3D 넘어 4D 프린팅 시대 온다

[생글기자 코너] 3D 넘어 4D 프린팅 시대 온다 등
3차 산업혁명으로 불리는 3D 프린터. 장난감부터 산업 부품, 의료 제품 제작에 사용되면서 용도가 무궁무진해지고 있다. 이 때문에 정부 역시 3D 프린터 산업에 힘을 쏟고 있다. 하지만 아직 미미한 단계다. 미국은 이미 3D 프린터가 상용화돼 있으며 중국 역시 마찬가지다. 한국으로선 갈 길이 멀다. 이런 상황에서 4D 프린터가 등장했다. 4D 프린팅은 물리적, 생물학적 물질들이 모양과 특성을 바꿀 수 있도록 프로그램하는 것으로, 기존 3D 프린터에 ‘자가변환’이라는 기능을 삽입한 추가 기술을 말한다. 즉 3D 프린터로 압출한 이후에 출력해 프린터에서 꺼내 실제 사이즈에서 복원하는 것인데, 이 때문에 3D 프린터보다 큰 물체도 만들 수 있다.

4D 프린팅의 장점은 항상 똑같은 크기로 출력하는 것이 아니라 맞춤형으로 패턴, 스타일이나 크기, 유연성을 조절할 수 있다는 것이다. 예를 들어 보자. 날씨(비오는 날)나 주변 환경(소금기 많은 도로 등)에 따라 변할 수 있는 코팅기술이 개발되면 자동차 부품의 수명이 늘어날 수 있다. 자동차 차체를 프로그래밍이 가능한 재료로 제작하면 운전자의 취향과 기분에 따라 외관을 자유롭게 바꿀 날이 올 것이다. 교량이나 도로가 파손됐을 때 스스로 복구하는 재료로 만들 수도 있다. 국방 분야에서는 위장막이나 위장복에 활용될 자가 변형 천이 가장 각광받고 있다. 가령, 물만 뿌리면 스스로 우뚝 서서 펼쳐지는 천막 막사가 가능하다. 보건의료 분야에서는 자가 변형이 가능한 생체 조직부터 인체에 삽입하는 바이오 장기까지 다양하다. 몸 안에 들어가 암세포를 잘라내고 끊어진 혈관을 잇는 나노 로봇도 만들 수 있을 것이다. 5년 내에 4D 프린팅 기술은 우리의 생활을 바꿀 것으로 전망된다. 이런 4D 프린팅 기술에 한국 과학자들이 대거 합류하고 있다고 한다. 하지만 국내에서는 미래 기술로 인식하고 있지만 선진국에 비해 연구가 미흡한 실정이다. 아직 3D 프린팅 기술조차 활발히 진행되지 않고 있다. 반면 미국은 무생물에 생명을 불어넣는 4D 프린팅 기술에 관심이 높아지면서 미국과학재단이 3000만달러(약 330억원) 규모로 투자하고 있다. 하루 빨리 대한민국이 미래 기술에 투자해야 하는 이유이다.

최재석 생글기자(용인신릉중 3년) jaeseok1018@naver.com

스마트 워치…경쟁 통한 끝없는 진화

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현대인들은 더 편리하고 더 똑똑한 기기를 원한다. 그래서 탄생한 것이 스마트폰, 스마트 패드다. 최근 스마트 워치란 기기까지 등장했다. 스마트 워치는 스마트폰과 일정 거리 안에만 있으면, 손쉽게 전화를 받을 수 있고, 문자도 확인할 수 있다. 모양은 시계지만 심장 박동 수를 확인할 수 있고, 만보기 역할도 한다. 삼성, LG, 애플 등 여러 기업이 스마트 워치를 내놓고 경쟁하고 있다. 요즘 출시되는 스마트 워치의 주요 기능 몇 가지를 소개해 보자면 세 가지 키워드로 소개할 수 있다. 바로 유행 선도(style fit), 편리(convenience), 건강(health)다.

스마트 워치는 전자시계 방식이다. 원형 가죽 시계 스타일부터, 스포츠 시계 형태까지 다양하다. 그리고 시곗줄의 경우 다른 시계와 달리 자주 변환이 가능하면서 나의 옷과 기분에 따라 더욱 감각적으로 착용할 수 있다. 스마트 워치는 매우 높은 편리함을 보인다. 전화통화 및 통화 확인, 문자메시지 확인 및 답장, 일정 확인, 음악 감상 등 스마트폰의 주요 기능을 한다.

건강은 아주 중요한 요소이다. 심장 관련 질병이나, 다이어트가 필요한 사람들은 심장 체크기나 만보기를 소지하고 다닌다. 하지만 스마트 워치는 이 모든 기능을 한다. 심장 체크기 기능은 시계 형식으로 손목에 착용함으로써 맥박을 읽는 방식을 사용하고 만보기 기능은 걸어 다니는 횟수를 기계가 감지해 계산한다.

시계의 기본 기능을 유지하면서 다양한 옷에 코디할 수 있고, 편리하고, 건강의 기능을 같이 누릴 수 있는 스마트 워치는 점점 더 발전해서 다른 모양 더 많은 기술을 지금 이 순간에도 연구 중일지도 모른다. 최근 삼성전자의 갤럭시 S기어는 SK텔레콤과 KT도 회사의 유심칩을 허용하면서 스마트폰과 일정 거리에 있지 않아도, 3G 기반 데이터 통신서비스를 이용해 사용할 수 있다고 한다.

김진식 생글기자(김해 장유고 2년) hjjh9910@naver.com

망 중립은 공유지의 비극을 초래하는가

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망 중립성이란 인터넷 망은 일종의 공공재이므로 누구나 차별 없이 동등하게 쓸 수 있도록 해야 한다는 원칙이다. 우리나라는 인터넷 망 사업자가 공공재를 다루므로 기간통신사업자로 분류하고 있다. 기간통신사업자는 일반 사업자와는 다르게 법적 책무와 봉사할 의무를 진다. 따라서 인터넷 망 사업자는 특정 콘텐츠와 앱, 서비스를 차단해서도, 차별 대우해서도 안 된다. 최근 미국에서 망 중립에 대한 논란이 일었는데, 이번 논란의 핵심은 인터넷 망 사업자가 별도의 대가를 받고 특정 콘텐츠의 전송 속도를 빠르게 해주는 것을 허용하느냐 마느냐다. 미국 연방통신위원회에서는 급행 차선의 허용은 망 중립성에 어긋난다는 결론을 내렸다.

망 중립이 시행되지 않으면 인터넷 서비스 회사가 망 비용을 부담해야 하기 때문에 소규모 인터넷 서비스 회사의 시장 진입이 어려워진다. 이는 혁신적인 서비스가 나오는 것을 억제한다. 또 자본력이 있는 대기업이 시장을 잠식할 위험이 있다. 그러나 망 중립성이 철저하게 유지되면 공유지의 비극이 나타날 수 있다. 인터넷 서비스 회사가 우후죽순으로 생겨나면 데이터의 흐름, 즉 트래픽에 과부하가 걸리고 전체적인 트래픽의 질을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다. 또한 최근 사물 인터넷의 발달은 트래픽에 과부화를 걸 수 있는 요소로 등장했다.

사물 인터넷은 자동차, 냉장고 등 모든 기기를 인터넷으로 연결하는 것이므로 트래픽의 양이 크게 늘어날 것으로 예상된다. 앞으로 인터넷은 더욱 발전할 것이고 이에 따라 망 제공자와 사용자 사이의 갈등은 늘어날 것이다. 따라서 망 중립의 적용 범위에 대한 적정한 기준이 필요하다고 생각한다.

고은호 생글기자(영신여고 2년) rhdmsgh2@naver.com

Transform your mistake into success

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How do you handle it when you make a mistake? I think most of you will be frustrated and annoyed.

There are people, however, who do not leave mistakes as mistakes, but turned them into successes. Let me tell you about those people and their inventions.

The first story is about how the ‘post-it’ was invented. In 1968, 3M was trying to come up with an extra strongadhesive. Despite all his effort, scientist Spencer Silver managed to create just the opposite stuff-a very weak adhesive that would be taken off when removed from any surface. No one thought there was any use for such product. Scientist Art Fry realized that those little pieces of paper could become great bookmarks. Now hey are used as bookmarks, memos and reminders on the wall and have become essential office supply stuff.

Next ‘mistake’ is the Brownie. It was made by a woman who was trying to make a chocolate cake. She forgot to add baking soda, and found out that the cake was not expanded. So it became the Brownie, which is popular worldwide as dessert because of its unique chewy texture.

The last invention I want to talk about is the Safety glass. In 1963, a French chemist named Edouard Benedictus accidently knocked a glass flask onto the floor. He noticed that the glass was shattered but the broken pieces of glass were still attached to each other because of its compounding material, Cellulose nitrate. At that time, an automobile windshields were made of glass, therefore many injuries were caused by the broken glasses. Benedictus and the automobile company succeeded in preventing the glass from being shattered by making the glass out of Cellulose nitrate which is still commonly used for windshields in cars and safety glasses.

As you can see, epoch-making inventions often came out from mistakes. Some of you may think they were lucks, but we should remember that inventors didn’t overlook their own mistakes. They rather learned from them which led to incredible arts. Don’t be afraid of mistakes because it is natural for men to make ones everyday. One small mistake can create a stepping stone to successful results like the ‘post-it,’ brownies and safety glass. Don’t dwell on the negativity of the situation. Keep an open mind so that you won't miss any potential outcomes that can arise from your mistakes . Accept them and improve yourself.

김지우 생글기자(정의여고 3년) goose25@naver.com