◇ 산업부, 용인 반도체산단 용수시설 TF 2차 회의…"신속한 처리 요청"

산업통상자원부는 12일 용수시설 설치 문제 해소를 위한 '용인 반도체산단 용수시설 TF' 2차 회의를 개최했다고 밝혔다. 

앞서 산업부는 용인 반도체 산단의 용수시설 구축과 관련, 여주시와의 협의 등 남은 인허가 절차의 조속한 마무리를 지원하기 위해 지난 2일 '용인 반도체 산단 용수시설 TF'를 구성하고, 여주시장 면담 및 관계기관 간담회를 개최한 바 있다. 

첫 회의에서 산업부는 용인 반도체 산단의 적기 준공 필요성에 대해 여주시와 공감대를 형성하고, 여주시와 용인 반도체 산단 프로젝트의 상생을 위해 산업부가 필요한 역할을 수행해 나가겠다고 밝혔다.

◇ 교통안전공단, 자동차검사 시 전기차 배터리 안전진단 서비스

한국교통안전공단은 자동차 검사 때 전기차를 대상으로 배터리 성능과 안전을 진단하는 서비스를 시행한다고 11일 밝혔다.

공단은 이날부터 전기차 배터리 성능과 관련된 항목인 총 동작시간, 누적 충·방전량, 배터리 충전상태(SOC), 배터리 열화 상태(SOH), 급속 충전 횟수 등을 진단해 차주에게 진단 내용을 제공한다.

안전과 관련해서는 고전압 부품절연, 배터리셀 간 전압, 배터리 모듈 온도 등을 진단한다.

공단은 배터리 화재 등을 예방하기 위해 국내 모든 자동차의 고전원 전기장치와 전자장치를 검사할 수 있는 전자장치 진단기를 자체 개발했다. 우선 전국 59개의 공단 자동차검사소에서 정기검사를 받는 전기차를 대상으로 진단 서비스를 제공하고, 향후 민간 검사소까지 서비스를 확대할 방침이다.

◇ 전기차 배터리 성능 저하 원인 찾았다

한국과학기술연구원(KIST)은 장원영 에너지저장연구센터 책임연구원과 김승민 전북분원 탄소융합소재연구센터 책임연구원 공동연구팀이 통상적으로 활용되는 충전방식인 정전류-정전압 방식이 조건에 따라 배터리의 성능 저하 원인이 될 수 있다는 사실을 밝혀냈다고 11일 밝혔다.

리튬 이온전지는 충전시 충전 전압의 안전 상한선을 유지하면서 충전 용량을 최대한 확보하기 위해 주로 정전류-정전압 방식을 활용한다. 먼저 일정한 전류를 흘려주는 방식(정전류)으로 충전한 이후 일정한 전압을 유지하는 구간을 삽입하는 방식(정전압)이다. 이는 최대한의 주행거리를 확보하고 고속 충전시 발생하는 전지 소재의 입자 불균일성을 완화해 구조 불안정성을 낮추는 역할을 한다고 알려져 있다.

정전류-정전압 방식은 하이-니켈계 양극 소재의 경우 충전 전압 안전 상한선 대비 낮은 전압으로 충전될 때 효율적이며 충전전압 안전 상한선을 최대한 활용해 충전을 진행할 경우 오히려 배터리의 성능저하를 유도할 수 있다는 사실을 확인한 것이다.

◇ 재료연구원·화학연구원 "그린수소 생산시대 앞당긴다"

한국재료연구원(KIMS)은 나노표면재료연구본부 그린수소재료연구실 최승목 박사 연구팀이 한국화학연구원(KRICT) 이장용 박사 연구팀과 융합연구를 통해 비귀금속 기반의 장수명·고효율 음이온교환막 수전해 스택 기술 국산화에 성공했다고 11일 밝혔다.

재료연구원은 고활성·고내구 비귀금속 촉매 소재 합성 기술과 대면적 전극 공정 기술, 막전극접합체 제조 기술 및 스택 조립·운전 기술을 맡았고, 화학연구원은 음이온교환 소재 및 고분자 분리막 제조 기술을 융합해 핵심 소재 부품을 모두 국산화한 것이다.

공동연구팀은 개발 기술을 상용 대면적 다중셀 스택에 적용해 저위발열량기준 수소 발생 효율 75.6%, 수소 1㎏ 생산에 필요한 소비전력 44㎾/h, 연속운전 2000시간 동안 성능 감소율 0.2%를 달성했다.

◇ 생기원, 폴더블 디스플레이 주름 해결 필름 개발 성공

생기원 친환경융합소재연구부문 홍성우 박사 연구팀은 10일 기존 유리 기반 소재의 광 특성을 유지하면서도 굴곡 신뢰성을 갖춘 고강도 투명 유연 광학필름을 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 CTC(전하이동복합체) 제어를 통해 세계 최고 수준의 물성 및 특성을 가지는 새로운 불소계 폴리이미드 개발에 성공했다. 탄성계수 8㎬ 이상, 전체 투과율 90%, 황색지수 3 이하를 나 타내고, 20만회 이상 폴딩·언폴딩 후에도 일체의 깨짐, 갈라짐, 주름도 발생하지 않는 유연성 및 굴곡 신뢰성을 가진 광학필름 제조에 성공했다.

◇ KAIST, 복제 불가 사물인터넷 보안·인증 원천기술 개발

KAIST는 신소재공학과 김상욱 교수 연구팀이 사람의 지문과 같이 각기 다른 형태를 형성하는 무작위적인 분자조립 나노패턴을 이용해 새로운 IoT(사물인터넷) 보안·인증 원천기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

DGIST(대구경북과학기술원) 로봇및기계전자공학과 김봉훈 교수, 성균관대 화학공학/고분자공학부 권석준 교수와 공동연구를 통해 개발된 이번 인증기술은 김상욱 교수의 분자조립 나노 패턴 기술을 이용, 서로 다른 모양을 갖는 수십억 개의 나노 패턴을 저비용으로 만들어낼 수 있다.

또 높은 보안수준을 유지하면서 초고속 인증이 가능하며 나노 크기의 소형화를 통해 눈에 보이지 않는 투명소자나 초소형 장치는 물론 개미 혹은 박테리아에도 부착할 수 있어 미생물 인식 칩으로도 활용 가능하다.

◇ UNIST, '분산형 플라스틱 쓰레기 자원화' 경제·환경 타당성 검증

UNIST(울산과학기술원)는 임한권 교수팀이 분산형 시스템과 기존의 중앙집중형 열분해유 생산 시스템의 경제적·환경 타당성을 비교 분석한 결과를 국제학술지인 저널 오브 클리너 프로덕션(Journal of CleanerProduction) 8월호에 발표했다고 11일 밝혔다. 

분석 결과, 플라스틱 처리량은 중앙 집중 형태가 많았지만, 연간 수익이나 이산화탄소 배출(환경 타당성) 부문에서는 분산형이 우위를 보였다. 일간 플라스틱 처리량은 중앙집중형이 3100~4600kg, 분산형 시스템은 1000~4000kg로 나왔다. 최대 연간 수익은 각각 14만7800달러(한화 약 1억 9000만원)와 19만6600달러(한화 약 2억 6000만 원)로, 이산화탄소 배출량은 일간 670~1430 kg와 100~1000 kg로 예측됐다. 

연구팀은 총 61개 지역에서 배출된 플라스틱 쓰레기들이 6개의 컨테이너 형태 분산형 설비와 중앙집중형 공장으로 운송된다고 가정해 이 같은 결과를 얻었다. 실제 지역별로 배출되는 플라스틱 양을 반영했다.

제1 저자인 보리스(Boris Brigljević) UNIST 연구원(現 ㈜카본밸류 소속)은 "플라스틱 쓰레기 배출원은 넓은 지역에 걸쳐 분포하는 특성이 있어서 소규모의 플라스틱 열분해 공장이 산재한 경우를 분석해 보게 됐다"라고 밝혔다.

◇ 조선대-GIST 교수팀, 산화물 반도체 나노스케일 물성 규명

조선대는 강현철 신소재공학과 교수팀이 노도영·문봉진 광주과학기술원(GIST) 교수팀과 함께 차세대 반도체 센서 및 고출력 소자로 주목받고 있는 산화물 반도체 상전이 현상을 이해할 수 있는 나노스케일 물성을 분석했다고 8일 밝혔다.

연구팀은 최첨단 방사광 X-선 연구 기법을 활용해 이산화바나듐 박막 및 산화갈륨 박막의 극미세 원자구조와 전기적 특성 사이의 상관관계를 규명했다.

산화물 반도체 박막의 상전이 과정에서 발생하는 극미세 원자구조와 전자수송의 상관관계를 규명하기 위한 연구 플랫폼을 구축하고 이를 증명하기 위한 연구를 진행했다. 이 과정에서 이산화바나듐 박막의 경우 잘 정렬된 단사정계 나노결정의 생성과 소멸이 전체 금속-부도체 상전이 특성을 좌우한다는 것을 밝혀냈다.

또한 차세대 고출력반도체 소재로 각광받고 있는 산화갈륨 박막의 경우 순수갈륨 및 산화갈륨상의 존재가 전자수송을 제어하고 기존에 관찰되지 않았던 매우 넓은 범위에서 밴드 갭을 조절한다는 사실을 규명했다.

◇ 동국대·GIST 연구팀, 차세대 유기태양전지 공정 개발

8일 동국대에 따르면 이 학교 융합에너지신소재공학과 권순철 교수와 이광희 GIST 신소재공학부 교수의 공동 연구팀은 금속산화물 잉크에 음이온 촉매를 더해 상온에서 높은 성능의 몰리브덴 산화물과 양산 가능한 차세대 고효율·장수명 유기태양전지를 개발했다.

이 같은 상온 공정은 기존 프린팅 방식보다 단순화돼 유기태양전지 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 몰리브덴 산화물 잉크에 단순히 리튬비스마이드(LiTFSI) 음이온 촉매를 첨가하여 상온에서 잉크를 도포하는 공정만으로 치밀한 금속산화물 네트워크를 형성했다. 이를 통해 전기전도성 박막의 전기전도도는 기존 공정 대비 20배 이상 향상됐다.

이번 실험에서 연구팀은 강한 전기음성도를 가진 음이온 촉매가 기능성 유기물에 전자 재배열을 유도할 수 있다는 가능성을 확인했다. 이 과정에서 표면의 형태, 원소 분포 등을 비교해 원리도 파악한 것으로 알려졌다.

◇ UNIST, 물 전기분해 효율 높이는 전극 코팅 기술 개발

울산과학기술원(UNIST)은 그린수소 생산 기술로 불리는 물 전기분해의 효율을 높이는 전극 코팅 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

UNIST에 따르면 에너지화학공학과 류정기 교수 연구팀은 전극 표면에 수화젤(Hydrogel)을 코팅해 물 전기분해의 성능을 높이는 기술을 개발했다. 물 전기분해는 물에 담긴 전극에 전류를 흘려 물을 산소와 수소로 분해하는 기술이다.

물이 전기분해돼 나온 수소와 산소는 전극 표면에 달라붙어 기포가 되는데, 이를 제때 제거하지 못하면 전극에 과부하가 걸리고 반응이 더뎌지는 문제가 생긴다. 액체 반응물이 기포에 막혀 전극 표면에 공급되지 못하기 때문이다.

연구팀은 이 문제를 해결하고자 전극에 수화젤을 코팅하는 기술을 개발했다. 수화젤은 물을 잘 빨아들여 기저귀, 소프트렌즈 재료 등으로 쓰이는 물질이다. 연구팀이 수화젤을 다공성 전극에 코팅해 물을 전기분해한 결과 코팅하지 않은 경우보다 고전압에서 수소 생산 능력이 150% 증가했다.