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2024-11-22 (금)

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대기 오염, 어린이 뇌 백질 발달에 영향 미쳐

대기 오염이 어린이 뇌 백질 발달에도 커다란 영향을 미치는 것으로 나타났다. 바르셀로나 세계 보건 연구소(ISGlobal)가 주도한 연구에 따르면, 대기오염이 어린이의 뇌 백질 발달에 장기적인 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌다고 뉴로사이언스가 25일(현지시간) 보도했다. 뇌 백질은 뇌의 주요한 구성 요소 중 하나로, 주로 신경 세포의 축삭 다발로 이루어져 있다. 축삭은 신경 세포에서 정보를 전달하는 긴 섬유이며, 백질은 이 축삭들이 모여 있는 부분이다. 백질은 축삭을 둘러싸고 있는 미엘린(myelin)이라는 물질 때문에 흰색을 띤다. 백질은 뇌 전체에 걸쳐 넓게 분포하며, 뇌의 각 영역을 연결하는 복잡한 네트워크를 형성한다. 임산부와 어린이를 위한 대기 오염 문제 해결의 중요성을 강조하고 있는 이 연구 결과는 환경 연구 저널(Environment Resrarch)에 게재됐다. 최근 연구들은 대기오염이 어린이의 신경 발달에 영향을 미친다는 증거를 제시하고 있다. 특히 뇌 영역 간 연결에 중요한 역할을 하는 백질에 대한 대기오염의 영향을 뇌 영상 기술을 통해 확인했다. 그러나 이러한 연구들은 특정 시점만을 관찰하고, 아동기 전체에 걸친 추적 관찰이 부족하다는 한계가 있었다. ISGlobal 연구팀은 네덜란드 로테르담에서 진행된 '제너레이션 R 스터디(Generation R Study)에 참요한 4000명 이상의 출생 코호트를 대상으로 연구를 진행했다. 연구팀은 가족들의 주거지를 기반으로 임신 및 아동기 동안 14가지 대기오염 물질에 대한 노출량을 추정했다. 또한 1314명의 어린이를 대상으로 약 10세와 14세에 촬영한 두 번의 뇌 스캔 데이터를 활용하여 백질 미세 구조의 변화를 조사했다. 분석 결과, 미세먼지(PM2.5)및 질소산화물(NOx)과 같은 특정 오염 물질에 대한 노출은 뇌백질 발달의 차이와 관련이 있는 것으로 나타났다. 특히 임신 중 PM2.5 노출 증가, 아동기 동안 PM2.5, PM10, PM2.5-10, NOx 노출 증가는 뇌 내 물 분자 확산 방식을 측정하는 '분별 이방성' 수치 감소와 연관됐다. 이러한 연관성은 청소년기까지 지속되어 대기오염이 뇌 발달에 장기적인 영향을 미친다는 것을 시사한다. 대기오염 노출 수준이 증가할 때마다 분별 이방성 발달은 5개월 이상 지연되는 것으로 나타났다. 연구팀은 또한 일부 오염 물질이 백질의 무결성을 반영하는 '평균 확산도' 변화와 관련이 있음을 발견했다. 평균 확산도는 뇌가 성숙함에 따라 감소하는 경향이 있다. 임신 중 미세먼지(PM2.5) 내 실리콘과 같은 오염 물질에 대한 노출 증가는 초기에는 평균 확산도를 높였지만, 아이들이 성장하면서 더 빠르게 감소했다. 이는 대기오염의 일부 영향이 시간이 지남에 따라 감소할 수 있음을 나타낸다. 전반적으로 이 연구는 임신 및 초기 아동기의 대기오염 노출이 뇌 백질에 지속적인 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 특히 이러한 결과는 세계보건기구(WHO)가 권장하는 최대 허용치를 초과하지 않지만 유럽연합(EU) 권장치보다는 낮은 PM2.5 및 PM10 농도에 노출된 어린이에게서도 나타났다는 점에서 주목할 만하다. 연구팀은 이 연구 결과가 곧 유럽 의회에서 승인될 것으로 예상되는 더 엄격한 유럽 대기오염 지침의 필요성을 뒷받침한다면서, 대기오염 문제 해결을 위한 정책적 노력의 중요성을 거듭 강조했다.
- 생활경제
2024-09-26
[신소재 신기술(18)] 재충전 가능한 콘크리트 배터리 개발

스웨덴에서 시멘트를 재충전 가능한 배터리로 전환하는 데 성공했다. 과학 기술 전문 매체 쿨다운(TCD)과 ZME 사이언스는 21일(현지시간) 스웨덴 찰머스 공과대학교(Chalmers University of Technology) 과학자들은 전기 전도성 섬유를 시멘트 기반 혼합물에 통합하는 방법을 발견했다며 이같이 보도했다. 찰머스 공과대학교의 연구원들은 세계에서 가장 흔한 건축 자재인 시멘트를 배터리로 전환하는 방법을 개발하고 있다. 이 혁신을 통해 콘크리트 슬래브를 배터리로 바꿀 수 있다. 이 개념은 가정과 건물에 전력을 공급하는 방식을 바꿀 수 있을 뿐만 아니라 시멘트 생산으로 인한 전 세계 대기 오염의 약 9%를 상쇄하는 데 도움이 될 수 있다. 21일 ZME사이언스에 따르면 콘크리트 산업은 대기 중으로 배출되는 탄소의 최대 9%를 차지하는 거대한 탄소 배출원이다. 공해는 치매와 뇌졸중 위험 증가와 관련이 있기 때문에 시멘트 충전 배터리는 더 깨끗한 공기와 더 건강한 정신과 신체를 의미할 수 있다. 이 프로젝트에 참여한 연구원 엠마 장(Emma Zhang) 박사는 "우리는 이 기술을 통해 향후 다층 건물의 전체 구간을 기능성 콘크리트로 만들 수 있을 것이라는 비전을 가지고 있다"고 찰머스의 논문 요약에서 밝혔다. 연구팀은 전통적인 표준 시멘트 제조법에 '소량'의 전기 전도성 탄소 섬유를 추가했다. 이를 통해 콘크리트 혼합물에 전도성과 강도를 더했다. 연구팀은 또한 철과 니켈을 각각 양극과 음극으로 사용하는 '금속 코팅 탄소 섬유 메쉬'도 추가했다. 과학자들이 콘크리트 배터리를 만들려고 시도한 것은 이번이 처음은 아니다. 그러나 이 새로운 방법은 에너지 밀도 측면에서 엄청난 발전을 이뤘다. 질량 대비 콘크리트가 저장할 수 있는 에너지의 양은 기존 배터리만큼 많지는 않지만, 찰머스 보고서에 따르면 다른 콘크리트 배터리 개념보다 최대 10배 더 우수하다. 장 박사는 "우리가 개발한 재충전 가능한 이 특별한 아이디어는 이전에 한 번도 탐구된 적이 없다. 이제 우리는 실험실 규모의 개념 증명을 갖게 됐다"고 밝혔다. 이어 "예를 들어 태양 전지 패널과 결합하여 전기를 공급하고 콘크리트 배터리로 작동하는 센서가 균열이나 부식을 감지할 수 있는 고속도로나 교량의 모니터링 시스템을 위한 에너지원이 될 수도 있다"고 말했다. 연구팀은 6번의 충전-방전 주기를 통해 발명품을 실행하여 콘크리트 배터리 혼합물을 완성했다. 이번 연구 결과는 '빌딩스(Buildings)' 저널에 실렸다. 시멘트 배터리는 실험실에서 테스트되었으며 작동했다. 하지만 에너지 밀도는 그다지 높지 않다. 현재는 평방미터당 7Wh(와트시), 리터당 0.8와트시에 불과하다. 이에 비해 스마트폰과 전기차에 전력을 공급하는 리튬이온 배터리의 에너지 밀도는 무려 250Wh/L~700Wh/L에 달한다. 상업용 배터리보다 시멘트 베터리 밀도가 훨씬 낮지만 콘크리트 건물은 거대하기 때문에 가치가 있다. 이론적으로 새 건물의 대형 콘크리트에 상당한 양의 콘크리트 배터리를저장할 수 있다. 구상되는 시멘트 배터리 애플리케이션은 LED 전원 공급부터 원격 위치의 4G 연결 제공, 심지어 콘크리트 인프라를 부식으로부터 보호하는 것까지 다양하다. 장 박사는 "예를 들어 태양전지 패널과 결합해 전기를 공급하고 콘크리트 배터리로 작동하는 센서는 균열이나 부식을 감지할 수 있는 고속도로나 교량의 모니터링 시스템을 위한 에너지원이 될 수도 있다"고 말했다. 연구팀은 요약문에서 시멘트 배터리의 실험적 조합이 상용화되기 전에 더 많은 테스트가 필요하다는 점을 인정했다. 연구팀의 루핑 탕(Luping Tang) 교수는 "우리는 이 개념이 미래의 건축 자재가 재생 에너지원과 같은 추가 기능을 갖도록 하는 데 크게 기여할 것이라고 확신한다"고 말했다. 한편, 미국 내 전문가들은 에너지 저장 솔루션을 개발하기 위해 자체적인 콘크리트 제조법을 연구하고 있다. 매사추세츠 공과대학의 연구원들은 시멘트, 물, 카본 블랙이라는 물질을 사용해 슈퍼커패시터(또다른 배터리로 전기 에너지를 저정하는 장치)를 만들어 집의 기초를 배터리로 전환하고 있다. 슈퍼커패시티는 화학 반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 게면에서의 이온 이동이나 표면 화학 반응을 통해서 작동한다. 불과 몇 초 내의 빠른 충전과 방전이 가능하며 수십만 번의 충전과 방전 사이클을 견딜수 있는 긴 수명과 안정성 등이 특징이다. 하지망 아직 배터리만큼 높은 에너지밀도를 가지고 있지 않아 모든 뷴야에 대체할 수 없다. 이러한 발명은 미래를 위한 여러가지 잠재력을 가지고 있다. 그러나 최대 100년까지 지속될 수 있는 콘크리트 구조물의 수명에 맞춰 배터리의 수명을 연장하고 효과적인 재할용 방법을 개발해야 하는 과제를 안고 있다.
- 포커스온
2024-03-22
현대차 싼타페‧기아 쏘렌토, 2025년부터 가솔린 엔진 생산 중단

현대자동차 싼타페와 기아 쏘렌토가 2025년부터 가솔린 엔진 생산을 중단한다 베트남 매체 BHT는 11일(현지시간) 현대차그룹은 차세대 싼타페 페이스리프트 모델과 기아 쏘렌토 페이스리프트 모델을 출시할 예정으로 글로벌 SUV 시장 공략에 박차를 가하고 있다며 이같이 보도했다. 이 매체는 한국 자동차 제조업체는 유럽연합(EU)의 '유로 7(Euro 7)' 배기가스 규제를 충족하기 위해 유럽에서 향후 라인업에서 하이브리드 또는 플러그인 하이브리드 파워트레인(PHEV)옵션만 제공할 것이라고 밝혔다고 전했다. 현대자동차는 유럽에서 최초로 하이브리드 플러그인 하이브리드 차량의 배출가스 인증을 획득했다. 이미 한국에서 판매 중인 차세대 싼타페는 가솔린, 터보차저, 가솔린, 하이브리드 등 다양한 파워트레인이 탑재됐으며, 최근 출시된 업그레이드형 쏘렌토에는 싼타페와 디젤 등 엔진 옵션도 탑재됐다. 현재 일부 해외 시장에서는 두 모델 모두 플러그인 하이브리드 파워트레인과 함께 제공된다. 현대차그룹은 세단보다 배기가스가 많은 SUV를 시작으로 전동화에 박차를 가할 것으로 예상된다. 싼타페와 쏘렌토를 시작으로 하이브리드가 기본으로 제공될 것으로 예상된다. 엘란트라(Elantra)와 그랜저(Grandeur)를 포함한 세단은 전기화될 다음 모델이 될 것이다. 현대차그룹이 전동화를 서두르는 이유는 EU 집행위원회가 2025년 7월까지 유로7 규제를 시행하겠다고 기한을 정해 자동차 배기가스 기준을 대폭 강화했기 때문이다. 앞서 유럽연합(EU)은 2021년 11월 새로운 자동차 배기가스 규제인 유로 7을 발표했다. 유로 7은 2025년 7월부터 신차에 적용될 예정이다. 유로 7은 이전 규제인 유로 6에 비해 배출 기준을 크게 강화했다. 유로 7은 내연기관차의 배출가스를 크게 줄여 대기오염을 개선하고, 전기차로의 전환을 촉진하기 위한 목적으로 마련됐다. 그러나 유로 7의 강화된 기준은 자동차 제조업체들에게 기술적 부담을 가중시켜 비용 상승으로 이어질 수 있다는 우려가 있다. 유로 7은 승용차 및 승합차의 질소산화물(NOx) 배출량을 35%, 입자상 물질(PM) 배출량을 13% 줄였다. 또한, 브레이크 및 타이어에서 나오는 입자상 물질 배출량을 27% 줄였다. 유로 7의 주요 내용은 △ 승용차 및 승합차의 NOx 배출량을 1g/km 이하로 제한, △ 승용차 및 승합차의 PM 배출량을 0.005g/km 이하로 제한, △ 브레이크 및 타이어에서 나오는 PM 배출량을 0.01g/km 이하로 제한, △ 배출가스 측정 시의 가혹조건을 적용, △ 차량 배터리 내구성을 강화한다 등이다. 유로 7은 2025년부터 시행될 예정이지만, 현재 유럽 내 일부 국가에서는 규제의 현실성 부족을 이유로 완화 또는 폐지를 요구하고 있다. EU 집행위원회는 이러한 요구를 수렴하여 규제의 일부 내용을 완화하는 방안을 검토하고 있다.
- 산업
2023-11-12
에코프로, 3분기 영업이익 69.3% 급감⋯광물 가격 하락 영향

에코프로(ECOPRO)가 2023년 3분기 영업이익이 광물 가격 하락 등의 영향으로 약 70% 급감했다. 에코프로는 7일 공지를 통해 연결 기준 3분기 영업이익이 650억원으로, 작년 동기 대비 69.3% 감소했다고 발표했다. 이차전지와 양극활물질, 전구체 등을 전문으로 생산하는 에코프로의 3분기 매출은 1조9038억원으로 작년 동기 대비 16.7% 증가했다. 전지재료 사업의 제품 판매량은 증가세를 유지했지만, 광물 가격의 하락과 최근 테슬라 등 전기자동차 시장 성장 둔화 등이 영업이익 감소에 영향을 미친 것으로 풀이된다. 이차전지는 충전이 가능한 배터리를 의미한다. 전기를 저장했다가 필요할 때 전기 에너지로 다시 변환하여 사용할 수 있는 장치다. 이차전지는 자동차, 휴대폰, 노트북, 전기자전거 등 다양한 전자기기에 널리 사용되고 있으며, 특히 최근에는 전기자동차와 재생에너지 저장 시스템에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 이차전지의 대표적인 예로는 리튬이온 배터리, 니켈-카드뮴 배터리, 납산 배터리 등이 있다. 에코프로의 2023년 1∼3분기 누적 매출액은 5조9854억원, 영업이익은 4176억원으로 집계됐다. 에코프로비엠의 3분기 매출액은 1조 8033억원으로 작년 동기 대비 15.4% 증가했으나, 영업이익은 459억원으로 67.6% 감소했다. 전기차용 양극재의 판매량은 증가했지만, 광물 가격의 하락과 전방 산업의 수요 부진이 수익성 감소로 이어졌다. 에코프로에이치엔은 3분기에 매출 654억원, 영업이익 115억원으로 집계됐다. 미세먼지 저감 사업 중심의 영업활동 강화에 힘입어 매출은 7.9% 증가했지만, 영업이익은 11.8% 감소했다. 에코프로 관계자는 "광물 가격의 지속적인 하락으로 영업이익이 크게 줄었다"고 언급하며, "4분기에도 어려움이 이어질 것으로 예상되는 만큼, 원가 절감 등의 조치를 적극적으로 취하여 경영난을 극복하기 위한 노력을 강화할 계획이다"라고 밝혔다. 1998년 설립된 에코프로는 대기오염 제어와 관련된 친환경 핵심 소재와 부품 개발에 주력해왔다. 2003년부터는 수입 의존도가 높은 이차전지 핵심 소재들을 단계별로 국산화하는 데 성공했다. 2016년 5월 양극 소재 사업의 전문화를 위해 에코프로비엠을 물적 분할했다. 이어 2021년 5월에는 대기환경 사업의 전문화를 위해 에코프로에이치엔을 인적 분할하고, 회사를 지주회사로 전환했다.
- 산업
2023-11-07
쌍용C&E, 탄소 중립 실현 위해 8천억 규모 설비 투자

쌍용C&E가 시멘트 생산으로 인한 환경 영향을 최소화하고자 2030년까지 약 8000억 원 규모의 대대적인 설비 투자 계획을 6일 발표했다. 이는 국내 시멘트 산업을 선도하는 기업으로서의 자발적인 사회적 책임을 다하기 위한 조치로, 투자를 통해 탄소 배출량과 대기 오염물질의 배출을 대폭 줄이는 것이 목표다. 쌍용C&E는 2030년까지 2018년 대비 탄소 배출량을 25% 이상 감축하고, 2050년까지는 53%까지 감축할 계획을 세웠다. 잔여 배출량은 탄소 포집 기술의 도입 등을 통해 지속해서 줄여나갈 예정이다. 시멘트 산업은 1500℃ 이상의 초고온으로 석회석(CaCO3)을 소성하여 생석회(CaO)를 추출하는 과정에서 상당한 양의 탄소를 배출한다. 시멘트 생산 과정에서는 1500℃ 이상의 초고온 소성 공정을 거치며, 이 과정에서 질소산화물(NOx)의 발생은 불가피한 상황이다. 이로 인해 시멘트 산업은 전기 발전, 철강, 석유화학 산업에 이어 높은 탄소 배출량을 가진 산업 중 하나로 꼽힌다. 쌍용C&E는 시멘트 제품의 생산 과정에서 발생하는 대기 오염 및 기타 환경적 영향을 최소화하기 위해, 관련 설비 투자를 확대할 계획이다. 현재, 질소산화물 저감을 위해 선택적 비촉매환원(SNCR) 설비가 사용되고 있지만, 이 방법의 저감 효율이 낮다는 문제가 있다. 저감 효율을 높이기 위해서는 SCR 설비를 도입하는 것이 필요하지만, 기술적 및 경제적 고려사항으로 인해 도입 과정에 어려움을 겪고 있다. 이에 대응하여 쌍용C&E는 대체 연료 사용 확대, 저탄소 원료 대체율 향상, 새로운 기술 개발 등 다양한 방법을 통해 탄소 배출 감소 목표를 달성할 방침이다. 특히, 소성 공정에서 화석 연료를 대체할 수 있는 다양한 연료 사용을 증대시키는 것이 주요 전략 중 하나다. 쌍용C&E는 지난해까지 이미 약 2200억 원을 투자하여 관련 설비와 인프라를 구축하는 첫 단계의 투자를 마쳤다. 이어서 향후 1400억 원을 추가로 투자하여 화석 연료 사용량을 더욱 줄이는 방안을 모색하고 있으며, 이를 통해 2030년까지는 전 세계 시멘트 업계에서 최초로 탈석탄을 실현하겠다는 계획을 세웠다. 이 회사는 탄소 배출량이 많은 석회석을 대체할 수 있는 생석회의 공급원을 지속적으로 확대하고, 시멘트 공정에 특화된 탄소 포집 기술을 도입하고 활용해 추가적인 탄소 감축을 추진할 예정이다. 더불어 시멘트 제품 생산 과정에서 발생하는 대기오염이나 기타 환경 영향을 최소화하기 위한 설비 투자도 확대한다. 초고온 소성 공정에서 질소산화물(NOx) 배출을 줄이기 위해, 쌍용C&E는 국내외의 다양한 기술을 면밀히 검토하고 있으며, 정부가 주도하는 저감 기술 실증 사업에도 적극적으로 참여할 계획이다. 이 회사는 질소산화물 배출량을 현재 수준에서 30% 이상 줄이겠다는 목표를 세웠다. 제조 공정 중 발생하는 배출 먼지는 여과 효율이 높은 여과집진기를 사용하여 효과적으로 제거하고, 비산 먼지 발생 가능성이 있는 시설에 대해서는 옥내화 등의 방법을 통해 미세먼지 발생을 최소화할 방침이다. 또한, 쌍용C&E는 시멘트 제조 공정 중 순환 자원 사용에 따른 안전성 문제 등의 우려를 해결하기 위해 정부, 이해관계자, 비정부기구(NGO) 등이 함께 참여한 '시멘트 환경관리 선진화 민관포럼'의 연구 결과를 적극적으로 반영할 예정이다. 이현준 쌍용C&E 사장은 이와 관련하여, "시멘트 산업은 탄소 배출량이 많은 특성상 기후 변화에 일정 부분 영향을 미치고 있다는 점을 인정한다"고 말하면서 "그럼에도 불구하고, 우리는 환경 개선을 위한 대규모 투자를 통해 세계적인 목표인 탄소중립을 실현하고 환경 영향을 최소화함으로써 지속 가능한 성장과 발전을 이룰 수 있는 회사로 발돋움하기 위해 적극적으로 노력할 것"이라고 밝혔다.
- 산업
2023-11-06