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소음진동 = Journal of KSNVE, v.26 no.5, 2016년, pp.12 - 16
김태일 (성균관대학교 화학공학부)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 거미가 진동을 읽어내는 원리는 무엇인가? | 거미는 8개 다리관절의 족골(tarsus)와 중족골 (metatarsus) 사이에 위치해있는 금형기관 (lyriform slit organ) (그림 1(a))을 이용하여 외부로 부터 오는 진동을 읽어낸다(2). 이는 금형기관에 위치해있는 작은 틈(slit)이 떨리면서 감지하여 연결된 신경에서 신호를 읽어 내는 원리로 점탄성 물질로 이루어진 패드와 그 위에 금형기관이 위치해있는 기계적으로 딱딱한 외골격이 자리해있다(그림 1(b)~(c)). | |
| 압각센서의 특성을 나타내는 단위는 무엇인가? | 압각센서의 특성을 나타내는 단위로 게이지 계수(gauge factor)로 평가되는데, 이는 외력에 따른 저항변화 값으로 표현되며 같은 외력에서 저항 변화의 크기를 나타낸 것으로 게이지계수가 높을수록 미세한 외력에서도 저항변화를 감지할 수 있어 센서의 특성이 좋다고 할 수 있다. 이 균열센서는 ~2 %의 외력에서 게이지 계수가 16,000을 상회(3)하며, 이는 여타 연구되고 있는 기존의 압각센서의 게이지 계수를 훨씬 웃도는 고감도의 압각 및 진동센서라고 할 수 있다. | |
| 생체모사의 대표적인 예는 무엇이 있는가? | 이러한 최적화된 특별한 기능은 최근 생체모사를 통하여 인공적으로 구현되어 실생활에 응용되어 왔다. 특히 산우엉의 씨에 있는 고리모양의 구조물을 본딴 벨크로, 천장을 기어다니는 게코도마뱀의 발바닥구조를 이용한 건식접착제가 대표적인 예이다. 특히 거미는 다양한 외력에 의해 야기되는 거미줄의 진동을 인식하여 생활을 영위해 왔다. |
Kang, D. et al., 2014, Ultrasensitive Mechanical Crack-based Sensor Inspired by the Spider Sensory System, Nature, Vol. 516, pp. 222-226.
Fratzl, P. and Barth, F. G., 2009, Biomaterial Systems for Mechanosensing and Actuation, Nature, Vol. 462, pp. 442-448.
Park, B. et al., 2016, Dramatically Enhanced Mechanosensitivity and Signal-to-Noise-Ratio on Nanoscale Crack based Sensors: Effect of Depth, Adv. Mater, DOI: 10.1002/adma.201602425.
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