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'대면적'통합검색 결과 입니다. (6건)

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효율 손실 최소화한 고효율 차세대 태양광 기반기술 나와

건국대학교는 화학공학부 문두경 교수 연구팀이 유기 태양전지(OSC) 모듈에서 발생하는 효율 저하 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 'ACS Applied Materials & Interfaces' 1월호에 게재됐다. 유기 태양전지는 가볍고 유연하고 대량 생산이 가능해 차세대 태양광 발전 기술로 주목받고 있지만 소형 단위셀에서는 높은 효율을 기록하는 반면에 대면적 모듈로 확장하면 효율이 급격히 감소하는 문제가 있다. 연구팀은 전하 수송 경로의 불균일성과 박막 형성의 비균질성, 저항 증가 및 재결합 손실 등의 기술적 한계 때문에 효율이 저하돼 유기 태양전지의 상업화를 가로막는 대표적인 문제로 지적되고 있다고 전했다. 연구팀은 광활성층의 사전 응집 제어 기법을 활용해 고분자 사슬 얽힘 효과를 유도하는 방식을 적용해 균일한 박막 구조를 형성하고 전하 이동 경로를 최적화하는 데 성공했다. 그 결과, 단위셀(0.04cm²)에서 광전변환효율(PCE) 17.82%를 기록했고 대면적 모듈(30.24cm²)에서도 13.49%의 높은 효율을 달성했다. 대면적 모듈에서 필연적으로 발생하는 셀-투-모듈(CTM) 효율 손실이 기존 26.3%에서 24.3%로 감소하는 성과를 거뒀다. 문두경 교수 연구팀은 “유기 태양전지를 상용화하려면 대면적 공정에서도 높은 효율을 유지하는 것이 필수적”이라며 “이번 연구에서 개발한 사전 응집 제어 기법을 활용하면 유기 태양전지 모듈에서 발생하는 대표적인 문제인 저항 증가와 비균질한 박막 형성 문제를 해소할 수 있다”고 설명했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구에서 대면적 유기 태양전지 모듈에서 필연적으로 발생하는 효율 저하 문제를 해결하는 실질적인 접근법을 제시했다”며 “앞으로 롤투롤(Roll-to-Roll) 프린팅 등 대량 생산 공정과 결합해 상용화 가능성을 더욱 높일 것”으로 기대했다. 연구에는 건국대 화학공학부 김예찬 박사과정생이 제1저자로, 전성재 박사, 한용운 박사, 양남규 박사과정생, 김지연 박사과정생이 공동 참여했다. 과학기술정보통신부의 공공연구성과 가치창출 기술키움 사업, 산업통상자원부의 에너지인력양성 사업의 지원을 받았다.

2025.02.12 18:12주문정

열화상 이미지센서 개발 스타트업 '보다', 시드투자 유치 완료

비냉각형 마이크로볼로터 열화상 이미지센서 개발 전문 스타트업 보다(BODA)는 전북지역대학연합기술지주회사로부터 시드 투자유치를 완료했다고 21일 밝혔다. 지난 2020년 설립된 보다가 개발하는 열화상 이미지센서는 열화상 카메라의 망막과 시신경에 해당하는 핵심 부품이다. 국방, 의료, 자율주행, 소방·구조 분야 등에서 폭넓게 활용되고 있으며, 적용 분야가 지속적으로 늘어나고 있는 추세다. 그에 반해 센서 제조공급사의 절대 부족으로 시장 활성화가 저해되고 있는 실정이다. 열화상 카메라와 함께 열화상 이미지센서는 '10대 전략물자 품목'에 선정된 주요 기술 품목이다. 열화상 이미지센서는 높은 기술 진입장벽으로 인해 전 세계에 극소수 제조회사만 존재한다. 국내의 경우 제조사의 부재로 수입 제품에 대한 의존도가 높다 보니 성능 규제, 공급 불안, 높은 가격 등의 이슈는 피할 수 없는 상황이다. 이처럼 열화상 이미지센서 부품 국산화 필요성이 대두되고 있는 가운데 보다는 글로벌 리딩 열화상 이미지센서 기업들이 감지 소재로 채택하고 있는 바나듐옥사이드(VOx)를 국내에서 유일하게 대면적 기판 양산 공정으로 구현하고, 기존 진공패키징 공정의 단점을 효율적으로 개선한 기판단위 진공패키징 공정 기술 개발에 성공하며 업계의 주목을 받고 있다. 보다의 핵심 기술 경쟁력은 특화된 열처리 기술을 통한 고균일·고성능 나노 감지소재 형성 기술 및 그의 우수한 공정 재현성, 특화된 솔더형성기술 등으로 평가된다. 이러한 경쟁력을 기반으로 보다는 글로벌 리딩 경쟁사 대비 원가 38% 이상 절감, 제조시간 30% 이상 단축을 가능케 했다. 회사가 타기팅하는 주요 시장은 스마트 빌딩, 산업안전, 자율주행 자동차, 스마트 팩토리로 요약된다. 보다 제품이 보유하고 있는 경쟁력(가격, 크기, 편의성, 기술지원)을 기반으로 국내외 고객사의 니즈 발굴 및 파트너십 체계 구축에 집중하고 있다. 김형원 보다 대표이사는 “민수용 고성능 중고해상도 열화상 이미지센서의 국산화를 위한 발판 마련과 더불어 4차 산업혁명을 이끄는 중요 센서 제조 기술을 국내 기술로 확보하는 것이 가능해졌다”며 “앞으로 글로벌 열화상 센서 제조 전문 회사로 성장해 나갈 것”이라고 밝혔다.

2024.10.21 11:21장경윤

건국대 연구팀, 대면적 반도체 박막 형성 공정 조건 제시

건국대학교는 이위형 교수팀(화학공학부, 교신저자), 이훈경 교수팀(물리학과, 교신저자), 노스웨스턴대 이정훈 박사(재료공학과, 제1저자)가 저분자 유기반도체와 폴리머 블렌드 시스템에서 분자 구조에 따른 최적의 용액공정 조건이 존재함을 규명했다고 밝혔다. 이번 논문은 지난달 30일 나노분야 대표 권위지인 Small(IF = 13.0)에 게재됐다. 이번 연구는 저분자 유기반도체와 폴리머 블렌드 시스템에서 각 유기반도체 분자구조에 따라 최적의 공정 조건이 다르게 나타남을 규명했다. 연구팀은 스핀 코팅 시간과 같은 공정 변수를 체계적으로 분석했다. 연구팀은 유기반도체가 최적의 스핀 코팅 시간을 통해 가장 높은 결정화도를 달성하고, 전기적 성능을 극대화할 수 있다는 사실을 확인했다. 연구팀은 유기반도체 분자 구조가 용액의 농도·점도·결정화도 등 다양한 요소에 어떤 영향을 미치는지 심도 있게 분석했다. 특히, 유기반도체가 코팅 후 남아있는 용매와 상호작용하는 방식이 결정화 과정에 결정적인 역할을 한다는 점을 규명했다. 고성능 유기반도체 필름을 제작하기 위한 최적 공정 조건을 제시하는 데 중요한 단서를 제공했다. 건국대 이훈경 교수팀은 밀도 범함수 이론(DFT) 계산을 통해 분자 간 상호작용을 분석해 유기반도체 필름의 전기적 성능과 분자 구조 사이 상관관계를 밝혀냈다. 이 연구 결과는 유기 전자소자 상용화 가능성을 높이는 데 기여할 전망이다. 이번 연구는 고성능 유기박막트랜지스터 제작을 위한 대면적 반도체 박막 형성 전략을 제시함으로써, 유연한 차세대 전자소자 개발을 앞당기는 중요한 성과로 평가받고 있다. 연구의 교신저자인 건국대 이위형 교수는 “이번 연구가 유기반도체 공정 기술에 대한 이해를 한층 높였으며, 향후 유연 전자 기기의 상용화에 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다. 한편, 제1저자인 이정훈 박사는 건국대학교 유기나노시스템공학과에서 학부와 석사를 마치고, 서울대학교 재료공학부에서 박사 학위를 받은 후 현재 노스웨스턴대학에서 박사후 연구원으로 활동 중이다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부 지원을 받아 수행됐다. 논문명은 'Crystal Engineering Under Residual Solvent Evaporation: A Journey Into Crystallization Chronicle of Soluble Acenes'이다.

2024.10.16 16:23주문정

ISC, 차세대 AI칩 테스트 소켓 'WiDER-FLEX' 첫 공개

반도체 부품 기업 아이에스시(ISC)는 이달 4일부터 6일까지 대만 타이베이에서 열린 '세미콘 타이완 2024'에서 최신 AI용 반도체 테스트 소켓을 포함한 다양한 신제품을 공개했다고 11일 밝혔다. '세미콘 타이완 2024'는 대만의 반도체 및 하이테크 산업을 배경으로 약 1천100개 이상의 기업이 참가해 기술력을 선보이는 전시회다. 이 자리에서 아이에스시는 특히 'WiDER-FLEX' 소켓으로 많은 관심을 받았다. 'WiDER-FLEX'는 기존 WiDER 브랜드의 3세대 버전으로, 대형 패키징 전용 테스트 소켓이다. 최근 AI 서버 시장의 확대와 함께 패키징 대형화가 진행됨에 따라 이러한 변화에 맞춘 제품 수요가 급증하고 있다는 점에서 주목받고 있다. 아이에스시 관계자는 "'WiDER-FLEX'는 초대형 사이즈 칩 테스트 시 필요한 작동 범위와 접촉 압력을 기존 제품 대비 30% 이상 개선한 제품"이라며 "특히 생성형 AI를 위한 GPU, CPU, NPU 등의 하이엔드 반도체 테스트에 탁월한 성능을 보여 대만 현지 글로벌 OSAT와 파운드리 담당자들의 높은 관심을 받았다"고 밝혔다. 또한 "현재 글로벌 반도체 시장에서 우월한 위치를 차지하고 있는 대만에서 자사의 기술력을 알릴 수 있게 되어 뜻 깊다"며 "지속적인 연구개발 투자와 증가하는 AI 반도체 테스트 소켓 매출로 계속 성장하는 기업이 되겠다"고 강조했다.

2024.09.11 09:52장경윤

KIST·금오공대, "대면적 3년내 완성하면 그린·핑크수소 생산 가능"

100% 친환경수소인 '그린수소'를 생산할 수 있는 차세대 연료전지 합성법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 수소에너지소재연구단 지호일 책임연구원 연구팀과 금오공과대학교 최시혁 교수 연구팀이 공동으로 기존대비 낮은 온도에서 프로톤 세라믹 전지의 전해질 밀도를 2배 이상 높이는데 성공했다고 29일 밝혔다. 전해질이나 전극 등 모든 구성요소가 세라믹과 같은 금속산화물로 구성된 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Cell; SOC)는 동시에 전력과 수소 생산이 가능하다. 600℃ 이상의 고온에서 작동하기 때문에 다른 연료전지 대비 전력 변환 효율도 높다. 그러나 고온 내구성을 지닌 재료를 사용하기 때문에 생산비용이 높고 장기간 작동 시 열화로 인한 성능 저하가 유발된다. 연구팀은 고체산화물 전지 중 수소이온인 프로톤(Proton)을 사용하는 프로톤 세라믹 전지(Protonic Ceramic Cell; PCC)에 주목했다. PCC가 산소이온을 전달하는 기존 전해질과 달리 크기가 작은 수소이온을 전달하기 때문에 높은 이온전도도를 구현할 수 있으리라는 기대 때문이다. 지호일 책임연구원은 "그러나 이 방법에도 문제가 있었다"며 "프로톤 세라믹 전지 전해질을 제작하기 위해서는 1천500℃ 이상 고온에서 소결해야 하는데, 이 온도에서는 구성물이 휘발 또는 석출되는 현상이 발생한다. 이는 전해질의 성능 저하로 이어진다"고 말했다. 연구팀은 이 문제 해결을 위해 전해질 소재를 합성하는 새로운 공정을 개발했다. 일반적으로는 하나의 화합물로 구성된 분말을 소결해 프로톤 세라믹 전지의 전해질을 제작한다. 하지만 소결 온도를 낮추기 위해 투입한 첨가제가 전해질에 남아 전지 출력밀도를 저해한다. 연구팀은 이에 두 가지 상이 공존하는 전해질을 저온 합성법으로 제조했다. 이 화합물은 소결 가속화 과정에서 첨가제 없이도 1천400℃이하에서 소결됐다. 지호일 책임연구원은 "100℃만 낮춰도 전해질 조성이 변하지 않는다"며 "600℃에서는 기존 대비 약 2배 향상된 출력밀도(950㎽/㎠)를 달성했다"고 설명했다. 연구진은 3년내 프로톤 세라믹 대면적 전지(10ⅹ10㎝)를 개발할 계획이다. 지호일 책임연구원은 "대면적화 기술이 성공적으로 개발되면 전력 생산과 수전해를 통한 그린수소, 원자력 발전소의 폐열을 활용한 핑크수소 생산 기술로 활용해 에너지의 효율적인 관리가 가능해질 것"이라고 밝혔다. 연구는 과학기술정보통신부와 산업통상자원부 지원을 받았다. 연구성과는 국제 학술지 '어드밴스트 에너지 머터리얼즈'에 게재됐다.

2024.07.28 12:01박희범

ISC, 美 CPU사 양산 검증 통과...대면적용 신규 소켓 사업 순항

아이에스시(ISC)가 고성능 시스템반도체용 테스트 소켓 사업 확장에 추진력을 얻고 있다. 지난해 개발한 대면적용 소켓으로 주요 고객사와 검증에 돌입해, 최근 양산 적용에 대한 승인을 받은 것으로 파악됐다. 2일 업계에 따르면 ISC는 올 1분기 북미 CPU 고객사로부터 신규 테스트 소켓에 대한 퀄(품질) 테스트를 완료했다. ISC가 이번에 승인을 받은 제품은 대면적 시스템반도체용 실리콘 러버 소켓이다. 모델명은 WiDER2로, ISC가 지난해 개발한 제품이다. 이전 세대(WiDER) 대비 작동 범위 및 대응력을 높였다. 테스트 소켓은 패키징 공정이 끝난 칩의 양품 여부를 최종적으로 검사하는 데 쓰인다. 테스트 방식에 따라 포고핀(Pogo pin)과 러버(Rubber)로 나뉜다. 이 중 러버 소켓은 칩에 손상을 줄 가능성이 낮고 미세공정에 적합하다. ISC는 지난해 북미 CPU 고객사에 WiDER2를 공급해 R&D(연구개발) 영역에서 테스트를 거쳐 왔다. 이후 올 1분기에는 양산 적용에 대한 퀄 테스트를 통과했다. 이르면 올 2분기부터 발주가 진행될 예정으로, 실제 공급 규모는 시장 상황에 따라 가변적일 것으로 관측된다. 업계가 ISC의 WiDER 사업에 주목하는 이유는 반도체 산업의 트렌드에 있다. 최근 CPU·GPU 등 시스템반도체 시장은 AI 산업의 발전에 대응하고자 데이터 처리 성능을 급격히 끌어올리고 있다. 특히 서버용 반도체의 경우, 핵심 칩과 각종 고성능 메모리·인터페이스 칩을 함께 집적하는 방식으로 진화하고 있다. 이 같은 반도체의 고성능화는 필연적으로 칩 면적의 확장을 촉진한다. 반도체 후공정 소부장 기업들 역시 점차 커지는 칩 면적에 대응하기 위한 신규 장비, 부품 등을 적극 개발해 왔다. 반도체 업계 관계자는 "칩 사이즈를 최대한 줄이려던 모바일 시대와 달리, AI 시대에서는 성능의 극대화를 위해 칩 사이즈를 키우는 방향으로 나아가고 있다"며 "부품 업계도 칩 면적 확대와 함께 높아지는 기술적 난이도에 잘 대응한다면 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있을 것"이라고 설명했다. 한편 ISC는 이와 관련해 "구체적으로 말씀드릴 수 있는 사안은 없다"고 밝혔다.

2024.04.02 11:08장경윤

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