 수 있다.제조항공이나 조선산업과 같이 주문생산에 의한 다양하고도 복잡한 한 제품의 현장에서웨어러블 컴퓨터는 작업의 정확도와 공기를 획기적으로 개선할 수 있다.항공사 항공사 직원이 무선 단말기를 통하여 고객에게 직접 가서 항공 탑승수속을 함으로써 대기라인을 획기적으로 줄일 수 있다.재난 구조재난 상황에서 웨어러블 컴퓨터를 이용하여 현장의 상황을 실시간으로 정확하게 전달함으로써 인명구조 및 재해 확산 방지에 기여할 수 있다. 또한 구조에 필요한 충분한 정보를 전달 받음으로써 효율적인 구조작업 수행이 용이하다.의료노약자나 신생아의 생체신호를 지속적으로 측정하여 분석함으로써 심장마비나 호흡부전에 의한 돌연사를 예방할 수 있다. 말을 못하는 경우 수화를 통하여 대화를 해야 하는데 수화를 전문적으로 배우지 않은 사람과는 대화가 힘들다. 이때 손 동작에 의한 언어를 컴퓨터가 음성 신호로 바꾸어 주어 드려주면 일반인과의 대화가 가능하고 올인원 스타일의 스마트 웨어로 인하여 큰 동작이 필요없이 필요한 일을 할 수 있기 때문이다.또 한, 환자들의 경우 환자복에 내장 된 센서에 의해서 환자의 심박수나 체온 등을 병원의 메인 컴퓨터에 전송을 하여 직접 간호사나 의사의 진찰 없이도 체크가 가능하고 화상환자의 경우 땀샘이 막혀 체온 조절이 어려운데 환자의 자체에 온도 조절 능력을 첨가 하여 땀샘의 역할을 대신 할 수 있는 것이다.다이어트운동화의 밑창에 센서를 부착해 효율적인 운동과 다이어트를 할 수 있다.달리는 거리와 시간 그리고 그에 따른 칼로리 소모량을 기록하여손쉬운 다이어트를 할 수 있다.직장인을 위한 스마트웨어직장인을 위한 스마트 웨어 스 또는 기차를 탈 경우에도 쉽게 자신의 위치를 파악 할수 있으며,어린 아이나 나이 드신 분들이 길을 잃을 경우에도 보호자가 쉽게 위치를 찾을 수 있다.이밖에도 스마트 웨어의 기능은 어떤 장치를 내장했는가, 또는 어떻게 사용하는가에 따라서 그 기능과 활용서은 무궁무진 한다고 할 수 있다.웨어러블 컴퓨터의 가능성가트너 그룹 IT분야의 자문 및 정보 서비스 그룹의 분석자료에 의하면 2010년이면 성인의 40%, 10대의 75%가 웨어러블 장치를 착용하고 다닐 것으로 예상하고 있다.2005년에는 웨어러블 컴퓨터 패션 및 디자인의 기초 생활화 가 될 것이며 웨어러블 컴퓨터는 핸드폰과 같이 대중화된 소비자 가전으로 발전할 것으로 예상하였다.2010년에는 모든 기능이 통합된 웨어러블 컴퓨터가 정보/통신/음향기기를 대신하게 될 것이며 이것이 개인의 생산성을 극대화 시켜줄 것이다.이후에는 의복과 컴퓨터가 육안으로 구분하기 어려울 정도로 일체화가 되고 착용자도옷을 입을 것 이외에는 어떠한 불편함도 없는 웨어러블 컴퓨터가 우리의 일상생활과 업무를 도와 주게 될 것이다.웨어러블 컴퓨터의 문제점첫 번째로 스마트 웨어의 장치에 공급할 전원이 문제가 된다.기존의 2차 전지는 부피가 크고 고체의 형태이기 때문에 의복에 내장하는데 제약이 따른다. 또한 의복이라는 특성상 자주 충전하는 것이 어렵다. 이문제는 지금 개발되고 있는차세대 전지로 해결이 가능하다. 한 예로 리튬 폴리머 전지의 경우 아주 얇게 제작이가능하면 모양 또한 필요한 데로 만들 수 있다. 그리고 기존 전지의 문제점이 메모리현상이나 수소 가스로 인한 폭발의 위험도 없어 기존의 전지를 대체할 차세대 전지로각광을 받고 있다.또 다른 문제로는 테크닉 회사의 의복 디자인 기술이 대세에 많이 떨어지는 것인데,이것은 앞에서 말했듯이 기존 의류 업체 또는 디자이너와의 유기적인 교류로 쉽게해결이 가능하다.세 번째 문제로는 전자파 문제이다.전자파는 유전자의 변형이나 암 같은 종양등의 발생으로 인체에 유해하여 그 기준치를넘어설 경우 판매가 금지절대 적용이 불가능하여 대부분 LCD형태로 사용 되고 있다. 그러나 엘씨디는 충격에 약하고 일정 크기 이상을 차지하여 야만 그 기능을 발휘할수 있어 스마트 웨어의 대중화에 발목을 잡고 있다. 많은 연구가 있어 왔지만 아직은 일반인이 사용하기에 불편함이 따른다.모바일 환경에 사용자의 행동과 시/청각을 구속하지 않으면서 정보가 전달될 수 있는장치에 대한 연구와 개발이 필요하다.여섯번째로 Killer Application의 부재와 올인원 제품의 비선호이다.예를 들어 다양한 소비자의 구매욕구에 부합하기 위하여 자켓에 핸드폰 기능 엠피쓰리기능 GPS기능을 내장한 제품을 만들었을 경우 핸드폰이 있거나 엠피쓰리가 있는 경우구매를 꺼릴수가 있다. 또 한 내가 원하는 기능은 엠피쓰리인데 구지 핸드폰 기능 까지내장된 옷을 구매할 필요없이 단순히 엠피쓰리를 구매한면 되는 것이다.따라서 시계나 휴대폰 이상의 필요성을 느낄 수 있는 웨어러블 컴퓨터의 애프리케이션이필요하다.일곱번째는 개인 프라이버시 침해 문제이다.웨어러블 컴퓨터로부터 작업자의 지시 없이도 자동으로 서비스를 받고 적시에 정보를얻기 위해서는 컴퓨터는 많은 정보를 수집해야 하고 항상 네트워크에 연결되어 있어야 한다. 따라서 적절한 보안 대책이 요구된다.이러한 여러 걱정과 기대 가운데에서도 한가지 분명한 것은 21세기에는 모바일 컴퓨팅이 반드시 필요하고 이것은 의복의 형태로 구현되어야 한다는 사실이다.웨어러블 컴퓨터에 의해 우리의 다가올 미래* 2003년 :웨어러블 컴퓨터 패션 및 디자인 개발붐.대기업에서 앞 다퉈 웨어러블 컴퓨터 개발.2~3가지의 국제 표준 프로토콜 제정.웨어러블 컴퓨터 가격의 대중화-현재의 6천~ 1만달러에 수준에서 3천달러수준으로 하락.* 2005년 :웨어러블 컴퓨터 패션 및 디자인의 기초 생활화웨어러블 컴퓨터는 핸드폰과 같이 대중화된 소비자 가전으로 발전.* 2010년 :웨어러블 컴퓨터패션 및 디자인의 생활화PDA나 워크맨, 휴대형 라디오, 핸드폰은 시장에서 사양 됨.개인 생산성의 극대화.학교, 기업 한다.
신기술 공학의 이해김보라최근 나노재료를 기반으로 하고 있는 나노 테크놀로지(Nanotechnology) 에 대해서 연구분야는 물론 산업계에서도 많은 관심을 가지고 있고 그 개발성과들이 조금씩 나타나고 있다. 선진외국에서 이미 상업화에 성공한 분야도 있지만 아직은 초기성장단계라고 말할 수 있다. 일본은 80년대에 나노 재료 및 공정에 많은 투자가 이루어졌으나, 현재는 전자산업의 발전을 목표로 나노 디바이스에 더욱 중점을 두고 있는 반면 미국과 유럽은 기반기술의 확립에 중점을 두고 있는 실정이다.Nano technology나노 테크놀로지란 무엇인가?나노(Nano)는 작다는 뜻이고 이 용어는 10-9m(미터)을 표현하는 단위로 고대 그리스의 난쟁이라는 의미의 'nanos'에서 유래되었다 고 한다. 만약에 우리가 야구공을 지구 만한 크기로 확대시키면 원자들은 포도송이 만한 크기로 눈에 띄게 된다. 이 원자들을 세네 개정도 나란히 놓은 것이 나노미터 안에 들어간다. 나노테크놀로지(Nanotechnology)는 광범위하게는 작은 물체들을 연구하고 다루는 분야다. 여기에는 원자, 분자, 단백질을 생산하는 분자기계인 리보솜 등이 대상이 된다. 보다 좁은 의미로 사용될 때 는 흔히 분자 제조법(molecular manufacturing)을 의미하고 간단하게 말하자면 물체를 한번에 한 원자씩(혹은 분자씩) 배열해 가는 방법을 일컫는다..다이아몬드는 이론적으로 탄소 원자들을 재배치시켜 만들어낼 수 있다. 문제는 원자들을 정밀하게 이동시킬 수 있는 아주 작은 도구를 만들어내는 일이다. 그리고 더더욱 작은 부품들을 만들어내기 위하여 과학자들은 버키볼과 나노튜브라고 불리는 극도로 작은 빌딩 블록들을 개발하고 있다. .버키볼(buckyball)은 건축가이며 공학자인 R. Buckminister Fuller의 이름을 따서 붙인 이름이다. 60개의 탄소 원자로 구성된 초미세 크기의 축구공 모양의 분자인 버키볼은 플라스틱에서부터 배터리에 이르기까지 온갖 것들을 만드는데 쓰일 수 있다. 나노미될 날이 올 것으로 생각하고 있다. 그리고 차후에는 다른 더 큰 소자들을 만들어내는 데에 쓰일 수 있는 아주 작은 소자들을 만들어낼 것을 꿈꾸고 있다.1985년에 Kroto와 Smalley가 탄소의 동소체 (allotrope)의 하나인 Fullerene(탄소 원자 60개가 모인 것: C60)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 이 새로운 물질을 연구하던 일본전기 회사(NEC) 부설 연구소의 Iijima 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연 음극상에 형성시킨 탄소덩어리를 TEM으로 분석하는 과정에서 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소나노튜브 를 발견하여 Nature에 처음으로 발표하였습니다. 이때 성장된 탄소나노튜브의 길이는 수십nm-수m이고, 외경은 2.5-30nm이었습니다. 탄소나노튜브에서 하나의 탄소원자는 3개의 다른 원자와 결합되어 육각형 벌집무늬를 이루며, 이 튜브의 직경이 대략 수nm 정도로 극히 작기 때문에 나노튜브라고 부르게 되었습니다.탄소나노튜브의발전단계그림 1. 플러린(C60)1992년 전기방전법을 사용하여 탄소나노튜브를합성할 때 챔버내의 헬륨압력을 높일 경우 흑연 음극상에서 탄소나노튜브의 합성수율이 크게 증가한다는 사실을 발표하였습니다. 1993년에는 IBM과 NEC의 Iijima 등이 전기방전법을 사용하여 직경이 1nm 수준인 단중벽 나노튜브(single wall nanotube; SWNT) 합성을 발표하였습니다. 1996년 레이저증착법(laser vaporization)으로 직경이 균일한 SWNT를 고수율로 성장시키는 방법을 발표하였고, 이 경우 성장된 SWNT는 덩어리 형태로 존재하여 이 형태를 다발형 나노튜브(rope nanotube)로 명명하였습니다.1998년에 플라즈마 화학기상 증착법을 사용하여 수직배향된 고순도의 탄소나노튜브를 합성시킴으로써, 탄소나노튜브의 합성과 응용기술 면에서 획기적인 진전을 가져오게 되었습니다. 그 이후로 탄소나노튜브 합성 및 응용에 관한 연구가 국내외적으로 많은 연구자에 의해 활발히 수행되고 있으며, 2000년에 일진Deposition), 기상합성법(Vapor phase growth), 전기분해법, Flame합성법 등에 의한 탄소나노튜브의 대량 양산체제를 구축하고 있습니다.탄소결합체의 종류탄소나노튜브의 형태탄소나노튜브는 벽을 이루고 있는 결합 수에 따라서 단일벽 나노튜브(single walled nanotube) 또는 다중벽 나노튜브(multiwalled nanotube)로 구분하고, 아울러 단일벽 나노튜브가 여러개로 뭉쳐있는 형태를 다발형 나노튜브(rope nanotube)라고 부릅니다.탄소나노튜브의 합성방법전기방전 레이저증착 플라즈마 화학기상증착 열 화학기상증착 기상합성 전기분해/Flame합성탄소나노튜브의 응용범위탄소나노튜브는 세계적인 각광을 받고있는 21C 꿈의 신소재로서 항공우주, 생명공학, 환경에너지, 재료산업, 의약의료, 전자컴퓨터, 보안안전, 과학교육 등의 거의 모든 학문 분야에서 응용범위를 넓혀가고 있는 추세입니다. 탄소나노튜브는 현존하는 어떤 소재보다도 기계적, 전기적, 전계방출적, 수소저장매체적 특성이 우수하다고 알려져 있기 때문에 아래의 응용범위들을 지닙니다. - 일만배 더 기억용량이 큰 반도체를 만들 수 있는 소재 - 현재의 전자제품 크기를 1/3정도로 줄일 수 있는 소재 - 소형 이동용 전지의 사용시간을 획기적으로 연장시킬 수 있는 소재 - 저전압으로 전자방출 전류를 현재보다 10~100배 이상의 높은 수준으로 끌어올릴 수 있는 소재 - 자동차, 항공기 등의 구조재 강도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 고기능 복합체 소재 - 기타 Nanotechnology를 위한 소재Emitter란?탄소나노튜브를 이용한 냉음극 전자방출원을 말하며 일정한 세기의 전계가 인가되면 탄소나노튜브에서 터널링에 의한 전자방출이 일어나는 형태를 말합니다. 탄소파티클, 촉매금속이 붙는 문제를 조기 해결하여 탄소나노튜브의 전자방출 특성 및 안전성 저하를 방지하게 될 경우 Emitter의 적용확대가 예상됩니다. 탄소나노튜브를 이용한 Emitter 제품의 특징은 다음과 같습니다. - 전도체, LCD와 더불어 정보기술산업의 핵심기술로서 충전시 리튬이온이 분리막을 통해 양극과 음극사이를 이동하면서 외부도선에 전류가 흐르게 됩니다. 종이처럼 얇고 충방전이 가능하고 휠 수도 있어 활용범위가 다양한 차세대 전지라 할 수 있습니다. 탄소나노튜브 소재를 이용한 음극전극제조기술을 확보할 경우 경제성과 우수한 성능의 구현이 가능합니다. 탄소나노튜브를 이용한 2차전지전극의 특징은 다음과 같습니다. - 고에너지밀도, 고에너지효율 - 우수한 보존성, 고수명 - 소형 및 경량화가 가능 - 탄성을 지닌 얇은 막의 형태로 가능하며 다양한 기기에 응용 - 다양한 용도에 맞도록 출력전압을 조절할 수 있슴복합재료나노복합체란? 기지재(고분자, 금속, 세라믹) 속에 탄소나노튜브를 첨가함으로써 기계적, 화학적, 물리적 특성을 크게 향상시킨 재료를 말합니다. 기지재와 탄소나노튜브의 안정적인 결합기술을 확보할 경우 복합재료의 적용확대가 예상됩니다. 탄소나노튜브를 이용한 복합재료의 특징은 다음과 같습니다. - 기계적 특성이 매우 우수함(Young's modulus, Strength, Stiffnes등) - 화학적 안정성이 뛰어남 탄소나노튜브의 물성을 이용한 고기능 복합소재의 응용도 산업전반에 크게 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. 기존의 카본블랙이나 탄소섬유가 고분자지지체에 전도성 매체로 사용되어지고 있는 것처럼, 탄소나노튜브의 높은 전기전도성을 이용하여 optoelectronics 적용 복합체 연구가 최근 진행되고 있습니다. 현재까지 탄소나노튜브 구매가격이 매우 크기 때문에 복합체 연구에 큰 장애가 되는 것으로 여겨지고 있으나, 저가의 탄소나노튜브 소재가 최근 공급되고 있어 복합체 연구가 크게 주목을 받고 있습니다.복합체의 응용범위▷ Automobile: Space, Engine blocks, Piston rods, Frame 셀폰, 메모리 백업장치, Hybride 전기자동차, 의료기기분야, 자동차보조시스템 등 ▷ Aircraft: Space, Frames, Floor beams, 공업기술연구소는 미에(三重)대학과 공동으로 극히 미세한 탄소재료인 카본 나노튜브의 끝부분으로 부터 전자가 방출되는 것을 처음으로 관측했습니다. 탄소나노튜브는 비교적 낮은 전압으로도 안정되게 전자를 방출하기 때문에 평면형 표시장치의 화상을 형성하는 마이크로 전자총으로서 응용될 가능성이 있다고 합니다. 물질공학공업기술연구소는 단면이 깨끗하게 갖추어진 나노튜브를 정제하여 미에대학이 개발한 전자방출패턴 측정장치로 조사했습니다. 나노튜브와 6cm 떨어진 장소에 놓은 관측스크린 사이에 320V의 전압을 걸은 결과, 나노튜브의 단면으로부터 전자가 한가지 모양으로 방출되어 스크린에 닿아 링 모양의 영상을 만들었습니다. 나노튜브는 근자에 와서 발견된 새로운 재료로서 미세한 스트로를 닮은 구조를 하고 있습니다. 사용된 나노튜브는 외경이 20nm입니다. 다수의 탄소나노튜브를 기판상에 나란히 놓고 전자의 방출을 자유자재로 제어할 수 있다면 박형의 전력절약형의 표시장치가 만들어질 것으로 기대됩니다.나노섬유탄소나노튜브는 굉장히 얇고 가늘면서도 탄력성과 강도, 유연성이 크기 때문에 테니스 라켓 등의 섬유로 활용될 가능성이 큽니다. 탄소나노튜브는 강도가 강하면서도 끊어지지 않고 휠수 있으면서, 다시 본래의 모양으로 돌아오기도 하는등 그 특성이 타의 추종을 불허합니다. University of NorthCarolina (at Chapel Hill)의 연구자들은 nonomanipulator라는 장치를 사용해 탄소나노튜브의 물성을 관찰하였는데 특히 계속적인 반복에도 전혀 손상됨이 관찰되지 않는 놀라운 특성을 보였다고 합니다.More About NANO Tube한양대 나노튜브 연구실- 탄소나노튜브 합성 및 구조 제어,GaN, GaP, InP, ZnO, ZnS Nanowires 합성 및 물성 연구.서울대학교 나노소재연구실 - 서울대 화학부 나노소재연구. 탄소나노튜브를 비롯한 nanotube, nanowire의 합성, 물성연구.경희대학교 TFT-LCD 연구실-TFT-LCD, ELD, FED, 탄소나}
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