한국공학대학교(총장 황수성) 이동현 교수 연구팀이 한국인공지능㈜와 함께 신뢰성 높은 인공지능(AI) 기반 미세먼지 예측 시스템을 개발했다. 16일 한국공학대에 따르면, 이 교수팀이 개발한 AI 모델은 몬테카를로 기법으로 미세먼지 및 기상 빅데이터를 학습해 다양한 상황에도 정밀한 예측 결과를 도출해 매우 신뢰성 높은 예측 결과를 제공한다. 이 교수팀의 AI 모델을 활용할 경우, PM10는 88.2%로 정확하게 검출해 오경보를 0.1%까지 , PM2.5는 91.2%로 검출해 오경보를 0.5%까지 낮출 수 있게 됐다고 설명했다. 이번 AI 기반 미세먼지 예측 시스템은 국제 저명 SCIE 학술지 'Journal of Cleaner Production'(IF: 9.7)에 온라인으로 발표됐고, 오는 10월 1일 정식으로 게재된다. 환경부 중앙환경정책위원회 환경경제분과위원을 맡아 환경보건 전문가로 활동하고 있는 이동현 교수는 지난 2022년에도 AI 기반의 녹조 예측 기술을 개발해 도시계획 분야 세계1위 저널 'Technological Forecasting and Social Change'(IF=12.9)에 논문을 발표한 바 있다. 이 교수는 “이번 개발된 AI 모델로 불확실성을 낮추고 정밀한 예측이 가능해졌다"며 “국민건강 보호와 대기환경 정책에 중요한 역할을 할 것으로 기대돼 기술 서비스화를 통해 수출도 고려하고 있다"고 밝혔다. 고려대학교(총장 김동원)가 자가치유가 가능한 생분해성 탄성적 고분자 전도 복합체 소자를 세계 최초로 개발했다. 16일 고려대에 따르면, 고려대-KIST 융합대학원의 황석원 교수 연구팀은 생분해성 고분자 재료와 가역적 결합을 갖는 재료를 기반으로 생분해성 탄성 고분자를 합성한 뒤 전도성 고분자에 다양한 첨가제를 추가한 결과, 안전성이 뛰어나고 손상에도 빠르게 회복되는 생분해성 탄성 전도체 소자 개발에 성공했다. 이 소자는 절단 후에도 1000 S/㎝의 높은 전기 전도도를 30초 안에 회복하며, 기계적 성능은 상온에서 약 12시간 내 복구된다고 대학측은 부연설명했다. 황 교수팀은 더 나아가 해당 소재를 활용해 방광의 근육 움직임을 연구해 전기 자극을 통해 배뇨를 유도할 수 있는 전자 시스템도 추가로 개발했다. 연구팀은 “배뇨 유도 전자시스템은 방광 근육의 활동을 기록하고 내부 압력을 측정하는 센서와 전기자극을 제공하는 전극으로 구성된다"며 “비봉합 결합이 가능해 출혈에 따른 감염 예방과 수술이 용이하다"고 소개했다. 황석원 교수는 “이번에 개발한 소자는 일정 기간 후 생체 환경에서 자연분해되기에 생체 삽입형 전자 장치, 친환경 전자소자, 의료 및 웨어러블 기기 등 다양한 분야에서 소자의 성능과 안정성을 크게 향상하는 데 활용될 것"이라고 기대감을 피력했다. 연구 내용은 세계적 학술지 'Science Advances'(IF=11.7)에 지난 5일 온라인 게재됐다. 한양대학교 원자력공학과 김상태 교수와 고려대학교 기계공학부 최원준 교수 공동연구팀이 저등급 폐열을 효과적으로 회수하여 전기로 변환할 수 있는 새로운 상전이 기반 열전갈바닉 (thermogalvanic) 에너지 수확 기술을 개발했다. 16일 한양대에 따르면, 이번에 개발된 상전이 기반 열전갈바닉 소자는 나트륨-칼륨(Na-K) 합금 전극을 사용해 상전이 과정에서 열전력을 극대화한 것이 연구의 핵심이다. 상전이 과정에서 열전력이 최대 26.1 mV/K까지 증가하는 것을 확인했으며, 이는 기존 열전갈바닉 소자에서 구현된 열전력보다 10배 이상 높은 수치라고 연구팀은 설명했다. 저등급 폐열은 상대적으로 중저온 영역에서 발생하는 열원으로, 다양한 산업 설비와 응용 기기에서 발생하지만, 대개는 활용되지 않고 버려지고 있는 에너지원이다. 공장, 발전소, 자동차 등에서 발생하는 이 폐열을 효과적으로 회수할 수 있다면 에너지 절감과 탄소 배출 감소에 기여할 수 있다. 특히, 전기자동차, 전자기기, 반도체 등에서 발생하는 열을 전기에너지로 변환하는 기술이 성공적으로 개발된다면 그 파급효과는 매우 클 것이다. 이번 기술은 저등급 폐열의 에너지 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있어 향후 에너지 산업에 큰 파급효과를 가져올 것으로 연구팀은 기대한다. 한양대 김상태 교수는 “이번 연구는 물질의 상전이 및 액체 금속을 응용해 잘 알려진 물질에서도 기존에 볼 수 없던 물성을 확인할 수 있다는 점으로, 향후 액체 금속 및 상전이의 다양한 응용 연구가 있을 것으로 예상된다"고 말했다. 연구논문은 에너지 및 환경 분야 세계최고 학술지 'Energy & Environmental Science'(IF=32.4, 상위 0.3%)에 지난 8월 15일자 온라인에 게재됐다. 김철훈 기자 kch0054@ekn.kr