국내 대학과 기업체 연구진이 쉽게 오염되지 않는 에어컨 열교환기를 개발했다. 포항공대(포스텍) 화학공학과 김효민 교수·통합과정 류민씨 연구팀은 삼성전자 종합기술원 강진규·최형우 박사와 공동연구를 통해 윤활액 코팅 지속성을 높인 열교환기를 개발했다고 31일 밝혔다. 에어컨 열교환기는 냉매와 방 안의 공기 사이에 열을 교환할 수 있는 장치다. 자동차 라디에이터처럼 올록볼록하게 생겼다. 일반적으로 가전회사는 열교환기에 오염물이 달라붙지 않도록 다양한 방법을 사용한다. 최근 주목받는 윤활액 코팅 방식은 윤활액 지속성이 떨어지고 기판 부식을 효과적으로 보호하기 어렵다는 문제가 있다. 연구팀은 윤활액에 실리카 나노입자층을 덧씌워 이런 한계를 극복했다. 이 방식은 나노입자층이 윤활액을 붙잡으며 지속성을 크게 높이고 윤활액 손실에 따른 열교환 성능 저하 문제를 해결할 수 있다. 외부 충격에 잘 견디고 먼지나 기름에 의해 쉽게 더러워지지 않으며 항균성이나 내산성이 뛰어난 것으로 나타났다. 이 연구성과는 에너지 소모와 유지보수비를 크게 줄일 수 있어 에어컨 뿐만 아니라 냉장고, 의류건조기 등에 사용되는 열교환기와 다른 산업 분야에서도 폭넓게 활용할 수 있다. 연구 결과는 최근
포항공과대학(포스텍)은 헤테로제닉 금속적층제조 소재부품 연구센터가 지난 9일 철강·에너지소재대학원에서 개소했다고 밝혔다. 지난 5월 과학기술정보통신부에서 주관하는 선도연구센터지원사업 공학 분야 국가 사업에 선정돼 세워진 이 센터는 4차 산업혁명 대응을 위한 새로운 금속 소재 공정 개발과, 주력산업 고부가가치화를 위한 금속 제조 미션 수행을 목표로 한다. 금속적층제조란 분말 층을 주어진 패턴에 따라 국부적으로 용융시켜 한 층씩 쌓아 올리는 방식이다. 금속 소재부품을 제조하는 공정으로 여러 부품을 제작·조립하지 않고 한 번에 완제품을 완성시켜 철강, 항공, 소형모듈 원전 등에 접목할 수 있다. 특히, 제조 공정 중 에너지 절감과 이산화탄소 배출 저감, 폐자원의 분말 형태 재자원화 측면에서 뛰어난 친환경성으로 그 중요성이 더욱 강조되고 있다. 한편, 헤테로제닉 금속적층제조 소재부품 연구센터는 개소식과 함께 관련 심포지엄도 개최했다. 헬로티 함수미 기자 |
포스텍 이병훈 교수팀, 반양극성 스위치 신소자 이용해 삼진 회로 구현 매일 꼭 한 번은 충전해야 하는 휴대전화. 이는 휴대전화의 기능이 고도로 발달하면서 소모되는 전력량 역시 늘어난 탓이다. 휴대전화 뿐만 아니라 클라우드 데이터센터, 슈퍼컴퓨터 등 막대한 데이터를 처리하기 위해선 이에 상응하는 전력이 필요하다. 최근 국내 연구팀은 이처럼 기하급수적으로 늘어나는 반도체 칩의 전력 소모를 줄일 가능성을 열었다. 포항공과대학(포스텍)은 전자전기공학과 이병훈·강석형 교수· 박사과정 이용수 씨 연구팀이 적은 전력으로도 우수한 성능을 보이는 삼진 로직 회로(Ternary logic circuit)에 필요한 원천소자기술을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 이 연구성과는 국제 학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’에 최근 게재됐다. 삼진 로직 회로는 0과 1로 동작하는 기존의 이진 회로와 달리, 0, 1, 2로 동작하는 회로다. 처리할 수 있는 정보의 양이 늘어날 뿐만 아니라, 이진 회로보다 필요한 소자 수가 적어 전력 소모 또한 줄어들 것으로 여겨졌다. 다만, 회로의 구조적인 문제로 정보처리 과정에서 누설전류가 생겨 실제로는 여전히 전력 소모가 컸다. 연구팀은 특정 전압
포스텍 “원스텝 프린팅 공정으로 쉽고 빠르게 메타 홀로그램 제작” 최근 ‘맘마미아’ 노래로 유명한 가수 ‘아바(ABBA)’가 40년의 공백을 깨고 홀로그램 콘서트를 연다고 발표해 눈길을 끌었다. 무대에는 1970년대 모습을 재현한 홀로그램 아바타가 등장해 공연을 펼칠 예정이다. 이처럼 현실에 존재하지 않는 이미지를 자유자재로 불러낼 수 있는 홀로그램 기술이 각광을 받고 있다. 특히 메타물질로 만든 ‘메타 홀로그램’은 빛의 입사 방향에 따라 서로 다른 홀로그램 영상을 동시에 표현할 수 있다는 게 장점이지만, 이미지가 선명하지 않고 제작하기 까다로워 상용화가 어려웠다. 포항공과대학(포스텍)은 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·기계공학과 통합과정 김주훈 씨·박사과정 오동교 씨 연구팀이 메타 홀로그램을 ‘도장 찍듯이’ 한 번에 찍어내는 원스텝 프린팅 공정을 개발했다고 밝혔다. 이 공정으로 만든 메타 홀로그램의 효율은 90%(이론 효율 96.9%, 실험 효율 90.6%)를 웃돌며 세계 최고치를 기록했다. 이 연구성과는 광학 분야 국제 학술지 ‘레이저 앤 포토닉스 리뷰(Laser & Photonics Reviews)’에 최근 게재됐다. 메타 홀로그램을 만들 때
포스텍 용기중 교수팀, 가시광선과 적외선 영역에서 모두 작동하는 광촉매 개발 식물이 햇빛을 받아 광합성을 하듯, 햇빛을 받으면 에너지를 만들어내는 촉매를 광촉매라 한다. 그중에서도 우리 주변에서 풍부하게 있는 물을 분해해 수소를 만들어내는 광촉매는 수소경제를 실현하기 위한 핵심 기술로 손꼽힌다. 최근 국내 연구진이 햇빛을 받으면 수소에너지를 ‘펑펑’ 만들어내는 광촉매를 개발해 이목을 끈다. 가시광선과 자외선 영역의 빛을 모두 흡수할 수 있는 이 광촉매의 수소생산 효율은 기존의 광촉매보다 12배나 높다. 포항공과대학(포스텍)은 화학공학과 용기중 교수·통합과정 문현식 씨 연구팀이 백금(Pt)/질화탄소(g-C3N4)/이산화티타늄(TiO2)/이리듐산화물(IrOx)(이하 PCTI) 광촉매를 합성하는 데 성공, 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’에 최근 발표했다고 밝혔다. 청정에너지를 만들 수 있는 광촉매는 잠재력이 큰 기술이지만, 아직 에너지를 효율적으로 만들어내는 데에는 여러 어려움이 따랐다. 빛의 흡수가 비효율적일뿐더러, 표면의 반응속도가 느리다는 한계가 있었기 때문이다. 광촉매를 구성하는 반도체 물질에서 전자와 정공이 재결합
포항공과대학(포스텍)은 한국산업기술시험원(KTL)과 공동으로 수소에너지 핵심기술 중 하나인 소재의 수소취성 안전성 평가에 관한 국제표준을 2건 제정했다고 밝혔다. 포스텍 철강·에너지소재대학원 이종수 교수가 참여한 두 건의 국제표준은 수소취성 안전성을 평가하기 위한 고압 시험, 전기화학적 시험, 염수분무 시험 등 종합적인 수소취성 시험방법의 표준이다. 이는 수소에너지 인프라를 구축할 때 사용되는 재료의 안전성을 평가하기 위해 필수적으로 요구되는 시험방법이다. 수소취성이란 금속 안에 수소가 흡수돼, 금속의 기계적 성질이 취약해지는 현상을 말한다. 강철과 같은 금속 재료에 수소취성이 일어나면 큰 기계나 구조물이 파괴되는 등 심각한 안전사고가 일어나기도 한다. 친환경에너지인 수소에너지는 과도한 탄소 사용으로 인한 기후 위기를 극복할 수 있는 대안으로 주목받아 왔다. 이에 따라, 수소 연료 전지의 효율을 높이는 기술을 비롯, 수소 스테이션 구축 등의 기술들이 활발히 연구되어 실용화를 앞두고 있으나 소재의 수소취성에 관한 평가기술과 국제표준은 확립되어 있지 않았다. 이종수 교수 연구팀과 KTL 연구팀은 지난 10여 년간의 공동연구를 통해 국제표준을 제정했다. 이번 국제
포항공과대학, 할로겐 음이온 혼합해 P형 트랜지스터 개발 “문턱전압 0V 달성…성능 높으면서도 이력현상 없어” 생활을 윤택하게 해주는 3대 가전 중 하나인 로봇청소기는 편리하기는 하지만 방 문턱이 큰 장애물 중 하나다. 신나게 돌아가다가도 그다지 높지 않은 문턱에도 걸리기 때문이다. 전류가 흐르는 트랜지스터에도 이와 비슷한 문턱전압이 존재한다. 전압이 문턱전압을 넘기만 하면 트랜지스터의 출력단 저항이 급격히 낮아지며 전류가 쉽게 흘러, 문턱전압을 낮추면 트랜지스터의 성능을 높일 수 있게 된다. 포항공과대학(포스텍) 화학공학과 노용영 교수와 박사과정 휘휘주(Huihui Zhu)·아오리우(Ao Liu) 씨 연구팀은 삼성디스플레이와 함께 문턱전압이 0볼트(V)인 페로브스카이트 P형 반도체 트랜지스터를 개발했다. 전기 전도성이 뛰어난 할로겐화물 페로브스카이트는 트랜지스터의 성능을 획기적으로 높일 수 있는 소재로 주목을 받아왔다. 그러나 이 소재는 이온 이동으로 인해 결함이 생길 뿐만 아니라, 결함을 낮출 수 있는 ‘유기스페이서’라는 유기물의 크기도 제한적이어서 발전이 더뎠다. 연구팀은 트랜지스터의 안정성을 높이기 위해 할로겐 음이온(요오드-브로민-염소)을 혼합함으로
포스텍 임근배 교수팀, 힘 기반 리튬‧마그네슘 분리 메커니즘 정립 기후변화와 화석연료 고갈 위험으로 전기자동차 수요가 늘어나며, 동력원의 핵심인 리튬 역시 중요한 금속으로 몸값을 높이고 있다. 리튬은 주로 소금호수에서 증발과 침출 공정을 거쳐 추출할 수 있지만, 물속에 리튬과 함께 녹아 있는 다량의 마그네슘이 리튬 추출의 방해꾼 역할을 해왔다. 포스텍 기계공학과 임근배 교수·박사과정 이민수 씨·권혁진 박사 연구팀은 RIST(포항산업과학연구원) 정우철 박사와 공동으로 필터나 추출제를 전혀 사용하지 않는 전기력 기반의 리튬·마그네슘 이온 분리 방법을 개발, 재료과학 분야 국제 학술지 ‘재료화학 A 저널(Journal of Materials Chemistry A)’에 뒷표지 논문(back cover)으로 발표했다. 소금호수에서 리튬을 추출할 때, 마그네슘은 증발 공정에서 리튬과 화합물을 형성하고, 화학적 침전 공정에서는 리튬과 함께 침전되며 두 번에 걸쳐 손실을 유발한다. 자연히 소금호수의 마그네슘 함량이 늘어날수록 손실과 생산비용은 커질 수밖에 없다. 이를 개선하기 위해 다양한 방법이 제안됐지만, 특정 매개체에 의존하는 분리 방식은 실제 산업 분야에서 활용되기는
헬로티 김진희 기자 | 요즘 전자제품이 변신 중이다. 접었다 폈다 할 수 있는 폴더블(Foldable) 휴대전화부터 손목에 착 감기는 롤러블(Rollable) 전자시계, 더 넓은 화면으로 확장되는 익스텐더블(Extendable) 디스플레이와 같이 유연한 전자기기가 생활 속으로 들어왔다. 정말 종이처럼 접어 주머니에 넣고 다니는 디스플레이가 실현될 수 있을까? 그러나 변형이 가능한 소자에는 유연한 부품들이 사용되어야 하는데, 아직 여러 부품을 연결해주는 인터페이스용 소재는 실용화의 핵심이나 기술이 확보되지 못한 상태이다. 국내 대학 연구팀이 유연한 전자 소자들을 연결해주는 변형이 가능한 도전 필름을 개발했다. 포항공과대학(포스텍) 신소재공학과 정운룡 교수와 통합과정 황혜진씨, 공민식씨 연구팀은 전자전기공학과 송호진 교수, 화학과 박수진 교수와의 공동연구를 통해 회로 라인의 강성, 유연성 또는 신축성 여부와 관계없이 다른 전극과 물리적, 전기적으로 연결할 수 있는 ‘연신성 이방성 도전 필름(stretchable anisotropic conductive film, S-ACF)’을 개발했다. 이 연구 결과는 세계적으로 권위 있는 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Scie
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