익은 과일을 판별하는 원적외선 영상시스템
과일 판별 로봇은 영상시스템이 익은 농작물을 판별할 수 있게 됨에 따라서 농촌에서 사람을 대체하게 될 수 있을 것이다.
NPL(National Physical Laboratory)가 개발한 이 기술은 마이크로파와 특정 무선파, 테라헤르츠 및 원적외선 주파수를 사용하여 과일과 야채의 수분 함량을 측정하게 된다. 그래서 수확을 할 수 있는지를 판별하게 된다.
‘과일은 익어가면서 수분 함량이 높아지기 때문에 우리는 어디서 농작물을 수확하고, 언제쯤 익게 되는지를 알 수 있게 된다.’ 라고 NPL의 수석과학자인 Richard Dudley박사가 말했다.
이것은 딸기와 같은 과일을 색깔로 판별하는 것보다 익은 정도로 판별할 수 있는 더욱 정확한 방법을 제공하고 있다. 또한 이것은 나뭇잎이나 다른 눈에 보이는 장애물들을 통해서 볼 수 있기 때문에, 더 빨리 수확할 수 있게 해준다. 특별히 마이크로파가 사용된다. 왜냐하면 매우 작은 양이므로 안전하고, 물에 의해서 차단되어지는 많은 물질들을 통과하기 때문이다.
‘마이크로파를 이용한 방법은 표면 아래의 조그만 양만을 관찰하기만 하면 된다. 그러면 딸기가 빨갛게 될 수 있지만, 그것들은 여전히 딱딱하고, 완전하게 수분을 가지고 있지 않을 수 있다. 우리는 딸기가 어디에 있는지 볼 수 있고, 나뭇잎을 통해서 볼 수 있다. 특히 딸기는 나뭇잎이 특별히 많은 수분 함량을 가지고 있지는 않다. 그래서 매우 투명하며, 아래에 있는 딸기가 매우 잘 눈에 띄게 된다.’ 라고 Dudley가 말했다.
이 시스템은 심지어 질병을 감지해낼 수 있거나 농작물들이 얼마나 비료나 물을 필요로 하는지를 결정할 수 있게 해준다. 이것은 얼마나 수분함량이 변화하는지를 계속적으로 모니터링하는 것이다.
‘당신은 얼마나 농작물을 더 효율적인 방법으로 관리할 수 있는지에 관하여 생각할 수 있다. 특히 딸기가 있는 온실하우스와 같이 폐쇄된 공간에 대하여 고려하게 해준다. 그러나 우리는 트랙더를 사용하는 곳과 농장에서도 고려해보고 있다. 당신이 이것을 올바르게 사용할 수 있다면 매우 실현 가능한 것이다.’ 라고 Dudley가 말했다.
NPL은 농부들과 농기구회사와 함께 영상시스템을 개발하는데 약 2년을 보냈다. 그리고 이 기술에 기초한 몇가지 프로토타입을 개발하여 물질분석에 사용하였으며 콜리플라워와 배추에 이 기술을 테스트하고 있다. 가장 큰 도전은 마이크로파 감지기를 디자인하여 충분히 빠른 속도로 고해상도 기술을 구현해내는 것이다.
다음으로는 센서와 농업 분야의 회사들과 파트너를 체결하여 농기구에 장착할 수 있는 기술을 저가에 개발하도록 하는 것이다. GTB

배수에서 인 회수 비료화 기술 개발
태평양시멘트는 배수 속의 인을 회수하여 비료화하는 기술을 개발했다. 그룹의 小野田化學工業(東京都 千代田區)가 개발한 고기능 인 흡착제 「인톨」을 활용하여 하수처리장 배수의 인을 흡착 회수하여 비료화한다. 태평양시멘트는 인톨을 하수처리장에 판매하고 회수물은 小野田化學工業에서 농가에 공급한다. 실증실험을 거쳐 2012년도에 사업화할 계획.
인톨은 인과 친화성이 높은 칼슘을 베이스로 한 무기계 재료로, 다공질로 표면적이 커서 높은 흡착능력을 갖는다. 하수처리장 배수에 첨가하면 인톨은 인을 흡착하여 침적. 회수 후의 흡착제는 그대로 비료에 이용할 수 있다.
비료 등에 사용되는 인은 원료를 인 광석에 의존. 일본은 전량을 수입하고 있어 앞으로 고갈이 예상되고 있다. 일간공업

다중 파장 밴드들에 걸친 광을 흡수하는 신 슈퍼 블랙 물질
나사 엔지니어들은 우주 기술에서 새로운 장을 열 수 있는 기술인 자외선, 가시광, 적외선, 원적외선의 99퍼센트 이상 흡수하는 물질을 제조했다.
나사 연구팀은 이 주제에 관한 최근 학제간 기술 회의인, SPIE 광학과 포토닉스 컨퍼런스에 최근 발견을 보고했다. 이 연구팀이 지금까지 여러 다른 테스팅에서 이 물질의 흡수 능력을 다시 확인했다고 10 명의 Goddard 기술자들을 포함하는 이 연구 결과를 이끌고 있는 John Hagopian이 밝혔다.
반사 테스트는 이 연구팀이 이 물질의 흡수 능력 수준을 50배까지 확장됐다는 것을 보였다. 다른 연구원들이 자외선과 가시광에서 주로 완벽한 흡수 수준을 보고하고 있지만, 이 연구팀이 개발한 물질은 자외선에서 원 적외선까지 다중 파장 밴드들에 걸쳐 거의 완벽한 채지하고 있고 누구도 아직까지 이러한 획기적인 결과를 이루지 못했다고 Hagopian이 덧붙였다.
이 나노기술 기반 코팅은 인간의 머리 카락보다 10,000 배 더 얇은 순수 탄소로 만들어진 작은 속이 빈 튜브들인 다중 벽 탄소 나노튜브의 얇은 층이다. 이 코팅은 샤그 러그 (shag rug)와 매우 흡사한 다양한 기판 물질들 상에 수직으로 위치된다. 연구팀은 우주 기반 과학 기기 에서 일반적으로 사용되는 물질들인 실리콘, 실리콘 질화물, 타이타늄, 스테인레스 강철 상에 이 나노튜브들 성장됐다. 탄소 나노튜브들을 성장시키기 위해, Goddard 기술자인 Stephanie Getty은 실리콘, 타아타늄, 기타 물질들 상에 철 촉매 층을 하부층으로 적용한다. 이후, 그녀는 약 1,382 화씨까지 오븐 내에서 이 물질을 가열한다. 가열하는 동안, 이 물질은 탄소가 포함하는 공급 가스에서 처리된다.
이 테스트들은 이 나노튜브 물질이 다중 파장 밴드들에서 관찰하는 것이 과학적인 발견에 중요한 다양한 우주선 응용들에 대한 기본적으로 유용하다는 것을 보였다. 하나의 응용은 표유광(stray-light) 억제이다. 튜브들 사이 작은 틈들은 표면에서 반사하고 과학자들이 실제적으로 측정하길 원하는 광으로 간섭하는 것을 막기 위해 배경 광을 모으고 포획한다. 매우 작은 양의 광을 이 코팅은 반사하기 때문에, 인체 눈과 민감한 감지기가 검은 색으로 이 물질을 보이게 한다.
특히, 이 연구팀은 원적외선 밴드 혹은 더 긴 밴드 에서 98 퍼센트까지 감소시키며 자외선과 가시광 에서 광을 99.5 퍼센트 흡수하는 것을 발견했다. 이 물질의 잇점은 특별한 파장 밴드에 따라 다른 물질들에 배해 10내지 100 배 더 흡수한다는 것이다.
연구팀은 이러한 결과로 많이 놀랐고 이 물질이 흡수체이고 이 물질이 자외선에서 원적외선까지 흡수를 하리라고는 생각치 못했다고 SPIE 논문의 공저자이며 반사 테스트를 수행한 Goddard 공학자 Manuel Quijada가 말했다.
만약 감지기나 다른 기기 소자로 사용된다면, 이 기술은 천문학자들이 궤도 내 행성들과 다른 별들을 포함하는 고 대비 영역들 내에서 가시광 혹은 다른 광들에서 더 이상 볼 수 없는 우주에서 너무 멀어 물체 측정이 어려운 것을 과학자들에게 측정이 가능하도록 해 줄 것이라고 Hagopian이 밝혔다. 해양 및 대기를 연구하는 지구 과학자들은 또 다른 혜택을 얻을 수 있다. 지구 모니터링 기구들이 모으는 광의 90 퍼센트 이상은 측정하기를 시도하고 있는 미약한 신호를 압도하는 대기로부터 온다.
현재, 기구 개발자들은 표면을 튀어나가는 표유광을 막도록 방지재와 다른 기기들에 검정 페인트를 칠한다. 그러나, 검정 페인트는 부딧치는 광의 90퍼센트 만 흡수한다. 다중 튀김 효과는 표유광을 수백배 더 작게 만들 수 있는 훨씬 더 큰 코팅의 총체적인 이득을 얻는다. 이와 더불어, 검정 페인트는 저온에 노출 될 때 검정으로 남아있지 않는다. 검정 페인트는 빛이 나고 약간 은 색감을 띤다고 매우 먼 우주에서 물체로부터 발생하는 미세한 원적외선 신호를 모으기 위해 극냉 조건에서 작동해야만 하는 원적외선 감지 기기들의 교정기로 사용된 탄소 나노튜브 물질을 평가하고 있는 Goddard 과학자 Ed Wollack이 언급했다. 만약 이 기기들이 차갑지 않다면, 기기와 관측소에 의해 발생된 열은 모으기로 디자인된 미세한 적외선을 압도할 것이다.
또한, 검정 물질은 우주선 장비, 특히 적외선 감지 기구들에서 또 다른 중요한 기능을 수행한다고 Goddard 공학자 Jim Tuttle이 덧붙였다. 물질이 더 검을수록, 이 물질이 방출하는 열은 더 많아진다. 즉, 탄소 나노튜브 코팅과 같은 슈퍼블랙 물질은 심우주로 열을 방출하고 기기로부터 열을 제거하는 소자들 상에 이용될 수 있을 것이다.
검정 페인트의 긴파장 흡수와 방출 특성 손실을 막기 위해 기구 개발자들은 검정 코팅을 개발하는데 전도 금속을 이용하여 부착된 에폭시들을 현제 이용한다. 그러나, 이 혼합물은 기구 개발자에 대한 걱정인 무게를 부가한다. 그러나, 탄소 나노튜브 코팅을 가진 이 물질은 밀도가 높지 않고 부가물 없이 검정색을 띤다. 그러므로, 이 물질은 광을 흡수하고 열을 제거하는데 효과적이다. 이것을 매우 중요한 물질로 견고하고 가볍고, 매우 검정색이다. 이 물질을 확실히 검정 페인트 보다 더 훌륭하다. GTB
<그림1> 이 클로즈업 사진(약 폭이 0.03 인치)은 그것을 치는 자외선, 가시광, 적외선, 원적외선의 약 99%를 흡수하는 탄소나노튜브 코팅의 내부 구조를 보여준다. 실리콘 상에 성장된 코팅의 단면도는 튜브들의 수직 정렬을 보여주기 위해 제거되었다.
<그림2> 전자 현미경을 가지고 찍은 이 고배열 이미지는 속이 빈 탄소나노튜브의 매우 더 접근된 모습이다. 이 물질로 만들어진 코팅은 반사를 막는 이 튜브들 사이 작은 틈들이 빛을 모으고 포획하기 때문에 인간의 눈에 검은 색으로 보이고 민감한 검출기처럼 보인다.

내화 천장재에 공기정화와 흡음 기능
上商(堺市 美原區, 사장 上見利夫)는 공기정화나 흡음의 기능을 갖춘 내화천장재(내화 야지판) 「AP플러스보드」를 이달 초부터 발매했다. 체육관이나 강당의 천장재용으로 가격은 1평방미터 당 1만 엔 정도. 종래 제품보다 10% 정도 싼 값.
악취 등 공기정화에 도움을 주는 제올라이트와 광촉매 작용을 일으키는 산화티탄을 이용했다. 경질 나무부스러기 시멘트판과 글라스울로 구성되는 보드 표면에 제올라이트와 산화티탄을 도입한 특수한 글라스 크로스를 붙였다.
암모니아나 아세트알데히드 등의 악취와 휘발성유기화합물(VOC)를 다공질의 제올라이트가 흡착하여 광촉매 작용으로 분해한다. 흡음성도 종래 제품에 비해 평균 약 10% 향상되었다. 주력인 금속 지붕재 제조사업의 관련분야로 고객 개척을 겨냥하여 제품화했다. 일간공업

놀라운 동결방지 성질을 가진 간단한 화합물
현탁액에서 입자들을 안정화시키기 위해서 사용되는 화합물이 얼음 결정의 성장을 조절하는 능력을 제공했다. INSA Lyon와 클로드버나드 리옹 1대(Universite Claude Bernard Lyon 1)의 CNRS-소속팀과 협력으로, CNRS/Saint-Gobain 연구자들이 이를 발견했다. 놀랍게도, 그 화합물은 이전에 결빙방지 능력으로 알려져 있던 거대분자들과는 달리, 간단한 분자이다. 그것은 낮은 생산 비용과 안정성, 사용하기 쉬움을 포함해서, 많은 이점을 제공해주는데, 이는 산업적인 응용으로의 길을 열어줄 것이다.
온라인 저널 PLoS ONE에 발표된, 이 연구는 또한 현재 생산되는 것들과는 다른, 부동 단백질의 합성 동등물의 개발을 위한 새로운 실마리를 제공해준다. 얼음 결정의 형성은 여러, 종종 파괴적인 결과를 가질 수 있다. 살아있는 유기체에서 세포 분해, 추운 기후에서 땅과 도로에 대한 손상, 아이스크림 안의 얼음 결정… 이것들은 모든 얼음 성장을 조절하는 것이 쓸모있는 상황들의 예이다. 추운 환경에서 사는 많은 유기체들과 종들은 얼음 성장을 통제하도록 적응했다. 낮은 온도에 대한 그들의 내성은 부동 단백질의 존재에 기반을 두는데, 이 모두는 양친매성 구조(부분적으로 친수성, 부분적으로 소수성)를 가진 매우 긴 유기 사슬로 이루어진다. 이들 단백질들은 어떻게 얼음 결정과 상호작용할까?
연구자들은 단백질들이 이들 결정을 확인할 수 있게 해주는 기전을 알아내기 위해서 노력하고 있지만, 그 현상은 여전히 완전히 이해되지 않았다. 덧붙여, 이 단백질들은 추출하는데 매우 비용이 많이 들기 때문에, 자연 구조에서 영감을 얻어 합성 동등물을 만드는 것이 보다 선호되는 해법이다. 현재 “동결방지” 성질로 알려진 모든 단백질들은 (당단백, 다당류, 등과 같이) 거대분자들이다.
재료, 공학 및 과학 실험실(Materiaux, Ingenierie et Sciences laboratory (CNRS/INSA Lyon / Universite Claude Bernard Lyon 1))과 협력해서, LSFC(Laboratoire de Synthese et Fonctionnalisation des Ceramiques, Synthesis and Functionalization of Ceramics Laboratory, CNRS/Saint-Gobain)의 CNRS연구자인 Sylvain Deville(2011년ERC Junior grant 수상자)가 이끈 연구진은, 보통 현탁액에서 입자들을 안정화시키는데 사용되는 화합물인 아세트산 지르코늄(zirconium acetate)이 얼음 결정 성장을 통제할 수 있다는 것을 발견했다. 그 화합물은 물과 합쳐진 용액을 얼림으로써 얻어지는 얼음 결정의 형태를 결정한다. 아세트산 지르코늄를 추가했을 때 얻어지는 결정은 매우 동질인데 반해, 그것없이 얻어진 것들은 특별한 동질성을 보이지 않는다.
아세트산 지르코늄이 동결방지 성질로 알려진 거대분자들과는 매우 다른 간단한 화합물인, “염(salt, 화학에서 염은, 음이온과 양이온으로 이루어져 순전하를 가지지 않는 중성 생성물을 형성하는 이온성 화합물이다)”인 것을 고려하면, 이 결과는 매우 놀랍다. 그것은 얼음 결정 성장을 통제할 수 있는 물질로서 알려지지 않았었다. 그러한 조절은 많은 방식으로 이루어질 수 있다: (그 형성을 늦추어) 결정 성장의 속도를 줄임으로써, (그 형성을 지연시키기 위해) 어는점은 낮춤으로써, 또는 이 경우에서처럼 그 형태를 조절함으로써. 이것이 얼음 결정과의 직접적인 상호작용을 의미하기 때문에, 그 연구자들은 아세트산 지르코늄과 단백질과 같이 그렇게 크게 다른 분자들이 결정 성장에 영향을 줄 수 있다는 것을 알아내고 놀랐다.
이 화합물은 천연이든 합성물이든, 기존의 동등물보다 상당한 이점을 제공한다. 그것은 생산하기 저렴하고, 안정적이며, “간단하고”, 사용하기 쉬워서, 미래의 산업적 응용을 위해서 좋은 징조이다. 덧붙여, 그것은 같은 기능을 가진 모든 이전에 확인되거나 개발된 물질들과 완전히 다르기 때문에, 미래 연구는 동결방지 성질을 가진 다른 분자들의 개발로 이끌어줄 수 있을 것이다.
이 프로젝트는 X-선 회절 및 영상화에 의존했다. 이 연구는 프랑스의 그러노블(Grenoble)의 X-선 싱크로트론(X-ray synchro-tron (beam line ID19))을 사용해서 이루어졌다. 그것들은 2011년 10월 1일에 발표된 두 개의 특허에 의해서 보장된다. GTB
<그림> 위: 여기서 보여진 물질은 아세트산 지르코늄을 추가하지 않고 만들어졌다. 그 구조는 단일한 유형을 보이지 않는다. 아래: 이 물질은 그 염을 추가하여 만들어졌다. 그 구조는 단일한 육각형 유형으로 이루어졌다.

내용물의 성분 흡착 억제
클라레 트레이딩 향기유지 포장봉투 개발
클라레 트레이딩(大阪市 北區, 사장 吉野博明)은 보향성(保香性)이 우수한 지퍼형 포장봉투를 발매했다 클라레의 가스배리어성 수지 「에바루(エーバル)」를 내면재에 사용함으로써 내용물의 향기나 약효 성분이 필름에 흡착하는 것을 억제한다. 에바루와 접착　가능한 특수 3층 라미네이트 필름을 富士特殊紙業(愛知縣 瀨戶市)과 공동으로 개발하여 지퍼의 기재(基材)부분에 사용했다. 필름 환산으로 2015년에 연간 1억 엔의 매상을 목표로 한다.
식품이나 약품, 화장품, 화장실 용품 등 업무용으로의 사용을 상정한다. 가격은 별개 대응.
바깥쪽에는 나일론 등의 필름, 안쪽에는 에바루 필름을 사용한다. 일정 조건 하에서 레몬의 향기 성분 「d-리모넨」의 흡착량을 비교했을 때, 폴리프로필렌의 흡착량 2040PPM에 대해 에바루는 280PPM으로 향기 성분의 흡착을 대폭 삭감했다. 일간공업

여과재에 부직포 소재
고성능 에어필터 투입
닛타는 부직포 소재를 여과재에 사용한 고성능 에어필터 「림라이트(リムライト)」를 발매했다. 세정하여 재활용이 가능하여 경제적이라는 점이 특징. 빌딩이나 상업시설, 공장 등의 생산시설 공조용으로 판매한다. 높이 610밀리 × 폭610밀리 × 두께 65밀리미터의 상품이 2만 3500엔. 2014년도에 5억 엔의 매상을 목표한다.
여과재의 표면에 특수 엠보싱 가공과 구조보강 엠보싱 가공을 하여 압력손실이 적어 잘 찢어지지 않는 구조로 만들었다.
종래의 에어필터는 유리 섬유제가 주류. 사무실이나 상업시설에서 공간마다 개별적인 공조를 하는 시스템이 진행되고 있어 필터의 사용 수가 늘어나 원가 면에서 세정 재이용에 대한 요구가 높아지고 있다. 종래의 유리 섬유제품과 함께 판매한다. 일간공업

稀産金屬
「키산코트」 개발
稀産金屬(大阪市 西淀川區, 사장 末包惠一郞)은 희유금속(레어메탈)을 원료로 하는 화합물 메이커.
안티몬 함유 주석(ATO)를 원료로 자외선ㆍ열차단 재료인 「키산코트」를 개발했다. 직경 약 40나노미터의 입자를 요제 속에 균등하게 분산시키는 기술을 확립하여 롤러 도장이 가능하며 흔들림도 잘 발생하지 않는 코팅재로 완성했다.
키산코트는 기존의 창유리의 오염을 제거한 후, 실내 쪽에서 도포한다. 태양광의 자외선을 97% 이상, 원적외선도 60%-80% 차단할 수 있어 여름철의 실온 상승을 막는다. 겨울철에는 실내의 열이 외부로 빠져나가지 않게 하는 효과도 있다. 가시광 투과율은 85%로 높아 실내의 밝기도 확보된다. 절전의 영향과 환경대책으로 냉난방의 사용을 억제하고자 하는 사람들과 기업이 늘고 있어 많은 수요를 전망한다.
본사 공장 내에 재료이 분쇄기와 분산장치, 품질 측정 장치 등을 도입하여 양산체제를 갖추었다. 현재는 유기용제를 사용하고 있으나 앞으로는 수용성 제품의 개발도 시야에 두고 있다. 일간공업