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2024-11-22 (금)

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[퓨처 Eyes(45)] 美 유타대, 공기 중 수분으로 식수 만드는 '마법 장치' 개발

극심한 물 부족 문제를 해결할 혁신적인 기술이 등장했다. 미국 유타 대학교 공학 연구팀은 공기 중의 수분을 포집하여 깨끗한 식수를 생산하는 소형 장치 개발에 성공했다고 테크익스플로어와 인터레스팅엔지니어링 등 다수 외신이 전했다. 지난 7월 26일 학술지 '셀 리포츠 피지컬 사이언스(Cell Reports Physical Science)'에 게재된 연구 내용에 따르면, 연구팀은 연료를 사용하는 흡착식 대기 중 물 포집(AWH) 장치를 개발했다. 이 장치는 특수 흡착제를 이용해 공기 중 수분을 흡수한 후, 열을 가해 물 분자를 액체 상태로 변환시키는 방식으로 작동한다. 현재 물 부족으로 어려움을 겪는 나라가 많다. 특히 중동과 북아프리카, 남아시아 지역은 극심한 물 부족에 시달리고 있다. 중동 및 북아프리카 지역은 전 세계에서 물 부족이 가장 심각한 지역으로, 인구의 83%가 물 부족에 시달리고 있다. 그중 예멘, 리비아, 요르단, 이란, 이라크 등이 심각한 물 부족 국가로 꼽힌다. 남아시아 인구의 74%도 물 부족에 노출되어 있으며, 인도, 파키스탄, 아프가니스탄 등이 대표적인 물 부족 국가다. 사하라 이남 아프리카 지역은 극심한 가뭄으로 인해 식수와 생활용수 부족 문제가 심각하며, 에티오피아, 케냐, 소말리아 등이 큰 어려움을 겪고 있다. 지구 대기에는 유타 주의 그레이트 솔트 호수를 800번 채울 수 있는 엄청난 양의 물이 존재한다. 대기 중에서 수분을 추출하는 기술은 만성적인 물 부족에 시달리는 전 세계 수십억 명에게 깨끗한 식수를 공급할 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 다공성 물질을 흡착제로 사용 기존의 대기 중 수분 포집(AWR) 기술은 크기, 비용, 효율성 측면에서 여러 단점을 가지고 있었다. 그러나 유타대 공학 연구팀은 건조한 지역에서도 공기를 식수원으로 활용하는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 연구팀은 개발한 최초의 소형 급속 순환 연료 기반 AWH 장치를 공개했다. 이 2단계 프로토타입은 흡습성 물질을 사용해 습하지 않은 공기에서 물 분자를 끌어낸 다음, 열을 가해 물 분자를 액체 상태로 방출한다. 연구팀은 '금속 유기 골격체(MOF)'라는 다공성 물질을 흡착제로 활용했다. MOF는 레고 블록처럼 다양한 구조로 재배열할 수 있으며, 연구팀은 알루미늄 푸마레이트를 이용해 물 분자만 선택적으로 흡착하도록 설계된 MOF를 개발했다. 이 MOF는 흡착 과정에서 열을 방출하는 발열 특성을 가지고 있어, 열을 가하면 흡착된 물 분자를 쉽게 방출할 수 있다. 연구를 주도한 유타대 사마르 라오 기계공학과 조교수는 "공기 중의 수증기만 흡착하고 다른 것은 흡착하지 못하도록 만들 수 있다. 정말 선택적이다"라고 설명했다. 물, 하루 5리터 생산 이 연구의 수석 저자인 대학원생 네이션 오티즈와 함께 개발한 시제품은 1kg의 흡착제로 하루 5리터의 물을 생산할 수 있다. 즉, 3일 만에 15리터의 물을 생산할 수 있으며, 이는 일반적인 물 휴대량을 넘어서는 수준이다. 연구팀은 흡착제로 대기 중의 수분을 추출한 뒤 군용 캠핑 스토브를 활용해 열을 가하고 물을 응축시켜키는 방식을 채택했다. 이는 에너지 밀도가 높은 연료를 사용해 건조한 환경에서도 물을 효율적으로 생산할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이번 연구는 미국 국방부가 지원하는 DEVCOM 솔저 센터(Soldier Center) 프로그램의 일환으로 진행됐다. 군은 물 공급이 제한적인 외딴 지역에서 작전하는 병사들에게 수분을 공급하기 위한 기술 개발에 관심을 가지고 있다. 연구팀은 이 장치가 병사들이 큰 물통을 휴대하지 않고도 필요할 때마다 물을 생산할 수 있도록 해줄 것으로 기대하고 있다. 라오 교수는 "우리는 군인들이 작고 컴팩트한 물 생성 장치를 갖고 물이 가득 찬 큰 물통을 갖고 다닐 필요가 없도록 방위용 애플리케이션에 대해 특별히 살펴보았다"며 "이것은 말 그대로 수요에 따라 물을 생산할 것"이라고 말했다. 민간 활용 위해 특허 출원 중 연구팀은 이 기술을 군사용뿐만 아니라 일반 가정에서도 활용할 수 있도록 특허 출원을 진행 중이다. 특히 물 부족 문제를 겪는 지역에서 식수 공급에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 연구팀은 "기존 대기 중 물 포집 기술은 크기, 비용, 효율성 문제로 실용화에 어려움을 겪었지만, 이번에 개발한 장치는 이러한 문제를 해결하고 실용성을 높였다"며 "물 부족 문제를 겪는 전 세계 수십억 명에게 깨끗한 식수를 공급할 수 있는 잠재력을 지니고 있다"고 강조했다. 특히 가정에서 하루 평균 15~20리터의 식수를 소비한다는 점을 고려할 때, 이 장치가 가정용 식수 문제 해결에도 크게 기여할 것으로 기대된다. 하지만 아직 시제품 단계이며, 태양광 대신 연료를 사용하는 방식이기 때문에 환경 문제를 고려해야 한다는 지적도 있다. 연구팀은 앞으로 효율성과 안전성을 높이고, 실제 환경에서의 성능을 검증하는 추가 연구를 진행할 계획이다.
- 포커스온
2024-08-01
[신소재 신기술(87)] 하버드 중퇴생 출신 개발자, AI 목걸이 'Friend'로 외로움 해소 나서

대화형 인공지능(AI)이 목걸이 형태로 출시돼 사람들의 외로움 달래기에 나선다. 코로나19 추적 웹사이트를 개발해 웹비 어워드(Webby Award)를 수상한 아비 쉬프만(Avi Schiffmann, 21)이 이번에는 AI 기반 목걸이 형태의 기기 '친구(Friend)'를 선보였다고 테크크런치가 30일(현지시간) 보도했다. 쉬프만은 카페인 캐피털의 레이몬드 톤싱, Z 펠로우즈 설립자 코리 레비, 솔라나 설립자 아나톨리 야코벤코와 라지 고칼, 모닝 브루 CEO 오스틴 리프 등으로부터 5000만달러의 기업 가치 평가를 받으며 250만달러의 투자금을 유치했다. 회사는 30일 99달러에 판매되는 기본 흰색 버전의 Friend 사전 예약을 시작했으며, 2025년 1월 배송될 것이라고 밝혔다. Friend는 생산성 향상 보다는 외로움 해소에 초점을 맞춘 제품이다. 블루투스를 통해 스마트폰과 연결되어 사용자의 음성을 상시 듣고 반응한다. 사용자는 기기의 버튼을 눌러 대화를 시작할 수 있으며 Friend는 앱을 통해 문자 메시지 형태로 응답한다. 또한 Friend는 사용자의 음성을 계속 듣고 있기 때문에 면접 전 행운을 빌어주는 등 능동적인 메시지도 전송할 수 있다. 쉬프만은 앱을 사용하는 것보다 목걸이 형태의 기기를 통해 AI 동반자와 대화하는 것이 더욱 쉽다고 말했다. 그는 "Friend는 감정적인 장난감과 같다. 대규모 언어모델의 성공적인 활용사례는 인공지능 가빈 챗봇 앱 리플리카(Replika)나 캐릭터 AI(Character AI)와 같은 도구에 자신의 하루와 감정을 이야기하는 것이라고 생각한다. 하지만 하드웨어가 존재하면 감정적인 연결이 더 잘 이루어진다고 믿는다"고 말했다. 쉬프만은 Friend가 치료사나 업무 보조 도구가 아닌, 대화를 나눌 수 있는 AI 친구라고 강조하며, 지속적인 동반 관계가 AI의 핵심 활용 사례 중 하나라고 덧붙였다. Friend가 처음부터 외로움 해소를 목표로 한 것은 아니었다. 작년에 쉬프만은 사람들을 추적하고 회의하는 내용을 기록하는 데 도움을 주는 600달러짜리 펜던트 '탭(Tab)'을 개발하려 했으며, 약 10만달러의 사전 주문을 받았다. 그러나 그는 올해 초 Friend 개발로 방향을 전환했다. Tab 사전 예약자들에게는 Friend 사전 예약 또는 환불 옵션을 제공하고 있다. 쉬프만은 '항상 듣고 있다'는 슬로건을 내세우며 AI 동반자 입장을 강조하고 있다. 하지만 그는 회사가 어떤 녹음도 저장하지 않으며 사용자가 언제든지 문자를 삭제할 수 있다고 밝혔다. 아비 쉬프만은 미국의 개발자이자 기업가로, 특히 공익과 기술을 결합한 프로젝트로 잘 알려져 있다. 2020년 초, 당시 고등학생이었던 쉬프만은 코로나19 팬데믹 초기 단계에서 전 세계 확진자 수를 실시간으로 추적하는 웹사이트(ncov2019.live)를 개발했다. 이 웹사이트는 정확하고 신뢰할 수 있는 정보를 제공해 큰 호응을 얻었고, 언론의 주목을 받았다. 그는 하버드 대학교에 입학했지만 중퇴하고 자신의 사업에 집중하고 있으며, 여러 투자자들로부터 투자를 유치하는 등 기업가로서의 역량도 인정받고 있다. 그러나 코로나19 추적 웹사이트 개발 과정에서 다른 개발자들의 기여를 제대로 인정하지 않았다는 비판을 받기도 했다. 또한, 'Friend'와 같은 AI 기반 제품이 개인 정보 보호 및 윤리적인 문제를 야기할 수 있다는 우려도 제기되고 있다. 오픈AI는 지난 30일 대화형 인공지능 챗GPT에 고급 음성 지원을 시작한다고 밝혔다. 외로움 해소용 AI 목걸이까지 등장해 대화형 인공지능이 어디까지 발전할지 귀추가 주목된다.
- 포커스온
2024-07-31
삼성전자, 반도체 2분기 영업익 6.5조원…TSMC 넘어섰다

삼성전자가 '메모리 반도체 혹한기'를 극복하고 화려하게 부활했다. 올해 2분기 반도체 사업에서만 6조원이 넘는 영업이익을 달성하며 반도체 시장의 반등을 이끌었다. 특히 최근 급성장한 인공지능(AI) 시장이 메모리 반도체 수요를 견인하며 가격 상승을 이끌었고, 이는 삼성전자 반도체 부문의 실적 개선을 넘어 전체 실적을 끌어올리는 견인차 역할을 톡톡히 했다. 메모리 반도체 업황 부진으로 지난해 어려움을 겪었던 삼성전자는 올해 들어 감산 효과와 AI 시장 확대로 반도체 수요가 회복되면서 실적 반등에 성공했다. 특히 챗GPT 등 생성형 AI 서비스 확산으로 고성능 메모리 반도체인 HBM 수요가 급증하면서 삼성전자의 반도체 사업은 새로운 성장 동력을 확보했다는 평가다. 이러한 반도체 사업의 호조는 삼성전자 전체 실적에도 긍정적인 영향을 미쳤다. 2분기 영업이익은 10조원을 돌파하며 시장 전망치를 뛰어넘는 '어닝 서프라이즈'를 기록했다. 증권가에서는 하반기에도 메모리 반도체 가격 상승세가 이어지면서 삼성전자의 실적 개선 추세가 지속될 것으로 전망하고 있다. 2분기 사업 부문별 실적을 살펴보면, 반도체 사업을 책임지는 디바이스솔루션(DS) 부문은 28조5600억원의 매출과 6조4500억원의 영업이익을 달성했다. 특히 DS 부문 매출은 2022년 2분기 이후 처음으로 TSMC의 매출을 뛰어넘는 성과를 거두었다. 메모리 사업은 생성형 AI 서버용 제품 수요 급증과 기업용 자체 서버 시장 확대에 힘입어 DDR5, 고용량 SSD 등의 수요가 늘어나면서 시장 회복세를 이어갔다. 시스템LSI 사업은 주요 고객사의 신제품에 탑재되는 시스템온칩(SoC), 이미지센서 등의 공급 확대로 실적이 개선되어 상반기 기준 역대 최고 매출을 기록했다. 파운드리 사업은 5나노 이하 초미세 공정 수주 증가에 힘입어 AI 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야 고객사가 전년 대비 약 2배 늘어났다. 또한, 게이트올어라운드(GAA) 2나노 공정 설계 키트 개발 및 배포를 통해 고객사들의 제품 설계가 본격화되었으며, 2025년 2나노 양산 준비도 순조롭게 진행되고 있다. 디바이스경험(DX) 부문은 42조 700억원의 매출과 2조7200억원의 영업이익을 기록했다. 스마트폰 사업을 이끄는 모바일 경험 부문은 2분기 스마트폰 시장의 전통적인 비수기 영향으로 신제품 출시 효과를 누렸던 1분기보다 매출이 감소했다. 하지만 갤럭시 S24 시리즈는 2분기 및 상반기 출하량과 매출 모두 전년 동기 대비 두자릿수 성장을 기록하며 선전했다. 영상디스플레이(VD) 사업은 '2024 파리 올림픽' 등 대형 스포츠 이벤트 특수에 힘입어 선진 시장을 중심으로 전년 대비 매출이 증가했다. 생활가전 사업 역시 에어컨 성수기 진입과 비스포크 AI 신제품 판매 호조로 실적 회복세를 이어가고 있다. 하만(Harman)은 매출 3조6200억원, 영업이익 3200억원으로 실적 개선을 이루었다. 하만은 삼성전자가 2017년 인수한 미국 오디오 전문 기업이다. 디스플레이(SDC)는 유기발광다이오드(OLED) 판매 호조 등으로 7조6500억원의 매출과 1조100억원의 영업이익을 달성했다. 2분기 시설 투자 12조원대 삼성전자의 2분기 시설투자액은 12조1000억원으로, 이 중 반도체에 9조9000억원, 디스플레이에 1조 8000억원을 투자했다. 또한, 역대 최대 규모인 8조 500억원의 연구개발(R&D) 비용을 집행하며 4분기 연속 최대 R&D 투자 기록을 경신했다. 하반기에도 메모리 반도체 가격 상승세가 지속되면서 메모리 중심의 수익성 개선 추세가 이어질 것으로 예상된다. 특히 '온디바이스 AI' 시대 도래와 주요 클라우드 서비스 제공업체 및 기업들의 AI 서버 투자 확대로 고성능·고용량 D램과 낸드 수요가 급증할 것으로 전망된다. KB증권 김동원 연구원은 "범용 D램 매출 비중이 연말로 갈수록 확대될 것으로 예상되어 하반기 실적 개선 폭이 더욱 커질 것"이라며 "현재 반도체 사이클에서는 HBM보다 범용 D램에 주목해야 한다"고 분석했다. 흥국증권 이의진 연구원은 "연말로 갈수록 생산량 증가보다 평균판매단가(ASP) 상승에 따른 실적 개선이 지속될 것"이라고 전망했다. 하반기 HBM3E 판매 비중 증가 계획 HBM3 출하량 증가와 HBM3E 양상 여부는 하반기 실적 개선에 대한 기대감을 높이는 요인이다. 삼성전자는 현재 HBM3E의 품질 검증을 진행 중이며, 블룸버그통신은 익명의 소식통을 인용해 "삼성전자의 HBM3E가 2~4개월 내에 품질 테스트를 통과할 것"이라고 보도했다. 이에 따라 삼성전자는 HBM 생산 능력을 확대하여 5세대 HBM인 HBM3E 판매 비중을 늘릴 계획이다. 서버용 D램 분야에서는 1b나노 32Gb DDR5 기반의 128GB, 256GB 모듈 등 고용량 제품을 중심으로 시장 경쟁력을 강화할 예정이다. 낸드 플래시 메모리 분야에서는 서버, PC, 모바일 등 다양한 분야에 최적화된 QLC SSD 제품군을 기반으로 고객 수요에 신속하게 대응할 계획이다. 시스템LSI 사업은 플래그십 스마트폰에 탑재될 엑시노스 2500의 안정적인 공급에 역량을 집중할 예정이다. 업계 최초 3나노 공정이 적용된 웨어러블 제품의 초기 시장 반응이 긍정적이며, 하반기에는 주요 고객사의 SoC 채용 모델 확대가 예상된다. 파운드리 사업은 모바일 제품 수요 회복과 함께 AI 및 고성능 컴퓨팅 분야 제품 수요 증가가 기대된다. 삼성전자는 초미세 공정 사업 확대와 GAA 3나노 2세대 공정 본격 양산을 통해 올해 시장 성장률을 뛰어넘는 매출 성장을 목표로 하고 있으며, 하반기에도 AI 및 고성능 컴퓨팅 분야 수주를 확대할 계획이다.
- IT/바이오
2024-07-31
저커버그, 젠슨 황과 대담 중 애플 정면 비판⋯"폐쇄적 생태계, 미래 없다"

마크 저커버그 페이스북 모회사 메타 플랫폼(이하 메타) 최고경영자(CEO)가 29일(현지시간) 인공지능(AI) 발전에 있어서 AI 오픈 소스 플랫폼의 중요성을 강조했다. 저커버그 CEO는 이날 미국 콜로라도 컨벤션 센터에서 열린 컴퓨터 그래픽스 콘퍼런스 시그래프(SAGGRAPH)에서 호스트인 젠슨 황 CEO와 AI에 대해 대담했다. 황 CEO는 GPU 성능에 대해 긍정적으로 말했고, 저커버그는 AI 챗봇의 미래에 대한 버전으로 대담을 시작했다고 테크크런치는 전했다. 저커버그는 사용자가 AI 캐릭터를 만들고, 공유하고, 발견할 수 있는 새로운 플랫폼인 AI 스튜디오(AI Studio)의 출시를 발표하며 토론을 시작했다고 엔비디아 블로그가 전했다. 메타는 지난 23일 오픈AI나 구글과 달리 자사의 최신 AI 모델 '라마(Llama) 3.1'을 누구나 이용할 수 있도록 오픈 소스로 출시했다. 오픈 소스 모델은 상당한 시간과 교육 리소스 투자를 나타낸다. 라마 3.1은 4050억개의 매개변수를 자랑하며, 엔비디아의 H100 그래픽처리장치(GPU) 1만6000개를 기반으로 훈련됐다. H100 칩 가격은 개당 3만∼4만 달러에 달하는 것으로 알려져 있다. 저커버그는 "모든 사용자가 자신만의 AI 에이전트를 만드는 것이 우리의 비전이다. 플랫폼 모든 이용자가 자신들의 콘텐츠로 비즈니스 에이전트를 빠르게 구축하고 고객과 소통할 수 있도록 지원하고 싶다"고 밝혔다. 이날 저커버그는 애플의 폐쇄적인 플랫폼 정책을 강하게 비판했다. 그는 페이스북 창업 이후 모바일 시대로 전환하면서 겪었던 어려움을 토로하며, 애플이 폐쇄적인 생태계를 통해 성공했지만 다음 세대에는 개방형 플랫폼이 주도할 것이라고 주장했다. 저커버그는 과거 PC 시대에 마이크로소프트의 윈도우가 개방성을 통해 성공했던 사례를 언급하며, 메타가 추구하는 개방형 플랫폼이 미래 컴퓨팅 시대를 이끌 것이라고 강조했다. 그는 "다음세대에는 오픈 생태계가 승리할 것으로 확신한다"며 "우리는 우리가 필요한 기술에 접근할 수 있어야 하고, 플랫폼 제공자에게 제약받는 일은 더 이상 없어야 한다"고 강조햇다. 저커버그 CEO는 팀 쿡 애플 CEO와 수년간 갈등을 겪어왔다. 그는 이용자들이 앱스토어에서 구매할 때 애플이 개발자에게 최대 30%의 수수료를 부과하는 데 대해 비판해 왔고, 2021년에는 애플이 아이폰 등 기기에 개인의 취향 등을 반영한 표적 광고를 막는 사생활 보호 기능을 도입하자 반발하기도 했다. 황 CEO와 저커버그 CEO는 이날 1시간 가량 화기애애하게 대담을 하며 AI 시대 협력을 다졌다. 저커버그 CEO는 "우리는 엔비디아의 주요 고객"이라며 "우리 덕분에 황 CEO가 여기 앉아 있을 수 있다"고 농담을 했다. 대화 내내 두 정상은 패션부터 스테이크 샌드위치까지 다양한 이야기를 나누고 가죽 재킷을 교환하며 토론을 마무리했다. 저커버그는 황 CEO에게 목 부분에 양털 후드가 달린 검은색 가죽 재킷을 선물했다. 황 CEO는 아내 로리로부터 받은 가죽 재킷을 벗어 저커버그에게 주며 "겨우 2시간 된 것"이라고 농담했다. 이에 저커버그 CEO는 " 이 재킷은 중고(황이 입었기 때문에)라서 더 가치가 있다"고 말해 웃음을 선사했다.
- IT/바이오
2024-07-30
[파이낸셜 워치(21)] 가상화폐 비트코인, 1억원 고지 돌파할까

가상화폐 대장주 비트코인이 29일(현지시간) 도널드 트럼프 전 대통령의 우호적인 발언 등 영향으로 한달만에 개당 1억원 고지에 다시 다가섰다. 이달 초 7700만원까지 하락했던 비트코인은 30% 가량 반등한 셈이다. 미국 가상화폐 거래소 코인베이스에 따르면 이날 비트코인 1개당 가격이 1.22% 하락한 6만7390달러에 거래를 마쳤다. 장중에는 큰 폭으로 상승해 7만달러(약 9677만원)를 넘어서기도 했다. 미국 공화당 대선 후보인 트럼프 전 대통령이 지난 27일 세계 최대 가상화폐 연례행사인 '비트코인 2024 콘퍼런스'에 참석한 것을 전후로 가격이 비교적 큰 폭으로 등락하는 모습이다. 비트코인은 27일 6만9000달러대까지 올라 7만 달러선에 근접했다가 6만6000달러선까지 하락했다. 이날도 7만 달러선을 찍었으나 뚫지는 못하고 곧바로 하락세로 반전했다. 이어 차익 실현 매물로 6만7000달러대까지 내려갔다. 코인베이스 기준으로 비트코인이 장중 7만 달러선에 오른 것은 지난달 6일 이후 50여일 만이다. 비트코인의 상승세에는 대선 유력 주자인 트럼프 전 대통령의 친(親)가상화폐 발언이 작용하고 있다. 그는 '비트코인 2024 콘퍼런스'에서 자신이 재선에 성공하면 "미국이 지구의 가상화폐 수도이자 세계의 비트코인 슈퍼파워"가 되도록 하겠다면서 가상화폐 산업을 적극적으로 육성하는 "친비트코인 대통령"이 되겠다고 공약했다. 또 "미 정부가 현재 보유하거나 미래에 획득하게 될 비트코인을 100% 전량 보유하는 게 내 행정부의 정책이 될 것"이라고 말했다. 이에 공화당 신시아 루미스(와이오밍주) 상원의원은 "미 정부가 정해진 기간 100만 개의 비트코인을 구매하는 프로그램을 시행하는 법안을 수일 내에 발의할 것"이라고 말하기도 했다. 이는 미 정부가 현재 보유한 비트코인 21만개의 약 5배 수준으로, 전체 공급량의 약 5%에 해당한다. 가상화폐 애널리스트 노엘 애치슨은 "트럼프 발언과 루미스 법안 모두 의회 통과가 쉽지 않을 것"이라면서도 "간과되고 있지만 잠재적인 영향력이 더 큰 것은 카멀라 해리스 부통령 측도 가상화폐 업계와 접촉하고 있다는 것"이라고 말했다. 이번 주에 예정된 미 연방준비제도(연준·Fed) 이사회를 앞두고 제롬 파월 연준 의장의 발언에도 관심이 쏠리고 있다. 9월 기준금리 인하를 확정할 것이라는 기대감과 경계감이 동시에 나오며 비트코인의 등락에 영향을 주고 있다. 가상자산 투자자들은 향후 비트코인이 상승세를 탈 가능성이 높다고 보고있다. 가장 큰 호재는 금리 인하 가능성이 높아졌다는 점이다. 대표적인 위험자산인 비트코인은 금리 인하로 시장 유동성이 증가하면 가격이 올라갈 가능성이 높다. 월스트리트저널은 오는 30∼31일(현지시간) 열리는 미 연방공개시장위원회(FOMC) 회의에서 연준이 인플레이션 및 노동시장의 개선을 반영해 9월 금리 인하 가능성이 매우 크다는 신호를 보낼 것이라고 보도했다. 미국 정치권에서 가상자산에 대해 연달아 우호적인 신호를 보내는 것도 비트코인에게 호재다. 트럼프 뿐 아니라 민주당 대선 후보로 유력한 카멀라 해리스 부통령 역시 가상자산에 비판적이었던 조 바이든 행정부의 기조에서 벗어나려는 움직임을 보이고 있다. 파이낸셜타임스에 따르면 해리스 캠프는 가상화폐 거래소 코인베이스 등 주요 가상화폐 업체들과 수일 내로 대화를 추진하기 위해 논의 중이다. 캠프의 외부 고문들은 "해리스 부통령이 미국 재계 고위 간부들 사이에서 민주당이 '반(反)기업적'이라는 인식을 바꾸기를 원한다"고 했다.
- 포커스온
2024-07-30
구글 딥마인드 AI 시스템, 수학 올림피아드 은메달 수준 달성

AI 모델은 에세이를 비롯한 다양한 유형의 텍스트를 쉽게 생성할 수 있지만 논리적 추론을 포함한 수학 문제를 해결하는 데는 그다지 능숙하지 않다. 그러나 AI 모델이 그 벽을 넘어서기 시작했다고 MIT테크놀로지리뷰가 전했다. 구글 딥마인드(Google DeepMind)가 고급 추론을 포함하는 복잡한 수학 문제를 해결하기 위해 훈련한 두 개의 AI 시스템 알파프루프(AlphaProof)와 알파지오메트리2(AlphaGeometry2) 연합 팀이 올해의 국제 수학 올림피아드(IMO)에서 6개 문제 중 4개를 푸는 데 성공했다. IMO는 고등학생을 위한 권위 있는 대회로, 이들의 셩과는 은메달에 해당한다. AI 시스템이 수학 문제를 해결하는 데에서 이렇게 높은 성공률을 달성한 것은 처음이다. 이 프로젝트에 참여한 구글 딥마인드의 푸시미트 콜리 부사장은 "이는 머신러닝과 AI 분야에서 큰 진전이다. 지금까지 이 정도의 성공률로 문제를 해결할 수 있는 시스템은 개발되지 않았다"라고 말했다. AI 시스템이 고급 추론을 포함하는 수학 문제를 풀기 어려운 이유가 몇 가지 있다. 이런 유형의 문제는 종종 추상이 필요하고 이를 활용해야 한다. 또 복잡한 계층적 계획과 하위 목표 설정, 역추적, 새로운 경로 시도가 필요하다. 이 모든 것이 AI에게는 어려운 일이다. 온라인에 공식 수학 데이터가 적기 때문에 수학 모델을 훈련하는 것도 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해 구글 딥마인드는 수학적 진술을 증명하도록 스스로 훈련하는 강화 학습 기반 시스템 알파프루프를 개발했다. 시스템의 핵심은 자연스럽고 비공식적인 언어로 표현된 수학 문제를 AI가 처리하기 쉬운 공식 표현으로 자동 번역하도록 조정된 제미니(Gemini) AI 버전이다. 이를 통해 다양한 난이도의 공식 수학 문제 라이브러리가 대량으로 생성되었다. 에든버러 대학교의 웬다 리 AI 담당 교수는 “수학 데이터를 공식 언어로 번역하는 프로세스를 자동화하는 것은 수학계의 큰 진전”이라고 평가했다. 제미니 모델은 구글 딥마인드가 바둑이나 체스와 같은 게임을 훈련시킨 강화 학습 모델 알파지로(AlphaZero)와 함께 작동해 수백만 개의 수학 문제를 증명하거나 반증한다. 성공적으로 해결한 문제가 많아질 수록 알파프루프는 더욱 복잡한 문제를 능숙하게 해결할 수 있게 된다. 올해 기능을 개선해 발표한 알파지오메트리2는 각도, 비율, 거리를 포함하는 물체의 움직임과 방정식과 관련된 문제를 해결하도록 최적화되었다. 이전 모델보다 훨씬 더 많은 합성 데이터로 훈련되었기 때문에 더욱 어려운 기하학 문제를 처리할 수 있었다. 올해 IMO에서 부여된 6가지 문제를 두 시스템에 과제로 부여한 결과 알파프루프는 대수 문제 2개와 수론 문제 1개를 풀었다. 그중 하나는 대단히 어렵다고 평가된 문제였다. 알파지오메트리2는 기하 문제를 성공적으로 풀었지만, 조합론에서 출제된 2개의 문제는 풀지 못했다. 알파프루프 팀의 엔지니어인 알렉스 데이비스는 알파프루프의 경우 조합론보다는 대수와 수론에서 더 나은 성과를 보였다고 설명했다. 그리고 그 이유를 분석하고 있으며, 이를 통해 시스템을 개선할 수 있을 것이라고 밝혔다. 두 명의 수학자가 답안지를 검토했으며, 4개의 정답에 각각 만점(7점)을 주었고 42점 만점 중 28점을 받았다. 같은 점수를 받은 IMO 참가자는 은메달을 받았다. 채점을 담당했던 고워스는 "수학자로서 매우 인상적이었다. 시스템의 능력이 상당히 도약한 것 같다"라고 말했다. 다른 채점자 마이어스 역시 수학 부문에서 AI가 이전에 달성할 수 있었던 것보다 상당히 발전했다는 데 동의했다. 인간이 아직 모르는 복잡하고 어려운 수학 문제를 해결할 수 있는 AI 시스템에 대한 기대감도 높이고 있다. 인간-AI 협업의 길을 열어 수학 발전에 기여할 수 있을 것이라는 기대다.
- IT/바이오
2024-07-29
[기후의 역습(31)] 남극 빙하 녹는 경로, 센서 부착 물개와 드론으로 밝혀내

과학자들이 센서가 장착된 물개와 드론을 활용해 남극 빙하의 녹는 경로를 확인했다. 미국 캘리포니아 공과대학(칼텍, Caltech) 연구팀이 남극 빙하가 녹은 물이 이동하는 경로를 센서를 부착한 물개와 해저 드론 등을 활용해 추적하는 데 성공했다. 이는 남극 빙하 유실과 해수면 상승 예측에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 연구팀은 남미에 가장 가까운 남극 대륙의 벨링하우젠 해로 알려진 지역에서 지금까지 알려지지 않은 해류를 발견하고, 각기 다른 빙붕에서 발생한 녹은 물이 두 갈래의 경로로 흐른다는 사실을 확인했다. 그 중 하나는 해안선을 따라 이동하며 다른 빙붕의 융해를 가속화하는 반면, 나머지 하나는 멀리 외해로 빠져나가는 것으로 밝혀졌다. 또한 물개가 수집한 데이터를 통해 '물개 해구(Seal Trough)'라는 새로운 지형을 발견하기도 했다. 나사(NASA)의 위성 데이터에 따르면 그린란드와 남극은 1년에 각각 283기가톤과 145기가톤의 속도로 질량을 잃고 있다. 1기가톤은 10억미터톤, 또는 완전히 적재된 미국 항공모함 1만척에 해당한다. 뉴욕 센트럴 파크의 길이는 4km, 폭은 0.8km다. 이곳에 1기가톤의 얼음을 쌓으면 높이가 341m에 이른다. 남극의 빙붕은 오늘날 유래없는 속도로 녹고 있으며, 대부분의 피해는 빙붕 아래에서 따뜻한 물이 유입되면서 발생하고 있다. 육지의 따뜻한 물은 바다로 유입되면 남극 연안으로 운반돼, 하류에 있는 빙붕이 녹는 속도가 가속화된다. 빙붕이 녹으면서 발생하는 해수면 상승을 이해하고 예측하기 위해서는 빙붕이 녹는 경로에 대한 지도가 필요하다. 센서 장착된 물개 활용 여러 기관의 연구진이 협력해서 먹이를 찾아 바다를 이동하는 물개에게 잠수할 때 해양의 특성을 측정하는 소형 센서를 장착다. 이 프로그램은 MEOP(해양 포유류 극지에서 극지까지 탐험하기)라고 하며, 수집된 데이터는 연구자들에게 공개적으로 제공된다. 톰슨 연구소의 선임 연구 과학자인 마르 플렉사스와 그녀의 연구팀은 이 데이터와 톰슨 연구소의 해저 해양 글라이더에서 수집한 데이터를 결합해 벨링하우젠과 아문젠 해역의 수은, 염분, 산소함량, 입자 농도와 같은 특정 정보를 수집했다. 이번 연구는 개별 빙붕의 융해가 남극 전체 해류 순환과 다른 빙붕의 융해에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 중요한 발판을 마련했다는 평가를 받는다. 나아가 전 지구적 해수면 상승 예측 모델의 정확성을 높이는 데도 기여할 것으로 전망된다. 엔디 톰슨 칼렉 교수는 "이전에는 각 빙붕이 독립적인 시스템이라고 생각했지만, 이제는 남극 해안을 따라 흐르는 해류를 통해 여러 빙붕이 연결되어 있다는 것은 알게 됐다"며 "한 빙붕에서 일어나는 일이 다른 빙붕에 연쇄적인 영향을 미치므로 정확한 변화 예측을 위해서는 이러한 상호작용을 이해해야 한다"고 강조했다.
- IT/바이오
2024-07-24
이더리움 현물 ETF, 미국 증시 상륙 초읽기⋯23일 첫거래

미국 증권거래위원회(SED)가 22일(이하 현지시간) 세계 2위 암호화폐인 이더리움(ETH)을 기반으로 한 현물 상장지수펀드(ETF)출시를 승인했다. 이르면 23일 거래가 시작될 예정이라고 경제 방송매체 CNBC와 암호화폐 전문매체 코인데스크가 22일 보도했다. 22일 복수의 ETF 빌행사들이 추가 등록 서류를 제출했고, 거래소들은 해당 ETF가 23일부터 거래될 것이라고 공지했다. SEC는 지난 5월 거래소들이 이더리움 현물 ETF를 상장할 수 있도록 규정을 변경했다. 블랙록, 피델리티, 반에크VanEck)등 대형 자산운용사를 비롯해 비트와이즈, 21Shares, 그레이스케일 등 암호화폐 전문기업들이 이더리움 현물 ETF 출시 경쟁에 뛰어들었다. 이번 이더리움 현물 ETF 출시는 가상화폐 대장격인 비트코인 현물 ETF가 지난 1월 출시된 지 약 6개월만이다. 11개 비트코인 현물 ETF는 출시 이후 지난 19일까지 약 170억달러 이상의 자금이 유입되는 등 큰 성공을 거뒀다. 비트코인은 현물 ETF 가 출시된 지 2개월만에 58% 급등해 새로운 사상 최고치를 기록했다. 다만 이더리움 현물 ETF는 비트코인 현물 ETF보다 인기를 얻지 못할 것으로 예상된다. 이는 이더리움 시가 총액이 비트코인의 약 4분의 1 수준이기 때문이다. 암호화폐 전문매체 코인데스크는 "일부 분석가들은 현물 ETF 출시로 이더리움 가격이 최대 6500달러까지 상승시킬 수 있지만 이더리움 ETF로의 자금은 비트코인 ETF만큼 많지 않을 수도 있다고 예측했다"고 전했다. 그럼에도 불구하고 이더리움 현물 ETF는 여타 ETF 출시와 비교했을 때 상당한 규모가 될 것으로 전망된다. 비트와이즈의 최고투자책임자(CIO) 맷 호건은 이더리움 현물 ETF가 출시 후 1년 반동안 약 150억달러의 자금을 끌어 모을 것으로 예측하며, 많은 투자자들이 비트코인 ETF와 이더리움 ETF를 함께 보유할 것이라고 내다봤다. 반에크의 디지털 자산 책임자인 카일 다크루즈는 "2021년 처음으로 이더리움 현물 ETF를 신청한 우리는 투자자들이 접근 가능하고 친숙한 수단으로 이더리움 노출에 접근할 수 있어야 한다고 오랫동안 믿어왔다"며 "비트코인이 디지털 골드라면 이더리움은 오픈소스 앱 스토어이며 블록체인 기술을 활용할 수천개의 애플리케이션에 노출되는 관문"이라고 말했다. 홍성욱 NH투자증권 연구원은 이날 보고서를 통해 "미국 이더리움 현물 ETF는 출시 후 6개월 동안 약 50억 달러(약 7조원)의 자금이 유입될 것으로 전망된다"고 말했다. 홍 연구원은 "이더리움은 미국 현물 ETF 출시를 계기로 비트코인과 더불어 차별화된 자금 유입 효과를 누릴 것으로 기대되며, 이는 이더리움 생태계 전반에 대한 관심을 다시 불러일으키는 계기가 될 것"으로 내다봤다. 또한 "11월 미국 대통령 선거에서 암호화폐에 우호적인 트럼프 후보가 당선될 경우 이더리움 역시 수혜를 입을 가능성이 높아 '트럼프 테마주'로 분류될 수 있다"고 분석했다. 이미 시장에는 이더리움 선물 계약을 기반으로 하는 ETF가 존재하지만, 현물 이더리움을 직접 보유하는 ETF는 이번이 미국 최초다. 한편, 이더리움 현물 ETF 출시 소식에도 비트코인과 이더리움 가격은 하락세를 보이고 있다. 한국 시간 23일 오전 10시 45분 현재 코인마켓캡에서 비트코인은 24시간 전 대비 0.84% 하락해 약 6만7352달러에 거래됐다. 이더리움은 1.66% 떨어져 약 3475달러를 기록했다. 그밖에 솔라나(SOL)는 2.05% 급락해 178달러였다.
- IT/바이오
2024-07-23
[신소재 신기술(81)] 핀란드, 목재 부산물 리그닌 활용 차세대 배터리 개발 성공

나무에서 발견되는 천연물질인 리그닌을 활용한 차세대 배터리가 개발됐다. 핀란드에 본사를 둔 임업 및 재생 가능 제품 회사인 스토라 앤소(Stora Enso)는 목재의 주요 성분인 리그닌을 기반으로 한 배터리 대체품 리그노드(Lignode)를 개발했다고 더쿨다운이 보도했다. 스토라 앤소는 이 친환경 배터리 생산을 위해 스웨덴의 나트륨 이온베터리 개발사인 알트리스(Altris)와 상용화를 위해 협력했다. 리그노드는 펄프 제조에서 나오는 제품인 리그닌에서 추출한 지속 가능한 경질 탄소로 리튬 이온과 나트륨 이온의 양극(충전 및 방전 중에 이온을 받거나 방출하는 베터리 부품) 재료로 사용된다. 인터레스팅엔지니어링이 따르면, 리튬 배터리는 가장 에너지 밀도가 높은 솔루션이다. 업계는 현재 리튬 배터리를 사용해 휴대전화, 테블릿, 노트북에 전원을 공급하고 있다. 그러나 리튬 배터리는 리튬, 코발트 등 희귀 금속을 활용해 가격이 높으며, 과충전, 과방전 시 화재 위험이나 열폭주현상 등의 안전 문제가 있다. 특히 열폭주 현상은 배터리셀 하나에서 발생한 열이 다른 셀로 전달되어 연쇄적으로 폭발하는 현상으로 대형 화재의 원인이 될 수 있다. 친환경 배터리는 전기 자동차(EV), 태양광 발전, 풍력발전소를 포함한 대체 에너지 운동에도 중요하다. 에너지연구소(IER)는 리튬 배터리 생산 과정에서 상당한 양의 탄소 오염이 대기 중으로 방출된다고 밝혔다. 배터리 핵심 구성 요소 중 하나인 흑연은 대부분 중국에서 공급하기 때문에, 다른 국가들의 중국 의존도가 높은 점도 문제라고 인터레스팅엔지니어링은 지적했다. IER은 "중국이 전기의 약 60%를 석탄에서 얻는다"고 밝혔다. 석탄을 태워서 전력을 생산하면 독성 오염이 발생해 지구 온난화가 더욱 심화될 수 있다. 게다가 "리튬 배터리는 종종 매립지에 버려져 토양과 지하수로 누출될 수 있는 중금속을 포함한 독소를 방출할 수 있다"고 IER은 지적했다. 그로 인해 업게에서는 친환경적인 에너지 저장 대체품 개발에 노력을 기울이고 있다. 리그닌은 침엽수나 활엽수 등 목본식물의 목질부를 구성하는 주요 성분 중 하나로 나무의 20~30%를 차지한다. 셀룰로오스와 함께 식물 세포벽의 주성분이며. 식물의 강도와 견고함을 제공하는 역할을 한다. 리그닌은 복잡한 3차원 구조를 가진 고분자 화합물로, 다양한 페놀 단위들이 연결되어 있다. 이러한 복잡한 구조 때문에 분해가 어려워 제지산업에서는 펄프 생산 과정에 제거해야 하는 골칫거리로 여겨지기도 했다. 하지만 최근에는 리그닌의 활용 가치가 재조명되면서 바이오 연료, 바이오 플라스틱, 접착제 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 가능성이 높아지고 있다. 스토라 엔소는 "펄프 제조에서 나오는 리그닌은 양극 재료 제조를 위한 안정적이고 일관된 원자재 공급을 보장한다"고 설명했다. '생물 기반' 소재는 구성에 탄소를 포함하므로, 리튬 및 나트륨 배터리에서 양극 재료를 만드는 데 사용되는 흑연을 대체할 수 있는 적격 소재다. 이번 친환경 배터리 개발자인 알트리스에 따르면 나트륨 이온 배터리는 지속가능하고 재활용하기 쉽다. 스토라 앤소의 수석 부사장 겸 생체재료 성장 책임자인 유쏘 콘띠넨(Jusso Konttinen)은 "리그노드는 세계에서 가장 지속 가능한 양극 소재가 될 잠재력이 있기 때문에, 알트리스와의 이번 파트너십은 보다 지속 가능한 전기화를 지원하려는 우리의 공동 의지와 완벽하게 부합한다"고 말했다. 스토라 앤소는 자사 웹사이트에서 "리그닌은 펄프를 생산할 때 발생하는 부산물이기 때문에 양극은 순환 공정의 일부로 만들어진다"면서 "실제로 우리는 (목재) 부산물을 귀중한 자원으로 바꾸고 있다"고 밝혔다. 이 창의적인 에너지 저장 방법이 성공적이라면 현재 널리 사용되고 있는 리튬 배터리의 지속 가능한 대체품이 될 수 있다. 리그닌 활용 배터리 개발로 생산 과정에서 대기 오염을 줄이고, 매립지의 독성 폐기물 또한 동시에 줄일 수 있으며, 저렴한 친환경 소재를 활용한 지속 가능한 배터리 생산이 앞당겨질 전망이다.
- 포커스온
2024-07-22
'영원한 화학물질' 과불화화합물(PFAS) 분해하는 박테리아 발견

자연적으로는 분해되지 않는다고 해 '영원한 화학물질(forever chemicals)'이라고 불리는 과불화화합물(PFAS)은 발암성 오염물질이다. 식품 포장재, 조리기구 등 생활용품에 널리 사용되는 플라스틱 재료로 인간의 건강에 치명적인 영향을 미치며 최근의 연구에서는 인간의 피부를 뚫고 혈관에까지 침투할 수 있는 것으로 밝혀져 충격을 안겨주기도 했다. 커피나 물 한 잔 속에도 영원한 화학물질의 위협이 숨겨져 있는 것이다. 그런 가운데 영원한 화학물질인 PFAS를 파괴하는 박테리아가 한 연구진에 의해 발견돼 큰 관심을 모은다고 환경 전문 어스닷컴이 전했다. 캘리포니아 주립대 리버사이드 캠퍼스(UC Riverside)의 유지 멘 교수 연구팀은 아세토박테리움(Acetobacterium) 속의 박테리아가 PFAS를 파괴한다는 사실을 규명했다. 이 연구는 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 저널에 게재됐다. PFAS는 매우 강력한 탄소-불소 결합으로 인해 '영원한 화학물질'로 불린다. 자연환경(특히 수자원)에서 오랜 기간 분해되지 않고 머물러 있으면서 자연을 파괴하고 인간 건강애 치명적인 영향을 미친다. 장기 지속성으로 인해, 지하수를 비롯한 오염된 수자원 처리는 큰 고민거리였다. 그런데 연구팀은 아세토박테리움 박테리아가 탄소-불소의 강한 결합을 끊는 능력이 탁월하며, 이 박테리아는 전 세계적으로 폐수에서 흔히 발견된다고 밝혔다. 멘 교수는 "이는 PFAS 구조를 해체하고 탈 불소를 달성할 수 있는 첫 번째 발견된 박테리아“라고 말했다. 다만 이 박테리아에게는 한 가지 한계도 있다고 한다. PFAS 중에서도 탄소-탄소 이중 결합을 포함한 불포화 PFAS 화합물에만 효과를 나타냈다는 것이다. 멘 교수팀은 이번 탄소-불소 분리 박테리아 발견에 앞서 지난해에는 PFAS 화합물의 탄소-염소 결합을 끊는 미생물도 찾아냈다. 연구팀은 또 이번 박테리아 조사 과정에서 탄소-불소 결합을 절단하는 특정 효소도 규명해 냈다. 연구팀의 가장 큰 성과가 여기에 있다는 지적도 나온다. 효소는 생화학 반응의 촉매 역할을 하는 단백질로, 발견된 효소는 PFAS 분해의 게임 체인저가 될 수도 있다는 기대다. PFAS 분해 효소를 생산할 수 있는 길을 열 수 있기 때문이다. 오염된 지하수를 정화하는 데 박테리아를 사용하는 것은 충분히 비용 효율적이다. 박테리아는 영양분 주입을 통해 개체수를 늘리는 것도 가능하다. 미생물의 힘을 빌리기 때문에 ‘자연자원 솔루션’이기도 하다. 최근 미 환경보호국(EPA)이 마련한 새로운 PFAS 강화 규정으로 인해 박테리아를 이용한 분해 솔루션의 필요성은 더욱 높아졌다. EPA의 새 규정은 수돗물에 존재하는 특정 PFAS 화합물을 1조 분의 4까지로 제한한다. 새로운 규정에 부응하기 위해 물 공급업체는 PFAS 분해 솔루션을 찾는데 온 힘을 기울이고 있다. 그러나 저비용 고효율 솔루션을 찾기가 어려운 상황이었다. 이런 고민을 이번 연구 결과가 해결해 줄 수 있을 것으로 보인다. 박테리아 및 미생물학적 솔루션에 의한 PFAS 분해 성공은 다른 잔류성 화학물질에 대한 해법 연구로도 확대될 것으로 예상된다. 악명 높은 두 가지 환경 오염 물질인 폴리염화비페닐(PCB)과 다이옥신 등의 분해에 활용할 수 있다는 것이다. 다양한 산업 분야에 사용된 PCB는 자연 분해가 어렵고 토지 및 해수에 오래 잔류하면서 인간 건강과 생태계 모두에 심각한 위험을 초래한다. 산업 공정의 부산물인 다이옥신은 독성이 매우 높으며 암 및 생식 등 질병을 일으킨다. 전 세계 연구팀이 PCB와 다이옥신에 대해 효과적일 수 있는 다른 미생물 균주를 조사하고 있다. 전문가들은 미생물을 이용한 화학물질 분해 솔루션이 혁신적이고 지속 가능한 해법이 될 것이라고 낙관하고 있다. 미생물학과 환경 과학의 융합이 자연을 복원하고 유지하는 중추적인 역할을 담당할 것이며, 희망적인 미래를 예고하고 있다는 지적이다.
- IT/바이오
2024-07-22
'IT대란' 글로벌 시스템 먹통 사태⋯완전복구 수주일 예상

지난 19일(현지시간) 전세계에서 발생한 대규모 시스템장애로 항공과 의료, 물류, 금융 등 다방면에서 파장이 확산되면서 상호접속된 네트워크의 취약성이 부각되고 있다. 현재 복구 작업이 한창 진행 중이지만 완전 복구를 위해서는 최대 수주일이 걸릴 것으로 전망된다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 사이버 보안회사 클라우드 스트라이크홀딩스의 소프트웨어 업데이트에서 발생한 시스템 장애로 인해 마이크로소프트(MS)의 기본 소프트웨어(OS) '윈도'에 의존하는 전세계 단말기 중 약 850만대에 악영향을 미쳤다. MS는 20일 블로그 투고에서 이번 세계적인 IT장애가 미친 전체 파장을 처음 밝혔다. MS는 “이번 시스템장애의 영향을 받은 것은 윈도를 사용하는 모든 기기의 1% 미만이었지만 광범위한 경제적·사회적 영향을 미쳤다”고 지적했다. 이번 사태는 사상 최악의 IT장애로 기록되게 됐다. 클라우드 스트라이크의 소프트웨어 업데이트로 세계 기업과 정부 기관의 시스템이 충돌하여 몇 시간에 걸쳐 업무가 마비됐다. 구급전화 라인도 마비됐으며 수천편의 비행이 지연또는 취소됐다. 병원에서는 수술이 지연되는 사태가 발생했으며 금융시장 거래에도 악영향을 미쳤다. 크라우드스트라이크의 주요 고객에는 대기업이 다수 포함돼 있어 피해가 더 컸다. 미국 텍사스 오스틴에 본사를 둔 이 회사는 2023년 말 기준 2만9000개 이상의 기업 고객을 보유하고 있으며 포천 500대 기업의 절반 이상이 이 기업 소프트웨어를 사용하고 있는 것으로 알려졌다. 이렇게 광범위하게 사용되던 보안 소프트웨어의 오류로 글로벌기업의 운영 시스템이 줄줄이 오류를 일으키며 전 세계가 순간적으로 마비가 됐다. 19일 전 세계에서 예정된 11만개 이상의 상업 항공편 중 5000여개가 취소됐고, 스타벅스에서 모바일 주문·결제가 일시적으로 중단되고, 주요 은행 자동인출기(ATM)가 멈추는 등 일상생활 곳곳에서 피해가 이어졌다. 뉴욕 맨해튼의 명소인 타임스스퀘어의 대형 전광판들이 하나둘씩 블루스크린이 됐다가 꺼졌다. 미 캘리포니아 지역 방송국인 KRCR에서는 방송 진행을 위한 소프트웨어가 작동하지 않아 하얀 종이 위에 손글씨로 기상도를 그리는 ‘추억의 일기예보’가 재현되기도 했다. 영국 파이낸셜타임스(FT) 등에 따르면 항공 등 주요 산업 부문에서 전산 시스템이 상당 부분 복구돼 서비스가 재개됐다. 다만 완전 복구까지는 상당기간이 필요할 전망이다. 블루스크린이 뜨며 먹통이 된 기기를 고치기 위해서는 일일이 컴퓨터를 재부팅하고 문제가 된 업데이트를 삭제해야 하는데 피해 업체에 컴퓨터가 수천 대 있거나 해당 업무를 할 IT 직원이 부족할 경우 며칠에서 몇주가 걸릴 수 있다는 것이다. 미국 동부시간 20일 오후 2시 기준으로 미국 주요 항공사인 유나이티드항공과 델타항공 등이 시스템을 복구해 서비스를 개시했다고 밝혔고 영국 히스로공항, 독일 베를린공항 등 주요 공항 등도 정상 운영에 들어갔다. 하지만 여전히 전 세계에서 1992편이 취소됐고, 2만5079편이 지연되는 등 승객의 불편은 지속되고 있다. 더 큰 문제는 유사 사례가 언제든 발생할 수 있다는 점이다. 2020년 러시아 해커들이 미국 정부와 다수 민간기업을 공격한 사건 이후 사이버보안업체의 시스템을 전 세계 주요 기관과 기업들이 폭넓게 활용한 영향이다. WSJ는 “크라우드스트라이크와 같은 사이버 보안 소프트웨어는 외부의 악성공격을 차단하기 위해 컴퓨터 시스템에 대한 심층적인 접근 권한을 가지고 있기 때문에 이 소프트웨어에 문제가 발생하면 큰 혼란이 야기될수 있다”고 설명했다. 사이버 보안업체들이 위협에 신속히 대응하기 위해 업데이트를 서두르는 과정에서 비슷한 문제가 발생할 수 있는 만큼 업데이트를 점진적·단계적으로 진행해야 한다는 지적도 나온다.
- IT/바이오
2024-07-21
[신소재 신기술(80)] 예일대, 팔 다리 절단 등 자유롭게 변형 가능한 로봇 개발

예일(Yale) 대학이 도마뱀이 스스로 꼬리를 자르는 것과 같이 자가 절단 기능을 갖춘 로봇이 개발했다고 발표하고 그 결과를 홈페이지에 공개했다. 예일대 연구팀이 개발한 로봇은 스스로 팔을 분리하거나 자유자재로 융합한다. 영화 '트랜스포머' 정도까지는 아니지만, 자신의 형태를 스스로 바꾸는 로봇은 오랫동안 로봇 공학계의 혁신적인 단계로 여겨져 왔다. 예일대 패브래토리(Faboratory) 로봇공학팀이 소프트 로봇 분야에서 이 같은 변신 로봇을 개발한 것은 사실상 이번이 처음이다. 연구팀은 "새롭지만 가능성이 희박했던 자가 절단 및 팔다리 재부착 기능을 적용해 성공했다"고 밝혔다. 도마뱀 등 일부 동물은 포식자를 피하고 살아있는 다리를 유지하기 위해 꼬리를 자르는 것의 이점을 입증했지만, 소프트 로봇이 사지 절단 가능이라는 새 챕터를 연 것은 이번이 처음이다. 도마뱀은 공학계에서도 연구 대상이었다. 포식자를 피하고 생명을 유지하기 위해 꼬리를 자르는 장점을 활용하자는 구상이었다. 붕괴된 건물 등 위험 환경에서 움직이는 로봇이 최우선 적용 대상이었다. 이번에 개발된 로봇도 그 일환이다. 연구팀은 새로 개발된 소프트 4족 로봇의 기능을 동영상으로 통해 시연했다. 동영상을 보면 로봇은 전류로 가열되는 가역적 관절 시스템을 선보이며, 자신의 팔다리를 스스로 절단해 함정으로부터 탈출하는 데 성공했다. 잘려진 팔다리는 나중에 다시 부착해 정상적으로 가동할 수 있었다. 로봇에 적용된 핵심 기술 중 하나는 점착성 고분자를 지지하는 새로운 소재인 2연속 열가소성 폼(BTF)이다. 이 조합을 사용하면 로봇의 구조적 무결성을 잃지 않으면서 관절을 녹이고 분리하며, 다시 연결해 현장에 투입할 수 있다. 사지 자가 절단 외에도 개발된 로봇은 서로 합쳐서 장애물을 극복할 수 있다. 연구진이 공개한 또 다른 동영상에서는 테이블 사이의 틈새를 건너지 못하는 단일 로봇이 다른 로봇과 합체해 더 큰 로봇으로 변신, 장애를 해결한다. BTF와 끈적이는 폴리머의 새로운 조합은 유연하면서도 강력한 연결 기능을 제공한다. 연결된 로봇은 내구성이 뛰어난 것으로 판명됐으며, 여러 번의 분리 및 재부착에도 문제가 발생하지 않아 소프트 로봇공학에 새로운 가능성을 열어주었다고 한다. 연구팀은 이런 로봇 기술이 자율 절단 및 상호 융합을 통해 형태 변화가 다양하게 가능한 로봇 개발로 이어질 수 있다고 밝혔다. 로봇공학의 혁명적인 변화를 예고하는 것이라고. 형태를 바꾸는 로봇은 로봇 공학의 혁명적인 단계로 여겨져 왔다. 그 꿈은 점점 현실화되고 있다. 로봇 기술의 도약은 로봇이 예측할 수 없고 익숙하지 않은 환경에서 원활하게 작동할 수 있는 세계로 더 가까이 다가가도록 만들어주고 있다. 언젠가 트랜스포머의 옵티머스 프라임이 실제로 등장할 지도 모른다.
- IT/바이오
2024-07-19
[먹을까? 말까?(38)] 우주 식량, 맛없는 이유는 외로움 때문?

우주라는 고립된 환경에서 오는 외로움이 우주 비행사들의 식사 만족도에도 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 호주의 로열멜버른공과대학(RMIT)의 연구팀은 우주 비행사들이 우주 식량을 즐기지 못하는 이유가 음식 향과 관련이 있을 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 우주에서는 장기 보관을 위해 동결 건조 또는 탈수 처리된 인스턴트 식품 위주로 섭취하는데, 이는 우주 비행사들이 영양 섭취 부족 문제와 연결되어 왔다. RMIT 연구팀은 이번 연구를 통해 우주 환경 자체가 음식 향에 대한 인식을 변화시킬 수 있으며, 외로움과 고립감 역시 식사 만족도에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다고 인터레스팅엔지니어링이 전했다. 수석연구원인 줄리아 로우는 "외로움과 고립감도 영향을 미칠 수 있으며, 이번 연구는 고립된 사람들이 음식 냄새를 맡고 맛보는 방식에 관한 시사점이 있다"고 말했다. 후각은 미각의 큰 부분을 차지한다는 것은 누구나 알고 있는 사실이다. 이에 연구팀은 54명의 참가자를 대상으로 VR을 이용해 국제우주정거장(ISS)환경을 시뮬레이션하고, 바닐라, 아몬드, 레몬 향에 대한 인식 변화를 관찰했다. 그 결과, 시뮬레이션된 우주정거장 환경에서 바닐라와 아몬드 향은 더 강하게 느껴졌지만, 레몬 향은 변화가 없었다. 연구팀은 이러한 현상의 원인으로 벤즈알데히드라는 화학 물질과 개인별 향 민감도 차이를 제시했다. 연구팀은 무중력 상태에서 체액이 상체로 이동하면서 발생하는 코막힘 등의 현상도 우주인의 미각과 후각을 둔하게 만들 수 있다고 설명했다. 중력이 부족하면 체액이 하체에서 상체로 끌려간다. 이로 인해 얼굴 붓기와 코막힘 현상 등이 나타난다. 이는 심한 감기에 걸린 것과 비슷하다. 그러나 이러한 체액 이동 효과는 일시적인 것이며, 우주정거장에 머무르는 동안 몇주 이내에 사라진다. 로우는 보도자료에서 "우주인들이 체액 이동 효과가 사라진 후에도 여전히 음식을 즐기지 못하는 데. 이는 다른 더 큰 이유가 있을 수 있음을 시사한다"고 밝혔다. 한편, 우주 식량은 모든 사람들이 먹을 수 있는 일반적인 음식은 아니다. 또한 우주 식량은 단순한 식사를 넘어 우주 탐사의 성공과 우주인의 건강을 책임지는 핵심요소라고 할 수 있다. 우주 식량은 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민, 무기질 등 필수 영양소를 골고루 함유해 균형잡힌 식단을 제공한다. 극한의 우주 환경을 극복하기 위해 특별히 개발된 우주 식량은 뛰어난 보존성과 간편 요리 등의 특징을 지니고 있다. 냉장 시설이 부족한 우주에서는 장기간 보관이 필수다. 우주 식량은 동결 건조, 탈수, 레토르트 살균 등 첨단 기술을 통해 부패 걱정 없이 오랫동안 신선함을 유지한다. 아울러 우주선은 공간이 한정적이기 때문에 우주 식량은 부피와 무게를 최소화해 효율적인 운반과 보관을 가능하게 한다. 또 우주에서는 조리 환경이 열악하고 무중력 상태에서는 조리하기가 어렵다. 그 때문에 우주 식량은 뜨거운 물이나 차가운 물, 전자레인지만으로도 간편하게 조리할 수 있도록 설계됐다. 우주 식량 개발 과정에서 얻은 기술은 식품 가공, 포장, 보존 기술 발전에 기여해 일반인의 식탁에도 긍정적인 영향을 미치고 있다. 이번 연구는 장기 우주 임무를 수행하는 우주 비행사들을 위한 맞춤형 식단 뿐만 아니라 요양원 등 고립된 환경에 있는 사람들의 식단 개선에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 로우는 "이 연구의 장기적인 목표 중 하나는 우주비행사뿐만 아니라 고립된 환경에 있는 다른 사람들에게 더 나은 맞춤형 식품을 만들어 영양 섭취량을 100%에 가깝게 늘리는 것"이라고 말했다.
- 생활경제
2024-07-17
금속 3D 프린팅, 우주에서 비상 우주선·의료용품에 적용 가능

3D 프린팅은 지상에서 이미 우주 산업에서 로켓 엔진과 부품을 제작하는 데 많이 사용되고 있다. 전문가들은 3D 프린팅 기술을 지상뿐만 아니라 우주 공간에서도 활용하는 방법을 모색하고 있다. 전문 매체 디지털트렌드에 따르면, 유럽은 최근 국제우주정거장(ISS: International Space Station)에 최초로 금속 3D 프린터를 올려 보냈다. ISS에서는 지난 10년 동안 일반 3D 프린터를 사용해 왔다. 3D 프린터 기술이 더욱 발전함에 따라 과학자들은 최신 금속 3D 프린터가 우주에서도 사용될 수 있는지를 테스트하고 있다. 최근 캘리포니아 주립대학교 버클리 캠퍼스(UC 버클리) 연구팀이 버진 그룹의 우주 관광 프로젝트인 버진 갤럭틱(Virgin Galactic) 임무를 위해 새로운 금속 3D 프린터를 우주로 보냈다. 스페이스CAL(SpaceCAL)이라고 불리는 이 프린터는 극미중력 환경에서 작동할 수 있도록 특별히 설계됐다. 연구팀은 이 프린터로 우주 공간에서 단 몇 분 동안 4개의 테스트 부품을 인쇄해 냈다고 밝혔다. 만들어 낸 테스트 부품에는 PEGDA라는 액체 플라스틱 재료로 만든 작은 모형 우주 왕복선도 포함됐다. 연구팀의 구상은 필요한 도구나 소모품을 만드는 미래의 우주 임무에 금속 3D 프린팅 기술을 사용하겠다는 것이다. 연구원인 테일러 와델은 "언젠가 우주선용 부품과 도구는 물론 콘택트 렌즈나 승무원용 치아 크라운(치아 머리 부분 전체를 감싸는 보철)에 이르기까지 모든 것을 제조하는 데 3D 프린팅 기술이 사용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 그렇게 되면 우주선이 고장나더라도 3D 프린터로 O-링이나 기계식 마운트 또는 도구까지 인쇄할 수 있다. 우주인들이 사용하는 생활 도구의 제작이나 수리도 가능하다. 치과 교체품, 피부 이식편, 안경 렌즈, 응급 의료용 맞춤 물품 등도 만들어 낸다. 우주에서의 임무에서 이는 매우 중요하다. 금속 3D 프린터는 플라스틱 소재만 인쇄하는 것이 아니기 때문이다. 실리콘, 유리 합성물, 생체 재료로도 인쇄할 수 있기 때문에 승무원과 우주선을 위한 응급 대처가 가능해진다. 지상과 우주공간을 오가며 중요 부품이나 소모품을 조달하는 시대가 마감될 수 있다. 연구팀은 언젠가 인간 장기나 보조 기구까지 인쇄하는 시대가 올 것으로 예상한다. 이미 ISS에서 기술을 테스트하고 있다. 우주인에게 발생할 수 있는 사고와 이에 따른 상처를 봉합하는 도구 등을 프린팅하는 것이다. 이 기술은 지구상의 극한 환경이나 원격 환경에서도 다른 용도로 사용될 수 있다. 와델은 "우주뿐만 아니라 지구상에 거주하는 특수한 환경의 사람들에게까지 혜택을 줄 수 있는 솔루션으로 이어질 수 있다”고 기대했다.
- IT/바이오
2024-07-16
[신소재 신기술(78)] 유기 태양 전지 패널, 햇빛 20% 전기 변환 성공…실리콘 대체 가능성 높여

미국 과학자들이 새로운 유기 태양 전지 패널을 개발해 햇빛의 20%를 전기로 변환하는 데 성공했다. 유기 태양 전지판(Organic Solar Cell)은 빛을 흡수해 전기를 생산하는 태양 전지의 한 종류다. 기존의 실리콘 태양 전지판과 달리 탄소 기반의 유기 반도체 물질을 사용해 제작된다. 캔사스대학교 연구진이 유기 반도체에 햇빛의 20%를 전기로 변환해, 태양 에너지 분야에 혁신을 가져올 수 있는 가능성을 제시했다고 인터레스팅엔지니어링이 보도했다. 수년 동안 실리콘은 태양 에너지 환경을 지배해왔다. 실리콘의 효율성과 내구성 덕분에 태양광 패널에 가장 많이 사용하는 소재가 된 것. 하지만 실리콘 기반 태양전지는 딱딱하고 생산 비용이 비싸서 곡면에 적용하는 데 한계가 있었다. 유기 반도체는 실리콘 태양 전지 패널보다 저렴하고 유연하며, 다양한 색상과 투명도를 구현할 수 있어 차세대 태양 전지 소재로 주목받고 있다. 유기 태양 전지판은 얇고 가벼우며, 플라스틱 기판 등 다양한 소재에 적용할 수 있어 곡면이나 불규칙한 표면에도 설치가 가능하다. 게다가 유기 물질은 실리콘보다 독성이 적고 재활용이 용이해 환경 친화적이다. 유기 반도체는 이미 휴대전화, TV, 가상현실(VR)헤드셋과 같은 가전제품의 디스플레이 패널에 사용되지만 상업용 태양광 패널에는 아직 널리 사용되지 않는다. 유기 반도체인 탄소 기반 소재는 더 낮은 비용과 더 큰 유연성으로 실행가능한 대안을 제공한다. 하지만 지금까지는 빛을 전기로 변환하는 효율성이 낮아 실리콘 태양 전지 패널을 대체하기 어렵다는 한계가 있었다. 연구를 주도한 캔자스 대학교의 물리학 및 천문학 부교수인 와이런 챈 박사는 "이러한 재료는 벽에 페인트를 칠하는 것처럼 용약 기반 방법을 사용해 임의의 표면에 코팅할 수 있기 때문에 태양광 패널의 생산 비용을 잠재적으로 출 수 있다"고 설명했다. 이러한 유기 반도체는 단순히 비용 절감에만 그치지 않는다. 특정 파장의 빛을 흡수하도록 조정할 수 있어 새로운 가능성을 열어준다. 챈은 "이러한 특성 덕분에 유기 태양 전지 패널은 차세대 친환경적이고 지속 가능한 건물에 사용하기에 특히 적합하다"고 덧붙였다. 이번 연구는 유기 반도체의 일종인 비풀러렌 악셉터(NFA)의 높은 효율성에 대한 의문에서 시작됐다. 연구진은 NFA가 기존 유기 반도체보다 뛰어난 성능을 보이는 이유를 규명하는 과정에서 예상치 못한 현상을 발견했다. 특정 조건에서 NFA의 전자가 에너지를 잃는 대신 주변 환경으로부터 에너지를 얻는 현상을 관찰한 것이다. 이는 뜨거운 커피가 주변으로 열을 잃는 것과는 반대되는 현상으로 양자역학과 열역학의 결합으로 설명될 수 있었다. 연구진은 첨단 기술인 시간 분해 이광자 광전자 분해법을 활용해 1조분의 1초보다 짧은 시간 동안 전자의 에너지 변화에 추적했다. 그 결과 NFA의 전자가 양자역학적 특성으로 인해 여러 분자에 동시에 존재하는 것처럼 보이며, 이러한 현상이 열역학 제2법칙과 결합해 열흐름의 방향을 역전시키는 것을 확인했다. 이러한 역전된 열 흐름은 NFA의 전자가 주변 환경으로부터 에너지를 흡수하고 전하 분리 과정을 촉진해 전류 생성 효율을 높이는 데 기여한다. 연구진은 이번 발견이 태양 전지 효율을 20%까지 끌어올려 실리콘 태양 전지와의 격차를 좁히는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 또한 이러한 에너지 획득 메커니즘은 태양 전지 뿐만 아니라 이산화탄소를 유기 연료로 변환하는 광촉매 등 다른 재생 에너지 분야에도 적용될 수 있을 것으로 전망했다. 이는 유기 반도체 기반 기술의 잠재력을 극대화하고, 지속가능한 에너지 시스템 구축에 기여할 수 있는 중요한 발견으로 평가된다. 이번 연구는 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)' 저널에 게재됐다.
- 포커스온
2024-07-16
국제유가, 중국 경기둔화 우려와 달러강세 등에 이틀째 하락

국제유가는 15일(현지시간) 중국 경기둔화 조짐과 달러강세 등 영향으로 하락했다. 국제유가는 이틀째 하락세다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 8월물 가격은 0.4%(30센트) 내린 배럴당 81.91달러에 마감됐다. 북해산 브렌트유 9월물은 런던 ICE선물거래소에서 전장보다 0.4%(13센트) 떨어진 배럴당 84.90달러에 거래됐다. 국제유가는 중국의 경기감속 우려와 안전자산 선호에 따른 달러강세 등에 매물이 출회되면서 하락했다. 중국의 경기감속이 부각되면서 에너지수요가 둔화될 것이라는 전망에 국제유가를 끌어내렸다. 중국 국가통계국은 이날 올해 2분기(4~6월) 실질 국내총생산(GDP)가 지난해 같은기간과 비교해 4.7% 성장해 1분기(5.3% 성장)보다 성장폭이 축소됐다고 밝혔다. 원유 최대소비국인 중국의 경기둔화는 원유수요가 시장예상만큼 증가하지 않을 가능성이 제기됐다. 또한 달러가치가 주요통화에 대해 강세를 보인 점도 달러로 거래되는 원유에 대한 수요를 꺾는 요인으로 작용했다. 도널드 트럼프 전 미국 대통령의 피격 사건으로 재선 가능성이 커지면서 달러화 가치가 올라간다는 관측 속에 유가가 하락 압력을 받았다. 트럼프 공화당 대선후보자가 피격 사건에서 살아남은 뒤 11월 대선에서 그의 재집권 가능성이 커진 상황이다. 시장에서는 트럼프가 재선에 성공하면 달러화 가치가 더 강해질 것이고 이는 유가에 하락 압력을 넣을 수 있다는 분석이 나온다. IG마켓의 토니 시카모어 분석가는 "트럼프가 암살 시도를 극복하고 재선에 성공하면 미국 달러화는 수혜를 입을 것이라는 예상이 나온다"고 말했다. 트럼프 재선 가능성이 커지면서 그에 따라 원유 시장의 불확실성이 커졌다는 분석도 나온다. 트럼프가 공약대로 모든 수입품에 보편적 관세를 10% 부과한다면 원유 수입 물가도 높아지면서 유가 수요가 약해질 수 있기 때문이다. 아메리칸페트롤륨인스티튜트의 마이크 소머스 최고경영자는 "트럼프 2기 정부에 대해 우리가 우려하는 바는 무역 정책"이라며 "이는 우리가 트럼프 1기 행정부에 가졌던 우려와 같은 것"이라고 지적했다. 하지만 미국이 여름 드라이브 시즌을 맞아 원유 수요가 일정 수준 이상 유지되고 미국 연방준비제도(연준∙Fed)의 조기금리인하 가능성이 부각되는 점은 유가하락폭을 제한했다. 제롬 파월 연준의장은 이날 워싱턴DC에서 열린 이코노믹 클럽 대담에서 금리인하 시기를 언급하지 않았지만 "인플레율이 2%에 도달할 때까지 기다리지 않을 것"이라고 밝혀 시장에서는 연준이 9월 금리인하에 나설 것이라는 전망이 강해졌다. 중동의 지정학적 갈등이 아직 해소되지 않은 점도 유가를 끌어올릴 요인으로 제기된다. 이스라엘은 하마스 군사 지도자를 비롯한 무장세력 소탕을 명분으로 팔레스타인 가자지구의 민간인 밀집지역을 연일 폭격하는 중이다. 지난 주말에는 이스라엘군이 팔레스타인 가자지구 최대 도시 가자시티의 주택 4채를 공습해 최소 17명이 숨지고 50여 명이 다쳤다고 외신이 보도했다. 이 같은 폭격으로 인명피해가 급증하면서 이달 초 재개된 이스라엘과 하마스의 휴전 협상은 다시 중단될 위기에 놓여 있다. 하마스 고위 관리는 이스라엘 협상 태도와 계속된 폭격을 문제 삼으며 휴전 논의에서 철수하고 있다고 외신에 밝혔다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 미국 조기 금리인하 기대감 등에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 8월물 금가격은 0.3%(8.2달러) 오른 온스당 2428.9달러에 거래를 마쳤다.
- 산업
2024-07-16
세계 최초로 인간 면역체계 완전히 갖춘 쥐 모델 개발

미국 텍사스대 과학자들이 완전하고 기능적인 인간 면역체계를 가진 쥐 모델 개발에 성공했다. 이 모델은 또한 특정 항체 반응을 생성할 수 있는 인간과 유사한 장내 미생물군을 가지고 있는 것으로 보고됐다고 메디컬 익스프레스와 인터레스팅엔지니어링 등 다수 외신이 8일(현지시간) 보도했다. 샌안토니오에 있는 텍사스 대학교 건강 과학센터의 과학자들이 개발한 이 인간화된 쥐는 TruHuX(진정한 인간, 또는 THX)라는 이름을 가지고 있다. 텍사스 대학교 롱 의과대학 미생물학, 면역학 및 분자유전학과의 파울로 카살리(Paolo Casali) 교수 연구팀은 면역학 및 미생물학 분야에서 50년 이상의 경력을 지닌 연구자로, 항체 반응의 분자 유전학 및 후성유전학 분야의 전문가다. 연구팀은 기존 인간 모델의 한계를 극복하기 위해 완전히 발달하고 기능하는 인간 면역 체계를 가진 인간화된 쥐 모델 개발을 목표로 했다. 쥐는 크기가 작고, 취급이 용이하며, 인간과 많은 면역 요소 및 생물학적 특성을 공유하고, 유전적 변형이 용이하기 때문에 생물학 및 생물 의학 연구에 널리 사용된다. 그러나 1600개 이상의 쥐 면역 반응 유전자 중 상당수는 인간 유전자와 일치하지 않아 인간 면역 반응 예측에 차이 또는 결함을 초래한다. 이러한 이유로 인간 면역 반응을 정확하게 재현하는 '인간화된 쥐' 모델 개발이 중요한 과제로 떠올랐다. 본 연구는 2024년 8월 '네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)' 저널에 게재될 예정이다. 탯줄 혈액서 분리한 인간 줄기세포 쥐 심장에 주입 연구팀에 따르면 이 TruHuX 쥐 모델에는 림프절, 생식 중심, 흉선 인간 상피 세포, 인간 T 림프구와 B 림프구, 기억 B 림프구, 그리고 인간에서 발견되는 것과 동일한 고도로 특이한 항체와 자가항체를 생성하는 형질 세포가 포함되어 있다. 1980년대에 인간 HIV 감염 및 면역 반응 모델링을 위해 처음으로 인간화된 쥐가 개발됐다. 이후 면역결핍 쥐에 인간 말초 림프구, 조혈모세포 또는 다른 인간 세포를 주입하는 방식으로 인간화된 쥐가 계속 개발되어 왔다. 그러나 기존 모델들은 완전히 기능하는 인간 면역 체계를 갖추지 못하고, 수명이 짧으며, 효과적인 면역 반응을 나타내지 못했다. 이로 인해 인간 면역 치료제 개발, 인간 질병 모델링 또는 인간 백신 개발에 적합하지 않았다. 카살리 교수 연구팀은 탯줄 혈액에서 분리한 인간 줄기세포를 면역결핍 NSG W41 돌연변이 쥐의 심장(좌심실)에 주입하는 방식으로 연구를 시작했다. 몇 주 후, 이식된 줄기세포가 안정화되면 쥐에게 17β-에스트라디올(E2)을 투여하여 호르몬 조절을 진행했다. 에스트로겐은 인체에서 가장 강력하고 풍부한 형태의 여성 호르몬이다. 에스트로겐을 통한 호르몬 조절은 이전 연구 결과에 근거하여 진행되었다. 이는 에스트로겐이 인간 줄기세포 생존율을 높이고, B 림프구 분화와 바이러스 및 박테리아에 대한 항체 생성을 촉진한다는 점을 시사한다. 카실리 박사는 "에스트로겐 활성을 중요하게 활용하여 인간 줄기세포와 인간 면역세포 분화 및 항체 반응을 지원함으로써 THX 쥐는 인간 면역계 연구, 인간 백신 개발 및 치료제 테스트를 위한 플랫폼을 제공한다"고 말했다. 이렇게 개발된 TruHuX(THX) 쥐는 림프절, 배중심, 흉선 상피 세포, 인간 T 및 B 림프구, 기억 B 림프구 및 형질 세포를 포함해 완전히 발달하고 기능하는 인간 면역 체계를 갖추고 있다. 프리스테인 주입시 루푸스 발현 THX 쥐는 실모넬라 편모 단백질 및 화이자 COVID-19 mRNA 백신 접종 후 각각 살모넬라 티피뮤리움 및 SARS-CoV-2 바이러스 스파이크 S1 RBD에 대한 성숙한 중화 항체 반응을 나타냈다. 또한 염증 반응을 유발하는 기름인 프리스테인 주입 후 전신성 호반성 루푸스 자가면역 질환을 발병할 수 있다. 카실리는 이 새로운 발견이 암 체크포인트 억제제와 같은 면역치료제, 인간 박테리아 및 바이러스 백신 개발, 다양한 인간 질병의 모델링 등 인간 생체 내 실험에 새로운 길을 열었다고 설명했다. 또한 이 새로운 접근 방식이 면역학 및 미생물학 연구에서 비인간 영장류 사용을 대체할 수 있다는 낙관적인 전망을 내놓고 있다. 에스트로겐과 면역 체계에 대한 이전 연구가 부족했기 때문에 카실리 교수는 이번 발견이 해당 주제에 대한 추가 연구를 촉진하기를 기대하고 있다. 카실리 교수는 "THX 쥐는 에스트로겐 활동을 활용해 인간 줄기세포 및 면역세포 분화와 항체 반응을 지원함으로써 인간 면역 체계 연구, 인간 백신 개발 및 치료제 테스트를 위한 플랫폼을 제공한다"고 말했다. 연구팀은 현재 THX 쥐 모델을 사용하여 전신 및 국소 수준에서 SARS-CoV-2(COVID-19)에 대한 생체 내 인간 면역 반응, 인간 기억 B 림프구, 생성을 위한 핵 수용체 RORα 의존성, RORα 발현 및 조절 장애로 이어지는 사건을 조사하고 있다. 연구팀은 또한 인간 형질세포 생성을 매개하는 후성유전학 요인과 메커니즘을 탐구하고 있다. 형질세포는 박테리아, 바시리스 또는 암세포에 대한 항체를 초당 수천개씩 만드는 일종의 세포 공장이다.
- IT/바이오
2024-07-09
[신소재 신기술(72)] 새로운 에어로젤, 100% 태양 반사율과 뛰어난 복사냉각 효과 달성

중국 과학자들이 젤라틴과 DNA로 이루어진 새로운 생분해성 에어로젤을 개발해 태양 반사율 100%를 달성했다. 에어로젤은 90% 이상 공기로 이루어진 매우 가벼운 고체 물질이다. 세상에서 가장 가벼운 고체 중 하나인 에어로젤은 공기보다 약간 무거운 정도이며, 뛰어난 단열성을 지녀 극한의 온도에서도 열 전달을 효과적으로 막을 수 있다. 최근 중국 쓰촨대학 연구팀은 젤라틴과 DNA로 구성된 에어로젤을 개발해 태양 반사율 104%와 뛰어난 복사 냉각 효과를 달성했다고 인터레스팅 엔지니어링이 보도했다. 미국 과학진흥협회(AAAS)의 공식 성명에 따르면, 이 에어로젤은 생분해성이며 탁월한 복사 냉각 효과를 제공한다. 연구팀은 새러운 에어로젤은 가시광선 영역에서 104%의 반사율을 달성했으며, 이는 광 발광 효과에 의한 것이라고 밝혔다. 에어로젤의 발광은 젤라틴과 DNA가 촘촘하게 연결된 네트워크에서 비롯되며, 이는 발색단들을 함께 모아 시스템의 비복사 전이를 억제하는 데 기여한다. 이 냉각 소재는 특수한 층상 디자인과 빛에 노출될 때 독특하게 빛나는 방식으로 인해 많은 태양광을 반사할 수 있다. 또한 생분해성일 뿐만 아니라 수리와 재활용이 가능해 기존 냉각 소재에 대한 친황경적인 대안을 제시한다. 바이오매스 원료의 냉각 소재 특히, 이 소재는 바이오매스 원료를 사용하여 '워터 용접'이라는 공정으로 제작됐다. 높은 태양 복사 조건에서 주변 온도를 섭씨 16도까지 낮출 수 있으며, 수리와 생분해가 가능하다. 이 연구의 제1저자인 지안웬 마(Jian-Wen Ma)는 젤라틴과 DNA는 구조적으로 균일한 에어로젤을 얻기 위해 동결 건조 공정을 통해 졸-겔 방식으로 설계됐다고 말했다. 마 연구원은 "에어로젤의 다층 구조는 햇빛의 다중 산란/반사를 허용하여 태양 반사율을 효과적으로 향상시킨다"고 말했다. 이 새로운 접근 방식은 에너지 소비가 많고 온실가스 배출량이 많은 기존 냉각 시스템의 문제를 극복하는 것을 목표로 한다. 바이오폴리머 기반 소재를 사용하여 장기적인 안정성과 최소한의 환경 영향을 제공한다. 냉각 소재는 맑음, 흐림 등 다양한 기상 조건에서 테스트에 성공했다. 또한 이 바이오매스 에어로젤은 자연 환경에서 미생물에 의해 생분해될 수 있으며, 고온 용해-재겔화-동결 건조 과정을 통해 재활용할 수 있다. 과학자들은 현재 에어로젤의 잠재적인 실용적인 응용 분야를 모색하고 있으며, 다양한 산업 분야에서의 활용 가능성을 긍정적으로 전망하고 있다. 이 연구는 지난 7월 4일 저널 '사이언스(Science)'에 게재됐다.
- 포커스온
2024-07-08
맥도날드 5달러, 스타벅스 6달러 세트 출격...전 세계 외식업계, '런치플레이션'과의 전쟁 선포

전 세계 외식업계에 '가성비' 바람이 거세게 불고 있다. 미국, 중국, 일본 등 주요 국가의 대표적인 외식 브랜드들이 잇따라 저가 메뉴를 출시하며 치솟는 물가와 경기 침체로 위축된 소비 심리를 되살리기 위한 총력전에 나섰다. 글로벌 패스트푸드 업계의 선두주자인 맥도날드는 지난 6월 말 미국 뉴욕 시내 매장에서 기간 한정 '5달러 세트' 판매를 시작했다. 맥치킨, S 사이즈 감자튀김, 치킨 너겟, 음료로 구성된 이 세트는 개별 구매 시보다 무려 40% 이상 저렴한 가격으로 소비자들의 뜨거운 호응을 얻고 있다. 맥도날드 미국 부문 사장 조 알링거는 "고물가 시대에 소비자들의 부담을 덜어주기 위해 파격적인 할인 행사를 준비했다"며 "앞으로도 가격 경쟁력을 강화하는 데 주력할 것"이라고 밝혔다. 커피 전문점 스타벅스도 가성비 경쟁에 합류했다. 6월 중순부터 6달러에 빵과 커피를 제공하는 '6달러 메뉴'를 선보인 것이다. 이는 최소 8달러 62센트에 달하는 기존 메뉴보다 30% 이상 저렴한 가격으로, 스타벅스를 애용하는 직장인과 학생들에게 큰 인기를 끌고 있다. 버거킹, 웬디스, 어비스 등 다른 패스트푸드 업체들도 잇따라 한 자릿수 달러대 세트 메뉴를 출시하며 '5달러 전쟁'에 뛰어들었다. 이른바 '런치플레이션(점심+인플레이션)'으로 불리는 외식 물가 상승에 지친 소비자들은 저렴하면서도 든든한 한 끼를 해결할 수 있는 이러한 메뉴에 열광하고 있다. 일본에서도 가격 인하 움직임이 활발하다. 일본 KFC는 지난 5월 말부터 점심 시간대 한정 세트 메뉴 가격을 일괄적으로 40엔(약 343원) 내렸다. 작년 3월과 10월에 주요 메뉴 가격을 인상한 후 매출 감소를 겪었던 KFC는 가격 인하를 통해 고객 발길을 되돌리는 데 성공했다. 패밀리 레스토랑 체인 스카이락 홀딩스도 작년 11월 '가스트'의 일부 메뉴 가격을 인하했다. 물가 상승에도 불구하고 가격을 동결한 사이제리야는 오히려 매출이 21.9% 증가하는 등 가성비 전략의 효과를 톡톡히 누리고 있다. 중국에서는 청년 실업률 증가로 인해 저가 메뉴에 대한 수요가 급증하고 있다. 훠궈 체인 대기업 하이디라오는 저가형 브랜드 '샤오하이 훠궈'를 출시하며 젊은 층을 공략하고 있다. 샤오하이 훠궈는 배식 로봇을 활용해 인건비를 절감하고, 기존 매장보다 최대 80% 저렴한 가격으로 훠궈를 제공한다. 패스트푸드 체인 영화대왕(永和大王)도 '아침 식사 6위안부터'라는 파격적인 가격을 내세우며 시장 점유율 확대에 나섰다. 전문가들은 각국의 경제 상황에 따라 저가격화 움직임이 나타나고 있다고 분석한다. 미국은 인플레이션으로 인해 중산층 이하의 소비 여력이 감소했고, 중국은 디플레이션 우려가 커지고 있다. 일본은 실질임금 상승이 더뎌 소비자들이 가격에 민감하게 반응하고 있다. 하지만 식재료 가격 상승세가 지속되는 상황에서 가격 인하 경쟁은 기업의 수익성 악화로 이어질 수 있다는 우려도 나온다. 가격 경쟁에 뛰어든 기업들은 고객 이탈을 막기 위해 출혈 경쟁을 감수해야 하는 상황에 직면할 수도 있다. 따라서 외식업계는 단순히 가격을 낮추는 것뿐만 아니라 메뉴 구성, 서비스 개선 등 다양한 방면에서 경쟁력을 강화해야 할 필요가 있다.
- 생활경제
2024-07-07
5월 경상수지, 수출 호조에 89.2억 달러 흑자...2년 8개월 만에 최대 기록 경신

한국의 5월 경상수지는 반도체 등 주요 수출 품목의 호조에 힘입어 2년 8개월만에 최대 규모 흑자를 달성했다. 한국은행이 5일 발표한 국제수지 잠정통계에 따르면 지난 5월 경상수지는 89억2000만달러(약 12조3270억원) 흑자로 집계됐다. 4월에는 외국인 배당 증가 등의 요인으로 1년 만에 적자(-2억9000만달러)를 기록했으나, 한 달 만에 흑자 전환에 성공하며2021년 9월(95억1000만 달러) 이후 최대 규모를 기록했다. 이로써 1~5월 누적 경상수지는 254억7000만 달러로 전년 동기(-50억3000만달러) 대비 305억달러 개선됐다. 한국은행은 상반기 경상수지 흑자가 지난 5월 전망치(279억달러)를 상회할 것으로 내다봤다. 송재창 한국은행 금융통계부장은 "6월 경상수지는 상품수지와 본원소득수지를 중심으로 상당한 흑자를 기록할 것"이라며 "무역수지 흑자가 상품수지에 반영되고, 5월 분기 배당 영향이 약화하면서 본원소득수지도 확대될 것"이라고 밝혔다. 산업통상자원부에 따르면 6월 통관기준 무역수지는 80억달러 흑자로 2020년 9월 이후 최대 흑자를 기록했다. 한은 금융통계부장은 "상반기 경상수지가 당초 예상보다 빠른 개선세를 보이고 있으며, 5월 전망치를 상회할 것"이라고 덧붙였다. 송 부장은 "상반기 전망치 상회가 연간 전망치 상향 요인으로 작용할 수 있다"면서도 "하반기에는 서계 경제 성장률, 세계 교역 신장률, 국제유가 등 여러 전망 수치 전체를 고려해야 하기 때문에 8월 경지 전망을 참고해 달라"고 전했다. 5월 경상수지를 항목별로 살펴보면, 상품수지는 87억5000만달러 흑자를 기록하며 2021년 9월 이후 최대 규모를 달성했다. 이는 작년 4월 이후 14개월 연속 흑자 기조를 이어온 결과다. 수출은 589억5000만달러로 전년 동기 대비 11.1% 증가했다. 지난해 10월 반등 이후 8개월 연속 오름세를 유지하며 호조를 보였다. 품목별로는 반도체(53.0%), 정보통신기기(18.0%), 석유제품(8.2%), 승용차(5.3%) 등이 수출 중가를 견인했다. 반면, 철강 제품(-10.9%) 등은 감소세를 보였다. 지역별로는 동남아(30.4%), 미국(15.6%), 중국(7.6%) 등으로 수출이 활발했다. 수입은 502억달러로 전년 동기 대비 1.9% 감소했다. 원유 도입 단가 상승, 산업 발전용 가스 수요 확대 등으로 에너지 수입은 증가했고, 비에너지 수입은 축소됐다. 특히 반도체 제조용 장비의 경우, 지난해 업황 부진으로 설비 투자가 지연되고 일부 업체의 생산라인 증설 공사가 일시 중단됐다가 올해 5~6월 재개되면서 수입이 즐었다. 또한 배터리 수요 둔화 등으로 화공품 수입이 감소했고, 항공기 공급 차질로 수송 장비 수입도 축소됐다. 승용차 역시 판매 부진으로 수입량이 줄었다. 서비스수지의 경우 12억9000만달러 적자로 나타났다. 적자 규모는 1년 전(-9억1000만달러)과 비교하면 커졌지만, 한 달 전(-16억6000만달러)보다는 감소했다. 서비스수지 가운데 특히 여행수지가 8억6000만달러 적자였다. 한은은 내국인의 해외 출국 증가로 적자 폭이 4월(-8억2000만달러) 보다 늘었다고 설명했다. 같은 서비스수지 내 지적재산권수지는 특허권·상표권 사용료 수입이 증가하면서 한 달 사이 3억1000만달러 적자에서 1억달러 흑자로 전환했다. 4월 33억7000만달러 적자였던 본원소득수지 역시 5월에는 17억6000만달러 흑자로 돌아섰다. 4월에 국내 기업이 외국인에게 집중적으로 배당금을 지급하는 계절적 요인이 사라진데 기인한다. 금융계정 순자산(자산-부채)은 5월 중 75억8000만달러 증가했다. 4월의 경우 66억달러 감소했지만, 1개월 만에 반등에 성공했다. 직접투자의 경우 내국인의 해외투자가 63억3000만달러, 외국인의 국내 투자가 7억9000만달러로 각각 늘었다. 증권투자에서는 내국인의 해외투자가 주식을 중심으로 71억달러 증가했고, 외국인의 국내 투자도 채권 위주로 23억2000만달러 늘었다.
- 경제
2024-07-05

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