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[기후의 역습(159)] 번개로 인한 고사목, 연간 3억 그루⋯탄소배출, 연간 10억 톤 달해
- 연간 3억 그루 이상의 나무가 번개에 맞아 쓰러지면서, 엄청난 양의 이산화탄소를 배출하는 나타났다. 지구 온난화로 번개 발생 빈도가 높아지는 가운데, 번개가 전 세계 산림 생태계에 미치는 영향이 기존 예상보다 훨씬 크다는 연구 결과가 나왔다. 독일 뮌헨공대(Technical University of Munich·TUM) 연구진은 세계 최초로 번개로 인한 나무의 직접적 피해를 정량적으로 분석해, 연간 약 3억 2000만 그루의 나무가 번개로 인해 고사목이 된다고 밝혔다고 과학 기술전문매체 사이언스얼럿이 전했다. 이번 연구는 국제학술지 「글로벌 체인지 바이올로지(Global Change Biology)」에 최근 게재됐다. 번개 발생과 지구 온난화 사이에는 명확한 연관성이 있다. 지구 온난화는 단순히 온도 상승에 그치지 않는다. 대기의 역학 자체를 변화시켜, 뇌우와 낙뢰 같은 극단적 기상 현상의 빈도와 강도를 증가시키는 주요 촉진 요인이다. 기후 과학자들은 온실가스로 인한 지구 온난화가 대기 불안정성을 증가시키며, 이로 인해 번개 발생 빈도와 강도가 높아질 수 있다고 보고 있다. 또한 번개는 주요 자연발화 원인 중 하나이며, 고온의 건조한 기후와 겹칠 경우 대형 산불의 직접 원인이 될 수 있다. 번개에 의한 고사목, 연간 탄소배출량 10억톤 이상 TUM 연구에 따르면, 번개에 의해 죽은 나무는 전 세계 식물 바이오매스(생물량) 연간 손실의 최대 2.9%를 차지하며, 이를 통해 연간 최대 10억 9000만 톤의 이산화탄소가 대기로 방출되는 것으로 추정됐다. 특히 이 수치는 번개로 인한 직접적인 피해만을 다룬 것으로, 산불 등 2차 피해는 포함되지 않았다. 참고로 서울시 기후변화 대응 계획에 따르면 서울시의 탄소배출량은 연간 4000만~4500만톤에 달한다. 10억톤의 CO₂는 서울의 1년 탄소 배출량의 약 25배에 해당한다. 또한 대한민국 전체 연간 온실가스 배출량은 약 6억~7억톤 수준으로 10억톤의 CO₂ 배출량은 우리나라 전체의 탄소 배출량의 약1.5배에 달하는 수준이다. 열대 우림서 수집한 데이터, 전 지구 모델로 확장 연구팀은 파나마 바라콜로라도섬(Barro Colorado Island, BCI)의 원시 열대림에서 촬영된 카메라 기반 번개 관측 자료를 활용했다. 이 데이터를 기반으로 드론과 현장 조사로 낙뢰 피해 나무를 확인하고, 이를 통해 평균 한 번의 번개가 3.5그루의 나무를 죽인다는 사실을 도출했다. 특히 '플래시오버(flashover)'라 불리는 현상이 확인됐다. 이는 낙뢰 전류가 나무의 수관 간 공기층을 타고 최대 45미터 떨어진 나무까지 전파되며 피해를 확산시키는 현상이다. 이후 연구진은 이를 검증된 수학 모델에 적용한 뒤, 위성 기반 광학망과 지상 관측 자료로 구성된 두 개의 방대한 낙뢰 빈도 데이터를 결합해 전 지구적 시뮬레이션을 수행했다. 그 결과, 2004년부터 2023년까지 연평균 2억 8600만3억 2800만 건의 낙뢰가 지구 표면을 강타했고, 이로 인해 연간 3억 100만3억 4,000만 그루의 나무가 사망한 것으로 나타났다. 이 중 지름 60cm 이상의 대형 수목은 2400만~3600만 그루에 달했다. 전체 고사 비중 0.7%지만, 대형수목 피해는 6.3% 연구에 따르면 자연적인 원인으로 죽은 나무는 연간 500억 그루에 달한다. 번개는 전체 죽은 나무의 0.69%만을 차지하지만, 대형 죽은 나무에서는 최대 6.3%를 차지해 생태계 구조에 상당한 영향을 미칠 수 있다고 연구진은 설명했다. 또한 번개 피해는 주로 열대 지역에 집중되어 있으나, 향후 중위도 및 고위도 지역에서 낙뢰 빈도가 증가함에 따라 온대 및 냉대림에서도 관련 피해가 더욱 확대될 가능성이 제기됐다. TUM 기후·지표면 상호작용 연구소의 안드레아스 크라우제(Andreas Krause) 박사는 "기후모델은 향후 온대림에서 번개에 의한 수목 사망이 더욱 중요해질 수 있음을 시사한다"고 밝혔다. 기후모델, 탄소 시뮬레이션에 낙뢰 반영 필요성 제기 이번 연구는 산림 구조 및 탄소 저장량을 예측하는 기존 기후모델에서 번개로 인한 수목 사망이 과소평가돼 있거나 아예 누락돼 있다는 점을 지적하며, 앞으로의 산림 탄소 계산 및 환경 예측 모델에 낙뢰 요인을 포함해야 한다는 필요성을 제기했다. TUM 연구진은 "죽은 나무의 정확한 사망 원인을 식별하기 어렵고, 기존 조사도 국지적·일회성에 머무르는 경우가 많아 통계적 추정이 불가능했다"며, 이번 연구는 그 공백을 메우는 첫 정량 분석이라고 평가했다. 지금까지는 산림 파괴의 주요 원인이 벌목이나 산불, 병충해로 여겨졌지만, 이 연구는 '하늘에서 내리꽂히는 번개' 또한 결코 무시할 수 없는 전 지구적 변수임을 보여주고 있다.
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[기후의 역습(159)] 번개로 인한 고사목, 연간 3억 그루⋯탄소배출, 연간 10억 톤 달해
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[단독] 현대차, 조지아 공장 물 사용량 비공개 논란⋯지속가능보고서 '침묵'
- 현대자동차 미국법인이 2024년 지속가능경영보고서를 통해 전 세계 물 사용량 절감 성과를 강조했지만, 미국 조지아주 엘라벨 신공장(HMGMA)의 물 사용 내역은 공개하지 않아 지역사회와 환경단체의 우려가 커지고 있다. 현대차는 인도 등 고위험 지역 공장에는 빗물저장 및 재이용 시스템을 적용하고 있지만, 수자원 확보 문제가 제기된 조지아 공장에는 유사한 조치 계획을 명확히 밝히지 않고 있다. 지역 현지매체 더커런트지에이(thecurrentga.org)는 5일(현지시간) 현대자동차그룹이 6월 말 발간한 2024년 지속가능경영보고서에서 전 세계 사업장의 환경 성과를 소개하면서도, 미국 조지아주 브라이언 카운티에 위치한 '메타플랜트 아메리카(HMGMA)'의 물 사용 실태에 대해서는 구체적인 수치를 공개하지 않은 것으로 나타났다고 보도했다. 보고서에 따르면, 현대차는 2023년 대비 2024년 전 세계 물 사용량을 약 100만 톤 줄였고, 차량 1대당 평균 물 사용량도 감소했다. HMGMA 대변인 비앙카 존슨은 조지아주 엘라벨에 위치한 메타플랜트는 2024년 말부터 본격적인 생산을 시작했기 때문에 해당 통계에는 포함되지 않았다고 밝혔다. 하지만 지역사회에서는 현대차의 물 사용이 지속적으로 논란이 돼 왔다. 현대차 공장과 관련 개발을 위해 조지아주 불록 카운티에 하루 최대 700만 갤런(약 2,650만 리터)의 지하수를 공급할 새로운 관정 4개를 굴착하는 계획이 공개되자, 인근 농민들과 주민들이 반발했다. 이에 따라 조지아주는 5억 달러(약 6800억 원)가 넘는 보조금과 저리 대출을 편성해, 사바나강 수처리 역량을 강화하고 플로리단 대수층의 과도한 사용을 줄이는 계획을 추진 중이다. 현대차는 궁극적으로 하루 400만 갤런(약 1,500만 리터)의 물이 필요할 것으로 예상되지만, 현재는 차량당 물 사용량에 대한 구체적인 수치를 밝히지 않고 있다. 다만, 현대차가 보고서에서 밝힌 글로벌 평균(차량 1대당 약 1,650갤런)에 근거하면, 올해 3월 하루 200대의 차량을 생산했던 HMGMA는 하루 약 33만 갤런의 물을 사용하는 것으로 추산된다. 이는 현재 브라이언 카운티가 운영 중인 현대차 공장 내 관정이 감당할 수 있는 최대 수준이다. 현재 불록 카운티의 1호 관정은 완공을 앞두고 있으며, 8월 말 또는 9월 초부터 가동이 예상된다. 2호 관정은 2025년 3분기 말, 3·4호 관정은 2026년 1분기 완공을 목표로 공사가 진행 중이다. 해외에선 빗물 저장소·재이용 시스템 강조 현대차는 이번 보고서에서 인도 첸나이 공장의 물 절약 사례를 집중 소개했다. 인도는 물 부족 문제가 심각한 지역 중 하나다. 첸나이 공장은 2030년까지 자체 물 자급률 100% 달성을 목표로 하고 있으며, 이미 '폐수 제로 배출' 시스템과 강우 수집 시스템을 도입했다. 공장 부지 내 6개의 저수조는 최대 35만 톤의 빗물을 저장할 수 있는 용량을 갖추고 있다. 반면, 현대차가 조지아 메타플랜트에서도 이와 유사한 수자원 절감 시스템을 적용할 계획이 있는지는 알려지지 않았다. HMGMA 대변인은 "보고서에 인도 사례를 강조한 이유는 해당 공장이 높은 물 리스크에 노출돼 있기 때문"이라며 "이 모델을 전 세계 다른 공장에 확대 적용할 계획은 아직 발표되지 않았다"고 설명했다. 다만 현대차는 조지아 공장 주변에서도 일부 친환경 시도를 진행 중이다. HMGMA는 브라이언 카운티 상하수도국과 협력해 북브라이언 카운티 신설 재생수 처리시설에서 나오는 처리수를 활용해 공장 부지 내 조경용으로 사용할 계획이다. 이를 통해 기존 식수원의 사용을 줄이고, 조경 용수의 상당 부분을 대체한다는 방침이다. 지역 환경단체 "타 공장 수준의 투명성과 절감 조치 필요" 지역 환경단체인 '오기치 리버키퍼(Ogeechee Riverkeeper)'는 현대차가 다른 국가의 공장에서는 물 재활용과 절감 시스템을 도입하고 있다는 점에 주목하며, 조지아 공장에도 동일한 수준의 친환경 조치를 취할 것을 요구하고 있다. 오기치 리버키퍼의 미건 제라드 커뮤니케이션 디렉터는 "전 세계 공장에서는 물 재활용을 실현했는데, 브라이언 카운티에서도 이와 같은 방식의 수자원 절감 노력이 반복되길 바란다"며 "현대차가 조지아 공장에서의 물 사용량과 수자원 영향 완화 방안에 대해서도 타 사업장과 같은 수준의 구체적인 수치를 공개하길 기대한다"고 밝혔다.
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[단독] 현대차, 조지아 공장 물 사용량 비공개 논란⋯지속가능보고서 '침묵'
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[ESGC] 플라스틱 병 바다를 삼키다⋯카리브해를 뒤덮은 글로벌 쓰레기 제국
- 카리브해를 포함한 중남미 태평양 연안이 일회용 플라스틱 병과 병뚜껑 오염에 시달리고 있다. 중남미 바다를 뒤덮은 플라스틱 쓰레기의 상당수가 현지에서 소비된 제품들이며, 이 가운데 코카콜라, 펩시코, Aje그룹 등의 글로벌 음료 대기업이 주요 배출원으로 지목됐다고 웹사이트 PHYS.org가 24일(현지시간) 보도했다. 스페인 바르셀로나대학 해양지질학 연구진이 진행한 이번 조사는 멕시코에서 칠레에 이르는 태평양 연안 국가들과 라파누이(이스터섬), 갈라파고스, 로빈슨 크루소 섬 등 주요 도서 지역을 포함해 총 12,000km에 달하는 해안선을 대상으로 플라스틱 병과 병뚜껑의 출처와 이동 경로, 오염 특성을 추적한 첫 지역 단위 조사다. 연구 결과, 중남미 국가 해변에 유입된 플라스틱 병 가운데 59% 이상이 해당 국가 내에서 소비된 제품이었으며, 나머지는 아시아, 북미, 유럽 등 외부에서 해류를 타고 떠밀려온 것으로 분석됐다. 특히 중앙아메리카 국가들의 오염이 두드러졌다. 이는 음료 소비량이 많은 데다, 폐기물 관리 시스템이 미흡하고 해양순환 흐름의 영향을 동시에 받는 지역적 특성이 반영된 것으로 보인다. 연구에 참여한 미겔 카날스 교수는 "플라스틱 병과 병뚜껑에는 제조사, 생산지, 제조일자 등 중요한 단서가 담겨 있으며, 이 정보를 기반으로 쓰레기의 이동 경로와 출처를 과학적으로 추적할 수 있었다"고 밝혔다. 병의 라벨, 인쇄 문구, 패턴 등을 분석한 결과, 전체 356개 브랜드가 수집됐으며, 코카콜라, Aje그룹, 펩시코 세 곳이 가장 많은 점유율을 보였다. 도시 해변과 육지 해변에서는 단독 플라스틱 병이 전체의 54.9%를 차지했으며, 섬 해안에서는 병뚜껑이 함께 있는 병이 73.4%로 더 많았다. 특히 섬 지역에서는 아시아에서 유입된 병의 비중이 높았으며, 이는 선박 투기 및 해류에 따른 장거리 이동 때문으로 추정됐다. 갈라파고스와 라파누이섬에서 발견된 병 가운데 현지 생산품은 극히 일부에 불과했다. 또한 연구팀은 플라스틱 표면에 부착된 해양 생물(에피바이온트)을 분석하여 바다에 머문 기간과 경로를 역추적했다. 이런 생물은 플라스틱 쓰레기가 얼마나 오래 해양 환경에 노출됐는지를 보여주는 지표로 활용된다. 에피바이온트가 확인된 비율은 중앙아메리카 해변에서 가장 높았다. 연구를 주도한 오스틴 가르세스-오르도녜스 박사는 "가장 오래된 플라스틱 병은 2001년에 생산된 파워에이드 병으로 페루 본토 해변에서 발견됐다. 대부분은 1년 미만의 비교적 신제품이었지만, 섬 지역에서는 수년 이상 된 병도 다수 수거됐다"며 "인구 밀집 지역에서 배출된 플라스틱이 해류를 따라 바다로 떠내려가 외딴 해안에 장기 체류하고 있다는 증거"라고 설명했다. 이번 연구는 시민 과학의 협업으로 진행됐으며, 1,000명의 자원봉사자와 200명의 지역 리더, 74개 사회단체가 참여해 플라스틱 병 수거 및 분류 작업에 힘을 보탰다. 이러한 대규모 협업은 해양 플라스틱 오염 연구의 지리적·시간적 한계를 보완하며, 정책 대응의 기초자료로 활용될 수 있다. 연구진은 플라스틱 오염 대응을 위해 △재사용·재충전이 가능한 용기의 생산 장려 △지역 차원의 폐기물 관리 강화 △생산자 책임 이행 △국제적 협력 확대가 시급하다고 지적한다. 특히 유엔이 추진 중인 '글로벌 플라스틱 조약(Global Plastic Treaty)'과 같은 다자적 협정은 해양 생태계 보호의 제도적 틀로 작용할 수 있다. 카날스 교수는 "향후 계절 변화, 하천 유입, 관광 활동 등과 플라스틱 유입 간 상관관계를 분석하고, 해양순환 모델을 접목해 오염원과 경로를 더욱 정밀하게 추적할 계획"이라고 밝혔다. 플라스틱 병은 단순한 쓰레기가 아니다. 그것은 소비문화, 산업구조, 환경정책의 허점을 고스란히 보여주는 '증거물'이다. 병 하나가 대양을 건너 외딴 섬에 도달하기까지의 시간과 경로는 인류가 만들어낸 오염의 지도를 그리고 있다. 이를 되돌리기 위한 첫걸음은, 지금 우리가 무엇을 마시고, 어떻게 버리는지를 직시하는 데서 출발한다.
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[ESGC] 플라스틱 병 바다를 삼키다⋯카리브해를 뒤덮은 글로벌 쓰레기 제국
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[단독] 美 현대차 EV공장 폐수, '오기치 강 방류' 주민 반발⋯조지아 당국, 벌금 이어 추가 감시 요구
- 미국 조지아주 브라이언카운티 주민들이 현대자동차그룹의 폐수 방류 계획에 대해 강한 우려를 표명했다. 현지 매체 AJC닷컴에 따르면 사바나 인근 전기차 공장에서 발생하는 산업 폐수를 오기치(Ogeechee)강으로 방류하는 내용의 폐수 처리 허가안이 공개되자, 환경 오염 우려와 함께 지역사회 반발이 일고 있다. 현대차는 브라이언카운티에 약 3,000에이커 규모로 조성한 '메타플랜트 아메리카(Metaplant America)'전기차 공장에서 발생하는 산업 폐수를 I-16 고속도로 인근의 '노스 브라이언카운티 폐수 재처리시설(North Bryan County Water Reclamation Facility)'로 이송한 뒤 정화된 물을 오기치강으로 배출하겠다는 계획이다. 이 시설은 연말 가동을 목표로 건설 중이며, 하루 500만 갤런의 처리 능력을 갖췄다. 지난 18일(현지시간) 열린 공청회에서 레저업체 '오기치 아웃포스트(Ogeechee Outpost)'를 운영하는 콘니 쉬리브(Connie Shreve) 씨는 구명조끼와 카약 노를 들고 나와 "오기치강은 더 많은 관들이 들어갈 여지가 없는 곳"이라며 "이 강은 배수구가 아니다"라고 목소리를 높였다. 쉬리브 씨의 사업장은 방류 지점 하류에 위치해 있다. 현장에 참석한 주민들은 지난 상반기 현대차가 폐수 내 고농도 구리 및 아연 함유로 인해 사바나시와 리치먼드힐시의 공공처리시설에서 수용을 거부당하고, 조지아주 환경당국으로부터 3만 달러의 벌금을 부과받은 전례를 거론하며 우려를 표했다. 조지아주 법상 해당 위반에 대한 최대 벌금은 700만 달러에 이를 수 있다. 현대차는 당시 공장의 폐수 전처리 시스템 배관 문제가 원인이라며 현재 해당 설비를 교체 중이라고 해명했다. 그러나 새 설비가 가동되기 전까지 현대차는 사바나 외곽의 민간 처리업체로 수백만 갤런의 폐수를 수송해 처리하고 있는 상황이다. 오기치강을 중심으로 활동하는 환경단체 '오기치 리버키퍼(Ogeechee Riverkeeper)'의 법무 담당 벤 커쉬(Ben Kirsch) 국장은 "초기 한 달간만 수질 검사를 강화하겠다는 현대차의 허가안은 부족하다"며 "적어도 연속된 두 달 동안 기준치를 만족할 때까지는 강화된 감시가 필요하다"고 주장했다. 이번 공청회는 현대차 완성차 공장뿐 아니라 인접한 LG에너지솔루션과의 배터리 합작공장에 대한 폐수 처리 허가안까지 포함한 2건의 공청회 중 두 번째로, 모두 참석 인원이 적어 지역사회 내 정보 공유와 참여 부족도 지적됐다. 현대차는 조지아 전기차 산업의 핵심 거점으로 2024년 10월부터 양산에 돌입했지만, 급속한 개발 과정에서 폐수 문제 외에도 수자원 부족, 교통 혼잡, 안전 문제 등 각종 환경적 도전에 직면해 있다.
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[단독] 美 현대차 EV공장 폐수, '오기치 강 방류' 주민 반발⋯조지아 당국, 벌금 이어 추가 감시 요구
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[정책] 정부, AI 휴머노이드·에너지 하베스팅 등 융합연구에 216억 투입
- 정부가 인공지능(AI) 휴머노이드 경량화와 에너지 하베스팅 등 미래 융합기술 개발을 위해 총 216억원을 지원한다. 과학기술정보통신부는 17일 '미래개척융합과학기술개발' 사업의 신규 과제 6개를 선정했다고 밝혔다. 선정된 과제는 4개 경쟁형 파이오니어 과제와 2개 국제공동연구 과제다. 한국과학기술연구원(KIST)과 동국대는 소량 데이터로 손 조작이 가능한 AI 기술을, 가천대와 성균관대는 전원 없이 기기를 구동하는 에너지 기술을 개발한다. 국제공동연구에는 KIST와 UNIST가 각각 미국 대학과 협력해 AI 구동 효율화 및 수소 생산 기술을 개발한다. [미니해설] AI 휴머노이드부터 무전원 수소 생산까지…정부, 미래 융합기술에 216억 지원 정부가 인공지능(AI) 휴머노이드 경량화, 에너지 하베스팅, 수소 생산 등 차세대 융합기술 분야에 총 216억 원을 투입한다. 이번 지원은 이종 분야 간 융합 연구를 통해 신기술 창출과 미래 산업 패러다임 전환을 꾀하는 ‘미래개척융합과학기술개발’ 사업의 일환이다. 과학기술정보통신부는 17일, 올해 해당 사업에서 신규 선정된 6개 과제를 발표했다. 이 가운데 4개는 '미래유망융합기술파이오니어' 과제로, 경쟁형 방식으로 2년간 1단계 연구를 진행한 뒤 우수 과제 1개에 한해 3년간 추가 연구를 지원하는 구조다. 나머지 2개는 해외 연구기관과 협력해 최대 5년간 수행되는 '글로벌융합연구' 과제로 선정됐다. AI 휴머노이드, 적은 데이터로 정교한 손동작 실현 미래유망융합기술파이오니어 분야에서는 인공지능 기반 로봇기술의 한계를 뛰어넘는 시도가 이어진다. 한국과학기술연구원(KIST)의 양성욱 책임연구원 팀과 동국대학교 임수철 교수 팀은 기존 모방학습 대비 10% 이하의 데이터만으로도 자유롭게 손 조작이 가능한 AI 휴머노이드 기술을 개발한다. 이는 복잡한 데이터를 대량으로 학습시켜야 했던 기존 방식과 비교해 학습 비용과 시간 면에서 혁신적인 전환이 기대된다. 전원 없이 작동하는 소형기기…에너지 하베스팅 기술 개발 경쟁 가천대학교 김대건 교수팀과 성균관대학교 백정민 교수팀은 배터리나 외부 전원 없이도 다양한 에너지원을 활용해 소형 기기를 구동할 수 있는 에너지 하베스팅 기술을 연구한다. 이는 센서, 헬스케어 기기, 사물인터넷(IoT) 장비 등에서 독립적인 전원 공급이 가능해지는 기반 기술로 주목받고 있다. 미국과 손잡은 글로벌 융합연구…AI 장기 구동·수소 생산 도전 글로벌 공동연구 분야에서는 두 가지 혁신 기술이 선정됐다. KIST 이이수 책임연구원 팀은 미국 텍사스대학교와 함께 AI 휴머노이드의 장기 구동을 목표로, 인간의 감각과 운동 원리를 모사한 에너지 효율화 기술을 개발한다. 이 기술은 AI 로봇의 지속적이고 안정적인 운용에 핵심적인 역할을 할 전망이다. 또한 울산과학기술원(UNIST) 장지욱 교수팀은 미국 스탠퍼드대학교와 협력해 외부 전력이나 태양광 없이 자체 촉매 반응만으로 물에서 수소를 생산하는 기술 개발에 착수한다. 이는 탄소 배출이 없는 청정 수소 생산 방식으로, 미래 수소경제의 핵심 기술로 평가된다. 과기정통부 관계자는 "이번 사업은 단순한 기술 개발을 넘어, 이종 분야 간 창의적 융합을 통해 새로운 시장을 창출하고 세계 기술 경쟁력을 선도하는 데 목적이 있다"며 "기초연구와 응용기술의 가교 역할을 수행할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다"고 밝혔다. 한편, '미래개척융합과학기술개발' 사업은 2021년 시작된 국가 전략형 융합 연구 프로그램으로, 유망 분야를 선제적으로 발굴하고 과감한 투자로 민간 기술 혁신을 촉진해 왔다. 이번 과제는 오는 하반기부터 본격적인 연구에 착수할 예정이다.
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[정책] 정부, AI 휴머노이드·에너지 하베스팅 등 융합연구에 216억 투입
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[신소재 신기술(185)] 공기만으로 움직이는 '무뇌 로봇 ' 개발⋯자율보행·수영까지 구현
- 디지털 회로나 연산 장치 없이, 오직 공기 흐름과 구조만으로 작동하는 자율 로봇이 네덜란드에서 개발됐다. '무뇌(brainless)' 로봇이라고 불리는 이 장치는 전통적인 로봇공학의 원리를 근본적으로 재해석하며, 로봇 설계의 새로운 방향을 제시하고 있다. 8일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 네덜란드 소재 AMOLF 연구소의 알베르토 코모레토(Alberto Comoretto) 연구원과 요하네스 오버펠데(Johannes Overvelde) 박사팀은 길이 조절이 가능한 실리콘 튜브, 간단한 펌프, 공기압만을 활용해 약 1kg(2파운드) 무게의 연성 로봇을 제작했다. 이 로봇은 실험실 탁자 위를 걷고, 책을 넘고, 수조에 들어가 개처럼 수영하는 등 다기능 동작을 구현했다. 로봇은 전통적인 마이크로컨트롤러나 프로그래밍된 코드가 아닌, 유체역학과 탄성 물성에 기반한 '구조 기반 지능(embodied intelligence)' 개념으로 작동한다. 팔다리는 실리콘 튜브로 구성되어 있으며, 내부로 공기가 주입되면 튜브가 주기적으로 꺾이고 펴지면서 자가 진동을 일으킨다. 이러한 운동은 최대 초당 300회의 진동수를 기록하며, 기존 연성 로봇의 한계였던 3Hz를 크게 뛰어넘는다. 흥미로운 점은 이 로봇이 지면 상태에 따라 걷는 방식이 자연스럽게 바뀐다는 것이다. 예를 들어 마찰력이 큰 카펫 위에서는 네 다리가 동시에 움직이며 전진하고, 물속에서는 마찰이 사라지며 다리가 교대로 움직이면서 수영 모드로 전환된다. 이러한 전환은 별도의 센서나 소프트웨어 제어 없이 공기압의 흐름과 구조의 상호작용만으로 이루어진다. 연구팀은 로봇의 다리를 하나의 공기 공급선으로 연결해, 한 쪽 다리의 압력 변화가 다른 다리에도 영향을 미치도록 설계했다. 이는 일종의 '동기화 메커니즘'으로 작용해, 각 팔다리의 운동이 자율적으로 조화롭게 일어난다. 연성 로봇은 복잡한 회로 없이 환경에 적ㅇ으해 움직이며, 전자기기 없이도 장애물을 피하거나 방향을 바꾸는 능력을 보여준다. 예를 들어 벽에 부딪히면 진동이 일시적으로 비대칭화되면서 로봇이 자동으로 방향을 틀고, 물속에 떨어지면 다리 움직임의 위상이 바뀌어 수영으로 전환된다. 이는 사전에 프로그래밍되지 않은, 물리적 조건에 기반한 자발적 반응이다. 이 로봇은 고작 0.12와트의 전력으로 작동하며, 휴대폰 크기의 배터리 하나로 30분 동안 작동할 수 있다. 간단한 광센서와 릴레이 회로를 장착하면 빛을 따라 이동하는 포토택시스(phototaxis) 기능도 구현된다. 플래시라이트를 비추면 로봇이 빛을 향해 이동하고, 장애물을 만나면 회피하는 행동을 스스로 수행한다. 이번 연구의 본질은 '소프트 로봇공학(soft robotics)'의 진보를 넘어, '소재와 형태만으로 구현되는 지능'에 있다. 이는 생물학적 신체의 반사작용이나 힘줄의 탄성처럼, 뇌가 아닌 신체 자체가 판단과 제어의 역할을 일부 담당하는 자연계의 원리와 닮아 있다. 산업적 활용 가능성도 주목된다. 구조적으로 간단하고 저전력으로 작동하는 이 로봇은 전기 회로가 위함할 수 있는 구조물 붕괴 현장이나 수중 환경 등에서 활용 가능성이 크다. 또한 펌프와 튜브, 재활용 가능항 엘라스토머로만 구성돼 전자폐기물 배출이 적고, 지속가능한 기술로 평가 받는다. 연구진은 향후 공기 배출을 이용해 튜브를 주기적으로 압축하는 수동 밸브 기술을 통해 펌프의 소형화를 꾀하고 있다. 동시에, 동일한 기술 원리를 적용해 혈압에 맞춰 동기화되는 인공 심장 개발도 병행 중이다. 다만 공기 기반 시스템의 약점으로 지적되는 고고도·진공 환경 문제에 대해 연구진은 압축가스와 화학 반응형 가스 발생기를 병행하는 하이브리드 방식으로 극복할 수 있다는 입장이다. 이는 우주 탐사 등 극한 환경을 위한 연성 로봇 기술의 확장을 시사한다. 이번 연구는 과학 저널 '사이언스(Science)'에 게재됐으며, 족잡한 ㅇ녀산 없이도 정교한 운동을 구현하는 '물리 기반 로봇지능'이라는 새로운 패러다임을 제시했다. 로봇 공학이 전자회로에서 물리 구조로 무게 중심을 이동시키는 변곡점에 들어섰다는 평가가 나온다.
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- IT/바이오
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[신소재 신기술(185)] 공기만으로 움직이는 '무뇌 로봇 ' 개발⋯자율보행·수영까지 구현
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[기후의 역습(152)] "빙하 녹으면 화산 폭발 급증"⋯지구 온난화 '숨은 재앙' 드러나
- 지구온난화로 인한 빙하 해빙이 장기적으로 화산 분화 가능성을 높일 수 있다는 연구 결과가 발표됐다고 인사이드 클라이밋 뉴스가 7일(현지시간) 보도했다. 특히 남극과 같은 고위도 지역에서 해빙이 화산 활동을 촉진하고, 이로 인한 분화가 다시 기후에 영향을 주는 '피드백 루프'가 발생할 수도 있다는 우려가 제기됐다. 미국 위스콘신대학교 브래드 싱어(Brad Singer) 교수 연구팀은 칠레 안데스 산맥에 위치한 여섯 개 화산에서 수집한 암석의 지화학 분석을 통해, 마지막 빙하기 이후 빙하가 사라지며 화산 활동이 증가한 사실을 규명했다. 이 연구는 미국 국립과학재단(NSF) 지원으로 진행됐으며, 7일 체코 프라하에서 열린 과학 학술회의에서 공개됐다. 싱어 교수는 "두꺼운 빙하가 화산의 '뚜껑' 역할을 하다가, 얼음이 녹으면서 갑작스럽게 내부 압력이 해소돼 분화가 발생할 수 있다"며, "빙하가 사라지자마자 분출 빈도뿐 아니라 용암의 화학 조성에도 뚜렷한 변화가 관측됐다"고 밝혔다. 그는 이를 "콜라 병이나 샴페인 병의 뚜껑을 열었을 때와 비슷한 현상"이라고 설명했다. 빙하기 절정기인 약 1만4000년~2만 년 전, 빙하 아래에 갇힌 마그마는 실리카가 풍부한 결정 구조를 형성하며 기체를 가두었고, 이는 폭발적 분화를 유발하는 요인이 됐다고 연구진은 분석했다. 당시의 화산재는 수 킬로미터 상공까지 분출돼 성층권에 도달했을 가능성도 있는 것으로 추정된다. 특히 연구진은 남극 서부 빙상 아래 존재하는 100개 이상의 화산에도 주목했다. 해당 지역은 이미 해수 온난화로 인해 하부에서 떠받치는 빙붕이 녹고 있으며, 지각에 균열이 있는 화산 지대가 존재할 가능성이 크다고 지적했다. 싱어 교수는 "이런 지역에서 빙하가 급격히 사라질 경우, 화산 활동이 빠르게 증가할 수 있다"며 "화산이 빙하 아래에서 분출하면 하부에서 빙하를 녹이며 해수면 상승을 가속화할 수 있다"고 경고했다. 공동연구자인 파블로 모레노 야에거(Pablo Moreno-Yaeger)는 "얼음은 마치 뚜껑처럼 작용해 화산 내부의 마그마 조성을 바꾸고, 빙하가 사라지면 더 폭발적인 분화로 이어질 수 있다"고 덧붙였다. 실제로 아이슬란드에서는 1970년대부터 빙하와 화산의 상관관계에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 2016~2017년에는 카틀라(Katla) 화산에서 하루 최대 2만 4000톤의 이산화탄소가 분출된 것으로 측정됐다. 이는 아이슬란드 전체 화산 이산화탄소 배출량 추정치를 웃도는 수치다. 또한 해빙으로 인해 방출되는 대규모 담수의 중량은 지각에 수압을 가중시켜 지진 활동까지 유발할 수 있다는 연구도 나왔다. 2024년 발표된 논문에 따르면, 댐 수위가 높을 때 지진 발생 가능성이 증가하듯, 해수면 상승도 지진을 유발할 수 있는 요소다. 영국 옥스퍼드대학교의 화산학자 데이비드 파일(David Pyle)은 이번 연구에 대해 "기후 변화에 따른 빙하 질량 변화와 화산 활동 사이의 연계를 뒷받침하는 중요한 증거"라고 평가했다. 한편, 안데스 화산들의 경우 빙하 해빙 이후 수천 년의 시차를 두고 화산 활동이 증가한 것으로 나타나, 이런 변화가 즉각적이지는 않다는 점도 강조됐다. 싱어 교수는 "화산 폭발 시점은 예측하기 어렵지만, 해빙이 이어질수록 더 많은 화산이 깨어날 가능성은 분명하다"며 "화산 분출이 다시 얼음을 녹이고, 그로 인해 해수면이 상승하는 '부정적 피드백 루프'가 현실이 될 수 있다"고 경고했다.
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- 포커스온
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[기후의 역습(152)] "빙하 녹으면 화산 폭발 급증"⋯지구 온난화 '숨은 재앙' 드러나
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[신소재 신기술(184)] 세계 최초 하루 200톤 수소 생산 SMR 시뮬레이터, 미국서 가동
- 미국이 원자력을 활용한 대규모 수소 생산의 실현 가능성을 입증하는 세계 최초의 시뮬레이터를 공개했다. 소형모듈원자로(SMR) 전문기업 누스케일파워(NuScale Power)는 GSE 솔루션즈(GSE Solutions)와 협력해 하루 200톤 이상 수소 생산이 가능한 고온 수전해 시스템을 통합한 원자로 시뮬레이터를 미국 오리건주 코발리스 본사에 구축했다고 지난 2일(현지시간) 밝혔다. 과학기술 전문매체 인터레스팅엔지니어링에 따르면 이 시뮬레이터는 단순한 개념적 모델이 아니라 실시간으로 작동하며, SMR에서 생성된 고온 증기를 활용한 수소 생산 공정 전반을 정밀하게 재현한다. 이를 통해 원자력을 기반으로 한 탈탄소 산업 솔루션의 실증과 전문 인력 양성이라는 이중 목적을 동시에 추구한다. 시뮬레이터에는 GSE의 'JTopmeret' 및 '제이로직(JLogic)' 등 고도화된 디지털 도구가 적용돼, 원자로와 수소 생산 공정 간의 열역학 및 공정 상호작용을 전범위적으로 구현한다. 핵심 기술은 '가역형 고체산화물 연료전지(RSOFCs)'로, 전기·수소·담수 생산을 동시에 수행할 수 있는 이중 기능 시스템이다. 이를 통해 누스케일은 전력 외에도 수소, 담수 등 다양한 청정 자원을 동시에 공급할 수 있는 멀티에너지 플랫폼 구축을 목표로 한다. 이번 개발은 향후 SMR이 단순한 전력 공급원이 아닌 수소경제 및 청정 연료 생산의 중심축으로 재정의될 수 있음을 시사한다. 누스케일 측은 "SMR의 안정적인 출력 특성은 간헐적인 재생에너지와 달리 고온 수전해 방식에 적합한 운전 조건을 제공한다"고 밝혔다. 그동안 재생에너지가 주도해온 녹색수소 생산에서 SMR이 새로운 대안으로 부상할 수 있는 배경이다. 누스케일은 해당 시뮬레이터를 대학 및 산업계에 개방해 운전 인력 양성과 커리큘럼 개발에 활용할 계획이다. 실제 현장 운영 환경에 근접한 교육 시스템은 수소 분야에서도 드물며, 원자력과의 통합은 유례없는 시도다. 이를 통해 통합 원자력-수소 생산 플랫폼을 운영할 전문 인력 생태계를 조성하겠다는 구상이다. 한편, 누스케일은 SMR의 응용 범위를 지속적으로 확장 중이다. 앞서 열린 세계석유화학회의(WPC)에서는 누스케일파워모듈(NPM) 1기만으로도 역삼투 방식으로 하루 1억 5000만 갤런의 담수 생산이 가능하며, 온실가스 배출 없이 12기 구성 시 약 230만 명의 식수를 제공하고 40만 가구에 전력을 공급할 수 있다는 연구 결과를 발표한 바 있다. 또한 미국 에너지부 산하 태평양북서국립연구소(PNNL)와의 공동 연구를 통해 해수담수화 부산물인 염수를 수소 원료로 전환하는 수열화학 공정도 개발 중이다. 이로써 담수화와 수소 생산을 연계한 폐자원 활용형 순환 에너지 시스템 구축에도 박차를 가하고 있다. 이번 시뮬레이터의 구축은 단순한 기술 시연을 넘어, SMR 기반 다중 에너지 생산 체계를 실증하고 글로벌 분산형 청정 에너지 수요에 대응할 수 있는 솔루션으로서의 가능성을 제시했다는 점에서 주목된다. SMR이 수소경제와 산업 탈탄소화, 물 부족 해결 등 복합 위기를 동시에 해결할 수 있는 핵심 인프라로 떠오르고 있다.
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- 산업
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[신소재 신기술(184)] 세계 최초 하루 200톤 수소 생산 SMR 시뮬레이터, 미국서 가동
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[기후의 역습(149)] 남유럽, 40도 넘는 폭염에 몸살⋯"6월 역대 최고 기온 갱신 중"
- 유럽 전역이 극심한 폭염에 휩싸였다. 스페인과 이탈리아, 포르투갈, 그리스 등 남유럽 국가들을 중심으로 낮 기온이 40도를 훌쩍 넘기며 각국이 연일 건강·산불 경보를 발령하고 있다고 BBC, CNN 등 다수 외신이 지난달 29일(현지시간) 보도했다. 전문가들은 이 같은 폭염의 빈도와 강도가 기후변화와 밀접하게 연결돼 있다고 지적다. 스페인 남부 엘라그나도에서는 29일 기온이 46도까지 치솟으며 6월 기온으로는 사상 최고치를 기록했다. 세비야와 바르셀로나 등지에서도 연일 40도를 넘는 고온이 어이지고 있다. 스페인 기상청은 "이번 달이 통계 작성 이래 가장 더운 6월로 기록될 것"이라고 내다봤다. 포르투갈도 상황은 비슷한다. 수도 리스본을 포함한 국토의 3분의 2가 폭염과 산불 위험에 따른 '레드존'에 진입했다. 기온은 최고 42도까지 오르며, 현지 약국과 의료기관들은 "한낮 외출을 삼가해주세요"라는 권고와 함께 이미 다수의 열사병과 화상 환자가 발생했다고 밝혔다. 이탈리아에서는 로마, 밀라노, 나폴리 등 주요 도시 21곳에 최고 수준의 폭염 경보가 내려졌다. 로마는 70세 이상 시민에게 공공 수영장을 무료 개방하고, 볼로냐는 에어컨과 생수가 구비된 '기후 대피소'를 7곳 설치해 노약자 보호에 나섰다. 응급실은 주로 노인과 암환자, 노숙인을 중심으로 열사병 환자가 급증하고 있다고 밝혔다. 일부 지역은 노동자 보호를 위해 낮 시간 야외 작업을 금지하기로 했다. 그리스 역시 산불과의 사투를 벌이고 있다. 아테네 남부 포세이돈 신전 인근에서 시작된 대형 화재로 40 여명이 긴급 대피했고, 강풍 속에 130명의 소방관과 24대의 항공장비가 투입됐다. 당국은 주말까지 고온이 지속될 것으로 보고 산불 경계 태세를 유지하고 있다. 세르비아와 슬로베니아, 북마케도니아 등은 발칸반도 국가들에서도 40도를 넘는 기록적 폭염이 관측됐다. 특히 세르비아는 기상관측 이래 최고 기온을 기록했고, 슬로베니아는 6월 기온 기준으로 사상 최고치를 경신했다. 기후 전문가들은 이러한 폭염이 단순한 이상기온 현상이 아니라, 기후변화에 따른 구조적 문제임을 경고했다. '세계날씨귀속(World Weather Attribution)' 연구진은 "현재의 온실가스 배출 수준이 유지될 경우, 하루 최고기온 28도를 넘는 3일 연속 폭염이 산업화 이전보다 10배 더 자주 발생할 것"이라고 분석했다. 영국도 예외는 아니다. 런던은 7월 초까지 기온이 35도에 이를 것으로 예상되며, 잉글랜드 남부 지역에는 노란색·주황색 폭염경보가 내려졌다. 보건 전문가들은 "기온 상승이 노약자와 어린이, 기저질환자에게 치명적일 수 있다"며 물 섭취와 햇볕 차단을 강조하고 있다. 지난해 국제 학술지 '란셋 퍼블릭 헬스'에 발표된 연구에 따르면, 현재 정책이 유지된다면 중반 세기까지 유럽의 폭염 사망자 수는 최대 4배 이상 증가할 수 있다. 유럽의 여름은 이미 변했다. 단순한 '더운 날씨'가 아니라 '기후 재난'이라는 경고가 현실이 되고 있다.
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[기후의 역습(149)] 남유럽, 40도 넘는 폭염에 몸살⋯"6월 역대 최고 기온 갱신 중"
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[기후의 역습(148)] 지구, 3년 내 1.5도 임계치 초과 위기⋯기후과학자들 '탄소 예산 고갈' 경고
- 전 세계 탄소배출량이 현재 수준으로 유지될 경우, 지구 평균기온 상승이 국제사회가 설정한 '1.5도 임계치'를 단 3년 만에 초과할 수 있다는 경고가 나왔다 세계 유수의 기후과학자 60여 명은 최근 지구온난화의 최신 동향을 종합한 평가 보고서를 통해 이러한 전망을 제시했다. 해당 내용에 대해서는 BBC, 가디언, 파이낸셜타임스(FT)등 다수 외신이 18일(현지시간) 보도했다. 2015년 파리기후변화협정에서 195개국은 산업화 이전 대비 지구 기온 상승을 1.5도 이내로 제한하기로 합의했다. 이는 기후변화에 따른 최악의 재난을 피하기 위한 목표였다. 그러나 보고서는 현재의 화석연료 소비 속도와 산림 파괴 추세가 계속된다면, 해당 목표 달성이 사실상 불가능해질 수 있다고 진단했다. 영국 리즈대 프리슬리 기후미래센터 소장이자 이번 연구의 주저자인 피어스 포스터 교수는 "지금 세계는 잘못된 방향으로 가고 있으며, 지구와 해수의 온난화, 해수면 상승이 가속화되고 있다"고 경고했다. 보고서에 따르면, 2020년 초 기준 지구의 '탄소 예산(Carbon Budget)'은 약 5천억 톤으로, 이는 1.5도 제한선을 지킬 수 있는 여지를 의미했다. 그러나 2025년까지 이 수치는 1300억 톤으로 줄어들 전망이다. 연간 이산화탄소 배출량이 현재와 같은 400억 톤 수준을 유지할 경우, 3년 내 해당 예산이 소진되면서 1.5도 초과가 사실상 확정된다는 것이다. 보고서는 "지난해 전 지구 평균기온은 산업화 이전 대비 처음으로 1.5도를 넘겼으며, 이는 자연적인 기후 요인 외에 인간 활동에 의한 온실가스 배출이 주된 원인"이라고 분석했다. 지난해의 기온은 평균 1.36도 상승한 것으로 추정되며, 향후 10년간 0.27도씩 추가 상승할 경우 2030년을 전후해 임계치에 도달할 수 있다고 내다봤다. 전문가들은 이와 같은 급격한 온난화는 빙하 융해와 해수면 상승, 기상이변 심화를 초래하고, 특히 빈곤층과 저개발국에 더 큰 피해를 가중시킬 것이라고 우려했다. 실제로 보고서는 지구의 에너지 불균형(Earth’s energy imbalance), 즉 지구 기후 시스템에 축적되는 초과 열량이 1970~1980년대보다 2배 이상 증가했고, 2010년대 대비 약 25% 증가했다고 밝혔다. 이 열의 약 90%는 해양에 흡수되며, 이는 해양 생태계 교란과 해수면 상승을 동반한다. 보고서는 또, 해수면 상승 속도가 1990년대 이후 두 배로 빨라졌고, 이는 전 세계 해안 지역 거주자 수천만 명의 홍수 위험을 증가시키고 있다고 경고했다. 이러한 상황에도 불구하고 일부 희망적인 조짐도 언급됐다. 최근 몇 년 사이 청정에너지 기술의 확산으로 배출 증가 속도는 다소 둔화되고 있다는 것이다. 그러나 과학자들은 기술 의존적 접근만으로는 온난화를 되돌릴 수 없다고 강조했다. 임페리얼 칼리지 런던의 기후정책 전문가 요에리 로헬히 교수는 "1.5도를 넘는 초과 상태에서는, 대기 중 이산화탄소를 다시 제거하더라도 현재의 피해를 완전히 되돌리기는 어렵다"고 말했다. 그는 이어 "앞으로 10년간의 배출 감축 노력은 지구 온난화 속도를 결정짓는 핵심 변수이며, 온도 상승의 매 0.1도마다 피해 규모와 인류의 삶의 질에 중대한 차이를 만들 것"이라고 강조했다. 기후위기는 이미 진행 중이며, 단기적 기준이 아닌 지속적인 정책 전환과 감축 이행이 요구되는 시점이다. 보고서는 "지구 평균기온 상승 2도와 1.5도는 그 영향 면에서 질적으로 다른 결과를 초래할 수 있다"며 "지금의 선택이 미래 세대의 삶을 좌우할 것"이라고 덧붙였다.
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- 포커스온
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[기후의 역습(148)] 지구, 3년 내 1.5도 임계치 초과 위기⋯기후과학자들 '탄소 예산 고갈' 경고
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[기후의 역습(147)] 기후변화, 행성파 패턴 3배 증가시켜⋯"폭염·홍수 고착화하는 또 하나의 패턴"
- 지구온난화가 여름철 극단적 기상현상의 주요 원인 중 하나인 대기 행성파(planetary wave) 패턴을 75년 전보다 3배 이상 자주 발생시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 이로 인해 폭염·가뭄·홍수 등 재해성 기후 현상이 더욱 고착화되는 것으로 분석된다. 17일(현지시간) MSN에 따르면 미국 펜실베이니아대 기후학자 마이클 만(Michael Mann) 교수릴 브롯한 공동 연구팀에 따르면, 1950년대에는 여름철 한 번꼴로 발생하던 극단적 행성파 패턴이 현재는 평균 세 차례 이상 나타난다. 이 연구는 지난 1일(현지시간) 미국 국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다. '행성파'는 북반구 제트기류의 곡선을 따라 대기층을 흐르는 대규모 대기 파동이다. 이 파동이 특정 위치에 장기간 머무르는 현상을 '준공명 증폭(quasi-resonant amplification·QRA)'이라 하며, 해당 위치에 폭우나 폭염이 수 주간 지속되는 주요 요인으로 꼽힌다. 대표적인 사례로는 △ 2021년 북미 태평양 북서부 지역을 강타한 기록적 폭염 △ 2010년 러시아 폭염과 파키스탄 대홍수 △ 2003년 유럽의 치명적 폭염 등이 있다. 연구진은 이들 재난이 모두 QRA 패턴과 연관됐다고 분석했다. 만 교수는 "서부에는 고기압, 동부에는 저기압이 고착된 2018년 여름 미국의 기상 패턴이 대표적인 QRA 사례"라며 "이로 인해 서부에는 폭염과 산불이, 동부에는 장기간 폭우가 몰렸다"고 설명했다. 이러한 현상이 잦아지는 주요 원인은 인위적 기후변화다. 특히 북극이 지;구 평균보다 3~4배 빠르게 온난화되면서, 열대와 북극 간 온도 차가 줄어들고, 이는 제트기류 흐름을 약화시켜 파동이 쉽게 고정되는 조건을 만든다. 이번 연구에 참여하지 않은 우드웰 기후연구센터의 제니퍼 프랜시스 박사는 "이 연구는 인류 활동이 여름철 기후 시스템을 어떻게 왜곡시키고 있는지를 잘 보여준다"며 "기존의 온난화와 증발량 증가 외에도, 제트기류의 흐름을 뱅해하는 행성파의 고착화가 여름 재난을 더욱 심화시키고 있다"고 평가했다. 프랜시스 박사는 또 "이는 겨울철 북극 소용돌이(polar vortex)와 제트기류의 변화로 겨울 재난이 발생하는 것과는 또 다른 여름철의 고유한 기후위기 양상"이라고 지적했다. 이와 더불어, 엘니뇨(El Niño) 현상도 QRA 발생을 더욱 유발할 수 있는 자연적 촉매로 꼽힌다. 중앙 태평양의 해수 온난화로 시작되는 엘니뇨 이후 여름에는 QRA 패턴이 더욱 빈번하게 관측된다는 것이다. 만 교수는 "2024년 여름이 강한 엘니뇨 해였던 만큼, 올해 여름도 고착된 제트기류에 따른 이상기후 가능성이 크다"고 말했다. 연구진은 지금까지의 컴퓨터 기상 예측 모델이 이러한 QRA 메커니즘을 제대로 반영하지 못하고 있다며, 이것이 예측보다 실제 기상이 더 극단적으로 나타나는 원인 중 하나라고 밝혔다. 프랜시스 박사는 "온실가스 배출을 줄이지 않는다면 여름 극단 기후는 점점 더 악화될 것"이라며 "폭염은 더 오래 지속되고, 규모도 커지며. 기온도 더 높아질 것이다. 동시에 가뭄은 농업 피해를 심화시킬 것"이라고 경고했다.
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- ESGC
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[기후의 역습(147)] 기후변화, 행성파 패턴 3배 증가시켜⋯"폭염·홍수 고착화하는 또 하나의 패턴"
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[증시 레이더] 코스피 2,972 마감⋯NAVER 급등·재생에너지주는 약세
- 코스피가 18일 3거래일 연속 상승하며 2,970선을 회복했다. 한국거래소에 따르면 이날 코스피는 전장보다 21.89포인트(0.74%) 오른 2,972.19에 마감했다. 장 초반 하락세로 출발했으나 장중 상승 전환하며 오름폭을 확대했다. 코스닥지수도 0.53% 상승한 779.73에 거래를 마쳤다. NAVER는 대통령직 인수위의 AI 수석 인사 영향으로 17.92% 급등했고, 삼성전자는 2.93% 상승했다. 반면 SK하이닉스(-1.00%), 삼성바이오로직스(-0.59%), 한화에어로스페이스(-2.83%) 등 일부 대형주는 약세를 보였다. 원/달러 환율은 6.7원 오른 1,369.4원으로 마감됐다. [미니해설] 코스피 2,970선 회복…NAVER 급등, 재생에너지주는 약세 18일 국내 증시가 대형 기술주의 강세와 일부 정책 기대감에 힘입어 상승 마감했다. 코스피는 3거래일 연속 상승세를 이어가며 2,970선을 회복했다. 이날 코스피는 전장보다 21.89포인트(0.74%) 오른 2,972.19에 마감했다. 지수는 장 초반 2,933.63으로 출발해 하락세를 보였지만, 장중 상승 전환 후 상승폭을 점차 키우며 마감 시점에는 2,970선을 상회했다. 코스닥지수도 전장 대비 4.08포인트(0.53%) 오른 779.73으로 장을 마쳤다. NAVER는 새 정부 초대 인공지능(AI) 수석이 자사 출신 인사라는 소식에 급등하며 이날 증시를 주도했다. NAVER는 17.92% 급등해 장중 244,500원을 기록하며 52주 신고가를 새로 썼다. 플랫폼 기업의 정책 수혜 기대감이 즉각적으로 반영된 사례로, 정부의 디지털 인재 등용이 투자심리에 긍정적 영향을 미친 것으로 풀이된다. 시가총액 1위인 삼성전자도 2.93% 오르며 상승세를 이어갔다. 반면 SK하이닉스는 장 초반 강세를 보였지만 오후 들어 하락 전환해 1.00% 내렸다. 하락 반전의 배경으로는 외국인 매물 출회와 수급 부담이 거론된다. 자동차 대표주인 현대차는 0.49% 상승했고, 한화오션도 0.43% 올랐다. 반면 금융주는 약세를 보였다. KB금융(-0.09%), 하나금융지주(-0.75%), 신한지주(-1.82%) 등 주요 금융주가 일제히 하락했다. 이는 최근 기준금리 인하 기대 약화와 수익성 둔화 우려가 반영된 결과로 해석된다. 이날 재생에너지 관련 종목은 미국발 악재에 일제히 약세를 나타냈다. 미국 상원이 제출한 세법 개정 초안에 따라 인플레이션감축법(IRA) 기반의 태양광·풍력 발전소에 대한 세액공제가 단계적으로 축소되며, 2028년에는 아예 폐지될 예정이라는 소식이 전해졌다. 이에 따라 한화솔루션(-3.32%), 한화솔루션우(-3.70%), HD현대에너지솔루션(-5.41%), 씨에스윈드(-5.84%), OCI홀딩스(-3.61%) 등 국내 주요 태양광·풍력주들이 일제히 하락했다. 특히 HD현대에너지솔루션과 씨에스윈드는 5% 이상 급락하며 시장의 우려를 반영했다. 미국 하원이 제출했던 초안과 달리, 상원 초안은 세액 공제 축소를 다소 완화한 수준이나, 재생에너지 세제 혜택의 조기 폐지라는 방향성에는 변함이 없다. 미국 증시에서도 태양광 관련주들이 10~30% 급락하며 시장 충격이 컸다. 이에 대해 신한투자증권 함형도 연구원은 "세액 공제 축소는 재생에너지의 가격 경쟁력 약화를 불러올 수밖에 없으며, 국내외 신재생에너지 업종 전반에 대한 주가 변동성이 7월 최종안 확정 전까지 확대될 것"이라고 진단했다. 이날 외환시장에서는 원/달러 환율이 상승세를 나타냈다. 서울 외환시장에서 원/달러 환율은 전날보다 6.7원 오른 1,369.4원에 마감됐다. 미국의 통화정책 관련 불확실성과 중동 정세 긴장감이 환율에 영향을 준 것으로 보인다. 한편 중동 지역의 지정학적 리스크가 고조되고 있는 가운데, 국내 증시는 아직까지 제한적인 영향을 받고 있지만, 향후 에너지 가격 상승 등이 인플레이션 재확산으로 이어질 경우 변동성이 확대될 수 있다는 지적도 있다. 전문가들은 "기술주 중심의 강세장이 이어질 수는 있지만, 개별 종목의 정책 기대감 및 해외 이슈에 따라 증시가 크게 요동치고 있다"며 "단기적으로는 대외 변수에 대한 모니터링이 필수적"이라고 조언했다. 즉, 이날 증시는 대형 기술주의 상승과 일부 정책 기대감에 힘입어 상승 마감했지만, 미국 세제 변화와 중동 정세 등의 대외 변수는 여전히 불확실성을 증폭시키고 있다. 투자자들의 신중한 대응이 요구되는 시점이다.
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[증시 레이더] 코스피 2,972 마감⋯NAVER 급등·재생에너지주는 약세
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암모니아 선박 오수 해양 배출 기준, 국제표준 제정 나선다
- 국제 사회가 탄소중립을 가속화하는 가운데, 차세대 친환경 선박 연료로 주목받는 암모니아의 독성 오수 처리에 대한 국제 기준 제정이 본격 추진된다. 한국선급(KR)은 17일, HD현대중공업·HD한국조선해양·HD현대삼호중공업·삼성중공업·한화오션 등 국내 주요 조선사와 한국화학융합시험연구원(KTR)과 협의체를 구성하고, 암모니아 추진선박에서 발생하는 유해 오수의 해양 배출 기준 마련에 착수했다고 밝혔다. 암모니아는 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않는 특성으로 탈탄소 시대의 대안 연료로 각광받고 있지만, 높은 독성과 해양 생태계에 미치는 잠재적 위해성으로 인해 관련 오수 처리 기준이 국제적으로 미비한 상황이다. 이로 인해 선박 설계와 운항에서 기술적·환경적 불확실성이 지속되고 있다는 지적이 제기돼 왔다. 이에 따라 협의체는 선박에서 발생하는 암모니아 오수의 저장, 처리, 해양 배출 과정에 대한 기술적·환경적 기준을 정립하고, 이를 우리 정부를 통해 국제해사기구(IMO)에 공식 제안할 예정이다. 초안은 2025년 중 IMO에 제출될 계획이며, 이를 토대로 국제적 논의를 선도한다는 전략이다. 김경복 한국선급 부사장은 "이번 협의체는 한국 조선·해운 산업계가 주도적으로 국제 안전 기준을 수립하는 상징적 사례"라며 "대체 연료 분야에서 국제표준을 선점하기 위한 노력을 지속할 것"이라고 밝혔다. 국내 조선업계가 전 세계 친환경 선박 시장의 기술 흐름을 선도하고 있는 가운데, 이번 협의체 활동은 국제 기준의 공백을 채우고, 향후 글로벌 수주 경쟁에서의 우위를 확보하는 데 중요한 기반이 될 것으로 기대된다.
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암모니아 선박 오수 해양 배출 기준, 국제표준 제정 나선다
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[글로벌 핫이슈] 지정학·AI·기후 '복합위기'⋯페트로나스 CEO "아시아에 1경원 투자해야"
- 페트로나스의 등쿠 무하맛 타우픽 최고경영자(CEO)가 지정학적 갈등과 무역 분쟁, 기술 격변이 겹치는 '복합위기' 때문에 세계 에너지 시스템이 심각한 위험에 처했다고 경고했다. 그는 인공지능(AI) 시대가 촉발할 아시아의 폭발적인 에너지 수요를 감당하려면 2050년까지 아시아 태평양 지역에만 약 90조 달러(약 12경 2445조 원)에 이르는 투자가 필요하다고 강조했다. 타우픽 최고경영자는 16일(현지시각) 말레이시아 쿠알라룸푸르에서 열린 '에너지 아시아' 콘퍼런스 개막 연설에서 이같이 밝혔다고 업스트림 온라인이 보도했다. 그는 "장기화한 지정학적 갈등은 주변 지역으로 전이됐으며, 무역이라는 이름으로 벌어진 또 다른 형태의 대립으로 세계 분열은 더욱 심해졌다"고 진단했다. 그는 "우리 모두는 시장에서 행동 방식을 재구성하고, 변동성으로 가득한 새로운 표준을 받아들여야만 했다"고 말했다. 타우픽 최고경영자는 매일 세계 석유 물동량의 약 20%가 지나는 호르무즈 해협의 긴장 고조를 구체적인 예로 들었다. 이 여파로 공급 충격 우려가 커지며 유가가 급등하고 있다는 것이다. 그는 "이 모든 일은 세계가 상호 보복 관세와 공급망 불안정의 망령으로 휘청거리는 때에 벌어지고 있다"며 "이미 문명의 발전으로 압박을 받고 있는 세계 에너지 시스템은 실로 심각한 위험에 처해 있다"고 거듭 강조했다. 타우픽 최고경영자는 인류의 발전 뒤에는 항상 에너지가 있었다고 역설했다. 그는 "시대를 바꾸는 모든 획기적인 기술 발전은 에너지 자원에 대한 접근성과 가용성 덕분에 가능했다"며 "에너지를 기반으로 한 혁명들이 세계 GDP를 꾸준히 성장시켜 2022년 처음으로 100조 달러(약 13경 6020조 원)를 돌파하게 했다"고 설명했다. 그는 세계가 현재 5차 산업혁명의 문턱에 서 있으며, 그 중심에 AI가 있다고 말했다. "AI는 모든 산업에 걸쳐 없어서는 안 될 기초 기술이 되고 있다"며 "데이터 센터의 전력 수요만 해도 2030년까지 전 세계에서 945테라와트시에 이를 것이며, 이는 앞으로 총 전력 수요 증가분의 20% 이상을 차지하는 규모"라고 밝혔다. 이러한 수요 급증은 기존 에너지 기반시설과 전력망에 큰 부담을 주고 있다. 이러한 지정학적 갈등, 기술 혁명, 기후 변화가 한꺼번에 나타나는 현상을 페트로나스는 '복합위기(polycrisis)'라고 규정했다. 폭증하는 아시아 수요…2050년까지 90조 달러 필요 이런 복합위기 속에서 에너지 수요는 그 어느 때보다 커지고 있으며, 특히 아시아 태평양 지역의 수요가 폭발적으로 늘어날 전망이다. 현재 세계 인구의 60%(48억 명)를 차지하는 이 지역은 2050년까지 세계 에너지 수요의 50%를 차지할 것으로 보인다. 타우픽 최고경영자는 "아시아는 이 야심 찬 목표를 이루기 위해 중추적이고 중심적인 역할을 할 것"이라며 "세계의 에너지 전환은 아시아의 성공에 달려있다"고 말했다. 그는 "산업 전반에 AI를 도입하고, 늘어나는 인구를 위해 불을 밝히며, 우리 지역사회의 안녕을 지키고 저탄소 전환을 이루기 위해서는 이 지역에만 약 90조 달러(약 12경 2445조 원)의 에너지 투자가 필요할 것"이라고 구체적인 수치를 제시했다. 하지만 이 과정은 순탄치 않을 전망이다. 타우픽 최고경영자는 "오늘날 우리는 점점 더 불규칙해지는 시장, 급증하는 운영 비용, 올라가는 기온, 반복되는 자연재해와 씨름하고 있다"고 현실적인 어려움을 토로했다. 에너지원 다변화와 국제 공조 '유일한 해법' 그는 두 가지 해법을 제시했다. 첫째, 에너지원 구성의 다변화다. 그는 "에너지 회복력을 유지하려면 저배출 에너지원과 배출 저감 연료를 모두 갖춘 더 균형 잡힌 구성이 필요하다"고 말했다. 둘째는 에너지 투자의 확대다. 타우픽 최고경영자는 "에너지는 경제의 생명선이며, 투자는 에너지의 안정적인 공급과 저렴한 가격을 보장하는 데 매우 중요하다"면서 "정부, 금융 기관, 산업계가 협력해 특히 신흥국과 개발도상국에서 에너지 사업을 위한 자본을 끌어올 정책과 기반을 마련해야 한다"고 촉구했다. 마지막으로 그는 지금이 "아시아의 시대"라고 선언하며, "아시아가 탄소중립(넷 제로)을 이루지 못하면 세계의 탄소중립도 없다"고 연설을 마무리했다.
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[글로벌 핫이슈] 지정학·AI·기후 '복합위기'⋯페트로나스 CEO "아시아에 1경원 투자해야"
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[ESGC] 산업화 이후 강으로 유입된 수은 3배↑⋯규제 완화 우려
- 전 세계 강을 통해 이동하는 수은(mercury)의 양이 산업혁명 이후 3배 이상 증가한 것으로 나타났다. 이는 석탄 연소, 광산 채굴, 제조업 등 인간의 산업 활동이 수은의 방출과 이동 경로에 구조적 변화를 초래했기 때문이라는 분석이다. 12일(현지시간) ABC뉴스에 따르면 미국 툴레인대학교 연구팀은 화산활동·산불 등 자연 기원을 반영한 수은 방출량을 재구성하고 이를 현재와 비교해 연간 수은 유출량이 1850년대 390메가그램에서 현재 약 1000메가그램으로 증가했음을 밝혀냈다. 연구팀은 전 세계 강 하상 퇴적물 코어 분석을 통해 이같은 결과를 입증했다. 논문 공동 저자인 쿨레인대학교의 환경공학과 장옌쉬(Yanxu Zhang) 교수는 "수은은 신경계 독성 물질로, 강과 어류에 축적될 수 있어 인체 건강에 직접적인 위협이 된다"며 "특히 남미, 동남아시아, 아프리카와 같은 개발도상국 지역에서 수은 노출 위험이 더 크다"고 지적했다. 이런 가운데 미국 환경보호청(EPA)이 추진중인 수은과 중금속 배출 규제 완화 조치가 논란의 중심에 섰다. EPA는 올해 초 '수은 및 공기 유해물질 기준(MATS)'을 포함한 규제 완화를 골자로 한 20여 건의 정책 개정안을 발표했다. 해당 기준은 석탄 및 석유 화력발전소의 수은, 비소 등 유해물질 배출을 제한해온 핵심 규제다. 리 젤딘(Lee Zeldin) EPA 국장은 기자회견에서 "새 규제가 시행되더라도 발전소는 현재보다 더 많은 수은을 배출할 수 없다"고 강조했지만, 환경단체들과 전문가들은 "사실상 수은 방출의 문을 다시 여는 결정"이라고 우려를 표했다. 어스저스티스(Earthjustice)의 제임스 퓨(James Pew) 연방청정대기법 책임자는 "수은은 아동의 뇌 발달을 방해하고, 비소는 암과 선천적 결함과 연관이 있다"며 강력한 규제 유지 필요성을 강조했다. 미국 내에서 이미 수은 오염으로 인한 피해 사례도 발생하고 있다. 미네소타주는 강·호수에서 잡힌 어류에 포함된 수은 농도가 기준치를 초과함에 따라 주민들에게 '주 1회 이상 어류 섭취 금지' 권고를 내렸다. EPA는 수은 노출이 말초 시야 상실, 감각 이상, 언어·청각·운동 기능 저하를 유발할 수 있으며, 특히 태아기 노출시 신경계 발달에 심각한 영향을 줄 수 있다고 경고했다. 이번 보고서에 대해 존 홀드렌(John Holdren) 전 백악관 과학보좌관은 "놀라운 결과가 아니다. 인간의 환경적 영향이 자연 영향의 규모를 월등히 초과하고 있음을 보여주는 또 하나의 증거"라고 말했다. 그는 "과학 기반의 공중보건 보호 체계에서 불러나려는 현 행정부의 행보는 무책임의 극치"라고 비판했다. 호나경법 전문가인 예일대 댄 에스티(Dan Esty) 교수는 "수은은 미국 환경정책사에서 대중 건강과 규제가 직접 연결된 대표적인 사례"라며 "이를 되돌리는 시도는 장기적 보건 비용을 증가시킬 것"이라고 지적했다. 한편, 미 하원은 지난달 화학 공장, 정유시설, 농약 제조업체 등 약 1800개 시설이 자체적으로 '경미한 오염원'으로 재분류되도록 하는 허용하는 법안을 통과시켰다. 이 조치는 향후 해당 건설의 유해물질 감시·보고 의무를 사실상 면제하는 결과로 이어질 수 있다. 장옌쉬 교수는 "미국 동부처럼 산업 시설이 밀집된 지역은 특히 수은 오염에 만감하다"며 "지속적인 수은 유입은 결국 인간이 생선 섭취를 조절해야 할 정도의 사안으로 확대될 수 있다"고 경고했다. 수은과 같은 중금속은 축적성과 장기 독성이 강한 물질로, 그 피해는 수십 년에 걸쳐 누적될 수 있다. 따라서 전문가들은 현재의 과학적 증거를 무시한 규제 완화가 장기적으로 심각한 환경적·보건적 비용을 초래할 수 있다고 강조했다.
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[ESGC] 산업화 이후 강으로 유입된 수은 3배↑⋯규제 완화 우려
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[기후의 역습(146)] 해양 산성화, 인류 경고등 켜졌다⋯지구 생태계 9대 한계 중 7개 돌파
- 전 세계 해양의 산성화가 과학자들의 예측보다 훨씬 빠르게 진행되며, 지구 해양 생태계에 심각한 위협을 가하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 플리머스 해양연구소(PML)와 미국 해양 대기청(NOAA) 등 국제 연구진이 공동으로 수행한 연구에 따르면, 해수면 아래 200m 이하 심해의 약 3분의 2와 그 위의 약 절반에서 이미 '안전 기준'을 넘어선 수준의 산성화가 진행 중인 것으로 확인됐다. 연구진은 이를 '지구 위험 한계선(planetary boundary)'를 넘는 수준이라 규정하며, 해양 생물다양성과 연안 경제에 대한 직접적인 위협으로 경고했다. 해당 내용에 대해서는 더 힐, 가디언 등 다수 외신이 보도했다. 이번 연구는 지난 10일(현지시간) 국제학술지 '글로벌 체인지 바이올로지(Global Change Biology)'에 게재됐다. 영국 플리머스 해양연구소(PML)의 해양과학 책임자인 스티브 위디콤 박사는 "해양 산성화는 해양 생태계와 연안 지역 경제에 있어 시한폭탄"이라며 "산호초와 조개류 산업은 물론, 관광과 수산업까지 생태 기반 산업 전체가 심각한 영향을 받을 것"이라고 강조했다. 이번 연구의 공동 수행 기관인 미국 해양대기청(NOAA)은 지구온난화 연구 활동으로 인해 트럼프 행정부로부터 예산 삭감 압박을 받고 있는 기관이다. 심해에서 먼저 무너지는 생태계 기반 이 연구의 주요 저자인 PML의 헬렌 핀들리 박사는 "대부분의 해양 생물은 표층보다 더 깊은 바다에 서식한다"며 "심층 해수의 변화는 생물종에 미치는 영향이 더욱 클 수 있다"고 우려했다. 특히 미국 서부 해안 근처의 심해에서는 게와 연어 어장이 분포한 지역에서 가장 급격한 산성화가 나타나고 있는 것으로 조사됐다. 산성화의 근본 원인은 인류의 화석연료 사용이다. 석탄·석유·천연가스 연소로 배출된 이산화탄소는 바다에 흡수되며 산을 형성하고, 이는 해수를 점점 더 산성화시킨다. 산성화가 진행될수록 바다 생물의 주요 구성 성분인 탄산칼슘 농도가 낮아져 산호와 조개류 등 기초 생물군의 생존이 위협받는다. 연구진은 해양 내 탄산칼슘 농도가 산업화 이전보다 20% 이상 감소한 시점이 이미 5년 전 도달했을 가능성이 높다고 지적했다. 이는 독일 포츠담 기후영향연구소가 제시한 지구 생태계 유지에 필요한 '9대 행성 경계' 중 7개를 인류가 이미 넘어섰음을 시사한다. 산성화가 가속하는 지구 온난화 해양은 지금까지 인류가 배출한 이산화탄소(CO₂)의 약 3분의 1을 흡수해 왔으며, 동시에 지구 표면이 받을 수 있었던 열의 약 90%를 흡수해 지구 온난화를 완화하는 역할을 해왔다. 그러나 해양이 흡수할 수 있는 이산화탄소의 포화점이 가까워지면서 표면 온난화 속도는 더 빨라질 수 있다. 이와 함께 해양은 지구 산소의 절반 이상을 공급하는 주요 생태 기반이지만, 산성화와 온난화로 인해 이 산소 생산 기능 역시 약화될 것으로 예상된다. 특히 해수 내 산소 농도는 수심 아래에서 빠르게 감소 중이며, 대기 중 산소 농도마저 장기적으로 감소할 위험이 있다. 위디콤 박사는 "해양 산성화는 단순한 환경 문제가 아니라 인류의 생존과 직결된 문제"라며 "해양 생태계의 붕괴는 수조 원대 경제 가치를 위협할 뿐 아니라, 인류가 의존해온 산소 공급 체계마저 흔들 수 있다"고 경고했다.
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[기후의 역습(146)] 해양 산성화, 인류 경고등 켜졌다⋯지구 생태계 9대 한계 중 7개 돌파
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[신소재 신기술(179)] 이산화탄소를 시멘트로⋯친환경 건설을 향한 새로운 전환점
- 이산화탄소를 오염물질로만 여겨온 기존 인식에 도전하는 획기적인 연구 결과가 나왔다. 10일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 미국 미시간대학교를 중심으로 UC 데이비스와 UCLA 연구진이 참여한 공동 연구팀은 이산화탄소(CO₂)를 금속 옥살레이트(metal oxalates)로 전환해 시멘트 제조 원료로 활용하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스 화학과 조교수이자 이 연구의 공동 주저자인 헤수스 벨라스케스는 "금속 옥살산염은 아직 충분히 탐구되지 않은 분야로, 대체 시멘트 재료, 합성 전구체, 심지어 이산화탄소 저장 솔루션으로 활용될 수 있다"고 말했다. 이번 연구는 미국 에너지부(DOE)가 후원하는 '탄소 순환 종결 센터(Center for Closing the Carbon Cycle, 4C)'의 일환으로 수행됐다. 4C의 주요 목표는 대기 중 배출되는 이산화탄소를 포집해 활용 가능한 물질로 전환하는 실용적인 방안을 찾는 데 있다. 연구팀은 시멘트의 주원료인 포틀랜드 시멘트 제조 과정에서 대규모 이산화탄소가 배출된다는 점에 주목, 발상을 전환해 이산화탄소를 투입해 새로운 시멘트 성분을 만들어내는 방식으로 접근했다. 팀은 이산화탄소를 금속 이온과 결합시켜 금속 옥살레이트 형태의 고체를 생성한 뒤, 이를 시멘트 제조에 활용할 수 있다는 점에서 의미 있는 진전을 이뤘다. 특히 이번 연구의 핵심은 극미량의 납(lead)을 촉매로 활용하면서도 높은 반응 효율을 달성했다는 데 있다. 기존 기술은 다량의 납을 필요로 해 환경과 건강에 대한 부담이 컸다. 연구팀은 고분자 물질을 이용해 납의 화학적 환경을 정밀 제어함으로써 필요한 납의 양을 "10억 분의 1(ppb)' 수준으로 낮췄다. 이는 상업용 재료에 존재하는 불순물 수준에 불과해 산업적 확장 가능성을 높인 성과다. 미시간대 찰스 맥크로리(Charls McCrory) 교수는 "이번 연구는 이산화탄소라는 가치 없는 폐기물을 고부가가치 재료로 '업사이클링'하는 혁신적인 사례"라며 "이산화탄소를 단순히 매립하거나 제거하는 것을 넘어 건설 자재로 활용함으로써 실질적인 기후 대응 수단으로 삼을 수 있다"고 강조했다. 실제로 이 기술은 두 개의 전극을 활용한 전기화학 반응으로 작동된다. 한쪽 전극은 이산화탄소를 옥살레이트 이온으로 환원시키고, 다른 금속 전극에서는 금속 이온이 방출되어 옥살레이트와 결합해 고체 금속 옥살레이트를 생성한다. 이 고체는 침전 후 수거돼 시멘트 제조에 사용될 수 있다. UC 데이비스의 공동저자 헤수스 벨라스케스(Jesus Velasquez) 박사는 "금속 옥살레이트는 아직 충분히 연구되지 않은 영역으로, 시멘트 대체재는 물론 이산화탄소 저장 소재로도 잠재력을 가진다"고 평가했다. 공동저자인 아나스타샤 알렉산드로바(Anastassia Alexandrova) UCLA 교수는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 촉매 역할을 하는 납의 메커니즘을 이론적으로 검증했다. 그녀는 "산업계에서 유용한 촉매는 종종 우연히 발견되며, 이번 연구처럼 극미량의 불순물이 핵심적인 역할을 하는 사례는 앞으로도 더 많을 것"이라고 내다봤다. 무엇보다 이산화탄소를 고체화해 안정적으로 저장할 수 있다는 점은 환경적으로도 주목할만하다. "이것은 단순한 포집을 넘어 실제로 유용한 고체 재료를 만들어낸다는 점에서 기후 변화 대응에 실질적인 효과를 갖는다"고 맥크로리 교수는 설명했다. 연구팀은 향후 산업화 가능성을 염두에 두고 최종 생산물의 품질과 수율을 높이기 위한 최적화 작업을 지속할 계획이다. "아직 갈 길은 멀었지만, 납 함량을 ppb 수준으로 낮춘 것은 친환경 확장을 위한 중요한 이정표"라며 "상업적 스케일로의 확대 가능성은 충분하다"고 덧븉였다. 이 연구 결과는 국제 과학 저널 '첨단 재료(Advanced Materials, 어드밴스트 머티리얼)'에 정식 게재됐다.
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[신소재 신기술(179)] 이산화탄소를 시멘트로⋯친환경 건설을 향한 새로운 전환점
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[ESGC] 미세플라스틱, 중금속 체내 전달 경로 될 수 있어⋯과학계 경고
- 전 세계적으로 매년 3억 8900만 톤 이상 배출되는 플라스틱 쓰레기 중 상당량이 해양과 산악 지형은 물론, 인체 내부에서도 확인되고 있다. 이 가운데 미세플라스틱이 중금속을 흡착해 인체로 유입될 수 있다는 연구 결과가 제시되면서, 미세플라스틱 오염이 단순한 환경 문제를 넘어 잠재적 건강 위협 요인으로 부각되고 있다. 9일(현지시간) 더쿨다운(TCD)에 따르면 미국 뉴저지공과대학교(NJIT) 연구팀은 최근 학술지 케미칼·엔지니어링뉴스(Chemical & Engineering News, C&EN)에 발표한 실험을 통해, 플라스틱 폐기물에서 유래한 미세플라스틱이 납, 카드뮴, 코발트, 망간, 아연 등 주요 중금속을 빠르게 흡착한다는 사실을 확인했다. 연구진은 실생활과 유사한 환경을 모사하기 위해 플라스틱 폐기물과 수돗물을 혼합한 용액에 미세플라스틱을 노출시켰다. 그 결과, 세 가지 종류의 일반적인 플라스틱 입자에서 5분 이내에 중금속 흡착 반응이 일어났으며, 특히 납의 경우 99% 이상이 빠르게 흡착된 것으로 나타났다. "흡착력 큰 미세플라스틱, 인체 내 침투 시 중금속 전달 가능성" 미세플라스틱(microplastics) 및 나노플라스틱(nanoplastics)은 물병 등 플라스틱 제품이 분해되며 생성되는 극소 입자다. OECD와 미국 국립의학도서관(NLM)에 따르면 이러한 입자는 식품 섭취 또는 호흡을 통해 인체에 유입될 수 있으며, 장기적으로 암 발생 위험이나 대사 장애 등 건강 악영향이 우려된다고 지적했다. NJIT 연구에 참여한 소메나스 미트라(Somenath Mitra) 교수는 "이번 결과는 나노플라스틱 오염이 인체 건강에 미치는 영향에 대한 여러 의문에 접근할 수 있는 실마리"라고 평가했다. 특히 이번 실험은 다양한 크기와 형태의 미세플라스틱을 활용해 실제 환경에서 존재하는 입자 특성과 유사한 조건을 구현했으며, 이러한 입자들은 실험실 합성 입자보다 표면적이 넓어 중금속을 더 잘 흡착하는 경향을 보였다. 독성 여부는 '노출량'이 핵심…"추가 연구 필요" 그러나 이번 연구만으로 미세플라스틱을 통한 중금속 노출이 실제 인체에 유해한지를 단정하긴 어렵다. 퍼듀대학교의 독성학자 조너선 샤나한(Jonathan H. Shannahan) 교수는 "중요한 것은 노출량(dose)"이라며 "현재로서는 우리가 일상에서 어느 정도의 노출을 받고 있는지 구체적으로 알기 어렵다. 이는 장기적 연구를 통해 규명돼야 할 사안"이라고 말했다. 소비자 인식 전환도 중요…"플라스틱 사용 줄여야" 전문가들은 이번 연구를 계기로 미세플라스틱이 인체 건강에 미치는 영향을 본격적으로 규명할 필요가 있다고 강조했다. 동시에 개인 차원에서도 ▲ 일회용 플라스틱 사용 절감 ▲ 재사용 용기 사용 ▲ 무독성 제품 선택 등 소비 습관의 변화가 중장기적 해결책이 될 수 있다고 제언했다. 플라스틱 오염을 줄이기 위한 제도적 대응과 함께, 일상 속에서 '플라스틱과 거리두기' 실천이 인류 건강 보호를 위한 출발점이 될 수 있다는 점에서 이번 연구는 중요한 경고로 받아들여지고 있다.
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[ESGC] 미세플라스틱, 중금속 체내 전달 경로 될 수 있어⋯과학계 경고
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[기후의 역습(145)] 기후변화, 토양 내 '슈퍼박테리아' 확산 부추긴다⋯항생제 내성 새 경로 주목
- 기후변화가 토양 속 항생제 내성균 확산을 가속화하고 있다는 연구 결과가 나왔다. 해수면 상승이나 폭염, 허리케인 등 기후 재난과는 달리 눈에 보이지 않는 위협이지만, 인류의 공중보건에 심대한 영향을 미칠 수 있는 조용한 변화라는 점에서 주목된다. 영국 더럼대학교(Durham University)를 포함한 국제 연구팀은 최근 발표한 연구에서 지구 평균기온 상승이 토양 속 항생제 내성 유전자(antibiotic resistance genes, ARGs)와 병원성인자(virulence factors)의 증가와 밀접한 연관이 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 해당 내용에 대해서는 쿨다운,어스닷컴 등이 보도했다. 연구 결과는 과학 저널 '네이처 생태학 및 진화(Nature Ecology & Evolution)'에 게재됐다. 연구팀은 전 세계 토양 샘플의 메타게놈 분석, 현장조사, 실험실 실험을 종합해 온도 상승과 항생제 내성 유전자(ARGs) 발현의 상관관계를 도출했다. 그 결과, 기온이 오를수록 토양 내 박테리아가 생존에 유리한 항생제 내성 유전자를 더 많이 보유하고, 새로운 내성 균주가 출현할 가능성도 커지는 것으로 나타났다. 특히 이러한 유전자는 환경 속 세균에서 인간 감염원으로 전이될 가능성이 있다는 점에서 공중보건에 심각한 위협이 될 수 있다. 더럼대 환경공학자 데이비드 W. 그레이엄 교수는 "이번 연구는 인간 건강과 환경 변화가 얼마나 밀접하게 연결되어 있는지를 잘 보여준다"며, "대다수 전염병의 병원체는 환경에서 유래하는 만큼, 토양 내 내성 증가가 곧 치료 불가능한 감염증 확산으로 이어질 수 있다"고 강조했다. 기후변화가 항생제 내성 문제에 영향을 준다는 사실은 2023년 유엔환경위원회 보고서 '슈퍼버그에 대비하기(Bracing for Superbugs)'에서도 예견된 바 있다. 이번 연구는 그 예측을 실증적으로 뒷받침하는 최초의 정량적 결과로 평가된다. 연구에 따르면, 토양 내 ARGs는 지구온난화가 지속될 경우 금세기 말까지 최대 23% 증가할 수 있다. 특히 프로테오박테리아(Proteobacteria)와 박테로이데테스(Bacteroidetes, 의간균류) 등 항생제 내성과 병원성 유전자를 보유한 세균군의 활성이 높아질 것으로 예상된다. 이는 기존 항생제의 효과를 무력화할 새로운 '슈퍼박테리아' 출현 가능성과 직결된다. 기후변화로 인해 과거엔 병원체가 생존하기 어려웠던 미국 알래스카주 북부, 핀란드 북부와 동부, 스웨덴 북부, 아이슬란드 북부, 러시아 연방 북부, 칠레 최남부 등 한대 지역조차 이들의 서식지로 전환되고 있다는 점도 우려를 키운다. 연구진은 "저온 환경에서는 일반적으로 세균 생존이 어렵지만, 기온이 상승하면서 이들 지역에서도 내성균이 살아남고 진화할 여지가 커지고 있다"고 지적했다. 실험실에서 이뤄진 온도 상승 실험 결과도 경고 신호를 보낸다. 대장균(Escherichia coli)을 대상으로 한 연구에서 온도가 높을수록 항생제 내성 유전자의 발현이 증가했으며, 이는 세균이 항생제를 배출하는 '에플럭스 펌프'나 스트레스 대응 단백질을 더 많이 생성하게 했다는 설명이다. 전문가들은 기후변화를 단순한 환경 문제가 아닌, 보건 위기와 직결된 다층적 문제로 인식해야 한다고 강조한다. 특히 '원헬스(One Health)' 접근법을 통해 인간, 동물, 환경 건강을 통합적으로 고려하는 대응 전략이 요구된다고 지적한다. 연구진은 시민 과학의 참여도 요청했다. 고온 지역의 토양 변화, 항생제 내성균 출현 사례 등에 대한 기록과 시각 자료가 향후 데이터 축적과 대응 정책 수립에 기여할 수 있다는 설명이다. 보이지 않는 토양 속 미생물 생태계의 변화는 곧 인간 사회로 연결될 수 있다. 코로나19 등 인수공통감염병의 경험이 말해주듯, 미생물의 환경 내 진화와 확산은 언제든 인류에게 새로운 도전을 안겨줄 수 있다. 연구진은 "우리가 보는 것 너머의 생태계 변화에 주의를 기울이지 않는다면, 항생제 내성 문제는 기후 위기의 또 다른 재난이 될 것"이라고 경고했다.
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[기후의 역습(145)] 기후변화, 토양 내 '슈퍼박테리아' 확산 부추긴다⋯항생제 내성 새 경로 주목
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[기후의 역습(144)] 지구 대기 중 이산화탄소 농도, 사상 첫 430ppm 돌파
- 2025년 5월, 지구 대기 중 이산화탄소(CO₂) 농도가 사상 처음으로 월평균 430ppm을 넘어섰다. 이는 지구 온난화의 주된 원인으로 지목되는 온실가스 농도가 인류 역사상 가장 높은 수준에 도달했다는 점에서 주목된다. 미국 해양대기청(NOAA)과 캘리포니아대학교 샌디에이고 캠퍼스의 스크립스 해양연구소가 지난 5일 발표한 자료에 따르면 하와이 마우나로아 산 정상(해발 11,141피트)에 위치한 관측소에서 측정된 올해 5월 평균 CO₂ 농도가 430.1ppm을 기록했다. 이는 1958년부터 해당 지역에서 시작된 장기 관측 이래 가장 높은 수치이며 전년 대비 3ppm 증가한 것이다. 해당 내용에 대해서는 USA 투데이, NBC 뉴스 등 다수 외신이 심층 보도했다. 캘리포니아대 샌디에이고 스크립스 CO₂ 프로그램 책임자인 랄프 킬링(Ralph Keeling) 박사는 "또다시 기록이 갱신됐다. 슬픈 일이다"고 말했다. 그의 부친인 찰스 데이비드 킬링 박사는 1958년 마우나로아에서 CO₂ 농도 장기 측정을 시작한 인물로, 계절에 따라 농도가 변동하며 전반적으로 증가하는 양상을 기록한 '킬링 곡선(Keeling Curve)'을 통해 지구 대기 변화의 흐름을 처음으로 시각화했다. 킬링에 따르면 지구 대기 중 이산화탄소 농도가 이렇게 높았던 마지막 시기는 약 3000만년 전이었다. 그러나 당시는 인간이 지구에 나타나기 훨씬 전이며, 지금의 기후와 크게 달랐다. 수십 년 전만 해도 대기 중 이산화탄소 농도가 400ppm을 넘어선다는 것을 상상도 할 수 없는 일이었다. 대기 중 가스 분자 100만 개 당 이산화탄소는 400개 이상에 불과했기 때문이다. 대기 중 이산화탄소 농도는 산업화 이전 시대 이래로 급격히 증가했다. 주된 원인은 대기 중으로 온실가스를 뿜어내는 인간 활동 때문이다. 대기 중 온실 가스 농도가 높으면 지구 기온 상승과 해수면 상승, 극지방 빙하 해빙, 그리고 극심한 무더위와 가뭄 등 극한 기후 현상이 더 빈번해지고 더욱 악화될 수 있다. 과학계는 이산화탄소를 비롯한 온실가스가 지구를 덮는 '열의 담요' 역할을 하며 기온 상승을 초래한다고 설명한다. 특히 화석연료 사용에 따른 배출 증가 속도가 지구 시스템이 감당할 수 있는 한계를 넘어서면서, 기후변화는 단순한 경고를 넘어선 현실이 되었다는 지적이다. 이제 과학자들은 30년 안에 이산화탄소 농도가 500ppm에 도달할 수 있다고 경고했다. 앞서 유타대학교를 포함한 세계 16개국 90여 명의 과학자들은 2023년 공동 연구에서 현재의 대기 중 CO₂ 농도가 인류 출현 이래 최고치이며, 최소 1400만 년 전 이후 가장 높은 수준이라고 분석한 바 있다. 2024년 1월, 스크립스 연구소는 2023년 한 해 동안의 이산화탄소 농도 상승폭이 전년 대비 3.58ppm에 달해 사상 최고 상승폭을 기록했다고 밝혔다. 이는 2016년 엘니뇨 현상 당시 기록을 뛰어넘은 것이다. 랄프 킬링은 엘니뇨가 종종 CO₂ 증가율을 높이는 역할을 하며, 이번 상승 역시 2024년 초 종료된 엘니뇨의 잔여 영향이 반영된 결과라고 설명했다. 하와이 마우나로아 관측소는 북반구 대기의 평균 상태를 대표하는 전 지구적 기준점으로 평가받고 있다. NOAA는 1974년부터 해당 관측소에서 매일 독립적인 CO₂ 측정을 수행해오고 있으며, 이 자료는 국제기후과학자들이 활용하는 핵심 데이터로 쓰인다. 2022년 마우나로아 화산 분화로 전력 공급이 일시 중단되자, 과학자들은 인근 마우나케아 산에 임시 관측소를 설치해 측정을 지속했다. 기후 전문가들은 지구 온난화 억제를 위해 이산화탄소 농도를 350ppm 이하로 낮춰야 한다고 경고해왔지만, 현재의 추세는 목표치와는 거리가 멀다. 과학계는 "시간이 많지 않다"며, 화석연료 중심의 산업 구조 전환과 대규모 탄소 감축 정책의 긴급한 실행을 촉구하고 있다.
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[기후의 역습(144)] 지구 대기 중 이산화탄소 농도, 사상 첫 430ppm 돌파
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