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삼성전자, 車배터리 크기 줄이는 '전고체전지' 혁신기술 공개 안전·수명은 높이고 두께는 얇게…전기차 주행거리 늘려 삼성전자는 차세대 배터리로 주목받고 있는 '전고체전지'(All-Solid-State Battery)의 수명과 안전성을 높이고 크기는 반으로 줄이는 원천 기술을 세계적인 학술지 '네이처 에너지'(Nature Energy)를 통해 공개했다고 10일 밝혔다. 배터리 1회 충전에 800km 주행하고 1천회 이상 재충전할 수 있어 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있을 것으로 회사 측은 기대했다. 전고체전지는 배터리...

한국 반도체 산업과 학계는 미국과 함께 세계 최고 수준이지만, 연구 분야의 다양성이 아직 부족하다는 학계 및 산업계의 지적이 나왔다. 반도체는 메모리 반도체와 지능형반도체, 시스템반도체 외에도 아날로그 반도체와 유무선 통신, 실리콘 광학 등 다양한 분야가 있다. 그런데 특정 인기 분야에만 정부 지원이 몰리면서 다른 분야에서는 장기적인 인재양성 등에 문제가 생기는 등 부작용이 있다는 것이다. 대학 연구를 강화하고 연구의 다양성을 확보하기 위해 지역이나 대학에 무료로 팹을 이용할 수 있게 하는 등 현실적인 지원 대책이 필요하다...

널리 쓰이고 있는 리튬이온전지보다 용량이 큰 ‘리튬-황 전지’의 성능을 개선하고 불 속에서도 안전하게 작동될 수 있는 프린팅 공정 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 이상영 에너지및화학공학부 교수 연구팀이 안전성이 높은 ‘다형성 전고체 리튬-황 전지’를 개발했다고 11일 밝혔다. 글자나 그림을 인쇄하듯 전지를 만드는 ‘프린팅 공정’을 적용해 리튬-황 전지의 고질적 문제인 전지 수명 감소를 해결한 ‘이중층 고분자 전해질’이 핵심 기술이다. 리튬-황 전지는 리튬을 음극재로,...

고체가 액체로 변화할 때 분자 배열이 바뀌는 모습을 실시간으로 촬영하는 기술이 개발됐다. 약물의 체내흡수 등 나노물질의 융해 반응 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS)은 김관표 나노의학연구단 연구위원과 김채운 울산과학기술원(UNIST) 물리학과 교수 연구팀이 고체가 액체로 상전이 할 때 분자 배열이 바뀌는 모습을 실시간으로 관찰하는데 성공했다고 30일 밝혔다. 상전이는 물질이 온도, 압력, 외부 자기장 등 일정한 외적 조건에 따라 한 상에서 다른 상으로 바뀌는 현상이다. 예를 들어 기체가 액체로 전이하...

폭발과 화재 위험을 없애면서도 배터리 팩의 부피를 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 전지 제조기술이 나왔다. 한국생산기술연구원은 김호성 제주제역본부장팀이 전지 내부의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체가 아닌 고체로 바꾼 새로운 ‘전고체전지’를 개발했다고 17일 밝혔다. 특히 작은 전지를 여러 개 직렬로 연결해 하나의 큰 전지로 조립하는 '바이폴라' 구조를 도입해, 작고 안전하면서도 고전압을 낼 수 있는 게 특징이다. 현재 전기자동차부터 휴대전화 배터리까지 널리 쓰이는 리튬이온배터리는 양극과 음극 액...

2000년대 들어 격년으로 노벨 과학상을 받다시피 하다 보니 일본인 수상자가 25명에 이른다. 이 가운데 필자가 가장 깊은 인상을 받은 사람은 2008년 물리학상 수상자인 마스카와 도시히데 나고야대 교수다. 1940년생인 마스카와 교수는 수상자로 선정될 때까지 평생 외국을 한 번도 가본 적이 없다고 한다. 관련 분야(물질·반물질 비대칭성)의 대가임에도 영어를 못해 국제학회에도 참석하지 않았다. 심지어 노벨상 수상식에도 안 가겠다고 해 주변 사람들이 애를 먹었다는 후문이다. 대학원 때나 기자를 할 때 외국 명문대에서 유학하고 외국...

국내 연구팀이 전고체전지의 계면 불안정성 문제를 해결했다. 전고체전지는 폭발이나 화재 위험이 없어 전기차에 쓰일 차세대 안전 배터리로 주목받고 있다. 한국전기연구원(KERI)은 이상민 차세대전지연구센터장 연구팀이 전고체전지 내 고체전해질과 탄소와의 계면 불안정성 원인을 밝히고, 이를 통해 기존 대비 250% 전도성이 높은 ‘나노탄소 도전재’를 개발했다고 29일 밝혔다. 전고체전지는 불에 잘 붙는 액체전해질 대신 전극과 전해질을 모두 고체로 만들었다. 전해액 누출에 따른 화재나 폭발 위험성이 없다. 하지만 전고체전지...

화석연료를 태워 나온 이산화탄소를 다시 원래의 모습으로 되돌릴 방법이 생겼다. 토르벤 대네케 호주 로얄멜버른공대 교수팀이 기체 상태의 이산화탄소를 고체 탄소 입자로 전환하는 효율적인 방법을 개발해 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 2월 26일자에 게재했다. 현재 대기 중 이산화탄소를 포집해 저장하는 기술(CCS)은 이산화탄소 기체를 액체로 압축하는 수준에 머물러 있다. 액체로 압축해 저장하더라도 지하 저장고에서 누출될 위험이 따른다. 또 고체로 변환할 경우에는 600도 이상 고온으로 가열해야 해 막대한 비용이 ...

리튬 이온 배터리의 가장 큰 약점은 폭발 위험이 크다는 점이다. 큰 충격이 가해졌을 때 내부의 분리막이 찢어져 전해질이 새면 터질 수 있다. 전해질의 누출을 원천적으로 막기 위해 고체 전해질을 쓰는 ‘전고체 배터리’가 널리 연구되고 있는 가운데, 국내 연구팀이 전고체 배터리의 성능을 크게 높일 새로운 이온 전달 소재를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST)은 이상영·곽상규 에너지및화학공학부 교수와 정기훈 연구원팀이 전고체 배터리나 ‘리튬금속전지’ 같은 차세대 배터리의 소재로 쓰일 새로운 고체 이...

연료전지는 수소와 공기만으로 전기를 만들어낸다. 연료전지 일종인 고체산화물 연료전지(SOFC)는 수소뿐 아니라 천연가스나 메탄, 프로판, 부탄가스 등 탄화수소도 연료로 직접 사용할 수 있다. 국내 연구진이 이같은 고체산화물 연료전지 성능을 극대화하는 방법을 개발했다. 김건태 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수 연구팀은 ‘이온 위치 교환’ 현상을 활용해 고체산화물 연료전지에서 연료극 물질의 안정성과 성능을 강화할 방법을 개발했다고 밝혔다. 고체산화물 연료전지가 작동할 때 외부에서 넣어준 이온과 연료극 물질 안에...