[아이뉴스24 정종오 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 실제 배터리 내부를 가상공간에 그대로 구현한 ‘3차원 디지털 트윈’을 통해 ‘급속충전+배터리 수명 연장’이란 두 마리 토끼를 잡았다.
‘충전은 빠르게, 배터리는 오래…전극 설계 전략 제시
KAIST(총장 배충식) 기계공학과 이강택 교수팀이 신소재공학과 조은애 교수팀과 공동으로 실제 상용 리튬이온배터리에 사용되는 흑연 음극의 내부 구조를 3차원 디지털 트윈으로 구현하고 급속충전 과정에서 배터리 성능이 떨어지는 원인을 정량적으로 규명했다.
연구팀은 실제 상용 흑연 음극의 구조를 바탕으로 배터리 전극의 ‘가상 쌍둥이’를 만들었다. 흑연 입자와 입자들을 서로 붙여주는 접착제 역할의 바인더, 리튬이온이 이동하는 빈 공간인 기공까지 3차원으로 구현했다.
연구팀은 이 가상 전극에서 전극의 두께와 빈 공간의 양, 바인더의 위치를 바꿔가며 빠르게 충전했을 때 리튬이온이 어떻게 움직이는지 분석했다. 리튬이 어디에 쌓이고 보호막이 어떻게 만들어지는지, 전극의 어느 부분에 힘이 집중되는지도 함께 살펴봤다.
그 결과 전체 충전용량이 비슷해 보여도 전극 내부의 바인더와 빈 공간이 어떻게 배치돼 있느냐에 따라 배터리의 손상 정도가 크게 달라질 수 있음을 확인했다. 연구팀은 이번 연구를 통해 급속충전용 배터리를 설계할 때 전극의 바인더와 빈 공간이 ‘얼마나 있는지’만 보는 것이 아니라 ‘어디에 어떻게 분포하는지’까지 고려해야 한다는 새로운 설계 방향을 제시했다.
AI에게 영상의학 공부시켰더니…전문의 검증 필요
최근 생성형 인공지능(AI)을 활용해 의학 교육자료를 빠르게 제작할 수 있게 됐는데 연구 결과 AI가 1차 자동 검증에서 합격시킨 전문의 교육자료에서도 오류가 발견돼 전문가의 최종 감수가 필요하다는 사실이 확인됐다.
서울아산병원 융합의학과 김남국 교수·남유진 연구원과 삼성창원병원 영상의학과 홍파 교수는 총 6단계로 구성된 생성형 AI 기반 교육 콘텐츠 제작 시스템을 개발했다. 영상의학 전문의 시험 대비 플래시카드 6000개와 인포그래픽 833개를 제작했다.
연구팀은 자체 품질검증을 통과한 교육자료라면 안전하게 활용할 수 있을 것으로 보고 다른 의료분야의 오류 기준을 참고해 허용 가능한 오류 비율을 0.3% 이하로 엄격하게 설정했다. 1000개의 자료 중 중대한 오류가 3개 미만이어야 한다는 것이다.
이 가운데 1284개의 플래시카드를 대상으로 영상의학 전공의 9명과 전문의 11명 등 총 20명의 의료팀이 사실 정확성, 교육적 적절성, 오류 여부 등을 직접 평가한 결과 AI 자동검증을 1차로 통과한 자료에서도 약 1.0%의 오류가 발견됐다.
이번 연구는 생성형 AI가 전문 의료 교육 콘텐츠를 대량 생산할 수 있다는 가능성을 보여주면서도 교육자료 생성과 배포를 모두 자동화하기보다는 전문가가 개입해 마지막 검증을 수행하는 ‘휴먼 인 더 루프(Human-in-the-loop)’ 체계가 안전한 의료 AI 활용의 핵심이라는 점을 입증했다.
포토레지스트 찌꺼기 막는 2차원 반도체 보호 공정 개발
울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 김명수 교수와 반도체소재·부품대학원 김병조 교수팀은 얇은 금속막을 입혀 이황화몰리브덴(MoS₂) 표면에 포토레지스트 잔여물이 눌어붙는 것을 막는 반도체 공정 기술을 개발했다.
김명수 교수는 “이황화몰리브덴은 트랜지스터와 같은 반도체 소자를 지금보다 더 작고 얇게 만들 수 있는 소재”라며 “이를 실제 고성능 소자로 만드는 데 걸림돌이었던 공정 오염 문제를 해결해 앞으로 고집적 로직·메모리 소자 개발에 이바지할 수 있을 것”이라고 말했다.
AI 기반 한국형 통합물관리 플랫폼 개발
한국건설기술연구원(원장 박선규) 기후변화와 도시화로 복잡해지는 물 문제에 대응하기 위해 수량, 수질, 수생태, 홍수, 가뭄, 탄소배출을 하나의 분석·평가 체계로 통합한 ‘한국형 통합물관리 플랫폼(IWRM-K, Integrated Water Resources Management-Korea)’을 개발했다.
IWRM-K는 수량과 수질, 수생태 분야의 요소기술을 인공지능(AI), 빅데이터, 기후변화 시나리오, 수문·수리모형, 위성영상, 지리정보시스템(GIS) 등 디지털 기술을 활용해 물관리 정책의 효과를 종합적으로 분석·평가하고 최적의 의사결정을 지원하는 플랫폼이다.
한국원자력의학원, ‘방사선상해 치료병원’ 법적 근거 확보
한국원자력의학원(원장 임일한)이 방사선 사고나 업무상 피폭으로 인한 상해를 전문적으로 진단하고 치료하는 방사선상해 치료병원 기능을 갖추는 것이 법적으로 명문화됐다.
지난 20일 국회 본회의에서 ‘방사선 및 방사성동위원소 이용진흥법 일부개정법률안(대안)’이 의결되면서 법적 근거가 마련됐다. 이번 개정으로 한국원자력의학원의 법정 사업(제13조의4제10호 신설)에 방사선 상해자 또는 상해 우려자에게 전문적 의료서비스를 제공하는 방사선상해 치료병원 기능과 이와 관련한 연구, 기술개발이 새롭게 포함됐다.
NST, 국가전략기술 선도할 신진연구자 육성
국가과학기술연구회(이사장 김영식, NST)는 국가전략기술 분야를 이끌 우수 신진연구자를 발굴하고 미래 연구리더로 육성하기 위해 ‘2026년 국가포스닥펠로우십(National Postdoctoral Fellowship, NPF)’ 사업을 새롭게 추진한다.
NPF 사업은 우수한 박사후연구원이 정부출연연구소(출연연)의 우수한 연구환경과 인프라를 활용해 독립적인 연구 경험을 쌓고 글로벌 연구자로 성장할 수 있도록 지원하는 연구원 성장 프로그램이다.
국립광주과학관, ISO 10002 고객만족경영시스템 국제표준 인증 유지
국립광주과학관(관장 이정구)은 지난해 고객만족경영시스템 국제표준인 ISO 10002 인증에 이어 올해 1차 사후심사를 통과하며 인증 자격을 유지했다.
ISO 10002는 국제표준화기구(ISO)가 제정한 고객 불만 처리에 관한 국제표준이다. 기관을 이용하는 고객의 요구와 기대 등 다양한 의견을 체계적으로 관리하고 고객 불만을 효과적으로 처리하고 개선하기 위한 지침을 제시한다.
/정종오 기자(ikokid@inews24.com)