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2025-10-05 (일)

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영국 스타트업, 핵융합 원자로로 암 치료 새 지평 열어

의학 및 약학 기술의 발달로 '암'이 더 이상 치료 불가능한 질병으로 여겨지지 않는 가운데, 영국의 한 스타트업이 핵융합 기술을 활용한 새로운 암 치료법을 개발해 주목을 받고 있다. 최근 미국 IT 전문지 '인터레스팅 엔지니어링'은 영국의 스타트업인 아스트랄 시스템즈(Astral Systems)가 암세포를 직접적으로 치료할 수 있는 혁신적인 핵융합 원자로 기술을 공개했다고 보도했다. 아스트랄 시스템즈는 브리스톨 대학에서 설립된 회사로, 최초의 다중 상태 핵융합(MSF) 원자로를 개발했다고 한다. 이 원자로는 암 방사선 치료와 진단 영상 촬영에 필수적인 의료용 동위원소를 생산하는 데 중점을 두고 설계됐다. 의료용 동위원소는 방사선 치료 중 암세포를 효과적으로 파괴하는 데 사용되는 방사성 물질로, 표적 암 치료에 있어 중요한 역할을 한다고 이 매체는 전했다. 아스트랄 시스템즈의 공동 창립자이자 브리스톨대학교의 객원 연구원 탤몬 퍼스톤(Talmon Firestone) CEO는 "핵의학은 의료계가 암을 스캔하고 종양과 암세포를 근원지에서 직접 치료할 수 있도록 함으로써 수십 년 동안 생명을 구하는 데 크게 기여했다"라고 말했다. 또한 신체 내에서 '방사성 추적자' 역할을 해 영상을 통해 의학적 상태를 쉽게 감지할 수 있다. 이러한 동위원소는 신체 내에서 방사선을 생성하여 의료 전문가에게 장기와 조직의 구조 및 기능에 관한 중요한 정보를 검출하고 정량화할 수 있게 해준다. 현재 전 세계 의료용 동위원소의 대부분은 제한된 수의 핵분열로에 의존하고 있는 상황이다. 이러한 의존성은 특히 의료용 동위원소 공급 부족이 임박한 상황에서 더욱 두드러진다. 영국 정부의 평가에 따르면, 세계적으로 의료용 동위원소 공급의 대다수가 노후화된 소수의 핵분열로에 의존하고 있으며, 이들 중 대부분은 2030년까지 폐쇄될 예정이다. 이는 중요한 의료 자원의 향후 가용성에 대한 우려를 야기한다. 새로운 MSF 원자로는 이러한 과제에 대한 컴팩트한 솔루션을 제공합니다. 이는 중요한 의료 자원의 미래 가용성에 대한 심각한 우려를 낳고 있다. 이에 대응하여, 아스트랄 시스템즈가 개발한 새로운 다중 상태 핵융합(MSF) 원자로는 이러한 도전과제에 대한 혁신적이고 컴팩트한 해결책을 제시하고 있다. 아스트랄 시스템즈는 영국을 비롯한 전 세계 여러 지역에 소형 핵융합로를 전략적으로 설치할 계획을 가지고 있다. 이러한 분산형 전략은 보다 유연하고 비용 효율적인 방식으로 방사성 샘플을 공급할 수 있게 해줄 것으로 기대된다. 이 회사는 소규모 원자로 건설을 통해 몇몇 대형 원자로에 대한 의존성을 줄이고, 이에 따른 위험을 완화하려는 목표를 가지고 있다. 이를 통해 의료용 동위원소의 지속 가능하고 안정적인 생산을 보장할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 퍼스톤은 "우리 시스템은 훨씬 더 빠르게 개발되었으며 대체 기술보다 훨씬 작은 규모로 동위원소를 생산할 수 있다“며 ”이는 거대한 국제 핵분열 공장에 의존하지 않고도 병원 허브 근처 또는 내부에서 의료용 동위원소를 생산할 수 있음을 의미한다"고 말했다. 퍼스톤 CEO는 '우리의 시스템은 대체 기술에 비해 빠르게 개발되었으며, 훨씬 작은 규모로 동위원소를 생산할 수 있다'고 말했다. 그는 이어 '이는 병원 허브 근처나 내부에서도 의료용 동위원소를 생산할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 임상의가 사용할 수 있는 진단 및 치료 기술을 극적으로 향상시킬 것이다. 또한 병원 대기 시간과 비용을 줄이고 치료의 질을 높일 것이다'고 강조했다. 2021년 브리스톨 대학교는 아스트랄 시스템즈 및 STFC(과학 기술 위원회)와 협력하여 마이크로노바(MicroNOVA)라는 프로젝트를 통해 MSF 반응기 기술을 최적화하고 상용화하기 위해 100만 파운드(약 16억5038만원)의 연구 보조금을 확보했다. 회사 공동 창립자 월래스 스미스는 "우리의 MSF 원자로는 의료용 방사성 동위원소를 안전하고 보다 효율적으로 개발할 수 있는 메커니즘을 제공할 뿐만 아니라, 본격적인 핵융합 발전소의 모습과 작동 중 어떻게 작동할지 이해하기 위한 이상적인 테스트베드도 제공한다"라고 말했다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 이 기술은 암 치료 및 의료용 동위원소 생산의 새로운 시대를 열 것으로 전망된다. 한편, 한국의 원자력연구원은 벨기에 원자력연구소에서 '연구로 핵연료' 최종 검증에 돌입했다. 이 핵연료는 우라늄을 70% 이상 연소하는 극한의 조건에서도 방사능 누출이 없는 것으로 확인되었으며, 핵연료의 안전성이 건전하게 유지됨으로써 뛰어난 안전성을 입증했다고 알려졌다. 원자력연구원은 현재 2단계 성능 검증 단계에 진입했으며, 이 단계는 핵연료 공급자가 시장 진입 전에 거쳐야 하는 마지막 검증 과정이다. 2025년 말까지 이 핵연료를 포함한 집합체 성능검증을 마치면 벨기에의 핵연료 공급 입찰 자격을 획득할 수 있다. 이는 연구로에서 중성자를 생산하기 위해 우라늄을 활용하는 것과 관련이 있다. 연구로는 열을 활용하면 원전이 되고, 중성자만을 활용하면 연구로로 작동한다는 원리를 따른다. 더욱이, 원자력연구원은 고밀도 저농축 '우라늄실리사이드 판형핵연료'(U3Si2)를 개발했다. 이는 저농축 우라늄을 사용하는 3세대 핵연료로, 핵연료 집합체는 곡면형으로 설계되어 핵분열 시 중성자를 중심부로 집중시키는 장점을 가지고 있다. 이러한 핵연료는 의료용 동위원소나 고품질 반도체 웨이퍼 제작 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 가능성을 가지고 있다.
- IT/바이오
2023-12-05 15:16:00
구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다

최근 구리 화학의 발견이 값싼 약품 개발의 새로운 가능성을 열었다. 이제 단 3달러의 비용으로 항암제에 사용될 수 있는 화학 물질을 제조할 수 있게 됐다. 구리는 이미 의학 분야에서 감염과 싸우는 나노 입자 및 임플란트의 형태로 사용되고 있다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스는 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA)의 과학자들이 개발한 새로운 방법으로 간단하고 저렴한 약품 생산이 가능하다고 보도했다. 이 방법은 산소의 한 형태인 오존을 시약으로 사용하고 금속을 촉매로 활용한다. 과학자들은 이를 통해 유기 분자의 탄소-탄소 결합을 끊는데 성공했다. 오존은 이 결합을 알켄, 즉 탄화수소로 분해하고, 구리 촉매는 깨진 결합을 질소와 결합시켜 탄소-질소 결합을 형성한다. 이 결합은 아민이라고 알려진 분자를 형성하게 되는데, 이것이 바로 항암제와 같은 값싼 약품 생산에 필수적인 요소다. 아미노탈알케닐화로 알려진 이 공정은 전통적으로 아민을 생성하는 데 사용되는 다른 유사한 촉매와는 달리 풍부하고 저렴한 금속을 잘 활용하면 된다. 아미노탈알케닐화라고 알려진 이 새로운 공정은 기존의 아민 생성 방법과는 다르다. 이 공정은 전통적으로 사용되는 비싼 금속 촉매 대신에 저렴하고 풍부한 금속을 효과적으로 활용한다. 권오현 유기화학 교수는 이 공정에 대해 설명하면서 "이전에는 이런 방법이 없었다"고 강조했다. 그는 "전통적인 금속 촉매 반응에서는 백금, 은, 금, 팔라듐과 같은 고가의 금속이나 로듐, 루테늄, 이리듐과 같은 귀금속을 사용했지만, 우리는 세계에서 가장 풍부한 비금속 중 하나인 산소와 구리를 사용하고 있다"고 밝혔다. 이러한 접근 방식은 아민을 생성하는 데 필요한 자원과 비용을 크게 줄일 수 있는 가능성을 보여준다. 아민은 의약품과 비료, 농약 생산에 널리 사용되는 중요한 화학물질이다. 이는 식물과 동물에서 발견되는 분자와 강력한 상호 작용을 하며, 암페타민과 도파민과 같은 약물에서도 발견되는 구성 요소다. 이번 연구를 통해 연구팀은 호르몬, 제약 시약, 펩타이드, 뉴클레오시드 등을 아민으로 변형하는 데 성공했다. 이것은 이 새로운 방법이 다양한 분야에 활용될 수 있음을 보여준다. 하지만 권 교수에게 있어서 가장 큰 장점은 훨씬 저렴한 의약품 생산 가능성일 것이다. 일부 항암제에 사용되는 화학물질은 제조 비용이 그램당 약 3200달러(약 412만원)에 달하지만, 연구팀은 그램당 약 3달러(약 3860원)의 비용으로 동일한 약물 분자를 생산할 수 있었다. 기존 12단계 공정 대신 3단계만 사용 연구팀은 항암 c-Jun N-말단 키나제 억제제를 생산하기 위해 기존의 12단계 공정 대신 단 3단계의 화학 과정만을 사용했다. 또한, 이들은 또 다른 실험에서 아데노신이라는 신경 전달 물질과 DNA 구성 요소를 N6-메틸아데노신 아민으로 전환하는 과정을 한 단계만 거쳐서 수행했다. 이 아민은 세포의 유전자 발현, 질병 과정 및 발달에 중요한 역할을 하며, 현재 생산 비용은 그램당 약 103달러(약 13만2,600원)다. 구리는 현재 파운드당 4달러(약 5150원) 미만으로 풍부하게 구할 수 있기 때문에, 과학자들은 은 이 새로운 방법이 아민 기반 의약품과 다른 유기 물질의 생산 비용을 대폭 절감할 수 있기를 기대한다. 한편, 한국원자력연구원(원장 주한규)의 양성자과학연구단은 지난 7월 치료용 방사성동위원소 구리-67(Cu-67)을 고품질로 대량생산할 수 있는 분석법을 개발해 주목을 받았다. 방사성의약품은 방사성동위원소를 포함하여 질병의 진단과 치료에 사용된다. 구리-67은 진단용 감마선과 암세포를 사멸시키는 치료용 베타선을 방출하는 동위원소로, 동시에 진단과 치료가 가능하며, 기존 동위원소보다 반감기가 짧아(2.5일) 체내 피폭 위험도 적다. 이러한 특성으로 인해 구리-67은 높은 활용 가능성을 가지고 있다고 평가된다. 방사성의약품은 암세포에서 발현하는 특정한 단백질을 표적으로 하여 정상세포에는 영향을 주지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 이로 인해 강력한 치료 효과와 함께 높은 안전성을 제공한다. 다만, 구리-67은 다른 핵종과 달리 방출하는 감마선 스펙트럼이 불순물인 갈륨-67(이하 Ga-67)과 정확히 겹쳐 물리적인 측정법으로는 이 두 핵종을 구분할 수 없었다. 이에 양성자과학연구단 입자빔이용연구부 박준규 박사 연구팀은 두 핵종의 감마선 방출강도 뿐만 아니라 반감기 차이(Cu-67은 2.5일, Ga-67은 3.2일)까지 고려한 새로운 해석적 분리방법을 제시했다. 연구팀은 구리-67과 Ga-67 각각의 감마선 세기 합이 전체 감마선 세기와 같다는 점과 감마선 방출 강도 비율, 반감기 차이를 이용했다. 이를 통해 화학적 분리 과정 없이도 구리-67의 정확한 핵자료를 얻을 수 있었다. 한국원자력의학원의 김희진, 김정영 연구원은 "구리-67은 방사능 강도가 낮고 담체가 없는(carrier-free) 방사성동위원소로, 이로 인해 효과적인 암 치료가 가능하다"고 말했다. 이 연구팀은 2025년 경주 양성자가속기를 활용해 고품질 구리-67을 본격적으로 대량 생산할 예정이다.
- IT/바이오
2023-12-01 10:56:00
'마이트플라이'의 대형 화물 드론, 美 공군과 맞손

도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility, UAM) 생태계 구축을 위한 협력이 활발하게 진행되고 있다. 미국의 한 스타트업은 미 공군의 물류 지원 임무를 수행하는 데 사용될 예정이며, 한국에서는 다양한 운영 방식과 교통수단의 적용을 위한 계획이 세워지고 있다. UAM에 쓰이는 주요 교통수단은 전동 수직 이착륙기(eVTOL)이다. 에너지 관련 전문 매체 '인터레스팅 엔지니어링'에 따르면, 화물 배송용 드론을 개발하는 스타트업 '마이트플라이(MightyFly)'가 자체 개발한 자율 하이브리드 eVTOL 화물 항공기의 추가 개발을 위해 미국 공군과 중요한 계약을 체결했다고 보도했다. 미국 공군은 소기업 혁신 연구(SBIR) 2단계 계약으로 마이트플라이에 약 125만 달러(16억1500만원)를 지급했다. 이 보조금은 마이트플라이의 자율적 부하 마스터링 시스템(ALMS)에 대한 추가 연구에 사용될 예정이다. ALMS는 물류 프로세스를 완전히 독립적으로 만드는 데 도움이 되는 중요한 기술이다. 샌프란시스코에 본사를 둔 마이트플라이는 기업과 정부 기관에 빠르고, 경제적이며, 친환경적인 화물 운송 솔루션을 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 마날 하빕 마이트플라이의 CEO는 "미 공군과의 협력을 통해 민간 및 군사 분야에서의 신속한 물류 요구에 대응하는 자율 항공기 시스템을 개발하고, 군수 분야에 필요한 주요 기능을 통합하는 데 기여할 계획"이라고 전했다. SBIR 프로그램은 국방부에 도움이 될 수 있는 새로운 기술을 개발하는 중소기업에 지원금을 수여한다. 이 계약을 통해 마이트플라이는 군사 분야에 최신 항공 기술을 적용하기 위한 노력을 강화하며, 조비(Joby)나 아커(Archer)와 같은 다른 주요 eVTOL 회사들과 함께 이 분야의 선두 주자로 자리매김하게 됐다. 화물 운송의 신속화 마이트플라이의 자율적 부하 마스터링 시스템(ALMS)은 화물 항공기의 자동적인 적재, 하역과 배송을 가능하게 하여 긴급한 물류 문제를 해결하는 데 기여한다. 이 기술은 기업과 정부 기관에게 자동화, 효율성 향상, 비용 절감의 혜택을 제공한다. 마이트플라이의 3세대 하이브리드 화물 드론은 컨베이어 벨트를 활용하는 로딩 메커니즘을 통해 지상에서 독립적으로 화물을 적재하고 항공기의 화물칸에 저장한다. 목적지에 도착하면 드론은 인간의 개입 없이 패키지를 안전하게 배치하고 회수할 수 있다. 이 완전 자동화된 시스템은 화물 처리 과정을 최적화하고 신속하게 처리한다. 이러한 기술 덕분에 마이트플라이의 3세대 MF100 항공기는 현재의 특송 물류 서비스보다 더욱 빠르고 효율적이며, 신뢰성과 비용 효율성을 갖춘 지점 간에 당일 배송과 가속배송 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 회사에 따르면, 그들의 제품은 물류, 공급망 관리, 제조업, 의료 및 제약 산업, 소매, 자동차, 그리고 석유 및 가스 산업에 이르기까지 다양한 분야에 적용 가능하다. 또한, 이 제품은 국립 공원이나 주립 공원 관리, 인도주의적 활동, 재난 구호 기관 등에도 유용하다. 이 회사는 자사의 eVTOL 항공기에 대해 미국 연방 항공청(FAA)으로부터 실험용 항공기 운용 허가를 획득했으며, 지난해 12월에 테스트 비행을 시작했다. 회사는 성명에서 "캘리포니아에서 1세대와 2세대 항공기인 MVP(Minimum Viable Product)와 센토(Cento)의 시험 비행을 성공적으로 마치고 100회 이상의 자율 호버링 비행을 완료했다"고 발표했다. 하이브리드 전기 수직이착륙기 '마이티플라이 센토' 이전에 2세대 MF-100으로 알려졌던 마이트플라이의 Cento 모델은 화물 용량이 100파운드(45kg), 항속 거리가 600마일(965km), 최고 속도 150마일(시속 240km)인 하이브리드 전기 VTOL 항공기다. 완전 장착된 Cento는 8개의 전기 수직 리프트 팬과 1개의 전방 추진 프로펠러, 그리고 고강도 탄소섬유 구조를 갖추고 있으며, 총 무게는 약 161kg(약 355lb)이다. eVTOL의 크기는 약 4m x 5m(13.1피트 x 16.7피트)로, 이는 소형 자동차 2대보다 적은 공간을 차지한다. 이것은 현장 운영을 위한 지상 환승 스테이션의 크기가 일반적인 주차장의 두 대 차량 공간이면 충분하다는 것을 의미한다. 마이티플라이에 따르면, 올해 말까지 3세대 MF100 항공기의 생산을 마칠 계획이며, 2024년에는 미시간 주에서 45kg(100파운드)의 화물을 탑재할 수 있는 자율 화물 항공기의 비행 시연을 공개적으로 진행할 예정이다. 또한, 2024년 말부터 2025년 동안 협력사들과 함께 개념 증명(Proof of Concept, POC) 프로그램에 참여할 예정이다 K-UAM 드림팀, 기체 안정적 확보 한편, 한국의 SK텔레콤·한국공항공사·한화시스템·티맵모빌리티로 구성된 ‘K-UAM 드림팀’ 컨소시엄(이하 드림팀)은 도심항공교통(UAM) 구축을 위해 적극 나서고 있다. UAM은 전기로 구동되는 전기수직이착륙기(eVTOL)를 기반으로 하는 항공 이동 서비스를 의미하며, 활주로가 필요 없는 수직 이착륙 기능으로 육상 교통과의 연계가 가능한 친환경 이동 수단으로 각광받고 있다. UAM 상용화의 중요한 요소인 기체도 안정적으로 확보했다. SK텔레콤은 지난 6월, 글로벌 UAM 기체 제조사인 조비 에비에이션(Joby Aviation)에 1억 달러(약 1294억 원)를 투자해 한국 시장에서 조비 기체의 독점적 사용 권리를 확보했다. 9월에는 조비와 국내 UAM 실증사업 및 상용화를 위한 협력 계약을 체결하고, 2024년 조비 기체 국내 도입을 위한 준비를 마쳤다. 아울러 지난 15일 드림팀 컨소시엄이 경상북도와 UAM 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 드림팀과 경상북도는 2024년 4월 '도심항공교통 활용 촉진 및 지원에 관한 법률' 시행을 맞추어 운송, 공공, 관광 분야 등에서 도심항공교통 서비스 모델을 개발하고, 전용 항공 노선과 수직이착륙장(Vertiport) 구축 등에 착수할 계획이다. 양측은 또한 경상북도 소재 기업들과의 상생과 협력 방안을 마련하고, 도심항공교통 관련 전문 인력 양성을 통해 지역의 도심항공교통 생태계 구축에 적극적으로 나설 예정이다.
- 산업
2023-11-17 11:46:00
99.6% 반사율 '초백색 세라믹' 개발⋯건물 냉각 혁신

99.6%라는 최고의 반사율로 건물을 시원하게 하는 혁신적인 '초(超)백색 세라믹'이 개발됐다. 홍콩의 과학자들이 햇빛과 열을 99.6% 반사해 건물을 획기적으로 냉각시킬 수 있는 새로운 초백색 세라믹 소재를 시연했다고 과학전문 매체 뉴아틀라스가 지난 12일(현지시간) 보도했다. 딱정벌레의 특성에서 영감을 받은 이 소재는 나노 구조 기술을 활용해 그 효과를 발휘하며, 외부 환경 조건에 견딜 수 있는 강한 내구력을 지녔다. 또한, 이 소재의 생산 과정은 상대적으로 간단하여 대량 생산으로 확장이 용이하다는 장점이 있다. 사람들은 집이 너무 더워지면 종종 에어컨을 먼저 켜곤 한다. 이는 즉각적인 냉방 효과를 가져올 수 있지만, 건물의 냉난방 비용이 전체 에너지 비용의 큰 부분을 차지하기 때문에 에너지 효율성은 낮은 편이다. 과학자들은 에너지 소모가 적으면서도 실내 온도를 수동적으로 조절하는 대체 방법을 찾고 있다. 그이러한 방법 중 하나는 건물과 옥상을 밝은 색으로 칠하는 것이다. 기본 물리학 원리에 따르면, 밝은 색상은 어두운 색상보다 빛을 덜 흡수하기 때문에 실내를 더 시원하게 유지할 수 있다. 이러한 원리를 바탕으로 최근에는 태양광을 95% 이상 반사하는 '초백색 페인트'가 개발됐다. 앞서 미국 퍼듀대학교의 연구팀은 2020년 10월, 햇빛의 95.5%를 반사하고 열을 거의 흡수하지 않는 초백색 페인트를 개발했다. 연구에 따르면, 이 페인트를 적용한 표면은 밤에는 주변보다 약 10도(°C) 낮은 온도를 기록했고, 낮 시간에는 태양이 가장 높은 위치에 있을 때도 온도가 최소 1.7°C 낮았다. 이 페인트는 자외선 흡수를 최소화하기 위해 시중 페인트에 주로 사용되는 이산화티타늄 대신 탄산칼슘을 충전제로 사용했다. 그 결과, 이 초백색 페인트는 햇빛을 80~90% 반사하는 기존의 열 차단 페인트들보다 훨씬 높은 빛 반사율을 달성했다 그러나 이러한 페인트는 건물의 냉각 효과를 상당히 개선할 수 있지만, 코팅 솔루션은 건물의 내구성과 관련된 문제들이 발생할 가능성이 있다. 최근 홍콩 시티대학교(CityU)의 과학자들은 다른 페인트보다 성능이 뛰어난 새로운 냉각 세라믹 소재를 개발했다. 이 소재는 단순한 흰색 페인트가 아니라 나노 구조에서 높은 반사율을 달성하는 것이 특징이다. 사이포칠러스 딱정벌레에서 영감을 얻은 이 소재는 거의 모든 스펙트럼의 햇빛을 효율적으로 산란시킨다. 이 연구의 결과로, 개발된 소재의 태양 반사율은 99.6%로 사상 최고치를 기록했으며, 적외선 열 방출량도 96.5%에 달하는 것으로 나타났다. 이 연구는 '사이언스' 저널에 게재됐다. 홍콩 시티 대학교 연구팀은 알루미나 소재가 태양열 흡수를 줄일 뿐만 아니라 날씨에 따라 냉각 세라믹의 내구성을 높여준다고 말했다. 다른 패시브 쿨링 소재와 코팅의 약점인 자외선 노출로 인한 성능 저하를 방지하고 표면에서 수분 증발 속도를 높여 증발 냉각의 보너스 효과를 더한다. 게다가 1000°C(1832°F) 이상의 온도에서도 견딜 수 있는 내화성까지 자랑한다. 이 연구의 공동 교신저자인 에드윈 초치얀 교수는 "이 냉각 세라믹의 장점은 고성능 PRC와 실제 환경에서의 애플리케이션에 대한 요구 사항을 모두 충족한다는 점"이라고 말했다. 초치얀 교수는 "우리의 실험에 따르면 냉각 세라믹을 주택 지붕에 적용하면 공간 냉각을 위해 20% 이상의 전기 절감을 달성할 수 있으며, 이는 기존의 능동 냉각 전략에 대한 사람들의 의존도를 줄이는 데 있어 냉각 세라믹의 큰 잠재력을 확인하고 전력망 과부하, 온실가스 배출과 도시 열섬을 피할 수 있는 지속 가능한 솔루션을 제공한다"고 설명했다. 연구팀은 또 알루미나와 같은 일반적인 재료와 상 반전 및 소결의 2단계 공정을 사용해 이 소재를 대량으로 쉽게 생산할 수 있다고 설명했다. 그리고 흰색 세라믹 기반의 소재에 다른 재료를 추가하면 다양한 색상과 패턴의 제품을 만들수 있다고 덧붙였다.
- IT/바이오
2023-11-14 10:02:00
건보공단, 지역가입자 자동차 부과 건보료 폐지 추진

건강보험 지역가입자의 자동차에 매기는 보험료를 없애는 쪽으로 건강보험당국이 가닥을 잡고 구체적 폐지방안을 모색하는 것으로 확인됐다. 현재 자동차에 지역건보료를 부과하는 국가는 전 세계에서 우리나라가 유일하다. 13일 보건복지부와 국민건강보험공단에 따르면 지역가입자의 보험료를 매길 때 자동차는 부과 대상에서 제외하는 방향으로 내부 논의가 급물살을 타고 있다. 이르면 올해 안에 관련 건강보험법 시행령 개정안이 입법 예고될지도 모른다는 관측도 나온다. 복지부 보험정책과 관계자는 "여러 전문가가 지역가입자의 자동차에 부과하는 건보료는 없애야 한다고 의견을 주고 있어 내부적으로 (폐지 방안을) 신중하게 논의하고 있다"고 말했다. 자동차에 보험료를 부과하는 경우는 세계 유례가 없을뿐더러 예전엔 자동차가 사치품이었을지 모르지만, 이젠 보편적으로 보유한 생활필수품과 다름없기에 소득 중심의 부과 성격에 전혀 맞지 않는다는 판단이 작용한 때문이다. 우리나라는 직장가입자에게는 소득(월급 외 소득 포함)에만 보험료율에 따라 건보료를 물리지만 지역가입자에게는 소득뿐 아니라 재산(전월세 포함)과 자동차에 점수를 매기고 점수당 단가를 적용해 건보료를 부과한다. 1977년 상근 근로자 500인 이상 기업에 먼저 건보 제도를 도입한 이후 1988년 농어촌 지역, 1989년 도시 지역으로 적용 대상을 확대하는 과정에서 지역가입자의 상당수를 차지하는 자영업자의 소득을 파악하기 어렵다 보니 소득을 추정하는 용도의 궁여지책으로 재산과 자동차를 보험료 부과 기준으로 활용했다. 지역가입자 건보료 부과 요소별 비중은 2023년 6월 현재 소득 58.17%, 재산 41.44%, 자동차 0.39% 수준이다. 이 같은 이원화된 기본 골격은 몇 차례 수정과 보완을 거쳤지만 그대로 유지되고 있다보니 형평성, 공정성 문제가 계속 불거졌다. '소득이 있는 곳에 보험료를 부과한다'는 원칙에서 볼 때 소득과 무관한 지역가입자의 재산과 자동차에는 보험료를 물리는 데 반해, 정작 소득 있는 피부양자는 직장가입자에 얹혀 보험료를 한 푼도 내지 않고 무임승차 한다는 불만이 끊이지 않는다. 정부와 여야 정치권이 이같은 불만에 건보료 부과 체계를 단계적으로 개편할 수밖에 없게 됐다. 정부는 국회 여야 합의에 따라 지난 2018년 7월에 건강보험료 부과 체계 1단계 개편을 단행한 데 이어 2022년 9월에 2단계 개편에 들어갔다. 이를 통해 건강보험 지역가입자의 재산과 자동차에 매기는 보험료를 낮췄다. 구체적으로 지역가입자가 소유한 주택·토지 등 재산에 대해서는 재산과표 5000만원을 일괄적으로 공제하는 방식으로 저소득 지역가입자의 보험료 부담을 완화했다. 지역가입자의 자동차 보험료는 그간 1600cc 이상 등에 부과하던 것을 잔존가액 4000만원 이상 자동차에만 매기는 쪽으로 바꿨다. 이렇게 해서 보험료 부과 대상 자동차는 기존 179만대에서 12만대로 대폭 줄어들었다. 하지만 지역가입자 건보료 중 재산·자동차 비중은 여전히 높은 편이다.
- 경제
2023-11-13 09:02:00
MIT, 태양광 발전으로 수소 효율성 향상

수소를 공해 없이 보다 효율적으로 생산할 새로운 방법이 연구되고 있다. 매사추세츠 공과대학(MIT)의 엔지니어들은 태양열을 이용하여 물을 분해하고, 이 과정에서 온실가스를 배출하지 않는 수소를 효율적으로 생산하는 '태양열화학수소' 시스템을 개발했다고 산업 전문매체 '오일프라이스(Oil Price)'가 보도했다. 기존의 태양열 열화학 수소 생산 시스템은 효율성이 낮았지만, MIT의 설계는 수소 생산에 태양열을 최대 40%까지 활용할 수 있다. '솔라 에너지 저널(Solar Energy Journal)'에 게재된 이 신기술은 태양열을 활용해 물을 분해하고, 그 과정에서 나온 수소를 청정 연료로 사용할 수 있는 시스템이다. 이렇게 생산된 수소는 장거리 트럭, 선박, 항공기의 연료로 사용될 수 있으며, 온실가스가 전혀 배출되지 않는다. 현재 대부분의 수소 생산 방법은 천연가스나 다른 화석 연료를 사용하는데, 이는 환경에 해를 끼치는 '회색' 에너지원에 가깝다. 그러나 태양열화학수소는 오로지 재생 가능한 태양 에너지만을 사용하여 수소를 생산하므로, 환경에 해롭지 않다. 기존의 태양열화학수소 시스템은 태양광의 약 7%만 수소 생산에 활용할 수 있었고, 이로 인해 효율이 낮고 비용이 높았다는 단점이 있었다. MIT 연구팀은 새로운 설계 방법을 도입하여 태양열의 최대 40%를 수소 생산에 활용할 수 있도록 개선시켰다. 이번 연구를 주도한 아흐메드 고니엠(Ahmed Ghoniem) 교수는 "미래의 주요 연료인 수소를 저렴하게 대량 생산할 방법을 찾아야 한다"고 말했다. 그는 "2030년까지 킬로그램당 1달러로 수소를 생산하는 것이 목표다. 경제성을 개선하려면 효율성을 높이고 수집한 태양 에너지의 대부분을 수소 생산에 활용해야 한다"고 덧붙였다. MIT의 새로운 시스템은 집중형 태양열 발전소(CSP) 방식을 사용하며, 여러 거울을 이용해 태양광을 한 곳에 모아 열을 생성한다. 이렇게 모아진 열은 수소를 생산하는데 사용된다. 이 시스템의 핵심은 2단계의 열화학 반응 과정이다. 첫번째 단계에서는 금속이 증기 형태의 물에 노출되며, 이 금속은 증기에서 산소를 제거하고 수소를 추출한다. 이 과정은 '산화'라고 하며, 물과 반응하여 금속이 산화되는 것과 유사하지만, 이 과정은 훨씬 빠르게 진행된다. 수소가 한 번 분리되고 나면, 산화된 금속은 진공 상태에서 재가열되어 원래 상태로 복원된다. 이 과정에서 금속은 산소를 잃게 되고, 다시 물 증기와 반응하여 추가적인 수소를 생산하게 된다. 이러한 과정을 수없이 반복해 수소를 생산하는 것이다. 이 시스템의 구조는 원형 트랙을 따라 달리는 상자 모양의 원자로 열차와 비슷하게 구성되어 있다. 이 원형 트랙은 태양열을 집중하는 CSP 타워 주변에 배치되어 있으며, 각 원자로는 높은 온도에서 산소를 제거하고, 증기와 반응하여 수소를 생산하는 산화환원 과정을 거친다. 원자로는 먼저 아주 뜨거운 스테이션을 통과하며, 금속은 최대 1500도의 태양열에 노출된다. 이 때 금속은 고온에서 산소를 빠르게 잃고, 이후 약 1000도 정도의 스테이션으로 이동해 증기와 반응하여 수소를 생산한다. 그러나, 이 시스템은 반응기가 냉각되는 과정에서 발생하는 열을 어떻게 효과적으로 관리하고 재활용할 것인지에 대한 과제를 안고 있다. 열 재활용 없이는 시스템의 전체 효율성이 떨어져 실제로 사용하기 어렵게 된다. 또 다른 과제는 금속을 녹을 제거할 수 있도록 에너지 효율적인 진공 상태를 유지하는 것이다. 초기 프로토타입에서는 기계식 펌프를 이용하여 진공을 생성했으나, 이 방법은 대량의 수소를 생산할 때 에너지 소비가 많고 비용이 높았다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해, 시스템 내에서 발생하는 열을 대부분 회수하는 방안을 마련했다. 원형 트랙의 원자로는 열을 상호 교환할 수 있도록 설계되었으며, 이를 통해 뜨거운 반응기는 냉각되고, 차가운 반응기는 가열되어 시스템 내의 열을 보존한다. 또한, 연구팀은 에너지 소비를 줄이기 위해 첫번째 원자로 열차 주위를 돌면서 반대 방향으로 움직이는 두 번째 원자로 세트를 추가 설치했다. 이 새로운 궤도의 원자로는 보다 낮은 온도에서 작동하며, 기계식 펌프의 도움 없이도 내부 궤도의 높은 온도에서 발생하는 산소를 제거하는 데 사용된다. 외부 반응기는 에너지 집약적인 진공 펌프 없이도 내부 반응기에서 산소를 흡수하여 금속의 원래 상태로 복원하는 데 효과적이다. 두 세트의 반응기는 연속적으로 운영되어, 순수한 수소와 산소를 분리하여 생성한다. 연구팀은 이러한 개념 설계에 대해 상세한 시뮬레이션을 수행했고, 그 결과 태양열을 이용한 열화학 수소 생산 효율이 이전의 7%에서 40%로 크게 향상될 수 있었다. 고니엠 교수는 "시스템의 에너지 효율을 극대화하고 비용을 최소화하기 위해 우리는 모든 에너지 소스와 그 활용 방법을 고려해야 한다"며, "이 새로운 설계를 통해 태양에서 발생하는 열의 대부분을 활용할 수 있음을 확인했다. 이를 통해 태양열의 40%를 수소 생산에 활용할 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 내년에 에너지부 연구소의 집중형 태양광 발전 시설에서 테스트할 프로토타입 시스템을 구축할 계획이다. 한편, 한국의 DGIST(대구경북과학기술원)와 단국대학교 연구팀은 친환경적인 양자점을 활용하여 세계 최고 수준의 태양광 수소 생산 기술을 개발했다. 이 기술은 양자점의 물성을 조절하여 광전기화학 소자에 적용, 태양광을 효과적으로 수소 생산에 활용하는 방법을 제공한다. 연구팀은 합성된 친환경 양자점을 광전기화학 소자에 적용하여 태양광 에너지의 전 영역을 효율적으로 이용, 수소를 생산할 수 있었다. 이 연구 결과는 '카본 에너지'라는 학술지에 게재됐다.
- 산업
2023-10-27 17:18:00
LG에너지솔루션, 인니 배터리 양극재 공장 11월 건설 착공

LG에너지솔루션과 인도네시아 배터리 회사(IBC) 컨소시엄이 소유한 양극재 공장이 2023년 11월 착공에 들어간다. 인도네시아 매체 IDX채널 닷컴은 25일(현지시간)는 한국 기업 LG에너지솔루션과 인도네시아 배터리 코퍼레이션 간의 지분 협상이 완료돼 2023년 11월 양극재 공장이 착공에 들어간다고 보도했다. 25일 바흐릴 라하달리아(Bahlil Lahadalia) 인니 투자부 장관 겸 BKPM 대표는 자카르타에서 "(지분 협상이) 완료되었으며, 업스트림은 50%, 다운스트림은 국영기업이 35%, 컨소시엄이 75%를 차지할 것"이라고 말했다. 투자부 장관은 "양극재 공장 건설에는 다수의 인도네시아 국영 기업이 참여할 것"이라고 전했다. 라하달리아 장관에 따르면, 자카르타 인근 카라왕 산업단지에 위치한 LG에너지솔루션의 배터리 생산 능력 10기가 와트시(GWh)의 공장은 2024년 2월 1단계 생산을 시작할 예정이다. 아울러 2단계 증설 투자로 2024년 1월에 전기차 배터리 공장을 착공할 예정이다. 이번 합작 공장에서는 LG에너지솔루션의 하이니켈 'NCMA(니켈·코발트·망간·알루미늄)' 배터리셀을 생산한다. 고함량 니켈(N)과 코발트(C), 망간(M)에 출력을 높여주고 화학적 불안정성을 낮춰줄 수 있는 알루미늄(A)을 추가한 고성능 NCMA 리튬이온 배터리셀이다. 2024년부터 생산되는 현대차와 기아 E-GMP기반 전기차와 차세대 전기차에 탑재될 예정이다. 이와는 별도로 LG에너지솔루션은 전기차(EV)용 저가형 리튬인산철(LFP) 배터리를 2026년부터 생산하겠다고 25일 발표했다. 이창실 LG에너지솔루션 최고재무책임자(CFO) 부사장은 이날 3분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 "저가형 EV 배터리 시장 대응을 위한 제품 포트폴리오를 확대할 계획"이라고 밝혔다. 이 부사장은 "LFP 기반 제품을 적극 개발 중"이라며 "파우치(배터리)가 가진 셀 무게, 공간 활용률 등의 강점을 결합하고 셀 구조 개선과 공정 혁신 등을 추진해 EV용 LFP·LMFP(리튬망간인산철) 기반 신규 제품을 생산할 것"이라고 말했다. 그는 "이 제품(LFP·LMFP 배터리)은 2026년과 2027년에 연속해서 선보이는 것을 목표로 준비 중"이라며 구체적인 일정을 명시했다. 리튬인산철(LFP) 배터리는 국내 배터리 업계가 주력해온 양극재가 세 종류 금속으로 구성되는 삼원계 'NCM(니켈·코발트·망간)' 배터리보다 전기차 주행 거리는 짧아도 가격이 저렴한 것이 장점이다. 중국 업체인 CATL, 비야디 등이 그동안 LFP 배터리 시장을 주도해왔으며, LG에너지솔루션은 프리미엄 배터리에 집중해왔다. LG에너지솔루션은 최근 글로벌 전기차 업체들이 저가형 모델에 LFP 배터리 채택을 확대하자 중저가 시장 수요 대응에 나선 것. 그러나 최근 유럽 지역 전기차 시장이 느리게 회복하면서 성장 둔화세가 뚜렷해지면서 전기차 배터리 시장에 경고음을 울리고 있다. 이창실 부사장은 "4분기 들어 주요 고객사의 보수적인 전기차 생산 계획에 따른 물량 조정 가능성이 일부 있는 것은 사실"이라며 "4분기에는 3분기에 비해 소폭의 매출 성장이 있을 것으로 보인다"라고 말했다. 이어 "내년 수요는 기대보다 좀 줄어들 가능성이 있다고 본다"며 "그로 인해 내년 매출 성장률은 올해만큼 크지는 않을 것"이라고 전망했다. 다만 그는 "일시적 변동성에 연연하지 않고 장기적 관점에서 사업 준비에 집중하려 한다"며 "북미 중심 성장 모멘텀을 계속 이어 나가되 시장에서 가장 경쟁력 있는 제품을 만들고, 스마트팩토리와 밸류체인 확보 등을 통해 경쟁력을 확보하는 것이 중요하다"고 강조했다.
- 산업
2023-10-26 13:45:00
미국 재무부·국세청, 암호화폐 '브로커' 새 규제안 공개

미국 재무부와 국세청(IRS)이 암호화폐 '브로커(broker, 중개인)'에 관한 새로운 규제안을 발표해 관심을 모으고 있다. 암호화폐 전문매체 코인텔레그래프에 따르면 7일(현지시간) 이들 두 연방 기관은 암호화폐 중개인인 '브로커'의 보고 요건 등을 명시하는 새로운 규제안을 공개했다. 미국 중소기업청의 옹호 사무소 역시 지난달 29일 해당 주제의 규제 제안서를 내놨다. 규제안에는 "2025년 1월 1일부터 디지털 자산 중개인은 디지털 자산 거래의 총 수익을 보고해야 한다"며 "이들 중개인은 판매나 거래 과정에서 발생한 손익 정보도 제공해야 하며, 이 규칙은 2026년 1월 1일부터 적용될 것"이라고 밝혔다. 이 규정은 납세자의 소득 정보를 국세청이 더욱 정확히 파악하게 함으로써 '더 높은 수준의 납세 규정 준수'를 도모하려는 것으로 풀이된다. 이에 대해 두 기관은 2023년 11월 7일에 예정된 공청회에서 미국 내 중소기업과의 의견을 나눌 예정이다. 규제안이 승인되면 브로커들은 새로운 보고서 양식 1099-DA를 사용해 IRS에 정보를 제공하고, 고객에게는 명세서를 제공해야 한다. 미국은 올해 바이낸스와 코인베이스 등 주요 암호화폐 거래소를 고소하는 등 대한 가상화폐 단속을 강화해 업계의 반발을 샀다. 미국 증권거래위원회(SEC)는 지난 6월 5일 고객 자금 유용, 투자자 오도 등 13가지 혐의로 세계 최대 암호화폐 거래소 바이낸스와 자오 창펑 최고경영자(CEO)를 고소했다. 다음날인 6월 6일 SEC는 코인베이스 거래소가 미등록 브로커 및 거래소 역할을 해왔다는 혐의로 뉴욕 맨해튼 연방법원에 소송을 제기했다. 업계 측은 먼저 명확한 암호화폐 규제 지침을 제시해야 한다며 SEC와 법정 소송을 이어가고 있다. 또한, 의회 감시 기관인 미국 회계감사원은 암호화폐에 대한 더 엄격한 규제의 필요성을 강조하는 77페이지 분량의 보고서를 최근 발표했다. 이 보고서에서는 비증권성 암호화폐 자산의 현물 시장이 규제의 주요 공백으로 지목되었다. 보고서는 "특정 연방 규제 기관의 지정을 통해 비증권성 암호화폐 현물 시장에 대한 철저한 감독을 실시하면 금융 안정성 위험을 줄이고 사용자 보호를 강화할 수 있다"고 주장했다. 이와 유사한 전통 자산들은 이미 강력한 규제를 받고 있다는 점도 보고서에서 강조되었다. 한편, 우리나라의 가상자산시장은 최근 몇 년 동안 빠르게 성장했지만, 관련 법규화에 대한 논의는 지속적으로 지연되었다. 2020년에 '특정금융거래정보법'(특금법) 개정안이 국회를 통과하면서 가상화폐는 가상자산으로 인정받았다. 그러나 이 법은 주로 자금세탁 방지에 집중해, 이용자 보호나 시장 질서 확립에 관한 규제는 부족한 상태였다. 이후 지난 2023년 6월 30일, '가상자산 이용자 보호 등에 관한 법률안'이라는 가상자산법이 국회 본회의에서 통과했다. 이 법은 가상자산의 정의와 함께 투자자의 보호를 중점적으로 고려한 내용을 포함하고 있다. 하지만 가상자산 사업자의 진입 및 영업, 가상자산의 발행과 공시 등 시장 질서와 관련된 더욱 구체적인 2차 입법이 필요하다는 지적이다. 향후 국제기준이 확립되면, 가상자산의 발행 및 공시와 관련한 규제를 강화하는 2단계 입법이 추진될 예정이다. 향후 2단계 입법에서는 가상자산의 발행과 유통, 가상자산 사업자에 대한 공시와 내부통제 의무, 그리고 가상자산 평가, 자문 및 공시업에 대한 규제 체계 등의 내용이 포함될 것으로 보인다.
- 경제
2023-09-08 11:08:00