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한국은행 "9월 주택담보대출 6조 이상 증가"
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9월 은행권의 주택담보대출이 6조원 이상 증가한 것으로 나타났다.
한국은행이 12일 발표한 '금융시장 동향'에 따르면 9월 말 기준 예금은행의 가계대출(정책모기지론 포함) 잔액은 1079조8000억원으로 한 달 전인 8월보다 4조9000억원 늘었다.
은행권 가계대출은 작년 하반기부터 올해 3월까지 대체로 감소세를 유지했지만, 지난 4월에 2조3000억원이 늘어난 후 6개월 연속 증가세를 보이고 있다.
특히 9월 가계대출 가운데 전세자금대출을 포함한 주택담보대출(833조9000억원)이 6조1000억원이나 불었다.
반면, 신용대출 등 기타대출(244조7000억원)은 1조3000억원 감소했다.
대출 증가액은 3년 6개월 만에 7조원대에 이른 8월보다는 줄었다. 그러나 한국은행과 금융당국은 이사 철과 연휴 효과 소멸 등으로 가계대출 증가 폭이 이번달에 다시 늘어날 것을 우려하고 있다.
윤옥자 한국은행 시장총괄팀 차장은 "휴일로 인한 영업일 감소와 금융권의 대출 취급 조건 강화 등으로 인해 8월의 7조 원에서 9월은 6조 1000억 원으로 주택담보대출 증가 폭이 줄었다"고 말했다. 또한 "명절 상여금의 유입과 금융기관의 부실채권 매각·상각 등 계절적 요인으로 기타 대출 감소 폭이 1000억 원에서 1조 3000억 원으로 증가했다"고 덧붙였다.
윤 차장은 10월 가계대출 전망에 대해서는 "영업일 감소와 상여금 유입 등 9월 가계대출 둔화 요인이 해소되는 데다, 가을 이사 철 효과 등으로 주택거래량이 7월보다 8월에 크게 확대된 부분도 있어 시차를 두고 가계대출 증가 규모가 커질 것으로 보인다"며 "해마다 편차는 있지만 과거 10월 가계대출 증가액이 9월보다 평균 2조원 가량 늘었다"고 설명했다.
단, 특례보금자리론 일반형 접수 중단을 비롯한 가계대출 관리 강화 조치가 증가세를 제약하는 요인이 될 수도 있기 때문에 추세를 지켜볼 필요가 있다고 전했다.
금융위원회와 금융감독원이 이날 공개한 '가계대출 동향'에서도 은행과 제2금융권을 포함한 금융권 전체 가계대출은 지난달 2조4000억원 늘어다.
지난 4월 이후 6개월 연속 증가했지만, 증가 폭은 8월(+6조1000억원)보다 3조7000억원 줄었다.
주택담보대출이 5조7000억원 늘어난 반면 신용대출 등 기타대출은 3조3000억원 급감했다.
업권별로는 한 달 새 은행권 가계대출이 4조9000억원 증가하는 동안 제2금융권에서는 2조5000억원 감소했다.
가계대출이 아닌 예금은행의 9월 기업 대출 잔액(1238조2000억원)도 한 달 동안 11조3000억원 늘어났다.
이는 2022년 10월(+13조7000억원) 이후 11개월 만에 가장 큰 증가 폭이며 9월 기준으로는 역대 최대 금액이다.
대기업과 중소기업 대출이 각 4조9000억원, 6조4000억원(개인사업자 8000억원 포함) 불어났다.
한국은행은 특히 중소기업 대출의 경우 은행의 기업 대출 확대 노력과 추석 자금 수요, 월말 휴일에 따른 대출 상환 이연 등이 겹쳐 크게 늘었다고 밝혔다.
상환 이연은 일반적으로 월말에 상환되는 일부 결제성 자금 대출이 긴 연휴로 인해 10월 초에나 상환됐다는 의미다.
예금은행의 9월 말 수신(예금) 잔액은 2283조4000억원으로 8월 말보다 27조1000억원 증가했다.
수시입출식예금의 경우 분기 말 재무비율 관리를 위한 법인자금 유입 등으로 23조1000억원이나 불었다.
하지만 정기예금의 경우 가계 자금의 순유입에도 만기 도래한 법인자금이 일부 빠져나가면서 3조7000억원 줄었다.
자산운용사의 수신은 1000억원 증가했다. 머니마켓펀드(MMF)가 7조9000억원 줄었지만, 채권형펀드와 기타펀드에 각 2조8000억원, 6조1000억원의 자금이 유입됐다.
금융당국 관계자는 "9월 중 가계대출 증가 폭이 줄었지만 가계대출 규모는 여전히 크다"며 "10월에는 가을철 이사수요와 9월 신용대출 감소에 따른 기저효과 등으로 증가 폭이 더 늘어날 수 있다"고 말했다.
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2023-10-12
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지구 내부 핵 신비 밝히다
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지구는 여러 층으로 구성되어 있으며, 이는 바깥층의 지각에서 시작해 상부 맨틀, 하부 맨틀, 외부 핵, 그리고 내부 핵으로 이어진다. 기존의 연구에서는 지구의 내부 핵은 엄청난 온도와 압력 때문에 매우 단단하다고 여겨졌다. 그러나 독일 매체 프랑크푸르트 런스차우(Frankfurter Rundschau)에 따르면, 이러한 견해는 부분적으로만 옳다는 새로운 사실이 발견됐다.
지구 어디에서도 내부 핵만큼의 극단적인 온도와 압력을 찾아볼 수 없다. 이러한 강한 압력은 철 원자를 굳게 압축하여 지구의 내부 핵을 형성하게 한다.
미국과 중국의 연구원들이 지구 중심부의 철 원자 일부가 놀랄 만큼 빠르게 이동할 수 있다는 사실을 발견했다. 이들 원자는 기본 금속 구조를 유지하면서도 단 몇 초 만에 위치를 바꿀 수 있다. 이런 현상은 '집단 운동'이라고 알려져 있으며, 새 떼나 동물 무리의 움직임에서 볼 수 있다.
지구 코어 원자의 빠른 이동
연구원들은 지구 내부 핵의 고온과 고압 때문에 직접 조사할 수 없다고 말했다. 그러나 실험실 실험과 이론 모델을 통해, 연구원은 지구 중심부의 원자들이 기존에 생각했던 것보다 훨씬 더 활발하게 움직이고 있음을 발견했다. 이러한 발견은 지구의 자기장 형성 등, 지구 핵에 관한 수많은 신비를 이해하는데 도움이 될 것으로 보인다.
텍사스 대학교의 주 연구원 정-후 린은 "이제 우리는 지구 내부의 동적 과정과 발전을 이해하는데 도움이 될 기본적인 메커니즘을 파악했다"고 말했다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표됐다.
지구 핵의 축소판 재현
미국과 중국 연구팀은 지구 핵의 미니 버전을 실험실에서 재현하여 철 원자의 집합적 움직임을 관찰했다.
연구팀은 먼저 빠르게 움직이는 발사체를 가진 작은 철판을 사용했으며, 여기서 온도, 압력, 속도와 관련된 데이터를 획득했다. 이 데이터는 기계 학습에 사용되어 지구 내부 원자의 시뮬레이션을 위한 컴퓨터 모델을 구축하는데 적용됐다. 연구팀은 인공지능(AI)을 활용하여 약 3만 개의 원자로 구성된 '슈퍼 셀'을 생성하고, 이를 통해 원자의 행동을 보다 정확하게 예측할 수 있었다.
예상보다 더 유연한 코어
이번 연구 결과로 인해 지구의 내부 핵이 예상보다 더 부드럽고 유연하다는 사실이 밝혀졌다. 연구팀은 이러한 철 원자의 놀라운 움직임이 지구의 내부 핵의 지진 측정값이 고압 상태에서 예상보다 더 부드러움과 유연함을 보이는 이유를 설명할 수 있을 것이라고 말했다.
이 연구의 공동저자인 장유준(Suchan University) 교수는 "지구 깊은 곳의 철이 놀라울 정도로 부드럽게 움직이는 것이 가장 큰 발견이다. 원자가 우리가 상상했던 것보다 훨씬 더 활발하게 움직이기 때문이다. 이런 활발한 움직임은 내부 핵을 덜 단단하게 만들어 전단력에 대해 더 약하게 만든다"라고 설명했다.
이번 연구는 지구 내부 핵에 대한 이해를 한 단계 더 발전시키는 결과를 가져왔으며, 지구의 자기장 형성과 내부 구조 및 작동 방식에 중요한 영향을 미치는 핵심 요소로 평가되고 있다.
이번 연구는 지구 내부 핵에 대한 이해를 크게 발전시킨 것으로 평가된다. 지구 내부 핵은 지구의 자기장을 형성하고, 지구의 내부 구조와 작동 방식에 중요한 역할을 미치는 핵심 부분이다. 이로써 지구의 자기장 변화와 지구의 내부 구조 변화를 더 잘 예측할 수 있을 것으로 기대된다.
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2023-10-12
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나사, 베누 소행성 샘플서 '탄소와 물' 존재 확인
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나사(NASA)가 우주에서 채취해 지구로 가져온 45억 년 된 소행성 '베누(Bennu)' 샘플에 탄소와 물의 존재가 확인됐다. 베누 샘플 연구는 지구 생명체의 구성 요소가 암석에서 어떻게 출현했는지 실마리를 제공할 것으로 보인다.
미국 항공우주국(NASA)은 11일(현지시간) 텍사스주 휴스턴에 있는 존슨우주센터(JSC)에서 지난 9월 24일 귀환한 소행성 탐사선 '오시리스-렉스'(OSIRIS-REx)가 채취한 '베누' 샘플을 처음으로 공개했다.
이 발견은 NASA의 오시리스-렉스(OSIRIS-REx, 기원, 스펙트럼 해석, 자원 식별 및 보안 - 레골리스 탐사선) 과학팀의 예비 평가의 일부였다.
빌 넬슨 NASA 국장은 "오시리스-렉스 샘플의 돌과 먼지에는 물과 많은 양의 탄소를 포함하고 있다"며 "과학자들이 앞으로 여러 세대에 걸쳐 지구 생명체의 기원을 조사하는 데 도움이 될 것"이라고 밝혔다.
풍부한 물과 탄소 함유
NASA는 소행성의 암석과 먼지에 담긴 비밀은 앞으로 수십 년 동안 연구되어 태양계가 어떻게 형성되었는지, 지구에 생명체의 전구 물질이 어떻게 뿌려졌는지, 지구와의 소행성 충돌을 피하기 위해 어떤 예방 조치를 취해야 하는지에 대한 통찰력을 제공할 것으로 기대했다.
넬슨 국장은 "오시리스-렉스 샘플은 지금까지 지구로 보내진 소행성 샘플 중 가장 탄소가 풍부하다"며 "첫 번째 분석 결과, 점토 광물 속에 물이 상당히 많이 함유돼 있다. 광물과 유기 분자 모두에 탄소도 있다"고 말했다.
NASA 존슨의 큐레이션 전문가들은 특별히 지어진 새로운 클린룸에서 지난 열흘 동안 샘플 반환 하드웨어를 조심스럽게 분해하여 그 안에 들어 있는 대량의 샘플을 엿볼 수 있었다. 당초 소행성 샘플은 60g으로 계획됐지만 과학자들은 처음 과학용 캐니스터 뚜껑을 열었을 때 수집기 헤드, 캐니스터 뚜껑, 베이스 외부를 덮고 있는 소행성 물질을 추가로 발견했다. 여분의 물질이 너무 많아서 기본 샘플을 수집하고 담는 세심한 과정이 느려졌다는 설명이다.
넬슨은 "이 물질들은 지구 형성에 중요한 요소"라며 "이는 생명체가 탄생할 수 있었던 원소의 기원을 규명하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.
태양계와 지구 원소 규명 기대
처음 2주 동안 과학자들은 주사 전자 현미경, 적외선 측정, X-선 회절, 화학 원소 분석을 통해 이미지를 수집하여 행성 초기 물질에 대한 "빠른" 분석을 수행했다. 또한 X-선 컴퓨터 단층 촬영을 통해 입자 중 하나의 3D 컴퓨터 모델을 생성하여 다양한 내부를 들여다봤다. 이 초기 모습을 통해 샘플에 탄소와 물이 풍부하다는 증거를 확인할 수 있었다.
오시리스-렉스 소행성 탐사선에 탑재된 캡슐은 2016년 9월 케이프 커내버럴 우주센터에서 발사된 지 7년 만에 38억6000마일(62억km)에 달하는 대장정 끝에 지난 2023년 9월 24일 지구로 무사히 귀환했다.
이 탐사선은 2020년 10월 지구에서 약 3억3300만㎞ 떨어진 곳에 있는 베누 표면에서 흙과 자갈 등 샘플 250ｇ을 채취한 뒤 2021년 5월 지구로의 귀환을 시작했다.
이는 미국으로선 첫 번째 소행성 샘플 채취였지만, 앞서 일본이 이토카와(2010년), 류구(2020년) 소행성으로부터 각각 채취한 샘플 1g 미만과 5.4g보다는 많은 양이다.
기상 현상과 지각 변동 등으로 크게 변형된 지구와 달리 베누는 45억년 전 태양계 형성 초기의 물질을 그대로 간직하고 있을 것으로 추정되고 있다.
투손 애리조나 대학교의 오시리스-렉스 수석 연구자인 단테 로레타(Dante Lauretta)는 "소행성 베누의 먼지와 암석 속에 보존된 고대의 비밀을 들여다보면서 우리는 태양계의 기원에 대한 심오한 통찰력을 제공하는 타임캡슐을 열어보고 있다"라고 말했다.
로레타는 "탄소가 풍부한 물질과 물을 함유한 점토 광물이 풍부하게 존재하는 것은 우주 빙산의 일각에 불과하다. 수년간의 헌신적인 협력과 최첨단 과학을 통해 이루어진 이러한 발견은 우리가 살고 있는 천체뿐만 아니라 생명의 시작에 대한 잠재력을 이해하는 여정으로 우리를 이끌고 있다"고 전했다.
우주 신비 규명 기대
한편, NASA는 존슨우주센터 내 전용 청정실에서 앞으로 2년간 베누의 샘플을 정밀 분석할 예정이다.
베누에서 채취된 샘플이 어떻게 소행성이 형성되고 진화했는지 우주 유산의 신비를 풀 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
또한 이를 통해 지구에 생명체 출현에 대한 인류의 오랜 궁금증을 풀고 앞으로 이 소행성이 지구를 어떻게 비껴갈 수 있는지를 연구하는 데에도 도움을 줄 수 있을 것으로 보고 있다.
과학자들은 베누가 지금부터 약 160년 후 지구와 충돌할 가능성이 큰 것으로 추정하고 있다.
NASA는 미래 세대의 과학자를 포함한 전 세계 과학자들의 추가 연구를 위해 베누 소행성 샘플의 최소 70%를 존슨 기지에 보존할 예정이다.
아울러 올가을에는 스미소니언 박물관, 휴스턴 우주 센터, 애리조나 대학교에 추가 샘플을 대여하여 공개적으로 전시할 계획이다.
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2023-10-12
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세계 최고의 다이아몬드 채굴 국가는?
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세계에서 단 22개 국가에서만 자국 영토 내 매장지에서 천연 다이아몬드나 원석을 채굴하고 있다. 이러한 다이아몬드도 캐럿(보석 매매의 기준, 1캐럿=0.3g)이 높다고 해서 가치가 있는 것은 아니다.
세계적인 광업 전문 매체인 캐나다의 '마이닝닷컴(MINING.COM)'은 최근 세계에서 가장 가치 있는 다이아몬드를 채굴하는 국가 순위를 발표해, 전문가들의 주목을 받았다.
이 차트의 제작자인 샘 파커는 국제적으로 인정받는 킴벌리 프로세스의 데이터를 기반으로 하되, 남아프리카의 다이아몬드 전문가인 애쉬크 다마루퍼샤드 박사의 의견까지 반영하여 더욱 신빙성 있는 자료를 제공하고자 했다.
하지만 가치의 기준은 단순히 중량을 나타내는 캐럿뿐만이 아니다. 다이아몬드는 품질, 채굴 비용, 시장의 수요와 공급 등 여러 요소가 복합적으로 작용하여 그 가치가 결정된다.
중량별 다이아몬드 생산량
다이아몬드는 석유, 금, 우라늄처럼 일정 지역에 집중적으로 분포돼 있는 자원이다. 실제로, 2022년에 세계적으로 채굴된 모든 미가공 다이아몬드 중 99.2%는 단 10개 국가에서만 채굴되었다는 데이터가 그 증거이다.
러시아는 2022년 약 4200만 캐럿의 다이아몬드를 채굴하며 세계에서 가장 많은 다이아몬드 원석을 생산하는 국가 1위에 올랐다. 보츠와나(2480만 캐럿)와 캐나다(1620만 캐럿)는 각각 2위와 3위를 기록해, 러시아의 생산량이 그들을 크게 앞질렀다. 러시아의 다이아몬드 채굴량이 다른 국가보다 월등히 높은 이유는 원산지 추적의 어려움 때문에 제재를 우회하는 경향이 있다는 분석도 나온다.
다이아몬드 원석 판단 기준
물론, 다이아몬드의 캐럿만을 보고 그 가치를 판단할 수는 없다. 커팅이나 색상, 투명도와 같은 요소들이 가치를 크게 좌우하기 때문이다.
보츠와나는 2022년 러시아의 다이아몬드 채굴량의 약 59%에 불과했지만, 그 가치는 약 6조7425억원(약 50억 달러)으로 러시아의 무역 가치보다 거의 1.5배나 높았다.
마찬가지로 앙골라는 다이아몬드 채굴량에서는 6위에 그쳤지만, 그 가치에서는 세계 3위를 기록했다.
남아프리카공화국과 캐나다, 나미비아는 러시아나 콩고민주공화국처럼 주로 산업용 다이아몬드를 중점적으로 생산하는 국가들과는 달리 고품질의 보석용 다이아몬드 생산에 주력하고 있다.
2022년 다이아몬드 생산의 중심지는 아프리카였다. 아프리카는 전 세계 다이아몬드 원석 생산량에서 중량 기준 51%, 가치 기준으로는 66%를 차지하며 선두를 유지했다.
다이아몬드 채굴 역사
아프리카에서의 다이아몬드 채굴은 상대적으로 최근의 일로 200년도 채 되지 않는다.
오랜 역사를 지닌 다이아몬드의 발견은 약 2000년 전 인도에서 시작됐다. 그 후 이집트의 파라오와 로마 제국의 황제들에게도 다이아몬드가 전해졌다.
20세기 초반, 남아프리카공화국에서 대규모의 다이아몬드 채굴이 시작됐다. 그로부터 수십 년 뒤 아프리카 대륙의 다른 지역에서도 채굴이 활발히 진행됐다. 특히 1889년~1959년 사이의 약 70년 동안에는 아프리카가 전 세계 다이아몬드 생산의 98%를 차지해 압도적인 수치로 그 위력을 과시했다.
20세기 후반, '블러드 다이아몬드'라는 용어가 등장했다. 아프리카 내전 지역에서 채굴된 다이아몬드를 지칭하는 '블러드 다이아몬드'는 '붉은 다이아몬드' 외에 '피 묻은 다이아몬드'라는 의미를 지닌다. 이들 다이아몬드는 반란이나 범죄 활동의 자금 조달 수단으로 사용됐다. 실화를 바탕으로 구성된 영화 '블러드 다이아몬드'는 서아프리카 시에라 리온의 정부군과 반군이 다이아몬드를 차지하기 위해 1991년부터 12년 동안 내전을 벌인 참상을 담고 있다.
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2023-10-12
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스타벅스, 기후변화 견디는 커피 씨앗 개발
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스타벅스는 최근 기후변화의 영향을 견딜 수 있는 여섯 가지 새로운 커피 씨앗을 개발했다.
영국 매체 가디언은 전문가의 말을 인용, "새로운 씨앗의 개발은 커피의 미래에 중요하다"며 이같이 전했다.
미국 사람들은 하루에 약 5억 1700만 잔의 커피를 소비한다. 미국인은 일일 기준으로 평균 커피 3잔을 마신다. 그러나 커피도 바나나나 다른 많은 농작물처럼, 질병을 비롯해 가뭄 등 극심한 기후 위기로 위협받고 있다.
세계적으로 소비되는 커피 대부분은 아라비카(arabica)와 로부스타(robusta) 두 종류에서 생산된다. 전체 커피 생산의 70%를 차지하는 아라비카 원두는 더 인기가 있다. 아라비카는 에티오피아가 원산지이고 중미와 남아메리카에서 주로 재배된다. 특히 스타벅스가 전 세계 약 3만7000 곳에서 사용하는 원두이기도 하다. 그러나 아라비카는 최근 지구 온도가 상승하면서 온도에 대한 민감성으로 인해 조기 숙성 등의 현상이 나타나고 있다.
커피 재배자이자 농작물 다양성 보존에 전념하는 비영리단체 크롭 트러스트(Crop Trust)의 과학자인 사라다 크리슈난(Sarada Krishnan)은 "기후에 회복력 있는 다양성을 제공하는 커피나무 연구를 더 많이 하는 것이 중요하다"고 말했다.
로부스타는 두꺼운 원두로 일반적으로 열을 더 잘 견디기 때문에 재배가 더 쉽다. 반면 아라비카는 유전 다양성이 낮아 따뜻하고 습한 조건에서 커피 잎 녹병(Coffee Leaf Rust)과 같은 질병에 취약하다.
자메이카에 아라비카 커피 농장을 소유해 직접 이러한 질병과 마주쳤던 크리슈난은 "소규모 농가의 농부들이 커피 잎 녹병을 만나면 손해를 보고 그 해 전체 수입을 잃게 된다"고 말했다. 그는 "작년에 수확이 끝나자마자 커피 잎 녹병이 퍼졌고, 이 질병으로 작물을 잃으면 5년이 지나서야 열매 수확이 가능해질 것"이라며 우려했다.
스타벅스가 이번에 개발한 아라비카 씨앗은 잎 녹병에 저항력을 갖는 것으로 시험 결과 더 짧은 기간에 더 많은 수확량을 얻는 것으로 나타났다. 스타벅스에 따르면, 스타벅스 농학팀은 최소 6세대 또는 약 12년 동안 질병에 대한 커피나무의 저항력과 영양소 흡수를 모니터링한다.
커피 대기업 스타벅스는 커피 산업을 지속가능하게 하기 위해 꾸준히 노력하고 있다.
스타벅스는 기후변화에 강한 커피나무 종류 6가지를 무료로 농부에게 제공하고 그 결과물을 스타벅스 이외의 구매자에게 판매할 수 있도록 허용하고 있다.
현재 스타벅스는 약 30개 국가의 약 40만 명의 농부로부터 원두를 구매하고 있다. 아울러 지난 5년 동안 다른 사람들이 개발한 기후에 강한 종자 3백만 개를 연간 기부했다.
스타벅스 관계자는 "스타벅스는 커피의 미래를 보장하기 위해 헌신하고 있다"며 "우리는 원두에서 컵까지, 농부에서 고객까지 커피를 가능하게 하는 많은 사람과 함께 전체 공급망을 보살피는 책임이 있다"고 말했다.
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2023-10-12
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[퓨처 Eyes(6)] SF가 현실로? 금속도 자가 치유한다
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금속이 자체적으로 균열을 복구하는 모습이 관찰됐다.
10일(현지시간) 과학 전문 매체 '사이테크데일리'에 따르면, 텍사스 A&M대학교 마이클 뎀코비츠 박사가 예측했던 금속의 자가 치유 현상이 올여름에 발견되어 세계 과학자들을 충격에 빠뜨렸다.
연구 과정에서 아주 작은 백금 조각에 지속적인 스트레칭을 가하자 미세한 균열이 형성됐다. 항공기 사고나 교각 붕괴 등으로 이어지는 '금속의 피로' 현상의 균열 성장을 살펴보기 위해 설계된 이 실험은 처음에는 과학자들의 예상대로 진행됐다. 견고한 금속은 외부의 힘이 반복해서 작용하면 눈에 보이지 않는 미세한 균열이 발생하고, 마침내 부러지게 된다. 그러나 실험도중 예기치 않게, 균열이 더 이상 커지지 않고 오히려 줄어들기 시작하는 금속이 스스로를 '치유 복구'하는 모습이 관찰됐다.
금속의 피로 현상은 교각이나 건축물이 망가지거나, 항공기의 부품 파손 등 기계가 손상되는 주요 원인으로 꼽힌다. 그로 인해 학계는 금속 피로 현상을 스스로 복구하는 소재 개발에 집중해왔다.
미국 샌디아 국립연구소(SNL)의 연구팀은 올 여름 나노 결정질 금속의 균열 실험 중 놀라운 금속 자가치유 현상을 발견했다. 그 결과는 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다.
금속의 이런 자가 복구 능력은 지금까지 공상 과학 소설에서나 나올 법한 이야기로 여겨졌다. 하지만, 텍사스 A&M 대학의 재료 과학 및 공학부 교수이자 이 연구의 공동 저자인 마이클 뎀코비츠 박사는 그런 가정을 뒤엎는 놀라운 발견을 했다.
'금속 피로 복구' 10년 전 예측이 현실로
뎀코비츠 박사와 그의 팀은 10년 전 매사추세츠 공과대학의 조교수 시절 이미 금속의 자가 치유 현상을 예상했다. 당시
뎀코비츠 교수는 일정 조건이 갖춰지면 비록 나노 수준이지만 금속의 균열 복구가 이론적으로 가능하다고 주장했다.
뎀코비츠 박사는 "처음엔 금속의 치유나 복구를 목표로 한 것은 아니다. 저의 제자 구오샹 쉬가 골절에 관한 시뮬레이션을 진행 중이었다"며 회상했다. 이어 "우연히 시뮬레이션에서 금속의 자연 치유 현상을 발견, 이에 대한 추가 연구를 시작하기로 결정했다"고 덧붙였다.
2013년 당시의 연구 결과도 이번만큼이나 눈길을 끌었다. 특수 전자현미경인 투과형 전자 현미경기술이 발달하면서 금속의 나노 스케일 피로 균열 관찰이 가능해진 점도 이 현상을 발견하는 데 도움이 됐다. 뎀코비츠 박사의 공동 연구팀은 금속 피로현상 조사 과정에서 백금의 자가치유 능력을 발견했다.
뎀코비츠 박사는 "진공 상태의 백금 조각에 나노 스케일의 균열을 내고 이를 초당 200회 당겨 군열 변화를 관찰했다며 실험 시작 40분 뒤 백금 표면의 균열이 복구됐다"고 설명했다.
그는 "당시 나와 우리 팀, 동료들까지도 모두 이 이론에 대해 의구심을 가지고 있었다"고 회상했다. 그렇지만, 그의 시뮬레이션은 이후 몇 년 간 여러 연구자들에게 검증되며 확장되어왔다.
뎀코비츠 박사는 "다른 연구자들도 같은 결과를 시뮬레이션에서 확인해, 우리의 모델링에 오류가 없다는 것이 확실해졌다"면서도 "그럼에도 불구하고, 지금까지 실제 실험은 이루어지지 않았다"고 덧붙였다.
2013년의 모델과 최근의 실험에서는 둘다 나노 단위로 결정 구조나 입자 크기가 측정되는 나노결정 금속이 사용됐다. 이 단위는 100만분의 1밀리미터(mm)를 의미한다. 뎀코비츠 박사에 따르면, 이러한 나노결정 금속은 엔지니어링에서는 널리 활용되지 않지만 대다수의 금속을 이 형태로 제작할 수 있다.
뎀코비츠는 나노 결정 금속의 작은 입자 크기 때문에 더 많은 미세 구조적 특징이 있어, 균열 사이의 상호작용이 쉽게 일어난다고 설명했다. 이는 자가 치유 연구를 용이하게 했다.
두 연구에서 모두 입자 경계의 이동 방향이 균열의 치유에 영향을 미친다는 공통점을 발견했다. 뎀코비츠 박사는 이런 특징이 다양한 금속과 합금에서도 확인될 수 있으며, 조절이 가능하다고 말했다.
진공 환경에서 실험 성공
뎀코비츠 박사는 "현재 연구의 주요 성과는 이론적 예측이 단순히 '도면 상의 아이디어'에서 벗어나 실제로 가능하다는 것을 입증한 것"이라고 강조했다. 그는 "아직 우리는 자가 치유를 위한 미세 구조의 최적화 작업에 발을 들이지도 않았다. 어떤 구조적 변화가 금속의 자가 치유를 더욱 촉진시킬지를 파악하는 것은 앞으로의 연구에서의 큰 도전"이라고 말했다.
이 연구의 발전 가능성은 매우 광범위하다. 뎀코비츠는 입자 크기의 더 큰 일반적인 금속에서도 이런 자가 치유 과정이 일어날 수 있을 것이라고 지적하면서, 그에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다.
2013년의 이론과 최근 실험 사이의 주요 연결점은 둘 다 외부 물질이 혼입되지 않는 진공 상태에서 이루어졌다. 외부 요소는 금속의 균열 표면이 재결합하거나 냉간 용접 과정을 방해할 수 있기 때문이다. 이런 제한사항에도 불구하고, 이 기술은 우주선 혹은 외부 대기로부터 보호되는 내부 균열처럼 특정 환경에서는 유용하게 활용될 수 있다.
10년이 흐른 지금, 뎀코비츠의 금속 자가치유 초기 이론은 샌디아 국립연구소의 실험을 통해 그 가치가 입증됐다. 이번 연구를 통해, 뎀코비츠는 최근에 관찰된 결과가 그의 초기 시뮬레이션 모델과 일치함을 확인할 수 있었다.
뎀코비츠 박사는 "이 실험은 진정으로 놀랍다. 이론적 측면에서도 의미가 크다"고 말했다. 그는 "물질의 복잡한 특성으로 인해 자신있게 새로운 현상을 예측하는 것은 종종 매우 어려운 일이다. 이번 발견은 물질의 반응에 대한 우리의 이론적 접근이 옳은 방향을 향하고 있다는 확신을 갖게 해준다"고 말했다.
'퓨처 아이즈(Future Eyes)'는 지금까지 경험하지 못한 혁신 기술이 어떻게 새로운 세상을 창조하는지 탐색한다. 애플의 아이폰은 휴대폰 산업의 판도를 바꾸었으며, 오픈AI의 챗GPT는 AI의 유행을 일으키며 우리의 일상과 기업 환경에 변화를 가져왔다. 메타버스부터 플라잉카, 휴머노이드 로봇, 양자 컴퓨팅, 핵 융합에 이르기까지, 이 시리즈는 혁신적인 기술과 그것이 우리 생활에 미치는 영향을 짚어본다.
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2023-10-12
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AI 탑재 드론, 생명을 구하다
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최근 드론(무선전파 유도에 의해 비행 및 조종이 가능한 무인 항공기) 기술이 발전하면서 넓은 농지에 농약을 뿌리고, 적을 탐색하고 공격하거나, 사람을 찾고 도로의 상황을 전달하는 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
최근 독일에서는 드론에 인공지능(AI)를 탑재해 호수에 빠진 사람을 구하는 일까지 성공해 '팔방미인' 다운 면모를 보여 화제가 되고 있다.
독일 매체 제이트온라인(ZEIT ONLINE)에 따르면, 인공지능을 탑재한 드론이 독일 브란덴부르크 작센(Brandenburg-Saxon) 국경 인근 파트비처 호수에서 진행된 '레스큐플라이(RescueFly)' 연구 프로젝트 시연에 성공했다고 전했다.
이 프로젝트는 AI를 탑재한 드론이 긴급 신고, 드론 사용, 구조 임무 종료까지 전 과정을 시연했다. 자동화된 드론의 센서가 호수에 빠진 사람을 시뮬레이션해 이를 감지하고 식별한 후 긴급 신고 후, 인명구조를 위해 자동으로 이륙했다. 특히 이 드론은 사고 현장으로 향하는 경로를 미리 계산해 날아갔다.
인명구조 비상 시연 과정에서 드론은 최대 200g에 달하는 구조용 부유체를 물에 빠진 피해자 위로 정확하게 떨어뜨렸다. '레스튜브(Restube)'라고 불리는 이 제품은 물에 닿으면 자동으로 팽창해 익수자를 위한 수영 보조 장치 역할을 한다.
그런 다음 드론은 구조대원을 피해 현장으로 정확하게 안내할 수 있도록 조난 중인 사람 위에 오랫동안 머물렀다. 이후 격납고로 돌아온 드론은 카메라의 로터 영상과 기타 데이터를 이용해 손상 여부를 확인했다.
레스큐플라이 컨소시엄의 요아킴 본 베스텐(Joachim von Beesten) 대표는 "모든 구조 작업에서 시간이 가장 중요하다"며 "수상 사고의 경우 응급 신고와 위치 결정에 종종 어려움을 겪는 경우가 있다"고 토로했다.
파트비처 호수에 배치된 것과 같은 종류의 드론은 통제 센터에 긴급 신고가 접수되자마자 즉시 투입이 가능했다. 이번 프로젝트는 소방대와 구조 서비스에 큰 도움이 될 것이라는 게 루사티아(Lausitz) 통제 센터 프랑크 피츠너(Frank Fitzner)의 설명이다.
세계보건기구(WHO)에 따르면 익사는 사고사 원인 중 세 번째로 많으며, 전 세계 부상 관련 사망 중 7%를 차지한다. 강이나 호수는 여전히 인간을 위협하는 가장 큰 위험 요소다. 올해 독일에서 수영으로 인한 사망자 수는 작년보다 소폭 감소했다. 독일인명구조협회(German Life Saving Society)에 따르면 9월 중순까지 익사자는 263명으로 지난해 같은 기간보다 41명이 줄었다.
그럼에도 불구하고, 독일 응급 시스템을 구축하는데 핵심적인 역할을 한 비욘 슈타이거(Björn Steiger) 재단에서는 독일의 응급 치료를 위한 기본 조건에 대해 비판했다.
재단 설립자 우테(Ute)와 지그프리드 슈타이거(Sigfried Steiger)의 아들인 피에르 에릭 슈타이거(Pierre-Enric Steiger)는 "오늘날 환자를 위한 응급 치료에 있어서 우리는 기본적으로 50년 전으로 돌아갔다"고 지적하며 "세계 최고의 장비를 갖춘 차량과 인력을 보유하고 있음에도 너무 많은 규정 때문에 더 이상 일을 할 수 없게 만들었다"고 주장했다. 통일된 구조, 통일된 사양 및 통일된 품질 관리가 필요하다는 것이 그의 설명이다.
한편, 한국도로공사에서는 AI드론을 활용해 교통법규를 위반하는 차량을 집중단속 했다. 그동안 드론 영상을 분석해 사람이 직접 판별했지만, 데이터베이스를 활용해 자동으로 적발되는 시스템이 최근 도입됐다.
농업 분야에서도 드론과 AI기술을 접목해 작물 상태를 실시간으로 모니터링해서 병충해 조기 예방 등에 적용하고 있다. 또 작물이 자라는 대상 지역의 지형과 토양 조건을 분석하는데도 드론이 활용되고 있다.
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2023-10-12
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