초강력 차세대 섬유 개발 外 [과학게시판]

15 hours ago 2

정종오 기자 입력 2026.03.26 15:18

하수오 유효성분 추출 높인 친환경 공정 개발

[아이뉴스24 정종오 기자] 국내 연구팀이 DNA와 거미줄의 이중나선 구조 원리를 활용해 강철보다 2배 강하면서도 무게는 4분의 1에 불과한 초강력 연속 섬유를 개발했다.

한국연구재단(이사장 홍원화)은 한양대 유기나노공학과 한태희·위정재 교수, 단국대 융합소재 전공 엄원식 교수 공동연구팀이 물속에서 스스로 이중나선 구조를 형성하는 특수 고분자 소재를 이용해 자연계 섬유의 설계 원리를 실험실에서 재현하는 데 성공했다고 26일 발표했다.

강철보다 강한데 무게는 가벼워

이중나선 구조와 비틀림 압축 공정을 적용한 아라미드계 PBDT 섬유의 구조와 제조 개념도. [사진=한국연구재단]

최근 항공우주, 국방, 첨단 로보틱스 등 다양한 분야에서 가볍고 강한 섬유형 소재에 대한 수요가 급증하고 있다. 열과 기계적 하중을 동시에 견뎌야 하는 반도체와 경량화, 고강도를 동시에 충족해야 하는 항공 기체나 방호 소재 분야에서 핵심 기반 기술로 인식된다.

연구팀은 수계 환경에서 DNA처럼 스스로 꼬인 구조를 형성하는 아라미드계 고분자 PBDT( 방향족 특수 고분자)에 주목했다. 분자 수준의 질서를 거시적 실 형태까지 완벽하게 전달하는 ‘4단계 계층적 제조 공정’을 설계했다.

제조된 실은 강철 대비 강도는 2배 이상 높고 무게는 4분의 1 수준에 불과하다. 같은 무게의 강철 와이어보다 이 실은 8배 이상 더 강한 힘을 버틸 수 있다.

한태희 교수는 “거미줄과 DNA가 가진 정교한 구조적 비밀을 산업용 실로 구현한 것이 이번 연구의 핵심”이라며 “높은 성능과 생산성, 친환경성까지 확보한 만큼 항공우주, 반도체, 방호 등 첨단 산업의 차세대 플랫폼으로 발전시켜 나갈 것”이라고 말했다.

코엔자임 Q10 모방, 망가지지 않는 촉매

건강기능식품으로 널리 알려진 ‘코엔자임 Q10(Coenzyme Q10)’과 같은 우리 몸 속 분자를 활용해 에너지를 만들어내는 방식을 모방한 신개념 촉매 기술이 개발됐다. 국내 연구팀은 생체 에너지 생성에 핵심 분자를 이용해 스스로 반복 작동하는 분자 촉매 시스템을 구현하는 데 성공했다.

한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형) 화학과 백윤정 교수 연구팀이 기초과학연구원(IBS, 원장 직무대행 김영덕) 권성연 박사와 공동연구를 통해 코엔자임 Q10으로 알려진 ‘퀴논(Quinone)’이 금속‘티타늄(Ti)’과 결합해 작동하는 새로운 분자 촉매 시스템을 개발했다.

퀴논은 체내에서 전자와 수소를 전달하며 에너지 생성에 관여하는 핵심 분자다. 연구팀은 퀴논에 값싸고 풍부한 금속인 ‘티타늄(Ti)’을 결합하는 분자 설계 전략을 도입했다.

금속 중심과의 상호작용을 통해 반응 과정에서 생성되는 불안정한 세미퀴논 중간체를 안정화시켜, 전자와 수소가 함께 이동하는 반응을 반복적으로 수행할 수 있는 촉매 시스템을 구현했다.

빛으로 유해가스 감지하는 고감도 센서 개발

광주과학기술원(GIST, 총장 임기철) 신소재공학과 이상한 교수와 고등광기술연구원(APRI) 이창열 수석연구원 공동 연구팀이 오랫동안 안정적으로 작동하는 차세대 반도체 소재 기반의 가시광 가스센서 기술을 개발했다.

이 기술은 상온에서의 구동, 장기 안정성, 빛 반응성을 동시에 확보해 기존 가스 센서의 한계를 극복했다.

연구팀은 빛을 받으면 전하를 만들어내는 아주 작은 알갱이(할라이드 페로브스카이트 나노입자, Halide Perovskite Nanocrystals)를 스펀지처럼 구멍이 많은 구조와 결합한 새로운 센서를 개발했다.

‘페로브스카이트’ 진공 공정 난제 풀었다

연세대 물리학과 이연진 교수 연구팀은 강원대 반도체물리학과 이현복 교수 연구팀과 공동연구를 통해 차세대 디스플레이 소재인 페로브스카이트 발광소자(PeLED)의 진공 증착 공정 난제를 해결하는 데 성공했다.

페로브스카이트를 구성하는 유기물 소재가 열에 쉽게 기화돼 날아가는 휘발성 탓에 정밀한 두께 조절과 성분 제어가 불가능에 가까웠다. 소자를 만들 때마다 성능이 달라져 제조 현장에서 한계로 지적됐다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 유기물 증발 소스에 소량(1%)의 무기물을 첨가하는 방법을 고안했다. 이 무기물이 유기물 표면에 반응해 무거운 ‘닻(Kinetic Anchor)’ 역할을 하는 안정적 보호층을 형성함으로써 유기물이 제멋대로 증발하는 현상을 성공적으로 억제한 것이다.

10m 한지 두루마리 논문…세계 최고 박물관 품으로

한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형) 미디어 아티스트 이진준 문화기술대학원 교수의 옥스퍼드대 박사논문 ‘빈정원 – 어디에나 있는, 어디에도 없는 곳으로의 리미노이드 여행(Empty Garden – A Liminoid Journey to Nowhere in Somewhere)’(2020)이 영국 애쉬몰린 박물관(Ashmolean Museum)에 한국 현대 작가 최초로 정식 구입돼 영구 소장, 전시된다.

이번 논문은 길이 10미터에 달하는 한지 두루마리 형식 또한 이 논문의 중요한 특징이다. 독자는 논문을 읽으며 자연스럽게 이동하게 되고, 동아시아 정원의 ‘거닐기’를 몸으로 경험하게 된다.

적도 태평양 수온 뒤바뀌면 이듬해 겨울 추위 예측 더 정확해져

적도 태평양의 해수 온도가 크게 바뀌는 해에는 이듬해 겨울 추위 예측이 더 정확해질 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

울산과학기술원(UNIST) 지구환경도시건설공학과 이명인 교수팀은 영국 기상청 해들리센터와 공동 연구를 통해 엘니뇨와 라니냐가 서로 전환되는 시기에 겨울 날씨를 좌우하는 북대서양진동(NAO)의 예측 정확도가 크게 높아지는 현상을 규명했다.

엘니뇨에서 라니냐로, 또는 라니냐에서 엘니뇨로 바뀌는 해에는 다음 해 겨울 기후 모델의 북대서양진동 예측 성능을 나타내는 상관계수가 0.60까지 높아지는 것으로 나타났다.

DGIST, 양자 통신 앞당길 차세대 초광대역 광센서 개발

대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우) 에너지공학과 양지웅 교수 연구팀이 빛의 세기와 파장뿐만 아니라 빛의 회전 방향(광자의 스핀 정보)까지 정밀하게 감지할 수 있는 차세대 광센서 기술을 개발했다.

연구팀은 자외선부터 단파 적외선에 이르는 초광대역 빛의 ‘원형편광’을 감지하는 양자점 기반 광센서를 구현해 냈으며 이 소자는 상용 실리콘 광센서에 버금가는 매우 뛰어난 광 검출 성능을 입증했다.

연구산업 전문연구사업자, 국내외 매출 확대

건국대 줄기세포재생공학과 배호재 교수가 교원창업으로 설립한 셀바크이노베이션(2023년 설립)은 연구산업육성사업 주문연구 기업 성장사다리구축 기술창업 지원을 통해 연구자 수요 맞춤형 주문연구 서비스를 제공하는 연구산업 기업으로 도약했다.

셀바크이노베이션은 한국생산기술연구원으로부터 주문 생산 의뢰를 받아 국내 매출(2024년 약 1억1000만원에서 2025년 약 3억6000만원), 해외 매출(2024년 1300달러에서 2025년 5040달러)이 증가했다.

과학기술사업화진흥원(원장 김병국)은 ‘연구산업육성사업 주문연구기업 성장사다리 구축 기술창업 사업’을 통해 창업 3년 미만 초기기업을 대상으로 연구개발서비스 개발과 사업화를 지원하고 비즈니스 모델 수립, 수요 발굴, 투자 유치 등 경영 전반의 맞춤형 지원을 통해 기업의 안정적 성장과 연구산업 시장 안착을 지원하고 있다.

대전시·대전테크노파크·핵융합(연) 협력체계 구축

한국핵융합에너지연구원(원장 오영국)은 26일 대전시청에서 대전광역시(시장 이장우), 대전테크노파크(원장 김우연)와 ‘핵융합에너지 극한소재 개발과 인프라 구축을 위한 업무협약’을 체결했다.

이번 협약은 2023년 12월 체결된 ‘대전지역 핵융합 분야 기술 사업 활성화를 위한 업무협력협약’의 후속 조치로 마련됐다. 협약에 따라 세 기관은 핵융합 디버터 성능평가 기반시설 조성과 공동연구를 추진하고, 관련 소재와 응용 분야로 연구개발 범위를 확대할 계획이다.

가상현실로 배우는 칫솔질, 실제 치면세균막 감소 효과

서울대 치의학대학원 연구팀이 몰입형 가상현실(VR) 기반 칫솔질 교육이 기존 전문가 중심 칫솔질 교육보다 실제 구강위생 개선에 더 효과적이라는 점을 무작위대조시험(RCT)을 통해 입증했다.

연구팀은 20~39세 건강한 성인 30명을 대상으로 VR 교육군과 기존 대조군(치면착색제를 활용한 치과위생사의 1대1 교육군)에 각각 15명씩 무작위 배정해 효과를 비교했다. 평가 결과 2주 후 치면세균막지수(PI) 감소량은 VR군이 0.44±0.48, 대조군이 0.07±0.26으로 VR군이 유의하게 우수했다.

저궤도 위성통신 검토 TF 발족

과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈), 국방부(장관 안규백), 방위사업청(청장 이용철), 우주항공청(청장 오태석)은 26일 서울 코리아나 호텔에서 관계 부처와 산·학·연 전문가들과 함께 ‘저궤도 위성통신 검토 TF 발족식’을 개최했다.

지상망이 닿지 않는 지역에서도 빠르고 안정적인 통신이 가능한 저궤도 위성통신은 재난 대응·국방·해상·항공 등 다양한 분야에서 활용 가치가 높아지고 있다. 국가 통신 인프라를 강화하고 미래 성장 동력을 확보하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.

한국뇌연구원, ‘BCI 2030’ 워크숍 개최

한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길)은 25일 대구 한국뇌연구원 우뇌동 1층 중강당에서 ‘BCI 2030: 뇌와 세상의 연결, 기술 혁신에서 시장 선점까지’를 주제로 워크숍을 개최했다.

뇌연구 실용화와 뇌산업 활성화를 위해 마련된 워크숍 시리즈의 일환으로 열리는 이번 행사는 난치성 뇌질환 극복을 위한 핵심 기술로 주목받는 BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스, Brain-Machine Interface) 분야의 최신 연구 동향과 임상 적용 현황을 점검하고 전문가 토론을 통해 산업 활성화를 도모하고자 마련됐다.

‘식품 R&D AI 에이전트’ 개발

한국식품연구원(원장 백현동)은 ‘식품 R&D AI 에이전트’를 추진해 ‘식품 데이터 플랫폼’에 AI 기반 DMP(Data Management Plan) 작성 지원 기능을 개발했다.

이번 기능은 개별 연구에 흩어진 식품 연구데이터를 표준화하고 체계적으로 축적·활용하기 위한 것으로, 식품 연구의 속도와 품질을 높이고 산업 현장으로의 확산 기반을 강화하는 데 목적이 있다.

누리호 4차 발사 부탑재위성 기술교류회 개최

우주항공청(청장 오태석)은 26일 ‘누리호 4차 발사 부탑재위성 기술교류회’를 한국항공우주연구원에서 개최했다. 이번 교류회는 지난해 11월 27일 누리호 4호기에 탑재돼 성공적으로 발사된 부탑재위성 12기의 임무 성과 등을 공유하기 위해 마련됐다.

비동물시험·규제과학 분야 글로벌 연구 네트워크 강화

국가독성과학연구소(소장 허정두, KIT)는 지난 24일(미국 현지시간 기준) 미국 샌디에이고 컨벤션센터에서 네덜란드 독성시험 전문기업 Toxys B.V.(CEO Giel Hendriks, Toxys)와 NAMs(New Approach Methodologies, 첨단신규시험법) 기반 글로벌 연구 네트워크 강화를 위한 업무협약을 체결했다.

이번 협약은 Toxys가 개발한 유전독성을 포함한 다양한 독성 기전을 평가할 수 있는 ToxTracker 시험법의 기술 이전과 라이선스 협력을 통해 국제적 기준에 부합하는 시험법을 확보하고 NAMs와 규제과학 분야에서의 협력 네트워크를 확대하기 위해 추진됐다.

하수오 유효성분 추출 효율 높인 친환경 공정 개발

한국한의학연구원(원장 이진용) 한약자원연구센터 강영민 박사 연구팀(주저자:최경옥, 교신저자: 강영민)이 하수오 유효성분의 추출 효율을 높이고 환경 부담은 낮춘 친환경 추출 공정을 개발했다.

이번 성과는 기존 열수·주정(에탄올) 추출의 한계를 보완해 한약자원 가공 공정의 효율성과 지속 가능성을 동시에 높일 수 있는 기술로 평가된다.

‘극지환경재현실용화센터’ 입주기업 모집

극지연구소(소장 신형철)는 인천 송도에 있는 극지환경재현실용화센터에 입주할 유망 기업과단체를 3월 26일부터 4월 15일까지 공개 모집한다.

극지환경재현실용화센터는 국내 최초로 극지 환경을 모사할 수 있는 인프라를 갖춘 연구 시설로, 장비 개발·성능 검증·시제품 테스트 등 극지 관련 기술 사업화를 지원하는 산·학·연 협력 플랫폼이다.

WISET, 차세대위원회 3기 출범

한국여성과학기술인육성재단(이사장 문애리, WISET)은 차세대 과학기술인의 목소리를 정책에 반영하기 위해 ‘WISET차세대위원회’ 3기 위원 위촉식을 가졌다.

이번 3기 위원회는 산학연에 재직 중인 연구자뿐 아니라 초등학교 교사, 과학 프로그램 PD 등 활동 분야를 대폭 넓힌 것이 특징이다.

국립기상과학원, 엔비디아와 기상·기후 분야 인공지능 기술 협력 확대

기상청 국립기상과학원(원장 강현석)은 한국형 인공지능(AI) 기상‧기후 파운데이션 모델의 본격 개발을 앞두고 인공지능(AI)을 활용한 기상예측 국제협력 강화를 위해 엔비디아(NVIDIA)와 기술 교류를 확대한다.

지난 1월 엔비디아(NVIDIA)는 관측자료 처리부터 분석장 생산, 초단기와 중기 예측, 고해상도 격자 자료 생산체계까지 포괄하는 인공지능(AI) 기반 기상·기후 예측 운영 체제(플랫폼) 어스-2(Earth-2)를 공개한 바 있다.

엔라이튼 ‘발전왕’ 7GW 돌파

에너지 기후테크 기업 엔라이튼(Enlighten, 대표 이영호)의 AI기반 태양광 자산관리 플랫폼 ‘발전왕’에 등록된 발전 용량이 누적 7기가와트(GW)를 돌파했다.

이번 7GW 돌파는 국내 전체 태양광 발전 설비 용량의 약 23%에 해당하는 규모이다. 단일 플랫폼 기준 국내 최대 규모다. 엔라이튼은 이를 통해 전국에 흩어진 소규모 분산 발전소의 정보를 한곳에 모아 정보 불균형을 해소하고, 전력 시장의 핵심 데이터 인프라로 확고히 자리매김했다.

탄자니아에 주민 생활 개선 위한 ‘AI빌리지 테스트베드’ 구축

서울대 공과대학은 지난 2월 겨울방학 기간에 서울대 ‘솔라봉사단’이 신재생에너지와 인공지능(AI)을 결합한 ‘AI빌리지 테스트베드(AI Village Testbed)’를 탄자니아의 농촌에 구축해 주민들의 생활환경 개선과 미래형 스마트 인프라 실현에 나섰다.

솔라봉사단은 서울대 기계공학부 안성훈 교수 연구실과 학생 동아리 ‘비저니어링’이 연합해 만든 공학 봉사 단체다. 2011년 네팔 고산 지역 마을에 태양광 그리드를 설치한 활동을 시작으로 해외 기술 봉사를 15년째 이어왔다.

국립광주과학관, 2026 제1회 전시기획 아카데미 개최

국립광주과학관(관장 이정구)은 지난 24일 전시기획 분야의 전문성과 실무 역량 강화를 위한 ‘2026 제1회 전시기획 아카데미’를 개최했다.

무증상 대동맥판막협착증에서 조기 수술 ‘장기적 효과’ 입증

서울아산병원 심장내과 강덕현 교수팀이 무증상 대동맥판막협착증 환자에서 조기 수술의 효과가 10년 이상 장기적으로도 지속된다는 연구 결과를 최근 발표했다.

이번 연구는 최근 미국 뉴올리언스에서 열린 연례 미국심장학회에서 ‘세계적 임상연구(Late Breaking Clinical Trial)’로 선정됐다. 전 세계 의사들의 임상치료 교과서로 불리는 ‘뉴잉글랜드저널오브메디슨(NEJM, New England Journal of Medicine)’에 25일(미국 현지시간) 실렸다.