현대자동차와 울산과학기술원(UNIST)이 손잡고 미래세대를 위한 자율주행 자동차 디자인 프로젝트를 착수한다. 9일 UNIST에 따르면 정연우 디자인·인간공학부 교수팀이 현대차그룹 산학협력과제에 선정됐다. 정 교수팀은 지난 1월 독일 ‘iF 디자인 어워드 2019’에서 ‘체이스클레어’라는 신개념 운송수단으로 본상을 받는 등 디자인 관련 수상을 했다. 이번 프로젝트 주제는 ‘i 세대를 위한 자율주행 자동차 외관 스타일링’으로 이달부터 7개월간 진행된다. i 세대는 1995년부터 2012년 사이에 태어나 스마트폰과 소셜미디어에 친숙한 세대를 일컫는다. 정 교수팀은 이 세대 생활양식과 소비문화를 반영한 자동차 외관 디자인을 계획하고 있다. 소셜미디어에 주로 활용하는 해시태그를 모아 분석하고, 이 세대들을 설명하는 주요 단어와 어울리는 자율주행 콘셉트를 살피면서 디자인 작업을 진행한다. 이번 프로젝트는 과기원이 완성차 기업과 함께 수행하는 첫 외장 스타일링 사례다. 외장 스타일링에 예술대학이 아닌 과기원이 선정된 것도 이색적이다. 정 교수팀은 지난 1월 말 독일 ‘iF 디자인 어워드 2019’에서 ‘체이스클레어’라는 신개념 운송수단으로 본상을 받는 등 디자인 관련 수상을 했다. 앞서 정 교수팀은 국내 최초의 자율주행 버스인 ‘제로셔틀’ 디자인으로도 유명하다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산시가 정부에 ‘강소연구개발특구’ 지정 신청서를 제출했다. 울산시는 울산강소연구개발특구 지정 신청서를 과학기술정보통신부에 제출하고 본격적인 유치에 나선다고 5일 밝혔다. 시에 따르면 강소연구개발특구(이하 강소특구)는 좁은 면적에 과학기술 기반의 자생·자족적인 지역 혁신기반을 구축하고자 도입된 새로운 연구개발(R&D) 특구 모형이다. 기존 특구는 지정을 위해서 연구기관 40개, 대학 3개 이상이 필요했으나 강소특구는 기술 핵심 기관 1개 이상만 갖추면 된다. 정부는 전국 총 20㎢ 범위에 면적 2㎢ 이내의 소규모·고밀도 연구단지 10개 이상을 새로 조성한다는 계획을 세우고 있다. 시는 지난해 5월 강소특구 유치를 위한 준비 절차에 착수했고, 울산과학기술원(UNIST)을 기술 핵심 기관으로 선정했다. 또 신규 배후부지 개발보다는 울산하이테크밸리 일반산업단지를 배후공간으로 지정했다. 이를 통해 주력산업 고도화에 필요한 스마트 융·복합 기술을 집중적으로 지원하고, 에너지 신산업, 바이오헬스케어 등 미래 산업에 투자할 방침이다. 강소특구로 지정되면 특구 내 연구소기업·첨단기술기업 세제 감면, 인프라 구축과 기술사업화 사업비 국비 지원, 특구 개발사업 각종 부담금 감면 등 다양한 혜택을 준다. 시 관계자는 “지역의 혁신성장 거점과 연구개발의 중심지가 될 강소특구 지정을 위해 최선을 다하겠다”고 말했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

국내 연구진이 효율 한계에 다다른 태양전지 기술에 돌파구를 마련할 방법을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 최경진, 송명훈 교수와 태양광발전업체 신성E&G 공동연구팀은 페로브스카이트와 실리콘 태양전지 기술을 결합한 일체형 탠덤 태양전지를 개발했다고 31일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’ 최신호에 실렸다. 이번에 개발한 탠덤 태양전지는 21.19%라는 효율을 달성했다. 현재 태양광 발전의 대부분을 차지하고 있는 실리콘 태양전지 기술은 효율이나 제조단가라는 면에서 모두 한계에 도달한 것으로 평가되고 있다. 태양전지는 태양광을 흡수한 반도체가 전기를 생산하는 장치로 물질마다 흡수할 수 있는 태양광의 범위가 다르기 때문에 단일 물질 반도체만으로는 효율에 한계가 있을 수 밖에 없다. 이에 많은 연구자들이 갈륨과 비소 등을 활용한 반도체로 서로 다른 형태의 태양전지를 결합한 ‘탠덤’ 태양전지를 만든 적이 있지만 비싼 재료비와 공정장비 때문에 상용화가 어렵다는 문제에 부딪쳤다. 연구팀은 태양전지 시장의 주류를 이루며 제조 단가가 가장 낮은 편인 실리콘 태양전지를 아랫쪽으로 하고 위에는 고효율 페로브스카이트 태양전지를 쌓는 형태의 탠덤 태양전지를 개발했다. 기존 실리콘 태양전지 생산공정을 활용해 페로브스카이트 태양전지의 장점을 더할 수 있다는 특징이 있다. 이 같은 방식으로 이번에 개발한 태양전지의 효율은 21.19%로 탠덤 구조 태양전지에서는 가장 높은 효율을 기록했다. 최경진 교수는 “이번에 개발한 다중 접합 태양전지는 서로 보완적인 두 개 이상의 광흡수 반도체를 수직으로 쌓은 것이라 낭비되는 에너지를 최소화할 수 있을 것”이라며 “국내 최초로 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지를 개발함으로써 태양광 산업 성장에도 도움이 될 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

해수전지 실용화 제품 개발이 울산에서 본격적으로 추진된다. 울산시·울산과학기술원(UNIST)·한국동서발전은 컨소시엄을 구성해 ‘해수전지기반 에너지 독립형 어망용 GPS 부이’를 개발·보급한다고 18일 밝혔다. 해수전지 실용화 첫 제품인 어망용 부이에는 태양광, LED 조명, GPS, 온도센서 등이 적용된다. 시는 부이 위치 파악, 해수온도 자동 측정 등 사용 편의성이 향상돼 어민들의 어업활동에 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 이 사업은 산업통상자원부가 주관하는 ‘2019년 지역 에너지 신산업 활성화 지원 사업’에 선정돼 국비, 시비, 민자를 포함해 총 14억 5000만원이 투입된다. 시는 오는 5월까지 시제품을 개발해 내구성 평가를 거친 뒤 10∼12월 제작을 완료, 어업인 400가구에 800개가량을 보급한다는 계획이다. 이 사업 핵심기술인 해수전지는 바닷물에 포함된 나트륨을 이용해 전기를 저장하는 에너지 저장장치로, 울산과기원이 세계 최초로 개발해 원천기술을 보유하고 있다. 지난해 12월 동서발전이 준공한 10㎾h급 해수전지 에너지저장시스템을 통해 시범운영을 성공적으로 완료해 실용화 가능성도 입증된 상태다. 앞서 지난 13일 시는 울산과기원에서 해수자원화기술연구센터(지상 5층 규모) 기공식을 열었다. 오는 2020년 준공되는 이 센터는 해수전지와 해수 담수화, 이산화탄소 포집, 해수 수소생산 연구를 수행하게 된다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

국내 연구진이 기존에 많은 과학자들이 연구한 결과를 축적해 놓은 공공 데이터베이스의 빅데이터를 분석해 그동안 숨겨져 있던 암 관련 정보를 새로 발굴해 냈다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 남덕우 교수팀은 ‘유전자 발현 빅데이터’를 분석해 암을 억제하는 마이크로RNA를 발견하고 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 최신호에 실렸다. 인간 유전체 서열이 해독된 뒤 15년 이상이 지나면서 100만 건에 달하는 마이크로어레이 데이터가 공공 데이터베이스에 실렸다. DNA칩이나 유전자칩으로 불리는 마이크로어레이는 각기 다른 유전자의 발현정도를 보여주는 자료이다. 연구팀은 이번에 누구나 활용가능한 유전자 발현 데이터를 바탕으로 빅데이터 분석 시스템을 구축했다. 연구팀이 이번에 구축한 시스템을 이용하면 특정 질병이나 조직이 가진 다양한 세포조건에서 나타날 수 있는 조절 네트워크를 추정할 수 있는데 특히 마이크로RNA 네트워크에 주목했다. 마이크로RNA는 19~23개 정도의 짧은 염기로 이루어진 RNA 분자로 여러 유전자의 발현을 억제한다. 이를 통해 다양한 세포 활동과 암과 당뇨 등의 만성질환에 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다.연구팀은 바이오클러스터링이라는 분석기법을 통해 마이크로RNA가 조절하는 유전자 집단과 세포 조건을 동시에 확인할 수 있게 했다. 이를 통해 유방암 조직의 성장과 전이에 중요한 신호전달 경로를 차단할 수 있는 마이크로RNA를 발견했으며 미만성 거대B세포 림프종이라는 희귀질환의 발달을 억제하는 마이크로RNA도 예측해 내는데 성공했다. 남덕우 교수는 “이번 연구결과는 이미 엄청나게 쌓여있는 데이터를 어떻게 분석하느냐에 따라 세포와 질병의 이해도를 높이는 중요한 발견을 할 수 있다는 것을 보여줬다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 남덕우 생명과학부 교수팀이 빅데이터 분석으로 암을 억제하는 마이크로 RNA(Ribonucleic acid·리보핵산)와 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 발굴했다고 17일 밝혔다. 마이크로 RNA는 19∼23개 정도의 짧은 염기로 이뤄진 RNA 분자다. 여러 유전자 발현을 억제하는데, 이를 통해 다양한 세포 활동이나 암·당뇨 등 만성질환에 핵심 역할을 한다. 연구진은 15년 이상 누적된 유전자 발현 공공 데이터베이스를 활용하는 새로운 분석 전략을 개발했다. 이 데이터베이스에서 각종 질병, 조직 특성, 세포 분화, 약물 처리 등 다양한 세포 조건에 따른 5000여개 데이터 세트를 가공해 빅데이터를 수집했다. 또 마이크로 RNA 염기서열에 기반을 둔 타깃 유전자 집단의 정보를 함께 분석, 459개의 ‘인간 마이크로 RNA에 의한 조절 네트워크’를 예측하는 빅데이터 분석 시스템을 구축했다. 남 교수는 “유전자 발현 빅데이터에 양방향 군집화 분석법을 적용하면 줄기세포나 특정 질병 등 다양한 세포 조건에서 일어나는 마이크로 RNA 조절 네트워크를 더 정확하게 발굴할 수 있다”며 “가령 유방암이 어떤 유전자들의 발현과 연결됐고, 이들 유전자를 억제하는 마이크로 RNA가 무엇인지 예측하는 것”이라고 설명했다. 연구진은 실제로 유방암 발달에 중요한 신호전달 경로를 적은 수의 마이크로 RNA들이 억제할 수 있다는 점을 실험으로 확인했다. 이번 연구는 영국 옥스퍼드대학 출판사에서 발행하는 생물학 저널 ‘뉴클레익 에시드 리서치‘ 온라인판에 실렸다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

한국생명공학연구원 감염병연구센터 류충민 박사와 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 박종화 교수 공동연구팀은 벌집을 파괴하는 해충으로 알려진 꿀벌부채명나방이 만들어 내는 효소가 미세플라스틱을 분해한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 최신호에 실렸다. 꿀벌부채명나방은 벌집의 구성 성분인 왁스를 먹이로 삼는다. 벌집 왁스는 폴리에틸렌이라는 플라스틱과 분자 구조가 유사하다. 연구팀은 꿀벌부채명나방의 유전체를 분석한 다음 왁스와 플라스틱을 먹였을 때 나오는 효소를 검사한 결과 에스터라아제, 라이페이즈, 시토크롬P450이라는 세 가지 효소가 만들어진다는 사실을 확인했다. 류 박사는 “꿀벌부채명나방 유래 효소를 활용한다면 미세플라스틱을 효과적으로 분해할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

융복합밸리 조성 등 10대 프로젝트 발표 2050년 2500조원 시장…산업 육성 박차울산시가 2030년 세계 최고의 수소도시 도약을 목표로 힘찬 시동을 걸었다. 울산시는 26일 울산과학기술원(UNIST)에서 송철호 시장과 전국 110개 수소 전문기업·연구기관 관계자 등 250여명이 참석한 가운데 ‘2030 울산 세계 최고 수소도시 비전 선포식’을 개최했다. 시는 선포식에서 2030년까지 현재 361대인 수소전기차를 6만 7000대로 늘리고, 생산량도 3000대 규모에서 50만대까지 늘릴 계획이라고 밝혔다. 수소충전소도 현재 5기에서 60기로 확충할 예정이라고 덧붙였다. 이를 위해 시는 ‘수소산업 육성 10대 프로젝트’를 발표했다. ▲울산 중심 생산기반 구축 ▲융복합밸리 조성 ▲전문기업 및 소재부품 산업 육성 ▲제조 저장능력 확대 ▲공급망과 충전 인프라 확충 등이다. 특히 이날 행사에는 수소 연관 110개 기업·기관이 참석해 2050년 2500조원 규모로 성장할 세계 수소산업을 주도할 ‘수소산업 육성 공동선언문’을 발표했다. 현대자동차 등 기업들은 세계 1위를 목표로 6개 분야를 중심으로 협력하며 수소산업을 육성하기로 했다. 이는 지난달 17일 울산에서 열린 정부의 ‘수소 경제 활성화 로드맵 발표’와 ‘수소 경제 연관산업 고용투자 확대’를 위한 후속조치다. 6개 분야는 ▲세계 수소 시장을 선도하기 위한 산업 생태계 조성 ▲수소 대량 생산기술 개발 ▲수소연료전지와 저장 용기의 경쟁력 향상 ▲수소 모빌리티 개발·보급 확대 ▲울산시와 수소산업 전 분야 협력 강화 등이다. 이어 수소산업 활성화 방안 세미나도 열렸다. 현대로템의 수소 트램, 자이언트 드론의 수소 드론, 한국선급의 수소 선박 개발·보급 계획도 소개됐다. 송 시장은 “비전 선포식을 계기로 정부의 2030년 수소산업 세계 1위 목표에 부응하고, 세계 으뜸 수소경제 도시 울산을 만들겠다”고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

축사 통해 청년층 고민·아픔 공유 메시지 문재인 대통령은 21일 “도전하고 실패하며 다시 일어서는 것에 두려움을 가져서는 안 된다”고 강조했다. 또한 “‘얼마든지 기성세대에 도전하고 무엇이든 이룰 수 있다’는 자신감만은 꼭 가슴에 담아 달라”고 덧붙였다. 문 대통령은 경기 부천의 사립전문대학 유한대 졸업식 축사에서 “여러분이 아직 무엇을 이루기에 어리다고 생각하거나 기성세대가 만든 높은 장벽에 좌절해 도전을 포기하지는 않길 바란다”며 이렇게 밝혔다. 현직 대통령의 전문대 졸업식 참석은 2001년 김대중 대통령(충청대·국립) 이후 18년 만이며 역대 두 번째란 점에서 파격이다. 문 대통령은 지난해 국립대인 울산과학기술원(UNIST) 졸업식에 참석했다. 청와대가 유한대를 선택한 배경에는 3·1운동 100주년을 맞아 독립운동가이자 기업인·교육자로 헌신한 고 유일한 박사가 설립했다는 점, 고등직업교육기관으로 높은 평가를 받는다는 점이 고려됐다. 문 대통령은 “청춘의 시간을 한마디로 표현하기 어렵지만 되돌아보면 희망이기도 고통이기도 한 시간이었다”며 “여러분이 맞이할 미래는 과거 어느 때보다 불확실하지만 먼저 청춘을 보낸 선배로서 여러분이 온전히 청년답게 살아가길 바란다”고 말했다. 이어 “인생 선배로서 말하자면 제 삶을 결정한 중요한 일이 단박에 이뤄지는 일은 없었다. 대학입시, 사법시험, 변호사, 대통령 선거도 실패 후에 더 잘할 수 있었다”며 “정답이란 없지만 포기하지 않고 열심히 사는 하루하루가 여러분 인생의 답이 될 것”이라고 조언했다. 그러면서 “누구나 평등한 기회 속에 공정하게 경쟁하고 노력하는 만큼 성취할 수 있는 사회를 원한다”며 “모든 청년의 소망이기도 한데 저도 여러분과 함께하겠다”고 다짐했다. 문 대통령의 발언은 20대에서 국정지지도가 낮아지고 있다는 분석이 나오는 가운데 청년층의 고민과 아픔을 공유하고 끌어안겠다는 메시지로도 해석된다. 문 대통령의 방문은 ‘깜짝 방문’ 형태로 이뤄졌다. ‘미스터 프레지던트’라는 노래가 흘러나오며 대통령이 들어서자 졸업생·가족 등 350여명의 참석자가 환호를 보냈다. 문 대통령도 학생들과 악수하거나 포옹했다. 임일영 기자 argus@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 로드니 루오프 특훈교수는 자신이 이끌고 있는 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료연구단과 함께 단결정 그래핀을 활용해 흑연 결정이 나란히 정렬된 고품질 흑연 제조 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 흑연은 값싸고 쉽게 구할 수 있고 전기가 잘 흐르고 고온에도 견딜 수 있어 배터리 전극이나 스마트폰 방열판 등으로 다양하게 쓰인다. 그러나 자연 상태의 흑연은 결정 속 원자 배열이 다양해 결함이 존재하기 때문에 물성이 저하된다는 단점이 있다. 연구팀은 고온으로 얇은 박막을 만드는 화학기상증착법(CVD)을 활용해 단결정 그래핀으로 원자 배열이 일정한 고품질 흑연을 만드는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 영국왕립화학회에서 발행하는 재료과학 분야 국제학술지 ‘머티리얼스 허라이즌스’ 최신호에 실렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 다양한 산업에 활용도가 높은 과산화수소(H₂O₂)를 친환경적이고 값싸게 생산하는 기술을 개발했다. 27일 UNIST에 따르면 교수팀은 전기를 이용해 산소를 과산화수소로 전환할 수 있는 ‘고성능 탄소 촉매’를 개발했다. 과산화수소는 무취, 무색투명하고 강한 산성을 띠는 액상 화합물이다. 제지산업을 비롯한 다양한 화합합성 분야에 널리 쓰인다. 그러나 기존에는 여러 단계를 거치는 데다 고압의 수소와 귀금속 촉매를 활용하는 공정 탓에 생산단가가 높았다. 그 과정에서 유기 폐기물이 다량 생성돼 환경오염도 유발했다. 이런 문제를 해결하는 방법으로 ‘전기화학적 변환’이 꼽힌다. 태양광이나 풍력 등 재생에너지로 생산한 전기를 이용해 공기 중 산소를 과산화수소로 변환시키는 방식이다. 이때 산소를 환원시켜 선택적으로 과산화수소로 전환하는 반응을 촉진하는 저렴한 촉매가 무엇보다 중요하다. 주 교수팀은 나노 다공성 물질의 구멍 내부에서 탄소 원자를 흑연 결정으로 성장시키는 전략을 고안했다. 구멍 속에서 성장한 탄소 원자는 수직으로 층을 이루는데, 이때 에지(Edge·가장자리) 수가 현저히 증가한 구조가 만들어지게 된다. 에지 수가 늘어난 탄소 촉매는 에지가 거의 없는 탄소 나노튜브(CNT)보다 약 28배 높은 과산화수소 생산 성능을 보였다. 또 안정성도 우수해 16시간 연속 구동하면서 상당한 양의 과산화수소를 포함한 반응수를 생산했다. 주 교수는 “고성능 탄소 촉매로 얻은 반응수는 추가로 분리하거나 농축하지 않고 표백이나 폐수 처리 등에 바로 적용할 수 있다”면서 “새로운 탄소 촉매를 전기적 과산화수소 산업으로 응용할 앞으로가 매우 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 독일의 화학분야 학술지 ‘앙게반테 케미’에 지난 21일 실렸고, 그 성과를 인정받아 최우수 논문에 해당하는 ‘VIP’(Very Important Paper)에 선정됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

국내 연구진이 제지산업을 비롯해 다양한 화학합성 산업에 활용되는 과산화수소를 손쉽게 생산할 수 있는 방법을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 주상훈 교수팀은 친환경적이고 저렴하게 산소를 과산화수소로 바꿀 수 있는 고성능 탄소 촉매를 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘앙게반테 케미’ 21일자 최우수 논문으로 선정돼 실렸다. 흔히 상처를 소독할 때 사용하는 과산화수소는 냄새가 없고 무색투명하며 강한 산성을 띄는 물질이다. 종이를 만드는 제지산업은 물론 다양한 합성에 널리 쓰이는 물질이다. 문제는 과산화수소를 만들기 위해서는 고압의 수소와 귀금속 촉매를 사용해야 하기 때문에 생산단가가 높고 제조공정 자체도 매우 복잡하다. 게다가 생산 과정에서 유기 폐기물이 다량으로 발생해 환경오염도 유발되기 십상이다. 이 때문에 전기를 이용해 공기중 산소를 과산화수소로 변환시키는 전기화학적 생산법이 개발되기는 했지만 촉매에 따라 생산효율이 달라진다. 이에 연구팀은 탄소 원자가 모여 흑연결정을 이루면서 만들어지는 탄소 ‘엣지’ 촉매를 만들었다. 엣지 촉매는 활성이 높은 탄소의 가장자리를 그대로 노출시킨 촉매이다. 연구팀은 다공성 나노물질의 구멍 내부에 탄소원자를 흑연결정으로 성장시키도록 했는데 구멍 안에서 형성된 흑연은 수직으로 층을 이루면서 엣지 숫자가 현저히 증가한 구조가 만들어지게 된다. 실제로 엣지 수가 늘어난 탄소 촉매는 엣지가 거의 없는 탄소나노튜브 촉매보다 약 28배 정도 우수한 생산 효율을 보였다. 특히 과산화수소로 전환할 수 있는 산소 선택도도 99% 수준으로 높였다. 주상훈 교수는 “이번에 개발한 고성능 탄소 촉매로 얻은 과산화수소는 추가로 분리공정이나 농축공정을 거치지 않고 표백이나 산폐수 처리에 바로 적용할 수 있다는 장점이 있다”라며 “이번 연구를 통해 촉매에서 산소로 전자 하나를 전달하는 과정이 반응 속도를 결정한다는 사실도 함께 밝혀내 탄소촉매의 활성을 높이기 위한 비밀을 풀었다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 차세대 태양전지 개발에 많이 활용되는 광학재료 페로브스카이트를 활용해 접을 수 있고 선명한 화면의 디스플레이를 만드는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 송명훈, 김주영 교수 공동연구팀은 페로브스카이트를 이용해 접을 수 있는 ‘페로브스카이트 발광소자’(PeLED)를 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 15일자에 실렸다. PeLED는 전기를 받아 빛을 내는 부분에 페로브스카이트라는 물질을 사용하는 LED의 일종이다. 전자이동도가 높아 광효율이 높고 색깔이 선명하고 색조절도 간편하다는 장점이 있지만 금속전극 때문에 유연성이 낮고 불투명하다는 문제점도 있다. 연구팀은 전극으로 투명하고 유연한 은나노와이어와 전기가 잘 통하는 고분자를 사용했다. 그 덕분에 이번에 개발된 PeLED은 기존에 개발된 것들에 비해 투명도가 50% 이상 향상됐으며 절반으로 접어도 성능이 유지될 수 있었다.유연성이 우수하고 투명도가 개선돼 PeLED는 선명한 디스플레이를 만드는데 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 특히 유연성 향상으로 최근 스마트폰 업체들이 주목하고 있는 폴더블 스마트폰 디스플레이나 웨어러블 디스플레이 등으로 많이 활용될 수 있을 것으로 보인다. 연구진 관계자는 “이번 연구로 PeLED의 유연성 향상은 물론 유연성 소자를 정확히 분석하는 방법도 확보하게 됐다”며 “페로브스카이트는 우수한 광학적, 전기적 성능을 갖추고 있고 이번에 투명성과 유연성이라는 특징까지 확보한 만큼 다양한 분야에서 활용가능할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 전력소모는 최소화하면서 정보처리 속도를 높일 수 있는 차세대 반도체칩 제작 기술을 개발했다. 그래핀 연구로 2010년 노벨물리학상을 수상한 영국 맨체스터대 물리학과 콘스탄틴 노보셀로프 교수팀과 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부, 서울대 화학과 공동연구팀이 효율은 높고 전력소모는 줄일 수 있는 초미세 반도체 입자인 ‘그래핀 양자점’을 효과적으로 만들 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 이 기술로 전자 하나으로 신호를 전달할 수 있는 ‘수직 터널링 단전자 트랜지스터’를 만드는데도 성공했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 16일자에 실렸다. 그래핀 양자점은 수 나노미터(㎚) 크기의 반도체 나노입자로 전류를 흘려주거나 빛을 쪼여주면 발광하는 특성이 있어 차세대 디스플레이나 바이오이미징, 센서 등의 소재로 주목받고 있으며 차세대 양자정보통신에도 활용가능성이 높다. 지금까지 그래핀 양자점은 흑연 덩어리를 물리적이나 화학적으로 얇게 한 겹만 벗겨내는 방식으로 만들어져왔다. 이 때문에 원하는 크기의 그래핀 양자점을 얻기도 어렵고 불순물 때문에 전기적, 광학적 특성을 나타내기 어렵다는 문제가 있었다. 연구팀은 백금 나노입자가 배열된 실리카 기판 위에 육방정계 질화붕소를 입힌 뒤 메탄 기체 속에서 열처리해 그래핀 양자점 크기를 원하는대로 조절하면서 불순물도 제거할 수 있는 방법을 찾아냈다.신현석 UNIST 자연과학부 교수는 “이번 기술로 개발한 그래핀 양자점은 전자를 하나씩만 제어가 가능하고 이를 활용해 만든 수직 터널링 단전자 트랜지스터는 그래핀과 육방정계 질화붕소, 그래핀 양자점을 층층이 쌓아 만든 첫 사례”라며 “그래핀 양자점 기반 트랜지스터는 차세대 각종 전자기기에 활용되면서 놀라울 정도의 기술적 진보를 가져다 줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 첫 상업용 원자력발전소가 2017년 6월 19일 영구 정지했다. ‘고리 1호기’가 수명을 다하면서 원전 해체에 대한 관심도 높아졌다. 국제원자력기구(IAEA)는 세계 원전해체시장 규모를 440조원으로 추산한다. 정부가 원전 해체를 위해 2014년 원전해체연구센터 설립을 꾀했지만 2016년 예비타당성 조사 결과 낮은 경제성 탓에 백지화했다. 이후 문재인 대통령이 2017년 6월 19일 고리 1호기 영구 정지 선포식에서 ‘동남권 원전해체연구소 설립’ 의지를 밝히고 나서 지방자치단체의 유치전도 재점화됐다. 경북 경주시, 울산시, 부산시가 유치에 나섰다. 오는 3월 산업통상자원부가 원전해체산업 종합육성전략 발표 때 입지를 결정할 전망이다.14일 산업부에 따르면 종합육성전략엔 국내 해체산업 역량 분석, 육성 전략, 인력 양성 및 기업 지원 등 산업육성 과제, 동남권 원전해체연구소의 입지 및 규모 등을 담을 예정이다. 이와 관련, 한국수력원자력은 고리 1호기의 내부 방사성물질 조사와 최종 해체계획서를 작성하고 있다. 한수원은 최종 계획서를 2020년 6월까지 마무리한 뒤 원자력안전위원회에 내고 승인을 받으면 사용후핵연료 반출, 비방사선 구역 철거 작업에 들어간다. 이후 방사선 구역 철거에서 나올 폐기물을 보관할 폐기물처리시설을 건설하게 된다. 2026년 시작되는 제염·절단·철거 작업이 2030년쯤 마무리되면 2031~2032년 부지 복원 작업을 벌인다. 지난해 6월 기준으로 세계 원전은 617기다. 가동 연수가 30년 이상인 원전은 288기로 전체 가동 원전 중 64.3%나 돼 2020년대 이후 해체되는 원전이 급증할 것으로 보인다.한수원은 현재 원전 해체에 필요한 상용기술 58개 중 45개를 확보했다. 2016년까지 41개만 확보했으나 2017년 이후 4개를 추가했다. 한수원은 현재 속도라면 2021년 말까지 나머지 13개 기술도 모두 확보할 것으로 전망하고 있다. 물론 동남권 최대 관심사는 연구소 입지다. 최적지라고 자부하며 활발하게 작업을 펼친 울산·부산·경주는 두 달을 채 남기지 않은 입지 선정에 촉각을 곤두세우고 있다. 원전해체연구소는 노후 원전의 해체 기술 확보와 관련 인력 양성 등을 맡게 된다. 산업부와 지자체에 따르면 동남권 원전해체연구소는 2020년 총사업비 2400억원(증액 가능)을 들여 3만 3000㎡ 부지에 착공해 2022년 완공할 계획이다. 연구소는 해체 기술 실증 및 인증 시설, 방폐물 실험시설, 모의훈련 시설 등을 갖출 것으로 보인다. 인력도 전문 연구원을 비롯해 100~200명에 이른다. 정부는 원전해체산업 종합육성전략 발표를 앞두고 과열 방지를 위해 해당 지자체들에 입지 선정과 관련한 함구령을 내렸다. 2014년 공모 방식으로 진행한 입지 선정의 부작용을 한 차례 경험했기 때문이다. 따라서 이번에는 한결 엄격한 위원회 심사를 통해 후보지를 선정할 것으로 보인다. 하지만 새로운 먹을거리를 놓치지 않으려는 지자체들의 눈치작전은 말 그대로 살벌할 지경이다. 경주는 공격적인 유치전을 벌이고 있고, 고리원전과 신고리원전을 둔 부산과 울산은 막상 단독으로 끌어들이기 어려워지면 공동 작전도 감행해 반드시 유치하겠다는 입장이다. 울산은 울주군 서생면에 조성 중인 에너지융합산업단지(102만㎡) 내 3만 3000㎡를 해체연구소 부지로 제시했다. 신고리원전 3, 4호기가 들어선 곳이라는 점을 내세운다. 특히 현대중공업을 비롯해 설비 해체, 핵종 분석, 방사선 측정 등 해체 기술 실증화가 가능한 산업 인프라를 최대의 강점으로 뽐낸다. 또 박군철 서울대 교수 연구팀이 2017년 조사한 ‘원전해체연구소 울산 유치 타당성 분석연구’에서 최적지로 나온 연구 결과도 최적 후보 근거로 제시했다. 여기에다 울산과학기술원(UNIST)과 한국전력국제원자력대학원대학에서 원전학과를 개설해 국내 최고의 인재를 양성하고 있는 것도 큰 장점이다. 부산시는 국내 첫 해체 대상인 고리 1호기의 소재지인 데다 국내 최초의 원자력산업단지 조성, 원자력 부품·설비 인증센터 설립 등 유리한 입주 조건을 부각시키고 있다. 부산시는 기장군 고리원전 인근에 지상 1층, 연면적 1만 200㎡ 규모로 짠 해체연구소 건립안을 마련했다. 이곳에서 해체기술 실증과 인력 교육 등을 거치겠다는 복안이다. 여기에다 조선기자재 관련 업체와 원전 연관 사업들이 구축돼 해체연구소와 연계할 수 있는 여건을 가지고 있다는 점을 내세워 유치에 나섰다. 경북도와 경주시는 중저준위방폐장과 월성 원전, 한수원, 한국원자력환경공단 등 관련 기관이 밀집한 경주를 원전해체연구소의 최적지라고 강조한다. 국내 원전 24기 중 12기가 밀집된 데다 한국전력기술과 한국수력원자력, 한국원자력환경공단이 운집한 경북 동해안에 위치해 전국 어느 곳과도 비교할 수 없는 최적의 원전해체연구소 입지라고 판단하고 있다. 원전현장인력양성원 등 인력 양성 체계를 갖췄다는 점도 앞세운다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

“지금까지 개발해 온 국내 기술과 원자력발전소 해체 경험을 가진 해외 선진 기술을 접목(협력)하면 우리 기술로 고리 1호기를 해체할 수 있습니다. 원전을 완전히 해체·복원하는 데 10년 이상이 필요한 만큼 우선순위를 정해 단계별로 기술을 개발하고, 현장에 적용하면 충분히 가능합니다.”김희령(51) 울산과학기술원(UNIST) 기계항공 및 원자력공학부 교수는 14일 서울신문 인터뷰에서 “제염, 해체·절단, 방사성폐기물 처리, 부지 복원 등 원전 해체에 필요한 국내 기술력은 원전 해체 경험을 가진 선진국의 70~80% 정도의 수준”이라며 “고리 1호기 해체는 우리의 기술과 해외 협력을 통한 경험적 기술을 축적한 이후 우리 기술 주도로 진행하게 될 것으로 보인다”고 설명했다. 김 교수는 국내 원전 해체 기술의 완성도를 높이려면 ‘원전해체연구소’가 반드시 필요하고 강조했다. 그는 “원전해체연구소는 노후 원전을 안전하게 해체하기 위해 기술을 체계적으로 정립·개발·구축하고, 산업적 실증을 거쳐 고리 1호기와 같은 해체 현장에서 직접 사용할 수 있도록 기반을 마련하는 곳”이라고 덧붙였다. 그는 오는 3월 발표될 동남권 원전해체연구소 입지와 관련해 “방사성폐기물 처리를 위한 모의시설 구축 및 기술 개발 등 원전 해체에 적용할 기술을 다루게 되는 만큼 해체 대상 원전으로부터 가까워야 한다. 또 원전 해체 기술에 필요한 관련 산업 인프라도 중요하다”고 강조했다. 더불어 연구원과 가족들이 거주할 정주 여건과 접근성도 고려할 점으로 꼽았다. 국내 원전 해체 기술의 과제에 대해선 “세계적으로 160여개 원전이 영구 정지된 가운데 19개가 해체됐고, 우리나라 원전도 2029년까지 25개 중 12개가 설계수명을 다하는 만큼 기업이나 산업이 가진 기존 인프라를 원전 해체에 응용·적용할 수 있는 기술을 개발해야 한다”며 “특히 고리 1호기 해체를 통해 축적할 경험적 기술은 해외시장에서도 큰 경쟁력이 될 것”이라고 말했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST) 자연과학부, 부산대 지구과학교육과, 한국천문연구원, 충남대 천문우주과학과 공동연구진은 우주에서 날아오는 극한의 에너지를 가진 입자 ‘초고에너지 우주선(線)’의 생성 가설을 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 3일자에 발표했다. 우주에서 지구로 날아오는 여러 종류의 입자 중 큰 에너지를 가진 것을 우주선이라고 하는데 특히 에너지가 큰 것들은 초고에너지 우주선이라고 부른다. 입자 하나의 에너지가 10의 20승 전자볼트(eV)이다. 현재 인간이 만들어 낼 수 있는 최대 입자에너지는 10의 13승 eV에 불과하다. 연구팀은 초고에너지 우주선이 지구에서 5000만 광년이 떨어져 있는 처녀자리 은하단에서 만들어져 거미줄처럼 은하들을 이어주고 있는 은하필라멘트를 따라 움직이다가 지구에 다다랐을 가능성을 제시했다. 처녀자리 은하단에는 초거대질량 블랙홀을 포함하고 있는 ‘처녀자리A전파은하’가 포함돼 있는 만큼 초고에너지 우주선의 기원일 가능성이 큰 것으로 분석되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

바닷속에서 미생물이 퇴적되고 그 위에 메탄이 물과 함께 얼어 붙어 만들어지는 가스하이드레이트는 ‘불타는 얼음’으로 불리는 청정에너지원이다. 일반적으로 가스 형태로 존재하는 메탄이 가스하이드레이트에서는 물 분자 속에 갇혀 고체형태로 존재한다. 이 때문에 가스하이드레이트는 그 자체로 청정에너지원이 되기도 하지만 청정에너지 저장공간으로도 활용할 수 있다. 국내 연구진이 또다른 친환경 에너지인 수소를 가스하이드레이트 안에 효과적으로 저장할 수 있는 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 포스텍 화학공학과, 울산과학기술원(UNIST), 한국생산기술연구원, 미국 콜로라도광업대 공동연구팀은 낮은 압력 조건에서도 가스하이드레이트 내부에 많은 양의 수소를 저장할 수 있는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 물리화학분야 국제학술지 ‘물리화학C’ 최신호에 실렸다. 수소는 공기보다 가볍고 끓는 점이 영하 250도 정도로 극저온이기 때문에 저장이 쉽지 않다. 실제로 가스하이드레이트 안에 수소를 저장하기 위해서는 1000기압이라는 초고압이 가해져야 한다. 저장을 용이하게 만드는 촉진제라는 화학물질을 사용하면 100기압 정도에서도 가스하이드레이트 내 저장이 가능하지만 수소보다는 촉진제가 먼저 저장돼 수소 저장량을 줄인다는 문제가 있다.연구팀은 ‘준안전성’이라는 원리를 활용해 5기압 정도의 낮은 기압상태에서도 수소와 질소 가스를 하이드레이트에 저장할 수 있다는 사실을 확인했다. 10기압으로 올리면 수소 저장량이 촉진제를 사용했을 때보다 가스 저장량이 6.2배 정도 늘어날 수 있다는 사실을 알게 됐다. 이보람 포스텍 연구교수는 “가스하이드레이트는 에너지원 뿐만 아니라 해수담수화 같은 용도로도 사용할 수 있는데 이번 연구결과를 활용하면 수소 같은 가스를 저장해 쉽게 에너지를 추출해 사용할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“96세 되신 왕고모님이 계신데 아직도 건강하시기는 하지만 앞을 못 보셔서 손을 많이 다치시더라고요. 어려서부터 왕고모님의 그런 모습을 뵈면서 어떻게 도움이 될 수 있을까 고민했던 것이 이번 디자인의 콘셉트가 된 겁니다.”울산과학기술원(UNIST) 디자인및인간공학부 김차중(45) 교수에게는 15살 무렵 큰 병을 앓은 뒤 80여년을 앞을 보지 못하고 살아온 왕고모(할아버지의 여동생)가 계신다. 물건들을 손으로 더듬어 찾고 알아보는 왕고모가 가위나 칼, 종이 모서리처럼 날카로운 물체에 손을 베는 경우는 물론 상처를 제대로 치료하지 못해 덧나는 경우도 많았던 것으로 김 교수는 기억한다. 실제로 시각장애를 가진 사람들은 손이 눈을 대신하기 때문에 이것저것을 더듬다가 뜨겁거나 날카로운 것에 상처를 입는 경우가 많다. 더군다나 다친 곳을 정확히 알 수 없기 때문에 약을 바르거나 반창고를 붙이기 위해 상처를 손으로 더듬어 찾는 과정에서 2차 감염 가능성도 커진다. 일반인에게는 별것 아닌 일이 시각장애인에게는 심각한 문제인 것이다.김 교수는 왕고모의 고통을 해결해 주려고 여러가지 아이디어를 찾다가 ‘바람’을 떠올렸다. 반창고가 들어 있는 기다란 막대형 장치 끝에 에어펌프를 단 ‘제피어’를 디자인한 것이다. 제피어는 구름을 몰아내고 따뜻한 바람을 가져다주는 그리스 신화 속 서풍의 신 ‘제피로스’의 이름을 땄다. 제피어 끝에 있는 버튼을 누르면 내장된 에어펌프가 공기를 내뿜어 손으로 만지지 않고도 상처부위를 정확히 찾아낼 수 있다. 또 막대 아래쪽에는 반창고가 있어 에어펌프로 찾아낸 상처에 바로 붙일 수 있도록 했다. 김 교수는 “막대 모양이라서 시각장애인들도 구급상자에서 쉽게 찾아 집을 수 있다”면서 “집안일을 하다가 다칠 경우 비상약 상자에서 반창고를 찾고 상처를 파악한 다음 반창고를 붙이는 세 가지 문제를 한 번에 해결할 수 있다”고 설명했다. 이번에 개발한 제피어는 미국 IDEA, 독일 레드닷, iF와 함께 세계적인 디자인 공모전으로 평가받는 ‘스파크 디자인 어워드 2018’에서 대상 수상작으로 선정됐다. 김 교수는 ‘제피어’ 개발 이전에도 침대나 병실 등 어디서나 자유롭게 칫솔 없이 물로만 치아와 입안을 깨끗하게 세정할 수 있는 ‘닥터픽’이라는 제품을 디자인해 올 초 ‘iF 디자인 어워드 2018’ 프로페셔널 콘셉트 부문에서 본상을 받기도 했다. 김 교수는 “왕고모를 보면서 자라서 그런지 몰라도 우리는 평소에 생활할 때 불편을 느끼지 않았지만 사회적 약자들 입장에서는 불편한 점이 있는 부분을 디자인으로 해결하는 데 관심이 많다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

광주·전남지여 일부 지자체가 한전공과대학(켑코텍·Kepco Tech) 유치에 나선 가운데 후보지 결정에 가점으로 작용하게될 ‘재정지원’ 부분이 평가 항목에 포함된 것으로 확인됐다. 이에 따라 해당 지자체가 한전공대 설립을 위한 재정적 지원 범위와 규모를 어느 정도 제시해야 할 지가 후보지 결정에 새로운 변수로 떠올랐다. 21일 한전에 따르면 최근 광주시와 전남도가 참여한 가운데 열린 공대부지 선정 기준 설명회에서 ‘지자체 재정지원’ 평가 항목이 공개됐다. 용역사인 ‘A.T커니’가 ‘구성위·기준위·심사위’ 등 3개 소위원회를 구성한 가운데 기준위원회 측은 설명회에서 시·도 지자체 관계자들에게 구체적인 재정지원 평가 항목을 제시한 것으로 전해졌다. 기준위가 제시한 재정지원 범위에는 지자체의 토지매입 비용 지원과 진입로, 상·하수도, 도시가스 등 사회간접자본시설(SOC) 지원을 비롯해, 공대 개교 이후 운영비 지원 항목 등이 포함됐다. 이 같은 평가 항목이 제시되자 전국 최하위의 재정자립도를 보이고 있는 광주·전남(나주시) 지자체들은 어느 선까지 재정지원을 해야 할지 고민이 깊어지고 있다. 한 지자체 관계자는 “1점이라도 더 높은 점수를 받기 위해서는 타 지자체보다 재정지원 규모를 더 높게 잡아야 하는데, 재정자립도 등을 고려하면 출혈 경쟁이 불가피 할 것 같다”고 우려했다. 한전공대 설립의 한 모델이 되고 있는 울산과학기술원(유니스트·UNIST)의 경우 울산시가 15년간 1500억원을, 울주군이 10년간 500억원 등을 각각 지원하고 있다. 한전공대 부지는 광주시와 전남도로부터 한전이 각각 3곳씩 제안 받는다. 다음달까지 입지 제안이 예정된 가운데 광주는 동구를 제외한 남구·서구·북구·광산구 등 4곳이 부지를 제안했다. 시는 자체 심의를 통해 이들 4개지자체 가운데 1곳을 거른 뒤 3곳으로 압축할 예정이다. 전남은 나주시만 3곳을 제안할 방침이며, ’부지 선정 평가안‘이 만들어지면 이를 토대로 곧바로 심사위가 1월말까지 부지 선정을 완료할 예정이다. 한전공대는 2022년 부분 개교 목표 달성을 위해 늦어도 2020년 전반기에는 착공될 것으로 예상된다. 이는 현 정부의 ’국정운영 5개년 계획‘에 채택됐다.오는 2022년 3월 개교를 목표로 학생수 1000명, 교수 100명, 부지 120만㎡ 규모로 설립될 예정이다. 광주 최치봉 기자 cbchoi@seoul.co.kr