溫度따라 金屬人形이 次例로 몸을 편다

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入力 2010年 9月 10日 03時 00分

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美워털루臺硏究팀, 다양하게 變하는 ‘形象記憶合金’ 公開

慶尙大南太鉉敎授도 特許

미국 워털루대 연구팀이 ‘다중 기억’ 형상기억합금으로 만들었다는 금속인형의 영상.사진 속 숫자는 화씨(℉) 온도다. 금속인형은 섭씨 2도에 허리부터 펴지기 시작해 팔과 목을 편 뒤 24도에 완전히 서 있는 상태로 변한다. 하지만 이 형상기억합금은 여러 온도와 형상을 동시에 기억하는 것이 아니라 부분별로 특정 온도에 하나의 형상만 기 억하는 것으로 분석됐다. 자료 제공 워털루대 — 美國 워털루臺硏究팀이 ‘多重記憶’ 形象記憶合金으로 만들었다는 金屬人形의 映像.寫眞 속 數字는 華氏(℉) 溫度다. 金屬人形은 攝氏 2度에 허리부터 펴지기 始作해 팔과 목을 편 뒤 24度에 完全히 서 있는 狀態로 變한다. 하지만 이 形象記憶合金은 여러 溫度와 形象을 同時에 記憶하는 것이 아니라 部分別로 特定溫度에 하나의 形象만 基億하는 것으로 分析됐다. 資料提供 워털루臺

溫度가 올라가자 웅크리고 있던 金屬人形이 허리-팔-목 順序로 몸을 편다. 이 人形은 “多樣한 溫度에 따라 特定模樣으로 變하는 ‘多重記憶’ 形象記憶合金으로 만들었다”며 美國 워털루臺硏究팀이 2日公開한 것이다.

形象記憶合金은 어떤 形態로 變形됐든 特定溫度가 되면 定해진 形態로 돌아온다. 작게 접어 쏘아 올린 人工衛星 안테나가 宇宙의 極低溫環境에서 雨傘形態로 펴지는 原理도 形象記憶合金을 使用했다. 理論上形象記憶合金은 溫度에 따라 1, 2個模樣만 記憶한다고 알려졌다. 그래서 이 같은 多重記憶形象記憶合金은 旣存의 限界를 뛰어넘은 材料처럼 보인다.

그렇지만 워털루代의 硏究는 嚴密하게 보면 多衆記憶形象記憶合金은 아니다. 慶尙大金屬材料工學科南太鉉敎授는 “形象記憶合金의 여러 部分에 各各 다른 溫度와 模樣을 기억시킨 것”이라며 “材料의 한 部分이 여러 溫度에 따라 變하는 多重記憶이라고 말하기는 어렵다”고 說明했다. 實際로 워털루臺硏究팀의 人形은 關節마다 하나의 움직임만 보였다.

이와 같은 原理의 形象記憶合金은 南敎授도 開發해 最近特許를 出願했다. 긴 鐵絲模樣의 形象記憶合金을 部位別로 各各 10, 20, 30, 40, 50度에서 구부러지도록 기억시키면 溫度가 올라감에 따라 順序대로 휘어진다.

南敎授는 “次世代材料로 脚光받던 過去에 비해 最近에는 技術的限界에 부딪혔다”고 말했다. 열에 反應해 움직이므로 正確한 制御가 어렵고 움직임을 여러 番反復하면 記憶된 形態로 돌아가는 特性을 잃기 때문이다. 專門家들은 이 같은 두 가지 短點이 克服돼야 形象記憶合金이 尖端機械裝置인 ‘超微細電子機械시스템(MEMS)’을 이루는 中心部品이자 材料가 될 것으로 展望했다.

전동혁 동아사이언스 記者 jermes@donga.com