2017.12.08

미국 연구팀, '배터리 없이 통신하는 기기’ 3D 프린팅 성공

George Nott | Computerworld
미국 워싱턴대학 연구팀이 전기 없이 데이터를 주고 받는 플라스틱 재질의 기기를 3D 프린트하는 데 성공했다. 전기 없이 와이파이 리시버를 이용해 통신할 수 있다. 이 기기는 후방산란(backscatter) 기술을 이용한다. 주위의 와이파이 신호는 0 또는 1을 전달하기 위해 흡수되거나 반사되는데 이들 반사된 패턴에 포함된 정보를 와이파이 리시버를 통해 복호화하는 방식이다.



이번 연구팀의 공동 리더이자 박사 과정 학생인 비크람 아이얼은 “최종 목표는 가정에서 3D 프린터로 출력한 후 이를 통해 필요한 정보를 다른 기기로 보내는 것이다. 그동안은 플라스틱만 사용해서 와이파이로 무선 통신하는 기기를 만들지 못했지만, 우리가 이번에 처음으로 성공했다”라고 말했다.

이 기기의 핵심 부품은 스프링이 달린 스위치다. 이 플라스틱 톱니가 스프링을 눌러 전도성 섬유로 만든 안테나와 접속한다. 스위치를 만드는 CAD 모델은 이미 공개돼 있어 누구나 사용할 수 있다. 물리적인 움직임은 톱니와 스프링이 전도성 스위치를 일으키도록 하는 역할을 한다. 이를 통해 안테나와 일시적으로 연결하거나 혹은 연결을 끊는다.

스프링에서 얻은 에너지는 톱니 시스템을 작동하는 데 사용된다. 톱니의 너비와 패턴을 이용해 후방산란 스위치가 안테나와 얼마나 오래 접속할지는 제어할 수 있다. 아이얼은 “이번 연구 결과는 누구나 다운로드해 사용할 수 있다. 디자이너가 이용하면 공학적 전문성 없이도 전파 칩과 다른 전자기기를 물리적으로 통합할 수 있다. 그만큼 유비쿼터시 연결을 대중화할 수 있다”라고 말했다.

연구팀은 이 기기에서 작동하는 몇몇 툴도 개발했다. 풍속계와 유량계, 버튼, 돌리는 다이얼과 슬라이더 등이다. 연구팀은 이 기술이 다양한 방식으로 활용될 것으로 기대한다. 배터리 없는 슬라이더를 이용해 음악 소리 크기를 조절하거나 아마존에서 자동으로 아침 식사용 시리얼을 주문하는 버튼을 만들 수 있다. 물이 샐 때 자동으로 휴대폰에 알림을 주는 유량계도 개발할 수 있다.

이번 연구를 이끌고 있는 부교수 샤이엠 갈라코타는 “예를 들어 세탁기에 세제를 넣을 때 이 기술을 이용하면 얼마나 넣었을 지를 알 수 있다. 3D 프린트한 스위치와 안테나 사이의 상호작용으로 이 데이터를 무선으로 전송할 수 있다. 이후에 리시버는 남은 세제가 얼마나 되는지 추적할 수 있고 특정 용량 이하로 줄어들면 자동으로 아마존 앱에 메시지를 보내 주문을 할 수 있다”라고 말했다.

이번 연구에 대한 더 자세한 내용은 ‘3D 프린팅 와이어리스 커넥티드 오브젝트’ 논문을 보면 된다. ciokr@idg.co.kr 



2017.12.08

미국 연구팀, '배터리 없이 통신하는 기기’ 3D 프린팅 성공

George Nott | Computerworld
미국 워싱턴대학 연구팀이 전기 없이 데이터를 주고 받는 플라스틱 재질의 기기를 3D 프린트하는 데 성공했다. 전기 없이 와이파이 리시버를 이용해 통신할 수 있다. 이 기기는 후방산란(backscatter) 기술을 이용한다. 주위의 와이파이 신호는 0 또는 1을 전달하기 위해 흡수되거나 반사되는데 이들 반사된 패턴에 포함된 정보를 와이파이 리시버를 통해 복호화하는 방식이다.



이번 연구팀의 공동 리더이자 박사 과정 학생인 비크람 아이얼은 “최종 목표는 가정에서 3D 프린터로 출력한 후 이를 통해 필요한 정보를 다른 기기로 보내는 것이다. 그동안은 플라스틱만 사용해서 와이파이로 무선 통신하는 기기를 만들지 못했지만, 우리가 이번에 처음으로 성공했다”라고 말했다.

이 기기의 핵심 부품은 스프링이 달린 스위치다. 이 플라스틱 톱니가 스프링을 눌러 전도성 섬유로 만든 안테나와 접속한다. 스위치를 만드는 CAD 모델은 이미 공개돼 있어 누구나 사용할 수 있다. 물리적인 움직임은 톱니와 스프링이 전도성 스위치를 일으키도록 하는 역할을 한다. 이를 통해 안테나와 일시적으로 연결하거나 혹은 연결을 끊는다.

스프링에서 얻은 에너지는 톱니 시스템을 작동하는 데 사용된다. 톱니의 너비와 패턴을 이용해 후방산란 스위치가 안테나와 얼마나 오래 접속할지는 제어할 수 있다. 아이얼은 “이번 연구 결과는 누구나 다운로드해 사용할 수 있다. 디자이너가 이용하면 공학적 전문성 없이도 전파 칩과 다른 전자기기를 물리적으로 통합할 수 있다. 그만큼 유비쿼터시 연결을 대중화할 수 있다”라고 말했다.

연구팀은 이 기기에서 작동하는 몇몇 툴도 개발했다. 풍속계와 유량계, 버튼, 돌리는 다이얼과 슬라이더 등이다. 연구팀은 이 기술이 다양한 방식으로 활용될 것으로 기대한다. 배터리 없는 슬라이더를 이용해 음악 소리 크기를 조절하거나 아마존에서 자동으로 아침 식사용 시리얼을 주문하는 버튼을 만들 수 있다. 물이 샐 때 자동으로 휴대폰에 알림을 주는 유량계도 개발할 수 있다.

이번 연구를 이끌고 있는 부교수 샤이엠 갈라코타는 “예를 들어 세탁기에 세제를 넣을 때 이 기술을 이용하면 얼마나 넣었을 지를 알 수 있다. 3D 프린트한 스위치와 안테나 사이의 상호작용으로 이 데이터를 무선으로 전송할 수 있다. 이후에 리시버는 남은 세제가 얼마나 되는지 추적할 수 있고 특정 용량 이하로 줄어들면 자동으로 아마존 앱에 메시지를 보내 주문을 할 수 있다”라고 말했다.

이번 연구에 대한 더 자세한 내용은 ‘3D 프린팅 와이어리스 커넥티드 오브젝트’ 논문을 보면 된다. ciokr@idg.co.kr 

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