◇ 경주에 ‘공유배터리 연구센터’ 준공…배터리 교환 지원
경북 경주시 외동읍 e-모빌리티 연구단지에 ‘공유배터리 안전연구센터’가 문을 열었다.
13일 경주시에 따르면 공유배터리 안전연구센터는 전기이륜차 배터리 교환 시스템의 운영체계 마련과 상용화 지원을 위한 기반 시설이다. 전기이륜차 소유주가 고가의 배터리를 직접 구매하지 않고, 필요시 지정된 배터리 충전 스테이션에서 교환해 사용할 수 있는 구독형 배터리 서비스 시스템을 지원한다.
센터는 산업통상부 국가 공모사업으로 총 381억원의 예산이 투입됐다. 부지면적 7704㎡, 연면적 1775㎡(지상2층) 규모로 구축됐다. 기술지원을 위한 연구동, 데이터베이스 구축을 위한 관제동, 신뢰성 향상을 위한 시험평가동 등으로 구성됐다.
◇ K배터리 표준화 본격 추진…정부, 2030년까지 국제표준 9종 개발
산업통상부 국가기술표준원이 13일 ‘케이(K)배터리 표준화 포럼’을 열고 이차전지 제조 강국이 되기 위한 ‘이차전지 표준화 전략’을 발표했다.
이차전지 표준화는 배터리 셀과, 모듈, 팩, 시스템 등 배터리 관련한 구성품 등의 기준과 규격을 정하는 것으로, 서로 규격이 다른 데서 발생할 수 있는 화재 등 안전 문제를 최소화 할 수 있다. 정부는 이차전지 표준화를 통해 세계 시장에서 이차전지 제조업체의 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 정부는 2030년까지 국제표준 9종을 개발하고, 국가표준 10종 및 단체표준 6종을 제정할 계획이다.
구체적으로는 현재 널리 사용되고 있는 ‘상용 이차전지’와 관련해 셀 열폭주 시 발생하는 가스 분석방법, 배터리 상태 정보 분석방법, 배터리 핵심소재인 양극재·음극재의 성분 분석방법 등에 대한 표준을 제정할 방침이다.
◇ 단국대 연구팀, ‘점토광물 활용’ 2차 전지 안전성·수명 향상 입증
단국대학교는 에너지공학과 원종호 교수 연구팀이 점토광물을 활용해 2차 전지의 안전성과 수명을 향상하는 연구 결과를 입증했다고 14일 밝혔다. 그동안 분리막으로 주로 사용한 폴리올레핀계 소재(폴리에틸렌, 폴리프로필렌)는 제조 비용이 낮고 대량생산이 쉽지만, 열 수축에 내구성 저하, 리튬 덴드라이트 성장 문제로 안전성과 수명 측면에서 한계가 있다.
산업계는 점토광물(Clay Mineral)이 차세대 분리막 소재로 주목받으며 활발한 연구를 진행 중이다. 연구팀은 점토광물을 분리막 표면에 코팅해 각 구조(1D·2D·3D) 형태학적 특성이 분리막 성능에 미치는 영향을 분석했다.
점토광물 분리막의 열 안정성, 이온전도도, 기계적 내구성 변화를 검증해 기존 폴리올레핀계 분리막에 비해 5배 이상 전해질 흡수율을 보여, 이차전지의 충방전 속도, 용량, 수명을 모두 개선했다는 사실을 입증했다.
◇ 성균관대, AI 결합 '차세대 촉매반응 개발 플랫폼' 구축
성균관대 화학과 류도현 교수 연구팀은 한국과학기술원(KAIST), 연세대 연구팀과 함께 인공지능(AI)을 결합한 '초고효율 촉매반응 개발 플랫폼'을 구축했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 해당 플랫폼을 통해 다양한 물질(기질)에 적용할 수 있으면서 동시에 높은 선택성을 보이는 새로운 비대칭 촉매반응을 개발했다.
연구팀은 여러 물질을 동시에 실험해 데이터를 빠르게 얻고, 그 결과를 AI가 학습해 가장 적합한 촉매를 찾아내는 방식을 도입했다. 이를 통해 기존보다 훨씬 빠르고 정확하게 '다양한 물질에도 통하는 촉매'를 설계할 수 있었다.
연구팀은 혼합된 시료를 분석해 실험 속도를 기존보다 약 8배 높였고, 총 31종의 촉매를 8종의 기질에 대해 시험해 반응 경향을 분석했다. 이어 획득한 대량의 실험 데이터를 AI가 학습해, 복잡한 계산 없이도 어떤 촉매가 특정 물질에 가장 잘 맞는지를 예측할 수 있게 했다.
◇ 성균관대 연구팀·GIST 공동연구팀, 고성능 수직 트랜지스터 개발
성균관대 나노과학기술원(SAINT) 강보석 교수 연구팀이 광주과학기술원(GIST) 김현호 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 차세대 반도체 소자인 수직 트랜지스터의 성능을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 구조를 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 '무어의 법칙' 한계를 극복하기 위해 새로운 반도체 물질인 이셀레늄화몰리브덴(MoSe₂)을 채널로 도입했다. 이 물질은 특수 열처리 과정을 통해 전자의 흐름을 정밀하게 조절할 수 있도록 설계되었으며, 이를 통해 트랜지스터 내부에서 발생하는 누설전류를 획기적으로 억제하는 데 성공했다.
그 결과, 원자 4~5개 수준 두께의 매우 얇은 채널을 가진 수직 트랜지스터에서 최대 128,000의 점멸비(on/off ratio)를 구현했다. 이는 트랜지스터가 켜진 상태와 꺼진 상태를 얼마나 명확하게 구분할 수 있는지를 나타내는 대표적 성능 지표로, 기존 수직 트랜지스터 대비 약 1,000배 향상된 수치다.
◇ 자유롭게 휘고 수술 없이 치료하는 초음파 센서 기술 개발
한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 이현주 교수 연구팀이 반도체 웨이퍼 공정(MEMS)을 활용해 유연함부터 단단함까지 자유롭게 구현할 수 있는 '플렉스 투 리지드(FTR)' 구조 초음파 트랜스듀서(센서)를 제작했다고 12일 밝혔다.
연구팀은 저온에서 녹는 저융점 합금(LMPA)을 소자 내부에 삽입해 전류를 가하면 금속이 녹아 자유롭게 형태를 바꾸고 냉각 시 다시 고체로 굳어 원하는 곡면 형태로 고정할 수 있는 기술을 구현했다.
기존의 고분자(폴리머) 막 기반 초음파 센서(CMUT)는 낮은 탄성계수로 충분한 음향 에너지를 발생시키지 못하고 진동 시 초점이 흐려지는 문제가 있었다. 또 곡률 조절이 어려워 목표 위치에 정밀하게 초점을 맞추기 힘든 한계가 있었다.
연구팀은 단단한 실리콘 기판에 유연한 엘라스토머(고무 유사 물질) 브리지를 결합한 FTR 구조를 고안, 높은 출력 성능과 유연성을 동시에 확보했다. 내부의 저융점 합금은 전류에 의해 고체와 액체 상태를 오가며 소자의 형태를 자유롭게 조정하고 고정할 수 있도록 돕는다.
◇ GIST-경북대, 뇌처럼 학습 ‘AI 반도체’ 기술 개발
광주과학기술원(GIST)은 반도체공학과 강동호 교수와 경북대학교 전기공학부 장병철 교수 공동 연구팀이 뇌의 신경세포(뉴런)들이 신호를 주고받는 연결 부위인 ‘시냅스’의 동작 원리를 바탕으로, 빛과 전압을 이용해 단일 소자에서 전류의 ‘양(+)·음(–)’ 두 방향을 모두 제어할 수 있는 ‘광전자 인공 시냅스’를 개발했다고 밝혔다.
이번 연구는 단일 소자만으로 양방향 인공 시냅스를 구현한 첫 사례로, 기존 하드웨어 신경망의 구조적 한계를 근본적으로 극복한 것으로 평가된다. 이 기술은 고집적·저전력 인공지능(AI) 반도체(뉴로모픽 칩) 구현을 앞당길 핵심 기술로, 향후 이미지 인식·패턴 분석 등 온칩 학습(On-chip learning)* 기반의 실시간 AI 처리 시스템에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.
◇ 체열로 LED 불 켜는 ‘필름 발전기’ UNIST 개발
사람 체온과 공기 간의 미세한 온도 차인 단 1.5℃의 온도 차만으로도 LED 전구를 켤 수 있는 필름 발전기가 나왔다.
UNIST 에너지화학공학과 장성연 교수팀은 세계 최고 성능의 유연 p형·n형 이온 열전 소재를 동시에 개발했다. 열전소재는 소재 내·외부의 온도 차로 전기를 만들 수 있는 일종의 발전기와 같은 소재다. 그중 '이온' 열전소재는 이온이 움직여 전기를 만든다. p형 소재는 양이온이, n형 소재는 음이온이 움직이는 형태다. 온도 차가 발생하면 이온이 차가운 쪽으로 쏠리면서 전압이 발생하고 전류가 흐르게 된다.
이번에 개발된 소재의 열전 성능지수(ZTi)는 p형 49.5, n형 32.2로, 이는 현재까지 보고된 이온 열전 소재 중 가장 높은 기록이다. 기존 최고 기록보다도 70% 향상된 수치다. 열전 성능 지수가 높을수록 온도 차가 크지 않더라도 전기를 잘 만들 수 있다.
◇ KAIST, 의과학·바이오 분야 AI 파운데이션 모델 개발 착수
한국과학기술원(KAIST)은 과학기술정보통신부 주관 'AI 특화 파운데이션 모델 개발 사업'의 '루닛 컨소시엄' 주요 참여기관으로 선정돼 의과학·바이오 분야 인공지능(AI) 파운데이션 모델 개발에 본격 착수했다고 14일 밝혔다.
이번 사업을 통해 KAIST는 바이오·의료 데이터 전주기 '의과학 특화 AI 파운데이션 모델'을 개발하며 AI 기반 생명과학 혁신 생태계 조성을 주도할 계획이다.
루닛 컨소시엄에는 루닛을 중심으로 트릴리온랩스, 카카오헬스케어, 아이젠사이언스, SK바이오팜, 리벨리온 등 7개 기업과, KAIST, 서울대, 뉴옥대(NYU), 국민건강보험공단 일산병원, 용인세브란스병원 등 9개 의료기관 및 연구기관이 동참한다.