[기계신문] 한국원자력연구원은 입자 가속기인 사이클로트론을 활용해 중성자를 만들어 비파괴 검사를 실시해 선명한 영상을 획득할 수 있는 중성자 영상검사 장치를 개발했다고 23일 밝혔다.이 장치는 300 마이크로미터(0.3mm) 결함까지 확인할 수 있는 해상도를 확보해 미국, 일본 등 해외의 가속기 기반 영상검사 장치와 견줄 수 있는 수준이며, 최종 인허가도 획득해 즉시 활용이 가능하다.중성자는 수소나 리튬과 같이 가벼운 물질과 잘 반응하고 금속과 같이 무거운 물질을 잘 투과하는 특성을 가지고 있어 기존의 엑스선으로 검출하기 어려웠던
[기계신문] 에너지 하베스팅은 버려지는 에너지를 다시 ‘수확(harvest)’하여 전기로 만드는 친환경 기술이다. 특히 언제 어디서나 존재하는 ‘진동’은 에너지 하베스팅의 좋은 재료다.진동 에너지 하베스팅은 기상 조건과 지형에 크게 영향 받지 않고 전력을 일정하게 생산할 수 있어 차세대 전력 공급 기술로 주목받고 있다.한국표준과학연구원(KRISS)이 최근 미세 진동을 좁은 영역에 가두고 증폭하는 메타물질을 개발했다. 버려지는 진동을 전기에너지로 변환하는 ‘에너지 하베스팅’의 생산 전력량을 높여 상용화를 앞당길 전망이다.에너지 하베스
[기계신문] 소듐(Na)은 리튬(Li) 대비 지구상에 500배 이상으로 존재하고 있어, 이를 활용한 소듐이온 배터리가 최근 주목받고 있다. 그러나 리튬이온 배터리에 비해 낮은 출력, 제한된 저장 특성, 긴 충전 시간 등의 근본적인 한계점이 있다.KAIST 신소재공학과 강정구 교수 연구팀은 우수한 성능의 급속충전이 가능한 고에너지·고출력 하이브리드 소듐이온 전지를 개발했다.하이브리드 에너지 저장 시스템은 배터리용 음극과 축전기용 양극을 결합해 높은 저장 용량과 빠른 충·방전 속도를 모두 지닌다는 장점이 있다. 이는 기존 소듐이온 배터
[기계신문] 화물 물류 시장은 전자상거래의 급속한 확장으로 인해 지난 수십 년 동안 엄청난 성장을 거듭해왔다. 글로벌 전자상거래 매출이 증가할 것으로 예상되고 고객이 언제 어디서나 수요 충족을 요구함에 따라 향상된 물류 유통 전략이 필요해짐에 따라 택배 서비스의 성장은 당분간 지속될 것으로 예상된다.물류에서는 지역 허브에서 패키지의 최종 목적지까지의 물리적 거리를 라스트 마일(last mile)이라고 한다. 라스트 마일 물류는 공급망에서 가장 비효율적인 프로세스이며 전체 배송 비용의 최대 41%를 차지할 수 있으므로 더 나은 배송
[기계신문] 전 세계 여러 도시들이 날로 심각해지는 기후변화 영향에 대응하기 위해 노력하고 있지만, 이러한 영향은 지역마다 다양하게 나타나기 때문에 적응 조치는 커뮤니티 수준에서, 그 지역의 특성과 필요를 반영하여 마련되어야 한다.그러나 전 세계적으로 인구 고령화가 빠르게 진행되면서, 특히 고령자가 많은 도시에서는 기후변화에 따른 취약성을 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있다. 왜냐하면 고령자들은 극단적인 기후 이벤트에 더 민감하고 취약하기 때문에다.이런 가운데, KAIST 문술미래전략대학원 김승겸 교수 연구팀이 고령화 현상과
[기계신문] 경기도 지역협력연구센터(GRRC) 사업을 수행 중인 성균관대학교가 기존 스마트센서보다 정확도가 뛰어난 인공지능 기반 신호처리 기술 개발에 성공했다.김영훈 성균관대 신소재공학부 교수팀은 나노 소재를 활용해 대상을 감지하고 사물이 반응하게 하는 역할을 하는 스마트센서 중 하나인 멀티모달 센서 기능을 개선했다.기존 센서는 온도에만 반응하는 ‘온도 센서 모듈’과 압력에만 반응하는 ‘압력 센서 모듈’을 각각 사용함에 따라 구조가 복잡해 정확도가 떨어지거나 신호 전송에 어려움이 있었는데, 이를 개선해 온도와 압력을 동시에 감지할
[기계신문] 한국과학기술연구원(KIST) RAMP융합연구단 정용채 단장 연구팀이 일정 수준 이상의 온도와 압력 조건에서 발현되는 초임계 상태의 물을 이용해 수십 분 내에 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 소재를 99% 이상 재활용하는 기술을 개발했다.CFRP는 우수한 성질로 인해 항공·우주, 자동차, 선박, 스포츠용품 등 산업 전반에 걸쳐 다양하게 활용됐다. 앞으로도 그 수요가 훨씬 늘어날 것으로 예상되는 만큼, CFRP의 폐기 방법에 관한 관심도 늘고 있다.썩지 않기 때문에 유럽의 경우 매립방식은 법으로 금지하며, 고온 소각방식 역시
[기계신문] 한국재료연구원(KIMS) 복합재료연구본부 기능복합재료연구실 이희정 박사 연구팀이 금속-유기 골격체(Metal-Organic Framework, MOF)를 활용해 기가헤르츠(GHz) 고주파 대역에서 유전 손실과 자성 손실을 극대화하는 MOF를 개발, 이를 복합화해 고성능/광대역 흡수 소재를 최종 개발하는데 성공했다.기존 연구는 단순히 높은 전도성과 유전성을 가진 소재를 활용해 전자파 흡수 소재를 개발하는 것에 국한되어 왔다. 하지만 이러한 소재는 복합화 과정에서 불균일한 혼합으로 적정한 복합 유전율과 투자율을 달성하기 어
[기계신문] 한국생산기술연구원(이하 생기원)은 한양대학교, 한국화학연구원과 함께 ‘수중 자가 발전기’ 에너지 생성 메커니즘을 규명, 다양한 수중 환경에서의 자가 발전기 설계 원천기술을 확보했다고 밝혔다.수중 자가 발전기는 전극과 전해질로 구성되는데, 전극과 전해질의 상호작용을 해석해 발전기 성능 향상을 위한 에너지 생성 메커니즘을 제시한 것은 공동 연구팀이 처음이다.생기원 섬유솔루션부문 김시형 선임연구원은 한양대 기계공학과 최준명교수, 한국화학연구원 고기능고분자연구센터 김현 선임연구원 연구팀과 공동으로 수중에서의 전기에너지 생성 원
[기계신문] 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 박준우 박사와 성정환 연구원(UST KERI 캠퍼스 학생 연구원)이 공정 과정과 비용은 절반 이하로 줄이고, 결과물의 품질은 2배 이상 높인 ‘고체전해질(황화물계) 입도 제어 및 습식 합성 공정’ 기술을 개발했다.전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 액체가 아닌 화재나 폭발 위험성이 낮은 고체로 대체한 것이다.하지만 고체전해질은 전고체전지(특히 양극)에 활용되려면 입자 크기가 머리카락 굵기의 100분의 1에 해당하는 수 마이크로미터 수준으로 매우 작아야
[기계신문] 한국표준과학연구원(KRISS)이 MRI와 CT 촬영을 통한 체내 지방 측정의 정확성을 높일 표준물질을 세계 최초로 개발했다.이번에 개발한 의료영상기기용 표준물질은 물과 지방을 혼합해 만든 유화 표준물질이다. 팬텀(phantom)에 삽입해 의료영상기기에 적용하면 지방량 측정 시 기준으로 활용할 수 있다. 표준물질 내 수분을 분석해 지방량을 산출하는 원리다.참고로, 팬텀(Phantom)은 의료영상기기의 성능을 평가‧분석‧조정하기 위한 도구로서 인체 대신 장비에 삽입돼 측정의 기준이 되며, 자동차 충돌실험에 사용되는 인형인
[기계신문] 실시간으로 모양과 성질을 바꿀 수 있는 물질이 개발됐다. 역동적인 변화에 적응하거나 모양의 변형이 필요한 로봇 등 다양한 기계의 핵심 부품으로 활용될 예정이다.UNIST 신소재공학과 김지윤 교수 연구팀은 기존의 재료 한계를 뛰어넘어 실시간으로 물질의 모양과 특성을 조절할 수 있는 메타 물질을 세계 최초로 개발했다.설계된 모양과 특성을 바꿀 수 없거나 제한적으로만 변화 가능했던 기존 메타 물질과는 달리, 실시간으로 적재적소에 사용할 수 있다.메타 물질은 자연에 있는 일반적인 물질과는 달리 특별한 물리적 특성을 가지도록 설
[기계신문] UNIST 화학과 권오훈 교수 연구팀이 음극선 발광(cathodoluminescence, CL) 분광 기법을 통해 투과 전자 현미경(transmission electron microscopy, TEM) 내에서 나노미터 크기를 가진 시료의 온도를 측정할 수 있는 기술인 ‘나노온도계’를 개발했다. 향후 미세한 시료의 열역학적 특징을 분석해 첨단소재 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.투과 전자 현미경은 짧은 파장을 가진 전자빔을 미세 시료에 투과시켜 시료를 수십만 배 이상으로 확대하여 관찰할 수 있다. 투과 전자 현미경
[기계신문] 한국표준과학연구원(KRISS)이 나노물질이 인체에 미치는 독성을 정확하게 평가할 수 있는 오가노이드 배양법을 최초로 개발했다. 기존 배양법의 한계를 극복해 오가노이드를 이용한 나노물질 및 나노의약품 안전성 평가 실용화를 앞당길 것으로 기대된다.오가노이드는 인체 줄기세포를 시험관에서 키워 만드는 장기 유사체다. 인체 모사도가 높아 동물실험을 대체할 차세대 독성평가 수단으로 주목받고 있지만, 배양법의 한계로 표준화가 어렵다는 단점이 있다.기존의 오가노이드 배양법은 3차원 구조 형성을 위해 세포외기질에 세포를 내장시켜 돔 형
[기계신문] 한국기계연구원 나노융합장비연구부 나노디스플레이연구실 권민우 선임연구원 연구팀과 서울대학교 기계공학부 김윤영 석좌교수 연구팀이 공동으로 노후된 건축물이나 항공기의 균열 등 구조물 결함을 한 번에 발견할 수 있는 원형 편광 초음파를 생성하는 메타물질을 개발했다.기계연구원과 서울대 공동 연구팀이 개발한 메타물질은 대면적의 알루미늄 금속에 연속된 구멍을 내어 제작됐으며, 연구팀은 메타물질의 구멍 모양과 간격을 조절하여 직선 형태의 초음파를 메타물질에 통과시켜 원형 진동 초음파로 변환시켰다.기존 비파괴 검사는 직선 형태로 진동하
[기계신문] 한국표준과학연구원(KRISS) 소재융합측정연구소 신호선 박사팀과 포항공과대학교(POSTECH) 반도체공학과 송재용 교수팀이 차세대 이차전지의 실용화를 앞당길 수 있는 고수명 유기전극을 개발했다.전기차 등에 대표적으로 사용되는 리튬 이차전지의 전극은 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등 무기물이 주된 소재다. 이러한 광물자원은 매장량이 제한적이고 국제 정세에 따라 수급이 불안정해질 수 있다.유기물 기반 전극은 이 같은 단점을 해결할 차세대 이차전지의 핵심기술로 꼽힌다. 유기물 소재는 매장된 자원을 채굴해야 하는 무기물과 달
[기계신문] UNIST 신소재공학과 김지윤 교수 연구팀이 기존 재료의 한계를 뛰어넘어 실시간으로 물질의 모양과 특성을 조절할 수 있는 기계적 메타 물질을 세계 최초로 개발했다.설계된 모양과 특성을 바꿀 수 없거나 제한적으로만 변화 가능했던 기존 메타 물질과는 달리, 실시간으로 적재적소에 사용할 수 있어, 역동적인 변화에 적응하거나 모양의 변형이 필요한 로봇 등 다양한 기계의 핵심 부품으로 활용될 예정이다.메타 물질은 자연에 있는 일반적인 물질과는 달리, 특별한 물리적 특성을 가지도록 설계된 인공물질을 말한다. 젤리와 같은 일반적인
[기계신문] 한국전자통신연구원(ETRI)과 한국세라믹기술원(KICET)이 공동연구를 통해 국내 최초로 3kV급 산화갈륨 전력반도체 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(모스펫, MOSFET) 소자 기술을 개발했다.산화갈륨(Ga₂O₃)은 최근 들어 전 세계적으로 매우 활발히 연구되고 있는 차세대 전력반도체 핵심 소재다. 이번 성과는 세계 최초로 시도된 플랫폼형 단일 연구단 프로젝트에서 상용화 기술까지 체계적으로 연계되어 개발 성공한 사례다.전력반도체 소자는 소재·부품·장비 관련 12대 국가전략기술 중 하나다. 이동 및 양자통신, 전
[기계신문] 한국표준과학연구원(KRISS)이 양자 얽힘 현상을 이용해 적외선 영역의 변화를 가시광에서 측정할 수 있는 신개념 양자 센서를 개발했다. 그간 고품질 결과물을 얻기 어려웠던 적외선 광측정을 저비용·고성능으로 할 수 있게 됐다.빛의 최소단위인 광자 입자 둘 이상이 양자 얽힘 현상으로 연결되면 거리와 관계 없이 서로 연관된 양자 상태를 갖는다. 이번에 개발한 비검출광자(undetected photon) 양자센서는 이 양자 얽힘 현상을 만드는 두 개의 광원을 이용하는 원격 측정 센서다.비검출광자란 측정대상에 도달했다가 돌아오는
[기계신문] 한국전자통신연구원(ETRI)이 데이터센터의 내부 네트워크에 사용되어 채널당 224Gbps 광신호를 전송할 수 있는 밀리미터(㎜) 크기 이하(0.2×0.85㎜)의 전계흡수변조형 광원 소자 기술을 독자 개발하는데 성공했다.연구진은 광모드 변환기 및 모니터링 광검출기가 단일 집적된 전계흡수변조형 광원 소자를 설계부터 제작 단계까지 모두 국내 기술력으로 개발했다.연구진이 개발 성공한 광원 소자는 향후 상용화가 되면 대용량 데이터센터 내부의 타워랙에 내장된다. 광원 소자는 광트랜시버(광송수신 모듈) 송신부에 들어간다. 광트랜시버
