우리 몸 속 활성산소는 피부에 주름을 만들거나 세포 노화를 촉진시키는 원인으로 알려져 있다. 이 때문에 체내 활성산소 제거는 노화 방지를 위해 필수적이다. 그런데 국내 연구진이 활성산소를 제거해 노화를 막는 방법으로 배터리 수명을 늘리는 방법을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구진은 활성산소를 제거하는 인체 반응을 모방한 촉매를 개발해 차세대 배터리 기술로 알려진 리튬-공기전지의 성능과 수명을 높이는데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 재료분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 실렸다.리튬-공기전지는 현재 널리 사용되는 리튬이온전지보다 에너지 밀도가 3~5배 높은 차세대 배터리이다. 산소를 사용해 전지 무게가 가볍고 친환경적이라는 장점이 있는데 전기를 사용하는 과정에서 나오는 활성산소가 배터리 효율과 전체 용량을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 수명도 줄인다는 문제도 함께 갖고 있다. 연구팀은 인체 내 활성산소를 제거하기 위한 항산화효소가 있다는데 착안했다. 체내 항산화효소는 활성산소를 과산화이온과 산소로 바꿔 세포를 활성산소로부터 지킨다. 연구팀은 항산화효소 원리를 모방한 촉매 ‘MA-C60’을 만들어 리튬-공기전지의 양(+)극에 적용했다. 이 촉매는 항산화효소처럼 활성산소를 과산화이온과 산소로 바꿔 활성산소가 일으키는 추가반응을 막아준다. 또 전지 효율 저하를 막아줄 뿐만 아니라 활성산소로 인해 배터리의 수명이 짧아지는 것도 방지해주는 것으로 관찰됐다. 송현곤 UNIST 교수는 “이번 연구는 인체 내에서 일어나는 활성산소 제거 메커니즘을 배터리 기술에 적용한 획기적인 시도라는데 큰 의미가 있다”라며 “리튬-공기전지 개발과 상용화 뿐만 아니라 활성산소에 의해 나타날 수 있는 배터리의 전기화학적 특성을 향상시키는데 많은 도움을 줄 곳으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 끊임없이 움직이는 원자나 분자를 영상으로 잡아내는 초고속 현미경을 개발했다. 7일 UNIST에 따르면 권오훈 자연과학부 교수팀이 ‘초고속 투과전자현미경’을 이용해 펨토초(1000조분의 1초) 단위로 나노미터(10억 분의 1ｍ) 이하 수준의 물질 구조 변화를 볼 수 있는 분석법을 개발했다. 최근 광학현미경을 통해 펨토초 수준 분석을 할 수는 있지만, 나노미터보다 작은 크기는 식별이 어려운 한계를 보였다. 반면 전자현미경은 전자빔 속도를 조절해 나노미터 이하 물체도 관찰할 수 있다. 권 교수팀은 전자직접검출 카메라를 탑재한 초고속 투과전자현미경을 개발해 기존 전자현미경보다 검출 한도를 10배 정도 높였다. 권 교수팀은 이 전자현미경으로 금 나노입자 진동을 펨토초 단위로 관찰하는 데 성공했다. 금 나노입자에 레이저(광 펄스)를 쪼여 음향 진동을 발생시키고, 펨토초 단위로 전자빔을 쬐어서 시간이 흐르면서 변하는 모습을 포착한 것이다. 펨토초 간격으로 촬영한 이미지를 이어 붙이면 한 편의 나노입자 영화가 만들어진다. 권 교수팀은 “전자직접검출 카메라를 탑재한 초고속 전자현미경은 세계에서 처음으로 시도한 것”이라며 “단일 입자 수준의 검출 감도에서 음향 진동의 동역학을 시공간적으로 구조화하는 데 성공했다”고 밝혔다. UNIST는 이번에 개발한 기술이 실시간으로 원자 수준의 구조를 관찰하고 분석하는 원천기술이 될 것으로 기대했다. 이번 연구는 한국연구재단과 기초과학연구원, 삼성종합기술원 지원으로 진행됐고, 셀(Cell) 자매지인 ‘매터(Matter)’ 8월 7일 자에 발표됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

국내 연구진이 일상에서 흔히 볼 수 있는 ‘보글보글’ 거품 구조를 이용해 반도체를 만드는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 기계항공 및 원자력공학부 연구진은 거품 구조를 제어함으로써 반도체나 유연액정 등에 사용되는 기판에 미세한 나노패턴을 쉽고 저렴하게 새길 수 있는 방법을 찾았다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 반도체 집적회로를 만들 때 실리콘칩 표면에 만들고자 하는 패턴을 가진 수지를 고정한 뒤 화학처리나 확산처리를 하는 리소그래피 작업이 필수적이다. 이를 위해 전자빔이나 포토 리소그래피 방법을 사용한다. 일본이 포토 레지스트를 수출규제 품목으로 정한 것도 포토 리소그래피 공정의 핵심소재이기 때문에 반도체 선진국인 한국에 치명타를 가할 수 있다는 판단 때문이다. 현재 반도체 패터닝 작업에서 가장 많이 쓰이는 전자빔 리소그래피나 포토 리소그래피 기술은 원하는 패턴을 정확한 위치에 그려낼 수 있지만 공정이 오래걸리고 고가의 장비 사용 때문에 생산 단가가 높아진다는 것이다. 이런 단점을 극복하기 위해 액체를 이용한 패터닝 기술이 연구되고 있지만 많은 변수가 작용하는 액체 제어가 쉽지 않아 아직까지 구체적인 성과는 없었다. 연구팀은 자연계에서 흔히 볼 수 있는 거품 구조에 착안해 기판에 필요한 물질을 섞은 액체를 미세유체장치로 자연 증발시켜 규칙적으로 연결된 2차원 패턴을 손쉽게 만드는데 성공했다. 일반적으로 거품은 공기방울 간 압력 차 때문에 큰 거품이 작은 거품을 흡수해버리는 오스트발트 라이프닝 현상이 나타나 제어가 쉽지 않다. 연구팀은 미세유체장치를 이용해 오스트발트 라이프닝 현상을 제어하는데 성공한 것이다.김태성 UNIST 교수는 “쉽고 저렴하게 몇 분 만에 나노입자나 유기물을 포함한 다양한 물질의 나노패턴을 만들어 낼 수 있는 이번 기술은 전통적인 반도체 패턴 방식인 리소그래피 방식으로는 만들어 내기 어려운 미래형 웨어러블 장치나 센서 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 자유자재로 형태를 만들 수 있는 웨어러블 디바이스에 사용되는 유연성 있게 늘어나는 배터리의 전기 전도도 저하 문제를 해결할 수 있는 돌파구를 찾아냈다. 연세대 화학과, 포스텍 화학과, 울산과학기술원(UNIST) 기계항공및원자력공학부, 미국 미시건대 화학공학과 공동연구팀은 전기 전도성이 우수하면서도 유연하고 신축성있는 배터리 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 26일자에 실렸다. 다양한 웨어러블 디바이스가 나오면서 신축성 있고 잘 휘어지는 전원으로써 배터리에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 따라 관련 연구도 늘고 있지만 신축성 있는 전극은 늘어나는 과정에서 전도층이 파괴돼 전기가 잘 흐르지 않아 배터리 용량 저하로 이어지기 십상이다. 이를 극복하기 위해 기판을 주름지게 해 쉽게 늘어날 수 있도록 하는 방법도 나왔지만 제작 과정이 복잡하고 전도층이 도포된 표면에만 전기가 흘려 효율이 떨어진다는 문제가 있었다. 연구팀은 고무탄성을 갖는 폴리우레탄(PU)과 전도성이 우수한 금 나노입자를 혼합시켜 금속처럼 전기가 잘 흐르면서도 고무줄처럼 늘어나는 전극을 만들었다. 공기청정기 필터에 먼지가 달라붙거나 머리카락이 풍선에 달라붙는 현상 같은 전기적 인력을 이용한 단순한 공정으로 신축성과 전기전도도를 모두 잡는데 성공했다.이렇게 개발된 신축성 전극을 리튬 이차전지에 적용해 배터리 길이가 30% 이상 늘어나는 물리적 변형에도 우수한 전기적 안정성을 나타내는 것으로 확인했다. 김병수 연세대 화학과 교수는 “기존에 나온 신축성 전극과 달리 이번에 개발한 배터리는 신축성과 전기전도 방향성에 제약받지 않기 때문에 다양한 용도에 맞게 조절할 수 있다는 장점이 있다”라며 “다양한 웨어러블 디바이스와 디스플레이, 인공장기 등에 쓰일 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 사고나 질병 등으로 손상된 신경세포를 되살리는 단백질을 발견해 손상된 뇌나 척수 신경을 재생하는 치료제 개발에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다. 울산과기원 민경태 생명과학부 교수팀은 23일 세포 안에서 소기관들을 연결하는 단백질인 ‘Grp75’(Glucose regulated protein 75)가 손상된 신경을 재생시키는 원리를 규명했다고 밝혔다. 신경세포(neuron)는 인간의 뇌와 몸을 연결해 감각을 받아들이고 운동을 조절하는 역할을 한다. 이 세포는 나뭇가지 모양으로 길게 뻗은 축삭돌기(axon)를 가지고 있으며 이곳이 손상되면 쉽게 재생되지 않는다. 특히 중추신경계인 뇌나 척수를 심하게 다치면 사지 마비 등 장애로 이어진다. 그러나 신경세포 재생 능력에 대한 분자·세포학적 연구나 재생 능력을 회복하는 방법을 제시한 연구는 지금까지 미미했다. 민 교수팀은 신경세포가 손상된 뒤 나타나는 재생 과정을 살피면서 이 과정에서 핵심 역할을 하는 단백질을 찾아냈다. 신경세포가 손상되면 재생을 위한 여러 세포 반응이 나타난다. 먼저 세포 속 소기관인 소포체와 미토콘드리아가 축삭돌기 말단으로 이동한다. 소포체는 찢어진 막을 복구하고, 미토콘드리아는 세포 반응에 필요한 에너지를 제공하는 역할을 하기 위해서다. 이때 필요한 에너지 수요보다 공급이 충분하지 않아 신경세포 재생이 원활하게 이뤄지지 않는다. 민 교수팀은 소포체와 미토콘드리아를 연결하는 단백질인 Grp75에 주목해 이 단백질이 늘어나면 소포체와 미토콘드리아의 상호작용이 늘어나 세포 재생 활동에 도움을 준다는 가설을 세우고 실험했다. 연구진은 좌골신경이 손상된 실험 쥐에 Grp75 단백질의 과발현을 유도해 운동·감각 능력을 회복하는 등 신경세포 재생을 확인했다. 민 교수는 “Grp75 단백질이 많이 만들어지자 소포체와 미토콘드리아 접촉막이 늘어났다”면서 “그 결과 미토콘드리아 에너지 생성 능력이 향상되고, 신경 재생에 필요한 충분한 에너지가 제공됐다”고 설명했다. 그는 “다른 외부 물질을 도입하지 않고 세포 자체 능력을 향상해 신경 재생을 촉진한 연구였다”며 “척수 손상이나 외상성 뇌 손상처럼 중추신경에 손상을 입어 회복이 어려운 환자들을 치료하는데 새로운 실마리를 제공할 것’이라고 기대했다. 민 교수팀의 이 연구내용은 자연과학 분야 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS) 23일 자에 실렸다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

신경세포는 뇌와 몸 각 부분을 연결해 감각을 받아들이고 운동을 조절한다. 특히 신경세포에는 나뭇 가지 모양으로 길게 뻗은 축삭돌기가 있는데 뇌나 척수를 다치면 이 부분이 크게 손상되면서 사지마비나 하반신 마비 같은 심각한 운동장애로 이어진다. 더군다나 한 번 손상된 신경세포는 다시 재생되기가 어렵다는 점이다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부, 대전대 한의과대 공동연구팀은 세포 내에서 소기관들을 연결하는 ‘Grp75’라는 단백질이 손상된 신경을 재생시킬 수 있다는 것을 알아냈다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 23일자에 실렸다. 지금까지 신경세포의 재생 능력에 대한 분자차원이나 세포차원에서 작동원리는 밝혀지지 않았다. 신경세포가 손상되면 세포 속 소기관 중 하나인 소포체와 미토콘드리아가 축삭돌기 말단으로 이동하게 된다. 소포체는 찢어지거나 상처난 막을 복구하고 미토콘드리아는 세포반응에 필요한 에너지를 제공하기 위해서이다. 문제는 세포에서 필요로 하는 에너지 수요보다 공급이 충분치 못해 신경세포 재생이 원활하지 못하다. 연구팀은 소포체와 미토콘드리아를 연결하는 단백질인 Grp75에 주목하고 이 단백질이 늘어나면 소포체와 미토콘드리아의 상호작용이 활발해지면서 세포 재생 활동에 도움을 줄 것으로 예상했다. 실제로 연구팀은 허벅지를 지나는 신경인 좌골신경을 손상시킨 쥐에게 Grp75 단백질이 많아지도록 한 결과 신경세포가 재생되는 것을 볼 수 있었다. 소포체와 미토콘드리아의 접촉막이 늘어나면서 미토콘드리아의 에너지 생성 능력이 커지고 신경 재생에 필요한 충분한 에너지가 제공된 것이다.민경태 UNIST 생명과학부 교수는 “이번 연구는 외부에 특정 물질을 주입하지 않고도 소포체-미토콘드리아 접촉막을 늘림으로써 세포 자체의 치유 능력을 향상시켰다는데 의미가 크다”라며 “척추 손상이나 외상성 뇌 손상처럼 중추신경이 손상돼 회복이 어려운 환자를 치료하는 단초가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 ‘3진법 반도체’의 상용화 가능성을 확인하는 연구를 세계 최초로 성공했다. 김경록 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 초절전·고성능·소형화의 장점이 있는 ‘3진법 금속-산화막-반도체’를 대면적 웨이퍼(실리콘 기판)에 구현했다고 17일 밝혔다. 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 진행된 이번 연구 결과는 15일(현지시간) 영국의 세계적인 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 게재됐다. 김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 다뤄야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르며 그에 따라서 소비전력도 줄어든다. 동시에 반도체 칩 소형화에도 강점을 보이고 있다. 4차 산업혁명 핵심인 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 파급 효과가 클 것으로 기대된다. 김 교수는 “이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여 줬다”면서 “메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 초절전·고성능·소형화 등 장점을 가진 ‘3진법 반도체’의 상용화 가능성을 확인하는 연구를 세계 최초로 성공했다. 김경록 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 ‘3진법 금속-산화막-반도체’를 대면적 웨이퍼(실리콘 기판)에 구현했다고 17일 밝혔다. 그동안 반도체 업계는 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들려고 반도체 소자 크기를 줄여 집적도를 높여 왔다. 또 현재 2진법 기반 반도체에서 정보 처리에 드는 시간과 성능을 높일수록 증가하는 소비전력 등을 줄이는 문제도 고민해 왔다. 이에 따라 3진법 반도체가 주목받고 있다. 김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고, 그에 따라 소비전력도 적다. 반도체 칩 소형화에도 강점이 있다. 가령 숫자 128을 표현하려면 2진법에서는 8개 비트(bit·2진법 단위)가 필요하지만, 3진법으로는 5개 트리트(trit·3진법 단위)만 있으면 저장할 수 있다. 현재 반도체 소자의 크기를 줄이고 집적도를 높여 급격히 증가하는 정보를 효과적으로 처리하려면, 소자의 소형화로 인해 누설전류가 커지면서 소비전력도 증가한다. 연구진은 반도체 소자에서 정보를 처리하는 상태를 구현하는 것에 누설전류를 활용하는 방법으로 이 문제를 해결했다. 누설전류의 양에 따라 정보를 3진법으로 처리하도록 고안한 것이다. 김 교수는 “이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 의미가 있다”며 “메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것”이라고 밝혔다. 그는 “앞으로 4차 산업혁명 핵심인 AI, 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 파급 효과가 클 것으로 기대된다”고 덧붙였다. 이 연구는 삼성전자가 추진하는 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 진행됐다. 연구 결과는 지난 15일 전자 소자 분야 학술지 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 발표됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

‘꿈의 신소재’ 그래핀은 탄소 원자의 얇은 한 층 두께의 물질로 최근 2차원물질 반도체 소재로 주목받고 있다. 반도체로 상용화되기 위해서는 그에 걸맞는 크기로 만드는 것이 중요한데 쉽지 않다는 것이 문제이다. 국내 연구진이 포함된 국제 공동연구팀이 반도체로 상용화 하기 위해 대면적화하는 기술을 개발하는데 성공했다. 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단, 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 연구진은 중국 북경대 물리학부, 청두 국립전자과기대, 광저우 화남사범대, 송샨호 재료과학연구소 등 중국 연구진들과 함께 불소(F)를 이용해 기존보다 3배 빠른 속도로 그래핀을 성장시키는데 성공하고 화학 분야 국제학술지 ‘네이처 케미스트리’ 16일자에 발표했다. 그래핀처럼 원자 두께의 2차원 소재는 얇고 잘 휘면서도 단단하다는 특징 때문에 차세대 반도체 소재로 각광받고 있다. 그러나 반도체로 만들기 위해서는 대면적 제작이 쉽지 않고 대면적 제작 시간이 지나치게 오래 걸린다. 많은 연구자들이 원료물질을 바꾸거나 온도 조절 같은 제조환경 변경으로 제조시간을 단축하는 방법을 찾았지만 그래핀 성장을 완전히 제어할 수 없어 근본적인 해결책이 필요했다. 연구팀은 원자나 분자가 화학결합을 할 때 다른 전자를 끌어들이는 전기음성도가 높은 불소에 주목했다. 그러나 반응성이 큰 불소기체는 곧바로 주입할 경우 다른 물질과 결합해 독성물질을 만들어 낼 수 있다. 이 때문에 공간적으로 제한된 부분에서만 국소적으로 불소를 활용하는 방법을 찾아냈다. 연구팀은 금속기판에 불소를 함유한 금속불화물을 사용하고 그 위에 얇은 구리 필름을 올린 형태의 기판을 제작했다. 그 다음 온도를 높여 불소가 금속불화물에서 방출되도록 했다. 이렇게 되면 불소는 금속불화물과 구리 필름 사이 10~20㎛(마이크로미터)의 좁은 공간에 머물게 된다. 이 틈 속에서 불소로 인해 메탄가스는 더 분해되기 쉬운 형태의 기체로 바뀌고 결국 그래핀은 원료인 탄소를 손쉽게 얻어 더 빠르게 성장하게 되는 것이다.이번에 새로 개발된 기술은 분당 12㎜의 속도로 그래핀을 성장시켰다. 기존 그래핀 성장속도는 3.6㎜에 불과했다. 10㎠ 그래핀을 만들 때 10분이 걸렸다면 이번 기술을 활용하면 3분 정도 단축시킬 수 있게 된 것이다. 연구팀은 2차원 부도체 물질은 육방정계 질화붕소와 반도체 물질인 텅스텐 이황화물 성장에도 도움이 되는 것을 확인했다. 펑 딩(UNIST 특훈교수) IBS 다차원 탄소재료 연구단 그룹리더는 “이번 연구는 2차원 물질의 성장과정에서 불소를 국소적으로 주입하는 간단한 방식으로 상용화 걸림돌이 되던 성장속도 문제를 해결한 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여름 휴가철이 다가오면서 피서 계획을 세우면서도 막히는 길을 생각하면 벌써부터 한숨을 쉬는 사람들이 많다. 설이나 추석 명절이나 연휴기간, 여름 휴가철 전국의 고속도로는 주차장을 방불케 할 정도로 꽉 막혀 있다. 2~3시간을 가다서다를 반복하다가도 갑자기 뻥 뚫리기도 해 과학자들은 ‘유령정체’라고 부르기도 한다. 그런데 인공지능(AI) 기술이 등장하면서 이 같은 길막힘 현상은 한층 덜해질 것으로 전망된다. 5~15분 뒤 도로 상황을 예측해 알려줌으로써 운전자들이 사전에 대비할 수 있게 해주는 기술이 나왔다. 울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부, 러시아 국립고등경제대학교, 미국 퍼듀대 전기컴퓨터공학부 공동연구팀은 AI 기술을 바탕으로 교통정체 원인을 파악하고 특정 도로의 미래 상황을 예측해 시각화하는 시스템을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국전기전자공학회(IEEE)에서 발행하는 국제학술지 ‘IEEE 비주얼라이제이션 앤 컴퓨터 그래픽스’ 실릴 예정이다. 현재 많은 지방자치단체에서는 지능형 교통체계(ITS)를 구축하는 등의 방법으로 교통정보를 수집했는데 대량의 데이터를 분석하고 교통상황을 예측하는데 한계가 있었다. 연구팀은 AI를 바탕으로 교통상황을 분석하는 예측하는 기술과 결과를 시각화하는 기술을 개발해 결합시켰다. 교통상황 예측 기술은 AI 심층학습 기술로 특정 구간의 과거 평균 이동속도, 도로망, 주변 도로의 정체상황, 혼잡시간 정보 등을 학습시켜 교통 정체를 예측한다. 이 기술을 바탕으로 울산시 교통정보를 분석한 결과 특정 도로의 평균 이동속도를 시속 4㎞ 내외의 오차로 예측할 수 있게 됐다. 또 연구팀은 ‘VS리버스’라는 시각화 기술로 도로별 통행하는 차량 수와 평균 이동속도를 한 눈에 볼 수 있도록 했다.이번 기술이 활용되면 현재 차량 속도는 물론 15분 뒤 차량 속도와 정체구간을 예측할 수 있게 된다. 예를 들면 단순히 “차량이 가다 서다를 반복하고 있다”라는 교통안내가 아닌 “현재 ㅇㅇㅇ 도로가 가장 막혀 시속 10㎞로 이동하고 있는데 15분 뒤 시속 40㎞로 속도를 회복할 수 있을 것”이라는 안내를 받을 수 있게 된다. 이번에 개발된 시스템은 현재 울산교통방송에서 활용 중에 있으며 광주, 대전, 부산, 인천 교통방송에서도 활용될 예정이다. 이와 함께 이 기술을 활용하면 교통경찰이 신호제어를 통해 도로 혼잡을 사전에 통제할 수 있게 되거나 내비게이션 서비스에 제공해 보다 최적화된 도로를 찾고 도착시간을 정확히 예측할 수도 있게 될 것으로 보인다. 고성안 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수는 “이번 기술은 도시교통정보센터(UTIC) 웹사이트에 구현해 누구나 쉽게 도로 교통상황을 파악할 수 있도록 해주기 때문에 교통방송이나 내비게이션에 연동해 최적 경로를 찾는데 도움이 될 것”이라며 “AI 기술이 적용된 시스템은 도시의 고질적 문제인 교통체증을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST)이 울산지역 중소기업에 빅데이터와 인공지능을 지원한다. UNIST는 지역 중소기업 34곳에 12억원 규모의 ‘데이터 바우처’를 지원한다고 8일 밝혔다. 기업들은 이 바우처로는 원하는 데이터를 구매하거나 인공지능(AI) 개발 서비스를 받을 수 있다. 데이터 구매는 건당 최대 1800만원, AI 개발은 최대 7000만원을 지원받을 수 있다. 이 사업은 과학기술정보통신부가 추진하는 데이터 바우처 지원 사업의 하나다. 중소·벤처기업 발전과 데이터 산업 활성화가 목적이다. UNIST 경영공학부 4차 산업혁신연구소는 지난 5월 이 사업 수행기관으로 선정돼 지역 주력산업 강화와 헬스케어·금융 등 신산업 발전에 대한 지원 역할을 맡았다. 이에 따라 산업혁신연구소는 최근 데이터 바우처 지원을 희망한 41개 기업을 대상으로 과제 평가를 진행해 총 34개 과제를 선정했다. 과제는 ▲자동차 제조 사출 공정 최적화 인공지능 개발 ▲안전한 선박 운항·정박을 돕는 인공지능 개발 ▲울산 동구 창업 아이템 발굴 인공지능 개발 ▲유동인구 데이터를 활용한 울산 관광 활성화 방안 도출 등 제조업·물류 혁신이나 신산업 발굴 분야가 많았다. 사업 책임자인 김동섭 경영공학부 교수는 “빅데이터, AI 역량을 키워 4차 산업혁명에 대응하는 대기업과 달리 중소기업들은 데이터를 기반으로 한 혁신에 어려움을 겪고 있다”며 “이번 사업으로 울산은 물론 전국에서 수많은 우수 데이터 활용 사례가 도출되고, 이를 통해 국가 데이터 경제 활성화를 위한 방안도 찾을 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

스마트폰, 태블릿PC, 디지털카메라 등 다양한 소형스마트 기기, 사물인터넷(IoT), 전기자동차의 보급이 늘어나고 기능이 다양해지면서 고에너지 전원 시스템이 필요해지고 있다. 이 때문에 리튬 저장 용량과 작동 전압이 우수한 ‘리튬 금속’을 전극으로 사용하는 ‘리튬 금속 배터리’가 주목받고 있다. 문제는 리튬 금속의 반응성이 크기 때문에 폭발 위험은 리튬이온배터리보다 더 크다. 국내 연구진이 ‘꿈의 신소재’라고 불리는 탄소나노튜브를 이용해 리튬금속전지의 폭발가능성을 해결했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 연구팀은 탄소나노튜브 사이에 리튬을 가둬 물에 노출되더라도 폭발하지 않는 방법을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’에 실렸다. 탄소나노튜브는 수 나노미터 지름의 가운데가 비어있는 원기둥 모양의 소재인데 다발구조를 이루고 있다. 소재 자체가 가진 공간에 리튬 이온을 저장할 수는 있어 배터리 소재로 활용할 수 있지만 저장 효율이 낮아 많이 사용되지 않았다. 또 리튬 금속은 물만 닿아도 금방 반응해 폭발할 수 있다. 연구팀은 탄소나노튜브 표면이 아닌 각 다발이 이루는 내부 구조에 주목했다. 연구팀은 튜브 다발의 밀도를 정밀하게 제어하면서 그 구조에 따른 현상을 관찰한 결과 튜브 다발 사이에 리튬 이온이 갇히는 현상을 확인했다. 연구팀은 리튬 이온을 탄소나노튜브 구조에 가둬 리튬 금속의 산화반응성을 줄이고 리튬 금속으로 추출하는 방식을 만들어냈다. 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 이용해 열역학적, 동역학적으로 이 같은 현상을 확인하고 실험을 통해 탄소나노튜브-리튬 복합체의 안정성도 확인했다. 이상영 UNIST 교수는 “이번 연구는 안전한 리튬금속을 연구하는 새로운 방향을 제시했고 차세대 리튬금속 배터리의 상용화에 필요한 고안전성 리튬저장기술 개발의 발판을 마련했다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“Everything is numbers.”(모든 것은 숫자로 돼 있다.) 2000년대 초반 방영했던 미드 ‘넘버스’가 시작할 때 나오는 문구처럼 수학자들은 우리 주변의 많은 것들이 숫자로 이뤄져 있고 수로 해석할 수 있다고 보고 있다. 아무리 복잡한 상황이나 자연현상도 수식으로 비교적 간단하게 표현할 수 있다는 말이다. 한국과 미국 공동연구팀은 많은 사람들이 개입해 여러 가지 복잡한 경우의 수가 발생해 불확실성이 큰 주식시장을 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 수리과학과, 미국 럿거스대 수학과, 카네기멜론대 경영대학원 공동연구팀은 경쟁상대와 상호작용을 통해 가장 이익이 되는 행위를 선택한다는 게임이론을 적용해 국민연금처럼 기관투자자가의 포트폴리오 조정이 주식 시장에 어떤 영향을 주는지 분석하는데 성공했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 수리·재무경제학 분야 국제학술지 ‘저널 오브 파이낸셜 이코노믹스’ 6월호에 실렸다. 지금까지는 주식시장 변동성을 설명할 때 주로 내부정보를 가진 투자자를 주요 변수로 활용했다. 정보를 가진 투자자가 정보가 확산되는 속도를 늦춰 거래수익을 증가시키기 위해 일정 시간 동안 거래할 물량을 작은 단위로 쪼개서 주문하는 ‘주문 분할’을 사용한다는 것이다. 그러나 연기금이나 보험회사들처럼 정보를 덜 가진 투자자들도 포트폴리오 재조정을 시도할 때 가격 충격으로 인한 거래비용을 줄이기 위해 주문을 분할하는 경우가 많다. 포트폴리오란 주식투자에서 위험을 줄이고 투자수익을 극대화하기 위해 여러 종목에 분산투자하는 방식이나 그렇게 투자된 주식 구성을 말하는데 흔히 ‘계란은 한 바구니에 담지 않는다’라고 표현된다. 실제로 기관투자자들에게서는 이런 형태의 투자가 많이 이뤄짐에도 불구하고 거대투자자들의 주문분할이 시장에 미치는 영향을 분석한 연구는 많지 않았다. 이번에 만든 주식시장 분석모델에 따르면 주식시장은 헤지펀드처럼 내부정보를 가진 투자자, 국민연금 등 기관투자자들처럼 제한된 정보를 가진 포트폴리오 재조정자, 개미투자자로 불리는 유동성 거래자, 시장조성자라는 4개의 변수를 도입했다. 이 분석에 따르면 포트폴리오 재조정자와 내부정보를 가진 투자자 간 상호작용 때문에 주식시장 거래 패턴이 장 초반과 후반에 거래량이 증가하는 U자형을 이룬다. 포트폴리오 재조정자는 장 후반의 가격변동을 줄이기 위해 주식시장이 개장하는 초반에 거래량을 늘려 자신의 목표치를 시장이 인식하게하며 정보를 가진 투자자들도 초반에 포트폴리오 조정자를 경쟁자로 인식해 거래량을 늘리는 전략을 도입하기 때문에 기관투자자들이 움직이는 때는 장 초반 전체 거래량이 늘어난다. 그러나 장 중반으로 갈수록 정보 보유 투자자는 포트폴리오 재조정자에 대한 정보를 업데이트하면서 거래량을 줄이는 전략을 쓰게 된다. 장 후반에는 목표 거래물량을 채워야 하는 포트폴리오 재조정자에 의해 거래량이 다시 증가하는 추세를 보이게 된다는 것이다. 최진혁 UNIST 수리과학과 교수는 “이번 연구는 기관투자자처럼 주식을 대량으로 매도하거나 분할해 판해하는 포트폴리오 재조정자가 주식의 거래량이나 가격변동성에 어떤 영향을 미치는지 수학적으로 보여준 연구”라며 “추가적인 실증연구를 통해 주식시장에 대한 이해도를 특히 높일 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“피부의 바깥에 스미는 어둠 / 낯설은 거리의 아우성 소리 / 까닭도 없이 눈물겹고나” 1930년대 조선의 대표적 모더니즘 시인으로 알려진 김광균의 1939년 작품 ‘와사등’의 한 부분이다. ‘피부의 바깥에 스미는 어둠’이라는 부분은 중고등학교 국어시간에 배움직한 ‘촉각의 시각화’라는 공감각적 표현이다. ‘공감각’은 어떤 자극에 의해 일어나는 감각이 동시에 다른 영역의 감각을 일으키는 현상이다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부, 미국 듀크대 화학과 공동연구팀은 외부 자극을 색상변화로 표현할 수 있는 인공전자피부기술을 개발해 문학적 표현법인 ‘공감각’을 현실화시켰다고 10일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 실렸다. 기존에도 역학 변색형 고분자 소재를 활용해 전자피부를 만들 경우 별도 전원 공급 없이 외부 자극에 대해 색 변화를 보여줄 수 있었다. 문제는 색변화가 나타나기 위해서는 강한 외부 자극이 필요하다는 문제점이 있었다. 연구팀은 복합고분자소재(PDMS)에 마이크로미터 크기의 미세한 구멍을 만들고 그 안에 기계적 강도가 우수한 실리카 나노입자를 코팅해 외부 자극에 대한 민감도를 높인 인공전자피부를 만들었다. 마이크로 구멍과 실리카 나노입자에 의한 에너지 분산효과로 인해 신축성이 기존 기술과 비교해 최대 4배 정도 우수한 것으로 나타났다. 이번에 만든 기술은 PDMS 소재를 뼈대로 삼고 있기 때문에 은나노와이어 기반의 투명전극과 융합을 통해 마찰전기 센서로도 활용될 수 있다. 이번에 개발한 PDMS 전자피부 기술과 마찰전기 기술을 융합시킬 경우 음성인식, 동작인식 센서 등에도 활용할 수 있다. 고현협 UNIST 에너지및화학공학부 교수는 “이번 연구는 복잡한 전기신호 기반의 인공전자피부와는 달리 시각적 색의 변화로 외부 자극 세기를 표현할 수 있어 차세대 인공전자피부 기술에 대한 핵심역할을 할 것”이라며 “특히 색의 변화라는 시각적 변화가 직관적으로 정보를 제공함으로써 사용자가 접근하기가 더 용이할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 생명체 유지와 유전정보 전달을 위한 필수 대사과정인 염색체 복제에 관여하는 단백질의 핵심 작동원리를 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단과 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 공동연구팀은 염색체 복제가 끝나면 DNA와 결합하는 PCNA라는 단백질이 결합되고 분리되는 메커니즘을 분자수준에서 밝혀내고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3일자에 발표했다. 염색체 복제는 DNA 생성에 관여하는 단백질들이 DNA와 결합하는 것으로 시작된다. 특히 고리형태의 PCNA 단백질은 바늘구멍에 실이 꿰어진 형태로 DNA와 결합해 염색체를 복제하고 손상된 염색체를 복구한다. 이 과정이 끝나면 PCNA와 DNA는 분리된다. 그러나 이 때 PCNA와 DNA가 분리되지 않고 계속 결합된 상태로 머물러 있게 되면 염색체에 돌연변이가 발생한다. 연구팀은 이런 염색체 돌연변이는 암이나 각종 유전질환을 일으킬 수 있다고 앞선 연구를 통해 밝혀냈다. 그렇지만 PCNA와 DNA가 분리되는 정확한 원리는 파악하지 못했다.그런데 연구팀은 PCNA와 DNA의 결합, 분리를 추적할 수 있는 실험방법과 실시간으로 결합과 분리를 관찰할 수 있는 ‘단분자 형광 이미징‘ 기술을 활용해 관찰했다. 그 결과 ATAD5-RLC라는 단백질이 PCNA 단백질의 고리를 열어 DNA를 분리시켜 염색체 복제 과정을 종료시킨다는 사실을 밝혀내고 ATAD5-RLC 단백질의 구조까지 확인했다. 이번 연구는 염색체 복제 과정, 손상복구 과정이 정상적으로 종료되지 않으면 유전정보의 변형이 일어난다는 사실을 분자적 수준에서 처음으로 밝혀낸 것이다. 명경재 IBS 유전체 항상성 연구단장은 “이번 연구는 생명체 필수 대사과정인 염색체 복제를 이해하기 위한 중요한 정보를 파악함으로써 생명의 근원을 이해하는데 한걸음 더 다가가게 해줬다”라며 “염색체 복제 오류는 암 같은 질환을 유발시키는 만큼 유전정보 이상으로 발생하는 병의 근본 원인을 규명하고 새로운 치료법을 개발하는데 도움을 받을 수 있을 것”이라고 말했다.유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 최근 등장한 스마트폰처럼 완전히 접을 수 있는 ‘폴더블’ 차세대 고효율 태양전지로 주목받고 있는 페로브스카이트 태양전지를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 연구팀은 태양전지 재료인 페로브스카이트의 고유한 물리적 성질을 분석해 유연성을 극대화하는 태양전지를 설계해 반으로 접을 수 있을 정도로 유연한 페로브스카이트 태양전지를 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호(5월 23일)에 실렸다. 페로브스카이트 태양전지는 낮은 생산비용과 높은 광전환 효율 때문에 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 페로브스카이트 태양전지는 실리콘 태양전지와 달리 전극이나 기판 소재 변경을 통해 유연화가 가능하지만 지금까지는 종이처럼 말 수 있는 ‘롤러블’ 전지 수준에 그쳤다. 연구팀은 페로브스카이트 박막의 물리적 특성을 정확히 분석하고 단축, 인장실험으로 실제 특성을 측정한 다음 정확한 태양전지 유연성 예측했다. 이와 함께 다른 태양전지들의 물리적 특성도 분석해 유연성을 극대화할 수 있는 태양전지를 설계했다. 페로브스카이트 태양전지의 유연성을 제한하는 금속산화물 투명전극을 초박막 금속 투명전극으로 바꿔 고분자 기판 두께를 15마이크로미터(㎛)까지 줄였다. 이번에 개발한 유연한 페로브스카이트 태양전지는 완전히 반으로 1000번 이상 접었다 폈다한 다음에도 태양전지 광전 변환 효율이 그대로 유지됐다. 김주영 UNIST 교수는 “이번 연구는 다양한 조건의 페로브스카이트 박막의 물성 분석결과를 활용해 유연성을 정확히 예측하고 유연성을 극대화시켰다는데 의미가 크다”라며 “페로브스카이트 태양전지의 유연성이 확보되면서 웨어러블 디바이스로 활용성이 커질 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

더스틴 호프만과 톰 크루즈가 주연한 1989년 영화 ‘레인맨’과 조승우가 열연한 2005년 개봉 한국영화 ‘말아톤’의 공통점은 자폐증상을 보이는 사람이 주인공으로 등장한다는 것이다. 자폐증은 인구 1만명당 5명 꼴로 발생하는 증상으로 다른 사람과의 관계를 맺고 유지하는 일에 어려움을 느끼며 자신에게 비정상적으로 몰입하는 상태를 보인다. 유전적 요소나 출산 전후 감염, 출산 직후 뇌손상 때문으로 알려져 있지만 정확한 원인은 알려져 있지 않다. 일반적으로 자폐증상을 보이는 아이들은 타인에 대해 관계 맺기를 어려워하기 때문에 시선을 마주치려하지 않는다고 알려져 이를 이용해 진단을 내리고 있는 상황이다. 그러나 울산과학기술원(UNIST) 기초과정부(심리학), 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 공동연구팀은 지금까지 ‘눈맞춤’을 통해 자폐 스펙트럼 장애를 진단할 때 사용해왔는데 이 방법이 적절치 않다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘미국 소아청소년정신의학’에 실렸다. 연구팀은 만 1~4세 영유아 616명을 대상으로 눈 운동을 관찰했다. 이번 연구에 참여한 616명은 자폐 진단을 받은 영유아 뿐만 아니라 언어를 비롯해 전반적 발달지연을 보이는 아이, 자폐의 몇 가지 증상은 있지만 정도가 심하지 않는 아이, 자폐나 다른 발달지연 문제나 가족력이 없는 아동까지 포함했다. 연구팀은 실험에 참가한 아이들에게 ‘까꿍’ ‘안녕’ 같은 간단한 대화와 동작을 보이는 사람이 등장하는 1분 미만의 짧은 동영상을 보도록 한 뒤 어떤 부분을 얼마나 오래보는지 눈 운동 추적기로 분석했다. 그 결과 자폐 증상으로 진단된 아이들도 일반 아동들과 마찬가지로 동영상 속 인물의 눈을 응시한 시간은 같았다. 특히 같은 동영상 속에 자폐 아동들이 흥미를 갖는다고 알려진 기하학적 무늬를 추가하거나 인물이 정신없이 움직이는 모습 또는 정지된 모습을 보여줘도 동영상 속 인물의 눈을 응시한 시간은 일반 아이들과 같게 나왔다. 눈 운동 추적기를 분석한 결과 연구팀은 자폐 영유아들은 동영상 속 인물의 눈이 아닌 얼굴 전체를 덜 쳐다보고 기하학적 무늬에 시선을 돌리는 경향이 강한 것으로 나타났다. 이는 자폐 영유아가 컨텍스트(문맥)에 맞춰 중요한 정보에 주의 집중하는 능력이 떨어지기 때문으로 분석했다. 권미경 UNIST 기초과정부 교수는 “일반적으로 타인의 감정을 파악하기 위해서 눈을 보고 말하기를 배울 때는 입을 보며 사람이 말할 때는 옆에 다른 물체가 있어서 얼굴에 집중한다”라면서 “자폐아동들은 이런 전체적 맥락에 따라 시선을 처리하는 것을 어려워하는 것”이라고 설명했다. 또 권 교수는 “자폐 진단은 빠르면 빠를수록 치료효과가 높아지는 만큼 이번 연구에서 분석된 자폐 영유아의 시선 처리를 활용하면 자폐 진단과 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 김건태 교수팀은 차세대 전기차 배터리로 주목받고 있는 ‘금속·공기전지’의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 복합 촉매를 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’ 28일자에 실렸다. 금속·공기전지는 공기 중 산소를 활성 물질로 사용하기 때문에 가볍고 고밀도 에너지 전지로 활용될 수 있다. 문제는 제작 가격이 비싸고 내구성이 약하다는 점이다. 연구팀은 비교적 저렴한 코발트와 철이라는 두 종류의 금속을 이용해 복합 촉매를 개발했다. 코발트 산화물과 철 유기고분자를 활용하기 때문에 충·방전 효율이 획기적으로 높아졌다. 김 교수는 “값싼 재료로 고효율 촉매를 만들 수 있게 됨에 따라 상용화는 한층 빨라질 것이며 전기차 이외에도 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

부유식 해상풍력, 해외 6개사 투자 약속 2030년 年 50만대 수소차 생산기지 구축 글로벌 수소산업 육성 10대 프로젝트 가동 원전해체연구소 첫 유치… ‘허브’ 역할 우수한 인프라로 원전해체기술 주도권 해수전지 독보적… 원천기술 상업화 주력“울산형 부유식 해상풍력발전산업은 위기에 처한 해양플랜트의 돌파구이면서 울산의 미래 20~30년을 책임질 새로운 성장산업입니다. 국내 어느 곳도 시도하거나 도전하지 못한 사업이라 어려움도 있겠지만, 하나하나 차질없이 준비해 국내 부유식 해상풍력발전산업의 새 지평을 열어가겠습니다.” 울산시는 2030년 실용화를 목표로 부유식 해상풍력발전과 수소에너지, 해수전지 등 신재생에너지산업을 육성하고 있다. 송철호 울산시장은 28일 서울신문과 만나 “‘신재생에너지 메카 울산’의 초석을 다지는 데 공을 들이고 있다”며 이같이 밝혔다.●부유식 해상풍력단지, 스코틀랜드의 30배 울산시가 미래를 보고 적극 움직이자 세계적인 기술력과 투자력을 갖춘 신재생에너지 업계의 큰손들이 주목하고 있다. 기술 선점과 시장 지배력을 강화하기 위해서다. 울산은 자체 기술력을 높이고 글로벌 기업들의 투자를 유치해 신재생에너지 분야 새로운 강자로 떠오를 계획이다. 울산 부유식 해상풍력 사업에 투자를 약속한 기업은 덴마크 CIP를 비롯해 슈퍼메이저인 로열더치셸, 노르웨이 에퀴노르, 스웨덴 헥시콘AB, 영국 GIG, 미국 PPI 등 6개사에 달한다. 노르웨이 국영회사인 에퀴노르는 세계 첫 상업용 부유식 해상풍력발전소인 ‘하이윈드 스코틀랜드 프로젝트’를 이끌었다. GIG도 세계 최고 수준의 재생에너지 개발·투자 전문가집단을 보유하고 있다. GIG는 국내 기업과 컨소시엄을 구성해 울산시와 양해각서(MOU)를 체결하고 울산 앞바다 8곳에 레이저를 이용해 정밀하게 풍향을 측정하기 위해 라이다를 설치하고 있다. 울산시는 발전 규모를 원전 1기와 맞먹는 1GW급으로 계획했지만 5개 민간투자사가 참여하면서 6GW를 넘을 전망이다. 부유식 해상풍력 1GW당 통상 6조원이 들어가는 만큼 총 36조원가량이 투입된다. 수백명의 일자리 창출 효과도 예상된다. 글로벌 기업들은 울산 앞바다의 천혜 자연조건과 중공업 도시라는 점을 고려했다. 울산 부유식 해상풍력발전단지는 30㎿ 규모의 하이윈드 스코틀랜드 프로젝트의 30배가 넘는다. 대만 등 동남아 물량도 울산항에서 운반이 쉬워 지속적인 일자리 창출도 기대된다. 정부는 기술 국산화에 나섰다. 울산 앞바다에서 7년간 부유식 해상풍력기술 실증 프로젝트를 진행할 계획이다. 5900억원 규모다. 오는 10월에는 울주군 서생 앞바다에 국내 최초 750㎾급 파일럿 플랜트를 설치해 6개월 동안 운영할 예정이다. 지난해 6월부터는 5㎿급 대형 부유식 풍력발전기 설계 기술과 200㎿급 부유식 풍력단지 설계·평가 기술 개발도 진행하고 있다. 송 시장은 “석유공사와 투자사가 동해가스전을 중심으로 7곳에 대한 공유수면 점사용 허가를 받는 등 부유식 해상풍력발전 사업은 순항하고 있다”며 “차세대 성장산업으로 안착시켜 나갈 계획”이라고 강조했다.●수소 융복합밸리 조성·수소충전소 60기 구축 울산은 ‘2030년 세계 최고 수소기반 도시 조성’ 목표도 세웠다. 이미 국내 최대 수소 생산량을 비롯해 이송 배관망 구축, 수소타운 조성, 수소전기차 첫 생산 등 독보적인 인프라를 구축하고 있다. 송 시장은 “지난 1월 문재인 대통령이 울산을 방문해 국가 차원의 수소경제 활성화 로드맵을 발표하면서 울산이 대한민국 수소산업 육성에 최적지라는 게 증명됐다”고 했다. 울산시는 이를 구체화할 ‘글로벌 수소산업 육성 10대 프로젝트’를 제시했다. 우선 2030년까지 연간 50만대 규모의 수소차 생산기지를 구축한다. 200개 이상의 수소 전문기업과 소재 부품산업을 육성하고, 100만㎡ 규모의 수소 소재부품 산업단지, 연구지원단 등 울산 수소 융복합밸리를 조성한다. 수소충전소를 60기 구축하고 총연장 63㎞ 길이의 시내 배관을 마련한다. 시는 3조 2235억원을 들여 2030년까지 수소전기차(승용차) 6만 7000여대와 수소버스 300여대를 보급한다. 수소 제조·저장능력도 늘린다. 300억원을 들여 시간당 5만㎥ 규모의 수소 생산공장을 증설한다. 대학들과 연계해 전문인력도 양성한다. 80억원을 들여 수소전문학과 설립, 수소연료전지 연구인력 양성사업을 벌인다. 이와 함께 수소산업 컨트롤타워 역할을 할 ‘수소산업진흥원’ 유치에 나섰다. 향후 3년 동안 한전과 함께 138억원을 투자하는 ‘수소 기반 미래형 마이크로그리드 실증사업’도 추진한다.●2050년까지 440조원 원전해체시장 열려 울산이 우리나라 최대 원전벨트이면서 풍부한 산업 인프라와 연구능력, 기술력을 갖춘 점에 주목해 송 시장은 원전해체 기술의 주도권을 잡는 데도 힘을 기울인다. 첫 번째 큰 진전은 부산과 공동으로 처음 설립하는 원전해체연구소 유치다. 송 시장은 “세계 최고의 원전해체산업을 선도하고 클러스터의 허브 역할을 하게 될 것”이라며 “2030년까지 국내 원전 12기가 수명을 다하면 10조원 정도의 국내시장이 열리고 2050년까지 440조원 규모의 세계 원전해체 시장이 형성될 것”이라고 밝혔다. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면 전 세계 가동 원전 450기 중 지은 지 30년이 넘은 노후 원전은 405기로 전체의 67.7%에 이른다. 영구 정지된 원전도 173기나 되고, 이 중 해체가 완료된 원전은 19기에 불과하다. 울산은 원전해체산업과 관련해 우수한 인프라를 구축하고 있다. UNIST, 울산대, 국제원자력대학원대학교 등 원전해체 관련 전문 교육기관과 한국생산기술연구원, 울산테크노파크 등 연구기관이 몰려 있다. 또 원전해체에 필요한 방사선 측정 분야 200개, 제염 기술 분야 176개, 해체와 절단 분야 1400개, 폐기물 처리와 환경 복원 분야 170개 기업이 울산지역 국가산업단지에 들어서 있다. 울산은 이런 인프라를 통해 원전해체산업을 주도할 것으로 기대된다. ●친환경·무한 자원인 해수전지 무한 자원인 바닷물을 이용한 해수전지도 울산에서 사업화되고 있다. 친환경적인 데다 값비싼 리튬을 대체하는 대용량 에너지저장장치(ESS)로도 활용이 가능해 세계적인 관심사다. UNIST가 독보적인 기술을 갖췄다. 김영석 에너지 및 화학공학부팀이 세계 최초로 개발했고, 상용화에 근접한 수준으로 발전했다. 김 교수팀은 지난해 12월 동서발전 울산화력본부에 해수전지를 이용한 10㎾급 에너지저장장치 설비를 설치해 시범 테스트를 마쳤다. 울산시·UNIST·한국동서발전은 컨소시엄을 구성해 ‘해수전지 기반 에너지 독립형 어망용 GPS 부이’를 개발·보급할 계획이다. 시는 오는 10∼12월쯤 제작해 800개를 보급할 계획이다. 이 사업을 이끌 기술연구센터도 건립된다. 울산시는 해수전지의 성장 가능성에 주목해 UNIST에 해수자원화기술연구센터를 짓고 있다. 지상 5층 규모의 센터는 내년 준공된다. 해수전지 관련 연구와 해수에서 수소를 추출하는 연구를 수행할 센터에는 해수전지 준양산이 가능한 생산 설비와 시험 설비가 구축돼 원천기술 상업화를 앞당길 것으로 기대를 모은다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

부유식 해상풍력발전단지 조성 계획 원전 1기 규모 발전… 투자유치 총력 국내 해상풍력 독자 기술 개발 주력 수소 생산량·충전소 보급률 전국 1위 원전해체산업 전문 인력·인프라 구축 내년 ‘해수전지 연구 전용센터’ 건립울산시는 조선, 자동차 주력산업 침체에서 비롯된 긴 경기 불황과 산업 위기 타개를 위해 해상풍력발전과 수소에너지, 원전해체, 해수전지 등 새로운 먹거리 산업을 육성하고 있다고 28일 밝혔다. 울산의 신산업은 정부 지원 속에 국내외 전문기업, 대학, 연구기관까지 대거 참여하면서 국제적인 경쟁력을 키워가고 있다. 사업이 계획대로 진행되면 10년 뒤 울산은 부유식 해상풍력발전산업, 원전해체산업, 수소산업, 해수전지산업 등 친환경 에너지산업 메카로 자리잡을 것으로 기대된다.부유식 해상풍력발전산업은 조선 경기 침체로 어려움을 겪는 울산의 새로운 핵심 먹거리 산업이다. 울산 해안에서 50여㎞ 떨어진 앞바다에 부유식 풍력발전단지를 조성해 전기를 생산하는 친환경 에너지 사업이다. 울산시는 부유식 해상풍력으로 원전 1기와 맞먹는 1GW 규모의 발전단지를 조성할 계획이다. 정부가 2030년까지 풍력발전기 16.5GW 달성 목표를 세우면서 이 사업에 대한 기대감을 더 키우고 있다. ‘울산형 부유식 해상풍력발전산업’은 국내외 전문기업들의 잇따른 참여로 순조롭게 진행되고 있다. 여기에다 울산지역의 대학과 연구기관, 기업 등도 대거 참여하면서 지역의 기술 경쟁력을 키우고 있다. 민선 7기 울산광역시장으로 취임한 송철호 시장은 부유식 해상풍력발전산업을 새로운 먹거리 산업으로 육성하는 데 모든 힘을 쏟고 있다. 시장 취임 이후 첫 해외 투자유치 행선지로 독일 브레머하펜 해상풍력연구소와 영국 스코틀랜드 하이윈드 해상풍력발전소를 잡은 것도 이 때문이다. 송 시장은 이곳에서 부유식 해상풍력발전산업의 가능성을 확신한 뒤 조성 예정지인 한국석유공사 동해가스전까지 직접 찾아 점검할 정도로 공을 들이고 있다.울산시의 부유식 해상풍력발전산업에 대한 의지가 확인되면서 해상풍력산업 글로벌 기업들의 참여도 늘어나고 있다. 해상풍력산업 강국인 덴마크는 관련 기업뿐 아니라 지방정부, 대사관까지 울산시와 협약을 맺고 있다. 덴마크는 CIP(Copenhagen Infrastructure Partners)사가 지난 1월 울산시와 업무협약을 체결한 데 이어 주한 덴마크대사관과 지방정부인 에스비에르시도 지난 3월과 이달 각각 해상풍력산업 관련 업무협약을 체결했다. CIP 등 유럽의 해상풍력 글로벌 기업들의 잇단 참여는 울산형 부유식 해상풍력발전산업의 기초를 세우는 데 큰 힘이 되고 있다. 울산시는 국내외 전문기업 유치를 통해 대규모 발전단지를 조성하는 한편 해상풍력의 독자적인 기술개발에도 힘을 쏟고 있다. 시는 750㎾, 5㎿, 200㎿ 등 단계별 기술 국산화에 나서 앞으로 울산을 부유식 해상풍력발전산업의 수출 전진기지로 육성한다는 목표를 세웠다. 울산시는 국내에서 독보적인 경쟁력을 가진 수소에너지산업 육성에도 전력을 다하고 있다. 울산은 전국 최초로 수소 시내버스 노선을 운행하고 있을 뿐 아니라 수소차 보급률 전국 1위, 수소충전소 보급률 전국 1위 등 국내 최고의 수소산업 인프라를 구축하고 있다. 수소 생산량은 이미 국내 생산량의 절반 이상을 담당하고 있다. 여기에다 원전해체 기술 개발을 이끌 원전해체연구소 입지도 최근 울산과 부산 접경지로 결정돼 국내 원전해체산업을 주도할 것으로 기대된다. 국내 원전은 고리 1호기 폐로를 시작으로 2030년까지 12기가 수명을 다해 폐쇄될 예정이다. 원전해체 비용은 10조원에 이를 것으로 전망된다. 원전 업계는 2050년까지 440조원 규모에 달하는 글로벌 원전해체 시장이 형성될 것으로 예상한다.울산은 원전해체산업과 관련해 우수한 인프라를 구축하고 있다. 울산과학기술원(UNIST), 울산대, 국제원자력대학원대학교 등 원전해체 관련 전문 교육기관과 한국생산기술연구원, 울산테크노파크 등 연구기관이 울산에 몰려 있다. 또 원전해체에 필요한 방사선 측정 분야 200개, 제염기술 분야 176개, 해체와 절단 분야 1400개, 폐기물 처리와 환경복원 분야 170개 기업이 소재해 짧은 기간에 원전해체 경쟁력을 확보할 것으로 기대된다. 무한한 자원인 바닷물을 활용해 전기를 저장하는 해수전지 분야도 울산이 최고 수준이다. 내년에는 해수전지 연구 전용센터까지 들어선다. 해수전지 연구 전용센터는 해수전지와 해수 담수화, 이산화탄소 포집, 해수 수소생산 연구를 수행한다. 원천기술 상용화를 앞당길 것으로 기대된다. 송 시장은 “부유식 해상풍력발전, 수소에너지, 원전해체 기술, 동북아 오일허브 등은 울산의 미래로 가는 레일”이라며 “울산 경제가 탄탄한 레일을 따라 미래를 향해 힘차게 달릴 수 있도록 민간투자 유치, 정부 지원, 산학연 협력을 이끌어내는 데 최선을 다하겠다”고 말했다. 그는 “부유식 해상풍력산업은 울산시가 주도해 대한민국 미래 먹거리 산업이자 제2의 조선산업으로 키워 나갈 것”이라며 “다음달 과학기술정보통신부에서 산업부의 부유식 해상풍력 실증 프로젝트 예비타당성 조사가 통과되면 ‘울산시 부유식 해상풍력 국가 기술개발 전략’에 가속도가 붙을 것으로 기대한다”고 덧붙였다 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr