'떨어지는 물감' 붙잡는 기술개발 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 ‘떨어지는 물감’을 붙잡는 기술을 개발했다. 이 원리는 천장 그림을 넘어 기울어진 표면에서 액체막이 무너지는 문제를 해결해 정밀 코팅, 전자회로 인쇄, 3D 프린팅, 우주 환경에서 유체 제어 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있다.

우주 환경에서의 유체 제어 기술로도 확장

KAIST(총장 이광형)는 기계공학과 김형수 교수 연구팀이 중력에 의해 아래로 쏟아지는 현상의 근본 원인인 ‘중력 불안정성’을 계면유체역학적으로 재해석하고, 거꾸로 매달린 액체에 소량의 휘발성 액체를 혼합해 이를 제어하는 방법을 제시했다.

이 원리는 정밀 코팅, 인쇄, 적층 공정 등에서 더욱 얇고 균일한 액체막 구현을 가능하게 하며, 기울어진 표면에서도 안정적인 도포가 가능하도록 돕는다. 3D 프린팅 공정이나 우주와 같은 특수 환경에서의 유체 제어 기술로도 확장될 수 있다.

김형수 교수는 “그동안 중력이 존재하는 한 피할 수 없는 현상으로 여겨져 왔다”며 “이번 연구는 액체의 조성과 증발이라는 자연적 과정을 활용해 외부 에너지 없이 중력 불안정성을 능동적으로 제어할 수 있음을 보였다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

이어 “이 원리는 코팅·인쇄·적층 공정뿐 아니라 우주 환경에서의 유체 제어 기술로도 확장될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

피지컬 AI 안전 검증 모델 개발

피지컬 AI 시대가 도래하고 있는 가운데, 산업 현장과 가정 등에 투입될 AI 로봇이 실제 환경에서 각종 안전 규칙을 준수하며 임무를 수행할 수 있는지 정밀하게 검증하는 새로운 성능 평가 모델이 개발됐다.

과학기술연합대학원대학교(UST·총장 강대임)-한국전자통신연구원(ETRI·원장 방승찬) 스쿨 인공지능 전공 김도형 교수(교신저자, ETRI 소셜로보틱스연구실장), 김형민 박사과정생(제1저자) 연구팀은 로봇과 같은 피지컬 AI 시스템이 정보 부족이나 물리적 한계 상황에서도 안전하게 임무를 수행하는지 검증하는 새로운 AI 로봇 성능 평가 모델(벤치마크)인 ‘SPOC(안전 중심 지능형 작업 설계 평가 모델)’을 내놓았다.

새로운 샌드위치 구조기반 트랜지스터 개발

대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우) 전기전자컴퓨터공학과 장재은 교수와 표고은 박사 연구팀이 2차원적 나노스케일 채널 구조에서도 전류 누설 없이 안정적으로 동작하는 ‘이중 변조 판상 적층형 트랜지스터’를 개발했다.

‘판상 적층형 트랜지스터’가 차세대 3D 반도체의 대안으로 떠올랐다. 연구팀은 상·하부 두 개의 게이트가 서로 다른 방식으로 채널을 제어하는 ‘이중 변조 구조’를 제안했다. 이는 채널을 사이에 두고 위아래 전극이 마주 보는 샌드위치 형태로 전류가 흐르도록 설계한 획기적 접근법이다.

원자 배열 흩트렸더니 배터리 초기 에너지 손실 0.6%로 뚝

차세대 배터리 양극인 ‘리튬 과잉 층상 산화물’ 소재의 구조 붕괴를 해결할 수 있는 기술이 나왔다. 배터리의 에너지 효율을 낮추고 수명을 줄이는 요인을 제거해 리튬 과잉 층상 산화물 양극재를 이용한 고에너지 밀도 배터리 개발이 빨라질 전망이다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이현욱 교수와 포항가속기연구소 정영화 박사, KAIST 서동화 교수팀은 원자 배열을 일부러 무질서하게 설계해 구조 붕괴를 억제함으로써 에너지 효율 저하를 잡은 리튬 과잉 층상 산화물 양극 소재를 개발했다.

‘주사 전기화학 현미경’ 핵심기술 개발

과학기술사업화진흥원(원장 김병국)은 과학기술정보통신부의 ‘미래선도연구장비핵심기술개발사업’ 지원을 통해 동아대가 ‘저차원 나노소재 분석용 주사 전기화학 현미경’ 핵심기술 개발에 성공해 우수한 전략연구장비 제품개발 성과사례가 되고 있다고 전했다.

2개의 전극으로 해수 수전해 ‘침전물 문제’ 풀어

한국에너지기술연구원(원장 이창근) SCI 융합연구단 한지형 박사 연구팀이 새로운 해수 수전해 시스템을 구현해 그동안 성능 저하, 공정 중단을 일으키던 침전물 형성 문제를 해결하고 향후 기술 고도화의 방향성을 제시했다.

수전해는 물을 분해해 친환경 에너지원인 수소를 생산하는 기술이다. 에너지연 연구팀은 두 개의 전극을 적용한 새로운 시스템 구조를 구현했다.

한쪽 전극에서 수소를 생산하고 침전물이 쌓이는 동안, 이미 침전물이 쌓인 다른 쪽 전극에서는 수소 생산을 멈추고 산성화된 해수를 이용해 침전물을 녹이는 원리다.

의료기기 감염 막는 항균 젤 개발

광주과학기술원(GIST, 총장 임기철) 화학과 서지원 교수와 한국과학기술연구원(KIST) 김재홍 박사 공동 연구팀이 항생제에 강한 내성을 가진 세균이 의료기기 표면에 형성하는 ‘바이오필름’을 효과적으로 억제하는 다기능 항균 하이드로젤(hydrogel·물처럼 부드럽게 퍼지며 표면을 코팅할 수 있는 젤 형태 물질)을 개발했다.

이번 연구는 기존 항균 소재가 세균을 잘 죽이면서도 사람이 안전하게 사용할 수 있도록 균형을 맞추기 어려웠던 문제를 해결하고 의료기기 감염을 예방할 수 있는 가능성을 제시했다.

기후위기의 기술적 해결책 모색

과학기술정보통신부는 12일 국립과천과학관에서 기후기술 분야 산·학·연 전문가, 관계부처와 함께 ‘제2차 기후변화대응 기술개발 기본계획 수립 추진위원회 출범식’을 개최했다.

친환경 기능성 소재로 다제내성균 잡는다

국내 연구팀이 계면활성제나 추가 첨가제 없이 상온(15℃~25℃)에서 합성 가능한 구형 아연-실리카 나노물질을 개발하고 이를 이용해 다제내성균을 최대 99.9%까지 억제하는 데 성공했다.

한국기초과학지원연구원(원장 양성광, KBSI)은 영남권센터 정예슬 책임연구원, 소재연구본부 이현욱 책임연구원·김혜란 연구원, 호남권센터 정혜종 책임연구원으로 구성된 KBSI 융합연구팀이 나노제네시스 이순창 박사와 공동연구를 통해 친환경 공정으로 합성 가능한 구형 아연-실리카 나노 항균소재 물질을 개발하고 다제내성균에 대한 이중 항균 메커니즘을 규명했다고 12일 발표했다.

켄코아에어로스페이스, 국내 최초 16m 비행선박 날개 조립품 수출 성공

켄코아에어로스페이스는 ST엔지니어링 에어엑스(ST Engineering AirX)가 개발중인 차세대 에어피시 보이저(AirFish Voyager) 비행선박 플랫폼의 핵심 구조 부품 복합소재 날개 조립체 첫 번째 세트제작을 완료했다고 12일 전했다.

켄코아는 이날 종포공장에서 에어피시 보이저 위그 플랫폼용 첫 번째 날개 조립체 출하 기념 행사를 열고 프로그램 진행 상황과 향후 생산 계획을 공유했다. 이번 출하는 차세대 비행선박 플랫폼의 본격 조립 단계 진입을 의미하는 중요한 이정표라고 설명했다.

지역 이공계 경력보유 여성 100명 ‘AI 과학강사’로 양성

한국여성과학기술인육성재단(이사장 문애리, WISET)은 지역 내 이공계 경력보유 여성을 인공지능(AI) 과학교육 전문인력으로 양성하기 위해 국립광주과학관(관장 이정구)과 공동으로 ‘AI 과학강사 양성과정’을 운영한다.

이번 과정은 호남권의 우수한 이공계 여성 인력을 발굴하여 AI 시대에 필요한 과학교육 전문가로 양성하고, 이들이 지역 내에서 경력을 이어나갈 수 있는 기반을 마련하기 위해 기획됐다.

방사성 콘크리트폐기물 감용기술 상용화 성공

원자력발전소에서는 방사성 물질로 오염된 콘크리트폐기물이 많이 발생한다. 발전소를 해체할 때 1호기당 최소 수천 드럼(200L 기준)이 나올 것으로 예상된다.

최근 방사성 콘크리트폐기물을 획기적으로 줄이는 기술 상용화에 성공했다.

한국원자력연구원은 오르비텍(대표 도은성)과 함께 한국수력원자력의 ‘콘크리트 방폐물 시멘트·골재 분리처리’ 용역을 수주했다. 방사성 콘크리트폐기물 감용기술 상용화에 성공한 세계 최초 사례라고 전했다.