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2024-11-21 (목)

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뮌헨공대, 태양광 수소 생산 세계 최고…경제성 확보 과제

독일 뮌헨대학교 연구팀이 태양광 수소 생산 분야에서 세계 기록을 경신했다. 이들은 햇빛을 활용하여 포름산으로부터 수소를 생산하는 플라즈몬 나노구조를 개발하여 녹색 수소 개발에 획기적인 발전을 이루어냈다. 산업 전문매체 '오일프라이스(Oil Price)'는 뮌헨대학교 연구팀의 이 발견이 획기적이라면서도 고가의 원자재를 사용하는 한계로 인해 경제적인 측면에서 더 효과적인 대안을 모색해야 한다고 지적했다. 뮌헨대학교 연구팀은 녹색 수소 생산 분야에서 세계적인 기록을 경신했으며, 이러한 성과를 이루어낸 고성능 나노구조를 개발했다. 뮌헨대학교 실험물리학 및 에너지 변환 교수인 에밀리아노 코르테스(Emiliano Cortés)는 나노우주로의 도약을 이루어냈다. 코르테스 교수는 "태양광의 고에너지 입자가 원자 구조와 상호 작용하는 지점에서 연구가 시작되었다"라며 "태양에너지를 더 효율적으로 활용하기 위한 소재 솔루션을 연구 중"이라고 설명했다. 이러한 발견은 새로운 태양전지와 광촉매의 가능성을 열어두고 있다. 그러나 코르테스 교수는 "햇빛이 희석돼 지구에 도달하기 때문에 면적당 에너지가 상대적으로 낮다"는 문제에 직면하고 있다고 말했다. 헤란 박사는 "먼저, 우리는 플라즈몬 금속(우리 경우에는 금)에서 10~200나노미터 범위의 입자를 생성했다"라며 "이 크기에서 가시광선은 금 전자와 매우 강하게 상호작용하여 공명 진동을 유발한다"라고 설명했다. 이러한 현상을 통해 나노입자는 더 많은 햇빛을 포착하고, 매우 높은 에너지의 전자로 변환할 수 있다는 것을 밝혔다. 헤란 박사는 "이러한 과정에서 매우 국지적이고 강한 전기장이 핫스팟에서 발생한다"고 말했다. 이러한 핫스팟은 금 입자 사이에서 형성되며, 따라서 두 사람은 백금 나노입자를 이러한 핫스팟 사이 공간에 직접 배치하는 아이디어를 얻었다. 오늘날 수소는 주로 화석 연료, 주로 천연가스에서 생산된다. 그러나 두 사람은 "플라즈몬 금속과 촉매 금속의 결합을 통해 이산화탄소를 유용한 물질로 변환하는 등 다양한 산업 응용 분야를 위한 강력한 광촉매를 개발 중이다"라고 밝혔다. 이들은 이미 이러한 물질 개발에 대한 특허를 취득했다. 또한, 이전에 매사추세츠 공과대학(MIT)의 엔지니어들이 태양열을 활용하여 온실가스 배출 없이 수소를 효율적으로 생산하는 '태양열화학수소' 시스템을 개발했다. MIT, 태양열 최대 40% 활용 기존의 태양열 열화학 수소 생산 시스템은 효율성이 낮았지만, MIT의 설계는 태양열을 최대 40%까지 효율적으로 활용할 수 있다. 이 시스템은 태양열을 활용하여 물을 분해하고, 이 과정에서 생성된 수소를 청정 연료로 사용할 수 있게 한다. 이렇게 생산된 수소는 장거리 트럭, 선박, 항공기의 연료로 사용될 수 있으며, 온실가스가 전혀 배출되지 않는다. MIT의 새로운 시스템은 집중형 태양열 발전소(CSP) 방식을 사용하며, 다수의 거울을 활용하여 태양광을 집중시켜 열을 발생시킨다. 이렇게 집중된 열은 수소 생산에 활용된다. 한국의 DGIST(대구경북과학기술원)와 단국대학교 연구팀은 친환경적인 양자점을 활용하여 세계 최고 수준의 태양광 수소 생산 기술을 개발했다. 이 기술은 양자점의 물성을 조절하여 광전기화학 소자에 적용, 태양광을 효과적으로 수소 생산에 활용하는 방법을 제공한다. 게다가 한국의 DGIST(대구경북과학기술원)와 단국대학교 연구팀은 친환경적인 양자점을 활용하여 세계 최고 수준의 태양광 수소 생산 기술을 개발했다. 이 기술은 양자점의 물성을 조절하여 광전기화학 소자에 적용함으로써, 태양광을 효과적으로 수소 생산에 활용할 수 있는 방법을 제시한다.
- 산업
2023-12-18
트윈 기술 태양광 타워, 2배 출력으로 24시간 전력 공급

탄소제로 캠페인이 전 세계적인 화두로 떠오르면서 태양광 발전이 각광받고 있다. 무한정이며 무공해의 태양에너지를 이용하는 만큼 연료비가 들지 않고 대기 오염이나 폐기물 발생이 없어서다. 하지만 태양광 발전은 밤에는 에너지를 저장할 수 없어 낮에 저장해둔 에너지를 사용해야 한다는 한계가 있었다. 태양빛으로 발전을 해야하는 특성 때문에 설치 면적이 넓어야 하는 한계도 극복해야 했다. 그런데 최근 카타르 대학과 요르단 후세인공과 대학 연구팀이 이러한 한계를 극복할 수 있는 신기술을 개발했다. 이 기술은 태양과 주변 온도를 이용해 두 세트의 터빈을 통해 공기를 유도하여 전력을 생성하는 방식이다. 연구팀은 기존 태양열 상승 기류 타워의 문제점을 열효율이 낮다는 점이라고 지적했다. 즉, 건설된 구조물이 가치가 있으려면 매우 커야 하며, 이에 따른 높은 초기 비용으로 인해 실행이 어렵다는 것을 알게 됐다. 수년에 걸쳐 효율성을 높이려는 시도에는 환기 성능을 개선하고 굴뚝 높이를 높이는 것이 포함됐다. 그러나 이 같은 최선의 노력에도 불구하고 개선은 평범했다. 연구팀이 고안한 아이디어는 내부 타워 주위에 두 번째 타워를 건설하는 것이다. 외부 타워의 꼭대기에는 스프링클러가 '건조하고 뜨거운 공기'에 의해 즉시 흡수되는 '물 안개'를 분사한다. 그런 다음 공기는 더 무겁고 차가워지고, 중력은 다양한 기둥의 외부 타워 아래로 공기를 끌어당긴다. 이것은 외부 타워의 바닥에 위치한 터빈을 회전시키는 데 사용되는 '하강 기류'를 생성한다. 외부 타워는 온도가 가장 높고 습도가 제일 낮은 정오 무렵에 가장 잘 작동하지만, 연구원들은 태양 복사 조도가 작동에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문에 하루 종일 작동할 수 있음을 알게 됐다. 이는 시스템이 24시간 전력을 생산할 수 있음을 의미한다. 장점은 이 시스템이 예전 태양열 상승 기류 타워의 2.14배의 전력을 생산한다는 점이다. 또한, 기존 시스템은 태양 복사 조도에 따라 발전량이 변동하지만, 이 시스템은 온도와 습도의 계절적 변화에 더 많은 영향을 받기 때문에 태양 복사 조도에 따른 발전량 변동이 적다는 장점이 있다. 연구진은 이 개념에 대한 향후 연구에서 다른 유형의 재생 에너지 기술을 통합하는 동시에 시스템 확장성을 면밀히 검토할 예정이다. 한편, 최근에는 우주 태양광 발전이 새로운 대안으로 떠오르고 있다. 우주 공간에 발전용 패널을 띄워 전력을 생산하는 기술인데 유지 보수 및 초기 배치 비용이 높다는 단점에도 불구하고, 효율과 안정적 전력 공급 측면에서 대안이 되고 있다. 실제로 2023년 6월 미국 캘리포니아 공과대학은 우주 태양광 발전 실증기(SSPD-1)에서 생산한 전력을 지구 표면으로 전송하는데 성공했다. 이에 앞서 영국은 관련 연구개발을 지원하고 일본도 우주 태양광 발전소 건립 계획을 추진 중으로 알려졌다. 한국 역시 한국전기연구원과 한국항공우주연구원이 우주 태양광 발전 시스템 연구에 착수한 상태다.
- 산업
2023-12-17
AI로 과자 씹는 소리 없애는 '앱' 도리토스 사일런트 출시

업무 통화 중에 몰래 간식을 먹고 싶지만 동료에게 들켜 조롱당하는 사람에게 희소식이 전해졌다. 씨넷재팬(cnet japan)은 스낵 '도리토스'의 제조사인 프리토레이(Frito-Lay)가 인공지능(AI) 기반 씹는 소리 제거 앱 '도리토스 사일런트(Doritos Silent)'를 출시했다고 보도했다. 프리토레이에 따르면, 약 500명의 사람들이 처음에 마이크에 대고 각각 10번씩 도리토스를 먹도록 요청받았다. 회사는 이 5000개의 씹는 소리를 식별하고 안정적으로 분리하도록 AI를 훈련시킨 후, 이를 사람의 음성과 혼합한 뒤 말하면서 음식을 먹으면 어떤 소리가 나는지 시뮬레이션했다. 이 앱은 헤드셋을 통해 몇 시간 동안 통신할 수 있는 게이머를 대상으로 하지만 줌(Zoom), 구글 보이스(Google Voice), 디스코드(Discord)를 포함해 마이크를 사용하는 모든 서비스와 함께 사용할 수 있다. 앱이 설치되면 기본적으로 기본 마이크를 대체한다. 이 기능을 활용하려면 사용 중인 프로그램의 설정에서 마이크를 '도리토스 사일런트(Doritos Silent)'로 전환해야 한다. 이 앱은 도리토스에만 국한되지 않고 감자 칩과 같은 스낵과도 작동한다. 앱 사용자는 "앱을 설치한 후 구글 보이스를 실행하고 통화를 시작했는데 씹는 소리는 정상적인 조건에서는 정말 즉시 짜증이 났지만 이 앱으로 전환하면 소리가 사라졌다"며 "간식을 몇 개 먹어 보았지만 통화 중에 씹는 소리가 들리지 않았다"고 후기를 설명했다. 안타깝게도 이 앱은 현재 윈도우 PC에서만 사용할 수 있다. 줌 화상 통화 중에 음식을 입에 넣는 방법을 숨길 수 있는 AI가 아직 없어 이 경우 카메라를 꺼야 한다. 한편, 한국의 SK텔레콤은 AI 실시간 통역 '에이닷 통역콜'을 출시했다. 소리를 없애는 것이 아닌, 서로 다른 언어를 바로 통역해 주는 것이다. 물론, '도리토스 사일런트'와 공통점이 있다면 인공지능(AI)을 이용한다는 점이다. 통역콜은 SKT 에이닷 이용자가 전화를 걸 때 다이얼 하단의 통역콜 아이콘을 누르면 한국어, 영어, 일본어, 중국어 중 원하는 언어를 선택해 통역 서비스를 받을 수 있다. 전화 상에서 실시간 통역이 되는 것은 국내 최초다. SKT 에이닷 아이폰 사용자면 누구나 통역콜 서비스 이용이 가능하다. 통화 상대방은 아이폰을 쓰지 않아도 혹은 에이닷 AI 전화 이용자가 아니어도 통신사나 OS와 무관하게 통역 전화를 이용할 수 있다.
- IT/바이오
2023-12-16
성격이 치매 위험 낮추는 열쇠?

두뇌 건강을 유지하고 치매를 예방하기 위해, 많은 사람들이 구구단을 외우기, 숫자 세기, 책 읽기 등 다양한 방법으로 두뇌를 계속 활동시키고 있다. 실제로, 연령이 증가함에 따라 두뇌 활동을 유지하는 것이 알츠하이머병이나 다른 형태의 치매 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 있다. 또한 특정 성격 특성이 알츠하이머 발명 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과도 나왔다. 예루살렘 포스트는 캘리포니아 대학과 일리노이 노스웨스턴 대학교 연구팀의 연구 결과를 소개했다. 연구팀은 대규모 메타 분석을 통해 특정 성격이 치매 위험을 낮출 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구에 따르면 성실성, 외향성, 긍정적인 태도를 가진 사람들이 신경질적이고 부정적인 태도를 가진 사람들보다 치매 진단을 받을 가능성이 낮은 것으로 나타났다. 이 연구에서는 치매 환자의 뇌 조직에 나타나는 물리적 손상과는 다른 측면을 조명했다. 특정 성격 특징이 치매 관련 장애를 극복하는 데 어떻게 도움이 되는지에 대한 연결성을 밝혀내고 있다. 해당 연구는 '치매 진단 및 신경병리학적 부담의 성격 예측자: 개별 참가자 데이터 메타 분석'이라는 제목으로 알츠하이머 협회 저널에 게재됐다. 논문의 제1 저자인 캘리포니아대학교 소속 유씨 데이비스(UC Davis·UCD)의 에모리 벡(Emorie Beck) 심리학 교수는 "이전 연구들은 성격 특성과 치매와의 연관성을 확립하려 했지만, 대부분 규모가 작고 특정 인구에 초점을 맞춘 것이었다"라고 말했다. 벡 교수는 "우리는 이 연구를 종합하고 이러한 연관성의 강도와 일관성을 테스트하기 위해 새로운 기술을 활용하고자 했다"며 "이 연관성이 확인된다면, 인생 초기에 성격 특성에 개입하여 변화를 유도하는 것이 장기적으로 치매 위험을 줄이는 방법이 될 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 4만4000명 이상의 참가자를 포함한 8개의 연구에서 나온 데이터를 분석했으며, 그 중 1703명은 치매 진단을 받았다. 연구팀은 '5대' 성격 특성(성실성, 외향성, 경험에 대한 개방성, 신경증, 친화성)과 주관적 웰빙(긍정적 및 부정적 영향, 삶의 만족도)에 대한 측정을 조사했다. 이어서 이 결과들을 치매의 임상 증상(인지 테스트 성능) 및 부검 시 나타나는 뇌 병리와 비교 분석했다. 성격이 일반적으로 행동을 통해 치매 위험과 관련 있다고 여겨진다. 예를 들어, 성실성이 높은 사람들은 좋은 식습관을 유지하고 건강 관리에 더 주의를 기울일 가능성이 높으며, 이는 장기적으로 건강한 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 연구자들은 신경증과 같은 부정적인 성격 특성에 높은 점수나 긍정적인 전망에 대한 낮은 점수가 치매 진단 위험과 관련이 있음을 발견했다. 반면, 경험에 대한 개방성, 우호성, 삶의 만족도에 대한 높은 점수는 일부 소규모 연구에서 보호 효과를 보였다. 그러나 놀랍게도 이러한 성격 특성과 사후 사람들의 뇌에서 실제 신경병리 사이에는 어떤 연관성도 발견되지 않았다. 벡 교수는 "인격 특성이 인지 테스트 성과를 예측하지만 신경병리와는 관련이 없는 것이 놀라운 발견이었다"고 말했다. 이는 일부 성격 특성이 알츠하이머병과 같은 질병으로 인한 손상에 대해 더욱 탄력적으로 대처하는 데 도움을 줄 수 있음을 시사한다. 특정 성격 특성이 높은 사람들은 장애에 대해 더 잘 대처하고 해결하는 방법을 찾을 수 있다고 보인다. 연구팀의 다른 연구에 따르면, 상당한 신경병리를 가진 사람들 중 일부는 인지 테스트에서 거의 손상이 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 이 연구는 신경증, 성실성 및 부정적인 전망이 치매 진단과 강력하게 연관되어 있음을 보여주는 증거를 제공한다. 연구자들은 성격과 치매 위험, 신경병리 사이의 관계에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들, 예를 들어 연령, 성별, 교육 수준 등을 고려해 조사했다. 그러나 성실성의 보호 효과가 나이가 들수록 증가한다는 점 외에는 이러한 요인들의 영향에 대한 명확한 증거를 거의 찾지 못했다. 한편, 글로벌 제약사 에자이와 바이오젠이 개발한 알츠하이머 치매 신약 '레켐비'(LEQEMBI)를 오는 2023년 12월 20일 일본에서 출시된다. 이로써 일본은 미국에 이어 두 번째로 레켐비를 시판하는 국가가 될 것이다. 레켐비는 알츠하이머 치매 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드(βA)에 선택적으로 결합하는 기전으로 질병의 진행 속도를 감소시킨다. 초기 알츠하이머 환자의 인지 기능 저하를 늦추는 게 입증된 유일한 치료제로 알려졌다. 임상 3상 연구에 따르면 레켐비 투약군은 18개월 후 위약군과 비교해 뇌의 인지 기능 저하가 27% 느렸다. 치매의 진행 속도를 27% 늦춘 셈이다. 알츠하이머는 기억장애, 인지장애, 성격·행동장애가 포함돼 종합적인 치매 증상을 보이는 퇴행성·비가역성 질환이다. 한국에서는 약 89만명의 환자가 있는 것으로 알려졌다.
- IT/바이오
2023-12-15
큰돌고래, '전기 감각'으로 사냥 성공률 높인다

우리 말로 '물돼지'라고도 알려진 돌고래, 특히 큰돌고래에 대한 흥미로운 연구 결과가 미국의 유명 매거진 스미스소니안(Smithsonian)을 통해 보도됐다. 큰돌고래는 지능이 높고 긴 주둥이를 가지고 있으며, 머리의 정수리 부분에 있는 '멜론'이라는 지방 기관을 통해 다양한 초음파를 생성하여 의사소통을 한다고 알려져 있다. 이 돌고래는 예리한 시력과 청각, 그리고 반향정위라는 고유한 음파 탐지 시스템으로 먹이를 사냥한다. 최근 익스페어리멘탈 바이올로지 저널(Journal of Experimental Biology)에 게재된 연구에 따르면, 큰돌고래는 전기펄스 감지라는 또 다른 감각을 활용하고 있는 것으로 밝혀졌다. 연구에 따르면, 큰돌고래의 주둥이에는 전기를 감지할 수 있는 '진동 구덩이'라는 보조개가 존재하며, 이는 물고기 사냥과 바다 주변 탐색에 큰 도움을 주고 있다. 더욱이, 갓 태어난 돌고래의 이 구덩이에는 수염이 있는데, 이는 기존 연구자들이 생각했던 것과 달리 중요한 기능을 할 수 있다는 새로운 관점을 제공한다. 이번 발견은 큰돌고래가 희귀한 전기 수용 능력을 가진 작은 포유류 그룹에 포함될 수 있음을 시사한다. 현재까지 이 특이한 감각을 지닌 것으로 알려진 포유류는 오리너구리와 바늘두더지 뿐이다. 반면, 상어와 같은 연골 어류 그룹은 전기장에 대한 민감성이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 특히 일부 상어 종은 ㎠당 50억분의 1볼트 정도의 매우 약한 전류도 감지할 수 있는 능력을 가지고 있다. 해양 포유류의 이러한 능력을 테스트하기 위해, 연구자들은 조련사와 협력하여 돌리(Dolly)와 도나(Donna)라는 두 마리의 포획된 큰돌고래에게 금속 막대에 대한 전기 충격을 감지하는 방법을 가르쳤다. 이를 위해 연구원들은 맞춤형 전기장 발생기에 연결된 전극을 사용하여 다양한 강도의 전기장을 전달했다. 독일 뉘른베르크 동물원의 생물학자 팀 휘트너(Tim Hüttner)는 "이것은 인간이 청력 검사를 받는 것과 유사하며, 돌고래들은 실험에서 정확하게 반응했다"고 말했다. 도나는 더 높은 감도를 보여주었다. 도나는 ㎝당 2.4㎶ 만큼 낮은 직류(DC)를 감지할 수 있었다. 반면 돌리의 임계값은 ㎝당 5.5㎶에 그쳤다. 바이오로지스(The Company of Biologists)는 돌고래에 대한 직류(DC) 전기장 실험에 이어, 교류(AC) 전기장을 인지하는 능력도 테스트했다. 연구에 따르면, 모든 수중 유기체는 정적인 직류 장을 생성하지만, 물고기와 같은 일부 유기체는 아가미 움직임에 따라 펄스 형태의 교류 장을 생성한다고 한다. 연구 팀은 초당 1회, 5회, 그리고 25회의 펄스를 가진 다양한 주파수의 AC 전기장을 실험했다. 연구 결과, 두 돌고래 모두 DC 전기장에 대해 더 민감한 반응을 보였으나, 저주파 AC 전기장에도 잘 반응하는 것으로 나타났다. 독일 로스토크 대학의 해양 생물학자인 귀도 덴하르트(Guido Dehnhardt)는 "약한 전기장에 대한 돌고래의 민감성이 물고기를 사냥할 때, 특히 퇴적물에 숨어 있는 먹이를 찾는 데 도움이 될 수 있다"고 말했다. 하지만, 큰돌고래가 이 능력을 실제로 야생에서 어떻게 활용하는지는 아직 명확히 알려지지 않았다. 이 전기 감각은 먹이 사냥뿐만 아니라, 지구 자기장의 변화를 감지해 탐색하는 데에도 유용할 수 있다. 연구팀은 앞으로 돌고래의 움직임과 이 감각 사이의 관계를 더 연구할 계획이다. 이전의 연구에서는 태양 폭풍이 일으키는 행성 자기장의 변화와 돌고래 및 고래의 대량 좌초 사이의 연관성을 제시했다. 새로운 연구는 이 현상에 대한 설명을 시작할 것으로 기대된다.
- 생활경제
2023-12-15
폐암 환자 30%, 손가락 곤봉증 겪는다

폐암 환자 중에서 약 30%가 손가락 끝이 두꺼워지는 '곤봉증'을 겪는다는 새로운 연구 결과가 나왔다. 폐암은 폐에서 발생하는 암으로, 주로 기관지의 점막 상피에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 암의 증상에는 지속적인 기침, 가래, 가슴 통증 등이 포함되지만, 암이 상당히 진행되어도 특별한 증상이 나타나지 않을 수 있다. 폐암의 또 다른 주목할만한 징후는 손가락 끝에 나타나는 이상 현상인 '곤봉증'이다. 프랑스 의학 전문 매체 '푸어꾸아뚜쿠뚜(pourquoidocteur)'에 따르면, 샴로스 테스트를 통해 폐암 환자들이 손가락 끝에 나타나는 병리학적 특징적인 증상을 포함하여 다양한 방식으로 증상이 나타날 수 있다고 보고했다. 이는 폐암 진단 및 조기 발견에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 폐암은 증상이 나타나기까지 상당한 시간이 걸릴 수 있다. 이는 폐에 신경 말단이 없어 초기에는 별다른 증상이 나타나지 않기 때문이다. 하지만 종양이 흉막과 같은 주변 기관으로 퍼질 경우 심한 통증을 수반할 수 있다. '샴로스 테스트' 또는 '윈도우 테스트'라고 알려진 검사는 폐암 환자의 약 35%에서 나타나는 곤봉 징후를 감지하는 간단하고 효과적인 방법이다. 이 검사를 통해 의사들은 폐 종양의 존재를 나타낼 수 있는 손톱의 변화를 찾을 수 있다. 곤봉화는 손가락 끝과 손톱이 비정상적으로 두꺼워지는 것을 특징으로 한다. 이 증상은 폐 종양으로 인한 만성 저산소증과 관련이 있을 수 있다. 이러한 징후가 있는 환자 중 약 1/3은 폐암 진단을 받는다고 알려져 있다. 손가락 곤봉화 징후를 확인하기 위해서는 손으로 하트 모양을 만들 때처럼 검지와 엄지의 첫 번째 지골을 서로 붙여야 한다. 건강한 사람의 경우, 큐티클 수준에서 두 손톱 사이에 작은 다이아몬드 모양의 공간이 존재한다. 이 공간이 없으면 '곤봉화' 증상이 있을 수 있으며, 이는 클럽 모양으로 손톱이 변형되는 것을 의미한다. 이러한 이상 현상은 손톱 밑부분을 부드럽게 만들고 손톱 주위의 피부를 윤기 있게 한다. 시간이 지날수록 손톱이 비정상적으로 구부러지고 손가락 끝이 점차 부어오를 수 있다. 이러한 징후가 보이면 의사와 상담하여 폐암 위험을 배제하는 것이 중요하다. 종양이 의심되면 진단을 위해 다양한 검사를 통해 정확한 진단을 받아야 한다. 곤봉화 증상을 통해 폐암을 조기에 발견할 수 있는 경우도 있지만, 이 증상이 모든 폐암 환자에게 나타나는 것은 아니므로, 다른 질병 징후에도 주의를 기울여야 한다. 특히 피로, 체중 감소, 식욕 부진, 장기간 지속되는 발열, 두통, 신경계 장애 등의 증상에 유의해야 한다. 곤봉화 증상을 감지하는 샴로스 테스트는 폐암 환자에게 흔히 나타나는 징후를 확인하는 데 도움이 되는 도구이지만, 이 증상 자체가 폐암 진단을 확정하는 것은 아니다. 따라서 이러한 징후가 나타날 경우, 폐암의 가능성을 배제하기 위해 주의 깊은 의학적 상담이 필요하다. 특히 흡연자의 경우, 이러한 경고 신호를 조기에 발견하고 적극적으로 대처하는 것이 중요하다. 이는 심각한 건강 이상을 예방하고 관리하는 데 큰 도움이 될 수 있다. 서울대학교 의학정보에 따르면, 폐암 초기에는 증상이 나타나지 않는 경우가 많으며, 약 15%의 환자가 무증상 상태에서 폐암 진단을 받는다고 한다. 폐암의 초기 치료 방법은 폐암의 유형(비소세포 폐암 또는 소세포 폐암), 질병의 단계, 그리고 환자의 전반적인 건강 상태에 따라 달라질 수 있다. 비소세포 폐암의 경우 초기 단계에서는 수술적 절제와 항암 치료가 치유에 가장 중요한 요소로 간주된다. 반면, 소세포 폐암의 경우 대부분의 환자가 진단 시 이미 전이된 상태이므로, 항암 치료가 치료의 핵심이다. 이러한 정보는 폐암의 조기 발견과 적절한 치료 계획 수립에 중요한 역할을 할 수 있다. 특히 폐암의 가장 흔한 증상은 바로 기침이다. 특히 흡연자나 과거 흡연 경험이 있는 사람들이 새롭게 기침이 발생하거나 지속되면 폐암을 의심해 볼 필요가 있다. 폐암의 주요 원인 중 하나는 흡연으로, 폐암 발생의 약 90%가 흡연과 관련이 있다고 추정된다. 또한 간접흡연, 폐섬유증, 석면, 라돈, 크롬 등도 폐암의 위험 요소로 간주된다. 폐암 예방을 위해서는 금연이 가장 중요하며, 간접 흡연도 가능한 한 피하는 것이 좋다. 이러한 조치는 폐암 발생 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
- IT/바이오
2023-12-14
전기화학 기술, 가축 분뇨에서 친환경 자원 생산

환경 오염을 주범으로 여겨지는 가축 분뇨에서 친환경적으로 전기를 생산하는 기술이 개발됐다. 매년 전 세계 축산농가에서 30억톤 이상의 동물 배설물이 발생하고 있다. 이는 미국 엠파이어 스테이트 빌딩 9000개 이상에 해당하는 양이다. 모든 분뇨는 수질을 악화시키며 유독한 연기와 온실가스를 방출한다. 그러나 저렴한 전기를 이용해 동물 배설물을 재활용하고 귀중한 화학물질을 회수할 수 있는 기술이 개발돼 환경 오염을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 학술지 '사이언스 어드밴스(Science Advances)'에서는 '네이처 서스테이너빌리티(Nature Sustainability)'에 발표된 연구를 소개했다. 이 연구는 전기를 이용하여 동물 배설물에서 유기 영양소를 분해하고, 동시에 가치 있는 화학물질을 회수하는 새로운 방법을 제시한다. 초기 예측에 따르면, 이 방법으로 얻어지는 화학물질의 경제적 가치가 기술 구현 비용을 상회할 것으로 예상된다. 이는 농부들에게 수익성이 높은 선택지가 될 수 있음을 시사한다. 클락슨 대학의 김태영 화학자는 이번 연구에는 참여하지 않았지만 "풍력, 태양열 발전소에서 발생하는 값싸고 재생가능한 전기를 결합하면 거름이 풍부한 시골 농업 지역에서도 찬환경 전기가 생산될 수 있다"고 말했다. 많은 축산업자들은 이미 동물 배설물을 재활용하기 위해 노력하고 있다. 이들은 배설물을 분뇨 라군(연못)에 저장하여, 바닥에 침전된 암모니아가 풍부한 고형물을 준설하여 비료로 재사용한다. 또한, 남은 유기 화합물을 미생물이 메탄으로 분해하게 하여 이를 수집, 태워 전기를 생산할 수 있다. 이러한 방식은 지속 가능한 에너지와 농업 사이의 상호 작용을 보여주는 예이다. 그럼에도 불구하고, 엄청난 양의 암모니아와 기타 화합물이 자연환경으로 방출되어 해조류가 번성하고 물고기가 죽게 되는 환경오염이 발생한다. 이에 최근 몇 년 동안 몇몇 연구팀에서는 분뇨 라군에서 암모니아와 기타 귀중한 화학물질을 포착하기 위한 전기화학적 방법을 탐색하기 시작했다. 예를 들어, 2021년 실험실 연구에서 김태영 교수와 그의 동료들은 전류를 사용해 막을 통해 양으로 하전된 암모늄 이온을 유도하여 비료 전구체를 농축하고 쉽게 복구할 수 있는 배터리 유형 설정을 보고했다. 그러나 멤브레인(두께가 얇은 막) 설정은 운영하기 어렵고 확장하는 데 비용이 많이 들 수 있다. 위스콘신 매디슨 대학교 환경 엔지니어인 모한 킨(Mohan Qin)과 동료 송진이 이끄는 연구팀은 2단계 접근 방식을 채택해 멤브레인을 없앨 수 있는 가능성을 확인했다. 두 단계 모두 KNiHCF(칼륨·니켈·헥사시아노철산염)라는 배터리 전극 재료를 사용한다. KNiHCF는 이온이 들어오고 나갈 수 있는 간격이 있는 층 구조를 가지고 있다. 연구원들은 KNiHCF의 층 간격이 나트륨이나 칼슘과 같이 분뇨에서 일반적이지만 가치는 떨어지는 이온 대신 암모늄 및 칼륨 이온을 끌어들이는 데 이상적이라는 것을 발견했다. 연구진은 이후 이온으로 채워진 KNiHCF 전극을 폐수 용액에서 제거하고, 이를 이온 전도성 전해질을 첨가한 깨끗한 물이 담긴 두 번째 용기에 두 번째 전극과 함께 배치했다. 전압을 가하면 전자가 두 번째 전극으로 흘러 들어갔고, 이로 인해 KNiHCF 전극에서 양전하를 띤 암모늄 및 칼륨 이온을 용액으로 끌어당겨 농축하고 쉽게 복구할 수 있는 음전하가 생성됐다. 이 설정에는 보너스가 있다. 두 번째 전극의 음전하는 용액의 물과 산소를 유발하여 수소 가스나 과산화수소로 반응했는데, 두 가지 모두 회수된 암모니아 및 칼륨과 함께 판매될 수 있는 귀중한 화학물질이다. 연구팀은 KNiHCF 전극은 반복적으로 사용하면 성능이 저하되는데, 이 문제는 이미 해결 방안을 찾았다고 밝혔다. 연구원들은 또한 1000마리의 젖소가 있는 낙농장의 폐기물을 확장하고 관리하기 위한 설정의 잠재력을 평가하기 위한 분석을 수행했다. 그들은 전기 가격이 미국 평균인 킬로와트시(kWh)당 약 0.08달러(약 100원)로 책정될 경우 해당 운영에서 연간 최대 20만달러(약 2억6320만원)의 이익을 창출할 수 있을 만큼 귀중한 화학 물질을 생성할 수 있다는 사실을 발견했다. 송진 연구원은 재생 가능 전력이 일부 농촌 지역의 전기 비용을 2030년까지 kWh당 약 0.03달러(약 39원)로 낮출 수 있을 것으로 예상했다. 풍력이나 태양열 발전소는 종종 전력망이 처리할 수 있는 것보다 더 많은 전기를 생산하므로 엔지니어는 전력을 버리거나 터빈을 꺼야 했다. 이에 송진은 "풍력, 태양광과 결합할 수 있다면, 가격이 저렴할 때만 전기를 사용하도록 설계할 수 있다"고 말했다. 모한 킨은 "전체 공정이 얼마나 효율적인지 고려할 때, 전기화학적 처리는 거름에 있는 암모니아의 거의 70%를 포착하고 비슷한 양만큼 농장에서 배출되는 암모니아를 줄일 수 있다"며 "이것은 오래된 (가축 분뇨)문제를 처리하는 매우 간단하고 효율적인 방법"이라고 주장했다.
- 산업
2023-12-14
완전 채식, 단 몇 주 만에 심장 건강 개선

고기 섭취를 줄이는 것이 심혈관 건강에 유익하다는 연구 결과가 최근 많이 나오고 있다. 이는 채식이 건강에 좋을 수 있다는 것을 시사하지만, 극단적인 채식은 영양 불균형을 초래할 수 있으므로 균형 잡힌 식단 구성이 중요하다. 프랑스 매체 푸어꾸아뚜쿠뚜(pourquoidocteur)는 쌍둥이를 대상으로 실시한 한 연구에서는 완전 채식과 잡식성 식단이 심혈관 건강에 미치는 영향을 비교한 결과, 채식이 심장 건강에 좋은 영향을 미친다는 연구 결과에 대해 소개했다. 미국 스탠포드 대학의 연구팀은 쌍둥이를 활용하여 심혈관 건강에 대한 완전 채식과 잡식 식단의 효과를 비교한 것. 쌍둥이는 같은 환경에서 성장하고 유사한 생활 방식을 유지했기 때문에, 유전학적 요인을 통제하고 다른 변수를 최소화할 수 있었다. 최근 '자마 네트워크 오픈'(JAMA Network Open) 저널에 게재된 연구에서 과학자들은 심혈관 건강에 미치는 영향을 조사하기 위해 특별한 식단 실험을 실시했다. 이 연구를 위해 심혈관 건강이 양호한 22쌍의 쌍둥이, 총 44명이 선정됐다. 연구 기간 동안인 8주간, 쌍둥이 한 명은 완전 채식 식단을, 다른 한 명은 잡식성 식단을 따르도록 분리 배정됐다. 여기서 완전 채식 식단은 모든 동물성 제품을 배제한 식단을 의미하며, 잡식성 식단에는 닭고기, 생선, 계란, 치즈, 유제품 및 다른 동물성 식품이 포함됐다. 이 연구의 중요한 부분은 모든 참가자가 야채, 콩류, 과일, 통곡물과 같은 건강에 좋은 식품을 섭취하고 정제된 설탕과 전분이 없는 음식을 먹는 것이었다. 이러한 방식으로 연구팀은 완전 채식과 잡식성 식단이 심혈관 건강에 미치는 영향을 보다 정확하게 비교, 평가할 수 있었다. 연구팀은 "임상시험 처음 4주 동안은 쌍둥이에게 식단별 맞춤 식사를 배달 서비스로 제공했으며, 5주차부터 8주차까지는 참가자들이 각 식단에 맞는 식사와 간식을 직접 준비했다"고 밝혔다. 또한, 영양사가 연구 기간 내내 참가자들에게 다이어트에 관한 조언을 제공하고 그들의 질문에 답변했다. 참가자들은 자신의 식습관에 대해 정기적으로 질문을 받았으며, 자신이 섭취한 음식을 노트에 기록하는 것이 요구됐다. 완전 채식, 콜레스테롤 및 인슐린 수치 개선 연구 결과에 따르면, 완전 채식 식단을 따른 성인들에서 몇 가지 긍정적인 건강 변화가 관찰됐다. 식단 변경 후 첫 4주 동안, 완전 채식을 한 참가자들은 잡식성 참가자들에 비해 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C), 인슐린 수치 및 체중이 현저히 낮아진 것으로 나타났다. 이러한 개선은 심혈관 건강 증진과 연관이 있으며, 채식주의자들은 잡식성 성인에 비해 평균적으로 4.2kg의 체중 감량과 함께 공복 인슐린 수치가 약 20% 감소한 것으로 나타났다. 임상시험 시작 시점의 평균 LDL-C 수치는 채식 그룹이 110.7㎎/dL, 잡식성 그룹이 118.5㎎/dL으로 나타났지만 시험 종료 시점에는 채식 그룹이 95.5㎎/dL, 잡식성 그룹이 116.1㎎/dL로 채식 그룹 수치가 크게 개선됐다. LDL-C는 건강을 위해 100㎎/dL 미만을 유지하는 것이 권장된다. 채식 그룹은 또 당뇨병 발병 위험 요소인 공복 인슐린 수치도 약 20% 감소했다. 체중 또한 채식 그룹이 잡식성 그룹보다 평균 1.9kg 줄어들었다. 이 연구의 공동 저자인 크리스토퍼 가드너(Christopher Gardner)는 "이러한 결과가 장수와 관련이 있을 수 있음을 지적하며, 완전 채식이 장내 세균 증가 및 텔로미어 손실 감소를 통해 신체 노화를 늦출 수 있는 추가적인 이점을 제공할 수 있다"고 말했다. 가드너 교수는 이 연구에 대해 "쌍둥이를 대상으로 한 이 연구는 기존 잡식 식단과 비겨했을 때 완전 채식 식단이 건강에 더 유리할 수 있다는 것을 보여주는 중요한 방법론을 제공하고 있다"고 덧붙였다. 그러나 연구팀은 엄격한 완전 채식보다는 식단에 더 많은 식물성 식품을 포함시키는 것이 더 중요하다고 강조했다. 이는 식단의 다양성을 유지하고 균형 잡힌 영양 섭취를 촉진하는 방법으로, 건강한 생활 방식을 추구하는 데 있어 중요한 점이다. 한편, 헬스조선에 따르면, 채식은 심혈관질환과 대장암 위험을 낮춰주는 등 장점이 많은 반면, 영양 불균형을 고려하지 않으면 탈모, 근육량 감소, 면역력 불균형, 골밀도 감소, 피로감 등의 부작용이 생긴다. 특히, 극단적인 채식은 특히 뼈 건강에 나쁜 영향을 주는 것으로 알려졌다. 한 연구에서 실제 채식만 하는 남녀 대학생 67명과 일반적인 식사를 하는 남녀 대학생 143명의 골밀도를 조사했다. 연구 결과 채식을 하는 남자 대학생의 평균 골밀도는 101.73, 여자 대학생은 84.15였다. 이는 채식을 하지 않는 남자(107.43), 여자(89.64) 대학생보다 낮은 수치다. 다른 음식은 먹지 않고 채소, 과일, 곡류만 섭취하는 극단적인 채식을 하면 비타민, 무기질, 칼슘, 단백질 등이 부족해져 뼈 건강에 악영향을 줄 수 있다. 채식을 할 때는 뼈를 건강하게 하는 영양소가 많이 든 해조류, 견과류, 콩류 등을 다양하게 먹는 것을 권장한다.
- 생활경제
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
소비자가 구매를 피해야 할 전기차 8종

전기자동차(EV) 기술은 아직 초보 단계다. 전기차가 본격적으로 추진된 것은 불과 20년밖에 되지 않았지만, 생산이 활발해지고 경쟁이 치열해지면서 일부 브랜드와 모델은 다른 제품보다 신뢰가 더 떨어지는 나타났다. 야후파이낸스는 11일(현지시간) 컨슈머 리포트(Consumer Reports)를 인용해 일부 브랜드의 전기자동차가 내연기관 자동차보다 신뢰성이 떨어진다고 보도했다. 컨슈머 리포트가 독자들을 대상으로 실시한 조사에 따르면, 전기 자동차는 상호 연결되고 움직이는 부품이 적음에도 불구하고 일반적으로 내연기관 자동차보다 신뢰도가 낮은 것으로 나타났다. 탑스피드닷컴은 더욱이 일부 전기차 모델은 주행거리, 가격, 기능 측면에서 확실히 기대에 미치지 못한다고 보도했다. 다른 차량을 구매할 때와 마찬가지로, 전기차도 특정 제조사, 모델, 생산 연도에 대해 직접 조사하면 피해야 할 모델에 대한 정보를 얻을 수 있다. 성능이 다소 떨어지는 전기차부터 지나치게 비싼 전기차까지, 구매하지 말아야 할 8가지 전기차 목록을 소개한다. 여기에는 전세계에서 가장 많이 팔리고 있는 테슬라를 비롯해, 포드, 현대차까지 유명 메이커의 전기차가 포함돼 있다. 먼저, 마쯔다의 MX-30은 주행 거리(100마일, 약 161km)부터 가격(약 3만5000달러, 약 4620만원), 기능(경쟁사보다 적음)에 이르기까지 모든 면에서 낮은 점수를 받았다. 또한, 이 모델은 캘리포니아에서만 한정 수량으로 판매되었기 때문에 마쯔다 MX-30은 2023년 모델 이후 생산을 중단할 것이라고 발표했다. 두 번째로 테슬라 모델 X의 신뢰성 문제는 2017년까지 거슬러 올라간다. 탑스피드는 해당 모델에 대해 오작동하는 윙 도어와 앞 유리가 쉽게 깨지는 점을 지적했다. 그러나 더 시급한 것은 빠르게 소모되는 배터리와 전반적인 충전 문제로 보인다. 다음으로 특히 피해야 할 모델은 2019년과 2020년형 쉐보레 볼트다. 화재 문제에 대한 리콜과 낮은 신뢰도 등급이 문제였다. 중고 쉐보레 볼트를 구매하려고 하는 사람들은 가격이 적당하더라도 이 모델의 화재 등의 위험한 평판을 알고 있어야 한다. 역대 클래식 머스탱의 전기 버전에 관해서는 2021년과 2022년 모델을 피하는 것이 가장 좋다. 컨슈머 리포트는 포드 머스탱 마파-E(Mach-E)에 100점 만점에 35점을 부여했지만, 이 SUV는 여전히 에드먼즈(Edmunds)와 카 앤 드라이버(Car and Driver)와 같은 전문 사이트로부터 높은 점수를 받았다. 그렇다면 이 차의 주요 위험은 무엇일까? 탑스피드에 따르면 배터리 과열로 인한 시동 꺼짐과 시동 문제다. 현대차 코나 일렉트릭의 경우, 기본 모델인 코나 EV의 주행거리는 약 200마일(약 322km)이지만, 64.8kWh의 부스트 배터리를 탑재해 1회 충전으로 경쟁사 수준인 최대 260마일(약 418km)을 주행할 수 있다. 하지만 이전 모델과 마찬가지로 2024 코나 일렉트릭은 사륜구동 전용이며 미국의 26개 주에서만 이용할 수 있다. 이 밖에도 닛산의 리프는 가격은 적당하지만 그저그런 성능이 문제가 됐다. 그밖에 럭셔리 전기차 시장에서의 명성에도 불구하고 전력 손실과 리콜 문제가 불거진 포르쉐 타이칸 EV, 적재함의 대부분을 배터리로 차지해 용도가 불분명해진 포드 포커스 일렉트릭 등도 낮은 점수를 얻었다. 전기차가 첨단 기술, 배기가스 감소와 연비 측면에서 미래를 위한 길을 닦고 있지만, 소비자는 위의 여러가지 문제점을 고려한다면 새로운 전기차를 구매하기 전에 직접 실사를 하는 것이 바람직하다.
- 산업
2023-12-12
전기차 K-배터리 3사, 글로벌 점유율 50% 돌파 임박

올해 1~10월까지 중국을 제외하고 판매된 글로벌 전기차(EV, PHEV, HEV)에 탑재된 배터리 총 사용량이 약 254.5GWh에 달하는 것으로 조사됐다. 이는 전년 동기 대비 무려 52.8% 성장한 것이다. 11일(현지시간) 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면, LG에너지솔루션‧삼성SDI‧SK온 등 K-배터리 3사 모두 탑 5에 안착했다. 이 가운데 가장 큰 성장률을 보인 곳은 LG에너지솔루션이다. LG엔솔은 전년 동기 대비 47.0%(70.5GWh) 성장하며 1위를 유지했다. SK온은 14.2%(27.7GWh), 삼성SDI는 43.6%(25.0GWh) 성장률로 각각 4위와 5위를 기록했다. 중국의 CATL은 94.3%(70.3GWh)의 성장률로 고성장세를 지속하며 시장 점유율을 빠르게 확대하고 있는 상황이다. 국내 전기차 배터리 3사의 시장 점유율은 전년 동기 대비 5.4%포인트 하락한 48.4%를 기록했다. 그러나 배터리 사용량은 성장세를 나타냈다. SNE리서치는 "국내 3사의 성장세는 각 사의 배터리를 탑재한 모델들의 판매 호조가 주요인으로 작용했다"고 분석했다. LG엔솔‧SK온‧삼성SDI...점유율 50% 육박 삼성SDI의 배터리를 탑재하는 BMW i4/i7, 아우디 Q8 e-Tron이 판매량 증가세를 보였고, 그 외 상업용 전기차를 생산하는 리비안 R1T/R1S/EDV, 피아트500이 준수한 판매량을 기록하면서 성장세를 이어갔다. 특히, 프리미엄 전기차 배터리 시장을 공략한 삼성SDI는 고부가 배터리 P5(니켈 함량이 88% 이상)의 비중 확대로 안정적인 수요와 높은 수익성을 통해 최근 전기차 시장의 성장률 둔화 우려에 의한 업황에서 안정적인 실적을 유지할 것으로 보인다. SK온은 현대차의 아이오닉 5, 기아 EV6, 메르세데스 EQA/B, 포드 F-150 라이트닝의 견조한 판매량으로 인해 성장세를 기록했다. 최근 SK온은 시장에서 수요가 높은 각형, LFP(리튬‧인산‧철) 배터리 개발을 상당 수준 완료한 것으로 알려져 추후 북미 지역을 중심으로 시장 점유율을 확대할 것으로 전망된다. LG에너지솔루션은 테슬라 모델 3/Y, 폭스바겐 ID. 시리즈, 포드 머스탱 마하-E(Mach-E) 등 유럽과 북미에서 높은 인기를 보이는 차량들의 판매 호조가 이어져 국내 3사 중 가장 높은 성장률을 기록했다. 테슬라, 포드, GM 등의 완성차 OEM들이 LFP 배터리 탑재 비중을 확대하고 있고 전기차 수요 둔화 우려에 따라 불확실성이 높은 상황이지만, GM의 블레이저 전기자동차(EV)와 같은 얼티엄 플랫폼이 적용된 신모델의 출시가 잇따라 예정된 가운데 향후 합작법인인 얼티엄셀즈의 배터리 사용량 확대로 불확실성을 해소할 것으로 분석된다. 파나소닉, 테슬라 모델 Y가 견인 일본의 파나소닉은 올해 배터리 사용량 37.1GWh를 기록하며 전년 동기 대비 31.7% 성장했다. 파나소닉은 테슬라의 주 배터리 공급사 중 하나로 북미 시장의 테슬라에 탑재된 배터리 사용량이 대부분을 차지했다. 테슬라 모델 3은 부분변경 모델이 본격적인 판매를 앞두고 있어 잠시 판매량이 주춤했으나, 전년 동기 대비 판매량 증가를 보인 테슬라 모델 Y가 파나소닉의 성장세를 견인했다. CATL을 비롯한 몇몇 중국 업체들은 중국 내수 시장에서의 성장률보다 非중국 시장에서 높은 성장률을 보이며 글로벌 시장 점유율을 빠르게 확대하고 있다. CATL의 배터리는 테슬라 모델 3/Y(중국산 유럽, 북미, 아시아 수출 물량)를 비롯해 BMW, MG, 메르세데스, 볼보 등 메이저 완성차 OEM 차량에 탑재되고 있다. 최근 현대의 신형 코나와 기아 레이 전기차 모델에도 CATL의 배터리가 장착되어 국내 시장 또한 중국 업체의 영향력이 점차 확대되고 있는 모습이다. 최근 전세계 전기차 시장 성장 둔화 우려가 수면위로 떠오르면서 전기차 배터리 시장의 수요 하락에 대한 우려 또한 심화되고 있다. 시장 성장 둔화 요인으로 전세계 경기 불황과 고금리 현상 지속, 얼리어답터의 초기 구매 수요 완결, 주요 국가의 보조금 축소 및 폐지가 주요 원인으로 꼽힌다. 하지만 이와 같은 일시적인 성장 둔화 요인은 리튬과 같은 광물 가격 하락에 의해 배터리 가격 및 전기차 가격이 안정되며 순차적으로 해소될 전망이다.
- 산업
2023-12-12
플라스틱 폐기물, 새우 등 해양 소형생물 번식에 악영향

플라스틱 폐기물이 해양으로 유입되면서 해양 생물의 번식에 악영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 가벼운 쓰레기의 경우 조류를 따라 전 세계 해안에 도착하면서 또 다른 해양 환경오염까지 유발하는 등 악순환이 이어지고 있는 상황이다. 해외 매체 인콰이어러(inquirer)는 최근 영국 포츠머스 대학의 연구팀이 플라스틱 폐기물이 새우 등 작은 해양생물의 번식을 방해한다는 사실을 발견했다고 보도했다. 생태 독성학자인 알렉스 포드(Alex Ford)와 그의 동료들은 특정 종에 대해 몇 가지 화학 첨가물을 테스트했는데, 플라스틱 폐기물에 포함된 화학 첨가물이 갑각류의 행동을 변화시켜 교미 성공률을 감소시키고 있다는 것을 발견했다. 인콰이어러는 인정하지 않을 수도 있지만 인류의 부주의가 환경 오염과 자연의 경로 왜곡을 야기하고 있다고 지적했다. 이 매체는 적극적인 조치가 취해지지 않으면, 우리 생태계의 상당 부분이 심각한 위험에 처할 수 있다고 경고했다. 플라스틱 폐기물, 갑각류 정자수 감소시켜 플라스틱 폐기물이 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 연구에서, 작은 갑각류의 정자 수 감소가 관찰됐다. 대부분은 상어와 같은 대형 동물이 해양 생태계에 가장 큰 영향을 미친다고 생각하는데, 새우 등 소형 갑각류는 해양 먹이사슬에서 중요한 역할을 하며, 그들의 손상은 전체 먹이사슬에 영향을 미칠 수 있다. 알렉스 포드는 “이 생물들은 유럽 해안에서 흔히 발견되며, 물고기와 새 등의 먹이의 상당 부분을 차지한다”며 “예를 들어, 고래는 보통 크릴을 주식으로 하는데 만약 이들이 손상되면 전체 먹이사슬에 영향을 미칠 것”이라고 강조했다. 바로 이 점이 환경 독성학자인 비데미 그린-오조(Bidemi Green-Ojo)와 그의 동료들이 '에치노가마루스마리누스(Echinogammarus marinus)라고 불리는 작은 갑각류 종을 플라스틱에서 발견되는 4가지 화학 첨가물에 노출시킨 이유다. 그린 오조는 “이 네 가지 첨가제가 인체 건강에 미치는 위험에 대해 잘 알고 있기 때문에 이를 선택했다”며 "우리가 조사한 두 가지 화학물질(DBP와 DEHP)은 규제를 받고 있으며 유럽에서는 제품에 사용이 허용되지 않는다“고 말했다. 이어 "다른 두 화학물질은 현재 제한이 없으며 많은 가정용품에서 발견된다"며 "우리는 이러한 화학물질이 수중 짝짓기 행동에 미치는 영향을 테스트하고 싶었다"고 연구 배경을 설명했다. 테스트된 화학물질 중 3개는 영국의 지표수와 지하수에서 검출된 상위 30개 화학물질에 포함되어 있다. 이 물질들은 바다 생물의 행동에 영향을 미치며, 특히 짝짓기 성공률 감소에 기여할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 샘플 화학 물질 중 두 가지인 디부틸 프탈레이트(DBP)와 트리페닐 인산염(TPHP)은 갑각류의 정자 수를 감소시켰다. 알렉스 포드는 연구팀이 실험한 동물들이 환경에서 일반적으로 발견되는 것보다 높은 농도의 화학물질에 노출되었다고 말했다. 그는 이러한 화학물질들이 정자 수에 영향을 미칠 수 있음을 지적했다. 오랜 기간 동안 또는 생활사의 중요한 단계에서 노출된 새우에 대한 추가 실험을 통해 이러한 영향이 더 명확해질 수 있음을 나타냈다. 독도 괭이갈매기 미세플라스틱 오염 한편, 한국의 독도 괭이갈매기 깃털도 미세플라스틱에 오염된 것으로 밝혀져 충격을 안겨줬다. 국제학술지 해양오염학회지 11월호에 실린 '한국 괭이갈매기 깃털에서 미세플라스틱 검출 첫 보고' 논문에 따르면 5㎜ 미만의 미세플라스틱 170ｇ, 73개가 검출됐다. 경희대 한국조류연구소 연구진은 작년 6월 독도와 울릉도에서 괭이갈매기 17마리를 포획한 후 가슴깃을 떼어내 과산화수소수로 처리한 뒤 적외선분광기로 검사했다. 포획한 괭이갈매기의 몸무게는 평균 490ｇ으로, 몸무게의 2%를 미세플라스틱이 차지하고 있었다. 종류별로는 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이 각각 26개와 21개로 가장 많이 나왔다. 폴리스타이렌(PS)도 10개, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등도 16개 발견됐다. 체내에 축적된 미세플라스틱이 소화기관에 악영향을 주며, 깃털에 붙은 미세플라스틱은 유기오염물질이나 독성화학물질과 흡착해 건강을 해칠 수 있다. 미세플라스틱이 깃털을 둘러싼 기름막을 흡수하면 방수성과 보온성을 저해해 생존력을 떨어트릴 수 있다.
- 생활경제
2023-12-11
美 노스웨스턴대 "바다 쓰레기 주범 나일론, 촉매로 순식간에 '분해'"

바닷속 쓰레기로 전 세계가 몸살을 앓고 있다. 특히, 어망 등이 고래나 바다거북, 물개 등 해양생물을 칭칭 감싸고 있는 모습은 충격을 던져줬다. 나일론 어망 등은 뛰어난 내구성 때문에 자연 분해가 불가능해 해양동물과 산호초, 새, 바다 등을 위험에 빠뜨리고 있다. 해양 환경에 유입된 이들 물질은 분해되지 않고 수천 년 동안 머무를 수 있어 더욱 큰 폐해가 예상되고 있다. 그러나 최근 미국 노스웨스턴대학교 연구팀이 나일론을 분해하는 새로운 촉매를 개발해 이 같은 해양오염을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이 촉매는 몇 분 만에 내구성 높은 플라스틱 오염을 완전히 분해하는 것으로 알려졌다. 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'는 미국 노스웨스턴 대학 연구팀이 개발한 새로운 나일론 분해 촉매에 대해 최근 보도했다. 연구팀은 유해한 부산물을 생성하지 않고 몇 분 만에 나일론-6을 빠르고 깨끗하며 완전히 분해하는 새로운 촉매를 개발했다. 더 좋은 점은 이 공정에는 독성 용매, 고가의 재료 또는 극한 조건이 필요하지 않아 일상적인 응용 분야에 실용적이라는 점이다. 연구팀은 이 촉매를 활용해 해양 플라스틱 오염을 줄이는 것은 물론, 폐기물 재활용과 순환경제 활성화에도 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '켐(chem)'에 게재됐다. 이번 연구의 수석 저자인 노스웨스턴 대학의 토빈 마크스(Tobin Marks) 교수는 "전 세계가 플라스틱 문제의 심각성을 인식하고 있다"며 "우리는 플라스틱을 재활용하기 위해 폴리머를 분해하여 원래 형태로 되돌려 재사용할 수 있는 촉매를 개발하고 있다"고 말했다. 어망, 태평양 쓰레기 46% 차지 나일론-6은 의류, 카펫, 안전벨트 등 매일 사용되는 다양한 제품에 사용되는 소재다. 하지만 사용 후에는 매립되거나 해양을 포함한 환경에 방치되는 경우가 많다. 세계야생생물연맹(World Wildlife Federation) 보고에 따르면 매년 약 45만3592kg(약 100만 파운드)의 낚시 장비가 해양에 버려지며, 이 중 나일론-6로 만들어진 어망이 태평양의 거대한 쓰레기 더미에서 차지하는 비율이 최소 46%에 이른다. 현재 나일론-6 처리 방법은 주로 매립에 의존하고 있다. 나일론-6가 연소될 때는 질소산화물 같은 독성 오염물질을 배출해 조기 사망과 온실가스인 이산화탄소 배출 등의 문제를 야기한다. 마크스 교수는 플라스틱을 분해하는 과정에서 발생하는 오염물질 문제를 지적하며, 친환경 용매의 사용이 중요하다고 강조했다. 그는 "플라스틱을 분해하면 오염된 물이 남게 되며, 친환경 용매의 사용은 필수적"이라며 "어떤 종류의 용매가 환경에 더 적합한지 연구해야 한다"고 말했다. 업사이클링을 위한 나일론 복구 마크스 교수와 연구팀은 실험실에서 새로운 촉매를 개발했다. 이 촉매는 이트륨(지구상에 풍부한 경제적인 금속)과 란탄족 이온을 활용한다. 나일론-6를 녹는 온도까지 가열한 뒤 촉매를 추가하자, 용매 없이도 플라스틱이 분해되어 부산물 없이 원래의 빌딩 블록으로 복구됐다. 마크스 교수는 이 과정을 목걸이와 진주에 비유하며 설명했다. 그는 "폴리머는 목걸이와 같으며, 각 진주는 하나의 단위체, 즉 단량체다. 우리는 이 목걸이를 해체하여 진주, 즉 빌딩 블록을 회수하는 방법을 찾은 것"이라고 말했다. 실험을 통해 연구팀은 플라스틱의 원래 모노머를 99% 회수할 수 있었다. 원칙적으로 이러한 모노머는 현재 강도와 내구성에 대한 수요가 높은 고부가가치 제품으로 재활용될 수 있다. 이 실험을 통해 연구팀은 나일론의 원래 모노머를 99% 회수하는 데 성공했다. 이러한 모노머는 내구성과 강도가 높은 고부가가치 제품으로 재활용될 수 있다. 마크스 교수는 재활용된 나일론이 일반 나일론보다 경제적 가치가 더 높다고 강조했다. 나일론-6를 효율적으로 타깃팅 새롭게 개발된 촉매는 높은 수율의 단량체 회수뿐만 아니라, 선택성도 뛰어나 나일론-6 중합체에만 작용한다. 이는 폐기물 중에서도 나일론-6를 효과적으로 분리해낼 수 있다는 것을 의미하며, 업계에 대량의 분류되지 않은 폐기물에도 적용 가능함을 보여준다. 마크스 교수는 이 과정의 경제성과 효율성을 강조했다. 그는 "나일론 폐기물을 사람이 일일이 분류하는 것은 비용이 많이 들고 비효율적이다. 하지만 이 촉매가 나일론만을 대상으로 하고 다른 물질은 그대로 두기 때문에 효율적이다"라고 설명했다. 이 기술을 통해 회수된 모노머를 재활용하면 신규 플라스틱 생산의 필요성도 줄어들 수 있다. 마크스 교수와 연구팀은 이 새로운 공정에 대한 특허를 출원했으며, 이미 여러 산업 파트너로부터 관심을 받고 있다. 이들은 자신들의 촉매가 대규모로 활용되어 글로벌 플라스틱 문제 해결에 기여하기를 기대한다. 현재 이 연구는 폴리머 재활용 및 지속 가능한 재료 관리 분야에서 중요한 진전을 보이고 있다. 이러한 접근 방식은 현재 재활용 기술의 중요한 격차를 해결하고 나일론 폐기물 문제에 대한 실용적이고 효율적인 솔루션을 제공한다. 이는 플라스틱의 환경 발자국을 줄이고 순환경제에 기여하는 데 영향을 미칠 것으로 기대된다.
- 생활경제
2023-12-11
NASA 프시케, 8주간 성공적 임무 수행

미국항공우주국(NASA)의 프시케(Psyche) 탐사선이 순항 중이다. 지난 2023년 10월 13일 지구를 떠난 후 8주 동안 과학 장비의 전원을 켜고 데이터를 지구로 전송하고 전기 추진기로 심우주 기록을 세우는 등 성공적인 작업을 차례로 수행했다. 프시케는 이미 지구에서 2,600만km 떨어져 있으며 2029년에 화성과 목성 사이에 있는 주 소행성대에 있는 소행성 프시케(Psyche)에 도착할 예정이라고 학술지 사이언스 어드밴스(Science Advances)가 보도했다. 이미지 장비, 정상 작동 확인 프시케의 이미지 장비는 물고기자리 별자리의 별장 내에서 총 68개의 이미지를 캡처했다. 이미지 팀은 데이터를 사용해 적절한 명령, 원격 측정 분석 및 이미지 보정을 확인했다. 애리조나 주립대학교의 프시케 이미지 장비 책임자인 짐 벨(Jim Bell) 교수는 "이 초기 이미지는 단지 시작을 알리는 것일 뿐"이라며 "이 정교한 장비를 설계하고 운영하는 팀에게 첫 번째 빛은 스릴이다"라고 밝혔다. 이어 "우리는 이와 같은 별 이미지가 포함된 카메라를 확인하기 시작해 2026년에 탐사선이 비행하는 동안 화성의 테스트 이미지를 촬영할 것"이라며 "마지막으로 2029년에 우리는 목표 소행성 프시케(Psyche)의 가장 흥미로운 이미지를 얻게 될 것이며, 이 모든 영상을 대중과 공유하기를 기대한다"고 말했다. 이미지는 여러 색상 필터를 통해 사진을 찍으며, 이 필터는 모두 초기 관찰에서 테스트됐다. 필터를 통해 팀은 인간의 눈에 보이는 빛과 보이지 않는 빛의 파장의 사진을 사용해 금속이 풍부한 소행성 프시케의 구성을 결정하는 데 도움을 줄 것으로 보인다. 자력계, 소행성 형성 과정 규명에 기여할 듯 프시케는 임무 초기인 10월 말에 자력계의 전원을 켰다. 자력계는 소행성이 어떻게 형성되었는지 결정하는 데 도움이 되는 중요한 데이터를 제공할 것으로 기대된다. 프시케는 태양 폭발을 감지하는 등 예상치 못한 선물도 안겼다. 팀은 탐사선이 소행성으로 이동하는 동안 우주 날씨를 계속 모니터링할 예정이다. 자력계 데이터를 통해 팀은 소행성의 자기장이 매우 작지만 정확하게 감지할 수 있음을 확인했다. 또한 탐사선이 자기적으로 ‘조용함’을 확인했다. 전기 추진기, 심우주 기록 세우다 프시케는 11월 8일 과학 장비를 사용한 모든 작업 중에 4개의 전기 추진기 중 2개를 발사해 깊은 우주에서 홀 효과 추진기를 최초로 사용하는 기록을 세웠다. 또한 일주일도 채 지나지 않은 11월 14일에는 심우주 광학 통신(DSOC)이라는 실험인 탐사선에 내장된 기술 시연을 자체적으로 하는 기록도 세웠다. DSOC는 달 너머 멀리서 광학 데이터를 주고받아 최초의 빛을 얻었다. 이 장비는 거의 1,600만km 떨어진 곳에서 테스트 데이터로 인코딩된 근적외선 레이저를 발사했는데, 이는 광통신의 가장 먼 시연이기도 했다. 중성자 감지센서, 소행성 표면 물질 구성 규명에 기여 프시케 팀은 또한 세 번째 과학 장비인 감마선 및 중성자 분광계의 감마선 감지 구성 요소를 성공적으로 가동했다. 다음으로, 장비의 중성자 감지 센서는 12월 11일 주에 켜질 것으로 예상된다. 이 기능은 팀이 소행성 표면 물질을 구성하는 화학 원소를 결정하는 데 도움이 될 전망이다. 프시케 팀은 "모든 과학 장비가 예상대로 작동하고 있다는 사실에 매우 기쁘다"라며 "이러한 성공은 프시케가 소행성 프시케에 대한 중요한 발견을 할 수 있는 잠재력을 보여준다"고 말했다.
- 산업
2023-12-10
지구의 자전축 이동, 지하수 고갈이 원인

지하수 고갈이 지구 자전축 이동의 원인이라는 새로운 연구 결과가 나왔다. 미국 매체 인디100(indy100)은 본질적으로 지구의 기울기는 시간이 지남에 따라 변하고 있으며, 몇 년 전 과학자들은 이를 지구 온난화와 극지방의 만년설이 녹는 현상으로 분류했다고 지적했다. 그러나 과학자들은 최근 연구에서 지구 자전축의 이동이 기존에 알려진 원인 이외에 다른 요소로 인해 발생하고 있다는 사실을 발견했다. 이 새로운 연구는 지하수 고갈이 지구의 물리적 균형에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 이해를 넓히는데 중요한 역할을 하며, 기후 변화 및 지구 시스템에 대한 우리의 이해를 더욱 심화시킬 것으로 기대된다. 이는 지구의 물 순환 및 환경 관리에 대한 새로운 관점을 제공할 수 있다. 지구의 극은 빙상이 녹는 현상으로 움직일 수 있는 것으로 알려졌지만, 관개로 인한 지하수의 고갈도 같은 일이 일어날 수 있다는 것이다. 북극은 현재 점차 영국 방향으로 느린 속도로 이동하고 있으며, 이론적으로 이러한 극의 이동은 시간이 지나면서 지구의 계절 변화에 영향을 미칠 수 있는 능력을 가지고 있다. 가장 우려되는 점은 최근 '지구물리학 연구 학술지(Geophysical Research Letters)'에 게재된 연구에서 밝혀진 것으로, 지구 천연자원의 소비 방식, 특히 탈수된 땅에서 사용되는 염수와 관련한 연구 결과들이다. 이 연구에 공동으로 참여한 서울대학교 지구과학교육과 서기원 교수는 "지구의 회전 극은 실제로 큰 변화를 겪고 있으며, 우리 연구에 따르면 지하수의 재분배가 지구의 회전 극의 표류에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다"고 우려했다. 서기원 교수가 이끄는 연구팀은 1993년부터 2010년까지 인류가 사용한 지하수의 양이 약 2조 1500톤에 달하며, 이로 인해 해수면이 약 6mm 상승하고, 지구의 자전축이 약 80cm 이동했다고 주장했다. 이 연구는 인간 활동이 해수면 상승에 중요한 영향을 미치고 있음을 시사한다. 지하수 사용이 증가함에 따라 육지의 물은 감소하고, 대신 바닷물이 증가하여 지구의 물질량 분포와 자전축의 위치에 변화를 가져왔다. 이 연구 결과는 물이 지표면에서 천천히 지하로 새어 나가는 현상을 발견한 최근의 과학적 발견에 이어 나온 것이다. 연구에 따르면, 액체는 지각판 아래로 하강하여 약 2900km 이동한 후 지구의 코어에 도달한다. 이 과정은 느리지만 수십억 년에 걸쳐 지구의 외핵 용융 금속과 맨틀 사이에 새로운 표면이 형성되었다. 이러한 발견은 지구과학에서의 중요한 이정표로, 인간 활동이 지구의 물리적 균형과 환경에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 기여를 한다. 지구의 자전축이 변하면 각 지역이 태양에 노출되는 정도에 변화가 생겨, 이로 인해 심각한 기후 변화가 발생할 수 있다. 특히 해수면 상승은 해발고도가 낮은 섬나라와 해안 도시들에게 큰 위협이 되며, 한국도 이러한 위험에서 자유롭지 못하다. 한국 해양수산부의 자료에 따르면, 1991년부터 2020년까지 한국의 평균 해수면은 매년 3.03mm씩 상승하여 총 9.1cm 높아진 것으로 나타났다. 국립해양조사원과 서울대학교의 연구에 따르면, 2100년까지 한국의 해수면은 최대 82cm까지 상승할 것으로 예측되며, 이는 2021년 발표된 예측치보다 10cm 높은 수치다. 전 세계적으로 해수면이 1미터 상승한다면 약 4억 명의 인구가 피해를 입을 것으로 추정된다. 이러한 상황은 우리가 탄소 배출을 줄여야 하는 중요한 이유를 제시한다.
- 생활경제
2023-12-09
항암제 알펠리십, 유방암 환자 고혈당증 위험 높인다

최근 과학자들은 일반적으로 사용되는 암 치료 약물에 잠재적인 부작용이 있을 수 있다는 것을 발견했다. 특히, 경구용 암 치료제인 알펠리십을 복용하는 유방암 환자들 사이에서 고혈당증이나 고혈당 발생률이 증가하는 경향이 관찰됐다. 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'는 미국 암 학회(American Cancer Society)의 심사 저널 '캔서(Cancer)'에 게재된 이 같은 연구결과를 보도했다. 알펠리십은 세포 성장에 중요한 역할을 하는 포스포이노시티드 3-키나아제(PI3K) 단백질을 특이적으로 억제하는 약물이다. PI3K 단백질의 돌연변이는 암 발병과 연관이 있어, 이를 타겟으로 하는 치료법이 개발됐다. 2019년에는 미국 식품의약국(FDA)이 특정 유형의 전이성 유방암 치료를 위해 에스트로겐 수용체를 차단하는 약물 풀베스트란트와 함께 알펠리십의 사용을 승인했다. 하지만 최근의 연구는 PI3K 타겟 약물이 고혈당증과 같은 부작용을 유발할 수 있음을 시사한다. 이러한 부작용은 심할 경우 탈수나 신장 손상을 초래하고, 입원이 필요할 수도 있다. 메모리얼 슬론 케터링 암 센터(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)의 셰리 셴(Sherry Shen) 박사와 그의 연구팀은 알펠리십을 복용하는 전이성 유방암 환자들에서 고혈당증의 발생률, 위험 요인 및 치료 패턴에 대한 연구를 시작했다. 이 연구는 임상시험 및 해당 기관에서 표준치료로 치료받은 환자들을 대상으로 이루어졌다. 연구 결과에 따르면, 알펠리십을 표준치료로 받은 147명의 환자 중 80.3%에서 고혈당증이 발생했으며, 이 중 40.2%는 중증의 고혈당증을 겪었다. 임상시험 기간 동안 알펠리십 치료를 받은 100명의 환자 중에서는 고혈당증 발생률이 34.0%, 중증 고혈당증 발생률이 13.0%로 나타났다. 이 연구에서 알펠리십 투여 후 고혈당증 발병까지 평균 소요 시간은 16일이었다. 연구팀은 당뇨병 전증이나 당뇨병의 지표인 헤모글로빈 A1c의 초기 상승이 고혈당증 발병의 위험 요인임을 발견했다. 고혈당증이 발생한 환자 중 66.4%가 치료를 받았으며, 이 중에서 가장 일반적으로 사용된 치료제는 당뇨병 약물인 메트포르민이었다. 셴 박사는 "PI3KCA 돌연변이가 있는 환자들이 알펠리십 치료를 받을 경우, 헤모글로빈 A1c 수치를 체크하고 환자의 주치의 및 내분비학자와 협력하여 혈당 수치를 최적화하는 것이 필요하다"고 강조했다. 이는 알펠리십 복용을 시작하기 전에 혈당 상태를 관리하고 당뇨병 전증/당뇨병에 대한 선제적 대응을 통해 고혈당증 발병 위험을 낮출 수 있기 때문이다. 또한 셴 박사는 또한 "알펠리십 치료를 시작하기 몇 달 전에 이러한 조치를 취해야 한다. 알펠리십을 복용하면 대부분의 경우 치료 후 처음 몇 주 이내에 고혈당증이 발생하는 경향이 있기 때문이다"라고 덧붙였다. 그는 혈당 상태를 개선하고 당뇨병 전증/당뇨병을 치료하는 데 선제적으로 대처하면 환자의 고혈당증 발병 위험을 낮출 수 있어 암에 효과적일 수 있는 약물을 중단해야 할 위험을 낮출 수 있다"고 주장했다. 이러한 조치는 암 환자들에게 효과적인 약물 치료를 지속하는 데 도움이 되며, 고혈당증으로 인한 치료 중단의 위험을 줄일 수 있다. 선임 연구자인 닐 M. 아이옌가(Neil M. Iyengar) 의학박사는 암 치료 중 환자의 혈당 수치를 최적화하기 위해 식이 요법, 운동 패턴의 변화, 그리고 특정 약물의 도입이 필요할 수 있다고 언급했다. 아이옌가 박사는 "생활습관의 개선을 통한 대사 위험 요인 관리는 알펠리십의 용량 전달과 효과를 높일 수 있다"며, "현재 우리 연구팀과 다른 연구 그룹들은 케톤 생성 식이요법이나 당뇨병 치료에 사용되는 새로운 약물 등 대사 중재가 PI3K 경로를 표적으로 하는 암 치료의 효능을 향상시키는지 여부를 임상시험을 통해 검증하고 있다"고 말했다.
- IT/바이오
2023-12-08
AI 탑재 신발 '문워커', 3배 빠른 걸음 가능

전통적인 동양의 축지법이 현대 기술과 만나 현실화될 날이 머지않았다. 축지법은 전설적인 능력으로, 먼 거리를 순식간에 이동하는 것을 의미한다. 이제 상상 속의 이야기가 아닌 실제로 구현될 수 있는 기술이 등장했다. 미국 텍사스주 오스틴의 지역 신문 케이엑스앤(kxan)은 최근 타임지에서 '2023년 최고의 발명품'으로 선정된 문워커(Moonwalkers)에 대해 보도했다. 오스틴에 본사를 둔 시프트 로보틱스(Shift Robotics)가 개발한 이 신발은 마치 롤러 스케이트를 연상시키지만, 내장된 모터와 인공지능(AI) 기술을 통해 사용자가 평소보다 3배 빠른 속도로 걸을 수 있게 해준다. 이 혁신적인 신발은 단순히 빠르게 이동할 수 있게 하는 것을 넘어, 일상 생활에서의 이동 효율성을 대폭 향상시킬 것으로 기대된다. 이는 기존의 이동 수단에 대한 새로운 패러다임을 제시하며, 일상의 속도와 리듬에 변화를 가져올 것으로 전망된다. 시프트 로보틱스의 쉰지에 장(Xunjie Zhang) 최고경영자(CEO)는 오랫동안 개인 이동성에 대한 관심을 가지고 있었다. 장 CEO는 카네기멜론대학교(Carnegie Mellon University)에서 로봇 공학과 이족 운동을 전공하며, 이 분야에 대한 전문 지식을 쌓았다. 그는 스쿠터와 관련된 교통사고 이후, 보행자가 스쿠터나 자전거보다 훨씬 안전하다는 사실을 인지하게 되었다. 장 CEO는 "걷는 것이 도시를 돌아다니는 가장 안전한 방법임에도 불구하고 왜 한 번도 걷지 않았는지 고민하기 시작했다"고 말했다. 이러한 생각이 문워커 개발의 초석이 되었다. kxan은 시프트 로보틱스의 문워커를 직접 테스트하며 작동 원리를 탐구했다. 이 신발은 외관상 롤러스케이트와 비슷하지만, 내장된 전동 바퀴가 사용자의 걸음마다 앞으로 나아가도록 도와준다. 사용자는 원하는 방향으로의 이동을 제어할 수 있으며, 이는 마치 공항의 무빙워크를 걷는 듯한 느낌을 준다는 설명이다. 장 CEO는 문워커의 독특한 가속 메커니즘에 대해 설명했다. 그는 "바닥에 큰 압력이 가해질 때, 신발은 동시에 가속되지만, '릴리스'와 '컨트롤 폴'이라고 불리는 단계로 전환하는 순간, 가속을 지속하기 위한 추가적인 동력 공급을 중단한다"고 말했다. 신발에 내장된 AI는 사용자의 움직임을 실시간으로 감지하여 속도를 조절한다. 사용자가 속도를 늦추면 신발도 느려지며, 반대로 속도를 높이면 신발의 속도도 증가한다. 급격한 정지나 회전과 같은 상황에서도 신발은 이 모든 것을 계산하여 최적의 반응을 제공한다. 사람의 걸음걸이는 '보행 주기'라고 부르며, 이 주기를 AI가 지속적으로 분석하고 조정한다. AI는 매초 수천 번의 계산을 수행하며, 신발의 데이터를 실시간으로 분석하고 조정한다. 장 CEO는 "우리는 매우 다양한 보행 패턴을 가진 사람들이 어떻게 함께 걷고, 각기 다른 방식으로 걷는지를 연구하며, 이를 통해 제품을 지속적으로 개선하고 있다"고 덧붙였다. 문워커 신발은 다양한 종류의 표면에서도 효과적으로 걸을 수 있도록 설계됐다. 특히, 신발의 바퀴는 균열이나 거친 지형에서도 문제가 발생하지 않도록 배치되어, 사용자가 어떤 환경에서도 안정적으로 이동할 수 있도록 한다. 이 혁신적인 신발은 해당 회사의 공식 홈페이지를 통해 구매할 수 있다. 문워커는 평균적으로 1399달러(약 184만 원)에 판매되며, 휴일에는 할인 행사가 진행될 때도 있다. 신발의 배터리는 최대 1시간 동안 사용할 수 있으며, 완전히 재충전하는 데에는 약 90분이 소요된다. 다만 몇 가지 주의 사항이 있다. 남성의 경우 270mm~300mm(미국 남성 9~12 사이즈), 여성의 경우 275mm~300mm(미국 여성 10.5~13.5 사이즈)가 돼야 하며. 최대 권장 몸무게는 99.8kg(220파운드)이다. 이 기준을 벗어나면 신발의 효율성이 떨어진다.
- IT/바이오
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
중국 CATL, 전세계 배터리 시장 35% 점유⋯1년 만에 51.1% 급성장

전 세계 전기차 시장 성장 둔화 우려에도 불구하고 글로벌 배터리 사용량이 증가한 것으로 나타났다. 특히, 중국 CATL은 광저우 자동차, 테슬라 등의 판매 성장에 힘입어 전세계 점유율 35% 이상을 차지했다. 에너지 전문 시장조사업체 SNE리서치에 따르면, 올해 1~10월 세계 각국에 등록된 전기차(EV, PHEV, HEV)에 탑재된 총 배터리 사용량은 약 552.2GWh로 전년 동기 대비 44.0% 성장했다. 눈에 띄는 부분은 중국의 CATL의 성장률이다. CATL은 전년 동기 대비 51.1%(203.8GWh) 성장률로 전세계 배터리 공급사 중 유일하게 35.0% 이상의 시장 점유율을 차지하며 글로벌 1위 자리를 유지했다. 특히, 중국 내수 시장을 넘어 해외 진출에 본격적으로 뛰어든 CATL은 테슬라를 시작으로 완성차 OEM들의 LFP 배터리 채택 비중 확대에 힘입어 중국을 제외한 모든 대륙에서 전년 동기 대비 2배 가까이 성장했다. CATL의 배터리는 광저우자동차가 지난 10월 출시한 소형 SUV 에이온Y(Aion Y), 지리자동차 지크르 001(ZEEKR 001)과 같은 중국 내수 시장의 주력 승용 전기차 모델들 외에도 테슬라 모델3/Y(Model 3/Y), BMW iX, 메르세데스 EQS(Mercedes EQS) 등과 같이 전세계 주요 완성차 OEM의 차량에도 탑재되고 있어 꾸준히 높은 성장세를 나타낼 전망이라고 SNE리서치는 설명했다. 국내 3사 배터리 업체는 같은 기간 모두 성장세를 보였다. 반면 점유율은 23.4%로 전년 동기 대비 1.1%포인트 하락했다. LG에너지솔루션은 전년 동기 대비 47.2%(76.1GWh) 성장하며, 3위를 기록, SK온은 13.8%(27.9GWh), 삼성SDI는 42.1%(25.1GWh) 성장률과 함께 각각 5위와 7위를 기록했다. 국내 3사의 성장세를 각 사의 배터리를 탑재한 모델들의 판매 호조로 분석된다. 삼성SDI의 배터리를 탑재하는 BMW i4/i7, 아우디 Q8 e-Tron이 판매량 증가세를 나타냈고, 그 외 리비안 R1T/R1S/EDV, 피아트500(FIAT 500)이 준수한 판매량을 기록하면서 성장세를 이어갔다. 프리미엄 전기차 배터리 시장을 공략한 삼성SDI는 고부가 배터리 P5의 비중 확대로 안정적인 수요와 높은 수익성을 통해 최근 전기차 시장의 성장률 둔화 우려에 의한 업황에서 안정적인 실적을 유지할 것으로 보인다. SK온은 현대차의 아이오닉 5, 기아 EV6, Mercedes EQA/B, 포드 F-150 라이트닝의 견조한 판매량으로 인해 성장세를 기록했다. 최근 시장에서 수요가 높은 각형, 리튬‧인산‧철(LFP) 배터리 개발을 상당 수준 완료한 것으로 알려져 추후 북미 지역을 중심으로 시장 점유율을 확대할 것으로 전망된다. LG에너지솔루션은 테슬라 모델 3/Y, 폭스바겐 ID. 시리즈, 포드 머스탱 마하-E(Mustang Mach-E) 등 유럽과 북미에서 높은 인기를 보이는 차량들의 판매 호조가 이어져 국내 3사 중 가장 높은 성장률을 기록했다. 테슬라, 포드, GM 등의 완성차 OEM들이 LFP 배터리 탑재 비중을 확대하고 있고 전기차 수요 둔화 우려에 따라 불확실성이 높은 상황이지만, GM의 블레이저 전기자동차(EV)와 같은 얼티엄 플랫폼이 적용된 신모델의 출시가 잇따라 예정된 가운데 향후 합작법인인 얼티엄셀즈의 배터리 사용량 확대로 불확실성을 해소할 것으로 보인다. 일본 기업중 파나소닉은 유일하게 톱 10에 이름을 올렸다. 올해 배터리 사용량 37.3GWh를 기록하며 전년 동기 대비 30.8% 성장했다. 파나소닉은 테슬라의 주 배터리 공급사 중 하나로 북미 시장의 테슬라에 탑재된 배터리 사용량이 대부분을 차지했다. 비야디(BYD)는 배터리 자체 공급 및 차량 제조 등 수직 통합적 공급망(SCM) 구축을 통한 가격 경쟁력 우위로 중국 내수 시장에서 높은 인기를 통해 중국 시장에서 전년 동기 대비 66.5%(87.5GWh)의 높은 성장률을 보였다. SNE리서치는 "최근 전세계 전기차 시장 성장 둔화 우려에 따라 전기차 배터리 시장의 불확실성이 높아졌다"면서 "전세계 전기차 침투율이 15%를 넘어서면서 얼리어답터의 초기 구매 수요 완결로 전기차 시장은 캐즘(Chasm, 혁신적인 신제품이 개발되어 출시된 다음, 초기 시장과 주류 시장 사이에서 일시적으로 수요가 정체되거나 후퇴되어 단절이 일어나는 현상) 존에 진입했으며 팬데믹 시기에 공급부족으로 이연된 대기수요 또한 공급 정상화로 소진된 점은 시장 성장 둔화의 요인 중 하나로 분석된다"고 말했다.
- 산업
2023-12-07
버려진 플라스틱으로 바닐라 아이스크림을 만든다고?

플라스틱은 20세기 최대의 발명품으로 여겨지지만 자연환경에서 쉽게 분해되지 않는 성질 때문에 대량생산·대량소비가 증가함에 따라 그 처리방법이 큰 문제로 대두되고 있다. 포브스 재팬에 따르면 1950년부터 2015년 65년간 세계에서 제조된 플라스틱은 83억톤에 이르며, 일본에서도 2019년에만 850만 톤의 플라스틱이 폐기물이 발생했다. 특히, 1인당 플라스틱 용기 폐기량에서 미국에 이어 일본이 세계에서 두 번째로 높은 수치를 기록하고 있다 바다로의 플라스틱 유입도 심각한 문제로, 매 분마다 트럭 한 대 분량의 플라스틱이 바다로 유입되고 있다. 이로 인해 해양 생물이 플라스틱을 섭취하고 결국 목숨을 잃는 사례가 전 세계적으로 보고되고 있다. 유엔환경계획(UNEP)은 플라스틱으로 인해 매년 수십만 마리의 해양 생물이 죽는다고 추정한다. 예를 들어, 2018년 태국 남부에서 발견된 약해진 고래의 위에서는 80장 이상의 비닐봉지가 발견됐다. 플라스틱 문제의 심각성이 증가함에 따라 이를 해결하기 위한 획기적인 기술이 잇달아 개발되고 있다. 이탈리아 출신 디자이너 엘레오노라 오틀라니 씨와 영국의 한 대학 연구팀은 폐플라스틱에서 바닐라 향의 아이스크림을 제조하는 새로운 방법을 개발했다고 밝혔다. 이들의 연구는 폐플라스틱을 활용해 식품을 만드는 세계 최초의 시도로 여겨진다. 연구팀은 페트병에 사용되는 플라스틱을 박테리아나 효소로 분해하여 바닐라 에센스 제조에 사용되는 화합물을 추출하는 데 성공했다. 아직 식품 안전성 검사를 받지 않았기 때문에 일반 시장에는 판매되지 않고 있으나, 연구팀은 계속해서 연구를 진행하여 폐플라스틱 활용 방안을 모색할 계획이다. 그러나 플라스틱이 인체에 미치는 영향에 대해서는 아직 많은 부분이 밝혀지지 않았기 때문에 이러한 연구는 매우 신중하게 진행되어야 한다. 일본의 대학에서도 플라스틱 문제 해결을 위한 흥미로운 기술이 개발되고 있다. 고치 대학의 아시우치 교수는 낫토의 끈적한 성분인 '폴리감마글루타민산'과 치약에 사용되는 양이온을 결합하여, 플라스틱 분해 기능을 갖는 새로운 물질 'PGAICs'를 개발했다. 일반적인 플라스틱은 바다에서 장기간 남아 있지만 PGAICs가 포함된 플라스틱은 약 5년 후에 바다에서 완전히 분해될 것으로 예상된다. 한국의 SK지오센트릭은 현실적으로 플라스틱 사용을 완전히 배제하는 것이 불가능하다고 보고, 환경에 미치는 부정적인 영향을 최소화하면서 플라스틱을 현명하게 사용하기 위한 방안을 모색했다. 이를 위해 회사는 화학적 재활용 기술을 개발했다. 세계 최초의 플라스틱 재활용 종합단지인 '울산 ARC(Advanced Recycling Cluster)'는 이러한 노력의 결실이다. 2025년에 완공될 예정인 이 단지는 가동되면 매년 500밀리리터짜리 생수병 213억 개 분량, 즉 32만 톤의 폐플라스틱을 재활용할 수 있다. 이는 국내에서 연간 소각되거나 매립되는 폐플라스틱(350만 톤)의 약 10%에 해당하는 양이다. 또한, LG화학은 충남 당진에 위치한 폐플라스틱 열분해유 공장을 2024년 상업 생산을 목표로 건설 중이다. 금호석유화학 역시 폐폴리스틸렌(PS) 열분해 사업을 추진할 계획이다. 폐플라스틱 재활용 시장은 앞으로 큰 성장세를 보일 것으로 전망된다. 컨설팅 회사 삼일PwC의 분석에 따르면, 전 세계 플라스틱 재활용 시장의 규모는 2021년 약 424억 달러(한화 약 55조2684억 원)에서 2027년에는 638억 달러(약 83조1633억 원)까지 증가할 것으로 예상된다. 이와 같은 혁신적인 발명이 세계적으로 확산되기를 기대하는 동시에, 우리는 플라스틱의 대량 생산과 폐기를 해결해야 하는 근본적인 문제에 직면해 있다. 이를 해결하기 위한 구체적인 방안으로는 에코백 사용으로 일회용 비닐봉투 소비를 줄이고, 페트병 음료 구매를 자제하고, 개인 컵을 휴대하는 등의 실천이 필요하다. 개개인의 작은 행동 변화가 큰 소비 패턴의 변화로 이어져야 한다.
- 산업
2023-12-06

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