[더테크 이지영 기자] 국내 연구진이 해외 전량 수입에 의존했던 바인더를 하이브리드 제조기술과 이를 양극용 바인더에 적용할 수 있는 분자구조 설계 및 합성 제어기술까지 개발했다. 한국전기연구원(KERI)는 10일 절연재료연구센터 임현균·강동준 박사팀이 KIST 유정근 박사, 성균관대 김종순 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 이차전지 분야의 ‘숨은 주역(unsung hero)’인 바인더 성능을 세계 최고 수준으로 높이면서 친환경 소재까지 사용하는 기술을 개발하여 국제 저명 학술지에 논문이 게재됐다고 밝혔다. 이차전지의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 전극은 전기를 발생시키는 ‘활물질’과 전기의 흐름을 돕는 ‘도전재’, 그리고 ‘바인더’를 용매와 함께 섞어 제조된다. 여기서 바인더의 역할은 활물질과 도전재가 금속판(집전체)에 잘 붙을 수 있도록 도와주고 전극을 물리적으로 안정화 역할을 한다. 현재 리튬이차전지용 양극(+) 바인더 소재로는 불소계 고분자 물질인 ‘폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)’가 주로 사용되고 있다. 하지만, PVDF는 일본이나 유럽의 일부 글로벌 기업들이 시장을 장악하고 있고, 활용 과정에서 전지의 안정성 저하 등 기능적인 문제도 계속 제기되어
[더테크 이승수 기자] 제조산업의 메카 창원시에 ‘경남 창원 강소연구개발특구(강소특구)’의 면적이 확장된다. 한국전기연구원에 따르면 과학기술정보통신부는 지난 6월 ‘제50회 연구개발특구위원회’를 통해 창원 강소특구의 면적 확장을 승인했고 관리계획 개정 고시에 따라 창원 성산구 불모산동에 0.17km2(51,425평) 규모의 ‘기술고도화지구’가 추가로 구축 된다고 19일 밝혔다. 강소특구는 지역에 위치한 기술핵심기관을 중심으로 특화된 연구·산업 분야를 발굴하고, 관련 기업들을 육성하여 지역경제에 활력을 불어넣는 사업이다. 2019년 8월 지정된 창원 강소특구는 연차평가에서 지속적으로 ‘우수’ 등급을 받았으나 전국의 14개 특구 중 가장 작은 면적(0.65km2)을 보유해 많은 기업을 포괄할 수 없다는 한계가 있었다. 하지만, 이번 기술고도화지구 면적 추가를 통해 중장기적 발전을 도모할 수 있게 됐고, 위치도 KERI와 바로 인접해 있어 공공기술 사업화 전주기 지원이 가능해졌다. 새롭게 생기는 기술고도화지구는 ‘전기·기계 융합 연구단지’로 조성된다. 창원 강소특구는 2027년까지 지방비 약 1,871억원을 투입하여 교육 및 연구 사업화 시설, 기업 및 연구소 입
[더테크 조재호 기자] 국내 연구진이 세계최초로 3D프린팅 된 나노 구조의 발광 패턴을 규명했다. 한국전기연구원 표재연 박사팀이 세계최초로 3D프린팅 된 나노 구조의 발광 패턴을 규명했고, 관련 연구 결과는 국제 학술지 ACS Nano의 표지논문으로 게재됐다고 22일 밝혔다. 연구팀은 이번 연구가 초소형 발광 소자가 활용될 수 있는 가상현실(AR, VR), 빔 프로젝터, 광 저장매체, 광 집적회로, 암호화 기술, 보안 인쇄 등의 분야에서 주목받을 것으로 보고 성과의 응용·확산에 나선다는 계획이다. 디스플레이 장치에서 해상도가 높다는 것은 한 화면 안에 화소의 수가 많다는 것을 의미한다. 화소의 밀도가 높아지면 그만큼 영상이나 사진이 더 정밀하고 섬세하게 표현된다. 따라서 화소의 밀도를 높이기 위해 발광 소자를 마이크로미터를 넘어 나노미터 수준까지 더 작게 제작하기 위한 연구가 계속되고 있다. 발광 소자의 크기가 수백 나노미터 수준까지 작아지면 빛과 물질의 상호작용에 특이한 변화가 발생하여 기존의 전형적이고 일관된 발광 패턴과는 큰 차이를 보이게 된다. 이런 특이한 발광 패턴을 이해하는 것은 나노 발광 소자의 실제 활용을 위해 선행되어야 하는 필수 요소다. 나
[더테크 뉴스 조재호 기자] 한국전기연구원(KERI)과 현대차·기아가 전기차 관련 ‘글로벌 상호운용성 시험센터’ 구축해 친화적인 전기차 충전 오류 개선을 위한 인프라를 구축한다. KERI는 남양연구소(경기도 화성시 소재)에서 현대자동차·기아 R&D본부장 양희원 사장, 전동화시험센터장 한동희 전무, 한국전기연구원 김남균 원장 등이 참석한 가운데 ‘글로벌 상호운용성 시험센터 구축 및 운영을 위한 업무협약’을 맺었다고 16일 밝혔다. 상호운용성(interoperability)은 전기차와 충전기 간 충전 호환성을 뜻한다. 전기차와 충전기 사이에는 일종의 연결 장치이자 충전잭이라고 할 수 있는 ‘커플러’가 있지만 눈에 보이지 않는 통신 프로토콜인 ‘시퀀스’도 존재한다. 커플러는 국가기술표준원에서 콤보1로 권고 후 호환성을 확보하고 있다. 하지만 시퀀스는 표준이 제정되었음에도 불구하고 오류가 빈번하게 발생하고 있다. 그 이유는 국내외 다수의 완성차 대기업과 다양한 충전기 기업들이 인프라 구축에 참여하고 제조사별 표준 해석 차이가 발생하기 때문이다. 여기에 더해 향후 PnC(전기차 내 인증서를 통한 충전 과금 결재), V2G(양방향 충전 기술) 등 신기술이 적용될
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(이하 KERI)이 도시에서의 전기 자급자족을 실현할 수 있는 ‘신개념 태양광 모듈 기술’을 개발했다고 10일 밝혔다. 태양광 발전은 무한한 자원인 햇빛을 이용한다는 장점으로 인해 대표적인 친환경 에너지로 꼽히고 있다. 현재 영호남 지역의 넓은 부지에서 관련 설비도 급격하게 늘고 있다. 하지만 우리나라에서 생산한 태양광 전기를 수도권 등 수요가 많은 지역으로 보내는 신재생에너지 전용 송전망은 상대적으로 부족해 에너지의 공유성, 활용성 측면에서 한계를 보이고 있다. KERI는 도시 내부에서 태양광 발전으로 전기를 생산, 활용하려는 시도가 많다고 분석했다. 다만 도시는 태양광 인프라를 설치하기 위한 공간(구조물)의 형태가 복잡하고 다양하다. 예를 들어 주위의 각종 건물, 나무 등으로 인해 태양광 모듈의 일부에 그늘(부분 음영)이 생기는 현상이 반복되면 발전 효율이 떨어질 뿐만 아니라 전류가 내부적으로 막혀(핫스팟) 발화점의 원인이 되기도 한다. 따라서 도시용 태양광 모듈은 더 진보된 기술력이 필요하다. 이를 위한 KERI의 연구는 유연성, 안전성, 효율성을 확보하고 도시 환경에 최적화된 신개념 태양광 모듈 개발이다. 연구팀은
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(KERI)이 전기차 충전 인프라 저변 확대와 관련 정책 발전을 위한 ‘차린 컨퍼런스 아시아(CharIN Conference ASIA)’를 연구원 안산분원과 한양대 에리카캠퍼스에서 19일 개최했다. 행사에는 산업부, 안산시, KERI 등 국내 전문가뿐 아니라 국제전기차충전기술협의체(CharIN)와 미국 캘리포니아 에너지 위원회(California Energy Commission) 소속 정책 리더 등 국내외 전문가 100여 명이 참여했다. 주요 일정은 △전기차 정책 협의 차담회 네트워킹 △국가별 전기차 발전 정책 현황 공유 △전기차 충전 관련 기술 발표회 △차린 테스티벌(Test+Festival) 결과 공유와 시험 현장 투어로 구성됐다. 이번 컨퍼런스는 미국 CEC의 모빌리티 분야 위원장 패티 모나한(Patty Monahan)이 직접 방문했다는 측면에서 의미가 크다. CEC는 올해 19억 달러(약 2.6조원) 규모의 수송 분야 탄소제로 프로젝트를 시작하며 24500개의 전기차 충전기를 비롯한 각종 인프라를 신규로 설치하는 계획을 세우는 등 미국 내에서도 주도 역할을 하는 정부기관이다. 각국의 전기차 발전 정책 현황 공유 시간
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(KERI)이 전 세계 전기차, 충전기 전문가를 모아 국제 표준을 개발하기 위한 행사를 진행한다. KERI는 전기차 글로벌 리더스 위크(EV Global Leaders Week)를 이달 15일부터 19일까지 안산 분원에서 개최한다고 15일 밝혔다. 전기차 글로벌 리더스 위크는 크게 3개의 프로그램으로 구성된다. 우선 전기차, 충전기 사이의 통신 제어와 관련한 국제 표준을 개발하고 모듈(Component) 단계에서 이를 검증하는 국제표준화기구(ISO) 주관 회의(ISO/TC22/SC31/JWG1 meeting)가 있다. 이 행사는 유럽, 미주, 아시아에서 순차적으로 돌아가며 열리는데 전기차 충전과 관련한 높은 연구 역량을 인정받아 KERI가 올해 아시아 대표로 개최하게 됐다. 연구개발 단계인 ISO 회의 이후에는 기업과 실질적으로 표준을 검증하는 단계인 테스티벌(Test+Festival)이 열린다. 국내외 대표 전기차 대기업과 충전기 제조사를 한자리에 모아 급속충전 시 발생하는 호환성 문제를 점검하는 국제전기차충전기술협의체(CharIN)의 주관 행사다. 글로벌 유명 307개 기업을 멤버로 보유한 CharIN은 전기차 시장에서
[더테크=조재호 기자] 한국전기연구원의 전고체전지 상용화 기술 연구가 국제 저명 학술지의 논문으로 게재됐다. 폭발과 화재 위험이 없는 전고체전지 상용화에 한 걸음 더 다가섰다. 한국전기연구원(KERI)의 차세대전지연구센터는 박준우 박사 연구팀이 ‘고체전해질 입도 제어 및 습식 합성 공정’ 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번에 개발된 공정은 기존보다 비용은 절반 이하로 줄이고 결과물의 품질은 2배 이상 높였다. 전고체전지는 양극(+)과 음극(-) 사이의 이온을 전달하는 ‘전해질’을 액체가 아닌 고체로 대체한 것으로 화재나 폭발 위험성이 낮다. 하지만 고체전해질이 전고체전지에 활용하려면 입자 크기가 머리카랅 굵기의 1/100에 해당하는 마이크로미터(㎛) 수준으로 매우 작아야 한다. 이번 연구 성과는 단순히 공정만으로도 미세하고 이온 전도도까지 높은 고체전해질을 대량으로 양산할 수 있는 생산 기술을 개발한 것이다. 연구팀은 황화리튬 등 미세한 원재로를 도입하고 각각의 물질이 화학적으로 반응하는 ‘핵 생성(Nucleation)’ 속도를 제어해 최종 생성물의 입도를 줄이는 방법을 활용했다. 요컨대 복잡한 과정 없이 간단한 습식 합성 공정으로 미세한 고체전해질을 제
[더테크=조재호 기자] 한국전기연구원(KERI)는 4일 한성태 전기응용연구본부 박사팀이 99% 이상 수입에 의존하던 ‘전자빔 용접기’의 심장이라 할 수 있는 ‘전자총’ 핵심 기술을 국산화했다고 밝혔다. 이번 성과를 통해 우리나라도 해외 의존 없이 전자빔 용접을 진행할 수 있으며, 미래를 선도할 12대 국가전략기술의 대부분이 전자빔 용접을 필요로 하는 만큼 관련 산업 발전과 장비 수입 대체 효과, 기술유출 방지 등 큰 영향을 미칠 전망이다. 한성태 박사는 “산업이 고부가가치 분야로 옮겨감에 따라 고정밀도와 양질의 용접 수요가 늘어날 것이며, 전자빔 용접이 아니면 제작이 불가능한 제품도 많아질 것”이라며 “고성능 전자빔 용접기만이 가능한 맞춤형 첨단 원전 장비를 국내 기술로 만들 수 있는 새로운 길이 열렸다는 측면에서도 의미가 크다”고 전했다. 최근 4차 산업혁명 시대를 맞아 다양한 분야에서 첨단기기 제작에 필수적인 요소다. 우주항공이나 방산, 원자력 등 특수 목적을 위해서는 한층 더 높은 수준의 ‘전자빔 용접기’가 요구된다. 각종 금속 소재를 서로 녹여 붙이는 ‘용접’ 작업은 산업의 기초로 꼽힌다. 기존 용접이 아크나 레이저에서 나오는 열을 활용했다면 전자빔
[더테크=조재호 기자] 한국전기연구원이 아세안 최대 전력기기 시장 규모를 보유한 태국전력청에 기술지원을 진행한다. 한국전기연구원(KERI)은 26일 태국전력청(EGAT)가 추진하는 대형 시험소 설비 구축을 위한 상호협력을 체결했다. EGAT는 태국 전력 사용량의 33% 규모를 생산·공급하는 국영 전력회사다. 아세안 최대 전력기기 시장 규모를 보유한 태국은 50년 이상 노후화된 시험 인프라를 개선 중이다. 최근 베트남과 인도네시아 등 경쟁국들이 떠오르면서 태국 내 전력기기 시험설비의 개선 및 구축 수요가 증가하는 상황이다. 이에 EGAT는 세계최고 수준이자 아시아에서 독보적인 전력기기 시험인증 역량을 보유한 KERI와 협력을 진행한다. KERI는 상호협력 체결을 통해 앞으로 태국 내 고전압·대전력 시험설비를 개선하거나 구축하는 엔지니어링 사업에 참여할 계획이다. 연구원은 사우디아라비아 국영 석유기업인 아람코의 자회사인 GCC Lab이 추진한 시험소 구축을 지원하는 용역 계약 사업을 진행한 바 있는 만큼 태국에서도 좋은 결과를 기대하고 있다. 아울러 KERI는 시험소 관련 구매발주부터 유지 보수 과정에 이르는 다양한 직원 교육 서비스를 올 2분기부터 제공하는 계
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원이 마이크로파를 활용해 병해충을 방제하는 기술을 개발했다. 이 기술은 농업 분야뿐만 아니라 외래 병해충 방제 및 겨울철 도로 위의 블랙아이스 제거나 오염 토양 정화 등 다양한 분야에 활용이 기대된다. KREI 정순신 박사팀은 전자레인지 작동의 핵심 원리인 마이크로파를 활용해 병해충을 방제하고 농가의 연작장해 피해를 막는 획기적인 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 연작장해는 같은 밭에 동일한 작물을 심으면 수확량과 품질이 떨어지는 현상을 말하는데 원인으로는 토양 전염성 세균이나 곰팡이, 선충 등의 발생이 꼽힌다. 대부분 농약을 활용하지만 생태게 파괴나 약제 저항성 증가, 잔류 독성 등의 문제가 제기되고 휴작은 농업인들의 생계의 어려움을 줬다. 이번 기술 개발은 마이크로파를 땅속에 침투시켜 토양 속 수분을 가열하고 열에 취약한 병해충을 방제하는 기술이다. 관련 기술이 호주 등에서 연구 중이지만 마이크로파가 쉽게 흩어져 10cm 정도에 머물렀고 잡초 제거 정도에만 활용됐다. 정순신 박사팀은 마이크로파의 성질을 연구 및 분석해 파장을 늘리고 공간 분포를 조절할 수 있는 수준까지 도달시킬 수 있는 안테나를 개발했다. 이 장치를 활용
[더테크=전수연 기자] 한국전기연구원(KERI)이 메타물질을 통해 체온으로 전기를 생산하고 모듈로 전원까지 공급할 수 있는 기술을 완성했다. KERI는 전기변환소재연구센터 박사팀이 자연계에 없는 메타물질을 활용해 열전발전 소자의 신축성과 효율성을 세계 최고 수준으로 높일 수 있는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. (관련기사: KERI, 친환경 절연가스 K6 개발, SF6 대체 가능성↑) 힘을 받은 수직방향으로 압축, 팽창하는 비율을 ‘푸아송비(Poisson's ratio)’라고 하는데, 메타물질은 반대로 가로 방향으로 늘려도 세로 방향도 함께 늘어나도록 인공 설계된 물질이다. 메타물질은 음(Negative)의 푸아송비를 가진다. KERI는 이러한 메타 구조를 지닌 개스킨(gasket)을 활용해 열전소자의 신축성을 최대 35%까지 높이는 데 성공했다. 열전소자는 양 끝의 온도 차이를 전기에너지로 바꾸는 원리다. 일상생활에서 낭비되는 열을 전력으로 활용할 수 있어 차세대 친환경 에너지 하베스팅 소자로 불린다. 그동안 대부분의 열전소자는 딱딱한 세라믹 기판을 활용하다 보니 피부나 온수관 같은 곡면에 적용되기 어려웠다. 실리콘이나 고분자 등 유연성 재료를 활용해도
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