[한눈에과학] 위성 고치는 로봇팔…배터리 소재도 스티커처럼

보도기사

【 앵커멘트 】

우주에서 위성이 고장 나면 어떻게 고칠까요?
국내 연구진이 개발한
로봇팔이 그 역할에 도전합니다.

배터리 소재는 스티커처럼 붙이는 기술도 나왔는데요.

한 주의 과학 소식을 모아보는
'한눈에 과학', 조형준 기자가 전해드립니다.

【 기자 】

[우주부터 반도체까지]

사람이 가기 어려운 우주부터 정밀함이 생명인 반도체 공장까지. 우리 기계기술, 어디까지 왔을까요?

영상으로 보시죠.

접혀 있던 로봇팔이 길게 펼쳐집니다.

사람의 팔처럼 관절을 움직이며 고장 난 위성을 수리하는 시연 장면입니다.

이름은 'K-ARM'.

발사할 때는 접힌 상태로 위성에 실렸다가 우주에서 펼쳐지는 방식인데,

극한의 온도와 진공, 방사선까지 견디도록 설계됐습니다.

우주 환경을 모사한 성능 시험도 통과했습니다.

이번엔 반도체 공장으로 가보겠습니다.

반도체 웨이퍼 표면을 평평하게 다듬는 연마 장비입니다.

계속 쓰면 닳는 연마 패드.

얼마나 닳았는지 실시간으로 파악해 장비가 스스로 작동 조건을 조절합니다.

▶ 인터뷰 : sync
- "시스템이 알아서 레시피를 보정하며 동작한 결과 무려 20시간 동안 연속으로 사용해도 762mm 대형 패드의 유효 영역 편차가 고작 30마이크로미터 이내로 완벽에 가깝게 유지됐습니다."

쉽게 다시 말하면, 100m 크기의 축구장 전체 바닥을 4mm 오차 수준으로 평평하게 관리하는 수준입니다.

한국생산기술연구원이 개발에 참여한 이 두 기술은 나란히 '대한민국 올해의 10대 기계기술'에 선정됐습니다.

[스티커처럼 붙인다]

배터리 안에 들어가는 소재도 스티커처럼 붙일 수 있다는데요.

만드는 방법을 바꿔 배터리 성능을 높였습니다.

얇은 막을 롤러로 꾹 누르자, 마치 스티커처럼 다른 표면에 달라붙습니다.

배터리 안에서 리튬이온이 이동하는 통로인 '고체전해질'입니다.

한국화학연구원은 이 전해질을 따로 만든 뒤, 전극에 옮겨 붙이는 기술을 개발했습니다.

두께는 머리카락보다 얇은 15마이크로미터.

직접 코팅할 때 생길 수 있는 전극 손상을 줄이면서 성능도 눈에 띄게 개선됐습니다.

기존 직접 코팅 방식과 비교했더니, 100번 충전하고 방전한 뒤에도 배터리 용량의 83.6%를 유지해 기존 방식보다 두 배 이상 높은 수치가 확인됐습니다.

▶ 인터뷰 : 강영구 / 화학연 이차전지연구센터 책임연구원
- "(기존에는) 용매들이 전극 내에 침투하거나 해서 기존에 있던 전극들이 망가지거나 성능이 굉장히 떨어지는 문제들이 있었었는데, 전극 표면을 안전하게 할 수 있다는 그런 점이 (장점입니다)."

높은 온도에서도 안정적인 성능을 보여, 더 안전하고 오래가는 전고체전지의 대량생산에 한 걸음 다가섰다는 평가입니다.

[클로징]

우주와 반도체, 그리고 배터리까지.

서로 다른 기술이 향하는 곳은 더 편리하고 안전한 우리의 일상입니다.

그 미래가 얼마나 가까워질지, 함께 지켜보시죠.

지금까지 '한눈에 과학'이었습니다.

(영상 편집: 김성수 기자)
(화면 제공: 한국생산기술연구원 / 한국화학연구원 / KAIST)

조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr

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