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화웨이, 새 AI칩 내년 1분기 양산 계획⋯낮은 수율 걸림돌
- 중국 최대 통신장비업체 화웨이가 미국 엔비디아에 대항할 새로운 인공지능(AI) 칩을 내년 1분기부터 양산할 예정이다. 로이터통신은 21일(현지시간) 정통한 소식통들을 인용해 "화웨이가 '어센드(Ascend) 910C'(중국명 성텅 910C) 샘플을 일부 IT기업에 보내 주문받기 시작했다"면서 이같이 보도했다. 화웨이는 일부 기술기업들에 샘플을 출하하고 있으며 수주를 개시했다. 미국 반도체기업 엔비디아에 대항하는 것이 목적이다. 앞서 화웨이는 잠재 고객사에 "910C 성능이 (현재까지 상용화된 AI 칩으로는 가장 최신 제품인) 엔비디아 H100 칩에 비견될 만하다"고 설명했다. 다만 중국 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 SMIC(중신궈지)가 생산하는 910C는 수율이 걸림돌인 것으로 전해졌다. 상업성을 갖추기 위해서는 70% 이상의 수율이 필요하지만 미국의 제재로 최첨단 리소그래피(Lithography·노광·빛으로 웨이퍼에 회로를 새기는 공정) 장비가 부족해 약 20%에 머물러 있다는 것이다. 중국은 현재 미국 주도의 제재로 인해 지난 2020년이후 세계 최고의 반도체 장비 제조업체 ASML의 최첨단 극자외선(EUV) 리소그래피 장비에 대한 수입이 막혀있다. 910C 이전 버전 910B도 수율이 약 50%에 그쳐 화웨이가 생산 목표를 낮췄고 제품 인도도 지연되고 있다고 소식통들은 전했다. 한 소식통은 "화웨이는 EUV 리소그래피 부족으로 단기적 해결책이 없다는 것을 알기 때문에 중요한 정부와 기업 주문을 우선시할 것"이라고 내다봤다. 중국 SMIC제 반도체는 대만 TSMC제 반도체보다 성능이 떨어져 화웨이는 SMIC반도체를 TSMC제 반도체로 보완하고 있다. 이에 앞서 TSMC는 자사 반도체가 화웨이 910B에서 발견됐다고 미국 상무부에 통지했다. 미국 상무부는 TSMC에 대해 AI에 사용되는 첨단반도체의 중국고객용 출하를 중단할 것을 명령했다.
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화웨이, 새 AI칩 내년 1분기 양산 계획⋯낮은 수율 걸림돌
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[퓨처 Eyes(56)] 전기 농업, 식량 위기 극복할 미래 농업의 혁신
- 햇빛 없이도 식물을 키운다? 마치 공상과학 영화에서나 나올 법한 이야기지만, 현실이 될 날이 머지않았다. 광합성은 지구 생명체의 근원이지만 에너지 효율은 겨우 1%에 불과하다. 이 비효율을 극복하고 미래 식량 위기를 해결할 혁신적인 기술이 바로 '전기 농업(electro-agriculture)'이다. 최근 생명공학 학술지 줄(Joule)에 발표된 논문에서 생명공학자들은 전기 농업이라는 새로운 식량 생산 패러다임을 선보였다. 태양 에너지를 이용해 CO₂를 식물의 먹이로 바꾸는 이 기술은, 햇빛에 의존하는 광합성을 대체하며 농업에 필요한 토지는 94%로 감소해 농업의 미래를 뒤흔들 잠재력을 지녔다. 광합성을 대체하는 전기 농업 캘리포니아 리버사이드 대학교의 생물공학자 로버트 진커슨(Robert Jinkerson) 교수와 워싱턴대학교 세인트루이스 캠퍼스의 전기화학자인 펑 지아오(Feng Jiao) 교수는 새로운 전기 농업 기술을 통해 농작물이 빛이 없는 환경에서도 자랄 수 있는 가능성을 제안했다. 농업의 혁신을 가져올 수 있다고 확신하는 진커슨은 "더 이상 햇빛을 필요로 하지 않는다면, 우리는 농업을 환경으로부터 완전히 분리해 통제된 실내 환경에서 식량을 재배할 수 있다"고 강조한다. 이는 농업이 더 이상 기후나 조건에 영향을 받지 않고 언제 어디서든 필요한 식량을 생산할 수 있음을 의미한다. 전기 농업은 단순히 빛을 대체하는 것 이상의 의미를 갖는다. 진커슨 교수의 연구팀은 태양광 패널을 통해 태양 에너지를 흡수하고, 이 에너지를 CO₂와 물 사이의 화학 반응에 활용해 아세트산염을 생성한다. 이 아세트산염은 식물이 에너지와 탄소 공급원으로 사용하게 된다. 진커슨 교수는 "우리는 식물의 발아 과정에서 사용되는 대사 경로를 다시 활성화시켜, 식물이 광합성 없이 아세트산염만으로도 자랄 수 있도록 연구하고 있다"고 덧붙였다. 현재 토마토와 상추를 대상으로 실험 중이며, 향후 고구마나 곡물 등 주요 작물로도 확장할 계획이다. 이 기술이 상용화될 경우, 전통 농업에서 발생하는 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있다. 펑 자오 교수는 "현재 약 4%의 에너지 효율을 달성했으며, 이는 기존 광합성의 4배 수준이다. 이 방식이 더 효율적이기 때문에 식량 생산에 따른 CO₂ 배출량을 크게 감소시킬 수 있을 것"이라고 전망했다. 이는 농업의 환경적 부담을 대폭 줄일 뿐만 아니라, 식량 생산의 새로운 장을 열 수 있음을 의미한다. 빛 없도 농사를 지을 수 있는 전기 농업은 우주에서의 까다로운 식량 생산 문제도 해결할 수 있다. 기존 농업은 심각한 삼림 벌채로 이어지는 경우가 많은 데, 이는 생물다양성 손실과 기후 변화의 주요 원인이 되도 한다. 전기 농업은 작물 생산에 필요한 토지의 양을 대폭 줄임으로써 토지 개간에 따른 생태적 피해의 일부를 회복시킬 수 있다. 아울러 수로를 오염시키고 수생태계에 영향을 미칠 수 있는 비료와 살충제에 대한 의존도를 낮추므로 지속 가능한 식량 생산에 대한 유망한 대안을 제시한다. 전기 자극을 통한 수확량 증대 전기 농업의 또 다른 중요한 연구는 전기를 이용해 농작물의 성장을 촉진하는 방법이다. 이 기술은 19세기 말에서 20세기 초에 잠시 유행했던 '전기 재배(electroculture)'의 현대적 버전으로 볼 수 있다. 당시에는 전기를 식물에 직접 적용해 수확량을 늘리거나 해충을 제거하려는 시도가 있었으나, 명확한 과학적 근거 없이 실패한 사례들이 많았다. 하지만 오늘날 연구자들은 더 정교한 방법으로 전기를 농업에 적용하고 있다. 미국 앨라배마주의 오크우드 대학교 생화학자인 알렉산더 볼코프(Alexander Volkov) 교수는 저온 플라즈마(Cold Plasma)를 이용해 씨앗을 자극하는 연구를 진행 중이다. 이 연구에서는 식물의 수확량이 20~75% 증가한 결과를 얻었으며, 감자의 경우 수확량이 40%까지 늘어났다. 볼코프 교수는 "우리는 씨앗을 플라즈마로 1분 미만 처리했을 때, 수확량이 눈에 띄게 증가하는 것을 확인했다. 양배추 수확량도 75% 증가했으며, 맛도 더 달았다"라고 밝혔다. 씨앗의 플라즈마 처리는 농업 분야에 떠오르는 기술로, ㅊ플라즈마를 이용해 씨앗의 발아율을 높이고 생장을 촉진하는 기술이다. 플라즈마는 고체, 액체, 기체 상태 다음의 제4의 물질로, 이온, 전자, 중성 입자 등으로 구성된 이온화된 기체이다. 플라즈마는 씨앗 껍질의 표면을 변화시켜 물 흡수율을 높이고, 발아에 필요한 효소 활성을 증가시켜 발아율을 향상시킨다. 또한 플라즈마는 씨앗 내부의 생화학적 반응을 촉진해 뿌리와 씨앗의 생장을 촉진한다. 게다가 플라즈마는 씨앗 표면의 박테리아, 곰팡이 등 병원균을 살균해 씨앗의 건강을 증진시킨다. 저온 플라즈마는 단순히 씨앗의 수확량을 증가시키는 것뿐만 아니라 씨앗이 발아할 때 환경 스트레스를 덜 받게 만들어 준다. 셰튼홀 대학교의 호세 로페즈(Jose Lopez) 교수는 "씨앗이 처음 발아할 때는 외부 환경의 스트레스에 매우 취약하다. 플라즈마는 씨앗의 껍질을 미세하게 구멍을 내어. 씨앗이 물과 양분을 더 쉽게 흡수할 수 있도록 돋븐다"고 설명했다. 그 결과 플라즈마로 처리된 씨앗은 처리되지 않은 씨앗보다 훨씬 더 빠르게 자란다. 전기 농업의 미래 전기 농업을 도입한다면 자연 서식지의 점진적인 복원이 용이해지고, 생물 다양성이 향상되며 탄소 발자국을 줄일 수 있다. 이처럼 엄청난 잠재력에도 불구하고, 전기 농업은 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있다. 핵심 문제로는 태양열 화학 반응기의 초기 설치 비용과 유지 관리, 그리고 대규모 실내 농업시설을 지원하는 데 필요한 인프라를 꼽을 수 있다. 또한 아세트산을 주요 에너지 원으로 사용할 때 식물 생리학에 미치는 장기적인 영향을 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 진커슨은 "식물의 경우, 식물이 이런 방식으로 성장하도록 진화하지 않았기 때문에 아세트산염을 탄소원으로 활용하도록 하는 연구 개발 단계에 있다"고 말했다. 그는 "하지만 버섯과 효모, 해조류는 현재 이런 방식으로 재배할 수 있으므로 이러한 응용 분야가 먼저 상용화되고 식물은 나중에 상용화될 것으로 생각한다"고 덧붙였다. 전기 농업이 성공한다면 식량 생산 자체에 혁명을 일으킬 수 있는 환경 친화적이고 공간 효율적인 방법이 될 수 있다.
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[퓨처 Eyes(56)] 전기 농업, 식량 위기 극복할 미래 농업의 혁신
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샤오미, 중국 최초 3나노 모바일 AP 자체 개발…내년 양산 전망
- 중국 스마트폰 제조사 샤오미(小米)가 중국 기업 최초로 3나노 공정의 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)를 자체 개발하여 내년부터 양산할 것으로 예상된다. 23일 업계에 따르면 샤오미는 최근 3나노 공정의 모바일 AP 개발을 완료하고 곧 양산 단계에 진입할 것으로 알려졌다. 모바일 AP는 스마트폰의 성능을 좌우하는 핵심 부품으로, 샤오미는 중국 기업 최초로 3나노 공정 AP의 시제품 양산 단계인 '테이프아웃'을 마친 것으로 전해졌다. 테이프아웃은 칩 설계 등을 마친 뒤 대량 양산으로 넘어가기 전 단계를 말한다. 당초 샤오미는 내년 상반기 4나노 공정 AP를 생산할 계획이었으나, 기술 수준을 높여 3나노 공정 제품에 집중하는 것으로 보인다. 샤오미가 3나노 AP 양산에 성공하면 화웨이 등 중국 스마트폰 제조사에 공급할 가능성이 높다. 하지만 3나노 공정이 가능한 파운드리(반도체 위탁생산) 업체는 TSMC와 삼성전자뿐이어서, 샤오미가 어느 업체에 생산을 맡길지는 아직 결정되지 않았다. 미디어텍·퀄컴 주도 모바일 AP 시장, 중국발 변수 등장 현재 미디어텍과 퀄컴이 주도하는 글로벌 모바일 AP 시장에 중국 업체들이 빠르게 진입하면서, 내년부터 시장 판도 변화가 예상된다. 특히 화웨이의 자회사 하이실리콘은 미국의 제재에도 불구하고 7나노 AP '기린9000s'를 출시하며 시장 점유율을 확대하고 있다. 이 업체의 점유율은 지난해 2분기 0%에서 올해 4%로 증가했다. 삼성전자, 엑시노스 경쟁력 확보 어려움…고객사 확보 차질 우려 현재 글로벌 모바일 AP 시장 점유율은 미디어텍 31%, 퀄컴 29%, 애플 19%, 삼성전자 6% 순이다. 아직 중국 업체들의 영향력이 크지 않지만 자국 스마트폰 제조사들의 대량 주문을 기반으로 AP 성능 수준을 빠르게 높일 것으로 예상된다. 삼성전자는 3나노 공정의 '엑시노스 2500'을 양산할 예정이지만, 수율(양품 비율) 문제 등으로 어려움을 겪고 있다. 이러한 상황에서 중국 업체들이 가격 경쟁력을 앞세워 시장에 진출하면 삼성전자의 엑시노스 고객사 확보는 더욱 어려워질 수 있다는 전망이다. 업계 관계자는 "중국 업체들의 기술 추격이 예상보다 빠르다"며 "삼성전자는 3나노 수율을 높이지 못하면 AP 시장에서 입지가 더욱 좁아질 수 있다"고 우려했다.
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샤오미, 중국 최초 3나노 모바일 AP 자체 개발…내년 양산 전망
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인텔 파운드리 꿈 좌절, 그 이면에 숨은 진실
- 인텔의 파운드리(반도체 수탁 생산) 사업 확장이 좌초 위기에 놓였다. 팻 겔싱어 CEO 취임 이후 야심 차게 추진했던 파운드리 사업이 낮은 수율과 고객 이탈이라는 암초를 만나 휘청이고 있다. 퀄컴 등 핵심 고객사 마저 TSMC로 발길을 돌리면서 인텔의 위기감은 더욱 고조되고 있다. 인텔, 왜 파운드리 사업에 뛰어들었나? 인텔은 CPU 시장의 절대 강자였지만, 모바일 시장의 성장과 함께 ARM 기반 프로세서의 부상으로 위기를 맞았다. 이에 대한 돌파구로 겔싱어 CEO는 파운드리 사업 확장을 선언, TSMC와 삼성전자의 아성에 도전장을 내밀었다. 이는 단순히 파운드리 시장 진출을 넘어, 미국 내 반도체 생산 확대와 글로벌 반도체 시장 주도권 확보라는 거대한 목표를 담고 있었다. 하지만 현실은 냉혹했다. 인텔의 몰락, 원인은 무엇일까? 가장 큰 문제는 첨단 공정 기술력과 수율 확보에 실패했다는 점이다. 인텔의 7nm 및 4nm 공정은 TSMC, 삼성에 비해 경쟁력이 떨어졌고, 낮은 수율은 생산 비용 증가와 납기 지연으로 이어져 고객사 이탈을 가속화했다. 특히 퀄컴, 애플, 엔비디아 등 핵심 고객사들이 TSMC로 이탈하면서 인텔의 파운드리 사업은 치명타를 입었다. 반면 TSMC는 AI 칩 수요 폭증에 힘입어 역대 최고 실적을 달성하며 파운드리 시장의 절대 강자로서 입지를 더욱 공고히 했다. 벼랑 끝 인텔, '퀄컴에 매각설'까지… 파운드리 사업 부진은 인텔의 경영 위기로 이어졌다. 최근에는 퀄컴에 파운드리 사업을 매각할 것이라는 루머까지 나돌고 있다. 이는 인텔이 파운드리 사업에서 경쟁력을 확보하지 못했음을 자인하는 셈이며, 앞으로 CPU 등 핵심 사업에 집중할 가능성을 시사한다. 인텔의 실패, 삼성전자에 주는 교훈은? 인텔의 실패는 파운드리 시장 2위 자리를 노리는 삼성전자에게 중요한 교훈을 제공한다. 첫째, 첨단 공정 기술력 확보가 무엇보다 중요하다. 인텔의 사례에서 보듯 기술력 부족은 수율 저하, 고객 이탈, 경영 위기로 이어지는 악순환을 초래할 수 있다. 둘째, 고객과의 신뢰 구축이 필수적이다. 안정적인 수율 확보와 납기 준수는 물론, 고객 맞춤형 솔루션 제공 등 차별화된 경쟁력을 갖춰야 한다. 셋째, 급변하는 시장 상황에 대한 유연하고 전략적인 대응이 필요하다. AI, HPC 등 미래 성장 분야에 대한 투자를 확대하고, 고객 다변화를 통해 시장 변화에 대응해야 한다. 인텔의 실패를 반면교사 삼아 삼성전자가 파운드리 시장에서 지속적인 성장을 이어갈 수 있을지 귀추가 주목된다.
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인텔 파운드리 꿈 좌절, 그 이면에 숨은 진실
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TSMC, '2나노' 가오슝 공장 내년 가동⋯차세대 노광장비도 곧 도입
- 세계 최대 파운드리 기업인 대만 TSMC가 남부 가오슝(高雄)에 건설하고 있는 첨단 2나노 1·2 공장이 내년 가동될 예정인 것으로 알려졌다. 자유시보 등 대만언론들은 18일(현지시간) 소식통을 인용해 이같이 보도했다. 보도에 따르면 TSMC는 오슝 난쯔 과학단지에 2나노 공장 3곳을 건설할 계획으로, 해당 1·2공장(PI, P2)이 각각 2025년 1분기와 3분기에 운영을 시작할 예정인 것으로 전해졌다. 아울러 해당 단지에 4공장과 5공장 증설 여부를 평가 중이고, 해당 공장에서 1.4나노 공정이 배치될 가능성이 높다고 덧붙였다. 또 내년 상반기 4나노 공정 제품을 양산할 예정인 미국 애리조나주 피닉스 1공장의 수율이 지난달 말까지 70%를 넘어서면서 남부 타이난의 남부과학단지 내 18 팹(fab·반도체 생산공장)과 비슷한 수준에 도달한 것으로도 전해졌다. TSMC는 글로벌 파운드리 시장 1위 자리를 굳건히 하고 있는 상황에서 최선단공정 제조에 필요한 '하이 NA EUV' 노광장비도 이달 말 도입하기로 했다. 당초 예정했던 시기보다 1분기 이상 빠르게 앞당기면서 초미세공정 두고 주도권을 다투는 삼성전자보다 한 발 빠른 행보를 보이고 있다. 인텔이 파운드리 사업에서 극심한 부진을 겪으면서 TSMC가 경쟁에서 발 빠르게 치고 나갈 수 있는 환경도 갖춰진다. 반면 삼성전자는 3년 뒤에나 해당 장비를 확보할 것으로 전해져 설치부터 가동까지 최적화 작업에 상당한 시간이 소요된다는 점에서 도입 시기를 앞당기는데 주력할 것으로 보인다.
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TSMC, '2나노' 가오슝 공장 내년 가동⋯차세대 노광장비도 곧 도입
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[신소재 신기술(102)] 국내 연구진, 플라스틱 생산 미생물 개발⋯석유 기반 플라스틱 대체 가능성 열어
- 국내 연구진이 석유 기반 플라스틱 산업의 대안으로 생분해성 플라스틱을 생산하는 미생물 개발에 성공했다. 한국과학기술원(KAIST) 연구팀은 플라스틱의 강성과 열 안정성을 높이는 고리형 구조의 폴리머를 생산하는 박테리아를 개발했다. 해당 기술에 대해서는 인터레스팅엔지니어링과 물리학org, 사이테크 데일리 등 다수 외신이 조명했다. 외신에서는 "한국 연구진이 개발한 새로운 '살아있는 플라스틱'은 버려지면 스스로 파괴된다"고 호평했다. 연구를 주도한 KAIST 화학 및 생물분자 연구 책임자인 이상엽 교수는 "(플라스틱) 바이오 제조는 기후 변화와 세계적인 플라스틱 위기를 완화하는 데 중요한 역할을 할 것"이라며 "미래를 위한 더 나은 환경을 보장하기 위해 국제적인 협력을 통해 바이오 기반 제조를 촉진해야 한다"고 강조했다. 일반적으로 고리형 분자는 미생물에 독성을 나타내기 때문에 연구진은 독특한 대사 경로를 설계했다. 이를 통해 대장균은 폴리머를 합성할 뿐만 아니라 폴리머와 그 전구체의 축적을 견딜 수 있게 되었다. 결과적으로 생성된 폴리머는 생분해성이며 약물 전달 시스템과 같은 생물 의학 분야에 유용하게 활용될 수 있는 물리적 특성을 가지고 있다. 최초의 미생물을 이용한 방향족 및 지방족 폴리머 생산 포장과 산업 분야에서 사용되는 대부분의 플라스틱(PET, 폴리스티렌 등)은 고리 모양의 '방향족' 구조를 포함하고 있다. 이전 연구에서는 미생물을 이용하여 방향족 및 지방족(비고리형) 단량체가 혼합된 폴리머를 생산하는 데 성공했지만, 이번 연구는 미생물이 방향족 측쇄(곁가지)를 가진 단량체로만 구성된 폴리머를 생산한 최초의 사례다. 이를 위해 연구팀은 다양한 미생물의 효소를 통합하여 새로운 대사 경로를 만들었고, 이를 통해 박테리아가 페닐락테이트라는 방향족 단량체를 생산할 수 있도록 했다. 그런 다음 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 이러한 페닐락테이트 단량체를 완전한 방향족 폴리머로 효율적으로 조립할 수 있는 폴리머라제 효소를 설계했다. 이상엽 교수는 보도 자료에서 "이 효소는 자연에 존재하는 어떤 효소보다 폴리머를 더 효율적으로 합성할 수 있다"고 설명했다. 산업용 생산을 위한 규모 확대 연구팀은 박테리아의 대사 경로와 폴리머라제 효소를 개선한 후, 6.6리터(1.7갤런) 발효조에서 미생물을 배양하여 실험 규모를 확대했다. 최적화된 균주는 리터당 12.3g의 폴리머(폴리-D-페닐락테이트)를 성공적으로 생산했다. 그러나 상용화를 위해서는 이 수율을 리터당 최소 100g까지 높이는 것을 목표로 하고 있다. 이 교수는 "그 특성에 근거해 우리는 이 폴리머가 특히 약물 전달에 적합할 것이라고 생각한다"며 "주로 분자량이 낮기 때문에 PET만큼 강하지는 않다"고 말했다. 향후 연구진은 다양한 화학적 및 물리적 특성을 가진 추가적인 방향족 단량체 및 폴리머를 개발할 계획이다. 특히 산업용으로 필요한 더 높은 분자량을 가진 폴리머 개발에 주력할 예정이다. 또한 대규모 생산을 가능하게 하기 위해 공정 최적화 작업도 계속 진행할 계획이다. 이상엽 교수는 "수율을 높이기 위해 더 많은 노력을 기울이면 이 방법을 더 큰 규모로 상용화할 수 있을 것"이라며 "생산 공정의 효율성뿐만 아니라 회수 공정도 개선해 생산된 폴리머를 경제적으로 정제할 수 있도록 노력하고 있다"고 밝혔다. 이 연구는 지난 8월 21일 생명공학 분야의 최신 동향과 미래 전망에 대한 리뷰 논문을 주로 다루는 학술지 '트렌드 인 바이오테크놀로지(Trends in Biotechnology)'에 게재됐다.
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[신소재 신기술(102)] 국내 연구진, 플라스틱 생산 미생물 개발⋯석유 기반 플라스틱 대체 가능성 열어
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[신소재 신기술(88)] 플라스마 처리 목재에서 빛 흡수율 99% 이상 '슈퍼블랙' 신소재 탄생
- 캐나다 과학자들이 목재를 이용해 거의 모든 빛을 흡수하는 '슈퍼블랙' 신소재 개발에 성공했다. 브리티시컬럼비아 대학교(UBC) 필립 에반스 교수 염구팀은 목재의 방수성을 높이기 위해 고에너지 플라즈마를 처리하는 과정에서 우연히 슈퍼블랙 물질을 개발했다고 뉴아틀라스가 7월 31일(현지시간) 보도했다. '닉실론(Nxylon)'이라는 상표가 붙은 이 소재는 그리스 신화의 밤의 여신인 '닉스(Nyx)'와 그리스어로 나무를 뜻하는 '그쉴론(xylon)'에서 이름을 따왔다. 에반스 교수와 박사과정 학생 케니 정은 방수성을 높이기 위해 톱질한 린든나무 샘플의 표면을 플라즈마 처리했을 때 목재를 구성하는 다공성 세포의 잘린 끝부분의 구조가 바뀐 것을 발견했다. 신소재 '닉실론'은 빛을 1% 미만으로 반사하며, 일반 검은색 페인트(최소 2.5% 반사)보다 빛 반사율이 훨씬 낮다. 또한 린든나무 외의 여러 종류의 나무에서 0.5~1mm두께의 얇은 닉실론 시트를 생산할 수 있어서 횰용도가 높을 것으로 기대된다. 닉실론은 망원경, 태양광 전지, 보석, 시계 등 다양한 분야에 활용할 수 있다. 특히 고가의 흑단이나 장미목을 대체할 저렴하고 지속 가능한 대안으로 주목받고 있다. 현재 닉실론은 반타블랙(Vantablack) 보다 빛을 조금 더 많이 반사하지만, 에반스는 닉실론 기술이 더 발전하면 상황이 바뀔 것이라고 말했다. 또한 반타블랙은 깨지기 쉽고 비용이 많이 드는 수직 방향의 탄소 나노튜브로 구성되어 있는 반면, 닉실론은 그렇지 않다. 2014년 대중에게 공개된 반타블랙은 빛을 99.965% 흡수하는 가장 검은 물질 중 하나다. 서레이 나노시스템(Surrey NanoSystem)이라는 영국 회사에서 상용화했으며, 탄소 나노튜브를 수직으로 배열해 빛이 물질에 갇히도록 만드는 원리로 작동한다. 에반스는 "닉실론은 재생 가능한 목재로 만들어지며, 참피나무 한 그루로 약 20만개의 시계 화면을 만들 수 있다"며 "우리는 표면을 덜 깨지게 만드는 방법을 찾아냈다. 닉실론 시트는 30분 만에 만들 수 있다. 상업적 생산을 위해 설계된 장치를 사용하면 공정 속도를 높일 수 있다고 확신한다"고 설명했다. 연구팀은 앞으로 닉실론의 빛 반사율을 더욱 낮추고 내구성을 강화할 연구를 이어갈 계획이다. 또한 스핀오프 회사인 닉실론 코퍼레이션 오브 캐나다를 통해 상용화를 추진할 예정이다. 이번 연구 결과는 최근 '어드밴스드 지속가능 시스템((Advanced Sustainable Systems)' 저널에 게재됐다.
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[신소재 신기술(88)] 플라스마 처리 목재에서 빛 흡수율 99% 이상 '슈퍼블랙' 신소재 탄생
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[먹을까? 말까?(33)] 아기 당근 주 3회 섭취, 피부 카로티노이드 수치 증가 확인
- 아기 당근(baby carrot)을 주 3회 간식으로 섭취하는 것만으로도 젊은 성인의 피부 카로티노이드 수치를 유의미하게 증가시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 베타카로틴이 함유된 종합 비타민과 함께 섭취할 경우 그 효과는 더욱 증대되는 것으로 나타났다. 폭스뉴스는 '뉴트리션(Nutrition) 2024' 컨퍼런스에서 발표된 새로운 연구를 인용해 아기 당근을 일주일에 세 번만 간식으로 먹어도 젊은 성인의 피부 카로티노이드가 증가했다며 4일(현지시간) 이같이 보도했다. 이전 연구에서도 하루 권장량의 3배에 해당하는 과일과 채소를 3주 동안 섭취하면 피부 카로티노이드 수치가 증가하는 것으로 밝혀졌지만, 이번 연구는 아기 당근 섭취라는 비교적 간단한 식습관 변화만으로도 피부 카로티노이드 축적을 크게 증가시킬 수 있음을 시사한다. 카로티노이드는 또한 피부를 자외선으로부터 보호해준다. 카로티노이드는 과일과 채소의 밝은 빨간색, 주황색, 노랑색을 담당하는 성분으로 식단을 통해서만 섭취할 수 있다. 따라서 피부 카로티노이드 수치는 과일 및 채소 섭취량을 나타내는 유용한 지표로 활용될 수 있다. 연구 결과에 따르면, 높은 피부 카로티노이드 수치는 항산화 보호 증가, 심장 질환 및 특정 암과 같은 만성 질환 위험을 감소시키는 효과가 있다. 그리고 피부건강과 면역 기능 향상과도 관련이 있다. 중간 크기의 당근은 약 25칼로리가 들어 있으며 약 2g의 섬유질이 포함됐다. 이번 연구는 60명의 젊은 성인을 무작위로 그룹에 배정해 4주 동안 각기 다른 식단을 제공하는 방식으로 진행됐다. 대조군은 녹색 사과 품종인 그래니 스미스(Granny Smith) 사과 조각을, 실험군은 100g(약 반컵)의 아기 당근과 베타카로틴이 함유된 종합비타민, 또는 아기 당근과 종합비타민을 함께 섭취했다. 연구진은 연구 전후에 비침습적 분광 기기인 배지미터(VeggieMeter)를 사용해 참가자들의 피부 카로티노이드 수치를 측정했다. 그 결과 아기 당근을 섭취한 그룹은 피부 카로티노이드 수치가 연구 전에 비해 10.8% 증가했으며, 베이비 당근과 종합비타민을 함께 섭취한 그룹은 21.6% 증가했다. 반면 대조군과 종합비타민만 섭취한 그룹에서는 유의미한 변화가 관찰되지 않았다. 이는 아기 당근 섭취가 피부 카로티노이드에 직접적인 영향을 미치며, 베타카로틴과 함께 섭취할 경우 그 효과가 강화될 수 있음을 시사한다. 하지만 연구진은 카로티노이드 흡수율은 식품 섭취와 보충제 섭취 간에 차이가 있을 수 있다는 점을 지적하며, 추가 연구의 필요성을 강조했다. 한편, 당근은 전반적으로 건강한 간식이지만 다른 야채에 비해 당분 함량이 높아 대량으로 섭취할 경우 혈당 수치에 영향을 미칠 수 있기 때문에 당뇨병 환자들은 주의해야 한다.
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- 생활경제
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[먹을까? 말까?(33)] 아기 당근 주 3회 섭취, 피부 카로티노이드 수치 증가 확인
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[신소재 신기술(66)] 혁신적인 '빛 수확 시스템', 태양 전지 효율 38% 개선
- 독일 과학자들이 태양 전지의 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 혁신적인 광 수확 시스템을 개발했다. 율리우스 막시밀리안 대학교(JMU) 연구팀은 전체 가시광선 스펙트럼을 흡수하여 태양 에너지를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 시스템을 설계했다고 인터레스팅엔지니어링과 인티펜던트 등 다수 외신이 27일(현지시간) 보도했다. 연구 환경에서 실험 결과, 이 시스템은 입사광의 38%를 형광으로 변환하여, 기존 시스템 대비 비약적인 발전을 이루었다. 현재 상용화된 태양 전지에 사용되는 광 수집 시스템은 효율성이 낮다. 실리콘 등 무기 반도체 재료로 제작되어 가시광선 전체 스펙트럼을 흡수할 수 있지만, 흡광도가 매우 낮아 더 많은 빛을 흡수하기 위해 두꺼운 실리콘 층이 필요하며, 이는 태양 전지의 무게 증가로 이어진다. 연구팀은 광합성을 통해 넓은 스펙트럼의 빛을 활용하는 식물과 박테리아 등 자연 시스템에서 영감을 얻어, 네 가지 메로시아닌 염료를 사용하여 빛 수확 안테나를 설계했다. 이 염료들은 정교하게 접히고 쌓여 초고속으로 에너지를 효율적으로 전달할 수 있다. 이 혁신적인 빛 수확 시스템 프로토타입은 네 가지 염료 성분이 흡수하는 파장(자외선 U, 적색 R, 보라색 P, 청색 B)을 따서 URPB라고 명명됐다. 보도자료에 따르면 연구팀은 광 수확 시스템 성능을 검증하기 위해 형광 양자 수율(시스템이 형광 형태로 방출하는 에너지의 양)을 측정했다. 네 가지 염료를 개별적으로 사용할 경우, 빛 에너지의 약 1~3%만 수집할 수 있다. 하지만 새로운 시스템에서는 이들을 통합적으로 활용하여 빛의 38%를 유용한 에너지로 변환하는 데 성공했다. JMU의 프랑크 뷔르트너 박사는 "이 시스템이 무기 반도체와 유사한 구조를 가지고 있어 '가시광선 범위 전체에 걸쳐' 빛을 흡수할 수 있다"고 설명했다. 또한 유기 염료의 높은 흡수율을 기반으로 자연광 수확 시스템처럼 얇은 층을 사용하여 상당한 양의 빛 에너지를 수집할 수 있다고 강조했다. 이변 연구 결과는 '헤테로메릭 염료 폴더머를 위한 초분자 엑시톤 밴드 엔지니어링에 의한 범색광 수확 안테나'라는 제목으로 '화학 저널(Chem)'에 게재됐다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(66)] 혁신적인 '빛 수확 시스템', 태양 전지 효율 38% 개선
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삼성전자, AI칩 '원스톱' 솔루션 제공…2027년 첨단 파운드리 기술 도입
- 삼성전자가 2027년 첨단 파운드리(반도체 위탁생산) 기술을 도입해 인공지능(AI) 칩 개발에서부터 위탁생산, 조립에 이르기까지 AI 칩 생산을 위한 원스톱 서비스를 강화한다고 12일(현지시간) 발표했다. 삼성전자는 이날 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2024'를 개최, AI 시대를 주도할 반도체 부문의 기술 전략을 공개했다. 종합 반도체 기업으로서의 장점을 극대화해 AI 열풍에 따른 AI 칩 수요에 적극적으로 대응하고, 세계 최대 파운드리 업체인 대만의 TSMC를 추격할 계획이다. 삼성전자는 현재 파운드리와 메모리, 어드밴스드 패키지(첨단 조립)를 '원팀'으로 제공하고 있는 AI 칩 생산을 위한 원스톱 턴키(일괄) 서비스를 2027년 더욱 강화할 계획이라고 밝혔다. 삼성전자는 현재 파운드리의 시스템 반도체와 메모리의 고대역폭(HBM), 이를 패키징하는 통합 'AI 솔루션'을 통해 고성능 저전력 AI 칩 제품을 출시 해오고 있다. 이를 통해 기존 공정 대비 칩 개발에서부터 생산에 걸리는 시간을 약 20% 단축하고 있다고 삼성전자는 설명했다. 2027년에는 새로운 파운드리 기술을 도입해 이를 더욱 강화한다는 방침이다. 먼저 2027년까지 2나노(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정에 '후면전력공급(BSPDN)' 기술을 도입(SF2Z)하기로 했다. 삼성전자는 이미 내년부터 2나노 공정을 시작한다고 밝혔다. 여기에 '후면전력공급' 기술을 탑재한다는 것이다. '후면전력공급'은 전력선을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 고난도 기술로, 전세계적으로 아직 상용화 사례가 없다. 그동안 반도체 전력선은 웨이퍼 앞면에 회로를 그렸지만, 후면전력공급에 의해 후면에도 회로를 그리게 되면 초미세화 공정을 구현할 수 있는 '게임 체인저'로 평가됐다. 대만 TSMC는 2026년 말 2나노 이하 1.6공정에 '후면전력공급' 기술을 도입하겠다고 밝힌 바 있다. 삼성전자는 후면전력공급 기술을 통해 기존 2나노 공정 대비 소비전력·성능·면적의 개선 효과와 함께 전류의 흐름을 불안정하게 만드는 전압 강하 현상을 대폭 줄여 고성능 컴퓨팅 설계 성능을 향상할 것으로 기대하고 있다. 또한 삼성전자는 2027년에는 AI 솔루션에 적은 전력 소비로도 고속 데이터 처리가 가능한, 빛을 이용한 광학 소자 기술까지 통합할 계획이다. 게다가 2025년에는 기존 4나노 공정에 칩을 더 작게 만들면서 성능을 높이는 '광학적 축소' 기술을 도입(SF4U)해 양산할 예정이라고 말했다. 지난 4월 TSMC가 2026년부터 1.6나노 공정 양산 계획을 발표하자, 업계에서는 삼성전자도 1.4나노 양산 시점을 앞당길 수 있을 것이라고 전망했다. 삼성전자는 그러나 이날 2027년 1.4나노 공정 양산 계획을 재확인하며 "목표한 성능과 수율을 확보하고 있다"고 밝혔다. 수율은 웨이퍼 1장에 설계된 최대 칩 개수 대비 실제로 생산된 정상 칩의 개수를 백분율로 나타낸 수치이다. 수율이 높을 수록 생산성이 좋아지고, 수율이 낮으면 불량품이 많아져 손실이 커지고, 생산 비용도 증가하게 된다. 삼성전자 파운드리 사업부 최시영 사장은 이날 기조연설에서 "AI 시대 가장 중요한 건 AI 구현을 가능케 하는 고성능·저전력 반도체"라며 "AI 반도체에 최적화된 게이트올어라운드(GAA) 공정 기술과 광학 소자 기술 등을 통해 AI 시대 고객들이 필요로 하는 원스톱 AI 솔루션을 제공할 것"이라고 말했다. 이날 행사에는 영국 반도체 설계 기업인 암(Arm) 르네 하스 최고경영자(CEO)와 캐나다 AI 반도체 기업 그로크의 조나단 로스 CEO 등이 각각 협력사가 참여했다. 이들은 고객사 자격으로 무대에 올라 'AI 시대에 가속화되는 컴퓨트 플랫폼'과 '생성형 AI를 위한 그로크의 전환'을 주제로 연설했다. 한편, 올해 1분기 파운드리(반도체 위탁생산) 세계 1위 업체인 대만 TSMC와 삼성전자의 시장 점유율 격차가 더 커진 것으로 나타났다. 12일 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 글로벌 10대 파운드리 업체의 올해 1분기 합산 매출은 291억7200만달러로, 전 분기 대비 4.3% 감소했다. TSMC의 1분기 매출은 188억4700만달러로 전 분기 대비 4.1% 감소했다. AI 관련 고성능컴퓨터(HPC) 수요 강세에도 스마트폰 등 소비재 재고 비수기에 따른 것으로 해석된다. 다만 다른 경쟁사들의 부진으로 TSMC의 시장 점유율은 61.7%로 전 분기(61.2%)보다 0.5%포인트 증가했다. 업계 2위인 삼성전자의 1분기 매출은 33억5700만달러로, 7.2% 감소했다. 시장 점유율은 11.0%로 전 분기(11.3%)보다 0.3%포인트 감소했다. 이에 따라 TSMC와 삼성전자 간 점유율 격차는 2023년 4분기 49.9%포인트에서 2024년 1분기에 50.7%포인트로 확대됐다.
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삼성전자, AI칩 '원스톱' 솔루션 제공…2027년 첨단 파운드리 기술 도입
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HBM 전체 D램 매출 비중 내년 30% 이상 전망
- 인공지능(AI) 시장 확대로 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 급증하는 가운데 내년에는 HBM이 전체 D램 매출의 30% 이상을 차지할 것이라는 전망이 나왔다. 7일(현지시간) 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 전체 D램 비트(bit) 용량에서 HBM이 차지하는 비중은 2023년 2%에서 올해 5%로 상승하고 2025년에는 10%를 넘어설 것으로 전망된다. 트렌드포스는 HBM 비중이 시장 가치(매출) 측면에서는 2023년 전체 D램의 8%에서 올해 21%로 늘어나고, 2025년에는 30%를 넘어설 것으로 예상했다. HBM 판매 단가는 2025년 5∼10% 상승할 것으로 봤다. 트렌드포스는 "HBM의 판매 단가는 기존 D램의 몇배, DDR5의 약 5배에 달한다"며 "이러한 가격 책정은 단일 디바이스 HBM 용량을 증가시키는 AI 칩 기술과 결합해 D램 시장에서 용량과 시장 가치 모두 HBM의 점유율을 크게 높일 것"이라고 말했다. 올해 HBM 수요 성장률은 200%에 육박하며 내년에는 2배로 증가할 전망이다. 트렌드포스는 "2025년 HBM 가격 협상이 이미 올해 2분기에 시작됐다"며 "D램의 전체 생산 능력이 제한돼 있어 공급업체들은 미리 가격을 5∼10% 인상했으며 이는 HBM2E, HBM3, HBM3E에 영향을 미쳤다"고 설명했다. 이는 HBM 구매자들이 AI 수요 전망에 대해 높은 신뢰도를 유지하고 있고 지속적인 가격 인상을 받아들일 의향이 있는 데다, HBM3E의 실리콘관통전극(TSV) 수율이 현재 40∼60%에 불과해 개선의 여지가 있기 때문이라고 봤다. 모든 주요 공급업체가 HBM3E 고객 인증을 통과한 것이 아닌 만큼 구매자는 안정적이고 우수한 품질의 공급을 확보하기 위해 더 높은 가격을 수용하게 됐다고 트렌드포스는 분석했다. 트렌드포스는 "향후 Gb(기가비트)당 가격은 D램 공급업체의 신뢰성과 공급 능력에 따라 달라질 수 있으며, 이는 평균판매단가(ASP)에 불균형을 초래해 결과적으로 수익성에 영향을 미칠 수 있다"고 밝혔다. 현재 SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 시장의 주도권을 확보하기 위해 HBM 생산능력을 늘리며 수요 증가에 대응하고 있다. 이에 앞서 곽노정 SK하이닉스 최고경영자(CEO)는 지난 2일 기자간담회에서 "HBM은 올해 이미 '솔드아웃'(완판)이고, 내년 역시 대부분 솔드아웃됐다"고 말했다. 여기에는 최근 공급을 시작한 HBM3E 8단 제품뿐 아니라 3분기 양산을 준비 중인 HBM3E 12단 제품도 포함된 것으로 알려졌다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실장(부사장)도 지난달 30일 1분기 실적 콘퍼런스콜에서 "올해 HBM 공급 규모는 비트 기준 전년 대비 3배 이상 지속적으로 늘려가고 있고, 해당 물량은 이미 공급사와 협의를 완료했다"며 "2025년에도 올해 대비 최소 2배 이상의 공급을 계획하고 있으며 고객사와 협의를 원활하게 진행 중"이라고 밝혔다.
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- 산업
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HBM 전체 D램 매출 비중 내년 30% 이상 전망
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[신소재 신기술(30)] 190% 양자 효율 달성! 태양 전지 혁신 이끌 새로운 양자 물질 개발
- 미국 펜실베이니아주 리하이 대학교의 연구진은 태양전지 패널의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 잠재력을 지닌 소재를 개발했다. 해당 물질을 태양 전지의 활성층으로 사용한 프로토타입은 평균 80%의 광전 흡수율, 높은 광여기 전하체 생성 속도, 최대 190%에 달하는 외부 양자 효율 (EQE)을 나타냈다고 과학 기술 전문 매체 테크익스플로어가 11일(현지시간) 전했다. 이는 실리콘 기반 물질의 이론적 쇼클리 퀴서(Shockley-Queisser) 효율 한계를 훨씬 뛰어넘는 수치이며, 태양전지용 양자 물질 분야를 새로운 차원으로 끌어올린 것이다. 쇼클리 퀴서 한계는 태양전지의 최대 효율을 결정하는 이론적 모델이다. 이 이론은 19661년에 물리학자 윌리엄 쇼클리에 의해 개발됐다. 이 한계는 단일 띠 구조를 가진 반도체 재료를 사용하는 태양전지의 최대 전력 변환효율을 설명하고 있다. 쇼클리 퀴서 한계는 이상적인 조건하에서 단일 접합 실리콘 태양전지의 최대 효율을 33%로 예측한다. 연구 논문을 저술한 치네두 에쿠마(Chinedu Ekuma) 리하이 대학교 물리학 교수는 "이 연구는 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 이해와 개발에서 중요한 도약을 의미하며, 가까운 미래에 태양 에너지 효율과 접근성을 재정의할 수 있는 혁신적인 접근 방식을 강조한다"라고 말했다. 에쿠마 교수와 리하이 박사과정 학생 스리하리 카스투아르가 함께 작성한 이번 연구 논문은 '사이언스 어드밴스' 저널에 발표됐다. 이 소재의 효율성은 주로 소재의 전자 구조 내에 태양 에너지 변환에 이상적인 방식으로 배치된 특정 에너지 레벨인 '중간 대역 상태'에 기인한다. 이러한 상태는 최적의 서브밴드 갭(물질이 태양광을 효율적으로 흡수하고 전하 캐리어를 생성할 수 있는 에너지 범위) 내에서 약 0.78 및 1.26전자볼트의 에너지 레벨을 갖는다. 또한 이 물질은 전자기 스펙트럼의 적외선 및 가시광선 영역에서 높은 흡수율을 보여 특히 우수한 성능을 발휘한다. 기존 태양 전지에서 최대 EQE는 100%이며, 이는 흡수된 태양광 한 개당 전자 하나를 생성 및 수집하는 것을 의미한다. 하지만 최근 몇 년 동안 개발된 일부 첨단 물질과 구성은 고에너지 광자로부터 둘 이상의 전자를 생성 및 수집할 수 있는 능력을 보여주었으며, 이는 100%를 초과하는 EQE를 나타낸다. 이러한 다중 엑시톤 생성(MEG) 물질은 아직 상용화되지 않았지만 태양 에너지 시스템의 효율을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 리하이대학교에서 개발한 물질의 경우, 중간대 상태는 반사 및 열 생성을 포함하여 기존 태양 전지에서 손실되는 광자 에너지를 포집할 수 있다. 연구팀은 층을 이룬 2차원 물질 사이의 원자적으로 작은 틈인 '반 데르 발스 갭(van der Waals gap)'을 활용하여 새로운 물질을 개발했다. 반 데르 발스 갭은 분자나 이온을 가둘 수 있다. 재료 과학자들은 일반적으로 다른 원소를 삽입하거나 '인터칼레이트(intercalate)'하여 재료 특성을 조정하는 데 이 틈새를 사용한다. 리하이대학교 연구팀은 새로운 물질을 개발하기 위해 게르마늄 셀레나이드(GeSe)와 주석 황화물(SnS)로 구성된 2차원 물질 층 사이에 0가 구리 원자를 삽입했다. 컴퓨터 응집 물질 물리학 전문가인 에쿠마 교수는 이 시스템의 광범위한 컴퓨터 모델링을 통해 이론적 가능성을 입증한 후 개념 증명으로 프로토타입을 개발했다. 그는 "빠른 반응과 향상된 효율은 첨단 태양광 응용 분야에 사용할 수 있는 양자 물질로서 Cu-인터칼레이티드 GeSe/SnS의 잠재력을 강력하게 보여주며, 태양 에너지 변환의 효율을 개선할 수 있는 길을 제시한다"라면서 "이는 전 세계 에너지 수요를 해결하는 데 중요한 역할을 할 차세대 고효율 태양전지 개발의 유망한 후보 물질이다"라고 말했다. 새로 설계된 양자 물질을 현재의 태양 에너지 시스템에 통합하려면 더 많은 연구와 개발이 필요하지만, 과학자들은 오랜 시간 동안 원자, 이온, 분자를 물질에 정밀하게 삽입하는 방법을 터득해 왔다. 이에 에쿠마 교수는 이러한 물질을 만드는 데 사용되는 실험 기술은 이미 고도로 발전했다고 지적했다.
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[신소재 신기술(30)] 190% 양자 효율 달성! 태양 전지 혁신 이끌 새로운 양자 물질 개발
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삼성전자, 1분기 실적 '역대급' 6조6천억원 영업이익…5분기 만에 매출 70조원대
- 삼성전자가 메모리 반도체 시장의 회복과 갤럭시 S24 판매 호조 덕분에 2024년 1분기에 예상을 뛰어넘는 '깜짝 실적(어닝 서프라이즈)'을 올렸다고 발표했다. 삼성전자는 올해 1분기 연결 기준 영업이익이 6조6000억원으로 지난해 같은 기간보다 931.25% 증가한 것으로 잠정 집계됐다고 5일 공시했다. 이는 삼성전자의 지난해 전체 연간 영업이익(6조 5700억 원)을 초과하는 금액이다. 매출액은 71조 원으로 전년 동기 대비 11.37% 상승했다. 삼성전자의 분기별 매출이 70조 원을 넘은 것은 2022년 4분기(70조4646억원) 이후 처음이다. 이번 실적은 시장 예상을 20% 이상 크게 웃도는 수준이다. 최근 1개월 내에 보고서를 낸 18개 증권사의 평균 예측치를 토대로 한 연합인포맥스의 집계에 따르면, 삼성전자의 1분기 매출은 전년 동기 대비 12.88% 증가한 71조 9541억 원, 영업이익은 755.3% 증가한 5조 4756억 원으로 예상됐었다. 올해 초에는 영업이익이 4조원 대 중반을 기록할 것으로 보였으나, 메모리 감산으로 인한 가격 상승 등의 시장 상황이 개선되면서 최근 예측이 상향 조정됐다. 삼성전자의 부문별 성과는 구체적으로 발표되지 않았지만, 증권업계 분석에 따르면 삼성전자의 디바이스솔루션(DS) 부문이 7000억원에서 1조 원 사이의 영업이익을 기록, 2022년 4분기 이후 5분기 만에 흑자로 전환한 것으로 추정된다. SK증권은 DS 부문 영업이익을 1조원으로, 모바일경험(MX)·네트워크와 디스플레이(SDC)는 각각 3조7000억원, 3000억원으로 예상했다. 유진투자증권은 DS 부문의 영업이익을 9000억 원, SDC 부문을 3000억 원, MX와 네트워크를 3조 8000억 원, 영상디스플레이(VD)와 소비자가전(CE)을 3천억 원, 하만을 1천억 원으로 예측했다. 현대차증권은 DS 부문을 7000억 원, SDC 부문을 3500억 원, MX와 네트워크 부문을 3조 9000억 원, VD와 가전 부문을 3800억 원으로 추산했다. 이번 DS 부문의 성공은 D램과 낸드 가격 상승에 따른 것으로, 고부가가치 제품의 집중 판매 전략이 주효했다고 보인다. 삼성전자 메모리사업부의 김재준 부사장은 지난해 4분기 실적 발표에서 생성형 인공지능(AI)에 대응하는 고대역폭 메모리(HBM) 서버와 SSD 수요 증가에 적극 대응하여 수익성 개선에 집중하겠다고 언급한 바 있다. 한동희 SK증권 연구원은 메모리 부문의 수익성 중심 전략과 낸드 가격의 기저 효과로 인해 1분기 가격 상승이 예상을 뛰어넘을 것이라고 전망했다. 이에 따라 재고평가손실 충당금 환입의 효과가 크게 나타날 것으로 기대된다. 모바일 사업 분야에서도 인공지능(AI) 기능을 탑재한 갤럭시 S24의 뛰어난 판매 성과와 함께 스마트폰 출하량 증가로 수익성이 향상된 것으로 파악된다. 지난해 4분기에 영업 손실 500억 원을 기록했던 영상디스플레이(VD) 및 생활가전(DA) 사업부는 프리미엄 TV 및 고부가가치 가전제품의 판매 확대를 통해 수익성이 약간 개선되었다고 볼 수 있다. 이러한 상황에서 메모리 가격의 상승 추세가 지속되면서 삼성전자의 실적 개선 추세가 앞으로도 이어질 것으로 보인다. 대만의 시장조사업체 트렌드포스에 따르면, 1분기 D램의 평균 판매가격(ASP)이 전 분기 대비 최대 20% 상승한 뒤, 2분기에는 3%에서 8% 사이로 추가 상승할 것으로 전망된다. 낸드 가격 역시 1분기에 23%에서 28% 상승한 후, 2분기에는 13%에서 18% 상승할 것으로 예상된다. 연합인포맥스가 집계한 바에 따르면, 삼성전자의 2분기 영업이익 예상치는 전년 동기 대비 약 10배 증가한 7조 3634억 원에 달한다. 또한, 2분기 매출 전망치는 전년 동기 대비 20.73% 증가한 72조4469억 원으로 추정된다. HBM 수요 증가로 실적 개선 기대 HBM(고대역폭 메모리)의 수요 증가가 실적 개선에 기여할 것으로 예상된다. 생성형 AI 서비스의 확장에 힘입어 그래픽 처리 장치(GPU)와 신경망 처리 장치(NPU)의 출하량이 증가하면서, HBM 시장은 2026년까지 빠른 성장세를 유지할 것으로 보인다. 삼성전자는 업계에서 처음으로 D램 칩을 12단까지 쌓는 5세대 HBM, HBM3E를 올해 상반기부터 생산할 계획이며, 올해 HBM 출하량을 지난해 대비 최대 2.9배 증가시킬 예정이다. 김광진 한화투자증권 연구원은 "경쟁사와의 HBM 개발 로드맵 차이를 줄이는 것이 중요하다"며 "삼성전자가 여전히 후발 주자이긴 하지만, 과거 대비 경쟁사와의 기술 격차가 줄어든 것은 긍정적인 신호"라고 평가했다. 파운드리 사업 역시 수주 증가와 수율 개선에 힘입어 4분기에는 흑자 전환될 것으로 전망된다. 대신증권의 신석환 연구원은 "지난해 파운드리 사업이 큰 적자를 기록했지만, 올해는 최대 수주 기록과 함께 하반기 흑자 전환이 기대된다"며 "하반기 HBM 공급 확대와 레거시 제품에 대한 수요 증가로 인해 실적 성장이 예상보다 빠를 것"이라고 내다봤다. 엎서 인공지능(AI) 칩 선두주자인 미국 반도체 기업 엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 지난 3월 19일 엔비디아의 연례 개발자 회의인 'GTC 2024' 둘째날 삼성이 아직 HBM3E의 양산에 대해 발표하지 않았음에도 삼성의 HBM이 현재 검증 단계를 거치고 있다고 확인했다. 젠슨 황 CEO는 삼성의 12단 HBM3E 디스플레이 옆에 '젠슨 승인'이라고 서명까지 해 삼성의 HBM3E가 검증 과정을 통과할 가능성이 높다는 추측을 불러일으켰다. 황 CEO는 '삼성의 HBM을 사용하고 있느냐'라는 질문에 "아직 사용하고 있지 않다"면서도 "현재 테스트하고(qualifying) 있으며 기대가 크다"고 말했다. HBM은 D램 여러 개를 수직으로 연결해 데이터 처리 속도를 크게 높인 제품으로 고성능 컴퓨팅 시스템에 사용되는 차세대 메모리 기술이다. 방대한 데이터를 신속하고 끊임없이 처리해야 하는 생성 AI를 구동하려면 HBM과 같은 고성능 메모리가 반드시 필요한 것으로 알려져 있다.
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삼성전자, 1분기 실적 '역대급' 6조6천억원 영업이익…5분기 만에 매출 70조원대
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삼성전자, 2025년형 애플 아이폰 SE 4 디스플레이 생산 거부
- 삼성전자가 가격 문제로 애플의 2025년형 아이폰 SE 4(iPhone SE 4) 디스플레이 생산을 거부한 것으로 알려졌다. 27일(현지시간) 애플 전문 매체 9TO5Mac은 27일(현지시간) 삼성전자는 2025년 대대적인 업그레이드를 통해 출시될 것으로 예상되는 아이폰 SE4용 디스플레이 생산을 거부했고 중국 디스플레이 제조업체인 BOE가 생산을 맡게 됐다고 보도했다. 애플인사이더도 이날 아이폰 SE 4 디스플레이는 BOE가 가장 유력한 공급업체가 됐고, 삼성전자는 가격 문제로 협상을 종료한 것으로 알려졌다고 전했다. 지난해 11월 삼성전자와 중국 업체 BOE, 티안마(Tianma) 등이 아이폰 SE 4 디스플레이 제작 계약을 놓고 경쟁을 벌였다. ZD넷 코리아는 이날 BOE가 애플 아이폰 SE4 화면 공급 업체가 됐고, 삼성은 가격 문제로 협상을 거부했다고 전했다. 애플이 제안한 가격은 디스플레이 1개당 25달러였고, 삼성이 이전에 제시했던 가격은 디스플레이 패널당 30달러였다. 티안마의 경우 애플의 품질 표준을 충족하지 못했던 것으로 알려졌다. 9TO5Mac은 애플 아이폰 SE4 생산이 BOE로 전환한 것은 어느 정도 위험을 초래한다면서 2023년 성능 및 공급 문제가 있었다고 지적했다. 그러면서 이전에 아이폰 13과 14용 디스플레이를 만든 삼성은 생산 라인의 모든 과제를 해결해 처음부터 높은 수율을 달성할 수 있게 됐다며 BOE는 대량 생산 과정에서 일부 문제를 겪을 가능성이 높다고 전했다. 한편, 아이폰 SE 4는 6.1인치 OLED 디스플레이와 아이폰 14를 반영한 새로운 디자인을 탑재한 것으로 추정된다. 아이폰 SE 4 제품은 2025년 초에 출시될 예정이다.
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삼성전자, 2025년형 애플 아이폰 SE 4 디스플레이 생산 거부
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애플 '아이패드 프로', OLED 패널 생산 문제로 3월 공개·4월 출시 예상
- 애플이 OLED 패널 생산 문제로 아이패드 프로(iPad Pro 2024)와 아이패드 에어(iPad Air 2024) 라인을 3월에 공개하고 4월에 출시한다는 소식이 나왔다. 폰아레나가 22일(현지시간) 디스플레이 공급망 컨설팅 기업(DSCC)의 메모를 인용해 이같이 보도했다. DSCC는 최근 애플인사이더에 전달한 노트에서 이 태블릿은 3월 말 또는 4월 초에 발표될 수 있지만 현재 애플이 공급업체로부터 디스플레이를 조달하는 데문제를 겪고 있어 고객에 대한 배송은 4월 말에야 이루어 질 것이라고 밝혔다. 폰아레나에 따르면 당초 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 공동으로 11.1인치 아이패드 프로용 OLED 패널 생산 작업을 할 계획이었다. 'OLED(Organic Light-Emitting Diode)'는 유기 발광 다이오드를 나타낸다. 이 기술은 전기가 통과될 때 유기 성분을 함유한 발광 층에서 빛을 발생시켜 화면을 조명하는 방식으로 작동한다. OLED는 일반적으로 플랫 패널 디스플레이 기술로 사용되며, 주로 스마트폰, 텔레비전, 태블릿 등의 디스플레이 장치에서 활용된다. 이 기술은 깊은 검은색, 높은 명암비, 넓은 시야각 등의 장점을 가지고 있다. LG 디스플레이는 최고급 태블릿인 12.9인치 아이패드 프로용 OLED 패널을 공급할 예정이었다. 그러나 11.1인치 OLED 패널은 액정 전환 주파수를 위한 저온 다결정 산화물(LTPO) 기술을 채용한 최초의 태블릿용 패널로 제작됨에 따라, 가격 상승으로 인해 삼성디스플레이가 유일한 공급 업체가 되었다. 탠덤 스택(tandem stack)과 같은 다른 설계 옵션과 유리 얇아짐으로 인해 수율이 감소해 생산 원가도 상승했다. DSCC의 최신 조사 결과에 따르면 LG디스플레이는 11.1인치 OLED 패널을 공급하고 있지만 삼성은 애플이 요구하는 양의 12.9인치 OLED 패널을 공급하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 12.9인치 화면의 4월 생산량은 3월보다 22% 증가할 것으로 예상되며, 11.1인치 화면의 생산량은 예상치의 두 배가 될 것으로 전망된다. 따라서 삼성디스플레이와 LG디스플레이 모두 11.1인치 패널 생산량을 대폭 늘려야 애플이 2024년에 출시될 아이패드 프로의 소형 버전에 대한 수요를 충족시킬 수 있을 것이며, 이 라인은 역사상 최초로 OLED 스크린을 탑재한 아이패드가 될 것이다. 또한 OLED 디스플레이의 가격 상승으로 인해 대형 태블릿을 원하지만 12.9인치 OLED 아이패드 프로 모델의 가격이 부담스러운 소비자를 위해 애플은 두 번째 12.9인치 아이패드 프로 모델을 추가할 수밖에 없었다는 지적이다. 디스플레이 관련 루머에 밝은 DSCC는 12.9인치 아이패드 에어용 LCD 디스플레이가 지난해 12월에 출하되기 시작했다고 전했다. 폰아레나는 아이패드 에어(2024) 시리즈에 10.9인치 LCD 화면 버전과 12.9인치 LCD 디스플레이를 갖춘 새로운 대형 모델이 포함될 가능성이 매우 높다고 전했다.
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애플 '아이패드 프로', OLED 패널 생산 문제로 3월 공개·4월 출시 예상
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외신 "삼성, 칩 생산에 MUF 기술 도입 계획"…삼성, 부인
- 삼성전자가 SK하이닉스가 사용하는 반도체 제조 기술을 도입할 계획이라는 외신 보도를 부인했다. 연합뉴스는 로이터통신을 인용해 인공지능(AI) 붐에 따른 수요 급증에 대응해 반도체 업계의 고성능 반도체 경쟁이 가열되는 가운데, 삼성전자가 경쟁사인 SK하이닉스가 사용하는 반도체 제조 기술을 도입할 계획이라고 13일 보도했다. 로이터통신은 여러 익명 소식통을 인용해 삼성전자가 최근 '몰디드 언더필(MUF)' 기술과 관련된 반도체 제조 장비를 구매 주문했다고 전했다. 하지만 삼성전자는 반도체 칩 생산에 '매스 리플로우(MR)-MUF' 기술을 도입할 계획이 없다며 이 보도를 부인했다. AI 시장의 확대로 고대역폭 메모리(HBM)에 대한 수요가 증가함에 따라, 삼성전자는 이 분야에서 SK하이닉스나 마이크론과는 달리 선두 업체인 엔비디아와 HBM 칩 공급 계약을 체결하지 못한 상황이다. 이에 로이터는 애널리스트들을 인용해, 삼성전자가 경쟁에서 뒤처진 이유 중 하나로 비전도성 필름(NCF) 방식을 고수하고 있음에 따른 생산상의 문제점을 지적했다. HBM(High Bandwidth Memory) 칩은 고대역폭 메모리 기술로, 특히 고성능 컴퓨팅, 서버, 그래픽 처리 장치(GPU) 등에서 데이터 처리 속도를 향상시키기 위해 설계된 반도체 메모리다. HBM은 기존의 DDR(Dual Data Rate) 메모리보다 더 많은 데이터를 빠르게 전송할 수 있는 것이 특징이며, 이를 통해 시스템의 전반적인 성능을 크게 개선할 수 있다. HBM 기술은 여러 개의 메모리 레이어를 수직으로 적층하여 3D 패키징을 구현한다. 이러한 구조는 메모리 칩 사이의 거리를 단축시켜 데이터 전송 속도를 높이고, 전력 소모를 줄이며, 공간 효율성을 개선하는 장점이 있다. HBM 메모리는 그래픽 카드나 고성능 컴퓨팅 분야에서 요구되는 고대역폭과 낮은 전력 소모 요구 사항을 충족시키기 위해 널리 사용되고 있다. 반대로, SK하이닉스는 NCF 방식의 문제점을 해결하기 위해 MR-MUF 방식으로 전환했으며, 결과적으로 엔비디아에 HBM3 칩을 공급하는 성과를 이루었다. 현재 시장에서는 삼성전자의 HBM3 칩 수율이 약 10∼20% 정도인 반면, SK하이닉스의 수율은 60∼70%에 달한다고 추산된다. 삼성전자는 MUF 재료 공급을 위해 일본의 나가세 등 관련 업체와 협상 중인 것으로 알려졌다. 한 소식통에 따르면, 삼성전자가 추가적인 테스트를 진행해야 하기 때문에 MUF를 사용한 고성능 칩의 대량 생산이 내년까지는 어려울 것으로 예상했다. 또 다른 소식통은 삼성전자의 HBM3 칩이 엔비디아에 공급되기 위한 과정을 아직 통과하지 못했다고 밝혔다. 소식통에 따르면 삼성전자가 HBM 칩 생산에 기존 NCF 기술과 MUF 기술을 모두 사용할 계획이라고 전하기도 했다. 한편, MUF(Molded Underfill) 기술은 반도체 칩과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 사용되는 고급 패키징 기술이다. 이 기술은 반도체 칩을 기판에 장착한 후, 칩과 기판 사이의 미세한 공간에 특정 물질을 주입하여 경화시키는 과정을 포함한다. MUF 기술은 칩의 열 관리를 개선하고, 기계적 강도를 증가시키며, 전기적 성능을 향상시키는 데 도움을 준다. 또한, 이 기술은 칩의 신뢰성을 높이고, 고밀도 패키징이 요구되는 반도체 제품에서 특히 유용하게 사용된다. NCF(Non-Conductive Film) 기술은 반도체 칩과 기판 사이의 연결 공정에서 사용되는 비전도성 필름을 말한다. 이 기술은 반도체 칩의 미세한 배선 패턴과 기판 사이를 연결할 때 사용되는데, 특히 고밀도 패키징 어셈블리에서 중요한 역할을 한다. NCF는 전기적으로는 비전도성이면서 열적, 기계적 성질을 개선해주어 칩의 신뢰성과 성능을 높이는 데 기여한다. 플립 칩(Flip-chip) 기술과 같은 패키징 공정에서 사용되며, 칩과 기판 사이의 미세한 불균일을 채우고, 열 확산을 도와주며, 기계적인 스트레스를 줄여주는 역할을 한다.
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외신 "삼성, 칩 생산에 MUF 기술 도입 계획"…삼성, 부인
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삼성전자, 반도체업계 최초 '12단 HBM3E' 개발
- 삼성전자가 업계 최초로 36GB(기가바이트) 'HBM3E' 12H(12단 적층) D램 개발에 성공했다. 삼성전자는 27일 24Gb(기가비트) D램 칩을 TSV(실리콘 관통 전극) 기술로 12단까지 적층해 업계 최대 용량인 36GB HBM3E 12H를 구현했다고 밝혔다. HBM3E는 5세대 고대역폭메모리다. 삼성전자는 상반기 양산 예정인 이 제품을 통해 고용량 HBM(고대역폭메모리) 시장 선점의 '터닝포인트'로 삼겠다는 계획이다. 'HBM3E 12H'는 1024개의 입출력 통로(I/O)에서 초당 최대 1280GB의 대역폭과 현존 최대 용량인 36GB을 제공한다. 성능과 용량 모두 전작인 HBM3 8H(8단 적층) 대비 50% 이상 개선됐다. 삼성전자는 'Advanced TC NCF(열압착 비전도성 접착 필름)' 기술로 12H 제품을 8H 제품과 동일한 높이로 구현해 HBM 패키지 규격을 만족시켰다. 이 기술을 적용하면 HBM 적층 수가 증가한다. 특히 칩 두께가 얇아지면서 발생할 수 있는 '휘어짐 현상'을 최소화할 수 있는 장점이 있어 고단 적층 확장에 유리하다. 삼성전자는 NCF 소재 두께도 지속적으로 낮춰 업계 최소 칩 간 간격인 '7마이크로미터(㎛)'를 구현했다. 이를 통해 HBM3 8H 대비 20% 이상 향상된 수직 집적도를 실현했다. 또한 칩과 칩 사이를 접합하는 공정에서 신호 특성이 필요한 곳과 열 방출 특성이 필요한 곳에 각각 다른 사이즈의 범프를 적용함으로써 열 특성을 강화하는 동시에 수율도 극대화했다. 삼성전자에 따르면 이번 12단 HBM3E를 사용할 경우 GPU(그래픽처리장치) 사용량이 줄어 기업들이 총소유 비용(TCO)을 절감할 수 있다는 설명이다. 가령 서버 시스템에 HBM3E 12H를 적용하면 HBM3 8H를 탑재할 때보다 평균 34% 인공지능(AI) 학습 훈련 속도 향상이 가능하며, 추론의 경우에는 최대 11.5배 많은 AI 사용자 서비스가 가능할 것으로 기대된다. 삼성전자는 HBM3E 12H의 샘플을 고객사에 제공하기 시작했으며 올해 상반기 양산할 예정이다.
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삼성전자, 반도체업계 최초 '12단 HBM3E' 개발
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포스코퓨처엠, 흑연 100% 국산화 도전⋯수입 원료 활용 검토
- 포스코퓨처엠은 흑연의 국내 생산을 촉진하기 위해 다양한 원료 수입을 포함한 여러 방안을 모색하고 있다고 밝혔다. 김준형 포스코퓨처엠 사장은 15일 서울 서초구 JW메리어트 호텔에서 열린 한국배터리산업협회 이사회 및 총회에서 기자들과의 만남에서, 흑연의 국내 생산화가 시급한 과제임을 강조하며, 이 분야에서 포스코퓨처엠이 중요한 역할을 해야 한다고 말했다. 이차전지 음극재의 주요 원료는 천연흑연과 인조흑연으로 구분된다. 포스코퓨처엠은 국내에서 유일하게 이차전지 음극재를 생산하는 기업으로, 세종에 위치한 공장에서 천연흑연 기반의 음극재를 생산하고 있다. 지난해 중국의 흑연 수출 통제 조치가 시행되면서, 중국에 의존하던 흑연 수입 구조의 문제가 드러났다. 이에 포스코퓨처엠은 포스코인터내셔널을 통해 중국 외의 지역인 마다가스카르와 탄자니아 등에서 천연흑연 원료를 확보하고 있음을 밝혔다. 중국은 지난해 10월 20일, 이차전지 음극재의 핵심 원료인 구상흑연을 포함한 고민감성 흑연을 수출 통제 대상에 추가함으로써, 국내외 배터리 및 관련 산업계에 긴장감을 고조시켰다. 중국 상무부와 해관총서(세관)가 발표한 '흑연 관련 항목 임시 수출 통제 조치의 개선 및 조정에 관한 공고'에 따르면, 이러한 수출 통제 조치는 지난해 12월 1일부터 시행되었다. 공고에는 기존에 통제 대상이었던 인조흑연뿐만 아니라, 이차전지 음극재에 사용되는 고순도 천연흑연도 통제 대상에 추가했다고 명시하고 있다. 지난해 1월부터 9월까지의 기간 동안, 우리나라가 중국으로부터 수입한 흑연 제품의 의존도는 천연흑연의 경우 97.7%, 인조흑연은 94.3%에 달했다. 이러한 상황에서 김 사장의 발언은 중국에 대한 천연흑연 수입 의존도를 줄이고 수입처 다변화를 추진하려는 의도로 해석된다. 또한, 포스코퓨처엠은 포항에 위치한 공장에서 국내 유일의 인조흑연 생산을 담당하고 있다. 이 공장에서는 포스코 제철 공정에서 발생하는 부산물인 콜타르를 사용하여 원재료부터 최종 제품까지의 전 과정을 국내에서 완성, 국산화를 실현하고 있다. 최근 미국의 인플레이션 감축법(IRA)과 유럽연합(EU)의 핵심 원자재법(CRMA) 등 글로벌 공급망 강화 조치가 잇따르는 가운데, 포스코퓨처엠의 인조흑연 음극재 공장은 국가적인 공급망 강화에 있어 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 지난해 중국이 흑연 수출통제를 시작했을 때, 포스코퓨처엠이 국내에서 인조흑연을 100% 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있음이 크게 주목받았다. 포스코퓨처엠은 현재 연간 8000톤 규모의 인조흑연을 생산하고 있으며, 이를 올해 안에 1만8000톤까지 증대할 예정이다. 또한, 2025년 말까지 총 4000억 원을 추가 투자해 현재 생산 규모를 2배 이상으로 확장할 계획임을 발표했다. 또 김 사장은 장인화 신임 회장 후보 내정 이후 그룹 차원의 이차전지 투자 축소 가능성에 대한 질문에 대해, 그와 관련된 어떤 정보도 듣지 못했으며 신임 회장 후보와도 만난 적이 없고 어떠한 지침도 받지 않았다고 답변했다. 한편, 김 사장은 올해 포스코퓨처엠의 과제로는 인조흑연 생산 확대와 함께 리튬인산철(LFP) 생산 준비를 꼽았다. 특히, LFP 양극재의 양산 시점에 대해 김 사장은 이 문제가 단순하지 않으며, 국내에서의 투자가 어려워 글로벌 시장으로 확장을 고려해야 하는지에 대해 심각한 고민 중이라고 말했다. LFP 양극재는 리튬 이온 배터리의 한 종류로 사용되는 양극 소재다. 이 소재는 리튬 이온, 철(Fe), 인산염(PO₄)으로 구성되어 있다. LFP 배터리는 열에 안정적으로 고온에서 화재나 폭발 위험이 낮다. 일반적으로 다른 리튬 이온 배터리 소재보다 더 긴 수명을 갖는다. 그러나 LFP 배터리는 에너지 밀도가 다른 리튬 이온 배터리 소재보다 낮은 편이므로, 같은 양의 에너지를 저장하기 위해 더 큰 무게나 부피가 필요할 수 있다는 단점이 있다. 이는 전기차의 주행 거리에 영향을 미칠 수 있다. 김 사장은 하이니켈 단결정 양극재의 공급에 대해서 "지난해 고객의 요구 사항을 충족시키는 것이 우리의 의무임을 깊이 깨달았다. 품질과 수량 면에서 많은 교훈을 얻었다"고 말했다. 그는 이어서 "올해는 계획에 따라 생산이 원활하게 진행될 것으로 확신한다"고 덧붙였다. 하이니켈 단결정 양극재는 리튬 이온 배터리의 양극재 중 하나로, 니켈의 함량이 높은 단결정 구조를 가진 소재를 말한다. '하이니켈(High-Nickel)'은 니켈(Ni) 함량이 높다는 것을 의미하며, 이는 배터리의 에너지 밀도를 높여주는 주요 요소 중 하나다. 니켈의 비율이 높을수록 배터리는 더 많은 에너지를 저장할 수 있게 되어, 전기차의 주행 거리를 증가시킬 수 있다. 단결정 양극재는 결정 구조가 단일한 형태로 되어 있어, 다결정 양극재에 비해 화학적, 물리적 안정성이 더 높다. 이러한 단결정 구조는 배터리의 수명을 연장하고, 고온에서의 성능 저하를 줄이는 데 도움을 준다. 특히, 고온에서의 안정성과 장기적인 성능 유지가 중요한 전기차 배터리에 적합한 소재로 평가된다. 하이니켈 단결정 양극재는 고성능 전기차 배터리에 필요한 높은 에너지 밀도와 우수한 안정성을 제공하는 핵심 소재 중 하나로, 배터리 산업에서 중요한 역할을 하고 있다. 그러나, 니켈 함량이 높아질수록 코발트(Co)와 같은 다른 금속의 비율을 줄여야 하기 때문에, 소재의 가격과 공급망, 환경적 영향 등 여러 측면에서의 고려가 필요하다. 김 사장은 "고객들이 단결정 양극재를 선호하고 있어, 포항과 광양의 생산 시설에서 이를 준비하고 있다. 고객의 요구에 부응하는 공급을 할 계획이다. 현재 생산 수율도 목표에 도달하고 있다"고 밝혔다.
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포스코퓨처엠, 흑연 100% 국산화 도전⋯수입 원료 활용 검토
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'로스 드롭렛' 기법, 커피의 맛과 추출량 극대화
- 미국 오레곤 대학의 연구에 따르면 '로스 드롭렛' 기법은 커피의 맛과 향을 더욱 높이는 것으로 나타났다. 사진=픽사베이 커피 맛과 추출량을 극대화하는 새로운 추출 기법이 주목받고 있다. 바로 '로스 드롭렛' 기법이다. 로스 드롭렛 기법은 물방울을 이용하여 커피를 추출하는 방식이다. 일반적인 추출 방식은 뜨거운 물을 한 번에 부어 커피를 추출하는 방식이지만, 로스 드롭렛 기법은 물방울을 조금씩 떨어뜨려 커피를 추출한다. 커피 애호가들은 원두를 갈기 전에 약간의 물을 첨가하면 더 맛있는 커피를 만들 수 있다고 오랫동안 믿어왔다. 미국 CNN 방송은 최근 미국 오레곤 대학의 연구원들이 발표한 연구 결과를 인용, 이러한 믿음을 뒷받침하는 것으로 나타났다고 보도했다. 연구팀은 그라인더에서 먼지가 뿜어져 나오는 등 종종 지저분한 커피 제조 과정을 해결하기 위한 시도로 시작된 이 기술이 커피 맛에도 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 오레곤 대학의 전산 재료 화학 부교수인 연구 공동 저자 크리스토퍼 헨던(Christopher Hendon)은 커피 원두를 갈 때 가루가 흩어져 주변에 묻는 것에 대해, 약간의 물을 넣으면 그라인더에서 나오는 먼지가 뭉치지 않고 원두에 달라붙어 흩어지는 것을 방지할 수 있다고 말했다. 연구팀은 커피 원두를 갈 때 먼지가 흩어지는 이유는 정전기 때문이라는 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 커피 원두를 갈 때 콩이 서로 부딪힐 때 마찰에 의해 정전기가 발생한다고 설명했다. 이 정전기는 분쇄 커피 입자를 같은 극성의 자석처럼 서로 밀어내어 사방으로 흩어지게 한다. '로스 드롭렛' 기술로 정전기 방지 물은 절연체와 같은 역할을 하여 이 정전기를 약화시킨다. 따라서 커피 원두에 물을 첨가하면 먼지가 뭉치는 것을 방지할 수 있다. 연구팀은 물 한 방울에서 위쪽에 이르는 소량의 물을 첨가하면 정전기를 부동태화하여 먼지가 뭉치는 것을 방지할 수 있다고 하며, 이 과정을 '로스 드롭렛' 기법이라고 한다. 연구팀은 물을 넣기 전에, 마이크로그램 단위까지 정밀하게 피펫을 사용해 커피의 무게를 정확하게 측정한 후 전문 그라인더를 사용하여 분쇄했다. 헨던 교수는 “커피 원두에 물을 첨가하면 정전기가 약해져 커피 가루가 뭉치지 않고 그라인더를 빠져나간다”라고 말했다. 물이 정확히 어떻게 작용하는지는 아직 밝혀지지 않았지만, 전하를 흡수하거나 그라인더 내부의 온도를 변화시켜 마찰을 줄이는 것으로 추측된다. 그는 또 “커피 원두에 물을 많이 넣으면 뭉치지 않고 더 잘 추출된다. 또한, 폐기물이 적어질 수도 있다. 그 이유는 물이 커피 가루의 표면적을 넓혀주기 때문이다라고 설명했다. 커피의 맛에 미치는 영향 커피 원두의 로스팅 유형과 분쇄도의 거칠기 등 여러 가지 요인에 따라 물이 커피의 맛에 미치는 영향은 달라질 수 있다. 하지만 연구에 따르면 일반적으로 물을 추가하면 추출 수율이 약 10% 증가하는 것으로 나타났다. 헨던 교수는 이 결과가 '로스 드롭렛' 기술의 이점을 확인하는 것으로 볼 수 있지만, 반드시 맛의 차이로 이어지는 것은 아니라고 지적했다. 이번 연구 결과는 지난 12월 6일 학술지 '매터(Matter)'에 기록됐다. 이 연구는 아직 초기 단계이며, 더 많은 연구가 필요하다. 특히, 다양한 로스팅 유형과 분쇄도의 거칠기에 따른 로스 물방울 기술의 효과에 대한 연구가 필요하다. 또한, 로스 드롭렛 기술이 커피의 맛에 미치는 영향에 대한 보다 구체적인 연구도 필요하다. 전반적으로, 로스 드롭렛 기술은 커피 추출을 개선하고 더 나은 맛을 내는 데 도움이 될 수 있는 잠재력이 있다. 그러나 더 많은 연구를 통해 기술의 효과와 한계를 보다 명확히 밝혀야 할 것이다.
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'로스 드롭렛' 기법, 커피의 맛과 추출량 극대화
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최첨단 2나노 기술개발 경쟁 치열⋯삼성·인텔, TSMC 맹추격
- 대만, 한국, 미국 반도체업체들이 최첨단 파운드리(위탁생산) 공정인 2나노 기술개발 경쟁을 치열하게 벌이고 있다고 파이낸셜타임스(FT)가 11일(현지시간) 보도했다. FT는 전문가들을 인용해 2나노 부문에서 세계 파운드리 1위 업체인 대만의 TSMC가 우세한 것으로 보이지만 삼성전자와 인텔이 격차를 좁힐 기회가 있다는 기대도 있다고 보도했다. 나노(㎚·10억분의 1m)는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다. 현재 세계에서 가장 앞선 양산 기술은 3나노다. 차세대 첨단 반도체 부문에서 기술적 우위를 차지하는 기업은 지난해 매출 5000억 달러(약 660조원) 규모 시장을 선점할 수 있다고 FT는 분석했다. 업계 소식통들은 TSMC가 이미 2나노 시제품 공정 테스트 결과를 애플과 엔비디아 등 일부 대형 고객에게 보여줬으며 2025년 2나노 반도체 양산을 시작한다고 전했다. 이에 맞서 삼성전자는 엔비디아 등 대형 고객의 관심을 끌기 위해 2나노 시제품 가격 인하 버전을 제공하고 있다. 삼성은 2025년까지 2나노 반도체 양산을 시작할 준비가 돼 있다고 말했다. 미국 헤지펀드 돌턴 인베스트먼트의 제임스 림 애널리스트는 "삼성은 2나노를 게임 체인저로 보고 있다"며 "그러나 삼성이 TSMC보다 더 잘할지에 관해 회의적이다"라고 지적했다. 현재 고급 파운드리 시장에서 TSMC의 점유율은 66%, 삼성은 25%다. 삼성은 작년에 3나노 반도체 대량생산을 시작했다. 미국 퀄컴은 고급 스마트폰 프로세서에 삼성 2나노 반도체를 쓸 것으로 전해졌다. 전문가들은 삼성이 3나노 반도체를 가장 먼저 출시했지만 수율에 문제가 있다고 지적했다. 소식통들은 수율이 60%로, 고객 기대치보다 훨씬 낮다고 분석했다. 인텔은 내년 말까지 차세대 반도체를 생산하겠다는 과감한 주장을 내놨다. 이렇게 할 경우 아시아 경쟁사들보다 앞설 수 있지만 성능에 대한 의구심은 남아있다고 FT는 전했다. 또 인텔이 차세대 반도체를 홍보하고 반도체 디자인 업체에 무료 테스트 생산을 제공하는 것과 관련해, TSMC가 이미 시장에 출시된 자사의 최신 3나노 변종과 비교할 만한 수준이라고 보고 여유로운 자세라고 FT가 지적했다. FT는 삼성과 인텔이 중국 관련 우려로 TSMC 의존도를 낮추는 분위기에서 반사 이익을 얻기를 바라는 것 같다고 분석했다.
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최첨단 2나노 기술개발 경쟁 치열⋯삼성·인텔, TSMC 맹추격
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