버려지는 실내조명(빛)으로 배터리를 충전해 쓰는 에너지 재활용 시대가 앞당겨질 전망입니다. 조명 불빛의 충전 효율을 크게 끌어올린 전극 소재가 새롭게 개발됐기 때문입니다. UNIST 송현곤·권태혁 교수 연구팀은 실내조명을 이용한 에너지 효율을 13.2%까지 끌어올린 배터리 시스템을 개발했습니다. 이는 이제껏 개발된 광 충전 시스템 중 최고 기록인 11.5%를 훌쩍 뛰어넘습니다. 실내 조명으로 충전된다 연구진은 전극소재인 리튬망간산화물(LiMn2O4)에 리튬 이온을 더 빠르게 집어넣는 방법으로 충전효율을 높였습니다.

한국표준과학연구원(KRISS)은 3월 22일 발사된 국내 최초의 표준모델급 인공위성 '차세대중형위성 1호'의 망원경 핵심부품인 반사경을 모두 국산화하는 데 성공했습니다.반사경은 인공위성 카메라의 해상도를 결정하는 핵심부품입니다. 반사경의 지름이 클수록 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있지만, 대형 반사경은 전략물자로 사용될 수 있기에 해외 수입이 어렵습니다.

뇌는 복잡한 신호 전달 체계를 가지고 있습니다. 뇌 질환 치료의 실마리를 찾기 위해서는 이 체계에 대한 이해가 필수입니다. 즉 원하는 위치에서 뇌 신경을 자극하고, 이때 발생하는 신호를 정확히 측정함으로써 뇌 신경들이 신호를 주고받는 연결고리를 이해하는 것이 필요합니다.기초과학연구원(IBS) 분자 분광학 및 동력학 연구단(단장 조민행) 박홍규 교수(고려대 물리학과) 연구팀은 부작용 없이 빛으로 뇌신경을 자극하여 뇌 신호를 기록할 수 있는 나노장치를 개발했습니다.

서울대 공과대학 전기∙정보공학부 이병호 교수팀이 커다란 헤드셋 형태인 VR (Virtual Reality, 가상현실) 장치의 크기를 대폭 줄일 수 있는 새로운 VR 디스플레이 기술을 개발했습니다. 이번 연구로 VR의 대중 확산에 가장 큰 걸림돌이 되었던 거추장스럽고 불편한 착용감에 대한 문제를 해결할 수 있을 것으로 보입니다.

브리스톨 대학교 연구진은 청소년기일 때의 티라노사우르스와 다 자란 티라노사우르스의 턱 뼈를 면밀 조사해 그들이 먹이를 물어뜯는 방법의 차이 발견했다고 합니다. 연구진에 따르면 덜 성숙한 티라노사우르스는 뼈를 으스러트리며 물 수 있는 방식을 사용할 능력이 없었던 반면, 다 자란 티라노사우르스는 먹잇감의 뼈에서 살 덩어리를 뜯어내는데 훨씬 탁월하도록 육중하고 움푹 들어간 턱을 갖추고 있던 것으로 보입니다. 해당 연구는 ‘Anatomical Record’에 게재됐습니다.

‘The Conversation’에 흥미로운 질문이 올라왔습니다. 14살 마이클(Michael)이란 학생은 “만약 더 이상 인류는 진화하지 않고, 오징어나 문어와 같은 두족류 동물들이 계속 진화한다면 두족류가 지구를 점령하는 날이 올 수 있을까요?”라는 질문을 남겼는데요.

봉쇄령은 단거리 경주라기보다는 인내력을 요하는 운동에 가깝다. 따라서 훈련을 하지 않으면 마치 장거리 경주에서 갑자기 기운이 빠져버리는 것과 같은 순간을 맞이하게 될 것이다. 약 2주반쯤 지났을 때였다.

생체조직 너머의 또 다른 조직을 투시하는 광학현미경 기술이 개발됐습니다. 일반적으로 생체조직은 100μm(마이크로미터, 10-6m) 두께가 되면 광학현미경 투과 관찰이 힘듭니다. 생체조직의 구성 물질이 단백질, 지질 등으로 다양해 빛의 산란이 많기 때문입니다. 빛이 산란되면 초점이 맞지 않아 이미지가 흐릿하게 됩니다. 산란된 빛의 경로를 수정해 원래 목표인 초점으로 보내는 파면 제어 기술이 필요한 이유입니다. 산란매질(빛이 통과하는 물질) 굴절률 차이 때문에 빛이 진행방향이 달라지는 현상입니다.

한국표준과학연구원(KRISS) 이 5G 통신품질을 높여줄 '5G 주파수 필터'를 개발하는 데 성공했습니다. 통신사 간 주파수 간섭을 개선하고, 세계 최고 수준의 5G 통신품질을 구현하는 데 도움이 될 것으로 전망됩니다. 해당 연구결과는 'IEEE Access'에 게재됐습니다. 스티커처럼 붙이는 5G 주파수 필터 KRISS 융합연구팀은 인공지능을 기반으로 5G 통신시스템에 최적화된 성능을 가진 '5G 주파수 필터' 구조를 설계했습니다.

서울대학교 환경대학원 정수종 교수 연구팀과 중국 북경대학교, SUSTech, 미국 콜로라도 주립대학교로 구성된 공동 연구팀은 중국 내 지방 행정구역 수준의 장기간 수집된 고해상도 과거 차 생산량 자료와 기상자료를 활용해 극단적인 온도 변화(고온, 저온)와 차(茶) 생산량의 관계를 처음으로 밝혔습니다.

KAIST 전산학부 이흥규 교수 연구팀이 인공신경망 기반 딥페이크(deepfake) 탐지와 사진 위변조 탐지 소프트웨어인 '카이캐치(KaiCatch)'를 모바일 앱 형태로 개발해 서비스를 시작한다고 밝혔습니다. 이는 디지털콘텐츠 위변조 탐지가 필요한 공공기관, 산업계, 언론 및 방송사, 각종 포털 종사자들 및 일반인들도 손쉽게 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

한국기계연구원이 페로브스카이트 양자점(PQD・Perovskite Quantum Dot)으로 대기환경에서 세계 최고 수준의 효율과 안정성을 확보한 태양전지 제조 기술을 발표했습니다. 한국기계연구원 나노응용역학연구실 심형철 선임연구원은 페로브스카이트 양자점 태양전지의 이중 박막에서 일어나는 양이온 교환현상을 이용해 대기환경에서 최대 1000시간까지 안정적으로 16%의 효율을 유지하는 태양전지를 만드는 데 성공했습니다. 해당 연구는 'ACS Applied Materials and Interfaces'에 게재됐습니다.

성균관대학교 기계공학부·양자생명물리과학원 이진기 교수 연구팀이 자연모사 기술을 이용하여 3차원의 물 수송 다이오드 표면을 개발했다고 밝혔습니다. 레이저 가공 기법을 이용해 제작의 용이성을 확보했으며, 3차원 구조를 이용해 세계 최고 성능의 물 수송 다이오드 표면을 개발한 겁니다. 연구결과는 'Advanced Functional Materials'에 게재됐습니다.

UNIST 물리학과의 박경덕 교수팀은 2차원 반도체 '나노주름'의 물리적 특성을 제어하면서 이를 수 나노미터 수준의 정밀도로 관찰하는 데 성공했습니다. 연구진이 독자 개발한 '능동형 탐침 증강 광발광 나노현미경' 기술 덕분입니다. 이 기술로 2차원 반도체의 결함으로 여겨지던 나노주름이 발광소자 제작에 유리한 특성을 지닌다는 점도 실험적으로 입증됐습니다.

극지연구소는 북극해의 영구동토층이 어느 깊이까지 존재하는지 확인할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 영구동토층은 대기보다 두 배 가까이 많은 탄소를 붙잡고 있는 '냉동 보관소'이지만, 최근 지구온난화의 영향으로 빠르게 녹으면서 이산화탄소와 메탄가스를 대량 방출하고 있는 것으로 알려져 있습니다. 공기 중으로 흘러나온 이들은 다시 지구온난화를 부추깁니다.

KAIST 생명화학공학과 김도현 교수 연구팀이 원심력을 이용한 새로운 마이크로 및 나노 섬유 대량생산 공정을 개발했습니다. 김도현 교수 연구팀은 기존의 원심방사 공정을 발전시켜 방사 디스크를 여러 층으로 세분화한 멀티 원심방사 시스템을 고안해 다양한 고분자 마이크로 및 나노 섬유의 생산에 성공했습니다. 이 기술은 섬유의 대량생산뿐만 아니라, 다양한 종류의 섬유가 하나의 필터에 함유된 복합 필터 제조도 가능하게 해 폭넓은 분야에 응용될 것으로 기대됩니다.

KAIST 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀이 기체를 이온화시킨 플라즈마가 기체와 액체 사이 경계면의 유체역학적 안정성을 증가시키는 것을 최초로 발견하고 이를 규명하는 데 성공했습니다. 이번 연구 결과는 'Nature'에 게재됐습니다. 플라즈마(Plasma)기체가 높은 에너지로 가열돼 전하를 띄는 전자와 이온으로 분리된 상태를 말합니다.

신장 조직의 재생을 위해 삽입되는 지지체에 재생을 도울 생리활성물질을 도입한 연구결과가 소개됐습니다. 기존 고분자 지지체의 단점을 보완하고 지지체 자체의 재생유도능을 효과적으로 개선했다는데 의미가 있습니다. 해당 연구는 'ACS Nano'에 게재됐습니다. 생쥐모델의 신장 재생 160% 향상 차의과대하교 의생명과학과 한동근 교수 연구팀이 손상된 조직의 기능회복을 효과적으로 유도할 수 있는 생리활성물질을 함유한 생체활성 고분자 지지체를 개발했습니다.

최초의 블랙홀 영상을 공개한 EHT(Event Horizon Telescope) 국제 공동 연구팀은 M87 은하 중심에 있는 초대질량블랙홀의 편광 관측 영상을 공개했습니다. 편광은 특정한 방향으로만 진동하며 나아가는 빛(전자기파)를 말하는데요. 천문학자들이 블랙홀의 가장자리에서 강한 자기장의 증거인 편광을 관측할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다. 이 관측은 5천 5백만 광년 떨어진 M87 은하가 중심부 핵에서 고에너지 제트를 어떻게 내뿜을 수 있지를 설명하는 중요한 열쇠입니다.

KAIST 신소재공학과 홍승범 교수 연구팀은 다중스케일 다중모드 영상화 기술과 머신러닝(기계학습) 기법을 융합해서 고차원의 구조-물성 및 공정-구조 상관관계를 도출했습니다. 그리고 이를 인공지능과 3차원 다중 스케일 프린팅 기술을 활용해서 신소재 디자인부터 시장 진입까지의 기간을 획기적으로 단축할 수 있는 비전과 실행 플랫폼을 제안했습니다. M3I3 플랫폼은 고용량 에너지 소재 디자인에서 시작해서, 고밀도 메모리 소재, 고성능 자동차/항공 소재에도 응용 가능할 것으로 기대됩니다.