[아이뉴스24 정종오 기자] 배터리는 화재 위험이 비교적 낮고 가격도 싸다. 많은 에너지를 빠르게 저장하기 어렵다는 한계는 있다.
새로운 전극 소재 개발→고용량·고속 충·방전 가능성 제시
한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 기존에는 배터리 성능을 떨어뜨리는 ‘방해꾼’으로 여겨졌던 반응을 오히려 에너지를 더 저장하는 데 활용하는 데 성공했다. 더 많은 에너지를 저장하면서도 빠르게 충·방전할 수 있는 차세대 물 기반 배터리의 가능성을 열었다.
KAIST(총장 배충식) 화학과 박선아 교수 연구팀이 금속과 유기 분자가 연결돼 미세한 구멍을 이루는 2차원 전도성 금속-유기 구조체(Metal–Organic Framework, MOF)를 이용해 배터리 안에서 전기를 저장하는 역할을 하는 아연 이온(Zn²⁺)과 양성자(H⁺, 작고 빠르게 움직이는 입자)를 차례로 저장하는 새로운 전극 소재를 개발했다.
박선아 교수는 “기존에는 배터리 성능을 떨어뜨릴 수 있는 ‘방해꾼’으로 여겨졌던 양성자를 오히려 에너지를 더 저장하는 데 활용할 수 있음을 보여줬다”며 “이번 원리를 다양한 전극 소재에 적용해 더 많은 에너지를 빠르게 저장할 수 있는 배터리를 개발할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
위상절연체 나노선 속 ‘맥놀이’ 신호 원인 규명
한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)과 광주과학기술원(GIST, 총장 임기철) 등 국내 연구팀이 위상절연체 나노선에서 수년간 양자신호 해석의 큰 걸림돌이었던 ‘맥놀이’ 신호의 발생 원인을 규명했다.
분석 결과, 표면의 위상 전자 상태와 그 아래 일반 전자 상태가 만든 서로 다른 양자진동이 겹치면서 맥놀이가 발생한 것으로 확인됐다. 이번 성과는 위상 양자소자의 신호 해석과 원하는 전자 상태 구현에 필요한 기준을 제시한다.
KRISS 배명호 책임연구원은 “전자가 위상 상태뿐 아니라 일반 전자 상태도 오가며 양자간섭할 수 있음을 보여준 성과”라며 “원하는 위상 상태만 활용하려면 일반 전도 상태가 개입하지 않도록 도핑과 게이트를 정밀하게 제어하는 것이 중요하다”고 말했다.
전자파 차폐·적외선 스텔스 동시 구현한 탄소나노튜브 하이브리드 필름 개발
한국재료연구원(KIMS, 원장 최철진) 융·복합재료연구본부 김태훈 박사 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 김선준, 김재우 박사 연구팀과 공동으로, 탄소나노튜브(CNT) 섬유와 맥신(MXene)을 ‘벽돌과 시멘트’처럼 결합해 전자파 차폐와 적외선 스텔스 기능을 동시에 구현하면서 고강도까지 확보한 초박막 복합소재 필름을 개발했다.
이번 기술은 무기체계와 항공우주 전자장비의 보호뿐만 아니라 5G·6G 통신기기와 웨어러블 전자기기의 전자파 간섭을 줄이는 소재로 활용될 것으로 기대된다.
페로브스카이트 모듈 비파괴 품질 분석 기술 개발
X선으로 대면적 페로브스카이트 태양전지의 결정 배열과 미세한 뒤틀림을 한눈에 볼 수 있는 비파괴 검사 기술이 나왔다. 고효율 페로브스카이트 태양전지의 대량생산 공정을 최적화하고 품질을 관리하는 데 활용될 전망이다.
울산과학기술원(UNIST) 김동석·신태주·김진영 교수팀은 한국화학연구원 신윤섭 박사와 함께 대면적 페로브스카이트 박막의 구조를 손상 없이 분석하는 2차원 X선 회절 매핑(2DXDM) 기술을 개발했다.
DGIST, 첨단 AI 캠퍼스 구축
대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우)이 대규모 외부 용역 없이 내부 기술 역량을 바탕으로 교내 생성형 인공지능(AI) 서비스와 지식 활용 기반을 단계적으로 구축하며 대학 전반의 인공지능 전환(AX) 역량을 축적하고 확산하기 위한 기반을 마련하고 있다.
DGIST 정보전산팀은 올해 상반기 학생과 교직원이 대학 생활과 행정 업무에서 활용할 수 있는 생성형 AI 서비스를 단계적으로 기획·구축하고, 관련 기술과 운영 경험을 대학 내부에 축적하는 데 중점을 두고 있다. 단순한 개별 서비스 도입을 넘어 구성원이 직접 AI를 활용하고 지식을 공유·관리할 수 있는 환경을 조성함으로써 대학 차원의 AX 역량을 내재화하는 것이 목표다.
국제정보올림피아드 한국대표단 전원 메달
과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈), 한국과학창의재단(이사장 정우성)은 제38회 국제정보올림피아드에서 한국대표단 4명 전원이 메달(금 2명, 은 1명, 동 1명)을 획득했다고 발표했다.
92개국의 375명 학생이 참가한 동 대회에서 한국대표단은 정민찬(한국과학영재학교 3)·양승민(선덕고 3) 금메달, 변재우(경기과학고 3) 은메달, 손재원(서울과학고 2) 동메달 등을 따냈다.
국립광주과학관, 호남권 여성 이공계 AI 인재 육성
국립광주과학관(관장 이정구)은 호남권 인공지능(AI) 교육 역량을 강화하고 AI 기반 과학교육 콘텐츠를 개발·활용할 전문강사를 양성하기 위해 ‘2026 AI 전문강사 양성과정’을 운영하고 참가자를 모집한다.
AI 전문강사 양성과정은 호남권에 거주하는 이공계열 전공자 또는 이공계 분야 경력을 보유한 여성 100명을 대상으로 운영된다. 국립광주과학관의 과학교육 운영 경험과 아마존웹서비스(Amazon Web Services, AWS) 전문가의 기술 전문성을 연계한 교육을 제공할 예정이다.
/정종오 기자(ikokid@inews24.com)