◇ 부경대 연구팀, 상처 치유 기능 갖춘 첨단 센서 개발

부경대는 최근 한국생산기술연구원과 함께 항균과 상처 치유 기능을 갖춘 첨단 산도(pH) 센서를 개발했다고 3일 밝혔다. 공동연구팀이 개발한 센서는 상처 상태를 실시간 감시하는 것은 물론 항균과 상처 회복 촉진 기능을 동시에 구현했다. 

상처의 상태에 따라 변화하는 pH를 실시간으로 측정하는 웨어러블 센서의 표면을 특수 처리했다. 그 결과 박테리아 살균 기능과 친수성을 동시에 갖춰 초기 상처 회복을 촉진하는 효과가 나타났다. 

연구팀 이동욱 박사는 "기존에 사용되는 고분자 소재 표면을 개선하는 방식으로 다기능성을 갖춘 하나의 웨어러블 기기를 개발했다며 "만성 상처로 고통받는 환자들에게 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

◇ KAIST 연구팀 '꿈의 주파수' 기술 개발

KAIST는 김승우·김영진 기계공학과 교수 공동연구팀이 1000조분의 1의 안정도를 가진 테라헤르츠파 생성 기술을 개발해 연구 성과를 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재했다고 3일 밝혔다.

테라헤르츠파는 100GHz(기가헤르츠)~3THz(테라헤르츠) 대역에 해당하는 전자기파의 일종이다. ‘꿈의 주파수’로도 불린다. 물체를 쉽게 투과하는 성질을 지니면서 동시에 사용자가 원하는 방향으로 전자기파를 뻗어나가게 할 수 있기 때문이다. 그러나 문제는 기존에 만든 테라헤르츠파의 파장(진폭의 최대 높이인 마루와 마루 사이의 거리)이 일정하지 않다는 것이다. 파장의 길이가 일정해야 전자기파에 데이터를 안정적으로 실어 전송할 수 있다.

이에 연구팀은 강한 빛인 레이저에 체로 거르는 과정과 유사한 방식을 적용했다. 레이저에서 특정한 전자기파를 두 가닥만 추출한 뒤 잡음 보상 및 제어 기술을 적용했다. 이후 두 전자기파를 안테나로 받아 다시 섞는 과정을 거치면서 파장의 길이 변화가 1000조분의 1에 불과할 정도로 안정된 초안정 테라헤르츠파를 만들었다.

◇ 리튬메탈 전지 내구성 3배 향상 기술 개발

지스트는 28일 신소재공학부 엄광섭 교수팀이 KIST 전북분원 복합소재기술연구소 탄소융합소재연구센터 연구팀과 함께 탄소섬유 페이퍼를 음극소재로 사용해 리튬메탈 전지의 내구성을 3배 이상 향상시키는 기술을 개발했다고 밝혔다.

지스트 연구팀은 리튬메탈 전지의 음극 소재로 쓰이는 구리 박막(리튬메탈 코팅)을 리튬메탈이 함유된 얇은 탄소섬유 페이퍼로 대체했다. 탄소섬유 페이퍼는 탄소 단섬유 위에 무기 나노입자인 비결정질 탄소와 탄산나트륨으로 표면처리를 해 리튬 친화적인 특성을 갖는 동시에 리튬 수지상 결정이 뾰족하게 성장하지 못하도록 한다고 연구팀 측은 말했다. 개발된 탄소섬유 페이퍼 음극소재를 사용한 결과, 구리 박막보다 3배 이상 높은 내구성을 가진 것으로 나타났다.

◇ 포스텍·울산대 연구팀, 악어 가죽처럼 신축성 있는 압력센서 개발

포항공대(포스텍)는 화학공학과 조길원 교수, 이기원∙손종현 박사 연구팀이 울산대 화학과 이승구 교수 연구팀과 함께 마이크로돔 구조와 주름진 표면 구조를 도입한 압력센서를 개발했다고 1일 밝혔다.

악어는 물결의 작은 움직임에 고도로 발달하고 민감한 피부 감각으로 인식해 먹이가 움직이는 방향을 찾아간다. 악어 피부 감각기관은 압력을 감지할 수 있는 규칙적인 반구 형태의 감각 돌기와 그 사이에 주름이 있는 접힘 부위로 구성돼 있다.

이 덕분에 악어가 몸을 움직여도 돌기 사이에 있는 접힘 부분만 변형되고 돌기 위 감각 감지부는 변형에 영향을 받지 않는다. 이 연구팀은 이런 악어 피부 감각기관을 구조적∙기능적으로 모사해 미세 주름과 반구형 구조를 지닌 고분자 탄성체로 구성된 압력센서를 구현했다.

◇ UNIST-고려대 연구팀, 빛으로 제어하는 맥신 이온 채널 개발

울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 고현협 교수팀이 고려대 곽상규 교수팀과 함께 '근적외선 빛에 양이온만 선택 이동시킬 수 있는 광반응성 이온채널'을 개발했다고 28일 밝혔다. 광반응성 이온채널은 생체 내 특정 자극에 선택적으로 반응하는 이온채널을 모사한 것이다.

빛을 쪼여주는 위치에 따라 방향성 있게 이온 이동이 가능해 광반응성 센서와 소자에 활용할 수 있다.

공동연구진은 근적외선 빛에 민감한 이온채널을 개발하고자 2차원 평면구조인 맥신(Mxene) 나노 시트를 사용해 이온이 이동할 수 있는 채널을 만들었다. 맥신과 금 나노스타는 근적외선 파장의 빛을 흡수해 열로 전환하는 광열 효과가 뛰어나다.

◇ ‘초당 250억 비트’ 전송하는 광원소자 상용화

한국전자통신연구원(ETRI)은 광통신 전문기업 엘디스와 25Gbps(초당 250억 개 비트) 속도로 30㎞ 이상 데이터를 전송하는 전계흡수변조형 광원소자 상용화에 성공했다고 2일 밝혔다.

그동안 5G 이동통신과 같은 대용량 통신서비스에서는 광원에 전류를 직접 걸어 변조하는 방식을 사용했다. 

이번에 상용화된 광원소자는 전계흡수방식으로 개발됐다. 전계흡수방식은 일정한 세기로 빛을 방출하는 광원소자의 빛을 순간적으로 흡수해 출력하는 방식이다. 또 가해진 전압에 따로 광출력 세기를 조절할 수 있다.

연구팀은 광원소자 출력단에 온·오프 신호를 만들 수 있는 전계흡수변조기(EAM)를 제작했다. 기존 방식은 광원에 직접 전류를 걸었다면, 전계흡수방식은 광원소자의 빛을 흡수하는 출력단에 전압을 거는 방식으로 온·오프 신호를 만들 수 있다. 광원소자가 충·방전할 일이 없기 때문에, 변조 속도와 신호품질을 모두 향상시킬 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

◇ '금속 3D프린팅 신기술' 개발

한국재료연구원(KIMS)은 접합기술연구실 송상우·김찬규·서강명 박사 연구팀이 창원대학교 기계공학부 조영태, 김석 교수 연구팀, 한국기계연구원 부산기계기술연구센터 조대원 박사 연구팀과 공동연구로 용접기법을 사용하는 금속 3D프린팅 과정에서 용융금속 부피를 제어하는 원천기술을 개발하고, 이를 통해 3차원 공간에서 금속을 자유롭게 연속적으로 프린팅할 수 있는 '금속 3D프린팅 펜 적층제조 원천기술' 개발에 성공했다고 3일 밝혔다.

연구팀이 개발한 금속 3D프린팅 펜 기술은 3차원 공간에서 용접 토치가 움직이는 방향으로 금속을 자유롭게 연속적으로 적층제조할 수 있다.

레이저를 사용하는 기존의 금속 3D프린팅과 비교해 장비 구축 비용이 저렴하고, 상용 용접재료를 사용해 빠르게 적층제조할 수 있는 경제성까지 갖추었다.

◇ UNIST "제올라이트 모방 다공성 물질 구조 예측 성공"

울산과학기술원(UNIST)은 화학과 최원영 교수 연구팀이 금속-유기물 다공성 고체의 한 종류인 제올라이트(Zeolite) 모방 다공성 고체(ZIF)의 구조를 예측하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

UNIST에 따르면 제올라이트는 산업에서 중요한 다공성 고체로, 기체 분리, 저장 및 촉매 작용 등 여러 분야에서 사용된다.

하지만 기공의 크기가 크지 않고 화학적 환경을 분자 수준에서 조절하는 것이 쉽지 않다.

연구팀은 200만개가 넘는 제올라이트 구조로부터 합성될 가능성이 높은 207개의 ZIF 구조들을 제시했다. 이 가운데 밀도범함수 이론을 이용해 최종 207개 ZIF 후보군의 가상 결정 구조와 안정화된 구조의 에너지를 계산했다. 또 이 ZIF 구조의 다공성에 주목해 고성능 수소 저장체로서의 사용 가능성을 확인했다.

◇ 산업부, 소부장 신뢰성·소재성능 향상에 250억 지원

산업통상자원부는 27일 총 250억원 규모의 올해 '소부장(소재·부품·장비) 신뢰성기반활용지원사업'을 공고한다고 밝혔다. 소부장 신뢰성기반활용지원사업은 소부장 기업이 공공분야 등에 구축된 소부장 인프라를 적극적으로 활용하도록 신뢰성 바우처를 발급하는 사업이다.

기술개발·사업화 등 종합적 서비스를 지원하는 정기형 과제와, 현장 수요에 상시 대응하는 수시형 과제로 기업수요에 맞는 소부장 신뢰성·소재성능 향상을 지원해 왔다.

올해부터는 서비스 선택방식이 서비스 제공기관 중심형에서 서비스 수요기업 맞춤형으로 개편된다.

◇ 중형 전기차, 기계식 주차장 주차…이륜차 차체 보조금 신설

무게가 많이 나가는 중형 전기차도 기계식 주차장에 주차가 가능해질 전망이다. 전기 오토바이 차체에 대한 보조금 기준을 신설해 배터리 교체 산업에 활력을 불어 넣는다. 이차전지 공장 증설 관련 애로사항을 해소하고 인근 지역의 규제를 개선해 연구개발(R&D) 센터 증설을 지원한다.

정부는 2일 이 같은 내용의 '기업투자·민생경제 활력 제고를 위한 규제혁신'을 공개하고 이차전지·전기차, 에너지, 물류 등 9건의 투자 프로젝트 애로를 해소해 총 2조8000억원의 투자와 1만2000명 고용을 창출하겠다고 밝혔다.