계면 기술, 태양광 전기·그린 수소 생산 동시 적용 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 페로브스카이트–유기 탠덤 태양전지의 효율과 안정성을 동시에 높일 수 있는 새로운 계면 제어 기술이 개발됐다. 태양전지뿐 아니라 태양에너지를 이용해 수소를 생산하는 광전극 장치에도 적용할 수 있는 차세대 태양에너지 활용 기술이다.

태양광 전기와 그린 수소 생산 동시 겨냥한 계면 기술 개발

울산과학기술원(UNIST) 탄소중립대학원 김진영·김동석 교수와 에너지화학공학과 신승재 교수 연구팀은 자가조립 분자층(Self-Assembled Monolayer, SAM)의 화학 상태를 제어해 페로브스카이트–유기 탠덤 태양전지의 성능과 수명을 향상시키는 기술을 개발했다.

페로브스카이트–유기 탠덤 태양전지는 서로 다른 파장의 빛을 흡수하는 두 종류의 태양전지를 위아래로 쌓아 태양광을 보다 효율적으로 전기로 변환하는 차세대 태양전지다. 탠덤 구조에서 투명전극과 페로브스카이트 층 사이의 계면이 불안정하면 전하 이동이 방해되고 장기 안정성이 떨어지는 문제가 있었다.

연구팀은 이 계면에 형성되는 자가조립 물질인 2PACz의 화학 상태를 조절하는 방법을 제시했다.

탄산칼륨(K2CO3)을 이용해 2PACz 분자의 인산기에서 수소 이온이 부분적으로 떨어져 나가도록 유도(탈양성자화)하면, 분자가 음전하를 띠면서 ITO 투명전극과 더 강하게 결합한다. 이 과정에서 형성된 탈양성자화된 2PACz(2PACz-K)는 전극 표면에 더욱 안정적으로 부착돼 태양전지 제작 과정에서 용매에 의해 씻겨 나가지 않고 균일한 계면을 형성한다.

연구팀은 이 계면 기술을 태양광을 이용해 물을 분해해 수소를 생산하는 광전극 장치에도 적용했다. 개발된 기술을 적용한 탠덤 광전극은 외부 전압 없이도 물 분해 반응을 유도할 수 있는 높은 광전압을 나타냈다. 태양에너지를 수소로 전환하는 효율은 최대 7.7%에 달했다.

생기원, 30억원에 에코 알막(ECO-Almag) 기술이전

한국생산기술연구원(원장 이상목)이 알루미늄 합금 소재인 ‘ECO-Almag(에코 알막)’ 원천기술을 APS(회장 정기로)에 30억원 규모로 기술 이전하는 계약을 체결했다.

생기원은 16일 천안 본원에서 ‘KITECH - APS 기술 이전 업무협약식’을 갖고 에코 알막 합금의 판재(Flat Rolled Products) 제조기술에 대한 특허사용 권리(통상실시권)를 공식 이전했다.

자궁경부암 새로운 치료법 제시

한국원자력의학원(원장 이진경) 유상영 박사(원자력병원 산부인과) 연구팀이 주관한 대규모 국제 임상시험에서 진행성 자궁경부암 환자에게 동시화학방사선요법을 시행할 때 항암제 시스플라틴을 매주 투여하는 기존 방식과 3주 간격으로 투여하는 방식 간 치료 성적에 차이가 없다는 연구 결과가 확인됐다.

유상영 박사는 항암제 투여 주기에 따른 치료 효과를 비교하기 위한 임상시험을 세계부인종양연구회(GCIG)에 제안하고 연구책임자로서 연구를 주도했다. 두 치료 방식 사간 재발률과 생존율 등 주요 치료 성적에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다.

반면 3주 간격 투여 방식은 안전성 측면에서 더 유리하고 환자의 삶의 질이 개선되는 것으로 나타났다.

재료연, 철(Fe) 치환 기반 고성능 비귀금속 수전해 촉매 기술 개발

한국재료연구원(KIMS, 원장 최철진) 에너지·환경재료연구본부 수소전지재료연구센터 박다희 박사 연구팀은 기존 몰리브덴 산화물(MoOx)의 일부를 철(Fe)로 바꾸어 끼우는 ‘치환’ 기술을 활용해 알칼라인 수전해의 핵심 반응인 산소 발생 반응(Oxygen Evolution Reaction, OER) 성능을 크게 향상하는 데 성공했다.

이번 연구는 값싼 금속으로도 귀금속 못지않은 성능과 안정성을 확보할 수 있는 새로운 촉매 설계 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

반도체 제작 사용, 이온주입장치 전력공급장치 국산화

한국원자력연구원 양성자과학연구단은 반도체와 첨단 소재 제작에 사용되는 이온주입장치의 고전압 환경에서도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 절연형 모터제너레이터(Motor-Generator Set, MG-SET)를 독자 개발하는 데 성공했다.

이온주입 기술은 반도체와 첨단 소재 제작 분야에서 널리 사용되는 핵심 공정이다. 수만~수십만 볼트(V) 수준의 높은 전압으로 이온을 가속해 소재 내부로 주입한다. 이를 통해 소재의 전기적 특성이나 표면 성질을 원하는 방향으로 조절할 수 있다.

밀싹 성분→‘위 점액 방어막’ 역할

‘밀싹(Wheatgrass)’에서 위 점액 방어막을 튼튼하게 만들어 만성 위염을 개선하는 핵심 성분과 그 작용 원리가 과학적으로 규명됐다.

과학기술연합대학원대(UST, 총장 강대임) 연구팀은 ‘밀싹’ 추출물 연구를 통해 밀싹의 셰프토시드(Schaftoside) 성분이 위 세포 내부의 신호 전달 체계를 자극해 위를 보호하는 점액(뮤신) 분비 스위치(TRPM5-NCX)를 활성화함을 확인했다.

서울아산병원 의료팀, ‘암 예방의 날’ 맞아 유공자 포상

서울아산병원 의료팀이 보건복지부 주최 제19회 암 예방의 날 기념식에서 유공자 포상을 받았다.

17일 서울 더플라자호텔에서 열린 기념식에서 이제환 진료부원장(혈액내과 교수)은 옥조근정훈장, 송시열 암병원장(방사선종양학과 교수)은 대통령표창, 홍준혁 비뇨의학과 교수는 보건복지부장관표창을 각각 받았다.

KIOST, 국립부산과학관과 해양과학문화 확산 나서

한국해양과학기술원(원장 이희승, KIOST)과 국립부산과학관(관장 송삼종)이 동남권의 해양과학문화 확산에 공동으로 나선다.

KIOST는 국립부산과학관과 16일 업무협약(MOU)을 체결했다. 이번 MOU는 KIOST의 연구성과 활용도를 높이고, 국민의 눈높이에서 공감할 수 있는 해양과학 콘텐츠를 제공하기 위해 마련됐다.