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[기후의 역습(200)] 사하라의 모래폭풍, 유럽 하늘을 덮치다⋯'붉은 비'가 드러낸 기후위기의 민낯
기후 변화로 사하라 사막에서 일어난 먼지 구름이 약 9일 만에 북유럽까지 널리 퍼진 것으로 나타났다. 12일(현지시간) 미 항공우주국(나사·NASA)에 따르면 2026년 3월, 사하라 사막에서 일어난 겨울 바람은 대규모 먼지 구름을 일으켜 지중해를 향해 북상시켰고, 이 먼지는 유럽 전역으로 광범위하게 확산했다. 특히 수분을 머금은 기압계와 맞물리면서 스페인과 프랑스, 영국 일부 지역에는 흙빛을 띤 이른바 '더러운 비'가 쏟아졌다. NASA는 유럽 하늘에서 내린 것은 단순한 봄비가 아니라, 북아프리카의 사막이 실어 보낸 미세한 입자들이었다고 밝혔다. NASA가 이날 공개한 3월 1일부터 9일까지의 먼지 농도와 이동 경로를 담은 애니메이션은 이 현상의 규모를 선명하게 보여준다. 여기에는 대기 기둥 안에 포함된 먼지의 양을 뜻하는 '먼지 기둥 질량 밀도(dust column mass density)'가 반영됐다. 이 자료는 NASA의 고다드 지구관측시스템(GEOS) 모델 계열을 바탕으로 제작됐으며, 위성 관측 자료와 대기 중 물리 과정을 설명하는 수학적 방정식을 결합해 산출됐다. 영상에 따르면 북서아프리카에서 발원한 먼지 기둥은 한 갈래로는 대서양 서쪽으로, 다른 한 갈래로는 지중해 북쪽으로 흘러들었다. 며칠 사이 먼지층은 서유럽 하늘 전역으로 번졌고, 남부 잉글랜드에서는 태양이 떠오르고 지는 순간마저 음산한 색조로 물들었다. 스위스와 이탈리아 알프스에서는 마터호른 주변까지 먼지층이 스며들며, 고산 지대의 청명한 하늘마저 탁하게 만들었다. 그러나 모든 먼지가 공중에만 머문 것은 아니었다. 일부는 폭풍과 만나 비와 함께 지표로 떨어졌고, 거리와 차량, 창문과 지붕 위에는 갈색 잔여물이 얇게 내려앉았다. 포르투갈 기상청이 '폭풍 레지나(Storm Regina)'로 명명한 저기압계가 이베리아반도를 통과하면서, 3월 초 스페인 남부와 동부, 프랑스 일부, 영국 남부에는 이른바 '피의 비(blood rain)' 현상까지 나타났다고 전해졌다. 대기 중 먼지가 강수와 결합할 때 기상이 어떻게 일상의 감각을 바꾸는지 보여주는 장면이었다. 지중해 상공에서는 보다 높은 고도에서 '먼지 낀 권운(dusty cirrus)' 구름대도 발달했다. 스위스 연방기상기후청 메테오스위스에 따르면, 대기 중 먼지 입자는 얼음 결정이 맺히는 응결핵 역할을 할 수 있다. 과학자들이 이 구름을 주목하는 이유도 여기에 있다. 그것이 어떤 방식으로 형성되는지, 또 날씨와 기후, 나아가 태양광 발전 효율에 어떤 영향을 미치는지를 파악하는 일은 점점 더 중요해지고 있다. 실제로 최근 분석은 사하라발 먼지가 에너지 시스템에도 적잖은 충격을 준다는 사실을 보여줬다. 연구진은 NASA의 메라-2(MERRA-2), 모디스(MODIS) 관측 자료, 기타 위성 산출물을 활용해 헝가리 태양광 발전에 미치는 공중 먼지의 영향을 분석했다. 그 결과 먼지가 많은 날 태양광 발전 성능은 46%까지 떨어졌고, 먼지 농도가 낮은 날의 75% 이상과 비교하면 급격한 저하가 확인됐다. 연구진은 그 가장 큰 원인으로 먼지가 권운의 형성과 반사도를 강화해 태양광 패널에 도달하는 복사 에너지를 줄였다는 점을 지목했다. 사하라 사막의 먼지는 이제 더 이상 남쪽 하늘에만 머무는 현상이 아니다. 최근 몇 년 사이 유럽에서는 겨울철 먼지 유입이 더 자주, 더 강하게 나타났다는 연구 결과도 나오고 있다. 연구자들은 북서아프리카의 평년보다 건조한 상태와, 사하라에서 북쪽으로 바람을 더 자주 밀어 올리는 기상 패턴을 그 배경으로 제시했다. 유럽 하늘을 붉고 탁하게 물들인 이번 현상은, 기후 변화가 초래하는 위기가 단지 기온 상승이나 폭염에만 국한되지 않음을 드러낸다. 사막의 먼지는 국경에 관계없이 이동했고, 비의 색을 바꾸고, 설산의 풍경을 흐리게 만들었으며, 태양광 발전의 효율마저 떨어뜨렸다. 기후 변화로 인한 기후의 역습은 때로 불길한 붉은 비의 형태로, 때로는 보이지 않는 대기 입자의 그림자로 우리 일상과 산업의 한복판에 내려앉고 있다.
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[증시 레이더] 유가 100달러 충격에 코스피 1.72% 급락⋯환율 1490원대 재진입
국제유가 급등 충격에 코스피가 13일 5,480선으로 밀려났다. 한국거래소에 따르면 이날 코스피는 전장보다 96.01포인트(-1.72%) 내린 5,487.24에 마감했다. 장 초반 5,392.52까지 밀리며 5,400선이 무너졌지만, 오후 들어 한때 5,537.59까지 반등하며 낙폭을 줄였다. 코스닥은 장 초반 약세를 딛고 4.56포인트(+0.40%) 오른 1,152.96으로 상승 마감했다. 원/달러 환율은 전날보다 12.5원 오른 1,493.7원에 거래를 마쳤다. 시가총액 상위에선 삼성전자(-2.34%), SK하이닉스(-2.15%), LG에너지솔루션(-3.91%), 삼성SDI(-3.00%)가 밀렸고, 두산에너빌리티(+2.90%), 한화에어로스페이스(+1.57%), 한국전력(+1.47%)은 올랐다. [미니해설] 유가가 흔든 서울증시…'중동 리스크'보다 무서운 것은 환율과 금리다 국제유가가 다시 배럴당 100달러선으로 치솟자 국내 증시는 13일 '에너지 쇼크'의 직격탄을 맞았다. 코스피(-1.72%)는 5,487.24로 마감하며 이틀째 하락했고, 장 초반에는 5,392.52까지 밀리며 투자심리가 급속히 얼어붙었다. 다만 장중 낙폭을 상당 부분 만회해 한때 5,537.59까지 올라섰고, 코스닥(+0.40%)은 되레 상승 마감했다. 이날 장은 공포가 시장을 한 번에 무너뜨리는 국면이라기보다, 유가와 환율 충격을 반영하면서도 업종별로 온도차가 뚜렷했던 장세로 읽힌다. 원·달러 환율이 1,493.7원으로 뛰어오른 점도 외국인 수급과 위험자산 선호 심리를 동시에 압박했다. 이번 조정의 출발점은 중동 변수다. 로이터에 따르면 브렌트유는 12일(현지시간) 배럴당 100.46달러(+9.2%), 서부텍사스산원유(WTI)는 95.70달러(+9.7%)에 마감하며 모두 2022년 8월 이후 최고 수준으로 치솟았다. 이란의 새 최고지도자 모즈타바 하메네이가 호르무즈 해협 봉쇄 유지 의지를 밝히고, 유조선 공격과 공급 차질 우려가 겹치면서 시장은 단순한 지정학 뉴스가 아니라 '실제 원유 공급 쇼크'를 가격에 반영하기 시작했다. 유가가 오르면 한국처럼 에너지 수입 의존도가 높은 시장은 곧바로 인플레이션, 무역수지, 기업 마진 악화 우려에 노출된다. 특히 한국은 중동산 원유 의존도가 높아 이번 충격이 다른 아시아 시장보다 더 빠르고 더 크게 주가와 환율에 번질 수밖에 없다. 간밤 뉴욕증시가 흔들린 것도 서울 증시의 부담을 키웠다. 다우지수는 약 1.5%, 스탠더드앤드푸어스(S&P)500은 약 1.5%, 나스닥은 1.8% 밀렸고, 국제유가 급등과 사모신용 시장 불안이 동시에 위험자산 회피 심리를 자극했다. 여기에 시장은 연초까지만 해도 기대했던 미국의 금리인하 폭을 빠르게 축소하고 있다. 로이터는 전쟁 발발 전 50bp 정도로 반영되던 연내 연준 인하 기대가 20bp 수준으로 줄었다고 전했다. 이는 유가 상승이 단순한 원자재 문제가 아니라, 다시 ‘고금리 장기화’ 우려로 번지고 있음을 뜻한다. 한국 증시가 이날 유가와 환율, 미국 증시 조정을 한꺼번에 반영하며 출발부터 3% 넘게 밀린 배경도 여기에 있다. 시가총액 상위주의 흐름은 이번 충격의 성격을 더 선명하게 보여준다. 삼성전자(-2.34%)와 SK하이닉스(-2.15%)는 장 초반 각각 4%대 낙폭을 보일 만큼 흔들렸고, LG에너지솔루션(-3.91%), 삼성SDI(-3.00%), LG화학(-2.78%) 등 2차전지주도 약세를 면치 못했다. 국제유가 급등은 전기차와 배터리 밸류체인에 직접적인 호재로만 작용하지 않는다. 시장은 먼저 물류비, 원가, 환율, 글로벌 수요 둔화 가능성을 계산한다. 여기에 최근 AI 랠리로 가파르게 오른 반도체 대형주들은 외부 충격이 닥치면 차익실현의 1순위가 되기 쉽다. 즉 이날 약세는 기업 개별 실적보다, '유가 100달러 재진입이 가져올 거시 변수 재평가'가 대형 성장주 전반에 할인율 충격을 가한 결과에 가깝다. 반면 방산·원전·전력 관련 종목은 상대적으로 강했다. 두산에너빌리티(+2.90%), 한화에어로스페이스(+1.57%), 한국전력(+1.47%)이 오른 것은 시장이 이번 사태를 단순한 리스크 오프로만 보지 않았다는 뜻이다. 중동 긴장이 장기화할수록 에너지 안보, 대체 전원, 국방 수요가 함께 부각될 가능성이 크고, 이에 따라 투자자금이 일부 방어적이면서도 정책 수혜 기대가 있는 업종으로 이동한 것이다. 코스닥(+0.40%)이 장 초반 2% 넘게 밀렸다가 플러스로 돌아선 흐름도 같은 맥락에서 해석할 수 있다. 공포가 컸지만 시장 전체가 일방적으로 무너지기보다는, 충격 속에서 수혜주와 낙폭과대주를 가려 담는 종목 장세가 동시에 나타난 셈이다. 이날 환율의 움직임도 증시에 적지 않은 부담이었다. 원/달러 환율은 1,493.7원으로 올라 1,500원선에 다시 근접했다. 유가 급등 국면에서 한국 원화는 통상적으로 약세 압력을 크게 받는다. 원유 수입 부담이 커지면 경상수지와 물가에 대한 우려가 동시에 커지고, 달러 강세까지 겹치면 외국인 자금은 한국 주식 비중을 줄이는 방향으로 움직이기 쉽다. 실제로 이날 코스피가 장 초반 급락한 뒤에도 완전한 반등으로 이어지지 못한 것은 단순히 주가가 싸졌기 때문이 아니라, 유가와 환율이 아직 진정되지 않았기 때문이다. 주식시장이 지금 보고 있는 것은 ‘전쟁 뉴스’보다 ‘얼마나 오래 100달러 유가가 유지될 것인가’라는 더 본질적인 질문이다. 앞으로의 관전 포인트는 세 가지다. 첫째, 브렌트유가 100달러 안팎에서 머무를지, 아니면 다시 급등할지다. 둘째, 호르무즈 해협 봉쇄 리스크가 실제 물류 차질로 얼마나 확대되는지다. 셋째, 유가발 인플레이션 우려가 미국의 금리인하 기대를 얼마나 더 후퇴시킬지다. 이 세 변수 중 하나라도 악화하면 코스피는 반등보다 변동성 확대에 더 크게 노출될 수 있다. 반대로 유가가 진정되고 환율이 안정을 찾는다면, 이날처럼 장중 급락 뒤 낙폭을 회복하는 흐름이 바닥 다지기로 해석될 여지도 있다. 결국 13일 서울 증시는 기업 실적 장세가 아니라, 중동발 에너지 가격이 자산시장 전체의 할인율을 다시 흔들기 시작한 첫 시험대였다.
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하이브리드 스파이 소설 '더파든의 스파이'(8회)
2 '더파든'의 장 '더파든'의 고양이(1) 그날 사월의 지극히 평범한 날 아침에 운명의 문을 노크한 것은 두 마리의 고양이였다. 허민 그는 알아야 했다. 두 마리의 고양이 때문에 삼십 년 넘게 '담장 위의 인생'을 살아온 은퇴한 스파이에게 허락되었던 짧은 평화는 흔들릴 운명이 되었다. 골짜기를 가득 채웠던 골안개가 태양이 남쪽 방향에 자리 잡으면 흔적도 없이 사라지듯 말이다. 야속하도다. 고작 사월의 골안개 같은 평화라니. 그랬다. 하얀 털의 고양이 한 마리가 카페 앞 철제 펜스 울타리에 올라 앉아 그를 바라보고 있었다. 초저녁의 하늘 색과 같은, 푸름과 어둠의 경계 선상의 눈동자. 농장정원 '더파든'에 나타난 지 두 달 반 정도 밖에 되지 않은, 그의 아내가 '백설이'라 이름을 붙인 고양이. 그가 잠깐 커피잔에 눈을 주었다 들었을 때 '백설이'는 보이지 않았다. 요 며칠 아침마다 거의 같은 시간에 같은 위치에 나타났다가 그의 시선을 흡입하고 나면 사라지는 고양이. 어떤 징조를 드러내는 고양이. 그리고 오후에는 푸른빛이 도는 회색의 고양이 '예나'가 마치 근무 교대라도 하 듯이 그 자리에 나타나 그의 시선을 받고는 사라졌다. "우연이 쌓이면 필연이 된다." 누가 말했는지는 잘 모르겠다. 그러나 이 말은 틀렸다. 우연은 없다. 우연은 필연의 한 부분이고, 필연의 한 과정일 뿐이다. 겪어본 사람들은 그것을 안다. 우연은 패자의 변명수단에 불과하다. 더군다나 담장 위를 걷는 사람들, 스파이들이 우연을 받아들이는 순간, 연민과 허영이 빗장을 열고 실패를 불러온다는 것. 실패는 죽음의 길을 연다는 것. 그들은 안다. 그러나 곧잘 잊는다. 그리고는 후회한다. 오늘 새벽에도 허민은 그 꿈을 꾸었다. 두 달 반 전부터 이틀에 한번 꼴로 그 꿈이 찾아왔다. 고양이 두 마리, '백설이'와 '예나'가 농장정원 '더파든'에 나타난 즈음에 시작된 꿈. 서른 번 가까이 같은 내용의 꿈이 반복되면서 이젠 꿈속의 인물이 누구인지, 어느 시대인지, 어떤 사연인지 구체화되고 있었다. 장렬하게 사라져간 고대 전사의 잊힌 서사가 완성되고 있었다. 꿈이 신화와 현실의 접점을 찾아내어 숨겨진 이야기를 풀어 내는 듯이. 흐릿한 첩보의 조각들이 맞추어져 하나의 선명한 정보가 완성되듯이 말이다. "이건 그저 그런 허튼 꿈이 아니야. 누군가 나에게 말을 걸어오는 거야. 어떤 중대한 메시지를 보내오는 것이 분명해. 그것이 무엇인지는 아직 잘 모르겠지만." 고대의 전쟁터였다. 힌두쿠시 어디쯤이라고 했다. 아마 고대의 박트리아, 지금의 북 아프가니스탄 지역일 것이다. 꿈 속의 주인공은 위대한 정복 왕이며 신의 아들(파라오)인 '알렉산드로스' 동방원정대의 백인대장(로카고스, Lochagos)이었다. 사람들은 그를 '로카고스 레온티오스 타란디노스', 즉 타란토(고대 남 이탈리아의 그리스 식민도시) 출신의 백인대장 레온티오스라고 불렀다. 그는 부하 아흔 일곱 명과 함께 남겨졌다. 박트리아 산악부족 연맹의 군대를 막아 신의 아들 '알렉산드로스'가 힌두쿠시를 무사히 통과하도록 해야 했다. 얼마 전 '알렉산드로스'는 이집트에서 파라오로 받아들여져 '아문의 아들'로 불렸고, 또 파라오의 전통 왕호에 따라 '라의 아들'이라는 칭호도 사용됐다. 그리스식으로는 이를 '제우스-아몬의 아들', 곧 '제우스 신의 아들'로 이해했다. 신의 아들이 죽거나 다치면 안 된다. 신화가 위협받는다. 마지막 전투였다. 삼 주야를 먹지도 자지도 쉬지도 못하고 싸웠다. 적은 포기할 줄 몰랐다. 그리고 영리했다. 시간은 그들의 것이었다. 한 번에 열댓 명 정도의 적이 일개미의 행렬처럼 끝없이 계곡과 산등성이와 바위와 관목의 그림자 사이를 통과하여 다가왔다. 적 열명을 죽이면 부하는 두 명이 죽었다. 이제는 마지막, 마침내 적장의 칼끝이 가슴에 닿았다. "지친 내 심장을 가져가라!" 심장의 요동이 서서히 가라앉으며 영혼을 붙잡고 있던 희미한 몸의 온기마저 사라지고 있었다. 빛이 채 가시지 않은 초저녁 하늘에는 빛이 사라져 가며 남기는 푸름과 검음의 경계에 실 같은 초승달이 떠 있었다. 고양이의 눈을 닮은 달이었다. 푸른 빛이 은은한 달이었다. 그리고 그의 눈에 마지막으로 들어온 희미한 존재. 푸른 회색의 고양이. 고양이는 이제 곧 스러질 최후의 감각을 붙잡고 있는 전사의 가슴에 앉아 그의 눈을 들여다보고 있었다. 그리고 그 고양이의 모습은 이제 막 전사의 몸을 떠나고 있는 영혼, 그 영혼의 심연으로 깊이 가라앉는 기억이 되고 있었다. 순간, 흩어져 있던 허민의 퍼즐이 맞춰지고 있었다. 정보분석의 틀이 치열하게, 그러나 차갑게 가동하고 있었다. 우연과 필연의 경계가 무너지고 있었다. 순백의 고양이 '백설이'의 눈. 푸름과 검음의 경계에 속하는 색깔의 눈. 초승달을 닮은 눈. 그리고 푸른 빛이 도는 회색의 고양이 '예나'의 모습. 이렇게 꿈 속에서 죽어가던 전사의 영혼, 그 영혼의 심연에 가라앉아 있던 기억이 소환되고 있었다.■ <편집자주> 하이브리드 소설 『더파든의 스파이』는 은퇴한 스파이의 헌신에 대한 이야기다. 스파이는 대의의 깃발 아래 활동한다. 그 대의가 국가든 이념이든 정치든 문제가 되지 않는다. 어느 날 대의의 깃발이 내려졌을 때 종종 스파이들은 버려진다. 때로는 제거되기도 한다. 영화나 소설에서는 총과 칼이 동원되지만 현실에서는 법이라는 도구가 주로 사용된다. 그러나 대의의 깃발이 다시 올랐을 때, 스파이는 그들을 버렸던 세상의 싸움에 다시 나선다. 스파이의 숙명이다. 주인공 허민은 육십 대 초반 나이의 버려진 스파이다. 동해안의 소도시에 은거하여 정원을 가꾸며 산다. 그러던 어느 날 그에게 대의의 깃발이 올랐다. 신물질 마약의 탄생을 막아 세상을 구해야 한다. 종래의 마약이 인간의 정신을 파괴하였다면 신물질 마약은 인간의 영혼을 파괴하는 것이다. 신의 영역을 건드리는 일이다. 이야기는 강릉의 조그만 농장 정원 '더파든'을 베이스캠프로 하여 힌두쿠시산맥과 아프가니스탄 그리고 전 세계를 무대로 펼쳐진다. 아프가니스탄 부족장의 딸 '자흐라', 전 CIA 부국장으로 비정부기구 STC(Save the Cat)의 집행위원인 '코르맥 오로크', 태양신 '라'의 현신으로 물리학 교수이며 STC의 설립자인 '엘리아스 워드' 그리고 고양이 머리를 한 이집트 신 '바스테트'의 눈인 세상의 수많은 고양이들이 스파이의 여정에 함께 한다. ■ 작가 프로필 김남수 육군사관학교를 졸업했다. 미국의 조지 메이슨 대학(GMU)에서 공부했다. 육군과 국가기관에서 31년간 국가의 업무에 봉직하였다. 은퇴 후 기업과 금융기관에서 자문역으로 일하다가 고향으로 돌아왔다. 고향에 있는 대학교에 강좌를 열고 본인이 태어난 마을이 바라보이는 강의실에서 학부와 대학원생들에게 테러리즘과 범죄정보에 대해 강의하였다. 지금은 아버지가 물려준 아담한 땅에 농장 정원 ‘더 파든’을 가꾸면서 가드닝 잡지에 정원 에세이를 기고하고 있다. 이제 하이브리드 스파이 소설을 시작한다. 이것저것 섞어 사실 같으면서 사실 아닌 이야기를 꾸미고, 사실이 아니라고 말해야 하는 이야기를 허구로 말한다.
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美, 강제노동 카드로 새 관세 전선⋯한·중·일 포함 60개 경제주체 대상 301조 조사
미국 트럼프 행정부가 12일(현지시간) 한국·중국·일본·유럽연합(EU)·영국·캐나다 등을 포함한 60개 경제주체를 상대로 '강제노동 생산품 수입 금지 미흡'을 문제 삼는 무역법 301조 조사에 착수했다. 미국 무역대표부(USTR)는 각 경제주체가 강제노동으로 생산된 상품의 수입 금지를 도입·집행하지 않은 행위와 정책이 미국 상거래에 부담을 주는지 판단하겠다고 밝혔다. 한국도 조사 대상에 포함됐다. 이번 조사는 지난 11일 한·중·일 등 16개 경제주체를 겨냥해 시작한 '과잉생산' 301조 조사와 병렬로 진행된다. USTR은 4월 15일까지 서면 의견과 공청회 출석 신청을 받고, 4월 28일부터 필요시 5월 1일까지 공청회를 연다. 조사 결과에 따라 추가 관세나 수입 제한 조치가 뒤따를 수 있다. 트럼프 대통령이 2월 24일부터 150일간 10%의 한시적 글로벌 관세를 부과한 가운데, 이번 301조 조사는 연방대법원의 기존 상호관세 무효 판단 이후 새 관세 체계를 짜기 위한 수순으로 해석된다. [해설 기사] 강제노동 명분, 관세의 본체…트럼프, 301조로 '포스트 상호관세' 재무장 미국 트럼프 행정부가 다시 꺼내든 카드는 무역법 301조였다. 12일 USTR이 개시한 이번 조사의 표면 명분은 '강제노동 생산품의 수입 금지 미흡'이다. 그러나 통상정책의 큰 흐름에서 보면, 이번 조치는 단순한 인권 압박이 아니라 지난달 무너진 상호관세 체제를 301조 기반의 새 관세 체계로 재구성하려는 후속 작업의 성격이 짙다. USTR은 60개 경제주체를 상대로 각국의 행위·정책·관행이 불합리하거나 차별적이며 미국 상거래를 제한하는지 따지겠다고 밝혔고, 조사 대상에는 한국·중국·일본은 물론 EU, 영국, 캐나다, 호주, 인도, 베트남, 사우디아라비아, 스위스 등 미국의 핵심 교역 상대가 대거 포함됐다. 이번 사안에서 먼저 짚어야 할 대목은 '조사 대상에 올랐다'는 사실의 의미다. 미국이 문제 삼는 것은 각국이 자국 내 강제노동을 단속했느냐만이 아니다. 공식 공지문 문구를 보면, 핵심 쟁점은 각 경제주체가 "강제노동으로 생산된 상품의 수입을 금지하는 제도를 도입하고 이를 효과적으로 집행했는가"에 맞춰져 있다. 다시 말해 한국이 이번 조사 대상에 포함됐다고 해서 곧바로 '강제노동 활용국'으로 낙인찍혔다는 뜻은 아니다. 미국식 기준의 수입 차단 제도를 각국이 얼마나 갖추고 있고 실제로 집행하느냐를 문제 삼겠다는 것이다. USTR도 의견 수렴 항목에서 각 경제주체가 강제노동 수입금지 제도를 유지하거나 도입 중인지, 또 그 금지조치가 실제로 집행되고 있는지를 집중적으로 묻겠다고 밝혔다. '강제 노동 301조'와 '과잉생산 301조'는 한 세트 이 대목은 통상적으로도 중요하다. 미국은 이미 거의 100년에 걸쳐 강제노동 생산품의 수입 금지를 법체계에 두고 있고, USTR은 이번 관보 초안에서 그 제도가 단순한 인권 규범이 아니라 경제·안보 문제와 직결된다고 못 박았다. 강제노동을 활용한 생산은 인위적으로 비용을 낮춰 미국 기업과 노동자를 왜곡된 경쟁에 밀어 넣는다는 것이 미국의 논리다. USTR은 또 현재 미 세관국경보호국(CBP)이 강제노동 관련 보류명령(WRO) 54건과 적발 결정 8건을 운용 중이라고 밝혔다. 이는 이번 조사가 선언적 문제 제기가 아니라, 미국이 이미 갖고 있는 수입통제 체계를 다른 교역상대국에도 사실상 확장하려는 시도임을 보여준다. 관세정책의 시간표를 보면 더 선명해진다. 트럼프 대통령은 2월 20일 백악관 포고문을 통해 무역법 122조를 발동했고, 이에 따라 2월 24일부터 150일간 전 세계 수입품에 10%의 한시적 추가관세를 부과했다. 백악관은 이 조치의 종료 시점을 7월 24일로 명시했다. 122조는 본래 국제수지 문제를 이유로 최대 150일 동안 한시적 수입할증관세를 부과할 수 있게 한 조항이다. 반면 301조는 외국 정부의 불합리·차별적 관행이 미국 상거래에 부담을 준다고 판단될 경우 보다 정교하고 지속적인 보복 조치를 가능하게 한다. 따라서 트럼프 행정부 입장에서는 시한이 짧은 122조의 10% 글로벌 관세를 깔아둔 뒤, 그 만료 전에 301조 조사 결과를 토대로 국가별·사안별 관세 체계를 새로 짜는 것이 훨씬 유연한 전략이 된다. 이런 맥락에서 이번 '강제노동 301조'는 전날 착수한 '과잉생산 301조'와 한 세트로 봐야 한다. USTR은 3월 11일 구조적 과잉생산 및 제조업 과잉공급 문제를 이유로 한국·중국·일본·EU·대만·베트남·인도 등 16개 경제주체에 대한 별도 301조 조사도 시작했다. 관보 초안에 따르면, 이 조사 역시 4월 15일까지 의견서를 받고 5월 5일부터 공청회에 들어간다. 한국은 강제노동 이슈와 과잉생산 이슈 두 갈래 모두에서 미국의 새로운 301조 통상 압박망 안에 들어간 셈이다. 이 점에서 이번 조치는 특정 국가를 겨냥한 단발성 제재라기보다, 트럼프 행정부가 광범위한 동맹·우방까지 포괄하는 전면적 통상 재배치에 나섰다는 신호로 읽힌다. 강제노동, 왜 관세 새 명분이 됐나? 미국이 왜 하필 '강제노동'을 새 관세 명분으로 택했는지도 주목할 필요가 있다. 이 의제는 보호무역 논리를 인권과 공급망 윤리의 언어로 감싸는 효과가 있다. USTR은 관보 초안에서 국제노동기구(ILO)와 유엔 인권선언 등을 거론하며 강제노동 근절이 거의 보편적 국제 규범이라는 점을 강조했다. 그러면서도 결론은 통상 논리로 귀결시킨다. 강제노동이 개입된 상품은 인위적으로 값이 싸고, 이 때문에 미국 수출품은 가격 경쟁에서 밀리며 미국 노동자의 임금과 생산이 타격을 입는다는 것이다. 즉 도덕적 명분을 내세우지만, 실제 작동 방식은 철저히 산업정책과 통상보복의 문법에 가깝다. 더 눈에 띄는 대목은 USTR의 평가 기준이 생각보다 공격적이라는 점이다. 관보 초안은 캐나다·멕시코·EU가 강제노동 생산품의 수입 또는 판매를 막기 위한 조치를 도입했지만, "강제노동 수입금지 조치를 채택하고 효과적으로 집행한 나라로 보기는 어렵다"고 적시했다. 다시 말해 미국은 이제 단순 입법이나 원칙 선언만으로는 충분치 않다고 본다. 실제 차단 실적과 제도 집행력이 따라오지 않으면 조사와 제재의 대상이 될 수 있다는 뜻이다. 이러한 기준이 적용될 경우, 동맹 여부와 관계없이 미국 통상정책의 잣대는 훨씬 거칠어질 수밖에 없다. '조사 범위 포괄성'이 관건 한국의 입장에서 가장 민감한 부분은 조사 범위의 포괄성이다. 이번 조사는 특정 품목 몇 개를 찍어 겨냥하는 구조가 아니다. USTR은 공개 의견 수렴 항목에서 "각 경제주체 제품에 대한 관세의 수준과 범위", "수입 제한의 수준과 범위", "추가 관세가 덮을 적정 교역 규모"까지 직접 묻고 있다. 이는 조사 결과가 긍정적으로 나오면, 미국이 품목별·국가별로 관세와 비관세 장벽을 폭넓게 설계할 수 있음을 뜻한다. 아직 한국의 어떤 산업이 직접 표적이 될지는 정해지지 않았지만, 미국이 사안별 조사 틀을 통해 언제든 압박 수위를 조절할 수 있는 ‘재량 공간’을 확보했다는 점이 핵심이다. 태생적 시한부 122조⋯절차상 외피 갖춘 301조 절차상 일정도 촘촘하다. 강제노동 관련 301조 조사는 4월 15일까지 의견서와 공청회 출석 신청을 받은 뒤, 4월 28일부터 필요시 5월 1일까지 공청회를 연다. 이후 마지막 공청회 종료 7일 뒤까지 반박 의견을 접수한다. 로이터는 제이미슨 그리어 USTR 대표가 7월 임시 글로벌 관세 만료 전에 이번 301조 조사와 구제조치 제안을 마무리하길 희망한다고 전했다. 결국 4~5월 여론수렴, 6~7월 판단, 7월 말 새 조치라는 시나리오가 유력하다는 뜻이다. 트럼프 행정부가 법적 논란이 컸던 일괄 상호관세 대신, 절차적 외피를 갖춘 301조 조사로 옷을 갈아입고 있다는 해석이 나오는 이유다. 정치적으로도 파장은 작지 않다. 2월 20일 미 연방대법원이 트럼프의 기존 글로벌 관세를 위법하다고 판단한 뒤, 행정부는 122조 10% 할증관세로 일단 시간을 벌었다. 그러나 122조는 태생적으로 시한부다. 따라서 행정부가 더 오래가고 더 선별적인 관세 체계를 갖추려면 301조 같은 별도 법적 기반이 필요하다. 강제노동과 과잉생산은 그런 점에서 가장 활용하기 쉬운 명분이다. 하나는 인권과 노동, 다른 하나는 산업정책과 공급과잉을 내세우지만, 두 조사 모두 최종 목적지는 추가 관세 또는 수입 제한일 가능성이 크다. 이번 조사의 본질은 '강제노동 단속' 그 자체보다, 트럼프식 통상전쟁의 2막이 어떻게 설계되는가에 있다. 한국은 미국의 핵심 동맹이지만, 통상에서는 더 이상 안전지대가 아니라는 사실이 다시 확인됐다. 과잉생산 조사에 이어 강제노동 조사까지 동시 노출되면서, 한국 기업들은 공급망 실사와 원산지 관리, 대미 수출전략, 통상 외교 대응을 한꺼번에 재점검해야 하는 국면에 들어섰다. 인권의 언어로 시작된 이번 조사 끝에서 실제로 모습을 드러낼 것은, 결국 새로운 관세의 얼굴일 가능성이 크다.
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메타, 새로운 AI모델 '아보카도' 공개 5월 이후로 연기
미국 메타는 '아보카드'라는 코드네임으로 개발중인 새로운 인공지능(AI) 모델 공개를 5월이후로 연기했다. 미국 뉴욕타임스(NYT)는 13일(현지시간) 정통한 소식통을 인용해 이같이 보도했다. 소식통은 메타는 새로운 AI모델을 이달 공개할 예정이었지만 경쟁IT업체의 최신 모델과 비교해 성능면에서 뒤떨어진다고 판단해 이같이 결정했다고 설명했다. NYT는 메타의 AI부문 고위관계자들은 자사의 AI제품에 탑재하기 위해 구글 AI모델 ‘제미나이’ 라이센스를 일시적으로 취득할 가능성에 대한 협의하고 있다고 전했다. 메타측은 로이터에 "차기 모델은 뛰어난 것이 될이다. 그 이상으로 중요한 것은 우리들이 얼마나 급속하게 나아가고 있는가를 보여주는 것"이라며 "앞으로도 새로운 모델의 투입을 계속해 연말까지 착실하게 프론티어를 확대해 나갈 것"이라고 밝혔다. 한편, 메타의 차세대 AI 모델 '아보카도' 공개 연기는 단순한 일정 조정이 아니라, 자체 모델 경쟁력이 기대 수준에 아직 미치지 못했음을 보여주는 신호로 읽힌다. 뉴욕타임스와 로이터 보도에 따르면 메타는 당초 이달 공개를 추진했지만, 성능이 경쟁사의 최신 모델에 비해 충분히 강하지 않다고 판단해 공개 시점을 최소 5월 이후로 늦췄다. 특히 내부적으로 구글의 '제미나이' 라이선스 활용 가능성까지 거론됐다는 점은, 메타가 단기적으로는 독자 기술 우위보다 서비스 경쟁력 방어에 더 무게를 두고 있음을 시사한다. 이는 막대한 AI 투자에도 불구하고 메타가 오픈AI·구글과의 최전선 경쟁에서 아직 기술적 우위를 입증하지 못했다는 의미로도 해석된다. 로이터는 메타가 올해 AI와 자체 칩 개발을 포함해 1150억~1350억달러 규모의 자본지출 계획을 제시했다고 전했다. 결국 이번 연기는 메타의 AI 전략이 실패했다기보다, '선도'보다는 '추격과 보완'의 성격이 더 짙어졌음을 드러낸 장면에 가깝다.
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국제유가, 미국 러시아산 원유 구입 일시 허용에 하락반전
국제유가가 13일(현지시간) 아시아시장에서 미국정부가 러시아산 원유와 석유제품 구입을 일시 허용하는 조치로 하락했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 싱가포르 원유시장에서 이날 오전 10시23분(일본시간) 미국 서부텍사스산 중질유(WTI) 4월물은 0.9%(88센트) 내린 배럴당 94.85달러에 거래됐다. 글로벌 벤치마크인 북해산 브렌트유 5월물은 0.7%(71센트) 하락한 배럴당 99.75달러를 기록했다. 도널드 트럼프 미국정부는 12일 현재 해상에서 체류하고 있는 러시아산 원유·석유제품 구입을 각국에 인정하는 30일간 라이선스를 발행했다. 스콧 베선트 미국 재무장관은 X에 대한 투고에서 "이란 전쟁으로 혼란스러워진 세계 에너지 시장을 안정시키기 위한 조치"라고 설명했다. 베선트 장관은 이번 조치가 '단기적'이고 '대상을 한정한' 조치라며 러시아 정부에 큰 경제적 이익을 가져오지 않을 것이라고 강조했다. 그는 또 "유가의 일시적인 상승은 단기적이고 일시적인 혼란으로 장기적으로는 미국과 미국 경제에 큰 이익을 가져올 것"이라고 말해 트럼프 대통령과 비슷한 견해를 보였다. 미국 재무부 웹사이트에 게재된 성명에 따르면 라이선스는 12일 시점에서 선박에 적재되고 있는 러시아산 원유·석유제품의 인도와 판매를 허가하며 미국 워싱턴 시간 4월 11일 심야까지 유효하다. 재무부는 지난 5일 인도용으로 30일간의 라이센스를 발행해 인도가 해상에서 체류하고 있는 러시아산 원유를 구입할 수 있도록 했다. 스티븐 밀러 백악관 정책 부비서실장 겸 국토안보보좌관은 FOX 뉴스 프로그램에서 "대통령은 가격 인하를 위한 모든 수단을 강구하고 있다. 해상에 있는 러시아산 석유를 시장에 투입하고 미국내 석유생산업체에 대해서도 가능한 한 신속하고 대규모로 굴착·증산을 진행하도록 지원하고 규제완화도 실시하고 있다. 앞으로도 추가적인 조치를 내놓을 것"이라고 말했다. FOX 뉴스에 따르면 12일 시점에서 약 1억2400만 배럴의 러시아산 석유가 해상에 체류 하고 있다. 홍코의 해통선물(海通期貨) 애널리스트 양 안은 "라이선스 발행은 시장의 불안감을 다소 완화시켰지만 가장 근본적인 문제가 해결되지 않고 있다. 가장 장요한 것은 호르무즈해협의 운항 재개"라고 지적했다. IG 애널리스트 트노 사이카모어는 "이란이 주로 중국행 유조선에 대해 하루 1~2척의 유조선을 통과시키면서 중국을 우군으로 삼는 동시에 자금원을 유지하고 있다"고 언급했다.
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폐수 분해해 전기 생산하는 대장균 개발
- 공장 폐수 속 유기물을 이용해 전기를 생산하는 날이 멀지 않았다. 스위스 연구팀이 대장균의 유전자 변형을 통해 폐수에서 자랄 수 있는 박테리아를 찾아냈다. 한국에서는 오폐수나 바닷물, 지하수 등을 정화하며 동시에 전기를 연속적으로 생산하는 분리막을 개발했다. 국제적인 주목을 받는 이 기술에 대해 일본의 온라인 매체 '기가진(Gigazine)'은 최근 스위스 연방 공과 대학의 논문을 인용, "이제 우리는 에너지를 사용하여 폐기물을 처리하는 것이 아닌, 폐기물 처리를 통해 에너지를 얻는 시대로 전환하게 될 것"이라고 전망했다. 스위스 연구팀을 이끄는 아르데미스 보고시안(Aldemis Bogosian) 교수는 일반 대장균의 유전자를 조작, 전기를 생산할 수 있는 '쉬와넬라 오나이덴시스(Shewanella oneidensis)'와 유사한 능력을 가진 박테리아를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 이러한 연구 성과는 미래의 환경 보호와 지속 가능한 에너지 자원 확보 방안으로 큰 기대를 모으고 있다. 전기를 생산할 수 있는 능력을 지닌 박테리아가 탄생한다 해도 섬세하거나 특별한 먹이가 필요하고 번식에 많은 양의 에너지가 필요하면 실용적 가치가 떨어진다. 이에 연구팀은 스위스 로잔의 현지 맥주 양조장에서 폐수를 채취해 새로 개발한 대장균을 주입했다. 양조장 폐수에는 다량의 당분, 전분질과 맥주 효모 혼합물이 포함되어있어 그대로 흘려 버리면 미생물이 번식할 수 있다. 이에 양조장은 폐수를 배출하기 전에 곡물 세척과 탱크 세척 과정을 거친다. 보고시안은 "이것은 유기 폐기물을 처리하기 위해 에너지를 사용하는 것이 아니라, 유기 폐기물 처리와 동시에 전기를 생산하는 일석이조 시스템"이라며 "양조장 폐수로 실험했을 때 기존의 전기 미생물은 생존조차 할 수 없었지만, 우리가 개발한 전기 미생물은 폐기물을 먹고 비약적으로 증식할 수 있었다"고 말했다. 이번 연구의 응용 범위는 단순한 폐기물 처리에 그치지 않는다. 유전자를 조작한 대장균의 특징 중 하나는 다양한 물질로부터 전기를 생성할 수 있다는 점이다. 이는 미생물 연료 전지, 바이오센싱 등 여러 분야에서의 활용 가능성을 시사한다. 논문의 주저자인 모하메드 모지부는 박테리아 기반의 생체 전기 에너지 분야에 대한 기대감을 전하면서도, "기업들은 이 기술의 상용화를 위해 더 이상 기다릴 수 없다"며 아쉬워했다. 한편, 한국 기업인 SK에코플랜트는 폐수 처리를 위한 전기화학적 정화 기술의 실용성을 테스트하고 있다. 이 방법은 오염된 폐수에 전류를 가해 정화하는 방식으로 진행된다. 더불어 한국과학기술원은 동국대와 협력해 커피 찌꺼기를 활용, 중금속을 제거하는 필터의 개발에 성공했다. 또한, 한국생명공학연구원은 양돈 농가의 폐수를 희석 과정 없이 직접 정화하면서 동시에 폐수 내의 미생물을 효과적으로 관리하는 미세조류 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 최근 한국과학기술원(KIST)은 명지대학교 신소재공학과와 손을 잡고, 오폐수와 바닷물, 지하수와 같은 다양한 물 자원을 효과적으로 정화하며 동시에 전기를 지속적으로 생산할 수 있는 분리막 기술을 개발했다. 이처럼 세계 여러 나라의 연구팀과 기업들은 박테리아와 같은 친환경 에너지 생산이 가능한 방식으로 오폐수 정화 기술 개발에 적극 나서고 있다.
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폐수 분해해 전기 생산하는 대장균 개발
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美 나사, 1경 규모 금속 행성 탐사선 10월 발사
- 미국 텍사스주 크기의 행성이 엄청난 속도로 지구를 향해 돌진하고 있다. 미국 우주항공국(NASA)는 비행선을 보내 이 행성에 구멍을 뚫고, 핵탄두를 설치해 폭파하는 방법으로 행성을 둘로 쪼개는 아이디어를 낸다. 영화 '아마겟돈' 이야기다. 그런데 영화 같은 일이 실제로 벌어질 전망이다. 나사는 이번엔 행성을 폭파하는 것이 아니라 어떤 광물이 있는지 조사하기 위해 비행선을 발사한다. 독일의 날씨전문 누리집 '다스베터(daswetter)'에 따르면, 과학자들은 '16프시케(16 Psyche)'라는 이름의 소행성을 탐사할 예정이다. 이번 탐사는 행성의 구성을 파악하기 위한 것이다. 이 소행성은 지난 1852년 3월 17일 이탈리아의 천문학자 안니발레 드 가스프리스(Annibale de Gasparis)가 발견했으며, 소행성대에서 가장 무거운 10개의 소행성 중 하나로 꼽힌다. 과학자들의 이번 탐사는 행성의 형성과 관련된 금속 및 기타 구성 요소에 대한 탐색을 목적으로 한다. 우주는 끊임없이 새로운 비밀을 품고 있으며, 이를 탐사하는 과학자들의 노력은 계속 이어진다. 소행성 '16프시케'는 철, 니켈, 금 등의 금속 성분을 주요 구성 요소로 갖는다. 이러한 특징은 태양계를 구성하는 미행성 핵이 대체로 금속 성분으로 형성됐을 가능성을 시사하며, 과학계는 이 점에 큰 관심을 가지고 있다. 나사가 그린 위의 프시케 상상도처럼 이 소행성의 형태는 감자와 유사한 불규칙한 모양을 하고 있다. 어쩌면 편평한 타원형으로 보일 수도 있다. 적도를 가로지르는 가로 길이는 약 280km, 세로 길이는 232km로, 전체 표면적은 약 16만5800 ㎢에 이른다. 최근의 연구에서는 이 소행성의 주요 성분이 금속으로 되어 있다고 분석됐다. 일반적으로 유리와 모래에서 발견되는 금속성분과 규산염의 복합체로 이해하면 된다. 레이더를 통한 관찰과 소행성의 열관성 측정 결과, 프시케는 암석과 금속의 조합으로 이루어져 있을 가능성이 높다. 특히, 전체 부피 중 30~60% 정도가 금속성분으로 구성되어 있는 것이 확인됐다. 과학자들은 광학과 레이더 관찰을 이용해 프시케의 3D 모델을 구축했다. 이 모델에는 두 개의 함몰된 분화구가 포함되어 있다. 그 결과 소행성 표면에는 금속 함량과 색상에 상당한 차이가 있음이 드러났다. 이 소행성은 우리 태양계를 구성하는 요소 중 하나인 소행성 핵에서 파생된 대량의 금속성분으로 이루어져 있을 가능성이 높다고 과학자들은 추정하고 있다. 소행성 프시케는 태양계 형성 초기에 자주 일어났던 여러 차례의 격렬한 충돌을 견뎌낸 것으로 추정된다. 이는 우리에게 지구의 핵이나 다른 암석 행성의 핵이 어떻게 형성되었는지에 대한 통찰을 제공할 수 있다. 프시케는 태양으로부터 3억7800만~4억9700만km 떨어진 화성과 목성 사이의 태양을 공전한다. 이는 2.5~3.3AU(1AU, Astronomical unit, 지구와 태양 사이의 거리)거리로, 프시케가 태양 주위를 회전하는데 지구 시간으로 약 5년이 걸리지만, 자체 축(프시케의 하루)을 중심으로 한 번 회전하는 데는 4시간이 조금 넘게 걸린다. 나사는 2023년 10월 5일에 '프시케(Psyche)'라는 탐사선을 발사할 계획이다. 이 탐사선은 중력을 이용해 화성 상공을 지나가며, 이후 태양 전기 추진을 활용해 소행성에 접근할 예정이다. 탐사선이 소행성에 도착하면, 4개의 다른 궤도에서 탐사 활동을 시작한다. 주된 연구 목적은 프시케가 실제로 소행성의 핵심 부분인지 파악하는 것이다. '프시케 임무'의 핵심 과학적 목표는 행성 형성의 기본 구성 요소를 분석하고, 이전에 경험하지 못한 새로운 세계를 탐험할 계획이다. 연구팀은 프시케에 핵의 잔여 물질이 있는지, 그 연대는 어느 정도인지, 그리고 지구의 핵과 유사한 환경에서 형성되었는지, 그 표면의 특성은 어떠한지를 밝히려고 한다. 프시케 탐사 우주선과 태양전지는 테니스장 정도의 크기다. 우주선의 몸체는 소형 픽업트럭 보다 약간 크고, 높이는 농구 골대 정도다. 우주선에는 △금속성분과 규산염 성분을 구분할 수 있는 고해상도 멀티스펙트럴 이미저(Multispectral Imager) △ 소행성의 원소 구성을 감지하는 감마선 및 중성자 분광계, △ 잔류 자기장을 감지하고 측정하는 자력계, △ X-밴드 무선 통신 시스템을 사용해 중력장을 고정밀도로 측정하고 프시케의 내부 구조에 대한 정보를 얻을 수 있는 전파과학, △ 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있는 심우주 광통신(DSOC) 등이 탑재된다. 16프시케가 예상대로 대량의 금속으로 이루어져 있다면 그 가치는 약 10조 달러(한화로는 약 1경3280조원)로 추정된다. 그러나 이번 탐사 임무의 주요 목적은 단순한 채굴이나 경제적 이익이 아니라 해당 행성의 구성물질을 파악하는 것에 있다. 미국과 일본 등 우주 강국은 다른 소행성 탐사 프로젝트도 활발히 진행 중이다. 2019년에 발사된 일본의 우주선 '하야부사2'는 2030년 이후 다른 소행성으로의 여정을 계획하고 있다. 나사의 '오시리스 렉스' 탐사선은 소행성 베누(Bennu)에서 수집한 샘플을 지구로 가져오기 위해 오는 9월24일 복귀할 예정이다.
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美 나사, 1경 규모 금속 행성 탐사선 10월 발사
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플라스틱 먹는 '효소' 연구 활성화⋯고비용 과제
- 플라스틱을 먹는 효소가 개발이 활성화돼 폐플라스틱 처리에 힘을 보탤 전망이다. 환경오염 주범으로 꼽히는 지구를 뒤덮은 폐플라스틱을 재활용하기 위해 수 많은 연구팀들은 다양한 해결책을 찾고 있다. 특히, 벌집나방 애벌레와 같은 생물학적 자원 활용은 소각이나 매립보다 환경친화적으로 플라스틱을 처리하는 유용한 도구가 될 수 있다. 미국 생화학·분자 생물학 매거진 'ASBMB 투데이'에 따르면, 스페인 생물학자 페데리카 베르토치니(Federica Bertocchini)는 약 10년 전 벌집나방의 애벌레가 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌을 먹어 치운다는 사실을 발견했다. 폴리에틸렌은 플라스틱 용기 등을 만드는 데 흔하게 이용되지만, 잘 분해 되지 않는 특성이 있어 폐기가 어렵다는 단점이 있다. 최근 과학자들은 매립지나 자동차폐차장 등을 찾아다니면서 플라스틱을 분해할 수 있는 유기체를 찾고 있다. 이를 채취해 플라스틱의 구성 요소를 회수하는 효율적인 방법을 찾길 기대하고 있는 것. 이후 새로운 재료를 조합해 ‘무한 재활용’이 가능하도록 한다는 계획이다. 영국 포츠머스대 효소혁신센터 존 맥기한(John McGeehan)은 "놀랍게도 전 세계의 수백 개 그룹과 수천 명의 과학자들이 이 문제를 연구하고 있다"고 설명했다. 폐플라스틱, 환경오염 주범 플라스틱은 1950년대 들어 본격적으로 생산됐고 생산량도 급증했다. 매년 약 4억6000만 톤에 가까운 플라스틱이 생산되는 것으로 추정된다. 하지만 이렇게 생산된 플라스틱은 아쉽게도 소각하거나 매립지에 묻히고 있다. 플라스틱은 지구상의 심해나 극지방을 비롯해 비를 타고 내려오거나, 심지어 태반이나 모유, 사람의 혈액에서도 흔적이 보고 되는 등 우리 눈에 보이지 않는 구석구석까지 침투했다. 이처럼 플라스틱은 건강과 환경 문제와 직접 연결되어 있다. 그럼에도 수요는 줄어들지 않고 있으며, 생산량은 오는 2050년까지 10억 톤을 넘길 것으로 예상된다. 플라스틱은 가볍고, 형태를 잡기 쉬운 특성 때문에 이를 대체할 마땅한 소재가 없기 때문이다. 현실적으로 모든 플라스틱을 교체하거나 재활용할 수 없다는 점에서 차선책은 덜 만드는 것이다. 또 약 9%에 불과한 전 세계 플라스틱 재활용률을 높이는 것이 과제다. 하지만, 재활용 과정에서 유해한 화학물질을 흡수할 수 있으며, 수천 가지의 플라스틱 유형에는 각각 고유한 구성과 화학 첨가물이나 착색제가 들어 있어 대다수는 재활용할 수 없는 것이 문제다. 효소 재활용 회사 버치 바이오사이언스(Birch Biosciences) 공동 창립자이자 합성 생물학자인 요한 커스(Johan Kers)는 "우리는 심각한 플라스틱 순환성 문제를 안고 있다"며 "알루미늄과 종이 등은 재활용할 수 있지만 플라스틱 재활용은 힘들다"고 지적했다. '자연'에서 착안한 '효소' 주목 캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스 고분자 과학자 팅 쉬(Ting Xu)는 "효소를 통한 접근법은 폐플라스틱을 폐기물의 원천이 아닌 귀중한 자원으로 전환시킬 수 있다"고 설명했다. 이미 1970년대에 플라스틱을 먹는 효소에 대한 연구가 시작됐다. 그러다가 2016년 일본 과학자팀이 사이언스 학술지에 플라스틱을 먹는 획기적인 박테리아의 새로운 변종에 대한 논문을 발표하면서 효소 연구에 다시 불을 지폈다. 교토공과대학 미생물학자 코헤이 오다(Kohei Oda)가 이끄는 연구팀은 이데오넬라 사카이엔시스(Ideonella sakaiensis) 201-F6이라고 불리는 미생물이 음료수병과 섬유에 널리 사용되는 폴리에스터인 PET 플라스틱을 주요 에너지와 식품 공급원으로 사용한다는 사실을 발견했다. 그 이후로 과학자들은 독일 라이프치히 묘지의 퇴비 더미, 그리스 하니아(Chania) 해변 등 전 세계 여러 장소에서 플라스틱을 먹는 미생물을 발견했다. 그리고 바다, 북극 툰드라 표토, 사바나 및 다양한 숲을 포함한 환경에서 자유롭게 떠다니는 DNA에서 발견된 2억 개 이상의 유전자에 대한 대규모 분석을 통해 플라스틱 분해 가능성이 있는 3만 개의 다양한 효소가 있다는 것을 찾아냈다. 맥기한은 콜로라도를 포함해 다른 지역의 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 동료들과 함께 이데오넬라 사카이엔시스의 플라스틱 섭취 능력을 담당하는 두 가지 효소를 조작해 성능을 높이고 연결해 플라스틱을 분해할 수 있는 효소 칵테일을 만들었다. 그 결과 이전보다 6배 더 빠르게 PET를 분해할 수 있었다. 최근 과학자들은 인공지능(AI)을 사용해 플라스틱을 더 빠르게 해중합[해중합은 유색 페트(PET)병이나 폴리에스터 섬유 등 플라스틱 분자를 화학적으로 분해하는 기술]하고, 표적 기질에 대해 덜 까다롭고, 더 높은 온도를 견딜 수 있는 효소를 찾아내고 있다. 초기 데이터에 따르면 생물학적 효소를 이용한 재활용은 플라스틱을 새로 만드는 것보다 탄소 배출량이 더 적은 것으로 알려졌다. 탄소와 산소가 얽혀 있는 PET 재활용 플라스틱은 생물학적 재활용에 가장 적합하다. 영국 포츠머스 대학교의 분자 생물물리학자 앤디 픽포드(Andy Pickford)는 이 물질이 '일종의 아킬레스건'이라고 말했다. PET은 탄소가 산소와 얽혀 있다. 직물과 음료수병에서 흔히 발견되며 매년 생성되는 플라스틱의 약 5분의 1을 차지하는 PET는 생물학적 재활용 업체들 사이에서 인기 있는 대상이자 상업적으로 이용 가능한 제품이기도 하다. 실제로 프랑스 회사 카르비오(Carbios)는 연간 5만 톤의 PET 폐기물을 재활용하는 것을 목표로 2025년 프랑스 북부에 바이오 재활용 공장을 열 계획이다. 호주에 본사를 둔 삼사라에코(Samsara Eco)는 2024년 멜버른에 PET에 초점을 맞춘 2만 톤 규모의 재활용을 계획하고 있다. 플라스틱 유형을 연구하고 있는 픽퍼드(Pickford)는 "PET와 유사한 화학적 구성을 가진 폴리아미드와 폴리우레탄도 본질적으로 효소에 의해 분해되기 쉬워 효소 재활용의 유망한 대상"이라고 말했다. 삼사라에코는 합성 폴리아미드의 일종인 나일론을 연구하고 있다. 지난 5월 버려진 옷으로 '세계 최초의 무한 재활용' 나일론-폴리에스테르 의류를 생산하기 위해 인기 운동복 브랜드 룰루레몬(Lululemon)과 다년간의 파트너십을 발표했다. 아직은 연구가 미진하지만 연구원들은 폴리우레탄을 분해하는 미생물에 대해서도 연구 중이다. '슈퍼웜' 유충 활용 기술 향상 효소 재활용은 순수 탄소 골격을 가진 플라스틱의 경우 전망은 흐리다. 비닐봉지를 만드는 데 사용되는 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리스티렌 및 폴리에틸렌을 포함하는 제품은 기름기가 많아 투입된 효소를 붙잡을 수 없기 때문이다. 그런데 페데리카 베르토치니는 데메트라(Demetra)와 세레스(Ceres)라는 이름을 붙인 왁스 벌레 타액에서 플라스틱 분해 효소를 확인했다. 이 효소는 탄소 골격에 산소를 주입해 실온에서 몇 시간 내에 폴리에틸렌을 분해하는 것으로 나타났다. 폴리스티렌을 연구하는 호주 퀸즈랜드 대학교의 미생물학자 크리스 린케(Chris Rinke) 박사는 '슈퍼웜(Superworm)'이라고 불리는 미국왕딱지벌레(Zophobas morio) 유충을 발견했다. 플라스틱을 기계적으로 작은 조각으로 파쇄하고 산소 원자를 투입해 '노화'한 다음 특수 기술을 사용해 해당 조각을 해중화하는 두 가지 과정을 통해 폴리스티렌을 분해한다. 린케 박사는 "곤충에서 발견되는 효소가 열쇠를 쥐고 있을 수 있다"고 말했다. 반면, 일부 전문가들은 생물학적 재활용 전망에 대해 낙관적이지 않다. 픽포드는 "아직 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC와 같은 폴리올레핀이 대규모 효소 재활용을 위한 현실적인 목표가 될 것이라고 확신하지 못했다"며 "이런 경우 재활용이 가능한 새로운 플라스틱을 만드는 방향으로 전환하는 것이 더 현실적"이라고 말했다. 한국의 경우, 2020년 포스텍의 차형준 교수 팀은 '산맴돌이거저리(Plesiophthalmus davidis)'라고 불리는 검은 딱정벌레의 유충에서 폴리스티렌 소화 능력을 부여한 장내 세균인 '세라티아 폰티콜라(Serratia Fonticola)'에 대해 보고했다. 또 다른 그룹은 PLA를 포함한 특정 유형의 생분해성 플라스틱을 분해할 수 있는 두 가지 저온 적응성 곰팡이 균주[고산 토양과 북극 해안에서 분리된 라크네룰라(Lachnellula)와 네오데브리에시아(Neodevriesia)]를 발견했다고 보고했다. 하지만 효소를 활용하는 프로세스를 확장하는 것이 얼마나 쉬울지, 그리고 확장된 환경이 어떤 모습일지는 불분명하다. 한편, UN은 오는 2024년 세계 최초의 글로벌 플라스틱 오염 조약을 만들 예정이다. 플라스틱 오염을 억제하는 것을 목표로 하며, 특히 재활용을 더 쉽게 하기 위해 플라스틱 제품의 생산 과 설계에 대한 새로운 규칙을 도입할 것으로 예상된다. 다음 해에는 워싱턴과 캘리포니아, EU에서 플라스틱 용기와 음료수병 재료의 25%를 재활용 플라스틱으로 규정하는 법률이 시행될 예정이다. 그러나 추가적인 변화와 인센티브가 없다면 이러한 노력은 물거품이 될 수도 있다는 지적이다. 화석 연료의 저렴한 가격으로 인해 순수 플라스틱이 저렴하게 유지되는 한 생물학적 효소 활용은 비용 면에서 경쟁력이 없기 때문이다. 맥기한은 "과거 석유 및 가스 산업이 혜택을 누렸던 방식으로 PET 또는 기타 생분해성 공정에 인센티브를 부여해야 한다"며 "생물학적 재활용 기술이 향상되면 새로운 플라스틱과 경쟁할 수 있을 만큼 비용면에서 효율적일 것"이라고 강조했다. 그럼에도 그는 "효소가 전체 플라스틱 문제를 해결하지 못하지만 이제 막 첫 걸음을 뗐다"며 향후 발전에 기대감을 드러냈다.
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플라스틱 먹는 '효소' 연구 활성화⋯고비용 과제
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외계 행성 'K2-18b', 생명 징후⋯메탄·이산화탄소 확인
- 미국 항공우주국(NASA)이 제임스웹 우주망원경을 통해 생명체가 존재할 가능성이 큰 행성을 찾아냈다. 소위 우주 강국으로 불리는 미국, 유럽, 인도, 중국, 러시아 그리고 한국과 일본 등은 최근 지구에서는 보이지 않는 달 뒷면을 탐사하기 위해 심혈을 기울이고 있다. 달 자원 탐사뿐만 아니라 자국의 과학기술을 뽐내기 위한 하나의 방편이기도 하다. 여기에 우주망원경도 첨단 기술이 대거 탑재되면서 우주에서 지구와 같은 생명체가 존재할 수 있는 행성을 찾고 있다. 마치 영화 '아바타'에서 행성을 찾는 것을 연상시킨다. 미국 미디어 바이트(The Byte)와 영국 매체 가디언에 따르면, 나사는 제임스웹 우주망원경을 통해 K2-18b에서 메탄과 이산화탄소 등을 발견해 생명체가 존재할 가능성이 있다고 밝혔다. 나사는 최근 제임스웹 우주망원경(JWST)으로 지구에서 120광년 떨어진 사자자리의 행성인 K2-18b의 대기 구성을 관찰한 결과 물로 이뤄진 바다와 해양 세계가 존재할 가능성을 발견했다고 밝혔다. K2-18b는 2015년 나사가 K2 임무에서 케플러 우주망원경을 통해 처음 확인했으며 앞서 지난 2019년 대기에 수증기가 있다는 관측 결과가 발표된 바 있다. 이 행성은 질량이 지구의 약 9배에 달하며, 지구보다는 크고 해왕성보다는 작은 질량을 지칭하는 이른바 '슈퍼지구'에 해당한다. 하이시언 행성 가능성 제임스웹 망원경은 K2-18b에서 지구상에 살아있는 유기체만이 생산할 수 있는 황함유화합물의 일종인 디메틸설파이트(DMS dimethyl sulfide)라 불리는 분자를 발견했다. 연구자들은 이 행성의 대기에서 메탄과 이산화탄소 존재를 확인했다. 이 행성은 바다로 덮여 있고, 수소가 풍부한 대기를 가진 '하이시언 행성'(Hycean planet, 대기에는 수소가 있고 표면에는 물이 있어서 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성)일 가능성이 있다. K2-18b는 시스템상 거주 가능 지역에서 약 120광년 떨어진 사자자리의 차가운 왜성인 모항성을 공전한다. 이는 기술적으로 액체 물이 표면에 존재할 수 있을 만큼 별로부터 충분한 복사선을 받는다는 것을 의미한다. 이번 웹 망원경의 관측 결과 K2-18b의 대기에 메탄과 이산화탄소가 풍부하고 암모니아는 부족한 것으로 파악됐다. 나사는 "이는 이 행성의 수소 대기 아래에 물로 이뤄진 바다가 있을 수 있다는 가설을 뒷받침한다"고 설명했다. '미니 해왕성' 추정 외계 행성의 일종 K2-18b는 지구와 해왕성 크기의 중간 규모로, '미니 해왕성(sub-Neptunes)'이라고 불리는 외계 행성의 일종이다. 이 행성들은 우리 태양계의 어떤 행성과도 매우 달라서 행성의 성질에 대해서는 오직 근거에 기인한 추측만 할 수 있다. 영국 카디프 대학교 슈바지트 사카르(Subhajit Sarkar) 교수는 "비록 이런 종류의 행성은 우리 태양계에는 존재하지 않지만, 미니 해왕성은 지금까지 은하계에서 알려진 가장 일반적인 유형의 행성"이라고 말했다. 그는 이어 "현재까지 거주 가능 구역 미니 해왕성의 가장 상세한 스펙트럼을 얻었으며 이를 통해 대기에 존재하는 분자를 밝히는 데 성공했다"고 설명했다. 그러나 K2-18b가 생명체로 가득 차 있다고 결론을 내리기에는 너무 이르다는 지적이다. 연구자들은 더 많은 데이터가 시급한 실정이라고 언급했다. 연구팀 책임자인 영국 케임브리지 대학 니쿠 마두수단(Nikku Madhusudhan) 교수는 BBC를 통해 "만약 (생명체가) 확인된다면 이는 엄청난 일이 될 것이며 올바른 판단을 해야 한다는 책임감을 느낀다"고 말했다. 마두수단 교수는 "가장 궁극적인 목표는 거주 가능한 외계 행성에서 생명체를 식별하는 것이다. 이번 발견은 이 연구에서 하이시언 세계를 더 깊이 이해하기 위한 첫 걸음"이라고 덧붙였다. 다행스럽게도 제임스웹 우주망원경의 MIRI(중적외선 장비) 분광기를 통해 더 많은 데이터가 수집되고 있다. K2-18b 행성에 실제 바다가 존재한다면 수소 대기 아래 외계 생명체 존재도 가능할 것으로 보인다. 한편, K2-18b는 지구 지름의 약 2.6배, 질량의 8.6배의 크기로, 수소가 풍부한 대기 밑에 바다 또는 얼음이 존재할 것으로 예상되는 행성이다. 중력이 지구보다 1.18배며, 0도에서 40도의 온도로 인간이 살기에 적합한 것으로 추정된다. 2019년 9월 BC는 영국 유니버시티 칼라지 런던(UCL)의 연구팀이 이 행성의 대기에서 수증기를 찾아냈다고 보도됐다. 물이 있다는 것은 생명체가 살고 있거나 살 수 있다는 강력한 신호로 풀이된다.
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외계 행성 'K2-18b', 생명 징후⋯메탄·이산화탄소 확인
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미로 자율 탐색하는 '뇌 없는 로봇' 탄생
- 미로를 탐색할 수 있는 뇌가 없는 소프트 로봇이 탄생했다. 과학 전문 매체 뉴로사이언스에 의하면, 노스캐롤라이나 주립대학(NCSU)의 연구원들은 물리적 지능을 사용해 미로와 같은 복잡한 환경을 자율적으로 탐색할 수 있는 '뇌 없는' 소프트 로봇을 설계했다. NCSU가 유튜브를 통해 공개한 '뇌 없는' 소프트 로봇의 모습은 팔이나 다리 머리가 없으며, 나선형 파스타 '로티니(Rotini)'를 연상시키는 정교하게 꼬인 생소한 이미지로 눈길을 사로잡았다. 이전 모델과는 달리 이 로봇은 장애물이 없어도 자체적으로 회전할 수 있다. 이러한 독특한 움직임은 한쪽 절반이 지면에 더 많은 힘을 가하도록 설계된 비대칭적인 디자인 덕분이다. 그로 인해 이 로봇은 둥글게 호를 그리며 움직이고 동적 미로를 횡단하며 평행한 물체 사이에 끼이지 않고 피해 갈 수 있다. 이 소프트 로봇은 '물리적 지능'을 통해 작동한다. 이는 구조적 설계와 재료에 따라 동작이 결정되므로 컴퓨터나 사람의 지시가 필요하지 않다. 이 로봇은 리본 모양의 '액정 엘라스토머'로 만들어져 있으며, 주변 공기보다 더 뜨거운 표면에 놓이면 움직이기 시작한다. 표면이 더 뜨거울수록 로봇은 더 빨리 움직인다. 역동적인 환경 탐색 가능 이 연구팀은 인간이나 컴퓨터의 지시 없이 간단한 미로를 탐색할 수 있는 소프트 로봇을 이미 제작했다. 이들은 이제 그 작업을 기반으로 더 복잡하고 역동적인 환경을 탐색할 수 있는 '두뇌가 없는' 소프트 로봇을 만들었다. '뇌 없는' 소프트 로봇에 관한「물리적으로 지능적인 자율 로봇 미로 탈출기」라는 논문은 사이언스 어드밴스(Science Advances) 저널에 지난 8일 게재됐다. 이 연구는 국립과학재단(National Science Foundation)이 지원했다. 이 논문의 공동 저자이자 노스캐롤라이나 주립대학교 기계 및 항공우주 공학부의 지에 인(Jie Yin) 교수는 "우리의 초기 연구에서 소프트 로봇이 매우 간단한 장애물 코스를 통해 비틀거나 돌릴 수 있다는 것을 보여주었다"며 "그러나 이전 모델은 장애물에 부딪히지 않으면 회전하지 못했다. 실용적인 측면에서 이는 로봇이 때때로 평행한 장애물 사이에 갇혀서 앞뒤로 튕길 수 있음을 의미한다"고 말했다. 그는 "이번에 우리는 스스로 회전할 수 있는 새로운 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 구불구불한 미로를 통과할 수 있으며, 움직이는 장애물을 우회할 수도 있다. 이런 모든 행동은 컴퓨터의 안내가 아닌 물리적 지능을 사용해서 이루어진다"고 설명했다. 여기서 물리적 지능은 소프트 로봇과 같은 역동적인 물체를 말하며, 그 동작은 컴퓨터나 인간의 개입으로 지시되지 않고 구조 설계와 구성 재료에 의해 제어되는 것을 의미한다. 온도에 반응하는 로봇 새로운 소프트 로봇은 이전 버전과 마찬가지로 리본 모양의 액정 엘라스토머로 제작됐다. 이 로봇을 주변 공기보다 뜨거운 섭씨 55도(화씨 131도) 이상의 표면에 놓아두면 움직이기 시작한다. 작동 원리는 표면에 닿는 리본 부분은 수축하지만 공기에 노출된 리본 부분은 수축하지 않는 것을 이용했다. 이것은 롤링 모션을 유도하며 표면이 따뜻할수록 로봇이 더 빨리 굴러간다. 이전 버전의 소프트 로봇은 대칭 디자인이지만 새 로봇에는 두 개의 별개의 반쪽이 있다. 다시 말하면, 로봇의 절반은 직선으로 뻗어 있는 꼬인 리본 모양이고 나머지 절반은 나선형 계단처럼 더 촘촘하게 꼬인 리본 모양이다. 이 비대칭적인 디자인 때문에 로봇의 한쪽 끝이 다른 쪽 끝보다 표면에 더 많은 힘을 가할 수 있다. 연구진은 바닥보다 입구가 넓은 플라스틱 컵을 예로 들었다. 이 컵은 테이블을 가로질러 굴리면 직선으로 구르지 않고 둥글게 호를 그리며 굴러가는 데, 컵이 비대칭적인 모양을 하고 있기 때문이다. 비대칭 디자인이 특징 논문의 제 1 저자이자 NCSU의 야오 자오(Yao Zhao) 연구원은 "우리의 새로운 로봇이 탄생한 배경에 있는 개념은 꽤 간단하다. 비대칭적인 디자인 덕분에 물체에 접촉하지 않고도 회전할 수 있다"고 말했다. 그는 "따라서 물체와 접촉할 때는 방향을 바꾸어 미로를 탐색할 수 있지만 평행한 물체 사이에 갇히지는 않는다. 대신, 호를 그리며 움직일 수 있는 능력은 본질적으로 자유롭게 움직일 수 있게 해준다"고 설명했다. 연구진은 비대칭 소프트 로봇 설계가 움직이는 벽이 있는 미로를 포함하여 더 복잡한 미로를 탐색하고 신체 크기보다 좁은 공간을 통과할 수 있는 능력 등을 테스트했다. 더 나아가 이들 연구원은 새로운 로봇 디자인을 서로 다른 환경인 금속 표면과 모래에서도 테스트했다. Yin은 "이 작업은 소프트 로봇 설계에 대한 혁신적인 접근법을 개발하는 데 도움이 되는 또 다른 진전이다. 특히 소프트 로봇이 환경에서 열에너지를 얻을 수 있는 응용 프로그램에 대한 것이다"라고 말했다. 로봇이 사람처럼 머리가 있고 팔과 다리가 있어야 한다는 선입견을 깬 이번 연구는 다양한 형태의 무궁무진한 로봇의 탄생을 예고했다.
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미로 자율 탐색하는 '뇌 없는 로봇' 탄생
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'역백신', 제1형 당뇨병·크론병 등 자가면역 질병 치료
- 제1형 당뇨병과 크론병 등 자가 면역질환을 역백신으로 치료하는 연구가 진행중이다. 중추신경계의 탈수초성 질환(demyelinating disease 신경세포의 축삭을 둘러싸고 있는 절연물질인 수초가 탈락되는 질병) 중 가장 흔한 유형인 다발성 경화증과 췌장에서 인슐린이 분비되지 않아 발생하는 제1형 당뇨병, 만성 염증성 장질환인 크론병을 정복할 수 있는 날이 코앞에 다가왔다. 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)’에 따르면, 시카고대학 프리츠커 분자공대(PME Pritzker Molecular Engineering) 연구팀이 '역백신(inverse vaccine)'을 개발해 자가면역 반응을 제거할 수 있음을 증명했다. 일반적인 백신은 인간의 면역 체계가 바이러스나 박테리아를 공격해야 할 적으로 인식하도록 만들지만, ‘역백신’은 한 분자에 대한 면역 체계 기억을 제거하는 정반대의 역할을 하도록 했다. 면역 체계 기억을 제거하는 것은 전염병의 경우 바람직하지 않지만 다발성 경화증, 제1형 당뇨병, 류머티즘성 관절염 또는 면역 체계가 사람의 건강한 조직을 공격하는 크론병에서 나타나는 자가면역 반응을 멈출 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 최근 국제학술지 네이처 생명의학공학(Nature Biomedical Engineering)에 발표된 논문을 살펴보면, 역백신은 자연 과정에 의해 죽는 세포에 대한 자가면역 반응을 예방하기 위해 간이 자연적으로 세포 분해 생성물을 '공격 금지'로 표시하는 방식을 활용한다. PME 연구팀은 우리 몸의 간이 면역 체계가 공격하는 항원(면역 체계가 공격하는 분자)을 친구로 인식하는 노화된 세포 조각과 유사한 분자와 결합해, 이 백신이 어떻게 다발성 경화증과 유사한 질병과 관련된 자가면역 반응을 성공적으로 막을 수 있는지 보여줬다. 이번 논문의 주 저자인 제프리 허벨(Jeffrey Hubbell) 교수는 "이 연구에서 가장 흥미로운 점은 이미 염증이 진행 중임에도 다발성 경화증과 같은 질병을 치료할 수 있다는 것이며, 이는 실제 상황에서 더 유용하다"고 강조했다. 역백신으로 면역력 억제 면역 체계의 T세포(세포성 면역을 담당하는 림프구의 일종) 역할은 바이러스, 박테리아, 암 등 원치 않는 세포와 분자를 신체의 이물질로 인식해 제거하는 것이다. 그러나 T세포는 건강한 세포를 이물질로 인식하는 실수를 할 수 있다. 예를 들어, 크론병 환자의 경우 면역 체계는 소장 세포를, 다발성 경화증 환자의 경우에는 신경 주변의 보호 코팅인 미엘린을 공격한다. 허벨 교수와 그의 동료들은 면역 반응이 몸 전체의 모든 손상된 세포에 대해 발생하지 않도록 하는 메커니즘을 가지고 있다는 것을 주목했다. 이러한 현상은 간에서 일어나는 말초 면역 관용(Peripheral Immune Tolerance)으로 알려져 있다. 그들은 최근 몇 년 동안 N-아세틸갈락토사민(pGal)으로 알려진 당으로 분자를 태깅하면 이 과정을 모방하여 분자를 간으로 보내서 분자에 대한 내성이 생길 수 있다는 사실을 발견했다. 이 연구는 면역계의 작동 원리를 이해하는 데 크게 기여했으며, 미래의 의학적 치료법 개발에 중요한 토대를 제공한다. 허벨은 "우리가 원하는 분자를 pGal에 부착할 수 있고 면역 체계가 이를 견딜 수 있도록 가르칠 것"이라며 "백신처럼 면역력을 높이는 대신 역백신을 사용하면 매우 구체적인 방식으로 면역력을 억제할 수 있다"고 주장했다. 연구팀은 미엘린 단백질을 pGal에 연결하고 새로운 역백신의 효과를 테스트한 결과, 면역 체계가 미엘린 공격을 중단하고 신경이 다시 올바르게 기능하도록 하며 동물의 질병 증상을 완화시킬 수 있음을 발견했다. 일련의 다른 실험을 통해 과학자들은 동일한 접근 방식이 지속적인 면역 반응을 최소화하는데 도움이 된다는 것을 보여줬다. 제1상 안전임상시험 수행 허벨은 "오늘날 자가면역 질환은 일반적으로 면역 체계를 광범위하게 억누르는 약물로 치료되는데, 이는 매우 효과적일 수 있지만 감염을 막기 위해 필요한 면역 반응도 차단하므로 많은 부작용이 발생할 수 있다":고 지적했다. 대신 역백신으로 환자를 치료할 수 있다면 훨씬 더 구체적이고 부작용도 줄어들 수 있다는 설명이다. 허벨의 pGal 화합물을 사람을 대상을 하기 위해선 더 많은 연구가 필요하지만, 밀, 보리, 호밀 섭취와 관련된 자가면역 질환인 복강병 환자를 대상으로 초기 제1상 안전임상시험이 이미 수행됐다. 현재 다발성 경화증에서 임상시험이 진행 중이다.
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'역백신', 제1형 당뇨병·크론병 등 자가면역 질병 치료
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영국 정부, 11억 달러 규모 새 슈퍼컴퓨터·AI 연구 시설 구축
- 영국 정부가 인공지능(AI) 연구와 혁신 능력을 강화하기 위해 9억 파운드(약 11억 달러, 약 1조 4600억 원)에 달하는 슈퍼 컴퓨터를 구축 중이다. 영국 매체 네트워크 월드(Network World)에 따르면, 영국 정부는 인공지능(AI) 연구와 혁신 능력을 강화하기 위해 9억 파운드를 들여 슈퍼컴퓨터를 제작하고 있다고 발표했다. 이 슈퍼컴퓨터는 19세기 영국의 건축 및 기계 공학자 이점바드 킹덤 브루넬(Isambard Kingdom Brunel)의 이름을 따서 이점바드-3(Isambard-3)이라는 이름이 붙었다. 이점바드-3은 올해 말 브리스톨의 국립 복합 재료 센터(National Composites Centre)에 설치될 예정이다. 브리스톨 대학은 인터랙티브 인공 지능 박사과정을 위한 UKRI 센터의 본거지로 바스(Bath), 카디프(Cardiff), 엑서터(Exeter)를 포함하는 연구 집약적 대학의 연합인 GW4 대학 그룹에 속한다. 브리스톨 대학은 AI 연구 리소스(AI Research Resource 또는 Isambard-AI)를 호스팅하는 국가 시설이며, AI 연구를 지원하고 이 기술의 안전한 활용을 촉진하고 있다. 슈퍼컴퓨터와 이점바드-AI(Isambard-AI)는 지난 3월 정부에서 발표한 AI 투자를 통해 자금을 지원 받는다. 이 슈퍼컴퓨터는 수천 개의 최신 GPU로 구성되어 있다. 과학혁신기술부(DSIT, Department for Science, Innovation and Technology)가 발표한 성명서에 따르면 "유럽에서 가장 강력한 컴퓨터 중 하나"로 평가된다. 미셸 도넬란(Michelle Donelan) 과학혁신기술부 장관은 "우리는 영국 혁신의 미래를 지원하며, 브리스톨에 AI 연구 리소스를 설립함으로써 AI 개발의 선두에 서겠다"라고 밝혔다. 또 "이점바드-AI 클러스터는 유럽에서 가장 강력한 초고속 컴퓨터 중 하나가 될 것이며, 이는 산업 전문가와 연구자들이 AI의 게임 체인징(PoT) 가능성을 최대로 활용하는 데 큰 도움을 줄 것"이라고 기대했다. 도넬란 장관은 "이를 통해 우리의 프론티어 AI 테스크포스(Frontier AI Taskforce)가 수행하는 미션 크리티컬 작업도 지원할 것"이라고 덧붙였다. 그러나 브리스톨 대학 대변인은 슈퍼컴퓨터의 코어 수와 프로세서 유형과 같은 시스템 세부 정보에 관한 질문에는 아직 해당 초고속 컴퓨터의 세부 사양을 공개할 수 없다며 말을 아꼈다. 현재 이 대학은 이미 연구용으로 여러 슈퍼컴퓨터 클러스터를 보유하고 있고, 이들은 모두 리눅스(Linux)를 기반으로 운영된다. 블루크리스탈 페이즈 4(BlueCrystal Phase 4) 시스템은 주로 엔비디아(Nvidia) P100 GPU를 활용한 대규모 병렬 작업에 적합하게 설계됐다. 여기에는 2개의 그래픽 카드가 탑재된 32개의 GPU 노드가 포함되어 있다. 또한, 인텔(Intel) E5-2680 v4 (Broadwell) CPU를 사용하는 525개의 레노버(Lenovo) 컴퓨트 노드를 보유하고 있다. 이점바드-AI의 발표는 영국이 11월 1일과 2일 이틀동안 블레치리 파크(Bletchley Park)에서 개최 예정인 '글로벌 AI 안전 정상회의'를 앞두고 한 달 반 전에 이루어졌다. 리시 수낵(Rishi Sunak) 영국 총리는 지난 6월 워싱턴 방문 중 미국 대통령 조 바이든과 가진 회담에서 AI 안전 정상회의에 대해 처음 발표했다. 이 정상회의는 AI 기술의 위험과 발전에 대해 정부 관계자와 AI 기업, 연구자들이 모여 국제적인 협력 조치를 통해 해당 위험을 줄이는 방법을 논의할 예정이다. 글로벌 AI 정상회의 참가자들은 국제 AI 안전 협력 프로세스 제안, AI 안전 연구에서 협력할 수 있는 분야의 식별, 그리고 AI 개발을 통한 기술의 선한 활용 방안 등 다양한 주제에 중점을 둘 것으로 보다.
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영국 정부, 11억 달러 규모 새 슈퍼컴퓨터·AI 연구 시설 구축
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노스롭, 우주 궤도서 반도체 제조 도전…영국 스타트업과 기술 협약
- 미국의 대표적인 다국적 항공우주산업 제조회사 노스롭 그루먼(Northrop Grumman) 영국 법인은 우주 궤도에서 반도체를 제조하기 위해 영국 스타트업 스페이스 포지(Space Forge)와 파트너십을 체결했다. 디펜스뉴스에 따르면 두 회사는 지난 9월 12일 DSEI(Defence and Security Equipment International) 콘퍼런스에서 공동 협약을 발표했다. DSEI 콘퍼런스는 영국 국방부와 방위보안수출청이 주관하는 국제방산장비박람회로 지난 9월 12일부터 15일까지 런던 엑셀 전시장에서 개최됐다. 우리나라는 임종득 국가안보실 제2차장이 사이버 방산 협력을 위해 지난 11일부터 16일까지 4박6일 일정으로 런던을 방문했다. 이번 협약을 통해 노스롭은 기술과 비즈니스 자문을 제공하고 설계와 테스트에 협력할 예정이다. 또한 스페이스 포지에게 마이크로전자 개발에 대한 교육도 제공할 계획이다. 스페이스 포지는 우주 궤도에서 고성능 소재를 제조할 수 있는 우주선을 개발하겠다는 목표로 2018년 설립됐다. 올해 말 첫 발사 예정인 '포지스타(ForgeStar)' 우주선은 우주에서 최대 6개월 동안 머물면서 제조 임무를 수행한 후 재료를 싣고 지구로 귀환하도록 설계됐다. 웨일즈에 본사를 두고 있는 이 회사는 지난 4월 제조 사업을 미국으로 확장할 계획을 발표했지만, 아직 구체적인 내용은 밝히지 않고 있다. 스페이스 포지와 같이 우주에서 제조 역량을 구축하려는 초기 기업은 우주 환경, 특히 미세 중력이나 초고진공과 같은 조건에서 더 높은 품질의 재료를 생산할 수 있다. 또 3D 프린팅과 같은 특정 제조 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. 이 개념이 새로운 것은 아니지만, 최근 수십 년 동안의 기술 발전과 발사 비용 감소로 인해 특히 반도체나 제약 산업에서 비즈니스에 적용하는 것이 더욱 실현 가능해졌다. 노스롭의 영국, 유럽, 중동 및 북아프리카 우주 사업 부문 지역 책임자인 데이비드 파일은 우주에서 생산되는 반도체와 제약 산업은 궤도를 오가는 비용 때문에 처음에는 생산 비용이 더 비싸지만, 이러한 전문 분야 내에서 역량을 확장해 더 저렴하게 만드는 것이 목표라고 말했다 파일은 스페이스 포지와의 계약이 결국 노스롭의 반도체 공급망을 강화할 수 있는 파트너십의 첫 단계라고 설명했다. 노스롭은 미국 공군의 B-21 폭격기와 미국 육군의 통합 전투 지휘 시스템을 제작하는 방위산업체로, 원료를 반도체 칩으로 가공하고 이를 주요 무기 시스템에 통합한다. 이 방위 계약업체는 원자재를 주요 무기 시스템에 통합되는 반도체 칩으로 가공하는 두 개의 미국 파운드리(foundry, 반도체 제조를 전담하는 생산 전문 기업)를 보유하고 있다. 현재로서 노스롭의 역할은 주로 스페이스 포지가 궤도에서 생산한 재료를 가지고 지구로 돌아온 후에 확인하는 것이다. 파일은 노스롭이 이 스타트업에 재정 투자를 확정하지 않았다고 말했다. 그는 "우주 제조는 향후 수십 년 동안 크게 성장할 것으로 예상되는 분야이기 때문에 이들과 협력하고 싶다"고 말했다. 파일은 또 "우리 회사 전체에서 우리가 구축하는 전자 시스템이 얼마나 많은지 생각하면, 이것은 아마도 게임 체인저가 될 가능성이 있는 응용 분야가 많다"라며, 노스롭은 이 분야의 혁신을 주도하고자 한다고 전했다. 노스롭의 스티브 크라인 민간 및 상업용 우주부문 부사장은 "우주에서 제조하는 것은 다양한 산업 분야에서 다양한 기회를 열 수 있는 잠재력을 갖고 있다"고 말했다. 그는 "우주 탐사와 우주 내 서비스 분야의 글로벌 리더로서, 우리는 이 신흥 시장을 더 개발하기 위해 협력하기를 기대한다"고 덧붙였다.
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노스롭, 우주 궤도서 반도체 제조 도전…영국 스타트업과 기술 협약
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소니, 고령 로봇 개 재활용해 감정지원 서비스
- 약 20여년 전 개봉한 영화 '에이 아이(AI)'는 인공지능을 탑재한 로봇(데이빗)이 인간의 감정을 교차하는 이야기를 주 내용으로 다뤘다. 미래 시대에 인간을 위한 도우미로 로봇에게 사람의 감정을 이해하고 사랑을 느낄 수 있는 능력을 부여한 것이다. 영화 같은 이야기가 현실 세계에서도 일어날 가능성이 커지고 있다. 바로 일본의 대표 가전회사 소니가 로봇 개에 보육 프로그램을 내장해 의료 및 간호 시설에 재배치에 나선다. IT 전문 미디어 더 버지(The Verge)에 따르면, 소니는 의료 시설 등에 있는 환자들의 감정지원을 돕기 위해 기부된 중고 로봇 아이보(ERS-1000 Aibo) 장치를 수리해 의료시설에 재배치할 예정이다. 아이보는 2018년 출시된 소니의 인공지능 애완 로봇 개로, 큰 눈을 통해 다양한 감정을 드러내는 기능으로 사람과 교감이 가능한 제품이다. 다양한 행동과 소리뿐만 아니라, 실제 강아지의 몸짓 등을 흉내 내는 등 출시 당시 한국에서도 상당한 인기를 끌었다. 소니는 아이보를 평생 사용할 수 있도록 새로운 지속 가능 프로그램을 출시함으로써, 이 제품이 단지 크리스마스만을 위한 것이 아니라는 메시지도 전달했다. 이 프로그램에 기부된 아이보 장치를 테스트하고 수리한 후 의료 시설이나 간호 시설 등 이 로봇을 활용할 수 있는 여러 기관에 제공한다는 것. 또 아이보 '양부모' 서비스를 시작해 비공개로 비용을 청구할 계획이다. 소니 측은 일부 기금은 아이보 장치를 유지하고 수리하는데 사용한다고 밝혔다. 로봇 개 아이보는 음성과 장애물에 반응하며 심지어 가족 구성원을 인식하는 데 도움이 되는 코 카메라를 갖추고 있다. 이처럼 아이보는 실제 개와 상호 작용할 수 없는 사람들에게 소소한 기쁨을 주는 모방제품이다. 현재 일본은 감정지원 로봇에 큰 관심을 가지고 있다. 소프트뱅크가 선보인 소년 이미지 모습의 안내 로봇 '페퍼(Pepper)'와 일본 산업기술종합연구소의 심리치료 로봇 '파로(Paro)' 등을 예로 들 수 있다. 한편, 한국 연구진은 손으로 직접 접촉해 사람처럼 정서적 교감을 할 수 있는 로봇용 피부를 지난 2022년 개발했다. 한국연구재단에 따르면 '감정촉각피부'는 64개 촉각 센싱 셀을 가졌으며, 다양한 촉각 감정 구분과 감정 교류 가능성을 확인했다.
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소니, 고령 로봇 개 재활용해 감정지원 서비스
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인공지능(AI), 망막 영상으로 파킨슨병·안질환 진단
- 인공지능(AI)을 활용해 파킨슨 병을 감지하는 방법이 개발됐다. 과학 학술지 '네이쳐(Nature)'에 따르면, 연구원들이 망막 이미지 분석을 통해 안질환을 비롯해 다양한 건강 문제를 진단하고, 심지어 파킨스병까지도 예측하는 AI를 개발했다. 과거에는 연구원들이 질병을 진단하기 위해 160만개의 망막 이미지를 수집하는데 많은 비용과 긴 시간이 소요됐다. 그러나 최근 개발된 '렛파운드(RETFound)' AI 도구는 자가 지도 학습을 활용하여 효율적으로 학습한다. 이 도구는 수많은 예제를 활용해 망막 이미지의 누락된 부분을 예측하며, 망막의 구조와 특징을 깊이 파악한다. 런던 무어필드 아이 호스피털(Moorfields Eye Hospital)의 피어스 킨(Pearse Keane) 안과전문의는 "망막은 우리 신체에서 모세혈관 네트워크를 직접 관찰할 수 있는 유일한 부분"이라며 "망막 이미지를 통해 고혈압과 같은 전신 질환을 시각화할 수 있다"고 전했다. 연구팀은 이번 연구에서 160만개의 망막 이미지를 기반으로 'RETFound'를 훈련시킨 후, 파킨스병 환자와 비환자의 망막 이미지를 추가로 분석했다. 영국 버밍엄 대학교의 임상 연구원인 시아우수안 리우(Xiaoxuan Liu) 박사는 "RETFound는 성공적으로 의료 이미지 분석에 적용된 몇 안 되는 예시"라고 평가했다. 캘리포니아 스탠포드 대학의 커티스 랭로츠 교수는 자기 공명 이미지나 CT 스캔 같은 복잡한 이미지에서도 이 방법의 효과를 기대하며 지켜보고 있다고 밝혔다. 킨은 "각 나라에서 이 알고리즘을 적용하여 자체 데이터를 통해 최적화할 수 있다"고 강조했다. 이 모델은 공개적으로 이용 가능하며, 연구진은 전 세계 다양한 의료 환경에서 'RETFound'의 적용과 훈련을 기대한다. 다만, RETFound 기반의 다른 질병 감지 모델을 개발할 때에는 윤리적 안전성과 제한 사항의 투명한 소통이 중요하다.
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인공지능(AI), 망막 영상으로 파킨슨병·안질환 진단
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일본, 코로나19 후 학교 복귀 돕는 '로봇 어시스턴트' 도입
- 코로나19 팬데믹 이후 학교에 복귀하는 것을 어려워하는 학생들에게 원격 수업 참석 기회를 제공하기 위한 '로봇 어시스턴트'가 일본 학교에 도입될 전망이다. 영국 매체 더 가디언(The Guardian)에 따르면, 일본의 한 도시는 무단 결석률 상승에 따른 대책으로 로봇 어시스턴트를 활용할 계획이다. 교육 당국은 이 로봇을 통해 결석한 학생들이 원격으로 실시간 수업 참여를 유도해 점차 학교로의 복귀를 기대하고 있다. 일본 교육부 통계에 따르면 2022년 3월까지 초·중학생 중 30일 이상 학교를 거부한 학생이 역대 최다인 24만4940명에 달했다. 원인으로는 코로나19 팬데믹이 가져온 정신적, 신체적 스트레스가 큰 비중을 차지한다. 비록 정부는 학교 휴교령을 내리지 않았으나, 많은 학교에서는 코로나 확산 우려로 자발적으로 수업을 중단했고, 이로 인해 일상 교육 활동의 재개가 어려워진 상황이다. 마이니치 신문 보도에 따르면, 일본 남서부 구마모토 시의 몇몇 학교에서는 올해 11월 로봇 도입을 계획하고 있다. 이 로봇은 마이크, 스피커, 카메라가 탑재되어 있어 원격 학습하는 학생들도 실시간으로 수업에 참여하게 된다. 교사의 지속적인 지도는 필수이지만, 로봇의 도입으로 결석한 학생들이 학교 환경에 적응하는 데 도움을 받게 될 것으로 기대된다. 또한, 지역 교육 당국은 이 로봇은 교실에서만 활용되는 것이 아니라 학교 내 다양한 시설과 행사에서도 활동할 계획이라고 밝혔다. 최근 무단 결석 학생 수의 증가와 그 원인으로 지목되는 코로나19 팬데믹을 고려할 때, 이 같은 로봇 도입은 많은 학생들에게 새로운 학습 기회를 제공할 것으로 전망된다. 지난 1월 구마모토 지역의 여러 학교들은 결석 학생들을 위해 온라인 수업 스트리밍을 지원하는 학습 도우미를 선임해 학생들 사이에서 큰 호응을 얻었다. 수업 참여에 대한 피드백에서 한 학생은 가상 교실 활동이 자신의 자존감 향상에 큰 도움이 되었다고 밝혔다. 또 다른 학생은 온라인 상에서 교사와 동급생들과의 소통이 더 자연스럽고 덜 긴장된다고 평가했다. 시교육위원회 소속 한 관계자는 "로봇 도우미의 역할은 단순 수업 지원뿐만 아니라, 학생들이 가상 교실에서 자유롭게 활동하며 동급생들과 소통하는 기회를 제공하는 것"이라고 강조했다. 그는 또 "이러한 접근을 통해 결석 학생들의 정신적인 장벽을 낮추는 데 큰 도움이 될 것"이라고 기대했다.
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일본, 코로나19 후 학교 복귀 돕는 '로봇 어시스턴트' 도입
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영국 반도체 기업 '암(Arm)' 공모가, 최상단 51달러로 확정
- 미국 IPO(기업공개) 시장에서 올해 최대 관심을 받는 영국의 반도체 설계 전문 기업 '암(Arm)'의 공모가가 투자자들의 높은 관심을 받아 희망 공모가 범위의 최상단, 주당 51달러로 결정됐다. 연합뉴스가 보도한 미국 월스트리트저널(WSJ) 등 여러 외신에 따르면 13일 현지시간, Arm은 최종적으로 주당 51달러의 공모가격으로 결정했다. 이전에 Arm은 증권신고서에서 주당 47달러에서 51달러 사이의 희망 공모가 범위를 알렸다. 상장을 앞둔 Arm에 대한 투자자들의 강력한 수요가 이번 공모가격 결정에 큰 영향을 미친 것으로 보인다. 세계 최대 반도체 위탁생산 기업인 대만 TSMC는 Arm의 기업공개(IPO)에 최대 1억 달러(약 1327억 원)를 투자하겠다고 밝혔다. WSJ은 Arm의 공모가가 주당 51달러로 결정될 경우 회사의 전체 가치는 대략 545억달러(72조4000억원)에 이를 것으로 추산했다. 이는 지난달 소프트뱅크가 비전펀드로부터 Arm의 지분을 인수할 때 평가된 640억 달러보다는 적으나, 이전에 엔비디아에 판매될 때의 400억 달러나 시장 예상치인 450억~500억 달러보다는 큰 액수다. 현재 Arm의 모든 지분을 소유하고 있는 소프트뱅크는 이번 IPO를 통해 자사 지분의 약 10%를 매각해 약 50억 달러를 조달할 예정이다. 최근 Arm의 매출이 정체된 것과 중국 시장의 위험 요소에 대한 우려가 있음에도 불구하고, 인공지능(AI) 시장의 확장으로 매출 성장을 기대하고 있다. 한편, 소프트뱅크는 2016년 손정의 회장의 지휘 아래 Arm을 320억달러(약 42조6000억원)에 인수했다. 1990년 설립된 Arm은 반도체 설계 분야에서 세계적인 리더로, 주로 프로세서 아키텍처와 IP(Intellectual Property) 설계를 제공하는 기업이다. Arm은 실제 반도체를 직접 제조하지 않는다. 대신, 설계한 프로세서 아키텍처와 기술을 다른 기업들에 라이선스 형태로 제공하며, 이 기업들은 이를 바탕으로 실제 칩을 제조한다. Arm 프로세서는 에너지 효율이 뛰어나기로 알려져 있다. 이러한 특성 덕분에 배터리를 사용하는 모바일 장치에 많이 사용된다. 현대의 대부분의 스마트폰은 Arm 기반 프로세서를 사용하고 있으며, IoT(사물 인터넷)과 클라우드 컴퓨팅 시장의 확대와 함께 그 중요성이 계속해서 늘어나고 있다.
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영국 반도체 기업 '암(Arm)' 공모가, 최상단 51달러로 확정
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전기차 시장, '전고체 배터리'가 뜬다⋯10대 리드 기업 어디?
- 최근 전기차 업계가 주목하는 기술 중 하나는 '전고체 배터리'다. 이 기술은 기존 리튬 이온 배터리보다 에너지 저장 용량이 뛰어나고, 충전 시간도 단축되는 등 탁월한 성능을 자랑한다. 그렇다면 이 전고체 배터리는 기존 배터리와 다른 점은 무엇일까. 전고체 배터리는 이름에서도 알 수 있듯이 액체 전해질이 아닌 고체 전극과 고체 전해질을 사용한다. 이로 인해 배터리의 누출이나 열 문제가 크게 줄어들어 사용자의 안전을 더욱 보장한다. 게다가 작은 크기로도 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있어 휴대성과 효율성 모두에서 높은 점수를 받는다. 시장의 변화에 민감하게 반응하는 글로벌 자동차 기업들도 전고체배터리 개발에 발빠르게 뛰어들었다. 토요타와 폭스바겐은 이미 전고체 배터리 기술 개발에 속도를 내고 있다. 이러한 대기업들이 전고체 배터리의 선봉에 서게 될 것인가, 아니면 다른 참여 기업들이 이를 따라잡거나 앞질러 나갈 것인가. 전기차 시장의 미래는 어떻게 전개될지 기대된다. 폭스바겐과 퀀텀스케이프는 전기 자동차용 고체 상태 배터리 기술 개발에 손을 잡았다. 전기차의 두 가지 큰 걸림돌인 '주행 거리'와 '충전 시간'을 해결하기 위해서는 향상된 '에너지 저장 능력'과 '빠른 충전'이 선결과제다. 이 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 전고체 배터리는 소비자의 전기차에 대한 인식을 크게 바꿔놓을 것으로 보인다. 전고체 배터리 개발 진행중인 선도적인 10개 기업은 다음과 같다. 1. 도요타 토요타는 21세기 자동차 혁신의 핵심으로 전고체 배터리를 지목하며, 2027년까지 상용화를 목표로 연구개발을 가속화하고 있다. 도요타의 이러한 움직임은, 배터리가 전기차 업계의 핵심 부품임을 감안하면, 전기차 시장에서의 선두 주자로의 복귀를 알리는 신호로 해석된다. 그들은 이미 2012년부터 전고체 배터리 기술 개발에 뛰어들었고, 현재 200명 이상의 전문가로 구성된 팀이 이를 주도하고 있다. 그 결과, 토요타는 1000개 이상의 특허를 보유하게 되었다. 이 기업의 최종 목표는 전고체 배터리의 장점을 살려 완충 상태에서 약 700km (435마일)의 주행 거리를 달성하는 전기차와 하이브리드 차량을 출시하는 것이다. 2. 폭스바겐(Volkswagen) 폭스바겐은 전고체 배터리 연구의 선구자 중 하나인 퀀텀스케이프와 파트너십을 맺고 전기 자동차용 고에너지 밀도 배터리를 개발하고 있다. 2018년 폭스바겐은 퀀텀스케이프와 함께 전기차용(EV) 배터리 기술 개발을 추진했고, 2020년 추가적으로 2억 달러의 투자를 통해 이 연구의 가속화를 선언했다. 퀀텀스케이프는 기존 배터리 대비 전고체 배터리가 약 80% 더 긴 주행 거리와 80% 더 많은 충전량을 제공한다고 주장했다. 2022년 말 현재, 퀀텀스케이프는 전고체 배터리 셀의 시험을 진행 중이다. 폭스바겐은 다른 기업들과 협업하여 고체 상태 기술 및 전극 건조 코팅 공정과 같은 다양한 배터리 기술을 연구 중이며, 이를 2030년에 대량 생산에 투입할 계획이다. 3. 파나소닉(Panasonic) 전세계적인 전기차 시장의 확대와 함께 배터리 기술의 중요성이 강조되는 가운데, '파나소닉'과 '도요타'의 조합이 눈길을 끈다. 두 기업은 2020년 '프라임 플래닛 에너지 솔루션(Prime Planet Energy & Solutions, Inc.)'이라는 이름의 합작기업을 설립, 생산성과 용량 모두에서 우수한 배터리 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있다. 도요타는 이미 전고체 배터리 기술 관련 1000개 이상의 특허를 보유하고 있으며, 파나소닉도 445개의 특허로 그 기술력을 과시하고 있다. 파나소닉은 지난 수십 년 동안 배터리 기술을 선도해 왔다. 특히 전고체 배터리 기술 연구에 주력하며, 액체 전해질로 인한 화재, 폭발 위험 등의 문제점을 해결하고자 고체 상태 배터리로의 전환에 큰 희망을 걸고 있다. 파나소닉은 기술에 대한 구체적인 일정을 제공하지는 않았지만, 연구 및 개발에 적극적으로 투자하고 있다. 특히 도요타, 테슬라, 포드와 같은 국제적인 자동차 기업들과의 협력은, 전고체 배터리의 시장 출시 때 그들이 이 분야의 혁신을 주도할 가능성을 제시한다. 4. 베이징 웨이란신에너지기술(Beijing WeLion New Energy Technology) 중국 기업 니오(Nio)는 배터리 제조업체인 중국 베이징 웨이란신에너지기술(北京卫蓝新能源科技·Beijing WeLion New Energy Technology, 이하 '웨이란'-WeLion)과 파트너십을 맺어 새로운 배터리 기술을 선보였다. 이들 두 기업은 전기 자동차에 대한 반고체 상태 배터리 셀을 생산했다. 반고체 상태 배터리는 리튬 이온 배터리의 젤 전해질과 고체 전해질을 결합한 것이다. 니오는 특히 이번 파트너십을 통해 웨이란으로부터 150 kWh 용량의 반고체 배터리 셀을 공급받게 되었으며, 이 배터리는 'Nio ET7' 전기자동차에 적용될 예정이다. 이러한 혁신적인 기술을 탑재한 세단 'Nio ET7'은 CLTC 기준으로 약 1000킬로미터(621 마일), EPA 기준으로는 740킬로미터(460 마일)의 높은 주행 거리를 자랑한다. 또한, 이 배터리는 'Nio ES6 SUV'에도 적용되어, 약 689킬로미터(428 마일)의 주행 거리를 제공하게 된다. 5. 중국 CATL(Amperex Technology Co. Limited) 중국 배터리 대기업 CATL은 2023년 4월 전기 항공기 전동화를 향한 새로운 움직임을 위해 고체 상태 배터리 기술의 한 형태인 압축형 배터리 셀을 출시했다. 이 배터리 셀은 에너지 밀도가 500 Wh/kg로 매우 높다. 중국의 배터리 대기업 'CATL'은 2023년 4월 전기 항공기의 전동화를 목표로 고채 상태 배터리 기술의 한 형태인 압축형 배터리 셀을 출시했다. 이번에 선보인 배터리 셀은 무려 500 Wh/kg의 높은 에너지 밀도를 자랑한다. 반면, 테슬라가 자랑하는 4680 배터리 셀의 에너지 밀도는 244 Wh/kg에 불과하다. 이를 비교하면 CATL의 신제품은 기존 리튬 이온 배터리에 비해 약 두 배의 충전량을 가지고 있음을 알 수 있다. 이렇게 혁신적인 배터리 기술은 중국 지리자동차(Geely)의 2023년 형 전기차 '지커-001(Zeekr-001 EV)'에도 적용될 수 있으며, 해당 차량은 CLTC 기준으로 641 마일의 주행 거리를 달성할 수 있다. CATL의 압축형 배터리 셀은 이보다 훨씬 더 긴 주행 거리를 제공할 전망이다. 6. 혼다 혼다는 2050년까지 탄소 중립을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 제너럴 모터스(GM)와 소니 같은 기업들과 파트너십을 맺어 고체 상태 배터리 기술을 연구하고 있다. 또한 혼다는 일본의 사쿠라에 4300억 엔 (약 2950만 달러)을 투자해 2028년까지 전기 자동차에 고체 상태 배터리 셀을 도입하는 생산 라인을 구축하는 작업을 진행 중이다. 고체 상태 배터리 기술의 가장 큰 단점은 세포의 무결성을 위협하는 덴드라이트(dendrites)의 존재다. 혼다는 덴드라이트 문제를 해결하기 위한 새로운 연구를 진행하고 있다. 이를 통해 2030년까지 연간 200만 대의 배터리 전기 자동차 생산을 목표로 하고 있다. 7. 닛산 닛산은 2028년까지 고체 상태 배터리로 구동되는 차량을 시장에 선보이기 위한 연구를 본격화했다. 가나가와에 위치한 닛산의 연구 센터에서는 2024년까지 고체 상태 셀 프로토타입을 생산하기 위한 공장 건립 작업이 진행 중이다. 고체 상태 배터리 기술 도입 후, 닛산은 EV 배터리 비용을 최소 50% 절감하며, 충전 능력을 현존하는 기술의 세 배로 향상시키고, 에너지 밀도를 두 배로 늘리는 것을 목표로 삼고 있다. 시장에서 현재 주목받는 최고 성능의 배터리 셀은 에너지 밀도 240 Wh/kg을 제공하는데, 닛산의 목표는 이를 480~500 Wh/kg로 높이는 것이다. 이외에도 닛산은 액체 전해질을 사용하지 않는 올 고체 상태 배터리와 나트륨을 활용한 셀에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 8. 솔리드에너지시스템(SolidEnergy Systems) 솔리드에너지시스템(SES)은 치차오 후 박사(Dr. Qichao Hu)가 2012년에 매사추세츠주 워본(Woburn)에 설립했다. 이 회사는 리튬 금속 기술을 사용하며, 리튬 이온 배터리 셀에서 발견되는 전통적인 젤 대신 분리 막으로 사용한다. SES 리튬 금속 배터리 셀은 에너지 밀도가 400 Wh/kg이며, 전통적인 리튬 이온 배터리 셀의 주행 거리를 두 배로 늘릴 수 있다. SES는 안전하고 효율적인 배터리 개발에 중점을 둔다. 인공 지능 알고리즘을 활용해 배터리의 안전성을 향상시켰고, 가볍고 비용 효율적으로 제작될 수 있다. 게다가 15분만에 배터리의 80%까지 빠르게 충전할 수 있다는 것은 큰 강점이다. 차량 제조업체들과의 협력도 활발한 편이다. 제너럴 모터스(GM), 혼다, 현대자동차, 지리, 기아와 같은 주요 자동차 기업들과 파트너십을 체결하고 있다. 특히 2021년에는 GM이 SES에 1억 3900만 달러를 투자했으며, 2025년부터는 SES의 리튬 금속 배터리 셀을 자동차에 적용할 계획이다. 9. 솔리드 파워(Solid Power) 솔리드 파워는 2011년 콜로라도 대학의 스핀오프로 탄생했으며 현대자동차, BMW, 포드와 같은 글로벌 자동차 제조업체들의 후원을 받으며 빠르게 성장했다. 2021년에는 콜로라도 주의 손턴(Thornton)에 7만5000평방 피트(약 6967제곱미터) 규모의 최첨단 생산 공장을 설립했다. 솔리드 파워의 주요 기술은 전통적인 리튬 이온 배터리의 액체 전해질을 황화물 기반의 고체 전해질로 교체하는 것이다. 이 고체 전해질은 액체 전해질보다 안전하며, 안정적인 성능을 제공한다. 이 회사는 2028년까지 연간 80만 대의 전기차 배터리 셀 생산을 목표로 하고 있으며, 그를 위한 생산 확장 계획을 세우고 있다. 또한, 솔리드 파워는 미국 에너지부의 "전기 자동차를 위한 미국 저탄소 생활 (EVs4ALL)" 프로그램에서 총 4200만 달러 중 560만 달러의 지원을 받아 연구 및 개발 활동을 지속적으로 진행하고 있다. 10. 실라 나노 테크놀로지스(Sila Nanotechnologies) 실라 나노 테크놀로지스는 BMW, 다임러 AG(Daimler AG), 지멘스(Siemens), CATL과 같은 세계적인 기업들과 전략적 파트너십을 체결해 전기 자동차용 고체 상태 배터리의 상용화를 위한 강력한 투자 지원을 확보했다. 산업 내 주요 플레이어들의 지원 아래, 이 회사는 2028년까지 150 GWh 이상의 대규모 배터리 셀 생산을 목표로 하는 로드맵을 구축하고 있다. 특히, 실라 나노는 20% 더 긴 주행 거리와 20분만에 10-80%까지 충전이 가능한 타이탄 실리콘(Titan Silicon) 배터리 셀을 선보였다. 이 기술은 메르세데스-벤츠의 EQG 모델에 적용될 예정이다. 더욱이, 회사는 기존 고체 상태 배터리 기술의 덴드라이트 현상과 부피가 큰 세라믹 전해질의 한계를 극복하기 위한 방안으로, 중간 온도에서 다공성 분리막-양극 스택에 고체 전해질을 용융 침투시키는 방식을 도입할 계획이다.
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전기차 시장, '전고체 배터리'가 뜬다⋯10대 리드 기업 어디?
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폐배터리 '블랙매스'에서 희토류 재탄생
- 전세계적으로 내연 자동차의 전동화 추세가 가속화되면서 폐배터리 폐기물 처리 문제가 점점 부각되고 있다. 특히 리튬, 코발트, 니켈 등의 중요한 자원이 한정적이라는 점에서 이러한 자원에 대한 과도한 의존이 환경적, 경제적 위험요소로 지적되어 왔다. 그러나 최근 업계는 이 문제의 해결책으로 배터리 재활용 기술에 주목하고 있다. 특히 배터리 폐기 과정에서 발생하는 '블랙매스(Black Mass)'라는 검은색 덩어리에서 희망의 신호가 보이고 있다. 프랑스의 주요 일간지 프레시트론(presse-citron)에 따르면, '블랙매스(Black Mass)'는 말 그대로 짙은 검정색의 분말 덩어리인데, 배터리 제조과정에서 발생하는 폐기물인 스카프(Scarp, 배터리 제조 공장에서 발생하는 불량품)와 폐배터리를 수거해 분쇄한 가루를 지칭한다. 이때 폐배터리를 기술적으로 안전하게 파쇄해야 하며, 이 과정에서 니켈, 코발트, 리튬, 망간 등 가치 있는 희토류 원소들을 고순도로 추출해 내는 기술이 매우 중요하다. 이러한 기술을 활용하면 희소 금속에 대한 의존성을 대폭 감소시킬 수 있을 것으로 보인다. 외신 보도에 따르면, 2030년까지 리튬은 15%, 니켈은 11%, 코발트는 44%의 재활용 소재 비중으로 증가할 것으로 예상된다. 유럽연합(EU)은 2023년까지 재활용 배터리 비율을 최대 73%까지 높이는 내용의 새로운 법안을 채택했다. 다만, EU에서는 국가별로 재료 분류가 달라 블랙매스의 대규모 생산 절차가 좀 복잡하다. '유해 폐기물'이라는 라벨이 부착되면 경제협력개발기구(OECD) 회원국만 수출할 수 있기 때문이다. 또 철, 리튬, 인산염 등을 기반으로 하는 새로운 유형의 배터리 출현도 걸림돌이다. 배터리 찌꺼기에 불과했던 블랙매스는 전기차 확산과 자원의 한계라는 측면에서 볼 때 상당한 이점을 가지고 있다. 이 분야에서 선두에 있는 한국 기업 SK에코플랜트는 경주에 첫 배터리 리사이클링 공장을 구축한 것으로 알려져 미래의 친환경 에너지 솔루션으로서의 가능성을 제시하고 있다. SK에코플랜트는 2026년까지 매년 1만 톤의 블랙매스를 처리할 계획이다. 이는 한국에서 처음으로 건설된 이차전지 재활용 공장이다. 이 회사는 자체 개발한 용매추출 공정을 활용하여 후처리 공정의 경쟁력을 강화하겠다는 전략이다. 또한, 유럽, 미국, 아시아와 같은 배터리 산업의 중심지와 전기차가 널리 보급된 지역에 거점을 마련했다. 박경일 SK에코플랜트 사장은 "전기차 확산 본격화와 한정적인 자원 속에서 이차전지 리사이클링 사업은 선택이 아닌 필수"라며, "글로벌 폐배터리 수거망을 확보한 SK에코플랜트는 이번 경주 리사이클링 사업 추진으로 국내는 물론 글로벌 배터리 리사이클링 시장을 선점해 나갈 것"이라고 밝혔다.
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폐배터리 '블랙매스'에서 희토류 재탄생
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美, 핵무기 비축량 테스트 위해 새 슈퍼컴 설치
- 미국 로스알라모스 국립 연구소(LANL)가 '크로스로드(Crossroads)'라는 새로운 슈퍼컴퓨터를 설치 중임이 밝혀졌다. 이 슈퍼컴퓨터는 핵무기 재고 검사 시뮬레이션을 위한 것으로, 미국 과학 기술 전문매체 '인터레스팅 엔지니어링'에 소개되었다. 핵무기 재고 검사는 핵무기를 보유하고 있는 국가들이 핵무기의 수량과 형태를 확인하고 관리하기 위해 수행하는 프로세스이다. 슈퍼컴퓨터는 과학 연구, 기상 예측, 의료 연구, 우주 탐사, 그래픽 렌더링 등 다양한 고성능 컴퓨팅 작업에 활용되며, 특히 핵무기 시뮬레이션에 사용될 경우 핵무기의 수량과 형태를 실제로 테스트하지 않고도 확인할 수 있다. 크로스로드는 고급 기술 시스템(ATS)의 세 번째 버전으로, 첫 번째 '트리니티(ATS-1)'는 LANL에, 두 번째 '시에라(ATS-2)'는 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)에 설치됐다. 트리니티 시스템은 41.46 페타플롭스의 연산 능력을 갖추고 있으며, 2015년에 설치됐다. 크로스로드 시스템은 휴렛 팩커드(Hewlett Packard)에서 공급되었으며, 올해 6월 설치 작업이 시작됐다. 슈퍼컴퓨터의 연산능력은 주로 페타플롭스(PetaFLOPS·PF)로 측정되며, 1페타플롭스는 초당 1000조 번의 연산을 의미한다. 최근에는 미국과 중국 같은 슈퍼컴퓨터 선도국에서 초당 100경 번의 연산을 수행할 수 있는 슈퍼컴퓨터가 소개되었다. 이렇게 큰 연산능력은 페타플롭스의 1000배인 1엑사플롭스로 표현된다. 우리나라의 한국과학기술정보연구원(KISTI)도 슈퍼컴퓨터 개발에 열을 올리고 있으며, 내년에는 600페타플롭스 성능의 슈퍼컴퓨터 6호기를 가동 예정이다. 이 성능은 올해 5월 기준 세계 2위에 해당한다. 다만 LANL의 새로운 슈퍼컴퓨터는 연산능력에만 중점을 둔 것이 아니다. 시스템의 그래픽 처리 장치(GPU) 대신 메모리 크기와 접근에 중점을 두어, 시뮬레이션 중 발생할 수 있는 다양한 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 초기 테스트 결과에 따르면 크로스로드는 기존의 트리니티 시스템보다 4배에서 8배 이상의 효율성을 보일 것으로 예상된다. 이는 고대역폭 메모리(HBM)의 적용 덕분으로, HBM은 데이터 처리 속도를 크게 향상시키는 고속 메모리 기술이다. 이처럼 슈퍼컴퓨터의 성능 향상은 과학 및 연구 분야의 혁신을 주도하는 핵심 요소로 여겨지며, 국가의 연구 능력을 상징하는 중요한 지표로도 간주된다. 미국뿐만 아니라 우리나라를 포함한 전 세계 여러 국가들이 이러한 슈퍼컴퓨터 기술의 발전과 성능 경쟁에 힘을 기울이고 있다.
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- IT/바이오
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美, 핵무기 비축량 테스트 위해 새 슈퍼컴 설치
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손등에 전자 칩 이식⋯카드·차 키 필요 없는 세상온다?
- 우리 몸에 이식된 칩을 통해 문을 열거나 자동차의 시동을 걸고 결제까지 할 수 있는 시대가 성큼 다가오고 있다. 공상과학소설이나 같은 장르의 영화(SF)에서나 볼 법한 일이 현실에서 일어나고 있다. 프랑스 과학기술 매체 '프랑스인포(Franceinfo)'에 따르면, 여러 기업들이 피부 안에 이식할 수 있는 전자 칩을 개발 중이다. 이 전자칩은 매우 정교한 보안 프로토콜까지 관리할 수 있다는 게 전문가들의 분석이다. 피부 이식 칩이 상용화되면 주머니 속의 지갑이나 열쇠 없이도 생활이 가능해진다. 더욱 발전된 암호화 기술로 은행카드, 차 키, 생체인식 여권, 건강보험 카드까지 모두 대체할 수 있게 되는 것이다. 맨몸만으로도 여러 기능을 실행할 수 있는 시대가 열리고 있다. 생체 칩 전문 기업인 '비보키(Vivokey)'와 '월릿모어(Walletmor)'는 손바닥 피부 아래에 칩을 이식하는 서비스를 제공하고 있다. 실제로 2022년, 브랜든 댈러리(Brandon Dalaly)라는 청년은 자신의 오른손에 무선 통신이 가능한 칩 2개를 이식받았다. 그는 '비보키'의 마이크로칩 베타 테스터로 활동한 100명 중 한 명이었다. 이 칩에는 암호화폐 데이터부터 집 열쇠, 의료보험 카드 정보, 그리고 테슬라 모델3의 스마트 기능까지 모두 저장되어 있다. 생체 이식 칩을 이용하면 키의 분실이나 도난 문제에서 벗어날 수 있다. 물론 부정적인 시나리오를 상상할 수는 있지만, 우리는 이미 얼굴이나 지문으로 휴대전화의 잠금을 쉽게 해제하고 있으며, 누군가의 정보를 훔쳐보려는 극단적인 시도를 걱정할 필요도 없다. 왜냐하면 이런 칩은 외부에 드러나지 않으며, 따로 소지할 필요도 없기 때문이다. 이 작은 장치는 좁쌀만큼의 크기를 가지면서도 신뢰성 있고 안전하게 설계됐다. 사실, 몇 년 전부터 개들의 식별용으로 이미 활용되고 있었다. 그러나 모든 사람이 이 칩을 이식받을 준비가 되어 있는 것은 아니다. 첨단 기술이 사람의 몸에 적용될 때 항상 그 기술의 안전성, 장기적인 영향 등을 고려해야 하며, 기술이 실제로 도입되기 전에는 이런 부작용에 대한 연구와 테스트가 필요하다는 게 전문가들의 지적이다. 기술은 편리할 뿐만 아니라 사회적, 문화적으로수용되어야 하는 것을 보여준다. 불과 몇 년 전 만 해도 휴대전화로 결제하는 것이 불가능하게 여겼던 것처럼 조만간 손바닥을 통해 결제하는 날이 올 수도 있다.
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손등에 전자 칩 이식⋯카드·차 키 필요 없는 세상온다?
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로봇공학, 맞춤형 학습 제공으로 교육 환경 혁신
- 교육과 로봇공학은 서로 긴밀하게 연관되어 있다. 로봇공학은 교육 방법론에 로봇 기술을 결합해 교육 환경을 혁신하고 학습 효과를 높이는 데 활용된다. 과학 전문 매체 애널리틱스 인사이트(Analytisc Insight)는 2023년에 로봇공학의 발전 덕분에 학생들이 최첨단의 교육 경험을 누릴 수 있게 되어 교육 분야에 새로운 시대가 열렸다고 최근 보도했다. 이 매체는 올해 교육 분야에서 로봇공학이 교육과 창의력을 높이는 10가지 방법을 제시했다. 1. 맞춤형 학습 로봇공학이 교육 분야에서 주목받는 기여 중 하나는 바로 맞춤형 학습이다. 맞춤형 학습은 각 학생의 학습 능력과 목표를 고려해 개별적인 학습 계획을 세우고, 교육 자료를 최적화한다. 디지털 기술을 통해 학습 환경을 맞춤 설정하고, 학습 과정을 지속적으로 추적하여 개선해 나간다. 학생마다 다른 피드백을 제공하여 학습의 방향성을 미세 조정한다. 인공지능을 탑재한 로봇은 학생의 개별적인 필요에 맞춰 교육을 제공한다. 이로 인해 모든 학생이 동등한 교육 기회를 가지며, 이해도와 기억력을 향상시킬 수 있다. 2. STEM 교육의 활성화 STEM 교육은 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학 (Mathematics) 분야의 통합 교육을 말한다. 이 교육은 학생들의 과학적, 기술적 능력 개발과 함께 문제 해결 능력을 향상시킨다. 로봇은 학생들에게 이론을 실제로 적용하는 실습 기회를 제공한다. 이러한 접근 방식은 STEM 분야에 대한 학생들의 관심을 높여, 미래의 직업 준비에 더욱 도움을 준다. 3. 코딩과 프로그래밍 스킬 현대의 디지털 시대에서 코딩과 프로그래밍 능력은 더욱 중요해지고 있다. 레고 그룹에서 만든 '마인드스톰(LEGO Mindstorms)'은 로봇 제작 및 프로그래밍을 통해 다양한 작업을 수행하게 한다. 또 교육용 로봇 플랫폼으로 설계된 '라즈베리파이(Raspberry Pi)'는 학생들의 코딩 교육에 인기 있는 도구로 자리 잡았다. 이런 도구들은 프로그래밍의 진입 장벽을 낮춰 다양한 연령대의 학습자들이 쉽게 접근할 수 있게 만든다. 4. 비판적 사고력 강화 로봇은 실제 세계의 시나리오를 통해 학생들의 비판적 사고력을 강화한다. 이를 통해 학생들은 문제를 깊게 분석하며, 혁신적인 해결책을 찾아내고 변화하는 상황에 적응하는 능력을 키운다. 이 경험은 교실을 넘어서서도 유용하게 활용될 수 있는 문제 해결 능력을 학생들에게 배움의 기회로 제공한다. 5. 접근성과 포용성 강화 로봇 기술은 장애를 가진 학생들까지 포함하여 더 포괄적인 교육 환경을 제공한다. 특수 교육이 필요한 학생들에게 로봇은 맞춤 지원을 통해 그들이 본인의 속도와 방식에 맞게 학습하도록 돕는다. 이렇게 포용성을 강화함으로써 모든 학생에게 평등한 교육의 기회를 제공하는 중요한 단계를 밟게 된다. 6. 가상 학습 동반자 디지털 교육의 확산에 따라, 로봇 기반의 가상 학습 동반자는 중요한 역할을 시작하게 되었다. 학생들이 느낄 수 있는 외로움이나 고독감을 해소하는 데 도움을 주며, 학습을 상호작용적으로 만들어 학생의 동기를 부여하고 온라인 교실 참여를 높인다. 7. 교사 보조 로봇은 교사를 대체하는 것이 아닌, 그들의 업무를 지원하고 보완하는 역할을 한다. 숙제 채점, 교실 자원 관리, 학생 관리 등의 업무를 로봇이 수행하게 되면 교사는 학생들의 교육과 멘토링에 더욱 집중할 수 있다. 8. 문화와 언어 교육 로봇은 문화와 언어 교육에서 몰입도 높은, 상호작용적인 경험을 제공한다. 언어 교육 로봇은 학생들이 의미 있는 대화를 나누게 하여 언어 능력을 향상시키는 동시에 다른 문화에 대한 이해를 깊게 한다. 이 로봇들은 현실 세계 상호 작용을 시뮬레이션 하여 언어의 장벽을 줄이고 다양한 문화에 대한 이해를 높이게 함으로써, 학생들이 글로벌한 사회에서 더 잘 연결될 수 있게 도와준다. 9. 팀워크와 협력 강화 현대의 직장에서는 팀으로의 협업 능력이 중요한 역량 중 하나이다. 로봇은 학생들에게 프로젝트를 통한 협업의 중요성을 실감하게 해주며, 이를 통해 의사소통 및 협업 능력을 향상시키도록 도와준다. 이는 현대 사회에서 성공하기 위한 필수 기술을 갖추는 데에 기여한다. 10. 미래 직업을 위한 준비 교육 분야의 로봇공학은 학생들에게 최신 기술의 트렌드를 직접 경험하게 해 줌으로써 미래의 직업에 대비할 수 있게 한다. 로봇 관련 공모전이나 프로젝트 중심의 학습을 통해, 학생들은 기술 중심의 직업 시장에서 요구되는 핵심 능력과 경험을 얻게 된다. 이와 같이 로봇공학은 현재 교육 분야의 변화를 주도하고 있다. 맞춤형 학습에서부터 미래 직업 준비에 이르기까지, 로봇은 학생들의 학습 방식과 그들이 세상과 어떻게 상호작용하는지를 새롭게 정립하고 있다. 기술의 발전에 힘입어, 로봇공학은 교육 분야에서의 중요성을 지속적으로 확대하며 학습자들에게 밝고 혁신적인 미래의 가능성을 제시하고 있다. 이런 변화를 적극적으로 받아들이는 교육자와 기관들은 끊임없이 발전하는 세상에서 학생들이 성공적으로 나아갈 수 있도록 지원할 수 있다.
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로봇공학, 맞춤형 학습 제공으로 교육 환경 혁신
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효율성 높은 리튬 배터리, 문제점은 무엇?
- 알카라인, 니켈수소, 리튬 등 여러 종류의 배터리가 시장에 나와 있지만, 리튬이온 배터리가 가장 인기 있고 널리 사용되는 것으로 알려져 있다. 리튬 배터리는 고에너지 밀도와 오래 지속되는 수명 때문에 휴대용 장치에 주로 선호되지만, 최근에는 높은 생산 비용과 화재 위험 등이 문제점으로 부각되고 있다. IT 전문 매체 슬래시기어(Slash Gear)는 영국 패러데이 연구소(Faraday Institution) 비아트리체 브라우닝(Beatrice Browning) 박사를 인용, 리튬이온 배터리의 경우 리튬 이온이 전극 안팎으로 순환할 때 발생하는 전극 구조가 손상되면 배터리 수명이 단축될 수 있다고 보도했다. 또한 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)의 연구에 따르면, 온도와 충전상태(SoC), 부하 프로필 등의 외부 스트레스 요인이 배터리 성능 저하에 영향을 미쳤으며 시간이 지남에 따라 용량이 감소하는 모습을 보였다. 뉴어크 일렉트로닉스(Newark Electronics)는 배터리를 사용하지 않아도 지속적인 방전으로 인해 노화될 수 있음을 확인했다. 또 제조 결함과 같은 여러 제어 불가능한 이유로 치명적인 결과를 초래할 수도 있다고 지적했다. 배터리는 과충전 혹은 부적절한 전압 사용으로 문제가 발생할 수 있으며, 이러한 문제는 잠재적으로 위험을 수반한다. 실제로 2019년 뉴저지와 2021년 캘리포니아에서는 애플 배터리의 부풀림 이슈 때문에 집단소송이 제기됐다. 물론, 애플 외에도 리튬이온 배터리를 사용하는 많은 다른 전자 제품 회사들이 같은 문제를 겪고 있다. 에너지 효율성과 가벼운 특성으로 오늘날 많은 자동차 제조업체에서 선택하고 있는 리튬이온 배터리는 여전히 화재의 위험이 있다. 미국 환경보호국(Environmental Protection Agency)에 따르면 2013년부터 2020년까지 미국의 64개 지자체 폐기물 시설에서 240건 이상의 리튬이온 배터리 화재가 발생했다. 특히, 2016년에는 삼성이 설계 결함으로 갤럭시 노트7 라인 생산을 영구 중단하는 등 미국 내 190만 대의 갤럭시 노트7을 리콜했다. 더 큰 문제는 리튬 배터리를 처분하는 방법에 여전히 제한이 있다는 점이다. 이러한 배터리는 화재 위험이 있어 운송 과정에서부터 실제 폐기물 처리 장소에 도착해서도 문제를 일으킬 수 있다. 미국 환경보호국은 리튬이온 배터리 단자를 테이프로 감싸고 플라스틱 봉지에 보관하는 것을 권장하고 있다. 슬래시기어는 "리튬을 재활용하는 새로운 방법이 발견되었지만, 가정용 배터리 제품을 적절히 처분하는 것은 많은 노력이 필요하다”며 “모든 사람이 인증된 전자 제품 재활용업자에 가는 시간과 여력이 있지는 않다"고 지적했다. 또한, 비싼 생산 비용도 걸림돌이다. 미국환경보호국에 따르면, 2021년 기준 리튬 배터리의 가격은 1kWh 당 약 132달러(약 17만5810원) 정도로 다른 배터리에 비해 높다. 리튬이온 배터리는 여전히 많은 종류의 전자 제품에서 최고의 선택이지만, 미래에는 보다 더 효율적인 배터리 구성 요소가 필요하다. 이에 업계에서는 리튬 기반 배터리보다 빠르게 충전되는 알루미늄 이온 배터리와 같은 새로운 배터리 기술을 개발하고 있다.
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- IT/바이오
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효율성 높은 리튬 배터리, 문제점은 무엇?
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발각시 액화되는 '스파이 로봇' 개발
- 서울대 재료공학부 강승균 교수팀 연구원들이 자외선(UV)과 열에 반응해 자가 붕괴하는 '에퍼멀 로봇(Ephemeral Robot)'의 프로토타입(본격적인 상품화에 앞서 성능을 검증 및 개선하기 위해 간단히 핵심 기능만 넣어 제작한 기본모델)을 개발했다. 연구원들이 개발한 이번 에퍼멀 로봇은 자외선(UV)과 열에 접촉하면 스스로 분해 될 수 있는 실리콘 엘마스토머(silicone elastomer)를 이용해 제작했다. 임무 중에는 기능을 유지하고 필요에 따라 액화해 수명 주기를 제어하여 중요한 데이터의 보안을 유지 할 수 있다. 이 로봇은 적에게 노출되면 스스로 녹아 사라질 수 있는 장점을 보유하고 있어 정찰 로봇 등 군사적 활용도가 높을 것으로 기대된다. 그러나 애퍼멀 로봇의 대표적인 소재인 열경화 실리콘은 내열성 및 내화학성이 강해 소재 분해에 적합하지 않는 지적이다. 열경화 실리콘 기반의 소프트 로봇의 분해를 위해서는 300°C까지의 극한 온도와 유사한 극단적인 pH 수준에 견뎌야 하는 문제를 먼저 해결해야 한다. 서울대 연구팀은 자외선 감응형 소재를 활용해 본연의 장점을 유지하면서 강한 자외선을 통해 가교 고분자를 쉽고 빠르게 분해할 수 있으며, 큰 열에너지나 극단적인 pH 조건이 갖춰지지 않아도 로봇이 스스로 액화될 수 있다고 말했다. 개발 소재를 소프트 로봇에 적용해 분해를 쉽게 함으로써 다양한 분야로의 응용 가능성을 열었다. 광 감응형 플루오린 발생제를 첨가한 실리콘 탄성 복합체 기반 자외선 감응형 소재는 복구할 수 없는 분해 가능한 소재다. 기존 실리콘과 같은 간단한 합성 프로세스와 뛰어난 기계적 특성을 가졌으며, 가교 구조의 고분자를 쉽고 빠르게 분해할 수 있도록 설계됐다. 연구팀은 해당 재료 시스템을 기반으로 소프트 로봇을 제작하고 주위 환경을 정찰할 수 있는 초박형 전자소자를 제작·탑재해 자외선, 온도, 로봇의 움직임까지 실시간으로 측정하는 로봇 시스템을 구현했다. 프로젝트 주요 저자인 서울대학교 재료과학 및 공학부의 오민하 박사는 "유연한 로봇이 주어진 미션을 완료 후에 붕괴가 필요한 상황이 되면, 로봇이 스스로 붕괴 절차를 밟으며 2시간 이내에 붕괴된다"고 설명했다. 이번에 개발한 로봇의 소재는 경직되지 않은 실리콘 엘라스토머(실리콘 수지)를 기반으로 한다. 내부에는 자외선으로 활성화되는 디페닐요오노늄 플루오라이드(DPI-HFP) 생성기가 분산되어 있으면서, 작은 LED를 통해 자외선 빛에 노출되면 실리콘 소재는 플루오라이드 이온(F −)을 방출하여 구조 전체가 즉시 붕괴된다. 자외선 자극에 반응해 Si-O-Si 결합이 F− 이온을 통해 균열되며 전체 구조가 파괴된다. 연구자들은 이 장치를 테스트하기 위해 다양한 전자 기기(온도 및 자외선을 측정하는 응력 센서 등)에 장착해 테스트를 진행했다. 로봇의 형태는 생분해성 폴리락틱 애씨드(생분해성 폴리머) 형태의 몰드 내에서 DPI-HFP-실리콘 혼합물을 60°C에서 30분 동안 경화시켰으며, 자가파괴 과정은 자외선을 활성화하고 60분 동안 120°C로 녹이는 것으로 시작된다. 이 시스템이 적용돼 파괴된 로봇은 실리콘 복합물과 기능이 없는 얇은 전자 부품을 포함한 오일 형태의 잔여물만 남긴다. 연구팀은 이 기술이 로봇 폐기물을 줄이는 데 도움을 주는 것뿐만 아니라 군사 작전과 접근하기 힘든 지역의 탐사 로봇에도 적용될 수 있다고 예상하고 있다. 연구원들은 사용자 안전을 고려한 액화 로봇 후속 연구를 계속 진행할 계획이라고 전했다.
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발각시 액화되는 '스파이 로봇' 개발
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美 상원의원, AI 규제 위한 초당적 청사진 공개
- 미국 상원에서 인공지능(AI) 규제를 위한 법안을 발의했다. 9일(이하 현지시간) 암호화폐 전문매체 코인텔레그래프에 따르면 미국 의회가 새로운 기술을 규제하기 위한 노력을 강화하는 가운데, 상원의원 두 명이 지난 9월 8일 인공지능(AI) 법안에 대한 초당적 청사진을 공개했다. 리처드 블루멘털 상원의원과 조쉬 하울리 상원의원은 청사진을 제시해 AI 기업에 대한 의무 라이선스 제도 도입을 주장하며, 기술 기업이 기술 책임 보호 조치로 법적 조치에서 자유롭지 않을 것이라는 점을 명확히 했다. 블루멘털 의원은 X(구 '트위터')를 통해, 이 초당적 청사진이 AI 보호 장치의 실질적이고 실행 가능한 포괄적 입법 계획이라는 점에서 중요한 진전이라고 밝혔다. 하울리 위원장은 이 초당적 프레임워크에 명시된 원칙이 의회가 AI 규제의 기본 토대가 되어야 한다고 강조했다. 이 프레임워크는 AI 기술의 잠재적 혜택과 위험을 관리하기 위한 지침이 될 것으로 기대된다. 하울리는 "우리는 업계 리더 및 전문가들과의 청문회와 기타 대화 및 사실 조사를 계속하여 입법에 대한 지지 연합을 구축할 것"이라고 밝혔다. 이 청사진은 AI 모델 개발자의 독립적 규제 기관 등록 의무화와 함께, 해당 기관의 라이선스 신청자에 대한 감사 권한을 포함하고 있다. 또한, 의회가 제3자 콘텐츠에 대한 법적 보호를 제공하는 통신 품위법 230조가 AI 애플리케이션에 적용되지 않아야 한다는 점도 제안했다. 이 프레임워크의 다른 섹션에서는 기업 투명성, 소비자 및 아동 보호, 국가 안보 보호 장치를 옹호하고 있다. 한편, 상원 사법부 소위원회인 '프라이버시, 기술 및 법률'을 주도하는 블루멘털과 하울리 의원이 청문회의 일정을 공개했다. 이 청문회에서는 마이크로소프트 부회장 브래드 스미스, 엔비디아 수석 과학자 윌리엄 달리, 그리고 보스턴 대학교의 법학 교수 우드로 하트조그 등의 전문가들이 증언할 예정이다. 이번 청사진 발표와 청문회 일정 공개는 척 슈머 상원 원내대표가 주최하는 AI 포럼 이전에 이루어졌다. 이 포럼에는 AI 분야의 주요 기업 리더들이 참여, 의원들에게 AI의 잠재적 이점 및 위험에 대한 심도 있는 정보를 제공할 계획이다. 슈머 의원은 지난 6월에도 광범위한 기본 원칙을 개괄적으로 설명한 AI 프레임워크를 소개했다. 이번에 공개된 블루멘털과 하울리 의원의 청사진은 슈머 의원이 이전에 제안한 AI 프레임워크와는 달리, 보다 세부적인 내용을 담고 있다.
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美 상원의원, AI 규제 위한 초당적 청사진 공개





