한국연구재단은 고효율의 인쇄형 적층 유기태양전지 제작 공정을 크게 줄인 새로운 인쇄 기술을 개발했다고 밝혔다.

유기태양전지는 기존의 실리콘과 같은 무겁고 부서지기 쉬운 무기물 기반 태양전지와 달리 가볍고 유연하여 휴대하기 쉬운 장점이 있다. 또한 용액 공정이 가능하여 값 싼 비용으로 신문을 찍어내듯 연속적으로 생산할 수 있는 넓은 면적의 인쇄 공정이 가능하다. 그래서 웨어러블 및 휴대용 전자기기의 전원으로 사용될 차세대 저가형 신재생 에너지원으로 각광받고 있다.

이에 연구팀은 고분자 전해질인 폴리에틸렌이민(PEI)과 광활성 물질을 혼합한 나노혼합물을 적층형 유기태양전지에 적용했다. 나노혼합물은 구성하는 물질들 간의 표면 에너지 차이로 인해 자발적인 수직적 상 분리가 발생했다. 그로 인해 기능층(PEI)과 광활성층을 한 번의 인쇄 공정으로 형성할 수 있었다.

일반적인 단일층 유기태양전지는 양 전극을 제외하고 3개 이상의 주요 구성층들로 이루어진다. 2개의 단일층 유기태양전지를 쌓은 형태인 적층형 유기태양전지는 6개 이상의 주요 구성층들이 필요하고, 이를 제작하기 위해 6번 이상의 공정 단계가 필요하다.

반면 연구팀의 나노혼합물의 자가 조립 현상을 이용하면 여러 공정이 각각 한 번의 인쇄 공정으로 가능하다. 때문에 총 4번의 공정 단계로 적층형 유기태양전지를 제작할 수 있어 제작 단가가 크게 절감할 수 있다. 나노혼합물을 이용하여 제작된 적층형 유기태양전지는 세계에서 인쇄 공정으로 제작된 적층형 유기태양전지 중 가장 단순한 구조를 가진다.

또한 성능적인 측면에서는 9.1%의 높은 광변환 효율을 달성하여 유기태양전지 상용화를 위한 효율 기준치인 비결정성 실리콘 기반의 무기태양전지 효율(최대 약 10%)에 근접하는 성과이다. 

아울러 나노혼합물의 자발적인 상 분리를 이용하는 새로운 인쇄 기술은 유기태양전지뿐만 아니라 이와 유사한 소자 구조를 가지는 미래의 구부러지는 전자 기기에 쓰일 유기 전계효과 트랜지스터와 OLED 면광원 등 전반적인 유기 전자소자의 제작 공정에도 적용될 수 있다.

한편 이광희 교수는 “이번 연구성과는 인쇄 기법을 통해 고효율의 적층형 유기태양전지의 생산 공정 단계를 크게 줄여 단순화시켰기 때문에 공정비용이 크게 절감될 것이며, 이는 유기태양전지 상용화를 앞당기는데 크게 기여할 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 전했다.

한전 전력연구원(이하 전력연구원)은 도서지역의 청정대기환경 확보를 위해 디젤발전기에서 나오는 질소산화물(NOx)과 매연(Soot) 등 대기오염물질의 배출을 줄이는 ‘내연발전기 대기오염물질 동시처리 기술’을 국내 최초로 개발하고 전라북도 위도내연발전소에 동시처리 시스템 적용을 완료했다.

우리나라에는 54개 도서지역에서 전력공급을 목적으로 총 202기, 총 발전용량 85㎽의 발전용 내연기관(디젤발전기)을 운용 중에 있다. 내륙에 설치된 발전용 내연기관은 배출규제가 적용되고 있으나 도서지역에 설치된 발전기는 예상되는 규제강화에 따라 배출 허용기준이 신설되어 적용될 예정이다.

전력연구원이 개발한 내연발전기 배출가스 처리 기술은 디젤발전기에서 나오는 질소산화물과 매연을 90% 이상 제거함으로써 대기에 방출되는 질소산화물 농도를 기존의 1/10 이하, 매연의 경우 1/100 이하로 획기적으로 감소시켜 준다.

이를 위해 전력연구원은 내연 발전용 탈질 촉매인 KEPCAT KEPCAT: KEPCO Catalyst-4를 독자 개발하는 한편, 석탄화력발전소용 탈질촉매 및 설비 개발을 통해 축적하고 있는 기술을 적용하여 현대머티리얼과 공동으로 동시처리 시스템 및 최적 운용기술을 개발했다.

한편 전력연구원은 전라북도 위도내연발전소에 설치된 배출가스 동시처리 시스템을 이용하여 2017년까지 촉매성능 평가와 내구성 향상, 시스템 소형화 개발을 완료할 계획이다.

아울러 국내 도서지역 내연발전기에 동시처리 시스템 적용을 확대할 예정이며, 또한 지난 2005년 발표된 해양오염방지조약에 따라 해외는 물론 우리나라에서도 금년 1월부터 선박 디젤엔진 탈질설비 설치가 의무화됨에 따라 전력연구원은 선박을 포함한 디젤엔진 배기가스 처리 분야로 사업모델을 확대해 나갈 것으로 예상된다.

서울시 우수기업 공동브랜드 ‘하이서울브랜드’ 기업인 유니온라이트가 화재나 정전 시 비상조명으로 사용할 수 있는 LED 센서등 ‘유니센서’를 개발했다.

유니센서는 평상시에는 센서등으로 사용하고, 화재나 정전으로 전원공급이 차단되면 즉각 비상조명등으로 전환되어 1시간 이상 점등된다. 센서등과 비상조명등의 기능을 모두 갖춘 것이다. 비상조명등 설치가 의무인 고층건물 뿐 아니라 주택 현관이나 베란다에 유니센서를 설치하면 긴급상황이 발생할 경우 보다 수월하게 대피할 수 있다.

밝기도 일반 센서등에 비해 3배 이상 밝은 제품(LED 15W)으로 설계된 것은 물론 실내 고급 인테리어에 어울릴 수 있는 우수한 디자인을 적용해 가정에서도 부담 없이 채택할 수 있다.

현재 국내 인증을 진행 중에 있고 7월 중 출시될 예정이며 이에 앞서 5월 11일(수)부터 13일(금)까지 코엑스에서 열린 국내 최대 규모의 전기전력 관련 전시회인 ‘2016 국제전기전력전시회’에서 선보인 바 있다.

한편 유니온라이트 관계자는 “전시회 기간동안 KOTRA 주관 해외 바이어초청 수출상담회(2016 Power-Tech Korea)에도 참가해 전력 프로젝트 발주처, EPC 기업 및 현지 에이전트 등 해외 바이어들과 제품 구매 상담을 실시했다”고 전했다.

리파워텍이 세계 최초로 기술적인 한계성을 극복한 완전히 새로운 방식의 납 축전지용 프라임(PRIME) 배터리 복원기 및 방전기를 선보였다.

리파워텍은 국내 출시에 앞서 그 동안 UAE, 인도, 일본 등 여러 해외 전시회를 통해 일본 NEC社 등 지금까지 약 50여 국에 프라임 제품을 판매해왔다.

장기간 배터리를 사용하면서 황산염 등이 전극 판에 달라붙거나 배터리의 전극 등의 손상은 납 축전지의 수명을 단축시키는 주요한 원인이 된다. 이처럼 수명이 단축된 배터리의 기전력을 되살리고 황산염을 제거하기 위한 방법으로 화학약품 또는 저주파 및 고주파 펄스 방식의 복원기라 불리는 과전압 충전기(균등화 충전기)를 주로 사용해 왔다.

프라임 배터리 복원 기술은 과전압 직류가 아닌 배터리에 실제적인 고주파 정역 펄스를 직접 공급하여 황산염을 제거하는 세계 최초의 발명이며, 배터리 복원 방법 중 황산염을 제거하는 가장 진보된 방법이다.

특허 등록된 최적의 고주파 펄스와 전력이 포함된 복원 알고리즘을 탑재한 기술을 마이크로 컴퓨터에 적용하여 안정적인 전력 공급과 더불어 불필요하게 낭비되는 전력 손실을 막고 복원 및 충전 효율을 높였다.

이 기술은 지금까지 개발된 다른 모든 복원 기술보다 월등하게 진보된 기술로써, 배터리에 초당 15,000번 이상의 정역 펄스를 발생시켜 수 년 동안 약해진 배터리 내부에 손상을 주지 않고 얇은 납 판들에 고착화된 황산염(Sulfation)을 없애 준다.

TI는 업계 최초의 차동 인덕티브 스위치 제품을 출시한다고 밝혔다. 신제품 LDC0851은 듀얼 코일 아키텍처를 사용하여 온도 변화와 부품 노화에 따라 자동으로 보정한다.

PCB(Printed Circuit Board)에 그려진 간단한 코일을 사용하여 전도성 물체의 존재 여부를 간단하게 검출할 수 있다.

이러한 독특한 접근으로 개인 전자기기, 가전제품, 산업용 장비 및 통신 애플리케이션에서 버튼, 놉, 도어 열림/닫힘 검출과 속도 및 방향 검출을 위해 저비용으로 신뢰성이 높은 스위칭 구현이 가능하다.

또한 LDC0851은 센서 코일 지름의 1% 미만의 임계값을 가지므로 온도에 대한 안정적인 스위칭 정확도를 제공하여 생산 보정이 필요하지 않으며 소자 간의 편차를 최소화한다.

 
다른 센서 기술들과 달리 LDC0851은 비접촉 방식으로 마그넷 없이 설계되어 오염, 먼지 등 기타 환경 요인들에 내성을 가지므로 개발자들에게 신뢰할 수 있는 저렴한 가격대의 솔루션을 제공한다.

이 밖에도 TI는 LDC1614 멀티채널 인덕턴스-디지털 컨버터 제품군을 비롯한 혁신적인 인덕티브 센서 통합 IC 제품들을 제공한다.

LED(발광다이오드)조명 전문기업 금호전기가 파리 등의 해충 접근을 막는 LED램프를 시중에 출시한다고 밝혔다.

이 램프는 해충이 좋아하는 파장대(400~450nm)를 차단하고, 싫어하는 파장대(600~650nm)를 통해 해충의 접근을 원천적으로 막아준다.

덮개를 씌워 밝기가 저하되던 기존의 해충방지램프와 달리 광원 자체의 밝기를 유지할 수 있어 기술적 한계를 극복했다.

금호전기는 먼저 가장 많이 보급된 벌브(전구형)형 LED램프를 우선적으로 출시한 후 튜브 타입 및 농축산·산업현장의 투광등, 캐노피 등 다양한 제품군을 갖춘다는 계획이다. 

특히 튜브와 벌브 타입은 기존 등기구의 램프만 바꿔 끼우면 돼 사용의 편리성을 갖췄으며, 별도의 등기구 교체 비용 없이 램프만으로도 해충방지 기능을 구현해 경제적이다.

한편 금호전기 관계자는 “최근 모기 감염 등에 의한 지카바이러스 공포가 전 세계적으로 확산되는 추세인 만큼 해충방지용 LED램프가 시장에서 좋은 반응을 얻을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.