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한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 김남동·정현수 박사와 김정길 전북대 교수, 이진우 KAIST 교수, 임형규 강원대 교수 공동연구팀이 탄소나노튜브 섬유에 아연을 균일하게 입히는 전기도금 기술을 개발했다. 기존 섬유형 아연전지는 길이가 대체로 10㎝ 안팎이었으나, 아연 음극 연속생산 공정을 적용해 1m 길이 전지를 제작했다. 이 전지는 1만 회 굽힘 후에도 초기 용량의 89.8%를 유지했고, 섬유형 양극과 결합한 전지는 충·방전 800회 후 초기 용량의 85%를 유지했다. 연구팀은 탄소나노튜브 표면에 산소 기능기를 도입하고 나노튜브를 한 방향으로 정렬해 아연이 고르게 쌓이도록 하면서 덴드라이트 성장을 억제했다. 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머티리얼스'에 지난 7월 2일 온라인 게재됐다.
11월 1일
인도 IIT 만디와 Amity University 연구진이 폴리비닐알코올(PVA)에 주석(Sn) 코팅·충전 탄소나노튜브(Sn-CNT)를 혼합한 재사용 가능한 열전도성 젤을 개발했다. 젤은 0.5·0.7·1.4 wt% 농도로 제작됐으며, 열전도도 3.2 W/mK와 기계적 강도 0.21 kPa를 나타냈다. 0.7 wt% 조성을 상용 다결정 실리콘 태양전지 후면에 부착한 결과, 모의 태양광 조건에서 동작 온도가 9.5℃ 낮아지고 전력변환효율은 12.5%에서 13.2%로 상승했다. 40일 경과 후 효율은 12%였고, 탈이온수에 24시간 담가 재사용한 뒤에는 13.3%로 측정됐다. 연구진은 제안한 냉각 방식의 상세 비용 평가나 기존 냉각 기술과의 경제성 비교는 제시하지 않았으며, 결과는 학술지 Solar Energy에 게재됐다.
10월 23일
SK온은 LFP 배터리 제조원가를 낮출 수 있는 새로운 공정 기술을 개발하고 실제 생산라인 적용 가능성을 검토한다고 18일 밝혔다. 해당 기술은 LFP 양극 제조에 쓰이는 고가의 탄소나노튜브(CNT) 페이스트를 분말 형태의 CNT 파우더로 대체하고, 이를 양극 소재에 균일하게 분산시키는 방식이다. SK온은 기존 페이스트 공정보다 원가 경쟁력을 높이면서 동등한 수준의 배터리 성능을 구현했다고 설명했다. 이 기술은 지난 14~15일 대전 유성구 SK온 미래기술원에서 열린 '제2회 미래기술원 학술대회'에서 대상을 받았다. 올해 학술대회에는 공정·셀·시스템·소재·차세대·플랫폼 6개 분야에서 총 300여편의 연구과제가 출품돼 전년 대비 약 15% 증가했으며, 대면적 파우치형 리튬메탈배터리 전극 설계 기술이 최우수상, 충·방전 및 보관 조건에 따른 용량 감소·내부 저항 변화 예측 모델이 우수상을 수상했다.
10월 18일
중국 연구팀이 태양광 패널의 비접촉 정전 제진용 SWCNT(단일벽 탄소나노튜브)/MgF2 이중층 투명전도막을 개발했다. 50mm×50mm×0.7mm 유리 기판에 바코팅으로 SWCNT 전도 네트워크를 형성한 뒤 전자빔 증착으로 MgF2를 40·80·120·160nm 두께로 올렸고, MgF2 층이 없는 SWCNT 막을 대조군으로 사용했다. 내몽골 쿠부치·텅거 사막과 신장 타클라마칸 사막에서 채취한 모래를 쓰고, 접지된 코팅 1cm 위에 금속판과 외부 DC 전원으로 전기장을 걸어 시험했다. MgF2 증착으로 RMS 거칠기가 5.316nm에서 3.747nm로 낮아지고 물 접촉각은 111°, 총 표면에너지는 19.68mN/m가 되면서 자가세정률이 65.01%에서 78.68%로 올랐으며, 최고 투과율 91.4%·헤이즈 최저 0.12%를 기록했다. 정전 제진율은 미코팅 SWCNT 막의 약 84.08%에서 96.36%로 상승했고 세정 후 정규화 발전효율은 91.97%였으며, 연구팀은 80nm가 광전 특성과 제진 성능의 균형점, 120nm는 투과율·출력 회복을 우선할 때 유리하다고 밝혔다.
9월 29일
한국재료연구원(KIMS) 융·복합재료연구본부 이호림 선임연구원 연구팀이 원하는 주파수와 흡수 성능을 입력하면 적합한 소재 조성과 두께를 도출하는 설계기술을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 페라이트의 코발트(Co) 함량으로 자기 특성을, 소량의 탄소나노튜브(CNT) 첨가로 유전 특성을 조절하고, 물리 기반 예측 모델에 차분진화 알고리즘을 결합했다. X-대역(8.2~12.4GHz)에서는 넓은 주파수 영역을 흡수하는 조건을, Ku-대역(12.4~18GHz)에서는 특정 주파수를 집중 흡수하는 조건을 도출했다. 실제 흡수체를 제작해 평가한 결과 설계 단계에서 예측한 성능이 구현되는 것을 확인했다. 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIMS 기본사업과 한국연구재단 나노·소재기술개발사업으로 수행됐으며, 결과는 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'에 8월 6일 온라인 게재되고 관련 특허 출원도 완료됐다.
8월 26일