고품질 – 포커스온경제 통합 검색

전체기사보기
2025-04-04 (금)

검색

[신소재 신기술(63)] 양자 얽힘으로 지구 자전 측정 정밀도 획기적인 향상

오스트리아 빈 대학교(University of Vienna) 연구팀이 양자 얽힘을 이용해 지구 자전 측정의 정밀도를 획기적으로 높이는 실험에 성공했다. 이 연구는 양자 얽힘을 활용해 전례 없는 정밀도로 회전 효과를 감지하는 향상된 광학 사그낙 간섭계(Sagnac interferometer)를 사용해 양자역학과 일반 상대성 이론 모두에서 잠재적인 돌파구를 제시한다고 사이테크 데일리가 전했다. 양자 얽힘은 두 개 이상의 입자가 서로 연결되어 있어 하나의 입자를 측정하면 다른 입자의 상태도 즉시 결정되는 현상이다. 빈 대학교의 필립 빌터(Philip Walther) 박사가 이끄는 연구팀은 지구 자전이 양자 얽힘 광자에 미치는 영향을 측정하는 실험을 성공적으로 수행했다. 이번 연구는 얽힘 기반 센서의 회전 감도 한계를 뛰어넘는 중요한 성과로 평가된다. 또한, 양자 역학과 일반 상대성 이론의 교차점에서 추가 연구의 발판을 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 연구 결과는 지난 6월 14일 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 저널에 게재됐다. 사그낙 간섭게의 발전 연구팀은 거대한 광섬유 사그낙(sagnac) 간섭계를 구축하고 몇시간 동안 낮은 노이즈를 유지하며 안정적인 실험 환경을 조성했다. 이를 통해 이전의 양자 광학 사그낙 간섭계보다 회전 정밀도를 1000배 향상시키는 고품질 얽힘 광자 쌍을 충분히 감지할 수 있었다. 사그낙 광학 간섭계는 회전에 가장 민감한 장치다. 사그낙 간섭계는 빛의 간섭 현상을 이용하여 회전 운동을 감지하는 광학 장치다. 1913년 프랑스 물리학자 조르주 사그낙이 고안했으며, 지난 세기 초부터 아인슈타인의 특수 상대성 이론을 확립하는 데 기여해 기초 물리학을 이해하는 중추적인 역할을 해 왔다. 오늘날에는 광섬유 자이로스코프, 레이저 자이로스코프 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이 장치는 오늘날에도 탁월한 정밀도 분석 덕분에 고전 물리학의 한계로만 제한되었던 회전 속도를 측정하는 최고의 도구로 사용되고 있다. 빈 대학교와 오스트리아 과학 아카데미가 주최하는 연구 네트워크 TURIS의 일환으로 수행된 이번 실험은 최대 얽힘 상태의 두 광자에 대한 지구 자전 효과를 성공적으로 관측했다. 연구팀은 아인슈타인의 특수 상대성 이론과 양자 역학에서 설명하는 회전 기준 시스템과 양자 얽힘 간의 상호 작용을 확인했다. 실제 실험에서 거대한 코일에 감겨진 2km 길이의 광섬유 내부에서 얽힌 광자 2개가 전파되면서 유효 면적이 700㎡가 넘는 간섭계가 구현됐다. 실험 과정에서 연구팀은 지구의 꾸준한 회전 신호를 분리하고 추출하는 데 어려움을 겪었다. 연구의 수석 저자인 라파엘레 실베스트리(Raffaele Silvestri)는 "문제의 핵심은 빛이 지구의 회전 효과에 영향을 받지 않는 측정 기준점을 설정하는 데 있다. 지구의 자전을 멈출 수 없다는 점을 고려하여 우리는 광섬유를 두 개의 동일한 길이 코일로 나누고 이를 광 스위치를 통해 연결하는 해결 방법을 고안했다"고 설명했다. 스위치를 켜고 끄는 방식으로 연구원들은 회전 신호를 마음대로 효과적으로 취소할 수 있었고, 이를 통해 대형 장치의 안정성도 확장할 수 있었다. 마리 퀴리 박사후 연구원으로 이 실험에 참여한 하오쿤 유(Haocun Yu)는 "빛으로 지구 자전을 처음 관측한 지 한 세기 만에 개별 빛의 양자의 얽힘이 마침내 동일한 감도 영역에 진입했다는 점에서 중요한 이정표가 될 것"이라고 말했다. 본 연구는 양자 얽힘 기반 센서의 회전 감도를 더욱 향상시킬 수 있는 토대를 마련했으며, 시공간 곡선을 통한 양자 얽힘의 행동을 테스트하는 미래 실험의 길을 열 것으로 기대된다. 참고 자료: '양자 얽힘을 이용한 지구 자전의 실험적 관측', Raffaele Silvestri, Haocun Yu, Teodor Strömberg, Christopher Hilweg, Robert W. Peterson 및 Philip Walther, 2024년 6월 14일, Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.ado0215
- 포커스온
2024-06-24 16:53:00
[신소재 신기술(62)] '기적의 소재'로 만든 태양광 패널, 에너지 혁명 앞당긴다

'기적의 소재'로 불리는 페로브스카이트 실리콘 소재로 태양광 패널의 효율을 30% 이상 높이는 신기록을 수립했다. 세계 최대 태양광 패널 제조업체인 중국 롱기(Longi)그린에너지기술(주)의 연구원들은 직렬형 페로브스카이트-실리콘 태양전지를 사용하여 34.6%의 전력 변환 효율을 달성했다고 인디펜던트가 보도했다. 이 새로운 기록은 또한 대부분의 상용 태양광 패널에서 볼 수 있는 표준 실리콘 태양전지의 기록보다 7% 이상 더 효율적이다. 페로브스카이트는 배터리부터 통신, 재생에너지에 이르기까지 모든 분야를 크게 향상시킬 수 있는 잠재력으로 인해 차세대 태양광 소재로 주목받고 있다. 현재의 실리콘 태양전지 패널이 물리적 한계에 도달함에 따라 연구자들은 이제 태양 에너지를 더 잘 활용할 수 있는 차세대 직렬 전지를 찾고 있는 것. 페로브스카이트 실리콘 전지의 이론적 효율 한계는 43%로 표준 실리콘 전지의 한계인 29%를 훨씬 초과한다. 페로브스카이트 태양전지는 용액 공정을 통해 저온에서 제조 가능해 생산 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한 짧은 시간 내에 실리콘 태양전지에 근접하는 효율성을 달성했으며, 이론적으로는 더 높은 효율을 달성할 수 있는 잠재력이 있다. 또한 유연하고 가벼운 특성으로 건물 외벽이나 창문, 휴대용 기기 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다. 최신 페로브스카이트-실리콘 태양전지 기록은 지난 3년 동안 태양전지 효율성 부문에서 세계 기록을 16번이나 깬 롱기(Longi)의 일련의 혁신에 이은 것이다. 회사 측은 중국 상하이에서 열린 제17회 국제 태양광 발전 및 스마트 에너지 컨퍼런스(SNEC)에서 사우디 에너지 기업인 ACWA 파워(Power)와 협력해 글로벌 에너지를 변화시키기 위한 새로운 '랜드마크' 계약과 함께 이번 신기록을 발표했다. 인디펜던트는 롱기는 현재 이 기술을 상용화하는 과정에 있는 여러 회사 중 하나이지만 신기술에 대해 더 자세한 내용은 공개되지 않았다고 전했다. 롱기는 성명에서 "전자 수송층의 박막 증착 공정 최적화, 고효율 결함 패시베이션 재료 개발 및 사용, 고품질 계면 패시베이션 구조 설계를 통해 신기록을 달성했다"고 밝혔다. 페로브스카이트에 대한 또 다른 업체로 영국의 옥스포드 PV는 독일에 생산 시설을 설립해, 올해 페로브스카이트 기반 태양전지 제품을 첫 고객에게 전달할 수 있기를 기대하고 있다. 한편, 페로브스카이트는 수분과 열, 빛 등 외부 환경에 취약해 장기적인 안정성 확보가 필요하다는 단점이 있다. 또한 대부분의 페로브스카이트 태양전지는 납을 함유하고 있어 환경과 건강 문제를 야기할 수 있다. 게다가 대면적화 기술 개발 및 상용화가 아직 미흡한 단계에 있다. 과학자들은 페로브스카이트의 이러한 문제를 해결하기 위해 관련 연구를 활발히 진행하고 있다.
- 포커스온
2024-06-21 10:08:00
중국, 내달 3중전회 앞두고 강소기업·벤처캐피탈 지원책 발표

중국 당국은 오는 7월 예정된 중국 공산당 제20기 중앙위원회 제3차 전체회의(3중전회)를 앞두고, 제조업 및 금융 부문 활성화를 위한 다각적인 지원 방안을 연이어 발표하며 시장의 이목을 집중시키고 있다. 관영 신화통신에 따르면, 중국 재정부는 공업정보화부 등 관련 부처와 협력하여 첨단 기술 기반 경쟁력 있는 중소 제조업체, 이른바 '강소기업(작은 거인)' 육성을 위한 지원책을 강화한다고 밝혔다. 이를 위해 중앙정부 예산을 투입, 올해 1차적으로 1000개 이상 기업의 신제품 개발, 공급망 역량 강화, 지방정부 지원 확대 등을 추진할 계획이다. '작은 거인'(小巨人) 기업으로 불리는 이들 강소기업은 첨단 기술을 보유한 경쟁력 있는 중소 제조업체들을 말한다. 중국 재정부는 "중앙재정자금은 이들 기업의 신제품 개발, 공급망 역량 구축, 지방정부의 지원 확대 등에 사용될 것"이라고 말했다. 중국은 14차 5개년 계획 기간(2021∼2025년) 동안 1만개의 '작은 거인'을 육성할 계획이다. 공식 통계에 따르면 중국은 지금까지 1만2000개의 '작은 거인' 기업을 육성했다. 중국 정부는 같은 날 벤처캐피탈 투자 확대 대책도 내놨다. 국무원 판공청은 '벤처캐피탈의 고품질 발전을 촉진하기 위한 정책조치'를 통해 과학기술 혁신 지원을 위한 벤처캐피탈 육성 정책을 발표했다. 벤처캐피탈 운영 기관 및 펀드 육성 가속화, 세금 우대 등 혜택 강화, 외국인 투자자 참여 확대 등이 주요 내용이다. 중국 당국은 이와 별도로 자국 증시에 대한 외국인 투자 확대를 위한 조치도 공개했다. 주허신 중국인민은행 부행장은 전날 상하이에서 열린 연례 루자쭈이 포럼에서 "중국은 달러 표시 적격외국기관투자자제도(QFII)와 위안화 적격외국기관 투자자(RQFII)에 대한 자금 관리를 단순화하고 개선할 것"이라고 밝혔다. 중국은 최근 투자자들이 해외 자산에 접근할 수 있도록 하는 '적격 국내기관투자자'(QDII) 프로그램에 따라 53개 기관에 총 22억7000만달러(약 3조1400억원)에 달하는 할당량을 부여했다. 국가외환국장을 겸하고 있는 주 부행장은 이 자리에서 "국내 기관의 국경 간 투자도 지원할 것"이라는 계획도 밝혔다. 증권감독관리위원회(증감회)도 상하이증권거래소(SSE)의 과학기술혁신거래소(STAR·科創板) 상장사의 품질 개선 노력을 심화하겠다고 발표했다. 로이터 통신에 따르면 우칭 증감회 주석은 "우리는 중국 자본 시장의 고품질 발전을 촉진하기 위해 전력투구할 것"이라면서 이같은 계획을 밝혔다. 중국 당국이 잇따라 제조업과 금융권을 활성화하기 위한 이러한 일련의 조치는 7월로 예정된 3중전회에서 결정될 경제 정책 방향을 예측할 수 있다는 점에서 주목된다. 특히, 지난달 시진핑 국가주석 주재 당 중앙정치국 회의 보고서에 '새로운 질적 생산력(新質生産力)' 개발 및 미래산업 발전 강화를 위한 벤처캐피탈 육성, 장기 자본 확대 필요성이 강조된 점을 고려할 때, 3중전회에서 발표될 경제 정책은 '새로운 질적 생산력 제고 및 벤처캐피탈 육성'을 통한 올해 5% 성장 목표 달성에 초점을 맞출 것으로 전망된다.
- 경제
2024-06-20 14:05:00
[신소재 신기술(54)] 무산소 공정으로 고품질 그래핀 대량 생산 가능

북미 과학자들이 무산소 공정을 활용해 '꿈의 소재'로 불리는 그래핀의 대량 생산 길을 열었다. 미국 콜럼비아 대학교 대학원 엔지니어링의 혼(Hone) 연구소가 국립표준기술연구소(NIST), 캐나다 몬트리올 대학교 연구원들과 함께 '무산소 화학 지상 증착(OF-CVD)' 기술을 개발해 고품질 그래핀의 대량 생산을 가능하게 했다고 아조나노와 인디펜던스 등 다수 외신이 보도했다. 이 기술은 고품질 그래핀 샘플을 대규모로 생산할 수 있으며, 산소와 그래핀 품질 간의 직접적인 상관관계를 밝히고 미량 산소가 그래핀의 성장 속도에 어떤 영향을 미치는지 보여준다고 그래핀은 탄소 원자 단일층으로 이루어진 물질로 2004년 처음 발견됐다. '21세기 경이로운 소재'로 꼽히는 그래핀은 전기 전도성과 강도가 매우 뛰어나 에너지 저장부터 의료 기기, 전자 제품에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 혁신을 가져올 수 있는 물질로 알려져 있다. 하지만 현재까지 그래핀은 제조 과정에서 불순물이 발생하고 대량생산이 어려워 산업 활용에 한계가 있었다. 특히 산소 존재는 그래핀 성장 속도에 영향을 미치고 불순물을 발생시켜 산업적 활용을 저해하는 주요 원인이었다. 연구팀은 산소를 거의 완전히 제가한 상태에서 그래핀을 화학 기상 증착(CVD)방식으로 합성하는 새로운 방법을 개발했다. 연구팀은 "산소 제거를 통한 고품질 그래핀 합성 재현 기능성 확보는 대량 생산으로 나아가는 중요한 이정표"라고 말했다. 기존 그래핀 제조 방법은 두 가지였다. 첫번째는 박리 그래핀 방식이다. 연필 심과 동일한 재료인 흑연 샘플에서 가정용 테이프를 사용해 흑연 막을 벗겨내는 '스카치 테이프(박리 그래핀)' 방법은 매우 순수한 그래핀을 얻을 수 있지만 대량 생산에는 적합하지 않다. 두 번째는 CVD 성장 방식으로 알려져 있다. 15년 전 개발된 CVD 방식은 대량 생산이 가능하지만 산소 존재로 인해 품질이 균일하지 않았고, 성장 속도 저하 문제 등이 있었다. CVD 방식은 메탄과 같은 탄소 함유 가스가 구리 표면위로 통과한다. 가스의 온도가 메탄 조직과 탄소 원자가 재구성되어 벌집 모양의 단일 그래핀 층을 형성하는 지점까지 올라가면 그래핀이 합성된다. CVD 성장을 확장하면 cm(센티미터) 혹은 m(미터) 크기의 그래핀 샘플을 생산하는 것이 가능하다. 그러나 문제는 산소였다. 연구팀은 산소로 인해 공정이 훼손되는 문제를 해결하기 위해 산소 제어를 통한 그래핀 합성 프로세스를 개선했다. 공동 저자인 몬트리올의 리차드 마텔(Richard Martel)과 피에르 레베스크(Pierre Levesque)는 이전에 미세한 농도의 산소가 성장을 방해하고 심지어 그래핀을 제거할 수 있다는 사실을 입증했다. 약 6년 전, GSAS'19의 크리스토퍼 디마르코는 증착 과정에서 첨가되는 산소의 양을 정밀하게 제어할 수 있는 CVD 성장 시스템을 설계하고 구축했다. 디마르코의 연구는 현재 박사 과정 중인 싱저우 얀(Xingzhou Yan)과 제이콥 아몬트리(Jacob Amontree)가 수행해 성장 시스템을 개선했다. 이들은 미량의 산소가 제거되었을 때 CVD 성장이 일관되게 더 빨라진다는 사실을 발견했다. 또한 산소가 없는 CVD 그래핀 성장의 동역학을 조사하고 간단한 모델을 사용하여 온도와 가스 압력 등 다양한 매개변수에 따라 성장 속도를 예측할 수 있음을 발견했다. OF-CVD로 성장한 샘플의 품질은 박리 그래핀의 품질과 거의 동일한 것으로 나타났다. 컬럼비아 대학교 물리학과 교수들과 협력으로 생산된 그래핀은 자기장이 존재할 때 분수 양자 홀 효과에 대한 강력한 증거를 제공했다. 개선된 공정을 통해 빠르고 안정적으로 성장하는 고품질 그래핀을 얻을 수 있었으며, 이는 향후 그래핀 대량 활용 가능성을 열어준다. 이번 연구 결과는 학술지 '네이처(Nature)'에 '산소 없는 화학 기상 증착을 통한 재현 가능한 그래핀 합성'이라는 제목으로 게재됐다.
- 포커스온
2024-06-05 16:49:00
[우주의 속삭임(13)] 느린 태양풍의 미스터리, 태양 궤도 우주선 '솔라 오비터'가 밝혀

태양 궤도선 솔라 오비터(Solar Orbiter) 우주선의 첫 번째 태양 근접 여행으로 수집된 데이터에를 통해 느린 태양풍의 신비한 미스터리가 풀릴 실마리가 밝혀졌다고 전문 매체 PHYS가 전했다. 초당 수백 킬로미터의 속도로 이동하는 태양풍은 수년 동안 과학자들의 연구 대상이었다. 그런데 '네이처 천문학지(Nature Astronomy)'에 발표된 최근의 연구에서 마침내 태양풍이 어떻게 형성되는지가 밝혀졌다는 것이다. 이 연구는 영국 노섬브리아 대학교 스테판 야들리 박사팀이 수행했다. 태양풍은 전하를 띠는 플라즈마 입자가 태양에서 우주로 계속 유출되는 것을 말한다. 바람은 초속 500km을 기준으로, 그 이상일 경우 '빠름'으로, 그 미만을 '느림'으로 규정한다. 태양풍이 지구까지 날아와 대기에 부딪히면 북극광으로 알려진 오로라가 나타난다. 그러나 더 많은 양의 플라즈마가 코로나 질량 방출의 형태로 방사되면 위험할 수 있으며, 위성과 통신 시스템에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 수십 년 동안의 관찰에도 불구하고, 태양이 태양풍 플라즈마를 태양계로 방출, 가속 및 이동시키는 원인과 메커니즘, 특히 느린 태양풍에 대해서는 제대로 규명되지 않았다. 지난 2020년 유럽우주국(ESA)은 나사(NASA)의 지원을 받아 태양 궤도선 임무를 시작했다. 이 임무의 주요 목표 중 하나는 태양의 가장 가깝고 상세한 이미지를 포착하는 것 외에도, 태양풍을 측정해 분석하는 것이었다. 이를 위해 쏘아 올려진 솔라 오비터 우주선에는 10개의 서로 다른 과학 장비가 탑재됐다. 일부는 우주선을 통과할 때 태양풍 샘플을 현장에서 수집하고 분석하며 원격 감지도 수행한다. 태양 표면 활동에 대한 고품질 이미지를 캡처하도록 설계된 장비다. 연구팀은 솔라 오비터가 촬영한 사진과 기기 데이터를 결합함으로써 처음으로 느린 태양풍이 어디서 발생하는지 더 명확하게 식별하는 데 성공했다. 연구팀은 "우주선이 현장에서 측정한 태양풍 흐름의 변동성은 우리에게 그 근원에 대한 많은 정보를 제공했다. 태양에 가까이 접근함으로써 태양풍의 복잡한 특성을 포착할 수 있었으며, 태양풍의 기원과 복잡성이 발생 지역의 변화에 따라 어떻게 변화하는지에 대한 그림을 얻을 수 있었다"고 밝혔다. 연구팀은 빠른 태양풍과 느린 태양풍의 속도 차이가 태양풍의 기원이 되는 대기의 가장 바깥층인 코로나의 영역이 다르기 때문이라고 추정했다. 개방형 코로나는 자기장 선의 한쪽 끝이 태양에 고정되고 다른 쪽 끝은 우주로 뻗어나가 플라즈마와 같은 우주 물질이 우주로 나갈 수 있는 고속도로를 만드는 영역을 말한다. 이는 빠른 태양풍의 근원지로 여겨진다. 반대로 폐쇄형 코로나는 태양의 자기장 선이 닫혀 있는 영역을 의미한다. 태양 표면의 양쪽 끝이 연결되어 닫혀 있다는 뜻이다. 이는 자기 활성 영역 위에 형성되는 크고 밝은 루프로 볼 수 있다. 때로는 닫힌 자기 루프가 끊어지는 현상이 발생하고 끊어진 루프가 다시 연결되는 사이에 짧은 시간차가 발생하고, 그 사이에 플라즈마가 탈출하게 된다. 이는 개방형 코로나와 폐쇄형 코로나가 만나는 지역에서 발생한다. 솔라 오비터의 미션 중 하나는 느린 태양풍이 폐쇄형 코로나에서 발생하고, 자기장 선이 끊어지고 다시 연결되는 과정을 통해 우주로 탈출할 수 있다는 이론을 테스트하는 것이었다. 태양풍의 구성을 측정하는 방법을 통해서다. 태양 물질에 포함된 중이온의 조합은 그것이 어디서 유래되었는지에 따라 달라진다. 연구팀은 솔라 오비터에 탑재된 장비를 사용해 태양 표면에서 일어나는 활동을 분석한 후 이를 우주선이 수집한 태양풍 흐름과 대비했다. 솔라 오비터가 포착한 태양 표면의 이미지를 사용해 연구팀은 느린 태양풍의 흐름이 열린 코로나와 닫힌 코로나가 만나는 지역에서 발생했다는 것을 정확히 찾아낼 수 있었다. 결국 끊어지고 다시 연결되는 과정을 통해 느린 태양풍이 닫힌 자기장에서 벗어날 수 있다는 이론을 증명했다. 야들리 박사는 "솔라 오비터에서 측정한 태양풍의 다양한 구성은 코로나 소스 전체의 구성 변화와 일치했다. 코로나의 폐쇄 루프와 개방 루프 사이에서 발생하는 재연결 과정에서 발생한다는 강력한 증거를 제공했다"고 설명했다. 이로써 태양풍의 기원을 구체적으로 연구할 수 있는 길을 열어줄 것이라는 기대다.
- IT/바이오
2024-06-03 12:42:00
[퓨처 Eyes(37)] 양자 컴퓨팅, 초순수 실리콘 개발로 큰 도약

과학자들이 실리콘 동위원소 제거를 통해 정제된 초순수 실리콘을 만들어 양자 컴퓨팅 구현에 한 발 더 다가섰다. 최근 영국과 호주의 과학자들이 고성능 큐비트 장치를 구성할 수 있는 초순수 실리콘을 생산해 양자 컴퓨팅 발전에 새로운 가능성을 열었다고 어스닷컴과 인디펜던스 등 다수의 외신이 보도했다. 이번 연구는 호주 멜버른 대학교와 영국 맨체스터 대학교의 첨단 전자 재료 그룹이 주도했다. 실리콘은 전자 제품과 컴퓨팅에서 매우 중요한 소재로, 반도체 기술의 동의어처럼 사용된다. '실리콘 밸리'라는 지명도 실리콘의 중요성을 반영한다. 실리콘은 다양한 조건에서 전기를 전도하도록 만들 수 있으며, 지각에서 두 번째로 풍부한 원소로 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 지난 수십 년 동안 실리콘은 컴퓨터의 엄청난 확장을 촉진했지만, 실리콘의 순도 문제는 슈퍼컴퓨터 등 고급 시스템에서 제한 요소로 작용했다. 실리콘은 자연 상태에서 실리콘-28(Si-28), 실리콘-29(Si-29), 실리콘-30(Si-30) 등 세 가지 안정적인 동위원소로 존재한다. Si-28은 전체 실리콘의 약 92.23%를 차지하며, Si-29는 약 4.67%, 희귀한 Si-30은 약 3.10%를 차지한다. 이번 연구의 공동 감독자인 데이비드 제이미슨 교수는 "자연적으로 발생하는 실리콘은 대부분 Si-28이지만, 약 4.5% 존재하는 동위원소 Si-29가 문제를 일으킨다"고 지적했다. 그는 "실리콘-29는 각 원자의 핵에 여분의 중성자가 있어 작은 불량 자석처럼 작용해 양자 일관성을 파괴하고 컴퓨팅 오류를 일으킨다"고 설명했다. 연구팀은 이온 주입기를 사용해 컴퓨터 칩에 Si-28 빔을 발사해 Si-29의 불순물을 제거했다. 그 결과 Si-29 함량이 4.5%에서 0.0002%로 감소했다. 제이미슨 교수는 "이온 주입기를 조정해 실리콘을 이 수준으로 순수하게 정제할 수 있다"고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 리처드 커리 교수는 "이 획기적인 발전으로 양자 컴퓨팅을 구축하는 작업이 상당히 가속화될 것"이라고 말했다. 커리 교수는 "우리는 실리콘 기반 양자 컴퓨터를 구성하는 데 필요한 중요한 ‘벽돌’을 효과적으로 만들었다"라고 비유하면서, "이 기술은 인류를 변화시킬 잠재력을 가진 기술(양자 컴퓨팅)을 실현 가능하게 만드는 중요한 단계"라고 덧붙였다. 이번 발견은 과학 학술지 커뮤니케이션 머티리얼스-네이처에 게재됐다. 양자 컴퓨터는 큐비트 수가 많을수록 더 강력하지만, 오류에 더 취약하다. 양자 컴퓨팅의 구성 요소인 큐비트는 매우 민감하여 안정적인 환경이 필요하기 때문이다. 온도 변화 등 환경의 아주 미세한 변화도 컴퓨터 오류를 일으킬 수 있다. 다시 말하면, 양자 컴퓨터는 양자 물리학의 무한한 영역을 활용해 일반 컴퓨터가 할 수 없는 일을 수행할 수 있다. 그러나 정보를 처리하고 저장하는 양자 비트(큐비트)는 미세한 온도 변동이나 실리콘 불순물과 같은 사소한 간섭으로 인해 '일관성'을 잃을 수 있다. 그로 인해 오늘날 과학자들이 사용하는 양자 컴퓨터는 절대 온도(-273도)에 가까운 냉장고에 넣어 두는 경우에만 오류 없이 작동할 수 있다. 큐비트는 중첩과 얽힘 같은 고유한 특성을 가지며, 이를 통해 많은 계산을 병렬로 수행할 수 있다. 하지만 큐비트는 환경에 매우 민감하여 쉽게 양자 상태를 잃을 수 있다. 이를 디코히어런스라고 한다. 이러한 취약성 때문에 양자 오류 수정 기술이 필요하다. 실리콘은 기존 컴퓨팅의 기반이 되는 물질로, 연구자들은 실리콘이 확장 가능한 양자 컴퓨터의 해답이 될 것으로 기대하고 있다. 천연 실리콘의 동위원소 문제를 해결한 멜버른 대학교의 과학자들은 Si-29와 Si-30의 원자를 제거하여 양자 컴퓨터에 적합한 고품질의 초순수 실리콘을 만들어냈다. 슈퍼 컴퓨터를 능가하는 양자 컴퓨터는 단 30개의 큐비트로 작동된다. 이 프로젝트에서 실험을 수행한 라비 아차리아 박사는 "고품질 실리콘 큐비트를 생성하는 능력은 지금까지 사용된 실리콘의 순도에 의해 제한되었다. 우리가 보여준 획기적인 순도는 이 문제를 해결한다"고 설명했다. 제이미슨 교수는 "우리의 기술은 인공지능, 보안 데이터, 통신, 백신 및 의약품 설계, 에너지 사용, 물류 및 제조 등 사회 전반에 걸쳐 획기적인 변화를 약속하는 안정적인 양자 컴퓨터로 가는 길을 열어준다"고 밝혔다. 그는 "이제 우리는 매우 순수한 실리콘-28을 생산할 수 있게 됐다. 다음 단계는 많은 큐비트에 대해 동시에 양자 일관성을 유지할 수 있음을 입증하는 것이다. 큐비트가 30개에 불과한 양자 컴퓨터는 일부 응용 분야에서 오늘날의 슈퍼컴퓨터 성능을 능가할 것"이라고 덧붙였다. 새로운 의약품 설계나 정확한 일기 예보는 오늘날의 슈퍼 컴퓨터로는 계산이 너무 어려운 영역이다. 커리 교수는 "대규모 데이터를 처리할 수 있는 능력을 재고할 수 있는 기술을 통해 우리는 기후 변화의 영향을 해결하고, 보안 통신과 백신 설계 등 의료 문제를 해결하는 등 복잡한 현실 문제에 대한 솔루션을 찾을 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 성과는 1917년 어니스트 러더퍼드의 '원자 쪼개기' 발견, 1948년 '더 베이비'의 전자 저장 프로그램 컴퓨팅 최초 시연 등 맨체스터 대학교의 과학 혁신 역사와 맞물려 중요한 이정표가 될 것으로 보인다. 연구팀은 이번에 발견한 초순수 실리콘이 큐비트가 많은 양자 컴퓨터가 더 오랫동안 안정적으로 작동하는 데 도움이 될 것이며, 다음 단계는 이를 테스트하는 것이라고 말했다.
- 포커스온
2024-05-23 12:55:00
일본 혼다, 15조원 투자 캐나다에 새 EV 공장 건설

일본 자동차업체 혼다가 캐나다에 150억 캐나다 달러(15조원 상당) 규모 전기차 신공장 및 전기차용 배터리 공장을 건설한다. 25일(현지시간) 닛케이(日本經濟新聞)와 AFP통신 등 외신들에 따르면 미베 토시히로(三部敏宏) 혼다 최고경영자(CEO)는 이날 쥐스탱 트뤼도 총리를 비롯한 캐나다 정부 주요 관계자와 함께 자리한 기자회견에서 이런 방침을 발표한 뒤 "이르면 2028년부터 새로운 조립 설비에서 전기 자동차(EV)가 생산될 것"이라고 말했다. 150억 캐나다 달러는 캐나다 내 일본 자동차 제조업체 사상 가장 많은 투자액이다. 공장이 완전히 가동되면 연간 24만대의 차량과 36GWh 배터리 생산 능력을 갖출 수 있을 것으로 혼다 측은 내다봤다. 혼다는 또 현지 전기차의 공급망 확보를 위해 포스코퓨처엠과 양극재 합작법인을 설립할 방침이라고 밝혔다. 포스코퓨처엠은 이미 제너럴 모터스(GM)와 함께 캐나다에 양극재 합작사 '얼티엄캠'을 설립하고 투자를 확대하며 북미에서 영향력을 넓히고 있다. 얼티엄캠의 퀘벡주 공장은 올해 하반기에 준공될 예정이다. 포스코퓨처엠도 26일 보도자료를 통해 혼다와 합작사 설립을 위한 양해각서(MOU) 체결 사실을 발표했다. 이 회사는 양사가 지난해 4월 이차전지 양·음극재와 차세대 배터리 분야에서의 협력을 시작으로 긴밀한 협의를 지속해왔으며, 빠르게 성장하고 있는 북미 전기차 시장에서의 경쟁 우위를 확보하기 위해 이번 합작을 결정했다고 설명했다. 포스코퓨처엠은 "양사가 포스코퓨처엠의 고품질 배터리 소재와 혼다의 완성차 기술을 결합함으로써 혁신적인 성능과 안정성을 갖춘 전기차를 북미 시장에 공급하고 새로운 성장 동력을 확보할 것으로 기대된다"고 밝혔다. 양극재는 배터리 용량과 출력 등 성능을 좌우하는 핵심 소재다. 이와 함께 혼다는 일본 화학기업 아사히카세이와도 협력해 배터리 주요 부품인 분리막 현지 생산 체제를 갖출 예정이라고 덧붙였다. 이는 미국 인플레이션감축법(IRA)으로 북미 소재 자동차 공장들이 배터리 부품을 현지에서 조달하려는 움직임의 하나라고 블룸버그는 전했다. 혼다는 총투자액의 60∼70%는 자체 조달하고, 나머지는 합작 투자사 및 캐나다 측 보조금으로 충당할 계획이다. 이에 앞서 캐나다는 지난주 전기차 공급망 구축을 위한 신규 건설 비용의 10%를 세금 환급해주는 공제제도를 도입했다. 혼다는 25억 캐나다 달러(2조5000억원)로 추정되는 세금 공제 혜택에 더해 온타리오주 정부로부터 25억 캐나다 달러의 추가 인센티브를 받게 될 전망이라고 AFP는 보도했다. 더그 포드 온타리오 주지사는 "온타리오는 세계에서 유일하게 6곳의 대형 자동차 제조업체가 둥지를 튼 곳"이라며 "혼다의 투자로 전기차 혁명을 계속 선도할 수 있을 것"이라고 언급했다. 트뤼도 총리 역시 "관대한 세금 혜택과 재생 에너지 접근성 등 덕분에 캐나다가 매력적인 전기차 공장 투자처로 자리 잡았다"고 강조했다.
- 산업
2024-04-26 06:38:00
중국 인민은행, 기준금리 연 3.5% 동결

중국 중앙은행인 인민은행이 20일 기준금리를 동결했다. 인민은행은 이날 일반대출의 기준이 되는 1년 만기 대출우대금리(LPR)를 연 3.45%로 동결한다고 발표했다. 이는 시장 예상치에 부합하는 것이다. 중국은 어려움을 겪고 있는 부동산 시장을 지탱하기 위해 주택담보대출의 기준인 5년 만기 LPR도 사상 최대 인하한 연 3.95%로 종전 금리를 유지했다. 인민은행은 지난주에 1년 만기 중기 유동성 지원 창구(MLF)의 금리를 2.5%로 유지하며, 안정적인 통화 정책 기조를 계속 유지하고 있다. 이는 올해 일부 경제 지표가 강한 시작을 보였기 때문이다. 올해 1월부터 2월까지 중국의 산업 생산과 소매판매는 전년 동기 대비 각각 7.0%와 5.5% 증가하며, 모두 시장 예상을 상회했다. 같은 기간 부동산 투자는 9% 감소해, 지난해 12월에 비해 감소 폭이 24%에서 축소됐다. 그러나 이러한 성장은 상당 부분 중국의 설인 춘제(春節·중국의 설)의 영향으로 인한 것으로, 전문가들은 중국 정부가 설정한 올해 5% 대략의 경제 성장 목표를 달성하기는 어려울 것이라는 예측이다. 중국의 관영 매체 또한 중국 경제가 다양한 문제와 도전에 직면하고 있다는 사실을 이례적으로 수긍했다. 관영 경제일보는 현재 중국 경제가 고품질 발전을 향해 매진하는 중요한 시기에 놓여있다면서 이같이 전했다. 관영 경제일보는 현재 중국 경제가 고품질 발전을 추구하는 중요한 시기에 있다고 보도했다. 이 신문은 유효 수요의 부족, 일부 산업에서의 과잉 생산, 약한 사회적 기대감 등을 중국 경제가 직면한 문제의 예로 들었다. 이와 관련해 판궁성 인민은행 총재는 지난 6일 양회(兩會·전국인민대표대회와 전국인민정치협상회의)를 계기로 열린 중국 경제 부처 공동 기자회견에서 "현재 우리나라 은행업의 지급준비율은 평균 7%이며, 앞으로 추가로 인하할 여지가 여전히 존재한다"고 밝혔다. 한편, 캐피탈 이코노믹스(Capital Economics)의 줄리언 에반스-프리처드 중국 경제 책임자는 "위안화는 올해 미국 달러 대비 약세를 보였으며 현 단계에서 위안화의 가치 하락은 추가적인 평가절하 압력을 촉발할 수 있다"고 말했다.
- 경제
2024-03-20 13:25:00
[신소재 신기술(14)] 자연에서 처음 발견된 광물 초전도체 '미아사이트'

미국 과학자들이 자연에서 광물 형태로 발견된 세계 최초의 '비전통적인' 초전도체 미아사이트(Miassite)가 발견됐다고 밝혔다. 영국 과학 웹사이트 사이키(phys.org)는 지난 13일(현지시간) 미국 에너지부 국립연구소인 에임스 국립연구소(Ames National Laboratory)의 과학자들이 실험실이 아닌 자연에서도 화학 성분을 가진 최초의 비전통적 초전도체 '미아사이트'를 발견했다고 보도했다. 미아사이트는 자연에서 발견되는 광물 중 하나로, 실험실에서 성장시키면 초전도체 역할을 한다. 연구팀은 미아사이트를 관측한 결과 고온 초전도체와 유사한 특성을 가진 비전통적 초전도체라는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 '커뮤니케이션즈 머티리얼즈(Communications Meterials)' 저널에 게재됐다. 이번 연구는 미래의 지속 가능하고 경제적인 초전도체 기반 기술 개발에 기초 과학적 이해를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 초전도체란? 초전도는 물질이 전기를 에너지 손실 없이 전도할 수 있는 상태를 말한다. 이러한 초전도체는 의료용 MRI 기계, 전력 케이블, 양자 컴퓨터 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 기존의 초전도체는 잘 알려져 있지만 임계 온도가 낮다. 여기서 임계 온도는 물질이 초전도체 상태를 유지할 수 있는 최고 온도를 말한다. 1980년대에 과학자들은 기존 것들보다 임계 온도가 훨씬 높은 비전통적인 초전도체들을 발견했다. 에임스 연구소의 과학자 루슬란 프로조로프에 따르면, 이러한 비전통적인 초전도체는 모두 실험실에서 만들어진다. 이로 인해, 비전통적 초전도는 자연에서 발생하지 않는다는 일반적인 인식이 형성됐다. 자연에서 발견된 희귀한 광물 프로조로프는 대다수의 초전도 원소와 화합물이 금속 성질을 가지고 산소와 같은 다른 원소와 반응하는 경향이 있어, 자연에서 초전도체를 찾는 것이 어렵다고 설명했다. 그는 특히 미아사이트(Rh17S15)가 복잡한 화학 구조를 가지고 있다는 점에서 흥미롭다고 말했다. 프로조로프는 미아사이트를 처음에는 자연에서 발견될 수 없는, 인공적으로 만들어졌을 것으로 추정했으나, "실제로 자연에서 존재한다는 것이 밝혀졌다"고 말했다. 아이오와 주립대학교의 물리학 및 천문학 석좌교수이자 에임스 연구소의 과학자인 폴 캔필드는 새로운 결정체 물질의 설계와 발견, 성장 방법, 그리고 그 특성을 분석하는 데 깊은 전문 지식을 가지고 있다. 그는 이 프로젝트를 위해 고품질의 미아사이트 결정을 합성하는 작업을 수행했다. 캔필드는 "미아사이트가 러시아 첼랴빈스크주 미아스 강 근처에서 발견된, 일반적으로 잘 형성된 결정으로 자라지 않는 희귀한 광물"이라고 설명했다. 미아사이트 결정의 성장은 매우 높은 용융점을 가진 원소(Rh)와 휘발성이 높은 원소(S)의 결합으로 이루어진 화합물을 탐색하는 더 광범위한 연구 노력의 일부였다. 캔필드 박사는 "순수 원소들의 특성과는 달리, 우리는 이들 원소의 혼합을 통해 최소한의 증기압으로 결정이 저온에서 성장할 수 있도록 하는 기술을 개발했다"고 말했다. 캔필드 박사는 이번 미아사이트의 발견을 "숨겨진 낚시터에서 큰 물고기를 발견한 것과 같다"고 비유했다. 그는 "Rh-S 시스템에서, 우리는 세 가지 새로운 초전도체를 발견했다. 루슬란의 세밀한 측정 덕분에, 미아사이트가 비전통적 초전도체임을 확인할 수 있었다"고 설명했다. '자기장 침투 깊이' 실험 프로조로프의 연구 그룹은 저온에서 초전도체를 연구하기 위한 첨단 기술을 전문으로 한다. 그는 이 물질이 초전도 상태를 유지하기 위해 영하 50밀리켈빈(약 -460°F)까지 냉각되어야 한다고 말했다. 프로조로프 연구팀은 미아사이트의 초전도 특성을 분석하기 위해 세 가지 주요 실험을 실시했다. 가장 중요한 실험은 '자기장 침투 깊이(혹은 런던 침투 깊이, London penetration depth)'다. 이 실험은 약한 자기장이 초전도체 표면을 얼마나 깊게 관통하는지 측정해 초전도체 내부로의 자기장 침투 거리를 결정한다. 전통적인 초전도체의 경우, 자기장 침투 깊이는 저온에서 대체로 일정하게 유지된다. 반면, 비전통적 초전도체에서는 이 침투 깊이가 온도 변화에 따라 선형적으로 변화하는 경향을 보인다. 이러한 실험 결과는 미아사이트가 비전통적 초전도체의 성질을 갖는다는 것을 확인했다. 또 다른 실험은 재료 내에 결함을 주기 위해 고에너지 전자를 사용해 물질에 충격을 주는 방식이다. 프로조로프는 이 방법을 지난 10년 간 그의 연구팀이 주로 사용해온 대표적인 기술이라고 설명했다. 이 실험을 통해 재료의 초전도 특성에 미치는 결함의 영향을 관찰할 수 있다. 이 방법은 이온을 그들의 원래 위치에서 밀어내어 결정 구조 내에 결함을 생성하는 것이다. 이러한 결함은 재료의 임계 온도에 변화를 일으킬 수 있는 장애를 만든다. 전통적인 초전도체는 비자기적 장애에 대해 대체로 둔감하기 때문에, 이러한 테스트에서 임계 온도의 변화가 거의 또는 전혀 보이지 않는다. 반면, 비전통적 초전도체는 무질서에 더 민감해, 결함이 일어나면 임계 온도가 변화하거나 억제될 수 있다. 이러한 변화는 재료의 임계 자기장에도 영향을 미친다. 연구팀은 미아사이트에서 임계 온도와 임계 자기장이 비전통적 초전도체에서 예측한 대로 변화한다는 것을 확인했다. 비전통적 초전도체에 대한 이러한 연구는 초전도 현상의 작동 원리에 대한 과학자들의 이해를 심화시킬 수 있다. 프로조로프는 "비전통적 초전도의 메커니즘을 이해하는 것은 초전도 현상을 경제적으로 응용하는 데 있어 핵심적인 역할을 한다"고 강조했다. 이는 초전도 기술의 상용화 가능성을 높이는 데 중요한 기여를 할 수 있다.
- 포커스온
2024-03-15 17:20:00
신성에스티, 부산에 이차전지 생산 허브 구축

이차전지 분야의 선도 기업인 신성에스티가 부산에 생산 허브를 구축한다. 부산시는 4일 오후 부산시청에서 신성에스티와 국내 복귀 투자 양해각서를 체결한다고 발표했다. 양해 작서 체결식에는 박형준 부산시장, 안병두 신성에스티 대표이사, 구자천 신성델타테크 대표이사, 김기영 부산진해경제자유구역청장 등 양측 주요 인사들이 참석한다. 이차전지는 반복적으로 충전과 방전이 가능한 전지를 말한다. 한 번 사용한 후 버리는 1차전지와 달리, 전기를 공급하여 재사용할 수 있다는 장점이 있다. 2004년 설립된 신성에스티는 친환경 전기차 배터리와 에너지저장장치(ESS) 등 이차전지 부품 관련 전문 기술을 보유한 강소기업이다. 특히, 2016년 뿌리기술 전문기업 지정, 2020년 중소기업 기술혁신 대상 수상 등 기술력과 혁신경영 능력을 인정받아 코스닥 시장에도 상장됐다. 신성에스티는 올해 1월 1조7000억원 규모의 미국 수주를 계기로 내년부터 4년간 미국으로 수출할 이차전지 배터리 부품 물량을 납품하기 위해 중국의 생산 거점과 창원 본사를 부산으로 통합 이전할 계획이다. 이는 생산 효율성을 극대화하고 해외 시장 진출을 확대하기 위한 전략적 결정이다. 신성에스티는 부산 강서구 미음외국인투자지역에 463억원을 투자해 올해 연말까지 자동화 설비와 인증시스템을 갖춘 이차전지 스마트팩토리를 건립할 예정이다. 이는 최첨단 기술을 접목한 스마트 공장을 통해 생산성을 향상시키고 고품질 제품을 생산하기 위한 노력이다. 이 회사는 내년부터 부산 스마트팩토리에서 연간 1000억원 규모의 이차전지 배터리 부품을 양산할 계획이다. 이는 국내 이차전지 산업의 성장에 크게 기여할 것으로 기대된다. 신성에스티는 부산 공장 운영을 통해 관리, 구매, 생산, 품질 등 인력 60명을 지역에서 고용한다. 또한, 공장 착공부터 사업 운영까지 지역업체를 활용하여 일자리 창출과 지역경제 활성화에도 기여할 예정이다. 박형준 부산시장은 "미래차의 핵심 부품인 이차전지 분야에서 독자적인 전문 기술을 보유한 신성에스티가 국내 복귀를 부산으로 해 감사드린다"고 밝혔다. 또한, "강서구에 전기차 등 친환경차 관련 기업을 집중적으로 유치해 이차전지·모빌리티 기회발전특구로 지정해 미래 산업의 메카로 키워 나가겠다"고 말하며 신성에스티의 부산 투자를 통해 이차전지 산업 생태계를 구축하고 부산을 미래 산업의 중심지로 발전시키겠다는 의지를 드러냈다. 한편, 이차전지는 충전이 가능한 전지로서, 한 번 사용된 후에 충전하여 여러 번 사용할 수 있는 전지를 가리킨다. 이차전지는 일반적으로 리튬이나 니켈을 사용하여 만들어지며, 주로 휴대전화, 노트북, 전기 자동차(EV), 에너지저장장치(ESS) 등 다양한 다양한 분야에 사용되고 있다. 이차전지의 기본 원리는 충전 및 방전 사이클을 반복함으로써 전자를 이동시켜 전기 에너지를 저장하고 방출하는 것이다. 충전 시 전자가 양극으로 이동하고, 방전 시 전자가 음극으로 이동하여 전기 에너지를 공급한다. 가장 널리 사용되는 이차전지는 리튬이온배터리다. 리튬이온 배터리는 고에너지 밀도와 긴 수명을 제공하며, 충전 및 방전 과정에서도 상대적으로 적은 에너지를 소비한다. 이러한 특성으로 리튬이온 배터리는 모바일 기기부터 전기 자동차까지 다양한 용도에 사용되고 있다. 이차전지는 환경에 미치는 영향이 적고, 재사용이 가능하며, 재충전이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 제조 및 폐기 과정에서 발생하는 환경 문제와 전기화학적 안정성 등의 문제를 고려해야 한다. 최근 이차전지의 환경 문제 등을 해결하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
- 산업
2024-03-04 09:17:00
인텔, 2025년까지 AI 지원 PC 1억 대에 칩 공급

인텔(Intel)은 2025년까지 최대 1억 대의 인공지능(AI)을 지원하는 PC에 자사의 코어 프로세서를 공급하는 것을 목표로 하고 있다. 이는 예상되는 전체 글로벌 PC 시장의 20% 이상을 차지할 것으로 보인다. 28일(현지시간) 일본 경제신문 니케이 아시아에 따르면 인텔은 AI PC 시대에는 칩 성능뿐만 아니라 서비스 및 사용자 경험도 중요하다고 강조했다. 인텔은 AI 기반 PC 시대에는 칩의 성능뿐만 아니라 서비스와 사용자 경험이 중요하다고 보고, 이를 위해 소프트웨어 및 애플리케이션 개발자와의 협력을 강화하고 있다. 인텔은 마이크로소프트와 협력하여 AI PC를 '정의'하고 있으며 이 개념에는 세 가지 핵심 요소가 있다. 인텔과 마이크로소프트는 AI PC를 정의하는 데 협력하고 있으며, 이 개념에는 세 가지 핵심 요소가 포함된다. 첫 번째는 AI 워크로드를 처리하기 위해 설계된 신경 처리 장치(NPU)를 내장한 인텔의 코어 울트라(Core Ultra) PC 칩셋, 두 번째는 마이크로소프트의 AI 챗봇인 코파일럿(Copilot)을 위한 전용 "코파일럿 키"를 갖춘 키보드, 그리고 세 번째는 업무 효율성을 높일 수 있는 잠재력이다. AI 지원 PC는 미국 수화를 영어로 즉각 번역하고, 비디오를 실시간으로 전사하며, 텍스트를 파워포인트 슬라이드로 자동 변환하는 등의 기능을 제공할 예정이다. 인텔은 이러한 사용 사례를 확장하고 파트너를 확보하기 위해 적극적으로 노력하고 있다. 구체적으로, 마이크로소프트 팀즈(Microsoft Teams), 웹엑스(Webex), 줌(Zoom) 등 화상 회의 서비스 제공업체와 협력하여, 사용자의 시선을 카메라에 자동으로 맞추는 시선 추적, 배경을 제거하고 스마트 프레이밍을 조정하는 등의 AI 기반 기능을 개발하고 있다. 2022년 하반기부터 전체 PC 산업은 러시아-우크라이나 전쟁과 인플레이션 상승의 영향으로 수요 감소를 경험했다. 카운터포인트리서치는 2023년에 상업용 및 소비자 부문의 수요 둔화로 인해 글로벌 PC 시장이 전년 대비 14% 축소되었다고 보고했다. 이 리서치 기관은 윈도우 11 운영체제의 교체, Arm(암) 기반 PC의 보급 확대, AI 지원 PC의 확산 등으로 인해 올해 글로벌 PC 시장이 코로나19 팬데믹 이전 수준으로 회복될 것으로 전망했다. 애플을 제외한 주요 PC 제조업체들은 올해 말 AI 지원 PC 출시를 계획하고 있다. 에이서(Acer)의 제이슨 첸(Jason Chen) 회장은 최근 기자들에게 생성 AI가 업계에 새로운 기회를 제공하며, 2024년에는 회사의 최우선 과제가 될 것이라고 밝혔다. 에이서는 대만 타이베이에 본사를 두고 있는 다국적 정보통신기술(ICT) 기업이다. 이 회사는 컴퓨터, 1976년에 설립된 이 회사는 노트북, 스마트폰, 태블릿, 디스플레이 등 다양한 IT 제품의 생산 및 판매를 통해 세계 최대 규모의 PC 제조업체 중 하나로 성장했다. 인텔은 전 세계 PC용 마이크로프로세서 시장에서 가장 큰 공급업체로, 특히 노트북 칩 시장에서 약 76%의 점유율을 보유하고 있다. 한편, 인텔은 연내 파운드리(반도체 수탁생산) 1.8나노(㎚·10억분의 1m) 공정 양산에 나서겠다고 선언해 글로벌 반도체 업계를 도발했다. 나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다. 현재 가장 앞선 양산 기술은 3나노다. 인텔은 지난 21일 미국 캘리포니아주 새너제이에서 파운드리 전략을 발표하는 'IFS(인텔 파운드리 서비스) 다이렉트 커넥트' 행사를 열었다. 이는 2021년 3월 파운드리 사업 진출 선언 이후 대규모 투자 계획을 발표해온 인텔이 처음 여는 파운드리 사업 설명회였다. 행사에서 인텔은 올해 말부터 1.8나노 공정(18A)의 양산에 들어간다고 발표했다. 당초 양산 시점은 2025년이라고 밝혔는데, 이를 앞당긴 것이다. 세계 파운드리 1위인 대만 TSMC와 2위 삼성전자가 2나노 주도권을 두고 치열하게 경쟁하는 와중에 후발주자인 인텔이 파운드리 공정 양산을 선언해 업계의 주목을 받고 있다. 인텔은 지난해 9월 1.8나노급인 18A 공정 반도체 웨이퍼 제품을 깜짝 공개해 삼성전자와 TSMC를 긴장시켰다. 이날 인텔은 1.8 나노 공정에서는 MS의 칩을 생산한다고 밝혔다. 사티아 나델라 MS 최고경영자(CEO)는 이날 사전 녹화된 영상을 통해 "가장 진보되고 고성능이며 고품질 반도체의 안정적인 공급이 필요하다"며 "그것이 우리가 인텔과 함께 일하는 것에 매우 흥분하는 이유"라고 밝혔다.
- IT/바이오
2024-02-29 14:15:00
AI 딥페이크 '주의보', 뉴스에 미치는 영향 분석

인공지능(AI) 기술은 아직 콘텐츠 제작이나 정보 검증 과정에서 충분히 신뢰할 수 있는 수준에 도달하지 못했다. 특히 딥러닝 AI 기술 사용으로 인해 딥페이크 기술의 발전 속도가 급증하고 있어 위험성이 더욱 커지고 있다. 딥페이크는 인물의 얼굴, 특정 부위가 담긴 깆노의 영상이나 이미지 파일에다가 CG처럼 합성하는 것을 말한다. 호주 과학 전문 매체 코스모스매거진(cosmosmagazine)은 25일(현지시간) 딥러닝 AI 기술 사용으로 인해 인공지능 딥페이크의 노출 빈도가 급증하고, 조작 가능한 범위와 용이성 측면에서 엄청난 발전을 이뤘다며 인공지능의 오용을 방지하고 정보의 무결성을 유지하기 위해서는 언론, 기술 개발자, 정책 입안자들의 협력이 필요하다고 보도했다. 로열 오스트레일리아 연구소(RiAus)의 윌 베리먼(Will Berryman) 총괄 이사는 "진짜 이미지와 가짜 이미지를 구별하기가 점점 힘들어지고 있으며, 아주 미세한 이미지 변형을 통해 정보 수용 방식을 왜곡하는 데 사용될 수 있다"며 우려했다. AI가 저널리즘에 미치는 영향 RiAus는 AI가 저널리즘과 진실성에 끼치는 영향에 대해 심도 깊은 고민을 하고 있다. 오스트레일리아 기계학습 연구소(AIML)의 소장, 사이먼 루시(Simon Lucey) 교수는 "악의적인 목적으로 대규모로 실행될 경우, 법 집행 기관에게 혼란을 야기하고, 사람들이 의견을 형성하고 행동하는 방식에 심각한 문제를 일으킬 것"이라며, "이는 허위 정보가 널리 퍼지는 또 다른 경로가 될 수 있다"고 경고했다. 루시 교수는 AIML과 같은 기관들이 이미지의 출처를 암호화하여 사람들이 추적하고 검증할 수 있게 하는 '워터마킹' 기술에 대해 연구 중이라고 밝혔다. 그러나 이러한 기술적 대책도 의도적으로 속이려는 시도에는 한계가 있다. 그는 "이 기술은 책임감 있는 행위를 하고자 하는 선의의 사람들에게 유용할 것"이라고 말하면서도, "안타깝게도 가짜 콘텐츠나 딥페이크 콘텐츠가 유포될 가능성을 항상 염두에 둬야 한다"고 덧붙였다. 베리먼 이사는 대중이 현실과 허구를 구별해야 하는 새로운 도전에 직면한 상황에서, 기자들이 검증된 정보의 관리자로서의 역할을 우선시함으로써 도움을 줄 수 있다고 강조했다. 베리먼은 "지난 30년 동안 큐레이션된 미디어가 감소하고 정보가 어디에나 존재하며 쉽게 접근 가능해졌지만, 사회적으로 중요한 큐레이션을 너무 성급하게 포기했다고 생각한다"고 말했다. 시드니 공과대학의 모니카 아타드(Monica Attard) 교수는 최근 호주 주요 뉴스룸의 편집 및 제작 스태프 20명을 대상으로 한 인터뷰 프로젝트를 통해 AI가 뉴스 산업에 미치는 영향을 조사했다. 아타드 교수는 뉴스룸이 기술의 빠른 발전에 적응하기 어려워하는 것을 발견했지만, 많은 편집장들이 기자들이 허위 정보의 유포를 막는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 믿고 있다고 밝혔다. 아타드는 "편집장들은 뉴스 미디어 기관이 고품질 뉴스를 제공함으로써 지난 10~15년 동안 저널리즘에 침투한 신뢰성 저하를 반전시키거나 영향을 줄 수 있는 기회를 인식하고 있다"고 지적했다. 그는 AI에 대한 더 광범위한 논의를 하면서, 특히 젊은 기자들 사이에서 직업 상실에 대한 우려가 존재함에도 불구하고, 많은 편집장들이 인터뷰에서 AI가 날씨 보고나 헤드라인 작성 같은 보다 일상적인 작업을 담당함으로써 기자들이 인간의 감성이 더 중요한 콘텐츠 제작에 더 집중할 수 있기를 희망한다고 밝혔다. 그러나 현재 상황에서는 AI가 생성한 가장 기본적인 정보조차 신뢰하는 것이 어렵다는 점이 문제다. 아타드 교수는 "저널리즘의 검증 과정이 훨씬 더 복잡해진다. 이름 없는 다양한 출처로부터 나오는 정보 조각들을 어떻게 신뢰할 수 있을까?"라고 의문을 제기했다. 그는 이어 "편집자들이 전한 가장 현명한 조언은, 제작자 및 기술 라이선스 플랫폼과의 대화를 통해 구현될 수 있는 보호 장치가 마련되기 전까지, 그러한 보호 장치가 구축될 때까지 저널리즘 목적에 충분히 신뢰할 수 있는 기술이라고 볼 수 없다는 것이었다"고 말했다. 선거의 해, AI가짜 콘텐츠 방지 한 목소리 한편, 마이크로소프트, 메타, 오픈AI 등 세계 주요 기술 기업 20곳이 지난 2월 16일 뮌헨 안보회의에서 AI에 의한 가짜 정보 콘텐츠가 올해 세계 각지에서 실시되는 선거를 방해하지 못하도록 협력하기로 합의했다. 한국은 오는 4월 총선을 실시하는 등 2024년은 세계 각지에서 대규모 선거가 잇따르는 '선거의 해'다. 한국에서는 오는 4월 10일 제 22대 국화의원선거가 치러진다. 특히 개정 공직선거법 시행에 따라 딥페이크(특정 인물의 얼굴 등을 영상에 합성) 영상을 활용한 선거운동은 선거일 전 90일부터 선거일까지 전면 금지된다. 미국은 오는 11월에 대통령 선거를 앞두고 SNS(소셜네트워크서비스)에 AI가 생성한 가짜 이미지와 가짜 동영상 등이 유포되고 있어 유권자의 투표 판단에 악영향을 미칠 수 있다는 우려가 제기되고 있었다. 이미 지난 1월에는 미국 동부 뉴햄프셔주 프라이머리(예비경선)를 하루 앞두고 민주당 당원에게 투표 거부를 독려하는 바이든 대통령의 가짜 목소리를 담은 자동 전화가 유포되어 AI를 이용한 선거 정보 조작에 대한 우려가 증폭됐다. 세계 각국 정상들이 외교-안보 문제를 논의하는 뮌헨안보회의에서도 AI 기술이 선거에 미치는 영향은 주요 의제 중 하나였다. 이번 협약에 따라 기술(테크) 대기업들은 AI가 생성한 가짜 콘텐츠를 자동으로 탐지하고 제거하는 기술 개발, 이용자 대상 교육 강화 등에 힘쓸 예정이다. 아마존닷컴, X(구 '트위터'), 틱톡 등 다양한 플랫폼 기업도 이번 협력에 참여했다. 정부와 기업 외에 사용자들도 딥페이크와 같은 허위 정보에 대한 경계와 비판적 사고가 필요하다. 테크놀로지적 해결책, 미디어 리터러시 교육, 인공지능의 발전 및 윤리적 사용에 대한 지침을 아우르는 다면적 접근을 통해 허위 정보 문제에 대응해야 한다.
- 생활경제
2024-02-26 11:10:00
[신기술 신소재(4)] 혁신적인 비독성 고품질 산화그래핀 생산 기술 개발

스웨덴 과학자들이 가장 일반적인 방법으로 생산되는 물질에 비해 결함이 훨씬 적은 그래핀 산화물을 합성하는 새로운 방법을 발견했다. 과학전문 매체 싸이키ORG는 지난 20일 스웨덴 우메오 대학 연구팀 그래핀 산화물 합성에 새로운 비독성 방법을 개발하여 기존 주요 방법보다 결함이 현저히 적은 물질을 얻는데 성공했다고 보도했다. 이전에는 유사한 품질의 그래핀 산화물을 얻기 위해서는 매우 독성이 강한 발연 질산을 사용하는 위험한 방법밖에 없었다. 그래핀 산화물은 일반적으로 산소를 제거하여 그래핀을 제조하는데 사용된다. 하지만 그래핀 산화물에 구멍이 존재하면 그래핀으로 전환될 때도 구멍이 생기게 된다. 따라서 그래핀 산화물의 품질은 매우 중요하다. 우메오 대학의 알렉산드르 탈리진(Alexandr Talyzin)박사와 그의 연구팀은 안전하게 고품질 그래핀 산화물을 만드는 방법을 발견했다. 이 연구 결과는 '카본(Carbon)' 저널에 게재됐다. 첨단 나노소재인 그래핀은 유연성, 높은 기계적 강도, 전도성 등 뛰어난 특성으로 인해 경이로운 물질로 불린다. 하지만 모든 그래핀 특성은 결함에 영향을 받는다. 그래핀 산화물로부터 제조된 그래핀은 기대보다 훨씬 낮은 기계적 특성과 전도성을 보인다. 많은 연구에 따르면 가장 많이 사용되는 '험머스(Hummers)' 방법으로 합성하면 항상 많은 결함이 생기는 것으로 나타났다. 험머스 방법은 그래핀 옥사이드(GO, graphene oxide) 제조에 널리 활용되는 대표적인 화학적 합성 기술이다. 1958년 윌리엄 험머스(William S. Hummers)와 리처드 오프만(Richard E. Offeman)에 의해 처음 소개된 이 방법은 강력한 산화제를 사용하여 그래파이트(graphite)를 산화시켜 그래핀 옥사이드를 생산하는 과정으로 이루어진다. 기존 방법들에 비해 안전성이 높고, 합성 속도가 빠르며, 환경 친화적이라는 장점을 지녀 대량 생산에 적합하며 널리 활용되고 있다. 구체적인 합성 과정에서는 황산(H2SO4)을 주요 용매로 사용하고 칼륨 퍼망가네이트(KMnO4)를 산화제로 활용한다. 엄격하게 조절된 온도 조건에서 반응을 진행하여 그래파이트를 산화시키고 그래핀 옥사이드를 생성한다. 이렇게 얻어진 그래핀 옥사이드는 물과 같은 용매에 분산될 수 있으며, 이를 통해 다양한 응용 분야와 연구에 활용될 수 있다. 특히 전자 소자, 에너지 저장 장치, 복합 재료 등 여러 분야에서 험머스 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드의 활용도가 높아지고 있다. 훨씬 오래된 '브로디(Brodie)' 방법은 거의 구멍이 없는 그래핀 산화물을 제공하지만 아직 어떤 기업도 이 유형의 그래핀 산화물을 생산하지 않고 상업적으로 이용하지 못하고 있다. 탈리진은 "단순히 너무 위험하고 산업 생산에 적합하지 않다"고 말했다. 브로디 방법은 그래핀 옥사이드 합성에 활용되는 고전적인 화학적 방법이다. 1859년 벤저민 콜린스 브로디(Benjamin Collins Brodie)에 의해 처음 소개된 이 방법은 험머스 방법과는 차별화된 접근 방식을 통해 그래핀 옥사이드를 제조한다. 브로디 방법의 핵심은 강력한 산화제인 질산(HNO3)과 염소산(KClO3)을 사용하여 그래파이트(graphite)를 산화시키는 과정이다. 험머스 방법에 비해 긴 반응 시간과 낮은 온도 조건을 특징으로 하며, 이를 통해 높은 수준의 산화와 기능화를 가진 그래핀 옥사이드를 얻을 수 있다. 장점으로는 브로디 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드는 험머스 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드보다 높은 수준의 산화와 기능화 수준을 가진다. 이는 특정 응용 분야에서 유용할 수 있다. 또한 브로디 방법은 고도로 산화된 그래핀 옥사이드의 제조에 특히 적합하다. 반면, 브로디 방법의 단점은 긴 반응 시간과 위험한 산화제 사용 등이 있다. 험머스 방법에 비해 반응 시간이 길어 대량 생산에 적합하지 않다. 반응 조건을 엄격하게 제어해야 원하는 결과를 얻을 수 있다. 아울러 질산과 염소산은 위험한 산화제이며 취급에 주의가 필요하다. 브로디 방법은 주로 연구 목적으로 사용된다. 특히 고도로 산화된 그래핀 옥사이드가 필요한 경우 선택적으로 사용되고 있다. 이번 연구팀은 험머스 방법의 산(H2SO4)과 브로디 방법의 산화제(염소산 칼륨)를 결합하여 브로디 방법과 동일하게 결함이 적은 그래핀 산화물을 제조할 수 있는 새로운 방법을 발견했다. 하지만 합성 과정은 험머스 산화만큼 간단하다. 탈리진은 "이 방법은 연구팀의 바르토스 구르제다(Bartosz Gurzeda) 연구원의 이름을 따서 구르제다(Gurzeda) 방법으로 명명되어야 한다"라고 주장했다. 탈리진은 결함 없는 그래핀 산화물이 필요한 경우 구르제다 방법이 험머스 방법만큼 널리 사용될 가능성이 높다고 여긴다. 이 방법은 산소 그룹을 제거하여 그래핀을 만들거나 가스 보호 코팅, 반투과성 막, 센서 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있다. 최근 10여 년 동안 그래핀 산화물 자체의 응용 분야에 대한 관심도 높아지고 있다. 층층 구조의 그래핀 산화물 재료는 해수에서 간단한 여과를 통해 식수를 생산하거나 톨루엔과 같은 유해한 유기 오염 물질을 차단하면서 물만 통과시키는 반투과성 보호 코팅 제작을 위한 막 응용 분야에서 집중적으로 연구되고 있다. 탈리진은 "저희는 연구 커뮤니티가 이 새로운 그래핀 산화물을 응용 분야에 적용하여 시험하고 차이를 확인하기를 바란다. 그래핀 산화물은 하나의 물질이 아니라 다양한 특성을 가진 물질 그룹이며 무한한 새로운 응용 가능성을 제공한다"고 말했다. 한편, 그래핀은 탄소 원자가 단원자층 두께의 이차원 결정 격자를 이루며 구성된, 탁월한 특성을 지닌 신소재다. 그래핀은 동일 두께의 다이아몬드보다 강하며, 존재하는 재료 중 최고 수준의 강도를 자랑한다. 약 130GPa의 인장 강도를 가지고 있으며, 얇음에도 불구하고 압도적인 강도를 유지한다. 또한 그래핀은 탁월한 전기 전도성을 지니고 있어, 전자가 거의 무저항으로 빠르게 이동할 수 있다. 이는 그래핀을 전자 소자, 전도성 잉크, 투명 전극 등에 유용하게 활용할 수 있게 한다. 그래핀은 압도적인 열 전도성을 가지고 있어, 열을 매우 효율적으로 전달한다. 이 특성으로 그래핀은 열 관리 분야의 핵심 소재로 주목받고 있다. 그래핀은 놀라운 유연성과 높은 신축성을 동시에 지닌다. 이러한 특징은 그래핀을 플렉서블 전자기기나 착용 가능한 웨어러블 기술에 이상적인 소재로 꼽힌다. 아울러 그래핀은 극도로 높은 투명성을 가지고 있으며, 약 97.7%의 빛을 투과시킨다. 이는 터치스크린, 라이트 패널, 심지어 태양 전지판 등의 응용 분야에서 획기적인 가능성을 제시한다. 그래핀은 뛰어난 화학적 안정성을 지니고 있어, 대부분의 환경에서 산화되거나 분해되지 않는다. 이는 다양한 화학적, 생물학적 환경에서 안심하고 활용할 수 있게 한다. 이러한 그래핀의 탁월한 특성들은 전자, 에너지, 복합 재료, 바이오메디컬 분야 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 변화를 이끌 핵심 동력이 될 것이다.
- 포커스온
2024-02-23 13:22:00
미국 인텔, 1.8나노 연말 양산⋯3년 뒤 1.4나노 공정 도입

미국 반도체 기업 인텔이 올 연말부터 1.8나노(㎚·10억분의 1m) 공정(18A)의 양산에 들어간다. 인텔은 이와함께 2027년에는 1.4나노 공정을 도입할 계획이다. 인텔은 또한 마이크로소프트(MS)가 자체 개발한 AI칩을 생산키로 했다. 인텔은 21일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이 맥에너리 컨벤션센터에서 'IFS(인텔 파운드리 서비스) 다이렉트 커넥트' 행사를 열고 파운드리(반도체 수탁생산) 사업을 본격 출범한다고 밝혔다. 이날 행사는 인텔이 2021년 3월 파운드리 사업 진출을 선언한 이후 개최한 첫 협력사 행사다. 인텔은 당시 '향후 4년간 5개 공정을 개발하겠다'며 인텔 7나노부터 1.8나노까지 로드맵을 제시했다. 인텔은 이날 1.8나노 공정(18A)을 올 연말부터 양산에 들어간다고 밝혔다. 당초 양산 시작시점은 2025년부터라고 계획을 밝혔는데, 앞당겨진 것이다. 특히 5나노 이하 파운드리 양산은 TSMC와 삼성전자만 가능한데 이들 두 회사가 내년 2나노급 공정의 양산을 목표로 하고 있다. 인텔의 계획대로라면 삼성전자와 TSMC를 앞지르는 것이다. 인텔은 파운드리 후발 주자이지만, 지난해 9월 1.8나노급인 18A 공정 반도체 웨이퍼 시제품을 깜짝 공개하며 삼성전자와 TSMC를 긴장시켰다. 인텔은 1.8나노 공정에서는 MS의 칩을 생산한다고 밝혔다. 구체적인 칩 종류는 밝히지 않았지만 MS가 지난해 발표한 '마이아'라는 AI 칩으로 추정된다. 사티아 나델라 MS 최고경영자(CEO)는 이날 "가장 진보되고 고성능이며 고품질 반도체의 안정적인 공급이 필요하다"며 "그것이 우리가 인텔과 함께 일하는 것에 매우 흥분하는 이유"라고 말했다. 팻 겔싱어 인텔 CEO도 "전 세계에서 이것을 할 수 있는 기업은 단 몇 개뿐"이라며 "인텔의 18A 칩은 TSMC의 처리 속도를 능가할 것"이라고 강조했다. 인텔은 이날 이에 더해 2027년에는 1.4 나노 공정을 도입하겠다는 계획을 밝혔다. 1.4 나노 공정은 최첨단 반도체 공정으로, 삼성전자도 2027년부터 1.4 나노 공정을 통해 양산에 들어갈 것이라고 2022년 10월 발표했다. 세계 최대 파운드리 업체 대만 TSMC도 2027년 1.4나노 공정 상용화를 목표로 하고 있어 경쟁이 치열해질 전망이다. 겔싱어 CEO는 "인텔은 2030년까지 세계에서 두 번째로 큰 반도체 파운드리 기업을 목표로 하고 있다"고 재확인했다. 인텔은 앞서 2나노 이하 공정 양산을 기반으로 현재 파운드리 2위 기업인 삼성전자를 따라잡겠다는 목표를 밝혔다. 인텔은 또 영국 반도체 설계 기업 Arm(암) 기반 시스템-온-칩(SoC)을 위한 최첨단 파운드리 서비스를 제공하기 위해 Arm과 파트너십을 체결했다. Arm·시놉시스·케이던스·지멘스·엔시스 등 반도체 설계 자산(IP) 설계 자동화(EDA) 기업과 협력을 통해 AI 시대에 맞는 맞춤형 시스템즈 파운드리가 되겠다는 계획도 밝혔다. 겔싱어 CEO는 "AI는 세계를 변화시키고 있다"며 "이는 혁신적인 칩 디자이너들과 우리 파운드리에 전례 없는 기회가 될 것"이라고 지적했다.
- IT/바이오
2024-02-22 05:41:00
노인 근육감소증, 유청 단백질과 저항성 운동이 도움

나이가 들면서 발생하는 근육량과 근력의 감소, 즉 근육감소증은 독립적인 생활, 이동 능력, 그리고 전반적인 건강 상태에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 미국의 의료 및 건강 전문 매체 메드리바(Medriva)는 18일(현지시간) 노인 근육감소증에 대항하기 위한 여러 연구가 활발히 진행 중이며, 그 중 유청 단백질 보충과 저항성 훈련이라는 두 가지 방법이 이 질환을 효과적으로 예방하고 치료할 수 있다는 연구 결과를 소개했다. 유청 단백질은 우유에서 추출한 고품질 단백질로, 소화율이 높고 흡수가 빠르기 때문에 근육량 증가와 건강에 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 특히 근육 단백질 합성을 촉진하는 아미노산인 류신이 풍부하게 함유되어 있어 근육감소증을 효과적으로 대응할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 미국 유타대학교 연구팀은 1154명의 노인을 대상으로 유청 단백질 보충제가 근육감소증에 미치는 영향을 조사했다. 연구 결과, 유청 단백질 보충제를 섭취한 노인들은 근육량, 근력, 신체적 성능이 유의미하게 향상되었다. 뿐만 아니라 염증 지표는 감소하고, 성장 인자와 알부민 수치는 증가했다. 저항성 운동, 즉 근력 운동을 유청 단백질 보충과 함께 실시하면, 유청 단백질의 효과를 상당히 강화할 수 있다. 연구에 따르면, 고강도 저항성 운동과 유청 단백질 보충을 결합할 경우, 근육량 증가에 더욱 큰 이점을 가져온다고 한다. 이를 검증하기 위해 연구팀은 1154명의 노인을 대상으로 한 연구에서 유청 단백질 보충제가 근육감소증에 미치는 영향을 조사했다. 연구 결과, 유청 단백질 보충제를 정기적으로 섭취한 노인들은 근육량, 근력, 그리고 신체적 성능이 유의미하게 향상되었으며, 염증 지표는 감소하고 성장 인자 및 알부민 수치는 증가하는 긍정적인 결과를 보였다. 연구팀은 유청단백질에 근육 단백질 합성을 촉진하는 류신과 같은 아미노산이 풍부해 근육감소증 치료에 효과적이라는 사실을 입증했다. 그러나, 유청 단백질 보충과 저항성 운동은 근육감소증 치료에 유익하긴 하지만, 식단이나 운동 계획에 변화를 주기 전에 의료 전문가의 조언을 구하는 것이 필수적이다. 일부 사람들은 유청 단백질 섭취 시 소화 불량과 같은 부작용을 겪을 수 있고, 특히 간이나 신장 기능에 문제가 있는 경우에는 추가적인 주의가 필요하다. 또한, 유청 단백질 제품의 품질 관리도 중요한 고려 사항이다. 2018년의 한 보고서는 70% 이상의 유청 단백질 제품에서 납과 카드뮴과 같은 중금속이 검출되었다고 지적했다. 비록 검출된 수준이 반드시 유해하다는 의미는 아니지만, 고품질이며 유해 물질이 없는 제품을 선택하는 것이 바람직하다. 따라서, 유청 단백질 보충과 저항성 운동을 시작하기 전에는 반드시 해당 분야의 전문가와 상의하여 개인의 상황에 가장 적합한 접근 방식을 결정해야 한다. 나이가 들면서 발생하는 근육의 손실과 약화에 대응하기 위해, 유청 단백질 보충과 저항성 운동의 조합은 매우 효과적인 전략이 될 수 있다. 영양과 운동의 결합은 나이와 관련된 근육 문제를 해결하는 데 큰 잠재력을 가지고 있음을 의미한다.
- 생활경제
2024-02-19 11:28:00
중국, 지난해 5G에 270억 달러 투자⋯전년 대비 5.7% 증가

중국은 2023년 5G에 대한 투자를 1905억 위안(약 266억달러)으로 늘렸으며, 이는 전년 대비 5.7% 증가한 수치이다. 사진=픽사베이 중국이 지난해 5G 네트워크에 대한 투자를 1905억 위안(약 266억 달러)으로 늘렸다고 현지 언론이 산업정보기술부의 최신 공식 데이터를 인용해 보도했다. 30일(현지시간) 미국 정보기술 전문 매체 RCR와이어리스뉴스에 따르면 지난해 중국의 5G 투자는 전년 대비 5.7% 증가했다. 이는 중국 전체 통신 고정 자산 투자의 45% 이상을 차지한다. 보고서에 따르면 지난해 중국의 5G 기지국에 대한 총 투자액은 7300억 위안(약 1015억2550만달러)에 달했다. 공식 데이터에 따르면 중국 기업 차이나텔레콤, 차이나 유니콤, 차이나 모바일, 차이나 타워는 작년에 전년 대비 0.3% 증가한 4205억 위안(약 584억 8148만달러)을 고정 자산에 투자했다. 작년 말 기준 중국의 이동통신 기지국 수는 1160만 개이며, 이 중 340만 개가 5G 기지국이다. 5G 기지국은 현재 중국 전체 모바일 기지국의 29%를 차지한다. 이 비율은 2022년 말과 비교하면 7.8% 포인트 상승한 수치다. 보고서에 따르면 중국 통신 부문은 2023년에 전년 대비 6.2% 증가한 1조 6800억 위안(약 2336억 4700만달러)의 전체 매출을 기록할 것으로 예상된다. 중국의 5G 기술 보급률이 2023년 말 기준 90%에 달할 것으로 예상된다고 현지 신문 글로벌타임스가 현지 통신사 차이나모바일의 임원을 인용해 보도했다. 차이나 모바일의 계획 및 건설 부문 부총경리인 비안 얀난은 2023년 동안 36만 개의 5G 기지국을 배치해 이러한 보급률을 달성할 수 있을 것으로 예상했다. 중국 6G 추진팀장이자 중국정보통신기술학회 부회장인 왕즈친 부회장은 중국은 2030년까지 6G 기술 상용화를 목표로 하고 있으며, 2025년경에는 6G 기술 표준화가 이뤄질 것으로 예상하고 있다. 앞서 왕 부회장은 중국이 작년에 6G 기술 실험을 시작했으며 2023년까지 6G 시스템 아키텍처와 기술 솔루션에 대한 연구를 진행하고 있다고 말했다. 2023년 6월 중국 공업정보화부는 중국 정부가 5G 및 6G 서비스를 위해 6GHz 주파수 대역의 스펙트럼을 할당했다고 밝혔다. 중국 공업정보화부는 6GHz 스펙트럼은 커버리지와 용량 이점을 고려할 때 중간 대역의 넓은 대역폭을 가진 유일한 고품질 자원이며, 특히 5G 시스템 또는 향후 6G 시스템 구축에 적합하다고 밝혔다. 한편, 6G(Sixth Generation Wireless)는 차세대 무선 통신 기술을 의미하며, 현재 개발 중인 5G의 후속 기술이다. 6G는 아직 연구 및 개발 초기 단계에 있으며, 상용화는 2030년대 초반으로 예상된다. 6G 기술은 데이터 전송 속도, 연결성, 신뢰성, 지연 시간 등 여러 면에서 5G를 크게 뛰어넘을 것으로 기대된다. 6G는 극도로 빠른 데이터 전송 속도가 특징이다. 초당 1테라비트(Tbps) 이상의 속도를 목표로 한다. 아울러 6G는 지연 시간을 더욱 줄여 거의 실시간 통신을 가능하게 하여, 자율 주행 자동차, 원격 수술과 같은 민감한 애플리케이션의 성능을 향상시킬 것으로 예상된다. 6G는 사물인터넷(IoT)을 포함해 수십억 개의 장치를 연결할 수 있는 능력을 갖추게 될 것이며, 이를 통해 스마트 도시, 스마트 홈, 산업 자동화 등이 더욱 발전할 것으로 기대된다. 또한 6G는 인공지능(AI)과의 통합을 극대화하여 네트워크 운영을 최적화하고, 사용자 경험을 개인화할 수 있게 된다. 6G는 테라헤르츠(THz) 대역의 사용을 포함하여 새로운 주파수 대역을 탐색할 것으로 예상된다. 이는 매우 높은 데이터 전송률을 가능하게 하지만, 전파의 전송 거리와 관통 능력에 대한 도전도 함께 제시한다.
- IT/바이오
2024-01-31 15:05:00
KAIST, 웨어러블 로봇 제어 센서 마이크로니들 개발

한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 땀, 각질 등 피부 상태에 영향을 받지 않고 장기간 안정적으로 작동하는 웨어러블 로봇 제어용 근전도 센서를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구는 노인, 뇌졸중 환자, 외상 환자 등의 재활치료에 활용되는 웨어러블 로봇의 제어 성능을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대된다. KAIST에 따르면 전기및전자공학부 정재웅 교수와 기계공학과 김정 교수 연구팀이 피부 상태에 영향받지 않는 고품질 전기 생리 신호 측정이 가능한 신축·접착성 마이크로니들(Microneedle·머리카락과 굵기와 유사한 수준의 미세한 바늘로 구성된 패치) 센서를 개발했다. 연구팀은 부드러운 실리콘 중합체 기판에 마이크로니들을 집적해 신축·접착성 마이크로니들 센서를 제작했다. 마이크로니들은 피부의 각질층을 투과해 피부 접촉 저항을 효과적으로 낮춰 땀, 이물질로 오염된 피부에서도 고품질의 전기 생리 신호를 받을 수 있다. 마이크로니들 센서는 미세한 바늘 모양의 장치로, 주로 생체 신호를 측정하거나 피부를 통한 약물 전달에 사용된다. 이 기술은 의료 분야에서 매우 유용하며, 특히 통증을 최소화하면서도 효과적인 약물 전달이나 신체 상태 모니터링이 가능한 방법으로 주목받고 있다. 이 바늘들은 일반적인 주사 바늘에 비해 훨씬 작기 때문에, 사용 시 통증이 거의 없거나 전혀 없는 것이 큰 장점이다. 다양한 재활치료에 활용되는 웨어러블 로봇이 사람의 움직임 의도를 인식하기 위해서는 몸에서 발생하는 근전도를 정확하게 측정하는 웨어러블 전기 생리 센서가 필요하다. 기존 센서들은 오래 쓰면 신호 품질이 떨어지거나 피부의 털, 각질, 땀 등의 영향을 많이 받는다. 이러한 단점은 장시간 신뢰성 높은 웨어러블 로봇 제어를 힘들게 한다. 연구팀은 사람의 움직임으로 인한 피부 늘어남에 맞춰 편안한 착용감과 함께 동작 잡음을 최소화하기 위해 부드러운 실리콘 중합체 기판을 활용, 마이크로니들을 집적해 신축·접착성 마이크로니들 센서를 제작했다. 단단한 마이크로니들이 저항이 큰 피부의 각질층을 투과해 피부 접촉 저항을 효과적으로 낮춰 털, 각질, 땀, 이물질로 피부가 오염돼도 고품질의 전기 생리 신호를 받을 수 있다. 연구팀은 실험을 통해 마이크로니들 센서 패치를 사용했을 때 피부 상태, 신체 움직임의 크기나 종류와 상관없이 안정적인 근전도 센싱을 기반으로 한 동작 의도 인식을 통해 웨어러블 로봇이 사용자의 동작을 효과적으로 보조할 수 있음을 확인했다. 한편, 마이크로니들 센서는 다양한 재료로 제작될 수 있으며, 이들은 각각의 특성에 따라 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 피부 아래로 약물을 전달하는 경우에는 약물이 포함된 마이크로니들이 사용될 수 있으며, 신체의 생체 신호를 측정하는 경우에는 전기 신호를 감지할 수 있는 재료로 제작된 마이크로니들이 사용된다. 마이크로니들 센서 기술은 현재 다양한 의료 분야뿐만 아니라, 웨어러블 기기, 건강 모니터링 시스템 등에서도 활발히 연구되고 있으며, 미래 의료 기술의 중요한 부분으로 여겨지고 있다. 정재웅 교수는 "이번에 개발된 신축성이 뛰어나고 접착력을 갖춘 마이크로니들 센서는 피부 상태에 영향을 받지 않는 안정적인 근전도 센싱을 통해 보다 정확하고 안정적인 웨어러블 로봇 제어를 가능하게 함으로써, 로봇을 활용하는 환자의 재활을 용이하게 할 수 있다"고 말했다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 최지난 17일 게재됐다. 이 연구는 웨어러블 로봇 기술의 발전에 중요한 기여를 했으며, 향후 재활 치료와 관련된 기술 개발에 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2024-01-23 13:12:00
포스코이앤씨, AI탑재 드론으로 외벽 균열 탐지 솔루션 '포스비전' 개발

포스코이앤씨가 드론을 사용해 불과 0.3mm의 미세한 균열을 파악할 수 있는 혁신적인 아파트 외벽 관리 솔루션을 개발했다. 포스코이앤씨는 23일 고화질 영상 장비를 탑재한 드론으로 아파트 외벽을 촬영해 균열을 식별하는 인공지능(AI) 균열 관리 솔루션 '포스-비전'(POS-VISION)을 개발했다고 밝혔다. 아파트 외벽에 발생한 폭 0.3mm의 미세한 균열까지 탐지할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 이는 공동주택 하자 판정 기준에서 0.3mm 이상의 균열을 하자로 간주하는 점을 감안한 것이다. 이 시스템은 균열뿐만 아니라 창호 코킹의 불량, 콘크리트 파손 등 다양한 외벽 품질 문제도 감지할 수 있다. 또한, 포스코이앤씨는 이 드론 기반 탐지 기술을 아파트 외에도 고속도로 슬래브 공사, 화력 발전소의 저탄장 공사 등 9개의 다양한 프로젝트에 적용하여 보다 신속한 보수 작업을 수행하는 데에 큰 성과를 거두었다고 밝혔다. 포스코이앤씨는 정밀도를 더욱 향상시키는 동시에 모든 건설 현장에 이 기술을 광범위하게 적용함으로써, 구조물의 건설 품질을 철저히 관리하겠다는 전략을 세웠다. 이 회사는 "최근 사회적으로 주목받는 외벽 품질 결함으로 인한 누수, 철근 노출 등의 문제를 사전에 방지하고, 더 높은 완성도를 자랑하는 아파트를 공급하는 데 기여할 수 있는 혁신적인 기술"이라고 밝혔다. 한편, 드론은 최근 건설 현장의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 먼저 드론은 건설 현장의 전반적인 모습을 촬영해 프로젝트의 진행 상황을 실시간으로 모니터링하는 데 사용된다. 이를 통해 프로젝트 관리자는 현장 상황을 쉽게 파악하고 관리할 수 있다. 또한 드론은 고해상도 카메라와 센서를 이용해 정밀한 3D 맵(map, 지도)을 생성할 수 있다. 이는 건설 전 토지의 상태 파악, 계획 수립, 그리고 건설 후 변화의 측정에 유용하다. 게다가 드론은 건설 현장의 안전 검사를 수행하는 데 사용될 수 있으며, 특히 높은 곳이나 접근하기 어려운 지역에서 유용하다. 드론을 사용하여 위험한 지역을 원격으로 조사하고, 잠재적인 안전 문제를 식별할 수 있다. 그밖에 건설 현장의 장비와 자재를 드론을 사용하여 추적하고 관리할 수 있다. 이는 로지스틱스와 인벤토리 관리를 최적화하는 데 도움이 될 수 있다. 앞서 언급한 포스코이앤씨의 예처럼, 드론은 외벽 균열 검사, 콘크리트의 질 점검, 구조물의 안정성 평가 등 품질 관리에도 활용되는 등 향후 다양한 분야에서 쓰임새가 더 커질 전망이다.
- 산업
2024-01-23 09:27:00
디지털집현전 출시, 105개 공공기관 지식정보 통합 제공

국가 차원의 지식정보 자원을 한데 모아 쉽고 편리하게 검색하고 활용할 수 있게 된다. 과학기술정보통신부와 한국지능정보사회진흥원은 22일 공공기관들이 보유한 다양한 지식정보를 통합 검색할 수 있는 '디지털 집현전' 대국민 서비스를 시작한다고 공식 발표했다. 국가기관이나 공공기관들이 논문, 보고서 등의 고품질 지식정보를 대량으로 생성하고 공개하고 있음에도 불구하고, 그동안 이들 정보가 각기 다른 사이트에 분산되어 제공되어 왔다. 이로 인해 사용자들이 정보 접근에 어려움을 겪는 상황이었다. 이에 따라 과기정통부는 국회, 법원, 정부 출연 연구원 등 105개의 공공사이트와 2억 4000만 건에 달하는 지식정보(메타데이터)를 통합한 디지털 집현전 플랫폼을 구축했다. 이 플랫폼은 단순한 통합 검색 기능을 넘어, 인공지능(AI)을 활용한 사용자 맞춤형 추천 검색 기능도 제공한다. 이를 위해 누적된 데이터를 활용해 추천 모델을 지속적으로 재학습시켜 추천 결과의 정밀도를 향상시키는 작업에 집중했다. 이러한 통합 플랫폼은 국가 지식정보의 접근성을 높이고, 사용자 경험을 개선하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 과기정통부는 네이버와 구글 등 주요 민간 검색 포털에서 디지털 집현전의 지식 정보가 우선적으로 노출될 수 있도록 검색 엔진 최적화 작업을 실시했다. 또한, 정보통신 접근성 인증을 획득하고 수어 서비스를 제공함으로써 장애인을 비롯한 정보 취약 계층의 접근성을 대폭 강화했다고 과기정통부는 밝혔다. 검색 서비스 외에도, 기업이나 개인이 국가 지식정보를 활용하여 혁신적인 서비스를 개발할 수 있도록, 디지털 집현전을 통해 메타데이터를 희망 수요자들에게 개방할 계획이다. 송상훈 과기정통부 정보통신정책관은 "디지털 집현전을 통해 국민들이 고품질의 지식정보를 쉽고 편리하게 이용할 수 있도록 사용자의 피드백을 반영하여 서비스를 지속적으로 개선해 나갈 것"이라고 전했다. 그는 이어 "연계 사이트의 확장을 통해 국가 지식정보 통합 플랫폼으로서의 국민 만족도를 높여 나갈 것"이라고 덧붙였다. 한편, 과기정통부는 서비스 개시에 맞춰 디지털집현전을 통해 검색 미션 온라인 이벤트를 진행한다. 아울러 주요 기관 홈페이지, 유튜브, 서울역 광고판 등을 이용해 보다 많은 국민이 디지털집현전을 이용할 수 있도록 홍보할 계획이다.
- 생활경제
2024-01-22 13:35:00
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.
- 산업
2024-01-16 11:03:00