헬로티 임근난 기자 | 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국전기연구원(KERI, 원장 명성호)과 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환)이 과학대중화 및 대국민 안전문화 확산을 위해 지난 25일, 전라남도 완도군 소재 소안초등학교를 방문해 ‘안전은 과학을 싣고’ 교육 프로그램을 진행했다. 이날 행사는 평소 과학체험 프로그램을 접하기 어려운 도서 지역의 소안초등학교 전교생 91명에게 △낙뢰 안전 교육 △금속재료 및 표면기술 관련 과학원리 교육 △연료전지 원리 교육 및 소금물 자동차 만들기 체험 등 ‘전기’와 ‘재료’를 주제로 과학강연 및 교구 만들기 체험 등을 제공했다. 또한, 학생들의 안전문화 인식 제고를 위해 심폐소생술 및 응급처치 교육 등도 함께 실시하며 과학과 안전이 함께 어우러진 뜻깊은 시간을 가졌다. 한국전기연구원 유청준 안전보안실장은 “전기는 우리 삶을 편리하게 만들어주지만 잘못 사용하면 위험할 수도 있는 존재이기 때문에 제대로 알고 잘 활용하는 것이 대단히 중요하다”며 “평소 과학과 안전에 대한 교육을 받기 어려웠던 학생들이 오늘 행사를 통해 좋은 추억을 가졌기를 바란다”고 말했다. 양 기관은 행사 후 학생 및 교직원을 대상으로 과학 및
헬로티 서재창 기자 | 한국재료연구원(KIMS) 에너지전자재료연구실 권정대, 김용훈 박사 연구팀이 충북대 조병진 교수 연구팀과 함께 차세대 뉴로모픽(신경 네트워크 모방) 반도체에 들어가는 핵심소재를 국내 최초로 개발했다. 이번 기술은 수 나노미터 두께의 2차원 나노소재를 이용해 신개념 멤트랜지스터 소자를 구현한 것이다. 멤트랜지스터는 ‘메모리’와 ‘트랜지스터’의 합성어이다. 연구팀은 1,000번 이상의 전기자극으로 신경 시냅스의 전기적 가소성을 재현성 있게 모방해 약 94.2%(시뮬레이션 기반 패턴 인식률 98%)의 높은 패턴 인식률을 얻는 데 성공했다. 반도체 소재로 널리 사용되는 몰리브덴황(MoS2)은 단결정 내에 존재하는 결함이 외부 전계에 의해 움직이는 원리로 작동된다. 하지만 이는 결함의 농도나 형태를 정밀하게 제어하기 어려운 문제가 있었다. 연구팀은 문제 해결을 위해 산화니오븀(Nb2O5) 산화물층과 몰리브덴황 소재를 순차적으로 적층하는 방법을 택했다. 이를 통해 외부 전계에 의한 높은 전기적 신뢰성을 갖춘 멤트랜지스터 구조의 인공 시냅스 소자를 개발할 수 있었다. 또한 연구팀은 산화니오븀 산화물층의 두께를 변화시켜 저항 스위칭 특성을 자유롭게 조
헬로티 이동재 기자 | 전 세계적인 전기차 수요 급증과 미래 산업의 전동화, 무선화로 모든 사물이 배터리로 움직이는 시대가 다가오고 있다. 배터리는 친환경화라는 트렌드 속 지속 가능한 성장의 핵심 수단이며, 관계부처 합동 ‘2030 K-배터리 발전 전략’에서 밝힌 바와 같이 탄소중립의 열쇠로써 다시 한 번 주목받고 있다. 하지만 최근 배터리 전극 습식 제조과정에서 용매 건조로 인해 1kWh당 42kg의 이산화탄소가 발생하는 것으로 확인돼 친환경 제조를 위한 공정 혁신이 필요하다. 또한 기존의 배터리 전극 습식 제조 시 건조 공정에서 발생하는 용매와 소재의 층 분리 현상으로 인해 약 100마이크로미터(㎛) 이상의 두께로 전극을 코팅할 수 없다. 이것은 현재 배터리 에너지밀도가 250Wh/kg 이상으로 향상하는 것을 가로막는 기술적인 문제로 꼽힌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 한국에너지기술연구원 울산차세대전지연구개발센터 김진수 박사 연구진이 산학연 드림팀을 구성해 탄소배출이 없는 친환경 배터리 만들기에 나섰다. 이번 컨소시엄은 한국에너지기술연구원이 총괄주관으로 한국전기연구원, 한국재료연구원, 한국과학기술연구원, ㈜윤성에프앤씨, ㈜한화/기계가 참여하며 경상국립대
헬로티 김진희 기자 | 한국재료연구원(KIMS)은 이정환 원장이 경남대학교 신소재공학과 석좌교수에 위촉됐다고 발표했다. 이 원장은 지난 9월 30일(목) 경남대학교 총장실에서 개최된 위촉식에 참석해 향후 후학 양성에 적극적으로 나설 것을 약속했다. 이 원장은 1982년 한국기계연구원(現, 한국재료연구원)에 입사해 지금까지 소재성형연구센터장, 산업기술지원본부장, 선임연구본부장 등을 두루 수행했다. 또한 2007년 한국기계연구원 부설 재료연구소가 설립된 이후에는 부소장과 소장을 맡아 연구소의 원 승격을 위해 많은 노력을 기울인 바 있으며, 지난 해 연구소가 한국재료연구원으로 승격된 이후 그 공로를 인정받아 초대 원장에 선임되어 현재에 이르고 있다. 이 외에도 이 원장은 한국소성가공학회 회장, (사)한국엔지니어연합회 창원 회장, (사)한국산업기술인회 회장, 경남 경제혁신추진위원회 전문위원 등을 맡아 지역산업 발전에 많은 기여를 해왔으며, 국가과학기술자문회의 소재·부품·장비(이하 소부장) 기술특별위원회 정책제도 위원장, 소재·부품·장비 경쟁력강회위원회 위원 등을 역임하며 정부의 소부장 정책 지원에도 적극적으로 나서고 있다. 이 원장은 “유럽 최대의 응용과학연구소로
헬로티 조상록 기자 | 한국재료연구원(KIMS) 철강재료연구실 이창훈 박사 연구팀이 개발한 경량 스테인리스 철강 기술이 2020년 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 재료분야 Top100에 선정됐다. 경량 스테인리스 철강은 기존 스테인리스 철강보다 약 20% 가볍다. 기존의 경량 철강은 철에 가벼운 합금원소인 알루미늄을 첨가해 경량화를 달성해왔다. 이때 첨가되는 알루미늄은 쉽게 깨지는 취성을 증가시켜 알루미늄을 철에 10% 이상 첨가하기 힘든 한계가 있었다. 연구팀은 12%의 알루미늄을 첨가하고도 탄소, 망간, 크롬 등의 합금원소 첨가량을 최적화해 철강의 취성을 낮췄다. 특히, 크롬을 이용해 미세하고 치밀한 산화층을 생성함으로써 부식에도 잘 견딜 수 있도록 했다. 스테인리스 철강은 1910년대 개발된 이후 현재까지 사람들의 실생활에 밀접한 영향을 미치고 있다. 자동차·조선·건축·의료·가전 등 스테인리스 철강이 쓰이지 않는 곳을 찾기 힘들 정도다. 이는 부식에 약한 철강의 단점을 해결했기에 가능했다. 하지만 또 다른 철강의 숙제인 경량화는 여전히 해결하지 못하고 있다. 최근 미래 환경 예측에 관한 많은 보고에 따르면 이산화탄소 등 온실가스 감
헬로티 조상록 기자 | 한국재료연구원(KIMS)이 동아특수금속, 코렌텍, 월드트렌드와 함께 타이타늄 합금 소재부품 연구개발 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 각 기관은 8월 30일 타이타늄 합금 소재부품 연구개발 관련 공동 협력과 교류 증진에 상호 합의하고 비대면으로 업무협약을 맺었다. 타이타늄(Ti)은 기능성, 생체적합성이 우수해 임플란트, 인공관절 등에 사용되며, 고령화 등 영향으로 연간 6.6%씩 관련 시장이 급증하고 있는 소재 분야다. 그 중 의료용 타이타늄은 소수의 글로벌 기업에서 생산 중이며, 수요기업은 이미 검증된 수입 소재를 활용하고 있기에, 국산화 공정개발(용해·열간압연 등) 기반이 미비한 상황이다. 이번 업무협약은 고기능 타이타늄 합금 바이오·의료 및 안경테 소재 연구개발 협력을 목적으로 연구분야 기술개발, 인력양성 및 정부 정책, 기획 업무를 지원하는 것을 목적으로 한다. 네 기관은 앞으로 △고기능 타이타늄 합금 관련 연구개발 및 기술지원, △봉재/선재/판재 제조 관련 공정개발 및 기술지원, △수요 맞춤형 고기능 타이타늄 부품 및 제품 신뢰성 평가, △해당 분야 인력교류, 연구장비 공동 활용, 정기적 정보·기술교류회 개최 등을 수행할 예정
헬로티 조상록 기자 | 한국재료연구원(이하 재료연)이 일본의 수출규제 조치가 시행된 2019년 7월 이후 소재·부품·장비(이하 소부장) 기술자립을 위해 노력한 단계별(연구소기업·기술이전·기술지원) 기술사업화 성과를 발표했다. 성과사례1. 고내식, 난연성 마그네슘 합금 기술 사업화 재료연이 보유한 ‘고내식, 난연성 마그네슘 합금 기술’은 마그네슘 합금의 오랜 난제였던 발화문제와 부식성 문제를 획기적으로 개선한 신소재이다. SENM(올해 하반기 설립 예정인 재료연의 연구소기업)은 고내식, 난연성 마그네슘 합금의 원소재에 해당하는 잉곳과 빌렛을 제조하고 이를 부품화하는 공정개발을 추진함으로써 마그네슘 소재 국내 밸류체인의 핵심부분을 완성하게 된다. 또한 ‘고내식, 난연성 마그네슘 합금 기술’은 마그네슘 소재의 발화 저항성이 뛰어나고, 합금의 용해·주조과정에서 필수적으로 사용되지만 대기환경에는 치명적인 육불화황(SF6)의 사용을 대폭 줄일 수 있다. 이는 환경오염 문제로 점차 강화 및 확대되고 있는 탄소배출권 대응 차원에서 또 다른 장점으로 작용했다. 성과사례2. 수소자동차(FCEV)용 압축수소가스 저장 복합재 내압용기 상용화 개발 재료연은 국내 수소차 기술 향상과
헬로티 조상록 기자 | 한국재료연구원(KIMS)이 포스트 코로나 시대 대응 소재기술을 분석한 소재 종합서 ‘소재기술백서 2020’를 발행했다. 이번 백서는 해당 주제의 전문가가 참여해 소재 정보를 체계적으로 정리한 국내 유일의 소재기술백서이다. 지난 2009년 처음 발간해 올해로 열두 번째를 맞이했다. 이번 주제는 ‘포스트 코로나 대응 소재기술’이다. 2000년대 들어 주목받는 미래 먹거리로 바이오 분야에 집중한 국가 프로젝트가 상당수 생겨났다. 하지만 현재 국내 바이오 분야의 국제 경쟁력은 여전히 그 성과를 찾기 어렵다. 글로벌 이슈 흐름에 휘말리는 반짝 지원이 아닌 지속적인 관심과 적극적인 투자가 뒷받침됐다면 국내 코로나19 백신 개발 속도는 지금보다 훨씬 빨라졌을 수도 있다. 소재기술백서 2020은 국민 삶의 질 개선을 위한 응용과학기 기초과학의 토대 위에서 마련된다는 명제에 주목했다. 충분한 지원과 연구의 연속성을 유지해 장기적인 안목과 신뢰에 기반한 기다림이 있을 때 소재기술이 비로소 성과로 이어질 수 있다는 믿음이다. 이에 △방역·의료 소재, △언택트 환경·디지털 소재, △친환경·신에너지 소재 관련 기술을 심층 분석하고, 해당 분야 글로벌 정책과
헬로티 조상록기자 | 국내 연구진이 복잡한 형상을 가진 표면의 초미세 불량 요인을 자동으로 인식할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 한국재료연구원(KIMS) 재료인공지능·빅데이터연구실 강성훈 박사 연구팀은 인공지능(AI) 기술을 이용해 사람이 쉽게 분별하기 어려운 제품 표면의 초미세 불량을 정확하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 제품의 미세 불량은 다양한 형태로 나타나고 이를 눈으로 확인 및 검사하는 데는 많은 시간과 비용 손실이 발생한다. 특히 복잡한 형태의 계층 구조를 가진 부품의 표면은 3차원 형상을 띠고 있어 현미경이나 육안 판별만으로 그 정확성을 얻기에 다소 어려움이 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 3차원 형상을 2차원으로 단순화한 이미지를 통해 제품 표면의 계층 구조를 자동 인식하고, 기준이 되는 이미지로부터 벗어나는 미세 불량을 검출하는 인공지능 기술 개발에 성공했다. 적용된 인공신경망은 불량 요인의 특징을 자동으로 학습한 뒤 불량 검출 및 분류를 수행하게 된다. 특히 머리카락 굵기(50㎛)의 절반 수준인 초미세 불량은 눈으로 정확히 판독하는 게 불가능해 현미경을 이용해 시편 하나 당 수십 장의 사진 촬영을 통해 작업자가 이를
헬로티 김진희 기자 | 국내 연구진이 복잡한 형상을 가진 표면의 초미세 불량 요인을 자동으로 인식할 수 있는 기술을 개발하는 데 성공했다. 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 재료인공지능·빅데이터연구실 강성훈 박사 연구팀은 인공지능(AI) 기술을 이용해 사람이 쉽게 분별하기 어려운 제품 표면의 초미세 불량을 정확하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 제품의 미세 불량은 다양한 형태로 나타나고 이를 눈으로 확인 및 검사하는 데는 많은 시간과 비용 손실이 발생한다. 특히 복잡한 형태의 계층 구조를 가진 부품의 표면은 3차원 형상을 띠고 있어 현미경이나 육안 판별만으로 그 정확성을 얻기에 다소 어려움이 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 3차원 형상을 2차원으로 단순화한 이미지를 통해 제품 표면의 계층 구조를 자동 인식하고, 기준이 되는 이미지로부터 벗어나는 미세 불량을 검출하는 인공지능(AI) 기술 개발에 성공했다. 적용된 인공신경망은 불량 요인의 특징을 자동으로 학습한 뒤 불량 검출 및 분류를 수행하게 된다. 특히 머리카락 굵기(50㎛)의 절반 수준인 초미세 불량은 눈으로 정확히 판독하는 게 불가능해 현미경을 이용해 시편 하나 당 수십 장의 사진 촬
헬로티 김진희 기자 | 한국재료연구원이 국내 기업들과 함께 고성능 모터용 희토자석 국내 기술 자립화를 추진한다. 한국재료연구원이 지난 8일 한국재료연구원 본관동 대회의실에서 ㈜삼현, 성림첨단산업(주)과 함께 희토자석소재부품 연구개발 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 희토자석은 전기차, 발전기 등의 모터 성능과 효율을 좌우하는 핵심 소재이다. 빠르게 성장 중이지만 현재 전량 수입에 의존하고 있다. 특히 전 세계 희토금속의 72%를 생산하는 중국에 국내 희토자석 공급의 90% 이상을 의존하고 있어, 공급망 불안정성이 심화되고 있는 실정이다. 이번 업무협약은 고성능 모터용 희토자석의 공급 불안정성 해소를 목적으로 국내 기술 자립화를 위한 연구개발 및 기술협력 등을 추진하기 위함이다. 세 기관은 앞으로 △희토자석소재부품 관련 연구개발 및 기술지원, △희토자석합금, 자석제조 관련 공정개발 및 기술지원, △희토자석소재부품 자기적 특성평가, △공통 관심 분야 관련 인력교류, 연구장비의 공동활용, 정기적 정보·기술교류회 개최 등을 수행하게 된다. 재료연 이정환 원장은 “성림첨단산업(주)은 고급형 희토자석 제조기술을 보유한 국내 유일의 기업이며, ㈜삼현은 전기자동차용 모터
헬로티 서재창 기자 | 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국재료연구원(KIMS, 이하 재료연)이 ‘미래 모빌리티 신산업 분야’ 수요기업을 모집 및 선정하고 핵심애로 기술 해결 및 사업화 지원 투자를 약속했다. 재료연은 글로벌 밸류 체인(GVC, Global Value Chain) 변화에 따른 신산업 일자리 창출과 경제위기 극복, 탄소중립 선도 등을 목표로 ‘미래 모빌리티 신산업 분야’ 관련 기업을 단계적으로 집중 지원하기로 결정했다. 현재 상당수의 기업은 산업 생태계의 급격한 변화에 위기의식이 상당하지만 실상 무엇을 어떻게 해야 할지 방향을 잡지 못하고 있는 실정이다. 재료연은 기업의 방향성 제시 및 혁신 대응 능력 강화를 위해 핵심애로 기술 해결 및 사업화 지원을 목적으로 자체연구개발사업을 기획해 지원에 나설 예정이다. 선정된 수혜기업은 지역혁신 산업인 수소전기차, e-모빌리티, 이차전지, 자율주행 등 경남지역의 친환경 미래 모빌리티 소재·부품·장비 관련 기업이다. 재료연은 해당 기업에 대해 시험 및 분석 수수료를 지원하는 비R&D 부문 외에 미래 신산업 혁신기술 지원사업과 소재부품 사업화 지원사업 등 R&D 지원사업에 해당 분야의
헬로티 김진희 기자 | 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국재료연구원(KIMS, 이하 재료원)이 탄소중립 분야 5개, 전기차 분야 5개 등 10개의 기술을 KIMS 하이라이트 기술로 선정했다. 재료연은 보유기술 중 국가정책 이슈 및 사회문제 해결과 관련한 연구성과를 발굴해 이의 기업 기술이전 촉진과 국민 공감대를 형성하고자 올해부터 ‘KIMS 하이라이트 기술’을 선정하기 시작했다. 선정된 기술은 △IP 포트폴리오 구축 지원, △특허권 침해여부 판단 조사, △BM(Business Model) 개발, △기술사업화 전략 수립, △기술가치평가, △시제품 제작 등의 기술사업화 지원과, △기술홍보용 SMK(Sales Material KIT) 제작, △언론 보도, △성과전시 및 전시품 제작 등의 홍보 지원을 받게 될 예정이다. 재료연은 선정된 기술을 오는 6월 17일 일산 킨텍스(KINTEX)에서 개최하는 ‘탄소중립분야 사업화 유망기술 설명회’로 연결해 매해 연구성과 홍보 및 마케팅을 체계화하는 플랫폼 구축으로 이어간다는 계획이다. 이러한 기술사업화 및 홍보 플랫폼이 자리를 잡게 되면 기술거래 촉진을 위한 협력 네트워크 구축과 더불어 업종별·기술별 특성에 맞는
[헬로티] 국내 연구진이 반도체 선폭 미세화의 장애물인 파티클 이슈를 해결할 수 있는 내플라즈마성 나노구조 복합세라믹 제조 기술을 국내 최초로 개발하는 데 성공했다. 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 엔지니어링세라믹연구실 박영조 박사 연구팀은 ㈜미코세라믹스(대표 여문원)와 공동연구를 통해 반도체 제조장비 내부의 오염입자 저감이 기대되는 내플라즈마성 세라믹 신소재를 국내 최초로 개발했다. 반도체 제조 시 일반적으로 플라즈마를 이용한 식각 공정을 실시한다. 이때 실리콘 웨이퍼는 물론 장비 내부의 구성 부품도 플라즈마 조사에 노출되어 오염입자를 발생시킴으로써 칩 불량의 주요한 원인이 되고 있다. 반도체 선폭이 미세화될수록 고출력의 플라즈마 식각이 요구되기 때문에 오염입자 발생을 최소화하기 위한 내플라즈마성 신소재 개발이 절실히 요구되는 추세이다. 소재의 식각을 위해 플라즈마를 조사할 때 오염입자를 방지하기 위한 두 가지 변수는 ‘낮은 식각율’과 ‘작은 표면조도’의 유지이다. 연구팀은 이미 확보된 투명 세라믹 개발 과정에 사용된 무기공 이론밀도 치밀화 소결기술을 이트리아·마그네시아(Y2O3·MgO) 복합세라믹에 적용해
[헬로티] 한국재료연구원 에너지전자재료연구실 최승목, 이지훈 박사 연구팀이 해수 수전해의 핵심인 ‘고선택적 산소발생반응 제어기술’과 ‘염소발생반응 억제기술’을 개발해 바닷물을 전기분해하여 고순도의 수소를 생산하는 데 성공했다. 그린수소 생산에 적합한 수전해 기술 중 ‘음이온 교환막 수전해’는 저렴한 비귀금속 촉매를 이용해 고순도의 수소를 저가로 안전하게 생산하는 기술이다. 하지만 수소 생산을 위해서는 반드시 정제수(초순수)를 사용해야만 하기 때문에 수소 생산단가 증가는 물론 수전해 저변확대를 저해하는 원인이 되어 왔다. 연구팀은 니켈(Ni)이 도핑된 고선택성 2차원 나노시트 형상의 수산화철(FeOOH) 촉매를 전극 표면에 바로 형성시켜 촉매 일체형 전극을 개발했다. 이를 통해 산소발생반응 과전압과 물질전달저항을 감소시켰고, 이 전극을 음이온 교환막 수전해에 적용 및 최적화시켜 염소발생반응을 억제함으로써 높은 수소 발생 효율을 확보할 수 있었다. 일반적으로 바닷물을 직접 수전해하여 수소를 생산하면 환원전극에서는 수소를 얻을 수 있지만 반대편의 산화전극에서는 바닷물에 포함된 염화이온이 산화되어 염소