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2024-11-25 (월)

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[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
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
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
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
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
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
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
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
프리미엄폰 사상 최대 매출 달성…전체 매출액 60% 차지

지난해 스마트폰 시장이 고금리, 경기 침체 여파로 주춤했지만 프리미엄폰 부문에서는 성장세를 이어가며 사상 최대 매출을 달성했다. 8일 시장조사업체 카운터포인트리서치에 따르면 2023년 프리미엄 스마트폰(도매가 600달러 이상) 시장 매출은 전년 대비 6% 성장했다. 반면 전체 스마트폰 시장 규모는 축소될 것으로 예상된다. 판매 호조에 힘입어 프리미엄 부문이 전 세계 스마트폰 시장 판매량의 4분의 1을 차지하고 매출액 기준으로는 약 60%에 이를 것으로 추산했다. 1000달러 이상 최고급 폰은 전체 프리미엄폰 시장 매출의 3분의 1을 차지한 것으로 조사됐다. 카운터포인트리서치는 "스마트폰의 중요성이 커지며 소비자들은 오래 사용할 수 있는 고품질 기기에 더 많은 비용을 지불하고 있다"고 분석했다. 또 "최신 스마트폰을 소유하는 것이 사회적 지위의 상징이 됐다”며 “특히 신흥시장에서는 중저가에서 바로 프리미엄폰 시장으로 트렌드가 넘어가고 있다"고 분석했다. 소비자들이 더 오래 사용할 수 있는 고품질의 기기를 구매하기 위해 큰 돈을 쓰는 걸 마다하지 않는다는 것이다. 또 최신 스마트폰 소유가 사회적 지위의 상징이 된 점도 구매자 증가와 시장 규모 성장에 도움이 된 것으로 분석된다. 실제 지난해 프리미엄폰 시장의 성장은 중국과 인도, 중동, 아프리카(MEA) 등 지역에서 이끌었고, 이 지역들의 프리미엄폰 판매량은 신기록을 올린 것으로 분석됐다. 특히 인도가 전 세계적으로 가장 빠르게 성장하고 있다. 업체별로는 애플이 프리미엄폰 시장 점유율 71%를 차지하며 선두 자리를 유지했지만 점유율은 2022년(75%) 대비 소폭 하락했다. 빈자리는 삼성전자(17%)와 중국 화웨이(5%)가 각각 점유율 1%포인트, 2%포인트를 늘리며 가져갔다. 카운터포인트리서치는 "프리미엄폰 부문은 전체 스마트폰 시장의 실적을 주도할 가능성이 높다"며 "업체마다 차별화를 통한 강력한 브랜드를 구축할 것"이라고 내다봤다.
- IT/바이오
2024-01-08
LG엔솔 버테크, 미국 ESS 시장 진출 1년 만에 10GWh 전력망 수주

한국의 선도적인 배터리 및 에너지 저장 시스템 제조업체인 LG에너지솔루션의 에너지저장장치 시스템 통합(ESS SI) 관련 미국법인 LG에너지솔루션 버테크(Vertech)가 미국에서 총 10기가와트시(GWh) 규모의 전력망 프로젝트를 수주했다. ESS SI는 ESS(Energy Storage System, 에너지 저장 시스템) 사업 기획부터 설계, 설치 및 유지·보수 등을 제공하는 분야를 말한다. 20일(현지시간) 미국 에너지 전문매체 에너지 스토리지닷뉴스에 따르면 LG에너지솔루션 버테크는 이날 오전 미국 내에서 개발업체들과 총 10GWh에 달하는 10개의 대규모 그리드 규모 BESS 프로젝트 계약을 체결했다고 발표했다. 다만 이번 계약의 세부 사항은 언론 보도자료를 통해 구체적으로 공개되지는 않았다고 덧붙였다. LG에너지솔루션 버테크는 지난 9월 미국 네바다주 라스베이거스에서 열린 RE+ 청정에너지 전시회에서 언론 행사를 열고 공식 출범했다. 이는 LG에너지솔루션이 2022년 2월 전 세계적으로 인정받는 ESS Si의 선두주자 NEC 에너지 솔루션의 지분을 전량 인수한 후의 첫 행보로, 업계의 주목을 받고 있다. LG에너지솔루션 버테크는 고객에게 배터리 공급을 포함해 ESS와 관련된 모든 솔루션을 제공하게 됐다. 10GWh는 LG에너지솔루션 버테크가 그동안 수주한 약 10개의 전력망 프로젝트를 합산한 규모다. 이 매체는 2022년 초 기업공개(IPO)를 통해 자본 시장에 진출한 LG에너지솔루션은 미국 시장에서의 성공적인 활동이 기대된다면서 특히, 미국의 인플레이션 억제법(IRA) 정책이 전기자동차(EV) 및 BESS 분야에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상되면서, LG에너지솔루션의 미국 시장 전략은 더욱 주목받고 있다고 전했다. LG엔솔은 작년 10월, 전체 생산량의 45%를 북미 시장에, 35%는 아시아 시장에, 나머지 25%는 유럽 시장에 투자할 계획임을 발표했다. 이어서 올해 3월, 이 회사는 미국 내에 고정식 에너지저장장치(BESS) 시장 전용으로 연간 16GWh 생산 능력을 갖춘 셀 공장을 건설하겠다고 했다. 이 새로운 공장은 애리조나주 퀸크릭에 위치할 예정이며, 16GWh 규모의 BESS 셀 생산라인이 전기차 셀 생산라인과 함께 설치될 예정이다. 이 공장에서는 파우치 폼팩터의 리튬인산철(LFP) 셀을 생산할 예정이다. LG에너지솔루션 ESS 사업부의 장승세 본부장은 지난 9월 RE+에서 열린 언론 행사에서 이 공장이 미국 내에서 제조된 제품에 대한 인플레이션 억제법(IRA) 인센티브를 받기 위한 필수 기준을 충족할 것임을 밝혔다. 장 본부장은 또한 회사가 전기차용 LFP 셀을 오랜 기간 개발해온 덕분에, 전통적인 '젤리롤' 방식이 아닌 수직으로 셀 층을 쌓는 새로운 설계로 고품질의 BESS용 LFP 셀을 대량 생산할 수 있는 유리한 위치에 있음을 강조했다. LG에너지솔루션 버테크의 미국 프로젝트는 LFP 셀뿐만 아니라 하드웨어 통합, 시스템 제어 소프트웨어, 관련 서비스 등 버텍이 통합한 다양한 구성 요소를 활용할 예정이다. LG에너지솔루션 버테크는 ESS가 설치되는 모든 현장에 자체 개발한 에어로스(AEROS™) 소프트웨어도 배치할 예정이다. 에어로스는 ESS 전체 통합 운영 데이터의 실시간 확보 및 모니터링이 가능한 에너지관리시스템(EMS) 소프트웨어로, 배터리 등 주요 기자재와 ESS 운영 환경 관련 데이터를 다룬다. 또한 에어로스에는 수익 최적화 분석과 디지털 트윈 기능을 위한 고급 AI 및 머신 러닝이 탑재되어 있다. 박재홍 버테크 대표는 9월 출시 행사에서 성능 저하 분석, 증설 계획을 포함한 시스템 비용 추정, 저장된 에너지의 시장 입찰을 위한 BESS 자산 상태 추정 알고리즘 등 세 가지 에너지 시장 최적화 기능에 대해 자세히 설명했다. 미국 에너지관리청(EIA)과 시장조사기관 스태티스타에 따르면 미국의 ESS 시장 규모는 2019년 6억9200만달러에서 2025년 82억6100만달러까지 급성장이 예상된다. EIA는 2050년까지 미국 전력의 44%가 재생에너지 발전으로 공급될 것이라고 전망해 ESS 시장 규모는 꾸준히 동반 성장할 것으로 예측된다. 박재홍 LG에너지솔루션 버테크 대표는 "LG에너지솔루션이 경험이 풍부한 미국 프로젝트 개발자들에게 선정된 것은 시스템 통합(SI)을 포함해 통합 솔루션을 공급하는 수직계열화 전략을 뒷받침하는 중요한 사례"라며 "재정적으로 안정된 회사가 전체 보증이 포함된 통합 시스템을 제공하는 것은 시장의 큰 강점으로 작용한다"라고 말했다.
- 산업
2023-12-21
인텔, 폴란드에 42억 유로 규모 반도체 칩 공장 설립 추진

미국 반도체회사 인텔(Intel)은 폴란드에 42억 유로(약 5조 9449억원) 규모의 새로운 칩 공장을 건설할 계획이라고 폴란드 매체 클리퍼스 PL(Clippers PL)이 17일(현지시간) 보도했다. 이 매체에 따르면 세계 최대의 반도체 제조업체인 인텔은 대규모 칩 공장을 브로츠와프에 건설하고자 한다. 이미 아일랜드와 마그데부르크에 있는 생산 시설에 추가되는 세 번째 시설인 이 공장은 인텔의 유럽 본사로서의 역할을 하게 될 것이다. 팻 겔싱어(Pat Gelsinger) 인텔 최고경영자(CEO)는 브로츠와프에서 열린 행사에서 이번 공장에서 생산되는 마이크로프로세서는 폴란드에서 조립되고 테스트할 것이라고 발표했다. 이 투자의 가치는 42억 유로로 추산되며, 2027년까지 약 2000개의 일자리를 창출할 것으로 예상된다. 인텔은 또한 공급업체의 신규 직원 외에도 간접적으로 수천 개의 추가 일자리를 창출할 것으로 기대하고 있다. "폴란드 반도체 칩, 아직 배고프다" 전 세계의 거의 모든 새로운 칩 공장과 마찬가지로 브로츠와프에 공장을 입지하기로 한 결정은 국가 지원 약속과 관련이 있다. 로이터 통신에 따르면, 인텔 CEO 겔싱어는 "폴란드는 조금 더 배고프다"고 말했고, 따라서 폴란드 브로츠와프는 유럽 지역에서 인텔의 투자를 유치하기 위해 경쟁하는 다른 국가를 누르고 칩 생산공장을 유치했다. 인텔은 폴란드 정부의 지원 규모를 공개하지 않았지만, 그룹은 이번 폴란드 투자가 유럽 반도체 생산의 일관된 가치 사슬을 형성하는 데 기여할 것이라고 강조했다. 이로써 아일랜드 레이슬립의 기존 칩 생산 및 독일 마그데부르크에 계획된 공장과의 통합이 이루어질 것이라고 클리퍼스 PL은 전했다. 유럽 칩 시장 점유율 2배 증가 전망 유럽의 경우 인텔의 폴란드 진출은 반도체 칩 생산의 독립성을 높이기 위한 또 다른 단계일 수 있다. 유럽연합 이사회와 유럽의회는 올해 4월 유럽 반도체 칩법(European Chip Act)"을 채택했다. 칩 법의 주요 목표는 2030년까지 유럽 반도체 시장 점유율은 10%에서 최소 20%로 높이는 것이다. 그 이면에는 중국으로부터 기술적으로 더욱 독립하려는 유럽연합의 열망이 깔려 있다. 국제 칩 제조업체들이 유럽에 대규모 공장을 설립하기 위해 최근 수십억 달러의 보조금을 제공하는 승인을 내렸다. 이로 인해 최근 몇 달 동안 대만 반도체 기업 TMSC는 독일의 새로운 칩 메가 사이트에 100억 달러를 투자할 것이라고 발표했다. 인텔 또한 독일 마그데부르크 시에 2개의 반도체 시설을 건설하기 위해 약 302억 유로(330억 달러, 약 42조 9099억원)를 투자하겠다는 의향서에 서명했다. 아울러 14개 EU 국가는 칩 연구 및 인프라에 80억 유로(약 11조 3355억원) 이상을 공동 투자하기 위해 유럽공동이익 중요 프로젝트(IPCEI)에 참여했다. 인텔, 독일 보조금 분쟁 합의 클리퍼스 PL은 또 인텔은 유럽에서의 입지를 확대하기 위해 노력하고 있다면서 마그데부르크 공장 설립 예정에 대한 보조금을 둘러싼 분쟁 합의가 점점 가까워지고 있는 것으로 보인다고 전했다. 최근 인텔이 연방정부에 68억 유로(약 9조 6336억원)가 넘는 보조금을 승인해 줄 것을 요청한 뒤 인텔이 계획 중인 마그데부르크 공장 지원 금액을 두고 정부 내에서 논쟁이 벌어졌다. 독일 크리스티안 린드너(Christian Lindner) 연방하원의원은 처음에 이 제안을 거부했다. 그런데, 경제매체 한데스블랏(Handelsblatt)에 따르면 합의가 가까워지고 있다. 이 매체는 정부 부처를 인용해 마그데부르크 인텔 공장에 대한 지원이 이제 98억 유로(약 13조 8838억원)에 달할 것이며 곧 계약이 체결될 예정이라고 보도했다. 정부 대변인이 확인한 바와 같이, 인텔의 사장은 18일 올라프 숄츠 독일 총리를 만날 예정으로 알려졌다. LG엔솔, NCM 배터리 공급 한편, LG에너지솔루션은 지난 12월 8일 ICPT와 배터리 모듈 공급계약을 맺고 폴란드 브로츠와프 공장에서 내년부터 3년간 약 20만개의 NCM(니켈·코발트·망간) 배터리 모듈을 공급하기로 했다고 밝혔다. 이는 대형 전기 상용차 약 3000여대를 생산할 수 있는 양이다. 계약 금액은 수천억원 규모로 추정된다. ICPT는 2005년에 설립된 배터리 팩 제조·판매업체로, 폴란드 내 '기가팩토리X' 팩·모듈 조립 공장을 운영하는 등 유럽 내 탄탄한 공급망을 구축하고 있다. ICPT는 LG에너지솔루션에서 공급받은 모듈을 팩으로 조립한 뒤 유럽 내 전기버스 점유율 1위 업체인 솔라리스 버스 앤 코치(Solaris Bus & Coach)에 납품할 예정이다. LG에너지솔루션과 ICPT는 폴란드 내에서 전기버스 생산을 위한 전 과정을 수행할 계획이다. LG에너지솔루션이 폴란드 브로츠와프 공장에서 생산된 NCM 배터리 모듈을 ICPT에 공급하며, ICPT가 이를 팩으로 조립하여 제공할 예정이다. LG에너지솔루션은 뛰어난 기술 역량과 표준화된 모듈 라인업을 보유하며, 이러한 요소들을 통해 고품질의 전기 상용차 시장을 공략하고 있다. 전기 상용차용 배터리는 상대적으로 긴 주행 거리를 요구한다. 눈이나 비와 같은 극한 환경에서도 운행이 가능해야 하며, 10배 이상의 에너지 전압을 견뎌야 한다. 이러한 이유로 전기차 배터리는 일반 승용차용 배터리보다 더 높은 기술적 요구 사항과 수준을 필요로 한다.
- IT/바이오
2023-12-18
영국 스타트업, 핵융합 원자로로 암 치료 새 지평 열어

의학 및 약학 기술의 발달로 '암'이 더 이상 치료 불가능한 질병으로 여겨지지 않는 가운데, 영국의 한 스타트업이 핵융합 기술을 활용한 새로운 암 치료법을 개발해 주목을 받고 있다. 최근 미국 IT 전문지 '인터레스팅 엔지니어링'은 영국의 스타트업인 아스트랄 시스템즈(Astral Systems)가 암세포를 직접적으로 치료할 수 있는 혁신적인 핵융합 원자로 기술을 공개했다고 보도했다. 아스트랄 시스템즈는 브리스톨 대학에서 설립된 회사로, 최초의 다중 상태 핵융합(MSF) 원자로를 개발했다고 한다. 이 원자로는 암 방사선 치료와 진단 영상 촬영에 필수적인 의료용 동위원소를 생산하는 데 중점을 두고 설계됐다. 의료용 동위원소는 방사선 치료 중 암세포를 효과적으로 파괴하는 데 사용되는 방사성 물질로, 표적 암 치료에 있어 중요한 역할을 한다고 이 매체는 전했다. 아스트랄 시스템즈의 공동 창립자이자 브리스톨대학교의 객원 연구원 탤몬 퍼스톤(Talmon Firestone) CEO는 "핵의학은 의료계가 암을 스캔하고 종양과 암세포를 근원지에서 직접 치료할 수 있도록 함으로써 수십 년 동안 생명을 구하는 데 크게 기여했다"라고 말했다. 또한 신체 내에서 '방사성 추적자' 역할을 해 영상을 통해 의학적 상태를 쉽게 감지할 수 있다. 이러한 동위원소는 신체 내에서 방사선을 생성하여 의료 전문가에게 장기와 조직의 구조 및 기능에 관한 중요한 정보를 검출하고 정량화할 수 있게 해준다. 현재 전 세계 의료용 동위원소의 대부분은 제한된 수의 핵분열로에 의존하고 있는 상황이다. 이러한 의존성은 특히 의료용 동위원소 공급 부족이 임박한 상황에서 더욱 두드러진다. 영국 정부의 평가에 따르면, 세계적으로 의료용 동위원소 공급의 대다수가 노후화된 소수의 핵분열로에 의존하고 있으며, 이들 중 대부분은 2030년까지 폐쇄될 예정이다. 이는 중요한 의료 자원의 향후 가용성에 대한 우려를 야기한다. 새로운 MSF 원자로는 이러한 과제에 대한 컴팩트한 솔루션을 제공합니다. 이는 중요한 의료 자원의 미래 가용성에 대한 심각한 우려를 낳고 있다. 이에 대응하여, 아스트랄 시스템즈가 개발한 새로운 다중 상태 핵융합(MSF) 원자로는 이러한 도전과제에 대한 혁신적이고 컴팩트한 해결책을 제시하고 있다. 아스트랄 시스템즈는 영국을 비롯한 전 세계 여러 지역에 소형 핵융합로를 전략적으로 설치할 계획을 가지고 있다. 이러한 분산형 전략은 보다 유연하고 비용 효율적인 방식으로 방사성 샘플을 공급할 수 있게 해줄 것으로 기대된다. 이 회사는 소규모 원자로 건설을 통해 몇몇 대형 원자로에 대한 의존성을 줄이고, 이에 따른 위험을 완화하려는 목표를 가지고 있다. 이를 통해 의료용 동위원소의 지속 가능하고 안정적인 생산을 보장할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 퍼스톤은 "우리 시스템은 훨씬 더 빠르게 개발되었으며 대체 기술보다 훨씬 작은 규모로 동위원소를 생산할 수 있다“며 ”이는 거대한 국제 핵분열 공장에 의존하지 않고도 병원 허브 근처 또는 내부에서 의료용 동위원소를 생산할 수 있음을 의미한다"고 말했다. 퍼스톤 CEO는 '우리의 시스템은 대체 기술에 비해 빠르게 개발되었으며, 훨씬 작은 규모로 동위원소를 생산할 수 있다'고 말했다. 그는 이어 '이는 병원 허브 근처나 내부에서도 의료용 동위원소를 생산할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 임상의가 사용할 수 있는 진단 및 치료 기술을 극적으로 향상시킬 것이다. 또한 병원 대기 시간과 비용을 줄이고 치료의 질을 높일 것이다'고 강조했다. 2021년 브리스톨 대학교는 아스트랄 시스템즈 및 STFC(과학 기술 위원회)와 협력하여 마이크로노바(MicroNOVA)라는 프로젝트를 통해 MSF 반응기 기술을 최적화하고 상용화하기 위해 100만 파운드(약 16억5038만원)의 연구 보조금을 확보했다. 회사 공동 창립자 월래스 스미스는 "우리의 MSF 원자로는 의료용 방사성 동위원소를 안전하고 보다 효율적으로 개발할 수 있는 메커니즘을 제공할 뿐만 아니라, 본격적인 핵융합 발전소의 모습과 작동 중 어떻게 작동할지 이해하기 위한 이상적인 테스트베드도 제공한다"라고 말했다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 이 기술은 암 치료 및 의료용 동위원소 생산의 새로운 시대를 열 것으로 전망된다. 한편, 한국의 원자력연구원은 벨기에 원자력연구소에서 '연구로 핵연료' 최종 검증에 돌입했다. 이 핵연료는 우라늄을 70% 이상 연소하는 극한의 조건에서도 방사능 누출이 없는 것으로 확인되었으며, 핵연료의 안전성이 건전하게 유지됨으로써 뛰어난 안전성을 입증했다고 알려졌다. 원자력연구원은 현재 2단계 성능 검증 단계에 진입했으며, 이 단계는 핵연료 공급자가 시장 진입 전에 거쳐야 하는 마지막 검증 과정이다. 2025년 말까지 이 핵연료를 포함한 집합체 성능검증을 마치면 벨기에의 핵연료 공급 입찰 자격을 획득할 수 있다. 이는 연구로에서 중성자를 생산하기 위해 우라늄을 활용하는 것과 관련이 있다. 연구로는 열을 활용하면 원전이 되고, 중성자만을 활용하면 연구로로 작동한다는 원리를 따른다. 더욱이, 원자력연구원은 고밀도 저농축 '우라늄실리사이드 판형핵연료'(U3Si2)를 개발했다. 이는 저농축 우라늄을 사용하는 3세대 핵연료로, 핵연료 집합체는 곡면형으로 설계되어 핵분열 시 중성자를 중심부로 집중시키는 장점을 가지고 있다. 이러한 핵연료는 의료용 동위원소나 고품질 반도체 웨이퍼 제작 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 가능성을 가지고 있다.
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2023-12-05
삼성전자, 갤럭시 S25‧S25플러스 최신 카메라 센서 장착한다

삼성전자가 앞으로 출시 예정인 갤럭시 S25‧S25플러스에 최신 카메라를 장착할 것으로 보인다. 삼성은 기존 12MP(메가픽셀) 기본 카메라를 갤럭시 S22부터 50MP 카메라로 업그레이드 했으며, S23과 S24는 S22에 도입된 것과 동일한 50MP 기본 카메라를 사용한다. 미국 IT 전문매체 샘모바일은 레베그너스(Revegnus)의 보고서를 인용해 삼성전자가 내년에 출시 예정인 S25와 S25플러스에는 최신 카메라 센서로 업그레이드되면서 변화가 나타날 수 있다고 전망했다. 레베그너스의 보고서에 따르면, S25와 S25플러스는 S22 및 S23, 그리고 S24에 사용되는 아이소셀(ISOCELL) GN3 50MP 카메라 센서를 버릴 것이라고 예상했다. 샘모바일은 "두 스마트폰은 소니의 새로운 카메라 센서로 바뀔 것으로 알려졌지만, 해당 카메라 부품의 정확한 센서 크기와 모델 번호는 공개되지 않았다"며 "삼성이 더 큰 카메라 센서를 사용할 가능성은 있지만, 아직 갤럭시 S25 시리즈 발표가 1년 이상 남아 있기 때문에 확실한 정보가 나올 때까지는 기다려 봐야한다"고 설명했다. 다만, 이 매체는 삼성전자가 S25 시리즈를 통해 플래그십 스마트폰 라인업에 몇 가지 큰 변화를 가져올 것으로 예상했다. 기존 엑시노스(Exynos) 칩 대신 S25 시리즈에 맞게 제작된 새로운 자체 칩셋을 출시할 것으로 예상되며, 모든 스마트폰 브랜드에서도 이 칩을 사용할 수 있을 것으로 내다봤다. 이는 내부적으로 '드림 칩'이라고 불리며, 매우 강력한 AMD RDNA3 기반 GPU를 탑재할 수 있다고 전망했다. 갤럭시 S25 울트라의 경우 삼성은 200MP 카메라 센서를 고수할 수 있도 있으나, 플래그십 스마트폰을 위한 새로운 센서가 개발될 수도 있다고 예상했다. 레베그너스에 따르면, 삼성은 0.8μm 픽셀, 듀얼 픽셀 자동 초점 및 센서 내 크롭 줌 기능을 갖춘 1인치 아이소셀 카메라 센서를 개발하고 있지만 이 카메라 센서의 모델 번호는 공개되지 않았다. 삼성의 1인치 카메라 센서에 대한 소문이 떠도는 것은 이번이 처음은 아니다. 삼성은 하나가 아닌 두 개의 1인치 카메라 센서를 개발하고 있다는 두 개의 보고서가 공개됐지만, 삼성은 가까운 시일 내에 이 센서를 사용할 것으로 예상되지 않았다고 설명했다. 한편, 아이소셀은 삼성전자가 지난 2013년 세계 최초로 개발한 이미지센서 브랜드로, 미세해지는 센서 픽셀간 간섭현상을 최소화해 작은 픽셀로 고품질의 이미지를 구현하는 기술이다.
- IT/바이오
2023-12-05
구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다

최근 구리 화학의 발견이 값싼 약품 개발의 새로운 가능성을 열었다. 이제 단 3달러의 비용으로 항암제에 사용될 수 있는 화학 물질을 제조할 수 있게 됐다. 구리는 이미 의학 분야에서 감염과 싸우는 나노 입자 및 임플란트의 형태로 사용되고 있다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스는 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA)의 과학자들이 개발한 새로운 방법으로 간단하고 저렴한 약품 생산이 가능하다고 보도했다. 이 방법은 산소의 한 형태인 오존을 시약으로 사용하고 금속을 촉매로 활용한다. 과학자들은 이를 통해 유기 분자의 탄소-탄소 결합을 끊는데 성공했다. 오존은 이 결합을 알켄, 즉 탄화수소로 분해하고, 구리 촉매는 깨진 결합을 질소와 결합시켜 탄소-질소 결합을 형성한다. 이 결합은 아민이라고 알려진 분자를 형성하게 되는데, 이것이 바로 항암제와 같은 값싼 약품 생산에 필수적인 요소다. 아미노탈알케닐화로 알려진 이 공정은 전통적으로 아민을 생성하는 데 사용되는 다른 유사한 촉매와는 달리 풍부하고 저렴한 금속을 잘 활용하면 된다. 아미노탈알케닐화라고 알려진 이 새로운 공정은 기존의 아민 생성 방법과는 다르다. 이 공정은 전통적으로 사용되는 비싼 금속 촉매 대신에 저렴하고 풍부한 금속을 효과적으로 활용한다. 권오현 유기화학 교수는 이 공정에 대해 설명하면서 "이전에는 이런 방법이 없었다"고 강조했다. 그는 "전통적인 금속 촉매 반응에서는 백금, 은, 금, 팔라듐과 같은 고가의 금속이나 로듐, 루테늄, 이리듐과 같은 귀금속을 사용했지만, 우리는 세계에서 가장 풍부한 비금속 중 하나인 산소와 구리를 사용하고 있다"고 밝혔다. 이러한 접근 방식은 아민을 생성하는 데 필요한 자원과 비용을 크게 줄일 수 있는 가능성을 보여준다. 아민은 의약품과 비료, 농약 생산에 널리 사용되는 중요한 화학물질이다. 이는 식물과 동물에서 발견되는 분자와 강력한 상호 작용을 하며, 암페타민과 도파민과 같은 약물에서도 발견되는 구성 요소다. 이번 연구를 통해 연구팀은 호르몬, 제약 시약, 펩타이드, 뉴클레오시드 등을 아민으로 변형하는 데 성공했다. 이것은 이 새로운 방법이 다양한 분야에 활용될 수 있음을 보여준다. 하지만 권 교수에게 있어서 가장 큰 장점은 훨씬 저렴한 의약품 생산 가능성일 것이다. 일부 항암제에 사용되는 화학물질은 제조 비용이 그램당 약 3200달러(약 412만원)에 달하지만, 연구팀은 그램당 약 3달러(약 3860원)의 비용으로 동일한 약물 분자를 생산할 수 있었다. 기존 12단계 공정 대신 3단계만 사용 연구팀은 항암 c-Jun N-말단 키나제 억제제를 생산하기 위해 기존의 12단계 공정 대신 단 3단계의 화학 과정만을 사용했다. 또한, 이들은 또 다른 실험에서 아데노신이라는 신경 전달 물질과 DNA 구성 요소를 N6-메틸아데노신 아민으로 전환하는 과정을 한 단계만 거쳐서 수행했다. 이 아민은 세포의 유전자 발현, 질병 과정 및 발달에 중요한 역할을 하며, 현재 생산 비용은 그램당 약 103달러(약 13만2,600원)다. 구리는 현재 파운드당 4달러(약 5150원) 미만으로 풍부하게 구할 수 있기 때문에, 과학자들은 은 이 새로운 방법이 아민 기반 의약품과 다른 유기 물질의 생산 비용을 대폭 절감할 수 있기를 기대한다. 한편, 한국원자력연구원(원장 주한규)의 양성자과학연구단은 지난 7월 치료용 방사성동위원소 구리-67(Cu-67)을 고품질로 대량생산할 수 있는 분석법을 개발해 주목을 받았다. 방사성의약품은 방사성동위원소를 포함하여 질병의 진단과 치료에 사용된다. 구리-67은 진단용 감마선과 암세포를 사멸시키는 치료용 베타선을 방출하는 동위원소로, 동시에 진단과 치료가 가능하며, 기존 동위원소보다 반감기가 짧아(2.5일) 체내 피폭 위험도 적다. 이러한 특성으로 인해 구리-67은 높은 활용 가능성을 가지고 있다고 평가된다. 방사성의약품은 암세포에서 발현하는 특정한 단백질을 표적으로 하여 정상세포에는 영향을 주지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 이로 인해 강력한 치료 효과와 함께 높은 안전성을 제공한다. 다만, 구리-67은 다른 핵종과 달리 방출하는 감마선 스펙트럼이 불순물인 갈륨-67(이하 Ga-67)과 정확히 겹쳐 물리적인 측정법으로는 이 두 핵종을 구분할 수 없었다. 이에 양성자과학연구단 입자빔이용연구부 박준규 박사 연구팀은 두 핵종의 감마선 방출강도 뿐만 아니라 반감기 차이(Cu-67은 2.5일, Ga-67은 3.2일)까지 고려한 새로운 해석적 분리방법을 제시했다. 연구팀은 구리-67과 Ga-67 각각의 감마선 세기 합이 전체 감마선 세기와 같다는 점과 감마선 방출 강도 비율, 반감기 차이를 이용했다. 이를 통해 화학적 분리 과정 없이도 구리-67의 정확한 핵자료를 얻을 수 있었다. 한국원자력의학원의 김희진, 김정영 연구원은 "구리-67은 방사능 강도가 낮고 담체가 없는(carrier-free) 방사성동위원소로, 이로 인해 효과적인 암 치료가 가능하다"고 말했다. 이 연구팀은 2025년 경주 양성자가속기를 활용해 고품질 구리-67을 본격적으로 대량 생산할 예정이다.
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2023-12-01
캐나다 스타트업, 친환경 해수 담수화 신기술 개발

캐나다의 한 스타트업이 친환경 방식으로 바닷물을 담수화하는 새로운 기술을 개발했다. 해수 담수화는 지구의 70%를 차지하는 바다의 물을 담수화하는 작업으로 식수, 공업용수 등의 공급을 원활히 하고자 하는 목적이다. 특히 중동 등 물이 부족한 사막 주변 국가나 물을 수입하는 국가의 경우 안정적인 수자원의 확보는 안보와도 직결된다. 한국도 기후변화로 인한 오랜 가뭄으로 해수 담수화 시설을 증설해야 한다는 의견이 나오고 있다. 해수 담수화 방법에는 여러 가지가 있지만 최근 친환경 담수화시스템이 각광 받고 있다. 미국 매체 '굿뉴스네트워크(GoodNewsNetwork)'는 바다의 에너지만 사용해 친환경적인 방식으로 바닷물을 식수로 바꾸는 캐나다의 한 스타트업에 대해 보도했다. 이 매체에 따르면, 3억 명의 사람들이 전 세계 2만1000개의 담수화 플랜트를 통해 바닷물에 의존하고 있다. 이 시설은 거의 모두 화석 연료를 사용하여 열 담수화 또는 역삼투압이라는 에너지 집약적인 프로세스를 완성한다. 이 두 가지 방법은 바닷물을 대규모로 깨끗한 물로 바꿀 수 있는 방법이다. 스타트업 오네카(Oneka)는 독특한 접근 방식을 사용해 해수 담수화를 진행한다. 이 회사는 부표와 유사한 장치를 해저에 고정시키고, 91.4cm(3피트) 높이의 파도의 힘(파력)을 이용하여 역삼투압을 구동하는 기계적 에너지로 변환한다. 이를 통해 오네카는 하루에 최대 4만9210리터(약 1만 3000갤런)의 식수를 생산할 수 있는 시장에서 가장 큰 모듈식 장치를 운영한다. BBC가 수집한 데이터에 따르면, 만약 기후변화에 대한 최악의 예측이 현실화된다면, 점점 더 많은 국가들이 일 년 중 적어도 일부 기간 동안 담수화에 의존하게 될 것으로 보인다. 이에 따라 담수화 산업은 9%의 성장률을 보일 것으로 예상되며, 2030년까지 이 산업의 연간 가치는 약 290억 달러(한화 약 37조 8740억원)에 이를 것으로 전망된다. 오네카의 해상 기반 담수화 기술은 육상 담수화 플랜트와 비교해 여러 가지 이점을 제공한다. 첫째, 이 기술은 육지의 공간을 차지하지 않기 때문에, 특히 공간이 제한적인 섬나라에서 유용하다. 둘째, 이 모듈은 온실가스를 배출하지 않는 친환경적인 방식이다. 셋째, 기존 담수화 방법의 일반적인 문제점과 관련하여 오네카의 접근법은 다르다. 기존의 담수화 과정, 즉 열 공정이나 역삼투압 방식은 염도가 높은 폐수를 생성한다. 이 폐수가 바다에 방출되면 해양 생태계에, 육지에 방출되면 식물과 지하수에 영향을 미칠 수 있다. 오네카의 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 하루에 사용되는 바닷물의 약 75%를 식염수와 혼합하여, 기존 방식보다 소금 함량이 25% 더 높은 상태로 바다로 다시 방출한다. 이러한 방식은 해양 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 또한, 오네카의 모듈식 담수화기는 서로 체인으로 연결되어 공간을 효율적으로 활용하며, 육지로 깨끗한 물을 전달하는 배관 시스템을 간편하게 설치할 수 있다. 오네카의 해수담수기는 소형, 중형, 대형 등 세 가지 크기로 제공되며, 가장 큰 모델은 길이 8m(미터), 폭 5미터로, 하루에 최대 4만9000리터의 식수를 생산할 수 있다. 오네카는 자사의 기계를 완전한 환경친화적 패키지로 구현하고 있다. 이 회사는 담수화 장치의 체인, 정박지, 부표가 모두 해양 생물과 친화적인 재료로 제작되었으며, 이를 통해 다양한 해양 생물이 이들 구조물에 빠르게 적응하고 거주하게 된다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 오네카는 또한 6미터(약 30피트) 높이의 파도가 있는 혹독한 날씨 조건에서 부표 담수화 장치를 테스트했으며, 이 장치가 이같은 극한 환경에서도 효과적으로 작동한다는 것을 확인했다. 오네카의 초기 모듈은 이미 세계에서 가장 건조한 지역 중 하나인 칠레의 지역 사회에 판매되었으며, 이는 그들의 기술이 실제 환경에서 유용함을 입증하는 사례가 되었다. 기존의 해수 담수화 시설은 높은 운영 비용과 복잡한 유지 관리 등의 문제로 인해 해결책으로서 한계를 가지고 있다. 이에 따라, 전 세계 많은 국가들이 해수 담수화의 다양한 대안을 개발하고 있다. 그 중 하나는 '해상 이동형 해수담수화 플랜트 선박'이다. 2014년 싱가포르에서 제안된 이 개념은 선박에 담수화 설비를 탑재하여 해상에서 자유롭게 이동하면서 바닷물로부터 식수를 생산하고 육지에 공급하는 것이다. 한국의 예를 들면, 광양제철소는 매일 약 2만7000톤의 바닷물을 공업용수로 전환해 사용하고 있다. 또 남부 지역의 섬 주민들을 위해 해수 담수화 선박 '드림즈호'를 투입한 사례가 있다. 또한, 최근에는 네덜란드의 해수 담수화 기기 개발 업체인 데솔리네이터(Desolenator)가 해수 담수화 과정에서 발생하는 순수한 고품질 소금에 주목했다. 이 회사는 해수담수화 과정에서 생기는 탈염막 여과된 소금을 바다에 방출하는 대신 수집하여 공업용 소금으로 판매하는 순환경제적 대안을 제안했다. 이러한 접근 방식은 해수담수화 과정의 부산물을 가치 있는 자원으로 전환함으로써 환경적으로도 지속가능한 방향을 제시한다.
- 산업
2023-11-27
고에너지 레이저로 3D 프린팅 금속 미세 조정 기술 개발

고에너지 레이저로 3D 프린팅 금속을 미세조정하는 기술이 개발됐다. 금속 3D 프린터는 기본적으로 재료를 층층이 쌓아 올리는 일반적인 3D 프린터의 원리를 따른다. 이 과정에서 금속 분말(파우더)을 프린터 바닥에 얇게 펴 바르고, 제품의 형상에 맞게 해당 금속 분말 부위에 고출력, 고정밀 레이저를 적용한다. 레이저의 고열에 의해 금속 파우더가 미세 용융되면서 입자들이 결합한다. 이러한 과정에서 레이저로 금속을 미세 조정하는 기술이 최근 개발되어 주목 받고 있다. 미국 과학 전문 매체 뉴아틀라스(newatlas)는 영국 케임브리지 대학교가 주도하는 연구팀이 고에너지 레이저를 사용해 금속의 복잡한 형태를 손상시키지 않으면서 3D 프린팅 금속의 특성을 미세 조정하는 새로운 기술을 개발했다고 보도했다. 적층 인쇄나 3D 프린팅은 엔지니어링과 제조 분야에서 점점 더 중요한 도구로 자리 잡고 있지만, 여전히 해결해야 할 중요한 단점들이 있다. 이를 극복하기 위한 새로운 접근 방식이 필요하다. 3D 프린팅 금속은 일반적으로 금속 합금의 미세한 분말을 얇은 층으로 놓는 기계를 사용한다. 이 과정에서 디지털 모델에 따라 레이저 또는 전자빔으로 각 층을 녹이거나 소결(분말 입자들이 가열 등의 활성화 과정을 거쳐 하나의 덩어리로 되는 과정)하고, 새로운 층을 추가한다. 프린팅이 완료된 후에는 여분의 파우더를 제거하고 최종 제품을 완성한다. 이 방식을 통해 복잡한 형태를 빠르게 제작할 수 있지만, 금속 제품 제작에는 형태 외에도 고려해야 할 요소가 많다. 금속의 물리적, 화학적, 기계적 특성 간의 복잡한 상호작용이 중요한데, 이를 적절히 제어하지 못하면 최종 제품의 품질이 떨어질 수 있다. 예를 들어, 3D 프린팅으로 제작한 칼은 전통적인 방식으로는 어려운 복잡한 곡선과 정교한 디자인을 구현할 수 있지만, 금속 자체의 특성을 고려하지 않으면 칼날이 쉽게 부러지거나 너무 부드러워질 수 있다. 이는 3D 프린팅의 복잡한 형태 제작에서 해결해야 할 주요 과제다. 금속 작업자들은 수천 년의 경험과 최근 과학의 발전을 바탕으로 금속의 특성을 효과적으로 제어할 수 있는 검증된 기술을 개발해왔다. 금속 가공의 과정에는 금속을 가열하고 두드려 그 결정 구조를 변화시키는 작업이 포함된다. 가열, 냉각, 단조(고체인 금속재료를 해머 등으로 두들기거나 압력을 가하는 기계적인 방법으로 일정한 모양으로 만드는 조작) 과정을 통해 조절함으로써, 금속 조각은 메스에서 I빔(I-Beams)에 이르기까지 다양한 용도에 적합한 구조로 미세 조정될 수 있다. 그러나 이러한 방식은 단순한 모양의 금속 물체에는 적용될 수 있지만, 복잡한 3D 프린팅된 형태에는 적용하기 어렵다. 용광로에 넣거나 망치로 두드리는 방법은 3D 프린팅의 목적에 부합하지 않기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위해 싱가포르, 스위스, 핀란드, 호주의 연구원들로 구성된 케임브리지 대학 팀은 현장에서 금속의 특성을 변경하기 위해 레이저를 사용하는 방법을 적용하기로 했다. 이 아이디어의 핵심은 레이저를 사용해 스테인리스 스틸로 만들어진 완성된 물체의 특정 부분을 선택적으로 녹여 결정 구조를 변경하는 것이다. 이 방식을 통해 연구팀은 3D 인쇄된 금속의 취성(매우 적은 변경에도 파괴되는 경우, 이를 '깨지기 쉽다'고 하고 그 정도를 '취성'이라고 함) 문제를 해결하고 금속을 강화하는 데 성공했다. 레이저를 사용한 이러한 미세한 재가열 과정은 전통 금속 가공에서 망치로 쇠를 단련하는 것과 유사하다. 연구팀은 금속을 연마하는 전통적인 기술에 착안하여 3D 프린팅에서 유사한 결과를 얻기로 했다. 예를 들어, 고품질의 칼날을 만드는 전통적인 방법 중 하나는 강철과 철을 사용해 여러 번 용접하고 두드리는 것이다. 이 과정에서 두 금속이 정밀하게 층을 이루며 칼날이 형성된다. 이러한 방법을 통해 칼 대장장이는 칼날 전체의 특성뿐만 아니라 특정 부분의 특성도 제어할 수 있으며, 결과적으로 칼날의 중앙은 유연하고, 가장자리는 날카롭게 유지된다. 케임브리지 대학 연구팀은 레이저로 처리한 부위와 처리하지 않은 부위를 번갈아 가며 대장장이가 구사한 것과 흡사한 기술을 개발했다. 이 기법을 통해 그들은 제품의 최종 속성을 효과적으로 제어할 수 있었다. 케임브리지 공학부의 마테오 세이타(Matteo Seita) 박사는 "이 방법이 금속 3D 프린팅 비용을 줄이고, 결과적으로 금속 제조 산업의 지속 가능성을 향상시킬 수 있다고 생각한다"며 "가까운 미래에 용광로의 저온 처리 과정을 우회하여, 3D 프린팅 부품을 엔지니어링 분야에 사용하기 전에 필요한 단계를 더욱 줄일 수 있기를 바란다"고 말했다. 한편, 최근 미국 캘리포니아 공과대학교(칼텍, Caltech) 연구팀은 독감 바이러스만큼 작은 금속재료로 3D 프린팅에 성공했다. 칼텍의 제조 방법에 따르면 150나노미터(독감 바이러스와 비슷한 크기)의 작은 금속재료를 비슷한 크기의 기존 재료보다 3~5배 더 견고하게 만들 수 있다. 또한 한국의 한국재료연구원은 용접기법을 사용하는 3D 프린팅 과정에서 용융금속의 부피를 제어하는 원천기술을 개발했다. 이를 통해 3차원 공간에서 금속을 자유롭고 연속적으로 프린팅할 수 있는 금속 3D 프린팅 펜 기술을 개발했다. 금속 3D 프린팅 펜 기술의 장점은 3차원 공간에서 용접토치가 움직이는 방향대로 금속을 연속적으로 적층 제조할 수 있다는 것이다. 기존 레이저 기반 금속 3D 프린팅과 비교할 때, 장비 구축 비용이 낮고 상용 용접재료를 사용해 빠르게 적층제조 할 수 있다. 또한 제조시간이 단축되고, 층간 경계가 없으며, 치밀한 미세조직을 형성해 우수한 기계적 성질을 갖는 제품을 만들 수 있다.
- 산업
2023-11-16
국민연금, 미국 사모펀드 부동산 회사 지분 인수

국민연금공단(NPS)이 미국 샌프란시스코에 위치한 사모펀드 부동산 투자 회사인 스톡브리지 캐피털 그룹(Stockbridge Capital Group LLC)의 소수 지분을 인수했다. 이번 투자는 세계에서 세 번째로 큰 연금 기금인 국민연금의 해외 투자 확대 전략의 일환으로 보인다. 미국 매체 칩 인베스트먼트 오피서(Chief investment officer)는 7일(현지시간) 세계에서 세 번째로 큰 연기금인 7500억 달러(약 920조 원) 규모의 한국 국민연금공단이 미국계 사모펀드 부동산 투자 회사인 스톡브리지 캐피털 그룹의 소수 지분을 인수했으며 거래의 재무 조건은 공개되지 않았다고 보도했다. 테리 팬처 스톡브리지의 설립자이자 최고경영자(CEO)는 "NPS는 우리 회사의 지속적인 성장을 뒷받침할 이상적인 파트너입"라며 "NPS의 스톡브리지 투자는 기업 조직 개편을 완료하고 지속적인 성장을 위한 신규 자본을 제공하는 동시에 독립적인 실행을 가능하게 할 것이라고 덧붙였다. 국민연금은 블루 아울 캐피털(Blue Owl Capital Inc.)이 관리하는 별도의 계정 투자 프로그램을 통해 스톡브리지의 소수 지분을 인수하는 것으로 알려졌으며, 스톡브리지의 재무 자문은 버크셔 글로벌 어드바이저스가 맡았다. NPS와 스톡브리지는 코로나19 팬데믹 기간 중이던 2020년 12월 미국의 핵심 물류 부동산을 인수하기 위해 합작 투자를 형성한 바 있다. NPS의 부동산 투자는 2023년 2분기말 기준 49조 5000억 원(약 380억 달러)로 총 자산 가치의 5%를 차지한다. 이는 2020년 포트폴리오가 보유한 부동산 자산 31.3조원에 비해 58% 증가한 수치이다. 연기금의 부동산 포트폴리오 대부분은 해외 자산에 투자되어 있으며, 그중 미주 지역이 38.8%로 가장 큰 비중을 차지한다. 이어 유럽이 24.8%, 아시아가 20.5% 순이며 국내 부동산 투자는 13.5%에 불과하다. 스톡브리지는 또한 두 개의 사업 부문인 스톡브리지 플랫폼 비즈니스와 코어·밸류 어드바이저스의 조직을 개편한다고 발표했다. 회사 웹사이트에 따르면, 스톡브리지의 핵심 포트폴리오 구성은 역사적으로 강력한 성과를 거둔 시장에서 고품질의 안정화된 부동산을 찾는 것을 목표로 한다. 핵심 투자 전략은 수익 중심이며 낮은 변동성으로 최고의 수익을 생성하려 한다. 스톡브리지의 부가가치 포트폴리오는 총 수익의 상당 부분이 성장에서 발생하는 '비안정화' 자산에 집중하고 있으며, 이는 더 높은 변동성을 수반할 수 있다. 이 포트폴리오는 추가적인 자본 투자, 임대 활동, 자본 재구성, 리노베이션 및 재개발과 같은 적극적인 관리 전략을 통해 가치를 증진시키는 것을 목표로 하고 있다. 한편, 정부 위원회는 지난 1월 27일, 920조 원의 자산을 보유하고 있는 세계 최대 연기금 중 하나인 국민연금이 기존 예상보다 2년 빠른 2055년에 고갈될 것이라고 발표했다. 이 위원회는 5년마다 국민연금을 검토하고 예측치를 제공한다. 2018년에는 연금 고갈이 2057년에, 적자 발생은 2042년에 이를 것으로 예상했었다. 최근 발표에 따르면 적자 발생 예상 연도는 현재 2041년으로 조정됐다. 이에 따라 보건복지부는 지난 10월 27일, '제5차 국민연금 종합운영계획'을 발표했다. 이 계획에서는 보험료율 인상의 필요성을 강조하면서도, 연금의 보장성을 나타내는 주요 지표인 소득대체율에 대해서는 '조정 검토'라는 신중한 표현을 사용하여, 보장성 강화보다는 재정적 안정성에 더 큰 중점을 두었다. 그러나 이 방안은 보험료율이나 소득대체율(연금 가입기간의 평균 소득 대비 받게 될 연금액의 비율) 등 구체적인 모수(숫자) 개혁 방안이 빠진 국민연금 개혁안이라는 지적을 받고 있다.
- 경제
2023-11-08
중국, 1200km 장거리 양자 순간이동 실험 성공

중국 과학원이 약 1200km 떨어진 지역 간의 양자 순간이동 실험에 성공해, 보안 체계에 새로운 패러다임을 가져올 전망이다. 미국의 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'는 중국 과학원이 양자 통신 위성 '묵자(墨子·Micius)'를 활용하여 1200km 이상되는 거리에서 양자 정보를 순간이동 시키는 데 성공했다고 최근 보도했다. 중국은 독자 개발한 세계 첫 양자위성 '묵자'호를 지난해 8월16일 오전 1시 40분 간쑤(甘肅)성 주취안(酒泉) 위성 발사 센터에서 창정(長征) 2-D 로켓에 탑재해 발사했다. 이 연구의 교신 저자인 치앙 슈(Qiang Zhou) 교수는 "고속 양자 순간이동을 실험실 밖에서 실현하기 위해서는 많은 어려움이 있다"며 "이번 실험 결과는 미래 양자 인터넷 발전을 위한 중요한 이정표가 될 것"이라고 말했다. 양자 순간이동 시스템에서의 주요 실험적 과제는 벨 상태 측정(BSM)을 실행하는 것이다. 양자 순간이동이 성공적으로 이루어지고 BSM의 효율성이 향상되려면, 광섬유를 통해 장거리로 전송된 후, 찰리가 앨리스와 밥의 광자를 구별하지 못하게 해야 한다. 과학자들은 해킹이나 도청이 불가능한 양자 암호통신인 정보를 한 곳에서 다른 곳으로 빛보다 빨리 옮기는 '원격전송'을 찰리와 앨리스, 밥으로 설명했다. 앨리스의 정보를 밥에게 주면 밥과 친한 찰리가 앨리스처럼 변한다. 결국 앨리스가 찰리를 거쳐 전송된다는 것. 엄격히 말하면 원격전송은 '양자 정보'만 전송하는 것이다. 연구팀은 광자의 경로 길이 차이와 편광의 신속한 안정화를 위한 효과적인 피드백 시스템을 성공적으로 개발했다. 또한 연구팀은 얽힌 광자 쌍을 생성하기 위해 섬유 피그테일 주기적 극화 리튬 니오베이트 도파관의 단일 조각을 사용했다. 이를 바탕으로, 순간이동 시스템에 사용될 500MHz의 반복률을 가진 고품질의 양자 얽힘 광원이 개발됐다. 양자 순간이동은 광자의 양자 얽힘 상태를 활용하여 양자정보를 한 위치에서 사라지게 하고 동시에 다른 위치에서 나타나게 하는 전송 방법이다. 이러한 양자광학 기반의 고속 양자 순간이동을 위해서는 많은 이벤트를 수집할 수 있는 강력한 광자 센서가 필요하다. 리싱 유(Lixing You) 교수가 이끄는 팀은, 포톤 기술회사(Photon Technology Co., LTD)와 협력하여 고성능 초전도 나노와이어 단일 광자 검출기를 실험에 활용했다. 효율이 뛰어나고 노이즈가 거의 없는 이 검출기의 장점을 활용하여 고효율 BSM과 양자 상태 분석을 구현한 것이다. 연구팀은 양자 상태 단층 촬영과 미끼 상태 방법을 함께 사용하여 순간이동 충실도를 계산했는데, 이는 고전적 한계(66.7%)를 훨씬 초과하여 고속 대도시 양자 순간이동이 달성됐음을 확인했다. 이번 'UESTC 제1위의 대도시 양자인터넷' 프로젝트는 앞으로 통합 양자 광원, 양자 중계기, 양자 정보 노드 등을 결합하여 '고속, 고충실도, 다중 사용자, 장거리'를 지원하는 양자 인터넷 인프라를 개발할 계획이다. 연구팀은 이렇게 개발된 인프라가 양자 인터넷의 실질적인 활용을 더욱 가속화하는 데 기여할 것이라고 예상하고 있다. 양자통신은 정보 보안의 새로운 패러다임을 제시하는 차세대 통신 방법으로 주목받고 있다. 전파를 사용하는 대신, 레이저를 통해 암호화된 광자를 전송한다. 광자, 즉 빛의 최소 단위는 조작되면 속성이 변경되어 중간에서 정보의 도청이나 간섭이 발생하면 암호 키가 손상되어 원본 내용을 복원할 수 없게 된다. 이러한 특성으로 인해 양자통신은 정보 보안이 중요한 금융, 군사 통신 등의 핵심 기술로 주목받고 있다. 지상에서의 양자통신은 광섬유를 통해 이루어진다. 우주에서는 광섬유 설치가 어렵기 때문에 과학자들은 양자 순간이동 기술에 주목하고 있다. 중국의 연구팀은 묵자호 위성을 이용하여 양자 순간이동의 최장 거리 기록을 갱신했다. 묵자호는 중국의 칭하이, 우루무치, 운남 성에 위치한 지상국들과 통신했다. 이번 실험에서는 약 1203km 떨어진 칭하이와 운남성 간의 양자통신에 성공했다.
- 산업
2023-10-31
와인병이 750ml인 진짜 이유

와인병의 표준 용량은 750ml로, 전 세계에서 가장 흔하게 볼 수 있는 크기이다. 이 사이즈는 와인 애호가들에게도 매우 익숙하다. 19세기 초, 프랑스의 보르도 지역 와인 생산자들은 와인을 더 효율적으로 운송하고 판매하기 위해 표준화된 병 크기를 도입했다. 당시 와인은 주로 달콤한 포트 와인과 같은 스타일로, 병에 담겨도 오랫동안 보관이 가능했다. 프랑스 매체 르 피가로 최신 호에 따르면 보르도의 생산자들은 여러 이유로 750ml 병을 선택했다. 이는 당시 평균 와인 병 크기였으며, 운송과 보관에도 적합했다. 또한, 한 병에서 적당한 양의 와인을 제공할 수 있었다. 그로 인해 750ml크기의 와인병은 보르도 지역에서 널리 채택되었고, 점차 유럽 전체로 확산되며 현재의 표준이 되었다. 와인병이 750ml인 이유는 몇 가지가 있으나, 주로 다음과 같은 세 가지 이유가 잘 알려져 있다. 첫 번째로, '유리 장인의 폐활양' 설로 유리 장인의 한 호흡으로 만들 수 있는 크기가 바로 750ml였다. 유리병은 약 17세기부터 와인 보관에 널리 사용되기 시작했다. 와인이 외부 환경의 영향을 받아 변질되지 않도록 하기 위함이었다. 초기 유리병은 유리 장인이 직접 불어 만들었고, 한 번의 호흡으로 만들 수 있는 병의 크기가 바로 750ml였다. 두 번째로, '소비의 편리성'을 들 수 있다. 750ml의 용량은 와인을 적당한 양만큼 소비하기에 알맞다. 병을 한 번 열었을 때, 와인이 남아 변질될 염려 없이 적당한 시간 내에 마실 수 있는 양이기 때문이다. 또한, 이런 용량은 고품질의 와인을 합리적인 가격으로 제공하기에도 적합하다. 세 번째로, '와인잔의 크기'가 750ml 병 용량 결정에 영향을 주었다는 이유도 있다. 일반적인 와인잔의 용량은 250ml 정도이며, 와인을 마실 때 보통 잔에 와인을 1/4 혹은 1/3 정도 따른다. 이렇게 따르면 750ml의 와인병에서는 대략 6잔의 와인이 나와, 한 병을 여러 사람이 나눠 마시기에 적절한 양이 된다. 와인병이 750ml로 표준화된 정확한 이유는 여전히 밝혀지지 않았다. 다만, 초기의 와인병 크기 결정에는 과학, 기술, 경제 등 여러 요소들이 복합적으로 작용했을 것이라고 추정할 수 있다. 최근 1인 가구나 혼술을 즐기는 사람들이 증가하면서, 750ml는 와인을 혼자 마시기에 조금 큰 용량으로 느껴지기도 한다. 이런 트렌드를 반영해 다양한 크기의 와인병이 출시되고 있다. 500ml나 375ml, 250ml와 같은 소용량 병과 1.5L나 3L와 같은 대용량 와인병도 등장하고 있다. 와인병의 표준 용량은 여전히 750ml이지만, 소비자의 변화하는 필요와 취향에 맞춰 다양한 크기의 병도 계속 출시될 것으로 예상된다.
- 생활경제
2023-10-22
모나코 드론 스타트업, 고가 샴페인·캐비어 호화 요트 배송 눈총

드론(무선전파 유도에 의해 비행 및 조종이 가능한 무인 항공기) 기술이 급속도로 발전하며 이제 배송 서비스에도 진입, 그 가능성을 확장하고 있다. 그러나 이러한 기술 발전에는 문제점도 동반되고 있는 상황이다. 캐나다의 드론 전문 매체 '드론디제이(DroneDJ)'는 최근 모나코의 스타트업이 드론을 이용하여 호화 요트에 고가의 샴페인과 캐비어를 배송하는 모습을 공개했다. 이 스타트업 'MC 클릭(MC Click)'은 인스타그램을 통해 "바다에서의 첫 럭셔리 드론 배송"이라며 약 60만원(440달러) 상당의 상품을 배송하는 사진을 공유했다. 하지만 드론의 이러한 활약에는 논란의 여지가 있다. 회사의 웹사이트에서는 이와 관련한 구체적인 설명이나 활동 내용이 나와 있지 않은 상태다. 그럼에도 불구하고, MC 클릭은 주로 항공 관련 활동에 중점을 두고 있는 것으로 알려져 있다. 모나코 스타트업은 다양한 드론 쇼와 행사를 제공하며, 상업적 목적으로 드론을 활용한 고품질의 항공 사진 촬영 서비스도 하고 있다. 또한, 스웨덴의 일부 스타트업과 협력하여 개인용 항공기도 개발 중에 있는 것으로 전해졌다. 이처럼 드론 기술의 발전과 활용 분야의 확장은 기술의 새로운 가능성을 제시하지만, 그 동시에 기술의 부적절한 활용과 관련된 문제와 논란도 불가피하게 동반되고 있는 것으로 보인다. 이번 행사는 엠씨 클릭(MC Click)이 모나코 앞바다에 정박한 호화 요트 '코랄 오션(Coral Ocean)'에 큰 드론을 투입하는 것을 자랑하는 단순한 사업 행사가 아니었다. 한 보고서에 따르면, 드론은 비디오에 출연한 인물들에게 59만 6200원(440달러) 상당의 2008년산 돔 페리뇽 샴페인과 캐비어 캔을 전달했다. 드론이 이같은 고가품을 배달한 곳은 최근에 501억 3600만원(3700만 달러)를 들여 복원한 73미터(240피트) 길이의 화려한 '코랄 오션' 요트로 밝혀서 논란에 휘말렸다. 게다가, 이번 시범 프로젝트는 대부분 드론을 활용하지 않는 기업들의 지원을 받았다. 이들 기업은 고객들에게 드론이 아닌 다른 방법으로 서비스를 제공한다. 안타깝게도, 이번 시범프로젝트는 모나코 항공 당국의 승인을 받아 성공적으로 실행된 사례로, 드론으로 최대 40kg까지의 고급품을 정기적으로 배송하는 사업으로 확장될 가능성이 있다. 모나코는 지구상에서 막대한 부를 가진 사람들의 피난처로 잘 알려져 있다. 그로 인해 이 서비스가 몇 달 안에 확대 적용될 가능성이 크다. 보도에 따르면, 바다에서 80.5km(50마일) 떨어진 요트까지 드론으로 선물을 전달하는 서비스가 가능하다. 물론 드론은 고립된 위치에 있는 사람들에게, 혹은 스스로 이동하기 어려운 사람들에게 필요한 물품을 전달하는 데 사용되기도 한다. 독일에서는 최근 AI를 탑재한 드론으로 인명 구조 시연에 성공하기도 했다. 반면, 드론은 러시아-우크라이나 전쟁 뿐만 아니라 지난 10월 7일 발발한 이스라엘-하마스 전쟁에도 사용돼 전쟁의 양상을 바꾸어 놓기도 했다. 이처럼 현대 기술의 총합체인 드론은 사람을 구하기도 하고, 전쟁에 투입돼 인명을 살상하는 데 이용되기도 하는 양날의 검으로 쓰이고 있다.
- 산업
2023-10-18