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[신소재 신기술(31)] 나트륨 전고체 배터리 혁신으로 전기자동차 주행거리 2배 향상 가능
- 일본 과학자들이 현재 전기자동차(EV)의 주행 거리를 두 배 이상 늘릴 수 있는 차세대 충전 배터리로의 전환을 가속화할 수 있는 새로운 프로세스를 발견했다. 인디펜던스는 오사카 메트로폴리탄 대학 연구팀이 수행한 이 연구는 스마트폰부터 전기 자동차까지 모든 것에 사용되는 기존 리튬 이온 배터리에서 더 저렴하고 안전한 고체 나트륨 배터리로의 전환을 촉진하는 데 도움이 될 수 있다고 지난 12일(현지시간) 보도했다. 연구원들은 현재 사용되고 있는 리튬 이온 배터리보다 여러 가지 장점이 있는 고체 상태 나트륨 배터리에 주목했다. 고체 상태 나트륨 배터리 개발의 핵심적인 과제는 양산 제조였다. 이번에 개발된 새로운 공정은 배터리 성능에 중요한 역할을 하는 고체 전해질의 대량 합성에 초점을 맞추고 있다. 전고체 나트륨 배터리는 리튬 이온 배터리보다 훨씬 더 풍부한 재료로 만들어졌지만 지금까지 대량 생산이 어려웠다. 일본 오사카 메트로폴리탄 대학 연구팀은 전도성이 높은 전해질의 대량 합성을 통해 이러한 장애물을 극복할 수 있다고 주장했다. 연구팀은 학교 공식 홈페이지를 통해 "대량 합성으로 이어질 수 있는 공정을 통해 세계에서 가장 높은 나트륨 이온 전도성을 지닌 고체 황화물 전해질과 높은 성형성을 지닌 유리 전해질을 생산한다"고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 오사카 메트로폴리탄 대학의 아츠시 사쿠다 교수는 "새로 개발된 공정은 고체 전해질과 전극 활성 물질을 포함한 거의 모든 나트륨 함유 황화물 물질 생산에 유용하다"고 말했다. 사쿠다 교수는 "이 공정은 또한 기존 방식에 비해 더 높은 성능을 발휘하는 소재를 쉽게 얻을 수 있어 향후 전고체 나트륨 배터리용 소재 개발의 주류 공정이 될 것으로 기대한다"고 말했다. 고체 황화물 전해질은 상업적 사용에 필요한 것보다 약 10배 높은 세계 최고 수준의 나트륨 이온 전도성을 제공한다. 리튬 이온 배터리에 사용되는 액체 전해질과 달리, 고체 전해질은 배터리를 떨어뜨리거나 잘못된 방식으로 충전할 때도 화재의 위험이 없다. 이러한 획기적인 기술은 전기차 산업에서 뛰어난 성능, 비용 절감, 지속 가능성 개선을 통해 가장 유망한 기술로 입증될 잠재력을 가지고 있다. 또한 이 기술은 전기차 배터리의 충전 용량을 대폭 개선해 주행거리 불안감을 해소할 수 있다. 일본 자동차 제조업체인 도요타는 전고체 배터리를 사용하면 현재 시판 중인 전기 자동차의 2배가 넘는 거리인 1200km의 주행거리를 제공할 수 있다고 주장했다. 이 새로운 배터리의 충전 시간은 10분 정도로 짧을 수 있다. 이번 연구는 '전고체 나트륨 배터리용 황화물 고체 전해질 합성을 위한 반응성 폴리설파이드 플럭스 Na2Sx 활용'이라는 제목의 논문으로 과학 저널 '에너지 저장 재료(Energy Storage Materials)'와 '무기 화학(Inorganic Chemistry)'에 게재됐다. 전문가들은 "그러나 전고체 상태 나트륨 배터리가 상용화되기 전에 추가적인 연구 개발이 필요하다"고 지적했다. 한편, PR뉴스와이어는 15일(현지시간) 보고서 "배터리 종류(나트륨-황, 나트륨-염), 기술 유형(수용액 및 비수용액), 최종 사용 분야(에너지 저장, 자동차, 산업), 지역(아시아 태평양, 유럽, 북아메리카)별 나트륨 이온 전지 시장 - 2028년까지 전망"을 인용해 전 세계 나트륨 이온 전지 시장은 2023년 5억 달러에서 2028년 12억 달러까지 연평균 성장률(CAGR)이 21.5%에 달할 것으로 예상된다고 전했다. 이 매체는 리튬 이온 배터리 대비 경제성으로 인해 나트륨 이온 배터리 시장 성장이 확대될 것으로 예상된다고 덧붙였다. 이는 풍력 및 태양열과 같은 재생 에너지의 변동성을 해결하기 위한 대규모 에너지 저장 장치에 적합하다는 것. 또한 나트륨 이온 배터리는 일반적인 원소인 나트륨을 사용하기 때문에 지속 가능성이 높은 옵션으로 자리 잡고 있으며, 전 세계적인 환경 영향 저감 노력과 맞물려 시장이 성장할 것으로 전망했다. 그러면서 이 시장의 주요 업체로는 중국의 리튬 배터리 제조기업인 닝보 산산(Ningbo Shanshan Co.)과 장시 정투 신에너지 기술(Jiangxi Zhengtuo New Energy Technology), 일본의 레소낙 홀딩스(Resonac Holdings Co.)와 미쓰비시 화학, 한국의 포스코 퓨처엠(POSCO FUTURE M), 독일의 SGL 카본 등이 있다고 덧붙였다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(31)] 나트륨 전고체 배터리 혁신으로 전기자동차 주행거리 2배 향상 가능
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지하수 30% 오염, 분해되지 않는 독성 화학물질 기준치 이상 발견
- 과불화화합물(PFAS)이라고 불리는 독성 화학 물질이 국제 규제기관이 허용하는 기준치보다 훨씬 높은 수준으로 전 세계 지표수와 지하수에서 발견되고 있다는 새로운 연구 결과가 나와 주목된다고 CNN이 보도했다. PFAS는 자연 상태에서는 영원히 분해되지 않는 화합물로 Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances(퍼플루오로알킬 및 폴리플루오로알킬 물질)의 약자다. 지난 1946년 듀폰이 테플론이라는 이름으로 처음 발표했으며 자연에서 분해되지 않고 결국 인체에 흡수되기 때문에 심각성을 더한다. PFAS는 자연 환경에서 완전히 분해되지 못하기 때문에 '영원한 화학물질'이라고 불린다. 연구에 따르면 오염원이 알려지지 않은 지역에서도 지하수 시료의 31%가 미국 환경보호청이 2023년 3월에 제시한 기준치를 초과했고, 거의 70%가 캐나다 보건부가 정한 기준치를 초과했다. 지하수 시료 31% 기준치 초과 조만간 최종 확정될 것으로 예상되는 미 환경보호국(EPA) 안은 과불화옥탄술폰산(PFOS)과 과불화옥탄산(PFOA) 등 2개의 대표적인 PFAS에 대한 구체적인 한도를 1조분의 4로 설정하는 한편, 이를 대체하기 위해 업계에서 개발한 4가지 화학물질의 혼합물에 대한 새로운 제한도 설정했다. EPA에 따르면 PFOA와 PFOS와 같이 가장 많이 연구된 PFAS 중 일부는 암, 비만, 갑상선 질환, 높은 콜레스테롤, 생식력 감소, 간 손상 및 호르몬 파괴와 같은 심각한 건강 문제를 일으킨다. 미국 국립과학기술원이 2022년 7월 발표한 보고서에 따르면 PFAS에 노출되면 성인과 어린이 모두에서 영유아 및 태아 성장 감소와 백신에 대한 항체 반응 감소가 발생했다. 보고서에 따르면 임산부, 어린이 및 노인과 같은 취약계층에게 일부 새로운 PFAS에서 동일한 건강 영향이 발견되었다. PFAS 및 기타 화학 물질에 대한 노출을 감시하는 소비자 단체 '환경작업그룹'의 과학자인 데이비드 앤드루스는 "이번 보고서는 화학 정책이 실패했다는 점을 강조하고 있으며, PFAS가 전 세계 모든 곳의 물을 오염시킬 정도로 광범위하게 노출되고 있음을 입증하고 있다는 점에서 의미가 크다"고 말했다 . 북극이나 에베레스트에서도 발견 앤드류스는 "이 독성 화학물질은 북극, 에베레스트 산 비탈과 같은 외딴 지역은 물론, 펭귄, 북극곰, 고래, 바다표범 등 다양한 생물종에서 발견됐다"며 "이 화학물질은 제조업체에 의해 방출되고 토양, 공기, 물 등으로 다양하게 흡수되고 퍼지기 때문에 지구촌 어디에나 있을 수밖에 없다”고 강조했다. 지금까지 이루어진 대부분의 PFAS 샘플링이 선진국과 연구원이 밀집된 지역에서 이루어졌기 때문에, 분석 지역을 넓힌다면 훨씬 많은 노출이 드러날 것“이라고 덧붙였다. 미국 국립과학원, 공학원, 의학원의 다른 보고서에 따르면, 미국인의 98%의 혈액에서 다양한 PFAS 화학물질이 검출되었고, 이 물질은 신체의 다른 기관에 수년간 보관될 수도 있다. 그러나 인체 흡수원 중에서 식수는 노출의 약 20%에 불과할 수 있으며, 가장 심각한 원인은 음식, 먼지 및 기타 요인에서 발생한다. 이는 PFAS가 음식 포장지를 비롯한 식품 포장을 포함, 수천 개의 소비자 제품에서 수십 년 동안 사용되었기 때문이다. PFAS는 카펫, 의류 및 가구 등이 얼룩, 물 및 기름에 손상되지 않도록 강화하는 데도 쓰인다. 또는 끈적이지 않는 조리기구, 휴대폰, 상업용 항공기 및 배기가스가 소형 차량 등도 용도에 포함된다. 각계의 우려와 과학자 및 시민단체의 노력으로 2008년 제조업체들은 PFOA와 PFOS의 사용을 단계적으로 중단하겠다고 약속했다. 그러나 독성물질 및 질병 등록기관은 웹사이트에서 "PFOS와 PFOA가 폐지되고 다른 물질로 교체돼도 다른 PFAS에 노출될 수 있다"고 경고한다. 또한 EPA가 2023년 6월 발표한 건강 경보에 따르면 특정 PFAS 화학 물질은 과학자들이 원래 생각했던 것보다 수천 배 낮은 수준으로도 훨씬 더 인간의 건강에 치명적이라는 사실이 드러났다. '네이처 지오사이언스' 저널에 발표된 이 연구는 2004년 이후 전 세계에서 수집된 4만 5000개 이상의 물 샘플에서 사용 가능한 데이터를 수집하고 분석한 결과다. 연구팀을 이끈 시드니 뉴사우스웨일스대 데니스 오코넬 교수는 "생명을 구하는 화재 진압에 쓰이는 엄청난 양의 거품(폼), 매립지, PFAS를 사용하는 제조업, 폐수처리장(하수처리장) 등이 모두 PFAS의 원천”이라고 지적한다. 역삼투압 필터, PFAS 여과에 효과 PFAS는 종류만도 1만 4000개 이상에 달한다. 그러나 검사받는 것은 그 중 극히 일부에 불과하다. 이는 오염의 정도와 그에 따른 인간의 건강에 대한 해악이 현재 알려진 것보다 훨씬 더 광범위할 수 있다는 또 다른 시사점이다. 더 많은 PFAS 검사가 이루어져야 한다는 주장이 제기되는 이유이기도 하다. 주요 도시의 처리장에서는 대부분 PFAS를 여과하고 있다. 새로운 EPA 가이드라인으로 인해 앞으로 3년 이내에 더 많은 처리장이 PFAS를 여과해야 한다. 그러나 미국 지질조사국에 따르면 미국 인구의 약 15%, 즉 4300만 명 이상의 인구가 우물물을 사용하고 있으며, 이는 연방정부의 규제를 받지 않는다. 소비자들은 수도꼭지에 사용할 물 필터를 시중에서 구입해 오염 노출을 피할 수 있다. 정부는 권장 필터 목록도 게시하고 있다. 그 중 PFAS에 가장 효과적인 물 필터는 역삼투압 필터다. 이 필터는 약 200달러로 가격이 비싼 편이다. 역삼투압 필터는 다양한 필터를 통해 물을 강제로 통과시킴으로써 용해된 고체를 포함해 다양한 오염 물질을 제거할 수 있다. 입상 활성탄 필터는 더 일반적이고 비용이 적게 들지만 PFAS에 효과적이지는 않다는 평가다.
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지하수 30% 오염, 분해되지 않는 독성 화학물질 기준치 이상 발견
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[신소재 신기술(27)] 전고체배터리 스타트업 타이란신에너지, 초고에너지밀도 셀 공개
- 중국의 신재생 에너지 기업 타이란신에너지(太藍新能源·Talent New Energy)가 초고에너지 밀도를 갖춘 새로운 전고체 배터리 셀을 공개했다. 중국 전기차 전문매체 CNEV포스트는 전고체 리튬배터리 스타트업 타이란신에너지(이하 타이란)는 단일 셀 용량이 120Ah이고 실제 에너지 밀도가 720Wh/kg인 자동차 등급 전고체 리튬 금속 배터리 시제품을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 지난 3일(현지시간) 보도했다. 타이란은 지난 2일 성명에서 이 수치가 리튬 배터리의 단일 셀 용량과 에너지 밀도 부분에서 새로운 업계 기록이라고 밝혔다. 참고로 전기차 제조사 니오(Nio)의 150kWh 반고체 배터리 팩은 베이징 위리온 뉴 에너지 테크놀로지(위리온)의 셀을 사용하며, 용량은 360Wh/kg이다. 니오는 지난달 이 반고체 배터리 팩이 2분기에 출시될 예정이며, 니오 차량에 탑재돼 1회 충전으로 최대 주행 거리(단일 충전 기준)를 1000km 이상으로 늘릴 것이라고 밝혔다. 타이란의 전고체 배터리는 위리온의 반고체 배터리보다 에너지 밀도가 두 배 높기 때문에 대량 생산이 가능하다면 전기차의 주행 가능 거리가 약 2000km에 달할 것으로 예상된다. 전고체 배터리와 반고체 배터리는 모두 차세대 에너지 저장 기술로 주목받고 있다. 두 배터리 기술의 주된 차이점은 전해질의 상태에 있다. 전고체 배터리는 액체나 젤 형태의 전해질 대신 고체 전해질을 사용한다. 고체 전해질은 일반적으로 폴리머, 세라믹 또는 복합체로 만들어진다. 고체 전해질은 불연성이기 때문에 전통적인 리튬 이온 배터리보다 화재나 폭발 위험으로부터 더 안전하다. 또한 고체 전해질을 사용함으로써 더 높은 에너지 밀도를 달성할 수 있다. 즉, 더 적은 공간에 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 반고체 배터리는 고체와 액체 성분을 혼합한 전해질을 사용한다. 즉, 부분적으로는 고체 물질을 포함하지만 액체 성분이 일부 존재한다. 반고체 배터리는 전고체 배터리로의 전환을 위한 중간 단계로 볼 수 있다. 타이란은 성명에서 초박막 고밀도 복합 산화물 전고체 전해질, 고용량 양극 및 음극 소재, 전고체 배터리 성형 공정 등 전고체 리튬 배터리의 여러 핵심 기술에서 혁신을 이뤄냈다고 밝혔다. 새로 발표된 배터리의 양극은 고용량, 수명이 긴 리튬이 풍부한 망간 기반 소재를 사용하고 음극은 초광대폭, 초박막이며 높은 사이클 안정성과 다양한 이점을 갖춘 리튬 금속 기반 복합 소재를 사용한다고 회사 측은 설명했다. 타이란은 또 양극 내 이온 및 전자 수송 네트워크를 효율적으로 구축해 양극 내부의 하전 입자 이동을 개선했다고 밝혔다. 아울러 자체 개발한 유연한 층 소재를 통해 배터리의 종합적인 성능 향상을 실현했으며, 이는 기존 리튬 이온 배터리의 주행거리와 안전성 문제 등을 근본적으로 해결할 수 있을 것으로 기대된다고 전했다. 2018년에 설립된 타이란은 전고체 리튬 배터리 및 소재 기술 개발에 주력하고 있다. 2022년 3월 중국 부동산 개발업체 비구이위안(碧桂園·컨트리 가든)으로부터 투자를 유치한 바 있다. 타이란은 산화물 시스템을 기반으로 고체 전해질과 고체 리튬 배터리를 개발했으며 다양한 소재와 반고체 및 전고체 배터리에 대한 기술 파이프라인을 완성했다. 지난해 보도자료에 따르면 1세대 반고체 배터리의 에너지 밀도는 최대 400Wh/kg, 2세대 준고체 배터리는 400Wh/kg에서 500Wh/kg의 에너지 밀도를 달성했다. 타이란은 이러한 1세대 및 2세대 배터리는 여전히 액체 전해질을 포함하고 있으며, 2023년 7월에 3세대 전고체 배터리는 더 이상 액체 전해질을 포함하지 않을 것이라고 말했다.
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[신소재 신기술(27)] 전고체배터리 스타트업 타이란신에너지, 초고에너지밀도 셀 공개
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테슬라, 1분기 전세계 판매대수 9%↓⋯4년만에 감소세
- 미국 전기자동차(EV)업체 테슬라의 올해 1분기 전세계 판매대수가 15개 분기만에 감소한 것으로 나타났다. 2일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 테슬라는 이날 2024년 1분기 전세계 판매대수가 지난해 같은 기간보다 9% 감소한 38만6810대를 기록했다고 밝혔다. 테슬라의 판매감소는 주요시장인 미국과 중국에서 판매가 고전을 면치 못했기 때문으로 분석된다. 또한 독일 기가팩토리에서 화재가 발생해 생산이 중단된 점도 영향을 미쳤다. 테슬라의 전세계 판매가 분기기준으로 전년도 실적을 밑돈 것은 5% 감소했던 지난 2020년 2분기(4~6월)이래 15개 분기만이다. 테슬라는 주요시장에서 판매에 고전을 면치 못했다. 중국에서는 비야드 등 중국 현지업체와의 가격경쟁에 직면해있다. 일본의 자동차산업 정보 조사업체 마크라인스는 테슬라의 지난 2월 중국 출하대수가 약 6만대로 지난해보다 19% 줄어들었다고 분석했다. 테슬라는 지난해 일부 개량된 ‘모델3’으로 공세에 나섰지만 중국현지업체의 가격인하 역풍을 맞아 가격경쟁력이 떨어졌다. 판매가 줄어드는 가운데 채산성 확보에 고민하고 있으며 지난 1일에는 스포츠유틸리티차량(SUV) '모델Y' 가격을 약 2% 인상했다. 미국에서는 경쟁업체의 도전뿐만 아니라 EV시장의 감속이라는 역풍도 부딪한 상황이다. 또한 미국에서는 차종 라인업의 노후화가 지적되고 있다. 테슬라는 미국에서도 모델3의 일부 개량모델 투입을 서두르고 있지만 생산준비가 미흡해 판매감소로 이어졌다. 지난해 11월에는 미국에서 4년만의 신형EV인 '사이버트럭' 출하를 개시했다. 하지만 마크라인스는 판매대수가 올해 2월말시점에서 1000대에 그쳤다고 지적했다. 유럽에서는 독일공장의 화재에다 지난 1월 홍해에서 발생한 예멘의 친이란 무장조직 후티의 화물선 공격으로 공급망에 혼란을 겪고 있다. 부품부족으로 모델Y가 생산중단됐다. 이번 판매실적 발표에 테슬라의 주가는 이날 뉴욕증시에서 장중 전거래일 종가보다 6%이상 급락했다. 이로써 테슬라 주가는 지난해 정점치와 비교해 40% 하락한 수준으로 추락했다. 반면, 중국의 전기자동차 업체 비야디(BYD)의 올해 1분기 EV판매대수는 지난해와 비교해 13% 증가한 30만114대를 기록했다. 지난해 4분기에는 비야디가 테슬라를 넘어섰지만 올해 1분기에는 테슬라가 다시 EV 세계판매에서 1위자리에 복귀했다.
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테슬라, 1분기 전세계 판매대수 9%↓⋯4년만에 감소세
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국제유가, 러시아 감산 방침 등 3거래일만에 상승
- 국제유가는 25일(현지시간) 우크라이나의 러시아 정유시설 드론공격과 러시아의 감산방침 등 영향으로 3거래일만에 상승했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상품거래소에서 서부텍사스산중질유(WIT) 5월물가격은 전거래일보다 1.6%(1.32달러) 상승한 배럴당 81.95달러에 마감됐다. WTI는 장중 한때 배럴당 82달러를 넘기도 했다. 북해산 브렌트유 6월물은 1.6%(1.35달러) 상승한 배럴당 86.18달러에 거래됐다. 국제유가는 우크라이나가 또 러시아 정유시설을 공격하고, 러시아가 석유수출국기구(OPEC)와 러시아 등 비OPEC산유국간 협의체인 OPEC플러스(+) 감산에 동참한다고 밝힘에 따라 2% 가까이 상승했다. 우크라이나의 드론 공격으로 지난 주말 사마라시의 쿠이비세프 정유소에서 화재가 발생했다. 공격을 받은 정유소는 사마라에서 규모가 가장 큰 정유소 중 하나로 알려졌다. 로이터는 이 정유소의 주요 시설 중 하나가 폭격 이후 가동을 중단했다고 전했다. 우크라이나는 올해 초부터 러시아 에너지 기반 시설에 대한 공격을 시작했으며, 우크라이나 정보부는 지금까지 12개의 시설에 타격을 입혔다고 밝혔다. 영국 정보당국은 러시아의 정제 능력 중 최소 10%가 이번 공격으로 중단됐다고 추산했다. 러시아는 또 OPEC+에 대한 모스크바의 약속을 이행하기 위해 기업들에 석유 생산량을 줄이도록 명령했다고 외신은 보도했다. 이에 앞서 OPEC+ 국가들은 2분기까지 하루 총 220만 배럴의 자발적 감산에 합의했다. ING의 에와 맨시 전략가는 "러시아에서 주말에 발생한 테러 공격으로 브렌트유는 배럴당 약 86달러로 올랐다"며 "러시아의 정유소에 대한 우크라이나의 지속적인 공격 역시 원유시장의 리스크 프리미엄을 높이고 있다"고 지적했다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 달러악세 등에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 4월물 금가격은 0.8%(16.4달러) 오른 온스당 2176.4달러에 거래를 마쳤다.
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국제유가, 러시아 감산 방침 등 3거래일만에 상승
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국제유가 상승, 이라크 감축과 중국 경제지표 호조 등 영향
- 국제유가는 18일(현지시간) 이라크 수출량 감축와 러시아 정유소 드론 공격 지속 등 영향으로 공급 부족 우려가 부각되면서 상승했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 4월물 가격은 전거래일보다 2.1%(1.68달러) 오른 배럴당 82.72달러에 마감됐다. 장중 일시 배럴당 83.01달러까지 치솟아 지난해 11월 초순 이래 5개월여만에 최고치를 경신했다. WTI는 지난 4거래일 중에서 3거래일간 올랐다. 이날 종가는 지난해 10월 27일 이후 5개월만에 최고치이며 유가는 올해 들어서만 15.45% 올랐다. 북해산 브렌트유 5월물은 2.0%(1.73달러) 상승한 배럴당 87.07달러에 거래됐다. 석유수출국기구(OPEC) 산유국인 이라크가 원유 수출량을 하루 330만 배럴로 줄일 방침을 나타내자 수급 불균형이 제기되면서 국제유가는 상승를 나타냈다. 로이터통신은 이라크가 앞으로 수개월간 원유수출량을 감축한다고 보도했다. OPEC과 러시아 등 비OPEC 산유국간 협의체인 OPEC플러스(+)가 이라크를 포함한 일부 회원국들이 자체감산 방침을 나타냈지만 이라크의 원유생산량은 지금까지 합의한 생산량을 초과했다. 이라크가 자체감산에 대응할 자세를 보인 점이 원유가격을 끌어올린 요인으로 작용했다. 러시아에서는 지난주 우크라이나 드론공격으로 러시아 국영 석유대기업 로스네프티의 정유소에서 화재가 발생한 것으로 전해졌다. 공격이 지속되면서 석유공급에 악영향을 미칠 것이라는 우려도 원유가격을 상승시킨 요인으로 꼽힌다. 중국의 경제 지표가 긍정적으로 나온 점도 유가 상승에 일조했다. 중국의 1∼2월 산업생산은 작년 같은 기간보다 7.0% 늘어 시장의 예상치인 5.0%와 작년 12월의 6.8%보다 크게 개선됐다. 같은 기간 소비 지표인 소매 판매도 작년 동기 대비 5.5% 증가해 예상치 5.2%를 웃돌았다. 다만 이 수치는 작년 12월의 7.4% 증가보다는 둔화했다. 고정자산 투자 또한 같은 기간 4.2% 늘어 예상치 3.2%를 상회했다. XS닷컴의 애널리스트들은 중국의 긍정적인 경제 지표가 유가에 일부 도움이 됐다며 산업생산은 3년 만에 최고치로 예상보다 더 가파른 상승세를 보였다고 말했다. 다만 일각에서는 연방준비제도(연준·Fed)의 연방공개시장위원회(FOMC) 결과가 원유 수요에 대한 일부 기대를 꺾을 수 있다는 점에서 유가 상승세가 지속될지는 좀 더 두고 봐야 한다고 분석이 제기된다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 중동과 우크라이나 분쟁 등 지정학적 리스크 우려가 심화된 영향으로 3거래일만에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 4월물 금가격은 0.1%(2.8달러) 오른 온스당 2164.3달러에 거래를 마쳤다.
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국제유가 상승, 이라크 감축과 중국 경제지표 호조 등 영향
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국제유가, 원유수요 증가 등 영향 WTI 배럴당 80달러 돌파
- 국제유가는 14일(현지시간) 글로벌 원유공급 부족 우려와 수요증가 전망 등 영향으로 2거래일 연속 상승했다. WTI선물가격은 배럴당 80달러를 돌파했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 4월물 가격은 전날보다 1.9%(1.54달러) 오른 배럴당 81.26달러에 마감됐다. 이날 WTI종가는 지난해 11월 2일 이후 최고치로 유가가 배럴당 80달러를 넘어선 것은 11월 6일 이후 처음이다. 이틀간 상승률은 4.77%에 달하며 올해 들어 유가는 13.4%가량 올랐다. 북해산 브렌트유 5월물은 전장보다 1.5%(1.26달러) 상승한 배럴당 85.29달러에 거래됐다. 국제유가가 오름세를 보이는 것은 석유수출국기구(OPEC)와 러시아 등 비OPEC 산유국들간 협의체인 OPEC플러스(+)가 자발적 감산을 지속하기로 한 가운데 수요에 대한 전망이 개선되고 있기 때문이다. 국제에너지기구(IEA)는 올해 전 세계 원유 수요가 하루 130만배럴 증가할 것으로 예상했다. 이는 기존의 하루 120만배럴 증가에서 상향조정한 것이다. 다만 이는 지난해 하루 230만배럴 증가에서 크게 둔화한 것이다. 이에 따라 올해 전 세계 원유 총수요는 하루 평균 1억320만배럴가량에 달할 것으로 예상해 기존의 하루 1억300만배럴가량에서 상향했다. 전날 OPEC은 올해 전 세계 원유 수요가 하루 220만배럴 증가할 것이라는 기존 전망을 유지했다. 내년 전 세계 원유 수요 증가량은 하루 180만배럴로 기존 전망치와 같았다. IEA는 전 세계 공급량은 하루 평균 1억290만배럴로 기존에 하루 1억380만배럴에서 하향 조정했다. OPEC+ 산유국들의 생산량이 하루 92만배럴가량 줄어들 것을 반영한 것이다. IEA는 "올해는 공급 과잉에서 약간의 공급 부족으로 이동할 것"이라고 말했다. 당초에는 OPEC+가 올해 2분기부터 감산 정책을 점진적으로 중단하면서 공급 과잉을 예상한 바 있다. 글로벌X의 로한 레디 리서치 디렉터는 "원유 수요가 미국의 경기 회복세로 다시 불이 붙는 것 같다"며 다만 "중국은 세계 수요 증가에 불확실성으로 남아 있다"고 말했다. 그는 OPEC은 중국에 대해 낙관하고 있으나, IEA는 더 비관적인 시각을 유지하고 있다고 설명했다. 러시아 정유 시설 화재도 공급 차질 우려로 이어지며 유가를 띄웠다. 우크라이나는 드론 공습을 통해 러시아의 정유시설을 겨냥하고 있다. 전날 미 에너지정보청(EIA)이 공개한 재고 지표도 계속해서 국제유가를 상승시킨 요인으로 작용했다. EIA는 지난주 원유 재고가 150만 배럴 줄어든 4억4700만 배럴이라고 밝혔다. 앞서 전문가들은 원유 재고가 130만 배럴 증가할 것으로 기대했다. 휘발유 재고도 190만 배럴 줄어들 것으로 예측한 시장의 기대를 깨고 570만 배럴이나 감소했다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 달러강세와 미국 장기금리 상승 등 영향에 하락반전했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 4워물 금가격은 0.6%(13.3달러) 내린 온스당 2167.5달러에 거래를 마쳤다.
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국제유가, 원유수요 증가 등 영향 WTI 배럴당 80달러 돌파
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국제유가, 우크라이나의 러시아 정유시설 공격 등에 2%대 상승
- 국제유가는 13일(현지시간) 우크라이나의 러시아 정유시설 공격과 미국 원유재고 감소 등 영향으로 큰 폭으로 상승했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 4월물 가격은 전거래일보다 2.8%(2.16달러) 오른 배럴당 79.72달러에 마감됐다. WTI는 5거래일 만에 반등했으며 이날 종가는 3월 1일 이후 최고치다. 북해산 브렌트유 5월물은 2.7%(2.23달러) 오른 배럴당 84.15달러에 거래됐다. 러시아 정유시설이 우크라이나의 드론 공격을 받았다는 소식은 유가를 끌어올린 요인으로 작용했다. 로이터통신은 우크라이나의 드론공격으로 러시아 국영석유회사 로스네프트의 정유소에서 화재가 발생했다고 보도했다. 이에 따라 러시아의 원유공급이 타격을 입을 것이라는 우려가 제기되면서 원유 매수세가 강해졌다. 스톤엑스의 에너지팀은 러시아 로스네프트의 최대 정유공장에 화재가 발생해 러시아 정유업계에 "더 큰 혼란이 가중됐다"며 우크라이나가 러시아에서 두 번째로 큰 정유공장을 공격한지 하루만에 로스네프트의 일곱 번째로 큰 정유공장에 타격을 가했다고 전했다. 미국의 원유재고는 6주 연속 증가한 후 7주 만에 감소했고, 휘발유 재고는 예상보다 더 많이 줄었다. 미국 에너지정보청(EIA)은 지난 8일로 끝난 한 주간 원유 재고는 전주 대비 153만6000 배럴 줄어든 4억4699만4000 배럴로 집계됐다고 밝혔다. 월스트리트저널(WSJ)은 전문가들이 원유재고에 변화가 없을 것으로 예상했다고 전했다. 휘발유 재고는 한 주간 566만2000 배럴 감소한 2억3408만3000 배럴, 디젤 및 난방유 재고는 88만8000 배럴 늘어난 1억1789만8000 배럴로 집계됐다. 전문가들은 휘발유 재고가 120만배럴 감소하고, 디젤 및 난방유 재고는 60만배럴 감소할 것으로 예상했다. 티케 캐피털 어드바이저스의 타리크 자히르는 미국의 여름 드라이빙 시즌이 곧 시작될 예정이며, 이는 유가 상승을 떠받칠 것이라고 말했다. 그는 "유가가 지난 몇 주간 박스권에 머물렀다"며 "이를 위아래로 뚫는 돌파는 상당히 격렬할 수 있다"고 경고했다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 우크라이나 분쟁 등 지정학적 리스크 고조 등 영향으로 하락 하룻만에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 4월물 금가격은 0.7%(14.7달러) 오른 온스당 2180.8달러에 거래를 마쳤다.
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국제유가, 우크라이나의 러시아 정유시설 공격 등에 2%대 상승
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정부·배터리 3사, 차세대배터리 개발 '박차'⋯업계, 올해 9조원 투자
- 한국 정부와 배터리 업계가 차세대 배터리 개발을 위해 총력을 기울이기로 했다. 치열한 글로벌 경쟁 속에서 혁신을 가속화하고 미래 산업 경쟁력을 확보하기 위한 전략이다. 산업통상자원부는 11일, 정부와 배터리 3사(LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온)가 '민관 합동 차세대 배터리 기술개발 사업'을 추진한다고 발표했다. 업계는 올해 총 9조원 이상의 설비·연구개발(R&D) 투자를 계획하고 있으며, 정부는 앞으로 5년간 유망 배터리 개발에 총 1172억원을 지원할 예정이다. 산업통상자원부는 이날 서울 강남구 기술센터에서 안덕근 산업부 장관 주재로 열린 '민관 합동 배터리 얼라이언스' 회의에서 이 같은 방안이 논의됐다고 밝혔다. 이날 회의에는 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 배터리 3사와 에코프로, 엘앤에프, 포스코퓨처엠, 엔켐 등 소개 기업, 현대차, 고려아연 등 총 11개 기업 관계자가 참석했다. 배터리산업협회와 광해광업공단 등의 관계자도 자리했다. 이 자리에서 배터리 3사는 정부가 추진하는 '민관 합동 차세대 배터리 기술개발 사업'의 필요성에 공감하고 참여 의사를 밝혔다. 차세대 배터리는 기존 소재와 다른 물질을 사용해 배터리의 성능과 안전성을 획기적으로 높인 이차전지를 말한다. 이차전지는 반복적으로 충전과 방전이 가능한 전지를 말한다. 한 번 사용한 후 버리는 1차전지와 달리, 전기를 공급하여 재사용할 수 있다는 장점이 있다. 최근 기술적 한계에 도달하고 있는 리튬이온배터리를 대체할 게임 체인저로 주목받고 있다. '꿈의 배터리' 전고체 배터리 이번 사업의 주요 대상은 '꿈의 배터리'로 불리는 전고체 배터리다. 기존 리튬이온 배터리 대비 에너지 밀도와 안전성을 획기적으로 향상시킨 차세대 배터리로, 화재 위험성 감소와 주행거리 증가 효과가 기대된다. 삼성SDI는 최근 열린 '인터배터리 2024'에서 업계 최고 수준의 부피당 에너지 밀도를 자랑하는 900Wh/L 전고체 배터리 개발 현황과 구체적인 양산 준비 로드맵을 공개하기도 했다. 일본의 도요타, 중국의 CATL, 미국의 퀀텀스케이프, 독일의 폭스바겐 등 글로벌 기업들이 차세대 배터리 기술 개발 경쟁에 이미 뛰어들었다. LG엔솔 등 국내 배터리 3사도 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 산업부는 "개별 기업이 모든 필요 기술을 개발하고 적정한 기술 포트폴리오를 확보하기는 어려워 소부장(소재·부품·장비) 기업이 모두 참여하는 정부 과제를 통해 관련 생태계를 폭넓게 육성하려 지원 사업을 추진하기로 했다"고 말했다. 정부는 2028년 개발을 목표로 전고체 배터리, 리튬메탈 배터리, 리튬황 배터리 등 3개 분야의 유망 기술 개발을 추진하고, 이를 위해 2028년까지 총 1172억3000만원을 지원한다. 이외에도 리튬메탈 배터리와 리튬황 배터리 개발도 지원한다. 리튬메탈 배터리는 에너지 밀도와 수명 개선이 기대된다. 리튬황 배터리는 양극소재에 리튬이 아닌 황을 사용해 기존 배터리보다 가벼운 것이 장점이다. 이 때문에 도심항공교통(UAM) 등 기체 무게가 중요한 모빌리티용으로 적합할 것으로 전망된다. 정부는 이들 과제에 대해서는 다음 달 과제 공고를 내고, 상반기 중 평가를 거쳐 하반기부터 개발 사업에 착수하기로 했다. 보급형 배터리 기술개발 사업도 논의 이날 회의에서는 전고체 배터리뿐 아니라 보급형 배터리 기술개발 사업 등 다양한 주제들이 논의됐다. 특히 가격이 저렴한 리튬인산철(LFP) 배터리는 전기차 시장 부진에 따라 완성차 업체들이 속속 채택 방침을 발표하며 관심을 받고 있다. 국내 배터리 3사 역시 지난해부터 LFP 개발에 착수했으며, 에코프로, 엘앤에프 등 소재 기업들도 LFP용 양극재를 개발하고 있다. 지난해부터 LFP 배터리 개발을 위한 R&D 과제를 추진 중인 정부는 올해부터는 나트륨 배터리 개발을 위한 R&D 과제도 함께 진행한다. 나트륨 배터리는 에너지밀도가 낮고 수명도 보통 수준이지만, 안전성이 높고, 가격이 저렴한 것이 장점이다. 정부는 LFP 배터리 기술개발을 위해 2026년까지 총 233억원을, 나트륨 배터리 기술개발에 2027년까지 총 282억원을 투입하기로 했다. 주요 기업들도 올해 설비투자 7조1000억원을 포함해 총 9조원 이상을 국내에 투자할 계획이라고 밝혔다. 차세대 배터리 부문에서 LG에너지솔루션은 차세대 4680(지름 46mm·길이 80mm) 원통형 배터리를 이르면 오는 8월부터 오창 에너지플랜트에서 양산할 예정이라고 밝혔다. 광물제련·소재 부문에서 포스코퓨처엠은 올해 하반기를 목표로 인조흑연 생산 공장 착공을 추진하고, 하이니켈 양극재 생산 공장을 내년 상반기 준공 목표로 추진할 예정이다. 안 장관은 올해 민관이 함께 풀어야 할 과제로 △ 차세대 배터리 기술개발 △ 보급형 제품 개발 △ 미국 인플레이션 감축법(IRA) 등 통상현안 대응 △ 국내 투자를 통한 공급망 자립화 △ 배터리 전주기 순환 체계 구축 등 5대 과제를 제안했다. 또한 이런 과제들을 해결하기 위해 민관 얼라이언스를 시작으로 민관 소통과 협력을 더욱 강화해나가겠다고 말했다. 차세대 배터리 개발은 미래 산업 경쟁력 확보의 핵심이다. 정부와 배터리 업계의 협력 강화를 통해 기술 혁신을 가속화하고 글로벌 시장 선점에 성공한다면, 에너지 효율 향상, 친환경 자동차 산업 발전 등 다양한 파급 효과를 기대할 수 있다.
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정부·배터리 3사, 차세대배터리 개발 '박차'⋯업계, 올해 9조원 투자
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비예나 보물의 비밀? 두 유물의 '운석철' 가능성
- 황금 보물들로 가득 찬 이베리아 청동기 시대 유적에서 두 개의 녹슨 물체가 지구 저편에서 온 운석에서 나온 금속일 가능성이 제기됐다. 과학 전문매체 사이언스얼럿(Science Alert)은 23일 스페인 국립고고학박물관의 연구팀의 검사 결과, 무딘 팔찌와 금으로 장식된 녹슨 중공 반구(가운데가 비어 있는 반구)는 지상에서 채굴된 금속이 아니라 하늘에서 떨어진 운석 철로 만들어졌음을 밝혔다고 보도했다. 이번 발견은 스페인 국립고고학박물관 전 보존부장 살바도르 로비라-요렌스 박사가 이끄는 연구팀에 의해 이루어졌다. 이 발견은 3000년 이상 전 이베리아에서 금속 가공 기술과 기법이 우리가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 발전했음을 시사한다. 66개의 대부분 금으로 된 물체로 구성된 '비예나의 보물'은 1963년 12월 고고학자 호세 마리아 솔러가 비예나에서 5km(약 3.1 마일) 떨어진 현재 스페인 알리칸테에서 발견했다. 이는 이베리아 반도와 유럽 전체 청동기 시대 금세공술의 가장 중요한 사례 중 하나로 여겨져 왔다. '비예나의 보물'(스페인어: 테소로 데 비예나·Tesoro de Villena)은 유럽 청동기 시대 최고의 금 매장지 중 하나다. 금, 은, 철, 호박으로 구성되어 있다. 총 무게는 약 10킬로그램에 달하며 그중 9개는 23.5캐럿 금으로 만들어졌다. 이는 이베리아 반도에서 가장 중요한 선사시대 금 유물이자 그리스 미케네의 왕실 무덤에 이어 유럽에서 두 번째로 발견된 것이다. 금 조각에는 그릇 11개, 병 3개, 팔찌 28개가 포함되어 있다. 그러나 홀(scepter)이나 칼자루(sword hilt)의 일부로 추정되는 작고 속이 빈 반구와 하나의 토르크 유형(torc-like)의 팔찌, 이 두 물체 때문에 비예나의 보물 연대를 정확히 판단하기 어려웠다. 두 물체 모두 고고학자들이 '철분질'이라고 묘사하는 외관을 가지고 있다. 다시 말하면 금을 제외하고 표면이 일부 부식된 속이 빈 이 반구와 거의 대부분이 부식된 팔찌는 철로 만들어진 것처럼 보인다. 이베리아 반도에서 용해된 지상 철이 청동을 대체하기 시작한 철기 시대는 기원전 850년경에 시작됐다. 문제는 금제품의 연대가 기원전 1500~1200년 사이로 추정된다는 것이다. 따라서 철분처럼 보이는 유물이 빌레나의 보물과 어떤 연관성이 있는지 파악하는 것은 난제였다. 하지만 지구 지각의 철광석은 유연한 철의 유일한 공급원이 아니다. 전 세계적으로 철기 시대 이전 시대에 운석 철로 만든 철 유물들이 다수 발견됐다. 가장 유명한 것은 파라오 투탕카멘의 운석 철 단검이지만, 청동기 시대 무기 중 다른 것들도 이 재료로 만들어졌고 매우 높게 평가됐다. 운석 철, 니켈 함량 높아 운석 철인지 아닌지 철의 출처를 구분하는 방법이 있다. 운석 철은 지상에서 채굴된 철보다 니켈 함량이 훨씬 높다. 연구팀은 빌레나 시립 고고학 박물관(컬렉션 소장)의 허가를 받아 두 유물을 신중하게 테스트하고 니켈 함량을 확인했다. 연구팀은 두 유물 모두에서 조심스럽게 시료를 채취해 질량 분광기를 사용하여 성분을 분석했다. 유물의 원소 조성을 변화시키는 높은 부식에도 불구하고 조사 결과는 반구와 팔찌 모두 운석 철로 만들어졌다는 것을 강하게 시사했다. 이것은 두 유물이 나머지 컬렉션과 어떻게 연관되는지에 대한 딜레마를 간단하게 해결했다. 즉, 비예나의 유물은 기원전 1400~1200년경으로 거슬러 올라가는 같은 시대에 만들어졌다. 연구팀은 논문에서 "현재 연구 결과는 비예나의 보물에서 처음으로 운석 철로 만든 것으로 추정되는 반구와 팔찌이며, 이는 지상 철의 대량 생산 시작 이전인 청동기 시대 후반 연대와 일치한다"고 썼다. 두 물체가 운석으로 제작된 것으로 추정되지만, 심한 부식으로 인해 결론을 내리기에는 결과가 명확하지 않다. 그럼에도 불구하고, 연구팀은 최신의 비침습 기술을 사용해 더 정밀한 데이터를 획득함으로써 운석 제작을 확증할 수 있을 것이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 스페인 학술지 '선사시대 논고(Trabajos de Prehistoria)'에 게재됐다. 비침습 기술이란? 한편, 비침습 기술(Non-invasive technology)은 대상의 물리적 구조나 기능을 검사하거나 분석할 때 대상에 물리적인 손상이나 침입을 가하지 않는 기술을 말한다. 이 기술은 인체, 동물, 환경, 문화재 등 다양한 분야에서 사용될 수 있으며, 대상을 직접적으로 접촉하거나 변형시키지 않고 정보를 얻을 수 있어 매우 유용하다. 의료 분야에서 비침습 기술은 MRI(자기공명영상), CT(컴퓨터 단층 촬영), 초음파 검사와 같이 몸 안의 구조나 기능을 마치 투명한 눈으로 살펴볼 수 있는 다양한 진단 도구로 사용된다. 이를 통해 환자에게 통증이나 불편함을 최소화하면서 정확한 진단 정보를 제공할 수 있다. 고고학이나 문화재 보존 분야에서는 X-레이 또는 라이다(LiDAR) 기술 같은 비침습적 방법을 사용해 유물이나 유적의 구조를 파악하고, 보존 상태를 평가하며, 숨겨진 정보를 밝혀낼 수 있다. 이 방법들은 대상을 손상시키지 않으면서 아직 알려지지 않은 귀중한 정보를 얻을 수 있다. 환경 분야에서는 위성 이미지나 드론을 이용한 원격 감지 기술로 지표면의 변화를 관찰하고 분석하는 등의 비침습적 관찰이 이루어 진다. 이를 통해 환경 변화를 모니터링하고, 생태계를 보호하는 데 필요한 데이터를 수집할 수 있다. 이처럼 비침습 기술은 대상에 물리적인 손상을 주지 않으면서도 필요한 정보를 얻을 수 있어, 다양한 분야에서 그 가치가 인정되고 있다. 기원전 1400~1200년경 한반도도 청동기 시대 아울러 기원전 1400~1200년경 한반도는 청동기 시대에 속한다. 이 시기는 청동 도구와 무기의 발달, 농업 발달, 계급 분화 등의 특징을 가진다. 청동은 구리와 주석을 합금하여 만든 금속으로, 돌 도구보다 훨씬 단단하고 날카로워 농업이 발달하는 등 생산력과 군사력 향상에 기여했다. 청동 도끼와 삽 등의 발달로 농경 기술이 발전하고, 벼농사가 확산됐다. 또한 생산력 향상으로 인해 사회 계층이 분화되고, 지배 계층과 피지배 계층이 형성됐다. 청동기 시대 후기에는 대형 무덤이 나타나기 시작하며, 이는 사회 계층 분화와 권력 집중을 보여주는 증거로 해석된다. 한반도 청동기 시대의 주요 유적으로는 돌산리 유적과 서삼릉 유적, 송산리 유적이 있다. 돌산리 유적은 청동기 시대 초기 유적이며, 청동 도구와 무기, 토기 등이 출토됐다. 반면, 서삼릉 유적은 청동기 시대 중기 유적이며, 대형 청동기 유물들이 나왔다. 송산리 유적은 청동기 시대 후기 유적이며, 왕족 무덤과 함께 다양한 청동기 유물들이 출토됐다.
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비예나 보물의 비밀? 두 유물의 '운석철' 가능성
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포스코퓨처엠, 흑연 100% 국산화 도전⋯수입 원료 활용 검토
- 포스코퓨처엠은 흑연의 국내 생산을 촉진하기 위해 다양한 원료 수입을 포함한 여러 방안을 모색하고 있다고 밝혔다. 김준형 포스코퓨처엠 사장은 15일 서울 서초구 JW메리어트 호텔에서 열린 한국배터리산업협회 이사회 및 총회에서 기자들과의 만남에서, 흑연의 국내 생산화가 시급한 과제임을 강조하며, 이 분야에서 포스코퓨처엠이 중요한 역할을 해야 한다고 말했다. 이차전지 음극재의 주요 원료는 천연흑연과 인조흑연으로 구분된다. 포스코퓨처엠은 국내에서 유일하게 이차전지 음극재를 생산하는 기업으로, 세종에 위치한 공장에서 천연흑연 기반의 음극재를 생산하고 있다. 지난해 중국의 흑연 수출 통제 조치가 시행되면서, 중국에 의존하던 흑연 수입 구조의 문제가 드러났다. 이에 포스코퓨처엠은 포스코인터내셔널을 통해 중국 외의 지역인 마다가스카르와 탄자니아 등에서 천연흑연 원료를 확보하고 있음을 밝혔다. 중국은 지난해 10월 20일, 이차전지 음극재의 핵심 원료인 구상흑연을 포함한 고민감성 흑연을 수출 통제 대상에 추가함으로써, 국내외 배터리 및 관련 산업계에 긴장감을 고조시켰다. 중국 상무부와 해관총서(세관)가 발표한 '흑연 관련 항목 임시 수출 통제 조치의 개선 및 조정에 관한 공고'에 따르면, 이러한 수출 통제 조치는 지난해 12월 1일부터 시행되었다. 공고에는 기존에 통제 대상이었던 인조흑연뿐만 아니라, 이차전지 음극재에 사용되는 고순도 천연흑연도 통제 대상에 추가했다고 명시하고 있다. 지난해 1월부터 9월까지의 기간 동안, 우리나라가 중국으로부터 수입한 흑연 제품의 의존도는 천연흑연의 경우 97.7%, 인조흑연은 94.3%에 달했다. 이러한 상황에서 김 사장의 발언은 중국에 대한 천연흑연 수입 의존도를 줄이고 수입처 다변화를 추진하려는 의도로 해석된다. 또한, 포스코퓨처엠은 포항에 위치한 공장에서 국내 유일의 인조흑연 생산을 담당하고 있다. 이 공장에서는 포스코 제철 공정에서 발생하는 부산물인 콜타르를 사용하여 원재료부터 최종 제품까지의 전 과정을 국내에서 완성, 국산화를 실현하고 있다. 최근 미국의 인플레이션 감축법(IRA)과 유럽연합(EU)의 핵심 원자재법(CRMA) 등 글로벌 공급망 강화 조치가 잇따르는 가운데, 포스코퓨처엠의 인조흑연 음극재 공장은 국가적인 공급망 강화에 있어 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 지난해 중국이 흑연 수출통제를 시작했을 때, 포스코퓨처엠이 국내에서 인조흑연을 100% 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있음이 크게 주목받았다. 포스코퓨처엠은 현재 연간 8000톤 규모의 인조흑연을 생산하고 있으며, 이를 올해 안에 1만8000톤까지 증대할 예정이다. 또한, 2025년 말까지 총 4000억 원을 추가 투자해 현재 생산 규모를 2배 이상으로 확장할 계획임을 발표했다. 또 김 사장은 장인화 신임 회장 후보 내정 이후 그룹 차원의 이차전지 투자 축소 가능성에 대한 질문에 대해, 그와 관련된 어떤 정보도 듣지 못했으며 신임 회장 후보와도 만난 적이 없고 어떠한 지침도 받지 않았다고 답변했다. 한편, 김 사장은 올해 포스코퓨처엠의 과제로는 인조흑연 생산 확대와 함께 리튬인산철(LFP) 생산 준비를 꼽았다. 특히, LFP 양극재의 양산 시점에 대해 김 사장은 이 문제가 단순하지 않으며, 국내에서의 투자가 어려워 글로벌 시장으로 확장을 고려해야 하는지에 대해 심각한 고민 중이라고 말했다. LFP 양극재는 리튬 이온 배터리의 한 종류로 사용되는 양극 소재다. 이 소재는 리튬 이온, 철(Fe), 인산염(PO₄)으로 구성되어 있다. LFP 배터리는 열에 안정적으로 고온에서 화재나 폭발 위험이 낮다. 일반적으로 다른 리튬 이온 배터리 소재보다 더 긴 수명을 갖는다. 그러나 LFP 배터리는 에너지 밀도가 다른 리튬 이온 배터리 소재보다 낮은 편이므로, 같은 양의 에너지를 저장하기 위해 더 큰 무게나 부피가 필요할 수 있다는 단점이 있다. 이는 전기차의 주행 거리에 영향을 미칠 수 있다. 김 사장은 하이니켈 단결정 양극재의 공급에 대해서 "지난해 고객의 요구 사항을 충족시키는 것이 우리의 의무임을 깊이 깨달았다. 품질과 수량 면에서 많은 교훈을 얻었다"고 말했다. 그는 이어서 "올해는 계획에 따라 생산이 원활하게 진행될 것으로 확신한다"고 덧붙였다. 하이니켈 단결정 양극재는 리튬 이온 배터리의 양극재 중 하나로, 니켈의 함량이 높은 단결정 구조를 가진 소재를 말한다. '하이니켈(High-Nickel)'은 니켈(Ni) 함량이 높다는 것을 의미하며, 이는 배터리의 에너지 밀도를 높여주는 주요 요소 중 하나다. 니켈의 비율이 높을수록 배터리는 더 많은 에너지를 저장할 수 있게 되어, 전기차의 주행 거리를 증가시킬 수 있다. 단결정 양극재는 결정 구조가 단일한 형태로 되어 있어, 다결정 양극재에 비해 화학적, 물리적 안정성이 더 높다. 이러한 단결정 구조는 배터리의 수명을 연장하고, 고온에서의 성능 저하를 줄이는 데 도움을 준다. 특히, 고온에서의 안정성과 장기적인 성능 유지가 중요한 전기차 배터리에 적합한 소재로 평가된다. 하이니켈 단결정 양극재는 고성능 전기차 배터리에 필요한 높은 에너지 밀도와 우수한 안정성을 제공하는 핵심 소재 중 하나로, 배터리 산업에서 중요한 역할을 하고 있다. 그러나, 니켈 함량이 높아질수록 코발트(Co)와 같은 다른 금속의 비율을 줄여야 하기 때문에, 소재의 가격과 공급망, 환경적 영향 등 여러 측면에서의 고려가 필요하다. 김 사장은 "고객들이 단결정 양극재를 선호하고 있어, 포항과 광양의 생산 시설에서 이를 준비하고 있다. 고객의 요구에 부응하는 공급을 할 계획이다. 현재 생산 수율도 목표에 도달하고 있다"고 밝혔다.
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포스코퓨처엠, 흑연 100% 국산화 도전⋯수입 원료 활용 검토
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[퓨처 Eyes(23)] 콘크리트보다 강하고 환경친화적인 차세대 건축자재 '페록'
- 기존 콘크리트보다 5배 강하고 이산화탄소(CO₂)를 흡수하는 환경친화적인 건축 자재 페록이 개발됐다. 콘크리트가 건축 자재로 사용되기 시작한 시기는 고대 로마 시대로 거슬러 올라간다. 로마인들은 기원전 3세기경부터 콘크리트를 사용하기 시작했으며, 이를 활용해 수많은 건축물, 교량, 도로 등을 건설했다. 로마 콘크리트는 화산재와 석회석을 혼합한 것으로, 현대 콘크리트의 전신이라 할 수 있다. 그 당시에 건설된 많은 구조물들이 오늘날까지도 남아 있어 그 내구성을 입증하고 있다. 미국 애리조나 대학에서 개발된 '페록(Ferrock)'이라는 새로운 건축 자재가 과학 저널을 통해 최근 또 다시 주목받고 있다. '페록(Ferrock)'은 '철'과 '돌'이 결합된 용어다. 시멘트 대용품으로 사용되는 친환경 건축 자재인 페록은 주로 폐철강 분진과 유리 분쇄물에서 나온 실리카 등 재활용 재료로 생산된다. 철강 분진은 이산화탄소와 반응해 탄산철을 생성하고, 이것이 응고되면 페록이 된다. 미국 매체 쿨다운(TCD)에 따르면 페록은 기존 콘크리트보다 강하면서 환경친화적이라는 특징을 지니고 있어 건물이나 인프라 구조물 설계에 혁신을 가져올 수 있다는 평가를 받고 있다. 강철 분진과 실리카의 혼합물을 철암 및 물과 혼합하고 고농도의 이산화탄소에 노출시키면 페록 경화 과정이 진행된다. 페록의 강도는 일반 포틀랜드 시멘트로 만든 콘크리트의 5배에 달한다. 또한 기존 콘크리트에 비해 더 유연하다. 균열 없이 움직임과 압력을 견디는 페록은 콘크리트에 비해 지진에 의한 압축 하중을 더 많이 견딘다. 일반적으로 페록 강도는 34.5 Mpa(메가파스칼)에서 48 Mpa 사이이며 일부 페록 테스트에서는 69 Mpa에 도달했다. 갓 만들어진 페록은 빠르게 굳으며 최대 강도에 도달하는 데 약 1주일이 걸린다. 페록의 개발은 10여 년 전, 데이비드 스톤 박사 연구원이 시멘트 대체재 개발 대회에서 폐철강 분진을 사용해 우승하면서 시작됐다. 2013년 특허를 획득한 스톤 박사는 '아이언쉘(Iron Shell)' 회사를 설립해 페록 상용화에 나섰다. 스톤 박사는 "실험실에서의 우연한 발견에서 시작됐다"라고 말했다. 보다 지속 가능한 건축 산업 혁신은 짚을 포함한 모든 종류의 재료를 사용하는 전 세계 연구자들의 관심사다. 폐 철강도 바로 여기에 속한다. 건설업계 전문지 사이언스다이렉트(ScienceDirect)에 따르면 페록은 기존 콘크리트보다 압축 강도 13.5%, 인장 강도 20%, 휨 강도 18%가 강하다. 또한 주재료인 철강 분진과 유리 분말을 포함해 페록 제조 과정에 사용되는 재료의 95%는 재활용 재료로 이루어져 비용 효율이 높은 것으로 알려졌다. 아울러 경화 과정에서 특별한 화학 반응을 통해 대기 중 이산화탄소를 흡수해 오염을 줄이는 효과도 있다. 전 세계 시멘트 연간 생산량은 40억 톤이며, 제조 과정에서 지구 대기 오염의 8%를 차지한다고 로이터통신은 전했다. 현재 공개된 페록 사진은 벽돌 모양의 슬라브와 굳어서 벽을 형성하는 슬러리 형태를 보여준다. 보고서는 폐철강 확보 등 과제가 아직 남아있지만 소규모 프로젝트부터 적용 가능하다고 전했다. 페록 외에도 콘크리트보다 더 강한 신소재에 대한 연구는 다양한 분야에서 활발히 이루어지고 있다. 그래핀이나 탄소 나노튜브, 고성능 폴리머,금속 매트릭스 복합 재료 등의 신소재들은 건축, 항공, 자동차 등 여러 산업에서의 응용 가능성을 탐색하고 있다. 먼저 그래핀은 탄소 원자가 2차원 평면상에서 벌집 모양의 격자를 이루는 형태로, 강철보다 약 100배 강하면서도 매우 가벼운 물질이다. 그래핀은 높은 전도성, 유연성, 투명성을 가지며, 이러한 특성으로 인해 전자기기, 에너지 저장 장치, 심지어 건축재료에 이르기까지 광범위한 응용이 기대되고 있다. 탄소 나노튜브(Carbon Nanotubes, CNTs)는 그래핀을 원통형으로 말아 만든 나노스케일의 튜브 형태로, 뛰어난 인장 강도와 탄성 모듈러스를 가지고 있다. 이러한 속성으로 탄소 나노튜브는 항공우주, 군사, 스포츠 용품 등의 고성능 재료에 유용하게 활용될 수 있다. 고성능 폴리머 등 여러 고분자 재료들은 새로운 제조 기술과 결합해 콘크리트보다 훨씬 강하면서도 가벼운 신소재를 만드는 데 사용된다. 이들은 높은 내구성, 우수한 열 저항성 및 화학 저항성을 제공한다. 금속 매트릭스 복합재료(Metal Matrix Composites, MMCs)는 금속을 기반으로 해 다른 금속이나 비금속 재료를 강화재로 추가하여 제작된다. 이러한 복합재료는 원래 금속의 좋은 성질에 강화재의 특성을 더해, 더 높은 강도와 경도, 개선된 내구성을 제공한다. 그밖에 세라믹 매트릭스 복합재료(Ceramic Matrix Composites, CMCs)는 세라믹을 기반으로 하며, 강화재로 탄소 나노튜브나 그래핀 같은 나노물질을 사용할 수 있다. 이들은 높은 온도에서의 안정성, 낮은 밀도, 뛰어난 내마모성 등을 제공한다. 이러한 신소재들은 각각의 독특한 특성으로 인해 콘크리트와 같은 전통적인 건축 재료를 대체하거나, 그 성능을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 연구와 개발이 계속됨에 따라, 페록과 그래핀 등 신소재들의 생산 비용이 절감되고, 더 넓은 적용 범위와 함께 실용화될 것으로 기대된다.
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[퓨처 Eyes(23)] 콘크리트보다 강하고 환경친화적인 차세대 건축자재 '페록'
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2024년 지구 평균 기온, 산업화 이전 수준보다 1.5°C 상승 예상
- 2023년은 기록적으로 가장 더운 해로 확인되었으며, 이로 인해 이번 해에는 지구 연평균 기온이 산업화 이전 수준보다 처음으로 1.5°C 상승이라는 임계치를 넘어설 것으로 우려되고 있다. 실제로 작년에는 기후변화로 인해 지구의 허파이자 최대 탄소저장소 역할을 해온 아마존이 극심한 가뭄으로 인해 여러 지역에서는 화재가 발생하고, 동물들이 멸종 위기에 처하는 등 심각한 문제가 발생했다. 스페인 매체 라보즈(lavoz)는 유럽 중기예보센터(ECMWF)가 1850년 이후 기후를 측정한 결과로, 지난해가 역사상 가장 더운 해로 기록되었다고 최근 보도했다. 이 매체에 따르면, 지난해 지구 평균 표면 기온은 14.98°C에 도달해 지금까지 가장 따뜻한 해로 기록된 지난 2016년보다 0.17°C 높아져 역사상 최고로 기록됐다. 현재로서는 올해가 더울 것으로 예측되고 있다. 스페인 바르셀로나 슈퍼컴퓨팅 센터(BSC)의 기후 변동성 및 변화 그룹이 최근 발표한 데카달(10년) 예측에 따르면, 이번 해의 지구 표면 연평균 기온은 이전 기간보다 높을 것으로 예상된다. 게다가, 온실가스 배출이 계속되는 한, 다음 해에도 기온은 계속 상승할 것으로 예상된다. BSC 지구과학부의 기후 변동성 및 변화(CVC) 그룹의 기후학자들은 지구 표면 연평균 온도 상승이 산업화 이전 수준보다 1.43°C에서 1.69°C 사이로 예상된다고 예측했다. 또한, BSC의 CVC 그룹은 올해부터 오는 2033년까지 10년 동안의 기후 변화 예측을 발표했다. BSC의 수석 10년 예측 책임자인 로베르토 빌바오(Roberto Bilbao) 연구원은 "우리의 데카달(10년) 예측 시스템은 온실가스와 에어로졸 배출의 영향뿐만 아니라 기후 시스템에 내재된 자연적 변동성을 고려하여 연도별 변동과 장기적인 온난화 추세를 모두 예측할 수 있게 해준다"고 설명했다. BSC의 예측 시스템에 따르면, 향후 20년(20242028년 및 20292033년) 동안 지구 평균 기온은 산업화 이전 수준보다 각각 1.49°C에서 1.79°C 또는 1.67°C와 1.94°C 사이에 도달할 것으로 예측된다. BSC의 아이크레아(Icrea·카탈루냐연구소)교수이자 BSC CVC 그룹 공동 리더인 마르쿠스 도낫(Markus Domat) 교수는 "특정 연도가 전년도보다 약간 더워지거나, 추워질 수 있는 연도 변동 가능성에도 불구하고, 지구 기후는 여전히 우려스러운 온난화 궤도에 있으며, 이로 인해 2015년 세계 지도자들이 파리에서 합의한 목표치를 달성하지 못할 가능성이 더 커지고 있다"고 우려했다. 지구 또는 지구 온난화는 수년에 걸쳐 생성된 지구 표면 전체의 악화된 온도 상승으로 삼림 벌채나 토양의 과잉 개발과 같은 환경에 영향을 미치는 다양한 인간 활동의 결과로 나타난다. 이러한 이유로 매년 1월 28일은 세계 이산화탄소 또는 이산화탄소 배출 감소의 날로서, 세계 지구 온난화 방지 행동의 날을 기념하고 있다. 이산화탄소는 지구의 생물학적 과정에 필수적이며, 생명의 균형과 웰빙을 유지하는 데 필요한 가스로 지구에 농축되어 있다. 그러나 최근 몇 십 년 동안 산업 사회의 활동과 관련하여 대기 중 이산화탄소 농도가 극적으로 증가하여 지구의 기후에 큰 불균형을 초래하고 있다. 이에 많은 기업들은 이산화탄소 감축을 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 예를 들면, RE100과 탄소제로와 같은 활동이 있다. 'RE100'은 기업이 사용하는 전력량의 100%를 2050년까지 풍력, 태양광 등 재생에너지로 충당하는 국제 캠페인이다. 재생에너지는 석유화석연료를 대체하는 태양열, 태양광, 바이오, 풍력, 수력, 지열 등에서 발생하는 에너지를 의미한다. 이를 통해 이산화탄소 감축을 목표로 하고 있다. '탄소제로'는 기업이 모든 활동에서 발생하는 이산화탄소를 최대한 감축하고, 부득이한 절감이 어려운 부분에 대해서는 탄소배출권을 자발적으로 매입하여 궁극적으로 이산화탄소 발생을 '0'으로 만드는 것을 의미한다.
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2024년 지구 평균 기온, 산업화 이전 수준보다 1.5°C 상승 예상
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국제유가, 중동리스크 고조에 아시아시장서 상승세
- 국제유가는 29일(현지시간) 중동 리스크 고조와 러시아의 석유제품 수출 감소 등 영향으로 상승했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국텍사스산중질유(WTI) 3월물 가격은 싱가포르 원유시장에서 오후2시21분(현지시간) 0.50%(39센트) 오른 배럴당 78.40달러에 거래됐다. WTI는 장중 1%이상 올라 배럴당 79달러를 넘어서기도 했다. 북해산 브렌트유 4월물은 0.47%(39센트) 오른 배럴당 83.34달러를 기록했다. 브렌트유는 장중 일시 1.5% 급등해 배럴당 84.80달러까지 오르며 85달러선에 육박하기도 했다. 국제유가가 상승한 것은 점점 급박해지는 중동 정세에 따른 원유공급 차질이 부각된 때문으로 분석된다. 미국 백악관은 28일 이란의 지원을 받는 무장세력이 요르단 내 미군 주둔지 ‘타워22’를 공격, 미군 3명이 숨지고 수십명이 다쳤다고 밝혔다. 팔레스타인 무장세력 하마스가 지난해 10월 이스라엘을 공격한 이래 미군이 숨지기는 이번이 처음이다. 앞서 지난 26일에는 홍해에서 후티 반군이 유조선에 미사일 공격을 가하기도 했다. 후티 반군이 유조선을 공격한 것도 이번이 처음이다. 싱가포르에 본사를 둔 다국적 상품 무역회사 트라피구라는 홍해에서 자사 유조선이 예멘 친이란 반군 후티의 공격을 받았다면서 홍해운항의 안전에 대한 우려를 밝혔다. ANZ의 애널리스트들은 공급혼란은 지금까지 제한적이었지만 트라피글라의 유조선에 대한 공격을 받아 26일에는 상황이 급변했다고 지적했다. 이들은 "미국과 영국에 관련된 석유유조선이 공격의 위험에 더 노출되는 가운데 시장은 원유공급 혼란 리스크를 재평가할 것"이라고 분석했다. 마이클 트란 RBC캐피탈마켓 분석가는 "지정학적 ‘위험’이 현실로 빠르게 진화했다"고 평가했다. 그는 "국제유가는 아직 홍해 일대 고조된 긴장감을 완전히 반영하지 못한 상태다. 주말 사이 사건들로 인해 유가뿐 아니라 공급망 안보 전반에 대한 시장 전망이 조정될 것으로 본다"고 밝혔다. 또한 원유시장 관계자와 LSEG 선박추적 데이터에 따르면 러시아는 발트해와 흑해의 정유소에서 화재가 발새한 영향으로 러시아 나프타수출을 약 30%에 해당하는 하루 12만7500~13만6000 배럴이 줄어들 가능성이 높아졌다.
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- 산업
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국제유가, 중동리스크 고조에 아시아시장서 상승세
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국제유가, 원유공급 우려와 수요 증가 전망 겹쳐 한달만에 최고치
- 국제유가는 22일(현지시간) 원유 공급불안 우려와 수요증가 전망이 겹치면서 상승했다. 이날 연합뉴스가 전한 로이터통신 등 외신에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 2월물 가격은 전거래일보다 2.4%(1.78달러) 오른 배럴당 75.19달러에 거래를 마쳤다. 이날 WTI 종가는 지난해 12월26일 이후 최고치다. 유가는 지난 7거래일 중에서 5거래일간 올랐다. 북해산 브렌트유 3월물은 1.9%(1.50달러) 상승한 배럴당 80.06달러에 거래를 마쳤다. 국제유가가 상승한 것은 러시아와 우크라이나의 전쟁 장기화와 중동의 지정학적 리스크 고조 등 영향으로 원유공급이 차질을 빚을 가능성이 부각된 때문으로 분석된다. 주말 동안 우크라이나에 접경한 러시아 서부 브랸스크주의 유류 창고가 무인기(드론) 공습을 받아 큰 화재가 발생했다는 소식에 공급 우려가 불거졌다. 앞서 우크라이나 당국 관계자는 "우리 정보기관이 이번 러시아 유류창고 공격을 수행했다"고 언급했다. 미즈호의 밥 야거 매니징 디렉터는 이번 우크라이나의 드론 공격은 러시아 석유 인프라를 공격하는 것이 우크라이나의 하나의 정책이 될지에 대한 의문을 야기한다며 만약 그러하다면 이는 유가에 문제가 될 것이라고 경고했다. 어게인 캐피털 애널리스트도 우크라이나가 러시아의 석유 기반 시설을 목표로 한다면 이는 유가에 게임 체인저가 될 수 있다고 말했다. 북극 한파로 북미지역에서의 원유생산이 축소할 것이라는 예상도 원유 매수세를 강화했다. 미국 전역의 혹독한 추위는 산유량 3위인 노스다코타주의 원유 생산량을 제한하고 다른 주의 생산도 방해하고 있다. 미국 주가지수가 사상 최고치를 경신하면서 위험 자산이 오르자 원유수요 증가에 대한 기대감이 부각되자 유가를 끌어올린 요인으로 작용했다. 이날 미국 스탠더드 앤드 푸어스(S&P)500지수와 다우존스30산업평균지수가 역대 최고치를 경신했다. 프라이스 퓨처스 그룹의 필 플린 선임 시장 애널리스트는 "원유 트레이더들은 주가가 사상 최고치를 경신하자, 경기 침체가 없을 것이라는 점을 깨닫기 시작했다"며 "공급이 타이트해 보이는 상황에서 수요 기대가 더해지고 있다"고 지적했다. 그는 홍해 지역의 긴장, 중국과 대만의 긴장에 이어 노스다코다 지역의 한파로 인한 원유 생산 중단 등도 공급 위험을 높이고 있다고 지적했다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 달러강세와 미국 증시 상승 등 영향에 3거래일만에 하락했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 2월물 금가격은 0.3%(7.1달러) 내린 온스당 2022.2달러에 거래를 마쳤다.
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국제유가, 원유공급 우려와 수요 증가 전망 겹쳐 한달만에 최고치
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하버드대 연구팀, 고체 배터리 재충전 10분대로 단축
- 미국 스타트업이 가격이 저렴하면서도 충전 시간을 획기적으로 줄인 전기자동차(EV)용 전고체 배터리를 개발했다. 현대 사회에서 탄소 중립을 향한 움직임이 활발해지면서, 전세계 에너지 기업들은 화석 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 집중하고 있다. 이러한 상황에서 전기차용 배터리의 중요성이 더욱 강조되고 있으며, 특히 환경 친화적이고 에너지 효율이 높은 전고체 배터리 개발이 업계의 중요한 과제로 부상했다. 기술 전문 매체 클린테크니카(cleantechnica)는 최근 하버드 대학의 스핀오프 기업인 아덴 에너지(Adden Energy)가 충전 시간을 10분대로 낮춘 새로운 전고체 배터리를 개발했다고 보도했다. 이 배터리는 최대 6000사이클 동안 사용 가능하며, 재충전 시간은 단 10분에 불과하다. 이는 연료 탱크를 채우는 시간과 유사하다고 한다. 비용에 대한 구체적인 언급은 없었으나, 이 회사의 배터리는 수명이 길어 전기차의 제조 비용을 줄이는 데 크게 기여할 것으로 전망된다. 새로운 고체 에너지 저장 기술은 기존 리튬 이온 배터리의 액체를 폴리머, 첨단 세라믹 또는 기타 고체 재료로 대체하는 차세대 기술이다. 리튬 이온이 고체를 통과해 이동하게 하는 것은 어려운 기술이지만, 그로 인해 더 긴 사용 범위와 더 빠른 충전 시간을 제공한다. 새로운 고체 에너지 저장 기술은 기존 리튬 이온 배터리에서 사용되는 액체 전해질을 폴리머, 첨단 세라믹, 또는 다른 고체 재료로 대체하는 혁신적인 접근법이다. 리튬 이온이 고체를 통과해 이동하는 것은 기술적으로 어려운 과제이지만, 이를 통해 배터리의 사용 가능 범위를 확장하고 충전 시간을 단축할 수 있다. 아덴 에너지는 여러 고체 배터리 혁신 기업 중 하나로, 이온 이동의 장애를 극복하는 데 중점을 두고 있다. 특히 이 회사는 리튬 이온 배터리의 양극에서 발생하는 수상돌기 문제에 대한 강력한 해결책을 제시했다. 덴드라이트(일종의 수지상의 골격을 형성한 결정)는 리튬 이온 배터리의 양극에서 발생하는 작은 양치류의 돌기처럼 생긴 현상으로, 배터리 성능을 저하시키고 화재 위험을 증가시키는 요인이다. 2018년, 아덴 에너지는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 황화물 기반의 고체 전해질 연구 결과를 발표하며 고체 배터리 분야에서 중요한 발전을 이루었다. 아덴 에너지는 "우리 논문의 목표는 LGPS와 LSPS라는 두 가지 유형의 결정질 황화물 고체 전해질의 미세 구조를 조절하고 수정함으로써 전압 안정성을 향상시킬 수 있다는 점을 입증하는 것이다"라며 두 가지 유형의 결정질 황화물 고체 전해질에 대해 밝혔다. 더 나아가, 회사는 "황화물 고체 전해질의 미세 구조와 성능 간의 기본 메커니즘을 밝히는 것이 중요하다"며 "이는 미래 재료 및 배터리 셀 설계에 대한 지침이 될 수 있다"고 기대했다. 덴드라이트 현상은 과거에는 주로 액체 전해질을 사용하는 배터리에서만 관찰되었지만, 최근 연구에 따르면 고체 배터리에서도 문제가 될 수 있음이 밝혀졌다. 이 문제를 해결하기 위한 여러 방법이 연구되고 있는 가운데, 하버드 대학 SEAS(John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences)의 재료과학 부교수 신 리(Xin Li) 팀은 이 현상을 완전히 멈추는 데 성공했다. 하버드 대학의 언론 담당자 레아 버로우스(Leah Burrows)는 리 팀의 새로운 연구에 대해 "연구팀은 리튬화 반응을 제어하고 균일한 리튬 금속층의 도금을 촉진하기 위해 양극에 마이크론 크기의 실리콘 입자를 사용하여 덴드라이트 형성을 방지했다"고 설명했다. 버로우스는 "이 코팅된 입자가 전류 밀도가 균일하게 분포되는 표면을 만들어 덴드라이트의 성장을 막는다"고 설명했다. 또한, "이런 설계 덕분에 도금과 박리 과정이 평평한 표면에서 더 빠르게 일어날 수 있어 배터리를 약 10분 만에 재충전할 수 있다"고 덧붙였다. 리 부교수는 "우리의 설계에서 리튬 금속이 실리콘 입자를 감싸는 것은 초콜릿 트러플에 있는 헤이즐넛 코어를 단단한 초콜릿 껍질이 감싸는 것과 유사하다"라고 비유했다. 이 혁신적인 새 배터리는 현재 상업적 생산을 위한 확장 단계에 있다. 연구팀은 우표 크기의 파우치 셀을 사용하여 이번 실험을 진행했다. 이는 일반적인 대학 연구실에서 만들어진 배터리보다 10~20배 정도 크며, 실제 사용 환경에서의 데이터 수집에 충분한 크기라고 할 수 있다. 버로우스는 이 배터리의 내구성에 대해서도 언급했다. 그녀는 "배터리가 6000사이클을 거친 후에도 초기 용량의 80%를 유지하며, 이는 현재 시장에 나와 있는 다른 파우치 셀 배터리보다 우수한 성능을 나타낸다"고 말했다. 한편, 아덴 에너지는 2022년에 하버드 대학교의 기술개발실(Office of Technology Development)로부터 이 기술에 대한 독점 라이선스를 획득했다. 또한, 회사는 515만 달러(한화 약 68억원)의 시드 자금을 조달하는 데 성공했다. 이 자금은 창업 아이템을 구체화하고 개발하여 시제품을 생산하는 과정에 사용될 예정이다. 회사 측은 라이선스 획득과 벤처 자금 조달을 통해 하버드 대학의 실험실 프로토타입을 상업적 규모로 확장할 수 있게 되었다고 설명했다. 이를 통해 아덴 에너지는 전기자동차(EV) 시장에 빠르게 충전되고 안정적인 고체 리튬-금속 배터리를 제공할 수 있게 될 것으로 기대된다. 아덴 에너지는 2022년에 손바닥 크기의 파우치 셀을 개발하는 것을 첫 단계로 삼고, 향후 3~5년 이내에 전기자동차(EV)용 풀사이즈의 전고체 배터리 개발을 목표로 하고 있다. 이 회사는 2030년 이전에 이러한 배터리를 시장에 출시될 것으로 예상하고 있다. 리 부교수는 전기차의 중요성에 대해 강조하며, "전기차가 말 그대로 도로 위의 1%에 불과한 단순한 고급 패션 아이템으로 여겨져서는 안 된다"고 말했다. 그는 "청정에너지 미래를 향해 나아가기 위해서는 전기차가 일반 대중에게도 접근 가능해야 한다"고 강조했다. 그는 또한 "만약 전기차 배터리가 3년에서 5년만 지속된다면, 미국은 중고차 시장을 갖지 못할 것"이라고 지적했다. 이어 "기술은 모든 사람이 접근할 수 있어야 하며, 우리가 하고 있는 것처럼 배터리 수명을 연장하는 것은 그 과정에서 매우 중요한 부분이다"라고 덧붙였다.
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하버드대 연구팀, 고체 배터리 재충전 10분대로 단축
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도요타, 차세대 전고체배터리 EV 투입해 전기차 시장 주도 나서
- 도요타자동차는 충전시간을 줄이고 주행거리를 늘리는 전기자동차(EV)용 차세대 배터리인 전고체배터리를 탑재한 전기자동차(EV)를 수년내에 전세계에 투입할 방침이다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 도요타자동차 고위관계자는 11일(현지시간) 인도에서 개최된 투자회의에서 이같이 밝혀 전기차 배터리 시장 주도 의지를 나타냈다. 전고체 배터리는 EV의 주행거리를 극적으로 향상시킬 수 있어 도요타가 지난해 6월에 발표한 전략적 전환의 중요한 항목중 하나다. 도요타와 이데미츠쿄산(出光興産)은 지난해 전고체 배터리의 개발과 양산에 제휴키로 발표했으며 오는 2027~2028년 상용화를 목표로 하고 있다. 도요타와 인도법인 도요타 킬로스카 모터를 이끌고 있는 비카람 굴라티 부사장은 "도요타는 앞으로 수년 이내에 전고체 배터리의 EV를 투입한다. 10분에 충전할 수 있고 주행거리는 1200Km이며 수명은 현저하게 늘어난다"고 설명했다. 반면 회의 개최중이었던 지난 10일 스즈키는 인도 자회사이며 도요타의 제휴처인 마루키 스즈키 인도가 그룹 첫 EV를 일본과 유럽으로 수출할 계획을 발표했다. 지난해 인도 자동차 판매대수에서 차지하는 EV 비율은 약 2%였지만 인도정부는 이 비율을 2030년까지 30%로 끌어올릴 목표를 내세우고 있다. 인도 도로교통장관은 회의에서 인도에서 연간 EV 판매대수가 2030년까지 1000만대에 이를 것이라고 전망했다. 전고체 배터리는 말 그대로 고체로만 만드는 배터리다. 주행거리를 비약적으로 늘리는 동시에 화재 위험성도 억제할 수 있어 '꿈의 배터리'로 불린다. 기존 리튬이온배터리의 4대 소재(양극·음극·분리막·전해질) 가운데 열에 취약한 액체 전해질을 고체로 대체하면 화재 가능성을 크게 낮출 수 있다. 또 고체전해질은 그 자체로 분리막 역할을 해서 별도의 분리막이 필요 없다. 따라서 배터리 부피를 줄일 수 있고, 이는 에너지밀도의 향상과 주행거리 증가로 이어진다. 현재 전고체 배터리 시장에서는 일본이 가장 앞서나가고 있다. 도요타는 전 세계에서 전고체 배터리 관련 특허를 가장 많이 가진 기업이다.
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도요타, 차세대 전고체배터리 EV 투입해 전기차 시장 주도 나서
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스페이스X, 휴대전화 연결위성 첫 발사
- 일론 머스크가 이끄는 우주기업 스페이스X가 휴대전화와 직접 연결해 통신 서비스를 제공할 인공위성 6개를 처음으로 궤도에 쏘아 올렸다. 3일(현지시간) 로이터통신 등에 따르면 스페이스X는 지난 2일 발사한 휴대전화 연결 위성 '다이렉트 투 셀' 6대가 궤도에 안착했다고 이날 밝혔다. 다이렉트 투 셀은 휴대전화 서비스가 불가능하거나 신호 감도가 약한 지역에서 휴대전화와 직접 연결돼 통신 서비스를 제공하는 일종의 기지국 역할을 한다. 미국 내 테스트를 거쳐 조만간 문자 서비스를 시작할 예정이다. 스페이스X는 올해는 우선 휴대전화 문자메시지 전송 서비스로 시작해 내년에는 음성통화와 인터넷 데이터 사용, 사물인터넷(IoT) 연결까지 가능하게 한다는 계획이다. 다이렉트 투 셀 사업엔 미국 T모바일과 캐나다 로저스, 일본 KDDI 등 7개 통신사가 참여한다. 머스크는 소셜미디어 엑스(X)를 통해 "지구 어디서나 휴대전화 연결이 가능해졌다"고 다이렉트 투 셀 발사를 평가했다. 사라 스팽글러 스페이스 X 위성 엔지니어링 담당 이사도 "휴대전화 위성 첫 발사는 스페이스 X 기술력을 입증하는 흥미로운 이정표"라고 말했다. 스페이스 X는 다이렉트 투 셀 등 자사의 위성 인터넷 서비스인 '스타링크'의 매출이 올해 100억달러(약 13조원)에 이를 것으로 예상하고 있다. 올해 스페이스 X 매출 전망치의 3분의 2에 달하는 규모다. 야후 파이낸스는 이 같은 실적을 바탕으로 이르면 올해 말 스타링크를 스페이스 X에서 분리, 기업공개(IPO)하는 방안을 머스크가 검토하고 있다고 보도했다. 스페이스X는 "다이렉트 투 셀은 외딴 지역에서 사용되는 농업 설비나 화재 감지용 사물인터넷 장치에 연결될 수 있고, 긴급 상황에서 활동하는 소방관이나 해상 구조대가 통신할 수 있게 해준다"며 "이 서비스는 전 세계 통신의 궤도를 완전히 바꿀 것"이라고 자신했다.
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- IT/바이오
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스페이스X, 휴대전화 연결위성 첫 발사
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금감원, 휴대폰 본인인증 중단 우려에 대체수단 마련 촉구
- 금융감독원은 금융기관이 휴대전화 본인인증을 특정 업체에 의존하면서 대체 수단을 마련하지 않는 사례에 대해 개선을 요구했다. 금감원은 18일, 전자금융 업무를 수행하는 금융회사 269개사(은행 32개, 금융투자 67개, 보험 41개, 저축은행 80개, 여전·상호·신용정보 49개)를 대상으로 IT상시협의체 회의를 개최하여 접속 안전성 문제에 대한 개선을 지도했다고 발표했다. 작년 10월에는 카카오 데이터센터 화재로 인해 카카오톡이 중단되었고, 이로 인해 카카오페이 및 가상자산 거래소에 접속 문제가 발생한 사례가 있었다. 이러한 사례를 고려하여 금융감독원은 금융회사들에 대한 대체 수단 마련과 접속 안전성에 대한 개선을 촉구하고 있다. 금감원은 이 사고를 계기로 수행한 조사 결과, 일부 금융회사에서 휴대전화 본인인증을 외부 특정 업체에 의존하면서 대체 접속 수단을 마련하지 않은 사례를 확인했다. 또한, 외부 업체와의 전산망 연결 과정에서 보안 수준이 높은 전용선이나 VPN(가상전용회선)을 사용하지 않고 일반 통신망을 이용하는 경우도 확인됐다. 금감원은 외부 시스템에서 발생한 단일 장애 지점을 확인하고, 이에 대한 신속한 대응을 위해 서비스 업체 이중화와 같은 대체 수단을 마련하는 체계를 구축하도록 권고했다. 또한, 대체수단이 없는 외부 시스템의 경우, 서비스 제공 업체가 비상 대책 및 품질 수준에 대한 정기적인 테스트를 수행하고 그 결과를 평가하는 등의 관리 방안을 마련하도록 권고했다. 아울러 본인인증과 같이 전자금융 거래에 직접 연계되는 서비스를 제공하는 업체는 전자금융보조업자에 필요한 보안 체계(전용회선 또는 동등한 보안 수준을 갖춘 가상의 전용회선(VPN) 사용)를 갖추어야 한다는 내용도 포함되어 있다. 금융감독원은 앞으로도 전자금융서비스 신뢰 확보와 금융소비자 피해 예방을 위한 역할을 충실히 수행해 나갈 예정이라고 밝혔다.
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금감원, 휴대폰 본인인증 중단 우려에 대체수단 마련 촉구
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소비자가 구매를 피해야 할 전기차 8종
- 전기자동차(EV) 기술은 아직 초보 단계다. 전기차가 본격적으로 추진된 것은 불과 20년밖에 되지 않았지만, 생산이 활발해지고 경쟁이 치열해지면서 일부 브랜드와 모델은 다른 제품보다 신뢰가 더 떨어지는 나타났다. 야후파이낸스는 11일(현지시간) 컨슈머 리포트(Consumer Reports)를 인용해 일부 브랜드의 전기자동차가 내연기관 자동차보다 신뢰성이 떨어진다고 보도했다. 컨슈머 리포트가 독자들을 대상으로 실시한 조사에 따르면, 전기 자동차는 상호 연결되고 움직이는 부품이 적음에도 불구하고 일반적으로 내연기관 자동차보다 신뢰도가 낮은 것으로 나타났다. 탑스피드닷컴은 더욱이 일부 전기차 모델은 주행거리, 가격, 기능 측면에서 확실히 기대에 미치지 못한다고 보도했다. 다른 차량을 구매할 때와 마찬가지로, 전기차도 특정 제조사, 모델, 생산 연도에 대해 직접 조사하면 피해야 할 모델에 대한 정보를 얻을 수 있다. 성능이 다소 떨어지는 전기차부터 지나치게 비싼 전기차까지, 구매하지 말아야 할 8가지 전기차 목록을 소개한다. 여기에는 전세계에서 가장 많이 팔리고 있는 테슬라를 비롯해, 포드, 현대차까지 유명 메이커의 전기차가 포함돼 있다. 먼저, 마쯔다의 MX-30은 주행 거리(100마일, 약 161km)부터 가격(약 3만5000달러, 약 4620만원), 기능(경쟁사보다 적음)에 이르기까지 모든 면에서 낮은 점수를 받았다. 또한, 이 모델은 캘리포니아에서만 한정 수량으로 판매되었기 때문에 마쯔다 MX-30은 2023년 모델 이후 생산을 중단할 것이라고 발표했다. 두 번째로 테슬라 모델 X의 신뢰성 문제는 2017년까지 거슬러 올라간다. 탑스피드는 해당 모델에 대해 오작동하는 윙 도어와 앞 유리가 쉽게 깨지는 점을 지적했다. 그러나 더 시급한 것은 빠르게 소모되는 배터리와 전반적인 충전 문제로 보인다. 다음으로 특히 피해야 할 모델은 2019년과 2020년형 쉐보레 볼트다. 화재 문제에 대한 리콜과 낮은 신뢰도 등급이 문제였다. 중고 쉐보레 볼트를 구매하려고 하는 사람들은 가격이 적당하더라도 이 모델의 화재 등의 위험한 평판을 알고 있어야 한다. 역대 클래식 머스탱의 전기 버전에 관해서는 2021년과 2022년 모델을 피하는 것이 가장 좋다. 컨슈머 리포트는 포드 머스탱 마파-E(Mach-E)에 100점 만점에 35점을 부여했지만, 이 SUV는 여전히 에드먼즈(Edmunds)와 카 앤 드라이버(Car and Driver)와 같은 전문 사이트로부터 높은 점수를 받았다. 그렇다면 이 차의 주요 위험은 무엇일까? 탑스피드에 따르면 배터리 과열로 인한 시동 꺼짐과 시동 문제다. 현대차 코나 일렉트릭의 경우, 기본 모델인 코나 EV의 주행거리는 약 200마일(약 322km)이지만, 64.8kWh의 부스트 배터리를 탑재해 1회 충전으로 경쟁사 수준인 최대 260마일(약 418km)을 주행할 수 있다. 하지만 이전 모델과 마찬가지로 2024 코나 일렉트릭은 사륜구동 전용이며 미국의 26개 주에서만 이용할 수 있다. 이 밖에도 닛산의 리프는 가격은 적당하지만 그저그런 성능이 문제가 됐다. 그밖에 럭셔리 전기차 시장에서의 명성에도 불구하고 전력 손실과 리콜 문제가 불거진 포르쉐 타이칸 EV, 적재함의 대부분을 배터리로 차지해 용도가 불분명해진 포드 포커스 일렉트릭 등도 낮은 점수를 얻었다. 전기차가 첨단 기술, 배기가스 감소와 연비 측면에서 미래를 위한 길을 닦고 있지만, 소비자는 위의 여러가지 문제점을 고려한다면 새로운 전기차를 구매하기 전에 직접 실사를 하는 것이 바람직하다.
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소비자가 구매를 피해야 할 전기차 8종
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