차를 운전하다 보면 시내주행 연비와 고속도로 연비의 차이가 꽤 큽니다.  고속도로에서 15km/L가 나오는 차도 시내 주행을 하면 8km/L로 반 밖에 연비가 나오지 않습니다.  연비가 나오지 않는 가장 큰 이유는 시내 주행은 가속과 감속, 신호대기를 하기 때문입니다.  연비가 무지 잘 나오는 하이브리드카는 신호대기시에 엔진을 사용하지 않기 때문에 시내주행시에도 좋은 연비를 얻을 수 있습니다.  일반 차도 가속과 감속에 들어가는 기름은 어떻게 할 수 없지만, 신호대기때 들어가는 기름은 줄일 수 있다고 합니다.

최근 한국기계연구원의 정동수박사는 공회전시 시동을 끄고, 재출발하는 것이 연비 절약에 도움이 된다고 이야기 했습니다.  인터넷에서도 최근 여러 기사에 인용되고 있더군요.  실제로 시동을 켜는 것은 6.6초의 공회전과 동일한 연료가 소모된다고 합니다.  신호대기시 시동을 끄고 재출발시 시동을 켜는 방식으로 운전하면, 대전 시내에서는 18%의 연비 절감효과, New York시 모사 운전방법 시험결과(NYCC 방식)에서는 9.4%의 연바 절감 효과를 얻을 수 있다고 합니다.

그래서 저도 이 기사들을 보고 신호 대기시에 실제로 시동을 끄는 방식으로 운전을 해보기로 했습니다.  이 방식으로 운전한 결과 확실히 연비 절감 효과가 있기는 한 것 같습니다.  한국은 교차로가 좌회전이 많고, 직좌 동시신호가 많기 때문에 신호대기 시간이 1-2분 정도로 길었습니다.  그래서 신호대기시에 시동을 끄는 것만으로도 꽤 연료 절약이 되는 것을 체감할 수 있었습니다.  적어도 15~20%는 연비가 올라 간 것으로 생각됩니다.
 
익숙한 길은 언제 신호가 들어오는지 알기 때문에 신호대기시에 시동을 꺼도 불편하지 않았으며, 파란불을 보고 시동을 켠 다음 출발하는데 2-3초 밖에 걸리지 않아서 뒤차가 경적을 울리는 경우는 없었습니다.  하지만, 신호 대기시에 꽤 긴장하면서 신호가 바뀌는 것을 주시하고 있어야 해서 운전이 약간 더 피곤하게 느껴졌습니다.  신호대기시에 시동을 끊다고 생각하며 운전하니까 노란불에서 가속을 해서 넘어가는 운전 습관이 바뀌어서, 운전 속도가 조금 내려가기도 했습니다. 

지금 기름 값이 2000원대까지 오르는 바람에, 저는 신호대기시에 시동을 끄면서 운전하고 있습니다.  신호대기시 시동을 끄는 방법으로 운전하는 것은 힘들기는 하지만 기름을 절약하는데 상당히 도움이 되는 선택으로 생각됩니다.

[기술뉴스] 나노스트럭쳐링으로 크게 개선된 열전 재료

표준 나노결정립 형태의 열전재료의 성능이 열전 효과에 기반을 둔 저비용의 냉각과 발전 장치를 설치할 때 대단히 개선되었음을 미국과 중국의 연구원들이 보고했습니다.[Poudel et al., Sciencexpress (2008), doi: 10.1126/science.1156446].
폐열로부터 전력을 발생시키는 연구는 상당히 흥미있는 것입니다.  마찬가지로, 열전 효과는 새로운 에어콘 제품이나 냉장고, 냉각 장치에 사용될 수 있습니다.  이러한 장치들이 경쟁력을 갖추려면, 일반적으로 열전 재료의 무단위 값인 성능지수(figure of merit, ZT)가 1보다 클 필요가 있습니다.  하지만 많이 사용되는 Bi2Te3 기반 재료의 최대 성능지수 값도 수 십년동안 좀처럼 1정도를 벗어나지 않고 있습니다. 비록, 고온에 적용될 수 있는 다른 재료들이 개발되기는 했지만, Bi2Te3 및 합금은 여전히 실온용으로 가장 많이 쓰입니다.
보스턴대, GMZ Energy, MIT, 난징대학의 연구팀은 새로운 방식을 시도했습니다.  그들은 합성된 p-형 나노결정립 Bi(x)Sb(2-x)Te3합금을 벌크 재료를 볼 밀을 이용해 만들었고, 핫 프레싱 방법으로 나노 입자를 주괴로 만들었습니다.
이 결과에서 나노구조로된 재료는 높은 결정성과 결정립의 무작위 배향성을 가집니다.  계면에서 일어나는 강한 포논 산란은 열 전달을 벌크 재료에 비해서 중대하게 감소시키고, 100℃에서 1.4라는 높은 최대 ZT 값을 가질 수 있도록 해줍니다.
"우리들은 재료를 해체 시킨 후 벌크 형태의 복합 나노구조로 재구축함으로써 오래된 재료를 개량할 수 있는 방법을 발견했습니다."고 보스턴대의 Zhifeng Ren은 설명했습니다.
이 제조 방법은 단순하고, 대량 생산으로 전환이 가능하며, 가장 중요한 특징인 싸다는 특징이 있습니다.
연구원들은 고온측의 온도가 각각 50℃, 100℃, 150℃일 때 온도차를 86℃, 106℃, 119℃로 발생시킬 수 있는 냉각장치를 제작함으로써 새로운 재료의 잠재력을 입증했습니다.
"놀라운 부분은 그들이 소개한 '로우 테크', 크기 변화, 그리고 비용에 효과적인 기술의 조합된 공정입니다."고 Brookhaven National Lab.의 Qiang Li을 말했습니다.  "하지만 그 공정은 잘 알려진 산업재료의 벌크 나노 복합재료에 뛰어난 열전 특성을 만들었다는 점입니다."
연구팀은 재료의 특성을 좀더 향상시키기 위해서 일할 것이라고 Ren은 말했습니다.  "동시에, 우리는 효과적인 냉각 장치와 발전 시스템을 2007년에 우리가 설립한 회사인 GMZ Energy를 통해서 가능한 한 빨리 시장에 내어 놓을 것입니다."

나노 결정립 열전 재료 결정립의 무작위 배향성을 보여주는 의사색체투과전자현미경 사진

[Materials Today May 2008]
(Materials Today 잡지는 http://www.materialstoday.com/ 에서 무료로 보실 수 있습니다.)

이바라키현의 쓰쿠바 대학은 동경에서 1시간 거리에 있습니다.  2003년 선배가 교수로 있는 쓰쿠바대학에 갔다온 적이 있습니다. (요즘도 선배님은 쓰쿠바 대학에 계십니다.)  한국과 일본은 풍경이 너무나 닮아서 일본에 가보면, 꼭 한국을 여행하는 것 같습니다.  한국과 다른 점은 사람들이 굉장히 조용하고, 거의 모든 사람들이 좌측통행을 하는 점 같은 것만 다른 것 같습니다.
쓰쿠바시는 한국의 대덕연구단지처럼 동경 근교에 만든 과학기술과 관련된 연구단지를 모아서 만든 계획도시입니다.  1985년에 Tsukuba Expo를 개최했던 곳이기도 합니다.  행정구역 이름에 '쓰쿠바 미래시'라는 곳도 있는데, 쓰쿠바대학교는 '쓰쿠바시'에 있습니다.  쓰쿠바시에는 고에너지가속기, 산업기술종합연구소, 국립환경연구소, 기상연구소, 츠쿠바우주센터, 지질재료연구기구, 국립과학박물관, 츠쿠바실험식물원, 농림기술센터, 방재과학기술연구소 등 여러 연구소들이 있습니다.
쓰쿠바와 동경은 동경역과 쓰쿠바를 왕래하는 고속버스나 우에노역에서 출발하는 '쓰쿠바 익스프레스' 전철로 연결 되어 있습니다.  나리타 공항에서 쓰쿠바시까지는 전철이 연결되어 있지 않고, "츠치우라역(土浦)"에서 버스를 타고 오거나, 쓰쿠바시로 오는 공항버스를 이용해서 올 수 있습니다.  동경과 쓰쿠바의 거리는 약 1시간 정도로, 서울과 대전보다 훨씬 가깝고, 서울-오산 수준 정도입니다.  (이런 것을 보면 한국의 문돌이이 과학기술인을 얼마나 천시하는지 알 수 있죠.)
쓰쿠바시는 '쓰쿠바연구학원도시건설법'에 의해서 만들어졌습니다.  쓰쿠바대학(http://www.tsukuba.ac.jp/)은 동경교육대학이 이전하여서 새롭게 만들어진 학교이기 때문에 쓰쿠바시보다 역사가 더 깊습니다.  또한, 쓰쿠바대학은 대덕연구단지의 KAIST처럼 공대와 자연대만 있는 것이 아니라, 의대, 문과대, 예술대, 체육대가 같이 있는 종합대학입니다.
쓰쿠바대학은 서울대보다는 상당히 작지만, 교내에 호수도 있고, 주변에 다른 대학도 있어서 꽤 큰 캠퍼스를 가지고 있습니다.  일본인들이 원래 자전거를 많이 타기는 하지만, 자전거가 없으면 왔다갔다하기 어려운 곳입니다. 
대학건물 도서관입니다.  제가 갔을 때는 신분증의 바코드로 출입을 할 수 있는 시스템으로 되어 있었는데, 우리나라 도서관도 이런 식의 출입 시스템을 도입하는 것도 좋을 것 같습니다.  (요즘 대학 도서관을 정보를 찾는 곳이 아니라, 고시준비원이나 독서실로 생각하는 사람이 많은 것도 한국만의 특이한 문화라고 생각합니다.)

쓰쿠바시에 관한 여행정보는 쓰쿠바시 information 에서 찾아 보실 수 있습니다.
http://www.info-tsukuba.org/

[기술뉴스] 단순한 황화물로 핵폐기물을 정화시킨다

미국의 연구팀은 방사성 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있는, 선택적 흡수제로 매우 크게 기대되는 어떤 재료를 발견하였습니다 [Manos et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2008) 105, 3696].
겹겹이 쌓인 금속 황화물의 일종으로 K_(2-x)Mn_(x)Sn_(3-x)S₆ (x=0.5-0.95)의 화학식을 가지며, KMS-1로 알려져 있습니다.  이 물질은 방사성 실제 액체 핵폐기물과 유사하게 Na가 많이 포함된 용액에서 매우 성공적으로 ⁹⁰Sr을 포집하였습니다.  Northwestern대학과 Argonne국가연구실의 연구팀의 리더인 Mercouri G. Kanatzidis는 "⁹⁰Sr은 매우 독성이 강하면서도 30년 정도의 반감기를 가지고 있습니다.  이것은 뼈의 칼슘을 치환하며, 만약 생태 사슬에 들어가는 경우 암과 같은 질병을 일으킬 수 있습니다."고 설명했습니다.
KMS-1은 단순한 이온 교환체로, K 이온을 Sr과 같은 좀 더 무거운 이온으로 교환한 후, 내부에 유지하고 있습니다.  Kanatzidis와 동료들은 KMS-1이 수용액에서 99.9%의 Sr을 제거할 수 있는 것을 보여주었는데, Na 또는 Ca 이온이 백만배나 많이 들어있는 경우에도 기능했습니다.  대단한 것은 극한적인 pH 상태에서도 재료가 남아있다는 점입니다.  따라서, 방사성 이온은 흡입되어진 다음 불활성의 재료에서 분리될 수 있습니다.
"금속 황화물은 Na가 과량인 상태에서도 우리가 예상한 것 보다 훨씬 더 Sr을 제거했습니다."고 Kanatzidis는 말했습니다.  "아무도 금속 황화물이 이런 일을 할 것으로 생각하지 못했습니다.  이것은 이런 종류의 재료를 그런 어려운 일에 시험해보지 않았기 때문입니다."
Sandia국가연구실의 Tina Nenoff는 이 발견이 매우 흥미롭지만, "그 재료가 실제 폐기물의 방류속에서 얼마나 내구성이 있는지 추가적인 연구가 반드시 필요하다."며 주의를 해야 할 것으로 생각했습니다.

Mercouri Kanatzidis 교수(왼쪽)와 postdoctoral fellow Manolis Manos(오른쪽)이 액체 핵폐기물을 정화시킬 수 있는 새로운 적층 금속 황화물 재료를 개발했다





[Materials Today May 2008]
(Materials Today 잡지는 http://www.materialstoday.com/ 에서 무료로 보실 수 있습니다.)

장사에 가장 중요한 것은 '신용'입니다.  요즘 용산을 보면 바로 신용을 잃으면 어떻게 되는지 확실히 알 수 있는 것 같습니다.
한때 동양최대의 전자상가라고 자칭하기도 했고, 어떤 컴퓨터잡지에서는 이곳 사람들이 뭉치면 핵폭탄도 만들 수 있다는 허무맹랑한 소리까지 실리기도 했던 곳이라고는 믿기지 않는 몰락입니다.
아이파크몰(전에는 스페이스9)은 용산역을 재개장하면서 깨끗한 상가로 문을 열었습니다.  기존의 터미널상가나, 전자랜드에 비해서 주차하는 것도 수월하고(2시간 무료를 줬었죠) 깨끗했습니다.  저도 여기서 디카를 하나 샀고, 처남 PC를 하나 사기도 했습니다.
이번 토요일에 용산에 가면서 잠시 들렀는데, 아이파크몰은 손님이 하나도 없이 완전히 파리를 날리고 있었습니다.  하지만 아이파크몰이 이렇게 된 것은 당연한 귀결이라고 생각합니다.  손님이 오면 신용을 가지고 장사해서 다시 불러들일 생각을 해야지, 바가지나 씌우면서 장사하려고 했으니까요.  
2년전 아이파크몰에서 디카를 살 때 디카 가격이 인터넷 가격보다 2만원 비싸길래 사려고 했더니, 512M SD카드를 10만원이라고 하지를 않나, 케이스 만원짜리를 같이 안사면 손해라고 하지를 않나, 디카만 팔면 밑지는 장사라서 절대 못판다고 해서 결국 귀찮아서 4만원 더 쳐주고 산 기억이 있습니다.  처남 PC를 조립하러 가서는 인터넷 가격보다 6만원정도 더 쳐주고 조립을 했었는데, 고장나서 A/S하러 가서 보니 M/B와 그래픽카드를 주문한 것과 다른 저가품을 끼워서 판 것을 알게되어 싸운 적도 있습니다.  장사를 이렇게 하니 망하는 것은 당연한 귀결이죠.
아이파크몰은 손님이 하나도 없지만, 기존 선인상가, 나진상가쪽은 사람이 적당히 많았습니다.  물론 5년정도 전과 같이 발 디딜틈없이 사람이 많은 것은 아니었지만, 적당히 사람이 있는 모습이었습니다.  사실 이번에 용산에 간 것은 CF-IDE카드와 배터리 몇개, 신작 게임 같은 것을 보러 간 것이었는데, 사려는 물건은 하나도 구하지 못하고 그냥 돌아왔습니다.  다 똑같은 것을 파는 매장을 백개를 모아놓으면 물건이 많아지나요. 
용산도 매장끼리 융합을 해서 대형매장을 구성한 다음에, 구색을 맞추지 않으면 살아남기 어려울 것 같습니다.  동네 매장에 비해서 새롭거나 차별화된 물건이 없는데, 왜 굳이 용산까지 어렵게 가서 발품을 팔겠습니까.  예전같이 일본에서 수입된 소형가전이나, 조립PC를 팔아서는 연명하기 어려운 상황이죠.  mp3 나 전자사전 같은 것은 그냥 마트에서 사거나 인터넷에서 사지 않습니까.