‘비접촉 마그네틱 기어가 적용된 상반회전 프로펠러 전기추진기’는 기존 기계식 기어를 자석으로 대체해 소음과 진동을 줄이고, 2개의 프로펠러를 반대 방향으로 회전시켜 추진 효율을 10% 이상 높인 세계 최초의 성과다. 홍도관 박사는 성인 4명이 탈 수 있는 50kW급(순시 최대 65kW) 출력 기술을 보유하고 있다.
이는 8m 크기의 하이드로포일 전기추진 선박을 구동할 수 있는 수준이다. 기술이 상용화되면 소규모 인원의 수상택시 등 교통·관광 분야 혁신뿐만 아니라, 국방과 로봇·자동화 산업에서도 기계식 기어를 대체할 차세대 유망 기술로 평가된다.
‘가볍고 오래가는 리튬황전지를 위한 소재 및 셀 기술’은 도심형항공모빌리티(UAM), 우주항공 분야에서 크게 주목하는 성과다. 리튬황전지는 이론적인 에너지 밀도가 리튬이온전지의 8배 이상일 정도로 잠재력이 높지만, 충·방전 과정에서 발생하는 '리튬 폴리설파이드’가 불필요한 화학 반응을 일으켜 전지의 수명과 성능을 저하시키는 것이 상용화의 난관이었다.
이에 이유진 박사는 전도성이 우수한 탄소나노튜브(CNT)와 황을 3차원 구조로 결합한 양극 기술, 기능성 분리막, 리튬음극 구조체 기술 적용 등 설계의 혁신을 통해 리튬황전지 실용화 발판을 마련했다는 평가를 받았다.
‘고효율 저비용 황화물계 고체전해질 대량 합성공법 개발 및 사업화’ 성과는 안전하고, 에너지밀도가 높은 전고체전지 상용화에 기여하는 핵심 기술이다. 주관 연구 책임자인 박준호 박사가 한국전자기술연구원, ㈜포스코제이케이솔리드솔루션, ㈜솔리드아이오닉스, 서울대 그리고 수요기업인 ㈜삼성SDI와 협업해 기술을 개발했다.
공동 연구팀은 국내외 전고체전지 메이커를 대상으로 약 3.1억 원의 매출을 달성했으며, 다수의 우수 특허 확보 및 SCI급 학술지 논문 게재 등을 통해 우리나라 기업들이 전고체전지 시장에서 유리한 위치를 확보하는 데 크게 기여했다는 평가다.
KERI 김남균 원장은 “우수성과 100선에 연구원의 기술이 다수 선정된 것은 우리의 경쟁력이 높게 평가받고 있다는 의미”라며 “미래 전기화(Electrification) 시대를 이끌어가는 핵심 주체로서 큰 기술 개발을 통해 국민에게 더욱 신뢰받는 KERI가 되겠다”고 전했다.
과학기술정보통신부가 주관하는 ‘국가연구개발 우수성과 100선’은 우수한 성과를 창출한 과학기술인의 자긍심을 고취하고, 국가연구개발사업의 중요성에 대해 국민의 공감대를 확산하고자 만들어진 제도다.
#‘숨은 가치’ 담은 연구성과 사진 4점 공개
영예의 대상은 전기물리연구센터의 ‘맞춤형 펄스 차세대 반도체 공정 응용 실험’ 사진이 차지했다. 펄스 전원(Pulse Power)은 오랜 시간 낮은 전력으로 에너지를 충전한 후, 높은 전력으로 순간 방전하는 기술이다. 이 펄스의 세기를 정밀하게 제어하면 반도체 기판을 원하는 만큼 좁고 깊게 가공할 수 있어 다양한 공정에 활용 가능하다.
KERI는 ‘한국핵융합에너지연구원 Plasma E. I.(플라즈마장비지능화) 융합연구단’과 협력해 까다롭고 복잡한 반도체 공정에서도 맞춤형(tailored)으로 식각·세정·증착 작업을 정교하게 수행할 수 있는 펄스 전원 기술을 보유하고 있으며, 현재 상용화를 추진하고 있다. 해당 사진은 기관 대표성, 활용성, 작품성 등 모든 면에서 호평을 받았다.
최우수상에는 전지소재·공정연구센터의 ‘차세대 K-배터리 고용량/고안정 실리콘-그래핀 복합 음극재 초격차 기술’ 사진이 선정됐다. 꿈의 신소재인 그래핀을 통해 차세대 음극 소재인 실리콘의 첨가량을 기존 5~7% 이내 수준에서 30%까지 6배 이상 증가시켜 고용량·고품질의 리튬이온배터리 탄생을 이끈 혁신 기술로, 핵심 성과를 시각적으로 잘 담아냈다는 평가를 받았다.
마지막으로 우수상 2팀은 △대뇌피질에 미세전류를 인가하여 식욕 억제를 유도하는 ‘뇌 신경 자극 기반 대사 증후군 전자약(전기융합휴먼케어연구센터)’ △1.8km 떨어진 공중에서 무선으로 전파 에너지를 받는 ‘호버링 헬기를 향한 세계 최장거리 무선전력 전송(전력ICT연구센터)’ 사진이 선정됐다.
KERI 김남균 원장은 “사진상 선정과 대외 홍보를 통해 연구자 스스로는 자부심과 책임감을 느끼고, 국민은 ‘큰 기술’ 개발을 향해 노력하는 연구현장의 숨은 가치를 느낄 수 있을 것”이라며 “미래를 선도하는, 기업이 찾아오는, 국민과 함께하는 연구원 실현을 위해 최선을 다하겠다”고 전했다.
정동욱 부산/경남 기자 ilyo33@ilyo.co.kr