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• [파이낸셜 워치(153)] 강달러 어디까지 가나-엔화 달러당 160엔 돌파 관심사

  이란전쟁이 장기화되면서 강달러추세가 어디까지 진행될지 전세계 금융시장의 최대관심사로 떠오르고 있다. 22일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 6개 주요통화에 대한 달러가치를 보여주는 달러지수는 지난 20일 뉴욕외환시장에서 0.26% 오른 99.59를 기록했다. 엔저는 가속화양상을 보였다. 엔화가치는 1.0% 하락한 달러당 159.30엔으로 거래를 마쳤다. 이에 따라 23일 도쿄외환시장에서 달러당 160엔을 넘어설지 초미의 관심을 모은다. 엔화가 심리적 저항선인 달러당160엔대에 육박하면서 일본정부와 일본은행의 시장개입 가능성이 더욱 높아지고 있다고 전문가들은 점치고 있다. 유로화는 0.25% 내린 1.156150달러에 거래를 마쳤다. 영국 파운드화도 0.7% 하락한 1.333달러에 거래됐다. 강달러 추세가 지속되고 있는 것은 이란전쟁이 격화하는 가운데 장기화 우려가 제기되면서 안전자산인 달러에 매수세가 강화되고 있기 때문으로 분석된다. 지정학적 리스크가 고조되면 글로벌 투자 자금은 주식이나 신흥국 화폐 등 위험 자산에서 안전 자산으로 이동하는데 안전자산으로서 미국 달러가 부각되고 있다. 전 세계적인 달러 영향력이 과거보다 약화됐다는 분석도 나오지만 위기 시 즉각적인 현금화가 가능하다는 특성 때문에 달러수요가 폭증하면서 달러 가치가 가파르게 상승하고 있는 것이다. 미국·이스라엘과 이란간 전쟁은 더욱 격화할 것으로 우려되고 있는 상황이다. 지난 21일 도널드 트럼프 미국 대통령은 사회관계망서비스(SNS) 트루스소셜을 통해 “만약 이란이 현시점으로부터 48시간 이내에 아무런 위협 없이 호르무즈 해협을 완전히 개방하지 않는다면, 미국은 가장 큰 발전소를 시작으로 이란의 각종 발전소를 공격해 초토화할 것”이라고 이란에 경고했다. 이란도 즉각 맞불을 놨다. 이란군 대변인은 반관영 타스님통신을 통해 “이란은 이제 ‘눈에는 눈’ 원칙에서 나아가 군사 정책을 변경했다”며 “적대국의 어떠한 공격에도 더욱 심각한 결과로 대응할 것”이라고 밝혔다. 이에 따라 미국·이스라엘과 이란의 전쟁이 장기전으로 치달을 가능성을 시사한다. 중동전쟁이 장기화될 전망을 보이면서 전쟁 리스크가 결국 우리나라에도 밥상 물가를 자극할 것이라는 우려가 나오고 있다. 수입 먹거리를 중심으로 가격 압박이 가중되고 있기 때문이다.

• [국제경제 흐름 읽기] 호르무즈 봉쇄 3주, 선물 112달러 뒤에 숨은 '실물 200달러'의 공포

  미·이스라엘의 이란 공습이 3주째에 접어든 가운데, 세계 에너지 시장이 선물(先物) 가격으로는 포착되지 않는 극심한 충격에 빠졌다. 호르무즈 해협의 사실상 폐쇄로 브렌트유 선물은 배럴당 112달러까지 올랐지만, 정유사와 항공사가 실제로 지불하는 실물 가격은 이미 200달러를 넘어서고 있다. 에너지뿐 아니라 반도체 공정에 필수적인 헬륨, 농업의 생명선인 비료, 유통기한에 민감한 필수의약품까지 공급망 전반이 도미노처럼 무너지는 양상이다. '종이 위의 유가'와 '현실의 유가' 사이, 전례 없는 간극 21일(현지시간) 블룸버그통신에 따르면, 전쟁 발발 이후 브렌트유 선물은 50% 이상 급등했으나 이는 에너지 위기의 표면에 불과하다. 선물 시장에서 벌어지는 수천억 달러 규모의 거래가 표시하는 가격과, 실제 소비자에게 전가되는 현물 가격 사이의 괴리가 사상 유례없이 벌어지고 있기 때문이다. 괴리의 핵심에는 미국의 개입이 있다. 트럼프 행정부는 전략비축유(SPR) 대규모 방출에 나서며 선물 가격을 억제하고 있고, 스콧 베선트 재무장관은 추가 방출 가능성과 함께 전쟁 상대국인 이란산 원유 제재까지 완화할 수 있다는 파격적 언급을 내놨다. 러시아산 원유에 대한 해상 제재 해제, 선물 시장 직접 개입 가능성까지 거론되는 상황이다. 그러나 칼라일그룹의 제프 커리 최고전략책임자(CSO)는 이에 대해 선물 시장이 실물 시장에서 완전히 유리(遊離)됐다고 단언했다. 실물 시장의 민낯은 수치로 드러난다. 항공유 가격이 배럴당 200달러를 돌파했고, 중동산 오만 원유는 162달러, 아랍에미리트(UAE) 무르반 원유는 145달러를 넘어섰다. 세계 최대 소비 지역인 아시아의 정유사들은 수천 마일 떨어진 곳에서 프리미엄을 얹어 원유를 긴급 확보하고 있으며, 미국산 원유 구매량은 3년 만에 최고치를 기록했다. 미국 내 휘발유 소매 가격은 갤런당 4달러에 육박하고 경유는 5달러를 돌파했다. 유럽에서는 난방유를 사재기하는 대신 최소한만 구매하고, 항공사들은 급등한 유류비를 승객에게 전가하거나 일부 노선을 취소하고 있다. 월가에서는 사태 장기화 시 유가가 2008년 사상 최고치(147.50달러)마저 넘어설 수 있다는 전망이 나온다. 골드만삭스는 호르무즈 해협을 통과하는 하루 약 1700만 배럴의 원유 흐름이 분쟁의 영향권 아래 놓였다고 추산했다. 국제에너지기구(IEA)는 이번 사태를 역대 최대 규모의 원유 공급 교란이라 규정했다. 헬륨 증발, 비료 폭등, 의약품 지연…에너지 너머의 공급망 대란 비즈니스인사이더는 전쟁의 파장이 에너지를 넘어 최소 세 가지 핵심 공급망을 뒤흔들고 있다고 보도했다. 가장 주목되는 것은 반도체 생산과 의료 영상장비에 필수적인 희귀가스 헬륨이다. 이란의 보복 공격으로 세계 LNG 교역량의 약 5분의 1을 차지하는 카타르의 라스라판 천연가스 시설이 피격됐고, 이 시설은 LNG 부산물인 헬륨의 핵심 생산거점이기도 하다. 세계 2위 헬륨 생산국인 카타르 공급이 차단되면서 글로벌 헬륨 가격은 이미 두 배로 뛰었고, 장기화될 경우 추가 25~50% 상승이 예고됐다. 특히 헬륨은 저장 중에도 자연 증발하며 약 45일 이내에 최종 사용처에 도달해야 하는 특성 때문에, 재고 비축을 통한 위기 완충이 사실상 불가능하다. AI 인프라 확충에 사활을 건 빅테크 기업들에게 이번 공급 차질은 시기적으로 최악의 타격이다. 식량 안보에도 비상이 걸렸다. 유엔은 전 세계 해상 비료 물동량의 약 3분의 1이 호르무즈 해협을 통과한다고 추산한다. 북반구 봄철 파종 시기와 겹치면서 비료 가격 폭등은 농민의 투입 비용을 직격하고 있고, 올가을 식량 수확 감소와 이에 따른 식품 인플레이션이 우려된다. 여기에 인슐린, 백신, 항암제 등 유통기한이 짧은 필수의약품 수송까지 물류 지연에 직면해 보건 안보 리스크가 커지고 있다. 비용 전가의 연쇄, '판매자 인플레이션'이 깨우는 불평등의 유령 뉴스테이츠먼에 기고한 경제학자 이사벨라 베버(매사추세츠대)와 그레고르 세미에니우크는 이번 공급 쇼크가 단순한 물가 상승에 그치지 않을 것이라 경고한다. 그들이 주목하는 메커니즘은 '판매자 인플레이션(Sellers' Inflation)'이다. 핵심 원자재가 부족해지면 가격 결정력을 가진 대기업들이 원가 상승분 이상으로 가격을 인상해 이윤을 극대화하고, 그 부담은 최종 소비자와 노동자에게 고스란히 전가된다는 논리다. 이들의 연구에 따르면, 2022년 에너지 위기 당시 석유·가스 기업들이 거둔 수천억 달러의 초과이익은 주식 보유 구조를 통해 미국 상위 1% 가구에 수 퍼센트포인트의 인플레이션을 상쇄할 만큼의 자산 증가를 안겨준 반면, 하위 50%는 그 혜택을 거의 누리지 못했다. 이번에도 같은 구도가 반복될 조짐이다. 전쟁 발발 이후 에너지 기업의 주가는 급등세를 타고 있고, 이를 투자 기회로 환영하는 시장의 분위기와 연료비 두 배 상승에 조업을 포기하는 필리핀 어민, 연료 절약을 위해 주 4일 근무를 선포한 스리랑카의 풍경은 극명한 대조를 이룬다. 더 우려스러운 시나리오는 스태그플레이션이다. 공급 부족이 장기화돼 생산 시설이 대규모로 가동을 멈추면 경기 침체가 기업 이익마저 잠식할 수 있고, 실업 증가는 임금 협상력을 떨어뜨려 노동자의 인플레이션 방어 능력을 더욱 약화시킨다. 선진국에서 가격 충격으로 나타나는 현상은 개발도상국에서는 실물 부족, 즉 에너지와 식량이 물리적으로 사라지는 위기로 전이될 수 있다. 출구 없는 터널…전쟁 4주차, 시장은 '장기전'에 베팅 전쟁이 4주차에 접어드는 현재, 이란 관리들은 호르무즈 해협 재개방 논의 자체를 꺼리고 있으며 미·이스라엘의 군사 작전 종결 기미도 보이지 않는다. RBC캐피탈마켓의 헬리마 크로프트 애널리스트는 미 행정부가 전쟁이 곧 종결될 것이라는 메시지를 시장에 전달하는 데 상당한 공을 들이고 있지만, 현장의 어떤 징후도 단기 개입을 가리키지 않는다고 분석했다. 크리스탈에너지의 크리스토프 뤼흘 글로벌 어드바이저는 해협이 열리지 않고 물리적 피해의 불확실성이 해소되지 않는 한, 미국이 가격 상승을 막기 위해 동원할 수 있는 수단은 거의 소진됐다고 평가했다. [Key Insights] 한국은 에너지 수입 의존도와 반도체 수출 비중이 모두 높은 구조적 취약성을 갖고 있어, 이번 위기의 쌍방향 충격에 가장 민감한 경제 중 하나다. 유가 110달러 돌파가 수입 물가를 끌어올리면 물가 안정을 위한 금리 인하 여력은 사실상 사라지고, 내수 회복은 더욱 멀어진다. 동시에 헬륨 공급 차질은 수출 주력 품목인 메모리 반도체 생산에 직접적인 병목을 만들 수 있다. 정부는 시장 자율 기조에서 벗어나 에너지 비상 수급 계획을 가동하고, 헬륨 등 핵심 원자재의 양자·다자 수급 협력을 선제적으로 구축해야 할 시점이다. [Summary] 이란 전쟁 3주 만에 호르무즈 해협이 사실상 봉쇄되면서 브렌트유 선물은 112달러까지 올랐으나, 항공유·중동산 원유 등 실물 가격은 이미 160~200달러를 넘어서며 선물과의 괴리가 사상 유례없이 벌어지고 있다. 에너지를 넘어 헬륨, 비료, 의약품 등 핵심 공급망이 연쇄적으로 마비되면서 AI 산업, 식량 안보, 보건 체계까지 위협받고 있다. 대기업의 비용 전가로 인한 '판매자 인플레이션'은 자산 불평등을 심화시키고 있으며, 사태 장기화 시 글로벌 스태그플레이션과 개도국의 실물 부족 위기가 현실화될 수 있다.

• [글로벌 밀리터리] 대만 첫 자산잠수함 '하이쿤' 내부 결함 논란⋯"단순 마감 실수" vs "안전 우려"

  대만 최초의 자산 건조 잠수함인 '하이쿤(海鯤·Hai Kun, 일명 나르왈)'호가 내부 마감 불량 논란에 휩싸였다. 라이칭더(賴清德) 총통의 함내 시찰 영상에서 리벳이 빠진 패널과 물 얼룩 등이 포착되자, 야당이 건조 품질에 의문을 제기하고 나선 것이다. 시공사인 대만 국제조선공사(CSBC)는 즉각 "단순한 미관상의 문제"라고 해명했지만, 이미 여러 차례 인도가 지연된 상황이라 논란은 쉽게 가라앉지 않고 있다고 대만 중앙통신사(CNA) 등 현지 언론이 21일(현지시간) 보도했다. 총통 시찰 영상이 부른 화근…리벳 누락에 '물 얼룩'까지 포착 논란의 시작은 지난 목요일 총통실이 공개한 라이칭더 총통의 하이쿤호 함상 시찰 영상이었다. 제1야당인 국민당(KMT) 소속 마원쥔(馬文君) 입법위원이 소셜미디어를 통해 영상 속 문제점들을 조목조목 짚어내며 공세에 나선 것이다. 마 위원이 지적한 주요 결함은 ▲회의 탁자 뒤편 철제 패널의 고정 리벳 3개 누락 및 표면 불균형 ▲배기 덕트 케이스의 선명한 물 얼룩 ▲총통이 직접 열려다 뻑뻑하게 걸린 침대 칸막이 커튼 등이다. 특히 마 위원은 배기 덕트의 물 얼룩을 두고 "내부 누수가 발생한 것 아니냐"는 의혹을 제기하며 함정의 전반적인 완성도에 의문을 표했다. CSBC "테스트엔 지장 없어"…국방부 "인도 시점보다 안전이 우선" 이에 대해 CSBC는 금요일 성명을 내고 "지적된 사항들은 작업 완료 후 복구 과정에서 발생한 단순한 미관상의 문제"라고 일축했다. 리벳 누락이나 얼룩 등은 성능과 직결되지 않는 '코스메틱(Cosmetic) 이슈'이며, 즉시 수정 가능하다는 입장이다. 회사 측은 하이쿤호가 현재까지 6차례의 얕은 바다 잠수 테스트를 성공적으로 마쳤으며, 향후 해상 시험도 안전과 품질 원칙에 따라 단계적으로 진행될 것이라고 강조했다. 하지만 하이쿤호를 바라보는 대만 내 시선은 그리 곱지 않다. 당초 2024년 말 인도 예정이었던 이 잠수함은 기술적 문제로 이미 여러 차례 일정이 밀린 상태다. 특히 지난 2월에는 육상 전원 공급 장치의 전압 급상승으로 인해 주요 부품이 고장 나는 사고가 발생하며 2025년 11월 계약 마감 시한도 넘겼다. 당초 올해 6월 인도를 공언했던 국방부 역시 조심스러운 입장으로 선회했다. 구리슝(顧立雄) 국방부장은 금요일 "더 이상 구체적인 인도 시점을 설정하지 않겠다"며 "모든 안전 요구 사항이 충족되는지 확인하는 데 집중할 것"이라고 밝혔다.

• [주간 월가 레이더] 멈추지 않는 중동의 포화⋯'고유가·고금리' 먹구름에 갇힌 월가

  뉴욕 증시가 중동발 전쟁의 장기화와 이에 따른 에너지 가격 폭등이라는 '이중고'에 직면하며 퇴로 없는 하락세를 이어가고 있다. 이스라엘과 이란의 충돌이 3주차에 접어든 가운데, 국제 유가가 한 달 새 40% 이상 치솟으면서 인플레이션 재점화와 경기 침체가 동시에 들이닥치는 '스테그플레이션' 공포가 시장을 집어삼켰다. 로이터와 월스트리트저널(WSJ)에 따르면, 뉴욕 증시는 주간 기준으로 S&P 500 지수가 4주 연속 하락하며 6개월 만에 최저치를 경신했다. 특히 S&P 500은 장기 추세선인 200일 이동평균선 아래로 내려앉으며 기술적 지지선마저 상실했다. 나스닥 지수 역시 지난해 10월 고점 대비 10% 가까이 빠지며 조정 국면에 진입했다. 가장 큰 복병은 '인하'에서 '인상'으로 급격히 선회 중인 금리 전망이다. 제롬 파월 연준 의장이 중동 위기에 따른 경제 예측 불가능성을 토로한 가운데, 시장은 연내 금리 인하 기대를 완전히 접고 내년 추가 인상 가능성까지 반영하기 시작했다. 이번 주 발표될 3월 구매관리자지수(PMI)는 전쟁 발발 이후 미국 경제의 실질적인 타격을 확인하는 첫 번째 '진실의 순간'이 될 전망이다. [미니해설] 120달러 육박한 유가와 4.3% 국채 금리…월가, '공포의 터널' 진입 ① 호르무즈 해협 마비와 유가의 역습 현재 월가 트레이더들이 가장 주시하는 지표는 주가 지수가 아닌 유가다. 브렌트유가 배럴당 112달러, 서부텍사스산원유(WTI)가 98달러 선에서 마감하며 에너지 가격은 통제 불능 상태로 치닫고 있다. 특히 전 세계 원유 물동량의 20%가 지나는 호르무즈 해협의 통행 마비는 공급망 전체를 마비시키는 '혈전'과도 같다. 노스스타 투자운용의 에릭 쿠비 최고투자책임자(CIO)는 "현재 유가는 금융 시장이 중동 분쟁을 어떻게 바라보는지 보여주는 가장 확실한 선행 지표"라고 분석했다. LSEG 데이터에 따르면 S&P 500 지수와 유가의 상관계수는 -0.89에 달한다. 유가가 오르면 주가는 무조건 떨어진다는 강력한 역상관계가 형성된 것이다. 이란이 '유가 200달러 시대'를 경고하며 에너지 시설을 직접 타격하기 시작하면서, 시장은 최악의 에너지 쇼크 시나리오를 가격에 반영하기 시작했다. ② '인하' 꿈 깨진 연준…워시 체제 앞두고 '매파적' 본능 불과 몇 달 전까지 시장을 지탱했던 '연내 3회 인하' 낙관론은 이제 신기루처럼 사라졌다. 지난주 연준 회의에서 파월 의장이 보여준 깊은 불확실성은 시장의 불안을 가중시켰다. 인플레이션이 다시 고개를 들면서 시장은 이제 7월 인하 가능성마저 희박하게 보고 있으며, 오히려 차기 의장으로 지명된 케빈 워시(Kevin Warsh) 체제 하에서의 추가 인상 가능성을 경계하고 있다. ING의 제임스 나이틀리 이코노미스트는 "연준은 물가 안정과 고용 극대화라는 이중 책무 사이에서 거대한 도전에 직면했다"며 현재로서는 금리 인하보다는 동결 혹은 인상을 통해 물가 기대심리를 꺾는 데 집중할 가능성이 높다고 진단했다. ③ 4.38% 국채 금리 발작과 기술적 붕괴 에너지발 물가 상승 압력은 채권 금리를 사정없이 끌어올리고 있다. 미국 10년물 국채 금리는 지난주 4.38%를 기록하며 지난해 여름 이후 최고치를 찍었다. 트루이스트의 케이트 러너 CIO는 "금리 상승은 차입 비용 증가로 경제를 둔화시킬 뿐만 아니라, 주식 대비 채권의 상대적 매력도를 높여 자금 이탈을 가속화한다"고 경고하며 4.5%를 최종 저항선으로 제시했다. 여기에 S&P 500이 200일 이동평균선 아래로 추락한 것은 심리적 마지노선이 무너졌음을 의미한다. 커먼웰스 파이낸셜 네트워크의 크리스 파시아노 전략가는 "이번 하락은 지난 4월 트럼프 대통령의 관세 발표 당시처럼 무질서하지는 않지만, 장기화될수록 미국 경제의 펀더멘털을 잠식할 것"이라고 분석했다. ④ 24일 PMI 발표…전쟁 후 첫 '성적표' 이번 주 가장 중요한 일정은 화요일(24일) 발표되는 3월 PMI 지표다. 이는 중동 전쟁 발발 이후 기업들의 심리와 활동을 보여주는 첫 번째 거시 지표다. 도이체방크 이코노미스트들은 "전쟁 이후 미국 기업들이 고유가와 불확실성에 어떻게 대응하고 있는지 보여주는 최초의 척도가 될 것"이라고 강조했다. 또한 휴스턴에서 열리는 대규모 에너지 컨퍼런스(CERAWeek)에서 글로벌 석유 메이저 경영진들이 내놓을 공급망 안정 대책과 생산 전망 역시 월가의 핵심 관전 포인트다. 한편, 한국과 일본 등 에너지 수입 의존도가 높은 아시아 국가들은 유가 급등에 따른 무역 수지 악화와 인플레이션 전이 위험에 노출되어 있어, 글로벌 자금의 이탈 속도가 빨라질 수 있다는 점도 유의해야 할 대목이다. ◇ 내주 월가 주요일정] (현지 시간 기준) 3월 23일(월): 유로존 소비자신뢰지수(예비치), 일본 노동계급 임금 협상(춘투) 결과 발표 3월 24일(화): 미국 3월 S&P 글로벌 PMI(제조/서비스), 미국 4분기 생산성 수정치, 2년물 국채 입찰 3월 25일(수): 영국 2월 소비자물가지수(CPI), 호주 2월 CPI, 미국 5년물 국채 입찰 3월 26일(목): 멕시코·남아공·노르웨이 금리 결정, 미국 주간 실업수당 청구 건수, 7년물 국채 입찰 3월 27일(금): 미국 1·2월 산업이익(중국), 미시간대 소비자심리지수(확정치), 스페인 CPI

• [글로벌 밀리터리] 美 해병대, 중동 전선 추가 급파⋯'에픽 퓨리' 지상군 투입 임계점 오나

  이란과의 전운이 짙어지는 가운데 미 해병대의 핵심 타격 전력이 중동으로 추가 급파됐다. 미 국방부 관계자에 따르면 약 2200명의 해병대원과 군함 3척으로 구성된 '해병 원정대(MEU)'가 이번 주 초 캘리포니아를 출발해 작전 지역으로 이동 중이라고 CBS 뉴스가 20일(현지시간) 보도했다. 이는 이미 서태평양에서 이동 중인 첫 번째 원정대에 이은 추가 전개로, 중동 내 미군 전력 밀도는 개전 이후 최고조에 달할 전망이다. '소형 항모'급 트리폴리함의 위용…입체적 상륙 전력 결집 이번 전력 증강의 선봉은 앞서 급파된 강습상륙함 '트리폴리함(LHA-7)'이다. 일본 사세보를 모항으로 활동하던 트리폴리함은 아메리카급 강습상륙함 중에서도 최신 사양인 '빅 덱(Big Deck)' 구조를 갖춘 함정이다. 기존 상륙함과 달리 상륙정 진수용 갑판(Well Deck)을 과감히 없애는 대신, 항공기 격납고와 유류 저장 공간을 대폭 넓혔다. 이를 통해 차세대 스텔스 전투기인 F-35B와 수직이착륙기 MV-22 오스프리의 운용 효율을 극대화해 사실상 '경항공모함'의 역할을 수행한다. 해병 원정대는 지상 전투, 공중 지원, 군수 보급이 하나로 통합된 독립 작전 단위다. 과거 베네수엘라 니콜라스 마두로 정권 축출 작전이나 카리브해 내 유조선 차단 작전 등에서 검증됐듯, 해상 기지를 거점으로 한 신속한 목표 점령에 최적화되어 있다. 캘리포니아발 두 번째 원정대까지 합류할 경우, 미군은 이란 해안선 전역에 대해 동시다발적인 상륙 및 정밀 타격 옵션을 확보하게 된다. 전사자 13명 발생…'부츠 온 더 그라운드'의 딜레마 전력 증강이 가속화됨에 따라 이란 본토에 대한 '부츠 온 더 그라운드(Boots on the ground·지상군 투입)' 여부가 국제 안보의 초미의 관심사로 떠올랐다. 현재 미군 주도의 '에픽 퓨리(Epic Fury)' 작전 수행 중 전사한 미 서비스 멤버는 총 13명에 이르는 것으로 집계됐다. 인명 피해가 누적되면서 공습 위주의 작전에서 나아가 전략적 거점을 직접 장악해야 한다는 군 내부의 목소리도 커지는 양상이다. 그러나 도널드 트럼프 대통령은 지상군 투입 가능성에 대해 일단 강하게 선을 그었다. 트럼프 대통령은 백악관 집무실에서 기자들과 만나 "어디에도 지상군을 배치하지 않을 것"이라며 "설령 그런 계획이 있다 하더라도 언론에 미리 알리는 일은 없을 것"이라고 덧붙였다. 이는 대규모 전면전으로의 확전을 경계하는 미 국내 여론을 다독이는 동시에, 적대국에게는 작전 의도를 숨기려는 특유의 '전략적 모호성'을 유지하려는 포석으로 풀이된다.

• 국제유가, 이란전쟁 여파 원유수급 차질 장기화 우려 등 영향 급등세 지속

  국제유가는 20일(현지시간) 이란전쟁으로 인해 원유수급 차질 장기화 우려 등 영향으로 상승 마감했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 4월물 가격은 전거래일보다 2.3%(2.18달러) 오른 배럴당 98.32달러에 마감했다. WTI 선물은 장중에는 99.67달러까지 오르며 100달러선에 육박하기도 했다. 글로벌 벤치마크인 북해산 브렌트유 5월물은 런던 ICE선물거래소에서 3.2%(3.54달러) 상승한 배럴당 112.19달러로 거래를 마쳤다. 국제유가가 급등세를 지속한 것은 미국이 중동 지역에 추가로 병력을 보내고 있다는 소식에 지정학적 긴장이 한층 고조된 때문으로 분석된다. 미국·이스라엘과 이란간 군사충돌이 계속되는 가운데 이날에는 이란이 쿠웨이트 정유소를 공격했다고 전해졌다. 에너지 수송의 요충인 호르무즈해협이 사실상 봉쇄된 상황에선 이라크는 공급책임을 면하는 ‘불가항력선언(포스 마쥬 디클러레이션·Force Majeure Declaration)’을 외국석유업체에 의해 개발된 모든 유전에 대해 내려질 것으로 전해졌다. 이날 월스트리트저널(WSJ)은 미 국방부(전쟁부)가 캘리포니아 기지에 소속된 해병대원 약 2200~2500명을 중동을 담당하는 미국 중부사령부로 이동시키고 있다고 보도했다. 미국은 앞서 일본 오키나와에 주둔한 해병대원 2200명도 중동 지역으로 급파했다. 미국이 이란에 지상군을 투입할 가능성이 제기되는 대목이다 미국 매체 악시오스는 도널드 트럼프 미국 대통령이 이란의 하르그 섬을 점령 또는 봉쇄하는 방안을 검토하고 있다고 전했다. 하르그 섬은 이란 원유 수출의 90%를 차지하는 요충지로 꼽힌다. 미국과 이란이 종전 협상하기 어려운 환경이라는 평가도 나왔다. 트럼프 대통령은 이날 이란의 지도자가 모두 사망했다며 "우리는 그들과 대화하고 싶지만 대화할 사람이 없다"고 지적했다. 블룸버그통신은 미국 관료를 인용해 "이란 고위 당국자는 미국과 이스라엘의 맹공 속에서 생존에 집중하고 있기 때문에 호르무즈 해협 재개방 문제를 논의하는 것조차 꺼리게 됐다"고 전했다. UBS의 지오바니 스타우노보 원자재 담당 애널리스트는 "호르무즈 해협을 통한 원유의 흐름이 제한된 상태로 남아 있는 한, 유가는 구조적으로 올라가기 쉬운 방향에 놓여 있다"고 분석했다. RBC캐피털 마켓츠의 애널리스트인 헬리마 크로프트는 보고서에서 "미국 행정부 당국자들은 전쟁이 곧 끝나고 공급 차질이 단기에 그칠 것이라는 메시지를 시장 참가자들에게 전달하기 위해 상당한 시간을 들여왔다"면서 "그러나 현재로서는 제한적인 충돌에 그칠 것이라는 어떠한 선호도 없다"고 평가했다. 국제에너지기구(IEA)의 파티 비롤 사무총장은 이날 파이낸셜타임스(FT)와 인터뷰에서 전쟁이 종료되고 호르무즈 해협이 개방되더라도 "일부 시설은 가동까지 6개월이 걸릴 것이고, 다른 시설들은 그보다 훨씬 더 오래 걸릴 것"이라고 진단했다. 이날 오전장에는 미국 에너지장관 등의 발언에 국제유가가 하락하기도 했다. 크리스 라이트 미국 에너지장관은 이날 아침 폭스비지니스에 출연해 “제재가 해제된다면 이란산 원유가 3~4일내에 (아시아)항구에 도착하기 시작할 것”이라고 언급했다. 전날에는 스콧 베센트 미국 재무장관이 조만간 해상에 있는 이란산 석유에 대한 제재를 해제할 가능성을 나타냈다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 달러강세와 미국 장기금리 급등세 등에 3거래일 연속 하락했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 4월물 금가격은 0.7%(30.8달러) 내린 온스당 4574.9달러에 거래를 마쳤다. 금선물은 시간외거래에서는 일시 온스당 4478달러에 거래되면서 지난 2월초 이래 최저수준을 나타냈다. 미국 10년물 국채는 이날 장중 일시 439%대를 기록하며 지난해 8월이래 최고치를 경신하기도 했다. 영국의 10년 만기 국채 금리는 이날 5.00%를 돌파하며 글로벌 금융위기 이후 가장 높은 수준을 기록했다.

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• [신소재 신기술 (223)] '공기로 채운 스펀지'가 난치성 상처를 치료한다

  차세대 인체 조직 재생용 바이오소재가 개발됐다. 손가락 한 마디 크기의 하얀 스펀지로 무게는 깃털처럼 가볍고, 내부는 95% 이상이 공기다. 미국 펜실베이니아주립대(Penn State) 연구팀이 인체 조직 재생용 차세대 바이오소재 '과립형 에어로겔 스캐폴드(GAS)'를 개발하고, 국제 학술지 '바이오 머티리얼즈(Biomaterials)'에 그 성과를 공개했다고 메디컬 익스프레스가 14일(현지시간) 보도했다. 이 소재를 상처 부위에 이식하면 세포가 스며들고, 혈관이 뻗어 들어오며, 손상된 조직이 되살아난다. 당뇨 합병증으로 수개월째 낫지 않는 족부 궤양, 방사선 치료 후 괴사한 피부, 3도 화상 자국-기존 치료법이 손을 든 상처들이 이 소재의 표적이다. "기공 크기를 마음대로 조절한다" 바이오소재(생체재료) 분야에서 오랜 숙제 중 하나는 이식 소재 내부의 기공(pore) 구조를 얼마나 정교하게 설계할 수 있느냐다. 기공은 산소와 영양소를 세포에 전달하고, 새 혈관이 자라 들어오는 통로 역할을 한다. 기공이 너무 작거나 서로 단절돼 있으면 세포가 침투하지 못하고, 조직 재생은 실패로 끝난다. 연구를 이끈 아미르 셰이키(Amir Sheikhi) 부교수(화학공학)는 이 문제를 해결하기 위해 '과립형 에어로겔 스캐폴드(Granular Aerogel Scaffolds, GAS)'라는 새로운 소재 플랫폼을 고안했다. 에어로겔(Aerogel)은 내부의 95% 이상이 공기로 구성된 초경량 다공성 소재다. 우주복 단열재, 해양 오염 흡착제 등 산업 분야에서 이미 활용되고 있지만, 의료용으로는 기공 구조를 세포 수준에서 제어하기 어렵다는 한계가 있었다. 기존 에어로겔은 건조 과정에서 구조가 무너지거나, 기공 크기와 강도가 연동돼 하나를 조절하면 다른 하나가 망가지는 문제가 반복됐다. GAS는 이 난제를 '레고 블록' 방식으로 풀었다. 단백질 기반의 마이크로입자(microscale building blocks)를 먼저 만들고, 이 입자들을 조립해 에어로겔을 구성하는 것이다. 입자 크기를 바꾸는 것만으로 최종 소재의 기공 크기와 연결 구조를 자유롭게 프로그래밍할 수 있다. 특히 강도(stiffness)는 건드리지 않으면서 기공만 독립적으로 조절할 수 있다는 점이 핵심 차별점이다. 시험관부터 살아있는 쥐까지-검증 완료 연구팀은 GAS를 시험관(in vitro)과 마우스 모델(in vivo)에서 모두 검증했다. 세포가 소재 내부로 얼마나 잘 침투하는지(cell infiltration), 그리고 새 혈관이 얼마나 빠르게 형성되는지(vascularization)를 측정한 결과, GAS는 기존 바이오소재 대비 우수한 성능을 보였다. 공동 저자인 디노 라브닉(Dino Ravnic) 외과 교수는 임상 관점에서 "이식 소재가 혈관화에 실패하면 조직 재생 자체가 불가능합니다. 특히 방사선 치료를 받은 환자, 당뇨 환자, 화상 환자는 이미 혈관 형성 능력이 저하돼 있어 기존 치료법으로는 한계가 있습니다. GAS는 이런 고위험군 환자들에게 새로운 선택지가 될 수 있습니다."라고 이번 연구의 의미를 강조했다. 재건 외과 전문의인 라브닉 교수는 "조직 손실 환자에게 맞춤형 인공 조직을 제공하는 것은 재건 외과의 궁극적인 목표"라며, GAS가 그 목표에 한 걸음 더 다가선 기술이라고 평가했다. 선반에서 바로 꺼내 쓰는 상처 치료제 GAS의 상용화 가능성도 주목된다. 셰이키 교수는 이 소재의 상온 보관 안정성(shelf-stable)을 특히 강점으로 꼽았다. 건조 후 멸균 처리해 장기 보관이 가능하고, 사용 직전 재수화(rehydration)해도 기공 구조와 기계적 특성이 그대로 유지된다는 것이다. 냉장 보관이 필수인 생물 의약품과 달리, 물류·유통 측면에서 훨씬 유리하다. 연구팀은 현재 특허 출원과 산업 파트너십을 모색 중이며, 향후 GAS에 성장인자나 면역 조절 물질 등의 생화학적 신호를 탑재하는 연구도 병행할 계획이다. 장기적으로는 근육세포, 피부세포 등 특정 세포를 미리 탑재한 '맞춤형 조직 패치' 형태로도 개발이 가능하다고 연구팀은 전망했다. [용어 설명] -에어로겔(Aerogel): 액체 성분을 기체로 치환해 만든 초경량 다공성 고체. 밀도가 매우 낮고 표면적이 넓다. -스캐폴드(Scaffold): 세포가 자라고 조직을 형성할 수 있도록 지지하는 3차원 구조체. -혈관신생(Vascularization): 새로운 혈관이 조직 내에 형성되는 과정. 조직 재생의 필수 조건이다. [논문 정보] Saman Zavari et al., "Granular aerogel scaffolds with engineered pore microarchitecture for rapid cell infiltration, tissue integration, and vascularization," Biomaterials (2026). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2026.124021

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  • 신소재 신기술

  2026-03-16 11:30:12

• [신소재 신기술(222)] 中, 사막 모래를 10개월 만에 '옥토'로⋯미생물 토양화 기술의 도전

  중국 과학자들이 사막 모래를 10~16개월 만에 식생이 가능한 토양 기반으로 전환하는 생물학적 공정 기술을 개발했다. 중국과학원(CAS) 연구진은 실험실에서 배양한 남세균(시아노박테리아)을 모래 표면에 분사해 '생물학적 토양피막(Biological Soil Crust)'을 빠르게 형성하는 방식으로, 기존 수십 년이 걸리던 사막 자연 복원 과정을 수년 단위로 단축하는 데 성공했다고 24일(현지시간) 밝혔다. 중국과학원 산하 서북생태환경자원연구소 샤포터우 사막힐섬연구소에서 개발한 이 기술은 중국 신장 위구르 자치구 타클라마칸 사막 인근 시험지에서 검증됐다고 중국과학일보가 보도했다. 밀짚 격자 구조 위에 남세균을 처리한 모래 표면에는 암갈색 막이 형성됐고, 계절성 모래폭풍 이후에도 유지됐다. 연구진은 해당 피막이 형성되는 데 10~16개월이 소요됐으며, 이후 관목과 초본 식물의 정착 기반을 제공했다고 전다. 연구 결과는 국제 학술지 '토양생물학 및 생화학(Soil Biology and Biochemistry)'에 게재됐다. 미생물로 '땅을 설계하다'…사막화 대응의 패러다임 전환 이번 기술의 핵심은 남세균이 분비하는 점성 다당류와 광합성 작용이다. 남세균은 태양광과 이산화탄소를 이용해 유기물을 생성하고, 일부 종은 질소 고정 기능을 통해 식물이 이용 가능한 영양분을 만든다. 이 과정에서 분비되는 끈적한 당 성분이 모래 입자를 결합해 얇지만 강한 피막을 형성한다. 현미경으로 보면 모래 알갱이를 실처럼 감싸는 미생물 네트워크가 구축된다. 기존 사막 복원은 방풍림 조성, 인공 관개, 대규모 식재에 의존했다. 그러나 강풍과 고온, 토양 유실로 어린 식물의 생존율이 낮아 반복 식재가 필요했다. 이번 공정은 '식재 이전에 토양을 먼저 만든다'는 점에서 접근 방식이 다르다. 생물학적 피막이 형성되면 수분 증발이 줄고, 질소·인 등 영양분이 표층에 축적된다. 실제로 처리 구역은 비가 온 뒤 수분 유지 기간이 인접 나지보다 길었고, 바람에 의한 토양 유실도 실험실 조건에서 90% 이상 감소했다. 샤포터우 관측소 쟈오 양 부소장은 "이 토양 씨앗을 사막 표면에 뿌리면, 강수량에 노출될 때 토양 표면이 딱딱하게 굳어질 것"이라고 말했다. 자연 강우에서 영감을 받은 자오 교수는 가압 분무방식을 시도했다. 연구진은 모래 알갱이 틈에 남세균을 주입해 자연 상태에서 15년 걸리는 표면 경화 시간을 단 1~2년으로 단축하고 60% 이상 생존율을 달성했다고 중국과학일보는 전했다. 수십년 걸리던 사막 복원, 수년 내로 압축 특히 주목되는 점은 시간 단축 효과다. 중국은 59년에 걸친 사막 토양피막 성장 데이터를 축적해왔는데, 자연 상태에서는 수십 년이 걸리던 과정이 남세균 접종을 통해 수년 내로 압축됐다. 이는 사막화 방지 정책의 실행 속도를 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력으로 평가된다. 이 기술이 인류 발전에 갖는 의미는 단순한 사막 녹화에 그치지 않는다. 기후변화로 확산되는 사막화, 농경지 황폐화, 탄소 흡수 기반 약화 문제에 대응하는 '저에너지·생물 기반 토양공학'이라는 점에서 지속가능성 측면의 상징성이 크다. 토양피막은 탄소를 고정하고, 질소 순환을 촉진하며, 장기적으로는 생태계 복원력을 높인다. 생물학적 피막 한계에 정밀한 생태 설계 요구 물론 한계도 존재한다. 생물학적 피막은 차량 통행이나 과도한 방목에 취약하며, 기후 조건에 따라 휴면 상태에 들어가기도 한다. 또한 지역별 토착 미생물 활용이 필수적이어서 대규모 상용화에는 정밀한 생태 설계가 요구된다. 사막화의 근본 원인인 과잉 개발과 수자원 남용을 해결하지 않으면 기술만으로는 한계가 있다는 지적도 나온다. 그럼에도 이번 성과는 '미생물 기반 토양 엔지니어링'이라는 새로운 영역을 열었다는 점에서 의미가 깊다. 모래를 묶는 것은 단순한 물리적 결합이 아니라, 생태계의 출발점을 재설계하는 작업이다. 사막의 시간을 단축하는 기술, 그것은 곧 기후위기 시대 인류의 복원 전략을 재정의하는 실험이기도 하다.

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  2026-02-25 11:28:15

• [신소재 신기술(221) 유기·무기 결합한 차세대 하이브리드 소재 개발⋯방사선 검출 속도 획기적 향상

  미국 오클라호마대학교 연구진이 기존 통념을 뒤집는 새로운 하이브리드 소재를 개발해 고속 방사선 검출 기술의 지평을 넓혔다. 오클라호마대는 최근 유기·무기 성분을 결합한 층상(2D) 할라이드 페로브스카이트 기반의 신소재를 설계해, 방사선에 노출될 때 나타나는 발광 효율과 속도를 크게 개선했다고 밝혔다고 웹사이트 PHYS.org가 최근 보도했다. 연구 결과는 미국화학회 학술지인 「저널 오브 아메리칸 케미컬 소사이어티(Journal of the American Chemical Society)」에 게재됐다. 페로브스카이트는 특정한 원자 배열을 지닌 결정성 물질로, 태양전지와 광전자소자 분야에서 주목받아 왔다. 그간 연구는 주로 무기 구조에서 나타나는 특성에 집중돼 왔으나, 이번 연구는 하이브리드 구조 속 유기 성분의 역할에 주목했다는 점에서 차별화된다. 연구팀은 유기 분자인 '스틸벤(stilbene)'을 맞춤형 층상 페로브스카이트 구조에 도입했다. 그 결과, 단독 유기 분자 대비 최대 5배 높은 발광 효율을 달성했다. 특히 유기 성분에서 발생하는 발광은 무기 성분보다 반응 속도가 빠르다는 특성을 지녀, 고에너지 방사선 검출에 유리한 것으로 평가된다. 논문 제1저자인 무함마드 S. 무함마드(화학·생화학과 대학원생)는 "무기와 유기 구조를 하나의 하이브리드 소재로 결합함으로써 각각의 강점을 동시에 활용할 수 있었다"며 "고속 방사선 검출에는 빠른 섬광(scintillation) 특성이 필수적인데, 유기 구조가 이를 제공한다"고 설명했다. 공동 저자이자 책임 연구자인 바이람 사파로프 교수는 "유기와 무기 구조의 발광 특성은 근본적으로 다르며, 특정 응용 분야에서는 발광 수명과 속도가 핵심 변수"라며 "이번 설계 전략을 통해 유기 성분의 발광 효율을 최대 5배까지 끌어올릴 수 있었다"고 밝혔다. 이 소재는 안정성 측면에서도 강점을 보였다. 다수의 방사선 검출 소재는 환경 노출 시 성능 저하를 막기 위해 보호용 캡슐화가 필요하지만, 이번에 개발된 하이브리드 소재는 별도의 보호 장치 없이 공기 중에서 1년 이상 안정성을 유지한 것으로 확인됐다. 연구진은 해당 소재가 현재 상용 고속 방사선 검출기와 견줄 만한 성능을 보인다고 평가했다. 향후 발광 효율을 추가로 개선할 경우, 기존 최첨단 검출기를 능가할 가능성도 제기된다. 이번 연구는 무기 구조 중심이던 페로브스카이트 연구 패러다임을 확장해, 유기 성분의 기능적 잠재력을 체계적으로 입증했다는 점에서 의미를 갖는다. 고속 중성자, 엑스선, 감마선 검출 등 다양한 분야에서 응용 가능성이 주목된다.

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  2026-02-22 14:48:15

• [신소재 신기술(220)]"구리보다 3배 빠르다"⋯UCLA, AI 반도체 열 관리 바꿀 '초전도체급' 신소재 발견

  인공지능(AI) 열풍으로 반도체 집적도가 극한에 달하며 '발열과의 전쟁'이 한창인 가운데, 기존 금속의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 신소재가 등장했다. 100년 넘게 방열 소재의 표준이었던 구리와 은을 대체할 강력한 후보의 등장에 산업계의 이목이 쏠리고 있다. 금속 열전도 한계치 400W/mK의 벽을 깨다 최근 캘리포니아대 로스앤젤레스(UCLA) 새뮤얼리 공과대학 용지에 후(Yongjie Hu) 교수팀은 국제 학술지 '사이언스(Science)'를 통해 금속성 '세타(θ)상 탄탈럼 나이트라이드(tantalum nitride)'가 상온에서 약 1,100W/mK(미터 켈빈)의 경이로운 열전도율을 기록했다고 발표했다. 이는 현재 전자기기 냉각의 핵심 소재인 구리(약 401W/mK)나 은보다 3배 가까이 높은 수치다. 그동안 학계와 산업계에서는 구리와 은을 금속 열전도의 '물리적 상한선'으로 간주해 왔다. '전자-포논' 상호작용 통제…열 전달의 고속도로 구축 연구팀이 발견한 신소재의 핵심 비결은 내부 입자 간의 상호작용 제어에 있다. 일반적인 금속에서는 열을 나르는 '전자'와 격자 진동인 '포논(Phonon)'이 서로 충돌하며 저항을 만들어낸다. 이 충돌이 열 흐름을 방해해 에너지 손실을 일으키는 것이다. 그러나 세타상 탄탈럼 나이트라이드는 전자와 포논 간의 상호작용이 매우 약하게 설계되어 있어, 열이 저항 없이 마치 고속도로를 달리는 차처럼 빠르게 전달된다. 연구팀은 싱크로트론 X선 산란 분석과 초고속 광학 분광 기법을 통해 이 메커니즘을 입증하는 데 성공했다. 구리 의존도 높은 AI 산업의 '구원투수' 될까 이번 연구 결과는 특히 발열 제어가 곧 성능인 AI 반도체와 데이터센터 시장에 시사하는 바가 크다. 현재 구리는 글로벌 방열판 시장의 약 30%를 차지하는 핵심 소재지만, AI 가속기와 고성능 스마트폰의 발열 밀도가 급격히 높아지면서 냉각 성능이 임계점에 도달했다는 지적이 끊이지 않았다. 연구를 이끈 용지에 후 교수는 "AI 기술의 비약적 발전으로 냉각 수요가 폭증하면서 기존 금속은 성능 한계에 직면했다"며, "반도체 칩과 AI 가속기 분야에서 구리에 대한 글로벌 의존도가 커지는 상황인 만큼, 이를 대체할 신소재의 확보는 산업적 필연"이라고 강조했다. 항공우주부터 양자컴퓨터까지…산업 전반 확산 기대 업계에서는 이 신소재가 차세대 히트싱크(방열판) 시장뿐만 아니라 고온 환경이 지속되는 항공우주 시스템, 정밀한 온도 제어가 필수적인 양자컴퓨터 분야에서도 '게임 체인저' 역할을 할 것으로 내다보고 있다. 전문가들은 "이번 UCLA의 발견은 수십 년간 정체되어 있던 금속 열전도 기술의 패러다임을 바꿀 것"이라며, 향후 양산 공정 최적화와 비용 효율성이 확보된다면 차세대 열 관리 솔루션의 표준이 바뀔 수 있다고 평가했다.

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  • 신소재 신기술

  2026-01-31 12:05:53

• [신소재 신기술(219)] 지진계로 우주 쓰레기 추적⋯소닉붐 데이터 분석 성공

  지진계로 우주 쓰레기를 추적하는 새로운 기술이 개발됐다고 CNN이 22일(현지시간) 보도했다. 지구 궤도를 이탈한 인공위성과 우주선 잔해가 대기권으로 재진입하는 사례는 하루 평균 세 차례를 넘는다. 이 과정에서 우주쓰레기는 대부분 소실되지만 일부는 유해 물질을 방출하거나 지표면까지 도달해 환경을 오염시키고 건물·인프라, 나아가 인명에 위협을 가할 수 있다. 문제는 추적의 어려움이다. 시속 2만9000㎞에 달하는 속도로 이동하는 우주쓰레기는 갑작스럽게 궤도를 이탈하는 경우가 많아, 기존의 레이더와 광학 관측 방식만으로는 낙하지점을 정확히 예측하기 어렵다. 특히 재진입 과정에서 물체가 여러 조각으로 분해될 경우 위치 추정 오차는 더욱 커진다. 이로 인해 독성 잔해 회수나 환경 대응이 지연되는 사례도 적지 않다. 지진계로 '음속 돌파' 포착…전혀 다른 접근 이 같은 한계를 보완할 새로운 방법이 제시됐다. 미국 존스홉킨스대학과 영국 임페리얼 칼리지 런던 공동 연구진은 우주쓰레기가 대기권에 재진입할 때 발생하는 '소닉붐(음속 돌파 충격파)'을 지진계로 포착해 경로를 추정하는 방식을 개발했다. 지진계는 통상 지진을 감지하는 장비지만 대기 중에서 발생한 강한 충격파가 지면으로 전달될 경우 이를 진동 신호로 기록할 수 있다. 연구진은 이 특성에 주목해 대기권을 통과하는 우주쓰레기가 만들어내는 소닉붐 데이터를 분석하는 데 성공했다. 이번 연구의 공동 저자인 벤저민 페르난도 박사(존스홉킨스대)는 "대기권에 재진입하는 우주물체가 소닉붐을 발생시킨다는 사실은 오래전부터 알려져 있었다"며 "이를 지진학적 데이터로 체계적으로 활용한 것이 이번 연구의 핵심"이라고 설명했다. 연구 결과는 과학 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 화성 탐사 경험의 지구 적용 이번 접근법의 토대는 NASA의 화성 탐사선 '인사이트(InSight)' 임무에서 축적된 경험이다. 인사이트 착륙선은 2018년 화성에 착륙한 이후 1300건이 넘는 화성 지진을 감지했다. 이 가운데 일부는 운석이 대기권을 통과하며 만든 충격파에 의해 발생한 것으로 분석됐다. 연구진은 당시 단일 지진계만으로도 운석 충돌 지점을 특정할 수 있었고 이를 토대로 궤도선이 분화구를 촬영해 화성 표면 연구에 중요한 단서를 제공했다. 페르난도 박사는 "자연 운석을 연구하며 개발한 기법을 지구의 우주쓰레기 문제에 적용한 것이 이번 연구의 가장 큰 도약"이라고 말했다. 다만 우주쓰레기는 자연 운석과 다르다. 대기권 진입 속도가 상대적으로 느리고, 진입 각도가 얕으며, 분해 양상도 훨씬 복잡하다. 이로 인해 지상에 미치는 위험성은 오히려 더 크다는 것이 연구진의 설명이다. 중국 선저우-15 사례로 검증 연구진은 2024년 4월 캘리포니아 상공에서 발생한 중국 유인우주선 선저우-15의 비통제 재진입 사례를 분석 대상으로 삼았다. 폭 1m, 무게 1.5톤이 넘는 궤도 모듈이 대기권을 통과하며 발생시킨 소닉붐은 지상 125개의 지진계에 포착됐다. 연구진은 신호 강도를 토대로 물체의 이동 경로를 재구성했고 미 우주군이 레이더로 예측한 궤적과 비교한 결과 약 40㎞ 남쪽으로 치우친 경로가 도출됐다. 실제 잔해가 회수되지 않아 어느 예측이 정확한지는 확인되지 않았지만, 기존 방식과 다른 결과를 제시했다는 점에서 의미가 있다는 평가다. 환경 대응 위한 '시민용 감시 도구' 목표 연구진은 추가 검증을 거쳐 이 방식을 민간 감시 체계에 통합하는 것을 목표로 하고 있다. 지진계 데이터는 대부분 공개돼 있어 재진입 시작 후 수 초~수 분 내에 우주쓰레기 낙하를 감지하고 잠재적 대기 오염 위치를 신속히 추정할 수 있다는 설명이다. 우주쓰레기의 환경 영향에 대한 우려도 커지고 있다. 1978년 소련 위성 '코스모스 954'의 재진입 당시 캐나다 북부에 방사성 물질이 확산됐고 최근에는 대형 로켓 폭발로 중금속 잔해가 해양과 주거 지역에 흩어진 사례도 보고됐다. 연구진은 "우주선에 포함된 화학 물질 상당수가 독성을 띠며 오존층 파괴 가능성도 있다"고 경고했다. "보완 수단으로서 가치"…한계도 명확 외부 전문가들은 이번 연구를 '저비용·확장 가능한 보완 수단'으로 평가한다. 영국 버밍엄대 휴 루이스 교수는 "기존 레이더가 포착하기 어려웠던 재진입 과정을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다"고 밝혔다. 다만 모든 우주쓰레기를 포착할 수 있는 만능 해법은 아니라는 지적도 나온다. 텍사스대 오스틴 캠퍼스의 모리바 자 교수는 "충격파가 충분히 강해야 지진계에 기록된다"며 "작거나 고고도에서 소실되는 잔해는 감지되지 않을 수 있다"고 말했다. 항공기나 폭발 등 다른 소음과의 구분도 과제로 남아 있다. 2024년 9월 발표된 유럽우주국(ESA)의 최신 수치에 따르면 현재 지구를 돌고 있는 활성 위성은 1만 개가 넘고 수명이 다하거나 파괴되어 작동하지 않는 위성은 3000개가 넘는다. NASA에 따르면 최소 야구공 크기의 물체 약 2만5000개와 훨씬 더 작은 물체인 연필심 크기를 포함하면 1억 개 이상이 지구 위 우주 상공을 돌고 있다. 그럼에도 전문가들은 레이더·광학 추적과 결합할 경우 대기권 재진입에 대한 정보 수집 능력이 크게 향상될 것으로 보고 있다. 우주 활동이 지구 사회와 환경에 미치는 영향을 보다 정밀하게 이해하기 위한 새로운 도구가 될 수 있다는 평가다.

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  2026-01-23 16:58:20

• [신소재 신기술(218)] 유체 기어, 마모 없는 로봇 구동의 문을 열다

  톱니가 맞물리는 것이 아닌, 물로 맞물리는 마모 없는 기어가 개발돼 로봇 구동이 한층 가속도가 붙을 것으로 보인다. 미국 연구진이 마모와 걸림 현상을 근본적으로 줄일 수 있는 '물 기반 기어(water-driven gear, 유체 기어)'를 개발했다고 인터레스팅언지니어링과 웹 사이트 Phys.org가 보도했다. 유체 기어는 고체 톱니 대신 유체의 흐름으로 동력을 전달하는 방식으로, 로봇과 기계 설계의 오랜 한계를 넘어설 수 있을지 주목된다. 미국 뉴욕대학교(NYU) 연구팀은 유체역학을 이용해 회전 속도와 방향을 제어하는 새로운 기어 메커니즘을 고안했다고 13일(현지시간) 밝혔다. 이 기어는 맞물리는 톱니가 없어 부품 간 직접 접촉이 발생하지 않으며, 마찰·마모·이물질로 인한 고장을 크게 줄일 수 있는 것이 특징이다. 연구를 이끈 준 장(Jun Zhang) 교수는 "고체 톱니를 맞물리게 하는 대신, 회전에 의해 형성된 유체의 흐름으로 동력을 전달하는 새로운 기어를 만들었다"며 "회전 속도는 물론 방향까지 제어할 수 있는 가능성을 확인했다"고 설명했다. 기어는 인류 문명과 함께해 온 대표적 기계 요소다. 기원전 3000년 무렵 청동기 시대부터 금속·목재·플라스틱 톱니가 동력을 전달해 왔고, 이는 고대 전차에서 현대 로봇에 이르기까지 동일한 원리로 작동해 왔다. 그러나 전통적인 기어는 정밀한 정렬이 요구되며, 작은 결함이나 모래 알갱이 하나에도 걸림이나 파손이 발생할 수 있다는 한계를 지닌다. NYU 연구팀은 이러한 취약점을 근본적으로 피하기 위해 '무접촉 기어' 개념을 제시했다. 공기와 물이 터빈을 구동하는 원리에 착안해, 정밀하게 설계된 유체 흐름이 물리적 톱니 역할을 대신할 수 있다는 가설에서 출발했다. 실험에서는 물과 글리세린을 섞은 점성이 높은 액체 속에 두 개의 원통을 담갔다. 첫 번째 원통을 회전시키자 주변 유체가 소용돌이치며 움직였고, 원통 간 거리와 회전 속도에 따라 두 가지 상반된 동작이 나타났다. 원통이 가까이 있을 때는 유체가 미세한 '가상 톱니'처럼 작용해 두 번째 원통을 반대 방향으로 회전시켰다. 반대로 거리를 벌리면 유체가 보이지 않는 벨트처럼 감기며 같은 방향 회전을 유도했다. 연구진은 이러한 특성이 기존 기계식 기어로는 구현하기 어려운 제어 자유도를 제공한다고 설명했다. 부품이 서로 닿지 않기 때문에 파손될 요소가 없고, 이물질이 유입되더라도 유체가 이를 감싸 흐르며 작동을 유지할 수 있다. NYU 레이프 리스트로프(Leif Ristroph) 교수는 "일반 기어는 톱니가 정확히 맞물려야 하며, 작은 결함이나 먼지 하나만으로도 작동이 멈춘다"며 "유체 기어는 이런 문제에서 자유롭고, 속도와 방향을 기존 기계식 기어로는 불가능한 방식으로 바꿀 수 있다"고 말했다. 연구진은 이 기술이 소프트 로보틱스 분야에서 특히 큰 잠재력을 지닌다고 보고 있다. 금속 부품을 유체 기반 구동으로 대체하면, 부드럽고 유연하며 환경에 적응하는 기계 설계가 가능해진다. 유체의 점성이나 흐름 조건을 조절하는 것만으로 기어비를 즉각적으로 바꿀 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 1월 13일자에 실렸다. 연구진은 향후 로봇, 마이크로 기계, 의료용 장치 등 다양한 분야로의 확장을 기대하고 있다.

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  2026-01-16 09:38:31

• [신소재 신기술(217)] 화성으로 가는 엔진, 핵열추진이 깨어난다

  화성 유인 탐사를 향한 인류의 다음 도약을 앞두고, 기존 화학 로켓을 대체할 차세대 추진 기술에 대한 연구가 본격화되고 있다. 미국 항공우주국(나사·NASA)의 지원을 받아 핵열추진(Nuclear Thermal Propulsion·NTP) 기술을 연구 중인 매사추세츠공과대(MIT) 석사 과정 학생인 테일러 햄프슨은 이러한 흐름의 최전선에 서 있는 젊은 연구자다. 달까지의 거리와 달리 화성은 지구에서 최소 3300만 마일, 최대 2억4900만 마일 떨어져 있다. 아폴로 시대의 화학 추진 시스템으로는 화성까지의 장거리·장기 비행을 감당하기 어렵다는 것이 항공우주 분야의 공통된 인식이다. 11일(현지시간) MIT뉴스에 따르면 햄프슨이 주목하는 핵열추진은 원자로에서 발생한 핵에너지를 이용해 수소와 같은 추진제를 초고온으로 가열한 뒤 분사해 추력을 얻는 방식이다. 동일한 추력 기준으로 화학 로켓 대비 두 배 이상의 효율을 낼 수 있어 비행 시간을 크게 단축할 수 있다는 장점이 있다. 햄프슨은 "미세중력 환경에 장기간 노출되는 것은 우주비행사에게 큰 부담"이라며 "탑승 시간을 줄일 수 있다는 점만으로도 핵열추진은 충분한 동기를 제공한다"고 설명했다. 그는 미국 내 대표적인 핵공학·항공우주 연구 거점인 MIT 원자력공학과 대학원생으로 핵연료 거동과 로켓 시스템 전체를 아우르는 통합 모델링 연구를 수행하고 있다. 로켓 추진 기술은 크게 화학, 전기, 핵 추진으로 나뉜다. 이 가운데 핵 추진은 우주 공간에서만 사용되며 다시 핵전기추진과 핵열추진으로 구분된다. 핵전기추진은 원자로로 전기를 생산해 이온을 가속하는 방식인 반면, 핵열추진은 핵반응에서 발생한 열을 직접 추진제로 전달한다. 높은 효율이 장점이지만, 비용과 규제 부담으로 그간 실증 기회가 제한돼 왔다. 그러나 NASA가 2030년대 화성 유인 탐사를 공식 목표로 제시하면서 상황은 달라지고 있다. 햄프슨은 "이제는 핵열추진이 실제 임무 요구 조건에 부합하는 기술로 재조명받고 있다"고 말했다. 햄프슨의 연구 핵심은 핵열추진 엔진의 '시동과 정지' 과정이다. 화학 로켓과 달리 핵열추진 엔진은 급격한 온도 상승이 재료 손상을 초래할 수 있고, 정지 이후에도 핵분열 생성물의 붕괴열로 인해 장시간 냉각이 필요하다. 그는 연료 탱크, 펌프, 노즐을 포함한 엔진 전체를 1차원 모델로 단순화해 온도·압력·중성자 거동을 동시에 계산하고, 각 요소가 전체 성능에 미치는 영향을 분석하고 있다. "열역학적 현상과 중성자 거동을 하나의 모델 안에서 결합하는 것이 가장 큰 난제"라는 설명이다. 이러한 연구는 향후 실제 비행 시험 전 단계에서 엔진 안정성과 운용 전략을 검증하는 데 필수적인 기초 자료로 활용될 전망이다. 플로리다 스페이스코스트에서 성장하며 우주왕복선 발사를 지켜본 햄프슨은 조지아공대에서 항공우주공학을 전공한 뒤, 블루 오리진과 스토크 스페이스 등 민간 우주기업에서 인턴십을 거치며 추진 기술에 대한 관심을 확고히 했다. 이후 핵공학과 항공우주공학을 결합할 수 있는 연구 환경을 찾아 MIT로 진학했다. 그는 "핵추진은 이미 첨단 기술이지만 내가 다루는 영역은 그 다음 단계"라며 "아직 풀리지 않은 문제가 많다는 점이 연구자로서의 도전 의식을 자극한다"고 말했다. 햄프슨은 박사 과정 진학을 통해 핵열추진 연구를 이어갈 계획이다. 화성 탐사를 향한 인류의 여정은 여전히 기술적 난제가 산적해 있다. 그러나 핵열추진을 둘러싼 연구가 속도를 내면서 '달 이후의 우주'로 나아가기 위한 추진 기술의 패러다임 전환도 서서히 가시권에 들어오고 있다.

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  2026-01-13 14:45:59

• [신소재 신기술(216)] 문어처럼 변신하는 신소재 등장⋯색·질감 동시에 바꾼다

  미국 스탠퍼드대 연구진이 문어처럼 색과 표면 질감을 빠르게 바꾸는 신소재를 개발했다. 이 소재는 물을 흡수하면 수초 만에 표면이 부풀어 오르며 미세한 요철과 색상 패턴을 만들어내는 것이 특징으로, 위장 기술과 로보틱스, 웨어러블 디스플레이, 나노 바이오공학 등 다양한 분야로의 응용 가능성이 제시된다. 7일(현지시간) 스탠퍼드리포트에 따르면 스탠퍼드대학교 공대 연구팀은 전자빔 리소그래피와 수분 흡수 시 팽창하는 고분자 필름을 결합해 사람 머리카락보다 미세한 해상도의 질감과 색상 패턴을 구현하는 데 성공했다. 필름은 건조 상태에서는 평평하지만 물이 닿는 즉시 설계된 형태로 솟아오르며 용매를 사용하면 다시 원래 상태로 되돌릴 수 있어 가역성이 뛰어나다. 해당 내용은 같은날 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다. 논문 제1저자인 시다르트 도시는 "문어와 갑오징어는 미크론 수준에서 몸의 형태를 바꾸며 시각·촉각적 인상을 동시에 조절한다"며 "이번 기술은 소재의 지형(topography)과 그에 따른 시각적 특성을 같은 해상도에서 동적으로 제어할 수 있게 했다"고 설명했다. 공동 교신저자인 니컬러스 멜로시 교수는 "이처럼 부드럽고 팽윤 가능한 소재를 나노스케일에서 정밀 패터닝할 수 있는 시스템은 전례가 없다"며 폭넓은 응용 가능성을 강조했다. 연구팀은 전자빔 조사로 고분자 필름의 흡수도를 국부적으로 조절해 물을 흡수할 때 영역별로 서로 다른 높이와 질감이 나타나도록 설계했다. 이 과정은 우연한 관찰에서 출발했다. 기존 실험에서 전자현미경으로 관찰한 필름이 이후 다른 색으로 변하는 현상을 확인했고 이를 계기로 전자빔을 '형태 제어 도구'로 활용할 수 있음을 발견했다고 설명했다. 응용 시연도 다양하다. 연구진은 요세미티 국립공원의 엘 캐피탄 암벽을 나노스케일로 복제해 물을 더하면 암벽 형상이 표면 위로 떠오르는 모습을 구현했다. 또 빛의 산란을 조절하는 미세 질감을 설계해 광택에서 무광까지 다양한 표면 마감을 만들었으며 얇은 금속층을 결합해 파브리–페로 공진 구조를 구성함으로써 팽윤 정도에 따라 색상이 바뀌는 효과도 입증했다. 여러 필름을 적층한 장치에서는 색과 질감을 동시에 독립 제어하는 것도 가능했다. 연구진은 향후 컴퓨터 비전과 신경망을 결합해 주변 배경을 인식하고 팽윤 정도를 자동으로 조절하는 '실시간 위장' 시스템으로 발전시키겠다는 계획이다. 이 밖에도 미세 질감 변화를 활용한 마찰 제어, 소형 로봇의 주행·부착 성능 향상, 세포 반응을 조절하는 바이오공학 응용, 예술 전시 등으로의 확장이 기대된다. 멜로시 교수는 "연성 소재의 물성을 미크론 단위로 정밀 제어하는 길이 열렸다"며 "시각적 표현을 넘어 기능적 표면을 설계하는 새로운 가능성이 본격적으로 펼쳐질 것"이라고 전망했다.

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  2026-01-09 09:43:51

• [신소재 신기술(215)] 중국, 세계 최고 성능 초중력 원심분리기 완공⋯'공간·시간 압축' 실험 현실화

  중국이 초중력(超重力, hypergravity) 연구 분야에서 다시 한 번 자체 기록을 경신했다고 홍콩 매체 사우스차이나 모닝 포스트(SCMP)가 지난해 12월 31일(현지시간) 보도했다. 수백 톤급 원심분리기를 활용해 공간과 시간을 압축하는 실험 장비를 완공하며, 실험실 환경에서 수십 년·수백 미터 규모의 물리적 현상을 며칠 만에 재현할 수 있는 기반을 마련한 것이다. 초중력은 지구 중력(1g)보다 훨씬 강한 중력이 작용하는 상태를 말한다. 여기서 g는 지구 표면에서의 중력가속도(약 9.8m/s²)를 기준으로 한 단위다. 초중력은 자연적으로는 거의 만들어지지 않기 때문에 대형 원심분리기를 이용해 인위적으로 만든다. 앞서 중국 국영 기업인 상하이전기 원자력 그룹(Shanghai Electric Nuclear Power Group)은 2025년 12월 22일 세계 최고 성능의 초중력 원심분리기 'CHIEF1900'의 구축을 완료했다고 밝혔다. CHIEF1900은 지난해 9월 가동에 들어간 'CHIEF1300'을 불과 수개월 만에 넘어선 최신 장비로, 최대 1900 g톤(g-tonnes)의 초중력 환경을 구현할 수 있다. g톤은 중력가속도(g)에 회전 질량(톤)을 곱한 개념으로, 가정용 세탁기 탈수조가 만들어내는 중력이 2g톤 수준에 불과한 것과 비교하면 압도적인 수치다. 이 장비는 중국 동부 저장성에 위치한 저장대학교(Zhejiang University)의 초중력·융합실험시설(CHIEF)에 설치됐다. 해당 시설은 진동을 최소화하기 위해 캠퍼스 지하 약 15미터 깊이에 조성됐으며, 총 사업비는 20억 위안(약 2억8500만 달러)에 달한다. 연구시설은 해외 연구자들에게도 개방돼 국제 공동연구의 거점 역할을 하도록 설계됐다. 초중력 연구의 목적은 우주비행과 같은 특수 환경에 국한되지 않는다. 강력한 중력장을 인위적으로 만들어 실제 자연·사회 기반시설에서 수십 년에 걸쳐 발생하는 변형과 응력을 축소된 모형에서 단기간에 재현하는 데 핵심 가치가 있다. 예를 들어 높이 3미터의 댐 모형을 100g 조건에서 회전시키면, 실제 높이 300미터 댐이 받는 응력과 유사한 물리적 조건을 만들어낼 수 있다. 이는 지구 중력과 자전에서 발생하는 원심력이 구조물에 작용한다는 원리를 극대화한 방식이다. 이 같은 '공간과 시간의 압축'은 토양 내 오염물질의 수천 년에 걸친 이동 경로, 고속철도 선로와 지반 간 공진 현상, 대형 토목 구조물의 장기 피로 누적 등을 실험실 수준에서 검증할 수 있게 한다. 현실 세계에서 실시간 관측이 사실상 불가능한 현상을 정밀하게 분석할 수 있다는 점에서 산업·환경·토목 분야 전반에 활용 가능성이 크다는 평가다. 다만 이 같은 대형 설비 구축은 기술적으로도 상당한 도전이었다. 초고속 회전 과정에서 발생하는 막대한 열을 제어하지 못하면 실험 자체가 불가능하기 때문이다. 연구진은 냉각재와 공기 환기를 결합한 진공 기반 온도 제어 시스템을 새로 개발해 열 방출 문제를 해결했다. 관련 내용은 홍콩 매체 사우스 차이나 모닝 포스트(South China Morning Post)를 통해 전해졌다. 앞서 미국 미시시피주 빅스버그에 위치한 미 육군 공병단 소속 1200g톤 용량의 미국산 원심분리기는 지난해 9월 CHIEF 1300이 가동되기 전까지 초중력 연구 분야에서 세계 최고를 유지해왔다. 전문가들은 CHIEF1900의 완공이 중국이 초중력 연구에서 미국을 포함한 기존 선도국을 단기간에 추월했음을 상징적으로 보여주는 사례라고 평가한다. 초중력 기술이 기초과학을 넘어 대형 인프라 안전성 평가와 환경·에너지 연구로 확장될 경우, 향후 산업 경쟁력에도 적지 않은 영향을 미칠 것으로 전망된다.

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  2026-01-02 14:25:49

• [신소재 신기술(214)] 신경계 닮은 로봇 피부 현실화⋯스파이크 신호로 감각 처리

  신경계의 정보 전달 방식을 모방한 '뉴로모픽(neuromorphic, 신경모사형)' 인공 피부 기술이 로봇 분야에서 현실화되고 있다. 감각 신호를 연속적인 수치 데이터가 아닌 신경 활동과 유사한 '스파이크(spike)' 신호로 전달하는 방식으로, 에너지 효율이 높은 차세대 로봇 제어 기술로 주목받는다. 중국 연구진은 최근 압력 감지를 중심으로 한 뉴로모픽 로봇 전자피부(e-skin)를 개발했다고 아르스 테크니카가 29일(현지시간) 보도했다. 이 기술은 인간 피부의 신경계가 자극을 감지하고 처리하는 원리를 참고해, 압력 정보뿐 아니라 자극의 위치와 손상 여부까지 스파이크 신호를 통해 전달·통합하도록 설계됐다. 해당 내용은 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)에 게재됐다. 연구진이 구현한 인공 피부는 유연한 고분자 소재 위에 압력 센서를 내장한 구조로, 각 센서에서 발생한 신호는 짧은 전기 펄스 형태의 스파이크로 변환된다. 이 스파이크는 빈도, 크기, 길이, 파형 등의 조합을 통해 압력의 강도와 센서 위치를 동시에 표현한다. 특히 스파이크 발생 빈도를 압력 세기 전달의 핵심 수단으로 삼은 점은 생물학적 신경계와 유사한 접근이다. 또한 각 센서는 일정 주기로 '정상 작동 중'임을 알리는 신호를 보내며, 이 신호가 사라질 경우 시스템은 센서 손상이나 이상 상태로 인식한다. 이를 통해 로봇은 단순한 촉각 인식을 넘어, 특정 부위의 손상이나 과도한 압력까지 실시간으로 감지할 수 있다. 이 신호들은 피부 바로 아래 단계에서 1차적으로 처리된다. 압력이 일정 기준을 넘으면 '통증 신호'에 해당하는 스파이크 패턴이 생성돼 상위 제어 시스템으로 전달되며, 이 과정에서 즉각적인 반사 반응도 가능하다. 실제 실험에서 연구진은 인공 피부를 장착한 로봇 팔이 손상 위험 수준의 압력을 감지하면 자동으로 팔을 움직여 회피 동작을 수행하도록 구현했다. 상위 제어 단계에서는 여러 센서에서 들어온 신호를 통합·필터링해 보다 복합적인 반응을 유도한다. 동일한 시스템을 적용한 로봇 얼굴은 팔에 가해지는 압력 강도에 따라 표정을 변화시키는 동작을 보이기도 했다. 다만 이 기술은 생물학적 신경계를 그대로 재현한 것은 아니다. 실제 인간의 신경계는 신체 전체에 대한 공간 지도를 유지하며 감각 정보를 처리하지만, 이번 인공 피부는 스파이크 신호의 특성 조합을 통해 위치 정보를 부호화하는 방식을 택했다. 연구진 역시 이를 '완전한 신경 모사'라기보다는 생물학적 원리를 차용한 공학적 설계로 설명하고 있다. 현재 구현된 감각은 압력에 한정돼 있으며, 온도나 화학 자극 등 다양한 감각을 처리하려면 병렬적인 신호 처리 체계가 추가로 필요하다. 그럼에도 불구하고 스파이크 기반 뉴로모픽 프로세서는 신경망 구동 시 전력 소모가 매우 적어, 향후 인공지능(AI) 기반 로봇 제어와의 결합 가능성이 크다는 평가를 받는다. 연구진은 이 기술을 '뉴로모픽 로봇 전자피부(NRE-skin)'로 명명했다. 손상 시에는 자석식 결합 구조로 개별 피부 모듈을 손쉽게 교체할 수 있도록 설계돼 유지·보수 측면에서도 실용성을 높였다. 전문가들은 이번 연구가 로봇이 외부 환경을 보다 섬세하고 효율적으로 인식하는 데 중요한 전환점이 될 수 있다고 평가한다. 잎서 일본 도쿄대 과학자들은 2024년 6월 살아 있는 인간 피부의 세포 조직을 복재해 로봇 얼굴에 붙여 웃는 모습이 사람과 같은 로봇을 개발했다. 당시 연구팀은 자신들이 만들어낸 인공 피부가 진짜 사람 피부처럼 부드러울 뿐만 아니라 상처가 나거나 심지어 잘려도 스스로 복구할 수 있다고 설명했다. 이번에 개발된 생물학적 신경계에서 영감을 받은 스파이크 기반 정보 처리 방식이 향후 에너지 효율적인 지능형 로봇 기술의 핵심 축으로 자리 잡을지 주목된다.

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  2025-12-30 14:24:48

• [신소재 신기술(213)] 플라스틱병, 진통제로 되살아나다⋯미생물 공정의 도전

  플라스틱 폐기물을 일상 의약품으로 전환하는 새로운 생물공정 기술이 제시됐다. 영국 연구진이 플라스틱병의 주원료를 미생물을 이용해 일반 진통제로 널리 쓰이는 파라세타몰(아세트아미노펜)로 전환하는 데 성공하면서, 화석연료 의존적인 의약품 생산 구조에 변화를 가져올 가능성이 제기되고 있다. 21일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 영국 에든버러대 스티븐 월리스 교수 연구팀은 플라스틱병에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 분해해 얻은 화합물을 대장균(E. coli)에 공급한 뒤, 이를 파라세타몰로 전환하는 데 성공했다고 밝혔다. 실험실 조건에서의 전환 수율은 약 92%에 달했다. 연구 결과는 국제 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다. 파라세타몰은 세계보건기구(WHO)가 지정한 필수의약품으로, 전 세계에서 가장 널리 사용되는 진통제 중 하나다. 현재 산업용 파라세타몰의 대부분은 석유화학 공정을 통해 생산되며, 핵심 원료 역시 원유에서 추출된다. 연구진은 이러한 기존 구조를 벗어나 폐플라스틱을 원료로 활용할 수 있음을 실험적으로 입증했다. 연구팀은 먼저 폐PET를 미세 조각으로 분쇄한 뒤, 비교적 온화한 화학 반응을 통해 미생물이 흡수할 수 있는 수용성 분자로 전환했다. 이후 특정 대사 경로가 결핍된 대장균을 유전적으로 설계해, 해당 플라스틱 유래 분자를 영양원으로 삼지 않으면 생존할 수 없도록 했다. 이 과정에서 세포 내부의 인산염을 이용한 비효소적 화학 반응이 핵심 역할을 했다. 특히 이번 연구의 주목할 만한 점은 '로센 전위(Lossen rearrangement)'로 알려진 화학 반응이 효소가 아닌 살아 있는 세포 내부에서 자연스럽게 진행됐다는 점이다. 이 반응을 통해 생성된 파라아미노벤조산(PABA)은 미생물이 엽산과 DNA를 합성하는 데 필수적인 물질이다. 연구진은 여기에 토양 미생물과 곰팡이에서 유래한 유전자를 추가 도입해, PABA가 최종적으로 파라세타몰로 전환되도록 경로를 확장했다. 최적의 실험 조건에서는 플라스틱 기반 분자에서 파라세타몰로 전환되는 전 과정이 하루 이내에 완료됐다. 이는 기존 플라스틱 재활용이 저부가가치 소재로의 '다운사이클링'이나 단순 소각에 머물러 왔던 것과 대비된다. 연구진은 이 기술이 상용화될 경우 플라스틱 폐기물을 의약품 원료로 재활용함으로써 화석연료 의존도를 낮추고 탄소 배출을 줄이는 데 기여할 수 있을 것으로 보고 있다. 다만 실제 산업 적용을 위해서는 대규모 발효 공정에서의 안정성, 경제성, 생애주기 평가(LCA) 등을 면밀히 검증해야 한다는 점도 분명히 했다. 수천 톤 규모의 배양 시스템으로 확장할 경우 온도·산소 공급·불순물 관리 등 공정 제어가 핵심 과제가 될 전망이다. 또한 미생물 기반으로 생산된 파라세타몰이 기존 석유화학 공정 제품과 동일한 순도와 안전성을 충족하는지에 대한 규제 당국의 검증도 필요하다. 연구진은 이번 실험에 사용된 대장균이 폐쇄된 실험 환경에서만 운용되는 안전한 균주이며, 외부 환경에 방출될 가능성은 없다고 설명했다. 또 해당 경로에서 생성되는 파라세타몰은 화학적으로 기존 제품과 동일해, 임상적 평가 기준 역시 같다는 점을 강조했다. 이번 연구는 폐기물로 인식돼 온 플라스틱을 필수 의약품의 원료로 재정의할 수 있음을 보여주는 사례로 평가된다. 연구진은 "화학과 생물학을 분리된 영역이 아닌 통합된 도구로 활용할 때, 폐기물 문제와 의약품 공급이라는 두 과제를 동시에 해결할 실마리를 찾을 수 있다"고 밝혔다.

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  2025-12-22 20:40:16

• [신소재 신기술(212)] 미국 연구진, 인체 이동 가능한 초소형 로봇 개발

  미국 연구진이 인체 내부를 이동할 수 있을 만큼 작은 초미세 로봇을 개발해 차세대 의료기술의 새로운 가능성을 제시했다. 펜실베이니아대와 미시간대 공동 연구팀은 컴퓨터와 센서, 추진 장치를 모두 내장한 서브밀리미터(sub-millimeter) 크기의 마이크로 로봇을 구현하는 데 성공했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 워싱턴포스트와 퓨처리즘, 스터디파인즈 등 주요 외신을 통해 소개됐다. 이번에 개발된 로봇은 소금 한 알보다 작은 단세포 생물 수준의 크기로, 실제 나노미터 단위에는 이르지 않지만 스스로 주변 환경을 감지하고 판단해 움직일 수 있는 '자율형 초소형 로봇'이라는 점에서 기술적 의미가 크다. 폭이 210~340마이크로미터(약 짚신벌레 1마리, 또는 사람 머리카락 두 가닥을 나란히 놓은 크기)에 불과한 이 로봇에는 초소형 프로세서와 온도 센서, 메모리, 통신 장치, 추진 시스템이 집적돼 있다. 구동에 필요한 전력은 약 100나노와트로, 일부 미생물의 에너지 소비량과 비슷한 수준이다. 기존 마이크로 로봇은 외부 자기장이나 원격 장비에 의존하거나, 사전에 입력된 제한된 동작만 수행하는 경우가 대부분이었다. 이로 인해 주변 환경을 인식하고 상황에 맞게 반응하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 이러한 제약을 극복하기 위해 로봇 내부에 연산·판단 기능을 직접 탑재해 자율성을 확보했다. 제작 과정 역시 기존 반도체 공정을 활용했다. 1㎜ 크기의 칩 하나에 약 100개의 로봇을 집적할 수 있으며, 각 로봇에는 태양전지를 통한 에너지 수집 장치와 온도 감지 센서, 움직임 제어 회로, 무선 프로그래밍을 위한 광 수신기가 포함돼 있다. 외부는 유리와 유사한 보호층으로 밀봉돼 액체 환경에서도 안정적으로 작동한다. 연구팀은 실험을 통해 이 로봇이 단세포 생물의 행동을 모방해 자율적으로 움직일 수 있음을 입증했다. 로봇은 온도 구배가 없는 환경에서는 제자리 회전을 하다가, 주변 온도가 낮아지면 탐색 운동으로 전환해 따뜻한 영역을 찾아 이동했다. 이후 온도 조건이 바뀌자 이동 방향을 조정하는 등 실시간 센서 입력에 따라 행동을 바꾸는 모습을 보였다. 이는 사전에 정해진 동작이 아니라 환경 변화에 능동적으로 반응한다는 점을 보여준다. 초소형 로봇에 명령을 전달하기 위해 연구진은 발광다이오드(LED)를 활용한 광통신 방식을 적용했다. 이를 통해 로봇에 전력을 공급하는 동시에 프로그래밍과 데이터 송수신이 가능하다. 로봇의 연산 속도는 최신 노트북에 비해 현저히 느리지만, 온도 변화 등 환경 신호를 감지하고 반응하는 데는 충분한 성능을 갖췄다는 설명이다. 연구 성과는 국제 학술지 사이언스 로보틱스(Science Robotics) 최신호에 게재됐다. 공동 저자인 마크 미스킨 펜실베이니아대 교수는 "감지와 판단, 행동을 모두 수행하는 최초의 초소형 로봇"이라고 평가했다. 또 다른 공동 저자인 데이비드 블라우 미시간대 교수는 "아직은 실험 단계지만, 10년 안에 실질적인 활용 사례가 등장할 가능성도 있다"고 내다봤다. 연구진은 이 기술이 향후 인체 내부에서 조직을 복구하거나 외과적 접근이 어려운 부위에 약물을 전달하는 등 의료 분야에서 혁신적인 응용으로 이어질 수 있을 것으로 기대하고 있다. 다음 목표는 초미세 로봇 간의 상호 통신이다. 블라우 교수는 "로봇들이 서로 정보를 교환하며 협력하는 단계가 차세대 기술 도약의 분기점이 될 것"이라고 말했다.

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  2025-12-16 15:38:27

• [신소재 신기술(211)] 열은 차단하고 시야는 유지⋯차세대 투명 창호 단열 소재 개발

  미국 콜로라도대 볼더(CU Boulder) 연구진이 건물의 에너지 효율을 크게 높일 수 있는 투명 창호용 단열 신소재를 개발했다. 11일(현지시간) CU 볼더 투데이에 따르면 이 소재는 열 이동을 효과적으로 차단하면서도 시야를 거의 방해하지 않는 것이 특징으로, 전 세계 건물 에너지 소비 구조를 개선할 수 있는 기술로 평가된다. 이번 연구를 주도한 CU 볼더 물리학과 연구진은 해당 소재를 '메조다공성 광학 투명 단열재(Mesoporous Optically Clear Heat Insulator, MOCHI)'로 명명했다. 모치(MOCHI)는 얇은 시트 또는 판 형태로 제작돼 기존 창문 내부에 부착할 수 있으며, 현재는 실험실 단계에 머물러 있으나 내구성이 높고 투명도가 매우 우수한 것으로 확인됐다. 연구 책임자인 이반 스말류크(Ivan Smalyukh) 교수는 "벽은 단열재를 두껍게 쌓을 수 있지만, 창문은 투명해야 한다는 근본적인 제약이 있다"며 "투명성과 단열 성능을 동시에 만족시키는 소재를 찾는 일은 매우 어렵다"고 설명했다. 연구 결과는 12월 11일 국제 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 국제에너지기구(IEA) 등에 따르면 주거용 주택부터 초고층 오피스 빌딩에 이르기까지 건물은 전 세계 에너지 소비의 약 40%를 차지한다. 특히 창문은 겨울철에는 열 손실의 주요 경로가 되고, 여름철에는 외부 열을 내부로 유입시키는 취약 지점으로 작용한다. 연구진은 MOCHI를 통해 이러한 열 교환을 근본적으로 줄이는 것을 목표로 했다. MOCHI의 핵심은 실리콘 젤 내부에 형성된 초미세 공기 구조에 있다. 이 소재는 사람 머리카락 굵기보다 훨씬 작은 수많은 기공에 공기를 가두는 구조로, 전체 부피의 90% 이상이 공기로 채워져 있다. 연구진에 따르면 두께 5밀리미터의 MOCHI 시트만으로도 손바닥 위에서 불꽃의 열을 차단할 수 있을 정도의 단열 성능을 보였다. 열 전달은 일반적으로 기체 분자 간 충돌을 통해 이뤄지는데, MOCHI 내부의 기공은 너무 작아 분자들이 자유롭게 충돌하지 못한다. 대신 분자들은 기공의 벽에 부딪히며 에너지 전달이 크게 제한된다. 그 결과 열 흐름이 효과적으로 억제된다. 동시에 이 소재는 입사광의 약 0.2%만 반사해, 시각적 투명성을 유지한다. MOCHI는 기존의 고성능 단열재로 활용돼 온 에어로젤(aerogel)과 유사한 개념을 갖지만, 구조적 차별성이 있다. 에어로젤은 기공이 무작위로 분포돼 빛을 산란시키는 경우가 많아 시야가 흐려지는 반면, MOCHI는 기공 구조를 정밀하게 제어해 빛 투과성을 대폭 개선했다. 제조 과정에서는 계면활성제 분자가 실처럼 응집된 구조를 형성한 뒤, 그 외부를 실리콘 분자가 감싸도록 유도한다. 이후 계면활성제 구조를 공기로 치환하면, 실리콘으로 둘러싸인 초미세 공기 통로 네트워크가 완성된다. 연구진은 이를 "공기로 채워진 미세 관이 얽힌 구조"라고 설명했다. 연구진은 이 소재가 창호 단열뿐 아니라 태양열 포집 장치 등에도 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 햇빛의 열을 가두면서도 투과된 빛을 활용해 건물 난방이나 온수 공급에 적용할 수 있다는 설명이다. 다만 상용화까지는 시간이 필요할 전망이다. 현재 MOCHI는 공정이 복잡해 실험실에서만 소량 생산되고 있다. 그러나 사용되는 원재료가 비교적 저렴하고, 제조 공정 역시 단순화가 가능하다는 점에서 장기적으로는 상업적 활용 가능성이 크다는 평가다. 연구진은 "에너지를 낭비하지 않으면서도 쾌적한 실내 환경을 유지하는 것이 목표"라며 "MOCHI는 투명성과 단열이라는 두 가지 요구를 동시에 충족하는 새로운 대안이 될 수 있다"고 밝혔다. 이번 연구에는 아밋 바르드와지, 블레즈 플뢰리, 엘도 아브라함, 이태우 박사후연구원 등이 공동 참여했으며, 보흐단 세뉴크, 얀 바르트 텐 호버, 블라디슬라프 체르파크 전 박사후연구원도 공저자로 이름을 올렸다.

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  2025-12-12 20:58:26

• [신소재 신기술(210)] "세균의 언어 해독"⋯잇몸병 막는 새 치료법 제시

  과학자들이 구강 내 세균이 서로 정보를 주고받는 '화학적 대화'를 차단함으로써, 플라크(치석) 형성을 억제하고 잇몸병을 예방할 수 있는 가능성을 제시했다. 이는 항생제 남용으로 내성 세균이 확산되는 가운데, 세균의 '행동'을 바꾸는 새로운 치료 접근법으로 주목받고 있다. 미국 미네소타대학교 생명과학대학 및 치의학대학 공동연구팀은 구강 내 세균이 사용하는 통신 체계를 규명하고 이를 조절해 플라크 생성을 억제할 수 있는 방법을 밝혀냈다. 연구 결과는 국제 학술지 NPJ 바이오필름스 앤드 마이크로바이옴스(NPJ Biofilms and Microbiomes) 최신호(2025년 11월 17일자)에 게재됐다. 연구진은 구강 세균들이 '쿼럼 센싱(quorum sensing)'이라 불리는 화학 신호를 통해 서로 정보를 교환한다는 사실에 주목했다. 이들은 'N-아실 호모세린 락톤(N-acyl homoserine lactones, AHLs)'이라는 신호 분자를 이용해 군집 내 행동을 조정하는데, 이 과정이 구강 질환과 밀접히 연관되어 있다. 미네소타대 연구팀은 플라크가 형성되는 환경에서 AHL 신호가 산소가 풍부한 잇몸 위쪽에서 방출되며, 이 신호가 산소가 부족한 잇몸 아래 세균에게도 전달된다는 사실을 확인했다. 연구이 락토네이스(lactonase)라는 효소를 사용해 이러한 AHL 신호를 제거하자, 건강한 구강 상태와 연관된 세균이 우세하게 번식하는 변화를 관찰했다. 미카엘 엘리아스(Mikael Elias) 생명과학대학 부교수는 "플라크는 마치 숲의 생태계처럼 순차적으로 형성된다"며 "스트렙토코커스(Streptococcus)나 악티노마이세스(Actinomyces) 같은 초기 정착 세균은 대체로 무해하지만, 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis) 등 후기 정착 세균은 잇몸병을 유발한다"고 설명했다. 그는 "세균 간 화학적 신호를 차단함으로써, 플라크를 질병 이전의 건강한 상태로 되돌릴 수 있다"고 덧붙였다. 주저자인 라케시 식다르(Rakesh Sikdar)는 "산소의 유무가 세균 생태계의 균형을 완전히 바꾼다"며 "산소가 있는 조건에서는 AHL 신호를 차단할 경우 건강한 세균이 늘었지만, 무산소 환경에서는 오히려 질병 관련 세균의 성장이 촉진됐다"고 밝혔다. 그는 "잇몸 위와 아래의 환경에서 쿼럼 센싱이 전혀 다르게 작용한다는 점은 향후 잇몸병 치료 접근법에 중대한 시사점을 준다"고 말했다. 연구팀은 향후 구강 내 다양한 부위와 치주질환 단계별로 세균 간 신호 체계를 비교 분석할 계획이다. 엘리아스 교수는 "세균 군집이 어떻게 조직되고 소통하는지를 이해하면, 모든 세균을 없애는 대신 균형 잡힌 미생물 환경을 유지하는 방식으로 치주질환을 예방할 수 있을 것"이라고 강조했다. 이번 연구는 미국 국립보건원(NIH)의 지원으로 수행됐으며, 향후 장내 미생물 불균형이나 특정 암 등 미생물 관련 질환에도 응용 가능성이 제시됐다. 과학자들은 이번 발견이 "세균을 파괴하는 대신, 그들의 대화를 '해킹'해 질병을 통제하는 새로운 치료 패러다임"의 서막이 될 수 있다고 평가하고 있다.

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  2025-12-02 13:35:37

• [신소재 신기술(209)] 중국, '비 오는 날도 발전하는 태양광 패널' 개발⋯재생에너지의 한계 넘는다

  중국 연구진이 비가 오거나 흐린 날씨에서도 발전할 수 있는 새로운 형태의 태양광 패널을 개발해, 기존 태양광 기술의 한계를 극복할 가능성을 제시했다고 에너지 미디어와 에코포털닷넷이 보도했다. 전통적인 태양광 패널은 햇빛이 강할수록 효율이 높지만, 구름이 끼거나 비가 내리면 발전량이 급격히 떨어진다. 이로 인해 일조량이 일정치 않은 지역에서는 효율적인 전력 생산이 어려웠다. 그러나 중국에서 개발 중인 차세대 패널은 이러한 약점을 보완해 흐린 날씨나 비가 오는 동안에도 전력을 생산할 수 있다. 중국 쑤저우대 연구팀은 비가 내리거나 흐린 날에도 전기를 생산할 수 있는 하이브리드 태양 전지를 개발했다. 이 기술의 핵심은 태양전지 표면에 투명한 '트리보일렉트릭(triboelectric) 필름'을 덧입힌 구조에 있다. '트리보일렉트릭(Triboelectric)'은 '마찰전기'라는 뜻을 가진 과학 개념으로, 두 물질이 접촉하고 떨어질 때 전하가 이동하며 전기가 발생하는 현상을 말한다. 이 원리를 응용한 기술이 바로 트리보일렉트릭 발전(Triboelectric Nanogenerator, TENG)이다. 방울이 표면을 치며 트리보일렉트릭 효과를 일으켜 추가 전력을 생산하는 방식이다. 다시 말하면, 빗방울이 트리보일렉트릭 필름 표면에 닿아 퍼지고 흘러내릴 때, 전하가 이동하면서 미세한 전류가 발생한다. 패널은 이러한 전하 변화를 포착해 전기로 전환하며, 수많은 빗방울이 모여 일정한 전력을 만들어낸다. 태양광이 비칠 때는 일반적인 태양전지로 작동하고, 비가 내릴 때는 트리보일렉트릭 모드로 전환돼 이중 발전이 가능하다. 이 기술은 런던이나 밴쿠버처럼 구름이 잦은 도시에서도 안정적인 전력 생산을 가능하게 할 것으로 기대된다. 물론 맑은 날의 발전량에는 미치지 못하지만, 기존 태양광 설비가 무용지물이 되던 시간대에도 전력을 생산할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 비가 내리는 동안에도 발전이 가능한 태양광 패널은 기후 변화와 날씨 불확실성이 커지는 시대에 보다 지속 가능하고 회복력 있는 에너지 공급원으로 주목받고 있다. 이번 연구는 완벽한 기상 조건에 의존하지 않는 새로운 재생에너지 기술의 방향을 제시했다는 평가를 받고 있다.

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  2025-11-25 20:13:27

• [신소재 신기술(208)] AI, 박테리아 유전체 학습으로 '완전히 새로운 단백질' 창조

  인공지능(AI)이 박테리아 유전체 데이터를 학습해 지금껏 알려지지 않은 새로운 단백질을 만들어내는 데 성공했다. 미국 스탠퍼드대 연구팀은 박테리아 유전자 배열이 특정 기능을 중심으로 군집한다는 점에 착안해 '에보(Evo)'라는 새로운 AI 게놈 언어모델을 개발했다. 연구 결과는 국제학술지 네이처(Nature) 최신호(2025년 11월 20일자)에 실렸다. 연구팀은 박테리아 유전체 수백만 건을 학습시켜, 염기서열의 규칙성과 유전자 간 상관관계를 인식하도록 했다. 에보는 대형 언어모델(LLM)처럼 특정 염기서열을 입력받으면 그다음 염기를 예측하고, 그 결과를 기반으로 새로운 유전자 조합을 생성한다. 팀은 기존 단백질의 일부분을 입력하자 에보가 나머지 서열을 80~85% 정확도로 완성하는 능력을 확인했다. 더 나아가 완전히 새로운 유전자를 생성하도록 훈련하자, 실험 결과 생성된 단백질 중 일부가 실제 생물학적 기능을 수행했다. 예를 들어 연구팀은 박테리아 독소 유전자를 입력한 뒤 이에 대응하는 항독소 유전자를 생성하도록 에보를 훈련시켰다. 테스트 결과, 생성된 항독소 중 절반이 실제 독성을 완화했고, 두 종류는 박테리아의 생장을 완전히 회복시켰다. 이들 항독소는 기존 단백질과 25% 미만의 유사도를 보여 '자연계에 존재하지 않는 단백질'로 평가됐다. 또한 연구진은 CRISPR 시스템을 억제하는 단백질 생성 실험에서도 17%가 실제 기능을 수행했으며, 일부 단백질은 기존 구조 예측 소프트웨어가 해석하지 못할 정도로 새로운 형태를 보였다. 스탠퍼드대 연구팀은 "Evo는 단백질의 3차원 구조를 고려하지 않고도 유전자 수준에서 기능적 단백질을 만들어낼 수 있음을 보여줬다"며 "이는 진화가 작동하는 핵심 단계인 '핵산 수준'에서 단백질 생성을 재현한 사례"라고 설명했다. 이번 연구는 AI가 단백질 설계뿐 아니라 유전자 진화 과정을 이해하고, 생물학적 창조력을 확장할 수 있는 가능성을 열었다는 점에서 주목받는다. 다만 연구진은 "포유류처럼 복잡한 유전체에는 적용이 쉽지 않다"며 "현재 단계에서는 박테리아 수준의 단순한 유전자 구조에서만 실험적으로 검증됐다"고 밝혔다. 이번 성과는 AI가 단백질 구조 예측(알파폴드) 단계에서 나아가, 생명체의 새로운 진화 가능성을 탐색하는 '유전체 기반 단백질 생성 시대'를 열었다는 평가를 받고 있다.

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  2025-11-24 20:12:35

• [신소재 신기술(207)] AI, 33억만년 된 암석에서 지구 최초의 생명 흔적 발견

  과학자들이 인공지능(AI)을 활용한 분석으로 약 33억년 된 암석에서 '지구 생명'의 가장 오래된 화학 흔적을 확인했다. 지구에서 생명이 언제 시작됐는지에 대한 오랜 질문에 새로운 답이 제시된 것이다. 미국 카네기과학연구소 연구팀이 남아프리카공화국 음푸말랑가(Mpumalanga) 지역의 '요제프스달 처트(Josefsdal Chert)'에서 약 33억 3천만 년 전(3.33 Ga) 형성된 암석 속 탄소 잔류물에서 현재까지 확인된 가장 이른 생명 화학 흔적을 검출했다고 사이언스얼럿이 전했다. 연구팀은 정교한 분광 분석법을 활용해 각 시료에 갇힌 화학적 파편을 분리해냈다. 이후 '랜덤 포레스트(random forest)'라 불리는 특정 유형의 기계 학습 모델을 적용했다. 이 모델은 수백 개의 의사 결정 트리를 구축해 데이터를 분류하고 잠재된 생태학적·분류학적 패턴을 추출한다. 수십억 년 된 암석에서 생물학적 흔적을 식별하기 위해 이 유형의 데이터와 지도형 기계 학습을 결합한 연구는 이번이 처음이다. 이번 연구는 인공지능(AI) 기반 분석을 활용해, 생명 활동이 남긴 미세한 유기 패턴을 기존 방법보다 높은 신뢰도로 판별해낸 것이 특징이다. 생명체가 남긴 흔적은 시간이 흐를수록 지질 변화로 손실되는데, 이를 '화학적 메아리(chemical echoes)'라고 한다. 로버트 헤이즌(Robert Hazen) 카네기연구소 연구원은 "AI가 처음으로 이 미세한 신호를 신뢰도 높게 해석할 수 있게 됐다"고 설명했다. 고대 탄소가 보여준 생명 흔적…AI가 '생물 기원' 판별 연구팀은 먼저 생물 기원의 유기물에서 공통적으로 나타나는 미세한 화학 패턴을 정의한 뒤, 이를 학습한 머신러닝 모델을 구축했다. 이후 현대 생물에서부터 고대 스트로마톨라이트, 흑색 처트, 탄소 잔류물 등 총 406개 표본을 열분해-기체크로마토그래피-질량분석(Py-GC-MS)으로 분석했다. Py-GC-MS는 시료를 가열해 유기물을 조각으로 분해하고, 이 조각들을 분리한 후 질량 특징을 측정하는 과정이다. 헤이즌 연구원은 "컴퓨터에 수천 개의 퍼즐 조각을 보여주고 원래 그림이 꽃인지, 운석인지 묻는 것과 같다"면서 "개별 분자에 집중하기 보다는 화학적 패턴을 찾았는데, 그 패턴은 다른 우주에서도 동일할 수 있다"고 설명했다. AI 모델은 이들 데이터를 바탕으로 약 90% 이상의 정확도로 생물·비생물을 구분했다. 샘플의 연대는 현재부터 약 38억년 전까지 다양했으며, 여기에는 약 37억년 전의 그린란드 탄소와 호주 사막의 35억 년 된 스트로마톨라이트가 포함됐다. 약 5억 년 미만의 비교적 젊은 표본들은 강렬하고 명확한 생물학적 특징을 나타냈다. 반면 표본이 오래될수록 지질학적 과정으로 인해 화학적 세부 정보가 사라지면서 생물학적 신호가 더욱 희미해졌다. 그 결과 가장 오래된 '생물 신호 양성' 표본이 33억 3천만 년 전의 요제프스달 처트에서 나왔다. 광합성의 기원도 8억 년 앞당겨 연구팀은 생명 화학 흔적뿐 아니라, 25억 2천만~23억 년 전 암석에서 광합성의 증거도 확인했다. 이는 기존에 알려진 광합성 등장 시점보다 8억 년 이상 빠르다. 캐나다·남아프리카의 고대 암석에서 포착된 이 패턴은, 초기 광합성 생물들이 이미 지구 곳곳에 분포했음을 시사한다. "지구 생명의 기원을 다시 그릴 시점" 연구팀은 "33억 년 전이면 이미 생명이 지구에 널리 퍼져 있었다고 판단할 수 있다"며 "AI 기반 분석은 그동안 불확실했던 고대 생명 흔적을 해석하는 새로운 기준점을 제시한다"고 강조했다. 고대 생명의 흔적은 시간이 지날수록 지질 변형으로 사라지지만, 이번 연구는 생체 분자의 남은 '패턴'만으로도 생명 기원을 추적할 수 있음을 입증했다. 헤이즌 연구원은 "지구에서 가장 오래된 암석들은 여전히 이야기를 들려주고 있다"며 "AI 분석은 그 속삭임을 들을 수 있게 해주는 새로운 도구"라고 말했다. 이번 연구는 미 국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다.

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  2025-11-19 13:52:10

• [신소재 신기술(206)] 중국 휴머노이드 로봇, '非인간' 증명 위해 로봇 지퍼 열다

  중국의 휴머노이드 로봇 기술이 놀라운 속도로 발전해 사람과 구별이 힘든 단계까지 올라왔다. 홍콩 매체 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국 전기차 제조업체 샤오펑(Xpeng)의 창업자 허샤오펑(何小鵬)이 자사의 신형 휴머노이드 로봇 '아이언(Iron)'의 등을 직접 열어 보이며 "사람이 들어 있지 않다"는 사실을 공개했다. 실물처럼 자연스러운 동작을 구현한 시연 영상이 퍼지며 온라인상에서 "사람이 로봇 옷을 입은 것 같다"는 의심이 쏟아진 데 따른 것이다. 허샤오펑은 지난 7일(현지시간) 중국 SNS 웨이보(微博)에 "전날 밤 로봇 개발팀은 잠을 이루지 못했다. 수개월 준비 끝에 공개한 신세대 로봇의 실연 장면이 폭발적인 반응을 일으켰기 때문"이라며 "댓글에 답하고 반응을 지켜보느라 밤을 새웠다"고 밝혔다. 아이언은 시각 데이터를 직접 해석하는 '비전-언어-액션(VLA) 2.0' 인공지능 모델을 탑재해, 기존의 이미지-언어 변환 과정을 생략함으로써 정보 손실을 최소화하고 처리 효율을 높였다. 샤오펑은 아이언을 "내부에서 태어난 로봇"이라며 인간형 척추 구조, 생체 모방 근육, 유연한 인공피부 등을 갖춘 형태로 소개했다. 이 로봇은 신체 전반에 82개의 자유도를 구현해 춤, 런웨이 워킹 등 복잡한 인간 동작을 수행할 수 있다. 또 산업계에서 가장 작은 크기의 하모닉 조인트를 적용해 실물 크기의 손가락 움직임을 구현했다. 샤오펑은 내년 양산을 목표로 이미 첫 고객사를 확보했다. 중국 최대 철강업체 바오산강철(寶山鋼鐵·Baosteel)은 "정밀 검사 등 복합 산업 현장에 투입할 계획"이라고 밝혔다. 이번 모델은 남성형과 여성형 두 가지로 제작됐으며, 로봇센터 부사장 미량촨(米亮川)은 "여성형은 더 작은 체구 구조 때문에 설계 난도가 높았다"고 설명했다. 허샤오펑이 공개한 영상에서 아이언은 몇 걸음 걸은 뒤 동료가 인공피부의 지퍼를 열자 내부의 냉각 팬과 구동 시스템이 드러났다. "기계음이 들린다"며 허샤오펑이 직접 '진짜 로봇'임을 강조하는 장면은 즉시 바이럴됐다. 이 영상은 '#샤오펑로봇지퍼테스트영상'과 '#로봇피부벗긴모습' 등의 해시태그로 중국판 틱톡 '더우인(抖音)' 실시간 인기 1·2위를 차지했다. 한편 중국 로봇 산업은 최근 '육체를 가진 AI(Embodied AI)' 기술 상용화를 둘러싸고 경쟁이 치열하다. 선전(深圳) 소재 유비테크 로보틱스(UBTech)는 지난주 쓰촨(四川)성 데이터 수집 공장과 1억5900만 위안(약 2200만 달러) 규모의 휴머노이드 로봇 '워커 S2' 공급 계약을 체결했으며, 도봇(Dobot)은 애플 협력사 렌스테크놀로지(Lens Technology)에 올해 1000대 납품을 추진 중이다. 상하이에서 열린 정부 주최 '중국 로봇산업 발전회의'에 따르면, 중국의 로봇 산업 매출은 올해 1~3분기 동안 전년 대비 약 30% 증가했다. 단, 중국의 로봇 산업 규모에 대해 공식 발표된 통계는 다소 산발적이며, 세부 분야(산업용·서비스용)마다 추정치가 다르게 나타난다. 시장 분석 기업 그랜드 뷰 리서치(Grand View Research)에 따르면, 2024년 중국의 산업용 로봇 시장 매출은 약 97억 달러 수준으로 추정하고 있다. 반면 마켓 리서치 퓨처(Market Research Future)는 중국 로봇 기술 시장(제조업·서비스 포함) 규모를 2024년 약 71억 달러로 제시하고 있다. 로봇 실물 공개 후 하락세를 보이던 샤오펑의 주가는 검증 영상 공개 다음 날 1.4% 반등하며 기술력에 대한 신뢰가 회복되는 모습을 보였다. 이번 사건은 중국이 인간형 로봇 분야에서 얼마나 빠르게 진화하고 있는지, 그리고 인간과 기계의 경계가 얼마나 희미해졌는지를 상징적으로 보여줬다는 평가를 받고 있다.

  • IT·과학
  • 신소재 신기술

  2025-11-10 10:58:59

• [신소재 신기술(205)] 케블라보다 강한 방탄섬유 개발⋯탄소나노튜브 결합 '초고강도 신소재' 등장

  수십년 간 방탄복과 장갑차의 핵심 소재로 사용돼 온 케블라(Kevlar) 보다 더 강하고 유연한 소재가 개발됐다. 중국 베이징대 진장(靳章) 교수 연구팀이 케블라보다 강하고 유연하며, 총탄 저지 능력이 월등한 복합 신소재 섬유를 개발했다. 이번에 개발된 '초고강도 아라미드 복합섬유'는 기존 케블라에 사용되는 방향족 폴리아미드(아미드) 구조에 탄소나노튜브(Carbon Nanotube)를 결합한 형태다. 연구팀은 이 두 소재를 단순히 혼합하는 대신 고분자 사슬과 탄소나노튜브를 직선적이고 평행하게 정렬시키는 '다단 신장(stretching)' 공정을 적용해 결합력을 극대화했다. 이 정렬 구조 덕분에 충격 시 섬유 내부 사슬이 미끄러지지 않아 훨씬 많은 에너지를 흡수할 수 있다. 연구팀은 "이번 연구는 초고강도와 초고인성을 동시에 구현한 아라미드 섬유 제작의 새로운 전략을 제시했다"며 "섬유 내 분자 정렬과 나노 결합 구조가 강도 향상의 핵심"이라고 밝혔다. 해당 연구는 국제 학술지 매터(Matter)에 게재됐다. 연구 내용은 웹사이트 PHYS와 과학기술 전문매체 뉴사이언티스트 등이 다루었다. 실험 결과, 새 소재의 '동적 강도(dynamic strength)'는 기존 아라미드 섬유보다 현저히 높았으며, 에너지 흡수 능력은 706.1메가줄/㎥로 기존 최고 기록을 두 배 이상 뛰어넘었다. 특히 두께 1.8mm의 이 섬유 시트는 총탄을 막아낼 만큼의 높은 방호력을 보였으며, 동일 두께의 케블라 섬유보다 약 3배 더 강한 것으로 평가됐다. 향후 방탄복, 헬멧, 군요 차량은 물론 항공우주용 보호소재로의 응용 가능성이 높다고 연구팀은 전망했다. 한편, 케블라는 1973년 미국 듀폰(DuPont)사가 아라미드 섬유의 상용화에 성공해 개발한 내열성 합성섬유다. 강철보다 5배 강한 인장력을 지녀 수십 년간 방호용 섬유의 표준으로 사용돼 왔다. 아라미드(Aramid)는 미국 듀폰의 케블라, 일본 테이진(帝人)의 트와론, 한국 코오롱의 헤라크론 등 소수의 기업만이 독점기술을 보유한 기술집약적 소재다. 현존하는 섬유 중 가장 강한 소재인 아라미드는 섭씨 500도(℃)에도 연소되지 않는 뛰어난 내열성과 화학약품에 대한 내약품성을 지닌다. 그러나 섬유를 더 강하게 만들면 취성이 커지는 한계가 있어 '강도와 인성의 동시 확보'는 오랜 숙제로 남아 있었다. 이번 연구는 그 난제를 해결한 것으로 평가된다. 과학계는 이번 성과가 "케블라 이후 50년 만의 혁신"이라며, 초경량·초내구 방호소재 시대의 개막을 예고했다. ◇ 참고 문헌: Jiajun Luo 외, 동적 강도 최대 10 GPa 및 동적 인성 최대 700 MJ m−3를 갖는 아라미드 섬유, Matter (2025). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102496

  • IT·과학
  • 신소재 신기술

  2025-11-04 14:05:01

• [신소재 신기술(204)] 망막 임플란트로 시력 복원 현실화

  PRIMA 망막 임플란트는 빛을 전기 신호로 바꿔 시신경을 자극함으로써 실명 환자에게 부분적 시력을 회복시켜주는 장치다. 이번 임상 결과는 황반변성 치료의 한계를 넘어선 '시력 복원' 가능성을 실증한 첫 성과로, 의료공학의 새로운 전기를 예고하고 있다.

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  2025-10-31 14:58:26