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화학경제연구원, 차세대 배터리 소재 세미나 9일 개최

화학경제연구원은 오는 9일 여의도 전경련회관에서 '제2회 배터리 소재 및 미래 기술 전망 세미나'를 개최한다고 1일 밝혔다. 세미나에서는 차세대 배터리 소재 연구개발(R&D) 전략과 산업 전망에 대한 발표가 이뤄질 예정이다. 에코프로비엠, LG화학, 동화일렉트로라이트, 대주전자재료, 에너에버배터리솔루션, KEIT, 솔리텍 등 국내외 배터리 소재 업계 전문가가 강연에 나선다. LG화학과 에코프로비엠은 리튬이온 배터리용 양극재 사업 전략과 미래 리튬 배터리 산업 전망을 각각 발표한다. 대주전자재료는 고효율 실리콘 음극재 기술을 소개하고, 동화일렉트로라이트는 리튬이온 배터리 전해액 기술동향과 향후 개발 전망에 대해서 발표할 예정이다. 이밖에 한국산업기술기획평가원(KEIT), 에너에버배터리솔루션, 솔리텍 등 관계자도 발표를 맡는다. 세미나 신청은 화학경제연구원 홈페이지에서 받고 있으며, 사전 등록은 오는 7일까지 신청 가능하다.

2024.08.01 15:43류은주

ETRI, 400억 원 들인 최첨단 '군집드론' 첫 공개

·우리 나라 첨단 무인이동체를 공개한 '2024 무인이동체산업엑스포(UWC)'에서는 올해 처음 연구성과를 공개한 ETRI DNA+드론기술개발사업단과 불법드론 지능형 대응기술 개발 사업단 등이 관심을 끌었다. '2024 무인이동체산업엑스포(UWC)'는 지난 19일 폐막됐다. 이번 행사는 지난해 대비 방문객이나 전문가 관심이 다소 줄었다. 행사 기간 내내 내리던 비도 내방객들의 발길을 무겁게 했다. 관객 발길을 붙잡았던 주요 전시는 주로 사업 단위 연구성과였다. ETRI 임채덕 에어모빌리티연구본부장(DNA+드론기술개발사업단장)은 "400억 원을 들여 드론 데이터(D)와 5G(N), 인공지능(A)이 접목된 비 가시권 자율· 군집 비행 및 고가치 임무 데이터의 실시간 생산, 활용 체계를 구현해 혁신적인 비즈니스 모델을 창출하는데 중점을 둬 기술을 개발했다"고 설명했다. 일반인에게도 서비스 제공이 가능한 드론 플랫폼을 비롯한 드론 센서 데이터의 전주기(설계, 획득, 유통, 서비스) 기술 및 표준화 기술과 드론 센서 데이터를 활용한 실시간 공간정보 시각화 기술을 공개했다. 이동기지국은 5G를 기반으로 개발했다. 드론용 5G 통신모듈을 새로 개발하고, 이음 5G활용 드론 센서 데이터 업링크 용량을 확대했다. 5G 음영 지역도 해소했다. 비가시권 자율 비행을 위한 장애물 탐지와 회피 기능도 탑재했다. 20대 동시 작업 가능…엔터용 군집과는 차원 달라 임 본부장은 "5G 및 와이파이 네트워크 기반 원격 이종 드론 군집 비행이 가능하다. 최대 20대까지 영역을 나눠 각각의 드론이 역할을 수행할 수 있다"며 "수백 수천대의 엔터테인먼트용 군집 비행과는 차원이 다른 기술"이라고 덧붙였다. DNA+드론기술개발사업단 참여 기관 및 기업은 한국과학기술정보연구원을 비롯한 아이온, 유캐스트, 파블로항공, 픽소니어, 한컴인스페이스, 아이씨티웨이, 주식회사 스마티 등 모두 14개다. 이광용 책임연구원은 "5G를 기반으로 전체 플랫폼을 통합했다"며 "수색이나 농업용, 구조물 탐색 및 분석 드론 실증사업이 올해 말 종료된다"고 말했다. 한국기계연구원은 육해공 자율협력 임무수행을 위한 험지주행 지상무인이동체 시스템을 공개했다. 이 시스템은 자율주행과 군집 운영이 가능하다. 또 공중무인이동체의 이착륙/보관/충전을 위한 이착륙 패드를 탑재했다. 한국항공우주연구원은 성층권 태양광 드론 EAV-4를 선보였다. 항우연 성층권드론기술개발사업단 김준영·유건원 연구원은 "성층권에서 20㎏ 이상 임무 장비를 탑재하고 30일 이상 체공하며 감시관측, 통신중계 등의 기능을 수행할 수 있다"며 "날개 길이만 30m고, 태양전지와 배터리로 전력을 공급한다"고 설명했다. 활용 분야는 불법 어로 및 해양오염 감시와 산불 및 재난 감시, 실시간 정밀 기상 관측, 독도나 이어도 등지의 불법 밀입국 감시 등이다. 항우연 측은 이달부터 오는 9월까지 전남 고흥 나로우주센터에서 시험 비행한 뒤 올해 연말께 30일 체공 가능성을 타진하는 초도비행에 나설 계획이다. 성층권 드론 올해 연말께 초도비행 기존에 개발한 EAV2,2H,3는 고도 24㎞ 이하에서 최대 52시간 연속 비행이 가능했다. 한컴인스페이스는 DNA+드론기술개발사업단 참여 외에도 자체 부스를 차려 기술과 제품을 선보였다. 주요 전시 품목은 현재 시판 중인 민군산업용 드론(HD-550, 회전익 쿼드콥터 무인비행장치)과 정찰 및 감시용으로 유용한 고성능 접이식 소형드론(HD-300) 등을 선보였다. 최아율 영업마케팅실장은 "HD-300은 드론+스테이션(DS-S,DS-L)+관제SW를 결합해 군과 관공서에 현재 납품 중"이라며 "15~30㎞까지 줌인이 가능한 고성능카메라(ptz)와 영상 분석 장비도 갖췄다"고 말했다. 박판준 부사장은 "세계 유일 엔터프라이즈급 동축 무인기 '스피릿(Spirit)'은 바람 저항성이 특히 뛰어나 최대고도 5㎞에서 53분간 악천후 운용이 가능하다"며 "현재 에즌트에어로시스템과 오는 10월 KC인증을 목표로 스피릿과 드론스테이션 연동 등을 테스트 중"이라고 설명했다. 유무인 항공기 데이터링크 및 위성추적안테나와 안티드론 선두기업인 두타기술은 DNA+드론기술개발 사업과 KEIT 우주항공R&D전시관 2곳에 출품했다. 두타기술은 ▲유·무인 항공기 데이터 링크 설계와 ▲위상배열안테나 설계 ▲드론 제압용 전파방해장치 및 탐지 ▲대용량 모터제어 및 전자제어 ▲모노펄스 비교기 및 추적 안테나 설계 기술 등을 공개했다. 이외에 더피치는 표적·정찰용 종이드론(PAPY)을 선보여 관심을 끌었다. 파피는 골판지로 제작됐다. 운용거리는 20㎞다. 최대 시속 100㎞로 반경 50㎞까지 비행이 가능하다. 제어는 자체 개발한 파피앱으로 기체 5대 동시 연결 및 제어할 수 있다. 또 담스테크는 조달청 혁신제품인 드론헌터(XD, XR)로 관심을 끌었다. 이 헌터는 1㎞이상까지 적 드론을 무력화할 수 있다. 드론 탐지는 30대까지 유효하다. 비트센싱은 내년 3D 탐지와 탐지범위 200m, 최대 160도 탐지, 속도 해상도 초당 0.15m인 차세대 코너라이더를 공개했다. 제품 출시는 내년이다. 에프엠웍스의 고성능 조명방송용 드론을 공개했다. 한국전파진흥협회는 융·복합기기의 전파 시험을 위한 대형전파차폐시설 전파 플레이 그라운드 서울, 대구, 충북을 소개했다. 한편 이번 행사에서는 30만원을 내야 들을 수 있는 일부 유료 컨퍼런스가 다소 부담스러웠다는 지적도 나왔다.

2024.07.21 23:22박희범

3D 프린팅 "100배 더 정밀하고 5배 더 빠르게"

100배 더 정밀하고 5배 더 빠르게 출력되는.가시광선 반응 3D 프린팅 소재가 개발됐다. 상용화를 위해선 경제성 및 추가 공정 개선이 다소 필요하다는 것이 연구진 설명이다. 한국화학연구원(원장 이영국)은 정밀바이오화학연구본부 이원주·유영창·안도원 박사 연구팀이 서울대학교와 부산대학교 공동으로 정밀도와 출력 속도 향상과 자가치유 기능까지 확보한 새로운 3D 프린팅 소재를 개발했다고 10일 밝혔다. 안도원 선임 연구원은 "기존 3D 프린팅에 많이 쓰는 아크릴 소재 90%에 가시광선에 반응하는 촉매 및 기능성 유기화합물 10% 정도를 합성하는 방법으로 신소재를 개발했다"고 말했다. 안 연구원은 "향후 친환경 3D 프린팅 소재나 맞춤형 의료기기, 소프트 로봇 등 미래 전자 소재 개발에 활용될 수 있을 것"으로 기대했다. 3D 프린팅 기술은 최근 자가치유, 분해 성능 등 여러 기능을 가진 3D 프린팅 소재 개발을 추진 중이다. 미래 소재의 핵심 부품으로 유망하지만, 아직은 개발 초기 단계이다. 연구팀은 출력 성능 극대화하기 위해 자외선보다 긴 파장인 가시광선을 활용하는 '출력 소재'를 개발했다. 또 새로운 '기능성 소재'를 개발해 파장 중복 문제를 해결했다. 대부분의 3D 프린팅 소재는 405㎚ 영역대의 빛으로 결과물을 출력한다. 그러나 이 영역대는 빛의 영역대와 중복돼 출력 성능이 저하된다. 연구팀은 대안으로 가시광선 빛 620㎚ 영역대의 빛으로 출력할 수 있는 방법을 찾았다. 이렇게 제작한 3D 프린팅 소재는 기존의 소재와 비교해 100배의 정밀도와 5배의 출력속도 등 월등한 성능 차이를 보였다. 출력 속도는 22.5㎜/h, 패턴 정밀성은 20㎛ 수준을 나타냈다. 또 3D 프린팅 결과물에 자가치유 등의 기능을 구현하기 위해 기존 기술의 영역대인 405㎚ 보다 넓은 빛 파장인 405~450㎚ 영역대 즉, 가시광선에도 반응하는 새로운 광반응성 유기화합물 소재도 개발했다. 연구팀은 "10분 이내에 손상된 표면이 복구되는 자가 치유 성능을 보였다"며 "이는 기존 다기능성 3D 프린팅 소재 대비 2배 빠른 수준"이라고 설명했다. 연구팀은 현재 다기능성 3D 프린팅 제품 상용화를 목표로 이러한 다양한 기능을 발전시키는 후속 연구를 수행 중이다. 이번 연구결과는 소재 분야 세계적인 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈 (Advanced Materials, IF : 29.4)' 5월호 표지 논문으로 선정됐다. 연구는 한국화학연구원 기본사업, 신진연구자 지원사업, 과학기술정보통신부 한국연구재단의 중견연구자 지원사업, 선도연구센터 지원사업(SRC, 전자전달 연구센터)의 지원을 받아 수행됐다.

2024.07.10 12:01박희범

[인사] 에너지경제연구원

◇보직 ▲에너지산업연구본부 가스정책연구실장 노남진 ▲에너지국제협력센터 에너지국제기구협력실장 유학식

2024.07.03 13:15주문정

[인사] 한국보건사회연구원

◇선임연구위원 승진 ▲인구정책기획단 이소영 ▲사회보장재정데이터연구실 지역사회보장균형발전지원센터 함영진 ◇연구위원(1급) 승진 ▲보건정책연구실 건강정책연구센터 김동진 ▲사회보장재정데이터연구실 사회보장재정연구센터 고제이 ▲사회보장재정데이터연구실 사회보장정책평가조정지원센터 고숙자 ◇연구위원(2급) 승진 ▲빈곤불평등연구실 기초보장연구센터 이원진 ▲빈곤불평등연구실 노동과복지연구센터 이아영 ▲빈곤불평등연구실 청년정책연구센터 임덕영 ▲사회서비스정책연구실 장애인정책연구센터 이한나 ◇부연구위원(3급) 승진 ▲빈곤불평등연구실 이주미 ▲인구정책기획단 이지혜 ◇책임행정원(1급) 승진 ▲경영지원실 인사관리팀 장선경 ◇책임행정원(2급) 승진 ▲경영지원실 인사관리팀 김자연 ◇행정원(4급) 승진 ▲연구기획조정실 연구기획팀 김지수 ◇전문연구원(4급) 승진 ▲연구기획조정실 연구기획팀 정희선 ▲사회보장재정데이터연구실 안수인 ◇전문원(4급) 승진 ▲사회보장재정데이터연구실 데이터조사관리팀 송지은 ◇선임행정원(3급) 승진 ▲경영지원실 재무회계팀 김나래

2024.07.01 09:39김양균

"플랫폼 산업, 규제보다 진흥이 먼저"

학계와 산업계가 한 목소리로 정부의 플랫폼법 추진을 반대했다. 규제에 앞서 정부의 플랫폼 산업에 대한 이해와 더불어 글로벌 플랫폼과의 경쟁을 위해 국내 플랫폼 산업 육성을 주문했다. 디지털경제연구원은 19일 오전 서울시 여의도 FKI타워에서 '디지털 패권 경쟁 속 바람직한 플랫폼 정책 방향'을 주제로 토론회를 진행했다. 이날 한승혜 한국인터넷기업협회 디지털경제연구원 책임 연구원은 발제를 통해 글로벌 디지털 패권 경쟁 속에서 정부가 국내 플랫폼 시장에 대한 제대로 된 이해를 할 필요가 있다고 강조했다. 한 연구원 "전세계에서 디지털 산업 패권 경쟁이 강화되는 추세다. 글로벌 경제 침체에도 불구하고 플랫폼의 성과가 두드러지면서 발생한 현상으로 볼 수 있다"며 "스레드나 틱톡 사례에서 국가 간 갈등이 플랫폼을 중심으로 돌아가는 상황을 마주할 수 있다"고 말했다. 한승혜 연구원은 "국내에서 플랫폼의 영향력이 커지면서 규제 논의가 생겼고, 플랫폼이 독점적 지위를 가지고 있다는 것에 대한 우려 때문에 법안이 발의됐다"며 "이 문제를 따로 법안을 만들어 규제해야 하는지 의문이다. 이미 플랫폼이 다양한 법에 적용을 받으면서 사업을 영위하고 있다"고 설명했다. 각국이 자국 플랫폼을 보호하는 정책을 추진하고 있는데, 정부는 반대로 플랫폼 규제가 국제적 추세라며 플랫폼 사업을 제한하려 한다는 설명이다. 정부의 플랫폼 규제에 대한 성토는 참석자들의 토론에서도 이어졌다. 시대 변화에 따른 규제 혁신을 요구하는 목소리도 나왔다. 토론회 좌장을 맡은 황용석 건국대 미디어커뮤니케이션학과 교수는 "현재 세계에서는 개별국가 단위로 성공한 플랫폼이 구글을 비롯한 초국가적인 사업자들에게 인수되며 플랫폼시장의 범국제화가 이뤄지고 있다"며 "각국의 경제 구조나 사회문화적 요소 등이 모두 다르기에, 우리는 한국 시장에 맞는 적확한 플랫폼 규제 논의를 해야 한다"고 강조했다. 김지훈 법무법인 세종 수석전문위원은 "과거와는 달리 정부도 플랫폼이 없으면 더이상 행정을 펼치기 힘들다"며 "전통적인 법이 갖고 있는 방식이 타당한가를 고민해봐야 할 시점"이라고 말했다. 최성진 코리아스타트업포럼 대표 역시 "지금은 플랫폼 경제의 시대다. 산업계에서도 플랫폼의 집중화를 경계하며 블록체인을 기반으로 분산화를 시도했지만 아직은 사회적 신뢰가 충분하지 않다"며 "플랫폼에 문제가 있다면 당연히 규제해야겠지만, 기존의 제도로 플랫폼을 묶는 건 어렵다고 본다"고 지적했다. 최 대표는 정부가 스타트업 지원을 표방하고 있지만 스타트업 생태계를 잘 몰라 오히려 스타트업 육성을 방해한다고 꼬집었다. 그는 "스타트업 생태계에서는 '엑싯(Exit)'이 일어나야 하는데 엑싯을 할 방법은 기업공개 아니면 인수합병이다"며 "정부에서 스타트업의 자산가치를 제대로 평가해주지 않으니 상장도 인수합병도 잘 안 된다. 한국에서는 투자자도 투자할 이유가 없고, 창업자들도 창업할 이유를 잃고 있다"고 토로했다. 최 대표는 입법을 통해 플랫폼을 정의하려는 시도도 비판했다. 그는 "플랫폼 기업을 규제하는 유럽에서도 '게이트키퍼'란 단어를 쓴다. 플랫폼을 일반적으로 규제하기 어려우니까 단어를 만들어낸 것"이라며 "플랫폼 규제를 만들면서 플랫폼을 보편적으로 정의하면, 우리나라 산업의 혁신을 어떻게 촉진할 지 의문"이라고 말했다. 또한 그는 "정부와 국회는 국내외 기업에 형평성 있는 규제를 한다고만 강조하는데, 기업들이 원하는 건 규제의 형평성만이 아니다"며 "정부는 우리 기업들의 글로벌 진출에 어떤 조력을 할 수 있을지부터 고민해야 한다"고 역설했다. 디지털경제연구원은 디지털산업 발전에 필요한 바람직한 정책변화를 모색하기 위해 모인 기업 협의체로 ▲벤처기업협회 ▲코리아스타트업포럼 ▲한국게임산업협회 ▲한국디지털광고협회 ▲한국온라인쇼핑협회 ▲한국인터넷기업협회 ▲한국핀테크산업협회 등으로 구성돼있다.

2024.06.19 16:57정석규

국내 바이오 R&D 13개 기관 "연말까지 도전형 프로젝트 만들 것"

국내 바이오 관련 기관 13곳이 첨단바이오 핵심기술 확보를 위한 협력 프로젝트에 시동을 걸었다. 인간 DNA 염기 2억쌍을 해독한 세계 33개기관 국제컨소시엄인 '텔로미어 투 텔로미어(T2T)가 벤처마킹 모델이다. 과학기술정보통신부는 바이오분야 13개 공공연구기관과 국민이 체감하는 핵심 성과 창출을 위해 '바이오분야 공공연구기관 협의체(이하 협의체)'를 구성하고 18일 한국원자력의학원에서 업무협약을 체결했다. 이들은 오는 7월까지 협력 프로젝트 발굴을 위한 워킹그룹을 구성할 계획이다. 또 연말까지 첨단바이오 핵심기술 확보를 위한 협력 프로젝트를 도출한다. 협의체 위원장에는 서판길 한국뇌연구원 원장이 선출됐다. 간사기관은 한국생명공학연구원이 맡았다. 참여기관은 △국립보건연구원 △국립암센터 △안전성평가연구소 △한국과학기술연구원 △한국과학기술정보연구원 △한국기초과학지원연구원 △한국뇌연구원 △한국생명공학연구원 △한국식품연구원 △한국원자력의학원 △한국전자통신연구원 △한국한의학연구원 △한국화학연구원 등이다. 이들 13개기관에는 총 2천700명의 연구인력이 근무 중이다. 예산은 올해 기준 6천300억 원을 쓰고 있다. 이들 협의체는 향후 정부 정책에 맞춰 ▲협력 연구개발사업 기획 ▲연구 시설 및 장비 공동 활용 ▲핵심인재 육성 ▲바이오 데이터 공동 생산 및 활용 등 다양한 분야에서 기관 간 협력 방안을 도출할 계획이다. 또한 정부와 협력해 바이오 분야 미래 아젠다를 발굴하고 바이오 분야 국가 정책 방향을 논의하는 등 싱크탱크의 역할도 수행한다.이와함께 연구기관 주요 연구내용 및 연구성과를 공유하는 등 협력의 저변을 확대해 나갈 계획이다. 서판길 협의체 위원장은 "바이오 분야의 13개 기관이 서로 소통과 협력을 위한 첫발을 내딛었다는 점에서 의미가 있다"며 "공공기관이 맡은 소임을 다하며 국민들이 체감할 성과 창출에 최선을 다할 것"이라고 말했다.

2024.06.18 17:05박희범

[인사] 에너지경제연구원

◇ 보직 ▲에너지정보통계센터 에너지조사통계연구실장(연구위원) 이재석 ▲연구기획조정본부 연구기획팀장(부연구위원) 김비아

2024.06.16 12:59주문정

화학연, 한양대와 반도체·이차전지·양자 등 8개 분야서 공동연구

한국화학연구원이 모자란 공백 기술 해소를 위해 한양대학교와 손을 잡았다. 한국화학연구원(원장 이영국)은 14일 서울 한양대에서 한양대학교(총장 이기정)와 공동연구 및 인력육성·교류를 위한 업무협정(MOU)을 체결했다. 협정 골자는 공동연구 사업 수행 및 연구 인력 상호교류, 정보교류 및 파트너십 구축, 연구시설 장비 공동활용, 글로벌 연구 네트워크 구축을 위한 상호 협력 등이다. 원활한 운영을 위해 양 기관 주요 인사로 구성된 공동운영위원회를 운영할 계획이다. 양 기관은 향후 ▲반도체·디스플레이 ▲이차전지 ▲첨단바이오 ▲우주항공·해양 ▲인공지능 ▲양자 ▲탄소중립 등 기관 중점분야와 연계한 기관 간 공동연구를 활성화하기로 했다. 이를 통해 공백기술 확보 기반을 마련할 계획이다. 이와함께 과학기술인재 양성을 위한 우수 연구인력 교류 등 다양한 분야에서 협력을 추진한다. 화학연은 공백 기술 해소 및 시너지 창출, 우수 연구인력의 안정적 양성 등을 목적으로 지난 2023년부터 학연 협력 지원제도를 신설, 대학별 특성화된 학연 협력을 추진해 왔다. 이영국 원장은 “새로운 도약을 위한 토대를 마련하고, 우수 인재 육성과 함께 상호 발전을 이루어 나갈 것"을 기대했다.

2024.06.14 11:01박희범

LNG에 암모니아 섞은 ㎿급 선박엔진 연료 실증했더니..."CO₂ 50% 이상 절감"

LNG에 암모니아를 50% 이상 혼합한 ㎿급 선박엔진 연료 연소 시험에서 국내 처음 CO₂ 배출량 50%이상 절감에 성공했다. 한국기계연구원(원장 류석현)은 친환경모빌리티동력연구실 박철웅 책임연구원 연구팀이 한국선급, HD현대중공업, HD한국조선해양, 선박해양플랜트연구소, 군산대학교와 공동으로 암모니아 연료 실증을 실시했다고 10일 밝혔다. 실증은 전북 군산 한국선급 그린쉽 기자재 시험·인증센터에서 진행했다. 예산은 해양수산부 '2천100마력급 LNG-암모니아 혼소 엔진 개발' 과제의 지원을 받았다. 박철웅 책임연구원은 "암모니아는 미래의 재생 가능 에너지원으로 관심이 크다"며 "LNG에 50%넘게 암모니아를 섞어 이산화탄소를 50%이상 절감하는데 성공했다"고 말했다. 연구팀은 암모니아를 선박용 엔진 내 연소실 안으로 고압 분사하고 안정적인 연소를 유지해 높은 출력과 열효율을 구현했다. 사실 암모니아는 유망한 탄소중립 연료지만 연료공급시스템의 재료로서는 부식성과 독성 때문에 관리에 어려움이 있다. 점화 온도도 높아 착화가 어렵고 연소 속도가 느려 불완전 연소도 많다. 박철웅 책임은 "이 때문에 엔진 출력 및 효율이 감소하는 문제가 생긴다"며 "연료공급장치 내 오링(O-ring) 소재를 바꿔 부식과 암모니아 외부 누출을 막고, 고효율로 연소 시킬 방법을 찾아 CO₂의 저감 성능을 검증받았다"고 말했다. 박 책임은 또 “선박용 엔진은 물론 탄소배출 저감이 요구되는 자동차, 발전기 등의 동력원으로 확장 적용할 수 있도록 할 계획"이라고 덧붙였다.

2024.06.10 14:31박희범

한국화학연구원, 리튬금속전지 수명 3배 늘려…대면적 연구 조만간 착수

기존 리튬금속전지 수명을 3배이상 늘릴 수 있는 획기적인 소재가 개발됐다. 한국화학연구원은 화학소재연구본부 김도엽 박사 연구팀(논문 제1저자 : 정상윤 박사과정)이 손쉬운 방법으로 리튬복합소재를 개발했다고 5일 밝혔다. 리튬금속전지를 충전할 때 리튬이온은 양극에서 음극인 리튬금속 표면으로 이동한다. 이 때 리튬이온이 리튬금속에 나뭇가지처럼 마구잡이로 쌓이는 데(덴드라이트), 연구팀이 이 문제를 해결한 것. 리튬 덴드라이트 현상은 전해액 분해를 가속화해 전지 성능을 떨어뜨리고, 심한 경우 분리막을 뚫고 나와 양극과 접촉하는 쇼트가 발생, 전지폭발을 일으키기도 한다. 이에 따라 리튬금속을 음극재로 사용하는 리튬황전지나 리튬공지전지 등 고성능 차세대 이차전지를 개발하기 위해서는 이같은 리튬 덴드라이트 성장 억제 기술이 필수다. 연구팀은 이 문제 해결을 위해 기계적 반죽법을 도입했다. 전고체 전지의 고체전해질로 많이 쓰는 Al-LLZO(알루미늄을 도핑한 리튬란타튬지르코네이트고체전해질 복합소재)을 기계적으로 반죽해 복합소재 입자가 고루 섞이도록 한 것. 리튬 호일에 LLZO 입자를 올린 뒤 반을 접어 롤프레스로 눌러 펴준 다음, 이를 다시 반을 접어 롤프레스로 눌러주는 과정을 30회 반복했다. 이렇게 개발한 복합 소재를 리튬 금속전지의 음극으로 사용했을 때 대면적 대조군인 리튬 호일(일반 리튬 음극) 대비 전지 수명이 3배 이상 증가했다. 연구팀은 "리튬금속을 적용하면 70회 충·방전 이후 용량 감소율이 커지는 반면, 이번에 개발한 복합소재를 적용하면 250회 충·방전 후에도 급격한 용량 감소 없이 안정적으로 구동했다"며 "충·방전 속도가 일정 조건에서 20% 이상 증가한 것도 확인했다"고 설명했다. 연구팀은 셀 적용 가능성을 확인하기 위한 실험도 진행했다. 가로 3㎝, 세로 4.2㎝ 크기의 파우치 셀을 조립해 충·방전시켰을 때 50㎃h 용량이 유지됐다. 김도엽 책임연구원은 "대면적 셀 적용 가능성을 확인한 셈"이라며 ""최근 선정된 '글로벌 TOP 전략연구단' 사업과 연계해 리튬 복합소재의 고성능 및 대면적화를 위한 공정 기술 개발을 추진할 계획"이라고 말했다. 연구결과는 소재분야 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF : 19)(1월호) 내부 표지 논문으로 게재됐다.

2024.06.05 15:32박희범

화학연 "민물이나 바닷물로 고순도 수소 생산 가능"

고순도 수소를 경제적으로 생산할 수 있는 수전해 기술의 핵심소재가 개발됐다. 한국화학연구원은 이장용·김성준 박사 연구팀이 해외 상용 소재 대비 성능과 내구성이 뛰어난 고분자량화 폴리카바졸계 음이온 교환 소재(HQPC-TMA)를 개발했다고 3일 밝혔다. '수전해'는 물을 전기분해해 친환경 그린수소를 생산하는 기술이다. 한국형 탄소중립 100대 기술 중 하나다. 수전해 기술의 일종인 음이온교환막 수전해(AEMWE)는 고분자 막을 이용해 수산화 이온(OH-)을 전달하고, 전기분해로 수소를 생산한다. 연구팀은 이 수전해 설계에 분자구조 조절이 용이한 폴리카바졸(PC)계 소재를 활용했다. 이를 통해 수소 생산 성능과 내구성을 높인 이온교환 소재를 개발한 것. 이 소재로 만든 음이온교환막과 셀은 기존에 상용화된 소재 대비 내구성이 10배 정도 우수했다. 이온 전도 성능(이온전도도)도 20% 이상 개선됐다. 실험 결과 이 소재는 80℃의 고농도 알칼리 용액(3M KOH 수용액)에서 2천500시간 경과 후에도 이온전도도를 100% 유지됐다. 기존 소재는 통상 이온전도도가 97~60% 정도 나온다. 폴리카바졸은 전기 발광 특성이 독특하고, 화학적 안정성이 좋아 유기 발광 다이오드(OLED)나 유기 태양전지, 이온교환 소재 등에 많이 쓴다. 연구팀은 또 이 소재를 음이온교환막으로 활용, 비귀금속 전극과 결합한 수전해 셀을 제작하고, 이를 1천시간 동안 가속 평가(60℃, 1.0 A/㎠)한 결과 셀 열화 속도도 기존 대비 10분의 1로 크게 개선됐다. 2V 전압에서 전류 밀도도 기존 외국에서 개발한 소재는 8A~12A/㎠인 반면 이 소재는 14.6A/㎠의 성능을 보였다. 이 수치는 동일 에너지에서 수소 생산 효율성이 더 좋다는 것을 의미한다. 화학소재연구본부 이장용 책임연구원은 "민물이나 바닷물을 활용한 수전해 구동에 실마리가 될 것으로 기대한다"며 "후속 연구로 규모를 키우는 대용량 합성 연구와 대면적 강화막 제조 연구를 준비 중"이라고 말했다. 김성준 선임연구원은 "이 기술은 전기화학적 CO₂ 전환 장치나 연료전지에도 활용될 수 있어 다양한 분야에서 상용화가 기대된다"고 부연 설명했다.

2024.06.03 16:00박희범

국산 AI·디지털 SW로 소부장 개발 비용 낮춘다

소재부품장비 기업이 제품개발이나 납품할 때 소요되는 시뮬레이션 비용 부담이 대폭 완화될 전망이다. 산업통상자원부는 30일 가상공학 시뮬레이션 소프트웨어(SW) 개발기관인 한국기계연구원과 국내 대표 수요기업인 LG전자가 SW활용·확산 및 공동 연구개발 등의 내용을 담은 양해각서(MOU)를 교환했다고 밝혔다. 그간 소부장 기업은 납품 전 안전성·신뢰성 테스트를 위해 연평균 5천만원의 고가 외산 SW를 활용해 왔다. 산업부는 가상공학 사업의 하나로 소부장 기업의 비용 절감을 위한 시뮬레이션 SW를 개발·보급해 왔다. 협약에 따라 기계연은 LG전자와 같은 대규모 수요기업과의 협력으로 SW를 고도화하고, LG전자는 이를 적극적으로 활용하기로 합의했다. 산업부 측은 LG전자와 협력 관계에 있는 1천700여 개 소부장 기업이 연간 800억원 이상의 비용을 절감할 수 있는 기반을 마련했다고 전했다. 이승렬 산업부 산업정책실장은 “이번 양해각서 교환은 민관 소재·부품 분야 대표적 협력사례”라며 “앞으로도 정부는 AI 활용·시뮬레이션 등 디지털전환을 통한 소재·부품 개발을 집중 지원하겠다”고 밝혔다. 한편, 이승렬 실장은 협약 후 현대위아·두산에너빌리티·한화정밀기계 등 창원 지역 기업과 기계산업 간담회를 개최했다. 산업부는 이 자리에서 논의된 내용을 바탕으로 기계산업 수출 확대·경쟁력 강화방안을 연내 수립할 계획이다.

2024.05.30 13:29주문정

기계연, 청정연료 'E-퓨얼' 생산하는 소형 반응기 국내 첫 개발

유럽연합(EU)은 오는 2035년부터 휘발유나 디젤유를 쓰는 내연기관차량 판매를 전면 금지한다. 다만, 이퓨얼(E-Fuel) 연료는 예외다. 한국기계연구원은 히트펌프연구센터 김영 책임연구원 연구팀이 이퓨얼 연료를 생산하는 마이크로채널 반응기를 국내 처음 개발했다고 23일 밝혔다. 이퓨얼은 재생전력으로 생산한 그린수소와 공기중에서 포집한 이산화탄소를 결합해 생산한 청정 연료를 말한다. 또 마이크로채널 반응기는 화학 반응을 시켜 청정 연료를 얻는 고효율 시스템이다. 기존에는 연료 합성 과정에서 발열이 심한 경우 슬러리 반응기나 유동층 반응기 등을 사용했다. 그러나 이 반응기는 연료를 대규모 생산하는데는 유리하지만, 분산형 재생발전소에서 잉여전력으로 생산하는 수소의 양처럼 소량 생산에는 경제성과 효율이 크게 낮아진다. 특히, 반응기 크기도 가로, 세로 1~2m정도로 작은 사무실 절반을 차지하는 규모가 기본이어서 소형화 요구가 제기돼 왔다. 연구팀은 이에 작지만, 효율이 좋은 마이크로채널 반응기를 개발했다. 사이즈는 가로 20㎝, 세로 10㎝ 크기로 확 줄였다. 그럼에도 처리가 가능한 기체 유량은 기존 대비 3배 이상 늘렸다. 반응에 필요한 촉매 소요량도 기존 대비 70%이상 줄여 경제성을 크게 높였다. 연구 책임자인 김영 책임연구원은 "크기가 작고, 효율도 좋은 마이크로채널 반응기를 개발한 것"이라며 "연료 합성 반응에서 합성가스의 연료 전환율도 93%가 넘는 것을 확인했다"고 설명했다. 이 반응기는 또 고온고압에서도 안전하고, 발열 제거가 쉬워 온도 설정도 유연하다는 것이 연구팀의 설명이다. 김 연구원은 "이 반응기에서 생산한 연료의 세탄지수가 55.7로 국내 차량용 디젤의 세탄가 품질기준인 52를 만족한다"고 덧붙였다. 국내정유업체에서 판매하는 디젤의 세탄가는 보통 54~57 수준이다. 세탄가는 디젤 엔진에서 연료가 얼마나 쉽게 발화되는지를 측정하는 지표다. 세탄지수가 높을수록 연료가 엔진에서 더 빨리, 더 쉽게 발화된다. 김 책임연구원은 "추후, 컨테이너 크기의 고효율 이퓨얼 생산공정을 개발하면, 이퓨얼 연료를 사용할 수 있는 친환경 주유소의 가능성이 열릴 것"으로 기대했다.

2024.05.23 17:24박희범

화학연, 내달 4일 화학소재부품 상생기술협력센터 입주 기업 설명회

한국화학연구원은 다음 달 4일 화학연 디딤돌플라자에서 기업 설명회를 개최한다. 이 설명회는 내년 상반기 개관할 '화학소재부품 상생기술협력센터' 입주 기업을 확보하기 위해 마련됐다. 화학연은 올해 말까지 '화학소재부품 상생기술협력센터'를 준공할 계획이다. 지하 1층, 지상 3층에 연면적 5천401㎡ 규모로 지어진다. 화학연 관계자는 "국가 소재부품 핵심기술 자립화를 위한 화학연과 수요-공급기업 간 기술혁신플랫폼으로 자리매김할 것"으로 기대했다.

2024.05.23 16:21박희범

유니테스트, '페로브스카이트' 양산 장비 반입식…하반기 상용화 목표

유니테스트가 국내 최초로 페로브스카이트 양산을 위한 장비를 평택사업장에 반입하며 하반기 양산을 위한 준비에 나선다. 유니테스트는 최근 평택사업장에서 주요 경영진들과 협력사 관계자들이 참석한 가운데 '3세대 태양전지 양산 설비 반입식' 행사를 열었다고 23일 밝혔다. 유니테스트는 하반기 페로브스카이트 양산 수주에 대응하기 위해 오는 7월말까지 장비를 반입하고, 본격적인 설비 셋업(Setup)에 돌입해 하반기중으로 이를 완료할 계획이다. 유니테스트 관계자는 “이날 반입식은 페로브스카이트 양산에 시동을 걸었다는 의미” 라며 “올 하반기부터 단계별 시·가동을 거쳐 본격적인 제품 생산에 돌입할 예정”이라고 말했다. 한편 유니테스트는 한국화학연구원과 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀 생산기술을 공동으로 개발해, 중국이 보유한 기록을 경신한 대면적 셀 20.6%의 국제 공인인증 효율을 달성했다. 내구성도 1-sun 1,500시간 기준 초기 광전환 효율대비 90% 이상의 수준을 확보하여 옥외에서 장기 평가 중이며 현재까지 양호한 특성을 보이고 있다. 유니테스트는 효율 및 내구성 등 성능을 고도화하는 연구개발과 함께 응용분야도 넓히고 있다. 올해 1월 미국 라스베가스에서 열린 CES 2024에서는 유수의 자동차기업과 자동차에 파노라마 솔라루프를 장착하여 전시했다. 같은 달 미국 뉴욕 NRF 2024(National Retail Federation)에서도 실내 ESL 제품용 태양전지를 선보였다. 유니테스트는 이번에 도입된 양산설비를 활용해 태양전지 시장에 본격적인 상용화를 시작할 것으로 예상된다. 올해 저조도 실내 IoT 제품용 태양전지 양산을 시작으로 유리창호, BIPV 및 자동차 솔라루프 등에 적용가능한 투명한 태양전지의 시제품을 내년까지 확보할 계획이다.

2024.05.23 13:30장경윤

화학연·유니테스트, 올해 말 페로브스카이트 태양전지 국내 첫 양산

차세대 태양전지로 주목받는 '페로브스카이트 태양전지'가 올해 말 양산에 들어간다. 국내에서는 처음이다. 한국화학연구원(원장 이영국)과 (주)유니테스트(대표 김종현)는 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀(200㎠ 이상)로 세계 최고 효율 20.6%를 달성했다고 21일 밝혔다. 이는 그동안 이 분야에서 중국이 보유한 세계 최고 효율 타이틀 19.2%를 0.8% 넘어선 수치다. 연구 책임자인 화학연 화학소재본부 전남중 책임연구원은 "이 수치는 이 분야 20%라는 마의 벽을 깬 것으로 봐도 된다"며 "이 기술을 바탕으로 유니테스트를 통해 상용화를 추진한다"고 말했다. 전 책임연구원은 "독일 국제 공인 인증 기관인 '프라운호퍼'로부터 세계 최고 효율을 인증 받았다"며 "곧 미국재생에너지연구소(NREL) '태양전지 최고효율 차트'에도 등재될 예정"이라고 덧붙였다. 페로브스카이트 태양전지가 차세대 태양전지로 주목받는 이유는 기판 위에 용액을 코팅하는 방법으로 비교적 쉽고 저렴하게 대량생산이 가능하기 때문이다. 현재 이 전지 효율을 높여 상용화하기 위한 기술 개발 경쟁이 우리 나라를 포함해 중동과 중국 등에서 치열하다. 그러나 대면적 셀의 이론적 한계로 알려진 효율 27%를 넘어서기 위해서는 소재 최적화 및 코팅 균일화, 그리고 레이저 공정 최적화가 필수지만, 이 과정이 쉽지 않다. 화학연 연구팀은 현재 상용화 지원을 위해 옥외 실증 테스트를 진행 중이다. 공동개발 기관인 유니테스트는 우선 올해 말까지 실내용 페로브스카이트 태양전지 양산 제품을 출시할 계획으로, 현재 제조 설비를 구축 중이다. 유니테스트는 기존에 추진하던 유리창호형과 함께 국내 자동차 생산업체와 공동 개발한 반투명 페로브스카이트 태양전지를 파노라믹 솔라루프에 장착하는 방안도 추진한다. 유니테스트 김성환 전무는 "그동안 국내에서는 페로브스카이트 태양전지 양산이 이루어지지 않았었다"며 "연말 양산 결과를 보고 내년 생산 물량을 결정할 것"이라고 말했다.

2024.05.21 15:48박희범

기계연, 공장 굴뚝 초미세 먼지 실시간 측정 기술 개발

사업장 굴뚝에서 나오는 미세먼지와 초미세먼지를 실시간 측정할 수 있는 기술이 개발됐다. 한국기계연구원은 도시환경연구실 한방우 박사 연구팀이 고온·고농도의 굴뚝 내부 환경을 상온·저농도 대기환경 수준으로 바꿔 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)를 실시간 측정하는 기술을 처음 개발했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 연구팀은 ▲가변 유속과 압력 대응 등속 흡입 기술 ▲정량 흡입 희석 기술 ▲액적 분리 기술 ▲벽면 손실 억제 기술 등 4가지 기술을 활용해 먼지를 크기별로 관리하는 방법을 찾았다. 연구팀은 국내 화력발전소와 소각로에서 지난 6개월간 실증 및 검증했다. 굴뚝 내부는 온도와 먼지 농도가 높아 실시간 정확한 미세먼지 측정이 어렵다. 연구팀은 측정 장치에 들어오는 배출 가스의 속도를 느리게 만드는 방법으로 굴뚝 유속에 따른 측정오차를 줄였다. 또 공기 주입량을 자동으로 제어했다. 응축에 의한 물방울 형태의 액적 생성도 최대한 억제했다. 구멍이 많은 튜브에 공기를 주입, 미세먼지의 벽면 부착도 최소화했다. 기존 광투과 측정법은 미세먼지나 초미세먼지 측정이 어렵다. 중량법 측정은 측정시간이 2~11일 걸리는 단점이 있다. 한방우 도시환경연구실장은 “사업장 굴뚝에서 배출되는 미세먼지의 정확한 농도와 크기 분포 정보를 실시간으로 얻을 수 있는 기술로는 처음"이라고 말했다.

2024.05.14 23:09박희범

전략적 R&D 투자로 "신격차 창출·초격차 확보"

"전략적 R&D 투자로 신격차를 창출하고 초격차를 확보하는 것이 필수다." 류광준 과학기술혁신본부장이 2일 대전 디딤돌플라자에서 제14차 R&D 미소공감 행사 일환으로 진행한 기계소재·ICT·기반 분야 출연연 기관장 간담회에서 전달하고 싶어하는 말의 핵심이다. 세상과 R&D 트랜드, 우리가 처한 환경이 변하고 있다는 것이다. 이 때문에 류 본부장은 가는 곳마다 이 같은 전략적 R&D 투자를 강조하고 또 강조했다. 이날 간담회에는 △한국기계연구원 △한국재료연구원△한국과학기술정보연구원 △한국전자통신연구원 △국가보안기술연구소 △한국기초과학지원연구원 △한국표준과학연구원 등 7개 기관장이 참석했다. 류 본부장은 이날 기관별 내년 중점 투자 방향에 대해 설명했다. 이어 각 기관 관심사항 등을 듣고, 상호 풀어갈 방안에 대해 머리를 맞댔다. 간담회 참석자들은 소관 분야 향후 전망과 기관 연구개발 목표, 미래 핵심 기술 확보 방안 등 각 출연연의 발전방향에 대한 의견을 제시했다. 또 출연연 운영과 관련, 과학기술혁신본부에 바라는 의견을 가감없이 전달했다. 'R&D 미소공감'은 'R&D 현장과 미래를 위한 소통으로 공감할 수 있는 정책을 만들어 가겠다'는 의미를 담은 과학기술혁신본부의 현장 방문 브랜드다. 류광준 과학기술혁신본부장은 “기계소재·ICT분야는 글로벌 기술패권 시대의 국가 경쟁력을 확보하기 위한 핵심 기술이 다수 분포된 분야"라며 "전략적인 R&D 투자를 통한 신격차 창출과 초격차 확보가 필수"라고 강조했다. 또 류 본부장은 “출연연을 산업계에 필요하지만 민간이 수행하기 어려운 R&D를 수행하는 전진기지로 육성하기 위해 최선을 다하겠다"며 "각 기관의 애로사항 해결과 주요 연구 지원을 위해 지속적으로 소통하겠다”고 덧붙였다.

2024.05.02 14:00박희범

'연성 내시경 로봇 시스템' 첫 개발..."의사 혼자 기관지 이물질 제거 가능"

기관지 이물질을 손쉽게 꺼낼 수 있는 연성 내시경 로봇이 국내 처음 개발됐다. 다빈치 등 경성 샤프트를 쓰는 내시경 로봇은 있었지만, 유연성을 확보한 로봇이 개발되기는 이번이 처음이다. 한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 의료로봇연구실 김기영 책임연구원과 충남대학교병원(원장 조강희, 이하 충남대병원) 이비인후과 장재원 교수 연구팀이 공동으로 기관지 내시경 로봇 시스템을 개발하고, 미니 돼지 임상실험에도 성공했다고 2일 밝혔다. 이 로봇 시스템은 쉽게 구부러져 상하좌우 방향 조정이 가능한 내시경 겸자 기구와 안구 위치 추적, 풋페달 기능을 통합했다. 기관지 내시경 카메라를 내시경 로봇과 결합한 것도 특징이다. 또 내시경 겸자 그리퍼에 굴곡이 가능한 관절을 부착하고, 관절의 방향을 조정할 수 있는 와이어도 설치했다. 이를 통해 그리퍼의 방향과 각도를 조절해 원하는 위치에 이물질을 쉽게 제거할 수 있다. 연구팀은 의료진의 안구 움직임을 추적할 수 있는 안구 위치 추적 기술과 의료진이 직접 발로 조작할 수 있는 풋페달 장치 기술도 통합했다. 이 기술로 내시경 카메라가 굴곡과 직진, 회전을 통해 이물질이 위치한 방향으로 쉽게 도달하도록 했다. 연구팀은 "의료진 스스로 조작할 수 있어 투입 인력을 최소화할 수 있다"고 설명했다. 기존 기관지 내시경 겸자 기구는 휠 수 있는 관절이 없어 상하좌우로 방향 조절이 불가능했다. 기존 연성 내시경은 의료진이 양손을 사용해 이물질을 제거하기 때문에 보조자 도움이 필수인데 반해 이 로봇 시스템은 내시경 방향을 자유롭게 조절해 보조 인력 없이 이물질을 쉽게 제거할 수 있다. 기계연 김기영 책임연구원은 “기존의 로봇 기술을 내시경 겸자 기구에 적용해 부작용을 줄이는 등 수술적 치료의 한계를 극복할 수 있게 됐다”며 “앞으로 이물질 제거 수술뿐만 아니라 일반 외래에도 적용할 수 있는 더 작은 크기의 내시경 겸자 개발을 추진할 것”이라고 밝혔다. 충남대병원 장재원 교수는 “이번 임상 시험을 통해 기계연이 개발한 로봇 시스템이 기존 수술 방법보다 부작용이 적고 이물질 제거시 로봇 시스템이 보다 효과적임을 확인했다”며 “향후 상기도 수술에도 적용할 수 있는 시스템을 개발할 것”이라고 밝혔다. 이 연구는 범부처전주기의료기기연구개발사업단의 '상기도 내시경 수술을 위한 신개념 메디봇 핵심 기술 개발' 과제의 지원을 받아 수행됐다. TRM(기술참조모델) 6단계인 시제품으로 개발됐다.

2024.05.02 11:34박희범

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