달걀 세우기? "공중부양까지 성공"

KERI 최규하 원장을 비롯한 실험팀은 '초전도'라는 특수한 전자기 현상을 활용하면 계란을 세울 수 있지 않을까 생각했습니다. '초전도(Superconductivity)'는 금속 등의 물질을 일정 온도 이하로 냉각하면 갑자기 전기 저항을 잃고 전류를 무제한으로 흘려보내는 현상을 말합니다. 초전도체, 즉 초전도 상태가 된 물질은 내부로 자기장이 통과하지 못하고 밀려나는 일명 '마이스너 효과(Meissner effect)'라는 특성을 갖습니다. 자석 위에 초전도체를 갖다 대면 공중부양을 하는 신기한 현상이 나타나는 이유입니다.

'제대로 느끼는' 인공피부 개발?!

연구팀은 낮은 이력현상과 센서 간 높은 균일성을 확보하기 위해 미세유체공정과 화학증착 기법을 활용했습니다. 연구팀은 균일한 기판을 제작하기 위해 미세유체공정을 활용해 균일한 기공 크기의 고분자 스펀지를 제작했습니다. 미세유체공정이란 T정션에 물상과 기름상을 서로 다른 유속으로 주입하여 두 상의 상분리를 활용하는 기술을 말하는데요. 본 미세유체공정에서는 물과 기름상의 유속을 조절해 기공의 크기 또한 조절이 가능하다고 합니다. 스펀지 기공의 크기는 1.43 %의 변동계수 값을 보였습니다. 연구팀은 전산 시뮬레이션을 통해 스펀지의 기공의 크기의 변동계수 값이 클수록 센서 간 균일성이 낮아짐을 확인했습니다.

유연·정밀 전극, 3D 프린팅으로 OK

기초과학연구원 나노의학 연구단 박장웅 연구위원 연구팀이 울산과학기술원 이창영 교수팀과 공동으로 차세대 웨어러블 전자기기에 적용할 수 있는 3차원 전극 배선 기술을 개발했습니다. 에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 공동으로 자유자재로 늘어나는 금속 복합체를 제조하고, 이를 3D 프린팅을 통해 상온에서 세밀하게 3차원 전극으로 배선하는 기술 개발에 성공했다고 합니다.

화학 약품 없이 물 살균·소독 OK

한국과학기술연구원 물자원순환연구센터 홍석원 센터장 연구팀은 포항공대 환경공학부 조강우 교수팀과의 공동연구를 통해 화학약품 없이도 물속의 박테리아와 바이러스를 완벽하게 살균할 수 있는 촉매와 시스템을 개발했습니다. 에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 자외선과 전원만 동시에 공급하는 방식을 이용했다고 합니다.

스마트폰으로 쥐 움직임 조종 성공

연구팀은 이 기기를 쥐의 뇌 보상회로에 이식한 후 도파민 활성 약물과 억제 약물이 든 카트리지를 기기와 결합했습니다. 그 후 간단한 스마트폰 앱 제어와 도파민 활성 약물을 이용해 원하는 타이밍에 자유롭게 움직이는 쥐의 행동을 증가 및 억제하는 데 성공했다고 합니다.

소금으로 배터리 만든다

한국과학기술연구원 에너지저장연구단 정경윤 박사팀이 바닷물 속에 풍부하게 존재하는 소금의 주요 구성성분인 염화나트륨(NaCl)을 기반으로 하는 나트륨이온 이차전지용 전극 재료를 개발하는 데 성공했다고 밝혔습니다. 에 게재된 논문에 따르면 KIST 연구진은 특별한 전기화학 공정을 이용했다고 합니다.

탄소나노튜브섬유, 상용화 길 열렸다

한국과학기술연구원(KIST) 탄소융합소재연구센터 김승민 박사, 기능성복합소재연구센터 정현수 박사, 서울대학교 재료공학부 박종래 교수 공동 연구팀은 매우 가벼우면서 높은 강도와 전기전도도를 갖는 탄소나노튜브섬유를 빠르게 제조하는 방법을 개발했다고 밝혔습니다. 에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 기존 두 가지 탄소나노튜브섬유 제조법의 장점만을 융합해 새로운 제조 방법을 개발했다고 합니다.

피부처럼 섬세한 센서 개발

인공 피부 기반의 전자기기는 휴머노이드 로봇 또는 인체와 유사한 메디컬 장치의 구현에 반드시 필요하며 특히 생체의 기계적 감각수용체를 모사해 압력과 진동에 대해 뛰어난 민감도를 가지는 촉각 센서가 요구됩니다. 뿐만 아니라 센서에 의해 발생된 전기신호는 실제 사람의 뇌가 인지할 수 있는 뉴런세포의 그것과 유사한 형태가 돼야 하죠. 기존에 발표된 기계적 센서 연구들은 주로 기계적 압력을 측정하는 정도였습니다. DGIST 에너지융합연구부 최창순 선임연구원팀이 성균관대 천성우 박사와 공동 연구팀으로 인간피부가 느끼는 압력과 진동을 유사하게

수소 분리막의 투과도 정밀 측정한다

한국과학기술연구원 에너지소재연구단 이영수 박사팀이 금속 수소 분리막의 수소 투과도를 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔습니다. 에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 압력이 변하는 조건에서의 투과도를 해석하기 위해 수소 분리막 내부에서 시간에 따라 변하는 수소 농도를 시뮬레이션했는데요. 시뮬레이션 결과를 새로운 방식으로 재해석한 덕분에 압력이 변하는 조건에서도 정확한 수소 투과도를 얻을 수 있었다고 합니다. 

저가형 차세대 연료전지 촉매 기술 개발

에 게재된 논문에 따르면 연구진은 코발트 재질의 코어에 그래핀 구조의 탄소 껍질을 갖는 코어-쉘(Core-Shell) 구조의 촉매를 개발해 경제성을 비롯한 성능 및 내구성이 우수한 촉매를 개발했습니다. 코어-쉘 구조란 중심에 존재하는 코어물질을 쉘을 형성하는 물질이 둘러싼 구조를 말합니다. 

불소로 그래핀 3배 더 빨리 만든다

기초과학연구원 연구진이 초고속 그래핀 성장법을 개발했다고 합니다. 에 게재된 논문에 따르면 IBS 다차원 탄소재료 연구단의 펑딩(Feng Ding) 그룹리더 팀은 중국 연구진과의 공동연구를 통해 불소(F)를 주입해 기존보다 3배 빠른 속도로 그래핀을 성장시키는 데 성공했다고 합니다.

나노포어 기반 탐지 기술 '빛' 보나

UNIST 에너지 및 화학공학부의 이창영 교수팀이 '탄소나노튜브의 내부 채널을 이용한 나노포어(nanopore) 분석법'으로 이온 하나를 탐지하는 실험에 성공했다고 합니다. 에 게재된 논문에 따르면 연구팀은 얇은 플라스틱에 탄소나노튜브 구멍이 고르게 박힌 막을 제작해 활용했다고 합니다. 

만능물질 '다강체' 더 강하게

UNIST 자연과학부의 이근식 교수팀이  미국 버클리대의 씨엔짱(Xiang Zhang) 교수팀과 공동으로 '새로운 개념의 이종(二種)다강체 구현' 가능성을 입증했다고 합니다. 에 게재된 논문에 따르면 연구진은 자기성이 강한(강자성) 물질과 전기적 성질이 강한(강유전성) 물질을 화학 결합으로 단단하게 묶어 두 성질의 상관 관계를 높이는 방식을 고안했다고 하는데요. 이론적 계산으로 증명한 이 방식에서는, 반데르발스 힘에 의한 화학 결합을 이용했다고 합니다.