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2024-11-24 (일)

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[기후의 역습(7)] 동남아시아, 4월 전례 없는 폭염에 과학자들 경고 "끓는 바다가 도래했다"

겨울이 지나 완연한 봄철인데도 불구하고 올해 동남아시아 지역은 벌써부터 뜨거운 여름철 더위로 몸살을 앓고 있다고 가디언지가 전했다. 도대체 무슨 일이 벌어지고 있는 것일까. 동남아시아 주민들은 전례 없는 봄철 폭염으로 홍역을 치르고 있다. 미얀마 중부 지역의 기온은 지난달 이미 섭씨 44도에 달하며 최고 기록을 세웠다. 태국, 베트남 등도 계절에 맞지 않는 무더위를 겪으며 올해 기록을 경신했다. 극심한 더위는 이미 뜨거운 2월 이후에 발생했다. 올들어 기온이 평년 계절의 평균 기온을 큰 폭으로 초과해 오르는 경우가 자주 발생했다. 그 영향은 광범위하게 나타나고 있다. 현지 비나뉴스에 따르면 필리핀에서는 열지수가 위험한 수준을 넘어서면서 약 4000개의 학교가 대면 수업을 중단했다. 교사들은 어지럼증, 두통 등 건강 문제를 호소했고, 학생들은 환기가 제대로 이루어지지 않는 무더운 교실에서 더위와 싸우고 있다. 수도권 지역의 교사연합(ACT)의 루비 베르나르도는 가디언지와의 인터뷰에서 교실에 설치된 두 개의 팬만으로는 60~70명의 학생을 쾌적하게 머물게 하기에 턱없이 부족하다고 말했다. 농업도 폭염에 몸살을 앓고 있다. 인도네시아에서는 장기간의 건조한 날씨로 인해 주요 작물의 생산이 큰 차질을 빚으면서 지난 2월 쌀 가격이 작년에 비해 16% 이상 급등했다. 베트남 역시 농부들이 수확물을 시장에 내놓는 것이 어려워졌다. 태국에서는 수확량 감소로 인해 올해 농민들의 부채가 8% 증가할 수 있다는 우려가 나왔다. 인근 바다도 수온이 급격히 오르고 있다. 무더위가 계속되면 태국만의 산호초가 백화될 위기에 처했다. 지역 농장에서 키우는 물고기도 위험에 처해 있다고 한다. 태국 방콕의 까셋삿(Kasetsart) 대학교 수산학부 톤 탐롱나와사와트 교수는 "끓는 바다가 실제로 도래했다"고 경고했다. 각국 정부들은 시민들에게 열사병에 대한 주의를 당부하고 있지만 위험한 상황이 이어지고 있다. 학교와 기업은 편안한 복장을 허용하고, 근무 또는 학습 시간을 서늘한 시간대로 변경 조정하고 있다. 통풍 등 탄력적인 인프라에 투자하는 등 긴급 조치가 필요하다는 목소리가 높아지고 있다. 재생 가능 에너지 인센티브 정책도 시행되고 있다. 탄소 배출을 줄여 지구 온난화를 완화하자는 취지다. 그럼에도 불구하고 앞으로 수십 년 동안 극심한 더위는 피할 수 없을 것이라는 암울한 예상이다. 음식 조절에 대한 조언도 나왔다. △고기 섭취를 줄이고 식물성 식단을 늘릴 것 △운전 대신 걷기, 자전거 타기, 대중교통 이용하기 △에어컨 대신 선풍기를 사용할 것 △기후변화 대응을 우선시하는 정책 지원 등이다. 이들 모두는 구미 선진국들이 탈탄소화를 위해 이미 시행하고 있는 조치들이다. 지구 온난화에 대처하는 움직임이 이제 동남아시아에서도 본격적으로 일어나고 있다.
- 포커스온
2024-05-21
[신소재 신기술(43)] 투명 소재로 광전지 새로운 가능성 열어

독일 라이프치히 물리학자들이 빛이 반투명 물질에서도 전기를 생성한다는 것을 증명했다. 반투명 소재는 빛에 노출되면 빛의 흡수량이 매우 적더라도 전기를 생성할 수 있는 것으로 알려져 있다. 일부 물질은 특정 주파수의 빛에 투명하다. 이러한 물질에 빛을 비추면 이전의 가정과는 달리 전류가 생성될 수 있다. 라이프치히 대학교와 싱가포르 난양공과대학교의 과학자들이 이를 증명하는 데 성공했다고 오일프라이스가 전했다. 이 연구 결과는 '피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)' 저널에 발표됐다. 이번 발견은 광전자 및 광전지 분야에 혁명을 일으킬 잠재력을 가지고 있다. 라이프치히 대학교 이론물리연구소의 인티 소데만 빌라디에고 교수는 "이는 광 증폭기, 센서, 태양전지와 같은 광전자 및 광전소자를 구성하는 데 새로운 패러다임을 열었다"고 말했다. 그의 동료인 시 리쿤은 "물질의 빛 흡수량이 매우 작은 경우에도 빛으로 전류를 구동하는 것이 가능하다. 이것은 중요한 새로운 통찰력이다"라고 전했다. 플로케 페르미 액체 인티 소데만 빌라디에고와 그의 동료들은 '플로케 페르미 액체(Floquet Fermi liquid)' 상태를 조사했다. 페르미 액체는 많은 양자 역학적 입자의 특수한 상태로, 일반적인 고전적인 입자와는 매우 다른 특성을 가지고 있다. 즉, 페르미 액체는 금이나 은과 같은 금속 속 전자의 전기 유체와 같은 일반적인 물질부터 저온에서 헬륨-3 원자의 유체와 같은 보다 이색적인 상황에 이르기까지 다양한 상황에서 발생할 수 있다. 이러한 액체는 저온에서 전기의 초전도체가 되는 등 '놀라운 특성'을 나타낼 수 있다. 플로케 페르미 액체는 시간 주기적으로 변화하는 외부 힘에 의해 영향을 받는 특수한 유형의 금속 상태다. 페르미 액체는 낮은 온도에서 전자들이 마치 자유롭게 움직이는 액체처럼 행동하는 금속 상태이다. 전자 상호작용은 약하며, 전자들은 페르미 에너지로 알려진 특정 에너지 수준에 집중된다. 플로케 페르미 액체는 시간 주기적으로 변화하는 외부 힘에 의해 페르미 액체가 영향을 받는 상태이다. 이러한 힘은 전자의 운동에 영향을 미치고 새로운 에너지 상태를 생성할 수 있다. 외부 힘은 특정 주기로 진동하며, 이를 '시간 주기성'이라고 한다. 예를 들면 레이저 빛, 자기장, 전기장 등이 외부의 힘에 해당된다. 또한 외부 힘은 전자의 에너지 스펙트럼에 새로운 에너지 상태를 생성한다. 이러한 새로운 상태는 '플로케 밴드'라고 불린다. 플로케 페르미 액체는 외부 힘에 비선형적으로 응답한다. 다시 말하면, 외부 힘의 크기에 따라 응답의 크기가 비례하지 않다. 외부 힘의 강도에 따라 플로케 페르미 액체는 절연체 또는 초전도 상태 등 다른 물질 상태로 변화할 수 있다. 플로케 페르미 액체의 응용 분야 플로케 페르미 액체는 광전자 소자, 예를 들어 태양 전지 및 LED의 성능 향상에 사용될 수 있다. 또 양자 컴퓨터 구현에 사용될 수 있는 새로운 유형의 큐비트를 제공할 수 있다. 아울러 고온 초전도 현상을 이해하는 데 도움이 될 수 있다. 플로케 페르미 액체는 아직 연구 초기 단계이지만, 다양한 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 가지고 있는 흥미로운 물질 상태이다. 소데만 빌라디에고 교수는 "우리 논문에서는 이러한 유체 상태의 몇 가지 특성을 설명한다"면서 "이를 연구하기 위해서는 빛에 의해 흔들리는 전자의 복잡한 상태에 대한 상세한 이론적 모델을 개발해야 했는데, 이는 결코 쉬운 일이 아니다"고 말했다.
- 포커스온
2024-05-07
일론 머스크 "잔인한 AI 막고 인류에게 유익하게 개발해야"

일론 머스크 테슬라와 스페이스X 최고경영자(CEO)가 인공지능(AI)의 미래 위험성을 경고하며 인류에게 유익한 방식으로 AI 개발할 필요성을 강조했다. 머스크는 6일(현지시간) 미국 로스앤젤레스(LA)에서 열린 제27회 밀컨 글로벌 콘퍼런스에서 마이클 밀컨 회장과 대담을 통해 이 주제에 대해 발언하며 "생물학적 지능의 비중이 점차 줄어들고, 거의 모든 지능이 디지털 형태로 전환될 것"이라고 전망했다. AI, 인류에게 유익한 방식으로 구축해야 이날 머스크는 AI가 잔인해지지 않도록 하는 것이 중요하다고 거듭 강조했다. 그는 "(인간의) 생물학적(biological) 지능의 비중은 갈수록 점점 작아지고 있다"며 "결국은 생물학적인 지능의 비율은 1% 미만이 되고, 거의 모든 지능은 디지털이 될 것"이라고 내다봤다. 머스크는 "그렇다면 AI가 우리에게 어떤 역할을 할 수 있을까? 모르겠다"며 우려했다. 다만 그는 "우리는 AI가 잔인하기를 원하지는 않는다"며 "그래서 나는 우리가 AI를 인류에게 유익한 방식으로 구축하는 것이 매우 중요하다고 생각한다"고 말했다. 이어 "AI는 가장 진실을 추구해야 하며 사실이 아닌 것을 말하도록 가르쳐서는 안 된다고 덧붙였다. 그는 정치적으로 올바르지 않더라도 진실이라고 믿는 것을 말해야 한다"고 밝혔다. 머스크는 영화 '2001 스페이스 오디세이'(1968)에서 인공지능 컴퓨터 할(HAL)이 우주비행사들을 죽인 이유를 거론하며, "HAL이 거짓말을 강요당했기 때문"이라고 설명했다. 그는 "우리는 AI에게 거짓말을 하게 만들어서는 안 된다"고 거듭 강조했다. AI가 우주 탐사에 얼마나 도움이 될 수 있는지에 대한 질문에 머스크는 "우주 탐사는 AI가 거의 활용되지 않는 분야 중 하나"라며, "스페이스X는 기본적으로 AI를 사용하지 않고 있으며, AI 사용에 반대하는 것이 아니라 아직 적절한 사용처를 찾지 못했다"고 답했다. 머스크는 스페이스X를 통해 화성 탐사용 우주선 개발을 진행 중이다. 그는 인류가 지구 외 다른 행성에서 거주하는 다중 행성(multiplanetary) 문명을 형성해야 한다고 주장했다. 머스크는 "우리 은하계의 어떤 문명이 백만 년 동안 지속될 수 있다면, 광속보다 훨씬 낮은 속도로도 은하 전체를 탐험하고 식민지화할 수 있을 것"이라고 설명하며, "지금까지 외계인의 증거가 없다는 사실은 모든 문명이 위태롭고 희귀하다는 것을 의미할 수 있다"고 말했다. 이어 그는 "인류 문명을 광활한 어둠 속의 작은 촛불로 보고, 다중 행성 문명을 이루지 못하면 결국 공룡처럼 자멸하거나 운석 등 대규모 재난에 의해 멸망할 위험이 있다"고 경고했다. 정부 규제 비판과 출산 장려 머스크는 이날 정부 규제에 대한 비판의 목소리를 높였다. 그는 "사람은 죽지만, 법규는 영원히 지속될 수 있다"며 "시간이 지남에 따라 법과 규정이 점점 더 많아지고 규제 기관이 늘어나 결국 모든 것이 불법이 될 수 있다"고 지적했다. 그는 더 나아가 "역사적으로 규제를 제거하는 주된 방법은 전쟁이었지만, 이제는 전쟁을 원하지 않기 때문에 법과 규제를 적극적으로 청산하는 프로세스가 필요하다"고 주장했다. 머스크는 또한 문명의 지속 가능성에 대한 걱정을 표현하며, 특히 저출산 문제를 지적했다. 그는 "저출산은 문명의 지속 가능성에 큰 위협이 될 수 있으며, 이 추세가 계속된다면 문명은 폭발적으로 멸망하기보다는 점차 쇠퇴해 갈 것"이라고 경고했다. 밀컨 연구소의 회장은 머스크의 주장에 동의하며, 한국의 출산율이 과거 6명에서 현재는 0.72명으로 급격히 감소한 사례를 언급하며 이 문제의 심각성을 강조했다. 미국의 이민 정책에 대해서는 강경한 입장을 표명했다. 그는 "합법적 이민 절차가 길고 복잡하며, 친구 중에는 아직 영주권을 받지 못한 사람들도 있다"고 언급했다. 그러면서 "미국 남쪽 국경을 넘는 것은 상대적으로 쉬워, 직접 국경을 방문해 그 상황을 목격했다"고 말했다.
- IT/바이오
2024-05-07
[신소재 신기술(41)] 극한의 강도와 인성 가진 혁신적인 합금

미국 버클리 국립연구소 과학자들은 원자 수준에서 합금 결정의 꼬임이나 굽힘으로 인해 극한의 온도에서도 균열이 발생하지 않는 특별한 금속 합금을 발견했다. 과학 전문매체 사이테크데일리는 지난 4월 29일(현지시간) 로렌스 버클리 국립연구소와 UC 버클리의 연구원들이 개발한 신소재에 대해 거의 불가능에 가까운 강도와 인성으로 재료 과학자들에게 충격을 주는 혁신적인 새로운 합금이라고 전했다. 니오븀, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄으로 구성된 금속 합금은 지금까지 거의 달성하기 불가능해 보였던 극한의 고온과 저온 모두에서 놀라운 강도와 인성을 보여주었다고 한다. 여기서 강도는 재료가 원래 모양에서 영구적으로 변형되기 전에 견딜 수 있는 힘의 양으로 정의되며, 인성은 파단(균열)에 대한 저항력을 의미한다. 광범위한 조건에서 굽힘과 파단에 대한 합금의 복원력은 더 높은 효율로 작동할 수 있는 차세대 엔진을 위한 새로운 종류의 재료에 대한 문을 열 수 있다고 평가된다. 이전에는 이러한 특성을 동시에 달성하는 것이 거의 불가능하다고 여겨졌다. 이 연구는 로버트 리치(Robert Ritchie) 박사가 이끄는 로렌스 버클리 국립연구소(Berkeley Lab)와 UC 버클리 팀과 디란 아펠리안(Diran Apelian) 교수가 이끄는 UC 어바인 팀, 엔리케 라베르니아(Enrique Lavernia) 교수가 이끄는 텍사스 A&M 대학교 팀의 협력으로 진행됐다. 이 연구는 최근 '사이언스(Science)' 저널에 게재됐다. 이 합금의 특징은 넓은 온도 범위에서 강도과 파손에 대한 놀라운 저항성을 가지고 있다는 것이다. 이는 차세대 엔진을 위한 새로운 소재 개발에 혁신을 가져올 수 있는 가능성을 열어준다. 새로운 금속 합금 RHEA/RMEA 연구팀은 이 합금의 놀라운 특성을 발견하고 원자 구조에서 발생하는 상호 작용으로 인해 이러한 특성이 어떻게 발생하는지 밝혀냈다. 이들은 특히 RHEA/RMEA(Refractory High or Medium Entropy Alloys)라고 불리는 새로운 금속 합금 계열에 속하는 합금에 집중했다. 리치 연구실의 박사 과정 학생인 제1저자 데이비드 쿡(David Cook)은 "열을 전기 또는 추력으로 변환하는 효율은 연료가 연소되는 온도에 따라 결정되며, 온도가 높을수록 더 좋다. 그러나 작동 온도는 이를 견뎌야 하는 구조 재료에 의해 제한된다"고 설명했다. 쿡 연구원은 "우리는 현재 고온에서 사용하는 재료를 더욱 최적화할 수 있는 새로운 금속 재료가 절실히 필요하다. 이 합금이 바로 그 가능성을 보여주는 것"이라고 덧붙였다. 기존 RMEA의 한계 돌파한 뛰어난 인성 대부분의 상업용 또는 산업용 응용 분야에서 사용되는 금속은 하나의 주요 금속에 소량의 다른 원소를 혼합하여 만든 합금이지만, RHEA/RMEA는 매우 높은 녹는점을 가진 금속 원소를 거의 동일한 비율로 혼합해서 만든다. 이로 인해 RHEA/RMEA는 과학자들이 아직 밝혀내지 못한 독특한 특성을 가지고 있다. 리치 박사 팀은 고온 응용 분야의 잠재력으로 인해 수년 동안 이러한 합금을 연구해 왔다. 해당 논문의 공동 저자인 푸닛 쿠마르(Punit Kumar)박사는 "저희 팀은 이전에 RHEA/RMEA에 대한 연구를 진행했으며 이러한 재료가 매우 강하지만 일반적으로 극도로 낮은 인성을 가지고 있다는 것을 발견했다. 따라서 이 합금이 예외적으로 높은 인성을 보이는 것을 발견했을 때 매우 놀랐다"고 말했다. 극한의 온도에서도 강도와 인성 유지 쿡에 따르면 대부분의 RMEA는 파단 인성이 10MPa√m 미만으로, 기록상 가장 부서지기 쉬운 금속 중 하나다. 골절에 견디도록 특별히 설계된 최고의 극저온 강은 이 소재보다 약 20배 더 강하다. 하지만 니오븀, 탄탈륨, 티타늄, 하프늄(Nb45Ta25Ti15Hf15) RMEA 합금은 상온에서 일반적인 RMEA보다 25배 이상의 강도를 기록하여 극저온 강철을 능가할 수 있었다. 연구팀은 -196°C(액체 질소 온도), 25°C(실온), 800°C, 950°C 및 1200°C의 총 5가지 온도에서 새로운 합금의 강도와 인성을 평가했다. 마지막 온도인 1200°C는 태양 표면 온도의 약 1/5에 해당한다. 마침내 연구팀은 합금이 추위에서는 가장 강도가 높고 온도가 상승함에 따라 다소 약해졌지만 여전히 넓은 범위에서 인상적인 수치를 자랑한다는 것을 발견했다. 인성은 기존 균열에 얼마나 많은 힘이 필요한지 계산해서 산출되며 모든 온도에서 높았다. 원자 배열의 비밀 풀기 거의 모든 금속 합금은 결정질이며, 이는 재료 내부의 원자가 반복 단위로 배열되어 있음을 의미한다. 그러나 완벽한 결정은 없으며 모두 결함을 포함하고 있다. 가장 눈에 띄는 결함은 결정 내 원자의 미완성 평면인 전위라고 불리는 결함이다. 금속에 힘이 가해지면 모양 변화를 수용하기 위해 많은 전위가 움직이게 된다. 예를 들어 알루미늄으로 만든 종이 클립을 구부리면 종이 클립 내부의 전위가 움직이면서 모양이 변한다. 그러나 낮은 온도에서는 전위의 움직임이 더 어려워지고, 그 결과 많은 재료가 저온에서 전위가 움직이지 못해 부서지기 쉽다. 타이타닉의 강철 선체가 빙산에 부딪혔을 때 부서진 것도 바로 이 때문이다. 녹는 온도가 높은 원소와 그 합금은 이러한 현상을 극한으로 끌어올려 800°C까지 부서지기 쉽다. 하지만 이 RMEA는 액체 질소(-196°C)와 같은 낮은 온도에서도 잘 깨지지 않는 특성을 보이고 있다. 공동 연구자인 앤드류 마이너와 연구팀은 이 놀라운 금속 내부 특성을 이해하기 위해 버클리 랩 분자 파운드리의 일부인 국립 전자 현미경 센터의 4차원 주사 투과 전자 현미경(4D-STEM)과 주사 투과 전자 현미경(STEM)을 사용해 응력을 받은 샘플과 구부러지지 않고 금이 가지 않은 대조 샘플을 분석했다. 전자 현미경 데이터에 따르면 합금의 특이한 인성은 '꼬임 밴드(kink band)'라는 희귀 결함의 예상치 못한 부작용에서 비롯된 것으로 밝혀졌다. 꼬임 밴드는 가해진 힘으로 인해 결정 조각이 스스로 붕괴되어 갑작스럽게 구부러질 때 결정에 형성된다. 연구팀은 이전 연구를 통해 RMEA에서 꼬임 밴드가 쉽게 형성된다는 사실을 알고 있었지만 연화 효과가 격자를 통해 균열이 퍼지기 쉽게 만들어 재료의 강도를 낮출 것이라고 가정했다. 하지만 실제로는 그렇지 않았다. 쿡은 "우리는 원자 사이에 날카로운 균열이 있는 경우 꼬임 밴드가 실제로 손상을 멀리 분산시켜 균열의 전파에 저항하여 균열을 방지하고 매우 높은 파괴 인성을 이끌어 낸다는 것을 처음으로 보여주었다"라고 말했다. 한편, 리치는 "기계 엔지니어는 실제 세계에서 사용하기 전에 재료의 성능에 대한 깊은 이해가 당연히 필요하기 때문에 Nb45Ta25Ti15Hf15 합금을 제트기 터빈이나 스페이스X 로켓 노즐과 같은 것을 만들기 전에 훨씬 더 근본적인 연구와 엔지니어링 테스트를 거쳐야 한다"고 지적했다.
- 포커스온
2024-05-02
한국 4월 물가 상승률 2.9%…과일값 '금값' 행진

4월 한국의 소비자물가 상승률이 3개월 만에 3% 아래로 떨어졌다. 그러나 사과와 배를 비롯한 과일 가격의 불안정은 계속되었다. 통계청이 2일 발표한 '4월 소비자물가동향'에 따르면, 지난달 소비자물가지수는 113.99(2020년=100)로, 작년 동월 대비 2.9% 상승했다. 올해 1월에 2.8%였던 소비자물가 상승률은 2월과 3월에는 각각 3.1%를 기록했으나, 4월에는 3개월 만에 2%대로 둔화됐다. 상품별로 보면, 농축수산물은 전년 대비 10.6% 상승했다. 축산물과 수산물은 각각 0.3%, 0.4%로 안정적인 상승률을 보였으나, 농산물은 20.3% 급등했다. 가공식품은 1.6%, 석유류는 1.3%, 전기·가스·수도는 각각 4.9% 상승했다. 기여도 면에서 농산물은 물가상승률을 0.76%포인트(p) 끌어올렸다. 외식을 포함한 개인 서비스 물가도 0.95%p의 인플레이션 요인으로 작용했다. 중동 리스크 속에서 석유류 가격은 2개월 연속 증가세를 보였지만, 물가상승률에 대한 기여도는 0.05%p에 불과했다. 공미숙 통계청 경제동향통계심의관은 "중동 정세의 불안정에도 불구하고 석유류 가격이 예상보다 크게 오르지 않았다"며, "외부 변수로서 석유류 가격을 세심히 관찰할 필요가 있다"고 말했다 물가 상승의 기조적인 흐름을 나타내는 근원물가 지수는 2%대 초반까지 상승폭이 둔화됐다. 농산물 및 석유류를 제외한 지수는 전년 동월 대비 2.2% 상승하여, 전달의 2.4%보다 상승률이 0.2%포인트 낮아졌다. 경제협력개발기구(OECD) 방식을 따르는 근원물가 지표인 식료품 및 에너지 제외 지수는 2.3% 상승했다. 자주 구매하는 품목을 중심으로 구성된 생활물가지수는 체감물가에 가깝게 3.5% 상승했다. 특히 과일과 채소는 여전히 높은 물가상승률을 보였다. '밥상 물가'와 밀접한 연관이 있는 신선식품지수는 전월 대비 3.7% 감소했으나, 전년 동월 대비로는 19.1% 상승하며 불안정한 흐름을 지속했다. 신선채소는 12.9% 상승했다. 사과(80.8%)와 배(102.9%)를 중심으로 한 신선과실은 38.7% 상승, 3월의 40.9% 상승률에 이어 40% 내외의 높은 오름세를 유지했다. 특히 배는 1975년 1월 이후 최대 상승 폭을 기록했다. 다만, 낮은 할당관세 적용을 받은 망고(-24.6%)와 정부 비축 물량이 방출된 고등어(-7.9%)는 가격이 하락했다. 공미숙 심의관은 과일 가격의 강세에 대해 '정부의 긴급안정자금 지원에도 불구하고, 사과와 배의 저장량과 출하량이 적어 가격이 크게 떨어지기 어려운 상황'이라며, '새로운 출하가 이루어질 때까지 가격이 유지될 것'이라고 전망했다. 김웅 한국은행 부총재보는 이날 "앞으로 소비자물가 상승률은 에너지와 식품을 제외한 근원물가를 중심으로 둔화될 것이지만, 유가 추이와 농산물 가격의 강세 지속에 따른 불확실성이 크다"고 밝혔다. 또한 "5월 경제 전망에서는 최근 중동 사태의 영향, 내수 흐름, 기업의 가격 인상 움직임 확산 정도 등이 앞으로의 물가 경로에 어떠한 영향을 미칠지 면밀히 점검하여 발표하겠다"고 예고했다
- 경제
2024-05-02
[먹을까? 말까?(9)] 비타민D, 장내 세균 증가로 암 면역에 도움

비타민 D가 장내 세균을 증가시켜 암 면역에 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 최근 생쥐를 대상으로 이루어진 연구에 따르면 비타민 D는 암 면역 반응을 강화시키는 데 도움이 될 수 있다는 가능성을 제시했다고 폭스뉴스와 신경과학 뉴스 등이 보도했다. 이 연구는 지난 25일 과학 저널 '사이언스(Science)'에 게재되었으며 영국 프랜시스 크릭 연구소, 미국 국립암연구소(NCI), 덴마크 올보르그 대학교의 연구팀이 공동으로 진행했다. 연구팀은 비타민 D가 풍부한 식단을 제공한 쥐가 실험적으로 이식된 암에 대해 더 나은 면역 저항성을 갖고 면역요법 치료에 대한 반응이 개선됐다고 밝혔다. 연구 결과에 따르면 비타민 D가 풍부한 식단을 섭취한 생쥐는 장내 미생물총(gut microbiome) 조성이 변화해 암에 대한 면역 반응이 더욱 강력해졌다. 특히 비타민 D는 암 면역 반응을 개선하는 것으로 알려진 박테로이데스 프라길리스(Bacteroides fragilis)균의 수치를 증가시켰다. 연구팀은 비타민 D를 섭취한 생쥐에서 암 면역 치료에 대한 반응이 더욱 향상되었으며 새로운 종양 발생에 대한 면역력도 더 강력해졌다고 보고했다. 이 효과는 유전자 편집을 사용해 혈액 내 비타민D와 결합하여 조직에서 멀리 떨어져 있는 단백질을 제거할 때도 나타났다. 다만, 연구팀은 이전 연구에서 비타민 D 수준과 암 위험 사이의 잠재적 연관성이 제시되었기 때문에 이것이 인간에게 적용되는지 확인하려면 추가 연구가 필요하다고 지적했다. 연구 팀은 쥐 실험에서 박테리아만으로 더 나은 암 면역력을 제공할 수 있는지 테스트하기 위해 정상적인 식단을 제공하는 쥐에게 박테로이데스 프라길리스를 투여했다. 이 쥐들은 종양 성장에 더 잘 저항할 수 있었지만 비타민 D가 부족한 식단을 제공한 쥐는 그렇지 않았다. 이전 연구에서는 비타민 D 결핍과 인간의 암 위험 사이의 연관성을 제안했지만 증거가 결정적이지는 않았다. 이를 조사하기 위해 연구팀은 덴마크에서 150만 명의 데이터를 분석했는데, 이는 낮은 비타민 D 수치와 높은 암 발병 위험 사이의 연관성이 있음이 나타났다. 연구의 선임저자인 카에타누 레이스 이 소자(Caetano Reis e Sousa) 박사는 "이번 연구 결과는 놀랍다. 비타민 D는 장내 미생물총을 조절하여 특정 박테리아의 증식을 촉진할 수 있으며 이 박테리아는 생쥐의 암에 대한 면역력을 강화시켜준다"며 "이 연구 결과는 향후 인간의 암 치료에 중요한 역할을 할 수 있다"고 말했다. 한편, 연구팀은 아직 비타민 D가 왜 "양호한" 미생물총을 촉진하는지 정확히 규명하지 못했다. 논문의 공동저자인 에반겔로스 기암파조리아스(Evangelos Giampazolias) 박사는 "이 질문에 답을 얻을 수 있다면 미생물총이 면역 체계에 미치는 영향에 대한 새로운 지견을 얻을 수 있으며 암 예방이나 치료에 있어 흥미로운 가능성을 열어줄 수 있다"고 말했다. 연구팀은 또한 비타민 D가 암 면역에 미치는 영향에 대한 정확한 기전을 밝히기 위한 추가 연구가 필요하다고 강조했다. 소자 박사는 "비타민 D가 장내 미생총을 어떻게 조절하여 암 면역을 향상시키는지 이해하면 암 치료에 새로운 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있다"라고 말했다. 이 연구는 비타민 D가 암 치료에 중요한 역할을 할 수 있는 가능성을 제시하지만, 더 많은 연구가 필요하다는 점을 명심해야 한다. 암 환자는 비타민 D 수치를 확인하고 의사와 상담하여 자신에게 적합한 치료 계획을 세워야 한다. 영국 암 연구(Cancer Research UK)의 연구 정보 관리자인 Nisharnthi Duggan 박사는 “우리는 비타민 D 결핍이 건강 문제를 일으킬 수 있다는 것을 알고 있다. 그러나 비타민 D 수치와 암 위험을 연관시킬 수 있는 증거는 충분하지 않다"고 말했다. 한편, 영국에서는 지난 3월 비타민 D를 과다 섭취한 남성이 사망한 사례에 대해 집중 보도되면서 전문가들은 비타민D 독성에 대해 경고하기도 했다. 89세 남성 데이비드 미치너가 지난해 비타민D 과다 섭취로 인해 체내에 칼슘이 축적되는 고칼슘혈증으로 사망한 후, 서리 검시관은 규제 기관에 비타민 D의 과다 섭취의 위험성에 대해 소비자에게 경고를 촉구하는 보고서를 발표한 것. 비타민 D는 뼈 건강 유지 및 다양한 신체 기능 지원에 필수적이지만 과도한 섭취는 여러 가지 부작용을 유발할 수 있다. 비타민 D 중독 증상으로는 갈증과 메스꺼움, 과도한 배뇨 등이 있다. 한국의 경우 식약처에서 권장하는 성인의 비타민D 일일 섭취량은 400IU이다.
- 생활경제
2024-04-30
[신소재 신기술(37)] 레이저로 구동되는 초고속 잠수함 개발

중국 하얼빈 공업대학 연구팀은 레이저를 사용해 잠수함을 제트 엔진과 거의 동등한 속력으로 추진하는 기술을 개발 중이라고 주장했다. 하얼빈은 중국 최초의 실험 잠수함 개발 지역이다. 홍콩 매체 사우스 차이나 모닝 포스트(SCMP) 보도에 따르면, 하얼빈 공대 연구팀은 중국의 군사력이 이 획기적인 기술 개발에 임박했다고 밝혔다. 레이저 추진 잠수함 기술의 핵심 원리는 독창적이다. 레이저가 수중에서 플라즈마를 생성해 소위 '폭발 파(detonation wave)'를 만들어 잠수함을 앞으로 나아가게 하는 아이디어가 이 기술의 핵심이다. SCMP에 따르면 일본 연구팀은 20년 전 처음으로 이러한 레이저 추진 방식을 제안했다. 이후 중국에서는 과학자들이 최소 10년 이상 이 기술을 실용화하기 위해 노력해 왔다. 지금까지 레이저 추진 기술의 시도는 대부분 실패했다. 과학자들은 잠수함을 특정 방향으로 밀 수 있는 레이저 출력 실현이 거의 불가능하다는 것을 알게됐다. 하지만 하얼빈 공대 연구팀은 이제 해답을 찾았다고 말했다. SCMP는 이 기술을 사용하는 잠수함은 레이저 출력을 방출하는 아주 얇은 광섬유(머리카락 한 가닥보다 얇은 광섬유)로 코팅되어 있다고 전했다. 연구팀은 중국 광학회에서 발간하는 영문 학술지 '중국 광학학보(Acta Optica Sinica)'의 최근 논문에서 이같이 밝혔다. 연구팀은 코팅 광섬유를 사용하면 단 2메가와트의 레이저 출력만으로 상업용 제트 엔진보다 약간 적은 수치인 최대 7만 뉴턴의 추력을 생성할 수 있다고 주장했다. 추진력 제공 외에도 지향성 레이저 에너지는 수중 투사체 표면을 기포로 덮어 속도를 높이는 '슈퍼 캐비테이션(supercavitation, 고속으로 움직이는 물체 주변에 형성되는 기포로 가득찬 공간)' 현상을 유발할 수 있다. 이론적으로 이를 통해 잠수함은 음속보다 빠르게 이동하고 소나(음파탐지기·SONAR)에 감지되지 않게 할 수 있다. 기계 동력이 없기 때문에 기계적인 소음 진동도 발생하지 않기 때문이다. 소나(SONAR)는 'Sound Navigation And Ranging'의 약자로, 음파탐지기, 음향탐지기 혹은 음탐기라고도 불리며, 음파를 이용해 수중 목표의 방위와 거리를 측정하는 장비이다. 이 소식은 미국이 새로운 수중 무기 기술 연구에 막대한 투자를 하고 있는 중국에게 잠수함 군비 경쟁에서 밀릴 것을 우려하고 있다는 지난해 보도 이후 나온 것이다. 레이저 추진 잠수함이라는 개념은 SF 영화를 떠올리게 하지만, 이러한 기술의 군사적 활용은 주목할 만한 가치가 있다. 퓨처리즘은 이러한 이론적 발전 소식은 미국이 잠수함 개발 경쟁에서 중국에 뒤쳐질 수 있다는 우려를 낳고 있다고 전했다. 중국은 최근 새로운 수중 무기 기술 연구에 많은 투자를 하고 있다. 논문의 프로젝트 리더인 게 양(Ge Yang)은 SCMP가 인용한 논문에서 "이 방법은 수중 무기에도 적용할 수 있으며, 슈퍼 캐비테이션 현상을 일으켜 수중 투사체, 수중 미사일 또는 어뢰의 수중 사거리를 크게 향상시킬 수 있다"고 밝혔다.
- 포커스온
2024-04-24
[신소재 신기술(35)] 혁신적인 미사일 기술, 군사 기술·컴퓨터 파괴하지만 인명 피해는 최소화

군사 장비나 컴퓨터를 골라서 파괴하지만 사람은 죽이지 않고 인명 피해를 최소화하는 혁신적인 미사일 '챔프(CHAMP)'가 개발됐다. 챔프(CHAMP)는 대전자 고출력 마이크로웨이브 첨단 미사일 프로젝트(Counter-Electronics High Power Microwave Advanced Missile Project)의 약자로 미 공군 연구소에서 개발한 공동 개념 기술 실증 프로그램이다. 다시 말하면 CHAMP는 일종의 고출력 전자레인지인 '고출력 마이크로파 에너지 펄스' 이용해 컴퓨터를 파괴하기 위해 제작된 미사일이다. 미국 국방 전문 매체 포스 넷(Forces net)에 따르면 CHAMP 미사일의 목적은 사망자를 발생시키지 않고 적의 군사 능력을 사실상 쓸모없게 만드는 것이다. 즉, 이 프로젝트는 적의 전자 시스템을 무력화시키는 것이 목표다. CHAMP는 미 공군 연구소(Air Force Research Laboratory)에서 처음 개발한 후 보잉의 국방 및 보안 부문 첨단 프로토타입 제작 부문인 보잉의 팬텀 웍스(Phantom Works)가 제작한 것으로 알려졌다. 이 무기에 대해서는 알려진 바가 거의 없지만 공중 발사 순항 미사일에 장착되어 B-52 폭격기에 의해 전달되는 것으로 전해져 있다. CHAMP 미사일은 적 영공에 진입하면 낮게 유지되며 특정 목표를 겨냥하여 고출력 마이크로파 에너지 펄스를 방출해 중요한 전자 장비를 비활성화한다. 이러한 고출력 마이크로파 폭발로 손상을 입히지 않고 전자 장치를 튀겨버려 순식간에 컴퓨터를 마비시킬 수 있다. 미국이 이 무기를 어디에 배치하고 있는지, 누구와 기술을 공유했는지는 확실하지 않다. 간단히 설명하자면, CHAMP는 고출력 마이크로파 방출기를 장착한 미사일을 개발하는 프로젝트다. 이 미사일은 기존의 폭발물을 사용하지 않고도 적의 전자 시스템을 교란하거나 손상시키기 위해 발사할 수 있다. 또한 무인 시스템으로 설계되어 조종사가 탑승하지 않고도 발사 및 작동할 수 있다. 이란 당국자 두 명은 이 공격이 이스파한주 인근의 군사기지 내 S-300 대공 시스템을 타격했다고 밝혔다. 뉴욕타임스가 분석한 위성 이미지에 따르면, 이스라엘의 무기는 이스파한의 제8 셰카리 공군 기지에 위치한 S-300 대공 시스템의 레이더를 타격했다. 그에 앞서 이스라엘은 지난 13일 이란의 공격에 대응하여 그보다 적은 무기를 사용해 이란의 방어망을 우회하고 무력화시킬 수 있음을 보여줬다. NYT는 이스라엘의 이번 공격에 사용된 정확한 무기 유형이 어떤 것인지 불확실하다고 밝혔다. 다만 서방 당국자 세 명과 이란 당국자 두 명은 이스라엘이 여러 드론과 적어도 하나의 공대지 미사일을 사용했다고 전했다. 이에 반해, 이란 당국자들은 이번 공격이 소형 드론에 의한 것이었다고 주장했다.
- 포커스온
2024-04-22
애플, 중고 순정 부품 지원으로 수리 옵션 확대

애플은 공식 홈페이지를 통해 애플 고객과 수리 서비스 사업자가 애플 제품 수리 시 중고 순정 부품을 활용할 수 있도록 개선하는 옵션을 확대한다고 발표했다. 애플은 올가을 일부 아이폰 모델부터 적용되는 새로운 수리 서비스가 이용자에게 더 많은 선택권을 제공하고 제품 수명을 늘리며 수리의 환경적 영향을 최소화할 것이라고 밝혔다. 서비스는 동시에 아이폰 사용자의 개인 정보, 보안 및 안전을 유지하도록 설계되었다고 강조했다. 특히 중고 정품 애플 부품은 신제품 정품 부품처럼 공장에서 재탄생해 제공돼, 완전한 기능과 보안의 혜택을 받을 것이라고 설명했다. 애플의 하드웨어 엔지니어링 부사장 존 테너스는 "애플은 지구 환경을 보호하면서 고객들에게 최고의 서비스를 제공하기 위한 새로운 방법들을 찾고 있다, 그중에서도 중요한 것은 지속 가능한, 즉 오래 쓸 수 있는 제품을 디자인하는 것"이라며 "지난 2년 동안, 애플은 사용자들의 안전, 보안, 사생활을 보호하는 중고 애플 부품 수리를 지원하기 위해 제품 디자인과 제조를 혁신해 왔다. 중고 순정 부품 지원 확장은 애플 제품과 부품의 수명을 연장하고 고객들에게 더 많은 선택과 편리성을 제공한다“고 부연했다. 수리 부품의 정품 여부를 확인하고 부품에 대한 정보를 수집하는 과정(페어링)은 아이폰의 개인정보 보호, 보안 및 안전 유지에 중요하다. 애플 팀은 지난 2년 동안 안면인식 또는 터치 ID에 사용되는 생체 인식 센서와 같은 부품을 재사용할 수 있도록 개발을 진행해 왔다. 향후 발표되는 아이폰 신제품에는 중고 생체인식 센서가 지원된다. 수리 프로세스를 단순화하기 위해 고객과 수리 서비스 제공업체는 셀프 서비스 수리 스토어에서 부품을 주문할 때 더 이상 기기의 일련번호를 제공할 필요가 없게 된다. 애플은 특히 도난당한 아이폰이 불법으로 유통되는 것을 막기 위해 액티베이션 락(Activation Lock) 기능을 아이폰 부품까지 확장할 예정이다. 이 기능은 분실 또는 도난당한 아이폰이 부품으로 분해돼 다시 사용되는 것을 차단하고 아이폰 도난을 방지하기 위해 고안됐다. 수리 중인 기기가 액티베이션 락이나 분실 모드가 활성화된 상태에 있는 부품을 감지하면 해당 부품에 대한 수리가 제한된다. 중고 기기에 대한 정보 제공도 강화했다. 소유자가 여러번 바뀌어도 마지막 소유자는 전체 부품과 수리 이력을 확인할 수 있게 된 것. 아이폰 운영체제인 iOS의 세팅 안에 있는 ‘부품 및 서비스 이력(Parts and Service History)’ 메뉴를 통해 기기 수리 여부 및 사용된 부품에 대한 정보를 제공한다. 이 기능 제공은 아이폰이 유일하다고 애플은 주장한다. 애플은 올가을 부품이 새것인지 중고 정품 부품인지 보여주는 기능을 적용할 예정이다. 애플은 홈페이지에서 수리 프로세스 확장이 안전하고 저렴한 아이폰 수리에 대한 접근성을 향상시킬 것이라고 기대했다. 애플은 지난 5년 동안 1만 개 이상의 독립 수리 서비스 업체 및 애플 공인 서비스 업체를 대상으로 정품 애플 부품, 도구 및 교육을 두 배 늘렸다. 셀프 서비스 수리의 경우 애플 스토어 및 애플 공인 서비스 제공업체에서 사용되는 설명서, 애플 순정품 부품 및 도구를 이용할 수 있다. 2022년에 출시된 셀프 서비스 수리는 현재 33개 국가 및 지역에서 24개 언어로 40개의 애플 제품을 지원한다.
- IT/바이오
2024-04-15
최상목 부총리, 중동 사태로 유류세 인하 조치 6월 말까지 연장

한국 정부는 이란의 이스라엘 공격으로 인해 악화된 중동 사태와 연관해 이달 말 종료 예정이었던 유류세 인하 조치를 두 달 더 연장하기로 결정했다. 최상목 부총리 겸 기획재정부 장관은 15일 오전 정부서울청사에서 주재한 '비상경제장관회의'에서 "민생 부담을 낮추기 위해 현재의 유류세 인하 조치와 경유 및 압축천연가스(CNG)의 유가연동보조금을 오는 6월 말까지 연장하겠다"고 발표했다. 현재 휘발유의 유류세는 리터당 615원으로, 이는 조정 전 820원 대비 리터당 205원(25%) 감소한 수치이다. 이러한 인하 조치 덕분에, 연비가 리터당 10km인 차량으로 하루 40km를 주행할 경우, 월 유류비가 약 2만5000원 절감된다. 정부는 과거 휘발유 유류세를 최대 37% (리터당 516원)까지 인하했으며, 지난해 1월 1일부터 인하율을 25%로 조정했다. 이번 연장으로 인하 조치는 총 9번째로 연장됐다. 경유와 LPG 부탄은 각각 37%의 인하율을 유지하며, 경유는 리터당 369원, LPG 부탄은 리터당 130원 감소된 유류세가 추가로 2개월 연장된다. 또한, 금융 및 외환 시장의 과도한 변동성에 대해 적절한 시기에 필요한 조치를 취할 것임을 다시 한 번 확인했다. 최 부총리는 "사태가 진전됨에 따라 에너지와 공급망을 중심으로 리스크가 확대될 수 있으며, 금융시장의 변동성도 증가할 수 있다"며, "정부는 이에 대비해 각별한 주의를 기울이고, 범정부 차원의 비상대응 체계를 구축해 모든 가능성에 대비하겠다"고 밝혔다. 또한 최 부총리는 "경제 부처가 하나의 팀으로서 힘을 모아 현재의 불확실성이 해소될 때까지 모든 정책 역량을 집중하겠다"며 "민생 안정을 최우선으로 삼는 국민의 뜻을 재정전략회의, 세제 개편안, 예산안 등 모든 정책에 반영하겠다"고 강조했다. 이스라엘의 대응으로 양국 간의 충돌이 격화되고 있으며, 이란이 중동의 주요 석유 수출 통로인 호르무즈 해협을 봉쇄할 가능성이 높아질 경우, 국제 유가는 크게 상승할 것으로 보인다. 14일 로이터통신 등 여러 외신 보도에 따르면, 이미 배럴당 100달러를 돌파할 것으로 예상되는 국제유가는 중동의 긴장이 고조되면서 2년 전 러시아와 우크라이나의 전쟁 직후 기록한 약 130달러를 넘어설 수 있다는 전망도 나오고 있다.
- 경제
2024-04-15
[퓨처 Eyes(30)] 한국형 인공태양, 1억도 플라즈마 세계 신기록 수립

한국 핵융합에너지연구원(핵융합연·KFE) 연구팀은 인공태양 연구에서 획기적인 성과를 달성하며 과학 역사에 찬란한 족적을 남겼다. 바로 1억도 플라즈마를 48초간 유지하는 놀라운 기록을 세운 것이다. 이는 핵융합 에너지 실현이라는 꿈에 한 발짝 더 다가선 뜻깊은 성과이다. KSTAR(한국 초전도 토카막 핵융합 연구장치)라는 인공태양 핵융합로를 활용한 이번 연구는 한국 과학자들의 탁월한 기술력을 여실히 보여준다. 1억도라는 극한의 온도를 48초간 유지하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이는 핵융합 에너지 개발 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 자랑하는 한국 과학의 위상을 더욱 굳건히 하는 계기가 되었다. 토카막(Tokamak)은 태양처럼 핵융합 반응이 일어나는 환경을 만들기 위해 초고온의 플라즈마를 자기장을 이용해 가두는 핵융합장치다. 플라즈마를 구속하는 D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라즈마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정적인 상태를 유지하도록 제어한다. 1억도 플라즈마 48초간 유지 KFE는 한국의 '인공태양'으로 불리는 KSTAR가 최근 실험에서 핵심 부품을 업그레이드해 태양 중심핵 온도의 7배에 해당하는 1억도의 플라즈마를 48초 동안 연속 운전하는데 성공했다고 지난 3월 27일 밝혔다. 이는 2022년 기록했던 30초를 크게 뛰어넘는 놀라운 발전이며, 핵융합 기술의 지속적인 진보를 보여주는 명확한 증거이다. 플라즈마는 높은 온도에서 전자와 양이온이 분리되어 형성되는, 전기적으로 중성인 기체 상태이다. 이는 태양과 별의 뜨거운 심장부에서 발견되는 특별한 물질 상태이며, 핵융합 반응의 필수적인 요소이다. KSTAR는 한국 초전도 토카막 첨단연구의 정식 명칭으로, 2022년에 1억도 플라즈마를 30초간 유지하는 기록을 세웠다. 텅스텐 디버터로 안정성 향상 2023년 12월 31일부터 3개월간 진행된 최근 테스트에서 KSTAR은 텅스텐 디버터를 사용해 플라즈마의 안정성을 크게 향상시키고 유지 시간을 48초까지 늘리는 데 성공했다. 이는 이전 기록 30초를 크게 뛰어넘는 성과다. 또한 저감속 모드보다 안정적인 고성능 플라즈마 운전 모드인 'H 모드(H-mode)'를 102초 동안 장시간 유지하며 기록을 경신했다. H-모드는 토카막형 핵융합 장치 운전시 특정 조건 하에서 플라즈마의 가둠 성능이 약 2배 증가하는 현상이다. 이는 핵융합 연구 분야에서 획기적인 진보를 의미하며, 미래 에너지 문제 해결에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. 1억도 운전을 추진한 고성능시나리오연구팀 한현선 박사는 "1억도 초고온 이온 플라즈마(High-Ti shot) 운전을 기존 30초에서 48초간 유지 달성하며 우리의 운전 방식이 40초대에서도 유효함을 확인했다. 지난해에는 플라즈마를 충분히 가열하고 유지할 파워가 부족해 실험이 어려웠다. 이번에는 중성자빔 가열장치의 성능 향상이 48초 유지의 바탕이 됐다"며 1억도 플라즈마의 장시간 운전은 초고온 플라즈마에 대한 이해를 높일 수 있는 자료이자 향후 핵융합 발전로에 쓰일 새로운 운전 모드 연구의 기반이 된다고 말했다. 텅스텐 재질 디버터(divertor)의 도입이 이러한 획기적인 성과를 가능하게 했다. 디버터는 핵융합 반응에서 발생하는 열과 불순물을 제거해 플라즈마 오염을 최소화하고 주변 장벽을 보호하는 역할을 한다. 텅스텐은 기존 탄소 재질보다 녹는점이 훨씬 높아 열 부하에 대한 내구성이 뛰어나다. 실험 결과, 텅스텐 디버터는 동일한 열 부하 상황에서 표면 온도 상승률이 25% 감소했다. KSTAR 연구 본부 고성능시나리오팀 김현석 선임연구원은 "디버터는 플라즈마의 열속이 집중되는 부분이다. 이번 테스트를 준비하면서 KSTAR처럼 토카막 내벽을 텅스텐으로 교체한 해외 융합 장치들의 사례를 토대로 KSTAR의 새로은 텅스텐 환경이 기본 카본 환경과 크게 다르지 않을 것으로 에상했다. 하지만 초기 실험에서 무언가 달랐다"고 전했다. 김 연구원은 "초기에 토카막 내벽 온도가 잘 안 올라갔다. 디버터는 소재만 바뀐 게 아니라 아랫부분의 구조(형상)도 기존 직선형에서 고래꼬리 형태로 바뀌었다. 형상과 소재 두 가지 요인이 복합적으로 작용해서 플라즈마 성질이 바뀌었는데, 바뀐 형태에서 어떻게 해야 좋은 성능을 발휘할 수 있을지 고민했다. 샷이 발생하면 과거의 형상을 만드는 것에서 시작해서 플라즈마 성능을 잠시 유지하고 안정이 되면 바뀐 디버터 형상으로 바꾸어 유리하는 전략으로 운전하며 기존 성능을 재현할 수 있엇다"고 설명했다. 핵융합은 두 개의 가벼운 원자핵이 합쳐져 더 무거운 원자핵을 만들면서 엄청난 양의 에너지를 방출하는 과정이다. 모든 금속 중 가장 높은 녹는점(3422°C)을 자랑하는 텅스텐은 핵융합 반응의 극한 환경에서도 흔들림 없이 자리한다. 또한 낮은 불순물 형성은 플라즈마 오염을 최소화하여 핵융합 반응의 순도를 높이는 데 기여한다. 프랑스에 건설 중인 ITER 실험로는 핵융합 에너지의 실현 가능성을 검증하는 국제 핵융합 연구의 중심 무대이다. 텅스텐 다이버터를 사용하는 ITER 실험로는 내년 첫 플라즈마 생성을 목표로 하고 있다. KSTAR의 이번 성과는 ITER 실험로의 성공적인 운영에 중요한 데이터를 제공할 것으로 기대된다. 한국핵융합연구소 소장은 이번 성과가 미래 핵융합 발전 시설 개발에 필요한 핵심 기술 확보에 중요한 발걸음이라고 강조했다. 연구팀은 앞으로 ITER 운영 및 미래 핵융합 발전 시설에 필수적인 핵심 기술 확보에 집중할 계획이다. 연구팀은 '토카막'이라 불리는 도넛 모양의 핵융합로 안에 뜨거운 플라즈마를 가두어 물을 가열하고 터빈과 발전기를 사용하여 생성된 증기를 전기로 전환함으로써 반응에서 순 양의 에너지를 획득할 수 있기를 희망한다. 토카막 융합로의 다양한 성과 한편, 전 세계 다른 토카막 핵융합로 또한 최근 몇 년 동안 중대한 성과를 거두었다. 지난해에는 중국 과학자들이 실험용 첨단 초전도 토카막 내부에 플라즈마를 403초 동안 유지하는 데 성공했다. 또한 영국은 JET(Joint European Torus) 장치를 사용해 핵융합 에너지 세계 기록을 수립했다. 뉴사이언티스트에 따르면 단 5초 동안이지만 약 1만 2000가구에 전력을 공급할 수 있는 69메가줄의 에너지를 생산했다. 미국 로렌스 리버모어 국립 연구소는 재래형 토카막 설계와는 크게 다른 레이저 기반 핵융합로인 내셔널 이그니션 퍼실리티(National Ignition Facility)에서 투입한 에너지의 두 배를 얻었다고 주장했다. 하지만 이러한 모든 연구 결과가 핵분열 원자로를 완전히 대체할 수 있는 핵융합 에너지 혁명으로 이어질지 여부는 아직 불확실하다. 위에서 언급한 것처럼 프랑스 남부 생폴레즈듀랑스 카다라쉬에 다국적 거대 핵융합 연구 시설 'ITER(국제핵융합실험로·International Thermonuclear Experimental Reactor)'가 건설되고 있다. ITER 총 사업 기간은 2007~2042년으로 건설과 운영, 방사능감쇄, 해체 등 4단계를 포함한다. 총건설비는 약 117.7억유 한국을 비롯해 중국, 인도, 일본, 유럽연합(EU·29개국) 등 35개국이 참여하는 이 프로젝트는 핵융합 에너지 상용화의 가능성을 판단하는 중요한 단계이며, 현재까지 건설된 토카막 핵융합로 중 가장 큰 규모를 자랑한다. 2007년 설립된 ITER는 2025년 완공 예정이다. 현재 우리가 사용하는 화석 연료 대신 안전하고 지속 가능한 에너지원 개발 가능성을 가진 ITER는 완공 후 핵융합 실험을 통해 핵융합 에너지의 실현 가능성을 평가할 계획이다. 프랑스의 ITER 시설이 완공되면 인공태양으로 불리는 핵융합에너지에 대한 실용성과 타당성 등에 대한 중요한 답변을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
- 포커스온
2024-04-04
"美 정부, 삼성전자에 60억달러 이상 반도체 보조금 계획"

미국 정부가 삼성전자에 미국 반도체법(Chips Act) 보조금 60억 달러(약 7조9620억원) 이상을 지급할 계획으로 알려졌다. 연합뉴스는 15일 블룸버그통신의 복수의 소식통을 인용해 이같이 보도했다. 이 매체에 따르면 미국 정부는 삼성전자가 텍사스에 이미 발표한 공장 건설 외에 미국 내에서 추가적으로 사업을 확장할 수 있도록 지원할 계획이다. 삼성전자는 2021년 텍사스주 오스틴에 위치한 기존 공장 외에, 테일러시에 170억 달러(약 22조 5811억원)를 투입해 새로운 공장을 건설하겠다고 발표했다. 소식통에 따르면, 이러한 지원금은 삼성전자가 계획 중인 상당한 추가 투자와 함께 발표될 예정이지만, 추가 투자의 정확한 위치는 아직 확정되지 않았다. 미국 상무부는 반도체 산업의 미국 내 투자를 촉진하기 위해 반도체 지원법에 따라 반도체 생산과 연구개발을 위한 보조금을 제공하고 있다. 이러한 지원은 개별 기업과의 협의를 통해 이루어진다. 상무부는 반도체 생산 보조금 총 390억달러(약 51조8115억원) 가운데 TSMC와 삼성전자 등 첨단반도체 생산기업을 지원할 용도로 280억달러(약 37조1980억원)를 할당했다. 지나 러몬도 상무부 장관은 앞서 이들 첨단반도체 기업들이 요청한 자금이 총 700억달러(약 92조9810억원)를 초과한다고 밝혔다. 상무부는 이달 말까지 주요 첨단반도체 기업들에 대한 보조금 지원 계획을 발표하는 것을 목표로 하고 있다. 블룸버그에 따르면 곧 발표될 예정인 이 계획은 변경 가능성이 있는 예비적 합의이며 최종 결정은 아직 내려지지 않았다. 삼성전자와 미국 상무부 등은 블룸버그의 논평 요청에 입장을 밝히지 않았다고 연합뉴스는 전했다. 블룸버그는 최근 대만 반도체기업 TSMC가 미 반도체법상의 보조금으로 50억 달러(약 6조6350억원) 이상을 받을 것으로 예상된다면서 삼성전자의 보조금 규모를 수십억 달러 규모로 전망했다. 미국 기업인 인텔의 경우 총 527억 달러(약 76조 원) 이상을 보조금으로 받을 것이고 알려졌다. 한편, 삼성전자 주가는 미국 정부 반도체 보조금 지급 소식에 별다른 영향을 받지 않고 오히려 하락했다. 15일 오전 11시 4분 현재 삼성전자(005930) 주가는 전일 대비 1.48% 하락해 73200원에 거래됐다.
- IT/바이오
2024-03-15
[신소재 신기술(10)] 쓰레기 아닌 자원! 세탁 세제로 플라스틱 용기 재활용 시대 열리다

영국에서 액체 세탁 세제로 플라스틱을 재활용하는 기술이 개발됐다. 과학 기술 전문매체 더쿨다운(TCD)은 10일(현지시간) 영국 킹스 칼리지 런던의 과학자들이 세탁 세제를 사용해 플라스틱을 분해하여 재활용할 수 있는 새로운 방법을 개발했다고 보도했다. 이 연구는 일회용 플라스틱의 일반적인 유형인 폴리락틱산(PLA)에 초점을 맞췄다. 킹스 칼리지 런던의 연구원들은 극한의 열을 사용하지 않고도 PLA를 분해할 방법을 찾던 중 대부분의 세탁 세제에서 흔히 발견되는 칸디다 안타르크티카 리파제 B(Candida antarctica lipase B·CALB)라는 효소를 발견하고 이를 변형해서 이온성 액체에 용해시켰다. 연구팀은 CALB 용액에 플라스틱 컵을 담근 후 24시간이 지나면 플라스틱이 완전히 녹는 것을 확인했다. 이 연구 결과는 과학 저널 셀 물리 과학 보고서(Cell Reports Physical Science)에 게재됐다. 폴리락틱산(Polylactic Acid, PLA)은 옥수수 전분과 사탕수수와 같은 식물성 자원에서 추출한 락틱산을 중합하여 만들어지는 가장 일반적인 상업용 생분해성 플라스틱이다. 그러나 일단 플라스틱으로 바뀌면 생분해되지 않고 매립지를 막거나 바다에 버려지게 된다. PLA는 석유 기반 플라스틱과 달리 식물로부터 얻어지므로 재생 가능한 자원을 사용하며, 사용 후에는 자연 조건 하에서 미생물에 의해 분해되어 이산화탄소와 물로 환원되는 특성을 갖는다. 이로 인해 환경 친화적인 대안으로 주목받으며, 일회용품, 포장재, 섬유, 의료 분야 등 다양한 용도로 사용돼 왔다. 하지만, PLA의 분해 속도는 환경 조건(온도, 습도, 미생물의 존재)에 따라 크게 달라질 수 있다. PLA는 산업적 규모의 퇴비화 시설에서는 빠르게 분해되지만, 자연 상태에서는 분해되는 데 수년이 걸릴 수 있다. 또한, PLA의 생산 과정에서 사용되는 식물 자원이 식량으로 사용될 수 있는 농작물을 사용한다는 점에서 지속 가능성에 대한 논쟁이 뜨거웠다. 연구팀은 "환경에 플라스틱 쓰레기가 쌓이는 것은 생태학적 재앙이며, 이를 해결하기 위해 다양한 접근 방식이 필요하다"고 설명했다. 인류세(Anthropocene)에 따르면 연구팀 중 한 명인 알렉스 브로건 화학과 교수는 "폴리락틱산은 제대로 재활용할 방법이 없기 때문에 선택했다"고 말했다. 브로건 교수는 "우리의 (기술) 개발로 90°C에서 40시간 이내에 플라스틱을 구성 요소로 전환할 수 있게 되었다"고 설명했다. 다음 연구 단계는 CALB 용액에 용해된 플라스틱을 재활용하기 위해 용도를 변경하는 방법을 알아내는 것이다. 브로건 교수는 "현재 엔지니어들과 협력하여 파쇄와 같은 보다 정밀한 전처리를 통해 이 공정을 개선하여 더 큰 규모로 작업할 수 있는 방법을 모색하고 있다"고 말했다. 그는 이어 "우리가 보여줘야 할 주요 개선 사항은 분해된 플라스틱으로 실제로 플라스틱을 다시 만들 수 있다는 점이며, 이를 통해 순환 고리를 끊는 것"이라고 강조했다.
- 포커스온
2024-03-11
[퓨처 Eyes(26)] 소형 원자로 건설 혁명, 획기적인 전자빔 용접으로 1년 공정 하루로 단축

소형 모듈 원자로(SMR) 건설에서 1년 걸리는 공정을 하루 만에 끝낼 수 있는 획기적인 전자빔 용접 기술이 개발됐다. 영국 대형 제조회사 셰필드 포지마스터스(Sheffield Forgemasters)는 풀사이즈 소형 모듈형 원자로(SMR) 용기를 일반적인 공정 기간인 12개월이 아닌 단 24시간 만에 용접에 성공하면서 소형 원자로 건설 시장이 급변하고 있다. 이 획기적인 기술은 소형 원자로 보급에 엄청난 파급력을 가져올 것으로 예상된다. 소형 원자로(Small Modular Reactor, SMR·소형 모듈 원전)는 그 이름처럼 작은 크기의 원자로를 의미하며, 경제성, 유연성, 안전성, 확장성 등의 장점을 지닌다. 특히, 최근 급격한 기후 변화의 위협으로 탄소 배출을 최소화하는 에너지원에 대한 수요가 급증하면서 미래의 주요 전력 공급 수단으로 주목받고 있다. 소형 원자로는 기존 대규모 토목 프로젝트 형태의 원자력 발전소 건설 방식을 공장 생산 방식으로 전환해 원자력 산업에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 모듈형 원자로는 표준화된 설계로 대량 생산이 가능하며, 지역 수요에 맞게 필요한 수만큼 설치할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 기존 원자로와 달리 엄청나게 비싼 건물이 필요하지 않아 경제성이 높다. 소형 원자로는 원자력 연료 재사용 기술을 통해 연료 수명을 연장하고 방사성 폐기물 발생량을 감소시킨다. 이는 지속 가능한 에너지 공급을 위한 중요한 기술로 평가된다. 또한, 초기 투자 비용이 상대적으로 적기 때문에 소규모 전력 시장과 개발도상국에서도 원자력 발전 도입이 용이해진다. 소형 원자로는 크기와 디자인의 유연성을 바탕으로 외딴 지역, 도시 인근, 심지어 산업 시설 내부에도 설치가 가능하다. 대부분의 부품은 공장에서 사전 제작되어 현장 설치 과정을 빠르고 효율적으로 진행할 수 있다. 필요에 따라 여러 개의 소형 원자로를 한 지역에 설치해 발전 용량을 조절할 수 있어, 전력 수요 변동에 유연하게 대응하고 안정적인 전력 공급을 가능하게 한다. 소형 원자로는 앞서 언급된 장점들로 인해 투자자들에게 상업적으로 매력적인 대안으로 떠오르고 있다. 특히, 전통적인 대형 원자로에 비해 빠른 수익 회수가 가능하다는 점에서 투자 가치가 높게 평가된다. 혁신적인 국소 전자빔 용접(LEBW) 기술 모든 규모의 원자로 건설에서 발생하는 주요 과제는 원자로 노심을 담는 용기를 용접하여 외부 환경과 격리하는 것이다. 기존 용접 기술은 이 작업에 1년 이상 소요되었지만, 셰필드 포지마스터스는 국소 전자빔 용접(LEBW) 기술을 통해 하루 만에 완료하는 획기적인 결과를 달성했다. 국소 전자빔 용접은 국소 진공 상태에서 고출력 전자총을 사용해 고에너지 밀도 융합 공정을 통해 두 개의 금속 조각을 용접하는 혁신적인 기술이다. 기존 용접 방식에 비해 작업 효율을 95% 향상시키고, 깊은 침투와 높은 깊이 대 너비 비율을 구현할 수 있다. 셰필드 포지마스터스는 지난 2월 20일 국소 전자빔 용접 기술을 이용해 직경 3미터, 두께 200밀리미터(8인치)의 벽을 결함 없이 저렴하게 용접하는데 성공했다고 밝혔다. 또한, 혁신적인 슬로핑 인 및 아웃 기술을 통해 용접 시작과 마무리 과정을 개선했다. '슬로핑 인(Sloping In)'은 원자로 용기 내부의 핵연료봉을 용기 벽면에서 중심부로 향해 경사지게 배치하는 방식이다. 핵연료봉 간 간격을 넓히고 중심부 밀도를 높여 핵연료 활용도를 극대화하고, 냉각재 흐름 개선으로 냉각 효율을 높여 과열 위험을 낮춘다. 핵출력 증가 또한 가능하다. '슬로핑 아웃(Sloping Out)'은 '슬로핑 인'과 반대로 핵연료봉을 배치하는 방식이다. 핵연료봉 간 간격 확대로 냉각 효율을 높이고 핵연료봉 밀도 감소로 핵출력을 조절하여 안전성을 강화한다. 또한, 용기 내부 공간 확보에도 유리하다. 셰필드 포지마스터스의 수석 개발 엔지니어이자 프로젝트 책임자인 마이클 블랙모어는 "이 기술이 원자력 산업에 미치는 영향은 기념비적이며, 잠재적으로 고비용의 용접 공정을 없앨 수 있다"고 강조했다. 블랙모어는 "LEBW 기술은 용접 접합부가 모재(parent material, 원물질)를 완벽하게 복제하기 때문에 용접 검사의 필요성을 줄일 수 있다는 점에서 획기적이다. 또한 영국과 전 세계 SMR 원자로의 상용화 속도를 크게 높일 수 있다"고 설명했다. 세계 최초로 성공적인 전자빔 용접 시연을 완료한 셰필드 포지마스터스는 수십 년 동안 정체되었던 영국 원자력 산업에 새로운 활력을 불어넣을 것으로 기대된다. 이 기술은 앞으로 핵잠수함용 원자로, 시범 발전소, 핵연료 처리 분야뿐만 아니라 SMR 원자로 건설에도 적용될 수 있다. 영국 정부는 이제 롤스로이스가 건설할 모듈형 원자로 15기를 포함한 새로운 원전 건설 계획을 통해 원자력 르네상스를 이끌 계획이다. 셰필드 포지마스터스의 혁신적인 전자빔 용접 기술은 이러한 계획의 성공적인 실행에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 한국 소형원자로 건설 현황 원전 강국인 한국도 세계적인 추세인 소형 모듈 원전 건설을 주도하고 있다. 우리나라 원전 산업의 중심지인 경상남도는 지난 2월 28일 정부의 원전 산업 집중 육성 방침에 발맞춰 핵심 전략을 담은 '경상남도 원전 산업 육성 방안'을 발표했다. 이에 앞서 2월 22일 윤석열 대통령은 경남도청에서 열린 '다시 뛰는 원전산업, 활력 넘치는 창원·경남'이라는 주제의 14번째 민생토론회에 참석했다. 이 자리에서 정부는 원전 생태계 완전 복원, 소형 모듈 원자로(SMR) 독자기술 개발, 경남도·창원시를 글로벌 SMR 클러스터로 육성한다는 구체적인 계획을 공개했다. 경상남도는 정부의 정책 방향에 적극적으로 호응하며, 정부 지원과 별도로 지역 원전 기업에 대한 경영 및 시설 자금 중심의 금융 지원을 강화하겠다는 방침을 밝혔다. 이는 지역 원전 산업의 경쟁력 강화와 지속가능한 성장을 위한 중요한 발걸음이 될 것이다. 경상남도는 SMR 제조 기술, 신형로 설계, 친환경 원전 해체 기술 등 6개 원전 기술을 조세 특례 제한법에 명시된 '국가 전략 기술'로 지정해 달라고 정부에 건의할 예정이다. 또한 경상남도는 SMR 혁신 제작 기술 정부 공모 사업에 지역 업체 참여를 추진하는 등 SMR 독자 기술 확보를 위해 적극적인 노력을 기울일 계획이다. 이를 통해 지역 기업의 경쟁력 강화와 SMR 산업 발전을 동시에 도모할 수 있을 것으로 보인다. 아울러 경상남도는 창원 방위·원자력 융합 국가 산업 단지 조속 추진, 원자력 산업 종합 지원 센터 신설, 원자력 연구원 분원 및 글로벌 SMR R&D 센터 유치 등을 통해 글로벌 SMR 클러스터로 발돋움할 수 있는 구체적인 청사진을 제시했다. 경상남도는 창원시를 중심으로 세계 유일하게 원자력 발전소 주기기 일괄 생산이 가능한 창원 국가 산업 단지 내 두산 에너빌리티를 비롯해 300여 개 협력 업체가 자리잡고 있다. 원자력 발전소 주기기는 원자로, 증기발생기, 터빈, 발전기, 냉각 시스템 등 원자력 발전의 핵심 과정에서 주요한 역할을 하는 장치들을 말한다. 걍상남도는 이러한 유리한 조건을 바탕으로 차세대 원전의 글로벌 제조 거점으로 도약할 수 있는 잠재력을 갖추고 있다. 류명현 경남도 산업국장은 "대통령이 참석한 경남 민생 토론회의 핵심은 경남도·창원을 글로벌 SMR 클러스터로 육성한다는 것이었다"며 "정부 정책에 맞춰 경남이 차세대 원전 글로벌 제조 거점이 되도록 노력하겠다"라고 밝혔다.
- 포커스온
2024-03-07
중국 1월 반도체 매출 27% 급증…미국 매출 앞질러

중국의 올해 1월 반도체 매출 증가율이 글로벌 평균을 상당히 초과한 것으로 나타났다고 중국 관영 영자지 글로벌타임스가 5일(현지시간) 보도했다. 미국반도체산업협회(SIA)에 따르면 1월 전 세계 반도체 산업 매출은 작년 같은 기간보다 15.2% 증가해 476억달러(약 63조6000억원)를 기록했다. SIA에 따르면 중국 매출은 26.6% 증가해 미국(20.3%)과 아시아·태평양 지역(12.8%)을 앞질렀다. 반면 일본과 유럽은 각각 6.4%, 1.4% 감소했다. 중국의 반도체 판매 증가율은 미국의 대중국 반도체 수출 및 투자 통제 속에서도 글로벌 평균을 웃돌았다. 전문가들은 이에 대해 미국의 중국에 대한 집중 단속이 성과를 거두지 못했으며, 중국이 칩 제조 역량 증가와 기술 자립이 가속화되고 있음을 보여주는 것이라고 진단했다. 통신 전문가 마지화는 "미국의 기술 봉쇄가 오히려 반도체 산업에서 중국의 독자 연구개발을 촉진했고 관련 투자도 확대하는 등 역효과를 냈다"고 말했다. 그는 중국의 칩 제조 역량이 크게 향상되어 스토리지 칩이 수입 칩을 능가하고 모바일 칩이 부분적으로 국산화되었으며 인공 지능(AI) 칩 연구에서도 진전이 이루어지고 있다고 말했다. 또한 마지화는 중국은 인터넷에 연결된 차량에 대한 칩 수요가 많아 빠르게 성장하고 있다고 덧붙였다. 전문가들은 그 결과 중국의 칩 자급률이 빠르게 증가하고 있다고 지적했다. 게다가 차량이 무선 인터넷과 연결된 커넥티드카용 반도체 수요 확대로 중국의 반도체 자립률이 급증했다. 베이징에 본사를 둔 중국 정보소비연합 샹리강 대표는 반도체 생산 자립률이 2018년 약 5%에서 2022년 17%로 급증했고, 2023년에는 30%를 기록했다고 추정했다. 샹 대표는 "중국은 강력한 제조 역량과 방대한 내수시장을 갖고 있어 중국의 칩 공급을 크게 성장할 것이며, 이는 중국의 기술 보안을 강화하는 데 중요한 역할을 할 것이다"라고 말했다. 이처럼 중국의 반도체 산업은 빠른 속도로 발전하고 있다. 공업정보화부의 데이터에 따르면 2023년 중국의 집적회로(IC) 총 생산량은 전년 대비 6.9% 증가한 3514억 개를 기록했다. 중국은 2023년에 4795억 개의 IC를 수입하여 2022년에 비해 10.8% 감소했다. 세관총국에 따르면 수입액은 15.4% 감소한 3494억 달러(약 466조9381억원)로 집계됐다. 재무부에 따르면 지난 6년 동안 과학 기술 개발에 대한 재정 지출은 매년 6.4%씩 증가했다. 2018년부터 2023년까지 과학 기술 지출은 8327억 위안(약 154조 3326억원))에서 약 1조6000억 위안(약 296조5440억원)으로 증가했다고 재무부는 밝혔다. 전문가들은 결과적으로 반도체를 포함한 중국 기술 산업에 대한 미국의 단속이 실패했다고 말했다.
- IT/바이오
2024-03-06
TSMC, 일본에 첫 번째 합작 투자 공장 가동

대만의 반도체 대기업 TSMC가 지난 2월 24일, 일본 구마모토 현 남부에서 첫 공장을 가동하기 시작했다. 지난 27일(현지시간) 기술·산업 전문 매체 테크노드(TechNode)에 따르면 TSMC는 첫 일본 공장 가동에 이어 연내에 일본에 두 번째 공장을 설립 계획을 확정했다고 보도했다. TSMC의 창립자인 92세의 모리스 창(Morris Chang)은 구마모토에서 열린 개막식에 참석했으며, 일본의 기시다 후미오(Fumio Kishida) 총리는 축하 영상 메시지를 전송했다. TSMC의 일본 내 첫 공장 가동이 중요한 이유는, 일본 정부의 인센티브 제공으로 인해 공장 건설 결정이 앞당겨졌기 때문이다. 이는 국제 파운드리(반도체 제조업체)와의 협력을 촉진하고, 일본의 반도체 산업 성장을 가속화하는 목적을 가지고 있다. 업계 분석에 따르면, 풍부한 수자원과 필요한 기술 기업들이 집중되어 있는 일본의 환경이 TSMC의 결정에 크게 영향을 미쳤다. 회사 발표에 따르면 TSMC 창립자 모리스 창, 마크 리우 회장, CC 웨이 CEO를 비롯해 기타 고위 경영진이 대주주 자회사 JASM(Japan Advanced Semiconductor Manufacturing)의 개회식에 참석했다. 기시다 일본 총리는 행사에서 방송된 영상 메시지를 통해, 일본 정부가 2023년 12월에 발표한 국내 투자 촉진 패키지의 일환으로 JASM의 확장을 지원하기로 결정했다고 발표했다. 이 행사에는 일본의 경제산업부 장관, 산업계의 사이토 켄, 자민당의 반도체 전략 그룹을 이끄는 아마리 아키라 등 저명한 인사들이 참석했다. 공장 준공식에는 소니의 CEO 요시다 겐이치로, 덴소 사장 하야시 신노스케, 도요타 회장 도요다 아키오, 카지마 사장 아마노 히로마사 등 주요 파트너사 대표들도 참석해 덴소 일본법인에 대한 지지를 표명했다. TSMC의 창립자 모리스 창은 자신의 연설에서 2019년 일본에서 칩 공장 설립에 초대받았던 것을 회상하며, 5년 후에 공장이 현실화되어 JASM이 칩 공급망의 탄력성 강화와 칩 생산에 기여할 것으로 기대된다고 말했다. 그는 이러한 발전이 국내 반도체 산업의 활성화에도 도움이 될 것이라고 덧붙였다. 대만의 보고에 따르면, 일본 정부로부터 4760억 엔(약 4조 2131억 원)의 보조금을 받아 설립되는 첫 번째 공장은 28/16/12나노미터 공정으로 칩을 생산할 예정이며, 두 번째 공장은 7/6나노미터 공정에 중점을 둘 계획이다. 한 매체에 의하면, JASM은 올해 말까지 두 번째 공장 건설을 시작하여 2027년 말부터 칩 생산을 시작할 예정이다. TSMC는 JASM 프로젝트에 일본 정부가 200억 달러(약 26조 6900억 원) 이상을 투자할 것이라고 밝히며, 이 두 개의 팹(공장) 설립을 통해 최소 3400개의 일자리가 창출될 것이라고 주장했다. TSMC는 JASM에서 약 70%의 지분을 보유하고 있으며, 소니, 덴소, 도요타 등이 2차 투자자로 참여하고 있다. 이 공장은 계획된 월간 12인치 칩 생산 능력을 최대 5만5000개까지 확장할 것으로 예상된다. 한편, 일본 쿠마모토 현에 위치한 TSMC 공장은 약 74억 달러(9조 8,753억 원)의 투자로 2024년부터 생산을 시작할 예정이다. 이 공장에서는 3나노미터 및 2나노미터 공정의 반도체를 생산하며, 목적은 글로벌 공급망을 강화하고 일본의 반도체 산업을 발전시키는 것이다. TSMC는 대만에 본사를 둔 세계 최대의 반도체 수탁 생산업체(파운드리)다. 1987년에 설립된 TSMC는 애플, 엔비디아, 퀄컴 등 세계 주요 기업들의 반도체를 생산하고 있으며, 3나노미터 및 2나노미터 공정 기술 보유로 업계를 선도하고 있다. 2022년 기준으로, TSMC는 전 세계 파운드리 시장의 53%를 차지하고 있으며, 사업 영역은 웨이퍼 제조, 칩 설계, 칩 생산, 패키징 및 테스트 등을 포함한다.
- IT/바이오
2024-02-29
한수원, 미국 센트루스와 원전연료 공급 협력 강화

한국수력원자력(이하 한수원)이 미국 핵 연료 공급업체와 손잡고 원전 연료 공급 다각화에 나섰다. 한수원은 26일(현지시간) 미국 워싱턴 D.C.에서 핵연료 공급업체 센트루스(Centrus Energy Corp.)와 안정적인 원전 연료 공급을 위한 협력 의향서(LOI)를 체결했다고 발표했다. 이번 협력의향서에는 원자력 사업에서의 협력 체계 구축과 양사의 구체적인 사업 목표가 포함되어 있다. 원자력 사업 협력체계 구축을 위한 양사의 구체적 사업 목표가 담겼다. 한수원은 이 의향서 체결을 통해 농축 우라늄 공급처를 다양화함으로써 원전 연료의 수급 안정성을 강화할 것으로 기대하고 있다. 센트루스는 미국 원자력안전위원회(NRC)로부터 차세대 원전과 소형모듈원자로(SMR) 등 연료로 사용되는 고순도저농축우라늄(HALEU) 생산 허가를 받은 유일한 기업이다. 센트루스는 미국 및 전 세계 원자력 발전소에 안정적인 핵연료 공급을 목표로 하며, 고객에게 핵연료 사이클의 여러 단계에 걸친 서비스를 제공한다. 주요 사업 영역은 저농축 우라늄의 생산, 판매 및 핵연료의 물리적, 기술적 관리를 포함한다. 이 회사는 고순도저농축우라늄(HALEU) 생산에 특히 주목을 받고 있다. HALEU는 현재 및 미래의 고급 원자로 기술, 특히 소형모듈원자로(SMR) 및 기타 첨단 원자로 설계에 필요한 핵연료다. 이러한 우라늄은 기존의 저농축 우라늄보다 높은 농축도를 가지며, 원자로의 효율을 향상시키고 연료 교체 주기를 연장할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 소형모듈원자로(Small Modular Reactor, SMR)는 전통적인 대형 원자력 발전소에 비해 규모가 작은 원자력 발전 시스템으로 미래 전력으로 주목받고 있다. 이러한 SMR은 일반적으로 300MW(메가와트) 이하의 전기를 생산한다. 반면, 전통적인 원자력 발전소는 생산할 수 있는 수천 메가와트를 생산할 수 있다. SMR의 주요 장점은 비교적 낮은 초기 자본 비용과 접근성 그리고 안전성 향상 등을 들 수 있다. 고순도 저농축 우라늄(High-Assay Low-Enriched Uranium, HALEU)은 우라늄-235의 농도가 전통적인 저농축 우라늄(LEU)보다 높지만 고농축 우라늄(HEU)보다는 낮은 형태의 우라늄이다. HALEU는 우라늄-235의 농도가 대략 5%에서 20% 사이인 우라늄을 말한다. 이에 비해, 전통적인 원자력 발전소에서 사용되는 저농축 우라늄은 우라늄-235의 농도가 약 3%에서 5% 사이다. HALEU의 주요 도전 과제 중 하나는 생산과 공급이다. 현재 HALEU의 상업적 규모 생산은 제한적이며, 많은 국가들이 이러한 고급 핵연료의 생산과 공급을 확대하기 위한 노력을 기울이고 있다. HALEU는 핵에너지 산업의 미래에 있어 지속 가능하고 탄소 배출이 낮은 에너지 솔루션을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 황주호 한수원 사장은 "이번 협력의향서 체결을 계기로 안정적 원전 연료 공급에 대한 구체적 논의를 시작하겠다"며 "앞으로 원전 연료 공급망 협력 사업을 확대하고, 사업 협력 분야를 지속적으로 탐색하며 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다.
- 산업
2024-02-27
바이든 정부, 미국 반도체 경쟁력 강화 위한 FG에 2조원 지원

미국 바이든 정부는 19일(현지시간) 미국내 반도체 생산 강화를 위한 조치의 일환으로 미국 반도체 위탁 제조업체인 글로벌파운드리즈(이하 GF)에 15억 달러(약 2조 원)의 보조금을 지급키로 했다고 밝혔다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 GF는 보조금을 뉴욕주 몰타에 새로운 반도체 생산시설을 건설하는 것 뿐만 아니라 뉴욕주 몰타와 버몬트주 벌링턴의 기존 생산시설을 확장하는데 사용할 방침이다. GF는 보조금 지원에다 16억 달러의 연방정부의 대출도 이용가능하게 된다. 뉴욕주와 버몬트주에 대한 GF의 투자총액은 125억 달러로 늘어날 가능성이 있다. 이번 보조금은 반도체지원법(CHIPS Act)에 근거한 것이다. 반도체지원법은 세계적인 공급망과 생산비용, 대만을 포함한 지정학적 리스크에 대한 우려에 직면한 미국이 미국내 반도체생산을 활성화하기 위해 지난 2022년에 입법화됐다. 반도체지원법에 따라 미국에서 앞으로 10년간 1만명이상의 고용이 창출될 것으로 전망된다. 지나 러몬드 미국 상무장관은 기자회견에서 "글로벌파운드리즈가 새로운 반도체 제조시설에서 생산하는 반도체는 국가안전보장에 불가결한 반도체"라고 말했다. 백악관의 레이얼 브레이너드 국가경제회의(NEC) 위원장은 "인공위성과 우주통신 등 기술에 사용될 반도체의 미국내 생산을 확충해 미국의 국가안전보장을 지키기 위한 것"이라고 지적했다. 미국 고위관계자는 GM과 록히드 마틴 등을 파트너로 특히 방위와 산업의 하청기업인 GF의 거점에서 생산된 반도체는 전세계로 수출돼 장기적인 경제효과기 기대된다고 말했다. GF의 80% 이상은 아랍에미리트연합(UAE)의 아부다비정부가 소유하고 있다.
- IT/바이오
2024-02-20
[신소재 신기술(2)] 박테리아, 극한 환경서 이산화탄소 암석화 가속

일부 박테리아가 극한 조건에서 이산화탄소를 암석으로 변환하는 데 기여할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 미국의 과학 전문 매체 뉴스사이언티스트는 지난 14일(이하 현지시간) 미국 사우스다코타 연구팀의 박테리아 연구 결과를 인용, 이산화탄소를 신속하게 암석으로 전환시킬 수 있는 미생물이 폐유정이나 버려진 가스 저장소와 같은 깊은 지하 공간에 온실가스를 저장하는 데 활용될 수 있다고 전했다. IFL사이언스는 지하 1250미터 깊이에서 발견된 특정 박테리아가 이산화탄소를 결정 형태로 변환할 수 있으며, 이러한 탄소 포집 기능을 가진 박테리아를 사용해 버려진 화석 연료 저장소에 온실가스를 안정적으로 저장할 수 있다고 지난 15일 보도했다. 미국 사우스다코타 광업기술대학의 고크체 우스투니식(Gokce Ustunisik) 교수와 그의 동료들은 워싱턴주의 퇴비 더미에서 고온과 고압을 견디는 것으로 알려진 지오바실러스 박테리아 종을 분리했다. 연구팀에 따르면 극한 환경에서 작동하는 박테리아를 활용해 이산화탄소의 광물화 과정을 가속화함으로써, 포집된 이산화탄소를 지하에 주입하고 이를 통해 온실가스를 장기간 안정적으로 저장할 수 있는 가능성이 제시됐다. 사우스다코타의 블랙힐스 지역 깊숙한 곳에는 CO₂를 고체 광물로 신속하게 변환할 수 있는 잠재력을 지닌 박테리아가 서식하고 있다. 과학자들이 이 독특한 미생물을 활용하는 방법을 개발한다면, 고갈된 화석 연료 저장소에서 온실가스를 포집하는 새로운 접근법을 제안할 수 있게 될 것으로 전망된다. 이번 연구는 이러한 박테리아가 이산화탄소를 암석으로 전환하는 과정에서 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 미생물, 단 10일 만에 고체 탄산염 변환 실험실 실험에서 연구팀은 해당 미생물이 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우에 이산화탄소가 물에 용해됐을 때의 광물화 속도를 비교했다. 연구팀은 CO₂가 저장될 수 있는 지하 깊은 곳에서 발견될 수 있는 극한의 조건, 즉 다양한 온도, 압력, 그리고 염분 조건에서 이 과정을 시험했다. 이와 함께, 여러 종류의 현무암을 사용하여 이 과정을 검증했다. 이들 미생물이 없을 경우, 연구팀은 CO₂의 광물화 과정을 관찰하지 못했다. 우스투니식 교수는 이 과정이 이상적인 지질학적 조건에서조차 보통 수년이 소요될 수 있다며, "실질적으로 영원히 걸릴 수도 있다"고 말했다. 그러나 미생물이 있을 때는 상황이 달라졌다. 우스투니식 교수에 따르면, 80°C(176°F)의 온도와 해수면 압력의 약 500배에 해당하는 극한의 조건에서 CO₂가 광물 결정 형태를 이루는 데 단 10일이 걸렸다고 한다. 유망한 미생물 후보 3 종류 소더 지오사이언스 LLC와 사우스다코타 광업기술대학의 연구팀은 최근 유전의 극심한 온도와 압력을 견딜 수 있는 탄소 격리용 미생물을 탐색하는 데 주력했다. 이 과정에서 세 가지 유망한 후보 미생물을 발견했다. 이들 중 하나는 미국 내에서 가장 깊은 곳에 위치한 사우스다코타 블랙힐스의 샌포드 지하 연구 시설의 지하 1250미터(4100피트)에서 발견된 바실러스 박테리아 종이다. 다른 두 종은 각각 고온과 고압 조건을 견딜 수 있는 지오바실러스 종과, 최대 110°C(230°F)의 고온과 바닷물의 염분 그리고 고압을 견뎌낼 수 있는 태평양 열수구에서 발견된 고온성 페르세포넬라 마리나(Persephonella marina)이다. 이들 박테리아는 압력, 온도, 산도의 극한 조건을 다루는 일련의 실험실 실험을 성공적으로 견뎌냈다. 위에서 지적했듯이 예비 연구 결과에 따르면, 이 미생물이 CO₂를 방해석 결정으로 전환하는데 최적의 조건은 해수면 압력의 약 500배 높은 압력과 80°C(178°F)온도였다. 이러한 극한의 환경에서, 해당 박테리아는 10일 이내에 CO₂를 탄산염 결정으로 변환할 수 있었다. 이 박테리아가 CO₂와 물과의 반응을 촉매하는 데에는 탄산탈수효소라는 효소가 핵심 역할을 했다. 이 효소 덕분에 박테리아는 CO₂를 효과적으로 광물화할 수 있었다. 이 연구는 작년 말 샌프란시스코에서 열린 미국 지구물리연합 회의(American Geophysical Union conference)에서 발표됐다. 폐유전·가스전, CO₂ 저장에 이상적 장소 폐유전이나 고갈된 가스전에 남겨진 공간은 포집된 CO₂를 저장하는 데 이상적인 장소로 여겨지며, 이 방법을 통해 CO₂가 대기 중으로 방출되어 온실가스로 작용하고 기후 변화를 촉진하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 박테리아는 고갈된 유전이나 가스전의 까다로운 조건에서도 CO₂를 안정적으로 격리하고, 지하 공간에 효과적으로 저장함으로써 영구적인 탄소 격리의 가능성을 제시한다. 또한 고체 탄산염은 버려진 유정에 남아 있는 액체와 가스가 새어 나오는 것을 막는 '플러그' 역할을 효과적으로 수행할 수 있다. 현재 이러한 탄소 포집 기술은 여전히 가설적인 단계에 있지만, 이 기술의 발전은 기후 위기 대응에 있어 중요한 역할을 할 수 있다. 하지만 이 기술만으로는 기후 변화 문제를 해결할 수 없으며, 화석 연료 사용 감소를 위한 노력과 함께 지속 가능한 에너지 시스템 구축을 위해 노력이 필요하다.
- 포커스온
2024-02-19
아이폰·안드로이드 사용자 '인증 앱' 사용법은?

디지털 세계화가 된 오늘날, 온라인 계정에 대한 보안은 가장 중요한 문제가 됐다. 그런데 최근 전문가들이 모든 아이폰과 안드로이드 사용자들에게 '텍스트 코드'로 로그인하는 것을 중단하라고 경고했다. 영국 최대 언론사 더 선(The SUN)은 스마트폰 소유자는 다단계 인증을 켜야 하며 그렇지 않으면 해커가 이를 감시할 위험이 있다고 16일(현지시간) 보도했다. 그러면서 모바일 장치에 추가 보호 계층을 추가하는 한 가지 방법은 다단계 인증(MFA, Multi-Factor Authentication)을 활성화하는 것이라고 강조했다. MFA는 로그인 프로세스에 보호 계층을 더하고 보안 침해로부터 보호하는 것을 말하는데, 로그인하기 전에 문자 확인과 같은 추가 수준의 확인을 통해 계정을 보호한다. 그러나 SMS 메시지는 심(SIM) 스와핑, 중간자 공격 등 다양한 기술을 통한 가로채기에 취약하고, SMS는 네트워크 문제나 지연으로 인해 신뢰할 수 없다. 실제로 지난달 미국 증권거래위원회(SEC)가 공식 X(구 '트위터') 계정에 '비트코인 현물 상장지수펀드(ETF) 승인' 가짜뉴스는 '심(SIM) 스와핑' 해킹 공격으로 이뤄졌다고 밝힌 바 있다. 심 스와핑은 유심칩으로 불리는 휴대전화 심 카드를 복제 또는 옮겨서 설치한 후 피해자의 휴대전화 번호를 통해 개인정보를 빼돌리는 해킹수법이다. 이러한 이유로 전문가들은 인증 앱 사용을 권장하고 있다. 많은 스마트폰과 앱에는 구글, 애플, 메타(구 '페이스북')과 같은 자체 2FA(2단계 인증)가 내장되어 있다. 애플은 자사의 웹사이트에서 아이폰(iPhone)의 2FA를 "누군가가 당신의 비밀번호를 알고 있더라도 당신이 자신의 계정에 접근할 수 있도록 보장하기 위해 설계된 '추가 보안 계층'이다"라고 설명했다. 이러한 앱은 기기에서 직접 시간 기반 코드를 생성해, SMS와 같은 외부 통신 채널이 필요하지 않는다. 또한 잠재적으로 손상된 와이파이(Wi-Fi) 네트워크를 통해 코드가 전송되지 않아 훨씬 더 안전해지고, 많은 인증 앱은 PIN(개인식별 번호)이나 생체 인식 인증과 같은 추가 보안 기능을 제공하여 추가 보호 계층을 추가한다. 애플 인증자 사용법 애플 인증기를 켜려면 아이폰의 설정으로 이동한 다음 비밀번호를 누른다. 얼굴인식이나 ID를 터치해 비밀번호에 액세스한 다음, 2FA를 설정하려는 계정을 누른다. 다만, 이 2FA 방법은 모든 웹사이트나 앱에서 작동하지 않는다는 점에 주의해야 한다. 다음으로 인증코드 설정을 클릭한다. 설정 키 입력 및 QR 코드 스캔이라는 두 가지 옵션 메뉴가 표시되면, 설정 키를 선택한 경우 앱이나 웹사이트 페이지로 이동하여 설정 키를 복사하면 된다. 구글 인증기 설정 구글 인증(Google Authenticator)을 설정하는 것은 어렵지 않다. 애플 앱 스토어 또는 구글 플레이 스토어에서 앱을 다운로드 하면 된다. 기기 상단 구글 계정으로 이동해 보안 탭을 누른다. 구글 로그인에서 2단계 확인을 누르면 된다. '인증 앱'에서 설정을 탭하고 화면에 표시되는 단계를 따르면 된다.
- IT/바이오
2024-02-17