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자연에 존재하는 동식물의 형태나 기능을 모방하거나 활용한 제품의 사례2025.01.031. 생체모방기술 자연에 존재하는 동식물의 형태와 기능을 모방하는 기술을 생체모방기술이라고 한다. 20세기 들어 전자현미경 발달로 동식물의 구조를 자세히 관찰할 수 있게 되면서 이를 활용한 다양한 제품이 개발되기 시작했다. 최근에는 3D 프린팅 기술 발전으로 생물체의 독특한 구조와 특성을 디자인에 적용할 수 있게 되었다. 2. 라이트 형제의 비행기 개발 1903년 라이트 형제는 대머리 독수리의 비행을 관찰하고 이를 모방하여 세계 최초의 동력 비행기를 개발했다. 이는 인간이 하늘을 날고 싶어 하는 오래된 염원을 이루어낸 역사적인 사건...2025.01.03
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화학 및 생명과학 퍼즐2025.04.271. 화학 화학 퍼즐은 화학 수업에서 어휘력 향상, 기계 용어 알아맞히기 퀴즈대회 등에 효과적으로 사용될 수 있습니다. 이 퍼즐에 사용된 단어들은 100% 교과서 및 모의고사를 참고했습니다. 2. 생명과학 생명과학 퍼즐은 화학과 생명과학의 협업을 보여주는 퍼즐입니다. 화학과 생명과학의 다양한 개념과 용어를 포함하고 있어 관련 지식을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다. 3. 신소재 4차 산업혁명 시대에는 더 가볍고 강하며 재생 가능하고 적용성이 높은 혁신적인 신소재가 등장할 것으로 예상됩니다. 특히 '연잎 효과'를 활용한 초소수성 신...2025.04.27
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바이오미메틱을 활용한 섬유 개발에 관하여2025.01.171. 바이오미메틱스 바이오미메틱스란 생물을 모방한 기술로서 생체계가 가지는 각종 기능의 일부를 공학적으로 응용하는 연구로서 생체계로부터 보다 뛰어난 기능을 가진 계를 도출하는 기술이다. 합성섬유 개발의 역사는 바이오미메틱스의 역사였다고 해도 과언이 아니다. 1세기 이전부터 인간의 손으로 견(silk)과 같은 고귀한 섬유를 만들고 싶다는 욕망에서 출발하여 많은 연구자에 의해 다양한 화학 섬유가 개발되었다. 2. 바이오미메틱 섬유 개발 바이오미메틱스에 관한 연구 활성화가 극대화되고 있으며, 대표적 사례로 거미사의 직조, 잠자리 눈의 각...2025.01.17
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대안 개발 기법2025.04.251. 형태학 기법 형태학 기법은 목표나 평가기준을 찾고 그 속성을 조합해 가면서 대안을 만드는 기법입니다. 확산기법의 자유연상법에 의한 브레인스토밍 기법과 병행해 사용하면 다양한 아이디어와 대안 창출이 가능합니다. 형태학 기법은 공업 분야뿐만 아니라 사회과학 분야에서도 유효하게 활용될 수 있습니다. 2. 유추 기법 유추 기법은 의사결정하고자 하는 문제와 전혀 다른 문제의 해결책을 찾아서 그 해결책을 적용함으로써 창의적이고 혁신적인 대안을 찾고자 하는 기법입니다. 유추 영역을 찾고 나면 그 영역의 사실 또는 기법을 자신이 가지고 있는...2025.04.25
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자연 속 나노현상과 응용 기술2025.05.041. 초 발수 현상 초 발수 현상은 표면의 미세 구조를 마이크로와 나노 수준의 복합적 구조로 제어하면 물에 대한 표면 접촉각이 150° 이상이 되는 현상을 말한다. 이는 Wenzel 이론과 Cassie-Baxter 모델로 설명할 수 있다. 초 발수 표면 제어 기술에는 하향식 방법과 상향식 방법이 있으며, 응용 분야로는 자기 세정 표면 등이 있다. 2. 연 잎의 표면 연 잎 표면에는 수십 나노 크기의 섬모와 마이크로/나노 복합 구조가 있어 초 소수성과 낮은 접착성을 가지고 있다. 이로 인해 물방울이 거의 구형으로 존재하며 자유롭게 굴...2025.05.04
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생체 세라믹 재료를 이용한 인공뼈 설계2025.01.041. 생체 뼈의 구조 및 특성 뼈는 세포와 이들 세포 간에 존재하는 다량의 골 기질로 이루어져 있으며, 골 기질 대부분은 교원섬유로 구성된 유기질 성분과 칼슘으로 구성된 무기질 성분으로 이루어진다. 생체 세라믹스는 생체재료로 사용되는 인공적인 물질로, 생체활성과 생체불활성으로 나뉜다. 생체활성 세라믹은 뼈와 직접 화학결합을 형성하지만 기계적 강도가 낮고, 생체불활성 세라믹은 섬유질 피막을 형성하지만 기계적 성질이 우수하다. 2. 인공뼈 재료의 종류 및 특성 현재 대표적으로 사용되는 인공뼈 재료에는 세라믹, 금속, 고분자가 있다. 세...2025.01.04
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[통합과학 세특 추천] 모르포텍스 탐구2025.01.281. 모르포 나비 날개의 구조색 모르포 나비 날개의 표면에는 나노미터 크기의 작은 비늘들이 규칙적으로 배열되어 있는데, 이를 '광구조'라고 부른다. 이러한 광구조 때문에 빛을 쪼이면 푸른색만 반사되고 나머지는 그대로 통과되어 구조색이 나타난다. 이러한 원리를 모방한 신소재인 모르포텍스가 개발되었다. 2. 모르포텍스의 장단점 모르포텍스의 장점은 각도에 따라 색깔이 변하는 성질을 이용해 위조 방지 기능을 구현할 수 있다는 것이다. 단점으로는 일반 필름에 비해 가격이 높고 내구성이 낮다는 것이 있다. 3. 모르포텍스의 활용 모르포텍스 섬...2025.01.28
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폰 노이만 구조와 뉴로모픽 구조의 비교2025.01.051. 폰 노이만 구조 폰 노이만 구조는 존 폰 노이만이 1945년 설계한 컴퓨터 아키텍처로, CPU, RAM, I/O 구조와 프로그램 내장 방식의 범용 컴퓨터 구조를 의미합니다. 이 구조는 연산장치와 저장장치가 따로 존재하고 한 번에 하나씩만 가지고 와야 하기 때문에 대규모 정보 처리 시 병목현상이 나타나고 많은 전력이 요구됩니다. 하지만 논리적인 추리나 계산 등의 일에 적합합니다. 2. 뉴로모픽 구조 뉴로모픽은 뉴런과 모사를 의미하는 영어 단어의 합성어로, 뉴로모픽 반도체는 뉴런과 시냅스로 구성된 뇌 구조를 모사한 개념입니다. 뉴...2025.01.05
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나노기술과 의학의 혁신2025.01.221. 나노기술의 개념과 역사 나노기술은 1~100 나노미터(nm) 크기의 물질을 조작하고 제어하는 기술로, 이 크기에서는 물질이 거시적 특성과는 다른 고유한 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 나타낸다. 나노기술의 개념은 1959년 리처드 파인만의 강연에서 처음 제시되었으며, 이후 1980년대 주사 터널링 현미경(STM)의 개발로 원자 수준에서 물질을 관찰하고 조작할 수 있게 되었다. 21세기 들어서는 다양한 나노소재가 개발되면서 의학, 전자, 에너지 등에서 활용되고 있다. 2. 나노기술의 의학적 응용 분야 나노기술은 의학 분야에서 ...2025.01.22
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전기방사 실험 리포트2025.01.061. 전기방사(electrospinning) 전기방사는 전기적으로 하전된 고분자 용액 및 용융물의 젯(jet)을 통해 나노 섬유를 제조할 수 있는 공정을 말한다. 전기방사 장치는 고전압, 방적돌기, 수집기로 구성되며, 전기장에 의해 고분자 용액이 연신되어 나노섬유가 형성된다. 전기방사 공정은 jet의 형성, 연신, 고상화 단계로 이루어지며, 다양한 변수(농도, 점도, 전도도, 전압, 방출속도 등)에 따라 섬유의 특성이 달라진다. 전기방사 기술은 생체모방형 단백질 섬유, 고효율 필터, 조직공학 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 1. ...2025.01.06
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