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MIT, 태양광 발전으로 수소 효율성 향상
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수소를 공해 없이 보다 효율적으로 생산할 새로운 방법이 연구되고 있다.
매사추세츠 공과대학(MIT)의 엔지니어들은 태양열을 이용하여 물을 분해하고, 이 과정에서 온실가스를 배출하지 않는 수소를 효율적으로 생산하는 '태양열화학수소' 시스템을 개발했다고 산업 전문매체 '오일프라이스(Oil Price)'가 보도했다.
기존의 태양열 열화학 수소 생산 시스템은 효율성이 낮았지만, MIT의 설계는 수소 생산에 태양열을 최대 40%까지 활용할 수 있다.
'솔라 에너지 저널(Solar Energy Journal)'에 게재된 이 신기술은 태양열을 활용해 물을 분해하고, 그 과정에서 나온 수소를 청정 연료로 사용할 수 있는 시스템이다. 이렇게 생산된 수소는 장거리 트럭, 선박, 항공기의 연료로 사용될 수 있으며, 온실가스가 전혀 배출되지 않는다.
현재 대부분의 수소 생산 방법은 천연가스나 다른 화석 연료를 사용하는데, 이는 환경에 해를 끼치는 '회색' 에너지원에 가깝다. 그러나 태양열화학수소는 오로지 재생 가능한 태양 에너지만을 사용하여 수소를 생산하므로, 환경에 해롭지 않다.
기존의 태양열화학수소 시스템은 태양광의 약 7%만 수소 생산에 활용할 수 있었고, 이로 인해 효율이 낮고 비용이 높았다는 단점이 있었다.
MIT 연구팀은 새로운 설계 방법을 도입하여 태양열의 최대 40%를 수소 생산에 활용할 수 있도록 개선시켰다. 이번 연구를 주도한 아흐메드 고니엠(Ahmed Ghoniem) 교수는 "미래의 주요 연료인 수소를 저렴하게 대량 생산할 방법을 찾아야 한다"고 말했다. 그는 "2030년까지 킬로그램당 1달러로 수소를 생산하는 것이 목표다. 경제성을 개선하려면 효율성을 높이고 수집한 태양 에너지의 대부분을 수소 생산에 활용해야 한다"고 덧붙였다.
MIT의 새로운 시스템은 집중형 태양열 발전소(CSP) 방식을 사용하며, 여러 거울을 이용해 태양광을 한 곳에 모아 열을 생성한다. 이렇게 모아진 열은 수소를 생산하는데 사용된다.
이 시스템의 핵심은 2단계의 열화학 반응 과정이다. 첫번째 단계에서는 금속이 증기 형태의 물에 노출되며, 이 금속은 증기에서 산소를 제거하고 수소를 추출한다. 이 과정은 '산화'라고 하며, 물과 반응하여 금속이 산화되는 것과 유사하지만, 이 과정은 훨씬 빠르게 진행된다.
수소가 한 번 분리되고 나면, 산화된 금속은 진공 상태에서 재가열되어 원래 상태로 복원된다. 이 과정에서 금속은 산소를 잃게 되고, 다시 물 증기와 반응하여 추가적인 수소를 생산하게 된다. 이러한 과정을 수없이 반복해 수소를 생산하는 것이다.
이 시스템의 구조는 원형 트랙을 따라 달리는 상자 모양의 원자로 열차와 비슷하게 구성되어 있다. 이 원형 트랙은 태양열을 집중하는 CSP 타워 주변에 배치되어 있으며, 각 원자로는 높은 온도에서 산소를 제거하고, 증기와 반응하여 수소를 생산하는 산화환원 과정을 거친다.
원자로는 먼저 아주 뜨거운 스테이션을 통과하며, 금속은 최대 1500도의 태양열에 노출된다. 이 때 금속은 고온에서 산소를 빠르게 잃고, 이후 약 1000도 정도의 스테이션으로 이동해 증기와 반응하여 수소를 생산한다.
그러나, 이 시스템은 반응기가 냉각되는 과정에서 발생하는 열을 어떻게 효과적으로 관리하고 재활용할 것인지에 대한 과제를 안고 있다. 열 재활용 없이는 시스템의 전체 효율성이 떨어져 실제로 사용하기 어렵게 된다.
또 다른 과제는 금속을 녹을 제거할 수 있도록 에너지 효율적인 진공 상태를 유지하는 것이다. 초기 프로토타입에서는 기계식 펌프를 이용하여 진공을 생성했으나, 이 방법은 대량의 수소를 생산할 때 에너지 소비가 많고 비용이 높았다.
연구팀은 이 문제를 해결하기 위해, 시스템 내에서 발생하는 열을 대부분 회수하는 방안을 마련했다. 원형 트랙의 원자로는 열을 상호 교환할 수 있도록 설계되었으며, 이를 통해 뜨거운 반응기는 냉각되고, 차가운 반응기는 가열되어 시스템 내의 열을 보존한다.
또한, 연구팀은 에너지 소비를 줄이기 위해 첫번째 원자로 열차 주위를 돌면서 반대 방향으로 움직이는 두 번째 원자로 세트를 추가 설치했다. 이 새로운 궤도의 원자로는 보다 낮은 온도에서 작동하며, 기계식 펌프의 도움 없이도 내부 궤도의 높은 온도에서 발생하는 산소를 제거하는 데 사용된다.
외부 반응기는 에너지 집약적인 진공 펌프 없이도 내부 반응기에서 산소를 흡수하여 금속의 원래 상태로 복원하는 데 효과적이다. 두 세트의 반응기는 연속적으로 운영되어, 순수한 수소와 산소를 분리하여 생성한다.
연구팀은 이러한 개념 설계에 대해 상세한 시뮬레이션을 수행했고, 그 결과 태양열을 이용한 열화학 수소 생산 효율이 이전의 7%에서 40%로 크게 향상될 수 있었다.
고니엠 교수는 "시스템의 에너지 효율을 극대화하고 비용을 최소화하기 위해 우리는 모든 에너지 소스와 그 활용 방법을 고려해야 한다"며, "이 새로운 설계를 통해 태양에서 발생하는 열의 대부분을 활용할 수 있음을 확인했다. 이를 통해 태양열의 40%를 수소 생산에 활용할 수 있다"고 설명했다.
연구팀은 내년에 에너지부 연구소의 집중형 태양광 발전 시설에서 테스트할 프로토타입 시스템을 구축할 계획이다.
한편, 한국의 DGIST(대구경북과학기술원)와 단국대학교 연구팀은 친환경적인 양자점을 활용하여 세계 최고 수준의 태양광 수소 생산 기술을 개발했다. 이 기술은 양자점의 물성을 조절하여 광전기화학 소자에 적용, 태양광을 효과적으로 수소 생산에 활용하는 방법을 제공한다.
연구팀은 합성된 친환경 양자점을 광전기화학 소자에 적용하여 태양광 에너지의 전 영역을 효율적으로 이용, 수소를 생산할 수 있었다. 이 연구 결과는 '카본 에너지'라는 학술지에 게재됐다.
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2023-10-27
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9월 은행 가계대출 금리 0.07% 또 상승
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2023년 9월 은행권의 가계대출 금리가 두 달 연속으로 올랐다.
한국은행이 27일 발표한 '금융기관 가중평균 금리' 통계에 따르면 예금은행의 9월 가계대출 평균 금리(가중평균·신규취급액 기준)는 연 4.90%로 8월(4.83%)보다 0.07%p(포인트) 상승했다.
2023년 9월중 예금은행의 신규취급액 기준 저축성수신금리는 연 3.81%로 전월대비 0.16%p 상승했다.
2023년 9월말 잔액 기준 총수신금리는 연 2.68%로 전월말대비 0.01%p 상승했으며, 총대출금리는 연 5.17%로 전월과 동일했다.
가계대출 금리는 6월(4.81%)과 7월(4.80%) 두 달 연속 떨어졌다가 8월에 이어 9월까지 2개월째 오르고 있다.
대출 종류별로는 주택담보대출(4.35%)과 일반 신용대출(6.59%)이 각 0.04%p, 0.06%p 높아졌다. 특히 주택담보대출 가운데 고정형 금리(4.30%)의 상승 폭(0.05%p)이 변동형 금리(4.51%·0.01%p)보다 높았다.
이에 따라 주택담보대출 가운데 고정금리 비중이 한 달 사이 76.5%에서 75.2%로 1.9%p 줄었다.
기업 대출금리(5.27%)도 0.06%p 뛰었다. 대기업 금리(5.18%)와 중소기업 금리(5.34%)는 각 0.01%p, 0.10%p 올랐다.
가계와 기업 대출을 모두 반영한 전체 대출금리는 8월 5.10%에서 5.17%로 한 달 새 0.07%p 오르면서 6월(5.17%p) 이후 3개월 만에 반등했다.
예금은행의 저축성 수신(예금) 평균 금리도 시장 금리 상승과 함께 3.81%로 0.16%p 올랐다. 올해 1월(3.83%) 이후 8개월 만에 가장 높은 수준이다.
정기예금 등 순수저축성예금 금리(3.74%)는 0.15%p 늘었고, 금융채 등 시장형 금융상품 금리(3.96%)도 0.17%p 올랐다.
은행 신규 취급액 기준 대출 금리와 저축성 수신 금리의 차이, 즉 예대 금리차는 1.36%p로 전월(1.45%p)보다 0.09%p 줄었다. 예금 금리 인상 폭이 대출 금리를 웃돌면서 예대 금리차가 한 달 만에 축소됐다.
신규 취급 기준이 아닌 잔액 기준 예대 금리차(2.49%p)도 0.01%p 좁혀졌다. 총수신(예금) 금리(2.68%) 오름폭(+0.01%p)이 총대출 금리(5.17%·+0.00%p)보다 컸기 때문이다.
은행 외 금융기관들의 예금 금리(1년 만기 정기 예금·예탁금 기준)는 상호저축은행(4.27%)과 신용협동조합(4.02%), 상호금융(3.77%), 새마을금고(4.53%)에서 각 0.06%p와 0.06%p, 0.05%p, 0.04%p 높아졌다.
9월 중 대출금리는 상호저축은행(11.76%)의 경우 0.58%p 줄었다. 그러나 새마을금고(6.17%·+0.12%p), 신용협동조합(6.08%·+0.05%p), 상호금융(5.67%·+0.01%p)는 올랐다.
서정석 한은 금융통계팀장은 대출 금리 상승에 대해 "은행채, 양도성예금증서(CD) 등 주요 지표금리가 오른 데다 은행들의 자금 확보 노력 등의 영향으로 수신 금리가 상승하면서 대출 금리도 높아졌다"라고 설명했다.
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2023-10-27
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아마존, 美 드론 활용 의약품 배송 서비스 시작…1시간 내 도착
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미국의 대표 온라인 쇼핑몰 아마존이 의약품 드론 배송 서비스를 신규 론칭했다고 밝혔다. 서비스 지역에서는 주문한 의약품이 드론을 통해 1시간 내로 고객에게 직접 배송될 예정이다.
일본 매체 니케이 아시아에 따르면 이번 서비스는 미국 텍사스주 칼리지 스테이션 지역에서 먼저 시작되며, 아마존이 운영하는 '아마존 파머시(Amazon Pharmacy)'에서 고객의 주문을 받아 처리한다. 주문이 들어오면, 약사가 해당 의약품을 준비하고 드론에 싣어 고객의 집까지 빠르게 배송하는 시스템이다.
아마존 파머시는 독감이나 폐렴 등 다양한 질병에 대한 처방약 500가지 이상을 드론 배송으로 고객에게 전달하고 있다. 이로써 환자들은 병원이나 약국에 직접 방문하지 않아도 필요한 약을 쉽고 편리하게 받을 수 있게 되었다.
고객이 배송을 받을 주소를 사전에 등록하면, 아마존의 드론은 그 주소로 직접 약을 배송한다. 드론은 목적지에 도착하면 약 4미터 높이에서 약을 땅에 내려놓는다. 이 서비스에는 추가 비용이 발생하지 않는다.
아마존은 이 같은 드론 배송 서비스를 미국 외 다른 국가로도 확대할 계획이다. 2024년까지 영국과 이탈리아에서도 서비스를 시작할 예정이다. 아마존은 더욱 효율적이고 빠른 배송 서비스를 제공함으로써 고객 만족도를 높이고 글로벌 배송 네트워크를 확장해 나갈 계획이다.
헬스케어 부문에 진출한 아마존은 이를 더욱 강화하고 있다. 아마존은 2018년에 온라인 약국 '필팩(PillPack)'을 인수하여 아마존 파머시를 설립했다. 2023년에는 39억 달러(약 5조 2646억원)에 '원메디컬(United Medical)'을 인수하여 구독 기반의 진료 서비스를 제공하고 있다.
아마존은 드론 배송 서비스의 선두 주자로, 그 도입과 개발에 많은 시간과 노력을 투자해왔다. 2013년 처음 드론 배송 아이디어를 공개한 이후, 2022년에는 미국 일부 지역에서 드론 배송을 상용화할 계획이라고 발표했다. 또한 10년 내에 연간 5억 개의 상품을 드론을 통해 배송하는 목표를 세웠다.
아마존은 또한 원격 진료 서비스도 미국 전역에서 활발히 제공하고 있다. 현재는 일부 지역에서만 약품 당일 배송과 드론 배송 서비스를 제공하고 있지만, 앞으로 서비스를 확장하여 더 많은 지역에서 진료부터 처방, 배송까지 원스톱 서비스를 제공할 계획이다.
아마존의 드론 배송 서비스는 의약품 배송 외에도 다양한 상품에 적용될 예정이다. 현재 미국 텍사스주 칼리지 스테이션과 캘리포니아주 록포드에서 서비스가 제공되고 있으며, 2024년까지 서비스를 제공하는 지역 1곳을 추가 확대할 계획이다.
아마존의 미국 드론 배송 서비스는 현재 최대 5파운드(약 2.3kg)의 무게까지 상품을 운반할 수 있으며, 텍사스주 칼리지 스테이션에서는 2022년 12월 이후로 이미 수백 건의 배송이 성공적으로 이루어졌다고 밝혔다.
현재로서는 아마존을 포함하여 윙, 집라인 등 총 5개의 업체가 미국 연방항공국(FAA)으로부터 상업용 드론 배송에 대한 허가를 받았다. 다만, 다양한 규제와 안전성 검증 과정이 필요하기 때문에 드론 배송 서비스는 아직 일부 지역에서만 제한적으로 운영되고 있다.
아마존은 의약품 드론 배송 소식과 함께 신형 드론 MK30을 공개했다. 이 신형 드론은 최대 비행 거리가 24km에 달해 기존 모델 MK27의 12km에 비해 두 배 가량 증가했다. 또한, MK30은 프로펠러를 육각형 고정날개로 둘러싼 독특한 디자인을 적용해 소음을 40% 감소시켰다. 아마존은 2024년부터 이 신형 드론을 미국 일부 지역의 의약품 드론 배송에 활용할 계획이다.
한편, 미국 내에서는 여러 기업들이 드론을 활용한 의약품 배송에 주목하고 있다. 월마트는 2023년부터 텍사스주에서 의약품 드론 서비스를 시작했다. 드론봇은 2022년부터 캘리포니아주에서 혈액 드론 배송 서비스를, 릴리도 올해부터 인디애나주에서 드론을 이용한 의약품 배송 서비스를 실시하고 있다.
물론, 한국에서도 드론 배송의 상용화가 본격적으로 추진되고 있다. 국토교통부는 2025년까지 드론 배송의 본격적인 서비스를 실현하기 위한 로드맵을 마련 중이다. 2023년까지는 드론 배송에 필요한 법적 및 제도적 기반을 구축할 예정이며, 2024년에는 도심을 포함한 일부 지역에서 시범 사업을 운영할 계획이다. 2025년부터는 시범 사업의 결과를 바탕으로 전국적인 드론 배송 서비스 확대를 목표로 하고 있다.
현재 한국의 드론 배송 시장은 초기 단계에 있지만, 기술 발전과 정부의 적극적인 지원에 힘입어 빠른 성장이 예상된다. 아마존과 같은 글로벌 기업들의 성공 사례를 바탕으로, 드론 배송이 한국의 물류와 의약품 배송 분야에서도 혁신을 가져올 것으로 전망된다.
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2023-10-27
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전기차 핵심 소재 '희토류 영구자석' 국내 생산…성림첨단산업 공장 준공
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전기자동차 구동모터의 핵심 소재인 희토류 영구자석이 이제 국내에서 생산된다.
산업통상자원부는 27일 전기차 구동모터 핵심 부품인 네오디뮴계 희토류 영구자석을 생산하는 성림첨단산업의 대구 현풍 공장이 이날 준공돼 네오디뮴 영구자석이 국내에서 처음 생산된다고 밝혔다.
희토류의 일종인 네오디뮴은 강력한 자력을 지녀 모터 제품의 소형화, 경량화, 고효율화를 구현하는 데 필수 소재로 쓰인다. 네오디뮴 자석은 현재 알려진 것 중에서 가장 강한 영구자석이다. 전기차의 80% 이상이 모터에 네오디뮴을 주축으로 한 희토류 영구자석을 사용한다. 통상적으로 전기차 1대의 구동모터에 네오디뮴이 약 1.6㎏ 사용된다.
한국은 그동안 전기차 모터를 만드는 네오디뮴 영구자석을 중국에 거의 전적으로 의존해왔다.
중국은 작년 세계 희토류 영구자석의 94%를 생산했고, 한국은 수요의 90% 이상을 중국에서 수입했다.
정부와 업계는 절대적이던 네오디뮴 영구자석 중국 의존도가 낮아지면서 전기차 공급망이 강화되는 계기가 될 것으로 기대하고 있다.
성림첨단산업의 새 공장은 앞으로 연간 1000t의 네오디뮴 영구자석을 생산할 예정이다. 이는 전기차 약 50만대에 사용될 수 있는 양이다.
지난해 국내 전기차 생산량은 35만대 수준이다. 전기차 생산이 급증하는 추세를 감안해도 앞으로 희토류 영구자석 자급 효과가 상당히 클 것으로 기대된다.
미중 갈등 속에서 중국은 희토류 영구자석 등 각종 자원을 무기화하겠다는 의도를 종종 드러내고 있다.
중국 정부는 작년 12월 '수출 금지·제한 기술 목록' 개정안을 발표하면서 희토류 자석 제조 기술을 수출 규제 대상 목록에 추가해 희토류 기술 통제 범위를 확대했다.
미국 정부는 지난 17일(현지시간) 중국에 수출할 수 있는 첨단 반도체의 범위를 줄이는 추가 제한 조치를 발표, 중국에 대한 인공지능(AI) 칩과 반도체의 수출 규제를 더욱 강화했다.
그러자 중국은 3일 후인 지난 20일 이차전지 음극재 핵심 원료인 구상흑연 등 고(高) 민감성 흑연을 수출 통제 대상에 포함시켜 국내외 관련 업계를 긴장시켰다.
중국 상무부와 해관총서(세관)는 20일 '흑연 관련 항목 임시 수출 통제 조치의 개선·조정에 관한 공고'를 발표했다. 수출 통제는 올해 12월 1일부터 적용된다.
한국으로서는 배터리 소재용 핵심 광물부터 첨단산업에 쓰이는 다양한 소재와 부품의 자급화와 다변화 노력이 시급한 상황이다
한편, 성림첨단산업은 희토류 영구자석을 만드는 원료인 네오디뮴 원료의 수급선도 중국에서 호주, 베트남 등으로 다변화해 내년부터 중국 외 지역에서도 네오디뮴을 들여오는 방안을 추진하고 있다.
정부는 성림첨단산업을 '유턴 기업'으로 지정해 116억원의 보조금을 지급하는 등 영구자석 자립화 측면 지원에 나섰다.
앞서 정부는 대구를 미래차 전기차 모터 소부장(소재·부품·장비) 특화 단지로 지정해 영구자석에서부터 구동모터, 구동모듈로 이어지는 전기차 모터 산업의 완결된 공급망 구축을 유도하고 있다.
장영진 산업부 1차관은 이날 준공식에 참석해 "글로벌 공급망 교란이 상시화되면서 주요 품목에 대한 국내 공급망 안정화가 중요하다"며 "소부장 특화 단지가 국내 공급망 안정화과 내재화에 구심점이 될 수 있도록 정부는 전폭적으로 지원할 계획"이라고 밝다.
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2023-10-27
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그린란드 빙하, 온도 상승 제어하면 복원 가능하다
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기후 변화로 인해 그린란드의 빙하가 빠르게 녹고 있다. 과학자들은 이러한 변화가 지속될 경우 해수면이 상승하여 일부 국가들은 땅이 잠길 위험이 있으며, 다른 국가들은 가뭄과 극심한 무더위에 시달릴 것이라고 경고하고 있다.
미국 매체 뉴저(Newser)는 지구의 온도가 파리 협정의 목표를 초과하여 상승하더라도 특정 조건하에서 빙하가 회복할 수 있다는 '네이처(Nature)'에 게재된 연구 결과를 소개했다.
지구온난화 방지 노력이 필요 없다는 것이 아니라, 온도 상승을 빠르게 제어할 경우 빙하의 복원이 가능하다는 주장이다.
또다른 매체 NPR에 따르면, 역사적으로 두께가 2마일(약 3.2km)에 이르는 밀도 높은 빙하는 몇 차례 큰 변화를 겪었지만 완전히 회복된 적이 있다.
논문의 주 저자인 닐스 보초(Nils Bochow)는 "그린란드 빙하는 우리가 생각했던 것보다 더 탄력적이다"라고 평가했다. 빙하의 회복력은 기후 변화의 정도와 그 영향에 대해 어떻게 대응하는지에 따라 결정될 것이라는 것.
네이처의 보고서에 따르면, 2023년 기후 변화의 기록적인 온도 상승이 산업화 이전에 비해 화씨 3.6도(섭씨 약 -15.7℃)를 초과하지 않을 것으로 파리협정 목표에 부합할 것으로 예상된다.
하지만, 연구팀은 온도가 계속 상승하여 목표치를 초과하더라도, 100~200년 후에 온도가 급격히 하락한다면 빙하는 회복의 기회를 갖게 될 것이라고 예측했다.
보초는 "온도를 일정 시간 동안 제어할 수 있다면, 빙하의 큰 손실을 방지할 수 있다"고 설명했다.
즉, 산업화 이전 대비 지구 온도가 6도 이상 상승해도 몇 세기 내에 온도 상승을 1.5도로 조절할 수 있다면, 빙하 손실을 크게 줄일 수 있을 것이라고 추정했다.
지구의 온도가 앞으로 몇 도 상승되고, 빙하 회복 기간이 얼마나 걸릴지에 대한 확실한 답은 아직 없다. 현재 빙하 녹는 속도는 과거의 환경 조건에 크게 의존하고 있다. 파리협정의 목표 온도에 도달한다면, 시간이 흐름에 따라 빙하는 점차 회복될 가능성이 있다. 그러나 이는 아직 '가정'에 불과하다.
'파리협정'은 2015년 유엔 기후 변화 회의에서 채택된 조약으로 195개국이 채택했으며 '파리기후변화협정'이라고도 한다. 2016년 11월 4일부터 국제법으로 효력이 발효됐다. 당시 버락 오바마 전 미국 대통령 주도로 체결된 이 협정은 산업화 이전 수준 대비 지구 평균온도가 2℃ 이상 상승하지 않도록 온실가스 배출량을 단계적으로 감축하는 내용을 담고 있다.
보초는 네이처와의 인터뷰에서 "지금 당장 조치를 취하지 않으면, 우리는 시간과의 싸움에서 밀릴 것"이라면서 "기다릴수록 상황은 더 어려워질 것"이라고 말했다. 그러나 빙하의 회복 가능성이 있지만, 그 이전에 빙하가 녹으면서 다른 지역에서는 여전히 파괴적인 영향을 끼칠 것이 분명하다고 우려했다.
워싱턴 포스트(Washington Post)는 앞서 미국에서 2050년까지 해수면이 약 30.5cm(1피트) 상승할 경우, 해안을 따라 '매우 파괴적인 홍수'가 발생할 가능성이 5배 커질 것이라고 보도했다.
현재 그린란드의 빙하는 매년 약 2700억 톤씩 녹아 내려가고 있어, 해수면이 연간 약 4mm 상승하고 있다.
빙하 전문가 지니 카타니아(Ginny Catania)는 "그린란드에서 녹아 내린 빙하는 이미 해수면 상승의 약 20%를 차지하고 있다. 만약 그린란드의 빙하가 모두 녹아내린다면, 해수면은 약 6m(20피트) 상승할 것"이라고 말했다. 카타니아는 "이것은 인간이 기후 변화에 어떻게 대응해야 하는지에 대한 중요한 고려 요소"라고 덧붙였다.
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2023-10-27
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LG화학, 1500℃서 20분 견디는 '배터리 열폭주 지연 소재' 개발
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LG화학은 섭씨 1500도 화염에서도 20분 이상 손상되지 않고 견디는 배터리 열폭주 지연 소재를 LX하우시스와 공동 개발했다고 27일 밝혔다.
양사가 공동 개발한 '특수 난연 열가소성 연속 섬유 복합소재(특수 난연 CFT)' 강한 불길과 높은 압력에서도 기존 복합소재보다 14배 이상 긴 시간 견딜 수 있는 것으로 나타났다.
LG화학 자체 테스트(Torch Test)에서 1.6㎜ 두께의 얇은 특수 난연 CFT에 1500℃ 이상의 열과 압력을 가했을 때 20분이 지나도 녹아 흘러내리거나 구멍이 생기지 않았다.
이는 업계 최고 수준의 화염 차단 성능이라고 LG화학은 설명했다.
LX하우시스는 LG화학이 지난해 개발한 열폭주 지연 소재를 테이프 형태로 만들어 적층하는 제조 공법으로 화염 차단 성능을 높였다.
특수 난연 CFT에는 LG화학의 열폭주 지연 소재 기술과 LX하우시스의 열가소성 복합소재(CFT, Continuous Fiber Thermoplastics) 제조 기술이 적용됐다. LG화학이 지난해 개발한 열폭주 지연 소재는 1000℃ 이상에서 당시 세계 최장시간인 10분 이상 화염을 차단하는 성능을 나타냈다. LX하우시스는 LG화학의 소재를 테이프 형태로 만들어 적층하는 제조 공법을 사용해 차단 성능을 더욱 향상시켰다.
이번에 개발된 특수 난연 CFT는 단단하고 힘에 의한 변형이 작아(고강성) 전기차 배터리 부품 중 크기가 큰 배터리팩 상단과 하단 커버 등에 적용될 수 있다. 특히 전기차 화재 발생 시 불길이 퍼지는 것을 효과적으로 지연시켜 운전자의 대피와 화재 진압에 필요한 시간을 확보하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
앞서 LG화학이 개발한 열폭주 지연 소재는 세밀한 성형이 가능해 배터리 모듈에 주로 쓰이는 만큼 올해 개발한 두 소재가 함께 활용되면 전기차 배터리 화재 시 불길이 퍼지는 것을 이중 차단할 수 있다는 회사 측의 설명이다.
전기차 배터리 화재의 주요 원인인 열폭주는 다양한 원인으로 배터리 셀에 스트레스가 가해지며 열이 발생하는 현상이다. 열폭주 현상은 전기차의 대중화를 늦추는 요소 중 하나로, 전기차·배터리 고객사의 페인 포인트(Pain point, 어려운 지점)로 꼽혀왔다. LG화학과 LX하우시스는 기존 플라스틱만으로는 견디기 어려웠던 열폭주의 열과 압력을 특수 난연 CFT 개발로 해결했다.
LG화학은 지난 2009년부터 열폭주 지연 소재에 대한 연구개발을 이어왔다. 지난해에는 소재 개발을 완료하고 양산 체계를 구축했다.
신재명 LG화학 엔지니어링소재사업부 마케팅부문 담당은 "전기차 배터리 열폭주 지연 소재와 글래스매트, CFT 등 토탈 솔루션 라인업을 갖추게 된 것을 자랑스럽게 생각한다"며 "전기차 운전자의 일상을 더 안전하게 지키는 동시에 고객의 페인 포인트를 해소할 수 있도록 연구개발을 이어갈 것"이라고 말했다.
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2023-10-27
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이스라엘-하마스 전쟁이 세계 반도체 시장에 미치는 영향
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이스라엘과 이슬람 무장 정파 하마스 간의 전쟁으로, 가자 지구의 현재 긴장 상황이 세계 반도체 시장에 중대한 영향을 미칠 수 있다고 이스라엘의 예디오스 아로노스(Yedioth Ahronoth) 신문이 보도했다. 이스라엘은 전 세계적으로 반도체와 기술 분야에서 중추적인 역할을 하는 국가 중 하나로, 이러한 충돌은 이스라엘의 기술 산업에 큰 영향을 주고 있다.
세계적인 반도체 기업 인텔(Intel)은 이스라엘 내에서 반도체 제조 시설을 운영하고 있으며, 이스라엘은 인텔의 글로벌 연구 및 생산 활동의 중심지 중 하나로 자리 잡고 있다. 인텔은 약 50년 동안 이스라엘에서 반도체를 생산해왔다. 그러나 인텔의 주요 생산 시설 중 하나가 이스라엘과 가자 지구 간의 국경에 가까운 키르야트 가트에 위치하고 있으며, 하마스의 공격 대상 기업이었다. 이로 인해 인텔과 다른 반도체 관련 기업들은 공장 시설과 생산 일정에 대해 우려를 표하고 있다. 이는 반도체 공급망에도 영향을 미칠 것으로 보인다.
인공지능(AI)과 기계 학습 칩 개발을 주도하는 엔비디아(Nvidia)도 이스라엘의 전쟁에 영향을 받고 있다. 이스라엘 요크님(Yokneam)에 있는 엔비디아의 연구 개발 센터는 현재 예비군 모집과 생산 지연 등으로 인해 기술 개발 일정이 흔들리고 있다는 보고가 나오고 있다.
또한, 구글(Google)과 아마존(Amazon) 등 글로벌 기술 기업도 이스라엘에 본사를 두고 기술과 연구 개발 활동을 진행하고 있다. 예디오스 아르노스에 따르면, 현지 직원들 중 일부가 예비군으로 소집되면서 생산 일정에 차질이 생기고 있다.
이 매체는 전쟁은 이스라엘 내 기술 제품 개발 일정에도 지연을 초래할 가능성이 크다며 제품의 개발 일정이 출시 예정일보다 몇 년 앞서 계획되어 있기 때문에, 일정이 조금만 지연돼도 기업의 전략에 큰 영향을 줄 수 있을 것이라고 전했다.
이스라엘-하마스 간의 전쟁은 한국의 반도체 산업에도 영향을 미칠 것으로 보인다.
한국은 이스라엘로부터 고급 반도체를 주로 수입하고 있다. 이스라엘의 전쟁으로 인해 첨단 반도체의 수입을 감소시키거나 가격을 상승시킬 경우, 한국의 반도체 기업은 원가 증가와 생산 과정에서 차질을 겪을 수 있다.
삼성전자와 SK하이닉스 등 한국의 주요 반도체 기업들은 이스라엘로부터 대량의 첨단 반도체를 수입하고 있다. 예를 들어, 삼성전자는 이스라엘의 마이크론(Israel Micron)과 텔레다인(Teledyne)으로부터 NAND(낸드) 플래시 메모리와 이미지 센서 등을 수입하고 있다. 또 SK하이닉스는 히다치 글로벌 스토리 테크놀로지(Hitachi GST)로부터 하드 디스크 드라이브용 NAND 플래시 메모리를 수입하고 있다.
이스라엘의 전쟁 상황으로 이들 반도체 수입에 차질이 생길 경우, 삼성전자와 SK하이닉스 등의 생산 비용이 상승하는 등 국내 반도체 생산도 타격을 받을 것으로 예상된다.
우리나라 정부는 이스라엘과 하마스의 전쟁이 국내 반도체 산업에 미칠 영향을 줄이기 위한 대책을 세우고 있다. 정부는 다른 국가에서 반도체를 수입할 방안을 모색하며, 반도체 산업의 공급망을 안정화시키기 위한 방안을 마련하고 있다.
업계 측에서는 이스라엘과의 전쟁이 장기화되지 않길 희망하고 있다. 만약 전쟁이 오래 지속될 경우, 세계 반도체 시장에 큰 불확실성이 생겨나고, 이로 인해 한국의 반도체 산업도 심각한 타격을 입을 것으로 전망하고 있다.
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2023-10-27
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