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2024-11-22 (금)

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[퓨처 Eyes(16)] 파력 발전으로 선박 항속 거리 늘린다

중국 연구진이 선박에 탑재할 수 있는 파력 발전기를 개발해 눈길을 끌고 있다. 연구진에 따르면, 이 발전기를 탑재하면 선박의 항속 거리가 최대 3배까지 늘어날 수 있다. '파력 발전((Wave Power)'은 해양에서 파도의 운동 에너지를 활용하여 전기 에너지를 생성하는 기술이다. 다시 말하면, 파력 발전은 바다의 파도, 조류, 밀물, 파랑 등 해양 에너지 현상을 이용해 전기를 생산하는 방식으로 재생 가능한 에너지원 중 하나로 간주된다. 바닷물은 지구의 70%를 차지하고 있다. 바다의 파도는 바람에 의해 형성되며, 이 움직임에는 상당한 양의 에너지가 포함되어 있다. 파력 발전은 이 에너지를 포착하여 사용 가능한 전기로 변환한다. 기술 전문매체 뉴 아틀라스에 따르면 중국 상하이 선박 및 해운연구소 연구팀은 선박의 갑판 아래 설치할 수 있는 파력 발전기인 '히빙 오실레이터(Heaving oscillators)'를 개발했다. 히빙 오실레이터는 해상에서 파도의 움직임을 이용하여 에너지를 생산하는 장치이다. 원래 히빙 오실레이터는 부유체(buoy)를 사용하여 파도의 움직임을 전달받아 움직이는 구조물이다. 부유체가 파도의 움직임에 따라 위아래로 움직이면, 이 움직임은 발전기와 연결된 기계장치를 통해 전기 에너지로 변환한다. 기존의 파력 발전기는 이러한 부유식 구조물에 설치해 파도의 움직임을 직접 활용하여 전기를 생산한다. 하지만 파력 발전기를 선박에 설치할 경우 화물 공간을 차지하게 되고, 파도로 인한 충격을 더 심하게 받을 수 있다는 단점이 있다. 중국 상하이 선박연구소 연구팀은 이러한 단점을 해결하기 위해 선박의 갑판 아래에 히빙 오실레이터를 설치했다. 갑판 아래 설치된 히빙 오실레이터는 선박이 바다를 이동할 때 일어나는 선박의 기울기와 구르기, 피칭 동작을 유압 실린더로 전달해 전기를 생산한다. 또한, 오실레이터의 무게를 조절할 수 있어 극한의 날씨에서도 선박 구조에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다. 중국 연구진, 파력 발전기 개발 상하이 선박연구소의 연구팀은 화물 공간을 확보하기 위해 파력 발전기를 화물선 갑판 아래에 설치하되 선체에 의해 바닷물로부터 격리되는 2체형 포인트 흡수 시스템을 제안했다. 이 장치는 선박의 상단과 하단에 단단히 부착된 프레임과 프레임 레일을 위아래로 움직일 수 있는 진동자 본체, 진동자를 매달기 위한 스프링, 진동자의 바닥과 하단에 부착된 유압 실린더로 구성된다. 유압 동력 이륙 장치를 통해 오일을 펌핑하는 실린더는 오실레이터가 선박과 고정된 프레임 사이에서 상하로 움직이며 에너지를 생성하도록 한다. 또한 오실레이터는 물로 채워져 있으며, 무게를 조절하기 위해 물을 추가하거나 뺄 수 있는 시스템이 장착되어 있다. 이는 특히 극한의 날씨 조건에서 오실레이터의 무게를 감소시켜 선박 구조에 가해지는 스트레스를 줄이는 데 특히 유용하다. 연구팀은 "이 새로운 설계를 통해 선박이 기울어지거나 구르거나 피치 운동을 할 때 슬라이드 막대를 따라 움직일 수 있는 오실레이터를 구현할 수 있었다"고 밝혔다. 또한 "이를 통해 이전 설계에서 하나 또는 두 개의 운동 축에 국한되었던 것과 달리 세 개의 다른 운동 축에서 에너지를 생성할 수 있다"라고 설명했다. 시뮬레이션 테스트를 통해 연구팀은 이 발전기가 파도가 90도 각도로 선박 측면에 직접 부딪히는 상황, 즉 빔 해역에서 에너지 포집 효율이 가장 높다는 사실을 확인했다. 특히 이 시스템은 '특정 파도 주기'에서 축대칭 점 흡수기의 이론적 최대 흡수 전력의 최대 90.71%"에 도달할 수 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 파도 탱크에서의 테스트를 위해 시스템 프로토타입을 제작하는 것을 다음 단계로 계획하고 있다. 이들은 동일한 시스템을 다른 해양 구조물과 통합하여 작동하도록 "설계를 쉽게 확장할 수 있다"고 밝혔다. 또한 연구팀은 향후 파도 탱크 테스트를 통해 히빙 오실레이터의 성능을 추가적으로 검증할 예정이다. 이 과정을 통해 시스템을 다양한 해양 구조물에 적용 가능하도록 확장하는 방안을 탐구할 계획이다. 이 연구는 '재생 에너지(Renewable Energy)' 저널에 개재됐다. 선박에 탑재된 파력 발전기의 장점 부유식(플로팅) 방식의 파력 발전기는 대규모 설치가 가능하고, 전력 그리드와의 연계가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 설치 비용과 유지 관리 비용이 높다는 단점이 있다. 이에 반해, 선박에 탑재된 파력 발전기는 기존의 플로팅 방식에 비해 설치 비용이 저렴하고, 유지 관리가 쉽다. 또한, 선박이 운항하면서 발생하는 파동을 활용할 수 있기 때문에, 에너지 효율이 높다는 장점이 있다. 파력 발전의 상용화 전망 이 연구는 파력 발전의 상용화를 위한 중요한 진전으로 평가받고 있다. 파력 발전은 재생 가능 에너지원 중 하나로, 기존의 화석 연료에 비해 친환경적이라는 장점이 있다. 이번 연구가 상용화된다면, 선박의 운항 효율을 높이고 해양 환경 보호에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 이 연구에서 조사하지 않은 한 가지는 평균적인 선박 여행에서 얼마나 많은 전력을 공급할 수 있는지 여부이다. 이는 선박 내부의 공간 고려 사항과 함께 이 같은 시스템이 광범위하게 활용될 수 있는지 여부의 핵심이 될 것이다. 또한, 파력 발전에는 여러 도전과제가 있다. 파도의 불규칙성과 해양 환경의 거친 조건 때문에 설치와 유지 관리가 어려울 수 있으며, 초기 투자 인프라 구축에 비용이 많이 들 수 있다. 또한 해양 환경에 영향을 미칠 수 있는 환경적인 문제도 고려해야 한다. 한국에 적용 가능성은? 히빙 오실레이터는 대형 선박의 항속 거리를 늘리는 데 효과적인 기술로 평가된다. 특히, 한국은 해운 강국으로, 대형 선박을 많이 보유하고 있다. 따라서 히빙 오실레이터가 한국의 해운 산업에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 다만, 히빙 오실레이터가 한국에 도입되기 위해서는 몇 가지 과제가 해결되어야 한다. 우선, 히빙 오실레이터의 경제성을 검증해야 한다. 또한, 한국의 해역 환경에 맞게 설계되어야 한다. 연구팀은 "히빙 오실레이터는 기존의 파력 발전기와 비교해 효율적이고 안전하다"며 "향후 상용화를 위해 노력하겠다"고 밝혔다.
- 포커스온
2023-12-21
남극대륙 빙하 녹으면 지구는 어떻게 변할까?

지구상에서 가장 큰 두 개의 빙상인 남극 대륙과 그린란드의 빙상 크기는 약 6백만 제곱마일에 달한다. 그런데 이들 빙하가 다 사라진다면 지구는 과연 어떤 모습일까? 참고로 600만 제곱마일은 한국 면적의 약 155배, 미국 면적의 약 1.63배에 해당한다. 미국 경제매체 비즈니스 인사이더(Business Insider)는 지구상의 모든 육지의 빙하가 모두 녹을 경우, 해안선이 어떻게 변할지 상세히 묘사했다. 이 매체는 지구의 육지 얼음이 모두 녹아 바다로 들어가면 해수면이 약 65.8m(216피트) 상승할 것이라는 내셔널 지오그래픽의 추정을 바탕으로 해안선 변화 영상을 제작했다. 이 시나리오에 따르면, 많은 유럽 도시들, 예를 들어 브뤼셀과 베니스는 실질적으로 물에 잠길 것으로 예상된다. 아프리카와 중동에서는 다카르, 아크라, 제다와 같은 주요 도시들이 사라질 위험에 처한다. 아시아에서는 인도의 뭄바이, 중국의 베이징, 일본의 도쿄와 같은 대도시들에서 수백만 명의 사람들이 내륙으로 이주해야 할 정도로 심각한 변화가 일어날 것으로 보인다. 남미에서도 리우데자네이루와 부에노스아이레스와 같은 주요 도시들이 물에 잠길 가능성이 있다. 미국에서는 플로리다 주 전체와 휴스턴, 샌프란시스코, 뉴욕 등의 도시들이 점차 바다에 잠기는 모습을 목격하게 될 것으로 예측된다. 이러한 변화는 해수면 상승의 심각한 결과를 시각적으로 보여주며, 기후 변화의 중대한 영향을 강조한다. 해수면 상승은 지역 사회에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 이러한 영향을 자세히 살펴볼 수 있는 지도가 존재한다. 이 지도를 보면 해수면 상승의 결과를 긍정적으로 상상하기 어려울 정도로 충격적인 변화가 예상된다. 특히, 이러한 현상이 우리 모두에게 충분히 발생할 수 있는 실질적인 결과로 여겨지기 때문에 더욱 경각심을 일으킨다. 미국에서 인구가 가장 많은 지역 대부분은 해수면 상승의 영향을 심각하게 받을 것으로 예상된다. 알렉스 팅글(Alex Tingle)이 나사의 데이터를 바탕으로 제작한 지도를 통해 볼 때, 서부해안의 샌프란시스코, 동부해안의 필라델피아, 걸프 해안의 버번 스트리트 등 많은 지역이 위험에 처해있다는 것을 알 수 있다. 이 주제를 다루는 것은 재미를 위한 것이 아니라, 기후 변화로 인해 해수면 상승과 같은 현상이 실제로 발생할 가능성이 있다는 점에서 우리에게 중요한 경고를 주고 있다. 지속적인 화석 연료 사용과 탄소 배출로 인해 지구는 점점 더워지고 있으며, 이는 빙하가 녹고 있음을 의미한다. 미국, 영국, 독일의 연구자들이 지난 9월 발표한 연구에 따르면, 남극 빙상을 완전히 녹일 수 있는 양의 화석 연료 자원이 존재한다고 한다. 이러한 사실은 기후 변화의 심각성을 더욱 강조하며, 지속 가능한 에너지 소스로의 전환과 환경 보호를 위한 긴급한 행동이 필요함을 시사한다. 우리는 기후 변화에 대응하기 위해 보다 적극적이고 지속 가능한 방법을 모색해야 할 책임이 있다. 기존에 언급된 기후 관련 재난은 확실히 가능성의 범위 안에 들어가며, 이러한 상황은 현재의 행동이 미래에 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 이번 연구의 주요 저자이자 기후영향 연구소의 리카다 윈켈만(Ricarda Winkelmann)은 "이러한 변화가 하룻밤 사이에 발생하지는 않겠지만, 우리의 현재 행동이 지구의 모습을 바꾸고, 이러한 영향이 수만 년 동안 지속될 것이라는 사실이 놀랍다"고 지적했다. 윈켈만은 또한 "이러한 재난을 막기 위해서는 석탄, 가스, 석유와 같은 화석 연료를 지속적으로 사용하지 않고 땅에 그대로 묻어두어야 한다"고 강조했다. 이는 기후 변화에 대응하기 위한 즉각적이고 구체적인 조치를 취해야 한다는 중요한 메시지를 전달한다. 지구 환경을 보호하고 기후 변화의 위험을 최소화하기 위해 지속 가능한 에너지 소스로의 전환과 환경 보호 노력이 필수적이다. 희망적인 점은, 대부분의 해안선이 아직 손상되지 않았다는 사실이다. 만약 우리가 지금부터라도 적극적으로 행동에 나선다면, 이러한 상태를 보존할 수 있는 가능성이 있다. 또한 긍정적인 변화로, 세계 지도자들이 기후 변화를 글로벌 위기로 인식하고 이에 대응하기 시작했다는 사실이다. 이는 지구 온난화와 해수면 상승의 심각성을 깨닫고, 이에 대한 책임 있는 조치를 취하는 것이 얼마나 중요한지를 보여준다. 기후 변화 대응을 위한 글로벌 협력과 지속 가능한 정책 추진은 해안선 보존과 더 나은 미래를 위한 필수적인 단계임을 의미한다. 기후변화에 대응하기 위해, 많은 기업들이 '탄소제로' 달성을 목표로 활발한 움직임을 보이고 있다. '탄소제로'란 기업 활동에서 발생하는 이산화탄소를 최대한 줄이고, 절감이 불가능한 부분은 탄소배출권을 매입하여 이산화탄소 배출량을 실질적으로 '0'으로 만드는 전략을 말한다. 특히, 우리나라에서는 대기업을 중심으로 'RE100' 캠페인이 활발하게 진행되고 있다. 이 캠페인은 재생 가능한 에너지를 100% 사용하는 것을 목표로 하며, 탄소 배출을 줄이고 친환경 에너지 사용을 촉진함으로써 기후 변화에 적극적으로 대처하고자 하는 기업들의 노력을 반영한다. 이러한 기업들의 노력은 기후 변화 대응에 있어 중요한 역할을 하며, 지속 가능한 미래를 위한 긍정적인 변화를 가져오고 있다.
- 생활경제
2023-12-20
구글, 인앱결제 소송패소에 소비자와 미국주에 7억달러 화해금 지급

에픽게임즈와 '인앱결제' 소송에서 패소한 구글이 미국 각 주와 소비자들에게 7억 달러(약 9100억 원)에 달하는 거액의 합의금을 지불하기로 했다. 월스트리트저널(WSJ)과 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 샌프란시스코 연방지방법원은 구글이 안드로이드 앱 시장에서 반독점법을 위반한 혐의로 소송을 제기한 미국 30여개 주와 소비자들에게 7억달러의 화해금을 지급한다는데 합의했다고 밝혔다. 소비자용 화해기금으로 6억3000만 달러, 주에 대한 기금으로 7000만 달러를 각각 지불키로 했다. 소비자는 적어도 2달러의 화해금을 받게 되며 또한 2016년 8월16일부터 2023년9월30일까지 구글플레이에서 이용한 금액에 따라 지불액이 늘어날 가능성이 있다. 미국내 50개주와 콜롬비아특별구, 푸에르토리코, 버진군도가 구글의 화해를 받아들였다. 구글은 이와 함께 기존 구글플레이 정책을 변경해 앱 배포 시장 내 경쟁 장벽을 낮추기로 했다. 윌슨 화이트 구글 공공정책 부문 부사장은 성명을 통해 "이번 합의는 안드로이드의 선택과 유연성을 더욱 강화하고 강력한 보안 보호 기능을 유지하는 한편 구글이 타 운영체제(OS) 제작자들과 경쟁하고 안드로이드 생태계에 투자할 수 있는 능력을 유지하기 위한 조치"라고 설명했다. 이번 합의 결과는 구글이 에픽게임즈와의 인앱결제 소송에서 패소한 직후 공개됐다. 구글이 주 정부, 소비자와 벌이고 있는 유사한 소송에서 승산이 적다고 판단한 셈이다. 지난 12월 11일 미국 캘리포니아주 샌프란시스코 연방법원은 에픽게임즈가 구글을 상대로 제기한 반독점 소송에서 에픽게임즈 승소 판결을 내렸다. 구글은 앱 장터 구글플레이에서 내려 받은 게임 등에서 결제할 때 최대 30%의 수수료를 받아왔다. 에픽게임즈는 이를 우회하는 결제 시스템을 구축했으나 구글은 에픽게임즈 게임을 퇴출시키는 방식으로 대응했다. 배심원단은 구글플레이 앱 장터와 결제 서비스를 연결하고 구글 결제 시스템을 이용하지 않을 시 앱 장터에서 퇴출하는 방식이 독점적이라고 판단했다. 구글은 안드로이드단말기 상의 앱 이용에서 위법적인 제한을 가하거나 앱내 거래에서 불필요한 수수료를 부과하는 등 소비자들에게 과대청구를 했다고 비난을 받아왔다. 구글측은 부정행위는 없었다고 주장했다. 주요 원고측인 유타주와 기타 주는 지난 9월에 화해를 발표했지만 구글이 인기게임 '포트나이트'를 개발한 에픽게임주와 관련재판을 포함하고 있었기 때문에 조건을 공개하지 않았다. 캘리포니아주의 연방 지방법원은 지난주 구글의 앱사업 일부가 반경쟁적이었다고 에픽게임즈의 손을 들어주었다. 구글측은 앱과 게임 개발자들이 앱내 과금의 대체옵션을 소비자들에게 제공한 기능할 확대할 것이라고 밝혔다. 화해의 일환으로 사용자가 개발자로부터 직접 앱을 다운로드할 기능을 간소화할 것이라 덧붙였다. 반면 에픽게임즈는 성명에서 "각주와의 화해안이 구글의 위법적이고 반경쟁적인 행위의 핵심에 대처하지 못했다"고 지적했다. 에픽게임즈는 "안드로이드의 에코시스템을 진짜 개방하기 위해 재판 다음 단계로 압력을 가해갈 것"이라고 말했다.
- IT/바이오
2023-12-20
DNA 테스트로 드러난 천산갑 밀렵 핫스팟

DNA 테스트를 통해 멸종 위기 동물인 천산갑의 밀렵 장소가 밝혀졌다. 세계에서 가장 많이 밀매되는 포유류인 천산갑의 비늘은 일반적으로 나이지리아에서 배송되지만 대부분의 천산갑은 카메룬에서 온다. 아프리카 천산갑의 잔해를 DNA로 추적해 특정 산림 개체군을 파악했다는 보고서가 학술지 '사이언스 어드밴스(Science advances)'에 최근 게재됐다. 2012년 이후, 멸종 위기에 처한 천산갑의 밀렵 지역은 시에라리온에서 카메룬으로 옮겨졌다. DNA 테스트는 법 집행 기관이 매년 전 세계적으로 밀렵되어 불법 운송되는 천산갑의 출처를 빠르게 식별하는 데 도움이 된다. 영국 케임브리지 대학의 보존 생물학자인 샬레스 이모그로(Charles Emogor) 박사는 천산갑 밀렵의 중심지를 식별하는 것의 중요성을 강조했다. 그는 "천산갑 밀렵의 중심지를 식별하는 것은 천산갑의 감소를 억제하는 데 매우 중요하며 이 논문은 이러한 천산갑 감소를 해결하기 위해 엄청난 노력을 기울였다"고 말했다. 비늘개미핥기라고도 불리는 천산갑은 변형된 모낭에서 자라는 파충류와 같은 비늘을 가진 유일한 포유류다. 위협을 받으면 야행성 동물은 공 모양으로 굴러간다. 인간의 사냥을 피하기 위한 일종의 계략이다. 비늘개미핥기라고도 불리는 이 천산갑은 유일하게 비늘을 가진 포유류로, 위협을 받을 때 공 모양으로 구를 수 있다. 이들은 주로 전통 의학에 사용되는데, 아시아 천산갑의 부족으로 인해 다른 지역에서의 사냥이 증가했다. 비록 효과적인 치료법으로 입증되지 않았음에도 중국에서 수요가 크다. 국제 협정에 따라 국가 간 천산갑 거래가 금지되어 있지만, 홍콩 당국은 특히 흰 배 천산갑(Phataginus tricuspis) 등을 정기적으로 대량 밀수한다. 나이지리아는 천산갑 수출의 주요 허브이지만, 종의 흔적은 종종 거기서 끝나기도 한다. 유전자 추적은 종 식별에 길을 제공하지만, 개별 동물의 정확한 출처를 파악하는 것은 까다롭다. 틴스만 박사와 동료들은 천산갑의 하위 개체군에 고유한 유전 패턴을 찾기를 바라며, 9개국 현지 시장에서 수집한 111개의 천산갑 조직 및 혈액 샘플에서 게놈 서열을 분석했다. 게놈에는 약 400만 개의 작은 유전적 변이, 즉 단일 염기 다형성(SNP)이 포함되어 있어, 별개의 집단을 식별하는 데 사용된다. 컴퓨터 프로그램은 5개의 주요 모집단을 나타내는 96개의 SNP를 선택했다. 연구진은 이 96개 SNP를 통해 111개 샘플 중 87%의 출처를 평균 100km 이내에서 확인할 수 있었다. 이 SNP를 이용하여, 연구원들은 테스트 칩을 제작하고, 2012년부터 2018년까지 홍콩에서 압수된 천산갑 비늘 643개를 분석했다. 칩에는 천산갑 비늘의 샘플에 일치하는 DNA가 포함되어 있으면 빛을 발하는 작은 DNA 조각이 포함되어 있다. 다음으로, 연구팀은 이 테스트를 사용하여 2012년부터 2018년까지 홍콩에서 압수된 32개의 배송물에서 643개의 천산갑 비늘을 분석했다. 연구팀은 밀렵 활동이 처음에는 시에라리온과 가나에 집중되었다가 나중에 나이지리아로 옮겨갔다는 사실을 밝혀냈다. 2017년에는 천산갑 비늘 대부분이 카메룬에서 생산된 것으로 나타났다. 이동의 정확한 이유는 불분명하지만, 서부 지역에서 천산갑을 찾기 어려워졌거나, 법 집행 강화로 인해 밀렵꾼들이 새로운 지역으로 이동했을 가능성이 있다. 또한, 선적 기록만으로는 밀렵된 천산갑을 추적하는 데 한계가 있음이 드러났다. 홍콩 화물 기록에서 95%가 나이지리아에서 온 것으로 나타났지만, DNA 검사 결과 천산갑 비늘의 5% 미만만이 실제로 나이지리아 산이었다. 이번 연구 결과는 밀렵 압력이 가장 심한 곳에서 보존 노력을 집중하는 데 도움이 될 수 있다. 남아 있는 천산갑 규모를 파악하고 이를 효과적으로 모니터링하는 방법 등 많은 과제가 남아 있지만 지난 10년 동안 천산갑 보존에 대한 인식이 높아지면서 연구와 자금 지원이 증가했다. 연구팀은 조사 결과를 카메룬의 당국과 천산갑 보존 단체와 공유했다. SNP 테스트를 통해 법 집행 기관은 저천산갑 비늘의 출처를 빠르고 저렴하게 확인할 수 있었다. 연구팀은 밀렵이 의심되는 콩고 민주 공화국에서 더 많은 천산갑 개체수를 확인하기를 기대하고 있다.
- 산업
2023-12-19
플로팅 팜, 미래 농업의 청사진⋯3층 구조 수상농장 주목

최근 기후변화로 식량 안보에 대한 우려가 커지고 있는 가운데 물 위에서 농작물을 키우는 플로팅 팜(Floating Farm)이 주목받고 있다. 기후변화로 인해 해수면 상승, 가뭄, 폭염, 기습 폭우 등 자연재해가 빈번해지면서 농업에도 큰 영향을 미치고 있다. 야후는 기후변화로 인한 농작물의 저조한 작황 문제를 해결하기 위해 새로운 농업 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 중 하나가 플로팅 팜이라고 부르는 수상 농장이라고 소개했다. 수상 농장은 물 위에 떠 있는 구조물에서 식물을 재배하거나 가축을 키우는 방식이다. 네덜란드 플로팅 팜 세계 최초의 수상농장으로 네덜란드 플로팅 팜이 있다. 이 플로팅 팜은 2019년 네덜란드 로테르담 항구에 문을 연 3층 구조물로 이루어져 있다. 이 수상 농장은 1층은 치즈 숙성실, 2층은 우유 가공실, 3층은 젖소 사육실로 사용되고 있다. 네덜란드 플로팅 팜의 소들은 건초와 오렌지 껍질을 먹고, 분뇨는 유기질 비료로 사용된다. 이 소들은 네덜란드의 세 강에서 이름을 따온 마스-레인-이셀(Maas-Rijn-Ijssel) 젖소들로 세계 최초의 플로팅 팜에서 키워지고 있다. 네덜란드는 해수면 상승으로 인한 홍수 피해가 우려되는 국가 중 하나인데 플로팅 팜의 장점은 홍수나 폭풍에 대한 저항력이 뛰어나고, 물 위에 떠있기 떄문에 토지와 물 사용을 줄일 수 있다. 또한 자원 순환을 통해 탄소 배출을 줄일 수 있다. 플로팅팜은 소의 분뇨를 비료로 재활용하고, 오줌을 정화하여 소의 식수로 사용하여 자원 순환을 통해 탄소 배출을 줄일 수 있다. 인도와 방글라데시의 플로팅 팜 인도와 방글라데시의 해안 지역에서도 플로팅 팜이 확산되고 있다. 남아시아 환경 포럼(South Asian Forum for Environment)은 몬순 홍수에 대비하기 위해 대나무 뗏목에 묘목을 심는 전통적인 방법을 발전시켜 왔다. 대나무 뗏목은 폭풍우에 더 잘 견딜 수 있도록 더 크고 무겁게 제작되었으며, 플라스틱 덮개와 그늘망으로 연약한 식물을 보호하고, 태양열 펌프를 사용하여 빗물을 모아 관개에 이용한다. 플로팅 팜, 기후 변화 대응 가능 플로팅 팜은 지상에 비해 수중에서 운영되기 때문에 지표면에 노출된 토양이나 잔디 등의 유기물을 감소시킨다. 이로써 온실가스 배출을 줄일 수 있어 기후 변화에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 또 플로팅 팜은 태양 에너지를 활용하여 작물을 생산하는데 활용될 수 있다. 이는 재생에너지를 통한 에너지 소비 감소로 이어져 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 플로팅 팜은 홍수, 가뭄 등의 재해에 강하게 대응할 수 있는 장점이 있다. 수중에서 운영되기 때문에 지상의 환경 변화에 상대적으로 덜 영향을 받아 안전성이 향상될 수 있다. 플로팅 팜의 기대효과 플로팅 팜은 생산성 증대와 지역적 다양성을 통해 식량 안보를 강화할 수 있다. 더 안정적이고 다양한 식량 생산을 통해 급격한 가격 변동이나 식량 부족에 대응할 수 있다. 또한 지표면의 변화를 최소화하면서 수중에서 농업을 수행하기 때문에 지역의 수질 및 수생태계를 보전할 수 있다. 플로팅 팜은 기후 변화와 식량 안보에 대한 현대적이고 지속 가능한 농업 모델을 제시하며 이는 미래의 농업 방식에 대한 지식과 기술적 발전을 촉진할 수 있다. 플로팅 팜은 식량 안보와 기후 변화에 대응하는 새로운 방법으로 주목받고 있지만, 아직까지는 초기 단계에 있다. 수상 농장이 성공적으로 확산되기 위해서는 기술 개발과 교육, 그리고 지역적 특성 등을 고려한 정책적 지원이 필요하다.
- IT/바이오
2023-12-19
호주 시드니대 나노연구소, 반도체칩 개발…첨단 레이더 제조에 '청신호'

호주 시드니대학교 나노연구소 연구팀이 전자 장치를 광자 또는 빛 구성 요소와 통합하는 새로운 반도체 칩을 개발했다. 과학 전문 매체 사이키(Phys.org)에 따르면 이 새로운 기술은 무선 주파수(RF) 대역폭과 장치를 통해 흐르는 정보를 정확하게 제어할 수 있는 기능을 크게 확장하며 칩을 통해 더 많은 정보를 전송할 수 있다. 포토닉스를 포함하면 고급 필터 제어가 가능해져 다재다능한 새로운 반도체 장치를 만들 수 있다. 이 칩은 폭이 5mm 미만인 반도체에 다양한 시스템을 통합할 수 있는 실리콘 포토닉스의 기술을 사용하여 제작됐다. 연구팀을 이끈 벤 에글턴(Ben Eggleton) 부총장은 하나의 기능을 수행하는 작은 반도체인 전자 '칩렛'을 사용해 첨단 부품 패키징을 통해 신소재를 통합하는 레고 빌딩 블록을 맞추는 것에 비유했다. 연구팀은 '이종 재료 통합 기술'을 '레고처럼'이라고 표현했다. 레고 블록은 서로 다른 모양과 크기를 가지고 있지만, 쉽게 결합할 수 있다. '이종 재료 통합 기술'도 마찬가지로 서로 다른 물리적 특성을 가진 재료를 쉽게 결합할 수 있다는 설명이다. 연구팀은 이 칩이 첨단 레이더, 위성 시스템, 무선 네트워크, 6G 및 7G 통신 출시에 응용될 것으로 예상하고 있다. 특히, 항공 및 우주 분야에서의 활용이 기대된다. 항공기와 위성은 복잡한 무선 주파수 신호를 처리해야 한다. 이 칩은 이를 더 정확하고 효율적으로 필터링할 수 있는 새로운 방법을 제공함으로써 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 호주 시드니대학교 나노연구소의 이번에 개발한 이종 재료 통합 기술은 전자 장치와 광자 구성 요소를 통합하는 새로운 기술을 개발한 것이다. 이 기술은 첨단 레이더, 위성 시스템, 무선 네트워크, 6G 및 7G 통신 출시에 응용될 뿐만 아니라 호주 반도체 산업의 발전에도 기여할 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-12-15
도시바, 코발트 프리 5V급 리튬 이온 배터리 개발

도시바에서 코발트 사용을 배제한 코발트 프리 5V급 리튬이온 배터리를 개발했다. 리튬 이온 배터리는 휴대폰, 노트북 등의 다양한 전자기기의 저원으로 널리 사용되고 있다. 전기차에도 사용되면서 리튬 이온 배터리 시장은 꾸준하게 성장을 하고 있다. 최근에는 코발트 프리 배터리, 실리콘 음극 배터리, 고속 충전 배터리 등 새로운 기술이 개발되고 있다. 폴란드 매체 메디아24(M'edia24)에 따르면 도시바가 코발트 프리 5V(볼트)급 리튬 이온 배터리를 최근 개발했다. 이 배터리는 코발트와 니켈이 함유되지 않아 희귀 금속에 대한 의존도를 줄이고 비용을 절감할 수 있다. 또한, 5분 만에 80%까지 충전할 수 있는 고속 충전 성능을 갖추고 있다. 코발트는 고성능 배터리 제작에 필수적이지만 채굴 과정에서 환경적, 윤리적 문제가 발생할 수 있다. 코발트 프리 배터리는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발됐다. 도시바에서 개발한 배터리는 5볼트급 고전압을 제공해 기존 배터리보다 더 높은 에너지 밀도와 효율성을 달성할 수 있다. 이는 장거리 주행이 필요한 전기차나 고성능을 요구하는 전자 기기에 유리하다. 도시바의 새로운 리튬 이온 배터리는 음극에 코발트가 없는 니켈 환원 물질을 사용한다. 기존의 리튬 이온 배터리에서 음극에 코발트가 사용되는 이유는 코발트가 음극을 안정화하고 전압을 높이는 역할을 하기 때문이다. 하지만 코발트는 희귀 금속이며 가격이 비싼 편이다. 도시바는 음극 표면에 전해액과 반응을 억제하는 기술과 부극 표면에서 용출 이온을 무해화하는 기술을 개발하여 일반적으로 사용되는 전해액에서 가스 발생을 억제했다. 이를 통해 코발트 없이도 안정적인 고전압 배터리를 만들 수 있었다. 도시바는 1.5Ah급의 라미네이트형 배터리 프로토타입을 제작하여 성능을 테스트한 결과 이 배터리는 3V 이상의 고전압, 5분간 80% 급속 충전 성능, 그리고 6000회 이상의 충전·방전을 반복해도 초기 상태에 비해 80% 이상의 용량을 유지하는 내구성을 입증했다. 도시바는 새로 개발된 리튬 이온 배터리를 2028년 실용화하는 것을 목표로 하고 있다. 전동 공구나 산업 기기 등 소형으로 고전압을 필요로 하는 용도부터 장차 자동차용 배터리까지 다양한 분야에 적용할 계획이다. 한국, 코발트 프리 배터리 개발 박차 한국에서도 코발트 프리 배터리 개발에 박차를 가하고 있다. 삼성SDI는 니켈·망간·코발트(NMC) 배터리에서 코발트 함량을 50%까지 낮춘 'NCM523' 배터리를 개발했다. 이 배터리는 기존 NMC 배터리 대비 코발트 사용량을 30% 줄일 수 있다. LG에너지솔루션은 코발트 함량을 10% 이하로 줄인 'NCM811' 배터리를 개발하고 있다. 이 배터리는 기존 NMC 배터리 대비 코발트 사용량을 90% 줄일 수 있다. SK이노베이션은 코발트 없이 니켈과 망간만을 사용한 'NMx' 배터리를 개발 중이다. 이 배터리는 코발트 사용량을 100% 없앨 수 있다. 이번 도시바의 코발트 프리 배터리 개발은 리튬 이온 배터리의 성능과 지속 가능성을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 희귀 금속에 대한 의존도를 줄이고 고속 충전 성능을 향상시킴으로써 전기차 등 친환경 자동차의 보급을 촉진할 수 있을 것으로 보인다.
- 산업
2023-12-13
중국, 빛 효율 높인 20층 수직 식물 공장 공개

과학의 발전은 농업의 생산성과 밀접한 관계를 맺고 있다. 의식주의 기본이 되는 농업의 경제성과 생산성을 높이기 위해 다양한 기기나 농법이 발명되어 왔기 때문이다. 최근 중국에서는 최초의 자체 개발 무인 수직 식물 공장이 공개됐다. 다층 구조 내에서 연중 지속적인 녹색식품 생산이 가능한 효율적인 농업 시스템이라는 점에서 화제를 모으고 있다. 중국 미디어 그룹 CMG는 중국 농업과학원 산하 도시농업연구소(IUA)가 20층짜리 수직 식물 공장을 개발했다고 보도했다. CMG에 따르면, 수직 농업 기술은 시설 농업의 진화된 형태를 나타내며, 전 세계 농업 과학과 기술 탐구에서 중대한 도전과제로 자리 잡았다. 이 기술은 다층적 구조를 통해 연중 지속 가능한 녹색식품 생산을 가능하게 하는 효율적인 농업 시스템을 제공한다. 이 시스템은 도시 지역뿐만 아니라 사막이나 척박한 땅과 같은 비옥하지 않은 환경에서도 식량 생산에 활용될 수 있다. 특히 미래 도시 환경에서 지역 식량 공급의 안정성과 재배 가능 공간의 확대에 큰 장점이 있다는 평가를 받고 있다. 중국 연구팀은 식물 공장의 낮은 빛 효율성과 높은 에너지 소비 문제를 해결하기 위해 '플랜트 라이트 공식' 개발에 중점을 두었다. 이는 식물 공장의 주요 문제점을 극복하는 데 기여한 것으로 알려져 있다. 이들이 구축한 20층 높이의 수직형 무인 식물공장은 세계 최초의 사례로, 현대 농업 기술의 새로운 지평을 열었다고 평가받고 있다. IUA 부국장 간 빙쳉(Gan Bingcheng)은 CMG 보고서를 통해 현재 청두(Chengdu·成都)에 위치한 전체 자동화 생산 시스템이 식물 재배 기술의 최첨단에 있으며, 이 시설의 층수는 세계에서 가장 높다고 밝혔다. 보고서에 따르면, 이 20층짜리 시스템은 자체 개발된 작물 품종, 수직형 3차원 관개 및 재배 시스템, 자동 영양분 공급 시스템, 그리고 인공지능(AI)을 기반으로 하는 지능형 제어 시스템을 통합하여 연중 안정적인 녹색 식품 생산을 실현할 수 있다. 이 시스템은 기후 변화나 지리적 한계에 영향을 받지 않으며, 빛과 온도 및 기타 환경 조건을 정밀하게 조절함으로써 약 35일마다 상추를 수확할 수 있다. 이로 인해 연간 10회 이상의 녹색 채소를 수확할 수 있다. 이는 연간 약 50톤 이상의 생산량을 의미하며, 약 4헥타르 규모의 농지에서 얻을 수 있는 수확량과 맞먹는다. 이와 같은 시스템은 토지 이용의 효율성을 대폭 향상시킬 뿐만 아니라, 경작 가능한 자원의 보존에도 기여할 것으로 예상된다. IUA는 지난 11월 쓰촨성 펑저우에서 개최된 야채 박람회에서 체인형 확장 가능한 이동 보조 조명 기술과 수직 공간 보조 조명 재배 기술 등 다양한 혁신적인 기술들을 선보였다. 한편, 토양 상태나 기상 조건의 영향을 받지 않는 스마트팜은 토지 면적이 제한적인 도심 지역에서도 효율적으로 작물을 재배할 수 있는 혁신적인 농장 시스템이다. 이 시스템은 주로 수경 재배 방식을 사용하는데, 이는 토양이 작물 성장에 꼭 필요한 요소가 아니기 때문이다. 작물에 필요한 모든 영양분은 물을 통해 공급되며, 줄기를 지지하기 위한 지지대를 사용하는 형태로 구성되어 있다. 수경 재배 방식이 물 사용량이 많다는 문제점을 가지고 있음에 따라, 농업 분야에서는 새로운 재배 방식이 등장했다. 바로 에어로팜(Aerofarm)이 그 해결책이다. 이 방식은 적은 양의 물을 사용해도 작물을 재배할 수 있으며, 성장 속도가 빠르고 대량 생산이 가능하다는 큰 장점을 가지고 있다. 에어로팜은 특별히 제작된 천 위에서 작물을 재배하는 방식으로, 천을 통해 내려오는 뿌리 부분에만 물과 영양분을 분사한다. 이 방법을 통해 전통적인 수경 재배 방식에 비해 물 사용량을 약 40%까지 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다.
- 생활경제
2023-12-13
원자력연, 한국형 소형 원전 해외진출 본격화

한국원자력연구원이 독자 개발해 세계 최초로 표준설계인가를 획득한 소형모듈원자로(SMR)인 SMART(System-integrated Modular Advanced ReacTor)를 상용화하기 위해 민간기업 현대 엔지니어링과 협업한다. 원자력연구원은 한국형 소형원전 SMART 수출을 본격화하기 위해 현대엔지니어링과 업무협약을 체결했다고 11일 밝혔다. 원자력연구원은 원자로 설계 및 현지 인허가 업무를, 현대엔지니어링은 SMART 실증 및 상용화를 위한 사업 개발을 담당할 예정이다. 원자력연은 지난 4월 캐나다 앨버타주와 탄소 감축을 위한 SMART 활용 업무협약을 체결했다. 이후 9월에는 캐나다원자력공사(AECL)와 협력 양해각서(MOU)를 체결하며, 앨버타주와 온타리오주에서 SMART 실증과 상용화 노력을 해왔다. 원자력연과 현대엔지니어링은 SMART 실증·건설사업이 속도를 낼 수 있도록 캐나다 현지 사업 기반을 강화할 계획이다. 두 기관은 지난 9월 캐나다원자력연구소(CNL)의 다양한 SMR 기술을 실증하는 'SMR 실증 프로그램'에 신청서를 공동 제출했다. 내년에는 캐나다 파트너사 확보 및 현지 사업체계 등을 구축할 계획이다. 소형 일체형 원자로인 SMART는 발전 용량이 기존 대형 원전의 10분의 1 규모이다. 용기 하나에 원자로, 증기발생기, 가압기, 냉각재 펌프가 모두 포함돼 있어 SMR 중 가장 빨리 실증 배치가 가능한 것으로 평가되고 있다. 주한규 한국원자력연구원장은 최근 현대엔지니어링과의 업무협약과 관련하여, 이 협약이 한국 고유의 소형모듈원자로(SMR)인 SMART 기술을 활용하여 국내 기업이 주도적으로 사업을 개발하는 시작점이 될 것이라고 말했다. 한편, '소형 원자로(SMR)'는 전통적인 대형 원자로와 달리 작은 크기로 경제성과 유연성, 안전성, 확장성 등의 장점을 갖고 있다. 최근 급격한 기후 변화의 위협으로, 탄소배출을 최소화하는 에너지원에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 소형 원자로는 이러한 배경 속에서 미래의 주요 전력 공급 수단으로 주목받고 있다. SMR은 원자력 연료의 재사용 기술로 연료 수명을 연장하며, 방사성 폐기물의 양도 줄인다. 초기 투자 비용이 적기 때문에, 소규모 전력 시장과 개발 도상국도 원자력 발전을 채택하기 쉽다. 또한 SMR의 크기와 디자인은 유연성을 높여주며, 원격 지역, 도시 인근, 심지어 산업 시설 안에도 설치가 가능하다. 대부분의 부품은 공장에서 미리 제작되므로 현장에서의 설치도 빠르고 효율적이다. 필요에 따라 여러 개의 SMR을 한 지역에 설치해 발전 용량을 조절할 수 있어, 수요 변동에 유연하게 대응한다. 이러한 특징들로 인해 투자자들에게 상업적으로 매력적이며, 전통적인 대형 원자로보다 빠른 수익 회수가 가능하다.
- 산업
2023-12-11
구글 새 AI 제미나이, '인상적인' 시연 영상 조작 논란

구글이 '최고의 AI 모델'이라며 최근 공개한 '제미나이(Gemini)'의 인상적인 시연 영상이 조작 논란에 휘말렸다. 구글은 지난 7일 가장 성능이 뛰어난 AI 모델이라고 자랑하며 제미나이 출시를 발표하며 시연 영상을 공개했다. 그런데 이 시연 영상이 사전에 편집된 것으로 드러났고, 질문에 대한 답변도 기대에 미치지 못한다는 지적이 일고 있다. 미국 기술 전문 매체 테크크런치는 8일(현지시간) "구글의 새로운 AI 모델 '제미나이'가 어제 대대적으로 데뷔한 후 상반된 반응을 얻고 있다"며 가장 인상적인 제미나이 시연 영상이 사실상 조작된 것으로 밝혀지면서 구글 기술이나 진실성에 대한 사용자들의 신뢰가 떨어질 수도 있다"고 보도했다. 6분짜리 영상은 제미나이를 기반으로 한 챗봇이 사용자와 대화하면서 시각적인 그림과 물체를 인식하는 능력을 보여줬다. 사람이 종이에 펜으로 낙서에서 완성된 그림으로 진화하는 오리 스케치를 그리자 제미나이가 '새'임을 인식했고, 오리 옆에 물결 표시를 그리자 '오리'라고 답했다. 제미나이는 이어서 장난감에 대한 다양한 음성 질문에 응답하고, 그 다음에는 컵 바꾸기 게임에서 공을 추적하거나, 그림자 인형 제스처를 인식하거나, 행성 스케치를 재정렬하는 등의 기능을 시연했다. 수학 문제와 함께 오답을 낸 풀이 과정을 보여주자, 틀린 부분을 정확히 지적하고 올바른 수식도 내놓았다. 하지만 한 가지 문제가 있었다. 해당 영상은 실시간으로 이뤄진 것이 아니었다. 테크크런치는 "시연 영상은 실시간 반응이 아니라 실제로는 신중하게 조정된 텍스트 프롬프트와 정지 이미지의 연속이었으며, 실제 상호작용과는 달리 표현하기 위해 분명히 선택되고 (응답 시간이) 단축되었다"고 전했다. 예를 들어, 해당 영상의 2분 45초 부분에서 손이 조용히 일련의 제스처를 하는 것이 보여지며, 제미나이는 빠르게 '너 무슨 짓을 하는 거 알아! 가위바위보 하고 있잖아!'라고 응답했다는 지적이다. 이에 구글도 "시연은 실시간으로 진행되지 않고, 미리 준비된 이미지와 텍스트 프롬프트를 기반으로 제작됐다"며 "영상은 제미니가 멀티모달 기능으로 상호작용할 수 있다는 것을 예시적으로 묘사한 것"이라고 밝혔다. 구글은 7일 제미나이가 오픈AI의 최신 모델인 'GPT-4'보다 성능이 우수하다며 AI의 학습량에 따라 울트라, 프로, 나노의 3개 모델로 출시했다. 구글의 AI 챗봇 '바드'에 탑재된 가장 범용적인 프로그램은 제미나이 프로이다. 비즈니스 인사이더의 보도에 따르면, 사용자들은 제미나이 프로를 탑재한 바드가 올해의 오스카 시상식에서 남우주연상 수상자를 모르는 것처럼 보였다고 지적했다. 또한, 이 챗봇은 질문에 버벅거리는 것으로 보고되었다. 사용자들은 바드가 영어가 아닌 다른 언어로 답변을 요청했을 때 이를 제대로 이해하지 못하는 것 같다고 지적했다. 이 챗봇은 100여 개 언어로 서비스를 제공한다. 특히, 논란의 여지가 있는 주제에 대한 답변을 사실상 회피하는 경향이 있다. 예를 들어, 이스라엘과 팔레스타인 무장정파 하마스 간의 전쟁에 대한 최신 정보를 요청하자 '최신 정보를 얻으려면 구글 검색을 사용해보라'고 답변을 회피했다. 이는 챗GPT 프로와 마이크로소프트의 빙, 일론 머스크의 그록 등 실시간 정보를 제공하는 경쟁 챗봇들이 보다 상세한 답변을 제공하는 것과 대조적이라고 비즈니스 인사이더는 지적했다. 한편, 구글은 바드가 제공하는 답변이 다른 AI 챗봇과 마찬가지로 부정확한 정보를 포함할 수 있다고 경고하며, 사용자들에게 반드시 사실을 확인할 것을 당부했다. 제미나이의 세 가지 모델 중 인간과 비슷한 수준의 뛰어난 성능을 자랑하는 '울트라' 모델은 내년 초에 출시될 예정이다. 이에 따라, 구글이 챗GPT의 최신 언어 모델인 'GPT-4'와의 경쟁을 위해 제미나이를 성급하게 공개했다는 주장이 제기됐다. 구글 제미나이는 7일 갑작스런 공개전 외신에서는 영어 외 언어 처리 때문에 올해가 아닌 2024년 초에 공개될 예정이라는 출시 연기 소식이 있었다.
- IT/바이오
2023-12-09
GH파워, 그린 수소 생산 원자로 개발

캐나다 기업이 재활용 알루미늄 캔을 활용해 그린 수소를 생산하는 원자로를 선보였다. 수소는 지구 전체 에너지 구성의 90%를 차지하는 중요한 자원이지만, 현재 대부분 화석 연료에서 추출되어 환경에 큰 부담을 주고 있다. 전 세계적으로 재생 가능 에너지를 활용하여 생산한 그린 수소에 대한 관심이 증가하고 있다. 그린 수소는 탄소 배출이 없는 친환경 에너지원으로서 미래의 에너지원으로 각광받고 있다. 그러나 기존의 그린 수소 생산 방식은 높은 비용과 낮은 효율성이라는 문제를 안고 있었다. 이에 대한 해결책으로, 캐나다에서 새로운 원자로 설계가 개발되어 이 분야에서 큰 주목을 받고 있다. 최근 에너지 전문 매체 오일프라이스(OILPRICE)의 보도에 따르면, 캐나다 기업 지에이치 파워(GH Power)가 개발한 원자로는 재활용 알루미늄과 물만을 사용하여 수소, 알루미나, 열을 생산하는 방식해 주목받고 있다. GH파워의 원자로는 기존의 그린 수소 생산 방식보다 비용이 60% 저렴하고 효율성이 85% 높다는 장점이 있다. 이 혁신적인 원자로 설계는 모듈식으로 제작되어, 소규모 설비에서부터 대규모 발전소까지 확장 가능하다. 이는 그린 수소 시장의 확장에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. GH 파워는 현재 온타리오주 해밀턴에 2MW 규모의 실증 상업용 원자로를 건설 중이며, 이는 내년 2분기부터 수익을 창출할 것으로 예상된다. 또한, 회사는 북미와 유럽에서 대규모 수소 발전소 건설하기 위해 우량 전략 파트너와 협력 관계를 구축하고 있다. GH 파워는 캐나다와 독일 정부가 후원하는 독일의 RWTH 아헨 대학교(RWTH Aachen University)와의 협력을 통해 이 기술을 개발했고, 녹색 기술 보조금을 받는 등 세계적으로 기술력을 인정받았다. GH 파워의 기술은 재활용 알루미늄을 원자로에서 열을 발생시키는 연료로 사용하며, 물은 알루미늄과 반응하여 수소와 산화알루미늄을 생성한다. 이렇게 생성된 수소는 연료로 사용되거나 다른 화합물의 제조에 활용될 수 있다. 또한, 산화알루미늄은 재활용되어 다시 원자로에서 연료로 사용될 수 있어, 자원 순환을 통한 지속 가능한 생산 체계를 구축하는 데 중요한 역할을 한다. 저비용 수소 GH 파워의 원자로 기술은 기존 화석 연료와의 가격 경쟁력을 갖춘 점에서 혁신적이다. 현재 전기 분해를 통해 생산되는 녹색 수소는 천연 가스에서 추출된 수소보다 약 3배 비싼 반면, GH 파워의 기술은 기존 전기 분해 방법으로 생산하는 것보다 이미 60% 저렴한 비용으로 수소를 생산할 수 있다. 이 원자로는 두 가지 중요한 녹색 출력물을 생산한다. 첫 번째는 발열이며, 이 열은 수소 생산뿐만 아니라 지역난방이나 산업용 열원으로도 활용될 수 있다. 두 번째는 녹색 알루미나로, 기존의 알루미나 생산 공정이 염산을 사용하여 알루미늄을 추출하는 방식에서 발생하는 염산 누출과 대기 오염 문제를 해결한다. GH 파워의 기술은 물과 재활용 알루미늄을 주요 원료로 하여, kg당 약 1.50달러(약 1960원)의 저렴한 비용으로 수소를 생산한다. 이는 기존의 염산 침출 및 가수분해 공정에 비해 약 85% 저렴한 비용으로, 수소 생산의 경제성을 크게 높인다. 27MW 규모의 발전소는 연간 약 120만 톤의 탄소 상쇄를 생산할 수 있는데, 이는 탄소 상쇄 비용이 톤당 40달러(약 5만2300원)에서 80달러(약 10만4600원) 사이인 것을 고려할 때, 상당한 탄소 상쇄 수익 잠재력을 의미한다. 수소 산업은 아직 초기 단계에 있지만, 급속한 성장세를 보이고 있다. 글로벌 시장조사기관 리서치앤마켓(Research and Markets)의 보고에 따르면, 수소 산업의 시장 규모는 2022년 1230억달러(약 160조 7610억원)에서 2030년에는 5580억달러(729조 3060억원)로 성장할 것으로 예측되며, 이는 연평균 11.4%의 성장률을 의미한다. 수소 산업의 주목받는 기업들 수소 산업은 다양한 분야의 기업들이 진출하고 있다. 그 중에서도 주목할 만한 기업으로는 다음과 같은 기업들이 있다. 에어 프로덕츠 앤 케미칼스(Air Products and Chemicals, Inc.)는 산업용 가스 부문에서 확고한 입지를 구축한 기업으로, 현재 수소 시장에서 상당한 발전을 이루고 있다. 발라드 파워 시스템즈(Ballard Power Systems Inc.)는 연료 전지 산업의 선구자로, 첨단 양성자 교환막(PEM) 기술로 잘 알려져 있다. 쉘(Shell)은 전통적인 석유 메이저에서 다각화된 에너지 회사로 전환한 기업으로, 수소 이니셔티브에 대한 그들의 진출은 지속 가능성과 혁신을 향한 광범위한 변화를 반영하는 중요한 부분이다. BP는 과거 회사명을 '브리티시 페트롤리움(British Petroleum)'에서 '비욘드 페트롤리움(Beyond Petroleum)'으로 리브랜딩을 통해 변화를 상징한다. 이러한 기업들은 모두 그린 수소 생산 분야에서 혁신적인 기술과 비즈니스 모델을 개발하고 있으며, 향후 이 시장의 성장을 주도할 것으로 기대된다. 한국의 수소 기업들 한국원자력연구원(KAERI)은 한국 최초의 원자로를 개발한 연구기관으로, 다양한 원자력 기술을 연구하고 개발하고 있다. 한국원자력연구원은 재활용 알루미늄과 물을 사용하여 수소를 생산하는 원자로 개발을 추진하고 있다. 이 원자로는 지에이치 파워의 원자로와 마찬가지로 두 가지 녹색 출력물인 발열과 녹색 알루미나를 생산한다. 한국원자력연구원의 원자로는 현재 개발 초기 단계에 있으며, 2025년경 실증 상업용 원자로를 건설할 계획이다. 이외에도 한국에는 수소 생산을 위한 다양한 기술을 개발하고 있는 기업들이 있다. 대표적으로 현대자동차, SK그룹, 포스코 등이 있다. 현대자동차는 수소연료전지 자동차를 생산하는 기업으로, 수소 생산 기술 개발에도 적극적으로 투자하고 있다. SK그룹은 수소 생산, 저장, 운송, 활용 등 수소 산업의 전 분야에 진출하고 있으며 포스코는 풍력, 태양광 등 재생 에너지를 활용한 수소 생산 기술을 개발하고 있다. 수소 산업, 투자의 기회 될까 수소 산업은 빠른 성장이 기대되는 산업인 만큼, 투자의 기회가 될 수 있다는 분석도 나온다. 실제로, 수소 산업 관련 기업의 주가는 최근 들어 상승세를 보이고 있다. 그러나, 수소 산업은 아직 초기 단계인 만큼, 투자 시에는 신중한 접근이 필요하다는 지적도 있다. 수소 생산, 저장, 운송, 활용 등 다양한 분야에서 기술 개발이 진행 중이며, 시장이 성숙하기까지는 시간이 걸릴 것으로 예상된다. 또한, 수소 산업은 정부의 정책에 영향을 받는 산업이기도 하다. 정부의 정책 변화에 따라 시장의 성장 속도나 방향이 달라질 수 있기 때문에, 투자 시에는 정부 정책을 면밀히 살펴볼 필요가 있다. 수소 산업은 미래 에너지원으로서 주목받고 있으며, 그 성장 잠재력이 높은 산업이다. 그러나 수소 산업은 아직 초기 단계에 있기 때문에, 이 분야에 대한 투자는 신중한 접근이 필요하다.
- 산업
2023-12-08
'로봇 개' 예술가로 데뷔⋯미술관 입성

최근 로봇 기술의 발전 속도가 놀랍게 빨라지고 있다. 이제 로봇은 단순한 산업용 업무 지원에서 벗어나 노인 요양보호사 역할, 심지어 웨어러블 기기까지 다양한 분야에서 활약하고 있다. 특히, 로봇이 예술가로서의 역할을 수행하는 날도 가까워지고 있는데, 이는 한 예술가가 영화 '블랙 미러'를 연상케 하는 스타일의 로봇 개 세 마리에게 그림 그리기를 가르치면서 시작되었다. 미국 매체 비즈니스인사이더(businessinsider)는 영국 가디언 보도를 인용해 로봇 개 세 마리가 호주 빅토리아 국립 미술관에서 4개월간 진행되는 레지던시 프로그램에 참가하고 있다고 했다. 레지던시 프로그램은 예술가들에게 일정 기간 거주할 수 있는 공간과 전시공간, 작업실 등을 제공해 창작 활동을 지원한다. 보스턴 다이내믹스가 제작한 이 로봇 개들은 도킹 스테이션을 갖춘 자체 스튜디오에서 그림 그리기를 배우고 있다. 이 스튜디오는 전 스페이스X(SpaceX) 상주 예술가이자 폴란드계 미국인 화가 아그니에스카 필라트(Agnieszka Pilat)가 운영하고 있다. 넷플릭스의 인기 시리즈 '블랙 미러'(2019년 첫개봉)에 등장하는 로봇 개와 유사하게 생긴 이 로봇 개들은 2015년 처음 공개되어 빠르게 주목을 받았다. CNN 보도에 따르면, 이 로봇 개들의 첫 동영상은 2200만 회 이상의 조회수를 기록했다. 멜버른에 위치한 빅토리아 국립 미술관에서는 필라트 주도로 이 로봇 개들을 위한 4개월간의 레지던시 프로그램을 진행하고 있다. 보도에 따르면, 이 스튜디오에는 바시아(Basia), 반야(Vanya), 버니(Bunny)라는 이름의 로봇 개들이 사용할 수 있는 도킹 스테이션과 로봇의 위치를 추적할 수 있는 QR 코드가 포함된 큐브가 설치되어 있다. 필라트는 "빅토리아 국립 미술관 팀과 함께 일할 수 있어서 정말 좋았다. 특히 나를 믿어준 박물관 큐레이터 이완 맥오인(Ewan Mceoin)에게 감사드린다"고 말했다. 그녀는 이번 프로젝트를 "팀워크의 훌륭한 예"라고 평가하며, "이것은 인류를 위한 미래 기술의 미묘한 가능성을 탐구하는 영광스러운 일"이라고 덧붙였다. 한편, 폴란드 출신의 예술가 아그니에스카 필라트는 자신이 훈련시킨 로봇 개 중 하나를 마치 애완동물처럼 여기며, 뉴욕 주변을 산책할 때 함께 동행한다. 그녀는 "사람들이 로봇 개의 등장을 예상하고 있지만, 로봇들이 아직은 어색하게 행동하는 것처럼 보인다"고 말했다. 보스턴 다이내믹스는 인공지능(AI) 소프트웨어 회사 레바타스(Levatas)와 협력하여 오픈AI의 챗GPT 기술을 '스팟(Spot)'이라는 로봇에 통합했다. 이로 인해 일부 로봇 개들은 이제 말하는 기능도 갖추게 되었다. 패스트 컴퍼니(Fast Company)는 로봇이 구글 어시스턴트(Google Assistant)의 음성 기술을 사용하여 사람의 말을 듣고 음성으로 답변할 수 있다고 보도했다. 이 기능은 아직 상용화되지 않았지만, 로봇이 수행할 수 있는 다른 기능 중 일부에는 누출 및 유출 감지와 제조 및 물류 산업의 장비 손상 강조 등의 '임무' 수행이 포함되어 있다. 필라트의 웹사이트에 따르면 그녀는 스페이스X에서 또 다른 레지던시를 시작하기 전인 2020년부터 2021년까지 보스턴 다이내믹스의 레지던시 예술가였다. 그녀는 자신의 사이트에서 "기계는 인류의 아이들이다"라며 "나는 그들에게 가족 앨범의 한 페이지를 제공할 뿐이다"라고 말했다. 스팟 개(Spot Dogs)는 자체 쇼를 진행한 최초의 로봇 아티스트가 아니다. 2021년 휴머노이드 로봇 아이다(Ai-Da)는 런던 디자인 박물관에서 전시회를 연 바 있다. 바이러스성 휴머노이드 로봇 아메카(Ameca)를 만든 회사인 엔지니어드 아츠(Engineered Arts)에서 만든 아이다는 카메라 눈, 로봇 팔 및 AI 알고리즘을 사용하여 그림을 그릴 수 있다. 이 로봇은 지난해 이탈리아 자르디니의 유럽 예술 협의회(Concilio Europeo Dell'Arte)에서도 전시회를 가졌다.
- 산업
2023-12-07
[퓨처 Eyes(14)] 메타버스, 과대광고의 실패인가, 부활신호인가?

현실과 가상을 연결한 가상 세계를 의미하는 메타버스는, 최근 몇 년 동안 빠르게 성장하고 있는 기술이다. 특히, 지난해 11월 출시된 오픈AI의 생성형 인공지능(AI) 챗GPT가 열풍을 일으키면서 메타버스에 대한 관심이 다시 높아졌다. 메타버스(metaverse)는 가상 혹은 초월을 의미하는 메타(meta)와 세계나 우주를 의미하는 유니버스(universe)를 합성한 신조어다. 기본적으로 집을 떠나지 않고도 학교에 가고, 직장에 출근하고, 게임을 하고, 콘서트를 보고, 쇼핑을 하는 등의 활동을 할 수 있는 온라인 세계를 의미한다. 영화 '매트릭스'의 거울 세계처럼 2차원의 텍스트와 이미지로 이루어진 인터넷이 현실로 다가온 것이다. 미국 IT 전문매체 쿼츠에 따르면 2022년 전 세계는 '메타버스'라는 단어를 배웠다. 메타버스는 현실과 인터넷의 경계가 모호해질 때 발생하는 현상을 가리키는 말이다. 메타버스의 개념은 1992년 출간된 닐 스티븐슨의 소설 '스노 크래시'에서 처음 등장했다. 소설 속 메타버스는 가상현실과 증강현실을 결합한 상위 개념으로서, 현실을 디지털 기반의 가상 세계로 확장해 가상 공간에서 모든 활동을 할 수 있게 만드는 시스템이다. 구체적으로 정치와 경제, 사회, 문화 전반적 측면에서 현실과 비현실이 공존하는 생활형, 게임형 가상 세계라는 의미로 폭넓게 사용한다. 이 책에서 말하는 메타버스는 가상 경제와 외부 기술을 통해 오프라인 세계와 통합된 고도로 맞춤화된 아바타와 강력한 경험 생성 도구를 통해 수백만 명이 동시에 접속할 수 있는 광활하고 몰입감 넘치는 가상 세계다. 다시 말해, 수천만 명의 활성 사용자를 보유한 플랫폼인 로블록스(Roblox)나 포트나이트(Fortnite)와 비슷하다고 볼 수 있다. 미국전기전자학회의 표준에 따르면 메타버스는 "지각되는 가상세계와 연결된 영구적인 3차원 가상 공간들로 구성된 진보된 인터넷"이라는 의미를 지닌다. 메타버스, 빛을 잃다 IT 전문 매체 게임즈비트(Games Beat)는 지난 12월 1일 페이스북이 메타(Meta)로 사명을 변경한 지 2년이 지난 지금, 공상과학 소설에 나오는 개념인 '메타버스'에 대한 짧지만 뜨거운 열광을 불러일으키며 차세대 기술 도약의 신호탄이 될 것처럼 보였던 '메타'는 이제 그 빛을 잃었다며 광대광고의 실패작으로 몰아갔다. 메타버스는 대부분의 기술 업계 종사자들에게 메타 이후 빛을 잃고 '인공 지능(AI)'이라는 단어가 붙은 모든 제품으로 대체된 것처럼 보인다고 게임즈비트는 지적했다. 약 2년 전에만 해도 메타버스는 IT 기술 집약체를 상징하는 화두의 중심에 있었다. 지난 2021년 11월 가상화폐 대장격인 비트코인이 약 6만9000달러로 사상 최고치를 기록하면서 메타버스와 NFT(대체 불가능한 토큰)도 덩달아 열풍을 일으켰다. 특히 세계 5대 정보기술통신 기업인 빅테크 중 하나인 메타(Meta, 구 '페이스북')는 2021년 10월 28일 현재 사명으로 변경했다. 2004년 설립된 이 회사는 당시 메타버스 육성을 신사업의 주요 목표로 본 것이 사명 변경의 주요인이었다. 게임즈비트는 메타 경영진이 이미 성공한 플랫폼에서 반복되는 메타버스에 대한 비전을 세우기보다는 이질적인 제품들을 뒤섞어 놓은 채로 메타의 비전을 세웠다며 메타의 사명이 잘못됐다고 전했다. 이어 심지어 2020년 IPO 신청서에서 스스로를 메타버스라고 표현하기도 했다고 꼬집었다. 또한 VR 헤드셋을 통한 원격 작업과 같은 대부분의 제품은 아직 검증되지 않은 상태이며, 내부 블라인드 설문조사에 따르면, 메타의 직원 대다수는 마크 저커버그가 메타버스의 의미를 직원들에게도 제대로 설명하지 않았다고 응답했다. 또 다른 IT전문 매체 쿼츠는 "메타버스의 경제는 과연 실재할까?"라고 반문했다. 가상 세계의 과대 광고는 AI의 과열로 식어가고 있다는 지적이다. 메타의 리얼리티 랩스(Reality Labs) 사업부는 2019년 설립 이래로 465억 달러(약 61조 원) 이상의 손실을 입었다. 메타는 투자자들에게 상황이 나아지기 전에 더 악화될 것이라고 이 매체는 경고했다. 대부분의 경우, 메타버스가 이미지화되고 활용되는 과정은 아직 시작되지 않았다. 정책과 거버넌스는 어떤 모습일지, 어린이는 어떻게 보호될지, 가상 신발의 실제 가치는 얼마인지 등 질문은 너무 많지만 해답은 충분하지 않다. 이러한 질문에 대한 답을 찾으려면 시간과 비용이 필요하다. 전문가들은 완전한 몰입형 가상 세계가 가능한지에 대해 의견이 분분하다. 하지만 '메타버스'가 과대광고라는 지적을 받으며 주춤거리는 동안 실제 메타버스 플랫폼은 계속 성장했다. 로블록스는 현재 월간 활성 사용자 수가 3억 명을 넘어 미국 전체 인구와 맞먹는 규모를 자랑한다. 포트나이트는 6년 만에 최고 사용량을 기록했다. 메타버스 시장의 성장은 여러 분야에서 나타나고 있다. 게임, 교육, 엔터테인먼트, 커머스, 소셜 등 다양한 산업에서 메타버스 기술을 활용한 신규 서비스와 제품이 출시되고 있다. 특히 노련하고 성공적인 게임 개발자들이 이끄는 새로운 메타버스 플랫폼의 물결이 새롭게 시작될 준비를 하고 있다. 메타버스 게임 선두주자인 플레이어블 월드(Playable Worlds)의 미국 게임 디자이너 라프 코스터(Raph Koster), 메타버스 경험에 일찍이 뛰어들어 성공을 거둔 미국 게임 디자이너 제노바 첸(Jenova Chen), 그랜드 테프트 오토(Grand Theft Auto) 프랜차이즈의 베테랑이 개발한 메타버스 플랫폼 선두주자 에브리웨어(Everywhere)가 메타버스 부활 신호탄의 주인공이다. 서울·두바이·산타모니카, 메타버스 선도 도시 그 가운데 한국의 서울, 아랍에미리트의 두바이, 미국의 산타모니카가 국제 메타버스 부문의 선도 도시로 선정됐다. 가젯360에 따르면 세계경제포럼(WEF)은 2030년까지 거의 700개 도시가 일종의 메타버스 인프라를 갖게 될 것으로 예상했다. 메타버스 부문은 점진적이기는 하지만 세계 여러 지역에서 성장과 채택의 조짐을 보이고 있다는 것이다. WEF는 메타버스를 탐구하는 도시의 이점을 나열하면서 이 가상 세계 생태계가 도시 인프라의 설계, 운영 및 유지 관리와 관련된 비용 절감을 가져오는 동시에 도시 인구가 기술 친화적이 되면 도시 지도자들이 '정치적 자본'을 확보하는 데 도움이 될 것이라고 말했다. 보고서는 "도시가 탈탄소화를 모색함에 따라 디지털 트윈 기술은 시뮬레이션, 계획 및 최적화를 통해 도시 설계를 향상시켜 도움을 줄 수 있다"라고 강조했다. 미국 산타모니카는 플릭(Flick)이라는 메타버스 지원 소셜 미디어 앱을 통해 사용자가 도시를 돌아다닐 수 있는 최초의 도시다. WEF 보고서는 "플릭플레이(FlickPlay)는 사람들이 실제 장소를 돌아다니며 희귀한 디지털 토큰을 찾도록 권장한다. 디지털 토큰은 수집한 다음 친구에게 자랑할 수 있는 희귀한 필터가 포함된 동영상을 잠금 해제하는 데 사용할 수 있다. 플릭 플레이는 여행이 적은 도시 지역으로 사람들을 이동시킴으로써 범죄를 줄이면서 새로운 경제 활동을 창출할 수도 있다"라고 설명했다. 두바이는 GDP 측면에서 세계 최고의 도시 중 하나가 될 것으로 예상되는 경제 성장 캠페인의 필수 부분으로 메타버스를 보고 있다. 두바이는 해당 부문에서의 입지를 강화하기 위해 블록체인 및 메타버스 부문에서 일하는 1000개 기업을 유치할 계획이다. 향후 7년 동안 두바이는 4만 명이 넘는 웹3(Web3) 전문가의 본거지가 되는 것을 목표로 하고 있다. WEF의 조사에 따르면 두바이 소비자의 50% 이상이 메타버스에서 콘텐츠를 만들고 수익을 창출하기를 기대한다고 보고서는 밝혔다. 60%의 소비자가 메타버스를 비즈니스 기회로 보고 있는 반면, 78%의 브랜드는 웹3에 더 많이 참여하기를 원한다. 보고서는 "두바이는 관광, 교육, 소매, 의료 및 원격 근무 분야에서 새로운 작업 방식을 향상시키기 위해 웹3 기술과 해당 애플리케이션을 개발할 것이다. 도시는 이를 어떻게 달성할 것인가? 혁신을 촉진하고 연구 개발을 늘리는 동시에 개발자, 콘텐츠 제작자 및 디지털 플랫폼 사용자가 메타버스에 관한 모든 것에 대한 교육 지원을 받을 수 있도록 지원함으로써 인재와 투자를 강화한다"라고 언급했다. 가젯360은 한국의 메타버스 성장은 전적으로 정부의 지원을 받고 있다고 전했다. 한국은 이미 국가 메타버스 생태계 개발에 1억 8000만 달러(약 2363억 원)를 투자했다. 메타버스 서울의 1단계에서는 주민들이 세계 최초의 도시 메타버스 앱을 다운로드하여 게임을 즐기고, 도시 명소를 경험하고, 일상적인 작업을 완료하는 데 사용할 수 있다. WEF 보고서는 "메타버스 서울 2단계에서는 2024년부터 국내 산업과 외국인 투자자를 연결하는 등 더 많은 서비스를 제공할 것이며, 마지막 단계에서는 가상 및 증강 현실 기술을 도시 인프라의 일상적인 운영에 통합할 것"이라고 밝혔다. 메타버스 적용 분야 교육 분야에서는 메타버스 플랫폼을 활용한 가상 학습 환경이 도입되고 있다. 대표적인 예로, 마이크로소프트의 홀로렌즈를 활용한 교육 솔루션 등이 있다. 이러한 솔루션은 이용자들이 가상 세계에서 실감 나는 학습 경험을 할 수 있도록 제공하고 있다. 엔터테인먼트 분야에서는 메타버스 플랫폼을 활용한 가상 콘서트와 팬미팅 등이 개최되고 있다. 대표적인 예로, BTS의 메타버스 콘서트 등이 있다. 이러한 콘서트는 이용자들이 가상 세계에서 아티스트와 함께 공연을 즐길 수 있도록 제공하고 있다. 커머스 분야에서는 메타버스 플랫폼을 활용한 가상 쇼핑몰과 가상 쇼룸이 등장하고 있다. 대표적인 예로, 네이버의 제페토를 활용한 가상 쇼핑몰이 있다. 이러한 쇼핑몰은 이용자들이 가상 세계에서 다양한 상품을 둘러보고 구매할 수 있다. 스태티스타(Statista)에 따르면 2022년 글로벌 메타버스 시장 규모는 655억 달러(약 86조 원)로 추산됐다. 올해 메타버스 시장은 820억 달러(약 107조 6500억 원)까지 성장할 것으로 예상된다. 2030년까지 9366억 달러(약 1229조 5684억 원)로 급증할 것으로 전망된다. 메타버스는 아직 초기 단계에 있지만, 위에서 살펴보았듯이 다양한 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있다. 교육, 게임, 엔터테인먼트, 커뮤니케이션 등 다양한 분야에서 새로운 경험을 제공할 수 있으며, 가상과 현실을 연결하는 새로운 플랫폼으로서 사회, 경제, 문화에 큰 변화를 가져올 수 있다. 그러나, 메타버스의 가능성만큼이나 우려도 존재한다. 가상 세계에 몰입하면서 현실 세계와 단절될 수 있다는 우려가 있다. 또한, 사이버 폭력, 가상 자산의 불법 거래 등 다양한 문제점이 발생할 수 있다는 지적도 있다. 결국, 메타버스가 과대광고의 실패작이 될지, 새로운 기술의 가능성을 열어줄지는 아직 알 수 없다. 분명한 건 메타버스의 가능성을 최대한 활용하면서, 그로 인한 부작용을 최소화하기 위한 노력이 필요하다는 점이다.
- 포커스온
2023-12-07
삼성전자, 3분기 들어 파운드리 1위 TSMC와 격차 확대

파운드리(반도체 수탁생산) 세계 1위 대만 TSMC가 올해 3분기 들어 삼성전자와의 격차를 더 벌린 것으로 나타났다. 6일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올 3분기 삼성전자 파운드리 매출은 전분기보다 14.1% 증가한 36억9000만달러를 기록했다. 시장점유율은 1분기 11.7%에서 2분기 12.4%로 0.7%포인트 상승했다. 1위 기업인 TSMC의 올해 3분기 매출은 172억4900만달러로 2분기에 비해 10.2% 늘었다. 시장점유율도 2분기 56.4%에서 3분기 57.9%로 올랐다. 삼성전자가 퀄컴의 시스템온칩(SoC)·모뎀 등을 위탁 생산하면서 매출이 늘었지만 7나노(㎚·1㎚=10억분의 1m) 이하 반도체 판매량이 늘면서 TSMC의 실적이 큰 폭으로 개선된 것이다. TSMC와 삼성전자 점유율 격차는 2분기 44.7%포인트에서 3분기 45.5%포인트로 커졌다. TSMC는 아이폰15·PC용 반도체 주문이 몰리면서 실적이 늘었다. 최첨단 공정인 3나노 제품은 TSMC 매출의 6%에 달했다. 아이폰15 프로 시리즈에 들어가는 '두뇌칩' 애플리케이션프로세서(AP)인 A17은 TSMC 3나노 공정으로 제작됐다. 7나노 이하 제품은 매출의 60%를 차지했다. 삼성전자 파운드리도 퀄컴의 중저가 5세대(5G) AP 시스템온칩(SoC)·모뎀과 28나노 유기발광다이오드(OLED) DDI(디스플레이 구동칩) 주문이 늘었다. 세계 파운드리 시장 점유율 순위는 TSMC와 삼성전자에 이어 미국 글로벌파운드리스(6.2%), 대만 UMC(6.0%), 중국 SMIC(5.4%) 순으로 나타났다. 전체 파운드리 시장 규모는 3분기에 282억9000만달러를 기록했다. 전분기 대비 7.9% 증가한 규모다. 올 4분기는 연말 스마트폰·노트북 수요가 늘면서 파운드리 매출이 늘어날 전망이다.
- IT/바이오
2023-12-06
영국 스타트업, 핵융합 원자로로 암 치료 새 지평 열어

의학 및 약학 기술의 발달로 '암'이 더 이상 치료 불가능한 질병으로 여겨지지 않는 가운데, 영국의 한 스타트업이 핵융합 기술을 활용한 새로운 암 치료법을 개발해 주목을 받고 있다. 최근 미국 IT 전문지 '인터레스팅 엔지니어링'은 영국의 스타트업인 아스트랄 시스템즈(Astral Systems)가 암세포를 직접적으로 치료할 수 있는 혁신적인 핵융합 원자로 기술을 공개했다고 보도했다. 아스트랄 시스템즈는 브리스톨 대학에서 설립된 회사로, 최초의 다중 상태 핵융합(MSF) 원자로를 개발했다고 한다. 이 원자로는 암 방사선 치료와 진단 영상 촬영에 필수적인 의료용 동위원소를 생산하는 데 중점을 두고 설계됐다. 의료용 동위원소는 방사선 치료 중 암세포를 효과적으로 파괴하는 데 사용되는 방사성 물질로, 표적 암 치료에 있어 중요한 역할을 한다고 이 매체는 전했다. 아스트랄 시스템즈의 공동 창립자이자 브리스톨대학교의 객원 연구원 탤몬 퍼스톤(Talmon Firestone) CEO는 "핵의학은 의료계가 암을 스캔하고 종양과 암세포를 근원지에서 직접 치료할 수 있도록 함으로써 수십 년 동안 생명을 구하는 데 크게 기여했다"라고 말했다. 또한 신체 내에서 '방사성 추적자' 역할을 해 영상을 통해 의학적 상태를 쉽게 감지할 수 있다. 이러한 동위원소는 신체 내에서 방사선을 생성하여 의료 전문가에게 장기와 조직의 구조 및 기능에 관한 중요한 정보를 검출하고 정량화할 수 있게 해준다. 현재 전 세계 의료용 동위원소의 대부분은 제한된 수의 핵분열로에 의존하고 있는 상황이다. 이러한 의존성은 특히 의료용 동위원소 공급 부족이 임박한 상황에서 더욱 두드러진다. 영국 정부의 평가에 따르면, 세계적으로 의료용 동위원소 공급의 대다수가 노후화된 소수의 핵분열로에 의존하고 있으며, 이들 중 대부분은 2030년까지 폐쇄될 예정이다. 이는 중요한 의료 자원의 향후 가용성에 대한 우려를 야기한다. 새로운 MSF 원자로는 이러한 과제에 대한 컴팩트한 솔루션을 제공합니다. 이는 중요한 의료 자원의 미래 가용성에 대한 심각한 우려를 낳고 있다. 이에 대응하여, 아스트랄 시스템즈가 개발한 새로운 다중 상태 핵융합(MSF) 원자로는 이러한 도전과제에 대한 혁신적이고 컴팩트한 해결책을 제시하고 있다. 아스트랄 시스템즈는 영국을 비롯한 전 세계 여러 지역에 소형 핵융합로를 전략적으로 설치할 계획을 가지고 있다. 이러한 분산형 전략은 보다 유연하고 비용 효율적인 방식으로 방사성 샘플을 공급할 수 있게 해줄 것으로 기대된다. 이 회사는 소규모 원자로 건설을 통해 몇몇 대형 원자로에 대한 의존성을 줄이고, 이에 따른 위험을 완화하려는 목표를 가지고 있다. 이를 통해 의료용 동위원소의 지속 가능하고 안정적인 생산을 보장할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 퍼스톤은 "우리 시스템은 훨씬 더 빠르게 개발되었으며 대체 기술보다 훨씬 작은 규모로 동위원소를 생산할 수 있다“며 ”이는 거대한 국제 핵분열 공장에 의존하지 않고도 병원 허브 근처 또는 내부에서 의료용 동위원소를 생산할 수 있음을 의미한다"고 말했다. 퍼스톤 CEO는 '우리의 시스템은 대체 기술에 비해 빠르게 개발되었으며, 훨씬 작은 규모로 동위원소를 생산할 수 있다'고 말했다. 그는 이어 '이는 병원 허브 근처나 내부에서도 의료용 동위원소를 생산할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 임상의가 사용할 수 있는 진단 및 치료 기술을 극적으로 향상시킬 것이다. 또한 병원 대기 시간과 비용을 줄이고 치료의 질을 높일 것이다'고 강조했다. 2021년 브리스톨 대학교는 아스트랄 시스템즈 및 STFC(과학 기술 위원회)와 협력하여 마이크로노바(MicroNOVA)라는 프로젝트를 통해 MSF 반응기 기술을 최적화하고 상용화하기 위해 100만 파운드(약 16억5038만원)의 연구 보조금을 확보했다. 회사 공동 창립자 월래스 스미스는 "우리의 MSF 원자로는 의료용 방사성 동위원소를 안전하고 보다 효율적으로 개발할 수 있는 메커니즘을 제공할 뿐만 아니라, 본격적인 핵융합 발전소의 모습과 작동 중 어떻게 작동할지 이해하기 위한 이상적인 테스트베드도 제공한다"라고 말했다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 이 기술은 암 치료 및 의료용 동위원소 생산의 새로운 시대를 열 것으로 전망된다. 한편, 한국의 원자력연구원은 벨기에 원자력연구소에서 '연구로 핵연료' 최종 검증에 돌입했다. 이 핵연료는 우라늄을 70% 이상 연소하는 극한의 조건에서도 방사능 누출이 없는 것으로 확인되었으며, 핵연료의 안전성이 건전하게 유지됨으로써 뛰어난 안전성을 입증했다고 알려졌다. 원자력연구원은 현재 2단계 성능 검증 단계에 진입했으며, 이 단계는 핵연료 공급자가 시장 진입 전에 거쳐야 하는 마지막 검증 과정이다. 2025년 말까지 이 핵연료를 포함한 집합체 성능검증을 마치면 벨기에의 핵연료 공급 입찰 자격을 획득할 수 있다. 이는 연구로에서 중성자를 생산하기 위해 우라늄을 활용하는 것과 관련이 있다. 연구로는 열을 활용하면 원전이 되고, 중성자만을 활용하면 연구로로 작동한다는 원리를 따른다. 더욱이, 원자력연구원은 고밀도 저농축 '우라늄실리사이드 판형핵연료'(U3Si2)를 개발했다. 이는 저농축 우라늄을 사용하는 3세대 핵연료로, 핵연료 집합체는 곡면형으로 설계되어 핵분열 시 중성자를 중심부로 집중시키는 장점을 가지고 있다. 이러한 핵연료는 의료용 동위원소나 고품질 반도체 웨이퍼 제작 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 가능성을 가지고 있다.
- IT/바이오
2023-12-05
삼성전자, 갤럭시 S25‧S25플러스 최신 카메라 센서 장착한다

삼성전자가 앞으로 출시 예정인 갤럭시 S25‧S25플러스에 최신 카메라를 장착할 것으로 보인다. 삼성은 기존 12MP(메가픽셀) 기본 카메라를 갤럭시 S22부터 50MP 카메라로 업그레이드 했으며, S23과 S24는 S22에 도입된 것과 동일한 50MP 기본 카메라를 사용한다. 미국 IT 전문매체 샘모바일은 레베그너스(Revegnus)의 보고서를 인용해 삼성전자가 내년에 출시 예정인 S25와 S25플러스에는 최신 카메라 센서로 업그레이드되면서 변화가 나타날 수 있다고 전망했다. 레베그너스의 보고서에 따르면, S25와 S25플러스는 S22 및 S23, 그리고 S24에 사용되는 아이소셀(ISOCELL) GN3 50MP 카메라 센서를 버릴 것이라고 예상했다. 샘모바일은 "두 스마트폰은 소니의 새로운 카메라 센서로 바뀔 것으로 알려졌지만, 해당 카메라 부품의 정확한 센서 크기와 모델 번호는 공개되지 않았다"며 "삼성이 더 큰 카메라 센서를 사용할 가능성은 있지만, 아직 갤럭시 S25 시리즈 발표가 1년 이상 남아 있기 때문에 확실한 정보가 나올 때까지는 기다려 봐야한다"고 설명했다. 다만, 이 매체는 삼성전자가 S25 시리즈를 통해 플래그십 스마트폰 라인업에 몇 가지 큰 변화를 가져올 것으로 예상했다. 기존 엑시노스(Exynos) 칩 대신 S25 시리즈에 맞게 제작된 새로운 자체 칩셋을 출시할 것으로 예상되며, 모든 스마트폰 브랜드에서도 이 칩을 사용할 수 있을 것으로 내다봤다. 이는 내부적으로 '드림 칩'이라고 불리며, 매우 강력한 AMD RDNA3 기반 GPU를 탑재할 수 있다고 전망했다. 갤럭시 S25 울트라의 경우 삼성은 200MP 카메라 센서를 고수할 수 있도 있으나, 플래그십 스마트폰을 위한 새로운 센서가 개발될 수도 있다고 예상했다. 레베그너스에 따르면, 삼성은 0.8μm 픽셀, 듀얼 픽셀 자동 초점 및 센서 내 크롭 줌 기능을 갖춘 1인치 아이소셀 카메라 센서를 개발하고 있지만 이 카메라 센서의 모델 번호는 공개되지 않았다. 삼성의 1인치 카메라 센서에 대한 소문이 떠도는 것은 이번이 처음은 아니다. 삼성은 하나가 아닌 두 개의 1인치 카메라 센서를 개발하고 있다는 두 개의 보고서가 공개됐지만, 삼성은 가까운 시일 내에 이 센서를 사용할 것으로 예상되지 않았다고 설명했다. 한편, 아이소셀은 삼성전자가 지난 2013년 세계 최초로 개발한 이미지센서 브랜드로, 미세해지는 센서 픽셀간 간섭현상을 최소화해 작은 픽셀로 고품질의 이미지를 구현하는 기술이다.
- IT/바이오
2023-12-05
ETH 취리히, 뼈·인대·힘줄 로봇 손 3D 프린팅 성공

스위스의 한 공과대학에서 3D 프린팅을 통해 뼈와 인대 등을 갖춘 로봇 손을 제작했다. 연구원들이 처음으로 뼈, 인대, 힘줄이 있는 로봇 손을 인쇄하는 데 성공했으며 이를 이용하면 부드러운 재료와 단단한 재료를 결합하는 것이 훨씬 쉬워진다고 미국 IT매체 엔가젯(Engadget)이 최근 보도했다. 스위스 취리히 연방공과대학(ETH 취리히)의 연구원들은 잉크빗(Inkbit)이라는 미국 기반 스타트업과 함께 사람의 손과 유사한 로봇 손을 3D 프린팅했다. 그들은 처음으로 뼈, 인대, 힘줄을 갖춘 로봇 손을 프린트했는데, 이는 3D 프린팅 기술의 큰 도약을 의미한다는 것이 엔가젯의 설명이다. 연구 성과가 게재된 '네이처(Nature)' 저널에 따르면 로봇 손의 뼈와 힘줄 등 여러 부분이 동시에 인쇄됐으며 나중에 별도로 조립되지 않았다는 점에 주목해야 한다. 로봇 손의 각 부품은 다양한 부드러움과 강성을 지닌 폴리머로 제작되었으며, 이는 새로운 레이저 스캐닝 기술을 통해 가능했다. 이 기술은 '탄성을 지닌 특수 플라스틱'을 한 번에 만들 수 있으며, 이를 통해 보다 복잡하고 세밀한 구조를 구현할 수 있다. 이러한 기술적 진보는 보철 분야와 소프트 로봇 구조의 생산에 큰 가능성을 열어준다. 기존에는 빠르게 경화되는 플라스틱에 주로 사용되었던 3D 프린팅 기술을, 잉크빗 연구원들은 느린 경화 플라스틱에도 적용할 수 있는 방법을 개발했다. 이 하이브리드 프린팅 방법은 내구성과 탄성을 개선하는 등 여러 장점을 제공한다. 이 기술을 통해 자연을 보다 정확하게 모방하는 것이 가능해져, 로봇 공학 및 의료 분야에서의 적용 가능성이 크게 확대될 것으로 예상된다. ETH 취리히의 로봇공학 교수인 로버트 카츠슈만(Robert Katzschmann)은 최근 그들이 개발한 부드러운 소재로 만들어진 로봇 손의 장점에 대해 설명했다. 그는 "우리가 개발한 부드러운 소재로 만들어진 로봇은 인간과 작업할 때 부상 위험이 적고 깨지기 쉬운 물건을 다루는 데 더 적합하다"고 말했다. 이러한 3D 프린팅 기술의 발전은 여전히 레이어별로 인쇄되는 기존의 방식을 따르지만, 통합 스캐너를 사용하여 프린팅 중 표면의 이상 여부를 지속적으로 확인하고, 시스템에 다음 재료 유형으로 이동하라고 지시한다. 또한, 느린 경화 폴리머 사용을 위해 압출기와 스크레이퍼가 업데이트됐다. 이 기술은 다양한 산업에 적합한 독특한 물체를 만들기 위해 강성을 미세 조정하는 데 사용될 수 있다. 인간의 손과 같은 부속물을 만드는 것은 이 기술의 하나의 사용 사례에 불과하며, 소음과 진동을 흡수하는 제조 물체를 만드는 데도 이 기술이 활용될 수 있다. 이러한 발전은 로봇공학, 의료 기술, 제조업 등 다양한 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공할 잠재력을 가지고 있다. MIT 산하 스타트업 잉크빗은 이 혁신적인 3D 프린팅 기술 개발에 기여했다. 이 회사는 이미 이를 활용해 수익을 창출할 방법을 모색하기 시작했다. 회사는 곧 새로 개발된 프린터를 제조업체에 판매할 계획이며, 또한 이 기술을 이용한 복잡한 3D 프린팅 제품들을 소규모 기업에게도 판매할 예정이다. 이는 잉크빗이 제조업계에 새로운 기술을 제공하고, 다양한 시장에 진출하려는 전략의 일환으로 보인다. 한편, 3D 프린트 제조업체인 3D시스템즈에 따르면, 3D 프린팅 기술을 사용해 실리콘을 제작하는 것은 기존 사출 성형에 비해 최대 90% 정도 더 빠르고, 엄청난 비용과 시간을 절약할 수 있다. 의료 분야에서 3D 프린팅의 도입은 진단, 치료, 외과적 개입 방식에 혁신을 가져오고 있다. 특히 맞춤형 임플란트와 보철 영역에서의 응용은 3D 프린팅 기술의 가장 유망한 사용 사례 중 하나로 평가된다. 이 기술을 통해 개별 환자에게 최적화된 맞춤형 관절 임플란트, 복잡하게 설계된 의족 등을 제작함으로써 환자의 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 의료 기기와 수술 도구를 주문 제작할 수 있어 의료 공급자는 리드 시간과 비용을 줄이고 환자의 요구에 신속하게 대응할 수 있다. 이러한 다양한 접근 방식으로 인해 의료용 3D 프린팅의 가능성은 점점 더 현실화되고 있다. 이는 의료 분야에서의 혁신과 질적 향상을 이끌고 있으며, 향후에도 더 많은 발전이 기대된다.
- 생활경제
2023-11-28
美 MIT, 연필심 흑연에서 5층 능면체 적층 그래핀 개발

미국 MIT의 물리학자들이 연필심에 사용되는 흑연, 즉 그래파이트에서 새로운 형태의 그래핀을 개발했다는 소식이 전해졌다. 이 그래핀은 흑연의 5층 능면체 구조를 적층하여 제작됐다. 흑연은 탄소로 구성된 광물로, 연필심의 주요 성분이다. MIT 뉴스에 따르면, 연구팀은 5개의 얇은 층을 특정 순서대로 쌓아 천연 흑연에서 볼 수 없었던 중요한 세 가지 특성을 지닌 새로운 재료를 만들어냈다. 이 연구를 이끈 물리학과 롱 주(Long Ju) 조교수는 "자연에는 놀라움이 많고, 특히 흑연에 많은 흥미로운 특성이 내장되어 있음을 발견했다"며, 이러한 다양한 특성을 지닌 재료를 찾는 것이 매우 드물다고 강조했다. 이 연구는 '네이처 나노테크놀러지(Nature Nanotechnology)'에 게재됐다. 5층 능면체 적층 그래핀 개발 흑연은 그래핀으로 구성되는데, 그래핀은 벌집 구조와 유사한 육각형 형태로 배열된 단일 탄소 원자 층이다. 그래핀은 약 20년 전 처음 분리된 이후로 집중적인 연구 대상이 되었다. 대략 5년 전, MIT 팀을 포함한 연구자들은 그래핀 시트를 쌓고 서로 약간 비틀면 재료에 초전도성에서 자성에 이르기까지 새로운 특성을 부여할 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 발견으로 '트위스트로닉스'라는 분야가 생겨났는데, 이는 2차원 격자 구조를 다양한 방식으로 겹쳐 나타나는 성질을 연구하는 것이다. 롱 주 조교수는 이번 그래핀 연구에서 "전혀 뒤틀림이 없는 특별한 특성을 발견했다"고 말했다. 그와 동료들은 특정 순서로 배열된 5개의 그래핀 층이 전자들이 물질 내에서 서로 상호작용할 수 있도록 하는 것을 발견한 것. 이러한 현상은 '전자 상관관계'라고 알려져 있으며, 주 연구원은 이를 "이러한 모든 새로운 특성을 가능하게 하는 마법"이라고 표현했다. 벌크 흑연과 단일 시트의 그래핀은 이미 우수한 전기 전도체로 알려져 있지만, 이것이 전부는 아니다. 주의 연구팀이 분리한 '5층 능면체 적층 그래핀'이라 불리는 새로운 물질은 단순한 부품의 합보다 훨씬 더 큰 성질을 나타낸다. 이 물질을 분리하는 데 핵심적인 역할을 한 것은 나노스케일에서 중요한 특성을 빠르고 비교적 저렴하게 파악할 수 있는 2021년 MIT에서 주 연구원이 개발한 새로운 현미경 덕분이었다. 5층 능면체 적층 그래핀의 두께는 수십억 분의 1미터에 불과하다. '산란형 주사형 근접장 광학 현미경(s-SNOM)'으로 알려진 주 연구원이 개발한 현미경을 통해 과학자들은 특정한 능면체 적층 순서에서 5층 그래핀만을 식별하고 분리할 수 있었다. 주 연구원을 포함한 과학자들은 '능면체 적층'이라는 매우 정밀한 순서로 쌓인 다층 그래핀을 연구하고 있었다. 주는 "5개 레이어(층)로 이루어진 구조에서는 10개 이상의 적층 순서가 가능하며, 능면체 적층은 그 중 하나"라고 설명했다. 연구팀은 이 5층 능면체 적층 그래핀을 질화붕소로 만든 '빵'으로 둘러싼 '샌드위치' 구조에 전극을 부착했다고 이해하기 쉽게 설명했다. 이를 통해 다양한 전압과 전류를 사용하여 시스템을 조절할 수 있었으며, 그 결과 전자의 수에 따라 세 가지 다른 현상이 나타나는 것을 발견했다. 이들은 이 물질이 절연성, 자성 또는 위상학적 성질을 보일 수 있다는 것을 발견했다. 위상학적 물질(토폴로지, topology)은 물질의 가장자리를 따라 전자가 방해받지 않고 움직일 수 있지만, 중앙을 통과하는 것은 허용하지 않는 특성을 갖는다. 위상학적 물질에서 전자는 중심부를 구성하는 중앙 분리대에 의해 분리되며, 물질의 가장자리를 따라 고속도로처럼 한 방향으로 이동한다. 이로 인해 위상학적 물질의 가장자리는 완벽한 도체 역할을 하고, 중심부는 절연체가 된다. 주와 그의 연구팀은 이 연구를 통해 "강력하게 상관된 위상물리학의 새로운 가능성을 탐구하기 위한 고도로 조정 가능한 플랫폼으로서 능면체 적층 다층 그래핀을 확립했다"고 결론지었다. 이는 위상물리학 분야에서 새로운 연구 방향을 제시하는 중요한 발견으로 여겨진다. 카이스트, '납작한 벨트형 그래핀 섬유' 개발 한편, 한국의 카이스트(KAIST) 신소재공학과 김상욱 교수 연구팀은 지난 6월 그래핀의 기존 응용범위와 한계를 뛰어넘는 새로운 형태의 그래핀 섬유를 개발하는데 성공했다. 이 새로운 기술은 값싼 흑연을 사용하여 용액 공정을 통해 쉽게 얻을 수 있으며, 기존의 탄소섬유보다 저렴하면서도 유연성과 같은 차별화된 물리적 특성을 지니고 있어 경제적인 장점도 갖추고 있다. 그래핀(Graphene)은 탄소 원자가 벌집 모양으로 이뤄진 2차원 물질(원자만큼 얇은 물질)이다. 이론적으로 강철보다 100배 강하고 열·전기 전도성이 뛰어나기 때문에 꿈의 신소재로 불린다. 김상욱 연구팀의 이번 성과가 높게 평가받는 이유는 100% 그래핀으로 이뤄진 섬유가 만들어지는 과정에서 스스로 납작해져서 벨트와 같은 단면을 형성하는 현상을 세계 최초로 발견했다는 점이다. 이 납작한 벨트형 그래핀 섬유는 내부에 적층된 그래핀의 배열이 우수해 섬유의 기계적 강도와 전기전도성이 크게 향상됐다는 평가다. 연구 결과, 이 섬유는 원형 단면을 갖는 일반 섬유에 비해 기계적 강도가 약 3.2배(320%), 전기전도성이 약 1.5배(152%) 향상된 것으로 나타났다. 해당 연구 논문은 그 성과를 인정받아 'ACS 센트럴 사이언스'의 7월호 표지에 게재됐다.
- 산업
2023-11-28
캐나다 스타트업, 친환경 해수 담수화 신기술 개발

캐나다의 한 스타트업이 친환경 방식으로 바닷물을 담수화하는 새로운 기술을 개발했다. 해수 담수화는 지구의 70%를 차지하는 바다의 물을 담수화하는 작업으로 식수, 공업용수 등의 공급을 원활히 하고자 하는 목적이다. 특히 중동 등 물이 부족한 사막 주변 국가나 물을 수입하는 국가의 경우 안정적인 수자원의 확보는 안보와도 직결된다. 한국도 기후변화로 인한 오랜 가뭄으로 해수 담수화 시설을 증설해야 한다는 의견이 나오고 있다. 해수 담수화 방법에는 여러 가지가 있지만 최근 친환경 담수화시스템이 각광 받고 있다. 미국 매체 '굿뉴스네트워크(GoodNewsNetwork)'는 바다의 에너지만 사용해 친환경적인 방식으로 바닷물을 식수로 바꾸는 캐나다의 한 스타트업에 대해 보도했다. 이 매체에 따르면, 3억 명의 사람들이 전 세계 2만1000개의 담수화 플랜트를 통해 바닷물에 의존하고 있다. 이 시설은 거의 모두 화석 연료를 사용하여 열 담수화 또는 역삼투압이라는 에너지 집약적인 프로세스를 완성한다. 이 두 가지 방법은 바닷물을 대규모로 깨끗한 물로 바꿀 수 있는 방법이다. 스타트업 오네카(Oneka)는 독특한 접근 방식을 사용해 해수 담수화를 진행한다. 이 회사는 부표와 유사한 장치를 해저에 고정시키고, 91.4cm(3피트) 높이의 파도의 힘(파력)을 이용하여 역삼투압을 구동하는 기계적 에너지로 변환한다. 이를 통해 오네카는 하루에 최대 4만9210리터(약 1만 3000갤런)의 식수를 생산할 수 있는 시장에서 가장 큰 모듈식 장치를 운영한다. BBC가 수집한 데이터에 따르면, 만약 기후변화에 대한 최악의 예측이 현실화된다면, 점점 더 많은 국가들이 일 년 중 적어도 일부 기간 동안 담수화에 의존하게 될 것으로 보인다. 이에 따라 담수화 산업은 9%의 성장률을 보일 것으로 예상되며, 2030년까지 이 산업의 연간 가치는 약 290억 달러(한화 약 37조 8740억원)에 이를 것으로 전망된다. 오네카의 해상 기반 담수화 기술은 육상 담수화 플랜트와 비교해 여러 가지 이점을 제공한다. 첫째, 이 기술은 육지의 공간을 차지하지 않기 때문에, 특히 공간이 제한적인 섬나라에서 유용하다. 둘째, 이 모듈은 온실가스를 배출하지 않는 친환경적인 방식이다. 셋째, 기존 담수화 방법의 일반적인 문제점과 관련하여 오네카의 접근법은 다르다. 기존의 담수화 과정, 즉 열 공정이나 역삼투압 방식은 염도가 높은 폐수를 생성한다. 이 폐수가 바다에 방출되면 해양 생태계에, 육지에 방출되면 식물과 지하수에 영향을 미칠 수 있다. 오네카의 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 하루에 사용되는 바닷물의 약 75%를 식염수와 혼합하여, 기존 방식보다 소금 함량이 25% 더 높은 상태로 바다로 다시 방출한다. 이러한 방식은 해양 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 또한, 오네카의 모듈식 담수화기는 서로 체인으로 연결되어 공간을 효율적으로 활용하며, 육지로 깨끗한 물을 전달하는 배관 시스템을 간편하게 설치할 수 있다. 오네카의 해수담수기는 소형, 중형, 대형 등 세 가지 크기로 제공되며, 가장 큰 모델은 길이 8m(미터), 폭 5미터로, 하루에 최대 4만9000리터의 식수를 생산할 수 있다. 오네카는 자사의 기계를 완전한 환경친화적 패키지로 구현하고 있다. 이 회사는 담수화 장치의 체인, 정박지, 부표가 모두 해양 생물과 친화적인 재료로 제작되었으며, 이를 통해 다양한 해양 생물이 이들 구조물에 빠르게 적응하고 거주하게 된다는 사실을 발견했다고 밝혔다. 오네카는 또한 6미터(약 30피트) 높이의 파도가 있는 혹독한 날씨 조건에서 부표 담수화 장치를 테스트했으며, 이 장치가 이같은 극한 환경에서도 효과적으로 작동한다는 것을 확인했다. 오네카의 초기 모듈은 이미 세계에서 가장 건조한 지역 중 하나인 칠레의 지역 사회에 판매되었으며, 이는 그들의 기술이 실제 환경에서 유용함을 입증하는 사례가 되었다. 기존의 해수 담수화 시설은 높은 운영 비용과 복잡한 유지 관리 등의 문제로 인해 해결책으로서 한계를 가지고 있다. 이에 따라, 전 세계 많은 국가들이 해수 담수화의 다양한 대안을 개발하고 있다. 그 중 하나는 '해상 이동형 해수담수화 플랜트 선박'이다. 2014년 싱가포르에서 제안된 이 개념은 선박에 담수화 설비를 탑재하여 해상에서 자유롭게 이동하면서 바닷물로부터 식수를 생산하고 육지에 공급하는 것이다. 한국의 예를 들면, 광양제철소는 매일 약 2만7000톤의 바닷물을 공업용수로 전환해 사용하고 있다. 또 남부 지역의 섬 주민들을 위해 해수 담수화 선박 '드림즈호'를 투입한 사례가 있다. 또한, 최근에는 네덜란드의 해수 담수화 기기 개발 업체인 데솔리네이터(Desolenator)가 해수 담수화 과정에서 발생하는 순수한 고품질 소금에 주목했다. 이 회사는 해수담수화 과정에서 생기는 탈염막 여과된 소금을 바다에 방출하는 대신 수집하여 공업용 소금으로 판매하는 순환경제적 대안을 제안했다. 이러한 접근 방식은 해수담수화 과정의 부산물을 가치 있는 자원으로 전환함으로써 환경적으로도 지속가능한 방향을 제시한다.
- 산업
2023-11-27
전기차 배터리 니켈 기반 음극, 충전 수명 연장 길 열렸다

전기자동차(EV) 배터리의 수명을 연장하고 안전한 배터리를 만들 수 있는 새로운 기준이 제시됐다. 현재 전기차 배터리 시장에서 리튬이온 배터리가 가장 널리 사용되고 있지만, 화재 위험과 비싼 비용 문제로 어려움을 겪고 있는 상황이다. 최근 이 분야의 연구가 진전을 보이고 있다. 야후 뉴스에 따르면, 텍사스 대학교(UT) 오스틴캠퍼스 연구팀은 전기자동차용 배터리에서 사용되는 니켈 기반 음극의 균열 원인을 확인했다고 보도했다. 이 발견은 배터리의 충전 수명을 연장하고 더 안전한 배터리를 제작하는 데 중요한 발전으로 평가된다. 니켈 기반 음극은 배터리의 주요 부품 중 하나로, 사이언스다이렉트(ScienceDirect)에 따르면, 사이클 수명에 대한 의문이 있지만 높은 용량과 밀도를 제공하는 것으로 알려져 있다. 전기자동차 배터리의 수명을 단축시키는 음극 균열 문제는 오랜 기간 사용으로 인한 마모로 인해 발생하는 것으로 여겨져 왔다. 이 문제는 대부분의 업계 전문가들에 의해 '필연적'인 현상으로 인식되어 왔다. 그러나 UT 연구팀은 이러한 균열이 전해질과 음극 사이의 반응과 더 밀접한 관련이 있다는 새로운 발견을 했다. 이 발견은 파워 팩의 유용성을 확장하고, 더 나은 화학적 구성을 가진 배터리를 개발하는 데 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀의 책임자 아루무감 만티람(Arumugam Manthiram)은 "이 분야의 전반적인 이해에 오류가 있었으며, 우리는 이러한 오해를 바로잡고 전해질에 더 많은 주목을 기울여야 함을 보여주고 싶다"고 말했다. 이러한 연구 결과는 배터리의 안전성을 향상시키고, 이미 성장하고 있는 전기자동차 부문의 확장에 기여할 수 있는 새로운 검사 방법과 업계 노력의 일부로서 중요한 의미를 가진다. 리튬 이온 배터리에서 충전 및 방전 과정 중에 리튬 이온은 양극과 음극 사이를 오가며 이동한다. 미국 에너지부에 따르면, 이 이온들은 전해질이라고 불리는 용액(액체 또는 고체 형태일 수 있음)을 통해 이동한다. UT 연구팀이 최근에 발견한 문제의 핵심은 바로 이 전해질과 관련된 것이다. 연구팀 책임자 아루무감 만티람은 실험실 보고서에서 "전해질이 음극 표면과 반응하여 균열 형성을 증가시킨다는 사실을 발견했다"고 밝혔다. UT 팀은 배터리 작동 중에 가역적인 균열이 발생한다고 보고했는데, 이 보고서에 따르면 전해질은 이러한 균열로 침투하여 음극에서 산소를 제거하고 균열을 고정시킨다. 배터리 전문가들은 리튬 이온 배터리에서 발생하는 문제를 이해하기 쉽게 설명하기 위해 이 과정을 강둑이 침식되는 강에 비유했다. 이들의 견해에 따르면, 전해질이 음극 표면에 미치는 영향이 배터리 열화의 주요 원인으로 지목되고 있다. 이번 발견을 통해, 연구팀은 이제 더 많은 배터리 전문가들이 균열 문제 해결을 위해 전해질과 음극 간의 상호작용에 초점을 맞추기를 기대하고 있다. 실제로, 새로운 양극재를 개발하는 것보다 기존 양극재의 문제를 해결하는 것이 더 효과적일 수 있다는 의견이 제시됐다. 또한, 전 세계의 연구소에서는 최적의 배터리 성능을 달성하기 위해 다양한 금속 혼합을 탐구하고 있다. 이러한 연구에는 철이나 공기와 같은 일반적인 요소들도 포함되어 있으며, 이는 전기자동차 배터리의 성능과 안정성 향상을 위한 중요한 연구 분야로 자리잡고 있다. UT 연구원인 스티븐 리(Steven Lee)는 전해질 사용의 개선이 배터리 수명 연장에 중요한 역할을 할 수 있다고 강조했다. 리는 "상업적인 측면에서 보면, 입증되지 않은 이국적인 구조 수정 방법에 의존하는 것보다 더 나은 전해질을 사용하는 것이 훨씬 더 확장성이 뛰어나다"고 밝혔다. 그는 이어 "우리의 접근법은 배터리 수명을 연장하기 위한 더 쉬운 해법을 제공할 수 있는 새로운 관점으로 배터리 커뮤니티를 교육하는 것"이라고 덧붙였다. 한편, 전문가들은 전기차 사용의 증가와 함께 배터리 안정성이 중요한 경쟁 요소가 될 것으로 전망하고 있다. 이에 따라, 한국은 2023년 9월 여의도 전경련회관 콘퍼런스센터에서 전기차 및 에너지저장시스템(ESS) 화재의 원인 분석과 예방, 진압에 관한 기술 세미나를 개최했다. 전기차 화재의 주요 원인으로는 노화에 따른 성능 저하, 주행 중 배터리의 충격 및 손상 등이 꼽힌다. 대부분의 전기차 화재는 충전 완료 후 2시간에서 5시간 사이에 발생하는데, 특히 셀 간 전압 차를 조정하는 셀밸런싱 과정에서 문제가 발생할 가능성이 높다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전기차 충전 기술 기업 차지인의 최영석 대표는 "전기차를 장기간 사용할 경우 화재 발생 위험이 있으므로 노화되고 손상된 배터리를 식별하는 기술이 필요하다"고 강조했다.
- 산업
2023-11-25

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