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2025-10-05 (일)

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[퓨처 Eyes(85)] 꿈의 신소재 '슈퍼우드', 강철 10배 강도⋯건축 혁명 예고

"쇠보다 강한 나무." 마치 공상 과학 영화에서나 나올 법한 이야기가 현실로 다가왔다. 미국의 한 연구실에서 평범한 나무를 강철보다 훨씬 강한 신소재로 탈바꿈시키는 놀라운 기술이 개발된 것이다. 메릴랜드에 위치한 생명 공학 스타트업인 인벤트우드(InventWood)는 수년 간의 연구 개발 끝에 '슈퍼우드(Superwood)'라는 혁신적인 목재를 세상에 선보이며 건축 산업의 판도를 뒤흔들 준비를 하고 있다. 이들이 개발한 슈퍼우드는 겉보기에는 일반 나무와 다를 바 없지만, 그 성능은 상상을 초월한다. 인벤트우드에 따르면, 슈퍼우드는 분자 수준의 변형을 통해 원래 나무보다 무려 12배나 더 강하고 10배나 더 단단한 강도를 자랑한다. 특히 주목할 점은 무게 대비 강도인데, 슈퍼우드는 강철보다 거의 10배나 더 뛰어난 성능을 보여준다. 가벼우면서도 튼튼한 건축 자재로서의 엄청난 잠재력을 보여주는 대목이다. 해당 내용은 과학 전문 매체 인터레스팅 엔지니어링과 테크 크런치에 실렸다. 과학과 자연의 조화, 슈퍼우드 탄생 이 혁신적인 기술은 메릴랜드 대학교의 저명한 재료 과학자인 리앙빙 후(Liangbing Hu) 박사의 주도적인 연구에서 비롯됐다. 탄소 나노튜브 분야에서 혁혁한 공을 세웠던 그는 나무의 세포 구조를 정밀하게 제어하고 압축하는 독특한 방식을 통해 슈퍼우드를 개발하는 데 성공했다. 이 과정에서 나무가 가진 따뜻함, 질감, 가공성, 자연스러운 아름다움 등의 장점은 그대로 유지하면서도 강도, 내구성, 물을 막는 성질, 불에 견디는 성질, 해충에 견디는 성질 등 다양한 성능이 획기적으로 향상되었다. 인벤트우드의 알렉스 라우(Alex Lau) 최고경영자는 "슈퍼우드는 자연의 가장 고도로 진화된 구조와 혁명적인 과학 기술이 결합했을 때 무엇이 가능한지를 보여주는 사례"라며, 최근 확보한 1500만 달러(약 209억 4900만 원)의 시리즈 A 펀딩을 통해 슈퍼우드의 생산 규모를 확대할 계획이라고 밝혔다. 슈퍼우드의 잠재력에 대한 기대감은 전문가들 사이에서도 높다. 미국의 저명한 환경 운동가이자 기업가인 폴 호켄(Paul Hawken)은 슈퍼우드를 "자연 세계의 천재성을 칭송하는 놀라운 혁신"이라고 극찬하며, 전 세계 건축 산업의 미래를 만들어갈 소재가 될 것이라고 내다봤다. 인벤트우드는 이미 미국 에너지부, 국방부, 그랜섬 재단 등 주요 공공 및 민간 투자 기관으로부터 총 5000만 달러(약 698억 3000만 원)가 넘는 자금을 유치하며 기술력과 성장 가능성을 인정받았다. 이들은 확보한 자금을 바탕으로 첫 번째 상업 규모의 제조 공장을 건설하고, 주거 및 상업용 건축 시장을 겨냥한 슈퍼우드 생산에 박차를 가할 예정이다. 슈퍼우드 제조 과정과 뛰어난 성능 라우 최고경영자는 "슈퍼우드가 요구하는 엄격한 기준을 충족하기 위해 국내 생산을 우선시하고 있다"며, "올해 3분기부터 상업적 선적을 시작하여 숲에서 최종 제품에 이르기까지 모든 공정에서 타협 없는 품질을 제공하고 미국 제조업을 지원하는 데 집중할 것"이라고 강조했다. 인벤트우드는 슈퍼우드 생산을 통해 지역 경제 활성화는 물론, 해외 생산 때문에 발생하는 탄소 배출량과 물류 위험을 줄이는 데도 기여할 것으로 기대하고 있다. 북미 시장의 원활한 진출을 위해 최근에는 고성능 건축 자재 공급업체인 인텍추럴(Intectural)과 전략적 동반자 관계를 맺기도 했다. 인벤트우드는 슈퍼우드가 수입산 철강이나 알루미늄을 대체할 수 있는 지속 가능하고 현지 생산이 가능한 대안을 적극적으로 모색하고 있는 미국의 상황에 딱 맞는 해법이 될 것이라고 믿고 있다. 이들은 슈퍼우드가 아름다움, 강도, 디자인의 융통성을 모두 갖춘 친환경적인 고성능 건축 자재로서, 현대 건축의 중요한 요구 사항인 기후 변화에 대한 적응력과 경제성까지 충족시킬 수 있을 것으로 전망하고 있다. 강철을 넘어선 나무의 힘 슈퍼우드의 핵심 기술은 목재의 주성분인 셀룰로스와 리그닌 중 셀룰로스를 강화하는 데 있다. 라우 최고경영자는 "셀룰로스 나노크리스탈은 실제로 탄소 섬유보다 더 강하다"고 설명한다. 인벤트우드는 식품 산업에서 사용하는 안전한 화학 물질을 사용하여 목재의 분자 구조를 변형시킨 후, 압축 과정을 통해 셀룰로스 분자 사이의 수소 결합을 획기적으로 늘린다. 라우 최고경영자는 이 과정에 대해 "우리는 소재를 4배로 압축할 수 있다. 단순히 섬유가 4배 많아졌으니 4배 더 강해질 것이라고 생각할 수 있지만, 실제로 만들어지는 수많은 추가 결합 덕분에 약 10배나 더 강해진다"고 덧붙였다. 이러한 혁신적인 공정을 통해 탄생한 슈퍼우드는 인장 강도가 강철보다 50% 더 높으며, 무게 대비 강도는 무려 10배나 더 뛰어나다. 또한 클래스 A(Class A) 방화 등급을 받아 불에 매우 잘 견디며, 부패와 해충에도 뛰어난 저항력을 보인다. 여기에 특정 폴리머를 더하면 외부 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있어 건물 외벽, 데크, 지붕 등의 다양한 건축 자재로 활용될 수 있다. 인벤트우드의 초기 제품은 상업용 및 고급 주거용 건물의 외장재 시장을 겨냥할 예정이다. 건축 산업의 미래를 바꿀 혁신 압축 과정은 슈퍼우드의 색깔에도 독특한 변화를 가져온다. 라우 최고경영자는 "압축을 통해 색깔이 더욱 진해져 고급스러운 열대 경목과 같은 겉모습을 갖게 된다"고 설명한다. 실제로 인벤트우드가 공개한 슈퍼우드 견본품은 호두나무나 이페와 같은 고급 목재의 깊고 풍부한 색감을 그대로 보여준다. 놀라운 점은 이러한 아름다운 색깔이 어떠한 염색 과정 없이 자연적으로 만들어진 것이라는 사실이다. 인벤트우드의 궁극적인 목표는 나무 조각을 활용하여 어떤 크기로든 맞춤형 구조용 빔을 생산하는 것이다. 라우 최고경영자는 슈퍼우드 견본품을 들어 올리며 "우리의 I형 빔이 이렇게 생겼다고 상상해 보라. 호두나무나 이페처럼 아름다운 자연색 그대로이며, 어떠한 착색도 하지 않았다"고 말했다. 이는 슈퍼우드가 단순한 외장재를 넘어 건축물의 뼈대를 이루는 핵심 구조재로까지 활용될 수 있음을 시사한다. 강철보다 강하고, 불에도 잘 타지 않으며, 아름다운 겉모습까지 갖춘 슈퍼우드의 등장은 건축 산업에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대된다. 지속 가능한 친환경 건축에 대한 요구가 높아지는 가운데, 슈퍼우드는 환경 보호와 성능 향상이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있는 매력적인 대안이 될 수 있을 것이다. 인벤트우드가 곧 대량 생산 체제를 갖추게 되면, 우리는 머지않아 슈퍼우드로 지어진 건물들을 전 세계 곳곳에서 만나볼 수 있을지도 모른다.
- 포커스온
2025-05-22 13:03:00
애플, 뇌파로 아이폰 제어하는 기술 개발 박차⋯BCI 시장 본격 진출

애플은 '손쉬운 사용 인식의 날(Global Accessibility Awareness Day, GAAD)'을 기념해 하반기 출시될 새로운 손쉬운 사용 기능들을 13일(현지시간) 공개했다. 아울러 사람의 뇌파를 이용해 아이폰 등 자사 기기를 제어하는 기술 상용화에 본격적으로 나선다. 인공지능(AI)과 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 결합이 가속화되는 가운데, 애플이 접근성 강화와 신시장 개척을 동시에 꾀하고 있다는 분석이 나오고 있다. 이날 씨넷은 애플이 5월 15일 세계 손쉬운 사용 인식의 날을 앞두고 텍스트 읽기부터 실시간 자막 보기, 멀미 완화까지 모든 기능을 지원하도록 설계된 다양한 제품군에 대한 접근성 업데이트를 발표했다고 전했다. 애플의 접근성 업데이트는 아이폰(iPhone), 아이패드(iPad), 맥(Mac), 애플워치(Apple Watch), 애플 비전 프로(Apple Vision Pro)에 적용되며, 해당 기능은 올해말 출시될 예정이다. '손쉬운 사용 인식의 날'은 장애인이 디지털 기술에 더 쉽게 접근할 수 있도록 인식을 높이고 개선을 촉구하기 위해 2012년에 처음 지정해, 매년 5월 셋째 주 목요일을 이날로 기념하고 있다. 애플은 우선 아이폰 등 자사 기기에서 이용할 수 있는 음성 명령과 실시간 자막인 라이브 캡션(Live Captions)에서 한국어를 지원한다고 밝혔다. 음성 명령과 실시간 자막 기능은 2019년과 2022년 각각 처음 도입됐지만, 그동안 북미 지역에서 영어만 지원됐다. 올 하반기부터 라이브 캡션(Live Captions)에서는 한국어를 포함해 영어(인도, 호주, 영국, 싱가포르), 중국어(중국 본토), 광둥어(중국 본토, 홍콩), 스페인어(라틴 아메리카, 스페인), 프랑스어(프랑스, 캐나다), 일본어, 독일어(독일) 등이 지원된다. 또한 미국 월스트리트저널(WSJ)은 13일 "애플이 뇌파로 기기를 제어할 수 있는 기술의 초기 개발 단계에 돌입했다"며 "BCI 스타트업 싱크론(Synchron)과의 협력을 통해 손을 쓰지 못하는 장애인도 기기를 사용할 수 있도록 돕는 솔루션 개발에 착수했다”고 보도했다. 애플은 싱크론이 개발한 뇌 임플란트 장치인 '스텐트로드(Stentrode)'를 자사 기기와 연동시키기 위한 전용 기술 표준을 올해 말까지 마련할 계획이다. 스텐트로드는 뇌 운동 피질 인접 정맥에 삽입되는 스텐트형 장치로, 내부에 전극이 탑재돼 뇌파를 감지하고 이를 디지털 신호로 변환한다. 사용자는 물리적인 움직임 없이도 화면의 아이콘을 선택하는 등의 간단한 조작이 가능하다. 애플이 추진하는 이 신기술은 기존 스마트폰이 터치와 제스처를 입력으로 삼는 것과 달리, 뇌파를 직접 입력 수단으로 삼는 비접촉식 인간-기계 인터페이스라는 점에서 혁신적이라는 평가를 받는다. 다만, 현재 단계에서는 마우스처럼 커서를 자유롭게 이동시키는 수준에는 미치지 못하고, 단순한 화면 탐색 및 아이콘 선택 수준에 그치는 것으로 전해졌다. WSJ는 "애플이 올해 공개할 예정인 BCI 전용 인터페이스 표준은 이러한 제약을 극복할 수 있는 기반이 될 것"이라고 전망했다. 애플은 이미 2014년에도 블루투스 기반 보청기 연결 표준을 선도적으로 개발한 바 있다. 이번 뇌파 인터페이스 개발도 접근성(Accessibility) 확대 전략의 연장선상에서 이뤄지는 행보로 풀이된다. 시장에서는 이번 애플의 BCI 기술 진입이 일론 머스크가 이끄는 뇌과학 스타트업 뉴럴링크(Neuralink)와의 본격적인 기술 경쟁을 예고하는 신호탄으로 보고 있다. 뉴럴링크는 최근 사지마비 환자에게 뇌 칩을 이식해 화면 커서를 제어하고 의사소통까지 가능하게 한 사례를 공개했다. 애플은 이번 발표와 함께 청각, 시각, 인지 등 다양한 장애인을 위한 접근성 기능도 대거 강화했다. 대표적으로 '라이브 캡션(Live Captions)' 기능이 아이폰뿐만 아니라 애플워치까지 확대 적용된다. 주변 음성을 실시간으로 텍스트로 변환해 보여주는 기능으로, 청각장애인의 커뮤니케이션을 지원한다. 또한, 시각 장애인이나 시력이 약한 사람들을 위한 '돋보기(Magnifier)' 기능이 맥(Mac)에서도 사용 가능해진다. 돋보기는 아이폰이나 아이패드에서 화면을 확대하고, 텍스트를 읽고, 주변 사물을 감지할 수 있도록 해주는 도구로 이제 맥에서도 이 기능이 적용된다. '접근성 리더(Accessibility Reader)' 기능은 난독증이나 저시력을 가진 사용자를 위해 텍스트 크기와 색상, 간격 등을 자유롭게 조절할 수 있게 개선됐다. 이 외에도 AI 기반 개인 음성 복제 기능인 '퍼스널 보이스(Personal Voice)', 점자 사용자 지원 기능 '브라유 액세스(Braille Access)', 멀미를 줄이기 위한 '차량 모션 큐(Vehicle Motion Cues)' 등 다양한 기능이 공개됐다. 퍼스널 보이스는 언어 상실 위험이 있는 사람들이 AI와 기기내 머신 러닝을 활용해 자신과 비슷한 목소리를 만들 수 있도록 지원한다. 애플 팀 쿡 CEO는 "접근성은 애플 DNA의 일부”라며 “모든 사람을 위한 기술을 만들기 위해 지속적으로 혁신을 이어갈 것"이라고 강조했다. 이번 기술은 오는 6월 9일 열리는 세계 개발자 회의(WWDC)에서 애플이 발표할 iOS 19과 ‘애플 인텔리전스(Apple Intelligence)’ 기반 AI 전략의 핵심 축으로도 소개될 전망이다. 삼성전자, 구글 등 경쟁사가 AI 기능을 강화한 스마트폰을 속속 선보이는 가운데, 애플이 BCI 기반 접근성과 AI 융합 기술로 시장의 판을 다시 짤 수 있을지 주목된다.
- 포커스온
2025-05-14 14:05:00
[우주의 속삭임(114)] "금성 지각, 예상보다 얇고 역동적"⋯NASA, 새로운 지질 순환 모델 제시

미 항공우주국(NASA)이 지원한 최신 연구에서 지구의 '뜨거운 쌍둥이'로 불리는 금성의 지각이 기존 예측보다 얇고, 독자적인 방식의 지각 변화 과정을 겪고 있다는 분석이 제기됐다. 12일(현지시간) 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 발표된 논문에 따르면, 금성의 평균 지각 두께는 약 40km, 최대 65km에 불과한 것으로 나타났다. 이는 높은 열과 압력을 지닌 금성의 환경을 감안할 때 의외로 얇은 수준이다. 지구의 지각은 여러 개의 거대한 판으로 구성되어 천천히 이동하며, 충돌, 융기, 침강을 반복한다. 이 같은 판 구조운동(plate tectonics)은 지각의 두께와 성분을 결정짓는 핵심 매커니즘으로 작용해왔다. 두 판이 충돌할 경우, 밀도가 낮은 판이 위로 올라가고, 무거운 판은 지구 내부 맨틀로 끌려 들어가게 되는 데, 이 과정에서 고온 고압 환경에 노출된 암석은 성질이 변하는 '변석작용(metamorphism)'을 겪는다. 그러나 금성에서는 이러한 판 운동의 증거가 발견되지 않는다. NASA 존슨우주센터 산하 행성과학부문의 저스틴 필리베르토(Justin Filiberto) 부소장은 "금성은 단일 지각판 구조를 가지고 있으며, 지구처럼 판 충돌에 의한 지각 침강 현상이 없다"고 설명했다. 그럼에도 불구하고 연구진은 금성 지각의 하부가 시간이 지나며 점점 더 조밀해져, 일정 두께를 넘어서면 아래 맨틀로 떨어지거나, 고온으로 인해 녹아내리는 과정을 거친다는 모델을 제시했다. 이 과정 역시 지각 물질을 내부로 되돌려 보내고, 화산 활동을 유발하는 메커니즘으로 작용할 수 있다. 판 구조운동이 없는 금성에서, 암석의 밀도와 열 변화에 기반한 이러한 지각 순환이 새롭게 주목받고 있다. 필리베르토 부소장은 "지각이 더 두꺼워지면 바닥층이 밀도 증가로 인해 멘틀에 흡수거나 용융되며, 이로 인해 수분과 원소가 다시 내부로 순환될 수 있다"며 "이는 금성에서 용암이 생성되고 화산이 분출되는 메커니즘을 설명할 수 있는 새로운 틀"이라고 설명했다. 이번 연구는 금성의 내부 구조와 화산, 대기 진화를 이해하는 데 중요한 실마리를 제공할 것으로 보인다. NASA는 앞으로 금성 표면과 대기를 직접 관측할 수 있는 탐사 미션을 준비 중이다. 다빈치(DAVINCI·금성의 대기 성분 조사), 베리타스(VERITAS·표면 지형 및 화산 활동 탐사), 유럽우주국(ESA)의 엔비전(EnVision) 등 차세대 탐사선들이 금성의 지각 구성과 활동성을 정밀 분석할 예정이다. 필리베르토는 "금성의 화산 활동이 실제로 얼마나 활발한지에 대해서는 아직 명확한 데이터가 없다"며 "다양한 탐사를 통해 지질 및 대기 활동의 상호 작용을 밝혀낼 수 있기를 기대한다"고 덧붙였다.
- 포커스온
2025-05-13 09:48:00
[증시 레이더] 코스피, 미중 무역협상 훈풍에 2,600선 회복⋯반도체·원전주 강세

코스피가 미·중 무역협상이 긍정적으로 마무리됐다는 소식에 힘입어 한 달 반 만에 2,600선을 회복했다. 12일 한국거래소에 따르면, 코스피는 전 거래일 대비 30.06포인트(1.17%) 오른 2,607.33으로 마감했다. 지수는 장 초반 2,590대에서 출발해 장 후반 상승 폭을 확대하며 2,600선을 돌파했다. 코스닥 지수도 2.88포인트(0.40%) 오른 725.40으로 장을 마쳤다. 원/달러 환율은 2.4원 오른 1,402.4원으로 주간 거래를 마감했다. 삼성전자(5.11%), SK하이닉스(2.58%) 등 반도체주와 원전 관련주가 상승을 주도한 반면, 제약·조선·방산주는 하락세를 보였다. [미니해설] 코스피, 한 달 반 만에 2,600선 복귀 코스피가 미국과 중국 간 무역 협상 진전 소식에 힘입어 한 달 반 만에 2,600선을 회복했다. 외환시장과 업종별 주가 흐름도 글로벌 재료에 민감하게 반응하며 온기를 되찾는 모습이다. 12일 한국거래소에 따르면, 코스피 지수는 전 거래일 대비 30.06포인트(1.17%) 오른 2,607.33으로 마감했다. 이는 지난 3월 말 이후 처음으로 2,600선을 넘어선 것이다. 장 초반 지수는 2,593.94로 출발한 뒤 2,590선 중반에서 등락을 이어갔으나, 장 후반 외국인과 기관 매수세가 확대되며 상승폭을 키웠다. 코스닥 지수도 0.40% 오른 725.40으로 거래를 마쳤다. 원/달러 환율은 전날보다 2.4원 오른 1,402.4원으로 마감해 소폭 상승했다. 미중 무역협상 진전에도 달러 수요가 유지되며 환율은 다시 1,400원대를 넘어섰다. 반도체·자동차·원전주 강세 시가총액 상위 종목 가운데 삼성전자(5.11%), SK하이닉스(2.58%), 한미반도체(7.24%) 등 반도체주가 강세를 보이며 지수 상승을 이끌었다. 미국의 반도체 보조금 정책과 공급망 안정화 기대가 영향을 준 것으로 풀이된다. 자동차주도 오름세를 나타냈다. 현대차(3.11%), 기아(3.47%)가 일제히 상승하며 외국인 순매수 상위 종목에 이름을 올렸다. 또한, 미국 정부가 원자력 발전 용량을 현재보다 4배 확대할 계획이라는 외신 보도에 원전 밸류체인 종목들이 강하게 반등했다. 두산에너빌리티(3.41%), LS ELECTRIC(4.78%), 현대건설(7.28%) 등 관련주들이 일제히 강세를 나타냈다. 제약·조선·방산주는 하락 반면, 제약주와 조선·방산주는 약세를 면치 못했다. 트럼프 전 대통령이 의약품에 대한 관세 부과를 예고한 데 따라 삼성바이오로직스(-4.71%), 셀트리온(-3.92%), SK바이오사이언스(-1.86%) 등이 일제히 하락했다. 방산·조선 업종 역시 한화에어로스페이스(-6.61%), 한화오션(-4.51%), HD한국조선해양(-3.70%), 삼성중공업(-2.29%) 등에서 약세가 두드러졌다. 대선을 앞둔 정책 불확실성과 최근 가격 급등에 따른 차익 실현 매물이 영향을 미친 것으로 해석된다. 삼양식품, 황제주 등극 임박 한편, 삼양식품이 12일 장 초반 주가가 100만원을 넘었으나, 차익 매물이 쏟아지면서 5% 가까이 떨어져 다시 100만원 아래로 떨어졌다. 이날 한국거래소 유가증권시장에서 삼양식품은 개장 직후 전장 대비 0.81% 올라 1,001,000원을 기록한 후 곧바로 약세 전환, 4.73% 내린 946,000원에 장을 마쳤다. 최근 주가 상승에 따른 차익실현 매물이 출회되며 하락 마감하긴 했으나, 이 같은 추세라면 종가 기준 '황제주'(주가 100만원 이상 종목) 등극은 시간문제일 것으로 보인다. 현재 국내 증시에서 종가 기준 주가가 100만원 이상인 종목은 삼성바이오로직스 한 종목이다. 그러나 삼성바이오로직스는 이날 장 초반 1,041,000원으로 거래를 시작했지만 4.71% 하락해 991,000원으로 장을 마감했다. AI·정책 기대 관련주도 급등 한편, 이날부터 공식 선거운동이 시작되면서 정책 수혜 기대감에 인공지능(AI) 관련 종목들도 급등했다. 폴라리스AI는 11.95%, 포바이포는 8.16% 상승하며 강한 흐름을 보였다. 증권가에서는 이번 미중 무역협상이 지수 회복의 계기가 되었지만, 대외 불확실성이 여전하다는 점에서 제한적 반등에 그칠 가능성도 제기하고 있다. 특히 원/달러 환율이 1,400원대에서 고착화될 경우 외국인 수급에 영향을 줄 수 있다는 우려도 공존한다. 하지만 반도체 중심의 실적 회복 기대, 정책 수혜주에 대한 관심, 그리고 글로벌 인플레이션 둔화 조짐은 향후 시장을 견인할 긍정적인 요인으로 작용할 전망이다.
- 금융/증권
2025-05-12 15:57:00
[퓨처 Eyes(83)] 초강력 자기장 별 '마그네타', 금 등 무거운 원소 새 기원으로 떠올라

우리가 일상에서 사용하는 금이나 은, 백금 같은 귀금속은 과연 어디서 왔을까? 과학자들은 오랫동안 이 무거운 원소들이 우주의 장구한 역사 속, 아주 특별하고 강력한 사건을 통해 생겨났을 것이라고 추측해왔다. 최근까지 유력한 후보는 '중성자별'이라는 매우 무겁고 단단한 천체 두 개가 충돌하며 일으키는 거대한 폭발이었다. 그런데 최근, 과학자들이 금과 같은 무거운 원소를 만드는 또 다른 '공장' 후보를 발견했다는 연구 결과가 나왔다. 바로 '마그네타'라는 초강력 자기장을 가진 특별한 중성자별이 일으키는 거대한 우주 폭발이다. 무거운 원소 기원의 오랜 의문 138억 년 전 빅뱅으로 우주가 처음 탄생했을 때는 수소, 헬륨 같은 가벼운 원소들만 존재했다. 이후 별 내부 핵융합으로 탄소, 산소, 철 등 좀 더 무거운 원소가 생겨났다. 별이 수명을 다하고 폭발(초신성 폭발)할 때 이 원소들은 우주 공간으로 퍼져나가 새로운 별과 행성을 만드는 재료가 되었다. 그러나 금, 은, 백금, 우라늄처럼 철보다 훨씬 무거운 원소들은 일반적인 별의 핵융합이나 초신성 폭발만으로는 만들어지기 어렵다. 이들을 만들기 위해서는 훨씬 더 극한의 환경과 특별한 과정이 필요하다. 과학자들은 이 과정을 'r-과정(rapid neutron capture process)'이라고 부른다. 원자핵이 짧은 시간에 중성자를 빠르게 흡수하며 무거운 원소로 변신하는 과정이다. 이 r-과정이 정확히 우주 어디서 일어나는지가 오랜 숙제였다. 2017년, 천문학계는 큰 발견을 했다. 지구에서 약 1억 3000만 광년 떨어진 곳에서 두 개의 중성자별이 충돌하는 장면을 포착한 것이다. 중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 최후를 맞이할 때 남는 핵으로, 각설탕 한 조각 크기가 수억 톤에 달할 정도로 밀도가 높다. 이 두 개의 중성자별이 충돌하면서 시공간이 휘어지는 중력파와 함께 엄청난 빛과 에너지가 뿜어져 나왔다. 과학자들은 이 현상을 '킬로노바'라고 부른다. 이 킬로노바 현상 분석 결과, 금, 백금, 납 등 다양한 무거운 원소가 r-과정으로 대량 생성됨을 처음 확인했다. 마치 우주에 있는 거대한 '금 공장'과 같았다. 이 발견으로 중성자별 충돌은 무거운 원소의 주요 기원 중 하나로 확실하게 자리 잡았다. 그러나 킬로노바만으로는 모든 설명이 부족했다. 컬럼비아 대학교의 천문학자 아닐러드 파텔 박사는 "중성자별 합병은 우리 은하의 역사에서 비교적 후기에 발생하는 현상"이라고 지적한다. 우주 초기에 존재했던 무거운 원소까지 설명하기는 어려웠다. 과학자들은 r-과정이 일어날 수 있는 또 다른 장소를 찾아야 했다. 특별한 중성자별 '마그네타' 주목 새로운 연구는 바로 이 지점에서 출발한다. 연구팀이 주목한 것은 '마그네타'다. 마그네타는 중성자별 중에서도 지구 자기장의 수조 배에 이르는 초강력 자기장을 가진 특별한 천체다. 과학자들은 마그네타가 어떻게 형성되는지 정확히 밝히려고 노력 중이며, 우주 탄생 후 약 2억 년 안에 첫 별들과 함께 등장했을 것으로 추정한다. 마그네타는 때때로 표면에서 거대한 폭발을 일으키는데, 이를 '거대 플레어(giant flare)'라고 부른다. 이는 마치 지구에서 지진이 일어나듯, 중성자별 표면 아래의 움직임 때문에 지각에 쌓인 스트레스가 터져 나오며 발생하는 '별 지진(starquake)'과 비슷하다. 이 거대 플레어는 태양이 100만 년 동안 방출하는 것보다 더 많은 에너지를 단 몇 초 만에 쏟아낼 정도로 강력하며, 별 표면의 물질들을 고속으로 우주 공간에 내뿜는다. 연구팀은 2004년 12월, 인근 마그네타에서 관측된 거대 플레어 데이터에 주목했다. 당시 이 폭발 자체도 엄청났지만, 더 흥미로운 것은 폭발이 있고 약 10분 뒤 감지된 정체불명 희미한 '잔광(afterglow)' 신호에 있었다. 이 잔광 신호의 정체는 20년간 미스터리였다. '잔광' 신호에서 찾은 결정적 단서 컬럼비아 대학교와 플랫아이언 연구소의 브라이언 메츠거 교수 등 연구진은 마그네타의 거대 플레어가 r-과정을 통해 무거운 원소를 만들 수 있다는 이론 모델을 개발했다. 이 모델은 플레어로 분출된 뜨겁고 중성자가 풍부한 물질 속에서 r-과정이 일어나 금 같은 무거운 원소가 생성되며, 이 과정에서 특정 감마선이 나올 것으로 예측했다. 루이지애나 주립대학교의 에릭 번스 교수는 과거 데이터를 뒤져 2004년 마그네타 플레어의 잔광 신호를 찾아냈다. 놀랍게도 이 잔광 감마선 신호의 특징이 연구팀 이론 모델 예측과 거의 완벽히 일치했다. 마그네타 거대 폭발이 r-과정으로 무거운 원소를 생성했다는 강력한 증거가 될 수 있다. 나사의 인테그랄(INTEGRAL), 레시(RHESSI), 윈드(Wind) 위성 등 과거 임무 데이터들이 이 발견을 뒷받침했다. 파텔 박사는 "우리 중 누구도 20년 동안 데이터가 그냥 거기에 있었을 것이라고는, 그리고 우리의 이론 예측이 그렇게 완벽하게 일치할 것이라고는 상상하지 못했다"며 "우리 휴대폰이나 노트북 속 부품 일부가 우리 은하 역사 속 이런 극한의 폭발에서 만들어졌다고 생각하니 매우 흥미롭다"고 밝혔다. 새로운 가능성, 신중론 그리고 미래 이 연구 결과는 r-과정이 중성자별 충돌뿐 아니라 마그네타 거대 플레어 같은 다른 환경에서도 일어날 수 있음을 보여준다. 연구에 참여하지 않은 오클라호마 대학교의 존 카원 교수는 "r-과정이 다른 천체물리 현장에도 존재한다는 좋은 증거"라고 평가했다. 또한, 마그네타는 중성자별 충돌에 비해 우리 은하 내에서 더 가까이 발생할 수 있어, 앞으로 무거운 원소 생성 과정을 더 자세히 연구할 기회를 제공할 수 있다. 인디애나 대학교 블루밍턴의 찰스 호로위츠 박사는 "다음 마그네타 거대 플레어에서는 개별 원소를 직접 검출할 수도 있다는 점이 가장 흥미로운 가능성"이라고 기대감을 나타냈다. 그러나 아직 단정하기는 이르다는 신중론도 있다. 2017년 중성자별 충돌에서 방출된 엑스선 발견을 이끌었던 로마 대학교의 엘레오노라 트로야 박사는 이번 마그네타 플레어 증거가 "2017년에 수집된 증거와는 비교할 수 없다"고 지적했다. 그는 마그네타가 만드는 금 생산은 "가능한 설명 중 하나일 뿐이며, 마그네타는 복잡한 천체라 금 대신 다른 가벼운 금속을 만들 수도 있다"고 덧붙였다. 따라서 "금의 새로운 원천을 발견했다기보다는, 생산을 위한 대안 경로를 제안한 것으로 봐야 한다"고 강조했다. 연구팀은 마그네타 거대 플레어가 우리 은하에 있는 철보다 무거운 원소의 약 10% 정도를 설명할 수 있을 것으로 추정한다. 여전히 나머지 90%의 무거운 원소를 만드는 다른 과정이나 장소가 필요하다는 뜻이다. 빠르게 회전하는 중성자별을 탄생시키는 특별한 종류의 초신성 등 다른 후보들도 떠오른다. 파텔 박사는 "이번 발견은 우리를 올바른 그림에 더 가깝게 이끌지만, 다른 가능한 r-과정 장소와 결합해야 한다"고 말했다. 2027년 발사 예정인 나사의 새로운 감마선 망원경 COSI(콤프턴 분광계 및 영상장치)는 앞으로 마그네타 거대 플레어를 직접 관측하고 생성되는 원소를 식별하여 이 수수께끼를 푸는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대를 모은다. 우리가 날마다 사용하는 일상 생활 속 금속들이 사실은 수십억 년 전, 상상조차 할 수 없는 우주의 격렬한 사건 속에서 태어났다는 사실이 경이롭다. 과학자들의 끈질긴 탐구를 통해 우리는 우주와 우리 자신의 기원을 조금씩 더 깊이 이해하게 될 것이다.
- 포커스온
2025-05-08 13:02:00
미국, 중국산 수입 급감에 공급망 경고등⋯여름부터 물류 차질 우려

미국이 중국산 제품에 대해 최대 145%의 고율 관세를 부과하면서, 올여름부터 주요 소비재의 공급 차질이 현실화될 수 있다는 우려가 커지고 있다고 CBS가 6일(이하 현지시간) 보도했다. 코로나19 팬데믹 당시처럼 매장 진열대가 비는 사태가 재연될 수 있다는 경고도 나오고 있다. 6일 미국 투자은행 TD 코웬과 물류 데이터 분석 기업 플렉스포트 등에 따르면, 최근 몇달간 미국 내 중국산 수입은 급감했다. 로스앤젤레스항과 롱비치항을 오가는 중국발 컨테이너 선적은 60%까지 줄었고, 로스앤젤레스항의 경우 5월 기준 '블랭크 세일링(결항)' 횟수가 전월 대비 3배 가까이 늘어난 17건에 달했다. TD 코웬은 분석 보고서에서 "대중 고율 관세 발효전 일시적으로 수입을 앞당겼던 재고 확보 효과가 끝나면, 미국 기업들은 개학 시즌과 연말 쇼핑 시즌을 앞두고 재고 부족과 공급망 혼란에 직면할 수 있다"고 경고했다. 이미 일부 미국 유통업체들은 의류, 유아용품, 생활용품 등의 발주를 줄이고 있다. 특히 중국 의존도가 높은 기업과 제품군은 타격이 클 것으로 분석된다. 미국, 중국산 제품 의존도 높은 품목 다수 TD 코웬은 관세 여파로 향후 미국 내 공급난이 예상되는 주요 중국산 수입품목을 다음과 같이 지목했다. ◇ 다운(깃털) 제품 미국이 수입하는 다운의 77%는 중국산으로, 총 수입액은 19억 달러(약 2조 6555억 원)에 달한다. 다운은 침구류와 아우터 제품에 광범위하게 쓰이는 핵심 소재다. ◇ 장난감 및 스포츠용품 미국 내 판매되는 장난감, 게임, 스포츠용품 가운데 73%가 중국에서 들여온다. 수입 규모는 300억 달러(약 41조 8980억 원) 이상으로, 올 연말 성탄절 시즌 공급 부족 가능성이 지적된다. 지난 5일 BBC에 따르면 바비 인형 제조업체인 마텔(Mattel)은 도널드 트럼프 대통령의 관세로 비용이 증가함에 따라 미국에서 판매되는 일부 장난감의 가격을 인상할 것이라고 밝혔다. 이어 미국 시장을 대상으로 중국에서 생산하는 제품 수를 줄일 것이라고 덧붙였다. 마텔은 미국에서 판매되는 제품의 약 20%를 중국에서 수입한다. 미국은 마텔의 전 세계 장난감 판매량의 약 절반을 차지하고 있다. ◇ 섬유 예술품 미국은 86억 달러(약 12조 107억 원) 상당의 섬유 예술품을 중국에서 수입하고 있으며, 이는 전체 수입의 절반 이상을 차지한다. ◇ 신발류 미국은 신발의 36%를 중국에서 수입(98억 달러, 약 13조 6867억 원)하고 있다. 스포츠 브랜드 아이다스는 최근 관세로 인해 가젤과 삼바 등 인기 운동화의 미국내 가격 인상을 예고했다. 신발 회사 스케쳐스의 재무 책임자인 데이비드 와인버그는 투자자들에게 "현재 환경은 너무나 역동적이어서 성공을 확신하면서 결과를 계획하기에 적합하지 않다"고 말했다고 BBC는 전했다. ◇ 식기류 포크, 나이프, 숟가락 등 금속 식기류 수입 중 31억 달러(약 4조 3300억 원) 어치가 중국산이다. ◇ 유리 제품 미국의 유리 제품 수입 중 약 30%가 중국산으로, 이 또한 공급 차질이 예상된다. ◇ 가구 및 침구류 전체 수입액의 28%에 해당하는 185억 달러(25조 8334억 원) 규모가 중국에서 들어온다. ◇ 의류 미국은 편직 의류 100억 달러(약 13조 9640억 원), 비편직 의류 73억 달러(약 10조 1937억 원) 등 총 173억 달러(약 24조 1543억 원) 어치의 의류를 중국에서 수입 중이다. 산업 전반으로 번지는 관세 충격 아리엘(Ariel) 세탁 세제, 헤드 앤트 숄더(Head &Shoulders) 샴푸, 질레트(Gillette) 면도 제품을 만드는 프록터 & 갴블(Procter $ Gamble)은 중국과 다른 곳에서 공급되는 재료의 추가 비용을 메우기 위해 가격 인상을 고려하고 있다고 밝혔다고 BBC는 전했다. 소비재 이외에도 전자기기, 원자력 관련 장비, 철강 제품, 플라스틱 등 미국 산업 전반에서 중국산 중간재 및 소비 의존도가 높아, 관세 충격이 소비자 가격 인상을 넘어 기업 생산과 고용에도 영향을 미칠 것으로 전망된다. 미 국제무역청(ITA)에 따르면 미국은 매년 전기기기 1240억 달러(약 173조 1288억 원), 기계류 820억 달러(약 114조 4884억 원), 철강 제품 120억 달러(16조 7484억 원), 플라스틱 193억 달러(약 26조 9270억 원) 규모를 중국에서 수입하고 있다. 한편, 미국 유통업계는 중국 외 지역으로 조달처를 다변화하려는 움직임을 보이고 있으나, 단기간 내 공급망 재편은 어렵다는 현실적 한계에 직면해 있다. TD 코웬은 보고서에서 "이번 관세 충격은 단순한 가격 인상 문제를 넘어선다"며 "미국의 공급망 회복력에 대한 시험대가 될 것"이라고 평가했다.
- 경제
2025-05-07 11:37:00
[퓨처 Eyes(81)] 물 분해 숨겨진 비용 규명⋯효율적인 수소 생산 청신호

우리가 매일 사용하는 에너지, 그 뒤에는 지구를 뜨겁게 달구는 화석 연료의 그림자가 드리워져 있다. 멈추지 않는 지구 온난화의 시계 앞에서, 과학자들은 물에서 무한한 에너지를 얻는 꿈, 바로 '수소 에너지'에 주목해왔다. 마치 마법처럼 물을 분해해 깨끗한 연료를 얻는 기술, 하지만 오랫동안 이 꿈은 풀리지 않는 숙제처럼 에너지 낭비라는 숨겨진 비용에 발목이 잡혀 있다. 그런데 최근 한 대학 연구실에서 이 답답한 문제의 실마리를 찾아냈다. 물 분자 속에 숨겨진 놀라운 비밀, 그리고 더 깨끗한 미래를 향한 희망의 빛을 따라가 볼까? 지속 가능한 에너지 해결책에 대한 전 세계적인 염원이 뜨거운 가운데, 물을 전기 분해하여 수소와 산소로 나누는 '물 분해' 기술은 오랫동안 유망한 대안으로 손꼽아 왔다. 하지만 이론적으로 예상했던 것보다 실제 물 분해 과정에서 훨씬 더 많은 에너지가 필요하다는 점이 과학자들의 오랜 고민이었다. 그런데 최근 미국 노스웨스턴 대학교 화학자들이 물 분해의 에너지 효율 저하의 원인을 분자 수준에서 밝혀내 과학계의 주목을 받고 있다. 연구팀은 산소 원자를 내노기 직전의 아주 짧은 순간에 물 분자가 예상치 못한 '뒤집힘'이라는 특별한 행동을 하며, 이 움직임 때문에 에너지 효율이 떨어진다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 이 연구 결과는 권위 있는 과학 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 실렸다. 에너지 효율을 갉아 먹는 주범 연구를 이끈 프란츠 가이거 교수는 물 분해 반응 중 산소를 만드는 과정이 마치 닫힌 자물쇠를 여는 것처럼 매우 까다롭다고 설명한다. 그는 이론적으로 1.23볼트의 에너지면 충분해야 하지만, 실제로는 1.5~1.6볼트나 더 많은 에너지가 필요하다고 지적하며, "물을 뒤집는 데 필요한 에너지가 바로 이 추가 에너지의 주요 원인"이라고 강조했다. 마치 보이지 않는 손이 에너지 효율을 붙잡고 있는 듯한 상황이었던 셈이다. 물 분자는 전기를 띤 작은 자석과 같다. 음(-)전하를 띤 전극 쪽으로 양(+)전하를 띤 수소 원자를 향하려는 성질이 있다. 하지만 이렇게 되면 물 분자의 산소 원자에서 전극으로 전자가 이동하는 길이 꽉 막혀 버린다. 연구팀은 아주 강력한 전기장이 걸리는 순간, 물 분자가 순식간에 회전하며 산소 원자가 전극 표면을 향하게 된다는 것을 알아냈다. 마치 굳게 닫혀 있던 문이 활짝 열리듯, 수소 원자가 비켜서면서 전자가 자유롭게 이동할 수 있게 되는 것이다. pH 농도 조절로 효율 높이기 연구팀은 이 신기한 물 분자의 '회전' 운동에 얼마나 많은 에너지가 숨어 있는지 정밀하게 측정했다. 그 결과는 놀라웠다. 물 분자가 액체 상태를 유지하도록 서로 끌어 당기는 에너지와 거의 같은 양이었던 것이다. 하지만 희소식도 있다. 물의 pH 농도를 높이면 이 회전에 필요한 에너지를 놀랍게도 줄일 수 있다는 사실을 발견한 것이다. pH 농도가 낮을 때는 물 분자를 올바르게 회전시키는 데 더 많은 힘이 필요했지만 pH 농도가 높아질수록 물 분해 과정이 훨씬 더 수월하게 진행됐다. 가이거 교수는 "pH9 이하에서는 전기가 거의 흐르지 않는다"며, 물 분자는 여전히 회전하지만, 그 과정에 너무 많은 에너지가 소모되어 전기화학 반응 자체가 멈춰버린다고 설명했다. 수소 경제와 우주 탐사에 밝은 전망 이번 연구는 오랫동안 과학자들을 괴롭혔던 물 분해의 숨겨진 에너지 비용 문제를 명쾌하게 해결했을 뿐만 아니라, 더 효율적인 물 분해 기술 개발의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있다. 연구팀은 물 분자가 마치 숙련된 곡예사처럼 더 쉽고 빠르게 회전하도록 돕는 새로운 촉매를 설계한다면, 물 분해 기술을 우리의 삶에 더욱 가깝고 경제적인 방식으로 가져올 수 있을 것으로 기대하고 있다. 가이거 교수는 "우리의 궁극적인 목표는 지구를 병들게 하는 화석 연료에서 벗어나 깨끗한 에너지, 즉 수소 에너지를 주 에너지원으로 사용하는 '수소 경제' 사회를 건설하는 것"이라며, "태양 빛을 이용해 물을 분해하는 꿈은 더 이상 먼 미래의 이야기가 아닐지도 모른다"고 강조했다. 태양광 에너지를 활용하면 물 분해에 필요한 전기 에너지를 획기적으로 줄여 연료 생산 비용을 낮출 수 있기 때문이다. 또한, 이번 연구는 촉매 표면의 디자인을 물 분자 회전에 최적화하는 것이 마치 꽉 막힌 도로를 시원하게 뚫는 것처럼 전자 이동을 원활하게 시작하는 데 매우 중요하다는 점을 시사한다. 또한, 이 연구 결과는 미래에 있을 화성 탐사에서도 우주비행사들이 숨 쉴 공기와 깨끗한 에너지원을 확보하는 데 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 한편, 이번 연구에는 라이덴 스피먼, 에즈라 J. 마커 외에도 아르곤 국립 연구소의 알렉스 마틴슨과 퍼시픽 노스웨스트 국립 연구소의 메이비스 보아마, 제이콥 쿠퍼버그, 마크 엥겔하르트, 야통 자오, 케빈 로소 등 여러 연구자가 공동으로 참여했다. 가이거 교수는 "이제 물 분자 회전이 금속 전극뿐만 아니라 반도체 전극에서도 일어난다는 것을 알게 되었다"며, "이는 우리가 처음 생각했던 것보다 훨씬 더 흔한 현상일 수 있다. 앞으로 물 분자 회전이 가장 쉽게 일어나는 최적의 조건을 찾아 최적화할 계획"이라고 밝혔다. 연구팀은 앞으로 니켈, 적철석과 같이 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 물질을 활용하여 더욱 효율적인 물 분해 기술을 개발하기 위한 연구를 꾸준히 이어갈 예정이다. 이 작은 물 분자의 숨겨진 움직임 속에서 과학자들은 인류의 미래를 바꿀 거대한 가능성을 발견했다. 수십 년간 풀리지 않던 에너지 효율의 비밀을 밝혀낸 끈기와 노력은, 깨끗한 에너지로 가득한 세상을 향한 밝은 희망을 쏘아 올리고 있다. 마치 지구라는 푸른 별을 넘어 더 넓은 우주로 나아가는 꿈처럼, 효율적인 물 분해 기술은 지속 가능한 미래를 향한 우리의 여정에 든든한 동반자가 되어줄 것이다. 묵묵히 연구에 매진하는 과학자들의 열정과 끊임없는 탐구 정신이 만들어낼 더 놀라운 발견들을 기대하며, 우리 모두 깨끗한 에너지로 빛나는 미래를 함께 만들어갈 수 있기를 바란다.
- 포커스온
2025-04-24 13:32:00
[우주의 속삭임(111)] '우주 라디오'로 암흑물질 추적⋯액시온 주파수 탐지 장치 개발

우주의 대부분을 구성하는 것으로 알려진 암흑물질 탐색에 새로운 전기가 마련됐다. 과학자들이 '우주 라디오'에 비유되는 신형 암흑물질 검출기를 개발해, 향후 15년 이내 암흑물질 후보자인 '액시온(axion)'을 직접 포착할 가능성이 열렸다. 영국 킹스칼리지런던(KCL), 미국 하버드대, UC버클리 등 국제 공동 연구팀은 지난 16일(현지시간) 국제 학술지 네이처(Nature)에 발표한 논문에서 엑시온의 주파수를 포착하기 위한 특수 장비와 새로운 소재 기반의 탐색 기술을 소개했다. 해당 연구에 대해서는 과학 기술전문매체 사이테크 데일리가 보도했다. 연구팀은 이 장치에 대해 "40년 넘게 추적해 온 암흑물질의 실체를 규명할 수 있는 마지막 단계에 접어들었다"고 평가했다. 암흑물질은 우주 전체 질량의 약 85%를 차지하는 것으로 추정되며, 별이나 은하의 운동 등 중력 효과로 간접적으로만 존재가 추정되어 왔다. 하지만 직접 관측은 한 번도 성공한 적이 없다. 이번 연구에서 핵심이 된 입자인 '액시온'은 매우 가볍고, 일반 물질과의 상호작용이 극히 적어 포착이 어렵다고 알려져 있다. 이 입자는 파동처럼 행동하며 특정 주파수 대역에 존재할 수 있다고 이론상 제안돼 왔다. 연구진은 이론상 존재할 것으로 추정되는 액시온 주파수를 탐지하기 위해, '액시온 준입자(AQ, axion quasiparticle)'를 생성할 수 있는 특수 소재를 활용했다. 해당 장치는 일종의 '우주 라디오'처럼 작동해, 액시온이 존재할 법한 주파수를 조율하며 탐색을 진행한다. 탐지 시에는 미량의 빛을 방출하게 되며, 이는 액시온 존재를 확인할 수 있는 간접 신호가 된다. 이 장치의 핵심 소재는 망간비스무트텔루라이드(MnBi₂Te₄)로, 전자기적 특성이 뛰어나고 얇은 2차원 구조로 가공이 가능하다. 하버드대 주도하에 6년간 개발된 이 소재는 공기에 민감해 원자 수준의 얇은 층으로 정밀 제작됐으며, 외부 자극에 따라 전자적 성질이 정밀하게 조정될 수 있다. 연구책임자인 KCL의 데이비드 마시(David Marsh) 박사는 "1983년 액시온이 라디오 주파수처럼 작동할 수 있다는 이론이 제기된 이후, 우리는 이제 그 주파수를 실제로 조율할 수 있는 기술에 도달했다"며 "남은 건 탐지 범위를 확대하고, 시간을 들여 탐색하는 일"이라고 설명했다. 연구팀은 향후 5년 안에 실용적 수준의 AQ 검출기를 완성하고, 이후 10년 이상 고주파 영역을 정밀 수캔해 액시온을 찾겠다는 계획이다. 이번 검출기는 암흑물질의 규명이라는 물리학 최대 난제 중 하나에 결정적 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 마시 박사는 "최근 액시온을 주제로 한 논문 수가 힉스 보손 발견 직전과 비슷한 수준에 이르렀다"며 "지금은 암흑물질 연구자들에게 흥미로운 시기"라고 덧붙였다. ◇ 참고문헌: '2D MnBi2Te4에서 액시온 준입자 발견(Observation of the axion quasiparticle in 2D MnBi2Te4)' by Jian-Xiang Qiu, Barun Ghosh, Jan Schütte-Engel, Tiema Qian, Michael Smith, Yueh-Ting Yao, Junyeong Ahn, Yu-Fei Liu, Anyuan Gao, Christian Tzschaschel, Houchen Li, Ioannis Petrides, Damien Bérubé, Thao Dinh, Tianye Huang, Olivia Liebman, Emily M. Been, Joanna M. Blawat, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Kin Chung Fong, Hsin Lin, Peter P. Orth, Prineha Narang, Claudia Felser, Tay-Rong Chang, Ross McDonald, Robert J. McQueeney, Arun Bansil, Ivar Martin, Ni Ni, Qiong Ma, David J. E. Marsh, Ashvin Vishwanath and Su-Yang Xu, 2025년 4월 16일, Nature. DOI: 10.1038/s41586-025-08862-x
- 포커스온
2025-04-22 09:58:00
[신소재 신기술(170)] 경희대, '2차원 바일 준금속'서 원형 감광 기전 효과 세계 첫 입증

경희대학교 연구진이 차세대 양자소자 구현을 위한 중요한 단서를 세계 최초로 규명했다. 경희대는 21일 최석호 응용물리학과 고황 명예교수 연구팀이 '2차원 바일(Weyl) 준금속'에서 원형 감광 기전 효과(Circular Photogalvanic Effect, CPGE)가 발생한다는 사실을 입증했다고 밝혔다. 최교수 팀은 세계 최초로 금을 이온주입해 '위상 준금속(Topological semimetal)'인 '디락 준금속(Dirac semimetal)'을 '바일 준금속(Weyl semimetal)으로 영구상전이(phase transition)하는 방법을 개발했다. 바일 준금속(Weyl semimetal)은 최근 몇 년 사이 물리학과 재료과학 분야에서 주목받고 있는 차세대 양자 물질로, 고체 내 전자의 움직임이 고에너지 물리학의 이론적 입자 중 하나인 '바일 페르미온(Weyl fermion)'과 유사한 특성을 보이는 물질이다. 바일 준금속은 결정 구조 안에서 전자의 에너지와 운동량이 특정한 점(바일 노드)에서 선형적으로 교차하는 특성을 갖는다. 이 선형 교차점은 고체 내에서 마치 '질량이 없는 입자'처럼 움직이는 전자를 만들어낸다. 이러한 입자는 이론상 고에너지 물리에서 제안된 바일 페르미온에 해당한다. 다시 말하면, 바일 준금속은 내부 전자가 거의 질량이 없는 상태처럼 움직이며, 자기장의 세기와 방향에 극도로 민감한 양자물질이다. 이러한 전자 이동 특성 덕분에 정밀 자기장 센서, 초고속 전자소자, 나노소자 등 차세대 전자·광전자 기술에서 그래핀을 이을 유력한 후보로 주목받고 있다. 이 물질은 스마트폰과 자기공명영상(MRI) 장치 등 다양한 뷴야에 쓰이는 자기 측정 센서를 정밀하게 만들 수 있다. 특히 바일 준금속은 고유한 양자 역학적 현상들을 기반으로 양자소자 구현 가능성이 제기되며 세계 각국의 연구 경쟁이 치열하게 전개되는 분야다. '위상 물질'은 2차원 물질인 '그래핀'을 대용할 물질로 세계 연구자들의 이목을 집중시키고 있다. 이를 위한 기초 연구는 호라발히 ㅈ니행됐지만 으용ㅇ 연구는 상대적으로 저조한 실정이다. 또한 디락 준금속의 온도를 저온으로 낮추거나 압력을 크게 올릴 경우, 바인 준금속으로 상전이 된다는 연구 결과는 많이 보도횄지만, 소자활용에는 별다른 도움이 되지 못했다. 온도나 압력이 이전으로 바뀌면 원래의 디락 준금속 상태로 돌아갔기 때문이다. 연구팀은 이 가운데 바일 준금속의 핵심 양자 특성 중 하나인 원형 감광 기전 효과에 주목했다. 이 효과는 회전 편광된 빛이 특정한 방향의 전류를 유도하는 현상으로, 지금까지는 오직 3차원 바일 준금속에서만 실험적으로 확인된 바 있다. 경희대 연구진은 이를 2차원 구조로 구현하고자, 두께가 10나노미터(㎚) 이하인 초박막 위상 준금속을 제작해 2차원 바일 준금속으로 활용했다. 이후 회전하는 빛을 비추는 실험을 통해, 빛의 편광 방향에 따라 전류 흐름이 달라지는 CPGE 현상이 명확히 관측됐다. 최 교수는 "기존 3차원 구조는 부피가 크고 두꺼워 소형화와 집적화에 한계가 있었지만, 2차원 구조는 얇고 유연해 초소형 소자 개발에 유리하다"며, "이번 연구는 향후 양자정보처리, 스핀 기반 광전소자 등 핵심 기술 구현에 결정적 기초를 제공할 것"이라고 강조했다. 위상 물질인 디락 준금속을 간단하게 바일 준금속으로 영구상전이 시키고, 같은 물질의 다른 상들이 계면 등을 형성해 소자응용이 가능해졌다는 것이 이번 연구의 핵심 내용이다. 연구팀은 위상물질의 양자물성을 기반으로 실용적인 소자를 개발하려는 목표도 갖고 있다. 연구팀은 이번 성과가 고성능 에너지 변환 장치, 고감도 광전자 센서, 양자컴퓨팅 소자 개발 등 미래 지향적 기술의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 지원을 통해 진행됐으며, 경희대 최석호 교수, 이원준 석사과정생(공동 제1저자)을 중심으로 울산대학교, 호주국립대학교(ANU), 호주 울런공대학교(University of Wollongong) 등의 공동 연구진이 참여했다. 연구 결과는 재료물리 분야의 권위 있는 국제 학술지 '머터리얼스 투데이 피직스(Materials Today Physics)' 최신호에 게재됐다.
- IT/바이오
2025-04-21 14:06:00
[신소재 신기술(169)] 빗방울로 전기 생산⋯싱가포르 연구진, '빗물 발전 시스템' 개발

빗방울이 전기를 생산하는 재생에너지 자원으로 주목받고 있다. 싱가포르국립대학교(NUS) 연구팀은 빗방울이 떨어지는 과정에서 발생하는 전하 분리를 이용해 LED 전구 12개를 밝힐 수 있는 전기를 생산하는 데 성공했다고 밝혔다. 해당 연구에 대해서는 뉴사이언티스트, 뉴아틀라스 등 다수 외신이 지난 16일(현지시간) 보도했다. 연구 책임자인 시오링 소(Siowling Soh) 교수는 "지구에는 매일 비가 내리지만 이를 활용한 에너지 수확 시스템이 부재해 에너지가 그대로 낭비되고 있다"며 "이번 연구는 빗물을 통해 전기를 수확하는 새로운 가능성을 보여준다"고 설명했다. 기존 수력발전은 강, 바다, 수로 등에서 대규모 수량의 운동 에너지를 터빈으로 변환하는 방식이다. 반면 이번 연구는 '전하 분리(charge separation)' 현상을 이용한다. 이는 물 분자의 양성자(proton)는 액체 내에 남고, 전자는 도전성 표면에 전달되는 원리로, 마치 머리카락에 풍선을 문질러 정전기를 발생시키는 것과 유사하다. 하지만 일반적으로 이 방식은 접촉면에만 전하가 형성되며, 표면적을 넓히기 위해 마이크로 채널을 사용할 경우 오히려 에너지 손실이 발생해 비효율적이다. 이번 연구는 중력과 단순한 기하 구조를 활용해 이러한 한계를 극복했다. 연구진은 높이 32cm, 내경 2mm의 수직 튜브를 설치하고, 금속 바늘을 통해 유사 빗방울을 형성했다. 물방울이 튜브 상단과 충돌하면서 공기 방울과 함께 '플러그 흐름(plug flow)' 형태로 낙하하도록 설계됐다. 이 흐름은 물과 공기가 분리된 덩어리 형태로 이동하며, 내부에서 전하가 효과적으로 분리된다. 튜브 상단과 하단에 설치된 전선이 이를 수확해 전기를 생산하는 구조다. 연구 결과, 단일 튜브에서 440마이크로와트(μW)의 전력이 생산됐으며, 4개 튜브를 동시 운용하면 LED 12개를 20초간 점등할 수 있었다. 소 교수는 "이번 실험은 고정된 물줄기보다 플러그 흐름 방식이 약 5배 더 높은 효율을 보였다"며 "총 낙하 에너지의 10% 이상을 전기로 전환하는 데 성공했다"고 밝혔다. 이번 발전 시스템은 단순 구조에 중력을 이용한 수직 흐름만으로 작동해 추가적인 펌프 동력이 필요 없다는 점도 장점이다. 연구진은 도시의 옥상 등에 대량 설치해 실제 빗물 환경에서도 유의미한 발전이 가능할 것으로 보고 있다. 미국 비영리 단체 '저영향 수력 발전소 인증 기관(Low Impact Hydropower Institute)의 섀넌 에임스(Shannon Ames)는 "개별 가정 단위로 적용 가능성이 있다면 매우 유용한 기술이 될 것"이라고 평가했다. 다만, 현재 수준에서 생산 가능한 전력은 제한적이다. 연구팀은 실험에서 사용한 물방울 속도가 실제 강수량보다 느렸기 때문에 실제 빗줄기 환경에서는 발전 효율이 더욱 높아질 수 있다고 전망했다. 이 연구 결과는 미국화학회(ACS)의 오픈 액서스 국제 학술지 'ACS 센트럴 사이언스(ACS Central Science)'에 게재됐다(DOI: 10.1021/acscentsci.4c02110).
- 산업
2025-04-18 10:08:00
[퓨처 Eyes(78)] 중국, '칩 혁명' 쏘아 올릴 레이저 개발⋯ASML 독주 시대 '흔들'

손톱보다 작은 반도체 칩, 그 안에는 세상을 움직이는 빛이 새겨져 있다. 바로 극자외선(DUV) 레이저 광선이다. 현재 이 빛을 다루는 기술은 네덜란드의 거대 기업 ASML이 굳건히 움켜쥐고 있다. 그러나 최근, ASML의 아성에 도전하는 한줄기 빛이 포착됐다. 중국과학원(CAS)의 연구자들이 기존과는 전혀 다른 방식으로, 차세대 반도체 생산의 판도를 뒤흔들 '꿈의 레이저' 개발에 성공한 것이다. 국제광공학회(SPIE)는 지난 3월 22일, CAS 연구진이 실험실 환경에서 반도체 포토리소그래피에 사용되는 193nm 파장의 빛을 방출하는 고체 심자외선(DUV) 레이저를 개발했다고 발표했다. 이는 기존의 가스 기반 엑시머 레이저 방식과는 완전히 다른 접근 방식으로 더욱 주목받고 있다. 심자외선 레이저는 매우 짧은 파장에서 고에너지 빛을 방출하며, 반도체 제조, 고해상도 분광법, 정밀 소재 개공과 양자 기술 분야에서 중요한 역할을 한다. 기존의 엑시머 또는 가스 방전 레이저와 비교하면 DUV 레이저는 응집성이 더 낮고 더 낮은 전력 소비를 제공해 더 작고 효율적인 시스템을 구축할 수 있다. 만약 이 새로운 극자외선 레이저 광원 기술이 실제 대량 생산에 적용될 수 있다면, 이는 곧 첨단 공정 기술을 활용한 차세대 반도체 칩 생산 장비 개발의 가능성을 열어젖히는 혁신적인 성과로 평가받을 수 있다. 하지만 고체 레이저의 성능을 대규모 생산에 필요한 수준으로 끌어올릴 수 있을지는 아직 미지수다. 기존 DUV 레이저 기술의 한계 현재 ASML, 캐논, 니콘 등 주요 반도체 장비 기업들은 193nm 파장의 DUV 레이저를 만들기 위해 주로 불화아르곤(ArF) 엑시머 레이저를 사용한다. 이 방식은 아르곤과 플루오린 가스를 혼합한 챔버에 고전압 전기 펄스를 가해 불안정한 ArF 분자를 만들고, 이 분자가 다시 안정화되면서 193nm 파장의 빛을 방출하는 원리를 이용한다. 이 레이저는 짧고 강한 에너지 펄스 형태로 최대 100~120W의 출력을 내며, 최신 액침 DUV 장비의 경우 초당 8000~9000번(8~9kHz)의 빠른 속도로 빛을 쏜다. 이 빛은 복잡한 광학 시스템을 거쳐 반도체 웨이퍼에 회로 패턴이 담긴 마스크를 통과하며 미세한 회로를 새기는 데 사용된다. 중국과학원의 새로운 해법 '고체 레이저' 하지만 CAS 연구팀은 이러한 기존 방식 대신 완전히 새로운 고체 방식을 택했다. 이들은 자체 제작한 이터븀(Yb)이 첨가된 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 결정 증폭기를 이용해 1030nm 파장의 레이저 빔을 먼저 만든다. 이 빔을 두 갈래로 나눈 뒤, 각각 다른 광학 과정을 거쳐 최종적으로 193nm 파장의 빛을 얻는 방식이다. 첫 번째 경로에서는 1030nm 빔을 비선형 광학 과정인 4차 조화파 발생(FHG)을 통해 원래 파장의 1/4인 258nm 빔으로 변환시킨다. 이 과정에서 약 1.2W의 출력이 발생한다. 두 번째 경로에서는 나머지 1030nm 빔을 광학 파라메트릭 증폭기에 넣어 1553nm 파장의 빔을 만들고, 이 빔은 약 700mW의 출력을 갖는다. 최종적으로 이 두 개의 빔, 즉 258nm와 1553nm 파장의 빔을 직렬로 연결된 리튬 삼붕산염(LBO) 결정에 통과시켜 평균 전력 70mW, 6kHz의 주파수, 그리고 880MHz보다 좁은 선폭을 가진 193nm 파장의 결맞는 빛을 얻게 된다. CAS 측은 이 테스트 시스템의 스펙트럼 순도가 현재 상용 시스템과 견줄 만한 수준이라고 밝혔다. CAS 시스템이 만들어낸 193nm 파장의 빛은 고체 레이저 방식으로 얻어진 것으로, 평균 전력은 70mW, 주파수는 6kHz, 선폭은 880MHz 미만이다. 이는 ASML의 ArF 엑시머 기반 생산 시스템이 제공하는 100~120W 출력, 9kHz 주파수와 비교하면 아직 성능 면에서 크게 뒤처지는 수준이다. 과학기술 전문매체 톰스 하드웨어는 "ASML의 제품보다 훨씬 낮은 성능"이라고 지적했다. 그럼에도 불구하고 이번 CAS의 성과는 매우 중요한 의미를 갖는다. 기존의 가스 기반 방식이 아닌 고체 방식으로 193nm 파장의 레이저를 만들었다는 점 자체가 혁신적인 시도이기 때문이다. 특히 CAS 연구팀은 여기서 한발 더 나아가 1553nm 빔에 나선형 위상판을 적용하여 궤도 각운동량을 갖는 소용돌이 빔을 생성하는 데 성공했다. 사이테크 데일리는 이를 두고 "최초로 고체 레이저에서 193nm 소용돌이 빔이 생성된 것"이라고 강조하며, "이러한 빔은 하이브리드 ArF 엑시머 레이저의 시딩에 유망하며 웨이퍼 처리, 결함 검사, 양자 통신 및 광학 미세 조작에 중요한 응용 분야를 가질 수 있다"라고 보도했다. 소용돌이 빔은 빛이 진행하면서 회전하는 독특한 형태를 띠는데, 이는 물질을 아주 정밀하게 제어하거나 정보를 담아 전달하는 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 첨단 기술이다. 특히 양자 기술 분야에서는 소용돌이 빔이 양자 통신이나 양자 컴퓨팅의 효율성을 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다. 미래 반도체 기술의 판도 바꿀까 비록 현재 CAS 시스템의 출력은 상업용 반도체 생산에 필요한 수준에 크게 못 미치지만, 이번 연구는 고체 레이저 기반의 새로운 DUV 광원 개발 가능성을 열었다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 높은 처리량과 안정적인 공정이 필수적인 반도체 제조 분야에서 CAS의 기술이 상용화되기까지는 앞으로 여러 세대의 추가적인 개발이 필요할 것으로 예상된다. 사이테크 데일리는 "이 혁신적인 레이저 시스템은 반도체 리소그래피의 효율성과 정밀도를 향상시킬 뿐만 아니라 첨단 제조 기술을 위한 새로운 길을 열어준다. 193nm 소용돌이 빔을 생성하는 능력은 해당 분야에서 더 큰 발전을 이끌어 전자 장치 생산 방식을 혁신할 가능성이 있다"라고 전망했다. 이번 연구를 이끈 쉬안훙원 박사를 비롯한 중국과학원 연구팀의 작은 빛줄기가 미래 반도체 산업의 거대한 지각 변동을 일으킬 수 있을지, ASML이 굳건히 지켜온 빛의 성채에 균열을 낼 수 있을지 귀추가 주목된다. ◇ 참고 문헌: 『광학 파라메트릭 증폭기를 이용한 소형 협대역 선폭 고체 193nm 펄스 레이저 광원 및 그 소용돌이 빔 생성』 저자: 장지타오, 헝샤오보, 왕준우, 천성, 왕샤오지에, 퉁천, 리정, 쉬안훙원, 2025년 3월 9일, 어드밴스드 포토닉스 넥서스. DOI: 10.1117/1.APN.4.2.026011
- 포커스온
2025-04-03 13:25:00
테슬라, 1분기 판매량 13% 감소⋯3년 만에 최저치

미국 전기차업체(EV) 테슬라의 올해 1분기 판매량이 13% 감소해 시장이 예상한 40만대에 크게 못 미쳤다. 2일(현지시간) 로이터 및 AFP통신에 따르면 테슬라 측은 올해 1~3월까지의 판매량이 33만6681대로 지난해 같은 기간 대비 13% 감소했다고 밝혔다. 이는 3년만에 최저수준이다. 테슬라는 판매 감소 이유로 모델(Model) Y 생산량을 늘리기 위해 설비 업그레이드를 하면서 "몇 주간의 생산 손실"이 발생했기 때문이라고 밝혔다. 이에 더해 전문가들은 일론 머스크 최고경영자(CEO)의 정치 활동에 대한 소비자들의 반발을 이유로 보았다. 머스크는 정부 지출을 삭감한다며 정부 기관을 폐쇄하고 직원을 해고하는 한편 극우적 세계관도 여과 없이 보여줘 테슬라 차량에 대한 테이크다운(기습)과 불매 운동, 소유주들의 처분이 이어지고 있다. 이번에 비저블 알파의 분석가 15명의 평균 예상치는 37만2410대를 판매였다. 팩트셋은 40만8000대를 기록할 것이라고 전망하기까지 했다. 1년 전 같은 기간에 테슬라는 38만6810대를 판매했다. 작년에 머스크는 2025년 매출이 20~30% 성장할 것으로 예상했고, 상반기에 저렴한 차량을 출시하겠다고 약속했다. 하지만 이처럼 매출이 오히려 줄었고, 저렴 버전의 차를 출시하겠다는 것도 아직 구체적인 세부 정보를 공개하지 않았다. 특히 전 세계적으로 전기 자동차를 구매하는 사람이 늘고 있음에도 유럽과 중국에서의 테슬라 판매는 급락하고 있다. 이날 중국승용차협회(CPCA)는 테슬라의 중국제 전기자동차(EV) 3월 판매대수가 7만8828대로 지난해보다 11.5% 감소했다고 밝혔다. 전달과 비교해서는 156.9% 증가했다. 이는 테슬라는 중국에서 인기차종모델 Y개량형의 출시를 2월 하순에 개시했기 때문으로 분석된다. 테슬라의 1분기 출하대수(중국 내수용과 수출 포함)는 지난해와 비교해 21.8% 감소한 17만2574대로 2년여만에 최저치로 떨어졌다. 중국 EV 1위업체 비야디(BYD)는 3월 판매대수가 37만1419대로 지난해보다 23.1% 급증했다.
- 산업
2025-04-03 07:25:00
[우주의 속삭임(109)] 우주여행, 뼈에 '치명적 구멍'⋯NASA의 실험쥐가 보여준 골다공증의 미래

인간의 우주여행이 점점 현실이 되고 있는 가운데, 장기간의 무중력 상태에 머무는 것이 심각한 골밀도 소실이 일어날 수 있다는 인체에 미치는 충격적 결과가 드러났다. 미 항공우주국(나사·NASA)이 국제우주정거장(ISS)에 37일간 실험쥐를 보내 수행한 골밀도 관련 연구에서, 뼛속이 '속부터 녹아내리는' 심각한 현상이 확인된 것이다. 특히 하중을 견디는 역할을 하는 대퇴골이 가장 큰 피해를 입었다. 해당 연구에 대해서는 과학 전문매체 사이언스얼럿이 3월 31일(현지시간) 보도했다. NASA와 블루마블우주과학연구소가 공동 진행한 이번 연구는 미국 공공과학 도서관 온라인 학술 웹사이트 '플로스 원(PLOS ONE)'에 게재됐다. 뼈가 비어간다⋯"지구의 하중 잃은 뼈, 내부부터 무너져" 연구진은 쥐를 이용해 무중력 상태에서의 골다공증 진행 과정을 정밀 분석했다. 그 결과, 지구에 남아 있던 대조군 쥐들과 비교해 우주로 떠난 쥐들은 대퇴골 말단, 즉 엉덩이와 무릎 관절이 연결되는 부위에 커다란 공백(구멍)이 생긴 것으로 나타났다. 반면 척추 부위, 특히 요추는 비교적 온전하게 보존됐다. 이는 뼈가 단순히 전신적으로 약해지는 것이 아니라, 지구에서 체중을 지탱하던 부위일수록 미세중력에서 훨씬 더 빨리, 더 심하게 손상된다는 사실을 보여준다. 연구에 참여한 생체공학자 루크마니 케이힐 박사는 "우주에서는 신체의 하중을 지탱하는 기능이 사라지기 때문에 뼈가 쓰임을 잃고, 그 결과 구조 자체가 붕괴하기 시작한다"며 "이는 뇌과학에서 말하는 '사용하지 않으면 퇴화한다'는 개념과 유사하다"고 밝혔다. 우주골다공증, 지구보다 10배 빠른 속도로 진행 중력에서 자유로워지는 것이 인간의 몸에 꼭 유익한 것만은 아니다. 실제로 우주에 다녀온 우주비행사들은 평균적으로 한 달에 1% 이상, 지구 평균보다 10배 가까운 속도로 골밀도를 상실하는 것으로 보고됐다. 이는 골다공증 노인 환자보다 더 빠른 속도이며, 수개월만 우주에 머물러도 수십 년 치의 골소실이 일어날 수 있다. 심지어 이번 실험의 실험쥐들은 골격 성장이 마무리되지 않은 젊은 개체들이었음에도, 미세중력에서 대퇴골 내 연골이 조기 골화되는 현상이 나타났다. 이는 뼈의 성장이 멈추고, 오히려 발육이 저해될 수 있다는 신호다. 방사선 탓 아니다⋯"골 소실 문제는 중력 부재" 이번 연구의 핵심은, 우주 공간에서의 뼈 손상이 단순한 우주 방사선, 빛 부족 등의 전신적 요인이 아니라는 점이다. 연구진은 대조군 쥐에게도 로켓 발사 시의 진동과 비행 조건을 모사했지만, 유의미한 골소실은 나타나지 않았다. 또한, 우주에서 쥐가 받은 일일 방사선량은 극히 낮았으며, 과거 방사선 단독 실험에서 골소실을 유도한 수준과 비교해도 수십 분의 일에 불과했다. 결국, 골밀도 저하의 본질적인 원인은 '중력이 없는 환경' 그 자체라는 결론에 가까워지고 있다. 해답은 '운동'⋯식이요법은 한계 이러한 우주골다공증 현상을 막기 위해, NASA는 단순한 식단 조절이나 칼슘 보충제보다 무중력 환경에서도 하중을 시뮬레이션할 수 있는 운동 기기의 활용에 주목하고 있다. 실제로 ISS에서는 러닝머신에 몸을 고정해 사용하는 방식의 운동이 도입되어 있으며, 향후 중력 모사 웨이트 트레이닝 기기도 확대될 전망이다. 인류가 화성이나 그 너머로의 장기 우주여행을 본격적으로 준비하고 있는 지금, 우주에서 모무는 동안 인간의 '뼈'는 최대 약점이자 극복 과제로 떠오르고 있다. 우주에서의 '골다공증'을 극복하지 못한다면, 미래의 우주인들은 먼 별보다 지구의 중력을 그리워하게 될지도 모른다.
- 포커스온
2025-04-02 09:58:00
[주간 월가 레이더] 트럼프發 관세 폭풍 전야, 뉴욕 증시 '불안'

미국 뉴욕 증시는 도널드 트럼프 대통령의 추가 관세 발표 임박과 주요 고용 지표 발표를 앞두고 불안한 한 주를 보낼 것으로 예상된다. 트럼프 대통령은 4월 2일을 '해방의 날'로 명명하며 대규모 관세 부과를 예고했다. 이는 이미 두 차례 중국에 10% 관세를 부과하고 자동차 및 부품, 철강, 알루미늄 등에 고율 관세를 매긴 트럼프 행정부의 무역 정책 강화 움직임으로 풀이된다. 투자자들은 트럼프 대통령의 무역 전쟁이 인플레이션을 재점화할 수 있다는 우려를 나타내고 있으며, 불확실한 무역 정책이 기업과 소비자 심리에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 전망이 나온다. 실제 이번 주 발표된 미국의 소비자 신뢰지수는 4년여 만에 최저치를 기록하며 이러한 우려를 반영했다. 전문가들은 트럼프 대통령의 무역 정책이 글로벌 무역 질서를 재편하고 미국의 무역 적자를 줄이는 데 목적이 있다고 분석한다. 하지만 각국의 보복 관세 움직임과 더불어 캐나다의 미국 제품 불매 운동 등 무역 갈등 심화에 대한 우려도 커지고 있다. 베다 파트너스의 헨리에타 트레이즈 연구원은 "무역 전쟁은 아직 시작도 안 했다. 관세는 엄청나게 파괴적일 것"이라고 경고하며, "향후 1년 동안 대통령의 무역 야망에 제동이 걸리지 않을 것"이라고 전망했다. 한편, 4월 4일 발표될 미국의 고용 보고서 역시 시장의 중요한 변수가 될 전망이다. 로이터 여론 조사에 따르면 3월 고용 증가폭은 2월 대비 둔화될 것으로 예상된다. 특히 트럼프 대통령의 측근인 일론 머스크의 연방 정부 인력 감축 노력이 고용 지표에 어떤 영향을 미칠지 관심이 집중되고 있다. 뉴욕 증시는 이미 1분기 마감을 앞두고 변동성이 커질 수 있으며, 투자자들은 다가오는 기업들의 1분기 실적 발표를 주시할 것으로 보인다. 얼라이언츠 인베스트먼트 매니지먼트의 찰리 리플리 선임 투자 전략가는 "우리는 일반적으로 위험 회피 환경에 있다. 바닥을 확인했는지 여부는 아직 두고 봐야 한다"고 언급하며 시장의 불확실성을 시사했다. [미니해설] 트럼프 '해방의 날' 임박, 뉴욕 증시 덮친 불안감…고용 지표마저 흔들까 이번 주 뉴욕 증시는 그 어느 때보다 긴장감이 감도는 한 주를 맞이할 것으로 보인다. 도널드 트럼프 대통령이 공언한 '해방의 날', 즉 대규모 관세 발표일(4월 2일)이 코앞으로 다가왔기 때문이다. 이미 두 차례의 대중국 관세 부과와 자동차, 철강 등에 대한 고율 관세 조치로 글로벌 무역 질서를 흔들었던 트럼프 행정부의 다음 행보는 시장의 초미의 관심사다. 트럼프 대통령은 관세를 미국의 무역 적자(9180억 달러, 1350조 3780억 원)를 줄이고 제조업 일자리를 되찾아오는 강력한 수단으로 인식한다. 더 나아가, 관세 수입을 확보하고 펜타닐 유입 방지, 군비 지출 압박, 틱톡 매각 협상 등 다방면에 걸쳐 영향력을 행사하려는 의도도 엿보인다. '관세 폭탄' 예고에 움츠러든 투자 심리 하지만 이러한 트럼프 대통령의 강경한 무역 정책에 대한 시장의 우려는 깊어지고 있다. 가장 큰 걱정은 무역 전쟁이 재점화되어 인플레이션을 부추길 수 있다는 점이다. 이미 미국의 소비자 신뢰지수가 급락하며 가계의 불안감을 드러냈고, 각국의 보복 관세 움직임과 캐나다의 미국 제품 불매 운동은 무역 갈등이 심화될 수 있음을 시사한다. 베다 파트너스의 헨리에타 트레이즈 연구원은 이러한 상황에 대해 "무역 전쟁은 아직 시작도 안 했다. 관세는 엄청나게 파괴적일 것이다. 출구는 없다. 내년 총선 주기까지 대통령의 무역 야망에 제동이 걸리지 않을 것이라고 전망한다"라고 강력하게 경고했다. 그녀의 발언은 트럼프 대통령의 무역 정책이 단기적인 시장 변동성을 넘어 장기적인 경제 불안을 야기할 수 있다는 우려를 반영한다. BCA 리서치의 최고 글로벌 전략가인 맷 거트켄 역시 비관적인 전망을 내놓으며 "약세장과 경기 침체를 피하기 어려울 것으로 전망한다"라고 언급했다. 이는 트럼프 대통령의 관세 정책이 주식 시장에 부정적인 영향을 미치고 더 나아가 실물 경제 침체로 이어질 수 있다는 심각한 경고로 해석될 수 있다. 물론 트럼프 행정부의 의도대로 관세가 미국의 제조업을 부흥시키고 무역 적자를 개선하는 효과를 가져올 수도 있다. 하지만 현재까지의 상황을 보면 오히려 글로벌 공급망 혼란과 비용 상승을 초래하여 기업들의 수익성을 악화시키고 소비자들의 부담을 늘리는 부작용이 더 크게 나타날 가능성이 높다. UBS 글로벌 자산 관리의 미국 주식 부문 책임자인 데이비드 레프코위츠는 이러한 우려를 반영하여 S&P 500 주당 순이익 추정치를 하향 조정하며 "관세가 그의 기본 시나리오의 상단에 있을 수 있기 때문"이라고 설명했다. 이번 주 트럼프 행정부가 발표할 것으로 예상되는 '상호 관세'는 이러한 불확실성을 더욱 증폭시킬 전망이다. 미국이 다른 나라에 부과하는 것과 동일한 수준의 관세를 매기겠다는 이 정책은 단순히 관세율뿐만 아니라 부가가치세, 환율, 심지어 군비 지출까지 고려할 수 있어, 그 파급 효과를 예측하기 더욱 어렵게 만든다. 행정부는 특히 미국과의 무역 적자가 큰 20~25개국을 대상으로 이 관세를 부과할 가능성이 높아, 한국, 일본, 대만 등 아시아 국가들도 그 영향권에서 벗어나기 어려울 것으로 보인다. 일부 국가들은 이미 관세 부과에 앞서 선제적인 조치를 취하고 있다. 인도는 디지털세를 철회하고 일부 미국 수입품에 대한 관세를 인하하겠다는 의사를 밝혔지만, 헨리에타 트레이즈 연구원은 미국이 불공정 무역 행위에 대해 인도에 대한 무역법 301조 조사를 시작할 가능성을 제기하며 안심하기에는 이르다고 지적한다. 엇갈리는 전망 속 고용 지표 '주목' 한편, 4월 4일 발표될 미국의 고용 보고서는 트럼프 대통령의 무역 정책 외에도 시장의 방향성을 결정짓는 중요한 요인이 될 것이다. 로이터 여론 조사에 따르면 3월 고용 증가폭은 2월 대비 둔화될 것으로 예상되며, 특히 트럼프 대통령의 측근인 일론 머스크의 연방 정부 인력 감축 노력이 고용 지표에 어떤 영향을 미칠지 투자자들의 관심이 집중되고 있다. 이처럼 대내외적인 불확실성이 커지면서 뉴욕 증시는 변동성이 확대될 가능성이 높다. 노스 스타 인베스트먼트 매니지먼트의 최고 투자 책임자인 에릭 쿠비는 "4월은 많은 변동 요인이 있을 것이고, 정말 어려웠던 3월 이후 많은 변동성이 예상된다"며 시장의 불안정성을 경고했다. ORATS의 대표인 맷 앰버슨 역시 단기적인 변동성 확대를 예상하며 "트레이더들은 단기적인 보호를 위해 프리미엄을 지불하고 있다"고 언급했다. 브랜디와인 글로벌의 포트폴리오 매니저인 잭 맥킨타이어는 현재 시장 상황을 "불확실성의 구름"이라고 표현하며, 이러한 불확실성이 투자 심리를 위축시키고 있다고 진단했다. 얼라이언츠 인베스트먼트 매니지먼트의 찰리 리플리 선임 투자 전략가는 현재 시장 분위기를 "위험 회피 환경"이라고 규정하며, 아직 시장의 바닥을 확인하지 못했다고 덧붙였다. 불확실성 속 투자 전략은? 결국 이번 주 뉴욕 증시는 트럼프 대통령의 관세 발표라는 거대한 파고와 함께 고용 지표라는 또 다른 시험대에 오를 것으로 보인다. 투자자들은 숨 막히는 긴장감 속에서 발표될 경제 지표와 정책 변화의 향방을 주시하며, 신중한 투자 전략을 모색해야 할 시점이다.
- 금융/증권
2025-03-30 06:13:00
[퓨처 Eyes(77)] 지구 자전=무한 동력?⋯멈추지 않는 에너지의 비밀

지구가 팽이처럼 끊임없이 회전하는 힘, 그 속에 숨겨진 무한한 에너지를 인류가 사용할 수 있을까? 최근 미국의 과학자들이 지구 자기장과 특별한 물질의 '마법' 같은 만남을 통해 극미량이지만 전기를 생성하는 데 성공하며 오랫동안 잊혀졌던 아이디어를 다시금 뜨거운 논쟁의 중심으로 불러왔다. 과연 지구 자전 에너지는 미래를 밝힐 새로운 희망이 될 수 있을까? 미국 프린스턴 대학교의 크리스토퍼 치바를 비롯해 CIT의 제트추진연구소, 스펙트럴 센서 솔루션스(Spectral Sensor Solutions)의 물리학자 3명이 지구 자전 에너지로부터 전기를 생산할 수 있다는 혁신적인 아이디어를 제시하며 과학계의 이목을 집중시키고 있다고 사이언티픽 아메리칸, PHYS.org, 인터레스팅 엔지니어링 등 과학 전문 매체들이 최근 잇따라 보도했다. 이들은 지구 자기장과 특별한 장치의 상호작용을 통해 극미량이지만 실제로 전기가 생성되는 것을 실험적으로 확인하며 오랜 논쟁에 새로운 불씨를 지폈다. 과학 전문 학술지 '피지컬 리뷰 리서치'에 발표된 이 연구 결과는 지구라는 거대한 발전기의 잠재력을 엿볼 수 있게 해준다. 사실 지구의 회전 에너지를 활용하려는 시도는 과거에도 있었지만, 대부분 이론적인 가능성에 머물렀다. 기존의 과학적 이해로는 지구 자기장 내에서 움직이는 도체가 전기를 발생시키더라도 곧바로 전자의 재배열로 인해 전압이 상쇄되어 실제 에너지로 이어질 수 없다는 것이 일반적인 견해였다. 하지만 이번 연구팀은 이러한 기존 이론의 틀을 깨고 새로운 접근 방식을 제시했다. 상쇄되지 않는 미세한 전류, 실험으로 확인 연구팀은 전압 상쇄 현상을 막고 대신 미세한 전압을 포착하기 위해 특별한 장치를 고안했다. 핵심은 망간-아연 페라이트라는 특수한 물질로 만든 원통이었다. 이 물질은 약한 도체이면서 동시에 자기장을 특정한 방식으로 제어하는 역할을 한다. 팀은 이 원통(실린더)을 지구 자전 방향과 지구 자기장에 특정 각도(57도) 기울여 북쪽-남쪽 방향으로 배치했다. 이는 지구의 자전 운동과 지구 자기장에 수직이 되는 각도이다. 다음으로 전압을 측정하기 위해 연구팀은 실린더의 양쪽 끝에 전극을 배치한 다음 광전 효과를 방지하기 위해 불을 껐다. 놀랍게도 연구팀은 실린더 양 끝에서 18마이크로볼트라는 아주 작은 전압이 발생하는 것을 확인했다. 이는 단일 뉴런이 발화할 때 방출되는 전압의 극히 일부에 불과하지만, 다른 외부 요인으로는 설명하기 어려운 지구의 자전에서 나오는 에너지임을 강력하게 시사했다. 연구팀은 실린더 끝 사이의 온도 차이로 인해 발생할 수 있는 전압을 고려했다면서 각도를 변경하거나 제어 실린더를 사용했을때는 그러한 전압이 측정되지 않았다고 설명했다. 이러한 결과에 대해 연구를 이끈 크리스토퍼 치바는 "아이디어 자체는 직관에 어긋나지만, 실험은 매우 신중하게 진행됐다"며 "매우 설득력 있고 놀라운 결과"라고 평가했다. 하지만 모든 과학자가 그의 의견에 동의하는 것은 아니다. 암스테르담 자유대학교의 은퇴한 물리학자 링커 와인하르덴은 이 연구에 대해 여전히 회의적인 입장을 표하며, 자신의 실험에서는 동일한 효과를 발견하지 못했다고 밝혔다. 그는 "치바 등의 이론이 옳을 수 없다고 여전히 확신한다"고 단언하며, 추가적인 검증의 필요성을 강조했다. 지구 자기장과 특수 물질의 절묘한 조화 그렇다면 지구의 자전 에너지가 어떻게 미세한 전류로 바뀔 수 있었을까? 연구팀은 발전소의 원리와 유사하다고 설명했다. 발전소에서는 자기장 속에서 도체가 움직이면 전자가 이동해 전류가 발생한다. 지구도 마찬가지로 자전하면서 지구 자기장의 일부를 통과하는 도체가 있다면 전기가 발생할 수 있다. 하지만 지구 자기장은 비교적 균일하기 때문에 통상적인 도체에서는 전자가 스스로 배열되어 전기적인 힘이 상쇄된다. 그러나 연구팀이 사용한 망간-아연 페라이트 원통은 이러한 균일한 지구 자기장을 특정한 형태로 왜곡시키는 역할을 한다. 복잡한 계산을 통해 연구팀은 이 특수한 물질과 원통형 구조가 지구 자기장을 예상치 못한 형태로 만들어내고, 이로 인해 발생하는 자기적인 힘이 내부의 전기적인 힘으로 상쇄되지 않아 전류가 흐르게 된다는 것을 밝혀냈다. 이는 마치 좁은 길목을 통과하는 물줄기가 압력을 받아 더 강하게 흐르는 것과 비슷한 원리라고 할 수 있다. 넘어야 할 과제와 미래 에너지 혁명의 가능성 이번 연구는 지구 자전이라는 거대한 에너지원을 활용할 수 있는 새로운 가능성을 열었다는 점에서 매우 고무적이다. 하지만 아직 실용적인 에너지원으로 발전하기 위해서는 해결해야 할 과제가 많다. 우선 다른 연구팀의 독립적인 검증이 필수적이다. 링커 와인하르덴의 지적처럼, 다양한 환경과 조건에서 동일한 실험을 반복하여 일관된 결과를 얻어야만 이 현상이 실제로 지구 자전에 의한 것임을 확신할 수 있다. 만약 추가 검증을 통해 이 연구 결과가 확증된다면, 다음 단계는 장치의 규모를 확대하여 실제로 유용한 수준의 에너지를 생산하는 것이다. 크리스토퍼 치바 역시 "우리 방정식은 규모 확대가 어떻게 가능한지 보여주지만, 실제로 그것이 가능하다는 것을 입증하는 것은 완전히 다른 문제"라며 신중한 입장을 보였다. 현재까지 생성된 전압은 매우 미미한 수준이기 때문에, 실생활에 활용하기 위해서는 엄청난 규모의 장치 개발과 효율 증대 노력이 필요할 것이다. 더욱이 이 기술은 지구의 운동 에너지를 사용하는 것이기 때문에, 장기적으로 지구 자전 속도에 아주 미미한 영향을 줄 수 있다는 점도 고려해야 한다. 연구팀의 계산에 따르면, 만약 전 세계의 모든 전력을 이 방식으로 생산한다면 1세기 동안 지구의 자전 속도는 7밀리초 느려질 것으로 예상된다. 이는 달의 인력과 같은 자연 현상에 의한 변화와 비슷한 수준이지만, 지구 자전에 미치는 장기적인 영향에 대한 심층적인 연구가 필요할 것이다. 이번 연구는 아직 초기 단계이지만, 인류가 오랫동안 꿈꿔왔던 무한한 에너지원, 지구 자전 에너지 활용의 작은 씨앗을 뿌렸다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 마치 팽이가 멈추지 않고 돌아가듯, 지구의 자전은 영원히 계속될 것이다. 이 영원한 움직임 속에 숨겨진 에너지를 우리가 현실로 만들 수 있을지는 아직 미지수다. 하지만 이번 연구는 불가능해 보였던 꿈에 한 걸음 더 다가섰음을 보여준다. 앞으로 과학자들의 끊임없는 탐구와 혁신적인 기술 개발을 통해, 지구 자전 에너지가 정말로 우리의 미래를 밝혀줗 새로운 희망이 될 수 있을지 흥미진진한 여정을 함께 지켜보자
- 포커스온
2025-03-27 13:08:00
[우주의 속삭임(105)] 화성 지하에 대규모 물 존재 시사⋯지진 데이터 분석 결과

NASA 인사이트호의 지진 관측 자료 분석 통해 지하 10~20km 깊이에 액체 상태 물 존재 가능성 강력히 제기 화성 지하에 광대한 양의 물 존재 가능성 시사하는 새로운 지진 데이터 분석 결과가 발표돼 학계의 주목을 받고 있다. 일본 히로시마 대학 연구팀이 미국 항공우주국(NASA)의 화성 탐사선 인사이트(InSight)호가 수집한 지진 데이터를 분석한 새로운 연구 결과에 따르면, 화성 지하 깊은 곳에 상당한 양의 액체 상태 물이 존재할 가능성을 강력하게 시사하고 있다고 스페이스닷컴이 전했다. 2024년, 연구진은 화성 지하 11.5~20km 깊이에 액체 상태의 물이 스며들어 있을 가능성을 제기했으며, 이는 화성 지진 발생 시 감지된 지진파의 속도를 근거로 한 주장이었다. 히로시마 대학의 카타야마 이쿠오 교수와 해양지구과학기술연구소의 아카마츠 유야 연구원은 인사이트호의 지진 자료를 분석하여 이러한 주장을 뒷받침하는 추가적인 증거를 발견했다. 카타야마 교수는 성명을 통해 "수많은 연구들이 수십억 년 전 고대 화성에 물이 존재했음을 시사한다"며, "하지만 우리의 모델은 현재 화성에도 액체 상태의 물이 존재함을 나타낸다"고 밝혔다. 이번 연구는 2018년부터 2022년까지 화성 표면에서 운영된 인사이트 미션의 지진 실험 장비(SEIS)가 수집한 지진 데이터를 기반으로 한다. SEIS는 화성에서 작동한 최초의 지진계로, 화성 지진으로부터 발생하는 세 가지 유형의 지진파(P파, S파, 표면파)를 감지했다. P파는 음파와 유사하게 앞뒤로 진동하며, S파는 진행 방향에 수직으로 위아래로 진동한다. 표면파는 연못의 잔물결처럼 화성 표면을 따라 이동한다. 새로운 연구는 지하 P파와 S파에 초점을 맞췄다. P파는 더 빠른 지진파이며, S파는 더 느리고 액체를 통과할 수 없다. 액체는 운동 방향에 수직인 진동을 허용하지 않기 때문이다. 이러한 두 가지 유형의 지진파를 측정하는 지진계는 신호의 강도와 지진계에 도달하는 데 걸린 시간을 통해 파동이 통과한 지하 매질(물 또는 암석 등)의 밀도와 구성을 파악하는 데 도움을 준다. 카타야마 교수와 아카마츠 연구원은 지진 데이터에서 10~20km 깊이에서 화성 내부의 특성이 갑자기 변하는 것으로 보이는 두 개의 전이 영역에 주목했다. 이 깊이는 이전 연구에서 액체 상태의 물의 증거가 발견되었다고 주장된 영역과 매우 유사하다. 이전에는 지구물리학자들이 이러한 전이 영역이 상부의 화산재와 하부의 충돌 분출물 사이의 차이, 그리고 20km 깊이에서 다공성 암석(틈과 공동으로 채워진 암석)에서 고체 암석으로의 변화를 나타낸다고 주장했다. 그러나 카타야마 교수와 아카마츠 연구원은 이러한 설명 외에 다른 요인이 작용한다고 주장한다. SEIS가 감지한 P파와 S파 분석 결과에 따르면, 10~20km 깊이의 다공성 암석 내 틈과 공동에 물이 존재한다는 것이다. 연구진은 지진 데이터 기반 가설을 검증하기 위해 스웨덴 뤼다홀름 지역의 섬록암(현무암과 유사한 화성 암석의 유사체)을 대상으로 실험을 수행했다. 실험 결과, 습한 조건에서 섬록암은 SEIS가 감지한 것과 유사한 지진 신호를 나타냈다. 이전 연구에서는 화성 지하 깊은 곳에 표면 전체를 1~2km 깊이의 바다로 덮을 수 있을 만큼의 물이 존재할 수 있다고 추정했다. 이러한 막대한 양의 액체 상태 물의 존재가 확인될 경우, "미생물 활동의 가능성"을 시사할 수 있다고 카타야마 교수는 언급했다. 안타깝게도 현재 기술로는 화성에 존재 가능한 물에 도달하거나 그곳에 존재할지도 모르는 생명체를 탐사할 방법이 없다. 따라서 화성의 물을 포함한 수많은 미스터리는 당분간 지하에 묻혀 있을 것으로 보인다. 카타야마 교수와 아카마츠 연구원의 이번 연구 결과는 저명한 과학 저널인 '지질학(Geology)'에 게재됐다.
- 포커스온
2025-03-19 17:52:00
트럼프 행정부, 환경 오염 규제 12건 이상 '도끼질'⋯규제 철폐 속도전

트럼프 행정부가 12일(현지 시간), 차량 및 발전소 오염 규제를 포함한 주요 기후변화 정책들을 대거 철회하겠다는 방침을 발표하며 미국의 청정 대기, 깨끗한 물, 기후변화 대응 노력에 심각한 타격을 가할 것으로 전망된다. 이번 규제 완화 조치는 도널드 트럼프 대통령이 적극적으로 육성하겠다고 공언해 온 제조업을 포함한 주요 산업계에 불확실성을 더욱 증폭시킬 것으로 예상된다고 CNN이 이날 전했다. 이날 행정부는 불과 2시간여 만에 31건에 달하는 규제 철회 및 정책 변경을 속도전처럼 발표했으며, 보도자료에는 내용 미비나 오탈자가 발견되기도 하는 등 졸속 추진 논란마저 일고 있다. 환경보호국(EPA)은 청정 에너지로의 전환을 유도했던 발전소 및 자동차 제조업체 대상 규제를 폐지할 것이라고 밝혔다. 더불어, 매연, 수은, 석탄재 오염 규제, 풍하 지역 대기 오염을 규제하는 '선한 이웃 규칙(good neighbor rule)' 또한 철회하고, 환경 정의 및 다양성 감독 프로그램도 폐지할 예정이다. 특히, 트럼프 행정부의 EPA는 기후 오염의 위험성에 대한 과학적 근거를 재검토하여 폐기하려는 움직임을 보이고 있어 논란이 더욱 커지고 있다. 이는 연방 정부의 기후변화 규제 근거를 무력화하는 것으로, 지구 온난화를 유발하는 오염 물질 관리 권한을 EPA로부터 박탈하는 결과를 초래할 수 있다는 우려가 제기된다. 미국 과학자단체 '우려하는 과학자 연맹(Union of Concerned Scientists)'은 트럼프 행정부의 이번 조치가 사익을 위해 국민 건강을 희생시키는 행위라고 비판했다. 레이첼 클리터스 선임 정책 국장은 성명을 통해 "이번 규제 철폐는 미국을 병들게 하고, 대기, 물, 토양을 위험 수준으로 오염시킬 것"이라며, "트럼프 행정부는 EPA의 임무를 공중 보건 및 환경 보호에서 오염 유발 기업과 억만장자들의 이익 증진으로 변질시키려 한다"고 강도 높게 비난했다. 클리터스 국장은 대기 및 수질 오염으로 고통받는 사람들에게 "끔찍한 날"이라고 개탄했다. 트럼프 행정부 관계자들은 이번 주 휴스턴에서 열린 주요 에너지 컨퍼런스에서 기후 과학에 대한 의문을 제기하며, 바이든 행정부의 주요 기후변화 규제들을 '분쇄기(shredder)'에 넣겠다는 의지를 분명히 했다. 크리스 라이트 에너지부 장관은 지난 10일 CERAWeek 컨퍼런스에서 "트럼프 행정부는 국민들에게 끝없는 희생을 강요했던 바이든 행정부의 비합리적이고 사이비 종교적인 기후변화 정책을 종식시킬 것"이라고 말했다. 그는 이어 트럼프 행정부는 "기후변화를 현대 세계 건설의 부작용인 지구적 물리 현상 그 자체로 다룰 것"이라고 덧붙였다. 트럼프 행정부의 EPA는 바이든 행정부의 규정을 철폐하고 새로운 규정을 제정하기 위해 수개월에 걸친 규제 절차를 거쳐야 하며, 이번 발표는 그 과정의 시작을 알리는 신호탄이다. 기후변화 및 환경 단체들은 EPA의 잇따른 조치에 격렬하게 반발하며 법적 대응을 예고했다. 제이슨 릴랜더 생물다양성센터 기후법률연구소 법률 국장은 "트럼프 행정부의 무지는 지구에 대한 악의로만 능가될 뿐"이라며, "지옥과 고난, 맹렬한 화재와 치명적인 폭염이 닥쳐와도 트럼프와 그의 측근들은 국민의 생명보다 오염 유발 기업의 이익을 우선시하려 혈안이 되어 있다"고 비난했다. 규제 '분쇄기'에⋯혼란 가중되는 산업계 규제 정책의 급격한 변화는 수년 앞을 내다보고 계획을 수립하며 안정성을 중시하는 자동차 및 전력 유틸리티 산업에 어려움을 가중시킬 수 있다. CNN은 전기 및 자동차 산업 협회에 논평을 요청한 상태다. EPA는 바이든 행정부가 2024년 3월 확정한 차량 오염 규제를 폐지함으로써 전기차(EV) 산업을 직접 겨냥하고 있다. 해당 규정은 자동차 배기가스 기준을 강화하여 미국 자동차 제조업체들이 전기차 및 가솔린-배터리 혼합 방식의 연료 효율이 높은 하이브리드 모델 생산을 늘리도록 유도하는 내용을 담고 있었다. 리 젤딘 EPA 국장은 성명에서 "미국 자동차 산업은 지난 행정부의 억압적인 규제 체제로 인해 발목이 잡혀왔다"며, 트럼프 행정부는 "소비자 선택권과 환경을 보호하기 위해 법치주의를 준수할 것"이라고 주장했다. 주요 자동차 산업 협회는 이번 발표에 신중한 반응을 보였다. 존 보젤라 자동차혁신연합(Alliance for Automotive Innovation) CEO는 성명에서 "미국의 배기가스 규제에 대한 균형 잡힌 접근 방식은 차량 선택권을 보존하고, 업계의 글로벌 경쟁력을 유지하며, 향후 국가 경제 및 안보를 지원할 수 있는 입지를 확보하는 데 핵심적"이라고 밝혔다. 자동차 업계에 대한 이번 발표는 트럼프 대통령이 백악관 앞에서 테슬라 CEO 일론 머스크의 전기차를 전시하고, 머스크의 정부 개입 논란과 유럽 판매 부진 속에서 주가가 하락하자 테슬라 차량을 '정가'로 구매하겠다고 공언한 지 하루 만에 나온 것이다. 트럼프 대통령은 당시 행사에서 기자들에게 "오랫동안 운전을 안 했지만, 운전하는 것을 좋아한다"며 "백악관에 전기차를 두고 직원들이 사용하게 할 것"이라고 말했다. 트럼프 대통령은 대선 유세 기간 동안 전기차에 대해 강하게 비판했지만, 머스크와 긴밀한 관계를 형성한 이후로는 다소 완화된 태도를 보이고 있다. 트럼프 행정부는 또한 석탄 및 신규 천연가스 발전소에 2032년까지 기후 오염 배출량을 90% 감축 또는 포집하도록 의무화한 바이든 행정부의 규정을 철폐하겠다고 발표했다. 젤딘 국장은 오바마 행정부의 발전소 규제까지 거론하며, "트럼프 대통령은 첫 임기 때 청정 전력 계획(Clean Power Plan)을 폐기하겠다고 약속했으며, 우리는 현재 그 약속을 이행해 나가고 있다"고 강조했다. 알렉스 본드 전력 유틸리티 무역협회인 에디슨 전기 협회(Edison Electric Institute) 청정 에너지 및 환경 담당 이사는 "전력 회사들은 일관된 연방 정부 차원의 규제 체계를 갖춰야 한다"며, "그렇지 않으면 주별 규제와 소송에 직면하여 고객 비용 상승과 전력망 안정성에 영향을 미칠 수 있다"고 우려를 표했다. 본드 이사는 협회와 회원사들이 "청정 대기법(Clean Air Act)에 따른 EPA의 온실가스 배출 규제 권한을 계속 지지한다"고 덧붙였다.
- ESGC
2025-03-13 15:15:00
[우주의 속삭임(104)] 바너드 별 주위에서 미니 행성 4개 발견

지구에서 두 번째로 가까운 항성계인 바너드 별(Barnard's Star)의 주위를 도는 작은 행성이 하나가 아니라 네 개가 있다는 새로운 증거가 발견됐다. 오랫동안 태양계 너머의 행성에 대한 연구자들의 깊은 관심을 받아온 바너드 별은 지구에서 약 6광년 거리에 위치하며, 하늘에서 빠른 움직임으로 유명하다. 천문학자들은 바너드 별이 행성계를 형성하는 과정에 대한 중요한 단서를 제공할 행성을 거느리고 있을지에 대해 오랫동안 궁금해했다. 미국 시카고대학교 천문학자들의 관측 결과에 따르면 바너드 별 주위를 공전하는 4개의 작은 행성이 존재할 가능성이 제기됐다. 시카고대학 측에 따르면 각 행성은 지구 질량의 20~30%에 불과하며, 단 며칠 만에 별을 한 바퀴 공전하는 것으로 추정된다. 바너드 별은 태양계에서 네 번째로 가까운 항성으로, 센타우루스자리 알파(알파 센타우리) 삼중성계 다음으로 가깝다. 고유운동(proper motion)이 가장 큰 별로 유명해, 하늘에서 이동하는 속도가 빠르게 관측된다. 연간 약 10.3초각(arcseconds)씩 움직이며, 이는 다른 별들보다 훨씬 빠른 속도이다. 적색왜성(M4형)으로 겉보기 등급은 9.5에 해당돼 너무 희미해서 육안으로는 볼 수 없다. 이번 발견은 작고 희미한 행성을 탐지하는 기술의 정밀도가 크게 향상되었음을 시사하며, 많은 이들의 주목을 받고 있다. 미국 시카고 대학의 박사 과정 학생이자 이번 연구의 제1 저자인 리트빅 바산트(Ritvik Basant)는 "바너드 별은 우리Cosmic Neighbor이지만, 아직 알려진 것이 너무나 적다. 이번 발견은 이전 세대 관측 장비로는 상상할 수 없었던 정밀도를 가진 새로운 장비의 획기적인 발전을 알리는 신호탄이다"라고 강조했다. 바너드 별이 전설같은 존재가 된 이유는? 바너드 별은 1916년 시카고대학교 부설 여키스(Yerkes) 천문대의 천문학자 E. E. 바너드(E. E. Barnard)에 의해 처음 세상에 알려졌다. 바너드가 이 별의 빠른 고유 운동을 처음 발견해 그의 이름이 붙었다. 이후 과학자들은 꾸준히 바너드 별을 주시해 왔다. 행성이 존재한다는 주장이 반복적으로 제기되었지만 번번이 실망으로 끝났기에, 바너드 별은 행성 사냥꾼들 사이에서 '거대한 흰 고래(great white whale)'라는 별칭으로 불리기도 했다. 과거에는 낮은 감도의 장비로 인해 때때로 모순적인 신호가 발생했다. 이것이 바로 바너드 별이 행성 사냥꾼들 사이에서 전설과 같은 존재가 된 이유 중 하나다. 그들은 때때로 행성 존재의 증거를 포착했다고 생각했지만, 결국에는 결과가 불확실하다는 것을 깨달았다. 전문가들은 바너드 별이 태양 다음으로 가장 가까운 단일 별 시스템이라는 점에 주목했다. 반면, 가장 가까운 전체 항성계인 프록시마 센타우리(Proxima Centauri)는 중력에 묶인 세 개의 별로 이루어져 있다. 다중 별 시스템은 행성 형성 과정을 복잡하게 만들 수 있기 때문에, 단일 별 시스템인 바너드 별은 잠재적인 행성이 존재할 수 있는 다른 환경을 제공할 것으로 예상된다. MAROON-X를 이용한 행성 탐색 천문학자들은 밝은 별 옆에 붙어 있는 작은 행성을 직접 관측할 수 없다. 대신, 각 행성이 별에 미치는 미세한 중력의 영향을 추적한다. 하와이 제미니(Gemini) 천문대에 설치된 MAROON-X라는 특수 장비는 별빛 신호에서 발생하는 희미한 흔들림을 감지할 수 있다. 연구팀은 MAROON-X를 사용해 바너드 별 주위에서 3개의 행성을 발견했다. 네 번째 행성은 MAROON-X 관측 데이터와 칠레에 있는 ESPRESSO 장비의 이전 관측 데이터를 결합하는 과정에서 추가로 확인됐다. 바산트 연구원은 "우리는 밤 시간대를 달리하여, 또 날짜를 달리하여 관측했다. (제미니천문대가 있는) 칠레와 하와이, 저희 연구팀은 서로 협력하지 않았다. 이것은 데이터에 유령(그동안 바너드 별에서 확실한 행성이 발견되지 않아서 전설적인 존재처럼 여겨졌기 때문에 유령이라는 말을 사용함)이 존재하지 않는다는 것을 확신시켜 준다"고 말했다. 바너드 별 행성의 특징 과학자들은 이번에 발견된 행성들이 작은 암석 행성일 것으로 추정하지만, 정확한 구성 성분을 확인하는 것은 어려운 상황이다. 지구에서 바라보는 각도 때문에 행성들이 별 앞을 통과하는 현상이 관측되지 않아, 암석 또는 가스 행성 여부를 식별하는 일반적인 방법은 적용할 수 없다. 하지만 이 행성들의 궤도는 별과 너무 가까워 생명체가 살기에 적합한 환경은 아닐 가능성이 높다. 시카고 대학의 제이콥 빈(Jacob Bean) 교수는 "12월 말, 이 데이터를 정말 집중적으로 분석하면서 온통 그 생각뿐이었다. 마치 우주에 대해 다른 사람은 모르는 것을 우리만 갑자기 알게 된 기분이었다. 이 비밀을 어서 빨리 세상에 알리고 싶었다"고 당시의 흥분을 전했다. 빈 교수는 "우리가 하는 연구는 점진적인 경우가 많아서, 때로는 큰 그림을 보기 어려울 때도 있다. 하지만 우리는 인류가 영원히 알게 될 무언가를 발견했다. 그 발견의 희열은 정말 엄청나다"라며 이번 연구의 의의를 강조했다. "추가 탐사 통해 생명체 거주 가능 조건 밝히고 싶어" 바너드 별의 4개 행성은 시선 속도(radial velocity) 도구로 확인된 가장 작은 천체 중 하나다. 지금까지 발견된 대부분의 암석 외계 행성은 지구보다 큰 경향을 보이며, 그 패턴은 은하수 전체에서 일관되게 나타난다. 천문학자들은 더 작은 행성들이 어떻게 형성되는지에 대한 힌트를 얻기 위해, 더 작은 행성들이 다양한 구성 성분을 보이는지 확인하고자 한다. 우주에 풍부하게 존재하는 M형 왜성은 강력한 자기 활동으로 알려져 있으며, 이는 행성 발달에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 과정을 이해하는 것은 어떤 별이 안정적인 표면을 가진 행성을 거느릴 가능성이 높은지 파악하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있다. 일부 과학자들은 이러한 통찰력이 생명체 탐색을 위한 미래 연구 방향을 제시해 줄 것으로 기대하고 있지만, 바너드 별 행성들은 항성과의 거리가 너무 가까워 생명체가 살기에는 매우 뜨거운 환경일 것으로 예상된다. 연구진은 앞으로 더 온화한 영역에 있는 행성을 찾기 위해 기술을 계속 개선해 나갈 예정이다. 관측 장비의 발전은 새로운 놀라운 발견으로 이어질 가능성을 높여준다. 추가적인 탐사를 통해 작은 행성이 차가운 별 주위에서 더 흔하게 형성되는지, 또는 생명체 거주 가능 조건이 예상치 못한 방식으로 달라지는지 등을 밝혀낼 수 있을 것이다. 망원경 성능이 향상될수록 놀라운 발견을 할 가능성은 점점 더 커지고 있다. 본 연구는 제미니 천문대/국립과학재단(NOIRLab), 하이델베르크대학, 암스테르담대학의 과학자들이 참여했으며, 연구 결과는 지난 3월 11일 '행성 저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters)'에 게재됐다.
- 포커스온
2025-03-13 10:48:00
[우주의 속삭임(102)] 나선 성운, 별의 장렬한 최후⋯행성 삼키는 백색왜성 포착

한때 태양과 같은 별이었으나, 이제는 행성을 집어삼키는 '죽음의 별' 백색왜성의 충격적인 모습이 포착됐다. 멕시코 국립 자치 대학과 스페인 안달루시아 천체물리학 연구소의 국제 공동 연구진은 나선 성운 중심부 백색왜성 WD 2226-210에서 방출되는 고에너지 X선이 행성에 의해 발생했을 가능성을 제기하며, 40년 넘게 지속된 천문학계의 난제를 해결할 실마리를 찾았다고 밝혔다. 미 항공우주국(나사·NASA)은 행성 성운의 중심에 있는 백색 왜성에 의해 행성이 파괴되었을 수 있으며 이러한 현상을 처음으로 관찰됐다고 밝혔다. 나사는 "이는 천문학자들이 40년 넘게 헬릭스 성운에서 감지해온 신비한 X-선 신호를 설명할 수 있다"며 "헬릭스 성운은 행성 성운(Planetary nebula)으로, 우리 태양과 같은 후기 단계의 별이 외층을 벗겨내고 그 중심에 백색왜성이라는 희미한 별을 남길 것"이라고 덧붙였다. 나선 성운은 수명을 다한 별이 외피층을 우주 공간으로 방출한 후 남은 백색왜성의 잔해로, '행성 성운'이라고도 불린다. 과거 아인슈타인 X선 관측선과 ROSAT 망원경은 나선 성운 중심부에 위치한 백색왜성 WD 2226-210에서 강력한 X선이 방출된다는 사실을 감지했으나, 통상적으로 백색왜성은 강력한 X선을 방출하지 않아 그 원인이 미스터리로 남아 있었다. 이러한 가운데, 멕시코 국립 자치 대학의 산디노 에스트라다-도라도 박사 연구진은 "WD 2226-210에서 감지된 X선 신호는 백색왜성으로 끌려온 행성 잔해 때문일 수 있다"는 가설을 제시하며, "40년 넘게 지속된 미스터리의 원인을 마침내 밝혀냈을지도 모른다"고 학술지 네이처(Nature) 자매지 '왕립천문학회 월보(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)'에 발표했다. '운명의 행성', 백색왜성에 파괴되는 순간 포착 연구진은 WD 2226-210 주변을 공전하는 해왕성 크기의 행성이 3일도 채 안 되는 짧은 주기로 백색왜성을 공전한다는 사실에 주목했다. 더욱 흥미로운 점은, 이 행성보다 훨씬 더 안쪽에 목성형 행성이 존재했을 가능성이 있다는 것이다. 연구진은 이 목성형 행성이 원래 백색왜성에서 멀리 떨어진 궤도를 돌았으나, 다른 행성과의 중력 상호작용으로 인해 점차 백색왜성 방향으로 이동했을 것으로 추정했다. 운명의 날은 예고 없이 찾아왔다. 목성형 행성이 백색왜성에 충분히 가까워지자, 백색왜성의 강력한 중력이 행성을 산산조각 내기 시작한 것이다. 안달루시아 천체물리학 연구소의 마틴 게레로 박사는 "우리가 감지해온 수수께끼의 X선 신호는 산산조각 난 행성 잔해가 백색왜성 표면으로 떨어지면서 고온으로 가열되어 X선으로 빛나는 것일 수 있다"고 설명하며, "만약 이 가설이 입증된다면, 행성 성운 중심별에 의해 파괴되는 행성이 관측된 최초 사례가 될 것"이라고 강조했다. 연구 결과, ROSAT, NASA 찬드라 X선 관측선, ESA XMM-뉴턴 X선 관측선 등 세계적인 천문 관측 장비들이 1992년부터 2002년까지 WD 2226-210을 관측한 결과 X선 신호 밝기가 거의 일정하게 유지된 것으로 나타났다. 하지만 흥미로운 점은, 2.9시간마다 X선 신호에 미묘하고 규칙적인 변화가 감지되었다는 것이다. 연구진은 이 미세한 신호 변화가 백색왜성에 매우 가까이 붙잡힌 행성 잔해의 궤도 운동 때문일 가능성에 주목하고 있다. "태양과 유사한 별의 말년, 행성 운명 밝혀줄 단서" 연구진은 행성 대신 질량이 작은 별이 백색왜성에 파괴되었을 가능성도 고려했지만, 질량이 작은 별은 목성형 행성과 크기는 비슷하지만 훨씬 무겁기 때문에 백색왜성의 중력에 의해 파괴될 가능성이 희박하다고 판단했다. WD 2226-210은 행성상 성운 외부에 있는 다른 두 백색왜성과 X선 방출 특성이 유사한 점도 이러한 가설을 뒷받침한다. 이 두 백색왜성 중 하나는 행성 동반성에서 물질을 점진적으로 끌어들이고 있으며, 다른 하나는 행성 잔해의 흔적에서 물질을 끌어들이고 있을 가능성이 제기되었다. 연구진은 이 세 백색왜성이 새로운 유형의 변광 천체를 구성할 수 있다고 보고, 추가 연구를 통해 백색왜성 주변 행성 파괴 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있을 것으로 기대하고 있다. 멕시코 국립 자치 대학의 헤수스 토알라 박사는 "태양과 같은 별이 노년기에 접어들 때 행성이 어떻게 생존하거나 파괴되는지 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있기 때문에, 이러한 시스템을 더 많이 발견하는 것이 중요하다"고 강조했다.
- 포커스온
2025-03-08 14:23:00
[우주의 속삭임(101)] 지구 궤도가 빙하 촉발⋯다음 빙하기 1만1천년 후 도래

지구의 궤도가 빙하기 주기와 연관성이 있으며 다음 빙하기는 1만1000년 후에 도래한다는 연구 결과가 발표됐다. 미국 캘리포니아 대학교(UC) 산타바바라 캠퍼스와 영국 카디프 대학을 포함한 국제연구팀은 지구 궤도의 미세한 변화가 수천 년에 걸쳐 지구 기후에 변화를 일으킨다는 새로운 해석을 바탕으로 이러한 예측을 제시했다고 과학전문 웹사이트 PHYS가 전했다. 해당 연구 결과는 과학 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 연구팀은 지난 100만 년 동안의 기후 변화 기록을 분석해 북반구 육지 빙상 크기 변화와 심해 온도 변화를 지구 궤도의 형태, 자전축의 기울기와 같은 작은 주기적 변화와 일치시켰다. 이를 통해 빙하기와 간빙기 사이의 기후 변화 시기에 대한 예측 가능한 패턴을 발견했다. 연구 공동 저자인 UC 산타바바라 지구과학과 로레인 리시키에 교수는 "지난 100만 년 동안 지구 기후가 빙하기와 현재와 같은 온화한 간빙기 사이를 오가는 시기에 대한 예측 가능한 패턴을 발견했다"며 "지구 궤도 변화의 한 유형은 빙하기의 종말론을, 다른 유형은 빙하기의 복귀를 야기했다"고 설명했다. 영국 카디프대학의 스티븐 바커 교수는 "기후 기록에서 다양한 궤도 매개변수의 명확한 흔적을 발견하게 되어 놀랐다"며, "이러한 패턴이 이전에는 발견되지 않았다는 것이 믿기 어려울 정도"라고 덧붙였다. 연구팀은 인간의 온실가스 배출이 없는 자연적인 패턴을 기준으로 현재 안정적인 안빙기 중간에 있으며, 다음 빙하기는 약 1만년 후에 시작될 것으로 예측했다. 팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 향후 1만년~2만년 동안 지구 자연 기후의 기준선을 구축하고, 기후 모델 시뮬레이션과 결합하여 인간이 만든 기후 변화의 절대적인 영향력을 정량화할 계획이다. 바커 교수는 "이제 우리는 이러한 긴 시간 척도에서 기후가 대체로 예측하능하다는 것을 알게 되었으므로 과거 변화를 활용하여 미래에 발생할 수 있는 일을 알려줄 수 있다"며 "이는 온실 가스 배출에 대한 현재의 결정을 더 잘 알리는 데 필수적이며, 미래 기후 변화를 결정할 것"이라고 강조했다. 연구 결과는 스티븐 바커 외 연구진의 논문 "플라이스토세 10만 년 빙하기 주기에서 세차운동, 기울기, 이심률의 뚜렷한 역할(Distinct roles for precession, obliquity and eccentricity in Pleistocene 100kyr glacial cycles)'을 통해 확인할 수 있다.
- 포커스온
2025-03-04 10:30:00

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