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극저온 우주 관찰용 카메라 기반 기술 개발hit : 2049 | 2018.12.04
박노근 교수 연구팀 극저온 환경에서 움직이는 물체 선명히 관찰 가능
화성, 달에서도 머리카락 굵기보다 작은 먼지 관찰 가능한 수준
셀 뱅킹, 액화천연가스 저장 단지 등 다용도 활용 가능해 산업적 가치 높아
[2018-12-4]
 
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<신소재공학부 박노근 교수(가운데 줄 오른쪽) 연구팀>
 
 영남대학교 신소재공학부 박노근(37) 교수 연구팀이 극저온 우주 환경에서도 고해상도로 관찰할 수 있는 카메라 챔버 장치’(기존 관찰 카메라에 장착하여 활용 가능한 장치)를 개발했다.
 
 이번에 개발된 장치는 극저온 환경에서 움직이는 물체를 선명하게 관찰할 수 있는 기술이 접목된 것이다. 극저온 환경인 화성(-143~35)이나 달(-80~120)의 우주기지에 설치된 관찰 카메라의 경우 구동이 잘 되지 않거나 해상도가 낮은 문제점이 있었으나, 이번에 개발된 장치는 극저온 우주 기지에서도 머리카락 굵기의 1/2인 약 30마이크로미터(0.03mm) 수준까지 구분이 가능할 정도로 매우 우수한 해상도를 갖고 있다. 이 장치는 우주 기지 외부 관찰뿐만 아니라 우주 관광용 캡슐에도 사용이 가능하다.
 
 연구팀을 이끈 박 교수는 극저온용 베어링에 대한 연구를 진행하던 중, 극저온 상태에서 보다 정확한 기계적 물성을 평가하기 위해 기존에 없던 새로운 평가 방법을 통해 극저온에서 움직이는 물체를 선명하게 관찰할 수 있는 모듈을 개발하게 됐다.”면서 새로운 물리적 현상을 활용하지 않고 재료공학, 기계공학, 빛의 광학적 측면을 융합한 과감한 도전의 결과였다.”고 말했다.
 
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<액체 질소 내부에 있는 시편의 표면>
 
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<액체 질소 내부에 있는 시편 표면의 정확한 위치 변형량 측정 성공>
=> 기존의 측정법으로 시편의 변형을 평가 할 때,
기계적 오류를 가지고 있어서 정확한 값을 얻을 수 없었으나,
본 개발품을 활용했을 때, 기계적 오류를 제거하여 재료의 정확한 변형량을 측정할 수 있다.
 
 이번에 개발한 기술은 제대혈, 정자, 줄기 세포 등의 보관 및 상태 점검을 위한 셀 뱅킹(cell banking) 시장과 액화천연가스(LNG) 저장 단지 및 LNG 열병합발전소의 수송용 파이프와 저장용 탱크의 안전성 검사 등 다양한 용도로 활용 가능해 산업적 가치가 매우 높다.
 
 박 교수는 이번에 개발한 기술을 이용해 극저온을 포함한 다양한 온도에서 재료의 변형 및 파괴 거동에 대한 연구와 극저온 유체의 유동도 측정, 확산 속도, 충돌 현상 등에 대한 연구에 활용하고 있다.”면서 현재 저가 웹캠(webcam)을 활용해 10cm이내의 소형 카메라 모듈 개발 연구를 진행하고 있다. 우주의 온도인 3켈빈(Kelvin, 영하 270)에서도 활용할 수 있는 제품 개발을 위해 액체 헬륨을 이용한 추가적인 연구를 진행할 것이라고 후속 연구 계획을 밝혔다.
 
 한편, 이번 연구는 한국산업기술평가관리원의 산업소재원천기술개발사업 지원으로 수행됐다.
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