연필심에 사용되어 우리에게 친숙한 흑연은 탄소들이 벌집 모양의 육각형 그물처럼 배열된 평면들이 층으로 쌓여 있는 구조인데, 이 흑연의 한 층을 그래핀(Graphene)이라 부른다. 그래핀은 0.2㎚의 두께로 물리적, 화학적 안정성이 매우 높다. 2004년 영국의 가임(Andre Geim)과 노보셀로프(Konstantin Novoselov) 연구팀이 상온에서 투명테이프를 이용하여 흑연에서 그래핀을 떼어 내는 데 성공하였고, 그 공로로 이들은 2010년 노벨 물리학상을 받았다. 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고, 반도체로 주로 쓰이는 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동성이 빠르다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하며, 최고의 열전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높다.
2차원 반도체 소재는 기존 실리콘 반도체의 물리적인 성능 한계를 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 하지만, 원자층 수준의 얇은 두께 때문에 주변 영향에 매우 민감하다는 특성이 있다. 특히 2차원 반도체가 올려진 기판으로부터의 불규칙한 영향에 의해 성능과 신뢰성이 확보되지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 해외 연구팀들이 기판의 영향을 원천적으로 차단할 수 있는 방법을 연구하고 있다. 그 중 2차원 반도체를 공중에 매달린 구조로 설계하는 기술이 보고된 바가 있지만 반도체 층 하단을 받쳐주는 구조물이 존재하지 않아 기계적 내구성이 크게 떨어지는 단점이 있다. 정 교수 연구팀은 2차원 반도체 하단에 산화규소 재질의 초미세 돔형 구조물을 촘촘히 형성하는 아이디어로 문제를 해결했다.
누리호 엔진 시험발사체가 28일 정상적으로 발사되면서 한국형발사체 '누리호' 개발 성공에 한 발짝 다가갔다.과학기술정보통신부는 28일 오후 5시 전남 고흥 나로우주센터에서 "정보를 분석한 결과 비행 상황에서 75t급 엔진의 작동을 확인했다"고 밝혔다.나로우주센터에서 오후 4시에 발사한 시험발사체는 151초간 연소되면서 목표치인 140초를 안정적으로 넘겼다.연소 시간은 곧 성능을 의미한다. 이날 발사한 시험발사체는 2021년 발사를 목표로 개발되고 있는 한국형 발사체 누리호의 2단부에 해당하는 75t급 액체엔진으로, 발사체의 핵심기술이자 개발 난도가 가장 높다고 평가된다. 이번 결과로 누리호 엔진은 정상 추진력을 발휘할 것으로 예상되고 있다.
미국 오스틴 소재 텍사스 대학(UT at Austin) 과학자들이 완전 고체 배터리 셀을 개발했다.특히 리틈-이온(lithium-ion) 배터리의 공동 창안자인 94세의 굿이노프(John Goodenough) 교수를 중심으로 3명의 교수들은 리틈-이온 배터리보다 3배 용량에 보다 빠른 충전과 폭발하지 않는 불연성(noncombustible)으로 보다 안전하고 보다 수명이 길며, 재충전이 가능한, 리틈-이온 배터리를 대체할, 새로운 유리 전해질과 풍부한...
국내 연구팀이 태양빛만을 이용해 이산화탄소로부터 포름산을 생산하는 ‘플라스틱 나뭇잎’ 원천기술 개발에 성공했다. 포름산(HCOOH)은 고무 제품생산, 섬유 염색, 세척제, 향료, 살충제 제조 공업 및 연료전지의 연료 등을 만드는 데 필요한 중요 화학물질이다.   미래창조과학부 산하 한국화학연구원의 인공광합성연구그룹 백진욱 박사팀이 개발한 이번 기술은 에너지 재료과학분야의 학술지 Journal of Materials Chemical A에 6월 28일자...
[youtube http://www.youtube.com/watch?v=0ZBD2tcKOU4]인간의 근육 구조처럼 가늘고 유연한 인공근육이 일본 대학 내 벤처에서 개발해 시판을 앞두고 있다. 도쿄공업대학(Tokyo Tech University)과 오카야마 대학(Okayama University) 두 대학이 만든 벤처 기업인 'S-근육(s-muscle, www.s-muscle.com)'가 공기압으로 작동하는 가늘고 세밀한 인공근육을 7월부터 출시한다고 밝혔다.이 회사가 내 놓은 인공 근육은 기존에 시판되고 있는 것은 외경 10 ~ 40mm에 비해...
MIT 공대가 Wi-Fi 신호를 이용해 벽 밖의(Through Walls) 사람을 찾아내고, 의자에 앉아 있는지 바닥에 누워있는지 허공에 무슨 글자를 쓰고 있는지 등 사람의 움직임과 위치, 고도(elevation), 사람의 모양인 머리(Head)/가슴(Chest)/팔(Arms)/발(Feet) 등의 윤곽(silhouettes)뿐만 아니라 그 사람의 호흡수와 심박동까지 읽어내는 알고리즘의 소프트웨어를 개발해, 논문을 발표하고 이를 공개했다(Adib et al., SIGGRAPH Asia 2015). 이 디바이스는...
이화여자대학교 우정원 교수 연구진이 메타물질(자연계 물질이 구현하지 못하는 특성을 지니도록 파장보다 작은 크기로 설계된 인공의 구조)로 전하 (charge, 어떤 물질이 갖고 있는 전기의 양으로 전기 현상을 일으킴) 이동을 제어해 광전소자(빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 소자로, 태양전지, LED 등)의 전력생산 효율을 높이는 원천기술을 세계 최초로 개발했다.기존에는 광전소자의 전력 효율을 높이기 위해...
마치 SF 영화처럼 공기 중에서 전기를 생산하는 기술이 개발되고 있다. 나노와이어(nano-wire)에 번식하는 박테리아 기반 새로운 전기 생산 기술은 공기 중에 습기만 있으면 가능하다.이 기술은 박테리아와 전자를 분리하는 단백질 필라멘트를 나노와이어 필름으로 만들면 발광 다이오드(LED)를 켜기에 충분한 전력을 생산할 수 있다. 이 필름은 매우 단순한 원리로 주변 공기 중에서 습기를...
무독성 친환경 소재인 ‘금(gold)’을 활용한 신개념 3세대 태양전지 원천기술이 기존 광전환 효율을 2배 가까이 끌어 올리는 성과를 나타내며 세계 최초로 개발됐다.  방진호 교수 연구팀(한양대)이 최근 금 나노클러스터(분자와 같은 물리적 성질을 갖는 2 나노미터 이하의 금 나노입자)를 가시광선 감응 흡광제로 사용한 금 나노클러스터 감응형 태양전지의 작동 원리를 규명하고, 기존 2%대에서...
대구경북과학기술원 (DGIST) 연구팀이 세계 최초로 나노섬유 기판을 이용한 전자피부를 개발했다. 연구팀이 개발한 전자피부는 기존의 플라스틱, 고무 기판을 이용한 전자피부와 달리 산소, 땀, 체액 등이 투과돼 신체에 불편함이나 염증을 유발하지 않아 장시간 헬스 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.   DGIST는 신물질과학전공 이성원 교수 연구팀이 일본 도쿄대학교 타카오 소메야(Takao Someya) 교수 연구팀과 공동연구를...
▲ 컴퓨터 프로그램 없이 마치 축구 선수처럼, 직관적으로 떨어지는 공을 트래핑 하도록 로봇을 학습시키는데 성공했다.한국과학기술연구원(KIST) 지능로봇연구단 김기훈 박사팀은 표면 근전도 신호를 이용하여 사람이 시연을 통해 “유연한 로봇”을 학습시키는 방법을 개발, 로봇이 마치 축구 선수처럼 떨어지는 공을 트래핑하도록 학습시키는데 성공했다.표면 근전도 신호(surface electromyogram)는 근육이 수축할 때 발생하는 내부의 전기 신호를 피부...