울산과기원(UNIST) 학생팀이 과학기술정보통신부, 연구성과실용화진흥원, 아산나눔재단에서 주관한 ‘과학기술 기반 대학생 비즈니스 아이디어 공모전’에서 금상을 받았다. 이들은 이 아이디어로 실제 의료기기 시장까지 진출하기로 했다. 7일 UNIST에 따르면 신소재공학부 학부생 정태훈·임동철씨와 생명공학부 대학원생 조혜원씨가 팀을 이뤄 아이디어 공모전에서 금상을 받았다. 이들의 아이디어는 신생아의 두상 비대칭을 방지하는 스마트 짱구베개다. 짱구베개는 아이의 머리 뒷부분이 동그랗게 형성될 수 있도록 가운데 부분을 도넛처럼 움푹 파이게 만든 베개다. 스마트 짱구베개는 기존 짱구베개에 영상기반 소프트 촉각센서와 공기주머니를 적용해 자는 자세를 바로잡도록 유도해준다. 영상기반 소프트 촉각센서는 한국생산기술연구원에서 개발한 것을 활용했다. UNIST팀은 이 기술에 베개 속 공기량을 조절하는 공기주머니를 추가해 스마트 짱구베개를 만들었다. 팀장을 맡은 정태훈 학생은 “신생아의 머리가 놓여 있는 자세를 실시간으로 살피려고 부드러운 촉각센서를 적용했다”며 “아기가 잘못 누울 때 자세를 고치게 하려고 공기주머니에서 공기량을 조절하는 시스템을 더했다”고 말했다. 이들은 이 아이디어로 제품을 제작해 의료기기 시장을 공략할 계획이다. 짱구베개가 미용뿐 아니라 신생아 돌연사와 잘못된 수면습관으로 인한 안면 비대칭도 예방할 수 있는 의학 측면에서 수요도 있기 때문이다. 공모전 입상으로 연구성과실화화진흥원 지원도 예정돼 상반기에 시제품을 제작할 수 있을 전망이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

석상일 울산과기원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 특훈교수가 과학기술정보통신부와 한국연구재단에서 선정한 ‘2017 한국과학상’을 받았다. 시상식은 20일 국립과천과학관에서 열렸다.석 교수는 세계 최고 효율의 ‘할라이드 페로브스카이트 태양전지’를 제조해 에너지 분야에 학술적·산업적으로 기여한 공로가 인정됐다. 그는 학부 전공을 화학으로 시작해 공학으로 박사학위를 받은 융합연구의 대가다. 무기물과 유기물을 함께 사용하는 ‘하이브리드 태양전지’ 분야에선 개척자로 불린다. 특히 무·유기 하이브리드 물질인 ‘페로브스카이트’로 태양전지를 만들고 효율을 높이는 데 이바지한 업적은 세계적으로도 유명하다. 석 교수의 연구 결과는 ‘네이처’, ‘사이언스’ 등에 논문으로 발표됐다. 석 교수는 “최근 페로브스카이트 태양전지 기술을 상용화하기 위한 도전을 시작했다”며 “과학자는 자신만의 연구를 꾸준히 하다 보면 반드시 길이 보인다”고 말했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

일반적으로 반창고나 접착제는 물이 묻으면 접착력이 약해진다.울산과학기술원(UNIST) 기계항공 및 원자력공학부 정훈의 교수팀은 물 속에서도 접착력이 약해지지 않고 오히려 더 단단해게 붙는 새로운 습식 접착제를 개발하는데 성공했다고 19일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발간하는 재료화학 분야 국제학술지 ‘ACS 매크로 레터스’ 12월호 표지 논문으로 실렸다. 특히 이번 논문은 ‘편집자 추천 논문’으로 꼽히는 한편 지난달 16일 온라인 속보로 공개된 이후 한 달 동안 가장 많이 읽은 논문 5편 중 하나로 선정됐다. 습식 접착제는 젖은 상태에서 서로 다른 물질을 붙이는 물질로 생명공학이나 의료분야에서 많이 활용된다. 홍합 단백질을 모방하는 등 다양한 형태의 습식 접착제가 개발되고 있지만 화학처리 과정이 복잡하고 재사용이 어렵다는 단점이 있다. 연구팀은 접착제 표면의 미세구조를 활용해 이런 문제를 해결했다. 표면에 볼록하게 솟은 미세구조들이 서로 맞물리면서 달라붙도록 만든 것으로 미세구조를 이루는 고분자인 하이드로겔은 물을 흡수하면 팽창하기 때문에 습한 환경에서 접착력이 더 강해진다.더군다나 이번에 개발한 습식 접착제는 화학적 성질이 아닌 물리적 구조를 변화시켜 사용하는 것이기 때문에 물기를 제거하면 모양이 원래대로 되돌아 와 재사용이 가능하다. 정훈의 교수는 “이번에 개발한 접착제는 기존 접착제보다 뛰어난 성능을 갖고 있어 물기가 많은 환경에서 연구가 많은 생명공학 분야에서 특히 활용될 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

축축한 표면에 더 단단하게 달라붙는 접착제가 개발됐다. 물에 닿으면 접착력이 약해지거나 한 번 붙이면 다시 쓸 수 없는 기존 접착제의 한계를 뛰어넘은 기술이다. 19일 울산과기원(UNIST)에 따르면 정훈의 기계항공 및 원자력공학부 교수팀이 새로운 방식의 습식 접착제를 개발해 ‘ACS 매크로 레터스’ 12월호 표지 논문으로 발표했다. 이 논문은 기존 통념을 깨뜨린 연구로 평가받으며 ‘미국화학회 편집자의 선택’에도 뽑혔다. 습식 접착제는 젖은 상태에서 서로 다른 물질을 붙이는 물질이다. 수분이 대부분을 차지하는 생체물질을 다루는 생명공학이나 의료 분야에서 반드시 필요하다. 기존에는 물속에서 단단하게 달라붙은 홍합 단백질을 모방한 접착제 개발 등이 추진됐지만, 이 방식은 화학처리가 필요하고 비싼 데다 한 번 붙이면 되돌릴 수 없다는 단점이 있다. 정 교수팀은 미세구조를 이용해 이런 문제를 모두 해결했다. 표면에 볼록하게 솟은 미세구조들이 서로 맞물리면서 달라붙게 한 것이다. 미세구조를 이루는 고분자인 ‘하이드로겔’은 물을 먹으면 팽창하기 때문에 습한 환경에서 접착력이 더 강해진다. 반대로 물기를 제거하면 원래 모양대로 되돌아가기 때문에 다시 사용할 수 있다. 제1저자인 박현하 UNIST 기계공학과 연구원은 “이 접착제는 넓적한 머리에 얇은 기둥을 가진 미세구조가 표면에 펼쳐진 얇고 유연한 필름”이라며 “두 장을 겹치면 미세구조가 맞물리면서 접착력을 가지는데, 물이 스며들면 하이드로겔이 사방으로 팽창해 더 단단하게 달라붙는다”고 설명했다. 이 접착제는 구조적인 특징을 이용하기 때문에 화학처리로 표면의 성질을 바꾸지 않아도 된다. 또 물기만 제거하면 모양이 원래대로 되돌아오기 때문에 얼마든지 다시 사용할 수 있다. 정 교수는 “이번 기술은 기존 접착제가 가지지 못한 새로운 특징을 보였다는 데 큰 의미가 있다”며 “물기가 많은 환경에서 써야 하는 생명공학 분야 접착제를 비롯해 습한 환경에서 안정적이고 강력한 접착제로 광범위하게 응용될 것”이라고 기대했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

바이오 분야 연구자들이 가장 관심을 가졌던 올해 주요 뉴스는 ‘기초연구비’ ‘인공지능’(AI) ‘살충제 계란’ ‘유전자가위’ ‘미세먼지’이었다.포스텍 생물학연구정보센터(BRIC, 브릭)은 이 같은 내용이 포함된 의생명과학 분야 연구자들이 선정한 ‘2017년도 국내 5대 바이오 성과 및 뉴스’를 13일 발표했다. 이번 조사는 의생명과학관련 종사자를 대상으로 지난 4일부터 8일까지 5일간 온라인 설문조사 방식으로 생명과학, 바이오융합, 의과학부문과 일반뉴스부문 톱5와 올해의 키워드를 각각 선정했다. 우선 생명과학 연구성과 톱5로는 유전자 가위효율 높일 수 있는 검증기술(연세대), 뇌학습 및 기억 담당 신경회로망 3D 배양(KIST/UST), 정밀한 마이크로RNA 정보 해독(서울대/IBS), 유전자가위로 인간배아 유전자변이 교정(서울대/IBS), 과도한 신경흥분으로 파킨슨병 발병 규명(카이스트)가 꼽혔다. 바이오융합부문 연구성과 톱5는 눈물 한 방울로 통풍검사 기술(카이스트), 치매 단백질 제거 금속착물 개발(기초지원연, 카이스트, DGIST, UNIST), 소변으로 암진단 기술(UNIST), 물 속에서도 쓰는 고점착 패치소재 개발(성균관대), 3D 프린터로 인체혈관 구조 제작(전남대병원, 부산대, 포스텍)이 선정됐다. 의과학부문에서는 조울증 유발 핵심단백질 메커니즘 규명(포스텍, UNIST), 아토피피부염 치료 바이오신약 후보물질 개발(한양대), 장내 면역세포 분화 돕는 마이크로RNA발견(생명연/UST), 혈관신생 지휘 전사인사 단백질 발견(카이스트/IBS), 자폐증 생쥐 모델 개발(서울대, 포스텍)이 꼽혔다. 이와 함께 과학 분야 일반 뉴스에서 바이오 연구자들이 관심을 가진 것은 기초연구지원 확대를 위한 국회 청원, 과학기술혁신본부장과 중소기업부 장관 후보자 자격 논란, 정부출연연구기관 비정규직 문제 등이 꼽혔다. 한편 브릭은 2003년부터 매년 연말 생명과학관련 연구자들을 대상으로 ‘국내 바이오 10대 뉴스’를 선정했고 2011년부터는 국내 바이오분야 연구성과 및 뉴스 톱5를 선정해 발표하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

잠수함 음향탐지기나 의료진단, 가습기 등에 사용되는 초음파로 신소재를 만드는 기술이 개발됐다. 4일 울산과기원(UNIST)에 따르면 권태혁·백종범·박노정 자연과학부 교수팀이 초음파 에너지와 미립자화 반응을 결합한 초음파 스프레이 화학반응을 이용해 탄소나노 소재 내에 질소를 고정하는 기술을 개발했다. 이 기술은 탄소와 다른 원자의 결합을 손쉽게 만들어낼 수 있어 이차전지 재료 등 다양한 신소재 분야에 응용할 수 있다. 권 교수팀의 초음파 스프레이는 탄소 나노소재 잉크를 미세 입자로 만들어 압축 질소 기체에 의해 분무 된다. 이 과정을 통해 탄소 나노소재에 질소가 효과적으로 고정된다. 이 기술은 질소나 산소처럼 화학반응이 잘 일어나지 않는 기체를 탄소 나노 재료에 손쉽게 도입시켜 주목받았다. 실제로 질소나 산소가 고르게 도입된 탄소 나노 재료는 기존보다 뛰어난 성능을 보였다. 연구진은 초음파 스프레이 화학반응으로 만든 탄소 나노 재료로 세계 최고 성능의 슈퍼커패시터 전극도 제작했다. 슈퍼커패시터는 충·방전이 가능한 이차전지의 일종으로 에너지 용량은 적지만, 출력이 높아 항공우주·군사·자동차에서 주목받는 에너지 저장장치다. 권 교수는 “이번 연구는 에너지 소재를 합성하는 기술에 새 패러다임을 제시하고, 에너지 소재 시장에서 파급력이 있을 원천기술을 확보한 것”이라고 평가했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

금속은 시간이 갈수록 공기, 수분과 접촉해 산화되면서 표면에 부식생성물을 만든다. 이 금속 부식생성물이 바로 ‘녹’(rust)이다.국내 연구진이 녹을 이용해 ‘꿈의 신소재’ 그래핀의 상태를 진단하는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 권순용 교수, 기계항공 및 원자력공학부 김성엽 교수 공동연구팀은 구리 기판에서 성장시킨 그래핀의 결함을 광학현미경과 전자현미경으로 비교적 간단하게 찾아내는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구성과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 그래핀은 탄소 원자 한 층 두께의 얇은 물질로 강철보다 단단하고 열과 전기를 잘 전달하고 유연하기 때문에 투명전극, 에너지용 전극, 차세대 반도체 소재로 주목받고 있다. 문제는 반도체 소자로 활용하기 위해 대면적 그래핀을 만드는 과정에서 다양한 나노 크기의 결함이 나타나는데 이를 찾아내기가 쉽지 않다.일반적으로 대면적 그래핀은 구리 기판 위에 탄소를 기체상태로 만들어 성장시키는 화학기상증착(CVD) 기술로 만드는데 이 과정에서 결함이 발생한다. 이를 찾아내기 위해 기존에는 그래핀 위에 액정(LCD)를 코팅하거나 자외선(UV)를 쪼이는 방식이 있었지만 추가적으로 장비를 사용하기 때문에 번거롭고 비용도 많이 드는 단점이 있다. 연구팀은 그래핀을 공기 중에서 200도 이하로 열처리하면서 나타나는 현상을 관찰하는 간단한 방법을 개발했다. 그래핀에 결함이 있으면 공기 중 수분이 스며들어 구리기판을 산화시키기 때문에 녹이 생긴다. 그 녹자국을 전자현미경으로 촬영해 나노미터 크기로 손쉽게 확인할 수 있다는 것이다. 권순용 교수는 “공기 중 물분자가 그래핀 내에 존재하는 특정 결함 부위에서 분해되고 그 아래 있는 구리를 산화시키는 과정이기 때문에 결함을 쉽게 확인할 수 있는 것”이라며 “이번 연구로 구리 기반 전자소자를 그래핀으로 대체할 수 있는 발판을 마련했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

3차원 다공성 물질은 표면에 구멍이 많아 넓은 표면적을 갖기 때문에 촉매를 저장하거나 기체를 저장하는데 많이 사용하고 있다. 특히 온실가스인 이산화탄소 포집과 저장에도 활용되고 있다.제올라이트 같은 다공성 물질은 무기물로 만드는데 제작 시간이 오래 걸린다. 최근에는 보다 내구성이 좋은 유기물로 다공성 물질을 만들려는 시도도 활발한데 기체나 액체 상태에서 화학반응을 유도해 고체형태의 구조체로 만들어야 하기 때문에 복잡한 후처리와 반응 결과물의 순도가 낮아 다공성 물질로서 기능이 떨어진다. 그런데 국내 연구진이 연쇄반응을 통해 0.1초 만에 유기물 다공성 물질을 만드는 기술을 개발해 화제다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 백종범 교수팀은 고체 상태의 유기물 결정에 열을 가하면 폭발적 반응이 나타나고 이 때 3차원 다공성 유기물 구조체가 만들어진다는 사실을 확인하고 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 17일자에 발표했다. 연구팀은 고체 상태의 유기물을 가열해 녹이는 간단한 공정으로 3차원 다공성 유기물 구조체를 합성하는 방법을 제시했다. 보통 고체에 열을 가하면 녹아버리는데 연구팀이 만든 유기물 단결정은 열을 가하면 폭발적인 화학반응을 일으켜 액체나 기체가 아닌 다시 고체 형태의 3차원 다공성 물질로 변한다.이번 연구 1저자로 참여한 배서운 박사는 “고체 상태에서 반응을 유도하면 후처리 과정이 필요 없고 순도 높은 반응 결과물을 얻을 수 있다”며 “이 반응으로 합성된 3차원 다공성 유기물 구조체는 표면적이 넓어 이산화탄소 흡착에 탁월한 성능을 보인다”고 설명했다. 백종범 교수도 “이번 연구는 유기물 재료를 합성하는 새로운 방법을 제시할 뿐만 아니라 합성된 재료를 광범위하게 응용할 수 있는 가능성을 제시해 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과기원(UNIST) 교수 3명이 올해 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(Highly Cited Researchers·HCR)에 선정됐다.클래리베이트 애널리틱스(Clarivate Analytics)는 15일 HCR을 공식 발표했다. HCR에 선정된 3명의 UNIST 교수는 로드니 루오프(Rodney S. Ruoff) 자연과학부 특훈교수와 에너지 및 화학공학부의 김진영, 조재필 교수다. 루오프 교수는 소재과학을 포함해 물리학과 화학 등 3개 분야에서 3년째 상위 1% 연구자로 뽑혔다. 올해 처음으로 이름을 올린 김 교수와 2년 연속 선정된 조 교수는 소재과학 분야 연구자다. 루오프 교수는 4년 연속 HCR에 선정됐다. 2014년 소재과학과 화학 분야에서 세계 상위 1% 연구자로 뽑혔고, 2015년부터는 소재과학과 화학, 물리학 3개 분야를 석권했다. 3개 분야에서 선정된 인물은 한국 기관 소속 중에서 유일하고, 전 세계적으로 20명뿐이다. 조 교수는 이차전지 분야에서 세계를 선도하는 연구자로 평가받고 있다. 지금까지 280여 편의 논문을 발표했고 200여 건의 특허를 출원했다. 상용화 가능한 기술 개발에도 관심이 많다. UNIST의 이차전지 연구 경쟁력을 견인하는 인물이다.김 교수는 유기 태양전지 분야에서 실력자로 평가받는다. 2007년 사이언스에 발표한 논문은 유기 태양전지의 가능성을 제시하며 연구 흐름을 이끄는 역할을 했다. 최근 유기 태양전지의 효율을 11%까지 높이며, 유연한 태양전지 상용화의 가능성을 높였다.HCR은 각 분야에서 세계적으로 가장 영향력이 높은 1% 연구자를 판단하는 자료다. 2014년부터 4년째 발표되고 있다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

인공지능과 공간정보를 결합시켜 동네마다 온도가 어떻게 다른지 파악해 폭염이나 한파에 대한 맞춤형 대책을 세울 수 있다는 연구결과가 나왔다.울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부 석박사통합과정에 재학 중인 유철희 연구원은 인공지능을 환경공간정보 분석에 적용해 실제 환경정책 수립에 적용할 수 있는 방법을 찾아냈다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 12월에 나오는 ‘대한원격탐사학회지 특별호’에 실릴 예정이다. 유 연구원은 공간정보 빅데이터를 인공지능으로 분석하면 도시의 지표면 온도를 상세하게 파악할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술을 이용하면 행정동 단위처럼 좁은 지역의 지표면 온도를 쉽게 구할 수 있다. 현재 인공위성이 감지한 열적외선 데이터를 활용하더라도 지표면 온도를 알 수 있지만 가로, 세로 각각 1km를 한 점으로 보는 수준의 해상도 수준이다. 문제는 한국의 행정동들은 1㎢ 이하인 경우가 많기 때문에 도시별, 동네별 맞춤형 환경정책을 펴기 위해서는 더 정밀한 값이 필요하다. 유 연구원은 지난 30년 간 연평균 폭염일수가 24.4일로 전국 최고 수준인 대구광역시를 분석 대상으로 정하고 규칙기반 인공지능 기법을 이용해 여름철 지표면 온도를 행정동 수준으로 분석했다. 여기에 미국항공우주국(NASA)의 지구관측위성 모디스(MODIS)가 한반도를 촬영한 영상과 환경부에서 만든 토지피복도(지표면에 건물이나 숲 등이 배치된 상황을 지도 형태로 정리한 정보) 등 다양한 자료를 활용했다.위성 영상 중 똑같은 빨간색 영역의 250m 해상도와 1km 해상도 사이 상관관계를 인공지능이 인식하도록 하면 인공지능은 1km 해상도의 열적외선 데이터를 이용해 250m 해상도로 지표면 온도를 구해내는 원리를 이용한 것이다. 이런 앙상블 기법을 활용해 단순히 열적외선 데이터 뿐만 아니라 다양한 모델에서 이 같은 축적 개념을 학습시켜 결과를 내놓도록 했기 때문에 최종 결론의 정확도도 높일 수 있다. 그 결과 여름철 대구시는 낮에는 공업, 상업지역의 온도가 높고 밤에는 주거지의 지표면 온도가 높은 것으로 나타났다. 유 연구원은 “이번에 개발한 기술을 울산, 서울, 부산 등 다른 도시에 적용하면 행정동 단위로 열환경을 파악할 수 있는 자료를 얻을 수 있기 때문에 여르멀 폭염 뿐만 아니라 겨울철 한파 등에 대한 맞춤형 대책 마련에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

울산과기원(UNIST) 연구진이 세포 속에서 생명체 막을 이루는 주요 성분인 인지질의 이동경로를 처음으로 확인했다.UNIST는 이창욱 생명과학부 교수팀이 인간을 비롯한 고등생물을 구성하는 진핵세포 안에서 소포체와 미토콘드리아 사이의 막접촉점에서 일어나는 인지질 수송 메커니즘을 규명했다고 30일 밝혔다. 이 연구는 단백질 두 개가 결합하면서 만든 특별한 구조를 밝혀내고, 그 사이로 인지질이 쉽게 드나드는 원리를 설명한 것이다. 진핵세포는 미토콘드리아, 핵, 소포체, 리소좀 등의 소기관으로 구성되고 이들 소기관은 소낭이라는 작은 주머니를 통해 물질을 주고받는다. 하지만, 최근 소낭 없이도 소기관 사이에서 직접 물질 교환이 일어난다는 사실이 밝혀지면서 관련 연구가 활발하다. 이 교수팀은 소포체와 미토콘드리아 사이의 물질 교환에 주목했다. 두 기관은 소낭 없이 직접 물질을 주고받으면서 생명체의 생명활동에 필수적인 물질인 인지질을 만들기 때문이다. 지금까지는 두 기관 사이의 물질 수송이 어떻게 이뤄지는지가 밝혀지지 않았다. 연구진은 두 기관 사이를 직접 연결해 막접촉점을 이루는 단백질 복합체에서 해답을 찾았다. 소포체에 존재하는 ‘Mmm1’ 단백질과 세포질에 존재하는 ‘Mdm12’ 단백질이 복합체를 이루면서 두 기관을 연결하는 ‘지방질 터널’ 구조를 찾아낸 것이다. 이 교수는 “엑스레이 구조법으로 Mmm1-Mdm12 단백질 복합체를 분석한 결과, 인지질이 수송되는 3차원 구조를 찾았다”며 “두 단백질이 만든 경로는 물을 싫어하는 성질인 소수성 환경을 이루며 인지질이 지나다니는 터널 역할을 한다”고 설명했다. 그는 “이번 연구는 생명의 기원에 대한 이해를 돕는 자료가 될 것”이라면서 “앞으로 세포 내 물질 이동 문제로 생기는 질병 치료에 새로운 이론적 실마리를 제공할 것”이라고 연구 가치를 밝혔다. 이번 연구는 지난 25일 자 미국과학학술원회보(PNAS)에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산시가 3D프린팅 소프트웨어 분야 세계 1위 기업인 ‘머터리얼라이즈(Materialise)’의 울산지사 설립을 추진한다.울산시는 ‘머터리얼라이즈’의 윌프리드 뱅크레인(Wilfried Vancraen) 회장 일행이 16일 울산을 방문해 김기현 시장과 ‘코리아 울산지사 설립 및 3D프린팅 비즈니스 모델 개발’에 대해 협의했다고 밝혔다. 뱅크레인 회장은 이어 울산과기원(UNIST)을 방문해 친환경 자동차 부품 기술개발 방안을 논의했다. 1990년 벨기에에서 설립한 머터리얼라이즈는 미국 컬럼비아, 영국, 독일, 일본 등 세계에 17개 지사가 있고 3D프린팅 소프트웨어 분야 세계 1위 기업이다. 머터리얼라이즈와 UNIST는 지난 5월 3D프린팅 기술을 활용한 자동차·항공기·조선 등 수송기기의 경량화 부품 제작, 3D프린팅 제작물품 설계 및 관련 소프트웨어 개발을 위한 업무협약을 체결한 바 있다. 이 회사 빔 미첼스 부회장은 지난 9월 ‘2017 3D프린팅 갈라 인 울산’ 행사와 함께 열린 국제세미나에서 ‘제조업과 3D프린팅 융합 발전 전략’을 주제로 강연했다. 울산시는 4차 산업혁명의 핵심인 3D프린팅 산업을 지역 전략산업으로 정하고 친환경 자동차, 고부가 조선, 의료 및 바이오 등 3D프린팅을 활용한 미래산업의 기술기반 구축에 힘을 기울이고 있다. 이을 위해 시는 지난 6월 미국 최대 3D프린팅 상용화 연구기관인 EWI(에디슨 접합 연구소) 분원을 울산에 유치했다. 시는 또 오는 11월에는 영국 3D프린팅 최대 상용화 연구기관인 AMRC(첨단제조 연구소) 유치를 추진할 예정이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

전기차에 적합한 급속 충전·고용량 배터리를 만드는 기술이 개발됐다. 이 기술은 기존의 흑연 음극소재 단점인 충전속도와 용량을 보완한 혁신 원천기술로 주목받고 있다.울산과기원(UNIST)은 조재필 에너지 및 화학공학부 교수팀이 기존 흑연 음극소재보다 빨리 충전되고 더 오래 쓸 수 있는 차세대 음극소재를 개발했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 기존 음극소재 한계를 극복하기 위해 새로운 구조를 가진 흑연·실리콘 복합체를 합성하는 방법을 제안했다. 이 방법으로 합성한 ‘가장자리 활성화 흑연·실리콘 복합체’는 상용화된 전극 조건에서 1.5배 빨리 충전됐고, 용량도 50% 정도 늘었다.조 교수는 “실리콘 나노 코팅 원천기술로 머리카락의 만분의 일에 가까운 두께(20㎚ 이하)의 실리콘을 흑연 표면 위에 고르게 코팅해 고성능 흑연·실리콘 복합체를 구현했다”며 “전체 공정이 비교적 간단하고 저렴해 대량생산도 가능하다는 장점이 있다”고 말했다. 그는 “이번 연구는 전기자동차나 대용량 에너지저장장치(ESS)처럼 에너지 밀도가 크고 출력이 높은 배터리에 쓰일 음극소재를 만드는 데 성공적으로 적용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이 연구 결과는 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판에 게재됐다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

영화 ‘인디아나 존스’의 주인공은 일반인들에게 전형적인 고고학자의 모습으로 각인돼 있다. 그는 페도라를 눌러쓰고 낡은 크로스백을 맨 채 성궤, 성배, 누르하치 유골 등을 찾아 유럽 전역은 물론 아프리카와 아시아 전역을 이 잡듯이 뒤지고 다녔다.실제 고고학자들도 인디아나 존스처럼 먼지를 뒤집어쓰고 유물을 찾으러 이리저리 뛰어다닐까. 19~20세기 초 고고학자들이 몸으로 때우는 현장 작업자 같은 분위기였다면 20세기 말~21세기의 고고학자들은 인공위성이나 컴퓨터 프로그램, 각종 실험기구를 활용하는 과학자의 모습에 가깝다. 지난 8일 스웨덴 스톡홀름대 고고학과, 웁살라대 고고학 및 고대사학과, 국립진화생물학센터 공동연구진이 ‘미국 자연 인류학지’에 발표한 논문만 봐도 고고학자들은 과학자에 가깝다는 것을 알 수 있다. 연구팀은 10세기 바이킹 전사의 전형적 무덤으로 알려진 스웨덴 비르카섬의 Bj581호 봉분의 부장품과 유골의 DNA 분석과 방사선 동위원소 분석을 실시한 결과 키 170㎝ 정도의 30대 여전사라는 사실을 140년 만에 밝혀냈다.올해 2월에는 울산과학기술원(UNIST) 박종화 교수와 영국, 아일랜드, 러시아, 독일 공동연구진이 두만강 위쪽 러시아 극동지방에 위치한 ‘악마문 동굴’에서 발견된 고대 동아시아인의 게놈을 해독한 결과 현대 한국인은 남방계와 북방계 아시아인이 융합된 유전체를 보유하고 있으며 특히 남방계 아시아인 게놈이 더 강하게 나타나고 있다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 역시 첨단 유전체 분석법으로 고대 역사를 복원한 것이다. 이렇듯 고고학계에서는 유물에 대한 DNA 분석을 통해 과거를 추적하는 ‘DNA 고고학’이라는 분야가 주목받고 있다. DNA 고고학은 고고유전학(Archaeogenetics)이나 고유전학(Paleogenetics)이라는 이름으로 불리기도 하지만 약간씩 차이를 보이고 있다. DNA 고고학은 유적지에서 발굴되는 유기체의 DNA를 연구해 유전적 특징을 과학적으로 규명하는 것으로 혈연, 민족 간 유연관계, 집단이나 문화의 이동에 대한 고고학적 정보를 자연과학적으로 분석한다. 고고유전학은 고고학적 해석을 위해 분자유전학적 기술과 고고학을 접목한 것이고 고유전학은 유전학적 입장에서 생물의 진화와 과거 생물의 특징에 대한 연구를 하는 분야다. 이뿐만이 아니다. 고고학자들은 땅속에 묻힌 고대 도시를 찾기 위해 인공위성이나 항공기에 탑재된 레이저 관측 장비를 활용하기도 한다. 미국 앨라배마대 고고학자들은 미국 항공우주국(나사)의 지원을 받아 700㎞ 상공의 인공위성으로 이집트 나일강 유역 사카라와 타니스 지역을 대상으로 수만장의 적외선 사진을 촬영한 뒤 분석했다. 그 결과 땅속에 묻혀 있는 피라미드 17개와 고대 무덤 1000개, 거주 유적지 3000개를 발견하기도 했다. 또 항공기에 탑재한 레이저 레이더(라이다·LIDAR) 역시 울창한 삼림 지역에 숨겨져 있는 유적지를 발굴하는 데 유용하다. 라이다는 레이저를 발사해 산란되거나 반사되는 것을 측정해 대상물까지의 거리와 위치를 정확하게 측정하는 한편 지표면의 모형을 3차원으로 구현하는 데 쓰이는 장치다. 최근 발전하고 있는 로봇 기술도 고고학에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 로봇을 활용해 내부 구조를 정확히 파악하기 어려워 사람이 접근하기 어려운 무덤 내부를 탐사하거나 오랜 시간 잠수가 필요한 수중 난파선을 조사한다. 인디아나 존스처럼 힘겹게 땅속에 파묻힌 무덤이나 참호 같은 곳에 목숨을 걸고 들어가는 것은 영화에서나 나오는 이야기가 된 것이다.빅데이터 처리나 시뮬레이션 같은 정보통신 기술들도 고고학에서는 중요하게 다뤄지고 있다. 오래된 고대인의 뼈나 유품에서 미량의 DNA 조각을 채취해 분석할 경우 방대한 게놈 정보가 나온다. 전문가들은 이 같은 방대한 데이터를 비교, 분석해 고인류의 복잡한 관계망을 파악할 수 있게 해 주는 알고리즘과 빅데이터 처리기술이 고고학의 새로운 장을 열었다고 평가하고 있다. 마틴 존스 영국 케임브리지대 고고학과 교수는 “DNA 고고학에서는 고대 유물에서 곰팡이나 세균 오염 없는 순수한 DNA를 추출하는 것이 중요하다”며 “오염 없는 DNA 추출과 첨단 과학기술의 활용은 현대 고고학을 정밀과학 수준까지 끌어올렸다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 최고 과학인재 요람인 카이스트를 초·중·고등학생들에게 개방해 이공계 기초역량을 강화하고 흥미를 높이는 프로그램이 마련된다. 과학 분야 관련 공공 팟캐스트를 열어 일반인들의 과학기술에 대한 관심을 높이는 정책도 추진된다. 과학기술정보통신부는 이런 내용의 ‘과학기술인재 정책추진방향’ 5개년 계획(2017~2022)을 25일 발표했다. 우선 국내 대표적인 연구중심대학인 카이스트와 광주과학기술원(GIST), 울산과학기술원(UNIST), 대구경북과학기술원(DGIST) 등 4개 과기원을 과학과 대중이 만날 수 있는 접점이 되도록 할 계획이다. 외국의 ‘오픈 유니버시티’처럼 방학 기간이나 특정 기간을 정해 학생들이 수준 높은 연구현장을 직접 체험할 수 있도록 하겠다는 것이다. 국민적 관심이나 사회적 파장이 큰 이슈에 대해 과학기술계가 자발적으로 사회적 책임을 질 수 있는 ‘사이언스 오블리주’ 운동도 펼쳐 나갈 계획이다. 사이언스 오블리주는 그동안 과학기술 관련 단체들이 산발적으로 수행했던 긴급 현안토론회 등을 하나로 모아 정책에 반영하고 대중에게 과학을 이해할 수 있는 계기를 제공하겠다는 목적을 갖고 있다. 과학 분야 중심의 공공 팟캐스트도 다음달 말쯤 오픈해 생활밀착형 과학문화를 확산시키고 대중과 쌍방향 소통을 활성화할 방침이다. 한국과학창의재단에서 발굴한 대학생 및 대학원생 커뮤니케이터가 메인MC가 돼 과학기술인들을 패널로 초청할 예정이다. 올해 4~5차례 시범 방송을 한 뒤 내년에 본격적으로 진행할 계획이다. 융합형 인재 양성을 위해 특정한 전공학과 없이 물리, 수학, 화학 등 기초과학과 컴퓨터 코딩, 통계, 엔지니어링 등을 폭넓게 공부할 수 있는 ‘무학과’ 제도를 4개 과기원은 물론 일반대학까지 확대할 방침이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

차세대 태양전지의 전극으로 금 대신 값싼 알루미늄을 사용하는 기술이 개발됐다. 태양전지 제작 가격을 낮추면서 안정성도 높일 수 있어 주목받고 있다.19일 울산과기원(UNIST)에 따르면 김진영 에너지 및 화학공학부 교수팀이 그래핀에 불소(F) 원자를 도입한 물질을 이용해 알루미늄 전극을 쓰는 ‘페로브스카이트 태양전지 소자’를 개발했다. 이 연구는 김 교수와 김동석 한국에너지기술연구원(KIER) 박사가 공동으로 진행했다. 연구 내용은 국제 학술지 ‘나노 레터스’ 9월 15일자 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 페로브스카이트 물질의 낮은 안정성 문제를 ‘불소 그래핀’을 개발해 해결했다. 연구팀은 전극 층과 페로브스카이트 층 사이에 불소 그래핀을 두는 구조로 페로브스카이트 태양전지 소자를 만들어 두 가지 효과를 동시에 얻었다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

한·일 원전 전문가들이 원전해체산업과 관련한 기술 연구·개발 등 국제 협력방안을 찾기 위한 세미나를 울산에서 개최했다. 울산시는 18일 울산테크노파크에서 테크노파크, 울산과기원(UNIST), 한국원전해체기술협회, 일본 NDF(일본 원자력손해배상·폐로 등 지원기구) 전문가 등 원전해체 관련 산학연 관계자 등 50여명이 참석해 ‘한·일 원전 제염 해체 협력 세미나’를 개최했다. NDF는 일본 원자력 폐로 등에 대한 전략정책 수립, 기술지원 및 원자력 폐로를 관리·감독하는 일본 내각부 산하 공인 법인이다. 이날 세미나는 미야모토 타구토 NDF 심의역(審議役)의 ‘후쿠시마 제1원자력발전소 폐로를 위한 기술전략 플랜’, 김희령 UNIST 교수의 ‘한국의 원전해체 핵심기술 개발 추진 현황 및 국제협력 방안’ 주제 발표에 이어 참석자 토론으로 진행됐다. 미야모토 심의역은 일본 정부와 도쿄전력, 그리고 연구기관 및 원자력안전 규제위원회 간 기술적 지원 체계를 소개했다. 또 해체 연구개발 기획 및 국제 연계 강화, 방사성폐기물 부피 저감 방법, 정부 및 유관 연구기관 간 공학적 해체 기술 검토 보완, 중장기적 기초연구 거점 마련 및 연구기반 구축 등을 발표했다. 김 교수는 원전해체 소요 기술인 계통 및 기기 제염과 해체, 방사성 폐기물 처리·처분과 환경복원, 단위 기술 38개 및 실용화 기술 56개 등 94개 기술의 현황, 11개의 미확보 단위 기술 및 17개의 미확보 실용화 기술개발 상황 등을 설명했다. 이어 한·일, 한·프랑스, 한·미 해체 기술개발 국제협력 방안 등을 제시했다. 울산시 관계자는 “해체 분야 기술 공유를 위한 세미나를 지속해서 개최하고, 해외 연구기관과 국제 협력사업을 강화해 세계적인 산학연 인프라를 갖춘 울산이 원전해체기술 연구센터 최적지임을 적극적으로 알리겠다”고 말했다. 울산시는 원전해체기술 유치 타당성 분석 연구를 위해 박군철 서울대 교수팀에서 총괄하고 원전해체관리사업 전문기업인 오리온이엔씨가 참여하는 연구용역 과제를 내년 3월 완료할 예정이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

산업용 3D프린팅 교육센터가 오는 10월 전국에서 처음으로 울산에 들어선다.12일 울산시에 따르면 국내 교육 기자재 1위 업체인 (주)이디와 세계 4위 메탈 3D프린터 제작업체인 (주)센트롤과 손을 잡고 ‘산업용 3D프린팅 교육센터’(사업비 30억원)를 오는 10월 울산에 설립하기로 했다. 이디가 교육센터 운영을 맡고, 센트롤이 교육에 활용될 3D프린터를 제작한다. 울산시는 오는 15일 이디, 센트롤과 업무협약을 체결하고 본격적인 설립작업에 들어갈 예정이다. 시는 교육센터가 조기에 정착될 수 있도록 행정적인 지원을 담당할 예정이다. 교육센터는 오는 10월 국내에서 처음으로 문을 열고 2000여명의 수강생을 모집할 예정이다. 각계 전문가와 엔지니어가 교육 프로그램 구성에 참여할 계획이다. 또 세계적으로 수요가 늘고 있는 SLS(적층방식) 및 Binder Jet(분사방식)의 전문 메탈 3D프린터를 활용해 부품소재 설계부터 생산까지 다룰 수 있도록 전문 프로그램을 제공할 예정이다. 이에 따라 제조업과 연계한 3D프린팅 전문 인력을 육성할 수 있을 것으로 기대된다. 울산은 제조업 기반이 탄탄해 산업용 메탈 3D 프린팅 전문인력 수요가 클 것으로 전망된다. 시 관계자는 “3D프린팅 교육센터 개소를 계기로 제조업 융합 3D프린팅 산업을 융합할 수 있는 인력을 적극적으로 양성해 최근 위기에 빠진 울산의 주력산업이 3D프린팅 융합을 통해 거듭나고 울산이 3D프린팅 융합산업의 메카로 도약할 수 있도록 모든 행정력을 집중할 계획”이라고 말했다. 한편 울산시는 ‘2017 3D프린팅 갈라 in 울산’을 오는 14일부터 16일까지 울산과기원(UNIST)에서 개최한다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산정보산업진흥원은 산업용 3D프린팅 활용과 저변 확대를 위한 축제 ‘2017 3D프린팅 갈라 in 울산’을 오는 14일부터 16일까지 울산과기원(UNIST) 일원에서 개최한다고 7일 밝혔다. 행사는 산업용 3D프린팅 전시부스, 3D프린팅 전기자동차 시승 및 드론 체험, 국제세미나 및 DfAM(Design for Additive Manufacturing, 적층 방식 3D프린팅 디자인) 경진대회, K-AMUG(3D프린팅 기술인 협회) 창립총회 등으로 진행된다. 전시부스는 국내외 62개 기업과 기관이 참여해 3D프린팅 산업 관련 소재, 장비, SW 등 87개를 운영한다. 한국에 지사가 없는 독일 3D프린터 전문기업 오알레이저의 최신 첨단프린터가 이번 행사에 처음 공개된다. 또 UNIST에서 역점적으로 개발하는 3D프린팅 전기자동차와 드론이 공개된다. 하루 150명씩 시승할 수 있다. 국제세미나는 제조업과 3D프린팅 융합 발전 전략 제시, 국내외 정보 교류 및 협력을 위해 마련됐다. 세미나에는 UNIST 3D프린팅 기술개발 센터장인 김남훈 교수의 사회로 영국 셰필드대학교 3D프린팅 주임 교수인 캄란 교수, 미국 EWI 코날디 부회장 등 9명의 산·학·연 전문가들이 참여한다. DfAM 경진대회는 3D프린팅과 제조업 융합 발전방안을 모색하려고 울산시가 전국 최초로 개최한다. 현재 예선을 마치고 본선이 진행 중이며 본선은 실물을 대상으로 평가한다. 개막식에서 시상하고 수상작은 갈라 행사에서 공개한다. K-AMUG 창립총회에는 전문가와 유저 150여 명이 참석한다. K-AMUG 사무국은 울산에 설치하기로 했다. 3D프린팅 관련 기술개발, 정보 및 인적 교류를 통해 창업 활성화, 산업용 비즈니스 모델 발굴 등을 통해 주력산업 제조공정 혁신에 기여할 것으로 기대된다. 시 관계자는 “이번 행사는 위기에 빠진 주력산업이 3D프린팅 융합을 통해 거듭나고 울산이 3D프린팅 융합산업의 메카로 도약하는 계기가 될 것”이라고 말했다. 울산시는 3D프린팅 산업을 지역 전략산업으로 정하고 친환경 자동차, 고부가 조선, 의료 및 바이오 등 미래산업의 원천기술개발, 품질평가, 인력양성 등 기술기반을 구축하려고 1133억원을 지원하고 있다. 국립 3D프린팅 연구원 설립도 추진하고 있다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산과학기술원(UNIST)과 울산시는 오는 13일부터 14일까지 이틀간 UNIST에서 ‘4차 산업혁명포럼 in ULSAN’을 개최한다고 5일 밝혔다. 다보스포럼을 주관하는 세계경제포럼(WEF)과 공동으로 기획한 두 번째 행사다.이 포럼은 ‘4차 산업혁명에 의한 제조 혁신’을 주제로 열린다. 미국, 호주, 독일, 일본, 케냐, 멕시코, 남아프리카공화국, 터키, 영국 등 10개 나라에서 온 40여명의 발표자가 4차 산업혁명에 관한 다양한 의견을 제시하고 제조업의 미래 방향과 국제협력을 모색한다. 특별행사로 3D 프린팅 업체 50여개가 참여하는 전시와 체험행사인 ‘3D 프린팅 갈라 in ULSAN’도 열린다. 여기서는 최신기술을 활용한 스마트 팩토리, 인공지능, 해수전지, 드론, 차세대 태양전지 등 혁신 기술이 전시된다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr