쏙

"친환경 플라스틱의 미래: 생분해성 소재와 재활용 기술"플라스틱 문제와 대안플라스틱은 현대 사회에서 필수적인 소재로 자리 잡았지만, 환경 오염의 주요 원인으로도 지목되고 있습니다. 플라스틱 쓰레기는 분해되지 않고, 자연에서 수백 년간 잔존하며 생태계를 위협합니다. 이를 해결하기 위해 생분해성 소재와 고효율 재활용 기술이 주목받고 있습니다.1. 생분해성 플라스틱1) PLA(폴리락타이드)옥수수 전분이나 사탕수수와 같은 재생 가능 자원을 원료로 한 PLA는 자연에서 쉽게 분해됩니다.특히, 농업 폐기물로부터 생산할 수 있어, 탄소 배출을 줄이는 데 기여합니다.2) PHA(폴리하이드록시알카노에이트)미생물이 생산하는 PHA는 100% 생분해가 가능하며, 해양 생태계에서도 환경에 영향을 주지 않습니다.최근 연구에서는..

"수소 에너지의 미래를 열어가는 신소재: 수소 저장과 촉매 기술"수소 에너지는 화석 연료를 대체할 차세대 에너지원으로 주목받고 있습니다. 수소는 연소 과정에서 오직 물만 배출하며, 친환경적이고 고효율적인 에너지로 알려져 있습니다. 하지만 수소의 저장, 운반, 활용 과정에서 여러 기술적 한계가 존재하며, 이를 극복하기 위해 신소재의 역할이 중요합니다.1. 수소 저장 소재의 혁신1) 고체 수소 저장소수소를 고압으로 압축하거나 액화하지 않고, 금속수소화물(Metal Hydrides)이나 나노소재에 저장하는 기술이 주목받고 있습니다.마그네슘 기반 합금은 가볍고 안정적인 수소 저장 소재로, 대규모 저장이 가능하며, 높은 에너지 밀도를 제공합니다.2) 나노다공성 소재금속-유기골격체(MOF)와 같은 나노다공성 소재는..

"스마트 섬유: 미래를 입는 기술"스마트 섬유란 무엇인가?스마트 섬유(Smart Textile)는 단순히 몸을 보호하고 장식하는 전통적인 의류 기능을 넘어, 첨단 기술을 접목한 섬유로 다양한 기능을 수행하는 혁신적인 소재입니다. 스마트 섬유는 전도성 물질이나 센서를 내장하여 착용자의 건강 상태를 모니터링하거나, 외부 환경에 반응하는 능력을 가지고 있습니다. 최근 연구와 기술 개발 덕분에 스마트 섬유는 웨어러블 기기, 스포츠, 의료, 군사 등 다양한 분야에서 활용 범위를 넓혀가고 있습니다.1. 스마트 섬유의 작동 원리스마트 섬유는 내부에 내장된 전도성 물질과 센서를 통해 정보를 감지하고 반응합니다. 전도성 실, 그래핀 기반 섬유, 나노소재 등이 섬유에 통합되어 전기적 신호를 전달하거나, 데이터를 수집하는 ..

"에너지 저장 시스템(ESS)을 혁신하는 소재 기술: 나트륨 이온 배터리와 고성능 전해질"에너지 저장의 핵심: 새로운 소재의 필요성재생 에너지가 증가하면서 에너지 저장 시스템(ESS)은 전력망 안정화와 효율적인 에너지 관리를 위한 필수 기술로 자리 잡고 있습니다. 하지만 현재 주로 사용되는 리튬 이온 배터리는 리튬 자원의 공급 부족, 높은 비용, 안전성 문제 등 여러 한계에 직면해 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 나트륨 이온 배터리(Sodium-Ion Battery)와 고성능 전해질 소재가 주목받고 있습니다.1. 나트륨 이온 배터리: 차세대 에너지 저장 솔루션나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와 유사한 원리를 따르지만, 핵심 원료로 나트륨을 사용한다는 점에서 차이가 있습니다. 나트륨은 지구상에..

자기 부상 소재의 혁신: 초전도체와 희토류 소재의 역할첨단 기술의 발전은 우리의 일상을 혁신적으로 변화시키고 있습니다. 그중에서도 자기 부상 기술은 차세대 교통수단과 에너지 저장 장치에서 혁신을 이끌고 있는 핵심 기술입니다. 자기 부상 소재는 전기적·자기적 특성을 활용하여 물체를 떠오르게 하거나 이동시키는 데 사용되며, 이를 가능하게 하는 대표적인 소재로는 초전도체와 희토류 자석이 있습니다.1. 초전도체: 자기 부상의 핵심초전도체는 전기 저항이 0에 가까운 물질로, 높은 자기 부상력을 제공합니다. 초전도체는 마이스너 효과(Meissner Effect)를 통해 외부 자기장을 완벽히 배제할 수 있어, 자기 부상 열차와 같은 고효율 시스템에서 사용됩니다.자기 부상 열차: 초전도체는 열차를 레일 위로 띄워 마찰..

차세대 디스플레이 혁명을 이끄는 소재: Micro-LED 와 투명 전극디스플레이 기술은 우리의 삶을 변화시키고 있는 핵심 기술 중 하나입니다. 최근 스마트폰, TV, 웨어러블 기기에서 고품질 디스플레이에 대한 수요가 증가하면서, 디스플레이 기술의 진보는 멈추지 않고 있습니다. 그 중심에는 Micro-LED와 투명 전극이라는 두 가지 혁신적인 소재가 있습니다. 이들은 기존 OLED와 LCD를 넘어 새로운 디스플레이 시대를 열어가고 있습니다.1. Micro-LED란 무엇인가?Micro-LED는 수 마이크로미터(㎛) 크기의 LED 소자를 기반으로 한 차세대 디스플레이 기술입니다. 각각의 LED 소자가 독립적으로 빛을 내는 방식으로, 기존 디스플레이 기술과는 차별화된 특성을 제공합니다.뛰어난 화질: Micro-..

맥신(MXene): 차세대 전자기기의 게임체인저첨단 기술이 발전하면서 소재 과학은 전자기기와 에너지 저장 장치의 성능을 혁신적으로 개선할 핵심 요소로 떠오르고 있습니다. 최근 소재 과학 분야에서 주목받는 신소재 중 하나가 바로 맥신(MXene)입니다. 이 2차원 나노소재는 우수한 전기 전도성과 전자파 차폐 능력을 갖추고 있어, 차세대 전자기기와 에너지 저장 장치에서의 잠재력이 크다고 평가받고 있습니다.1. 맥신이란 무엇인가?맥신(MXene)은 금속층과 탄소층이 교대로 쌓인 2차원 나노소재입니다. 그래핀과 비슷한 구조를 가지고 있지만, 맥신은 훨씬 더 다양한 금속 화합물과 조합할 수 있는 유연성을 제공합니다. 이 소재는 높은 전기 전도성과 화학적 안정성을 자랑하며, 극도로 얇은 구조를 통해 전기적 특성을 ..

탄소 중립을 위한 소재 혁신: 배터리와 반도체의 역할탄소 중립(Net-Zero)은 산업, 에너지, 교통 등 모든 분야에서 탄소 배출을 최소화하고, 잔여 탄소는 흡수하여 균형을 이루는 것을 목표로 합니다. 특히, 전기차와 재생에너지 시스템이 탄소 중립 실현의 핵심으로 부상하면서, 이를 뒷받침하는 배터리와 반도체 소재 혁신이 중요한 역할을 하고 있습니다.배터리 소재의 탄소 중립 기여1) 재활용 가능한 배터리 소재배터리 폐기물 문제를 해결하기 위해 코발트, 니켈, 리튬 등의 소재 재활용 기술이 개발되고 있습니다.LG에너지솔루션은 폐배터리에서 고가의 금속을 회수하는 리사이클링 기술을 확대하고 있으며, 이는 자원 낭비를 줄이고 탄소 배출 감소에 기여합니다.2) 고체 전해질과 리튬-황 배터리고체 전해질은 배터리의 ..

최근 배터리 폭발 사고가 잇따르면서 배터리 안전성 문제가 주목받고 있습니다. 전기차와 에너지 저장 시스템(ESS)에서 발생한 화재는 소비자 신뢰를 위협하며, 업계와 정부는 이에 대한 대응 방안을 적극적으로 모색하고 있습니다. 이러한 상황에서 배터리 안전성 강화와 차세대 기술 개발이 핵심 과제로 떠오르고 있습니다.1. 배터리 폭발 사고의 배경리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 성능으로 전기차와 ESS, 스마트 기기 등에 널리 사용됩니다. 하지만 화재나 폭발은 주로 열폭주(Thermal Runaway), 내부 단락, 외부 충격 등으로 인해 발생합니다. 2023년 발생한 전기차와 ESS 화재 사례들은 배터리 내부의 열관리 실패나 결함으로 인해 발생했으며, 대규모 피해로 이어졌습니다.2. 배터리 업계의 대응 ..

반도체 산업은 전 세계적인 디지털화와 고성능 컴퓨팅 수요 증가에 따라 끊임없이 발전하고 있으며, 이 발전을 뒷받침하는 중요한 요소 중 하나가 바로 새로운 반도체 소재의 개발입니다. 기존의 반도체는 주로 실리콘(Si) 기반으로 제조되었지만, 고성능, 고효율 반도체에 대한 수요가 증가하면서 갈륨 나이트라이드(GaN), 실리콘 카바이드(SiC)와 같은 새로운 소재들이 주목받고 있습니다. 이러한 차세대 반도체 소재들은 실리콘보다 더 높은 전력 효율과 열 안정성을 제공하며, 특히 전기차, 5G 통신, 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서 큰 가능성을 보여줍니다.1. 갈륨 나이트라이드(GaN)갈륨 나이트라이드(GaN)는 높은 전력 효율과 열 저항성을 자랑하는 소재로, 기존의 실리콘 기반 반도체가 도달할 수 없는 전력 밀..