세기원, 찾아가는 중소기업시책 설명회 개최

지난달 11일 한국세라믹기술원(원장 김민) 본관 지하 대강당에서 ‘2014 찾아가는 중소기업시책 설명회’가 열렸다. 서울지방중소기업청과 한국세라믹기술원 세라믹스창업보육센터(센터장 박윤현) 주관으로 열린 이번 설명회는 중소기업청에서 실시중인 시책들과 R&D, 창업, 자금 상담 등 각종 지원혜택에 대해 설명하는 자리였다.
이 사업은 중소기업의 신기술과 신제품 개발 및 제품공정혁신에 드는 관련비용을 국가가 지원해 경쟁력을 확보한다는 취지다. 중소기업의 혁신역량 및 성장단계에 따라 ①유망기술의 선택과 집중(기술혁신과 융복합・상용화・이전기술의 개발) ②기술개발 저변확대(제품・공정기술, 1인 창조기업 기술, 첫걸음기술, 산학연협력기술의 개발) ③기술개발 인프라(연구장비 공동활용, 중소기업R&D역량강화, 인력개발이 목적) 등 3가지로 구분됐고, 각 기업들은 해당 분야에 맞게 지원하면 된다. 전체 설명을 마친 뒤, 현장 참석자와 1대1 상담, 질의응답 시간도 가졌다.
신청자격은 중소기업기본법 제 2조 규정에 의한 중소기업으로 한정돼 있고, 산학연계사업의 경우 대학과 연구기관들이 주관기관으로 참여가능하다. 신청방법은 인터넷 홈페이지로 접수(선택과 집중)하거나 각 지방 중기청 등 진단기관에 신청(저변확대)하면 된다. 정부 출연금은 총 사업비의 75% 이내로 세부 사업별, 과제별 특성에 따라 민간부담금은 조금씩 차이가 있다. 기술개발 결과에 대한 최종평가가 ‘성공’으로 판정될 시 3년 이내에 정부 출연금의 10%를 납부하게 된다.
한편 세라믹기술원 창업보육센터는 올해도 ‘창업맞춤형사업’의 주관기관으로, (예비)창업자들의 창업을 지원한다. ‘창업맞춤형사업’은 (예비)창업자들을 대상으로 정부에서 창업에 필요한 교육과 금액을 지원하는 사업으로, 작년 총 500억원을 1000개 내외의 창업자들에게 지원했다. 이 사업은 10개월 동안 1인당 최대 5,000만의 지원금과 실무교육을 지원한다.
‘창업맞춤형사업’에 대한 자세한 문의는 세라믹기술원 창업보육센터 곽안나 연구원(02-3282-7733)으로 가능하다.

진주 세라믹소재 종합지원센터 이달 착공
한국세라믹기술원 이전과 때맞추어 진주시의 또 다른 성장 동력이 될 세라믹소재 종합지원센터가 3월 중 착공에 들어간다.
경상남도 진주시에 따르면 세라믹소재 종합지원센터 구축을 위해 시가 약 33억원의 사업비를 들여 지난 1월 매입한 혁신도시 내 클러스터 부지 6,000㎡에 대해 2월 18일 진주시의회에서 무상대부 동의안이 통과되면서 3월 중에 착공이 가능하게 되었다.
이에 따라 세라믹소재 종합지원센터는 한국세라믹기술원에서 국비 등 647억원의 사업비로 지상 2층 연면적 10,890㎡ 규모로 3월 중에 착공하여 금년 내에 완공할 예정이며 장비 구축 등은 2014년부터 2018년까지 연차적으로 구축하게 된다.
세라믹소재 종합지원센터는 당초 진주혁신도시 이전기관인 한국세라믹기술원 부지 내에 2011년부터 총 240억원의 사업비로 세라믹섬유 실용화 센터를 구축키로 하고 이를 추진해 왔다.
그러나 한국세라믹기술원은 지난해 3월 좀 더 종합적이고 체계적인 세라믹소재 산업 발전을 위해 기존 사업에다 첨단융합 세라믹산업 육성 인프라와 세라믹 Test Bed센터, 세라믹 DB센터, 세라믹 시뮬레이션센터가 있는 세라믹소재 종합솔루션센터 및 창업보육센터가 포함된 세라믹소재 종합지원센터로 확대 구축키로 계획을 변경하면서 사업비 증가와 더불어 기존 부지가 협소해 한국세라믹기술원이 진주시에 6,000㎡ 상당의 부지 제공을 요청해 왔다.
이에 진주시는 세라믹소재 종합지원센터가 항공기, 자동차, 조선산업 등 관련 산업에 파급효과가 클 뿐 아니라 관련기업 창업과 유치활동에도 큰 역할을 할 것으로 기대하고 부지를 무상으로 제공키로 하면서 무상대부 동의안을 상정, 이날 시의회 임시회에서 통과되면서 확대 구축이 가능하게 되었다.
세라믹 소재는 내열성, 전기절연성, 화학 안정성의 큰 강점을 기반으로 미래 유망산업분야에 핵심소재로 사용되고 있으며 신 재생에너지 산업, 우주항공 산업, 지능형기계 산업 등의 산업경쟁력을 좌우하는 소재였지만 그동안 해외 의존도가 높은데다 국내에 관련 제조기반이 절대적으로 부족해 종합지원센터의 구축이 절실해 왔다.
이번에 진주 혁신도시 내에 세라믹소재 종합지원센터 구축이 가능해지게 되면서 세라믹섬유실용화센터, 첨단융합 세라믹산업 육성인프라, 세라믹소재 솔루션센터, 창업보육센터의 기능을 통합한 세라믹 관련 산업의 전 주기적(full-cycle) 지원시스템 구축이 사실상 가능해 지게 되었다.
시는 이로 인해 첨단인프라 활용지원 기능, 전문연구인력 기술지원 기능, 세라믹전문인력 양성 기능과 창업기업 육성지원 기능이 보다 원활하게 수행될 것으로 보고 있으며 이를 통해 연간 820여억원의 생산유발효과와 340여명의 고용효과를 가져오는 등 진주시가 국내 세라믹소재 산업 메카로 육성 발전할 것으로 기대하고 있다.
한편 진주시 관계자는 “세라믹소재 종합지원센터 구축은 앞으로 항공우주산업 및 뿌리산업과 더불어 신 성장 동력의 한 축을 담당하게 될 것”이라며 “특히 창업보육센터가 설치되면 입주하는 연관기업에 대한 종합적인 지원이 가능해짐에 따라 창업은 물론 보다 안정적인 기업 활동으로 침체된 서부경남 지역경제 활성화에도 크게 일조하게 될 것”이라고 밝혔다.

전남 ‘세라믹 막 기술개발 사업’ 본격 추진
전라남도는 ‘세라믹 막 기술개발 사업’이 환경부의 환경산업 선진화 기술개발 사업에 선정, 2016년까지 3년간 32억 원이 투입된다고 지난달 20일 밝혔다.
세라믹 막은 오염된 물의 정수처리 과정에서 오염물질을 걸러주는 역할을 하는 것으로 현재 국내에서는 대부분 수입에 의존하고 있어 국가적인 차원에서도 중요 기술로 평가된다.
현재 국내 음용수 목적의 정수처리 과정에서 대부분 사용되고 있는 얇은 비닐종이 같은 유기성 분리막은 내구성이 약하고 재활용이 불가해 유지비용이 많이 드는 단점이 있다.
이에 비해 세라믹 막은 내구성이 강해 고온, 고압, 부식성 등의 극한 오염환경에서 이용될 수 있고 재활용이 가능해 수질, 대기 오염물질 처리 외 바이오, 의학분야 등 다양한 분야에서 친환경적인 소재로 사용이 가능하다.
전남도 내에서 생산되는 납석은 전국 생산량의 약 52%를 차지하는 35만 톤에 달한다.
품질이 우수한 것으로 평가되고 있으나 대부분 원석 자체로 출하돼 영세성을 면치 못하는 실정으로 세라믹 막 제조기술이 성공적으로 개발되면 원료 생산부터 실용화 기술까지 전남이 보유할 수 있게 돼 지역경제 발전에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
한편, 전남도는 납석광물 산업화와 활용 방안을 논의하기 위해 각 기관의 전문가를 초청, 2011년부터 매년 세미나를 개최해왔다.
특히 지난해에는 전남도가 주최하고 한국과학기술연구원이 주관한 ‘납석을 이용한 세라믹 막 제조 및 활용방안 세미나’에서 서울대, 인하대, 조선대를 비롯한 국내 전문가와 관련 기업들이 참석해 전남의 납석광물 활용 필요성에 큰 공감대를 형성한 바 있다.

삼성SDI, 교세라에 ESS용 배터리 공급
삼성SDI가 일본 니치콘에 이어 교세라에도 에너지저장장치(ESS)용 배터리를 공급한다. 교세라는 가정용에 이어 공공 분야로 시장을 확대할 계획으로 삼성SDI의 일본 ESS시장 점유율은 더욱 확대될 전망이다.
지난달 23일 배터리 업계에 따르면 일본 교세라는 최근 삼성SDI의 중대형 이차전지를 탑재한 ESS(용량 12㎾h)를 개발하고 다음 달부터 산업·공공시장에 진출한다. 그동안 교세라는 삼성SDI 배터리를 장착한 니치콘 ESS를 가정용 시장에 판매해 왔다. 교세라가 판매한 가정용 ESS의 시장 점유율은 70%로 연간 1만대 판매량을 기록했다.
공공 분야로 사업 영역을 확대한 교세라는 삼성SDI와 직접 공급체계를 구축, 별도 제품을 개발했다. 일본 내 대규모 유통망을 보유한 교세라는 자회사 교세라솔라를 통해 ‘태양광발전+ESS’ 융합 솔루션을 공공과 상업·산업시설물을 대상으로 영업에 나설 방침이다. 교세라 ESS는 삼상교류를 단상교류로 변환하는 트렌스 내장형이다. 이 때문에 정전 등 비상시에도 조명과 냉난방 설비·컴퓨터 등 주요 설비에 자유로운 전력공급이 가능하다. 삼성SDI가 공급하는 배터리(12㎾h)는 중대형 리튬이온 이차전지로 충·방전 사이클 수명 8000번의 고성능 제품이다. 이는 네 가구(4인 기준)가 하루에 사용할 수 있는 전력량이다.
삼성SDI 관계자는 “교세라의 공공시장 진출로 니치콘에 이어 교세라에도 배터리를 공급하게 됐다”며 “일본 ESS 시장이 가정이나 건설 분야뿐만 아니라 리스·렌털 시장으로 확대돼 배터리 공급량은 꾸준하게 늘 것”으로 기대했다.
한편 삼성SDI은 니치콘과 교세라 이외 도요타그룹 계열사 도멘디바이스 등을 통해 전기자전거·통신기지국·전동공구용 시장에 3㎾급 이하 중대형 배터리를 공급 중이다.

LG이노텍,
해외 전기자동차용 카메라모듈 수주
LG이노텍이 오는 2017년까지 1조원 이상 수주 목표를 세우고 차량용 카메라모듈 사업을 강화하고 있다.
갈수록 스마트폰 시장 쏠림 현상이 두드러지고 여타 사업 부문은 성장이 주춤한 상황에서 이번 자동차 시장 진출은 사업 포트폴리오를 강화하는 계기가 될 것으로 보인다. LG이노텍이 차량용 카메라모듈 시장에 가세하면서 경쟁도 한층 치열해질 전망이다.
LG이노텍(대표 이웅범)은 지난달 해외 전기자동차 업체로부터 카메라모듈 신규 모델 승인을 받았다고 지난달 25일 밝혔다. 지난해 차량용 카메라 연구개발(R&D) 조직을 광학솔루션사업부에서 전장산업부 산하로 이동시킨 데 이어 최근 전담 조직을 확대 개편했다. 마케팅·품질·생산기술 분야 우수 인력을 집중 배치했다.
LG이노텍 관계자는 “고급차는 카메라모듈을 7~8개까지 사용한다”며 “이런 추세가 보급형 차량으로 확산되고 있다”고 말했다.
그동안 회사는 스마트폰 시장 의존도가 점점 심해지면서 사업 다각화 필요성이 제기돼 왔다. 특히 카메라모듈 사업은 LG전자·애플 스마트폰이 주요 고객사로, 두 회사 중 한 곳만 스마트폰 판매 실적이 저조해도 바로 타격을 받을 가능성이 있다. 반면에 차량용 전장부품사업은 지난해 매출액 4481억원을 기록해 4년 만에 아홉 배 성장했다.
자동차용 부품이 모바일기기에 비해 고부가가치 품목인만큼 매출액과 수익률 증가도 기대된다.
LG이노텍이 차량용 카메라모듈 시장에 안정적으로 진입하면서 시장 경쟁도 가열되고 있다. 그동안 이 시장은 일본 파나소닉, 프랑스 발레오, 캐나다 매그나인터네셔널 자회사 매그나일렉트로닉스가 장악했고 지난해부터 국내 전문업체인 엠씨넥스·세코닉스 등이 진출한 바 있다.

스펀지 활용해
염료감응형 태양전지 성능 향상

박성해 포스텍(POS-TECH) 화학공학과 박사와 임종철 박사과정(지도교수 박태호)은 자기조립 물질로 스펀지 구조체를 만들어 태양전지 속 염료가 분리되거나 새어나가는 일이 없도록 하는 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 에너지 분야 권위지인 ‘어드밴스트 에너지 머터리얼스WM(Advanced Energy Materials)’지에 최근 발표됐다.
염료감응형 태양전지는 식물이 광합성을 하듯 특수한 염료를 통해 태양광을 전기로 전환시키는 방식이다. 설치가 간단해 일반 가정에서도 전기를 만들어내는 친환경 에너지로 각광받고 있다.
하지만 염료를 사용하기 때문에 태양광이 전기로 바뀌는 과정에서 염료를 안전화하는 핵심 액상물질이 공기 중으로 날아가버려 상용화가 가능한 최소효율(7%)에도 미치지 못하는 단점이 있다.
박성해 박사 연구팀은 이 같은 누수나 휘발현상을 원천적으로 막기가 어렵다고 판단, 일정 조건 아래 스스로 스펀지 구조체를 만드는 자기조립형 물질을 넣어 태양전지 내부 염료 주변에 스펀지 구조체를 만들었다.
이 구조체는 염료가 분리되지 않도록 고정시킬 뿐 아니라 액상 물질을 스펀지가 물을 빨아들이듯 머금고 있어 고질적 누수와 휘발 문제의 상당부분을 개선시켰다. 그 결과 광전변환 효율을 상용화가 가능한 수준인 9%까지 향상시켰으며, 특히 65도의 고온에서 장시간 사용이 가능하다는 사실도 추가로 밝혀냈다.
박태호 교수는 “무엇보다 염료감응형 태양전지의 장기적인 안정성을 확보할 수 있어 상용화를 크게 앞당길 수 있을 것”으로 기대했다.

세기원,
세라믹 하이브리드 3D 프린팅 기술 개발
지난달 13일 한국세라믹기술원(원장 김민)이 세라믹 하이브리드 3D 프린팅 기술을 개발했다고 밝혔다. 잉크젯 공정을 사용한 세라믹 하이브리드 3D 프린팅 기술은 절연층에 알루미나, 유전체층에 바륨티타네이트 세라믹을 잉크로 사용한다. 충진률 60%이상의 층을 만든 뒤, 남은 공간을 레진으로 채워 절연층과 유전제층을 3차원으로 형성한다. 이후 200℃ 내외로 열처리한다. 기존이 세라믹 소성공정이 1000℃ 이상에서 이뤄지는 것에 비해 저온에서 열처리를 해도 깨지지 않는 특성을 가진다. 이 기술은 초소형 무선통신 모듈, 플렉시블 기기 제조 등에 활용이 기대된다.
세라믹기술원은 무선통신 중계기용 저잡음증폭기(LNA)와 파워앰프모듈(PAM)에 이 기술을 적용했다. 적용 결과 기존의 고온 소성 제품보다 우수한 성능을 보였다. 또 바륨티타네이트 유전체층의 유전율이 높아 임베디드 캐패시터를 구현할 수 있어, 전체 모듈 면적을 절반 가까이 줄일 수 있었다.
그리고 세라믹기술원은 세라믹 하이브리드 3D 프린팅 기술로 유연성을 가진 세라믹 필름 개발이 가능하기 때문에 향후 플렉시블 기기 산업의 핵심 소재로 키울 계획이다.
한국세라믹기술원 김종희 박사는 “신기술을 적용한 세라믹은 깨지지 않고 유연성이 커 다양한 센서나 회로 등을 플렉시블 형태로 구현할 수 있다”며 “세라믹 소재 활용 범위를 획기적으로 확대할 수 있을 것”이라고 말했다.

크루셜텍, 새로운 에어리어 방식
지문인식 솔루션 개발
모바일 입력 솔루션 전문업체 크루셜텍이 에어리어(Area) 방식 지문인식 솔루션을 상용화 했다. 크루셜텍(대표 안건준)은 기존 스와이프(Swipe) 방식에 이은 새로운 에어리어 방식 지문인식 솔루션 BTP(Biometric TrackPad)를 지난 24일 스페인 바르셀로나 모바일월드콩그레스(MWC)에서 처음 선보였다.
에어리어 방식 지문인식 솔루션은 손가락 끝을 센서가 탑재된 인식 부위에 눌러 지문을 인식한다. 손가락 끝을 인식 부위에 문지르는 스와이프 방식과 달리 사용 방법이 직관적이고 편리한 것이 장점이다. 애플 아이폰에 탑재된 오센텍 지문인식 솔루션에 쓰인 방식이다. 그러나 세계적으로 아직 오센텍 이외 제품을 공개한 업체는 없다.
크루셜텍은 이번 신제품이 안드로이드 진영에서 큰 주목을 받을 것으로 기대했다. 아직 애플 아이폰을 제외하면 에어리어 방식 지문인식 솔루션을 상용화하지 못했기 때문이다.
이 회사는 신제품을 MWC에서 공개하는 동시에 글로벌 단말기 제조사와 공급 협상에 본격 착수할 계획이다. 이 회사 관계자는 “새로운 에어리어 방식 BTP를 공개하면 지문인식 솔루션 시장에서 보다 우위를 점할 수 있을 것”이라며 “시장의 관심이 큰 만큼 조기 양산을 위해 노력을 집중하겠다”고 전했다.

현대차,
수소연료전지 콘셉트카 ‘HED-9’ 공개

현대자동차㈜가 4일(현지시간)부터 스위스 제네바에서 열릴 ‘2014 제네바 모터쇼’에 선보일 차세대 수소연료전지 콘셉트카 ‘HED-9’의 디자인과 개발 방향을 지난달 24일 공개했다.
‘HED-9’은 현대유럽디자인센터가 선보이는 9번째 콘셉트카다. 남양연구소 및 현대유럽기술연구소와의 협업을 통해 간결하면서도 역동적인 디자인, 첨단 소재를 사용한 초경량 구조, 주행성능이 개선된 고효율의 파워트레인 등이 적용됐다.
현대차는 ‘HED-9’은 탄소섬유 강화 플라스틱 소재를 대거 적용하고, 특허 출원중인 최적화된 설계 기술을 통해 혁신적인 경량화에 성공했다고 설명했다.
HED-9 ‘인트라도’에는 36kW급 차세대 리튬-이온 배터리가 적용된 수소연료전지시스템이 탑재돼 완충시 최대 주행가능거리가 600km에 이르며 수 분 내에 완충이 가능하다. 또한 파워트레인의 응답성과 효율성을 높여 더욱 민첩하고 역동적인 주행감각까지 구현했다.
현대・기아차 최고 디자인 책임자인 피터 슈라이어 사장은 “HED-9은 ‘새로운 생각과 새로운 시도’를 추구하는 현대차의 가치관을 반영하고자 자연스럽고 감각적으로 디자인 됐으며, 고객들에게 개인의 이동의 자유와 기쁨을 다시 한 번 느끼게 해 주기 위한 목적으로 만들어졌다”고 개발 방향을 밝혔다.
한편 현대차는 내달 4일부터 스위스 제네바에서 열리는 ‘2014 제네바 모터쇼’에서 콘셉트카 HED-9 ‘인트라도’를 세계 최초로, ‘신형 제네시스’를 유럽 최초로 공개하는 등 총 11대의 차량과 현대차의 기술력을 보여주는 다양한 전시물을 선보일 예정이다.

국내 연구진, 그래핀 필름 스마트폰에 적용
국내 연구진이 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀 필름을 대량 생산하는 기술을 개발하고, 이를 스마트폰에 적용하는 데 성공했다.
지난달 10일 업계에 따르면, 서울대 화학과 홍병희 교수와 삼성테크윈이 참여한 연구팀이 400×300㎟ 크기의 그래핀 필름을 대량 생산할 수 있는 개발하는 데 성공했다.
‘RT-CVD’(Rapid thermal chemical vapor deposition·고속열화학기상증착) 기술을 적용한 이들의 기술은 최근 국제 학술지 ‘ACS나노’에 실리며 세계적인 주목을 받았다.
이들은 이 기술로 생산한 그래핀 필름을 스마트폰의 터치스크린에 적용해 시연함으로써 성능도 입증했다.
그래핀은 구리보다 전기전도성이 뛰어나고 강철보다 강도가 높으며 화학적으로 안정돼 있어 ‘꿈의 신소재’로 불린다. 하지만 그래핀을 여전히 대량생산을 하기에는 어려움이 많아 상용화에는 어려움을 겪고 있다.
이들 팀이 대량생산이 가능한 기술을 개발함에 따라 그래핀 상용화도 머지않은 미래에 실현 가능할 것으로 기대된다. 학술지에는 연구팀이 라만분광법으로 RT-CVD 그래핀의 균일성과 안정성을 확인한 것으로 기술됐다.
RT-CVD 기술은 가열·냉각 과정이 빨라 그래핀 필름을 더욱 빠르고 크게 만들 수 있고, 낮은 온도 조건에서도 그래핀을 생산할 수 있는 것이 특징이다.
홍병희 서울대 교수는 “대량생산의 문제점을 하나씩 해결하는 과정”이라며 “이렇게 생산된 필름을 스마트폰 터치스크린에도 적용해 시연하는 데에도 성공했다”고 말했다.

금속기판보다 탄성이 뛰어나지만, 은나노와이어와 같은 전극물질과는 결합력이 약해 물리적 자극에 저항이 커지는 단점이 있다.

유기태양전지 박막 형성원리 규명
차세대 태양전지로 주목받는 유기태양전지의 박막 형성 원리를 국내 연구진이 최초로 규명했다. 나아가 효율성이 높고 신문처럼 인쇄해서 만들 수 있는 유기태양전지 제조 기술을 제시했다.
6일 미래창조과학부에 따르면 미래부 글로벌프런티어 사업인 ‘나노기반 소프트 일렉트로닉스 연구단’의 조길원 포스텍 화학공학과 교수와 박사과정 김민 연구원은 유기태양전지 박막의 나노구조를 3차원으로 분석하고 박막 형성 원리를 밝혀냈다. 연구팀이 3차원 투과전자현미경을 이용해 도출한 이번 연구 성과는 재료과학분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스트 에너지 머티리얼스’(Advanced Energy Materials) 최신호(1월28일자)에 표지논문으로 실렸다.
유기태양전지는 적은 비용을 들여 대면적으로 제작할 수 있고, 유연성이 좋아 실리콘이나 무기태양전지에 이은 차세대 태양전지로 기대를 받고 있다. 그러나 태양빛을 전기에너지로 바꾸는 광전효율이 낮아 상용화가 이뤄지지 않고 있다.
유기태양전지는 100나노미터(㎚) 정도의 박막으로 돼 있다. 전기 에너지를 효과적으로 생산하려면 이 박막의 나노구조를 잘 제어해야 한다. 그러나 박막의 두께가 너무 얇고 박막 형성 과정이 복잡해 구조를 분석하고 제어하기는 어렵다.
연구팀은 박막을 형성할 때 사용하는 용매의 증발 과정에 따라 박막의 나노구조가 크게 달라진다는 사실을 확인했다. 즉 유기태양전지를 구성하는 물질을 녹이는 용매의 용해도가 달라지면 박막의 나노구조도 달라진다는 것을 알아냈다.
연구팀은 끓는점이 다른 두 용매를 혼합해 증발 속도를 조절, 광전효율을 극대화한 광활성층 나노구조를 만들어냈다. 이 기술을 이용하면 복잡한 박막 형성 공정을 한 번의 용액 코팅으로 단순화할 수 있다. 연구팀은 이 기술을 이용해 기존 태양전지보다 효율을 20% 이상 증가시킨 태양전지도 개발했다.
이번 연구 성과는 앞으로 인쇄용 고효율 유기태양전지와 유기 반도체에 기반을 둔 인쇄용 유연 전자소자 등을 상용화하는 데 기여할 것이라고 연구팀은 설명했다.

제주도에 융합 전기차 충전소 모델 구축·운영
신재생에너지의 전기를 전기자동차에 충전하고 필요에 따라 가정용이나 국가 전력망에 공급할 수 있는 전기차 충전소가 국내 처음으로 제주에 들어선다. 충전소가 늘어나면 전기차 이용 증가로 인한 전력 수급난 우려가 대폭 해소될 전망이다.
제주대학교 산학협력단은 전자부품연구원·시그넷시스템즈·신옥테크가 공동으로 ‘신재생+에너지저장장치(ESS)+전기차용 충전기’를 융합한 전기차 충전소 모델을 개발해 내년 4월부터 제주에서 구축·운영한다고 9일 밝혔다.
이 충전소는 분산전원 형태로 국가 전력계통과 상관없이 독립 운영이 가능하며 필요에 따라 생산된 전기를 국가 전력계통이나 가정용 전기로 활용할 수 있다. 한국전력으로부터 전원 공급이 중단되거나 전력 피크로 전기사용량이 급증해도 안정적인 전기차 운영이 가능하다.
이는 태양광(5㎾h)과 풍력(3.5㎾h)에서 생산된 전기를 ESS(용량41.4㎾h)에 저장했다가 동시에 2대의 전기자동차에 충전하는 방식이다. 충전 활동이 없을 때에는 생산한 전기를 가정용 전원으로 공급할 수 있도록 V2H(Vehicle to Home)와 국가 전력망에 송전하는 ‘V2G(Vehicle to Grid) 기술’도 처음 상용화된다.
이번 사업에서 신옥테크는 풍력·태양광과 ESS 개발을 담당하고 전자부품연구원은 신재생에너지에서 발전된 전력을 변환하는 일체형 컨버터 기술을 지원한다. 시그넷은 ESS에 저장된 전기를 전기차 충전은 물론이고 국가 전력망과 가정으로 송전할 수 있는 양방향 충전기술을 제공하게 된다.
박경린 제주대 전기차사업단장은 “개발 중인 신재생 융합형 충전소는 전력망이 없는 오지에서도 운용이 가능한 독립형 전원 형태”라며 “향후 전기차 이용 증가로 국가 전력피크가 가중될 수 있다는 우려를 해소할 신재생에너지 기반의 충전소 모델의 기준이 될 것”이라고 말했다.

최석호 교수팀,
광반응 성능높인 그래핀 소자 기술 개발

광신호를 잘 감지하는 그래핀 소자 기술을 국내 연구진이 개발했다. 투명하고 접을 수 있는 발광다이오드(LED)나 태양전지 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다. 지난달 17일 최석호 경희대 응용물리학과 교수팀과 황의헌 성균관대 나노과학기술원 교수는 공동 연구에서 그래핀 소자의 광반응 성능을 크게 높일 수 있는 새로운 구조의 광검출소자를 개발했다. 광검출 소자는 광신호를 감지하는 소자다. 그래핀은 전도성이 뛰어나면서 투명하고 유연해 ‘꿈의 신소재’로 기대받는 물질로 차세대 전자 및 광전자 소자 재료로 각광받고 있다.
광검출소자로는 실리콘(Si)이나 인듐갈륨비소(InGaAs)가 널리 이용되고 있다. 그러나 딱딱하고 불투명해 접을 수 있는 투명한 광전자기기에는 사용하지 못하고 있다. 이 때문에 투명도와 유연성이 높은 그래핀을 이용해 광검출 소자를 만드는 연구가 활발하게 진행되고 있으나 아직은 광반응 성능이 기존 소자보다 떨어진다는 한계가 있다.
연구팀은 금속 등 다른 화합물을 접합하지 않고 순수 그래핀으로만 이뤄진 다이오드를 광검출 소자에 적용한 결과, 광반응 성능이 기존 실리콘 소자 등과 비슷하거나 그 이상으로 측정된 것을 확인했다.
연구팀이 개발한 ‘순수(all) 그래핀 p-n 수직적합 터널링 다이오드’는 정공(전자와 같은 거동을 하지만 양(+)의 전하를 가진 유사입자)이 전하를 운반하는 ‘p형 그래핀’과 전자가 전하를 운반하는 ‘n형 그래핀’을 수직으로 접합한 다이오드다. 연구팀은 “수직접합 구조는 기존의 수평 접합보다 접합거리가 짧다”며 “이것이 높은 광반응 성능의 비결”이라고 설명했다.
빛에 의해 그래핀에 생성된 전자와 정공의 수명시간보다 전극 사이의 이동시간이 더 짧아서 한 개의 광자가 여러 개의 전자와 정공을 생성할 수 있다는 것이다. 연구팀은 이 기술이 광검출소자뿐 아니라 광전자소자에도 응용될 수 있을 것으로 기대했다.
미래부와 한국연구재단이 추진하는 ‘중견연구자지원사업(도전연구)’의 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 2월 12일자 온라인판에 실렸다.

*광검출소자(photodetector)= 광신호를 감지하는 기능을 하는 소자다. 한 개의 단일성능 소자일 뿐만 아니라 한 칩 위에 발광소자와 광도파관, 광검출소자 및 전자소자들로 구성된 광전자 집적회로의 핵심부품이다. 넓은 파장영역에서 고감도가 요구되는 이미징과 감지, 광통신 기기 등에 사용된다.