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2024-11-13 (수)

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희토류 원소 방사성 '프로메튬' 비밀 80년 만에 밝혀져

특수 용도로 사용되는 희토류 원소인 방사성 물질 프로메튬(promethium)이 발견된 지 80년 만에, 과학자들이 처음으로 프로메튬의 신비하고도 중요한 특성을 밝혀내 주목된다고 라이브사이언스가 전했다. 프로메튬은 주기율표의 맨 아래 15개의 란타넘족에 속해 있는 원자번호 61번의 원소다. 희토류로 알려진 프로메튬은 강한 자성과 특이한 광학 특성을 포함해 여러 가지 유용한 특성을 나타내 현대 전자 장치 소재로 중요하게 사용된다. 프로메튬은 안정된 동위원소는 없고 방사성 동위원소들만 존재한다. 프로메튬은 미국 오크리지 국립연구소(ORNL: Oak Ridge National Laboratory)가 지난 1945년 처음으로 발견했다. ORNL 연구원들이 발견한 프로메튬 자체는 원자 배터리 및 암 진단 분야에서 적용됐다. 그러나 이 원소의 화학적 성질은 지극히 일부만 알려졌고, 이 때문에 더 널리 사용되는 것은 지금까지 불가능했다. 방사성 원소를 연구하는 것 자체가 적합한 샘플 확보의 어려움으로 인해 수십 년 동안 높은 장벽으로 작용했던 것. 연구팀인 ORNL의 알렉산더 이바노프는 "프로메튬에는 안정된 동위원소가 없고 모두가 방사성이기 때문에 시간이 지남에 따라 다른 원소로 붕괴된다. 프로메튬은 핵분열 과정을 통해 얻어지기 때문에 특히 희소하고 연구하기 어렵다"고 말했다. 그런데 작년에 개발된 프로메튬 생산 방법을 사용, ORNL 연구팀은 이 동위원소를 원자로 폐기물로부터 분리, 연구를 위한 가장 순수한 샘플을 만들어내는 데 성공했다. 그 후 연구팀은 이 샘플을 금속 원자를 가두기 위해 특별히 고안된 분자인 리간드(수용체에 결합하는 항체·호르몬·약제 등의 분자)와 결합해 물속에서 안정적인 복합체를 형성했다. PyDGA로 알려진 배위 분자(리간드 배위 결합을 통해 형성된 분자)는 9개의 프로메튬-산소 결합을 형성했다. 이 결합은 연구팀에 프로메튬 복합체의 결합 특성을 분석할 수 있는 기회를 처음으로 제공했다. 그러나 분석하는 일도 쉽지는 않았다. 프로메튬이 방사성이었기 때문에 일단 붕괴되면, 주기율표상 인접 원소인 사마륨으로 변환된다. 사마륨 형태로 소량의 오염이 발생하게 됐던 것이다. 이를 해결하기 위해 연구팀은 ‘싱크로트론 기반 X선 흡수 분광법’이라는 극도로 전문화된 기술을 사용했다. 입자 가속기에 의해 생성된 고에너지 광자는 프로메튬 복합체에 충격을 가해 원자의 위치와 결합 길이의 그림을 만들었다. 금속-산소 결합 길이의 미묘한 차이를 통해 팀은 오염된 사마륨과 관계없이 주요 프로메튬-산소 결합 분석에 집중할 수 있었다. 결국 이런 방식을 통해 연구팀은 처음으로 프로메튬의 특성을 다른 희토류 복합체와 비교할 수 있었다. 리간드는 모든 란타넘족 원소에 안정적인 복합체를 형성할 수 있는 방법을 제공했다. 동일한 원소 비율과 동일한 종류의 기하학적 구조를 가질 수 있게 된 것이다. 이로써 복합체의 기본적인 물리적 화학적 특성을 연구할 수 있었다. 란타넘족은 자연적인 원소들의 혼합물로 발견되므로, 결합 길이 및 복합체 형성과 같은 주기적인 경향을 이해하는 것은 과학자들이 금속을 분리하는 새롭고 보다 효율적인 방법을 개발하는 데 도움이 된다. ORNL의 연구원이자 '네이처' 지에 발표된 새로운 연구를 이끈 일자 포포브스는 라이브사이언스와의 인터뷰에서 "프로메튬은 레이저에 사용되며 스마트폰 화면에도 일부 들어간다. 또한 풍력 발전을 위한 풍력터빈과 전기자동차의 자석에도 쓰인다"고 말하고, 프로메튬에 대한 추가 연구가 이루어지면 응용을 대폭 확대할 수 있다고 설명했다. 현재 ORNL 연구팀은 프로메튬 원소의 화학적 움직임과 배위 환경에 대한 보다 명확한 그림을 만들기 위해 물속의 프로메튬 연구를 확대하고 있다. 포포브스는 "우리의 연구가 다른 과학자들에게 더 나은 분리 기술을 설계하는 방법을 알려주고, 다른 응용 분야 연구에 더 많은 관심을 불러일으킬 수 있기를 바란다"고 말했다.
- 경제
2024-06-03
[우주의 속삭임(13)] 느린 태양풍의 미스터리, 태양 궤도 우주선 '솔라 오비터'가 밝혀

태양 궤도선 솔라 오비터(Solar Orbiter) 우주선의 첫 번째 태양 근접 여행으로 수집된 데이터에를 통해 느린 태양풍의 신비한 미스터리가 풀릴 실마리가 밝혀졌다고 전문 매체 PHYS가 전했다. 초당 수백 킬로미터의 속도로 이동하는 태양풍은 수년 동안 과학자들의 연구 대상이었다. 그런데 '네이처 천문학지(Nature Astronomy)'에 발표된 최근의 연구에서 마침내 태양풍이 어떻게 형성되는지가 밝혀졌다는 것이다. 이 연구는 영국 노섬브리아 대학교 스테판 야들리 박사팀이 수행했다. 태양풍은 전하를 띠는 플라즈마 입자가 태양에서 우주로 계속 유출되는 것을 말한다. 바람은 초속 500km을 기준으로, 그 이상일 경우 '빠름'으로, 그 미만을 '느림'으로 규정한다. 태양풍이 지구까지 날아와 대기에 부딪히면 북극광으로 알려진 오로라가 나타난다. 그러나 더 많은 양의 플라즈마가 코로나 질량 방출의 형태로 방사되면 위험할 수 있으며, 위성과 통신 시스템에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 수십 년 동안의 관찰에도 불구하고, 태양이 태양풍 플라즈마를 태양계로 방출, 가속 및 이동시키는 원인과 메커니즘, 특히 느린 태양풍에 대해서는 제대로 규명되지 않았다. 지난 2020년 유럽우주국(ESA)은 나사(NASA)의 지원을 받아 태양 궤도선 임무를 시작했다. 이 임무의 주요 목표 중 하나는 태양의 가장 가깝고 상세한 이미지를 포착하는 것 외에도, 태양풍을 측정해 분석하는 것이었다. 이를 위해 쏘아 올려진 솔라 오비터 우주선에는 10개의 서로 다른 과학 장비가 탑재됐다. 일부는 우주선을 통과할 때 태양풍 샘플을 현장에서 수집하고 분석하며 원격 감지도 수행한다. 태양 표면 활동에 대한 고품질 이미지를 캡처하도록 설계된 장비다. 연구팀은 솔라 오비터가 촬영한 사진과 기기 데이터를 결합함으로써 처음으로 느린 태양풍이 어디서 발생하는지 더 명확하게 식별하는 데 성공했다. 연구팀은 "우주선이 현장에서 측정한 태양풍 흐름의 변동성은 우리에게 그 근원에 대한 많은 정보를 제공했다. 태양에 가까이 접근함으로써 태양풍의 복잡한 특성을 포착할 수 있었으며, 태양풍의 기원과 복잡성이 발생 지역의 변화에 따라 어떻게 변화하는지에 대한 그림을 얻을 수 있었다"고 밝혔다. 연구팀은 빠른 태양풍과 느린 태양풍의 속도 차이가 태양풍의 기원이 되는 대기의 가장 바깥층인 코로나의 영역이 다르기 때문이라고 추정했다. 개방형 코로나는 자기장 선의 한쪽 끝이 태양에 고정되고 다른 쪽 끝은 우주로 뻗어나가 플라즈마와 같은 우주 물질이 우주로 나갈 수 있는 고속도로를 만드는 영역을 말한다. 이는 빠른 태양풍의 근원지로 여겨진다. 반대로 폐쇄형 코로나는 태양의 자기장 선이 닫혀 있는 영역을 의미한다. 태양 표면의 양쪽 끝이 연결되어 닫혀 있다는 뜻이다. 이는 자기 활성 영역 위에 형성되는 크고 밝은 루프로 볼 수 있다. 때로는 닫힌 자기 루프가 끊어지는 현상이 발생하고 끊어진 루프가 다시 연결되는 사이에 짧은 시간차가 발생하고, 그 사이에 플라즈마가 탈출하게 된다. 이는 개방형 코로나와 폐쇄형 코로나가 만나는 지역에서 발생한다. 솔라 오비터의 미션 중 하나는 느린 태양풍이 폐쇄형 코로나에서 발생하고, 자기장 선이 끊어지고 다시 연결되는 과정을 통해 우주로 탈출할 수 있다는 이론을 테스트하는 것이었다. 태양풍의 구성을 측정하는 방법을 통해서다. 태양 물질에 포함된 중이온의 조합은 그것이 어디서 유래되었는지에 따라 달라진다. 연구팀은 솔라 오비터에 탑재된 장비를 사용해 태양 표면에서 일어나는 활동을 분석한 후 이를 우주선이 수집한 태양풍 흐름과 대비했다. 솔라 오비터가 포착한 태양 표면의 이미지를 사용해 연구팀은 느린 태양풍의 흐름이 열린 코로나와 닫힌 코로나가 만나는 지역에서 발생했다는 것을 정확히 찾아낼 수 있었다. 결국 끊어지고 다시 연결되는 과정을 통해 느린 태양풍이 닫힌 자기장에서 벗어날 수 있다는 이론을 증명했다. 야들리 박사는 "솔라 오비터에서 측정한 태양풍의 다양한 구성은 코로나 소스 전체의 구성 변화와 일치했다. 코로나의 폐쇄 루프와 개방 루프 사이에서 발생하는 재연결 과정에서 발생한다는 강력한 증거를 제공했다"고 설명했다. 이로써 태양풍의 기원을 구체적으로 연구할 수 있는 길을 열어줄 것이라는 기대다.
- IT/바이오
2024-06-03
[파이낸셜 워치(12)] 엔비디아 CEO "대만, AI 시대 절호의 기회"...경제부장 "AI로 50년 먹고 살 것"

인공지능(AI) 칩 선두 업체 엔비디아의 젠슨 황(중국명 황런쉰) 최고경영자(CEO)가 대만을 방문해 AI 시대 대만의 핵심적인 역할을 강조하며, 대만의 AI 기술력과 잠재력에 대한 극찬을 아끼지 않았다. 31일(현지시간) 중국시보 등 대만 언론에 따르면 황 CEO는 전날 타이베이에서 류양웨이 폭스콘 회장, 퉁쯔셴 페가트론 회장 등 대만 IT 업계를 이끄는 14명의 CEO와 비공개 만찬을 가졌다. 이 자리에서 황 CEO는 "AI 기술의 발전은 IT 산업을 새로운 시대로 이끌었고, 대만은 이 변화의 중심에서 절호의 기회를 맞이했다"라며 대만의 AI 산업 성장 가능성을 높이 평가했다. 그는 또한, "이번 만남을 통해 차세대 글로벌 과학기술 산업 구축을 위한 심도 있는 논의를 나눴다"고 밝혀, 대만과의 협력 강화 의지를 드러냈다. 이날 만찬에서 오는 6월 4일 타이베이에서 개막하는 정보기술 박람회인 컴퓨텍스 행사와 관련한 환담도 이뤄졌다고 대만 언론은 언급했다. 젠슨 황 CEO는 1963년 대만 타이닌에서 태어났지만 9살때 가족들과 함께 미국으로 이민했다. 미국 오리건주립대학교에서 전기공학 학사 학위를 취득했고, 스탠퍼드 대학교에서 전기 공학 석사 학위를 받았다. 1993년 실리콘밸리에서 엔비디아를 공동 설립했고, 현재까지도 CEO로 재직하고 있다. 한편, 대만 정부 역시 AI 산업 육성에 대한 강한 의지를 표명했다. 궈즈후이 신임 경제부장은 "대만은 AI 칩과 서버를 기반으로 향후 50년간 지속적인 성장을 이룰 수 있다"고 선언하며, 대만 반도체 산업의 핵심 경쟁력을 강조했다. 특히, 세계 최대 파운드리(반도체 수탁생산) 기업 TSMC에 대한 집중 투자로 인해 제기되는 '네덜란드병' 우려에 대해서는 "반도체 산업은 지난 50년간 대만 경제 성장의 원동력이었다"라며 일축했다. '네덜란드병'(Dutch Disease)은 지난 1950년대 말 네덜란드가 북해에서 대규모 천연가스 유전 발견한 덕에 막대한 수입을 올렸으나 이후 자국 통화가치가 급등하면서 제조업이 경쟁력을 잃어 경제침체에 빠진 현상을 말한다. 궈 부장은 (천연자원과) 반도체 산업 가치는 다르다면서 반도체 산업이 지난 50년 동안 대만의 경제를 일구었다고 강조했다. 현재 대만은 전 세계 고급형 서버의 80~90%를 생산하고 있으며, AI 칩과 서버 산업은 대만의 미래 먹거리를 책임질 핵심 분야로 꼽힌다. 류징칭 국가발전위원회 주임위원은 대만의 서버, 저장 설비, 파운드리, IC 패키징·테스트 분야의 압도적인 세계 시장 점유율을 언급하며, "관련 산업 점유율을 30%까지 확대해 대만을 '경제의 해가 지지 않는 나라'로 만들겠다"는 야심찬 목표를 제시했다. 이는 대만이 글로벌 공급망에서 핵심적인 역할을 수행하며, 세계 경제에 미치는 영향력을 더욱 확대하겠다는 의지를 드러낸 것으로 해석된다. 그러나, 대만의 AI 굴기에 대한 미국의 견제 움직임도 포착되고 있다. 야후 파이낸스는 미국이 중동 지역 AI 개발에 대한 국가 안보 검토를 이유로 엔비디아와 AMD의 대규모 AI 가속기 중동 수출 라이선스 발급을 지연시키고 있다고 보도했다. 이는 미국이 자국의 기술 우위를 유지하고, 첨단 기술의 해외 유출을 막기 위한 조치로 해석된다. 엔비디아가 개척한 AI 가속기는 데이터센터가 인공지능 챗봇 및 기타 도구를 개발하는 데 필요한 엄청난 정보를 처리하는 데 도움을 준다. 이는 AI 인프라를 구축하려는 기업과 정부에 필수적인 장비다. 지난해 10월 미 상무부는 중국과 몇몇 다른 해외 적대국에 초점을 맞춘 칩 수출 제한에 중동 지역을 추가했다. 엔비디아와 AMD 외에도 인텔과 스타트업인 세레브라스 시스템즈도 AI 가속기 칩을 생산하고 있다.
- 경제
2024-06-01
[파이낸셜 워치(11)] 미일간 금리차 장기화에 엔저추세 재연⋯달러당 160엔 재붕괴 가능성

"엔화가치 추락은 어디가 바닥일까" 올들어 엔저 추세가 더욱 가속화하는 가운데 국제금융시장에서는 엔화가치가 어디까지 진행될지 불확실한 전망만 제기되고 있다. 로이터통신과 닛케이(日本經濟新聞) 등 외신들에 따르면 엔화가치는 29일(현지시간) 뉴욕외환시장에서 장중 157.71엔까지 떨어지면서 4주만의 최저치를 기록했다. 이는 일본 중앙은행인 일본은행(BOJ)이 시장개입을 단행한 것으로 추정된 지난 1일의 157.52엔을 넘어선 수준이다. 이후 30일 도쿄외환시장에서도 157엔 초반을 기록했다. 일본은행(BOJ)의 조기 금리인상을 시사했는데도 불구하고 엔저 기세가 꺾이지 않았다. 이같은 엔저 추세는 여전히 간격이 큰 미국과 일본간 금리차때문에 강달러/엔저가 강해진 때문으로 분석된다. 시장은 BOJ 등 일본외환당국이 시장개입을 해도 이같은 금리차로 그 효과에 대한 회의적인 시각이 팽배해있다. 당분간 BOJ의 완화적인 금융정책 기조가 유지될 것으로 전망되면서 올해 엔화 가치는 달러 대비 10%가량 절하됐다. 전문가들은 "시장이 미국과 일본 간 벌어진 금리 격차에 초점을 맞추고 있다"라고 분석했다. 아다치 세이지 BOJ 정책 심의위원은 이날 엔화 급락으로 인해 인플레이션이 목표치에서 멀어질 경우 통화정책으로 대응할 것이라고 밝혔으나 엔화 하락을 방어하지 못했다. 그는 "엔화 약세가 가속화되거나 지속되면 소비자 물가상승률이 예상보다 빨리 반등할 수 있다"며 "인플레이션이 2%에 지속적으로나 안정적으로 전진하고 있는 상황에서 이런 일이 일어난다면 금리 인상 시기를 앞당겨야 할 수도 있다"고 말했다. 다만 로이터는 해당 발언은 시장이 7월로 예상하는 BOJ의 금리 인상 시기에 엔화 약세가 미치는 영향이 커지고 있다는 것을 반영하는 것이라고 진단했다. 이날 일본 채권시장에서 10년물 국채 금리는 13년만에 최고치인 1.075%를 넘어섰다. 재닛 옐런 미국 재무장관이 외환시장개입에 부정적인 발언을 반복하고 있는 상황에서 지속적인 엔매수의 시장개입을 단행하지는 어려울 것이라는 전망이 엔매도/달러매수 추세를 강화시키는 측면도 있다. 간디 마사토(神田真人) 일본 재무관은 지난 24일 엔저추세에 대해 "과도한 변동이 있다면 적절한 행동에 나설 것"이라고 재차 시장개입 불사방침을 나타냈다. 일본은행에 따르면 일본정부와 BOJ가 엔화가치가 34년만의 최저치인 달러당 160엔대까지 하락한 후 154엔대까지 급반등한 4월 29일과 157엔대에서 153엔대로 급등한 지난 1일에 모두 8조엔 이상의 엔화를 매수하는 시장개입을 단행했을 가능성이 있다. 엔저추세가 장기화추세를 보이면서 전문가들은 올해 엔화가치에 대한 전망도 엇갈리고 있다. 뱅크오브아메리카(BofA)의 이시카와 타쿠야(の岩崎拓也) 외환 영업부장은 올해말 엔화가치는 달러당 155엔대로 전망했다. 그는 올해내 엔화는 앞으로 140~160엔대에서 추이를 보일 것으로 전망했다. 또한 투자자들은 달러당 160엔대에서 다시 시장개입 가능성을 제기했다. 三菱(미쓰비시)UFJ은행의 우치다 미노루(内田稔) 수석애널리스트는 "연내 미국의 금리인하 횟수가 한번에 그치고 또한 일본은행도 기존의 완화정책 기조를 강조한다면 다시 달러당 160엔을 넘어설 것"이라고 지적했다. 그는 달러당 160엔을 넘어서면 일본 외환시장당국의 시장개입이 단행될 가능성이 높다고 지적했다. 하지만 우치다 수식애널리스트는 하지만 미국경제가 침체국면을 보인다는 개연성 낮은 시나리오가 펼쳐진다면 엔화가치는 반등해 달러당 140엔을 돌파할 것이라고 분석했다.
- 경제
2024-05-30
글로벌제약사 머크, 안과치료약 개발 아이바이오 13억달러에 매수

글로벌 제약대기업 머크는 29일(현지시간) 안과 치료약을 개발한 아이바이오를 13억 달러(약 1조7800억 원)에 매수한다고 발표했다. 이날 닛케이(日本經濟新聞) 등 외신들에 따르면 머크는 아이바이오 매수는 올해 3분기에 완료할 방침이라고 밝혔다. 머크는 우선 13억 달러를 현금으로 지불하고 이후 제품개발과 규제당국의 승인 등 목표가 달성된다면 추가로 17억 달러를 지불키로 했다. 머크는 최근들어 주력품인 암면역치료제 특허 종료가 다가고 있어 M&A(인수∙합병)을 통해 파이프라인 강화를 서두르고 있다. 아이바이오은 고령자에게 흔하게 발생해 시력저하와 실명을 일으키는 나이관련황반변성(AMD)의 치료약 '레스트렛'을 개발하고 있다. 이 치료약은 올해 후반에 후반 단계 2B·3(제2후반, 제3임상) 시험에 들어갈 것이라고 아이바이오측은 전했다. 미국 조사회사 그랜드 뷰 리서치는 AMD치료약의 전세계 시장규모가 오는 2030년까지 180억 달러를 넘어설 것으로 전망했다. 환자수도 2040년까지 전세계에서 3억명이 육박할 것으로 예상했다. 머크는 주역제품이 암면역제 '키트루다'의 미국시장에서의 특허가 2028년게 실효되기 때문에 연간 매출액이 10억달러 이상을 대형약품 '블록버스터'의 개발을 위해 M&A를 가속화하고 있다. 키트루다의 지난해 매출액은 전체의 40%이상을 차지하는 250억 달러를 기록했다.
- IT/바이오
2024-05-30
"엔비디아, 대만에 추가 R&D센터 건설"

인공지능(AI) 칩 전문기업 엔비디아가 대만 남부 가오슝에 AI 연구개발(R&D)센터를 추가로 건설할 예정이라고 공상시보 등 대만언론이 29일 보도했다. 한 소식통은 엔비디아가 남부 가오슝 아완 지역 소프트웨어 산업단지 내에 초고성능 컴퓨터(HPC) 시스템을 구축할 것이라면서 이같이 밝혔다. 대만은 반도체 설계 및 제조 분야에서 세계적인 명성을 앋고 있으며, 이는 엔비디아와 같은 AI및 컴퓨팅 기술 기업에게 매우 중요한 자산이기 때문으로 풀이된다. 게다가 대문 정부는 AI 및 첨단 기술 산업의 성장을 적극적으로 지원하고 있다. 대만정부는 2020년부터 AI, 차세대전력반도체, 새로운 5G 구조 등 가지 분야 관련 A+ 산업혁신 R&D 프로그램을 시작했다. 자격이 부합하는 기업은 투자 금액의 최대 50%에 해당하는 보조금을 받을 수 있다. 한 정부 관계자는 엔비디아가 지난 2021년 이 프로그램에 따른 대만 투자 계획을 승인받았다. 이 소식통은 엔비디아가 가오슝 소프트웨어 산업단지 내 훙하이 빌딩에 대만 최대 규모인 엔비디아의 HPC '타이베이 1'(Taipei-1)의 기계실 설치에 나섰다고 설명했다. 이어 해당 지역에 향후 대만 내 2번째 엔비디아 AI 연구개발(R&D)센터기 들어설 것이라고 전했다. 다만 엔비디아와 대만 폭스콘(훙하이정밀공업) 양측의 협력 방식은 아직 알 수 없다고 말했다. 또다른 소식통은 엔비디아가 대만 경제부의 'A+ 산업혁신 R&D 프로그램'을 통해 북부 타이베이 네이후 지역에 자사 최초의 AI 연구개발(R&D) 센터의 정식 건설에 나서 일부 R&D 시설이 운영되고 있다면서, 엔비디아가 폭스콘과 협력을 통해 지난해 말 가오슝 아완 지역에 HPC의 설치를 마쳤다고 전했다. 이와 관련해 대만 경제부 관계자는 지난달 중순 엔비디아와 함께 '타이베이 1' 사용 신청 설명회를 가졌다고 밝혔다. 이어 엔비디아 측이 해당 HPC 연산 능력을 대만의 생성형 AI, 생성형 AI 제품을 구동하는 거대언어모델(LLM), 디지털 복제 등 미래 비전을 위한 기술의 연구 개발에 제공하겠다고 말했다고 설명했다. 그러면서 대만에는 엔비디아가 2021년 아시아 최초로 대만에 건설을 신청한 'AI 혁신 R&D 센터'뿐이라면서 2번째 R&D 센터 건설 여부에 대해서는 잘 모른다고 했다. 해당 관계자는 또 가오슝의 '타이베이 1'은 R&D 센터가 아니라고 밝혔다. 대만언론은 대만 경제부가 국내외 테크 기업의 대만 투자를 유도하는 'A+ 산업혁신 R&D 프로그램'을 통해 마이크론, 엔비디아에 각각 47억2200만 대만달러(약 1995억원)와 67억 대만달러(약 2832억원)의 보조금을 지원했다고 전했다. 한편, 대만언론은 소식통을 인용해 젠슨 황(중국명 황런쉰) 엔비디아 최고경영자(CEO)가 라이칭더 신임 총통을 만나 엔비디아의 대만 투자, 공급망 및 산업 발전 등의 의제에 대해 논의할 예정이라고 보도했다. 그러나 총통부의 한 관계자는 아직 황 CEO의 총통부 방문 또는 라이 총통의 엔비디아 대만 지사 방문 등의 계획은 없다고 상반된 의견을 밝혔다. 현지 언론은 또 황 CEO가 30일 세계 최대 파운드리(반도체 수탁생산) 업체인 대만 TSMC의 장중머우 창업자와 만날 예정이라고도 전했다. 대만언론에 따르면 류징칭 국가발전위원회(NDC) 주임위원(장관급)은 전날 입법원(국회)에서 가진 첫 언론인터뷰에서 "AI 산업이 반도체 산업에 이어 '나라를 지키는 신성한 산(聖山)'이 될 것"이라고 밝혔다. 류 주임위원은 "AI 산업이 5년 이내에 놀랄만한 발전을 이룩할 것"이라고 강조했다. 앞서 라이 총통은 지난 20일 취임 연설에서 "지금의 대만은 반도체 선진 제조 기술을 장악해 AI 혁명의 중심에 서있다"면서 "글로벌 AI화 도전에 직면해 우리는 반도체 칩 실리콘 섬의 기초 위에 서서 전력으로 대만이 'AI 섬'이 되도록 할 것"이라고 했다. 그러면서 "AI 산업화와 AI 혁신을 가속화하고, 산업의 AI화와 AI 컴퓨팅 파워를 이용해 국력과 군사력, 인적 역량, 경제력을 높일 것"이라고 강조했다. 한편, 엔비디아(NVDA) 주식은 28일(현지시간) 사상 처음으로 1100달러 이상으로 거래됐다. 이날 장중 한때 약 8% 오른 1149.39달러를 돌파해 최고가를 경신한 뒤 약 1140달러에 마감됐다. 야후 파이낸스는 이는 일론 머스크가 지난 26일 자사의 인공 지능 스타트업 xAI가 시리즈 B 자금 조달 라운드에서 60억 달러를 조달했다고 발표한 뒤 일어났으며 엔비디아 주가는 다음 거래일에 8%나 상승했다고 전했다. 마스크는 xAI 챗봇 그록(Grok)을 가동하는 데 사용될 새로운 슈퍼 컴퓨터에 엔비디아 칩을 사용할 계획이다. 28일 뉴욕 증시에서 엔비디아 주가는 전 거래일보다 6.98% 오른 1139.01달러(약 153만원)에 거래를 마쳤다. 엔비디아는 실적 발표 다음날인 지난 23일 처음으로 1000달러를 돌파한데 이어 2거래일만에 다시 1100달러를 넘어선 뒤 3거래일 연속 증가하면서 최고치를 경신했다. 이에 엔비디아 시가총액도 2조8010억 달러로 늘어 3조 달러에 근접했다. 시총 2위 애플(2조9130억 달러)과는 1120억 달러, 약 4% 차이에 불과하다.
- IT/바이오
2024-05-29
일론 머스크, 세계 최강 AI 슈퍼컴퓨터 구축…오픈AI·구글 딥마인드·MS 등과 경쟁

일론 머스크(Elon Musk)의 인공지능(AI) 스타트업 xAI가 AI 챗봇 그록(Grok)을 강화하고 AI 기술과 시장을 재정립한다는 목표로 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터를 구축할 계획이라고 ICT 전문 매체 더 인포메이션 등 외신이 전했다. xAI는 이를 위해 클라우드 인프라 및 엔터프라이즈 소프트웨어 글로벌 공급자인 오라클(Oracle)과 협력한다. 두 업체의 제휴에 따라 오라클은 xAI에 AI 프로젝트 개발을 가속하는 데 필요한 자원과 전문 지식을 제공할 예정이다. 이 슈퍼컴퓨터는 오는 2025년 가을에 완성된다. xAI는 이를 통해 컴퓨팅 부문의 기가팩토리(Gigafactory of Computing)를 건설한다는 방침이다. 기가팩토리는 머스크의 전기자동차 메이커 테슬라의 생산 공장을 지칭한다. xAI는 초기의 펀딩 라운드 성공에 이어 180억 달러의 기업 가치 평가로 60억 달러의 투자를 확보했다. 기가컴퓨터로 제안된 슈퍼컴퓨터는 현재 AI 데이터센터 칩의 업계 표준인 엔비디아(Nvidia)의 H100 그래픽 처리 장치(GPU)의 방대한 조합으로 구성된다. 머스크는 이 슈퍼컴퓨터가 기존의 최대 GPU 조합보다 최소 4배 더 커질 것으로 예상하면서, 이 컴퓨터가 AI 기능을 발전시키는 데 필요한 획기적인 컴퓨팅 성능을 발현할 것이라고 강조했다. 엔비디아의 H100 GPU는 복잡한 AI 작업을 처리하는 탁월한 성능으로 시장에서 가장 인기를 끌고 있는 제품이다. 그러나 폭발적인 수요 증가로 인해 공급량이 제한되고 있어 기업들은 충분한 수량을 확보하는 데 어려움을 겪고 있다. 최근 파리에서 열린 ‘비바테크(VivaTech) 2024’ 컨퍼런스에서 머스크는 xAI의 행보에 대해 낙관론을 밝혔다. 그는 2024년 말까지 오픈AI, 마이크로소프트, 구글 딥마인드(DeepMind) 등 AI 업계 선두들과 본격적으로 경쟁할 수 있을 것이라고 자신했다. 머스크는 2025년 말 슈퍼컴퓨터가 본격 가동되면 xAI의 챗봇 그록과 같은 AI 시스템이 다양한 작업에서 인간의 능력을 능가할 수 있을 것이라고 예측하기도 했다. 아직 개발 초기 단계에 있는 그록은 자연스러운 대화에 최적화된 강력한 딥러닝 기반 AI 언어 모델이다. 그록은 자연어 프롬프트를 사용해 수행되는 창의적인 콘텐츠 및 기타 여러 작업을 생성하게 된다. 머스크에 따르면 그록의 후속인 그록2 모델은 대규모 언어 모델 훈련을 위해 약 2만 개의 엔비디아 GPU가 들어갔다. 10만 개의 엔비디아 칩이 들어갈 후속 그록3 차세대 버전이 개발되면 현재의 기능을 크게 능가할 것이라고 머스크는 강조했다. 한편, 머스크는 지난해 여름 xAI를 설립했다. 그는 27일(현지시간) 60억달러(약 8조 1756억원)의 자금 조달을 발표하면서 "이 자금이 스타트업의 첫 번째 제품을 시장에 출시하고 고급 인프라를 구축하며 미래 기술의 연구 개발을 가속화하는 데 도움이 될 것"이라고 밝혔다. xAI에 따르면 이번 라운드 자금은 안드레센 호로위츠, 세쿼이아 캐피탈, 사우디아라비아 왕자 알 왈리드 빈 탈랄 등이 투자자로 참여했다. 지난해 미 증권거래위원회(SEC)에 제출한 자료에 다르면 xAI는 최대 10억 달러의 지분 투자를 유치할 계획이며 몇달 전 파이낸셜타임스는 최대 60억달러를 모색하고 있다고 보도했다. AI개발을 지하는 하드웨어는 상당히 비싸며 엔비디아가 곧 출시할 '블랙웰 B200(Blackwell B200)' AI그래픽 카드의 가격은 개당 3만달러(약 4000만원)~4만달러(약 5449만원)에 달한다고 ICT 전문매체 더 버지는 전했다.
- IT/바이오
2024-05-28
[신소재 신기술(50)] 항공우주·운송 변화시킬 내열성 알루미늄 합금 탄생

중국 과학자들이 섭씨 500도까지 견딜 수 있는 내열성 알루미늄 합금을 개발했다. 텐진 대학교 연구팀은 미래 항공우주 설계에 큰 영향을 미칠 알루미늄의 내열성을 높이는 새로운 기술을 개발했다고 과학 기술 전문매체 인터레스팅엔지니어링이 최근 보도했다. 이번 연구 결과는 지난달 '네이처 머티리얼스'에 게재됐다. 새로 개발된 신소재는 산화 분산 강화 알루미늄 합금으로 최대 섭씨 500도까지 견딜 수 있다. 이는 섭씨 400도 이상에서 빠르게 분해되어 항공우주 산업이나 운송 등의 여러 분야에서 사용이 제한되는 기존 알루미늄 합금의 한계를 해결할 수 있다. 알루미늄 합금은 낮은 밀도, 높은 비강도와 우수한 내식성으로 인해 그동안 높은 평가를 받아왔다. 그러나 높은 온도에서 이러한 특성을 유지하기 힘들어 사용이 제한됐다. 특히 높은 온도가 일반적인 항공우주 응용 분야에서 더욱 그러하다. 연구팀은 알루미늄 합금에 고밀도, 초미세, 균일하게 분산된 나노 입자를 투입해 신소재를 제작했다. 톈진 대학교의 발표에 따르면 이 방법을 통해 합금의 고온 저항성을 크게 개선해 섭씨 500도에서 200 메가파스칼 이상의 인장 강도를 입증했으며, 기존 알루미늄 합금보다 6배 이상 뛰어난 안정성을 나타냈다. 게다가 텐진 대학교 재료과학 및 공학부의 허 춘니안 교수와 그의 팀이 개발한 기술은 일루미눔에만 국한되지 않고 여러 금속을 강화하는 데도 사용할 수 있다. 논문 저자들은 "우리의 공정 방식은 고온 관련 응용 분야를 위한 광범위한 합금에 초미세 나노 입자를 분산시킬 수 있다"고 말했다. 이 공정에는 분말 야금을 사용해 매우 안정적인 산화마그네슘 나노 입자를 알루미늄 매트릭스에 통합하는 것이 포함된다. 이 기술은 재료의 내열성을 향상시킬 뿐만 아니라 제조 공정이 간단하고 비용 효율적이며 대량 생산에 적합하다. 허 교수는 항공우주 엔진 및 핵심 부품을 위한 내열 알루미늄 합금의 개발을 가속화하기 위해 업계 리더 및 연구 기관과 협력하고 있다며 이 혁신적인 알류미늄 소재의 실질적인 의미를 강조했다. 그는 이 소재가 곧 다양한 고온 함금 응용분야에 적용될 것으로 예상하면서 산업적 적용을 기대했다.
- 포커스온
2024-05-27
대만 TSMC, 올해 공장 7개 신설로 반도체 역량 대폭 강화

세계 최대 파운드리(반도체 수탁생산) 업체인 대만 TSMC가 올해 공장 7개를 추가로 신설하는 등 반도체 생산역량을 대폭 강화한다. 24일 중국시보 등 대만언론에 따르면 남부 타이난 TSMC 18B 팹(fab·반도체 생산공장)의 황위안궈 수석 공장장은 전날 대만 타이베이에서 열린 기술 심포지엄에서 고객사 수요 충족을 위해 올해 2곳의 해외 팹을 포함해 국내외에 첨단 패키징 공정 등 총 7개 공장을 건설할 예정이라고 밝혔다. 황 수석 공장장은 "올해 자사의 3㎚(나노미터·10억분의 1m) 공정 생산능력이 지난해에 비해 3배 증가했지만, 여전히 공급이 수요를 따라가지 못하고 있다"고 말했다. 그는 패키징 공장인 타이중 5공장(AP5)은 2025년부터 '칩 온 웨이퍼 온 서브스트레이트'(CoWos)라는 첨단 공정을 이용한 양산에 들어가고, 자이 7공장(AP7)은 2026년부터 CoWos와 SoIC(System On Intergrated Chips)를 이용한 양산에 나설 예정이라고 밝혔다. 또 다른 한 관계자는 올해 착공하는 해외 공장은 일본 구마모토 2공장과 독일 드레스덴 공장이라고 전했다. 또 한 관계자는 고성능컴퓨팅(HPC)과 플래그십 스마트폰의 수요 확대로 인해 3나노 제품이 공급 부족에 직면했다고 밝혔다. 그는 미국 애플의 A18 프로세서, 퀄컴의 스냅드래곤8 4세대, 미디어텍 디멘시티 9400 등이 TSMC 3나노 2세대 공정인 N3E 제품을 채택할 가능성이 크다며 "이로 인해 공급 부족이 더욱 심해질 것"이라고 말했다. TSMC 측도 이번 심포지엄에서 2030년 세계 반도체 생산액이 1조달러(약 1369조원)에 달하며 이 가운데 파운드리 생산액이 2천500억달러(약 342조원)에 이를 것으로 기대된다고 밝혔다. 또한 인공지능(AI) 가속기의 올해 수요가 지난해보다 2.5배 성장할 것이라고 전망했다. 장샤오창 TSMC 비즈니스 개발 선임부사장은 2나노 공정의 건설 진척도 순조롭다면서 2025년부터 양산이 가능할 것이라고 밝혔다. TSMC는 2020년부터 6개의 공장을 신설한 데 이어 2021년부터 지난해까지 매년 각각 7개, 3개, 4개의 공장을 건설해왔다. 나노(nm)는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다. 현재 세계에서 가장 앞선 양산 기술은 3나노다. 전문가들은 2나노 부문에서는 TSMC가 대체로 우세한 것으로 평가하고 있다. 한편, 한국의 삼성전자와 TSMC는 올해 하반기 나란히 3나노미터 공정의 모바일 애플리케이션프로세서(AP)를 내놓으며 정면 승부를 펼칠 예정이다. 액시노스 2500은 내년 초 출시될 '갤럭시 25' 시리즈에 탑재될 것으로 알려졌다.
- IT/바이오
2024-05-24
엔화, 3주만에 최저치 157엔대 돌파⋯미국 고금리 장기화 전망에 급락세

엔화가치가 23일(현지시간) 장중 일시 157엔대로 떨어져 3주만 최저치를 기록했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 엔화가치는 이날 뉴욕외환시장에서 장중 일시 전장보다 0.3% 떨어진 달러당 157.20엔에 거래됐다. 엔화가치는 결국 156엔대 후반에 거래를 마쳤다. 엔화가치가 157대를 기록한 것은 지난 1일 일본외환당국의 대규모 엔 매수/달러 매도의 시장개입이후 처음이다. 엔화가치가 다시 하락한 것은 견고한 미국 경제와 인플레 가속을 보여주는 경제지표가 발표되면서 채권시장에서 미국 장기금리가 상승하자 엔저추세로 되돌아간 것으로 분석된다. 이날 스탠더드 앤드 푸어스( S&P)글로벌이 발표한 5월 미국 제조업·서비스업을 포괄한 종합 구매관리자지수(PMI)는 54.4로 지난달 51.1에서 3포인트 상승했다. 이는 지난 2022년 4월 이후 25개월 만에 최고 수준으로 전문가 전망치(51.3)를 크게 웃돌았다. 또한 주간 신규 실업보험 신청건수는 전주보다 감소해 시장예상치에 밑도는 수준을 보여주었다. 이에 따라 미국 장기금리가 상승해 미국과 일본간 금리차가 확대할 것이라는 전망이 부각되면서 엔매도/달러매수 추세가 강화됐다. 엔화는 유로화에 대해서도 하락해 전날보다 0.5엔 내린 유로당 169.75엔으로 거래를 마쳤다. 장중 일시 170.25엔으로 지난 4월 하순이래 최저치를 경신했다. 이날 6개주요통화에 대한 달러가치를 보여주는 달러지수는 0.09% 높아진 104.935를 기록했다. 유로화는 소폭 하락한 1.0820달러에 거래를 끝냈다. 한편 가상화폐 시총 2위인 이더리움은 미국 증권거래위원회(SEC)가 현물 상장지수펀드(ETF)를 승인했다는 소식으로 2% 상승, 3800달러를 돌파했다. 반면 비트코인은 2% 이상 하락해 6만7700말러 수준에서 거래됐다.
- 포커스온
2024-05-24
[퓨처 Eyes(37)] 양자 컴퓨팅, 초순수 실리콘 개발로 큰 도약

과학자들이 실리콘 동위원소 제거를 통해 정제된 초순수 실리콘을 만들어 양자 컴퓨팅 구현에 한 발 더 다가섰다. 최근 영국과 호주의 과학자들이 고성능 큐비트 장치를 구성할 수 있는 초순수 실리콘을 생산해 양자 컴퓨팅 발전에 새로운 가능성을 열었다고 어스닷컴과 인디펜던스 등 다수의 외신이 보도했다. 이번 연구는 호주 멜버른 대학교와 영국 맨체스터 대학교의 첨단 전자 재료 그룹이 주도했다. 실리콘은 전자 제품과 컴퓨팅에서 매우 중요한 소재로, 반도체 기술의 동의어처럼 사용된다. '실리콘 밸리'라는 지명도 실리콘의 중요성을 반영한다. 실리콘은 다양한 조건에서 전기를 전도하도록 만들 수 있으며, 지각에서 두 번째로 풍부한 원소로 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 지난 수십 년 동안 실리콘은 컴퓨터의 엄청난 확장을 촉진했지만, 실리콘의 순도 문제는 슈퍼컴퓨터 등 고급 시스템에서 제한 요소로 작용했다. 실리콘은 자연 상태에서 실리콘-28(Si-28), 실리콘-29(Si-29), 실리콘-30(Si-30) 등 세 가지 안정적인 동위원소로 존재한다. Si-28은 전체 실리콘의 약 92.23%를 차지하며, Si-29는 약 4.67%, 희귀한 Si-30은 약 3.10%를 차지한다. 이번 연구의 공동 감독자인 데이비드 제이미슨 교수는 "자연적으로 발생하는 실리콘은 대부분 Si-28이지만, 약 4.5% 존재하는 동위원소 Si-29가 문제를 일으킨다"고 지적했다. 그는 "실리콘-29는 각 원자의 핵에 여분의 중성자가 있어 작은 불량 자석처럼 작용해 양자 일관성을 파괴하고 컴퓨팅 오류를 일으킨다"고 설명했다. 연구팀은 이온 주입기를 사용해 컴퓨터 칩에 Si-28 빔을 발사해 Si-29의 불순물을 제거했다. 그 결과 Si-29 함량이 4.5%에서 0.0002%로 감소했다. 제이미슨 교수는 "이온 주입기를 조정해 실리콘을 이 수준으로 순수하게 정제할 수 있다"고 밝혔다. 이번 연구를 주도한 리처드 커리 교수는 "이 획기적인 발전으로 양자 컴퓨팅을 구축하는 작업이 상당히 가속화될 것"이라고 말했다. 커리 교수는 "우리는 실리콘 기반 양자 컴퓨터를 구성하는 데 필요한 중요한 ‘벽돌’을 효과적으로 만들었다"라고 비유하면서, "이 기술은 인류를 변화시킬 잠재력을 가진 기술(양자 컴퓨팅)을 실현 가능하게 만드는 중요한 단계"라고 덧붙였다. 이번 발견은 과학 학술지 커뮤니케이션 머티리얼스-네이처에 게재됐다. 양자 컴퓨터는 큐비트 수가 많을수록 더 강력하지만, 오류에 더 취약하다. 양자 컴퓨팅의 구성 요소인 큐비트는 매우 민감하여 안정적인 환경이 필요하기 때문이다. 온도 변화 등 환경의 아주 미세한 변화도 컴퓨터 오류를 일으킬 수 있다. 다시 말하면, 양자 컴퓨터는 양자 물리학의 무한한 영역을 활용해 일반 컴퓨터가 할 수 없는 일을 수행할 수 있다. 그러나 정보를 처리하고 저장하는 양자 비트(큐비트)는 미세한 온도 변동이나 실리콘 불순물과 같은 사소한 간섭으로 인해 '일관성'을 잃을 수 있다. 그로 인해 오늘날 과학자들이 사용하는 양자 컴퓨터는 절대 온도(-273도)에 가까운 냉장고에 넣어 두는 경우에만 오류 없이 작동할 수 있다. 큐비트는 중첩과 얽힘 같은 고유한 특성을 가지며, 이를 통해 많은 계산을 병렬로 수행할 수 있다. 하지만 큐비트는 환경에 매우 민감하여 쉽게 양자 상태를 잃을 수 있다. 이를 디코히어런스라고 한다. 이러한 취약성 때문에 양자 오류 수정 기술이 필요하다. 실리콘은 기존 컴퓨팅의 기반이 되는 물질로, 연구자들은 실리콘이 확장 가능한 양자 컴퓨터의 해답이 될 것으로 기대하고 있다. 천연 실리콘의 동위원소 문제를 해결한 멜버른 대학교의 과학자들은 Si-29와 Si-30의 원자를 제거하여 양자 컴퓨터에 적합한 고품질의 초순수 실리콘을 만들어냈다. 슈퍼 컴퓨터를 능가하는 양자 컴퓨터는 단 30개의 큐비트로 작동된다. 이 프로젝트에서 실험을 수행한 라비 아차리아 박사는 "고품질 실리콘 큐비트를 생성하는 능력은 지금까지 사용된 실리콘의 순도에 의해 제한되었다. 우리가 보여준 획기적인 순도는 이 문제를 해결한다"고 설명했다. 제이미슨 교수는 "우리의 기술은 인공지능, 보안 데이터, 통신, 백신 및 의약품 설계, 에너지 사용, 물류 및 제조 등 사회 전반에 걸쳐 획기적인 변화를 약속하는 안정적인 양자 컴퓨터로 가는 길을 열어준다"고 밝혔다. 그는 "이제 우리는 매우 순수한 실리콘-28을 생산할 수 있게 됐다. 다음 단계는 많은 큐비트에 대해 동시에 양자 일관성을 유지할 수 있음을 입증하는 것이다. 큐비트가 30개에 불과한 양자 컴퓨터는 일부 응용 분야에서 오늘날의 슈퍼컴퓨터 성능을 능가할 것"이라고 덧붙였다. 새로운 의약품 설계나 정확한 일기 예보는 오늘날의 슈퍼 컴퓨터로는 계산이 너무 어려운 영역이다. 커리 교수는 "대규모 데이터를 처리할 수 있는 능력을 재고할 수 있는 기술을 통해 우리는 기후 변화의 영향을 해결하고, 보안 통신과 백신 설계 등 의료 문제를 해결하는 등 복잡한 현실 문제에 대한 솔루션을 찾을 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 성과는 1917년 어니스트 러더퍼드의 '원자 쪼개기' 발견, 1948년 '더 베이비'의 전자 저장 프로그램 컴퓨팅 최초 시연 등 맨체스터 대학교의 과학 혁신 역사와 맞물려 중요한 이정표가 될 것으로 보인다. 연구팀은 이번에 발견한 초순수 실리콘이 큐비트가 많은 양자 컴퓨터가 더 오랫동안 안정적으로 작동하는 데 도움이 될 것이며, 다음 단계는 이를 테스트하는 것이라고 말했다.
- 포커스온
2024-05-23
강력했던 5월의 태양 폭풍, 심해까지 영향 미쳤다

태양광이 거의 미치지 못하는 어두운 깊운 바닷속까지 태양 폭풍이 영향을 미치는 것으로 나타났다. ONC(캐나다 해양 네트워크: Ocean Networks Canada) 심해관측소에 따르면 지난 5월 10일 오로라가 지구의 절반 정도를 밝게 비춘 강력한 태양 폭풍 동안 지구 자기장의 교란이 심해까지 영향을 미쳤다고 스페이스닷컴이 전했다. ONC 관측소는 북극에서 남극까지 전 영역에서 해류를 측정하는 나침반을 포함해 데이터를 기록하는 1만 2000개 이상의 센서를 운영하고 있다. 이번 달 폭발적인 태양 활동과 동시에 해양을 측정하는 이 나침반들은 지구 자기장의 극적인 이상 현상을 기록했다. 밴쿠버 아일랜드 근처 넵튠(NEPTUNE) 천문대에 있는 나침반 하나가 플러스 30도~마이너스 30도 사이에서 방향을 바꾼 것으로 밝혀진 것이다. 수중 나침판 판독값 변화를 일으켜 태양 폭풍이 심해에 영향을 미친 이상 현상은 과거에도 나타났다. 지난 3월 말, ONC의 과학 데이터 전문가 알렉스 슬로니머는 데이터 판독을 통해 규모는 작지만 동일한 자기장 변동이 일어났음을 발견했다. 슬로니머는 "이 현상이 지진으로 인한 것인지를 조사했지만, 데이터의 변화가 지진에서의 현상에 비해 매우 오랫동안 지속되고, 동시에 다른 위치에서도 같은 현상이 발생했기 때문에 지진으로 인한 것은 아님이 드러났다"면서 "이에 따라 태양 활동이 원인인지를 조사했고, 태양 폭풍 탓이었음이 밝혀졌다"고 말했다. 바다 밑 심해의 나침반에 영향을 미치는 것이 실제로 태양 활동 때문이었음이 드러난 것이다. 나침반의 일부는 해수면 아래 2.7km 깊이에 위치해 있는데 이 정도 깊이의 나침반까지 변화를 일으킨 것이다. 지난 5월 태양 폭풍과 동시에 발생한 유사한 이상 현상은 심해와 태양 폭풍의 연관성을 거의 입증하고 있다. ONC의 케이트 모란 CEO는 "해수면 아래 수km에 미치는 태양 폭퐁의 도달 범위는 태양 폭풍이 바다에 얼마나 큰 영향을 미치는지를 보여주며, 관련 데이터는 강력한 태양 폭풍의 지리적 범위와 강도를 더 깊이 이해하는 데 유용할 수 있음을 시사한다"고 말했다.
- IT/바이오
2024-05-23
[기후의 역습(8)] 남극 대륙의 '지구종말(둠스데이) 빙하' 해빙 취약성 심각

바닷물이 남극 대륙의 "지구종말(둠스데이) 빙하" 아래로 수km를 밀고 들어가고 있어 지금까지 생각했던 것보다 해빙의 취약성이 더욱 심각해지고 있다는 사실이 우주 인공위성에서 레이더로 촬영한 빙하 데이터 연구에서 밝혀졌다고 CNN 등 외신들이 전했다. 둠스데이 빙하는 남극의 서남쪽 지대 스웨이츠 빙하를 달리 부르는 것으로 지구상에서 가장 빠르게 온난화되고 있는 빙하 지대를 일컫는다. 이 연구는 캘리포니아 주립대 어바인 캠퍼스(UC 어바인) 빙하학자 팀이 중심이 되어 수행했다. 연구 결과는 '국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)'에 발표됐다. 연구에 따르면 짜고 상대적으로 따뜻한 바닷물이 서남극 빙하와 만나면서 빙하 하부를 녹이는 현상이 심화되고 있으며, 이는 과거의 예측보다 전 세계 해수면 상승을 가속시키고 있다. 이미 2021년 4월 사이언스어드밴스지에 게재된 논문에서는 서남쪽 스웨이츠 빙하의 해빙으로 전 세계 해수면이 4% 상승했다는 연구 결과가 발표되기도 했다. 붕괴로 인해 재앙적인 해수면 상승이 발생할 수 있어 ‘둠스데이 빙하’라는 별명이 붙은 스웨이츠 빙하는 세계에서 가장 넓은 빙하 지대이며 대략 플로리다 정도의 크기다. 그러나 이 빙하는 남극 대륙에서 가장 취약하고 불안정한 빙하이기도 하다. 빙하가 위치한 땅이 아래쪽으로 경사져 있어 바닷물이 얼음을 갉아먹기 때문이다. 스웨이츠 빙하는 전 지구 해양의 해수면을 60cm 이상 올릴 수 있을 만큼 거대하다. 이 빙하는 서남극의 주변 얼음에 대한 천연 댐 역할도 한다. 이 때문에 과학자들은 댐이 완전히 붕괴되면 주변 빙하까지 휩쓸어 궁극적으로 해수면이 약 3m 이상 상승할 수 있다고 추정한다. 이는 세계 해안 도시에 재앙이 된다. 이번 연구는 스웨이츠 빙하의 암울한 미래에 대한 우려를 더한다. 연구팀은 작년 3월부터 6월 사이에 수집된 고해상도 위성 레이더 데이터를 사용해 빙하 맵을 만들었다. 이를 통해 연구팀은 스웨이츠 방하의 접지선 변화를 그림으로 그렸다. 접지선은 빙하가 해저에서 솟아올라 떠다니는 빙붕이 되는 지점을 말한다. 접지선은 빙상의 안정에 필수적이지만 연구하기도 어려운 부분이었다. UC 어바인의 에릭 리그노트 교수는 "몇 달에 걸쳐 생성한 새로운 데이터 세트를 통해 스웨이츠 빙하의 접지선에 무슨 일이 일어나고 있는지를 확실하게 관찰할 수 있었다"고 말했다. 연구팀은 바닷물이 수km에 걸쳐 빙하 아래로 밀고 들어갔다가 조수의 리듬에 따라 다시 밖으로 나가는 것을 관찰했다. 이렇게 되면 빙하는 더욱 취약해지고 붕괴의 위험이 높아진다. 접지선은 12시간의 조석 주기 동안 거의 6km 이상을 이동할 수 있다. 리그노트 교수는 단시간에 긴 거리를 이동하는 바닷물의 속도로 인해 빙하가 녹으면 담수가 씻겨 나가고 그 자리를 따뜻한 바닷물이 대체하게 되기 때문에 빙하가 녹는 속도는 크게 증가한다고 말했다. 콜로라도 볼더 대학교의 빙하학자인 테드 스캄보스 교수는 연구 결과가 대단히 중요하다고 강조했다. 연구는 빙하의 특정 지역만 적용헸지만 얼음 손실 속도를 더 정밀하게 예측할 수 있는 방법론을 제공했다는 것이다. 영국 남극조사국의 해양 지질학자 제임스 스미스는 스웨이츠 빙하 아래로 밀려드는 바닷물이 새로운 현상인지, 아니면 오랫동안 알려지지 않았던 지속적인 현상이었는지를 추가로 조사해야 할 것이라고 지적했다. 우주에서 촬영한 레이더 데이터를 사용한 것은 남극 빙하 조사에 대한 새로운 방법의 제시라는 평가다. 위성을 활용해 빙하에 대해 더 많은 지식을 얻을 수 있을 것이라는 기대다. 남극은 기후 위기에 점점 더 취약해지고 있다. 최근 발표된 별도의 연구에서 영국 남극조사국의 연구팀은 지난해 남극 대륙 주변의 해빙(바다 위 빙하)이 기록적으로 줄어든 이유를 조사했다. 해안 빙상과 빙하가 파도와 따뜻한 바닷물에 노출돼 녹고 부서지는 현상이 심하게 발생했다. 현재까지 일어난 해빙 손실은 앞으로 가능한 회복 속도를 적용해도 20년 이상이 걸릴 것이라는 추정이다. 물론 이 역시 매우 낙관적인 시나리오가 적용될 경우이다. 20년 넘게 남극 해빙이 낮게 유지되면 전 세계 날씨에 심각한 영향을 미칠 것이라는 경고다.
- 포커스온
2024-05-22
미세 플라스틱, 인간과 개 고환 조직에서도 발견⋯생식 기능 저하 우려

미세 플라스틱이 인간 태반과 생쥐의 뇌뿐만 아니라 인간과 개의 생식기에서도 발견됐다. 미국 뉴멕시코주 앨버커키에 있는 뉴멕시코대학(UNM) 연구팀은 인간과 개의 고환 조직에서 미세 플라스틱을 다량 검출했다고 밝혀 미세 플라스틱이 인간의 생식 건강에 미칠 수 있는 영향에 대한 우려가 커지고 있다. 앞서 수행된 연구에서 미세 플라스틱은 인간의 태반과 장기, 생쥐의 뇌에서도 검출됐다. 지난 4월 10일 '환경 건강 관점(Environmental Health Perspectives)'에 발표된 연구 중 하나는 건강한 쥐에게 폴리스티렌 마이크로스피어(polystyrene microspheres)를 4~8주 동안 먹이는 실험이었다. 이후 과학자들은 폴리스티렌 마이크로스피어를 섭취한 쥐의 경우 뇌, 간, 신장 등의 조직에서 미세 플라스틱 조각이 검출된 것을 확인했다. 또한 미세 플라스틱을 먹은 쥐에게서 담석증 형성이 가속화됐다는 연구 결과도 나왔다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 미세 플라스틱은 일반적으로 크기가 5mm 이하인 불용성 고체 고분자 입자를 말한다. 그보다 더 작은 1㎛(마이크로미터) 이하의 입자는 일반적으로 미세 플라스틱이 아닌 나노 플라스틱으로 불린다. UNM 간호대학 교수인 샤오중 '존' 유(Xiaozhong 'John' Yu) 박사가 이끄는 연구팀은 '독성 과학(Toxicological Sciences)' 저널에 발표한 새로운 논문에서 사람 23명과 개 47마리의 고환에서 12종의 미세 플라스틱을 발견했다고 보고했다. 유 박사는 "우리 연구에서는 모든 인간과 개의 고환에 미세플라스틱이 존재한다는 사실이 밝혀졌다"고 말했다. 연구팀은 새로운 분석 방법을 사용해 조직 검체에서 미세 플라스틱의 양을 정량화할 수 있었으며, 특정 플라스틱 종류와 개의 정자 수 감소 간의 상관관계를 밝혀냈다. 인체 생식계에 미치는 다양한 환경 요인을 연구하는 유 박사는 최근 들어 중금속, 농약, 내분비계 교란 물질 등이 전 세계적으로 사람들의 정자 수 및 질적 저하에 관련이 있다고 말했다. 유 박사는 인간 태반에서 미세 플라스틱 존재를 입증한 매튜 캠펜 박사(뉴멕시코 대학교 약대 교수)와의 대화를 통해 미세 플라스틱의 인체 검출에 다른 원인이 있을지도 모른다는 의문을 갖게 됐다고 한다. 이를 계기로 유 박사는 캠펜 박사의 연구실에서 태반 연구에 사용했던 것과 동일한 실험 방법을 사용해 연구를 설계했다. 연구팀은 뉴멕시코 검시관 사무소로부터 익명 처리된 인체 조직(7년 보관 후 폐기)을 입수했으며, 개 조직은 앨버커키시 동물 보호소와 중성화 수술을 시행하는 사설 동물 병원에서 제공했다. 연구팀은 시료를 화학적으로 처리해 지방과 단백질을 분해하고 각 시료를 초원심 분리기로 회전시켜 플라스틱 덩어리를 얻었다. 그런 다음 금속 컵에 담긴 플라스틱 펠릿을 섭씨 600도까지 가열했다. 연구팀은 질량 분석기를 사용해 특정 온도에서 다양한 종류의 플라스틱이 연소할 때 배출되는 가스를 분석했다. 개의 경우 고환 조직에서 미세 플라스틱의 평균 농도는 1g당 122.63μg(마이크로그램, 1g의 백만분의 1)였다. 인체 조직에서는 329.44μg/g으로 개보다 거의 3배 높았다. 이는 캠펜 박사가 태반 조직에서 발견한 미세 플라스틱 평균 농도보다도 훨씬 높았다. 유 박사는 "처음에는 미세 플라스틱이 생식 기관에 침투할 수 있을지 의문이 들었다"라면서도 "개에 대한 결과를 처음 받았을 때 저도 놀랐다. 인간에 대한 결과를 받았을 때는 더욱 놀랐다"고 말했다. 폴리에틸렌(PE) 최다 검출 연구팀에 따르면 인간과 개의 조직에서 가장 흔하게 발견되는 폴리머는 폴리에틸렌(PE)이었다. 이는 플라스틱 가방과 병 제조에 사용된다. 개에게는 산업, 도시 및 가정용 배관과 여러 다른 용도로 사용되는 PVC가 그 뒤를 이어 검출됐다. 유 박사는 연구팀은 화학적으로 보존된 인간 시료에서는 정자 수를 세어볼 수 없었지만, 개의 경우 시료의 정자 수를 셀 수 있었으며, 조직 내 PVC 농도가 높을수록 정자 수가 적다는 상관관계를 발견했다고 말했다. 하지만 PE 조직 농도와는 관련성이 없었다. 그는 "플라스틱 종류에 따라 잠재적인 기능과 상관관계가 있을 수 있다"며 "PVC는 정자 생성을 방해하는 많은 화학물질을 방출할 수 있으며, 내분비계 교란을 일으키는 화학물질을 포함하고 있다"고 말했다. 이 연구는 몇 가지 이유로 인간과 개의 조직을 비교했는데, 그 중 하나는 개가 사람과 함께 살고 환경을 공유하기 때문이다. 또한 개와 사람은 생물학적 특징도 일부 공유하고 있다. 유 박사는 "쥐나 다른 동물에 비해 개는 인간에 더 가깝다"고 말했다. 이어 "생리적으로 그들의 정자 생성은 인간에 더 가깝고 농도도 인간과 더 유사하다"면서 개의 정자 수도 감소하는 것으로 보인다고 전했다. 그는 "개와 인간이 정자 수 감소에 기여하는 공통적인 환경 요인을 공유하고 있는 것 같다"고 부연했다. 미세플라스틱은 플라스틱이 햇빛의 자외선에 노출되어 매립지에서 분해될 때 발생한다. 바람에 날리거나 인근 수로로 운반될 수 있으며, 일부 조각은 나노미터(10억 분의 1미터) 단위로 측정될 정도로 매우 작다. 매년 강과 바다호 흟러드는 플라스틱 폐기물은 800만톤에 달하는 것으로 알려졌다. 전 세계적으로 플라스틱 사용이 계속 증가함에 따라 플라스틱은 이제 환경에 어디에나 존재한다. 심지어 남극 대륙의 크릴 새우에도 미세 플라스틱이 발견됐다. 유 박사는 OMI 부검 시료에 포함된 남성의 평균 연령이 35세로, 플라스틱 유통량이 적었던 수십 년 전부터 플라스틱에 노출되기 시작했다는 점에 주목했다. 그는 "그 어느 때보다 많은 플라스틱이 환경에 존재하는 지금이 젊은 세대에게 더 큰 악 영향을 미칠까 우려스럽다"고 말했다. 그는 이번 연구 결과가 미세 플라스틱이 고환의 정자 생산에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 이해하기 위한 추가 연구의 길을 제시한다고 말했다. 유 박사는 "아직 밝혀지지 않은 것이 많다. 우리는 잠재적인 장기적인 영향이 무엇인지 살펴볼 필요가 있다"면서 "미세 플라스틱이 정자 감소에 기여하는 요인 중 하나인 걸까요?"라고 반문했다. 유 박사는 "우리는 사람들을 겁주고 싶지 않다"며 이번 연구 결과에 대해 사람들이 당황하지 않기를 바란다고 밝혔다. 그는 "우리는 과학적으로 데이터를 제공하고 사람들에게 미세 플라스틱이 많다는 사실을 알리고 싶다. 우리는 플라스틱 노출을 피하고, 생활 방식을 바꾸고, 행동을 바꾸기 위해 스스로 선택할 수 있다"며 플라스틱의 폐해를 줄이자고 강조했다.
- 생활경제
2024-05-21
국제유가, 중국경제 호조 등 영향 3거래일 연속 상승

국제유가는 17일(현지시간) 중국경제 호조와 미국 연방준비제도(연준∙Fed)의 금리인하 기대감 등 영향으로 3거래일 연속 상승했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 6월물가격은 전거래일보다 1.1%(83센트) 오른 배럴당 80.06달러에 마감됐다. 이날 WTI 상승폭은 지난 13일 이후 최대폭이다. WTI는 이달 들어 처음으로 다시 80달러대를 회복했으며 이번주 한 주 동안에 2.30% 올랐다 북해산 브레트유 7월물은 0.9%(71센트) 상승한 배럴당 83.98달러에 거래됐다. 국제유가는 중국의 경제지표가 크게 나쁘지 않아 원유 수요가 탄탄하게 유지될 수 있다는 기대를 반영해 상승세를 보였다는 분석이다. 중국의 4월 산업생산은 6.7% 증가해 월가 예상치(5.4%)를 웃돌았다. 4월 지표는 지난 3월 4.5% 증가폭을 크게 넘어서 가속화하고 있는 상황이다. 또한 미국에서는 미국 연방준비제도(연준∙Fed)이 올해 하반기에 금리인하를 개시할 것이라는 관측이 강해지면서 미국경제 둔화가 회피될 수 있을 것이라는 전망도 국제유가를 끌어올린 요인으로 작용했다. 달러가치 약세 전화은 유가 상승을 부추기는 또다른 요인으로 꼽힌다. 주요 6개통화에 대한 달러가치를 보여주는 달러지수는 이날 장중 104.79까지 오른 후 104.39까지 저점을 낮췄다. 이와 함께 원유 공급이 줄어들 수 있다는 점은 유가를 지지했다. 시장 참가자들은 오는 6월 1일에 열리는 석유수출국기구(OPEC)와 러시아 등 비OPEC산유국가 협의체인 OPEC플러스(+)의 감산 유지 여부에 주목하고 있다. 전반적으로 기존의 감산이 오는 3분기에도 그대로 유지될 가능성이 클 것으로 예상되고 있다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 미국 연준의 금리인하 기대감과 달러약세 등에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 6월물 금가격은 1.3%(31.9달러) 오른 온스당 2714달러에 거래를 마쳤다. 국제금값은 이날 장중 온스당 2437.7달러까지 치솟아 약 1개월만에 최고치를 경신하기도 했다.
- 산업
2024-05-18
[신소재 신기술(48)] 해킹 불가능한 양자 항법 시스템, 영국에서 최초 비행 테스트

영국에서 해킹이 불가능한 항공기 양자 기술 시험 비행이 성공했다. 영국 항공기에서 획기적인 양자 기술 시험 비행이 성공적으로 진행되어 기존 GPS 시스템을 보완하는 견고한 백업 시스템 개발에 새로운 가능성을 제시했다고 BBC가 최근 보도했다. 이번 연구 개발을 지원한 영국 정부는 공개적으로 인정된 최초의 양자 기술 항공기 시험 비행이라고 밝혔다. 앤드류 그리피스 과학부장관은 지난 9일(현지시간) 시험 비행 후 "영국이 세계 양자 기술 선두 국가임을 다시 한 번 증명하는 사례"라고 밝혔다. 양자 기술 기업인 인플렉션(Infleqtion)이 주도하고 업계 및 학계 파트너와 협력한 이 프로젝트는 정부로부터 약 800만 파운드(약 137억원)의 지원을 받았다. 25억 파운드(약 4조 2947억원) 규모의 국가 양자 전략(National Quantum Strategy) 및 국가 양자 기술 프로그램(National Quantum Technologies Programme)과 함께 이 자금 지원은 선도적인 양자 기반 경제로서 영국의 입지를 확고히 하는 것이 목표라고 영국 국방 기술업체 키네틱(QinetiQ)은 밝혔다. 인플렉션이 이끄는 틈은 일련의 시험 비행 동안 두 가지 획기적인 양자 기술, 즉 기술 기업 티커(Tiqker) 광학 원자 시계와 밀폐된 초저온 원자 기반 양지 시스템을 키네틱의 개조 항공기인 RJ100에 탑재해 시연했다. 현재 주로 사용되고 있는 GPS는 위성 기반 시스템이지만, 이번 시험에 사용된 것은 양자 기반 시스템이다. 양자 기술은 매우 미세한 단위의 물질 특성을 이용하는 기술을 말한다. GPS는 항공기, 선박, 자동차 운행뿐만 아니라 군사 분야에서도 중요하게 사용되며, 스마트폰의 위치 정보에도 활용된다. 하지만 GPS 신호는 간섭(재밍, jamming) 또는 위장(스푸핑, spoofed)을 통해 오류를 발생시킬 수 있다. 실제로 지난 3월 그랜트 샤프스 영국 국방장관이 탑승한 RAF 항공기의 GPS 신호가 러시아 영토 인근을 비행하는 동안 간섭을 받았던 사례가 있다. 핀란드 항공사인 핀에어 또한 항공기 2대가 GPS 간섭을 받은 후 매일 운항하던 에스토니아 타르투(Tartu) 행 운항을 한 달 동안 중단해야 했다. 전문가들은 러시아가 위성 항법 시스템에 장애를 일으켜 수천 건의 민간 항공편에 영향을 미쳤다고 비난했다. 드론과 미사일을 포함한 많은 군사 기술에도 GPS가 사용된다. 하지만 GPS 간섭은 소규모로도 진행될 수 있다. 예를 들어 고용주가 차량에 GPS 추적 장치를 설치한 경우 운전자가 이를 차단하는 데에도 사용될 수 있다. 전문가들은 GPS가 우주에서 수신되는 신호에 의존하기 때문에 자동차 헤드라이트 정도의 출력만을 갖춘 GPS 위성은 쉽게 간섭을 받을 수 있다고 지적했다. 영국에서 이번에 시험 운행한 새로운 시스템은 -273°C(절대 영도 근처)까지 냉각된 원자 군을 사용한다. 원자 군은 항공기 자체에 탑재되기 때문에 스푸핑이나 전파 방해의 영향을 받지 않는다. 새로운 시스템은 매우 작은 입자를 다루는 과학 용어로 ‘양자 시스템’이라고 부른다. 개별 원자는 엄청나게 작으며(머리카락 한 가닥은 약 100만 개의 원자로 이루어져 있음), 이러한 미세한 양자 단위에서 작업하는 것은 지상에서도 매우 어렵다. 원자를 사용하는 이 시스템은 항공기의 방향과 가속도 측정을 목표로 한다. 이를 종합적으로 활용하면 비행기의 정확한 위치를 정밀하게 파악하는 데 사용할 수 있다. 이번 시험 비행은 이처럼 미세한 원자를 매우 제한된 공간인 까다로운 항공기 환경에서도 사용할 수 있음을 보여주었다. 영국 정부는 이번 시험 비행이 "영국 내 최초의 항공기 탑재 양자 기술 시험"이자 "공개적으로 알려진 전 세계 최초의 시험 비행"이라고 밝혔다. 이달 초 마무리된 이번 시험 비행에는 양자 기술 기업인 인플렉션(Infleqtion)과 항공 우주 기업 BAE 시스템스(BAE Systems), 영국의 방 및 안보 과학 기술 연구 기관 키네틱(QinetiQ)이 참여했다. 하지만 양자 기술 자체는 매우 미세하지만 현재까지 개발된 장비는 여전히 사이즈가 크다는 단점이 있다. 이 프로젝트에 참여했던 BAE 시스템스 팀의 헨리 화이트(Henry White)는 이러한 이유로 "더 넓은 공간을 확보할 수 있는 선박"에 처음으로 적용될 가능성이 있다고 언급했다. 이번 시험 비행에서는 GPS 신호가 차단된 경우 백업으로 사용할 수 있는 양자 시계도 항공기에 탑재됐다. 실험실에서 최고의 양자 시계는 놀라운 정확도를 자랑했다. 화이트는 "우주 초기부터 작동하기 시작했다면 지금까지 1초도 늦지 않았을 것"이라고 말했다. 그는 이번 시험 비행이 "중대한 이정표"라고 평가하면서도 실제 활용까지는 시간이 걸릴 것이라고 인정했다. 항공 보안 분야의 사이버 보안 회사인 펜 테스트 파트너스(Pen Test Partners)의 켄 문로(Ken Munro)는 이번 시험 비행이 "올바른 방향으로 나아가는 중요한 발걸음"이라고 평가하면서도 "영국 상용 항공 분야에서 실제로 적용되기까지는 10~20년이 걸릴 것"이라고 예상했다. 영국 항공기에서 진행된 양자 기술 시험 비행은 GPS 시스템에 대한 의존도를 높일 수 있는 획기적인 기술 개발에 중요한 진전을 보여주었다. BBC는 아직 초기 단계이지만, 이번 시험 비행은 미래 항공 및 해양 운송 분야에 혁신을 가져올 수 있는 문을 열었다고 평가했다. 향후 연구 개발을 통해 양자 기술 기반 항법 시스템의 정확도, 효율성, 실용성을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
- 포커스온
2024-05-17
[신소재 신기술(47)] ETH 취리히, 그래핀 내 전자 소용돌이 최초 감지

스위스 연방 공과대학교(ETH 취리히)의 연구팀이 최초로 고해상도 자기장 센서를 사용해 그래핀에서 전자 소용돌이를 직접 검출하는 데 성공했다고 과학 웹사이트 phys.org가 지난 14일(현지시간) 보도했다. 금속 와이어와 같은 일반적인 전기 도체를 배터리에 연결하면 도체 내의 전자는 배터리가 생성하는 전기장에 의해 가속된다. 전자는 이동하는 동안 전선의 불순물 원자 또는 결정 격자의 빈 공간과 자주 충돌해 운동 에너지의 일부를 격자 진동으로 변환한다. 이 과정에서 손실되는 에너지는 예를 들어 백열전구를 만질 때 느낄 수 있는 열로 변환된다. 격자 불순물과의 충돌은 자주 발생하지만 전자 간의 충돌은 훨씬 드물다. 그러나 벌집 모양 격자로 배열된 탄소 원자 단일층인 그래핀을 일반적인 철 또는 구리 와이어 대신 사용하면 상황이 달라진다. 그래핀에서 불순물 충돌은 드물고 전자 간 충돌이 주요 역할을 한다. 이 경우 전자는 점성 액체처럼 행동한다. 따라서 잘 알려진 흐름 현상인 소용돌이(와류)가 그래핀 층에서 발생해야 한다. ETH 취리히의 크리스티안 데겐(Christian Degen) 연구원은 고해상도 자기장 센서를 사용해 그래핀의 전자 소용돌이를 처음으로 직접 감지하는 데 성공했다고 '사이언스(Science)' 저널에 보고했다. 고감도 양자 감지 현미경 데겐과 그의 동료 연구원들은 제작 과정에서 폭 1㎛(마이크로미터) 너비의 전도성 그래핀 스트립에 부착한 작은 원형 디스크에 형성된 소용돌이를 연구했다. 디스크의 직경은 1.2㎛에서 3㎛사이였다. 이론적 계산에 따르면 작은 디스크에서는 전자 소용돌이가 형성되지만 큰 디스크에서는 형성되지 않아야 한다. 소용돌이를 가시화하기 위해 연구팀은 그래핀 내부에 흐르는 전자가 생성하는 미세한 자기장을 측정했다. 이를 위해 연구팀은 다이아몬드 바늘 끝에 질소-공동 센터(Nitrogen-vacancy center, NV 센터)가 내장된 양자 자기장 센서를 사용했다. 원자 결함인 NV 센터는 외부 자기장에 따라 에너지 레벨이 변하는 양자 물체처럼 작동한다. 레이저 빔과 마이크로웨이브 펄스를 사용하면 센터의 양자 상태를 자기장에 최대 감도를 갖도록 준비할 수 있다. 연구원들은 레이저를 사용해 양자 상태를 판독함으로써 이러한 자기장의 세기를 매우 정확하게 측정할 수 있었다. 데겐 연구팀의 박사 과정 학생이었던 마리우스 팜은 "다이아몬드 바늘의 크기가 작고 그래핀 층과의 거리가 약 70나노미터에 불과하기 때문에 100나노미터 미만의 해상도로 전자 전류를 볼 수 있었다"고 말했다. 이 분해능은 소용돌이를 관찰하기에 충분하다. 소용돌이 흐름 방향 반전 관찰 연구팀은 측정에서 더 작은 디스크에서 예상되는 소용돌이의 특징적인 징후, 즉 흐름 방향의 반전을 관찰했다. 일반(확산) 전자 수송에서는 스트립과 디스크의 전자가 같은 방향으로 흐르지만, 소용돌이의 경우 디스크 내부의 흐름 방향이 반전된다. 계산에서 예측한 대로 더 큰 디스크에서는 소용돌이가 관찰되지 않았다. 팜은 "매우 민감한 센서와 높은 공간 분해능 덕분에 그래핀을 냉각할 필요도 없었고 상온에서 실험을 수행할 수 있었다"고 말했다. 또한, 연구팀은 전자 와류뿐만 아니라 정공 캐리어에 의해 형성된 와류도 감지했다. 그래핀 아래에서 전압을 가함으로써, 연구원들은 전류 흐름이 더 이상 전자가 아닌 정공이라고도 하는 누락된 전자에 의해 전달되도록 자유 전자의 수를 변경했다. 전자와 정공이 모두 작고 균형 잡힌 농도가 있는 전하 중립점에서만 와류가 완전히 사라졌다. 팜은 "현재 전자 소용돌이의 탐지는 기초 연구이며 아직 미해결 과제가 많이 남아 있다"고 말했다. 연구팀은 전자와 그래핀의 경계면과의 충돌이 흐름 패턴에 어떤 영향을 미치는지, 더 작은 구조에서 어떤 효과가 발생하는지 추가 연구를 진행할 계획이다. 출처: Marius L. Palm 외, '상온에서 그래핀의 전류 소용돌이 관찰', Science (2024). DOI: 10.1126/science.adj2167
- IT/바이오
2024-05-16
[기후의 역습(5)] 대기 중 이산화탄소 축적, 과거 어느 때보다 10배 이상 빨라져

오늘날 대기 중 이산화탄소 증가 속도는 지난 5만 년 어떤 시점보다도 최소 10배나 빠르다는 사실이 밝혀졌다. 고대로부터 쌓인 남극 얼음에 대한 상세한 화학적 분석을 통해 이 같은 사실이 드러났다고 연구 결과를 인용해 PHYS가 보도했다. 이번 연구는 미국 오리건 주립대학교 연구팀이 수행했으며, 결과 보고서는 미국 '국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)' 최신호에 실렸다. 연구 결과는 과거 지구의 급격한 기후 변화에 대한 중요한 새로운 지식을 제공하는 동시에 오늘날 기후 변화의 영향에 대처할 수 있는 새로운 기회를 제공한다. 연구를 이끈 오리건 주립대 지구, 해양 및 대기과학대학의 캐슬린 웬트(Kathleen Wendt) 교수는 "과거를 연구하면 오늘날이 어떻게 다른지를 알 수 있는데, 연구 결과 나타난 오늘날의 이산화탄소 변화는 전례가 없는 규모다"라고 말했다. 웬트 교수는 "우리 연구는 지금까지 관찰된 과거의 자연적 이산화탄소 증가 속도를 크게 뛰어넘는 가장 빠른 속도임을 확인했으며, 이는 과거와 달리 주로 인간에 의한 배출로 인해 발생하는 것으로 그 속도는 과거 어느 때보다 최소 10배 더 높다"고 지적했다. 이산화탄소는 대기 중에 자연적으로 발생하는 온실가스다. 이산화탄소가 대기에 유입되면 온실효과로 인해 기후가 따뜻해지고 지구 온도가 올라간다. 과거에는 빙하기 주기 및 기타 자연적 원인으로 인해 이산화탄소 수준이 변동했지만, 오늘날에는 인간의 배출로 인해 그 수준이 급격히 상승하고 있다. 수십만 년에 걸쳐 남극에 쌓인 빙하에는 기포 상태로 갇혀 있는 고대 대기 가스가 포함되어 있다. 연구팀은 최대 3.2km 깊이까지 코어를 뚫어 수집한 얼음 봉 샘플을 채취, 그 속에 포함된 미량 화학물질을 분석하고 과거 기후에 대한 기록을 수행했다. 과거의 연구에서는 약 1만 년 전에 끝난 마지막 빙하기 동안 이산화탄소 수준이 평균보다 훨씬 더 높은 기간이 여러 번 있었던 것으로 나타났다. 그러나 과거의 측정은 급격한 변화의 전체 특성을 밝힐 만큼 상세하지 않았다. 웬트에 따르면 이는 과거에 무슨 일이 일어났었는지를 이해하는 데 제한적인 데이터였다. 웬트 박사팀은 과거 빙하기 등의 기간에 무슨 일이 일어났는지를 알아보기 위해 더욱 자세한 화학적 측정을 수행했다. 팀은 서남극 빙상에서 채취한 샘플을 분석하는 과정에서 특정한 패턴이 있었음을 확인했다. 대기 중 이산화탄소의 급증이 전 세계의 급격한 기후 변화와 관련된 하인리히이벤트(Heinrich Events)와 함께 발생했다는 것이다. 하인리히이벤트란 마지막 빙하기 동안 총 6번 발생한 것으로 알려진 기후 한랭화 사건으로, 빙산에 의해 운반된 다량의 암석 파편이 북대서양 해저에서 발견되면서 밝혀졌다. 연구팀은 하인리히이벤트는 빙상의 급격한 붕괴에 의해 발생했으며, 이는 열대 몬순, 남반구 서풍 및 바다에서 나오는 대량의 이산화탄소의 변화를 포함한 연쇄 반응으로 이어졌다고 추정했다. 이산화탄소 농도의 자연적인 상승 중 가장 긴 기간은 55년 동안 약 14ppm이 증가한 것이었다. 이런 이산화탄소 급증은 약 7000년에 한 번씩 발생했다. 그러나 오늘날의 이산화탄소 증가 속도로 계산하면 이 정도 이산화탄소가 증가하는 데는 5~6년밖에 걸리지 않는다. 과거 가장 증가 폭이 컸던 기간에 비해 10배나 빠른 것이다. 이산화탄소 증가 폭이 상대적으로 적었던 다른 기간에 비하면 그 이상이라는 것을 의미한다. 수집된 증거에 따르면 과거 자연적인 이산화탄소 상승기 동안 심해 순환에 중요한 역할을 하는 서풍도 강화돼 남극해에서 이산화탄소가 빠르게 방출됐다. 다른 연구에서는 기후 변화로 인해 이러한 편서풍이 다음 세기 동안 강화될 것이라는 예상도 나왔다. 만약 그런 일이 일어난다면, 남극해의 이산화탄소 흡수 능력이 크게 감소할 것이라고 연구팀은 지적했다. 웬트는 "우리가 방출하는 이산화탄소의 흡수를 일부 남빙양에 의존하지만, 남풍이 급격히 증가하면 흡수 능력이 크게 약화되고 기후 변화는 가속할 것이며 지구 온난화는 더 심해질 것"이라고 우려했다.
- 경제
2024-05-16
구글, 생성형AI 신모델 1.5프로 출시⋯AI비서 '프로젝트 아스트라' 공개

미국 구글 모회사 알파벳은 14일(현지시간) 인공지능(AI) 모델 제미나이(Gemini)의 경량판 1.5프로를 출시했다. 또한 구글은 사람처럼 대화하는 비서(assistant)와 같은 인공지능(AI) 기능 '프로젝트 아스트라'도 선보였다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 구글은 이날 미 캘리포니아주 마운틴뷰 쇼어라인 엠피씨어터에서 '구글 연례개발자회의(I/O)'를 열고 자사의 최신 AI 모델인 제미나이를 통해 AI의 미래를 현실화하기 위한 비전을 발표했다. 순다르 피차이 최고경영자(CEO)는 "제미나이 생태계에 상상 가능한 AI의 모든 것을 담았다"며 "이번 주부터 미국 내 모든 이용자에게 완전히 개편된 경험인 'AI 개요'를 시작한다는 것을 발표하게 돼 기쁘다"고 말했다. 'AI 개요'는 제미나이를 이용해 검색 결과를 빠르게 요약하고 관련 링크를 제공받을 수 있는 기능이다. 이용자들은 대화 형태로 자유롭게 검색할 수 있고, 사진뿐만 아니라 동영상으로도 검색이 가능해진다. 구글은 작년부터 AI를 이용해 질문에 대한 답변 초안을 작성하기 시작했지만 지금까지는 실험용 버전이었다.검색 엔진에 생성형 AI를 탑재한 것은 구글 검색이 등장한 이후 25년만에 가장 큰 변화다. 특히 검색에 대한 결과는 지금까지 다양한 링크가 제공된 것과 달리 대화 형태로 제공된다. 미국 이용자를 시작으로 앞으로 몇 달 안에 더 많은 국가에 제미나이를 탑재한 새로운 검색 기능이 제공된다. 구글은 연말까지 10억 명 이상의 사용자에게 제공할 계획이라고 밝혔다. 구글은 또 제미나이와 구글의 음성 모델을 기반으로 하는 새로운 '프로젝트 아스트라(Project Astra)'도 선보였다.이는 미래 AI 어시스턴트를 위한 구글의 비전으로, AI가 사람처럼 보고 들을 수 있고 음성으로 대화하면서 이용자의 개인 비서 역할을 하는 기능이다. 구글 지메일과 구글 문서, 캘린더 등 구글 앱에서 개인 정보를 가져와 이용자의 스케줄을 알려주고 계획을 짜준다. 이 비전을 위한 전 단계로 구글은 '제미나이 라이브'를 선보였다. 이 기능은 사람처럼 대화하고 이미지는 업로드를 통해 인식한다. 구글은 '제미나이 라이브'를 수개월 내에 출시하고 이후 실시간 시각과 청각 등 프로젝트 아스트라를 위한 기능도 추가할 계획이다. 구글은 또 지난 2월 공개한 멀티모달 AI 모델 제미나이 1.5 프로를 이날부터 한국어를 포함해 35개 언어로 출시한다고 밝혔다. 제미나이 1.5 프로는 제미나이 1.0 울트라의 업그레이드 버전이다. 100개의 이메일을 단 몇 초 만에 요약하고 1시간 분량의 동영상을 한 번에 처리할 수 있다. AI 모델이 한 번에 처리할 수 있는 정보의 양을 '콘텍스트 윈도'라 하고, 이는 단어·이미지·영상·오디오·코드 등의 의미를 가진 '토큰'으로 구성된다. 제미나이 1.5 프로는 최대 100만개의 토큰 처리 능력을 갖췄는데, 조만간 200만 개의 토큰 처리 능력을 갖춘 버전도 출시할 예정이다. 제미나이 1.5 프로보다 더 가벼우면서도 같은 멀티모달 추론 기능과 긴 콘텍스트 기능을 갖춘 제미나이 1.5 플래시도 선보였다. 텍스트 투 이미지 AI인 이마젠의 최신 버전인 이마젠3와 함께 텍스트를 입력하면 1분 이상의 영상을 만들어주는 AI 모델 비오(Veo)도 공개했다.또 서버용 AI 반도체인 TPU 6세대인 트릴리움(Trillium)도 발표했다. 이전 모델 대비 칩당 최대 컴퓨팅 성능이 4.7배 향상됐다고 구글은 설명했다. 구글은 "이번 행사를 통해 '제미나이 시대'의 본격 개막을 알렸다"며 "제미나이 생태계 완성으로 AI 혁신을 가속화해나갈 계획"이라고 밝혔다.
- IT/바이오
2024-05-15
AI, 전 세계 근로자 75% 업무에 영향…채용에도 AI 활용 급증

전 세계 근로자 75%가 직장에서 인공지능(AI)을 활용하는 것으로 나타났다. 한국마이크로소프트는 14일 서울 종로구 사옥에서 연 기자간담회에서 마이크로소프트의 '업무동향지표 2024' 보고서를 통해 이 같은 조사 결과를 공개했다. 이 지표는 한국을 포함한 31개국, 3만1000명을 대상으로 한 설문 결과와 마이크로소프트 365에서 수집된 수조 건의 생산성 신호, '링크드인'의 노동시장 트렌드 등을 분석한 보고서다. 보고서에 따르면 전체 근로자 4명 중 3명이 직장에서 AI를 사용하고 있으며, 6개월 전부터 AI를 사용한다는 응답은 46%로 조사됐다. 한국의 경우 근로자의 73%가 직장에서 AI를 쓰는 것으로 집계됐다. 또 조직 리더의 79%(한국 80%)는 AI 도입이 경쟁력 유지에 필수적이라고 인식하고 있으며 이들 중 60%(한국 68%)는 조직 내 비전과 명확한 계획이 부족한 점에 대해 우려한다고 응답했다. 근로자들이 개인적으로 AI를 통해 업무 효율성을 높이는 경우도 많은 것으로 파악됐다. 근로자 78%(한국 85%)는 개인적으로 AI 도구를 직장에서 사용하고 있다고 밝혔다. AI가 빠르게 도입되면서 많은 기업이 채용에서 AI 역량을 중시하는 것으로 조사됐다. 조직 리더의 절반 이상(55%)은 인재 확보에 대해 우려하고 있으며 66%(한국 70%)는 AI 기술을 보유하지 않은 지원자를 채용하지 않겠다고 답했다. 리더 응답자의 71%는 경력 유무보다 AI 역량을 갖춘 지원자를 선호했으며 한국 리더들은 77%의 높은 비중으로 AI 역량을 채용의 우선순위로 꼽았다. 마이크로소프트는 이번 연구에서 AI 사용량이 적은 회의론자부터 사용 빈도가 높은 파워 유저, 초보자, 탐색자까지 4가지 유형으로 표본 집단을 분류했다. 파워 유저는 90% 이상이 AI 기술로 업무량을 더 수월하게 관리하는 것으로 나타났다. 특히 85%(한국 83%)는 AI로 하루를 시작하고 있으며 다음 날 업무를 준비하는데 AI를 활용한다는 응답도 85%(한국 81%)에 달했다. 마이크로소프트는 "2024년이 AI가 직장에서 현실화하는 해가 될 것"이라며 "조직이 단순한 업무 개선을 넘어 비즈니스 모델 전반의 긍정적인 변화를 만들기 위해 AI를 활용해 성장을 가속화하고 비용을 관리하며 고객에게 더 큰 가치를 제공할 수 있어야 한다"고 말했다. 조원우 한국마이크로소프트 대표는 "생성형 AI의 등장으로 스마트폰 이후 처음으로 기술과 사람이 상호 작용하는 방식이 근본적으로 바뀌기 시작했다"며 "이번 보고서에서 주목할 만한 점은 AI가 적합한 인재 채용을 희망하는 리더와 경력 전환을 희망하는 직원에게 큰 기회를 제공할 것이라는 점"이라고 말했다. 이와 함께 한국마이크로소프트는 이날 마이크로소프트 365 코파일럿(Copilot for Microsoft 365)의 '자동 완성' 신규 기능을 공개했다. 한국마이크로소프트는 사용자는 이 기능을 통해 프롬프트(명령어) 텍스트를 기반으로 보다 유용한 제안을 받을 수 있으며 특히 재작성 기능은 회의, 문서 및 이메일을 기반으로 프롬프트를 보다 상세하게 변환해 준다고 설명했다.
- IT/바이오
2024-05-14

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