농촌 인구 감소 및 고령화, 기후 변화, 식량 위기 등 인류의 생존을 위협하는 문제를 해결할 수 있는 대안으로 스마트팜이 대두되었다. 전통적인 농업이 전적으로 사람의 경험과 노동력에 의존했다면, 스마트팜은 데이터와 첨단기술에 기반한다.

공상과학 영화 속 자유자재로 구겨지거나 종이처럼 접을 수 있는 TV나 스마트폰에 활용될 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀(Graphene). 지난 2004년 영국 맨체스터대학교 연구팀이 투명테이프를 이용해 흑연에서 무결점 단층 그래핀을 떼어내는 데 성공하며 당시 과학계의 최대 화두가 된 바 있다.

영화 ‘마이너리티 리포트’에는 주인공이 누명을 쓰고 추격자들을 피해 도망칠 때 자동차가 주인공 대신 스스로 운전하는 장면이 등장한다. 사람이 운전하지 않아도 스스로 움직이는 자동차의 등장은 꽤나 인상적인 기억으로 남아있다. 영화가 개봉한 지 20여 년이 흐른 지금, 영화 속 자동차는 이제 스크린 밖으로 나와 자율주행자동차라는 이름으로 우리를 마주하고 있다.

현재 우리나라는 경쟁국의 추격을 따돌리면서 명실상부한 세계적 디스플레이 리더의 자리에 오르게 되었다. 이제 세계인들은 대한민국이 만들어내는 창(窓)을 통해 세상을 보고 듣고 느끼고 있는 것이다. 더불어 마이크로 LED, 휘어지는 전자소자 등 과거에는 상상만 했던 일들이 현실로 다가오면서 국내 과학자들의 기술 개발에 더욱 촉각을 세우고 있는 상황이다.

시각은 인간이 느끼는 감각의 87%를 담당하는 가장 중요한 감각요소이다. 따라서 무언가를 ‘본다’는 인간의 행위가 이어지는 동안 디스플레이 산업은 지속적으로 발전할 분야 중 하나이며, 동시에 기술의 발전에 매우 큰 영향을 받는 분야이기도 하다. 조성근 박사는 점점 다양한 형태로 진화하는 디스플레이 분야에서 플렉서블 디스플레이에 필수적으로 요구되는 투명 기체 차단용 필름을 연구하고 있다.

“먼 미래를 바라보고 하는 연구가 아닌, 연구 결과가 현장에 도움이 되는 연구를 해보고 싶었다. 실제로 연구 결과가 기업들에 직접적인 도움이 되는 것을 눈으로 확인하면서 내가 하는 연구에 대한 의미를 되새기고, 뿌듯함을 많이 느낀다.” 한국생산기술연구원 수석연구원 이선종 박사는 나노 기술, 소재와 관련해 오랜 시간 연구를 이어오며, 현재는 기업들에 직접적인 도움이 될 수 있는 응용연구에 매진하고 있다.

합성생물학은 관찰과 발견이 주를 이루던 생물학에 비하여 매우 분석적인 학문이라 할 수 있다. 분석 기술의 발달로 생물학에 관한 많은 정보를 획득하게 된 과학자들은 이 정보를 활용하여 인간에게 유익한 생명체 제작에 나섰고, 인간의 삶을 더욱더 풍요롭게 만들기 위해 노력 중이다. 한국생명공학연구원의 이대희 박사를 만나 합성생물학과 그의 연구에 대해 들어보았다.

전자장치가 소형화·고집적화·고기능화되면서 장치 간 전자파 간섭에 의한 오작동이 심각한 문제로 등장했다. 전자파 차폐 효율은 전기전도성이 높을수록 좋아지기 때문에 전기전도성이 우수한 은(Ag)·구리(Cu) 입자 등을 전자파 차폐 복합 소재 원료로 사용하지만 이러한 금속 소재는 가공이 어렵고 가격이 비싸다는 단점이 있었다. 이에 지난 2016년 KIST 구종민 박사 연구팀은 대안으로 금속과 같은 수준의 높은 전기전도도(106S/m)를 가지며, 기존 금속 전자파 차폐 소재보다 가벼우면서도 가공이 쉬운 2차원 나노 재료 ‘맥신(MXene)’을 개발한 바 있다.

하나로만 보였던 밤하늘의 별을 망원경으로 관찰하면 수백 개, 많게는 수십만 개의 별이 모여 있는 화려한 성단의 모습이 드러난다. 사람의 눈보다 망원경의 해상력이 뛰어나기 때문이다. 해상력은 광학기계…

불과 수년 전까지만 해도 대중에게 생소했던 3D프린팅(적층제조)은 이제 제조의 한 축으로 중요성을 인정받으며, 첨단산업 현장에서 가장 주목받는 기술로 자리 잡았다. 그리고 3D프린팅 시장이 해마다 높은 성장률을 보이면서 적층제조 특화설계(DfAM, Design for Additive Manufacturing)* 또한 3D프린팅 분야의 최대 화두로 떠올랐다.