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2024-11-22 (금)

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[퓨처 Eyes(48)]세계 최초, 전자의 움직임 포착하는 '아토현미경' 개발 - 과학계 새 지평 열다

미국 애리조나 대학교 연구팀이 세계 최초로 전자의 움직임을 포착하는 투과 전자 현미경, 일명 '아토현미경' 개발에 성공했다. 이 현미경은 찰나의 순간에도 지구를 수십 바퀴 돌 수 있는 전자의 움직임을 포착할 수 있을 정도로 강력하다. 전자는 아주 작은 입자로 원자를 구성하는 기본 요소 중 하나다. 전자는 음(-)의 전하를 띠고 있으며, 원자핵 주변을 빠르게 돌고 있다. 전자의 움직임은 전기, 빛, 화학 반응 등 다양한 현상의 근본적인 원인지 된다. 연구팀은 움직이는 전자의 정지 프레임 화면을 찍을 만큼 강력한 아토현미경 개발이 물리학, 화학, 생명공학, 재료 과학 등 다양한 분야에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대하고 있다. 연구를 주도한 모하메드 하산(Mohammed Hassan) 물리학 및 광학 과학 부교수는 "이 투과 전자 현미경은 최신 스마트폰에 탑재된 고성능 카메라와 같다"며 "이전에는 볼 수 없었던 전자의 움직임을 관찰하고, 이를 통해 과학계가 전자의 행동과 양자 물리학을 더 깊이 이해할 수 있기를 바란다"고 밝혔다. 전자 빔 투과로 상세 이미지 생성 투과 전자 현미경은 빛 대신 전자 빔을 사용하여 물체를 최대 수백만 배까지 확대하는 장비다. 기존 광학 현미경으로는 볼 수 없는 미세한 부분까지 관찰할 수 있어 과학 연구에 널리 활용되고 있다. 다시 말하면, 투과 전자 현미경은 가시광선을 사용하는 대신 전자 빔을 연구 중인 샘플에 통과시킨다. 전자와 샘플 사이의 상호작용은 렌즈로 포착되고 카메라 센서로 감지되어 샘플의 상세한 이미지를 생성한다. 이와 같은 원리를 사용하는 초고속 전자 현미경은 2000년대 처음 개발됐으며, 레이저를 사용해 펄스 전자 빔을 생성한다. 이 기술은 현미경의 시간적 해상도, 즉 시간에 따른 샘플의 변화를 측정하고 관찰할 수 있는 능력을 크게 향상시킨다. 이러한 초고속 현미경에서는 카메라의 셔터 속도에 따라 이미지 품질이 결정되는 대신 투과전자 현미경의 해상도는 전자 펅스의 지속 시간에 따라 결정된다. 펄스가 빠를수록 이미지가 더 선명해진다. 연구팀이 개발한 아토현미경은 펨토초(femtosecond, 1000조분의 1초)보다 훨씬 빠른 아토초(attosecond, 100경 분의 1초-팸토초보다 1000배 더 짧음) 단위로 전자 펄스를 생성한다. 이는 2023년 노벨 물리학상을 수상한 과학자들의 연구를 기반으로 한 것으로, 극자외선 방사선 펄스를 아토초 단위로 측정하는 기술을 응용했다. 아토현미경은 강력한 레이저를 두 개의 초단파 광 펄스로 변환하여 작동한다. 첫 번째 펄스는 샘플에 에너지를 공급하여 전자를 움직이게 하고, 두 번째 펄스는 아토초 단위로 전자 펄스를 생성하여 샘플을 탐색한다. 두 펄스의 정밀한 동기화를 통해 전자의 움직임을 원자 수준에서 실시간으로 관찰할 수 있다. 하산 교수는 "전자 현미경 내부의 시간 해상도 개선은 오랜 숙원이었다"며 "이제 '아토현미경'을 통해 처음으로 전자의 움직임을 볼 수 있게 되었다"고 말했다. 아토현미경 개발의 의미 아토현미경의 개발은 과학계에 새로운 지평을 여는 혁신적인 성과로 평가된다. 전자의 움직임을 실시간으로 관찰할 수 있게 됨으로써, 과학자들은 다음과 같은 분야에서 획기적인 발전을 이룰 수 있을 것으로 기대하고 있다. 1) 물질의 근본적인 특성 규명 아토현미경을 통해 물질 내 전자의 상호작용 및 에너지 전달 과정을 밝혀낼 수 있다. 이는 새로운 소재 개발, 에너지 효율 향상, 촉매 반응 개선 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 2) 생명 현상의 이해 증진 생체 분자 내 전자의 이동 및 화학 반응 과정을 관찰하여 생명 현상의 메커니즘을 밝히고, 질병 치료 및 신약 개발에 기여할 수 있다. 3) 양자 컴퓨팅 기술 발전 양자 컴퓨팅의 핵심 요소인 큐비트의 동작 원리를 이해하고, 양자 컴퓨터 개발에 필요한 기술적 난제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있다. 이번 연구 결과는 과학 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재됐다.
- 포커스온
2024-08-29
[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.
- IT/바이오
2024-08-29
GM, 삼성SDI 합작 배터리공장 가동 1년 연기⋯2027년 양산 방침

미국 GM은 28일(현지시간) 삼성SDI와 손잡고 미국 중서부 인디애나주에 계획중인 전기자동차(EV)용 배터리 생산공장의 생산개시를 1년 연기하기로 했다고 밝혔다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 GM은 삼성SDI와 합작으로 당초 2026년에 양산에 돌입한다는 목표를 변경해 2027년에 양산할 방침을 나타냈다. GM이 EV수요가 일시적 침체 기미를 보이는 가운데 전동화계획 재검토에 나선 것이다. GM과 삼성SDI 양사는 배터리공장 건설을 위한 구체적인 계획을 확정해 발표했다. 양사는 지난해 3월 전기차 배터리 합작법인 설립을 위한 업무협약(MOU)을 체결하고 부지 선정 등 세부 사항에 대한 협의를 진행해왔다. 확정된 계획에 따르면 삼성SDI와 GM은 2027년 양산을 목표로 약 35억달러를 투자해 초기 연산 27GWh(기가와트시) 규모의 공장을 설립한다. 연산 규모는 향후 36GWh까지 확대될 것으로 예상된다. 합작법인의 위치는 인디애나주 뉴칼라일이며 부지 규모는 277만m²(약 84만평)다. 합작법인에서는 NCA(니켈·코발트·알루미늄) 기반 고성능 하이니켈 각형 배터리를 생산하고 향후 출시될 GM 전기차에 탑재된다. GM은 2025년까지 전세계에서 EV를 100만대 생산하는 것을 목표로 해왔지만 EV수요 감소로 장기계획을 재검토해 대규모 EV 투자계획을 늦추고 있다. 2024년의 EV 생산대수를 당초 30만대 계획을 하향수정해 20만~25만대를 예상하고 있다. 삼성SDI는 GM과의 합작법인을 통해 북미 전기차 시장 점유율 확대 발판을 마련하고 각형 배터리를 채택할 고객사를 늘려나갈 계획이다. 삼성SDI로서는 이번 공장이 미국에서 두번째 배터리공장이 된다. 최윤호 삼성SDI 대표이사 사장은 "GM과 지난해 MOU 체결 이후 굳건한 파트너십을 바탕으로 프리미엄 배터리 생산 거점을 마련했다"며 "삼성SDI만의 초격차 기술력을 담은 제품으로 GM이 전기차 시장 리더십을 강화하는데 최선의 노력을 다하겠다"고 말했다．
- 산업
2024-08-29
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.
- 포커스온
2024-08-28
[신소재 신기술(99)] 뇌파 읽는 로봇, 뇌졸중 환자 재활 돕는다

영국 스코틀랜드에서 로봇이 신경 활동을 감지하는 헤드셋을 사용해 환자와 소통하는 시스템을 개발 뇌졸중 환자의 재활 치료에 도움을 줄 전망이다. 뇌졸중에서 회복하는 과정은 오랜 시간이 걸릴 수 있으며, 마비된 팔다리의 기능을 회복하려면 수시간 동안 반복적인 훈련과 운동이 필요하다. 영국 스코틀랜드 에든버러에 있는 공립 종합대학 해리엇와트 대학교 연구팀 과학자들이 뇌파 감지 헤드셋을 통해 환자와 로봇이 소통할 수 있는 시스템을 개발했다고 과학전문매체 인터레스팅엔지니어링과 BBC 등 다수 외신이 전했다. 이 시스템은 '로봇 코치'가 환자의 뇌 신호를 해석하여 의도된 움직임을 이해하고 재활 운동을 돕는 역할을 수행할 수 있도록 한다. 연구팀은 AIT 오스트리아 기술연구소와 협력해 영국 국립로보타리움(National Robotarium)의 인간-로봇 상호작용(HRI) 팀이 주도하는 바이탈리스(VITALISE) 국제 파일럿 연구의 일환으로 이 시스템을 개발해, 오스트리아 수도 비엔나에서 성공적으로 시험된 바 있다. 이 로봇은 사용자의 뇌신호를 처리해 사용자의 의도된 움직임을 이해할 수 있다. 따라서 로봇 재활 코치 역할을 할 수 있다. 이러한 시스템은 노졸중 및 뇌 손상 환자의 팔다리 기능 회복에 활용될 수 있다. 연구진이 개발한 헤드셋은 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)기술을 사용해 수술 없이 뇌 활동을 읽을 수 있다. 뇌졸중 및 뇌 손상 환자의 약 80%가 팔다리 기능 장애를 겪는데, 이는 삶의 질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 이 헤드셋은 일론 머스크의 뇌과학 스타트업 뉴럴링크의 BCI 기술과 달리, 수술 없이 사용할 수 있다는 점이 장점이다. 연구에 사용된 로봇은 인간 의료 종사자의 개입 없이 환자가 재활 루틴을 실행하도록 돕기 위해 프로그래밍됐다. VITALISE 연구팀은 3개월동안 뇌졸중 및 뇌 손상 환자 16명을 대상으로 로봇 코치 시스템을 시험했다. 6명의 치료사가 참여해 로봇이 홤자의 의도를 이해하고 동기를 부여하는 능력을 평가했다. 또한 환자들에게 로봇의 효과에 대한 설문 조사를 진행했다. 이 프로젝트를 진행한 연구원에 따르면, 급성 뇌졸중과 뇌 손상 생존자의 약 80%가 상지(upper limb, 어깨와 손목 사이의 부분) 장애를 겪는다. 이는 삶의 질에 엄청난 영향을 미칠 수 있다. 그러나 팔다리 운동의 재활에는 오랜기간 반복적인 운동을 해야한다. 뇌손상 환자들은 종종 건망증으로 고통 받으며, 그로 인해 환자 중 약 70%가 처방된 재활 루틴을 완료하지 못한다. 인간-로봇 상호작용을 위한 영국 내셔널 로보타리움의 학술 책임자인 린 베일리(Lynne Baillie)는 보도자료에서 "환자가 개인화된 맞춤형 로봇 코치를 이용할 수 는 미래를 상상한다. 이 코치는 임상의와 전문가가 더욱 성공적인 재활 여정을 제공할 수 있도록 지원한다"고 말했다. AIT 오스트리아 공과대학 기술 경험 센터의 과학자이자 에이에이엘 오스트리아(AAL AUSTRIA)의 부사장인 마르쿠스 가르샬은 보도자료에서 "특히 e헬스 분야에서 공동 설계 방법은 매우 유용하고 효과적이다"라고 말했다. 가르샬은 또한 "반신 마비 환자와 물리 치료사 모두에게 사용자 경험과 접근 방식의 타당성을 검토하는 것이 중요했다"며 "동시에 스코틀랜드 과학자들과 국경을 넘나드는 협력도 매우 고무적이었다. 특히 의료 분야에서 훨씬 더 많은 유럽 협력과 교류가 필요하다"고 밝혔다. 이번 연구는 로봇이 뇌파를 읽고 실시간으로 환자에게 필요한 운동을 제시하며 재활 과정을 돕는 가능성을 보여줬다. 향후 추가 연구를 통해 시스템의 효과와 안전성을 검증하고, 실제 재활 현장에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2024-08-23
삼성, 안경 필요없는 획기적인 3D 게임 모니터 '오디세이 3D' 공개

삼성전자가 독일 퀠른에서 열린 세계 최대 게임쇼 '게임스컴 2024'에서 무안경 3D 게이밍 모니터를 공식 발표했다고 전자제품 다국적 팟캐스트 엔가젯이 전했다. 올초 미국 라스베가스에서 열린 미국소비자전자제품전시회(CES)에서 처음으로 티저를 선보인 지 8개월 만이다. ‘오디세이 3D’ 게이밍 모디터는 안경 없이도 3D를 즐길 수 있는 제품으로, 고해상도로 영상을 조정해 주는 디스플레이 화면 매핑, 전면 패널에 2D 영상을 3D로 전환해 주는 렌티큘러 렌즈, 그리고 눈 위치를 추적할 수 있는 아이 트래킹 기술을 탑재했다. 내장된 스테레오 카메라와 화면 매핑 기술은 3D의 가장 중요한 입체 영상을 만들기 위해 이미지를 지속적으로 조정한다. 이 기술은 대만 에이서(Acer)의 훨씬 더 큰 폼 팩터를 가진 헬리오스 300 노트북 또는 에이수스(ASUS) 프로아트 스튜디오북 16에서 무안경 3D를 처리했던 것과 유사하다는 평가다. 오디세이 3D는 최대 37인치 디스플레이 크기로 제공된다. 삼성은 사용자들이 3D를 활성화하거나 전통적인 게임을 위해 3D를 비활성화하고 2D로 이용할 수 있다고 밝혔다. 엔가젯은 무안경 3D가 획기적이지만 이미지는 다소 떨어져 아쉽다며, 현재로서는 완벽한 기술은 아니라고 지적했다. 오디세이 3D는 165Hz의 높은 주사율로 잔상이나 끊김 없는 새로고침 기능을 제공하며, 4K QLED 패널을 특징으로 한다. 또 1ms의 빠른 응답 시간과 AMD 프리싱크를 지원한다. 모니터에는 디스플레이포트 1.4와 뒷면에 두 개의 HDMI 2.1 포트가 포함되어 있다. 높이 조절이 가능한 스탠드도 사용자가 3D에 가장 적합한 위치를 찾는 데 도움이 되도록 기울어져 있다. 전체적으로 무안경 3D 모니터는 제대로 기능을 발휘하기 위해 약간의 조작이 필요하다. 삼성은 3D 모니터를 올해 말까지 출시할 계획이다. 가격은 아직 공시되지 않았다. 삼성은 이에 대해 침묵하고 있는데, 예상보다 비쌀 것이라는 전망이다. 과거에도 삼성 오디세이 게임 모니터는 싸지 않았고, 이번 무안경 3D도 예외는 아닐 것이라는 추정이다.
- IT/바이오
2024-08-23
중국, 반도체 대중규제에 올해 반도체제조장치 수입 사상 최고치

중국이 올해 1~7월 반도체제조장비 수입이 미국의 추가규제에 대비해 사상최고치에 달한 것으로 나타났다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 중국은 미국과 그 동맹국 들이 중국기업의 반도체제조장치 매입을 추가로 저지할 경우에 대비해 관련장비 수입을 지속적으로 늘리고 있다. 중국세관총서는 이번주 발표한 관련 수입통계에서 중국기업의 반도체제조장치 수입액은 올해 1~7월까지 약 260억 달러(약 34조9400억 원)에 달했다. 이는 지난 2021년에 기록했던 사상최고액을 넘어선 액수다. 미국과 일본, 네덜란드 당국은 중국기업에 대한 규제강화에 공동대처하고 있다. 반도체 제조장치 대기업 도쿄일렉트릭과 네덜란드의 ASML홀딩스, 미국 어플라이드 머티리얼즈 등 기업들로부터 중국의 제조장비 수입은 지난 1년동안 급증했다. 이 기간동안 중국은 저가격대의 장치를 매입했다. 미국과 동맹국들이 첨단기술에 대한 접근 규제를 강화했기 때문이다. 이에 따라 네덜란드의 대중 수출은 사상최고를 경신했으며 7월에는 사상 두번째인 20억 달러를 넘어섰다. ASML의 올해 2분기 중국 매출액은 큰 폭으로 증가해 ASML 전체 매출액중 거의 절반을 차지했다. ASML은 최첨단반도체를 제조하는데 필요한 장치의 세계 유일의 제조업체다. 중국 최대 반도체생산업체인 SMIC는 ASML의 장치를 사용해 화웨이(華為)의 스마트폰용 첨단 프로세서를 제조했다는 점을 공개하기도 했다. 국제반도체제조장치재료협의(SEMI)가 지난 6월에 발표한 전망에서 중국 반도체제조업체의 생산능력은 2025년에 14% 증가해 월 생산 1010만대에 달할 것으로 예상했다. 올해는 15% 증가할 것으로 예측했다.
- IT/바이오
2024-08-23
중국 반도체업체들, 미국 제재에도 상반기 실적 급증

중국 반도체 회사들이 미국의 집중 견제에도 불구하고 올해 상반기 매출이 급증한 것으로 나타났다. 22일(현지시간) 중국 증권시보 보도에 따르면 올해 상반기 실적 보고서를 공개한 중국의 68개 반도체 회사 중 55개 기업의 매출이 증가했다. 절반이 넘는 29개사가 전년 동기 대비 매출이 100% 이상 늘었고, 40개사는 매출이 50% 이상 증가했다. 업종별로는 메모리 반도체와 첨단이미지센서(CIS), 시스템온칩(SoC) 업체 등의 매출 증가율이 컸고 반도체 장비업체의 실적도 양호했다. 상하이에 있는 반도체 설계회사 웨이얼 반도체는 매출이 8배 가까이 늘었고, 반도체 장비회사 창촨기술은 올 상반기 순이익이 8배 가량 증가했다. 마지화 중국 정보통신산업 분석가는 "지난 몇 년 동안 미국의 심각한 제재가 있었지만 중국 반도체산업은 부활했고 이제는 생산능력이 크게 늘어나는 등 번영을 누리고 있다"며 "특히 베트남과 말레이시아, 인도네시아 등 동남아 국가에 레거시(성숙 공정) 반도체 수출이 크게 늘었다"고 중국 관영 글로벌 타임스에 말했다. 올해 1~7월 중국의 반도체 수출은 6409억위안(120조원)으로 지난해 동기 대비 25.8% 증가했다. 이는 사상 최대 수준의 증가율이다. 조 바이든 미국 행정부는 지난 2022년 10월 16㎚(나노미터) 내지 14㎚의 로직(시스템) 반도체, 128단 이상 낸드플래시, 18㎚ 이하 디(D)램 등의 장비 및 기술에 대한 대중 수출 통제를 시행했다. 이어 2023년 10월에는 규제되는 장비와 반도체를 늘리는 등 수출 통제 조처를 확대했다. 중국은 미국의 수출 규제로 첨단 반도체 생산 길이 막히자, 범용 혹은 구형 반도체인 '레거시 반도체' 생산에 집중하고 있다. 최첨단 기술을 빠른 속도로 따라잡는 '추격 전략'을 뒤로 하고, 레거시 반도체에 집중 투자하는 전략으로 방향을 튼 것이다 시장조사기관 트렌드포스는 지난해 10월 28나노 이상 레거시 반도체 시장에서 중국의 비중이 2023년 29%에서 2027년 33%까지 높아질 것이라고 전망했다. 같은 기간 대만의 레거시 반도체 시장 점유율은 49%에서 42%로 떨어질 것으로 예측했다. 중국이 레거시 반도체 생산에 집중하면서 세계 주요 반도체 장비사들의 대중국 매출이 급증하고 있다. 일본 반도체 장비기업 도쿄일렉트론은 지난 2분기 전체 매출에서 중국 매출이 차지하는 비중이 49.9%에 이른다. 도쿄일렉트론의 지난해 같은 기간 중국 매출은 전체의 40%에 미치지 못했다. 세계에서 유일하게 극자외선(EUV) 노광장비를 생산하는 기업인 네덜란드 에이에스엠엘(ASML)도 올 2분기 중국에서 전체 매출의 49%를 올렸고, 반도체 웨이퍼 검사 장비 기업인 미국 케이엘에이(KLA)는 올 2분기 중국 매출 비중이 44%를 기록했다. 중국 당국은 반도체 자립을 위한 국가 차원의 지원도 지속하고 있다. 지난 5월말 세번째 반도체산업 육성 펀드인 중국집적회로산업투자기금이 3440억위안(64조원) 규모로 출범했다. 이는 2014년 1차 투자기금 1390억위안(26조원)과 2019년 2차 투자기금 2040억위안(38조원)을 합친 것과 비슷한 규모이다.
- IT/바이오
2024-08-22
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.
- IT/바이오
2024-08-22
[퓨처 Eyes(47)] 스마트 벌집, 꿀벌 생존율 높이고 지속가능한 양봉 촉진

벨기에 과학자들이 첨단 기술을 활용하여 꿀벌의 생존율을 높이고, 지속 가능한 양봉을 가능하게 하는 스마트 벌집을 개발했다. 벨기에 겐트 대학교 더크 드 그라프 교수 연구팀은 빅데이터와 스마트 벌집 기술을 통해 위기에 처한 양봉 산업에 혁신을 가져오고 있다고 PHYS가 전했다. 드 그라프 교수는 스마트폰 알림으로 벌집의 문제를 실시간으로 파악하고, 지난 5년간 개발해온 벌통 데이터 수집 시스템으로 꿀벌 생존율 향상을 기대하고 있다. 유럽 13개국 연구진과 함께 진행한 B-GOOD 프로젝트를 통해 새로운 기술이 꿀벌 건강과 양봉 지속 가능성에 미치는 영향을 연구했다. 이 프로젝트는 2019년 중반부터 2022년 11월까지 진행되었으며, 벌통 문제를 식별하고 양봉가에게 맞춤형 조언을 제공하는 모니터링 시스템 개발에 성공했다. 이는 2021년 기준 EU에 약 61만5000명으로 추정되는 양봉가들에게 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 연구팀이 개발한 디지털 벌집은 다양한 센서가 장착된 얇은 회로 기판으로, 벌들이 그 주변에 벌집을 짓도록 유도한다. 각 벌통에 여러 개의 디지털 벌집을 설치하여 연구진은 실시간으로 데이터를 수집하고 분석한다. 가장 중요한 과제는 데이터 해석 방법을 찾는 것이었다. 드 그라프 교수는 "어떤 매개 변수가 벌 군집의 건강 상태에 가장 큰 영향을 미치는지 파악하는 것이 관건이었다"고 설명했다. 3계절 동안 13개 참여국에서 약 400만 개의 벌 군집을 모니터링하며, 디지털 벌집에서 수집된 데이터 해석 알고리즘을 개발했다. 특히 벌 군집의 무게가 겨울나기에 중요한 지표임을 밝혀냈고, 이를 통해 개입이 필요한 벌 군집을 식별하고 양봉가에게 맞춤형 알림과 지침을 제공할 수 있게 되었다. 꿀벌은 야생 식물과 다양한 농작물의 수분에 필수적인 핵심 종이다. 유럽의 작물과 야생 꽃식물종의 약 80%가 곤충 수분에 의존하지만, 기후 변화, 서식지 손실, 살충제 사용 등으로 야생 수분 매개체의 수는 급격히 감소하고 있다. 특히 살충제는 꿀벌의 기억력 문제를 유발하여 벌통으로 돌아오지 못하게 만들고, 기후 변화는 꿀벌의 먹이 공급 불균형과 생존율 저하를 초래한다. 드 그라프 교수는 "꿀벌은 살충제에 노출되었을 때 즉시 죽지 않는 경우가 많지만, 기억력 문제가 발생하고 결국 벌통으로 돌아오지 못하게 된다"고 설명했다. 또한 기후 변화는 꿀벌의 활동과 생존에 심각한 영향을 미치고 있다. 기온 상승으로 인해 식물의 개화 시기가 변하면서 꿀벌의 먹이 공급에 불균형이 발생할 수 있다. 꿀벌이 필요한 시기에 꽃이 피지 않으면 꿀벌은 충분한 먹이를 얻지 못하고 약해질 수 있다. 가뭄이나 폭염 등 극심한 기상 현상은 꿀벌의 수분 활동을 방해하고, 탈수나 열 스트레스를 유발해 꿀벌의 생존율을 낮출 수 있다. 최근 기후 변화로 산불이 급증하고 있다. 산불은 꿀벌의 서식지를 파괴하고, 꿀벌의 먹지 자원을 감소시켜 꿀벌 개체수 감소에 영향을 미친다. 자동 벌통 데이터 수집 기술은 이미 일부 양봉가들 사이에서 사용되고 있으며, 연구진은 EU 꿀벌 파트너십(EU Bee Partnership)과 협력하여 더 많은 양봉가들이 이 기술을 활용할 수 있도록 노력하고 있다. 이 기술은 꿀벌 건강을 새로운 시각에서 바라보고, 미래 벌통을 계획하는 데에도 도움이 될 것으로 기대된다. EU의 지속적인 자금 지원을 통해 B-GOOD 연구진은 2027년 5월까지 BETTER-B 연구 이니셔티브를 통해 꿀벌 보호를 위한 연구를 이어갈 예정이다. 개발된 기술은 양봉가들이 미래 벌통을 계획하는 데에도 도움이 될 수 있다. B-GOOD 팀은 데이터를 사용하여 특정 환경 조건에서 벌통이 어떻게 반응할지 예측하는 가상 환경을 만들었다. 드 그라프 교수는 "이것은 마치 비행 시뮬레이터 같지만, 양봉가를 위한 것"이라고 말했다. 이번 연구는 꿀벌의 생존과 양봉 산업의 지속 가능성을 위한 중요한 발걸음이며, 첨단 기술이 자연과 인간의 공존에 기여할 수 있다는 가능성을 보여준다.
- 포커스온
2024-08-22
[신소재 신기술(98)] 지속가능한 플라스틱? 친환경 대체 소재 개발

영국에서 친환경 플라스틱 소재가 개발돼 플라스틱 오염 문제 해결에 한 걸음 더 가까이 다가서고 있다. 워릭 대학교 연구진은 플라스틱과 유사하지만 환경 파괴를 일으키지 않아 보다 지속 가능한 소재인 유기 공융체를 테스트했다고 테크 타임스가 20일(현지시간) 보도했다. 이 신소재는 플라스틱을 대체하고 전 세계의 플라스틱 의존도를 낮출 잠재력을 가지고 있다고 연구팀은 밝혔다. 수년 동안 플라스틱 폐기물은 기하급수적으로 증가했다. 특히 오랜 시간 분해되지 않고 매립지에 축적되거나 바다로 흘러들어가 환경 문제를 야기해왔다. 플라스틱 해양 투기는 미세 플라스틱(5mm미만인 플라스틱)으로 쪼개져 심해 오염으로 이어져 해양 식량 사슬을 오염시키고, 조개류나 해산물 등을 통해 인체에 재침투되는 결과를 낳고 있다. 특히 인체에 침투한 미세 플라스틱은 심장마비나 뇌졸중 발병 위험을 높이고, 사망률을 높이는 요인이 되고 있다. 전 세계적으로 플라스틱 제품 사용 감축을 위한 노력이 이어져왔지만 가볍고 내구성이 뛰어난 강점을 지닌 플라스틱은 여전히 다양한 산업에서 중요한 소재로 사용되고 있다. 유럽 플라스틱 산업 협회인 플라스틱스유럽(Plastics Europe)에 따르면, 2020년 세계 플라스틱 생산량은 2018년보다 800만 톤 증가한 3억 6700만 톤에 달했다. 프랑스 파리 에펠탑의 무게는 약 1만톤에 달한다. 2020년 전 세계 플라스틱 생산량은 에펠탑이 3만6700개가 만들어진 것과 맞먹는 양이다. 전 세계 플라스틱 생산량은 2040년까지 두 배, 2060년까지 세 배로 증가할 것으로 예상되며, 그 증가분의 대부분은 일회용 플라스틱에서 발생한다. 워릭 대학교 연구팀은 혼합하면 새로운 "유기 및 점성 액체"를 형성하는 특정 유기 분자를 발견했으며, 이를 '(지속가능한 플라스틱) 유망 후보'라고 불렀다. 또한 시차 주사 열량계(DSC) 및 UV-Vis 분광법과 같은 첨단 기술을 사용해 새로운 소수성 물질을 정확하게 측정했다. 연구팀은 결정 성분을 혼합해 '유기 공융체'라고 불리는 새로운 물질을 개발했다. 팀은 이 물질리 폴리머를 대체할 잠재력을 가진 '소수성 공융 분자 액체'를 개발하는 데 성공했다고 여긴다. 매우 짧은 수명 한계 그러나 이 소재는 수명이 매우 짧다는 한계를 가지고 있다. 연구팀은 테스트 결과 최대 14개월 동안만 지속될 수 있음을 확인했다. 그럼에도 불구하고 연구팀은 제조 과정에서 안정성과 가공성을 보장할 수 있었다. 플라스틱은 한때 다양한 산업, 특히 제품과 소비재에 널리 사용되면서 혁신적인 소재로 여겨졌다. 그러나 유기 물질과 달리 분해가 되지 않아 폐기와 재활용 등에서 심각한 환경 오염 문제를 일으키고 있다. 일회용 플라스틱 및 기타 형태의 플라스틱 사용을 줄이기 위한 노력이 있지만 문제는 여전히 남아 있다. 재활용 외에도 과학을 이용해 플라스틱을 제거하는 방법을 개발하는 연구가 진행중이다. 한 연구에서는 플라스틱을 분해할 수 있는 유전자 조작 박테리아를 개발해 해양에 적용할 계획을 가지고 있다. 일회용 플라스틱을 줄이기 위해서는 다회용품을 사용하고, 텀블러나 개인 컵을 들고 다니거나 플라스틱 빨대 사용을 줄이는 등 일상 속의 작은 노력이 필요할 때다.
- 포커스온
2024-08-22
포드, EV 전략 재검토 3열좌석 SUV 생산 중단

미국 자동차업체 포드는 21일(현지시간) 전기자동차(EV) 전략을 수정, 3열좌석 전기 스포츠유틸리티차량(SUV) 출시를 중단한다고 발표했다. 포드는 또 차세대 픽업트럭 출시도 연기키로 했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 포드는 3열 좌석 전기SUV 출시를 중단하면서 최대 19억 달러의 비용을 올해 결산에 반영할 가능성이 있다. 포드는 이번 전략 재검토에 따라 EV용 연간설비투자 비율이 기존의 40%에서 30% 정도로 낮출 것으로 전망된다. 짐 팔리 포드 최고경영자(CEO)는 "EV차량에 대한 수요 침체에 대한 주요 해결책중 하나는 생산비용의 절감이라면서 저렴한 가격의 EV용 아키텍처를 개발하는 전문팀에 포드의 미래가 달려있다"고 말했다. 그는 이 신기술을 기본으로 한 중간 사이즈의 전동 픽업트럭을 2027년에 투입할 계획이라고 덧붙였다. 포드는 올해 EV사업에서 최대 55억 달러의 손실을 예상했다. EV 가격과 충전 인프라에 관한 우려로 소비자들이 EV차량에 대한 매수교체를 꺼리고 있는 상황에서 자동차 제조업체들은 단기적으로 하이브리드차량의 생산으로 중심을 옮기고 있다. CFRA리서치 애널리스트 가렛 넬슨은 포드의 EV전략 수정에 대해 "미국의 하이브리드차량 시장은 전체 EV시장보다 규모가 크고 성장도 빠르기 때문에 소비자 수요에 대응한 조치"라고 분석했다. 이같은 발표에 포드의 주가는 이날 1.5% 올랐다. 포드 주가는 연초와 비교해 약 12% 하락한 상태다.
- IT/바이오
2024-08-22
서학개미 미국 기술주 투자 확대, 2분기 순대외금융자산 역대 최고 경신

해외 주식 투자에 적극적인 '서학개미'의 투자 증가와 미국 증시 호조에 힘입어, 우리나라의 순대외금융자산 잔액이 2분기 연속 사상 최대치를 기록했다. 한국은행이 21일 발표한 자료에 따르면, 2분기 말 기준 대외금융자산은 2조 3,952억 달러로, 1분기 말(2조 3,725억 달러)보다 227억 달러 늘었다. 대외금융자산 중 우리나라 거주자의 해외 직접 투자는 주식 투자를 중심으로 100억 달러 증가했다. 달러 강세로 인해 다른 통화로 표시된 직접투자 자산의 달러 환산액은 감소했지만, 자동차 및 이차전지 산업 등에서 해외 투자가 재개되면서 전체 투자 규모는 늘어났다고 한국은행은 설명했다. 해외 증권투자는 주식 투자를 중심으로 279억달러 증가했다. 해외 주식 투자 흐름이 지속되는 가운데 미국 나스닥(+8.3%) 등 주요 국가 증시가 상승한 것이 영향을 미쳤다. 2분기말 기준 대외금융부채(외국인의 국내 투자)는 1조5367억달러로, 전 분기말(1조5415억달러) 보다 48억달러 감소했다. 직접투자는 원화 약세로 인해 달러 환산액이 감소하면서 주식 투자(-51억달러)를 중심으로 53억달러 줄었다. 반면 증권투자는 외국인의 채권 투자 감소(-87억 달러)에도 불구하고 주식 투자가 확대(+89억 달러)되면서 전 분기 대비 2억 달러 늘었다. 대외금융자산이 증가하고 대외금융부채가 감소하면서 순대외금융자산(대외금융자산-대외금융부채)은 8585억 달러로, 전 분기 말(8310억 달러)보다 275억 달러 증가했다. 한국은행 박성곤 국외투자통계팀장은 "순대외금융자산은 2분기 연속 사상 최대치를 경신했다"며 "우리나라의 대외금융자산 잔액이 거주자의 해외증권투자와 함께 3분기 연속 증가한 영향이 크다"고 말했다. 박 팀장은 "특히 이번 분기는 미국 주식 투자가 거주자 해외증권투자의 방향성을 주도했다"며 "유럽과 일본의 주가 하락에도 미국 나스닥은 전고점 돌파 행진을 이어갔고, 우리나라 투자자의 미국 기술주 매수세도 계속됐다"고 설명했다. 2분기 말 기준 우리나라의 해외 자산 규모인 대외채권은 1조 397억 달러로, 1분기 말(1조 521억 달러)보다 123억 달러 줄었다. 만기 1년 이하의 단기 대외채권은 157억 달러 감소했다. 이는 은행 대출금(-87억 달러)과 한국은행의 외환보유액(-70억 달러) 등이 줄어든 영향이다. 반면, 장기 대외채권은 수출 및 해외 직접 투자 증가로 인해 관련 기업 간 자금 거래가 활발해지면서 33억 달러 증가했다. 우리나라의 해외 부채 규모인 대외채무는 2분기 말 기준 6583억 달러로, 1분기 말(6675억 달러)보다 92억 달러 감소했다. 만기별로는 단기외채가 9억 달러 늘었지만, 장기외채는 101억 달러 줄었다. 국가의 해외 부채 상환 능력을 보여주는 단기외채 비율(단기외채/준비자산)은 지난 1분기 말 33.6%에서 2분기 말 34.4%로 0.8%포인트(p) 상승했다. 같은 기간 외채의 건전성을 나타내는 단기외채 비중(단기외채/대외채무)도 전 분기 대비 약 0.4%p 상승한 21.6%로 집계됐다. 박 팀장은 "단기외채 비율과 비중이 지난해 큰 폭으로 하락한 것에 대한 기저효과로 다소 상승했지만, 과거에 비해 여전히 낮은 수준을 유지하고 있다"며 "외채 건전성과 대외 지급 능력 모두 안정적인 상태"라고 평가했다. 기획재정부 역시 이날 보도자료를 통해 "건전성 지표가 양호한 수준"이라며 "총외채 대비 단기외채 비중이 전 분기 말보다 소폭 상승했지만, 예년에 비해서는 상당히 낮은 수준"이라고 밝혔다. 국내 은행의 외채 상환 능력을 나타내는 외화유동성 커버리지 비율(LCR)도 2분기 말 기준 145.0%로 규제 비율인 80%를 크게 웃돌고 있다고 설명했다. 기획재정부는 "주요 국가의 통화정책 불확실성이 지속되는 가운데 중동 지역의 정치적 이슈 및 미국 대선이 국제 금융시장의 변동성을 여전히 확대시킬 수 있다"며 "관계 기관과의 긴밀한 협력을 바탕으로 대외채무 동향을 면밀히 살펴보겠다"고 강조했다.
- 경제
2024-08-21
EU, 중국산 전기차에 최대 46.3% 추가관세 부과⋯테슬라는 9%로 인하

유럽연합(EU)이 11월께부터 중국에서 생산된 전기차에 대해 최고 46.3%의 관세율을 부과하기로 했다. 중국산 테슬라 차량에 대해서는 당초 20.8%에서 대폭 낮춰 9%만 추가로 부과키로 했다. 로이터통신 등 외신에 따르면 EU 집행위원회는 20일(현지시간) 중국산 전기차를 대상으로 진행중인 반(反)보조금 조사 관련. 확정 관세 초안을 이해 당사자들에게 통보했다고 밝혔다. 집행위는 테슬라를 제외한 나머지 중국산 전기차에 대해서 추가 관세율을 17.0∼36.3%포인트(P)로 예고했다. 앞서 예비조사 발표 당시 공개한 17.4∼37.6%P보다는 인상폭이 전체적으로 하향 조정된 셈이다. 이에 따라 최종 관세율은 현행 10%에서 27.0∼46.3%로 높아진다. 중국산 테슬라 차량과 관련, EU 당국자는 기자들과 만나 "테슬라 요청에 따른 개별 조사 결과, 테슬라가 (중국에서) 받은 보조금 수준을 반영한 상계관세율을 9%P로 결정했다"고 설명했다. 이 당국자는 테슬라 중국 공장이 받는 감세 등 국가 보조금 성격의 혜택이 나머지 중국 내 전기차 업체들과 비교해 상대적으로 적어 인상폭이 적다는 취지로 설명했다. 테슬라 차량을 포함해 현재 중국에서 생산돼 EU로 수출되는 전기차에는 일률적으로 10%의 관세가 부과되고 있다. 테슬라의 관세율은 19%로 상향조정됐다. 이날 발표된 확정관세 초안은 지난 6월 예비조사 결과 발표 이후 진행된 추가 조사에 따른 후속 조치다. 이 초안은 열흘간 의견 수렴 절차를 거친 뒤 27개국 투표를 거쳐 10월 30일 관보 게재 뒤 5년간 확정 시행된다. 인상폭 조정에 대해 EU 당국자는 "7월 발표 이후 이해 당사자들이 제출한 입증된 의견을 반영한 기술적 오류 수정"이라고 설명했다. 업체별로는 비야디(BYD) 17.4%P→17.0%P, 지리(Geely) 19.9%P→19.3%P, 상하이자동차(SAIC)는 37.6P→36.3%P로 상계관세율이 다소 낮아졌다. 조사에 협조한 업체에 대한 추가 관세율은 평균 20.8%P에서 21.3%P로, 비협조 업체는 37.6%P에서 36.3%P로 소폭 조정됐다. 폭스바겐, BMW 등 유럽 자동차 제조사 중 중국 현지 업체와 합작하고 조사에 협조한 업체들도 21.3%P의 추가 관세율이 부과될 예정이다. 이와 함께 EU집행위는 예비조사 결과에 따라 지난달 5일부터 임시 적용된 잠정 상계관세의 경우 소급 적용에 관한 법적 요건이 충족되지 않아 징수하지 않기로 결정했다고 밝혔다. 실질적 관세 징수는 27개국 투표를 거친 뒤 확정관세 시행이 결정되는 10월 30일 이후부터 이뤄진다. 일각에서는 중국이 지난 10일 자국산 전기차에 대한 EU의 고율 관세가 부당하다면서 세계무역기구(WTO)에 제소하는 등 강력 반발하는 상황을 고려한 것 아니냐는 분석이 제기된다. EU 당국자는 이날 확정관세 초안에 대해서도 "중국과 계속 협의 중이며 (합의하는 데) 열려 있다"면서 최종 세율이 다시 조정될 수 있다는 여지를 뒀다. 중국정부는 강하게 반발하고 나섰다. 중국 상무부는 이날 EU가 발표한 추가관세에 대해 “단호하게 반대한다”면서 “중국기업의 권익을 지키기 위해 모든 필요한 조치를 강구할 것”이라고 밝혔다. 주EU 중국상공회의소는 이날 집행위 발표에 대해 "전기차의 자유 무역을 저해하기 위한 부당한 무역 조처"라며 "보호주의적 접근방식은 궁극적으로 유럽 전기차 산업의 회복력이 약화할 것"이라고 지적했다. 이에 앞서 중국 상무부는 지난 9일 "법적 근거가 결여됐으며 세계무역기구(WTO) 규정에 현저하게 위반한다"며 WTO에 제소하기로 했다고 발표했다. 이와 함께 중국정부는 EU로부터 수입된 돼지고기에 대해 부당하게 저가 판매했다며 조사를 개시했다. 또한 EU자동차제조업체들이 강점을 가진 고급차량에 대한 추가관세를 시사하는 등 보복조치를 단행할 자세를 나타냈다.
- 포커스온
2024-08-21
두 희귀 유전병, 대사-면역 결함 밀접한 연관성 드러나

대사와 면역의 두 가지 유전적인 질병이 지금까지 알려진 것보다 더 많은 공통점을 가지고 있다는 최신 연구 결과가 나왔다고 메디컬익스프레스가 전했다. 미국 테네시주 밴더빌트 대학 연구진이 수행한 이 연구 결과는 사이언스의 자매 학술지 '사이언스 면역학(Science Immunology)' 저널에 발표됐다. 연구 결과는 면역 체계 T 세포(세포의 면역을 담당하는 림프구의 일종)의 기능에 매우 중요한 '새로운 대사 유전자 세트'를 가리키며, 이러한 대사 또는 면역 장애를 가진 환자들의 치료를 개선할 가능성을 높였다는 평가다. 이 연구는 선천적인 신진대사 오류(세포가 음식을 에너지로 전환하는 과정의 장애)와 선천적인 면역 오류(면역 체계 기능에 영향을 미치는 장애)를 일으키는 유전자들을 조사 분석한 결과다. 현재까지 이러한 희귀하고 복잡한 질병들은 여전히 명쾌하게 규명되지 않았다. 밴더빌트 대학 의료센터의 제프리 러스멜 및 앤드류 패터슨 박사는 "이전에는 대사와 면역이라는 두 질병 목록에 모두 들어가 있는 공통 유전자는 소수에 불과했다. 이번 연구 결과 우리는 더 많은 유전자가 중복돼 있다는 사실을 발견했다“고 말했다. 또한 "우리의 연구는 선천적인 신진대사의 오류와 관련된 많은 유전자들이 돌연변이가 발생할 때 T 세포 기능에도 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여 주었다"고 밝혔다. 연구 결과에 따르면 선천적 신진대사 이상이 있는 환자는 치료에 영향을 미칠 수 있는 면역 결함도 있을 수 있다. 반대로 대사 결함은 선천적 면역 결함이 있는 환자의 증상에 영향을 미칠 수 있다. 러스멜 교수는 "아직 규명해야 할 것이 훨씬 많지만, 이러한 연관성들은 다른 치료법들을 시사할 수 있다”며 “이 질병들은 다른 범주라기 보다는 연속선의 일부다. 그들 사이에는 회색 지대가 있으며, 이 둘을 교차하는 새로운 종류의 선천적 면역 대사 오류가 발생할 수 있다”고 설명했다. 패터슨과 연구팀은 유전자 편집 기술 크리스퍼(CRISPR: 유전자가위) 접근법을 사용해 면역 결함이 있는 대사 유전자의 선천적 결함과 대사 결함이 있는 면역 유전자의 선천적 결함을 검사했다. 또한 각 세트에서 면역 및 대사 결함이 있는 유전자를 추가로 분석했다. 기계론적 영향을 더 주의 깊게 조사하기 위해서였다. 연구팀의 목표는 대사 경로가 T 세포 기능을 조절하는 방식을 발견하고, 면역 매개 질환에 대한 표적 치료법을 개발하는 것이었다. 패터슨은 "우리가 한 일은 추가 조사를 위한 기반을 마련하는 것"이라고 말했다. 그는 "우리가 연구한 두 가지 사례는 새로운 생물학과 새로운 메커니즘을 가리키고 있으며, T 세포 기능에서 그들의 역할을 분석하기 위해 수백 개의 다른 유전자를 식별하고 확인한 것“이라고 설명했다. 이 연구 결과는 모두가 이용할 수 있도록 공개됐다.
- IT/바이오
2024-08-20
[신소재 신기술(97)] 나노스케일 물체 온도 측정 소재 개발⋯초소형 온도계 활용 기대

미국 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UC Irvine) 연구팀이 온도 변화에 따라 색이 변하는 1차원 나노 물질을 개발했다. 이 연구 결과는 나노 크기 물체의 온도를 측정할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다. 연구 결과는 학술지 '첨단 소재(Advanced Material)'에 게재됐다. 연구를 주도한 UC 어바인 막스 아르기야 화학 교수는 "이번 연구 결과를 통해 매우 작고 민감한 온도계를 만들 수 있게 됐다"며 "이는 우리 실험실에서 나온 가장 실용적이고 응용 가능성이 높은 연구 중 하나"라고 밝혔다. 아르기야 교수는 이 온도계를 '나노 크기의 무드 링'에 비유했다. 무드 링은 착용자의 체온에 따라 색이 변하는 장신구다. 하지만 이번에 개발된 나노 물질은 단순히 온도를 질적으로 측정하는 것을 넘어, 색 변화를 통해 나노 스케일에서 온도를 정량적으로 측정할 수 있다. 아르기야 교수는 "많은 생물학적 및 산업 공정이 미세한 온도 변화 추적에 의존하기 때문에 온도 측정은 매우 중요하다"며 "이제 세포 내부 온도까지 측정할 수 있는 온도계를 개발할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 연구팀의 박사후 연구원 드미트리 코르도바는 이 광학 온도계가 회로와 데이터 저장 장치를 포함한 마이크로 및 나노 전자 장치의 온도를 측정하고 효율성을 평가하는 데에도 잠재적으로 활용될 수 있다고 설명했다. 그는 "이미 산업 분야에서는 컴퓨터 부품 제조 시 광학 온도계를 사용하고 있지만, 이번에 개발된 새로운 물질은 "기존보다 최소 10배 이상 민감하다"고 강조했다. 이번 연구의 핵심적인 발견은 코르도바와 동료 연구원들이 실험실에서 나노미터 길이 규모에서 나선형 '슬링키'와 유사한 결정을 성장시키는 과정에서 이루어졌다. 연구팀은 처음에는 이 결정이 어떤 온도에서 분해되는지 확인하기 위해 열 스트레스를 가했다. 코르도바와 학부 연구원 레오 청은 그 과정에서 결정의 색이 온도에 따라 노란색에서 주황색으로 체계적으로 변화하는 것을 발견했다. 연구팀은 색이 나타내는 온도 범위를 정밀하게 측정했고, 옅은 노란색은 영하 190도, 붉은 주황색은 영상 200도 정도의 온도에 해당한다는 사실을 확인했다. 아르기야 교수는 "측정의 정확성을 확보하기 위해 많은 노력을 기울였다"고 말했다. 연구팀은 나노 스케일의 물질 샘플을 얻기 위해 벌크 규모의 결정에 접착 테이프를 붙이고 떼어낸 후, 테이프에 붙은 나노 스케일 샘플을 투명 기판에 옮겼다. 아르기야는 "이 구조들을 떼어내 나노 스케일 온도계로 사용할 수 있으며, 다른 재료나 표면에 옮기거나 재구성하여 결합할 수 있다"고 설명했다. 그는 이번 발견이 나노미터 스케일에서 온도를 측정하는 새로운 종류의 물질을 발견하는 첫걸음이라고 말했다. 다음 단계로, 연구팀은 더 넓은 온도 범위를 측정할 수 있는 온도계를 개발하기 위해 다른 나노 스케일 물질을 테스트할 계획이다. 아르기야는 "이제 더 민감한 물질을 만들기 위해 재료 설계 규칙을 해킹하려고 노력하고 있다"며 "벌크 스케일에서 나노 스케일까지 광학 온도 측정을 위한 도구 상자를 열려고 한다"고 밝혔다.
- 포커스온
2024-08-19
애플, 로봇 팔로 제어하는 스마트 기기 개발 중

애플이 로봇 팔을 이용해 디스플레이 주변을 이동하면서 작동하는 스마트 기기를 개발하고 있다고 블룸버그,인터레스팅엔지니어링 등 외신이 보도했다. 이 스마트 기기는 애플의 AI 어시스턴트 시리(Siri)와 AI 도구인 애플 인텔리전스(Apple Intelligence)를 통해 제어되며, 스마트 홈의 중앙 명령 센터로 사용될 수 있다고 한다. 스마트 기기는 "나를 봐"와 같은 명령에 따라 디스플레이의 위치를 변경할 수 있으며 카메라의 초점도 바꿀 수 있다. 애플은 오는 2026년 또는 2027년까지 1000달러 내외의 가격으로 이 스마트 기기를 공개할 것으로 예상된다. 현재 수백 명의 개발자들이 스마트 기기 개발에 참여하고 있는 것으로 알려졌다. 이에 대해 잘 아는 관계자들에 따르면, 이 스마트 기기는 얇은 로봇 팔을 사용하여 대형 스크린 주위를 움직인다. 액추에이터를 사용해 디스플레이를 위아래로 기울이고 360도 회전하게 만드는 스마트 기기는 아마존의 에코 쇼 10(Echo Show 10)과 메타 플랫폼의 단종된 포털(Portal)과 같은 가정용 제품에 반전을 제공할 것이라는 평가다. 이 기기는 명령에 응답해 영상 통화 중에 디스플레이를 기울여 사용자를 향하도록 할 수 있다. 애플은 현재, 아이패드OS의 '맞춤형 버전'을 실행하는 모델들을 테스트하고 있다. 탁상용으로 개발되는 이 스마트 기기는 사용자가 스마트 홈 시스템을 제어하고, 영상 통화에 참석하며, 가정 보안을 모니터링하는 등 다양한 용도로 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 보도에 따르면 코드명 J595라는 이 개발 프로젝트는 2년 전에 회사의 승인을 받았으며, 지난 몇 달 동안 프로젝트가 급 진전되고 있다고 한다. 애플 내부에서는 소비자들이 이 같은 로봇 기기를 구입하지 않을 것이라는 우려가 팽배했고, 로봇 팔로 제어되는 스마트 기기를 구동하기 위한 소프트웨어를 만들기 위해 필요한 자원은 많았지만 개발은 꾸준히 진행됐다. 이는 팀 쿡 애플 CEO와 하드웨어 엔지니어링 책임자인 존 테너스가 스마트 기기 개발에 찬성하고 지원했기 때문이다. 이 프로젝트는 어도비를 떠나 2013년 애플에 합류한 기술담당 부사장 케빈 린치가 총괄하고 있다. 그 장치의 이면에 있는 구상은 애플이 로봇 팔을 가진 디스플레이를 개발할 계획이라는 것이다. 디스플레이는 페이스타임 시간 동안 고개를 끄덕이는 것과 같은 사람의 머리 움직임을 따라할 수 있어야 한다. 또한 영상 통화 중에 군중 속에서 한 사람을 고정하는 기능이 있을 수도 있다. 한편, 개발에 착수할 당시 애플 경영진은 소비자들이 스마트 기기에 대해 프리미엄 가격을 지불할 의향이 있는지에 대해 우려를 표명한 것으로 알려졌으며, 로봇 모터의 무게와 기기 전체의 균형을 맞추는 기술적 문제도 지적됐다.
- IT/바이오
2024-08-19
에픽게임즈, 자체 앱스토어 출시로 애플 '앱 독점' 정면 도전

인기 게임 '포트나이트'의 개발사 에픽게임즈가 16일(현지시간) 독자적인 스마트폰 앱스토어를 선보이며 앱 시장에 지각변동을 예고했다. 향후 타사 게임을 포함해 수천 개의 앱을 제공할 예정인 이 스토어는, 그간 애플 등의 과점 체제였던 앱스토어 시장에 새로운 활력을 불어넣을 것으로 전망된다. 이는 유럽연합(EU) 등이 거대 기술 기업 규제를 통해 공정 경쟁을 촉구한 결과로 풀이된다. 지금까지 애플의 '아이폰'용 앱은 애플 앱스토어를 통해서만 유통되어 왔다. 애플은 이를 '소비자 보호'라는 명목으로 정당화했지만, 유료 앱에 자사 결제 시스템 사용을 강제하며 앱 개발사로부터 상당한 수수료 수익을 얻어왔다. 에픽게임즈가 16일 론칭한 '에픽게임즈 스토어'는 우선 자사 게임 3종을 제공하며, 아이폰에서는 EU 지역에 한해 서비스된다. 구글 안드로이드 스마트폰에서는 전 세계에서 이용 가능하며, 연내 이용자 1억 명 확보를 목표로 하고 있다. 에픽게임즈의 팀 스위니 CEO는 니혼게이자이신문과의 단독 인터뷰에서 2025년 초부터 외부 게임을 포함한 수천 개의 앱을 유통할 계획이라고 밝혔다. 에픽게임즈, 앱 개발자와 소비자 모두에게 혜택 제공 기대 에픽게임즈 스토어는 자체 결제 시스템 이용 시 수수료를 12%로 책정, 최대 30%에 달하는 애플 앱스토어보다 훨씬 저렴하다. 스위니 CEO는 "애플 등의 독점 구조가 깨지고 앱스토어 시장 경쟁이 촉발되면 업계 전체가 활성화될 것"이라고 강조했다. EU 유럽위원회는 디지털 시장법(DMA) 제정을 통해 거대 기술 기업의 활동을 규제하고 공정 경쟁을 촉진하고자 한다. 이에 따라 애플은 EU 내에서 자사 앱스토어 외 다른 경로를 통한 앱 배포를 허용해야 한다. 스위니 CEO는 "새로운 스토어의 등장으로 개발자들이 선택의 자유를 얻고 더욱 혁신적인 게임을 개발할 수 있을 것"이라며 기대감을 드러냈다. 스토어 간 경쟁 심화로 수수료가 인하되면 앱 개발사의 수익 증가는 물론, 일반 사용자들도 앱이나 앱 내 유료 콘텐츠를 더 저렴하게 구매할 수 있을 것으로 예상된다. 현재 애플이 자사 외 앱스토어를 인정하는 지역은 EU뿐이다. 미국 법무부 역시 애플의 과점적 지위 남용을 문제 삼아 소송을 제기했지만, 애플은 미국 내에서 자사 앱스토어를 통한 앱 배포만을 고수하고 있다. 한편, 일본은 지난 6월 거대 IT 기업의 독점을 규제하는 '스마트폰 소프트웨어 경쟁 촉진법'을 제정했다. 이 법은 2025년 말까지 시행될 예정이다. 스위니 CEO는 "새로운 법은 경쟁과 공정성 확보에 중요한 역할을 할 것"이라며 2025년에는 일본에서도 아이폰용 스토어를 선보일 계획임을 밝혔다. 새로운 앱 스토어, 풀어야 할 숙제도 산적 새로운 앱스토어를 둘러싼 논란도 여전하다. 애플은 EU에서 외부 앱스토어를 허용했지만, 아이폰 인기 앱 개발사에게 '코어 기술료'라는 새로운 수수료를 부과하고 있다. 애플 앱스토어를 거치지 않고 배포된 앱에도 수수료가 부과되는 것이다. 스위니 CEO는 "힘들게 수수료가 저렴한 스토어를 만들어 신규 사용자에게 다가갈 기회를 얻었지만, 코어 기술료 등이 개발자에게 큰 부담으로 작용한다. 애플은 여전히 게임 업계 경쟁을 방해하고 있다"고 비판했다. 일본 시장에 대해서도 스위니 CEO는 "새로운 법이 제정되어도 애플은 EU에서처럼 코어 기술료라는 진입 장벽을 만들 가능성이 있다"며 일본 당국의 철저한 감독을 촉구했다. 에픽게임즈와 애플의 오랜 갈등, '포트나이트 소송'으로까지 번져 에픽게임즈와 애플의 갈등은 어제오늘 일이 아니다. 게임 내 아이템 구매 등으로 발생하는 '인앱 결제' 수수료를 둘러싼 갈등은 소송으로까지 이어졌다. 2020년 에픽게임즈는 애플의 인앱 결제 수수료 부과에 반발하여 자체 결제 시스템을 도입했고, 애플은 이에 대한 보복으로 '포트나이트'를 앱스토어에서 삭제했다. 에픽게임즈는 애플의 수수료 강요가 독점 행위에 해당한다며 소송을 제기했다. 미 연방 지법은 애플의 행위가 독점에 해당한다고 판결하지는 않았지만, 애플 외 다른 결제 수단으로 연결되는 링크를 앱 내에 삽입하는 것을 허용하라고 명령했다. 이른바 '포트나이트 소송'은 EU의 DMA와 함께 애플의 비즈니스 모델에 변화를 가져오는 계기가 되었다. 에픽게임즈, 자체 스토어로 게임 시장 영향력 확대 전망 '포트나이트'와 같은 온라인 게임은 가상 공간에서 사용자들이 아바타를 통해 거대한 커뮤니티를 형성하고 있다. 인기 가수의 콘서트 개최, 명품 브랜드의 아바타용 상품 판매 등 가상 공간 내 상거래 시장도 빠르게 성장하고 있다. 에픽게임즈가 자체 앱스토어를 통해 스마트폰 앱 유통에 나서면서 게임 시장에서의 영향력은 더욱 커질 것으로 예상된다. 소니그룹과 월트 디즈니는 각각 14.5억 달러, 15억 달러를 에픽게임즈에 투자하며 협력 관계를 강화하고 있다.
- IT/바이오
2024-08-17
[신소재 신기술(96)] 혈당 변화에 즉각 대응하는 '스마트 인슐린' 나온다

실시간으로 혈당 수치에 맞춰 조절되는 획기적인 유형의 스마트 인슐린이 개발돼 전 세계적으로 수백만 명에 달하는 1형 당뇨병 환자 치료를 혁신할 가능성이 높아졌다고 신기술 개발 동향을 알리는 인터레스팅엔지니어링이 전했다. 개발된 스마트 인슐린은 필요할 때까지 신체에서 비활성 상태를 유지하다가 혈당을 관리할 시점이 되면 즉시 활성화되어 혈당을 낮추도록 설계됐다. 즉, 혈중 포도당 농도에 반응해 작용하는 스마트 포도당 반응성 인슐린(GRI: Glucose Responding Insulin )이다. 스마트 인슐린은 미국, 영국, 호주, 중국 등의 연구원들이 연합해 개발했다. 이 프로젝트를 담당한 기관 중 하나인 영국 청소년당뇨병연구재단(JDRF: Juvenile Diabetes Research Fund)의 책임자인 레이첼 코너는 "인슐린은 100년 이상 1형 당뇨병 환자들의 생명을 구해 당뇨 치료를 혁신했지만 여전히 충분하지 않다. 인슐린으로 포도당 수치를 관리하는 것은 어려우며, 이제는 과학계가 그 해결책을 찾아야 할 때다"라고 말했다. 현재 증세가 심한 1형 당뇨병 환자는 생존을 위해 하루에 최대 10번까지 합성 인슐린을 주사해야 한다. 혈당 수치의 끊임없는 오르내림은 단기 및 장기적으로 합병증을 유발하는 등 심각한 문제를 일으킬 수 있으며 정신 건강에도 영향을 미칠 수 있다. 기존 인슐린은 주사 시 혈당 수치를 안정시키는 데는 도움이 된다. 그러나 향후의 혈당 변동까지 관리할 수는 없다. 이 때문에 환자가 몇 시간 내에 더 많은 인슐린을 주사해야 하는 경우가 많다. 새로운 포도당 반응성 인슐린은 기존의 인슐린과는 다르게 작용한다. 혈당 수치가 높아질 때만 활성화돼 고혈당을 예방하고, 수치가 너무 낮아지면 비활성화돼 저혈당을 예방한다. 전문가들은 스마트 인슐린이 상용화되는 미래에는 환자가 일주일에 한 번만 인슐린을 투여하면 될 것이라고 추정했다. 스마트 인슐린을 개발한 과학자들은 연구를 가속하기 위해 수백만 달러의 보조금을 받았다. 제1형 당뇨병에 대한 새로운 치료법을 발견하기 위해 영국 당뇨병협회, JDRF, 스티브 모건 재단이 협력, 첨단 연구에 5000만 파운드(873억 원)를 투자하고 있으며 '1형 당뇨병 그랜드 챌린지'를 통해 지원하고 있다. 그랜드 챌린지의 과학 자문 위원회 부의장인 팀 하이즈 박사는 스마트 인슐린이 당뇨병과의 싸움에서 새로운 시대의 시작을 알리는 게임체인저가 될 수 있다고 기대했다. 그는 가디언지와의 인터뷰에서 "1형 당뇨병을 앓고 있는 사람들은 혈당 균형을 맞추기 위해 매일 많은 노력을 기울여야 한다"며 "이번에 개발된 포도당 반응성 인슐린, 소위 스마트 인슐린은 ‘인슐린의 성배’로 생각되며, 이는 약물 요법 중 1형 당뇨병을 치료하는 데 가장 효과적인 솔루션이 될 것"이라고 기대했다. 1형 당뇨병 그랜드 챌린지는 제1형 당뇨병 치료 혁신을 위해 새로운 연구 프로젝트 6개에 270만 파운드(약 47억2200만원) 이상의 자금을 지원하고 있다. 이 자금은 차세대 인슐린 개발을 가속하여 제1형 당뇨병 환자의 삶을 개선하는데 크게 기여하고 있다. 미국, 호주, 중국의 대학에서 수행되는 이 연구는 더 빠르게 작용하면서, 더 정확하게는 1형 당뇨병 관리를 용이하게 함으로써 합병증을 줄이는 인슐린을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 프로젝트 중 4개는 포도당 반응성 인슐린(GRI)을 연구하고 있다.
- IT/바이오
2024-08-16
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.
- IT/바이오
2024-08-16

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