미래시장 선점을 위해 초격차 소재기술 개발에 도전할 24개 미래소재 연구단이 새로 출범했다.

이들 연구달은 높은 방열·절연성을 동시 달성하는 고성능 반도체 소재, 내구성과 자가치유성을 가진 인공근육 소재, 인체유래물 동결보존 소재, 산화물 반도체 난제를 해결할 인공지능 등 개발에 착수한다.

과학기술정보통신부는 24일 ‘국가전략기술 소재개발’과 ‘소재글로벌 영커넥트’에 선정된 연구책임자와 과제를 발표했다.

두 사업은 지난해 3월 발표한 국가전략기술을 뒷받침하는 미래소재 확보전략에 따라 미래시장 선점을 위해 글로벌 초격차 소재기술 개발을 지원하는 올해 신규 임무중심형 연구개발(R&D) 사업이다.

과기정통부는 지난 1월 국가전략기술 소재개발에 대해 14개 과제제안서요청서와 소재글로벌 영커넥트에 대해 5개 과제제안 요청서를 공고한 바 있다.

국가전략기술소재개발에는 48개 연구단이 지원해 그중 14개 연구단, 소재글로벌 영커넥트는 38개 연구단 중 10개 연구단을 선정했다.

▲ 2024년 상반기 선정 연구개발과제 및 연구책임자

국가전략기술 소재개발은 올해 상반기에는 12대 분야 중 반도체, 디스플레이, 이차전지, 첨단바이오 등 9개 국가전략기술 분야의 미래소재를 개발하는 과제로 구성돼 있다.

먼저, 올해에는 인공지능(AI)기술에 대한 폭발적인 수요에 대응하는 고성능 반도체에 필요한 소재개발에 착수한다.

이에 한양대학교 한태희 교수의 연구단에서는 높은 열 방출성능과 동시에 전기 차단 특성을 가지며, 높은 강도와 우수한 가공성이라는 상반된 특성을 동시에 만족하는 고집적 반도체 기판 소재 개발에 도전한다.

한국과학기술연구원 김형준 박사의 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.

반도체 분야 외에도 미래 소프트 로봇 구현에 핵심적인 인공근육 소재 개발도 시작한다.

한양대학교 김선정 교수의 연구단은 하이브리드 슈퍼코일 기술을 기반으로 인간의 근육처럼 유연성은 물론 고성능과 고내구성 자가치유 기술을 보유한 소재를 개발한다.

인공근육 기술은 다양한 형태의 소프트 로봇의 개발에 기여와 동시에 로봇 시장의 패러다임을 변화시킬 수 있는 혁신적인 도전이다.

한국전기연구원 설승권 박사의 연구단은 인간과 상호작용이 강화된 경량화 휴머노이드 로봇 제조에 활용할 수 있는 휴머노이드 로봇 골격 맞춤형 3차원 기판 기술을 확립하기 위해 입체면 3차원 인쇄기술, 초고속 통신용 저유전 소재 및 고전도성 전극 소재를 개발한다.

이와 함께, 소재글로벌 영커넥트는 만 40세 이하 또는 박사학위 취득 후 7년 이내의 신진연구자가 주도적으로 수행하는 도전적인 글로벌 연구로, 10개의 우수한 연구단을 선정했다.

첨단바이오 분야에서는 인간의 기대수명 연장에 따라 수요가 높아지는 재생의료 기술의 획기적 발전에 기여할 동결보존 소재 개발을 지원한다.

한국재료연구원 정호상 박사의 연구단은 인체에서 채취한 혈액, 조직, 세포, DNA 등 인체유래물을 생물학적 정지상태로 장기간 보존할 수 있는 나노동결보존제를 합성하고, 대상별 맞춤형 동결보존소재 적용 라이브러리 구축, 대량생산 가능성과 유효성을 검증한다.

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

아주대학교 조성범 교수의 연구단은 자연어 기반 고급 추론 기법을 이용한 거대 언어 지능기술을 개발해 실험데이터와 시뮬레이션 데이터뿐만 아니라 기존 문헌데이터를 활용하여 상충성을 극복하는 소재개발에 도전한다.

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

황판식 과기정통부 기초원천연구정책관은 “미래소재 연구단의 목표는 한 분야의 패러다임을 바꿀 것으로 기대되는 첨단 소재들”이라고 강조하고 “우수한 연구자들의 역량으로 혁신적인 성과를 낼 것이라 기대하며, 앞으로도 많은 연구자들이 도전하고 연구를 지속할 수 있도록 지원하겠다”고 밝혔다.