나노기술이 세상을 바꾼다

머리말

1 나노미터의 세계
01 원자와 분자
02 생명의 분자

2 나노기술의 탄생
01 바닥에는 풍부한 공간이 있다
02 나노 세계로 떠나는 상상 여행
03 원자를 손으로 만진다
04 버키볼을 발견하다
05 분자기술의 무한한 가능성
06 탄소나노튜브가 나타나다
07 나노기술 시대가 열리다

3 나노물질
01 버키볼과 탄소나노튜브
02 나노입자
03 자연을 본뜨는 나노물질

4 나노기술과 생명공학기술의 융합
01 나노바이오기술
02 나노의학

5 나노기술의 활용
01 정보기술과 나노기술
02 에너지와 나노기술
03 환경과 나노기술

6 나노로봇
01 질병을 고치는 나노로봇
02 뇌 안에서 활동하는 나노로봇
03 냉동인간과 나노로봇
04 나노로봇을 만든다

7 어셈블러
01 어셈블러는 가능한가
02 어셈블러는 위험한가

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지은이의 주요 저술 활동

* 분자 제조 기술로 물건을 생산하다
오늘날 우리가 물건을 만드는 방식은 원자를 덩어리로 움직인다. 그러나 나노기술은 원자 하나하나까지 설계 명세서에 따라 만들 수 있으므로 물질의 구조를 완벽하게 통제할 수 있다. 드렉슬러는 다수의 어셈블러가 함께 작업하여 모든 제품을 생산하는 미래의 제조 방식을 ‘분자 제조’라고 명명했다. 분자 제조 기술이 산업에 미칠 영향은 한두 가지가 아니다. 먼저 나노기술로 원자 수준까지 물질의 구조를 제어하기 때문에 우리가 상상할 수 없을 정도로 다양하고 새로운 제품을 만들게 될 것이다. 또한 고장이 극히 적은 양질의 제품 생산이 가능할 듯하다. 제품에 고장이 발생하려면 수많은 원자가 제자리를 벗어나야 한다. 그러나 나노기술로는 제품의 설계와 생산 공정에서 원자 하나하나를 완전무결하게 통제하기 때문에 신뢰성이 높은 제품의 출하가 기대된다.(67쪽)

* 나노기술로 혈관 안에서 전기를 생산하는 흡혈귀 로봇
2002년 미국 텍사스 대학 과학자들은 인체의 혈관 안에서 전기를 생산하는 생물연료전지를 개발했다. ‘흡혈귀 로봇’이라 명명된 이 연료전지는 인체의 활동에 사용되는 화학에너지를 획득하여 전자기기를 돌릴 만한 양의 전기에너지를 생산할 수 있으므로 핏속에서 활동할 나노로봇에게 필요한 에너지를 공급할 수 있다. 2003년 일본 과학자들은 한 사람의 혈액에서 최대 100와트의 전기를 생산할 수 있다는 논문을 발표하였다.(140쪽)

* 자연을 본뜬 나노기술
1997년 독일의 식물학자인 빌헬름 바르틀로트 교수는 연잎을 현미경으로 관찰하고, 잎의 표면은 작은 돌기로 덮여 있고 이 돌기의 표면은 티끌처럼 작은 솜털로 덮여 있기 때문에 연잎 효과가 나타난다는 것을 밝혀냈다. 수많은 나노돌기가 연잎의 표면을 뒤덮고 있기 때문에 물방울 잎을 적시지 못하고 먼지는 빗물과 함께 방울져서 떨어지는 것이다. 저절로 방수가 되고 때가 끼는 것을 막아 주는 연잎 효과를 응용할 수 있는 가능성을 무궁무진하다. 무엇보다 때를 방지하는 자동정화 표면은 자주 청소를 해야 하는 생활용품에 활용된다. 예컨대 화장실 변기 표면에 나노돌기를 만들면 항상 청결을 유지할 수 있다. 가정에서 목욕탕, 주방, 계단, 창틀 등 침전물이 형성되는 장소에 연잎 효과를 응용한 자동정화 표면 기술이 적용된 제품을 사용하면 구태여 걸레로 청소하는 수고를 하지 않아도 될 것이다.(105쪽)