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2024-11-22 (금)

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전세계 반도체 시장, 지난해 침체 딛고 올해 급속 회복 전망

올해 전세계 반도체판매가 기록적인 수준으로 뛰어올라 글로벌 반도체업계가 급속하게 회복할 것이라는 전망이 제기됐다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 반도체산업협회(SIA)는 5일(현지시간) 올해 글로벌 반도체 매출액은 13% 증가한 약 6000억 달러(약 801조 원)에 달할 것으로 예상된다고 밝혔다. 지난해 매출액은 8.2% 감소한 5268억 달러로 추산됐다. SIA는 다만 하반기에 판매가 증가세를 보여 하락폭이 완화됐다고 설명했다. SIA의 존 뉴퍼 회장은 "전세계 반도체 판매는 지난해에 들어 침체됐지만 하반기에는 급속하게 회복됐다. 이같은 추세는 올해도 이어질 것"이라고 지적했다. 뉴퍼 회장은 "세계가 의존하는 무수한 제품에서 반도체는 더 크고 더 중용한 역할을 하고 있으며 반도체시장의 장기적인 전망은 매우 밝다"고 언급했다. 야후파이낸스는 5일 AI와 칩 제조업체에 대한 관심이 지속되면서 월스트리트의 많은 사람들이 이러한 전망의 이점을 누리기 위해 엔비디아(NVDA), 인텔(INTC), AMD(Advanced Micro Devices)와 같은 기업에 주목하고 있다고 전했다. 반도체업계의 성장을 이끌고 있는 기업은 인공지능(AI)용 반도체에서 큰 점유율을 차지하고 있는 엔비디아다. 엔비디아의 2024년 회계연도(2023년2~2024년1월) 매출액은 무려 배로 증가한 약 600억 달러에 달할 것으로 보이며 2025년 회계년도까지는 연간 매출액이 900억 달러를 넘어설 것으로 예상되고 있다. 번스타인의 전무이사이자 수석 애널리스트인 스테이시 라스곤은 야후 파이낸스에 단기적으로 AI 칩의 혜택을 받을 분야와 그렇지 않은 분야에 대해 설명했다. 그는 "AI는 분명히 차트에서 벗어나고 있으며 성장하고 있다. PC나 스마트폰과 같은 분야는 작년에 매우 약세를 보였지만, 올해는 그 반대편으로 나아가고 있다. 올해에는 아마 더 성장할 것이다"고 전망했다. 그는 이어 "전통적인 데이터 센터, 데이터 센터 서비스 CPU, 네트워킹 등 경기 침체의 핵심이 되는 분야는 상당히 약세라고 말씀드리고 싶다. 아날로그 이름에 많은 영향을 미치는 산업 및 자동차 분야는 이제 막 시작되고 있다"고 밝혔다. 지역별로는 유럽의 반도체 매출액이 지난해 4% 증가해 플러스를 기록한 유일한 지역이었다. 가장 침체된 시장은 중국과 아시아태평양지역으로 중국의 매출액은 14% 급감했다. 미주시장은 5.2% 위축됐다.
- IT/바이오
2024-02-06
일본 NTT, SK하이닉스·인텔과 광반도체 개발 협력

SK하이닉스와 일본 NTT, 미국 인텔이 힘을 합쳐 '광전 융합' 기술을 활용한 차세대 반도체를 공동으로 개발한다. 일본 닛케이(日本經濟新聞)은 29일(현지시간) 일본 이동통신업체인 NTT가 차세대 통신 기반 IOWN(아이온)의 핵심 기술로 대폭적인 소비 전력을 감축할 수 있는 광반도체를 개발하기 위해 SK하이닉스, 인텔과 협력하는 방안을 조율 중이라고 보도했다. NTT의 광반도체 개발 사업에 일본 정부는 총 450억엔(약 4062억원)을 지원한다. 한·미·일 연합으로 국제 표준의 데이터 기반 기술의 확립을 노린다고 닛케이가 전했다. 광전융합(光電融合)은 전자 처리를 빛으로 대체하는 기술로 반도체 내부에 접목하면 전력소비를 크게 줄일 수 있다. IOWN은 NTT가 자랑하는 광기술을 사용해 저소비 전력으로 대용량 데이터를 주고 받을 수 있다. 인공지능(AI)의 보급으로 세계 데이터센터의 전력소비는 급증하고 있다. 이러한 팽창하는 소비 전력을 줄이려면 광기술을 사용한 반도체의 양산이 필수적이다. 데이터 처리가 방대해져 반도체의 소비전력이 급증하는 가운데, 한·미·일 연합으로 광반도체를 실용화하게 되면, IOWN의 세계적인 보급을 뒷받침할 수 있다고 닛케이는 지적했다. 현재는 광통신으로 도착한 정보가 전용 장치를 경유해 전기신호로 변환돼 데이터센터 내 서버로 전달된다. 서버 내부에서는 반도체가 전기신호를 주고받아 계산·기억의 처리를 진행하는 구조다. 광전융합에서는 광신호로 처리되는 범위가 넓어지고, 반도체가 집적하는 기판 내부, 하나의 반도체 칩 내부의 처리도 단계적으로 빛으로 치환되어 간다. 전기에 비해 고속인 광통신에서의 처리를 실현하려면, 각 반도체 제조사와 보조를 맞출 필요가 있다. NTT는 연산용 반도체를 다루는 인텔이나, 기억용 반도체를 다루는 SK하이닉스와 같은 기업과 필요한 기술 등에서 협력한다는 방침이다. NTT는 이번 광전융합 기기 개발에 주력하는 업계 전반의 국제 협조의 틀을 마련했으며 인텔, SK하이닉스와 협력하는 것 외에도 신코전기공업과 키옥시아 등도 참여한다고 닛케이가 전했다.
- IT/바이오
2024-01-30
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
한국은행 "반도체 경기 개선으로 수출 회복세 지속" 전망

최근 반도체 수요가 증가하면서 우리나라 수출이 회복세를 지속할 것이라는 전망이 나왔다. 한국은행은 4일 발표한 '최근 수출 개선 흐름 점검·향후 지속가능성 평가' 보고서에서 특히 반도체 수출의 개선 모멘텀이 강화될 것으로 예상했다. 이는 글로벌 고금리 경제 환경 속에서 한국의 수출 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다. 인공지능(AI) 관련 수요 증가에 힘입어 고대역, 고용량 제품의 수요가 지속적으로 증가하고 있는 가운데, 내년 하반기에는 그간 부진했던 PC 및 스마트폰 수요도 점차 회복될 것으로 전망된다. 과거의 회복 추세를 볼 때, 우리나라의 반도체 수출은 평균 약 28개월 동안 상승세를 지속하며 수출과 성장세 회복의 중요한 동력이 됐다. 또한, 신성장 산업과 관련하여 미국 및 유럽연합(EU)의 투자 확대가 우리나라의 수출에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 미국과 EU는 반도체 등 핵심 품목의 공급망 복원 강화 및 첨단 산업 생태계 구축을 위한 산업 정책을 추진하고 있다. 이러한 정책들은 한국의 수출 성장에 추가적인 동력을 제공할 수 있을 것으로 풀이된다. 이와 관련하여, AI 기술 발전을 위한 반도체 산업과 친환경 전환을 위한 전기차 및 배터리 등의 분야에서 각국이 자국 내에서 대규모 투자를 확대하고 있다. 이러한 국제적인 투자 동향은 우리나라의 수출 증가에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다. 그러나 전 세계적인 고금리 상황이 지속되고 있으며, 내구재를 포함한 재화 소비의 회복이 더딘 점은 우리나라 수출에 대한 제약 요인으로 작용할 수 있다. 이는 수출 증가세에 일정 부분 영향을 미칠 수 있는 중요한 변수로 남아 있다. 한국은행은 경기적 요인 외에도 글로벌 공급망(GVC)의 재편과 같은 세계 교역 환경의 변화가 한국의 수출 구조에 상당한 영향을 미칠 것으로 내다봤다. 미국의 경우, 지속되는 고금리로 인해 소비 성장이 점차 둔화될 것으로 보이지만, 투자 활동이 꾸준히 이어짐에 따라 대미 수출은 양호한 추세를 보일 것으로 전망된다. 반면, 중국은 부동산 경기 부진이 지속되고 있으며 산업 구조의 고도화로 인해 자급률이 상승하고 있어, 대중 수출이 과거처럼 큰 폭으로 개선되기는 어려울 것으로 예상했다. 한국은행은 이날 발표한 '중국 성장구조 전환과정과 파급영향 점검' 보고서에서 중국 경제가 중간재 자립도를 높이고 기술 경쟁력을 강화함에 따라 경합도가 상승했다고 밝혔다. 또 한은은 중국의 중간재 자립도 상승과 기술경쟁력 강화로 인한 경합도 상승을 진단했다. 한은 관계자는 브리핑에서 "대중 수출이 갑자기 큰 폭으로 감소할 것이라는 의미는 아니지만, 구조적인 측면에서 제약 요인이 존재한다"고 설명했다. 또한 신흥국 경제가 점차 회복되는 상황에서, 아세안(ASEAN)의 5개국과 인도는 중국의 글로벌 생산기지 역할을 점차 대체하는 추세를 보이고 있다. 이러한 변화는 향후 한국의 수출에 있어서 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.
- 경제
2023-12-04
정부, 내년도 관세인하 품목 76개로 줄여

정부가 산업경쟁력을 강화하고 물가 부담을 낮추기 위해 내년 76개 품목에 대해 낮은 관세를 적용한다. 기획재정부는 오는 29일까지 내년도 정기 탄력관세 세부 운용계획을 담은 '2024년 탄력관세 운용계획'을 입법 예고한다고 22일 밝혔다. 이에 따라 내년에는 76개 품목에 대해 할당관세를 적용한다. 다만 내년 할당관세 품목은 올해 101개에서 대폭 줄었다. 지난해(90개), 2021년(92개), 2020년(79개) 등 최근 들어 가장 적은 품목이다. 기재부 관계자는 "가격이 안정됐거나 자유무역협정(FTA)을 활용할 수 있는 품목은 이번 할당관세 품목에서 제외했다"고 설명했다. 할당관세란 일정 물량의 수입품 관세율을 40%포인트(p) 범위에서 낮춰주는 제도를 의미한다. 할당관세가 적용되면 그만큼 관세 부담이 낮아져서 수입품 가격도 내려가는 효과가 있다. 분야별로 보면 산업경쟁력 강화 차원에서 석영유리기판(반도체)·리튬니켈코발트망간산화물(이차전지) 등 신성장 산업의 소재·원료, 알루미늄 합금(자동차)·니켈괴(철강) 등 전통 주력산업의 원재료, 분산성염료(섬유)·사료용 옥수수(사료) 등 취약 산업 관련 품목에 대해 연중 0% 할당관세를 지원한다. 또 물가안정을 위해 옥수수·식품용 감자변성전분·커피 등도 할당관세가 적용된다. 조제 땅콩·닭고기·계란 가공품 등은 이번 할당관세 품목에 새롭게 포함됐다. 조제 땅콩(1만 톤)과 계란 가공품(5000 톤)은 상반기까지, 닭고기(3만t)는 1분기까지다. 국제유가 변동 등으로 수급 불안이 우려되는 액화석유가스(LPG)와 액화천연가스(LNG)와 원유 등 유류 관련 품목들은 내년 상반기 중 지원 규모만 우선 결정하고 하반기 지원 연장 여부는 내년 상반기에 다시 검토할 예정이다. 고추장, 활돔 등 13개 품목에 대해서는 올해와 동일한 수준의 조정관세를 적용한다. 조정관세는 특정 물품의 수입 증가로 국내 시장이 교란되거나 산업기반이 붕괴될 우려가 있는 경우 기본 관세율을 높게 적용하는 제도다. 시장접근물량(TRQ) 증량은 참깨, 대두 등 13개 품목을 지원하되 올해보다 증량 규모가 다소 증가할 예정이다. 올해 시장접근물량 증량으로 지원했던 조제 땅콩의 경우 최근 가격이 급등해 내년에는 할당관세로 지원을 확대할 예정인 만큼 시장접근물량 증량 대상에서는 제외된다. 시장접근물량으로 지정되면 저율 관세를 적용받을 수 있다. 농림축산물 특별긴급관세는 올해와 같은 품목에 대해 운용된다. 다만 최근 시장 규모 확대 추이를 반영해 미곡류 물량 기준만 46만4422 톤에서 65만4995 톤으로 상향 조정된다. 특별긴급관세는 수입이 자유화된 농산물에 대해 수입량이 급증하거나 수입 가격이 하락해 일정 기준을 충족하면 추가로 부과하는 관세다. 이번 할당관세 운용계획은 관계부처 및 이해관계자 수요를 바탕으로 사전협의 및 관세심의위원회 심의 등을 통해 마련됐으며 입법 예고 이후 관련 절차를 거쳐 내년 1월부터 시행될 예정이다.
- 경제
2023-11-22
SKC, 이차전지·음극재 등 미래 청사진 공개…테크데이 개최

SKC(대표이사 박원철)는 9일 서울 종로구 본사에서 'SKC 테크 데이 2023'을 개최하고 주력 사업과 신규 사업의 기술 청사진을 공개했다. SKC 테크 데이는 SKC의 연구개발 현황과 기술 로드맵을 시장과 공유하는 행사다. SKC의 핵심 사업으로 자리 잡은 이차전지용 동박과 함께 실리콘 음극재, 반도체 글라스 기판, 친환경 생분해 소재 등 새로운 사업의 다양한 기술을 소개했다. 주력인 이차전지 소재사업과 관련해서는 4680 원통형 배터리용 동박 개발 성과와 함께 전고체 배터리 등 미래 이차전지용 음극 집전체 연구개발 방향을 공유했다. 아울러 동박 관련 특허자산 보유 현황도 공개했다. SK넥실리스의 이차전지용 동박 특허 출원 건수는 올해 3월 230건으로 기준 업계 최다 특허망을 가지고 있다. 동박은 이차전지의 성능은 물론이고, 이차전지 제조사의 생산성까지 크게 좌우한다는 점에서 고도의 제조 기술력이 요구된다. SK넥실리스는 꾸준한 연구개발을 통해 확보해 온 기술을 기반으로 최고의 품질의 동박을 생산하고 있다. 안중규 SK넥실리스 소재기술개발센터장은 "높은 강도, 연신율, 내열성은 물론 부식 방지 등 미래 이차전지용 음극 집전체에 필요한 물성을 갖춘 다양한 고객 맞춤 솔루션을 개발 중"이라고 말했다. 또 SKC는 올해 실리콘 음극재 자회사 '얼티머스'를 설립했다. 작년 1월에는 영국 기술기업 '넥세온'의 최대주주가 됐다. SKC는 넥세온의 기술을 활용해 내년 1월 실리콘 음극재 시범 생산을 시작할 예정이다. 반도체 소재와 부품 분야에서 SKC는 글라스 기판사업 투자사 '앱솔릭스'를 설립했다. 이 회사는 올해 말 세계 최초로 고성능 컴퓨팅용 글라스 기판 양산 공장을 완공한다. 또한 스마트 팩토리 기반의 양산 준비와 특허 출원 현황, 소자 내장 기술을 확대 적용한 '인공지능(AI) 학습 가속기' 등 차세대 제품 개발 방향도 공유했다. 올해 10월 SKC의 자회사가 된 ISC는 반도체 테스트 솔루션용 핵심 부품인 러버 소켓 시장에서의 뛰어난 경쟁력을 강조했다. 2003년 세계 최초로 러버 소켓 양산에 성공한 이후, ISC는 후발 경쟁 기업과 10년 이상의 기술 격차를 유지하고 있는 것으로 평가된다. SK넥실리스와 마찬가지로 ISC는 테스트 소켓 분야에서 업계 최초인 578건에 이르는 최다 특허망을 구축하고 있다. 메모리·비메모리 반도체 제조사와 팹리스, 대규모 서버 등을 보유한 빅테크 등 300개 이상의 글로벌 주요 기업이 ISC의 고객사로 있다. SKC는 올해 한국ESG기준원이 매년 발표하는 ESG 평가에서 참여 기업 중 최상위 등급인 ‘A+(플러스)’를 획득했다. 2021년과 2022년에 연속으로 A 등급을 받은 SKC는 이차전지, 반도체, 친환경 소재 중심으로 사업을 지속적으로 재편하며 ESG 경영을 강화해왔다. 또한, SKC는 지난 8월에는 MSCI 평가에서 전년도 BBB 등급에서 A 등급으로 상향 조정되는 성과를 이루었다. SKC는 "수십 년에 걸친 지속적인 연구개발을 통해 확보한 핵심 기술을 기반으로, 다른 누구도 쉽게 따라오기 어려운 '기술적 우위'를 가진 기업으로 발전해 나가고 있다'"고 말했다. 또한 "미래 시장을 향한 SKC의 기술 전략에 대해 지속적으로 소통하며 이를 적극적으로 추진해 나가겠다"고 밝혔다.
- 산업
2023-11-09
英 스타트업 스페이스 포지, 반도체 제조 위성 연말 발사

영국의 스타트업 스페이스 포지(Space Forge)가 반도체 제조 위성 발사준비를 하고 있다고 영국 매체 더넥스트웹(thenextweb)이 지난 3일(현지시간) 보도했다. 스페이스 포지는 웨일스 카디프에 본사를 둔 영국의 항공우주 제조 회사다. 스페이스 포지의 첫 번째 위성은 지난 1월 버진 오빗의 영국 로켓 발사 실패로 유실됐다. 스페이스 포지는 반도체 제조 위성을 궤도에 올리기 위한 두 번째 발사를 준비하고 있다. 새로운 위성으로 알려진 '포지스타-1(ForgeStar-1)'은 올해 말이나 내년 초에 미국에서 발사될 예정이다. 이 위성에는 화학 화합물을 원격으로 혼합하고 반도체 합금을 개발할 수 있는 자동화된 화학 실험실이 탑재되어 있다. 우주는 높은 수준의 방사선, 미세 중력, 진공에 가까운 상태로 지구에서는 불가능한 새로운 제조 방법이나 소재를 개발할 수 있는 독특한 연구 개발 환경을 제공한다. 스페이스 포지는 최근 미국의 거대 항공우주 기업인 노스롭 그루먼과 협력 계약을 체결하여 노스롭이 지구에 있는 공장에서 컴퓨터 칩으로 개발할 수 있도록 우주에서 만든 반도체 기판을 제공하기로 했다. 이 스타트업은 향후 반도체, 의약품, 복합 재료 등을 우주에서 제조할 수 있기를 기대하고 있다. 스페이스 포지의 미국 상무이사 앤드류 팔록은 지난 8월 "다음 산업 혁명은 우주에서 일어날 것"이라고 발표했다. 버진은 지난 1월 영국 콘월에서 버진 오빗의 임무를 수행하기 위해 웨일즈에서 만든 최초의 위성인 우주선 발사를 처음 시도했다. 하지만 이 위성과 탑재된 다른 8개의 위성은 버진의 발사체에 이상이 발생해 궤도 진입에 실패하면서 유실됐다. 현재까지 1000만 달러의 위성을 발사한 스페이스 포지는 이제 두 번째 발사 시도에 매진하고 있다. 유럽우주국의 혁신 프로그램의 지원을 받는 이 임무는 스페이스 포지의 제조 기술을 입증하고 안전한 재진입 기술을 포함한 다른 핵심 기술을 증명하는 것을 목표로 한다. 그런데, 마이크로파 크기의 포지스타-1은 지구로 귀환하도록 설계되지 않았다. 그로 인해 지구로 재료를 다시 보내지 않고, 다만 실험 결과를 과학자들에게 디지털 방식으로 전송할 예정이다. 포지스타(ForgeStar)는 반도체와 의약품 생산에 미세 중력을 활용하는 궤도상 제조 위성 플랫폼이다. 존 웨스턴 스페이스 포지 설립자이자 CEO는 BBC와의 인터뷰에서 "컴퓨터 칩을 만드는 더 나은 반도체를 우주 환경에서 만들어 지구로 안전하게 귀환시킬 수 있다는 것을 입증하는 것이 포지스타-1의 목표"라고 말했다. 한편, 이 회사의 차기 위성은 극한의 온도에서 탑재체를 보호하는 두 가지 특허 기술을 사용해 대기권을 통과하는 불꽃 속에서도 안전하게 지구로 제품을 회수할 수 있도록 제작될 예정이다. 웨스턴은 스페이스 포지에서 제작하는 첫 번째 지구 귀환 위성이 향후 2~3년 안에 발사될 수 있을 것으로 전망했다.
- IT/바이오
2023-10-05
파나소닉 HD, 전기 없이 '수소 생성기' 연구 착수

일본의 대표 리튬이온 배터리 제조사인 '파나소닉 홀딩스(HD)'가 전기 없이 수소를 생성하는 기술 연구에 본격적으로 착수했다. 이와 함께, 한국도 탄소배출을 하지 않고 수소를 만드는 '수전해' 기술 개발에 힘을 쏟고 있다. 일본 산업 전문 매체 '뉴스위치(Newswith)'에 따르면, 파나소닉 HD는 '메조결정(mesocrystal)'이라는 특별한 규칙적인 결정 구조를 가진 금속 산화물을 활용하면, 태양광만으로 광촉매의 원리로 물을 분해, 수소를 생산할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이로써 앞으로 수소 에너지 활용 시, 전기를 사용하는 문제를 극복할 수 있을 것이라는 전망이 나왔다. 메조결정(mesocrystal)은 아주 작은 단위결정들이 결합해 큰 구조를 형성하는 특징을 가진다. 직경이 수백 나노미터(나노는 1/10억)에서 수 마이크로미터(마이크로는 1/1백만) 크기이며, 규칙적이고 조밀한 방식으로 축적된다. 표면적이 증가하기 때문에 특성이 향상되고 광촉매 작용의 효율을 기대할 수 있다는 장점이 있다. 파나소닉 HD는 "소자 표면에 금속 산화물의 메조결정질 용액으로 코팅된 기판을 부착해 빛을 통한 광촉매 반응으로 수분을 분해하는 기술을 개발했다"고 밝혔다. 그러면서 "현재 초소형 실험 장비에서는 이 기술의 기본 작동 원리가 확인됐다"고 덧붙였다. 파나소닉은 2030년까지 이 기술의 프로토타입을 완성하는 것을 목표로, 메조 결정 구조를 더욱 정밀하게 제어하고 장치의 크기를 확장하는 연구에 주력할 계획이다. 또한, 태양광과 물을 분리해 얻은 수소로부터 추가 에너지를 얻기 위해 태양 전지판과 함께 사용하는 등의 응용 방법을 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 한편, 한국은 탄소배출을 최소화한 수소생산 기술, 즉 '녹색 수소' 생산에 집중하고 있다. 이를 위한 핵심 기술로는 신재생에너지와 수전해가 대표적이다. 수전해 기술은 전기를 이용해 물을 수소와 산소로 분해하는 과정이다. 이 중, 두산퓨얼셀은 양성자 교환막 기반의 고분자 전해질막(PEM) 수전해 시스템을 2023년 하반기에 상용화할 방침이다. 세계 1위의 선박평형수 전기분해 처리장치 제조사 테크로스는 알카라인 방식의 수전해 시스템 개방 중인 것으로 알려졌다. 이밖에도 SK E&S는 미국의 수소 전문 기업 플러그파워와 손잡고 수전해 분야로의 진출을 준비하고 있다.
- IT/바이오
2023-09-25
美 샌디아 국립연구소, 내구성 높인 분자 개발 성공⋯장단점은?

미국 샌디아 국립연구소(Sandia National Laboratories)의 연구팀이 내구성을 높인 획기적인 분자 구조를 개발했다. 일반적으로 열을 가하면 팽창하는 대부분의 재료와 달리, 이 새로운 분자는 열을 가할 경우 수축한다는 놀라운 특성을 보인다. 과학 및 기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'에 따르면, 이 연구팀이 개발한 분자는 폴리머와 결합될 경우 뛰어난 내구성을 발휘한다. 이러한 특성 덕분에 휴대폰 케이스부터 미사일에 이르기까지 다양한 분야에서 활용 가능성이 높아 보인다. 폴리머는 작은 분자들이 결합해 만들어진 고분자로, 섬세한 구성 요소를 보호하는 이상적인 재료로 알려져 있다. 그러나 재료가 오래 사용되거나 다양한 환경에 노출될 경우 성능이 저하되는 문제가 있다. 이와 관련해 대부분의 물질이 가열될 때 팽창하고, 냉각될 때 수축하는 반면, 이 새로운 분자는 그렇지 않다. 일반적으로 폴리머는 가장 높은 팽창률과 수축률을 보이며, 금속이나 세라믹은 상대적으로 낮은 수준을 보인다. 샌디아 연구팀의 이번 발견은 물질의 온도에 따른 변화율을 조절할 수 있는 새로운 가능성을 열어놓았다. 이로써 다양한 산업 분야에서의 응용이 기대된다. 샌디아 연구팀을 이끄는 재료 과학자 에리카 레드라인(Erica Redline)은 "많은 제품들이 플라스틱, 유리, 금속 등 여러 재료로 구성되어 있는데, 이 재료들이 서로 다른 속도로 팽창하거나 수축하기 때문에 시간이 지날수록 제품이 갈라지거나 뒤틀리는 현상이 발생한다"고 지적했다. 레드라인은 이 문제점을 극복하기 위한 새로운 아이디어를 생각하게 되었고, 그 아이디어를 팀원들과 함께 실제로 구현하는 데 성공했다고 말했다. 그는 "우리 팀은 고분자와 잘 결합하면서 그 특성을 바꿀 수 있는 새로운 분자를 개발했다. 이 분자는 흥미롭게도 가열될 때 팽창하는 대신 수축하는 특징을 가진다"고 설명했다. 레드라인은 "이 분자를 폴리머에 첨가하면, 폴리머의 팽창과 수축이 금속과 유사한 수준으로 조절되게 된다. 실제로 금속과 같은 특성을 갖게 만든 이 분자의 개발은 큰 도전이었다"고 강조했다. 이 새로운 분자는 다양한 방식으로 활용될 수 있는 잠재력을 보여주고 있다. 폴리머는 전자부터 통신 시스템, 태양광 패널, 자동차 부품, 인쇄 회로 기판, 항공우주 응용, 국방 시스템, 바닥재 보호 코팅에 이르기까지 광범위한 분야에서 사용되는데, 이 분자가 그 활용성을 더욱 확장시킬 것으로 보인다. 화학 엔지니어인 제이슨 더거(Jason Dugger)는 "이 분자는 국방 시스템에서 특히 큰 잠재력을 발휘할 것"이라며 미래의 혁신을 위한 길을 열 것으로 기대하고 있다. 더거는 또 3D 프린팅 분야에서의 활용성에 대해서도 언급했다. 그는 "하나의 영역에서는 특정한 열적 반응을 보이는 반면, 다른 영역에서는 다른 열적 반응을 보이게끔 인쇄하는 것이 가능하다"며 "재료의 무게를 줄일 수 있어 위성 등에도 적용될 수 있다"고 덧붙였다. 또한, 한 에폭시 제조 회사가 이 분자를 접착제로 활용하려는 시도를 했다는 소식이 전해졌다. 물론, 이 기술에도 단점이 있다. 유기 화학자 샤드 스티커(Chad Staiger)에 따르면, 7~10그램(g)의 분자를 합성하는데 약 10일이 소요된다. 이런 점은 대량 합성 시에 추가적인 시간과 비용이 들 수 있다는 것을 의미한다. 현재 연구팀은 시장에 출시될 제품을 준비하는 과정에서 10만 달러(한화 약 1억3276만원)를 투자해 분자 합성 시간을 단축시키는 연구에 집중하고 있다. 이 분자의 활용 가능성은 무궁무진해 보인다.
- 산업
2023-09-14
스위스 연구지원회사(BTRY), 전고체 배터리 시장 진출

스위스 연방재료 과학기술연구소(EMPA)가 혁신적인 배터리 기술로 전고체 배터리 시장에 진출한다. 금속산업 및 광업 전문 매체인 '마이닝(MINING)'에 따르면, EMPA는 전고체 배터리 시장 진입을 목표로 새 회사 'BTRY'를 설립할 예정이다. 이 매체에 따르면, '전고체 배터리(solid state battery)'는 기존 리튬 이온 배터리와 달리 1분 이내의 빠른 충전과 방전이 가능하고 수명이 10배 이상 지속된다. 게다가 온도 변화에도 안정적인 성능을 보인다. 또한 전고체 배터리는 인화성이 없어 안전하다. 기존의 리튬 이온 셀은 부주의하게 취급하거나 손상될 경우 유독한 가스가 방출되거나, 진화가 어려운 위력적인 화재가 발생하기도 했다. 전고체 배터리의 한 예로 박막 배터리(Thin Film battery)가 있다. 이는 반도체 공정기술인 진공증착 방식을 사용해 얇은 기판 위에 양극재, 고체 전해질, 음극재를 순차적으로 적층하여 제작하는 2차 전지를 지칭한다. 고비용으로 대량 생산 난항 박막 배터리는 두께가 단지 0.15mm로, 종이처럼 휘어지는 특성을 가지고 있다. 기존 전지에 비해 고온에서의 안정성이 우수하며, 수명도 매우 길다. 그러나 단위 부피당 충전 용량은 리튬 이온 배터리보다 낮고, 제조 비용은 3배 이상 더 비싸기 때문에 대량 생산에 어려움이 있다. 마이닝에 따르면 BTRY의 책임 연구원인 압데살렘 아리비아(Abdessalem Aribia)와 모리츠 푸셔(Moritz Futscher)가 개발한 이 새로운 배터리는 에너지 저장 용량을 늘리는데 성공했다. 푸셔 연구원은 "박막 배터리 제조 시 사용되는 박막셀의 생산 방법은 현재 반도체 칩과 유리 코팅 제작 기술을 활용하므로, 새로 개발한 박막 배터리의 제조에 큰 어려움이 없을 것"이라고 설명했다. 박막 배터리 저장 용량 향상 박막 배터리는 고정밀 제조 방식을 사용을 하는데 독성 용매가 필요하지 않은 환경 친화적인 장점을 가지고 있으나 아직까지 대량 생산 하기엔 원가 대비 효율성이 낮은 부분이 있다. 이에 아리비아 연구원은 "스마트폰이나 스마트워치처럼 배터리 전체를 구동하는 것이 아니라 일부만을 담당하는 제품에 적합하다"고 밝혔다. BTRY사의 연구원들은 박막 배터리의 에너지 저장 용량 향상을 기반으로 원가 대비 효율성을 개선해 대량 상용화를 목표로 연구에 더욱 매진할 계획이다.
- 산업
2023-09-12