글로벌프론티어지원사업 연구단장 간담회 개최

글로벌프론티어지원사업 연구단장 간담회 개최

 

작성일 2021-03-11 부서 연구개발정책과 2021-03-11

 

글로벌 프론티어지원사업 연구성과 확산 및 발전방향 모색
- 과기정통부 정병선 제1차관, 글로벌프론티어지원사업
연구단장과의 간담회 개최-

□ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ’과기정통부‘) 정병선 제1차관은 3월 11일(목) 오후 2시, 글로벌프론티어지원사업 연구단장들과 그간의 연구성과 점검 및 향후 발전 방향 모색을 위한 간담회를 가졌다.
o 간담회에는 글로벌프론티어연구단 중 5개 연구단*이 참여하여, 각 사업단이 창출한 대표적 성과를 공유하고 앞으로의 성과 확산 방안을 논의하였다.
* 멀티스케일 에너지 연구단(단장 서울대 최만수), 나노기반 소프트 일렉트로닉스 연구단(단장 포항공대 조길원), 바이오 나노 헬스가드 연구단(단장 생명연 신용범), 하이브리드 미래소재 연구단(단장 부산대 김광호), 파동에너지 연구단(단장 기계연 이학주)
□ 글로벌프론티어지원 사업은 세계 최고 수준의 원천기술 확보를 위해 과기정통부가 ’10년부터 추진하고 있는 사업으로, 그간 10개의 연구단을 지원하여 각 분야에서 우수한 연구성과를 확보하였으며, 관련 연구를 선도하는 연구거점이 되었다.
o 특히, 멀티스케일에너지연구단은 페로브스카이트* 태양전지 기술에서 세계 최고 공인효율을 ’13년부터 8번 갱신하여 세계 공인 효율 기록 차트에 등재될 정도로 전 세계 관련 연구를 선도하고 있으며, 소자구조-소재-공정에 대한 원천 기술 특허를 확보하였다.
* 페로브스카이트(perovskite) 태양전지는 실리콘 태양전지의 효율에 근접하면서도 저렴하고, 박막이면서 유연하게 제조가 가능하여 차세대 태양전지 시장을 주도할 소재로 주목
o 미래소재 연구단은 세계적 성능의 전기자동차용 이차전지의 양극소재를 개발하여 현재 출시된 다수의 전기차 배터리 기술에 적용된 바 있다.
- 또한, 에어콘이나 제습 환기장치에 사용되는 차세대 고성능 냉방소재* 신기술을 개발하여 전기료·실외기 걱정없는 수분 흡착 냉방·제습 기술을 상용화하였다.
* 기존 상업용 흡착제 대비 24% 냉방효율 향상, 기존 전기식 냉방·제습 시스템에 비해 10%이하의 전력으로 냉방·제습기의 운전이 가능하여 신축아파트에 적용
o 파동에너지 연구단은 유기발광다이오드(OLED)에 이은 차세대 디스플레이(Display)로 주목받고 있는 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode) 디스플레이 패널을 쉽고 빠르게 생산할 수 있는 ‘공정 기술’을 세계 최초로 상용화 하였다.
o 바이오헬스가드 연구단은 공기 중 바이오 유해물질(바이러스, 박테리아 등)을 실시간으로 탐지할 수 있는 시스템을 개발(30분 이내 바이러스 2종 동시탐지 가능)하여 상용화를 추진 중에 있다.
o 소프트일렉트로닉스 연구단은 고전도성 탄소나노튜브 마이크로섬유를 이용하여 촉각 외에 후각 감지 특성까지 보이는 새로운 방식의 ‘냄새 맡는’ 전자피부를 세계 최초로 개발하기도 하였다.
□ 오늘 간담회에서는 위와 같은 성과 외에도 각 사업단의 여러 성과들을 공유하고, 상용화 방안 등을 논의하였으며, 향후 지속적으로 세계 최고수준의 원천기술을 확보하기 위한 전략 등에 대해 의견을 수렴하였다.
o 정병선 차관은 ”글로벌프론티어연구단에서는 연구개발 성과 확산에 최선을 다해달라“고 강조하면서,
o ”과기정통부도 글로벌프론티어사업을 포함한 원천기술 개발 사업들의 성과가 효과적으로 사업화 될 수 있도록, 추가 연구개발, 비즈니스 모델 발굴 및 실증 등 정책 추진에 노력하겠다.”고 말했다.

붙임 1. 글로벌프론티어 연구단장 간담회 개최 계획 / 2. 글로벌프론티어 사업 대표성과

붙임1

글로벌프론티어 연구단장 간담회 개최 계획(안)

□ 추진 배경
ㅇ 세계 1등 원천기술 확보 및 연구거점 네트워크 구축을 목표로 ‘10년부터 글로벌프론티어사업을 추진 중
- ’19년부터 순차적으로 연구단 지원이 종료*되고 있는 상황에서 그간의 성과를 돌아보고 향후 발전방향을 모색하기 위한 연구단장 간담회 개최

* (’19년 종료) 3개 (’20년 종료) 4개 (’22년 종료) 2개 (’23년 종료) 1개
□ 개최 개요(안)
ㅇ (일시/장소) ’21. 3. 11.(목) 14:00∼15:30 / 서울 엘타워
ㅇ (참석) 1차관님, 연구개발정책과장, 연구재단 본부장, 글로벌프론티어 5개 연구단장(’20년 종료단 2개, ’21년 지원연구단 3개)
ㅇ (내용) 연구단별 연구성과 보고 및 향후 발전방향 논의
□ 세부 일정

시 간
내 용
비고
14:00～14:05
► 인사말씀
차관님
14:05～14:35
(30분)
► 연구단 주요 성과보고
① 멀티스케일에너지시스템(최만수 단장)
② 나노기반소프트일렉트로닉스(조길원 단장)
③ 하이브리드인터페이스기반미래소재(김광호 단장)
④ 바이오나노헬스가드(신용범 단장)
⑤ 파동에너지극한제어(이학주 단장)
연구단장
14:35～15:25
(50분)
► 성과확산 간담회
차관님 주재
15:25～15:30
► 마무리 말씀
차관님

 

붙임2

글로벌프론티어 연구단 참석자 현황

 

선정
연구단(소속)
사진
성명
최종 학력 / 주요 경력
주요 연구내용
2011
(’20년 종료)
멀티스케일 에너지
시스템
(서울대)

최만수
• 캘리포니아 버클리대 기계공학 박사
• 서울대 기계항공공학부 교수
• 한국공학한림원, 한국과학기술한림원 정회원
‧청정 고효율 저가 미래에너지(태양전지 및 연료전지) 시스템 구현
나노기반 소프트일렉트로닉스
(포항공대)

조길원
• 애크론대 고분자과학 박사
• 포항공대 화학공학과 교수
• (전)한국고분자학회 회장
‧신축성과 형태 변형성이 우수한 인간 친화형 유연 전자소자 구현
2013
하이브리드 인터페이스 기반 미래소재
(부산대)

김광호
• KAIST 재료공학 박사
• 부산대 재료공학부 교수
• 하이브리드소재솔루션 국가핵심연구센터 센터장
‧이종물질․소재 간 연결기술을 통한 새로운 성능과 복합기능의 하이브리드 소재 개발
바이오나노
헬스가드
(생명연)

신용범
• 포항공대 재료공학 박사
• 한국전자통신연구원 선임연구원
• 한국생명공학연구원 BNT위해요소감지연구단장
‧감염성 바이오 유해물질의 신속 검출․모니터링 기술개발
2014
파동에너지
극한제어
(기계연)

이학주
• KAIST 기계공학 박사
• 한국연구재단 나노융합단 전문위원
• 국제전기기술위원(IEC) 기술위원
‧창의적으로 설계된 인공구조물을 통한 파동에너지 제어 소재·소자 개발

붙임3

글로벌프론티어사업 대표성과

하이브리드 인터페이스기반 미래소재 연구단

□ 연구단 개요(김광호 단장, 부산대학교 석학교수)
ㅇ 사업기간 : ‘13년 9월～‘22년 8월
ㅇ 연구주제 : 하이브리드 인터페이스 기반 「미래소재 기술」로부터 미래 혁신 기능의 소재/부품/제품을 창출할 수 있는 핵심원천기술 개발
□ 대표성과

<고성능 배터리 양극활물질 기술 개발>
○ 세계 최고성능의 전기자동차 배터리에 사용되는 양극소재 개발. 개발된 소재를 활용하여 최장거리 주행 가능한 EV용 배터리의 상용화 실현
○ 세계최고수준 저널에 계속적인 연구성과 게재
- 「Energy & Environmental Science」誌 (IF 30.067) 4편, 「Materials Today」誌 2편 (IF 24.537, ‘19.3, ‘20.2), 「Advanced Materials」誌 2편 (IF 21.95, ‘15.04, ‘17.10), Advanced Energy Materials 10편 (IF 21.875) 등 게재
○ 원천기술의 기업이전
- 기술이전 : ㈜LG화학, 정액기술료 22억원
- 기아자동차 니로 HEV/PHEV 리튬이온전지에 적용(‘18.1), 현대자동차 코나 유럽형 적용 (‘20.01), 베이징자동차 ARCFOX Mark5 적용 (‘20.01), E-bike용 배터리 적용
<차세대 고성능 냉방소재 신기술 개발>
○ 상업용 흡착제 대비 24% 냉방효율 향상, 63℃ 저온재생 특성으로 전기식 냉방/제습 시스템에 비해 10% 이하의 전력으로 운전이 가능한 세계 최고의 신규 MOF 수분흡착제 원천소재 및 전기료․실외기 걱정 없는 수분흡착 냉방/제습 기술 개발
○ 세계최고수준 저널에 계속적인 연구성과 게재
-「Nature Energy」誌 (IF 46.859, ‘18.10), 「Nature Materials」誌 (IF 39.235, ‘16.12), 「Nature Communications」誌 (IF 12.353, ‘16.03, ‘20.10) 등 게재
○ 원천기술의 기업이전
- 기술이전 : ㈜에이올 외 5건, 정액기술료 16억원
- LH공사 800대, SH공사 900대 계약(‘21) 및 납품 예정(‘21)
<차세대 Vehicles용 고강도 신접착제 개발>
- 하이브리드 이종 소재 접합용으로 고접착성과 내충격성을 가지는 성형 공중합체 (star polymer) 입자를 합성하여 세계최고성능의 고강도 구조용 접착제 개발
○ 원천기술의 기업이전
- 기술이전 : ㈜세론테크 외 5건, 정액기술료 9.8억원
- 현대/기아자동차 전기차 동력모터코어에 적용(‘18.3), 자동차 차체에 적용하여 실증 테스트 중

□ 향후 추진계획
ㅇ 연구단 확보 IP의 licensing을 통한 기술이전 추진(계속)

멀티스케일에너지시스템 연구단

□ 연구단 개요(최만수 단장, 서울대학교 기계공학부 교수)
ㅇ 사업기간 : ‘11년 9월～‘20년 10월
ㅇ 연구주제 : 화석연료 대체 가능한 광에너지 및 분자에너지를 이용하는 혁신적인 청정 고효율 미래 에너지 시스템 개발
- 세계 최고 수준의 페로브스카이트 태양전지 기술, 연료전지의 핵심원천기술 개발 및 사업화 기반 기술 개발
□ 대표성과

○ 세계 최고 효율의 무‧유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지 개발
- 페로브스카이트 태양전지 기술에서 세계최고 공인효율을 2013년부터 8번 갱신하여 NREL(세계 공인 효율 기록 차트)에 등재될 정도로 전 세계 관련 연구를 선도하고 있으며 소자구조-소재-공정에 대한 원천 기술 특허를 확보함
* [16.2%(2013.11) > 17.9% (2014.05) > 20.1% (2014.11) > 22.1% (2016.03) > 22.7% (2017.11) > 24.2% (2019.04) > 25.2% (2019.08) > 25.5% (2020.09)]
- 페로브스카이트(perovskite)란 AMX3(A와 M은 양이온, X는 음이온) 화학식을 갖는 결정구조체로 A 양이온이 유기물을 사용할 경우 우수한 태양전지 특성을 가진 물질이 됨.
- 무·유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지는 저가의 화학 소재를 저온에서 용액 공정을 통해 손쉽게 제조 가능할 뿐만 아니라 높은 광전변환 효율(22% 이상)을 보여 기존의 실리콘 단결정계 태양전지 수준(~25%)의 높은 효율이 가능한 차세대 태양전지 기술로 최근 큰 주목을 받고 있음
○ 세계최고수준 저널에 계속적인 연구성과 게재
- 「Nature」誌 게재 - (‘21.02 표지논문), (’19.03), (‘17.10), (’15.01) 외 Nature자매지 다수
- 「Science」誌 게재 - (‘20.10), (’19.11), (‘17.06), (’17.03), (‘15.06), (’14.09)
○ 관련특허 등록 132건(국내 115건, 국제 17건), 특허 출원 135건(국내 74건, 국제 61건)
- 기술이전 : ㈜유니테스트 외 1건, 정액기술료 15.6억원
- 창업 : 주식회사 프런티어에너지솔루션 (2016.7)

□ 향후 추진계획 : 페로브스카이트 태양전지 기술 상용화 추진