Notice

과학기술정보통신부(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 배경훈, 이하 '과기정통부') 구혁채 제1차관은 7월3일(금) 오전 성균관대학교(수원) 창업보육센터를 방문하여 창업기업들의 혁신 기술을 직접 확인하고 청년 창업가들과 간담회를 가졌다.

이번 방문은 현장 중심의 과학 기술 정책 실현을 위한 「프로젝트 공감118*」의 20번째 행보로, 대학 실험실의 우수한 연구 성과가 실제 창업으로 이어지는 현장을 살피고 청년 창업가들의 생생한 목소리를 청취하기 위해 마련되었다.

* 세상을 이루는 원소 118개만큼 다양한 과학기술인과 소통·공감을 한다는 다짐

구혁채 제1차관은 먼저 이메틱스·크로시스 등 창업보육센터에 입주해 있는 창업기업을 방문하였다. 이어지는 간담회에서는 청년 창업가들의 의견을 청취하고 심층 기술(딥테크)사업화 추진 협의체(NEST*) 소속 투자 전문기관(블루포인트파트너스·다래전략 등 창업 보육 투자 전문기관<AC>)과 함께 심층 기술(딥테크) 초기기업의 성장을 지원하기 위한 방안을 논의하였다.

* 우수한 공공 연구 성과 확산(기술 발굴, 기획형 창업 등)을 지원하는 기술사업화 종합전문회사 및 창업 기획사(컴퍼니빌더) 간 협의체로 대학·출연연 기술지주회사 및 민간 창업 보육·투자 기관(AC)으로 구성(’26.5월~)

구혁채 제1차관은 "과기정통부는 청년 연구자들이 마음껏 역량을 펼치며 심층 기술(딥테크) 창업에 뛰어들고, 창업 생태계 내에서 지속 성장하여 혁신기업으로 도약할 수 있도록 적극 지원하겠다"라고 밝혔다.

https://worldtimes.info/View.aspx?No=4136986

- 과기정통부 310억 원 규모 국가 R&D 사업 참여

- 음극·전해질·촉매·공기극·셀·시스템 전주기 기술 개발 추진

□ 성균관대학교가 과학기술정보통신부의 「자원순환형 초고에너지밀도 주유형 알루미늄 공기전지 사업」 총괄 주관기관으로 선정돼 차세대 금속공기전지 기술 개발에 나선다. 이번 사업은 서종환 교수(성균관대학교 기계공학부)가 사업단장을 맡아 총괄한다.

□ 이번 사업은 2026년 4월부터 2030년 12월까지 추진되는 총 310억 원 규모의 국가 연구개발사업으로, 미래 도심항공교통(UAM), 드론, 무인 이동체, 데이터센터 등에 활용 가능한 초고에너지밀도 전원 시스템 개발을 목표로 한다.

□ 정부지원 연구개발비는 총 310억 원 규모로, 1차년도 40억 원을 시작으로 2·3차년도 각 77억 2,500만 원, 4차년도 58억 원, 5차년도 57억 5,000만 원이 투입될 예정이다. 성균관대학교는 총괄 주관기관으로서 세부 연구과제와 사업단 운영을 연계해 음극·전해질·촉매·공기극·셀·시스템으로 이어지는 전주기 기술 개발을 체계적으로 추진할 계획이다.

□ 성균관대학교는 사업단 운영을 총괄하며 ▲주관 1 (고효율 알루미늄 음극체 및 전해질 기술 개발) 에는 (세부책임: 김정구 교수·양우석 교수·최경후 교수·권대일 교수/성균관대학교, 손정인 교수/동국대학교, 이영우 교수/순천향대학교, 조진한 교수/고려대학교) ▲주관 2 (주유형 알루미늄 음극 고속 순환 제어 기술 개발) 에는 (세부책임: 서종환 교수·김태일 교수·김수찬 교수·이동희 교수·이수지 교수/성균관대학교, 이진현 교수/건국대학교 글로컬캠퍼스, 강태웅 차장/㈜알멕) ▲주관 3 (주유형 알루미늄 공기전지용 촉매 및 공기극 개발) 에는 (세부책임: 노광철 박사/한국세라믹기술원, 정형모 교수/성균관대학교, 이지훈 교수/경북대학교, 심우영 교수/연세대학교, 김동완 교수/고려대학교) ▲주관 4 (고효율화 및 고안정화 공기전지 기술 개발) 에는 (세부책임: 김영권 박사/한국전자기술연구원, 박호석 교수/성균관대학교, 박민준 교수/부산대학교, 박준동 교수/숙명여자대학교, 최정일 교수/연세대학교) ▲주관 5(고성능 주유형 알루미늄 공기전지 시스템 개발 및 실증) 에는 (세부책임: 최승목 박사/한국재료연구원, 김성민 교수/성균관대학교, 안욱 교수·강봉균 교수/순천향대학교, 박기태 교수/건국대학교, 서민호 교수/국립부경대학교, 심우종 책임/㈜이유텍, 이진모 대표/㈜에어빌리티)가 수행한다. 또한 ▲주관 6 (사업단 운영) 에는 (세부책임: 서종환 교수·신준석 교수·강석호 교수/성균관대학교, 박인준 프로/㈜삼성SDI)가 참여해 경제성 분석, 비즈니스모델 수립, 데이터마이닝 및 산업 인공지능 기반 분석 체계 구축을 지원한다.

□ 성균관대학교가 주관하는 이번 연구에는 한국세라믹기술원, 한국전자기술연구원, 한국재료연구원 등 국내 주요 연구기관과 대학이 참여하며, 알멕과 이유텍은 공동연구개발기관으로 함께한다. 또한 에어빌리티와 삼성SDI는 수요 및 협력 기업으로 참여해 산업 현장의 요구사항을 연구개발 과정에 반영할 예정이다. 이를 통해 소재 개발부터 전극·셀·시스템 설계, 실증 및 사업화까지 연계되는 산·학·연 협력체계를 구축하고, 실제 적용 가능한 주유형 알루미늄 공기전지 플랫폼 개발을 추진할 계획이다.

□ 알루미늄 공기전지는 알루미늄을 연료로 사용하고 공기 중 산소를 반응물로 활용하는 차세대 배터리 기술이다. 높은 에너지밀도와 안전성, 풍부한 자원 기반의 공급망 안정성을 갖춰 차세대 에너지 저장장치로 주목받고 있으며, 미래 모빌리티 및 대규모 에너지 저장 시장의 핵심 기술로 평가받고 있다.

□ 특히 본 사업은 기존 교체식 알루미늄 공기전지와 달리 알루미늄 음극재를 연료처럼 공급하는 ‘주유형(Refuelable)’ 개념을 도입해 상용화 한계를 극복하고자 한다. 연구진은 음극·전해질·촉매·공기극·셀·시스템 기술을 통합해 세계 최고 수준의 주유형 알루미늄 공기전지 플랫폼 구축을 추진할 계획이다. 이를 통해 장시간 운용이 필요한 미래 모빌리티 및 차세대 에너지 저장 시스템 분야의 혁신을 이끌 것으로 기대된다.

□ 이번 사업은 단일 소재나 부품 개발을 넘어 알루미늄 음극·전해질·촉매·공기극·셀·시스템을 연결하는 전주기 기술 개발이라는 점에서 의미가 크다. 성균관대학교는 신소재공학, 기계공학, 화학공학, 시스템경영공학 등 다양한 분야의 융합 연구 역량을 바탕으로 주유형 알루미늄 공기전지의 핵심 원천기술 확보와 상용화 기반 구축을 추진한다.

□ 연구단장인 서종환 교수는 “본 과제는 음극·전해질·촉매·공기극·셀·시스템 기술을 하나의 플랫폼으로 통합하는 대형 융합 연구사업”이라며 “성균관대학교가 보유한 연구 역량과 산·학·연 협력 네트워크를 바탕으로 세계 최고 수준의 주유형 알루미늄 공기전지 원천기술을 확보하고, 미래 모빌리티와 차세대 에너지 저장 분야의 새로운 기술 패러다임을 제시하겠다”고 밝혔다.

□ 성균관대학교는 이번 사업을 통해 차세대 금속공기전지 분야의 글로벌 기술 경쟁력을 확보하고, 탄소중립 사회 실현과 미래 에너지 산업 발전을 위한 핵심 원천기술 개발을 선도해 나갈 계획이다.

https://skb.skku.edu/FabTech/notice.do?mode=view&articleNo=221677

기계공학부 정형모 교수 연구팀은 경북대학교 신소재공학과 이지훈 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해, 원자 단위의 결합 간격을 정밀하게 제어하여 소재 내부에 숨겨진 ‘격자 산소’를 반응에 직접 참여시키는 고효율 비귀금속 물 분해 촉매 소재를 개발했다.

온실가스 배출 없이 깨끗한 수소를 생산하는 수전해(물 분해) 기술은 탄소중립 실현을 위한 꿈의 기술로 불린다. 하지만 물을 분해하여 수소를 얻는 과정에서 산소가 발생하는 반응은 그 속도가 매우 느려, 전체 수소 생산 효율을 떨어뜨리는 가장 큰 ‘병목 현상’으로 작용해 왔다. 이를 해결하기 위해 기존에는 이리듐(Ir)이나 루테늄(Ru) 같은 고가의 귀금속 촉매를 사용해야만 했으며, 이는 수소 생산 비용을 높이는 원인이 되었다.

정형모 교수 공동 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 ‘하향식(Top-down) 소재 설계 기술’을 도입했다. 연구팀은 전기화학적 방법을 통해 기존의 덩어리 형태 코발트 산화물을 2나노미터(nm) 이하의 미세한 나노 클러스터로 쪼개는 데 성공했다. 이 과정에서 코발트 금속과 산소 원자 사이의 결합 길이를 기존보다 약 0.1 옹스트롬(Å, 100억 분의 1미터) 수축시켜 미세하게 조절했다. 포항가속기연구소(PAL)의 고성능 분석 결과, 약 2.03 Å의 원자 결합 길이가 새로운 반응 경로를 유도하는 최적의 조건임을 세계 최초로 규명해낸 것이다.

이 기술의 핵심은 금속과 산소 사이의 결합을 강하게 만들어, 촉매 내부 구조에 숨어있던 ‘격자 산소’를 반응에 직접 참여시킨 점에 있다. 이를 통해 개발된 나노 촉매는 고가의 상용 이리듐 촉매보다 더 낮은 에너지에서도 탁월한 성능을 발휘했다. 특히 실제 시스템 적용 시 고전류 조건에서 100시간 이상 성능 저하 없이 구동되는 강력한 내구성을 증명했으며, 차세대 에너지 저장 장치인 아연-공기 전지에서도 우수한 충전 안정성을 보여주며 다목적 에너지 활용 가능성을 입증했다.

기계공학부 정형모 교수는 “이번 연구는 원자 단위의 결합 거리를 미세하게 제어함으로써 촉매 반응의 경로 자체를 완전히 바꿀 수 있음을 실증한 성과”라며, “값비싼 귀금속을 대체해 고효율 그린 수소를 생산하는 것은 물론, 향후 다양한 차세대 친환경 에너지 장치의 상용화를 앞당기는 중요한 기준이 될 것”이라고 밝혔다.

본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행되었으며, 연구 결과는 환경·에너지 분야 세계적 권위지인 ‘Applied Catalysis B: Environment and Energy (IF: 21.1)’에 게재되었다.

https://mech.skku.edu/me/news.do?mode=view&articleNo=218136