한국에너지기술연구원, 구멍 숭숭 그래핀 코팅 기술로 이차전지, 연료전지 내구성 잡았다 탄소중립 달성을 위해 태양광, 풍력 등 재생에너지 기술 뿐만 아니라 수소와 연료전지, 이차전지 등 에너지원을 저장/공급하는 차세대 에너지 소자 개발이 활발히 이루어지고 있다. 한국에너지기술연구원은 고온에너지전환연구실 김희연 박사 연구진이 연료전지 촉매 및 이차전지 전극 물질의 표면에 다공성 그래핀쉘을 코팅하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구진이 개발한 기술은 연료전지 촉매와 이차전지 전극의 내구성 저하 문제를 근본적으로 해결하는 기술로, 다공성 그래핀쉘을 연료전지 전극용 백금(또는 백금-전이금속 합금) 촉매와 이차전지 전극용 실리콘산화물에 적용해 내구성을 200% 이상 향상시킬 수 있다고 설명했다. 연구진은 2010년대 초부터 꿈의 소재라 불리는 그래핀*을 적용한 전극 소재 연구에 집중해왔다. 특히, 모두가 흠집이 없는 매끈한 그래핀을 만드는데 집중할 때, 연구진은 오히려 고정관념을 깨고 구멍이 숭숭 뚫린 다공성 그래핀에 집중했다. 다공성 그래핀을 금속 촉매의 표면에 코팅하는 경우, 중간중간 구멍을 가진 그래핀 껍질의 신축성과 보호효과로 인해 연료전지 및 이차전지의 성능저하
"기존 촉매 대비 400% 높은 전류밀도에서 수소 생산이 가능한 것 확인" 국내 연구진이 물을 전기분해해 고순도의 ‘수소’를 생산(수전해)하는 비용을 낮출 수 있는 망간 기반의 새로운 촉매를 개발했다. ‘수전해’ 방식은 온실가스를 배출하지 않는 친환경적인 수소 생산 방법이지만, 고가의 전력비용이 실용화의 걸림돌이 되고 있다. 수소를 보다 폭넓고 다양하게 활용하기 위해서는 생산단가를 대폭 낮춰야 하며, 따라서 적은 에너지로 수소를 생산할 수 있는 고성능 촉매 개발이 요구된다. 이리듐, 루테늄과 같은 귀금속은 산소발생 반응을 일으키기 위한 우수한 촉매로 수전해에 주로 사용되고 있지만, 가격이 비싸다는 단점이 있다. 따라서 가격이 저렴하고 우수한 전이금속 기반(니켈, 코발트, 철)의 수소·산소 발생 촉매의 개발이 중요하다. 지스트(광주과학기술원)는 지구‧환경공학부 이재영 교수 연구팀이 인하대학교 화학공학과 이기영 교수 연구팀과 공동으로 수행한 연구에서, 전도성 탄소와 혼합된 망간 기반 촉매를 활용해 촉매의 전기 전도도를 조절함으로써 수전해 성능을 향상시키는 데 성공했다고 발표했다. 망간 기반의 금속 산화물은 자연계에 존재하는 대표적인 물분해 반응 촉매로, 구조적인
펄스 레이저 광원을 활용한 친환경 회수 기술 개발 은 회수율 97%, 실리콘 회수율 95%, 회수된 자원의 순도는 99.99% 한국세라믹기술원은 정현성·허수원·정현진 박사 연구팀은 환경부의 ‘미래발생 폐자원의 재활용 촉진 기술 개발사업’을 통해 태양광 폐패널 자원 회수 기술 및 전처리 자동화 기술을 본격적으로 개발한다고 밝혔다. 무한한 에너지원인 태양광을 전기로 만드는 태양전지는 화석연료 대비 kWh당 생성되는 이산화탄소를 크게 줄일 수 있는 점에서 2050 탄소중립의 이산화탄소 배출량 감축목표에 부합하는 에너지 기술로 각광받고 있다. 그러나 태양광 패널의 기대수명은 20년 내외로 2050년에는 11만 5,250톤의 폐패널이 발생할 것으로 예상되며, 2023년 태양광 폐패널의 생산자 책임 재활용 제도가 도입이 되므로 기존 자원 회수 기술의 향상이 필요하다. 태양광 패널은 70%의 유리, 알루미늄, 플라스틱, 은 등으로 구성되어 있으며, 그 중 약 96%가 재활용이 가능하다. 현재, 태양광 폐패널의 재활용 공정은 폐패널을 파쇄하여 원료를 분리하기 때문에 원재료 분류과정이 복잡하고 순도를 높이기 위해 화학물질을 사용하거나 고온의 열처리 과정을 거쳐야하므로 에너지
포항공과대학교-한양대 공동연구팀, 리튬이온전지의 용량·수명을 더욱 정확하게 예측할 수 있는 AI 기술 개발 자가용과 버스, 택시에 이르기까지, 최근 도로에서는 전기자동차를 어렵지 않게 볼 수 있다. 전기자동차는 친환경적이면서 유지 비용이 저렴하다는 장점이 있지만, 배터리가 방전된다거나 수명이 다 되면 치명적인 사고가 일어날 수 있어 주의가 필요하다. 전기자동차에 주로 사용되는 리튬이온전지의 용량과 수명을 정확하게 예측하는 기술이 필요한 이유다. 포항공과대학교(포스텍)는 기계공학과 이승철 교수·박사과정 김승욱 씨 연구팀이 한양대 오기용 교수와의 공동연구를 통해 리튬이온전지의 용량·수명을 더욱 정확하게 예측할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 밝혔다. AI에 물리 지식을 더해 예측 성능을 획기적으로 높인 이 연구성과는 에너지 분야 국제 학술지 ‘어플라이드 에너지(Applied Energy)’에 최근 게재됐다. 배터리 용량을 예측하는 방법은 복잡한 배터리의 내부 구조를 단순화한 물리 기반 모델과 배터리의 전기적·기계적 응답을 활용한 AI 모델 두 가지로 나뉜다. 다만 기존의 AI 모델은 학습에 방대한 데이터가 필요한데다 학습하지 않은 데이터에 대해 예측
IBS 나노구조물리 연구단, 그래핀 단점 보완한 ‘홀리그래파인’ 합성 기초과학연구원(IBS)은 나노구조물리 연구단 이효영 부연구단장(성균관대학교 교수) 연구팀이 반도체 특성을 띠는 새로운 2차원 탄소 동소체인 ‘홀리그래파인’을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 반도체 구현이 어려운 그래핀의 단점을 보완하는 물질을 합성함으로써 광전자공학, 촉매, 센서 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 대표적인 탄소 동소체는 다이아몬드와 흑연이다. 그래핀, 풀러렌, 탄소 나노튜브 등 현대에 발견된 다양한 탄소 동소체는 나노물질 과학에 혁명을 일으키고 있다. 특히 그래핀의 전자 이동 속도는 실리콘의 140배에 이르고 강도는 강철의 200배에 달하여 꿈의 소재로 각광을 받았다. 하지만 그래핀은 밴드갭이 없어 반도체로 사용하기에 한계가 있다. 밴드갭이 존재해야 때로는 전기를 통하게 하고 때로는 통하지 않게 하는 반도체로 활용할 수 있다. 그래핀의 한계를 보완하기 위해 빠른 전하 이동 속도를 가지는 동시에 밴드갭 조절이 가능한 새로운 유형의 2차원 탄소 동소체를 찾는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그래핀에 물리적·화학적 방법으로 구멍을 생성하면 전류의 흐름을 방해하여
이오노머 미세다공성 구조에 영향 미치는 분산용매 파라미터 발견 고온, 무가습 조건에서 고분자전해질 수소연료전지 성능 향상 수소연료전지는 수소와 공기 중의 산소의 반응을 통해 전기 에너지를 만들어내는 장치로, 공해 물질을 배출하지 않아 친환경 전원 공급 장치로 주목받고 있다. 다양한 방식의 수소연료전지 가운데 이온교환이 가능한 고분자 막을 전해질로 사용하는 고분자전해질 연료전지(PEMFC)는 비교적 무게가 가볍고 시동 시간이 빨라 가정용, 자동차용 전원으로 연구되고 있다. PEMFC는 작동 온도가 높을수록 전기화학 반응 속도가 빨라지고 불순물에 대한 높은 저항성을 갖기 때문에 고성능을 요구하는 트럭, 지하철, 기차, 비행기, 선박 등에 사용될 수 있다. 그러나 100℃ 이상의 고온에서는 고분자 내 수분이 증발하면서 이온전도도가 감소하는 것을 방지하기 위해 별도의 냉각 시스템이 필요하고, 이로인해 증가되는 무게는 PEMFC의 효율성 저하로 이어진다. 냉각 시스템 없이 PEMFC를 사용하기 위해서는 80~200℃의 고온·무가습 조건에서의 성능 개선이 필요한 상황이다. 한국과학기술연구원(KIST)은 물질구조제어연구센터 이성수 박사팀이 로스알라모스 연구소(LANL)
'2030 비전·성장전략' 발표 배터리 소재 사업에 4조원 투자…美에 양극박·전해액 소재 공장 건설 검토 롯데케미칼이 미래 성장동력으로 낙점한 수소 에너지와 배터리 소재 사업에 2030년까지 총 10조원을 투자하며 체질 개선에 나선다. 특히 전기차 시장이 급성장하는 미국에서 배터리 소재 사업에 대한 투자를 대폭 확대하며 글로벌 배터리 소재 선두기업으로 거듭나겠다는 포부도 밝혔다. 롯데케미칼은 지난 19일 서울 송파구 롯데월드타워에서 김교현 롯데그룹 화학군 총괄부회장 등 주요 경영진이 참석한 가운데 이 같은 내용을 담은 '롯데케미칼 2030 비전·성장전략'을 발표했다. 롯데케미칼이 발표한 '2030 비전'은 2030년까지 매출 50조원을 달성한다는 재무적 목표와 탄소감축 성장을 이루겠다는 비재무적 목표가 핵심이다. '2030년 매출 50조원' 달성을 위해 롯데케미칼은 범용 석유화학 사업 매출을 지난해 11조원에서 20조원으로 확대하고, 고부가 스페셜티 사업은 7조원에서 18조원으로 키울 계획이다. 친환경 사업에서는 2030년까지 총 11조원의 투자를 집행해 수소에너지 5조원, 배터리 소재 5조원, 재활용·바이오 플라스틱 2조원 등 연 매출 총 12조원을 달성하
“저(低)소비·고(高)효율로 뿌리기업 에너지 부담 덜어낸다” 중소기업중앙회는 지난 20일 여의도 중소기업중앙회에서 ‘뿌리산업위원회’를 개최했다고 밝혔다. 뿌리산업위원회는 연매출 162조원, 51만명이 근무하는 뿌리산업의 애로발굴과 정책대응을 위해 6대 뿌리업종 협동조합을 중심으로 구성된 위원회다. 6대 뿌리업종은 △금형, △소성가공(단조), △열처리, △주조, △용접, △표면처리가 해당된다. 이날 위원회에는 위원장인 신용문 한국금형공업협동조합 이사장을 비롯해, 강동한 한국단조공업협동조합 이사장, 은종목 한국용접공업협동조합 이사장 등 뿌리협동조합 관계자 20여명이 참석했다. 이날 위원회에서는 뿌리기업의 에너지 비용 부담완화를 위해 중앙회와 한국전력이 추진 중인 ‘체감형 상생사업’이 첫 선을 보였다. 양 기관은 올해 초부터 다양한 상생사업을 협의한 것으로 알려졌으며, 총 43억원 규모 3대 분야 6개 상생사업을 시범사업으로 마련하였다. 6개 상생사업은 △ESCO사업확대 △노후공동시설 교체지원 △스마트공장 구축지원 △제품혁신 등 컨설팅지원 △핵심인력 장기재직 유도, △임직원 복지향상 등이다. 이번 상생사업은 즉각적으로 성과를 체감할 수 있도록 △수혜대상에 협동조합
'최고' LCC 효소 분해 속도 두 배…에너지절약형 재활용 체제 구축에 도움 기대 플라스틱은 매립하면 수백년이 가도 썩지 않지만 이를 만 하루가 안 되는 짧은 시간에 분해하는 효소가 발견돼 학계에 보고됐다. 플라스틱을 분해하는 효소가 발견된 것이 처음은 아니지만 이 효소는 지금까지 발견된 효소 중 분해속도가 가장 빠른 것으로 제시돼 주목을 받고있다. 독일 라이프치히대학과 과학 전문 매체 '사이언스얼러트'(ScienceAlert) 등에 따르면 이 대학 '분석화학연구소'의 크리스티안 조넨데커 박사가 이끄는 연구팀은 라이프치히 공동묘지의 두엄 더미에서 발견한 폴리에스터 가수분해효소 'PHL7'에 관한 연구 결과를 유럽화학학회가 발행하는 저널 '켐서스켐'(ChemSusChem)에 발표했다. 연구팀은 PHL7을 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 계열 플라스틱 분해에서 최고로 꼽혀온 LCC 효소와 비교하는 실험을 했다. LCC는 지난 2016년 일본의 자원재활용 공장에서 처음 발견된 PET 분해 효소로 플라스틱 분해 효소의 최적 표준이 돼왔으며, 이를 변형해 플라스틱 분해 능력을 강화하려는 연구가 진행돼 왔다. 연구팀이 PET를 효소가 들어있는 용액에 담가놓는 결과,
향후 IPO 검토 등 이차전지·반도체 소재 관련 종합 소재 기업으로 육성 계획 LS그룹이 LS니꼬동제련의 일본 컨소시엄 지분 전량을 매입한다. 1999년 LG전선 등과 일본 금속회사 JX금속을 중심으로 한 JKJS(Japan Korea Joint Smelting) 컨소시엄이 합작해 설립한 이후 23년만이다. 그룹 지주회사인 (주)LS는 19일, 주요 계열사 중 하나인 LS니꼬동제련의 2대 주주 JKJS가 보유한 49.9% 지분을 9,331억원에 사들인다는 내용의 안건을 이사회로부터 승인 받고, 주식매매계약서(SPA)를 체결했다. 이를 위해 LS는 사모투자펀드(PEF) 운용사 JKL파트너스로부터 재무적 투자를 받는다. LS는 JKL에게 교환사채를 발행해 우선 LS니꼬동제련의 100% 지분을 확보하며, JKL은 추후 (주)LS가 보유한 동제련 주식의 24.9%를 교환사채와 교환할 수 있게 된다. LS니꼬동제련은 국내 최대의 비철금속소재 기업으로 전기동 생산량 세계 2위(단일 제련소 기준)인 온산제련소를 보유하고 있다. 지난해 매출액 9조 9,015억원, 영업이익 3,544억원, 총자산 3조 9,060억원을 기록했다. 또한 LS니꼬동제련은 그룹의 디지털 전환(Di
글로벌 신사업 발굴·확장 위해 법인 설립… 泰 재계1위 CP그룹 현지 물류 수주, 사업 개시 친환경 전기트럭 투입, CP 물류센터에서 방콕 전역의 편의점 ‘세븐일레븐’으로 물품 운송 현대글로비스가 태국에 법인을 설립하고 글로벌 물류 신사업 발굴에 적극적으로 나선다. 글로벌 SCM 전문기업 현대글로비스는 최근 태국 방콕에서 김정훈 현대글로비스 대표이사(사장)와 코삭 차이라스미삭 (Korsak Chairasmisak) 태국 CP그룹(Charoen Pokphand Group) 수석부회장 등이 참석한 가운데 법인 개소식을 가졌다고 19일 밝혔다. 법인 명칭은 ‘현대글로비스 로지스틱스 타일랜드(Hyundai Glovis Logistics Thailand)’로 현지 자동차 부품 제조사 및 물류사와의 합작법인(JV) 형태다. 현대글로비스는 ▲현지 우량 식품∙유통 기업과 파트너십 구축 ▲자동차 산업 공급망 구축 ▲글로벌 제조사 대상 3PL(Third Party Logistics, 제3자물류) 등을 전개할 예정이다. 현대글로비스는 법인을 통해 태국 재계 1위 CP그룹의 계열사 물류 전반의 관리 효율성을 높이는 프로젝트를 추진한다. 현대글로비스는 연내 전기트럭 150대를 투입
IDS Imaging Development Systems GmbH의 Martin Hennemann 박사 인터뷰 정리 3D 카메라와 3D 이미지 프로세싱 기술이 발전하면서 넓은 범위의 애플리케이션까지 측정이 가능해졌다. 이들은 기계의 ‘눈’ 역할을 하며 물체의 위치, 크기 및 방향을 토대로 의사 결정 자동화를 가능하게 하는 3D 공간 표현을 제공한다. 많은 자동화된 산업 프로세스에 3D 이미징 기술은 필수다. IDS Imaging Development Systems GmbH의 Martin Hennemann 박사는 Ensenso S 3D 카메라 시리즈의 기능, 이점, 및 주요 발전에 관해 설명하면서 3D 이미지 처리의 애플리케이션 가능성에 대해 논의했다. Q. 3D 머신 비전은 산업 프로세스, 특히 자동화 기술에 어떤 영향을 미쳤는가? A. 3D 이미지 프로세싱은 자동화 기술의 중심이 되었다. 로봇 공학과 결합해 컨테이너의 자동 피킹, 픽 앤 플레이스, 어셈블리 동작, 상품 또는 배송의 취급 및 저장과 같은 내부 물류 애플리케이션의 일부인 디팔레타이징에 사용되고 있다. 3D 이미징 기술의 주요 장점은 산업 프로세스에서 인간의 상호 작용을 더 줄일 수 있다는 것이
산업용 사물 인터넷(IIoT) 장치는 일반적으로 데이터 감지 및 릴레이를 위한 간단한 게이트웨이 역할을 하며, 클라우드 연결을 통해 무거운 리프팅이나 다량의 수치 데이터를 처리한다. 오늘날 공장에서 사용되는 머신 비전 센서는 대량의 데이터를 계속해서 고속으로 생산한다. 이렇게 생산되는 많은 데이터를 처리하려면 어떤 새로운 솔루션이 필요할까? 로컬 컴퓨팅으로 소스에서 데이터 감소 체계를 지원해 데이터 처리 및 인라인 검사 속도를 높이는 ‘엣지 컴퓨팅’이 새로운 패러다임으로 떠오르고 있다. 1. 가속화된 데이터를 처리하는 방법은? 품질을 보장하고 자동화를 추진하며, 사용자 지정을 실현하기 위한 오늘날 공장에서는 생산 현장에서 직접 데이터를 생성하고 처리해야 한다. 제조업체들은 이런 자동화 프로세스뿐만 아니라 재구성·수요에 따라 고품질 제품을 생산하는 적시 프로세스를 추진하기 위해 정보 통신용 네트워크 스마트 장치의 4차 산업혁명 개념을 받아들이고 있다. 스마트 센서는 디지털화와 컴퓨팅이 ‘엣지(가장자리)’에서 이뤄지는 공장 생태계의 필수 요소다. 엣지 장치는 데이터 부하를 줄이고, 전자상거래 시스템에 실시간 정보를 제공하는 수준의 유의미한 결과를 보고한다. 조직
미래 기술을 선보이는 RobotBrag 전시회는 Danish Technological Institute(DTI)와 덴마크 로봇협회(DIRA)가 주최하는 행사로, 올해 76개의 회사와 3000명 이상의 관람객이 참석했다. DTI는 전시회에서 빈 픽킹 애플리케이션을 포함한 몇 가지 혁신적인 어플리케이션 전시를 통해 ‘로봇’이라는 단어의 100주년을 기념하고자 했다. DTI는 스칸디나비아의 기술을 이끌어 가는 대변자로써, 이번 전시회에서 기술력이 뛰어난 빈 픽킹 데모를 구성해 전시하기로 한 것이다. 이 데모에서 로봇이 세 개의 서로 다른 빈에서 물체를 선택해 출력 빈에 넣는 ‘주문 선택/주문 이행’ 어플리케이션을 시연하고자 했지만, 이 어플리케이션을 수행할 수 있는 3D 비전 기술이 필요했다. 또한 준비 기한은 3주밖에 남지 않았다. 3주 이내에 구축 과제, 해결해야 할 점들은? DTI는 3주라는 짧은 시간 안에 카메라, 비전 시스템을 찾아 빈 픽킹 데모를 구축해야 했다. 데모를 구축하기 위해 몇 가지 필요 조건이 있다. 첫째, 다양한 소재 등을 픽킹할 수 있는 정교함이다. 로봇은 작은 물체들과 큰 물체, 반짝이는 금속, 투명한 가방, 무광택의 검은 물체 등의 모
글로벌 머신비전 선도업체 바슬러(Basler)는 공장 자동화, 제약, 교통 및 다양한 시장의 애플리케이션을 위한 고품질 카메라와 액세서리 제조 분야를 선도하고 있다. 또한 최근 다양한 인수합병을 통해 단순 카메라 제조업체가 아닌 ‘토탈 비전 솔루션’ 공급 업체로의 변화 의지를 보여주고 있다. 최근 한국 파트너였던 이오비스와 다트비젼의 머신비전 사업을 인수하며 한국 시장 공략을 강화했다. 바슬러는 아시아 및 한국 시장의 성장을 위해 과감한 투자를 진행하고 있는데, 그렇다면 향후 바슬러의 전략은 어떨까. 지난 SF+AW 2022에서 바슬러의 총 윤푸(Chong Yoon Foo) Basler Managing Director & Basler Korea 대표를 만났다. Q. SF+AW 2022 전시회장을 보면서 무엇을 느꼈는지 궁금하다. A. 2년 전에 방문했을 때는 'AI, 딥러닝'이 핫한 주제였다. 지금은 로봇과 비전이 합쳐진 로봇비전 솔루션이 눈에 띈다. Q. 한국 머신비전 산업에 대한 평가를 한다면? 기술과 제품 수준은 어떤가? A. SF+AW 2022 전시장 내부에서만 바라본 개인적인 견해이지만, 한국에서의 머신비전 산업은 일본 등의 아시아 국가와 비
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