구조 – 포커스온경제 통합 검색

전체기사보기
2024-11-25 (월)

검색

[신소재 신기술(114)] 상어 장 모방한 3D 프린팅 파이프, 역류 없는 액체 흐름 구현

미국 과학자들이 상어의 소화기관에서 영감을 얻어 한 방향으로만 흐르는 파이프를 3D 프린팅 기술로 제작했다. 워싱턴대학교(UW) 연구팀은 상어의 나선형 장 구조를 모방해 3D 프린팅 기술로 '한 방향 흐름 파이프'를 개발했다고 과학 전문매체 뉴아틀라스가 전했다. 이 파이프는 액체가 역류하지 않고 한 방향으로만 흐르도록 설계되어, 상어의 소화기관처럼 효율적인 물질 이동을 가능하게 한다. 인간의 장은 속이 빈 튜브에 불과하지만 상어의 장은 아래쪽 부분에 나선형 판막이라는 것이 있다. 이 나선형 판막은 비교적 짧고 굵은 장의 일부로, 내부에 일종의 코르크 마개와 같은 나선형 구조가 있다. 이 구조는 음식물의 이동 속도를 늦추고 표면적을 넓혀 영양분 흡수 효율을 높이는 역할을 한다. 또한 나선형 장의 구조는 음식물의 역류를 방지하는 데도 도움이 된다. 연구팀은 다양한 형태의 나선형 구조를 가진 파이프를 제작하고 실험을 통해 최적의 구조를 찾아냈다. 그 결과 개발된 파이프는 기존의 무빙 파트가 없는 한 방향 흐름 장치인 태슬라 밸브보다 뛰어난 성능을 보였다. 테슬라 밸브(Tesla Valve)는 니콜라 테슬라가 1920년에 발명한 특수한 형태의 유체 흐름 제어 장치다. 움직이는 부품 없이 유체의 흐름을 제어하는 것이 특징이다. 여러 개의 물방울 모양 루프가 파이프 내부에 배열되어 유체가 순 방향으로 흘르 때는 루프를 따라 부드럽게 통ㅎ과하지만, 약방향으로 흐르려고 하면 루프에 의해 와류가 발생하고 흐름이 저항을 받아 통과가 어려워진다. 특히 부드러운 소재로 제작된 이 파이프는 테슬라 밸브보다 최소 7배 이상 효율적인 흐름을 보였다. 그러나 연구팀은 파이프가 상어의 장 조직보다 100배나 더 단단해 앞으로 개선의 여지가 있다고 밝혔다. 이번 연구는 부드럽고 강하며 프린팅 가능한 폴리머 개발에 대한 화학자들의 동기를 더욱 강화할 것으로 기대된다. 이러한 폴리머는 공학, 의학 등 다양한 분야에서 유체 흐름 제어에 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 이번 연구 결과는 미국 국립학회보(PNAS)에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-09-27
[기후의 역습(64)] 기후 변화가 초래한 유럽의 위기…급증하는 홍수

기후 변화로 인해 중부 유럽의 파괴적인 홍수가 더욱 악화되고 있다. 전문가들은 유럽이 세계에서 가장 빠르게 온난화되고 있어 냉엄한 미래를 경고하고 있다고 BBC를 비롯한 현지 언론들이 전했다. 폭풍 보리스는 이번주 폴란드, 체코, 루마니아, 오스트리아, 이탈리아 등을 강타해 곳곳을 황폐화했으며, 이로 인해 최소 24명이 사망하고 수십억 파운드의 피해가 발생했다. 세계기상기여(WWA: World Weather Attribution) 그룹은 최근 4일간이 중부 유럽에서 가장 많은 비가 내린 기간으로 기록됐다고 밝혔다. 게다가 기후 변화로 인해 강도가 두 배 더 높아졌다고 한다. 긍정적인 점은 폭풍 예보는 잘 이루어졌다는 것이었다. 때문에 일부 지역은 폭풍에 잘 대비해 사망자를 줄일 수 있었다. WWA는 인간이 200년 동안 화석 연료를 태우지 않은 세상에서의 폭풍, 가뭄 또는 폭염의 상황과 기후 변화가 극심한 기상 현상에서의 상황을 비교하는 모델로 기후 변화의 심각성을 추정하고 있다. 보리스가 쏟아부은 강우량은 드문 경우였다. 오늘날 온실가스 배출로 인해 섭씨 약 1.3도가 상승한 상황에서 100~300년에 한 번 정도 발생할 것으로 예상된다. 그러나 온난화가 2도까지 올라가면 보리스와 유사한 강우가 5% 더 강해지고, 발생 빈도는 50% 더 증가할 것이라고 WWA는 경고했다. 공격적인 기후 조치가 없다면 지구 온난화는 세기말까지 약 3도에 도달할 것으로 예상된다. 임페리얼 칼리지 런던 교수로 WWA 연구를 수행한 프리데릭 오토 박사는 보리스와 같은 폭풍우가 미래에 더욱 많아질 것이라고 우려했다. 기록적인 폭우는 온난화되고 있는 세계에서 유럽의 기후가 변화하는 패턴과 부합한다는 것이다. 유럽은 가장 빠르게 온난화되는 대륙이다. 코페르니쿠스 기후서비스에 따르면 지난 5년은 19세기 후반보다 평균 섭씨 2.3도 더 따뜻했다. 이로 인해 더욱 빈번하고 강렬한 더위가 발생했으며, 특히 북부와 중부 유럽에서 더 극심한 폭우가 발생했다. 남부 유럽에서는 대규모 기상 패턴의 변화로 인해 상황이 더 복잡해졌다. 강렬한 강우가 발생하는 가장 간단한 이유는 따뜻해진 대기가 더 많은 수분을 보유(섭씨 1도당 약 7%)할 수 있기 때문이다. 추가되는 수분은 더 많은 강우로 이어진다. 보리스가 많은 비를 동반한 한 가지 이유는 기상 환경이 고착돼 며칠 동안 같은 지역에 엄청난 양의 물을 쏟아부었기 때문이다. 기후 변화가 제트기류(상층 대기에서 빠르게 흐르는 바람의 띠)에 미치는 영향으로 인해 이러한 '정체' 현상은 더욱 빈발한다. 기후 변화로 인해 정체된 기상 환경은 더 많은 수분을 운반할 수 있고, 잠재적으로 재앙이 될 수 있다. 최근 수십 년 동안 홍수 방지 시설이 개선된 관계로 보리스로 인한 피해는 상대적으로 적었다. 그러나 전문가들은 기온이 상승하고 극심한 강우량이 계속 증가하면 예방 시설도 효과가 없을 수 있다고 우려했다. 날로 심각해지는 상황을 고려하면 현재와 같은 홍수 방지 수준으로는 유럽 사회가 견디기 어려울 수 있다는 것이다. 전문가들은 악화되는 상황을 막는 명확한 방법은 이산화탄소와 같은 온실가스의 배출을 줄이는 것이라고 지적한다. WWA는 "시뮬레이션에 따르면 섭씨 1.5도 이하로 지구 온난화를 제한한다는 파리 협정의 목표만 유지할 수 있다면 미래의 홍수 피해는 예상치의 절반으로 줄어들 것"이라고 전망했다.
- 포커스온
2024-09-27
대기 오염, 어린이 뇌 백질 발달에 영향 미쳐

대기 오염이 어린이 뇌 백질 발달에도 커다란 영향을 미치는 것으로 나타났다. 바르셀로나 세계 보건 연구소(ISGlobal)가 주도한 연구에 따르면, 대기오염이 어린이의 뇌 백질 발달에 장기적인 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌다고 뉴로사이언스가 25일(현지시간) 보도했다. 뇌 백질은 뇌의 주요한 구성 요소 중 하나로, 주로 신경 세포의 축삭 다발로 이루어져 있다. 축삭은 신경 세포에서 정보를 전달하는 긴 섬유이며, 백질은 이 축삭들이 모여 있는 부분이다. 백질은 축삭을 둘러싸고 있는 미엘린(myelin)이라는 물질 때문에 흰색을 띤다. 백질은 뇌 전체에 걸쳐 넓게 분포하며, 뇌의 각 영역을 연결하는 복잡한 네트워크를 형성한다. 임산부와 어린이를 위한 대기 오염 문제 해결의 중요성을 강조하고 있는 이 연구 결과는 환경 연구 저널(Environment Resrarch)에 게재됐다. 최근 연구들은 대기오염이 어린이의 신경 발달에 영향을 미친다는 증거를 제시하고 있다. 특히 뇌 영역 간 연결에 중요한 역할을 하는 백질에 대한 대기오염의 영향을 뇌 영상 기술을 통해 확인했다. 그러나 이러한 연구들은 특정 시점만을 관찰하고, 아동기 전체에 걸친 추적 관찰이 부족하다는 한계가 있었다. ISGlobal 연구팀은 네덜란드 로테르담에서 진행된 '제너레이션 R 스터디(Generation R Study)에 참요한 4000명 이상의 출생 코호트를 대상으로 연구를 진행했다. 연구팀은 가족들의 주거지를 기반으로 임신 및 아동기 동안 14가지 대기오염 물질에 대한 노출량을 추정했다. 또한 1314명의 어린이를 대상으로 약 10세와 14세에 촬영한 두 번의 뇌 스캔 데이터를 활용하여 백질 미세 구조의 변화를 조사했다. 분석 결과, 미세먼지(PM2.5)및 질소산화물(NOx)과 같은 특정 오염 물질에 대한 노출은 뇌백질 발달의 차이와 관련이 있는 것으로 나타났다. 특히 임신 중 PM2.5 노출 증가, 아동기 동안 PM2.5, PM10, PM2.5-10, NOx 노출 증가는 뇌 내 물 분자 확산 방식을 측정하는 '분별 이방성' 수치 감소와 연관됐다. 이러한 연관성은 청소년기까지 지속되어 대기오염이 뇌 발달에 장기적인 영향을 미친다는 것을 시사한다. 대기오염 노출 수준이 증가할 때마다 분별 이방성 발달은 5개월 이상 지연되는 것으로 나타났다. 연구팀은 또한 일부 오염 물질이 백질의 무결성을 반영하는 '평균 확산도' 변화와 관련이 있음을 발견했다. 평균 확산도는 뇌가 성숙함에 따라 감소하는 경향이 있다. 임신 중 미세먼지(PM2.5) 내 실리콘과 같은 오염 물질에 대한 노출 증가는 초기에는 평균 확산도를 높였지만, 아이들이 성장하면서 더 빠르게 감소했다. 이는 대기오염의 일부 영향이 시간이 지남에 따라 감소할 수 있음을 나타낸다. 전반적으로 이 연구는 임신 및 초기 아동기의 대기오염 노출이 뇌 백질에 지속적인 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 특히 이러한 결과는 세계보건기구(WHO)가 권장하는 최대 허용치를 초과하지 않지만 유럽연합(EU) 권장치보다는 낮은 PM2.5 및 PM10 농도에 노출된 어린이에게서도 나타났다는 점에서 주목할 만하다. 연구팀은 이 연구 결과가 곧 유럽 의회에서 승인될 것으로 예상되는 더 엄격한 유럽 대기오염 지침의 필요성을 뒷받침한다면서, 대기오염 문제 해결을 위한 정책적 노력의 중요성을 거듭 강조했다.
- 생활경제
2024-09-26
[퓨처 Eyes(52)] 인간 게놈, '5D 메모리 크리스탈'에 담겨 수십억 년 보존

영국 과학자들이 인간 게놈(유전자) 전체를 '5D 메모리 크리스털'에 저장하는 데 성공했다고 CNN과 파퓰러 사이언스, 라이브사이언스 등 다수 외신이 보도했다. 이 기술은 미래에 인류 멸종 위기 극복에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 멸종 위기 동식물 종 보존에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 사우스햄튼 대학교 연구팀은 열과 화학적으로 가장 안정적인 물질 중 하나인 거의 순수한 실리카로 만든 유리인 용융 석영의 특성을 모방한 합성 소재를 개발해 5D 메모리 크리스털을 만들었다. 이 특수 크리스털은 수십억 년 동안 최대 360테라바이트[Terabyte, 컴퓨터 데이터 저장 용량을 나타내는 단위 중 하나로, 1테라바이트(TB)=1000기가바이트(GB) 또는 약 1조 바이트에 해당]의 정보를 저장할 수 있다. 연구팀이 개발한 동전 크기의 이 메모리 크리스털은 현재 독일 할슈타트에 있는 버려진 소금 광산 깊숙한 곳에 있는 '인류 기억 기록 보관소'에 보관될 예정이다. 이 팀이 개발한 크리스털은 2014년에는 '가장 내구성 있는 디지털 저장 장치'로 기네스 세계 기록에 등재되기도 했다. 섭씨 1천도·우주 방사선 등 극한의 조건 견뎌 사우스햄튼 대학 측은 지난 19일 보도자료를 통해 5D 메모리 크리스털은 섭씨 1000도의 고온, 1제곱센티미터당 10톤(아프리카 코끼리 두 마리의 무게에 해당)의 압력이라는 극한의 환경 조건에서도 견딜 수 있다고 밝혔다. 또한 우주 방사선에 장기간 노출되어도 견딜 수 있어 우주를 통한 긴 여행에도 살아남을 수 있다. 또한 이 크리스털은 영구 보존이 가능하다. 현재 138억 년(우주의 나이와 비슷한 시간) 동안 데이터 유지가 가능한 것으로 알려졌다. 현재 우리가 살고 있는 지구는 50억년 후 태양이 파괴되면 사라질 것으로 추정된다. 단순 계산으로 이 메모리 크리스털은 지구가 파괴된 후에도 데이터 유지가 가능하다. 사우스햄튼 대학교 광전자공학 피터 카잔스키 교수가 주도한 연구팀은 크리스털 결정 내에 정보를 저장하기 위해 초고속 레이저를 사용해 5차원 매트릭스 내에 쌓인 수백만개의 20나노미터(0.0000008인치, 1나노 미터는 10억분의 1미터) 폭의 노드에 데이터를 새겨 넣었다. 정보는 나노 구조의 5가지 차원(높이, 길이, 너비, 방향, 위치)으로 변환되어 저장되므로 '5D'라고 불린다. 팀은 "두 개의 광학 차원과 세 개의 공간 좌표가 포함돼 있다"고 밝혔다. 유기체 복원 가능 게놈 영구 저장 5D 메모리 크리스털은 기존 3D 광학 저장 기술에 '복굴절' 현상을 추가하여 개발됐다. 복굴절은 빛이 매질을 통과할 때 편광 방향에 따라 굴절률이 달라지는 현상이다. 이를 이용해 각각의 미세한 데이터 저장 공간에 1비트가 아닌 8비트(1바이트)의 데이터를 저장할 수 있게 됐다. 카잔스키 교수는 "5D 메모리 크리스털은 미래에 과학 기술이 허락한다면 식물과 동물 등 복잡한 유기체를 복원할 수 있는 게놈 정보의 영구 저장소를 구축할 가능성을 열어준다"고 설명했다. 팀은 DNA의 뉴클레오타이드 또는 염기를 나타내는 네 글자, 즉 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G) 티민(T)을 사용해 전체 인간 게놈을 설명했다. 국립인간게놈 연구소에 따르면 전체 게놈은 약 30억 글자 길이이다. 또한 연구팀은 먼 미래에 정보를 해독할 존재를 고려하여 시각적 키를 메모리 크리스털에 포함시켰다. 팀은 먼 미래에 누가, 또는 무엇이 정보를 검색할지 고려했다. 그것은 지능(종 또는 기계)일 수도 있고, 너무 먼 미래에 발견되어 참조 프레임이 존재하지 않을 수도 있기 때문이다. 카잔스키는 "크리스탈에 새겨진 시각적 열쇠는 발견자에게 내부에 어떤 데이터가 저장되어 있고 어떻게 사용할 수 있는지에 대한 지식을 제공한다"고 말했다. 현재 과학 기술로는 단일 게놈만으로 종을 부활시키는 것은 불가능하다. 그러나 연구팀은 인간에서 진화했거나 외계에서 온 진보된 문명이 이를 달성하는 데 필요한 지식과 기술을 보유하고 있을 것으로 예상하고 있다. 이번에 사우스햄튼 대학교 연구팀이 개발한 메모리 크리스탈은 5D 메모리 크리스탈의 잠재력을 보여주는 중요한 이정표다. 현재 실험 단계에 있는 이 메모리 크리스탈은 상용화를 위해서는 추가적인 연구 개발이 필요하다. 상용화될 경우, 우리가 데이터를 저장하고 활용하는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있을 것으로 기대된다. 한편, 외부 전문가들은 이 연구에 대해 "매우 인상적"이라면서도 미래에 데이터를 읽는 방법에 대한 의문을 제기했다. 임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)의 토마스 헤이니스는 CNN에 "수백 년 후에도 데이터를 읽을 수 있는 장치를 만들 수 있을지, 그 장치가 여전히 작동할지 의문"이라고 지적했다. 이 기술은 2016년 세계인권선언, 대헌장, 킹 제임스 성경과 같은 중요 문서 저장에 사용된 바 있다. 지구의 멸종 위기 종, 달에 보관 지구 종말에 대비해 인류의 유산을 남기려는 과학자들의 노력은 이어지고 있다. 올해 초 과학자들은 지구의 멸종 위기 종을 달에 보관하여 보호하는 계획을 발표하기도 했다. 이는 지구에 대재앙이 발생할 경우를 대비한 것이다. 스미소니언 국립 동물원 및 보존 생물학 연구소의 메리 하게돈 연구팀은 지구상 생물종의 멸종에 대비해 달에 멸종 위기 생물 샘플 저장소를 만드는 것이 가능한가를 탐구했다. 새로운 개념의 냉동 세포 저장소는 궁극적으로 섬유질 세포로 동물 피부 샘플을 냉동 보존해 섬유아세포라고 하는 세계의 멸종 위기종의 다른 조직이나 기관을 연결하는 것이다. 달 생물 저장소는 '냉동 보존'을 통해 가능하다는 주장이다. 달의 극지방에는 20억 년 이상 햇빛이 비치지 않는 분화구 바닥과 같은 영구적으로 그늘진 지역이 있다. 이 지역의 온도는 대개 섭씨 영하 196도 이하로 유지된다. 연구팀은 달의 이러한 낮은 온도를 활용해 장기 냉동보존 저장 시설을 건설하고 샘플을 수동 냉각할 것을 제안했다. 물론 이를 실현하는 데는 앞으로도 수십 년이 걸릴 것으로 예상된다. 이처럼 과학자들은 현재에도 일어나고 있는 멸종 위기 동식물 보존을 위해 다각적인 노력을 기울이고 있다. 또한 DNA 타임 캡슐 역할을 할 것으로 보이는 5D 메모리 크리스털은 인류의 지식과 생물 다양성을 보존하며, 먼 미래 세대에게까지 그 유산을 전달할 수 있는 혁신적인 기술로 기대된다.
- 포커스온
2024-09-26
영국 BAE 시스템즈, 호주 육군에 지상 장갑차 로봇 공급

호주 육군이 자율주행(무인) 지상 차량을 통합 재구성하는 가운데, 영국 BAE 시스템즈가 새로운 지상 장갑차 로봇 'ATLAS 8x8'을 공급하게 됐다고 디펜스뉴스가 전했다. ATLAS는 'Autonomous Tactical Light Armour System'의 약자로, 말 그대로 '자율주행 전술 경량 장갑차량 시스템'이다. BAE 시스템즈는 이달 초 호주 멜버른에서 열린 군 장비 관련 '랜드 포스 2004(Land Forces 2024)' 전시회에서 이 장갑차 로봇 시스템의 '협력 전투' 버전을 공개했다. 공개된 장갑 차량은 '부쉬마스터(Bushmaster) 25mm' 대포로 무장했는데, 회사 측은 이 차량에 대구경 무기, 박격포, 대전차 유도 미사일, 탄약 발사기, 감시 센서 등도 장착할 수 있다고 밝혔다. 호주 육군은 무인지상차량(UGV), 드론, 로봇, 대 드론 시스템과 같은 신기술을 평가하기 위해 애들레이드에 본부를 두고 있는 제1기갑 연대를 시험 및 실험 부대로 전환했다. 이곳에서 장갑차 로봇에 대한 실전 테스트가 진행된다. 부대 지휘관인 제이크 펜리 중령은 디펜스뉴스와의 인터뷰에서 "부대가 올해 말 M1A1 에이브럼스 전차를 도입할 것이며 내년 2월 1일 예정하고 있는 테스트 임무에서 초기 작전 능력을 검증할 것"이라고 밝혔다. 펜리는 "최첨단 신기술을 군인에게 신속하게 제공할 수 있는 능력은 이러한 자율주행 차량 플랫폼을 신속하게 검증해 전투 부대에 투입할 수 있음을 의미한다"며 부대의 새로운 역할에 대해 언급했다. 이 부대는 호주 BAE 시스템즈가 개조해 제공한 20대의 차량을 평가하고 있다. 펜리는 이 차량 시스템이 매우 유익하다고 밝히고, 부대는 장갑차 전문 지식을 바탕으로 이 차량을 관리하고 유용하게 활용하는 방법을 잘 파악하고 있다고 부연했다. BAE 시스템즈는 현재, 호주 육군과 선택적으로 유인할 수 있는 M113을 ATLAS 프로젝트의 더욱 진보된 센서와 소프트웨어로 업그레이드하는 방안을 논의하고 있다. 전투 ATLAS 로봇 장갑 차량은 현재 호주 육군과 미국 해병대가 사용하는 'LAV-25 8x8' 장갑차보다 약간 소형인 10톤급으로, 고급 정찰, 장갑 감시, 측면 보호 및 호송 호위 임무를 수행할 수 있다. 호주 BAE 시스템즈의 육상 자율주행 프로젝트 관리자인 폴 핀치는 ATLAS가 수파캣(Supacat)의 HMT 익스텐다 섀시 및 구동 모듈, 그리고 슬로베니아 회사 발할라 터렛(Valhalla Turrets)의 밴티지(Vantage) 무인 포탑을 사용한다고 말했다. 이들을 제외한 잔여 적재 용량 6톤은 20피트 표준 운송 컨테이너에 넣을 수 있다. 이를 통해 도로, 기차 및 선박을 통한 다양한 운송 옵션이 가능하며, ATLAS 차량 6대가 C-17 항공기에 적재될 수 있다. 핀치는 지난해 6월 수파캣과 계약을 체결한 후 7월에 프로토타입이 완성되었다고 밝혔다. 그는 차량이 현재 약 90% 완성되었고, 하위 시스템을 검증하고 소프트웨어를 교육하기 위한 작업이 진행 중이라고 말했다. ATLAS는 중형 UGV 영역에서 대부분의 추적 플랫폼과 경쟁하고 있지만, 바퀴 구조는 도로 이동성 측면에서 이점을 제공하고 있다고 한다.
- 산업
2024-09-26
[신소재 신기술(113)] 美 조지아 공대, 리튬이온배터리 획기적 개선 음극재 개발

전기자동차(EV) 시장의 케즘(chasm·일시적 수요 정체) 극복 방안의 하나로 '차세대 배터리'가 거론되는 가운데 미국에서 새로운 음극 소재가 개발됐다. 조지아 공과대학은 홈페이지를 통해 하이롱 첸(Hailong Chen) 교수가 이끄는 다기관 연구팀은 리튬이온배터리(LIBs)를 획기적으로 개선할 수 있는 저렴한 새로운 음극 소재를 개발했다고 밝혔다. 이는 전기자동차 시장과 대규모 에너지 저장 시스템을 변화시킬 가능성이 있다. 조지아공대 우드러프 기계공학부 및 재료과학·공학부 하이롱 첸 부교수는 "오랫동안 사람들은 기존 음극재보다 저렴하고 지속 가능한 대안을 찾고 있었다. 우리가 그걸 찾은 것 같다"고 말했다. 연구팀에 따르면 획기적인 소재인 삼염화철(FeCl3)은 일반적인 음극재 비용의 1~2%에 불과하지만 동일한 양의 전기를 저장할 수 있다. 음극재는 용량, 에너지 및 효율성에 영향을 미치며 배터리 성능과 수명, 경제성에 중요한 역할을 한다. 첸 교수는 "우리 음극재는 게임 체인저가 될 수 있다"며 "이는 전기차 시장 뿐만 아니라 전체 리튬 이온 배터리 시장을 크게 개선할 것"이라고 말했다. 연구 결과는 학술지 네이처 서스테너빌리티(Nature Sustainability)에 게재됐다. 1990년대 초 소니에 의해 처음 상용화된 리튬이온배터리(LIB)는 스마트폰이나 테블릿과 같은 개인용 전자제품의 폭발적인 성장을 촉발했다. 이 기술은 결국 전기자동차에 동력을 공급하는 신뢰할 수 있고 충전 가능한 고밀도 에너지원으로 발전했다. 그러나 개인용 전자 제품과 달리 전기차와 같은 대규모 에너지 사용자는 LIB 비용에 특히 민감하다. 현재 배터리는 전기차 총 비용의 50%를 차지하며, 이로 인해 이러한 청정 에너지 자동차는 내연 기관 자동차보다 더 비싸다. 더 나은 배터리 구축 구식 알카라인 배터리와 납축 배터리에 비해 리튬이온배터리는 더 작은 패키지에 더 많은 에너지를 저장하고 충전 장치에 더 오래 전원을 공급한다. 그러나 리튬이온배터리에는 코발트나 니켈과 같은 희귀 속이 포함되어 있으며 제조 비용이 높다. 지금까지 LIB용으로 네 가지 유형의 음극만 성공적으로 상용화됐다. 기존 LIB는 액체 전해질을 사용하여 에너지 저장 및 방출을 위한 리튬 이온을 운반한다. 저장할 수 있는 에너지 양에는 엄격한 제한이 있으며 누출 및 화재가 발생할 수 있다. 그러나 모든 고체리튬이온배터리는 고체 전해질을 사용하여 배터리 효율성과 안정성을 크게 높이고 더 안전하게 더 많은 에너지를 저장할 수 있도록 한다. 아직 개발 및 테스트 단계에 있는 이러한 배터리는 상당한 개선이 될 것이다. 연구팀이 개발한 FeCl3 음극, 고체 전해질 및 리튬 금속 양극을 사용하면 전체 배터리 시스템 비용이 현재 LIB의 30-40%에 불과하다. 첸 교수는 "이는 전기차를 내연 기관 자동차보다 훨씬 저렴하게 만들뿐만 아니라 새롭고 유망한 형태의 대규모 에너지 저장 장치를 제공해 전력망의 복원력을 향상시킨다"고 말했다. 이어 "또한 우리가 개발한 음극은 전기차 시장의 지속 가능성과 공급망 안정을 크게 향상시킬 것"이라고 기대했다. 음극재로 염화철(FeCl3) 주목 음극재로서의 FeCl3에 대한 첸의 관심은 고체 전해질 재료 연구에서 시작됐다. 그의 연구실은 2019년부터 기존 상용 산화물 기반 음극을 사용해 고체 배터리를 만들려고 시도했다. 결과는 좋지 않았다. 음극과 전해질 재료가 잘 맞지 않았던 것. 연구원들은 염화물 기반 음극이 염화물 전해질과 더 나은 쌍을 이루어 더 나은 배터리 성능을 제공할 수 있다는 점에 착안했다. 첸 교수는 "우리는 시도해볼 가치가 있는 후보(FeCl3)를 찾았다. 결정구조가 리튬이온 저장 및 운송에 잠재적으로 적합했기 때문이다"라고 설명했다. 현재 전기차에서 가장 많이 사용되는 음극은 산화물이며 엄청난 양의 값비싼 니켈과 코발트가 필요하다. 이는 독성이 있을 수 있으며 환경 문제를 야기할 수 있는 중금속이다. 이와 대조적으로 연구팀이 개발한 새로운 음극에는 철(Fe)과 염소(Cl)만 포함되어 있다. 이는 강철과 식용 소금에서 발견되는 풍부하고 저렴하며 널리 사용되는 원소들이다. 초기 테스트에서 FeCl3는 다른 훨씬 더 비싼 음극만큼 또는 더 나은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 예를 들어 널리 사용되는 음극 리튬철인산염(LiFePO4, LIF)보다 작동 전압이 더 높다. 작동 전압은 배터리가 장치에 연결될 때 제공하는 전기력으로 정원에서 사용하는 호스의 수압과 유사하다. 연구팀은 이 기술이 5년 이내에 전기차에서 상업적으로 실행 가능할 수 있을 것으로 기대했다. 첸은 현재로서는 연구팀이 FeCl3와 관련 소재를 계속 연구할 것이라고 말했다. ◇ 참고: Zhantao Liu, Jue Liu, Simin Zhao, Sangni Xun, Paul Byaruhanga, Shuo Chen, Yuanzhi Tang, Ting Zhu, Hailong Chen. 「모든 고체 리튬 이온 배터리를 위한 저비용 삼염화철 음극」 Nature Sustainability.
- IT/바이오
2024-09-25
내년 국세감면액 78조 역대 최대⋯고소득층과 대기업 혜택 집중

윤석열 정부 들어 고소득층과 대기업을 대상으로 한 세금감면과 비과세 정책에 따른 혜택이 집중되고 있는 것으로 나타났다. 내년도 국세감면액 규모가 역대 최대인 78조원에 달할 것이라는 전망과 함께 2년 연속 세수 펑크가 유력한 상황에서 세수 대비 세금 감면액이 지나치게 큰 것이 아니냐는 지적이다. 재정의 효율성을 위해선 정부가 조세지출을 줄이기 위한 노력을 기울여야 한다는 목소리가 나온다. 23일 기획재정부가 국회에 제출한 2025년도 조세지출 예산서에 따르면 내년 국세감면액은 기업 실적 회복에 따른 통합투자세액공제 증가 등으로 올해 대비 6조6000억원 증가한 78조원으로 전망된다. 연 소득 7800만원 이상 고소득자가 혜택을 받는 조세지출은 늘어났다. 고소득자의 조세지출은 2023년 13조9076억원(32.3%), 2024년 15조5059억원(33.2%), 2025년 16조6724억원(33.4%) 등 증가하는 추세를 보이고 있다. 고소득자 수혜 비중은 2019년부터 2021년까지 28~30% 수준을 유지했지만 현 정부 들어 32~34% 수준으로 상승한 것으로 나타났다. 금액으로는 2019년 9조6000억원 대비 약 5조~7조원 늘어난 것으로 집계된다. 근로·자녀장려금 확대에도 건강보험, 국민연금 등 사회보험료 관련 감면액이 자연 증가하면서 고소득자 감면비중이 늘었고 누진적 소득세율 구조로 고소득자 감면액이 중·저소득자 대비 늘어났다는 것이 기재부의 설명이다. 고소득층일수록 보험료 부담이 높기 때문에 공제혜택도 클 수 밖에 없다는 것이다. 실제로 보험료 특별소득공제 및 특별세액공제는 올해 6조9673억원에서 내년엔 7조5095억원으로 늘어날 전망이다. 또 연금보험료 공제도 올해 4조4383억원에서 내년엔 4조7771억원으로 증가하고 신용가크 등 사용금액에 따른 소득공제액도 올해보다 약 2000억원 가량 늘어날 것으로 정부는 추산했다. 대기업의 경우 올해 결손 발생으로 감면액과 감면 비중이 줄었지만 내년에는 실적 회복에 따른 공제액 2조5000억원이 이월되면서 대기업 비중이 커질 전망이다. 기업 대상 조세지출 중 대기업(상호출자제한기업)의 수혜분은 지난해 4조3804억원, 올해 2조3475억원으로 46% 가량 줄었다. 하지만 내년엔 4조9364억원으로 올해 대비 2배 이상 늘어날 전망이다. 대기업 조세지출 수혜 비중도 이전 정부보다 높아진 것으로 나타났다. 2019년부터 2022년까지 대기업의 조세지출 수혜 비중은 10~11% 수준을 보였지만 2023년 16.7% 2025년 17.9% 수준으로 껑충뛴다. 또 3년 연속 국세감면율 법정 한도를 넘어선 것도 문제다. 연도별 국세감면 추이를 살펴보면 2023년 15.8%, 2024년 15.3%, 2025년 15.9% 수준인데 이는 법정한도(직전 3개년 국세감면율 평균에 0.5%포인트(p)를 더해 산출)인 14.3%, 14.6%, 15.2%를 넘어선다. 국세감면율 법정한도를 넘긴 사례는 2008년(1.0%p)과 2009년(1.8%p), 2019년(0.8%p), 2020년(1.2%p) 등 글로벌 금융위기에 따른 유가환급금 지급, 코로나19 위기 대응 등으로 감면 한도를 넘어선 적은 있지만 법정 한도를 무시한 채 조세지출 계획을 수립하는 것은 맞지 않다는 의견이다. 일각에선 조세지출 증가세가 예상되지만 뚜렷한 재원 확보 대책이 없는 것을 지적한다. 과도한 감세 정책으로 인해 국가재정이 부실해질 경우 긴축과 저성장, 국가채무 증가 등 부작용이 나타날 수 있다는 우려다. 이를 고려할 때 세금을 감면하는 것보다 세금을 최대한 많이 걷은 뒤 재정지출을 통해 재정의 효율성을 높여나가야 한다는 주장이 제기된다.
- 경제
2024-09-24
[우주의 속삭임(59)] 블랙홀, 냉각된 별일까? 아인슈타인 이론 도전하는 새로운 가설

블랙홀은 '얼어붙은 별'이라는 새로운 이론이 등장했다. 극도로 강력한 중력을 가진 블랙홀은, 그 중력이 너무 강해서 빛조차도 탈출할 수 없기 때문에 '검은 구멍'이라고 불린다. 또한 블랙홀은 엄청난 질량을 아주 작은 공간에 압축하고 있어서, 주변의 모든 것을 끌어당긴다. 블랙홀의 중심에는 '특이점'이라고 불리는 점이 있다. 이곳에서는 밀도와 중력이 무한대가 되어 우리가 알고 있는 물리 법칙이 적용되지 않는다. 또한 빛 조차도 빠져나갈수 없는 경계인 '사건의 지평선'이라는 두 가지 특징을 갖는다. 하지만 이 모델은 양자 역학이 도입되면서 심각한 문제에 부딪혔다. 게다가 1970년대에 스티븐 호킹은 사건의 지평선 근처의 양자 효과가 우주 진공에 입자를 생성하는 '호킹 복사(호킹의 복사 역설)'라고 알려진 과정을 일으킨다는 사실을 발견했다. 블랙홀은 이처럼 과학 법칙을 거스르는 특이한 존재로, 해결할 수 없는 많은 역설과 연관되어 왔다. 최근 남아프리카공화국의 로즈대학교와 이스라엘의 벤구리온 대학교 공동 연구팀은 블랙홀에 대한 우리의 모든 지식을 바꿀 수 있는 새로운 이론을 제시했다. 연구팀은 얼어붙은 별 모델에 대한 상세한 이론 분석을 수행했으며, 이 모델이 사건의 지평선과 특이점이 모두 없기 때문에 블랙홀이 실제로 '얼어붙은 별(frozen star)'일 수 있다고 주장했다. 얼어붙은 별은 냉각되어 더 이상 빛이나 열을 방출하지 않는 별의 잔해로, 흑색 왜성(black dwarf)이라고도 불리며 별의 마지막 단계를 나타낸다. 일반적으로 과학자들은 별이 흑색 왜성에 도달하는데 수 조년이 걸린다고 추정한다. 우리 우주는 137억년 밖에 되지 않았기 때문에 아직 흑색 왜성은 존재하지 않는다. 그러나 연구팀은 이번 연구에서 흑색 왜성과 블랙홀 사이의 유사성을 자세히 분석해, 기존 블랙홀 모델과 관련된 많은 역설을 해결할 수 있음을 발견했다. 현재 블랙홀 모델의 문제점 과학계는 블랙홀에 관해서는 1915년 알버트 아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 제시한 내용을 따르고 있다. 아인슈타인에 따르면 블랙홀에는 두 가지 특징이 있다. 첫째, 중심에 '특이점(singularity)'이라고 하는 무한 밀도의 점이 존재한다. 둘째, 블랙홀에는 '사건의 지평선(event horizon)'이 있어 빛조차도 탈출할 수 없는 경계를 형성한다. 이 이론은 널리 받아들여지고 있지만, 몇 가지 문제점에 직면해 있다. 예를 들어 실제 관측 결과는 자연에 무한대가 존재하지 않음을 시사하며, 이것이 물리학에서 모든 것이 유한하다고 간주되는 이유다. 또 다른 모순은 앞서 말했듯이 스티븐 호킹의 복사 역설에서 발생한다. 이 역설은 블랙홀이 복사를 방출하고 시간이 지남에 따라 질량을 천천히 잃어 결국 완전히 증발한다고 제안한다. 그러나 아인슈타인은 블랙홀에서 아무것도 빠져나갈 수 없다고 했다. 또한 블랙홀이 증발하면 블랙홀을 형성한 물질이 파괴된다. 그러나 이것은 정보 보존의 법칙에 위배된다. 정보 보존 법칙은 물질과 마찬가지로 정보도 생성되거나 파괴될 수 없다고 명시하며, 양자 역학의 기초를 형성한다. 연구팀은 블랙홀을 특이점과 사건의 지평선이 없는 '얼어붙은 별'로 간주하면 이러한 모든 역설이 해결된다고 밝혔다. 블랙홀은 얼어붙은 별일까? 연구팀은 블랙홀의 엔트로피 및 열 복사와 같은 열역학적 특성의 이론적 값이 흑색 왜성의 값과 유사함을 입증했다. 이번 연구의 제1 저자인 이스라엘 벤 구리온 대학교의 라미 브루스타인 물리학 교수는 라이브 사이언스와의 인터뷰에서 "우리는 얼어붙은 별이 사건의 지평선이 없지만 (거의) 완벽한 흡수체처럼 행동하고 중력파의 원천으로 작용하는 방법을 보여주었다"며 이러한 물체는 블랙홀처럼 그 위에 떨어지는 거의 모든 것을 흡수할 수 있다고 지적했다. 그는 "게다가 이 천체들은 기존 블랙홀 모델과 동일한 외부 기하학적 구조를 갖고 있으며 기존의 열역학적 특성을 재현한다"고 덧붙였다. 블랙홀이 얼어붙은 별이라면 무한 밀도의 점이나 특이점이 없다는 것을 의미한다. 이는 블랙홀이 실제 세계의 물체와 동일한 유한성 관련 규칙을 따른다는 것을 시사한다. 또한 사건의 지평선이 없다는 것은 복사와 입자가 경계를 탈출할 수 있음을 의미하며, 이는 호킹이 블랙홀에서 빛이 방출된다는 주장과 일치한다. 브루스타인은 "우리는 얼어붙은 별이 지평선이 없음에도 불구하고 (거의) 완벽한 흡수체처럼 행동하고 중력파의 원천 역할을 하는 방법을 보여주었다. 또한 기존 블랙홀 모델과 동일한 외부 기하학적 구조를 생성하고 기존의 열역학적 특성을 재현한다"고 말했다. 그러나 이 연구에도 몇 가지 한계가 있다. 예를 들어 흑색 왜성은 내부 구조를 가지고 있다고 믿어지지만 블랙홀의 경우에는 그렇지 않다. 또한 블랙홀이 실제로 얼어붙은 별이라는 것을 확인하는 실험적 증거는 없다. 따라서 이 가설을 검증하려면 추가 연구가 필요하다. 이 연구는 '피지컬 리뷰 D(physical Review D)' 저널에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-09-23
금융위, 미국 금리인하 따른 레버리지 위험 '경고'

김병환 금융위원회 위원장은 "미국 금리 인하로 인해 경제 전체의 부채 수준이 높아질 수 있다"며 "안정적인 부채 관리 방향을 유지하겠다"고 강조했다. 김 위원장은 23일 오후 한국금융연구원에서 경제·금융연구기관장 간담회를 열고 세계적인 통화정책 변화와 금융정책 과제에 대해 논의했다. 이날 간담회에는 조동철 한국개발연구원장, 이항용 한국금융연구원장, 신진영 자본시장연구원장, 조재린 보험연구원 부원장이 참석했다. 김 위원장은 이 자리에서 "세계적인 통화정책 변화는 금융 부담 완화와 투자 확대 등 거시경제에 긍정적인 영향을 줄 수 있지만, 금리 인하의 폭과 속도, 국가 간 금리 차이에 따라 시장 변동성이 커질 가능성도 있다"며 "앞으로 금융시장을 면밀히 관찰하겠다"고 말했다. 이어 "장기적으로는 부채에 지나치게 의존하는 경제 구조를 자본 중심으로 개선해 나가겠다"고 덧붙였다. 앞서 미국 연방준비제도(연준·Fed)는 지난 17~18일(현지시간) 열린 FOMC 정례회의에서 금리정책(기준금리) 목표 범위를 5.25~5.50%에서 4.75~5.0%로 0.5%포인트(p)로 대 인하하는 '빅컷'을 단행했다. 기존에 2.00%p차로 역대 최대였던 한국(3.50%)과 미국(5.25∼5.50%)의 금리 격차도 최대 1.50%p로 줄어들었다. 간담회에 참석한 연구기관장들은 대체로 미국의 기준금리 인하는 시장에서 이미 예상됐던 만큼 금융시장에 미치는 영향은 제한적이지만, 오랜 기간 고금리 기조에서 전환되는 만큼 향후 예상치 못한 자금 흐름 변동이나 부채 증가 등의 가능성에 대비해야 한다는 의견을 내놓았다. 금융위원회는 이날 논의된 과제에 대해 추가적인 검토와 논의를 거쳐 내년도 업무계획 수립 시 반영할 계획이다.
- 경제
2024-09-23
위기의 인텔, 미국 자산운용사 아폴로에 6.6조원 투자 제안받아

미국 자산운용사 아폴로글로벌매니지먼트(이하 아폴로)가 경영난을 겪고 있는 미국 반도체기업 인텔에 최대 50억 달러(약 6조6800억 원)의 투자를 제안했다. 블룸버그통신은 22일(현지시각) 정통한 소식통들을 인용해 아폴로가 최근 인텔에 수십억 달러를 주식 형태로 투자할 의향이 있음을 시사했다고 보도했다. 아폴로가 인텔에 제안한 투자 형태는 '유사 지분 투자(equity-like investment)'인 것으로 전해졌다. 기업의 실적에 따라 이익이나 손실을 함께 얻고 부담하는 구조가 될 것으로 추정된다. 이는 아폴로가 인텔의 최근 경영쇄신 전략에 대한 신뢰를 보여주는 움직이라고 전문가들은 지적했다. 최근 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 파운드리 사업부를 자회사로 분사하고, 유럽과 아시아에서 진행 중인 공장 건설을 일시 중단하는 등 대대적인 경영 쇄신에 돌입했다. 겔싱어 CEO는 이에 앞서 2분기 어닝 쇼크 이후에는 100억달러 비용 절감을 위해 15% 감원 및 연간 자본지출 17% 감축 방침도 제시한 상태다. 이들 소식통들은 인텔 경영진이 아폴로의 제안을 검토 중이며, 논의는 아직 초기 단계로 투자 규모는 변경될 수 있으며 논의가 무산될 가능성도 있다고 전했다. 인텔과 아폴로 측은 모두 논평을 거부했다. 이번 소식은 앞서 월스트리트저널(WSJ)이 지난 20일 반도체 기업 퀄컴이 인텔 인수를 타진했다는 소식이 알려진 데 이어 나온 것이다. 다만 퀄컴과 인텔 간 거래가 실제 성사될 가능성은 불투명하다는 전망이 나온다. 초대형 거래이기 때문에 당국의 반독점 심사 등을 넘기가 쉽지 않아서다. 한편 세계 최고의 반도체 기업으로 불렸던 인텔은 최근 실적 부진으로 인해 위기를 겪고 있다. 주가는 올해 들어 약 57% 하락했으며, 대규모 구조조정과 배당금 지급 중단 등의 비용 절감 조치를 취하고 있다. 2020년만 해도 2900억달러에 달했던 인텔의 시가총액은 현재 퀄컴(약 1880억달러)의 약 절반 수준(930억달러)으로 떨어진 상태다. 인텔은 1968년 창립 이래 최대 위기에 직면했다는 평가를 받는다. 1970년대 후반부터 50년 가까이 중앙처리장치(CPU) 설계로 반도체 업계를 호령했던 인텔이었지만 인공지능(AI) 등 신사업 진출에 한 발짝 늦어지면서 도태될 위기에 놓였다. 2분기 실적에선 1년 새 16억1000만달러 순손실로 전환하면서 시가총액이 1000억달러 밑으로 떨어졌다. 2021년만 해도 매출이 인텔의 3분의 1 수준이었던 엔비디아가 시총 3조달러를 돌파했던 것과 대조적이다.
- 포커스온
2024-09-23
자영업자 4명 중 3명, 월 100만원도 못 번다

개인사업자 4명 중 3명은 한 달 종합소득세 신고분이 100만원에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 올해 최저임금을 적용한 월급 206만원의 절반도 되지 않는 셈이다. 22일 박성훈 국민의힘 의원이 국세청으로부터 제출받은 자료에 따르면 2022년 개입사업자 종합소득세 신고분 1146만4368건 중 75.1%에 해당하는 860만9018건이 월 소득 100만원(연 1200만원) 미만이었다. 실제 소득과 과세 신고분의 차이를 고려하더라도, 자영업자 상당수가 사실상 빈곤층에 해당하는 저소득자라는 지적이다. 이 중 소득이 전혀 없다고 신고한 ‘소득 0원’도 94만4250건으로 8.2%에 달했다. 저소득 자영업자는 매년 가파르게 증가하고 있다. 월 소득 100만원 미만 신고분은 2019년 610만8751건에서 2021년 794만7028건으로 코로나19 확산 시기 급증했다. ‘소득 0원’ 신고도 2019년 64만9016건에서 2021년 83만1301건으로 늘었다. 자영업자 상당수가 임금근로자에서 밀려나 창업을 택하는 생계형인데다, 수수료·배달료 부담 등 구조적 어려움이 반영됐다는 분석이다. 특히 2차 베이비붐 세대(1965~1974년생)의 은퇴가 본격화하면 자영업의 위기는 가속화될 것으로 전망된다. 박성훈 의원은 "자영업자의 75% 정도가 한 달에 100만원도 벌지 못한다는 현실은 소상공인·자영업자 경기가 얼마나 어려운지를 보여준다"며 "진입장벽에 대한 체질 개선을 비롯해, 전반적인 대책이 필요하다"고 강조했다. 경기 침체와 고물가가 지속되면서 개인사업자 폐업률 역시 급증하고 있다. 팬데믹 당시보다 더 심각한 상황으로, 영세 자영업자의 경영난은 한계에 달했다는 분석이다. 안도걸 더불어민주당 의원실이 국세청에서 받은 '최근 10년간 개인사업자 현황' 자료를 살펴보면, 지난해 개인사업자 114만7000여곳이 문을 여는 동안 91만곳(79.4%)이 문을 닫았다. 가게 10곳이 문을 여는 동안 8곳이 문을 닫았다는 뜻이다. 2013년(86.9%) 이후 10년 만에 가장 높은 수치다. 지난해 폐업을 신고한 개인사업자는 90만개로 지난해 80만개보다 11만개 증가했다. 반면 새로 창업한 개인사업자는 115만개로 전년도 121만개보다 6만개 감소했다. 방역과 영업 규제로 자영업자가 어려움을 겪었던 코로나 팬데믹 시절, 창업자는 늘고 폐업자는 감소해 2022년 폐업률은 2019년 대비 2.7%포인트 하락했다. 코로나 시기보다 더 어렵다는 자영업자의 하소연은 통계적 수치로도 입증된 것이다.
- 경제
2024-09-23
거대 IT 공룡들, 독점의 늪에서 허우적! 시민들의 반격 시작됐다

미국 법무부가 구글을 향해 세 번째 독점금지 소송을 날리고, EU가 구글과 애플에 철퇴를 내리는 등 전 세계가 디지털 경제 장악을 둘러싼 숨 막히는 혈투에 휩싸였다. 미국 연방 법원은 구글의 검색 시장 독점을 불법으로 규정하고, FTC는 온라인 소비자 가격 차별에 대한 대대적인 조사에 착수했다. 심지어 친기업 성향으로 알려진 지나 러몬도 상무장관마저 민주당 전당대회에서 독점 기업과의 전쟁을 선포하며 규제의 칼날을 더욱 날카롭게 벼렸다. 험난한 법적 투쟁, 그러나 시민들의 승리는 가시화 디지털 플랫폼을 시민에게 이로운 본래의 모습으로 되돌리기 위한 규제 마련과 법적 해결은 첩첩산중이다. 하지만 1990년대 이후 거대 기술 플랫폼 기업들이 쌓아온 아성은 무너지고 있으며, 시민들의 승리가 눈앞에 다가왔다. 구글의 불법 독점, 온라인 광고 구조의 민낯 드러날까 구글을 둘러싼 세 번째 소송은 온라인 광고 구조의 문제점을 파헤칠 것으로 예상된다. 구글과 콘텐츠 기업, 광고주 간의 불공정한 관계, 감시 자본주의 시대에 모든 기업이 알고리즘을 이용해 고객을 가격 차별하는 행태가 만천하에 공개될 것이다. 감시의 눈길 아래, 개인 정보는 만인의 먹잇감 구글은 막강한 정보력으로 미디어, 출판사, 광고주를 감시하고, 경쟁사의 광고비를 낮춰 자사 광고 사업을 강화해왔다. 디지털 세계의 문지기 역할을 하는 구글은 사용자의 온라인 행동에 대한 막대한 정보를 수집하고, 광고주들은 이를 이용해 상품과 서비스의 가격을 개인별로 차별화하는 감시 프라이싱을 자행해왔다. FTC는 알고리즘을 이용한 가격 차별에 대한 본격적인 조사에 착수하며 소비자들의 불안감을 해소하기 위해 나섰다. 거대 기술 기업, 혁신의 주역에서 규제의 대상으로 미 법무부 반독점국장 조나단 칸터는 재임 기간 동안 수많은 소송을 제기하며 거대 기술 기업의 불공정 행위에 맞서 싸우고 있다. 그는 개별 기업의 승소 판례가 쌓이면 당국의 개입이 어려워진다는 점을 간파하고, 문제 자체에 대한 조사에 집중하고 있다. 새로운 시대의 문턱, 거대 기술 기업의 미래는? 소매업에서 농업, 주택, 보험에 이르기까지 다양한 산업에서 개별 소송이 진행 중이지만, 실질적인 승리까지는 험난한 여정이 예상된다. 분명한 것은, 우리는 새로운 시대의 문턱에 서 있다는 것이다. 거대 기술 기업의 비즈니스 모델로 인해 소비자들은 온갖 방식으로 옭아매이고 차별받아 왔다. 이제 변화의 바람이 불기 시작했다. 현재 진행 중인 소송들을 통해 거대 기술 기업의 문제점과 우리 삶에 미치는 영향에 대한 이해가 깊어질 것이며, 마침내 디지털 규제는 현실을 따라잡을 것이다. 거대한 흐름 앞에 선 거대 기술 기업, 그들의 미래는 어떻게 될 것인가? 혁신의 주역에서 규제의 대상으로 전락한 그들은 과연 새로운 시대에 적응할 수 있을까? 혹은 독점의 늪에서 허우적대다 역사의 뒤안길로 사라질 것인가? 전 세계가 주목하는 가운데, 거대 기술 기업들의 운명을 건 싸움은 이제 막 시작되었다.
- IT/바이오
2024-09-21
퀄컴, 실적부진 경쟁사 인텔 인수 타진-합의에는 거리감

미국 반도체업체 퀄컴이 실적부진에 빠진 경쟁사 인텔에 최근 인수를 타진했다고 미국 일간 월스트리트저널(WSJ)이 익명의 소식통들을 인용해 20일(현지시간) 보도했다. WSJ는 퀄컴의 인수 제안은 인텔이 실적 부진으로 강도 높은 구조조정을 추진하고 있는 가운데 이루어졌다고 전했다. WSJ는 퀄컴이 부족한 인수자금 마련을 위해 회사 자산을 매각하거나 인텔의 사업 영역의 부분 매각을 추진할 가능성도 있다고 덧붙였다. 소식통들은 이번 거래가 확실한 것과는 거리가 먼 상황이라며 주의를 당부했다고 WSJ는 언급했다. 소식통들은 인텔이 퀄컴의 인수 제안에 긍정적인 태도를 보인다고 하더라도 이 같은 대규모 딜이 실제로 성사되기까지는 경쟁당국의 기업결합 심사와 반독점금지법 등 장애물이 큰 상황이라고 설명했다. 한때 PC 중앙처리장치(CPU) 중심으로 반도체 업종의 제왕으로 군림했던 인텔은 경쟁력이 뒤처지며 실적 부진이 이어지고 있다. 모바일 칩 분야는 암(Arm)이 압도적인 우위를 점했고 인공지능(AI) 칩의 기본이 되는 그래픽처리장치(GPU)는 엔비디아가 후발 주자의 추격을 따돌리고 있다. 인텔의 핵심 사업인 CPU 부문도 경쟁사인 AMD에 추격을 허용한 상태다. 인수 타진 소식이 전해지면서 이날 뉴욕증시에서 퀄컴 주가는 2.9% 하락했고 인텔 주가는 3.3% 상승했다.
- IT/바이오
2024-09-21
인간 뇌조직에서 미세 플라스틱 첫 검출⋯잠재적 위험성 제기

인간 뇌조직에서 미세 플라스틱이 처음으로 검출되어 잠재적인 건강 위험에 대한 우려가 높아지고 있다. 국제 연구팀이 15명의 사망자 뇌 조직 중 8명의 후각 신경구(코에서 냄새 정보를 받아 들이는 뇌조직 덩어리)에서 미세 플라스틱을 발견했다고 사이언스얼라트와 CNN 등 다수 외신이 보도했다. 이는 뇌 혈전에서 미세 플라스틱이 발견된 이후 뇌조직 자체에서 미세 플라스틱을 보고한 첫 번째 연구다. 베르린 자유 대학의 박사후 미세 플라스틱 연구원이자 이번 연구의 주저자인 루이스 페르난도 아마토-로렌소는 CNN에 "이 구조에 존재하면 뇌의 다른 영역으로 전이될 수 있다"고 밝혔다. 아마토-로렌소는 입자의 크기와 모양이 섬유보다 작기 때문에 뇌와 척수를 여러 유해 물질로부터 보호하는 막인 혈액뇌장벽의 미세아교세포를 우회할 가능성이 더 높다고 덧붙였다. 이전 연구에서 미세 플라스틱과 나노 플라스틱은 우리 몸의 폐 조직과 모유와 태반, 고환 등 생식기에서도 발견됐다. 아울러 플라스틱 페트 병에 든 생수 등 마시는 물에서도 미세 플라스틱이 검출돼 경종을 울렸다. 연구팀은 출판된 논문에서 나일론의 현미경 사진을 게재했으며 "미세 플라스틱은 다양한 인체 조직에서 발견됐지만 인간의 뇌에서 존재한다는 사실은 기록되지 않았으며, 이는 잠재적인 신경 독성 효과와 미세 플라스틱이 뇌 조직에 도달하는 메커니즘에 대한 중요한 의문을 제기한다"고 기술했다. 이번 연구는 지난 16일 미국의학협회 저널 '자마 네트워크 오픈(JAMA Network Open)'에 발표됐다. 검출된 미세 플라스틱은 주로 입자 및 섬유 형태였으며, 폴리프로필렌이 가장 많이 발견됐다. 입자 크기는 5.5마이크로미터(㎛)에서 26.4마이크로미터 사이로, 평균적인 인간 머리카락 너비(약 8만 나노미터)의 1/4도 되지 않았다. 이보다 작은 것은 나노 플라스틱으로 10억분의 1미터 단위로 측정해야 한다. 폴리프로필렌은 포장재부터 자동차 부품, 의료 기기에 이르기까지 가장 널리 사용되는 플라스틱 중 하나이다. 이전 연구에서는 대기 오염 입자가 후각 경로를 따라 올라가는 것을 발견했지만, 이번 연구에서는 미세 플라스틱이 후각구 바로 아래 쪽의 작은 구멍을 통해 뇌까지 동일한 경로를 이용할 수 있음을 시사한다. 연구팀은 "코와 후각구에서 미세 플라스틱이 확인된 것은 취약한 해부학적 구조와 함께 후각 경로가 외인성 입자가 뇌로 들어가는 중요한 진입 지점이라는 개념을 강화한다"고 설명했다. 미세 플라스틱의 건강 영향은 아직 명확하지 않지만. 뇌 내 합성 물질 농도 증가는 긍정적인 신호가 아니다. 최근 연구에 따르면 미세 플라스틱은 신경 손상 및 신경 질환 위험 증가와 연관 있을 수도 있다. 또한 대기 오염과 인지 문제 사이의 연관성은 이미 잘 알려져 있다. 만약 미세 플라스틱이 비강으로 유입된다면 문제를 악화시킬 가능성이 있다. 연구팀은 "파킨슨병과 같은 일부 신경 퇴행성 질환은 초기 증상으로 비강 이상과 관련이 있는 것으로 보인다"고 말했다. 생분해성이 더 높은 플라스틱을 생산하려는 지속적인 노력에도 불구하고, 플라스틱 생산량은 지난 20년 동안 두 배로 늘었다. 지난 9월 4일 '네이처' 저널에 게재된 또다른 연구에 따르면 전 세계는 매년 5700만톤의 플라스틱 오염을 발생시키고 있다. 영국 리즈대학교 연구팀은 매년 발생하는 오염 물질은 약 5200만톤으로, 뉴욕시 센트럴 파크를 엠파이어스테이트 빌딩 높이만큼 플라스틱 쓰레기로 채울 수 있는 수준이라고 밝혔다. 5200만톤의 플라스틱 쓰레기를 서울의 여의도에 쌓으면 높이는 약 1만5600km에 이른다. 이는 지구 반지름(약 6371km)의 두 배가 넘는 엄청난 높이다. 참고로 지구에서 가장 높은 에베레스트 산의 해발 고도는 약 8846미터이다. 이번 연구는 플라스틱 오염의 심각성을 다시 한 번 강조하며, 미세 플라스틱의 건강 영향에 대한 추가 연구의 필요성을 제기한다.
- IT/바이오
2024-09-20
이복현 금감원장, "가계대출 증가세 억제 위해 필요시 추가 조치"

이복현 금융감독원장은 19일 미국 연방준비제도(연준·Fed)의 0.50%포인트(p) 기준금리 인하에 대해, "가계대출의 안정적 관리 방침을 확고히 유지하고, 필요하다면 상황에 맞는 거시건전성 관리 조치를 신속하게 시행할 수 있도록 준비하라"고 지시했다. 그는 이날 오전 금융감독원 금융상황 점검회의를 주재하며 2단계 스트레스 총부채원리금상환비율(DSR)과 은행권 자율 심사기준 강화 등 가계부채 관리대책의 효과를 꼼꼼하게 점검하라면서 이같이 말했다. 그는 앞으로 통화정책 변화 과정에서 금융시장을 면밀해 살피고 빠르게 대응할 수 있도록 분비하라고 당부했다. 그러면서, "국가별 통화정책 차이가 커지는 과정에서 경제지표와 시장 예상 간의 차이 등으로 인해 국제금융시장의 변동성이 커지고 엔 캐리 추가 청산 등 급격한 자금 이동 가능성이 있으므로 면밀한 감시와 안정적인 외환건전성 유지가 필요하다"고 말했다. 금감원에 따르면 과거 미국이 7차례 금리를 내린 경우를 살펴보면, 4차례는 1년 안에 미국 경제가 부드럽게 연착륙했지만 3차례는 경기침체로 이어져 금융시장의 불안정성이 커진 적이 있다. 이 원장은 또 연체율 상승 등 자산 건전성 악화 가능성이 있ㄴ즌 일부 제2금융권 금융회상에 대해서는 부실 자산 정리 및 자본 확충 등을 지도하고, 실적이 부진한 금융회사는 경영실태평가 및 현장검사 등을 통해 건전성 관리를 강화하라고 지시했다. 그는 이어 부동산 프로젝트파이낸싱(PF) 사업장에 대한 2차 사업성 평가를 11월까지 엄격하게 진행하고 PF대출의 부실 연기 또는 은폐가 없도록 철저히 관리하되, 정상 사업장이나 정리·재구조화 등을 통해 사업성이 회복된 사업장에 대해서는 금융권의 적극적인 자금 지원을 유도하라고 당부했다. 이 원장은 "금리 인하 시대가 열린 지금, 우리 경제가 성장하기 위해서는 금융 기관들이 산업 발전에 필요한 자금을 충분히 지원할 수 있는 체계를 갖춰야 한다"며 "이 부분에 감독 역량을 집중해 달라"고 강조했다.
- 경제
2024-09-19
[파이낸셜 워치(33)] 국제금값 내년 온스당 3천달러 돌파 이정표 세울까

연일 최고가를 경신하고 있는 국제금값이 이제 온스당 2600달러를 넘어 3000달러를 향해 질주할 것이라는 분석이 국제금융시장에서 확산되고 있다. 17일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 국제금값은 미국 뉴욕상품거래소(COMEX)에서 12월물 국제금값은 지난 13일 종가 기준 온스당 2610.70달러로 사상 최고가를 새로 썼으며 16일에는 장중 2617.40달러로 고점을 높였다. 국제금값은 올해 들어 전날까지 25.9%가량 오른 상태다. 400온스 금괴당 가격도 처음으로 100만 달러(13억3500만원)을 넘어섰다. 국제금값이 이처럼 급등세를 보이고 있는 것은 중동 등 지정학적 리스크 고조와 글로벌 경제둔화(리세션) 우려 등에 따라 안전자산인 금에 대한 수요가 강해지고 있는 데다 글로벌 중앙은행의 금 매수 추세가 꺾이질 않고 있기 때문으로 분석된다. 이에 따라 전문가들은 미국 연방준비제도(연준∙Fed) 등 주요국 중앙은행들의 금융완화 조치와 접전 양상을 보이고 있는 미국 대통령선거 등을 계기로 온스당 3000달러 돌파라는 새로운 이정표를 세우지않을까하는 전망을 내놓고 있는 상황이다. 중국 중앙은행인 인민은행이 금을 꾸준히 모으고 있는 것도 금값을 끌어올리는 요인 중 하나로 꼽힌다. 인민은행은 금값 급등에 따라 현재 금 매입을 보류하고 있지만 지난 4월까지 18개월 연속으로 외화보 유고를 늘리기 위한 목적으로 금을 매입하며 금값 상승세를 자극해왔다. 시티리서치의 북미 상품부문 책임자인 아카쉬 도시는 "국제금값은 미국 금리인하, 상장투자신탁(ETF)의 왕성한 수요, 매장에서의 현물수요 등에 힘입어 2025년 중반에 온스당 3000달러, 올해말에는 2600달러까지 상승할 가능성이 있다"고 전망했다. 금관련 국제조사기관 월드골드카운실(세계금협회⋅WGC)은 "금의 ETF는 8월에 4개월 연속으로 자금이 유입됐다"고 밝혔다. WGC에 따르면 지난주 순매수량은 8.5톤(t)에 달했다. 미국 연준의 연방공개시장위원회(FOMC)가 18일 금리인하를 결정할 예정이어서 시장의 관심은 2020년이후 미국의 금리인하 가능성에 맞춰져있다. 이자가 붙지 않는 금으로서는 저금리가 상승요인이 되는 경향이 있다. 자나 메탈스의 부사장겸 선임메탈전략가 피터 A 그랜드는 "앞으로 발표될 경제지표가 성장리스크와 노동시장의 약세를 보여준다면 11월내지 12월의 50bp(1bp=0.01%포인트) 금리인하 가능성이 높아진다. 이렇게 된다면 금가격으로서는 순풍을 받아 3000달러 돌파가 빨라질 것"이라고 예상했다. 글로벌 주요 중앙은행의 금리인하가 진행되고 있으며 지난 12일에는 유럽중앙은행(ECB)가 올해 두번째 0.25% 금리인하를 단행했다. WGC의 시장전략가 조셉 카브드니는 "우리는 미국 대선이 틀림없이 불확실성을 높이고 금이 당분간 각종 리스크에 대한 헤지 역할을 수행하는 등 투자자들의 수요를 뒷받침하는 다른 요인도 고려하고 있다"고 언급했다. 11월 5일 치러지는 미국 대선은 시장의 잠재적인 변동성을 가져오면서 투자자들이 안전자산인 금으로 눈을 돌릴 것으로 보여 금 가격을 끌어올린 가능성이 있다. RJO퓨처스의 선임시장전략가 다니엘 파비로니스는 3000달러라는 이정표달성은 가능하다면서 미국 대선후 정치 불안정화로 이같은 시나리오가 더욱 힘을 얻을 가능성이 있다고 분석했다. 투자은행과 애널리스트들은 금에 대해 점차 강세전망을 강하게 지지하고 있다. 골드만삭스는 지정학적 리스크와 금융리스크에 대한 안전자산으로서 금의 단기적 상승에 지금까지 보여온 이상의 자신감을 보이고 있다. 시티은행 애널리스트은 보고서에서 금 투자 심리가 향후 3~6개월동안 상승할 것으로 전망한다고 밝혔다. 역시 2025년 중반까지 금 가격이 온스당 3000달러까지 오를 것이라고 보고있으며 4분기 평균 가격은 온스당 2550달러로 예측했다. 호주의 맥커리는 금가격의 예상치를 상향조정해 내년 1분기에 2600 달러의 가격변동사이클의 정점을 맞고 3000달러로 급등할 가능성이 있다고 보고 있다. 맥커리의 애널리스트는 "선진국의 심각한 재정전망은 구조적으로 금가격 상승의 플러스 요인이 될 것이라는 점에 변함이 없지만 이미 많은 요인이 가격에 반영되고 있어 내년 후반에는 순환적인 역풍이 불 가능성도 있다"는 견해를 나타냈다. 반면 일부 분석가들은 신중론을 제기한다. 다니엘 갈리 TD증권의 상품전략가는 "금에 대한 매수세가 과도하다"며 "금리 인하 등 시장이 그리고 있는 예상 시나리오가 빗나갈 경우 가격이 조정될 수 있다"고 경고했다.
- 포커스온
2024-09-18
3분기 반도체 최대 매출 예상, 삼성·SK 선전…SK, 3위 도약 전망

상반기 우리나라 '수출 효자' 역할을 감당했던 반도체가 하반기에도 상승세를 이어갈 것이라는 전망이 나왔다. 인공지능(AI) 효과로 반도체 시장이 회복세를 보이면서 삼성전자와 SK하이닉스가 나란히 올해 3분기 역대 최대 매출을 기록할 것이라는 예측이다. 특히 SK하이닉스는 처음으로 미국 기술대기업 인텔의 매출 규모를 앞지를 것으로 전망됐다. 18일 시장조사기관 옴디아에 따르면 올해 3분기(7∼9월) 글로벌 반도체 업계(파운드리 제외)의 총 매출 예상치는 1758억6600만달러로, 2분기(1621억800만달러) 대비 8.5%가량 늘어날 것으로 전망됐다. 'AI' 선두기업 미국 엔비디아가 2분기에 이어 3분기에도 최대 매출을 올리며 점유율 1위(16.0%)를 유지할 것으로 예상됐다. 옴디아가 예상한 엔비디아의 3분기 매출 규모는 281억300만달러다. 앞서 엔비디아는 지난달 28일(현지시간) 2분기(5∼7월)에 매출 300억4000만달러를 기록, 사상 처음으로 분기 매출 300억달러를 넘겼다고 밝혔다. 3분기(8∼10월) 매출은 325억달러에 이를 것으로 예상했다. 삼성전자는 3분기 반도체 매출로 217억1200만달러를 기록하며, 2018년 3분기 이후 6년 만에 최고 기록을 경신할 것으로 예상된다. 시장 점유율 12.3%로 2위 자리를 굳건히 유지하게 된다. SK하이닉스 또한 올해 2분기 최고 매출 기록을 단숨에 뛰어넘어 3분기 매출 128억3400만달러(점유율 7.3%)를 기록하며, 인텔을 누르고 글로벌 3위로 도약할 전망이다. 옴디아가 2002년부터 반도체 업계 매출을 집계한 이래 SK하이닉스가 인텔을 추월하는 것은 이번이 처음이다. 이러한 성과는 AI 시장의 급성장으로 HBM 등 고부가 메모리 수요가 급증한 덕분으로 분석된다. 그러나 최근 증권가에서는 스마트폰, PC 등 기기 수요 회복 지연과 고객사 재고 조정 등을 이유로 삼성전자와 SK하이닉스의 3분기 실적 전망치를 다소 하향 조정하는 움직임이 나타나고 있다. 인텔은 올해 3분기 매출이 121억3400만 달러로 전 분기 대비 소폭 감소하며 4위(점유율 6.9%)로 하락할 것으로 전망된다. 과거 삼성전자와 반도체 매출 1위를 다투던 인텔은 지난해 3분기 엔비디아에게 1위 자리를 내준 후, 지난해 4분기에는 삼성전자에게 2위 자리마저 빼앗겼다. 최근에는 실적 부진으로 대규모 구조조정에 돌입하는 등 창사 이래 최대 위기를 겪고 있다. 한편, 브로드컴은 퀄컴을 추월하여 3분기 매출 5위로 올라설 것으로 예측된다. 옴디아는 브로드컴의 3분기 매출을 84억 5200만 달러(점유율 4.8%)로 예측했는데, 이는 퀄컴의 예상 매출 82억6100만 달러(점유율 4.7%)를 근소하게 앞서는 수치이다. 그 뒤를 이어 마이크론 75억 6100만 달러(4.3%), AMD 66억2000만 달러(3.8%), 애플 55억900만 달러(3.1%), 인피니온 42억8700만 달러(2.4%) 순으로 예상된다.
- IT/바이오
2024-09-18
[기후의 역습(57)] 과학자들, 기후 변화 대응에 기여할 새로운 목재 유형 발견

올 여름 역대급 폭염이 이어진 가운데 튤립나무가 기후 변화에 직접적인 영향을 미치는 탄소 포집 효과가 탁월하다는 연구 결과가 나왔다. 한국 기상청에 따르면 지난 8월 폭염일수는 16일로, 2016년 16.6일에 이어 관련 통계를 집계한 1973년 이래 두 번째로 많았다. 또한 지난달 열대야 수는 11.3일로 통계 집계 이후 처음으로 두자릿수를 기록했다. 오래된 나무와 숲이 이산화탄소를 더 많이 흡수하고, 저장한다는 것은 이전의 여러 연구에서 확인됐다. 튤립나무에 대한 연구에서 탄소포집 잠재력이 큰 새로운 목재 구조가 확인됐다고 사이테크데일리가 11일(현지시간) 보도했다. 폴란드 야기에우워 대학교(Jagiellonian University)와 영국 케임브리지 대학교 연구진은 세계적으로 유명한 나무와 관목들의 목재 미세 구조를 진화적으로 조사하던 중 튤립나무에 대한 연구에서 탄소 포집 잠재력이 큰 새로운 목재 구조가 확인됐다고 사이테크데일리가 11일(현지시간) 보도했다. 연구팀은 목련과의 친척이자 30미터 이상 자라는 튤립나무가 활엽수와 침엽수 어느 쪽에도 속하지 않는 독특한 목재를 가지고 있음을 확인한 것이다. 이 획기적인 발견은 빠르게 성장하는 튤립나무를 조림지에 심어 탄소 격리 효율을 높이는 새로운 가능성을 제시한다. 목재 구조의 새로운 발견 최근 국제학술지 '신식물학자(New Phytologist)'에 발표된 연구에서 연구진은 저온 주사 전자 현미경(cryo-SEM)을 사용하여 수분이 함유된 상태의 목재 세포벽 나노 구조를 이미지화했다. 그 결과, 튤립나무(Liriodendron tulipifera)와 중국 튤립나무(Liriodendron chinense) 두 종의 고대 리리오덴드론(Liriodendron) 속 나무들이 활엽수 친척들보다 훨씬 더 큰 마크로피브릴을 가지고 있음을 발견했다. 마크로피브릴은 2차 세포벽 내 층에 정렬된 긴 섬유를 말한다. 탄소 포집에 대한 함의 연구 책임자인 야기에우워 대학교의 얀 우이차코프스키(Jan Łyczakowski) 박사는 "튤립나무는 침엽수나 할엽수와는 구별되는 중간적인 마크로피브릴 구조를 가지고 있다"며 "튤립나무는 약 300만~5000만년 전 목련나무에서 분기되었는데, 이 시기는 대기 중 이산화탄소 농도가 급격히 감소하던 시기와 일치한다. 이는 튤립나무가 탄소 저장에 매우 효율적인 이유를 설명하는 데 더움이 될 수 있다"고 말했다. 연구팀은 이 '중간 목재' 또는 '축적 목재'의 더 큰 마크로피브릴이 튤립나무의 빠른 성장 뒤에 있는 원인이라고 추측한다. 우이차코프스키는 " 두 종의 툴립나무는 탄소를 매우 효율적으로 포집하는 것으로 알려져 있으며, 확대된 마크로피브릴 구조는 대기 중 탄소 이용 가능성이 감소했을 때 더 많은 양의 탄소를 쉽게 포집하고 저장하도록 돕는 적응일 수 있다"며 "튤립나무는 탄소 포집 조림에 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 일부 동남아 국가에서는 이미 튤립나무 조림을 통해 효율적으로 탄소를 포집하고 있으며, 이제 우리는 이것이 튤립나무의 새로운 목재 구조와 관련이 있을 수 있다고 생각한다"고 덧붙였다. 케임브리지 대학교 식물원에서 얻은 진화적 통찰 이 발견은 케임브리지 대학교 식물원의 살아있는 컬렉션에서 33종의 나무를 조사하여 침엽수(소나무, 침엽수 등 겉씨식물)와 활엽수(참나무, 물푸레나무, 자작나무, 유칼립투스 등 속씨식물)에서 목재 초미세구조가 어떻게 진화했는지 탐구하는 과정에서 이루어졌다. 우이차코프스키는 "목재 구조가 어떻게 진화하고 외부 환경에 적응하는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없다"며 "이번 조사에서 우리는 이전에 관찰된 적이 없는 완전히 새로운 목재 초미세구조외 전형적인 겉씨식물 침엽수 대신 속씨식물과 유사한 활엽수를 가진 겉씨식물 계통을 발견하는 등 몇 가지 중요한 새로운 발견을 했다"고 말했다. 그는 이어 "목재의 주요 구성 요소는 2차 세포벽이, 건축에 의존하는 목재의 밀도와 강도를 부여하는 것은 바로 이 세포벽의 구조다. 2차 세포벽은 또한 샐물권에서 가장 큰 탄소 저장소이므로, 기후 변화 완화를 돕는 탄소 포집 프로그램을 발전시키기 위해서는 2차 세포벽의 다양성을 이해하는 것이 중요하다"고 덧붙였다. 목재 초미세 구조 목재 초미세구조는 목재의 미세한 구조, 즉 재료 구성 요소의 배열과 조직을 의미한다. 저온 주사 현미경을 사용한 이번 목재 조사는 2차 세포벽, 마크로피브릴 등에 초점을 맞췄다. 2차 세포벽은 주로 셀룰로오스와 기타 복합 당으로 구성되며, 리그닌이 함침되어 전체 구조를 단단하게 만든다. 이러한 구성 요소들은 마크로피브릴을 형성하며. 2차 세포벽 내에 뚜렷한 층으로 배열된 긴 정렬 섬유를 만든다. 마크로피브릴은 현재 저온 주사 현미경으로 측정할 수 있는 가장 작은 구조이며, 두께는 약 10~40나노미터이다. 셀룰로오스 마크로피브릴(3~4나노미터)과 기타 구성 요소로 이루어져 있다. 목재 초미세 구조 연구는 목재 가공, 재료 과학, 나무의 생태 및 진화적 측면 이해 등 다양한 분야에 중요하다. 나무 성장과 목재 침착 뒤에 숨은 생물학적 메커니즘을 이해하는 것은 탄소 포집량 계산에도 유용한 정보를 제공한다. 목재 샘플은 케임브리지 대학교 식물원 컬렉션 코디네이터 마르고 애플(Margeaux Apple)과 협력하여 식물원 내 나무에서 채취했다. 겉씨식물과 속씨식물 개체군이 분기하고 진화함에 따라 그 진화 역사를 반영하기 위해 선별된 나무에서 지난 봄 성장기에 침착된 신선한 목재 샘플을 수집했다. 저온 전자 현미경 사용한 역대 최대 목본 식물 조사 케임브리지 대학교 세인즈버리 연구소 현미경 핵심 시설 관리자인 레이먼드 와이트먼(Raymond Wightman) 박사는 "우리는 자이언트 세쿼이아, 울레미 소나무, 그리고 모든 꽃 피는 식물과 분리되어 진화한 가장 오래된 현존 식물군의 유일한 생존 종인 암보렐라 트리코포다(Amborella trichopoda)와 같은 '살아있는 화석'을 비롯하여 세계에서 가장 상징적인 나무들을 분석했다"고 말했다. 와이트만 박사는 "우리의 조사 데이터는 목재 나노 구조와 세포벽 구성 사이의 진화적 관계에 대한 새로운 통찰력을 제공했으며, 이는 속씨식물과 겉씨식물 계통에 따라 다르다. 속씨식물 세포벽은 겉씨식물에 비해 마크로피브릴이라고 불리는 더 좁은 기본 단위를 가지고 있으며, 이 작은 마크로피브릴은 암보렐라 트리코포다 조상에서 분기된 후 등장했다"고 덧붙였다. 우이차코프스키와 와이트먼은 또한 마황류(Gnetophytes) 계통의 두 겉씨식물인 그네툼속(Gnetum gnemon, 그네툼 그네몬)과 그네툼 에둘레(Gnetum edule)의 세포벽 마크로피브릴을 분석하여 둘 다 속씨식물의 활엽수 세포벽 구조와 동일한 2차 세포벽 초미세 구조를 가지고 있음을 확인했다. 이는 마황류가 일반적으로 속씨식물에서만 볼 수 있는 활엽수 유형 구조를 독립적으로 진화시킨 수렴 진화의 한 예이다. 이 조사는 2022년 영국에서 네 번째로 더운 여름으로 기록된 기간 동안 진행됐다. 와이트먼은 "저온 전자 현미경을 사용한 목본 식물 조사 중 역대 최대 규모일 것"이라며, "세인즈버리 연구소가 케임브리지 대학교 식물원 부지 내에 위치하고 있기 때문에 이처럼 많은 신선한 수화된 목재에 대해 대규모 조사를 할 수 있었다. 우리는 2022년에 모든 샘플을 수집했다. 이른 아침에 샘플을 수집하고, 샘플을 초저온 슬러시 질소에 동결시킨 다음 자정까지 샘플을 이미징했다"고 설명했다. 그는 "이 연구는 식물원이 현대 연구에 기여하는 데 지속적인 가치와 영향을 보여준다. 이 연구는 케임브리지 대학교 식물원 컬렉션에서 같은 장소에서 함께 자라는 진화적 시간을 통해 표현된 다양한 식물이 없었다면 불가능했을 것이다"라고 말했다. 참고문헌: Jan J. Lyczakowski와 Raymond Wightman의 「수렴 및 적응 진화가 종자 식물의 현존 계통에서 2차 세포벽 미세 구조의 변화를 주도했다」, New Phytologist .DOI: 10.1111/nph.19983
- IT/바이오
2024-09-12
[퓨처 Eyes(50)] 핵시계, 초정밀 시간 측정의 새로운 지평을 열다

상상을 초월하는 정확성, 10억년에 단 1초의 오차도 허용하지 않는 시계가 현실로 다가왔다. 과학자들이 기존 원자시계를 뛰어넘는 핵시계 개발에 성공하며, GPS, 인터넷 동기화, 금융 거래 등 다양한 분야에 혁신을 예고했다. 미국 물리과학 연구기관인 JILA와 국립표준기술원(NIST) 펠로우이자 콜로라도 볼더 대학교 물리학 교수인 준 예(Jun Ye)와 그의 팀이 이끄는 국제 연구팀이 핵시계로 알려진 획기적인 시간 측정 장치를 개발했다. 원자시계 넘어 핵시계로, 시간 측정의 새로운 지평 현재 가장 정확한 시계는 원자시계다. 원자시계는 원자 내 전자의 에너지 변화를 이용해 1초를 정의하고, 1초에 수십억 번 진동하는 신호를 통해 시간을 측정한다. 이번에 개발된 핵시계는 원자핵 내부의 에너지 변화를 이용한다는 점에서 원자시계와 차별화되는 새로운 유형의 시간 측정 장치다. 핵시계는 원자 전체가 아닌 원자핵의 진동을 측정한다. 원자핵은 원자보다 훨씬 작지만, 더 많은 '틱(tick)'을 가지고 있어 더 정확한 시간 측정이 가능하며, 전자기장과 같은 외부 교란에도 안정적이다. 새로운 연구에서 JILA와 그의 연구팀은 핵시계의 모든 필수 부품을 만들었다. 즉 시계의 '틱(tick)'을 제공하는 토륨-229 핵전이, 핵의 개별 양자 상태 사이에 정밀한 에너지 점프를 생성하는 레이저, 이러한 '틱'을 직접 측정하는 주파수 빗 등이다. 연구팀은 이러한 노력으로 이전 파장 기반 측정기보다 100만배 높은 수준의 정밀도를 달성했다. 또한 연구팀은 자외선 주파수를 세계에서 가장 정확한 스트론튬 원자시계 중 하나에 사용되는 광학 주파수와 직접 비교해 핵 전이와 원자시계 사이의 직접적인 주파수를 연결하는데 최초로 성공했다. 이러한 직접적인 주파수 연결과 정밀도 향상은 핵시계를 개발하고 기존 시간 유지 시스템과 통합하는 데 있어 매우 중요한 단계다. 더 작지만 더 강력한 핵시계, 정확성의 한계를 뛰어넘다 원자시계는 수십억 년에 몇 초의 오차만 발생할 정도로 정확하지만, 외부 환경의 영향을 받을 수 있다. 반면, 핵시계는 원자핵의 안정성 덕분에 외부 간섭에 덜 민감하고, 더 높은 주파수에서 진동하여 더 정밀한 시간 측정이 가능하다. JILA 연구팀은 토륨-229 원자핵에 자외선 레이저를 쏘아 핵입자를 여기시키고 '광 주파수 빗' 기술로 핵의 에너지 펄스 주파수를 측정하는 데 성공했다. 이는 일반 시계의 추가 진자 운동을 하는 것과 유사한 원리로, 1초당 더 많은 파동 사이클을 측정하여 더욱 정확한 시간 측정을 가능하게 한다. 이번 연구 결과는 지난 9월 4일자 세계적인 학술지 "네이처' 표지 기사에 게재됐다. 연구팀에는 JILA, 비엔나 양자 과학 기술 센터, IMRA America Inc.의 연구자들이 포함됐다. 물리학의 획기적인 발전, 핵시계 현실화에 한 걸음 더 이번 연구는 핵시계 개발에 중요한 이정표를 세웠다. 1976년 토륨 핵의 저에너지 특성을 발견, 2003년 토륨-299 핵시계 활용 가능성 제시, 2023년 토륨-229 결정 삽입 기술 개발 등 오랜 연구 끝에 마침내 핵시계 프로토타입이 탄생한 것이다. 특히 연구팀은 토륨-229 핵의 에너지 변화를 정밀하게 측정하고, 이를 통해 생성된 신호를 높은 정확도로 측정하는 데 성공했다. 이는 핵시계의 실현 가능성을 입증하는 중요한 성과로 평가받는다. 핵시계, 시간 측정 넘어 과학 혁신 이끌 것 핵시계는 아직 초기 단계지만 상용화될 경우 공식 국제시간 측정뿐만아니라 물리학 연구, 우주 탐사 등 다양한 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대된다. 특히 암흑 물질 탐색, 자연 상수 검증 등 기본 물리학, GPS 정확도 향상, 통신 네트워크 안정화 등에도 활용될 수 있다. 연구팀은 "이번 연구는 핵시계의 가능성을 보여주는 중요한 발검음"이라며 "레이저 정렬 및 주파수 조정 등을 통해 정확도를 더욱 향상시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다. 또한 "2~3년 안에 핵시계가 원자시계의 정확성을 능가할 것"이라고 전망했다. 핵시계는 휴대성과 안정성도 뛰어나 통신, 인터넷, GPS 등 일상생활에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 물리학 전문가들은 "핵시계는 시간 측정의 새로운 패러다임을 제시하는 혁신적인 기술"이라며 "기초과학 연구부터 첨단 기술 개발까지 다양한 분야에 파급 효과를 가져올 것"이라고 평가했다. 핵시계, 미래를 향한 새로운 추 원자시계는 이미 지진, 중력장, 시공간 연구에 중요한 도구로 활용되고 있다. 핵시계는 이러한 분야에 더 큰 발전을 가져올 수 있으며, 휴대성과 사용 편의성도 높을 것으로 예상된다. 핵시계와 원자시계를 함께 사용하면 기본 물리 상수의 변화 여부를 확인하고 암흑 물질 연구에도 새로운 가능성을 열 수 있다. JILA와 NIST 물리학자 준 예는 "수십억년 동안 켜두어도 1초도 잃지 않는 손목시계를 상상해보라"며 "아직은 그 수준에 이르지 못했지만 이 연구를 통해 그 수준의 정밀도에 더 가까워졌다"고 말했다. 더 정확하고 안정적인 시간 측정을 향한 인류의 도전은 끝없이 계속된다. 핵시계 기술의 발전은 단순히 시간 측정의 정확성을 높이는 것을 넘어, 더 빠른 인터넷 속도, 더 안정적인 네트워크 연결, 더 안전한 디지털 통신을 제공할 수 있다. 또한 대규모 입자 가속기 없이 입자 물리학 이론을 검증할 수 있으며, 우주 구조 탐사 등 우리가 우주와 자연을 이해하는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 지니고 있다.
- 포커스온
2024-09-12
삼성전자, 업계 최초 '1Tb QLC 9세대 V낸드' 양산…AI 시대 초고용량 스토리지 혁신 주도

삼성전자는 12일 인공지능(AI) 시대에 필요한 대용량 서버 저장장치(SSD)를 구현하기 위한 '1테라비트(Tb) 4비트(QLC) 9세대 V낸드'를 세계 최초로 대량 생산에 돌입했다고 발표했다. 삼성의 9세대 V낸드는 '채널 홀 에칭' 기술을 통해 두 개의 낸드 층을 수직으로 쌓는 '더블 스택' 구조로 업계 최고 수준의 적층 단수를 달성했다. 채널 홀 에칭은 몰드 층을 차례대로 쌓은 후 한 번에 전자가 지나가는 통로(채널 홀)를 만드는 기술이다. 특히 이번에 개발된 QLC 9세대 V낸드는 데이터 저장 공간(셀)과 주변 회로(페리)의 크기를 최소화하여 이전 세대 QLC V낸드보다 데이터 저장 밀도를 약 86% 향상시켰다. V낸드의 적층 단수가 높아질수록 층과 층 사이, 그리고 각 층 내의 셀 특성을 균일하게 유지하는 것이 더욱 중요하다. 이에 삼성전자는 이번 V낸드 제품에 '디자인드 몰드' 기술을 적용해 이전 제품보다 데이터 보존 성능을 20% 향상시켰다고 설명했다. 디자인드 몰드는 셀의 특성을 균일하게 하고 최적화하기 위해 셀을 작동시키는 워드라인(WL) 사이의 거리를 조정하여 층층이 쌓는 기술이다. 이번 QLC 9세대 V낸드는 셀의 상태 변화를 예측하여 불필요한 동작을 줄이는 '예측 프로그램 기술' 혁신을 통해 이전 세대 제품에 비해 쓰기 성능은 두 배, 데이터 읽고 쓰는 속도는 60% 향상됐다. 또한, 낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 비트라인(BL)만 감지하여 전력 소모를 최소화하는 '저전력 설계 기술'을 통해 데이터 읽기, 쓰기에 필요한 전력 소비량도 각각 약 30%, 50% 감소했다. AI 시대에는 초고속 병렬 연산을 지원하는 고대역폭 메모리(HBM)뿐만 아니라 다양한 메모리 솔루션이 필요하다. 특히 언어 모델 데이터 학습을 위해서는 방대한 데이터를 저장할 공간이 필요하며, 추론 단계에서 알고리즘이 빠르게 작동하기 위한 고성능 저장장치가 필수적이다. 삼성전자는 고성능·고용량의 QLC 9세대 V낸드가 AI 서비스의 보편화를 앞당길 수 있는 혁신적인 제품이라고 기대하고 있다. 낸드플래시는 데이터 저장의 기본 단위인 셀에 몇 개의 비트를 저장할 수 있는지에 따라 SLC(1비트), MLC(2비트), TLC(3비트), QLC(4비트) 등으로 구분됩니다. 비트 수가 증가할수록 더 많은 데이터를 저장할 수 있다. 현재 데이터센터의 규모가 커지고 막대한 양의 데이터를 빠르게 처리해야 하는 요구가 증가하면서, 업계의 주류였던 TLC에서 QLC로의 전환이 가속화되고 있다. 시장조사기관 트렌드포스는 올해 낸드플래시 매출이 작년보다 77% 증가한 674억 달러에 이를 것으로 예측했다. 특히 올해 QLC가 낸드 출하량의 20%를 차지하고, 내년에는 이 비중이 크게 증가할 것으로 전망했다. 이러한 흐름에 발맞춰 삼성전자는 AI 서버용 제품을 중심으로 제품 라인업을 강화하고 있다. 중장기적으로는 온디바이스AI, 자동차 전자장비, 엣지 디바이스 등 미래 유망 분야의 제품 라인업을 확대할 계획이다. 허성회 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실 부사장은 "9세대 TLC 양산 4개월 만에 9세대 QLC V낸드 또한 양산에 성공함으로써 AI용 고성능, 고용량 SSD 시장이 요구하는 최신 제품군을 모두 갖추게 되었다"며 "최근 AI 용으로 수요가 급증하고 있는 기업용 SSD 시장에서의 선도적인 위치가 더욱 강화될 것"이라고 말했다.
- IT/바이오
2024-09-12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 다음 마지막