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음파 공중부양

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목차

1. 개요

음파 공중부양은 음파의 압력을 이용하여 물체를 공중에 띄우는 기술이다. 1866년 쿤트 관 실험에서 가능성이 처음 시연되었으며, 1933년 액체 방울 부양에 성공한 이후 다양한 연구가 진행되었다. 음향 부양은 정상파 공중부양, 원거리 음향 공중부양, 단일 빔 부양, 근거리 부양, 반전된 근거리 음향 부양 등 다양한 방식으로 구현된다. 이 기술은 액체 증발 및 입자 형성에 대한 연구, 비접촉 화학, 살아있는 작은 동물의 연구, 비접촉 조립, 체적 디스플레이 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.

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음파 공중부양
개요
유형음파를 이용한 물체 부양 기술
원리음파의 방사압을 이용하여 중력에 대항하는 힘을 발생시킴
활용 분야비접촉 운송
제약
생물학
재료 과학
기술적 특징
작동 방식음파 발생 장치를 통해 특정 주파수와 진폭의 음파를 발생시켜 물체를 공중에 띄움
부양 가능 물체작은 액체 방울, 고체 입자 등 다양한 물체
안정성음향장의 정밀한 제어를 통해 안정적인 부양 상태 유지
역사
최초 연구1970년대 초, NASA에서 무중력 환경 조성을 위해 시도
초기 응용우주 환경에서의 실험, 비접촉 재료 처리
응용 분야
재료 과학용융 상태의 재료를 용기 없이 공중에서 응고시켜 새로운 재료 개발
제약약물 입자를 공중에 부유시켜 코팅하거나 건조하는 과정에 활용
생물학세포나 작은 생물을 공중에 띄워 연구하거나 조작
산업작은 부품을 조립하거나 운송하는 데 사용
장점
비접촉물체에 물리적 손상을 주지 않고 조작 가능
오염 방지용기나 다른 물질과의 접촉을 피하여 순수한 상태 유지
정밀 제어음파의 파라미터를 조절하여 물체의 위치나 움직임을 정밀하게 제어
단점
에너지 소비지속적인 음파 발생을 위해 에너지 필요
크기 제한부양 가능한 물체의 크기와 무게에 제한
소음음파 발생 과정에서 소음 발생 가능성
미래 전망
발전 방향에너지 효율성 향상, 더 크고 무거운 물체 부양 기술 개발
새로운 응용 분야디스플레이 기술, 의료 기기 등 다양한 분야로 확장
참고 문헌

2. 역사

2. 1. 실험적 발전

쿤트 관 실험의 그림. 음향 방사력으로 인한 입자의 움직임은 음향 부양의 가능성을 처음으로 보여주는 것이었다.


음향 부양의 가능성을 처음으로 시연한 것은 1866년 쿤트 관 실험에서였다. 공명 챔버에서의 실험은 입자가 음향 방사력에 의해 정상파의 마디에 모일 수 있음을 보여주었다.[8] 그러나, 원래 실험은 파장과 그에 따른 기체 내의 음속을 계산하기 위한 목적으로 수행되었다.

최초의 부양은 1933년 뷕스와 뮬러에 의해 시연되었으며, 석영 결정과 반사기 사이에서 알코올 방울을 부양시켰다. 다음 진전은 광산 응용 분야에서 먼지 입자의 응집에 주로 응용하는 데 관심이 있었던 힐러리 세인트 클레어로부터 비롯되었다.[9][10] 그는 부양에 필요한 여기 진폭을 생성하기 위한 최초의 전자기 장치를 만들었고,[11] 이후 동전을 포함한 더 크고 무거운 물체를 부양시켰다.[9]

테일러 왕은 무중력 상태에서 음향 방사력을 격납 메커니즘으로 광범위하게 사용한 팀의 리더였으며, 우주왕복선 챌린저 임무 STS-51-B에 장치를 탑재하여 미세 중력 환경에서 부양된 방울의 거동을 조사했다.[12] 1992년에는 미국 미세 중력 실험실 1(USML-1)에서,[13] 1995년에는 USML-2에서 추가 실험이 수행되었다.[14]

최소 1970년대부터[15] 2017년까지 가장 흔한 부양 장치는 랑제뱅 혼[16]이었으며, 압전 액추에이터, 금속 송신기 및 반사기로 구성되었다. 그러나, 송신기와 반사기 사이의 거리는 파장의 정확한 배수여야 했기 때문에 송신기와 반사기 사이의 거리를 정밀하게 조정해야 했다. 이는 파장이 음속에 따라 달라지며, 음속은 온도와 고도와 같은 환경 요인에 따라 변동하기 때문에 생각보다 더 어려웠다. 이러한 장치를 사용하여 무접촉 화학[17][18] 및 작은 동물의 부양[19]을 포함한 상당한 연구가 수행되었다. 또한, 이러한 장치 중 일부는 인접한 소스의 음향 강도를 증가시키면서 한 소스의 음향 강도를 감소시켜 연속적인 평면 운동을 생성하기 위해 결합되었으며, 입자가 음향 잠재력장 내에서 "내리막길"로 이동할 수 있도록 했다.[20]

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최근에는 소수의 소형 개별 압전 변환기를 사용하는 새로운 세대의 음향 부양 장치가 더욱 일반화되었다.[21] 이러한 부양 장치의 첫 번째는 TinyLev라고 불리는 단축 정상파 부양 장치였다.[22][7] 랑제뱅 혼과의 주요 차이점은 (소스와 반사기 대신) 상단과 하단 모두에서 소스를 사용하고, 단일 압전 소자가 아닌 다수의 소형 변환기를 병렬 여기 방식으로 사용한다는 점이었다. 단일 소스와 반사기가 아닌 두 개의 반대 방향 진행파를 사용함으로써 상단과 하단 사이의 거리가 파장의 정확한 배수가 아닌 경우에도 부양이 가능했다. 이는 작동 전에 튜닝이 필요하지 않은 보다 강력한 시스템으로 이어졌다. 여러 개의 소형 소스를 사용하는 것은 처음에 비용 절감 방안으로 설계되었지만, 위상 배열 부양의 문을 열기도 했다. 변환기를 배치하고 초점을 맞추는 프레임에 3D 프린팅 부품을 사용하고 신호 발생기로 아두이노를 사용함으로써 비용을 크게 절감하고 접근성을 높였다.[23] 이러한 장치의 주요 목표 중 하나가 기술의 민주화였기 때문에 비용 절감은 특히 중요했다.[24]

이러한 새로운 접근 방식은 또한 부양을 위해 위상 배열 초음파 변환기[25][6] (PAT라고도 함)를 사용하는 상당한 발전을 가져왔다. 위상 배열 초음파 변환기는 단일 원하는 음장을 생성하기 위해 제어되는 초음파 스피커의 집합이다. 이는 각 출력 사이의 상대적인 위상 (즉, 지연 시간)을 제어하고 때로는 상대적인 출력 크기를 제어하여 달성된다. 초음파 검사 또는 의료 초음파 분야의 상대방과 달리, 이러한 배열은 짧은 에너지 버스트가 아닌 연속적인 출력을 사용한다. 이를 통해 단면 부양[25]뿐만 아니라 다수의 입자를 동시에 조작할 수 있다.[6]

인기를 얻고 있는 또 다른 접근 방식은 부양에 필요한 위상 지연을 적용하기 위해 3D 프린팅 부품을 사용하는 것으로, PAT와 유사한 효과를 생성하지만 위상 배열보다 더 높은 공간 해상도를 가질 수 있어 더 복잡한 필드를 형성할 수 있다는 장점이 있다.[26] 이것은 때때로 음향 홀로그램,[27] 메타표면,[28] 지연선[29] 또는 메타물질[30][31]이라고 한다. 용어의 차이는 주로 설계 기술이 시작된 영역에 기반하지만, 모든 기술의 기본 아이디어는 본질적으로 동일하다. 또한 PAT와 함께 사용하여 동적 재구성 가능성과 더 높은 음장 해상도를 얻을 수 있다.[26] 또 다른 장점은 비용 절감으로, instructables가 만들어진 저비용 초음파 트랙터 빔이 대표적인 예이다.[32][33]

많은 새로운 조작 기술이 개발되었지만, 랑제뱅 혼은 여전히 연구에 사용된다. 이들은 기하학적 구조의 단순성과 실험 요소를 시뮬레이션하고 제어하기 쉽기 때문에 부양된 객체의 역학 연구에 자주 사용된다.[44][34]

2. 2. 이론적 배경

레일리 경은 1900년대 초 음파와 관련된 압력에 대한 이론을 개발했지만,[35][36] 이 연구는 주로 음파 내의 이론적 힘과 에너지에 기반을 두었다. 1934년 L.V. 킹은 음향장에서 비압축성 입자에 작용하는 힘을 계산했다.[37] 이후 Yosioka와 Kawisama는 평면 음파에서 압축성 입자에 작용하는 힘을 계산했다.[38] 레프 P. 고르코프는 이 연구들을 일반화하여 음향 부양의 수학적 기초인 고르코프 포텐셜을 제시했다.[39]

고르코프 포텐셜은 반경이 파장보다 현저히 작은 구체로 제한되며,[40] 일반적인 한계는 파장의 1/10으로 간주된다.[41][42] 단순한 기하학적 구조에 대한 추가적인 해석적 해법도 있지만, 더 크거나 비구형 물체로 확장하기 위해서는 유한 요소법[43][44] 또는 경계 요소법과 같은 수치적 방법을 사용하는 것이 일반적이다.[45][53][46] 음파의 방사 압력은 물체 표면의 파장 이하 패턴을 통해 제어할 수도 있다.[47]

3. 음향 부양의 종류

음파 공중부양은 크게 다섯 가지 범주로 나눌 수 있다.[48]

'''정상파 공중부양:''' 입자는 정상파의 마디에 갇히는데, 이는 음원과 반사판(Langevin Horn의 경우) 또는 두 세트의 음원(TinyLev의 경우)에 의해 형성된다.[48] 입자는 파장에 비해 작아야 하며, 일반적으로 10% 이하, 최대 부양 무게는 일반적으로 수 밀리그램 정도이다.[48] 또한 입자가 파장에 비해 너무 작으면 다르게 동작하여 배로 이동한다는 점에 유의해야 한다.[49] 일반적으로 이러한 부양기는 단축으로, 모든 입자가 부양기의 단일 중심 축을 따라 갇힌다는 것을 의미한다. 그러나 PAT를 사용하면 동적으로도 가능하다. 이는 두 개의 진행파로부터 구성적인 간섭으로 인해 파장보다 먼 거리에서 공중 부양을 위한 가장 강력한 기술이다. 거리에서의 단일 빔 공중 부양의 힘은 단순한 정상파보다 30배 약하다.[50]

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'''원거리 음향 공중부양:''' 파장보다 큰 물체는 부양체의 크기와 모양에 맞춰진 필드를 생성하여 부양된다. 이를 통해 파장보다 큰 물체가 음원에서 파장보다 먼 거리에서 부양될 수 있다. 그러나 물체는 고밀도가 아니어야 한다. 초기 접근 방식에서는 디스크의 경우 단순한 수직 정상파[15] 또는 구체를 안정화하기 위한 3개의 변환기 배열이 사용되었다.[52] 그러나 최근 개발에서는 PAT와 경계 요소법을 사용하여 훨씬 더 큰 물체를 훨씬 더 먼 거리에서 부양했다. 이 기술로 들어올린 가장 무거운 물체는 질량이 0.6g인 30mm 직경의 발포 폴리스티렌 구체이다.[53] 대각선 길이가 50mm이고 질량이 0.5g인 발포 폴리스티렌 팔면체는 물체 위와 아래에 PAT를 사용하여 이 기술로 음향적으로 부양된 가장 큰 물체이다.[53]

'''단일 빔 공중부양:''' 단일 측면에서만 접근할 수 있는 음원에서 단일 파장보다 먼 거리에 있는 물체의 공중 부양. 이 경우 트랩은 특별히 설계되어야 하며, 일반적으로 쌍둥이 트랩 또는 소용돌이 트랩의 형태를 띠지만, 병 트랩이라고 하는 세 번째 트랩 유형도 가능하다. 쌍둥이 트랩은 입자 양쪽에 두 개의 고압 "핀셋"을 형성하는 이러한 가능성 중 가장 간단하다.[25] 기하학적 초점을 사용하면 일반적으로 사용 가능한 부품으로 트랙터 빔을 구축할 수 있다.[29][33] 소용돌이 트랩은 중앙에 저압 "구멍"을 만든다. 더 복잡한 위상 필드가 필요하지만, 쌍둥이 트랩과 달리 파장보다 큰 물체를 들어 올릴 수 있다.[51] 2019년 브리스톨 대학교에서 트랙터 빔으로 들어올린 가장 큰 물체는 YouTube Originals를 위해 BBC Earth가 제작하고 진행자 릭 에드워즈가 출연한 "The Edge of Science"에서 소개되었다.[54] 그 물체는 19.53mm 직경의 발포 폴리스티렌 구체였다.

'''근거리 공중부양:''' 크고 평평한 물체를 변환기 표면에 매우 가깝게 배치하여 반사판 역할을 하여 매우 얇은 공기 막 위에서 부양할 수 있다. 이 기술은 여러 킬로그램을 들어 올릴 수 있지만 표면에서 수백 마이크로미터 이상 높이 올릴 수는 없다.[55] 따라서 인간의 척도에서는 공중 부양보다는 마찰이 크게 감소하는 것처럼 보인다.

'''반전된 근거리 음향 공중부양:''' 특정 조건에서 근거리 공중 부양을 생성하는 반발력이 반전되어 인력이 된다. 이 경우 변환기를 아래쪽으로 향하게 할 수 있으며, 설정은 물체를 그 아래에서 부양시킨다. 물체는 수십 마이크로미터 거리에서 부양되며, 밀리그램 규모의 물체가 부양되었다. 현재 연구에 따르면 디스크의 등가 반경이 파장의 38% 미만인 경우에 발생한다.[43]

이러한 광범위한 분류는 부양 유형을 정렬하는 단일 방법이지만, 결정적인 것은 아니다. 쌍둥이 트랩(일반적으로 단일 빔 공중 부양 기술)과 정상파 공중 부양을 결합하여 비축 대칭 물체의 안정적인 공중 부양과 같은 더 큰 능력을 얻기 위해 기술을 결합하는 데 대한 추가 연구가 진행되고 있다.[50] 또한 수동 필드 형성[27][29][30] 또는 더 높은 공간 해상도[27][26]와 같은 이점을 위해 이러한 기술을 3D 인쇄된 위상 변환 부품과 결합하는 데 상당한 노력이 투입되고 있다. 제어 기술에도 상당한 변동이 있다. PAT가 일반적인 반면, 클라드니 도형을 단일 정상파 소스로 사용하여 주파수를 변경하여 부양된 물체를 조작할 수 있다는 것도 밝혀졌다.[56]

3. 1. 정상파 부양 (Standing Wave Levitation)

음파 공중부양은 크게 다섯 가지 범주로 나눌 수 있다.[48]

정상파 공중부양에서 입자는 정상파의 마디에 갇히는데, 이는 음원과 반사판(Langevin Horn의 경우) 또는 두 세트의 음원(TinyLev의 경우)에 의해 형성된다.[48] 입자는 파장에 비해 작아야 하며, 일반적으로 10% 이하, 최대 부양 무게는 일반적으로 수 밀리그램 정도이다.[48] 입자가 파장에 비해 너무 작으면 다르게 동작하여 배로 이동한다.[49]

일반적으로 이러한 부양기는 단축으로, 모든 입자가 부양기의 단일 중심 축을 따라 갇힌다는 것을 의미한다. 그러나 PAT를 사용하면 동적으로도 가능하다. 이는 두 개의 진행파로부터 구성적인 간섭으로 인해 파장보다 먼 거리에서 공중 부양을 위한 가장 강력한 기술이다. 거리에서의 단일 빔 공중 부양의 힘은 단순한 정상파보다 30배 약하다.[50]

3. 2. 원거리 음향 부양 (Far-field Acoustic Levitation)

원거리 음향 공중부양은 파장보다 큰 물체를 음원에서 파장보다 먼 거리에서 부양할 수 있는 기술이다. 이 기술은 물체의 크기와 모양에 맞춰진 음파 필드를 생성하여 부양력을 얻는다. 다만, 물체는 고밀도가 아니어야 한다.[15][52]

초기에는 디스크 형태의 경우 단순한 수직 정상파를 이용하거나, 구체를 안정적으로 부양하기 위해 3개의 변환기 배열을 사용하는 방식이 사용되었다.[15][52] 그러나 최근에는 위상 배열 변환기(PAT)와 경계 요소법을 활용하여 더 큰 물체를 더 먼 거리에서 부양하는 기술이 개발되었다. 이 기술로 들어 올려진 가장 무거운 물체는 질량이 0.6g인 30mm 직경의 발포 폴리스티렌 구체이다.[53] 또한, 대각선 길이가 50mm이고 질량이 0.5g인 발포 폴리스티렌 팔면체는 물체 위와 아래에 PAT를 사용하여 음향적으로 부양된 가장 큰 물체이다.[53]

3. 3. 단일 빔 부양 (Single Beam Levitation)

음파 공중부양은 단일 측면에서만 접근할 수 있는 음원에서 단일 파장보다 먼 거리에 있는 물체를 공중 부양시키는 기술이다. 이 경우 트랩은 특별히 설계되어야 하며, 일반적으로 쌍둥이 트랩 또는 소용돌이 트랩의 형태를 띤다. 병 트랩이라고 하는 세 번째 트랩 유형도 가능하다.[25] 쌍둥이 트랩은 입자 양쪽에 두 개의 고압 "핀셋"을 형성하는 가장 간단한 방법이다.[29][33] 소용돌이 트랩은 중앙에 저압 "구멍"을 만들어, 쌍둥이 트랩과 달리 파장보다 큰 물체를 들어 올릴 수 있다.[51]

2019년 브리스톨 대학교에서 트랙터 빔으로 들어올린 가장 큰 물체는 YouTube Originals를 위해 BBC Earth가 제작하고 진행자 릭 에드워즈가 출연한 "The Edge of Science"에서 소개되었다.[54] 그 물체는 19.53mm 직경의 발포 폴리스티렌 구체였다. 기하학적 초점을 사용하면 일반적으로 사용 가능한 부품으로 트랙터 빔을 구축할 수 있다.

3. 4. 근거리 부양 (Near-field Levitation)

근거리 부양(Near-field Levitation)은 크고 평평한 물체를 변환기 표면에 매우 가깝게 배치하여 반사판 역할을 하게 함으로써 매우 얇은 공기 막 위에서 부양할 수 있는 기술이다.[55] 이 기술은 수 킬로그램의 무게를 들어 올릴 수 있지만, 물체를 표면에서 수백 마이크로미터 이상 높이 올릴 수는 없다.[55] 따라서 인간의 척도에서는 공중 부양보다는 마찰이 크게 감소하는 것처럼 보인다.

3. 5. 반전된 근거리 음향 부양 (Inverted Near-field Acoustic Levitation)

반전된 근거리 음향 부양(Inverted Near-field Acoustic Levitation)은 특정 조건에서 근거리 공중 부양을 발생시키는 반발력이 반전되어 인력이 되는 현상이다.[43] 이 경우 변환기를 아래쪽으로 향하게 할 수 있으며, 설정은 물체를 그 아래에서 부양시킨다.[43] 물체는 수십 마이크로미터 거리에서 부양되며, 밀리그램 규모의 물체가 부양되었다.[43] 현재 연구에 따르면 디스크의 등가 반경이 파장의 38% 미만인 경우에 발생한다.[43]

4. 응용 분야

음파 공중 부양의 주요 응용 분야는 과학 및 산업 분야가 될 가능성이 높다.





음파 공중 부양은 액체 증발 및 입자 형성을 연구하기 위한 용기 없는 환경을 제공한다.[58][59] 물방울의 비접촉식 조작은 또한 소규모 비접촉식 화학을 약속하기 때문에 상당한 관심을 얻고 있다.[16] 특히 화학 반응을 용기로부터 격리하여 연구할 수 있도록 PAT를 사용하여 여러 물방울을 혼합하는 데 관심이 있다.[60][61] 또한 고속으로 실온에서 원자 해상도로 결정 구조를 결정하기 위해 X선 회절 실험을 위한 단백질 결정 용기로 작은 부유 물방울을 사용하는 데 관심이 있다.[62][63]

작은 살아있는 동물의 공중 부양에 대한 연구도 이루어졌으며, 일반적으로 공기 중에 존재하는 동물의 생존력은 영향을 받지 않았다.[19] 미래에는 동물 자체를 연구하는 도구로 사용될 수 있다.

비접촉 조립 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 표면 실장 전기 부품의 공중 부양[22][43]은 음향 및 자기장의 조합으로 마이크로 조립과 함께 시연되었다.[64] 또한 부유 상태에서 3D 프린팅에 대한 상업적 관심이 있으며, 보잉은 이 개념에 대한 특허를 출원했다.[65]

음파 공중 부양은 또한 눈이 처리할 수 있는 것보다 더 빠르게 이미지를 생성하기 위해 입자에 빛을 투사하여 입자가 경로를 따라 이동하는 체적 디스플레이를 만드는 기술로 제안되었다. 이것은 이미 가능하다는 것이 입증되었으며[66] 동일한 PAT에서 오디오 및 햅틱 피드백과 함께 제공되었다.[67]


4. 1. 무용기 환경 (Containerless Environment)

음파 공중 부양의 주요 응용 분야는 과학 및 산업 분야가 될 가능성이 높다. 음파 공중 부양은 액체 증발 및 입자 형성을 연구하기 위한 용기 없는 환경을 제공한다.[58][59] 물방울의 비접촉식 조작은 소규모 비접촉식 화학을 가능하게 하여, 특히 화학 반응을 용기로부터 격리하여 연구할 수 있도록 PAT를 사용하여 여러 물방울을 혼합하는 데 유용하다.[16][60][61] 또한 고속으로 실온에서 원자 해상도로 결정 구조를 결정하기 위해 X선 회절 실험을 위한 단백질 결정 용기로 작은 부유 물방울을 사용하는 데 관심이 있다.[62][63]

작은 살아있는 동물의 공중 부양에 대한 연구도 이루어졌으며, 일반적으로 공기 중에 존재하는 동물의 생존력은 영향을 받지 않았다.[19] 미래에는 동물 자체를 연구하는 도구로 사용될 수 있다.

비접촉 조립 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 표면 실장 전기 부품의 공중 부양[22][43]은 음향 및 자기장의 조합으로 마이크로 조립과 함께 시연되었다.[64] 또한 부유 상태에서 3D 프린팅에 대한 상업적 관심이 있으며, 보잉(Boeing)은 이 개념에 대한 특허를 출원했다.[65]

음파 공중 부양은 또한 눈이 처리할 수 있는 것보다 더 빠르게 이미지를 생성하기 위해 입자에 빛을 투사하여 입자가 경로를 따라 이동하는 체적 디스플레이를 만드는 기술로 제안되었다. 이것은 이미 가능하다는 것이 입증되었으며[66] 동일한 PAT에서 오디오 및 햅틱 피드백과 함께 제공되었다.[67]

4. 2. 생명 과학 연구

음파 공중 부양은 액체 증발 및 입자 형성을 연구하기 위한 용기 없는 환경을 제공한다.[58][59] X-선 마이크로 단층 촬영은 최종 입자 3D 구조에 대한 통찰력을 제공한다.[57] 물방울의 비접촉식 조작은 소규모 비접촉식 화학 연구에 유용하며,[16] 특히 화학 반응을 용기로부터 격리하여 연구할 수 있도록 PAT를 사용하여 여러 물방울을 혼합하는 데 관심이 있다.[60][61] 또한 고속으로 실온에서 원자 해상도로 결정 구조를 결정하기 위해 X선 회절 실험을 위한 단백질 결정 용기로 작은 부유 물방울을 사용하는 데 관심이 있다.[62][63]

작은 살아있는 동물의 공중 부양에 대한 연구도 이루어졌으며, 일반적으로 공기 중에 존재하는 동물의 생존력은 영향을 받지 않았다.[19]

4. 3. 비접촉 조립 (Contactless Assembly)

음파 공중 부양의 주요 응용 분야는 과학 및 산업 분야가 될 가능성이 높다.

음파 공중 부양은 액체 증발 및 입자 형성을 연구하기 위한 용기 없는 환경을 제공한다.[58][59] 물방울의 비접촉식 조작은 또한 소규모 비접촉식 화학을 약속하기 때문에 상당한 관심을 얻고 있다.[16] 특히 화학 반응을 용기로부터 격리하여 연구할 수 있도록 PAT를 사용하여 여러 물방울을 혼합하는 데 관심이 있다.[60][61] 또한 고속으로 실온에서 원자 해상도로 결정 구조를 결정하기 위해 X선 회절 실험을 위한 단백질 결정 용기로 작은 부유 물방울을 사용하는 데 관심이 있다.[62][63]

작은 살아있는 동물의 공중 부양에 대한 연구도 이루어졌으며, 일반적으로 공기 중에 존재하는 동물의 생존력은 영향을 받지 않았다.[19]

표면 실장 전기 부품의 공중 부양[22][43]은 음향 및 자기장의 조합으로 마이크로 조립과 함께 시연되었다.[64] 또한 부유 상태에서 3D 프린팅에 대한 상업적 관심이 있으며, 보잉은 이 개념에 대한 특허를 출원했다.[65]

4. 4. 체적 디스플레이 (Volumetric Display)

음파 공중 부양은 눈이 처리할 수 있는 것보다 더 빠르게 이미지를 생성하기 위해 입자에 빛을 투사하여 입자가 경로를 따라 이동하는 체적 디스플레이를 만드는 기술로 제안되었다. 이것은 이미 가능하다는 것이 입증되었으며,[66] 동일한 PAT에서 오디오 및 햅틱 피드백과 함께 제공되었다.[67]

4. 5. 한국의 음향 부양 기술 개발 현황

참조

[1] 논문 Acoustic levitation in mid-air: Recent advances, challenges, and future perspectives AIP Publishing 2020
[2] 간행물 Acoustophoresis Springer Netherlands 2014
[3] 웹사이트 Ultrasonic Levitation http://otsuka-lab.ee[...] 2006-11-04
[4] 논문 Acoustic chamber for weightless positioning American Institute of Aeronautics and Astronautics 1974-01-30
[5] 뉴스 Sound waves can be used to levitate and move objects, study says http://www.washingto[...] 2013-07-15
[6] 논문 Holographic acoustic tweezers 2019-01-02
[7] 웹사이트 Acoustic Levitator: 25 Steps (with Pictures) https://www.instruct[...] 2018-01-01
[8] 논문 Über einige Beobachtungen an schwingenden Piezoquarzen und ihrem Schallfeld 1933-01
[9] 논문 Agglomeration of Smoke, Fog, or Dust Particles by Sonic Waves 1949-11
[10] 웹사이트 Archives West: Hillary W. St. Clair papers, 1896-1997 http://archiveswest.[...]
[11] 논문 An Electromagnetic Sound Generator for Producing Intense High Frequency Sound 1941-05
[12] 논문 Shapes of rotating free drops: Spacelab experimental results 1986-02-03
[13] 논문 Bifurcation of rotating liquid drops: results from USML-1 experiments in Space https://www.cambridg[...] 1994-10-10
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