[오피니언뉴스=김상혁 기자]  사람의 지문 폭보다 작아 전자 칩에 일체화 할 수 있는 '초소형 슈퍼 커패시터(초고용량 축전지)'가 개발됐습니다.

울산과학기술원(UNIST)은 이상영 에너지 및 화학공학부 교수팀이 전자 부품들과 일체화 할 수 있는 칩 형상의 마이크로 슈퍼 커패시터를 개발했다고 밝혔습니다.

슈퍼 커패시터는 탄소 소재의 활성탄에서 전자가 붙고 떨어지는 현상을 이용해 전기를 저장하고 사용하는 일종의 전지입니다. 리튬 이온 전지보다 수명이 길고 출력이 큽니다. 특히 초소형화가 가능해 IoT(사물인터넷)이너 웨어러블 디바이스에 적합합니다.

◆ 지문 폭보다 작다, 초소형·초고용량 축전지

문제는 반도체 제작 공정을 통해 만들어야 하는데, 그렇게 되면 공정 중 발생하는 열이나 화학물질에 의한 손상의 우려가 있다는 것입니다.

연구지는 '전기수력학 프린팅'이라는 기법으로 해결했습니다. 전극물질과 전해질을 잉크처럼 써서 부품 위에 찍어내는 방식은 잉크젯 프린팅과 같습니다. 일반적으로는 잉크가 퍼지지만 이 방법은 정전기적 힘으로 잉크를 잡아당겨 정밀도를 높였습니다.

이 전지들은 내열성도 높고 병렬이나 직렬로 자유로이 연결할 수 있어 소형기기에 맞춤형 전원 공급이 가능합니다. 때문에 IoT 시대를 이끌어갈 기술로 주목 받고 있습니다.

◆ 인간과 토론하는 AI

인공지능(AI) 스피커처럼 인간과 AI가 단순한 대화를 할 수 있게 된 건 그렇게 오래된 일이 아닙니다. 그런데 대화를 넘어 토론을 할 수 있는 AI의 상용화가 이루어졌습니다.

IBM은 토론형 AI 기술 '프로젝트 디베이터'를 상용화했습니다. IBM의 AI인 '왓슨'에 통합되는 프로젝트 디베이터는 다양하고 복잡한 주제로 인간과 토론이 가능한 세계 최초의 AI를 표방합니다.

신문·학술자료 등에 실린 문장 100억개를 학습해 지식을 쌓았고, 나름 논리를 갖춘 문장을 만들어 내는 실력도 갖고 있다고 합니다. 2011년에는 미국의 퀴즈쇼 '제퍼디'에 출연하기도 했고 IBM 주최의 토론 대회에서 사람들과 대결중이라고 합니다.

프로젝트 디베이터는 관용어 같은 미묘한 뉘앙스나 감정을 분석하는 자연어 처리 기능을 가지고 있습니다. 또 요약하는 기술도 갖췄다고 합니다. IBM은 이 기술을 향후 의료나 공공서비스, 게임 등의 분야로 넓힐 것으로 기대하고 있습니다. 나중에는 한국어를 포함해 지원 언어도 확대할 계획입니다.

◆ 부피 반으로 줄인 소형화 배터리

기존의 리튬 이온 배터리는 이론상 최대 용량에 거의 도달한 수준입니다. 그런데 국내 연구진이 전기 저장 용량은 유지하면서 부피는 반으로 줄인 새로운 배터리를 개발했습니다.

광주과학기술원(GIST)은 엄광석 신소재공학부 교수팀이 주도하고 정재한 홍익대 교수, 이정태 경희대 교수 공동 연구팀이 개발한 새로운 리튬이온 기반 고용량 배터리 기술을 발표했습니다.

공동연구팀은 리튬 배터리의 양극 재료에 셀레늄을, 음극 재료에 리튬 금속을 사용해 기존 리튬이온 배터리보다 부피당 저장 용량을 약 2배 향상시켰습니다.

다만 셀레늄의 안정성이 낮아 수명이 급격하게 감소할 수 있다는 단점이 있는데요. 공동연구팀은 '전기화학적 고분자 표면처리법'을 사용해 안정성을 확보했습니다. 200회 이상의 충방전 실험에서도 높은 부피용량을 가질 뿐만 아니라 처리 이전의 전극 물질과 비교해 보았을 때 약 3배 이상의 용량 유지율을 보였습ㄴ다.

세계에서 유일하게 자체 개발한 이번 기술은 복잡한 추가 공정이 필요하지 않아 상용화가 매우 용이합니다. 차세대 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자기기에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 보입니다. 현재 특허 출원중이라고 합니다.

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