◇ 도로공사, 휴게소 전기차 급속충전기 1400기 연내 구축

한국도로공사는 다음 달 1일부터 고속도로 휴게소 42개소에서 200kW급(초급속) 이상 신규 전기차 충전기 132기를 확대 운영하고, 연말까지 급속충전기를 1400기 구축할 예정이라고 30일 밝혔다.

이번에 확대 운영되는 132기의 급속 충전기는 공사 최초로 민간 공모방식을 통해 선정된 SK일렉링크가 설치·운영한다.

커넥터 연결만으로 충전과 결제가 원스톱으로 진행되는 '오토차징'과 예약충전 서비스 등을 제공한다.

충전요금의 경우 294원/kWh으로 환경부 요금(347.2원/kWh, 6월 기준) 대비 15%가량 저렴하다.

◇ 전기차 충전기 5배 이상 확 늘린다

정부가 2030년까지 전기차 충전기를 현재의 5배 이상 늘리기로 했다. 또 지하 3층까지만 전기차 충전기를 설치할 수 있도록 하는 등 전기차와 충전시설의 안전 강화 대책도 마련됐다.

환경부는 29일 열린 제25회 국정현안관계장관회의에서 ‘전기차 충전 기반시설(인프라) 확충 및 안전 강화 방안’을 확정했다고 밝혔다. 이번 방안은 가속화하는 전기차 시대 전환 추세에 따른 것으로, 산업통상자원부 국토교통부 소방청 등 관계 부처 합동으로 마련됐다.

정부는 이날 2030년 전기차 420만대 보급에 대비해 전기차 충전기를 123만기 이상 보급하는 것을 목표로 설정했다. 급속충전기 14만5000기, 완속충전기는 108만5000기다. 지난달 말 기준 전국에 설치된 전기차 충전기는 24만기(급속 2만5000+완속 21만5000기)다.

◇ 용접과 절단 동시에…기계연, 새로운 연료전지 분리막 레이저 가공기술 개발

우리 연구진이 연료전지 생산 효율과 품질을 향상시킬 박판 분리막 레이저 가공 기술을 국제 공동 연구로 개발했다.

한국기계연구원은 케이랩, 독일 프라운호퍼연구소, BBK 레이저테크닉 GmbH 등 우리나라와 독일 연구기관 및 기업과 함께 0.075㎜ 두께 연료전지 분리막 소재 레이저 용접 및 절단을 동시에 할 수 있는 장비를 개발했다고 29일 밝혔다.

이 장비는 '평면 레이저 스캐너-스테이지 실시간 여동제어 기술을 적용한 것이다. 최적의 경로 생성 알고리즘으로 스테이지를 이동시키고, 스캐너가 위치 오차를 보정한다.

연구진은 기존 스테이지 및 스캐너 이동 기술을 활용하고, 절단 가스 공급 노즐을 스테이지로 연동했다. 가로세로 400㎜ 이상 대면적을 다양한 형상으로 용접 및 절단할 수 있다.

◇ K배터리 글로벌 경쟁력 높인다…이차전지 양극재 표준화

리튬 이차전지 양극재의 품질관리를 위한 시험방법이 국내 최초로 마련된다.

산업통상자원부 국가기술표준원은 '리튬 이차전지 양극재(니켈·망간·코발트 삼원계)의 화학 분석 방법'에 대한 국가표준을 29일자로 제정·고시한다고 밝혔다.

양극재는 리튬 이차전지의 4대 핵심소재(양극재·음극재·전해질·분리막) 중 하나로 배터리의 성능과 가격을 결정짓는 가장 중요한 소재이다.

양극재 내의 ▲주 성분(리튬·니켈·망간·코발트 등) ▲미량 성분(알루미늄·지르코늄 등 금속성 불순물) ▲잔류리튬(탄산리튬·수산화리튬)의 함량은 배터리의 성능, 신뢰성, 안정성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 고순도 양극재의 개발을 위해서는 성분분석이 필수다.

◇ 제주 첨단과학기술단지에 자율주행차 달린다…시범지구 지정

28일 제주도와 제주국제자유도시개발센터(JDC)에 따르면 국토교통부는 27일 제주 첨단과학기술단지 첨단로와 제주대학로 등 총 11.7㎞ 구간을 자율주행차 시범운행지구로 지정 고시했다.

자율주행은 운전자 개입 여부에 따라 총 5단계로 나뉘는데, 제주첨단과학기술단지에서는 운전자가 탑승해 필요하면 개입하는 수준(3단계)으로 시범운행이 이뤄진다.

도는 이번 자율주행 시범운행지구 지정에 따라 11월부터 소형 버스나 SUV를 활용해 첨단기술단지와 제주대학교 순환 노선에 자율주행 차를 운행할 계획이다.

또 2020년 5월부터 시행된 자율주행자동차법에 근거해 지정된 시범운행 지구에서는 규제 특례를 통해 다양한 실증 주행이 진행된다.

◇ 데이터 표준화로 자율주행 상용화한다…국가표준 제정

정부가 오는 2027년 완전한 자율주행 상용화를 목표로 자율주행 차량 간(V2V), 차량과 인프라 간(V2I)을 오가는 'V2X' 데이터 형식을 표준화했다.

정부는 향후 실증 및 인프라 구축 시 이 같은 표준화를 활용할 수 있도록 국가 표준(KS) 2건을 제정 고시했다고 26일 밝혔다. 표준명은 '개념적 시나리오'와 '차량 안전 기본 메시지'다.

자율주행의 데이터 형식을 표준화해 통일하면 다른 제조사 차량 및 도로 인프라와 차량 위치, 속도, 브레이크, 교통신호 상태 등 다양한 정보를 교환할 수 있다.

이를 통해 진일보한 '협력형 자율주행'을 실현할 수 있어 자율 주행의 성능과 안전을 크게 향상할 수 있다고 산업통상자원부는 전했다.

◇ 어느 액체가 정전기 더 잘 일으킬까…국내 연구팀, 순서도 정립

과학기술정보통신부는 김동성 포항공대 교수와 최동휘 경희대 교수 연구팀이 액체 마찰 대전열을 세계 처음으로 정립했다고 29일 밝혔다.

정전기 현상은 두 물체 사이에 마찰이 일어날 때 물체 표면이 서로 반대 전하를 띄는 현상이다. 마찰 대전열은 이들 물체 가 정전기 현상을 일으켰을 때 어느 쪽이 양의 전하를 띨지, 얼마나 많은 정전기가 일어날지 알 수 있는 지표가 된다.

앞서 연구팀은 정량 액체를 옮기는 기구인 '피펫'을 쓰던 중 실리콘 기름에 떨어진 액체 물방울이 알 수 없는 힘으로 예상과 다르게 움직이는 걸 발견해 2013년 액체 정전기 현상을 학계에 처음 보고했다.

이후 연구팀은 액체 마찰 대전열을 만들기 위해 일정한 전하를 가진 고체를 기준으로 액체 사이의 마찰 움직임과 접촉 면적을 통제하는 측정 방법을 제안했다.

◇ 지스트·카이스트 연구팀, 이산화탄소 분해 방법 입증

광주과학기술원(지스트)과 한국과학기술원(카이스트)은 26일 초미세 계단형 구리(Cu) 촉매 표면이 이산화탄소(CO2) 분자를 효과적으로 분해할 수 있음을 입증했다고 밝혔다.

지스트 물리·광과학과 문봉진 교수 연구팀과 카이스트 화학과 박정영 교수 연구팀은 상압 전자터널링 현미경 기술을 활용해 머리카락 두께의 10만분의 1 크기의 계단형 표면 구조가 온실가스의 분해 반응 향상에 기여한다는 것을 시각적으로 제시했다.

연구팀은 구리 촉매 표면의 계단 위치와 충돌한 이산화탄소 분자가 상온에서도 쉽게 분해됐고, 분해된 일산화탄소 분자와 산소 원자가 표면의 구조변화를 유도해 촉매반응 경로에 영향을 끼칠 수 있다는 점을 발견했다.

이번 결과는 기존 측정기술의 한계를 극복하고 살아있는 듯한 촉매의 실제 모습을 구체적으로 보여줬다는 평가를 받았다.

◇ 세라믹기술원, 전자빔 활용해 고효율 유기 태양전지 개발

한국세라믹기술원은 허수원 박사가 전자빔을 활용한 저온 열처리 공정을 적용해 에너지 변환 효율과 장기 안정성이 향상된 유기 태양전지를 개발했다고 29일 밝혔다. 

유기 태양전지는 가볍고 형상에 제약이 없으며, 용액공정으로 제작할 수 있어 큰 면적으로 제작하기 쉽고 다양한 모바일 장치와 인체 부착형 센서 등의 전원으로 적용할 수 있다.

하지만 산소와 수분에 약점을 보이는 유기물의 사용으로 인해 기존의 실리콘 태양전지보다 효율과 장기 안정성이 떨어지는 단점이 있다.

연구팀은 효율을 향상하면서도 전력을 발생시키는 동안 안정한 유기 태양전지를 개발하기 위해 전자빔 처리기술을 도입했다.

그 결과 ZnO층에 존재하는 탄소·수소 등의 불순물이 많이 감소했으며 아연(Zn)과 산소(O)의 결합도는 약 19% 향상됐다. 또 ZnO층의 박막 밀도가 약 18% 높아지고 전자의 이동이 1.47배 증가해 유기 태양전지의 효율을 15.8%로 끌어올렸다.

◇ 서강대 연구팀, 실환경 투과전자현미경 분석법 개발

서강대학교 물리학과 유효빈 교수, 양상모 교수 연구팀은 학계 최초로 실환경 투과전자현미경(Operando transmission electron microscopy) 분석법을 개발해 전압 인가 시 나타나는 2차원 강유전체의 분극 도메인 구조 변화를 실시간 관찰했다. 해당 연구 결과는 물질의 구조를 제어해 정보를 저장하고 읽는 차세대 비휘발성 메모리 소자를 개발하는 데 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

연구진은 실환경 투과전자현미경 분석법을 개발해 실제 전자소자가 작동하는 환경에서 전압 인가를 통해 물질의 구조 변화를 유도하였고, 이 변화 과정을 최초로 실시간 관찰하였다. 원자 구조를 변화시켜 정보를 저장하는 과정에서 저장 속도를 결정짓는 구조적 인자들을 파악할 수 있었고, 이를 통해 고성능 메모리 소자 개발에 크게 이바지 할 것으로 기대된다. 또한 물질의 원자 구조를 정적인 상태에서만 분석해왔던 기존 분석법의 한계를 극복하고 동적인 관점에서 분석하는 새로운 패러다임을 제시하였다.