바닷물을 원료로 그린 수소와 산소를 발생시키는 고효율 수전해 촉매 기술이 개발됐다. 광주과학기술원(GIST)은 화학과 서준혁 교수 연구팀이 포항공대 한정우 교수팀과 함께 '쇼트키 접합(Schottky junction)'을 이용해 전자 이동을 향상하는 기술 개발에 성공했다고 27일 밝혔다. 쇼트키 접합이란 금속(Metal)과 반도체(Semiconductor) 사이에 생기는 접합의 종류로, 이를 통해 반도체에서 금속으로 전자가 이동하게 된다. 연구팀은 기존 수전해 시스템이 염분이 없는 물(담수)을 사용하는 것과 달리 지구상에서 가장 풍부한 바닷물을 활용해 탄소 배출 없는 그린 수소의 생산 가능성을 확인했다. 쇼트키 접합을 통한 효과적 전자 전달 과정이 수전해 반응 효율에 미치는 영향을 실험적으로도 증명했다. 열흘 동안 이뤄진 실제 바닷물 분해 반응에서 0.2V의 과전압만으로 0.1A의 높은 효율에 도달하는 실험 결과를 얻었고 고효율, 고안정성 촉매의 상용화 가능성도 실증했다. 서준혁 교수는 "전극 촉매의 이종접합 계면에 쇼트키 접합을 형성하는 새로운 기술을 도입해 촉매반응 효율을 혁신적으로 향상했다는 데 의의가 있다"며 "그린 수소 생산이나 산소 공급 설비 제작
“기존 구리 표면에서의 이산화탄소 촉매 현상의 이해 뛰어넘는 새로운 발견” KAIST 화학과 박정영 교수 연구팀과 광주과학기술원(GIST) 물리·광과학과 문봉진 교수 연구팀이 초미세 계단형 구리(Cu) 촉매 표면이 이산화탄소(CO2) 분자를 보다 효과적으로 분해할 수 있음을 입증했다고 26일 밝혔다. 대기 중의 온실가스를 제거함과 동시에, 미래 청정 연료로 주목받는 메탄올 합성에 필요한 이산화탄소 분해 반응은 탄소중립 달성을 위한 산업계 패러다임 전환 대응에 필요한 핵심 기술이지만, 이산화탄소 분자가 화학적으로 매우 안정된 탓에 공업적으로 유용한 화학 물질로의 전환은 여전히 난제로 여겨졌다. 포집된 온실가스의 전환은 일반적으로 고온・고압의 촉매 화학반응 환경에서 이뤄지고 있다. 보통 구리 기반 촉매물질을 이용하여 이산화탄소 분자가 일산화탄소(CO) 및 산소 원자(O)로 분해할 때 수십 기압에 이르는 고압 반응환경이 요구된다. 따라서, 기존의 촉매 물질을 개선하고 최적의 이산화탄소 전환 반응을 유도함으로써 온실가스의 전환 효율을 획기적으로 높일 수 있는 새로운 촉매의 개발이 필요한 실정이다. 상압 전자터널링 현미경(AP-STM) 기술을 활용해 직접 관찰된 연구
채용연계형 양성 과정 '지능형 모터 트랙' 신설 협약 삼성전자와 광주과학기술원(GIST)이 가전제품의 핵심인 모터 기술 전문 인재 양성을 위해 손을 잡는다. 삼성전자와 GIST는 15일 광주 GIST에서 채용연계형 양성 과정 '지능형 모터 트랙' 신설 협약을 체결했다. 모터 기술은 가전제품의 에너지 효율 제고와 내구성 강화에 핵심이다. 지능형 모터 트랙 신설은 차세대 가전 개발에 특화한 연구 인력을 선제적으로 확보하고, 지역 우수 인재 양성에도 동참하려는 취지다. 지능형 모터 트랙은 석사 과정으로 운영된다. 삼성전자와 GIST는 올해부터 매년 전문 인력 15명을 양성할 계획이다. 이 과정을 이수하는 학생들은 모터 관련 소프트웨어(SW), 인공지능(AI), 기계 분야 맞춤형 커리큘럼을 통해 전문 인재로 성장한다. 학생들은 재학 기간 등록금과 학비 보조금을 지원받으며, 졸업 후 삼성전자에 입사한다. 삼성전자 인턴십, 해외 저명 학회 참관 등 다양한 체험 기회도 주어진다. 이무형 삼성전자 생활가전사업부 부사장은 "가전제품의 혁신을 만들어갈 모터 기술 개발과 산업 발전에 기여할 수 있도록 적극적인 산학협력을 지속하겠다"고 말했다. 박지용 광주과학기술원 기획처장은 "
광주과학기술원(GIST) 연구진이 전기화학적 표면처리를 통해 니켈 기반 화합물 촉매의 수소 발생 효율을 기존 대비 40% 이상 향상시켰다. ‘수소 발생 효율’은 발생한 수소 연료의 부피 당 필요한 전력소모량을 결정하는데, 이번 연구에서 개발된 촉매를 수전해에 활용하면 수소 연료 생산 시 전력 소모량을 약 30% 감소시켜 수소 연료 가격을 낮추는 데 기여할 것으로 기대된다. 수전해는 양극에 수소 발생 촉매와 산소 발생 촉매를 사용해 전위차를 발생시켜 물로부터 각각 수소 기체와 산소 기체를 발생시키는 장치로, 수소 연료 발생 과정에 있어 이산화탄소 등 온실가스를 발생시키지 않아 친환경 수소 연료 생산을 위한 핵심기술로 주목받고 있다. 현재 수소 발생 촉매로 활용되는 대부분의 물질은 백금을 비롯한 귀금속 촉매인데, 이러한 귀금속 촉매들은 가격이 높아 수소 연료의 가격을 높이는 주요한 원인이 되기 때문에 니켈, 코발트, 철 등의 비(非)귀금속 촉매를 개발하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 하지만 비귀금속 촉매는 백금 대비 효율이 낮아 많은 전력이 필요하고, 이는 수소 연료의 가격을 높이기 때문에 비귀금속 촉매의 수소 발생 반응 속도를 높이기 위한 연구가 필요하다.
"몰리브덴 이황화물을 차세대 반도체 소재로 활용하는 시점 당겨져" GIST(광주과학기술원) 연구진이 1㎚보다 얇은 두께의 2차원 반도체 물질 합성법을 개발해 실리콘을 뛰어넘는 차세대 반도체 소재로 활용할 수 있는 가능성을 확인했다. 13일 지스트에 따르면 화학과 임현섭 교수 연구팀은 2차원 몰리브덴 이황화물(MoS2) 합성 공정을 개선해 결정 입자 사이의 경계를 획기적으로 줄이는 대면적 단결정 합성법을 개발했다. 기존 다결정 몰리브덴 이황화물에서 결정 입자 사이에 경계면이 존재해 전하이동도가 느렸던 단점을 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 몰리브덴 이황화물은 꿈의 소재라 불리는 그래핀의 한계(우수한 열전도율과 내구성을 갖춘 신소재이나 금속성을 가지고 있어 반도체 소재로 활용할 수 없음)를 극복할 수 있어 차세대 2차원 나노물질로 주목받고 있다. 하지만, 단결정 합성 과정에서 결정 입자 사이의 경계로 인해 반도체 산업에 활용이 어렵고 합성 효율이 낮아 경제성이 부족했다. 연구팀은 2차원 몰리브덴 이황화물의 합성에 사용되던 기존의 고체 전구체를 무기 분자 전구체로 대체해 합성 효율을 높였고, 사파이어 기판에서 2차원 몰리브덴 이황화물을 단일층 및 단결정으로 합성
'고용량 바나듐 산화물' 활용…에너지 용량 50% 높여 에너지 저장 용량이 기존 대비 약 50% 증가한 고성능 리튬 금속 배터리를 구현해 전기차 주행거리를 획기적으로 늘릴 수 있는 기술이 개발됐다. 9일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 신소재공학부 엄광섭 교수 연구팀은 리튬이 존재하지 않는 리튬-프리 소재인 바나듐 산화물을 양극 소재로 사용해 기존 배터리 대비 약 1.5배 증가한 용량을 갖는 리튬 배터리를 개발했다. '에너지 저장 용량'은 전기자동차 1회 충전 시 주행거리를 좌우하는데, 이번 연구로 개발된 배터리를 활용하면 전기자동차 1회 충전 시 주행거리가 약 50% 증가(기존 대비 약 1.5배)할 것으로 기대된다. 전기자동차에 사용되는 '리튬 배터리'는 기존 흑연 음극을 리튬 금속 음극으로 대체한 배터리다. 가벼우면서도 리튬 금속 음극의 용량이 크고 산화 환원 전위가 낮아 차세대 배터리로 인기를 끌고 있다. GIST 연구팀이 활용한 바나듐 산화물 양극 소재는 이론 용량이 기존 전이 금속 산화물 양극 소재 대비 약 1.5~2배 이상 높다. 그러나 배터리 충·방전 과정 동안 구조가 붕괴할 수 있고, 이온·전자 전도성이 낮아 느린 전기화학적 반응 속도를 가졌
슈나이더 일렉트릭 코리아가 광주과학기술원(GIST) 고성능컴퓨팅(HPC-AI) 기반 공용인프라에 엣지 데이터센터를 도입했다고 4일 밝혔다. 전 세계적으로 HPC기반 AI컴퓨팅 인프라 구축이 경쟁이 활발하다. 전체적인 AI 연구의 방향이 하이퍼스케일로 나아가는 가운데 규모 있는 인프라는 필수적이다. 지스트 HPC-AI 공용인프라는 컴퓨팅 클러스터 운영을 위해 국내 대학 최초로 엔비디아(NVIDIA)의 최신 DGX-A100 GPU 시스템을 도입해 데이터 분석 성능을 높였다. 지스트는 공용 인프라의 운영 효율성과 전력 안정성, 확장성을 해결하기 위해 슈나이더 일렉트릭 엣지 데이터센터 솔루션을 도입했다. 슈나이더 일렉트릭 엣지 데이터센터 솔루션은 전력 안정성, 운영효율성을 위해 하드웨어와 소프트웨어를 갖추고 있으며, 솔루션 제품에 대한 구성 및 프로젝트 수행은 데이터센터 전문기업 데우스시스템즈와 협업해 달성했다. 슈나이더 일렉트릭은 효율적인 인프라 운영 및 안정적인 전력 공급을 위해 슈퍼컴퓨팅 센터 랙(Rack, 선반) 인프라와 전원분배장치(Power Distribution Unit, 이하 PDU)를 설치했다. 슈나이더 일렉트릭 이지 랙 PDU는 표준 랙마운트 규격
데이터센터 엑스퍼트 적용으로 인프라 전반의 통합 관리 구현 슈나이더 일렉트릭 코리아가 광주과학기술원(GIST, 이하 지스트) 고성능컴퓨팅(HPC-AI) 기반 공용인프라에 엣지 데이터센터를 적용했다고 밝혔다. 전 세계적으로 HPC 기반 인공지능(AI) 컴퓨팅 인프라 구축이 경쟁이 활발하다. 전체적인 AI 연구의 방향이 하이퍼스케일로 나아가는 가운데 규모 있는 인프라는 필수적이다. 지스트 HPC-AI 공용 인프라는 컴퓨팅 클러스터 운영을 위해 국내 대학 최초로 엔비디아(NVIDIA)의 최신 DGX-A100 GPU 시스템을 도입해 데이터 분석 성능을 높였다. 지스트는 공용 인프라의 운영 효율성과 전력 안정성, 확장성을 해결하기 위해 슈나이더 일렉트릭 엣지 데이터센터 솔루션을 도입했다. 솔루션 제품에 대한 구성 및 프로젝트 수행은 데이터센터 전문기업 데우스시스템즈와 협업해 달성했다. 슈나이더 일렉트릭은 효율적인 인프라 운영 및 안정적인 전력 공급을 위해 슈퍼컴퓨팅 센터 랙(Rack) 인프라와 전원분배장치(Power Distribution Unit, 이하 PDU)를 설치했다. 슈나이더 일렉트릭 Easy Rack PDU는 표준 랙마운트 규격 기반의 엣지 인프라나 고밀도
광주과학기술원(GIST) 연구진이 차세대 태양전지 제작에 필수적으로 사용되는 신물질을 개발했다. GIST 신소재공학부 김호범 교수는 스위스 로잔 연방공대 나지루딘 교수팀, 다이슨 교수팀, 이탈리아 콘실리오 국립연구소 포지 박사팀과 함께 페로브스카이트 태양전지 정공수송용 신규 소재 'BSA50'를 개발했다고 1일 밝혔다. 페로브스카이트 태양전지는 금속-할로겐 페로브스카이트 소재를 태양광 흡수를 위한 광활성층으로 사용하는 태양전지다. 최근 실리콘 태양전지와 동등한 수준의 효율이 보고됐고, 낮은 제작 단가·용이한 생산 공정·유연화 가능 등의 장점이 있어 실리콘 태양전지를 이을 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 연구진은 태양전지의 광 흡수층 내 생성된 전하(양전하)를 효과적으로 수송해 추출하는 역할을 하는 '정공수송층' 소재를 신소재로 대체해 페로브스카이트 태양전지 상용화 가능성을 제시했다. 새로운 정공수송층 소재인 BSA50을 적용한 페로브스카이트 태양전지는 기존 정공수송층을 사용한 소자의 광전변환 효율과 거의 비슷(97% 수준)한 22.65%의 효율을 보였다. 안정성 면에서는 태양광 아래 1000시간 동안 작동 후에도 초기 효율 대비 89% 이상 유지됨을 보여줘
㈜한화는 30일 광주과학기술원(GIST·지스트)과 레이저 무기 공동 개발 협력을 위한 양해각서( MOU)를 체결했다고 31일 밝혔다. 한화와 지스트는 앞으로 고출력레이저 무기의 제품화를 추진하고 정부 과제 수행때 협동 연구를 진행한다. 또한 개발 난도가 높은 기술을 확보하는 데 주력하기로 했다. 양측은 2012년부터 레이저 기술 분야에서 협력해왔다. 국방용 고출력 광섬유레이저 기술 개발, 광섬유 레이저 분야 부품·장비 국산화 연구 등을 진행했다. 지스트 김기선 총장은 "미래 방산 기술의 핵심인 레이저 및 광학 분야의 상호 협력을 통해 국방과학 고도화에 기여할 계획"이라고 말했다. ㈜한화 방산부문 김승모 대표이사는 "미래형 무기의 조기 전력화를 위해 지스트와 함께 레이저 기술에 대한 연구개발(R&D)을 지속해 나가겠다"고 밝혔다. 헬로티 김진희 기자 |
총 6개 공동 연구과제 진행하며 연구 노하우 공유 및 AI 인재 양성에 기여 인공지능(AI) 분야 공동 연구를 진행 중인 광주과학기술원(GIST)와 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT)가 한국 시간으로 7일 공동 연구 중간 점검과 향후 협력 방안 논의를 위한 온라인 워크숍을 개최했다. 'GIST-MIT AI 국제협력사업'은 두 대학 소속 연구자들로 구성된 연구팀이 AI 분야 융합 연구의 시너지 효과를 극대화하기 위해 매칭 방식으로 하나의 연구그룹을 구성하고 공동 연구과제를 수행하는 과학기술 연구·인력 교류 프로젝트다. GIST와 MIT 컴퓨터과학 인공지능 연구소(CSAIL)는 이를 위해 오는 2025년까지 총 5년간 200억원 규모의 공동 연구를 추진하기 위한 연구 협약을 지난해 체결했으며, 현재 총 6건의 연구과제를 선정해 진행하고 있다. 공동 연구과제의 진행 현황을 점검하는 중간 발표회에서는 각 연구의 책임자가 진행 상황을 공유하고 참여연구자 및 ‘GIST-MIT 공동위원회’ 위원들로부터 피드백을 받았다. 이어진 GIST-MIT 공동위원회에서는 중간 발표회에서 언급된 연구 특이사항에 대한 논의와 더불어 공동 연구자를 위한 공간 배정 등 연구 협력을 더욱 활
이용구 교수팀, 경찰·교통안전요원 지시봉 및 수신호 영상 1만 개 등 DB 구축 광주과학기술원(GIST) 연구진이 레벨4 자율주행차가 도로 위의 경찰 수신호나 지시봉을 인식하기 위한 세계 최대 규모의 수신호 데이터베이스(DB)를 구축하고, 실험 환경에서 자동차가 교통 수신호를 인식하고 정지하는 시연에 성공했다. 이번 연구를 통해 구축된 ▲경찰 수신호 ▲도로주행 이미지 ▲보행자 및 경찰관 추적용 이미지 등의 데이터베이스는 향후 레벨 4 기술 이상의 자율주행 차량에 필수 요소인 교통 수신호 인지의 토대를 마련할 것으로 기대된다. GIST 기계공학부 이용구 교수 연구팀은 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 2018년부터 약 4년 동안 신호등과 같이 위치 변화 없는 정적인 신호만으로 판단할 수 없는 도로 위와 그 주변의 동적인 객체(보행자, 경찰관, 교통안전요원 등)를 검출하기 위한 데이터베이스를 구축했다. 이번에 구축된 데이터베이스는 객체 검출을 위한 도로주행 이미지 10만장, 보행자 및 경찰관 추적을 위한 이미지 20만장, 경찰 및 교통안전요원의 지시봉 및 수신호 영상 1만개로 구성돼 있다. 연구팀은 그동안 축적한 데이터를 국내 자율주행 기술의 고도화를
Journal of Materials Chemistry A 표지논문 선정 국내 연구진이 비교적 저렴하고 효율적인 유기 반도체 기반 광전극을 활용하여 장시간·대량 수소 생산이 가능한 대면적의 모듈 시스템을 개발했다. 태양열을 이용해 이산화탄소 배출 없이 수소를 효율적으로 생산하는 친환경 광전기화학 물분해 기술, 이른바 ‘그린 수소’ 생산 기술의 효율성 향상과 안정성 개선을 통해 실용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다. 유기 반도체는 다른 반도체 소재에 비해 비교적 저렴하고 다양한 공정 방법을 가지고 있어 대규모·대면적 생산에 용이하고 에너지 전환 효율이 높아 유망한 광전극 소재로 꼽힌다. 그러나 유기 물질 자체가 수분에 취약해 광전기화학 물분해를 통한 수소 생산 실용화를 위해서는 유기 반도체 성능의 큰 저하 없이 장시간 구동하게 하는 기술 개발이 시급하다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 이상한 교수 연구팀은 태양에너지로부터 다량의 수소 생산을 가능하게 하는 유기 반도체 광전극 기반 모듈 시스템을 선보였다. 연구팀은 광전극 내에 수분이 침투되는 것을 막아 유기 반도체가 장시간 구동할 수 있도록 하는 금속 캡슐화 기술을 적용, 현재까지 보고된 유기 반
기존 수명 대비 약 7배 향상, 150회 충·방전 동안 93%의 용량 유지 고에너지 밀도의 음극 전지 상용화 시, 전기차 주행거리 개선 기대 국내 연구진이 전기차 배터리에 활용될 차세대 소재, 실리콘 음극의 안정성을 기존 수명 대비 약 7배 향상할 수 있는 기술을 개발했다. 광주과학기술원(GIST) 에너지융합대학원 김형진 교수 연구팀은 한국에너지기술연구원과의 공동 연구에서 그래핀 산화물과 금속 산화물을 완성된 실리콘 음극에 적용하여 안정성을 크게 개선할 수 있는 후공정을 개발했다. 실리콘 음극은 단위 무게당 이론용량이 최대 4200mAh/g에 달해 기존 흑연 상용 음극 대비 10배가 넘는 이론용량을 갖는 차세대 음극이다. 연구팀이 개발한 후공정은 150회 충·방전 동안 93%의 용량을 유지시킬 수 있어 전기차의 주행거리를 크게 늘릴 수 있을 것으로 기대된다. 현재 전기차의 주행거리 향상을 위해 리튬 배터리의 음극재로 흑연이 사용되고 있다. 이론적으로 실리콘 음극은 기존의 흑연 음극보다 동일한 부피에서 최대 10배 더 많은 전기를 저장할 수 있어 고에너지 밀도 배터리 개발을 실현할 차세대 음극으로 평가받고 있다. 하지만 배터리 충전 시 실리콘 음극은 약 4배
차세대 반도체, 가상화 시스템 운영 체제, 세계 최고속 트랜지스터 등 미래 신기술 뿐만 아니라 노화 메커니즘 규명, RNA 백신/치료제 정제 기술 등 전 인류적 문제 해결에 이바지하는 과제도 다수 포함 삼성미래기술육성재단과 삼성전자는 ‘삼성미래기술육성사업’을 통해 2022년 상반기부터 지원할 연구 과제 27건을 선정했다고 5일 밝혔다. 이번에 선정된 과제는 기초과학 분야 12개, 소재 분야 8개, ICT 분야 7개 등 총 27개로 연구비 486.5억원이 지원된다. 이번 과제는 차세대 반도체, 가상화 시스템 운영 체제, 세계 최고속 트랜지스터 등 미래 신기술 뿐만 아니라 노화 메커니즘 규명, RNA 백신/치료제 정제 기술 등 전 인류적 문제 해결에 이바지하는 과제도 다수 포함됐다. 43세 이하 ‘신진 연구책임자’가 12명으로 전체의 44%를 차지했고, 서울대 황준호 교수, 성균관대 김희권 교수, GIST 최영재 교수 등 30대 연구책임자도 6명이나 포함됐다. 삼성전자는 이번에 발표한 연구 과제를 포함해 2013년부터 기초과학 분야 251개, 소재 분야 240개, ICT 분야 244개 등 총 735개 연구 과제에 9738억원의 연구비를 지원했다. 기초과학 분야에
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