옆 사람은 안 들리는 스피커, 그게 가능?···포스텍, 초지향성 음향기술 개발
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옆 사람에게는 잘 들리지 않고 특정 사람에게만 소리를 전달할 수 있는 스피커 기술을 국내 연구진이 개발했다.
포항공대(POSTECH)는 노준석 기계공학과·화학공학과·전자전기공학과·융합대학원 교수와 문원규 기계공학과 교수 연구팀이 소리를 원하는 방향으로 좁게 보내는 초지향성 스피커 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
소리는 빛과 달리 사방으로 퍼지는 성질이 강하다. 담장 너머의 목소리가 들리는 것도 이 때문이다. 연구팀은 사람이 들을 수 있는 소리를 초음파에 실어 보내는 방식으로 특정 방향에만 소리를 전달하는 기술을 구현했다.
기존 초지향성 스피커는 수십~수백 개의 초음파 부품을 정교하게 배열하고 각각 제어해야 해 장치가 복잡하고 비용이 많이 들었다. 구조를 단순화한 기술도 있었지만, 스피커 진동판이 떨리는 과정에서 불필요한 진동이 생겨 소리가 옆으로 새는 문제가 있었다.
연구팀은 두 종류의 메타물질을 하나의 초음파 스피커에 결합해 이 문제를 해결했다. 메타물질은 소리나 빛 같은 파동을 원하는 방식으로 조절하도록 설계한 인공 구조물이다.
장치 앞쪽에는 ‘음향 메타표면’을 붙였다. 진동판에서 나오는 초음파를 가지런히 정리해 레이저처럼 좁고 곧은 초음파 빔으로 만드는 역할을 한다. 뒤쪽에는 ‘탄성 메타유닛’을 달아 특정 주파수에서 생기는 불필요한 진동을 줄였다. 앞에서는 소리를 모으고, 뒤에서는 새는 소리를 막는 구조다.
연구팀은 이 장치를 통해 500Hz부터 10kHz까지 넓은 대역에서 소리를 원하는 방향으로 보내는 데 성공했다. 이는 사람이 들을 수 있는 소리의 상당 부분을 포함하는 범위다.
비행기 좌석을 가정한 실험에서도 효과가 확인됐다. 각 좌석에 다른 안내 방송이나 음악을 들려주는 상황을 설정하고 방향별 소리 세기를 측정한 결과, 탄성 메타유닛을 붙인 뒤 옆으로 새는 소리가 줄어든 것으로 나타났다.
이 기술은 3D 프린터로 만들 수 있는 조립식 구조라는 점도 장점이다. 좌석 간격이나 설치 각도 등 사용 환경에 맞춰 설계를 바꾸기 쉽다. 연구팀은 항공기와 기차, 박물관, 전시장 등에서 특정 사람이나 공간에만 소리를 전달하는 기술로 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.
노준석 교수는 “메타물질과 초음파 장치를 하나로 설계해 비용과 복잡성, 설계 자유도의 한계를 함께 풀어냈다”며 “메타물질을 실제 장치에 적용해 실용화 가능성을 입증한 사례”라고 말했다.
이번 연구에는 김웅지 박사와 오범석 포항공대 기계공학과 박사과정생도 참여했다. 과학기술정보통신부 중견연구사업의 지원을 받아 진행된 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 지난 21일 게재됐다.
미국 민간우주기업 스페이스X가 개발한 인류 최대 발사체 ‘스타십’의 13차 시험발사 날짜가 예정보다 하루 미뤄진 24일(현지시간)로 조정됐다. 발사장 주변 날씨가 문제였다. 스페이스X는 이번 발사를 통해 스타십 역사상 처음으로 실용위성을 지구 궤도에 올릴 예정이다.
스페이스X는 23일 공식 SNS를 통해 텍사스주 스타베이스 발사장에서 실시할 예정이던 스타십의 13번째 시험발사를 24일 오후 5시45분(한국시간 25일 오전 7시45분)으로 조정한다고 밝혔다. 당초 발사일보다 24시간을 늦췄다. 해당 공지는 이륙 약 2시간40분을 앞두고 올라왔다.
이번 13차 발사에서는 스타십이 상승하는 도중 동체의 열차폐판을 지상 카메라로 촬영하는 과정이 포함돼 있다. 그런데 23일 현재, 스타십이 발사될 스타베이스 발사장의 하늘이 맑지 않아 열차폐판을 제대로 찍기 어렵다는 결론을 내린 것이다.
스페이스X는 이륙 연기를 알리는 게시글과 함께 발사장 하늘에 짙은 구름이 낀 짧은 동영상을 함께 첨부했다. 스페이스X는 “24일 날씨는 발사에 적합한 것으로 예보됐다”고 밝혔다.
이번 13차 발사를 통해 스타십은 사상 처음으로 실용위성을 지구궤도에 올릴 예정이다. 스타링크용 위성 총 20기가 배치된다. 태양 전지판을 펼치고, 주변 다른 스타링크용 위성과 통신할 예정이다. 궤도 배치 20분 뒤에는 지구 대기권으로 재진입해 소멸한다.
13차 시험발사는 당초 지난 16일 시도됐다. 하지만 발사 카운트다운이 ‘0초’를 가리킨 뒤에도 엔진이 정상 점화하지 않았다. 스페이스X는 엔진 일부를 교체하는 등 수리를 마쳤다.
나이가 들면 집 안을 깨끗하게 유지하는 것은 단순히 보기 좋은 환경을 만드는 데 그치지 않는다. 낙상 사고를 예방하고 청소 부담을 줄이는 것은 물론, 필요한 물건을 쉽게 찾을 수 있어 생활의 질을 높이는 데 도움이 된다. 또한 갑작스러운 입원이나 이사, 상속 등의 상황이 생겼을 때도 불필요한 물건이 적으면 가족의 부담을 덜 수 있다.
정리 전문가들은 특히 70대 이후에는 사용하지 않는 물건을 줄이고 생활에 꼭 필요한 물건만 남기는 것이 안전하고 편안한 노후를 위한 첫걸음이라고 말한다. 중요한 것은 무조건 버리는 것이 아니라 ‘지금의 생활에 필요한 물건인가’를 기준으로 집 안을 점검하는 것이다.
몇 년째 손도 대지 않은 옷
옷장은 가장 먼저 살펴볼 공간이다. 2~3년 이상 한 번도 입지 않은 옷은 앞으로도 손이 갈 가능성이 크지 않다. 또한 옷이 많을수록 원하는 옷을 찾는 시간이 길어지고 계절이 바뀔 때마다 정리해야 하는 부담도 커진다. 최근 1~2년 동안 입지 않은 옷은 기부하거나 재활용하고, 평소 자주 입는 옷 위주로 옷장을 정리하면 관리가 훨씬 수월해진다. 우리나라처럼 사계절이 뚜렷한 환경에서는 계절이 바뀔 때마다 옷장을 한 번씩 비우는 습관을 들이는 것도 도움이 된다.
냉장고 속 유통기한 지난 식품
냉장고는 시간이 지날수록 가장 쉽게 물건이 쌓이는 공간이다. 유통기한이 지난 소스와 양념, 오래된 반찬, 먹다 남은 냉동식품을 그대로 보관하면 공간만 차지하는 것이 아니라 식중독 위험도 높아질 수 있다. 한 달에 한 번 정도 냉장고를 비우며 유통기한을 확인하는 습관을 들이면 불필요한 식재료를 줄일 수 있다. 특히 1~2인 가구라면 대용량 제품보다 소포장 식품을 선택하는 것이 음식물 쓰레기를 줄이는 데도 효과적이다.
금이 간 그릇과 오래된 플라스틱 용기
컵 가장자리가 깨졌거나 접시에 미세한 금이 생겼는데도 “아직 쓸 만하다”며 계속 사용하는 경우가 많다. 하지만 작은 균열에는 세균이 번식하기 쉽고, 사용 중 손을 다칠 위험도 있다. 도자기나 유리 제품은 작은 충격에도 갑자기 깨질 수 있어 안전을 위해 교체하는 것이 좋다. 뚜껑이 없는 용기나 변색된 밀폐용기, 긁힘이 심한 플라스틱 반찬통도 정리 대상이다. 오래 사용한 플라스틱은 냄새가 배고 세척이 어려워 위생 관리가 쉽지 않다. 자주 사용하는 크기의 용기만 남겨두면 수납도 편리하고 주방도 한결 깔끔해진다.
고장 난 소형가전
선풍기나 토스터, 믹서기와 같은 고장 난 소형가전도 다시 살펴볼 필요가 있다. 1년 이상 수리하지 않았다면 앞으로도 사용할 가능성은 크지 않다. 오래된 전기제품은 전선이 노후돼 화재 위험이 커질 수 있는 만큼 상태를 점검하고 필요 없는 제품은 정리하는 것이 바람직하다. 폐가전은 지방자치단체의 무상수거 서비스를 이용하면 손쉽게 처리할 수 있다.
수십 개씩 쌓인 쇼핑백과 오래된 서류
쇼핑백은 한국 가정에서 가장 흔하게 쌓이는 물건 가운데 하나다. 언젠가 사용할 것 같아 모아두지만 실제 사용하는 양은 많지 않다. 자주 쓰는 크기만 10~20개 정도 남겨두면 대부분의 상황에서 충분하다. 서랍 속 오래된 병원 영수증과 사용설명서, 보증기간이 끝난 제품의 보증서도 마찬가지다. 중요한 계약서나 등기 관련 서류를 제외하면 대부분은 보관할 필요가 없다. 개인정보가 적힌 문서는 파쇄하거나 개인정보를 지운 뒤 버리고, 필요한 문서는 스마트폰으로 스캔해 전자문서로 보관하면 공간을 훨씬 효율적으로 활용할 수 있다.
추억 때문에 버리지 못하는 물건
아이들의 학용품과 여행 기념품, 오래된 선물처럼 추억이 담긴 물건은 정리하기 가장 어려운 대상이다. 그렇다고 모든 물건을 계속 보관할 필요는 없다. 의미가 큰 물건 몇 가지만 남기고 나머지는 사진으로 기록해 두면 추억은 간직하면서도 공간은 훨씬 여유로워진다. 오히려 정말 소중한 물건이 더 잘 드러나고 관리하기도 쉬워진다.
포항공대(POSTECH)는 노준석 기계공학과·화학공학과·전자전기공학과·융합대학원 교수와 문원규 기계공학과 교수 연구팀이 소리를 원하는 방향으로 좁게 보내는 초지향성 스피커 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
소리는 빛과 달리 사방으로 퍼지는 성질이 강하다. 담장 너머의 목소리가 들리는 것도 이 때문이다. 연구팀은 사람이 들을 수 있는 소리를 초음파에 실어 보내는 방식으로 특정 방향에만 소리를 전달하는 기술을 구현했다.
기존 초지향성 스피커는 수십~수백 개의 초음파 부품을 정교하게 배열하고 각각 제어해야 해 장치가 복잡하고 비용이 많이 들었다. 구조를 단순화한 기술도 있었지만, 스피커 진동판이 떨리는 과정에서 불필요한 진동이 생겨 소리가 옆으로 새는 문제가 있었다.
연구팀은 두 종류의 메타물질을 하나의 초음파 스피커에 결합해 이 문제를 해결했다. 메타물질은 소리나 빛 같은 파동을 원하는 방식으로 조절하도록 설계한 인공 구조물이다.
장치 앞쪽에는 ‘음향 메타표면’을 붙였다. 진동판에서 나오는 초음파를 가지런히 정리해 레이저처럼 좁고 곧은 초음파 빔으로 만드는 역할을 한다. 뒤쪽에는 ‘탄성 메타유닛’을 달아 특정 주파수에서 생기는 불필요한 진동을 줄였다. 앞에서는 소리를 모으고, 뒤에서는 새는 소리를 막는 구조다.
연구팀은 이 장치를 통해 500Hz부터 10kHz까지 넓은 대역에서 소리를 원하는 방향으로 보내는 데 성공했다. 이는 사람이 들을 수 있는 소리의 상당 부분을 포함하는 범위다.
비행기 좌석을 가정한 실험에서도 효과가 확인됐다. 각 좌석에 다른 안내 방송이나 음악을 들려주는 상황을 설정하고 방향별 소리 세기를 측정한 결과, 탄성 메타유닛을 붙인 뒤 옆으로 새는 소리가 줄어든 것으로 나타났다.
이 기술은 3D 프린터로 만들 수 있는 조립식 구조라는 점도 장점이다. 좌석 간격이나 설치 각도 등 사용 환경에 맞춰 설계를 바꾸기 쉽다. 연구팀은 항공기와 기차, 박물관, 전시장 등에서 특정 사람이나 공간에만 소리를 전달하는 기술로 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.
노준석 교수는 “메타물질과 초음파 장치를 하나로 설계해 비용과 복잡성, 설계 자유도의 한계를 함께 풀어냈다”며 “메타물질을 실제 장치에 적용해 실용화 가능성을 입증한 사례”라고 말했다.
이번 연구에는 김웅지 박사와 오범석 포항공대 기계공학과 박사과정생도 참여했다. 과학기술정보통신부 중견연구사업의 지원을 받아 진행된 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 지난 21일 게재됐다.
미국 민간우주기업 스페이스X가 개발한 인류 최대 발사체 ‘스타십’의 13차 시험발사 날짜가 예정보다 하루 미뤄진 24일(현지시간)로 조정됐다. 발사장 주변 날씨가 문제였다. 스페이스X는 이번 발사를 통해 스타십 역사상 처음으로 실용위성을 지구 궤도에 올릴 예정이다.
스페이스X는 23일 공식 SNS를 통해 텍사스주 스타베이스 발사장에서 실시할 예정이던 스타십의 13번째 시험발사를 24일 오후 5시45분(한국시간 25일 오전 7시45분)으로 조정한다고 밝혔다. 당초 발사일보다 24시간을 늦췄다. 해당 공지는 이륙 약 2시간40분을 앞두고 올라왔다.
이번 13차 발사에서는 스타십이 상승하는 도중 동체의 열차폐판을 지상 카메라로 촬영하는 과정이 포함돼 있다. 그런데 23일 현재, 스타십이 발사될 스타베이스 발사장의 하늘이 맑지 않아 열차폐판을 제대로 찍기 어렵다는 결론을 내린 것이다.
스페이스X는 이륙 연기를 알리는 게시글과 함께 발사장 하늘에 짙은 구름이 낀 짧은 동영상을 함께 첨부했다. 스페이스X는 “24일 날씨는 발사에 적합한 것으로 예보됐다”고 밝혔다.
이번 13차 발사를 통해 스타십은 사상 처음으로 실용위성을 지구궤도에 올릴 예정이다. 스타링크용 위성 총 20기가 배치된다. 태양 전지판을 펼치고, 주변 다른 스타링크용 위성과 통신할 예정이다. 궤도 배치 20분 뒤에는 지구 대기권으로 재진입해 소멸한다.
13차 시험발사는 당초 지난 16일 시도됐다. 하지만 발사 카운트다운이 ‘0초’를 가리킨 뒤에도 엔진이 정상 점화하지 않았다. 스페이스X는 엔진 일부를 교체하는 등 수리를 마쳤다.
나이가 들면 집 안을 깨끗하게 유지하는 것은 단순히 보기 좋은 환경을 만드는 데 그치지 않는다. 낙상 사고를 예방하고 청소 부담을 줄이는 것은 물론, 필요한 물건을 쉽게 찾을 수 있어 생활의 질을 높이는 데 도움이 된다. 또한 갑작스러운 입원이나 이사, 상속 등의 상황이 생겼을 때도 불필요한 물건이 적으면 가족의 부담을 덜 수 있다.
정리 전문가들은 특히 70대 이후에는 사용하지 않는 물건을 줄이고 생활에 꼭 필요한 물건만 남기는 것이 안전하고 편안한 노후를 위한 첫걸음이라고 말한다. 중요한 것은 무조건 버리는 것이 아니라 ‘지금의 생활에 필요한 물건인가’를 기준으로 집 안을 점검하는 것이다.
몇 년째 손도 대지 않은 옷
옷장은 가장 먼저 살펴볼 공간이다. 2~3년 이상 한 번도 입지 않은 옷은 앞으로도 손이 갈 가능성이 크지 않다. 또한 옷이 많을수록 원하는 옷을 찾는 시간이 길어지고 계절이 바뀔 때마다 정리해야 하는 부담도 커진다. 최근 1~2년 동안 입지 않은 옷은 기부하거나 재활용하고, 평소 자주 입는 옷 위주로 옷장을 정리하면 관리가 훨씬 수월해진다. 우리나라처럼 사계절이 뚜렷한 환경에서는 계절이 바뀔 때마다 옷장을 한 번씩 비우는 습관을 들이는 것도 도움이 된다.
냉장고 속 유통기한 지난 식품
냉장고는 시간이 지날수록 가장 쉽게 물건이 쌓이는 공간이다. 유통기한이 지난 소스와 양념, 오래된 반찬, 먹다 남은 냉동식품을 그대로 보관하면 공간만 차지하는 것이 아니라 식중독 위험도 높아질 수 있다. 한 달에 한 번 정도 냉장고를 비우며 유통기한을 확인하는 습관을 들이면 불필요한 식재료를 줄일 수 있다. 특히 1~2인 가구라면 대용량 제품보다 소포장 식품을 선택하는 것이 음식물 쓰레기를 줄이는 데도 효과적이다.
금이 간 그릇과 오래된 플라스틱 용기
컵 가장자리가 깨졌거나 접시에 미세한 금이 생겼는데도 “아직 쓸 만하다”며 계속 사용하는 경우가 많다. 하지만 작은 균열에는 세균이 번식하기 쉽고, 사용 중 손을 다칠 위험도 있다. 도자기나 유리 제품은 작은 충격에도 갑자기 깨질 수 있어 안전을 위해 교체하는 것이 좋다. 뚜껑이 없는 용기나 변색된 밀폐용기, 긁힘이 심한 플라스틱 반찬통도 정리 대상이다. 오래 사용한 플라스틱은 냄새가 배고 세척이 어려워 위생 관리가 쉽지 않다. 자주 사용하는 크기의 용기만 남겨두면 수납도 편리하고 주방도 한결 깔끔해진다.
고장 난 소형가전
선풍기나 토스터, 믹서기와 같은 고장 난 소형가전도 다시 살펴볼 필요가 있다. 1년 이상 수리하지 않았다면 앞으로도 사용할 가능성은 크지 않다. 오래된 전기제품은 전선이 노후돼 화재 위험이 커질 수 있는 만큼 상태를 점검하고 필요 없는 제품은 정리하는 것이 바람직하다. 폐가전은 지방자치단체의 무상수거 서비스를 이용하면 손쉽게 처리할 수 있다.
수십 개씩 쌓인 쇼핑백과 오래된 서류
쇼핑백은 한국 가정에서 가장 흔하게 쌓이는 물건 가운데 하나다. 언젠가 사용할 것 같아 모아두지만 실제 사용하는 양은 많지 않다. 자주 쓰는 크기만 10~20개 정도 남겨두면 대부분의 상황에서 충분하다. 서랍 속 오래된 병원 영수증과 사용설명서, 보증기간이 끝난 제품의 보증서도 마찬가지다. 중요한 계약서나 등기 관련 서류를 제외하면 대부분은 보관할 필요가 없다. 개인정보가 적힌 문서는 파쇄하거나 개인정보를 지운 뒤 버리고, 필요한 문서는 스마트폰으로 스캔해 전자문서로 보관하면 공간을 훨씬 효율적으로 활용할 수 있다.
추억 때문에 버리지 못하는 물건
아이들의 학용품과 여행 기념품, 오래된 선물처럼 추억이 담긴 물건은 정리하기 가장 어려운 대상이다. 그렇다고 모든 물건을 계속 보관할 필요는 없다. 의미가 큰 물건 몇 가지만 남기고 나머지는 사진으로 기록해 두면 추억은 간직하면서도 공간은 훨씬 여유로워진다. 오히려 정말 소중한 물건이 더 잘 드러나고 관리하기도 쉬워진다.
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