[과기원NOW] DGIST, 빛으로 작동하는 신개념 광 GPU 개발 外

한상윤 DGIST 교수, 김도윤·김동욱·박영재 학생, 유경식 KAIST 교수, 정영재 학생(왼쪽 위부터 시계방향). DGIST 제공

■ 대구경북과학기술원(DGIST)는 한상윤 로봇빛기계전자공학과 교수 연구팀이 유경식 KAIST 교수 연구팀과 공동으로 대기전력을 기존 대비 100배 이해로 줄일 수 있는 광-GPU 기술을 개발해 국제 학술지 '네이처 포토닉스'에 지난해 12월 게재했다고 9일 밝혔다.  광-GPU는 빛을 이용하여 수백 개의 가상 GPU를 하나의 GPU로 구현하는 기술이다. 공동 연구팀은 광-GPU의 단위 구성요소인 가변형 광집적회로에 'MEMS 기술'을 적용했다. MEMS 기술은 작고 미세한 크기의 기계적 및 전자적 요소들을 통합하여 시스템을 만드는 기술이다. 이를 통해 대기전력 소모를 기존 대비 100만배 이하로 낮춰 발열 문제를 근본적으로 해결했다고 설명했다.

■ 울산과학기술원(UNIST)은 장성연·류정기·장지욱 에너지화학공학과 교수 연구팀이 곽상규 고려대 교수 연구팀과 함께 높은 안정성과 효율을 가진 주석-납 할로겐화합물 페로브스카이트 태양전지를 개발했다고 9일 밝혔다. 주석-납 할로겐화물 페로브스카이트 활성층과 금속 전극 사이에 특수 설계된 음극 중간층을 삽입하는 방식이다. 이를 통해 태양전지 소자의 안정성과 효율을 동시에 향상시키는 결과를 얻었다. 특히 개발된 태양전지를 광전극으로 활용해 고효율의 그린 수소를 생산할 수 있을 것으로 전망된다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈'에 지난해 11월 30일 공개됐다. 

■ 광주과학기술원(GIST)은 김태영 지구‧환경공학부 연구팀이 페인트에 분산제로 첨가되는 성분이 수십 년 후에도 토양 생태계를 위협하고 번식을 억제하는 생식독성을 갖고 있다는 사실을 국제 공동연구를 통해 확인했다고 9일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '환경과학과 기술'에 지난해 12월 21일 온라인 게재됐다. 페인트는 토양으로 유입되는 미세플라스틱 중에서 타이어에 이어 두 번째로 높은 비중을 차지한다. 연구팀은 건물 외벽이 노후되어 발생하는 페인트 가루가 토양 생물에 어떤 영향을 주는지 주목했다. 옛 동독 지역의 폐가 주변에서 땅에 떨어진 페인트 조각을 분류해 예쁜꼬마선충에 독성을 나타내는지 확인했다. 그 결과 페인트 가루는 예쁜꼬마선충의 번식을 억제하는 생식독성을 나타냈다. 페인트 가루가 토양에 1%(무게비) 섞여 있을 때, 예쁜꼬마선충의 자손 수가 최대 약 60% 감소했다. 독성의 세기는 페인트 가루의 색깔과 크기에 따라 다양한 차이를 보였다.

■ 포스텍은 김종규 신소재공학과 교수 연구팀이 경사각 증착법과 니켈(Ni)로 기존 촉매의 한계를 극복하고 경제적이면서 효율 높은 수전해 촉매를 개발하는 데 성공해 국제 학술지 '어드밴스드 머리티얼즈'에 지난해 8월 게재했다고 9일 밝혔다. 수전해(water eletrolysis) 공정은 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 시스템이다. 환경오염 물질 배출 없이 미래 에너지원인 수소 연료를 생산할 수 있는 친환경 기술이다. 수소 생산 효율이 낮고 생산 비용이 높다는 점이 한계로 지적돼 왔다. 연구팀은 수소가 달라붙기 어려운 수직 방향의 나노 막대를 형성하는 경사각 증착법과 니켈를 이용해 수소 기포가 촉매에 달라붙지 않고 빠르게 분리되며 수전해 과정을 통해 안정적으로 수소를 생산하는 기술을 개발했다. 연구팀이 개발한 다공성 3차원 나노 막대 니켈 촉매 전극은 동일한 양의 니켈을 기존 박막 구조로 사용했을 때보다 수소 생산 효율이 55배가량 향상됨을 확인했다. 

[박건희 기자 wissen@donga.com]