작은 것이 세상을 바꾼다. 요즘 연구가 한창인 나노테크놀로지의 위용을 일컫는 말이다. 한국과학기술연구원(KIST) 윤석진 박사팀이 최근 4㎚(나노미터·10억분의 1m) 단위로 움직이는 모터를 개발한 것도 그 예이다.이 나노 모터는 전기를 가하면 형태가 변하는 압전 세라믹을 이용, 머리카락 굵기(0.1㎜)의 2만5,000분의 1씩 움직일 수 있다. 압전 효과는 누르면 전기를 발생하거나 전기를 가하면 형태가 변하는 성질로 흔히 라이터 점화기에서 볼 수 있다.
이처럼 작은 미시세계를 이동하는 모터가 세상에서 할 수 있는 것은 무엇일까. 나노 모터는 일단 정밀가공과 제조로봇에 활용되는 것 외에 미세한 수술에 필요한 수술로봇에 활용될 수 있다. 또 고집적 메모리 디스크가 개발돼도 이를 읽을 수 있는 정밀한 장치가 없다면 무용지물이다.
나노 모터는 나라를 지키는 데에도 큰 역할을 한다. 유도 미사일을 발사할 때 자세를 제어하는 데에는 기존의 전자기 모터는 반응시간이 너무 느려 큰 오차를 빚을 수 있다. 반면 이번에 개발된 압전 세라믹을 이용한 나노 모터는 반응시간이 0.0001초밖에 되지 않아 정밀위치제어가 필요한 군사무기 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 또 압전 모터는 극저온에서도 정상적으로 기능해 이미 화성 탐사선에 응용되는 등 우주개발에도 한몫을 하고 있다.
/김희원기자
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