[파이낸셜뉴스] 포항공과대(POSTECH) 박수진 교수팀과 포스코홀딩스 미래기술연구원 김진홍·배홍열 박사팀이 전고체 전지의 충전과 방전과정에서 리튬과 전자를 균일하게 이동하도록 만들어 성능과 내구성을 높이는 기술을 개발했다. 실제 9.7㎛(마이크로미터) 초박형 리튬금속 양극으로 전고체 전지 셀을 만들어 400시간 이상 안정적인 성능을 보였다. 또한 1㎃h·㎠ 용량의 전고체 전지 셀을 2㎃·㎠ 전류밀도로 1100번의 충방전에도 안정적으로 작동했다. 17일 POSTECH에 따르면, 전고체 전지는 음극에 도금된 리튬과 전자의 이동을 활용하여 전기를 생산한다. 전지가 충방전될 때 리튬 금속은 전자를 잃고 이온이 되었다가 다시 전자를 얻어 금속 형태로 음극 표면에 들러붙는다. 이 과정에서 리튬이 무분별하게 붙게되면 사용할 수 있는 리튬이 빨리 고갈돼 전지의 성능과 내구성이 현저하게 떨어졌다. 박수진 교수는 "하면 전착이라는 새로운 전략을 바탕으로 장기간 활용할 수 있는 전고체 전지 시스템을 개발했다"고 설명했다. 연구진은 전고체 전지에 고분자 바인더와 카본블랙으로 구성된 보호층과 리튬친화성 집전체를 기반으로 금속이 붙는 현상을 안정화하기 위한 '바닥 증착' 개념을 도입했다. 보호층과 집전체 사이에 리튬 도금이 일어나는 바닥 증착은 내부 단락을 우회하고 리튬의 균일한 부피 변화를 촉진한다. 보호층용으로 제조된 기능성 바인더는 금속 성장에 따른 부피 팽창에 견딜 수 있도록 기계적 견고성과 접착성을 가진다. 주사전자현미경(SEM)을 사용해 분석한 결과, 리튬 이온이 안정적으로 달라붙고 떨어지는 전착·탈리 현상을 보였다. 즉, 불필요하게 소모되는 리튬이 현저하게 줄어들었으며, 전고체 전지가 오랜 시간 동안 안정적 전기화학적 성능을 보였다. 박수진 교수는 "후속 연구를 통해 전지 수명을 더욱 효과적으로 늘리고, 에너지 밀도를 높일 수 있는 새로운 방향성을 제시하겠다"고 말했다. 한편, 포스코 홀딩스는 이번 공동연구성과 등을 기반으로 차세대 이차전지의 핵심소재인 리튬 금속 음극의 상용화를 추진할 계획이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

삼성디스플레이는 최신 폴더블 스마트폰에 탑재되는 7인치대 폴더블 패널이 미국 국방부가 인정하는 군사 표준규격인 'MIL-STD 810G' 테스트를 통과했다고 19일 밝혔다. 이른바 '밀스펙(밀리터리 스펙)'으로 일컬어지는 이 표준은 극한 사용 환경과 스트레스 상황에서 제품이 손상 없이 정상 작동하는지를 평가하는 기준으로 활용된다. 삼성디스플레이는 자사 7인치대 폴더블 패널의 내구성을 검증하기 위해 응용 안전 과학 분야의 글로벌 기관인 'UL 솔루션즈'에 의뢰해 MIL-STD 810G의 여러 항목 중 일상 및 아웃도어 활동에서 마주칠 수 있는 온도, 충격 등과 관련한 4가지 항목에 대해 테스트를 진행했다. 테스트 결과 삼성디스플레이의 폴더블 패널은 영하 10도 환경에서 물을 분사해 패널 외부를 6㎜ 두께 얼음으로 얼리고, 그 상태로 4시간을 유지한 뒤에도 정상적으로 작동했다. 또 영하 32도와 영상 63도의 환경을 연이어 2시간씩 견디고, 이 같은 온도 급변을 12시간 동안 세 차례 반복하는 테스트에서도 성능의 문제가 없었다. 엄격한 충격 테스트도 치렀다. 일반적으로 사람이 휴대폰을 사용하는 1.22m 높이에서 떨어지는 방향을 각기 다르게 설정해 26번의 낙하 실험을 거쳤다. 우주비행사가 360도 회전하는 원심분리기 안에서 중력가속도 훈련을 거치듯, 중력의 최대 10.5배가 가해질 속도로 제품을 회전시켜 과격한 외부 활동 시에도 제품에 이상이 없는 것을 확인했다. 중력가속도 10.5배는 항공기나 헬리콥터 부품에 대한 가속도 테스트 중에서도 가장 가혹한 조건이라고 삼성디스플레이는 설명했다. 폴더블 패널로 미국 국방부 군사표준 인증을 획득한 것은 삼성디스플레이가 처음이다. 장민권 기자

삼성전자처럼 폴더블폰 시장에 뛰어들고자 하는 애플이 화면 내구성 문제로 인해 폴더블(접는) 스마트폰 개발을 중단했다는 얘기가 나와 눈길을 끈다.  17일 미국 정보기술(IT) 매체 폰아레나는 중국 IT 팁스터(정보유출자) ‘픽스드 포커스 디지털’을 인용해 애플이 기존 폴더블폰 화면의 내구성을 실험한 결과 자체 기준을 통과하지 못해 폴더블 아이폰 개발을 잠시 보류했다고 전했다. 애플은 삼성전자를 포함해 경쟁 업체들의 폴더블폰을 구입한 뒤 이를 분해해 살펴보는 형태로 폴더블 제품 연구개발에 박차를 가해온 것으로 알려졌다.  하지만 이 과정에서 애플이 구매한 제품 중 하나가 며칠간 화면을 접고 펴기를 반복하다 화면이 파손돼 계획에 차질이 생겼다는 것이다. 이 제품은 삼성 디스플레이가 만든 패널로, 애플은 폴더블폰 개발을 일단 중단했으며 언제 재개할지 알 수 없는 것으로 전해졌다. 폴더블폰은 힌지(경첩)와 화면 내구성, 주름 등이 가장 큰 기술적 과제로 여겨지고 있다. 일각에서는 애플이 폴더블 아이폰보다 폴더블 아이패드를 먼저 선보일 것이라는 관측도 나온다. 아이패드는 매출 비중이 적기 때문에 문제가 생길 수 있는 부분들을 관리하기 쉽고 초기 모델이 기대 이하의 성적을 내더라도 영향력이 적을 수 있다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자

[파이낸셜뉴스] 아이디스파워텔은 내구성이 강해 거친 작업 환경에 적합한 러기드(Rugged)형 LTE(롱텀에볼루션) 무전기 '라져(RADGER) TX'를 출시한다고 17일 밝혔다. 라져 TX는 기존 라져 T2의 상우호환 모델이다. 일반 무전기 대비 뛰어난 내구성을 필요로 하는 분야, 근무 환경상 야외 업무가 많은 업종을 겨냥해 제작됐다. 선명한 영상무전과 스피커 출력이 특징이다. 라져 단말기 라인업 중 처음으로 다이얼 노브(Knob)를 채택해 이용자 편의성을 높였다. IP68 등급의 방수·방진 기능을 적용했고, 전용 충전 크레들을 기본으로 제공한다. 전면·후면 카메라 화소는 각각 500만, 1300만화소다. 디스플레이 크기는 2.8인치로 확장했다. 고화질 영상무전, 대용량 애플리케이션(앱) 구동을 위해 퀄컴 QCM2290 칩셋과 3GB 램을 채택했다. 전면 스피커 출력은 3W(와트)로 높였다. 이용자 편의성 개선을 위해 다이얼 형태의 노브를 도입했다. 노브는 일반 무전기에서 무전 채널이나 음량을 조절하는 다이얼이다. 장갑을 착용하고 업무를 수행하는 현장에서 유용하는 기능이라고 아이디스파워텔은 덧붙였다. 아이디스파워텔은 라져 TX의 출고가는 전작 라져 T2와 동일한 49만5000원이다. 김영달 아이디스파워텔 대표는 "이번에 출시하는 라져 TX는 강한 내구성을 바탕으로, 거친 작업 환경에서도 더욱 편리하게 무전을 이용할 수 있도록 고객의 요구사항을 적극 반영했다"며 "특히 방수·방진 기능이 중요한 조선, 중공업, 화학 분야와 함께 영상무전의 니즈가 있는 보안, 경비 업종에도 유용하다. 앞으로도 지속적인 기술 개발을 통해 국내 최고의 무전통신 사업자로서의 책임과 역할에 최선을 다하겠다"고 전했다. jhyuk@fnnews.com 김준혁 기자

[파이낸셜뉴스] 국제연합(UN)이 유럽과 미국의 전기차 기술 규제에 영향을 주는 승합차용 배터리 내구성 기준을 제시했다. UN 유럽경제위원회(UNECE)는 12일(현지시간) 전기승합차 장착 배터리의 내구성 최소 수준에 관한 기준을 마련했다고 밝혔다. 우선 전기승합차용 배터리가 최소 5년 또는 10만㎞ 주행 때까지 초기 용량의 25% 이상으로는 손실이 없도록 만들어져야 한다는 조건을 제시했다. 두번째로는 주행거리와 사용량을 늘려 최소 8년 또는 16만㎞ 주행 때까지 초기 배터리 용량의 35% 이상 손실되지 않도록 만들어야 한다고 규정했다. UNECE는 이 두 가지 기준을 두고 회원국들이 오는 6월 포럼을 열어 논의한 뒤 채택 여부를 결정하게 될 것이라고 전했다. UNECE 측은 "지난해 말 기준 전기차는 전 세계 신차 판매의 18%를 차지하는 것으로 추정된다"며 "배터리 내구성 기준은 소비자의 신뢰를 높일 뿐만 아니라 전기차의 환경성과 개선에 더욱 기여할 것"이라고 기대했다. jasonchoi@fnnews.com 최재성 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장성연·류정기·장지욱 교수팀이 페로브스카이트 태양전지의 내구성과 효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다. 이 태양전지는 페로브스카이트 활성층과 금속 전극 사이에 특수 설계된 음극 중간층을 삽입한 것이 특징이다. 9일 연구진에 따르면, 이 태양전지는 23.21%에 달하는 높은 광전변환효율을 기록했다. 또 동시에 60도에서 750시간 동안 작동했을 때도 초기 대비 81% 이상 효율을 유지해냈다. 장성연 교수는 "이 태양전지를 광전극으로 활용해 고효율의 그린 수소를 생산할 수 있는 화학 부품의 새로운 구조를 제시했다"고 말했다. 금속 할로겐화물 페로브스카이트는 빛 에너지를 받아 전자를 방출하는 '광전자' 특성이 우수해 태양 에너지 응용 분야에서 유망한 재료로 꼽힌다. 특히 혼합 주석-납 할로겐화물 페로브스카이트(TLHP)는 가시광선에서 근적외선 영역까지 태양광 흡수가 가능해 고효율 태양전지 개발에 중요한 소재다. 하지만 TLHP는 납 기반의 페로브스카이트 보다 대기 중 안정성이 낮아 소재의 장점을 활용하기 어려웠다. 연구진은 TLHP를 화학적으로 보호할 수 있는 음극 중간층으로 새로운 화합물을 추가했다. 이 화합물 '페릴렌 디이미드'는 빛을 받아 전력을 생산하는 광활성층인 페로브스카이트의 상부층에 삽입된다. 연구진은 "이 물질이 효율적으로 전자를 이동시킬 뿐 아니라 화학적 장벽 역할 또한 수행해 안정성을 대폭 향상시켰다"고 설명했다. 뿐만아니라 새 기술을 수소 생산을 위한 광전극으로도 활용했다. 외부 전력이 없는 상태에서 약 33㎃/㎠의 기록적인 태양광 수소 생산 속도를 보였다. 연구진은 이러한 수치가 미국 에너지부에서 목표로 하는 것보다 높다고 말했다. 한편, 연구진은 고려대 곽상규 교수팀과 함께 이 기술을 개발했으며, 그 결과를 어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)에 공개했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

애플의 새 스마트폰 아이폰15프로가 전작인 아이폰14프로보다 내구성이 약한 것으로 보이는 실험 결과가 공개돼 눈길을 끌고 있다.  23일 정보기술(IT) 업계에 따르면 구독자 41만명을 보유한 유튜브 채널 애플트랙은 아이폰15프로 낙하 실험을 한 영상을 게재했다.  이 채널을 운영하는 유튜버는 아이폰15프로와 아이폰14프로를 나란히 양 손에 들고 휴대폰을 다양한 각도에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 손, 가슴, 얼굴 높이에서 각각 아이폰15프로, 아이폰14프로를 낙하할 때만 해도 두 제품 모두 별다른 이상은 없었다.  하지만 이내 아이폰15프로 모서리 부근이 까졌고 낙하 실험을 거듭할수록 모서리 부분의 파손 정도가 심해졌다. 또한 카메라 렌즈 부분에도 손상이 가기 시작해 어느덧 액정에도 금이 발생했다. 아이폰15프로 후면이 완전 파손되면서 거미줄처럼 금이 잔뜩 생겼을 때도 아이폰14프로는 눈에 띄는 파손이 없었다. 다소 높은 15피트(4.5m) 높이에서 두 기기를 나란히 떨어뜨리자 아이폰15프로는 액정 하단부가 완전히 고장나면서 흰 화면만 나왔다. 반면 아이폰14프로는 멀쩡해 보였다. 유튜버는 “아이폰14프로는 13번 낙하했음에도 새 제품처럼 보인다”고 놀라워했다. 이후 20피트(6.1m) 높이에서 떨어뜨리자 아이폰15프로는 아예 카메라 부분이 본체와 분리되며 먹통이 됐다.  유튜버는 “아이폰15프로는 완전히 두 동강이가 난 반면 아이폰14프로는 여전히 작동한다”며 예상치 못한 결과라고 소개했다.  이는 소재 차이에서 비롯된 것으로 보인다. 아이폰14프로는 스테인리스 스틸을 사용한 반면 애플은 아이폰15프로에 티타늄 소재를 적용했다. 티타늄은 무게가 가볍지만 강도가 뛰어나 항공기 동체나 인공위성 주요 소재로 쓰인다. 하지만 아이폰15프로는 오히려 충격 흡수에 더 약한 것으로 나타나 네티즌들은 의외라는 반응을 보이고 있다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자

[파이낸셜뉴스]금속 3D프린팅 제품의 내구성 시험보다 간소하게 평가할 수 있는 우리나라의 국제표준안이 세계 무대에 소개된다. 해당 기술이 국제표준으로 발간되면 3D프린팅 산업에 검증된 소재 선택의 폭이 확대될 것으로 기대된다. 산업통상자원부 국가기술표준원이 이날부터 22일까지 5일 간 인천 항공우주산학융합원에서 '제22차 국제표준화기구 적층 제조 기술위원회(ISO/TC 261) 총회를 개최한다. 이번 회의에는 우리나라를 비롯한 미국과 독일, 영국 등 27개 회원국의 표준 전문가 100여명이 참여한다. 우리나라는 압입시험을 적용한 국제표준안을 새롭게 제안할 계획이다. 이는 기존에 금속 3D프린팅 제품의 내구성 시험보다 간소하게 평가할 수 있는 방식으로 평가된다. 3D프린팅의 재료를 다양화하기 위해 지난 2021년에 제안했던 세라믹 소재 특성 표준안 등 3건과 관련해 표준화 후속 논의도 추진할 방침이다. 국표원에 따르면 금속 3D프린팅 장비 시장은 지난 2018년 9억5000만 달러(약 1조2644억원)에서 지난해 13억7000만 달러(약 1조8234억원)로 확대됐다. 국표원 관계자는 "우리나라에서 제안한 기술이 국제표준으로 발간되면 간소화한 내구성 평가방법이 간소화된 만큼 3D프린팅 시장 발전에 기여할 것으로 기대한다"며 "세라믹 재료 표준이 추가되는 만큼 기존에 플라스틱이나 금속이 주재료였던 3D프린팅 산업계에 선택의 폭이 확대될 것"이라고 말했다. 이번 총회에서는 미국재료시험협회(ASTM)의 표준화 세미나도 개최된다. 최신 기술과 표준화 활동에 대한 다양한 논의가 이어질 전망이다. 진중욱 국표원장은 "방산·의료부터 항공·우주까지 폭넓은 제품에 적용되는 3D프린팅 산업계가 경쟁력을 확보하고, 국제표준화 활동도 활발히 이뤄질 수 있도록 적극적으로 지원하겠다"고 말했다．   leeyb@fnnews.com 이유범 기자

[파이낸셜뉴스] 블랙야크 키즈가 래쉬가드 '워터 플레이(사진)' 시리즈를 출시했다. 이번 시리즈는 남아와 여아 모두 입을 수 있는 '마스', '보먼' 라인과 여아용 '사라' 라인 3가지로 구성됐다. 13일 블랙야크 키즈에 따르면 이번 워터 플레이 시지르는 우수한 내구성과 활동성을 갖춘 트리코트 원단을 적용해 잦은 물놀이에도 형태 변형 없이 편안하게 입기 좋다. 청량한 착용감을 느낄 수 있어 바캉스 룩에 제격이며, 따로 또 같이 입을 수 있어 활용도가 높다.빠른 건조가 가능해 급격한 체온 저하를 막아주고 햇볕에 노출되기 쉬운 피부를 보호해 아이들이 물놀이를 충분히 즐길 수 있도록 돕는다. '마스' 라인에는 입고 벗기 편안한 집업 스타일의 상의와, 일상에서도 입기 좋은 긴팔 티셔츠형 상의, 그리고 속팬티 내장형 레깅스가 있다. 그 중 '마스집업래쉬가드'는 팔 부위 레터링과 가슴 부분에 블랙야크 로고 플레이로 캐주얼한 포인트를 더했다. 깔끔한 디자인이 특징인 '보먼'라인은 '보먼스윔세트'가 대표 제품이다. '보먼스윔세트'는 수영모와 반목형 긴팔 상의, 하의 레깅스 구성이다. 모자와 상하의 컬러를 모두 통일해 깔끔하고 트렌디한 연출이 가능하다. 1 여아용으로 출시된 시리즈 '사라' 라인도 있다. 속바지 내장형의 플레어 스커트가 포인트인 '사라스윔스커트세트'는 화사한 컬러와 깔끔한 디자인이 특징이다. 블랙야크 키즈 관계자는"아이들의 스윔 웨어는 수영 수업용부터 여행 룩까지 각각 톤 앤 무드를 맞춰 입는 패션 아이템으로 다양한 디자인과 트렌드를 녹인 제품들이 인기를 얻고 있다"고 말했다. wonder@fnnews.com 정상희 기자

한국과학기술연구원(KIST)은 15일 수소·연료전지연구센터 유성종 박사팀이 연료전지에 들어가는 백금을 대체할 루테늄 칼고게나이트 나노튜브 신소재를 개발했다고 밝혔다. 루테늄 칼고게나이트로 촉매를 사용해 만든 연료전지는 백금 대비 10배 이상 내구성이 좋아졌으며, 전지 성능도 2배 이상 향상됐다. 금속 칼코게나이트는 칼고겐 원소가 전이금속 원자와 결합한 2차원 시트구조의 반도체 물질이다. 이 반도체 물질은 다양한 형태로 존재하며 각기 다른 전기적, 광학적, 촉매적 활성을 나타낸다. 그 중에서도 금속성을 띠는 실형태의 1차원 물질은 우수한 전기전도성 및 촉매 성능을 나타내지만 안정성이 낮아 공기 노출, 전기화학 반응 등에 의해 촉매활성을 잃는 한계가 존재한다. monarch@fnnews.com 김만기 기자