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[글로벌 핫이슈] BMW 생산라인 누빈 미국 휴머노이드 로봇, 3만대 조립 후 '은퇴'
- 미국에서 자동차 생산 라인에 투입된 휴머노이드 로봇이 시험 가동 후 은퇴해, 산업 현장에 대규모 로봇 투입 시대를 예고했다. 미국 로봇기업 피겨AI(Figure AI)가 자사 휴머노이드 로봇 '피겨 02(Figure 02·F.02)'의 공식 운용 종료를 발표했다고 인터레스팅엔지니어링이 20일(현지시간) 보도했다. 캘리포니아에 본사를 둔 피켜AI는 이날 성명을 통해 "피겨.02가 BMW의 미국 사우스캐롤라이나 스파르탄버그 공장에서 11개월간 실전 투입된 뒤 은퇴한다"고 밝혔다. 이번 프로젝트는 사람과 유사한 형태의 로봇이 실제 자동차 조립 라인에서 얼마나 지속적으로 작업할 수 있는지를 검증하기 위한 산업 현장 테스트였다. 피겨 02는 운용 기간인 11개월 동안 BMW X3 차량 3만여 대의 생산에 참여하고, 9만여 개의 금속 패널을 적재한 것으로 집계됐다. 피겨AI는 로봇의 몸체에 긁힘 자국과 오염 흔적이 남은 손 사진을 공개하며 "이는 실전 투입의 증거이자 산업 현장의 현실을 보여주는 상징"이라고 설명했다. 브렛 애드콕 최고경영자(CEO)는 "F.02는 단순한 시연용이 아니라 실제 조립라인에서 장시간 근무하며 인간과 협업한 첫 세대 휴머노이드"라고 평가했다. 회사에 따르면, 로봇은 금속 부품을 용접 고정 장치에 정확히 배치하는 작업을 수행했다. 5㎜ 오차 범위 내에서 부품을 다루며 사이클 타임은 84초, 그중 적재 과정은 37초로 측정됐다. 작업 정확도는 99% 이상을 유지했으며, 월요일부터 금요일까지 주 5일 동안 10시간 교대 근무 일정에 따라 배치됐다. 총 운용 시간은 1250시간, 이동 거리는 약 320㎞(200마일)에 달했다. 피겨AI는 "F.02 운용 과정에서 팔의 케이블 및 제어 장치 과열 등 기술적 한계를 확인했다"며 "이 경험을 토대로 차세대 모델 '피겨 03(Figure 03)'에서는 손목부 배선과 분배 보드를 제거하고 메인컴퓨터와 직접 연결하는 구조로 개선했다"고 밝혔다. 이번 'F.02 은퇴'는 파일럿 단계를 마치고 상용화 단계로 전환하는 신호탄으로 평가된다. 피겨AI는 "F.02를 통해 로봇이 산업 현장에 투입되기 위한 최소 조건을 확인했다"며 "피겨 03은 대규모 생산과 실제 산업 배치에 최적화된 모델로, 인간과 로봇의 협업 시대를 한층 앞당길 것"이라고 밝혔다. 회사 측에 따르면 피켜 03은 이미 대규모 배치 준비가 된 것으로 알려졌다. 한편, 중국 지리자동차의 고급 전기차 브랜드 지커(Zeekr)는 닝보 스마트 팩토리에서 UB테크의 휴머노이드 로봇 '워커 S 라이트((Walker S Lite)'를 적재·운반 작업에 투입했다. 미국 어질리티 로보틱스(Agility Robotics)의 휴머노이드 로봇 '디짓(Digit)'은 아마존 물류 및 제조 현장 등에 상업적으로 배치해, 물류창고 등에서 물체 운반 및 적재 작업이 이뤄지고 있다. 지커-UB테크 사례와 같이 전기차 스마트공장에서 적재·운반 등에 휴머노이드가 투입된 것은 제조업이 기존에 인간과 로봇팔이 혼합체로 운영되던 방식에서 한 단계 진화하고 있다는 신호로 해석된다. 또 디짓의 경우처럼 로봇이 물류창고·제조 현장에서 "트럭 운반→적재→이동"처럼 인간이 담당해왔던 동적이고 가변적인 작업을 수행한다는 점에서, 휴머노이드가 제조·물류 자동화의 '다목적 플랫폼'으로 자리잡을 가능성이 높아지고 있다.
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[글로벌 핫이슈] BMW 생산라인 누빈 미국 휴머노이드 로봇, 3만대 조립 후 '은퇴'
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[글로벌 핫이슈] 중국, 전 세계 최초로 휴머노이드 로봇 대량 배치⋯UB테크 '워커 S2' 산업 현장 투입
- 중국 선전(深圳)에서 전 세계 최초의 대규모 휴머노이드 로봇 상용 배치가 시작됐다. 중국 로봇기업 UB테크(UBTECH) 로보틱가 자사의 휴머노이드 로봇 '워커 S2(Walker S2)' 수백 대를 자동차·전자 등 주요 산업 현장으로 출하했다고 공식 확인했다. 산업계가 그동안 제기해온 '휴머노이드 로봇의 실제 활용성'에 대한 질문에 처음으로 본격적인 답을 내놓은 셈이다. UB테크에 따르면 생산량은 11월 중순부터 본격 확대됐으며 첫 출하 물량은 이미 조립라인 인력 수요가 높은 파트너사에 전달됐다. 회사는 "사람과 유사한 움직임을 구현한 휴머노이드 로봇의 대규모 상용 납품은 세계 최초"라고 밝혔다. 중국 내 수요 폭증…주문액 8억 위안 돌파 올해 UB테크가 확보한 휴머노이드 로봇 수주는 총 8억 위안(약 1억 1300만달러, 약 1642억 원)을 넘어섰다. 이는 단발성 이벤트가 아닌 '실제 산업 수요'에 기반한 주문이라는 점에서 의미가 크다. 9월에는 중국 대기업으로부터 2억 5000만 위안 규모의 대형 계약을 확보했고, 쓰촨(四川)과 광시(廣西)에서도 각각 1억 5900만 위안, 1억 2600만 위안 규모의 프로젝트가 체결됐다. 후베이(湖北)의 미이오토(Miee Auto) 역시 1억 위안 이상을 투입해 워커 S2 도입을 결정했다. UB테크는 "연말까지 워커 S2 500대를 출하할 계획이며, 생산 일정은 순조롭다"고 밝혔다. BYD·지리·폭스콘까지…자동차·전자 기업이 대량 도입 주요 자동차 제조사가 워커 S2 수요를 주도하고 있다. BYD, 지리(Geely)자동차, FAW-폭스바겐, 둥펑류저우(東風柳州) 등이 도입 계약을 체결했고, 폭스콘도 물류 라인 자동화를 위해 로봇 투입을 늘리고 있다. 기업들은 "24시간 무중단 연속 운영"을 위해 단순 반복 작업을 대체할 수 있는 신뢰성 높은 로봇을 요구해왔으며, 초기 배치된 로봇들은 연구실이 아닌 실제 공장과 창고 현장에서 안정적으로 작동하고 있는 것으로 전해졌다. 배터리 자가교체 기능이 경쟁력…산업용 설계 강화 워커 S2의 가장 큰 차별점은 로봇이 스스로 배터리를 분리·교체할 수 있는 시스템이다. 이는 산업용 로봇의 최대 문제였던 '재충전 시간'을 대폭 줄여 장시간 작업에 유리하다는 평가다. 워커 S2는 7월부터 산업용 모델로 판매되기 시작했으며, 사람과 유사한 관절 구조와 정밀한 손가락 제어 기능을 갖춰 무게물 운반과 정밀 조립 작업 모두 대응할 수 있도록 설계됐다. 최근 생산라인 공개에 따르면 휴머노이드 로봇이 UB테크 매출에서 차지하는 비중은 1년 만에 10%에서 30%로 급증했다. UB테크는 "이는 단기적 유행이 아니라 실제 산업 현장의 구조적 수요 증가를 반영한 결과"라고 강조했다. 재무 개선세 뚜렷…홍콩증시서 150% 급등 UB테크의 올해 상반기 매출은 6억2100만 위안으로 전년 대비 27.5% 늘었다. 매출총이익은 17.3% 증가한 2억1700만 위안, 순손실은 18.5% 줄어든 4억4000만 위안으로 나타났다. 비용 구조 개선과 생산 효율화가 동시에 진행된 결과다. 주가도 급등했다. 인터레스팅엔지니어링에 따르면 2025년 들어 150% 이상 상승해 최근 133홍콩달러를 기록했으며, 씨티와 JP모건은 목표주가를 170홍콩달러 이상으로 제시하며 '매수' 의견을 유지했다. UB테크는 2023년 홍콩증시에 상장한 첫 로봇기업으로, 이번 대규모 납품이 글로벌 로봇 경쟁에서 입지를 굳히는 전환점이 될 것으로 평가된다.
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[글로벌 핫이슈] 중국, 전 세계 최초로 휴머노이드 로봇 대량 배치⋯UB테크 '워커 S2' 산업 현장 투입
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쿠팡 새벽배송 논란, '노동권 vs 소비자 편익' 대립 격화
- 새벽 배송 금지를 둘러싼 노동계와 이커머스 업계의 갈등이 격화되고 있다. 민주노총 택배노조가 지난달 22일 '택배 사회적대화 기구' 회의에서 "자정부터 오전 5시까지 초심야 배송을 제한하자"고 제안하자, 쿠팡 노조와 소비자단체들이 일자리와 편익 침해를 이유로 반대에 나섰다. 9일 업계에 따르면 논란의 본질은 '새벽 배송 찬반'이 아닌 '쿠팡식 저단가·고강도 노동'이라는 지적이 나온다. 쿠팡의 야간 배송 단가는 건당 900원 안팎으로 타사(2000원대)의 절반 수준이며, 기사들은 수입 보전을 위해 장시간 노동에 내몰리고 있다. 반면 소비자단체는 새벽 배송 금지가 소비자 불편과 일자리 감소를 초래할 것이라며 맞서고 있다. [미니해설] 새벽 배송, 전자상거래 구조적 불균형 드러내 새벽 배송을 금지하자는 제안이 촉발한 논란이 단순한 '심야 근무 제한' 문제를 넘어 전자상거래 산업의 구조적 불균형을 드러내고 있다. 민주노총 택배노조가 지난달 '택배 사회적대화 기구' 회의에서 "0시부터 오전 5시까지 초심야 배송을 제한하자"고 제안하면서 불씨가 붙었다. 취지는 명확했다. "노동자의 최소한의 수면과 건강권을 보장하자"는 것이었다. 하지만 즉각 반발이 터져 나왔다. 쿠팡 직고용 배송 기사들의 노조인 쿠팡친구노동조합(쿠팡노조)과 소비자단체들은 "심야 배송이 금지되면 생계가 무너지고, 소비자들도 필수 상품을 제때 받지 못한다"며 "노동자의 일할 권리와 소비자 편익을 함께 고려해야 한다"고 주장했다. 문제는 논쟁이 '새벽 배송 찬반'으로 단순화되면서 정작 근본 원인인 '쿠팡식 노동 구조'가 가려지고 있다는 점이다. 업계 관계자들은 "쿠팡의 초저단가 배송 구조가 노동 강도를 왜곡하고, 시장의 공정 경쟁을 해치고 있다"고 입을 모은다. 쿠팡은 로켓배송으로 시장을 선도했지만, 배송 단가가 건당 1000원에 미치지 못한다. 업계 관계자는 "쿠팡의 야간 배송 단가는 약 900원 수준으로, 타사(2000원대)의 절반 이하"라며 "기사 입장에선 많이 뛰어야 벌 수 있는 구조"라고 말했다. 총 물량이 많다 보니 회사의 총매출은 커지지만, 노동자 개인에게 돌아오는 몫은 줄어든 셈이다. 실제 쿠팡 새벽배송 기사의 노동 실태는 수치로도 확인된다. 전국택배노동조합과 택배노동자과로사대책위 조사에 따르면 쿠팡 기사들의 아파트 배송 수수료 중윗값은 주간 655원, 야간 850원에 불과하다. 일반 번지 배송도 주간 730원, 야간 940원 수준이다. 그럼에도 배송 물량은 전년 대비 8% 늘었고, 실질소득은 오히려 2% 줄었다. 쿠팡의 물류 구조는 새벽배송 기사들에게 과중한 업무를 강요한다. 기사들은 오후 8시30분, 자정 30분, 새벽 3시30분 세 차례 캠프에 들어가 물품을 분류하고 실은 뒤 배송을 반복한다. 오전 7시까지 배송을 완료하지 못하면 구역이 회수되거나 계약이 해지될 수 있어 사실상 '과로 시스템'이 고착화돼 있다. 4년째 쿠팡에서 새벽 배송을 이어온 한 여성 기사는 "단가는 계속 낮아지는데 물량은 줄지 않는다"며 "투잡, 쓰리잡을 해야 생활이 가능하다"고 토로했다. "쿠팡이 몇십조를 번다는데 기사들은 일개미처럼 일할 뿐"이라는 그의 말에는 구조적 박탈감이 묻어난다. 반면 쿠팡 측은 "비교 단가만으로 과로를 논할 수 없다"는 입장이다. 쿠팡의 배송은 합포장이 아닌 개별 포장으로, 중량이 가벼워 단가가 낮게 책정된다는 논리다. 또한 쿠팡노조는 "심야 배송 금지는 단가 문제가 아니라 생계 문제"라며 "민주노총 탈퇴 보복성 조치로 보인다"고 반박했다. 소비자단체도 새벽배송 전면 금지에 부정적이다. 소비자주권시민회의는 "새벽배송이 막히면 소비자와 자영업자의 불편을 넘어 물류 종사자, 납품업체 등 광범위한 생태계가 흔들릴 것"이라고 주장했다. 이번 논쟁은 '노동자 건강권 대 소비자 편익'이라는 이분법으로는 해소되지 않는다. 본질은 쿠팡의 물류 효율과 노동의 질 사이의 불균형, 그리고 산업 구조의 왜곡에 있다. 다른 이커머스 기업들은 인공지능(AI) 기반 예측 발주나 주문 마감제를 통해 배송 물량을 조정하며 기사들의 과로를 방지하고 있다. 예를들어 쓱닷컴은 계획된 물량이 마감되면 다음 배송 시간대로 전환시키고, 컬리는 AI로 예상 판매량만 선발주해 근무 강도를 일정하게 유지한다. 이커머스 업계는 "퀵커머스(즉시배송) 경쟁이 가열되는 상황에서 새벽배송 금지 논의는 현실성이 떨어진다"며 "쿠팡이 스스로 단가를 현실화하고, 배송 품목과 시간대를 재조정해야 한다"고 조언한다. 택배노조는 "오전 5시 출근 기사들이 쿠팡 캠프에 도착해 곧바로 물건을 싣고 나가면 과로는 줄고, 소비자 불편도 최소화할 수 있다"고 대안을 제시했다. '새벽배송'은 이미 생활 인프라가 됐다. 그러나 그 편리함 뒤에는 낮은 단가와 장시간 노동이라는 그림자가 짙게 드리워져 있다. 소비자 편익과 노동자 권익 사이에서, 이제는 산업 구조의 '속도전'이 아닌 '지속 가능한 균형점'을 찾아야 할 때다.
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쿠팡 새벽배송 논란, '노동권 vs 소비자 편익' 대립 격화
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애플, 차세대 아이패드 프로에 '베이퍼 챔버' 냉각 채택 전망
- 애플이 차세대 아이패드 프로에 본격적인 발열 관리 기술을 도입할 것으로 보인다. 블룸버그의 마크 거먼 기자는 26일(현지시간) 애플이 향후 출시할 아이패드 프로에 '베이퍼 챔버(Vapor Chamber·증기 냉각 장치)'를 탑재할 계획이라고 전했다. 베이퍼 챔버는 금속 박판 사이의 미세한 공간에 소량의 액체를 봉입한 구조로, 고열 상태에서 액체가 증발·응축하며 열을 분산시키는 방식이다. 삼성전자와 구글 스마트폰, 갤럭시 탭 S9 등에 이미 적용된 기술로, 애플은 최근 출시한 아이폰17 프로에 처음 채택했다. 아이패드는 아이폰보다 표면적이 넓어 상대적으로 발열에 유리하지만, 고사양 게임·영상 편집·온디바이스 AI 처리 등 고부하 작업이 늘어남에 따라 냉각 시스템 개선 요구가 커지고 있다. 애플은 M6 칩과 결합한 증기 냉각 기술을 통해 장시간 고성능 유지 능력을 강화하고, 제품 라인업 간 차별화 요소로 활용할 것으로 전망된다. 애플은 앞서 M4 기반 아이패드 프로에 구리 히트싱크를 적용하며 열 처리 성능을 개선했으며, 이번 기술 전환은 발열 대응의 한 단계 진화를 의미한다. 애플은 앞서 M4 세대 아이패드 프로에 새로운 구리 방열판을 적용해 냉각 성능을 개선한 바 있다. 베이퍼 챔버를 도입함으로써 이번 기술 전환은 발열 대응의 한 단계 진화를 의미한다. 삼성은 2023년 출시된 갤럭시 탭 S9에도 이 같은 액체 냉각 방식을 적용했다. 출시 시기는 기존 18개월 주기를 고려하면 2027년 상반기가 유력하다. IT 전문매체들은 이 기술이 차세대 아이패드 프로의 핵심 판매 포인트가 될 수 있다고 내다보고 있다.
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애플, 차세대 아이패드 프로에 '베이퍼 챔버' 냉각 채택 전망
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애플, M5 칩 탑재 맥북·아이패드·비전 프로 신제품 출시
- 애플이 자체 개발 차세대 칩 'M5'를 탑재한 맥북 프로, 아이패드 프로, 비전 프로 신제품을 출시한다고 15일(현지시간) 발표했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 애플은 이들 신제품들을 이날부터 사전 주문이 가능하며 이달 22일 정식 출시한다고 밝혔다. 애플은 이들 제품에 탑재한 자체 개발 칩 M5의 성능이 이전 버전인 M4보다 크게 향상됐다고 강조했다. 회사 측 발표에 따르면 3세대 3나노미터 기술을 기반으로 구축된 M5는 각 코어에 뉴럴 액셀러레이터(Neural Accelerator)를 탑재한 차세대 10코어 그래픽처리장치(GPU)를 도입해 GPU 기반 인공지능(AI) 작업을 획기적으로 빠르게 실행한다. M5는 M4 대비 최대 4배 이상의 GPU 컴퓨팅 성능을 제공하고, 최대 45% 향상된 그래픽 성능을 구현한다고 회사 측은 설명했다. 신형 아이패드 프로 제품의 경우에는 M4 칩을 탑재한 이전 모델보다 최대 3.5배 향상된 AI 성능을 제공하며, 애플이 새롭게 설계한 무선 네트워킹 칩 'N1'으로 와이파이(Wi-Fi) 7 기술을 지원한다. 아이패드 프로는 11인치와 13인치로 출시되며 시작 가격은 각각 999달러, 1299달러로 이전과 동일하다. 애플은 올해 처음으로 한국이 아이패드 프로 1차 출시 국가에 포함돼 오는 22일 국내에서도 구매할 수 있다고 밝혔다. 혼합현실(MR) 헤드셋 기기인 비전 프로 신제품은 지난해 출시된 첫 번째 버전과 비교해 성능 개선이 두드러진다. 기존 비전 프로에는 M2 칩이 장착된 데 비해 이번 신제품에는 최신 M5 칩이 탑재됐기 때문이다. 이에 따라 더 향상된 공간 경험을 가능케 하고 지원 언어가 추가된 애플 인텔리전스(Apple Intelligence) 기능이 구현된다. 또 맞춤형 마이크로 OLED 디스플레이를 탑재해 이전보다 더 선명한 이미지를 보여준다. 아울러 배터리 수명도 더 길어졌으며, 기기를 머리에 쓸 때 접촉면인 밴드 부분은 쿠션이 들어간 '듀얼 니트 밴드'라는 이름으로 개선돼 장시간 착용 시 피로감과 불편함을 줄였다고 회사 측은 설명했다. 비전 프로의 가격 역시 이전과 마찬가지로 3499달러에서 시작한다. 맥북 프로 14인치 신제품은 애플의 노트북 라인업 중 처음으로 M5 칩을 탑재해 이전보다 더 빠른 AI·그래픽 성능을 제공하며, 배터리 수명은 최대 24시간으로 늘어났다. 시작 가격은 이전과 같은 1599달러다. 통상 연말은 선물 수요 등에 힘입어 IT 기기 매출이 늘어나는 시기여서 매년 가을에 애플 신제품이 출시된다. 아이패드와 맥북은 아이폰만큼 중요하지는 않지만, 애플의 매출에서 상당한 비중을 차지해 이들 제품군의 판매 추이에 시장의 관심이 쏠려 있다.
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애플, M5 칩 탑재 맥북·아이패드·비전 프로 신제품 출시
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[먹을까? 말까?(117)] 키위 "변비에 효과적"⋯세계 첫 근거기반 식이요법 가이드라인 발표
- 키위가 만성 변비에 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 영국 영양학회가 세계 최초로 과학적 근거(evidence-based)에 기반한 성인 변비 관리용 식이요법 지침을 발표한 것. 이번 연구는 흔히 알려진 '고(高)섬유질 식단'이 변비 개선에 실질적 근거가 부족하다는 점을 지적하면서, 의외의 식품인 키위(Kiwi) 가 장(腸) 건강 개선에 효과적이라는 결과를 내놨다. 영국 킹스칼리지런던(King’s College London) 연구팀이 주도한 이번 지침은 국제학술지 '신경위장관운동학(Neurogastroenterology and Motility)'에 13일(현지시간) 게재됐다. 해당 내용에 대해서는 BBC, NBC뉴스, IFL사이언스 등 다수 외신이 이날 보도했다. 연구진은 "이번 가이드는 변비 개선에 실제 도움이 되는 식이 접근법과 그렇지 않은 방법을 구분한 첫 공식 지침"이라고 밝혔다. 연구책임자인 에이리니 디미디(Eirini Dimidi) 박사는 "변비는 단순한 불편함을 넘어 삶의 질에 중대한 영향을 미친다"며 "식이 조절을 통해 증상을 완화할 수 있다면 환자 스스로 관리 능력을 높이고 의료 의존도를 줄일 수 있을 것"이라고 설명했다. 현재 전 세계 성인의 약 16%, 노년층에서는 이보다 높은 비율이 만성 변비(chronic constipation) 를 겪는 것으로 추정된다. 정상 배변 주기는 주 3회에서 하루 3회까지 다양하지만, 장시간 변비가 지속되면 치질·항문열상·분변매복(대변 정체) 등 합병증이 발생할 수 있다. 기존 '고섬유질 식단'의 한계 드러나 연구진은 수십 편의 임상시험과 영양학 데이터를 검토한 결과, 일반적으로 권장되는 고섬유질 식단이 변비 개선 효과를 보인다는 명확한 근거는 부족하다고 밝혔다. 대신 변비 환자에게 효과가 입증된 영양 요소로 마그네슘 옥사이드(Magnesium oxide), 차전자피(Psyllium), 일부 프로바이오틱스(Probiotics) 균주가 제시됐다. 식품 중에서는 키위가 가장 뚜렷한 개선 효과를 보였다. 지침에는 하루에 키위를 4개 먹는 것이 포함됐다. 연구진은 "키위에는 수용성 섬유와 천연 효소가 풍부해 장의 연동운동을 촉진하고 변의 수분 함량을 유지하는 데 도움이 된다"며 "껍질째 섭취하면 효과가 더 크다"고 조언했다. 이 밖에 호밀빵(Rye bread) 과 미네랄 함량이 높은 생수 역시 배변 개선에 긍정적 영향을 주는 것으로 나타났다. 영양보충제 시장에 '경고등' 이번 연구는 시중에서 널리 판매되는 변비용 건강보조제나 식물성 완하제(센나 등) 에 대해서도 근거 부족을 지적했다. 연구진은 "일부 보충제는 단기적 효과가 있을 수 있으나, 과학적 검증이 충분하지 않다"며 "무분별한 섭취보다는 임상 근거가 입증된 성분을 중심으로 접근해야 한다"고 강조했다. "의학적 처방 이전에 식단이 첫 단계" 공동저자인 케빈 휠런(Kevin Whelan) 교수는 "이번 지침은 의료진과 환자가 식단을 통해 변비를 관리할 수 있는 근거기반 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다"고 평가했다. 그는 "이제 전 세계 변비 환자들이 최신 연구에 기반한 식이 조언을 받을 수 있게 됐다"며 "향후 추가 연구를 통해 환자의 장기적인 삶의 질 개선으로 이어질 것"이라고 덧붙였다. 전문가들은 이번 지침을 계기로 "변비 치료의 중심축이 약물에서 식이 중심으로 이동할 가능성이 크다"고 전망했다. 단순한 식이요법 이상의 체계적 관리가 필요하다는 점에서, 향후 이 분야의 추가 임상 연구와 공공영양정책 개선이 주목된다.
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[먹을까? 말까?(117)] 키위 "변비에 효과적"⋯세계 첫 근거기반 식이요법 가이드라인 발표
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[우주의 속삭임(139)] 전례 없는 감마선 폭발, 미지의 블랙홀 가능성 제기
- 우주에서 지금까지 관측된 적 없는 이례적인 감마선 폭발 현상이 포착됐다. 은하계를 넘어 발생한 이번 폭발은 하루 동안 수차례 반복적으로 관측돼, 기존의 천체 물리학적 설명으로는 온전히 해석할 수 없는 사례로 기록됐다고 스페이스닷컴과 웹사이트 Phys.org 등 다수 외신이 9일(현지시간) 보도했다. 이번 연구 성과는 영국 더블린대학교(University College Dublin, UCD) 물리학부 안토니오 마르틴-카리요 박사 연구팀이 주도했으며, 국제학술지 천체물리학 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters)에 게재됐다. 연구팀은 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 활용해 이 현상을 포착했다. 마르틴-카리요 박사는 "이번 사건은 지난 50년간의 감마선 폭발 관측사에서 유례가 없는 사례"라며 "대개 감마선 폭발은 별의 격변적 파괴로 인해 한 번 발생한 뒤 소멸되지만, 이번에는 강력한 폭발이 반복적으로 나타났고, 주기성을 띠는 듯한 양상까지 보여 학계에 큰 의문을 던졌다"고 설명했다. 감마선 폭발(Gamma-Ray Burst, GRB)은 우주에서 관측되는 가장 강력한 폭발 현상 가운데 하나로, 짧은 시간 동안 엄청난 양의 감마선을 방출하는 천체 현상을 말한다. 다시 말하면 GRB는 거대한 별이 수명을 다해 중력 붕괴를 겪어 블랙홀이나 중성자 별이 되거나, 어떤 하나의 별이 블랙홀에 너무 가까이 다가가서 소위 ' 조석파괴 사건(TDE)'으로 인해 산산이 조각날 때 발생하는 것으로 여겨진다. 연구진은 이번 현상이 두 가지 가설로 설명될 수 있다고 분석했다. 하나는 태양 질량의 약 40배에 달하는 거대 별이 특수한 방식으로 붕괴해 중심부가 장시간 에너지를 공급하는 경우다. 또 다른 가능성은 블랙홀이 항성을 찢어내는 '조석파괴 사건(TDE)'이다. 다만 기존의 TDE와는 달리, 이번 사례를 설명하려면 매우 특이한 별이 '중간질량 블랙홀'과 같은 이례적 천체에 의해 파괴됐을 가능성을 고려해야 한다는 것이다. 이는 관측 사상 처음 제기되는 시나리오다. 이번 폭발, 'GRB 250702B'로 명명된 사건은 일반적인 감마선 폭발이 수 밀리초에서 수 분간 지속되는 것과 달리, 무려 하루가량 이어졌다. 이는 "대부분의 감마선 폭발보다 100~1000배 더 긴 지속 시간"이라고 네덜란드 라드바우드대학교의 앤드루 레반 교수가 밝혔다. 이 현상은 7월 2일 미국 항공우주국(NASA)의 페르미 감마선 우주망원경과 중국과 유럽이 공동 운영하는 '아인슈타인 탐사선'이 잇따라 신호를 포착하면서 처음 알려졌다. 이후 ESO 연구진은 초거대망원경의 HAWK-I 카메라를 통해 폭발의 정확한 위치를 특정했으며, 허블 우주망원경 관측으로 외부 은하 기원임이 확인됐다. 이는 사건의 위력을 기존 추정보다 훨씬 강력한 것으로 재평가하게 하는 결정적 단서가 됐다. 현재 연구진은 제임스 웹 우주망원경(JWST)과 칠레 북부 아타카마 사막의 파라날 천문대에 위치한 VLT의 분광기(X-shooter) 등 첨단 장비를 동원해 폭발 이후의 잔광을 추적 관측 중이다. 이를 통해 정확한 거리와 에너지를 산출하고 물리적 모델링을 정교화할 계획이다. 마르틴-카리요 박사는 "이번 사건의 발생 원인이 무엇인지 단정하기는 어렵지만, 이번 연구로 우리는 우주에서 가장 드문 천체 현상 중 하나를 이해하는 데 한 걸음 더 다가섰다"고 강조했다. 이번 발견은 중간질량 블랙홀의 존재 가능성을 비롯해 감마선 폭발 연구의 새로운 지평을 열 수 있는 계기로 평가된다.
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[우주의 속삭임(139)] 전례 없는 감마선 폭발, 미지의 블랙홀 가능성 제기
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美 하원, 스테이블코인 발행 규제 법안 상정⋯트럼프 서명 초읽기
- 미국 하원이 17일(이하 현지시간) 밤, 스테이블코인(stablecoin) 발행자를 위한 규제 프레임워크를 마련하는 법안인 '지니어스 법(GENIUS Act)'을 본회의 표결에 부치기로 결정했다고 악시오스가 이날 보도했다. 이는 보수 강경파의 반발로 장시간 교착 상태에 빠졌던 상황을 극적인 협상을 통해 돌파한 결과다. GENIUS법은 디지털 자산 산업에서 중요성이 커지고 있는 스테이블코인에 대해 연방 차원의 발행 기준과 감독 체계를 마련하는 내용을 담고 있다. 특히 이번 표결로 해당 법안은 트럼프 대통령의 서명 절차에 돌입할 수 있는 기반을 확보했다. 앞서 하원은 지난 15일 GENIUS법의 본회의 상정 절차를 규정하는 사전 절차표결에서 부결되며 진전을 멈췄다. 암호화폐 전문매체 더 블록에 따르면 지난 15일 미 하원은 '지니어스(GENIUS) 법안', '클래리티(Clarity) 법안', 'CBDC(중앙은행 주도 디지털 화폐) 감시국가 방지법안' 등 세 건의 가상자산 관련 법안에 대해 심의 개시를 위한 절차적 표결을 실시했으나, 찬성 196표 대 반대 223표로 부결됐다 이에 마이크 존슨 하원의장(공화·루이지애나)은 같은 날 일정을 전격 취소하고 조율에 나섰고, 하원 자유지향 코커스(Freedom Caucus) 소속 의원들과의 협의 끝에 이들의 찬성표를 이끌어냈다. 보수파는 GENIUS법을 포함한 암호화폐 관련 법안 3건을 묶어 처리할 것을 요구했으나, 최종적으로는 스테이블코인에 대해 연방 차원의 발행 기준과 감독 체계와 관련된 GENIUS법 단독 처리와 '중앙은행 디지털화폐(CBDC) 감시국가 방지법안(Anti-CBDC Surveillance State Act)'을 국방수권법(NDAA)에 포함시키는 방식으로 절충점을 찾았다. 하원은 GENIUS법을 18일 단독 법안으로 표결에 부칠 예정이며, 해당 법안은 이미 지난 6월 상원에서 68대 30의 초당적 지지로 통과한 바 있다. 하원은 독자적인 스테이블코인 법안 초안을 보유하고 있었지만, 절차 지연을 피하기 위해 상원안을 수용하기로 결정했다. 도널드 트럼프 대통령은 지난 15일 본인의 소셜미디어 플랫폼인 '트루스 소셜'을 통해 "법안 통과에 필요한 12명 중 11명의 하원의원과 백악관 오벌오피스에서 회동했으며, 이들이 모두 찬성표를 던지기로 했다"고 밝히며 신속한 법안 처리를 독려해왔다. 공화당 지도부는 이번 법안 처리가 트럼프 대통령의 재임 중 디지털 금융 인프라 정비의 일환으로 평가받을 수 있다는 점에서 큰 의미를 지닌다고 보고 있다. 존슨 하원의장은 "법안을 반드시 국방수권법에 반영해 상원도 입장을 고수하길 바란다"고 밝혔다. 한편, 이번 주로 예고된 '크립토 위크(Crypto Week)'를 앞두고 지난 7월 14일 비트코인은 역대 최고치인 12만3091달러(코인마켓캡 기준)를 찍었다. '크립토 위크'는 미국 하원이 가상자산(암호화폐) 관련 주요 법안들을 집중적으로 심의하고 표결하기 위해 일주일을 통째로 할애한 입법 일정을 의미한다. 16일 하원에서 표결이 부결되면서 비트코인은 약 4.5% 급락했다. 그러나 하원에서 암호화폐 법안 가결 가능성이 점쳐지면서 비트코인 등 암호화폐 가격은 다시 상승세로 돌아섰다. 17일 한국시간 오후 3시 24분(미국 동부시간 오전 2시 24분)현재 비트코인 가격은 24시간 전 대비 0.37% 오른 118,492달러에 거래됐다. 시총 2위인 이더리움은 7.49% 급등한 3,392달러, XRP(리플)는 7.93% 급등한 3.15달러를 기록했다.
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美 하원, 스테이블코인 발행 규제 법안 상정⋯트럼프 서명 초읽기
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[신소재 신기술(186)] AI가 설계한 차세대 냉각 소재⋯실내 온도 낮추고 에너지 소비 줄인다
- 인공지능(AI)을 활용해 설계된 새로운 열 방출 소재가 개발돼 냉방 효율을 획기적으로 개선하고, 주거·의류 산업·우주 분야까지 폭넓은 적용 가능성을 제시하고 있다. 미국 텍사스대학교 오스틴캠퍼스 연구진은 중국 상하이교통대, 싱가포르국립대, 스웨덴 우메오대 등과 공동으로, AI 기반 머신러닝 기법을 활용해 3차원 열 메타 방출체(thermal meta-emitter)를 설계하는 프레임워크를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구는 국제학술지 네이처(Nature) 7월호에 게재됐다. 연구팀은 이를 통해 총 1,500종 이상의 독자적 소재를 설계했으며, 이러한 소재들은 복잡한 열 방출 특성을 조절함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 고안됐다. 텍사스대 기계공학과의 유빙 정(Yuebing Zheng) 교수는 "기존 방식은 시도와 오류에 의존해 설계 속도와 정확도에 한계가 있었지만, 이번 프레임워크는 설계 공간을 비약적으로 확장함으로써 이전에는 상상조차 어려웠던 고성능 소재를 현실화했다"고 설명했다. 실제 냉각 실험에서도 효과가 입증됐다. 연구진은 설계된 4종의 메타 방출체 중 하나를 모형 주택의 지붕에 적용해 기존 상용 백색·회색 도료와 비교했다. 정오 기준 직사광선 하에서 4시간이 지난 뒤, 해당 메타 방출체를 적용한 지붕의 표면 온도는 기존 도료 대비 평균 5~20도 낮게 유지됐다. 이 같은 성능을 기반으로 연구진은, 고온 도시인 리우데자네이루나 방콕의 아파트에 적용할 경우 연간 약 1만5,800킬로와트시(kWh)의 에너지를 절감할 수 있을 것으로 추정했다. 이는 일반적인 에어컨 한 대가 연간 소비하는 전력량(약 1,500kWh)의 10배가 넘는 수치다. 연구진은 해당 소재의 활용 분야가 단순 주거·상업용 냉방을 넘어 도시환경, 항공우주, 섬유, 자동차 등 다방면으로 확장될 수 있다고 보고 있다. 예를 들어 도심 건축물에 적용할 경우 열섬현상을 줄이고, 우주선 외부에 활용하면 태양광 흡수와 복사열 방출을 동시에 조절해 내부 온도를 효과적으로 관리할 수 있다는 설명이다. 소비자용 제품에도 적용 가능성이 높다. 이 소재를 의류나 캠핑 장비에 접목하면 더운 환경에서도 착용자의 체온 상승을 억제할 수 있고, 차량 외장재나 내장재로 활용할 경우 햇빛 아래 장시간 주차된 차량의 내부 온도를 낮추는 데 기여할 수 있다. 정 교수는 "기존 자동화 설계 방식은 단층 박막 구조나 평면 패턴 등 단순한 형태만 구현 가능했으나, 이번 프레임워크는 다층적이고 입체적인 구조 설계가 가능해 실질적인 성능 향상이 가능하다"고 밝혔다. 해당 연구를 공동 주도한 카이 야오(Kan Yao) 박사는 "AI가 모든 문제의 해답은 아니지만, 열 방출체처럼 스펙트럼 조절이 핵심인 소재 설계에서는 머신러닝이 최적의 해법이 될 수 있다"고 강조했다. 연구진은 향후 이 프레임워크를 나노광학(nanophotonics) 분야 전반에 확장 적용할 계획이다. 나노광학은 빛과 물질이 나노미터 수준에서 상호작용하는 영역으로, 센서·이미징·에너지 기술 등 차세대 광학 기술의 핵심으로 주목받고 있다. 이번 논문은 AI 기반 신소재 설계가 실험적 한계를 넘어 상용 기술로 이어질 수 있는 가능성을 제시한 사례로 평가된다. 향후 기후변화 대응 및 에너지 효율화 기술 발전의 새로운 전환점이 될 수 있을지 주목된다.
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[신소재 신기술(186)] AI가 설계한 차세대 냉각 소재⋯실내 온도 낮추고 에너지 소비 줄인다
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[단독] 갤럭시 S25+ 충전 중 폭발 사고⋯삼성, 배터리 악몽 재연 우려
- 삼성전자의 휴대폰 갤럭시 S25+ 모델이 충전 중 폭발했다는 주장이 제기되며 삼성전자에 대한 품질 우려가 제기되고 있다. 19일(현지시간) 해외 IT 커뮤니티와 삼성매거진 보도에 따르면, 'ya_sking12767'라는 닉네임의 사용자가 SNS 플랫폼 X(엑스, 옛 트위터)에 갤럭시 S25+의 폭발 당시 모습을 담은 사진을 게재했다. 공개된 사진에는 기기가 완전히 검게 그을리고 한쪽 측면이 녹아내린 흔적이 담겼다. 해당 글은 이후 삭제됐지만, 일부 외신이 이미 사진을 확보해 보도에 활용했다. 폭발 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 사용자가 정품 충전기 대신 비정품 충전기를 사용했을 가능성, 혹은 차량 내나 직사광선 아래에서 장시간 충전했을 가능성 등이 추정된다. 일부에서는 해당 제품의 배터리 자체에 결함이 있었을 가능성도 제기하고 있다. 삼성전자는 과거 2016년 갤럭시 노트7의 연이은 발화 사고로 대규모 리콜과 단종이라는 타격을 입은 바 있다. 이후 삼성은 배터리 안전성 확보를 위해 엄격한 품질 검사와 안정성 기준을 강화해 왔으며, 갤럭시 S25 시리즈와 관련해서는 현재까지 별다른 유사 사례가 보고되지 않았다. 이번 사건이 제품 전반의 결함으로 이어지는지는 아직 판단하기 이르며, 개별적인 사례일 가능성도 배제할 수 없다. 그러나 글로벌 시장에서 큰 인기를 끌고 있는 플래그십 모델의 신뢰도에 영향을 줄 수 있는 만큼, 향후 삼성 측의 공식 입장과 조사 결과가 주목된다.
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[단독] 갤럭시 S25+ 충전 중 폭발 사고⋯삼성, 배터리 악몽 재연 우려
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[단독] "물 한 모금조차 사치"⋯멕시코 경신 공장, 노동자 인권 유린 '심각'
- 멕시코 소노라(Sonora) 주 시우다드 오브레곤에 있는 한국계 자동차 부품 기업 경신 오브레곤 공장에서 노동자들이 심각한 인권 침해와 열악한 근무 환경을 고발했다. 멕시코 현지매체 메디오소브손(mediosobson)에 따르면 현지 노동자들은 관리자와 감독자들의 폭언과 부당 지시에 시달리고, 기본적인 식수조차 공급받지 못한 채 장시간 노동을 강요받는다고 증언했다. 초과근무 수당 미지급, 복지 미이행 같은 임금 체불 문제까지 제기돼 논란이 확산되고 있다. "물도 없이 폭언 견뎌라?"…노동자들의 절규 노동자들은 현장 감독자들이 거듭 인격을 모독하고 폭언을 일삼는다고 주장한다. 일부 직원은 단순 실수나 의견을 말한 데에 보복 인사 조치를 받았다고 토로했다. 이러한 보복성 조치는 멕시코 노동법뿐 아니라 국제노동기구(ILO)의 인권 기준에도 정면으로 어긋난다. 또 다른 심각한 문제는 식수와 위생환경이다. 노동자들은 "고온다습한 환경에서 물이 없어 탈수 증상을 호소하는 일이 잦다"고 전했다. 여름철 기온이 40도를 넘나드는 북부 소노라주에서 물 부족은 생명까지 위협하는 실정이다. 화장실이나 손 씻기 시설 등 기본 위생설비조차 부족하다는 지적도 나온다. 노동자들은 "초과근무 수당은 물론, 이익 분배금조차 제대로 받지 못한다"고 말했다. 회사가 효율과 생산성만을 강조하며 노동자의 기본적인 권리와 복지에는 무관심하다는 비판이 나온다. 오브레곤 지역은 최근 수도관 노후화와 가뭄 때문에 물 부족을 겪고 있다. 그러나 노동자들은 "지역 요인도 있겠지만, 관리 부실과 기업의 무관심이 상황을 더 나쁘게 만들고 있다"고 주장했다. 책임 회피하는 기업, 방관하는 당국…커지는 자성 요구 국제 인권단체 휴먼라이츠워치(HRW)에 따르면, 멕시코에서는 노동자, 인권운동가, 언론인 등 다양한 시민이 폭력, 협박, 고문 같은 인권 침해에 노출돼 있고, 사법 체계의 비효율 때문에 정당한 구제를 받기 어려운 구조상 한계가 있다. 노동법상 보호 장치가 있지만, 현장에서는 제대로 작동하지 않는다. 부당 대우를 신고해도 보복이나 해고를 우려해 침묵할 수밖에 없다는 것이 노동자들의 일관된 주장이다. 경신 오브레곤 측은 공식적으로 "지역 일자리 창출과 경제 활성화에 이바지한다"고만 밝힐 뿐, 노동자들의 고발 이후에도 뚜렷한 태도나 개선책을 내놓지 않고 있다는 전언이다. 지방정부와 노동 당국도 소극 대응을 보이고 있다. 일부 노동자는 민원을 제기했지만, 실질 조사가 이뤄지지 않거나 기업 쪽에 유리한 방식으로 사건이 마무리됐다고 지적했다. 노동자들의 문제 제기 이후 일부 시민단체와 인권단체가 현장 실태조사에 나섰고, 지역 언론도 이를 집중 보도하면서 사회 관심이 높아지고 있다. 노동자들은 ▲안전하고 존엄한 근무 환경 마련 ▲충분한 식수와 위생시설 확보 ▲폭언과 괴롭힘 근절 ▲정당한 임금과 복지 제공 ▲노동자 의견을 반영한 소통 창구 마련 ▲외부 감사와 정부 개입을 강력히 요구하고 있다. 이번 사태는 한 기업의 문제를 넘어, 멕시코 전반의 노동 인권 현실을 상징하는 사건으로 평가받는다. 노동자들의 고발이 실질 제도 개선과 사회 변화로 이어질 수 있을지 주목할 만하다. 시민단체와 국제사회는 "이번 사건을 통해 멕시코 내 노동 인권 보호 체계를 다시 살피고, 국제 기준에 맞는 노동환경이 마련되도록 끊임없는 감시와 연대가 필요하다"고 강조했다.
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[단독] "물 한 모금조차 사치"⋯멕시코 경신 공장, 노동자 인권 유린 '심각'
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트럼프 주니어, 정용진 초청으로 방한…국내 대기업 총수들과 릴레이 면담
- 도널드 트럼프 미국 대통령의 장남 트럼프 주니어가 29일 정용진 신세계그룹 회장의 초청으로 한국을 찾는다. 트럼프 주니어는 30일 서울 모처에서 국내 주요 대기업 총수들과 릴레이 단독 면담을 가질 예정이다. 반도체, 자동차, 에너지, 전자, 철강, 방산 등 미국 사업 비중이 큰 기업 경영진이 대거 참석할 것으로 예상된다. 이번 방한은 트럼프 행정부 출범 이후 첫 공식 방문으로, 국내 재계와 트럼프 정부 간 소통 채널을 강화하기 위한 성격이 짙다. 트럼프 주니어는 정·관계 인사 면담 계획은 없는 것으로 알려졌다. [미니해설] 트럼프 주니어 방한…정용진 초청으로 국내 대기업 총수들과 릴레이 면담 도널드 트럼프 미국 대통령의 장남 트럼프 주니어가 29일 정용진 신세계그룹 회장의 초청으로 한국을 찾는다. 지난해 8월 정치 콘퍼런스 '빌드업코리아 2024' 참석 이후 8개월 만의 방한이자, 트럼프 대통령 취임 이후 첫 공식 방한이다. 트럼프 주니어는 이날 오후 전용기편으로 입국해 1박 2일의 짧은 일정을 소화할 예정이다. 이번 방한은 정 회장과의 개인적 친분에 기반을 두고 이뤄졌지만, 재계 안팎에서는 미국 통상 압박이 거세지는 상황에서 국내 주요 대기업과의 면담을 통해 향후 경제 협력 및 대응 방안을 논의할 기회가 될 것으로 기대하고 있다. 트럼프 주니어는 30일 서울 모처에서 국내 주요 대기업 총수들과 릴레이 형식으로 개별 면담을 가질 계획이다. 반도체, 자동차, 에너지, 전자, 철강, 방산 등 미국과의 사업 비중이 큰 산업군의 총수들이 주된 대상이다. 면담 대상자는 20명 안팎으로 추정되며, 10대 그룹 상당수가 참석할 것으로 보인다. 일부 총수들은 해외 체류나 일정 조율 문제로 참석 여부를 최종 조율 중이다. 현대자동차그룹 정의선 회장은 해외 일정으로 참석이 어렵고, 롯데그룹은 신동빈 회장을 대신해 장남 신유열 롯데지주 미래성장실장이 참석할 가능성이 있다. HD현대 정기선 수석부회장도 울산조선소 방문 일정으로 면담이 어려운 상황이다. CJ그룹 이재현 회장, 두산그룹 박정원 회장, LS그룹 구자은 회장, 한진그룹 조원태 회장 등이 면담 가능성 대상자로 거론된다. 또한, 네이버 이해진 글로벌투자책임자(GIO)도 미국과의 인공지능(AI) 협력 추진을 배경으로 면담 리스트에 이름을 올린 것으로 알려졌다. 일부 중견기업 회장들도 면담을 추진 중이다. 면담 시간은 개인당 1시간 내외로 예정돼 있으며, 트럼프 주니어가 주로 재계 총수들의 입장을 경청하는 형식이 될 전망이다. 특히 이번 만남은 향후 트럼프 행정부와 국내 기업 간 협력 가능성을 모색하는 데 중요한 발판이 될 것으로 기대된다. 트럼프 주니어는 정·관계 인사와의 공식 면담 계획은 없는 것으로 알려졌다. 외국에서 정부 인사를 접촉하려면 미국 백악관과 사전 협의가 필요한데, 이번 방한에서는 해당 절차가 생략됐다. 트럼프 주니어는 트럼프 2기 행정부 내에서 '막후 실세'로 평가받고 있다. 최근에는 JD 밴스 상원의원을 부통령 후보로 추천하는 등 정치적 영향력을 행사하고 있다. 이번 방한도 단순한 친목 이상의 상징성을 가진 것으로 보는 시각이 많다. 정용진 회장과 트럼프 주니어 간의 교류는 각별하다. 두 사람은 인간적 친분은 물론, 개신교 신앙을 공유하는 종교적 유대도 깊다. 지난해 12월 정 회장은 트럼프 주니어의 초청으로 플로리다 팜비치 마러라고 리조트를 방문해 트럼프 대통령과도 장시간 대화를 나눈 바 있다. 올해 1월 트럼프 대통령 취임식 참석 시에도 트럼프 주니어의 주선으로 다양한 미국 정·관계 인사를 만났다. 트럼프 주니어의 이번 방한을 통해 국내 재계는 트럼프 행정부 출범 이후의 통상 정책 방향을 가늠하고, 미국과의 협력 강화 방안을 모색하는 데 의미를 둘 것으로 보인다. 짧은 일정이지만, 대미 사업 비중이 높은 국내 주요 기업들에게는 중요한 외교 경제적 접촉 기회가 될 전망이다.
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트럼프 주니어, 정용진 초청으로 방한…국내 대기업 총수들과 릴레이 면담
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[신소재 신기술(141)] 칼텍, 인체 내 특정 부위에 치료 약물 전달하는 구형 마이크로 로봇 개발
- 미국 캘리포니아 공과대학교(칼텍·Caltech) 과학자들이 생체적합형 미세 하이브리드 마이크로 로봇을 개발해, 치료용 약물을 원하는 신체 부위에 주입하는 데 성공했다. 미래에는 치료용 약물을 체내 필요한 곳에 정확히 전달하는 것이 소형 로봇의 과제가 될 것이다. 금속 휴머노이드 로봇이나 생체를 모방한 로봇이 아니라 눈에 보이지 않을 정도로 작은 거품과 같은 구체가 될 것이다. 체내 실핏줄을 따라 이동해야 할 것이기 때문이다. 이러한 로봇의 개발은 까다롭다. 위산과 같은 체액으로부터 생존해야 하고 외부에서 제어가 가능해야 한다. 그래야 정확하게 목표 부위로 향할 수 있다. 또 목표에 도달했을 때만 치료제를 방출해야 하며, 그 후에는 인체에 해를 끼치지 않고 신체 내에서 흡수되어야 한다. 이런 모든 요건을 충족하는 마이크로 로봇이 칼텍(Caltech) 연구팀에 의해 개발되었다고 칼텍이 공식 홈페이지를 통해 밝혔다. 연구팀은 로봇을 사용해 쥐의 방광에 발생한 종양의 크기를 줄이는 치료제를 성공적으로 전달했다. 관련 논문은 사이언스 로보틱스(Science Robotics) 저널에 게재됐다. 연구팀이 개발한 로봇은 '생체흡수성 음향 마이크로 로봇(BAM)'이라고 명명됐다. 연구팀의 레이 가오 박사는 "약물을 신체에 주입하면 신체 모든 곳으로 확산된다. 우리가 개발한 마이크로 로봇은 종양 등 치료 대상 부위로 직접 안내해 통제되고 효율적인 방식으로 약물을 방출할 수 있다"고 말했다. 마이크로 또는 나노 로봇 개념은 새로운 것은 아니다. 전문가들은 지난 20년 동안 마이크로 로봇을 개발해 왔다. 그러나 혈액, 소변 또는 타액과 같은 복합적인 생체 유체에서 로봇을 정밀하게 움직이는 것은 매우 어렵기 때문에 생물 대상 적용은 제한적이었다. 특히 생체적합성 및 생체흡수성으로 신체에 독성 물질을 남기지 않아야 하는데, 이 역시 난제였다. 칼텍에서 개발한 마이크로 로봇은 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트라는 하이드로겔로 만들어진 미세한 구체다. 하이드로겔은 액체 또는 수지 형태로 시작해 내부에 있는 폴리머 네트워크가 굳어지면 고체가 되는 재료이다. 이러한 특성으로 하이드로겔은 다량의 액체를 유지할 수 있고, 많은 하이드로겔이 생체적합성을 갖는다. 또한 적층 제조 방법을 통해 구체의 외부에 치료용 약물을 탑재, 신체 내 목표 부위로 운반할 수 있다. 하이드로겔 레시피를 만들기 위해 연구팀의 일원이었던 줄리아 그리어는 '2광자 중합(TPP) 리소그래피'라는 기술을 활용, 3D 프린팅을 연상시키는 방식으로 복잡한 형태의 구조를 층층이 쌓아 올려 완성했다. 이 기술은 적외선 레이저 펄스를 사용해 특정 패턴에 따라 매우 정밀한 방식으로 감광성 폴리머를 가교시키는 기술이다. 그리어 팀은 직경 30마이크론의 미세 구조를 인쇄하는 데 성공했다. 이는 사람의 머리카락 직경과 비슷하다. 최종적으로 마이크로 로봇은 구체의 바깥쪽 내부에 자성 나노 입자와 치료 약물을 넣었다. 자성 나노 입자는 외부에서의 통제를 위한 것으로, 외부 자기장을 사용해 로봇을 원하는 위치로 안내할 수 있게 한다. 로봇이 목표 부위에 도달하면 그 자리에 머무르고 약물을 주입하게 된다. 연구팀은 마이크로 로봇의 외부를 친수성으로 설계해 구형 로봇이 신체를 통과할 때 뭉치지 않도록 했다. 그러나 마이크로 로봇의 내부는 기포를 가두어야 하기 때문에 친수성이어서는 안 된다. 그렇지 않으면 기포는 쉽게 붕괴되거나 용해된다. 가두어진 기포는 로봇을 이동시키고 실시간 이미징으로 추적하기 위해 중요하다. 외부는 친수성이고 내부는 소수성, 즉 물에 대한 저항성을 모두 갖춘 하이브리드 마이크로 로봇을 만들기 위해 연구팀은 2단계 화학적 변형을 고안했다. 먼저, 하이드로겔에 긴 사슬 탄소 분자를 부착해 전체 구조를 소수성으로 만들었다. 그런 다음 산소 플라즈마 에칭 기술을 사용해 외부의 긴 사슬 탄소 구조 일부를 제거함으로써 외부는 친수성으로, 내부는 소수성으로 남겼다. 이것이 이번 연구 프로젝트의 핵심 혁신이었다. 가오는 "내부는 소수성이고 외부는 친수성인 비대칭 표면 변형을 통해 소변이나 혈청과 같은 생체 유체에 장시간 기포를 가둘 수 있게 됐다“고 설명했다. 구형 마이크로 로봇 안에 있는 기포는 초음파 영상 대조제 역할을 한다. 기포를 통해 생체 내에서 움직이는 로봇을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 연구팀은 마이크로 로봇이 목표 지점으로 이동하는 것을 추적하는 방법도 개발했다. 연구의 마지막 단계는 방광 부위에 종양이 있는 쥐에 대한 테스트였다. 연구팀은 21일 동안 마이크로 로봇을 통해 네 차례 치료제를 전달했다. 그 결과 로봇이 전달하지 않은 치료제보다 종양을 줄이는 데 더 효과적이라는 사실이 규명됐다. 연구팀은 이번 개발 결과는 환자에 대한 약물 전달 및 정밀 수술을 위한 매우 유망한 플랫폼이 될 것이라고 자평하고 사람에 대한 임상 실험을 거쳐 상용화가 필요하다고 주장했다.
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- IT/바이오
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[신소재 신기술(141)] 칼텍, 인체 내 특정 부위에 치료 약물 전달하는 구형 마이크로 로봇 개발
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[퓨처 Eyes(62)] 인공일식 만드는 '유럽의 눈', 태양의 비밀 밝힐까?
- 유럽이 쏘아 올린 두 개의 '눈'이 태양의 신비를 밝히기 위한 여정을 시작했다. 유럽우주국(ESA)은 최근 인도에서 극궤도위성발사체(PSLV)를 통해 인공위성 두 대를 발사하며, 인공일식을 구현하고 태양 코로나를 정밀히 연구하는 임무에 착수했다. '프로바-3(Proba-3)'로 명명된 이 임무는 첨단 편대 비행 기술을 활용해 기존 관측의 한계를 뛰어넘는 혁신적 연구를 목표로 한다. 두 위성이 만들어낼 인공일식은 태양의 숨겨진 비밀을 밝힐 열쇠가 될 것으로 기대된다. 인공일식, 태양 연구의 새로운 도구로 떠오르다 인공일식은 실제 일식과 유사하게 태양빛을 인위적으로 차단해 태양 외곽의 가스층인 코로나를 관찰할 수 있는 기술이다. 자연일식은 태양, 달, 지구가 정확히 일직선으로 정렬되는 순간에만 짧게 관측할 수 있다. 그러나 인공일식은 위성을 활용해 필요할 때 언제든 구현할 수 있다는 점에서 기존 관측법을 뛰어넘는 혁신적 도구로 주목받는다. 프로바-3는 ESA가 주도하는 실험적 프로젝트로, 두 대의 위성이 놀랍도록 정교한 편대 비행을 통해 인공일식을 생성한다. 이를 통해 태양의 외곽 대기층인 코로나를 장시간 연구하며, 관측 기술과 차세대 우주 임무를 위한 정밀 비행 기술을 검증하는 것을 목표로 한다. ESA, 프로바-3 위성 발사 성공⋯첨단 편대 비행 기술로 '인공일식' 구현 프로바-3의 두 위성은 각각 '코로나그래프 위성'과 '오컬터 위성'으로 구성된다. 코로나그래프 위성은 태양 코로나를 촬영하는 과학 장비를 탑재하고, 오컬터 위성은 태양빛을 차단하는 디스크를 장착해 코로나그래프 위성에 그림자를 드리운다. 두 위성은 150m 거리를 유지하며 밀리미터 단위의 정밀도를 요구하는 이 기술을 실증할 예정이다. 2024년 12월 5일 오전 5시 34분(현지 시간), 두 위성은 인도 우주연구기구(ISRO)의 극궤도위성발사체(PSLV)에 실려 발사됐다. PSLV는 두 위성을 약 356마일(573km)에서 3만 7632마일(6만 563km) 사이의 타원형 궤도에 배치했다. 초기 점검 후 두 위성은 내년 초 기술 실증 실험을 위해 서로 분리된다. ESA의 프로젝트 매니저 다미앵 갈라노는 "간단히 말해, 기술적으로 도전적인 새로운 개념과 기술을 우주에서 실증하기 위한 실험"이라고 설명했다. 6시간 동안 유지되는 인공일식, 코로나 연구의 새 지평 열다 자연일식이 몇 분간 지속되는 것과 달리, 프로바-3는 최대 6시간 동안 인공일식을 유지할 수 있다. 프로바-3 오컬터 우주선은 궤도의 정점에 도달하면 약 150m 떨어진 코로나그래프 우주선에 정밀하게 제어된 그림자를 드리워 한 번에 6시간 동안 필요에 따라 일식을 관측할 수 있다. 이는 과학자들에게 코로나를 장시간 관찰할 기회를 제공한다. 코로나는 태양 표면에서 방출되는 고온의 가스층으로, 온도가 태양 표면보다 수백 배 더 높다. 과학자들은 이 현상의 원인을 밝히기 위해 노력하고 있다. 다시 말하면, 코로나는 태양의 대류 표면에서 수백만 마일 떨어져 있으며 온도는 화씨 350만도(섭씨 약 194만℃)에 달한다. 과학자들은 태양이 어떻게 태양풍을 생성하고 지구에 영향을 줄 수 있는 지자기 폭풍을 일으키는 지 이해하기 위해서 코로나를 연구하는 것이 중요하다고 강조했다. 벨기에 왕립천문대의 안드레이 주코프는 "프로바-3는 기존 관측으로는 확인할 수 없었던 1.1~3 태양 반지름의 영역을 연구할 것"이라며 "이를 통해 코로나 질량 방출(CME)과 태양풍의 가속화를 실시간으로 추적할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 프로바-3은 태양 표면에서 7만km(4만3500마일) 상공까지 평소에는 보이지 않는 코로나의 일부분을 이미지화하는 임무를 맡았다. 다른 위성의 기존 코로나그래프는 코로나의 가장 바깥 쪽을 관측하는 데 능숙한 반면, 극자외선 기기는 태양에 가까운 코로나의 일부를 관측할 수 있다. 또한, 프로바-3의 코로나그래프 위성의 고성능 카메라는 2초마다 이미지를 촬영해 태양풍을 형성하는 고온 플라스마의 미세한 움직임을 분석한다. 이는 태양풍이 최대 초속 200만 킬로미터로 가속되는 메커니즘을 규명하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 150m 거리 유지, 밀리미터 단위 정밀 비행의 비밀 이번 임무의 핵심은 정밀한 편대 비행 기술이다. 두 위성은 GPS, 항성 추적기, 무선 링크, 그리고 레이저 거리 측정 장비를 활용해 서로의 위치를 지속적으로 모니터링한다. ESA의 과학자 조 젠더는 "디스크와 카메라 간 거리를 늘려야 원치 않는 빛의 간섭을 방지하고 태양 주변의 코로나를 더욱 선명하게 관찰할 수 있다"고 설명했다. 레이저 거리 측정 기술은 오컬터 위성이 코로나그래프 위성에 레이저를 발사하고 반사된 빛을 통해 거리를 계산하는 방식으로 작동한다. 이를 통해 두 위성은 손톱 두께에 해당하는 1밀리미터 오차 범위 내에서 최대 6시간 동안 위치를 유지해 인공일식을 만들어 낼 수 있다. 정밀 편대 비행 기술, 우주 탐사 혁신의 전환점 프로바-3 임무는 단순히 태양 연구에 머물지 않는다. 두 대의 우주선으로 정밀 편대 비행 기술이 입증되면, 이 기술은 향후 화성 샘플 회수 임무와 우주 쓰레기 제거 같은 프로젝트에서도 활용될 수 있다. 예를 들어, 정밀 비행을 통해 화성에서 채취한 샘플을 지구로 가져오는 캡슐을 정확히 회수하거나, 궤도에 떠도는 우주 쓰레기를 효율적으로 제거할 수 있다. ESA 사무총장 요제프 아슈바허는 "이번 임무는 작은 위성 여러 대가 협력해 가상 망원경을 형성하는 새로운 작업 방식을 열어줄 것"이라며 기술적 성과를 강조했다. 10년 연구의 결실, 국제 협력의 모범 사례 프로바-3는 약 10년에 걸쳐 14개 ESA 회원국과 캐나다의 협력으로 개발됐으며, 스페인과 벨기에가 주요 재원을 지원했다. 이 프로젝트는 국제적 협력을 통한 기술 혁신의 대표적 사례로 평가받는다. ESA에 따르면 프로바-3의 초기 시운전 단계가 계획대로 진행되면 2025년 초에 오컬터와 코로나그래프 두 개의 우주선은 분리되어 개별 점검을 시작할 예정이다. 또한 편대 비행을 통한 코로나의 첫 관측을 포함한 임무의 운영 단계는 약 4개월 후에 시작된다. 두 위성은 2년 동안 최소 1000시간의 인공일식을 생성하며 코로나 연구를 지속할 예정이다. 임무 종료 후 위성들은 궤도를 낮춰 지구 대기권에서 소멸할 예정이다. '유럽의 눈', 우주 탐사의 새 길 열다 '유럽의 눈'으로 불리는 프로바-3 임무는 태양 연구와 우주 기술의 한계를 확장하며 과학적, 기술적 도약을 동시에 이뤄냈다. 이는 우주 산업의 새로운 가능성을 열 뿐 아니라, 태양 연구를 통해 지구 환경과 우주 기후의 이해를 한층 깊게 할 것으로 기대된다. 프로바-3가 그려낼 미래는 단순히 태양의 신비를 밝히는 것에 그치지 않는다. 화성 탐사, 우주 쓰레기 제거 등 인류의 우주 탐사에 새로운 장을 열 가능성으로 가득 차 있다. 유럽의 두 '눈'이 보여줄 미래, 그 시작에 전 세계의 이목이 집중되고 있다.
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[퓨처 Eyes(62)] 인공일식 만드는 '유럽의 눈', 태양의 비밀 밝힐까?
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[신소재 신기술(125)] 양자 '슈뢰딩거의 고양이' 23분간 유지 성공⋯양자역학 새 지평 열어
- 과학자들이 양자 고양이 상태를 무려 23분(1400초) 이상 유지해 기존 기록을 경신했다. 중국 과학기술대학교 연구진이 '슈뢰딩거의 고양이' 상태를 1400초(약 23분 33초) 동안 유지하는 데 성공했다는 연구 결과를 발표했다고 IFL사이언스가 전했다. 이는 양자 중첩 상태를 장시간 유지한 세계 최장 기록으로, 고정밀 특정 및 양자 컴퓨터 정보 처리 분야에 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대된다. 슈뢰딩거의 고양이는 양자역학의 원리를 설명하는 데 자주 사용되는 비유로 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 1935년에 고안한 사고 실험이다. 이 실험은 양자 역학의 불완전함을 보여주기 위해서 고안됐다. 실험 원리는 다음과 같다. 상상속의 밀폐된 상자 안에 고양이 한 마리가 들어있다. 또 상자 안에는 방사성 물질과 연결된 독가스 장치가 있다. 방사성 물질은 1시간 안에 50%의 확률로 붕괴한다. 만약 붕괴하면 독가스가 방출되어 고양이가 죽고, 붕괴하지 않으면 고양이가 살아 있다. 여기서 중요한 점은 상자를 열어보기 전까지는 고양이가 죽었는지 살았는지 확인할 수 없다는 것이다. 양자역학에 따르면, 상자를 열어 확인하기 전까지 고양이는 죽어 있는 상태와 살아 있는 상태가 중첩되어 존재한다. 즉, 고양이는 살아 있으면서 죽어 있는 상태다. 슈뢰딩거는 이 실험을 통해 양자역학의 '중첩' 해석에 의문을 제기했다. 거시세계에서는 고양이가 죽었거나 살았거나 둘 중 하나이며 중첩된 두 가지 상태가 동시에 존재할 수 없기 때문이다. 즉, '슈뢰딩거의 고양이'는 양자역학의 불확실성을 설명하는 사고 실험으로, 상자 속 고양이가 살이 있는 상태와 죽어 있는 상태가 중첩되어 존재한다는 개념이다. 연구팀은 1만개의 이터븀 원자를 절대영도보다 몇 천분의 1도 높은 온도로 냉각시키고 빛을 이용하여 포획하는 실험을 진행했다. 각 원자는 정밀하게 제어되어 두 가지 스핀 상태의 중첩 상태, 즉 '양자 고양이' 상태를 형성했다. 이번 연구에서 주목할 점은 양자 고양이 상태의 유지 기간이다. 자연 상태에서는 중첩 상태가 순식간에 붕괴되지만, 이번 실험에서는 1400초 동안 유지됐다. 연구진은 진공 개념을 개선하면 유지 시간을 더욱 늘릴 수 있을 것으로 예상했다. 인도 캘거리 대학교의 배리 센더스 교수는 "이터븀 원자를 이용해 안정적인 양자 고양이 상태를 구현한 것은 놀라운 성과"라며 "이를 통해 미세한 외부 영향을 감지하고 상호 작용을 연구하는 데 활용할 수 있다"고 평가했다. 센더스 교수는 이 연구에 참여하지는 않았다. 이번 연구는 이터븀 원자를 이용한 장치가 자기장 측정에 매우 민감하게 반응한다는 사실을 밝혀냈으며, 다양한 분야의 응용 가능성을 제시했다. 양자역학 분야에서는 지난해에 16 마이크로그램의 결정을 중첩 상태로 만드는 실험이 성공하는 등 끊임없는 혁신이 이루어지고 있다. 이번 연구 결과는 아직 동료 평가를 받지 않았으며, 관련 논문은 아카이브(arXiv)에서 확인할 수 있다.
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[신소재 신기술(125)] 양자 '슈뢰딩거의 고양이' 23분간 유지 성공⋯양자역학 새 지평 열어
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WHO "휴대전화 사용과 뇌종양 관련성 없다" 발표
- 세계보건기구(WHO)는 3일(현지시간) 휴대전화 사용과 뇌종양발병 리스크 증가간에 상관성이 없다는 새로운 조사결과를 발표했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 WHO는 무선기술 사용이 크게 증가하고 있지만 뇌종양의 발생률은 이같은 사실과 비례하는 형태로 늘어나지 않다고 지적했다. 이같은 경향은 장시간 휴대폰을 이용하는 사람과 10년이상 휴대전화를 사용하고 있는 사람에게 적용됐다. 이번 조사는 WHO가 주도했으며 최종 분석결과는 지난 1994년부터 2022년까지 63건의 연구를 대상으로 하고 있으며 호주의 방사선대책당국 등 10개국의 11명에 의해 검증됐다. 공동 연구자 중 한 명인 뉴질랜드의 오클랜드대학의 마크 엘워드 교수(암역학)는 "휴대전화 뿐만 아니라 TV와 베이비모니터, 레이더에 사용되고 있는 고주파의 영향을 검증했다"고 지적한 뒤 "주요한 연구과제 어떤 것도 리스크 증가를 보여주지 않았다"고 설명했다. 이번 검증평가에서는 성인과 어린이의 뇌종양 이외에 뇌하수체와 타액선의 암, 백혈병에 대해 휴대전화의 사용과 기지국, 통신기, 직업피폭과 관련된 리스크를 조사했다. 다른 종류의 암에 대해서는 별도 보도됐다. WHO를 비롯한 국제보건기관은 휴대전화의 전자기파에 의한 건강 악영향에 대해 결정적인 증거는 없다고 해도 추가적인 연구를 촉구했다. 현재 국제암연구기관(IARC)은 "뇌종양을 일으킬 리스크를 증가시킬 가능성이 있다"며 2B급으로 분류하고 있다. IARC의 자문그룹은 2011년의 평가 이후 새로운 데이터를 감안해 조속히 분류를 재평가하도록 요청하고 있었다.
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WHO "휴대전화 사용과 뇌종양 관련성 없다" 발표
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[신소재 신기술(76)] 그래핀 유래 신소재 EGNITE, 신경 보철 성능 강화
- 그래핀에서 파생된 신소재 EGNITE가 신경 보철 성능을 크게 향상시켰다는 연구 결과가 나왔다. 스페인 바르셀로나에 위치한 UAB 신경과학 연구소(INc-UAB) 연구팀은 그래핀 유래 소재인 EGNITE 전극의 말초 신경 자극과 기록 능력을 장시간 연구해 이같은 결과를 얻었다고 메디컬 익스프레스가 지난 10일(현지시간) 보도했다. EGNITE(Engineered Graphene for Neural interface) 전극은 그래핀 유래 신소재로 만들어진 차세대 신경 인터스페이스 기술이다. 기존의 금속 미세 전극보다 크기가 작고 유연하며, 우수한 전기적 특성과 생체 적합성을 가지고 있어 신경 자극 등의 효율을 높일 수 있다. 절단 또는 신경 손상 환자는 팔다리의 운동과 감각 기능을 상실해 일상 생활에 제약을 받는다. 이러한 기능 회복을 위한 유일한 방법은 신경 보철이다. 신경 보철은 특정 감각을 유도하기 위해 신경을 자극하고. 운동 신호를 기록해 생체 공학 보철물로 전송하는 전극으로 구성된다. 신경 보철 설계에서 전극은 신경 내 소수의 축삭과만 선택적으로 상호작용할 수 있도록 충분히 작아야 한다. 기존 신경 보철에는 금, 백금, 산화이리듐과 같은 금속이 주로 사용됐다. 그러나 더 작은 전극 접점을 만들기 위해 전도성이 향상된 새로운 소재 개발이 필요했다. 이러한 요구에 부응해 그래핀과 그 유도체는 탁월한 전기적 특성을 바탕으로 차세대 미세 전극 개발에 활용되고 있다. 연구팀은 그래핀 유래 소재인 EGNITE의 말초 신경 자극 및 기록 능력을 연구하고, 장시간 기능 유지를 위한 생체 적합성을 검증했다. 연구 결과는 '어드밴스트 사이언스(Advanced Science)' 저널에 게재됐다. 이번 연구는 자비에 나바로 교수가 이끄는 INc-UAB의 신경 가소성 및 재생 연구팀과 INC2의 호세 가리도 연구팀의 협력으로 진행됐다. INC2는 신경 인터페이스와 함께 EGNITE 개발을 담당했다. 연구팀은 쥐 실험을 통해 쥐의 좌골 신경에 이식된 EGNITE 전극이 최대 60일 동안 선택적인 근육 활성화를 유도하는 것을 확인했다. 팀은 EGNITE 전극이 기존 금속 미세 전극보다 근육 활성화에 필요한 전류가 현저히 감소했다고 설명했다. EGNITE 전극은 크기가 작아 신경 내 특정 부위만 선택적으로 자극할 수 있어, 신경 보철 장치의 정확도와 효율성을 향상시켰다. 또한 그래핀의 우수한 전기 전도성을 바탕으로 신경 신호를 효과적으로 전달하고 기록할 수 있다. INc-UAB의 박사후 연구원이자 이 논문의 제1저자인 브루노 로드리게스-메이나는 "근육 활성화를 생성하는 데 필요한 전류의 감소는 다른 대형 금속 미세 전극과 비교할 때 현저한 차이가 있었다"고 말했다. 또한 EGINITE 전극은 생체 적합성이 우수해 이식된 인터페이스로 인한 기능 변화나 염증 반응이 관찰되지 않았다. 나바로 교수는 "이 연구의 다음 단계는 EGNITE 기반 기술의 최적화외 미주 신경 또는 척수 자극 시스템에 대한 임상 전 연구에의 적용으로 구성될 것이다"라고 말했다. 연구팀은 아울러 생체 전자 의학 분야에서 임상 적용을 위한 연구도 병행할 계획이다. EGNITE 전극은 신경 보철뿐만 아니라, 뇌-컴퓨터 인터페이스 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 또한 팔다리 절단 환자나 신경 손상 환자의 운동 및 감각 기능 회복에 기여해 삶의 질을 높일 것으로 기대된다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(76)] 그래핀 유래 신소재 EGNITE, 신경 보철 성능 강화
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[신소재 신기술(75)] 땀으로 혈당 측정하는 소형 레이저 장착 밴드, 당뇨 관리 혁신 이끌다
- 땀으로 혈당 등 건강상태를 측정할 수 있는 소형 레이저가 장착된 밴드(일종의 반창고)가 개발됐다. 싱가포르 난양공과대학(NTU) 연구진은 땀을 통해 건강 지표를 추적할 수 있는 혁신적인 미세 레이저 장착 밴드를 개발했다고 메디컬 익스프레스와 인터레스팅엔지니어링 등 다수 외신이 전했다. 이 혁신적인 밴드는 마이크로레이저 기술을 부드러운 하이드로겔 필름에 통합해 실시간으로 정밀한 바아오마커(생체 지표)를 감지한다. 특히 이 기술은 당뇨병 환자의 경우, 채혈 없이 혈당 수치를 실시간으로 확인할 수 있어 편의성을 크게 높였다. NTU 전자전기공학부(EEE) 연구팀은 액정 방울에 마이크로레이저를 캡슐화하고 액체를 부드러운 하이드로겔 필름에 내장함으로써 석고처럼 작고 유연한 빛 기반 감지 장치를 만들어 팔에 부착함으로써 몇 분 안에 매우 정확한 바이오마커 판독값을 제공할 수 있었다. 인간의 땀에는 포도당, 젖산, 요소와 같은 건강 상태를 나타내는 바이오마커가 포함되어 있으며, 이를 통해 다양한 건강 상태를 파악할 수 있다. 기존에는 당뇨병 환자들이 혈당 수치를 모니터링하기 위해 손가락 채혈과 같은 침습적인 방법에 의존해 왔다. 하지만 이런 방법은 통증과 불편함을 야기할 수 있다. 센서 기반 장치도 있지만 비용이 많이 들고 장시간 피부에 부착하면 불편함을 느낄 수 있다는 단점이 있다. NTU 연구팀은 미세 레이저 기술을 부드러운 하이드로겔 필름에 통합하여 유연하고 컴팩트한 센서 장치를 개발했다. 이 장치는 땀 속 생체 지표 수준을 빠르고 정확하게 감지해 채혈 등의 침습적인 절차 없이 건강 상태를 모니터링 할 수 있다. 연구팀은 이 밴드가 건강 모니터링 기술의 중요한 발전이라고 강조했다. 밴드의 각기 다른 색깔의 점들은 포도당, 젖산, 요소를 나타내며 동시에 세 가지를 모두 모니터링할 수 있도록 설계됐다. NTU의 EEE 조교수이자 바이오디바이스 및 바이오인포매틱스 센터 첸 유청 소장은 "저희의 혁신은 당뇨병 환자가 건강을 모니터링하는 비침습적이고 빠르고 효과적인 방법을 나타낸다. 마이크로레이저와 소프트 하이드로겔 필름을 결합함으로써 환자에게 보다 즐거운 건강 모니터링 경험을 제공하는 웨어러블 레이저의 실현 가능성을 입증했다"고 말했다. 실험 결과, 이 밴드는 기존 기술보다 100배 더 민감하게 0.001mm의 미세한 생체 지표 변화를 감지하는 놀라운 성능을 보였다. 이러한 정밀도는 생체 지표 추적 정확도를 높여 사용자의 건강 상태를 자세히 파악할 수 있게 한다. 연구의 제1저자인 NTU 박사 후보생 니 닝위안은 "저희 기기는 바이오마커 수치의 높고 낮은 범위를 모두 감지할 수 있다. 이는 현재 유사한 건강 모니터링 기기가 높은 포도당 수치만 추적하는 데 초점을 맞추고, 다른 건강 합병증을 나타낼 수 있는 비정상적이거나 낮은 포도당 수치는 추적하지 않기 때문에 당뇨병 환자에게 특히 유익하다. 기존 기기와 비교했을 때 저희 기기는 다양한 판독값을 나타내 사용자의 건강 상태를 명확하게 보여준다"고 설명했다. 연구팀은 이 장치를 더욱 발전시켜 땀에 존재하는 약물 및 기타 화학 물질과 같은 추가적인 물질을 감지하는 데에도 활용할 계획이다. 이번 연구 결과는 학술지 '분석 화학(Analytical Chemistry)에 게재됐다.
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[신소재 신기술(75)] 땀으로 혈당 측정하는 소형 레이저 장착 밴드, 당뇨 관리 혁신 이끌다
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[신소재 신기술(58)] 차세대 나트륨-황산 배터리, 20% 비용 절감 및 성능 향상 달성
- 세계적으로 널리 활용되는 비-리튬 전기화학 에너지 저장 기술의 하나인 나트륨-황(NSA) 배터리가 한층 업그레이드된 모델이 출시됐다. 일본 산업용 세라믹 기업인 NGK와 독일 화학 회사인 BASF 자회사 BASF 고정식 에너지 스토리지(BASF Stationary Energy Storage)는 협력을 통해 기존 NAS 배터리 대비 총비용을 20% 절감하고 성능을 향상시킨 NAS 모델 L24를 선보였다고 에너지스토리지가 12일(현지시간) 보도했다. NAS 모델 L24는 연간 1% 미만의 셀 성능 저하율과 향상된 열 관리 시스템을 통해 장시간 안정적인 방전이 가능하며, 설치 공간 및 유지 관리 비용 절감 효과를 제공한다. 현재까지 전 세계적으로 약 720MW/5000MWh의 NAS 배터리 시스템이 구축됐다. 이는 일반 가정에서 사용되는 전력량(kW)의 7200억 배에 해당하는 대규모 전력량이다. MW(메가와트)sms kW(킬로와트)보다 1000배 더 큰 단위이다. kW는 일반 가정에서 사용하는 전력량을 나타내는 단위로 표시된다. 반면 MW는 대규모 시설이나 산업체에서 사용하는 전력량을 나타내는 데 사용된다. 최근에는 독일, 불가리아, 호주, 일본 등 다양한 국가에서 NAS 모델 L24 주문 및 프로젝트 계약이 체결됐다. 특히 6시간 이상의 저장 용량이 요구되는 중장기 에너지 저장(LDES) 분야에서 NAS 배터리는 대용량 전력 저장 솔루션으로 주목받고 있다. NAS 배터리는 고유한 세라믹 전해질을 사용하여 300℃의 고온에서 작동한다. 낮은 저하율은 NGK 제품의 오랜 강점 중 하나다. 이번에 출시된 NAS 모델 L24는 더욱 개선된 저하율을 자랑하며, 관련 에너지 저장 산업 안전 기준 인증을 획득했다. NGK와 BASF는 2019년부터 NAS 기술 개발 및 판매를 위한 파트너십을 이어오고 있으며, 이번 신제품 출시는 양사의 긴밀한 협력의 결과다. NGK 에너지 저장 부문 부사장 겸 총괄 관리자인 다케다 류고는 "연간 1% 미만의 낮은 저하율은 에너지 저장 산업에서 주목할 만한 성과"라고 강조했다. BASF Stationary Energy Storage의 프랑크 프레히틀 전무 이사는 "NAS 모델 L24를 통해 고객들은 초기 투자 비용 절감뿐만 아니라 장기적으로 약 20%의 프로젝트 비용 절감 효과를 누릴 수 있을 것"이라고 밝혔다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(58)] 차세대 나트륨-황산 배터리, 20% 비용 절감 및 성능 향상 달성
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[퓨처 Eyes(32)] 무중력 흑연 플랫폼, 자기부상 열차 기술의 미래를 열다?
- 일본 오키나와 과학 기술 연구소(OIST) 양자 기계 연구팀은 흑연과 자석을 활용해 공중에 떠있는 '무중력' 흑연 플랫폼을 선보였다. 과학 전문 웹사이트 피지스(Phys. org)와 뉴아틀라스, 퓨처리즘 등 다수 외신은 "OIST 연구팀은 물리적 접촉이나 기계적 지지대 없이도 안정적으로 매달릴 수 있는 공중 부양 소재 개발에 힘쓰고 있다"며 이번 연구에 대해 집중 조명했다. 공중 부양 소재는 물리적 접촉이나 기계적 지지 없이도 자유롭게 공중에 떠 있는 특성을 지닌 물질을 일컫는다. 가장 흔히 접하는 공중 부양 현상은 자기력에 의해 발생한다. 초전도체나 반자성 물질(자기장에 밀리는 성질)과 같은 물체를 자석 위에 부유시켜 첨단 과학 센서와 일상 용품을 개발할 수 있다는 것이다. 본 연구실 책임자인 제이슨 트왐리(Jason Twamley) 교수는 국제 협력 기관과 함께 흑연과 자석을 활용한 진공 부상 플랫폼을 설계했다. 특기할 만한 점은 이 '부상 플랫폼(플로팅 플랫폼)'이 외부 전원 공급 없이 작동하며, 초고감도 센서 개발을 위한 매우 정밀하고 효율적인 측정 환경을 제공한다는 것이다. 본 연구 결과는 권위있는 학술지 '응용물리학 레터(Applied Physics Letters)'에 게재되었다. '반자성' 물질에 외부 자기장을 가하면 이 물질은 반대 방향의 자기장을 생성하여 반발력을 일으켜 자기장을 밀어낸다. 따라서 반자성 재료로 만든 물체는 강한 자기장 위에 떠 있을 수 있다. 예를 들어 자기부상열차에서는 강력한 초전도 자석이 반자성 물질로 강한 자기장을 만들어 중력을 거스르는 것처럼 보이는 공중부양을 실현한다. 연필심에서 추출되는 흑연(결정질 탄소)은 강력한 자기 반발력(높은 반자성)을 지닌다. 연구팀은 미세한 흑연 구슬 분말을 전기 절연성이 있는 실리카로 화학 코팅한 후 왁스와 혼합하여 그리드(격자) 패턴으로 배열된 자석 위에 부상시키는 1㎠ 크기의 얇은 정사각형 플랫폼을 제작했다. 이 과정에서 흑연은 반자성을 유지하지만 절연은 부양에 필요한 에너지 손실을 방지한다. 테스트 결과 실리카 코팅 흑연 플랫폼은 북극과 남극이 번갈아가며 자석으로 구성된 표면 위에서 장시간 공중에 떠 있을 수 있었다. 연구팀은 이 공중 부양 플랫폼 시스템은 힘, 가속도 및 중력을 측정하는 새로운 유형의 센서로 이어질 수 있다고 밝혔다. 더 정밀한 양자 센서를 위해 또 다른 버전은 피드백 자력을 사용해 플랫폼의 수직 움직임을 지속적으로 수정하고 플랫폼의 운동 에너지를 줄이기 위해 냉각시킨다. 그러나 여기서 단점은 외부 전원이 필요하다는 것이다. 외부 전력 공급 없이 작동하는 자력 부상 플랫폼 구현에는 몇 가지 기술적인 과제가 있다. 가장 큰 어려움은 '와류 감쇠(eddy damping)'로, 이는 진동 시스템이 시간 경과에 따라 외부 힘으로 인해 에너지를 손실하는 현상을 의미한다. 흑연과 같은 전도성 물질이 강력한 자기장을 통과할 때 발생하는 전류 흐름은 에너지 손실을 초래하며, 이는 첨단 센서 개발에 자력 부상 기술을 활용하는 데 있어 주요한 걸림돌이 된다. 이에 OIST 연구원들은 에너지 손실 없이 부유하고 진동할 수 있는 플랫폼, 즉 한 번 가동되면 추가적인 에너지 투입 없이도 장시간 지속적으로 진동을 유지할 수 있는 플랫폼을 설계하기 시작했다. 앞서 지적한 것처럼 이러한 '마찰 없는' 플랫폼은 힘, 가속도, 중력 측정을 위한 새로운 유형의 센서 개발뿐 아니라 다양한 분야에 활용될 수 있는 잠재력을 지닌다. 와류 감쇠 문제를 해결한다고 해도 진동 플랫폼의 운동 에너지 최소화라는 또 다른 과제가 남아 있다. 이 에너지 수준을 낮추는 것은 다음과 같은 두 가지 이유로 중요하다. 먼저, 플랫폼을 센서로 활용할 때 더욱 민감한 측정을 가능하게 한다. 다음으로, 양자 효과가 지배적인 양자 영역으로 진입하여 운동 에너지를 냉각시키면 정밀 측정의 새로운 가능성을 열 수 있다. 따라서 진정한 마찰 없는 자립형 플로팅 플랫폼을 구현하기 위해서는 와류 감쇠와 운동 에너지 문제를 모두 해결해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 흑연 기반의 새로운 물질 개발에 힘썼다. 화학적 변형을 통해 흑연을 전기 절연체로 변환함으로써 에너지 손실을 최소화하면서도 진공 상태에서 물질의 부상을 가능하게 했다. 과학자들은 실험 환경에서 플랫폼의 움직임을 지속적으로 추적하고 분석했다. 이러한 실시간 데이터를 활용하여 피드백 자기장을 적용하여 플랫폼의 진동을 감쇠시킴으로써 플랫폼의 운동을 냉각하고 속도를 크게 감소시켰다. 트왐리 교수는 "열은 진동을 야기하지만, 지속적인 모니터링과 시스템에 실시간 피드백을 제공함으로써 이러한 진동을 줄일 수 있다고 설명했다. 피드백은 시스템의 감쇠 속도, 즉 에너지 손실 속도를 조절하기 때문에 적극적인 감쇠 제어를 통해 시스템의 운동 에너지를 감소시켜 효과적으로 냉각할 수 있다"고 밝혔다. 트왐리 교수는 또한 "충분히 냉각된다면 이 공중 부상 플랫폼은 지금까지 개발된 가장 민감한 원자 중력계보다 더 뛰어난 성능을 발휘할 수 있다"고 강조했다. 이어 "원자 중력계는 원자의 움직임을 이용하여 중력을 정밀하게 측정하는 최첨단 장치이다. 이러한 수준의 정밀도를 달성하기 위해서는 진동, 자기장, 전기 노이즈와 같은 외부 간섭으로부터 플랫폼을 격리하는 엄격한 엔지니어링이 필요하다. 현재 진행 중인 연구는 이러한 시스템을 개선하여 이 기술의 잠재력을 최대한 발휘하는 데 초점을 맞추고 있다"고 덧붙였다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(32)] 무중력 흑연 플랫폼, 자기부상 열차 기술의 미래를 열다?
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