▲ 서울공대 재료공학부 강기석 교수팀, 단결정 양극재 분야 기술적 난제 해결(왼쪽부터 강기석 서울대학교 재료공학부 교수, 전영준 서울대학교 재료공학부 연구원) [출처=서울대학교 공과대학]서울대(총장 유홍림)에 따르면 공과대학(학장 김영호, 이하 서울공대) 재료공학부 강기석 교수 연구팀이 SK온과의 공동 연구를 통해 대형 입자로 구성된 고밀도 단결정 양극 전극을 개발했다.이번 연구는 단결정 양극 소재 합성의 기술적 난제를 규명하고 새로운 합성 경로를 제시한 성과로 세계 최고 권위 학술지인 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재됐다.현재 배터리 업계에서 널리 사용되는 다결정(Polycrystalline) 양극재는 여러 입자가 뭉친 구조로 압연 공정이나 충·방전 과정에서 균열이 발생해 수명 저하 및 가스 생성 가능성이 있다.반면 단결정(Single-crystalline) 양극재는 하나의 단위 입자가 단일한 결정 구조로 이루어져 있어 쉽게 균열이 발생하지 않아 수명과 안정성이 뛰어나다.그러나 단결정 양극재는 소재 합성 과정에서 입자를 크고 균일하게 성장시키면서 구조적 안정성까지 확보하는 것은 어려워 업계의 난제로 꼽혀왔다.특히 니켈 함량이 높은 양극 소재일수록 단결정 생성에 고온·장시간 열처리가 필요한데 이 과정에서 양이온 무질서 현상이 발생해 배터리 성능과 수명 저하 문제가 나타났다.양이온 무질서(cation disorder)는 니켈 기반 양극 소재에서 리튬과 니켈 이온의 비슷한 크기 때문에 각자 있어야 할 층을 벗어나 서로 뒤섞여 배열되는 현상이다. 이로 인해 리튬 이온 이동이 원활하지 않아 배터리 출력, 충·방전 속도 저하 등을 야기한다.서울공대 연구진과 SK온은 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 합성 방법을 고안했다. 구조적 안정성이 뛰어나고 결정 성장이 용이한 나트륨 기반 단결정을 먼저 만든 뒤 이를 이온 교환 방식을 통해 리튬 기반으로 대체하는 방식이다.이를 통해 튼튼한 단결정 구조를

▲ 서울대 조선해양공학과-삼성중공업 공동연구팀 ‘2025 산학 프로젝트 챌린지’ 산업통상부 장관상 수상(왼쪽부터 박주신 삼성중공업 구조연구그룹장, 양희영 서울대 조선해양공학과 박사과정생, 김이은 서울대 조선해양공학과 박사과정생, 김도균 서울대 조선해양공학과 교수) [출처=서울대학교 공과대학]서울대학교(총장 유홍림) 공과대학(학장 김영오)에 따르면 조선해양공학과 연구팀(팀명: 곡판다, 팀원: 양희영·김이은 박사과정생, 지도교수: 김도균)이 삼성중공업의 공동연구팀과 ‘2025 산학 프로젝트 챌린지’에서 산업통상부 장관상을 수상했다.산업통상부와 한국산업기술진흥원(KIAT)이 행사를 주관했다. 산학 프로젝트 챌린지는 산업통상부 주관 인력양성과제를 수행하는 대학원생 및 지도교수 그리고 산업체 연구원이 협력해 산업 현장의 기술적 난제를 해결한 성과를 발표하는 대회로 2025년 530개 팀이 참여해 치열한 경쟁을 펼쳤다.서울대 조선해양공학과의 양희영, 김이은 박사과정생은 삼성중공업(과제 주관: 박주신 그룹장, 총괄: 최성안 부회장)이 참여한 산학협력 프로젝트를 성공적으로 수행해 최고상인 산업통상부 장관상을 받는 쾌거를 이뤘다.공동연구팀은 조선·해양 구조물의 용접잔류응력(Welding Residual Stress) 및 곡판(Curved Plate) 형상이 압축최종강도(Ultimate Compressive Strength)와 좌굴거동에 미치는 영향을 면밀하게 규명했다.서울대 연구팀(Ocean and Shore Technology, OST) 그리고 삼성중공업 구조연구그룹은 이를 토대로 최종한계상태기반(ULS-based) 구조건전성평가(Structural Integrity Assessment) 기법을 고도화하고 기존 실험 결과와 유한요소해석 데이터를 통합한 곡판 구조물 설계검증 지침 체계를 제시했다.특히 곡률, 판 두께, 경계 조건 등 주요 설계 변수의 영향을 정량화함으로써 실제 조선소 구조설계 및 안전성 평가의 신뢰도를 높