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KERI 실리콘·그래핀 음극재, 양산 눈앞…K-배터리 게임체인저 되나

[더테크 이승수 기자] 한국전기연구원의 대표 연구성과인 ‘리튬이온전지용 실리콘/그래핀 복합 음극재’가 기술이전을 넘어 상용화를 향해 속도를 내고 있다. 2021년 전기·전자 소재 전문기업 JNC머트리얼즈에 11억 원 규모로 이전된 이 기술은 출연연 성과가 기업과 협력해 실제 산업 현장으로 이어지는 모범 사례로 평가받는다. 실리콘은 흑연 대비 에너지 밀도가 10배 높고 충·방전 속도도 빠르지만, 충·방전 시 부피가 3배 이상 팽창하고 전도도가 낮다는 한계가 있었다. KERI는 이를 보완하기 위해 전기 전도성과 안정성이 뛰어난 그래핀을 활용, 실리콘을 감싸는 코어-쉘(Core-Shell) 구조 복합 음극재를 구현했다. 이 기술은 기존 5% 수준에 머물던 실리콘 첨가량을 20%까지 끌어올리며 전기차 주행거리를 20% 이상 늘릴 수 있는 성능을 확보했다. 동시에 고가의 나노 실리콘 대신 저렴한 마이크론(㎛) 실리콘을 적용해 가격 경쟁력도 강화했다. 연구진은 시작품인 파우치형 풀셀을 제작하고 미국·중국 특허를 확보했으며, 국제 학술지 Energy & Environmental Materials(2025, IF 14.1)에 논문을 게재하며 학계와 산업계의 주목을

이승수 기자

2025-09-01 09:35

KAIST, 뉴로모픽 신경망으로 '컴퓨팅 난제' 해결

[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 현재 반도체 산업체에서 사용되는 실리콘 소재, 공정만을 사용해 초소형 진동 신경망을 구축하고 경계선 인식 기능을 구현했으며 난제 중 하나인 그래프 색칠 문제를 해결했다. KAIST는 전기및전자공학부 최양규 교수 연구팀이 실리콘 바이리스터 소자로 생물학 뉴런의 상호작용을 모방한 뉴로모픽 진동 신경망을 개발했다고 3일 밝혔다. 그래프 색칠 문제는 그래프 이론에서 사용되는 용어로 그래프의 각 정점에 서로 다른 색을 할당해야 한다. 이러한 색 구분 문제는 방송국 주파수가 겹쳐 난시청 지역이 발생하지 않도록 주파수를 할당하는 문제 등과도 유사해 다양하게 응용되고 있다. KAIST는 빅데이터 시대가 도래하면서 AI이 기술이 발전하고 있고 인간이 뇌 기능을 모사하는 뉴로모픽 컴퓨팅 중 하나인 상호 간 결합된 진동 신경망(oscillatory neural network)은 뉴런의 상호작용을 모방한 인공 신경망이라고 분석했다. 진동 신경망은 기본단위에 해당하는 진동자의 연결 동작을 이용하며 신호의 크기가 아닌 진동을 이용해 연산을 수행하면서 소모 전력 측면에서 이점을 갖고 있다. 연구팀은 실리콘 기반 진동자를 이용해 진동 신경망을 개발했