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2024-11-22 (금)

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DL이앤씨, 국내 최초 '모듈러 단독주택' 타운형 단지 준공

DL이앤씨는 전남 구례군 산동면에 국내 최초의 '모듈러 단독주택 타운형 단지'를 준공했다고 6일 밝혔다. 모듈러 주택은 공장에서 사전 생산한 건축물의 각 유닛을 현장으로 옮겨 조립하는 방식으로 지어진다. 현장 작업이 최소화돼 공기 단축, 품질 균일화 등이 가능하고 탄소 발생량과 폐기물, 분진, 소음 등이 적어 친환경 공법으로 인식된다. 이번에 준공된 주택 단지는 연면적 2347.63㎡ 부지에 26가구 규모로 지어졌다. 각 단독 주택은 다락방을 포함한 지상 1층짜리 건물로, 전용면적은 74㎡다. 귀농·귀촌형 공공임대주택 사업으로 추진된 이번 단지는 지난해 6월 착공에 들어가 최근 준공 후 입주를 시작했다. DL이앤씨는 이번 단지에 총 11개의 철골 모듈러 유닛을 조합해 하나의 주택을 만드는 설계 방식을 적용했다. 기존의 모듈러 주택은 1개의 유닛만을 사용해 원룸 등 소형주택을 제작하는 데 머물러 설계, 상품성 등에 한계가 있었다. 그러나 DL이앤씨는 개별 유닛을 효율적으로 결합해 방 3개, 화장실 2개, 주방, 거실, 다락, 세탁실, 베란다 등을 구성하면서 단독주택의 넓은 평면을 살렸다. 이와 함께 유닛 조합 설계, 무용접 커넥터, 무하지(하부 구조물) 외장 접합 시스템 등 자체 특허 기술을 대거 적용해 생산성을 일반 주택 대비 125% 개선하기도 했다. DL이앤씨는 이번 준공을 바탕으로 차별화된 모듈러 주택 사업을 지속해서 확대한다는 방침이다. 특히 고객이 레고 놀이처럼 표준 모듈러 유닛을 골라 원하는 평면을 만들 수 있는 '멀티 커넥션 기술'을 개발하고 있다. 기존의 모듈러 유닛을 신속하게 해체해 새로운 장소로 이동해 재설치·재활용할 수 있는 '기초-유닛 해체 기술'도 개발 중이다. DL이앤씨 관계자는 "모듈러 주택은 기존 주택보다 생산성과 시공성이 획기적으로 높아 경제적일 뿐만 아니라 친환경적인 만큼 시장의 급성장이 예상된다"며 "DL이앤씨는 차별화된 모듈러 기술을 통해 주택의 패러다임 변화를 지속해서 혁신하고 선도해 갈 것"이라고 말했다.
- 산업
2023-11-06
인도, 초소형 슈퍼커패시터 개발⋯에너지 저장 분야 혁신 기대

인도에서 개발된 초소형 슈퍼커패시터(콘덴서)가 에너지 저장 분야에서의 혁신을 예고했다. 과학기술 전문매체 '사이테크 데일리(SciTechDaily)'는 최근 인도 과학 연구소(Indian Institute of Science, IISc)의 응용 물리학부 연구진이 기존의 슈퍼커패시터보다 훨씬 작고 밀도가 높은 초소형 슈퍼커패시터를 개발했다고 보도했다. 화학 분야 학술지 'ACS 에너지 레터(Energy Letters)'에 게재된 최근의 연구에서, 연구원들은 전통적인 커패시터에서 사용되는 금속 전극을 대체하여, 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistors, FET)를 전하 수집기로 활용해 슈퍼커패시터를 제작했다. 이 연구를 주도한 교신 저자인 아바 미스라(Abha Misra) IAP의 교수는 "FET를 슈퍼커패시터의 전극으로 사용하는 것은 커패시터의 전하 조정 방식에 있어 혁신적인 접근이다"라고 언급했다. 현재 사용되는 커패시터들은 주로 금속 산화물 기반의 전극을 사용하지만, 이는 전자 이동성이 낮다는 한계를 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 미스라 박사 팀은 전자 이동성을 개선하고자 이황화몰리브덴(MoS₂)과 그래핀 층을 몇 원자 두께로 번갈아 가며 금 접점에 연결한 하이브리드 FET를 개발하기로 결정했다. 이들은 두 FET 전극 사이에 고체 젤 전해질을 적용하여 고체 상태의 슈퍼커패시터를 구축했다. 이 전체 구조는 이산화규소와 실리콘 베이스 위에 구축됐다. 미스라 박사는 "두 시스템을 통합하는 것이 설계의 핵심이다"라고 언급했다. 이 두 시스템은 서로 다른 전하 용량을 가진 두 개의 FET 전극과 이온성 매질인 젤 전해질로 구성된다. IAP의 박사 과정 학생이자 연구의 수석 저자 중 한 명인 비노드 판와르(Vinod PanWar)는 트랜지스터의 모든 이상적인 특성을 구현하기 위한 장치 제작이 어려웠다고 말했다. 이 초소형 슈퍼 커패시터는 매우 작아 현미경 없이는 볼 수 없으며, 제작 과정에서는 높은 정밀도와 뛰어난 손기술이 필요하다. 현미경으로 관찰 가능 크기와 무게 면에서 기존 슈퍼커패시터를 능가하는 이 초소형 슈퍼커패시터는 배터리를 대체할 수 있는 새로운 가능성을 제시하고 있다. 연구팀은 전계 효과 트랜지스터(FET)와 이황화 몰리브덴(MoS₂)과 그래핀 층을 통합해 특정 조건에서 전기 용량이 3000% 이상 증가하는 결과를 얻었다. 슈퍼커패시터(콘덴서)는 특히 전기 용량의 성능을 강화하여, 전지처럼 사용할 수 있도록 설계된 부품이다. 전자 회로에서 사용되는 이 커패시터는 전기적으로 충전지와 유사한 기능을 제공한다. 기본적인 원리는 '전력을 저장하여 필요에 따라 방출하는 것'이며, 전자 회로가 안정적으로 작동하도록 하는 데 필수적인 부품 중 하나이다. 초소형 슈퍼커패시터는 기존 슈퍼커패시터보다 훨씬 작고 조밀한 구조를 가진다는 장점이 있다. 이러한 특성은 거리의 가로등부터 전자제품, 전기 자동차, 의료 기기에 이르기까지 다양한 응용 분야에 활용될 수 있는 기회를 제공한다. 현재 이러한 대부분의 장치는 배터리로 작동한다. 하지만 배터리는 시간이 지나면서 전기 저장 능력이 감소하여 제한된 수명을 갖게 된다. 반면, 커패시터는 설계 특성상 훨씬 오래 전기를 저장할 수 있는 장점이 있다. 슈퍼커패시터는 배터리와 커패시터의 장점을 결합하여 대량의 에너지를 저장하고 방출할 수 있는 장치로, 차세대 전자기기에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 여겨진다. 이번 연구는 초소형 슈퍼커패시터의 가능성을 보여주는 중요한 성과로 평가된다. 향후 연구가 성공적으로 진행된다면, 초소형 슈퍼커패시터는 기존의 배터리를 대체하여 다양한 전자 기기의 성능과 수명을 향상시키는 데 기여할 것으로 기대된다. 한국, 초소형 슈퍼커패시터 개발 현황 한편, 한국에서도 슈퍼커패시터 관련 연구와 개발을 진행하는 업체가 다수 있다. 에스피지(주)는 고체 전해질 기반의 슈퍼커패시터와 FET를 이용한 초소형 슈퍼커패시터를 개발하고 있다. 포스코케미칼(주)는 그래핀 기반의 초소형 슈퍼커패시터를, LG화학(주)는 전기 자동차용 초소형 슈퍼커패시터를 개발하고 있다. 한국의 슈퍼커패시터 기술은 세계 수준에 도달하고 있다. 이를 바탕으로 국내 업체들이 초소형 슈퍼커패시터 시장에서 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 초소형 슈퍼커패시터는 다양한 전자 기기에 적용 가능한 높은 잠재력을 가지고 있다. 특히 전기 자동차, 스마트 워치, IoT 기기 등에서 기존의 배터리를 대체할 수 있는 새로운 솔루션으로 기대를 모으고 있다. 전기 자동차의 경우, 초소형 슈퍼커패시터를 사용하면 배터리의 용량을 줄일 수 있고, 충전 시간을 단축할 수 있다. 또한, 스마트 워치나 IoT 기기에서의 사용은 배터리 수명을 연장할 수 있다. 초소형 슈퍼커패시터 기술의 지속적인 개발과 상용화가 진행된다면, 에너지 저장 분야에서 혁신적인 변화를 이끌 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-11-06
영국 해군, '군수물자' 드론 항공모함 착륙 후 본토 복귀 첫 성공

드론의 활용 범위가 점점 넓어지고 있다. 드론은 이제 군수 물자를 배송하는 수준까지 발전했다. 최근 영국 해군이 운영하는 항공모함에 드론이 최초로 착륙해 드론의 미래 운용 방향에 관심이 모아지고 있다. 미국의 매체 '인사이더'에 따르면, 2023년 9월 드론이 영국의 항공모함 'HMS 프린스 오브 웨일스'에 화물(군수물자)을 배달하고 영국 본토로 복귀하는 첫 번째 테스트를 성공적으로 마쳤다. 이를 바탕으로 영국 해군은 항공모함 타격단에 드론을 통합하여 선박 간 보급품 전송을 용이하게 하는 한편, 유인 헬리콥터가 다른 전술 임무, 예를 들어 잠수함과 수상함으로부터 항공모함 그룹을 보호하는 작업에 집중할 수 있도록 계획하고 있다. HMS 항공모함 사령관 리차드 휴잇(Richard Hewitt) 대령은 최근의 드론 테스트를 '환상적인 이정표'로 칭하며, 이번 드론 비행이 항공모함 항공 분야에서 중대한 역할을 수행하고 있음을 시사한다고 밝혔다. 이번 테스트에 사용된 드론은 영국의 W오토노머스시스템즈(W Autonomous Systems)가 제작한 단거리 이착륙 모델이다. 약 100kg 화물을 1000km 이동 성공 이 드론은 최대 220파운드(약 99.8kg)의 화물을 약 620마일(약 997.8km) 거리까지 운반할 수 있는 능력을 지니고 있다. 회사 측에 따르면, 이 드론은 최대 12시간 동안 공중에 머무를 수 있으며, 원격 조종사의 조작 없이도 작동할 수 있는 자동 조종 시스템을 탑재하고 있다. 또 드론의 이착륙을 위해서는 약 500~600피트(최대 약 183미터)의 공간이 필요한 것으로 알려졌다. 이는 항공모함과 같은 상대적으로 짧은 활주로에서도 드론이 작동할 수 있음을 의미한다. 실제로 HMS 항공모함의 전체 길이는 900피트(약 274미터)를 조금 넘는다. 휴잇 대령은 영국 해군의 보도 자료에서 이번 테스트에 대해 언급하며, "이러한 자율 드론의 운용은 미래의 영국 해군 항공모함 타격 그룹의 표준이 될 것"이라고 말했다. 이어 "현재 영국해군항공대(Fleet Air Arm)의 중추인 F-35 라이트닝 제트기, 해군 멀린 및 와일드캣 헬리콥터와 함께 승무원 없는 항공기를 안전하게 운용하기 위한 중요한 단계"라고 밝혔다. HMS 항공모함에서 테스트를 주도한 애쉬 로프터스(Ash Loftus) 중령은 "항공모함 항공은 해전의 가장 어려운 측면 중 하나이며, 이번 테스트의 성공은 영국 해군의 18개월 간의 작업에 대한 노력의 증거"라고 말했다. HMS 항공모함은 이번 드론 테스트 외에도 다른 목적으로 드론을 시험한 장소였다. 2021년 영국 해군은 승무원이 탑승하는 제트기와 미사일 방어 훈련에 도움이 되는 드론 시스템을 시험했다. 그 당시의 테스트 종료 후, 영국 해군 항공 시험·평가 책임자는 "지금은 해상 항공과 함대 공군의 미래에 있어서 매우 흥미로운 시기다"라고 말했다. 서방 국가들의 군대는 드론을 함대에 통합하는 데 점점 더 중점을 두고 있다. 터키 해군은 드론 비행단을 위해 특별히 설계된 세계 최초의 항공모함인 TCG아나돌루(TCG Anadolu)를 곧 도입할 예정이다. 이 항공모함은 주로 짧은 활주로에서 이륙 가능한 헬리콥터와 경비행기를 수용할 수 있는 규모로, 길이 약 232미터, 폭 32미터에 달하며 1개 대대 약 1400명의 병력을 실을 수 있다. 미국 공군, 6세대 '드론 윙맨' 개발 중 현재 미국 공군과 해군도 유인 항공기와 함께 다양한 역할을 수행할 수 있는 무인 항공기 함대의 개발을 계획하고 있다. 미국 공군의 차세대 항공 우위 프로그램(Next Aircraft Dominance Program)은 6세대 항공기 제품군에 속하는 '드론 윙맨'을 개발 중이다. 이 드론은 조종사가 조종하는 비행기와 함께 비행할 수 있도록 설계됐다. 공군은 또한 협력 전투기의 개발에도 착수했다. 이 프로젝트에 관여하는 관계자들은 조종사들이 이 협력 전투기를 통해 작업 범위를 확장하고 임무 수행 시의 작업량을 줄일 수 있게 될 것이라고 언급했다. 미 해군은 수년 동안 선박에서 소형 드론을 운용해 왔다. MQ-8B과 MQ-8C 무인 헬리콥터와 같은 이들 드론은 주로 호위함과 연안 전투함에서 활용되며 주로 정보와 감시, 정찰 임무를 수행한다. 미국 해군은 현재 항공모함용 MQ-25 Stingray(스팅레이) 공중급유 드론 개발에도 착수한 상태다. 이 MQ-25는 현재 F/A-18 전투기가 수행하는 항공모함 공중급유 임무를 대체할 뿐만 아니라, 미래에는 정보 수집과 같은 추가적인 역할을 맡을 가능성도 열려 있다. 오는 2026년에 배치될 예정인 스팅레이(Stingray)는 최초의 특수 목적으로 제작된 항공모함 기반 드론이 될 것으로 예상된다. 게다가 미 해군은 2045년까지 항공모함 함대의 60%를 무인화하는 것을 목표로 하고 있다. 유인 항공기 및 헬리콥터와 함께 항공모함 작전에 무인 항공기를 통합하는 것은 큰 도전이 될 것으로 보인다. 항공 전문가이자 저널리스트인 알렉스 홀링스(Alex Hollings)는 "해군 항공은 특히 항공모함 착륙과 관련해 오류가 발생할 여지가 거의 또는 전혀 없는 엄격한 작업이다"라며 "착륙 갑판이 때때로 파도로 인해 최대 30피트(약 9.1m)까지 기울어지기 때문에 항공모함 착륙은 일반 항공기에 심각한 손상을 입힐 만큼 단단하며 밤이나 악천후에만 상황이 더욱 악화된다"고 지적했다. 항공 전문가이자 저널리스트인 알렉스 홀링스는 이와 관련하여 "해군 항공, 특히 항공모함 착륙은 오류의 여지가 거의 없어야 하는 엄격한 작업이다"라고 언급했다. 그는 또한 "파도로 인해 항공모함의 착륙 갑판이 때때로 최대 30피트(약 9.1미터)까지 기울어질 수 있기 때문에, 밤이나 악천후의 항공모함의 착륙은 일반 항공기에 심각한 손상을 입힐 수 있는 위험한 작업이다"라고 설명했다. 베트남 전쟁 중 해군 조종사들은 날아오는 지대공 미사일 공격에 대응할 때보다 밤 시간대의 항공모함 착륙 직전에 더 높은 심박수를 기록했다고 한다. 이는 항공모함 착륙의 어려움과 긴장감을 보여주는 사례다. 한편, 원격제어가 가능한 무인 비행장치인 '드론'은 항공교통, 건설, 물류, 농업, 에너지, 방위산업 등 다양한 분야에서 그 쓰임새가 지속적으로 확장되고 있으며, 이에 따라 첨단 기술의 발전과 함께 더욱 진화하고 있다. 한국 드론 시장 전망 우리나라 국토교통부의 ‘2023년 국정감사 제출자료’에 따르면 전 세계 드론산업 시장규모는 2020년 225억달러(약 29조5200억원), 2025년 390.2억달러(약 51조1942억원), 2030년 557.7억달러(약 75조7635원) 수준으로 성장할 전망이다. 우리나라 국토교통부가 2023년 국정감사에 제출한 자료에 따르면, 전 세계 드론 산업의 시장 규모는 2020년에 약 225억 달러(약 29조 5200억 원)였으며, 2025년에는 약 390.2억 달러(약 51조 1942억 원), 2030년에는 약 557.7억 달러(약 75조 7635억 원)로 성장할 것으로 전망된다. 국내 드론시장 규모도 지속적으로 성장할 것으로 예측되고 있다. 2020년 4945억원이었던 시장이 2025년 약 1조392억원, 2030년 약 1조4997억원으로 커질 것으로 예상된다.
- 산업
2023-11-06
사브의 그리펜 E 전투기, 날개가 갑자기 커진 이유는?

유럽 자동차 시장에서 한 축을 담당했던 스웨덴 사브(Saab). 자동차로 잘 알려진 사브는 원래 군사장비를 제조하고 판매하는 군수업체다. 특히, 사브의 전투기 그리펜은 현재 유럽 상공을 방어하고 있는 주력 전투기 중 하나다. 사브는 최근 그리펜 E 다목적 전투기의 날개를 크게 개조하여 생산 라인에 통합하는 작업을 진행 중이다. 전투기 날개 변화의 배경은 무엇일까. 군사 전문 매체 '워존(WarZone)'은 그리펜 E 시리즈 중 하나인 6002 모델의 최근 공개된 공식 사진에서 날개의 표면적이 확대되어 더욱 사다리꼴 모양을 갖게 됐다고 보도했다. 수정된 날개 형태는 기존의 엘레본(Elevon, 엘리베이터와 에일러론의 기능을 결합한 후미 조종면)을 더 큰 버전으로 교체함으로써 가능해진 것으로 분석된다. 워존에 따르면, 이러한 변경이 단순히 날개 면적을 확대하는 것처럼 보일 수 있지만 비행 제어 시스템에 대한 광범위한 테스트와 수정이 필요했다고 한다. 사브의 그리펜 사업부 책임자인 요한 세게르토프(Johan Segertoft)는 날개 변경의 동기에 대해 "개발 프로세스 초기 단계에서 그리펜의 향상된 고하중 운반 능력이 분명한 장점으로 확인됐다. 따라서 이 개선사항을 가능한 한 빨리 적용하기로 결정했다"라고 설명했다. 그는 "소프트웨어 업데이트와 카나드((Canard)와 엘러본 표면에 영향을 주는 일부 변경을 적용하여 이러한 변화가 즉시 이점을 제공하고, 지속적인 성장과 미래 항공기의 잠재력을 증진시킬 수 있음을 입증했다"고 덧붙였다. 엘러본은 비행기의 승강기와 보조날개를 결합한 말로, 좌우 엘러본이 동시에 위아래로 조작되면 승강기가 되고 한쪽이 위, 반대쪽이 아래로 조작되면 보조날개의 역할을 한다. 카나드는 비행기 동체 앞부분에 붙은 작은 날개로 기동성을 향상시킨다. 그리펜의 디자인 철학은 변화하는 작전 요구사항에 신속하고 효율적으로 적응하는 데 중점을 두고 있다. 요한 세게르토프의 설명에 따르면, 그리펜 E의 성능 범위는 이제 미래 임무의 요구를 충족시키기 위해 더욱 무거운 하중을 수용하고 통합할 수 있는 능력을 통해 개선되고 확장됐다. 개선된 날개 디자인은 최근에야 확인되었지만, 이 아이디어는 이미 오래전부터 고려되어 왔다. 초기 테스트 프로그램에서의 추가적인 조사를 통해 이러한 개선이 향후 작전에 가져올 이점이 부각되었고, 이에 따라 2021년에 기본 설계를 개선하기로 결정했다. 새로운 날개 디자인을 적용한 첫 번째 그리펜 E 항공기는 2021년 하반기에 비행을 시작했다. 현재 스웨덴과 브라질에는 총 16대의 그리펜 E 전투기가 운용 중이며, 브라질 공군과의 계약에 따라 36대 중 15대를 생산할 스웨덴 국내 생산 라인이 개설됐다. 이 생산 라인에서는 이미 새로운 날개 디자인이 적용된 일부 항공기가 제작되어 성공적인 비행을 마쳤다. 이 변경된 설계는 향후 사브에서 생산되는 그리펜 E 전투기의 표준 구성이 될 것으로 예상된다. 날개가 좀 더 커진 것에 대한 이점은 외부 무기, 연료 탱크 및 기타 형태로 더 무거운 짐을 운반할 수 있도록 그리펜 E의 능력을 향상 시킬 전망이다. 날개의 크기가 커짐으로써, 그리펜 E는 외부 무기, 연료 탱크 등 더욱 무거운 짐을 실을 수 있는 능력이 향상될 것으로 보인다. 이것은 특히 소형 전투기인 그리펜에게 상당한 이점을 제공한다. 이미 그리펜 E는 최대 4개의 대형 사브 RBS 15 대함 미사일을 포함해 상당한 무게의 짐을 운반할 수 있다는 점조 주목할만 하다. 외부 연료 탱크를 제외하고도 최대 9개의 공대공 미사일 또는 16개의 소구경 폭탄을 실을 수 있다. 더 큰 화물 운반 능력은 그리펜 E가 동시에 더 많은 무기를 동시에 장착할 수 있을 것으로 예상된다. 그리펜 E의 전투 능력 확장은 최근 스웨덴의 국방 전략과도 일치한다. 스웨덴은 러시아의 군사 활동 증가를 포함해 긴장이 고조되는 지역 안보 환경에서 자국의 전투기 함대 강화에 중점을 두고 있다. 이러한 맥락에서, 스웨덴은 NATO에 가입하는 것과 병행해 구형 그리펜 C/D 함대를 장기적으로 운용하고, 또한 차세대 그리펜 E 60대의 도입을 확정했다. 새롭게 디자인된 날개가 그리펜 E의 기동성에 미치는 효과는 무시할 수 없다. 확장된 날개 면적은 특히 저속 비행 성능을 개선시켜 가시 범위 내 공중전에서의 유용성을 높인다. 전체적으로, 더 크고 향상된 엘러본은 그리펜 E의 민첩성을 극대화하며, 피치와 롤 제어의 효율성을 증대시킨다. 또한, 이러한 변화는 특히 무거운 짐을 적재했을 때, 이륙과 착륙을 포함한 저속 비행 영역에서의 조종성 향상에도 도움이 될 수 있다. 한편, 유로파이터가 타이푼 전투기의 무거운 하중 운반 능력을 향상시키는 패키지도 제공한다는 점도 주목할 만하다. AMK(Aerodynamic Modification Kit)에는 동체 날개판, 앞쪽 루트 확장, 더 넓은 면적의 엘러본을 추가해 날개가 생성하는 최대 양력을 25% 증가시키는 작업이 포함됐다. 에어버스의 전투 항공기 시스템 부문장인 커트 로스너는 "이 변경사항은 항공기의 공기역학적 종방향 안정성을 크게 향상시켜 새로운 무기 통합의 잠재력을 제공한다"라고 언급했다. 타이푼은 무거운 제트기임에도 불구하고 증가된 선회율, 더욱 좁은 선회 반경, 그리고 저속에서의 기수 조준 능력 향상을 가능하게 한다는 것을 의미한다. 그리펜 E의 경우, 새로운 날개 평면 형태가 제트기의 표준 옵션으로 설정되었다. 현재 스웨덴과 브라질의 운영자들은 이번 날개 변경이 가져올 향상된 성능을 어떻게 활용할 지에 대해 주목하고 있다.
- 산업
2023-11-05
리튬이온 배터리 대체제 개발…EV 시장 혁신 기대

리튬이온 배터리 대체제로 불이 붙거나 폭발하지 않는 솔리드 스테이트 배터리가 개발됐다고 야후가 TC(The Cool Down)를 인용 보도했다. 이 매체는 호주 알텍 배터리(Altech Batteries Ltd)와 독일 프라운호퍼 연구소(Fraunhofer Institute)가 리튬이온 배터리보다 안전하고, 저렴하며, 오래 지속되는 솔리드 스테이트 배터리(CERENERGY) 기술을 개발했다고 전했다. 이 배터리는 알루미늄, 니켈, 세라믹과 같은 저렴하고 풍부한 재료를 사용하여 제작되었으며, 리튬과 코발트와 같은 희소 자원을 사용하지 않는다. 또한, 액체 전해질을 사용하는 리튬이온 배터리와 달리 화재나 폭발의 위험이 없다. CERENERGY 배터리는 현재 독일에서 파일럿 플랜트를 통해 상용화를 위한 테스트를 진행 중이며, 2024년부터 본격적인 생산이 시작될 예정이다. 리튬이온 배터리는 현재 전기차, 스마트폰, 노트북 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그러나 리튬과 코발트와 같은 희소 자원을 사용해 비용이 높고 화재나 폭발 위험 등의 기술적 한계가 있다. CERENERGY 배터리는 이러한 한계를 극복한 획기적인 기술이다. 따라서 전기차(EV) 보급 확대와 배터리 산업의 지속 가능한 발전에 기여할 것으로 기대된다. 안전성·경제성·환경성 획기적 개선 CERENERGY 배터리는 기존 리튬 이온 배터리보다 안전성이 크게 개선됐다. 액체 전해질을 사용하는 리튬이온 배터리는 충전과 방전 과정에서 전해질이 과열되면 화재나 폭발이 발생할 수 있다. 반면, CERENERGY 배터리는 고체 전해질을 사용하기 때문에 이러한 위험이 없다. 또한, CERENERGY 배터리는 제조 비용이 40~50% 저렴할 것으로 예상된다. 이는 리튬과 코발트와 같은 희소 자원을 사용하지 않기 때문이다. 뿐만 아니라, CERENERGY 배터리는 기존 리튬이온 배터리 수명의 3배에 달하는 15년 이상 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 한국 배터리 산업에도 기회 CERENERGY 배터리는 한국 배터리 산업에도 새로운 기회를 제공할 전망이다. 전 세계 리튬이온 배터리 시장의 약 20%를 점유하고 있는 한국은 배터리 제조의 선도 국가다. CERENERGY 배터리 기술이 상용화될 경우, 한국의 배터리 기업들은 해당 배터리의 생산을 위해 필요한 기술과 설비 투자를 확보하기 위해 노력할 것으로 예상된다. 이는 한국 배터리 산업의 경쟁력 강화로 이어질 수 있다. CERENERGY 배터리의 개발은 리튬이온 배터리의 고비용과 화재 위험 등 기술의 한계를 극복하고, 배터리 산업의 미래를 바꿀 것으로 기대된다.
- 산업
2023-11-03
LG에너지솔루션, 애리조나 공장서 테슬라 4680 원통형 배터리 생산

LG에너지솔루션은 테슬라의 46시리즈 원통형 배터리 셀 시장 수요에 선제적으로 대응하기 위해 애리조나 전기차(EV) 배터리 공장을 북미 46시리즈 원통형 배터리 생산 거점으로 활용하기로 결정했다고 인도 매체 ETN뉴스가 1일(현지시간) 보도했다. 이 매체에 따르면 애리조나 공장은 당초 연간 생산량 27GWh(기와트시) 규모로 2170셀을 생산하려던 계획을 수정해 '테슬라 배터리'로 널리 알려진 4680셀을 연간 생산량 36GWh로 확대 생산할 예정이다. 이 시설은 기존 계획대로 2025년 말에 생산을 시작할 예정이다. LG에너지솔루션은 2024년 하반기부터 한국 오창에 설립될 파일럿 생산 라인을 포함한 다른 시설에서도 46 시리즈 원통형 배터리를 생산할 예정이라고 밝혔다. 권영수 LG에너지솔루션 대표는 "끊임없이 진화하고 다변화하는 시장 니즈에 대응해 프리미엄, 메인스트림, 보급형에 이르는 전 세그먼트에서 차별화된 생산 경쟁력을 확보해 나갈 것"이라고 말했다. 권 대표는 지난 10월 25일 열린 3분기 실적 콘퍼런스에서 테슬라의 이름을 밝히지 않은 채 "이는 중장기적으로 지속적인 성장을 위한 핵심 동력이 될 것이며, 이를 바탕으로 고객에게 세계 최고의 가치를 제공하는 글로벌 리더가 될 것"이라고 언급했다. 이 회사는 이미 도요타자동차와 하이니켈 NCMA 파우치형 셀로 구성된 배터리 모듈에 대해 연간 20GWh 규모의 10년간 공급 계약을 체결한 바 있다. 한편, 중국 난징 공장은 2170 원통형 배터리의 주요 생산 거점으로 중국과 유럽 시장 수요 대응에 주력하고, 경형 전기차(LEV) 등 생산 포트폴리오를 다각화해 나갈 계획이다. LG에너지솔루션은 테슬라 4680 셀 사양 등 하이니켈 NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄) 배터리로 이미 강력한 리더십을 확보하고 있는 프리미엄 전기차 분야에서 설계 최적화를 통한 열 관리 기술 향상, 모듈·팩 냉각 시스템 개발 등을 통해 제품 안전성을 더욱 강화할 방침이다. 또한 니켈 비중을 90% 이상으로 높여 NCMA 배터리의 에너지 밀도를 높이는 동시에 고용량, 고효율 실리콘 음극을 채택해 15분 미만의 고속 충전 시간을 달성할 계획이다. LG에너지솔루션은 2025년 양산을 목표로 하고 있는 이 배터리가 니켈과 코발트 비중을 줄여 원가를 10% 절감하고 에너지 밀도와 열 안정성을 높일 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.
- 산업
2023-11-02
[퓨처 Eyes(9)] 인간 피부와 유사한 '로봇 스킨' 개발

로봇 기술이 급속도로 발전하면서 인간의 피부와 매우 유사한 로봇용 '스킨'이 개발됐다. 기술 전문매체 테크X플로어는 지난 10월 26일(현지시간) 캐나다의 브리티시컬럼비아대학교(UBC) 엔지니어들이 인간 피부와 거의 흡사한 획기적인 '로봇 스킨'을 개발했다고 전했다. UBC와 혼다의 연구팀은 이 '로봇 스킨'을 공동 개발했다. 이 스킨은 스마트하고, 신축성이 있으며 고감도의 특성을 가지고 있다. 이러한 성질로 인해 로봇공학과 보철 분야에서 광범위한 응용이 가능할 것으로 보인다. 연구팀은 이 새로운 센서 스킨이 의수나 로봇 팔 표면에 적용될 경우, 촉각 자극에 민첩하게 반응해 부드러운 과일 조각 같은 것을 손상시키지 않고 들어올 릴 수 있다고 설명했다. 또 이 센서는 인간의 피부처럼 부드럽게 촉각이 전달되어 로봇과 사람 간의 보다 안전하고 자연스러운 상호작용이 가능하다고 덧붙였다. UBC 응용과학부 전기·컴퓨터 공학 박사 과정에서 이 센서 개발에 참여한 연구 저자인 미르자 사퀴브 사와르(Mirza Saquib Sarwar) 박사는 "우리 센서는 여러 유형의 힘을 감지할 수 있어 의수나 로봇 팔이 촉각 자극에 민첩하고 정확하게 반응할 수 있다. 예를 들어, 로봇 팔은 달걀이나 물컵과 같이 깨지기 쉬운 물체를 부딪히거나 떨어뜨리지 않고 안정적으로 잡을 수 있다"고 밝혔다. 로봇 스킨 센서 관련 연구 논문은 '사이언티픽 리포트 저널(Scientific Reports Journal)'에 게재됐다. 실리콘 고무로 기계에 촉감 부여 이 로봇 스킨 센서는 주로 영화에서 보이는 피부 특수 효과를 만들 때 사용되는 실리콘 고무로 만들어졌다. 연구팀이 독특하게 디자인한 이 센서는 사람의 피부처럼 유연하게 구부러지며 주름지게도 할 수 있다. UBC의 첨단 재료·공정 공학 연구소(AMPEL)의 전기·컴퓨터 공학 교수이자 이 연구의 수석 연구 저자인 존 매든 박사는 "우리 센서는 터치스크린처럼 약한 전기장을 사용하여 멀리 떨어진 곳에서도 물체를 감지한다. 하지만 이 센서는 터치스크린과 달리 유연하고 표면 안팎으로 가해지는 힘을 감지할 수 있다. 사람과 접촉하는 로봇에 이 기술을 채택하는 것이 핵심적인 요소"라고 설명했다. UBC 연구팀은 휴머노이드 로봇 분야에서 오랜 연구 경험이 있는 혼다의 프론티어 로보틱스 연구 기관과 협력하여 이 기술을 개발했다. 혼다는 1980년대부터 이족보행 인간형 로봇인 '아시모(Asimo)'를 비롯하여 보행 보조 장치와 새로운 혼다 아바타 로봇 등 다양한 휴머노이드 로봇을 개발해왔다. 혼다가 2030년대 실용화를 목표로 개발 중인 원격 조작 로봇 '혼다 아바타로봇'은 2022년 3월 국제로봇전에서 처음 공개됐다. 이 아바타 로봇은 가상현실(VR) HMD(헤드 마운트 디스플레이)와 글러브를 착용한 사용자가 원격으로 조종할 수 있는 휴머노이드 로봇이다. 이 로봇의 주요 특징은 혼다의 이족보행 로봇 '아시모'의 기술을 기반으로, 자율 기능을 인공지능(AI)이 지원하는 원격조종 기술에 도입한 것이다. 아바타 로봇은 AI 데이터를 기반으로 사용자의 의도를 파악하고 실행한다. 예를 들어, 사용자가 로봇에게 물이 담긴 컵을 들게 하면, 로봇은 사용자의 손 움직임을 분석하여 '물을 안전하게 붓고 싶다'는 의도를 인식하고 실행한다. 혼다의 이 아바타 로봇은 AI와 로보틱스 기술을 활용하여, 섬세한 동작과 강력한 힘을 동시에 구현한다. 로봇은 작은 물체를 섬세하게 집거나 단단한 뚜껑을 여는 것 같은 강력한 동작도 수행할 수 있다고 한다. 프론티어 로보틱스의 수석 엔지니어이자 로봇 스킨 연구의 수석 저자 중 한 명인 이시자키 류스케(Ishizaki Ryusuke) 씨는 "매든 박사의 연구팀은 유연한 센서 분야에서 높은 전문성을 가지고 있다. 이런 전문 팀과 함께 작업해 로봇용 촉각 센서를 개발할 수 있어 매우 기쁘다"고 말했다. 로봇 스킨의 실용성과 확장 가능성 연구팀은 이 새로운 센서의 제작이 간단하며, 넓은 영역을 커버할 수 있고 대량 생산에도 적합하다고 설명했다. 매든 박사는 센서와 인텔리전스의 결합을 통해 기계의 기능이 향상되어, 사람들이 기계와 더 자연스럽게 상호작용할 수 있게 되었다고 말했다. 그러나 그는 아직도 달성해야 할 많은 것이 있다고 덧붙였다. 그는 "사람의 피부는 로봇 센서 기술보다 100배 더 많은 감지 지점을 가지고 있으며, 이를 통해 다양한 작업을 수행할 수 있다. 센서가 온도와 손상을 포함하여 피부와 유사한 능력을 가지게 되면, 로봇은 어떤 신호에 주의를 기울이고 어떻게 반응해야 하는지 더 스마트하게 판단할 수 있을 것"이라고 말했다. 매든 박사는 센서 기술과 인공지능이 함께 발전해 나가야 하며, 이를 통해 더욱 지능적이고 인간다운 로봇이 탄생할 것으로 기대했다. 인공지능과 결합된 로봇 기술은 인간의 다양한 능력을 앞으로 어떻게 구현할 수 있는지에 대한 호기심을 더욱 자극하고 있다.
- 포커스온
2023-11-02
리튬이온 전지, 저온 합성법 리튬 세라믹 개발

리튬이온 배터리는 에너지 저장장치의 최정점에 서 있지만, 고비용과 화재 위험이 단점으로 지적된다. 특히 원자재 가격의 상승이 이어지면서, 보다 경제적이고 효율적인 리튬이온배터리의 연구개발이 가속화되고 있다. 과학기술·의학전문 매체 '사이언스엑스(Science X)'는 최근 화학 학술지 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie)'에 게재된 고체 전해질 역할을 대신할 수 있는 경제적인 저온 합성법 리튬 세라믹 개발 소식을 전했다. 이 연구는 전기자동차의 배터리 개발에 있어서 큰 전환점이 될 것으로 보이며, 기존의 문제점들을 해결하는 데 일조할 것으로 보인다. 전기 자동차용 배터리 개발을 좌우하는 두 가지 요소는 차량 범위를 결정하는 '전력'과 '비용'으로, 이는 내연기관과의 경쟁에서 매우 중요하다. 미국 에너지부는 2030년까지 전기자동차의 배터리 생산 비용을 절감하고, 에너지 밀도를 높이는 것을 목표로 하고 있다. 이를 통해 내연기관 차량에서 전기 차량으로의 전환이 가속화될 것으로 전망되고 있다. 그러나 기존의 리튬이온 배터리만으로는 이 목표를 달성하기 어려울 것으로 보인다. 훨씬 더 작고, 더 가볍고, 강력하며 안전한 배터리를 제작하기 위한 새로운 접근 방식은 흑연 대신 금속 리튬을 사용한 양극 고체 셀을 사용하는 것이다. LLZO합성법 혁신 LLZO를 사용한 리튬이온 배터리 제조 과정에서는 일반적으로 이 물질을 1050°C 이상에서 음극과 함께 소결하여 급속한 리튬 전도성 입방 결정상을 형성하고, 전극에 강력하게 결합시켜야 한다. 그러나 600°C 이상의 고온 조건은 지속 가능한 저코발트 또는 무코발트 양극재의 안정성을 해치며, 생산비용과 에너지 소비 또한 상승시킨다. 이런 문제점을 해결하고자, 보다 경제적이며 지속 가능한 새로운 리튬이온 배터리 생산 방법의 필요성이 대두됐다. 이러한 배경 속에서 미국 케임브리지 MIT와 독일 뮌헨 TU의 연구팀이 새로운 합성 공정을 선보였다. 제니퍼 엘엠 루프(Jennifer LM Rupp) 박사가 이끄는 이 팀은 세라믹 전구체 화합물을 기반으로 하지 않는 새로운 방법을 개발했다. 이 공정은 LLZO를 형성하기 위해 순차적 분해 합성을 통해 직접 치밀화하는 액체 공정을 사용한다. 이를 통해 기존 방법보다 낮은 온도에서도 효율적으로 LLZO를 합성할 수 있게 되어, 생산 과정에서의 에너지 소비와 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 루프 박사와 그의 연구팀은 LLZO의 무정형 형태에서 결정질 형태(cLLZO)로의 다단계 상변환을 분석하기 위해 다양한 방법(라만 분광법, 동적 시차 주사 열량계 등)을 활용했다. 이를 통해 시간-온도-변환 다이어그램을 제작하며, 합성 경로의 조건을 최적화하는데 성공했다. 500도 이하에서 합성 성공 연구팀은 이러한 분석을 바탕으로 500°C라는 상대적으로 낮은 온도에서 10시간 동안 어닐링 과정을 거친 후, cLLZO를 조밀하고 견고한 필름 형태로 만드는 새로운 기술을 선보였다. 이 최적화된 합성 방법을 통해 미래의 배터리 설계에서는 코발트와 같은 사회 경제적으로 중요한 자원을 사용하지 않아도 되며, 지속 가능한 음극과 고체 LLZO 전해질을 통합할 수 있게 됐다. 연구팀은 최근의 연구 성과를 바탕으로 "전고체 배터리의 상용화가 한 걸음 더 가까워졌다"며 "앞으로의 연구를 통해 리튬 세라믹의 성능을 더욱 향상시키고, 다양한 종류의 전고체 배터리에 적용할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 한편, 한국원자력연구원 창업기업 내일테크놀로지는 나노 신소재를 이용하여 리튬이온전지의 성능과 안정성을 향상시키는 새로운 기술을 선보였다. 질화붕소 나노튜브(BNNT)를 활용한 이 기술은, 900도 이상의 고온에서도 안정성을 유지하며, 화학적 반응성이 낮은 것이 특징이다. 내일테크놀로지의 이러한 기술은 배터리 제작 공정에 무리 없이 적용될 수 있으며, 배터리의 출력과 용량, 충전과 방전, 그리고 안전성 등 전반적인 성능 향상에 기여할 것으로 예상된다. 이로써, 배터리 관련 기술 분야에서의 혁신과 더불어 에너지 저장장치의 성능 향상이 기대된다.
- 산업
2023-11-01
세상을 바꾼 일본의 혁신적인 발명품⋯안드로이드 로봇·QR코드 등 꼽혀

일본은 기술과 혁신의 선두주자로서, 많은 획기적인 발명품들을 세상에 선보였다. 이러한 발명품들은 우리 생활을 더욱 편리하고 풍성하게 만들어주는 데 크게 기여했다. 1979년 소니에서 워크맨(Walkman)을 출시한 것은 그 예 중 하나다. 워크맨은 당시에 젊은이들 사이에서 꼭 가지고 싶은 아이템으로 꼽혔으며, 현대의 스마트폰처럼 인기를 끌었다. 더불어 일본은 안드로이드 로봇 분야에서도 선구적인 역할을 하였다. 일본 매체 노피긱스(Noypigeeks)가 꼽은 월크맨을 포함해 QR코드와 셀카봉 같이 '세상을 바꾼 일본의 혁신적 발명품'을 소개한다. 워크맨(1979) 워크맨은 일본의 혁신적 발명품 중 대표적인 예로, 1979년 등장한 워크맨은 이동 중에도 원하는 음악을 들을 수 있는 새로운 방법을 제공해 큰 인기를 끌었다. 당시에는 휴대용 라디오로만 음악을 감상할 수 있었으며, 선택의 여지 없이 방송되는 음악만 들을 수 있었다. 그러나 워크맨은 사용자가 원하는 음악을 선택해서 들을 수 있는 새로운 경험을 제공했다. 이는 청취자 뿐만 아니라 음악 산업에도 혁신적 변화를 가져왔다. 워크맨 덕분에 사람들은 개인 취향에 맞는 음악을 자유롭게 선택할 수 있게 되었으며, 이는 음악 산업의 다양성을 증진시켰다. 또한, 워크맨은 음악 산업이 글로벌한 시장으로 확장되는 데에 기여했다. 워크맨은 일본의 혁신이 어떻게 세계에 긍정적인 영향을 끼쳤는지를 보여주는 사례 중 하나로, 우리의 삶을 보다 편리하고 풍요롭게 만드는 데 기여했다. 안드로이드 로봇 (1972년, 2000년대 초반) 휴머노이드 로봇이 인간처럼 말하고 행동하는 아이디어는 한 때 공상 과학의 영역에 머물렀다. 그러나 일본은 이러한 상상을 현실로 만들기로 결정했고, 그 결과를 세계에 보여주었다. 일본은 안드로이드 로봇 기술의 선구자로, 1967년 와세다 대학이 WABOT-1을 개발하여 이 분야의 혁신을 이끌었다. WABOT-1은 팔과 다리를 움직이며, 촉각 센서로 물체를 잡고 옮길 수 있는 최초의 기능적인 휴머노이드 로봇으로 평가받았다. 2003년에는 오사카 대학의 지능형 로봇 연구소가 DER 01 모델을 선보여 안드로이드 연구의 새로운 장을 열었다. 이 로봇은 인간처럼 말하고, 눈을 깜빡이며, 심지어 숨도 쉴 수 있었다. 현재 일본은 안드로이드 기술을 다양한 분야에서 활용하고 있으며, 로봇 기술을 통해 일부 시설이 완전히 자동화되기도 했다. 안드로이드는 고객 서비스, 의료, 교육 등 다양한 산업에서 활약하며 일본의 안드로이드 로봇 기술은 지속적으로 발전하고 있다. 전기 밥솥(1945년,1956년) 쌀은 아시아 국가들의 주요 식재료로, 아시아인의 식사와 조리법에 필수적이다. 밥솥은 쌀을 쉽고 효율적으로 조리할 수 있는 기기로, 발명되기 전에는 쌀을 불에 직접 올려놓고 지속적으로 주의를 기울여야 했다. 이 방법은 번거로웠으며 밥이 타거나 덜 익을 위험이 있었다. 최초의 밥솥은 1945년 일본의 미쓰비시 전기에서 발명했으나 이 밥솥은 자동 꺼짐 기능이 없었기 때문에 사용자 친화적이지 않았다. 1956년 일본의 미나미 요시타다는 자동 꺼짐 기능을 허용하는 온도 조절 장치가 포함된 밥솥을 고안했다. 이 밥솥은 도시바가 판매하기 시작했고, 4년 만에 대부분의 일본 가정에서 사용되기 시작했다. 이후 밥솥은 전 세계적으로 보급되기 시작했다. 현재의 밥솥은 다양한 추가 기능을 제공한다. 예를 들어, 밥의 종류에 따라 조리 방법을 선택할 수 있고, 밥을 보온하거나 다른 요리를 함께 할 수 있는 기능도 있다. 전기 밥솥은 아시아 음식 문화에 깊이 자리 잡아, 아시아인의 식생활을 획기적으로 개선시켜 주었다. 이로 인해 쌀 조리가 훨씬 간편해지고 효율적이게 되었다. 인스턴트 컵라면 (1958년, 1971년) 인스턴트 컵라면은 일본의 독특하고 자랑스러운 발명품 중 하나이다. 컵라면은 뜨거운 물만 있으면 어디서든 간편하게 조리할 수 있는 라면 제품이다. 1958년 일본의 닛신푸드 창업자 안도 모모후쿠가 개발한 치킨 라면이 최초의 인스턴트 컵라면으로 알려져 있다. 안도 모모후쿠는 전쟁 후 식량 부족을 해결하고자 치킨 라면을 개발했다. 당시 일본은 전쟁의 여파로 식량 부족에 시달리고 있었고, 사람들은 간편하고 저렴하게 먹을 수 있는 음식을 필요로 했다. 그는 국수가 뭉치지 않고, 부드럽게 조리될 수 있도록 많은 연구와 개발을 거친 후 튀김 기법을 적용해 컵라면이 탄생했다. 안도 모모후쿠의 노력 덕분에 치킨 라면은 일본뿐만 아니라 전 세계적으로도 큰 인기를 얻었고, 이후로도 다양한 맛과 종류의 인스턴트 컵라면이 세계 각지에 소개되었다. 인스턴트 컵라면은 일본의 혁신과 기술의 우수성을 대표하며, 일상 생활을 편리하게 만드는 데 큰 기여를 했다. QR코드 (1994년) QR코드는 1994년 일본에서 하라 마사히로에 의해 개발되어, 오랜 시간 동안 다양한 분야에서 활용되어왔다. 원래는 자동차 부품의 추적을 위해 개발되었으며, 바둑판 같은 흑백 패턴을 통해 기본의 바코드보다 많은 정보를 저장할 수 있다는 장점이 있다. 스마트폰의 보급과 함께 2000년대 초반부터 QR코드는 전 세계적으로 널리 사용되기 시작하였고, 모바일 결제, 광고, 마케팅 등 다양한 분야에서 활용되어 왔다. 최근의 글로벌 보건 위기, 즉 코로나19의 팬데믹 상황은 QR코드의 활용도를 더욱 높였다. 비대면 서비스의 중요성이 부각되면서, QR코드는 비접촉식 결제, 출입 인증, 정보 공유 등에 널리 사용되게 되었다. QR코드는 보건 위기가 완화된 이후에도 여전히 많이 사용되고 있으며, 이는 QR코드가 정보 전달에 있어 편리하고 안전한 수단이기 때문이다. QR코드의 다양한 활용 가능성은 앞으로도 계속해서 우리 삶을 풍요롭고 효율적으로 만들어 줄 것으로 예상된다. 셀카봉 (1983년) 필리핀은 셀카봉이 특히 인기 있는 나라 중 하나로, 다양한 색상과 디자인, 길이의 셀카봉을 거리의 노점상이나 전자제품 매장에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 셀카봉의 역사는 1983년으로 거슬러 올라간다. 일본의 발명가 우에다 히로시와 미마 유지로가 '컴팩트 카메라를 지지하기 위한 텔레스코픽 확장'에 대한 특허를 얻었는데, 이것이 바로 셀카봉의 초기 형태였다. 2010년대에 들어서 스마트폰이 널리 보급되면서 셀카봉은 전 세계적인 인기를 얻기 시작했다. 이 장치 덕분에 사람들은 다른 사람에게 부탁하지 않고도 셀카를 쉽게 찍을 수 있게 되었다. 셀카봉의 아이디어는 우에다 히로시가 루브르 박물관에서 겪은 일에서 시작되었다. 히로시는 사진을 찍어 달라고 부탁했던 한 소년이 그의 카메라를 가지고 도망간 후, 스스로 사진을 찍을 방법을 생각해냈다. 우에다 히로시는 자신의 아이디어를 '3AM 발명품'이라고 불렀으며 그는 밤늦게 잠자리에 들기 전에 갑자기 셀카봉을 만들 생각이 떠올랐다고 말했다. 현재 셀카봉은 전 세계적으로 널리 사용되는 액세서리로, 사람들이 생활하는 데 편리함과 즐거움을 더해주고 있다. 이모티콘 (20세기 말) 이모티콘은 '그림 문자'를 뜻하는 일본어에서 파생된 말로, 디지털 커뮤니케이션에서 감정과 아이디어를 표현하는 데 널리 사용되어 왔다. 1997년 12월 17일, 소프트뱅크(당시 J-Phone)는 이모티콘을 특징으로 한 최초의 휴대폰, SkyWalker DP-211SW를 시장에 선보였다. 이 초기 이모티콘은 단순한 흑백 디자인과 상징적인 똥 기호 문자로 구성되어 있었다. 1999년에는 쿠리타 시게타카가 도코모를 위해 12개의 칼라 이모티콘을 디자인했고, 이는 일본 내에서 큰 인기를 얻었다. 이러한 인기는 다른 회사들도 자체 이모티콘 컬렉션을 확장하게 만들었다. 2021년 기준으로, 이모티콘의 수는 약 3353개에 이르며, 이는 이모티콘이 새로운 형태의 언어로 인정받고 연구되고 있는 증거이다. 이모티콘은 애니메이션 영화로도 제작되어 커뮤니케이션과 디지털 표현의 중요한 부분이 되어 있다. 카 내비게이션 (1981년) 여행이나 운전을 할 때 빼놓을 수 없는 GPS 기술이 세상에 등장하기 전, 일본의 혼다(Honda) 연구원들은 이미 차량 내비게이션 시스템의 세계 최초의 지도 기반 프로토타입을 개발했다. 1981년 처음 사용된 Electro Gyrocator는 차량의 대시보드에 장착할 수 있도록 제작되었으며 이 장치는 차량의 위치를 파악하는 데 도움이 되는 내비게이션 위성처럼 보였다. 1981년에 처음 선보인 '일렉트로 기로케이터(Electro Gyrocator)'는 자동차 대시보드에 장착이 가능했으며, 차량의 현재 위치를 알려주는 초기 내비게이션 시스템처럼 작동했다. 하지만 이 기술은 현재의 GPS와 같은 위성 기술을 사용하지 않았다. 대신, 헬륨 가스 자이로스코프와 서보 기어를 활용하여 차량의 위치, 속도, 방향, 이동 거리를 추적했다. 운전자는 지속적으로 위치를 업데이트하기 위해, 투명한 지도를 기기 위에 수동으로 올려놓아야 했다. 이러한 초기 시스템들의 개발은 차량 내비게이션 기술을 보다 사용자 친화적으로, 그리고 컴팩트한 형태로 발전시키는 데 기여하였다. 2017년에는 이러한 내비게이션 기술의 발전은 전기 전자 엔지니어 연구소(Insitute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)에서 'IEEE 이정표'로 공식 인정받으며, 그 기술적 성취와 역사적 중요성이 확인됐다.
- 생활경제
2023-10-28
이탈리아 로봇 스타트업, 해변 모래 청소 로봇 공개

이탈리아에서는 최근 해변 청소 로봇이 새로 등장하여 휴가철 해수욕장의 쓰레기 문제를 해결하는 데 도움을 주고 있다. 미국의 기술 전문 매체 '인터레스팅엔지니어링(InterestingEngineering)'에 따르면, 이탈리아 스타트업 '카보니엄(Carbonium)'이 '메이커 페어 로마 2023(Maker Faire Rome 2023)'에서 새로운 해변 청소 로봇 '샌디(Sandy)'를 선보였다. 샌디는 깊이 파묻힌 쓰레기도 제거할 수 있도록 설계된 자율 주행형 환경 친화적인 로봇이다. 이 로봇의 주요 목표는 로봇 공학을 활용하여 환경 보호에 이바지하고, 해안의 쓰레기를 효율적이고 경제적인 방법으로 청소하면서도 지역 생태계를 보호하는 것이다. 샌디는 해변에서 자동으로 이동하며 쓰레기를 수집하고 분리하는 기능도 갖추고 있다. 로봇은 인공 지능을 활용하여 모래와 쓰레기를 분리하고, 조개 등 자연적인 요소들은 해치지 않도록 주의를 기울인다. 카보니엄의 공동 창립자 마이클 스카라머피(Michele Scaramuffi)는 "이 로봇은 환경을 보호하면서 효과적으로 해변을 청소하기 위해 만들어졌다. 예를 들면 로봇은 살아 있는 조개는 건드리지 않고 지나가는 등 자연적인 요소들에는 영향을 주지 않으면서 쓰레기를 청소할 수 있다"고 밝혔다. 카보니엄은 바리 대학의 물리학과 1학년 학생 주세페 라피에트라(Giuseppe Lapietra)와 '에도아르도 아말디(Edoardo Amaldi)' 과학 고등학교 3학년 학생 쥴리오 기스몬디(Giulio Gismondi)가 설립한 회사이다. 이 두 젊은 창업자는 고등학교 로봇 과학 연구실에서 만나, 로봇 과학 올림피아드에서 같은 팀으로 참가해 결선까지 올랐다. 그들은 "우리는 컴퓨터 과학에 대한 열정을 가지고 있고, 더 크고 어려운 도전을 받아들이려는 강한 의지를 가지고 있다"라고 자신들의 웹사이트에서 이탈리아어로 발표했다. 또한, 카보니엄은 청각 장애인들도 예술 작품을 충분히 감상할 수 있도록 도와주는 비디오 가이드 'LISA'도 개발했다. 이 가이드는 음향 장벽을 극복하고 모든 방문객이 문화유산에 보다 쉽게 접근할 수 있도록 설계되었다. 'LISA'는 오픈 소스 디자인 원칙을 따르며, 다양한 뮤지엄에 쉽게 적용하고 조절할 수 있다. 앞서 포오션과 로봇 제조사 포랄루 마린은 해양과 해안선의 유해한 쓰레기를 제거하기 위해 로봇, 비봇을 개발했다. 이 로봇은 배터리로 구동되며, 해변의 모래 위를 이동할 수 있도록 무한 궤도가 설치되어 있다. 로봇은 약 10cm 깊이의 모래와 쓰레기를 수집하며, 모래는 걸러내고 쓰레기만 남겨 청소 작업을 수행한다. 또한, 네덜란드의 스타트업 테크틱스는 마이크로소프트의 인공지능(AI) 기술을 활용하여 '비치봇'이라는 자율주행 해변 청소 로봇도 제작했다. 이 로봇은 주로 해변에서 담배꽁초와 같은 소량 쓰레기를 청소하는 역할을 맡고 있다.
- 산업
2023-10-28
美 스마트 관개 시스템, 잔디밭 물 50% 절수 혁신

미국의 한 스타트업이 스마트 관개 시스템을 개발해 절수 혁신을 가져왔다. 야후 파이낸스는 이 스마트 관개 시스템은 물을 마치 잉크젯 프린터처럼 '인쇄'하는 방식을 활용해 작동한다며 최대 50% 절수가 가능한 혁신 기술을 소개했다. 미국 전역에서 수도 요금이 상승하는 상황에서, 이 기술은 정원이 있는 주택 소유주들에게 매우 유용한 물 절약 기회를 제공하고 있다는 것. 미국 가정에서 물 사용량의 약 30%가 잔디밭과 정원 관리에 사용되는 것으로 알려져 있다. 미국 환경보호국(EPA)에 따르면 이는 전국적으로 하루 90억 갤런에 달하는 양이다. 평균적인 미국 가정은 물 사용량의 약 30%를 실외에서 사용하며 특히 따뜻한 남서부 지역에서는 최대 60%까지 물 사용량이 늘어나기도 한다. 증발하거나 유출되는 물은 환경 문제를 초래할 수 있고, 물 낭비로 가정용 물 공급 부족 현상이 나타날 수도 있다. 2018년 설립된 미국 샌프란시스코 기반 스타트업 이리그린(Irrigreen) 사는 이 문제를 해결하기 위해 잔디밭이 필요로 하는 정확한 물의 양을 산정하는 스마트 관개 시스템(스마트 스프링클러)을 개발했다. 특수 제작된 소프트웨어인 IoT 디지털 스프링클러는 노즐의 주변 표면적을 정확하게 계산해 노즐의 회전 속도와 밸브 개방을 조절하여 물을 균일하게 분포할 수 있다. 이리그린 사의 시스템은 14가지 다른 크기의 물줄기를 사용하여 물의 양을 세밀하게 조절할 수 있다. 이는 노즐 헤드에서 더 먼 거리를 커버할 수 있는 장점이 있다. 잔디에 물을 주는 양을 입력하면 소프트웨어는 과다 관개를 방지하기 위해 관개 일정을 계산한다. 또한 지역 날씨 데이터를 활용하여 물 주기 일정을 최적화할 수 있다. 이 회사는 물 절약 기술을 2014년 처음 소개했고, 같은 해 '건축술(Architectural Products)' 잡지로부터 '2014 제품 혁신상'을 수상했다. 올해 이리그린은 1500만 달러(약 200억 원)의 초기 자금을 조달해 제품 설치 후 물 절약을 추적할 수 있는 소프트웨어 개발 등에 사용할 계획이다. 미국 환경보호국(EPA)은 가정용 물 절약을 위한 다양한 관개 시스템을 활용하여 가정당 연간 9000갤런(약 1만1355리터)의 물을 절약할 수 있다고 추정했다. 이리그린 사의 기술은 최대 50%의 물을 절약할 수 있을 것으로 추정된다. 현재 미국은 기온 상승과 물 부족 현상을 겪고 있다. 특히 남서부 지역은 메가가뭄(5년 이상 수 십년 동안 가뭄이 이어지는 현상)에 직면하고 있다. 우리나라도 물 부족 국가 중 하나다. 기후 변화로 인한 가뭄과 홍수로 물 공급이 불안정해지고 있으며, 도시화 등으로 물 사용량이 증가하고 있기 때문이다. 환경부 발표에 따르면, 우리나라의 연평균 강수량은 1338mm로 세계 평균(1070mm)보다 많지만, 국토의 70%가 산지이고 인구의 90%가 도시에 거주하기 때문에 실제 활용 가능한 물의 양은 매우 적다. 특히, 여름철에는 가뭄으로 인해 수돗물 공급이 중단되는 사례가 발생하고 있으며, 농업용수 부족으로 농작물 피해가 발생하고 있다. 정확한 양의 물을 계산해 낭비 없이 사용할 수 있는 스마트 관개 시스템은 물 부족 문제를 해결하는 하나의 방안이 될 수 있을 것으로 보인다.
- 생활경제
2023-10-26
엔비디아, 로봇 훈련용 AI 에이전트 '유레카' 개발

인공지능(AI) 칩 개발 전문기업인 엔비디아가 로봇에게 복잡한 기술을 가르칠 수 있는 새로운 AI 에이전트인 '유레카(Eureka)'를 개발했다고 발표했다. 엔비디아 공식 블로그 게시물에 따르면 AI 에이전트 유레카를 개발한 엔비디아 리서치는 로봇 손이 인간처럼 빠르게 펜을 돌리는 기술을 수행할 수 있도록 처음으로 훈련시켰다. 또한 서랍과 캐비닛을 여는 법, 공을 던지고 받는 법, 가위를 다루는 법 등을 비롯해 약 30개의 작업을 로봇에게 가르쳤다. 이 AI 에이전트는 대형 언어모델(LLM, large language models)을 사용하여 보상 알고리즘을 자동으로 생성해 로봇이 복잡한 작업을 수행하도록 훈련시킨다. 엔비디아 리서치는 전 세계적으로 수백 명의 과학자와 엔지니어로 구성되어 있으며, AI, 컴퓨터 그래픽, 컴퓨터 비전, 자율주행차, 로봇공학 등의 주제에 초점을 맞춘 다양한 팀이 있다. 이번 연구는 논문과 프로젝트의 AI 알고리즘을 포함하고 있으며, 개발자는 엔비디아의 '아이작 짐(Isaac Gym)'을 사용하여 실험할 수 있다. 아이작 짐은 강화 학습 연구를 위한 물리 시뮬레이션 레퍼런스 애플리케이션으로, 오픈USD(OpenUSD) 프레임워크 기반의 3D 도구와 애플리케이션을 만드는 개발 플랫폼인 엔비디아 옴니버스를 기반으로 구축됐다. 유레카 자체는 GPT-4 대규모 언어 모델로 구동된다. 엔비디아의 AI 머신러닝 수석 디렉터 겸 유레카 논문의 저자인 아니마 아난드쿠르마(Anima Anandkumar)는 "강화 학습은 지난 10년 동안 인상적인 성과를 거뒀지만 시행착오를 거쳐야 하는 보상 설계와 같은 여전히 어려운 과제가 많다"며 "유레카는 어려운 과제를 해결하기 위해 생성과 강화 학습 방법을 통합하는 새로운 알고리즘을 개발하기 위한 첫 걸음"이라고 말했다. 유레카, 로봇 훈련시키는 AI 이 논문에 따르면 로봇의 시행착오 학습을 가능하게 하는 유레카 생성 보상 프로그램은 80% 이상의 작업에서 사람이 작성한 전문 보상 프로그램보다 성능이 뛰어나다. 이로 인해 로봇의 평균 성능이 50% 이상 향상된다. 이 AI 에이전트는 GPT-4 LLM과 생성형 AI를 활용, 강화 학습을 위해 로봇에 보상을 제공하는 소프트웨어 코드를 작성한다. 작업별 프롬프트나 사전 정의된 보상 템플릿이 필요하지 않으며, 사람의 피드백을 쉽게 통합하여 개발자의 비전에 더 정확하게 부합하는 결과를 위해 보상을 수정할 수 있다. 유레카는 아이작 짐의 GPU 가속 시뮬레이션을 사용해 보다 효율적인 훈련을 위해 대량의 보상 후보 품질을 빠르게 평가할 수 있다. 그런 다음 유레카는 훈련 결과에서 주요 통계의 요약을 구성하고 LLM에 보상 함수 생성을 개선하도록 지시한다. 이런 식으로 AI는 스스로 개선된다. 네 발 달린 로봇, 이족 보행, 손재주가 좋은 로봇 손, 협동 로봇 팔 등 다양한 종류의 로봇이 여러 가지 작업을 수행하도록 가르친다. 로봇 적용 범위 확장 기대 이 연구 논문은 로봇 손이 복잡한 조작 기술의 다양한 범위를 보여주는 오픈 소스 민첩성 벤치마크를 기반으로 한 20가지 유레카 훈련 작업의 심층적인 평가를 제공한다. 이처럼 유레카는 로봇 학습에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대된다. 로봇이 스스로 학습할 수 있게 되면 개발자가 로봇에게 특정 작업을 수행하는 방법을 알려주기 위해 많은 시간을 할애할 필요가 없어진다. 또한 유레카는 다양한 종류의 로봇을 훈련함으로써 로봇의 적용 범위를 확장할 수 있다. 엔비디아의 선임 연구 과학자 린지 '짐' 판(Linxi 'Jim' Fan)은 "유레카는 대규모 언어 모델과 엔비디아 GPU 가속 시뮬레이션 기술의 독특한 조합"이라고 말했다. 그는 "우리는 유레카가 손재주 있는 로봇 제어를 가능하게 하고 아티스트를 위해 사실적인 애니메이션을 제작할 수 있는 새로운 방법을 제공할 것이라고 본다"고 덧붙였다. 유레카는 로봇 기술의 미래에 대한 가능성을 제시하는 획기적인 연구이다. 유레카의 발전이 가속화되면 로봇이 우리 생활에서 더 널리 사용될 것으로 기대된다.
- 산업
2023-10-25
KG모빌리티, 필리핀 시장 진출

KG모빌리티(구 '쌍용자동차')가 코버넌트 컴퍼니를 통해 필리핀 시장에 진출한다고 자동차 전문 매체 지크휠(Zigwheels)이 23일(현지시간) 보도했다. 올해 3분기 중반, KG모빌리티는 두 기관이 체결한 계약에 따라 '더 코버넌트 카 컴퍼니(The Covenant Car Company, Incorporated, 이하 TCCCI)'를 통해 필리핀에 진출해 'KG모빌리티 필리핀(KGM PH)'을 설립했다. TCCCI 이사회의 호세 쿠이시아 주니어 의장은 "KG모빌리티 필리핀의 설립은 필리핀과 한국 양국의 지속적인 파트너십을 보여주는 또 하나의 증거다. 안목 있는 필리핀 자동차 구매자들에게 KG모빌리티의 혁신적이고 안전하며 현대적인 자동차를 제공하게 되어 매우 기쁘게 생각한다"고 말했다. 그는 "우리는 필리핀 현지 자동차 고객들이 우리의 제품 포트폴리오에 긍정적으로 반응할 것으로 낙관하고 있으며, 마찬가지로 KGM PH를 전문적으로 제작되고 신뢰할 수 있는 한국산 자동차의 대명사로 성장시키고자 한다"고 말했다. 글로벌 사명을 KG모빌리티로 변경하기 전 필리핀에서 쌍용차의 필리핀 내 판매권은 버자야 모터 필리핀(Berjaya Motor Philippines)에 있었다. 당시 이 브랜드는 필리핀에서 티볼리, 코란도, 렉스턴, 무쏘, 무쏘 그랜드 등을 판매했다. 쌍용자동차는 중국 상하이자동차와 인도 마힌드라&마힌드라를 거쳐 2022년 8월 KG그룹이 인수해, 2023년 3월22일 KG모빌리티 주식회사로 사명을 변경했다. TCCCI는 필리핀에 티볼리 크로스오버, 티볼리 그랜드, 토레스, 렉스턴, 무쏘 등 5종의 KG모빌리티 제품을 공급할 것이라고 밝혔다. 또한 전국 고객들의 요구를 지원하기 위해 강력한 네트워크를 구축할 것이라고 전했다. 회사는 성명을 통해 "2023년 4분기부터 일부 KG모빌리티 필리핀 딜러에서 차량 소매 판매와 서비스를 할 수 있으며, 2024년 1분기에 공식 브랜드 출시가 시작될 예정이다. 그리고 2024년 말까지 총 12개의 기존 대리점이 KG모빌리티 필리핀의 전국적인 대리점 네트워크를 형성할 것으로 예상하고 있다"고 밝혔다. 한편, KG모빌리티는 국내 1위 자율주행 소프트웨어 업체인 오토노머스에이투지와 '자율주행 시스템 및 차량 공동개발 협력 양해각서(MOU)'를 체결했다고 24일 밝혔다. 이번 MOU에는 자율주행 기술 고도화 협력과 미국자동차기술자협회(SAE) 레벨2 운전자 주행 보조기능 고도화, 레벨3 자율주행 차량 그리고 레벨4 자율주행 플랫폼 공동개발 등이 포함된다. '자율주행 레벨2'는 운전자가 개입하지 않아도 시스템이 속도와 방향을 동시에 제어하는 단계로, 운전자 주행을 보조하는 단계를 의미한다. 레벨3 자율주행은 운전자의 개입이 최소화되고 비상시에만 운전자가 대응하는 단계를, 레벨4는 완전 자율주행이 가능한 수준을 말한다. 이번 MOU로 KG모빌리티는 자사 레벨2 운전자 주행 보조 브랜드인 '딥 컨트롤' 기술 수준을 한층 더 높이고, 레벨3 자율주행 시스템 개발의 토대를 다지게 됐다. KG모빌리티 권용일 기술연구소장은 "미래 자율주행 시장은 어느 한 기업의 기술만이 아닌 다양한 분야의 기술과의 융합을 통해 이끌어 갈 수 있다"고 말했다.
- 산업
2023-10-24
NBA 스타 릭 폭스, 바하마에 '탄소 흡수 콘크리트' 주택 건축

전 NBA 레이커스의 전설이자 배우인 릭 폭스(54·Rick Fox)가 바하마에 환경친화적인 '탄소 흡수 콘크리트' 주택을 건축했다. 폭스는 총 1000채의 탄소배출 제로 주택을 건설할 계획이다. 미국 경제매체 더 버지(The Verge)는 최근 릭 폭스가 건설한 탄소 흡수 콘크리트 집은 기후 변화 문제 개선에 기여할 것으로 보인다며 이같이 보도했다. 폭스는 지속가능한 건축자재 스타트업 '파르타나(Partanna)'의 CEO이자 공동 창업자다. 벤처캐피털·사모펀드 체루빅 벤처스(Cherubic Ventures)가 파르타나에 투자했다. 체루빅 벤처스는 전 세계 제품 출시 전 단계의 기업에 투자하는 시드 단계 벤처캐피털 회사다. 현재 샌프란시스코, 타이페이, 워털루, 도쿄에 사무실을 두고 있으며, 4억 달러(약 5400억원)의 운용자산(AUM)을 관리하고 있다. 폭스는 바하마에서 탄소중립을 실현하는 이 프로젝트가 성공하면, 현재 대체재인 탄소 흡수 콘크리트를 일반적인 건축 자재로 도입해 건설 산업의 환경오염을 줄일 계획이다. 그는 "나는 헐리우드 경력을 일시 중단하고, 기후 변화에 대응하는 실질적인 해결책을 찾기로 결정했다"고 말했다. 폭스의 주장에 따르면, 콘크리트와 그 주요 성분인 시멘트는 전 세계적인 이산화탄소 배출량의 약 8%를 차지하며, 이는 기후 변화에 큰 영향을 미치고 있다. 폭스는 고향인 바하마에서 겪은 기후 변화의 영향 때문에 이 분야에 뛰어든 것이라고 설명했다. 2019년 허리케인 도리안은 바하마에 큰 피해를 주었으며, 아바코 섬의 주택 75%를 파괴하고 수천 명이 이재민이 되었다. 릭 폭스는 캘리포니아의 건축가 샘 마샬과 함께 과학자들과 협력하여, '파르타나(Partanna)'라는 회사를 공동 창업해, 탄소 집약적인 시멘트를 사용하지 않는 새로운 콘크리트 제조 방법을 개발했다. 파르타나에서 제작한 콘크리트는 전통적인 시멘트 대신 해수 정수 시설에서 얻은 염수와 강철 생산 부산물인 '슬래그'를 기반으로 한다. 이 혼합물은 상온에서도 경화될 수 있어 에너지 소비가 추가로 필요하지 않고, 콘크리트의 바인더 성분이 대기 중의 CO₂를 흡수해서 그 안에 가둔다. 이 콘크리트는 건물이 완공된 후에도 계속해서 CO₂를 흡수할 능력이 있으며, 건물이 철거될 경우에도 흡수된 CO₂를 유지하면서 재사용이 가능하다. 파르타나 측은 이런 유형의 콘크리트와 건물을 '카본 네가티브(carbon negative)'라고 말했다. 예를 들어 약 116m²(약 35평)의 탄소 흡수 콘크리트 건물은 연간 약 5200그루의 성숙한 나무가 흡수하는 양만큼의 CO₂를 흡수할 수 있다고 설명했다. 애리조나 주립 대학의 지속 가능한 공학 및 건축 환경 학교의 드와락 라비쿠마르(Dwarak Ravikumar) 조교수는 파르타나의 폐기물 활용방식 콘크리트에 대해 긍정적인 평가를 내렸다. 그는 "폐기물을 사용하는 것은 좋은 일"이라면서도 "이 기술이 기후에 어떤 전반적인 영향을 미치는지를 정확히 평가하려면, 시스템 전체를 상세하게 분석해야 한다"고 덧붙였다. 라비쿠마르는 파르타나가 탄소 흡수 콘크리트의 환경적 영향과 확장 가능성을 정확히 평가하기 위해 충분한 데이터를 공유해야 한다고 강조했다. 한편 바하마 정부는 파르타나와의 협력을 통해, 내년에 건설 예정인 29채의 주택으로 구성된 커뮤니티 프로젝트로 시작해 총 1000채의 주택을 건설하기로 합의했다. 바하마 나사우에 지어진 첫 번째 주택은 현재 프로토타입 단계로 아직 거주자가 없다. 하지만 앞으로 지어질 주택들은 생애 첫 주택 구매자들을 대상으로 입주자들을 선정할 예정이다. 파르타나의 건축 자재는 사우디아라비아의 홍해 관광 개발에도 사용될 예정으로 알려졌다. 한편, 국내에도 이산화탄소를 흡수할 수 있는 건축 자재를 개발 중인 기업들이 존재한다. 일례로 에코비오는 바다 생물의 껍질에서 추출한 키토산을 활용한 콘크리트를 개발했다. 또 에코콘크리트는 폐플라스틱을 재활용하여 콘크리트를 제작했고, 제이에스콘크리트는 폐석탄재를 재활용한 콘크리트를 개발하고 있다. 유엔은 2030년까지 43%의 탄소배출을 절감한다는 계획을 세웠다. 그러나 현실은 고작 7%의 탄소배출을 줄일 것이라는 전망이다. 그럼에도 기업들이 지속적인 노력을 펼친다면, 건설 분야에서의 온실가스 배출을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기후 변화에 대응하는 데에도 크게 기여할 것으로 예상된다.
- 생활경제
2023-10-23
롯데 인도, '러브&롯데'로 초코파이 감성 마케팅

롯데 인도가 자사의 대표 브랜드인 '롯데 초코파이'를 기념하는 최신 마케팅 캠페인 '사랑과 롯데(Love & Lotte)' 영상을 공개했다. 인도 매체 브랜드스토리즈(Brand Storyz)는 뭄바이 소재의 크리에이티브 부티크 컷더크랩(Cut the Crap)이 기획한 '롯데 초코파이' 캠페인을 소개했다. 브랜드와 소비자의 유대감을 더욱 강화하고 소비자의 마음에 더 가까이 다가가기 위해 기획됐다. 컷더크랩은 'Love & Lotte' 캠페인이 현대적인 용어와 감성을 사용해 소비자와 소통하는 내용을 창의적으로 구상했다고 설명했다. 이 캠페인에는 TV와 디지털 광고, 인쇄물, 옥외광고, 포장 혁신과 현장 활동이 포함됐다. 이와 함께 인기 있는 GEC와 소셜 미디어 플랫폼 전반에 걸쳐 진행됐다. 특히 어린이들의 순수한 애정과 사랑, 회사에 있는 엄마에게 잠시 쉬라고 말하는 아들, 할아버지와 할머니에게 파이를 달라고 하는 어린이 등을 등장시켰다. 애정을 나타내는 유쾌하고 따뜻한 언어로, 일상적 표현에서 '롯'이라는 단어를 '롯데'로 재치 있게 바꿨다. 예를 들어, "롯데 사랑해요", "롯데 보고 싶어요", "롯데 고마워요", "롯데 멋진 느낌", "롯데 얘기해요" 등의 표현은 초코파이 애호가와 연인 사이에 독특하고 사랑스러운 관계를 중의적으로 나타낸다. 이 창의적인 언어의 유희는 사랑과 관심을 표현하는 신선하고 유쾌한 방법을 제시하면서 인도 롯데의 헌신적인 고객 사이에서 유행될 것으로 보인다는 것이 컷더크랩의 설명이다. 밀란 와히(Milan Wahi) 롯데 인도 대표이사는 이번 행사에 대해 "주력 브랜드인 롯데 초코파이에 대한 새로운 마케팅 캠페인을 시작하게 되어 기쁘다"고 말했다. 와히 대표이사는 "우리의 일상은 삶을 아름답게 만드는 사랑과 보살핌의 순간들로 가득 차 있다"며 "우리는 이것의 본질을 롯데 초코파이의 달콤함으로 포착하고 축하하기를 원했다"고 설명했다. 그는 "카테고리 제작자로서 더 강력한 시장 리더십을 유지하며, 이 캠페인을 통해 목표 고객과 정서적으로 소통하고 그들의 작고 즐거운 순간의 일부가 되고자 한다"고 밝혔다. 컷더크랩이 구상한 이 캠페인은 세대를 초월해 가슴 따뜻한 사랑과 애정의 순간을 아름답게 포착하는 TV 광고 시리즈 4편으로 구성됐다. 이 중 두 편의 영상은 아이들 사이의 순수한 사랑과 애정의 교환을 묘사해 잔잔한 감동을 선사한다. 또 다른 영상은 어머니와 아들 사이의 가슴 아픈 대화를 감동적으로 담아내 그들 사이의 지속적인 유대감을 강조한다. 마지막으로 노부부 사이의 즐겁고 사랑스러운 농담을 포착해 시대를 초월한 사랑과 동반자 관계의 본질을 보여준다. 'Love & Lotte' 캠페인은 현재 유튜브, 인스타그램, 페이스북 등 소셜 미디어 플랫폼 외에도 다양한 ATL(아프리카TV), BTL(대면 커뮤니케이션) 채널을 통해 방송되며 폭넓은 인구층을 대상으로 진행되고 있다. 또한, 현재 대결을 펼치고 있는 'ICC 남자 크리켓 월드컵 2023' 경기 중에 디즈니+ 핫스타 OTT 플랫폼에서 방영될 예정으로, 게임 애호가를 축하하는 의미를 전달할 예정이다. 국제 크리켓 평의회(ICC)에서 주관하는 'ICC 남자 크리켓 월드컵 2023'은 지난 10월 5일부터 11월 19일까지 진행된다. 개최국인 인도를 포함해 뉴질랜드와 잉글랜드, 방글라데시 등 총 10개국이 본선에 진출했다.
- 생활경제
2023-10-20
디즈니 이매지니어링, 스타워즈에 등장한 이족 로봇 공개

디즈니 이매지니어링이 새로운 이족 보행 로봇을 공개했다. IT 정보 미디어 더 버지에 따르면 지난 10월 초 디트로이트에서 열린 인텔리전트 로봇·시스템 국제 콘퍼런스에서 공개된 디즈니의 이족 보행 로봇은 스스로 걷고 균형을 유지할 수 있는 기술을 갖췄으며, 비탈길 등 다양하고 까다로운 지형에서도 안정적인 움직임을 보였다. 이 로봇은 취리히 디즈니 리서치의 모리츠 배쳐 팀이 1년 가량의 시간을 들여 개발되었으며, 주로 3D 프린팅 기술을 활용해 제작됐다. 디즈니의 연구과학자 모건 폽은 과학 기술 잡지 'IEEE 스펙트럼'에서 "대부분의 로봇 공학자들은 이족 로봇이 안정감 있게 걷게 하려고 노력한다. 로봇은 다양한 감정을 표현하며 움직이는 것도 중요하다"며 이 로봇의 특별함을 강조했다. 이 로봇은 다양한 표정과 몸짓으로 감정을 표현할 수 있는 능력도 가지고 있다. 애니메이터와 공학자가 협력해 이처럼 고도의 표현 능력을 가진 로봇을 개발했다. 로봇이 자연스럽고 다양한 표현을 할 수 있도록 하기 위해 여러 분야의 전문가들이 힘을 합쳤다는 설명이다. 이 이족 로봇은 몇 년 전 안키(Anki)라는 회사가 만든 애완 로봇 코즈모(Cozmo)와 유사하지만, 현실 세계에서 생생하게 표현하는 게 매우 힘들었다는 전언이다. 베쳐는 "일반적으로 애니메이션 도구에는 물리학이 내장되어 있지 않다. 그래서 아티스트가 실제세계에서 작동할 애니메이션을 디자인하는 것이 힘들다"라고 토로했다. 디즈니는 새로운 로봇 플랫폼을 '하드웨어 중립적'으로 설계해, 다양한 체형의 캐릭터에 동일한 기술 원칙을 적용할 수 있도록 했다. 이렇게 함으로써 디즈니 리서치팀은 애니메이션에서 얻은 영감을 기반으로 로봇이 새로운 행동을 더 빠르게 학습하게 만들어, 개발 과정을 몇 달만에 완료할 수 있을 것으로 기대했다. 이 실험적인 로봇은 애니메이션 주인공 월-E(WALL-E)나 스타 워즈의 드로이드(C-3PO, R2-D2)와 약간 닮았지만 디즈니 파크에서는 볼 수 없을 것으로 알려졌다. 디즈니는 이전에도 영화 '가디언즈 오브 갤럭시'의 그루트(Groot) 캐릭터와 애니메이션 '주토피아'의 주디 홉스(Judy Hopps)와 같은 캐릭터를 닮은 유사한 이족 보행 컨셉 로봇을 공개하기도 했다. 디즈니의 이 기술은 애니메이션과 로봇공학이 결합된 혁신적인 사례로, 이를 통해 디즈니의 애니매트로닉스가 앞으로 디즈니랜드를 자유롭게 거닐 수 있게 될 가능성을 보여준다. 이러한 기술 발전은 한국의 애니메이션 산업에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다. 한국은 애니메이션 분야에서 세계적으로 인정받은 기술력과 창의성을 가진 애니메이터들이 활약 중이다. 로봇공학 기술이 애니메이션에 적용되면, 더욱 현실감 넘치고 정교한 작품을 만들어낼 수 있을 것이며, 이는 로봇 산업과 애니메이션 산업의 일자리 창출에도 기여할 것으로 예상된다.
- IT/바이오
2023-10-19
AI 에너지 효율성 100배 개선⋯클라우드 의존 없는 실시간 나노전자소자 개발

노스웨스턴 대학교 엔지니어들은 가장 에너지 효율적인 방식으로 정확한 머신러닝 분류 작업을 수행할 수 있는 새로운 나노 전자 장치를 개발했다. 12일(현지시간) 미국 매체 노스웨스턴나우(northwestern now)에 따르면 기존 기술보다 100배 적은 에너지를 사용하는 방식으로 실시간으로 인공지능(AI) 작업을 수행할 수 있다. 이 장치의 가장 큰 특징은 클라우드를 이용하지 않고도 대용량 데이터를 실시간으로 처리하고 분석할 수 있는 점이다. 따라서 설치 공간이 협소하고 전력 소비가 적은 웨어러블 기기, 예를 들어 스마트 시계나 피트니스 트래커에 적용하기에 이상적이다. 연구 팀은 이 새로운 나노전자소자의 성능을 확인하기 위해 심전도(ECG) 데이터를 활용해 불규칙한 심장 박동인 부정맥을 진단하는 실험을 진행했다. 실험 결과, 이 장치는 다양한 부정맥 유형을 거의 95%의 높은 정확도로 판별할 수 있었다. 이번 연구 결과는 공학과 의학 분야에서 큰 파장을 일으킬 것으로 보이며, 관련 논문은 12일 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)' 저널에 게재됐다. '개인화된 서포트 벡터 머신 분류를 위한 재구성 가능한 혼합 커널 이종 접합 트랜지스터'라는 제목의 이 연구는 미국 에너지부, 국립과학재단, 육군 연구소의 지원을 받아 진행됐다. 이 연구의 선임 저자인 노스웨스턴의 마크 허삼(Mark C. Hersam) 박사는 "오늘날 대부분의 센서는 데이터를 수집한 다음 클라우드로 전송하고, 분석은 에너지 소모가 많은 서버에서 수행된 후 최종적으로 사용자에게 결과를 전송한다"며 "이 접근 방식은 엄청나게 비싸고 상당한 에너지를 소비하며 시간이 많이 걸린다"고 성명했다. 이어 "우리 장치는 에너지 효율이 매우 높아 웨어러블 전자기기에 직접 배치하여 실시간 감지 및 데이터 처리를 할 수 있으므로 건강 응급상황에 보다 신속하게 개입할 수 있다"고 말했다. 나노기술 전문가로 유명한 허삼 박사는 노스웨스턴 맥코믹 공과대학에서 월터 머피 재료과학 및 공학 교수로 활약하고 있다. 또한 재료 과학 및 공학과 학과장, 재료 연구 과학 및 공학 센터 소장, 그리고 국제 나노기술연구소 회원 등 왕성한 역할을 하고 있다. 허삼 박사는 이번 연구를 서던캘리포니아 대학교의 한 왕(Han Wang) 교수, 노스웨스턴 대학교의 비노드 상완(Vinod Sangwan) 연구 조교수와 공동으로 주도했다. 머신러닝 툴은 신규 데이터를 분석하기 전에, 먼저 학습 데이터를 다양한 카테고리에 정확하게 분류하는 과정을 거쳐야 한다. 예를 들어, 사진을 색상별로 분류하는 도구의 경우, 빨간색이나 노란색, 파란색 등 각 사진의 색상을 정확히 식별할 수 있어야 한다. 이러한 작업은 인간에게는 간단하지만, 기계에게는 상당한 에너지를 소모하는 복잡한 작업이다. 현재 실리콘 기반 기술로 심전도와 같은 대규모 데이터 세트를 분류하려면 100개 이상의 트랜지스터를 필요로 한다.이러한 각각의 트랜지스터는 작동과정에서 에너지를 소비한다. 하지만 노스웨스턴의 나노 전자 장치는 단 두 개의 장치로 동일한 머신러닝 분류를 수행할 수 있다. 연구진은 디바이스 수를 줄임으로써 전력 소비를 획기적으로 줄이고 표준 웨어러블 기기에 적용 가능한 훨씬 더 작은 크기의 디바이스를 개발했다. 이 새로운 디바이스의 비결은 다양한 소재를 혼합하여 전례 없는 조정성을 구현한 것이다. 기존 기술은 실리콘을 사용하지만 연구진은 2차원 이황화몰리브덴과 1차원 탄소 나노튜브로 소형화된 트랜지스터를 제작했다. 따라서 데이터 처리 단계마다 하나씩 많은 실리콘 트랜지스터가 필요한 대신, 재구성 가능한 트랜지스터는 다양한 단계 간에 전환할 수 있을 만큼 동적이다. 이번 새로운 디바이스의 성공 비결은 다양한 소재의 혼합과 창의적인 조절 능력에 있다. 기존에는 실리콘을 주로 사용했으나, 이번 연구에서는 2차원 이황화몰리브덴과 1차원 탄소 나노튜브를 활용하여 소형화된 트랜지스터를 구현했다. 이러한 혁신적 접근 방법 덕분에, 각 데이터 처리 단계에 여러 개의 실리콘 트랜지스터를 사용하는 것이 아니라, 하나의 재구성 가능한 트랜지스터만으로도 다양한 단계를 동적으로 전환할 수 있게 되었다. 허삼 박사는 이에 대해 "두 가지 서로 다른 재료를 하나의 디바이스에 통합함으로써, 전류 흐름을 강력하게 조절할 수 있는 동적 재구성이 가능하다"며 "이런 방식으로 단일 디바이스에서도 높은 수준의 조절이 가능해져, 작은 공간과 적은 에너지만을 소비하면서도 정교한 분류 알고리즘 실행이 가능하다"고 덧붙였다. 연구진은 장치를 테스트하기 위해 공개적으로 사용가능한 의료 데이터 세트를 찾았다. 먼저 심전도 데이터를 해석하도록 디바이스를 훈련시켰는데, 이는 일반적으로 숙련된 의료진이 상당한 시간을 들여야 하는 작업이다. 그런 다음 장치에 정상, 심방 조기 박동, 심실 조기 수축, 속도 박동, 왼쪽 다발 분기 블록 박동, 오른쪽 다발 분기 블록 박동 등 6가지 유형의 심장 박동을 분류하도록 요청했다. 연구팀은 장치의 성능을 테스트하기 위해 공개적으로 접근 가능한 의료 데이터 세트를 활용했다. 첫 단계에서 연구팀은 디바이스를 훈련시켜 심전도 데이터를 해석할 수 있도록 하였는데, 이는 일반적으로 전문 의료인력이 상당한 시간을 투입해야 해결할 수 있는 문제였다. 연구팀은 이어서 장치에게 정상 심장 박동, 심방 조기 박동, 심실 조기 수축, 속도 박동, 왼쪽 번치 가지 블록, 오른쪽 번치 가지 블록 등 총 6가지 유형의 심장 박동 패턴을 구분하도록 요청했다. 이렇게 개발된 나노전자 장치는 1만 개의 심전도 샘플을 분석하며 각각의 부정맥 유형을 정확하게 식별할 수 있었다. 또한, 이 장치는 데이터를 클라우드로 전송할 필요가 없어, 환자의 소중한 시간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 환자의 개인 정보 보호도 가능하다. 허삼 박사는 "데이터가 전송될 때마다 도난당할 위험이 증가한다"고 주장했다. 그는 "개인 건강 정보가 손목 시계와 같은 웨어러블 장치에서 로컬로 처리될 경우, 정보의 도난 위험이 크게 감소한다"고 덧붙였다. 그러면서 이런 방법으로 이 장치가 개인 정보의 보호를 강화하고 정보 유출의 위험을 줄일 것이라고 강조했다. 그는 이러한 나노전자 장치가 향후 웨어러블 기기에 통합되어, 각 사용자의 건강 상태에 맞춰 개인화되며 실시간 애플리케이션에 적용될 것으로 전망했다. 이를 통해 사용자들은 추가적인 전력 소모 없이도 기존에 수집된 데이터를 최적화하여 활용할 수 있을 것으로 보인다고 말했다. 허삼 박사는 "AI 도구들이 전력 소비의 큰 부분을 차지하고 있는 상황"이라며 "현재의 컴퓨터 하드웨어에 계속 의존하는 것은 지속 가능하지 않다"라고 경고했다.
- IT/바이오
2023-10-14
지중해 환경 지킴이 로봇, 카탈루냐 항구 폐기물‧탄화수소 흡입

지중해 연안 카탈루냐 항구에 환경 지킴이 로봇이 탄생해 대량의 폐기물과 탄화수소를 효율적으로 제거하며 바다를 지키고 있다. 프랑스 매체 디펜던스에 따르면, 에밀리앙 페롱(Emilien Pérron)을 비롯한 세 명의 전문가들이 'DPOL'이라는 이름의 오염 제거 로봇을 개발해 지중해 환경 오염과 맞서고 있다. 프랑스 친환경 기업 에코폴(EKKOPOL)이 제작한 이 로봇은 주로 탄화수소와 플라스틱 같은 부유 폐기물 수거에 효과적으로 사용되고 있다. 현재 100대 이상의 로봇이 프랑스의 프로방스-알프-코트다쥐르(PACA) 지역에서 활약 중이며, 이 기술을 남프랑스 루시용 지역을 비롯해 오크시타니아와 스페인 항구 등으로 확장할 계획이다. 로봇 'DPOL'은 실제로 환경을 지키는데 기여하고 있다. 개발자 에밀리앙 피에론(Emilien Pierron)은 비너스(Vénus) 항구에 이 로봇을 배치한 결과, 단 몇 시간 만에 800리터의 다양한 종류의 폐기물이 로봇에 의해 회수되었다고 밝혔다. 이러한 활약으로 지중해의 환경 보호에 큰 도움을 주고 있다. 에코폴에서 개발한 'DPOL' 로봇은 이미 세계 여러 항구에서 그 효과를 입증하며 긍정적인 반응을 얻고 있다. 코르시카, 코트 다쥐르, 이탈리아, 심지어 키프로스의 50여 개 항구에서 활발하게 활약하고 있는 이 로봇은 해양을 오염시키는 부유 폐기물 제거의 새로운 방법을 제시하고 있다. DPOL은 부유하는 폐기물을 효과적으로 수집하기 위해 강한 전류를 생성하는 기술로, 마치 진공청소기처럼 움직이지 않고도 쓰레기를 빨아들여 그물에 저장한다. 이 장비는 전자 기기가 포함되어 있지 않고, 비용도 4000유로(약 570만원)로 저렴해 작은 항구에도 쉽게 설치하여 사용할 수 있다. 최근 환경 오염에 대한 관심이 높아짐에 따라 DPOL과 같은 친환경적인 오염 제거 기술에 대한 수요도 크게 증가하고 있다. 이러한 기술의 도입과 활용이 확대됨에 따라, 항구 주변의 부유 폐기물이 효과적으로 관리되어 해양 생태계의 보호와 오염 예방에 크게 기여할 것으로 전망된다.
- 생활경제
2023-10-13
세계 최고의 다이아몬드 채굴 국가는?

세계에서 단 22개 국가에서만 자국 영토 내 매장지에서 천연 다이아몬드나 원석을 채굴하고 있다. 이러한 다이아몬드도 캐럿(보석 매매의 기준, 1캐럿=0.3g)이 높다고 해서 가치가 있는 것은 아니다. 세계적인 광업 전문 매체인 캐나다의 '마이닝닷컴(MINING.COM)'은 최근 세계에서 가장 가치 있는 다이아몬드를 채굴하는 국가 순위를 발표해, 전문가들의 주목을 받았다. 이 차트의 제작자인 샘 파커는 국제적으로 인정받는 킴벌리 프로세스의 데이터를 기반으로 하되, 남아프리카의 다이아몬드 전문가인 애쉬크 다마루퍼샤드 박사의 의견까지 반영하여 더욱 신빙성 있는 자료를 제공하고자 했다. 하지만 가치의 기준은 단순히 중량을 나타내는 캐럿뿐만이 아니다. 다이아몬드는 품질, 채굴 비용, 시장의 수요와 공급 등 여러 요소가 복합적으로 작용하여 그 가치가 결정된다. 중량별 다이아몬드 생산량 다이아몬드는 석유, 금, 우라늄처럼 일정 지역에 집중적으로 분포돼 있는 자원이다. 실제로, 2022년에 세계적으로 채굴된 모든 미가공 다이아몬드 중 99.2%는 단 10개 국가에서만 채굴되었다는 데이터가 그 증거이다. 러시아는 2022년 약 4200만 캐럿의 다이아몬드를 채굴하며 세계에서 가장 많은 다이아몬드 원석을 생산하는 국가 1위에 올랐다. 보츠와나(2480만 캐럿)와 캐나다(1620만 캐럿)는 각각 2위와 3위를 기록해, 러시아의 생산량이 그들을 크게 앞질렀다. 러시아의 다이아몬드 채굴량이 다른 국가보다 월등히 높은 이유는 원산지 추적의 어려움 때문에 제재를 우회하는 경향이 있다는 분석도 나온다. 다이아몬드 원석 판단 기준 물론, 다이아몬드의 캐럿만을 보고 그 가치를 판단할 수는 없다. 커팅이나 색상, 투명도와 같은 요소들이 가치를 크게 좌우하기 때문이다. 보츠와나는 2022년 러시아의 다이아몬드 채굴량의 약 59%에 불과했지만, 그 가치는 약 6조7425억원(약 50억 달러)으로 러시아의 무역 가치보다 거의 1.5배나 높았다. 마찬가지로 앙골라는 다이아몬드 채굴량에서는 6위에 그쳤지만, 그 가치에서는 세계 3위를 기록했다. 남아프리카공화국과 캐나다, 나미비아는 러시아나 콩고민주공화국처럼 주로 산업용 다이아몬드를 중점적으로 생산하는 국가들과는 달리 고품질의 보석용 다이아몬드 생산에 주력하고 있다. 2022년 다이아몬드 생산의 중심지는 아프리카였다. 아프리카는 전 세계 다이아몬드 원석 생산량에서 중량 기준 51%, 가치 기준으로는 66%를 차지하며 선두를 유지했다. 다이아몬드 채굴 역사 아프리카에서의 다이아몬드 채굴은 상대적으로 최근의 일로 200년도 채 되지 않는다. 오랜 역사를 지닌 다이아몬드의 발견은 약 2000년 전 인도에서 시작됐다. 그 후 이집트의 파라오와 로마 제국의 황제들에게도 다이아몬드가 전해졌다. 20세기 초반, 남아프리카공화국에서 대규모의 다이아몬드 채굴이 시작됐다. 그로부터 수십 년 뒤 아프리카 대륙의 다른 지역에서도 채굴이 활발히 진행됐다. 특히 1889년~1959년 사이의 약 70년 동안에는 아프리카가 전 세계 다이아몬드 생산의 98%를 차지해 압도적인 수치로 그 위력을 과시했다. 20세기 후반, '블러드 다이아몬드'라는 용어가 등장했다. 아프리카 내전 지역에서 채굴된 다이아몬드를 지칭하는 '블러드 다이아몬드'는 '붉은 다이아몬드' 외에 '피 묻은 다이아몬드'라는 의미를 지닌다. 이들 다이아몬드는 반란이나 범죄 활동의 자금 조달 수단으로 사용됐다. 실화를 바탕으로 구성된 영화 '블러드 다이아몬드'는 서아프리카 시에라 리온의 정부군과 반군이 다이아몬드를 차지하기 위해 1991년부터 12년 동안 내전을 벌인 참상을 담고 있다.
- 생활경제
2023-10-12
[퓨처 Eyes(6)] SF가 현실로? 금속도 자가 치유한다

금속이 자체적으로 균열을 복구하는 모습이 관찰됐다. 10일(현지시간) 과학 전문 매체 '사이테크데일리'에 따르면, 텍사스 A&M대학교 마이클 뎀코비츠 박사가 예측했던 금속의 자가 치유 현상이 올여름에 발견되어 세계 과학자들을 충격에 빠뜨렸다. 연구 과정에서 아주 작은 백금 조각에 지속적인 스트레칭을 가하자 미세한 균열이 형성됐다. 항공기 사고나 교각 붕괴 등으로 이어지는 '금속의 피로' 현상의 균열 성장을 살펴보기 위해 설계된 이 실험은 처음에는 과학자들의 예상대로 진행됐다. 견고한 금속은 외부의 힘이 반복해서 작용하면 눈에 보이지 않는 미세한 균열이 발생하고, 마침내 부러지게 된다. 그러나 실험도중 예기치 않게, 균열이 더 이상 커지지 않고 오히려 줄어들기 시작하는 금속이 스스로를 '치유 복구'하는 모습이 관찰됐다. 금속의 피로 현상은 교각이나 건축물이 망가지거나, 항공기의 부품 파손 등 기계가 손상되는 주요 원인으로 꼽힌다. 그로 인해 학계는 금속 피로 현상을 스스로 복구하는 소재 개발에 집중해왔다. 미국 샌디아 국립연구소(SNL)의 연구팀은 올 여름 나노 결정질 금속의 균열 실험 중 놀라운 금속 자가치유 현상을 발견했다. 그 결과는 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다. 금속의 이런 자가 복구 능력은 지금까지 공상 과학 소설에서나 나올 법한 이야기로 여겨졌다. 하지만, 텍사스 A&M 대학의 재료 과학 및 공학부 교수이자 이 연구의 공동 저자인 마이클 뎀코비츠 박사는 그런 가정을 뒤엎는 놀라운 발견을 했다. '금속 피로 복구' 10년 전 예측이 현실로 뎀코비츠 박사와 그의 팀은 10년 전 매사추세츠 공과대학의 조교수 시절 이미 금속의 자가 치유 현상을 예상했다. 당시 뎀코비츠 교수는 일정 조건이 갖춰지면 비록 나노 수준이지만 금속의 균열 복구가 이론적으로 가능하다고 주장했다. 뎀코비츠 박사는 "처음엔 금속의 치유나 복구를 목표로 한 것은 아니다. 저의 제자 구오샹 쉬가 골절에 관한 시뮬레이션을 진행 중이었다"며 회상했다. 이어 "우연히 시뮬레이션에서 금속의 자연 치유 현상을 발견, 이에 대한 추가 연구를 시작하기로 결정했다"고 덧붙였다. 2013년 당시의 연구 결과도 이번만큼이나 눈길을 끌었다. 특수 전자현미경인 투과형 전자 현미경기술이 발달하면서 금속의 나노 스케일 피로 균열 관찰이 가능해진 점도 이 현상을 발견하는 데 도움이 됐다. 뎀코비츠 박사의 공동 연구팀은 금속 피로현상 조사 과정에서 백금의 자가치유 능력을 발견했다. 뎀코비츠 박사는 "진공 상태의 백금 조각에 나노 스케일의 균열을 내고 이를 초당 200회 당겨 군열 변화를 관찰했다며 실험 시작 40분 뒤 백금 표면의 균열이 복구됐다"고 설명했다. 그는 "당시 나와 우리 팀, 동료들까지도 모두 이 이론에 대해 의구심을 가지고 있었다"고 회상했다. 그렇지만, 그의 시뮬레이션은 이후 몇 년 간 여러 연구자들에게 검증되며 확장되어왔다. 뎀코비츠 박사는 "다른 연구자들도 같은 결과를 시뮬레이션에서 확인해, 우리의 모델링에 오류가 없다는 것이 확실해졌다"면서도 "그럼에도 불구하고, 지금까지 실제 실험은 이루어지지 않았다"고 덧붙였다. 2013년의 모델과 최근의 실험에서는 둘다 나노 단위로 결정 구조나 입자 크기가 측정되는 나노결정 금속이 사용됐다. 이 단위는 100만분의 1밀리미터(mm)를 의미한다. 뎀코비츠 박사에 따르면, 이러한 나노결정 금속은 엔지니어링에서는 널리 활용되지 않지만 대다수의 금속을 이 형태로 제작할 수 있다. 뎀코비츠는 나노 결정 금속의 작은 입자 크기 때문에 더 많은 미세 구조적 특징이 있어, 균열 사이의 상호작용이 쉽게 일어난다고 설명했다. 이는 자가 치유 연구를 용이하게 했다. 두 연구에서 모두 입자 경계의 이동 방향이 균열의 치유에 영향을 미친다는 공통점을 발견했다. 뎀코비츠 박사는 이런 특징이 다양한 금속과 합금에서도 확인될 수 있으며, 조절이 가능하다고 말했다. 진공 환경에서 실험 성공 뎀코비츠 박사는 "현재 연구의 주요 성과는 이론적 예측이 단순히 '도면 상의 아이디어'에서 벗어나 실제로 가능하다는 것을 입증한 것"이라고 강조했다. 그는 "아직 우리는 자가 치유를 위한 미세 구조의 최적화 작업에 발을 들이지도 않았다. 어떤 구조적 변화가 금속의 자가 치유를 더욱 촉진시킬지를 파악하는 것은 앞으로의 연구에서의 큰 도전"이라고 말했다. 이 연구의 발전 가능성은 매우 광범위하다. 뎀코비츠는 입자 크기의 더 큰 일반적인 금속에서도 이런 자가 치유 과정이 일어날 수 있을 것이라고 지적하면서, 그에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 밝혔다. 2013년의 이론과 최근 실험 사이의 주요 연결점은 둘 다 외부 물질이 혼입되지 않는 진공 상태에서 이루어졌다. 외부 요소는 금속의 균열 표면이 재결합하거나 냉간 용접 과정을 방해할 수 있기 때문이다. 이런 제한사항에도 불구하고, 이 기술은 우주선 혹은 외부 대기로부터 보호되는 내부 균열처럼 특정 환경에서는 유용하게 활용될 수 있다. 10년이 흐른 지금, 뎀코비츠의 금속 자가치유 초기 이론은 샌디아 국립연구소의 실험을 통해 그 가치가 입증됐다. 이번 연구를 통해, 뎀코비츠는 최근에 관찰된 결과가 그의 초기 시뮬레이션 모델과 일치함을 확인할 수 있었다. 뎀코비츠 박사는 "이 실험은 진정으로 놀랍다. 이론적 측면에서도 의미가 크다"고 말했다. 그는 "물질의 복잡한 특성으로 인해 자신있게 새로운 현상을 예측하는 것은 종종 매우 어려운 일이다. 이번 발견은 물질의 반응에 대한 우리의 이론적 접근이 옳은 방향을 향하고 있다는 확신을 갖게 해준다"고 말했다. '퓨처 아이즈(Future Eyes)'는 지금까지 경험하지 못한 혁신 기술이 어떻게 새로운 세상을 창조하는지 탐색한다. 애플의 아이폰은 휴대폰 산업의 판도를 바꾸었으며, 오픈AI의 챗GPT는 AI의 유행을 일으키며 우리의 일상과 기업 환경에 변화를 가져왔다. 메타버스부터 플라잉카, 휴머노이드 로봇, 양자 컴퓨팅, 핵 융합에 이르기까지, 이 시리즈는 혁신적인 기술과 그것이 우리 생활에 미치는 영향을 짚어본다.
- 포커스온
2023-10-12

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