최근 화학, 생명과학 등 다양한 기초과학 분야의 문제를 해결하기 위해 그래프 신경망(Graph Neural Network) 기술이 널리 활용되고 있다. 그 중에서도 특히 두 물질의 상호작용에 의해 발생하는 물리적 성질을 예측하는 것은 다양한 화학, 소재 및 의학 분야에서 각광을 받고 있다. 예를 들어 어떠한 약물(Drug)이 용매(Solvent)에 얼마나 잘 용해되는지 정확히 예측하고, 동시에 여러 가지 약물을 투여하는 다중약물요법(Polypharmacy)의 부작용을 예측하는 것이 신약 개발 등에 매우 중요하다. KAIST는 산업및시스템공학과 박찬영 교수 연구팀이 한국화학연구원과 공동연구를 통해 물질 내의 중요한 하부 구조(Substructure)를 탐지해 두 물질의 상호작용에 의해 발생하는 물리적 성질 예측의 높은 정확도를 달성할 수 있는 새로운 그래프 신경망 기법을 개발했다고 18일 밝혔다. 기존 연구에서는 두 분자 쌍이 있을 때, 각 분자내에 존재하는 원자들 사이의 상호 작용만을 고려해 그래프 신경망 모델을 학습했다. 예를 들어 특정 발색체의 물(H2O)에 대한 용해도를 예측하고자 할 때, 발색체 내의 각 원자들에 대해 물 분자의 원자들(즉, H, O)
한국전기연구원(KERI) 전동력연구센터가 국내 최초로 산업용 전동기(삼상유도전동기)의 효율을 ‘슈퍼 프리미엄급(IE4)’으로 개발했다. KERI는 이를 넘어 중소기업이 관련 기술을 잘 활용할 수 있도록 만드는 ‘오픈 플랫폼’까지 구축하는 데 성공했다고 밝혔다. 산업용 전동기는 전 세계에서 전력을 가장 많이 소비하는 기기다. 우리나라의 경우도 전체 전력 소비량 중 전동기가 차지하는 비중이 무려 50% 이상에 달한다. 지난 2018년 KERI는 전 세계 전동기 효율을 3%만 높여도 1GW급 원전 108기를 짓지 않아도 되고, 가치로 환산하면 약 34조원을 절감할 수 있다는 결과의 보고서를 발행한 바 있다. 산업용 전동기의 효율 향상은 에너지 절감 및 온실가스 감축을 위한 가장 효과적인 수단이다. 이를 위해 많은 나라들이 저효율 전동기 퇴출 정책 시행과 함께 효율이 더 높은 전동기를 의무 사용하게 하고 있으며, 개발에 막대한 예산을 투자하고 있다. 국제전기기술위원회(IEC)에서는 국제 효율 표준에 따라 전동기 등급을 일반(IE1) - 고효율(IE2) - 프리미엄급(IE3) - 슈퍼 프리미엄급(IE4) - 울트라 프리미엄급(IE5) 전동기로 구분한다. 우리나라는 2
KIST 정승준·김희숙 박사팀, 수직방향 열에너지까지 수확하는 열전소자 개발 사람의 체온처럼 표면에서 수직 방향으로 배출되는 열을 전기로 바꿔 효율을 한층 높이는 에너지 하베스팅 기술이 개발됐다. 이 기술을 이용하면 피부와 닿는 웨어러블 기기 센서를 다른 전원 없이 체온으로 구동시킬 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST)은 소프트융합소재연구센터 정승준, 김희숙 박사 공동연구팀이 수직 방향으로 나오는 열에너지를 수확해 전기를 만드는 3차원 프린팅 기반 소프트 열전소자를 개발했다고 16일 밝혔다. 열전소자는 소자 양 끝 온도 차이를 전기로 전환하는 장치다. 열전소자는 주로 2차원 필름 형태로 제작되는데, 보통은 수평 방향으로 양 끝의 열에너지 차이를 이용해 에너지를 만든다. 하지만 몸과 같은 물체에서 열이 방출되는 방향은 필름을 붙이는 면에 수직인 경우가 많아 효율이 떨어졌다. 이 때문에 수직 방향의 열에너지 차이를 활용할 수 있도록 열전소자를 3차원 구조로 만들기도 하지만, 이런 소자들은 크기가 크고 형태도 불안정해 변형에도 취약했다. 이에 연구팀은 우선 열전도도는 낮으면서 유연하고 잘 늘어나는 실리콘계 엘라스토머 소재로 부드러운 절연 플랫폼을 만들었
개요 3G부터 5G, 그리고 이외의 모든 무선 표준은 산업 발전과 함께 이를 지원하고 가속화하기 위해 개발됐다. 예를 들어 4G는 유연한 IP 중심의 음성, 데이터 및 영상 통신에 중점을 뒀고 5G는 이를 또 한 번 전체적으로 개선한 식이다. 3G와 5G 사이 괄목한 변화가 일어났듯이, 다가올 6G는 대중에게 보편적이고 효율적이며 몰입감 넘치는 무선 연결을 제공할 것으로 기대된다. 6G 시스템에 대한 연구개발이 꾸준히 진행되며 6G가 가져올 기술적 발전이 점차 명확해지고 있다. 지금까지 여러 무선 표준이 산업 발전을 도운 것처럼 6G는 새로운 기술을 탄생시켜 엔지니어로 하여금 현재와 미래의 다양한 프로젝트에 박차를 가할 전망이다. 무선 엔지니어 역시 다가오는 6G 시대에 만나게 될 주요 기술의 장단점을 한 발 앞서 파악해 미래 프로젝트를 위한 성공적인 엔지니어링의 초석을 다져야 한다. 새로운 주파수의 등장으로 보다 매끄러운 연결 구현 6G 통신 시스템은 7-24GHz 및 100GHz 이상의 서브 THz와 같은 새로운 주파수 범위를 사용할 것으로 예상된다. 이를 위해 새로운 스펙트럼 관리 방법론이 도입되고 데이터 레이트 및 속도 면에서 성능이 개선돼 네트워크
자동화 시스템의 적용 산업 범위가 확장되며 현대 생활에서 더욱 중요해지고 있다. 자동화가 농기계, 제조·가공 작업자가 사용하는 로봇, 드론에 적용되면서 머신비전 시스템은 신규 어플리케이션에 구축되고 있다. 충격, 진동, 물, 습도, 오염 물질, 온도 변화 등 노출 조건이 열악한 경우가 많다. 머신비전 렌즈는 고객이 기대하는 것보다 더 견고하지만, 새로운 어플리케이션에 구축해야 할 경우 2차 강건설계가 필요할 수 있다. 이를 위한 까다로운 조건을 통과할 수 있는 머신 비전 렌즈가 등장하면서, 자동화 시스템은 고성능과 동시에 모든 환경을 극복할 수 있게 됐다. 추가적으로 강건설계를 적용해야 하는 이유 기존의 머신비전 렌즈는 공장 환경으로 인한 마모를 견딜 수 있게 설계됐다. 설계 당시 렌즈를 기계에 장착하거나, 트럭에 싣거나 등의 충격, 진동, 오염 물질 등에 노출된 상태도 견딜 수 있게 제조되지는 않았다. 그러나 공장 환경은 다른 환경과 달리 열악하더라도 제어가 가능한 것이 특징이다. 기존의 머신비전 렌즈다중 리프 조리개로 구경을 조절하고 이중 스레드 포커스 메커니즘을 통해 렌즈를 자유자재로 움직여 각각의 어플리케이션에 맞게 사용한다.(그림 1) 고정되어 있지
자율 주행 및 기타 인공 지능(AI) 기술이 일상생활에서 널리 사용되면서 반도체 집적 회로(Integrated circuit, IC)의 정보 처리 능력에 대한 수요가 급격히 늘어나고 있다. KAIST는 생명화학공학과 임성갑 교수 연구팀이 가천대 전자공학부 유호천 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 더 높은 데이터 처리 효율성과 집적도를 제공할 신개념 디지털 논리 회로 구현을 세계 최초로 성공했다고 11일 밝혔다. 기존 '0', '1'의 두 가지 논리 상태를 사용하는 2진법 논리 회로와 비교해 3진법 논리 회로는 '0', '1', '2'의 세 가지 논리 상태를 사용해 정보를 표현하는 차세대 반도체 기술로, 같은 정보를 더 적은 논리로 표현할 수 있어 더 높은 정보 처리 효율성을 통해 반도체 칩의 고속화, 저전력화, 소형화가 가능하다. 하지만 논리 상태가 1개 더 추가됨에 따라 세 가지 논리 신호를 모두 안정적으로 출력하기 어려운 문제와 2진법 논리 체계가 3진법 논리 체계와 서로 호환이 되지 않는 문제가 3진법 논리 회로 상용화에 걸림돌로 여겨졌다. 연구팀은 문제 해결을 위해 3진법 논리 회로의 출력 특성을 회로 동작 중에 실시간으로 조절할 수 있는 새로운 논리소
고성능 회전 테이블은 단축, 다축에서 대단히 중요한 부분이며, 정밀 제어에 필수인 구동장치의 수요가 증가하고 있다. 양헌기공은 1998년부터 고성능 회전 테이블을 개발하여 일본의 S社와의 특허 소송에서 승소하며 고정밀 회전 테이블 S社 제품과 동등한 수준까지 도달했다. 이 글에서는 서버캠드라이브로 구동되는 회전 테이블을 소개하고 그 특성을 웜기어 메커니즘으로 구동되는 회전 테이블의 특성과 비교하여 설명한다. 양헌기공의 서버캠드라이버는 구동되는 회전 테이블 중 높은 성능을 나타내므로 이러한 유형의 회전 테이블은 공작기계, 반도체, 로봇, 의료산업 분야에 매우 적합하다고 말할 수 있다. 최근 제조 공장에는 많은 다축 기계 가공 센터가 있어, 생산성 및 제품의 정확성 요구를 충족시킨다. 모든 제품의 정확도는 주로 기계를 조립하는 데 사용된 부품의 동작 정확도에 달려 있다. 특히 공작기계, 반도체 가공에서는 더욱 더 중요시 된다. 모든 기계의 기본 구성은 리니어 및 회전축으로 구성된다. 회전축에는 백래쉬, 정확성과 반복성, 회전 변동 및 움직임에 대한 불균형 질량 등과 같은 여러 특성들이 있다. 서버캠드라이버 메커니즘 동력 전달의 관점에서 볼 때, 서버캠드라이브 메
KAIST는 산업및시스템공학과 장영재 교수 연구팀과 KAIST 연구소 창업기업인 '다임리서치'가 공동으로 개발한 연구가 반도체 운영 관련 국제적인 저널인 ‘IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing’(이하 IEEE TSM)에서 2022년 우수논문에 선정됐다고 5일 밝혔다. IEEE TSM은 반도체 운영 관련 국제 저널, 한 해 게재된 논문 중 편집장들의 추천을 통해 총 5편의 우수한 논문들을 선정해 이듬해 6월에 발표한다. 장영재 교수 연구팀(제1 저자: 홍상표 박사, 제2 저자: 황일회 박사, 제3 저자-교신저자: 장영재 교수)이 수행한 연구는 공장 내 1000대 이상의 군집 로봇을 제어하는 기술로 'Practical Q-learning-based route-guidance and vehicle assignment for OHT systems in semiconductor fabs'라는 제목으로 IEEE TSM에 게재됐다. 반도체 공장이 점차 대형화되고 제조 공정이 복잡해짐에 따라 공장 내 운영하는 로봇의 대수도 함께 늘어나고 있는 상황이다. 장영재 교수 연구팀은 공장 운영의 효율성을 개선하기 위해 1000대 이
이현욱 교수팀, 프러시안 블루 계열 소재 물 분자량 분석…수 적을수록 에너지 효율 높아 UNIST 에너지화학공학과 이현욱 교수팀이 ‘프러시안 블루 계열’ 소재를 통해 나트륨이온전지의 수명에 영향을 미치는 주요 원인을 발견했다고 밝혔다. 최근 나트륨이온전지는 리튬이온배터리 대비 생산 단가가 저렴하고 전지 시스템이 비슷해 저가형 리튬이온전지 시장을 대체할 차세대 전지로 주목받고 있다. ‘프러시안 블루 계열’ 소재는 프러시안 블루라는 18세기부터 사용된 청색 염료 물질 중 하나로 청바지의 염료로 사용된다. 이온을 자발적으로 흡착하는 기능이 있어 방사성 세슘 중독 해독제로 사용되기도 한다. 최근에는 중국 배터리 기업인 CATL에서 공개한 나트륨이온전지 양극 소재인 ‘프러시안 화이트’가 이 계열 중 하나다. 연구팀은 배터리 양극 소재를 합성하는 대표적인 방식인 ‘수용액 기반의 공침법’을 이용해 서로 다른 특성을 가진 프러시안 블루 계열 양극 소재를 합성했다. 연구팀은 합성 후 프러시안 블루 계열 양극 물질이 가지는 물 분자의 양에 따라 배터리가 어떠한 특성을 보이는지 분석했다. 특히, 프러시안 블루 계열 소재는 유기용매를 기반으로 한 상용화된 전해질 시스템인 ‘유기전
세계 최초 OCPP 2.0.1 국제 프로토콜 인증, 전기차 충전 인프라 대폭 확대 기대 한국전기연구원(이하 KERI) 이재조 박사팀이 개발한 ‘전기차 충전용 과금형 콘센트 기술(Mode 1/2-only CS)’이 세계 최초로 ‘OCPP(Open Charge Point Protocol) 2.0.1’ 인증을 받았다. OCPP는 전기차 충전기의 운영 및 유지 관리를 목적으로 개발된 OCA(Open Charge Alliance) OCA의 산업 표준이다. 일종의 통신 규격으로 충전 이용자를 위한 정보 안내, 사용자 인증, 충전 스테이션 상태 및 고장 관리 등에 적용된다. 현재 전 세계 50개 이상의 국가가 OCPP를 활용하고 있고, 우리나라도 지난해 환경부가 충전기 보급 사업에 OCPP 1.6 인증을 의무화하면서 핵심 운영체계로 자리잡았다. 이번에 KERI가 OCPP 2.0.1 인증을 받은 ‘과금형 콘센트 기술’은 충전 이용자가 주차장 벽면에 설치된 220V 콘센트를 활용하여 전기차를 충전하고, 결제까지 할 수 있는 기술이다. 이 기술은 스마트 전력 분배 충전, 요금 최적화 충전, 충전요금 결제까지 할 수 있기 때문에 개인정보 보호 등 매우 높은 수준의 통신 보안이
임한권 교수팀, ”암모니아 생산 방식·수입량 조절로 탄소중립 달성” 암모니아는 탄소중립을 실현하기 위한 주요 화합물 중 하나로, 친환경 미래 에너지로 주목받고 있는 수소를 효율적으로 운송하는 매개체로 활용된다. 최근 이런 암모니아의 전기생산 시스템과 수입 최적화에 관한 연구가 진행돼 주목받고 있다. UNIST 탄소중립대학원 및 에너지화학공학과 임한권 교수팀이 ‘한국의 전기 생산을 위한 암모니아 수입의 확대와 최적화’에 대한 연구를 수행했다. 이번 연구에서는 암모니아를 분해하는 시스템과 인산형 연료전지를 결합해 작은 규모의 분산형 발전 시설을 설계했으며, 암모니아의 생산 방식별 수입량에 따른 시나리오를 세워 최적화를 진행했다. 분산형 발전 시스템은 중앙화된 발전소가 아닌 지리적으로 분산된 작은 발전 시스템으로 전력 손실을 줄이고 전력 공급의 안정성을 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다. 연구팀은 해당 시스템에서 암모니아를 원료로 사용하기 위해 암모니아의 생산부터 활용까지 전주기를 고려해 공정설계, 기술·경제성 및 환경성 평가, 수입에 대한 최적화를 연구했다. 이를 위해 먼저 통계 데이터를 기반으로, 국내 암모니아 수입의 80% 이상을 차지하는 상위 10개 나라(
자동차 디스플레이, 바이오 헬스케어, 군사 및 패션 등 다양한 분야에서 많은 각광을 받고 있는 투명 플렉시블 디스플레이는 약간의 변형에도 쉽게 깨지는 성질을 가지고 있다. 이를 해결하고자 탄소 나노튜브, 그래핀, 은나노와이어, 전도성 고분자 등 많은 투명 플렉시블 전도성 소재에 관한 연구가 이뤄지고 있다. KAIST는 전기및전자공학부 최경철 교수 연구팀이 나노종합기술원 이용희 박사팀과의 공동 연구를 통해 맥신 나노기술을 활용해 물에 노출돼도 뒷배경을 보이며 빛을 발광하는 방수성 투명 플렉시블(유연) OLED 개발에 성공했다고 31일 밝혔다. 2차원 맥신(MXene) 소재는 높은 전기 전도도와 투과도를 보이고 용액공정을 통한 대규모 생산성 등의 매력적인 특성을 가진 전도성 소재임에도 불구하고 대기 중 수분이나 물에 의해 전기적 특성이 쉽게 열화되기 때문에 고수명의 전자장치로 활용되는데 한계가 있었고, 이로 인해 정보 표시가 가능한 매트릭스 형태로의 시스템화 단계까지 이루어지지 못한 상황이었다. 최경철 교수 연구팀은 수분이나 산소에 의해 산화되는 것을 방지하는 인캡슐레이션(encapsulation) 전략을 통해 환경적으로 견고한 고수명의 맥신 기반 OLED를 개
KAIST는 화학과 홍순혁 교수와 최경민 연구원(박사과정)이 탄소중립 순환 경제 사이클을 구현할 수 있는 화학적 재활용 가능한 신규 고기능성 고분자 소재를 개발했다고 27일 밝혔다. 홍 교수 연구팀은 이산화탄소를 고정해 합성 가능한 카보네이트 작용기를 활용, 정교한 분자적 디자인 및 설계를 통해 해결함으로써 화학적 재활용이 가능한 새로운 고분자 소재를 개발하는데 성공했다. 개발된 소재는 산소 함유 작용기를 풍부하게 가지고 있는 구조적 특성이 있어서 높은 산소 차단성을 보이며, 산/염기 조건에서도 높은 내구성을 보인다. 또한 고분자 상태에서 300℃ 이상의 높은 열안정성을 가지고 있어 프레스 성형이나 용액 주조 등 다양한 방식으로 가공할 수 있다. 이러한 특성의 재활용 가능한 신소재는 식품 또는 의약품 포장에서부터 디스플레이, 반도체 소자 등 고부가가치 재료로 활용될 수 있다. 연구팀은 개발된 소재를 촉매적 분해 반응을 통해 원재료 물질 또는 고부가가치 화합물로 완벽에 가까운 수율로 재활용할 수 있음을 확인했고, 나아가 산화 반응을 통해서도 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄 등 합성 섬유와 플라스틱 재료나 의약품 합성의 원천물질 등으로 재활용이 가능함을 보
“기존 구리 표면에서의 이산화탄소 촉매 현상의 이해 뛰어넘는 새로운 발견” KAIST 화학과 박정영 교수 연구팀과 광주과학기술원(GIST) 물리·광과학과 문봉진 교수 연구팀이 초미세 계단형 구리(Cu) 촉매 표면이 이산화탄소(CO2) 분자를 보다 효과적으로 분해할 수 있음을 입증했다고 26일 밝혔다. 대기 중의 온실가스를 제거함과 동시에, 미래 청정 연료로 주목받는 메탄올 합성에 필요한 이산화탄소 분해 반응은 탄소중립 달성을 위한 산업계 패러다임 전환 대응에 필요한 핵심 기술이지만, 이산화탄소 분자가 화학적으로 매우 안정된 탓에 공업적으로 유용한 화학 물질로의 전환은 여전히 난제로 여겨졌다. 포집된 온실가스의 전환은 일반적으로 고온・고압의 촉매 화학반응 환경에서 이뤄지고 있다. 보통 구리 기반 촉매물질을 이용하여 이산화탄소 분자가 일산화탄소(CO) 및 산소 원자(O)로 분해할 때 수십 기압에 이르는 고압 반응환경이 요구된다. 따라서, 기존의 촉매 물질을 개선하고 최적의 이산화탄소 전환 반응을 유도함으로써 온실가스의 전환 효율을 획기적으로 높일 수 있는 새로운 촉매의 개발이 필요한 실정이다. 상압 전자터널링 현미경(AP-STM) 기술을 활용해 직접 관찰된 연구
이더넷-APL 길라잡이를 이번 호부터 게재코자 한다. ‘길라잡이’는 순수한 우리말로 인터넷 사전에서 길라잡이의 중심 의미를 찾아보니 “길이란 사람이나 교통수단이 다닐 수 있도록 만들어진 곳”이라고 설명 되어 있고, 오늘날 길은 “부모의 길을 걷다(도리)”, “돈 버는 길이 막막하다(방법, 수단)”, “사업의 길을 걷다(분야, 방면)”, “살아 온 길을 후회하지 않는다(역사, 이력”, “인간 해방의 길로 가자(목표, 방향)” 따위에서 여러 주변의 의미로 쓰인다고 했다. 따라서 길라잡이는 중심 의미로서의 길뿐만 아니라 방향을 잡아나가는데 도움이 되는 사물, 어떤 목적을 실현하도록 이끌어 주는 지침을 두루 이르는 말이다. 이더넷-APL은 PROCESS계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름이 딱 맞을 것 같기에 그 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 하여, 이번 호부터 연재하기로 했다. 이더넷-APL이란 용
상호명(명칭) : (주)첨단 | 등록번호 : 서울,자00420 | 등록일자 : 2013년05월15일 | 제호 :헬로티(helloT) | 발행인 : 이종춘 | 편집인 : 김진희 |
본점 : 서울시 마포구 양화로 127, 3층, 지점 : 경기도 파주시 심학산로 10, 3층 | 발행일자 : 2012년 4월1일 | 청소년보호책임자 : 김유활 | 대표이사 : 이준원 | 사업자등록번호 : 118-81-03520 | 전화 : 02-3142-4151 | 팩스 : 02-338-3453 | 통신판매번호 : 제 2013-서울마포-1032호
copyright(c) HelloT all right reserved
UPDATE: 2025년 05월 30일 19시 40분
