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2024-11-22 (금)

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[정책] 금융당국, 공매도 재개 앞두고 불법 공매도 방지 위한 제도적 장치 마련

내년 3월 31일 공매도 재개를 앞두고 금융당국이 무차입 공매도 방지를 위한 강력한 조치를 시행한다. 법인 및 증권사에 무차입 공매도 방지 의무를 부과하고, 이를 위반할 시 1억원 이하의 과태료와 제재 조치를 취할 방침이다. 금융위원회는 21일, 공매도 제도 개선과 관련된 자본시장법 개정안의 후속 시행령 및 금융투자업 규정 개정안을 입법 예고했다. 이번 개정안은 개인투자자의 공매도 거래 환경을 개선하고 불법 공매도를 근절하기 위한 조치들을 담고 있다. 무차입 공매도는 주식을 빌리지 않고 파는 것으로 쉽게 말해 없는 주식을 파는 것이다. 일반적인 공매도(차입 공매도)는 주식을 빌려서 팔고, 나중에 주가가 내려가면 싼 가격에 다시 사서 주식을 갚는 방식이다. 반면, 무치입 공매도는 주식을 빌리지도 않고 먼저 판 뒤, 나중에 주가가 내려가면 싼 가격에 주식을 사서 갚는 방식이다. 이러한 무차입 공매도는 주가 폭락을 초래하고, 결제 불이행 등 주식 시장에 큰 혼란을 가져올 수 있다. 이러한 불법 공매도를 방지하기 위해 금융 당국이 마련한 제도적 장치의 주요 내용은 다음과 같다. 무차입 공매도 방지 의무화 상장주권 공매도를 진행하는 법인은 무차입 공매도 방지를 위한 내부통제기준을 마련해야 한다. 또한, 공매도 잔고가 일정 규모 이상인 법인 및 기관투자자는 무차입 공매도 차단을 위한 전산시스템 구축이 의무화된다. 이는 공매도 잔고 공시 대상인 법인과 시장조성자, 유동성공급자 등 총 97개 기관투자자에 해당한다. 이들은 거래소의 중앙점검시스템(NSDS)을 통해 무차입 공매도 여부를 점검받게 되며, 매 영업일의 종목별 잔고 정보를 거래소에 제출해야 한다. 증권사의 감독 책임 강화 법인의 공매도 주문을 위탁받은 증권사는 법인의 내부통제기준 및 전산시스템 구축 여부를 연 1회 확인하고, 그 결과를 금융감독원에 보고해야 한다. 증권사 자체의 무차입 공매도 방지 조치 역시 금감원에 보고해야 한다. 과태료 부과 및 제재 조치 무차입 공매도 방지 조치를 위반한 법인 및 증권사에는 1억원 이하의 과태료가 부과되며, 증권사 등 금융투자업자는 기관 및 임직원 제재를 받을 수 있다. 공매도 거래 조건 통일 기관투자자와 개인투자자 간 공매도 거래 조건을 통일하여 개인투자자의 불리함을 해소한다. 특히, 공매도 목적 대차거래 및 대주서비스의 상환기간을 90일로 제한하고 연장 시 최대 12개월로 일원화하여 기존에 제기되었던 개인투자자 차별 문제를 개선했다. 전환사채(CB)·신주인수권부사채(BW) 관련 공매도 규제 CB·BW 발행 공시 이후 발행 전까지 공매도를 진행한 투자자는 CB·BW 취득이 금지된다. 대체거래소(ATS) 공매도 규제 2025년 상반기 출범 예정인 대체거래소에서 이뤄지는 공매도 주문에도 거래소 공매도와 동일한 의무를 부과하여 규제의 사각지대를 해소한다. 금융위원회는 이번 개정안을 통해 공매도 시장의 투명성을 제고하고 투자자 보호를 강화할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한, 유관기관과 협력하여 개선된 제도가 차질 없이 시행될 수 있도록 만전을 기할 방침이다.
- 경제
2024-11-21
[신소재 신기술(134)] UC 버클리, '뜨거운 이산화탄소 가스 포집' 획기적 기술 개발

산업 공정에서 발생하는 뜨거운 이산화탄소를 포집할 수 있는 혁신적인 기술이 개발됐다. 시멘트나 강철을 생산하는 산업 플랜트는 강력한 온실가스인 이산화탄소를 대량으로 배출하지만, 배기가스가 너무 뜨거워 최첨단 탄소 제거 기술을 사용할 수 없다. 배기가스를 냉각하려면 많은 에너지와 물이 필요하며, 이는 일부 가장 오염이 심한 산업에서 이산화탄소 포집 기술을 도입하는 장벽으로 작용한다. 그런데 UC 버클리의 화학자 연구진이 스펀지처럼 작용해 산업 배기가스와 비슷한 높은 온도에서 이산화탄소를 포집할 수 있는 소재를 발했다. UC 버클리 공식 홈페이지에 따르면, 발견된 소재는 금속-유기 프레임워크(MOF)의 일종으로, 사이언스 저널에 게재됐다. 발전 또는 산업 플랜트 배기가스에서 탄소를 포집하는 주요 방법은 액체 아민을 사용하여 이산화탄소를 흡수하는 것이다. 그러나 이 방법은 섭씨 40~60도 사이에서만 효율적으로 작동한다. 시멘트 제조 및 제강 공장은 200도를 넘는 배기가스를 생성하고 일부 산업 배기가스는 500도에 달한다. 아민이 추가된 MOF 하위 분류를 포함해 현재 시범 운영 중인 새로운 소재는 150도 이상의 온도에서는 분해되거나 덜 효율적이다. 이렇게 뜨거운 이산화탄소를 가져와 기존의 탄소 포집 기술을 적용하려면 적절한 온도로 냉각해야 하고, 비싼 인프라가 필요하다. 이번 연구를 진행한 UC 버클리 커티스 카쉬 박사는 "우리 기술이 탄소 포집 방식을 근본적으로 바꿀 수 있을 것"이라며 "개발된 MOF가 전례 없이 높은 온도에서 이산화탄소를 포집할 수 있다는 것이 입증됐다. 과거의 다공성 소재로는 불가능했던 것"이라고 설명했다. 아민 기반 탄소 포집에 대한 일반 연구에서 벗어나 고온에서도 작동하는 MOF의 새로운 매커니즘을 수립했다는 것이다. 개발된 소재는 다공성 결정질 금속 이온 및 유기 링커 배열을 특징으로 하며, 내부 면적은 스푼당 약 6개의 축구장 크기에 달해 이산화탄소를 흡착하기에 충분히 넓은 면적이다. 연구진은 시뮬레이션에서 새로운 MOF가 평균 20%~30%의 이산화탄소 농도를 보이는 시멘트 및 철강 제조 플랜트의 배출가스와 약 4% 농도의 이산화탄소를 포함한 천연가스 발전소의 배출가스에서 뜨거운 이산화탄소를 포집할 수 있음을 보여주었다. 포집된 이산화탄소를 지하에 저장하거나 연료 또는 기타 부가가치 화학 물질을 만드는 데 사용하는 것은 온실가스를 줄이는 핵심 전략이다. 지구 온난화와 기후 변화에 대응하는 유력한 솔루션으로 각광받고 있다. 재생 에너지 발전과 달리 화석연료를 주로 사용하는 산업 플랜트는 지속 가능성을 확보하는 것이 더욱 어렵기 때문에 이산화탄소 포집이 매우 중요하다. 아민 기반 흡착제는 수십 년 동안 탄소 포집 연구의 초점이었다. MOF는 원래 독일 아우크스부르크 대학교의 연구진이 발견했다. MOF가 이산화탄소로 채워지면 이산화탄소의 분압을 낮추어 제거하거나 탈착할 수 있다. MOF는 재사용한다. 연구진은 MOF를 변형해 다른 가스를 흡착할 수 있는지 추가 확인 작업에 나서고 있다. 이 소재가 더 많은 이산화탄소를 흡착할 수 있도록 기능 개선도 진행하고 있다.
- 경제
2024-11-20
국제유가, 우크라이나 긴장 고조에 노르웨이 생산 차질로 3% 급등

국제유가는 18일(현지시간) 러시아-우크라이나 전쟁 확전 우려와 노르웨이 북해유전 생산차질 등 영향으로 급등세를 보였다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 12월물 가격은 전거래일보다 3.2%(2.14달러) 상승한 배럴당 69.16달러에 마감됐다. WTI는 2% 넘게 하락한 지 하루 만에 급반등하며 종가 기준으로 지난 8일 이후 최고치로 올라섰다. 북해산 브렌트유 1월물 가격은 런던 ICE선물거래소에서 전장 보다 3.2%(2.26달러) 상승한 배럴당 73.30달러에 거래를 마쳤다. 브렌트유도 종기기준으로 지난 8일 이후 최고치를 기록했다. 국제유가가 급등세를 보인 것은 우크라이나 전쟁 관련 우려가 커진 가운데 노르웨이 북해 유전의 생산 차질이 겹친 때문으로 분석된다. 국제 유가는 장중 내내 오름세를 보였으며 오후 장 들어 3.5% 이상 상승률을 확대하기도 했다. 미국 바이든 행정부가 우크라이나에 장거리 미사일 에이태큼스(ATACMS)로 러시아 본토 내부를 타격하는 것을 허용했다는 보도가 지난 주말 전해지면서 지정학적 긴장이 유가에 반영됐다는 분석이다. 드미트리 페스코프 크렘린궁 대변인은 이날 앞서 브리핑에서 "워싱턴의 퇴임하는 (바이든) 행정부는 불에 기름을 끼얹고 이 갈등을 둘러싼 긴장을 더욱 확대하는 도발을 계속하려는 게 분명하다"면서 "이 결정은 무모하고 위험하며 질적 변화, 미국의 참여 수준을 질적으로 높이는 것을 목표로 한다"고 말했다. XM의 라피 보야지안 수석 애널리스트는 보고서에서 "바이든의 결정은 의미 있는 전개"라면서 미국과 동맹국들이 중동에서 갈등을 억제하기 위해 고군분투하고 있는 시기에 나왔다고 지적했다. 노르웨이 국영 에너지기업 에퀴노르가 정전으로 인해 북해 '요한 스베르드루프' 유전의 생산을 일시 중단했다는 소식도 국제유가를 끌어올린 요인으로 작용했다. 유럽에서의 에너지 공급 일시 차질로 이어질 우려가 제기된 것이다. 에퀴노르는 생산을 재개하기 위한 작업을 진행하고 있지만 생산이 언제 재개될지는 아직 확실치 않은 것으로 알려졌다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 이날 달러약세 등에 7거래일만에 반등했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 12월물 금가격은 1.7%(44.5달러) 오른 온스당 2614.6달러에 거래를 마쳤다.
- 산업
2024-11-19
[우주의 속삭임(78)] 목성에는 단단한 땅이나 바위가 없다…그 이유는?

목성에는 지구에서 밟는 풀이나 흙과 같이 사람이 걷거나 우주선이 착륙할 수 있는 단단한 표면이 없다. 그 이유는 뭘까. 온갖 특이한 현상을 연구하는 물리학계에서도 '표면이 없는 세계'라는 개념은 이해하기 어렵다고 한다. 나사(NASA)의 로봇 탐사선 주노(Juno)가 이상한 행성인 목성 궤도를 9년째 공전하고 있는 지금도 목성의 많은 부분은 여전히 미스터리로 남아 있다. 태양에서 다섯 번째 행성인 목성은 화성과 토성 사이에 있다. 태양계에서 가장 큰 행성으로, 1000개 이상의 지구가 들어갈 만큼 크고 여유 공간도 있다. 태양계의 수성, 금성, 지구, 화성 등 네 개의 내행성은 모두 단단한 암석 물질로 이루어져 있지만, 목성은 태양과 유사한 구성을 가진 가스 행성이다. 소용돌이치고, 폭풍우가 몰아치며, 격렬하게 난기류를 일으키는 가스 덩어리의 거대 구체다. 목성의 일부 지역에서는 바람이 시속 약 640km 이상으로 불고 있다. 이는 지구의 5등급 허리케인보다 약 3배 빠른 속도다. 지구 대기권 꼭대기에서 시작해 약 100km 아래로 내려가면 기압이 지속적으로 증가한다. 궁극적으로는 땅이든 물이든 지구 표면에 부딪힌다. 목성의 경우, 대부분이 수소와 헬륨으로 이루어진 대기권의 꼭대기에서 내려가기 시작하면 지구와 마찬가지로 더 깊이 들어갈수록 압력이 증가한다. 목성의 압력은 엄청나다. 위의 가스층이 점점 더 아래로 밀려 내려감에 따라, 그것은 마치 바다 밑바닥에 있는 것과 같다. 지구의 물 대신 목성은 가스로 둘러싸여 있다. 압력이 너무 강해져서 인체가 붕괴될 것이다. 압력에 눌려 사망하게 되는 것이다. 1600km 아래로 내려가면 뜨겁고 밀도가 높은 가스가 이상하게 작동하기 시작한다. 가스는 액체 수소 형태로 바뀌어 물이 없는 바다를 만들어낸다. 물이 없다는 점은 다르지만, 태양계에서 가장 큰 바다라고 할 수 있다. 약 3만 2000km를 내려가면 수소는 흐르는 액체 금속에 더욱 가까워진다. 이 물질은 너무 이질적이다. 과학자들도 그 때문에 큰 어려움을 겪었으며, 최근에야 실험실에서 이 물질을 재현했다. 이 액체 금속 수소의 원자는 매우 단단히 압축돼 전자가 자유롭게 돌아다닐 수 있다. 이러한 층 전환은 갑작스러운 것이 아니라 점진적으로 이루어진다. 수소 가스에서 액체 수소로, 그리고 금속 수소로의 전환은 천천히 부드럽게 이루어진다. 어떤 지점에도 날카로운 경계나 고체 물질 또는 표면은 없다. 이렇게 내려가면 궁극적으로 목성의 핵에 도달하게 된다. 이것은 목성 내부의 중심 영역이며 표면과 혼동해서는 안 된다. 학자들은 여전히 목성 핵 물질의 정확한 성질에 대해 논쟁하고 있다. 그중에서 가장 호응을 받는 모델은 암석과 같은 고체가 아니라, 액체와 고체의 뜨겁고 밀도가 높은 금속성 혼합물과 비슷하다는 것이다. 목성 핵의 압력은 엄청나서 마치 지구 대기 1억 개가 누르는 것과 같다. 또는 신체의 각 제곱인치 위에 엠파이어 스테이트 빌딩 두 개가 얹히는 것과 같다. 압력만이 유일한 문제는 아니다. 목성의 핵에 도달하려는 우주선은 섭씨 2만 도의 극심한 열에 녹을 것이다. 이는 태양 표면보다 3배 더 뜨거운 온도다. 목성은 이상하고도 무서운 곳이다. 그러나 목성이 없었다면 인간이 존재하지 않았을 수도 있다. 그 이유는 목성이 지구를 포함한 태양계 내행성을 보호하는 방패 역할을 하기 때문이다. 목성은 엄청난 중력으로 수십억 년 동안 소행성과 혜성의 궤도를 바꾸어 놓았다. 목성의 개입이 없었다면 우주 잔해 중 일부가 지구에 충돌했을 수도 있다. 만약 하나의 충돌이 대격변 수준이었다면 지구는 멸종 수준의 사건을 일으켰을 것이다. 공룡의 대멸종을 연상하면 납득할 수 있다. 목성은 지구 생명체의 존재에 도움을 주었을지 모르지만, 목성 자체는 생명체가 살기에 매우 부적합한 곳이다. 그러나 목성의 위성인 유로파는 다르다. 태양계의 다른 곳에서 생명체를 찾을 수 있는 가장 좋은 기회가 될 수 있다. 나사의 유로파 클리퍼(Europa Clipper)는 지난 10월에 발사된 로봇 탐사선으로, 유로파를 약 50회 비행하며, 이를 통해 위성의 거대한 지하 바다를 연구할 계획이다. 탐사선은 2030년 4월에 도착할 예정이다.
- IT/바이오
2024-11-13
가상자산거래소, 고객 예치금 이용료율 가이드라인 나왔다

도널드 트럼프 전 대통령이 미국 대선에 승리하면서 가상화폐 비트코인 가격이 연일 최고치를 경신하고 있는 가운데 국내 가상자산 거래소의 고객 예치금 이용료 산정 및 지급에 대한 투명성과 합리성을 제고하기 위한 새로운 기준이 마련됐다. 디지털자산거래소 공동협의체(닥사·DAXA)는 7일 '가상자산 사업자의 이용자 예치금 이용료율 산정 모범 규준'을 제정하고 이를 공개했다. 이로써 가상자산 거래소가 경쟁적으로 올리던 '예치금 이용요율'에 제동이 걸리게 됐다. 이는 지난 7월 가상자산 이용자 보호법 시행에 따라 고객 예치금에 대한 이자 지급이 시작된 이후, 거래소 간 과열된 이용료율 경쟁을 완화하고 이용자 보호를 강화하기 위한 조치다. '가상자산업감독규정' 제5조에 따라 가상자산 사업자(VASP)가 수립 및 운영해야 하는 고객 예탁금 이자율 산정 기준과 지급 절차 등을 합리적으로 정할 수 있도록 금융당국의 지도 아래 닥사가 주도적으로 마련한 이번 모범 규준은 각 거래소의 자체 내규 신설을 거쳐 오는 18일부터 시행될 예정이다. 이 모범 규준에 따르면 거래소들은 운용 수익과 직간접적인 비용을 고려해 이용료율을 합리적으로 산정해야 하고, 이용자 간에 차등을 둘 수 없다. 모범 규준은 크게 △고객 예탁금 이자율 산정 및 지급 기준 △이자율의 정기적인 재산정 방식 △내부 심사위원회의 검토 및 내부 지급 기준 마련 등의 내용을 담고 있다. 거래소들은 재산정한 이용료율은 최소 7영업일 이전에 홈페이지에 공지하고 개별 이용자에게 안내해야 하며, 닥사는 홈페이지에서 이용료율 비교 공시 서비스를 제공하기로 했다. 김재진 닥사 상임부회장은 "이번 모범 규준과 이용료율 공시가 국내 가상자산 이용자와 사업자 모두에게 유익한 지표가 되기를 기대한다"고 밝혔다. 이번 모범 규준 도입을 통해 가상자산 거래소의 예치금 이용료 지급 관행이 개선되고, 이용자들의 권익 보호가 강화될 것으로 전망된다. 한편, 비트코인은 미국 대선 당일인 5일(현지시간) 7만5000달러를 돌파해 지난 3월 13일의 종전 최고치인 7만3800달러를 넘어섰다. 이후 등락을 거듭한 비트코인은 트럼트 당선 소식이 전해진 6일 7만6000달러까지 치솟아 이틀 연속 사상 최고치를 경신했다.
- IT/바이오
2024-11-07
[퓨처 Eyes(57)] 세포도 웨어러블 입는 시대…"생체 전자장치의 혁명"

웨어러블 기술이 스마트워치나 피트니스 트래커를 넘어 세포 단위까지 진화하고 있다. MIT 연구진은 최근 개별 세포의 전기적, 대사 활동을 측정하고 조절할 수 있는 혁신적인 세포용 웨어러블 장치를 개발했다고 밝혔다. 빛에 반응하는 부드러운 고분자 '아조벤젠'으로 만들어진 이 장치는 빛의 세기와 방향에 따라 세포를 감싸거나 펼쳐지며 세포 활동을 제어한다. 마치 세포에 옷을 입히고, 빛으로 그 옷을 조종하여 세포의 활동을 제어하는 것과 같다. 세포용 웨어러블의 구조와 기술적 혁신 MIT 연구진이 개발한 세포용 웨어러블 장치는 부드러운 고분자인 '아조벤젠'으로 만들어져 있다. 아조벤젠은 빛을 받으면 말리는 성질을 가지고 있어, 이를 통해 세포의 다양한 부위를 감싸는 방식으로 작동한다. 연구팀은 빛의 세기와 방향을 조절함으로써 장치의 말림과 세포와의 접촉 방식을 정밀하게 제어할 수 있다. 이를 통해 이 장치는 세포를 손상시키지 않으면서도 꼭 맞게 감싸는 기술을 구현할 수 있었다. 또한, 최근의 합성 생물학적 연구와 세포 외부 반응 시스템(cell-free synthetic biology)을 기반으로 한 기술들은 웨어러블 장치의 가능성을 크게 확장하고 있다. 합성 생물학은 생체 시스템을 제어할 수 있는 전례 없는 가능성을 열어주었고, 다양한 생물학적 회로와 센서를 설계할 수 있는 기반을 마련했다. 특히, 세포 외부 반응 시스템은 세포를 직접 사용하지 않으면서도 유전자 회로를 활용해 원하는 반응을 이끌어낼 수 있다는 점에서 기존의 생체 웨어러블 기술의 한계를 극복할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 무선 작동과 생체 적합성 이 장치는 배터리가 필요 없으며, 몸 안에서 자유롭게 부유하는 형태로 존재한다. 외부에서 빛을 조사하여 비침습적으로 장치를 작동시킬 수 있어, 신체 내부 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. MIT 연구진은 수많은 실험을 통해 이 장치가 신경세포와 상호작용하면서도 세포에 손상을 주지 않고 생체 적합성을 유지할 수 있음을 입증했다. 또한, 이러한 웨어러블 시스템에는 유전자 회로를 포함한 다양한 센서를 사용해 세포 내부와 외부의 다양한 분자들을 탐지하고 반응할 수 있도록 설계할 수 있다. 이러한 점에서 이 기술은 매우 혁신적이다. 신경 질환 치료의 잠재성 세포용 웨어러블 장치는 특히 신경계 질환, 예를 들어 다발성 경화증(MS)과 같은 질환의 치료에서 그 가능성을 높이 평가받고 있다. 다발성 경화증 환자는 신경을 보호하는 '미엘린'이라는 층이 손상되는데, MIT 연구진의 장치는 이 손상된 축삭을 감싸 합성 미엘린의 역할을 수행할 수 있다. 연구팀의 주저자인 데블리나 사카르는 "이 기술은 세포 수준에서 작동하는 합성 미엘린을 통해 다발성 경화증 환자들의 신경 기능을 회복시키는 데 도움을 줄 수 있다"고 말했다. 이 장치가 단순한 실험적 기술을 넘어, 신경계 질환을 치료할 수 있는 실질적 도구가 될 가능성을 가지고 있는 것이다. 생체 전자장치의 미래와 윤리적 과제 MIT 연구팀은 세포용 웨어러블 장치가 합성 미엘린 역할뿐만 아니라 다양한 광전기 물질과 결합해 세포를 자극하는 데 사용할 수 있음을 보여주었다. 예를 들어, 장치 위에 원자 수준의 얇은 재료를 덮어 패턴화하면, 여전히 말려서 미세 튜브 형태를 만들 수 있다. 이는 장치가 다양한 신호(전기적, 광학적, 열적 신호 등)를 세포에 전달할 수 있는 플랫폼으로서 사용될 가능성을 열어주고 있다. 이러한 기술은 신경과학 연구뿐만 아니라 인공지능 기술과의 결합을 통해 인간의 뇌 연구와 질병 치료의 새로운 가능성을 제시할 수 있다. 그러나 이러한 기술이 인체에 도입되는 만큼 윤리적 고민 역시 동반된다. 비록 비침습적 방식이라 할지라도 인체 내부에 장치를 설치하는 것에 대한 프라이버시 문제와 인체에 미칠 장기적 영향에 대한 우려가 존재한다. 펜실베이니아 대학교의 플라비아 비탈레 교수는 "이 기술은 세포 수준에서 신경세포와 상호작용하는 전례 없는 해상도를 보여준다. 하지만 그 사용에는 윤리적 고려가 필요하다"고 말했다. 기술의 발전과 함께 그에 따른 책임과 윤리적 기준을 마련하는 것이 중요하다. 미래의 신경과학과 의학의 패러다임 변화 세포 자체가 장치를 착용하는 시대가 도래하고 있다. 이러한 세포용 웨어러블 장치는 신경계 질환 치료의 새로운 장을 열어줄 뿐만 아니라, 생체 전자장치가 인체와 어떻게 상호작용하고 우리의 건강을 관리할 수 있을지를 새롭게 정의할 것이다. 이 혁신적인 기술은 단순한 상상이 아니라, 이제 곧 우리의 현실로 다가오고 있다. 우리는 이 혁신이 인체와 어떻게 공존할 수 있을지를 탐구하고, 그에 따른 윤리적 과제를 함께 고민해야 할 것이다. 데블리나 사카르 교수는 "우리가 보여준 이 기술의 가능성은 앞으로의 연구와 응용에 있어 엄청난 잠재력을 가지고 있다"고 말했다. 지금 우리는 미래 과학의 첫걸음을 내딛고 있는 것이다.
- 포커스온
2024-11-07
[퓨처 Eyes(56)] 전기 농업, 식량 위기 극복할 미래 농업의 혁신

햇빛 없이도 식물을 키운다? 마치 공상과학 영화에서나 나올 법한 이야기지만, 현실이 될 날이 머지않았다. 광합성은 지구 생명체의 근원이지만 에너지 효율은 겨우 1%에 불과하다. 이 비효율을 극복하고 미래 식량 위기를 해결할 혁신적인 기술이 바로 '전기 농업(electro-agriculture)'이다. 최근 생명공학 학술지 줄(Joule)에 발표된 논문에서 생명공학자들은 전기 농업이라는 새로운 식량 생산 패러다임을 선보였다. 태양 에너지를 이용해 CO₂를 식물의 먹이로 바꾸는 이 기술은, 햇빛에 의존하는 광합성을 대체하며 농업에 필요한 토지는 94%로 감소해 농업의 미래를 뒤흔들 잠재력을 지녔다. 광합성을 대체하는 전기 농업 캘리포니아 리버사이드 대학교의 생물공학자 로버트 진커슨(Robert Jinkerson) 교수와 워싱턴대학교 세인트루이스 캠퍼스의 전기화학자인 펑 지아오(Feng Jiao) 교수는 새로운 전기 농업 기술을 통해 농작물이 빛이 없는 환경에서도 자랄 수 있는 가능성을 제안했다. 농업의 혁신을 가져올 수 있다고 확신하는 진커슨은 "더 이상 햇빛을 필요로 하지 않는다면, 우리는 농업을 환경으로부터 완전히 분리해 통제된 실내 환경에서 식량을 재배할 수 있다"고 강조한다. 이는 농업이 더 이상 기후나 조건에 영향을 받지 않고 언제 어디서든 필요한 식량을 생산할 수 있음을 의미한다. 전기 농업은 단순히 빛을 대체하는 것 이상의 의미를 갖는다. 진커슨 교수의 연구팀은 태양광 패널을 통해 태양 에너지를 흡수하고, 이 에너지를 CO₂와 물 사이의 화학 반응에 활용해 아세트산염을 생성한다. 이 아세트산염은 식물이 에너지와 탄소 공급원으로 사용하게 된다. 진커슨 교수는 "우리는 식물의 발아 과정에서 사용되는 대사 경로를 다시 활성화시켜, 식물이 광합성 없이 아세트산염만으로도 자랄 수 있도록 연구하고 있다"고 덧붙였다. 현재 토마토와 상추를 대상으로 실험 중이며, 향후 고구마나 곡물 등 주요 작물로도 확장할 계획이다. 이 기술이 상용화될 경우, 전통 농업에서 발생하는 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있다. 펑 자오 교수는 "현재 약 4%의 에너지 효율을 달성했으며, 이는 기존 광합성의 4배 수준이다. 이 방식이 더 효율적이기 때문에 식량 생산에 따른 CO₂ 배출량을 크게 감소시킬 수 있을 것"이라고 전망했다. 이는 농업의 환경적 부담을 대폭 줄일 뿐만 아니라, 식량 생산의 새로운 장을 열 수 있음을 의미한다. 빛 없도 농사를 지을 수 있는 전기 농업은 우주에서의 까다로운 식량 생산 문제도 해결할 수 있다. 기존 농업은 심각한 삼림 벌채로 이어지는 경우가 많은 데, 이는 생물다양성 손실과 기후 변화의 주요 원인이 되도 한다. 전기 농업은 작물 생산에 필요한 토지의 양을 대폭 줄임으로써 토지 개간에 따른 생태적 피해의 일부를 회복시킬 수 있다. 아울러 수로를 오염시키고 수생태계에 영향을 미칠 수 있는 비료와 살충제에 대한 의존도를 낮추므로 지속 가능한 식량 생산에 대한 유망한 대안을 제시한다. 전기 자극을 통한 수확량 증대 전기 농업의 또 다른 중요한 연구는 전기를 이용해 농작물의 성장을 촉진하는 방법이다. 이 기술은 19세기 말에서 20세기 초에 잠시 유행했던 '전기 재배(electroculture)'의 현대적 버전으로 볼 수 있다. 당시에는 전기를 식물에 직접 적용해 수확량을 늘리거나 해충을 제거하려는 시도가 있었으나, 명확한 과학적 근거 없이 실패한 사례들이 많았다. 하지만 오늘날 연구자들은 더 정교한 방법으로 전기를 농업에 적용하고 있다. 미국 앨라배마주의 오크우드 대학교 생화학자인 알렉산더 볼코프(Alexander Volkov) 교수는 저온 플라즈마(Cold Plasma)를 이용해 씨앗을 자극하는 연구를 진행 중이다. 이 연구에서는 식물의 수확량이 20~75% 증가한 결과를 얻었으며, 감자의 경우 수확량이 40%까지 늘어났다. 볼코프 교수는 "우리는 씨앗을 플라즈마로 1분 미만 처리했을 때, 수확량이 눈에 띄게 증가하는 것을 확인했다. 양배추 수확량도 75% 증가했으며, 맛도 더 달았다"라고 밝혔다. 씨앗의 플라즈마 처리는 농업 분야에 떠오르는 기술로, ㅊ플라즈마를 이용해 씨앗의 발아율을 높이고 생장을 촉진하는 기술이다. 플라즈마는 고체, 액체, 기체 상태 다음의 제4의 물질로, 이온, 전자, 중성 입자 등으로 구성된 이온화된 기체이다. 플라즈마는 씨앗 껍질의 표면을 변화시켜 물 흡수율을 높이고, 발아에 필요한 효소 활성을 증가시켜 발아율을 향상시킨다. 또한 플라즈마는 씨앗 내부의 생화학적 반응을 촉진해 뿌리와 씨앗의 생장을 촉진한다. 게다가 플라즈마는 씨앗 표면의 박테리아, 곰팡이 등 병원균을 살균해 씨앗의 건강을 증진시킨다. 저온 플라즈마는 단순히 씨앗의 수확량을 증가시키는 것뿐만 아니라 씨앗이 발아할 때 환경 스트레스를 덜 받게 만들어 준다. 셰튼홀 대학교의 호세 로페즈(Jose Lopez) 교수는 "씨앗이 처음 발아할 때는 외부 환경의 스트레스에 매우 취약하다. 플라즈마는 씨앗의 껍질을 미세하게 구멍을 내어. 씨앗이 물과 양분을 더 쉽게 흡수할 수 있도록 돋븐다"고 설명했다. 그 결과 플라즈마로 처리된 씨앗은 처리되지 않은 씨앗보다 훨씬 더 빠르게 자란다. 전기 농업의 미래 전기 농업을 도입한다면 자연 서식지의 점진적인 복원이 용이해지고, 생물 다양성이 향상되며 탄소 발자국을 줄일 수 있다. 이처럼 엄청난 잠재력에도 불구하고, 전기 농업은 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있다. 핵심 문제로는 태양열 화학 반응기의 초기 설치 비용과 유지 관리, 그리고 대규모 실내 농업시설을 지원하는 데 필요한 인프라를 꼽을 수 있다. 또한 아세트산을 주요 에너지 원으로 사용할 때 식물 생리학에 미치는 장기적인 영향을 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 진커슨은 "식물의 경우, 식물이 이런 방식으로 성장하도록 진화하지 않았기 때문에 아세트산염을 탄소원으로 활용하도록 하는 연구 개발 단계에 있다"고 말했다. 그는 "하지만 버섯과 효모, 해조류는 현재 이런 방식으로 재배할 수 있으므로 이러한 응용 분야가 먼저 상용화되고 식물은 나중에 상용화될 것으로 생각한다"고 덧붙였다. 전기 농업이 성공한다면 식량 생산 자체에 혁명을 일으킬 수 있는 환경 친화적이고 공간 효율적인 방법이 될 수 있다.
- 포커스온
2024-10-31
[해설] 폭스바겐 위기, 독일 자동차 산업의 전환점인가?

독일 경제의 상징 폭스바겐, 쇠락의 그림자 드리우나 유럽 최대의 자동차 제조업체 폭스바겐(VW)이 심각한 경영난에 직면했다. 판매 부진과 비용 상승이라는 이중고 속에 공장 폐쇄 및 대규모 해고 계획까지 발표하며 독일 산업계와 정치권에 충격을 안겨주고 있다. 한때 독일 경제의 든든한 버팀목이었던 폭스바겐의 위기는 단순한 기업 차원의 문제를 넘어 독일 자동차 산업 전체의 구조적 전환을 예고하는 신호탄으로 해석된다. 전기차 전환의 격랑 속 폭스바겐의 고전 폭스바겐의 위기는 전 세계적인 전기차(EV) 전환 흐름과 밀접한 관련이 있다. 글로벌 컨설팅 기업 프라이스워터하우스(PwC)는 최근 분석에서 전기차 시장의 급격한 성장세를 예측했지만, 폭스바겐은 이러한 변화에 제대로 대응하지 못하고 있다. 테슬라의 모델 Y가 유럽, 중국, 미국 시장을 석권하는 동안 폭스바겐의 전기차 모델은 고전을 면치 못하고 있는 실정이다. 하노버 중소기업 전문대학의 자동차 산업 전문가 프랑크 슈보페 교수는 폭수바겐의 어려움을 전기차 도입 과정에서의 혼란과 중국 경쟁업체들의 약진에서 찾았다. 슈보페 교수는 독일 언론 DW와의 인터뷰에서 "폭스바겐의 시장 점유을 하락은 전기차 시장의 급변하는 환경과 저렴한 가격을 무기로 공세적인 시장 장악에 나선 중국 업체들의 영향 때문"이라고 분석했다. 이는 내연기관 자동차 시대의 강자였던 폭스바겐이 전기차 시대에는 기존의 성공 방정식을 그대로 적용하기 어려줘졌음을 의미한다. 고비용 구조와 해고 위기, 노동자들의 반발 직면 폭스바겐의 위기는 판매 부진뿐만 아니라 고비용 구조에서 비롯된 생산 경쟁력 저하에도 기인한다. 폭스바겐은 2024년 3분기 순이익이 전년 동기 대비 64% 급감했다고 발표했으며, 독일 경제지 한델스블라트는 폭스바겐이 40억 유로(약 5조9900억원)의 비용 절감을 목표로 10% 임금 삭감과 공장 폐쇄를 추진중이라고 보도했다. 이는 수 만명의 직원들에게 해고 위협으로 이어질 수 있다. 폭스바겐의 인사 책임자 아르네 마이스빈켈은 노동조합과의 협상에서 재정 목표 달성을 위한 다양한 논의 가능성을 시사했지만, 노동자들은 강하게 반발하고 있다. 폭스바겐 자회사 아우디가 벨기에 브뤼셀 공장의 전기차 생산 중단 계획을 발표하면서 약 3000명의 직원이 일자리를 잃을 위기에 처하는 등 폭스바겐 내부의 불안감도 고조되고 있다. 정치적 논란으로 비화된 폭스바겐 위기 폭스바겐은 나더작센 주 정부의 지원을 받는 기업이라는 점에서 이번 위기는 정지척 논란으로까지 확대됐다. 폭스바겐 본사가 위치한 나더작센 주는 여전히 회사 지분을 상당 부분 보유하고 있으며, 슈테판 바일 주지사는 폭스바겐의 구조조정 계획에 강력히 반대하며 정치권의 적극적인 개입을 촉구하고 있다. 바일 주지사는 전기차 구매 보조금 재도입과 유럽연합(EU)의 배출가스 기준 완화를 요구하고 나섰다. 그러나 독일 연방 정부는 폭스바겐의 요구에 신중한 태도를 유지하고 있다. 숄츠 총리의 연립 정부는 2023년 예산 부족을 이유로 전기차 보조금을 폐지했으며, 아직까지 재도입에 대한 명확한 입장을 밝히지 않고 있다. 독일 마셜 펀드 베를린 사무소의 수다 데이비드-윌프는 독일 경제의 어려움을 정부의 개혁 지연에서 찾으며 정치권의 적극적인 역할을 강조했다. 독일 산업 쇠퇴의 상징으로 전락하나 폭스바겐의 위기는 독일 경제 전반의 문제를 드러내는 상징적인 사건으로 받아들여 지고 있다. 독일 경제연구소(ifo)의 전 회장 한스-베르너 진은 "탈산업화는 미래의 문제가 아니라 현재 진행형"이라며 폭스바겐을 탄산업화의 첫번째 희생양으로 지목했다. 그는 전기차 전환, EU의 내연기관 금지, 독일의 높은 에너지 비용 등이 팍스바겐에 복합적으로 작용했다고 분석했다. 실제로 독일의 산업 생산은 2023년 초 대비 약 10% 감소하며 6년째 하락세를 이어가고 있다. 런던 소재 캐피털 이코노믹스의 독일 경제 전문가 프란치스카 팔마스는 "폭스바겐의 문제는 독일 산업 전반의 위기를 보여주는 단적인 예"라며 독일 경제의 구조적 문제점을 경고했다. 코메르츠방크의 수석 경제학자 카스텐 브르제스키는 "90년 동안 독일 경제 성공의 상징이었던 폭스바겐이 이제는 위기의 상징으로 전락하고 있다"며 독일 정치권의 과감한 개혁과 투자를 촉구했다. 폭스바겐과 독일 자동차 산업, 미래를 향한 과제 폭스바겐의 위기는 단기간에 해결될 가능성이 낮다. 전기차 전환, 글로벌 경쟁 심화, 비용 구조 변화 등 복합적인 요인이 작용한 결과이기 때문이다. 폭스바겐은 비용 절감과 생산 효율화를 통해 위기 극복에 나서고 있지만, 이러한 노력이 충분할지는 미지수다. 폭스바겐의 위기는 독일 경제의 미래를 가늠하는 중요한 시험대가 될 것이다. 독일은 이번 사태를 계기로 산업 경쟁력 회복을 위한 정치권과 기업의 협력 방안을 모색해야 한다. 폭스바겐의 위기는 독일 경제 전체에 대한 경고이며, 이를 해결하기 위한 노력이 절실히 요구된다.
- 산업
2024-10-31
테슬라, 이사진 주식 매도 계획에 주가 '뚝'⋯투자자 불안감 고조

테슬라 주가가 급등 이틀 만에 2.5% 하락한 262.51달러로 28일 뉴욕증시에서 마감했다. 이는 테슬라 이사진 일부가 대규모 주식 매도 계획을 발표하면서 투자 심리에 부정적인 영향을 미친 것으로 풀이된다. [미니 해설] 테슬라 이사진, 대규모 주식 매도…투자자들 "왜?" 테슬라 주가가 3분기 호실적 발표 후 52주 신고가를 찍었지만, 이틀 만에 하락세로 돌아섰다. 이사회 의장 로빈 덴홀름, 일론 머스크의 동생 킴벌 머스크, 이사 캐슬린 윌슨-톰슨 등이 총 3억 달러 규모의 주식 매도 계획을 밝히면서 투자자들의 불안감을 키운 것이다. 내부자의 대규모 주식 매도는 기업의 미래에 대한 불안감을 심어줄 수 있다. 이사진의 매각이 회사의 문제를 의미하는 것은 아니지만, 투자자들은 이를 부정적으로 해석하는 경향이 있다. 특히 실적 발표 후 주가가 급등한 상황에서 나온 매도 계획은 시장에 더 큰 충격을 준다. 엎친 데 덮친 격으로 테슬라의 비용 구조 변화와 경쟁 심화 가능성도 주가 하락 압력으로 작용하고 있다. 일론 머스크는 내년 전기차 판매가 20~30% 성장할 것이라고 밝혔지만, 이번 매각 계획은 이러한 긍정적 전망에 찬물을 끼얹었다. 결국 이번 주가 하락은 이사진의 주식 매도 계획과 시장의 불안감이 복합적으로 작용한 결과다. 투자자들은 테슬라가 경쟁사와의 기술 경쟁, 공급망 문제, 규제 변화 등에 어떻게 대응할지 예의주시하고 있다.
- 산업
2024-10-29
일본여당 참패에 엔화 폭락⋯달러당 153엔 돌파, 3개월만에 최저

엔화가치가 28일(현지시간) 장중 급락해 전주말보다 1엔이상 하락한 달러당 153엔후반대를 기록했다. 닛케이(日本經濟新聞) 등 외신들에 따르면 엔화가치는 이날 도쿄외환시장에서 장중 일시 전주말보다 1% 정도 하락한 153.88엔에 거래됐다. 이는 지난 7월 31일이후 약 3개월만에 최저치다. 이같은 엔화가치 급락은 지난 27일 투개표된 중의원 선거에서 여당인 자민∙공명 연립정권이 과반의석(233석)에 크게 미치지 못하며 참패하자 정국혼돈이 불가피한데다 일본은행의 금융정책 정상화 프로세스에 악재로 작용할 것이라는 우려가 제기되면서 엔매도/달러매수가 강해진 때문으로 분석된다. 여당이 선거 참패로 정권이 교체된 것은 민주당이 대승을 거두며 정권을 잡은 지난 2012년이후 12년만이다. 엔화가치는 유로화 등 주요통화에 대해서도 정국 불투명과 함께 일본은행의 신중한 금융정책 기조로 이날 거래초반부터 전면 약세를 면치 못했다. 스탠다드차타드은행의 에자와 후쿠히로(江沢福紘) 파이낸셜마케팅 본부장은 "중의원 선거결과로 다카이치 사나에(高市早苗) 전 경제안전보장상이 이시바 시게루(石破茂) 총리 후임이 될 가능성도 제기되면서 확장적인 재정정책과 매파적인 기조로 변화하지 않을 금융정책 전망 등으로 엔화가치에 악재가 되고 있다"고 지적했다. 하지만 에자와 본부장은 "새로운 정권 교체와 총리교대 가능성은 아직 불투명해 지켜볼 필요가 있다"면서 "일본내부 요인으로 달러당 155엔까지 엔저를 예상하는 것은 어렵다"고 말했다.
- 포커스온
2024-10-28
[우주의 속삭임(74)]토성 위성 타이탄, 10km 두께 메탄 얼음층 존재…행성 과학 새 지평 열어

토성의 위성 중 하나인 타이탄의 메탄 층에 대한 미스터리가 한겹 풀렸다. 타이탄은 토성의 위성 중 가장 큰 천체로, 태양계 내에서는 목성의 위성 가니메데에 이어 두 번째로 크다. 미국 하와이대학교 마노아 캠퍼스의 행성 과학자들은 새로운 연구를 통해 타이탄의 얼음 속에 메탄 가스가 갇혀 최대 10km 두께의 독특한 지각을 형성하고 있음을 밝혀냈다고 사이테크데일리가 보도했다. 이 지각은 그 아래 얼음층을 따뜻하게 하고 타이탄의 메탄 대기를 설명하는 데 도움이 될 것으로 예상된다. 타이탄의 메탄 미스터리 풀다 토성의 가장 큰 위성인 타이탄은 태양계에서 지구 외에 대기와 액체 상태의 바다, 강, 호수를 가진 유일한 천체다. 극도로 추운 기온 때문에 이 액체들은 메탄과 에탄 같은 탄화수소로 이루어져 있으며, 표면은 단단한 고체 물 얼음으로 구성되어 있다. 하와이 지구물리학 및 행성학 연구소(HIGP)의 로렌 슈어마이어 연구원이 이끄는 연구팀은 타이탄의 충돌 크레이터가 예상보다 수백 미터 얕다는 사실을 발견했다. 나사(NASA) 데이터에 따르면 타이탄에서 확인된 크레이터는 90개에 불과하며, 이는 타이탄의 표면과 지질학적 역사에 대한 흥미로운 질문을 제공한다. 크레이터 분석을 통한 통찰 슈어마이어 연구원은 "다른 위성들을 기반으로 했을 때 타이탄 표면에 더 많은 충돌 크레이터가 있고, 그 크레이터들은 우리가 관찰한 것보다 훨씬 더 깊을 것으로 예상했기 때문에 분화구가 실제로는 얕다는 사실이 매우 놀라웠다"고 말했다. 그는 "우리는 타이탄 특유의 무언가가 크레이터를 얕게 만들고 비교적 빠르게 분화구를 사라지게 한다는 것을 깨달았다"고 덧붙였다. 연구팀은 이 미스터리를 조사하기 위해 컴퓨터 모델을 사용해 타이탄의 얼음층이 메탄 클래스레이트 얼음층으로 덮여 있을 경우, 충돌 후 지형이 어떻게 변화흐는 지 시뮬레이션했다. 메탄 클래스레이트 얼음은 결정 구조 내에 메탄가스가 갇힌 일종의 고체 물 얼음이다. 타이탄 크레이터의 초기 형태는 알려져 있지 않기 때문에 연구팀은 비슷한 크기의 목성의 가니메데의 크레이터를 기반으로 두 가지 초기 깊이를 모델링하여 비교했다. 슈어마이어 연구원은 "이 모델링 접근 방식을 사용하여 메탄 클래스레이트 지각의 두께를 5~10km로 제한할 수 있었다. 이 두께를 사용한 시뮬레이션에서 관측된 크레이터와 가장 일치하는 크레이터 깊이가 생성되었기 때문이다"라고 설명했다. 그는 "메탄 클래스레이트 지각은 타이탄의 내부를 따뜻하게 하고 놀라울 정도로 빠른 지형 이완을 유발하며, 이는 지구의 빠르게 움직이는 따뜻한 빙하와 비슷한 속도로 크레이터를 얕게 만든다"라고 부연했다. 타이탄 대기에 미치는 메탄의 영향 메탄 얼음층의 두께를 추정하는 것은 타이탄의 메탄 대기 기원을 설명하고 연구자들이 타이탄의 탄소 순환, 액체 메탄 기반 '수문 순환(물이 끊임 없이 이동하는 현상)' 및 기후 변화를 이해하는 데 도움이 되기 때문에 중요하다. 슈어마이어 연구원은 "타이탄은 온실가스 메탄이 대기를 어떻게 따뜻하게 하고 순환하는지 연구할 수 있는 천연 실험실"이라고 말했다. 그는 "시베리아 영구 동토층과 북극 해저 아래에서 발견되는 지구의 메탄 클래스레이트 수화물은 현재 불안정해지고 메탄을 방출하고 있다. 따라서 타이탄에서 얻은 교훈은 지구에서 일어나는 과정에 중요한 통찰력을 제공할 수 있다"고 덧붙였다. 타이탄의 생명체 존재 가능성 이러한 새로운 발견에 비추어 볼 때 타이탄에서 볼 수 있는 지형은 따뜻할 수도 있다. 메탄 클래스레이트 얼음 지각의 두께를 제한함으로써 타이탄의 내부가 이전에 생각했던 것처럼 차갑고 딱딱하며 비활성 상태가 아니라 따뜻할 가능성이 있음을 알 수 있다는 것. 슈어마이어 연구원은 "메탄 클래스레이트는 일반적인 물 얼음보다 강하고 단열성이 뛰어나다"면서 "클래스레이트 지각은 타이탄의 내부를 단열하고 물 얼음층을 매우 따뜻하고 연성으로 만들며 타이탄의 얼음층이 천천히 대류하고 있거나 대류했음을 의미한다"고 설명했다. 향후 탐사 임무 슈어마이어 연구원은 "두꺼운 얼음층 아래 타이탄의 바다에 생명체가 존재한다면, 생명체의 흔적(바이오마커)은 우리가 미래 임무를 통해 더 쉽게 접근하거나 볼 수 있는 곳까지 타이탄의 얼음층 위로 운반되어야 할 것"이라면서 "이는 타이탄의 얼음층이 따뜻하고 대류하는 경우 발생할 가능성이 더 크다"고 말했다. 연구팀은 2028년 7월 발사되어 2034년 타이탄에 도착할 예정인 NASA 드래곤플라이 미션을 통해 이 위성을 가까이에서 관찰하고, 셀크라는 크레이터를 포함한 얼음 표면을 추가로 조사할 수 있는 기회를 갖게 될 것이다. ◇ 참고: Schurmeier, L. R., Brouwer, G. E., Kay, J. P., Fagents, S. A., Marusiak, A. G., & Vance, S. D. (2024). Rapid Impact Crater Relaxation Caused by an Insulating Methane Clathrate Crust on Titan. The Planetary Science Journal, DOI: 10.3847/PSJ/ad7018
- IT/바이오
2024-10-28
[신소재 신기술(124)] COF 소재, 탄소 포집 능력 극대화⋯소량으로도 효과 탁월

소량의 물질로 대기 중 이산화탄소를 효과적으로 제거하는 새로운 탄소 포집 기술이 미국에서 개발됐다. 이산화탄소를 비롯한 온실가스는 배출은 쉽지만, 이를 다시 포집하는 것은 어려운 과제였다. 대기 중 탄소를 제거하는 기술은 기후 위기의 영향을 줄이는 중요한 방법이지만, 아직 많은 기술이 설계 단계에 있거나 효율성이 낮아 실질적인 효과를 거두기가 어려웠다. 미국 캘리포니아 버클리캠퍼스(UC Berkeley) 연구팀은 대기 중 이산화탄소(CO₂)를 직접 포집하는 과정을 단순화하는 새로운 기술을 개발했다고 홈페이지를 통해 발표했다. 해당 내용은 IFL사이언스에서 다루었다. 현재 이산화탄소를 포집하는 기술은 크게 자연 기반 기술과 인공 기술로 나눌 수 있다. 먼저 자연 기반 기술에는 나무를 심고 관리하는 방법이 있다. 가장 오래되고 검증된 방법이지만 토지 이용에 제약이 있고 효과가 나타나기까지 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 또한 토양의 탄소를 제거해 대기 중 이산화탄소 농도를 낮추는 방법과 해조류 등을 통해 해양의 이산화탄소 흡수 능력을 향상시키는 해양 기반 기술이 있다. 인공 기술 중 직접 공기 포집(DAC)은 공기 중 이산화탄소를 직접 포집해 저장하거나 활용하는 기술이다. 이는 토지 사용 면적이 적고, 이산화탄소를 직접 제거해 효과가 빠르다. 그밖에 이산화탄소를 암석이나 광물과 반응시켜 탄산염 형태로 저장하는 기술, 바이오에너지 탄소 포집 및 저장(BECCS) 등이 있다. 나사(NASA) 과학자들에 따르면 인간 활동의 여파로 현재 이산화탄소 수치는 산업혁명 이전보다 50% 더 높다. COF 소재란? UC버클리 연구팀이 이번에 개발한 새로운 탄소 포집 기술인 다공성 소재 '공유 결합 유기 골격(COF)'은 기존 DAC 기술의 한계 중 하나인 물이나 기타 오염 물질에 의한 분해 없이 주변 공기에서 CO₂를 포집한다. 이 기술의 핵심은 '공유 결합 유기 골격-999(COF-999)'라는 소재이다. COF-999는 규칙적인 내부 기공을 가진 단단한 결정 구조로, 이산화탄소와 상호 작용하는 아민(amine, NH₂ 그룹)으로 내부가 장식되어 있다. 아민은 이산화탄소를 흡착한 후 방출하는 사이클을 통해 탄소를 포집하고 저장하는 데 사용될 수 있다. 이 기술은 기존 탄소 포집 기술의 한계를 극복하는 획기적인 발전으로 평가 받는다. 기존 탄소 포집 기술은 이산화탄소 농도가 높은 곳에서 효과적으로 작동했다. 반면, 연구팀이 개발한 새로운 다공성 물질은 공기 중의 이산화탄소가 다공성 물질 사이를 통과하면서 흡착되는 방식으로, 대기 중의 낮은 이산화탄소 농도를 효율적으로 제거할 수 있다. 연구 책임자인 오마르 야기 교수는 "이 물질을 튜브에 넣고 버클리의 바깥 공기를 통과 시켰더니 공기 중 이산화탄소가 완전히 제거되었다"며 "성능 면에서 비교할 대상이 없을 정도로 획기적인 기술"이라고 강조했다. 소량으로도 높은 탄소 포집 효과 연구팀은 250g의 물질로 1년에 20kg의 이산화탄소를 제거할 수 있을 것으로 예상했다. 팀은 이는 다 자란 나무가 1년 동안 공기 중의 이산화탄소를 제거하는 것과 같은 효과를 지닌다며, 기존 탄소 포집 시스템과 함께 사용하여 효율성을 높일 수 있다고 설명했다. 야기 교수는 "COF-999는 화학적 및 열적으로 안정적인 구조를 가지고 있으며, 에너지 소비가 적고 100회 이상 사용해도 성능 저하가 없다"며 "대기 중 탄소 포집에 가장 적합한 물질"이라고 설명했다. 머신러닝 활용으로 기술 개선 기대 연구팀은 머신러닝 기술을 활용해 이 기술을 더욱 발전시킬 계획이다. 이와 더불어 기후 위기를 늦추기 위해서는 배출량 감소 노력과 파리협정 준수가 중요하다고 강조했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-10-25
[우주의 속삭임(72)] 화성, 얼음 아래 생명체 존재 가능성⋯NASA 연구 결과 발표

화성에 과연 생명체가 존재할 수 있을까? 화성은 태양계에서 지구와 가장 닮은 행성으로, 붉은색 표면과 극지방의 만년설, 과거 물이 흘렀던 흔적 등 다양한 특징을 가지고 있다. 화성은 표면에 산화철이 풍부해 붉게 보인다. 이 때문에 '붉은 행성'이라는 별명을 가지고 있다. 과거에 물이 존재했던 흔적이 발견되면서 생명체가 존재했거나, 존재할 가능성이 제기되고 있다. 미국 항공우주국(나사·NASA)은 최근 홈페이지를 통해 화성 표면의 얼음 아래에 미생물이 서식할 수 있는 환경이 조성될 수 있다는 가능성을 제시했다고 밝혔다. NASA 연구진은 컴퓨터 모델링을 통해 화성의 얼음을 투과하는 햇빛의 양이 얼음 아래 얕은 물웅덩이에서 광합성을 일으키기에 충분하다는 것을 보여주었다. 지구에서도 얼음 내부에 형성된 유사한 물웅덩이에서 조류, 균류, 미세한 시아노박테리아(남조류) 등 광합성을 통해 에너지를 얻는 다양한 생명체가 발견됐다. 이 연구의 주요 저자인 NASA 제트추진연구소의 아디티아 쿨러는 "우주 어딘가에서 생명체를 찾고 있다면, 화성의 얼음층은 가장 근접하기 쉬운 장소 중 하나일 것"이라고 말했다. 화성 먼지 쌓인 얼음층 주목 연구진은 화성의 먼지가 섞인 얼음층에 주목했다. 나사에 따르면 화성에는 얼어붙은 물과 얼어붙은 이산화탄소라는 두 가지 얼음이 존재한다. 쿨러와 그의 동료 연구진은 네이처 커뮤니케이션즈 지구와 환경(Nature cummunications Earth & Environment)에 게재된 논문에서 과거 수백만년 동안 화성의 빙하기에 눈과 먼지가 섞여 표면에 떨어져 형성된 얼음층을 조사했다. 먼지 입자는 깊은 곳까지 햇빛이 도달하는 것을 막을 수 있지만, 표면 근처에서는 햇빛을 흡수해 얼음을 녹이고 얕은 웅덩이를 만들 수 있다. 지구에서도 먼지가 섞인 얼음에서 '크라이오코나이트(Cryconite) 구멍' 이라는 작은 공간이 형성되는 현상이 흔히 관찰된다. 바람에 날린 먼지 입자가 얼음에 쌓이고 햇빛을 흡수하면서 얼음이 녹아 물 웅덩이가 만들어지는 것이다. 어두운 먼지는 주변 얼음보다 더 많은 햇빛을 흡수해 얼음이 따뜻해지고 표면 아래 몇 피트까지 녹을 가능성이 있다. 이러한 물웅덩이는 조류 등 단순한 생명체에게 생존에 필요한 환경을 제공한다. 연구진은 이러한 현상이 화성에서도 일어날 수 있으며, 먼지가 섞인 얼음층 아래 3m 깊이까지 광합성이 가능할 정도의 햇빛이 도달할 수 있다고 분석했다. 또한, 얼음층은 얕은 물웅덩이의 증발을 막고 유해한 방사선으로부터 생명체를 보호하는 역할도 할 수 있다. 연구진은 화성의 북반구와 남반구의 위도 30도에서 60도 사이 지역에서 이러한 얼음층이 존재할 가능성이 높다고 예측했다. 쿨러는 앞으로 실험실에서 화성의 먼지가 섞인 얼음을 재현해 추가 연구를 진행하고, 화성에서 얕은 물웅덩이가 존재할 가능성이 높은 지역을 지도로 만들어 미래의 탐사 목표를 설정할 계획이다.
- IT/바이오
2024-10-21
이창용 총재, 금리 인하 가능성 시사…"금융안정 고려하며 속도 조절"

이창용 한국은행 총재는 11일 "앞으로 당분간 기준금리를 더 낮출 수 있는 가능성이 있다"고 밝혔다. 이 총재는 이날 한국은행 금융통화위원회가 기준 금리를 0.25%포인트(p) 낮춘 뒤 가진 기자감담회에서 "어떤 계산 방식을 사용하더라도 현재 금리가 적정 수준보다 높다"며 이같이 말했다. 앞으로 금리를 낮추는 속도에 대해서는 "금융시장 안정을 살피면서 결정하겠다"며 "매파적(통화 긴축 선호) 인하로 해석할 수 있을 것"이라고 말했다. 이 총재는 이번에 금리를 내린 가장 큰 이유로 "물가상승률이 떨어진 상황에서 불필요하게 긴축 수준을 유지할 필요가 없다"는 점을 꼽았다. 특히 가계대출 동향에 대해 '눈에 띄는 개선이 있었다"고 평가했다. 그는 "주택담보대출은 2~3개월 전 주택 거래량에 따라 결정되는 데, 9월 아파트 거래량이 7월의 절반으로 줄어들었고, 수도권 주택 가격 상승률이 8월의 3분의 1수준으로 낮아졌다"고 분석했다. 다만, "9월 통계만으로 금융안정이 이뤄졌다고 단정할 수 없으며, 앞으로 정책을 운영하면서 금융시장 상황을 면밀히 주시해야 한다고 강조했다. 이 총재는 '3개월 뒤 금리 정책 방향 예고'에 대해 "금통위원 6명 중 5명은 3개월 뒤에도 기준금리를 3.25%로 유지해야 한다는 의견이고, 나머지 1명은 3.25%보다 낮은 수준으로 인하할 가능성을 열어둬야 한다는 의견"이라고 밝혔다. 지난 8월에는 금융통화위원회 위원 6명 중 4명이 앞으로 3개월 안에 금리를 내릴 가능성을 고려해야 한다고 생각했는데, 이번에는 그렇지 않아 금통위 내부 의견이 바뀐 것을 알 수 있다. 이 총재는 "5명의 위원은 금리를 내리는 것이 집값, 가계 빚 등 금융 시장 안정에 어떤 영향을 주는지 확인하는 데 시간이 필요하고, 미국 대통령 선거 결과와 국제 정세 변화도 지켜봐야 한다는 의견을 냈다"고 설명했다. 또한 "나머지 1명은 금융시장 안정을 위한 정책이 효과를 내기 시작했고, 필요하다면 정부가 추가적인 조취를 취하겠다고 밝힌 만큼, 경기 침체에 대비하여 금리를 더 내릴 가능성을 열어두자는 의견을 냈다"고 전했다. 이 총재는 이날 "장용성 금융통화위원회 위원은 기준금리를 3.5%로 유지하는 것이 좋겠다는 의견을 냈다"고 밝혔다. 장 위원이 금리를 유지해야 한다는 의견에 대해서는 "경제적으로 어려운 사람들과 자영업자들이 힘든 것은 사실이지만, 경제 성장률이 에상보가 높은 상황이기 때문에 우선 금리를 현재 수준으로 유지하고 금융시장 안정 정책의 효과를 지켜보는 것이 적절하다는 의견이었다"고 설명했다. 이 총재는 한은의 금리 인하 결정이 제때 이뤄졌다는 점을 특히 강조했다. 그는 "지난 8월에는 정부가 금융 시장 안정을 위한 정책을 강화한 뒤에 금리를 내리는 것이 좋겠다고 생각했다"며 "금리를 내리는 시기를 놓쳤는지는 1년 정도 지난 후에 평가해달라"고 말했다. 또한 "한국은행이 금리를 내리는 시기를 놓쳤다고 말하는 사람들이 있는데, 8월에 금리를 내리지 않았는데도 가계 빚이 10조 원 가까이 늘어날 것을 예상했는지 그 사람들에게 되묻고 싶다"고 했다. 이 총재는 또 "한은이 이것저것 눈치를 보느라(좌고우면·左顧右眄: 왼쪽을 돌아보고 오른쪽을 짝눈으로 자세히 살펴보다라는 뜻) 금리를 더 올리지 못해 이런 상황이 초래됐다는 견해도 있다"며 "그런 비판에는 전혀 동의하지 않는다"고 말했다. 이어 "지난 2년간 물가를 안정시키는 과정은 마무리되었다"며 "어느 나라보다 빠르게 물가 상승률 2%를 달성했고 부동산 프로젝트 파이낸싱(PF) 부실이나 외환시장도 큰 문제 없이 관리했다"고 강조했다. 그러면서 이 총재는 향후 금리 인하 폭과 관련, "(한국이) 미국처럼 0.5%포인트씩 기준금리를 내릴 상황은 아니다"라고 말했다. 그는 "미국은 인플레이션이 10% 이상 올랐고 금리를 5%포인트 이상 높였다"며 "그러니 금리 인하 속도가 빠른 건 당연하다"고 했다. 이어 "그러나 우리는 금리를 3% 올렸다"며 "우리도 0.5%포인트 떨어지겠구나, 돈 빌려도 문제없겠다고 생각하면 안 된다"고 강조했다. 이른바 '영끌족'을 향해서는 "갭 투자를 하고 싶으면 금융비용을 얼마나 감당할 수 있는지 고려하면서 하시라는 말씀을 드리겠다"고 권고했다. 이 총재는 또한 총부채원리금상환비율(DSR) 규제에 대해 "중장기적으로는 확대돼야 한다"며 "어떤 대출이든 자기 능력에 맞게 돈을 빌리는 게 중요하다"고 말했다. 그러면서 "DSR 규제가 단기적으로 부작용이 있으니 가계대출 상황을 보고 정부가 판단하겠다는 것은 합리적"이라고 평가했다. 최근 은행권이 대출 금리 인상으로 주택담보대출을 억제하는 데 대해서는 "엇박자라 생각하지 않는다"라며 "은행들의 포트폴리오 70~80%가 부동산으로 쏠려 있는 것은 바람직하지 않다"고 지적했다. 이 총재는 한국의 세계국채지수(WGBI) 편입에 대해 "감개무량하게 생각한다"며 "구조를 바꾸는 게 얼마나 큰 영향이 있는지 보여주는 예"라고 말했다. 우리나라는 지난 8일 세계 3대 채권지수 중 하나인 세계국채지수(WGBI)에 편입되는 쾌거를 이뤘다. 2022년 9월 관찰대상국으로 지정된 이후 네 번째 도전 만에 이뤄진 값진 성과다. 이 총재는 "외환시장 구조 변화를 통해 접근성을 높이고 원화 시장을 개방한 덕분"이라며 "한은도 여기에 기여했다고 자부한다"고 강조했다.
- 경제
2024-10-11
[우주의 속삭임(70)] 달 내부에 녹은 암석층 존재 가능성…중력 측정 분석 결과 뒷받침

달의 지각 아래 내부 구조는 무엇으로 이루어져 있을까. 지구 내부에는 녹은 암석층이 존재하며, 이는 지표면의 지각판 운동을 일으키는 원인으로 알려져 있다. 과학자들은 그동안 달에도 지구처럼 핵과 고체 외층 사이에 녹음 암석층이 존재하는 지에 대한 연구를 진행해왔다. 미 항공우주국(나사·NASA) 고다드 우주 비행 센터와 애리조나 대학의 연구팀은 최근 지구와 태양의 중력에 대한 달의 반응을 분석한 결과, 달 내부의 깊은 곳에 녹은 암석층이 존재할 가능성을 뒷받침하는 새로운 증거를 제시했다. 해당 내용에 대해서는 사이언스얼라트와 스페이스닷컴 등이 보도했다. 이번 연구를 통해 지구의 바닷물이 달과 태양의 중력에 의해 주기적으로 상승하고 하강하는 것처럼, 달도 조석력의 영향을 받는다는 것이 밝혀졌다. 다만, 지구처럼 바다가 없기 때문에 달의 조석 현상은 미묘하지만 모양과 중력의 변화를 통해 확인할 수 있다. 연구 결과 달의 맨틀은 조수처럼 오르락내리락하는 두껍고 끈적끈적한 영역을 갖고 있는 것으로 드러났다. 달의 조석력에 반응하는 방식은 내부 구조와 밀접한 관련이 있다. 연구팀은 지구와 태양에 대한 달의 조석 반응으로 분석하면 표면 아래에 무엇이 있는 지 단서를 얻을 수 있다는 점에 주목했다. 기존 연구에서는 한 달 동안 달의 조석 변화를 측정했지만, 이번 연구에서는 나사의 위성 기반 GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory) 미션과 달 정찰 궤도선(Lunar Reconnaissance Orbiter)을 통해 1년 동안의 데이터를 수집했다. 연구팀은 달의 월별 및 연간 형태 변화, 중력장 변화, 평균 밀도 등의 정보를 종합해 내부 구조를 시뮬레이션했다. 그 결과 달의 맨틀 하부에 부드러운 층을 포함했을 때 관측된 중력 측정값을 더 정확하게 재현할 수 있었다. 이는 달 내부 깊은 곳에 점성을 가진 물질 층이 존재할 가능성이 높음을 시사한다. 연구팀은 달 내부의 이러한 녹은 층이 티타늄이 풍부한 광물인 일메나이트(ilmenite)로 구성되었을 것으로 추측하고 있다. 하지만 이 층의 열원이 무엇인지, 정확한 구성 성분은 무엇인지 등이 여전히 풀어야 할 과제로 남아 있다. 해당 연구는 AGU 어드밴시스(AGU Advances)에 게재됐다. 한편, 일메나이트는 티타늄과 철의 산화 광물로 화학식은 FeTiO3이다. 일메나이트는 티타늄의 주요 광석이며, 이산화 티타늄(TiO2) 생산의 주원료다. 이산화 티타늄은 페인트, 잉크, 플라스틱, 종이, 선크림, 식품, 화장품 등 다양한 분야에서 사용된다. 일메나이트는 러시아의 일멘 산맥에서 처음 발견되어, 이름이 붙여졌다. 아폴로 우주선이 가져온 달에서 채취한 암석에서 상당량의 일메나이트가 발견됐다.
- IT/바이오
2024-10-11
[퓨처 Eyes(53)] 세계 최초, 나노 크기 물방울 생성 실시간 포착

수소와 산소를 결합하는 과정을 통해 나노크기의 물방울 생성 장면이 처음으로 포착됐다. 미국 노스웨스턴 대학교 연구팀이 은백색 금속인 팔라듐(Pd)을 이용해 수소와 산소를 결합, 나노 크기의 물방울을 실시간으로 생성하는 과정을 세계 최초로 관찰하고 촬영하는 데 성공했다. 이 연구는 심우주 탐사에서 물을 생산하는 혁신적인 기술로 활용될 가능성을 제시하며 주목받고 있다. PHYS.org, IFL사이언스, 사이언스 얼러트 등 다수 외신이 이 같은 내용을 중점적으로 다루었다. 팔라듐 반응으로 나노 물방울 생성 물(H₂O)의 성분은 간단하다. 수소 원자 2개와 산소 원자 1개를 섞으면 지구 생명체 유지에 가장 중한 물 분자가 만들어진다. 연구팀은 팔라듐 반응을 직접 관찰하기 위해 20나노미터(1나노미터는 10억분의 1미터) 너비의 팔라듐 조각 표면에 수소와 산소 원자를 추가하고 멤브레인을 사용해 이어지는 상호작용을 포착했다. 팔라듐은 수소를 흡수하고 저장하는 능력이 뛰어난 금속으로, 수소가 팔라듐 구조 내부로 들어가 산소와 빠르게 결합하면서 물을 생성한다. 이번 연구에서는 벌집 모양의 나노 반응기와 초박막 유리 멤브레인을 사용해, 팔라듐 표면에서 수소와 산소가 결합해 물방울을 형성하는 과정을 실시간으로 시각화했다. 연구팀은 고진공 투과 전자 현미경을 이용해 이 극미세 반응을 관찰했다. 벌집 모양의 나노 반응기는 기체 분자를 가두어 서로 반응하게 한 후, 그 과정을 초박막 멤브레인을 통해 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 구현했다. 이를 통해 연구팀은 팔라듐이 수소와 산소를 빠르게 물로 변환하는 나노 단위의 과정을 확인했다. 전자 에너지 분광법을 통한 분석 연구팀은 팔라듐 표면에서 생성된 나노 크기의 물방울을 전자 에너지 분광법(EELS)을 사용해 분석했다. 이 방법은 전자를 시료에 쏘아 전자의 에너지 손실을 측정함으로써 시료의 화학적 결합 상태를 파악하는 기술이다. 이를 통해 연구팀은 팔라듐 표면에서 발생하는 물 분자의 결합 상태와 생성 과정을 정밀하게 관찰할 수 있었다. 이는 또한 인도의 달 탐사선 찬드라얀 1호가 달에서 물의 존재를 확인하는데 사용된 것과 동일한 기술이기도 하다. 2008년 발사된 찬드라얀 1호는 얼름, 헬륨-3을 포함한 달의 자원을 조사했다. 물은 인류 생존에 중요한 요소로 과학자들은 달의 남극에서 상당한 양의 물을 발견했으며, 미래의 우주 임무에서 달의 물을 활용하는 점에 주목하고 있다. 게다가 지난 2023년 8월 23일 찬드라얀 3호가 달에서 물이 풍부한 지역으로 알려진 남극 지역에 세계 최초로 착륙해 달 탐사의 새로운 이정표를 세웠다. 우주에서 물 생성 응용 가능성 이번 연구는 심우주 탐사에서 물을 현지에서 생산할 수 있는 가능성을 열었다. 팔라듐을 이용해 수소를 미리 우주선에 저장해두면, 우주 비행사들은 산소만 추가해 식수를 생산할 수 있는 방법을 제시한 것이다. 이는 달, 화성,목성 탐사와 같은 장기 우주 미션에서 중요한 자원 확보 방식으로 활용될 수 있다. 연구의 시니어 저자인 노스웨스턴 대학교 비나약 드라비드 교수는 "나노 규모의 물방울을 직접 시각화함으로써, 극한의 반응 조건 없이도 가스와 금속 촉매를 사용해 빠르게 물을 생성할 수 있는 최적의 조건을 파악할 수 있었다"고 밝혔다. 그는 "이 기술은 우주 환경뿐만 아니라, 수소 연료 전지와 같은 에너지 생산 기술에도 중요한 영향을 미칠 것"이라고 덧붙였다. 팔라듐의 촉매 역할과 수소 에너지 팔라듐은 연성과 전성이 뛰어나 가공하기 쉽고, 내부식성이 강하며 고온에서도 안정적이다. 특히 촉매 활성이 뛰어나 다양한 화학 반응에 활용되며, 수소를 흡수하는 능력 덕분에 최근 수소 에너지와 연료 전지 분야에서 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 이번 연구는 팔라듐이 수소와 산소를 결합해 물을 생성하는 속도가 수소와 산소의 주입 순서에 따라 크게 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 이는 우주 공간과 같은 특수 환경에서 물을 효율적으로 생산하는 기술 개발에 기여할 것으로 기대된다. 영화 '마션'의 현실화 연구팀은 영화 '마션'에서 주인공 마크 와트니(맷 데이먼 분)가 화성에서 로켓 연료를 태워 수소를 추출하고 산소와 결합해 물을 만든 장면을 언급하며, "우리 기술도 극한 환경 없이 팔라듐과 기체만으로 물을 생성할 수 있다"고 설명했다. 이는 우주 탐사에서 더 간단하고 효율적인 물 생산 방법을 제시한 것이다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS)에 게재되었으며, 향후 우주 탐사 및 수소 에너지 분야에서 중요한 응용 가능성을 제시하고 있다.
- 포커스온
2024-10-11
[신소재 신기술(118)] 충격파를 눈으로 볼 수 있는 획기적인 고분자 기술

초음속 항공기에서 나는 소닉 붐과 유사한 충격파를 눈으로 볼 수 있는 획기적인 기술이 미국에서 개발됐다. 사진=픽사베이 파동의 한 종류인 충격파를 눈으로 볼 수 있는 획기적인 기술이 개발됐다. 미국 국립표준기술연구소(NIST), 서던 미시시피 대학교, 애리조나 주립대학교, 렌슬러 폴리테크닉 연구소, 그리고 미국 육군 공병대의 연구진들이 고속 충격 시 발생하는 충격파를 시각화할 수 있는 혁신적인 고분자(폴리머·Polymer) 소재를 개발했다고 NIST가 7일(현지시간) 발표했다. 이 획기적인 기술은 뇌 손상 연구, 첨단 제조, 우주 탐사 등 다양한 분야에서 소재가 에너지를 흡수하고 극한 환경에 반응하는 방식에 대한 이해를 혁신적으로 증진시킬 것으로 기대된다. 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재된 이 연구는 기계적 힘을 받으면 빛을 내는 분자 메카노포어(mechanophore)를 포함하는 고분자가 고속 발사체 충돌에 대한 반응을 시각적으로 기록하는 방법을 보여준다. 특히 이 메카노포어는 이전에는 접근이 불가능했던 소재 내부의 변형을 포착하는 데 성공했다. 연구진은 분자 수준의 반응과 첨단 이미징 기술을 결합해 초음속 항공기의 소닉붐과 유사하게 재료 내에서 음속보다 빠르게 이동하는 음향파인 마하 콘(Mach cone)의 형성을 시각화할 수 있었다. NIST 재료 과학 및 공학 부서의 연구원인 폴레트 센텔라스(Polette Centellas)는 "이 고분자는 충격중에 에너지가 재료를 통해 어떻게 이동하는지 '볼 수 있게' 해준다"며 "이는 우주선 차폐에서부터 첨단 보호 장비에 이르기까지 극한 조건을 더 잘 견딜 수 있는 재료를 설계할 수 있는 새로운 가능성을 열어준다"고 말했다. 이 연구는 고분자에서 이전에 충분히 탐구되지 않았던 에너지 소산 메커니즘인 충격파 감쇠를 밝혀냈다. 전통적으로 재료의 에너지 흡수는 주로 재료가 구부러지거나 파손되는 소성 변형을 통해 발생한다고 여겨졌다. 그러나 이 연구는 고속 충격에서 충격파가 에너지 소산에 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다. 이번 발견은 고속 충격 관리가 중요한 국방에서 의료에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 내수성이 더욱 뛰어나고 강한 소재를 개발하는 데 혁신을 가져올 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2024-10-08
SEC 직원, 회사 근처에 떴다?…주가 하락 징후 포착!

미국 증권거래위원회(SEC) 직원의 위치 정보를 분석한 결과, SEC의 기업 방문 조사와 주가 하락 사이에 연관성이 있는 것으로 나타났다. SEC 조사 후 기업의 주가는 하락했으며, 특히 조사와 같은 시기에 내부 관계자가 주식을 매각한 경우 주가 하락폭이 더 큰 것으로 드러났다. 미국 중서부 4개 대학 연구팀은 휴대전화 위치 정보 데이터를 분석해 SEC 직원의 동선을 추적했다. 연구는 코로나19로 인한 봉쇄 이전 12개월 동안 진행됐다. 연구팀은 위치 정보 데이터를 통해 SEC 직원의 휴대전화가 특정 기업을 방문한 사실을 확인했다. 이들 기업 중 84%는 SEC 조사 사실을 공개하지 않았다. SEC 조사 후 3개월 동안 해당 기업들의 주가는 전체 시장 평균보다 1.94% 낮았다. 특히 내부 관계자가 조사 시점에 주식을 매각한 경우 주가는 평균 4.9% 하락해 손실을 회피하는 것으로 나타났다. 연구팀은 주가 하락 이유에 대해 몇 가지 가설을 제시했다. SEC 조사로 인해 직원들이 동요하거나 정보 유출로 투자자들이 주가를 낮게 평가했을 가능성이 있다. 내부 관계자의 주식 매각 여부는 기업이 행정 처분을 받았는지에 따라 크게 달랐다. SEC 조사 후 2주 이내에 내부 관계자가 주식을 매각할 가능성은 다른 기간보다 16% 낮았다. 행정 처분을 받은 기업의 경우 처분을 받지 않은 기업보다 주식 매각 시점이 더 빨랐다. 연구팀은 "대부분의 기업이 SEC 조사를 받으면 '제대로 행동해야 한다'고 생각하는 것으로 해석된다"고 밝혔다. 이번 연구는 SEC의 비공개 조사 동향을 파악하고 내부자 거래 규제에 대한 논의를 촉발할 것으로 예상된다.
- 경제
2024-10-01
[신소재 신기술(114)] 상어 장 모방한 3D 프린팅 파이프, 역류 없는 액체 흐름 구현

미국 과학자들이 상어의 소화기관에서 영감을 얻어 한 방향으로만 흐르는 파이프를 3D 프린팅 기술로 제작했다. 워싱턴대학교(UW) 연구팀은 상어의 나선형 장 구조를 모방해 3D 프린팅 기술로 '한 방향 흐름 파이프'를 개발했다고 과학 전문매체 뉴아틀라스가 전했다. 이 파이프는 액체가 역류하지 않고 한 방향으로만 흐르도록 설계되어, 상어의 소화기관처럼 효율적인 물질 이동을 가능하게 한다. 인간의 장은 속이 빈 튜브에 불과하지만 상어의 장은 아래쪽 부분에 나선형 판막이라는 것이 있다. 이 나선형 판막은 비교적 짧고 굵은 장의 일부로, 내부에 일종의 코르크 마개와 같은 나선형 구조가 있다. 이 구조는 음식물의 이동 속도를 늦추고 표면적을 넓혀 영양분 흡수 효율을 높이는 역할을 한다. 또한 나선형 장의 구조는 음식물의 역류를 방지하는 데도 도움이 된다. 연구팀은 다양한 형태의 나선형 구조를 가진 파이프를 제작하고 실험을 통해 최적의 구조를 찾아냈다. 그 결과 개발된 파이프는 기존의 무빙 파트가 없는 한 방향 흐름 장치인 태슬라 밸브보다 뛰어난 성능을 보였다. 테슬라 밸브(Tesla Valve)는 니콜라 테슬라가 1920년에 발명한 특수한 형태의 유체 흐름 제어 장치다. 움직이는 부품 없이 유체의 흐름을 제어하는 것이 특징이다. 여러 개의 물방울 모양 루프가 파이프 내부에 배열되어 유체가 순 방향으로 흘르 때는 루프를 따라 부드럽게 통ㅎ과하지만, 약방향으로 흐르려고 하면 루프에 의해 와류가 발생하고 흐름이 저항을 받아 통과가 어려워진다. 특히 부드러운 소재로 제작된 이 파이프는 테슬라 밸브보다 최소 7배 이상 효율적인 흐름을 보였다. 그러나 연구팀은 파이프가 상어의 장 조직보다 100배나 더 단단해 앞으로 개선의 여지가 있다고 밝혔다. 이번 연구는 부드럽고 강하며 프린팅 가능한 폴리머 개발에 대한 화학자들의 동기를 더욱 강화할 것으로 기대된다. 이러한 폴리머는 공학, 의학 등 다양한 분야에서 유체 흐름 제어에 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 이번 연구 결과는 미국 국립학회보(PNAS)에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-09-27
[우주의 속삭임(63)] EOS 망원경, 역대 최고 해상도 '은하 적외선 지도' 공개

우리 은하계에 대한 역대 최고 해상도를 가진 적외선 지도가 공개됐다. 천문학자들이 유럽남방천문대(ESO)의 VISTA 망원경을 이용해 15억개 이상의 천체를 담은 은하수 적외선 지도를 발표했다. 해당 연구에 대해서는 PHYS.org와 라이브사이언스 등 다수 외신이 26일(현지시간) 보도했다. 이는 역대 최고 해상도의 은하 지도로, 연구팀은 13년 이상 은하 중심부를 관측했다. 이번 연구 결과는 천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics) 저널에 게재됐다. 연구를 이끈 칠레 안드레스 베요 대학의 단테 미니티 천체물리학자는 "이번 발견으로 우리 은하에 대한 시각이 영원히 바뀌었다"고 말했다. 이 기록적인 지도는 ESO의 VISTA 망원경으로 촬영한 20만 장의 이미지로 구성됐다. 또한 500테라바이트의 데이터로 ESO 망원경으로 수행된 관측 프로젝트 중 가장 큰 규모이다. 테라바이트(Terabyte)는 컴퓨터 저장 용량을 나타내는 단위 중 하나로 1테라바이트(TB)는 1000기가 바이트(GB) 또는 약 1조 바이트에 해당한다. 2009년 첫 관측을 시작한 VISTA(Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy)는 칠레 파라날 천문대에 위치한 유럽남방천문대(ESO) 소속의 4m급 광시야 탐사 망원경이다. 주로 근적외선 영역을 관측해 가시광선으로는 볼 수 없는 차가운 천체나 먼지에 가려진 천체들을 연구한다. 또한 1.65도의 넓은 시야(광시야)를 가지고 있어 넓은 영역의 하늘을 빠르게 탐사할 수 있다. 게다가 6700만 화소의 적외선 카메라 VIRCAM을 탑재해 고해상도 이미지를 얻을 수 있다. 연구팀은 VISTA의 적외선 카메라 VIRCAM을 사용하여 은하에 퍼져있는 먼지와 가스를 투과하여 은하수에서 제일 깊이 숨겨진 곳의 복사(radiation, 에너지가 파동 또는 입자의 형태로 공간을 이동하는 현상)를 관측할 수 있었고, 이를 통해 은하 환경에 대한 독특한 시야를 열었다. 이 방대한 데이터 세트는 보름달 8600개에 해당하는 하늘 영역을 커버하며, 같은 팀이 2012년 공개한 이전 지도보다 약 10배 더 많은 천체를 포함한다. 여기에는 먼지 구름에 싸여 있는 갓 태어난 별들과 은하수에서 가장 오래된 별 수백만 개가 밀집된 구상 성단이 포함된다. 적외선 관측을 통해 VISTA는 갈색 왜성(별과 행성의 중간 단계에 있는 천체)이나 별을 공전하지 않는 자유롭게 떠다니는 행성과 같은 매우 차가운 천체도 포착할 수 있었다. 관측은 2010년에 시작되어 2023년 상반기에 종료되었으며, 총 420일에 걸쳐 진행됐다. 하늘의 각 영역을 여러 번 관측함으로써 연구팀은 이러한 천체의 위치뿐만 아니라 움직임과 밝기 변화도 추적할 수 있었다. 연구팀은 주기적으로 밝기가 변하는 별들을 관측해 우주의 거리를 측정하는 데 사용했다 이를 통해 이전에는 먼지에 가려져 있던 은하수 내부 영역의 정확한 3D 지도를 얻을 수 있었다. 또한 은하수 중심의 초거대질량 블랙홀과의 근접 조우 후 빠르게 튕겨 나간 별들인 초고속 별도 추적했다. 새로운 지도에는 VISTA 망원경을 이용한 우리 은하 변광체 탐사(VVV)와 그 후속 프로젝트인 VVV eXtended(VVVX) 탐사의 일환으로 수집된 데이터가 포함되어 있다. 브라질 산타 카타리나 연방 대학교의 천체물리학자이자 이 논문의 주 저자인 로베르토 사이토 박사는 "이 프로젝트는 훌륭한 팀 덕분에 가능했던 기념비적인 노력이었다"고 말했다. VVV 및 VVVX 탐사는 이미 300개 이상의 과학 논문을 탄생시켰다. 이제 탐사가 완료되었으므로 수집된 데이터에 대한 과학적 탐구는 앞으로 수십 년 동안 계속될 것이다. 한편, ESO의 파라날 천문대는 미래를 위해 더욱 업그레이드되고 있다. VISTA는 새로운 장비인 4MOST로 업그레이드될 예정이며, ESO의 초대형 망원경(VLT)은 MOONS 장비를 갖추게 될 것이다. 이 두 장비는 함께 이번 탐사에서 조사된 수백만 개의 천체에 대한 스펙트럼을 제공하여 앞으로도 수많은 새로운 발견을 가져올 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2024-09-27

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