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2024-11-22 (금)

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독일 스타트업, 시리즈 생산용 고체 전지 세계 최초 개발

독일의 스타트업이 리튬이온 배터리를 대체할 수 있는 신형 고체 전지의 개발에 성공해, 상용화를 앞두고 있다. 스페인 에너지 전문 매체 '리뉴어블 에너지 매거진'에 따르면, 독일 HPB(High Performance Battery)의 귄터 햄비처 박사 연구팀이 세계 최초의 시리즈 생산용 고체 전지를 선보였다. 이번 고체 전지 개발은 배터리 및 에너지 저장 분야에서 높은 성과를 거두며, 가정용부터 산업용, 자동차 산업에 이르기까지 광범위한 분야에 적용될 전망이다. 특히 HPB의 고체 전지는 기존 리튬이온 배터리보다 월등한 성능을 자랑한다. 내구성 면에서도 1250회 충전이 가능한 리튬이온 배터리에 비해, 이 신형 고체 전지는 최소 1만2500회의 충전이 가능하며, 불연성이라는 높은 안전성도 갖췄다. 또한, 환경 친화적인 면에서도 기존 기술에 비해 50% 이상 우수한 성능을 보이고 있어 에너지 및 이동성 분야에서 '녹색 혁명'을 주도할 기술로 평가받고 있다. HPB 고체 전해질은 현재 널리 사용되고 있는 액체 전해질에 비해 뛰어난 전도성이 특징으로, 이는 전지 셀에서 사용 가능한 전력에 큰 영향을 준다. 실제로, 영하 40°C에서도 HPB 고체 전해질은 기존 액체 전해질이 영상 60°C에서 보이는 최적의 전도성보다도 더 높은 성능을 나타냈다. 자동차 산업에 적용될 고성능 충전식 배터리 개발을 위해 HPB는 이 고체 전해질을 활용한다. 이로 인해 극한의 낮은 온도 환경에서도 배터리가 안정적으로 작동할 수 있으며, 따라서 겨울철에 배터리를 예열하는 작업이 필요 없게 되었다. 또한, HPB 고체 배터리의 수명이 더 길어져 교체 주기가 늘어나 원자재 소비도 줄어든다. 사용되는 주요 원자재들은 전 세계적으로 안정적으로 확보가 가능해, 현존하는 지정학적 의존성 문제도 해결할 수 있을 것으로 보인다. 플래시 배터리 테크(Flash Battery Tech)는 "최근 고체 전지 연구 결과, 현재 리튬 이온 기술보다 2-2.5배 더 높은 에너지 밀도를 가진 것으로 확인되었다"고 밝혔다. 그는 "이러한 고체 배터리의 도입은 더 가볍고 컴팩트한 배터리를 가능하게 해, 전기자동차의 주행 거리를 크게 늘릴 수 있다"고 덧붙였다. 기술의 실제 적용을 통해 그 효과를 확실히 알 수 있을 것으로 보인다. 이론적으로, 54Kwh의 전기자동차(EV) 배터리 용량이 108-135Kwh로 증가할 경우, 한 번의 완전 충전으로 64만4805km(40만500마일)를 주행할 수 있을 것으로 예상된다. HPB의 세바스찬 하인즈(Sebastian Heinz) CEO는 "우리 기술은 단순히 배터리 기술의 새로운 장을 여는 것이 아니라, 전세계적인 에너지 전환과 기후 보호에도 중요한 역할을 하고 있다"며, "독일과 유럽, 인도 등 여러 국가에서 이미 우리 기술에 큰 관심을 보이고 있으며, 스위스에서는 이 기술을 활용한 기가팩토리 설립도 계획 중에 있다"고 설명했다. 한편, 한국에서도 전고체 배터리 분야에서 주목할 만한 성과가 나왔다. 김현우 한국기초과학지원연구원(KBSI) 선임연구원과 김영식 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 교수가 이끄는 팀은 산화물 기반 'LATP' 고체 전해질막을 개발했다. 이 전해질막은 높은 온도에서 소멸하는 탄소 재질의 '희생 템플레이트' 합성법을 사용하여 만들어졌으며, 이를 통해 상업적으로 사용될 수 있을 만큼 충분한 이온 전도도를 가지고 있다. 또한, 이용민 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 교수와 한국전자통신연구원(ETRI)의 연구팀은 흑연-실리콘 기반의 전극에 사전 리튬화 기술을 도입하여, 더 높은 에너지 밀도와 안정성을 가진 전고체 전지용 전극을 개발했다. 이로 인해 전극의 초기 충방전 효율이 개선되었으며, 전기화학적 성능도 향상됐다. 특히, 리튬화 과정에서 일어나는 전극의 부피 팽창이 약 40% 감소하여, 전극의 수명이 더욱 연장되었다는 결과가 나왔다.
- 산업
2023-10-19
한국은행, 9월 외환보유액 42억달러 감소

9월 외환보유액이 미국 달러 강세 등의 영향으로 약 42억달러 감소했다. 한국은행이 6일 발표한 외환보유액 통계에 따르면 9월 말 기준 외환보유액은 4141억2만달러(약 560조원)로, 8월 말(4183억달러)보다 41억8000만달러 줄었다. 지난달 미국 달러화가 약 3.0%(미국 달러화 지수 기준) 평가 절상(가치 상승)되면서 그만큼 미국 달러로 환산한 기타 통화의 외화자산이 줄어든 것이다. 달러 강세로 원-달러 환율이 오르자 외환 당국이 달러를 시중에 풀어버린 것도 외환보유액 감소 요인이다. 자산별로 외환보유액을 나눠보면 국채와 회사채, 자산유동화증권 등 유가증권(3725억9000만달러)이 64억4000만달러 감소했다. IMF(국제통화기금)에 대한 특별인출권(SDR·148억달러)도 2억5000만달러 줄었다. 반면, 예치금(174억달러)은 25억6000만달러 늘었고, 시세를 반영하지 않고 매입 당시 가격으로 표시하는 금의 경우 전월과 같은 47억9000만달러를 유지했다. 한국의 외환보유액 규모는 8월 말 기준(4183억달러)으로 세계 9위 수준이다. 지난 7월 한 계단 뛰어 8월까지 두 달 연속 8위를 유지했지만, 3개월 만에 다시 9위로 밀렸다. 중국이 3조1601억달러로 외환보유액이 가장 많았고, 일본(1조2512억달러)과 스위스(8652억달러), 인도(5982억달러), 러시아(5817억달러), 대만(5655억달러), 사우디아라비아(4269억달러), 홍콩(4184억달러) 순이었다. 한국에 이어 10위에 오른 브라질은 3442억달러였다. 한은 측은 9월 외환보유액 감소 원인으로 "기타 통화 외화자산의 미국 달러 환산액이 감소한 데다 외환시장 변동성 완화 조치(국민연금과의 외환 스와프 협약에 따른 일시적 효과 포함) 등도 있었기 때문"이라고 설명했다.
- 경제
2023-10-06
엔-달러 환율 연중 최저, 150엔 돌파 후 급등락

엔화 약세 행진이 멈추지 않고 있다. 엔-달러 환율이 3일(현지시간) 미국 뉴욕 외환시장에서 장중 한때 달러당 150.16엔까지 상승한 뒤 147.3엔 안팎까지 3엔 가까이 급락했다고 일본 공영방송 NHK와 니혼게이자이신문(닛케이)이 4일 보도했다. 엔화는 3일 일본시간 오후 11시 경에 150엔 선을 무너뜨린 후 147엔까지 급등한 뒤 149엔대로 회복했다. 이러한 급등락으로 인해 일본 정부의 외환시장 개입 가능성이 제기되었다. 엔-달러 환율이 일본에서 '심리적 저항선'으로 평가되는 달러당 150엔을 넘어선 것은 지난해 10월 하순 이후 약 1년 만이다. 일본 4일 새벽(미국 동부 시간 3일 저녁)현재 엔-달러 환율은 달러당 149엔 근처에서 요동치고 있다. 닛케이는 외환시장에서는 달러당 150엔을 돌파하자 일본 정부와 중앙은행인 일본은행이 엔화 약세를 방지하기 위해 시장개입에 나섰을 가능성이 있다는 분석이 나오고 있다고 전했다. 간다 마사토 일본 재무성 재무관은 이날 외환시장 개입 여부에 대해 "코멘트를 하지 않겠다"며 말을 아꼈다. 다만, 간다 재무관은 "지금까지의 방침에 따라 과도한 (외환 시세) 변동에 대해서는 모든 수단을 배제하지 않고, 적절히 대응한다는 생각을 갖고 있다"고 말했다. 엔화는 2022년 10월 21일, 당시로서는 32년만의 최저가가 되는 1달러=151.90엔대를 기록했다. 뉴욕 외환시장에서 당시 엔-달러 환율이 달러당 151엔대 후반까지 상승했다가 144엔대 중반인까지 7엔가량 급락했다. 당시 일본 정부는 시장 개입 사실을 밝히지 않은 채 대량의 엔화를 매수하고 달러화를 매도하는 이른바 '복면개입'을 했던 것으로 확인됐다. 2022년 이후 본격화된 엔화 약세가 이제 33년 만의 최저치 경신을 앞두고 있다. 지난 1월 엔-달러 환율은 127엔대 초반을 기록했고, 이후 20엔 이상 급등해 엔저·달러 상승 방향으로 흔들렸다. 햔재 엔화 약세는 달러화 강세가 주도하고 있는 측면이 크다. 엔화와 유로화 등 주요 통화에 대한 달러화 강세를 나타내는 달러지수는 107대로 지난해 11월 이후 가장 높은 수준이다. 금융시장에서는 지난 8월부터 미국 장기금리와 달러 상승이 본격화됐다. 달러화는 7월 말과 비교하면 주요 선진국 통화 모두에 대해 상승하고 있어 킹달러 면모를 보이고 있다. 엔화 가치 하락(엔저)은 미국과 일본의 금리 차로 인해 당분간 이어질 것으로 보인다. 미국 연방준비제도(Fed·연준)는 기준금리를 꾸준히 올렸으나, 일본은행은 안정적인 물가 상승을 위해 금리를 매우 낮은 수준으로 억제하는 대규모 금융완화 정책을 고수해 왔다. 미국 연방준비제도이사회(FRB)의 정책금리(상한선)는 이미 5.5%로 22년 만에 가장 높은 수준에 이르렀으며 최근 물가상승률(3.7%)을 2%포인트(p) 가까이 웃도는 수준까지 금리인상을 추진해 왔다. 그럼에도 불구하고 실질 국내총생산(GDP)은 2%가 넘는 증가세를 유지하고 있어 FRB가 추계하는 잠재성장률(1.8%)을 여전히 웃돈다. 시장에서는 FRB가 2024년에 4차례 금리 인하를 할 것으로 전망했지만, 지난 9월 22일의 미 연방공개시장위원회(FOMC) 후에 발표한 경제 전망에서 금리 인하 예상은 2회로 줄었다. 경기가 나빠지지 않으면 FRB가 금리를 내릴 근거는 없어진다. 골드만삭스는 12개월 안에 미국이 경기침체에 빠질 확률을 지난 3월 35%에서 15%로 낮췄다. 2022년 10월 엔화가 저점을 찍었을 때에는, 일본 정부와 일본은행은 2영업일에 6.3조엔의 외환 개입을 단행했다. 이러한 선례에 따라 시장에서는 정부 개입 가능성이 더욱 크다고 보고 있다. 3일 발표된 미국의 제조업 통계와 연방준비제도이사회 관리들이 통화정책이 당분간 제한적으로 유지될 필요가 있다고 거듭 주장한 것이 달러를 강세로 이끌었다. 또한 지난 주말 미국 정부의 부분적인 셧다운(일시적 업무정지)을 막기 위한 합의로 3일 기준 국채 수익률은 16년 만에 최고치인 4.706%까지 치솟았다. 이러한 상황은 앞서 발생한 인플레이션의 실질 금리 요인으로 달러를 더 상승시켰다. 6개 동종목에 대해 단위를 추적하는 달러인덱스는 3일 0.13% 상승한 107.13으로 11월 이후 최고치를 기록했다. 또한 호주준비은행(RBA)의 금리 유지 결정으로 호주달러는 11개월 만에 최저치로 떨어졌다. 호주달러는 1% 하락한 0.6299달러를 기록했다. 스위스 인플레이션이 하락하고 예상치를 약간 밑돌자 미국 달러는 스위스 프랑 대비 0.5% 상승한 0.9221프랑을 기록했다. 앞서 스위스 프랑은 6개월 만에 최고치인 0.9244를 찍었다.
- 경제
2023-10-04
지구 자전축, 80cm 또 기울어진 이유는?

지구의 자전축 기울기가 약 80cm(약 31.5인치)나 또 어긋난 것으로 밝혀졌다. 최근에 '지구의 기울기'가 다시 화제가 되고 있는 가운데, 과학자들의 조사에 따르면 지구의 기울기 변동이 가속화되어 31.5인치(약 80 센치)나 변경된 것으로 확인됐다. 이 데이터는 2023년 6월 지구과학 저널 「지구물리학 연구 레터(Geophysical Research Letters)」에 게재된 연구에 따른 것으로, '지하수의 과도한 채취'가 지구 기울기의 주요 원인으로 보고됐다. 또한 이 연구에서는 "지구의 기울기 변화와 전 세계적인 해수면 상승(약 0.24인치 또는 약 6mm) 간에 연관성이 있다"고 지적했다 지구 자전축의 변화가 세계 해수면에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 지하수 채취가 왜 자전축의 기울기에 영향을 주는지, 그리고 자전축의 기울기가 31.5인치로 커진 것이 실제로 얼마나 큰 문제인지에 대해 정리했다. 먼저 자전축의 기울기는 지구에 어떤 영향을 미칠까. 자전축의 기울기는 지구를 특징짓는 특징 중 하나다. 자전축이 기울어져 있기 때문에 지구에는 봄, 여름, 가을, 겨울과 같은 계절이 발생하는 지역이 있으며, 북극과 남극에서는 궁극적으로 극야(위도 66.55도 이상인 극지방에서 겨울철에 해가 뜨지 않고 밤만 계속되는 기간)와 극주야(?)/백야(해가 지지 않아 밤에 어두워지지 않는 현상)가 존재한다. 이 현상을 놀이기구를 떠올리면 쉽게 이해할 수 있다. 자전축이 공전 궤도에 수직이라면, '틸트 어 휠(Tilt-a-Whirl)' 놀이기구처럼 어느 북반구나 남반구에서도 일년 내내 일정한 일조 시간을 가지며, 태양의 궤도 위치가 항상 같아 시간의 흐름에 따른 변화가 없을 것이다. 이와 같은 상황은 북극점과 남극점에서도 동일한 상황이 지속될 것이다. 하지만, 지구는 기울어져 있기 때문에 '틸트 어 휠' 내부에 있는 것처럼 중심(태양)이나 수평선에 가까워질 때도 있고 멀어질 때도 있다. 우리가 평소에 단단하다고 느끼는 지구의 안정성은 실제로는 그렇지 않다. 지구의 지각은 주로 단단한 암석으로 구성되어 있으며, 대부분의 지역에서는 약 40킬로미터(약 25마일)의 깊이에 이른다. 1 평방피트(약 930㎠) 크기의 지표면 아래 40킬로미터 깊이의 지각 부분은 부피로 따지면 대략 1만1000톤으로 추정된다. 이것은 2012년 티레니아 해에서 전복된 호화 여객선 코스타 콘코르디아(약 11만4000톤)의 무게와 거의 비슷하며, 이 배를 원래의 상태로 세울 수 있는 무게와 동일하다. 그러나 태양계 내에서 밀도가 가장 높은 행성인 지구에서도 40킬로미터 두께의 지각은 지구 지름의 0.33% 정도에 불과하며, 1만1000톤은 지구의 총 질량인 5.972 ×10²⁴kg에 비하면 미미하다. 지구를 M&M 초콜릿 한 알로 비유하면, 얇은 설탕 코팅 부분이 지각에 해당한다. 그렇다면 과도한 지하수 채취는 어떤 문제를 야기할까. 지각 위에는 바다가 있고, 지각 바로 아래에는 광대한 지하 담수층이 있다. 그 아래에는 유동성 있는 암석을 포함한 맨틀이 있으며, 외피 아래의 외부 핵은 액체이다. 현재 지구의 내부 핵은 고체라는 주장이 유력하다. 최근 발표된 지하수 관련 논문에서는 특정 현상에 대한 조사가 진행되고 있다. "지하수를 얻기 위해 지하 또는 지각 내에 저장된 물을 얻으려고 구멍을 뚫으면 갑자기 지구 외부의 일부 무게가 크게 가벼워지며, 지구 전체의 균형 유지에 매우 간단한 형태로 영향을 미치게 된다"는 설명이다. 볼링 공이나 회전하는 스피너 외부에만 구멍을 뚫는다면 어떤 변화가 일어나는지 상상해보자. 볼링공은 여전히 회전은 가능하겠지만, 원래의 회전과는 달리 불규칙한 방식으로 회전할 것이다. 게다가 지구에는 대량의 물과 용해된 금속이 있으므로, 이러한 물질들이 새로운 회전 방향에 영향을 받아 추가적인 회전 특성을 나타낼 수도 있다. 지구의 기울기는 '자전축 기울기'라고도 하며, 약 4만 1000년마다 22.1도에서 24.5도 사이로 변동한다. 지구의 위도 1도당 거리는 대략 111.11킬로미터(약 69마일)이기 때문에, 80cm의 변화는 사실상 크게 중요하지 않다고 볼 수 있다. 이 논문은 지구의 기울기에 영향을 미치는 특정 요인에 집중하고 있다. 중요한 것은 이 변화가 자연적인 변동이 아닌 인간의 활동에 의한 결과라는 점이다. 인류는 약 4만 1000년 전부터 존재했지만, 그 당시 인간은 지하수를 채취하기 위해 지각을 깊게 파지 않았다. 반면, 정화된 물을 위한 우물의 역사를 살펴보면, 약 9000년 전 신석기 시대의 시리아 텔 사비 아비아드(Tell Seker al-Aheimar) 유적에서 발견된 것이 가장 오래된 것으로 기록되어 있다. 과도한 지하수 채취 문제는? 미국 지질 조사국(USGS)에 따르면 지표면 아래의 수층은 세계의 강과 호수의 수백 배 이상의 물량을 포함하고 있다. 여기서수층은 지하수를 저장하는 암석과 퇴적층을 의미한다. 이 지하수는 지구의 다양한 지역(사막 포함)에서 볼 수 있지만, 접근이 어렵거나 정화 처리가 필요한 경우가 많다. 지하수는 지표면 근처에 위치하며, 단지 몇 시간 정도만 축적되었을 수도 있고, 지하의 매우 깊은 곳에서 몇 천 년 동안 존재했을 수도 있다. 미국 과학·공학·의학 아카데미와 애리조나 주립 대학교의 '과학과 기술의 이슈(Issues in Science and Technology)' 간행물에 따르면, 호수와 강의 담수 부족 때문에 인간은 지하수를 채취하기 시작했다. 이러한 지하수는 음용, 관개, 그리고 광물 채굴 등 여러 목적으로 사용되고 있다. 그렇지만 지하수의 과도한 채취는 자연 환경과 습지에 큰 피해를 준다. 이는 땅이 건조해지는 것뿐만 아니라 토양의 붕괴, 야생동물과 물고기, 나무에 대한 부정적 영향, 그리고 일부 종의 멸종 위험을 가져온다. 더욱이, 최근의 연구에서는 지하수 채취가 지구의 기울기에도 영향을 주고 있음이 밝혀졌다. 지구 기울기가 변한 다른 요인 지구는 완벽한 균형을 가진 공이나 볼링 공처럼 완벽하게 균형 잡힌 상태를 유지할 필요가 없다. 사실, 과학자들은 '테이아(Theia)'라는 천체가 원시 지구와의 충돌로 인해 지구가 기울게 되어 자전하게 되었다는 가설을 제기하고 있다. 이 충돌에 의해 원시 지구에서 분리된 부분이 달이 되었다고 추측하고 있다. 당시 충돌로 인해 원시 지구의 한 쪽에는 커다란 스위스 치즈 같은 크레이터가 생겨나, 그 결과 회전 축이 변화했다고 본다. 그 이후로 지구의 자전축이 다시 원래대로 돌아온 적은 없다. 지구와 같은 행성은 자전으로 인해 시간이 지남에 따라 점차적으로 거의 완벽한 구형에 가까운 형태로 변화한다. 이 개념은 '정적압력 균형'이라고 불린다. 사실, 거의 완벽한 구형에 가까운 형태는 행성이나 천체의 기본적인 특성 중 하나이다. 이를 고려하면 '테이아'라는 천체의 충돌 이전의 울퉁불퉁한 지구는 자전 활동이 회복되기 전까지 '행성'으로 간주되지 않았을 수도 있다. 지구의 자전축 기울기는 지구의 구 형태를 유지하는 데 영향을 미치지 않는다고 여겨진다. 지구의 정적압력 균형은 이러한 기울기와 상관없이 각 행성의 자전 현상에 의해 결정되기 때문이다. 미국 항공우주국(NASA)은 2018년 "20세기에 지구의 기울기 변화를 초래한 3가지 주요 원인을 확인했다"고 보고했다. 나사에서 파악한 원인은 '그린란드의 얼음 해빙', 빙하의 이동 또는 해빙으로 인해 얼음의 무게가 사라져 지각이 서서히 상승하는 '빙하성 반동', 그리고 '맨틀 대류'이다. 맨틀 대류는 지각 아래에 있는 유동성 있는 암석 성분이 가열되어 상층으로 이동하고 표면 근처에서 냉각되어 밀어내는 운동이다. 온도가 다른 암석의 밀도가 서로 다르기 때문에 중심을 뒤흔드는 것. 한편, 과학자들은 지구의 기울기가 많은 다른 요인에 의해 변동된다는 사실을 알고 있지만, 이러한 요인을 동시에 연구하는 단계는 아직 확립되지 않았다고 말했다. 2020년 논문에서 과학자들은 "지구는 내부에서부터 외부로 이르기까지 다양한 시간 스케일에서 연속적인 변화가 진행 중이기 때문에 이러한 동적 매개변수는 모두 안정된 값을 갖지 않으며 시간이 지남에 따라 변화한다"고 지적했다. 또한 "이러한 변동은 상대적으로 작기 때문에 최근까지 관측하기 어려웠다"면서 "앞으로 몇 년 안에 지구의 기울기 변화가 특정 요인에 의해 크게 변할 것이라는 뉴스를 자주 접할 가능성은 낮을 것으로 생각된다"고 밝혔다.
- 산업
2023-09-26
폐수 분해해 전기 생산하는 대장균 개발

공장 폐수 속 유기물을 이용해 전기를 생산하는 날이 멀지 않았다. 스위스 연구팀이 대장균의 유전자 변형을 통해 폐수에서 자랄 수 있는 박테리아를 찾아냈다. 한국에서는 오폐수나 바닷물, 지하수 등을 정화하며 동시에 전기를 연속적으로 생산하는 분리막을 개발했다. 국제적인 주목을 받는 이 기술에 대해 일본의 온라인 매체 '기가진(Gigazine)'은 최근 스위스 연방 공과 대학의 논문을 인용, "이제 우리는 에너지를 사용하여 폐기물을 처리하는 것이 아닌, 폐기물 처리를 통해 에너지를 얻는 시대로 전환하게 될 것"이라고 전망했다. 스위스 연구팀을 이끄는 아르데미스 보고시안(Aldemis Bogosian) 교수는 일반 대장균의 유전자를 조작, 전기를 생산할 수 있는 '쉬와넬라 오나이덴시스(Shewanella oneidensis)'와 유사한 능력을 가진 박테리아를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 이러한 연구 성과는 미래의 환경 보호와 지속 가능한 에너지 자원 확보 방안으로 큰 기대를 모으고 있다. 전기를 생산할 수 있는 능력을 지닌 박테리아가 탄생한다 해도 섬세하거나 특별한 먹이가 필요하고 번식에 많은 양의 에너지가 필요하면 실용적 가치가 떨어진다. 이에 연구팀은 스위스 로잔의 현지 맥주 양조장에서 폐수를 채취해 새로 개발한 대장균을 주입했다. 양조장 폐수에는 다량의 당분, 전분질과 맥주 효모 혼합물이 포함되어있어 그대로 흘려 버리면 미생물이 번식할 수 있다. 이에 양조장은 폐수를 배출하기 전에 곡물 세척과 탱크 세척 과정을 거친다. 보고시안은 "이것은 유기 폐기물을 처리하기 위해 에너지를 사용하는 것이 아니라, 유기 폐기물 처리와 동시에 전기를 생산하는 일석이조 시스템"이라며 "양조장 폐수로 실험했을 때 기존의 전기 미생물은 생존조차 할 수 없었지만, 우리가 개발한 전기 미생물은 폐기물을 먹고 비약적으로 증식할 수 있었다"고 말했다. 이번 연구의 응용 범위는 단순한 폐기물 처리에 그치지 않는다. 유전자를 조작한 대장균의 특징 중 하나는 다양한 물질로부터 전기를 생성할 수 있다는 점이다. 이는 미생물 연료 전지, 바이오센싱 등 여러 분야에서의 활용 가능성을 시사한다. 논문의 주저자인 모하메드 모지부는 박테리아 기반의 생체 전기 에너지 분야에 대한 기대감을 전하면서도, "기업들은 이 기술의 상용화를 위해 더 이상 기다릴 수 없다"며 아쉬워했다. 한편, 한국 기업인 SK에코플랜트는 폐수 처리를 위한 전기화학적 정화 기술의 실용성을 테스트하고 있다. 이 방법은 오염된 폐수에 전류를 가해 정화하는 방식으로 진행된다. 더불어 한국과학기술원은 동국대와 협력해 커피 찌꺼기를 활용, 중금속을 제거하는 필터의 개발에 성공했다. 또한, 한국생명공학연구원은 양돈 농가의 폐수를 희석 과정 없이 직접 정화하면서 동시에 폐수 내의 미생물을 효과적으로 관리하는 미세조류 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 최근 한국과학기술원(KIST)은 명지대학교 신소재공학과와 손을 잡고, 오폐수와 바닷물, 지하수와 같은 다양한 물 자원을 효과적으로 정화하며 동시에 전기를 지속적으로 생산할 수 있는 분리막 기술을 개발했다. 이처럼 세계 여러 나라의 연구팀과 기업들은 박테리아와 같은 친환경 에너지 생산이 가능한 방식으로 오폐수 정화 기술 개발에 적극 나서고 있다.
- IT/바이오
2023-09-22
스위스 연구지원회사(BTRY), 전고체 배터리 시장 진출

스위스 연방재료 과학기술연구소(EMPA)가 혁신적인 배터리 기술로 전고체 배터리 시장에 진출한다. 금속산업 및 광업 전문 매체인 '마이닝(MINING)'에 따르면, EMPA는 전고체 배터리 시장 진입을 목표로 새 회사 'BTRY'를 설립할 예정이다. 이 매체에 따르면, '전고체 배터리(solid state battery)'는 기존 리튬 이온 배터리와 달리 1분 이내의 빠른 충전과 방전이 가능하고 수명이 10배 이상 지속된다. 게다가 온도 변화에도 안정적인 성능을 보인다. 또한 전고체 배터리는 인화성이 없어 안전하다. 기존의 리튬 이온 셀은 부주의하게 취급하거나 손상될 경우 유독한 가스가 방출되거나, 진화가 어려운 위력적인 화재가 발생하기도 했다. 전고체 배터리의 한 예로 박막 배터리(Thin Film battery)가 있다. 이는 반도체 공정기술인 진공증착 방식을 사용해 얇은 기판 위에 양극재, 고체 전해질, 음극재를 순차적으로 적층하여 제작하는 2차 전지를 지칭한다. 고비용으로 대량 생산 난항 박막 배터리는 두께가 단지 0.15mm로, 종이처럼 휘어지는 특성을 가지고 있다. 기존 전지에 비해 고온에서의 안정성이 우수하며, 수명도 매우 길다. 그러나 단위 부피당 충전 용량은 리튬 이온 배터리보다 낮고, 제조 비용은 3배 이상 더 비싸기 때문에 대량 생산에 어려움이 있다. 마이닝에 따르면 BTRY의 책임 연구원인 압데살렘 아리비아(Abdessalem Aribia)와 모리츠 푸셔(Moritz Futscher)가 개발한 이 새로운 배터리는 에너지 저장 용량을 늘리는데 성공했다. 푸셔 연구원은 "박막 배터리 제조 시 사용되는 박막셀의 생산 방법은 현재 반도체 칩과 유리 코팅 제작 기술을 활용하므로, 새로 개발한 박막 배터리의 제조에 큰 어려움이 없을 것"이라고 설명했다. 박막 배터리 저장 용량 향상 박막 배터리는 고정밀 제조 방식을 사용을 하는데 독성 용매가 필요하지 않은 환경 친화적인 장점을 가지고 있으나 아직까지 대량 생산 하기엔 원가 대비 효율성이 낮은 부분이 있다. 이에 아리비아 연구원은 "스마트폰이나 스마트워치처럼 배터리 전체를 구동하는 것이 아니라 일부만을 담당하는 제품에 적합하다"고 밝혔다. BTRY사의 연구원들은 박막 배터리의 에너지 저장 용량 향상을 기반으로 원가 대비 효율성을 개선해 대량 상용화를 목표로 연구에 더욱 매진할 계획이다.
- 산업
2023-09-12
퀄컴, 애플과 5G 모뎀 2026년까지 공급 재계약

퀄컴은 11일(이하 현지시간) 애플에 2026년까지 스마트폰용 5G 모뎀을 공급할 것이라고 밝혔다. 야후 파이낸스에 따르면 이번 계약은 애플이 예상보다 최소 3년 이상 퀄컴과 수십억 달러에 달하는 관계를 연장하는 것이다. 전문가들은 애플은 모든 컴퓨터를 자체 설계 칩으로 전환하고 있음에도 불구하고 자체 모뎀을 서두르지 않고 있는 것으로 보인다고 분석했다. 퀄컴은 휴대폰을 모바일 데이터 네트워크에 연결하는 모뎀 칩의 선도적인 설계자다. 월스트리트 분석가들과 퀄컴 관계자들은 앞서 애플이 2024년부터 내부적으로 개발한 5G 모뎀을 사용할 것으로 예측했다. 캘리포니아 샌디에이고에 본사를 둔 퀄컴은 2019년 애플과 칩 공급 계약을 체결한 바 있으며, 두 회사는 장기간의 법적 분쟁을 해결했다. 이 공급 계약은 올해 종료되며, 이는 애플이 12일 발표할 것으로 예상되는 아이폰이 이 계약에 따른 마지막 휴대폰 제품이 될 것으로 보인다. 스위스 최대 은행인 UBS의 추정에 따르면 2022 회계연도 퀄컴의 매출 442억 달러 중 약 21%가 애플에서 발생했다. 지난 8월 3일의 메모에서 UBS 애널리스트들은 퀄컴이 2022년에 애플에 72억 6000만 달러의 칩을 판매할 것으로 추정했다. 퀄컴은 6년 계약에 따라 애플로부터 로열티를 계속 징수하고 있다고 밝혔다. 이 계약은 2019년에 합의된 로열티를 둘러싼 애플과 퀄컴 간의 법적 분쟁이 끝날 무렵에 체결됐다. 퀄컴은 이번 계약이 이전 계약과 "유사하다"고만 말하면서 계약 금액을 공개하지 않았다. 외신에 따르면 퀄컴은 애플의 2026년 스마트폰 출시에 필요한 모뎀의 20%만 공급할 것으로 예상하고 있다. 퀄컴은 또한 2019년에 애플과 체결한 특허 라이선스 계약이 여전히 유효하다고 밝혔다. 이 계약은 2025년에 만료되지만 양사는 2년간 연장할 수 있는 옵션이 있다. 애플은 자체 모뎀 기술을 개발 중이며 2019년에 10억 달러를 들여 인텔의 모뎀 유닛을 인수했다. 애플은 자체 칩 사용을 얼마나 빨리 늘릴 계획인지는 알려지지 않았다. 한편, 퀄컴 주가는 11일 오후 초반 거래에서 4% 급등했다. 애플 주가는 0.5% 상승했다.
- 산업
2023-09-12
AI 드론 '스위프트', 인간 드론 전문가 3명 상대 압승

인공지능(AI) 드론과 숙련된 인간 드론 조종사가 시합을 벌이면 과연 누가 이길까. 2016년부터 시작된 자율 비행 시스템의 연구는 AI 기술의 발전으로 현재에 이르러, 최근 '스위프트(Swift)'라는 AI 드론이 숙련된 조종사 3명을 제치고 드론 경주에서 화려한 승리를 거두었다. 기술 전문 매체 '트렌딩 토픽스(TRENDING TOPICS)'에 따르면, 취리히 대학의 엘리야 카우프만(Elia Kaufmann) 박사를 중심한 연구 팀은 '네이처(Nature)' 저널에 '스위프트'라는 AI 기반 드론 시스템을 발표하며 학계의 주목을 받았다. 이 드론은 시뮬레이션과 현실 세계의 데이터를 결합하여, 세계 최고 수준의 쿼드로콥터 조종 능력을 보여주었다. 연구팀은 AI 드론 '스위프트'와 숙련된 드론 조종사인 드론 레이싱 세계 챔피언 알렉스 바노버(Alex Vanover), 스위스 챔피언을 세 번 차지한 마빈 샤퍼(Marvin Schäpper), 2019년 멀비 GP 우승자 토마스 비트마타(Thomas Bitmatta) 등 3명과 총 25회 경주를 펼쳤다. 그 결과, AI 드론 스위프트는 열다섯 번의 경주에서 인간 조종사들을 앞서 1위를 차지하는 쾌거를 이뤘다. 시합에 참여한 드론 조종사 토마스 비트마타는 "스위프트 드론의 뛰어난 잠재력을 목격하게 되어 감명 받았다"고 전했다. 이러한 연구 성과는 항공 산업을 넘어 자율주행 차량, 항공기, 개인용 로봇 등의 분야에서도 큰 혁신을 가져올 것으로 예상된다. AI 기술의 발전은 앞으로 우리 일상에서 더욱 큰 변화와 기여를 할 것으로 보인다.
- IT/바이오
2023-09-09
진화하는 로봇 개, '스팟' 이후 무슨 일이?…인간과 감정 교류 단계

보스턴 다이내믹스에서 2019년 공개한 네 발로 걷는 로봇 '스팟(Spot)'이후, 전 세계적으로 사족 보행 로봇개의 개발이 속속 진행되고 있다. 세계적인 IT 전문 매체 기즈모도(GIZMODO)은 최근 취리히 공과대학(ETH Zurich)의 연구팀이 '애니멀(ANYmal)'이라는 사족 보행 로봇개를 개발, 우주 탐사 프로젝트에 활용할 계획이라고 전했다. 중국 로봇 기업 '유니트리 로보틱스(Unitree Robotics: 宇树科技)'는 '유니트리 고2(Unitree Go2)'라는 로봇을 선보였다. 이 로봇은 최소 감지 거리 0.05m, 좁은 사각지대를 피하는 능력, 반구형 초광각 인식 기능을 제공한다. 또한 '유니트리 고2'는 자연어 명령을 처리하며, 영상 실시간 전송과 레이더 고도 지도 제공으로 어디에서나 주변 상황을 모니터링할 수 있다. 이처럼 뛰어난 기능을 갖춘 이 로봇은 산업 운송 수단부터 위험한 환경에서의 작업, 건설 현장, 지하 환경 탐사 등 다양한 임무 수행이 가능할 것으로 기대된다. 중국의 IT 기업 샤오미도 로봇 개 '사이버 독2(CyberDog 2)'를 지난 8월 출시했다. 이 로봇 개는 실제 개의 모습을 똑닮은 디자인과 함께 높은 운동 능력을 자랑한다. 특히 '사이버독 2'는 강화된 운동 능력을 통해 공중제비를 할 수 있으며 넘어져도 손쉽게 일어날 수 있고, 음악에 맞춰 춤을 출 수 있다. 특히, 샤오미의 사이버독 2는 AI 카메라, TOF(Time of Flight, 비행 시간) 센서, 라이다(LiDAR, 레이저 펄스를 발사하여 그 빛이 대상 물체에 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지 거리 등을 측정하고 물체 형상까지 이미지화하는 기술), 초음파 센서 등 총 19 종류의 센서를 탑재해 주인의 얼굴 표정을 인식하고 AI 음성 대화 시스템을 활용해 주인의 감정을 파악하는 등 인간과 상호작용할 수 있다. 이처럼 로봇개의 진화는 인간의 일상생활에 다양한 변화를 가져올 것으로 예상되며, 로봇 기술의 발전은 미래에 더욱 혁신적인 역할을 해낼 것으로 보인다. 한편, '스팟(Spot)'은 미국 공학회사 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)가 개발한 사족 보행 로봇이다. 스팟의 프로토타입은 2015년에 처음 공개됐다. 이후 보스턴 다이내믹스는 스팟의 기능과 성능을 계속 개선했고, 다양한 버전의 스팟이 나왔다. 2019년에는 스팟의 상업용 버전이 출시됐다.
- IT/바이오
2023-09-08
8월 외환보유액, 3개월만에 감소…달러강세·시장 개입 작용

한국의 8월 외환보유액이 미국 달러화 강세와 이에 따른 외환시장 변동성 완화조치 등으로 3개월 만에 감소했다. 한국은행(이하 '한은')이 5일 발표한 외환보유액 통계에 따르면 8월 말 기준 우리나라 외환보유액은 4183억달러로 7월 말(4218억달러) 대비 35억달러 감소했다. 외환보유액은 6월에 4억7000만달러가 증가했고, 7월에 3억5000만달러로 두 달 연속 늘어났다가 8월 감소세로 돌아섰다. 미달러화지수는 7월 말 101.62에서 8월 말 103.16으로 1.5% 상승해 미국 달러로 환산한 기타 통화 외화자산이 감소했다. 달러화 강세로 당국이 외환시장 변동성 완화 조치에 나선 것도 영향을 미쳤다. 한은 관계자는 "국민연금과의 외환스와프에 따라 달러를 내주면서 일시적으로 외환보유액이 감소한 효과도 있었다"고 밝혔다. 외환보유액을 자산별로 나눠보면 국채·회사채 등 유가증권(3790억3000만달러)은 25억달러 증가했고, IMF(국제통화기금)에 대한 특별인출권(SDR·150억5000만달러)도 2억4000만달러 늘어났다. 반면 외환보유액에서 현금에 해당하는 예치금은 148억4000만달러로 61억3000만달러 감소했고, IMF에 대한 교환성 통화 인출 권리인 'IMF 포지션'(45억9000만달러)은 1억2000만달러 감소했다. 2023년 7월말 기준 우리나라의 외환보유액 규모는 전달과 같이 세계 8위 수준이다. 중국은 외환 보유액이 3조243억달러로 가장 많았고, 2위가 일본으로 1조2537억달러, 3위는 스위스로 8839억달러였다. 그밖에 인도(658억달러), 러시아(5900억달러), 대만(5665억달러), 사우디아라비아(4269억달러), 홍콩(4216억달러), 브라질(3455억달러) 순이었다. 한편, 금의 경우에는 시세를 반영하지 않고 매입 당시 가격으로 표시하기 때문에 전월과 같은 47억9000만달러를 유지했다.
- 경제
2023-09-06