겨울철 눈길 운전 시 버튼 하나만 누르면 타이어가 스노체인으로 변신하는 기술이 개발됐다. 현대자동차·기아는 11일 '형상기억합금을 이용한 스노체인 일체형 타이어 기술(사진)'을 공개했다. 형상기억합금으로 이뤄진 체인 모듈이 평소 휠과 타이어 내부에 숨어 있다가 전기적 신호를 받으면 타이어 바깥으로 튀어나와 스노체인의 역할을 하는 것이다. 장착과 해체 모두 복잡한 일반 스노체인보다 훨씬 편리하다. 현대차·기아 관계자는 "이 기술을 적용하면 버튼을 한 번 누르는 것만으로도 차가 '알아서' 체인을 장착·해제할 수 있다"고 설명했다. 스노체인 일체형 타이어는 휠과 타이어에 일정 간격으로 홈을 만들고 그 안에 형상기억합금으로 제작된 모듈을 하나씩 넣은 구조다. 마치 피자나 케이크를 칼로 잘라 조각낸 모양과 비슷하다. 형상기억합금에 전류를 가하면 원래의 모양으로 되돌아가려는 특성이 이용됐다. 휠 안쪽의 형상기억합금은 평소 주행 시 용수철의 힘에 눌려 알파벳 'L' 모양을 하고 있다가 운전자가 기능을 활성화하면 전류가 가해지며 원래 모양인 알파벳 'J' 모양으로 변해 타이어 밖으로 모듈을 밀어낸다. 또 타이어가 심하게 마모돼 표면이 일반 주행 상태의 모듈 높이까지 낮아지면 운전자는 돌출된 모듈을 보고 마모를 쉽게 인지해 타이어 교체 주기를 놓치지 않게 되는 효과도 있다. 현대차·기아는 관련 특허를 한국과 미국에 각각 출원했다. 기술 개발 고도화 및 내구성·성능 테스트를 거쳐 양산 여부를 검토할 계획이다. 조은효 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전기연구원(KERI) 전기변환소재연구센터 차승일 박사팀이 유리없이 실리콘으로 밀봉해 종이를 접는 것처럼 유연한 신개념 태양광 모듈을 개발했다. 또 태양전지에 형상기억합금을 부착해 태양 위치에 따라 모양을 바꿔 일평균 전력 생산량을 기존 태양전지보다 60% 이상 끌어올렸다. 연구진은 미래 모빌리티인 무인 수송기에도 가볍고 효율적인 태양광 모듈을 적용하는 등 태양광 발전의 활용 범위를 넓혀간다는 목표다. 차승일 박사는 "우리의 기술로 도심 곳곳에서도 무한한 친환경 자원인 태양 에너지를 통해 직접 전기를 자급자족하는 일상이 펼쳐질 것"이라며 "국가적 이슈인 탄소중립 실현과 에너지 안보 강화에 크게 기여할 성과가 될 것"이라고 10일 말했다. 전기연구원에 따르면, 연구진은 지난 40년 이상 이어져 온 태양광 모듈의 소재부터 구조까지 모든 것을 바꿨다. 기존 태양광 모듈은 태양전지를 보호하기 위해 비싼 강화 유리와 플라스틱으로 감싸는 적층 구조 형태였다. 연구진은 유연성·안전성·효율성을 모두 확보해 도시 환경에 최적화된 신개념 태양광 모듈을 개발했다. 유리 없이 실리콘으로 태양전지를 하나하나 밀봉한 뒤, 이들을 서로 연결하여 유연한 구조물이 되게 만들었다. 모듈의 전기적 연결 형태도 기존 직렬 연결이 아닌, 설치 환경에 따라 직렬과 병렬이 혼합된 하이브리드 방식이 가능하도록 했다. 연구진은 "이는 수십년 간 고집되던 태양광 모듈 제조의 패러다임 자체를 바꾸는 생각이었고, 전기연구원이 수년간의 연구 끝에 얻어낸 세계 최초의 결과"라고 설명했다. 신개념 태양광 모듈의 가장 큰 장점은 안정적인 출력 유지 및 안전성, 유연성이다. 기존 가연성의 플라스틱을 난연 소재로 대체해 전기 절연성과 내구성이 높였다. 또한, 직·병렬 혼합 구조는 태양광 모듈에 그늘 문제가 생기더라도 높은 출력을 유지해주고, 핫스팟 생성도 막아준다. 유연함은 종이접기처럼 가능한 수준으로 도심 건물은 물론, 벤치와 차광막 등 다양한 곳에 부착해 태양광 발전을 할 수 있다. 뿐만 아니라 연구진은 디자인적으로도 거리의 보도블록이나 욕실의 타일 구조와 유사한 모자이크 구조를 적용해 도시 환경에서의 활용성과 적용성도 높였다. 연구진은 태양광 모듈에 일명 '해바라기형' 신기술을 도입해 효율성도 높였다. 태양전지에 형상기억합금을 부착해 모듈이 태양 위치를 스스로 따라가며 모양을 최적으로 바꾸면서 전기를 생산한다. 이를 통해 기존 편평한 태양광 모듈 대비 하루 전력 생산량을 60% 이상 높일 수 있었다. 전기연구원 측은 "태양광 모듈에 별도의 시스템을 추가하지 않고, 일체형으로 태양 추적 방식을 구현한 건 전 세계에서 유일하다"고 설명했다. 한편, 연구진이 개발한 신개념 태양광 모듈은 우수성을 인정받아 영국 왕립화학회(RSC)가 발간하는 에너지 분야 과학저널인 '지속가능 에너지와 연료(Sustainable Energy & Fuels)' 표지논문을 비롯한 총 5개 논문에 게재됐다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 겨울철 눈길 운전 시 버튼 하나만 누르면 타이어가 스노체인으로 변신하는 기술이 개발됐다. 현대자동차·기아는 11일 '형상기억합금을 이용한 스노체인 일체형 타이어 기술'을 공개했다. 형상기억합금으로 이뤄진 체인 모듈이 평소 휠과 타이어 내부에 숨어 있다가 전기적 신호를 받으면 타이어 바깥으로 튀어나와 스노체인의 역할을 하는 것이다. 장착과 해체 모두 복잡한 일반 스노체인보다 훨씬 편리하다. 현대차·기아 관계자는 "이 기술을 적용하면 버튼을 한 번 누르는 것만으로도 차가 '알아서' 체인을 장착·해제할 수 있다"고 설명했다. 스노체인 일체형 타이어는 휠과 타이어에 일정 간격으로 홈을 만들고 그 안에 형상기억합금으로 제작된 모듈을 하나씩 넣은 구조다. 마치 피자나 케이크를 칼로 잘라 조각낸 모양과 비슷하다. 형상기억합금에 전류를 가하면 원래의 모양으로 되돌아가려는 특성이 이용됐다. 휠 안쪽의 형상기억합금은 평소 주행 시 용수철의 힘에 눌려 알파벳 'L' 모양을 하고 있다가 운전자가 기능을 활성화하면 전류가 가해지며 원래 모양인 알파벳 'J' 모양으로 변해 타이어 밖으로 모듈을 밀어낸다. 또 타이어가 심하게 마모돼 표면이 일반 주행 상태의 모듈 높이까지 낮아지면 운전자는 돌출된 모듈을 보고 마모를 쉽게 인지해 타이어 교체 주기를 놓치지 않게 되는 효과도 있다. 현대차·기아는 관련 특허를 한국과 미국에 각각 출원했다. 기술 개발 고도화 및 내구성·성능 테스트를 거쳐 양산 여부를 검토할 계획이다. 현대차·기아 관계자는 "눈길에 차량이 미끄러지는 경험은 누구나 해보지만 스노체인을 장착하고 해체하는 데 어려움이 많았다"며 "앞으로도 고객의 입장에서 더 안전하고 편리한 기술을 개발하기 위해 노력할 것"이라고 말했다.  ehcho@fnnews.com 조은효 기자

삼성전자는 1일 아주대와 공동 개발한 초경량·초박형 인공근육 구동기에 관한 연구논문이 세계적 학술지인 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다고 밝혔다. 이번 연구는 기존 로보틱스 분야에 주로 활용했던 인공근육 구동기의 활용도를 소형 웨어러블 분야까지 확장한 성과를 인정받았다. 구동기는 압력을 가해 물체를 움직이게 하거나 인공근육의 압력을 측정할 수 있는 시스템이다. 삼성전자 신봉수 연구원(사진)과 아주대 고제성 교수가 이끄는 연구팀의 김동진·김백겸 연구원이 공동1저자로 참여했다. 연구팀은 형상기억합금 기반의 다기능 인공근육 구동기를 개발하고, 이를 증강현실(AR) 안경과 촉각전달 장갑 등 웨어러블기기에 적용해 인공근육 구동기의 진일보된 기술과 실사용 가능성을 입증했다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자

삼성전자는 1일 아주대와 공동 개발한 초경량·초박형 인공근육 구동기에 관한 연구 논문이 세계적 학술지인 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다고 밝혔다. 이번 연구는 기존 로보틱스 분야에 주로 활용했던 인공근육 구동기의 활용도를 소형 웨어러블 분야까지 확장한 성과를 인정받았다. 구동기는 압력을 가해 물체를 움직이게 하거나, 인공근육의 압력을 측정할 수 있는 시스템이다. 삼성전자 신봉수 연구원( 사진)과 아주대 고제성 교수가 이끄는 연구팀의 김동진, 김백겸 연구원이 공동 1저자로 참여했다. 연구팀은 형상기억합금 기반의 다기능 인공근육 구동기를 개발하고, 이를 증강현실(AR) 안경과 촉각 전달 장갑 등 웨어러블 기기에 적용해 인공근육 구동기의 진일보된 기술과 실사용 가능성을 입증했다. mkchang@fnnews.com 장민권 기자

부산지역 중소기업의 개방형 기술혁신 촉진과 창업성장 지원을 위해 부산경제진흥원과 기술보증기금이 손을 맞잡았다. 두 기관은 16일 오전 지역 기업을 위한 기술개발 성장체계를 마련하고 우수한 기술력을 보유한 기업을 적극적으로 육성하기 위해 상호협력하는 내용의 업무협약을 체결했다. 이번 협약에 따라 부산경제진흥원은 부산지역 우수 중소기업의 기술수요정보를 제공하고, 기술보증기금은 이를 기반으로 공공·민간기술을 탐색해 매칭한다. 나아가 발굴한 우수 중소기업의 기술평가 및 기술금융을 지원하는 등 부산지역 중소기업의 창업 활성화에도 적극적으로 기여할 방침이다. 특히 기술탈취 우려가 있는 중소기업 소유 우수기술에 대해서는 기술신탁·기술임치 등 기술보호 조치도 지원, 중소기업의 기술을 보호하는 데 서로 적극 협력하기로 했다. 이날 협약에 앞서 부산경제진흥원은 지난해부터 기술보증기금 기술이전센터와 개방형 기술혁신을 위해 창업기업 기술이전 업무를 함께 추진해 신규 특허출원 등의 성과를 냈다. 선박 추진기 이물질 감김사고 방지제품을 개발하는 ㈜스펄스엠텍은 기술이전으로 고도화된 제품을 개발, 삼원중공업 900t급 선박에 납품하는 성과를 달성했다. 형상기억합금 소재의 서모 액추에이터가 적용된 스프링클러 제품을 개발하는 에쓰엠팹㈜은 기술이전을 통해 3억원 규모의 투자를 유치했으며 과학기술정보통신부 연구개발특구 사업화연계기술개발(R&BD) 후속 고도화 지원사업에 선정되기도 했다. 올해는 이번 업무협약을 통해 협업의 범위를 확대하고 지역 기업 육성을 위해서도 상호 협력할 계획이다. 특히 기술보증기금이 보유한 수만건의 공급기술 데이터를 보다 적극적으로 매칭할 수 있게 돼 신제품 개발과 제품 고도화를 희망하는 창업기업에 큰 도움이 될 것으로 기대를 모은다. 진양현 부산경제진흥원 원장은 "이번 협약으로 지역 기업이 기술력을 향상시키고 사업화 자금을 확보하는 데 조금이라도 도움이 되길 바란다"면서 "앞으로도 지역 기업의 성장을 위한 다양한 지원사업을 추진해 지역경제 발전에 기여하겠다"고 말했다. defrost@fnnews.com 노동균 기자

[파이낸셜뉴스] 기온이 변하면 건물 차양막이 스스로 열리고 닫히는 소재를 개발했다. 이 소재는 별도의 전자장치 없이도 작동된다. 연구진은 이 기술이 건물 뿐만 아니라 태양광 패널 각도를 자동조절하고, 도로 차폐벽 등 각종 도시 인프라 시설에 활용될 수 있다고 설명했다. 한국연구재단은 아주대 이황 교수팀이 형상기억소재를 이용해 기온변화에 따라 자동으로 움직이는 건물 차양 모듈을 개발했다고 29일 밝혔다. 건물의 냉난방 등에 사용되는 에너지는 비산업부문 중 가장 큰 비중을 차지한다. 건물 외부 창호 등을 통해 햇볕이 강하게 내리쬐는 문제를 해결하기 위해 건물의 외장 입면이 필요에 따라 자동으로 열리고 닫히는 외장 시스템이 필요하다. 이황 교수는 사막같은 환경에서도 적응해 자라는 선인장에 주목했다. 선인장은 온도에 따라 기공을 열고 닫으면서 생존한다. 연구진이 개발한 건물 차양 모듈은 고온에서는 부드럽게 펼쳐져 열과 햇빛을 차단한다. 또 쾌적한 온도에서는 자동으로 다시 열려 바람과 빛을 받아들인다. 이 같은 방식으로 건물 실내 환경을 조절할 수 있다. 연구진은 니켈-티타늄 합금과 형상기억 고분자를 조합해 형상기억 소재를 만들었다. 니켈-티타늄 합금 와이어는 변형력이 최대 6%로 낮지만 복원력이 높다. 또 형상기억 고분자는 복원력은 낮지만 변형이 최대 800%까지 자유롭다. 연구진은 이 소재들을 조합해 변형률은 20%로 향상시키고 별다른 전자장치 없이도 스스로 작동하는 형상기억소재를 만드는데 성공했다. 연구진은 이렇게 만든 소재를 이용해 건물 외피를 모형 실험했다. 그결과 주변온도에 따라 마치 식물처럼 부드럽게 열리고 닫혔다. 연구진은 이 소재를 4D 프린팅을 이용하는 방법 제작해 복잡성을 크게 낮췄다. 또한 다양한 형태의 움직이는 외장 모듈을 저비용으로 제작할 수 있다고 설명했다. 한국연구재단은 이번 연구 성과가 건축·건설 분야 국제학술지 '건축공학저널(Journal of Building Engineering)'에 8일 게재됐다고 밝혔다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

【파이낸셜뉴스 인천=한갑수 기자】 인하대학교는 사회인프라공학과 학부생들이 형상기억합금이 보강된 시멘트 복합체 구조물의 변형 회복 성능 발휘에 대한 연구로 한국콘크리트학회가 주최한 우수 캡스톤디자인 부문 대상을 받았다고 19일 밝혔다. 사회인프라공학과 4학년 이원종·송민규 학생은 이종한 교수의 학부연구생 프로그램에 참여해 ‘형상기억합금 시멘트 복합체 기술을 활용한 지진피해 구조부재의 변형 회복 성능’ 연구로 우수 캡스톤디자인 부문에 지원했다. 학생들은 최근 국내외 지진 등의 자연재해와 예상치 못한 하중작용으로 구조물의 손상 사례가 증가함에 따라 손상된 구조물의 재사용을 위해선 변형을 회복시켜야 한다는 것에 주목했다. 이에 학생들은 지도교수의 도움을 받아 신소재인 형상기억합금을 섬유형태로 제작해 건설구조물에 보강한 뒤 구조물이 회복성능을 보유하게 되는 기술을 연구주제로 선택했다. 이원종·송민규 학생은 “대외적으로 큰 행사에 참가한 것이 처음이라 자료정리, 발표자료 제작까지 어려운 점이 많았는데 지도교수님의 아낌없는 격려, 실험 진행과 결과 분석 등 지속적인 지도와 피드백으로 좋은 결과를 얻을 수 있었다”고 수상소감을 피력했다. 이종한 교수는 “신소재를 접목한 첨단 건설재료 개발로써 구조성능 회복과 확보까지 연결된 연구를 진행했다. 이러한 기술개발은 교량, 건축구조물, 도로 등으로 확대 개발과 적용이 가능하다”고 말했다. kapsoo@fnnews.com 한갑수 기자

동아대학교는 동아대 기술지주회사 자회사인 에쓰엠팹㈜(대표 김재일 신소재공학과 교수·사진)이 최근 부산지역대학연합기술지주로부터 모두 3억원의 투자를 유치했다고 8일 밝혔다. 에쓰엠팹이 개발한 수도관 동파방지 제품 '안(安)동파'는 수도계량기 등 물 관련 모든 밸브에 부착할 수 있는 것으로, 형상기억합금을 이용했다. 온도가 영하로 내려가면 형상기억합금 스프링이 자동으로 반응해 물을 유동·배출, 배관 파열방지 원리를 적용한 제품으로 영하 20도에서도 동파되지 않는다. bsk730@fnnews.com 권병석 기자

[파이낸셜뉴스] 동아대학교는 동아대 기술지주회사 자회사인 에쓰엠팹㈜(대표 김재일 신소재공학과 교수·사진)이 최근 부산지역대학연합기술지주로부터 모두 3억원의 투자를 유치했다고 8일 밝혔다. 이 회사는 올해 한국수자원공사의 '2021년 초기창업패키지사업' 및 과학기술정보통신부 연구개발특구 '2020년 기술사업화역량강화사업'에 최종 선정돼 각각 8500만원과 1억5000만원의 지원금도 받아 기술력과 사업성을 인정받았다. 에쓰엠팹이 개발한 수도관 동파방지 제품 '안(安)동파'는 수도 계량기 등 물 관련 모든 밸브에 부착할 수 있는 것으로, 형상기억합금을 이용했다. 온도가 영하로 내려가면 형상기억합금 스프링이 자동으로 반응해 물을 유동·배출, 배관 파열방지 원리를 적용한 제품으로 영하 20도에서도 동파가 안되는 게 특징이다. 에쓰엠팹은 지난달 말 미국 특허 등록을 마친데 이어 중국 '알리바바 닷 컴'에 B2B 등록도 완료했다. 김 교수는 "이번 투자에 이어 향후 추가 투자 유치를 통해 기업 가치를 높일 것"이라며 "중국과 유럽 특허까지 출원하는 등 지적재산권 확보를 통해 북미시장 및 유럽 진출 교두보도 확실히 확보하겠다"라고 말했다. 지난 2006년 동아대 신소재공학과 교수로 부임한 김 교수는 동아대 창업지원단장과 부산지역 창업선도대학협의회장 등을 역임했다. 현재 신소형재가공청정공정개발연구센터 소장, 미래형드론기술개발지원센터 소장을 맡고 있다. bsk730@fnnews.com 권병석 기자