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'나노'통합검색 결과 입니다. (172건)

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삼성 파운드리 웨이퍼 결함 논란…'사고'로 봐야할까

최근 삼성전자의 최선단 파운드리 공정이 결함 발생이라는 논란에 휩싸였다. 다만 실제 피해 규모는 소문과 달리 적을 가능성이 높아, 업계나 시장에서 주목할 특기할 만한 사고가 아닌 일반적인 '공정 관리'로 봐야한다는 주장이 제기된다. 26일 업계에 따르면 삼성전자 파운드리 사업부는 지난 주 공정에서 발생한 오류로 일부 웨이퍼 손상이 발생했다. 사안에 정통한 복수의 관계자에 따르면, 이번 사고는 삼성전자의 2세대 3나노 공정(SF3)에서 발생했다. 전산 오류로 공정에 투입된 웨이퍼가 잘못된 장소에 보관되면서, 웨이퍼 상에 도포된 소재가 문제를 일으킨 것으로 알려졌다. 다만 이번 사고의 원인이 근본적인 설계 오류나 소재의 특성 문제는 아닌 보관상의 실수로 파악된다. 손상된 웨이퍼를 처리하면 곧바로 공정 정상화가 가능한 수준이다. 관건은 피해 규모다. 사고 발생 직후 업계 및 증권가에서는 "웨이퍼 5만7천장 수준의 피해가 발생했다", "웨이퍼 20만장을 폐기하는 방안을 검토 중" 등의 확인되지 않은 소문이 돌았다. 다만 이번 사고의 실제 피해 규모는 그리 크지 않을 것이라는 게 업계의 시각이다. 삼성전자의 SF3 공정이 본격적인 상용화 궤도에 오르지 않았다는 점도 이 같은 분석에 무게를 더한다. 삼성전자 역시 이같은 소문에 대해 "사실무근"이라고 반박했다. 결과적으로 이번 사고는 피해 규모에 따라 의미가 극명히 갈릴 전망이다. 통상 반도체 제조 공정은 노광·식각·세정·연마 등 수 많은 공정을 거치며, 이 과정에서 적잖은 결함이 검출된다. 장비 에러나 일시적 정전 등 예기치 못한 변수도 발생한다. 피해 규모가 미미한 수준이라면, 이번 사고 역시 반도체 제조 공정에서 중대 결함이 아닌 일반적으로 발생하는 사례 중 하나로 볼 수 있다. 삼성전자 SF3 공정의 주요 적용처가 될 모바일 AP(어플리케이션 프로세서) '엑시노스 2500' 개발에도 별다른 영향은 없을 전망이다. 엑시노스 2500은 삼성전자가 내년 출시할 플래그십 스마트폰 '갤럭시S25' 시리즈용으로 설계된 칩셋이다. 업계 관계자는 "이번 결함은 일시적인 현상으로 웨이퍼를 추가 투입하기만 하면 개발 과정에 별다른 문제는 생기지 않을 것으로 분석된다"며 "일부 비용적 문제만 발생할 것"이라고 설명했다.

2024.06.26 10:51장경윤

김상욱 KAIST '토종'교수, "바쁘다 바빠"…세계적 학회 2곳 의장 맡아

국내외 대학과 소재 분야에서 왕성한 활동을 해온 김상욱 KAIST 신소재공학과 교수가 최근 국제적으로 명성있는 학회 의장 타이틀 2개를 추가로 달았다. KAIST는 김상욱 교수가 미국재료학회(MRS) 2025년 봄 학회 의장(Meeting Chair)직과 함께 유럽재료학회(E-MRS) 2025년 가을 학회 의장직을 각각 맡게 됐다고 24일 밝혔다. MRS는 1973년 미국에서 설립됐다. 전 세계 1만3천여 명의 연구자를 회원으로 뒀다. E-MRS는 1983년 MRS 학회에서 떨어져 나온 유럽 중심 학회다. 50여 개국 연구자들이 참여했다. 이 학회는 기초과학과 산업 간 연결 및 커뮤니티를 강화하기 위해 설립됐다. 내년 봄엔 프랑스 스트라스부르, 가을엔 폴란드 바르샤바에서 학회를 개최한다. 이 두 학회는 인공지능, 반도체, 에너지, 지속성, 헬스케어 등 인류가 당면한 난제를 신소재 측면에서 접근해 해결하려는 시도를 지속해 왔다. 김상욱 교수는 KAIST에서 화학공학 학사, 석박사 학위를 취득했다. 미국 위스콘신대 박사후연구원을 거쳐 2004년부터 KAIST 신소재공학과 교수로 재직 중이다. 현재 (주)소재창조 기업 CTO와 함께 KAIST 나노융합연구소 소장, 인권윤리센터 센터장, 에너지 스토리지 머터리얼즈 저널 부편집장, 다차원나노조립제어 창의연구단장 등을 겸하고 있다. 김 교수는 고질적 난제였던 분자조립 나노 패터닝 결함 문제를 세계 최초로 해결한 연구자다.

2024.06.24 16:03박희범

환경오염에도 창문 열고 고통받던 파키스탄 운전자…현대차가 도왔다

현대자동차는 세계 최초로 개발한 '나노 쿨링 필름'을 활용해 파키스탄 운전자들의 삶을 개선해 나가는 여정을 담은 캠페인 영상을 23일 현대차그룹 유튜브 채널에 최초 공개했다. 영상은 현대차가 지난 4월 파키스탄 라호르에서 펼친 '메이드 쿨러 바이 현대' 캠페인에 참여해 '나노 쿨링 필름'을 시공 받은 라호르 승차 공유 서비스 기사의 이야기를 담고 있다. '메이드 쿨러 바이 현대'는 50℃가 넘는 극심한 더위와 대기오염으로 어려움을 겪는 파키스탄 라호르 지역 운전자들에게 현대차가 자체 개발한 나노 쿨링 필름을 무상으로 장착해준 캠페인이다. 나노 쿨링 필름은 복사 냉각 효과를 만드는 첨단 소재로 제작돼, 기존 틴팅 필름과 같이 태양열을 반사할 뿐 아니라 차량 내부의 적외선을 외부로 내보내는 기능까지 갖췄다. 높은 투과율을 자랑하면서도 무더운 여름철 실내 온도를 10℃ 이상 낮출 수 있는 것이 특징이다. 파키스탄은 보안상의 이유로 자동차의 틴팅 필름 부착을 법적으로 금지하고 있다. 이에 현대차는 투명하면서도 실내 온도를 낮춰주는 나노 쿨링 필름을 시범 적용하기에 최적의 시장이라고 판단하고 이번 캠페인을 진행하게 됐다. 현대차가 공개한 영상의 제목은 '눈부시게 빛나는 그늘'로, 첨단 기술을 활용해 인류가 해결해야 할 문제를 개선해 나가겠다는 의지를 함축적으로 표현하고 있다. 다큐멘터리 영화 형태로 제작된 영상은 승차 공유 서비스 기사로 일하는 아버지가 어린 딸을 학교에 바래다주는 모습으로 시작한다. 차에 탑승한 아버지는 딸을 위해 에어컨을 틀지만, 높은 유류비가 부담돼 딸이 차에서 내리자마자 에어컨을 끄고 창문을 연다. 하지만 심각한 대기오염 때문에 마스크를 착용하는 모습을 보여주며, 라호르 지역이 겪는 환경적 어려움을 현지 주민의 시선으로 생생하게 전달한다. 파키스탄 현지 평균 휘발유 가격은 리터 당 약 260 파키스탄 루피(1찬300원)로, 파키스탄 1인당 국민 소득이 1천500달러(208만원)인 것을 고려할 때 현지인의 체감 유류비는 상당히 높은 수준이다. 이어서 라호르를 찾은 현대차 연구원이 서비스센터 직원과 함께 차량에 나노 쿨링 필름을 장착해 주며 기술적 특성을 알기 쉽게 설명한다. 시공을 완료한 뒤 주인공 아버지는 딸과 함께 도로를 나서게 되고, 이어 나노 쿨링 필름의 효과를 체감하며 기뻐한다. 영상은 아름다운 라호르의 경치를 보여주며 '태양 아래 이동하는 모든 사람들을 위해'라는 자막과 함께 마무리된다. 이는 모빌리티 기술력을 활용해 인류의 삶을 쾌적하고 풍요롭게 만들고자 하는 현대차의 비전을 담고 있다. 현대차는 국내와 미국 등 국가에 나노 쿨링 필름에 대한 특허 출원을 완료했으며 그 외 주요 국가에서도 특허 출원을 준비하고 있다. 이를 통해 향후 해당 기술을 양산차에 적용하는 방안을 추진할 계획이다. 현대차 관계자는 “이번 캠페인 영상은 지속가능한 미래를 향한 현대자동차의 의지와 노력을 진정성 있게 전달하기 위해 제작됐다”며 “현대차는 인류의 삶에 긍정적인 변화를 줄 첨단 기술을 지속 개발하는 동시에 이를 고객들에게 보다 효과적으로 전달할 수 있는 방안을 모색해 나갈 것”이라고 말했다. 한편, 현대차는 지난 20일(현지시각) 칸 라이언즈 공식 세미나에 초청돼 '기술의 마법: 기술력을 확산시키는 5가지 방법'을 주제로 나노 쿨링 필름을 소개하는 단독 세미나를 개최했다. 마케팅 축제인 칸 라이언즈에서 기술을 주제로 완성차 업체가 단독 세미나 자리를 가진 것은 이번이 처음이다.

2024.06.23 13:10김재성

선팅없이 온도 10도 낮춘 현대차·기아 '나노쿨링필름'…칸이 주목했다

현대자동차·기아는 20일(현지시간) 세계 최대 국제 광고제, '칸 라이언즈 2024'에서 '기술의 마법: 기술력을 확산시키는 5가지 방법'이라는 주제로 단독 세미나를 개최했다. 완성차 업체가 기술을 주제로 칸 국제 광고제 공식 세미나에 초청돼 발표 자리를 가진 것은 이번이 처음이다. 칸 국제 광고제는 기존 미디어 전문가, 광고 기술 전문가들 위주의 행사였지만 최근 몇 년 동안 크리에이터, 테크 기업을 비롯해 유명 인사나 운동 선수들까지 방문하면서 참석자와 주제의 범위를 넓혀 나가고 있다. 이 같은 움직임 속에서 칸 국제 광고제는 현대차·기아의 혁신 기술과 이를 활용한 노력이 인류에 긍정적인 영향을 미친다고 판단, 이례적으로 세미나 개최 기업에 선정했다. 칸 국제 광고제는 1954년에 시작해 올해로 71회째 진행되고 있으며, 매년 전 세계 90여 개국에서 2만 5천여 개 이상이 작품의 출품될 정도로 글로벌 마케팅 업계와 소비자들의 이목이 집중되는 축제의 장이다. 이날 세미나에는 현대차·기아의 첨단 복사 냉각 소재인 '나노 쿨링 필름'의 개발을 담당한 에너지소자연구팀 이민재 책임연구원이 연사로 올라 현대차·기아가 개발 중인 다양한 소재 기술, 그 중에서도 나노 쿨링 필름에 대해 중점적으로 발표했다. 나노 쿨링 필름은 태양 에너지의 근적외선대 파장을 반사하는 두 개 층과 내부의 중적외선대 파장을 외부로 내보내는 층을 포함, 총 세 개 층으로 구성된다. 이 필름을 차량 유리에 부착하면 유리를 어둡게 하지 않으면서도 여름철 실내 온도를 10도 이상 낮출 수 있으며, 결과적으로 차량의 실내를 식히는 데 들어가는 에너지 소비를 크게 낮출 수 있다. 앞서 지난 4월 현대차는 틴팅이 법적으로 금지된 파키스탄에서 투명한 나노 쿨링 필름을 70여 명의 운전자에게 무상으로 장착해주는 '메이드 쿨러 바이 현대' 캠페인을 진행해 현지 운전자들의 뜨거운 반응을 이끌어 낸 바 있다. 파키스탄 운전자들은 차량 실내의 더위를 이겨내기 위해 에어컨을 강하게 틀거나 높은 유류비를 감당하기 어려운 경우에는 나쁜 공기를 마셔가며 창문을 열고 운행하는 경우가 대부분이다. 캠페인은 파키스탄 주민들이 겪는 경제적, 환경적 어려움을 현대차가 가진 앞선 기술을 활용해 조금이나마 도울 수 있겠다는 판단에 따라 진행됐다. 세미나 발표를 통해 현대차는 파키스탄에서 펼친 캠페인의 성과와 현지 반응 등을 공유하면서 '인류를 위한 진보'라는 현대차의 브랜드 비전도 함께 전달할 수 있었다고 강조했다. 세미나에 참석한 글로벌 미디어와 마케터들은 발표 내용을 경청하며 많은 관심을 나타냈다. 세미나가 끝난 뒤에도 연사자에게 인사를 나누며 기술을 기반으로 사회 이슈를 해결할 수 있는 최고의 모범 사례라고 찬사를 보냈다. 현대차·기아 관계자는 “최고 권위의 국제 광고제에서 우리가 개발하고 있는 기술과 이를 활용해 인류의 진보를 위해 노력하는 회사의 노력을 소개하게 되어 영광”이라며 “현대차∙기아는 단순히 지금의 이익에 집중하지 않고 미래 세대를 위해 선행기술에 계속 투자하고 연구해 나갈 것”이라고 밝혔다.

2024.06.21 13:44김재성

중국 과학 굴기 8년 성과 들여다보니…심우주·양자컴·체세포·물리 등서 '세계 TOP'

"미국보다 1경배 더 빠른 지우 장(Jiu Zhang) 양자컴퓨터 프로토타입 개발(2019년)부터 화성 탐사로버 '주룽' 화성 착륙(2021년), 원숭이 체세포 복제(2019년), 이산화탄소 인공전분 합성 성공(2021년), 세계 최대 전파망원경 스카이아이 가동(2020년) 등..." 중국 시진핑 국가주석이 지난 2016년 과학기술 굴기를 선언한지 올해로 8년차를 맞아 일궈낸 성과들이다. 중국과학기술일보(과기일보)가 17일 시진핑 국가주석이 지난 2016년 국가과학기술혁신회의에서 제시한 중국의 과학기술혁신 발전을 위한 대청사진 발표와 과학굴기 선언 이후 지난 8년간 낸 성과에 대해 보도했다.이 보도에 따르면 중국은 손오공이 머리카락으로 수천마리의 작은 원숭이를 만들듯 지난 2017년 11월 체세포 복제원숭이 '중중'이를 복제하는데 성공했다. 영장류 복제로는 세계 최초다. 같은 해 12월에는 둘째 원숭이 '화화'가 태어났다. 이들 복제 원숭이는 지난 1월 현재 2년째 생명을 이어가고 있는 것으로 보고됐다. 과기일보는 또 중국이 기초 물리학 분야에서도 엄청난 성과를 냈다고 소개했다. 양자분야에서는 세계 최초로 광자 이상 홀 상태를 실현했다. 3차원 양자 홀 효과와 새로운 초전도 큐비트인 '플라즈모니움(Plasmonium)'(큐비트 생성을 위한 양자지원 설계)을 이용해 광자 간 비선형 상호작용을 구축했다. 이를 이용하면 양자 제어가 쉽고, 정보처리가 훨씬 유연하다는 장점이 있다는 것이다. 또 과기일보는 중국이 올해 1월 세계 최초로 실리콘보다 10배 빠른 그래핀 반도체를 개발했다고 보도했다. 화학 분야에서는 새로운 2차원 물질이나 나노촉매 개발, 생명과학 분야에서는 원숭이 복제 외에도 뇌인지 및 뇌질환 기전, 줄기세포 등을 소개하며 중국이 새로운 시대를 열었다고 평가했다. 심우주 탐사 분야 소개도 시진핑 총서기의 큰 업적으로 소개됐다. 창어 6호가 세계 최초로 달 뒷면 샘플을 채취했고, 중국의 첫 화성 탐사선 톈원 1호는 지난 2월 화성에 성공적으로 착륙했다.또 지구 상공 390㎞ 궤도를 도는 우주정거장 톈궁 시리즈도 지난 1월 공개하며, 이곳에서 컴퓨터 프로세서 100여 개를 동시 실험한다고 보도했다. 이와함께 중국은 48억 위안(8천억 원)을 들여 세계에서 밝기와 간섭도가 가장 높은 방사광원을 갖는 싱크로트론 방사광 가속기를 베이징에 구축했다.이곳에서는 향후 △재료 노후 △응력 형성 패턴 △세포와 혈액의 유동 △마이크로·나노급 장치 △리튬전지및 리튬이온 등에 관한 연구가 활성화될 것으로 기대했다. 중국의 '하늘의 눈'으로 알려진 지름 500m짜리 구형 전파 망원경 '톈옌'도 천문 및 천체물리학에 크게 기여했다. 세계 최대규모로 '차이나스카이아이'로 불리는 이 망원경은 현재 900개 이상의 펄서를 발견했다. 펄서는 나노헤르츠 중력파 존재의 핵심 증거다. 우주의 기원을 밝힐 수 있어 천체물리학계에서 펄서 찾기에 공을 들인다. 한편 중국 국무원과 과학기술부는 과학굴기 실현을 위해 ▲독창성 강화 ▲연구환경 개선 ▲연구지원 메커니즘 개선 ▲과학연구 자율성 확대 ▲기술평가 및 인센티브 제도 개선 등을 지속 추진했다.

2024.06.17 19:33박희범

"제조업 설계도 클라우드로...KT, 비용 60% 절감"

KT가 국내 클라우드 산업의 황무지라고 불리는 제조 R&D 시장에 출사표를 던졌다. KT가 지난 3월 선보인 실시간 시물레이션 환경을 제공해주는 '엔지니어링 플랫폼 서비스'로. 제조를 시작으로 의료·금융 등으로 무대를 넓힌다는 계획이다. 백두현 KT 클라우드사업 팀장은 "클라우드 사업이 가파르게 성장했지만 주로 게임, 엔터프라이즈 시장을 중심으로 형성됐다"며 "IT 영역 외에 전통적인 제조, 의료, 금융에는 아직 클라우드 진입이 더딘 상황"이라고 말했다. 이어, "서비스와 솔루션을 클라우드에 잘 조합한 서비스를 선보이고자 했다"면서 "제조 영역에서도 클라우드 서비스를 사용 할 수 있도록 준비하고자 했다"고 밝혔다. 클라우드 엔지니어링 플랫폼..."최대 60%의 비용 절감 효과" 항공기,자동차,선박과 같은 제조 공정에서는 '설계→해석→생산'의 과정을 거치며,이 중 '해석' 과정을 반복하여 제품의 설계를 최적화한다. 제조사는기존 사내에 구축한 제한된 HPC(High-Performance Computing) 인프라를 통해 해석 업무를 진행하며, 업무 과부하로 인한 지연 현상을 빈번하게 겪어왔다. 백두현 팀장은 "고성능 클라우드 컴퓨팅 자원과업계 표준 해석 솔루션을 결합한 엔지니어링 플랫폼 서비스 도입으로 이러한 문제를 해결하고자 했다"며 "KT는 '지멘스'하고 '엔시스'와 제휴가 돼 있다. 두 가지를 SaaS 형태로 공급하고 있다"고 설명했다. 엔지니어링 플랫폼 서비스는 클라우드에 서비스가 결합된 형태다. 고성능 클라우드 컴퓨팅 자원(HPC)과 업계 표준 유동해석 솔루션인 지멘스(SIEMENS)사의 스타-CCM+과 구조해석 솔루션인 앤시스(Ansys)사의 LS-DYNA 솔루션 등을 결합한 해석 시뮬레이션이다. 이를 통해 제조 기업은 클라우드 기반의 해석 자원을 탄력적으로 이용할 수 있으며, 작업 시간을 단축하고 업무 효율성을 증대할 수 있다. 특히 기존 워크스테이션으로 4-5일 이상 소요되던 해석 시뮬레이션 업무를 하루로 단축할 수 있어 제품 개발 주기를 크게 단축시킨다. 또 해석 업무가 집중되는 시간에도 추가적인 HPC 인프라와 워크스테이션 구매 없이 원하는 만큼의 해석 업무를 진행할 수 있어, 기업의 비용 절감과 유연한 자원 활용이 가능하다. 기존 구축형 방식 대비 최대 60%의 비용 절감 효과를 기대할 수 있다. 엔지니어링 플랫폼 서비스는 최대 3천168 코어에 달하는 HPC 환경을 빠르고 간편하게 구성할 수 있으며, 엔드투엔드 보안을 통해 제조 R&D 기업의 중요한 기밀 사항인 설계 데이터를 철저하게 보호한다. KT는 전용회선, Flex-Line, VPN 등 기업 전용 네트워크를 통해 네트워크 보안성을 보장하며, 설계 데이터의 외부 유출을 방지한다. 드론 제품 설계에 첫 도입..."비용 절감, 유연한 사용성 등 강점" "보통 프로펠러를 설계하면 하나의 그림(도면)만으로 제작을 할 수가 없다. 작게는 10개 많으면 100개까지 그림을 그려야 돼요. 예를 들어 100개의 프로펠러가 있으면 200~300일이 걸린다. 하지만 'KT 엔지니어링 플랫폼'을 사용을 하면 2~3일이면 다 할 수 있게 된다" KT의 엔지니어링 플랫폼을 직접 사용하고 있는 니나노컴퍼니 김건홍 대표의 말이다. 니나노컴퍼니는 가드론설계 제작 전문기업이다. 니나노컴퍼니는 KT의 엔지니어링 플랫폼 서비스를 통해 저비용, 고효율의 시뮬레이션 업무 환경을 구현했다. 이를 통해 제품 설계 단계에서 발생할 수 있는 문제점을 사전에 발견하고 해결하여, 제품의 완성도를 높이는 데 기여하고 있다. 김건홍 대표는 KT의 엔지니어링 플랫폼 서비스의 가장 큰 장점으로 '해석 업무 시간'을 꼽았다. 기존 4-5일이 걸리던 해석 업무 시간을 단 하루로 단축해 제품 개발 주기를 크게 단축 시킬 수 있었다는 것. KT 엔지니어링을 통해 최대 90%까지 비용을 절감할 수 있었다고 한다. 김건홍 대표는 "해석 시뮬레이션 업무를 클라우드 인프라 위에서 수행할 수 있다"며 "플랫폼을 사용하면 비용을 대대적으로 아낄 수 있다. 대략적으로 50~70%로 비용이 절감되는데, 최대 90%까지 절감되는 것을 느낄 수 있었다"고 밝혔다. 그는 또 활용도 측면에서도 굉장히 유연하다고 밝혔다. 김 대표는 "사스로 돼 있는 점이 활용을 하는 측면에서 굉장히 유연하게 사용을 할 수가 있다"며 "사스 형태로 만들어져 있어 인터페이스가 다 구축이 되어 있기 때문에 클릭 몇 번으로 우리가 원하는 해석 환경을 구축을 할 수 있다라는 점이 타사와의 가장 큰 차이점"이라고 설명했다. 최대 1달 무상 기술 검증 제공...KT, 고객사 확대에 집중 KT는 이번 니나노컴퍼니의 서비스 도입을 기점으로 향후 본격적인 고객사 확보를 통해 AICT 기반 B2B시장의 저변을 확대해 나갈 예정이다. 제조 뿐만 아니라 의료, 금융 등으로 분야를 확장해 나갈 방침이다. 현재 서비스 신청 고객사에게는 최대 1개월 간 무상 기술 검증(PoC)을 제공하며, 상용 서비스 전환 시 서비스 이용료를 할인된 금액으로 제공하고 있다. KT는 이를 통해 제조 기업의 AX 전환을 가속화하고 자동차, 선박 등 다양한 산업 분야에서 성공 사례를 만들어 나간다는 방침이다. 이기영 KT 신사업부문 클라우드 사업담당(상무)는 "올해는 대기업군에서 레퍼런스를 만드는 것에 집중 하고 있다"며 "국내 최고의 대기업, 글로벌 자동차, 조선 회사 등에서 저희 회사 서비스를 이용하게 하는게 목표"라고 말했다. 이어 "수많은 제조 기업이 AI로의 전환(AX)을 위해 신기술 도입에 관심을 가지고 있다"며 “B2B ICT 사업 경험과 역량 바탕으로 클라우드 엔지니어링 플랫폼 시장을 개척하고, 제조 기업의 AX를 함께하겠다”고 덧붙였다.

2024.06.16 11:43최지연

에기연, 고체산화물 연료전지 성능 4분만에 3배 ↑…세계 최고 수준

고체산화물 연료전지 성능을 4분만에 3배이상 급속 향상 시킬 수 있는 나노촉매 코팅 원천기술이 처음 개발됐다. 한국에너지기술연구원(KIER)은 수소융복합소재연구실 최윤석 박사가 KAIST·부산대학교와 공동으로 4분 만에 고체산화물 연료전지 성능을 3배 이상 향상시키는 촉매 코팅 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 고체산화물 연료전지 성능은 공기극(양극)에서 일어나는 산소환원반응 속도에 의해 결정된다. 이유는 연료극(음극)에서 일어나는 반응에 비해 공기극의 반응 속도가 느려 전체 반응 속도를 제한한다. 최윤석 선임연구원은 "산업계에서 널리 쓰는 'LSM-YSZ 복합전극'(이하 복합소재) 소재에 나노 크기의 프라세오디뮴 산화물(PrOx)을 코팅하는 방법으로 이 문제를 해결했다"고 말했다. 이 복합전극은 전기전도성 페로브스카이트 LSM(Lanthanum Strontium Manganite)과 산소이온 전도성 전해질인 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)로 구성된 공기극 소재다. 연구팀은 이 복합전극을 프라세오디뮴(Pr) 이온이 포함된 용액에 담가 전류를 흘렸다. 최윤석 선임연구원은 "전극 표면에서 생성된 수산화기(OH-)와 프라세오디뮴 이온이 만나면 침전물 형태로 변하면서 전극에 균일하게 코팅한다"고 설명했다. 이렇게 형성된 코팅층은 건조 과정을 거쳐 산화물 형태로 바뀌고 고온의 환경에서도 안정적으로 전극의 산소환원반응을 촉진한다. 최윤석 선임연구원은 "상온, 상압에서 작동하면서 복잡한 장비와 공정이 필요하지 않은 전기화학 증착법을 도입했다"며 "이 코팅 공정에 들이는 시간은 단 4분에 불과했다"고 말했다. 연구팀은 이 촉매를 적용한 복합전극과 기존 복합전극을 400시간 이상 구동한 결과, 전기화학 반응 중 발생하는 저항이 10배 이상 낮아진 것을 확인했다. 또 이를 적용한 연료전지는 650℃에서도 기존 연료전지 대비 3배 높은 전력 생산 성능(142㎽/㎠ → 418㎽/㎠)을 나타냈다. 이는 학계에 보고된 'LSM-YSZ 복합전극' 적용 고체산화물 연료전지 성능 중 최고 수준이다. 최 선임연구원은 “이번에 개발한 전기화학 증착기술은 기존 고체산화물 연료전지 제작 공정에 큰 영향을 주지 않는 후처리 공정"이라며 "고체산화물 연료전지뿐만 아니라 수소 생산을 위한 고온 수전해(SOEC) 등 다양한 에너지 변환장치에 적용 가능한 원천기술"이라고 말했다.최 선임연구워는 또 "현재 0.5㎠의 셀로 시험한 것"이라며 "앞으로 가로, 세로 10㎝ 크기의 셀에 적용할 계획"이라고 덧붙였다. 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 '어드밴스트 머티리얼즈'에 게재됐다. 예산은 산업통상자원부 신재생에너지핵심기술개발사업과 과학기술정보통신부 개인기초연구사업의 지원을 받았다.

2024.06.12 12:00박희범

재료연, "실처럼 뽑아 만든 태양전지로 군사용 배낭 제작 가능"

고성능 섬유형 태양전지가 처음 개발됐다. 조만간 군사용 배낭이나 옷감으로 활용 가능할 전망이다. 한국재료연구원(KIMS)은 에너지․환경재료연구본부 김재호·송명관 박사 연구팀이 부산대 오진우 교수 및 공주대 최진우 교수와 공동으로 하이브리드 바이오 나노구조체를 개발하고, 이를 이용해 섬유형 태양전지와 섬유형 유기 발광 다이오드를 제작하는 데 성공했다고 10일 밝혔다. 이 태양전지는 섬유처럼 접을 수 있다. 영하 80℃~상온 150℃까지 견딘다. 김재호 선임연구원은 "실처럼 엮을 수 있어 군용 배낭이나 텐트 제작도 가능하다"며 "밴딩 테스트 결과 90도 각도로 1000회 정도 반복해 접어도 제 성능을 발휘한다"고 설명했다. 연구팀은 기존 섬유형 태양전지 대비 효율도 4.69%에서 6.6%로 크게 개선했다. 광전효율로 따지면 40%, 섬유형 유기 발광 다이오드의 발광효율로 보면 48% 증가한 결과라고 김 연구원은 덧붙였다. 기존 금속나노입자의 보편적인 코팅 방법 중 하나인 '스핀코팅' 방법은 누구나 빠르고 간단하게 박막을 만들 수 있는 장점이 있지만, 금속나노입자를 균일하고 질서정연하게 코팅할 수 없다는 단점이 있다. 연구팀은 이 문제 해결을 위해 금속나노입자를 균일하고 질서정연하게 배치하는 특성을 가진 바이오 물질 'M13 박테리오파지'를 합성했다. M13 박테리오파지는 금속 양이온과 결합하는 활성기를 가져, 모든 금속 양이온을 일정하게 배열하는 특성이 있다. 또 극한 환경에서도 특성이 우수하다. 김재호 선임연구원은 "현재 3㎜두께로 6㎝정도의 길이를 구현했다. 현재 대면적화 연구를 진행중"이라고 덧붙였다. 송명관 책임연구원은 “하이브리드 바이오 나노구조체를 활용하면, 전자소자 분야에서 성능향상과 안정성을 함께 증가시킬 수 있다”며 “향후 에너지 생산 및 저장 소재뿐만 아니라, 센서 소재 등 다양한 분야에 적용이 기대된다”고 말했다.

2024.06.10 10:56박희범

삼성전자, 美서 3·4나노 고객사 'AMD·그로크' 알린다

삼성전자가 내달 파운드리 포럼에서 고객사 AMD, 그로크(Groq)와 협업을 소개하며 첨단 공정 기술력을 알린다. 이들 업체는 삼성전자 3나노, 4나노(nm) 공정에서 칩을 생산하는 주요 고객사다. 삼성전자는 내달 12일, 13일 양일간 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼(SFF) 2024'와 'SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼'을 개최한다. 삼성 파운드리 포럼은 고객사를 대상으로 최신 반도체 공정 기술과 향후 로드맵을 소개하는 연례 행사다. 또 파트너사와 고객사도 참석해 삼성전자와 협업을 소개할 예정이다. 특히 이번 포럼에는 빌 은 AMD 기업담당 부사장이 연사로 참석함에 따라 삼성전자의 AMD 신규 수주 가능성에 힘이 실린다. 앞서 지난 24일 리사 수 AMD 최고경영자(CEO)는 벨기에 안트베르펜에서 열린 'ITF World 2024 컨퍼런스' 기조연설에서 "기존 핀펫(3차원 구조) 공정 대신 3나노 GAA(게이트 올 어라운드) 공정에서 신형 반도체를 양산하겠다"고 밝힌 바 있다. 3나노 공정에서 GAA 기술을 도입한 파운드리 업체는 전 세계에서 삼성전자 파운드리가 유일하며, 경쟁사인 TSMC는 2나노 공정부터 GAA 기술을 도입할 예정이다. 이에 업계에서는 삼성전자가 3나노 공정에서 AMD를 고객으로 유치했다는 관측이 나온다. 박상욱 신영증권 연구원은 28일 "AMD가 3나노 제품을 삼성전자 파운드리에 위탁할 가능성이 높아졌다고 판단한다"고 말했다. 또 올해 포럼에는 조나단 로스 그로크 창업자이자 최고경영자(CEO)가 참석해 자사의 AI 반도체를 소개한다. 미국 AI 반도체 스타트업 그로크는 지난해 8월 삼성전자 파운드리와 4나노(SF4X) 공정 생산을 체결한 업체다. 그로크는 구글 엔지니어 출신들이 2016년 창업했다. 그로크의 차세대 AI 칩은 기존 제품 대비 최고 4배가량 전력 효율이 높고, 성능도 우수한 것으로 알려졌다. 이 칩은 올해 말 또는 내년 초 양산될 예정이다. 이 밖에 삼성전자 파트너사들도 대거 참석해 반도체 기술 협력을 알린다. 반도체 IP(설계자산) 및 EDA(설계자동화) 분야에서는 ▲르네 하스 ARM 최고경영자(CEO) ▲마이크 엘로우 지멘스디지털인더스트리소프트웨어 부사장 ▲데이비드 라좁스키 셀레스트리얼AI CEO 등이 연사로 나선다. 삼성전자에서는 최시영 파운드리 사업부장(사장)이 기조연설에 나선다. 이번 포럼은 지난 21일 반도체(DS)부문장이 전영현 부회장으로 바뀐 뒤 처음 열리는 글로벌 행사인 만큼 업계의 관심이 쏠린다.

2024.05.28 15:14이나리

나노종기원 창립 20년…"180㎚-300㎜ 서비스 플랫폼으로 전환"

나노종합기술원(원장 박흥수)이 창립 20주년을 맞아 변신을 시도한다. 산학연 연구자 중심의 개방형 융복합 플랫폼 기관으로 거듭나기 위해서다. 나노종기원은 나노팹이 지향해야할 방향으로 산업체에 대응해 ▲12인치 소부장 성능평가, 패턴 웨이퍼 등 테스트베드 서비스 확대 ▲8인치 일괄공정 라인 기반 디스플레이, 바이오, 전고체 전지 등 융합기술 개발 ▲스케일-업 상용화 지원을 강화한다. 또 대학과 연구계에 대응해서는 ▲8인치 기반 신소자 검증과 집적공정 플랫폼 등 융복합 특화공정 개발 ▲인재양성 등 개방·활용성 고도화에 적극 나선다. 나노반도체 R&D 서비스 플랫폼 구축 기본 방향도 전환한다. 180㎚ CMOS를 기반으로 300㎜ 테스트베트, 차세대 패키징, 차세대 지능형반도체, 나노반도체 융복합 플랫폼 등으로 서비스를 확장한다. 소부장 테스트베드 양산평가 시스템 고도화도 추진한다. 단계적으로 대기업 유휴장비를 이전 받고, 정부 출연금과 자체 재원을 확보해 모듈1~5까지 단계별 제품 프로토타입 제작 등 풀 프로세스 서비스에도 나선다. 이와함께 ▲300㎜ 첨단 패키징 인프라 고도화 ▲130~180㎚ 기반 차세대 지능형 반도체(FeRAM,ReRAM,PCRAM 등) 소자 개발 및 실증평가 지원 강화 ▲양자 MEMS 및 광집적화 플랫폼 서비스 ▲6k PPI급 OLED 초고해상도 디스플레이 구현을 위한 CMOS 플랫폼 서비스 ▲디지털 인터페이싱 플랫폼 서비스 ▲3D 마이크로 박막 배터리 소자 및 소재 개발 제조공정 및 분석 플랫폼 서비스를 추진한다. 나노종기원은 또 국제협력 강화를 위해 올해만 반도체 글로벌 첨단팹과 연계한 국제협력에 25억 2천만원을 투입한다. 오는 2028년까지 국제협력 분야에 485억 원을 투입한다. 한편 지난 10일 대전컨벤션센터에서 개최한 나노종합기술원 설립 20주년 기념식 및 나노반도체 국제포럼에는 이창윤 과기정통부 1차관을 비롯한 국내외 관계자 300여 명이 참석했다. 이날 시상 코너에서는 ▲과기정통부 장관 표창에 삼성전자(DS부문) 김재순 부장, 나노종합기술원 임성규 본부장 ▲대전광역시장 표창에 이상익 디엔에프 전무와 배우호 나노종기원 책임기술원 ▲나노종기원장 표창은 서용석 KAIST 책임기술원과 장병주 UST 처장, 이석재 나노종기원 본부장이 각각 받았다. 또한 김정호 KAIST 교수, 하정환 에스케이머티리얼즈퍼포먼스(SKMP) 대표, 에바올슨 샬머스대 교수(노벨상 물리학위원장), 그레그 뉴욕 알바니대 교수 등이 주제 발표자로 나서 반도체 미래에 대해 조망했다. 나노종합기술원은 우리나라 나노기술의 시작과 함께 구축되어 반도체 분야의 공정‧분석 서비스까지 제공하는 종합 팹 시설로 자리매김하였으며, 앞으로 12인치(300mm) 웨이퍼 크기의 반도체 소부장 테스트베드를 고도화하고 첨단 패키징 R&D 플랫폼과 지능형 반도체 집적공정 플랫폼을 구축함으로써 국내를 대표하고 세계적인 수준의 첨단 팹과도 협력할 계획이다. 박흥수 원장은 "나노종기원은 우리나라 나노기술의 시작과 함께 구축돼 현재 반도체 분야 공정‧분석 서비스까지 제공하는 종합 팹 시설로 자리매김했다"며 "앞으로 12인치 웨이퍼 크기의 반도체 소부장 테스트베드를 고도화하는 등 우리나라를 대표하는 서비스 기관으로 거듭날 것"이라고 말했다.

2024.05.12 19:54박희범

삼성전자, AI 반도체 '마하-1' 4나노 공정 검토...개발인력 충원

삼성전자가 올 하반기 양산을 목표로 자체 개발하는 AI 반도체 '마하-1'에 4나노(㎚·10억분의 1m) 공정 적용을 검토 중인 것으로 파악된다. 또 오토모티브 반도체 개발 인력의 상당수를 마하-1 개발팀으로 충원하는 등 개발에 총력을 기울이고 있는 것으로 전해진다. 9일 업계에 따르면 삼성전자는 마하-1에 삼성 파운드리의 4나노 공정 적용을 긍정적으로 검토 중이다. 마하-1은 삼성전자가 처음으로 개발하는 AGI(범용인공지능) 전용 칩이다. 업계 관계자는 "마하-1은 현재 4나노 공정 개발이 검토되고 있으며, 5나노 공정으로 개발될 가능성도 열려 있다"라며 "조만간 마하-1은 MPW(멀티프로젝트웨이퍼)에 들어갈 계획이다"고 말했다. 통상적으로 반도체는 MPW 과정을 통해 시제품을 생산한 다음 대량 양산으로 들어간다. 삼성전자는 마하-1을 올해 말에 출시하고, 마하-1이 탑재된 AI 가속기를 내년 초에 선보인다는 계획이다. 이미 고객사로 네이버를 확보하고 공급 수량을 조율 중이다. 마하-1은 엔비디아 중심으로 구축된 AI 반도체 시장에서 '게임 체인저'로 부상할 수 있을지 여부에도 주목된다. 마하-1은 개발자가 설계를 변경할 수 있는 프로그래머블 반도체(FPGA)로, 그래픽처리장치(GPU), 고대역폭메모리(HBM)로 구성된 엔비디아의 AI 가속기와 달리 삼성전자가 자체 개발한 프로세서와 저전력(Low Power) D램을 한데 묶는 방식으로 설계됐다. 경계현 삼성전자 DS부문(반도체) 대표이사 사장은 지난 3월 주주총회에서 마하-1 개발을 처음으로 언급하며 "마하-1은 여러 가지 알고리즘을 써서 메모리와 GPU 사이에 데이터 병목현상을 8분의 1 정도로 줄이고 전력 효율을 8배 높이는 것을 목표로 개발 중이다"며 "LLM(Large Language Models, 거대언어모델) 추론이 가능하다"고 말했다. 삼성전자가 마하-1 생산으로 검토 중인 4나노 또는 5나노 공정은 극자외선(EUV) 기술을 사용하는 첨단 공정으로 주로 AI, 고성능컴퓨팅(HPC), 모바일 분야의 반도체를 생산하는 데 쓰인다. 일례로 엔비디아의 'H100'은 4나노 공정에서 생산됐고, 인텔이 올해 3분기에 출시하는 '가우디3'는 5나노 공정으로 만들어진다. 국내 AI 스타트업인 퓨리오사AI의 '레니게이드'는 5나노, 리벨리온의 '아톰'은 5나노, '리벨'은 4나노, 사피온의 'X430'은 5나노 공정으로 양산 및 개발 중에 있다. 삼성전자는 마하-1 개발 인력을 충원하며 개발에 속도를 내고 있다. 최근 시스템LSI사업부의 오토모티브 반도체 개발 인력을 마하-1 개발팀으로 충원한 것으로 전해진다. 앞서 지난 4월 삼성전자는 '2024년 DS(반도체)부문 경력사원 채용(AGI 분야)' 공고를 내고 8개 직무에서 마하-1 개발에 투입될 직원을 모집했다. 또 올초 삼성전자는 AGI 반도체를 개발하기 위해 미국과 한국에 AGI 컴퓨팅랩을 설립했다. AGI 컴퓨팅랩은 마하1 칩 개발을 담당하며, 구글 텐서처리장치(TPU) 개발자 출신 우동혁 박사가 AGI 컴퓨팅랩을 이끈다.

2024.05.09 17:49이나리

나노종기원-NT크리에이츠, '반도체팹' 손잡아

과학기술정보통신부는 나노종합기술원(이하 '나노종기원')과 미국 뉴욕 반도체 연구기관 NY 크리에이츠((NY Creates)가 반도체 글로벌 첨단 팹 연계 활용 사업 공동 추진을 위한 양해각서(MOU)를 교환했다고 9일 밝혔다. 행사는 관련자 200여 명이 모인 가운데 서울 엘타워에서 개최됐다. 양해각서 교환에 이어 양 기관은 첨단설비 연계활용 촉진을 위한 한미 반도체 테스트베드 홍보 콘퍼런스를 개최했다. 국내 기업·연구기관과 NY크리에이츠 간 협력 파트너십 구축을 위한 비즈니스 미팅 자리다. 이번 각서 교환은 지난해 4월 열린 한미 정상회담과 5월 제11차 한미 과학기술공동위원회에서 반도체 분야 기술 교류 및 협력 증진의 필요성이 대두됨에 따라 이루어졌다. 과기정통부는 이번 각서 교환을 계기로 한-미 공공팹을 통한 공동연구개발, 소부장 실증, 인력교류를 지원할 계획이다. 나노종합기술원은 '설립 20주년 기념식 및 나노반도체 국제포럼'을 오는 10일 대전컨벤션센터에서 개최한다. 한편 과기정통부는 '반도체 글로벌 첨단 팹 연계 활용' 사업 공동연구개발과제 공모를 진행 중이다. 마감은 오는 13일까지다. 또 소부장실증평가지원과제 공모는 오는 30일까지 접수한다. 인력교류과제는 추후 공고한다.

2024.05.09 14:36박희범

삼성, 갤럭시S25용 '3나노 엑시노스 AP' 양산 임박

삼성전자가 삼성 파운드리의 3나노미터(nm) GAA(게이트 올 어라운드) 공정을 사용한 엑시노스 애플리케이션 프로세서(AP) 시제품을 생산했다. 해당 칩은 곧 대량 양산에 돌입해 내년 상반기 출시되는 갤럭시S25 시리즈에 탑재될 가능성이 높다. 8일 업계에 따르면 삼성전자는 설계자동화(EDA) 협력사 시놉시스와 협업을 통해 3나노 공정으로 300MHz 속도의 고성능 모바일용 AP 설계의 생산 테이프아웃(Tape-Out·시제품 양산)을 성공적으로 마쳤다고 밝혔다. 테이프아웃은 반도체 설계의 마지막 단계다. 설계와 검증이 완료되면 파운드리로 데이터(DB)를 전송해 마스크를 제작할 수 있도록 하는 과정이다. 즉, 대량 생산에 임박했다는 의미다. 삼성 파운드리가 3나노 공정으로 고성능 모바일 칩을 생산하는 것은 이번이 처음이다. 앞서 삼성전자 파운드리는 2022년 6월 3나노 공정 양산을 시작하며 마이크로BT의 암호화폐 채굴용 칩(ASIC)을 생산한 바 있다. 시놉시스에 따르면 삼성전자는 이번 3나노 공정 모바일 AP에서 시놉시스의 EDA 소프트웨어를 사용해 칩 설계를 미세 조정하고 성능을 개선하며 수율을 최대화했다. 또 이 칩은 CPU, GPU, 시놉시스의 여러 IP 블록을 갖췄다. 홍기준 삼성전자 시스템 LSI사업부 부사장은 "시놉시스와 협력으로 최첨단 모바일 CPU 코어와 SoC 설계에서 최고의 성능, 전력 및 면적(PPA)을 달성했다"라며 "AI 기반 솔루션을 통해 가장 진보된 GAA 프로세스 기술의 PPA 목표를 성공적으로 달성할 수 있었다"고 전했다. 한편, 안드로이드 모바일 AP 시장에서 경쟁사인 퀄컴은 오는 10월 처음으로 3나노 공정을 적용한 '스냅드래곤8 4세대(가칭)'를 발표할 예정이다. 삼성전자 갤럭시S25 시리즈는 퀄컴의 스냅드래곤과 삼성의 엑시노스를 국가별로 교차해 탑재할 가능성이 관측된다.

2024.05.08 11:25이나리

KAIST, 아픈 부위만 치료하는 나노신약 개발

인간의 특정 장기에만 약물을 전달, 치료하는 맞춤형 나노신약이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 생명과학과 전상용 교수와 화학과 이희승 교수 연구팀이 공동으로 체내에서 여러 생물학적 상호작용에 관여하는 당질 층을 모방한 인공 탄수화물 나노입자 수십종을 합성한뒤 이를 특정 장기로 보내 치료하는 나노신약을 개발하는데 성공했다고 3일 밝혔다. 연구팀은 현재 간이나 신장, 비장에 대해 동물 실험을 진행, 치료 약물이 효과적으로 전달되는 것을 확인했다. 향후에는 약물전달이 어려운 뇌나 심장 실험도 진행할 계획이다. 전상용 교수는 "나노입자에 저분자 화학약물을 붙여 아픈 부위로 보내 치료하는 새로운 맞춤형 치료법을 개발했다"고 설명했다. 연구팀은 다섯 가지 단당류 단위체를 기반으로 '인공 탄수화물 나노입자 (GlyNP)' 라이브러리 수십 종을 합성했다. 이를 간, 신장, 비장, 폐, 심장, 뇌에 대해 선택적으로 작용하는 인공 탄수화물 나노입자 후보군을 가려냈다. 간과 신장, 비장에 대해서는 동물실험까지 완료했다. 나노입자 전달이 어려운 뇌나 심장은 나노입자만 찾아놨다. 향후 동물실험을 진행할 계획이다. 전상용 교수는 "이 약물전달시스템을 이용하면 독성을 낮추고 효능을 크게 올릴 수 있을 것"이라며 "기존에 가능하지 않았던 장기별 질병 치료에 한 걸음 더 나아갈 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 이 연구는 KAIST 생명과학과 김도현 석박사통합과정 연구원 및 황창희 박사가 공동 제1 저자로 참여했다. 연구결과는 재료공학 분야 국제 학술지인 `어드밴스드 머티리얼즈' 온라인판(3월 15일자) 뒷표지 논문과 화제의 논문으로 각각 게재됐다. 또 제30회 삼성휴먼테크논문대상 생명공학 & 생명과학(Bio engineering & Life Science) 분야에서 장기별 맞춤형 치료의 새로운 전략을 제시한 성과로 은상을 수상했다. 예산은 지난 2018년부터 한국연구재단 리더연구사업(종양/염증 미세환경 표적 및 감응형 정밀 바이오-나노메디신 연구단)에서 매년 8억 원, 선도연구센터사업(멀티스케일 카이랄 구조체 연구센터, CMCA)에서 매년 15억 원을 받았다.

2024.05.03 09:22박희범

리튬이온전지에 쓰는 희유금속, 탈중국 방법 찾다

우리나라와 캐나다 연구진이 니켈이나 코발트 등 희유금속을 사용하지 않고도 에너지 밀도를 40% 향상시킬 수 있는 고성능 차세대 리튬이온전지 제조 방법을 찾았다. 제조 비용도 저렴해 상용화되면 희유금속 탈중국이 가속화할 것으로 연구팀은 내다봤다. KAIST(총장 이광형)는 신소재공학과 서동화 교수 연구팀이 UNIST·캐나다 맥길대(McGill University)와 리튬이온전지 양극의 핵심 희유광물인 니켈, 코발트 없이 리튬이온전지 전극 설계에 성공했다고 1일 밝혔다. 연구팀은 리튬이온전지 양극재로 값비싼 희유금속 대신 망간 기반의 양이온-무질서 암염(Disordered rock-salt, 이하 DRX)을 사용했다. DRX 양극재는 값싸고 매장량이 풍부한 망간이나 철 등을 원료로 한다. 에너지 밀도도 1천Wh/kg로, 기존 대비 40%정도 우수하다. 그러나 문제가 있다. DRX 양극재가 차지하는 비율이 전지에서 90%를 넘어서면 충전 성능을 크게 떨어 뜨리고, 급격한 열화현상을 보인다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 '도전재'로 들어가는 탄소 블랙(CB)에 주목했다. CB는 전극을 제조할 때 전자 전도도를 향상시키기 위해 넣는 탄소계 소재다. 연구팀은 또 다중벽 탄소나노튜브와 고분자 소재인 'SBR/CMC'를 도전재와 바인더(전극과 전도성 물질 사이에서 접착제 역할하는 물질)로 쓸 경우 DRX 양극재의 비율을 96%까지 끌어올려도 전지 성능을 떨어 뜨리지 않는다는 것을 확인했다. 연구팀은 " DRX 양극재 내 망간 비율은 낮추고, 낮아진 전자 전도도는 다중벽 탄소나노튜브 등으로 해결했다"며 "차세대 저가형 리튬이온전지 양극재를 제조했다"고 설명했다. KAIST 서동화 교수는 “상용화를 위해 풀어야 할 문제들이 아직 남아 있지만 대 중국 의존도가 높은 니켈, 코발트 등 희유 금속이 필요없다는 점에 주목해 달라"며 "리튬 인산철 양극 주도의 저가 이차전지 시장에서 우리 경쟁력을 강화하는 전환점이 될 것"으로 기대했다. 이 연구는 이은렬 UC버클리 박사후연구원(연구 당시 UNIST 에너지화학공학과 박사과정), 이대형 KAIST 신소재공학과 박사과정이 공동 제1 저자로 참여했다. 또, KAIST 신소재공학과 박상욱 박사과정, 김호준 석사과정이 공저자로 참여했다. 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지 '에너지 및 환경과학(Energy & Environmental Science)' 온라인판(3월 27일)에 공개됐다. 오프라인으로는 이 학술지 6월호 표지 논문으로 출간된다.

2024.05.02 00:17박희범

홍합 방식으로 나노입자 10초 내 조립…대량생산 가능

홍합은 물속에서 '족사'라는 털처럼 생긴 단백질을 방출해 바위에 단단하게 붙는다. 이 족사가 접착제 역할을 한다. 광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 정현호 전기전자컴퓨터공학부 교수 연구팀이 홍합의 수산기 분리 메카니즘에서 아이디어를 얻어 새로운 방식의 나노입자 조립 기술을 고안했다고 30일 밝혔다. 기존의 나노입자 조립 기술은 전처리 및 시간 단위의 긴 공정이 필요했다. 이 때문에 산업적인 대량 생산이나 상용화에 요구되는 속도(1~20m/분)를 달성하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 양성자 보조 정전기적 방법으로 나노입자 부착 속도를 크게 향상시켰다. 기존 대비 최대 1000배 속도로 몇 초 내 조립이 가능하다는 설명이다. 연구팀은 또 이 방법으로 전체 웨이퍼에 걸쳐 선택적으로 나노입자를 조립하는데 성공했다. 균일성과 일정한 정전기적 성능을 유지할 수 있기 때문에 공정상 발생하는 부분 결함은 재코팅으로 해결했다. 또 원하는 공간에 입자를 가져다 놓아 특정 패턴 제작이 가능한 '픽 앤 플레이스' 등의 다양한 광학 효과도 구현한다. 정현호 교수는 “빠르고 쉬운 나노입자 조립을 통해 고성능 나노소자의 산업 생산 간 격차를 줄이는 효율적인 솔루션이 될 것"으로 기대하며 "광학 의료 진단기기, AR/VR 기술, 광통신 시스템과 같은 첨단 장치 및 기술이 실제 삶에 적용될 수 있는 새로운 돌파구가 될 것"이라고 말했다. 이 연구는 김도은 박사과정 연구원이 제1저자로 등록됐다. 재료 분야 국제학술지 '어드밴스트 머티리얼즈(Advanced Materials)' 4월 18일자 권두삽화 (Frontispiece)로 선정됐다. 예산은 한국연구재단(NRF) 나노 및 소재기술개발사업 및 박사과정생연구장려금지원사업, GIST-MIT 공동연구사업, 과학기술원공동사무국의 공동연구 프로젝트의 지원을 받았다.

2024.04.30 14:28박희범

TSMC, 가격 낮춘 '4나노 공정' 내년 양산...삼성·인텔 격차 벌린다

대만 TSMC는 내년에 가격이 최대 8.5% 낮아진 '가성비' 4나노미터(nm) 공정 서비스를 제공할 예정이다. 이를 통해 TSMC는 파운드리 고객사를 확대해 삼성전자와 인텔과의 경쟁에서 선두를 유지한다는 전략이다. TSMC는 최근 미국 캘리포니아 주 산타클라라에서 열린 'TSMC 2024 테크놀로지 심포지엄'에서 4나노 공정 'N4C' 기술을 공개했다. N4C은 기존 'N4P' 공정을 개선한 기술로 5나노급 노드 제품군에 속한다. N4C는 기존 공정보다 표준 셀, S램 셀 재설계, 일부 설계 규칙 변경, 마스킹 레이어 수 감소 등의 개선을 통해 생산 복잡성이 감소했다. 또 비용도 기존 4~5나노 공정 대비 최대 8.5%의 생산비용을 절감할 수 있다. 또한 N4C는 N4P와 동일한 웨이퍼 결함 밀도에도 다이 면적 감소로 더 높은 수율을 제공한다. TSMC는 내년부터 N4C 공정에서 칩을 대량 양산할 예정이다. TSMC의 비즈니스 개발 담당 케빈 장(Kevin Zhang) 부사장은 "5나노(N5)에서 4나노(N4)로의 전환으로 4% 밀도 향상을 달성했고, 트랜지스터 성능도 지속적으로 개선되고 있다"라며 "고객은 N4C 공정을 통해 비용을 절감할 수 있다"고 말했다. 첨단 공정에 속하는 4나노 공정은 수익성이 높다. 올해 1분기 기준 TSMC 매출에서 4~5나노 공정이 차지하는 비율은 37%로 회사 매출의 가장 많은 부분을 차지한다. 4~5나노 공정의 주요 고객사로는 엔비디아, AMD, 애플 등이 대표적이다. 엔비디아가 지난 3월 발표한 AI 가속기 B100 GPU도 TSMC 4나노 공정에서 생산된다. 반면 TSMC의 가장 첨단 공정인 3나노의 매출 비중은 9%로 아직 미비하다. 3나노 공정은 캐파가 아직 많지 않을뿐더러 스마트폰용 AP 등에 주문이 집중돼 있기 때문이다. 또 3나노 공정은 4나노 공정보다 약 1.8~2배 비싼 것으로 알려진다. TSMC는 가격을 낮춘 4나노 공정을 제공함으로써 팹리스 고객사에 가격 부담을 낮추고, 삼성전자와 인텔과 고객 경쟁에서 우위를 차지할 것으로 기대한다. 반도체 업계에 따르면 통상 삼성전자의 파운드리 가격은 같은 공정에서 TSMC 보다 저렴하다. 파운드리 후발주자인 삼성전자는 TSMC와 경쟁을 위해 고객에게 가격 부담을 낮추는 전략을 펼친 것이다. 그러나 TSMC가 가성비 높은 4나노 공정 서비스를 시작함에 따라 고객 유치에 유리해질 가능성이 높아졌다. 한편, TSMC는 이번 심포지엄에서 1.6나노(16A) 공정 기술 로드맵도 처음으로 공개했다. TSMC는 2026년 하반기부터 1.6나노 공정으로 반도체를 생산할 계획이라고 밝혔다. 경쟁사인 인텔은 올해 말부터 1.8나노(18A) 공정 양산에 착수한다. 삼성전자는 내년에 2나노(SF2), 2027년에는 1.4나노 공정을 양산할 예정이다.

2024.04.26 14:22이나리

필름 붙이니 온도가 뚝…현대차, 파키스탄서 나노필름 캠페인

현대자동차가 더위와 대기오염 문제로 어려움을 겪고 있지만 틴팅을 할 수 없는 파키스탄 운전자들을 위해 투명하면서도 차량 내부 온도를 획기적으로 낮춰주는 복사 냉각 필름을 제공한다. 현대차는 파키스탄 제2의 도시 라호르(Lahore)에서 '나노 쿨링 필름(Nano Cooling Film)'을 70여 대의 차량 윈도우에 무상으로 부착해주는 '메이드 쿨러 바이 현대(MADE COOLER BY HYUNDAI)' 캠페인을 진행한다고 22일 밝혔다. 파키스탄은 보안상의 이유로 자동차의 틴팅 필름 부착을 엄격하게 금지하고 있다. 여름이면 최고 기온이 50℃를 넘는 무더위 속에서 연료비를 감당하기 어려운 많은 운전자들은 에어컨 대신 창문을 열고 주행하는 경우가 많으며, 손님을 태워야 하는 운전자들의 경우에는 어쩔 수 없이 연료를 소모해가며 에어컨을 가동한다. 특히 라호르는 2022년 대기오염 세계 1위 를 기록할 정도로 대기오염으로 인한 문제가 심각한데, 여름철 에어컨의 과도한 사용으로 인한 연료 소모가 대기 오염을 더욱 가속화하는 요인이 되고 있다. 현대차는 라호르 주민들이 겪는 경제적, 환경적 어려움을 앞선 기술을 활용해 조금이나마 개선하고자 이번 캠페인을 기획했다. 현대차는 지난 3월부터 현지 고객 70여 명을 대상으로 캠페인 참여 신청을 받았으며, 고객이 예약된 날짜에 현대차 라호르 AS센터를 방문하면 나노 쿨링 필름을 무상으로 장착해주는 서비스를 제공한다. 현대차가 개발한 나노 쿨링 필름은 태양열을 일부 반사하는 기존 틴팅 필름의 역할에 더해 차량 내부의 적외선을 밖으로 방사하는 기능까지 추가로 갖춘 것으로, 거의 투명해 현지 법규를 위반하지 않으면서도 더운 날씨에 실내 온도를 10℃ 이상 낮출 수 있는 획기적인 기술이다. 이번 캠페인에 적용된 나노 쿨링 필름은 기술 상용화 직전 단계로, 시범 부착을 통해 실증 데이터를 수집함으로써 추후 양산을 위한 품질을 확보할 수 있을 것으로 보인다. 현대차는 현지 언론과 인플루언서 등을 통해 캠페인을 적극적으로 알리고 있으며, 필름을 부착한 고객의 차량에 'MADE COOLER(더 시원한, 더 멋진) BY HYUNDAI' 문구가 적힌 스티커를 부착함으로써 광고 효과까지 거둘 계획이다. '메이드 쿨러 바이 현대' 캠페인에 참여한 한 고객은 “매일 100km 이상 운전하며 항상 무더위로 인해 힘들었는데, 나노 쿨링 필름을 시공하니 예전에 비해 확실히 시원해졌다”며 “우리 같이 더운 지역에 사는 사람들은 현대차의 첨단 기술이 적용된 차량이 출시된다면 사지 않을 수 없을 것”이라며 소감을 전했다. 한편 현대차그룹은 작년 7월 '나노테크데이' 미디어 이벤트를 통해 나노 쿨링 필름의 개발 성과를 최초 공개하며 소재 기술의 혁신을 강조했다. 이 자리에서 현대차그룹은 부품이나 시스템 개발에 앞서 첨단 소재 기술을 선행적으로 개발해 모빌리티에 적극적으로 적용해 나가겠다는 계획을 밝혔다.

2024.04.22 09:40김재성

2나노 칩 탑재 아이폰, 내년 출시 가능성 높아

애플이 내년 선보일 아이폰17 시리즈에 차세대 2나노미터(㎚) 공정 노드를 사용한 칩이 탑재될 것이란 전망이 나왔다. 10일(현지시간) 애플인사이더에 따르면 애플의 칩 제조를 담당하는 세계 최대 파운드리 업체 TSMC가 올해 말 2㎚ 공정의 소규모 생산을 시작할 계획이다. TSMC는 연말 2㎚ 칩을 소규모 생산하고, 내년 대량 생산을 목표로 하고 있다. 아이폰은 통상 9월쯤 출시하므로 올해 선보이는 아이폰16 시리즈가 아닌 내년 출시할 아이폰17 시리즈에 적용될 가능성이 높다. 애플의 첫 AI폰으로 기대되는 아이폰16 프로 모델에 2㎚ 칩을 채택할 수 없게 된 셈이다. 아이폰16에는 TSMC 2세대 3㎚ N3E 공정으로 제조된 A18 칩을 탑재할 예정이다. 애플은 내년 아이폰17 프로 라인업에 2㎚ 기반 칩을 탑재한 후 애플 실리콘을 탑재한 맥 등에 적용할 것으로 예상된다. 아이폰17 시리즈는 TSMC 2㎚ 칩을 탑재한 유일한 스마트폰이 될 예정이다.

2024.04.11 10:02류은주

대한민국 엔지니어상 '한신희· 박용대 수석연구원' 수상

과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 '과기정통부')와 한국산업기술진흥협회(회장 구자균, 이하 '산기협')는 대한민국 엔지니어상 4월 수상자로 삼성전자㈜ 한신희 수석연구원과 피케이밸브앤엔지니어링㈜ 박용대 수석연구원을 선정했다고 8일 밝혔다. 한신희 삼성전자㈜ 수석연구원은 비휘발성 메모리 공정 분야 전문가다. 차세대 메모리로 주목받는 MRAM 및 eMRAM의 생산 및 에너지 효율 개선 등 반도체 산업 기술혁신에 기여한 공로를 인정받았다. MRAM(Magnetic Random Access Memory, 자기 저항 메모리)은 자기 저항을 이용해 만든 비휘발성 고체 메모리다. DRAM 수준으로 속도가 빠르다는 특성을 가졌다. 또 eMRAM은 내장형 자기 저항 메모리다. 한신희 수석연구원은 세계에서 가장 작은 28㎚ eMRAM 비트셀(메모리의 기본 단위) 추가 공정을 개발했다. eMRAM의 쓰기 동작시, 쓰기 횟수를 10의 8승배, 에너지 효율을 70%까지 높였다. 일반적으로 메모리의 기본 동작 원리 중 쓰기 동작의 에너지 소모량이 더 높기 때문에 중요한 성과로 평가받고 있다. 한 연구원은 또 14㎚ MRAM 기술 개발을 이끌었다. 자동차용 반도체 고객들로부터 삼성 파운드리 MRAM 기술의 우수성을 인정받는데 크게 기여했다. 박용대 피케이밸브앤엔지니어링㈜ 수석연구원은 종합밸브 제조 분야 전문가다. 고부가가치 LNG 운반선용 초저온(영하 196도) 버터플라이밸브를 국산화했다.전 세계에서 세 번째로 개발한 초저온 버터플라이밸브는 타 밸브에 비해 작고 가벼워 설치와 취급이 용이하고 제작비용이 저렴하다. 이러한 경쟁력을 바탕으로 지난해 기준 누적 약 1천700억 원의 수입대체 효과를 거둔 것으로 평가받고 있다. 버터플라이밸브(butterfly valve)는 밸브 관내 원판 중심선을 축으로 원판이 회전함에 따라 개폐가 이루어지는 밸브다. 이 밸브는 기술적 요건이 까다로워서 개발난이도가 매우 높다. 상온에서는 물론 영하 196℃의 초저온까지 넓은 범위에서 사용해야 한다. 30바(bar)의 높은 압력이 정방향과 역방향으로 작용하는 상황에서도 고성능을 확보해야 하기 때문이다. 박 연구원은 100바 이상의 고압 조건에서도 사용할 수 있는 기술 등 관련된 특허를 2건 등록했다. 최근엔 LNG를 연료로 사용하는 엔진에 필요한 가스밸브유닛도 개발했다. 메탄올과 암모니아용 엔진에 필요한 연료공급장치 개발에 매진하고 있다.

2024.04.08 14:25박희범

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