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[신소재 신기술(160)] 플라스틱, 4시간만에 94% 재활용⋯공기 중 습기가 비결
- 지구촌 플라스틱 문제 해결에 청신호가 켜졌다. 미국 노스웨스턴대학교 연구팀이 공기 중 습기를 이용해 플라스틱 폐기물을 분해하는 혁신적인 신기술을 개발했다고 발표했다. 이 신기술은 기존 플라스틱 재활용 방식에 비해 안전하고 경제적이며 지속가능한 것으로 플라스틱 순환 경제 구축에 크게 기여할 것으로 전망된다. 새로운 기술은 공기 중의 미량의 습기만으로 플라스틱 폐기물을 효율적으로 재활용하는 간편한 방법이다. 연구팀은 폴리에스터 계열 플라스틱 중 가장 널리 사용되는 페트(PET)의 결합을 끊는 저렴한 촉매를 개발했다. 이 촉매를 활용해 분해된 PET는 공기중의 미량의 수분에 노출되는 것만으로 플라스틱의 기본 구성 단위인 단량체로 전환된다. 연구팀은 이 단량체를 재활용하거나 고부가가치물질로 업사이클링할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 해당 연구에 대해서는 전문매체 쿨다운, 인터레스팅엔지니어링,웹사이트 PHYS.org 등 다수 매체가 다루었다. 연구의 공동 교신 저자인 노스웨스턴 대학 조교수인 요시 크라티쉬 연구원은 보도자료를 통해 "본 연구의 가장 획기적인 성과는 플라스틱 분해에 공기 중 습기를 활용하여 매우 깨끗하고 선택적인 공정을 달성했다는 점"이라고 말했다. 크라티쉬 연구원은 "미국은 1인당 플라스틱 오염국 1위이며, 우리는 그 플라스틱의 5%만 재활용한다"면서 "다양한 유형의 플라스틱 폐기물을 처리할 수 있는 더 나은 기술이 절실히 필요하다. 오늘날 우리가 가진 대부분의 기술은 플라스틱 병을 녹여서 품질이 낮은 제품으로 다운사이클한다"고 밝혔다. 이어 "우리 연구에서 특히 흥미로운 점은 공기 중의 수분을 이용해 플라스틱을 분해하여 매우 깨끗하고 선택적인 공정을 달성했다는 것이다. PET의 기본 구성 요소인 단량체를 회수함으로써 재활용하거나 더 가치 있는 재료로 업사이클할 수도 있다"고 강조했다. 플라스틱 지속 가능한 해결책 제시 연구팀은 플라스틱 폐기물을 분해하기 위해 몰리브덴 촉매와 활성탄을 사용했다. 이 두 물질은 모두 저렴하고 풍부하며 무독성이라는 장점을 지닌다. 실험 과정은 다음과 같다. 먼저 PET 플라스틱과 촉매, 활성탄을 혼합한 후 가열한다. 폴리에스터 플라스틱은 화학 결합으로 연결된 반복 단위의 거대 분자(폴리머)로 구성되어 있다. 가열 과정을 통해 이 화학 결합이 단시간내 끊어지는 것이다. 다음으로 연구진은 분해된 물질을 공기에 노출시켰다. 놀랍게도 분해된 물질은 극소량의 습기만으로 폴리에스터의 고부가가치 전구체인 테레프탈산(TPA)으로 변환됐다. 부산물은 상업적 가치가 있는 산업용 화학물질인 아세트알데히드뿐이었다. 이는 쉽게 제거할 수 있다. 연구의 제1 저자인 나빈 말라크 연구원은 "상대적으로 건조한 환경에서도 대기 중에는 평균 1만~1만5000㎦의 물이 존재한다"며 "대기 중 습기를 활용함으로써 대량의 용매를 제거하고 에너지 투입량을 줄이며, 공격적인 화학 물질 사용을 피할 수 있어 더욱 깨끗하고 환경 친화적인 공정이 가능하다"고 설명했다. 크라티쉬 연구원은 시스템이 완벽하게 작동했지만, 과도한 양의 물을 첨가했을 때 기능이 오히려 저하됐다고 밝혔다. 이는 폐플라스틱 분해에 적절한 균형 유지가 중요하며, 결국 자연적인 공기 중 습도가 플라스틱 폐기물 분해에 최적의 양을 제공했다는 것이다. 심각한 플라스틱 오염 문제 PET 플라스틱은 식품 포장재 및 음료 용기에 광범위하게 사용되며, 전 세계 플라스틱 소비량의 12%를 차지한다. 자연 분해가 잘 안 돼 플라스틱 오염의 주범으로 꼽힌다. 사용 후 매립되거나 미세 플라스틱 또는 나노 플라스틱으로 분해되어 토양과 하수, 수로를 오염시킨다. 플라스틱 재활용은 중요한 연구 분야이지만, 기존 방식은 고온, 고에너지 소비, 유해 용매 사용 등 극단적인 조건에 의존하며 독성 부산물을 생성하는 경우가 많다. 더욱이 백금, 팔라듐과 같은 촉매는 고가이며 독성이 있어 더욱 유해한 폐기물을 생성한다. 반응 완료 후에는 재활용 물질을 용매로부터 분리해야 하는데, 이 과정 또한 시간과 에너지가 많이 소모된다. 크라티쉬 연구원은 "용매 대신 공기 중 수증기를 사용했다. 이것은 플라스틱 재활용 문제를 해결하는 훨씬 더 우아한 방법"이라고 강조했다. 빠르고 효율적인 공정 새로운 공정은 빠르고 효율적이다. 단 4시간 만에 가능한 TPA의 94%를 회수한다. 개발된 촉매는 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라 재활용이 가능하며, 반복 사용에도 효과를 유지한다. 또한 이 방법은 혼합 플라스틱에도 적용 가능하도록 설계되어 선택적으로 재활용 할 수 있다. 이러한 선택성은 재활용 산업에 상당한 경제적 이점을 제공하는 전처리 분류의 필요성을 없애준다. 실제 플라스틱 병, 의류, 혼합 플라스틱 폐기물 등 실제 재료에 대한 테스트에서도 이 공정은 매우 효과적이었으며, 색깔있는 플라스틱까지 순수하고 투명한 무색의 TPA로 분해됐다. 연구팀은 향후 산업적 응용을 위해 공정 규모를 확대해 대량의 플라스틱 폐기물을 효율적으로 관리할 수 있도록 노력할 계획이다. 이번 연구 결과는 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발행하는 학술지 '그린 케미스트리(Green Chemistry)'에 최근 게재됐다.
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- ESGC
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[신소재 신기술(160)] 플라스틱, 4시간만에 94% 재활용⋯공기 중 습기가 비결
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[글로벌 핫이슈] 반도체 2025, AI 엔진 쾌속 질주⋯'빛과 그림자' 엇갈린 전망
- 반도체 시장이 2025년 생성형 인공지능(AI)과 데이터센터 구축 확장에 힘입어 괄목할 성장을 거듭할 것이라는 장밋빛 전망이 나왔다. 딜로이트 기술·미디어·통신 센터가 발표한 '2025년 글로벌 반도체 산업 전망' 보고서는 2025년 칩 판매액이 6970억 달러(약 1017조 원)에 달하며 사상 최고치를 갈아치울 것으로 예측했다. 이는 2024년 예상 매출액 6270억 달러(약 915조 원)에서 더욱 증가한 수치이며, 2030년 칩 판매액 1조 달러(약 1459조 원) 달성 목표에도 청신호가 켜졌음을 분명히 했다. 보고서는 2025년부터 2030년까지 연평균 7.5%의 복합 성장률만 유지하면 목표 달성이 무난할 것으로 분석했다. 주식 시장, 반도체 호황 선반영⋯AI 칩 기업 '훨훨', 타 분야는 '글쎄' 주식 시장은 이미 반도체 산업의 밝은 미래를 기민하게 예측하고 있는 듯하다. 2024년 12월 중순, 글로벌 상위 10대 칩 기업의 시가총액 합계는 6조 5000억 달러(약 9485조 원)로 1년 만에 무려 93%나 급증하는 놀라운 성장세를 기록했다. 2022년 11월 중순과 비교하면 235%나 폭등한 수치다. 하지만 지난 2년간 칩 주식 시장은 '두 개의 시장'으로 명확히 나뉘는 씁쓸한 양극화 현상을 여실히 드러냈다. 생성형 AI 칩 시장에 과감하게 뛰어든 기업들은 평균 이상의 압도적인 성과를 거둔 반면, 자동차, 컴퓨터, 스마트폰 등 AI와 직접적인 연관성이 낮은 분야의 반도체 기업들은 상대적으로 부진한 흐름을 면치 못했다. 생성형 AI 칩 '폭풍 성장'⋯시장 규모 218조 원 전망 반도체 산업 성장의 일등 공신은 단연 생성형 AI 칩이다. CPU, GPU, 데이터센터 통신 칩, 메모리, 전력 칩 등 광범위한 영역을 포괄하는 생성형 AI 칩은 2024년 1250억 달러(약 182조 원)를 훌쩍 넘어선 시장 규모를 기록하며 전체 칩 판매액의 20% 이상을 책임지는 핵심 엔진으로 맹렬히 질주했다. 딜로이트는 2025년에는 생성형 AI 칩 시장 규모가 1500억 달러(약 218조 원)를 가뿐히 돌파할 것으로 장밋빛 전망을 내놓았다. AMD의 리사 수 CEO 역시 AI 가속기 칩 시장 규모가 2028년 5000억 달러(약 7296조 원)에 육박하는 천문학적인 규모로 성장할 것이라는 파격적인 전망을 제시하며 시장의 기대감을 한껏 고조시키기도 했다. 이는 2023년 전체 칩 산업 매출액을 훨씬 뛰어넘는 압도적인 규모다. PC·스마트폰 '주춤'⋯반도체, 최종 시장 다변화 절실 PC 판매량은 2025년 4% 수준의 미미한 증가세를 보이며 2억 7300만 대 수준에 머무를 것으로 예상되지만, 스마트폰 시장은 1%대의 낮은 한 자릿수 성장에 턱걸이하며 12억 4000만 대 수준에서 정체될 가능성이 높다. 2023년 기준으로 통신 및 컴퓨터 칩(데이터센터 칩 포함) 판매액은 전체 반도체 판매액의 57%를 점유했지만, 자동차 및 산업용 칩 판매액은 31%에 그쳤다. 결국 이는 반도체 산업이 지속적인 성장 궤도에 안착하기 위해서는 특정 시장에 대한 과도한 의존도를 탈피하고, 최종 시장을 전략적으로 다변화해야 한다는 절박한 과제를 던져준다. 웨이퍼 생산 '속 빈 강정'?⋯첨단 패키징 기술 중요성 증대 생성형 AI 칩이 눈부신 수익성을 견인하는 것은 분명한 사실이지만, 냉정히 뜯어보면 이는 극소수의 고부가치 칩에 지나치게 편중되어 나타나는 기형적인 현상이다. 2023년 한 해 동안 무려 1조 개에 달하는 칩이 평균 0.61달러(약 890원)라는 헐값에 판매되었지만, 놀랍게도 생성형 AI 칩은 매출액의 20%를 차지하면서도 웨이퍼 생산량의 0.2%에도 미치지 못하는 초라한 실적을 기록하는 데 그쳤다. 2024년 칩 매출액은 19%라는 경이로운 성장률을 기록했지만, 아이러니하게도 웨이퍼 출하량은 오히려 2.4%나 감소했다는 점은 곱씹어볼 만하다. 2025년 웨이퍼 출하량은 10% 가까이 증가할 것으로 조심스럽게 예측되지만, 이마저도 생성형 AI 칩에 특화되어 사용되는 칩렛 등 특정 기술에 대한 비정상적인 수요 증가에 기댄 일시적인 '착시 효과'일 수 있다는 분석에 무게가 실린다. 실리콘 웨이퍼에만 매몰될 것이 아니라 첨단 패키징 기술로 눈을 돌려야 한다는 업계의 자성론에 더욱 힘이 실리는 이유다. 실제로 TSMC의 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate) 2.5D 첨단 패키징 생산 능력은 2024년 월 3만 5000 웨이퍼에서 2026년 말 9만 웨이퍼까지 2배 이상 폭증할 것으로 전망된다. R&D 투자 '고삐'⋯수익성은 '글쎄' 미래 기술 혁신을 위한 연구 개발(R&D) 투자 부담은 상상을 초월할 정도로 가파르게 증가하고 있다. 2015년 칩 산업의 평균 연구 개발비는 EBIT(이자 및 법인세 차감 전 이익)의 45% 수준이었지만, 2024년에는 52%까지 껑충 뛰었다. R&D 투자는 연평균 12%씩 '브레이크 없는 폭주'를 거듭하는 반면, 수익성 지표인 EBIT 증가율은 10%에 머무르며 제자리걸음을 하고 있어 반도체 기업들의 수익성 악화에 대한 깊은 고뇌는 더욱 심화될 것으로 우려된다. 반도체 경기 '롤러코스터'⋯2026년 '미지수' 반도체 산업은 예측 불허의 경기 순환적인 변동성에서 벗어나지 못하고 여전히 '롤러코스터'를 타고 있다. 지난 34년간 무려 9번이나 성장과 침체를 숨 가쁘게 반복했으며, 최근 14년간 변동폭이 겉으로 보기에는 다소 완만해진 것처럼 보이지만, 자세히 뜯어보면 경기 침체 빈도는 오히려 증가하는 기이한 추세를 나타내고 있다. 2025년 전망은 핑크빛으로 물들어 있지만, 2026년 이후는 한 치 앞도 내다볼 수 없는 '미지의 영역'이라는 신중론이 설득력을 얻고 있다. AI 칩, PC·폰 넘어 'IoT'까지? 딜로이트는 2025년 반도체 산업의 4가지 '게임 체인저'(game changer)로 PC·스마트폰·엔터프라이즈 엣지 시장을 정조준한 생성형 AI 가속기 칩, '시프트 레프트(Shift-Left)' 칩 설계 방식, 걷잡을 수 없이 심화되는 인력난, 점증하는 지정학적 리스크 심화에 따른 글로벌 공급망 재편 가능성을 날카롭게 지적했다. 현재 생성형 AI 칩은 고성능 데이터센터를 중심으로 폭발적인 수요 증가세를 보이고 있지만, 2025년부터는 엔터프라이즈 엣지, PC, 스마트폰, IoT(사물 인터넷) 기기 등 '빛의 속도'처럼 다양한 영역으로 빠르게 확산될 것으로 보인다. 특히 PC 시장에서는 2025년 생성형 AI PC 판매 비중이 무려 절반에 육박하고, 2028년에는 '대부분'의 PC가 생성형 AI 기능을 '기본 사양'으로 탑재할 것이라는 파격적인 전망도 제기됐다. 스마트폰 시장 역시 생성형 AI 칩 탑재 비중이 2025년 30% 수준까지 가파르게 증가할 것으로 예측된다. 데이터센터發 엣지 컴퓨팅 '격변' 클라우드 기반 생성형 AI가 거스를 수 없는 '대세'로 굳건히 자리매김했지만, 기업들은 데이터 주권 및 철통 보안 유지, 그리고 '쩐의 전쟁'이라 불리는 비용 절감 등을 절박하게 요구하며 사내 AI 데이터센터 인프라 구축에 사활을 걸고 '올인'(all-in)하고 있다. 이러한 흐름은 엔터프라이즈 엣지 컴퓨팅 시장의 폭풍 성장을 거침없이 견인하며, 마침내 AI 칩 시장의 새로운 성장 엔진으로 화려하게 부상하고 있다. 딜로이트는 엔터프라이즈 엣지 서버용 칩 시장 규모가 2025년 수백억 달러를 넘어설 것으로 보수적으로 추정했다. PC, 생성형 AI '프리미엄' 입는다⋯스마트폰, 교체 주기 단축 '변수' 생성형 AI PC는 일반 PC 대비 10~15%나 높은 '과도하게 비싼' 가격에 판매될 것으로 점쳐진다. 40 TOPS(초당 테라 연산) 이상의 압도적인 연산 능력을 '필수'로 장착한 PC만이 비로소 '진정한 AI PC'라는 '새로운 기준'도 새롭게 제시됐다. 하지만 좀처럼 지갑을 열지 않는 소비자들은 여전히 높은 가격에 부담을 느끼고 성능에 대한 '면밀한 조사'를 멈추지 않으며 신중한 태도를 견지하고 있으며, 2025년 하반기 화려하게 출격할 것으로 예상되는 고성능 NPU(신경망 처리 장치) 탑재 PC를 눈 빠지게 기다리는 불편한 진실과 마주하고 있다. 스마트폰 시장에서 생성형 AI 칩의 파괴력은 PC 시장보다는 다소 미미할 것이라는 예측이 우세하다. 하지만 '희미한 빛'처럼 생성형 AI 기능이 꽁꽁 얼어붙은 스마트폰 교체 수요 심리를 자극하여 교체 주기를 획기적으로 단축시키는 '촉매제' 역할을 톡톡히 해낼 수 있을지 여전히 미지수다. 만약 생성형 AI 스마트폰에 대한 소비자들의 '폭풍전야'와 같은 잠재된 기대감이 '봇물'처럼 터져 실제 구매로 이어진다면, 이는 생성형 AI 칩 제조사뿐만 아니라 스마트폰 칩 제조사 전반에 걸쳐 부인할 수 없는 이점으로 작용할 수 있다. IoT 시장, '저가형' AI 칩 개발 '관건' 데이터센터, PC, 스마트폰에 이어 IoT 시장까지 생성형 AI 칩 적용 범위가 확대될 가능성이 열려 있지만, 가장 큰 허들은 가격 경쟁력 확보에 있다. IoT 기기에 탑재될 AI 칩은 개당 0.3달러(약 437원) 수준의 초저가로 개발되어야만 시장 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보인다. 하지만 IoT 시장은 장기적으로 AI 칩 시장의 새로운 성장 기회를 창출할 잠재력을 충분히 갖췄다는 평가가 지배적이다. AI 칩 시장, M&A·투자 '봇물' 생성형 AI 칩 시장의 폭발적인 성장 잠재력에 선제적으로 주목한 기업들의 인수합병(M&A) 및 투자가 2025년 더욱 활발하게 이루어질 것으로 예상된다. AI 칩 스타트업들은 이미 벤처 캐피탈 시장에서 '뜨거운 감자'로 떠올랐으며, 사모 펀드, 국부 펀드 등 다양한 투자 주체들의 러브콜이 쇄도하고 있다. 결국, AI 칩 시장의 주도권을 놓고 벌이는 기업들의 합종연횡은 더욱 가속화될 것으로 전망된다. 지속가능성·전력 효율성 '화두'⋯소형 폼팩터 AI 칩 개발 경쟁 '점화' AI 기술이 고도화될수록 전력 소비량 증가에 대한 우려 역시 커지고 있다. 특히 랩톱, 스마트폰, IoT 기기 등 소형 폼팩터 기기에서는 전력 효율성과 성능이라는 '두 마리 토끼'를 잡는 것이 중요한 과제로 부상하고 있다. 이에 따라 반도체 업계는 지속가능성을 최우선 가치로 두고 저전력·고성능 AI 칩 개발 경쟁에 더욱 박차를 가할 것으로 예상된다. AI, 칩 설계 판도 바꾼다⋯'시프트 레프트' 디자인 방식 '대세' AI는 복잡하기로 악명 높은 칩 설계 프로세스를 혁신적으로 변화시키고 있다. 생성형 AI는 기존 설계 개선 및 새로운 설계 아이디어 발굴에 필요한 시간을 획기적으로 단축시키고, PPA(전력·성능·면적) 최적화를 통해 칩 경쟁력 강화에 기여한다. 2025년부터는 칩 설계 초기 단계부터 테스트, 검증, 유효성 확인 등 검증 프로세스를 진행하는 '시프트 레프트' 디자인 방식이 칩 설계 업계의 새로운 트렌드로 자리매김할 것으로 보인다. 뿐만 아니라, 와트당 성능, 와트당 FLOPS(초당 부동 소수점 연산 횟수), 열적 요인 등 시스템 수준의 지표를 종합적으로 고려한 최적화 전략의 중요성이 더욱 부각될 것이다. 전문가들은 AI 기반 칩 설계가 향후 칩 전력 효율성을 획기적으로 높이는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 맞춤형 칩 시대 개막⋯특화된 칩 설계 경쟁 '본격화' 자동차, 특정 AI 워크로드 등 특정 산업 및 특정 분야에 최적화된 맞춤형 칩 수요가 점차 증가하면서, 범용 칩보다 도메인별·특수 칩의 중요성이 더욱 부각될 전망이다. 생성형 AI 도구는 기업들이 맞춤형 실리콘 설계를 통해 차별화된 경쟁력을 확보하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있다. 3차원 집적 회로, 이종 아키텍처 등 첨단 기술이 빠르게 발전하면서 칩렛 설계, 조립, 검증, 테스트 등 전반적인 설계 프로세스의 복잡성 또한 가중되고 있다. 이에 따라 시스템 설계 단계부터 소프트웨어와 디지털 트윈 기술을 적극적으로 통합하는 것이 칩 설계 효율성을 높이는 데 중요한 요소로 작용할 전망이다. EDA 업계, AI 기반 설계 도구 개발 '총력'⋯설계·검증·보안 기능 '업그레이드' 칩 설계 프로세스 혁신의 중심에는 EDA(전자 설계 자동화) 업계가 있다. EDA 업계는 AI 기반 설계 도구 개발에 총력을 기울이고 있으며, 설계, 시뮬레이션, 검증, 유효성 확인 등 핵심 기능들을 AI 기술을 기반으로 대폭 업그레이드하는 추세다. 이와 함께 모델 기반 시스템 엔지니어링 도구를 '시프트 레프트' 접근 방식에 효과적으로 통합하는 방안에 대해서도 심도 있는 논의가 필요한 시점이다.
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[글로벌 핫이슈] 반도체 2025, AI 엔진 쾌속 질주⋯'빛과 그림자' 엇갈린 전망
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[글로벌 핫이슈] 트럼프 '관세 폭탄' vs 시진핑 '소비 부양'⋯G2, 경제 '정반합' 게임
- 아시아 시간 5일(현지시간) 오전, 세계 곳곳에서 극명하게 대비되는 두 개의 풍경이 펼쳐졌다. 이는 지난 수십 년간 긴밀하게 얽혀왔던 미중 두 경제 대국이 갈수록 멀어지고 있음을 시사하는 듯했다. 그동안 중국은 미국에 상품을 수출하며 경제 성장을 이끌어왔지만, 도널드 트럼프 미국 대통령은 '미국 제조업 부흥'을 외치고 있고, 중국은 자국민의 소비 확대를 통해 새로운 성장 동력을 찾으려 한다. 이날 시진핑 중국 국가주석은 환호와 야유 속에 극명하게 갈라진 미국 의회의 모습을 뒤로하고, 인민대회당으로 향했다. 불과 몇 시간 전, 트럼프 대통령은 중국산 제품에 대한 관세를 20%까지 인상하는 새로운 무역 장벽을 발표했다. 이는 시 주석에게 '투자 중심' 경제에서 '소비 중심' 경제로 전환이라는, 오랫동안 미뤄왔던 숙제를 더 이상 외면할 수 없도록 압박하는 요인이 됐다. 14억 인구의 거대한 소비 시장을 앞에 두고, 중국 경제의 체질 개선이 시급하다는 의미다. 리창 중국 국무원 총리는 이날 정부 업무 보고에서 "소비 진작에 총력을 기울이겠다"고 선언했다. 2025년 경제 성장률 목표치를 '5% 내외'로 설정하고, 이를 달성하기 위해 소비 활성화에 모든 정책적 역량을 집중하겠다는 의지를 피력한 것이다. 이는 지난 2년간의 성장 목표와 동일한 수치다. 리창 총리는 구체적인 정책 방향에 대한 언급은 삼갔지만, "내수 확대를 경제 성장의 '주요 엔진'이자 '핵심 동력'으로 삼겠다"며 소비 중심 경제 전환의 중요성을 강조했다. 이른바 '중국판 연두교서'로 불리는 정부 업무 보고는 트럼프 대통령의 의회 연설 직전에 마무리됐다. 한편, 시 주석 역시 지난주 공개된 지난해 12월 연설에서 소비 중심 경제 전환을 '전략적 선택'이라고 규정하며, "단순히 트럼프 대통령의 압박에 굴복하는 것이 아니라, 경제 안정과 안보를 위한 불가피한 조치"라고 역설했다. 중국 경제 시스템의 '대전환'이 불가피하다. 현재 중국 GDP에서 소비가 차지하는 비중은 40% 수준으로, 선진국 평균인 50~70%에 크게 못 미친다. 낮은 소비 비중은 무역 불균형과 잦은 무역 분쟁의 원인이 되고 있다. 반면, 제조업 투자를 포함한 총 투자 비중은 GDP의 40%에 달해, 미국보다 2배나 높고, 전 세계적으로도 유례를 찾기 힘들 정도로 높은 수준이다. 미국 정치권은 트럼프 대통령의 연설을 놓고 극심한 당파 싸움을 벌였지만, 중국 권력 투쟁은 수면 아래에서 벌어진다. 빅터 시 캘리포니아대 교수는 "중국 정책 결정 과정에서 가장 큰 영향력을 행사하는 것은 국영 기업, 특히 '중공업' 분야 국영 기업 간부들"이라고 지적하며, 이들은 막대한 정부 보조금에 익숙하며, 자신들의 기득권을 쉽게 포기하지 않으려 한다. 반면, 일반 중국인들의 목소리는 정책 결정 과정에 제대로 반영되지 못하고 있다. 사실 중국 경제의 '소비 중심 전환'은 어제오늘의 이야기가 아니다. 이미 트럼프 대통령의 재선 이전부터, 중국 경제는 투자 주도 성장 모델의 한계에 직면해 있었다. 1970년대 말 덩샤오핑의 개혁개방 이후, 중국 경제는 비약적인 성장을 거듭했다. 지방 정부들은 경쟁적으로 투자 유치에 나섰고, 주택, 인프라, 공장 건설에 막대한 자금을 쏟아부었다. '세계의 공장'으로 발돋움한 중국은 전 세계에 값싼 공산품을 수출하며 '고도 성장' 시대를 구가했다. 하지만 2008년 글로벌 금융 위기가 닥치면서 중국 경제는 첫 번째 '브레이크'가 걸렸다. 당시 중국 정부는 GDP의 12.5%에 달하는 대규모 경기 부양책을 쏟아부으며 위기를 극복하는 듯했지만, 이는 부채 증가와 부동산 거품이라는 부작용을 낳았다. 2015년 이후, 중국 경제는 성장 둔화 조짐을 보였고, 정부는 금리 인하, 감세, 수출 기업 지원 등 다양한 정책을 쏟아냈지만, '부채'와 '부동산' 문제만 더욱 심화시켰다. 이러한 탓에 중국 경제는 '재정 악화'라는 늪에 빠졌다. 지방 정부는 토지 판매 수입 감소와 투자 수익률 하락이라는 이중고에 시달리고 있고, 가계는 소득 정체와 자산 가치 하락으로 '지갑'을 닫고 있다. S&P 글로벌 레이팅스의 루이스 쿠이스 이코노미스트는 "일본과 한국 등 동아시아 국가들도 '소비 중심 경제'로 전환하는 데 어려움을 겪고 있다"고 지적하며, "중국은 2015년 이전까지 기업 보조금 감축 등 나름의 성과를 거뒀지만, 코로나19 팬데믹과 미중 갈등이 불거지면서 다시 '투자 확대'라는 단기 처방에 의존하고 있다"고 분석했다. 리창 총리가 제시한 소비 진작책은 '소비자 직접 지원'과는 거리가 멀었다. 중국 정부는 '복지 국가' 건설에 오랜 거부감을 드러내왔다. 막대한 재정 부담은 물론, '근로 의욕 상실'과 '도덕적 해이'를 우려하는 것이다. 또한 고령층의 높은 저축률을 감안할 때, 정부 지원금이 소비 확대로 이어질지도 미지수다. 중국의 가계 저축률은 세계 최고 수준이다. UBS의 왕타오 이코노미스트는 "자동차, 스마트폰 등 소비재 교체 지원 정책 외에도, '전국 단일 시장 구축', '사회 보장 시스템 강화', '민간 부문 육성', '고용 안정망 확충' 등 보다 근본적인 대책이 필요하다"고 강조하며, "장기적으로 이러한 정책들이 소득 증대, 고용 확대, 소비자 신뢰 회복으로 이어져, 소비 활성화에 기여할 것"이라고 전망했다. 시진핑 주석의 '압도적인 권력'에도 불구하고, 중국 경제 시스템은 여전히 '관료주의'와 '지방 정부 이기주의'라는 거대한 장벽에 가로막혀 있다. 지방 정부는 중앙 정부의 지침보다는 '지역 경제 성장'과 '세수 확보'에 더 큰 관심을 갖고, 경쟁적으로 투자 유치에만 매달린다. 이는 지역 경제 발전에는 도움이 될 수 있지만, 국가 전체적으로는 '중복 투자'와 '자원 낭비'라는 비효율을 초래한다. 대표적인 사례가 '조세 피난처' 문제다. 중국 중앙 정부는 10년 넘게 지방 정부의 '과도한 투자 유치 경쟁'을 막기 위해 노력해왔지만, '세금 감면'과 '보조금 지급'과 같은 불법적인 '유인책'은 근절되지 않고 있다. 특히 부동산 시장 침체로 지방 재정이 악화되면서, '조세 피난처' 문제는 더욱 심각한 문제로 떠오르고 있다. 칭화대학교의 데이비드 리 다오쿠이 교수는 "현재 중국은 30여 개의 '중상주의적 지방 정부'로 나뉘어, 유사한 제품을 생산하고, 정부에 '우리 제품을 사달라'고 경쟁하는 상황"이라고 진단하며, "지방 정부 간의 '세수 공유'를 통해, 지방 정부가 더 이상 무리하게 투자 유치에만 매달리지 않도록 시스템을 바꿔야 한다"고 주장했다. 그는 "현재 중국의 세금 시스템은 '생산' 단계에만 초점이 맞춰져 있다"며, "세수 시스템을 '소비' 중심으로 전환하여, 지방 정부가 '소비 증진'을 위해 노력하도록 유도해야 한다"고 덧붙였다. '소비세' 문제는 중앙 정부와 지방 정부 간의 오랜 갈등 요인이다. 1994년 중국 정부는 재정 수입의 중앙 정부 귀속 비율을 높여, 국가 전체의 재정 재분배 기능을 강화하려 했지만, 지방 정부의 재정 자립 기반을 약화시키는 결과를 초래했다. 지방 정부는 공공 서비스와 인프라 투자에 필요한 재원을 자체적으로 마련해야 했지만, 중앙 정부에 세금 의존해야 하는 쉽지 않은 상황에 놓였다. 설상가상으로 지방 정부는 '적자 재정' 운영도 금지되어 있다. 2008년 글로벌 금융 위기 이후, 지방 정부는 '지방 정부 융자 플랫폼(LGFV)'이라는 우회 통로를 통해 인프라 투자 자금을 조달해왔다. 하지만 LGFV 부채 규모가 GDP의 절반을 넘어서면서, 중국 경제의 '뇌관'으로 작용할 수 있다는 우려가 커지고 있다. 특히 최근 부동산 시장 침체로 토지 판매 수입이 급감하면서, 지방 정부의 재정난이 심화되고, 공무원 임금 체불과 공사 대금 연체 사태가 속출하고 있다. 중국 지도부는 최근 몇 년간 중앙 정부 세수를 지방 정부에 이양하는 방식으로 재정 분권화를 추진하고 있다. 담배, 휘발유, 자동차, 주류 등에 부과되는 소비세를 지방 정부의 주요 수입원으로 이관하는 방안도 검토 중이다. 이는 지방 정부가 '투자 유치' 대신 '소비 증진'에 더욱 적극적으로 나서도록 유도하기 위한 조치다. 하지만 아직까지 구체적인 실행 방안은 제시되지 않고 있다. 이는 '세수 기반 확대'와 '관료 조직 개혁'이 그만큼 어렵다는 방증이다. 리창 총리는 정부 업무 보고에서 '전국 단일 시장' 구축을 재차 강조하며, '지역 보호주의'와 '시장 분절화' 해소를 통해 자원 배분의 효율성을 높여야 한다고 역설했다. 정부 업무 보고서 초안 작성에 참여한 천창성 국무원 연구실 관리는 "지역 보호주의와 시장 분절화는 '스스로 무술을 포기하는 것'과 같다"며, '단일 시장' 구축의 중요성을 강조했다. '소비 확대'를 가로막는 또 다른 요인은 '미흡한 사회 안전망'이다. 특히 농촌에서 도시로 이주한 노동자에 대한 사회 복지 혜택을 확대하는 것은 지방 정부에게 또 다른 재정 부담으로 작용할 수 있다. 전문가들은 '이주 노동자'에 대한 사회 복지 혜택을 확대하기 위해서는 중앙 정부가 지방 정부에 수천억 달러 규모의 재정을 지원해야 할 것으로 추산한다. 류스진 전 인민은행 자문위원은 지난해 '이주 노동자' 주택 지원, 교육 및 의료 서비스 평등 제공 등을 포함한 '공공 서비스 확대'를 위해 10조 위안(약 1993조 4000억 원) 규모의 재정 투입을 제안했다. 모건스탠리의 로빈 싱 이코노미스트는 "사회 복지 시스템 개혁은 '지속 가능한 소비 확대'를 위한 가장 효과적인 방법"이라고 강조하면서도, "막대한 재정 부담이 수반된다는 점이 문제"라고 지적했다. 그는 사회 복지 시스템 개혁에 2년간 1조 달러(약 1443조 3000억 원)가 필요할 것으로 추산하며, "중국 정부 내부에서도 재정 정책의 급진적인 전환에 대한 논의가 계속되고 있다"고 덧붙였다. 재정 확충은 지방 정부의 '사회 안전망 강화'와 '연금 시스템 안정화'에 기여할 수 있다. 이는 중국 국민들이 미래에 대한 불안감 없이 소비를 늘릴 수 있는 환경을 조성하는 데 중요한 역할을 할 것이다. 리창 총리는 공산당 간부들에게 "역경 속에서도 자신감을 잃지 말라"고 주문하며, "중국 경제라는 거대한 배는 파도를 헤치며 미래를 향해 나아갈 것"이라고 역설했다. 저장성에서 온 리잔궈 공산당원은 총리의 연설에 깊은 인상을 받은 듯했다. 그는 "미국의 압박은 분명히 중국에 타격을 줄 것"이라면서도, "미국의 압박은 중국의 발명과 혁신을 자극하는 촉매제가 될 것"이라며, 오히려 미국의 압박이 중국 경제의 ‘활력’과 ‘혁신’을 촉진하는 계기가 될 수 있다고 주장했다.
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[글로벌 핫이슈] 트럼프 '관세 폭탄' vs 시진핑 '소비 부양'⋯G2, 경제 '정반합' 게임
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[신소재 신기술(158)] 반도체 나노플레이트 약점 활용 나노스케일 조립 기술 혁신
- 카드뮴 셀레나이드(CdSe) 나노플레이트의 취약점을 활용한 혁신적인 반도체 나노스케일(구조체) 조립 기술이 개발됐다. 카드뮴 셀레나이드 나노판은 혁신적인 전자 소재 개발의 유망한 기반으로 주목받고 있다. 특히, 이 나노판은 원자 몇 개 두께에 불과한 초박형 구조로 뛰어난 광학적 특성을 제공해 전 세계 연구자들의 관심을 끌고 있다. 독일 헬름홀츠 드레스덴-로젠도르프 센터(HZDR), 드레스덴 공과대학교(TU Dresden), 라이프니츠 고체 및 재료 연구소 드레스덴(IFW) 공동 연구팀은 카드뮴 셀레나이드 나노판의 체계적인 생산을 위한 중요한 진전을 이루었다고 웹사이트 PHYS가 전했다. 카드뮴 셀레나이드 나노판은 빛이나 공기에 노출될 경우 표면 산화 또는 구조 변화가 발생해 광학적 특성이 저하될 수 있는 취약점이 있다. 특히 고온이나 습도가 높은 환경에서는 광학적 안정성이 더욱 떨어질 수 있다. 또한 제조 과정이 어려워 균일한 형태와 크기의 카드뮴 셀레나이드 나노판을 대량 생산하는 것은 기술적으로 힘들다. 게다가 카드뮴 셀레이트 나노판의 표면을 안정화하거나 다른 물질과 결합하는 과정에서도 어려움이 발생할 수 있다. 연구팀은 학술지 '스몰(Small)'에 카드뮴 셀레나이드 나노판 구조와 기능 간의 상호 작용에 대한 기초적인 통찰력을 얻었다고 발표했다. 연구에 따르면 카드뮴 기반 나노판은 근적외선(NIR)과 특정 상호 작용을 통해 빛을 흡수, 반사, 방출하거나 다른 광학적 특성을 나타내는 2차원 물질 개발에 적합하다. 이러한 스펙트럼 범위는 다양한 기술 분야에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 의료 진단에서는 NIR 빛이 가시광선보다 조직에서 산란이 적어 조직 내부를 더 깊이 관찰할 수 있다. 통신 기술에서는 고효율 광섬유 시스템에 NIR 물질이 사용되며, 태양 에너지 분야에서는 광전지 효율을 높일 수 있다. HZDR 이온빔 물리학 및 재료 연구소의 리코 프리드리히 박사 겸 드레스덴 공과대학교 이론 화학과 교수는 "원하는 광학적 및 전자적 특성을 나타내도록 물질을 특정하게 변형하는 능력은 이러한 모든 응용 분야에서 매우 중요하다"고 말했다. 드레스덴 공과대학교 물리 화학과의 알렉산더 아이히뮐러 교수는 "과거에는 나노 화학 합성이 시행착오를 통해 물질을 혼합하는 것에 가까웠기 때문에 어려움이 있었다"고 덧붙였다. 두 과학자는 공동으로 협력해 이번 연구 프로젝트를 이끌었다. 정밀한 나노 입자 생산을 위한 양이온 교환 여기서 특별한 과제는 나노 구조체의 폭과 길이를 변경하지 않고 원자층의 수와 조성을 특정하게 제어하여 두께를 조절하는 것이다. 이러한 복잡한 나노 입자 합성은 재료 연구의 핵심 과제이다. 양이온 교환은 이러한 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 했다. 이 방법에서는 나노 입자의 특정 양이온(양전하를 띤 이온)을 다른 이온으로 체계적으로 대체한다. 아이히뮐러 교수는 "이 과정은 조성과 구조를 정밀하게 제어하여 기존 합성 방법으로는 얻을 수 없는 특성을 가진 입자를 생산할 수 있게 한다. 그러나 이 반응의 정확한 작동 방식과 시작점에 대해서는 알려진 것이 거의 없다"고 설명했다. 이번 프로젝트에서 연구팀은 활성 모서리가 중요한 역할을 하는 나노판에 초점을 맞췄다. 이러한 모서리는 화학적으로 특히 반응성이 높아 판들을 조직화된 구조로 결합할 수 있다. 이러한 효과를 더 잘 이해하기 위해 연구팀은 정교한 합성 방법, 원자 분해능 (전자)현미경, 광범위한 컴퓨터 시뮬레이션을 결합했다. 나노 입자의 활성 모서리와 결함은 화학적 반응성뿐만 아니라 광학적 및 전자적 특성으로도 흥미롭다. 이러한 위치는 종종 전하 운반체의 농도가 높아 운반체의 이동과 빛의 흡수에 영향을 미칠 수 있다. 프리드리히 박사는 "단일 원자 또는 이온을 교환하는 능력과 결합하여 단일 원자 촉매에서 이러한 결함을 활용하여 개별 원자의 높은 반응성과 선택성을 활용하여 화학 공정의 효율성을 높일 수 있다"고 설명했다. 이러한 결함의 정밀한 제어는 나노 물질의 NIR 활성에도 중요하다. 이는 근적외선이 흡수, 방출 또는 산란되는 방식에 영향을 미쳐 광학적 특성을 체계적으로 최적화할 수 있는 방법을 제공한다. 나노 구조체 연결, 자기 조직화를 향한 발걸음 이 연구의 또 다른 결과는 활성 모서리를 통해 나노판을 체계적으로 연결하여 입자를 정렬되거나 자기 조직화된 구조로 결합할 수 있다는 것이다. 미래 응용 분야에서는 이러한 조직화를 활용하여 NIR 활성 센서 또는 새로운 유형의 전자 부품과 같은 통합 기능을 갖춘 복잡한 재료를 생산할 수 있다. 실제로 이러한 재료는 센서 및 태양 전지의 효율성을 높이거나 새로운 데이터 전송 방법을 용이하게 할 수 있다. 동시에 이 연구는 촉매 또는 양자 재료와 같은 나노 과학의 다른 분야에 대한 기초적인 통찰력을 제공한다. 연구팀의 이번 발견은 최첨단 합성, 실험 및 이론적 방법의 조합 덕분에 가능했다. 연구자들은 나노 입자의 구조를 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 활성 모서리의 역할을 자세히 조사할 수 있었다. 원자 결함 분포 및 조성 분석 실험은 재료 특성에 대한 포괄적인 이해를 얻기 위해 이론적 모델링과 결합됐다. ◇ 참고: 볼로디미르 샴라옌코 외, 반도체 나노판의 취약점: 격리된 결함에서 방향성 나노 스케일 어셈블리로, 스몰 (2024). DOI: 10.1002/smll.202411112
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[신소재 신기술(158)] 반도체 나노플레이트 약점 활용 나노스케일 조립 기술 혁신
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[월가 레이더] 뉴욕 증시, '관망 모드' 속 소폭 하락
- 18일(현지시간) 뉴욕 증시는 투자자들이 연방준비제도(연준·Fed)의 향후 정책 방향에 대한 단서를 주시하는 가운데 소폭 하락했다. 다우존스 산업평균지수는 0.36%, 스탠더드 앤디 푸어스(S&P) 500은 0.14%, 나스닥 종합지수는 0.45% 하락했다. 이날 시장은 메타 플랫폼스, 아마존 닷컴, 알파벳 등 대형 기술 기업들의 하락세에 영향을 받았으며, 4분기 실적 발표 시즌이 막바지에 다다르면서 투자자들은 다음 주에 발표될 연준의 1월 회의록에 주목하고 있다. 1월 회의록은 연준이 인플레이션 반등 조짐과 트럼프 대통령의 관세 위협 속에서 금리를 동결하기로 한 배경과 향후 정책 방향에 대한 힌트를 제공할 것으로 예상된다. 최근 발표된 경제 지표들은 엇갈린 신호를 보내고 있어, 투자자들은 연준의 판단에 더욱 관심을 기울이고 있다. 한편, 인텔은 경쟁사들의 잠재적 분할 거래 고려 소식에 10.7% 상승했으며, 콘스텔레이션 브랜즈는 워런 버핏의 버크셔 해서웨이가 신규 투자 사실을 밝힌 후 4.6% 급등했다. [미니해설] 뉴욕 증시, 횡보 속 연준 정책 '주시'⋯1월 FOMC 회의록에 쏠린 눈과 귀 18일(현지시간) 뉴욕 증시는 횡보 장세를 보이며 소폭 하락했다. 투자자들은 뚜렷한 매수 또는 매도 동력을 찾지 못한 채, 19일(현지시간)에 공개될 연준의 1월 회의록을 기다리는 모습이다. 이날 시장은 대형 기술 기업들의 하락세와 4분기 실적 발표 시즌 마무리, 그리고 지정학적 및 무역 불확실성 등 다양한 요인들의 영향을 받았다. 특히, 투자자들은 연준의 향후 정책 방향에 대한 단서를 얻기 위해 1월 회의록에 주목하고 있다. 인디애나주 해먼드의 호라이즌 투자 서비스 CEO인 척 칼슨은 "시장에 약간의 소강 상태가 나타나고 있다. 현재 시장을 한 방향 또는 다른 방향으로 이끌 수 있는 촉매제가 많지 않기 때문에 이런 날들이 나타나는 것이다"라면서 현재 시장 상황을 이와 같이 진단했다. 그의 말처럼, 시장은 뚜렷한 방향성을 찾지 못한 채 횡보를 거듭하고 있다. 1월 회의록은 연준이 인플레이션 반등 조짐과 트럼프 대통령의 관세 위협 속에서 금리를 동결하기로 한 배경과 향후 정책 방향에 대한 힌트를 제공할 것으로 예상된다. 최근 발표된 경제 지표들은 엇갈린 신호를 보내고 있어, 투자자들은 연준의 판단에 더욱 관심을 기울이고 있다. 칼슨은 "연준은 여기서 상당히 투명하게 행동하고 있다. 경제가 약간 둔화되고 있다는 증거가 있으며, 그들은 분명히 그것을 주시하고 있을 것이다. 하지만 적어도 현 시점에서는 금리를 곧 인하해야 한다는 상당한 압력을 느끼고 있다고 생각하지 않는다"라고 평가했다. 그는 연준이 경제 둔화 신호를 주시하고 있지만, 금리 인하 압력을 느끼지는 않을 것이라고 전망했다. 하지만 시장은 여전히 불확실성에 싸여 있다. 트럼프 대통령의 관세 위협은 여전히 유효하며, 지정학적 긴장도 고조되고 있다. 이러한 불확실성들은 투자 심리를 위축시키고 있으며, 시장 변동성을 확대시킬 가능성이 있다. 투자자들은 신중한 태도를 유지하면서, 1월 회의록과 경제 지표 발표 등 시장에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 주시해야 할 것이다.
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[월가 레이더] 뉴욕 증시, '관망 모드' 속 소폭 하락
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[월가 레이더] 뉴욕증시, AI 날개 달고 '훨훨'⋯S&P 500 사상 최고치 경신
- 뉴욕증시 주요 지수는 22일(현지시간) 일제히 상승하며 스탠더드 앤드 푸어스(S&P 500) 지수가 사상 최고치를 경신했다. 기술주 중심의 나스닥 지수는 1.3% 가까이 급등했고, 다우존스 산업평균지수도 0.3% 상승 마감했다. S&P 500 지수는 장중 한때 6,100선을 돌파하며 지난해 12월에 기록했던 최고치를 넘어섰다. 트럼프 행정부의 대규모 AI 인프라 투자 계획 발표와 넷플릭스 등 주요 기업들의 호실적, 이에 따른 투자 심리 개선이 주요 원인으로 분석된다. [미니해설] 'AI 골드러시'⋯뉴욕증시, 기술주 랠리에 사상 최고치 뉴욕증시가 트럼프 행정부의 AI 투자 확대 정책과 기업들의 깜짝 실적에 힘입어 활짝 웃었다. 특히 S&P 500 지수는 사상 최고치를 갈아치우며 투자자들의 기대감을 한껏 높였다. 22일(현지시간) 뉴욕증권거래소에서 S&P 500 지수는 전 거래일보다 40.88포인트(0.68%) 오른 6,090.12에 마감하며 새로운 역사를 썼다. 나스닥 지수는 252.60포인트(1.28%) 급등한 20,009.69, 다우존스 산업평균지수는 111.36포인트(0.25%) 상승한 44,136.46에 거래를 마쳤다. '스타게이트 프로젝트', 5,000억 달러 AI 투자 촉매 이날 증시 상승의 가장 큰 원동력은 트럼프 행정부가 발표한 5,000억 달러 규모의 AI 인프라 투자 계획이었다. '스타게이트 프로젝트'로 명명된 이 계획은 오라클, 오픈AI, 소프트뱅크 등 민간 기업들의 참여를 통해 미국 내 AI 기술 경쟁력 강화를 목표로 한다. 트루이스트의 공동 최고 투자 책임자인 키스 러너는 "트럼프 대통령의 '스타게이트 프로젝트'는 AI 기술의 혁신적인 잠재력을 보여주는 사례"라며 "기술 부문의 장기적인 성장을 뒷받침할 핵심 동력이 될 것"이라고 평가했다. 넷플릭스, '오징어 게임' 흥행에 실적 '어닝 서프라이즈' 넷플릭스는 4분기 실적 호조에 힘입어 주가가 10% 가까이 급등했다. '오징어 게임' 등 오리지널 콘텐츠의 글로벌 흥행과 스포츠 생중계 서비스 확대 전략이 실적 상승을 견인했다. 넷플릭스는 4분기 매출 102억 5000만 달러, 주당 순이익 4.27달러를 기록하며 시장 예상치를 뛰어넘었다. 전문가들은 이번 랠리가 단기적인 현상에 그치지 않고 지속될 가능성이 높다고 전망한다. 노스웨스턴 뮤추얼 웰스 매니지먼트의 주식 최고 포트폴리오 매니저인 맷 스터키는 "이번 랠리는 대형 기술주가 주도하고 있으며, 다른 모든 것은 간신히 버티고 있는 상황"이라며 "AI 기술 발전에 따른 수혜가 반도체 분야를 중심으로 확산될 것"으로 예상했다. 실제로 이날 필라델피아 반도체 지수는 2.3% 상승하며 강세를 보였다. 엔비디아(4.8% 상승), 마이크로소프트(3.9% 상승), 오라클(7.6% 상승) 등 AI 관련 기술주들이 일제히 상승 곡선을 그렸다. 트럼프 정책, '규제 완화' vs '무역 갈등'⋯투자자들 촉각 투자자들은 트럼프 행정부의 정책 방향에 촉각을 곤두세우고 있다. 트럼프 대통령은 앞으로 규제 완화와 법인세 인하를 추진할 것으로 예상되며, 이는 기업들의 수익성 개선으로 이어질 수 있다. 하지만 트럼프 대통령의 보호무역주의 정책과 중국과의 무역 갈등이 시장 불확실성을 높일 수 있다는 우려도 제기된다. 트럼프 대통령은 2월 1일 중국, 멕시코, 캐나다, 유럽연합(EU) 등에 대한 관세 부과 가능성을 시사한 바 있다. 키스 러너와 맷 스터키는 "트럼프 행정부의 정책 불확실성이 여전히 남아있지만, AI 투자 확대와 기업 실적 개선이라는 긍정적인 요인들이 증시 상승세를 뒷받침할 것"으로 전망했다.
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[월가 레이더] 뉴욕증시, AI 날개 달고 '훨훨'⋯S&P 500 사상 최고치 경신
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[월가 레이더] 2024년 S&P 500, '트럼프 랠리' 타고 23% 질주⋯AI·기술주 '훨훨'
- 2024년 뉴욕증시는 기술주와 인공지능(AI) 관련 기업들의 강세 속에 2년 연속 두 자릿수 상승이라는 기염을 토했다. 스탠더드앤드푸어스(S&P) 500 지수는 연초 대비 23.31% 상승하며 한 해를 마무리했지만, 연말 마지막 거래일에는 차익실현 매물 출회로 주요 지수가 소폭 하락하며 조정 양상을 보였다. 12월 31일(현지시간) S&P 500 지수는 전 거래일 대비 0.43% 하락한 5,881.63으로 마감했고, 나스닥 종합지수는 0.9% 하락한 19,310.79를 기록했다. 다우존스 산업평균지수는 0.07%(29.51포인트) 하락한 42,544.22로 장을 마쳤다. 2024년 한 해 동안 다우지수는 12.88%, 나스닥은 28.64% 상승했다. 특히 AI 반도체 기업 엔비디아는 171%, 애플은 30% 상승하며 시장 상승을 견인했다. 도널드 트럼프 대통령 당선 이후 규제 완화 및 감세 기대감, 그리고 실제 정책 추진 움직임이 증시에 강력한 상승 동력으로 작용했다. [미니해설] '트럼프 효과'에 AI 열풍 더해진 2024년 증시⋯'역대급' 상승률 2년 연속 20%↑⋯1997년 이후 최고 기록 2024년 미국 주식 시장은 기술주와 인공지능(AI) 관련 기업들의 강세에 힘입어 두 자릿수 상승을 기록했다. 특히 S&P 500은 23.31% 상승하며 2년 연속 20% 이상 상승이라는 경이로운 기록을 달성했다. 이는 1997년과 1998년 이후 최고 상승률이다. BMO 웰스 매니지먼트의 융-유 마 최고투자책임자(CIO)는 "2024년 증시 호황은 여러 긍정적인 요인들이 복합적으로 작용한 결과"라고 분석했다. "인플레이션 하락세, 연준의 금리 인하, 안정적인 10년 만기 국채 금리, 기업 실적 성장 등이 시장 친화적인 환경을 조성했다"는 설명이다. 연말 조정, '산타 랠리'는 없었다⋯매수 기회 될까? 연말에는 차익 실현 매물 출회로 증시가 조정 국면에 접어들면서 '산타 랠리'는 나타나지 않았다. 그러나 이를 저가 매수 기회로 삼으려는 움직임도 포착된다. 커머스 스트리트 캐피털 도리 와일리 CEO는 "이번 하락은 매수 기회"라며 "견조한 실적을 기반으로 증시 상승세가 이어질 것"이라고 전망했다. 그는 금리 인하 속도 둔화 가능성에도 불구하고 기술주와 대형 성장주의 상승 모멘텀이 유지될 것으로 내다봤다. 트럼프 당선 이후 금융 규제 완화 기대감에 힘입어 은행주와 자동차주는 강세를 나타냈다. JP모건과 골드만삭스는 각각 41%와 48% 상승했으며, 테슬라는 62% 이상 급등했다. 비트코인은 올해 119% 폭등하며 사상 최초로 10만 달러를 돌파했다. 2024년 마지막 거래일에는 투자자들의 연말 수익 실현 움직임으로 S&P 500이 0.43%, 나스닥이 0.9%, 다우지수가 0.07% 하락 마감했다. 전문가들은 "현재 높은 밸류에이션을 고려할 때 추가 상승을 견인할 새로운 촉매제가 필요하다"며 향후 증시 전망에 조심스러운 입장을 보였다. 2025년에는 연준의 금리 정책과 트럼프 행정부의 정책 변화가 시장의 주요 변수로 작용할 전망이다. AI 및 기술 관련주는 여전히 투자자들의 관심을 끌며 강세를 유지할 것으로 예상된다.
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[월가 레이더] 2024년 S&P 500, '트럼프 랠리' 타고 23% 질주⋯AI·기술주 '훨훨'
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[신소재 신기술(140)] 일본 연구진, 햇빛·물로 수소 연료생산하는 새로운 개념 반응기 시연
- 일본 연구진이 햇빛과 물을 이용해 재생 가능한 수소 연료를 생산할 수 있는 새로운 개념 증명 반응기를 시연했다. 특수 광촉매를 이용하는 이 기술은 저렴하고 풍부하며 지속 가능한 수소 연료 생산에 기여할 것으로 기대된다고 라이브사이언스, 인터레스팅엔지니어링등 다수 외신이 전했다. 현재 수소는 대부분 천연 가스에서 추출되기 때문에 화석 연료 의존도를 낮추는 데 한계가 있다. 하지만 이번에 개발된 기술은 햇빛을 이용해 수소를 생산할 수 있어, 향후 수소 에너지 시대를 앞당기는 데 중요한 역할을 할 것으로 전망된다. 새로운 100㎡(1076제곱피트) 규모의 반응기는 광촉매 시트를 사용하여 물 분자에 있는 산소와 수소 원자를 분리하고, 이를 통해 수소를 추출해 연료로 사용한다. 신슈대학교의 카즈나리 도멘 교수 연구팀은 이번 연구 결과를 국제 학술지 '프론티어스 인 사이언스'에 발표했다. 도멘 교수는 "광촉매를 이용한 햇빛 기반 물 분해는 태양 에너지를 화학 에너지로 변환하고 저장하는 이상적인 기술"이라며 "최근 광촉매 소재 및 시스템의 발전으로 실현 가능성이 높아졌지만, 여전히 많은 과제가 남아 있다"고 밝혔다. 이 기술의 핵심 원리는 물을 산소와 수소로 분해하는 것이다. 간단해보이지만 이는 에너지 집약적인 과정이며, 특수광촉매가 필요하다. 광촉매는 빛에 노출되면 물을 구성 요소로 분해하는 화학 반응을 촉진한다. 이러한 개념은 새로운 것이 아니지만 기존의 '1단계' 광촉매는 효율이 낮고 태양 에너지-수소 전환율이 미미했다. 연구팀은 '2단계'로 구성된 더 효율적인 물 분해 과정을 선택했다. 이 시스템에는 하나의 광촉매가 첫단계에서는 물에서 산소를 분리하고 다음 단계에서는 수소를 제거한다. 팀은 이 과정을 위한 광촉매를 개발함으로써 3년 동안 작동한 시제품 반응기를 제작할 수 있었고, 연구실에서 사용하는 자외선보다 실제 햇빛을 사용했을 때 더 잘 작동하는 것을 확인했다. 연구팀의 하사토미 타카시 박사는 "태양 에너지 변환 기술은 밤이나 악천후에서는 작동할 수 없지만, 햇빛 에너지를 연료의 화학 에너지로 저장하면 언제 어디서근 사용할 수 있다"고 설명했다. 팀은 100㎡ 규모의 반응기를 3년간 운영해 개념 증명에 성공했다. 이 반응기는 실제 햇빛에서 실험실 조건보다 더 나은 성능을 보였다. 하사토미 박사는 "자외선에서 반응하는 광촉매를 사용하는 우리 시스템에서 태양 에너지 변환 효율은 자연광에서 약 1.5배 높았다"고 설명했다. 그러나 현재 시뮬레이션된 햇빛에서의 효율은 최대 1%이며 자연광에서는 5% 효율에 도달하지 못하는 한계가 있었다. 연구팀은 5% 효율 장벽을 깨기 위해 더 많은 연구자들이 더 효율적인 광촉매를 개발하고 더 큰 실험 반응기를 구축해야 한다고 강조했다. 아직 초기 단계인 이 기술이 상용화되면 수소 에너지 생산 비용을 낮추고, 친환경 에너지 구축에 크게 기여할 것으로 예상된다.
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[신소재 신기술(140)] 일본 연구진, 햇빛·물로 수소 연료생산하는 새로운 개념 반응기 시연
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[월가 레이더] 韓·佛 정국 불안에도 S&P 500·나스닥 '사상 최고치'
- 3일(현지시간) 뉴욕증시에서 스탠더드앤드푸어스(S&P) 500과 나스닥 지수가 사상 최고치를 기록하며 마감했다. 그러나 한국과 프랑스의 정치적 불안정이 글로벌 투자 심리에 영향을 미치며 다우존스 산업평균지수는 하락했다. S&P 500은 0.05% 상승한 6,049.88, 나스닥은 0.40% 오른 19,480.91로 거래를 마쳤다. 반면 다우지수는 76.47포인트(-0.17%) 하락한 44,705.53으로 부진했다. 윤석열 대통령의 계엄령 선포는 한국 관련 상장지수펀드(ETF)에 즉각적인 충격을 주며 장중 7.1% 하락을 기록했으나, 계엄 해제 발표 이후 낙폭을 1%대로 줄였다. 프랑스에서는 긴축 예산안을 둘러싼 갈등이 심화하며 국채 금리가 상승, 증시에 추가적인 부담을 가했다. 한편, 미국 노동부가 발표한 10월 구인 건수는 774만 건으로 시장 예상치를 상회하며 노동시장 회복세를 시사했다. 이는 연방준비제도(Fed·연준)가 이달 금리를 25bp(1bp=0.01%) 인하할 가능성을 높이는 요인으로 작용하고 있다. 기술주는 뉴욕증시 상승세를 주도했다. 애플은 52주 신고가를 경신했으며, 아마존은 AI 플랫폼 발표로 상승세를 이어갔다. 전문가들은 정치적 불안 속에서도 기술주 중심의 상승 흐름이 당분간 지속될 가능성을 시사했다. [미니해설] 뉴욕증시 혼조세⋯韓·佛 정국 불안에도 기술주 '빛나다' 3일(현지시간) 뉴욕증시는 한국과 프랑스의 정치적 불안 속에서도 경제 지표 발표와 기술주의 강세에 힘입어 혼조세로 마감했다. S&P 500과 나스닥은 상승세를 기록했지만, 다우는 하락하며 주요 지수 간 엇갈린 흐름을 보였다. 韓 정국 불안, 글로벌 시장 충격 완화 윤석열 대통령의 계엄령 선포는 글로벌 금융시장에 큰 파장을 일으켰다. 아이셰어즈 MSCI 코리아 ETF(EWY)는 장중 7.1% 급락하며 투자 심리가 급격히 위축됐으나, 계엄 해제 발표로 낙폭을 1%대까지 축소하며 안정세를 되찾았다. 에버코어ISI의 크리슈나 구하 글로벌 정책 전략 총괄은 "한국 정치 불안이 투자자들 사이에서 우려를 키웠지만, 시장에 미치는 실질적 영향은 제한적이었다"고 분석했다. 佛 긴축 예산안 갈등, 유럽 증시 부담 프랑스에서도 긴축 예산안을 둘러싼 여야 갈등이 격화되며 정국 불안이 증폭되고 있다. 국채 금리가 상승하면서 증시 전반의 불안감을 가중시켰다. 도이체방크는 "프랑스 정치 교착 상태가 단기적으로 해결되기 어려워, 변동성 확대가 예상된다"고 경고했다. 美 경제 지표, 노동시장 회복 신호 미국 노동부가 발표한 10월 구인 건수는 774만 건으로 시장 예상치인 750만 건을 웃돌았다. 이는 노동시장이 안정적으로 회복하고 있음을 보여준다. 메리 데일리 샌프란시스코 연방준비은행 총재는 "노동시장 회복세는 연준 정책 결정의 주요 지표가 될 것"이라고 언급하며, 연준의 금리 정책에 경제 지표의 중요성을 강조했다. 시장에서는 이달 연준이 25bp 금리를 인하할 가능성을 70%로 예상하고 있으며, 금리 동결 가능성은 30%에 불과하다. 기술주 강세, 증시 상승 견인 기술주는 여전히 증시의 핵심 동력으로 자리 잡고 있다. 애플은 52주 신고가를 경신했으며, 아마존은 AI 플랫폼 발표에 힘입어 상승세를 보였다. LPL 파이낸셜의 퀸시 크로스비는 "기술주는 시장의 방향성을 이끄는 주요 축이며, 투자자들이 주목하는 핵심 영역"이라고 강조했다. 불안 요인 속 투자 전략 도널드 트럼프 대통령 당선인의 대중(對中) 관세 부과 가능성 언급은 시장에 또 다른 불안 요인으로 작용했다. 그러나 스티븐 므누신 전 재무장관은 "관세 정책이 소비자들에게 미치는 영향을 최소화하도록 신중히 추진될 것"이라며 시장 우려를 일부 완화했다. BofA 증권의 알리 시코 칸은 "ADR 및 ETF를 활용한 투자 전략이 한국과 프랑스발 리스크를 완화하는 데 효과적일 것"이라고 조언했다. 뉴욕증시는 한국과 프랑스의 정치적 불안에도 불구하고 기술주 강세와 경제 지표 호조에 힘입어 상승 동력을 유지하고 있다. 전문가들은 "시장은 새로운 촉매를 기다리는 숨 고르기 국면"이라며 향후 경제 지표와 연준 정책에 주목해야 한다고 분석했다.
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[월가 레이더] 韓·佛 정국 불안에도 S&P 500·나스닥 '사상 최고치'
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국제유가, 이스라엘-헤즈볼라 휴전 임박에 3거래일만에 급락
- 국제유가는 25일(현지시간) 이스라엘과 헤즈볼라간 휴전 임박 소식에 급락했다. 국제유가는 3거래일만에 하락반전했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 1월물 가격은 전거래일보다 3.2%(2.30달러) 하락한 배럴당 68.94달러에 거래를 마쳤다. WTI는 지난 20일 이후 처음으로 종가 기준 70달러선 아래로 내려갔다. 북해산 브렌트유 1월물은 런던 ICE선물거래소에서 전장보다 2.9%(2.16달러) 하락한 배럴당 73.01달러에 거래를 마쳤다. 국제유가는 이스라엘과 헤즈볼라의 휴전이 임박했다는 소식에 급락세를 돌아섰다. 이스라엘과 헤즈볼라가 휴전 합의에 근접했으며 최종 타결만 남겨놓고 있다는 소식들이 잇달아 전해졌다. 이날 존 커비 백악관 국가안전보장회의(NSC) 대변인은 이스라엘과 헤즈볼라 간 휴전 협상과 관련, "우리는 (타결에) 근접했다고 믿는다"면서 "논의가 건설적이었으며 (협상 진행) 궤적이 휴전을 위한 올바르고 긍정적인 방향으로 가고 있다"고 밝혔다. 그는 다만 "모든 것이 완료될 때까지 아무것도 완료되지 않은 것"이라면서 "대화는 진행되고 있다"고 전제했다. 이스라엘 당국자들은 베냐민 네타냐후 이스라엘 총리가 다음 날 오후 휴전안 최종 승인을 결정할 안보내각 회의를 열 것이라는 전했다. 미국 인터넷매체 악시오스는 휴전 협정 초안에는 60일간의 휴전 과도기 동안 이스라엘은 레바논 남부에서 철수하고, 헤즈볼라는 중화기를 리타니강 북쪽으로 이동시키는 내용 등이 담겼다고 보도했다. TD증권의 버트 메렉은 "정전 합의에 이르기까지 예단할 수 없다는 견해도 있지만 휴전안에 합의한다면 이스라엘과 이란간 대립격화 리스크도 낮아지고 원유공급에 대한 악영향에 대한 우려도 줄어들 것"이라고 지적했다. 프라이스퓨쳐그룹의 필 플린 선임 애널리스트는 "네타냐후 총리가 레바논 휴전 협정을 승인했다는 보도가 나오면 원칙적으로 (유가) 하락세의 촉매가 될 수 있지만 세부 내용이 나오면 더 지켜봐야 한다"고 말했다. 지난주 국제유가는 우크라이나가 러시아에 장거리 미사일을 발사하자 러시아도 초음속 미사일을 대응해 전쟁이 격화함에 따라 급등했다. 지난 9월 말 이후 가장 큰 주간 상승 폭을 기록했다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 중동리스크 완화 기대감 등에 6거래일만에 큰 폭 하락했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 12월물 금가격은 3.5%(93.7달러) 내린 온스당 2618.5달러에 거래를 마쳤다. 도널드 트럼프 미국대통령 당선자는 지난 22일 밤 스콧 베센트를 차기 재무장관에 지명한 점도 국제금값을 끌어내린 요인으로 작용했다. 시장에서는 베센트 재무장관 지명자가 재정적자의 확대를 억제하고 관세정책에는 온건한 자세를 보일 것으로 판단하고 있다. 시장은 미국 경제정책에 대한 리스크가 완화될 것으로 받아들이고 있다.
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국제유가, 이스라엘-헤즈볼라 휴전 임박에 3거래일만에 급락
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[신소재 신기술(132)] 플라스틱 폐기물, 고부가가치 화학물질과 수소 에너지로 재활용하는 기술 개발
- 플라스틱 폐기물을 분해해 벤조산과 청정에너지인 수소로 재활용하는 기술이 개발됐다. 독일 연구팀이 가장 흔한 플라스틱 폐기물인 폴리스티렌 폐기물을 효율적으로 재활용하는 전기화학적 방법을 개발했다. 이 기술은 저렴한 철 촉매를 사용하여 폴리스티렌을 분해해 벤조산과 그 부산물로 수소를 생성하며, 태양 에너지를 사용하여 작동할 수 있는 장점이 있다고 사이테크 데일리가 보도했다. 플라스틱은 우리 생활에 필수적인 요소가 되었지만, 매립지와 자연 환경에 축적되는 막대한 양의 플라스틱 폐기물은 심각한 문제를 야기한다. 전 세계적으로 생산되는 플라스틱은 재활용율이 겨우 10% 미만에 불과하다. 2025년에는 플라스틱 폐기물이 400억톤에 이를 것으로 예상된다. 특히 포장재와 건축 자재에 널리 사용되는 폴리스티렌(PS)은 매립지에 버려지는 폐기물의 약 33%를 차지하지만, 재활용율은 1%에 불과하다. 2022년 폴리스티렌의 전 세계 생산량은 1540만톤에 달했다. 그 중에서 재활용된 폴리스티렌은 겨우 15만4000톤에 불과했다. PHYS는 캘리포니아 대학교 버클리와 캘리포니아 대학교 산타바바라의 연구자들이 수행한 '2050년까지 전 세계 플라스틱 폐기물 관리 불량과 온실 가스 배출을 줄이기 위한 경로'라는 연구를 인용해 지금처럼 경제 활동을 게속한다면 세계는 2011년부터 2050년까지 엠파이어 스테이트 빌딩 높이의 10배에 달하는 플라스틱 더미로 맨해튼을 덮을 만큼의 쓰레기를 배출할 것이라고 지적했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 독일 괴팅겐의 프리드리히 뵐러(Friedrich Wöhler) 지속가능 화학 연구소의 루츠 아커만 교수가 이끄는 연구팀은 폴리스티렌을 효율적으로 분해하는 전기화학적 방법을 개발했다. 이 방법은 폴리스티렌을 분해하여 화학 공정의 원료로 사용할 수 있는 단량체 벤조일 생성물과 짧은 고분자 사슬을 생성하고 그 부산물로 수소를 만들어냈다. 이 기술의 핵심은 헤모글로빈과 유사한 철 포르피린 복합체인 철 기반 촉매이다. 철은 다른 촉매 활성 금속에 비해 독성이 없고 저렴하며 쉽게 구할 수 있다는 장점이 있다. 전기 촉매 반응 과정에서 철 화합물은 Ⅳ, Ⅲ, Ⅱ의 다른 산화 단계를 순환하며, 일련의 반응 단계와 중간 생성물을 거쳐 폴리스티렌의 탄소-탄소 결합을 분해한다. 주요 생성물은 벤조산과 벤즈알데히드이며, 벤조산은 향료 및 방부제 생산 등 다양한 화학 합성의 원료로 사용된다. 연구팀은 실제 플라스틱 기물을 그램 단위로 효율적으로 분해함으로써 이 새로운 전기 촉매 기술의 견고성을 입증했다. 이번 연구 결과는 독일 저명 학술지 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie, 응용화학)'에 개재됐다.
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[신소재 신기술(132)] 플라스틱 폐기물, 고부가가치 화학물질과 수소 에너지로 재활용하는 기술 개발
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삼성전자, '탄소 제로' 반도체 공장 만든다…친환경 기술 개발 박차
- 삼성전자가 지속가능한 반도체 사업을 위해 새로운 친환경 탄소 포집 기술을 도입한다. 황경순 삼성전자 SAIT(옛 삼성종합기술원) 에어사이언스 리서치센터장(부사장)은 18일 부산 벡스코에서 열린 한국화학공학회 추계학술대회에 기조강연자로 나서 반도체의 지속가능성을 위한 센터의 비전을 소개했다. 황 센터장은 "기존 탄소 포집 기술은 공간 효율성이 낮고 인체 유해한 물질도 배출할 가능성이 있어 도심에 위치한 반도체 사업장에 적합하지 않다. 따라서 친환경적이고 소형화된 탄소 포집 기술을 개발하는 것이 목표"라며 새로운 탄소 포집 기술의 중요성을 강조했다. 삼성의 에어사이언스 리서치 센터는 2022년 SAIT 내 미세먼지연구소와 탄소포집활용센터를 결합해 설립됐다. 황 센터장은 탄소중립 분야 권위자로, 미국 텍사스대 교수직을 휴직하고 지난해 6월 부임했다. 그는 "환경적 지속 가능성이 기업의 중요한 과제로 부상하면서, 글로벌 IT 기업들이 2030년 탄소중립을 선언하는 추세"라며 이러한 움직임은 삼성에도 영향을 미치고 있다고 전했다. 삼성은 2022년 새로운 환경 경영 전략을 발표하고 2050년 탄소 중립을 목표로 설정했다. 이를 위해 반도체 업계 최초로 탄소 포집 연구 센터를 설립하고 관련 기술 개발에 적극적으로 나서고 있는 것. 황 센터장은 "배출되는 탄소를 포집하여 활용하고, 2040년까지 오염 물질 배출량을 자연 상태 수준으로 맞추는 목표를 설정했다. 이는 기존 기술의 한계를 극복해야 하는 어려운 과제다. 따라서 저희 센터는 이러한 목표 달성을 위해 새로운 기술 개발에 주력하고 있다"고 밝혔다. 이어 "배출가스 저감을 위해 현재 95%인 RCS(공정가스 통합처리시설)의 불소 함유 가스 제거율을 100%까지 높이고, 질소산화물(NOx) 배출 농도는 20ppm에서 0.03ppm 수준으로 낮추는 것을 목표로 하고 있다"고 설명했다. 또한 공정 중 발생하는 가스를 즉시 플라즈마를 이용해 제거하는 POU 기술 개발과 이를 RCS와 결합하는 연구도 진행하고 있다고 덧붙였다. 아울러 "수소 분야에서는 중국이 주도하는 알칼리 수전해 기술이나 고가의 촉매를 사용하는 PEM 방식 대신, SOEC(고체산화물수전해) 기술 개발에 집중하고 있다. 특히 전극 계면 및 촉매 열화 문제 해결에 주력하고 있다"고 전했다. 그러면서 황 센터장은 "개발 중인 CCU(탄소 포집·활용) 기술을 반도체 사업장뿐 아니라 전 사업장과 협력사까지 확대 적용할 계획이다. 또한, 이 기술을 활용하여 신사업 창출을 지원하고, DS(디바이스솔루션) 사업 경쟁력 강화는 물론 사회 공헌에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다. PEM 방식이란? 수소 분야에서 중국이 사용하고 있는 PEM 방식은 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell), 즉 양성자 교환막 연료 전지를 말한다. 수소와 산소를 이용하여 전기를 생산하는 연료 전지의 한 종류로, 다른 연료 전지 기술에 비해 높은 에너지 효율과 낮은 작동 온도를 갖는 장점이 있다. 그러나 백금 등 고가의 촉매를 사용해야 하고, 내구성이 낮으며 연료 순도에 민감한 단점이 있다. SOEC 방식이란? 삼성에서 중점을 두고 있는 SOEC는 'Solid Oxide Electrolyzer Cell'의 약자로, 고체산화물 수전해 전지라고 한다. 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 기술 중 하나로 고온에서 작동하는 것이 특징이다. 기존의 수전해 기술에 비해 효율이 높고 다양한 에너지원을 활용할 수 있어 차세대 수소 생산 기술로 주목받고 있다. 장점으로는 고온 작동으로 인해 전기 에너지 소비량이 작소, 수소 생산 효율이 높다. 전기 외에도 열에너지를 직접 활용할 수 있어 폐열이나 태양열 등 다양한 에너지원을 사용할 수 있다. 고순도의 수소를 생산할 수 있어 추가적인 정제 과정이 필요하지 않다. 재생에너지를 사용할 경우 이산화탄소 배출 없이 수소를 생산할 수 있다. 단점으로는 고온 작동으로 인해 내구성 확보 및 소재 개발에 어려움이 있다. 또한 고온에 도달하는 시간이 필요해 시동 시간이 느리다. 게다가 고온 작동 환경 구축 및 소재 개발 비용이 높다. SOEC의 활용도는 다양하다. 재생에너지, 원자력 발전소 등과 연계해 대규모 수소를 생산할 수 있다. 또한 산업 공정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 수소 생산에 활용할 수 있다. 더 나아가 잉여 전력을 이용하여 수소를 생산하고 저장하는 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다.
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삼성전자, '탄소 제로' 반도체 공장 만든다…친환경 기술 개발 박차
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[퓨처 Eyes(53)] 세계 최초, 나노 크기 물방울 생성 실시간 포착
- 수소와 산소를 결합하는 과정을 통해 나노크기의 물방울 생성 장면이 처음으로 포착됐다. 미국 노스웨스턴 대학교 연구팀이 은백색 금속인 팔라듐(Pd)을 이용해 수소와 산소를 결합, 나노 크기의 물방울을 실시간으로 생성하는 과정을 세계 최초로 관찰하고 촬영하는 데 성공했다. 이 연구는 심우주 탐사에서 물을 생산하는 혁신적인 기술로 활용될 가능성을 제시하며 주목받고 있다. PHYS.org, IFL사이언스, 사이언스 얼러트 등 다수 외신이 이 같은 내용을 중점적으로 다루었다. 팔라듐 반응으로 나노 물방울 생성 물(H₂O)의 성분은 간단하다. 수소 원자 2개와 산소 원자 1개를 섞으면 지구 생명체 유지에 가장 중한 물 분자가 만들어진다. 연구팀은 팔라듐 반응을 직접 관찰하기 위해 20나노미터(1나노미터는 10억분의 1미터) 너비의 팔라듐 조각 표면에 수소와 산소 원자를 추가하고 멤브레인을 사용해 이어지는 상호작용을 포착했다. 팔라듐은 수소를 흡수하고 저장하는 능력이 뛰어난 금속으로, 수소가 팔라듐 구조 내부로 들어가 산소와 빠르게 결합하면서 물을 생성한다. 이번 연구에서는 벌집 모양의 나노 반응기와 초박막 유리 멤브레인을 사용해, 팔라듐 표면에서 수소와 산소가 결합해 물방울을 형성하는 과정을 실시간으로 시각화했다. 연구팀은 고진공 투과 전자 현미경을 이용해 이 극미세 반응을 관찰했다. 벌집 모양의 나노 반응기는 기체 분자를 가두어 서로 반응하게 한 후, 그 과정을 초박막 멤브레인을 통해 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 구현했다. 이를 통해 연구팀은 팔라듐이 수소와 산소를 빠르게 물로 변환하는 나노 단위의 과정을 확인했다. 전자 에너지 분광법을 통한 분석 연구팀은 팔라듐 표면에서 생성된 나노 크기의 물방울을 전자 에너지 분광법(EELS)을 사용해 분석했다. 이 방법은 전자를 시료에 쏘아 전자의 에너지 손실을 측정함으로써 시료의 화학적 결합 상태를 파악하는 기술이다. 이를 통해 연구팀은 팔라듐 표면에서 발생하는 물 분자의 결합 상태와 생성 과정을 정밀하게 관찰할 수 있었다. 이는 또한 인도의 달 탐사선 찬드라얀 1호가 달에서 물의 존재를 확인하는데 사용된 것과 동일한 기술이기도 하다. 2008년 발사된 찬드라얀 1호는 얼름, 헬륨-3을 포함한 달의 자원을 조사했다. 물은 인류 생존에 중요한 요소로 과학자들은 달의 남극에서 상당한 양의 물을 발견했으며, 미래의 우주 임무에서 달의 물을 활용하는 점에 주목하고 있다. 게다가 지난 2023년 8월 23일 찬드라얀 3호가 달에서 물이 풍부한 지역으로 알려진 남극 지역에 세계 최초로 착륙해 달 탐사의 새로운 이정표를 세웠다. 우주에서 물 생성 응용 가능성 이번 연구는 심우주 탐사에서 물을 현지에서 생산할 수 있는 가능성을 열었다. 팔라듐을 이용해 수소를 미리 우주선에 저장해두면, 우주 비행사들은 산소만 추가해 식수를 생산할 수 있는 방법을 제시한 것이다. 이는 달, 화성,목성 탐사와 같은 장기 우주 미션에서 중요한 자원 확보 방식으로 활용될 수 있다. 연구의 시니어 저자인 노스웨스턴 대학교 비나약 드라비드 교수는 "나노 규모의 물방울을 직접 시각화함으로써, 극한의 반응 조건 없이도 가스와 금속 촉매를 사용해 빠르게 물을 생성할 수 있는 최적의 조건을 파악할 수 있었다"고 밝혔다. 그는 "이 기술은 우주 환경뿐만 아니라, 수소 연료 전지와 같은 에너지 생산 기술에도 중요한 영향을 미칠 것"이라고 덧붙였다. 팔라듐의 촉매 역할과 수소 에너지 팔라듐은 연성과 전성이 뛰어나 가공하기 쉽고, 내부식성이 강하며 고온에서도 안정적이다. 특히 촉매 활성이 뛰어나 다양한 화학 반응에 활용되며, 수소를 흡수하는 능력 덕분에 최근 수소 에너지와 연료 전지 분야에서 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 이번 연구는 팔라듐이 수소와 산소를 결합해 물을 생성하는 속도가 수소와 산소의 주입 순서에 따라 크게 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 이는 우주 공간과 같은 특수 환경에서 물을 효율적으로 생산하는 기술 개발에 기여할 것으로 기대된다. 영화 '마션'의 현실화 연구팀은 영화 '마션'에서 주인공 마크 와트니(맷 데이먼 분)가 화성에서 로켓 연료를 태워 수소를 추출하고 산소와 결합해 물을 만든 장면을 언급하며, "우리 기술도 극한 환경 없이 팔라듐과 기체만으로 물을 생성할 수 있다"고 설명했다. 이는 우주 탐사에서 더 간단하고 효율적인 물 생산 방법을 제시한 것이다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS)에 게재되었으며, 향후 우주 탐사 및 수소 에너지 분야에서 중요한 응용 가능성을 제시하고 있다.
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[퓨처 Eyes(53)] 세계 최초, 나노 크기 물방울 생성 실시간 포착
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국제유가, 중동분쟁 격화 우려로 5%대 급등⋯3거래일 연속 상승
- 국제유가는 3일(현지시간) 이스라엘의 이란 석유시설 보복공격 우려 등 영향으로 5%이상 급등세를 보였다. 국제유가는 3거래일 연속 상승세다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 11월물 가격은 전거래일보다 5.2%(3.61달러) 뛰어 오른 배럴당 73.71달러에 마감됐다 WTI는 장중 일시 배럴당 73.99달러까지 치솟으며 지난 9월초순이래 약 1개월만에 최고치를 경신하기도 했다. 북해산 브렌트유 12월물은 런던 ICE선물거래소에서 전장보다 5.3%(3.92달러) 상승한 배럴당 77.82달러에 거래됐다. 국제유가가 급등세를 보인 것은 이스라엘이 이란의 석유 시설을 직접 타격할 수 있다는 관측 속에 미국 정부도 검토 중이라고 밝히면서 워뉴공급 불안감이 증폭된 때문으로 분석된다. 이날 조 바이든 미국 대통령은 이스라엘이 이란의 미사일 공격에 대한 보복으로 이란의 석유 시설을 공격할 수 있다는 관측에 "우리는 그것을 논의 중"이라고 밝혔다. 바이든 대통령은 이날 허리케인 피해 지역을 방문하기에 앞서 백악관 기자단이 이스라엘의 이란 석유 시설 타격설에 관해 묻자 이같이 말했다. 바이든 대통령은 이스라엘이 보복하는 것을 허용하느냐는 질문에는 "우리는 이스라엘에 허가하는 것이 아니라 조언하고 있다"며 "오늘은 아무 일도 일어나지 않을 것"이라고 말했다. 다만 바이든 대통령은 이스라엘이 이란의 핵 시설을 타격하는 방안에 대해선 지지하지 않는다는 점을 분명히 했다. 석유수출국기구(OPEC) 회원국인 이란은 하루 300만 배럴 이상의 석유를 생산하고 있다. 5년래 최고치다. 래피디언에너지의 밥 맥널리 대표는 전날 이스라엘이 페르시아만에서 생산되고 유통되는 1300만 배럴의 원유와 500만 배럴의 제품을 위협할 수 있다며 그 규모가 확대되면 유가가 배럴당 10달러 이상 오를 수도 있다고 내다봤다. TD증권의 다니엘 갈리 수석 상품 전략가는 "바이든의 발언이 유가를 밀어 올리는 촉매제가 됐다"며 "중동의 지정학적 위험은 걸프전 이후 가장 높은 수준이 될 가능성이 크다"고 말했다. TD증권은 석유 여유분을 생산할 능력이 중동, 특히 걸프만 국가에 집중돼 있다는 점이 문제라며 더욱 광범위한 전쟁이 터지면 원유 수급은 위험에 놓일 수 있다고 지적했다. 중동에서 군사적 긴장이 고조되자 시장은 '유가 100달러' 시나리오에 대비하고 있다. ING그룹에 따르면 2일 국제 옵션시장에서 12월 만기 브렌트유를 배럴당 100달러에 매수할 수 있는 콜옵션 거래량은 전 거래일의 네 배인 5200만 배럴로 늘었다. 클리어뷰에너지파트너스는 이란이 호르무즈 해협을 봉쇄하면 유가가 지금보다 배럴당 최대 28달러 오를 수 있다고 전망했다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 중동 리스크 고조 등에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 12월물 금가격은 0.4%(9.5달러) 오른 온스당 2679.2달러에 거래를 마쳤다.
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- 산업
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국제유가, 중동분쟁 격화 우려로 5%대 급등⋯3거래일 연속 상승
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[신소재 신기술(110)] 캐나다 연구진, 햇빛 이용해 온실가스를 '유용한 화학물질'로 전환
- 햇빛을 활용해 유해한 온실 가스인 메탄과 이산화탄소를 상온에서도 유용한 화학물질로 전환하는 기술이 개발됐다. 캐나다 맥길 대학교 연구팀이 햇빛을 이용해 온실가스인 메탄과 이산화탄소를 유용한 화학물질인 '녹색 메탄올'과 '일산화탄소'로 전환하는 혁신적인 기술을 개발했다고 사이테크데일리가 전했다. 이 기술은 기후변화 문제 해결과 지속 가능한 산업 발전에 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 금, 팔라듐, 질화갈륨, 혼합물을 촉매로 사용해 햇빛에 노출시키면 이산화탄소의 산소 원자가 메탄 분자에 결합하여 '녹색 메탄올'을 생성하는 반응을 유도했다. 이 과정에서 부산물로 일산화탄소로 생성된다. 녹색 메탄올은 재생 가능한 에너지원이나 바이오매스를 활용하여 생산되는 친환경 메탄올이다. 일반적인 메탄올은 화석 연료를 통해 생산되는데, 이 과정에서 많은 양의 온실 가스가 배출된다. 반면, 녹색 메탄올은 탄소 배출을 최소화하거나 아예 배출하지 않는 방식으로 생산되기 때문에 탄소 중립을 위한 중요한 에너지원으로 주목받고 있다. 녹색 메탄올은 선박이나 자동차의 연료로 사용가능하며, 기존 화석 연료보다 탄소 배출량이 적다. 또한 플라스틱이나 합성 섬유 등 다양한 화학제품의 원료로 사용된다. 게다가 수소보다 안전하고 쉽게 저장하고 운송할 수 있어 에너지 저장 매체로도 활용될 수 있다. 맥길 화학과 박사후 연구원 후이 수(Hui Su)는 "자동차에서 나오는 배기가스나 공장에서 나오는 배출물이 햇빛의 도움으로 차량용 청정 연료, 일상적인 플라스틱의 구성 요소, 배터리에 저장된 에너지로 전환되는 상상을 해보자"며 "이것이 바로 새로운 화학 공정이 가능하게 하는 변화의 종류"라고 말했다. 연구팀의 새로운 빛 기반 화학 공정은 상온에서 한 번의 반응으로 메탄과 이산화탄소를 녹색 메탄올과 일산화탄소로 전환한다. 팀은 전환된 두 가지 모두 화학 및 에너지 분야에서 높은 가치를 지닌다고 말했다. 연구를 이끈 차오준 리 교수는 "풍부한 태양 에너지를 활용하여 두 가지 온실 가스를 유용한 제품으로 재활용할 수 있다. 이 과정은 상온에서 진행되며 다른 화학 반응에서 사용되는 고온이나 유해 화학 물질이 필요하지 않다"고 설명했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 게재됐다. 맥길 대학교 연구팀은 이 기술이 탄소 중립 목표 달성과 환경 문제를 지속 가능한 미래를 위한 기회로 전환하는데 기여할 것이라고 전망했다.
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[신소재 신기술(110)] 캐나다 연구진, 햇빛 이용해 온실가스를 '유용한 화학물질'로 전환
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[퓨처 Eyes(48)]세계 최초, 전자의 움직임 포착하는 '아토현미경' 개발 - 과학계 새 지평 열다
- 미국 애리조나 대학교 연구팀이 세계 최초로 전자의 움직임을 포착하는 투과 전자 현미경, 일명 '아토현미경' 개발에 성공했다. 이 현미경은 찰나의 순간에도 지구를 수십 바퀴 돌 수 있는 전자의 움직임을 포착할 수 있을 정도로 강력하다. 전자는 아주 작은 입자로 원자를 구성하는 기본 요소 중 하나다. 전자는 음(-)의 전하를 띠고 있으며, 원자핵 주변을 빠르게 돌고 있다. 전자의 움직임은 전기, 빛, 화학 반응 등 다양한 현상의 근본적인 원인지 된다. 연구팀은 움직이는 전자의 정지 프레임 화면을 찍을 만큼 강력한 아토현미경 개발이 물리학, 화학, 생명공학, 재료 과학 등 다양한 분야에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대하고 있다. 연구를 주도한 모하메드 하산(Mohammed Hassan) 물리학 및 광학 과학 부교수는 "이 투과 전자 현미경은 최신 스마트폰에 탑재된 고성능 카메라와 같다"며 "이전에는 볼 수 없었던 전자의 움직임을 관찰하고, 이를 통해 과학계가 전자의 행동과 양자 물리학을 더 깊이 이해할 수 있기를 바란다"고 밝혔다. 전자 빔 투과로 상세 이미지 생성 투과 전자 현미경은 빛 대신 전자 빔을 사용하여 물체를 최대 수백만 배까지 확대하는 장비다. 기존 광학 현미경으로는 볼 수 없는 미세한 부분까지 관찰할 수 있어 과학 연구에 널리 활용되고 있다. 다시 말하면, 투과 전자 현미경은 가시광선을 사용하는 대신 전자 빔을 연구 중인 샘플에 통과시킨다. 전자와 샘플 사이의 상호작용은 렌즈로 포착되고 카메라 센서로 감지되어 샘플의 상세한 이미지를 생성한다. 이와 같은 원리를 사용하는 초고속 전자 현미경은 2000년대 처음 개발됐으며, 레이저를 사용해 펄스 전자 빔을 생성한다. 이 기술은 현미경의 시간적 해상도, 즉 시간에 따른 샘플의 변화를 측정하고 관찰할 수 있는 능력을 크게 향상시킨다. 이러한 초고속 현미경에서는 카메라의 셔터 속도에 따라 이미지 품질이 결정되는 대신 투과전자 현미경의 해상도는 전자 펅스의 지속 시간에 따라 결정된다. 펄스가 빠를수록 이미지가 더 선명해진다. 연구팀이 개발한 아토현미경은 펨토초(femtosecond, 1000조분의 1초)보다 훨씬 빠른 아토초(attosecond, 100경 분의 1초-팸토초보다 1000배 더 짧음) 단위로 전자 펄스를 생성한다. 이는 2023년 노벨 물리학상을 수상한 과학자들의 연구를 기반으로 한 것으로, 극자외선 방사선 펄스를 아토초 단위로 측정하는 기술을 응용했다. 아토현미경은 강력한 레이저를 두 개의 초단파 광 펄스로 변환하여 작동한다. 첫 번째 펄스는 샘플에 에너지를 공급하여 전자를 움직이게 하고, 두 번째 펄스는 아토초 단위로 전자 펄스를 생성하여 샘플을 탐색한다. 두 펄스의 정밀한 동기화를 통해 전자의 움직임을 원자 수준에서 실시간으로 관찰할 수 있다. 하산 교수는 "전자 현미경 내부의 시간 해상도 개선은 오랜 숙원이었다"며 "이제 '아토현미경'을 통해 처음으로 전자의 움직임을 볼 수 있게 되었다"고 말했다. 아토현미경 개발의 의미 아토현미경의 개발은 과학계에 새로운 지평을 여는 혁신적인 성과로 평가된다. 전자의 움직임을 실시간으로 관찰할 수 있게 됨으로써, 과학자들은 다음과 같은 분야에서 획기적인 발전을 이룰 수 있을 것으로 기대하고 있다. 1) 물질의 근본적인 특성 규명 아토현미경을 통해 물질 내 전자의 상호작용 및 에너지 전달 과정을 밝혀낼 수 있다. 이는 새로운 소재 개발, 에너지 효율 향상, 촉매 반응 개선 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 2) 생명 현상의 이해 증진 생체 분자 내 전자의 이동 및 화학 반응 과정을 관찰하여 생명 현상의 메커니즘을 밝히고, 질병 치료 및 신약 개발에 기여할 수 있다. 3) 양자 컴퓨팅 기술 발전 양자 컴퓨팅의 핵심 요소인 큐비트의 동작 원리를 이해하고, 양자 컴퓨터 개발에 필요한 기술적 난제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있다. 이번 연구 결과는 과학 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재됐다.
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[퓨처 Eyes(48)]세계 최초, 전자의 움직임 포착하는 '아토현미경' 개발 - 과학계 새 지평 열다
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[신소재 신기술(95)] 옥스포드대, '초박막 태양전지' 개발⋯에너지 패러다임 전환 예고
- 영국 옥스포드 대학교 물리학과 연구팀이 기존 실리콘 태양광 패널을 대체할 수 있는 초박막 태양전지 기술을 개발해 에너지 패러다임 전환의 가능성을 제시했다. 이 기술의 핵심은 햇빛에 노출된 물체 외부에 부착할 수 있는 초박막 태양전지 필름이다. 이 필름은 빛을 흡수하는 페로브스카이트를 여러 겹으로 쌓아 1미크론 두께로 제작됐다. 기존 실리콘 웨이퍼보다 150배 얇으면서도 5% 더 높은 에너지 효율을 자랑한다. 특히, 일본 산업기술종합연구소(AIST)의 엄격한 인증을 통과하며 27% 이상의 에너지 효율을 공식적으로 인정받았다고 AZO클린테크가 전했다. 연구팀은 이 기술을 통해 태양광 장치의 에너지 효율을 궁극적으로 45% 이상까지 끌어올릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한, 매우 얇고 유연한 필름 형태로 제작되어 건물, 자동차, 심지어 휴대폰 뒷면 등 다양한 일상 생활에서 사용되는 사물의 표면에 부착 가능하다는 점에서 건설 및 설치 비용 절감 효과도 기대된다. 이는 태양광 발전소 보급 확대와 지속 가능한 에너지 사용 증진에 기여할 것으로 전망된다. 연구팀의 준케 왕 박사는 "이번 기술은 태양 에너지를 가장 지속 가능한 재생 에너지원으로 만들면서 비용 절감까지 가능하게 할 것"이라며 기대감을 드러냈다. 이번 연구는 옥스퍼드 대학교 물리학과 헨리 스나이스 교수의 지도 아래 약 30명의 전문가가 참여했다. 이들은 약 10년 전부터 박막 페로브스카이트 기술 개발에 주력해왔다. 스나이스 교수는 "우리 실험실에서 시연된 태양광 소재 및 기술의 최신 혁신은 기존 건물, 차량 및 물체를 사용하여 더욱 지속 가능하고 저렴하게 태양 에너지를 생성하는 재료를 제조하는 새로운 산업을 위한 플랫폼이 될 수 있다"고 말했다. 한편, 페로브스카이트 소재는 5년 만에 에너지 효율이 6%에서 27%로 비약적으로 발전했지만, 습기에 취약하여 안정성이 떨어지는 문제가 남아있다. 그럼에도 불구하고, 태양 에너지 가격은 지난 10년간 90% 하락하며 경제성을 확보했고, 이는 전 세계 태양광 발전소 증가에 기여했다. 최근 미국과 구글 등이 태양 에너지 인프라 확대에 적극적으로 나서고 있는 가운데, 옥스퍼드 대학교의 이번 연구는 태양 에너지 시대를 앞당기는 촉매제 역할을 할 것으로 기대된다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(95)] 옥스포드대, '초박막 태양전지' 개발⋯에너지 패러다임 전환 예고
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[파이낸셜 워치(25)] 엔 캐리 규모, 최대 수조 달러 추산⋯시장 불안 요인 여전해
- 최근 글로벌 금융 시장을 뒤흔들고 있는 '엔 캐리 트레이드' 규모는 과연 얼마나 될까. 최근 월가 매도의 촉매가 된 엔 캐리 트레이드의 규모에 대해 적게는 수천억 달러(수백조 원)에서 많게는 수조원 달러(수천조 원)에 이른다는 추정만 무성하다. '캐리 트레이드'란 이자율이 낮은 지역에서 돈을 빌려 금리가 더 높은 지역의 고수익 자산에 투자해 수익을 창출하는 것을 말한다. 특히 코로나19 이후 지난 3∼4년간 일본이 초저금리를 유지하면서 투자자들 사이에서 엔 캐리 트레이드가 대유행했다. 최근 수년 동안 일본의 이자율은 0%에 가깝거나, 거의 0%로 유지됐다. 앤 캐리 트레이드는 지난 4년 동안 특히 인기를 끌었다. CNN은 7일(현지시간) 투자자는 일본 엔을 소액 수수료로 빌려서 엔비디아 등 미국 기술 주식이나 정부 채권, 부동산 또는 멕시코 페소화 등 신흥시장 통화에 투자했다고 전했다. 이는 최근 몇 년 동안 탄탄한 수익을 제공했다. 이론적으로 엔이 달러에 비해 낮은 수준을 유지하는 한 빌린 돈을 갚지 않고도 여전히 수익을 낼 수 있었다. 일본은 세계 주요국 가운데 유일하게 거의 공짜로 돈을 빌려줬기 때문이라고 CNN은 지적했다. 미국과 유럽 등의 국가가 인플레이션과 싸우기 위해 금리를 인상하는 동안 일본은 경제 성장을 촉진하기 위해 차입 금리를 낮게 유지했다. CNN은 투자자들 사이에서는 이자를 거의 내지 않고 일본 엔화를 빌려서 미국 국채에 투자해 5%의 수익을 내는 것은 당연한 일처럼 여겨졌다고 전했다. 블룸버그 칼럼니스트 존 오서스는 빅 테이크 데일리 팟캐스트에서 "2000년 이후 스탠더드앤드푸어스(S&P)500지수 투자 수익보다 엔화를 빌려서 페소화에 투자한 경우 수익이 더 많았을 것"이라며 "정말 이상한 일"이라고 꼬집었다. 문제는 환율이었다. 몆 주 전부터 엔화 가치가 오르기 시작하면서 캐리 트레이드에서 얻을 수 있는 잠재적 수익이 줄어들기 시작했다. 일본은 지난 3월 금리를 올린데 이어 지난 주 두번째 금리 인상을 단행했다. 일본 중앙은행인 일본은행(BOJ)은 지난 7월 31일 금융정책결정회의에서 단기정책금리를 0.25%포인트(p) 인상했다. 이로써 일본의 단기금리는 0.25%로, 2008년 12월 이후 15개월만에 최고 수준으로 올라섰다. 이로 인해 엔화는 더욱 상승했고, 엔화 기반의 대출 상환 비용이 더 높아지면서 미국 경기 침체 우려와 함께 글로벌 금융시장을 흔들기 시작했다. 엔 캐리 트레이드 규모는 역대 최대인 것으로 보이지만 아무도 정확한 액수를 알지 못한다. 파이낸셜타임스(FT)는 전문가들은 헤지펀드, 패밀리 오피스, 민간 자본, 일본 기업까지 앤 캐리 트레이드 주체가 매우 다양한 것으로 보고 있다고 전했다. 그런데 지난 주 미국 연방준비제도(연준·Fed)가 금리 인하를 강력하게 암시하면서 달러는 약세를 보였고, 미국 기술 주식은 하락했다. 결국 5일 일본 주식 시장은 12.4% 하락해 글로벌 폭락을 촉발했다. 다음날인 6일 일본 주식은 손실의 일부를 회복했고, 미국 주식도 반등했다. 그러나 이러한 안도감은 일시적일 수 있다는 게 전문가들의 지적이다. JP모건 체이스의 글로벌 FX 전략 공동 책임자인 에린덤 산딜라는 "캐리 트레이드 정리는 50~60% 정도 완료됐다"고 말했다. UBS의 글로벌 전략가 제임스 말콤은 2011년 이후 누적된 달러-엔 캐리 트레이드 규모가 5000억달러(약 688조5000억원)에 이르며, 그 중 절반이 지난 2~3년간 추가된 것으로 추정했다. 그는 이 금액 중에서 지난 몇 주간 약 2000억달러(약 275조3200억원)가 청산됐으며, 이는 예상 청산 규모의 75%에 달한다고 밝혔다. 국제결제은행(BIS)에 따르면 국경간 엔화 대출은 2021년 말 이후 7420억달러(약 1021조2146억원)에 달했다. 다만, 이 금액이 전부 캐리 트레이드는 아니다. ING 은행의 분석에 따르면 일본에서 발생한 국경간 대출은 지난 3월 기준 157조엔(약 1477조3700억원)으로 3년 전에 비해 21%나 증가했다. 앞서 지적했듯이 캐리 트레이드에는 환율이 유리하게 작용해야 한다. 일본은행이 지난 주 금리 인상을 단행하고 추가 인상을 예고하자 앤 캐리 트레이드 우려로 글로벌 금융시장이 요동치기 시작했다. 엔화가치가 급등한 것은 지난주말에 발표된 7월 미국 고용통계에서 고용지수가 시장예상치를 훨씬 미치지 못한데다 실업률도 상승해 미국의 경기둔화(리세션) 우려가 부각된 때문으로 분석된다. 엔화 대출을 갚기 위해 투자를 회수하는 엔 캐리 트레이드 청산이 실제로 일부 이루어진 것으로 시장에서는 보고 있다. 그러나 투자자들이 서둘러 캐리 트레이드를 청산할 경우 금융 시장에 대혼란이 벌어질 수도 있다. 프랑스 금융 그룹 소시테에제네랄의 글로벌 매크로 전략가인 킷 주크스는 지난 5일 고객 서한에서 "세계가 본 적이 없는 가장 큰 캐리 트레이드를 마무리하려면 몇몇 사람의 머리가 깨질 수 밖에 없을 것"이라고 말했다. 로저스 인베스트먼트 어드바이저스의 에드 로저스는 주식 시장 매도가 심화되고 있음에도 불구하고 엔 캐리 트레이드는 아직 사라지지 않았다고 말했다. 그는 지난 5일 CNBC에 "확실히 엔 캐리 트레이드에 대한 순간적인 공황이 있을 거라고 생각한다. 저는 그것이 끝났다고 생각하지 않는다"고 말했다. 로저스는 "아직 활용할 수 있는 상당한 이자율 차이가 있지만, 많은 사람들이 기존 포지션을 커버하고자 하고 있고, 엔 캐리 트레이드가 사람들이 두려워하는 것 중 하나가 될 수도 있다"고 덧붙였다. RBC 캐피털 마켓의 글로벌 거시경제 전략가인 피터 샤프릭은 "지금은 조심해야 할 시점"이라고 말했다. 한편, 우치다 신이치 일본은행 부총재는 지난 7일 추가 금리 인상 가능성을 일축하는 발언을 해 시장 불안감을 일시적으로 진정시켰다. 지난주 금융정책결정회의에서의 매파적 발언과 대조되는 그의 발언은 이번 주 초 미국 경기침체 우려와 함께 금융시장을 혼란에 빠트린 '엔 캐리 트레이드 청산'에 대한 우려를 일시적으로 낮췄다. 엔/달러 환율은 우치다 부총재 발언 직후 144엔대 중반에서 147엔대 초반까지 급등하며 엔화 약세 기대감을 키웠다.
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[파이낸셜 워치(25)] 엔 캐리 규모, 최대 수조 달러 추산⋯시장 불안 요인 여전해
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'영원한 화학물질' 과불화화합물(PFAS) 분해하는 박테리아 발견
- 자연적으로는 분해되지 않는다고 해 '영원한 화학물질(forever chemicals)'이라고 불리는 과불화화합물(PFAS)은 발암성 오염물질이다. 식품 포장재, 조리기구 등 생활용품에 널리 사용되는 플라스틱 재료로 인간의 건강에 치명적인 영향을 미치며 최근의 연구에서는 인간의 피부를 뚫고 혈관에까지 침투할 수 있는 것으로 밝혀져 충격을 안겨주기도 했다. 커피나 물 한 잔 속에도 영원한 화학물질의 위협이 숨겨져 있는 것이다. 그런 가운데 영원한 화학물질인 PFAS를 파괴하는 박테리아가 한 연구진에 의해 발견돼 큰 관심을 모은다고 환경 전문 어스닷컴이 전했다. 캘리포니아 주립대 리버사이드 캠퍼스(UC Riverside)의 유지 멘 교수 연구팀은 아세토박테리움(Acetobacterium) 속의 박테리아가 PFAS를 파괴한다는 사실을 규명했다. 이 연구는 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 저널에 게재됐다. PFAS는 매우 강력한 탄소-불소 결합으로 인해 '영원한 화학물질'로 불린다. 자연환경(특히 수자원)에서 오랜 기간 분해되지 않고 머물러 있으면서 자연을 파괴하고 인간 건강애 치명적인 영향을 미친다. 장기 지속성으로 인해, 지하수를 비롯한 오염된 수자원 처리는 큰 고민거리였다. 그런데 연구팀은 아세토박테리움 박테리아가 탄소-불소의 강한 결합을 끊는 능력이 탁월하며, 이 박테리아는 전 세계적으로 폐수에서 흔히 발견된다고 밝혔다. 멘 교수는 "이는 PFAS 구조를 해체하고 탈 불소를 달성할 수 있는 첫 번째 발견된 박테리아“라고 말했다. 다만 이 박테리아에게는 한 가지 한계도 있다고 한다. PFAS 중에서도 탄소-탄소 이중 결합을 포함한 불포화 PFAS 화합물에만 효과를 나타냈다는 것이다. 멘 교수팀은 이번 탄소-불소 분리 박테리아 발견에 앞서 지난해에는 PFAS 화합물의 탄소-염소 결합을 끊는 미생물도 찾아냈다. 연구팀은 또 이번 박테리아 조사 과정에서 탄소-불소 결합을 절단하는 특정 효소도 규명해 냈다. 연구팀의 가장 큰 성과가 여기에 있다는 지적도 나온다. 효소는 생화학 반응의 촉매 역할을 하는 단백질로, 발견된 효소는 PFAS 분해의 게임 체인저가 될 수도 있다는 기대다. PFAS 분해 효소를 생산할 수 있는 길을 열 수 있기 때문이다. 오염된 지하수를 정화하는 데 박테리아를 사용하는 것은 충분히 비용 효율적이다. 박테리아는 영양분 주입을 통해 개체수를 늘리는 것도 가능하다. 미생물의 힘을 빌리기 때문에 ‘자연자원 솔루션’이기도 하다. 최근 미 환경보호국(EPA)이 마련한 새로운 PFAS 강화 규정으로 인해 박테리아를 이용한 분해 솔루션의 필요성은 더욱 높아졌다. EPA의 새 규정은 수돗물에 존재하는 특정 PFAS 화합물을 1조 분의 4까지로 제한한다. 새로운 규정에 부응하기 위해 물 공급업체는 PFAS 분해 솔루션을 찾는데 온 힘을 기울이고 있다. 그러나 저비용 고효율 솔루션을 찾기가 어려운 상황이었다. 이런 고민을 이번 연구 결과가 해결해 줄 수 있을 것으로 보인다. 박테리아 및 미생물학적 솔루션에 의한 PFAS 분해 성공은 다른 잔류성 화학물질에 대한 해법 연구로도 확대될 것으로 예상된다. 악명 높은 두 가지 환경 오염 물질인 폴리염화비페닐(PCB)과 다이옥신 등의 분해에 활용할 수 있다는 것이다. 다양한 산업 분야에 사용된 PCB는 자연 분해가 어렵고 토지 및 해수에 오래 잔류하면서 인간 건강과 생태계 모두에 심각한 위험을 초래한다. 산업 공정의 부산물인 다이옥신은 독성이 매우 높으며 암 및 생식 등 질병을 일으킨다. 전 세계 연구팀이 PCB와 다이옥신에 대해 효과적일 수 있는 다른 미생물 균주를 조사하고 있다. 전문가들은 미생물을 이용한 화학물질 분해 솔루션이 혁신적이고 지속 가능한 해법이 될 것이라고 낙관하고 있다. 미생물학과 환경 과학의 융합이 자연을 복원하고 유지하는 중추적인 역할을 담당할 것이며, 희망적인 미래를 예고하고 있다는 지적이다.
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'영원한 화학물질' 과불화화합물(PFAS) 분해하는 박테리아 발견
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[신소재 신기술(79)] 레이저와 2D 물질로 플라스틱 쓰레기 분해
- 레이저를 활용해 플라스틱 오염을 해결할 수 있는 방법이 개발됐다. 미국 텍사스 대학교 연구진이 주도하는 국제 연구팀은 레이저를 이용해 플라스틱 분자를 기본 요소로 분해해 재활용하는 기술을 개발했다고 사이테크데일리가 전했다. 매년 수백만톤의 플라스틱 폐기물이 매립지와 바다에 쌓이는 등 플라스틱 오염은 전세계적인 환경 문제로 떠올랐다. 기존의 플라스틱 분해 방법은 에너지 집약적이고 환경적으로 유해해 비효율적인 경우가 많았다. 연구팀은 분해하려는 물질을 전이 금속 디칼코게나이드(TMD)라는 2차원 물질 위에 놓고 빛을 비추는 방식을 활용했다. 이는 기존 기술로는 분해가 어려운 플라스틱 폐기물 해결에 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 이 기술을 통해 플라스틱의 화학 결합을 끊고 새로운 화학 결합을 형성해 발광 탄소점(carbon dot)을 생성했다. 탄소 기반 나노 물질은 다양한 분야에서 활용 가능성이 높다. 특히 이 발광 탄소점은 차세대 컴퓨터 메모리 소자로 활용될 가능성도 있다. 텍사스 오스틴 캠퍼스(UT Austin)의 18개 단과대학 중 하나인 콕렐 공과대학 워커 기계공학부 교수이자 프로젝트 리더 중 한 명인 유빙 정은 "이러한 독특한 반응을 활용하면 환경 오염 물질을 가치있고 재사용 가능한 화학물질로 전환하는 새로운 경로를 탐색해 보다 지속 가능한 순환 경제 발전에 기여할 수 있다"고 말했다. 그는 "이 새로운 발견은 환경 문제를 해결하고 친환경 화학 분야를 발전시키는 데 중요한 의미가 있다"고 덧붙였다. 또한 이번 연구는 탄소-수소 결합 활성화(C-H activation)라는 특정 반응을 이용했다. 이 반응은 유기 분자 내 탄소-수소 결합을 선택적으로 분해해 새로운 화학 결합을 형성하는 과정이다. 연구팀은 TMD를 촉매로 사용해 수소 분자를 가스 형태로 변환시키고, 탄소 분자들이 서로 결합해 정보 저장 점을 형성하도록 유도해 플라스틱 분해를 높였다. 이번 연구는 플라스틱 폐기물 문제 해결을 위한 지속 가능한 방안 모색에 중요한 발걸음을 내디뎠다는 평가를 받고 있다. 하지만 산업적 응용을 위해서는 빛 기반 C-H 활성화 공정의 최적화 및 확장에 대한 추가 연구 개발이 필요하다. 빛 기반 C-H 활성화 공정은 플라스틱 외에도 폴리에틸렌, 계면활성제 등 다양한 고분자 유기화합물에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 연구 결과는 최근 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다. 연구에는 텍사스대학교를 포함해 버클리 캘리포니아 대학교, 일본 도호쿠 대학교, 로렌스 버클리 국립 연구소, 베일리 대학교, 펜실베니아 주립대학교의 연구진이 참여했다.
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[신소재 신기술(79)] 레이저와 2D 물질로 플라스틱 쓰레기 분해
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