차세대 메모리 소자인 '강유전체' 내부의 분극 이론이 20년 만에 실험으로 입증됐다. 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 양용수 교수 연구팀은 포항공대, 서울대, 한국기초과학지원연구원, 미국 로런스 버클리 국립연구소·아칸소대 연구팀과의 국제협력 연구를 통해 강유전체 내부의 3차원 소용돌이 형태 분극 분포를 실험적으로 처음 증명했다고 30일 밝혔다. 강유전체는 스스로 자화 상태를 유지할 수 있는 강자성체처럼 외부 전기장 없이도 분극 상태를 유지할 수 있는 물질이다. 강자성체를 nm(나노미터·1nm = 10억분의 1ｍ) 크기로 작게 만들면 자석의 성질을 잃어버리게 되는데, 나노 강유전체가 어떤 성질을 갖게 되는지는 알려지지 않았다. 로랑 벨라이쉬 아칸소대 교수팀은 20년 전 아주 작은 나노 크기의 0차원 강유전체 내부에 특이한 형태의 분극 분포가 발생할 수 있음을 이론적으로 제시했다. 차세대 메모리 소자로 응용하기 위해서는 이런 분극 분포를 제어하는 기술이 핵심인데, 분극 측정이 어려운 탓에 실험적으로 규명되지 못했다. 연구팀은 전자현미경으로 다양한 각도의 투과전자현미경 이미지를 획득한 뒤 재구성 알고리즘을 통해 3차원으로 재구성, 원자 분해능 전자토모그래피 기
"지역의 전문성 갖춘 업체 참여 독려 및 공정한 기회 제공" 포항가속기연구소(PAL)는 19일 포항가속기연구소 과학관에서 다목적 방사광가속기 구축 사업 업체 설명회를 개최했다고 밝혔다. 다목적방사광가속기구축 사업은 2027년까지 1조454억 원(지방비 2000억 원 포함)이 투입되는 대형 과학기술 인프라 사업으로, 2020년 5월 충북 오창이 사업 부지로 선정됐다. 2021년 7월 과학기술정보통신부는 한국기초과학지원연구원(KBSI)을 주관기관으로, 포항공과대학교 포항가속기연구소를 공동연구개발기관으로 지정한 바 있다. 포항가속기연구소는 다목적 방사광가속기 구축 사업에서 3세대·4세대 방사광가속기 구축 경험을 토대로 가속장치와 빔라인의 개발·구축을 담당하고 있다. 이번 업체 설명회에서는 가속장치와 빔라인 장치의 개요를 소개하고 70여 개 주요 장비에 대한 업체별 상담을 실시했다. 다목적 방사광가속기 구축 사업은 2023년 말 실시설계 완료를 목표로 현재 주요 장비 발주를 앞두고 있으며 이번 설명회는 성공적인 구축 사업 수행을 위해 국내 여러 업체가 적극적으로 참여할 수 있도록 마련되어 지역업체를 포함한 70여 개의 가속기 관련 업체가 참석했다. 포항가속기연구소
과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 18일 민간중심 연구장비 기업의 해외진출 판로를 개척하기 위한 '연구장비 해외진출 협의체'를 발족한다고 밝혔다. 이번 협의체는 해외진출을 추진하고 있는 연구장비 기업이 모여 한국연구산업협회를 중심으로 신설했다. 기존에 개별 기업이 해외진출을 도모하면서 부딪힌 한계를 극복하기 위해 발족했다. 기업 간 현지정보 및 해외거점 공유와 제품 묶음화 등을 통한 해외 동반진출 활성화를 목표로 결성했다. 특히, 연구장비산업은 다양한 연구 장비제품을 묶음화해야 해외진출이 가능한 특성이 있다. 기업 간 협력이 중요한 분야로써, 이번 협의체가 구심점 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 이번 발족식에는 해외로 진출해 운영하고 있는 10개 기업과 한국기초과학지원연구원 등이 참여했다. 한국연구산업협회의 연구장비 수출현황 분석, 한국기초과학지원연구원의 '우즈베키스탄 화학연구개발센터' 사업현황 발표 등을 통해 기업 간 동반 진출 가능성을 확인했다. 더불어 수출확대를 위한 산업계 애로사항 등을 논의했다. 발족식에서는 먼저, 한국연구산업협회 회원사의 수출현황을 분석했다. 2021년 기준 약 2,400억 원 규모의 수출성과가 있었으며, 코로나19 팬더믹으로
큐알티가 3일인 오늘 한국기초과학지원연구원 서울센터(KBSI)와 첨단소재 분석을 위한 업무협약식을 체결했다고 밝혔다. 협약식은 큐알티 김영부 대표, 한국기초과학지원연구원 백현석 센터장 등 각사 주요 관계자들이 참석한 가운데, 한국기초과학지원연구원 서울센터에서 진행됐다. KBSI는 국가 연구장비 총괄관리와 분석과학기술 관련 연구개발, 연구지원 및 공동연구 수행을 목표로 설립된 정부출연 연구기관이다. 지난해 국내 최초로 30kV 저전압 보급형 투과전자현미경 개발 및 플랫폼 구축 등 연구장비 개발, 기능성 탄소소재 관련 합성기술 개발 등 소재와 연구장비 개발에서 우수한 성과들이 속속 발표되고 있다. 이번 협약은 첨단소재 관련 분석과학 기술교육과 연구협력을 통해 양 기관의 연구개발 능력을 향상시키고, 전문 인재를 양성시켜 기초과학 산업 전반을 발전시키기 위해 추진됐다. 양사는 연구·시험설비, 장소, 인프라 공동 활용, 첨단 소재 분야 공동연구, 연구장비 교육 및 활용, 산업 분석 전문 인력 양성 등에서 적극 협력한다는 방침이다. 큐알티는 반도체, 모바일, 디스플레이, 자동차 전장 등 전자부품에 대한 품질 평가 기술을 제공하고, KBSI는 분석과학 연구 및 기초 과학
헬로티 김진희 기자 | 과학기술정보통신부, 충청북도, 한국기초과학지원연구원은 지난 16일, 산업 연구개발(R&D) 및 선도적 기초․원천연구 지원을 위해 추진되고 있는 다목적 방사광가속기 구축 사업단장으로 고인수(현 포항가속기연구소 소장)를 선정하였다고 발표했다. 그동안 유능한 사업단장 선정을 위하여 먼저 선정공고(7월 19일～8월18일)에 응모한 6인에 대하여 사업단장 후보추천위원회(8인)의 평가를 거쳐 적격 후보자 2인을 사업추진위원회에 무순위로 추천하였다. 이후 각 분야 분야 전문가와 관계기관으로 구성된 사업추진위원회(16인)가 평가결과 검토·심의를 거쳐 사업단장 1인을 최종 선정하였다. 과기정통부는 다목적 방사광가속기 구축사업이 2027년까지 6년간 총사업비 1조 454억원(지방비 2,000억원 포함)를 투입하는 대형국책연구인프라 구축사업임을 감안하여 지난 7월 주관기관을 지정하는 것과는 별개로 사업단장은 공모 방식으로 추진함을 결정한바 있다. 고인수 신임 단장은 포항 4세대방사광가속기 구축사업단장 및 포항방사광가속기 소장으로 국내․외적으로 방사광가속기 분야 최고 전문가로서의 역할을 수행하여 포항 4세대방사광가속기의 성공적 구축역량과 더불어 포항
[헬로티] ‘알칼라인 하이드라진 액체연료전지’의 성능을 획기적으로 높인 촉매가 개발됐다. 드론, 탐사로봇, 킥보드, 카트 등 산업계에서의 액체연료전지 활용이 한 걸음 더 가까이 다가왔다. 알칼라인 하이드라진 액체연료전지(Alkaline hydrazine fuel cells)는 하이드라진과 산소의 전기화학적 반응을 이용해 전기에너지를 발생시키고, 에너지 생성 단계에서 질소 기체와 물을 배출하는 친환경 에너지 변환 장치다. 한국기초과학지원연구원(이하 KBSI) 소재분석연구부 정범균 박사 연구팀과 광주과학기술원(이하 GIST) 지구·환경공학부 이재영 교수 연구팀은 공동연구를 통해 전극 촉매를 개발해 알칼라인 하이드라진 액체연료전지의 성능을 높은 수준으로 확보하는 데 성공했다. 친환경적인 동력 발생 장치로 각광받는 수소연료전지는 출력성능이 우수하지만, 수소를 누출 없이 고압으로 저장하고 운송하기 위한 특별한 기술과 장비가 필요하다. 액체연료전지는 이러한 기술적 문제없이 운송동력장치에 활용될 수 있는 차세대 에너지원이다. 그 중 ‘하이드라진 액체연료전지’는 수소연료전지에 비견될 수준의 출력성능을 가지고 있으며 기존 액체연료의 저장 및 수송 인프라를 활용할 수 있기 때
[헬로티] 한국기초과학지원연구원(이하 KBSI) 소재분석연구부 김해진 박사 연구팀이 주도하는 국제공동연구팀이 태양광을 이용해 수소를 고효율로 생산하는 생체고분자 기반 광촉매 개발에 성공했다. 이 광촉매는 매우 안정적인 상태를 유지하면서, 태양광으로 물을 분해하는 친환경적인 방법으로 수소를 생산하는 것이 가능하다. 태양광만으로 물을 분해하여 수소를 생산하는 광촉매 기반 수소 생산 방법은 그동안 생산 효율이 저조하고 광안정성도 매우 낮다는 단점으로 인해, 실제 산업적 활용을 위해서는 이 두 가지 한계를 극복할 수 있는 광촉매 개발이 시급히 요구됐다. 공동연구팀이 이번에 개발한 광촉매 1g을 이용하면 시간 당 48.5mL의 수소 기체를 생산할 수 있다. 이는 기존의 반도체(ZnS) 촉매 대비 최대 220% 증가된 것으로, 연구팀은 ‘생체고분자/반도체’의 계면을 정확하게 분석하고 그 특성을 제어함으로써 생산효율을 극대화할 수 있었다. 또한, 24시간 동안 빛에 노출된 후에도 약 78%의 수소 생산 효율을 유지하는 광안정성을 보였다. 촉매가 빛에 노출되면 구조적 변형이 일어나고 기능이 저하되는데, 이러한 빛에 의한 변형을 견뎌내고 기능을 유지하는
[헬로티] 한국기초과학지원연구원(이하 KBSI)이 전량 수입에 의존해온 ‘이차이온 질량분석기’의 핵심요소인 기체 클러스터 이온빔 장치를 개발하는 데 성공했다. KBSI 연구장비개발부 최명철 박사 연구팀이 개발한 기체 클러스터 이온 빔 장치는 ‘이차이온 질량분석기’ 국산화의 핵심요소로서, 이온 빔을 시료에 쏘아 이차 이온을 일정하게 생성시키는 역할을 한다. 이렇게 생성된 이차이온의 질량을 분석해 시료의 화학적 조성을 유추하는 것이 ‘이차이온 질량분석기’의 원리다. 이번에 개발된 기체 클러스터 이온 빔 장치는 지난 6월 8일 한국생산기술연구원 입회 하에 진행된 OLED 시료 가공 테스트 결과 분당 5나노미터(nm, 10억분의 1m)의 표면가공정밀도를 기록했다. 이는 현재 국내외에서 사용되는 외산 최첨단 이차이온 질량분석장비의 클러스터 이온빔과 유사한 수준의 수치다. 이온 빔의 표면가공정밀도는 표면 질량분석장비의 성능을 평가하는 핵심지표로서 분석의 정확도(공간 분해능)와 직결된다. 이번 이온빔 장치 개발을 통해 KBSI가 완성하고자 하는 ‘3차원 분자 영상 질량분석기’**는 &l
[첨단 헬로티] 한국·스웨덴·그리스 등 6개국 국제공동연구를 통해 미래 전자소자이자 양자컴퓨터 소재로 각광받는 위상절연체의 중요한 물리적 특성인 표면전자의 움직임을 밝혀냈다. 국제공동연구팀은 이를 위해 위상절연체의 원자 수준 구조를 초고분해능 수차보정 투과전자현미경, NMR(핵자기공명분광기) 등의 연구장비와 이론적 계산을 통해 분석했다. ▲KBSI 초고분해능 수차보정 투과전자현미경과 공동연구팀(연구장비운영부 장재혁 박사(왼쪽), 소재분석연구부 김해진 박사(오른쪽 앞), 연구장비개발부 이상철 박사(오른쪽 뒤)) <사진 : 한국기초과학지원연구원> 위상절연체(Topological Insulator)는 내부가 절연체지만 표면에는 전기가 흐르는 특징을 가진 물질로, 2차원 상태에서 에너지 손실 없이 전기전도가 가능하여 미래 전자소자이자 양자컴퓨터 소재로 각광받고 있다. 한국기초과학지원연구원(이하 KBSI) 소재분석연구부 김해진 박사 연구팀을 포함한 6개국 국제공동연구팀(한국, 스웨덴, 그리스, UAE, 슬로베니아, 폴란드)은 위상절연체인 비스무스-텔루라이드(Bi₂Te₃) 나노구조에서 소재 내부와 표면 전자에 의한 특성 변화를 다양한
[첨단 헬로티] 한국기초과학지원연구원(이하 KBSI)과 고려대학교는 2월 11일 고려대학교 서울캠퍼스에서 가속기 기술을 활용한 ‘연구장비 및 차세대 가속기 개발을 위한 연구협력’을 위해 업무 협약을 체결했다. 이번 협약을 통한 양 기관의 협력은 가속기 기술을 이용한 새로운 분석연구장비 개발, 이를 응용하는 의약학 분야 공동연구 수행, 지속적인 교류를 통한 차세대 가속기 개발 기술 선점과 인력양성 등 다양한 분야에서 이뤄질 예정이다. ▲ 신형식 KBSI 원장(왼쪽)과 정진택 고려대 총장 <사진 : 한국기초과학지원연구원> 이번 협약으로 설계·구축하게 되는 핵심장비는 양이온을 이용한 양이온가속질량분석기(PIMS; Positive Ion Mass Spectrometer)로 미세수준에서 방사성 동위원소의 질량을 분석하는 장비다. 전자사이클로트론공명(ECR) 이온원을 통해 생성된 양이온 빔이 가속설비를 통해 가속되며 높은 에너지를 갖게 되고, 이는 미세한 수준에서의 방사성 동위원소 질량 분석을 가능하게 한다. 이번 협약을 통해 KBSI와 고려대가 구축하는 양이온가속질량분석기는 붕소 양이온을 이용한 양이온가속질량분석기로써 국내
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