충치나 사고 등으로 인해 빠진 치아를 채워넣기 위한 임플란트 시술은 흔해졌다. 치과 이외에 골질환 치료를 위해 정형외과용 임플란트 사용도 늘고 있다. 시술 횟수는 늘어났지만 체내 뼈조직과 결합이 빨리 이뤄지지 않거나 염증이 발생해 재수술을 받아야 하는 경우도 많아지고 있다. 국내 연구진이 이같은 임플란트의 문제를 해결할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터 연구팀은 생체 이식용 임플란트 표면에 세라믹 인공뼈 성분을 코팅해 결합력을 세 배 이상 높였고 임플란트를 이식했을 때 발생할 수 있는 염증문제까지 해결하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 치과 또는 정형외과용 임플란트의 결합력을 높이고 염증 같은 부작용 발생을 줄이기 위해 임플란트로 쓰이는 티타늄이나 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 표면에 뼈와 동일한 성분을 코팅하는 방법이 연구되고 있다. 그렇지만 뼈와 동일한 성분을 가진 인공뼈 소재를 만들기 위해서는 별도의 합성공정과 코팅 과정도 오래 걸린다. 이렇게 만들어진 코팅 임플란트 역시 결합력이 약해 쉽게 손상되거나 염증을 일으켜 실제 임상에서는 사용되지 못하고 있다.이에 연구팀은 인공뼈 물질을 만들어 별도의 과정으로 코팅을 하는 것이 아니라 임플란트를 뼈의 주성분인 칼슘과 인으로 이뤄진 용액 속에 넣고 나노초 레이저 처리를 하면 한 시간 내에 인공뼈 코팅된 임플란트를 만들 수 있는 기술을 개발한 것이다. 인공뼈 코팅 임플란트를 사용하면 뼈와 결합되는 시간이 더 빠르고 염증 같은 부작용도 거의 발생하지 않는 것으로 확인됐다. 전호정 KIST 박사는 “이번에 개발한 기술은 현재 널리 쓰이고 있는 생체재료들 표면을 나노초레이저를 이용해 비교적 간단한 방법으로 활성화시켜 골융합이 필요한 다양한 의료기기에 적용할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자외선 차단을 위해 햇살 따가운 날 외출할 경우 사람들은 선크림이라고 부르는 자외선 차단제를 바르는 경우가 많다. 국내 연구진이 태양전지 표면에도 일종의 선크림을 발라 전지의 노화를 막고 효율을 높일 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학대, 에너지 및 화학공학부 공동연구팀은 페로브스카이트 태양전지 표면에 금속물질을 선크림처럼 골고루 발라 수분과 오염으로부터 보호하고 전력생산효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 23일자에 게재된다. 페로브스카이트 태양전지는 제조단가가 저렴하고 발전 효율이 높아 최근 활발하게 연구되고 있다. 문제는 자외선과 비나 눈처럼 수분에 노출됐을 경우 수명이 짧아지고 효율이 낮아진다는 것이다. 이에 연구팀은 물을 밀어내는 발수성을 강화한 백금기반 유기금속을 초음파 스프레이 방식으로 전지 표면을 도포했다. 이번에 개발한 유기금속은 태양전지에 유해한 자외선을 막고 전력 생산에 필요한 가시광선으로 바꿀 뿐만 아니라 수분으로 인한 전지의 손상을 막도록 한 것이다.연구팀은 유기금속이 코팅된 태양전지는 습도 50~60%의 환경에서도 900시간 이상 초기 효율을 그대로 유지했으며 자외선을 가시광선으로 변환시킴으로써 전기생산 효율도 높아진 것을 확인했다. 이번에 개발한 기술을 적용하지 않은 태양전지는 똑같이 높은 습도와 자외선 환경에 노출되면 300시간 만에 효율이 절반으로 줄어든 것으로 조사됐다. 이번 기술은 이미 만들어진 전지에도 간단히 표면 코팅만 하면 되는 방식이기 때문에 기존 제조공정을 바꾸지 않고 전지의 종류에 무관하게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 권태혁 에너지 및 화학공학부 교수는 “이번 연구는 단일물질로 다기능성 보호막을 만들어 페로브스카이트 태양전지의 고질적인 문제를 해결하는 동시에 전지의 효율을 높였다는데 의미가 있다”라며 “페로브스카이트 뿐만 아니라 다양한 태양전지에 적용가능한 기술”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혈당 관리가 필요한 당뇨환자들을 가장 힘들게 만드는 것은 매일 알콜로 소독한 후 손가락 끝을 바늘로 찔러 채혈해야 한다는 점이다. 국내 연구진이 바늘을 사용하지 않고 땀이나 침으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 당뇨환자들에게 희소식이 되고 있다. 성균관대 화학공학부, 포스텍 신소재공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 공동연구팀은 침, 땀, 눈물 같은 미량의 체액만으로도 혈당을 정확하게 측정할 수 있는 고감도, 고선태적 글루코스 압전센서를 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 표지논문으로 실렸다. 기존에도 주사바늘을 사용하지 않고 땀이나 눈물 같은 체액만으로 혈당을 측정할 수 있는 연구들이 있었다. 그렇지만 침이나 땀 속에는 글루코스 농도가 혈액 속 글루코스 농도에 비해 100분의 1 수준에 불과해 측정 정확도가 떨어진다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 은 나노와이어가 코팅된 전도성 마이크로입자를 만들고 혈당 측정핵심 물질인 글루코스와만 결합해 반응하는 보론산이라는 물질을 배열했다. 글루코스가 보론산과 결합하면 은 나노와이어들이 서로 연결되도록 한 것이다. 글루코스 농도가 높을수록 은 나노와이어 연결도 많아져 순간적으로 전류가 증가하도록 해 미량의 체액만으로도 정밀하게 검출할 수 있게 했다. 이번에 개발한 센서는 가로, 세로 각각 0.6㎝ 크기로 만들 수 있고 한 방울 정도에 해당하는 100㎕ 수준의 적은 체액만으로도 채혈로 글루코스 농도를 검사하는 수준의 정확도를 보이는 것으로 확인됐다. 이번 기술을 활용하면 반창고처럼 피부 부착형 패치로도 만들 수 있다. 김진웅 성균관대 교수는 “이번에 개발한 센서는 바늘을 사용하지 않고도 저농도의 글루코스를 고감도로 측정할 수 있게 해준다”라며 “센서 메커니즘을 확장하면 글루코스 이외에 단백질, 호르몬 등 생체분자들도 측정할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지하공간에서 작업을 하다가 유해가스 유출 때문에 작업자들이 사망하는 안타까운 사고들의 소식이 종종 들리곤 한다. 국내 연구진이 유해가스 유출을 사전에 미리 파악할 수 있다면 이 같은 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 독자적인 기술로 개발한 나노소재 ‘나노린’이라는 물질을 이용해 초저전력, 소형 유해가스 감지 센서를 개발했다고 1일 밝혔다. 나노린은 완벽하게 일정하게 정렬된 나노선 다발이 공중에 떠 있는 구조를 말한다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 현재 쓰이는 가스 센서들은 소형화하기 편하고 생산단가가 저렴해 금속산화물을 이용하는 경우가 많다. 문제는 이런 가스센서는 수 백도에 이르는 고온에서만 동작하기 때문에 히터를 이용해 열에너지를 공급해야 한다. 이 때문에 소형화는 가능하지만 실제 소형화는 쉽지 않다. 더군다나 스마트폰 같은 휴대용 기기에 적용가능한 실시간 감지 가스센서를 만들기도 어렵다. 연구팀은 자체 개발한 나노소재 나노린을 이용해 초저전력 센서를 개발했다. 나노소재는 전기적 화학적 특성이 우수하기 때문에 센서에 활용 가능성은 높지만 크기 제어가 쉽지 않고 원하는 위치에 정렬이 어렵다. 그렇지만 나노린은 일반적인 반도체 공정을 기반으로 만들기 때문에 대량생산이 가능하고 산업적 활용 가치도 높을 것으로 예상된다. 연구팀은 나노린을 이용해 초저전력 나노히터를 만들었다. 나노린으로 만든 나노히터는 기존 마이크로히터와 다르게 매우 작은 부분만 가열할 수 있고 스마트폰에 내장해 작은 전력으로도 열을 가해 항상 가스센서를 작동시킬 수 있다는 장점이 있다. 윤준보 카이스트 교수는 “이번에 개발한 상시 동작형 초소형 가스센서는 언제 어디서나 유해가스의 위험을 알려주는 `스마트폰 속 카나리아‘로 활용할 수 있을 것”이라며 “가스 누출을 사전에 인식해 질식사고를 차단해 인명피해를 막을 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

글로벌 유아용품 전문 기업 세피앙은 8월 18일부터 8월 27일까지 세피앙 베이비페어를 진행한다고 밝혔다. 세피앙 베이비페어는 최근 사회적 거리두기 이슈로 인해 외출이 어려운 임산부 및 영유아 자녀를 둔 부모들을 위해 온라인 직영몰인 세피앙몰과 오프라인 직영매장 하이베베 3개점(논현, 청담, 일산) 에서 10일간 진행된다. 이번 행사에서는 세계적으로 가장 엄격한 유럽 최신 안전 기준인 I-SIZE 인증으로 높은 품질과 완벽한 안전성을 입증 받고, 완판 행진을 이어가고 있는 ‘듀얼픽스 I-SIZE’와 벤츠, 포르쉐, 아우디 등 세계 명차들이 선택한 카시트 ‘어드밴스픽스4’, ‘키드픽스3’ 등 글로벌 NO.1 카시트 브랜드 브라이텍스의 전제품을 파격적인 가격으로 선보인다. 셀럽 유모차로 유명한 미국 프리미엄 유모차 브랜드 오르빗베이비의 ‘오르빗G5’도 베이비페어에 참가한다. 세계 특허 기술의 스마트 허브를 통한 360도 회전 시트로 분리 없이 양대면, 하이체어 모드로 사용 가능하다. 또한 유모차, 카시트, 베시넷을 호환해 사용할 수 있는 ‘트래블 시스템’을 만나볼 수 있다. 그 외에도 네덜란드 프리미엄 유모차 이지워커 하비, 찰리와 호크 식탁의자, 유미 젖병 등 다양한 브랜드의 제품들을 파격적인 혜택으로 판매한다.세피앙 베이비페어에 대한 자세한 정보는 브라이텍스, 오르빗베이비 인스타그램에서 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

아름다움은 인간의 오랜 욕망이다. 바이러스가 창궐한다고 그 원초적 욕망이 꺾일 리 만무하다. 그런데 이번엔 느낌이 좀 다르다. 호흡기를 통한 사상 최강의 감염력으로 제 영역을 확장하고 나선 코로나19에 인류는 마스크와 ‘언택트’(비대면)를 새 생활방식으로 삼았다. 얼굴을 꾸미는 방식도 달라지고 있다. 포스트 코로나, 어쩌면 ‘위드 코로나’ 시대가 당분간 이어질 것으로 보이는 가운데 국내 화장품업계는 마스크 속 아름다움을 사수할 수 있을까.4일 화장품업계 관계자들에게 확인한 결과 회사들은 총 세 가지 방식으로 코로나 시대에 대응하고 있었다. 첫 번째는 마스크에 묻어나지 않도록 하는 것이다. 마스크를 쓰지 않고서는 대중교통도 탈 수 없는 시대가 됐다. 아무리 멋진 색조화장도 마스크 속에선 빛이 바랜다. 더욱 중요한 것은 마스크를 쓰고 벗을 때 화장품이 묻지 않도록 하는 것이고 나아가 오래 쓰고 있어도 메이크업이 무너지지 않도록 하는 기술력이다. 아모레퍼시픽 ‘라네즈’가 최근 선보인 ‘네오쿠션’은 최근 빠르게 입소문을 타고 있다. 민트색 ‘매트’와 핑크색 ‘글로우’ 두 제품을 출시했는데 특히 매트의 인기가 높다. 신기술 ‘휴미드 디펜스’가 적용돼 40도 사우나에서도 메이크업이 유지된다고 회사는 설명했다. 기존 제품 절반 사이즈의 초경량 커버 파우더를 함유해 얇으면서도 부드럽게 피부를 커버한다. 화장이 뜨지 않도록 피부와 밀착시켜 주는 ‘스트롱 픽서 커버리지’ 기술도 함께 담겼다. 지난 6월 출시된 뒤 한 달 만에 누적 판매량 4만개, 매출 10억원을 달성하는 기염을 토하기도 했다. 이에 맞서는 LG생활건강 ‘오휘’가 선보인 제품은 ‘얼티밋 커버 스틱 파운데이션’이다. 밀도가 높은 ‘소프트 포뮬러’가 피부에 가볍게 밀착돼 오랜 시간 뜨지 않는 메이크업을 연출할 수 있다. 여기에 ‘스티키 프리’ 기술을 적용해 마스크를 오래 쓰고 있어도 묻어나지 않는다. 백합수 추출물을 함유하고 있어 여러 번 덧발라도 뭉침이 없다. 수정 메이크업도 쉬워서 사람들이 많이 찾는다.마스크는 ‘양날의 검’이다. 코로나19로부터 호흡기를 지켜 주지만 동시에 밀폐된 마스크 내부에서 발생하는 유수분과 잦은 마찰로 피부 건강에는 쥐약이다. 코로나 시대에는 피부 진정 효과가 있는 기초 관리 아이템들이 각광받고 있다. 한국콜마는 자회사 ‘HK inno.N’을 통해 더마화장품 브랜드 ‘클레더마’를 최근 론칭했다. 브랜드를 론칭하면서 함께 내놓은 제품은 ‘클레더마RX’ 수딩로션과 수딩크림 2종이다. 피부과 진료를 곁들여 빠른 피부 진정과 수분 공급을 도울 목적으로 개발한 것이다. LG생활건강의 더마코스메틱 브랜드 ‘CNP’(차앤박)는 피부 진정 관련 제품으로 ‘더마 쉴드 선스틱’을 내놨다. 강력한 자외선 차단은 물론 ‘폴루스톱’ 성분이 보호막을 형성해 외부 유해물질로부터 피부를 보호해 준다. 진정 효과가 우수한 ‘칼라민’ 성분이 담겨 햇볕에 달아오른 피부를 진정시켜 주는 효과도 있다. LG생활건강의 또 다른 더마코스메틱 브랜드 ‘닥터벨머’가 최근 출시한 ‘어드밴스드 시카 수분크림’도 인기가 높다. 수분감이 풍성하고 ‘속당김’ 현상도 해결할 수 있도록 했다.당연한 얘기지만 화장품은 직접 발라 보고 사야 한다. 아무리 좋은 설명을 써 놨어도, 아무리 멋있게 사진을 찍어 놨어도 실제 내 피부에 발랐을 때 어떤지 직접 느껴 봐야 하기 때문이다. 그러나 코로나라는 거대한 물결 앞에서는 도리가 없다. 화장품도 현장 판매보다는 언택트 쇼핑이 대세로 떠오르고 있다. 신세계백화점의 한국형 뷰티 편집숍 ‘시코르’는 지난달 중순 공식 온라인몰 ‘시코르닷컴’을 열었다. 현장에서 대면으로 제공하던 시코르 콘텐츠를 온라인에서도 제공하겠다고 나선 것. 백화점에서만 볼 수 있던 브랜드인 맥, 나스, 시슬리, 설화수뿐 아니라 젊은 세대들에게 인기를 끄는 힌스, 디어달리아, 클레어스, 파뮤까지 만나 볼 수 있다고 한다. 온라인 편집몰 중에서는 최초로 케라스타즈, 르네휘테르, 모로칸오일 등 헤어케어 브랜드도 ‘단독’으로 선보인다고 강조했다. 시코르는 무려 450여개의 브랜드를 온라인에서 원스톱으로 쇼핑할 수 있는 공간이다. 피부과 전문의, 뷰티 에디터 등 전문가 50여명이 검증한 제품을 피부 타입과 고민에 맞춰 소개해 주는 서비스도 제공한다. 잡지를 보는 것 같은 ‘콘텐츠 커머스’ 기능을 갖췄고, 고객의 행동 패턴과 구매 이력을 추적해 취향에 맞는 제품을 추천해 주는 ‘마이브리프’ 서비스도 있다. 시코르 관계자는 “세부적인 필터링을 통해 고객 눈높이에 맞춘 뷰티 브랜드로 차별화된 쇼핑 경험을 제공할 것”이라고 말했다. 한국콜마도 온라인 플랫폼 구축에 나섰다. 30년간 쌓은 기술력과 빅데이터를 바탕으로 고객들을 하나로 연결시키겠다는 포부다. 서울 서초구 내곡동 한국콜마 로비에 마련한 플랫폼 서비스 브랜드인 ‘플래닛 147’ 방문 고객에게만 제공됐던 화장품 제품 개발 시스템을 내년까지 전 세계 어디에서나 접속이 가능한 개방형 플랫폼으로 전환할 계획이다. 원료 옵션이 수천개나 탑재된 이 시스템은 화장품 개발에 필요한 옵션뿐 아니라 3차원 이미지로 구현한 패키지 옵션을 통해 고객이 원하는 패키지 모양과 컬러, 재질을 쉽게 찾아볼 수 있도록 지원한다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

국내 연구진이 바이러스를 이용해 화학약품이나 환경호르몬 같은 유해물질을 신속하게 감지할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부, 부산대 나노에너지공학과 공동연구팀은 인체에 무해한 바이러스를 이용해 유해물질을 빠르고 정확하게 판별해 낼 수 있는 ‘바이러스 기반 컬러센서’를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 컬러 센서는 약물이나 기능성 색 필터로 화학원소나 화합물을 색 변화로 감지하는 센서로 매우 작은 유해입자까지 감지하고 눈으로 바로 변화를 관찰할 수 있기 때문에 유해물질 감지가 쉽다는 장점이 있다. 또 스마트기기와 연동해 실생활에서 손쉽게 사용할 수 있고 작동을 위해 별도의 전원이 필요하지 않아 차세대 유해환경 감지센서로 주목받고 있다. 연구팀은 다양한 환경오염물질을 빠르고 정확하게 감지하기 위해 ‘M13 박테리오파지’라는 바이러스를 얇게 코팅해 기존보다 2.5배 이상 빠른 반응속도를 구현했다. 연구팀은 바이러스 표면 유전자를 변형시켜 다양한 휘발성 유기화합물, 환경호르몬 같은 각종 유해물질에 대한 반응성을 조절하고 유해물질이 10억분의 1 수준(ppb)의 낮은 농도에서도 구분할 수 있도록 했다. 또 바이러스를 이용해 유해물질의 색변화 감지를 관측하기 위해서는 복잡한 구조가 필요했지만 연구팀은 60나노미터(㎚)라는 얇은 바이러스 두께만으로도 뚜렷한 색을 구현할 수 있도록 하는 기술을 도입했다. 송영민 GIST 교수는 “이번 연구는 나노미터 수준의 섬유형태의 바이러스로 유해물질과 컬러센서간 결합을 유도해 빠르고 정확하게 탐지가 가능하도록 했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 19일(이하 현지시간) 미국 뉴저지주의 연방판사 자택에 난입해 총격을 가해 판사의 아들을 살해하고 남편에게 총상을 입힌 용의자가 사망했다. 미 연방수사국(FBI)은 로이 덴 홀랜더란 이름의 용의자가 숨졌다고만 밝히고 구체적인 사실은 일절 공개하지 않았다고 영국 BBC가 20일 전했다. 그의 주검은 범행 현장으로부터 210㎞ 떨어진 뉴욕주 설리번 카운티의 리버티 근처 캣스킬스 자택에서 발견됐다고 CBS 뉴스는 전했다. 미국 언론들은 용의자가 자해를 시도하다 입은 총상 때문에 숨을 거뒀다고 보도했다. 물론 정확한 범행 동기는 알 수가 없게 됐다. 용의자는 전날 오후 5시쯤 노스 브런즈윅에 있는 에스더 살라스 연방판사의 자택에 페덱스 배달원 복장을 한 채 찾아가 문을 열어준 판사의 아들 대니얼 안덜(20)에게 총격을 가해 숨지게 하고 남편이자 형사 전문 변호사인 마크 안덜(63)에게도 여러 발을 맞혀 중상을 입혔다. 마크는 위중하지만 안정적인 상태인 것으로 알려졌다. 살라스 판사는 당시 지하실에 있어 화를 면한 것으로 알려졌다. 덴 홀랜더의 차 안에서는 배달지가 판사의 집으로 표기된 물품이 하나 발견됐다. 일간 뉴욕 타임스(NYT)는 덴 홀랜더가 “반(反) 페미니스트”를 자처했으며 나이트클럽들이 여성의 입장 요금을 할인해주는 정책을 폈다는 이유로 소송을 제기했으며 연방정부가 폭력으로부터 여성을 보호하거나 대학이 여성의 학습에 편의를 제공했다는 이유로 소송을 남발한 전력이 있다고 보도했다. 그는 또 2015년 남성들만 징집하도록 한 규정에 반발해 소송을 냈는데 당시 주심이 살라스 판사였다고 신문은 전했다. 판사의 오빠인 카를로스 살라스는 “여동생이 목표였는지, 매제가 목표였는지 알지 못한다”고 NYT에 털어놓았다. 판사 가족과 막역한 프랜시스 워맥 노스 브런즈윅 시장은 ABC 뉴스 인터뷰를 통해 살라스 판사가 “이따금 협박을 받았지만 최근에는 어떤 협박도 없었다고 모두가 말하고 있다”고 밝혔다. 살라스 판사는 라틴계 미국인으로는 뉴저지주에서 제1호 연방 판사로 버락 오바마 행정부 때 임명됐다. 외아들인 대니얼은 가을에 워싱턴에 있는 가톨릭 유니버시티 오브 아메리카에 편입학할 예정이었다. 잡지 뉴저지 먼슬리에 실린 2018년 프로필 글에 따르면 살라스 판사는 아들이 부모를 좇아 법률 분야에서 일할 것으로 생각한다고 했다. 그녀는 “아들에게 다른 길을 선택하라고 설득하고 싶지 않지만 난 의사가 됐으면 좋겠다. 그 아이는 말이 트인 뒤부터 우리와 언쟁을 하곤 하는데 나름 변호술을 연마하는 것”이라고 말했다. 현지 언론에 따르면 연방 판사를 노린 살해 시도는 이번이 처음은 아니다. 지난 2005년 시카고에선 민사소송이 기각된 데 앙심을 품은 원고가 일리노이주 북부지방법원 판사인 조앤 레프코우의 자택에 난입, 판사의 남편과 어머니를 사살했다. 당시 집을 비웠던 레프코우 판사는 무사했다. 1989년엔 연방 순회법원 판사였던 로버트 스미스 밴스가 법원의 결정에 앙심을 품은 범인이 발송한 소포 폭탄 폭발로 목숨을 잃었다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

미국 뉴저지주의 연방판사 자택에서 괴한의 총격으로 판사의 아들이 목숨을 잃었고 남편은 총상을 입었다. 현지 언론 보도를 종합하면 범인은 19일(현지시간) 오후 5시쯤 뉴저지 연방지방법원 에스더 살라스 판사의 노스브런스윅 자택에 페덱스 배달원 차림으로 나타났다. 범인은 문을 열어준판사의 스무 살 아들에게 총을 쏴 아들은 즉사했고 남편은 몸에 여러 군데 총상을 입었다. 살라스 판사는 당시 지하실에 있어 화를 면한 것으로 알려졌다. 그녀는 라틴계 미국인으로는 처음 뉴저지지방법원에 임용된 여성 판사로 오바마 행정부 때 임명됐다. 용의자는 아직 붙잡히지 않았고, 당연히 사건을 일으킨 동기도 확인되지 않았다. 이날 총격 사건은 연방수사국(FBI)과 연방보안관실(USMS), 뉴저지주 검경이 수사 중이다. 현지 언론에 따르면 연방 판사를 노린 암살 시도는 이번이 처음은 아니다. 지난 2005년 시카고에선 민사소송이 기각된 데 앙심을 품은 원고가 일리노이주 북부지방법원 판사인 조앤 레프코우의 자택에 난입, 판사의 남편과 어머니를 사살했다. 당시 집을 비웠던 레프코우 판사는 무사했다. 또 1989년엔 연방 순회법원 판사였던 로버트 스미스 밴스가 법원의 결정에 앙심을 품은 범인이 발송한 소포 폭탄 폭발로 목숨을 잃었다. 임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr

지난 5월 말 미국 뉴욕 센트럴파크를 산책하다 반려견에게 목줄을 채우라고 타이르는 흑인 남성을 경찰에 신고하는 등 인종차별 논란을 일으킨 백인 여성이 검찰에 의해 기소된다. 문제의 장면을 담은 동영상이 소셜미디어에 널리 퍼지자 보험 포트폴리오 업무를 했던 글로벌 투자회사 프랭클린 템플턴으로부터 해고 당했고, 코커스파니엘 반려견을 유기견 센터에 넘겨야 했으며, 결국 대중 앞에 사과하기에 이르렀는데 이제 법의 심판대에도 서게 됐다. 맨해튼 지방법원의 사이러스 밴스 검사는 6일(이하 현지시간) “오늘 우리 사무실은 에이미 쿠퍼(41)를 허위 신고 3등급 혐의로 기소하는 절차에 들어간다”고 말했다. 영국 BBC는 이 소식을 전하며 유죄가 확정되면 징역 1년형까지 선고될 수 있다고 했다. 이 사건이 벌어진 날은 공교롭게도 미네소타주 미니애폴리스에서 백인 경관의 무릎에 목이 8분 26초 동안 눌려 조지 플로이드가 사망한 날과 같은 5월 25일이었다. 조류 관찰을 즐기는 크리스천 쿠퍼(57, 우연히 성만 같을 뿐임)는 이날 아침 에이미가 공원의 가시덤불 지대를 산책하면서 반려견에 목줄을 채우지 않은 것을 발견했다. 반려견이 덤불을 멋대로 헤치면 새들의 안전을 해칠 수 있다는 생각에 덤불 지대에서는 언제나 반려견에 목줄을 채워야 한다고 일러줬다. 그런데 에이미는 반려견의 목 칼라를 붙잡고 다가오며 휴대전화로 촬영하는 것을 그만 두라고 요구했다. 견공은 괴로워 어쩔 줄 몰라했다. 몸부림을 치며 자유를 달라고 했지만 그녀는 견공의 몸부림에도 아랑곳하지 않았다. 크리스천은 두세 차례 가까이 오지 말라고 요청하면서 계속 동영상을 촬영했다. 그러자 에이미는 “경찰에게 아프리카계 미국 남성이 내 목숨을 위협한다고 얘기하겠다”고 압박했다. 크리스천은 경찰을 부르지는 말라고 애원했다. 하지만 에이미는 경찰관과 통화하며 “난 가시덤불 지대에 있어요. 여기 아프리카계 미국인 남성도 있어요. 자전거 헬멧을 썼는데 그가 동영상을 촬영하며 나와 내 반려견을 위협하고 있어요”라고 말하다 울음을 터뜨렸다. 뉴욕경찰청(NYPD) 대변인은 아침 8시에 신고를 접수해 현장에 달려갔더니 두 사람이 입씨름을 벌이고 있었다며 어떤 범죄도 없어 체포하지 않았다고 밝혔다. 공원 홈페이지에는 가시덤불 지대에서는 항상 견공들에 목줄을 채우고 있어야 한다고 규정돼 있었다. 크리스천도 ‘해고까지 한 것은 너무 심했다’고 동정했으며, 본인이 공개 사과까지 했으니 다 끝난 일이지 않느냐는 반론도 있을 수 있겠다. 이에 대해 밴스 검사는 “이렇게 거짓 행동을 한 사람은 반드시 그에 대한 책임을 지게 하는 것이 우리 일”이라며 “거짓 신고로 타깃이 된 이는 누구라도 지방검사실과 접촉해 달라”고 권하기도 했다. 아무튼 에이미는 오는 10월 14일 법원에 나와 판사 앞에 서게 된다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

국내 연구진이 사람 눈보다 더 정교한 인공망막을 만들 수 있는 기술을 개발했다. 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 연구팀은 인공안구를 만들 때 반드시 필요한 고밀도의 불규칙한 반도체 나노선 다발의 광학적 현상을 규명했을 뿐만 아니라 나노선 다발 구조를 대면적으로 제작할 수 있는 방법을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈’ 15일자에 실렸다. 나노선 다발은 머리카락의 1000분의 1 굵기인 나노선 여러 개를 묶어 놓은 것으로 반도체 소재 기반의 수직형 나노선 다발은 기계적, 전기적, 광학적 특성이 우수해 차세대 전자소자의 핵심 소재로 주목받고 있다. 특히 인공안구를 만드는데도 필수적인 장치로 알려져 있다. 문제는 나노선 다발은 수십~수백 ㎚(나노미터)라는 아주 작은 구조를 갖고 있으며 전자빔 리소그래피라는 특수공정을 거쳐야 하기 때문에 제작비용이 많이 들고 대면적 제작이 쉽지 않다는 단점이 있다. 연구팀은 밀도는 높고 불규칙적인 반도체 나노선 다발 안에서 일어나는 광학적 현상을 3차원 파동방정식을 이용해 규명해내고 실험적으로 관찰하는데 성공했다. 이를 바탕으로 리소그래피 공정 과정 없이 실리콘 웨이퍼에 고밀도의 갈륨비소 나노선 다발을 성장시키는데 성공했다. 이렇게 성장된 나노선 다발을 투명한 고분자물질인 PDMS로 코팅한 다음 면도칼로 긁어내는 방법을 이용해 고밀도 나노선 다발을 분리했다. 이를 통해 저렴한 실리콘 웨이퍼 위에 나노선 다발을 손쉽게 성장시킬 수 있고 나노선 다발을 분리한 다음에 웨이퍼를 재활용할 수 있기 때문에 제작비용을 낮출 수도 있다. 송영민 GIST 교수는 “이번 연구는 나노선 다발을 이용해 복제 불가능한 보안 하드웨어를 만들 수 있으며 사람 눈보다 훨씬 해상도가 높은 인공 망막소재로 사용할 수 있는 이론적, 실험적 바탕을 내놨다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

휘발유나 경유를 에너지원으로 하는 내연기관 자동차들이 내뿜는 오염물질은 지구온난화를 일으키는 주요 원인으로 지목받고 있다. 이 때문에 오염물질을 내뿜지 않는 전기차나 수소에너지차에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 연구진이 기존 리튬-이온 배터리보다 10배나 큰 에너지 밀도를 갖고 있으며 공기 속 산소로 충전할 수 있는 차세대 배터리인 리튬-공기 배터리의 에너지 저장 소재를 개발했다. 카이스트 신소재공학과, 숙명여대 화공생명공학부 공동연구팀은 원자 수준에서 촉매를 제어하고 분자 단위에서 반응물의 움직임 제어가 가능한 리튬-공기 배터리용 에너지 저장 전극소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 리튬-이온 배터리는 에너지 밀도를 높이는데 한계가 있기 때문에 전기자동차처럼 높은 에너지 밀도를 요구하는 장치들의 발전 속도를 따라가지 못한다. 이 때문에 높은 에너지 밀도를 갖는 배터리 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 그 중 하나가 리튬-공기 배터리이다. 리튬과 공기 중 산소가 결합되는 방식인 리튬-공기 배터리는 무게당 에너지 저장 밀도가 높지만 충방전 사이클이 빠르다는 문제가 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 원자 수준의 촉매를 제어하는 기술과 금속유기구조체(MOFs)를 만들어 촉매 전구체와 보호체로 사용할 수 있게 했다. 이번에 개발한 금속유기구조체는 1g만으로도 축구장 크기의 넓은 표면적을 갖는 것으로 알려졌다. 이를 통해 충방전 사이클 수를 3배 이상 늘어난 것도 확인했다. 강정구 카이스트 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 원자 수준의 촉매 개발 뿐만 아니라 다양한 소재개발 연구분야로 확장할 수 있을 것”이라며 “금속-유기 구조체 기공 내에서 원자 수준의 촉매 소재를 동시에 생성하고 안정화하는 기술은 수십만 개의 금속-유기 구조체 종류와 촉매 종류에 따라 다양화가 가능하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SF에 등장하는 로봇들은 작은 물체는 물론 깨지기 쉬운 계란 같은 물건도 쉽게 집는다. 그렇지만 실제 로봇들은 계란이나 나사 같은 물체는 커녕 표면이 매끈한 문고리나 드라이버 등을 집기도 쉽지 않다. 국내 연구진이 물체의 조작이나 작업 능력을 향상시킬 수 있는 로봇을 위한 인공피부를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 기계공학과 연구팀은 사람 손바닥 피부의 기계적 특성을 흉내내 로봇 손의 조작능력을 높여줄 인공피부를 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 이전에도 다양한 연구자들이 인공피부를 연구했지만 대부분 외형이나 감각기능 재현에만 초점이 맞춰져 왔다. 연구팀은 손바닥 피부가 다양한 감각을 느끼는 기관으로 뿐만 아니라 다양한 모양의 물체에 밀착되도록 바뀌어 물체를 안정적으로 잡고 고정시킬 수 있게 해준다는 점에 더 주목했다. 이에 연구팀은 겉 피부층, 피하지방층, 근육측으로 분류해 각 특성을 분석함해 피하지방층의 물리적 특성이 기능적 장점을 만들어 내는 핵심요소라는 점을 파악했다. 연구팀은 이같은 분석결과를 바탕으로 다공성 라텍스와 실리콘을 이용해 손바닥 피부와 동일한 비선형적, 비대칭적 물리적 특성을 가진 3중층 인공피부를 만들었다.라텍스와 실리콘의 공기층이 눌리면 쉽게 압축돼 물체의 형상에 맞게 쉽게 변형되도록 하고 비틀림이나 당김에도 저항성을 보여 물체를 견고하게 잡을 수 있도록 했다. 실제로 이번에 개발된 3중층 인공피부를 장착한 로봇손은 기존 실리콘 소재의 단일층 인공피부 로봇손보다 물체를 고정하는 작업안정성과 물체를 움직일 수 있는 조작성이 30% 이상 향상된 것이 확인됐다. 박형순 교수는 “이번에 개발된 로봇용 인공피부는 작업기능을 높이기 위한 기능적 측면은 물론 촉감, 물리적 특성도 사람의 것과 유사해 의수에 적용했을 경우 작업능력을 높일 뿐만 아니라 사람간 상호작용에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘19번째 남자’(Bull Durham)라는 영화가 있다. 케빈 코스트너, 수전 서랜던, 팀 로빈스가 주연한 영화다. 미국 스포츠 전문잡지인 ‘스포츠 일러스트레이티드’(SI)가 가장 위대한 스포츠 영화로 뽑기도 했다. 은퇴 직전의 베테랑 포수와 거액의 돈을 받고 마이너리그팀 더럼 불스에 입단한 강속구 투수 스티브 달코스키의 생활상을 그렸다. 이 영화가 만들어진 1990년에 더럼 불스는 애틀랜타 산하 싱글A 어드밴스 팀이었지만 지금은 탬파베이 산하 트리플A 팀이다. 시내에 명문인 듀크대학이 있고, 예전 담배 생산지로 유명했던 노스캐롤라이나(NC) 더럼이 최근 한국인들에게 회자되고 있다. 우리나라 프로야구 경기가 미 스포츠채널인 ESPN을 통해 생중계되면서부터다. NC 다이노스팀이 영문 약자가 같은 노스캐롤라이나주 야구팀 더럼 불스와 자매팀으로 인식되고 있다. 이참에 NC의 연고지인 창원이 노스캐롤라이나를 제2 연고지처럼 관리해 팬덤을 이어 가야 한다는 의견도 나온다. 2004년부터 2005년 1년간 NC에서 지냈던 기자로서는 여간 신나는 일이 아닐 수 없다. 미디어의 영향력을 새삼 느끼면서도 미국에서 부모의 학력이 높은 도시 중 하나로 꼽히는 더럼의 면모가 한국에도 널리 알려지길 바란다. jrlee@seoul.co.kr

활성산소는 인체 노화와 각종 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다. 체내 활성산소가 많아지면 건강이 악화되는 것처럼 배터리에도 활성산소가 발생하면 수명과 성능이 급격하게 떨어지게 된다. 전기차나 드론 등에 쓰기 위해 고용량 리튬이온배터리를 개발하더라도 활성산소를 제대로 제거하지 못할 경우 원하는 성능과 수명에 못 미치게 된다. 국내 연구진이 배터리 속 활성산소를 제거할 수 있는 일종의 배터리용 항산화 물질을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구팀은 리튬이온배터리 양극에서 만들어지는 활성산소와 배터리 전해질에 있는 수분을 제거해 수명과 성능이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 전해액 첨가제를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 전기자동차의 수요가 증가하면서 리튬이온배터리 용량과 수명을 늘리기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 배터리 용량을 키우기 위해 리튬이 많이 포함된 물질인 ‘리튬 리치 양극’을 사용하는 경우가 많은데 이 경우 충방전 반응 중 활성산소가 발생해 전해액을 분해하고 일산화탄소나 이산화탄소를 발생시켜 오히려 용량이나 수명을 떨어뜨리게 된다. 연구팀은 계산화학적 방법으로 기존 전해액에 말론산이 포함된 풀러렌(MA-C60)이라는 물질을 첨가하는 것만으로 이 같은 문제를 해결할 수 있음을 파악했다.이번에 개발한 MA-C60은 탄소 원자가 축구공처럼 이어진 풀러렌에 말론산을 결합한 물질로 전해액 속에 1% 정도만 첨가하더라도 활성산소를 제거해 전해액이 분해되는 것을 막아주는 역할을 한다. 사람의 몸 속 활성산소를 없애기 위한 항산화효소들처럼 MA-C60는 배터리 내 활성산소를 제거하는 항산화물질 역할을 하는 것이다. MA-C60는 전기 작동 중에 만들어지는 배터리 전해질 속 수분도 효과적으로 제거하는 것으로 확인됐다. 수분 역시 활성산소처럼 배터리의 수명과 성능을 단축시키는 주범으로 지목받아왔다. 최남순 교수는 “이번에 개발된 전해액 첨가제는 활성산소와 물을 제거할 뿐만 아니라 양극 표면에 보호막도 형성시켜 배터리 노화를 방지해준다”라며 “다양한 배터리 양극 소재에도 적용 가능해 고용량 전지의 성능과 수명을 효과적으로 개선하는 기술이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

레이저를 쐬면 공중으로 떠올라 움직이는 극소형의 비행체가 가까운 미래에 이웃 행성인 화성에서 생명체 흔적을 찾는 임무를 지원할 것으로 보인다. 미국 펜실베이니아대 연구진은 핀포인트 레이저를 조사해 열을 가하면 공중 부양해 움직이는 극히 작은 비행체를 만들어냈다.‘나노카드보드’(nanocardboard)라고 이름 붙여진 이 비행체는 이들 연구자가 종이 골판지의 주름진 빈 공간인 골에서 영감을 얻어 두께 몇십 ㎚(나노미터)의 산화알루미늄 필름판을 이용해 샌드위치 구조로 높이 몇십 ㎛(미크론미터)의 공간이 나열돼 있는 구조로 만든 것이다. 이런 골판지 형태의 구조 설계는 재질의 강도를 높이고 충격을 완화하는 효과를 보는 동시에 그 내부가 비어 있어 무게를 줄여준다. 따라서 나노카드보드 비행체 한 대의 중량은 초파리의 몸무게와 비슷한 0.33㎎ 정도에 불과하다. 특히 이런 일련의 빈 공간은 열을 받으면 기체 자체가 공중으로 떠오르도록 하는 데 이는 화성 탐사로봇에서 핀포인트 레이저를 쏴서 맞추면 된다. 그러고 나면 나노카드보드가 가열돼 화성의 대기와 온도 차이가 생기고 골 공간에서 달궈진 기체가 뿜어져 나와 기체를 땅에서 밀어내 공중으로 띄우는 것이다. 게다가 나노카드보드의 어느 부분을 가열하느냐에 따라 이들 공간에서 나오는 기류가 달라져 이동 방향을 제어할 수 있다.이들 연구자는 자신들이 개발한 나노카드보드 편대가 7월 17일부터 8월 5일 사이 발사되는 아틀라스 V 로켓에 실려 내년 2월 중순 화성에 도착할 예정인 화성탐사 로버 ‘퍼서비어런스’(옛 마스 2020)의 임무를 지원하는 데 도움이 될 것이라 생각한다. 이때 퍼서비어런스는 탐사로버로 가기 어려운 지형을 대신 탐사할 탐사선인 마스 헬리콥터를 실어갈 예정이지만, 만일 해당 기체가 제대로 작동하지 않으면 다른 선택지가 필요할 수도 있다. 이에 대해 이번 연구를 주도한 이고르 바게이틴 펜실베이니아대 교수(기계공학·응용역학)는 “마스 헬리콥터는 매우 흥미진진하지만, 단 한 대의 복잡한 기계다. 만일 잘못되면 고칠 방법이 없어 실험은 끝난다”면서 “우리는 한 가지 수단에 모든 것을 걸지 않는 완전히 다른 접근법을 제안한다”고 말했다. 또 “우리 비행체는 센서를 운반하는 것 외에 단순 착륙으로 수동적으로 먼지나 모래를 부착한 뒤 다시 탐사 로버로 날아가므로 멀리까지 이동할 필요가 없다”고 설명했다. 또 나노카드보드는 크기와 중량이 비교할 수 없을 만큼 작기에 퍼서비어런스에 셀 수 없을 정도로 많이 탑재할 수도 있다. 게다가 화성의 희박한 대기와 낮은 중력은 이들 비행체가 자체 중량의 10배에 달하는 센서나 표본을 실을 수 있도록 한다. 따라서 이들 연구자는 화성에서 생명체의 주요 특징인 물이나 메탄을 탐지하기 위해 탑재할 화학 센서를 현재 수준보다 소형화하는 방법을 연구하고 있다. 자세한 연구성과는 재료과학 분야의 세계적 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’(Advanced Materials) 21일자에 실렸다. 사진=이고르 바게이틴 펜실베이니아대 교수팀 제공 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

현대모비스는 2002년 첫 에어백 양산을 시작한 뒤 4세대 어드밴스드 에어백과 승객 간 에어백 등의 기술을 지속적으로 선보이면서 에어백 분야 첨단 기술 노하우를 쌓아왔다. 특히 지난해 미국 고속도로교통안전국(NHTSA)은 현대모비스가 2017년 세계 처음으로 개발한 ‘루프에어백’에 대한 안전성 평가를 진행하고, 이어 발간한 ‘승객의 루프 이탈 완화 방안’ 보고서에 평가 결과를 공유해 이 에어백에 대한 성능을 확인하기도 했다. 현대모비스의 루프에어백은 차량 전복 사고 시 천장에서 전개돼 0.08초만에 루프면 전체를 덮어 승객을 보호하는 장치다. 이 루프에어백이 차량 전복 사고시 선루프로 승객이 이탈할 경우 발생할 수 있는 머리와 목 부위 상해를 경감하는 것으로 나타났다. 현대모비스는 루프에어백 시스템의 실차 작동 성능 평가와 내구성, 환경 영향 평가 등 신뢰성 검증 작업도 지난해 모두 마쳤다. 지금은 북미와 유럽, 중국 등 글로벌 완성차 업체들을 대상으로 해당 제품의 기술 홍보와 수주 활동에 집중하고 있다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

코로나19 때문에 외식보다는 집에서 식사를 만들어 먹는 이들이 늘어나고 있다. 이 때문에 외식 업계 매출은 줄지만 식재료 생산업체나 이를 주문자의 문 앞 까지 배달해주는 배송업체들의 매출은 늘고 있다는 이야기도 나오고 있다. 소비자들은 식재료를 주문하면서도 냉장, 냉동 식품들의 신선도에 대해 걱정하기 마련이다. 국내 연구진이 냉장, 냉동보관된 식품의 변질 여부를 한 눈에 파악할 수 있도록 하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국화학연구원 바이오화학연구센터 연구팀은 냉장, 냉동보관 상태로 배송받은 어류, 육류, 청과물 등 식품의 변질여부를 한 눈에 파악할 수 있는 ‘콜드체인(저온유통) 안심 스티커’를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’에 실렸다. 냉장 보관 식품은 10도 이상의 상온에 노출되면 세균이 증식하기 시작하는데 육안으로 변질 여부를 파악하기는 어렵다. 냉동 식품 역시 녹았다가 다시 얼릴 경우 외관상 차이는 없다. 냉장, 냉동식품이 상온에 노출될 경우 생기는 일부 세균은 식품의 맛과 향에 영향을 주지 않기 때문에 잘못 섭취할 경우 식중독이나 햄버거병이라고 불리는 용혈성요독증후군 등에 걸릴 수 있다.연구팀은 상온에 노출되면 투명해지는 나노섬유 필름을 일반 필름과 붙이는 비교적 간단한 방법으로 ‘저온유통 안심 스티커’를 만들었다. 저온상태의 나노섬유 필름은 빛을 산란시켜 불투명한데 상온에 일정시간 노출될 경우 나노섬유 구조가 붕괴되면서 빛이 투과해 투명해지면서 뒷면의 일반 필름이미지가 나타나도록 해 식품의 상온 노출 여부를 파악할 수 있게 했다. 연구팀은 식료품에 따라 부패시간이 다른 점에 착안해 30분에서 최장 24시간까지 상온 노출 시간에 따라 나노섬유 필름의 투명도도 조절되도록 만들었다. 이를 통해서 상온 노출시간까지 파악할 수 있는 일종의 타이머 기능까지 갖춘 것이다. 기존에도 상온 노출여부를 알려주는 제품이 있지만 특수 화학반응을 이용하고 단단하고 두꺼운 플라스틱 재질로 돼 있어서 다양한 제품에 부착하기 어렵고 제조비용도 수 천원대에 이른다. 그런데 국내 연구팀이 이번에 개발한 제품은 얇고 유연해 가위로 쉽게 잘라서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 제작비용도 개당 10원꼴로 저렴하다는 장점이 있다. 이에 연구팀은 신선 식료품 이외에 고가의 의약품 저온 유통에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.최세진 박사는 “기존 고가 의약품 유통용으로 쓰이는 상온 노출 알림 키트는 파손될 경우 특수잉크가 흘러나오기도 하는데 이번에 개발한 기술은 유통과정에서 손상되더라도 화학물질이 유출되지 않을 뿐만 아니라 기능도 정상적으로 작동한다”고 말했다. 함께 연구한 오동엽 박사도 “이번에 개발한 스티커는 상온 노출 시간을 임의로 느리게 할 수 없고 한 번 상온에 노출되면 다시 냉장, 냉동으로 하더라도 원래 상태로 되돌릴 수 없어 사실상 조작이 불가능하다는 장점이 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST는 에너지공학전공 최종민 교수와 토론토대학교 Edward H. Sargent 교수 연구팀이 양자점 태양전지의 성능 저하 원인을 규명하고 이를 안정화 시킬 수 있는 소재 가공법을 개발해, 실제 구동환경에서도 안정적인 양자점 태양전지를 구현했다고 30일 밝혔다. 양자점은 빛 흡수 능력이 우수하고 넓은 영역의 빛을 흡수할 수 있어 차세대 태양전지의 핵심 소재로 각광받고 있다. 특히 가볍고 유연하며 공정비가 저렴하기 때문에 현재 상용중인 실리콘 태양전지의 단점을 보완하여 대체할 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 양자점 태양전지의 성능 향상을 위한 광전변환 효율 연구를 하고 있지만, 상용화에 필수적인 안정성 향상에 관한 연구는 미비한 편이다. 특히 태양전지의 실제 구동환경인 최대 전력점에서 양자점 태양전지를 구동한 사례는 거의 없는 실정이다. 이에 연구팀은 양자점 태양전지의 실제 상용화에 필수적인 안정성 향상을 위해 실제 구동 조건과 같이 빛과 산소 등에 장시간 노출시키며 성능 저하 원인을 분석했다. 그 결과, 양자점 표면의 요오드 이온이 산화로 제거되면서 산화층이 형성돼 양자점 구조의 변형을 가져왔고, 이로 인해 소자 효율이 저하되기 때문임을 규명했다. 연구팀은 이러한 낮은 소자 효율을 개선하고자 칼륨을 포함한 리간드 치환 방법을 개발했다. 리간드란 착화합물의 중심원자에 가지처럼 결합해 있는 이온 또는 분자를 말한다. 여기에 요오드의 산화를 방지할 수 있는 칼륨이온을 양자점 표면에 도입해 치환 과정을 거쳤다. 이를 소자에 적용한 결과, 기존보다 더욱 높은 수준인 300시간 동안 80% 이상의 초기 효율을 유지하는 소자를 구현할 수 있었다. DGIST 최종민 교수는 “이번 연구는 양자점 태양전지가 실제 구동 환경에서도 보다 안정적으로 작동할 수 있다는 것을 규명한 것”이라며, “본 연구 결과가 양자점 태양전지의 상용화를 더욱 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스에 2월 20일자 게재됐다. 본 연구는 DGIST 에너지공학전공 최종민 교수가 제 1저자로 참여했다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

지구온난화로 인한 기후변화 때문에 다양한 환경문제가 발생하면서 전기자동차에 대한 관심이 높아지고 있다. 전기차의 배터리 성능과 용량이 늘고는 있지만 가솔린, 디젤로 움직이는 내연기관차에 비해서는 부족한 것이 사실이다. 국내 연구진이 배터리 전해액에 소량의 첨가제를 넣는 것만으로도 배터리의 용량과 수명을 늘려 전기차가 거의 하루 종일 달릴 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구팀은 리튬이온 배터리 전해액에 아미노 실레인이라는 첨가제를 약간 넣어 전극을 약화시키는 불순물이 만들어지는 것을 억제하고 보호막을 만들어 배터리 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 기술은 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 리튬이온 배터리는 리튬이온이 전극(+/-)을 오가며 충전과 방전을 하며 전기를 만들어 낸다. 전해액은 배터리에서 리튬이온이 오가는 통로이면서 전극표면과 반응해 보호막을 만든다. 전기차에 쓰이는 고용량 배터리는 니켈함량이 60% 이상인 니켈리치 소재로 전극을 만들어 사용한다. 문제는 니켈리치 소재 배터리는 반응성이 커서 전해액을 쉽게 분해시켜 배터리 성능을 약화시킨다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 기존 배터리 전극과 전해액에 아미노 실레인이 포함된 첨가제를 살짝 넣는 것만으로 배터리의 성능과 용량을 늘리는 방법을 찾아냈다. 이번에 개발한 첨가제는 전극 보호막을 파괴하는 성분이 만들어지는 것을 억제하면서 새로운 보호막을 만들어 전극을 보호하고 전해액 분해를 차단했다. 연구팀에 따르면 이번에 새로 개발된 전해액 첨가제를 전체 전해액의 0.5% 수준만 더하더라도 전극을 보호하고 배터리 성능을 높일 수 있다는 것을 확인했다. 최남순 교수는 “수명이 긴 리튬이온배터리를 만들기 위해서는 전극 보호막을 만들고 보호막을 공격하는 물질까지 제거할 수 있어야 한다”라며 “이번 연구는 니켈리치 양극과 흑연 음극의 계면구조 보호를 위한 전해액 첨가제의 새로운 역할을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr