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2025-07-05 (토)

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미래 에너지원 수소, '나노 섹션'으로 저비용 생산 가능

수소는 미래의 에너지 시스템의 핵심요소로 주목받고 있다. 전기 저장과 운송에 사용되는 수소는 트럭과 선박 추진 시스템을 기후 친화적으로 전환하거나, 산업 공정에서 천연가스 대체제로 사용될 수 있다. 전기분해를 통해 친환경적인 방식으로 수소를 생산하는 데 사용할 수 있지만 먼저 친환경 전기 확보가 필수적이다. 광촉매에서는 햇빛을 이용해 직접 물을 수소로 전환하기도 한다. 독일 기술 전문 매체 퓨처 존에 따르면 비엔나 공과대학교는 광촉매를 활용해 물을 수소로 직접 전환해 수소를 저렴하게 생산하는 새로운 솔루션을 개발했다. 광촉매의 효율과 비용은 사용되는촉매의 재료에 따라 달라진다. 특히 금속-유기 프레임워크(MOF)는 효과적인 촉매로서의 가능성이 확인됐다. 이 MOF는 넓은 범위의 태양광을 효율적으로 활용하는 데 탁월하다. 티타늄 와플 재료화학연구소의 도미니크 에더 교수가 이끄는 비엔나 공과대학교 연구팀은 티타늄과 탄소층으로 구성된 MOF를 개발했다. 이 물질은 특히 효율적으로 물을 수소로 전환할 수 있다. 이 개발 연구의 제1저자인 파블로 아얄라는 "전자 현미경으로 MOF를 보면 마치 매너 섹션(manner section)처럼 보인다"고 말했다. 그는 "즉, 와플은 금속(티타늄)이고 층을 서로 접착하는 초콜릿 처럼 보이는 것은 유기 부분(탄소)"이라고 설명했다. 나노 컷, 전자 현미경으로 관찰 여기에서 '나노 컷(cuts)'은 길쭉하지 않고 입방체 모양이며 너무 작아서 육안으로 볼 수 없다. 대체로 크기가 수 나노미터(nm)에 불과한 작은 입자는 분말을 생성한다. 아얄라에 따르면, 이 분말을 물이 있는 용기에 넣고 햇빛을 비추면, 유기-금속 부분에서 물이 산소와 수소로 나뉜다. 밀폐된 용기 안에서 위로 부풀어 오르는 가스는 멤브레인을 통해 간단하게 분리할 수 있다. 낮은 무게, 높은 수율 실험 결과에 따르면 개발된 소재는 상대적으로 낮은 무게로 많은 양의 수소를 생산한다. 아얄라는 "가장 잘 알려진 MOF 중 하나는 동일한 조건에서 우리보다 10배 적은 수소를 생산한다"고 말했다. 비엔나 공대 팀은 MOF로 기록적인 결과를 달성했다. 하지만 아얄라는 이에 대해 "프로세스는 지속적으로 개선되고 있다. 이 주제에 대한 새로운 연구가 거의 매주 발표되고 있다"고 말했다. 그러나, 효율성 측면 즉 태양 에너지가 궁극적으로 얼마나 많은 수소로 변환되는지에 관한 한 비엔나 공과대학교의 MOF를 사용한 광촉매 공정은 1퍼센트에 불과했다. 반면, 몇 달 전 미시간 대학의 연구팀은 9%라는 놀라운 수치를 발표했다. 지속가능한 수소 생산이 관건 수소 생산에서 비용은 매우 중요하다. 하지만 아얄라는 "태양은 에너지원으로서 생산성이 매우 높기 때문에 최고 효율이 필요하지 않다. 중요한 것은 지속 가능성을 유지하는 것"이라며 비용이 결정적인 요소가 아니라고 선을 그었다. 게다가 물에서는 일부 물질의 성능이 급격히 저하되는 단점이 있다. 아얄라에 따르면 "나노 컷" 분말은 몇 주 동안 좋은 전환 결과를 달성했다. 그러나 장기적인 연구는 아직 수행되지 않았다. 아얄라는 "5~10년 안에 첫 번째 애플리케이션이 등장할 수 있을 것"이라며 이러한 유형의 수소 생산 원리가 발전할 것으로 기대했다. 한편, 이러한 과정을 거쳐 생산된 수소가 어떤 유형의 플랜트에 적용될지는 아직 예측할 수 없다. 어쨌든 광촉매는 소금물이나 폐수를 포함한 모든 형태의 물에서 작동하는 것이 목표다. 광촉매를 사용하면 미래에는 수소 외에도 완전히 다른 것이 생산될 수도 있다. 예를 들어 비엔나 공과대학교에서는 이미 수중에 떠다니는 미세 플라스틱을 녹이는 데 광촉매를 사용하는 방법에 대한 연구가 진행 중이다.
- 산업
2023-09-12 17:25:00
미국 재무부·국세청, 암호화폐 '브로커' 새 규제안 공개

미국 재무부와 국세청(IRS)이 암호화폐 '브로커(broker, 중개인)'에 관한 새로운 규제안을 발표해 관심을 모으고 있다. 암호화폐 전문매체 코인텔레그래프에 따르면 7일(현지시간) 이들 두 연방 기관은 암호화폐 중개인인 '브로커'의 보고 요건 등을 명시하는 새로운 규제안을 공개했다. 미국 중소기업청의 옹호 사무소 역시 지난달 29일 해당 주제의 규제 제안서를 내놨다. 규제안에는 "2025년 1월 1일부터 디지털 자산 중개인은 디지털 자산 거래의 총 수익을 보고해야 한다"며 "이들 중개인은 판매나 거래 과정에서 발생한 손익 정보도 제공해야 하며, 이 규칙은 2026년 1월 1일부터 적용될 것"이라고 밝혔다. 이 규정은 납세자의 소득 정보를 국세청이 더욱 정확히 파악하게 함으로써 '더 높은 수준의 납세 규정 준수'를 도모하려는 것으로 풀이된다. 이에 대해 두 기관은 2023년 11월 7일에 예정된 공청회에서 미국 내 중소기업과의 의견을 나눌 예정이다. 규제안이 승인되면 브로커들은 새로운 보고서 양식 1099-DA를 사용해 IRS에 정보를 제공하고, 고객에게는 명세서를 제공해야 한다. 미국은 올해 바이낸스와 코인베이스 등 주요 암호화폐 거래소를 고소하는 등 대한 가상화폐 단속을 강화해 업계의 반발을 샀다. 미국 증권거래위원회(SEC)는 지난 6월 5일 고객 자금 유용, 투자자 오도 등 13가지 혐의로 세계 최대 암호화폐 거래소 바이낸스와 자오 창펑 최고경영자(CEO)를 고소했다. 다음날인 6월 6일 SEC는 코인베이스 거래소가 미등록 브로커 및 거래소 역할을 해왔다는 혐의로 뉴욕 맨해튼 연방법원에 소송을 제기했다. 업계 측은 먼저 명확한 암호화폐 규제 지침을 제시해야 한다며 SEC와 법정 소송을 이어가고 있다. 또한, 의회 감시 기관인 미국 회계감사원은 암호화폐에 대한 더 엄격한 규제의 필요성을 강조하는 77페이지 분량의 보고서를 최근 발표했다. 이 보고서에서는 비증권성 암호화폐 자산의 현물 시장이 규제의 주요 공백으로 지목되었다. 보고서는 "특정 연방 규제 기관의 지정을 통해 비증권성 암호화폐 현물 시장에 대한 철저한 감독을 실시하면 금융 안정성 위험을 줄이고 사용자 보호를 강화할 수 있다"고 주장했다. 이와 유사한 전통 자산들은 이미 강력한 규제를 받고 있다는 점도 보고서에서 강조되었다. 한편, 우리나라의 가상자산시장은 최근 몇 년 동안 빠르게 성장했지만, 관련 법규화에 대한 논의는 지속적으로 지연되었다. 2020년에 '특정금융거래정보법'(특금법) 개정안이 국회를 통과하면서 가상화폐는 가상자산으로 인정받았다. 그러나 이 법은 주로 자금세탁 방지에 집중해, 이용자 보호나 시장 질서 확립에 관한 규제는 부족한 상태였다. 이후 지난 2023년 6월 30일, '가상자산 이용자 보호 등에 관한 법률안'이라는 가상자산법이 국회 본회의에서 통과했다. 이 법은 가상자산의 정의와 함께 투자자의 보호를 중점적으로 고려한 내용을 포함하고 있다. 하지만 가상자산 사업자의 진입 및 영업, 가상자산의 발행과 공시 등 시장 질서와 관련된 더욱 구체적인 2차 입법이 필요하다는 지적이다. 향후 국제기준이 확립되면, 가상자산의 발행 및 공시와 관련한 규제를 강화하는 2단계 입법이 추진될 예정이다. 향후 2단계 입법에서는 가상자산의 발행과 유통, 가상자산 사업자에 대한 공시와 내부통제 의무, 그리고 가상자산 평가, 자문 및 공시업에 대한 규제 체계 등의 내용이 포함될 것으로 보인다.
- 경제
2023-09-08 11:08:00
소형 곤충 로봇 '클라리', 좁은 틈새서 형태 변형…재난 대응 혁신 기대

미국 콜로라도 대학교 엔지니어들이 곤충처럼 모양을 바꾸고 좁은 틈새를 통과할 수 있는 로봇 '클라리(CLARI)'를 개발했다. 미국 기술 전문매체 인터레스팅엔지니어링은 곤충의 끈기와 적응력에서 영감을 받은 콜로라도 대학교 볼더 캠퍼스(CU 볼더)의 엔지니어 팀이 좁은 공간에서 움직일 수 있도록 형태를 바꿀 수 있는 획기적인 소형 로봇인 클라리(CLARI, Compliant Legged Articulated Robotic Insect)를 개발했다고 최근 보도했다. 사람 손바닥보다 작고 탁구공보다 가벼운 클라리는 정사각형에서 좁고 길쭉한 형태로 모양을 바꿀 수 있어 좁은 공간도 거뜬히 통과할 수 있다. 휴대하기 쉽고 형태 변형 능력을 갖춘 이 작은 로봇은 재난 대응 작업에 혁신을 가져올 것으로 보인다. CU 볼더의 폴 M. 레이디 기계공학과 박사과정에 재학 중인 하이코 카부츠는 보도자료를 통해 "주변 환경에 수동적으로 적응할 수 있는 클라리의 능력은 우리가 미처 생각지도 못한 엄청난 역할을 앞으로 담당할 수 있다"고 말했다. 연구진은 지난 8월 30일 학술지 「고급 지능형 시스템(Advanced Intelligent Systems)」 에 로봇 클라리의 혁신적인 설계를 게재했다. 모듈식 설계 구조로 유연성 갖춰 현재 클라리는 4개의 다리를 가진 모듈식 구조로 설계되었다. 이런 설계 덕분에 다리를 추가하거나 구조를 다양하게 조정하는 것이 가능하다. 카부츠는 거미에서 영감을 받아 거미줄을 통과할 수 있는 8개의 다리를 가진 로봇을 구상하고 있다. 그는 "모듈식 설계는 다양한 용도로 활용 가능한 다용도 도구로의 변신을 가능하게 한다"고 말했다. 클라리는 막대한 잠재력을 가지고 있지만, 현재는 전원과 기본 명령을 전달하는 전선에 의존하고 있다. 이 연구의 공동 저자인 카우식 자야람 조교수는 클라리가 자율적으로 돌아다니기를 기대하고 있다. 자야람은 "클라리는 초기 단계이지만, 제트 엔진 내부나 무너진 건물 잔해 아래와 같이 기계가 접근하기 어려웠던 곳에도 들어갈 수 있는 로봇의 개발이 목표"라고 밝혔다. 동물의 왕국을 모델로 한 로봇을 디자인한 경력이 있는 자야람은 기존의 큐브형 로봇 구조에 도전하고 있다. 그는 "동물들의 다양한 형태처럼 로봇도 다양한 형태를 가질 수 있지 않을까요?"라고 반문했다. 곤충 특성 모방 로봇 자야람은 클라리 개발 이전, 버클리 캘리포니아 대학교에서 바퀴벌레가 좁은 수직 공간을 통과하는 능력을 모방한 로봇을 설계했다. 그는 이런 작업이 시작 단계에 불과하다고 여긴다. 자야람은 "동물의 세계는 디자인에 대한 무한한 영감을 제공합니다. 동물들이 좁은 공간을 통과하는 다양한 방법이 있는데, 왜 단 하나의 방식만을 참고할까요?"라고 질문을 던졌다. 클라리는 기존의 디자인을 발전시켜 수평 간격을 좁히는 데 중점을 뒀다. 이 로봇은 폭이 34mm(약 1.3인치)에서 21mm(약 0.8인치)까지 조절 가능해, 다양한 환경에 적응하며 움직일 수 있다. 장애물 자율 감지 지원 자야람과 카부츠는 클라리의 단순한 형태 변형 능력만으로 만족하지 않고, 센서를 통합하여 클라리가 장애물을 자울적으로 감지하고 회피할 수 있게 만들 계획이다. 특히 로봇에 다리가 추가되면서, 유연성과 힘의 균형을 찾기 위한 연구도 진행하고 있다. 카부츠는 "고르지 못한 울퉁불퉁한 자연 지형을 넘나들거나, 풀잎 같은 장애물을 피하거나, 바위 틈을 기어다닐 수 있는 로봇을 상상해 보세요. 이것이 우리가 목표로 하는 미래 곤충 로봇의 모습이다"라고 말했다. 클라리는 작은 크기, 높은 적응성, 그리고 유연한 모듈식 설계를 통해 로봇공학의 새로운 지평을 열 예정이다. 이러한 특성들은 재난 발생 지역의 구조 활동이나 엔진 내부 점검과 같은 복잡한 작업에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 카부츠는 "거미나 파리처럼 움직이는 로봇을 구현한다면, 지금까지 접근하기 어려웠던 지역까지 탐험하게 될 것이다. 말 그대로 하늘도 그 한계가 아니라는 것이죠"라고 말했다. 클라리는 현재 엄청난 잠재력을 갖춘 프로토타입 단계에 있다. 생물체의 독특한 움직임을 모방한 로봇은 미래의 로봇 기술의 가능성을 활짝 열어주고 있다.
- IT/바이오
2023-09-04 15:38:00