이종호 과학기술정보통신부 장관이 30일 오후 대전광역시 유성구 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 '반도체 인재양성 간담회'에서 인사말을 하고 있다. /사진=과학기술정보통신부
이종호 과학기술정보통신부 장관이 30일 오후 대전광역시 유성구 한국과학기술원(KAIST)에서 열린 '반도체 인재양성 간담회'에서 인사말을 하고 있다. /사진=과학기술정보통신부

◇ 정부, 반도체 인재 3000명 키운다…KAIST 등 '의기투합'

이종호 과학기술정보통신부 장관(사진)은 대한민국 반도체 역량 강화를 위해 인재양성 등의 시급한 사안은 곧바로 추진하겠다는 의지를 밝혔다.

이 장관은 30일 대전 한국과학기술원(KAIST)에서 반도체 핵심인력 양성 방안을 논의하기 위한 간담회를 열고 이같이 말했다. 그는 간담회에서 "반도체 분야는 속도 경쟁, 시간과의 싸움인 만큼 시급히 추진이 필요한 것은 바로 추진하겠다"며 "즉시 지원이 가능한 것은 즉시, 검토가 필요한 것은 적절한 검토를 거쳐 지원방안을 마련하겠다"고 말했다.

과기부는 향후 5년간 4대 과학기술원을 중심으로 3000여 명의 반도체 인재를 양성한다는 정부 차원의 계획을 밝혔다. 간담회에는 삼성전자·SK하이닉스 사장 등 산업계 대표, 4대 과기원 총장, 반도체디스플레이기술학회장 등이 참석했다. 간담회에서는 양적·질적으로 부족한 반도체 핵심 인력을 양성하기 위해 4대 과기원을 중심으로 한 산학연 협력방안이 논의됐다.

 

구리 나노와이어가 표면 성장된 형상기억합금 인공근육. /자료=KAIST
구리 나노와이어가 표면 성장된 형상기억합금 인공근육. /자료=KAIST

◇ KAIST ‘형상기억합금 인공근육’ 개발…의수·생체모방 로보틱스 제작 성공

29일 한국연구재단에 따르면 KAIST 오일권 교수 연구팀이 인공 근육을 활용한 착용형 의수와 고양이의 독특한 발톱 구조에서 착안한 생체모방 로보틱스 개발에 성공했다.

온도가 올라감에 따라 미리 기억된 형태로 수축하고 뒤따르는 냉각에 의해 이완되며 움직임을 발생시키는 형상기억합금 스프링은 인공 근육 응용을 위해 많은 연구가 수행됐다.

하지만 기존의 형상기억합금은 가열에 비해 현저히 느린 냉각 속도로 인해 인공근육으로 사용 시 구동 속도에 제한을 보였으며, 이로 인해 일정 속도로 반복 구동이 요구되는 응용 분야에서의 활용은 한계가 있었다.

이에 연구팀은 일반 전자부품이나 칩 등의 온도를 빠르게 낮추기 위해 표면에 뾰족한 방열판을 부착하는 것에서 착안, 스프링 형태의 형상기억합금 표면에 뾰족한 구리 나노와이어를 균일하게 성장시켰다.

 

◇ UNIST팀, 차세대 반도체칩 핵심 원천기술 개발

1일 과학기술정보통신부와 과학 학술지 네이처, 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 신현석 UNIST 교수가 이끄는 연구팀이 단결정 형태의 육방정계 질화붕소를 여러 층으로 합성하는 데 성공했다. 연구 결과가 담긴 논문은 이날 국제 학술지 네이처에 게재됐다.

이번 연구는 집적도가 매우 높은 차세대 반도체 칩을 개발하는 데 관건으로 꼽혀 온 '2차원 절연체' 소재를 자유자재로 합성하는 기술에 관한 것이다. 신 교수가 이끄는 연구팀은 합성에 필요한 재료의 농도를 조절하는 새로운 합성 방식을 도입해 단결정 니켈(Ni) 기판 위에서 여러 층의 단결정 박막을 '에피택시 성장'(epitaxy growth) 시켰다. 에피택시 성장이란 결정기판 위에서 단결정을 성장시키는 방법을 말한다.

 

마찰전기 전극에 전하를 주입하여 저장하는 개략도(위)와 입자 크기와 외부 비표면적 간 관계(아래 왼쪽), 전하 주입에 따른 출력 전압 증가./자료=GIST
마찰전기 전극에 전하를 주입하여 저장하는 개략도(위)와 입자 크기와 외부 비표면적 간 관계(아래 왼쪽), 전하 주입에 따른 출력 전압 증가./자료=GIST

◇ GIST-전남대, 머리카락 마찰전기 '에너지 하베스팅' 기술로 전기로 저장

광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 박찬호 에너지융합대학원 교수와 박종진 전남대 고분자융합소재공학부 교수팀이 공동으로 마찰전기 에너지 발생 소재에서 효율적인 에너지 수확을 위해 마찰 표면을 더 많은 양(+)의 기전력과 음(-)의 기전력을 가질 수 있는 상태로 변환해 마찰전기 서열을 자유자재로 바꿀 수 있는 획기적인 방법을 개발했다고 30일 밝혔다.

마찰전기 에너지는 서로 다른 물질이 마찰할 때 대전 현상에 의해 양전하와 음전하로 분리되는 현상이다. 겨울철 문손잡이를 만질 때 따끔거리거나 머리카락이 뜨는 현상 등이 대표적이다. 마찰전기 저장 효율을 증가시키기 위해서는 전극 표면에서의 전하 손실을 방지하고 전극 중심부로 전하를 이동시키는 과정이 중요하다. 하지만 기존 연구에서는 전하 이동 과정이나 무기 재료 사용에 따른 전하 이동, 저장 현상을 해석하는 것이 간과돼 왔다.

 

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