◆한국전기연구원(KERI) △기술사업화본부장 서길수 △기술사업화기획실장 최영길 △지식재산경영실장 강희섭 △기업지원실장 이경희 △기술창업실장 김종문

◆한국전기연구원 ◇본부장·단장 △전기기기연구본부장 이재복 △스마트그리드연구본부장 김슬기 △전기기기평가본부장 박승재 △적합성운영본부장 이정기 △전략정책본부장 김종욱(강소특구기획실장 겸임) △전력반도체연구단장 방욱 ◇센터장, 실장 △전력정책연구센터장 신동준 △친환경전력기기연구센터장 오연호 △극저온기기연구센터장 하동우 △전력케이블연구센터장 김해종 △전동력시스템연구센터장 김지원 △전기추진연구센터장 이현구 △에너지플랫폼연구센터장 김종율 △전기융합휴먼케어연구센터장 배영민 △전자기파융합연구센터장 김정일 △정밀의료기기연구센터장 김재훈 △차세대반도체연구센터장 김형우 △파워SoC연구센터장 김종현 △대전력설비운영실장 이대희 △에너지기기시험실장 안상필 △전기특성시험실장 김근용 △전기융합시험실장 김지환 △단락시험실장 이동준 △품질혁신기획실장 최익순 △시험운영실장 김대원 △제품인증실장 정중일 △사업운영실장 백창제 △신사업기획실장 황돈하

[파이낸셜뉴스] 폐열로 전기를 만드는 열전발전을 산업화하기 위한 기반이 조성됐다. 한국전기연구원(KERI)이 중심이 된 출연(연)·기업 연합팀이 열을 전기로 바꾸는 ‘열전발전’의 산업화를 위한 큰 디딤돌을 마련했다고 9일 밝혔다. 열전발전은 서로 다른 두 종류의 금속이나 반도체 접점 사이에서 생기는 온도 차를 전기로 만드는 기술이다. 그러나 미래형 기술이다 보니, 실용 연구 데이터가 많이 부족하고, 이론과 실제 효율과의 괴리도 커서 산업 현장에 제대로 적용한 사례가 드물었다. 이에 KERI 전기변환소재연구센터 박수동 박사팀은 산업부의 지원을 받아 국내 기업들이 열전발전 성능을 평가할 수 있도록 도와주는 기준 체계를 확립하고, 관련 연구개발 및 설계에 필요한 기초 데이터, 실증 인프라까지 마련하는 데 성공했다. 해당 연구는 한국기계연구원, 한국에너지기술연구원, 한국표준과학연구원, 서울대, 에코피아, 정관이 함께했다. 박수동 박사팀은 자체 개발한 AI(인공지능) 알고리즘을 통해 열전발전 성능의 ‘가늠자’ 역할을 할 기준 반도체 물질과 소자부터 개발했다. 먼저, AI에게 전 세계의 논문과 기술 브로셔 등 1만3000여 개의 출판물을 학습시켜 가장 많이 사용된 열전 반도체의 조성을 파악하고, 이들의 평균적인 성능과 규격을 도출했다. 또 각종 대내외 환경(온도, 제조 방식) 조건에도 영향을 적게 받는 성질까지 분석해 산업적 척도가 될 ‘열전발전 기준 소자 3종’을 개발했다. 이를 통해 산업계에서는 KERI 3종 소자를 기준으로, 자신들이 자체 개발·보유한 열전발전 소자들의 성능을 비교·평가할 수 있다. 이에 더해 연구팀은 기업들이 열전발전 연구개발, 설계, 제조 과정에서 활용할 수 있는 ‘엔지니어링 데이터’를 만들어 수요기업에 공개하고 있다. 이어 기업들이 개발한 킬로와트(kW)급 열전발전 파워 모듈을 실증 및 평가하는 인프라도 구축했다. 산업 현장 조건과 유사하게 250~300도의 고온 가스가 다양한 속도(최대 14m/s)로 뿜어져 나오도록 만들어 열전발전 모듈의 성능을 철저하게 검증하는 세계 유일의 인프라다. 이미 KERI는 1.6m 길이의 kW급 열전발전 파워 모듈을 직접 만들어 인프라에서 실증하는 등 객관적인 평가 설비로서의 가치를 확인했다. KERI는 이러한 모든 과정과 측정·평가 노하우가 담긴 기록 절차서를 만들었고, 이를 필요로 하는 기업들에게 무상 제공한다는 계획이다. 열전 반도체 및 소자에 따라 출력이 어느 정도 나오는지 시뮬레이션을 할 수 있는 웹사이트까지 구축해 무료로 오픈했다. 현재 박수동 박사팀은 산업부의 지원 아래 세계 최대 규모의 ‘열전발전 시스템 개발 및 실증연구’ 프로젝트를 총괄하고 있다. 이 프로젝트에는 이번 연구 성과를 비롯해 ‘열전발전 소자 대량생산 공정 개발’, ‘선박·산업용 열전발전시스템 개발’을 포함하고 있어 프로젝트가 마무리되는 2027년 이후에는 열전발전의 적용이 크게 확대될 것으로 기대하고 있다. jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스]세계 처음으로 자석을 활용한 고효율 상반회전 프로펠러 전기추진기가 개발됐다. 이는 기존 무인선박을 넘어 수상택시에도 활용될 수 있다는 기대다. 한국전기연구원(KERI) 전동력연구센터 홍도관 박사팀이 50kW급 ‘비접촉 마그네틱 기어 적용 상반회전 프로펠러’ 기술을 세계최초로 개발했다고 27일 밝혔다. ‘상반회전 프로펠러’는 전방 프로펠러에서 나온 회전 에너지를 후방 프로펠러가 반대 방향으로 회전하면서 회수하고, 다시 추력으로 전환하는 방식이다. 단일(1개) 프로펠러보다 추진 효율이 10% 이상 높고 에너지 절감 효과도 크다. 홍도관 박사팀은 지난 2022년, 세계 최초로 자석의 N극과 S극이 서로 밀고 당기는 힘을 이용해 접촉 없이 동력을 전달하고, 상반회전 프로펠러로 추진력을 만들어 낼 수 있는 ‘비접촉 마그네틱 기어’를 대안으로 제시한 바 있다.  이후 연구팀은 3kW(4마력)와 10kW(13.5마력)급 출력을 보유한 ‘비접촉 마그네틱 기어 적용 상반회전 프로펠러’를 전기추진 소형 무인선박(48Vdc 배터리 전압 기반)에 탑재해 실증까지 성공적으로 마쳤다. 특히 해당 선박에는 KERI 정밀제어연구센터 천종민 박사팀의 ‘자율운항 제어시스템’도 적용되어 운항 경로의 자동 추종, 장애물 발견 및 회피 기능도 함께 확인했다. 이를 통해 향후 해양 조사선이나 악조건에서의 정찰 기능 임무를 수행할 수 있는 ‘전기추진 무인선박 시대’의 문을 크게 열었다는 평가를 받았다. 더 나아가 최근 홍도관 박사팀은 꾸준한 연구를 통해 성인 4명 정도가 탈 수 있는 수준의 50kW급(67.5마력)(순시 최대 65kW(87.8마력)) 출력까지 달성하는 데도 성공했다. 이는 최대 8m 크기의 하이드로포일 전기추진 선박(600Vdc 배터리 전압 기반)을 구동할 수 있는 수준으로, 기술이 상용화되면 소규모 인원의 수상택시 등 교통 및 관광 분야에서 혁신적인 변화를 불러올 것으로 보고 있다. 현재 연구팀은 100kW 이상급 출력 달성을 목표로 지속적인 연구개발에 나서고 있으며, 궁극적으로는 100kW급 3기를 해양 모빌리티에 장착해 수십 명의 사람을 수송할 수 있는 일명 ‘직류배전 전기선박 시스템’ 기술까지 실현한다는 목표다. KERI 홍도관 박사는 “높은 추진 효율과 연료비 절감 효과, 저소음·저진동, 유지·보수가 불필요한 반영구적 수명 등 많은 장점을 보유한 ‘비접촉 마그네틱 기어 적용 상반회전 프로펠러 전기추진기’가 친환경 해상 모빌리티의 판도를 크게 바꿀 것”이라고 전했다. 원천기술과 관련한 특허 출원, 국내외 연구성과 논문 게재 등을 완료한 KERI는 이번 성과가 친환경 모빌리티(선박, 항공, 자동차) 뿐만 아니라 국방, 자동화 산업 등 다양한 분야에서 기계식 기어를 대체할 것으로 보고, 관련 기업으로의 기술이전을 통해 사업화에 나선다는 계획이다. jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI)과 해병대가 전기·전력 중심의 국방 과학기술 분야 연구개발 협력을 위한 업무 협약식을 체결했다고 20일 밝혔다. 이번 협약을 통해 해병대는 무기체계 중·장기 획득 방향 등 정보를 연구원에 제공하고, 관련 연구과제를 식별·추진해 나가도록 지원한다. KERI는 무기체계 기술 발전 노력과 더불어, 해병대가 당면한 난제들을 해결할 수 있도록 각종 정보와 기술 자문을 제공한다. 특히 해병대 상륙 작전 및 감시·정찰 임무에 있어 해무와 낙뢰 극복은 중요한 이슈다. KERI는 의료영상 진단 기기와 수술 장비의 화질을 개선하는 연구 노하우를 통해 해무나 연기 등 환경에서 잘 보이지 않는 구조물을 선명하게 볼 수 있는 ‘시각 강화 영상처리 기술’을 보유하고 있다. 또한 낙뢰나 EMP(전자기파) 공격으로부터 전자기기와 기간 시설물을 보호하는 방호대책 기술도 확보하고 있어 해병대의 성공적인 작전 수행에 큰 역할을 할 것으로 보고 있다. 이 외에도 KERI는 ‘대드론 지향성 무기 기술’, ‘차세대 전투차량용 하이브리드 전기추진 기술’, ‘질화갈륨 기반 고출력 능동배열 빔 방사 기술’ 등을 해병대에 전파한다는 계획이다. 주일석 해병대사령관은 “다변화하는 미래 전장 환경에서 첨단 전기기술을 통해 해병대의 임무 수행 능력을 높일 수 있을 것”이라며 기대감을 드러냈다. KERI 김남균 원장은 “국방 및 첨단 무기 분야에서 ‘전기화’가 가속화되는 만큼, 우리 연구원이 해병대의 전력 강화에 기여할 수 있도록 적극 지원하겠다”라고 전했다. jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 방욱·박준우·배영민·차승일 박사가 21일 한국과학기술회관에서 열린 ‘2025년 과학·정보통신의 날 기념 정부포상’에서 과학기술진흥유공자로 선정돼 각각 ‘과학기술훈장 혁신장’, ‘대통령 표창’, ‘과학기술정보통신부 장관상’을 받았다. 21일 KERI에 따르면 KERI 전력반도체연구단 방욱 박사는 지난 35년 간, 우리나라에서 불모지나 다름없었던 전력반도체 분야 한 길만 걸어오며 기술 경쟁력 향상을 이끌어 온 공로로 과학기술훈장 혁신장을 받았다. 특히 전기차 전비 10% 향상에 기여하는 ‘탄화규소(SiC) 전력반도체’를 독일과 일본에 이어 세계 3번째로 개발하고, 전용 실험실(Fabrication Laboratory) 구축 및 사업화까지 이끌며 기술 저변 확대에 크게 기여했다. 기술이전 실적 총 금액은 28억60000만원에 달한다. 또 방 박사는 현재 국내 ‘SiC 연구회’ 회장을 역임하며, SiC 소재를 중심으로 전력반도체 연구를 이끌어 가고 있다. 차세대전지연구센터 박준우 박사는 차세대 이차전지 분야 혁신 기술 개발 및 대형 기술이전 창출 공로를 인정받아 대통령 표창을 수상했다. 박준우 박사는 화재·폭발 위험이 극히 낮은 ‘전고체전지’와 가볍고 오래 가는 ‘리튬황전지’ 상용화를 막던 난제를 극복하는 기술을 여럿 개발하고, 같은 분야 SCI급 논문 64편 게재, 국내외 등록 및 출원 특허 115건 보유 등 많은 성과를 거뒀다. 기업체 기술이전 계약액은 총 25억원이다. 전기의료기기연구단 배영민 박사는 의료용 내시경 등 광융합 의료 및 바이오 영상 분야에서 다수의 지식재산권을 확보한 공로로 장관상을 차지했다. 특히 일본이 90% 이상 장악하고 있는 소화기 내시경 분야에서 핵심 부품의 국산화에 나섰고, 사업화를 위한 기술창업 기업 설립도 지원하며, 관련 분야 기술 저변 확대에 큰 기여를 했다. 전기변환소재연구센터 차승일 박사는 도시 환경에 적합한 태양광 발전 기술 개발을 통해 신재생에너지 적용 확산에 기여한 공로로 장관상을 받았다. 도심의 구조물로 인해 태양광 모듈의 일부에 그림자가 생겨 효율성과 안전성이 떨어지는 문제를 해결했고, 종이접기처럼 가능한 유연성까지 확보해 태양광 모듈의 활용성을 크게 높였다는 평가다. 한편 KERI는 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. '과학·정보통신의 날 기념 정부포상'은 과학기술과 정보통신 진흥 유공자에 대한 포상을 통해 과학·정보통신인의 자긍심과 명예심을 높이고, 대한민국 과학·디지털 미래 비전을 제시하기 위한 목적으로 매년 4월 말 진행된다. jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 전력케이블연구센터의 조전욱 박사(책임연구원)가 ‘세계 초전도 산업 정상 회의(ISIS)’의 차기 의장으로 선출됐다. 국내에서는 최초 사례다. 14일 KERI에 따르면 조전욱 박사는 1990년 KERI에 입사해 지난 35년간 국내 초전도 케이블 기술 수준을 크게 높인 권위자로 손꼽힌다. 초전도 케이블은 낮은 전압으로도 대용량의 전기를 높은 효율로 송전할 수 있는 차세대 친환경 송전 시스템이다. 조 박사는 세계 최고 수준의 대용량 초전도 케이블 개발 및 국제 표준을 선도한 공로로 △‘KERI 대상’ 및 ‘제21회 다산 기술상 대상’(2012년) △한국공학한림원 ‘대한민국 산업을 이끌 미래 100대 기술 주역’ 선정(2013년) △제47회 과학의 날 기념 ‘과학기술 포장’(2014년) 등 많은 수상 실적을 보유하고 있다. 조 박사는 2023년부터 우리나라 초전도 산업계를 대변하는 ‘한국초전도산업협회’의 협회장으로서 임기를 수행하고 있다. 특히 2023년 10월 대전에서 열린 제30차 ISIS를 성공적으로 이끌어 능력을 인정받았으며, 이를 기반으로 내년부터 ISIS를 이끌 차기 회장으로 선출됐다. 임기는 2025년 제33차 ISIS부터 2028년 제35차 ISIS까지다. 조 박사는 “한국 초전도 산업 발전에 기여하는 것은 물론, ISIS 차기 의장으로서 회원국을 더욱 확대하고, 상호 국제협력 강화 및 의견 수렴을 통해 초전도 상용화를 위한 전략적인 로드맵을 개발하겠다”고 포부를 밝혔다. 1992년 결성된 ISIS는 초전도 분야를 선도하는 전 세계 각국의 대표들이 매년 모여 기술 교류 및 연구개발(R&D) 방향을 설정하는 권위 있는 글로벌 협의체다. 설립 초기에는 미국, 유럽, 일본이 중심이 됐으며, 우리나라는 2003년 참관인(observer) 자격부터 시작해 2010년부터 정식 회원국이 됐다. 한편 KERI는 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관로 우리나라는 2001년 프론티어 사업을 계기로 초전도 기술 개발에 본격적으로 뛰어들었고, 세계 최고 수준의 초전도 케이블 상용 기술을 확보하고 있다.  jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI)과 한국재료연구원(KIMS)이 고용량 이차전지 구현을 위한 ‘분무건조 기술 기반의 고성능 건식 전극 제조기술’을 공동 개발했다. 7일 KERI와 KIMS에 따르면 이차전지 전극은 전기에너지를 저장하는 ‘활물질’과 전기의 흐름을 돕는 ‘도전재’와 일종의 접착제인 ‘바인더’를 섞어 제조된다. 이들을 섞는 방법에는 용매를 활용하는 ‘습식 공정(wet process)’과 용매 없이 고체 상태의 파우더로 섞는 ‘건식 공정’이 있는데 건식 공정은 습식 공정보다 친환경적인 데다, 이차전지의 에너지 밀도를 높일 수 있는 기술로 큰 주목을 받고 있다. KERI와 KIMS는 식품이나 제약 업계에서 널리 사용될 정도로 양산성이 검증된 ‘분무 건조(spray drying)’ 기법을 건식 공정에 활용했다. 먼저, KIMS 연구진은 활물질과 도전재를 액체 슬러리 형태로 섞은 다음 유리관으로 된 고온의 챔버에 분사했다. 챔버 내부의 높은 온도로 인해 용매는 순식간에 증발되고, 고르게 혼합된 활물질-도전재 복합 분말만 얻어내는 원리다. 이는 커피 농축액을 분사하면서 뜨거운 바람을 가해 고체 형태의 분말을 얻는 커피믹스 대량생산 방식과 동일한 공법이다. 분무 건조 기법으로 만들어진 활물질-도전재 복합 분말은, 건식 공정의 오랜 노하우와 기술력을 보유 중인 KERI 연구진에 의해 고용량 전극으로 탄생했다.  KERI와 KIMS는 이번 성과가 이차전지의 고용량을 실현할 것으로 보고 있다. 이차전지 내부 물질 간 최적 혼합을 가능하게 해 도전재 함량은 기존보다 줄이고, 대신 그 빈자리를 전지 용량과 직결되는 활물질로 채울 수 있는 길을 열었기 때문이다. 공동 연구진은 다수의 실험을 통해 도전재 함량을 기존 건식 전극 문헌에 보고되는 2~5%에서 0.1% 수준까지 획기적으로 낮췄고, 활물질 함량은 세계 최고 수준인 98%까지 달성하는 데 성공했다. 또 해당 방식으로 제조된 건식 전극은 상용 전극(2~4mAh/㎠)의 2배에 달하는 약 7mAh/㎠의 면적당 용량(Areal Capacity)을 달성했다. 관련 연구결과는 높은 기술력을 인정받아 재료 및 화학분야 세계적 학술지인 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’에 논문이 최근 게재(IF 13.3 / 상위 3%)됐다. 한편 이번 연구는 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업과 산업부 기계장비산업기술개발사업을 통해 공동 진행됐다. jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스]LS전선이 초고압직류송전(HVDC) 사업에서 글로벌 누적 수주 3조 원을 돌파하며, 급증하는 품질 인증 수요에 대응해 시험 인프라 확보에 나섰다. LS전선은 1일 한국전기연구원(KERI)과 경남 창원 HVDC 시험장의 장기 사용을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.  협약에 따라 LS전선은 오는 2027년 3월까지 KERI 시험장에서 525kV HVDC 케이블 시스템의 품질 및 성능 시험을 수행할 예정이다. KERI는 전력기기 품질을 검증하는 국제공인시험기관으로, 세계단락시험협의체(STL) 정회원 자격을 통해 국제적 공신력을 갖춘 기관으로 평가받는다.  HVDC는 대용량 전력을 장거리로 효율적으로 송전할 수 있는 기술로, 해상풍력 및 국가 간 전력망 연계 사업의 핵심 인프라로 주목받고 있다. 특히 HVDC 케이블은 고객 요구에 따라 설계가 달라지는 주문형 제품으로, 프로젝트별 품질 및 성능 시험이 필수적이다. 이에 따라 국제 인증 시험 수요도 빠르게 증가하고 있으며, 안정적인 시험 설비 확보가 수주 경쟁력의 핵심 요소로 떠오르고 있다. 현재 국내에서 HVDC 국제 기준 시험이 가능한 기관은 KERI와 한국전력 등 일부에 한정돼 있다. 이번 협약을 통해 시험 기반을 안정적으로 확보하고 글로벌 대응력도 한층 강화했다. LS전선 관계자는 "글로벌 수주 확대에 따른 시험 수요에 안정적으로 대응할 수 있는 기반을 마련했다"며 "케이 그리드(K-Grid) 수출 전략에도 탄력이 붙을 것으로 기대한다"고 전했다.  soup@fnnews.com 임수빈 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 하윤철 박사팀은 전고체전지용 황화물계 고체전해질 생산시간을 3배 이상 빠르게 만드는 방법을 개발했다고 10일 밝혔다. 또 이 기술로 만든 전고체전지는 현재 쓰이고 있는 리튬이온전지보다 에너지밀도가 30% 이상 향상됐으며, 1000번 이상 충방전을 거듭해도 전기 충전용량이 80% 이상 유지됐다. 연구진은 한국과학기술원(KAIST), 포항공대(POSTECH), ㈜대주전자재료와 함께 이 기술을 개발해 최근 특허 출원까지도 마쳤다. 연구진은 지난 2021년 개발한 고체전해질 대량생산법인 공침법을 업그레이드했다. 이 기술은 고가의 황화리튬 없이도 리튬, 황, 촉매 등의 원료들을 한꺼번에 용기에 넣어 용액 속에 녹여내고, 이를 침전시킨 후 필터로 걸래내는 방식이다. 업그레이드된 생산방식은 고체전해질 생산시간을 14시간에서 4시간으로 대폭 줄였다. 또 고체전해질 품질도 향상됐다. 기존 제조법들은 양산화 과정에서 낮은 이온전도도를 보여 고질적인 문제가 됐었다. 하지만, 이번 업그레이드형 공침법을 양산화 과정에 적용하면 고체전해질의 이온전도도는 5.7 mS/㎝를 기록해 액체전해질(~4 mS/㎝) 수준을 넘어선다. 이와함께, 해당 고체전해질을 스마트폰 전지의 1/5 수준에 해당하는 700㎃h 용량의 전고체전지 파우치셀에 적용하여 상용 리튬이온전지(270Wh/㎏)보다 높은 에너지 밀도인 352Wh/㎏를 달성했다. 뿐만 아니라 전고체전지를 1000회 충·방전한 실험 결과도 80% 이상의 용량을 유지해 안정적인 수명도 확인했다. 하윤철 박사는 "공침법은 고체전해질 제조 방식에 공침 기술을 세계 최초로 도입했다는 데에 의의가 있다면, 업그레이드형은 공침법의 원리를 상세하게 분석해 최적화를 실현하고, 더 좋은 결과물도 만들어낸 성과"라며 "전고체전지를 저렴한 비용으로 대량생산하는 시대를 활짝 여는 마중물이 될 것"이라고 말했다. 공침법에 대한 정밀한 메커니즘 분석은 국내 최고의 대학 연구진이 맡았다. KAIST 변혜령 교수팀은 리튬의 용해 정도에 따라 발생하는 각 중간산물의 화학적 분석을 주도하면서, 같은 대학 백무현 교수팀과 포항공과대학교(POSTECH) 서종철 교수팀의 양자 계산 및 음이온 질량 분석의 도움을 받아 정확한 분자 구조를 밝혀냈다. 이를 기반으로 ㈜대주전자재료는 실제 고체전해질 양산에 적용될 연속 공정에 관련 기술을 접목했다. 연구진은 "이 기술이 고체전해질 합성 뿐만아니라 다양한 기능성 코팅막 제조에도 적용될 수 있다"고 설명했다. 한편, 연구진은 이 기술을 에너지 분야 국제 저명 학술지인 '에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자