[더테크 이지영 기자] 한국전기연구원 절연재료연구센터 유승건 박사팀이 단순한 기계적 충돌만으로 무기 나노입자를 고분자 마이크로입자 표면에 부착시킬 수 있는 획기적인 ‘복합입자 합성 기술’을 개발했다고 16일 밝혔다. 고분자 마이크로입자에 기능성 무기 나노입자를 결합하는 ‘복합입자 합성 기술’은 배터리 전극 소재, 촉매 시스템, 제약·바이오, 반도체 패키징, 전력기기용 절연소재 등 다양한 산업 분야에 걸쳐 폭넓게 활용되고 있다. 이에 유승건 박사는 소행성의 충돌로 인해 형성되는 달의 크레이터(구덩이)에서 영감을 받아 입자들을 물리적·기계적으로 충돌시키는 방식을 도입했다. 즉, 고분자의 마이크로입자 표면을 중심으로(코어, core), 무기 나노입자를 하나하나씩 부착해 껍데기(shell)처럼 감싸는 구조로 결합시켰다. 이는 단순한 원리처럼 보이지만, 실제 구현은 매우 어려웠다. 나노입자가 고분자 마이크로입자 표면에 안정적으로 부착되기 위해서는 입자 간 크기 비율, 충돌 속도와 회전 에너지, 표면 에너지 및 거칠기 등 다양한 요소를 복합적으로 고려해야 한다. 이러한 조건들을 정밀하게 제어한 KERI는 수십 종의 무기 나노입자와 크기·물성이 서로 다른 마이크로입자들을
[더테크 이지영 기자] 한국전기연구원(KERI)이 국내 유일의 ‘로버(Rover)’ 제조 기업인 ‘무인탐사연구소(UEL)’에 전기파워트레인 기술을 이전했다고 31일 밝혔다. 로버는 달이나 행성 표면을 돌아다니면서 각종 환경 조건(지형, 온도 등)을 분석하고, 자원 탐사 임무를 수행하는 유무인 차량이다. 국내 우주 개발 로드맵에 2032년까지 한국형 달 탐사 착륙선 개발이 예정되어 있고, 다양한 과학적 임무를 수행할 탑재체 중 하나로서 ‘로버’가 고려되고 있다. 하지만, ‘전기파워트레인’이라고 명칭 되는 로버의 핵심 부품을 여전히 수입에 의존하고 있어 기술 자립이 시급한 상황이기도 하다. 전기파워트레인은 배터리의 전원이 바퀴 휠을 구동시키기까지의 과정에서 전기적으로 힘을 전달하는 장치들을 일컫는 말로, 배터리-컨버터-인버터-모터-제어기 등으로 구성된다. 우주항공 산업 발전을 위해 전기파워트레인의 국산화는 반드시 필요하다. 로버 핵심 부품의 가격은 산업용의 10배 이상에 이를 정도로 비싸고, 구매 조달 일정도 최소 6개월 이상이며, 국가 규제에 따라 구매 자체가 불가능한 품목도 있다. 특히 로버의 사양이나 디자인이 긴급하게 변경될 경우, 이에 맞는 부품이 부족하
[더테크 이지영 기자] 한국전기연구원은 차세대전지연구센터 박준우 박사팀이 차세대 리튬황전지 상용화를 막던 난제를 극복하고, 대면적·고용량 시제품까지 만드는 데 성공했다고 17일 밝혔다. 리튬황전지는 가볍고 오래 가는 이차전지의 대표 주자로서, 도심형 항공모빌리티(UAM) 시대를 이끌어 갈 핵심 기술 분야로 손꼽힌다. 양극(+)이 황, 음극(-)이 리튬금속으로 구성된 리튬황전지는 이론적인 에너지 밀도가 리튬이온전지의 8배 이상에 달할 정도로 잠재력이 높다. 또한, 고가의 희토류가 아닌, 매장량이 풍부한 황(S)을 사용하기 때문에 가격이 저렴하고, 환경친화적이다. 하지만, 리튬황전지는 충·방전되는 과정에서 ‘리튬폴리설파이드’라는 중간 물질이 생성(용출, shuttle)되는데, 이 물질이 양극과 음극 사이를 이동하며 불필요한 화학 반응을 일으켜 전지의 수명과 성능을 저하시키고, 상용화를 막는 가장 큰 원인이 됐다. 이에 박준우 박사팀은 단일벽 탄소나노튜브 탄소나노소재는 탄소가 육각형 모양으로 이루어진 나노스케일의 전도성 소재로, 꿈의 신소재라 불리는 2차원 평면 구조인 `그래핀`과 그래핀이 나선형으로 휘감아진 구조인 `탄소나노튜브` 등이 있다. 그중에서도 탄소나노
[더테크 이지영 기자] 한국전기연구원(KERI) 김남균 원장이 전 직원이 함께하는 시무식 개최를 통해 초대형 성과를 향한 기술사업화 전략 강화 및 조직·제도 정비를 하고 월드 클래스급 성과를 창출할 것을 밝혔다. KERI 김남균 원장은 2일 신년사를 통해 “어려움이 많았던 격동의 2024년에도 우리의 성과가 크게 인정받았다”라고 말하며 출연(연) 우수성과 15개 중 2개 성과(스마트 전극 연구팀, PCS 제어팀) 배출, 세계 표준의 날 기념 산업부 장관상 수상, 문화체육관광부 ‘여가친화인증’ 획득 등의 성과를 언급했다. 김 원장은 “역사적으로 해마다 어려움은 늘 반복되어 왔지만, KERI는 ‘한국형 배전자동화시스템(KODAS)’이나 ‘차세대 전력계통운영시스템(EMS)’과도 같은 기술 상용화를 통해 우리나라가 세계 최고 수준의 전기품질 지수를 가지는 데 기여해 왔다”라고 밝히며 “현재 열심히 연구 중인 이차전지, 전력반도체, 탄소나노소재, 의료기기 등 성장 기술도 훗날 ‘전기화’ 시대가 완벽히 도래하면, 그 가치를 크게 인정받을 것”이라며 직원들의 꾸준한 노력을 당부했다. 이어 2025년은 초일류 기업들이 몰려들 수 있는 ‘월드 클래스급’ 기술 개발에 도전하는
[더테크 이지영 기자] 국내 연구진이 해외 전량 수입에 의존했던 바인더를 하이브리드 제조기술과 이를 양극용 바인더에 적용할 수 있는 분자구조 설계 및 합성 제어기술까지 개발했다. 한국전기연구원(KERI)는 10일 절연재료연구센터 임현균·강동준 박사팀이 KIST 유정근 박사, 성균관대 김종순 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 이차전지 분야의 ‘숨은 주역(unsung hero)’인 바인더 성능을 세계 최고 수준으로 높이면서 친환경 소재까지 사용하는 기술을 개발하여 국제 저명 학술지에 논문이 게재됐다고 밝혔다. 이차전지의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 전극은 전기를 발생시키는 ‘활물질’과 전기의 흐름을 돕는 ‘도전재’, 그리고 ‘바인더’를 용매와 함께 섞어 제조된다. 여기서 바인더의 역할은 활물질과 도전재가 금속판(집전체)에 잘 붙을 수 있도록 도와주고 전극을 물리적으로 안정화 역할을 한다. 현재 리튬이차전지용 양극(+) 바인더 소재로는 불소계 고분자 물질인 ‘폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)’가 주로 사용되고 있다. 하지만, PVDF는 일본이나 유럽의 일부 글로벌 기업들이 시장을 장악하고 있고, 활용 과정에서 전지의 안정성 저하 등 기능적인 문제도 계속 제기되어
[더테크 이승수 기자] 제조산업의 메카 창원시에 ‘경남 창원 강소연구개발특구(강소특구)’의 면적이 확장된다. 한국전기연구원에 따르면 과학기술정보통신부는 지난 6월 ‘제50회 연구개발특구위원회’를 통해 창원 강소특구의 면적 확장을 승인했고 관리계획 개정 고시에 따라 창원 성산구 불모산동에 0.17km2(51,425평) 규모의 ‘기술고도화지구’가 추가로 구축 된다고 19일 밝혔다. 강소특구는 지역에 위치한 기술핵심기관을 중심으로 특화된 연구·산업 분야를 발굴하고, 관련 기업들을 육성하여 지역경제에 활력을 불어넣는 사업이다. 2019년 8월 지정된 창원 강소특구는 연차평가에서 지속적으로 ‘우수’ 등급을 받았으나 전국의 14개 특구 중 가장 작은 면적(0.65km2)을 보유해 많은 기업을 포괄할 수 없다는 한계가 있었다. 하지만, 이번 기술고도화지구 면적 추가를 통해 중장기적 발전을 도모할 수 있게 됐고, 위치도 KERI와 바로 인접해 있어 공공기술 사업화 전주기 지원이 가능해졌다. 새롭게 생기는 기술고도화지구는 ‘전기·기계 융합 연구단지’로 조성된다. 창원 강소특구는 2027년까지 지방비 약 1,871억원을 투입하여 교육 및 연구 사업화 시설, 기업 및 연구소 입
[더테크 조재호 기자] 국내 연구진이 세계최초로 3D프린팅 된 나노 구조의 발광 패턴을 규명했다. 한국전기연구원 표재연 박사팀이 세계최초로 3D프린팅 된 나노 구조의 발광 패턴을 규명했고, 관련 연구 결과는 국제 학술지 ACS Nano의 표지논문으로 게재됐다고 22일 밝혔다. 연구팀은 이번 연구가 초소형 발광 소자가 활용될 수 있는 가상현실(AR, VR), 빔 프로젝터, 광 저장매체, 광 집적회로, 암호화 기술, 보안 인쇄 등의 분야에서 주목받을 것으로 보고 성과의 응용·확산에 나선다는 계획이다. 디스플레이 장치에서 해상도가 높다는 것은 한 화면 안에 화소의 수가 많다는 것을 의미한다. 화소의 밀도가 높아지면 그만큼 영상이나 사진이 더 정밀하고 섬세하게 표현된다. 따라서 화소의 밀도를 높이기 위해 발광 소자를 마이크로미터를 넘어 나노미터 수준까지 더 작게 제작하기 위한 연구가 계속되고 있다. 발광 소자의 크기가 수백 나노미터 수준까지 작아지면 빛과 물질의 상호작용에 특이한 변화가 발생하여 기존의 전형적이고 일관된 발광 패턴과는 큰 차이를 보이게 된다. 이런 특이한 발광 패턴을 이해하는 것은 나노 발광 소자의 실제 활용을 위해 선행되어야 하는 필수 요소다. 나
[더테크 뉴스 조재호 기자] 한국전기연구원(KERI)과 현대차·기아가 전기차 관련 ‘글로벌 상호운용성 시험센터’ 구축해 친화적인 전기차 충전 오류 개선을 위한 인프라를 구축한다. KERI는 남양연구소(경기도 화성시 소재)에서 현대자동차·기아 R&D본부장 양희원 사장, 전동화시험센터장 한동희 전무, 한국전기연구원 김남균 원장 등이 참석한 가운데 ‘글로벌 상호운용성 시험센터 구축 및 운영을 위한 업무협약’을 맺었다고 16일 밝혔다. 상호운용성(interoperability)은 전기차와 충전기 간 충전 호환성을 뜻한다. 전기차와 충전기 사이에는 일종의 연결 장치이자 충전잭이라고 할 수 있는 ‘커플러’가 있지만 눈에 보이지 않는 통신 프로토콜인 ‘시퀀스’도 존재한다. 커플러는 국가기술표준원에서 콤보1로 권고 후 호환성을 확보하고 있다. 하지만 시퀀스는 표준이 제정되었음에도 불구하고 오류가 빈번하게 발생하고 있다. 그 이유는 국내외 다수의 완성차 대기업과 다양한 충전기 기업들이 인프라 구축에 참여하고 제조사별 표준 해석 차이가 발생하기 때문이다. 여기에 더해 향후 PnC(전기차 내 인증서를 통한 충전 과금 결재), V2G(양방향 충전 기술) 등 신기술이 적용될
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(이하 KERI)이 도시에서의 전기 자급자족을 실현할 수 있는 ‘신개념 태양광 모듈 기술’을 개발했다고 10일 밝혔다. 태양광 발전은 무한한 자원인 햇빛을 이용한다는 장점으로 인해 대표적인 친환경 에너지로 꼽히고 있다. 현재 영호남 지역의 넓은 부지에서 관련 설비도 급격하게 늘고 있다. 하지만 우리나라에서 생산한 태양광 전기를 수도권 등 수요가 많은 지역으로 보내는 신재생에너지 전용 송전망은 상대적으로 부족해 에너지의 공유성, 활용성 측면에서 한계를 보이고 있다. KERI는 도시 내부에서 태양광 발전으로 전기를 생산, 활용하려는 시도가 많다고 분석했다. 다만 도시는 태양광 인프라를 설치하기 위한 공간(구조물)의 형태가 복잡하고 다양하다. 예를 들어 주위의 각종 건물, 나무 등으로 인해 태양광 모듈의 일부에 그늘(부분 음영)이 생기는 현상이 반복되면 발전 효율이 떨어질 뿐만 아니라 전류가 내부적으로 막혀(핫스팟) 발화점의 원인이 되기도 한다. 따라서 도시용 태양광 모듈은 더 진보된 기술력이 필요하다. 이를 위한 KERI의 연구는 유연성, 안전성, 효율성을 확보하고 도시 환경에 최적화된 신개념 태양광 모듈 개발이다. 연구팀은
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(KERI)이 전기차 충전 인프라 저변 확대와 관련 정책 발전을 위한 ‘차린 컨퍼런스 아시아(CharIN Conference ASIA)’를 연구원 안산분원과 한양대 에리카캠퍼스에서 19일 개최했다. 행사에는 산업부, 안산시, KERI 등 국내 전문가뿐 아니라 국제전기차충전기술협의체(CharIN)와 미국 캘리포니아 에너지 위원회(California Energy Commission) 소속 정책 리더 등 국내외 전문가 100여 명이 참여했다. 주요 일정은 △전기차 정책 협의 차담회 네트워킹 △국가별 전기차 발전 정책 현황 공유 △전기차 충전 관련 기술 발표회 △차린 테스티벌(Test+Festival) 결과 공유와 시험 현장 투어로 구성됐다. 이번 컨퍼런스는 미국 CEC의 모빌리티 분야 위원장 패티 모나한(Patty Monahan)이 직접 방문했다는 측면에서 의미가 크다. CEC는 올해 19억 달러(약 2.6조원) 규모의 수송 분야 탄소제로 프로젝트를 시작하며 24500개의 전기차 충전기를 비롯한 각종 인프라를 신규로 설치하는 계획을 세우는 등 미국 내에서도 주도 역할을 하는 정부기관이다. 각국의 전기차 발전 정책 현황 공유 시간
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(KERI)이 전 세계 전기차, 충전기 전문가를 모아 국제 표준을 개발하기 위한 행사를 진행한다. KERI는 전기차 글로벌 리더스 위크(EV Global Leaders Week)를 이달 15일부터 19일까지 안산 분원에서 개최한다고 15일 밝혔다. 전기차 글로벌 리더스 위크는 크게 3개의 프로그램으로 구성된다. 우선 전기차, 충전기 사이의 통신 제어와 관련한 국제 표준을 개발하고 모듈(Component) 단계에서 이를 검증하는 국제표준화기구(ISO) 주관 회의(ISO/TC22/SC31/JWG1 meeting)가 있다. 이 행사는 유럽, 미주, 아시아에서 순차적으로 돌아가며 열리는데 전기차 충전과 관련한 높은 연구 역량을 인정받아 KERI가 올해 아시아 대표로 개최하게 됐다. 연구개발 단계인 ISO 회의 이후에는 기업과 실질적으로 표준을 검증하는 단계인 테스티벌(Test+Festival)이 열린다. 국내외 대표 전기차 대기업과 충전기 제조사를 한자리에 모아 급속충전 시 발생하는 호환성 문제를 점검하는 국제전기차충전기술협의체(CharIN)의 주관 행사다. 글로벌 유명 307개 기업을 멤버로 보유한 CharIN은 전기차 시장에서
[더테크=조재호 기자] 한국전기연구원의 전고체전지 상용화 기술 연구가 국제 저명 학술지의 논문으로 게재됐다. 폭발과 화재 위험이 없는 전고체전지 상용화에 한 걸음 더 다가섰다. 한국전기연구원(KERI)의 차세대전지연구센터는 박준우 박사 연구팀이 ‘고체전해질 입도 제어 및 습식 합성 공정’ 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번에 개발된 공정은 기존보다 비용은 절반 이하로 줄이고 결과물의 품질은 2배 이상 높였다. 전고체전지는 양극(+)과 음극(-) 사이의 이온을 전달하는 ‘전해질’을 액체가 아닌 고체로 대체한 것으로 화재나 폭발 위험성이 낮다. 하지만 고체전해질이 전고체전지에 활용하려면 입자 크기가 머리카랅 굵기의 1/100에 해당하는 마이크로미터(㎛) 수준으로 매우 작아야 한다. 이번 연구 성과는 단순히 공정만으로도 미세하고 이온 전도도까지 높은 고체전해질을 대량으로 양산할 수 있는 생산 기술을 개발한 것이다. 연구팀은 황화리튬 등 미세한 원재로를 도입하고 각각의 물질이 화학적으로 반응하는 ‘핵 생성(Nucleation)’ 속도를 제어해 최종 생성물의 입도를 줄이는 방법을 활용했다. 요컨대 복잡한 과정 없이 간단한 습식 합성 공정으로 미세한 고체전해질을 제
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