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2025-11-21 (금)

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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 10:42:00
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 11:25:00
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 10:13:00
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 08:30:00
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 10:20:00
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 11:50:00

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