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합성 DNA로 효모 염색체 16개 합성⋯"100% 합성 게놈" 근접
- 과학자들은 합성 DNA를 이용해 효모의 16개 염색체를 모두 합성하는 데 성공했다. 최근 기술 전문 매체 BGR와 GEN의 보도에 따르면, 국제 연구팀은 7개 이상의 합성된 염색체를 단일 효모 세포에 통합해, 인공 DNA의 비율이 50% 이상인 상태에서도 야생 효모처럼 생존하고 복제가 가능한 효모를 만드는 데 성공했다. 이는 100% 합성된 게놈을 가진 효모 개발에 한층 더 가까워진 것을 의미한다. 영국 맨체스터대 패트릭 카이 교수와 미국 뉴욕대(NYU) 랑곤헬스의 제프 보케 교수 등 '합성 효모 게놈 프로젝트(Sc2.0)' 연구팀은 16개 염색체를 모두 합성해 오류를 수정하고 있다고 전했다. 전체 유전체가 합성 염색체로 이루어진 효모를 만드는 게 목표인 Sc2.0은 미국, 영국 등 과학자 200여 명으로 구성된 국제 컨소시엄이다. 연구팀은 먼저 효모의 16개 염색체 중 15개를 인공 DNA로 합성했다. 그런 다음, 이들 염색체를 하나의 단일 세포에 옮기기 위해 기존 효모 균주와 교배하는 방식을 사용했다. 이번 연구 성과는 지난 9일 과학 저널 '셀(Cell)'과 '셀 노믹스(Cell Genomics)', '몰레큘러 셀'(Molecular Cell) 등에 논문 10여편으로 게재됐다. 이 논문은 합성 DNA를 이용한 세포 생성 분야에서 큰 진전을 이루었다는 평가를 받고 있다. 이전 연구에서는 효모의 염색체 일부를 합성 DNA로 합성하는 데 성공한 바 있지만, 이번 연구는 16개 염색체를 모두 합성하여 살아있는 세포를 만들어낸 최초의 사례다. 연구팀은 맥주 발효 또는 제빵에 사용되는 천연 효모인 '사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)'를 기반으로, 효모 염색체들을 합성하고 이를 실제 효모 세포에 점차 확대 적용했다. 연구자들은 또한 tRNA 신염색체라고 불리는 자연계 어디에서도 발견되지 않는 완전히 새로운 염색체를 생성함으로써 게놈의 안정성을 높이는 조치를 취했다. 과거에는 박테리아와 바이러스의 게놈이 합성된 예가 있었지만, 복잡하게 얽힌 여러 개의 염색체를 가진 진핵생물의 게놈을 합성하여 실제 세포에서 정상적으로 기능하는 것을 입증한 것은 이번이 처음이다. 카이 교수는 "이번 연구는 단순히 몇 개의 유전자를 수정하는 것이 아니라, 효모의 전체 게놈을 새롭게 설계하고 구축한 것으로, 엔지니어링 생물학의 새로운 장을 여는 것"이라며 이번 연구의 중요성을 강조했다. 논문의 교신저자이자 Sc2.0 프로젝트의 리더인 보케 교수는 "자연이 제공한 설계를 크게 변형하여 새롭게 창조하는 것이 중요하다"고 말하며, "이 프로젝트의 가장 중요한 목표는 우리에게 새로운 생물학적 지식을 제공할 수 있는 효모를 개발하는 것"이라고 말했다. 이번 연구를 통해 인공 DNA를 이용해 다양한 종류의 효모를 생성할 수 있을 것이다. 이로써 향후 식품, 바이오 연료, 의약품 등 다양한 분야에 활용될 것으로 전망된다.
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- IT/바이오
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합성 DNA로 효모 염색체 16개 합성⋯"100% 합성 게놈" 근접
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美 오크리지 연구소, 양자 생물학과 AI 결합으로 게놈 편집 향상
- 미국의 오크리지 국립연구소(ORNL)에서 양자 생물학과 인공지능(AI)을 결합한 새로운 크리스퍼(CRISPR, 유전자 '가위') 기술을 개발했다고 과학 전문매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'가 보도했다. 이 기술은 미생물의 유전체를 수정해 바이오연료의 생산 효율을 높이거나 새로운 바이오화학 물질을 만들 수 있게 해준다. 오크리지 국립연구소의 과학자들은 양자 생물학, 인공지능, 생물공학 분야의 전문 지식을 결합해 미생물의 유전자를 편집할 수 있는 크리스퍼 캐스9(CRISPR Cas9) 도구의 효율성을 크게 개선했다. '크리스퍼'는 유전자 코드를 변경하여 생물의 기능을 개선하거나 돌연변이를 바로잡는데 사용되는 강력한 생물공학 도구이다. 기존의 모델들은 특정 종에 대한 데이터에 기반을 두고 있어 미생물에 적용될 때 효율성과 일관성이 떨어지는 문제가 있었다. 크리스퍼 시스템은 대부분 크리스퍼 캐스9이라는 특정 유형과 연관되어 있으며, 이 시스템은 박테리아의 면역 체계에서 유래했다. 크리스퍼 캐스9는 가이드 RNA(gRNA)를 사용하여 DNA 내의 특정 위치를 찾고, 캐스9이라는 효소가 DNA를 절단한다. 이 절단은 세포의 자연적인 DNA 수리 메커니즘을 활용하여 유전자를 삭제하거나 수정하는 데 사용된다. 오크리지연구소의 합성 생물학 그룹 리더인 캐리 에커트는 이번 미생물 중심의 크리스퍼 연구에 대해서 "크리스퍼 도구의 많은 부분이 포유동물 세포, 과일파리 또는 다른 모델 종을 대상으로 개발됐다. 미생물과 같이 염색체 구조와 크기가 매우 다른 종에 사용되는 경우, 크리스퍼 캐스 9 기계를 설계하는 모델이 다르게 작동하는 것을 관찰했다. 이 연구는 크리스퍼가 예상대로 작동하는 지 확인하는 것이었다"라고 말했다. 이를 위해, 오크리지연구소의 과학자들은 양자 생물학을 활용하여, 세포 핵에서 유전자물질이 어떻게 동작하는지에 대해 더 깊이 연구했다. 이는 크리스퍼 캐스9 유전 편집 도구의 모델링과 가이드 RNA 설계를 개선하기 위한 노력의 일환이다. 양자 생물학은 DNA와 RNA의 구성 요소인 뉴클레오티드의 전자 구조가 화합물의 화학적 특성과 상호작용에 미치는 영향을 탐구하는 분야로서 분자 생물학과 양자화학을 연결하는 역할을 한다. 오크리지 국립 연구소의 계산 시스템 생물학자 에리카 프라테스에 따르면, 전자가 분자 내에서 어떻게 분포하는지는 캐스 9 효소와 가이드 RNA가 형성하는 복합체가 미생물의 DNA에 얼마나 효과적으로 결합하는지, 그리고 그 구조의 안정성과 반응성에 중요한 영향을 미친다. 과학자들은 여러 간단한 모델을 결합하여 '랜덤 포레스트'라는 강력한 인공지능 모델을 만들었다. 이 모델은 대략 5만 개의 대장균(E. coli) 유전체에 대한 가이드 RNA 데이터를 기반으로 구축되었으며, 양자 화학적 특성도 고려됐다. 이 방법은 '뉴클레익 에이시드 리서치(Nucleic Acids Research)' 저널에 소개됐다. 연구팀은 설명 가능한 인공 지능 모델을 확인하기 위해 E. coli에서 수많은 가이드를 선택한 후 크리스퍼 캐스 9 절단 실험을 수행한 결과 AI 모델이 기존 모델보다 훨씬 더 정확하게 가이드 RNA를 발견 할 수 있었다. ORNL의 연구자들은 인공지능 모델의 정확성을 검증하기 위해 대장균에서 다양한 가이드 RNA를 선택하고 크리스퍼 캐스 9를 사용한 절단 실험을 실시했습니다. 실험 결과, 이 AI 모델이 기존 모델보다 훨씬 더 정확하게 가이드 RNA를 예측할 수 있음을 확인했다. 이 연구의 제1저자인 오크리지 국립연구소의 계산시스템 생물학자인 자클린 노샤이는 "우리는 크리스퍼를 사용하여 특정 생물 영역을 대상으로 하는 의약품 개발 등에서 더 정확한 모델이 필요함을 알고 있었다. 또한, 다양한 미생물 종에 적용가능한 가이드 디자인 규칙을 개선하기 위해 노력했다"고 말했다. 이 연구에 사용된 인공지능 모델은 기능과 반복적 특성을 가지며, DOE 과학국의 오크리지 리더십 컴퓨터 시설(Oak Ridge Leadership Computer Facility/OLCF)에서 지원하는 '써미트(Summit)' 초고속 컴퓨터로 훈련됐다. 에리카 프라테스는 자신의 합성 생물학 팀이 새로운 미생물 크리스퍼 캐스9 모델로 얻은 지식을 가져와 실험실 실험 데이터나 다양한 미생물 종의 데이터를 사용하여 더 발전시키기 위해 오크리지의 계산 과학 동료들과 협력할 계획이라고 말했다. 이 크리스퍼 캐스9 모델의 개선은 유전형과 표현형, 즉 유전자와 생물학적 특성 사이의 연결을 위한 더 높은 처리량의 파이프라인을 제공한다. 이는 기능 유전체학이라고 하는 분야에 대한 함의를 가진다. 이 연구는 예를 들어 바이오에너지 원료 식물 및 바이오매스의 박테리아 발효를 개선하기 위한 ORNL 주도의 생물에너지 혁신 센터(CBI)의 작업과 관련이 있다. 캐리 에커트는 "이 연구의 주요 목표 중 하나는 크리스퍼 도구를 사용하여 더 많은 종의 DNA를 예측적으로 수정할 수 있는 능력을 향상시키는 것"이라고 말했다. 이 크리스퍼 연구는 미국 에너지부(DOE) 과학국이 지원하는 '시큐어 에코시스템 엔지니어링 앤 디자인 사이언스 포커스(SEED SFA)'와 CBI 프로젝트의 일부다. 이 프로젝트는 오크리지 국립 연구소의 안전 생태계 공학 및 설계과학 포커스 영역과 연관되어 있으며, DOE 유전체 과학 프로그램의 폴 아브라함 박사가 이끄는 연구비로 지원됐다. 이 연구는 크리스퍼 기술을 다양한 종에 적용할 수 있는 가능성을 크게 넓혀주었다는 점에서 의미가 있다. 이 기술은 재생 에너지 개발, 약물 개발, 농업 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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美 오크리지 연구소, 양자 생물학과 AI 결합으로 게놈 편집 향상
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호주 기업, 수소 없이도 700°C 열과 전기 생산 기술 특허
- 기업 활동 중 발생하는 이산화탄소를 최소화하고, 불가피하게 발생하는 이산화탄소에 대해서는 탄소 배출권을 구매하여 실질적인 탄소 배출량을 '0'으로 만드는 '탄소제로' 전략이 주목받고 있다. 이제는 석유 자원이 풍부한 국가들도 이러한 탄소제로 움직임에 동참하며 청정에너지 개발에 적극적으로 나서고 있다. 미국의 경제 전문 매체 포브스는 텍사스주가 세계에서 두 번째로 석유 자원이 풍부함에도 불구하고 호주로부터 수소열 에너지를 도입하려는 배경을 최근 분석했다. 포브스에 따르면, 텍사스주는 기존의 석유나 천연가스 대신 탄소 배출이 적은 청정 에너지 소스에 주목하고 있다. 특히 수소는 청정 에너지로 분류되며, 자동차 엔진에서 연소되거나 전기로 변환될 때 탄소를 배출하지 않는다. 하지만, 높은 온도에서는 산화질소나 질소산화물을 방출할 수 있다. 수소의 생산 방식에 따라 그 환경적 영향이 달라질 수 있다. 메탄을 사용해 제조되는 청색 수소는 비용이 저렴하지만 환경적으로 깨끗하다고 볼 수 없다. 반면, 물을 전기분해하여 만드는 녹색 수소는 비용이 더 들지만 환경에 더 친화적이다. 호주 기업, 뉴멕시코주에 신규 공장 건설 뉴멕시코주는 연소 과정 없이 수소를 열 에너지로 전환하는 새로운 기술을 보유하고 있어, 호주로부터의 수소 도입을 통해 이를 열 에너지로 변환하고자 한다. 이 기술은 중공업에서 바로 사용하거나 거의 모든 전기 응용 분야에서 전기로 변환할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 특히, 연소 과정이 없다는 점은 석탄을 태워 열을 생성하고 전기를 생산하는 전통적인 발전소의 복잡한 기계적 단계를 건너뛸 수 있음을 의미한다. 이러한 접근은 나쁜 탄소 배출을 크게 줄일 수 있는 방법으로, 환경 보호와 지속 가능한 에너지 사용을 위한 중요한 전략 중 하나이다. 호주에 본사를 둔 스타 사이언티픽(Star Scientific)은 2024년 뉴멕시코주 앨버커키에서 새로운 공장 건설을 시작할 계획이라고 발표했다. 이 프로젝트에는 약 1억 달러(약 1297억원)가 투자될 예정이며, 공장은 최대 50에이커 규모의 부지에 10개의 건물로 구성될 예정이다. 이 공장은 연구부터 관리까지 다양한 부서를 아우르며 약 200명의 직원을 고용할 것으로 기대된다. 이번 투자는 뉴멕시코주의 미셸 루잔-그리샴(Michelle Lujan-Grisham) 주지사와 스타 사이언티픽의 글로벌 그룹 회장인 앤드류 호바스(Andrew Horvath)가 지난달 시드니에서 만난 자리에서 발표됐다. 실험 시연서 713°C까지 치솟아 이 회사는 핵융합 연구 중에 흥미로운 발견을 했다. 수소 가스와 산소 가스가 결합하여 물을 형성하도록 촉진하는 동시에 반응에서 상당한 양의 열을 방출하는 새로운 촉매를 발견했다. 이 과정은 물리학이 아닌 화학 반응에 속하며, 두 개의 수소 원자가 헬륨으로 융합되어 핵 에너지를 방출하는 과정과 유사하다. 이러한 원리는 수소 폭탄의 작동 원리를 연상시킨다. 실험실에서 수행된 시연에서는 수소와 산소 유입 파이프를 사용했다. 이 실험에서 온도는 단 몇 분 만에 713°C까지 급상승했으며, 촉매가 뜨거워지며 주황색으로 변하는 현상이 관찰됐다. 이러한 높은 온도는 연소 과정 없이도 일부 산업 공정에 필요한 열을 제공할 수 있어 공정을 단순화하는 데 기여할 수 있다. 이 촉매는 회사의 비밀로 유지되고 있으며, 이미 특허를 받았다. 이 과정은 '헤로(HERO, Hydrogen Energy Release Optimiser)'라고 명명되었으며, 이는 '수소 에너지 방출 최적화'라는 의미를 담고 있다. 이 새로운 기술을 사용하면 집과 사무실의 난방에 최대 700°C까지 필요한 온도를 조절할 수 있다. 또한, 이 과정을 통해 물을 가열하여 증기를 만들고, 그 증기로 터빈을 구동하여 전기를 생산할 수도 있다. 이러한 과정은 석탄 화력 발전소에서 일어나는 과정과 유사하지만, 석탄 연소로 인한 무거운 탄소 배출이 없다는 점에서 차이가 있다. 스타 사이언티픽에 따르면, 기존 발전소에서 석탄 연소 보일러를 이들의 HERO 공정으로 교체하면 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있다. 만약 유입되는 수소가 그린수소라면, 전 과정에서 탄소 배출이 전혀 발생하지 않는다. 하지만, 물을 수소와 산소로 전기분해하는 과정은 상당한 에너지를 소모하는 비효율적인 방법일 수 있다. 청색 수소를 사용하는 경우, HERO의 전체 수명에 대한 이점은 명확하지 않다. 이는 청색 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소가 탄소 포집 및 저장(CCS)을 통해 시스템에서 제거되어야 하기 때문이다. 이러한 점들을 고려할 때, HERO 기술의 환경적 이점은 사용되는 수소의 종류에 크게 의존한다고 볼 수 있다. HERO, 수소 연료전지와 장점 공유돼야 수소 연료 전지는 양극과 음극을 갖추고 있으며, 배터리의 작동 원리와 유사한 방식으로 전기를 생산한다. 이 시스템은 고가의 백금 촉매를 사용하는 것이 일반적이다. 연료 전지는 전기와 열을 동시에 생산하지만, 대부분의 경우 열은 크게 활용되지 않는다. HERO는 특히 전력 공급이 작은 것으로 알려진 부문(약 9%)에서 이점을 가져야 한다. 리스타드 에너지(Rystad Energy)의 분석에 따르면, 산업 연소라 불리는 분야(15%)는 전기화를 통해 해결할 수 있으며, 이는 배터리를 사용하는 것이 가능하다. 연료 전지와 HERO는 이러한 분야에서 기회를 포착해야 한다. 연료 전지의 에너지 변환 효율은 약 65%로, 석탄 화력 발전소의 34%와 비교했을 때 상대적으로 높은 편이다. HERO의 효율성은 특정 애플리케이션에서 매우 중요하며, 성능, 비용과 내구성이 입증되면, 운송, 상업 및 주거용 건물의 난방, 가역 그리드 시스템 등 다양한 분야에서 전력이나 열을 공급하는 데 유용하게 사용될 수 있다. 스타 사이언티픽은 HERO에 대해 매우 낙관적이며, 이 기술이 시멘트 공장과 같은 산업 공정에서 필요한 열을 충분히 발생시킬 수 있으며, 장거리 운송이나 화석 연료를 사용하는 중공업 공정과 같이 탈탄소화하기 어려운 부문에서도 유용하게 적용될 수 있다고 강조하고 있다. 이는 탄소 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있는 혁신으로 평가받고 있다. 뉴멕시코주 주지사 사무실에 따르면 호주의 스타 사이언티픽은 올해 뉴멕시코주에 성공적으로 유치된 싱가포르, 대만, 독일 기업들에 이어 가장 최근에 합류한 국제 기업이다. 제임스 케네이(James Kenney) 뉴멕시코 환경부 장관은 “회사는 수소에 대한 주지사의 낙관적인 접근 방식과 기후 변화 대응에 대한 우리 주의 낙관적인 접근 방식에 매료됐다“고 말했다. 바이오테크, 혁신적인 수소 생산 스타 사이언티픽은 뉴멕시코주에 기반을 둔 수소를 생산하고 판매하는 바이오테크(BayoTech)의 혁신적인 방식에 깊은 인상을 받은 것으로 전해졌다. 바이오테크는 화학 공장 및 정유소에 수소를 공급하는 기존의 대규모 중앙 집중식 공장들보다 더 저렴하고 탄소 배출량이 적은 수소를 생산한다. 이 회사는 깨끗한 천연가스 또는 바이오메탄 소스를 원료로 사용하여 수소를 제조하고 있다. 바이오테크는 지난 11월 2일 미주리주 웬츠빌에 새 수소 허브를 완공했다고 밝혔다. 이 허브는 연간 350톤의 수소를 생산할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이 수소는 연료전지와 산업 공정에 사용될 예정이다. 또 바이오테크는 니콜라(Nikola) 수소 연료 전지로 구동되는 전기 세미 트럭과 뉴 플라이어(New Flyer) 연료전지 버스를 시연했다. 아울러 니콜라와의 파트너십을 통해 니콜라 연료전지 트럭 50대를 구매할 계획을 발표했다. 이러한 발전은 수소 에너지와 관련된 기술의 발전뿐만 아니라, 수소 기반 교통 수단의 상업적 활용 가능성을 더욱 확장시키는 중요한 진전을 나타낸다. 바이오테크의 이번 발표와 계획은 미래의 친환경 교통 수단에 대한 투자와 연구의 중요성을 강조하며, 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 지역 사회와 산업계의 관심을 끌고 있다.
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호주 기업, 수소 없이도 700°C 열과 전기 생산 기술 특허
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尹 대통령, 영국 국빈방문…원전 등 '탄소 중립 파트너' 기대
- 윤석열 대통령이 한·영 수교 140주년을 맞아 찰스 3세 국왕 초청으로 20∼23일 영국을 국빈 방문한다. 윤 대통령의 이번 방문 기간 동안 양국 간 '탄소 중립 협력'이 강조될 것으로 예상된다. 한국과 영국 간의 상업 교류는 작년 기준으로 63억 달러에 불과하지만, 탄소 중립을 추구하는 새로운 협력 기회가 열릴 것으로 기대된다. 특히 영국 정부가 중점적으로 추진하는 해상풍력 프로젝트, 신규 원전 건설, 소형모듈원자로(SMR) 개발 프로젝트 등에서 협력 가능성이 높게 평가된다. 또한, 바이오와 반도체 등 첨단 기술 분야에서도 양국 간의 시너지 효과를 기대할 수 있을 것으로 전망된다. 20일 한국무역협회에 따르면, 지난해 기준으로 영국과의 교역 규모는 크지 않았으며 수출액은 63억 달러로 20위, 수입액은 85억 달러로 27위에 해당한다. 우리나라의 영국 수출 품목 중 주요한 항목으로는 전기차(15.9%), 기타 자동차(12.7%), 무선전화기(7.9%) 등이 상위에 있었다. 반면, 주요 수입 품목은 원유(17.2%), 승용차(8.6%), 의약품(6.9%) 순으로 나타났다. 윤 대통령의 국빈 방문을 계기로 한국과 영국 간의 교역이 '탄소 중립 파트너'로 한 단계 높아질 가능성이 큰 것으로 기대된다. 또한, 영국은 탄소중립 정책을 적극적으로 추진하고 있어, 이와 관련한 협력 가능성이 높게 평가되고 있다. 영국은 2019년 세계 최초로 '2050년 온실가스 배출량 제로(0)', 일명 넷제로를 법적 목표로 도입한 국가다. 또한, 2021년 제26차 기후변화협약 당사국 총회(COP26)에서 의장국을 맡아 전 세계에 탄소중립 노력을 촉구하며 탄소중립 시대를 주도하고자 하고 있다. 영국은 환경 및 탄소 중립에 대한 앞장서는 역할을 하며 ESG(환경, 사회, 지배구조) 수준 역시 비교적 높다. 2020년 11월에 시작된 '녹색산업혁명을 위한 10대 중점계획'을 출발로, 2020년 12월에 '에너지백서 2020(Energy White Paper)'를 발표하고, 2022년 4월에 '에너지안보 전략(Energy Security Strategy)'을 공개하며, 2023년 4월에 '에너지안보 계획(Powering up Britain: Energy Security Plan)'을 발표하는 등 많은 중장기 계획을 제시하고 있다. 또한, 세계 주요 증권거래소에서 상장된 기업들의 ESG 리스크를 분석한 결과, 영국과 프랑스가 ESG 리스크가 가장 낮다는 평가를 받았다. 특히 영국의 FTSE 100 기업 중 54%가 ESG 위원회를 보유하고 있는 등 ESG 경영에 앞선 노력을 기울이고 있다. 더불어, 영국 재무부는 ESG 경영을 더욱 투명하게 촉진하기 위해 2021년에 '녹색금융: 지속가능한 투자 로드맵(Greening Finance: A Roadmap to Sustainable Investing)'을 발표했다. 이 로드맵은 금융 제공기관들로 하여금 금융 활동이 환경에 미치는 영향, 제품의 지속가능성 수준, 투자 전략 이행 여부 등을 의무적으로 공개하도록 규정하고 있다. 기업들은 이 로드맵에서 제시한 환경 보전 항목 중 하나 이상에 실질적인 기여를 증명해야 한다. 이 외에도 영국 정부는 플라스틱 포장세(Plastic packaging Tax), 플라스틱 빨대 공급 금지, 2030년 내연기관차 판매 금지 조치 등 환경에 해를 가하는 기업의 경제활동을 법적으로 금하고 있다. 이처럼 영국에서는 탄소중립이 에너지 안보와 성장 전략의 중요한 요소 중 하나로 고려되고 있다. 대한무역투자진흥공사(코트라)에 따르면, 영국 정부는 지난 3월에 발표한 '에너지 안보 및 넷제로 성장 계획'에서 신규 원전·SMR 기술 선발·차세대 원자로(AMR) 실증(원자력) 및 해상풍력·태양광(신재생에너지) 그리고 탄소포집 및 활용(CCUS), 저탄소 수소 생산·수소 수송 및 저장(수소에너지)을 핵심 전략으로 제시했다. 이러한 전략은 한국에게도 기술 개발 분야에서 큰 기회를 제공하는 분야와 관련이 있다. 원전 분야 협력 기대 특히 한국과 영국 간의 원전 분야에서의 협력은 세계적인 경쟁력을 지닌 분야로 주목할 만하다. 코트라의 '탄소중립을 위한 영국 원전산업 정책 동향' 보고서에 따르면, 영국 정부는 2050년까지 총 24기가와트(GW) 용량의 원자력 발전을 목표로 하고 있지만, 현재 가동 중인 원전 발전량은 7GW 수준으로 적극적인 투자가 필요한 상황이다. 양국 정부는 원전산업 협력 논의를 오랫동안 진행해 왔으며, 지난 4월에는 원자력 발전과 청정에너지 분야에서의 협력 확대를 위한 공동선언문을 발표했다. 이 선언문에는 영국 신규 원전 건설 참여 가능성을 모색하는 내용이 포함되어 있다. 또한, 지난 3월에는 영국원자력청(GBN) 출범을 계기로 한국전력이 영국 신규 원전 건설에 참여하는 방안을 논의하기로 합의한 일도 있었다. 한국전력은 2016∼2017년에 영국 무어사이드 원전 사업에 참여를 검토했지만, 경제성 문제로 추진을 중단한 적이 있다. 코트라는 "단기적으로는 한국 정부가 영국 대형 원전 건설 프로젝트에 참여하고, 한국의 원전 기자재 기업이 영국 시장에 원전 기자재를 수출하는 것을 모색하는 것이 중요하다"고 말했다. 그리고 앞으로는 영국 원전 운영사(EDF) 등과의 기업 네트워크를 구축하거나 에이전트 기업을 활용해 원전 기자재 기업의 독자적인 수출이 가능할 것으로 보인다.
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尹 대통령, 영국 국빈방문…원전 등 '탄소 중립 파트너' 기대
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빌 게이츠, 혁신적인 '풍력 터빈' 설계에 투자
- 라이트 형제는 독학으로 인쇄기계를 제작하기 시작했으며, 번 돈을 활용하여 자전거 판매 사업을 시작했다. 이 사업을 바탕으로 하늘을 날 수 있는 기계, 즉 지금의 비행기를 꿈꾸었고, 결국 최초의 동력 비행기 '플라이어I'를 개발하는 데 성공했다. 이 사례는 항공기 기술 분야에서 혁신을 이룬 대표적인 사례로 기록됐다. 이번엔 비행기가 아닌, 새로운 풍력에너지가 에너지 업계의 새로운 기술 혁신을 가져올 지 세간의 관심을 끌고 있다. 마이크로 소프트사 고문 빌 게이츠가 획기적인 새로운 풍력 터빈 설계를 지시했다고 호주 에너지 전문매체 리뉴이코노미(reneweconomy)가 최근 보도했다. 빌 게이츠는 자신이 투자한 에너지 벤처기업 브레이크스루 에너지 벤처스(Breakthrough Energy Ventures)에 트랙 기반의 날개를 사용한 혁신적인 풍력에너지 설계를 개발하라고 지시했다. 그런데, 브레이크스루 에너지 벤처스가 주목하는 미국 스타트업 에어룸 에너지(Airloom Energy)는 새로운 풍력 에너지 발전 기술을 선보였다. 에어룸 에너지는 바람의 힘을 효율적으로 활용하고자 고유한 특징을 갖춘 '초저비용' 풍력 에너지 시스템을 개발했다. 이 시스템은 다른 어떤 시스템과도 다르게 높은 경량 트랙을 따라 이동하는 날개를 사용한다. 이 날개는 높이 10m에 설치되어 있으며, 수 미터에서 수 마일까지 이르는 트랙을 빠르게 따라 달린다. 또한, 25m 높이의 타워는 특허받은 브리들링 시스템을 통해 안정적으로 고정되어 있다. 에어룸은 기술 비용에 대해 대담한 주장을 했는데, 자본 비용은 기존 풍력 발전 단지를 건설하는 데 드는 비용의 1/4 수준이며, 평균 에너지 비용은 기존 풍력 에너지의 1/3 수준으로 낮아질 것으로 밝혔다. 이것은 1kWh 당 미국 달러 0.013로 매우 저렴한 수준이다. 와이오밍에 본사를 둔 이 회사는 현재 미국에서 50kW 테스트 장치를 운영하고 있으며, 2.5MW 에어룸 시스템은 하나의 표준 트랙터 트레일러로 운송될 수 있다고 밝혔다. 또한, 위치 선정, 뷰 평면 및 사용에 따라 높거나 낮게, 짧거나 길게 구성할 수 있으며 시운전 시 대규모 콘크리트 기초가 필요하지 않다. 이 회사는 전체 중량과 자재가 감소하면서 (풍력 발전) 사용 종료 시 매립에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있다고 설명했다. 에어룸 에너지는 최근 구글에서 호주 엔지니어이자 전기화 옹호자인 사울 그리피스(Saul Griffith)와 공동 설립한 기술인 마카니(Makani) 에너지 케이트(연)과 같은 혁신을 위해 10년을 일했던 CEO 닐 닉너(Neal Rickner)를 고용했다. 이 기술을 결국 보류됐으며, 풍력 에너지 생산 방식을 재고하려는 여러 시도가 있었지만 어느 것도 큰 성과를 이루지 못했다. 그럼에도 불구하고, 에어룸은 테스트 장치의 추가 연구 및 개발을 지원하기 위해 빌 게이츠의 '브레이크스루 에너지 벤처스'가 주도하는 시드 자금으로 400만 달러(약 51억 8600만원)를 모금했다. 브레이크스루 에너지 벤처스의 투자 위원회 공동 책임자인 카미셀 로버츠(Carmichael Roberts)는 '풍력 산업은 수십 년 동안 더 큰 터빈을 확장하여 에너지 생산 비용을 낮추어 왔다'며 '이 방법은 전체 비용을 줄이는 데 매우 성공적이었지만 현재 이러한 접근 방식은 부지 선정과 자재 비용 측면에서 어려움에 직면하고 있다'고 지적했다. 로버츠는 이어 "에어룸의 독특한 접근 방식은 이러한 문제를 모두 해결할 수 있으며, 풍력 에너지에 대한 비용 절감과 함께 새로운 시장 기회를 열어줄 것"이라고 강조했다. 이러한 주장이 사실이라면, 에어룸의 기술은 풍력발전의 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 보인다. 이는 풍력 에너지를 더 경쟁력 있고, 더 많은 사람들에게 접근 가능하게 만들 수 있다. 회사 또한 기술을 상용화하고 비용을 줄이기 위해 계속 노력해야 한다.
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빌 게이츠, 혁신적인 '풍력 터빈' 설계에 투자
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건강을 생각하는 술, 어떻게 고를까?
- 일반적으로 '건강'과 '술'이라는 단어가 함께 언급되는 경우는 드물다는 것은 잘 알려져 있다. 이는 술이 건강에 이로운 효과가 없다고 여겨지기 때문이다. 그러나 리얼심플(realsimple) 매체에 따르면, 적당량의 음주는 균형 잡힌 생활 방식에서 즐거움을 제공하는 요소가 될 수 있다고 한다. 술은 맛있을 수 있지만, 잦은 음주나 과음은 내장 염증, 암, 심장병, 간 질환, 췌장 질환 등 건강에 심각한 문제를 일으킬 위험이 있다. 이러한 부정적인 효과를 밝히는 연구가 계속 증가함에 따라, 알코올 섭취에 대한 일반적인 권고안은 점점 보수적으로 변하고 있다. 과음이 건강에 해로울 수 있다는 것은 널리 알려진 사실이다. 그렇다면 현명하게 술을 선택하는 방법에 대해 살펴보자. 첫 번째로, 설탕 함량이 낮은 술을 선택하는 것이 중요하다. 술에 포함된 설탕은 특히 주의를 요한다. 맥주를 비롯한 많은 술에는 설탕이 포함되어 있으며, 첨가된 설탕은 염증을 유발하고 높은 칼로리를 가지고 있어 섭취 시 주의가 필요하다. 두 번째로, 비타민, 미네랄, 항산화제 등 몸에 유익한 성분이 많은 술을 선택하는 것이 좋다. 이러한 성분들은 특정 종류의 와인, 스피루리나와 같은 건강 성분이 혼합된 술, 첨가된 설탕이 없는 100% 신선한 과일이나 야채 주스로 만든 술 등에서 찾을 수 있다. 이들 술은 천연 항산화제를 함유하고 있어 건강에 이로울 수 있다. 전문가들이 추천하는 건강한 술 중 하나로는 최근 인기를 끌고 있는 하드 셀처가 있다. 하드 셀처는 알코올이 첨가된 탄산수로, 과일이나 허브 향료를 추가하여 다양한 맛을 즐길 수 있다. 낮은 설탕 함량으로 칼로리가 적으며, 탄산수 기반이라 소화에도 도움이 될 수 있다. '레드 와인'은 폴리페놀 성분인 레스베라트롤이 풍부하다. 레스베라트롤은 강력한 항산화제로, 암과 심장병의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 또한, 레드 와인은 골다공증 예방에도 효과가 있다는 연구 결과가 있다. '라이트 맥주'는 일반 맥주에 비해 탄수화물 함량이 낮고 칼로리가 적다. 또한, 맥주에 풍부한 폴리페놀 성분은 항산화와 항염 효과가 있어 건강에 도움이 될 수 있다. 또한, 브런치의 단골 메뉴인 '블러디 메리'는 토마토 주스와 보드카로 만든 술이다. 토마토 주스는 비타민과 미네랄이 풍부하고, 서양고추와 올리브는 건강을 증진시키는 미세영양소가 풍부하다. 따라서 블러디 메리는 설탕이 적고 영양소가 풍부한 술로 볼 수 있다. 일반 콤부차에 알코올을 첨가한 하드 콤부차는 '핫 토디'로 불리며, 이는 일반 콤부차의 프로바이오틱스와 항산화제가 풍부한 건강상의 이점을 그대로 유지하고 있으며, 뜨거운 물, 레몬 주스, 꿀, 위스키로 만든 술로 감기에 좋은 것으로 알려져 있다. 그러나 어떤 술이든 과도하게 마시면 건강에 해로울 수 있다. 따라서, 술을 마실 때는 적당량을 마시는 것이 중요하다.
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일본, 해저 화산 폭발로 새로운 섬 탄생
- 세계 곳곳에서 해수면 상승으로 인한 섬 침몰 우려가 커지고 있는 가운데, 일본에서 해저 화산 폭발로 새로운 섬이 탄생했다고 지오 뉴스(Geo News)가 전했다. 일본 기상청(JMA)은 지난 11월 1일, 태평양 오가사와라 제도 이오지마 해역에서 해저 화산 폭발로 새로운 섬이 형성되었다고 밝혔다. 이 섬은 일본 수도인 도쿄에서 남쪽으로 약 1200km 떨어진 이오지마 앞바다에서 약 1km 지점에 위치한다. 섬의 크기는 가로 약 400m, 세로 약 200m로 추정된다. 지난 1일 일본 해상자위대가 섬이 바다 위로 떠오른 모습을 촬영하면서 새로운 섬이 형성된 것이 세상에 알려졌다. 기상청은 작년부터 이 지역의 화산 활동을 모니터링해 왔으며, 지난 10월 30일 발생한 해저 화산 폭발로 분출한 암석이 쌓이면서 이 섬이 형성된 것으로 보고 있다. 폭발 당시 섬은 해수면 위로 약 30m가량 솟아올랐으며, 이후에도 화산 활동이 계속되고 있다. 이후 파도의 침식으로 섬의 형태가 점차 변하고 있는 것으로 알려졌다. 도쿄 대학 지진연구소의 나카다 세츠야 명예 교수는 "분출 전부터 표면 아래에 마그마가 축적되어 있었으며, 이 마그마가 분출하면서 섬이 형성된 것으로 보인다"고 설명했다. 이 섬의 육지를 형성한 주요 퇴적물은 경석이다. 담색 또는 백색의 화산 생성물인 경석은 화산에서 분출한 마그마가 갑자기 식으면서 생긴 돌로 스펀지처럼 구멍이 많은 것이 특징이다. 또한 이 섬에는 토사가 많아서 앞으로 파도에 씻겨 사라질 수도 있다. 이오지마 해안 부근에 새로운 육지가 형성된 것은 이번이 처음이 아니다. 됴쿄대 지진연구소는 화산 활동이 계속되면 섬이 더 커질 수 있다고 내다봤다. 일본은 해수면 상승으로 인해 섬 침몰 피해를 입을 가능성이 있는 국가 중 하나로, 일본 정부는 섬의 침몰을 막기 위해 해안 보호 시설을 강화하는 등 다양한 노력을 기울이고 있다.
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일본, 해저 화산 폭발로 새로운 섬 탄생
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현대건설, 유럽 최대 에너지 기업 RWE과 업무협약…그린수소 사업 확장
- 현대건설이 신재생에너지 발전과 에너지 전환을 가속화하기 위해 유럽의 주요 에너지 기업 RWE와 손잡고 해상풍력발전과 그린수소 사업 확장에 나선다. 15일 현대건설은 서울 종로구 소재 본사에서 독일의 전기·가스 공급회사 알더블유이 오프쇼어 윈드(RWE)와 '해상풍력발전 및 그린수소 사업 공동개발'을 목표로 한 전략적 업무협약(MOU)을 지난 14일 체결했다고 발표했다. 이번 협약을 통해 양사는 현대건설의 국내 해상풍력발전 시장에 대한 경험과 네트워크, RWE의 개발과 운영 노하우를 결합해 관련 사업을 공동으로 개발하고, 이를 전 세계 시장으로 확장할 계획이다. 현대건설은 자사의 수소 생산기술과 RWE의 수소 밸류체인 전문성을 결합하여 그린수소 분야에서 새로운 사업 기회를 모색할 예정이다. RWE는 1898년에 설립된 글로벌 에너지 기업으로, 풍력, 수력, 태양열, 바이오매스 등 다양한 발전사업을 보유하고 있다. 2010년 기준으로 유럽 내에서 2000만명의 전기 고객과 1000만 명의 가스 고객을 보유하고 있다. 특히, 20년 이상의 해상풍력발전소 개발과 건설, 운영 경험을 갖고 있으며, 현재 전 세계 5개국에 19개의 해상풍력발전소를 운영 중이다.또한, 30개 이상의 그린 수소 프로젝트에 참여하고 있다. RWE는 2030년까지 발전 사업 규모를 50기가와트(GW)로 확대하고, 2040년까지 탄소중립을 달성하기 위해 500억 유로(약 70조 원) 이상을 투자할 계획이다. 윤영준 현대건설 사장은 "신재생에너지 분야의 글로벌 리더인 RWE와의 협력은 에너지 전환 시대에 맞춘 혁신적인 발걸음이 될 것"이라며 "이번 장기적인 파트너십을 통해 새로운 사업 기회를 창출하고 지속 가능한 에너지 솔루션을 개발해 차세대 에너지 전환의 흐름을 선도할 것"이라고 밝혔다. 스벤 우테르묄렌 RWE 최고경영자(CEO)는 "세계적으로 인정받는 기업인 현대건설과 파트너십을 맺게 되어 매우 영광스럽게 생각한다"며 "양사는 녹색 에너지 성장을 위한 공동의 가치와 목표를 공유하는 강력한 파트너이며, 이번 협약은 글로벌 에너지 전환을 가속화하는 중요한 계기가 될 것"이라고 말했다.
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현대건설, 유럽 최대 에너지 기업 RWE과 업무협약…그린수소 사업 확장
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당뇨병 걱정되면 소금 섭취 줄여야
- 소금이 제2형 당뇨병 발병의 원인이 될 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. UPI통신은 미국 툴레인대학교 연구팀이 40만명을 대상으로 한 연구에서 이 같은 결과가 도출됐다고 보도했다. 이번 연구 결과는 '메이요 클리닉 회보(Mayo Clinic Proceedings)'에 게재됐다. 연구팀은 영국 바이오뱅크에 등록된 40만 명의 참가자들을 대상으로 소금 섭취량에 대한 조사를 실시했으며, 약 12년 동안 이들을 추적 관찰했다. 이 그룹 중 약 1만3000명이 제2형 당뇨병을 진단받았다. 제2형 당뇨병에 걸린 참가자들에 대한 깊은 분석을 통해, 연구팀은 보통 또는 항상 소금을 사용하는 사람들이 전혀 사용하지 않는 사람들에 비해 각각 20%, 39% 더 높은 당뇨병 발병 위험을 가지고 있음을 발견했다. 가끔 소금을 사용하는 사람들도 발병 위험이 13% 증가했다. 툴레인대학교 공중 보건 및 열대 의학 대학 루 치(Lu Qi) 교수는 "이미 알려진 것처럼, 소금 섭취를 제한하는 것이 심혈관 질환과 고혈압의 위험을 줄일 수 있다는 사실을 우리는 인지하고 있지만, 이 연구는 소금통을 식탁에서 치우는 것이 제2형 당뇨병 예방에도 도움이 될 수 있다는 새로운 사실을 처음으로 보여준다"고 말했다. 루 치 교수와 연구팀은 소금의 과다 섭취가 비만과 염증과 같은 건강 위험 요인을 증가시킬 수 있다고 본다. 이 연구는 또한 일상적인 소금 섭취가 높은 체질량지수(BMI) 및 허리-엉덩이 비율과 관련이 있음을 발견했다. 연구팀은 이 연구 결과를 더 확증하기 위해서는 참가자들의 소금 섭취량을 조절하고 그 효과를 관찰하는 임상 시험을 진행해야 한다고 언급했다. 그는 또한 대중이 자신들이 선호하는 음식에 대해 저염 대체 식품을 고려해야 한다고 조언했다. 그는 "저염 대체식품 교체는 어렵지 않은 변화지만, 건강에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다"고 강조했다. 한편, 생존에 필요한 일일 최소 소금 섭취량은 0.5~1g으로 아주 적다. 이를 초과하여 섭취하면 고혈압을 유발하고, 이는 뇌혈관 질환으로 이어질 수 있다. 한국에서는 평균적으로 하루에 약 4.9g의 나트륨을 섭취하는 것으로 보고되고 있으며, 이는 소금으로 환산하면 대략 12.5g에 해당한다. 이는 다른 선진국인 미국이나 영국의 평균 섭취량보다 높은 수치이다. 세계보건기구(WHO)와 미국 국립보건원(NIH)은 성인의 일일 소금 권장 섭취량을 각각 5g, 6g으로 제시하고 있다. 소금은 우리 몸에 필수적인 성분이지만, 그 섭취량은 부족하거나 과도하지 않도록 적절히 관리함으로써 건강을 유지하는 것이 중요하다.
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당뇨병 걱정되면 소금 섭취 줄여야
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암 조기 진단 위한 새로운 혈액 검사 개발
- 암을 조기 발견할 수 있는 저렴하고도 새로운 혈액 검사 방법 개발됐다. 대부분의 암은 증상이 나타나기 전까지 진단되지 않고, 증상이 나타난 시점에는 이미 질병이 널리 퍼져 치료가 어려운 경우가 많다. 바이오마커(biomarker)는 암을 감지하는 데 사용되지만, 일부는 증상이 나타난 후 혹은 특정 암 유형에만 감지가 가능하다. 그러나 이제 빠르고 저렴한 새로운 혈액 검사가 개발되어 증상이 나타나기 전에 암을 발견하는 것이 가능해졌다. 이로 인해 암 진단 방법에 혁신이 일어날 것으로 기대된다. 미국 매체 뉴아틀라스에 따르면, 뉴욕시 록펠러대학교의 연구팀은 다양한 암의 조기 발견 가능성을 보여주는 암세포에서 생산되는 주요 단백질을 검출하는 매우 정밀한 혈액 검사를 개발했다. 검사 비용은 약 3달러로 저렴한 비용으로 눈길을 끌었다. 'LINE-1 ORF1p'는 과학계에서 주목받고 있는 비교적 새로운 바이오마커 단백질이다. 바이오마커는 단백질이나 DNA, RNA, 대사 물질 등을 활용해 몸 안의 변화를 알아낼 수 있는 지표로 사용된다. 'LINE-1(Long interspersed element-1)'은 모든 인간 세포에서 발견되는 레트로트랜스포존(retrotransposon)으로 바이러스와 유사한 특성을 가지며, 게놈의 새로운 위치에 자신을 복사해 붙여넣는 메커니즘을 통해 복제된다. 레트로트랜스포존은 DNA의 일부분이 유전체 내의 한 곳에서 다른 곳으로 이동할 수 있는 전이인자(transposable element) 중 하나다. '오픈 리딩 프레임 1 프로틴(ORF1p)'은 식도암, 결장암, 폐암, 유방암, 전립선암, 난소암, 자궁암, 췌장암, 두부암, 머리와 목 등의 가장 흔하고 치명적인 암 중 많은 암에서 높은 수준으로 생산되는 단백질이다. 이번 연구의 공동 저자인 존 라카바(John LaCava) 박사는 "트랜스포존은 주로 정자와 난자, 배아 형성 과정에서 활성화되므로 트랜스포존이 비병리학적으로 활성화될 수도 있다. 하지만 그렇지 않은 경우, 이러한 '점핑 유전자'는 게놈 내에서 침묵 상태를 유지하며, 그 활동이 세포에 스트레스와 손상을 유발하기 때문이다"라고 말했다. 대부분의 경우 신체는 LINE-1을 통제한다. 하지만 LINE-1이 ORF1p를 생성하고 표출할 때, 이는 뭔가 잘못되었을 수 있는 신호일 수 있다. 라카바는 "LINE-1이 표출되지 않도록 하고 ORF1p를 생성하는 것을 방지하는 메커니즘이 있으므로 전사체를 제어할 수 없는 건강하지 못한 세포에 대한 대용으로 이 단백질을 사용할 수 있다"며 "건강한 사람의 혈액에서 ORF1p가 검출되어서는 안 된다"고 지적했다. 암세포는 질병 초기부터 ORF1p를 생산하는 것으로 알려져 있으므로 이를 정확하게 탐지하는 방법을 개발하는 것은 암을 초기 단계에서 발견할 수 있음을 의미한다. 연구팀은 혈장 내에서 ORF1p를 검출하기 위한 빠르고 저렴한 검사를 개발했다. ORF1p는 기존 임상 실험실 방법의 검출 한계보다 훨씬 낮은 농도에서 발견되기 때문에 연구팀은 소량의 혈청, 혈장 또는 뇌척수액에서 바이오마커를 측정하기 위한 미세분자 기반 검출 기술인 시모아(Simoa)를 사용했다. 이들은 라마에서 파생되고, 조작된 맞춤형 나노바디 시약을 사용하여 ORF1p 단백질을 검출하고 포획했다. 라카바는 "우리는 대장암에서 ORF1p와 다른 단백질의 분자적 연관성을 포착하고 설명하려는 임무의 일환으로 이러한 시약을 개발했다"고 말했다. 연구팀은 대부분의 대장암에 LINE-1 단백질이 풍부하게 발견된다는 것을 인지하고 있었으며, 이 단백질이 형성하는 상호 작용이 암의 성장에 도움을 주면서 정상 세포 기능의 조절을 방해할 수 있다고 추측했다. LINE-1 입자를 분리함으로써 이러한 상호 작용을 자세히 관찰할 수 있었다는 것이 라카바의 설명이다. 연구팀은 새롭게 개발된 분석 방법을 이용하여 다양한 암 유형을 가진 환자들과 암이 없는 것으로 알려진 400명 이상의 '건강한 대조군' 개인들을 조사했다. 대조군의 약 99%에서는 혈장 ORF1p가 검출되지 않았다. 하지만 ORF1p가 검출된 5명 중 가장 높은 수치를 보인 한 환자는 6개월 후에 진행성 전립선암이 발견됐다. 연구에 포함된 초기 단계의 8명의 난소암 환자 중 4명에서 ORF1p에 대해 양성 반응이 나타났는데, 이는 바이오마커가 초기 질병을 나타내는 지표가 될 수 있음을 시사한다. 전반적으로 연구팀은 이 검사가 난소암, 위식도암, 대장암 환자의 혈액 샘플에서 매우 정확하게 ORF1p를 검출한다는 사실을 발견했다. 검사 비용은 3달러(약 3940원) 미만이며, 결과는 2시간 이내에 나온다. 이 검사는 암 진단뿐만 아니라 암 치료의 효과성을 평가하는 데에도 유용하게 사용될 수 있다. 치료가 성공적일 경우, 환자의 ORF1p 수준이 감소해야 한다. 연구팀은 위식도암 치료를 받는 19명의 환자를 연구한 결과, 치료에 반응한 13명의 환자에서 ORF1p 수준이 검출 한계 아래로 떨어지는 것을 관찰했다. 연구팀은 이 검사가 조기 경보 시스템으로 일상적인 건강 관리에 통합될 것으로 기대하고 있다. 라카바는 "건강한 시기에는 ORF1p 수준을 측정하여 기준점을 설정할 수 있을 것"이라고 말했다. 그는 "이후 의사는 ORF1p 수준의 변화를 관찰할 것이며, 이는 건강 상태에 변화가 있음을 나타낼 수 있다. ORF1p 수준의 약간의 변동은 정상일 수 있지만, 지속적인 상승은 심층적인 조사가 필요한 이유가 될 있다"고 말했다. 더욱 광범위한 연구 대상 집단을 사용한 추가 연구는 이 검사의 효과를 더욱 확실하게 검증하고, 세포암 이외의 다른 암 유형을 감지할 수 있는지 확인하기 위해 필요하다. 또한 순환 중인 ORF1p의 정상 기준 수준이 무엇인지와 이 수준에 영향을 주는 요인들을 이해하기 위한 추가 연구가 요구된다. 한편, 한국의 아이엠비디엑스는 최첨단 유전자 분석 기술을 바탕으로 한 알파리퀴드 플랫폼을 개발해 활용 중이다. 이는 인공지능(AI) 초정밀 유전자 검사법을 활용해 암 조기진단부터 진행성 암의 재발 예측과 치료 프로파일링 서비스를 제공한다. 암세포에서 혈액으로 방출된 DNA 조각인 '순환 종양 DNA(ctDNA, circulating-tumor DNA)'를 검출하고 차세대 염기서열 분석(NGS)을 통해 DNA 정보를 스캔해 유전자변이를 분석한다. 이 간편한 혈액검사는 비침습적 검사법으로 출혈이나 감염 등의 부작용이나 방사선 노출 위험이 없다. 기존 검사로는 발견하기 어려운 1cm 미만의 작은 종양도 검출할 수 있는 것으로 알려졌다.
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암 조기 진단 위한 새로운 혈액 검사 개발
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1∼3분기 글로벌 전기차 966만대 등록…현대차, 7위
- 세계 전기차 수요 둔화에도 올해 1~3분기(1∼9월) 전 세계에 등록된 전기차가 지난해 같은 기간보다 30% 이상 증가한 것으로 나타났다. 8일 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면 올해 1∼3분기 누적 세계 80개국에서 등록된 플러그인 하이브리드차(PHEV)와 순수전기차(BEV)는 총 966만5000대로 집계됐다. 이는 전년 동기 대비 36.4% 상승한 수치다. 주요 그룹별 전기차 판매 대수를 살펴보면 중국 전기차 선두 기업 BYD(비야디)는 199만3000대를 팔아치워, 전년 동기 대비 71.7% 성장률을 기록했다. 미국 전기차 테슬라는 올해 3분기까지 45.7% 증가한 132만대4000대를 등록해 2위를 차지했다. 3위에 오른 폭스바겐은 27.0% 상승한 68만3000대를 판매했다. 현대차그룹은 현대차의 아이오닉5, 아이오닉6, 코나, 기아의 EV6, 니로 등을 중심으로 42만1000대를 등록했다. 전년 동기 대비 10.0% 성장률을 나타낸 현대차그룹은 글로벌 전기차 등록 순위 7위를 차지했다. 전기차 등록 현황을 지역별로 살펴보면 중국이 57.9%로 독보적인 점유율을 나타냈다. 중국 전기차 성장세는 내연기관차 생산을 중단하고 신에너지 차량에 집중한 BYD가 주도하고 있다. 그 뒤를 이 유럽 23.4%, 북미 12.4%, 중국을 제외한 아시아는 5.1% 순이었다. SNE리서치 관계자는 "중장기적으로 불가피한 전기차 전환 트렌드에 발맞춰, 현재 잠시 숨을 고르고 있는 전기차 시장은 가격 중심의 트렌드가 이어지는 동안 중저가형 세그먼트에서 수요가 집중될 것이며, 이는 시장의 지속적인 성장을 이끌 것으로 예상된다"고 말했다. 한편, 미국 인터넷 매체 악시오스는 지난 6일(현지시간) 불황에도 불구하고 전기차 판매는 미국의 다른 어떤 세그먼트보다 빠르게 성장하고 있으며, 올해 처음으로 연간 판매량 100만 대를 돌파할 것으로 예상된다고 전했다. 자동차 전문 시장 조사업체 콕스 오토모티브(Cox Automotive)에 따르면 2023년 10월 말까지 자동차 제조업체는 미국에서 약 87만6000대의 전기차를 판매했다. 전기차 판매량은 2022년 같은 기간에 비해 3분기에 50% 증가했다. 이는 2021년 3분기 대비 전기차 판매가 71% 급증했던 2022년 3분기 기록적인 성장세에서 다소 둔화된 수치다. 콕스는 2023년에 전기차가 미국 자동차 판매량의 8~9%를 차지할 것으로 추정했다. 콕스에 따르면 9월 전기차의 평균 판매 가격은 5만683달러로 1년 전보다 22% 하락했는데, 이는 대부분 테슬라의 가격 인하로 인한 것이다.
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1∼3분기 글로벌 전기차 966만대 등록…현대차, 7위
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선크림의 역설…사용량 늘어도 피부암 발병률 여전
- 선크림의 사용이 증가했지만 피부암 발병은 줄어들지 않고 있다는 '선크림의 역설'이 제기됐다. 의료 전문매체 뉴스 메디컬 라이프사이언스(NEWS MEDICAL LIFE SCIENCES)는 선크림 사용이 늘고 있지만 피부암 발병률이 여전히 증가하고 있다는 연구 결과가 나왔다고 전했다. 캐나다 맥길 대학교의 이반 리트비노프 박사 연구팀은 캐나다 대서양 주와 영국 바이오뱅크의 데이터를 분석한 결과, 선크림 사용이 흑색종 발병 위험을 두 배 이상 증가시킬 수 있다는 사실을 발견했다. 연구팀은 선크림 사용으로 인해 사람들이 햇빛에 더 많이 노출되고, 피부암에 대한 경각심이 감소하기 때문이라고 분석했다. 리트비노프 박사는 "선크림은 피부암 예방에서 여전히 중요한 역할을 하지만, 부적절한 사용은 오히려 피부암 위험을 증가시킬 수 있다"고 지적했다. 그는 "선크림을 사용할 때는 자외선 차단지수(SPF)가 30 이상인 제품을 선택하고, 약 2시간마다 덧발라 주어야 하며, 강한 햇빛이 있는 시간에는 가능한 야외 활동을 자제하는 것이 중요하다"고 강조했다. 선크림 역설, 왜 생길까? '선크림 역설'은 선크림 사용이 늘어남에 따라 오히려 피부암 발생률이 증가하는 현상을 가리킨다. 선크림을 사용하면 피부가 햇빛으로부터 보호된다고 생각하여 사람들이 햇볕에 더 오래 머물러 있게 된다. 또, 선크림을 사용하면 피부암에 걸릴 위험이 줄어든다고 생각하여 사람들이 피부암에 대한 예방 조치를 소홀히 하게 돼 이런 역설적인 결과가 나타날 수 있다. 리트비노프 박사 팀이 영국 바이오뱅크를 대상으로 수행한 두 번째 연구에서도, 선크림 사용이 피부암 발병 위험을 두 배 이상 증가시킬 수 있다는 결과가 나타났다. 리트비노프 박사는 태양 보호와 피부암 예방에 있어 지식과 실천 사이의 격차를 해소하기 위한 조치로 선크림 역설과 각 지역 사회의 특성을 고려해야 한다고 지적했다. 그는 "선크림은 중요하지만, 태양 보호 의류나 래시 가드, 태양 노출 최소화 등 다른 방법에 비해 피부 보호 효과가 가장 높지는 않다"며 "사람들은 햇볕을 쬐지 않고도 야외 활동을 즐길 수 있다"고 권했다. 선크림의 올바른 사용법은 약 2시간마다 자외선 차단제를 덧발라 주어야 한다. 또 땀이나 물에 닿으면 자외선 차단 효과가 떨어지므로, 땀이 흐르거나 물에 접촉한 후에는 선크림을 즉시 덧바르는 것이 좋다. 적절한 선크림 사용과 함께 다른 태양 보호 조치를 병행함으로써 피부암 예방에 도움이 될 수 있다.
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- 생활경제
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선크림의 역설…사용량 늘어도 피부암 발병률 여전
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삼성물산, 세계 최대 전시회서 국내 건설사 최초 스마트시티 선보여
- 삼성물산 건설부문은 7일 스페인 바르셀로나에서 열리는 '2023 스마트시티 엑스포 월드 콩그레스(SCEWC)'에 참가해 독자적으로 구축한 스마트시티 모델을 선보인다고 밝혔다. SCEWC는 각국 정부 기관과 도시, 글로벌 기업들이 참여해 미래 도시 설계를 위한 기술을 공유하고 사업 네트워크를 구축하는 세계 최대 규모의 스마트시티 전문 전시회다. 이번 전시회에서 삼성물산은 자회사 삼우종합건축사사무소와 공동 개발한 스마트시티 표준 모델을 발표한다. 스마트시티 구현에 필수적인 △ 재생에너지와 에너지저장장치(ESS) 등 에너지 솔루션, △ 바이오가스, △ 모듈러, △ 스마트 물류, △홈 플랫폼, △빌딩 플랫폼 등 핵심 솔루션 6가지를 공개한다. 삼성물산은 이번 엑스포에서 글로벌 기업들과 스마트시티 관련 협력도 진행할 예정이다. 삼성물산은 에너지 로봇 자동화 분야의 스위스 기업 ABB, 스웨덴의 바이오 가스 전문기업 바이오크래프트, 에스토니아의 주요 모듈러 제조업체인 하르멧 등과 업무협약을 체결할 계획이다. 김세은 삼성물산 신사업전략팀 팀장은 "올해 엑스포 참가는 삼성물산의 스마트시티 솔루션과 모델을 선보이고 국제 스마트시티 시장에서 인지도를 높일 수 있는 좋은 기회"라고 언급했다. 그는 또 "삼성물산은 향후 세계 시장에서 미래 도시 개발에 적극적으로 참여할 계획"이라고 밝혔다. 이에 앞서 삼성물산은 인도네시아의 최대 부동산 개발 회사인 '시나르 마스 랜드'와 스마트시티 개발 협력을 위한 업무협약을 체결했다. 아울러 사우디 국부펀드(PIF)와는 사우디아라비아 내 모듈러 공급을 위한 합작법인 설립 협약을 맺는 등 스마트시티 사업을 적극 추진하고 있다. 삼성물산은 지난 10월 23일 네옴과 네옴시티 옥사곤 내 첨단 건설협력 MOU를 맺었다. 삼성물산은 사우디와 MOU 체결에 따라 2024년 말부터 모듈러 구조물을 생산하는 공장을 신축해 네옴시티 건설에 우선 적용할 예정이다. 향후 사우디 전역에 주택 100만호를 건설하는 총 420억 달러 규모의 로쉰 프로젝트 수주에도 참여가 가능할 것으로 알려졌다.
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- 산업
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삼성물산, 세계 최대 전시회서 국내 건설사 최초 스마트시티 선보여
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AI, 비둘기 학습방법으로 인간 능가하나?
- 인공지능(AI) 시대의 도래와 함께 딥러닝 기술의 중요성이 점점 더 증가하고 있다. 딥러닝은 컴퓨터가 외부 데이터를 스스로 조합하고 분석하여 자가 학습하는 기술이다. 이와 관련해 흥미로운 연구 결과가 발표됐다. 평화의 상징으로 여겨지는 비둘기가 AI 모델과 매우 유사한 방식으로 일부 문제를 해결한다는 사실이다. 과학기술 전문매체 톰스하드웨어(tom’s HARDWARE)는 최근 비둘기가 연상학습이라는 무차별 공격 학습방법을 사용한다는 것을 밝힌 오하이오 주립대학교 연구원들의 연구 결과에 대해 보도했다. 연구에 따르면, 비둘기와 현대 컴퓨터 AI는 인간의 사고 방식을 난해하게 만들 수 있는 복잡한 문제들에 대해서도 해결책을 찾아낼 수 있는 능력을 가지고 있다. 오하이오 주립대학교 브랜던 튜너(Brandon Turner) 심리학 교수와 아이오와 주립대학교 에드워드 와서먼(Edward Wasserman) 연구원은 국제저명학술지 '아이사이언스(iScience)'에 비둘기와 AI학습 방법의 새로운 연구 결과를 발표했다. 이 연구의 주요 내용을 살펴보면 비둘기는 광범위한 시각적 분류 작업을 해결할 수 있는 능력이 있다. 이러한 작업 중 일부는 고급 인지력과 주의력 과정을 필요로 하는 것처럼 보이지만, 컴퓨터 모델링 결과 비둘기가 그렇게 복잡한 과정을 거치지 않고도 문제를 해결할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 단순한 연상학습 메커니즘만으로도 비둘기의 문제 해결 능력을 충분히 설명할 수 있다는 것이다. 오하이오 주립대학교 뉴스 블로그에 따르면 튜너 교수는 비둘기가 컴퓨터 AI와 유사한 방식으로 학습을 한다는 강한 직관에서 연구가 시작되었다고 한다. 초기 연구는 이전의 가설과 관찰을 입증했다. 튜너 교수는 "비둘기의 학습을 안내하는 메커니즘이 현대 기계학습과 AI 기술을 지배하는 원칙들과 상당히 유사함을 나타내는 강력한 증거를 찾아냈다"고 말했다. 비둘기의 '연상학습' 능력은 인간이나 다른 영장류가 접근하기 어려운 복잡한 문제에 대한 해법을 찾아낼 수 있음을 시사한다. 일반적으로 영장류의 사고방식은 선택적인 주의 집중과 명시적 규칙 적용에 의해 이루어지며, 이러한 방법이 때때로 특정 문제 해결에 장애가 될 수 있다는 점에서 대조를 이룬다. 튜너 교수 팀은 연구를 위해 비둘기를 네 가지 다양한 난이도의 작업으로 테스트했다. 비둘기들은 간단한 작업에서 시간이 흐름에 따라 올바른 선택을 배우는 법을 습득해 성공률을 약 55%에서 95%까지 향상시킬 수 있었다. 반면, 가장 복잡한 작업에서 비둘기는 연구 기간 동안 성공률이 55%에서 68%로 뚜렷한 진전을 보이지 않았다. 그렇지만, 이 연구 결과는 비둘기의 학습능력이 AI 모델의 학습 성능과 유사한 점을 보여줬다는 점에서 의미가 있다. 연구진은 비둘기와 기계 학습 시스템 둘 다 성공적인 결정을 내리기 위해 연관 학습과 오류 수정 전략을 사용하는 것으로 해석했다. 튜너 교수는 '인간 대 비둘기 대 AI 학습 모델'에 대한 주석에서 규칙을 설정하더라도 일부 복잡한 작업을 단순화하는 데 도움이 되지 않아 사람들이 그 작업을 포기하게 만들 수 있다고 지적했다. 그는 이어 "비둘기나 기계 AI는 이러한 시행착오와 연관 학습 방법이 특정 상황에서 인간보다 더 우수한 성능을 보일 수 있다"고 덧붙였다. 이 연구는 프랑스 철학자 르네 데카르트가 1646년 뉴캐슬 후작에게 보낸 편지에서 언급했던, 동물을 '감정이 없는 기계', 즉 단순한 유기체 반응의 충동에 따르는 존재로 간주했던 관점을 재고하게 만든다. 오하이오 주립대학교 블로그는 인간은 과거에 비둘기를 멍청하다고 여겼을지도 모르지만, 이제는 현대 컴퓨터 AI의 최첨단 성과가 실제로는 비교적 단순한 비둘기의 연관 학습 메커니즘에 기초할 수 있다는 사실을 인정해야 한다고 언급했다. 이번 연구가 앞으로 컴퓨터 과학에 어떤 영향을 미칠지는 좀 더 시간을 두고 기다려 봐야 할 것 같다. AI와 기계 학습 분야의 연구자들과 뉴로모픽 컴퓨팅을 발전시키는 개발자들은 이 연구에서 중요한 통찰력을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
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- IT/바이오
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AI, 비둘기 학습방법으로 인간 능가하나?
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삼성전자, 반도체 부진 터널 벗어나나…반도체 적자 축소
- 삼성전자는 메모리 시장 회복세와 정보기술(IT) 수요 개선으로 영업이익이 급감했으나 반도체 적자는 크게 줄어든 것으로 나타났다. 삼성전자는 31일 연결 기준 올해 3분기 영업이익이 2조4336억원으로 지난해 동기보다 77.57% 감소한 것으로 집계됐다고 공시했다. 매출은 67조4047억원으로 작년 동기 대비 12.21% 줄어들었다. 삼성전자는 금리·물가 인상 등 거시 경제 악화로 사상 초유의 메모리 불황과 IT 기기 수요 부진을 겪고 있다. 직전 분기인 2분기에는 영업이익 6700억원을 기록하면서 위기를 겪었지만 3분기에는 반도체 공급량 조절과 점진적 수요 회복 등으로 조 원대 영업이익을 기록하며 회복세에 진입했다. 부문별로 보면 삼성전자의 주력 사업인 반도체(DS) 부문은 3분기 매출 16조 4400억원, 영업손실 3조 7500억원을 기록했다. 삼성전자 DS부문 매출의 60~70%를 차지하는 메모리 반도체 사업은 △ 고대역폭메모리(HBM) △ DDR5 △ LPDDR5x 등 고부가 제품 판매 확대와 일부 판가 상승으로 전분기 대비 적자 폭이 축소됐다. 삼성전자 관계자는 "업황 저점에 대한 인식이 확산되며 부품 재고를 확보하기 위한 고객사의 구매 문의가 다수 접수됐다"고 설명했다. 시스템 반도체 설계 사업을 담당하는 시스템LSI 사업부는 주요 고객사의 수요 회복이 지연되고 재고 조정으로 인해 실적 개선이 부진했다. 파운드리는 라인 가동률 저하 등으로 실적 부진은 지속됐으나 고성능컴퓨팅(HPC)용 칩 주문이 늘어나면서 역대 최대 분기 수주를 달성했다. 스마트폰·가전 등을 담당하는 디바이스경험(DX) 부문은 매출 44조 200억원, 영업이익 3조 7300억원을 기록했다. 스마트폰 판매가 주력인 모바일경험(MX) 사업부는 갤럭시 Z플립 등 고성능 제품 출시로 매출, 영업이익은 2분기 대비 견조한 성장을 보였다. 네트워크 사업부는 통신사업자들의 투자 감소로 북미 등 주요 해외 시장 매출이 감소했다. 비주얼 디스플레이(VD) 사업의 경우 글로벌 TV 수요는 전년 동기 대비 감소했으나 퀀텀닷발광다이오드(QLED), 유기발광다이오드(OLED) 초대형 TV 등 고부가 제품 판매에 주력하면서 전년 동기 대비 수익성을 개선했다. 생활 가전은 성수기 효과 감소로 전년 수준의 실적을 기록했다. 삼성의 전장·오디오 자회사 하만(Harman)은 전장 고객사의 수주 확대와 카오디오 판매 확대로 역대 분기 최대 실적을 달성했다. 삼성디스플레이는 중소형 패널의 경우 주요 고객사의 플래그십 제품 출시에 적극 대응해 전분기 대비 이익이 대폭 증가했다. 삼성전자 측은 올 4분기 글로벌 IT 수요가 점진적으로 개선돼 전사 실적 개선에도 긍정적 영향을 줄 것으로 전망했다. DS부문의 경우 메모리는 고객사 재고 수준이 대체적으로 정상화됐고 전분기 대비 가격 상승폭이 점차 확대될 것으로 보인다. 회사는 생성형 AI 수요 증가에 맞추어 HBM3 양산 판매를 본격적으로 확대할 계획이다. 중장기 경쟁력 강화와 첨단공정 비중 확대를 위해 신규 라인인 평택 3 공장 초기 가동에 들어갔으며 △DDR5 △LPDDR5x △유니버설 플래시 스토리지(UFS) 4.0 등 신규 제품 수요에도 적극 대응한다는 설명이다. 시스템LSI는 시장의 수요 회복세 진입이 전망되는 가운데 갤럭시 S 신규 스마트폰 등 모바일 고객사의 신제품 부품 공급 증가로 큰 폭의 실적 개선이 기대된다. 파운드리 사업은 게이트올어라운드(GAA) 3나노 2세대 공정 양산과 테일러 공장 가동을 통해 기술 경쟁력을 더욱 강화하고 다양한 응용처로 수주를 확대해 나갈 방침이다. 특히 최근 관심이 확대되고 있는 어드밴스드 패키지 사업의 경우 국내외 HPC 고객사로부터 로직반도체와 HBM, 2.5D 패키징을 아우르는 턴키 주문을 포함한 다수의 패키지 사업을 수주해 내년 본격적인 양산을 준비 중이다. MX는 스마트폰 시장 경쟁이 심화되는 가운데, 연말 성수기 다양한 프로그램을 통해 폴더블 신제품과 S23 시리즈의 견조한 판매를 지속 추진할 계획이다. 태블릿과 웨어러블도 프리미엄 신제품 중심으로 거래선 협업을 통해 판매를 확대할 방침이다. VD 사업부는 블랙 프라이데이 등 성수기에 대비해 온·오프라인 채널 판매 경쟁력을 지속 강화하고 고부가 제품군 비중을 확대해 수익성 확보에 주력할 방침이다. 삼성디스플레이는 중소형의 경우 신규 응용처 수요 확대에 집중하고 대형 패널은 시장내 기반 강화 및 수익성 개선을 추진할 예정이다. 삼성전자 관계자는 "내년은 거시경제 불확실성이 상존할 것으로 예상되나 메모리 시황과 IT 수요의 회복이 기대된다"고 지적했다.
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- 산업
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삼성전자, 반도체 부진 터널 벗어나나…반도체 적자 축소
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LG엔솔‧GM 합작 테네시 얼티엄 셀 공장 가동 2024년으로 연기
- LG에너지솔루션과 제너럴 모터스(GM) 합작 테네시 얼티엄 셀(Ultium Cells) 공장 가동이 2024년으로 연기됐다. 전기차 전문매체 인사이드EV는 27일(현지시간) 배터리 구동 자동차 제조업체인 GM은 이번 주 초 3분기 실적 발표에서 테네시주 스프링 힐에 있는 얼티움 셀 공장을 당초 계획보다 늦게 개장할 예정이라고 밝혔다고 보도했다. 2021년 처음 발표 당시 이 공장은 LG화학의 LG에너지솔루션과 GM이 각각 50%씩 참여하는 합작투자로, 총 23억 달러가 투자해 2023년 말에 가동될 예정이었다. 그러나 건설 지연으로 인해 제조 시설은 2024년 초에 오픈할 예정이다. GM의 메리 바라(Mary Barra)CEO는 "스프링 힐 공장은 내년 초에 가동될 것"이라며 "원래는 올해 말에 시작할 예정이었지만, 건설 지연으로 몇 주 지연됐다. 하지만 지금은 정상 궤도에 올랐다"라고 말했다. 스프링 힐 얼티움 셀 공장이 완공되면 캐딜락 리릭 EV 생산을 담당하는 인근 스프링 힐 조립 공장에 배터리를 공급할 예정이다. 그 전까지는 오하이오주 워렌에 있는 GM과 LG의 다른 얼티엄 셀 공장에서 베터리 팩을 계속 공급받게 된다. 미국에는 총 3개의 배터리 공장이 얼티엄 셀 합작법인에 의해 건설될 예정이다. 오하이오에 위치한 첫 번째 공장은 2022년에 가동을 시작했으며, 테네시주 스프링힐과 미시간주 랜싱에 위치한 나머지 두 공장은 아직 건설 중이다. 또한 합작 회사는 중국 상하이에 공장을 가동하고 있다. 네 번째 배터리 제조 시설은 GM이 삼성SDI와 파트너십을 맺은 인디애나주에 문을 열 예정이다. 미국 에너지부(DOE)는 얼티엄 셀 공장을 현실화하기 위해 합작 투자사에 25억 달러(약 3조 3950억원)의 저리 대출을 제공했다. 3곳의 시설이 모두 가동되면 5000명 이상의 인력을 고용하고 건설 단계에서는 약 6000개의 건설 일자리가 창출될 것으로 예상된다. 내년에 26만㎡(280만 평방피트) 규모의 스프링 힐 얼티엄 셀 공장이 문을 열면 GM의 얼티엄 플랫폼에 기반한 전기 자동차에 동력을 공급하는 대형 파우치형 셀을 생산할 1300개의 새로운 제조 일자리를 창출한다.
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LG엔솔‧GM 합작 테네시 얼티엄 셀 공장 가동 2024년으로 연기
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생체공학 로봇 손, 절단 부위 재건 수술 혁신
- 약 20년 전 농사 중 사고로 오른팔을 잃은 스웨덴 여성 카린(Karin)은 의수 보조 장치를 사용해왔지만, 그 장치의 불편함으로 인해 큰 스트레스와 고통을 겪어야 했다. 그녀는 의수 보조 장치를 사용하면서도 팔의 통증으로 많은 어려움과 스트레스를 겪었고, 다양한 진통제를 복용해야만 했다. 하지만 최근 새로운 생체공학 수술 방법의 개발로 인해, 절단된 신체 부위를 가진 사람들에게 희망의 빛이 보이기 시작했다. 영국 야후 뉴스(yahoo news)에 따르면 이 새로운 수술 방법은 전극을 이용해 의수와 신경계를 연결하는 것으로, 절단된 신체 부위를 가진 사람들의 삶에 큰 변화를 가져올 것으로 보인다. 연구팀은 인간과 기계를 연결하는 새로운 인터페이스 기술을 개발했다. 이는 '골집합술'이라 불리는 기술로 스켈레톤(skeleton, 뼈대)에 영구적인 임플란트를 부착하는 수술과, 절단된 부위와 신경계를 직접 연결하는 재건 수술을 결합했다. 연구팀은 카린의 팔을 재건하기 위해 티타늄 임플란트를 이용하여 반두근과 요골 뼈에 수술했다. 그 후 절단된 신경을 수술로 자유 근육 이식을 통해 이식했고, 이를 전극과 연결해 자체 근육과 자유 근육 이식물, 그리고 요골 신경에도 이식했다. 사이언스 로보틱스(Science Robotics) 저널에 게재된 논문에서 카린은 "일상생활에서 계속해서 보철물을 사용하고 있다"며 "나에게 이 연구는 더 나은 삶을 제공했기 때문에 많은 의미가 있다"고 말했다. 논문에서는 기존의 인공 의수나 의족이 사용하기 불편하고, 기능이 제한적이며 신뢰성이 떨어진다고 지적했다. 새로운 신경-근골격 인터페이스 기술은 이런 문제점들을 해결하며, 신경적 제어가 가능한 보철 장치의 일상적인 사용을 가능하게 하는 새로운 방법을 제시했다. 호주 생체공학 연구소의 신경 보철 연구 책임자이자 스웨덴 생체공학 및 통증 연구 센터(CBPR)의 설립자인 맥스 오리츠 카탈란(Max Ortiz Catalan) 교수는 " 카린은 팔꿈치 아래 부분이 절단된 환자 중 이 새로운 기술을 처음으로 받아들인 사람이다"라며 "이것은 일상에서 독립적이고 안정적으로 사용할 수 있는 고도로 통합된 첨단 생체공학적 손이다"라고 밝혔다. 또한 그는 "카린이 이 보철물을 수년 동안 일상 활동에서 편안하고 효과적으로 사용했다는 것은, 이 새로운 기술이 사지를 잃은 많은 사람들의 삶에 변화를 가져올 큰 잠재력을 가지고 있다는 확실한 증거"라고 덧붙였다. 이번 수술은 MIT 연구협력교수겸 예테보리대학교 부교수이자 인테그럼 최고경영자(CEO)인 리카드 브레네마크(Rickard Branemark) 교수가 주도했다. 브레네마크 교수는 "티타늄 임플란트를 뼈에 생물학적으로 통합함으로써, 절단된 부위의 치료와 재활을 혁신적으로 발전시킬 수 있는 새로운 기회를 열었다"며, "골집합술과 재건 수술, 임플란트 전극, 그리고 인공 지능을 결합함으로써 인간의 기능을 전례 없이 향상시킬 수 있는 방법을 제공한다"고 설명했다. 그는 "팔꿈치 아래 절단에 대한 치료는 특별한 도전과제를 가지고 있으며, 이러한 신기술의 성공적 적용은 상지 재건 분야에서의 중요한 발전을 의미한다"고 덧붙였다. 이에 앞서 약 10년 전인 지난 2013년 2월 미국 보스턴에서 개최된 미과학증진협회 연례총회에 참석한 스위스 로잔공대의 실베스트로 미체라 신경 엔지니어링 연구소장은 로마에 거주하는 20대 남성에게 '바이오닉 핸드' 이식을 계획하고 있음을 밝혔다. 외신 보도에 따르면, 이 바이오닉 핸드는 팔의 신경과 뇌가 연결되어 있어 환자가 손의 감촉을 느끼고, 더욱 정교한 동작을 수행할 수 있게 설계됐다. 그러나 당시의 임상 실험에서는 바이오닉 핸드가 절단된 환자의 신경과 완벽하게 연결되지 않아, 기본적인 움직임인 주먹 쥐기나 물병 잡기 등만 가능했다고 전해졌다. 지난 10년 동안 엄청난 기술 발전을 보인 카린이 이식한 이 로봇 손은 '미아 핸드(Mia Hand)'로 불리며, 프렌실리아(Prensilis)에서 개발됐다. 프란체스코 클레멘테(Francesco Clemente) 프렌실리아 전무이사는 "보철물을 성공적으로 사용하려면 사용자의 적극적인 수용이 중요하다"며 "기술적 성능을 넘어, 프렌실리아는 사용자의 미적 취향에 따라 완벽하게 맞춤 설정이 가능한 보철 손을 개발하는 데 주력했다"고 밝혔다. 그는 "사용자들이 자신의 보철물에 자부심을 가질 수 있도록 하고, 잃어버린 신체 부위에 대해 부끄러워하지 않도록 하는 것이 우리의 목표였다"라고 설명했다.
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생체공학 로봇 손, 절단 부위 재건 수술 혁신
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삼성바이오로직스, 미 FDA로부터 국내 공장 결함 지적 받아
- 미국 FDA가 삼성바이오로직스 인천 제조 시설에서 시설 유지 보수 미흡 등 다수의 문제점을 지적했다. 미국 의학전문 매체 피어스 파마(FIERCE Pharma)는 20일(현지시간) 이번 주 후반, 미국 식품의약국(FDA)은 제조 관련 결함으로 삼성바이오로직스와 인도의 넥타 라이프사이언스에 각각 제재를 내렸다며 삼성바이오로직스의 경우, 이는 회사의 눈부신 제조 실적에 드문 오점으로 여겨진다고 보도했다 FDA는 지난 8월과 9월에 삼성바이오로직스의 인천 제조 시설을 점검한 후, 데이터와 생산 통제, 기계 검증 부족, 시설 유지보수 미흡, 품질 통제 부족 등의 문제로 회사에 제재를 가했다. FDA의 조사관들은 삼성의 제조 과학 분석 기술(MSAT) 실험실이 응용 제출 테스트 데이터를 지원하는 데 "데이터 무결성에 대한 적절한 통제가 부족하다"고 지적했다. 삼성바이오로직스는 각 약물 응용에 대해 내부 데이터 무결성 평가를 완료했으나, "모든 테스트 데이터의 신뢰성을 절대적으로 확인할 방법이 없다"고 FDA 관리들은 밝혔다. 또 FDA는 삼성의 시설이 적절하게 유지 관리되지 않고 있다고 경고하면서 천장 포트가 이탈되고 문이 파손되었으며 적재 램프 도크의 씰이 누락되어 "해충이 시설로 유입 될 수있는 잠재적인 진입 지점"을 만들었다고 지적했다. 삼성은 FDA의 우려를 심각하게 받아들이고 있으며, FDA와 협력하여 제조 결함을 신속하게 해결하기 위한 종합적인 계획을 수립했다고 밝혔다. 회사 대변인은 이메일을 통해 "제품의 품질이나 환자의 안전에 영향을 미치지 않을 것"이라며 "우리는 준법을 매우 중요하게 생각하며, 가능한 한 빨리 모든 우려 사항을 해결하기 위해 최선을 다하겠다"고 밝혔다. 삼성바이오로직스는 최근 몇 년 동안 국내에서 엄청난 확장을 이루어왔으며, 인천에 있는 복합 시설에 18만리터의 용량을 추가할 최신 시설인 5번 공장의 건설을 시작할 준비가 되어 있다고 밝혔다. 삼성은 이 프로젝트에 1조9000억원을 투자할 계획이다. 한편, FDA는 지난 3월 2일부터 10일까지 인도 히마찰 프라데시에 위치한 넥타(Nectar)의 시설을 점검하고, 이 회사에 대한 규제 위반을 두 번 지적하는 483 형식의 관찰 결과를 발표했다. FDA는 넥타가 멸균 약품의 미생물 오염 방지를 위한 적절한 서면 절차를 마련하지 않았다고 지적했다. 더불어, FDA는 넥타가 무균 처리 영역에서의 환경 상태를 모니터링할 효과적인 시스템을 구축하지 않았다고 거듭 지적했다. FDA는 이전에 2014년에도 넥타의 공장에서 같은 종류의 문제를 발견했었으며, 이러한 반복된 실패는 의약품 제조에 있어서 경영진의 감독과 통제가 충분하지 않다는 것을 나타낸다고 말했다. FDA는 넥타가 앞으로도 미국 시장을 위한 의약품 생산을 계속하려면, 좋은 제조 관행에 대한 전문가의 조언을 구하는 것이 좋다고 권고했다.
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삼성바이오로직스, 미 FDA로부터 국내 공장 결함 지적 받아
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고령 고혈압 환자, 하루 3천보 걷기로 혈압 낮출 수 있어
- 걷기가 70대 이상의 고혈압 환자의 혈압을 낮추는 데 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 일본매체 다이아몬드 재팬에 따르면 미국 코네티컷 대학의 연구팀은 고령 고혈압 환자(68세~78세 사이)가 하루에 3000보를 걷는 것만으로도 혈압을 효과적으로 낮출 수 있다는 연구 결과를 국제학술지 '심혈관 발달과 질병(Journal of Cardiovascular Development and Disease)'에 발표했다. 이 연구에서는 주로 앉아 있는 시간이 많고 비만이거나 과체중인 고령 고혈압 환자 21명을 대상으로 20주 동안 하루에 3000보 걷기 운동을 추가로 실시했다. 연구 결과, 걷기 참여자들의 수축기 혈압은 평균 137mmHg에서 130mmHg로, 확장기 혈압은 평균 81mmHg에서 77mmHg로 감소하는 효과를 확인했다. 연구의 주요 저자인 아이오와 주립대학교의 엘리자베스 러퍼츠(Elizabeth Lefferts) 박사는 이러한 생활 습관 변화가 계획적인 운동이나 약물 치료만큼이나 효과적이라고 강조했다. 그녀는 "하루에 걷는 양을 증가시키는 것이 고혈압 약물 치료와 유사한 효과를 가져올 수 있다"며 "그렇다고 해서 약물 치료의 효과를 부정하는 것은 아니며, 운동도 혈압을 조절하는 데 중요한 방법 중 하나"라고 설명했다. 연구팀은 걷기 속도나 연속적으로 걷는 시간보다는 하루 동안의 총 걷기 횟수 증가가 더 중요하다고 강조했다. 연구자들은 "운동의 총량이 중요하며, 강도보다는 일상에서 걷는 횟수를 늘리는 것이 건강에 더 좋다"고 말했다. 이번 연구는 고령 고혈압 환자에게 걷기가 효과적인 치료 방법으로 작용할 수 있음을 보여주며, 앞으로 이를 바탕으로 대규모 임상 시험도 계획하고 있다고 밝혔다. 걷기는 고혈압의 예방과 관리에 있어 유익하다고 알려져 있다. 이는 혈압을 조절하고 혈관을 확장시켜 주는 데 도움을 주며, 더불어 체중 감소에도 효과적이다. 체중의 감소는 고혈압 발생 위험을 줄이는 데 중요한 요소로 작용한다. 고령 고혈압 환자들이 걷기 운동을 실시할 때 고려해야 할 주요 사항들은 다음과 같다. 우선, 자신의 체력에 맞게 무리 없이 걷기를 시작해야 한다. 평소에 운동을 하지 않던 사람들은 천천히 시작하여 점차 운동의 강도와 시간을 늘려 나가야 한다. 걷기 전에는 충분한 준비 운동이 필요하며, 걷기 후에는 스트레칭을 통해 근육과 관절의 긴장을 풀어주는 것이 좋다. 또한, 운동 중에 땀을 많이 흘렸다면, 수분 손실을 방지하기 위해 충분한 물을 섭취해야 한다. 걷기 운동은 일주일에 최소 150분 이상, 하루에는 30분 이상 권장된다. 2023년 기준으로 한국의 고령 고혈압 환자 수는 약 800만 명으로 추정되며, 이는 전체 고혈압 환자의 약 70%를 차지한다. 고령 고혈압 환자들에게는 운동 시작 전 의사와의 상담이 권장되며, 적절한 운동을 통해 혈압 관리와 건강 증진이 가능하다.
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- 생활경제
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고령 고혈압 환자, 하루 3천보 걷기로 혈압 낮출 수 있어
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전기차회사, 로드스타운 ‧인디EV‧웨이마 줄줄이 파산
- 전기자동차가 대세로 떠오른 가운데, 미국과 중국의 주요 전기차 기업 3곳이 파산을 선언했다. 경기침체로 인해 전기차 판매량이 급감했기 때문이다. 영국 최대 언론사 더 선(The SUN) 미국판에 따르면, 미국 전기차 제조 업체 인디EV와 로드스타운 모터스, 중국 전기차 스타트업 웨이마(威馬·WM) 등 3곳이 시장에서 경쟁을 이기지 못하고 결국 파산을 신청했다. 대부분의 전기차 스타트업은 공장의 생산능력을 늘리고, 판매량이 높아진 반면, 이들 회사는 판매와 생산에서 뒤처지며 열세를 겪었다. 테슬라(Tesla)는 785조3200억원(5800억 달러)가 넘는 세계에서 가장 가치 있는 전기 자동차 제조업체로 성장했다. 전기 트럭 스타트업 리비안(Rivian)은 생산 기록을 경신했고, 환경친화 자동차를 표방한 3만 달러(4062만원) 대 전기자동차 피스커(Fisker)는 2023 피스커 피어를 지난 9월 출시했다. 파산을 선언한 위의 3기업의 파산 로드맵은 다음과 같다. 먼저 로드스타운 모터스(Lordstown Motors)는 트럭 전문 EV 제조업체로 지난 6월 파산을 선언했다. 이 회사는 제네럴모터스(General Motors) 공장을 인수한 도시에서 이름을 따왔다. 오하이오 주 로즈타운 공장은 1966~2019년 3월까지 GM 차량을 생산했다. 이 트럭 제조사의 제품은 당시 대통령인 도널드 트럼프(45대 대통령, 2017년~2021년 1월)로부터 '최고의 기술'이라는 찬사를 받았다. 그러나 공매도자들은 회사의 경영진이 주식을 처분하기 전에 판매에 대한 보증을 부풀렸다고 주장하면서 사업이 기울기 시작했다. 인디EV(IndiEV)는 최근 동일한 로드스타운 공장에서 자동차를 생산하기 위한 계약을 체결했지만, 이러한 계획이 중됐다. 이 회사는 2021년부터 6093만원(4만5000달러)부터 시작하는 자사의 플래그십 차량 인디 원(Indi One)을 선보였다. 회사는 "이 자동차는 첨단 기술 부품을 탑재한 '통합 슈퍼컴퓨터를 갖춘 최초의 자동차'"라고 발표했다. 슈퍼컴퓨터는 운전자에게 온보드 비디오 게임 및 엔터테인먼트 애플리케이션에 대한 액세스를 제공하기로 했었다. 그러나 인디EV는 부채가 357억8622만원(2643만 달러)인 반면, 자산은 38억3182만원(283만 달러)에 불과했다. 중국 전기차 스타트업인 웨이마 모터스는 지난 10월 10일 파산을 선언했는데, 판매실적 부진이 원인이었다. 웨이마는 최대 전기차 시장인 중국에서 고군분투했으나 비야디(比亞迪·BYD)와 창안차, 지리차 등과의 가격 기술 경쟁에서 밀리며 극심한 경영난에 허덕였다. 중국에 본사를 둔 이 회사는 지난 9월 카이신오토홀딩스(Kaixin Auto Holdings)에 매각할 계획을 세우고 있었지만 합의에 도달하지 못했다. 계면신문 등 현지매체는 중국 기업정보사이트 톈옌차를 인용, 웨이마가 지난 10월 9일 상하이시 제3중급인민법원에 파산신청서를 제출했다고 전했다. 미국 주요 외신은 지난 1월 미국과 중국을 비롯한 주요 국가의 경제침체로 인해 내연기관차 대비 전기차 값이 비싸 판매량 축소로 이어질 것이라는 전망을 내놓았다. 실제로 시장 조사 업체 마크라인즈에 따르면 올해 상반기 전기차의 글로벌 시장 판매량은 총 434만2487대로 지난해 같은 기간 대비 307만9746대로 41% 증가했다. 하지만 성장세는 2021년 115.5%에서 2022년 61.2%, 올해 50%대 이하를 기록해 감소 추세다. 한국 역시 전기차 내수 판매량은 전년 대비 16.4% 증가한 7만8977대였다. 그러나 이는 지난 2022년 상반기 6만7848대를 판매, 2021년 3만9686대 판매 대비 71% 성장한 것에 비하면 크게 둔화된 수치이다.
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전기차회사, 로드스타운 ‧인디EV‧웨이마 줄줄이 파산