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2024-11-22 (금)

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무알코올 맥주, 알코올 함량 낮으면 식중독 위험 높다

알코올 성분이 부족한 무알코올 맥주는 식중독 위험이 증가할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 프랑스 의학 전문 사이트 뿌르꾸와독퇴르(pourquoidocteur)는 코넬 대학의 연구 결과를 인용해 무알코올 또는 저알코올 맥주에 알코올이 부족하면 음료 내에 병원균과 박테리아가 번성할 수 있는 환경이 조성될 가능성이 있다고 소개했다. 무알코올 맥주는 도수 1% 미만인 비알코올 음료와 알코올이 포함되지 않은 도수 0%의 무알코올 음료를 통칭해서 부르는 말이다. 이 연구 결과는 '식품 보호 저널(Journal of Food Protection) '에 발표됐다. 연구에 따르면, 무알코올 맥주는 알코올이 없음에도 불구하고 건강에 위험을 초래할 수 있는 것으로 나타났다. 연구자들은 제조 및 보관 과정 중에 알코올이 부재한 상태에서 식인성 박테리아와 병원균이 번식할 수 있는 환경이 조성될 수 있음을 발견했다. 박테리아에 더 취약한 무알코올 맥주 무알코올 맥주의 맛을 향상시키기 위해 양조업자는 종종 홉과 같은 풍미 재료를 음료에 첨가한다. 그러나 이러한 과정 또한 병원균의 증식 가능성이 있다. 그럼에도 불구하고, 코넬 대학의 연구원들은 알코올 및 전통적인 맥주와 관련된 다른 요소인 낮은 산소 공급 또는 낮은 pH 등이 발달을 촉진할 수 있다고 말했다. 무알코올 맥주와 관련된 위험을 이해하기 위해 과학자들은 E-박테리아를 도입하는 실험을 수행했다. 무알코올 맥주 샘플에는 대장균 O157 :H7, 살모넬라 엔테리카, 그리고 리스테리아 모노사이토제네스와 같은 병원균을 두 가지 다른 온도(3.8도와 13도)에서 두 달 동안 보관했다. 후속 분석 결과, 병원균은 무알코올 맥주에서 생존 및 번식이 가능함을 확인했다. 구체적으로, 대장균 O157:H7과 살모넬라 엔테리카를 13도에서 보관할 경우 번식이 두 배로 증가했다. 반면 리스테리아균은 어떠한 온도와 조건에서도 감지되지 않았다. 연구를 주도한 랜디 워로보 교수는 "알코올을 제거하면, 그것은 더 이상 전통적인 맥주가 아니다"라며 "우리는 알코올 부재 시에도 식인성 병원균이 발생할 수 있다고 예상했다. 이 시점에서, 무알코올 맥주를 식품으로 취급하고 제품의 안전성을 확인하기 위해 모든 매개변수를 검토해야 한다"라고 지적했다. 무알콜 맥주, 제조 및 보관 방법 주의 이러한 우려를 고려하여, 연구원들은 무알코올 맥주를 안전하게 제조하기 위해 특수 처리 과정을 권장하고 있다. 연구자들은 "저알코올 및 무알코올 맥주는 상업적인 무균 상태를 유지하기 위해 저온 살균 처리가 필요하며, 멸균 여과와 방부제 추가도 미생물 위험을 줄이는 추가 단계로 고려되어야 한다"라고 설명했다. 또한, 이러한 맥주를 제공하는 데 사용되는 장비를 정기적으로 청소하고 소독하여 가능한 식품 병원균을 제거하는 것 역시 중요하다. 워로보 교수는 "멕주에 알코올이 없으면 식인성 병원균에 대한 안전장치가 부족해진다"며, "알코올이 제공하는 이러한 방어 기능이 없으면 제조업체는 원재료에서 병원균이 통합될 가능성을 고려해야 한다"라고 강조했다.
- 생활경제
2023-12-22
일본 NICT, 기존 광섬유 속도 1000배로 '초고속 시대' 열다

최근 업계에서는 광섬유 속도 경쟁이 치열해지고 있다. 이는 전 세계적으로 인터넷 트래픽이 급증함에 따라 발생하는 현상이다. 4K, 8K 고화질 영상, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등 고용량 데이터가 필요한 서비스가 증가하고 있으며, 이에 따라 빠르고 효율적인 광섬유 인프라에 대한 수요가 커지고 있다. 미국의 기술 전문 매체 톰스하드웨어(Tom's Hardware)에 따르면, 일본 국립정보통신기술연구소(NICT)와 네덜란드 아인트호벤 공과대학, 이탈리아 라퀼라 대학 연구팀이 기존 광섬유보다 1000배 빠른 초당 22.9페타비트의 전송 속도를 달성했다. 이는 지난 6월 덴마크 공과대학교와 스웨덴 예테보리에 있는 찰머스 공과대학교가 세운 10.66페타비트의 기록을 넘어서는 것으로, 광섬유 기술의 중요한 진전을 나타낸다. 연구팀은 스페이스 디비전 멀티플렉싱(Space Division Multiplexing, SDM)과 웨이브렝스 디비전 멀티플렉싱(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 두 가지 기술을 결합하여 광섬유 속도의 새로운 이정표를 세웠다. SDM은 광섬유 내의 공간을 나누어 여러 채널을 생성하여 데이터를 전송하는 기술이며, WDM은 광섬유의 다양한 파장을 활용하여 더 많은 채널을 생성하여 데이터를 전송하는 방식이다. 이 혁신적인 기술 결합을 통해 연구팀은 기존 광섬유로는 불가능했던 초당 22.9페타비트(2만2900테라바이트)의 전송 속도를 달성했다. 이는 기존 광섬유로는 1초에 100만 장의 사진을 전송하는 데 그쳤던 것에 비해 엄청난 발전이다. 새로운 기술을 사용하면 1초에 1억 장의 사진을 전송할 수 있다. 이러한 초고속 광섬유 기술의 발전은 4K 고화질 영상의 실시간 스트리밍, 자율주행차의 안정적인 제어 등, 기존에는 불가능했던 여러 분야에서의 새로운 가능성을 열어주고 있다. 이번 연구 결과는 영국 글래스고에서 열린 제49회 유럽 광통신 회의에서 발표됐다. 이 기술은 기존의 글로벌 광 연결 인프라에 통합될 수 있는 잠재력을 지니고 있으나, 현재 통신 센터에서 이를 활용하기 위해서는 새로운 장비 및 설비의 설치와 업그레이드가 필요하다. 연구팀은 "현재 새로운 광섬유 인프라는 초기 단계에 불과하지만, 미래의 전 세계적인 데이터 전송 수요를 충족하는 데 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다"고 밝혔다. 한국, 광통신 기술 개발 투입 한편, 한국에서도 광섬유 기술에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 과학기술정보통신부 산하 한국전자통신연구원(ETRI)은 2023년부터 2027년까지 총 1000억 원을 투입해 초당 100페타비트(Pbps)급 광통신 기술 개발에 나서고 있다. 이 기술이 실현되면 기존 광섬유보다 100배 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 국내 주요 기업들도 광섬유 기술 개발에 적극적으로 투자하고 있다. SK텔레콤은 2023년부터 2025년까지 500억 원을, LG전자는 2023년부터 2027년까지 1000억 원을 각각 투자하여 초당 10Pbps급 초고속 광통신 기술 개발을 추진 중이다. 한편, 정부는 2025년까지 초고속 인터넷 보급률을 100%로 달성하기 위한 목표를 설정하고, 이를 위해 10기가(Gbps)급 광케이블망 확충과 5G 이동통신망 구축을 적극적으로 추진하고 있다. 일본 연구팀의 최근 성과는 광섬유 기술의 한계를 극복하고 초고속 데이터 전송을 가능하게 하는 데 중요한 발전으로 평가되며, 전 세계 광섬유 시장의 지속적인 성장을 예고한다.
- IT/바이오
2023-12-11
자작나무 잎에서 나노입자 추출…지속가능한 반도체 소재 개발

스웨덴 과학자들이 자연 재료로 만든 나노입자를 이용하여 유기 반도체 물질을 개발하는데 성공했다. 과학 기술 전문 매체 테크놀러지 네트웍스는 지난 11월 29일(현지시간) 압력으로 조리된 잎으로 만든 나노입자는 유기 반도체에 사용되는 희귀 원소를 대체할 수 있다며 자작나무 잎에서 나노입자를 추출했다고 보도했다. 이 연구는 덴마크와 중국의 연구자들과의 협업을 통해 진행됐다. 연구진은 고압 가열 방식을 통해 식물 생체질을 나노 크기의 탄소 입자, 즉 탄소 양자점으로 전환하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 영국 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)의 '그린 케미스트리(Green Chemistry)' 저널에 게재됐다. 이번 연구 결과는 유기 전자 제품 분야에서 획기적인 발전으로 기대된다. 이 매체에 따르면 스웨덴 우메아(Umeå) 대학의 물리학자들이 중국과 덴마크의 연구원들과 협력하여 식물 생물질을 나노 크기의 탄소 입자, 이른바 '탄소 양자점'으로 분해하는 새로운 압력 조리 방법을 개발했다. 이 탄소 양자점은 유기 전자 제품에 사용되는 유기 반도체 물질의 일부 희귀 원소를 대체할 수 있을 만큼 좋은 광학 특성을 가지고 있다. 연구원들은 또한 자작 나무잎에서 유래한 탄소 양자점을 사용하여 생물 기반 반도체 물질을 생산하는 데 성공했다고 보고했다. 유기 반도체의 지속가능성 유기 반도체는 전자 장치에 있어 가장 중요한 기능성 재료 중 하나로, 특히 유기 발광 다이오드(OLED)에서 주목받고 있다. 광전자 분야에서 이러한 반도체는 초박형 밝은 텔레비전과 휴대 전화 화면에 사용되는 유기 발광 다이오드(OLED)를 전원 공급하는 데 가장 유명하다. 그러나 유기 반도체 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 큰 문제가 발생한다. 대부분의 유기 반도체는 대부분 지속 가능하지 않은 원료인 석유 화학 물질과 플래티넘, 인듐, 인과 같은 희귀 원소를 사용하여 제조된다. 이러한 소위 '핵심 원료'는 환경에 특히 좋지 않다는 점에서 문제가 있다. 반도체 산업의 지속가능성을 높이기 위해 연구원들은 이러한 핵심 원료를 대체할 수 있는 대체 원료를 조사하기 시작했다. 우메아 대학 물리학과 연구원 지아 왕(Jia Wang) 박사는 "우리 연구의 핵심은 인근 재생 가능 자원을 활용하여 유기 반도체 물질을 생산하는 것이다"라고 말했다. 새로운 연구에서 왕 박사와 그녀의 동료들은 생물 기반 탄소 양자점을 유일한 원료로 사용하는 반도체의 성공적인 생성을 보고했다. 자작나무 잎에서 양자 물질까지 이 새로운 반도체의 합성은 매우 간단하다. 우메아 대학 캠퍼스에서 자라는 자작나무에서 잎을 딴 후, 연구원들은 에탄올 용액을 사용하여 용매열 반응 과정을 통해 잎을 효과적으로 압력 조리했다. 이 용액을 건조하고 추출하면 크기가 약 2나노미터인 탄소 나노 물질로 구성된 양자점인 '탄소 양자점'이 생성된다. 신선한 에탄올 용액에 용해되면 탄소 양자점은 좁은 밴드의 깊은 붉은 빛을 방출한다. 연구원들은 탄소 양자점을 사용하여 새로운 발광 전기 화학 장치를 제조할 수 있었으며, 최대 100 坎델라/제곱미터(cd/m2)의 밝기를 생성할 수 있다. 이것은 일반 컴퓨터 화면에서 발산되는 광량과 동일하다. 왕 박사는 "우리의 방법은 자작 나무잎에 국한되지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요하다"라고 덧붙였다. 그는 "우리는 동일한 압력 조리 방법으로 다른 식물 잎을 테스트했으며 모두 유사한 빨간색 방출 탄소 양자점을 생성했다. 이러한 다양성은 이 변환 과정이 다른 위치에서 사용될 수 있음을 시사한다"고 말했다. 상업용 양자점과는 달리, 새롭게 개발된 바이오 기반 탄소점은 석유화학 화합물, 중금속, 또는 중요한 원재료를 포함하지 않는다. 왕 박사는 이러한 바이오매스 기반 탄소점이 고갈되는 석유 화합물 대신 유기 반도체의 원료로 사용될 수 있음을 시사한다고 말했다. 연구팀은 이 바이오 기반 탄소점이 발광 소자를 넘어 다양한 분야에서 응용될 수 있다고 기대했다. 왕 박사는 "이 카본닷은 바이오 이미징, 센싱, 위조 방지 등 여러 응용 분야에서 유망한 소재다. 우리는 이러한 지속 가능하고 발광성 있는 탄소점의 새롭고 흥미로운 용도를 탐구하기 위해 협력을 기대하고 있다'라고 말했다.
- IT/바이오
2023-12-01
삼성물산, 세계 최대 전시회서 국내 건설사 최초 스마트시티 선보여

삼성물산 건설부문은 7일 스페인 바르셀로나에서 열리는 '2023 스마트시티 엑스포 월드 콩그레스(SCEWC)'에 참가해 독자적으로 구축한 스마트시티 모델을 선보인다고 밝혔다. SCEWC는 각국 정부 기관과 도시, 글로벌 기업들이 참여해 미래 도시 설계를 위한 기술을 공유하고 사업 네트워크를 구축하는 세계 최대 규모의 스마트시티 전문 전시회다. 이번 전시회에서 삼성물산은 자회사 삼우종합건축사사무소와 공동 개발한 스마트시티 표준 모델을 발표한다. 스마트시티 구현에 필수적인 △ 재생에너지와 에너지저장장치(ESS) 등 에너지 솔루션, △ 바이오가스, △ 모듈러, △ 스마트 물류, △홈 플랫폼, △빌딩 플랫폼 등 핵심 솔루션 6가지를 공개한다. 삼성물산은 이번 엑스포에서 글로벌 기업들과 스마트시티 관련 협력도 진행할 예정이다. 삼성물산은 에너지 로봇 자동화 분야의 스위스 기업 ABB, 스웨덴의 바이오 가스 전문기업 바이오크래프트, 에스토니아의 주요 모듈러 제조업체인 하르멧 등과 업무협약을 체결할 계획이다. 김세은 삼성물산 신사업전략팀 팀장은 "올해 엑스포 참가는 삼성물산의 스마트시티 솔루션과 모델을 선보이고 국제 스마트시티 시장에서 인지도를 높일 수 있는 좋은 기회"라고 언급했다. 그는 또 "삼성물산은 향후 세계 시장에서 미래 도시 개발에 적극적으로 참여할 계획"이라고 밝혔다. 이에 앞서 삼성물산은 인도네시아의 최대 부동산 개발 회사인 '시나르 마스 랜드'와 스마트시티 개발 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 아울러 사우디 국부펀드(PIF)와는 사우디아라비아 내 모듈러 공급을 위한 합작법인 설립 협약을 맺는 등 스마트시티 사업을 적극 추진하고 있다. 삼성물산은 지난 10월 23일 네옴과 네옴시티 옥사곤 내 첨단 건설협력 MOU를 맺었다. 삼성물산은 사우디와 MOU 체결에 따라 2024년 말부터 모듈러 구조물을 생산하는 공장을 신축해 네옴시티 건설에 우선 적용할 예정이다. 향후 사우디 전역에 주택 100만호를 건설하는 총 420억 달러 규모의 로쉰 프로젝트 수주에도 참여가 가능할 것으로 알려졌다.
- 산업
2023-11-07
사브의 그리펜 E 전투기, 날개가 갑자기 커진 이유는?

유럽 자동차 시장에서 한 축을 담당했던 스웨덴 사브(Saab). 자동차로 잘 알려진 사브는 원래 군사장비를 제조하고 판매하는 군수업체다. 특히, 사브의 전투기 그리펜은 현재 유럽 상공을 방어하고 있는 주력 전투기 중 하나다. 사브는 최근 그리펜 E 다목적 전투기의 날개를 크게 개조하여 생산 라인에 통합하는 작업을 진행 중이다. 전투기 날개 변화의 배경은 무엇일까. 군사 전문 매체 '워존(WarZone)'은 그리펜 E 시리즈 중 하나인 6002 모델의 최근 공개된 공식 사진에서 날개의 표면적이 확대되어 더욱 사다리꼴 모양을 갖게 됐다고 보도했다. 수정된 날개 형태는 기존의 엘레본(Elevon, 엘리베이터와 에일러론의 기능을 결합한 후미 조종면)을 더 큰 버전으로 교체함으로써 가능해진 것으로 분석된다. 워존에 따르면, 이러한 변경이 단순히 날개 면적을 확대하는 것처럼 보일 수 있지만 비행 제어 시스템에 대한 광범위한 테스트와 수정이 필요했다고 한다. 사브의 그리펜 사업부 책임자인 요한 세게르토프(Johan Segertoft)는 날개 변경의 동기에 대해 "개발 프로세스 초기 단계에서 그리펜의 향상된 고하중 운반 능력이 분명한 장점으로 확인됐다. 따라서 이 개선사항을 가능한 한 빨리 적용하기로 결정했다"라고 설명했다. 그는 "소프트웨어 업데이트와 카나드((Canard)와 엘러본 표면에 영향을 주는 일부 변경을 적용하여 이러한 변화가 즉시 이점을 제공하고, 지속적인 성장과 미래 항공기의 잠재력을 증진시킬 수 있음을 입증했다"고 덧붙였다. 엘러본은 비행기의 승강기와 보조날개를 결합한 말로, 좌우 엘러본이 동시에 위아래로 조작되면 승강기가 되고 한쪽이 위, 반대쪽이 아래로 조작되면 보조날개의 역할을 한다. 카나드는 비행기 동체 앞부분에 붙은 작은 날개로 기동성을 향상시킨다. 그리펜의 디자인 철학은 변화하는 작전 요구사항에 신속하고 효율적으로 적응하는 데 중점을 두고 있다. 요한 세게르토프의 설명에 따르면, 그리펜 E의 성능 범위는 이제 미래 임무의 요구를 충족시키기 위해 더욱 무거운 하중을 수용하고 통합할 수 있는 능력을 통해 개선되고 확장됐다. 개선된 날개 디자인은 최근에야 확인되었지만, 이 아이디어는 이미 오래전부터 고려되어 왔다. 초기 테스트 프로그램에서의 추가적인 조사를 통해 이러한 개선이 향후 작전에 가져올 이점이 부각되었고, 이에 따라 2021년에 기본 설계를 개선하기로 결정했다. 새로운 날개 디자인을 적용한 첫 번째 그리펜 E 항공기는 2021년 하반기에 비행을 시작했다. 현재 스웨덴과 브라질에는 총 16대의 그리펜 E 전투기가 운용 중이며, 브라질 공군과의 계약에 따라 36대 중 15대를 생산할 스웨덴 국내 생산 라인이 개설됐다. 이 생산 라인에서는 이미 새로운 날개 디자인이 적용된 일부 항공기가 제작되어 성공적인 비행을 마쳤다. 이 변경된 설계는 향후 사브에서 생산되는 그리펜 E 전투기의 표준 구성이 될 것으로 예상된다. 날개가 좀 더 커진 것에 대한 이점은 외부 무기, 연료 탱크 및 기타 형태로 더 무거운 짐을 운반할 수 있도록 그리펜 E의 능력을 향상 시킬 전망이다. 날개의 크기가 커짐으로써, 그리펜 E는 외부 무기, 연료 탱크 등 더욱 무거운 짐을 실을 수 있는 능력이 향상될 것으로 보인다. 이것은 특히 소형 전투기인 그리펜에게 상당한 이점을 제공한다. 이미 그리펜 E는 최대 4개의 대형 사브 RBS 15 대함 미사일을 포함해 상당한 무게의 짐을 운반할 수 있다는 점조 주목할만 하다. 외부 연료 탱크를 제외하고도 최대 9개의 공대공 미사일 또는 16개의 소구경 폭탄을 실을 수 있다. 더 큰 화물 운반 능력은 그리펜 E가 동시에 더 많은 무기를 동시에 장착할 수 있을 것으로 예상된다. 그리펜 E의 전투 능력 확장은 최근 스웨덴의 국방 전략과도 일치한다. 스웨덴은 러시아의 군사 활동 증가를 포함해 긴장이 고조되는 지역 안보 환경에서 자국의 전투기 함대 강화에 중점을 두고 있다. 이러한 맥락에서, 스웨덴은 NATO에 가입하는 것과 병행해 구형 그리펜 C/D 함대를 장기적으로 운용하고, 또한 차세대 그리펜 E 60대의 도입을 확정했다. 새롭게 디자인된 날개가 그리펜 E의 기동성에 미치는 효과는 무시할 수 없다. 확장된 날개 면적은 특히 저속 비행 성능을 개선시켜 가시 범위 내 공중전에서의 유용성을 높인다. 전체적으로, 더 크고 향상된 엘러본은 그리펜 E의 민첩성을 극대화하며, 피치와 롤 제어의 효율성을 증대시킨다. 또한, 이러한 변화는 특히 무거운 짐을 적재했을 때, 이륙과 착륙을 포함한 저속 비행 영역에서의 조종성 향상에도 도움이 될 수 있다. 한편, 유로파이터가 타이푼 전투기의 무거운 하중 운반 능력을 향상시키는 패키지도 제공한다는 점도 주목할 만하다. AMK(Aerodynamic Modification Kit)에는 동체 날개판, 앞쪽 루트 확장, 더 넓은 면적의 엘러본을 추가해 날개가 생성하는 최대 양력을 25% 증가시키는 작업이 포함됐다. 에어버스의 전투 항공기 시스템 부문장인 커트 로스너는 "이 변경사항은 항공기의 공기역학적 종방향 안정성을 크게 향상시켜 새로운 무기 통합의 잠재력을 제공한다"라고 언급했다. 타이푼은 무거운 제트기임에도 불구하고 증가된 선회율, 더욱 좁은 선회 반경, 그리고 저속에서의 기수 조준 능력 향상을 가능하게 한다는 것을 의미한다. 그리펜 E의 경우, 새로운 날개 평면 형태가 제트기의 표준 옵션으로 설정되었다. 현재 스웨덴과 브라질의 운영자들은 이번 날개 변경이 가져올 향상된 성능을 어떻게 활용할 지에 대해 주목하고 있다.
- 산업
2023-11-05
친환경 배터리 재활용 기술로 알루미늄‧리튬 대량 회수

스웨덴 샬머스 대학의 연구팀이 전기차 폐배터리 셀로부터 알루미늄 100%와 리튬 98%를 회수할 수 있는 친환경 배터리 재활용 기술을 개발했다고 광업·금속산업 전문지 마이닝 닷컴(MINING.COM)이 보도했다. 이 연구팀은 식물에서 추출한 옥살산이라는 유기 화합물을 이용해 폐자동차 배터리에서 알루미늄과 리튬을 우선적으로 추출했다. 이후 순차적으로 코발트, 니켈, 망간 등 다른 금속도 회수했다. 이번 연구의 주재료인 옥살산은 일반적으로 시금치나 루바브에서 발견되는 유기화합물로 기존의 무기 화학물질에 비해 독성이 낮고 환경에 미치는 영향이 낮다. 한국에서는 익숙하지 않은 채소인 루바브의 세모꼴 이파리는 옥살산이 과다 함유돼 식용으로 사용하지 못하는 것으로 알려졌다. '세퍼레이션 앤드 퓨러퍼케이션 테크널러지(Separation and Purification Technology)' 저널에 실린 논문에 따르면 이 기술은 폐리튬이온 배터리의 내용물을 고체 미립자로 분쇄하는 것으로 시작한다. 여과 과정을 거친 그 결과, 투명한 액체인 옥살산에 용해된 미세하게 분쇄된 흑색 분말이 생성되면서 각종 금속을 회수하는 원리다. 연구원들은 온도와 농도, 시간의 미세한 조절을 통해 옥살산을 활용해 리튬과 코발트 등을 회수하는 새롭고 획기적인 방법을 발견한 것. 수석 연구원 마르티나 페트라니코바(Martina Petranikova)는 "무기 화학 물질에 대한 대안이 절실히 필요하다. 현재 공정에서 가장 큰 장애물 중 하나는 알루미늄과 같은 잔류 물질의 제거다. 이 새로운 방법은 재활용 산업에 혁신적인 대안을 제시하며, 전기차 폐배터리 개발을 방해하는 문제를 해결하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 설명했다. 연구원들이 개발한 이 방법은 '습식 제련'이라고 불리며, 전통적인 습식 야금 공정과는 다르다. 습식 야금에서는 전기차 배터리 셀의 모든 금속이 무기산에 용해된다. 그러나 이 새로운 방법에서는 '불순물'로 분류되는 알루미늄과 구리 같은 재료가 제거된 후에, 코발트, 니켈, 망간, 리튬과 같은 귀금속이 분리 회수된다. 기존 방법은 알루미늄과 구리의 잔여량은 적지만, 여러 번의 정제 과정이 필요하며 이 과정에서 리튬의 손실이 발생할 수 있다. 새롭게 개발된 방법은, 일반적인 순서와는 반대로 리튬과 알루미늄을 먼저 회수함으로써 새 배터리 제조에 필요한 귀중한 금속의 낭비를 줄일 수 있다. 이 과정에서 생성되는 검은색 물질의 여과 과정은 마치 커피 추출을 연상시킨다. 여과 과정을 통해 알루미늄과 리튬이 액체 상태로 분리되며, 다른 금속들은 '고체' 상태로 남게 된다. 그 다음 단계는 알루미늄과 리튬을 분리하는 것이다. 논문의 수석 저자인 레아 루케트(Léa Rouquette)는 "각 금속이 매우 다른 특성을 가지고 있어서 분리 작업은 그리 어렵지 않을 것이라 생각한다. 우리의 방법은 배터리 재활용 분야에서 새로운 가능성을 열고 있으며, 더 깊게 연구할 가치가 있다"라고 말했다. 페트라니코바 수석연구원은 "확장 가능한 방법이기 때문에 앞으로 몇 년 동안 이 분야에서 널리 사용될 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 한국 배터리 재활용 기술 시장 전망 전기차의 보급이 확대됨에 따라 한국의 배터리 재활용 시장도 성장세가 예상된다. 정부는 2030년까지 배터리 재활용률을 90%로 끌어올리려는 목표를 세우고 있으며, 이를 향한 기술 개발이 활발히 진행 중이다. 포스코케미칼, LG화학, SK이노베이션 등 주요 기업들이 친환경 배터리 재활용 기술 개발에 투자하고 있다. 특히 포스코케미칼은 리튬이온 배터리에서 리튬을 효과적으로 회수하는 새로운 기술을 연구하고 있다. 이 기술은 리튬이온 배터리의 양극재로부터 리튬을 효율적으로 추출하며, 기존 방법에 비해 리튬의 손실을 줄이는데 초점을 맞추고 있다. 또 포스코케미칼은 최근 스웨덴의 리튬 이온 배터리 재활용 회사인 노르드볼트와 양극재 리사이클링 기술 개발에 관한 협약을 맺었다. LG화학은 리튬이온 배터리로부터 코발트와 니켈을 더 효율적으로 회수하기 위한 기술을 연구 중이다. 이 기술은 배터리의 양극재와 음극재를 분리해 코발트와 니켈을 회수하는 과정을 포함하며, 이를 통해 기존 방법에 비해 코발트와 니켈의 회수율을 향상시킬 수 있다. SK이노베이션은 리튬, 코발트, 니켈, 망간을 리튬이온 배터리로부터 회수하는 새로운 기술을 개발하고 있다. 이 기술은 배터리를 고온에서 처리하여 이들 금속을 추출하는 방식으로, 기존 공정보다 에너지 효율이 높다. 한국의 친환경 배터리 재활용 기술은 국제적으로도 주목받고 있는 분야다. 지속적인 기술 개발이 활발하게 진행됨에 따라, 한국은 전기차 배터리 재활용 분야에서 세계적인 선두 위치를 차지할 것으로 예상된다.
- 산업
2023-10-26
생체공학 로봇 손, 절단 부위 재건 수술 혁신

약 20년 전 농사 중 사고로 오른팔을 잃은 스웨덴 여성 카린(Karin)은 의수 보조 장치를 사용해왔지만, 그 장치의 불편함으로 인해 큰 스트레스와 고통을 겪어야 했다. 그녀는 의수 보조 장치를 사용하면서도 팔의 통증으로 많은 어려움과 스트레스를 겪었고, 다양한 진통제를 복용해야만 했다. 하지만 최근 새로운 생체공학 수술 방법의 개발로 인해, 절단된 신체 부위를 가진 사람들에게 희망의 빛이 보이기 시작했다. 영국 야후 뉴스(yahoo news)에 따르면 이 새로운 수술 방법은 전극을 이용해 의수와 신경계를 연결하는 것으로, 절단된 신체 부위를 가진 사람들의 삶에 큰 변화를 가져올 것으로 보인다. 연구팀은 인간과 기계를 연결하는 새로운 인터페이스 기술을 개발했다. 이는 '골집합술'이라 불리는 기술로 스켈레톤(skeleton, 뼈대)에 영구적인 임플란트를 부착하는 수술과, 절단된 부위와 신경계를 직접 연결하는 재건 수술을 결합했다. 연구팀은 카린의 팔을 재건하기 위해 티타늄 임플란트를 이용하여 반두근과 요골 뼈에 수술했다. 그 후 절단된 신경을 수술로 자유 근육 이식을 통해 이식했고, 이를 전극과 연결해 자체 근육과 자유 근육 이식물, 그리고 요골 신경에도 이식했다. 사이언스 로보틱스(Science Robotics) 저널에 게재된 논문에서 카린은 "일상생활에서 계속해서 보철물을 사용하고 있다"며 "나에게 이 연구는 더 나은 삶을 제공했기 때문에 많은 의미가 있다"고 말했다. 논문에서는 기존의 인공 의수나 의족이 사용하기 불편하고, 기능이 제한적이며 신뢰성이 떨어진다고 지적했다. 새로운 신경-근골격 인터페이스 기술은 이런 문제점들을 해결하며, 신경적 제어가 가능한 보철 장치의 일상적인 사용을 가능하게 하는 새로운 방법을 제시했다. 호주 생체공학 연구소의 신경 보철 연구 책임자이자 스웨덴 생체공학 및 통증 연구 센터(CBPR)의 설립자인 맥스 오리츠 카탈란(Max Ortiz Catalan) 교수는 " 카린은 팔꿈치 아래 부분이 절단된 환자 중 이 새로운 기술을 처음으로 받아들인 사람이다"라며 "이것은 일상에서 독립적이고 안정적으로 사용할 수 있는 고도로 통합된 첨단 생체공학적 손이다"라고 밝혔다. 또한 그는 "카린이 이 보철물을 수년 동안 일상 활동에서 편안하고 효과적으로 사용했다는 것은, 이 새로운 기술이 사지를 잃은 많은 사람들의 삶에 변화를 가져올 큰 잠재력을 가지고 있다는 확실한 증거"라고 덧붙였다. 이번 수술은 MIT 연구협력교수겸 예테보리대학교 부교수이자 인테그럼 최고경영자(CEO)인 리카드 브레네마크(Rickard Branemark) 교수가 주도했다. 브레네마크 교수는 "티타늄 임플란트를 뼈에 생물학적으로 통합함으로써, 절단된 부위의 치료와 재활을 혁신적으로 발전시킬 수 있는 새로운 기회를 열었다"며, "골집합술과 재건 수술, 임플란트 전극, 그리고 인공 지능을 결합함으로써 인간의 기능을 전례 없이 향상시킬 수 있는 방법을 제공한다"고 설명했다. 그는 "팔꿈치 아래 절단에 대한 치료는 특별한 도전과제를 가지고 있으며, 이러한 신기술의 성공적 적용은 상지 재건 분야에서의 중요한 발전을 의미한다"고 덧붙였다. 이에 앞서 약 10년 전인 지난 2013년 2월 미국 보스턴에서 개최된 미과학증진협회 연례총회에 참석한 스위스 로잔공대의 실베스트로 미체라 신경 엔지니어링 연구소장은 로마에 거주하는 20대 남성에게 '바이오닉 핸드' 이식을 계획하고 있음을 밝혔다. 외신 보도에 따르면, 이 바이오닉 핸드는 팔의 신경과 뇌가 연결되어 있어 환자가 손의 감촉을 느끼고, 더욱 정교한 동작을 수행할 수 있게 설계됐다. 그러나 당시의 임상 실험에서는 바이오닉 핸드가 절단된 환자의 신경과 완벽하게 연결되지 않아, 기본적인 움직임인 주먹 쥐기나 물병 잡기 등만 가능했다고 전해졌다. 지난 10년 동안 엄청난 기술 발전을 보인 카린이 이식한 이 로봇 손은 '미아 핸드(Mia Hand)'로 불리며, 프렌실리아(Prensilis)에서 개발됐다. 프란체스코 클레멘테(Francesco Clemente) 프렌실리아 전무이사는 "보철물을 성공적으로 사용하려면 사용자의 적극적인 수용이 중요하다"며 "기술적 성능을 넘어, 프렌실리아는 사용자의 미적 취향에 따라 완벽하게 맞춤 설정이 가능한 보철 손을 개발하는 데 주력했다"고 밝혔다. 그는 "사용자들이 자신의 보철물에 자부심을 가질 수 있도록 하고, 잃어버린 신체 부위에 대해 부끄러워하지 않도록 하는 것이 우리의 목표였다"라고 설명했다.
- IT/바이오
2023-10-24
중국, 배터리 기술 혁신 새 희토류 발견

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

드론(무선전파 유도에 의해 비행 및 조종이 가능한 무인 항공기) 기술이 급속도로 발전하며 이제 배송 서비스에도 진입, 그 가능성을 확장하고 있다. 그러나 이러한 기술 발전에는 문제점도 동반되고 있는 상황이다. 캐나다의 드론 전문 매체 '드론디제이(DroneDJ)'는 최근 모나코의 스타트업이 드론을 이용하여 호화 요트에 고가의 샴페인과 캐비어를 배송하는 모습을 공개했다. 이 스타트업 'MC 클릭(MC Click)'은 인스타그램을 통해 "바다에서의 첫 럭셔리 드론 배송"이라며 약 60만원(440달러) 상당의 상품을 배송하는 사진을 공유했다. 하지만 드론의 이러한 활약에는 논란의 여지가 있다. 회사의 웹사이트에서는 이와 관련한 구체적인 설명이나 활동 내용이 나와 있지 않은 상태다. 그럼에도 불구하고, MC 클릭은 주로 항공 관련 활동에 중점을 두고 있는 것으로 알려져 있다. 모나코 스타트업은 다양한 드론 쇼와 행사를 제공하며, 상업적 목적으로 드론을 활용한 고품질의 항공 사진 촬영 서비스도 하고 있다. 또한, 스웨덴의 일부 스타트업과 협력하여 개인용 항공기도 개발 중에 있는 것으로 전해졌다. 이처럼 드론 기술의 발전과 활용 분야의 확장은 기술의 새로운 가능성을 제시하지만, 그 동시에 기술의 부적절한 활용과 관련된 문제와 논란도 불가피하게 동반되고 있는 것으로 보인다. 이번 행사는 엠씨 클릭(MC Click)이 모나코 앞바다에 정박한 호화 요트 '코랄 오션(Coral Ocean)'에 큰 드론을 투입하는 것을 자랑하는 단순한 사업 행사가 아니었다. 한 보고서에 따르면, 드론은 비디오에 출연한 인물들에게 59만 6200원(440달러) 상당의 2008년산 돔 페리뇽 샴페인과 캐비어 캔을 전달했다. 드론이 이같은 고가품을 배달한 곳은 최근에 501억 3600만원(3700만 달러)를 들여 복원한 73미터(240피트) 길이의 화려한 '코랄 오션' 요트로 밝혀서 논란에 휘말렸다. 게다가, 이번 시범 프로젝트는 대부분 드론을 활용하지 않는 기업들의 지원을 받았다. 이들 기업은 고객들에게 드론이 아닌 다른 방법으로 서비스를 제공한다. 안타깝게도, 이번 시범프로젝트는 모나코 항공 당국의 승인을 받아 성공적으로 실행된 사례로, 드론으로 최대 40kg까지의 고급품을 정기적으로 배송하는 사업으로 확장될 가능성이 있다. 모나코는 지구상에서 막대한 부를 가진 사람들의 피난처로 잘 알려져 있다. 그로 인해 이 서비스가 몇 달 안에 확대 적용될 가능성이 크다. 보도에 따르면, 바다에서 80.5km(50마일) 떨어진 요트까지 드론으로 선물을 전달하는 서비스가 가능하다. 물론 드론은 고립된 위치에 있는 사람들에게, 혹은 스스로 이동하기 어려운 사람들에게 필요한 물품을 전달하는 데 사용되기도 한다. 독일에서는 최근 AI를 탑재한 드론으로 인명 구조 시연에 성공하기도 했다. 반면, 드론은 러시아-우크라이나 전쟁 뿐만 아니라 지난 10월 7일 발발한 이스라엘-하마스 전쟁에도 사용돼 전쟁의 양상을 바꾸어 놓기도 했다. 이처럼 현대 기술의 총합체인 드론은 사람을 구하기도 하고, 전쟁에 투입돼 인명을 살상하는 데 이용되기도 하는 양날의 검으로 쓰이고 있다.
- 산업
2023-10-18