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2025-04-06 (일)

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하버드대 연구팀, 고체 배터리 재충전 10분대로 단축

미국 스타트업이 가격이 저렴하면서도 충전 시간을 획기적으로 줄인 전기자동차(EV)용 전고체 배터리를 개발했다. 현대 사회에서 탄소 중립을 향한 움직임이 활발해지면서, 전세계 에너지 기업들은 화석 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 집중하고 있다. 이러한 상황에서 전기차용 배터리의 중요성이 더욱 강조되고 있으며, 특히 환경 친화적이고 에너지 효율이 높은 전고체 배터리 개발이 업계의 중요한 과제로 부상했다. 기술 전문 매체 클린테크니카(cleantechnica)는 최근 하버드 대학의 스핀오프 기업인 아덴 에너지(Adden Energy)가 충전 시간을 10분대로 낮춘 새로운 전고체 배터리를 개발했다고 보도했다. 이 배터리는 최대 6000사이클 동안 사용 가능하며, 재충전 시간은 단 10분에 불과하다. 이는 연료 탱크를 채우는 시간과 유사하다고 한다. 비용에 대한 구체적인 언급은 없었으나, 이 회사의 배터리는 수명이 길어 전기차의 제조 비용을 줄이는 데 크게 기여할 것으로 전망된다. 새로운 고체 에너지 저장 기술은 기존 리튬 이온 배터리의 액체를 폴리머, 첨단 세라믹 또는 기타 고체 재료로 대체하는 차세대 기술이다. 리튬 이온이 고체를 통과해 이동하게 하는 것은 어려운 기술이지만, 그로 인해 더 긴 사용 범위와 더 빠른 충전 시간을 제공한다. 새로운 고체 에너지 저장 기술은 기존 리튬 이온 배터리에서 사용되는 액체 전해질을 폴리머, 첨단 세라믹, 또는 다른 고체 재료로 대체하는 혁신적인 접근법이다. 리튬 이온이 고체를 통과해 이동하는 것은 기술적으로 어려운 과제이지만, 이를 통해 배터리의 사용 가능 범위를 확장하고 충전 시간을 단축할 수 있다. 아덴 에너지는 여러 고체 배터리 혁신 기업 중 하나로, 이온 이동의 장애를 극복하는 데 중점을 두고 있다. 특히 이 회사는 리튬 이온 배터리의 양극에서 발생하는 수상돌기 문제에 대한 강력한 해결책을 제시했다. 덴드라이트(일종의 수지상의 골격을 형성한 결정)는 리튬 이온 배터리의 양극에서 발생하는 작은 양치류의 돌기처럼 생긴 현상으로, 배터리 성능을 저하시키고 화재 위험을 증가시키는 요인이다. 2018년, 아덴 에너지는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 황화물 기반의 고체 전해질 연구 결과를 발표하며 고체 배터리 분야에서 중요한 발전을 이루었다. 아덴 에너지는 "우리 논문의 목표는 LGPS와 LSPS라는 두 가지 유형의 결정질 황화물 고체 전해질의 미세 구조를 조절하고 수정함으로써 전압 안정성을 향상시킬 수 있다는 점을 입증하는 것이다"라며 두 가지 유형의 결정질 황화물 고체 전해질에 대해 밝혔다. 더 나아가, 회사는 "황화물 고체 전해질의 미세 구조와 성능 간의 기본 메커니즘을 밝히는 것이 중요하다"며 "이는 미래 재료 및 배터리 셀 설계에 대한 지침이 될 수 있다"고 기대했다. 덴드라이트 현상은 과거에는 주로 액체 전해질을 사용하는 배터리에서만 관찰되었지만, 최근 연구에 따르면 고체 배터리에서도 문제가 될 수 있음이 밝혀졌다. 이 문제를 해결하기 위한 여러 방법이 연구되고 있는 가운데, 하버드 대학 SEAS(John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences)의 재료과학 부교수 신 리(Xin Li) 팀은 이 현상을 완전히 멈추는 데 성공했다. 하버드 대학의 언론 담당자 레아 버로우스(Leah Burrows)는 리 팀의 새로운 연구에 대해 "연구팀은 리튬화 반응을 제어하고 균일한 리튬 금속층의 도금을 촉진하기 위해 양극에 마이크론 크기의 실리콘 입자를 사용하여 덴드라이트 형성을 방지했다"고 설명했다. 버로우스는 "이 코팅된 입자가 전류 밀도가 균일하게 분포되는 표면을 만들어 덴드라이트의 성장을 막는다"고 설명했다. 또한, "이런 설계 덕분에 도금과 박리 과정이 평평한 표면에서 더 빠르게 일어날 수 있어 배터리를 약 10분 만에 재충전할 수 있다"고 덧붙였다. 리 부교수는 "우리의 설계에서 리튬 금속이 실리콘 입자를 감싸는 것은 초콜릿 트러플에 있는 헤이즐넛 코어를 단단한 초콜릿 껍질이 감싸는 것과 유사하다"라고 비유했다. 이 혁신적인 새 배터리는 현재 상업적 생산을 위한 확장 단계에 있다. 연구팀은 우표 크기의 파우치 셀을 사용하여 이번 실험을 진행했다. 이는 일반적인 대학 연구실에서 만들어진 배터리보다 10~20배 정도 크며, 실제 사용 환경에서의 데이터 수집에 충분한 크기라고 할 수 있다. 버로우스는 이 배터리의 내구성에 대해서도 언급했다. 그녀는 "배터리가 6000사이클을 거친 후에도 초기 용량의 80%를 유지하며, 이는 현재 시장에 나와 있는 다른 파우치 셀 배터리보다 우수한 성능을 나타낸다"고 말했다. 한편, 아덴 에너지는 2022년에 하버드 대학교의 기술개발실(Office of Technology Development)로부터 이 기술에 대한 독점 라이선스를 획득했다. 또한, 회사는 515만 달러(한화 약 68억원)의 시드 자금을 조달하는 데 성공했다. 이 자금은 창업 아이템을 구체화하고 개발하여 시제품을 생산하는 과정에 사용될 예정이다. 회사 측은 라이선스 획득과 벤처 자금 조달을 통해 하버드 대학의 실험실 프로토타입을 상업적 규모로 확장할 수 있게 되었다고 설명했다. 이를 통해 아덴 에너지는 전기자동차(EV) 시장에 빠르게 충전되고 안정적인 고체 리튬-금속 배터리를 제공할 수 있게 될 것으로 기대된다. 아덴 에너지는 2022년에 손바닥 크기의 파우치 셀을 개발하는 것을 첫 단계로 삼고, 향후 3~5년 이내에 전기자동차(EV)용 풀사이즈의 전고체 배터리 개발을 목표로 하고 있다. 이 회사는 2030년 이전에 이러한 배터리를 시장에 출시될 것으로 예상하고 있다. 리 부교수는 전기차의 중요성에 대해 강조하며, "전기차가 말 그대로 도로 위의 1%에 불과한 단순한 고급 패션 아이템으로 여겨져서는 안 된다"고 말했다. 그는 "청정에너지 미래를 향해 나아가기 위해서는 전기차가 일반 대중에게도 접근 가능해야 한다"고 강조했다. 그는 또한 "만약 전기차 배터리가 3년에서 5년만 지속된다면, 미국은 중고차 시장을 갖지 못할 것"이라고 지적했다. 이어 "기술은 모든 사람이 접근할 수 있어야 하며, 우리가 하고 있는 것처럼 배터리 수명을 연장하는 것은 그 과정에서 매우 중요한 부분이다"라고 덧붙였다.
- 산업
2024-01-18 11:28:00
SK하이닉스 3분기 낸드 점유율 2위 되찾아…삼성전자 1위 유지

SK하이닉스가 3분기 낸드 시장에서 약진하며 2위 자리를 되찾았다. 6일 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 올해 3분기 SK하이닉스와 자회사 솔리다임의 낸드 매출은 18억6400달러로 집계됐다. 이는 전 분기 대비 11.9% 증가한 수치다. 시장점유율도 18.6%에서 20.2%로 소폭 상승하며 전체 시장에서 2위로 올라섰다. SK하이닉스는 지난해 3분기 낸드 시장에서 3위로 밀려나며 일본 키옥시아에 자리를 내줬으나 1년 만에 2위를 탈환했다. 삼성전자의 3분기 낸드 매출은 29억달러로 전 분기와 비슷한 수준을 유지했다. 시장 점유율은 전 분기 32.3%에서 3분기 31.4%로 소폭 줄어들었지만 1위 자리를 지켰다. 3위는 15억5600만달러의 매출을 올린 웨스턴디지털(WDC)이 차지했다. 매출이 전 분기 대비 13% 증가하며 시장 점유율도 15.3%에서 16.9%로 뛰었다. 반면 키옥시아는 매출이 전 분기 대비 8.6% 감소한 13억3600만달러에 그쳤다. 시장 점유율도 16.3%에서 14.5%로 하락하며 4위에 그쳤다. 마이크론도 같은 기간 매출이 5.2% 감소한 11억5000만달러로 집계돼 점유율이 12.5%를 기록했다. 전체 낸드 시장 매출은 92억2900만달러로, 전 분기 대비 2.9% 증가했다. 낸드 고정거래가격이 하락세를 멈추고 반등한 영향으로 분석됐다. 트렌드포스는 "삼성전자 같은 선두 기업이 대규모 감산을 단행한 결과 보수적이었던 구매자들이 공급 감소를 예상하고 적극적인 구매 전략으로 전환했다"며 "이로 인해 분기 말까지 낸드 계약 가격이 안정화하고 심지어 오르기도 했다"고 분석했다. 아울러 "SK그룹(SK하이닉스와 솔리다임)과 WDC 등은 소비자 가전 분야에서 새로운 물결을 탔다”며 “반면 키옥시아는 미국 스마트폰 브랜드의 주문 지연으로 인해 출하량이 감소했다"고 설명했다. 한편 KB증권이 이날 SK하이닉스에 대해 "올해 4분기부터 실적이 개선될 전망"이라며 목표주가 16만 원을 유지했다. 내년 영업이익으로는 지난 2021년 이후 최대 실적인 7조 6000억 원을 기록할 것으로 내다봤다. 김동원 KB증권 연구원은 "현시점은 고대역폭 메모리(HBM)와 DDR5 부문에서 선두 업체로서 기술과 원가 경쟁력을 기반으로 D램 미래 성장판이 열리는 시기"라고 설명했다. 그러면서 "올해 4분기부터 내년 4분기까지 우상향의 실적 개선 추세를 나타낼 전망"이라며 "1위와 D램 점유율 격차 축소, 업계 최고 수익성 시현(4분기 추정 D램 영업이익률 27.2%) 등이 예상돼 향후 실적과 주가의 상승 구간 진입이 예상된다"고 덧붙였다.
- 산업
2023-12-06 09:58:00
SK하이닉스, AI 열풍으로 D램 시장 점유율 사상 최고치

SK하이닉스가 인공지능(AI) 열풍으로 올해 3분기 기준 D램(DRAM) 시장의 35%를 점유해 사상 최고치를 기록했다고 기술 전문매체 톰스하드웨어가 26일(현지시간) 보도했다. 시장 조사업체 오미다(Omida)는 SK하이닉스는 AI 하드웨어에 대한 수요 증가에 힘입어 업계에서 큰 성장을 이루었다고 보고했다. AI 하드웨어는 상대적으로 많은 메모리를 사용하기 때문에 D램 산업 전반에 큰 성장세가 관찰되고 있다. 특히 SK하이닉스는 이러한 새로운 환경에서 특히 두각을 나타내며 시장 점유율에서 사상 최고치를 기록했다고 평가했다. 데이터 센터용 GPU는 AI 모델 학습 및 관련 작업에 사용되는데, 이러한 장치들은 이전보다 더 많은 VRAM(비디오 RAM은 그래픽 데이터를 저장하는 데 사용되는 특수한 유형의 메모리)을 탑재하고 있다. 예를 들어, AMD의 2020년 라데온 인스팅트 MI100은 32GB의 HBM2를, 2021년 MI200은 64GB의 HBM2e를 탑재했으며, 최신 MI300X는 192GB의 HBM3를 제공한다. 엔비디아(Nvidia)의 최신 플래그십 H200도 141GB의 HBM3e를 탑재하고 있다. 이러한 칩들은 모두 고대역폭 메모리(HBM)를 사용하기 때문에, HBM 부시장이 52%라는 높은 성장률을 기록할 것으로 예상된다. 이는 전체 D램 시장의 21% 성장률을 크게 앞서고 있다. AI 칩에 대한 수요로 인한 빠른 성장은 시장에 변화를 가져왔다. HBM(High Bandwidth Memory, 고대역폭 메모리)는 그래픽 처리와 같은 고성능 컴퓨팅 작업에 사용되는 최신 메모리 기술이다. HBM은 기존 D램(Dynamic Ramdom Access Memory, 동적 랜덤 접근 메모리, 용량이 크고 바끄기 때문에 커뮤터의 주력 메모리로 사용되는 램을 의미함)과 다르게 설계되어 대역폭이 더 높고 에너지 효율성도 높다. HBM은 고해상도 비디오 게임, AI 모델 학습, 고성능컴퓨팅과 같은 메모리 대역폭이 중요한 응용프로그램에서 주로 사용된다. SK하이닉스의 최근 성장은 주로 HBM 덕분인 것으로 보인다. 현재 HBM은 D램 수익의 10%를 차지하지만, SK하이닉스는 지난 4월 이미 HBM 시장의 50%를 점유하고 있었다고 트렌드포스(Trendforce)는 밝혔다. 그 이후 HBM 시장은 계속 성장하고 있으며, SK하이닉스의 시장 점유율 역시 더 늘어났을 가능성이 있다. 오미다의 데이터에 따르면, SK하이닉스는 삼성과 마이크론과 같은 다른 주요 RAM 제조업체와 비교해 어떤 위치에 있는지는 구체적으로 밝히지 않았지만 SK하이닉스가 2위를 차지하고 있을 것으로 추정했다. 트렌드포스에 따르면, 삼성은 3월 기준 D램 시장의 45%, HBM 시장의 40%를 차지하고 있었으며, 적어도 10% 이상 뒤처지지는 않았을 것으로 보인다고 톰스하드웨어는 전했다. 업계에서는 삼성은 몇 년 동안 가장 큰 메모리 제조업체로 자리매김했지만, AI 시장의 변화로 새로운 리더가 탄생할 수 있다고 전망했다.
- IT/바이오
2023-11-27 09:21:00
이스라엘-하마스 전쟁이 세계 반도체 시장에 미치는 영향

이스라엘과 이슬람 무장 정파 하마스 간의 전쟁으로, 가자 지구의 현재 긴장 상황이 세계 반도체 시장에 중대한 영향을 미칠 수 있다고 이스라엘의 예디오스 아로노스(Yedioth Ahronoth) 신문이 보도했다. 이스라엘은 전 세계적으로 반도체와 기술 분야에서 중추적인 역할을 하는 국가 중 하나로, 이러한 충돌은 이스라엘의 기술 산업에 큰 영향을 주고 있다. 세계적인 반도체 기업 인텔(Intel)은 이스라엘 내에서 반도체 제조 시설을 운영하고 있으며, 이스라엘은 인텔의 글로벌 연구 및 생산 활동의 중심지 중 하나로 자리 잡고 있다. 인텔은 약 50년 동안 이스라엘에서 반도체를 생산해왔다. 그러나 인텔의 주요 생산 시설 중 하나가 이스라엘과 가자 지구 간의 국경에 가까운 키르야트 가트에 위치하고 있으며, 하마스의 공격 대상 기업이었다. 이로 인해 인텔과 다른 반도체 관련 기업들은 공장 시설과 생산 일정에 대해 우려를 표하고 있다. 이는 반도체 공급망에도 영향을 미칠 것으로 보인다. 인공지능(AI)과 기계 학습 칩 개발을 주도하는 엔비디아(Nvidia)도 이스라엘의 전쟁에 영향을 받고 있다. 이스라엘 요크님(Yokneam)에 있는 엔비디아의 연구 개발 센터는 현재 예비군 모집과 생산 지연 등으로 인해 기술 개발 일정이 흔들리고 있다는 보고가 나오고 있다. 또한, 구글(Google)과 아마존(Amazon) 등 글로벌 기술 기업도 이스라엘에 본사를 두고 기술과 연구 개발 활동을 진행하고 있다. 예디오스 아르노스에 따르면, 현지 직원들 중 일부가 예비군으로 소집되면서 생산 일정에 차질이 생기고 있다. 이 매체는 전쟁은 이스라엘 내 기술 제품 개발 일정에도 지연을 초래할 가능성이 크다며 제품의 개발 일정이 출시 예정일보다 몇 년 앞서 계획되어 있기 때문에, 일정이 조금만 지연돼도 기업의 전략에 큰 영향을 줄 수 있을 것이라고 전했다. 이스라엘-하마스 간의 전쟁은 한국의 반도체 산업에도 영향을 미칠 것으로 보인다. 한국은 이스라엘로부터 고급 반도체를 주로 수입하고 있다. 이스라엘의 전쟁으로 인해 첨단 반도체의 수입을 감소시키거나 가격을 상승시킬 경우, 한국의 반도체 기업은 원가 증가와 생산 과정에서 차질을 겪을 수 있다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 한국의 주요 반도체 기업들은 이스라엘로부터 대량의 첨단 반도체를 수입하고 있다. 예를 들어, 삼성전자는 이스라엘의 마이크론(Israel Micron)과 텔레다인(Teledyne)으로부터 NAND(낸드) 플래시 메모리와 이미지 센서 등을 수입하고 있다. 또 SK하이닉스는 히다치 글로벌 스토리 테크놀로지(Hitachi GST)로부터 하드 디스크 드라이브용 NAND 플래시 메모리를 수입하고 있다. 이스라엘의 전쟁 상황으로 이들 반도체 수입에 차질이 생길 경우, 삼성전자와 SK하이닉스 등의 생산 비용이 상승하는 등 국내 반도체 생산도 타격을 받을 것으로 예상된다. 우리나라 정부는 이스라엘과 하마스의 전쟁이 국내 반도체 산업에 미칠 영향을 줄이기 위한 대책을 세우고 있다. 정부는 다른 국가에서 반도체를 수입할 방안을 모색하며, 반도체 산업의 공급망을 안정화시키기 위한 방안을 마련하고 있다. 업계 측에서는 이스라엘과의 전쟁이 장기화되지 않길 희망하고 있다. 만약 전쟁이 오래 지속될 경우, 세계 반도체 시장에 큰 불확실성이 생겨나고, 이로 인해 한국의 반도체 산업도 심각한 타격을 입을 것으로 전망하고 있다.
- 산업
2023-10-27 09:10:00
무디스 "기후변화, 인도 '칩 드림' 변수 될 것"

전 세계가 기후변화로 몸살을 앓고 있다. 유럽은 더위와 싸워야 했으며, 미국과 아시아는 갑작스러운 폭우와 태풍으로 인해 수많은 사람이 삶의 터전을 잃었다. 이러한 기후변화는 반도체 칩 생산 계획에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 인도 매체 인디언 익스프레스(Indian EXPRESS)는 국제 신용평가사 무디스의 보고서를 인용하여, 인도 내 반도체 제조 생태계의 구축이 기후변화로 어려움을 겪을 수 있다고 보도했다. 무디스의 위험 관리 솔루션에 따르면 인도는 2050년까지 홍수로 인한 비용이 약 30%, 물 부족으로 인한 스트레스가 35%, 해수면 상승이 60%, 고온 스트레스가 150% 증가할 것으로 예상된다. 인도가 반도체 자급을 촉진하는 정책을 추진함에 따라 홍수로 인한 위험이 전반적으로 두 배로 증가할 가능성에 직면하게 될 것이다. 인도가 반도체 자급자족을 장려하는 정책을 시작하면서 금세기 중반까지 홍수로 인한 위험이 전반적으로 두 배로 증가할 상황에 직면했음을 지적한 것. 불규칙한 날씨 패턴 현재 인도의 기후는 변덕스럽다. 올해 2월에는 한 세기 동안 가장 덥다고 기록되었고, 3월에는 평년보다 26% 더 많은 비가 내렸다. 반면 8월에는 1901년 이후로 가장 건조한 달로 기록되었다. 반도체는 컴퓨터부터 자동차, 비행기, 철도에 이르기까지 다양한 분야에서 필수적인 원자재로 공급이 중단되면 여러 산업 분야의 생산이 멈출 수 있다. 서방 국가들이 중국과의 관계를 재조정하는 상황에서 인도는 전자 제조 분야에서 '신뢰할 수 있는' 대안으로 각광받고 있다. 뉴델리 정부는 칩 제조를 미래 경제 성장의 주요 엔진으로 보고, 마이크론 테크놀로지가 약 3조 7262억원 규모의 패키징 공장 건설을 진행 중이다. 무디스에 따르면, 10나노미터 이하의 반도체를 제조할 능력이 90% 이상 집중되어 있는 대만의 칩 제조 공장은 앞으로 20~30년 동안 기후 위험으로 인한 비용이 크게 증가할 것으로 예상된다. 기후변화로 비즈니스 위기 기후 변화는 비즈니스에 커다란 위험 요소로 다가오고 있다. 인디언 익스프레스에 따르면, 많은 인도 기업들 특히 농촌 지역의 성장에 의존하는 기업들이 기후 변화를 앞으로의 주요 비즈니스 위험으로 보고 있다. 힌두스탄 유니레버의 CFO 리테쉬 티와리는 "기후가 여전히 불안정하며, 회사는 장마와 기타 기후 관련 위험으로부터 영향을 받을 수 있다"고 언급했다. 네슬레 인디아의 회장 겸 CEO 수레쉬 나라야난은 "몬순 부족과 엘니뇨 현상이 농촌 지역의 수요에 영향을 줄 수 있다"고 지적했다. 네슬레 인디아의 농촌 지역 매출은 전체 매출의 20~25%를 차지하고 있으며 힌두스탄 유니레버의 경우 이 비율이 40%에 이른다. 또한, 인도의 주요 자동차 제조사들은 이미 불규칙한 강수량 때문에 판매에 부정적인 영향을 받았다. 일부 지역에서는 이러한 기후 변화가 판매에 직접적인 영향을 미치고 있다는 것이 확인됐다. 마하라슈트라 주가 현재 인도의 자동차 판매를 주도하고 있지만, 케랄라 주의 한 디젤 자동차 회사는 지난 몇 년 동안 잦은 홍수, 고무 가격의 하락, 그리고 걸프 지역의 경제 침체로 인해 많은 어려움을 겪고 있다. 인도 최대 자동차 제조 회사인 마루티 스즈키 인디아의 경영진도 홍수가 소비자의 구매 행동에 큰 영향을 미치는 주요 요인 중 하나라고 인정하고 있다. 한국, 산업 위축과 부가가치 감소에 영향 한편, 한국은행은 최근 발표한 'BOK 이슈노트'에서 기후 변화가 한국 산업의 축소와 부가가치 감소에 기여하고 있다고 지적했다. 이 보고서에 따르면, 온실가스 감축 노력이 부족할 경우 기후 변화로 인해 전 세계 GDP는 2100년까지 3.8~8.9% 감소할 것으로 예상된다. 특히 수출에 의존하는 한국의 주요 산업 부문은 큰 타격을 입을 것으로 보인다. 예를 들어, 자동차 산업의 수출은 11.623.9%, 정유 산업은 9.719.1%, 화학 산업은 7.615.7%, 그리고 철강 산업은 7.215.6% 감소할 것으로 예상된다. 또한, 기후 변화로 인해 전 세계 농축산물 공급이 줄어들 경우, 한국의 여러 산업 분야에서도 부가가치가 감소할 것으로 예측된다. 이에 따라 음식료품 제조업은 6.118.2%, 음식 서비스업은 10.217.9%, 그리고 자동차, 정유, 화학 산업 등에서도 각각 6.613.6%, 5.811.6%, 5.0~10.2%의 부가가치 감소할 것으로 전망된다.
- 산업
2023-10-15 07:24:00