우주공학, 로봇공학, 의료공학에 이용되는 종이접기 기술




* 댓글이 안 달리는 문제 해결했습니다 참고해주세요. ^^



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아시는 대로 우주에 올리는 물체들은 무게와 부피가 무척 중요합니다.


1톤의 물체를 궤도에 올리기 위해 대략 100톤 가량의 연료를 써야 하기 때문인데요.


덕분에  태양전지판처럼 부피가 큰 물체는 최대한 이쁘게 접어 작게 만드는 기술이 필요합니다.





구조적으로 튼튼해야 잘 접어짐과 동시에 잘 펴져야 정상적으로 작동하는데,


실제 태양전지판이 제대로 펴지지 않아 운용에 어려움을 겪었던 사례도 제법 있거든요.




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아폴로 계획의 끝에 있었던 스카이랩 프로그램이 대표적입니다. 



지구 저궤도에 올려진 단일 구조물 중 역대 최고의 크기를 자랑 했습니다만,



2개의 태양 전지판 중 하나가 운석과의 충돌로 제대로 펴지지 않아, 운용애 애를 먹었던 역사가 있지요.






그래서 연구 된 게 바로 종이접기 공학입니다.



어차피 태양 전지판도 얇은 패널형태의 종이이니, 종이접기를 통해 태양전지판의 구조적 안정성을 확보하겠다는 겁니다.



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만드는 법은 영상을 클릭해 주세요




이 분야에서 가장 유명 한건 일본의 천재 우주물리학자 '미우라 오리'의 '미우라 폴드' 입니다.



1996년 발사된 위성 '스페이스 플라이어' 에 적용 되면서 알려 졌는데, 단 두 개의 모터만으로 3.5톤의 본체에 전력을 공급할 태양 전지 패널을 성공적으로 작동시킬 수 있었습니다.



NASA등 다른 기관에서도 연구가 이어졌고, 현재는 다양한 방식의 미우라폴드가 제안되어 검증을 기다리고 있지요.



global.jaxa.jp






종이공학의 진화는 여기서 그치지 않았습니다. 우주분야를 뛰어넘어, 로봇분야까지 진출한 상태입니다.



백문이 불여일견, 다음 영상을 한 번 봐주세요. 



이걸 처음 봤을 때 벙쩌서 말을 잇지 못했습니다.








종이접기가 일어나서 움직입니다. 심지어 일도 합니다. 귀엽기까지 하지요.



비밀은 열에 의해 변형되는 형상기억합금과, 종이 사이에 붙은 작은 얇은 자석인데요. 



열로 인해 로봇 형상으로 패널이 접어지면, 그 다음부터는 프로그래밍 된 자기장의 변화에 의해 로봇이 스스로 움직이게 됩니다.






크기는 작지만 스웜봇 기술과 접목되면 어떤 큰 일을 해낼 수 있을지도 모르지요.



종이접기 공학은 당장 의료계에 혁신을 일으킬거란 예상으로,



작게 접어진 기구가 신체에 들어가 구조물이 되면서 작동하는 케이스인 뇌동맥류 의 시술(Endovascular coiling)에 벌써 응용되고 있습니다.



device-anatomy.com




백금재질의 스프링 코일을 동맥류에 채워 뇌졸중을 막는 방식인데요.



여기에 로봇공학이 접목되면, 지금과 같이 대퇴부로 코일을 넣는 큰 작업 없이도, 혈관에 로봇을 투입해 스스로 동맥류를 차단하는 처리도 가능하게 됩니다.



www.momjunction.com




종이접기와 로봇이 결합되서 의료 공학에 어떤 진화를 불러올지 흥미진진 한데요.



우리가 어릴 때 접었던 학이나 종이비행기가 첨단 공학에 활용 된다니,



이것도 창의성의 진화로 봐야 하는 걸까요. 대체 또 어떤 신박한 융합 기술들이 등장하게 되는 걸까요.



만드는 법은 영상을 클릭해 주세요





Miura fold2.pdf






Posted by 위저드아이언 wizard_IRON