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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 ..

1. 딥마인드의 AI를 활용한 신소재 발견최근 딥마인드는 인공지능(AI)을 활용해 약 38만 개의 신소재를 발견했다고 발표했습니다. 이는 기존 재료과학의 한계를 넘어서는 혁신적인 성과로 평가받고 있습니다. 딥마인드는 이 프로젝트에서 고성능 알고리즘을 활용해 방대한 물질 데이터를 학습시키고, 새로운 조합과 구조를 찾아냈습니다. 이러한 방식은 실험과 시뮬레이션만으로 진행되던 기존 연구 방법론보다 훨씬 빠르고 효율적입니다. 특히, 에너지 저장 장치나 촉매 개발과 같은 산업에서 이 발견이 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 예를 들어, 더 높은 전도성과 안정성을 가진 배터리 소재가 상용화될 가능성이 높아졌습니다. 또한, 이 발견은 화석 연료를 대체할 수 있는 재생 에너지 시스템 구축에도 기여할 것입니다. 딥마..

반도체 신소재 탄소나노튜브 고정밀 균일 가공 기술 개발 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 박인규·김산하 교수, 고려대 세종캠퍼스 안준성 교수, 한국기계연구원 정준호 박사 공동 연구팀은 신소재인 탄소나노튜브 표면을 높은 정밀도로 균일하게 가공하는 데 성공했다고 8일 밝혔다. 속이 빈 원기둥 모양 탄소 소재인 탄소나노튜브는 전기 전도도가 높고, 강철보다 기계적 강도가 강해 반도체·센서, 군수산업 등 다양한 분야의 차세대 신소재로 주목받고 있다. 다만 제한적인 기계적 탄성과 낮은 반응성 때문에 탄소나노튜브 표면에 금속·세라믹 등 기능성 소재를 붙여 사용하는데, 탄소나노튜브의 높은 응집률 때문에 균일하게 코팅하기가 쉽지 않았다. 연구팀은 정교하게 제작된 금속산화물 나노구조체를 전사할 수 있는 나노 임프린팅 ..

인공지능(AI)과 소재 과학의 융합은 혁신적인 신소재 개발과 연구 속도를 크게 앞당기며, 연구비용을 절감하고 있습니다. AI는 데이터를 기반으로 패턴을 학습하고 예측할 수 있는 능력을 갖추고 있어, 수년 또는 수십 년이 걸릴 수 있는 소재 연구 과정을 획기적으로 단축하는 데 기여합니다. 특히, 소재 과학에서 중요한 변수가 되는 화학적, 물리적 특성의 상관관계를 AI가 학습하면서, 과학자들이 원하는 물성을 갖춘 신소재를 빠르게 탐색할 수 있게 되었습니다.1. AI 기반의 소재 예측 모델링AI와 머신러닝 기술은 소재의 물성을 예측하고 모델링하는 데 있어 강력한 도구로 활용되고 있습니다. 소재 연구에서 새로운 물질의 특성을 일일이 실험으로 확인하는 것은 시간이 많이 소요되며 비용이 많이 드는 작업입니다. 예를..

그래핀(Graphene)은 탄소 원자가 육각형 벌집 모양의 2차원 평면 구조로 배열된 원자 한 층 두께의 물질입니다. 말하자면, 연필심을 이루는 흑연을 한 층 떼어낸 것과 같죠. 탄소 원자가 단일층으로 연결된 구조로, 이 구조는 매우 독특한 특성들을 가지게 합니다.그래핀의 특징은 다음과 같습니다:강력한 강도: 그래핀은 강철보다 약 200배 강합니다. 매우 얇고 가벼우면서도 매우 튼튼해서, 미래의 여러 분야에서 내구성 있는 재료로 사용될 가능성이 큽니다.우수한 전도성: 그래핀은 구리보다 전기가 더 잘 통하는 물질입니다. 이 때문에 고속 전자소자나 반도체 분야에서 중요한 재료로 주목받고 있습니다.유연성: 그래핀은 매우 얇고 유연하여 휘어지는 기기에도 사용할 수 있습니다. 이 특성 덕분에 휘어지는 디스플레이나..