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평화가 경제다

한국해양대 강준 교수 연구팀, 고성능 실리콘-탄소 음극재 개발

실리콘의 높은 에너지 저장 능력과 탄소의 탄성을 결합한 새로운 복합체

 

 

(평화데일리뉴스) 한국해양대 강준 교수 연구팀은 고성능 실리콘-탄소 음극재를 개발했다고 밝혔다.

볼타가 전지를 발명한 후, 이온이나 전기에너지를 저장하는 재료의 성능 연구가 활발히 진행되었다. 특히 휴대용 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라 충전이 가능한 이차 전지가 개발되었다. 이차 전지 연구의 꽃은 이번에 노벨상을 받은 ‘리튬 이온 전지’이다. 이 기술은 휴대폰, 태블릿, 전기차 등 우리의 일상생활과 밀접한 관련이 있다. 리튬 이온 전지를 이해하려면 휴대 전화를 생각하면 된다. 우리는 하루 종일 사용한 휴대 전화를 다시 충전해서 사용한다. 휴대 전화를 충전할 때 이온은 양극에서 음극으로 흐르며 사용할 이온은 음극에 저장한다. 이 과정을 충전한다고 표현하며, 저장된 이온이 음극에서 양극으로 모두 이동하고 난 상태를 방전이라고 한다. 이때 이온의 흐름을 다시 반대로 바꿔 주면 휴대 전화가 다시 충전된다.

일반적으로 음극에는 흑연이 사용되지만, 흑연이 저장할 수 있는 이온의 수에 제한이 있다. 이에 에너지 저장량이 높고 많은 이온을 저장할 수 있는 실리콘 기반의 음극재가 흑연을 대체할 효율적이고 지속가능한 대안으로 등장하였다. 그러나 리튬 이온이 충전되는 과정에서 실리콘 기반 음극재의 부피는 기존에 비해 4배까지 팽창하고, 이 팽창은 전지의 수명에 큰 영향을 미친다. 실리콘에 탄소를 결합하여 실리콘-탄소 복합체를 만들면, 실리콘의 장점과 탄소의 장점(탄성)을 모두 얻어 이 문제를 극복할 수 있다. 그러나 이 복합체를 제작하기 위해서는 시간과 비용이 많이 들기 때문에 광범위하게 적용하기 어렵다.

이 문제를 해결하기 위해 한국해양대학교 강준 교수 연구팀은 실리콘과 탄소를 동시에 합성해 시간과 비용을 절감하는 간단한 방법을 발견했다. 강 교수는 이 연구의 원리는 “실리콘과 탄소를 포함하는 용액에 펄스화된 Bipolar 직류전원을 인가하면, 이온은 가속되지 않고 전자만 가속되는 차가운 플라즈마가 형성이 되고, 이 플라즈마 방전을 통해 실리콘과 탄소 전구체가 분해 후 폴리머화 되면서 탄소재료 내에 실리콘 나노 입자가 고르게 퍼지는 형태의 복합소재가 합성이 된다. 따라서 충전과 방전이 여러 번 진행되더라도 안정적인 성능을 가진 실리콘-탄소 복합체가 만들어지게 된다”고 밝혔다.

또한 강 교수는 “실리콘과 탄소를 동시에 생산하고, 탄소가 고르게 분포한다는 것은 대량생산이 가능한 효과가 있다. 이 제조법이 실리콘-탄소 복합체 제작의 시간과 비용을 크게 줄일 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 리튬 이온 전지는 크기와 부피가 작기 때문에 오늘날 우리 생활에 없어서는 안 되는 존재가 되었다. 이 연구에서 개발된 실리콘-탄소 복합체 제조법은 범위가 제한되어 있지 않고 다양한 수정과 변형이 가능하다. 특히 실리콘과 탄소의 결합은 세계를 화석 연료 의존 상태에서 구출해 낼 것이다.


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아이데미아의 모포웨이브, 미국 국립표준기술연구소의 상호운용성 평가에서 압도적인 성능 자랑
(평화데일리뉴스) 미국 국립표준기술연구소가 비접촉식 지문인식 기기를 대상으로 수행한 정확도 및 상호운용성 평가에서 아이데미아의 모포웨이브가 모든 항목에서 다른 기기보다 월등한 성능을 올렸다고 아이데미아가 지난 22일 발표했다. NIST가 ‘2019 상호운용성 평가: 비접촉식 대 접촉식 지문 인식’ 조사를 수행한 이유는 무엇보다 비접촉식 시스템이 레거시 데이터베이스와 제대로 작동하는지 여부를 시험하기 위해서였다. NIST는 시중에서 판매되고 있는 6개 지문인식 스캔 기술을 대상으로 전통적인 접촉식 지문인식 기기와의 상호운용성을 비교 평가했다. 조사 결과에 따르면 비접촉식 기기들은 한 개의 지문을 검사할 때보다 여러 개의 지문을 동시에 검사할 때 정확도가 더 높았고, 한 사람의 지문을 다른 사람의 지문과 매칭할 때 나타나는 양성 오류율은 훨씬 적은 것으로 드러났다. 업계를 선도하는 아이데미아가 개발한 모포웨이브는 리더기 위에서 손을 흔드는 것만으로 1초 안에 4개 지문을 검사하고 확인한다. 조사 보고서에 따르면 모포웨이브는 매칭률과 이미지 캡처 표본화율, 프로브 지문과 원형 지문 사이의 오버랩 부문, 지문 융선과 특징점 유사성 등의 항목에서 다른 비접촉식 기기들

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서울대 인간-동물연구 네트워크 융합팀, 웨비나 개최
(평화데일리뉴스) 건국대학교 융합연구총괄센터는 서울대 인간-동물연구 네트워크 융합팀이 오는 6월 26일부터 7월 17일까지 매주 금요일 오후 3시 연속 웨비나를 개최한다고 밝혔다. 이번 2020 인간동물연구네트워크 연속 웨비나는 ‘관계와 경계, 포스트 코로나 시대의 인간과 동물’을 주제로 세미나를 개최할 예정이다. 최근 발생한 ‘코로나19 팬데믹’에 관한 인간동물관계 측면의 핵심 쟁점을 정리해보고 새롭게 드러났거나 드러날 문제에 대해 함께 정리하고 생각을 나누는 자리를 마련하였다. 특히 본 융합팀은 포스트휴먼적 문제의식을 적극적으로 반영하여 기존의 인간중심적 동물 연구, 혹은 인간-동물 연구를 넘어 새로운 이론적 기반과 연구의 틀을 개발하고자 한다. 이 행사는 2019년도 정부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 일반공동연구지원사업-융복합연구 ‘위계에서 얽힘으로: 포스트휴먼시대의 인간-동물관계’의 일환으로 진행된다. 한편 서울대 인간-동물연구 네트워크 융합팀은 인간-자연, 인간-동물의 이분법적이고 위계적인 관계와 규범을 넘어 ‘공존’과 “‘얽힘’의 가능성을 모색하기 위해 인문학, 사회과학, 자연과학 연구자들로 구성된 융합연구 네트워크로 한국연구재단의