애플특허를 통해 본 액체 금속 적용 가능성

2010년 애플이 초강력 합금 액체금속을 사용할 독점적 거래를 승인했을 때 애플이 이것을 어떻게 이용할 것인지에 관해 많은 궁금증이 일었다. 이에 대한 유일한 대답은 아이폰에서 SIM을 꺼낼 때 사용하도록 제공되는 핀이었다.   일부 사람들은 애플이 제품 본체에 액체금속을 사용할 것이라 기대했지만 소재 값이 비싸서 최소한 단기간에는 적용되기 어려울 것이라 생각했다. 몇몇 사람들이 제안했던 엄청나게 오래가는 배터리에 대한 표시도 없었다.   하지만 애플이 지난 해 그 독점권을 연장한 것을 보면 SIM 토출 핀 이외에 사용하는 것은 분명해 보인다. 그리고 공개된 특허를 보면 가능한 이유들을 찾아볼 수 있을 것 같다.   특허에서 설명하고 있는 재료의 응용은 새로운 것은 없어 보인다. 특허에서는 액체 금속이 애플 기기들에 있는 물리적인 버튼의 신뢰성와 수명을 향상시키는 데 사용될 수 있다고 제안하고 있다. 특허에 있는 도면을 보면 아이폰에 있는 홈 버튼이 적용대상이 될 수 있을 것 같다.   현재의 버튼에는 두 가지 문제점이 있다고 특허에서는 말하고 있다. 첫째는 현재의 버튼은 좋은 느낌을 제공하기 위해 필요한 정밀도로 제조하기가 어렵다고 한다.    “돔 형 스위치로 만들어지는 통상적인 버튼들은 비효율적이고 복잡하다. 돔에 대한 작동 중심의 위치가 원하는 만큼 항상 정확하게 되지는 않는다. 예를 들어 작동 중심이 돔의 중심 영역과 적절하게 배열되지 안으면 돔 스위치의 촉각 피드백이 방해를 받게 될 것이고 이는 의도한 것만큼 견고하지 못한 것이다.”   둘째 이 버튼들은 시간이 지남에 따라 반응성이 낮아지는 경향이 있어 버튼 작동 후 원래의 위치로 정확히 되돌아오지 못하는 경우가 발생할 수 있다.   “더욱이 이 탄성 한계가 낮기 때문에 그것이 낮은 응력 하에서 소성 변형 영역에 접근하면서 변형이 일어나게 되면 초기의 형태로 다시 돌아오지 못할 위험이 있다.”   액체금속은 이 두가지 문제를 해결할 수 있다고 한다. 애플이 현재의 홈 버튼에 이 소재를 사용할 것인지 아닌지 명확하지는 않지만 지속적으로 사용할 곳을 찾을 것 같기는 하다.   아마도 아이폰이나 맥의 케이스가 액체금속으로 만들어지는 것을 희망하는 사람들은 좀 더 오랜 시간을 기다려야 할 것 같다. 하지만 최소한 이 독특한 소재의 일부는 제품 내부에서는 사용될 수 있을지도 모른다. 출처: Ben Lovejoy, Apple patent granted today may solve the mystery of company’s plans for liquid metal, 9To5Mac   대학 다닐 때 비정질재료라는 과목이 있었다. 주로 금속인데 결정이 아닌 소재들에 대해서 배우는 과목이었다. 금속은 일반적으로 원자들이 특정한 규칙을 가지고 배열된다. 반면 유리같은 재료들은 그것을 이루고 있는 원소들이 불규칙하게 쌓여 있다. 금속을 녹였다가 아주 빠른 속도로 냉각을 시키게 되면 원자들이 결정구조를 이루기 전에 굳어지게되어서 규칙성을 갖지 못하게 된다. 모든 금속들이 다 그런 것은 아니고 비결정질이 잘 만들어지는 원소들이 있다. 그것을 액체 상태와 유사한 구조를 갖는다고 해서 액체금속(liquidmetal)이라고 부른다. 얘네들은 일반적으로 강도도 높고 탄성도 좋고 여러가지 장점들을 가지게 된다. 일부 응용되는 곳이 있을텐데 교과서에나 나오는 소재들의 산업적 이용이 검토되는 소식들을 접하니 신기하다.