1 / 1
" KAIST"으로 검색하여,
3 건의 기사가 검색 되었습니다.
-
▲ 서울대학교 공과대학 재료공학부 정우철 교수 연구팀의 논문이 게재된 Energy & Environmental Science의 Outside Back Cover 이미지. 금속 나노촉매에 의한 고체산화물 전지 전극의 산소교환반응 촉진 원리를 형상화했다 [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대 재료공학부 정우철·한정우 교수 연구팀이 KAIST 김상욱 교수 연구팀, 한국기초과학지원연구원(KBSI) 정범균 박사 연구팀과 공동연구를 수행해 고체산화물 전지의 성능을 높이는 은(Ag) 나노촉매의 작동 원리를 규명했다.전지가 작동하는 방향에 따라 산소반응이 일어나는 위치와 메커니즘이 달라진다는 사실을 확인했다. 고체산화물 전지는 산소 이온의 이동을 이용해 전기를 생산하거나 물을 분해해 수소를 만드는 차세대 에너지 장치다.전기와 열을 동시에 생산하는 건물과 공장의 분산형 발전 시스템부터 재생에너지 기반 수소 생산까지 폭넓게 활용될 수 있어 친환경 전력 생산과 수소에너지 활용 확대의 핵심 기술로 주목받고 있다.이번 연구 결과는 재료·화학 분야 세계적 권위의 국제학술지 ‘Energy & Environmental Science’(IF:30.5)에 게재됐으며 우수성을 인정받아 Outside Back Cover 논문으로 선정됐다.고체산화물 전지의 성능과 수명은 공기극에서 산소가 반응하는 속도에 크게 좌우된다. 지금까지는 실제 전극 내부가 복잡해 나노촉매가 정확히 어느 위치에서 어떤 방식으로 반응을 돕는지 확인하기 어려웠다.기존 연구를 통해 금속 나노촉매가 전지 성능을 높인다는 사실은 알려져 있었지만, 촉매의 표면과 촉매가 전극과 맞닿는 경계 중 어느 부분이 실제 반응을 주도하는지는 명확하지 않았던 것이다.또한 전기를 생산하는 과정과 수소를 생산하는 과정에서 촉매가 같은 방식으로 작동하는지도 명확히 밝혀지지 않았다.연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 구조가 복잡한 실제 전극 대신 구조와 조성이 일정한 모델 전극을 제작하고 크기와 간격이 균일한 금속 나노입자를 규칙적으로 배열해 촉매의 역할을 정밀 분석했다.먼저 페로브스카이트 산화물로 만든 얇은 전극 위에 은, 코발트, 팔라듐, 백금 등 다양한 금속 나노촉매를 올려 산소반응을 얼마나 효과적으로 촉진하는지 비교했다. 그 결과, 은 나노촉매가 가장 우수한 산소반응 촉진 효과를 보였다.이어 은 나노입자의 크기와 배열을 체계적으로 바꾼 모델 플랫폼을 제작해 반응 위치를 분석한 결과, 전기를 생산하는 산소환원반응에서는 은 나노입자와 전극이 맞닿는 경계가 길수록 반응이 빨라졌다.이는 은과 전극이 만나는 경계 부분이 주요 반응 장소라는 것을 의미한다. 반대로 수소를 생산하는 방향의 산소발생반응에서는 은 나노입자의 표면이 넓을수록 반응이 활발해졌다. 이를 통해 은 입자의 표면 자체가 중요한 반응 장소로 작용한다는 사실을 확인했다.연구팀은 전압과 산소 농도를 조절하면서 두 반응이 진행되는 과정을 자세히 비교했다. 그 결과, 은 나노촉매는 산소환원반응에서는 산소가 전자를 받아들이는 과정을 돕고 산소발생반응에서는 산소 원자들이 서로 결합해 산소 분자로 빠져나가는 과정을 촉진하는 것으로 나타났다.또한 연구팀은 전지가 작동하는 동안 전극 표면의 변화를 관찰할 수 있는 방사광 분석과 원자 수준의 이론 계산을 함께 수행했다.이를 통해 은 나노촉매가 전극 표면의 전자 상태를 변화시켜 산소환원반응을 촉진하고, 산소발생반응에서는 산소 원자들이 결합하기 좋은 반응 환경을 제공한다는 사실을 확인했다.이번 연구는 나노촉매가 단순히 반응 속도를 높이는 첨가제가 아니라 작동 조건에 따라 반응 위치와 메커니즘까지 달라질 수 있음을 규명했다는 점에서 의미가 있다.특히 고체산화물 연료전지와 수전해전지의 공기극을 설계할 때 촉매 표면과 촉매-전극 계면을 각각 최적화해야 한다는 새로운 설계 방향을 제시했다.이러한 설계 원리가 실제 전지에 적용되면 건물·공장용 분산발전 시스템의 발전 효율을 높이고 재생에너지로 수소를 생산하는 수전해 장치의 전력 소비를 줄이는 데 기여할 것으로 기대된다.나아가 동일한 장치에서 전력 생산과 수소 생산을 모두 수행하는 가역형 고체산화물 전지의 상용화를 앞당겨 가정과 산업 현장에서 에너지를 보다 효율적으로 생산·저장하는 기반 기술로 활용될 전망이다.또한 연구팀이 개발한 정밀 나노입자 배열 모델 전극은 촉매가 실제로 어느 위치에서 어떤 방식으로 작동하는지를 구분해 분석할 수 있는 연구 플랫폼이다.이 플랫폼은 고체산화물 전지뿐 아니라 수소 생산 장치, 다양한 전기화학 에너지 변환 장치, 산소 분리 기술 등 산소반응을 활용하는 여러 분야의 작동 원리를 밝히는 데 활용될 수 있다.연구를 지도한 정우철 교수는 “이번 연구는 나노촉매의 성능뿐 아니라 실제 반응이 일어나는 위치와 작동 원리를 정량적으로 규명했다는 점에서 의미가 크다”며 “앞으로 다양한 에너지 변환 소재와 촉매 시스템에 적용할 수 있는 새로운 설계 원리로 확정해 나갈 계획”이라고 밝혔다.본 연구를 주도한 김진욱 박사는 현재 미국 노스웨스턴대에서 박사후연구원으로 연구를 수행하고 있으며 서울시립대 신소재공학과 조교수로 부임할 예정이다.향후에도 나노촉매와 고체산화물 전지의 반응 원리를 규명하고 이를 고효율 에너지 변환 소재 및 소자 개발로 확장하는 후속 연구에 매진할 계획이다.한편 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다(RS-2024-00452853, RS-2025-00521316).또한 포항가속기연구소 및 한국기초과학지원연구원의 지원을 받아 KBSI-PAL 8A2 AP-XPS 빔라인에서 방사광 기반 상압 광전자분광 분석을 수행했다.◇ 참고 자료- 논문명/저널: Quantitative electrochemical evaluation of metal nanocatalysts for oxygen exchange on solid oxide cell electrodes, Energy & Environmental Science- DOI: doi.org/10.1039/d5ee07320k
-
2026-07-02▲ 한국원자력안전기술원(KINS), 2026 원자력안전해석 심포지엄 개최 [출처=한국원자력안전기술원]한국원자력안전기술원(원장 임승철, KINS)에 따르면 2026년 7월1일(수)부터 2일(목)까지 2일간 한화리조트 대천 파로스에서 ‘2026 원자력안전해석 심포지엄’을 개최했다.주제는 '원자력 기술 혁신과 규제 조화를 위한 안전해석의 역할’이다. 동 심포지엄은 국내 원자력 안전해석 분야 전문가들이 모여 주요 현안과 연구 성과를 공유하고 발전 방향을 논의하는 교류의 장으로 2003년부터 개최됐다.최근 에너지 안보 강화, 인공지능(AI) 산업 확산으로 인한 전력 수요 증가, 탄소중립 실현 등 에너지 환경 속에서 소형모듈원자로(SMR), 차세대 비경수 원자로, 탄력운전 기술 등에 대한 관심이 높아지고 있다. 이번 심포지엄은 △신형 원자로 규제체계와 안전해석 방향 △차세대 원자로 설계 특성 △혁신 연료 기술 △탄력운전 기술 △노심 및 열수력 안전해석 등 원자력 기술 혁신과 안전성 확보를 위한 최신 연구 성과와 기술 현안이 폭넓게 다뤄졌다.이번 행사에는 한국원자력안전기술원(KINS)를 비롯해 한국원자력연구원(KAERI), 한국수력원자력(KHNP), 한국전력기술(KEPCO E&C), 한전원자력연료(KNF), 미래와도전(FNC), 한국과학기술원(KAIST), 울산과학기술원(UNIST), 경희대학교(KHU) 등 산·학·연 안전해석 분야 전문가들이 참석했다.첫째 날(1일) 종합세션에서는 신형 원자로 규제체계 동향과 안전해석 규제방향, 차세대 원자로 설계특성과 규제 고려사항, 신형원자로 노심설계 기술 및 과제, 미래 연료 수급 및 혁신방향, 탄력운전 및 LEU+ 장주기운전 기술개발 현황, 원자로 계통 설계 측면의 탄력운전 등 총 6개 주제에 대한 발표와 토론이 진행됐다.LEU+는 저농축우라늄플러스(Low Enriched Uranium+)으로 기존 핵연료 대비 농축도를 개선한 차세대 핵연료를 맗나다.둘째 날(2일) 기술세션에서는 열수력 및 노심·핵연료 안전 분야에서 총 12개 주제에 대한 발표와 질의응답이 진행됐다. 특히 혁신형 SMR 피동안전계통 성능해석, 경수형 SMR LEU+ 핵연료 및 노심 기술 개발 등 미래 원자력 안전 기술과 관련된 다양한 연구성과가 소개됐다.한국원자력안전기술원(KINS) 임승철 원장은 “원자력 안전해석은 기술 혁신의 안전성을 입증하고 규제와의 조화를 이루는 핵심 수단이다”며 “이번 심포지엄을 통해 산·학·연 전문가들이 협력을 강화하여 미래 원자력 기술의 안전성과 신뢰성을 높이고, 안전해석 발전을 위한 실질적인 계기가 되기를 기대한다”고 밝혔다.
-
코오롱은 1996년 이웅열 회장이 취임한 이후 외형은 성장했지만 내실은 부족하다는 평가를 받는다. 그 이유로 새롭게 펼친 신사업의 성과가 부진하고, 신사업을 추진하는 계열사들이 우량 계열사의 실적을 갉아 먹고 있기 때문이다.기업이 위험을 잘 관리하지 못하면 위기에 봉착하게 되는데 코오롱도 위기상황에 직면하고 있다. 코오롱의 기업문화를 진단하기 위해 국가정보전략연구소가 개발한 SWEAT Model의 세 번째 DNA인 성과(Performance)을 이익(profit)와 위험(risk) 측면에서 평가해 보자.◇ 주력 계열사 모두 부실 뇌관을 가져 위험 증폭코오롱은 섬유사업뿐만 아니라 건설, OLED 사업 등이 모두 부실에서 헤어나오지 못하고 있다. 코오롱건설은 2012년 코오롱글로벌과 합병하면서 외형적으로 코오롱글로벌의 매출이 급성장하는 계기를 제공했지만 시장의 반응은 그다지 긍정적이지 못하다. 코오롱건설이 부실 PF(프로젝트 파이낸싱), 미분양 등 부실이 전혀 해소되지 않았기 때문이다.올해 회사채를 발행하기 위한 시도를 했지만 시장의 불신이 극에 달해 스스로 철회했다. 멀쩡한 회사에 부실계열사를 숨기는 전략을 채택했지만 근본적인 문제를 해결되지 않았다. 건설부문의 영업적자가 지속되고 차입금 규모가 과다한 것도 코오롱글로벌이 풀어야 할 숙제다. 건설경기 침체가 코오롱글로벌만의 문제가 아니지만 국내 건설업체들이 시장상황의 심각성을 제대로 파악하지 못한 것으로 보인다.건설시장의 거품양산에 앞장선 LH공사가 무리한 택지조성으로 수십 조원에 달하는 투자금을 회수하지 못하고 있다. 또한 대기업 계열 건설회사들이 시장수요와 관계없이 고분양가를 고집하는 배짱영업으로 악성 미분양이 쌓이고 있는 것이 건설시장의 현주소다. 이제 4대강 사업처럼 대규모 토목공사를 벌이기도 어렵고, 국내경지침체가 지속되면서 분양시장도 활기를 찾을 가능성이 낮다. 코오롱이 야심 차게 추진한 차세대 성장동력 중 하나인 OLED사업도 ‘돈 먹는 하마’라는 평가를 받고 있다. OLED사업은 2001년 설립된 네오뷰코오롱에서 추진하고 있다.2005년 147억 원의 매출을 기록하기도 했지만 2006년 32억 원으로 떨어진 이후 회복을 하지 못하고 있다. 2011년 매출이 65억 원으로 회복되는 듯 하였으나 2012년에 매출이 22억으로 급락했다. 지난해 당기순손실 247억 원이 났다. 2012년까지 약 11년 동안 누적된 적자액은 1,974억 원이다.네어뷰코오롱과 같이 이웅열 회장이 열정을 쏟은 IT사업은 코오롱베니트, 코오롱글로텍 등이 있지만 하나 같이 실적이 부진하다. 코오롱베니트는 시스템개발 및 운영, 헬스서비스 기획, 환경컨설팅 등의 사업을 하고 있지만 명확한 경쟁력을 보유하지 못하고 있다.올해 초 코오롱글로벌이 IT사업부문을 코오롱베니트에 매각하면서 규모를 키우고 있지만 경쟁력 확보와는 무관하다. 코오롱글로텍은 자동차 시트 원단 및 봉제, 인조잔디제조 등을 하는 기업이지만 실적이 정체되어 있다. 코오롱이 계열사간 사업조정으로 경쟁력을 확보하고 부실을 최소화하기 위해 노력하고 있지만 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다. 코오롱글로벌이 탄탄한 사업구조를 바탕으로 부실계열사의 짊을 모두 떠안고 있지만 감당할 수 있을지 미지수다.동양그룹 CP사태 이후 기업자금조달 시장도 경색되면서 코오롱이 채무부담을 해소할 방안을 찾기도 어렵다. 무리하게 벌인 부실사업은 우량계열사에 떠 넘기기보다는 투자금액을 손실 처리하더라도 폐업하는 것이 오히려 유리하다고 보인다. 이웅열 회장은 어차피 터질 시한폭탄을 계열사로 돌리기보다는 하루 빨리 터뜨리는 결단을 해야 한다. ◇ 듀폰과의 소송결과에 따라 섬유사업 미래 달려섬유사업에서 출발한 코오롱의 섬유사업을 책임지고 있는 코오롱인더스트리가 미국의 듀폰과 아라미드 섬유관련 소송으로 위기에 직면했다. 2012년 8월 미국 버지니아주 리치몬드 지방법원은 코오롱인더스트리의 파라계 아라미드 섬유 ‘헤라크론’이 듀폰의 ‘케블라’의 영업비밀을 침해했다고 판결했다.코오롱인더스트리는 듀폰에게 9억 1,900만 달러(약 9,759억 원)의 손해배상금을 지불하고, 20년간 헤라크론의 생산과 판매를 금지 당했다. 코오롱은 판결에 불복하고 즉각 항소했지만 항소심에서 유리한 판단을 기대하기도 쉽지 않다. 이 사건은 2005년 코오롱이 헤라크론을 출시한 이후 2009년 듀폰의 전 직원을 고문으로 영입하면서 발단되었다.듀폰은 이 직원이 영업비밀로 관리하던 아라미드 섬유제조비법을 코오롱에 유출했다며 미국 FBI에 고발했다. 산업스파이 관련 수사를 담당하고 있는 FBI는 직원의 집을 수색해 영업비밀이 담긴 문서와 컴퓨터를 압수해 영업비밀 침해혐의로 기소했다. 법원은 유죄를 인정해 징역형을 선고했다. 파라계 아라미드 섬유는 방탄복, 타어이코드, 광케이블, 골프채 등의 제조에 사용되는 슈퍼섬유다. 전세계적으로 연간 약 6만 톤이 생산되고 있으며, 90%이상을 미국의 듀폰, 일본의 데이진이 점유라고 있다.현재 시장규모는 약 1조 7,000억 원 규모에 불과하지만 용도가 늘어나면서 시장은 폭발적으로 성장할 것으로 보인다. 코오롱과 듀폰이 영업비밀 침해소송을 시작한 것도 방탄복이 시발점이 되었다. 코오롱인더스트리의 당기순이익이 1,800억 원대에 불과하기 때문에 소송에서 질 경우 벌금만 해도 회사의 재정을 악화시킬 수 있다.일각에서는 듀폰과 코오롱이 3,000억 원 규모로 합의할 것이라는 낙관적인 전망을 내고 있지만 가능성은 높지 않다.듀폰은 1심 법원의 판결을 근거로 2012년 9월 코오롱인더스트리 유에스에이의 매출채권에 대한 양도소송을 제기해 올해 4월 승소했다. 규모는 350만 달러로 많지 않지만, 상징적인 의미는 크다. 듀폰이 매출채권까지 확보하면서 코오롱을 압박하고 있기 때문에 합의할 의사가 없다는 것을 분명히 밝힌 것으로 보는 시각이 지배적이다. 코오롱이 듀폰과의 재판에서 질 경우 벌금도 문제이지만, 차세대 성장동력을 잃는 것이 더 큰 문제다. 향후 20년 동안 아라미드 섬유의 제조와 판매가 금지되기 때문이다.미국의 보호무역주의가 팽배하면서 편향된 판결이라는 주장이 국내에서 제기되고 있지만 삼성과 애플의 특허소송처럼 특허출원과 관리, 영업비밀보호가 기업의 생존에 직결된다는 것을 보여 준 사례다. 특히 코오롱은 특허가 아니라 영업비밀을 침해했다는 의심을 받고 있는데, 특허와 달리 출처보호와 관리만 잘 했더라면 아무런 문제가 없다. 영업비밀은 특허와 달리 법으로 보호되지 않기 때문에 내부직원이 유출에 연루되었다는 명확한 증거가 없는 한 유죄를 입증하기 어렵다.최근 기업들이 기업의 핵심경쟁력에 관련된 기술은 특허로 출원하기보다 영업비밀로 관리한다. 특허권은 20년간만 보호되지만 영업비밀은 공개되지 않는 한 영원이 보호될 수 있기 때문이다. FBI가 함정수사를 했다는 주장도 있지만 코오롱으로서는 조금만 주의를 기울였다면 피할 수 있는 소송이었다는 점에서 아쉬움이 남는다. ◇ 위기를 기회로 삼기 위해 미래사업발굴 노력2011년부터 코오롱은 침체된 사업을 활성화시키기 위해 미래사업 발굴을 적극적으로 하고 있다. 이웅열 회장은 “미래를 선점하는 기술은 아래에서 발굴, 개발하고 위에서 끌어 줌으로써 사업의 추진일정을 단축하고 성공가능성을 비약적으로 높일 수 있다.” 미래 사업에 대한 추진전략을 제시했다. 코오롱은 내부적으로 미래사업을 발굴하는데 한계가 있다고 판단해 카이스트(KAIST)와 협력하고 있다. 지난해 코오롱-카이스트 라이프스타일 이노베이션 센터(LSI)를 개소해 산학협력을 시작했다. LSI센터는 향후 5~10년 이내에 시장진입이 가능하고 미래성장성이 높은 고위험, 고수익 사업의 발굴을 담당한다.연구개발, 기술자문, 경진대회, 워크숍 등의 형태로 아이디어를 도출하고, 코오롱의 강점을 살릴 수 있는 미래 신수종 사업을 찾는다. 나름 코오롱이 국내 최고수준의 대학인 카이스트의 연구인프라를 활용하기 위해 노력하고 있지만 성과를 기대하기는 쉽지 않을 것으로 보인다.국내 대기업이 미래 신수종 사업을 발굴하는 방법이 바람직하지 않다. 신수종 사업이라는 것이 하늘에서 떨어지는 사업이 아니라 기존의 사업과 연관성을 가진 사업이어야 된다. 섬유사업에 특화된 코오롱이 수 처리사업과 IT사업에 뛰어 든다고 경쟁력을 확보할 수 있는 것은 아니다.남들이 다 한다고 주력사업과 연관성도 없는 OLED사업과 태양광전지 및 발전사업에 뛰어든 결과는 초라하다 못해 그룹의 성장잠재력마저 훼손하고 있다. 막대한 규모의 투자에도 불구하고 손실이 회복되지 않고 있을 뿐만 아니라 미래전망도 어둡다. 국내 대기업 역사가 50 여 년을 넘어서면서 2세, 3세 경영이 본격화되고 있다. 맨 주먹으로 맨 땅에서 목숨을 걸고 기업을 일군 창업자들과 달리 2세, 3세는 힘들이지 않고 가업을 승계했다.무학이거나 저학력인 부모보다 학교 공부도 더 많이 했고, 외국경험도 풍부한 자식들이 부모의 그늘을 벗어나기 위해 선택하는 것이 신수종 사업이다. 신사업은 미래 지향적이라는 ICT나 환경과 관련 있어야 하고, 기존 사업과는 연관성이 없어야 한다는 강박관념을 갖고 있다.코오롱 이웅열 회장이 선택하려는 사업도 이러한 범주에서 벗어나지 못하고 있는 것으로 보인다. 신사업은 새로운 사업아이템이 아니라 기존 사업에서 진화된 형태를 띠는 것이 바람직하다.- 계속 -
1

