‘스테인리스 철강은 무겁다’, 고정관념 깼다!

한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 철강재료연구실 이창훈 박사 연구팀의 연구성과가 2020년 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 재료분야 Top100에 선정됐습니다. 해당 연구성과는 기존의 스테인리스 철강 대비 약 20% 가벼운 경량 스테인리스 철강을 세계 최초로 개발한 기술인데요.기존의 경량 철강은 철에 가벼운 합금원소인 알루미늄을 첨가해 경량화를 달성해왔습니다. 이때 첨가되는 알루미늄은 쉽게 깨지는 취성을 증가시켜 알루미늄을 철에 10% 이상 첨가하기 힘든 한계가 있었죠. 연구팀은 12%의 알루미늄을 첨가하

MRI 기반으로 CT 영상 생성하는 인공지능 기술 개발

경두개 집속 초음파*는 두개골을 열지 않고 초음파 에너지를 뇌의 특정 영역에 전달해 퇴행성 운동장애, 난치성 통증 및 정신질환 등을 치료할 수 있는 기술입니다. 이 치료술은 뇌 병변의 위치를 파악하는 영상기반의 기술과 함께 사용되어야 하는데요. 두개골을 통과한 초음파 초점이 정확히 뇌 병변에 맺히게 하기 위해서는 MRI만으로 파악되기 힘든 환자의 두개골 정보를 CT를 통해 얻어야만 했습니다. 하지만 방사선 노출이 불가피한 CT는 검사를 자주 해야하는 환자나 소아·임산부 환자의 경우 안전에 대한 우려가 있습니다.*경두개 저강도 집속초

실시간 은폐를 위한 생체모방 인공 카멜레온 스킨

공과대학 고승환 교수(서울대학교) 연구팀이 얇은 온도 감응형 액정잉크와 얇고 유연한 은나노와이어 히터를 기반으로 다양한 환경에서 은폐가 가능한 인공 카멜레온 스킨을 개발했습니다. 인공 은폐 소자는 전장에서 아군의 생존률을 높이기 위한 기술로써 1800년대부터 꾸준히 다양한 방식으로 개발되어오며 현재까지도 중요한 군사 기술 중 하나로 지속적인 연구가 수행되고 있는데요. 카멜레온, 문어와 같이 자연계에 존재하는 은폐 기술을 군사용 뿐만 아니라 최근 급부상하고 있는 웨어러블 디바이스, 소프트 로봇 등의 다양한 형태의 응용으로 많은 연구

에너지 비용 낮춘 상온 액상 분리막 개발

KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 고동연 교수 연구팀이 상온에서 크기 차이 0.1 나노미터(nm) 이하의 액상 유기물질을 직접 분리할 수 있는 유기용매 정삼투 시스템을 개발했다고 12일 밝혔습니다. 액체 혼합물의 대규모 분리 공정은 주로 물질의 끓는점 차이를 이용하는 증류법을 사용합니다. 이때 전 세계적으로 막대한 양의 에너지가 소비되는데요. 특히, 석유화학 산업의 기초가 되는 액상 탄화수소들은 섬유, 플라스틱 등 일상생활과 밀접한 소재 개발에 필수적이기 때문에 이들을 저에너지, 저탄소 공정을 통해 분리하는 새로운 미래지향적

소각되는 폐 난방용 파이프, 업사이클링 제품으로 재탄생

난방용 파이프(가교 폴리에틸렌 파이프)1는 내열성 및 내구성이 높아 꾸준히 수요가 증가하고 있습니다. 이에 따라 난방용 파이프를 제조할 때 발생하는 약 10%의 불량품, 스크랩(부산물)과 사용 후 폐기물도 매년 증가하는 추세에 있으나, 열경화성 수지이기 때문에 재가공이 어려워 대부분을 매립 혹은 소각 합니다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 물질구조제어연구센터 홍순만 박사팀은 산·학·연 협력 연구를 통해 친환경 초(아)임계2 유체 공정을 적용한 폐 난방용 파이프의 재활용 기술 개발에 성공하였다고 밝혔습니다. 연구팀은 연속

KAIST, 유체 제어 기술로 대면적 기능성 나노 박막 제작 기술 개발

KAIST(총장 이광형)는 신소재공학과 스티브 박, 김일두 교수 공동 연구팀이 세계 최초로 금속 나노입자가 결착된 전도성 금속 유기 골격체 나노 박막을 대면적으로 제작하는 새로운 공정 기술을 개발했다고 11일 밝혔습니다. 다공성 구조를 가지는 2차원 전도성 금속유기골격체(Metal-Organic Frameworks, 이하 MOF)*는 전도성 유기 리간드 도입을 통해 전하 수송, 전계 효과 및 전자 상호작용과 같은 전기적 특성 제어 및 초소형 금속 나노입자 촉매의 주입이 가능해, 높은 선택성과 민감도를 요구하는 가스 센서 분야의 차세

바이러스 DNA의 핵 수송 기전 규명

외부에서 DNA를 주입하여 질병을 치료하는 유전자치료법이나 DNA 백신 개발에서 가장 큰 기술적 난제는 DNA를 핵 속으로 정확하게 전달하는 것입니다. 세계 인구의 50~90%가 인간거대세포바이러스(HCMV)에 만성감염 되어 있습니다. 건강한 사람에서는 외관적으로 증상이 없지만, 유아는 청력 상실, 뇌성마비 장애를 겪고, 면역력이 약한 고령자에게서는 심혈관계 질환, 면역기능 결핍이 유발됩니다. HCMV 관련 장애아 및 고령 환자의 보살핌 및 치료에 필요한 막대한 사회경제적 비용을 고려해서 전미백신자문위원회는 우선순위로 개발되어야 할

해킹 공격에도 시스템 상태를 정확히 추정하는 새로운 보안 알고리즘 개발

DGIST(총장 국양) 정보통신융합전공 은용순 교수팀은 사이버물리시스템 제어에 있어 핵심요소인 시스템 상태추정 기법의 보안 안정성과 자율복원성을 동시에 보장하는 새로운 알고리즘을 개발했습니다. 이번 연구는 센서공격을 견디는 사이버물리보안 상태추정기능의 실용성을 한충 더 높여, 향후 관련 현장에서의 적용이 기대됩니다. 네트워크망을 이용해 실제 세계의 다양한 컴퓨터 시스템을 가상으로 제어하는 ‘사이버물리시스템’은 4차 산업혁명 시대의 핵심기술입니. 다양한 컴퓨터 시스템을 이루는 유한한 개수의 변수들을 통해 시스템 작동을 예측하는데, 이

수소전기차의 심장, 연료전지 부식 문제 극복한다

수소를 연료로 이용해 전기에너지를 생성하는 친환경 발전장치인 수소연료전지는 수소전기차에서는 엔진과 같은 역할을 합니다. 그러나 연료전지의 핵심 구성요소인 백금 촉매를 지지하기 위해 사용되는 탄소 입자가 쉽게 부식되어 연료전지의 수명이 길지 않다는 문제가 있습니. 부식된 연료전지는 새로이 교체가 필요한데, 수백~수천만 원을 호가하는 연료전지 교체 비용은 차주로서는 부담스러울 수 밖에 없습니다. 국내 연구진이 이러한 문제를 해결해 수소연료전지의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있는 기술을 개발했습니다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석

‘미니 뇌’, 더욱 크고 정교하게 만든다

기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노의학 연구단(단장 천진우) 조승우 연구위원(연세대 생명공학과 교수) 연구팀은 실제 인간 뇌와 유사한 환경을 구현한 ‘뇌 오가노이드 배양 플랫폼’을 개발하여‘미니 뇌’제작에 성공했습니다. 이는 신생아의 뇌 수준에 가깝게 성숙한 데다, 기존보다 2배 이상 크게 제작됐습니다. ‘뇌 오가노이드(organoid)1’는 뇌 연구를 위한 최적의 모델로 각광받는데요. 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)2를 배양하여 만들 수 있습니다. 다만 기존 뇌 오가노이드는 태아 수준

광 네트워크 기반 GPU 메모리 시스템 개발

소수의 글로벌 기업 주도하에 개발/생산되던 GPU(Graphic Processing Unit)의 메모리 시스템을, 이종 메모리와 광 네트워크를 활용해 용량과 대역폭 모두를 대폭 향상한 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐습니다.*이종 메모리: 서로 다른 특성을 가진 메모리를 통합한 메모리*광 네트워크: 빛으로 변환된 신호를 사용하여 정보를 전달하는 통신 수단.*GPU: 여러 프로세스를 병렬적으로 빠르게 처리할 수 있는 연산 장치. KAIST(총장 이광형)는 전기및전자공학부 정명수 교수 연구팀(컴퓨터 아키텍처 및 운영체제 연구실)이 3D

포스트 그래핀의 대표 주자, ‘흑린’으로 만드는 초극미세 반도체

반도체는 회로의 선폭을 가늘게 만들수록 성능 향상에 유리합니다. 단위 면적당 더 많은 소자를 집적할 수 있기 때문이죠. 산업계에서는 선폭이 5nm 정도인 ‘5나노 반도체’가 최근 상용화에 들어섰습니다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 다차원 탄소재료 연구단 이종훈 그룹리더(UNIST 교수)와 펑딩 그룹리더(UNIST 교수) 연구팀은 2차원 흑린을 이용해 선폭 4.3Å(0.43nm)의 전도성 채널을 구현했습니다. 이는 나노미터 한계를 뛰어넘어 옹스트롬(Å‧1Å은 0.1nm) 단위 선폭의 초극미세 반도체 소자 가능성을 실험적으로

인체 세포막 특성 모사해 바이오센서 민감도 획기적 개선

국내 연구진이 세포막을 이용해 민감도를 획기적으로 개선한 바이오센서 원천기술을 개발하는 데 성공했습니다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 뇌과학연구소 유용상 박사, 센서시스템연구센터 김철기 박사팀이 고려대학교(고려대, 총장 정진택) 화공생명공학과 안동준 교수팀과의 공동연구를 통해 ‘전기신호를 이용하는 분자 검출기술(FET, 전계효과 트랜지스터)’의 민감도를 획기적으로 끌어 올리는 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 전기신호를 이용하는 센서 기술인 FET 기반 분자검출 기술은 그간 바이러스, 단백질, DNA 등 다양한 분자를