▲ 2024년 상반기 선정 국가전략기술 소재개발 연구개발과제 및 연구책임자

휴머노이드 로봇 골격 맞춤형 3차원 기판 소재, 높은 방열·절연성을 동시에 달성하는 고성능 반도체 소재 등 초격차 소재 개발에 도전하는 24개 미래소재 신규 연구단이 본격 출범했다.

과학기술정보통신부(장관 이종호)는 24일 ‘국가 전략기술 소재개발’ 과 ‘소재글로벌 영커넥트’ 에 선정된 연구책임자와 과제를 발표했다.

이들 두 사업은 지난해 3월 발표한 ‘국가전략기술을 뒷받침하는 미래소재 확보전략’에 따라 미래시장 선점을 위해 글로벌 초격차 소재기술 개발을 지원하는 임무중심형 연구개발(R&D) 사업이다.

국가전략기술소재개발에는 48개 연구단이 지원해 그 중 14개 연구단이 선정됐으며, 소재글로벌 영커넥트는 38개 연구단 중 10개 연구단이 선정됐다.

국가전략기술 분야별 미래소재 기술로드맵에 따라 신소재 확보 목표 달성을 지원하는 국가전략기술 소재개발은 올해 상반기에는 12대 분야 중 반도체, 디스플레이, 이차전지, 첨단바이오 등 9개 국가전략기술 분야별로 요구되는 미래소재를 개발한다.

주요 선정 과제를 살펴보면 한국전기연구원 설승권 박사 연구단은 인간과 상호작용이 강화된 경량화 휴머노이드 로봇 제조에 활용될 수 있는 휴머노이드 로봇 골격 맞춤형 3차원 기판 기술을 확보하는 것이 목표다. 이를 위해 입체면 3차원 인쇄기술, 초고속 통신용 저유전 소재 및 고전도성 전극 소재를 개발할 계획이다.

한양대학교 한태희 교수 연구단에서는 고성능 반도체 구현시 부품의 과도한 온도상승으로 인한 성능저하를 방지할 수 있도록 높은 열 방출성능과 동시에 전기 차단 특성을 가지며, 높은 강도와 우수한 가공성이라는 상반된 특성을 동시에 만족하는 고집적 반도체 기판소재 개발에 도전한다.

한국과학기술연구원 김형준 박사 연구단은 기존 반도체 소자의 미세화에 따른 금속 배선의 비저항 증가 문제를 극복하기 위해 20nm 이하 배선의 선폭에 적용하는 동시에 초미세 배선 선폭에서 전자산란 현상을 제어할 수 있는 신규 합금 소재 및 관련 공정 개발에 착수한다.

이밖에도 △환경에 유해한 기존의 폐배터리 재활용 기술을 극복하고자 슬라이딩 도어 방식으로 전기차 폐배터리에서 열화된 양극을 분리하고 고성능 단결정 소재로 업싸이클링 재활용 하는 기술 △고온·고압 환경에서 저발화성과 신뢰성을 확보하면서 가공성 높은 우주발사체용 내열소재 △고온 크리프와 중성자 조사팽윤 저항성이 동시에 월등한 차세대 소듐냉각고속로 피복관용 내열소재 등 개발이 추진된다.

만 40세 이하 또는 박사학위 취득 후 7년 이내의 신진연구자가 주도하는 소재글로벌 영커넥트 사업에서는 한국재료연구원 정호상 박사 연구단이 인체유래물을 생물학적 정지상태로 장기간 보존할 수 있는 나노동결보존제를 합성하고, 대상별 맞춤형 동결보존소재 적용 라이브러리 구축, 대량생산 가능성과 유효성을 검증한다.

인공지능(AI) 분야에서는 고해상도·투명·유연 디스플레이분야에 활용되는 고효율의 산화물 반도체 개발을 위해 전자 등의 이동도와 안정성 간의 상충 관계를 돌파할 수 있는 인공지능 기술 개발을 지원한다.

한국과학기술연구원 이정훈 박사의 연구단은 불확실성(uncertainty) 평가가 가능한 초정밀 범용 AI 기술을 개발해, 실용화가 가능한 준안정상 구조의 고이온전도성 고체전해질 소재개발에 도전한다.

황판식 기초원천연구정책관은 “미래소재 연구단의 목표는 불가능에 도전 하는 것 같아 보이지만, 성공하면 한 분야의 패러다임을 바꿀 것으로 기대되는 첨단 소재들이다” 라고 말하며, “앞으로도 많은 연구자들이 도전하고 연구를 지속할 수 있도록 지원하겠다”라고 말했다.

▲ 올해 선정된 소재글로벌 영커넥트 과제 참야기관 및 과제 내용