전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 과학기술

속보

더보기

KAIST, 색이 변하는 고효율 스마트 유연전지 개발…미래형 에너지 저장 시스템 활용

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

충전과 방전 상태를 색 변화로 시각화
태양빛 차단하는 커튼 기능 포함 활용

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 색이 변하는 고효율 스마트 유연전지 개발에 성공했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김일두 교수와 명지대학교 신소재공학과 윤태광 교수로 구성된 공동 연구팀이 전자와 이온의 이동효율을 높여주는'파이(π) 결합 간격재(Spacer)'가 내장된 전기변색 고분자 양극재 개발을 통해, 충전·방전 과정을 시각화하는 스마트 전기변색-아연 이온 전지를 개발했다고 21일 밝혔다. 

전기변색 기능이 접목된 전지는 충전과 방전 상태를 색 변화로 시각화하고, 태양광 흡수량을 조절해 실내 냉방 에너지 소비량을 절감하는 디스플레이 소자로 활용할 수 있는 획기적인 스마트 전지다.

스마트 창문으로 활용 가능한 투명 아연이온 유연전지 [자료=한국과학기술원] 2023.08.21 biggerthanseoul@newspim.com

공동연구팀은 장시간 공기 노출 및 기계적 변형에도 전기변색 성능과 우수한 전기화학 특성이 유지되는 유연 전기변색-스마트 아연 이온전지 구현에 성공했다. 

공동 연구팀은 전자와 이온의 이동효율을 극대화하기 위해 '파이(π) 결합 간격재(Spacer)'가 내장된 고분자 양극재를 이론적인 모델링을 바탕으로 설계하고 최초로 합성했다.

파이 결합은 구조 내 전자이동을 향상시켜 이온 이동 속도가 매우 빨라지고, 이온 흡착효율이 극대화되어 에너지 저장 용량 또한 높이는 효과가 있다.

'파이(π) 결합 간격재(Spacer)'가 내장된 고분자 양극재 기반 전지는 간격재가 없는 경우와 비교했을 때 간격재가 공간을 마련, 이온 이동 속도를 빠르게 해 고속충전이 가능하며 아연 이온 성능이 방전용량 110 mAh/g로 기존보다 40% 이상 저장용량도 확대된다. 또 충·방전시 남색에서 투명색으로 빠르게 바뀌는 변색 성능도 30%가 상승한 결과를 나타냈다.

투명 유연전지 기술을 스마트 윈도에 적용하면, 낮시간 동안 태양에너지를 흡수하는 과정에서 짙은 색을 띠게 돼 자외선과 눈부신 태양빛을 차단하는 커튼 기능이 포함된 미래형 에너지 저장 기술로 쓰일수 있다.

김일두 교수는 "파이 결합 간격재가 내장된 고분자를 개발해 우수한 변색효율과 높은 에너지 용량의 스마트 아연이온전지 개발에 성공했다ˮ며 "에너지 저장의 역할만을 수행하는 기존 전지의 개념을 넘어서, 스마트 전지 및 웨어러블 기술의 혁신을 가속화하는 미래형 에너지 저장 시스템으로 활용될 것을 기대한다"고 강조했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈 (Advanced Materials)' 에 인사이드 표지 논문(Inside Cover)으로 지난 3일 게재됐다. 

biggerthanseoul@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
김민석, 오늘 당대표 출마 공식화 [서울=뉴스핌] 송기욱 기자 = 김민석 전 국무총리가 오는 6일 더불어민주당 당대표 선거 출마를 공식 선언한다. 총리직에서 물러난 뒤 당으로 돌아온 지 엿새 만이다. 김 전 총리 측은 5일 공지를 통해 김 전 총리가 6일 오전 10시 광주에서 당대표 출마 선언에 나선다고 밝혔다. 김 전 총리는 이날 오전 9시 광주 국립 5·18민주묘지를 참배한 뒤 오전 10시 광주에서 첫 출마 선언을 진행한다. 이어 오후 2시10분에는 국회에서 별도 출마 선언 일정을 소화할 예정이다. 김민석 전 국무총리 [사진 = 뉴스핌DB] oneway@newspim.com 2026-07-05 14:57
사진
국내 첫 농림위성 7일 발사 [세종=뉴스핌] 이정아 기자 = 국내 최초의 농림 전용 위성이 오는 7일 우주로 향한다. 3일마다 한반도 전역을 촬영하는 농림위성을 활용해 농지 관리와 농산물 수급 예측, 재해 대응까지 데이터 기반의 '과학농정'이 본격화될 전망이다. 농림축산식품부는 오는 7일 오후 4시 10분(한국시간) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 차세대중형위성 4호인 '농림위성'을 발사한다고 5일 밝혔다. 농림위성은 우주항공청과 농촌진흥청, 산림청이 공동 개발한 국내 최초의 농림 특화 위성이다. 스페이스X의 '팰컨9' 발사체를 통해 발사되며, 해상도 5m급 영상으로 3일 주기마다 한반도 전역을 관측할 수 있다. 농식품부는 위성으로 확보한 영상과 기상·토양·환경 데이터를 결합해 농정 전반을 데이터 기반으로 전환할 계획이다. [AI 이미지=이정아 기자] 가장 먼저 활용되는 분야는 농지 관리다. 위성 영상을 활용해 전국 농경지를 상시 분석하면서 공익직불금 이행 여부와 농지 이용 실태를 비대면으로 점검한다. AI가 미경작지와 시설물, 임야 등을 선별하면 현장 조사 대상만 집중 확인할 수 있어 행정 효율성과 정확성이 높아질 것으로 기대된다. 농산물 수급 관리에도 활용된다. 채소 재배면적과 벼·콩 등 주요 식량작물의 생육 상태를 실시간에 가깝게 분석해 생산량을 예측하고, 가격 급등락에 선제적으로 대응한다. 병해충 발생이나 이상 생육도 조기에 파악해 방제 시기를 앞당길 수 있다. 재해 대응 역량도 강화된다. 침수 농경지와 저수지, 농업기반시설을 반복 관측해 집중호우 피해를 신속히 파악하고 복구를 지원한다. 산불과 산사태 등 산림 재난 피해 규모도 광역 단위에서 빠르게 분석할 수 있게 된다. 농촌 공간 관리에도 위성 정보가 활용된다. 시·군 단위 시설물과 경관 변화, 불법 성토와 건축물 등을 주기적으로 확인해 농촌공간계획 수립과 관리의 정확도를 높일 계획이다. 농림위성의 주요 활동. [자료=농림축산식품부] 2026.07.03 plum@newspim.com 민간 활용도 확대한다. 농식품부는 위성 데이터를 단계적으로 개방해 민간기업이 농업 AI와 스마트농업 서비스를 개발할 수 있도록 지원할 방침이다. 개화·단풍 시기 예측도 현재 광역 단위에서 시·군·읍·면 단위까지 세분화해 제공할 계획이다. 그동안 국내 농업 분야는 해외 위성 영상에 의존해 자료 확보 시기와 활용 범위에 제약이 있었다. 독자 위성이 운영되면 안정적으로 영상을 확보할 수 있을 뿐 아니라 국내 농업 환경에 최적화된 데이터를 축적할 수 있어 정밀농업 기술 개발도 한층 속도를 낼 것으로 기대된다. 농식품부는 위성 정보를 농업e지와 농업관측, 농작물재해보험, 산림정보시스템 등과 연계하고, 국토교통부의 국토위성과도 협력해 위성 데이터 활용도를 높여나갈 계획이다. 김정욱 농식품부 농산업혁신정책실장은 "이번 농림위성 발사는 외국 위성 영상 의존에서 벗어나 독자적인 농정 정보 수집체계를 구축하는 전환점"이라며 "농지조사와 직불제, 농산물 수급, 재해 대응 등 핵심 농정 분야에서 데이터 기반 의사결정 체계를 확립하겠다"고 말했다. plum@newspim.com 2026-07-05 12:00
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동