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엔저 가속화, 148엔 중반대로 급락⋯한달 반만에 최저치
- 올들어 엔저추세가 가속화하고 있다. 연합뉴스가 전한 로이터통신 등 외신들에 따르면 엔화가치는 17일(현지시간) 뉴욕외환시장에서 장중 일시 달러당 148.52엔까지 올랐다. 이는 지난 11월 28일이후 한달반만에 최저치를 경신한 것이다. 엔화는 결국 0.71% 하락한 달러당 148.23엔으로 거래를 마쳤다. 엔화가치가 하락한 것은 미국 소매매출액 증가가 예상치를 넘어서 미국 경제가 견고함을 보여주자 조기 금리인하에 대한 전망이 후퇴하면서 달러매수/엔화 매도 추세가 강해진 때문으로 분석된다. 미 달러화는 이날도 강세를 지속했다. 주요 6개 통화 대비 달러 가치를 보여주는 달러인덱스(달러화 지수)는 전날보다 0.11% 오른 103.47을 기록했다. 달러화지수는 1개월여만에 최고치를 경신했다. 미국 상무부가 이날 발표한 지난해 12월 소매 매출액(계절조정 완료)은 전달과 비교해 0.6% 증가해 시장예사치인 0.4% 증가를 넘어섰다. 시장에서는 미국 연방준비제도(연준∙Fed)는 오는 3월 금리인하에 착수할 가능성이 높다는 견해는 변하지 않았지만 CME페드워치에 따르면 처음 0.25%포인트 금리인하가 확실할 확률이 53.2%로 전날 65.1%에서 크게 낮아졌다. 유로화는 0.03% 내린 1.0876달러, 파운드화는 0.32% 떨어진 1.268달러를 기록했다. 위안화는 역외시장에서 달러당 7.2321위안으로 2개월만 최저치를 경신했다. 이날 중국국가통계국은 지난해 4분기 국내총생산(GDP)는 전년과 비교해 5.2% 증가했다. 3분기 4.9%에서 높아졌지만 전문가 예상치(5.3%)보다는 약간 밑돌았다. 코베이의 수석시장 전략가 칼 샤모타는 "이번 소매통계에서 모든 부분에서 개인소비가 증가하고 있는 점이 확인됐다"면서 "이는 기조적인 인플레 압력이 장기화할 가능성을 시사하고 있다"고 지적했다. 그는 "정책당국자들이 시장에서 나오는 금리인하 전망을 견제하고 첫번째 금리인하의 시가를 올해 중반까지 후퇴하는 동시에 금리인하 속도는 예상보다 완만해질 것이라는 점을 시장에 전하려고 하는 점과도 일치한다"고 덧붙였다.
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엔저 가속화, 148엔 중반대로 급락⋯한달 반만에 최저치
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레이저 가공 HEA, 3D 프린팅으로 강도·연성 향상
- 최근 레이저와 3D 프린팅 기술을 활용해 강도가 높고 유연성을 갖춘 새로운 형태의 합금을 개발하는 데 성공했다. 합금이란, 기본 금속에 다른 금속을 섞어 고온에서 녹인 후 식혀 만들어진, 원래 금속과는 다른 성질을 가진 새로운 금속 물질을 말한다. 이러한 합금을 제작하는 주된 목적은 기계적 성질을 개선하고, 부족한 특성을 보완하여 금속의 기능을 증진시키기 위함이다. 과학기술 전문 매체 사이테크데일리(SciTechDaily)는 레이저 기반 적층 제조 방식을 이용하여 더 강력하고 파손 가능성이 낮은 고엔트로피 합금(HEA)을 만드는 방법을 소개했다. '고엔트로피 합금(HEA:High entropy alloys)'은 기존의 합금 제조 방식과 비교했을 때 뛰어난 강도와 내구성을 제공하며, 합금의 적용 범위를 확장시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. HEA는 심각한 마모, 극한의 온도, 방사선 및 높은 압력과 관련된 응용 분야에서 사용가능하다. 3D 프린팅, 또는 적층 가공(AM)으로 알려진 기술을 사용해 만들 수 있는 합금은 일반적으로 연성이 부족하다는 단점을 가지고 있다. 이는 3D 프린팅을 통해 제작된 고엔트로피 합금이 형태를 유지하는 데 어려움을 겪고, 하중을 받을 때 충분히 변형되거나 늘어나지 않아 쉽게 파손될 수 있다는 것을 의미한다. 그러나 최근 과학자들은 레이저 기반의 적층 가공 방식을 사용하여, 이러한 연성 문제를 개선한 더욱 강하고 연성이 뛰어난 고엔트로피 합금을 개발하는 데 성공했다. 이들은 이러한 성능 향상의 기본 메커니즘을 더 깊이 이해하기 위해 중성자와 X선 산란, 그리고 전자 현미경과 같은 고급 분석 기술을 활용했다. 이러한 연구 결과는 3D 프린팅 합금의 사용 범위를 확장하고, 그것이 적용될 수 있는 산업 분야를 다양화하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 연성과 강도가 모두 향상된 새로운 형태의 합금은 더욱 까다로운 응용 분야에서도 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 잠재적인 산업 응용과 에너지 효율성 산업계는 미래에 제조 과정에서 더욱 강력하고 형태를 쉽게 잡을 수 있는 고엔트로피 합금을 사용 가능할 것으로 기대하고 있다. 이러한 HEA를 산업 응용 분야에 사용하기 위해서는 가벼우면서도 복잡한 형태의 HEA 부품에 대한 높은 내구성, 신뢰성, 그리고 파손 저항성이 요구된다. 새로운 합금은 더 안전하고 연료 효율적인 차량의 제조, 더 강한 제품의 생산, 그리고 더 오래 지속되는 기계의 개발을 가능하게 하여, 소비자와 산업계 모두에 혜택을 가져올 것으로 기대된다. 또한, 레이저를 사용하여 분말 합금을 고체 금속 형태로 융합하는 레이저 기반의 적층 가공 방식은 에너지 효율성이 매우 높다는 점에서, 새로운 유형의 HEA 생산에 있어 매력적인 방법으로 여겨진다. 이는 에너지 소비를 줄이면서도 고품질의 합금 부품을 생산할 수 있는 방법으로, 지속 가능한 제조 및 공정 효율성 측면에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 나노 라멜라 구조와 기계적 특성 레이저 기반 적층 가공 공정은 나노미터 두께의 나노 라멜라(얇은 판층) 구조를 생산할 수 있다. 이 공정은 높은 강도를 제공하면서도, 나노 라멜라의 뚜렷한 가장자리가 일정 수준의 미끄러짐(연성)을 허용하여 유연성을 보장한다. 이러한 나노 라멜라는 평균 약 150나노미터 두께의 면심 입방체(FCC) 결정 구조와 평균 약 65나노미터 두께의 체심 입방체(BCC) 결정 구조의 교차 층으로 구성된다. 개발된 새로운 고엔트로피 합금은 약 1.3기가파스칼(인장강도 단위)의 높은 항복 강도를 나타내며, 이는 가장 강한 티타늄 합금의 강도를 능가하는 수준이다. 또한, 이 HEA는 약 14%의 연신율을 제공하는데, 이는 동일한 항복 강도를 가진 다른 AM 금속 합금보다 높은 수치다. 연신율은 재료가 파손되지 않고 얼마나 많은 굽힘을 견딜 수 있는지를 나타내는 지표로, 재료의 유연성과 내구성을 측정하는 중요한 요소다. HEA 첨단 연구기술 및 시설 한편, 미국 테네시주에 위치한 오크리지 국립연구소(ORNL: Oak Ridge National Laboratory)의 연구원들은 에너지부(DOE) 산하 과학 사용자 시설인 파쇄 중성자원(Spallation Neutron Source)을 통해 변형 상태에서 HEA 샘플의 내부 기계적 부하 분배를 조사할 수 있었다. 이 시설의 중성자 데이터는 합금 내부의 상세한 구조적 정보를 제공함으로써 HEA의 기계적 특성에 대한 깊은 이해를 가능하게 했다. 또한, 연구팀은 ORNL 내의 다른 DOE 과학 사용자 시설인 나노입자 재료 과학(Nanophase Materials Sciences) 센터에 위치한 원자 프로브 장비를 활용하여, 교대로 층을 이루는 나노 라멜라 구조 및 미세 구조의 상세한 3D 이미지를 캡처했다. 이와 별개로, 미국 일리노이주에 위치한 시카고 아르곤 국립연구소(Argonne National Laboratory)의 첨단방사광가속기(Advanced Photon Source)는 어닐링 과정을 거친 다양한 HEA 샘플의 단계를 연구하는 데 사용되었다. 이 시설에서의 X선 회절 분석은 합금의 열처리 과정이 그 성질에 어떻게 영향을 미치는지를 평가하는 데 중요한 역할을 했다. 미국 내 첨단 연구기술 및 시설의 활용은 HEA의 개발과 응용에 있어 중요한 도약점을 제공하며, 합금의 구조적 및 기계적 특성에 대한 포괄적인 이해를 가능하게 한다. 이러한 첨단 연구는 HEA의 미래 적용 가능성을 확장하고, 재료 과학 분야에서의 혁신적 발전을 촉진할 것으로 기대된다. 연구소들의 고도화된 기술과 시설은 재료의 기본 구조부터 그 성능에 이르기까지 광범위한 분석을 허용함으로써, 합금의 특성을 극대화하고 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 기회를 열어준다.
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레이저 가공 HEA, 3D 프린팅으로 강도·연성 향상
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삼성전자 경계현 DS사장, "AI의 시대, 이제 시작…새 기회"
- 경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문장(사장)은 15일 자신의 소셜미디어(SNS)를 통해 "AI의 시대, 지금은 시작일 뿐일 수 있다"는 글을 게재했다. 경 사장은 이날 지난 12일(현지시간) 폐막한 세계 최대 가전·IT 전시회 'CES 2024'를 둘러보는 사진과 함께 챗GPT가 등장한 이후 AI가 화두였다며 "CES에서 만난 대부분의 고객과의 대화 주제는 AI였다"라고 적었다. 경 사장은 "챗GPT가 등장하고 퍼블릭 클라우드 업체들이 노멀 서버 투자를 줄이고 그래픽처리장치(GPU) 서버에 투자를 늘렸을 때 한정된 예산 탓이라고, 시간이 지나면 노멀 서버 투자가 재개될 것이라고 믿었던 적이 있었다"며 "그런데 그런 일은 생기지 않았다"고 했다. 그는 "컴퓨팅 분야에 근본적인 변화가 생긴 것"이라며 "노멀 서버는 기존 데이터에서 특정 정보를 찾는 시스템을 위한 것인데, 컴퓨팅 환경이 주어진 입력에 새로운 정보를 생성하는 시스템으로 변한 것"이라고 밝혔다. 또한 "생성형 시스템을 위해서는 메모리와 컴퓨트 셀의 상호 연결이 필요하며, 이를 한 칩에 구현하는 것은 비용이 많이 들기 때문에 고대역폭 메모리(HBM), GPU 가속기, 2.5차원 패키지 등의 기술이 등장했다"고 덧붙였다. 경 사장은 "메모리와 컴퓨트 사이의 물리적 거리는 여전히 문제이며, 이를 해결하기 위해 고용량 HBM, 빠른 인터페이스, 지능형 반도체(PIM) HBM과 같은 기술들이 발전하고 있다"고 말했다. 그는 '이러한 혁신은 서버에서 시작되어 PC, 스마트폰 등으로 확산될 것이며, 이는 새로운 기회를 의미한다'고 강조했다. 또한 그는 "트릴리온(1조) 모델의 거대언어모델(LLM)이 등장했지만, 범용 인공지능(AGI)이 실현되기 위해서는 쿼드릴리온(1천조) 파라미터가 필요할 수도 있다"고 덧붙였다. 삼성전자는 최근 CES 2024 기간 동안 앙코르 호텔의 전시 공간에 가상 반도체 공장을 마련하고, 생성형 AI 및 온디바이스 AI용 D램, 차세대 스토리지용 낸드플래시 솔루션, 2.5차원 및 3차원 패키지 기술 등 다양한 차세대 메모리 제품을 선보였다. 또한 CES에서 AI 컴패니언(반려) 로봇 볼리를 깜짝 공개했다. 노란 공 모양의 로봇 집사 볼리는 주인을 대신해 전화를 걸어주고 일정을 알려주는 등 '집사' 역할을 해 큰 관심을 끌었다. 이어 지난 14일 삼성전자는 AI 컴패니언 로봇 '볼리'에 타이젠 OS(운영체제)를 탑재한다고 밝혔다. 삼성전자가 자체 개발한 OS인 타이젠은 기존의 단순한 기기 간 연결을 넘어 OS·서비스·콘텐츠 간 경험까지 연결 범위를 다양하고 광범위하게 넓히는 풀랫폼이다. 타이젠은 기존에는 스마트TV와 모니터 제품 중심으로 탑재됐다. 별도 비용 없이 다양한 콘텐츠를 시청할 수 있는 '삼성 TV 플러스'와 디지털 아트 구독 플랫폼 '아트 스토어' 등이 타이젠을 바탕으로 선보인 서비스다. 타이젠은 작년 말까지 출시된 삼성 스마트TV 약 2억7000만대에 탑재됐다. 삼성전자 영상디스플레이사업부 김용재 부사장은 14일 "AI 컴패니언 볼리에 적용된 삼성 타이젠 OS가 기존 TV, 모니터, 가전 제품 뿐만 아니라 다양한 제품군에도 활용될 수 있다'고 말했다. 그는 "이 OS의 확장성과 범용성을 바탕으로 다양한 파트너사들과의 협력을 강화해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
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삼성전자 경계현 DS사장, "AI의 시대, 이제 시작…새 기회"
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북극 영구 동토층, 지구온난화로 메탄 바다 방출 위험
- 북극 영구 동토층 아래에 봉인되어 있는 메탄가스가 기후 변화로 인해 바다로 방출될 위험이 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 매체 스페이스(space)에 따르면 노르웨이 스발바르 대학 센터의 지질학자 토마스 버철(Thomas Birchall)과 연구팀은 두꺼운 영구 동토층이 수백만 입방 피트의 메탄이 뿜어져 나오는 것을 지금까지 막아왔지만, 기후 변화로 인해 영구동토층이 계속 녹으면 메탄이 바다로 흘러 나갈 수 있는 상황이 될 수 있다고 지구 과학 프론티어 저널에 발표했다. 연구팀은 이 영구 동토층이 붕괴되면 메탄의 강력한 온난화 효과로 인해 더 많은 영구 동토층이 녹고 더 많은 가스가 방출되는 연쇄 반응을 일으킬 수 있다며 이 악순환의 고리는 온난화, 해빙, 메탄 배출을 더욱 가속화할 것이라고 경고했다. 스발바르는 북극권 깊숙한 곳에 위치한 노르웨이 군도로, 북극에서 불과 500마일(800km) 떨어져 있다. 이곳은 지구온난화의 영향을 크게 받고 있으며, 영구 동토층이 광범위하게 분포하고 있다. 연구팀은 상업 및 과학 시추공의 과거 데이터를 분석해 스발바르 전역의 영구 동토층을 매핑하고, 그 안에 갇힌 천연 가스 매장량을 정확히 집계했다. 연구 결과, 스발바르의 영구 동토층에는 메탄이 풍부한 퇴적물이 생각보다 훨씬 많이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면, 스발바르의 영구 동토층은 해안, 저지대, 고지대로 세 가지로 구분된다. 해안 지역의 영구 동토층은 해류가 이동시킨 따뜻함으로 인해 얼어붙은 토양의 지각이 얇다. 반면, 저지대의 영구 동토층은 두껍고 얼음으로 포화되어 있어 매우 우수한 밀봉 특성과 자가 치유 능력을 가지고 있다. 그러나 현재 누출이 없는 영구 동토층도 지구 온난화로 인해 누출이 발생할 수 있다. 스발바르는 지구상에서 가장 빠르게 온난화되는 곳 중 하나이며, 그곳의 "활성" 영구 동토층(위쪽 몇 피트는 계절에 따라 녹았다가 다시 얼어붙고 있음)은 지구 온도가 상승함에 따라 더 깊어지고 있다. 영구 동토층 아래에 얼마나 많은 메탄이 갇혀 있는지 추정하는 것은 쉽지 않다. 연구진은 가스의 흐름이 측정된 한 위치를 근거로 수백만 입방 피트 정도일 수 있다고 추정한다. 연구진은 "북극 영구 동토층이 녹으면서 메탄이 방출되면, 기후 변화가 더 가속화될 수 있다"고 말했다. 메탄은 이산화탄소보다 25배 강력한 온실 가스이기 때문이다. 만약 이 메탄이 모두 방출된다면, 지구 온도는 약 0.5도 상승할 것으로 추산된다. 이는 빙하와 해빙을 가속화하고, 해수면 상승을 일으키는 등 심각한 기후 변화를 초래할 수 있다. 연구팀은 "영구 동토층 해빙을 막기 위해서는 기후 변화에 대응해야 한다"고 강조했다. 이를 위해서는 화석 연료 사용을 줄이고 재생 에너지를 확대하는 등 온실 가스 배출을 감축해야 한다. 또한 영구 동토층 온도 상승을 막기 위한 대책도 마련해야 한다. 연구팀은 "영구 동토층 온도 상승을 막기 위해서는 해안 지역 개발 제한, 삼림 보호 등의 조치를 취해야 한다"고 제안했다. 북극 영구 동토층 아래에 갇힌 메탄은 지구 기후에 큰 영향을 미칠 수 있는 위험 요소이다. 이를 방지하기 위해서는 세계 각국이 협력하여 기후 변화 대응에 적극적으로 나서야 한다.
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북극 영구 동토층, 지구온난화로 메탄 바다 방출 위험
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프리미엄폰 사상 최대 매출 달성…전체 매출액 60% 차지
- 지난해 스마트폰 시장이 고금리, 경기 침체 여파로 주춤했지만 프리미엄폰 부문에서는 성장세를 이어가며 사상 최대 매출을 달성했다. 8일 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 2023년 프리미엄 스마트폰(도매가 600달러 이상) 시장 매출은 전년 대비 6% 성장했다. 반면 전체 스마트폰 시장 규모는 축소될 것으로 예상된다. 판매 호조에 힘입어 프리미엄 부문이 전 세계 스마트폰 시장 판매량의 4분의 1을 차지하고 매출액 기준으로는 약 60%에 이를 것으로 추산했다. 1000달러 이상 최고급 폰은 전체 프리미엄폰 시장 매출의 3분의 1을 차지한 것으로 조사됐다. 카운터포인트리서치는 "스마트폰의 중요성이 커지며 소비자들은 오래 사용할 수 있는 고품질 기기에 더 많은 비용을 지불하고 있다"고 분석했다. 또 "최신 스마트폰을 소유하는 것이 사회적 지위의 상징이 됐다”며 “특히 신흥시장에서는 중저가에서 바로 프리미엄폰 시장으로 트렌드가 넘어가고 있다"고 분석했다. 소비자들이 더 오래 사용할 수 있는 고품질의 기기를 구매하기 위해 큰 돈을 쓰는 걸 마다하지 않는다는 것이다. 또 최신 스마트폰 소유가 사회적 지위의 상징이 된 점도 구매자 증가와 시장 규모 성장에 도움이 된 것으로 분석된다. 실제 지난해 프리미엄폰 시장의 성장은 중국과 인도, 중동, 아프리카(MEA) 등 지역에서 이끌었고, 이 지역들의 프리미엄폰 판매량은 신기록을 올린 것으로 분석됐다. 특히 인도가 전 세계적으로 가장 빠르게 성장하고 있다. 업체별로는 애플이 프리미엄폰 시장 점유율 71%를 차지하며 선두 자리를 유지했지만 점유율은 2022년(75%) 대비 소폭 하락했다. 빈자리는 삼성전자(17%)와 중국 화웨이(5%)가 각각 점유율 1%포인트, 2%포인트를 늘리며 가져갔다. 카운터포인트리서치는 "프리미엄폰 부문은 전체 스마트폰 시장의 실적을 주도할 가능성이 높다"며 "업체마다 차별화를 통한 강력한 브랜드를 구축할 것"이라고 내다봤다.
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프리미엄폰 사상 최대 매출 달성…전체 매출액 60% 차지
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마이크로소프트, 윈도PC에 AI 실행 코파일럿 키 탑재
- 마이크로소프트(MS)는 4일(현지시간) 곧 출시될 윈도 PC의 키보드에 AI(인공지능) 챗봇을 바로 실행할 수 있는 코파일럿으로 불리는 키를 탑재할 것이라고 밝혔다. 이날 연합뉴스가 전한 로이터통신 등 외신들에 따르면 MS는 코파일럿 키가 부착된 서피스 태블릿PC 등에서 2월이후 이용가능하다고 밝혔다. MS는 이 코파일럿 키를 누르기만 하면 AI를 사용한 지원기능을 불러내 텍스트 요약과 가상회의 등 다양한 작업을 실행할 수 있다고 설명했다. 마이크로소프트가 1994년에 윈도우 시작 키를 추가한 이후 윈도 키보드 디자인에서 20년만에 처음 일어난 변화다. MS는 키보드의 스페이스바 오른쪽에 코파일럿 키가 추가된 윈도 11 탑재 컴퓨터를 선보인다고 밝혔다. 코파일럿 키가 추가된 MS의 서피스 컴퓨터는 9일부터 개최될 CES에서 선보일 예정이다. 코파일럿 키는 MS가 투자한 오픈 AI의 인공지능모델을 활용한다. 마이크로소프트는 지난해 11월 30일부터 윈도 10과 윈도 11이 설치된 컴퓨터에 코파일럿 기능을 체험판으로 제공하고 있다. 코파일럿 키는 윈도우 PC에서 최신 윈도우로 업데이트하면 사용할 수 있다. MS의 소비자 마케팅 최고책임자인 유수프 메흐디는 이 내용을 알리는 블로그에서 "올해가 AI PC의 해가 될 것"이라고 말했다. 이미 스마트폰 제조업체들은 최신 모델을 AI 휴대폰으로 광고하고 있다. MS는 지난 1년간 오픈AI의 AI 기술을 중심으로 윈도우, 오피스, 빙검색, 보안소프트웨어 등을 재정비해왔다. 마이크로소프트는 오픈AI에 130억 달러(16조9900억 원) 를 투자했다. 코파일럿 기능은 코파일럿 키가 없이 기존 장치에서도 사용이 가능하기 때문에 아직 PC 제조업체의 판매 증가로는 나타나지 않고 있다. MS는 여전히 운영체제에서 매출의 약 10%를 창출하고 있기 때문에 PC 운영체제 업그레이드와 관련한 조치는 매출 증가로 이어질 수 있다. 코파일럿 키 기능이 있는 키보드는 터치스크린 기반 서피스를 포함, 2월부터 다양한 윈도 11 탑재 PC에서 제공될 전망이다. 현재까지 MS의 서피스 컴퓨터외에 어떤 회사 제품군에 코파일럿 키가 포함되는지는 알려지지 않았다. MS는 PC 제조업체와의 라이선스 계약으로 PC 시장에서 강력한 지배력을 갖고 있다. 시장 조사 기관인 IDC에 따르면 전체 데스크톱 컴퓨터, 노트북, 워크스테이션 중 약 82%가 윈도우 운영체계를 실행하고 있으며 애플 운영체제는 9%, 구글은 6%가 조금 넘는다. 조사회사 카나리스는 AI지원기능을 탑재한 PC도입이 2025년이후에 가속화할 것으로 예상하고 있으며 코로나19 위기이후 PC시장의 회복을 뒷받침할 것으로 전망했다.
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마이크로소프트, 윈도PC에 AI 실행 코파일럿 키 탑재
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술, 배변에 어떤 영향을 미칠까?
- A씨는 평소 술을 즐기지는 않지만 술을 마신 다음 날이면 설사 증상에 시달려, 출근 전 반드시 화장실을 찾게 된다. 이처럼 술은 설사나 변비 등 장의 음식물 통과 시간에 영향을 미칠 수 있다. 영국 매체 더 가디언(The Guardian)은 알코올은 장에서 음식이 통과하는 데 시간에 영향을 줄 수 있으며, 특히 위와 소장의 근육 활동에 변화를 일으킬 수 있다고 보도했다. 알코올이 위를 통과하는 시간에 미치는 영향은 알코올의 농도에 따라 다르다. 예를 들어, 알코올 농도가 높은 음료(예: 위스키, 보드카)는 위에서 음식물의 이동을 늦추는 반면, 알코올 농도가 상대적으로 낮은 음료(예: 와인, 맥주)는 위에서 음식의 이동 속도를 증가시킨다. 이러한 장의 변화는 일부 사람들이 보드카나 위스키를 마실 때 포만감이나 복부 불편감을 느끼는 원인이 될 수 있다. 술을 장기간 마시는 것도 소장을 통한 음식물의 통과 속도에 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 실제로, 쥐를 이용한 실험에서 만성적인 알코올 섭취가 위와 소장을 통한 음식물의 이동을 가속화하는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 소장 통과 시간의 단축 현상은 술을 많이 마시는 사람들에게서도 나타날 수 있으며, 이는 설사 증상과 직접적으로 연관될 수 있다. 알코올은 십이지장(소장의 첫 부분)에서 탄수화물, 단백질, 지방의 흡수를 감소시킬 수 있다. 이는 설탕의 일종인 자일로스의 흡수 감소에도 영향을 미친다. 이로 인해 과자나 달콤한 주스 등 단 음식을 많이 섭취하는 음주자들 사이에서 설사 발생 가능성이 더 높아질 수 있다는 것을 시사한다. 만성 알코올 사용은 유당불내증, 소장 박테리아의 과증식, 그리고 췌장이 충분한 소화 효소를 생성하지 못해 지방 흡수가 감소하는 현상과 연관되어 있다. 이러한 현상들은 만성적인 알코올 사용으로 인해 설사나 묽은 변이 발생할 수 있다는 것을 나타낸다. 반면, 단기간에 과도한 알코올을 섭취하는 경우(예: 밤에 과음하는 경우)는 음식물의 소장의 통과가 늦어질 수 있다. 쥐를 이용한 연구에서는 단기간에 다량의 알코올을 섭취한 경우 소장 통과 시간이 지연되는 것이 관찰되었다. 즉, 폭음과 같은 급성 알코올 섭취는 설사보다는 변비 증상을 유발할 가능성이 더 높다는 것을 의미한다. 이는 알코올이 소화기계에 미치는 영향이 단기적 및 장기적 사용에 따라 다를 수 있음을 시사한다. 이 같은 결과는 507명의 대학생을 대상으로 한 알코올의 영향에 관한 연구에서도 확인됐다. 이 연구에서 학생들은 자신의 대변을 수집하여 분석했으며, '브리스톨 대변 차트'라고 알려진 대변 상태 설문지를 작성했다. 연구 결과에 따르면, 과음은 더 단단한 배변과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. 특히, 알코올을 많이 섭취한 사람들은 견과류 같은 모양이거나 느낌의 별개의 단단한 덩어리인 1형 변을 더 자주 경험했다. 연구팀은 급성 알코올 섭취가 음식물의 소장 통과를 지연시킬 수 있다고 추정했다. 음식이 장 내에 더 오래 머무르면서, 대변에서 물이 더 많이 몸으로 재흡수되어 대변이 건조하고 단단해지는 결과를 가져온다는 것이다. /이러한 결과는 알코올이 소화 시스템에 미치는 영향에 대한 중요한 인사이트를 제공한다./ 연구자들은 흥미롭게도 술을 마시지 않는 사람들에 비해 술을 많이 마시는 사람들의 장내에서 '악티노박테리아(Actinobacteria)'라는 박테리아 유형이 더 많이 존재한다는 사실을 발견했다. 이러한 발견은 박테리아가 대변의 일관성에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 그러나 폭음이 항상 변비를 유발하는 것은 아니다. 예를 들어, 과민성대장증후군(IBS) 환자들에게서는 폭음이 설사, 메스꺼움, 복통과 같은 증상을 확실히 유발할 수 있다. 음주 후 원치 않는 배변 변화를 겪는 경우, 이를 해결하는 가장 효과적인 방법은 알코올 섭취를 줄이는 것이다. 일부 알코올 음료는 다른 음료보다 배변에 더 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 특정 음료를 마신 후 문제가 되는 배변 패턴을 확인하면 해당 음료를 피하거나 줄이는 것이 건강에 도움이 될 수 있다. 음주 후 설사를 하는 경향이 있다면 알코올과 카페인이 함유된 음료를 혼합하는 것을 피하는 것이 좋다. 카페인은 결장의 수축을 자극해 설사를 악화시킬 수 있다고 알려져 있다. 반면, 음주 후 변비가 문제가 된다면 충분한 수분 섭취가 중요하다. 술을 마시기 전, 술을 마실 때 그리고 술 마신 후에 물을 충분히 마시면 탈수와 변비를 예방하는 데 도움이 될 수 있다. 술을 마시기 전에는 단백질과 섬유질이 풍부한 음식을 섭취하는 것이 좋다. 위장에 있는 음식은 알코올의 흡수를 늦추고, 장 내막에 미치는 알코올의 부정적인 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있다. 음주 후 배변의 변화는 대개 단기적이며, 적절한 조치를 취하면 대부분 효과적으로 해결될 수 있다. 그러나 술을 끊은 후에도 설사와 같은 증상이 며칠 후에도 지속된다면 이는 염증성 장 질환과 같은 근본적인 장 질환과 같은 다른 문제를 야기할 수 있다. 술을 끊었음에도 불구하고 설사와 같은 증상이 며칠 동안 지속된다면, 이는 염증성 장 질환과 같은 보다 심각한 장 질환을 의미할 수 있다. 술이 장에 미치는 영향은 일시적일 수 있지만, 지속적인 증상은 다른 건강 문제의 신호일 수 있다. 연구팀은 알코올 소비와 과민성대장증후군(IBS) 발병 간의 연관성도 발견했다. 문제가 지속되거나 대변에 혈액이 섞여 나타나는 등의 심각한 증상이 관찰될 경우, 즉시 일반의나 전문의에게 의학적 조언을 구하는 것이 중요하다. 이러한 증상은 더 심각한 건강 문제를 나타낼 수 있으므로, 적절한 진단과 치료를 받는 것이 필요하다.
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- 생활경제
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탄소 질화물, 다이아몬드를 뛰어넘는 초강력 물질 탄생
- 과학자들이 수십 년의 연구 끝에 다이아몬드에 필적하는 새로운 초경도 물질을 개발했다는 연구 결과가 공개됐다. 과학 전문매체 '사이테크데일리(scitechdaily)'에 따르면, 영국 에든버러 대학교(University of Edinburgh)를 포함한 국제 연구팀은 탄소와 질소를 혼합한 물질을 극한의 압력과 열에 노출시킴으로써, 다이아몬드보다 더 단단한 새로운 물질을 창출했다. 연구팀은 탄소와 질소를 혼합한 물질을 지구 내부와 유사한 약 100만 배의 대기압 압력에 노출시켰다. 더불어, 섭씨 150만 도 이상의 고온에서 가열하는 실험을 진행했는데, 이는 태양 표면의 온도에 가까운 극한의 조건이다. 이러한 극한 조건에서 탄소와 질소 원자는 강력하게 결합하여 '탄소 질화물(carbon nitride)'을 형성한다. 연구팀은 이 새로운 물질의 경도를 측정하기 위해 여러 강도 시험을 수행했다. 그 결과 이 탄소 질화물이 현재 알려진 물질 중 두 번째로 단단한 '입방정 질화붕소(cubic boron nitride)'보다 더 단단한 것으로 밝혀졌다. 이번 연구는 재료 과학 분야에 있어 중대한 발견으로, 특히 항공우주, 군사, 산업 분야 등에서의 응용 가능성이 높은 새로운 초경도 물질의 개발을 의미한다. 연구팀은 프랑스의 유럽 싱크로트론 연구 시설(European Synchrotron Radiation Facility, ESRF), 독일의 독일 전자 싱크로트론(Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY), 미국에 기반을 둔 고에너지 물리학 연구소(Advanced Photon Source, APS)에 있는 세 개의 입자 가속기를 이용하여 강렬한 X선 빔을 이용해 샘플을 조사했다. 이 X선 빔은 샘플 내의 원자 구조와 전자 분포를 산란시켜, 물질의 내부 구조를 세밀하게 분석할 수 있게 해준다. 연구 결과는 세 가지 다른 질화탄소 화합물이 초경도를 달성하기 위한 필수 구성 요소들을 보유하고 있다는 것을 보여준다. 특히 놀라운 점은, 이 세 화합물이 모두 일반적인 압력 및 온도 조건으로 돌아갔을 때도 다이아몬드와 유사한 특성을 유지한다는 것이다. 이러한 발견은 물질의 안정성과 내구성에 대한 새로운 이해를 제공하며, 과학 및 산업 분야에서의 응용 가능성을 확대한다. 추가적인 계산과 실험에 따르면 이 새롭게 개발된 물질이 광발광과 높은 에너지 밀도와 같은 여러 특별한 특성을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이는 물질이 매우 적은 질량으로 상당한 양의 에너지를 저장할 수 있음을 의미한다. 연구팀은 이러한 초비압축성 탄소 질화물이 다양한 응용 분야에 적용될 잠재력이 크다고 지적했다. 그들은 이 물질이 다이아몬드와 비견될 수 있는 궁극적인 공학 재료로 자리 잡을 수 있다고 전망했다. 연구를 주도한 에든버러 대학교의 도미니크 라니엘(Dominique Laniel) 박사는 "이 새로운 질화탄소 물질 중 첫 번째 질화탄소 물질이 발견되었을 때, 우리는 지난 30년 동안 과학자들이 꿈꿔온 물질을 만들어낸 것이 믿기 어려웠다. 이러한 재료는 고압 재료 합성과 산업적 응용 사이의 간극을 메우는 데 강력한 동기를 제공한다."라고 말했다. 린셰핑 대학 플로리안 트리벨(Florian Trybel) 박사는 "이 물질은 다기능성이 탁월할 뿐만 아니라 지구 내부 깊숙한 곳에서 발견되는 조건과 유사한 극한의 합성 압력에서도 안정한 상태를 유지할 수 있다는 점을 보여준다. 우리는 이 공동 연구를 통해 이 분야에서 새로운 가능성을 열 것이라고 확신한다"라고 말했다. 이번 연구는 깨지지 않는 초단단 재료 개발 분야에서 중요한 진전을 이루었다. 이 새로운 재료는 자동차와 우주선의 보호 코팅, 내구성이 뛰어난 절삭 공구, 태양 전지판, 광검출기 등과 같은 다양한 산업 분야에 응용될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이는 기술적인 혁신 뿐만 아니라 산업 전반에 걸친 여러 응용 분야에도 중대한 영향을 미칠 수 있을 것으로 기대된다.
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탄소 질화물, 다이아몬드를 뛰어넘는 초강력 물질 탄생
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미국 과학자, 남극서 150만년 전 얼음 탐사
- 미국 과학자들이 남극에서 약 150만년 전에 형성된 얼음을 탐사하고 있다. 이들은 과거의 기후와 생태계 비밀을 탐구하며, 특히 대기 중 온실가스 농도가 높았던 시기를 연구하는 것을 목표로 하고 있다. 미국 방송매체 CBS뉴스는 미국 과학자들은 기후변화 이해에 도움이 될 수 있는 가장 오래된 얼음 샘플을 찾고 있다고 보도했다. 남극 대륙은 지구에서 가장 건조하고 추운 곳으로, 강한 바람이 불기로 유명하다. 한국, 미국, 유럽, 호주 등 여러 나라의 과학자들이 남극에 연구기지를 설립하고 이곳의 신비를 탐구하고 있다. 이번 남극 탐험은 미국 대학과 과학 기관이 연방 자금을 지원받는 협력 단체인 콜덱스(COLDEX)의 일환으로 진행되고 있다. 콜덱스 팀들은 남극 근처에서 7주 동안 화장실 없이 샤워도 하지 못하고 얼음 위에서 캠핑하며 연구를 수행한다. 연구팀이 남극에서 수집한 얼음 샘플을 통해 미국 과학자들은 수십만 년 전의 기후 상태에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 콜덱스의 에드 브룩(Ed Brook) 이사는 "얼음 연구는 인간이 지구 환경에 어떠한 영향을 미치고 있는지를 명확하게 보여주는 중요한 역할을 한다"고 말했다. 이러한 연구를 통해 과거 기후 변화의 패턴을 이해함으로써 현재와 미래의 기후 변화에 대한 이해를 높일 수 있다. 얼음 트랩 온실가스의 기포 확인 눈이 내리면서 남극의 얼음 속에 작은 기포들이 갇히게 되는데, 이 지역의 추운 날씨로 인해 눈이 녹지 않고 얼음으로 변환되어 층을 이룬다. 이 얼음 속에 갇힌 기포들은 과거 온실가스의 수준을 담고 있어, 과학자들은 이를 분석하여 과거의 기후 변화를 재구성할 수 있다. 콜덱스의 현장 연구 책임자 피터 네프(Peter Neff)는 "빙하 코어에서 얻은 정보가 지구 기후의 작동 원리를 이해하는데 매우 중요하다"고 강조했다. 현재까지 발견된 가장 오래된 빙하 코어는 약 80만 년 전의 것으로, 이를 분석함으로써 과학자들은 기후 변화의 주요 원인인 이산화탄소 수준의 변화를 확인할 수 있었다. 특히 산업 혁명 이후 이산화탄소 수준이 급격히 증가하여 지구 온난화를 가속화시키고 있음을 알 수 있다. 빙하서 온실가스 수준 높았던 시기 탐사 콜덱스의 주요 목표는 현재의 80만년 전으로 거슬러 올라가는 빙하 코어 기록을 150만년 전으로 확장하여, 과거에 대기 중 온실가스 수준이 더 높았던, 지구가 지금보다 더 따뜻했던 시기를 연구하는 것이다. 브룩 이사는 "과거를 연구한다고 해서 현재의 상황과 똑같은 결과를 얻을 것이라고 주장하는 것은 아니다"라며, "우리가 찾고 있는 것은 지구의 기후 시스템이 따뜻한 날씨에서 어떻게 작동하는지에 대한 다양한 가능성들이다"라고 설명했다. 콜덱스 팀은 150만년 동안 잘 보존된 얼음층이 형성될 가능성이 높은 남극 대륙의 특정 지점을 식별하는 데 수년이 걸릴 수 있다. 일단 얼음층이 확인되면, 연구팀은 드릴을 사용하여 얼음 코어를 추출할 계획이다. 얼음 샘플은 녹지 않도록 온도 조절이 가능한 포장재에 담겨 미국 콜로라도의 국립 과학 재단 아이스 코어 시설로 운송될 예정이다. 만약 콜덱스의 임무가 성공한다면, 발견된 얼음 샘플은 콜덱스 현장 연구원인 사라 샤클레톤(Sarah Shackleton)이 근무하는 프린스턴 대학을 비롯한 여러 대학 연구실로 전송될 예정이다. 또한, 가장 오래된 얼음 탐사 임무는 미국 과학자들만의 도전이 아니다. 다른 여러 국가의 팀들도 남극 대륙에서 같은 목표를 가지고 자체적인 탐사 임무를 수행하고 있다. 유럽과 호주의 연구 팀들은 남극 대륙의 다양한 지역에서 시추 작업을 진행 중이다. 이들 중 먼저 얼음 샘플을 발견하는 팀은 국제적인 주목을 받을 것으로 예상된다.
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미국 과학자, 남극서 150만년 전 얼음 탐사
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중국 비야디, 지난해 전세계 판매대수 62% 급증⋯300만대 돌파
- 중국 전기자동차 제조업체 비야디(BYD)는 1일(현지시간) 지난해 전세계 판매대수가 전년과 비교해 62% 늘어난 302만4417대를 기록했다고 발표했다. 이날 닛케이(日本經濟新聞) 등 외신들에 따르면 BYD는 지난해 저렴한 전기자동차(EV)와 세단모델 등을 투입해 판매 목표인 300만대를 초과 달성했다. BYD는 2022년 3월 내연기관차 생산을 전면 중단하고 EV와 플러그인하이브리드차(PHV)만을 판매한다. 주력 승용차에서는 EV가 73% 늘어난 157만대, PHV가 52% 증가한 143만대였다. 전체적으로는 스즈키의 2022년도 판매대수(296만대)와 비슷한 규모까지 커졌다. 주력시장인 중국시장은 EV 등 신에너지차량의 수요가 확대하고 있다. BYD는 지난해에 저가격의 소형 EV '하오오(海鴎, 시갈)'와 EV∙PHV 세단 '하오바오(海豹, 씰)' 등을 투입했다. 타이 등 동남아와 유럽으로 수출도 늘어나 2022년7월부터 실적을 발표하기 시작한 해외판매른 24만대 이상, 해외판매 비율은 8%를 기록했다. 2022년에 테슬라를 추월하여 세계 신에너지차 판매 1위에 오른 비야디는 같은 해 3분기에 총이익률에서도 테슬라를 능가했다. 비야디의 3분기 순이익은 104억 1300만 위안(약 1조 9000억 원)으로, 전년 동기 대비 82.2% 증가했으며 총이익률은 22.1%에 달했다. 이에 반해 테슬라의 총이익률은 17.9%에 머물렀다. 비야디는 2022년 하반기 독일, 노르웨이, 스웨덴 등에 대리점을 개설하했다. 2023년 12월 헝가리에 전기차 조립공장 건설 계획을 발표하며 유럽 시장 진출을 가속화하고 있다. 헝가리에서 이미 전기버스 공장을 가동 중인 BYD는 2030년까지 유럽 전기차 시장의 10%를 차지하는 것을 목표로 하고 있다. 일본에서도 스포츠유틸리티차량(SUV) EV 아토3(Atto3, 위안플러스∙元PLUS)와 소형EV 하이툰(海豚, 돌핀)을 판매하고 있다. 중국자동차공업협회는 올해 중국신차판매(수출 포함)를 지난해와 비교해 3% 늘어난 약 3100만대로 예측하고 있다. 중국시장은 성장둔화가 예상되며 수출이 15% 증가한 약 55만대가 될 것으로 전망한다. BYD의 성장유지에는 해외판매를 어느 정도 늘릴까가 중요한 요인으로 꼽힌다.
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중국 비야디, 지난해 전세계 판매대수 62% 급증⋯300만대 돌파
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중국 스마트폰 업체 샤오미, 첫 전기차 SU7 공개
- 중국 스마트폰 제조업체 샤오미(小米)가 28일(현지시간) 자사가 개발한 첫 전기차(EV)를 공개하면서 세계 5대 자동차 업체로의 도약을 선언했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 샤오미는 '초고속(speed ultra)'의 이니셜을 사용한 EV 세단 SU7다. 샤오미 최고경영자(CEO)인 레이쥔(雷軍) 회장이 테슬라나 포르쉐 EV보다 빠른 가속도를 발휘하는 '슈퍼 전기 모터' 기술을 적용했다고 설명했다. 샤오미의 스마트폰 기본소프트(OS)를 최대한 활용할 예정이며 샤오미의 모바일앱을 이용할 수 있다. 중국의 자동차시장은 생산능력의 과잉과 수요둔화로 격렬한 가격경쟁이 벌어지고 있다. 하지만 레이 회장은 이날 공개행사에서 "앞으로 15~20년간 총력을 기울여 세계 5대 자동차 기업으로 도약, 중국의 자동차 산업 전반을 업그레이드하는 데 보탬이 될 것"이라며 "이 계획에는 포르쉐와 테슬라에 견줄 만한 드림카를 만드는 구상도 포함된다"고 밝혔다. 샤오미 브랜드 차량은 중국 자동차 제조업체 베이징자동차그룹(BAIC) 계열사가 베이징(北京)공장에서 생산된다. 연간생산능력은 20만대에 이른다. 샤오미의 SU7은 후륜구동 기본형과 사륜구동 맥스(Max) 등 두 가지 버전으로 출시될 예정이다. 기본형은 한 번 충전에 최대 668km, 맥스는 최대 800km를 주행할 수 있다. 테슬라의 모델S의 주행거리는 최대 650Km다. SU7의 가격은 공개되지 않았으나 수개월내에 발매될 가능성이 높다. 중국 상해의 조사회사 오토모빌리티의 빌 루소 CEO는 "샤오미는 성공한 가전브랜드이며 팬이 많다"면서 "자동차는 스마트기기가 되고 있으며 샤오미에게 큰 호기가 될 것"이라고 지적했다. 중국이 사상 최고로 추운 12월을 맞은 가운데 샤오미가 전격적으로 SU7 공개행사를 개최한 것도 겨울나기를 걱정하는 EV 운전자들에게 어필하려는 의도도 깔려 있다는 것이 업계의 관측이다. 중국 제5위의 스마트폰 제조업체인 샤오미는 스마트폰 수요가 정체되는 가운데 사업 다각화 차원에서 2021년 3월 처음으로 EV 시장 진출을 선언했다. 샤오미 외에 EV 개발을 위해 자동차 회사들과 파트너십을 맺은 다른 중국 기술 회사들로는 통신 대기업 화웨이(華爲)와 검색엔진 업체 바이두(百度·Baidu)가 있다.
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- IT/바이오
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중국 스마트폰 업체 샤오미, 첫 전기차 SU7 공개
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달의 인류세, 지속 가능한 미래 위한 도전
- 달에 '인류세'를 도입하자는 주장이 제기됐다. 1959년 소련의 루나 2호 우주선이 달의 마레 임브리엄(Mare Imbrium) 동쪽에 충돌하면서 인류의 첫 흔적이 달에 남겨졌다. 이후 활발해진 우주 탐사 활동으로 달 표면에는 인간이 남긴 발자국, 탐사선 부품, 과학 장비 등 다양한 흔적들이 쌓여갔다. 최근, 사이언스 뉴스(SCINEWS)에 따르면, 미국 캔자스 지질조사국의 연구팀은 이러한 인간의 활동이 달 환경에 미치는 영향을 조사하고, 달에서도 '인류세'를 도입해야 할 시기라고 주장했다. 인류세는 인간의 활동이 지구 환경에 중대한 변화를 초래한 시대를 의미한다. 루나 2호의 달 충돌 사건 이후 인간은 지금까지 달 표면에서 적어도 58곳 이상에서 표면 교란을 일으켰다. 연구팀은 달 표면의 퇴적물인 '레골리스'가 인간 활동의 영향으로 상당히 교란되고 있음을 지적했다. 레골리스는 유성체 충돌이나 질량 이동 등에 의해 자연적으로 이동하지만, 인간의 움직임이 이를 가속화시키고 있으며, 그 영향 범위 또한 확대되고 있다는 것이다. 이러한 연구 결과는 인간의 우주 탐사 활동이 달 환경에 미치는 영향을 다시금 생각해 볼 필요성을 제기한다. 달은 대기권이나 자기권이 없기 때문에 외부에서 유입되는 물질에 특히 취약하다. 이러한 특성 때문에 인간의 활동이 발생시키는 배기가스와 같은 외부 물질은 달 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 최근의 연구 결과를 바탕으로, 연구팀은 달이 인류의 영향을 거의 받지 않는 변하지 않는 환경이라는 일반적인 인식을 깨뜨리고자 했다. 연구팀은 달 표면에 대한 인간의 책임감을 강조하며, 우주 환경을 보호하는 것이 인류의 중요한 임무임을 지적했다. 이러한 연구는 달과 같은 천체들이 인간의 활동에 의해 어떻게 영향을 받을 수 있는지를 보여주며, 우주 탐사와 활동 시 지속 가능하고 책임 있는 접근 방식의 필요성을 강조한다. 달 표면과 그 환경을 보호하는 것은 미래 우주 탐사의 중대한 고려사항 중 하나로 여겨져야 한다. 달의 인류세 의미와 대응 조치 달의 인류세 개념은 인간이 지구뿐만 아니라 달에도 중대한 영향을 미치고 있음을 나타낸다. 이는 인간 활동이 지구 환경에 미친 영향과 유사하게, 달의 환경 또한 인간의 활동으로 변화될 수 있음을 의미한다. 이러한 인식은 달의 환경을 보호하고 지속 가능한 우주 개발을 추진하는 데 필요한 새로운 노력을 촉구한다. 더불어, 달의 역사적 가치가 담긴 유적들을 보호하고 보존하는 작업도 매우 중요하다. 달의 인류세는 인류 역사에서 중대한 전환점으로 여겨질 수 있다. 이는 인간이 달에 미치는 영향에 대한 인식을 높이고, 달의 환경 보호와 역사적 유산의 보존을 위한 노력을 강화하는 계기가 될 수 있다. 이러한 노력은 향후 인류가 우주를 탐험하고 개발하는 과정에서 지속 가능성을 중시하는 방향으로 나아가는 데 기여할 것이다. 한국의 달의 인류세에 대한 대응 한국에서도 달의 인류세에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 한국항공우주연구원(KARI)은 2023년 10월 발표한 '달 탐사 정책 방향'에서 달의 인류세에 대해 언급하며, 달 환경 보호에 대한 중요성을 강조했다. 이 정책에서는 달 탐사의 핵심 목표 중 하나로 "달 환경에 미치는 인류의 영향을 최소화하기 위한 노력"을 제시했다. 이를 위해 한국항공우주연구원은 "달 표면의 퇴적물인 레골리스를 보호하기 위한 기술 개발"과 "달 환경에 미치는 배기가스의 영향을 조사하는 연구"를 추진할 계획이다. 이러한 노력은 달 환경을 보호하고, 지속 가능한 우주 탐사 방안을 모색하는 데 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 달의 인류세는 인간이 달에 미치는 영향에 대한 깊은 인식을 촉진하고, 지속 가능한 우주 개발을 향한 전환점이 될 것이다. 한국이 이러한 연구와 대응을 통해 달 환경 보호에 기여하고, 우주 개발 분야에서 선도적인 역할을 수행하는 데 중요한 발판을 마련할 것으로 기대된다.
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- 산업
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달의 인류세, 지속 가능한 미래 위한 도전
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MZ세대, 견과류 많이 먹으면 대사 증후군 위험 줄어든다
- MZ세대(주로 20대 젊은층)에서 매일 견과류를 간식으로 먹으면 대사증후군 위험 요인을 줄일 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔다. 일반적인 간식을 견과류로 바꾸면 허리둘레, 혈중 지질 수치 등을 줄일 수 있다는 것이다. 푸드 전문 매체 이팅웰(eatingwell)은 2023년 12월 9일 뉴트리언츠(Nutrients) 저널에 게재된 견과류 섭취가 젊은 성인의 대사증후군 위험을 줄인다는 연구결과에 대해 최근 보도했다. 이 매체에 따르면, 견과류는 지방과 나트륨 함량으로 인해 나쁜 평가를 받는 경향이 있지만, 실제로 견과류에 들어 있는 지방의 대부분은 심장 건강에 좋은 불포화 지방이고 소금은 가공 중에 첨가된다. 또한 소금이 첨가되지 않은 견과류 종류도 있다. 정기적으로 견과류를 섭취하면 콜레스테롤 수치가 향상되고 체중 감량에 도움이 되며 대장암 위험을 줄일 수도 있다는 증거도 있다. 대사증후군은 심장병, 뇌졸중, 당뇨병 등 질병 위험을 증가시키는 위험 요인들의 집합체다. 국립 심장, 폐 및 혈액 연구소(National Heart, Lung and Blood Institute)에 따르면, 미국 성인 3명 중 약 1명이 대사증후군을 앓고 있으며, 증상을 3개 이상을 갖고 있다. 대사증후군 증상은 바로 허리둘레가 크다는 점, 고혈압 그리고 높은 혈당 수치를 들 수 있다. 긍정적인 소식은 생활 방식의 변화를 통해 대사증후군을 예방하고 치료할 수 있다는 것이다. 견과류는 목표에 도달하는 데 도움이 되는 핵심 요소일 수 있다. 밴더빌트대학교(Vanderbilt University)의 연구진은 대사증후군과 관련된 위험 요소를 하나 이상 가진 22세에서 26세 사이의 젊은 성인 84명을 대상으로 한 연구를 진행했다. 이 연구에서 참가자들은 무작위로 두 그룹으로 나뉘었으며, 한 그룹은 일반적인 고당분, 고탄수화물 간식을 견과류로 대체하도록 지시받았다. 견과류로 간식을 대체한 그룹의 참가자들은 무염 생 캐슈, 피스타치오, 헤이즐넛, 마카다미아, 피칸, 아몬드, 호두 등을 포함하는 혼합 견과류 스낵 팩을 제공받았다. 이 연구는 대사증후군의 위험 요소를 갖고 있는 젊은 성인들에게 견과류 섭취가 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위한 것으로, 견과류가 대사 건강에 미치는 긍정적인 효과를 평가하기 위해 설계됐다. 다른 그룹의 참가자들은 탄수화물 함량이 높은 간식을 섭취하도록 지시받았다. 이 그룹은 칼로리, 단백질, 섬유질, 나트륨 함량 측면에서 견과류 스낵 팩과 유사한 스낵 팩을 제공받았다. 이 스낵 팩에는 무염 프레첼, 그레이엄 크래커, 동물 크래커 및 뉴트리 곡물/그래놀라 유형 바 등이 포함되어 있었다. 참가자들은 기본 영양에 대한 상담을 받았으며, 2020-2025년 미국인을 위한 식생활 지침에 기반한 식단을 제공받았다. 이러한 조치는 연구 기간 동안 참가자들의 섭취량을 모니터링하고, 연구 종료 시 두 그룹 간의 칼로리 섭취량이 거의 동일하게 유지될 수 있도록 하는 데 목적이 있었다. 이는 연구 결과의 타당성을 높이고, 각 그룹 간의 비교 분석을 더 정확하게 수행하기 위한 조치였다. 참가자들은 활동 수준을 추적하기 위해 가속도계를 착용했다. 이 장치 또한 참가자들의 신체 활동 패턴을 기록하고, 연구 그룹 간의 차이를 고려할 수 있도록 하기 위한 조치였다. 또한, 연구 시작 시점에 혈압, 체질량지수(BMI), 허리 둘레, 콜레스테롤 및 중성지방 수치, 혈당 수치 등의 기본 건강 데이터를 수집했으며, 연구 종료 시에 같은 데이터를 다시 수집했다. 이러한 데이터 수집을 통해 각 참가자의 대사증후군에 걸릴 위험 수준을 평가하고, 대사증후군 점수를 부여함으로써 연구 결과의 신뢰도를 높이고 각 참가자의 건강 변화를 정확히 파악할 수 있었다. 16주간의 연구 기간이 종료된 후, 밴더빌트대학교의 연구진은 견과류를 섭취한 그룹에서 대사증후군 관련 여러 건강 지표가 개선된 것을 확인했다. 구체적으로, 여성 참가자들은 허리둘레 감소를 경험했으며, 남성 참가자들에서는 혈중 인슐린 수치가 개선되는 효과를 보였다. 또한, HDL 콜레스테롤(좋은 콜레스테롤로 알려져 있으며, 혈중의 과다한 콜레스테롤을 간으로 이동시키는 역할을 함)에 대한 중성지방 비율은 남성과 여성 모두에서 약 11% 향상됐다. 이 연구에서 대사증후군 점수는 여성에서 67%, 남성에서 42% 감소하여, 견과류 섭취의 긍정적인 영향이 뚜렷하게 나타났다. 연구 저자들은 이 결과를 바탕으로, 견과류를 매일 섭취하면 칼로리 제한 없이도 허리둘레, 지질 바이오마커(예: 트리글리세리드 및 콜레스테롤), 인슐린 민감성 등 대사증후군의 위험 요소에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다고 결론지었다. 이러한 발견은 대사증후군의 예방과 관리에 있어서 견과류의 섭취가 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 견과류 알레르기가 없는 한, 고탄수화물 간식을 견과류로 바꾸면 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 대부분 생견과류나 구운 견과류를 섭취하고, 기름이나 소금을 거의 또는 전혀 첨가하지 않는 것이 좋다. 소금을 너무 많이 섭취하면 혈압이 상승할 수 있으며, 이는 시간이 지남에 따라 심장병, 당뇨병 등의 위험을 증가시킬 수 있다. 대사증후군 연구에서 발견된 것처럼, 고당분 스낵이 혈당을 급격히 상승시키는 반면, 견과류 간식은 혈당 수치를 안정화하는 데 도움이 될 수 있다. 또한, 견과류는 다음 식사 시간까지 포만감과 만족감을 유지하는 데 기여할 수 있다. 견과류 섭취 시 1회 제공량이 약 28g(약 1온스)라는 점을 유념하는 것이 중요하다. 예를 들어, 호두 반쪽짜리 14개, 캐슈넛 18개 또는 피스타치오 49개 정도가 여기에 해당 된다. 비록 견과류가 모든 건강 문제에 대한 완벽한 해결책은 아니지만, 풍부한 통 곡물, 저지방 단백질, 과일, 야채 및 유제품(섭취하는 경우)을 포함하는 균형 잡힌 다양한 식단에서 중요한 역할을 할 수 있다. 그러나 대사증후군 위험 감소를 위해 식단 조절뿐만 아니라 신체 활동, 스트레스 관리, 충분한 수면 등의 건강한 생활 습관을 함께 실천하는 것이 중요하다. 이러한 다각적인 접근은 건강한 생활 방식을 촉진하고 대사증후군의 위험을 줄이는 데 기여할 수 있다.
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- 생활경제
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MZ세대, 견과류 많이 먹으면 대사 증후군 위험 줄어든다
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양자컴퓨터, 실용화까지 '멀고 험난한 길'
- "양자컴퓨터의 성능은 과장됐고, 실용화는 아직 요원하다"는 지적이 나왔다. 일본 기술 전문 매체 기가진에 따르면 일본의 양자컴퓨터의 성능과 실용화 가능성에 대한 과장된 기대감이 있으며, 실제 실용화까지는 여전히 멀고 험난한 길이 남아 있다는 지적이 제기됐다. 마이크로소프트와 인텔을 포함한 여러 기업들이 양자 역학의 원리를 활용한 양자 컴퓨터 개발에 박차를 가하고 있다. 이들 기업은 양자 컴퓨터가 일반 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도로 복잡한 계산을 수행할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 그러나 일부 전문가들은 양자 컴퓨터의 실현이 대중적인 예상보다 훨씬 더 미래의 일이 될 수 있다고 경고하고 있다. 양자 컴퓨터는 소립자의 세계에서 발견되는 '중첩'과 '양자 얽힘' 등의 특성을 활용하여, 기존 컴퓨터로는 불가능한 처리를 수행할 수 있다고 여겨진다. 이는 금융 모델링, 물류 최적화, 머신러닝 가속화 등 다양한 실제 문제 해결에 응용될 수 있는 잠재력을 지니고 있어 주목받고 있다. 그러나 이러한 가능성에도 불구하고, 양자컴퓨터의 실용화에는 아직 많은 연구와 개발이 필요한 상황이다. 양자 컴퓨터를 개발하고 있는 IBM과 같은 일부 회사는 양자 컴퓨터가 몇 년 안에 실제 문제에 영향을 미칠 것이라는 낙관적인 전망을 제시하고 있다. 하지만 이와 동시에 일부 전문가들은 양자 컴퓨팅 기술이 현실적인 적용에 회의적인 입장을 보이고 있다. 메타의 AI 연구 책임자인 양루쿤은 양자 컴퓨팅 기술에 대해 "매력적인 과학적 주제이지만 실제로 유용한 양자 컴퓨터를 생산할 가능성에 대해 확신하기 어렵다"고 말했다. 이는 양자 컴퓨터의 실용화에 대한 기대와 불확실성을 동시에 나타내는 발언으로 해석될 수 있다. 아마존웹서비스(AWS)의 양자 하드웨어 책임자인 오스카 페인터는 양자 컴퓨터 산업에 대해 "엄청난 양의 과대 광고가 존재한다. 현재 상황에서 낙관적인 접근과 비현실적인 기대를 구분하기가 점점 어려워지고 있다"고 지적했다. 이는 양자컴퓨터 분야의 빠른 발전과 그에 따른 과대 광고의 증가가 업계 내에서 어떻게 인식되고 있는지를 보여준다. 결과적으로, 양자 컴퓨터 개발은 과학과 기술의 빠른 발전 속에서도 여전히 현실과 기대 사이의 간극을 좁히는 데 어려움을 겪고 있는 분야로 여겨진다. 현재 양자컴퓨터 개발의 근본적인 문제 중 하나는 오류 발생의 취약성이다. 대다수의 현재 개발 중인 양자컴퓨터들은 '노이즈(잡음)가 있는 중간 규모 양자 컴퓨터'(NISQ)로 분류되며, 이들은 몇 년에서 수십 년 내에 개발될 것으로 예상된다. 일부 전문가들은 이러한 컴퓨터들이 오류에도 불구하고 유용한 기능을 제공할 수 있을 것으로 보고 있다. 그러나 오스카 페인터 박사는 이러한 가능성에 대해 회의적인 입장을 보이며, 실용적인 양자 컴퓨터의 실현은 오류 처리 능력에 달려있다고 강조했다. 아울러 페인터 박사는 또한 "수천 개의 큐비트를 갖춘 대규모 양자 컴퓨터 구현을 위해서는 아직 해결해야 할 기술적 과제가 많다"며 "개발 완료까지 최소 10년이 소요될 것으로 예상한다"고 말했다. 양자컴퓨터의 발전과 관련하여, 마이크로소프트의 양자 컴퓨팅 부문 책임자인 마티아스 트로이어(Matthias Troyer)는 양자 컴퓨터가 실제로 유용한 결과를 제공할 수 있는 애플리케이션의 범위가 일반적으로 생각하는 것보다 훨씬 제한적일 수 있다고 지적했다. 이러한 견해는 양자 컴퓨터의 실용적인 적용과 관련하여 여전히 많은 도전과제가 존재한다는 것을 시사한다. 양자컴퓨터는 복잡한 문제를 기존의 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 그로 인해 양자 컴퓨터는 암호 해독, 물질과 분자의 구조 예측, 최적화 문제 등 기존 컴퓨터로는 해결하기 어려운 복잡한 문제들을 효과적으로 처리할 수 있다. 또 분자와 화학 반응을 시뮬레이션하는 데 양자 컴퓨터가 사용될 경우, 약물 개발과 재료 과학 분야에서 혁신적인 발전을 이룰 수 있다. 현재 양자컴퓨터는 오류률이 높은 편이다. 양자 상태는 매우 불안정하며 외부 환경의 영향을 쉽게 받기 때문에, 정확한 계산을 위한 오류 수정이 어렵다. 아울러 양자컴퓨터는 극도로 낮은 온도에서 작동해야 하며, 이를 위한 복잡하고 비용이 많이 드는 냉각 시스템이 필요하다. 또한 양자컴퓨터를 위한 프로그래밍 언어와 알고리즘은 전통적인 컴퓨터 시스템과는 매우 다르다. 이로 인해 새로운 종류의 전문 지식과 기술이 필요하다. 그로 인해 현재로서는 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터보다 우월한 실용적인 성능을 보이는 분야가 제한적이다. 양자 우위를 달성하려면 아직 많은 연구와 개발이 필요하다. 트로이어에 따르면, 양자 컴퓨팅이 기존 컴퓨터보다 기하급수적으로 빠른 것으로 알려진 응용 프로그램에는 '큰 숫자의 인수분해'와 '제약 설계 및 유체 역학 시뮬레이션' 등이 포함된다. 그러나 이러한 응용 프로그램의 가속화가 항상 효과적인 것은 아니며, 경우에 따라 기존 컴퓨터가 더 빠를 수도 있다고 한다. 트로이어는 양자컴퓨터가 복잡한 연산 과정을 수행함에 따라 큐비트의 연산이 매우 복잡해지며, 이는 기존 컴퓨터의 '트랜지스터 스위칭' 속도보다 느릴 수 있다고 설명했다. 실제로, 그는 '엔비디아(NVIDIA) A100'을 사용하는 컴퓨터와 10,000 큐비트를 탑재한 양자 컴퓨터의 성능을 비교하는 이론적 실험을 수행했다. 그 결과 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터의 성능을 능가하기 위해서는 수백 년 또는 수천 년에 걸친 연구가 필요할 것으로 나타났다. 이러한 분석을 바탕으로, 트로이어는 "양자컴퓨터는 소규모 데이터 문제에서 기하급수적으로 빨라질 수 있지만, 현재의 양자 컴퓨터는 실용적이지 않다"고 지적했다. 이는 양자컴퓨터 개발의 현실적인 한계를 드러내며, 향후 연구와 개발이 직면한 도전과제를 보여주는 중요한 지표로 여겨진다. 스타트업 퀀텀에라(QuEra)의 최고 마케팅 책임자인 유발 보시어(Yuval Bossier)에 따르면, 회사의 큐비트 개발을 포함한 양자 컴퓨팅 분야는 현재 많은 변화를 겪고 있다. 보시에는 "일부 기업들이 양자 컴퓨팅 연구에서 AI 연구로 리소스를 전환하고 있다"고 말했다. 이는 양자 컴퓨팅 분야에 대한 투자와 관심이 AI 분야로 이동하는 현상을 반영한 것으로 보인다. 보시에는 또한 양자 컴퓨팅에 대한 과대 광고가 많은 재능 있는 사람들을 분야로 끌어들였지만, 현재 양자 컴퓨터가 세계의 다양한 문제를 해결하기 어렵다는 사실이 밝혀지면서 실망감을 불러일으키고 있다고 지적했다. 그 결과, 많은 연구자들이 이 분야를 떠나고 있다는 것이다. 이러한 현상은 양자 컴퓨팅 기술의 발전과 실용화에 대한 과도한 기대가 현실과 맞닥뜨리면서 생기는 문제로, 연구자들과 투자자들 사이에서 재평가가 필요한 시점임을 시사한다. 양자 컴퓨팅의 발전은 여전히 중요하지만, 그 기대치와 현실 사이의 균형을 찾는 것이 중요해 보인다. 독일의 유명 제약회사 '머크 KGaA'의 디지털 혁신 그룹 글로벌 책임자 필립 헤르바흐(Philip Herbach)는 양자 컴퓨터에 대해 현실적인 견해를 제시했다. 그는 "양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터로는 해결할 수 없는 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대되지만, 실제로는 새로운 지평을 여는 것보다는 기존 프로세스의 속도를 개선하는 데 더 자주 사용된다"고 언급했다. 이는 양자 컴퓨터의 실질적인 활용 가능성에 대한 보다 현실적인 평가를 나타낸다. 마이크로소프트의 마티아스 트로이어도 양자컴퓨터에 대한 회의론적인 견해를 표명했다. 그는 "이 분야에 대한 관심을 줄이려는 것이 아니라, 연구자들이 양자 컴퓨팅의 가장 유망한 응용 분야에 자원을 집중할 수 있도록 하기 위함"이라고 말했다. 트로이어의 이러한 발언은 양자 컴퓨팅 분야의 연구와 개발이 실질적인 결과를 낳기 위해서는 목표와 방향성을 명확히 하는 것이 중요함을 시사한다. 이러한 전문가들의 견해는 양자 컴퓨팅 기술의 미래가 여전히 불확실성을 내포하고 있으며, 실용화를 향한 길이 단순하지 않음을 보여준다.
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양자컴퓨터, 실용화까지 '멀고 험난한 길'
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입자물리학, 양자 우주 탐사 위한 10개년 계획 공개
- 입자 물리학 프로젝트 우선 순위 지정 패널(Particle Physics Projects Prioritization Panel·P5)은 최근 향후 5년에서 10년 간의 연구 자금 지원에 대한 권장 사항을 담은 상세한 보고서를 발표했다. 입자물리학은 기본입자의 특성과 상호작용을 탐구하는 물리학의 한 분야이다. 이 권고안은 뮤온, 중성미자, 암흑물질, 힉스 입자 등의 연구를 포함하고 있으며, 비록 구속력은 없지만 미국 입자 물리학 커뮤니티의 의견을 반영한다. 이는 물리학 연구 분야에서 가장 창의적인 아이디어 중 일부를 제시하는 것으로, 해당 분야의 발전 방향을 제안하고 있다. 인터넷 포럼 빅씽크(Big Think)는 최근 보도를 통해 미국 입자 물리학 커뮤니티가 다년간의 검토를 거쳐 향후 5년에서 10년간의 연구 비전을 발표했다고 전했다. 이들은 다양한 프로젝트들이 자금을 지원받을 경우, 연구자들이 자연의 법칙을 더 깊이 이해하는 데 크게 기여할 수 있을 것이라고 강조했다. 이번 권고안은 '양자 우주 탐사: 입자 물리학의 혁신과 발견을 위한 길'이라는 제목의 보고서에서 발표됐다. 이 보고서는 고에너지 물리학 자문 패널(HEPAP)의 하위 패널인 입자 물리학 프로젝트 우선순위 지정 패널(P5)에 의해 작성됐다. 이 권고안은 미국 에너지부 과학국과 국립과학재단 등 자금 지원 기관에 제출되어 향후 10년간의 자금 지원 결정을 안내하는 데 사용될 예정이다. 입자 물리학자들은 실험실에서 달성 가능한 최극단의 조건에서 물질의 거동을 연구한다. 이들은 양성자와 전자와 같은 아원자 입자를 거의 광속에 가까운 속도로 가속시키고, 크고 강력한 입자 가속기를 사용하여 이들을 충돌시킨다. 세계에서 가장 강력한 가속기를 사용하는 과학자들은 약 섭씨 7조도에 달하는, 상상하기 어려운 극도의 고온에 도달할 수 있다. 이는 태양의 핵심보다도 10만 배 더 뜨겁고, 초신성의 중심보다 약 100배 더 뜨겁다. 빅뱅 직후 1조분의 1초도 안 되는 시점부터 우주 전체에 걸쳐 온도가 균일하지 않았다. 미국 입자 물리학 커뮤니티는 약 5년마다 지난 5년 동안의 진전을 평가한다. 이 정보를 바탕으로, 단기적으로 진전을 이룰 가능성이 높은 연구에 우선 순위를 둔다. 커뮤니티는 예산, 필요한 기술의 존재 여부 및 개발 상황과 같은 실질적인 사항을 고려해야 한다. 과학적 영향력도 중요한 고려 대상이다. P5와 HEPAP는 모두 어떤 프로젝트를 추진해야 할지에 대한 권고를 제시하는 자문 및 정부 자금 지원 기관에 불과하다. P5 보고서는 다양한 규모와 영향력을 가진 프로젝트를 권장한다. 이 중 더 큰 프로젝트 중 하나는 우주의 우주 마이크로파 배경을 연구하기 위한 4세대 노력이다. 이 마이크로파는 빅뱅 이후 남은 가장 오래된 탐지 가능한 잔해로, 초기 우주의 모습을 직접 관찰할 수 있게 해 준다. 또 다른 주요 프로젝트는 세계적 수준의 중성미자 연구 프로그램을 강화하기 위해 페르미랩(Fermilab) 가속기 단지를 업그레이드하는 것이다. 페르미랩은 미국의 주요 입자물리학 연구소로, 지구 전체를 통과할 수 있는 드물게 상호작용하는 중성미자의 행동을 연구하기 위해 특별한 노력을 기울이고 있다. 중성미자 연구는 우주가 왜 물질로만 보이는지에 대한 해답을 찾는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 우리가 가진 최고의 이론은 반물질도 동등하게 존재해야 한다고 가정한다. P5 보고서는 또한 일반 물질보다 약 5배 더 널리 퍼져 있을 것으로 추정되는, 형태가 알려지지 않은 암흑물질을 찾기 위한 3세대 실험을 권장하고 있다. 만약 암흑물질이 실제로 존재한다면, 그것은 거의 상호작용 없이 지구를 통과할 것으로 예상된다. 이러한 이론적 형태의 물질을 탐지하기 위해서는 집중적인 연구 노력과 첨단 기술이 필요하다. 보고서는 또한 미국이 유럽이나 아시아에서 개발될 힉스 입자에 대한 심층 연구를 수행할 미래의 가속기 프로젝트에 참여하는 것을 권장한다. 이는 2012년에 발견된 힉스 입자가 다른 아원자 입자에 질량을 부여하는 역할을 한다는 것을 더 상세히 연구하는 데 중요하다. 또한, 고에너지 뮤온 충돌기의 개발 가능성을 탐구하는 것도 야심 찬 제안 중 하나다. 뮤온은 전자보다 무겁고, 빠르게 붕괴하는 특성을 가지고 있다. 뮤온 충돌기를 만들기 위해서는 연구자들이 뮤온을 생성하고 포획한 후, 매우 짧은 시간 내에 가속하고 충돌시켜야 한다. 이러한 시설의 구현 가능성은 아직 확실하지 않지만, 국가 가속기 과학 커뮤니티가 협력하여 이를 확인하는 것이 중요하다. 더 적당한 가격의 미래 시설에는 아이스큐브(IceCube) 감지기의 업그레이드가 포함된다. 아이스큐브는 남극 대륙의 입방 킬로미터 규모의 얼음을 활용하여, 현재까지 발견된 가장 강력한 에너지를 가진 우주 중성미자를 포함해 우주 중성미자를 연구한다. 이러한 연구는 초신성, 중성자별 충돌, 거대한 블랙홀 주변에서 가속되는 물질과 같은 격렬한 천문학적 현상에 대한 중요한 통찰력을 천문학자들에게 제공할 수 있다. 2세대 아이스큐브는 10배 더 많은 얼음을 사용하여 훨씬 더 정밀한 측정이 가능하다. P5 위원회의 권고안은 구속력은 없지만, 미국 입자물리학 커뮤니티의 판단을 반영하고 있다. P5 소집 전에는 수천 명의 물리학자들이 스노우매스 프로세스(Snowmass Process)를 통해 함께 작업했다. 여러 해에 걸쳐 이들은 최고의 아이디어를 제안하고, 이에 대한 토론을 위해 대규모 회의에 모였다. 토론, 비평 및 개선을 거쳐 스노우매스의 제안은 자연 법칙에 대한 우리의 이해를 향상시키는 가장 창의적인 아이디어 중 일부를 제시한다. P5 위원회는 스노우매스의 제안을 검토하여 일부는 개선하고, 나머지는 자금 지원 기관에 제출할 예정이다. 이 과정의 다음 단계는 미국 DOE(에너지부) 및 NSF(국립과학재단)와 같은 기관들이 국제적 차원의 협력을 고려하고 재정적 실제 상황을 반영하는 것이다. 2024년이 되면 미국 입자물리학 연구의 미래 방향이 더욱 명확해질 것으로 기대된다. 반면, 한국의 경우 연구 지원금이 끊기면서 연구진이 어려움을 겪고 있다. 한국의 연구팀은 우주에서 가장 높은 에너지를 가진 것으로 알려진 우주선(cosmic ray) 관측에 성공한 '텔레스코프 어레이(TA) 코퍼레이션' 국제 공동 연구에 참여 하고 있었다. 박일흥 성균관대 물리학과 교수가 이끄는 연구팀은 지난 연구 최종 평가에서 최우수 등급을 받았음에도 불구하고 한국연구재단의 우수연구자교류지원사업에서 탈락하여 연구 중단 위기에 직면했다. 이 연구팀이 관측하는 우주선은 우주공간에서 지구로 끊임없이 도달하는 다양한 입자와 방사선으로, 이를 통해 암흑물질을 비롯한 미지의 우주 구성물질을 규명하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 그러나 아쉽게도 2023년 1월, 연구비 확보의 불확실성으로 인해 박 교수 연구팀의 연구가 중단됐다. 결과적으로 한국 연구팀은 최소 1~2년 동안 TA 코퍼레이션 국제 공동 연구에 기여할 수 없게 됐다.
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입자물리학, 양자 우주 탐사 위한 10개년 계획 공개
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소니 PS5, 2023년 연간 판매량 5천만대 돌파 전망
- 소니그룹의 콘솔 플랫폼 '플레이스테이션5(PS5)'가 올해 연말까지 출하대수가 출시이후 모두 5000만대를 돌파할 것으로 예상된다. 20일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 소니그룹의 자회사 소니 인터랙티브 엔터테인먼트(SIE)의 에릭 렘펠 수석 부사장이자 글로벌 마케팅 책임자는 PS5 판매대수에 대해 "연말쇼핑시즌 절정기간인 블랙프라이데이중 올해 사상최대 판매대수를 기록하며 누적 출하대수가 5000만대를 돌파할 것"이라고 밝혔다. 렘펠 부사장은 이날 로이터통신과의 인터뷰에서 "11월 추세와 12월 상황을 고려하면 전체적으로 호조세를 보이고 있다"면서 "발매 4년째에 돌입한 올해 프로모션은 역대 PS보다 적었지만 효율적인 프로모션을 몇가지 내보였다"고 말했다. 소니그룹은 2024년 3월기의 PS5 출하목표를 사상최대인 2500만대로 설정했다. 지난 8월 결산공개 시점에 발표한 PS5의 판매대수가 예상을 밑돌자 시장에서는 목표 미달 우려가 확산됐다. 소니그룹은 "높은 목표이며 간단하게는 도달할 수 없다"라면서 "판매대수를 늘리면서도 수익성도 중시하고 있다"고 설명했다. PS5는 2020년11월 출시한 이후 반도체부족 등으로 출하가 예상만큰 이루어지지 않았다. 이번 회계년도에는 판매확대에 가속도를 내고 있으며 지난 10월에는 대형게임 타이틀로 기대되는 '마블스 스파이더맨2'를 발매했다. 닌텐도(任天堂)의 가정용게임기 '닌텐도 스위치'는 출시 7년째를 맞은 올해도 인기 시리즈 '젤다'의 최신작 등의 발매로 호조를 보이고 있다. 올해 발매한 PS5의 타이틀에는 내년 1월 '더 라스트 오브 어스'와 2월의 '파이널 판타지 7 리버스' 등이 있다. 렘펠 부사장은 "2500만대의 목표달성에 위해 최선을 다할 것이다. 최종적으로 어떤 결과가 나오더라도 기록적인 해가 될 것"이라고 말했다.
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- IT/바이오
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소니 PS5, 2023년 연간 판매량 5천만대 돌파 전망
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남극대륙 빙하 녹으면 지구는 어떻게 변할까?
- 지구상에서 가장 큰 두 개의 빙상인 남극 대륙과 그린란드의 빙상 크기는 약 6백만 제곱마일에 달한다. 그런데 이들 빙하가 다 사라진다면 지구는 과연 어떤 모습일까? 참고로 600만 제곱마일은 한국 면적의 약 155배, 미국 면적의 약 1.63배에 해당한다. 미국 경제매체 비즈니스 인사이더(Business Insider)는 지구상의 모든 육지의 빙하가 모두 녹을 경우, 해안선이 어떻게 변할지 상세히 묘사했다. 이 매체는 지구의 육지 얼음이 모두 녹아 바다로 들어가면 해수면이 약 65.8m(216피트) 상승할 것이라는 내셔널 지오그래픽의 추정을 바탕으로 해안선 변화 영상을 제작했다. 이 시나리오에 따르면, 많은 유럽 도시들, 예를 들어 브뤼셀과 베니스는 실질적으로 물에 잠길 것으로 예상된다. 아프리카와 중동에서는 다카르, 아크라, 제다와 같은 주요 도시들이 사라질 위험에 처한다. 아시아에서는 인도의 뭄바이, 중국의 베이징, 일본의 도쿄와 같은 대도시들에서 수백만 명의 사람들이 내륙으로 이주해야 할 정도로 심각한 변화가 일어날 것으로 보인다. 남미에서도 리우데자네이루와 부에노스아이레스와 같은 주요 도시들이 물에 잠길 가능성이 있다. 미국에서는 플로리다 주 전체와 휴스턴, 샌프란시스코, 뉴욕 등의 도시들이 점차 바다에 잠기는 모습을 목격하게 될 것으로 예측된다. 이러한 변화는 해수면 상승의 심각한 결과를 시각적으로 보여주며, 기후 변화의 중대한 영향을 강조한다. 해수면 상승은 지역 사회에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 이러한 영향을 자세히 살펴볼 수 있는 지도가 존재한다. 이 지도를 보면 해수면 상승의 결과를 긍정적으로 상상하기 어려울 정도로 충격적인 변화가 예상된다. 특히, 이러한 현상이 우리 모두에게 충분히 발생할 수 있는 실질적인 결과로 여겨지기 때문에 더욱 경각심을 일으킨다. 미국에서 인구가 가장 많은 지역 대부분은 해수면 상승의 영향을 심각하게 받을 것으로 예상된다. 알렉스 팅글(Alex Tingle)이 나사의 데이터를 바탕으로 제작한 지도를 통해 볼 때, 서부해안의 샌프란시스코, 동부해안의 필라델피아, 걸프 해안의 버번 스트리트 등 많은 지역이 위험에 처해있다는 것을 알 수 있다. 이 주제를 다루는 것은 재미를 위한 것이 아니라, 기후 변화로 인해 해수면 상승과 같은 현상이 실제로 발생할 가능성이 있다는 점에서 우리에게 중요한 경고를 주고 있다. 지속적인 화석 연료 사용과 탄소 배출로 인해 지구는 점점 더워지고 있으며, 이는 빙하가 녹고 있음을 의미한다. 미국, 영국, 독일의 연구자들이 지난 9월 발표한 연구에 따르면, 남극 빙상을 완전히 녹일 수 있는 양의 화석 연료 자원이 존재한다고 한다. 이러한 사실은 기후 변화의 심각성을 더욱 강조하며, 지속 가능한 에너지 소스로의 전환과 환경 보호를 위한 긴급한 행동이 필요함을 시사한다. 우리는 기후 변화에 대응하기 위해 보다 적극적이고 지속 가능한 방법을 모색해야 할 책임이 있다. 기존에 언급된 기후 관련 재난은 확실히 가능성의 범위 안에 들어가며, 이러한 상황은 현재의 행동이 미래에 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 이번 연구의 주요 저자이자 기후영향 연구소의 리카다 윈켈만(Ricarda Winkelmann)은 "이러한 변화가 하룻밤 사이에 발생하지는 않겠지만, 우리의 현재 행동이 지구의 모습을 바꾸고, 이러한 영향이 수만 년 동안 지속될 것이라는 사실이 놀랍다"고 지적했다. 윈켈만은 또한 "이러한 재난을 막기 위해서는 석탄, 가스, 석유와 같은 화석 연료를 지속적으로 사용하지 않고 땅에 그대로 묻어두어야 한다"고 강조했다. 이는 기후 변화에 대응하기 위한 즉각적이고 구체적인 조치를 취해야 한다는 중요한 메시지를 전달한다. 지구 환경을 보호하고 기후 변화의 위험을 최소화하기 위해 지속 가능한 에너지 소스로의 전환과 환경 보호 노력이 필수적이다. 희망적인 점은, 대부분의 해안선이 아직 손상되지 않았다는 사실이다. 만약 우리가 지금부터라도 적극적으로 행동에 나선다면, 이러한 상태를 보존할 수 있는 가능성이 있다. 또한 긍정적인 변화로, 세계 지도자들이 기후 변화를 글로벌 위기로 인식하고 이에 대응하기 시작했다는 사실이다. 이는 지구 온난화와 해수면 상승의 심각성을 깨닫고, 이에 대한 책임 있는 조치를 취하는 것이 얼마나 중요한지를 보여준다. 기후 변화 대응을 위한 글로벌 협력과 지속 가능한 정책 추진은 해안선 보존과 더 나은 미래를 위한 필수적인 단계임을 의미한다. 기후변화에 대응하기 위해, 많은 기업들이 '탄소제로' 달성을 목표로 활발한 움직임을 보이고 있다. '탄소제로'란 기업 활동에서 발생하는 이산화탄소를 최대한 줄이고, 절감이 불가능한 부분은 탄소배출권을 매입하여 이산화탄소 배출량을 실질적으로 '0'으로 만드는 전략을 말한다. 특히, 우리나라에서는 대기업을 중심으로 'RE100' 캠페인이 활발하게 진행되고 있다. 이 캠페인은 재생 가능한 에너지를 100% 사용하는 것을 목표로 하며, 탄소 배출을 줄이고 친환경 에너지 사용을 촉진함으로써 기후 변화에 적극적으로 대처하고자 하는 기업들의 노력을 반영한다. 이러한 기업들의 노력은 기후 변화 대응에 있어 중요한 역할을 하며, 지속 가능한 미래를 위한 긍정적인 변화를 가져오고 있다.
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- 생활경제
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美 FDA, 반려견 노화 방지 '획기적' 약물 승인 임박
- K씨 최근 반려견을 하늘나라로 보내고 매일 슬픔에 빠져 있다. 그는 대형견인 골드리트리버를 7년 동안 가족처럼 함께 지내다가 노화로 잃었다. 그는 반려견이 단 1개월이라도 더 살았으면 하는 바람이 컸다. 그런데 K씨의 희망이 현실이 될 것 같다. 대형견의 수명을 늘릴 수 있는 길이 열렸기 때문이다. 미국 매체 폭스뉴스는 샌프란시스코 생명공학 회사 로열이 개발한 대형견의 수명을 연장할 수 있는 약물이 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 앞두고 있다고 보도했다. 현재 이러한 목적으로 FDA 승인을 받거나 조건부 승인을 받은 동물용 의약품은 없다. 로열 CEO이자 창립자 셀린 할리오아(Celine Halioua)는 “미국에만 2500만 마리의 대형견이 있다”며 “이는 우리가 더 오래 살며 더 나은 삶의 질을 누리도록 도울 수 있는 2500만 마리의 개다”라고 말했다. 회사 측은 LOY-001이라는 약물이 18kg(40파운드) 이상의 반려견의 노화 과정을 늦추는 데 도움이 될 수 있다고 주장했다. 이 약물은 노화 과정을 가속화하는 IGF-1이라는 호르몬과 상호 작용하여 작동한다. 로열의 대변인에 따르면 증상이 나타날 때까지 기다리지 않고 노화 관련 개 질병을 예방하도록 설계됐다. 지난주 제약회사는 LOY-001이 FDA의 초기 장애물을 해결했다고 발표했다. 이는 지금까지의 데이터가 이 약의 잠재적인 효과를 보여주고 있음을 의미한다. 그러나 약물이 완전히 승인되어 시장에 출시되기 위해서는 더 많은 효과를 제시해야 한다. 여기에는 대규모 임상 시험 완료와 안전 및 제조 데이터 검토가 포함된다. 로열의 웹사이트에 따르면 지금까지 4년 과정에는 FDA가 승인한 개 노화 모델에서 LOY-001에 대한 중재적 연구와 451마리의 개를 대상으로 한 관찰(약물 없음) 연구가 포함됐다. 회사는 "FDA가 LOY-001이 효과에 대해 합리적인 기대를 하고 있다는 데 동의한다는 것을 의미한다"며 "FDA가 로열의 제조 및 안전 데이터 패키지를 승인하면 로열은 대상 개 집단의 수명 연장을 위한 약품을 판매할 수 있는데, 조건부 승인은 최대 5년 동안 지속되며, 이 기간 동안 로열은 나머지 유효성 데이터를 수집하고 전체 승인을 신청할 것“이라고 말했다. 이 매체와 인터뷰한 수의사에 따르면 개의 평균 수명은 약 10~13년이며, 큰 품종은 더 빨리 노화되고 기대 수명도 더 짧아진다고 한다. 어떤 사람들은 이것이 개 크기와 발달을 향상시킬 수 있는 선택적 번식 때문이라고 본다. 노화를 촉진하고 수명을 단축시키는 역할을 하는 것으로 알려진 성장 촉진 호르몬인 IGF-1은 소형견에 비해 대형견에서 훨씬 더 높은 수준으로 발견됐다. 새로운 실험 약물은 이 성장 촉진 호르몬을 표적으로 삼아 수치를 낮추는 것이다. 노화가 필수 기능에 미치는 영향을 늦춤으로써, 이 약물은 대형견 및 대형견 품종의 삶의 질에 간접적으로 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다. 다른 수의사들은 조심스럽게 낙관적이라고 말했다. 롱 아일랜드에 있는 브룩빌 동물병원 제프리 크래스노프(Jeffrey Krasnoff) 수의사는 "사실이라면 너무 좋은 것 같다"며 "연구 결과를 보고 싶다. 그것이 우리 대형 개 친구들의 장수에 정말로 변화를 가져온다면 정말 멋진 일이 될 것이다”라고 말했다. 로열의 웹사이트에 따르면 이 약은 3~6개월마다 수의사가 주사로 투여하지만 회사는 매일 먹는 약을 개발 중이라고 한다. LOY-001은 로열의 제조 및 안전 데이터에 대한 FDA 승인을 거쳐 2026년에 출시될 것으로 예상된다.
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美 FDA, 반려견 노화 방지 '획기적' 약물 승인 임박
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중국 반도체기업, 미국 규제 회피 위해 말레이시아 외주 확대
- 중국 반도체설계기업들이 최첨단 반도체 조립을 말레이시아기업에 하청위탁하려는 움직임이 확산되고 있은 것으로 드러났다. 18일(현지시간) 연합뉴스가 전한 로이터통신 등 외신들에 따르면 중국반도체업체들은 미국이 중국 반도체산업에 대한 규제조치를 확대할 가능성에 대비한 리스크 회피조치로 말레이시아 기업들에 외주를 늘리고 있다. 복수의 말레이시아 소식통들은 중국기업들이 말레이시아에 대한 반도체수주를 모색하고 있다는 것은 GPU(그래픽처리 반도체) 조립만이며, 반도체 웨이퍼의 생산은 포함하지 않고 있다고 전했다. 미국은 중국에 의한 최첨단 GPU에 대한 접근을 제한하려 하면서 GPU와 최첨단반도체 제조장비의 대(對)중판매에 대해 규제를 확대하고 있다. 최첨단 GPU는 인공지능(AI)의 발전을 가속화시킬 가능성이 있을 뿐만 아니라 슈퍼컴퓨터와 군사용으로 사용되기도 한다. 애널리스트들은 미국의 규제조치 강화와 AI붐에 동반해 소규모 중국 반도체 설계회사들이 중국내에서의 최첨단반도체 패키징 서비스를 충분히 확보하기 어렵게 되고 있다고 지적했다. 이들 소식통들은 세려된 기술을 요구하는 패키징은 현재 미국의 수출제한대상은 아니지만 중국기업들은 반도체 어떤 분야든 규제대상에 포함될 가능성이 있음을 우려하고 있다고 언급했다. 중국 반도체조제업체 톈수이(天水)화톈(華天) 전자그룹의 자회사인 유니셈 등 복수의 말레이시아기업들에 중국기업들로부터 문의가 늘어나고 있다고 한 소식통이 전했다. 말레이시아는 현재 전세계 반도체 패키징시장의 13%를 차지하고 있다.
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중국 반도체기업, 미국 규제 회피 위해 말레이시아 외주 확대
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[퓨처 Eyes(15)] 20m 미만 소형 입자 가속기, 의료·반도체 혁신 예고
- 미국 텍사스대학교(UT) 오스틴 캠퍼스 연구원들이 전자 에너지가 높고 공간도 적게 차지하는 소형 입자 가속기를 개발했다. '입자 가속기'는 우주를 구성하는 기본 입자들의 속성과 상호작용을 연구하는 데 필수적인 장치다. 현대 물리학의 중심에 서 있는 이 기술은 반도체 응용 분야, 의료 영상 및 치료, 재료, 에너지 및 의학 연구에 큰 잠재력을 가지고 있다는 평가다. 특히 기존 가속기는 수 킬로미터에 달하는 넓은 공간을 차지해 가격이 비싸고 소수의 국립연구소와 대학에서만 사용할 수 있었다. 미국 과학 기술 매체 사이테크데일리에 따르면, UT 연구팀이 개발한 소형 입자 가속기는 길이 20m 미만으로, 기존 가속기보다 훨씬 콤팩트하다. 또한, 100억 전자볼트(10 GeV)의 에너지를 가진 전자빔을 생성할 수 있어, 기존 가속기와 동일한 수준의 성능을 갖는다. 현재 미국 내에서 이와 같은 높은 전자 에너지 수준에 도달할 수 있는 가속기는 단 두 대에 불과하며, 둘 다 길이가 약 3km에 달한다. 이 연구의 공동 저자인 비요른 마누엘 헤겔리히(Bjorn "Manuel" Hegelich) UT 물리학 부교수는 "우리는 이제 이러한 에너지 수준에 매우 가까운 거리, 약 10cm 내에서 전자 빔에 도달할 수 있다"고 말했다. 이번 연구는 입자 가속기 기술의 발전에 중요한 진전을 의미하며, 향후 다양한 과학적, 의료적 응용에 사용될 수 있다. 헤겔리히 교수는 저널 '극한에서의 물질과 방사선(Matter and Radiation at Extremes)'에서 "우리의 가속기는 우주 장치의 방사선 내성 테스트, 새로운 반도체 칩의 3D 내부 구조 이미지화, 심지어 혁신적인 암 치료법과 고급 의료 영상 기술 개발에 활용될 수 있다"고 말했다. 또한, 이 가속기는 X선 자유 전자 레이저 구동에도 사용될 수 있다. 이 레이저는 원자나 분자 수준에서 일어나는 프로세스를 슬로우 모션으로 촬영하는 데 이용 가능하다. 가속기 기술의 혁신 '소형 입자 가속기' 입자 가속기는 원자와 같은 작은 입자들을 매우 높은 속도로 가속시켜, 이들을 서로 충돌시키거나 특정 표적에 충돌시킴으로써 그 속성을 탐구한다. 이러한 과정을 통해 과학자들은 입자들과 이를 구성하는 힘에 대해 깊이 있게 연구할 수 있다. 입자 가속기는 주로 하전 입자의 속도를 증가시키는 데 사용된다. 양성자, 원자핵, 전자와 같은 양전하나 음전하를 지닌 입자들이 이에 해당한다. 이 입자들은 때때로 빛의 속도에 근접한 속도로 가속된다. 입자가 표적 물질이나 다른 입자와 충돌할 때, 다양한 현상이 발생한다. 충돌로 인해 에너지가 방출되고, 핵 반응이 일어나며, 입자가 산란되고 새로운 입자가 생성된다. 예를 들어, 중성자와 같은 다른 입자들이 이러한 충돌에서 생겨날 수 있다. 이 과정을 통해 과학자들은 원자, 원자핵, 핵자를 결합하는 힘과 '하이그스 보손(Higgs boson)'과 같은 특별한 입자들의 성질을 연구할 수 있다. 하이그스 보손, 우주 기본 입자의 질량 부여하는 '신의 입자' '하이그스 보손'은 기본 입자 물리학의 중요한 개념 중 하나로, 입자들이 질량을 갖게 되는 메커니즘을 설명하는 데 핵심적인 역할을 한다. 이 입자는 1964년 물리학자 피터 하이그스와 다른 몇몇 이론 물리학자들에 의해 처음으로 제안됐다. 2012년 유럽입자물리연구소(CERN)의 대형 강입자 충돌기(LHC)에서 처음 발견됐다. 하이그스 보손은 매우 무거운 입자로, 질량은 약 125GeV이다. 이는 약 125억 전자볼트와 같다. 하이그스 보손은 또한 매우 불안정한 입자로, 평균 수명은 약 1.56x10¯²²초로 추정된다. 이는 하이그스 보손이 생성된 직후 거의 즉시 다른 입자들로 붕괴한다는 것을 의미한다. 하이그스 보손의 발견은 물리학 연구에 새로운 동력을 불어넣었다. 이로 인해 피터 하이그스와 프랑수아 앵글레르는 2013년 노벨 물리학상을 수상했다. 이 발견은 우주의 근본적인 성질에 대한 이해를 크게 향상시켰으며, 여전히 많은 연구가 진행 중이다. 입자 가속기 활용 분야 입자 가속기는 우주의 기원과 구조, 물질의 기본 구성 요소, 자연법칙 등을 연구하는 데 사용된다. 입자 가속기를 이용하여 새로운 입자를 발견하거나, 기존 입자의 성질을 연구할 수 있다. 또한 입자 가속기는 생물학, 의학, 재료과학, 나노기술 등 다양한 분야의 응용과학 연구에 활용된다. 입자 가속기를 이용하여 새로운 약물이나 치료법을 개발하거나, 새로운 재료나 소재를 개발할 수 있다. 예를 들어, 암 치료를 위한 정밀 방사선 요법이나 새로운 재료의 연구에 활용될 수 있다. 종양을 제거하거나 염증을 치료하는 방사선 치료를 수행할 수 있다. 입자 가속기를 사용하여 의료용 동위원소를 생산할 수도 있다. 의료용 동위원소는 암 진단, 치료, 방사선 치료 등 다양한 의학 분야에서 사용된다. 입자 가속기는 반도체 제조, 금속 재료 연구, 환경 오염 측정 등 산업 분야에도 다양한 용도로 활용되고 있다. 입자 가속기를 이용하여 반도체의 미세 회로를 제조할 수 있다. 또 식품이나 의약품을 살균하거나, 디스플레이 등을 제조할 수 있다. 아울러 새로운 물리학 이론을 탐구할 수 있다. 표준 모델 이외의 이론, 예를 들어 초대칭성, 여분의 차원, 양자 중력 이론 등을 실험적으로 탐구하는 것이 다음 세대 가속기의 중요한 목표 중 하나가 될 것이다. 또한 대규모 입자 가속기 프로젝트는 국제적 협력을 필요로 한다. 이러한 협력은 물리학뿐만 아니라 정치적, 경제적, 교육적 측면에서도 광범위한 영향을 미칠 것으로 보인다. 웨이크필드 레이저 가속기 웨이크필드 레이저 가속기는 1979년에 처음으로 개념이 제시된 이후 괄목할 만한 발전을 거듭해왔다. 이 기술은 강력한 레이저를 헬륨 가스에 충돌시켜 플라즈마 상태로 가열하고, 이 과정에서 고에너지 전자 빔이 가스의 전자를 밀어내며 파동을 생성한다. 지난 수십 년간 여러 연구 그룹이 이 기술을 발전시켜 더욱 강력한 버전을 개발했다. 헤겔리히 교수와 그의 연구팀은 나노기술을 이용해 주요 발전을 이루었다. 부가적인 레이저가 가스 셀 내의 금속판과 충돌하면, 금속 나노입자들이 흘러나와 파동에서 전자로 에너지 전달을 증가시키는 역할을 한다. 이 과정은 보트가 호수를 가로질러 나아가며 남기는 항적과 유사하며, 전자는 서퍼가 파도를 타는 것처럼 이 플라즈마 파동을 타고 이동한다. 이러한 혁신적인 접근 방식은 웨이크필드 레이저 가속기 기술의 효율성과 성능을 높이는 데 크게 기여하고 있다. 앞으로도 이 분야의 연구와 개발에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 헤겔리히 교수는 웨이크필드 가속기의 원리를 비유를 통해 설명했다. 그는 "웨이크 서핑을 하려면 큰 파도에 들어가기 어렵기 때문에 서퍼들은 제트 스키에 끌려들어간다"고 비유했다. 이어서 "우리 가속기에서는 제트 스키와 유사한 역할을 하는 것이 적절한 시간과 위치에서 전자를 방출하는 나노입자이다. 이를 통해 파도 위에 더 많은 전자를 끌어들여 가속하는 것이 우리의 '비밀 소스'"라고 부연했다. 이 실험을 위해 연구팀은 세계에서 가장 강력한 펄스 레이저 중 하나인 '텍사스 페타와트 레이저(Texas Petawatt Laser)'를 사용했다. 이 레이저는 UT에 설치되어 있으며, 매시간 한 번씩 초강력 빛 펄스를 발사한다. 단일 페타와트 레이저 펄스의 전력은 미국 전력의 약 1000배에 달하지만, 지속 시간은 150펨토초에 불과하다. 이는 번개 방전의 10억분의 1도 안 되는 짧은 시간이다. 웨이크필드 레이저 가속기는 강력한 레이저를 헬륨 가스에 충돌시켜 플라즈마 상태로 가열하고, 이 과정에서 고에너지 전자 빔이 가스의 전자를 밀어내며 파동을 생성한다. 전자는 이 플라즈마 파동을 타고 이동하면서 에너지를 얻게 된다. 헤겔리히 교수와 그의 연구팀은 나노기술을 이용해 주요 발전을 이루었다. 부가적인 레이저가 가스 셀 내의 금속판과 충돌하면, 금속 나노입자들이 흘러나와 파동에서 전자로 에너지 전달을 증가시키는 역할을 한다. 소형 입자 가속기 연구의 의미와 전망 UT 연구팀의 이번 연구는 소형 입자 가속기 기술의 발전에 중요한 진전을 이루었다는 점에서 의미가 있다. 소형 입자 가속기는 기존 가속기의 단점인 비용과 공간 제약을 극복할 수 있어 다양한 분야에서 활용될 가능성이 높다. 연구팀은 향후 현재 개발중인 소형 입자 가속기를 테이블 위에 올려 놓고 초당 수천 번 반복적으로 발사할 수 있는 레이저로 시스템을 구동하여 기존 가속기보다 훨씬 더 콤팩트하고 훨씬 더 넓은 환경에서 사용할 수 있는 가속기를 만드는 것을 목표로 하고 있다. 한편 현재 세계 각국은 입자 가속기의 성능을 향상시키기 위한 연구에 박차를 가하고 있다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 현재 운영 중인 대형 강입자 충돌기(LHC)의 성능을 개선하기 위한 작업을 진행하고 있다. 또한, 미국, 중국, 일본 등에서도 새로운 입자 가속기의 건설을 추진하고 있다. 이러한 노력을 통해 입자 가속기는 우주와 물질의 기본 법칙을 이해하고 새로운 기술을 개발하는 데 더욱 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
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[퓨처 Eyes(15)] 20m 미만 소형 입자 가속기, 의료·반도체 혁신 예고
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