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[퓨처 Eyes(52)] 인간 게놈, '5D 메모리 크리스탈'에 담겨 수십억 년 보존
- 영국 과학자들이 인간 게놈(유전자) 전체를 '5D 메모리 크리스털'에 저장하는 데 성공했다고 CNN과 파퓰러 사이언스, 라이브사이언스 등 다수 외신이 보도했다. 이 기술은 미래에 인류 멸종 위기 극복에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 멸종 위기 동식물 종 보존에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 사우스햄튼 대학교 연구팀은 열과 화학적으로 가장 안정적인 물질 중 하나인 거의 순수한 실리카로 만든 유리인 용융 석영의 특성을 모방한 합성 소재를 개발해 5D 메모리 크리스털을 만들었다. 이 특수 크리스털은 수십억 년 동안 최대 360테라바이트[Terabyte, 컴퓨터 데이터 저장 용량을 나타내는 단위 중 하나로, 1테라바이트(TB)=1000기가바이트(GB) 또는 약 1조 바이트에 해당]의 정보를 저장할 수 있다. 연구팀이 개발한 동전 크기의 이 메모리 크리스털은 현재 독일 할슈타트에 있는 버려진 소금 광산 깊숙한 곳에 있는 '인류 기억 기록 보관소'에 보관될 예정이다. 이 팀이 개발한 크리스털은 2014년에는 '가장 내구성 있는 디지털 저장 장치'로 기네스 세계 기록에 등재되기도 했다. 섭씨 1천도·우주 방사선 등 극한의 조건 견뎌 사우스햄튼 대학 측은 지난 19일 보도자료를 통해 5D 메모리 크리스털은 섭씨 1000도의 고온, 1제곱센티미터당 10톤(아프리카 코끼리 두 마리의 무게에 해당)의 압력이라는 극한의 환경 조건에서도 견딜 수 있다고 밝혔다. 또한 우주 방사선에 장기간 노출되어도 견딜 수 있어 우주를 통한 긴 여행에도 살아남을 수 있다. 또한 이 크리스털은 영구 보존이 가능하다. 현재 138억 년(우주의 나이와 비슷한 시간) 동안 데이터 유지가 가능한 것으로 알려졌다. 현재 우리가 살고 있는 지구는 50억년 후 태양이 파괴되면 사라질 것으로 추정된다. 단순 계산으로 이 메모리 크리스털은 지구가 파괴된 후에도 데이터 유지가 가능하다. 사우스햄튼 대학교 광전자공학 피터 카잔스키 교수가 주도한 연구팀은 크리스털 결정 내에 정보를 저장하기 위해 초고속 레이저를 사용해 5차원 매트릭스 내에 쌓인 수백만개의 20나노미터(0.0000008인치, 1나노 미터는 10억분의 1미터) 폭의 노드에 데이터를 새겨 넣었다. 정보는 나노 구조의 5가지 차원(높이, 길이, 너비, 방향, 위치)으로 변환되어 저장되므로 '5D'라고 불린다. 팀은 "두 개의 광학 차원과 세 개의 공간 좌표가 포함돼 있다"고 밝혔다. 유기체 복원 가능 게놈 영구 저장 5D 메모리 크리스털은 기존 3D 광학 저장 기술에 '복굴절' 현상을 추가하여 개발됐다. 복굴절은 빛이 매질을 통과할 때 편광 방향에 따라 굴절률이 달라지는 현상이다. 이를 이용해 각각의 미세한 데이터 저장 공간에 1비트가 아닌 8비트(1바이트)의 데이터를 저장할 수 있게 됐다. 카잔스키 교수는 "5D 메모리 크리스털은 미래에 과학 기술이 허락한다면 식물과 동물 등 복잡한 유기체를 복원할 수 있는 게놈 정보의 영구 저장소를 구축할 가능성을 열어준다"고 설명했다. 팀은 DNA의 뉴클레오타이드 또는 염기를 나타내는 네 글자, 즉 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G) 티민(T)을 사용해 전체 인간 게놈을 설명했다. 국립인간게놈 연구소에 따르면 전체 게놈은 약 30억 글자 길이이다. 또한 연구팀은 먼 미래에 정보를 해독할 존재를 고려하여 시각적 키를 메모리 크리스털에 포함시켰다. 팀은 먼 미래에 누가, 또는 무엇이 정보를 검색할지 고려했다. 그것은 지능(종 또는 기계)일 수도 있고, 너무 먼 미래에 발견되어 참조 프레임이 존재하지 않을 수도 있기 때문이다. 카잔스키는 "크리스탈에 새겨진 시각적 열쇠는 발견자에게 내부에 어떤 데이터가 저장되어 있고 어떻게 사용할 수 있는지에 대한 지식을 제공한다"고 말했다. 현재 과학 기술로는 단일 게놈만으로 종을 부활시키는 것은 불가능하다. 그러나 연구팀은 인간에서 진화했거나 외계에서 온 진보된 문명이 이를 달성하는 데 필요한 지식과 기술을 보유하고 있을 것으로 예상하고 있다. 이번에 사우스햄튼 대학교 연구팀이 개발한 메모리 크리스탈은 5D 메모리 크리스탈의 잠재력을 보여주는 중요한 이정표다. 현재 실험 단계에 있는 이 메모리 크리스탈은 상용화를 위해서는 추가적인 연구 개발이 필요하다. 상용화될 경우, 우리가 데이터를 저장하고 활용하는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있을 것으로 기대된다. 한편, 외부 전문가들은 이 연구에 대해 "매우 인상적"이라면서도 미래에 데이터를 읽는 방법에 대한 의문을 제기했다. 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)의 토마스 헤이니스는 CNN에 "수백 년 후에도 데이터를 읽을 수 있는 장치를 만들 수 있을지, 그 장치가 여전히 작동할지 의문"이라고 지적했다. 이 기술은 2016년 세계인권선언, 대헌장, 킹 제임스 성경과 같은 중요 문서 저장에 사용된 바 있다. 지구의 멸종 위기 종, 달에 보관 지구 종말에 대비해 인류의 유산을 남기려는 과학자들의 노력은 이어지고 있다. 올해 초 과학자들은 지구의 멸종 위기 종을 달에 보관하여 보호하는 계획을 발표하기도 했다. 이는 지구에 대재앙이 발생할 경우를 대비한 것이다. 스미소니언 국립 동물원 및 보존 생물학 연구소의 메리 하게돈 연구팀은 지구상 생물종의 멸종에 대비해 달에 멸종 위기 생물 샘플 저장소를 만드는 것이 가능한가를 탐구했다. 새로운 개념의 냉동 세포 저장소는 궁극적으로 섬유질 세포로 동물 피부 샘플을 냉동 보존해 섬유아세포라고 하는 세계의 멸종 위기종의 다른 조직이나 기관을 연결하는 것이다. 달 생물 저장소는 '냉동 보존'을 통해 가능하다는 주장이다. 달의 극지방에는 20억 년 이상 햇빛이 비치지 않는 분화구 바닥과 같은 영구적으로 그늘진 지역이 있다. 이 지역의 온도는 대개 섭씨 영하 196도 이하로 유지된다. 연구팀은 달의 이러한 낮은 온도를 활용해 장기 냉동보존 저장 시설을 건설하고 샘플을 수동 냉각할 것을 제안했다. 물론 이를 실현하는 데는 앞으로도 수십 년이 걸릴 것으로 예상된다. 이처럼 과학자들은 현재에도 일어나고 있는 멸종 위기 동식물 보존을 위해 다각적인 노력을 기울이고 있다. 또한 DNA 타임 캡슐 역할을 할 것으로 보이는 5D 메모리 크리스털은 인류의 지식과 생물 다양성을 보존하며, 먼 미래 세대에게까지 그 유산을 전달할 수 있는 혁신적인 기술로 기대된다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(52)] 인간 게놈, '5D 메모리 크리스탈'에 담겨 수십억 년 보존
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AI 시장 급성장, 4년만에 5배…2027년 1조 달러 돌파 전망
- 글로벌 컨설팅 기업 베인앤드컴퍼니(이하 베인)은 25일(현지시간) 인공지능(AI) 관련 시장이 해마다 40~55%씩 빠르게 성장해 3년 후인 2027년에는 시장 규모가 1조 달러(약 1330조원)에 기까워질 것이라고 예측했다. 이날 연합뉴스는 불룸버그 통신을 인용해 세계 3대 컨설팅 기업 중 하나인 베인은 이날 발표한 연례 글로벌 기술 보고서에서 서비스 및 하드웨어를 포함하는 AI 시장 규모가 작년 1850억 달러(약 246조원)에서 급속한 성장을 지속해 2027년에는 7800억~9900억 달러(약 1037조원~1316조원)에 이를 것이라고 전망했다고 전했다. 기업들과 각국 정부가 효율성을 높이기 위해 AI 기술을 활용하면서 더 큰 AI 시스템과 이를 학습시키고 운영하기 위한 더 큰 데이터센터가 필요해져서 성장이 가속화될 것으로 베인은 추정했다. 아울러 AI 관련 수요가 급증해 서비스 실행에 필요한 칩을 포함해 부품 공급망에 부담이 가중될 수 있으며, 이는 지정학적 긴장과 결합될 경우 반도체와 pc, 스마트폰의 공급 부족을 초래할 수 있다고 경고하기도 했다. 게다가 베인은 직접회로 설계와 관련 IP와 같은 첨단 반도체 부품에 대한 수요는 2026년까지 30% 이상 증가해 제조업체에 생산 압박을 가할 수 있다고 분석했다. 대형 데이터센터의 용량이 현재 50~200MW에서 1GW 이상으로 확대됨에 따라 건설 비용도 현재 10억~40억 달러 수준에서 5년 후에는 100억~250억 달러로 급격히 증가할 수 있다고 예상했다. 베인은 "이러한 변화는 인프라 엔지니어링, 전력 생산, 냉각 등 데이터센터 구축을 지원하는 산업 생태계에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다"고 밝혔다. 또한 기업들이 단순히 생성형 AI를 시험하는 단계를 넘어, 실제 운영 전반에 걸쳐 이를 적극적으로 활용하기 시작했다고 진단했다. 특히 오픈AI의 챗GPT를 탄생시킨 대규모 언어모델과 비슷하면서도 더 가볍고 효율적인 소규모 언어모델은 비용과 정보 보안 측면에서 우수해 기업과 정부가 선호할 가능성이 높다고 전망했다. 현재 캐나다, 프랑스, 인도, 일본, 아랍에미리트 등의 정부는 자국내 컴퓨팅 인프라와 자국내 데이터를 기반으로 학습된 이른바 '국가 주도 AI 모델'을 구축하기 위해 수십억달러의 재원을 제공하고 있다. 베인의 글로벌 기술 부문 책임자인 앤 호커는 성공적인 자국 AI 생태계를 구축하는 데는 막대한 시간과 비용이 필요할 것이라고 강조했다.
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AI 시장 급성장, 4년만에 5배…2027년 1조 달러 돌파 전망
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[신소재 신기술(113)] 美 조지아 공대, 리튬이온배터리 획기적 개선 음극재 개발
- 전기자동차(EV) 시장의 케즘(chasm·일시적 수요 정체) 극복 방안의 하나로 '차세대 배터리'가 거론되는 가운데 미국에서 새로운 음극 소재가 개발됐다. 조지아 공과대학은 홈페이지를 통해 하이롱 첸(Hailong Chen) 교수가 이끄는 다기관 연구팀은 리튬이온배터리(LIBs)를 획기적으로 개선할 수 있는 저렴한 새로운 음극 소재를 개발했다고 밝혔다. 이는 전기자동차 시장과 대규모 에너지 저장 시스템을 변화시킬 가능성이 있다. 조지아공대 우드러프 기계공학부 및 재료과학·공학부 하이롱 첸 부교수는 "오랫동안 사람들은 기존 음극재보다 저렴하고 지속 가능한 대안을 찾고 있었다. 우리가 그걸 찾은 것 같다"고 말했다. 연구팀에 따르면 획기적인 소재인 삼염화철(FeCl3)은 일반적인 음극재 비용의 1~2%에 불과하지만 동일한 양의 전기를 저장할 수 있다. 음극재는 용량, 에너지 및 효율성에 영향을 미치며 배터리 성능과 수명, 경제성에 중요한 역할을 한다. 첸 교수는 "우리 음극재는 게임 체인저가 될 수 있다"며 "이는 전기차 시장 뿐만 아니라 전체 리튬 이온 배터리 시장을 크게 개선할 것"이라고 말했다. 연구 결과는 학술지 네이처 서스테너빌리티(Nature Sustainability)에 게재됐다. 1990년대 초 소니에 의해 처음 상용화된 리튬이온배터리(LIB)는 스마트폰이나 테블릿과 같은 개인용 전자제품의 폭발적인 성장을 촉발했다. 이 기술은 결국 전기자동차에 동력을 공급하는 신뢰할 수 있고 충전 가능한 고밀도 에너지원으로 발전했다. 그러나 개인용 전자 제품과 달리 전기차와 같은 대규모 에너지 사용자는 LIB 비용에 특히 민감하다. 현재 배터리는 전기차 총 비용의 50%를 차지하며, 이로 인해 이러한 청정 에너지 자동차는 내연 기관 자동차보다 더 비싸다. 더 나은 배터리 구축 구식 알카라인 배터리와 납축 배터리에 비해 리튬이온배터리는 더 작은 패키지에 더 많은 에너지를 저장하고 충전 장치에 더 오래 전원을 공급한다. 그러나 리튬이온배터리에는 코발트나 니켈과 같은 희귀 속이 포함되어 있으며 제조 비용이 높다. 지금까지 LIB용으로 네 가지 유형의 음극만 성공적으로 상용화됐다. 기존 LIB는 액체 전해질을 사용하여 에너지 저장 및 방출을 위한 리튬 이온을 운반한다. 저장할 수 있는 에너지 양에는 엄격한 제한이 있으며 누출 및 화재가 발생할 수 있다. 그러나 모든 고체리튬이온배터리는 고체 전해질을 사용하여 배터리 효율성과 안정성을 크게 높이고 더 안전하게 더 많은 에너지를 저장할 수 있도록 한다. 아직 개발 및 테스트 단계에 있는 이러한 배터리는 상당한 개선이 될 것이다. 연구팀이 개발한 FeCl3 음극, 고체 전해질 및 리튬 금속 양극을 사용하면 전체 배터리 시스템 비용이 현재 LIB의 30-40%에 불과하다. 첸 교수는 "이는 전기차를 내연 기관 자동차보다 훨씬 저렴하게 만들뿐만 아니라 새롭고 유망한 형태의 대규모 에너지 저장 장치를 제공해 전력망의 복원력을 향상시킨다"고 말했다. 이어 "또한 우리가 개발한 음극은 전기차 시장의 지속 가능성과 공급망 안정을 크게 향상시킬 것"이라고 기대했다. 음극재로 염화철(FeCl3) 주목 음극재로서의 FeCl3에 대한 첸의 관심은 고체 전해질 재료 연구에서 시작됐다. 그의 연구실은 2019년부터 기존 상용 산화물 기반 음극을 사용해 고체 배터리를 만들려고 시도했다. 결과는 좋지 않았다. 음극과 전해질 재료가 잘 맞지 않았던 것. 연구원들은 염화물 기반 음극이 염화물 전해질과 더 나은 쌍을 이루어 더 나은 배터리 성능을 제공할 수 있다는 점에 착안했다. 첸 교수는 "우리는 시도해볼 가치가 있는 후보(FeCl3)를 찾았다. 결정구조가 리튬이온 저장 및 운송에 잠재적으로 적합했기 때문이다"라고 설명했다. 현재 전기차에서 가장 많이 사용되는 음극은 산화물이며 엄청난 양의 값비싼 니켈과 코발트가 필요하다. 이는 독성이 있을 수 있으며 환경 문제를 야기할 수 있는 중금속이다. 이와 대조적으로 연구팀이 개발한 새로운 음극에는 철(Fe)과 염소(Cl)만 포함되어 있다. 이는 강철과 식용 소금에서 발견되는 풍부하고 저렴하며 널리 사용되는 원소들이다. 초기 테스트에서 FeCl3는 다른 훨씬 더 비싼 음극만큼 또는 더 나은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 예를 들어 널리 사용되는 음극 리튬철인산염(LiFePO4, LIF)보다 작동 전압이 더 높다. 작동 전압은 배터리가 장치에 연결될 때 제공하는 전기력으로 정원에서 사용하는 호스의 수압과 유사하다. 연구팀은 이 기술이 5년 이내에 전기차에서 상업적으로 실행 가능할 수 있을 것으로 기대했다. 첸은 현재로서는 연구팀이 FeCl3와 관련 소재를 계속 연구할 것이라고 말했다. ◇ 참고: Zhantao Liu, Jue Liu, Simin Zhao, Sangni Xun, Paul Byaruhanga, Shuo Chen, Yuanzhi Tang, Ting Zhu, Hailong Chen. 「모든 고체 리튬 이온 배터리를 위한 저비용 삼염화철 음극」 Nature Sustainability.
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[신소재 신기술(113)] 美 조지아 공대, 리튬이온배터리 획기적 개선 음극재 개발
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금감원, 무차입공매도 예방 위한 통합 가이드라인 발표
- 금융감독원이 공매도 전산화 시스템 구축에 앞서, 투자자들이 스스로 거래의 적법성을 판단할 수 있도록 '공매도 통합 가이드 라인'을 수립했다. 25일 금융감독원은 투자자들이 무차입 공매도를 자체적으로 바로잡고, 공매도 전산 시스템을 개선할 수 있도록 '공매도 통합 가이드라인'을 공개한다고 밝혔다. 가이드라인은 차입, 대여, 담보 제공 등 과정에서 금융 당국이 해석하고 적용하는 판단 기준을 명확히 했다. 차입과 관련해서는 공매도 주문 전에 차입 계약의 세부적인 계약 조건이 확정되어야 한다. 매도 가능 장고를 계산할 때는 매일 시작 시점의 잔고에 회수 가능한 수량 등 잔고 변동 사항을 반영하여 실시간으로 계산해야 한다. 대여 및 담보 제공 증권은 결제일까지 반환이 확실하게 이루어져야 무차입 공매도로 간주되지 않는다. '무차입 공매도'는 주식을 빌리거나 소유하지 않은 상태에서 주식을 파는 불법적인 거래 행위다. 무차입 공매도가 문제가 되는 이유는 결제 불이행, 시장 질서 교란 등이 있다. 결제일(T+2일)에 주식을 구하지 못하면 결제 불이행이 발생하고, 없는 주식을 팔아 주가 하락을 유도하고, 투자자 피해가 발생하기 때문이다. 일례로 A사가 B사에게 주식 X를 빌려주었는데, T일에 빌려준 주식 X 전체를 매고 주문하고 T+1일에 B사에게 돌려달라고 요청했다면, B사는 2영업일 후인 T+3일까지 주식 X를 반납하면 되므로 공매도 규정을 어긴 것이 된다. 그러나 대여자와 차입자 간 대차 계약의 필수적인 조건에 대해 합의가 이루어진 경우에는 차입 증권의 소유권이 인정된다. 정상적인 공매도(차입 공매도)는 먼저 주식을 빌려온 뒤 빌린 주식을 매도한다. 이 과정에 주가가 하락하면 낮은 가격에 주식을 다시 사서 빌린 주식을 갚으면 차익이 발생하게 된다. 이번 가이드라인에는 기관별 내부 통제와 관련된 내용도 포함됐다. 독립 거래 단위 및 회사 전체 차원에서 각각 매도 가능 잔고를 계산하고 관리하며, 내부에 빌려준 주식의 반환, 매도 주문 가능 수량의 자동 제한 등 무차입 공매도 및 결제 불이행 발생을 막아야 한다. 증권사가 자체 공매도 주문을 처리하는 경우에는 잔고 관리 시스템 등의 모니터링을 담당하는 부서가 회사의 내부 통제 기준 등을 점검하는 등 수탁 증권사의 확인 절차를 수행해야 한다.
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금감원, 무차입공매도 예방 위한 통합 가이드라인 발표
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MS, 멕시코 클라우드컴퓨팅과 AI 인프라 구축 위해 3년간 13억달러 투자
- 미국 마이크로소프트(MS)는 24일(현지시간) 멕시코에서의 클라우드 컴퓨팅과 인공지능(AI) 인프라 구축을 위해 앞으로 3년간 13억 달러(약 1조7200억 원)를 투자한다고 발표했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 MS의 사타아 나델라 최고경영자(CEO)는 멕시코시티에서 열린 행사에서 "MS는 멕시코의 생산능력 강화에 주력하고 있다"고 지적하면서 이같은 투자계획을 밝혔다. MS는 성명에서 이번 투자는 중소기업에 의한 접속성 향상과 AI기술의 도입에 충당한다면서 3년간 500만명의 멕시코인과 3만개의 중소기업에 대한 접속확대를 목표로 하고 있다고 언급했다. 브라질 차기 경제장관인 마르셀로 에브라르드는 나델라 CEO와 회담후 사회적관계망(SNS) X에 투고해 "이는 우라나라로서는 멋진 뉴스다"라면서 "계획된 투자는 멕시코의 AI능력을 신속하게 높이는데 기여할 것"이라고 밝혔다 이에 앞서 MS는 지난 5월 멕시코에 첫번째 클라우드 데이터센터 리전을 개소했다. MS 클라우드에는 새로운 멕시코 센트럴 데이센터 리전을 통해 현지에서 제공되는 애저, MS365, 다이나믹스365, 파워 플랫폼 및 게임 서비스가 포함된다. MS의 이같은 서비스는 기업의 산업 혁신을 지원하며 MS365 솔루션 및 서비스의 배포는 멕시코 국내 데이터 저장을 우선시하는 고객의 선호도를 충족하도록 설계됐다. 멕시코는 전 세계에 분산되어 있는 60개 이상의 MS 클라우드 리전에 합류하며 스페인어권 라틴 아메리카의 첫번째 MS 데이터센터 리전으로 성장할 것으로 예상된다.
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MS, 멕시코 클라우드컴퓨팅과 AI 인프라 구축 위해 3년간 13억달러 투자
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AI 자율제조 혁신, 10조원 규모 금융 지원으로 날개 달다
- 인공지능(AI)을 제조 공정에 도입하여 생산성과 품질을 혁신적으로 향상시키는 'AI 자율 제조' 사업에 10조원 규모의 전용 금융 상품이 출시된다. 산업통상자원부는 24일 서울 중구 플라자호텔에서 'AI 자율제조 금융 지원 협약식'을 개최하고, 무역보험공사, 극내외 은행, 펀드 운용사 등과 함께 AI 자율제조 전용 금융 상품 도입 계획을 발표했다. 무역보험공사는 향후 5년간 최대 10조원 규모의 'AI플러스(AI Plus+)' 보험 상품을 통해 AI 자율제조 투자 기업의 대출 상환을 보증, 기업들이 일반 금리보다 낮은 금리로 자금을 조달할 수 있도록 지원한다. 특히, 수출 증대 효과를 극대화하기 위해 설비 투자를 통해 생산된 제품을 수출하는 기업을 중점 지원할 계획이다. 기업들은 무역보험공사가 협력 양해각서를 체결한 14개 국내외 은행을 이용할수 있게 된다. 신한·기업·하나은행은 AI 자율제조 기술 보유 기업에 2000억원 규모의 전용 대출 프로그램을 신설, 0.7%포인트 우대 금리를 제공한다. 한국산업기술기획평가원은 450억원 규모의 전용 펀드를 조성하여 AI, 로봇, 소프트웨어 등 AI 자율제조 관련 기술 개발 기업에 투자할 예정이다. 안덕근 산업통상자원부 장관은 "AI 자율제조는 대규모 투자가 필요한 만큼, 금융 지원을 통해 제조업과 AI, 금융이 함께 성장하는 선순환 생태계를 구축할 것"이라고 기대감을 밝혔다.
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AI 자율제조 혁신, 10조원 규모 금융 지원으로 날개 달다
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"미국, 대선 결과와 무관하게 중국 견제 위한 반도체·배터리 정책 지속"
- 오는 11월 미국 대통령 선거에서 누가 승리하든 관계 없이 반도체·배터리 분야에서 미국의 대(對)중국 견제·압박 정책은 지속될 것으로 예상된다. 이러한 상황 속에서 반도체 분야에서는 패권 경쟁이 심화되면서 반도체 주도권을 확보하기 위한 미국의 정책적 노력이 계속되고, 배터리 분야에서는 중국 의존도를 낮추는 공급망 정책이 유지되는 가운데 배터리 보조금과 직결되는 인플레이션 감축법(IRA)이 수정될 가능성이 제기되고 있다. 대한상공회의소와 한미협회는 23일 서울 중구 대한상공회의소에서 '한미 산업협력 콘퍼런스'를 개최하고 미국 대선 결과가 반도체·배터리 산업에 미칠 영향을 논의했다. 반도체 분야 전문가들은 미국 대선 결과와 상관없이 미국의 중국 견제와 자국 내 투자 확대 정책은 변함없이 추진될 것으로 전망했다. '반도체 삼국지'의 저자 권석준 성균관대 교수는 주제 발표에서 "누가 대통령이 되든 미·중 패권 다툼은 반도체를 넘어 AI, 양자컴퓨터 등으로 확대될 것"이라며 "특히 AI 반도체는 국가 간 경쟁뿐만 아니라 엔비디아 연합 대 미국 IT·첨단기업 중심의 반(反) 엔비디아 연합의 대결 구도로 발전할 것"이라고 언급했다. 권 교수는 "민주당 카멀라 해리스 부통령이 당선되면 동맹국과 함께 '코콤(COCOM·대공산권수출조정위원회) 2.0'과 유사한 첨단기술 수출통제 기구를 설립하여 중국을 압박하고, 반도체법(칩스법) 개정을 통해 자국 내 투자 인센티브를 강화할 가능성이 높다"고 예측했다. 이어 "공화당 도널드 트럼프 전 대통령이 승리하면 중국 압박과 자국 투자 확대 수단이 칩스법상 가드레일 조항과 보조금 수령을 위한 동맹국 투자 요건을 강화하는 방향으로 진행될 것"이라고 전망했다. 신창환 고려대 교수는 "미국의 반도체 투자 및 연구개발(R&D) 정책은 어느 후보가 당선되든 국가 안보와 경제력 향상이라는 큰 틀에서 지속될 가능성이 높다"며 "트럼프는 고용 창출 중심의 반도체 기술에, 해리스는 첨단기술 확보를 위한 반도체 기술에 중점을 두고 지원할 것으로 예상된다"고 설명했다. 다만 신 교수는 "누가 되든 미국의 초격차 반도체 개발을 위해 동맹국 연합을 유지 또는 강화하겠지만, 특정 분야에서 중국과 화해하는 예상치 못한 시나리오가 발생할 수 있다"며 "특히 칩렛(Chiplet·하나의 칩에 여러 개 칩을 집적하는 기술)을 중심으로 미·중 기술 교류 및 선별적 협력 체제를 구축할 가능성이 있다"고 전망했다. 국내 기업, 배터리 대책 마련 필요 배터리 분야에서는 트럼프 전 대통령 당선되면 IRA 혜택이 줄어들 가능성이 있어 국내 기업의 대책 마련이 필요하다는 의견이 제기됐다. '배터리 전쟁'의 저자 루카스 베드나르스키는 "해리스가 당선되면 IRA를 포함한 배터리 정책 기조가 유지되겠지만, 트럼프가 당선된다면 IRA 혜택이 감소하여 한국 배터리 기업도 영향을 받을 것"이라고 말했다. 황경인 산업연구원 부연구위원은 "트럼프 당선으로 IRA가 후퇴한다면 미래 이익을 기대하며 진행했던 국내 기업의 미국 투자가 전면적으로 수정될 것"이라고 밝혔다. 하지만 누가 당선되더라도 미국의 중국 의존도를 낮추는 배터리 공급망 정책은 유지될 것이라는 전망이 지배적이다. 황경인 부연구위원은 이러한 미국의 배터리 정책 기조를 바탕으로 "배터리 원료·소재의 국산화 및 조달처 다변화가 필요하다"고 강조했다. 그는 "한미 양국 기업과 대학의 공동 연구개발 추진, 한국 배터리 관련 스타트업과 미국 밴처 자본을 연결하는 방안들이 필요하다"고 제안했다. 박재범 포스코경영연구원 수석연구원은 "두 후보의 탈중국 공급망 정책이 오히려 한국에게 좋은 기회가 될 수 있다"며 "정부 차원에서 한국 기업의 광물자원 확보, 소재 가공 및 생산에 대한 지원을 확대하여 중국 공급망 의존에서 벗어나고 미국 공급망 분야의 핵심 협력자가 되어야 한다"고 제안했다.
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"미국, 대선 결과와 무관하게 중국 견제 위한 반도체·배터리 정책 지속"
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삼성전자, 업계 최초 '1Tb QLC 9세대 V낸드' 양산…AI 시대 초고용량 스토리지 혁신 주도
- 삼성전자는 12일 인공지능(AI) 시대에 필요한 대용량 서버 저장장치(SSD)를 구현하기 위한 '1테라비트(Tb) 4비트(QLC) 9세대 V낸드'를 세계 최초로 대량 생산에 돌입했다고 발표했다. 삼성의 9세대 V낸드는 '채널 홀 에칭' 기술을 통해 두 개의 낸드 층을 수직으로 쌓는 '더블 스택' 구조로 업계 최고 수준의 적층 단수를 달성했다. 채널 홀 에칭은 몰드 층을 차례대로 쌓은 후 한 번에 전자가 지나가는 통로(채널 홀)를 만드는 기술이다. 특히 이번에 개발된 QLC 9세대 V낸드는 데이터 저장 공간(셀)과 주변 회로(페리)의 크기를 최소화하여 이전 세대 QLC V낸드보다 데이터 저장 밀도를 약 86% 향상시켰다. V낸드의 적층 단수가 높아질수록 층과 층 사이, 그리고 각 층 내의 셀 특성을 균일하게 유지하는 것이 더욱 중요하다. 이에 삼성전자는 이번 V낸드 제품에 '디자인드 몰드' 기술을 적용해 이전 제품보다 데이터 보존 성능을 20% 향상시켰다고 설명했다. 디자인드 몰드는 셀의 특성을 균일하게 하고 최적화하기 위해 셀을 작동시키는 워드라인(WL) 사이의 거리를 조정하여 층층이 쌓는 기술이다. 이번 QLC 9세대 V낸드는 셀의 상태 변화를 예측하여 불필요한 동작을 줄이는 '예측 프로그램 기술' 혁신을 통해 이전 세대 제품에 비해 쓰기 성능은 두 배, 데이터 읽고 쓰는 속도는 60% 향상됐다. 또한, 낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 비트라인(BL)만 감지하여 전력 소모를 최소화하는 '저전력 설계 기술'을 통해 데이터 읽기, 쓰기에 필요한 전력 소비량도 각각 약 30%, 50% 감소했다. AI 시대에는 초고속 병렬 연산을 지원하는 고대역폭 메모리(HBM)뿐만 아니라 다양한 메모리 솔루션이 필요하다. 특히 언어 모델 데이터 학습을 위해서는 방대한 데이터를 저장할 공간이 필요하며, 추론 단계에서 알고리즘이 빠르게 작동하기 위한 고성능 저장장치가 필수적이다. 삼성전자는 고성능·고용량의 QLC 9세대 V낸드가 AI 서비스의 보편화를 앞당길 수 있는 혁신적인 제품이라고 기대하고 있다. 낸드플래시는 데이터 저장의 기본 단위인 셀에 몇 개의 비트를 저장할 수 있는지에 따라 SLC(1비트), MLC(2비트), TLC(3비트), QLC(4비트) 등으로 구분됩니다. 비트 수가 증가할수록 더 많은 데이터를 저장할 수 있다. 현재 데이터센터의 규모가 커지고 막대한 양의 데이터를 빠르게 처리해야 하는 요구가 증가하면서, 업계의 주류였던 TLC에서 QLC로의 전환이 가속화되고 있다. 시장조사기관 트렌드포스는 올해 낸드플래시 매출이 작년보다 77% 증가한 674억 달러에 이를 것으로 예측했다. 특히 올해 QLC가 낸드 출하량의 20%를 차지하고, 내년에는 이 비중이 크게 증가할 것으로 전망했다. 이러한 흐름에 발맞춰 삼성전자는 AI 서버용 제품을 중심으로 제품 라인업을 강화하고 있다. 중장기적으로는 온디바이스AI, 자동차 전자장비, 엣지 디바이스 등 미래 유망 분야의 제품 라인업을 확대할 계획이다. 허성회 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실 부사장은 "9세대 TLC 양산 4개월 만에 9세대 QLC V낸드 또한 양산에 성공함으로써 AI용 고성능, 고용량 SSD 시장이 요구하는 최신 제품군을 모두 갖추게 되었다"며 "최근 AI 용으로 수요가 급증하고 있는 기업용 SSD 시장에서의 선도적인 위치가 더욱 강화될 것"이라고 말했다.
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삼성전자, 업계 최초 '1Tb QLC 9세대 V낸드' 양산…AI 시대 초고용량 스토리지 혁신 주도
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[기후의 역습(51)] NASA, 남극 해저 탐사 로봇 개발⋯해수면 상승 예측 정확도 높인다
- 과학자들이 로봇으로 기후 변화로 예상보다 빨리 녹는 남극 빙붕 탐사에 나선다. 미국 항공우주국(나사·NASA) 산하 제트추진연구소(JPL)는 남극 빙붕 아래 심해를 탐사할 수 있는 자율주행 로봇을 개발 중이다. 이 로봇은 인간이 접근하기 어려운 극한 환경에서 빙하 해빙 속도와 해수면 상승 영향 등을 파악하는 데 활용될 예정이다. 나사는 홈페이지를 통해 '아이스노드(IceNode)' 프로젝트를 통해 인간이 접근하기 어려운 험지인 빙붕의 녹는 속도를 측정하기 위해 자율주행 로봇 함대 구축을 구상하고 있다고 밝혔다. 남극 대륙이 완전히 녹으면 전 세계 해수면이 약 60m(약 200피트) 상승할 것으로 추정된다. 남극 빙상의 녹는 속도는 해수면 상승 예측에서 가장 큰 불확실성 중 하나다. 기온이 따뜻해지면 표면이 녹는 것처럼 얼음도 아래에서 순환하는 따뜻한 바닷물과 접촉하면 녹는다. 바닷물 속의 빙하가 녹는 속도는 그동안 과학자들이 직접 관측하지 못해서 간과해왔던 부분이다. 나사는 "해수면 상승을 예측하는 컴퓨터 모델을 개선하기 위해서 과학자들은 특히 육지에서 뻗어나온 수마일 길이의 떠다니는 얼음판인 빙붕 아래에서 녹는 더 정확한 속도가 필요하다"면서 "빙붕(ice shleves)은 해수면 상승에 직접적으로 기여하지는 않지만 빙상(ice sheets)이 바다로 흘러들어가는 속도를 크게 낮춘다"고 설명했다. '아이스노드' 프로젝트, 알래스카 첫 실험 성공 아이스노드의 엔지니어들은 우주 탐사용 로봇 설계에 대한 전문성을 활용해 길이 약 2.4m(약 8피트), 지름 25cm(10인치)의 자율로봇 차량을 개발하고 있다. 이 차량은 한쪽 끝에서 튀어나와 로봇을 얼음 아랫면에 부착하는 3개 다리의 랜딩 기어가 있다. 로봇에는 어떠한 형태의 추진력이 없으며, 대신 해류 모델의 정보를 사용하는 새로운 소프트웨어의 도움으로 자율적으로 위치를 잡을 수 있다. JPL 연구팀은 지난 3월 알래스카 북부 보퍼트 해에서 원통형 로봇을 수심 30m까지 내려 더이터를 수집하는 데 성공했다. 당시 보퍼트 기온은 섭씨 영하 45도(화씨 영하 50도)로 인간과 로봇 모두에게 도전이었다. 이는 '아이스노드' 프로젝트의 첫 번째 단계로, 궁극적으로는 남극 빙붕에 로봇들을 부착해 장기간 데이터를 수집하는 게 목표다. 로봇의 센서는 따뜻하고 짠 바닷물이 얼마나 빨리 순환해 얼음을 녹이는 지, 그리고 더 차갑고 신선한 녹을 물이 얼마나 빨리 가라앉는지 측정할 것이다. 남극 빙붕 해빙, 해수면 상승 가속 우려 최근 연구들은 남극 빙하가 예상보다 빠르게 녹고 있음을 시사하며, 해수면 상승 예측이 과소 평가됐음을 제기했다. 남극 빙상 전체가 녹을 경우 해수면은 약 60m 상승해 해안 도시들을 위협할 수 있다. 과학자들은 특히 빙하 유출을 막는 '코르크' 역할을 하는 빙붕의 해빙 메커니즘을 이해하는 데 주력하고 있다. 아이스노드 로봇 함대는 최대 1년 동안 운영되며, 계절적 변동을 포함한 데이터를 지속적으로 수집한다. 그런 다음 로봇은 얼음에서 분리되어 위성을 통해 데이터를 전송한다. JPL 로봇 공학자이자 아이스노드의 수석 연구원인 폴 글릭은 "이 로봇은 지구상에서 가장 접근하기 어려운 곳에 과학 장비를 가져다주는 플랫폼"이라며 "어려운 문제에 대한 안전하고 비교적 저렴한 솔루션이 되도록 고안됐다"고 설명했다. 이번 로봇 개발은 접근 불가능한 지역의 데이터 수집을 가능하게 해 해수면 상승 예측 정확도를 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.
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[기후의 역습(51)] NASA, 남극 해저 탐사 로봇 개발⋯해수면 상승 예측 정확도 높인다
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머스크, 브라질 'X 퇴출'에 스타링크 무료 개방 맞불
- 브라질의 X(엑스·옛 '트위터') 차단 조치에 대해 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 위성인터넷 스타링크를 무료개방하는 대응조치를 내놓으며 맞불을 놨다. 뉴욕타임스(NYT)는 1일(현지시간) 억만장자 머스크가 자신이 소유한 우주기업 스페이스X의 위성 인터넷 서비스 '스타링크'를 앞세워 브라질 대법원의 결정에 반기를 들었다고 보도했다. 브라질 대법원이 동결한 스타링크 관련 계좌를 풀지 않을 경우 엑스 차단 명령도 따르지 않겠다는 것이다. 또한 브라질의 스타링크 고객들에게 무료로 인터넷 접속 서비스를 제공하겠다는 방침도 밝혔다. 이에 앞서 브라질 대법원은 자이르 보우소나루 전 정부 성향 인사들이 가짜 뉴스를 유포하고 있다면서 엑스 계정을 삭제하라는 명령을 내렸고, 머스크는 이를 '검열'로 규정하고 거부했다. 머스크는 벌금 부과에 반발해 브라질 사업장을 폐쇄했고 이후 브라질 대법원은 엑스 사용 금지와 함께 가상 사설망(VPN)을 통한 우회접속까지 금지했다. 그러나 이 같은 브라질 당국의 초강경 조치에도 불구하고 위성 인터넷 서비스인 스타링크를 사용하는 브라질 국민은 여전히 엑스를 사용할 수 있다. 광활한 국토와 자연환경 때문에 통신망이 촘촘하게 설치되지 않은 브라질에선 약 25만 명이 스타링크를 통해 인터넷에 접속하는 것으로 전해졌다. NYT에 따르면 브라질 당국은 스타링크의 영업 허가를 취소하는 방식으로 추가 제재를 추진할 수도 있지만 실효는 없을 것으로 보인다. 스타링크는 특정 국가의 통신 인프라를 사용하지 않기 때문에 허가 없이도 인터넷 연결을 제공할 수 있다는 것이다. 스타링크는 고도 540∼570km 사이 서로 다른 네 가지 궤도에 위성 수천 개를 촘촘하게 배치해 구축하는 네트워크다. 머스크는 2019년부터 네트워크 구축에 나섰고, 현재 약 6350개의 위성이 궤도를 돌고 있다. 세계 각국이 운용하고 있는 인공위성 중 60% 이상에 해당하는 수치다. NYT는 머스크가 전략자산인 위성 인터넷을 통해 사실상 권력을 행사하고 있다고 평가했다. 위성 인터넷을 앞세워 자신이 좋아하지 않는 국가·정부와 충돌하고, 법제도에도 도전하고 있다는 것이다. 머스크는 전날부터 자신의 엑스 계정을 통해 알레샨드리 지모라이스 브라질 대법관을 '가짜 법관'이라고 규정하면서 개인적인 공격에 나섰다. 한편 헤지펀드 거물 빌 애크먼 퍼싱스퀘어 캐피털 회장도 브라질 대법원 비판에 가세했다. 애크먼 회장은 자신의 엑스 계정에 "불법적인 엑스 차단과 스타링크 계좌 동결과 같은 조치는 '브라질은 투자할만한 국가가 아니다'라는 인식을 확산시킬 것"이라고 지적했다. 이어 애크먼 회장은 "중국도 비슷한 행동을 했다가 외국 자본이 빠져나갔고, 중국 시장 가치가 폭락했다"며 "브라질이 불법 조치들을 신속히 바로잡지 않는다면 비슷한 상황에 처하게 될 것"이라고 덧붙였다.
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머스크, 브라질 'X 퇴출'에 스타링크 무료 개방 맞불
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중국, 미국의 대중 견제에도 AI 최강국 눈앞
- 미국이 그동안 인공지능(AI) 분야에서 중국의 발전을 저지하기 위해 국가안보를 명분으로 수출 규제를 강화했지만, 중국이 조만간 미국을 넘어 세계 최고의 AI 강국으로 부상할 수 있다는 예상치 못한 전망이 제기되었다. 미국의 경제 및 혁신 정책 연구 기관인 정보혁신재단(ITIF)은 지난 26일(현지시간) 발표한 보고서에서 "중국이 AI에 대한 지속적인 노력과 전략적인 투자를 통해 미국을 따라잡거나 뛰어넘는 것은 시간 문제일 뿐"이라고 예측했다. 보고서는 "수출 규제를 통해 중국의 첨단 기술 접근을 차단하려는 미국의 광범위한 시도는 효과를 거두지 못했다"면서 "이러한 조치들은 오히려 부정적인 결과를 초래하여 중국이 자체 기술 생태계를 구축하도록 유도했다"고 분석했다. 더불어, 미국의 AI 관련 논문이 더 많은 인용과 민간 부문의 참여로 더 큰 파급력을 지니고 있지만, AI 연구 논문 수는 중국이 가장 많고 경쟁력이 높다고 평가했다. 예를 들어, 2023년 기준 AI 연구 논문 발표 건수에서는 중국 정부 소속 연구 기관인 중국과학원과 칭화대가 스탠퍼드대와 구글의 모회사 알파벳을 제치고 각각 1위와 2위를 차지했다. 논문 인용 순위에서는 알파벳과 버클리대가 1위와 2위를 기록했고, 중국과학원은 9위에 머물렀다. 서울대는 7위에 올랐다. AI 특허 보유 건수에서도 중국은 미국을 크게 앞질렀다. 2010년부터 2022년까지 중국은 총 11만 5천 개의 특허를 출원하여 이 중 3만 5천여 개의 특허를 획득했다. 반면 미국은 2만 7천여 개의 특허를 출원하여 1만 2천여 개의 특허를 보유했다. 중국이 미국의 약 3배 수준이었다. 2023년 생성형 AI 관련 특허 보유 순위에서도 중국의 IT 기업인 텐센트가 2천 개 이상의 특허를 보유하는 등 중국 기업과 연구 기관이 1위부터 4위까지를 석권했다. 중국 기업과 연구 기관은 특허 보유 상위 20위 중 13곳을 차지했다. 반면, 미국은 IBM과 알파벳이 각각 500개 정도의 특허를 보유하며 5위와 8위에 머무는 등 상위 20곳 중 단 4곳만 포함되었다. 삼성전자는 알파벳보다 한 단계 높은 7위를 기록했다. 보고서는 특히 칭화대를 중국의 주요 AI 스타트업의 산실로 지목했으며, 투자자들로부터 수십억 달러를 유치하여 연구에 몰두하는, 이른바 중국의 'AI 4대 강자'로 지푸AI, 문샷AI, 미니맥스, 바이촨 등의 AI 스타트업을 주목했다. 또한, 알리바바의 큐원(Qwen) 1.5와 지푸AI의 챗GLM3 등의 AI 모델이 성능 면에서 미국의 일부 모델을 뛰어넘는 등 중국의 거대언어모델(LLM) 생태계가 빠르게 성장하고 있다고 강조했다. 뿐만 아니라, "중국은 미국에 비해 민간 AI 투자가 부족하지만, 사우디아라비아 아람코 등 해외 투자가 증가하고 있다"면서 "정부 주도의 자금 및 재정 지원 또한 민간 투자가 부족한 유망 스타트업을 지원하는 데 효과적인 것으로 나타나고 있다"고 역설했다. 보고서를 작성한 호단 오마르 수석 정책 분석관은 "중국이 단순히 기술을 모방한다는 주장은 틀렸으며 시대착오적인 생각"이라며 "이제 중국은 미국에 버금가는 AI 혁신 생태계를 구축하여 세계적인 경쟁 국가들을 뛰어넘는 최첨단 모델을 개발하고 있다"고 말했다. 그는 "이러한 추세가 지속된다면 미국은 오히려 중국을 따라잡는 입장이 될 수도 있다"며 "AI 연구 및 개발에 대한 민간 투자를 활성화하고, 연방 정부의 자금 지원 절차를 간소화하며, 포괄적인 국가 AI 전략을 수립해야 한다"고 제안했다.
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중국, 미국의 대중 견제에도 AI 최강국 눈앞
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[신소재 신기술(101)] 버섯 곰팡이 전기 자극으로 바이오하이브리드 로봇 제어
- 코넬 대학교 연구진이 곰팡이 균사체를 배양해 여기서 나오는 전기 신호를 활용, 일반 로봇보다 환경에 더 잘 반응하는 '바이오 하이브리드' 로봇 제어 방법을 새로 발견했다고 테크익스플로러가 전했다. 로봇 제조에 시간과 기술, 재료 정도가 필요했다면, 이제는 곰팡이까지 더해질 수 있게 됐다. 로봇 제어 기술 개발은 코넬 대학교 롭 셰퍼드 교수가 이끄는 유기로봇연구실의 아난드 미슈라 박사팀이 주도했으며, 「곰팡이 균사의 전기 생리학적 측정을 통해 매개되는 로봇의 감각 운동 제어」라는 제목의 논문은 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 발표했다. 셰퍼드 교수는 "이 연구는 곰팡이가 내는 생체 전기를 사용해 로봇에 환경 감지 및 명령 신호를 제공, 자율성 수준을 향상시키는 첫 번째 성과"라며 "로봇의 전자 장치에 균사체를 배양함으로써, 바이오 하이브리드 로봇이 환경을 감지하고 이에 대응할 수 있도록 할 수 있었다. 이번에는 입력원으로 빛을 사용했지만, 미래에는 화학 물질이 될 것이다. 개발할 미래 로봇은 작물에서 토양의 화학적 성질을 감지하고 비료를 뿌릴 시기를 결정할 수 있을 것"이라고 말했다. 엔지니어들은 로봇을 설계하면서 동물계에서 많은 단서를 얻었다. 동물이 움직이는 방식을 모방하고, 환경을 감지하고, 심지어 땀을 통해 내부 온도를 조절하는 기계를 만들었다. 일부 로봇은 근육 조직 세포와 같은 살아있는 조직을 통합했지만, 이러한 복잡한 생물학적 로봇 시스템은 기능적으로 유지하기 어렵다. 로봇의 성능과 기능을 살리는 작업은 쉽지 않다. 균사체는 버섯의 지하 식물체이며, 여러 가지 장점이 있다. 혹독한 환경에서도 자랄 수 있다. 또 화학적 및 생물학적 신호를 감지하고 여러 입력에 반응할 수 있다. 미슈라 박사는 "기존의 수동 센서는 한 가지 목적으로만 사용되지만 살아있는 시스템은 촉각에 반응하고, 빛에 반응하고, 열에 반응하고, 신호와 같은 알려지지 않은 것에도 반응한다"면서 "미래 로봇 제작은 예상치 못한 환경에서 어떻게 작동할 수 있을까에 초점이 맞추어질 것이다. 우리 연구팀이 찾아낸 ‘살아있는 시스템’을 활용하면 알려지지 않은 입력이 들어와도 로봇이 그에 반응할 것"이라고 밝혔다. 그러나 버섯과 로봇의 통합에는 기술에 대한 지식 이상이 필요하다. 기계나 전자공학뿐 아니라 균류학, 신경 생물학, 신호 처리에 대한 배경 지식 등도 요구된다. 이 모든 분야가 모여야 시스템을 구축할 수 있다. 그래서 연구팀은 신경 생물학 및 행동 분야(브루스 존슨 연구원)의 자문을 구해 균사체 막의 뉴런과 같은 이온 채널로 전달되는 전기 신호를 기록하는 방법을 배웠다. 농업 및 생명 과학 대학의 통합 식물 과학부(캐시 호지 박사)는 균류에 전극을 붙일 때 우려되는 오염을 방지하기 위해 깨끗한 균사체 배양 방법을 전달했다. 미슈라가 개발한 시스템은 △ 진동과 전자기 간섭을 차단하고 균사체의 전기 생리학적 활동을 실시간으로 정확하게 기록하고 처리하는 전기 인터페이스 △ 일종의 신경 회로인 중앙 패턴 생성기에서 영감을 받은 컨트롤러로 구성되어 있다. 기본적으로 이 시스템은 원시 전기 신호를 읽고, 이를 처리하고, 균사체의 리드미컬한 스파이크를 식별한 다음, 해당 정보를 디지털 제어 신호로 변환해 로봇의 액추에이터로 전송한다. 이를 바탕으로 연구팀은 거미 모양의 소프트 로봇과 바퀴 달린 로봇 등 두 가지 바이오 하이브리드 로봇을 제작했다. 개발된 로봇은 세 가지 실험을 완료했다. 첫 번째 실험에서 로봇은 균사체 신호에서 자연스럽고 연속적으로 급증하는 스파이크에 대한 응답으로 걷고 구르는 동작을 시연했다. 그런 다음 연구팀은 자외선으로 로봇을 자극하여 보행 패턴을 변화시켜 균사체가 환경에 반응하는 능력을 입증했다. 세 번째로 연구팀은 균사체의 원래 신호를 완전히 무시할 수 있었다. 이는 로봇 공학과 균류학 분야를 훨씬 넘어섬을 의미한다고 연구팀은 전했다. 신호를 받아들이면 무슨 일이 일어나고 있는지도 이해할 수 있다는 점에서, 이는 로봇을 제어하는 것만이 아니라 생명체와 진정한 연결을 만드는 것이라는 지적이다. 사람이 시각화할 수 없는 신호를 로봇은 시각화하고 있다는 것이다. 한편, 이 연구에는 이탈리아 피렌체 대학교의 김재석 연구원도 참여했다.
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[신소재 신기술(101)] 버섯 곰팡이 전기 자극으로 바이오하이브리드 로봇 제어
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[신소재 신기술(100)] 지천에 널린 해양 모래(실리카), 전기 응집으로 굳혀 해안 침식 막는다
- 저전력 전기로 모래의 주성분인 실리카를 응집해 굳혀 장기적으로 해양 해안선을 강화할 수 있으며, 기후 변화와 해수면 상승에 직면해 해안 침식 위협을 크게 줄일 수 있음이 미국 노스웨스턴 대학(Northwestern University) 연구팀의 체계적인 분석 결과 입증됐다고 대학이 홈페이지를 통해 밝혔다. 홈페이지 게시글에 따르면 연구팀은 이번 연구에서 꼬막, 백합, 홍합 등과 같은 조개류를 통해 이 기술 개발의 아이디어를 얻었다고 한다. 조개껍데기에 서식하는 해양 생물이 바닷물에 용해된 미네랄을 사용하여 조개껍질을 만드는 원리다. 연구팀은 이와 마찬가지로 이와 동일한 자연적으로 바닷물에 용해된 미네랄을 바닷가 젖은 모래의 실리카와 융합해 천연 시멘트를 형성했다. 조개와 다른 점은 단 하나다. 조개류는 신체의 대사 에너지를 사용해 껍질을 만들었지만, 천연 시멘트는 인위적인 전기 에너지를 사용해 화학 반응을 촉진했다. 테스트 결과 약한 전류는 바다 모래 속 실리카의 구조를 순식간에 변화시켜 모래를 바위와 같은 고체로 변형시켰다. 연구팀은 이 방법이 전 세계 해안선을 자연적인 방파제로 막아 강화할 수 있는 저렴하며 지속 가능한 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 기대했다. 해안 지역에는 세계 인구의 40% 이상이 거주하며, 이들은 기후 변화와 해수면 상승으로 인한 침식으로 큰 위협을 받고 있다. 침식은 기반 시설의 붕괴와 토지 손실을 일으켜 세계적으로 연간 수십억 달러의 피해를 입힌다. 침식을 완화하기 위한 현재의 접근 방식으로는 방파제 등 구조물을 건설하거나 외부 바인더를 지하에 주입하는 것 등이 있다. 연구팀을 이끈 알레산드로 로타 로리아 박사는 "연구 목표는 보호 구조물을 건설할 필요가 없고 실제 시멘트를 사용하지 않고도 해양 물질을 시멘트처럼 만드는 방법을 개발하는 것이었다. 이번 연구에서 바닷가 모래에 약한 전기 자극을 가함으로써 바닷물에 자연적으로 용해된 미네랄을 고체 미네랄 바인더, 즉 천연 시멘트로 변환, 토양을 시멘트로 접합할 수 있음을 체계적이고 기계적으로 증명했다"고 말했다. 기후 변화는 해수면 상승을 일으키는 등 해안선을 침식하는 좋은 조건을 만들었다. 유럽연합 집행위원회(European Commission) 공동연구센터의 2020년 연구에 따르면 2100년까지 지구 해변의 거의 26%가 바다에 잠길 가능성이 높다. 침식을 막기 위해서는 대체로 두 가지 방법이 사용된다. 보호 구조물 및 장벽을 구축하거나 모래로 구성된 해양 토질을 강화하기 위해 땅에 시멘트를 주입하는 것이다. 그러나 여기에는 여러 가지 문제가 수반된다. 매우 비싸며 지속 가능하지 않다. 방파제는 시간이 지나면 벽 아래로 모래가 침식되고 벽이 무너진다. 이를 막기 위해 구조물을 큰 돌로 만들기도 하지만 이 경우 마일당 수백만 달러의 비용이 든다. 이 역시 돌 아래의 모래는 환경적 스트레스를 받아 결국 액화될 수 있다. 암석은 아래로 가라앉는다. 시멘트 등 바인더를 땅에 주입하는 것은 돌이킬 수 없는 환경적 단점을 갖고 있다. 이 또한 높은 압력과 상당한 양의 에너지를 필요로 한다. 이번 연구는 이를 한꺼번에 해결하는 솔루션이라는 평가를 받는다. 바닷물에는 자연적으로 무수한 이온과 용해된 미네랄이 포함되어 있다. 2~3볼트의 약한 전류가 물에 가해지면 화학 반응을 일으킨다. 이는 연체동물이 껍질을 만들 때 사용하는 것과 동일한 일부 미네랄을 고체 탄산칼슘으로 변환한다. 약간 더 높은 4볼트의 전압을 가하면 이들은 주로 수산화마그네슘, 다양한 석재에서 발견되는 유비쿼터스 광물인 하이드로마그네사이트로 전환될 수 있다. 이러한 미네랄이 모래가 있는 곳에서 합쳐지면 접착제처럼 작용해 모래 입자를 함께 묶는다. 연구팀은 이 공정을 일반적인 실리카 및 석회질 모래에서 화산 근처에서 흔히 발견되는 철 모래에 이르기까지 모든 유형의 모래에 적용했다. 결국 모래는 바위처럼 단단히 굳었다. 광물 자체는 콘크리트보다 훨씬 강했고, 그 결과로 생성된 자연적인 콘크리트는 방파제처럼 강하고 단단해지는 것을 확인했다. 로타 로리아는 처리된 모래가 내구성을 유지하여 수십 년 동안 해안선과 재산을 보호할 것이라고 예측했다. 로타 로리아는 또 이 공법은 해양 생물에 부정적인 영향을 미치지 않는다고 강조했다. 공정에 사용된 전압은 너무 약해서 느낄 수 없다. 다른 연구팀도 해저 구조물을 강화하거나 산호초를 복원하기 위해 유사한 과정을 사용했다고 지적했다. 모든 과정에서 바다 생물이 해를 입지 않았다. 더이상 자연 콘크리트가 필요하지 않을 경우, 역으로 이를 다시 되돌릴 수도 있다고 연구팀은 전했다. 배터리의 양극과 음극 전극만 반대로 전환시키면 전기가 미네랄을 용해시켜 다시 바다로 되돌린다는 것이다. 이 공법은 비용 면에서 특히 경쟁력이 뛰어나다. 입방미터당 투입 자본이 3~6달러에 불과하다는 추정이다. 바인더를 사용해 모래를 접착하고 강화하는 과거의 방법은 입방미터당 최대 70달러의 비용이 들었다. 이미 설치된 철근 콘크리트 방파제 파손 부분도 보완활 수 있다. 기존 해안 기반 시설의 대부분은 철근 콘크리트로 만들어져 있으며, 해수면 상승, 침식 및 극한 날씨 등으로 붕괴된다. 시설에 균열이 생길 경우 이번에 개발된 공법을 적용하면 시설을 재구축할 필요가 없어진다. 한 번의 전기 펄스로 파괴된 균열을 고칠 수 있다. 로타 로리아는 연구팀이 개발한 기술의 응용 분야는 셀 수 없이 많다면서 "방파제 아래의 해저를 강화하거나 모래 언덕을 안정화하고 불안정한 토양 경사를 유지할 수도 있다. 또한 보호 구조물, 해양 기초 및 기타 여러 가지 인프라를 강화하는 데 사용할 수 있다. 해안 지역을 보호하기 위해 이 기술을 적용할 수 있는 방법은 수없이 많다"고 강조했다.
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[신소재 신기술(100)] 지천에 널린 해양 모래(실리카), 전기 응집으로 굳혀 해안 침식 막는다
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도요타·BMW, 전기차 대안 전략 수소 연료전지차 전면 제휴
- 일본 도요타자동차와 독일 BMW가 수소를 사용해 발전 시 이산화탄소를 내지 않는 연료전지차(FCV)로 전면 제휴키로 했다. 닛케이(日本經濟新聞)는 27일(현지시간) 양사가 다음달 3일 이 같은 내용의 전면 제휴를 위한 앙해각서(MOU)를 주고받은 뒤 5일로 예정된 BMW의 미디어 설명회에서 공식 발표할 예정이라고 보도했다. 전면 제휴를 통해 도요타가 수소탱크 등 기간부품을 공급하고, BMW가 수년 내 FCV 양산차를 내놓을 계획이다. FCV는 전기자동차(EV)에 비해 장거리 주행과 짧은 충전시간 등에서 우수하지만 급성장해온 EV의 성장둔화로 FCV가 재평가되는 계기가 될 가능성이 있다고 전문가들은 지적했다. 다만 차량과 수소 자체의 가격, 충전설비 부족이 여전히 보급에 과제가 되고 있다. 도요타는 지난 2014년 전세계에서 처음으로 양산FCV '미라이'를 출시했다. FCV는 수소와 산소의 화학반응으로 만든 전기로 움직인다. 발전 시 물만 나와 궁극의 친환경차로 불린다고 닛케이가 설명했다. 엔진에 해당하는 것은 모터로, 전력으로 구동하는 점은 전기자동차에 가깝다고 한다. 이번에 도요타는 BMW의 FCV용으로 수소탱크 외에 수소를 사용해 발전하는 '연료전지' 등 수소 관련 기간부품을 전면 공급한다. 구동 시스템 등 전기차 기술을 활용할 수 있는 영역은 BMW가 주체가 돼 다룬다. 전면 제휴에서는 BMW와 도요타가 유럽 내 수소 인프라 정비에 대해 협력 관계를 구축하는 것도 포함될 전망이다. 닛케이는 일본과 독일을 대표하는 두 자동차 회사의 전면 제휴에 대해 "판매가 감속하는 전기차 이외의 전략이 필요해지고 있어 차세대 친환경 자동차의 선택지로서 일본·유럽 대기업이 FCV에서 손을 잡는 것"이라고 분석했다. 도요타와 BMW는 2012년 6월부터 FCV에서 협업 관계에 맺었다. 다만 지금까지는 도요타 측에서 연료전지 부품을 공급할 뿐이었다. 수소탱크나 구동시스템 등은 BMW가 독자 개발하고 있었지만 앞으로 도요타의 수소 시스템을 전면적으로 도입함으로써 FCV 생산 비용을 절감하고 수년 내 판매 개시를 목표로 하고 있다.
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도요타·BMW, 전기차 대안 전략 수소 연료전지차 전면 제휴
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빅테크, AI 붐에 폐 발전소를 데이터센터로 변신 가속화
- 최근 인공지능(AI) 수요가 급증하면서 구글이나 아마존 등 빅테크(거대기술기업)와 협력업체들이 전 세계 노후 발전소와 산업 부지를 매입해 데이터 센터 캠퍼스로 탈바꿈하는 작업을 활발히 벌이고 있다. 데이터센터는 쉽게 말하면 인터넷 세상의 모든 정보를 저장하고 처리하는 거대한 '컴퓨터 창고'라고 할 수 있다. 우리가 매일 쓰는 스마트폰이나 인터넷 쇼핑, 동영상 스트리밍 등 모든 활동이 데이터 센터 덕분에 가능하다. 부동산그룹 JLL의 데이터리서치 책임자인 대니얼 소프는 MS와 아마존, 구글을 언급하며 "이들이 보통 발전소가 필요한 초대규모 시설들"이라며 "데이터 센터 개발자들이 발전소와 인프라 부지 등의 입지를 검토하고 있다"고 밝혔다. 21일(현지시간) 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 마이크로소프트(MS), 구글, 아마존 등 빅테크들이 클라우드 컴퓨팅과 AI 서비스를 지원하기 위해 데이터센터 구축에 막대한 투자를 하고 있지만 충분한 전력 공급을 포함해 적합한 부지를 찾는 것이 점점 어려워지고 있다. 글로벌 부동산 기업 쿠시먼앤드웨이크필드 유럽·중동·아프리카(EMEA) 데이터센터 자문그룹의 부지거래 총괄 애덤 쿡손은 "데이터센터 시장이 토지 확보와 전력 부문에 있어 어려움이 심해지면서 노후 발전소 등에 대한 관심이 커졌다"고 전했다. 미국과 유럽 일부 지역의 폐쇄된 석탄발전소들은 데이터센터가 필요로 하는 특성들을 다수 갖추고 있고, 산업 부지도 대개 대규모 전력 소비에 맞게 설계되어 있어 송전 인프라가 구축되어 있는 데다 인근에 수자원까지 있는 경우가 많다는 설명이다. MS, 영국 북부에 데이터센터 건설 계획 MS는 영국 북부 리즈 인근의 오래된 에그버러 발전소와 스켈턴 그랜지 발전소 부지에 데이터센터를 건설할 계획이며 2027년 공사를 시작할 예정이다. 아마존은 미국 버지니아주 버치우드 발전소 부지에 데이터센터 캠퍼스를 계획하고 있다. 소식통들은 이와 더불어 현재 유럽 내 다른 발전소들도 데이터센터로 활용하기 위한 거래가 진행 중이라고 전했다. 맥쿼리자산운용이 지분을 보유한 버투스 데이터센터는 최근 독일 베릴른에 있는 옛 태양광 발전소 등 부지 두 곳과 영국의 노후 군수공장을 매입했으며, 이들 부지를 2026년까지 데이터센터 캠퍼스로 탈바꿈흘 계획이다. 토르 에퀴드 그룹도 최근 미국 조지아주 옛 제조공장을 인수했다고 밝히며 "이 부지에는 변압기와 상하수도, 천연가스 인프라 등이 갖춰져 있어 데이터센터 개발에 적합하다"고 설명했다. 다만 일부 전문가들은 이러한 부지 전환에는 상당한 시간과 비용이 소요되고 복잡한 행정절차가 필요할 수 있으며, 이미 발전소 가동이 중단되어 전력망에서 분리된 경우 실현이 어려울 수 있다고 우려했다. 문제는 데이터센터는 엄청난 양의 전기를 사용한다는 점이다. 컴퓨터가 24시간 켜져 있고, 컴퓨터에서 뿜어져 나오는 엄청난 열을 식히기 위한 냉각 시스템도 계속 돌아가기 때문이다. 이 과정에서 지구 온난화의 주범인 탄소 배출이 발생한다. 데이터센터는 우리 삶에 꼭 필요하지만 탄소 배출을 해결해야 지속가능하다. 탄소 제로를 위한 노력은 데이터 센터 운영 기업 뿐만 아니라 우리 모두의 책임이다.
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빅테크, AI 붐에 폐 발전소를 데이터센터로 변신 가속화
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금융당국, 코인거래소 현장점검 강화…'상장빔' 등 시세조작 집중 감시
- 금융위원회와 금융감독원은 22일 가상자산이용자보호법 시행 이후 시작된 가상자산사업자의 이상거래 상시 모니터링 업무를 확인하기 위해 현장 조사를 실시했다고 밝혔다. 금융위 가상자산과와 금감원 가상자산조사국은 이날 오후 업비트와 빗썸을 차례로 방문해 상시 모니터링 조직 및 이상거래 분석시스템이 어떻게 운영되고 있는지, 발견된 이상거래에 대한 조치ㆍ심리는 적절하게 수행되고 있는지 등을 확인했다. 지난달 19일 시행된 가상자산이용자보호법에 따르면 가상자산사업자는 비정상적인 가격·거래량 변동을 항상 감시해야 하며, 불공정거래행위 의심 거래에 대해서는 금융당국이나 수사당국에 알려야 한다. 금융당국 현장 조사 결과 각 거래소는 가격 상승률이나 거래량 증가율 등 주요 변수가 기준치를 초과하는 경우 이상거래로 찾아내는 자체 시스템을 갖추고 있었으나, 향후 나타날 수 있는 이상거래 변화 등에 대한 개선이 필요한 것으로 나타났다. 아울러 이상거래 탐지 시 조치 발동 및 심리 꼼꼼함 등을 위해 계속적인 점검이 이뤄져야 한다고 판단했다. 현장 점검 실시 이후 5대 거래소(업비트·빗썸·코인원·코빗·고팍스)와 회의를 열어 최근 불공정거래 걱정이 제기되는 문제들도 논의했다. '상장빔'으로 투자자 피해 우려 여전해 특히 신규 거래지원(상장)되는 가상자산과 관련해 거래지원일(상장일)에 일시적인 시세 급등 현상(일명 '상장빔')이 계속 발생해 투자자 피해가 걱정된다는 의견이 나왔다. 이와 관련해 참석자들은 신규 거래지원 종목과 관련해 해당 가상자산 물량의 유통 현황, 주요 매수·매도 계정 관련 이상거래 특이점, 시세 상승을 주도적으로 이끈 세력 존재 여부 등에 대해 보다 꼼꼼하게 감시할 필요가 있다는 데 의견을 모았다. 아울러 최근 일부 거래소에서 신규 코인의 거래지원 개시 시점에 맞춰 해당 코인을 지급하는 형태의 이벤트를 자주 열고 있는데, 이용자들이 부적절한 방식으로 매매 주문을 되풀이하는 등 악용 소지가 있다는 지적도 제기됐다. 각 거래소는 고객 지원 이벤트들이 시장거래 질서 훼손으로 이어지지 않도록 자체적인 노력을 기울이기로 했다. 금융당국과 5대 거래소는 이상거래 정보 공유 및 공동 대응을 위해 핫라인도 구축해 운영하기로 했다. 금융당국은 "가상자산시장은 하나의 자산이 다수의 거래소에 교차 상장되는 점, 자본시장과 달리 공시정보가 부족한 점, 폐장 없이 24시간 실시간 거래가 이뤄지는 점 등으로 인해 급격한 가격변동 및 시장 질서 교란에 취약한 측면이 있다"고 지적했다. 그러면서 "선량한 투자자를 보호하고 시장 신뢰를 유지할 수 있도록 거래지원 단계에서부터 보다 적극적이고 선제적인 시장 질서 유지 노력이 필요하다"고 강조했다.
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금융당국, 코인거래소 현장점검 강화…'상장빔' 등 시세조작 집중 감시
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TSMC, 독일 드레스덴에 유럽 첫 생산공장 착공
- 세계 최대 파운드리(반도체 수탁생산) 업체인 대만 TSMC가 20일(현지시간) 독일 드레스덴에 유럽 첫 반도체 생산공장 건설에 착수했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 TSMC가 주도하는 합작회사 ESMC가 건립하는 이 공장에서는 인공지능(AI) 칩을 비롯해 유럽 제조업의 핵심인 자동차·산업용 반도체 웨이퍼를 생산할 예정이다. 2027년 말 본격적인 생산을 시작해 2029년 전면 가동 시 연간 48만개의 실리콘 웨이퍼를 제조할 것으로 예상된다. 착공식에 참석한 우르줄라 폰데어라이엔 유럽연합(EU) 집행위원장은 "새 공장에서는 그간 유럽의 다른 어떤 시설에서도 생산되지 않은 제품을 생산하게 될 것"이라며 "지정학적 (공급망을) 다각화하려는 TSMC는 물론 유럽에도 윈-윈"이라고 말했다. 올라프 숄츠 독일 총리도 "반도체 공급을 세계 다른 지역에 의존해선 안 된다"며 의미를 부여했다. EU도 이날 착공식에 맞춰 독일 정부의 50억 유로(약 7조4000억원) 규모의 보조금 지급 계획을 승인했다. EU 규정에 따라 회원국이 자국 내 산업체에 국가 보조금을 지원하려면 EU 승인을 받아야 한다. 50억 유로는 역내 반도체 제조역량 육성을 위해 작년 9월 'EU 반도체법'이 발효된 이후 집행위가 승인한 국가 보조금 중 규모가 가장 크다. 전체 투자 100억유로(약 15조원)의 절반에 해당하는 액수이기도 하다. EU 반도체법은 대외 의존도를 줄이고 역내 반도체 제조역량을 키우기 위한 보조금 지급 등 다양한 지원책을 담고 있다. EU는 이 법을 통해 현재 9% 수준인 글로벌 반도체 시장 점유율을 2030년까지 20%로 늘리는 것을 목표로 한다. 미국 반도체업체 인텔도 독일 마그데부르크의 300억유로(약 44조4000억 원)를 들여 공장 신설을 계획 중이다. 독일 정부는 여기에도 보조금 100억유로(약 14조8000억 원)를 책정했다. 최근 인텔의 실적 악화와 비용절감 방침에 따라 독일 공장 신설이 무산될 수 있다는 관측도 있다. 일부 지역 주민은 물 부족과 환경파괴를 이유로 반대하고 있다. 독일 경제지 비르트샤프트보헤는 "내년 초까지는 착공이 어려울 것"이라고 전망했다. 업계에서는 독일 정부가 TSMC와 인텔 등 선두권 업체에만 천문학적 보조금을 쏟아붓는 데 불만도 제기했다. 드레스덴에서 25년간 반도체 공장을 운영하는 미국업체 글로벌파운드리의 토마스 콜필드 최고경영자(CEO)는 "업계 리더에만 보조금을 주고 나머지는 아무것도 못 받는 건 경쟁의 근간을 해친다"고 말했다. 그는 TSMC가 드레스덴을 선택한 이유는 자사가 그동안 구축한 연구·공급 환경 덕을 보기 위해서라고 주장했다.
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TSMC, 독일 드레스덴에 유럽 첫 생산공장 착공
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GM, 전기차 판매 부진에 '칼바람'⋯전 세계 1천 명 이상 감원
- 미국 GM이 전기자동차(EV) 판매 부진에 대응해 전세계에서 1000명 이상의 직원을 감축하고 있는 것으로 확인됐다. 19일(현지시간) CNBC와 로이터통신 등 외신들에 따르면 GM은 EV 판매부진으로 투자 재검토을 추진하면서 미국 미시건주 연구개발 거점에서 근무하고 있는 소프트웨어부문의 직원 등을 인원 감축의 대상으로 판단하고 있다. 또한 판매부진이 지속되고 있는 중국에서도 직원감축에 나서고 있다. GM 관계자는 이날 소프트웨어와 서비스부문의 특정 팀에서 인원감축이 단행될 것이라는 점을 인정했다. 구체적인 대상 인원과 부문은 공개하지 않았지만 미국 미시건주 워렌에 있는 연구개발거점에서 근무하는 약 6000명의 직원을 포함해 1000명 이상이 될 것으로 보인다. 이 관계자는 "미래를 구축하는데에는 스피드와 우월성을 위해 (조직을) 줄이고 투자를 우선할 필요가 있다"고 언급했다. GM은 중국에서도 생산능력 재조정과 연구개발 부문을 포함한 인력감축을 추진하고 있다. 협력업체인 상하이자동차그룹(上海汽車集団)과 협의를 진행하고 있는 것으로 알려졌다. 중국의 EV제조업체들과의 가격경쟁이 벌이지고 있는 가운데 적자가 지속되고 있는 중국사업의 재검토를 서두르는 것이 목적이다.
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GM, 전기차 판매 부진에 '칼바람'⋯전 세계 1천 명 이상 감원
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인간 뇌 1㎣, 150억개 연결까지⋯초고해상도 뇌지도 나왔다
- 과학자들이 고해상도 전자현미경을 사용해 인간 뇌조직을 이미지화해 나노 스케일의 3D 지도를 제작했다. 미국 하버드대학교와 구글 연구팀이 인간 뇌 1㎣(1입방밀리미터)의 세포 연결까지 보여주는 초고해상도 뇌지도를 제작했다고 하버드 매거진과 사이테크 데일리 등 다수 외신이 전했다. 이 지도는 뇌의 복잡성을 보여주고, 뇌 기능 이해를 위한 새로운 가능성을 제시한다. 미국 국립보건원(NIH)이 자금을 지원한 이 연구 결과는 '사이언스' 저널에 게재됐다. 하버드 대학교의 제프 리히트만 박사와 구글 리서치의 비렌 자인 박사가 이끄는 연구팀은 전자 현미경(EM)을 사용해 입방밀리미터(1㎣) 크기의 인간 뇌 조직 조각을 고해상도로 이미지화했다. 이 뇌 조직은 뇌전증 수술의 일환으로 환자의 대뇌 피질에서 제거한 것이다. 하버드 매거진에 따르면 리피트만 박사의 연구팀은 10년 동안 대뇌 피질 1㎣를 분석해 인간 뇌의 연결에 대한 최초의 정밀 지도를 제작했다. 뇌 조직 분석 결과 매우 아름답고 목적을 알 수 없는 수 많은 복잡한 구조가 밝혀졌다. 신경 섬유가 다른 세포와 연결되는 경로에 정착하기 전에 마치 제자리에서 맴돌고 있는 것처럼 소용돌이 모양으로 성장하는 모습, 정반대 방향이 두 개의 수용체(수상 돌기)만을 가리키고 연결되지 않은 백질 기저층의 신경 섬유와 연결된 새로운 종류의 뉴런, 신경 섬유가 단일 세포에 50개 이상 연결되는 드문 사례인 다중 시냅스 연결 등이 그것이다. 이들의 관찰은 뇌가 어떻게 연결 되었는지에 대한 가정을 뒤집었다. 리히트만은 "많은 사람들이 과학이 문제를 해결하고, 답을 찾고, 치료할 수 있기를 기대하지만 이 경우에는 단순히 자연을 설명하는 것만으로도 뇌가 '우리가 생각하는 것보다 더 복잡하다'는 것이 밝혀졌다"고 말했다. 연구팀은 먼저 조직을 다이아몬드 칼을 사용해 인간 머리카락의 1천분의 1보다 얇은 5000개 이상의 슬라이스 또는 섹션으로 자른 다음 각 섹션을 EM으로 이미지화했다. 그 결과 약 1.4페타바이트, 즉 1400테라바이트의 데이터가 생성됐다. 팀은 뇌 조직을 5000개 이상의 얇은 조각으로 나누어 각 조각을 전자현미경으로 촬영했다. 이렇게 얻은 1.4페타바이트(PB, 1400테라바이트)의 데이터를 기반으로 3차원 뇌지도를 만들었다. 뇌지도는 5만 7000개 이상의 세포와 약 1억 5000만 개의 시냅스(신경세포 연결 부위)를 포함하며, 이전에는 볼 수 없었던 뇌 구조 세부 정보를 제공한다. 바렌 제인이 이끄는 구굴의 연구팀은 각 슬라이스 내의 객체를 감지하고 일르 연결해 3차원 공간을 렌더링하는 새로운 신경망 기술을 개발했다. 리히트만은 '플러드 필링 신경망' 기술을 사용해 세포, 신경 섬유 및 혈관을 색칠했으며 "기본적으로 여러 섹션에 걸쳐 이러한 객체에 페인트를 붓는 격"이라고 설명했다. 가장 흔한 신경교세포는 신경교세포에 구조적인 지원과 전기적 절연을 제공하는 과립세포였다. 1㎣ 샘플에는 약 230mm의 혈관 세포도 포함되어 있었다. 특히, 연구팀은 재구성을 통해 뇌의 가장 깊은 층에 있는 삼각형 세포들이 서로 마주 보는 두 가지 방향으로 배열되어 있음을 발견했다. 이러한 배열의 의미는 아직 밝혀지지 않았지만, 뇌 기능 이해에 중요한 단서가 될 수 있다. 이번 연구 결과는 뇌 연결체학(뇌 세포 간 연결을 종합적으로 분석하는 학문)의 중요성을 보여주고, 뇌 기능 연구에 새로운 자원을 제공한다. 연구팀은 데이터셋과 분석 도구를 공개하여 다른 연구자들도 이를 활용할 수 있도록 했다. 미국 국립보건원(NIH) BRAIN Initiative 책임자인 존 응아이 박사는 "이번 연구는 신경과학자, 컴퓨터 과학자, 엔지니어 간의 협력이 뇌 기능 이해를 위한 완전한 지도 구축에 얼마나 중요한지를 보여준다"고 말했다.
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인간 뇌 1㎣, 150억개 연결까지⋯초고해상도 뇌지도 나왔다
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KT, MS와 손잡고 공공·금융 맞춤형 '데이터 주권 보장 AI 플랫폼' 구축
- KT가 마이크로소프트(MS)와 전략적 파트너십을 통해 공공 및 금융 기관을 위한 획기적인 인공지능(AI) 플랫폼 구축에 나선다. 이 플랫폼은 데이터 소유권과 운영 및 통제 권한을 기관 자체에 보장하며, 데이터 유출 우려없이 안전하게 AI 기술을 활용할 수 있도록 지원한다. KT 최고재무책임자(CFO) 장민 전무는 9일 2분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 "정부, 공공, 김융 기관이 AI 및 클라우드 활용 과정에서 데이터 주권을 온전히 행사할 수 있는 서비스를 제공하는 것이 목표"라고 밝혔다. 또한 "한국형 소형언어모델(sLLM) 및 산업 맞춤형 언어모델(sLLM)과 같은 특화된 AI 모델과 클라우드 상품을 공동 개발하여 시장에 선보일 계획"이라고 덧붙였다. KT와 마이크로소프트는 AI 및 클라우드 분야 인재 양성에도 협력할 예정이다. 장 전무는 "이번 협력은 KTㅇ게는 마이크로소프트의 선진 기술을 배우는 기회를, 마이크로소프트에게는 한국 시장에 대한 이해도를 높이는 기회를 제공할 것"이라고 강조했다. 양사는 '데이터 주권 보장 AI 및 클라우드' 공동 연구개발 등을 포함한 조 단위 규모의 전략적 파트너십을 체결했으며, 구체적인 사업 내용은 다음달 공개될 예정이다. 특히, 생성형 AI 기술 활용시 발생할 수 있는 데이터 유츌 문제를 처리하기 위해 AI 학습 및 연산 데이터를 자체 데이터센터 또는 클라우드 내부에서 처리하는 강화된 보안 모델 개발에 마이크로소프트의 기술력이 적극 활용될 전망이다. 공공 및 금융 분야에 특화딘 AI 모델 개발도 주요 협력 분야로 거론되고 있다.
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KT, MS와 손잡고 공공·금융 맞춤형 '데이터 주권 보장 AI 플랫폼' 구축
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