메타구조체 기술확보를 넘어 세계시장을 이끈다-세계 개척자(글로벌프론티어)사업 파동에너지극한제어연구단 「성과발표회 및 수요기업(기관) 협의회」 개최

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2021. 10. 22.

메타구조체 기술확보를 넘어 세계시장을 이끈다-세계 개척자(글로벌프론티어)사업 파동에너지극한제어연구단 성과발표회 및 수요기업(기관) 협의회 개최

작성일 2021-10-22 부서 융합기술과

 

- 메타구조체 기술확보를 넘어 세계시장을 이끈다

-세계 개척자(글로벌프론티어)사업 파동에너지극한제어연구단

「성과발표회 및 수요기업(기관) 협의회」 개최

 

□ 과학기술정보통신부(장관 임혜숙, 이하 ‘과기정통부’)와 파동에너지극한제어연구단(단장 이학주, 이하 ‘연구단’)은 10월 22일 코엑스에서 「파동에너지극한제어연구단 성과발표회 및 수요기업(기관) 협의회」를 개최했다고 밝혔다.

 

ㅇ 연구단은 세계 개척자(글로벌프런티어)사업을 통해 ’14년에 한국기계연구원을 주관기관으로 하여 설립되었으며, 메타구조체 구현을 위한 원천기술 연구를 진행하고 있다. 

 

ㅇ 메타구조체는 물질의 기하학적 구조, 크기, 방향, 배열 등을 설계하여 기존의 물질이나 소재가 가지지 못하는 독특한 특성을 구현할 수 있는 물체이다.

 

□ 본 행사의 오전 1부 행사에서는 지난 7년 간의 연구단이 개발 한 원천기술들을 소개하고, ㈜지에스에스* 등 3건의 창업 약정 체결하였다. 또한, 초음파 분야 자문기구(Technical Sensing Group**) 발족식도 개최하였다.

 

* ㈜지에스에스는 국방기술기업 ㈜경인테크와 연구단의 합작법인으로 국내 최초 스텔스 분야 전문 솔루션 기업

 

** TSG는 시장/기술 등 현장 동향을 바탕으로 연구단 보유기술의 효과적인 시장 진입 전략을 자문하는 기구

 

ㅇ 오후 2부 행사에서는 연구단이 보유한 사업화 유망기술을 관련 기업, 기관에 소개하는 수요기업(기관) 협의회를 진행하여 기술이전, 합작회사 설립 등 기술사업화를 촉진하는 한편, 유관 기관 및 투자 전문가들과 협력망(네트워크)을 구축하였다.

 

□ 그동안 연구단에서는 원천기술의 실용화를 위한 기술적 난제를 5개로 분류하고, 이를 극복하는 5 그랜드 챌린지(Grand Challenges) 연구를 수행해왔다. 이를 통해 SCI 논문 745건, 국내특허출원 322건, 국외특허출원 132건, 국제표준 3건 등의 연구성과를 거두었으며, 이 날 행사에서는 주요 연구성과들을 소개하였다.

 

<5 그랜드 챌린지(Grand Challenges) 연구>

5 그랜드 챌린지(Grand Challenges)

ㅇ 경험적 설계 ㅇ 하향식 설계 (SCI 259건, IP 115건)

ㅇ 큰 손실 ㅇ 손실 저감 (SCI 140건, IP 82건) 

ㅇ 좁은 대역폭 ㅇ 광대역 (SCI 10건, IP 39건)

ㅇ 어려운 제작공정 ㅇ 대면적 저가 생산 (SCI 183건, IP 195건)

ㅇ 단일기능 메타구조체 ㅇ 복합기능 메타구조체 (SCI 99건, IP 103건)

 

ㅇ 서울대 박남규 교수는 ‘메타원자 무질서 연결망(네트워크)’ 기술을 선보였다. 이는 메타구조체를 이용해 파동에너지를 독립 제어하는 하향식 설계기술이며, 박교수는 무질서 광학분야에서 ‘무질서의 설계’가 가능함을 2020년 세계 최초로 증명하였다. 이 원천기술을 활용하여 기존 자기공명 영상장치(MRI)의 해상도를 높이고, 태양전지 효율의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다. 

 

※ 무질서 광학 분야에서 ‘무질서의 설계’를 세계 최초로 증명

 

ㅇ 한국기계연구원 정준호 박사는 ‘마이크로 디옥시리보핵산(DNA) 니들패치’ 기술을 소개했다. 초음파 메타구조체를 이용해서 진피층에 약물을 빠르게 전달하는 기술이다. 이 기술로 2018년 ‘에이디엠바이오사이언스’라는 연구소 기업을 설립하였다. 설립 2년 만에 기업가치 약 8배 상승하였고, 현재 50억원 규모의 투자유치를 추진 중이다.

 

ㅇ 제이제이엔에스 박종진 대표는 ‘경량 차음판’ 기술을 발표했다. 유효밀도조절 메타 구조를 이용하여 선택적으로 특정 주파수 대역의 음파를 차단할 수 있는 기술이다. 기존 상용 제품보다 밀도를 25% 감소시켜 얇고 가볍지만, 저주파 대역에서 3~4배 정도 훨씬 높은 성능을 보인다. 제이제이엔에스 역시 작년 10월 연구소기업으로 설립되었다. 

 

ㅇ 이학주 연구단장은 ‘메타구조체 공학설계플랫폼*’ 기술을 선보였다. 연구단이 확보한 약 10만 건의 국내외 연구데이터를 축적하여 인공지능을 통해 새로운 메타구조체를 설계하는 기술이다. 이 설계 기술을 통해 기존 8~12GHz 대역 내에서 개발되던 전자파 스텔스 기술을 2~18GHz 광대역까지 확장할 수 있게 되었다. 연구단은 이 기술을 토대로 세계 최초 스텔스 분야 전문기업 설립을 추진 중이다.

 

* 메타구조체 공학설계플랫폼(EDPM, Engineering Design Platform for Metastructures)

 

□ 과기정통부 이창윤 기초원천연구정책관은 “이번 행사를 통해 세계 개척자(글로벌프론티어)사업으로 확보한 메타 구조체 원천기술이 실용화 가능한 수준으로 성숙되었음을 소개하고, 세계 일류의 원천기술로 새로운 시장을 창출하는 계기가 될 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

 

□ 이번 행사에 대한 자세한 정보는 「파동에너지극한제어연구단 성과발표회 및 수요기업(기관)협의회」 누리집에서 확인할 수 있다. 

(누리집 : https://biz-ip.com/camm_bbs/intro)

 

 

 

붙임 1 행사 개요

 

□ 목 적

 

ㅇ 사업으로 확보한 우수한 연구 성과를 발표하여 메타구조체 분야의 기술 역량을 홍보하고, 성과를 지속적으로 확산하기 위한 후속 사업 추진동력 마련

 

ㅇ 기술이전, 합작회사 설립 등 기술사업화를 촉진하고, 유관기업 및 투자자와 협력 네트워크 형성

 

□ 행사개요

ㅇ 행사명: 파동에너지연구단 성과발표회 및 수요기업(기관) 협의회

 

ㅇ 일 시: 2021.10.22.(금) 10:00 ~ 17:15, 온오프라인 병행

 

 

ㅇ 주 최: 과학기술정보통신부

ㅇ 주 관: (재)파동에너지극한제어연구단

 

ㅇ 후 원: 과학기술일자리진흥원, 로우파트너스, 비투윈파트너스, 테크디앤에이

ㅇ 대 상: 참여 연구자 및 참여 희망인 모두

 

□ 프로그램

시 간 내 용 구분

10:00∼10:20 개회사 및 축사 성과

10:20∼10:50 연구단 소개 및 사업성과 발표 발표회

10:50∼11:00 창업기업 약정 체결 등 (E6호)

11:00∼11:10 자문기관(Technical Sensing Group) 발족식

11:10∼11:50 우수기술 전시 및 기술 설명

11:50∼13:30 오 찬

13:30∼17:15 사업화 유망기술 발표, 연구소 기업 IR 비즈니스 파트너링 수요

(E1호, E2호, E3호) (E5호) 기업(기관)

협의회

붙임 2 성과발표회 전시 대상 우수 기술 리스트

 

구분 기술명(연구자, 소속) 주요 내용

독보적 연구영역 설계된 무질서 네트워크를 통한 파동에너지 극한제어 ㅇ 메타구조체를 이용한 파동에너지 독립제어 하향식(Top-down) 설계기술

창출 (박남규 교수, 서울대) ㅇ 고해상도 자기공명영상장치(MRI), 태양

전지, 광학지능시스템 등에 응용가능

ㅇ Nature Reviews Materials(IF 66.308) 초청 리뷰 논문을 게재하여 선도연구 거점구축 증명

시공간 주기적 유효매질 ㅇ 공간적 메타구조체를 파동 주파수에 상응 하도록 변조하여 시간적 주기성을 부여

(민범기 교수, 한국과학기술원) ㅇ 강건한 발진기, 고전적 이미징 머신, 비가역적 광학 투자 소자로 응용 가능

ㅇ 메타구조체를 세계최초로 시간적 영역으로 확장

저손실 고효율 메타표면을 이용한 빛의 위상 및 세기 극한제어 ㅇ 기존 기술(전자빔 리소그래피) 대비 낮은 단가로 메타표면 생산 가능 기술

(노준석 교수, 포항공대) ㅇ 스마트폰 렌즈, 디스플레이 장비 및 

증강현실 글래스 등 확장가상세계(메타버스) 기술 적용 가능

ㅇ 대기업(삼성, LG, 포스코, 한화, 삼성, SL, LIG) 및 글로벌 기업(애플, 구글, 메르세데스-벤츠)과 협력

원천기술 비접촉식 초음파 트랜스듀서 ㅇ 초음파 트랜스듀서와 매질간 임피던스를 매칭하는 메타표면을 설계하여 성능 대폭 향상

실용화 (송경준 교수, 부산대) ㅇ 거리센서, 유량계 센서, 연료 레벨 측정, 뇌초음파 이미징 등 다양한 분야 적용 가능

ㅇ 센서텍, 자인테크놀로지 등 업체와 협력 중

접촉식 초음파 트랜스듀서 ㅇ 투과율 및 종파/횡파 간 변환 효율을 향상하는 메타구조체로 파이프 내 고효율의 비파괴 검사 및 유속측정, 유체 속 이물질 높이 측정 가능 기술

(김윤영 교수, 서울대) ㅇ 유량계 및 비파괴 검사, 의과대학 등과 협력중

전자파/음향 스텔스 기술 ㅇ 메타구조체를 적용하여 항공기, 잠수함 등에 적용 가능한 스텔스 기술을 확보

(이학주 단장, CAMM) ㅇ 국방분야(잠수함, 수상함, 전투헬기, 무인기, 전투기, 전투차량 등) 응용을 위한 소요 제기 및 공동과제 등 수행

빔자유제어 능동안테나 ㅇ 메타 안테나를 사용하여 각 유닛이 개별적, 유기적으로 작용하여 지향성 RF 신호 생성/방사

(박규환 교수, 고려대) ㅇ 기존 기계식 및 위상배열 안테나 대체 가능

ㅇ ‘21년 하반기 교원창업 예정

마이크로 LED 전사기술 ㅇ 메타 구조체로 디스플레이 픽셀 간격을 변화 하는 신축성 micro-LED 디스플레이 기술

(김재현 박사, KIMM) ㅇ 연구소기업을 설립(㈜와이티에스마이크로테크, ‘19년) 하고, 시양산 설비 구축을 완요

ㅇ 2020년 연구개발우수성과 100선 선정

ㅇ 스마트폰, 웨어러블 기기, 폴더블/롤러블 IT기기, 자동차용 디스플레이, 디지털 사이니즈 등 적용 가능

마이크로 DNA 니들패치 ㅇ 메타렌즈 어레이형 무통증 패치에 초음파를 가진하여 진피층에 약물을 빠르게 전달하는 기술

(정준호 박사, KIMM) ㅇ 연구소기업을 설립(㈜에이디엠바이오사이언스, ‘18년) 하고, 기능성 화장품을 출시(’20.9)

ㅇ 2건(10억원) 투자유치로 기업가치 7.85배 상승하였고, 50억원 규모 투자유치 추진 중

ㅇ 유바이오로직스와 함께 코로나 패치 백신 개발 중

ㅇ 2019년 연구개발우수성과 100선 선정

경량 차음판 ㅇ 유효밀도 조절 메타 구조로 특정 주파수 대역의 음파를 선택적으로 차단할 수 있는 기술

(박종진 대표, 제이제이엔에스) ㅇ 연구소기업을 설립(㈜제이제이엔에스, ‘20년) 하였으며, 전기자동차의 노면 소음을 획기적 으로 감소하는 기술을 개발하여 검증 예정

플랫폼 메타구조체 공학설계 플랫폼 ㅇ 국내·외 메타구조체 분야 연구 데이터를 축적·활용하는 플랫폼으로 현재 약 10만건 데이터 수록

구축 (이학주 단장, CAMM) ㅇ 전자파 스텔스 기술에 응용하여, 기존 기술로 구현이 어려운 광대역 스텔스 기술을 확보 하고, 세계 최초 스텔스 전문 솔루션 기업 설립 중

 

붙임 3 수요기업(기관) 협의회 사업화 유망기술 발표 세부일정

 

□ 초음파 트랜스듀서 및 바이오 응용 (장소 : 컨퍼런스룸E E1호, 좌장 : 민범기)

시간 내용 비고

13:30~14:00 비파괴 검사 및 유속 측정에 활용 가능한 김윤영 교수

고투과 탄성 초음파 기술 (서울대)

14:00~14:30 음향메타표면을 이용한  송경준 교수

비접촉 초음파 트랜스듀서 성능 향상 기술  (부산대)

14:30~15:30 초음파분야 TSG 회의

15:30~15:45 Break Time

15:45~16:15 테라헤르츠 메타물질 기반  서민아 박사

고민감도 센서 및 영상기술 (KIST)

16:15~16:45 공간 및 시간반전 대칭성을 이용한  권호영 교수

비침습 혈당 센서 (공군사관학교)

16:45~17:15 7 Tesla 두뇌 MRI의  박남규 교수

신호 자기장 평탄화를 위한 메타표면 (서울대)

 

□ 디스플레이, 에너지 (장소 : 컨퍼런스룸E E2호, 좌장 : 박규환)

시간 내용 비고

13:30~14:00 나노메타구조 광학필름 적용  정준호 박사

3차원 나노구조체 제조 플랫폼 기술 (기계연)

14:00~14:30 메타 그레이팅 광학소자 기반 AR HMD 기술 김휘 교수

(고려대)

14:30~15:00 형태 변화가 가능한 Micro-LED 기반  김재현 박사

차세대 3차원 곡면 디스플레이 제조 기술 (기계연)

15:00~15:30 차세대 가상/증강 현실 디스플레이 및 풀컬러 홀로그램 디바이스에 적용 가능한  노준석 교수

메타렌즈 및 메타홀로그램 기술 (포항공대)

15:30~15:45 Break Time

15:45~16:15 배터리 및 슈퍼레독스 커패시터 전극 김현욱 박사

(에너지연)

16:15~16:45 (IR) Ceramic 기반 고온용 에어로겔 단열도료 기술 박형호 교수

(연세대학교)

16:45~17:15 (IR) 표적물질 센싱 및 분석용 그래핀 전극 기술 조승민 대표

(엠씨케이테크)

□ 국방응용(전자파, 음향스텔스), 진동소음 저감 (장소 : 컨퍼런스룸E E3호, 좌장 : 신종화)

시간 내용 비고

13:30~14:00 메타표면 마이크로파 흡수체 설계 기술 김기출 박사

(CAMM)

14:00~14:30 잠수함 스텔스를 위한 수중 메타구조  최해진 박사

초박형 흡음판 및 초소형 유체소음기 기술 (CAMM)

14:30~15:00 3차원 금속 프린팅 기반 경량 격자 구조체를 이용한 광대역 수중음향센서 응용 기술 조치영 교수

(경북대)

15:00~15:30 메타 물질 구조를 이용한 소음기 설계 기술 이진우 교수

(아주대)

15:30~15:45 Break Time

15:45~16:15 (IR) 빔자유조향 메타 안테나 최종호 박사

(고려대)

16:15~16:45 (IR) 경량 차음파 기술 박종진 대표

(제이제이엔에스)

16:45~17:15 (IR) 메타구조체를 이용한 전자파/음향 스텔스 기술 최종원 대표

(㈜GSS)