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GSI, 양자정보기술’온라인 국제포럼 개최
우리 대학은 '과학기술 혁신을 주도할 차세대 게임 체인저, 양자정보기술(Quantum Technology: The Next Game Changer?)'이라는 주제로 오는 20일(수) 오전 8시 30분부터 제6회 글로벌전략연구소(Global Strategy Institute, 이하 GSI) 온라인 국제포럼을 개최한다.
양자 정보 기술은 '미래 산업의 핵', '꿈의 컴퓨터', '차세대 방패' 등으로 불리며 글로벌 화두로 부상한 신성장 혁신 동력이다. 과학기술정보통신부는 양자 기술의 경쟁력 강화와 양자 산업 활성화를 지원하는 ‘정보통신진흥 및 융합 활성화 등에 관한 특별법 개정안‘을 지난해 시행했다. 이런 흐름에 맞춰 인공지능과 양자컴퓨팅 기술을 접목하려는 시도가 증가하고 있으며, 금융·의료·제약·교통·물류·소프트웨어 등 산업계 전반에 걸친 융합이 요구되고 있다. 또한, 이를 통한 새로운 비즈니스 발굴을 토대로 산업 경쟁력을 강화하는 방법이 모색되고 있다. 우리나라가 양자 정보 기술 분야의 원천 기술 확보하고 첨단 기술과의 격차를 줄일 수 있는 전략적 대응 방안을 논의하는 이번 포럼에서는 미래의 ‘게임체인저’로서 양자 정보 기술을 조명한다.
시장 현황 및 전망은 물론 금융·사이버 보안·블록체인·국방 분야에 다양하게 적용된 양자컴퓨터·양자암호통신·양자센서 및 계측 기술에 관한 국내·외 사례를 다룬다. 또한, 양자 정보 통신 관련 전문가 양성 및 핵심 인재 확보 방안과 ‘양자 혁명’과 양자 기술의 상용화를 추진할 스타트업 지원 방안을 논의할 예정이다.
이를 위해, 이론물리학 분야의 세계적인 석학인 존 프레스킬(John Preskill) 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology) 교수가 기조 연설자로 나서 양자컴퓨팅의 미래와 전망에 관한 견해를 나눈다. 프레스킬 교수는 이번 KAIST GSI 포럼을 통해 국내 연단에서 최초로 강연한다. 첫 번째 세션에서는 양자컴퓨터의 선두 주자인 IBM의 제리 초우(Jerry M Chow) 양자 인프라 개발 부문 이사를 통해 혁신 성장 동력으로서 양자컴퓨터의 기회와 도전과제에 대해 다룬다. 마지막 세션에서는 미국의 대표적인 양자 컴퓨터 스타트업 기업 아이온큐(IonQ)의 공동설립자 김정상 듀크 대학교 교수를 초청해 ‘양자 혁명’과 양자 기술의 상용화를 추진할 스타트업을 주제로 논의할 예정이다. 이와 함께, 김재완 고등과학원 부원장, 이준구·손영익 KAIST 전기및전자공학부 교수, 안드레아스 하인리히 기초과학연구원(IBS) 양자나노과학 연구단장이 패널로 참여해 연설자들과 열띤 토론을 펼친다.
이번 포럼은 다소 난해한 분야로 여겨지는 양자 과학을 더욱 쉽게 전달하기 위해 '양자개요'와 '영화 속 양자기술', '예술 속 양자기술'의 등의 동영상을 제작해 대중의 이해를 도울 예정이다.
포럼을 총괄한 손훈 KAIST GSI 소장은 "양자컴퓨팅은 팍스 테크니카 시대의 국가 미래 핵심기술인 만큼 이번 포럼을 통해 글로벌 기술경쟁력 향상을 위한 중장기 전략이 논의되기를 기대한다ˮ고 밝혔다. 오는 20일 열리는 GSI 국제포럼은 유튜브 'KAIST 채널'과 'KTV국민방송 채널', '카오스사이언스 채널'을 통해 한국 시각을 기준으로 오전 8시 30분부터 9시 55분까지 전 세계에 실시간으로 중계한다. 동시통역을 제공하며 양자 기술에 관심 있는 사람이라면 누구나 무료로 시청할 수 있다.
2022.04.13 조회수 8124 -
하나금융그룹과 ESG 미래전략 MOU 체결
우리 대학이 하나금융그룹(회장 김정태)과 ‘ESG 미래전략 업무협약’을 체결했다. 두 기관은 2050년 탄소중립 달성 및 인류 난제인 기후 위기 해결이라는 대의적인 목표에 뜻을 모으고 ▴기후변화 문제 해결 ▴저탄소 에너지경제로의 전환 ▴신재생에너지 확대 등의 분야에서 협업을 추진할 방침이다. 이를 위해, 하나금융그룹은 100억 원을 KAIST에 지원할 계획이라고 밝혔다. 기초과학 및 융합기술 등 다양한 학술 활동을 후원하고 그룹의 ESG 경영을 실천하기 위한 노력의 일환이다. 또한, KAIST의 기술지주회사인 ㈜카이스트홀딩스는 하나은행과 공동으로 ‘㈜인공광합성 연구소’를 설립할 계획을 밝혔다. 하나은행은 100억 원 상당을 투자하고, ㈜카이스트홀딩스는 KAIST 기술 및 지식재산을 현물로 출자하는 방안이다. ‘인공광합성’이란 식물의 광합성 원리를 모방하는 기술이다. 태양에너지를 원천으로 대기 중의 이산화탄소를 포집한 뒤 여러 가지 유용한 물질로 업사이클링하는 연구 분야로 온실가스 문제를 해결할 중요한 대안으로 주목받고 있다. ‘㈜인공광합성 연구소’는 탄소중립을 위한 게임 체인저 기술 개발을 목표로 태양광 에너지를 활용·전환하는 분야와 이산화탄소를 포집·저장해 유용물질로 변환하는 분야의 관련 기술을 융합하는 중장기 연구를 수행할 계획이다.
한편, KAIST는 지난달 ㈜카이스트홀딩스를 출범시켰다. 기술이전을 통한 창업을 지원해 연구·개발(R&D) 투자 선순환 시스템을 구축하는 기술지주회사다. 23일 하나금융그룹 명동사옥에서 진행된 업무협약(MOU) 체결식에는 이광형 KAIST 총장, 김정태 하나금융그룹 회장, 박성호 하나은행장, 최성율 ㈜카이스트홀딩스 대표 등 관련 주요 인사가 참석했다. 김정태 하나금융그룹 회장은 “최근 탄소중립이 국제사회 화두가 되고 있는 가운데 탄소를 활용할 수 있는 미래 기술 상용화가 시급한 상황이다”라며 “이번 하나금융그룹과 KAIST는 이번 협약을 통해 탄소중립을 위한 미래기술 상용화와 기후변화 문제를 해결할 수 있는 게임체인저가 될 것으로 믿는다”고 말했다.
이광형 총장은 “ESG 경영에 대한 하나금융그룹의 실천 의지와 미래사회를 바라보는 KAIST의 비전과 기술이 만나 기후 위기와 탄소중립이라는 인류의 난제를 성공적으로 풀어나갈 시너지를 발휘할 것으로 기대한다”라고 화답했다. 이어, 이 총장은 “이제 막 첫발을 떼기 시작한 ㈜카이스트홀딩스가 이번 협력을 통해 유망산업 육성 및 저탄소산업 생태계 조성 등 다양한 부가가치 창출하는 모범적인 선례를 남길 수 있길 바란다”라고 말했다.
2022.02.24 조회수 6661 -
새로운 고무형태의 고체 전해질로 세계 최고성능 전고체전지 구현 성공
우리 대학 생명화학공학과 김범준 교수 연구팀이 미국 조지아공대(Georgia Tech) 이승우 교수팀과 공동연구를 통해 새로운 개념의 엘라스토머 고분자 전해질을 개발하고 이를 통해 세계 최고성능의 전고체전지를 구현했다고 13일 밝혔다.
우리 대학 한정훈 및 조지아공대 이승훈 연구원이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `네이처(Nature)' 1월 13일에 출판됐다. (논문명: Elastomeric electrolytes for high-energy solid-state lithium batteries).
전고체 리튬메탈전지(all-solid-state Li-metal battery)는 이차전지에 사용되는 휘발성이 높은 액체전해질을 고체로 대체해 화재 및 자동차 안전사고를 막을 수 있는 미래기술로서, 현재 상용화된 리튬이온전지(Li-ion battery)에 비해 에너지밀도를 획기적으로 향상해 자동차 주행거리 확보 및 안전 문제를 해결할 수 있는 `꿈의 배터리 기술'이다.
공동 연구팀은 상온에서 리튬(Li) 이온의 전도도가 탁월하며, 기계적 신축성이 모두 확보된 엘라스토머(고무) 형태의 고분자 전해질을 개발했으며, 이를 전고체전지에 적용해 410Wh/kg의 세계 최고성능을 보이는 전고체 리튬 메탈전지를 구현했다. 이러한 기술을 도입하면 현재 한번 충전으로 800 km까지 주행 가능한 전기자동차의 구현(현재 500 km수준)이 가능할 것으로 보이며, 기존의 액체 전해질을 적용한 리튬이온전지의 안정성을 획기적으로 향상할 것으로 기대된다.
고체 전해질은 크게 고분자 기반, 산화물 기반, 황화물 기반의 전해질로 나뉘는데, 현재 황화물 기반에서 가장 활발한 연구가 되고 있으나 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다. 고분자 기반 고체전해질은 원료가 매우 싸고, 저온 대량생산 공정, 가벼움의 장점을 갖고 있지만, 상온에서 낮은 이온전도도를 가지는 문제점이 있으며, 전지 충‧방전 시 안정성이 떨어진다.
연구팀은 고무처럼 신축성이 탁월한 엘라스토머 내부에 리튬 이온전도도가 매우 높은 플라스틱 결정 물질을 3차원적으로 연결한 엘라스토머 고분자 고체전해질을 개발했다. 연구팀이 개발한 전해질은 기존에 대표적인 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 기반의 고분자 전해질에 비해 100배 정도 향상된 10-3 S/cm의 이온전도도를 가진다. 또한, 고무처럼 신축성이 우수한 전해질은 전지 충‧방전 시 안정성에 가장 큰 문제가 되는 리튬 덴드라이트(dendrite)의 성장을 억제해, 탁월한 전지 성능 및 안정성을 확보했다.
개발된 고분자 전해질은 얇은 리튬금속 음극과 니켈 리치 양극(NCM-Ni83)으로 구성된 전고체전지에서 4.5V 이상의 고전압에서도 안정적인 구동을 보였으며, 410Wh/kg 이상의 세계 최고의 에너지밀도를 보였다.
SK이노베이션의 최경환 차세대 배터리 센터장은 “전고체 배터리는 전기차주행거리와 안전성을 획기적으로 늘릴 수 있다”며 “전고체 배터리 상용화 여부는 전기차 시장의 판도를 가를 중요한 과제로, 김범준/이승우 교수 연구팀이 개발한 엘라스토머 전해질은 기존의 고분자계 고체전해질의 한계를 해결한 획기적인 결과”라고 말했다.
이차전지 분야의 권위자인 서울대 강기석 교수는 “전고체 이차전지에 대한 세계적인 개발 경쟁이 치열한 가운데, 기존 고체전해질과 차별되는 엘라스토머 기반의 신규 고체전해질 개발은 이 분야의 발전에 새로운 가능성을 제시할 것이다.”라고 말했다.
우리 대학 김범준 교수는 "이번 연구를 통해 미래의 배터리라고 불리는 세계 최고 성능 전고체전지를 개발했을 뿐만 아니라 엘라스토머 전해질이라는 기존과는 완전히 다른 새로운 종류의 고체전해질을 개발해 소재 원천 기술을 확보했다는 것에 큰 의의가 있다ˮ라고 밝혔으며, 미국 조지아공대 이승우 교수는 "이번 연구를 통해 개발한 엘라스토머 전해질은 기존의 고체전해질이 가진 문제점을 획기적으로 개선하고, 제조 공정이 매우 간단해, 전고체전지의 전해질의 게임체인저가 될 것으로 기대한다ˮ라고 밝혔다.
또한 이번 연구에는 한국연구재단의 중견도약연구사업, 미래소재디스커버리 사업, 기초연구실지원사업의 지원을 받아 수행되었으며, 한국화학연구원의 김병각 박사, 한국에너지기술연구원의 정규남 박사가 공동연구에 참여했다.
2022.01.13 조회수 11799