헬로티 김진희 기자 | DGIST 로봇공학전공 김회준 교수팀과 한국기계연구원 환경기계연구본부 김상복 박사팀이 공동연구를 통해 열가소성 플라스틱 폴리머(Poystyrene)을 활용한 초소형 미세먼지 센서를 개발했다. 새롭게 개발된 센서는 마이크로 히터를 통해 폴리머의 물성 조정을 통한 미세 먼지의 효율적인 포집을 가능할 뿐만 아니라, 고습도 환경에서도 안정적인 구동이 가능하다. 미세 입자 계측 분야는 대기오염, 반도체 공정, 에어로졸 연구 등 다양한 연구 분야에서 활용이 가능한 만큼 연구자들이 항상 많은 관심을 갖는 분야다. 하지만 기존에 사용되는 석영 공진 센서는 측정이 필요한 입자와 센서 간 완전한 접촉이 어려워 계측이 정확하지 않은 문제가 있어왔으며, 계측 장비가 습도의 영향으로 인한 센서 오류에 따른 신뢰성이 저하되는 등 다양한 문제점이 있어 왔다. 여기에, 관련 장비가 고가인 점 또한 다른 분야 응용에 있어 큰 제약이었다. DGIST 로봇공학전공 김회준 교수팀은 열가소성 플라스틱 소재인 폴리스티렌 물질을 활용해 입자와 센서 간의 접촉력을 향상시킨 새로운 센서를 개발했다. 폴리스티렌 물질은 가열 온도에 따라 표면 흡착력을 달리하여 입자 포집 및 센싱에
헬로티 이동재 기자 | DGIST 연구팀, "웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용 기대" 국내 연구진이 세계 최고 수준의 성능을 보인 복합고체전해질을 개발했다고 20일 밝혔다. DGIST 에너지융합연구부 김재현 책임연구원 연구팀이 개발한 복합고체전해질은 향후 폭발이나 화재의 염려가 없는 웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 전해질은 물 등에 녹아서 이온화하여 전기를 전달하는 물질로서 배터리의 4대 핵심소재 중 하나다. 현재 널리 쓰이고 있는 액체 전해질은 분리막에 의해 음극과 양극이 나뉘는 구조다. 이 때문에 변형이나 외부 충격으로 분리막이 훼손되면 액체 전해질이 흐르고, 양극 물질이 만나 기화되면서 과열 또는 폭발사고로 이어지는 위험성이 존재한다. 이러한 액체전해질을 고체전해질로 대체하게 되면 화재 및 폭발의 위험성을 방지할 수 있게 된다. 또한 분리막도 필요 없어지고 전체적인 배터리의 부피도 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 고체전해질은 액체에 비해 전도도가 훨씬 떨어져 이를 보완하기 위한 연구가 필요한 실정이었다. 김재현 책임연구원 연구팀은 폴리머에 SiO2와 Al2O3로 주 골격을 형성하는 다공성 YNa 제
헬로티 이동재 기자 | DGIST 에너지융합연구부 최용찬 박사팀이 차세대 태양광 소재로 각광받고 있는 안티모니 칼코아이오다이드(Antimony chalcoiodide)의 조성을 제어할 수 있는 핵심 기술을 개발했다. 향후 납을 포함하지 않는 차세대 비납계 태양전지 개발에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다. 최근 들어, 실리콘에 버금가는 높은 성능과 제작의 편리성을 갖는 납(Pb)을 기반으로 한 페로브스카이트 물질이 차세대 태양전지 소재로서 각광받고 있다. 하지만 납(Pb)의 유해성은 상용화에 있어 큰 걸림돌이다. 따라서 비(非)납계 태양광 소재인 안티모니 칼코아이오다이드 소재가 대표적인 대체재로 각광받고 있지만, 관련 연구는 초기 단계에 머물러 있다. DGIST 에너지융합연구부 최용찬 박사팀은 2단계로 나눠진 용액공정을 통해 안티모니 칼코아이오다이드의 조성을 제어할 수 있는 소재를 개발하는 데 성공했다. 최 박사팀은 첫 번째 단계에서 안티모니 칼코게나이드(Sb2(S,Se)3)를 제조, 2단계에서 이를 삼아이오딘화안티모니(SbI3)와 반응시켜 안티모니 칼코아이오다이드로 변환시켰다. 추가적으로 연구팀은 해당 공정을 통해 소재의 단순한 조성을 넘어서 소재의 결정
헬로티 이동재 기자 | DGIST 정보통신융합전공 장재은 교수·최지웅 교수팀이 무선전력 및 신호 송수신용 초소형 다중 안테나 시스템을 개발했다고 17일 밝혔다. 여러 개의 마이크로 사이즈의 소형 안테나가 간섭 없이 작동해, 향후 마이크로 로봇 또는 뇌-기계 연결 등 최신 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다. 최근 전자기기의 소형화로 무선 연결의 핵심 부품인 안테나 소형화가 중요해지고 있지만, 안테나를 소형화할수록 효율이 떨어지고, RF매칭이 어렵다는 기술적인 한계가 있어 왔다. 게다가 마이크로미터 레벨의 크기에 대한 연구는 거의 이루어지지 못한 상태다. 이에 장 교수팀은 초소형 마이크로사이즈의 안테나 개발과 더불어 초소형 크기특성의 응용성을 극대화하기 위해 다수의 마이크로 안테나가 독립적으로 작동할 수 있는 기술을 개발했다. 또한 형태적으로 다른 플로팅 안테나를 적층형의 이중층으로 형성하는 기술을 개발해 안테나 간 선택성을 획기적으로 증가시켰다. 연구팀의 개발한 마이크로 안테나는 1~7GHz에서 선택적으로 작동하며, 마이크로 사이즈 안테나 중 가장 높은 효율인 1%~7%의 전송효율을 달성했다. 또한, 기존의 복잡하면서 큰 면적을 차지하는 RF매칭회로를 제거해
헬로티 김진희 기자 | 현대자동차그룹이 미래 전기차 기술 리더십을 확보하기 위해 국내 배터리 전문가 그룹과 서울대학교 내 배터리 공동연구센터를 설립한다. 현대자동차그룹은 이를 통해 탄소중립 실현을 목표로 전동화 추진에 더욱 박차를 가하는 한편, 국내 배터리 연구 생태계 조성에 기여하며 대한민국이 세계 초일류 배터리 강국으로 도약할 수 있도록 적극 지원할 방침이다. 현대자동차그룹과 서울대는 3일 서울 관악구 서울대 관악캠퍼스 행정관에서 서울대 오세정 총장, 이현숙 연구처장, 이병호 공대학장, 최장욱 화학생물공학부 교수와 현대자동차그룹 정의선 회장, 알버트 비어만 사장, 박정국 사장, 김걸 사장, 신재원 사장 등 양측 관계자들이 참석한 가운데 ‘현대자동차그룹-서울대 배터리 공동연구센터’ 설립 및 중장기 공동연구를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 오세정 서울대 총장은 “서울대와 현대자동차그룹이 대한민국 이차전지 기술의 미래를 위한 역사적인 협약을 맺게 돼 기쁘고, 서울대의 뛰어난 인재와 교육 및 연구 인프라와 현대자동차그룹의 도전정신과 우수한 플랫폼이 만나 배터리 분야 연구의 시너지를 극대화하고 두 기관이 함께 성장해 나가는 좋은 기회가 될 것으로 기대한다”고
헬로티 이동재 기자 | 강영권 에디슨모터스 대표가 DGIST 2021년도 제5회 DICE 강연에서 자신의 경영철학과 미래 자동차 발전 방향에 대한 생각을 나눴다. DGIST DICE(DGIST 지식재산 내부 교육프로그램)는 특허․기술이전을 포함한 산업재산권 이해 관련 교육을 통해 발명문화 확산에 기여하는 것을 목표로 진행되고 있는 교육 프로그램이다. 올해 강연에서 강영권 에디슨모터스 대표는 전기차 관련 기술력을 토대로 한 미래 자동차 발전 방향에 있어 에디슨 모터스의 발전 방향을 공유하고, 현재 산업 분야별 세계적인 추세를 비롯한 향후 미래 먹거리 산업을 선점할 수 있는 다양한 방안들에 대한 인사이트를 공유했다. 강 대표는 에디슨모터스만의 독창적인 기술력 공유와 함께 이를 가능케 했던 혁신의 필요성과 기업인으로써의 의무를 언급하면서 창업에 필수적인 다양한 가치들과 덕목에 대해서도 조언을 아끼지 않았다. 강 대표는 “이번 강연은 쌍용자동차 인수 우선협상대상자 선정이라는 결과를 일궈낸 에디슨모터스의 혁신성과 역동성을 공유하는 소중한 자리였다”며, “급변하는 시대를 살고 있는 DGIST 구성원들에게 보다 많은 생각을 하게 만들었고, 진취적인 삶의 방향을 제시하는
헬로티 임근난 기자 | DGIST 정보통신융합전공 황재윤 교수팀이 딥러닝 기술을 활용해 도메인이 상이한 영상에서의 물체 분할을 위한 인공지능(AI) 신경망 모듈을 개발했다. 최근 인공지능의 한 분야인 딥러닝 기법이 고도화되고 그 성능이 가파르게 증가함에 따라 관련 연구가 활발하다. 특히 산업분야에서의 요구가 꾸준히 증가하며, 더 넓고 다양한 분야와 관련된 항공 영상이 획득되었다. 다만, 항공 영상은 촬영하는 시각 뿐만 아니라 촬영위치, 도시 등에 따라서 항공영상의 특성을 나타내는 도메인이 달라진다. 이렇게 항공사진들이 모두 각기 다른 도메인을 갖게 되면, 향후 다른 도메인을 갖는 각각의 여러 항공영상을 통합, 종합적인 사진 내 특정 물체 검출이나 영상 예측에 활용이 어려운 한계가 있다. 이에 황재윤 교수 연구팀은 여러 도메인의 항공영상들의 네트워크 파라미터를 가변적으로 미세조정 한다면 이러한 문제를 해결할 수 있을 것이란 가설을 세우고 연구를 진행했다. 그 결과, 연구팀은 항공 영상 상의 건물을 정확하게 분할하거나, 다양한 도메인의 항공 영상에서 건물을 정밀하게 탐지하는데 성공했다. 또한 생성적·적대적 신경망의 구조를 확장, 촬영되는 사진에 입력되는 도메인에
헬로티 이동재 기자 | DGIST 에너지공학전공 이홍경 교수·이호춘 교수 공동 연구팀이 리튬 금속 음극의 성능을 확보할 수 있는 전해질 설계 원리를 규명했다. 이를 통해 설계된 유사 고농도 전해질은 기존 전해질보다 리튬 금속 음극의 수명을 늘릴 수 있어, 향후 전기자동차용 이차전지 개발에 긍정적인 영향을 줄 것으로 보인다. 높은 이론 용량과 에너지 밀도를 갖는 리튬 금속 전극은 이차전지의 가장 이상적인 음극재다. 하지만 전지 수명 감소와 발화 등이 다양한 문제들이 해결해야 할 과제로 남아 있다. 이에 최근 유사 고농도 전해질이 리튬 금속 음극의 내구성을 크게 개선시킨다는 연구 결과가 보고됐지만, 유사 고농도 전해질의 효과가 전지가 실제 구동하는 온도범위인 영하20도~60도 사이에서의 효과와 작용 기작에 대한 규명은 이뤄지지 않았다. 이에 공동연구팀은 다양한 온도에서 유사 고농도 전해질이 리튬 금속 음극과 리튬 금속 이차전지의 장기수명을 내구성에 미치는 영향을 규명했다. 기존 고농도 전해질에 비해 유사 고농도 전해질 적용 시, 저온(5oC)과 고온(60oC)에서 리튬 금속 음극의 내구성이 크게 향상시켰으며, 리튬 금속 이차전지의 장기수명 또한 40%이상 증가시
헬로티 이동재 기자 | DGIST 연구팀이 폐열로부터 전기를 생산하는 전기화학 열전지를 개발했다. 이번 연구로 개발된 열전지는 효율이 대폭 개선돼 IoT 소자/센서 등의 동력원으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 산업 공정, 지열, 및 인체에서는 많은 열이 발생하지만, 생산 혹은 소비 과정에서 사용되지 못하고 버려지는 중저온(<200 ℃) 폐열은 버려진다. 하지만 최근 기술의 발전으로 이를 전기 에너지로 변환해 지속가능한 청정 에너지원으로 사용할 수 있게 됐다. 폐열을 전기 에너지로 변환하기 위해 최근 연구되고 있는 방법은 전기화학 열전지를 이용하는 것이다. 이는 기존 열전소자와 비교하여, 높은 제베크 효과, 낮은 재료 및 공정비용, 및 전지 설계 유연성의 장점을 가진다. 전기화학 열전지는 P형과 N형으로 구분되는데, 열전지가 큰 전력을 공급하기 위해서는 수십~수백개의 열전지소자들을 직·병렬 연결한 모듈을 구성해야 한다. 그러나 P형에 비해 N형 열전지의 성능이 현저히 낮아서, N형 열전지 성능에 의해 전체 모듈의 성능이 제한된다는 문제를 가지고 있다. 이에 에너지공학전공 이호춘 교수 연구팀은 N형 열전지의 성능을 높이기 위해 농도차 전지가 결합된 하
헬로티 김진희 기자 | DGIST(총장 국양)는 차세대반도체융합연구소(연구소장 이명재)가 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)와 한국연구재단에서 주관하는 ‘2021년 대학 나노인프라 혁신사업’ 총괄주관기관으로 선정됐다고 밝혔다. 영남·강원권 총괄주관기관으로 선정된 DGIST는 향후 총 103.5억 원의 사업비를 지원받아 사용자 중심의 개방형 나노인프라 플랫폼 구축을 통한 국가 나노인프라 구축에 기여하게 된다. ‘대학 나노인프라 혁신사업’은 대학 나노인프라 시설과 장비 고도화를 통해 관련 교육·연구·산업 수요를 충족시켜줄 수 있는 개방형 서비스 제공하는 사업이다. DGIST 차세대반도체융합연구소는 DGIST 내 최첨단 나노팹인프라와 관련 우수 연구자들을 포함한 DGIST의 반도체 연구역량을 결집한 연구소로, 기존 하드웨어 중심의 연구인프라센터 조직을 지난 6월 개편·신설한 반도체 분야 총괄 조직이다. 이번 사업은 DGIST 차세대반도체융합연구소의 주도하에 UNIST 연구지원본부(본부장 신태주)와 함께 구성한 ‘IST-FAB 나노인프라 사업단’을 중심으로 진행된다. 사업단은 4대 핵심전략인 ▲ 첨단 나노인프라 확충 및 고도화 ▲ N-STAR 나노기술 전문가 양성
헬로티 이동재 기자 | DGIST 로봇공학전공 김회준 교수팀이 무연납 다강성 물질을 탑재한 압전-마찰전기 하이브리드 나노발전기를 개발했다. 개발된 발전기는 기존 대비 더 높은 출력 성능을 가져, 향후 웨어러블 의료기기를 포함한 다양한 분야에서 활용이 가능할 것으로 기대된다. 현재 환경오염 물질들로 제작된 전자기기의 배터리를 대체할 친환경 재생에너지원 개발 연구가 계속되고 있다. 이렇게 개발된 다양한 재생 가능 에너지원들 중 표면 간 접촉으로 발생하는 마찰전기 대전현상과 정전기적 유도현상을 바탕으로 전기적 에너지를 생성하는 ‘마찰전기 나노발전기(TENG, Triboelectric Nanogenerator)’와 압전재료가 기계적 에너지를 공급 받았을 때 이를 전기적 에너지로 변환하는 ‘압전 나노발전기’는 모두 낮은 전력 출력이 한계점으로 지적돼 왔다. DGIST 로봇공학전공 김회준 교수팀은 무연납, 무독성의 고분자 세라믹 복합재료인 티탄산 비스무스와 실리콘 오일을 혼합, 고효율의 하이브리드 압전-마찰전기 나노발전기를 개발했다. 이 때 활용된 티탄산 비스무스는 무독성이며 납이 포함돼 있지 않은 친환경 물질로, 신체에 무해하다. 개발된 나노발전기는 기존의 마찰전기
헬로티 이동재 기자 | DGIST 정보통신융합전공 황재윤 교수 연구팀이 딥러닝 기술을 활용한 디지털 지도 생성 인공지능 신경망 모듈을 개발했다. 항공 영상에서 건물 등 물체를 정확하게 추출하는 기술은 군사, 물류, 자율주행 등에서 활용되는 디지털지도 제작에 중요한 기술이다. 하지만 저품질·저해상도 항공영상의 경우 기존 관련 기술들로는 물체를 정확하게 구분하는 것이 어려워 지금까지는 사람이 직접 디지털 지도를 제작하는 등 시간과 비용이 많이 소요돼 왔다. 이에 DGIST 정보통신융합전공 황재윤 교수팀은 디지털 지도의 자동 제작에 필요한 물체 검출 시 항공영상상 건물들의 경계에 집중해 검출한다면 건물 탐지의 성능을 증가시킬 수 있을 것으로 예상, 이에 기반한 인공지능 모델 개발에 착수했다. 개발된 인공지능 모델은 정확한 경계 분할뿐만 아니라, 정밀한 건물의 경계 탐지까지 가능하다. 더 나아가 연구팀은 새로운 학습 파이프라인 및 새로운 연산자를 설계해 건물의 경계와 정보의 연관성을 분석해 정확한 분할을 수행하는 새로운 신경망 구조를 개발했다. 새롭게 개발된 신경망은 항공 영상에서 건물의 정확한 모양과 경계 추출이 가능하다는 장점을 갖고 있어, 다양한 항공영상의 도
헬로티 이동재 기자 | DGIST 정보통신융합전공 은용순 교수팀이 사이버물리시스템 제어에 있어 핵심요소인 시스템 상태추정 기법의 보안 안정성과 자율복원성을 동시에 보장하는 새로운 알고리즘을 개발했다. 연구팀은 센서 공격을 견디는 사이버물리보안 상태추정기능의 실용성을 한충 더 높여, 향후 관련 현장에서의 적용이 기대된다고 밝혔다. 네트워크망을 이용해 실제 세계의 다양한 컴퓨터 시스템을 가상으로 제어하는 ‘사이버물리시스템’은 4차 산업혁명 시대의 핵심기술이다. 다양한 컴퓨터 시스템을 이루는 유한한 개수의 변수들을 통해 시스템 작동을 예측하는데, 이 때 시스템에 장착된 센서들을 통해 추정하는 것이 일반적이다. 이때 해커들이 악의적으로 센서값을 변조하는 등의 해킹을 수행하면 시스템의 상태와 동작여부를 정확히 알 수 없고, 더 나아가 시스템이 스스로 자신의 상태를 정확히 추정할 수 없기 때문에 치명적인 결과로 이어진다. 연구팀은 사이버물리시스템의 보안수준을 높이는 연구를 진행했다. 그 결과, 외부 다양한 영향에도 안정성을 유지하는 기술인 ‘Unknown input observer 기술’에 연구팀이 최근에 개발한 시스템 자체 상태 파악 및 복구 기술인 ‘실시간 자율복원
헬로티 이동재 기자 | DGIST 디지털제조혁신사업단(D-PIC)은 최근 기업이 필요로 하는 기술지원 및 혁신을 위한 17개 연구 과제를 기업 수요기술 조사를 통해 최종 선정했다. 향후 대구·경북 지역 기반의 기업들의 산업 기반을 향상시키는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 올해 1월, D-PIC사업단은 지역제조기업의 전통적인 생산 공정 혁신과 이를 위한 연구 및 첨단제조솔루션개발 지원을 핵심 목표로 운영을 시작했다. D-PIC사업단은 출범 이후 기업이 필요로 하는 기술의 수요기술 조사를 통해 17개 연구 과제를 선정했다. 이는 모두 DGIST가 직접 보유중이거나 혹은 지원 가능한 기술을 활용, 지역 기업의 기술 관련 수요에 맞춰 지원책을 수립·운영한 결과다. 해당 연구과제들은 크게 2가지 유형으로 구분돼 기업과의 협업으로 진행될 예정이다. 두 유형은 각각 ▲원천연구형 기업지원연구과제 ▲응용연구형 기업지원연구과제다. ‘원천연구형 기업지원연구과제’는 기업이 제품·공정 등을 개발하는데 필요한 독창적이고 지속적으로 부가가치를 창출할 수 있는 연구자 중심의 연구이고, ‘응용연구형 기업지원연구과제’는 기업이 예산과 인력 등 현실적인 한계로 인해 진행이 어려웠던 연구주제를
헬로티 김진희 기자 | 국내 연구진이 자성체 기반의 차세대 정보처리 및 저장 디바이스의 효율을 더욱 향상시킬 핵심 메커니즘을 최초 규명했다. DGIST는 신물질과학전공 홍정일 교수팀과 한국표준과학연구원 황찬용 박사팀이 자성체 내 자구(磁區, magnetic domain)의 이동 메커니즘에 대한 상호 작용을 밝혀내고, 이를 효율적으로 미세 제어할 수 있는 새로운 스핀트로닉스 응용 구조를 제시했다. 90년대부터 스핀트로닉스 전자공학이 본격 도입되면서 더 많은 정보의 저장 및 처리가 가능한 차세대 자성 메모리 및 정보처리 소자, 고효율 센서 기술들이 개발되고 있다. 스핀트로닉스 기술은 자성체의 자기 상태를 전기적으로 제어해 정보를 처리, 저장하는 고성능-고효율 컴퓨팅 기술 구현의 핵심 원리다. 자성체 내의 정보 이동 및 처리를 담당하는 소자의 작동원리는 자화 반전(flux reversal) 현상을 통해 일어나는데, 자구의 다양한 움직임과 확장 등을 통한 이동 특성에 의해 결정된다. 자구는 자성체가 일정한 방향성을 갖고 정렬돼 있는 미세한 구역인데, 자구의 배열을 통해 0과 1로 구성된 최소 데이터 단위인 비트(bit)를 생성한다. 이 때문에 자구의 움직임을 제어해
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