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2025-12-06 (토)

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빌 게이츠, 혁신적인 '풍력 터빈' 설계에 투자

라이트 형제는 독학으로 인쇄기계를 제작하기 시작했으며, 번 돈을 활용하여 자전거 판매 사업을 시작했다. 이 사업을 바탕으로 하늘을 날 수 있는 기계, 즉 지금의 비행기를 꿈꾸었고, 결국 최초의 동력 비행기 '플라이어I'를 개발하는 데 성공했다. 이 사례는 항공기 기술 분야에서 혁신을 이룬 대표적인 사례로 기록됐다. 이번엔 비행기가 아닌, 새로운 풍력에너지가 에너지 업계의 새로운 기술 혁신을 가져올 지 세간의 관심을 끌고 있다. 마이크로 소프트사 고문 빌 게이츠가 획기적인 새로운 풍력 터빈 설계를 지시했다고 호주 에너지 전문매체 리뉴이코노미(reneweconomy)가 최근 보도했다. 빌 게이츠는 자신이 투자한 에너지 벤처기업 브레이크스루 에너지 벤처스(Breakthrough Energy Ventures)에 트랙 기반의 날개를 사용한 혁신적인 풍력에너지 설계를 개발하라고 지시했다. 그런데, 브레이크스루 에너지 벤처스가 주목하는 미국 스타트업 에어룸 에너지(Airloom Energy)는 새로운 풍력 에너지 발전 기술을 선보였다. 에어룸 에너지는 바람의 힘을 효율적으로 활용하고자 고유한 특징을 갖춘 '초저비용' 풍력 에너지 시스템을 개발했다. 이 시스템은 다른 어떤 시스템과도 다르게 높은 경량 트랙을 따라 이동하는 날개를 사용한다. 이 날개는 높이 10m에 설치되어 있으며, 수 미터에서 수 마일까지 이르는 트랙을 빠르게 따라 달린다. 또한, 25m 높이의 타워는 특허받은 브리들링 시스템을 통해 안정적으로 고정되어 있다. 에어룸은 기술 비용에 대해 대담한 주장을 했는데, 자본 비용은 기존 풍력 발전 단지를 건설하는 데 드는 비용의 1/4 수준이며, 평균 에너지 비용은 기존 풍력 에너지의 1/3 수준으로 낮아질 것으로 밝혔다. 이것은 1kWh 당 미국 달러 0.013로 매우 저렴한 수준이다. 와이오밍에 본사를 둔 이 회사는 현재 미국에서 50kW 테스트 장치를 운영하고 있으며, 2.5MW 에어룸 시스템은 하나의 표준 트랙터 트레일러로 운송될 수 있다고 밝혔다. 또한, 위치 선정, 뷰 평면 및 사용에 따라 높거나 낮게, 짧거나 길게 구성할 수 있으며 시운전 시 대규모 콘크리트 기초가 필요하지 않다. 이 회사는 전체 중량과 자재가 감소하면서 (풍력 발전) 사용 종료 시 매립에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있다고 설명했다. 에어룸 에너지는 최근 구글에서 호주 엔지니어이자 전기화 옹호자인 사울 그리피스(Saul Griffith)와 공동 설립한 기술인 마카니(Makani) 에너지 케이트(연)과 같은 혁신을 위해 10년을 일했던 CEO 닐 닉너(Neal Rickner)를 고용했다. 이 기술을 결국 보류됐으며, 풍력 에너지 생산 방식을 재고하려는 여러 시도가 있었지만 어느 것도 큰 성과를 이루지 못했다. 그럼에도 불구하고, 에어룸은 테스트 장치의 추가 연구 및 개발을 지원하기 위해 빌 게이츠의 '브레이크스루 에너지 벤처스'가 주도하는 시드 자금으로 400만 달러(약 51억 8600만원)를 모금했다. 브레이크스루 에너지 벤처스의 투자 위원회 공동 책임자인 카미셀 로버츠(Carmichael Roberts)는 '풍력 산업은 수십 년 동안 더 큰 터빈을 확장하여 에너지 생산 비용을 낮추어 왔다'며 '이 방법은 전체 비용을 줄이는 데 매우 성공적이었지만 현재 이러한 접근 방식은 부지 선정과 자재 비용 측면에서 어려움에 직면하고 있다'고 지적했다. 로버츠는 이어 "에어룸의 독특한 접근 방식은 이러한 문제를 모두 해결할 수 있으며, 풍력 에너지에 대한 비용 절감과 함께 새로운 시장 기회를 열어줄 것"이라고 강조했다. 이러한 주장이 사실이라면, 에어룸의 기술은 풍력발전의 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 보인다. 이는 풍력 에너지를 더 경쟁력 있고, 더 많은 사람들에게 접근 가능하게 만들 수 있다. 회사 또한 기술을 상용화하고 비용을 줄이기 위해 계속 노력해야 한다.
- 산업
2023-11-20 09:47:00
중국, 배터리 기술 혁신 새 희토류 발견

배터리 산업에 혁신을 가져올 수 있는 새 희토류가 중국에서 발견됐다. 중국 내몽골의 바얀오보(Bayan Obo) 광산에서 새로운 갈색 흑색 광석 '니오보바오타이트'를 찾아냈다. 영국 매체 테크라운드 최신호는 이 광석에는 희토류 니오븀(Niobium)이 풍부하게 함유되어 있다며 니오븀은 전자 제품, 비행기 제조, 배터리 등에 사용되는 중요한 금속이라고 전했다. 연구에 따르면, 니오븀은 배터리의 성능을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 배터리에 니오븀을 주입하면 기존의 리튬 이온 변형에 비해 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있다. 싱가포르 국립대학교의 안토니오 H. 카스트로 네토(Antonio H. Castro Neto) 교수는 "중국은 이 니오븀의 양과 질에 따라 자급자족 할 수 있다"고 말했다. 브라질, 니오븀 공급 지배 브라질은 글로벌 기준에서 니오븀의 세계 최대 공급 국가이며, 캐나다가 그 뒤를 잇고 있다. 브라질에서는 브라질 금속광산회사(CBMM)가 다양한 기관과 공동으로 리튬 배터리에 니오븀을 적용시키기 위해 대학과 연구센터, 배터리 제조업체 등과 협력하고 있다. 스웨덴에서도 최근 니오븀을 포함한 희토류 1백만 톤 이상이 발견되어 유럽에서 가장 큰 매장량을 자랑하고 있다. 희토류 원소는 전기자동차와 풍력 터빈을 비롯해 미사일 유도 시스템이나 레이더 시스템과 같은 방위 장비에 이르기까지 다양한 제품을 제조하는 데 없어서는 안 될 필수 요소이다. 희토류 발견의 의의 새로운 희토류 발견은 중요한 역할을 한다. 니오븀과 다른 희토류 원소는 전자 제품과 기술 발전에 필수적이며, 제품의 강도 향상과 전자기기 배터리의 효율적인 충전을 촉진한다. 이러한 원소들은 다양한 분야에서 사용되므로, 세계 여러 국가는 외부 공급 의존도를 줄이고, 안정된 신뢰할 수 있는 공급망을 유지하기 위해 자국 내 새로운 희토류 원천을 찾는 것을 중요시한다. 중국은 세계 희토류 원소의 60%를 공급하며 상당한 광물 가공 능력을 갖추고 있어, 많은 국가들이 필수 무역 파트너로 여기고 있다. 예를 들어, EU는 청정 에너지로의 전환과 관련한 중요 광물을 얻기 위해 중국에 98% 의존하고 있다. 특정 국가 의존도 해소가 관건 우리나라는 희토류의 자급률이 낮아 대부분 수입에 의존하고 있다. 산업통산자원부에 따르면 희토류 수입의존도가 니오븀 베트남 91%, 마그네슘 중국 84%, 텡스텐 중국 65%, 기타 희토류 중국 50% 순으로 확인됐다. 희토류의 가격이 상승하면 배터리 생산 비용이 증가하여 배터리 가격이 상승할 수 있다. 이는 전기차의 가격 상승으로 이어져 전기차 보급에 걸림돌이 될 수 있다. 중국이 희토류 물질의 수출을 제한할 경우 우리나라 반도체와 배터리 산업은 큰 타격을 입을 수 있다. 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 소속 노용호 국민의힘 의원은 지난 10일 "특정 국가 의존도가 높은 코발트와 리튬, 니켈, 망간 등 이차전지 원료를 비롯해 첨단산업에 필수적인 광물 공급망을 다각화하고 분산화해야 한다"고 말했다. 중국, 흑연 수출 통제 한편, 중국 정부는 이차전지 핵심 원료인 구상흑연 등 고(高)민감성 흑연을 수출 통제 대상으로 분류했다. 중국 상무부와 해관총서(세관)는 20일 '흑연 관련 항목 임시 수출 통제 조치의 개선·조정에 관한 공고'를 발표했다. 수출 통제는 2023년 12월1일부터 적용된다. 수출 통제 대상이 된 품목은 고순도(순도 99.9% 초과), 고강도(인장강도 30Mpa 초과), 고밀도(밀도 ㎤당 1.73ｇ 초과) 인조흑연 재료와 제품, 그리고 구상흑연과 팽창흑연 등 천연 인상흑연과 제품이다. 중국 상무부 대변인은 이날 홈페이지에서 "기존에 임시 통제됐던 구상흑연 등 고민감성 흑연 품목 3종을 이중용도 품목(민간 용도로 생산됐으나 군수 용도로 전환 가능한 물자) 통제 리스트에 포함시켰다"고 밝혔다. 흑연은 이차전지 음극재 원료로 중국 의존도가 높은 한국에도 파장이 우려된다. 산업통상자원부에 따르면 한국은 2021년 기준 인조흑연의 87%, 천연흑연의 72%를 중국에서 수입했다. 앞서 중국은 지난 8월 첨단 반도체 제조에 쓰이는 갈륨과 게르마늄 관련 품목의 수출을 통제한 데 이어 흑연까지 제한해 자원을 무기화 하는 게 아니냐는 우려가 현실로 나타나고 있다.
- 생활경제
2023-10-20 15:16:00
일본 벤처기업, '지렁이 근육' 모방 배관검사 로봇 개발

일본 중앙대 출신의 벤처기업 '솔라리스'가 배관의 깊은 곳까지 접근 가능한 지렁이 근육을 모방한 로봇 '수하'를 선보였다. 기술 전문 매체 와이어드에 따르면 이 로봇은 얇고 유연한 초음파 센서를 갖추고 있어 배관 내부의 노후화된 부분을 정밀하게 파악할 수 있다. 배관은 공장 설비나 도시 인프라에서 중요한 역할을 하는데, 내부의 노후화나 열화가 진행되면 큰 사고로 이어질 수 있다. 따라서 깊숙한 곳까지 정확하게 검사하는 것이 중요하다. 검사 목적으로 배관을 일시적으로 잘라내면 내부를 육안으로 확인할 수 있지만, 시간이 오래 걸리기 때문에 실용성이 떨어진다. 현재는 파이버스코프를 이용해 내부를 확인하는 방식이 주를 이루지만, 깊은 곳까지 완벽하게 검사하기에는 한계가 있다. 외부에서 밀어 넣는 힘만으로는 파이버스코프가 커브에 막혀 깊은 곳까지 도달할 수 없는 문제가 있었다. 솔라리스가 개발한 '수하(Sooha)'는 지렁이의 움직임을 모방한 로봇으로, 깊은 배관 내부까지 접근이 가능하다. 특히 '인공 근육' 기술을 활용하여 지렁이처럼 연동운동을 구현, 배관 내부의 좁은 공간에서도 움직일 수 있다. 지렁이 모방 '인공 근육' 로봇 수하의 가장 큰 특징은 지렁이의 이동 매커니즘을 모방한 것이다. 좁은 공간에서 효과적으로 움직일 수 있어, 배관과 같은 한정된 공간에서의 움직임에 최적화되어 있다. '연동운동'이라고 불리는 지렁이의 이동 메커니즘은 근육의 마디마디가 연결된 몸이 부분적으로 수축과 팽창을 반복하는 동작을 조합한 것이다. 지렁이가 움직일 때는 먼저 몸의 앞쪽 마디가 수축한다. 그 다음 앞쪽의 마디가 늘어나는 것과 거의 동시에 뒤쪽의 마디가 수축한다. 그러면 수축한 마디보다 뒤쪽에 있는 마디 전체가 앞으로 당겨진다. 이런 일련의 동작을 반복하면서 지렁이는 점차 앞으로 나아간다. 연동운동을 모방하기 위해 '수하'에 구현된 것은 고무 튜브를 이어 붙인 '인공 근육'이다. 이 인공 근육은 로봇 본체와 마찬가지로 나카무라 교수의 연구 성과에 기반하고 있다. 솔라리스 인공 근육의 마디는 공기가 주입되면 마디의 측면만 부풀어 오른다. 반면 세로축은 팽창하지 않도록 고정되어 있다. 따라서 측면이 팽창하는 힘에 의해 종축이 마디의 중앙으로 당겨지면서 인공근육 마디가 수축하게 된다. 수하의 앞부분에서 뒷부분으로 갈수록 인공근육의 수축을 순차적으로 반복함으로써 연동운동을 모방하고 있다. 이 로봇은 나카무라 타로(中村太郎) 교수의 연구를 바탕으로 개발됐다. 지난 2023년 7월 '울트라 수하(Ultra Sooha)'라는 초음파 센서가 탑재된 콘셉트 모델을 공개하며 주목받았다. 이번에 공개된 로봇은 배관 검사 뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 활용 가능성을 보이고 있다.
- IT/바이오
2023-09-07 17:30:00