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2024-11-22 (금)

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[퓨처 Eyes(59)] 햇빛 먹는 동물? 광합성 동물 세포 탄생!

햇빛을 받아 에너지를 만드는 동물, 상상이나 해봤는가? '광합성을 하는 동물'은 마치 SF 영화 속 이야기 같지만, 이제 현실이 되고 있다. 일본 도쿄대학교 마츠나가 사치히로 교수 연구팀은 동물 세포에 조류(藻類)의 엽록체를 이식해 광합성을 가능하게 하는 혁신적인 기술을 개발했다. 이는 동물과 식물의 생물학적 경계를 허물며 의학, 식량 생산, 환경 개선 등 다양한 분야에서 획기적인 변화를 예고한다. 50년 넘는 난제, 마침내 해결! 광합성은 햇빛, 물, 이산화탄소를 이용해 산소와 포도당을 생성하는 과정으로, 지구 생태계를 유지하는 핵심이다. 식물, 조류, 일부 박테리아가 광합성을 통해 스스로 영양분을 만들고 산소를 생성한다. 이는 동물의 생존에 필수적인 요소다. 동물 세포에 광합성 기능을 도입하려는 시도는 1970년대부터 있었지만, 동물 세포가 엽록체를 이물질로 인식하고 파괴하는 면역 반응 때문에 번번이 실패했다. 마츠나가 교수 연구팀은 이러한 난제를 해결하기 위해 동물 세포의 고온 환경(37℃)에서도 생존 가능한 홍조류(紅藻類)인 시아니디오시존 메롤래(Cyanidiochyzon merolae) 엽록체를 선택하고, 동물 세포가 엽록체를 '먹이'로 섭취하도록 유도해 면역 반응을 우회하는 전략을 사용했다. 이 홍조류는 이탈리아의 화산 온천에서 자라고 37℃ 이상의 온도에서 광합성을 할 수 있었다. 연구팀은 이 엽록체를 동물 세포에 강제로 주입하는 대신 배양액에 첨가한 다음 중국 햄스터 난소 세포에 먹였다. 동물 세포, 엽록체와 공존하며 광합성하다! 그 결과, 동물 세포는 엽록체를 파괴하지 않고 최대 48시간 동안 공존하며 광합성 초기 반응을 성공적으로 나타냈다. 뿐만 아니라 엽록체로부터 추가적인 에너지를 공급받아 성장 속도가 증가하는 현상도 확인됐다. 연구팀은 이틀간의 공동 배양 직후 세포의 1%가 "엽록체가 풍부해졌다"고 밝혔다. 이는 엽록체를 7개 이상 흡수했다는 의미다. 추가로 20%의 세포는 엽록체가 1개에서 3개 사이인 것으로 밝혀졌다. 중요한 것은 이들 엽록체가 이틀 동안 더 활동했으며, 이 기간 동안 숙주 세포가 빠른 속도로 성장했다는 점이다. 이는 엽록체가 잠재적으로 탄소 공급원으로 작용하면서 광합성이 실제로 일어나고 있음을 나타난다고 IFL 사이언스가 전했다. 마츠나가 교수는 "50년 동안 모든 생물학 연구자들이 포기했던 일을 해냈다는 사실에 놀랐다"며 이번 연구 성과에 대한 소감을 밝혔다. 생물학의 경계를 허물다 연구팀은 이러한 동물-식물 잡종 세포를 영어의 식물(plant)과 동물(animal)을 합성한 신조어인 '플래니멀(planimal)' 세포라고 이름을 붙였다. 이 기술은 동물 세포가 스스로 에너지를 생성하는 가능성을 열며 생명과학의 패러다임을 바꾸고 있다. 엽록체를 통해 공급받은 에너지로 동물 세포의 성장 속도가 증가하는 현상이 확인되면서, 자율적인 에너지 생산 시스템 구축에 대한 기대감이 높아지고 있다. 의학·식량·환경, 응용의 무한 가능성 이번 기술은 바이오산업의 여러 분야에서 실질적인 변화를 가져올 것으로 예상된다. 먼저, 의료 분야에서는 심장병 환자의 손상된 심장에 광합성 세포를 이식하여 빛으로 산소를 공급, 회복을 돕는 치료법이 개발될 수 있다. 또한, 산소 공급의 한계를 극복해 대형 조직 배양 및 이식 기술을 크게 발전시킬 수 있다. 식량 생산 분야에서는 배양육 생산에 광합성 동물 세포를 활용하여 외부 산소 공급 없이 자체적으로 산소를 생성, 생산 비용을 절감하고 효율성을 극대화할 수 있다. 이는 지속 가능한 식량 생산의 돌파구가 될 전망이다. 환경 문제 해결에도 기여할 수 있다. 광합성 동물 세포는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출하는 기능을 통해 탄소 배출 감소와 환경 복원에 기여할 수 있으며, 탄소 중립 목표를 추구하는 기업들에게 획기적인 솔루션을 제공할 수 있다. 남은 과제와 미래 전망 물론 아직 넘어야 할 산도 있다. 추가 관찰 결과 이 이식된 엽록체는 2일 후에 분해되기 시작해 4일째 완전히 파괴됐다. 이 기술을 완성하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하지만, 연구팀은 "이미 합성 생물학 기반 접근법이 인공 광합성 동물 세포를 만드는 데 기초가 될 수 있다"며 이번 연구 성과에 대해 기대감을 드러냈다. 그럼에도 불구하고 광합성 기능을 안정적으로 유지하려면 엽록체의 장기 생존 및 효율적인 공생 메커니즘 구축이 필수적이다. 또한, 이 기술이 대규모로 활용되기 위해서는 사회적 수용성과 윤리적 검토도 병행되어야 한다. 광합성 동물 세포 기술은 생명공학의 새로운 문을 열며, 지속 가능한 미래를 위한 혁신적인 도구로 자리매김할 전망이다. 이 기술이 의학, 식량, 환경 등 다양한 분야에서 어떠한 변화를 가져올지, 앞으로의 발전이 더욱 기대된다. 이번 연구는 단순한 학문적 성과를 넘어, 미래 바이오산업의 초석이 될 기술적 기반을 제공했다는 점에서 주목할 만하다. "동물이 햇빛을 먹는다"는 발상이 이제는 더 이상 SF 영화 속 이야기가 아닌, 현실로 다가오고 있는 것이다. 이 연구 결과는 '일본 학술원 회보 B(proceedings of tje Japan Academy, Series B)' 저널에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-11-21
"절대 포기 못해"…일본제철, 바이든의 US스틸 인수 저지에 강력 반발

일본제철이 US스틸 인수를 관철시키기 위해 발빠른 움직임을 보이고 있다. 모리 다카히로 일본제철 부회장은 조 바이든 미국 대통령이 US스틸 인수를 저지하려는 움직임에 대해 강하게 반발하며 "절대 포기하지 않겠다"는 의지를 밝혔다. 19일(현지시간) 웨스트 미플린에서 피츠보그 포스트가제트와의 인터뷰에서 그는 "이번 인수는 지역 사회, US스틸, 그리고 미국 경제 전체에 도움이 될 것"이라고 강조했다. 일본제철은 약 149억달러(약 20조7600억원) 규모의 US스틸 인수를 추진하고 있지만 바이든 대통령과 일부 의원들의 반대에 규제 심사가 지연되고 있다. 전문가들은 바이든 행정부의 정치적 계산과 보호주의적 경제 정책이 이번 인수 저지의 배경에 있다고 분석한다. 모리 부회장은 US스틸 인수를 성사시키기 위해 철강노조와 지역 정치인들을 설득하고 있으며, 펜실베이니아 지역에 10억 달러(약 1조3900억 원) 규모의 투자를 약속했다. 그러나 데이비드 맥콜 철강노조 대표는 이를 "노동자와 미국에 해로운 결정"이라며 강하게 반대하고 있다. [미니 해설] 일본제철, US스틸 인수 저지 움직임에 정면 돌파 US스틸은 지난 2023년 12월 오하이오주 기반의 경쟁사 클리블랜드-클리프스와 치열한 입찰 경쟁 끝에 일본제철과 149억 달러 규모의 인수 계약에 동의했다. 그러나 이 거래는 의회의 반발과 정치적 논란 속에서 규제 심사가 지연되고 있다. 특히 바이든 대통령과 최근 대선에서 승리한 도널드 트럼프 대통령 당선인의 반대가 규제 심사에 영향을 미치고 있다는 분석이 나오고 있다. 일본제철은 US스틸 인수 저지 움직임에 정면 돌파를 선언하고 모리 다카히로 부회장을 미국에 급파, 지역 주민과 철강 업계의 지지를 얻기 위해 활발한 로비를 펼치고 있다. 그는 최근 펜실베이니아주 해리스버그에서 조쉬 샤피로 주지사와 회동했으며, 주말에는 스틸러스 경기와 펭귄스 경기에 참석할 예정으로 지역 사회와의 교감을 강화하고 있다. 모리 부회장은 19일 크리스 켈리 웨스트 미플린 시장과의 만남에서 "지역 사회의 지지 모멘텀이 점점 강해지고 있다"고 밝혔다. 켈리 시장도 "지역 주민과 철강 노동자들이 이 거래를 지지하고 있으며, 반대하는 목소리를 듣지 못했다"고 강조했다. 노조의 반발, 핵심 장애물로 떠올라 그러나 철강노동자노조(USW)의 반발은 여전히 해결해야 할 가장 큰 과제로 남아 있다. 데이비드 맥콜 USW 대표는 이 거래를 "노동자와 미국에 해로운 결정"이라며 강하게 반대하고 있다. 맥콜 대표는 바이든 대통령과의 친밀한 관계를 활용해 워싱턴에서 로비를 강화하고 있다. 이에 반해, 점점 더 많은 USW 조합원들은 일본제철의 투자 계획에 긍정적인 반응을 보이고 있다. 켈리 시장은 맥콜 대표의 태도에 대해 "노조원들을 제대로 대변하지 못하는 부끄러운 행위"라고 강하게 비판했다. 10억 달러 투자 약속과 기술 혁신 강조 일본제철은 펜실베이니아 지역 철강 시설에 10억 달러를 투자하겠다고 약속하며, 지역 경제 활성화와 생산 시설 현대화를 추진 중이다. 특히 일본제철은 기존 웨스트버지니아 폴란스비 공장을 활용한 기술 혁신 사례를 통해 지역 지도자들을 설득하고 있다. 켈리 시장은 해당 공장을 방문한 후 "일본제철이 지역 경제를 살리는 데 중요한 역할을 하고 있다"며 "일본제철이 없다면 마을도 존재하지 않았을 것"이라는 한 주민의 발언을 전했다. 정치적 반발과 글로벌 철강 시장의 미래 이번 거래는 단순한 경제적 결정이 아닌 미국 정치, 노사 관계, 국제 무역 질서의 복잡한 역학을 반영하고 있다. 바이든 대통령과 트럼프 당선인의 반대는 보호주의 경제 정책의 연장선으로 볼 수 있다. 그러나 전문가들은 일본제철의 첨단 기술이 US스틸의 현대화를 촉진하고, 미국 철강업계의 글로벌 경쟁력을 높이는 기회가 될 것이라고 분석한다. 철강 시장의 새로운 시험대 일본제철의 US스틸 인수 시도는 글로벌 철강 시장뿐 아니라 미국 정치와 지역 경제에도 중대한 영향을 미칠 사건으로 평가받고 있다. 일본제철은 지역 사회의 지지와 기술 혁신을 무기로 규제 심사와 정치적 반발을 돌파하려 하고 있다. 규제 심사의 최종 결과는 연말에 결정될 예정이며, 일본제철의 전략적 행보에 글로벌 철강 시장의 이목이 쏠리고 있다.
- 산업
2024-11-20
[신소재 신기술(133)] 물에 녹는 바이오플라스틱 'MECHS' 개발

플라스틱 오염 문제가 점점 더 심각해지는 가운데, 물에 녹는 새로운 바이오플라스틱이 개발되어 주목받고 있다. 미국 노스이스턴 대학교의 아비나쉬 만줄라-바사반나(Avinash Manjula-Basavanna) 연구원과 닐 조쉬(Neel S. Joshi) 교수 연구팀은 물과 퇴비에서 빠르게 분해되는 바이오플라스틱 'MECHS'를 개발했다고 어스닷컴이 보도했다. 이번 연구 결과는 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 저널에 발표됐다. 새로운 바이오플라스틱 'MECHS'의 특징 MECHS는 '퇴비화, 치유, 확장가능성을 갖춘 기계적으로 조작된 살아있는 물질(Mechanical Engineered Living Materials with Compostability, Healability, and Scalability)'의 약자이다. 이 소재는 유전자 조작된 대장균 박테리아와 섬유 매트릭스를 결합하여 종이 또는 필름 형태로 제작된다. 기존 바이오플라스틱과 달리 MECHS는 빛과 같은 외부 자극에 반응하고 자가 재생 및 조절 능력을 갖추고 있다. 또한 물과 퇴비에 빠르게 분해되어 환경 오염을 줄이는데 기여할 수 있다. 연구팀은 "MECHS는 변기에 버려도 생분해될 정도로 친환경적"이라고 설명했다. 대량 생산 가능-플라스틱 포장재 대체 기대 MECHS는 종이와 유사한 방식으로 대량 생산이 가능하며, 플라스틱 포장재를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 앞서 설명했듯이 기본적으로 이 제품은 유전자 조작된 대장균 박테리아가 섬유 매트릭스와 얽힌 종이 또는 필름과 같은 형태로 만들어진다. 섬유질 구조로 인해 이 바이오플라스틱은 비밀 랩처럼 늘어날 수 있고, 다양한 강성을 위해 유전적으로 조작할 수 있으며 자가 치유 능력까지 갖추었다. 만줄라-바사반나 연구원은 "플라스틱 포장재는 수명이 며칠에서 2년 정도로 짧지만, 현재 사용되는 석유화학 플라스틱은 생분해되는 데 수백 년이 걸린다"며 "MECHS는 생분해성, 수세성(침투액의 물에 의한 세척의 정도를 비교하기 위해 사용되는 척도), 기계적 조정 가능성을 갖춘 지속 가능한 대안"이라고 강조했다. 플라스틱 포장재는 현재 플라스틱 시장의 3분의 1을 차지한다. 상용화 위해 유전자 안정성 확보해야 MECHS는 혁신적인 소재지만 상용화를 위해서는 몇 가지 과제를 해결해야 한다. 먼저, 유전자 조작된 대장균 박테리아(E.coli 박테리아)의 유전적 안정성을 확보해야 한다. 또한 기존 플라스틱 산업의 전환에 따른 경제적, 물류적 문제와 대중의 인식, 규제 문제 등을 해결해야 한다. 연구팀은 MECHS를 시작으로 다양한 생분해성 소재를 개발하고 환경 보존, 의료 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 전망했다. 이들의 연구는 생물학, 화학, 공학 분야의 협력을 통해 지속 가능한 해결책을 제시하는 모범 사례로 평가받고 있다.
- IT/바이오
2024-11-19
CJ제일제당, 신사업 진출 위해 '글로벌 1위' 그린바이오 매각

CJ제일제당이 그린바이오 분야 세계 1위인 바이오사업부 매각에 나섰다. 예상 몸값은 5조~6조원대에 달할 전망이다. 18일 투자은행(IB) 업계에 따르면 CJ제일제당은 바이오사업부를 매각하기 위해 복수 글로벌 사모투자펀드(PEF)와 물밑 접촉을 추진하고 있다. 매각 주관 업무는 글로벌 IB인 모건스탠리가 맡고 있으며 이르면 다음달 중 본입찰을 진행할 것으로 전망된다. CJ제일제당이 매각을 추진하는 바이오 부문은 미생물을 원료로 식품 조미 소재와 사료용 아미노산 등을 생산하는 그린바이오 사업이 주력이다. 라이신, 트립토판 등 사료용 아미노산 부문 시장 점유율이 세계 1위에 올라 있다. 관련 업계에서는 CJ제일제당이 신사업에 투자하기 위한 실탄을 마련하는 차원에서 바이오사업부 매각을 검토하는 것으로 보고 있다. 인수·합병(M&A) 업계 관계자는 "CJ그룹은 바이오 부문을 매각해 확보하게 될 거액의 자금을 활용해 식품 본업의 경쟁력을 확대하거나 다른 업종의 기업을 인수해 신사업에 뛰어들 가능성도 있다"고 말했다. CJ제일제당의 바이오 부문은 '캐시카우'로 꾸준히 수익을 창출해왔다. 지난해 상각전영업이익(EBITDA)은 5259억원에 달한다. 올 들어 3분기까지 EBITDA는 4875억원으로 집계됐다. 일반적으로 식품 기업의 기업가치가 EBITDA의 7~8배 수준인 점을 감안하면, CJ제일제당 바이오사업부 기업가치는 5조~6조원대로 평가된다. CJ제일제당의 사업은 크게 설탕·밀가루·식용유 등을 생산하는 식품과 바이오, 물류 부문으로 구성돼 있다. 지난해 바이오 부문 매출은 4조1343억원으로 CJ제일제당 전체 매출에서 약 23%를 차지했으며 라이신, 트립토판 등 사료용 아미노산 품목 등을 생산하는 기업 간 거래(B2B) 사업이 주력이다. 매출 90% 이상이 해외에서 창출되는 글로벌 기업이다. 라이신은 면역 증강 역할을 하는 물질로 알려져 있으며 양돈 사료에 첨가해 사료 영양분의 균형을 맞춰주는 기능을 한다. 트립토판은 체내에서 단백질의 구성 요소인 아미노산 균형을 유지하고 항체 생성을 증진해 면역력을 높여준다. CJ제일제당의 바이오 사업은 '햇반' '비비고' 등 식품 사업에 비해 대중적 인지도가 낮지만 설탕과 함께 회사를 글로벌 식음료 기업으로 키운 부문이다. 일본 감미료사인 아지노모토에서 기술 이전을 받아 1963년 '미풍'으로 출시했던 MSG(글루탐산나트륨) 사업이 시초다. 1988년 인도네시아에 첫 현지 법인을 설립하며 사료용 아미노산 라이신 시장에 진출한 것이 도약의 계기가 됐다. 그린바이오 사업은 현재 미국, 중국, 인도네시아, 말레이시아, 브라질 등 해외 주요 국가에 11개 대형 생산설비를 갖추고 있다. 글로벌 1위 사료용 아미노산 브랜드인 라이신과 트립토판, 발린을 포함해 8종의 대표 브랜드를 보유하고 있다. CJ제일제당 그린바이오 사업은 코로나19 사태를 전후로 실적이 가파르게 개선됐다. 경쟁사가 물류난으로 배송에 어려움을 겪는 사이에 CJ제일제당이 글로벌 네트워크를 활용해 세계 시장에서 점유율을 빠르게 확대했기 때문이다. 2020년 2조9817억원 수준이던 바이오 사업 매출은 2021년 3조7312억원, 2022년 4조8540억원으로 가파르게 상승했다. 다만 지난해부터 다소 상황이 바뀌었다. 글로벌 경기 침체로 인해 축산 수요가 줄면서 그린바이오 수요도 감소하고 있기 때문이다. 그린바이오 사업은 현재 글로벌 1위지만 업황에 따라 부침이 크다. 이 때문에 시장에선 이재현 CJ그룹 회장이 바이오사업부를 매각해 마련할 실탄으로 신사업을 모색할 것으로 내다보고 있다. 실제로 CJ그룹은 2018년 CJ헬로비전을 LG그룹, 제약사업(CJ헬스케어)을 한국콜마에 각각 매각했다. 매각대금으로 CJ제일제당은 미국 냉동 식품 2위 업체인 슈완스컴퍼니를 인수했고 슈완스컴퍼니 실적이 개선된 바 있다. 그 결과 2018년 3649억원 수준이었던 CJ제일제당의 미국 식품 매출은 4조356억원으로 급증했다. 시장에서는 CJ제일제당이 그린바이오 사업 매각대금으로 '제2의 슈완스' 등 초대형 M&A에 나설 것으로 전망하고 있다.
- 산업
2024-11-19
[신소재 신기술(129] 암흑물질 실험서 중성미자 '구름' 첫 포착

이탈리아와 중국 과학자들이 최근 진행한 암흑물질 실험에서 중성미자 구름을 처음으로 포착해 학계의 이목을 집중시키고 있다. 우주에서 가장 풍부한 입자인 중성미자는 전하가 없고 질량이 거의 없는 아원자 입자로, 물질과 거의 상호 작용하지 않는 특징을 지닌다. 또한 감지 되지 않고 모든 물체를 통과하는 기이한 특성 때문에 '유령 입자'로 불리기도 한다. 참고로 원자를 구성하는 입자 중에서 가장 가벼운 전자조차도 중성미자보다 600만배 더 무겁다. 양성자는 전자보다 약 1836배 더 무겁고, 중성자는 전자보다 약 1839배 더 무겁다. 최근 이탈리아와 중국에서 각각 독립적으로 운영되는 암흑물질 검출 실험인 제논(XENON)과 판다X(PandaX) 연구팀이 암흑물질 주변에서 중성미자 구름을 처음으로 포착했다고 발표했다고 인터레스팅엔지니어링이 전했다. 제논 실험에 참가한 페이 가이오는 "이것은 암흑 물질 실험을 통해 천체물리적 중성미자를 측정한 최초의 사례"라고 말했다. 중성미자-핵 탄성 산란 통해 검출 중성미자는 일반적으로 중성미자-핵 탄성 산란(CEvNS) 과정을 통해 검출된다. 이는 중성미자가 양성자나 전자와 상호 작용하는 것이 아니라 원자핵 전체와 상호 작용하는 과정이다. 연구를 진행하는 동안 연구진은 2년 동안의 실험 데이터를 검토했다. XENON과 PandaX 연구팀은 액체 제논 검출기를 사용하여 암흑물질 입자 또는 중성미자가 제논 원자와 상호 작용하는 방식을 연구하는 과정에서 태양 핵에서 발생하는 붕소-8의 방사성 베타 붕괴에서 나오는 CEvNS 신호를 확인했다. XENON 연구팀은 11개의 CEvNS 신호를, PandaX 연구팀은 75개의 신호를 보고했으며, 두 실험 모두 통계적 신뢰도는 2.64 시그마(PandaX)와 2.73 시그마(XENON)로 유사했다. 듀크 대학교의 물리학 교수인 케이트 숄버그는 "저를 포함한 대부분의 사람들이 이 공동연구가 중성미자 안개를 측정했다고 확신한다"고 말했다. 이번 연구 결과는 암흑물질 주변에 밀집된 중성미자 구름의 존재를 시사하며, 이는 암흑물질 탐색에 새로운 과제를 제기한다. 중성미자는 검출이 어렵기 때문에 우주에 풍부하게 존재하는 중성미자는 암흑물질 검출 시 배경 잡음을 생성하여 암흑물질 신호를 구별하기 어렵게 만들 수 있다. 전문가 "중성미자 구름 위협 과장되었을 가능성…추가 연구 필요" 그러나 멜버른 대학교의 암흑물질 입자 물리학 전문가인 엘리사베타 바르베리오는 "중성미자 구름으로 인한 '존재적 위협'은 과장되었을 가능성이 있다"며 "이러한 배경 잡음이 암흑물질 연구의 진전을 막기 전에 해야 할 일이 많다"고 밝혔다. 그는 이번 실험에는 참가하지 않았다. 이번 연구 결과는 암흑물질과 중성미자 사이의 상호 작용을 이해하는 데 중요한 단서를 제공하며, 향후 암흑물질 탐색 연구에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 이 연구는 미국 물리학회에서 발행하는 학술지 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-11-11
[신소재 신기술(128)] 나노셀룰로오스, 석유 관련 제품 대체 가능성

나노 셀룰로오스가 석유 관련 제품을 대체할 수 있는 가능성을 제시한 새로운 연구가 발표됐다. 이탈리아 밀라노대학 연구팀이 셀룰로오스 나노섬유(CNF)의 기계적 특성과 내수성을 활용, 석유 관련 제품을 대체할 수 있는 소수성(물 분자와 쉽게 결합하지 못하는 성질)의 종이를 만드는 방법이 제안돼 관심을 모으고 있다고 PHYS가 전했다. 이를 포장 및 생물 의학 기기에 적합한 지속 가능한 고성능 소재를 생산할 수 있다는 연구 결과다. 이 방법론은 초분자적 접근법, 즉 셀룰로오스 나노섬유를 화학적으로 변형시키지 않는 단백질의 짧은 사슬(펩타이드 서열)을 결합하는 것이다. 지속 가능한 소수성 종이는 가까운 미래에 석유 관련 제품을 대체할 수 있다는 기대다. 소재화학 저널(Journal of Materials Chemistry)에 실린 이 연구는 '기계적 강도와 차단 성능을 개선하기 위한 나노셀룰로스-짧은 펩타이드 자가 조립'이라는 제목으로 실렸다. 연구는 밀라노 공과대학의 화학 및 재료 공학과 연구진이 알토 대학, 핀란드의 VTT-기술 연구 센터, CNR의 사이텍(SCITEC) 연구소와 협력해 수행했다. 셀룰로오스 나노섬유는 재생 및 생분해가 가능한 원료인 셀룰로오스에서 추출한 천연 섬유로, 강도와 다양성이 우수한 것으로 잘 알려져 있다. 이 연구에서 밀라노 공과대학의 수퍼바이오나노랩 연구원들은 화학적으로 변형하지 않고도 셀룰로오스 나노섬유의 특성을 크게 향상시킬 수 있는 방법을 보여주었다. 여기에 펩타이드라는 작은 단백질을 첨가했다. 연구진인 엘리사 마렐리는 방법론을 설명하면서 "제안된 초분자적 접근 방식에는 작은 펩타이드 서열을 추가하는 것이 포함되었는데, 이는 나노섬유와 결합해 기계적 성능과 방수성을 개선한다"라고 밝혔다. 마렐리는 이어 "연구 결과에 따르면 최소량의 0.1% 미만의 펩타이드만으로도 생산된 하이브리드 재료의 기계적 특성을 크게 높여 응력에 대한 저항성을 높일 수 있었다"고 부연했다. 연구진은 이런 결과를 토대로 펩타이드 서열에 불소 원자를 첨가할 경우의 영향을 평가했다. 이를 통해 구조화된 소수성 필름을 만들 수 있었으며, 결과적으로 생체 적합성 및 지속 가능한 특성을 유지하면서도 더 큰 내수성을 제공할 수 있었다. 연구진의 피에란젤로 메트랑골로는 "이러한 발전은 성능 면에서 석유로 만든 재료와 경쟁할 수 있는 생체 재료를 만드는 새로운 기회를 열어 준다. 이는 환경에 대한 영향을 줄이면서 석유 제품과 동일한 품질과 효율성을 달성한다. 이러한 하이브리드 소재는 습기에 대한 저항성이 중요한 지속 가능한 포장에 매우 적합하며, 생체 적합성으로 인해 생체 의료 기기에도 사용할 수 있다"라고 강조했다.
- IT/바이오
2024-11-08
스텔란티스, 미국 공장서 1100개 일자리 감축 예정…재고 조정 차원

다국적 완성차 그룹 스텔란티스가 미국 오하이오주 털리도 공장에서 1100개의 일자리를 줄일 계획이다. 7일(현지시간) 월스트리트저널(WSJ)에 따르면 스텔란티스는 지프 생산라인의 근무 체제를 2교대에서 1교대로 전환하여 생산량 감축에 나선다. 이번 감원 조치는 이르면 내년 1월 5일부터 시행될 예정이다. 스텔란티스는 지난주 높은 재고 수준을 낮추기 위한 조치에 착수했다고 밝혔다. 딜러에게 공급되는 차량 수를 줄이고 고객에게 제공하는 인센티브를 늘리는 등의 방안을 시행 중이다. 앞서 스텔란티스는 지난여름 미시간주 공장에서 램 모델 생산 중단을 결정하고 2450여 명을 해고할 계획을 발표하기도 했다. WSJ는 스텔란티스의 재고 증가 원인으로 코로나19 팬데믹 이후 시장 변화에 대한 적응 실패를 지적했다. 금리 상승으로 인한 소비자 구매력 약화와 맞물려 재고 증가는 스텔란티스의 매출에 부정적인 영향을 미치고 있다. 스텔란티스는 중국 시장에서의 전기차 실적 부진과 미국을 비롯한 주요 시장의 수요 감소로 경영악화를 겪고 있다. 올해 현금 상황이 나아지긴 했지만 50억(약 7조 4670억원)~100억 유로(약 14조 9341억원)의 현금 유출이 있을 것으로 전망된다. 올해 조정 영업이익률은 기존 10%에서 5.5~7%로 낮췄다. 스텔란티스뿐 아니라 다른 완성차 업체들도 수요 감소와 경쟁 심화로 어려움을 겪고 있다. 유럽 최대 자동차업체 폭스바겐은 지난 3분기 순이익이 전년 동기 대비 3분의 1 수준으로 급감했으며, 폭스바겐 계열사 아우디는 내년 2월 벨기에 브뤼셀 공장 가동을 중단할 예정이다. 이 외에도 유럽의 자동차 부품 공급업체인 미쉐린과 셰플러는 이번 주 초 6000개 가까운 일자리 감축 계획을 발표했다.
- 산업
2024-11-08
국제유가, 산유국 증산 재연기 등 영향 4거래일 연속 상승

국제유가는 4일(현지시간) 산유국의 원유증산 재연기와 달러 약세 등 영향으로 급등했다. 국제유가는 4거래일 연속 상승세다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상업거래소에서 서부텍사스산중질유(WTI) 12월물 가격은 전거래일보다 2.9%(1.98달러) 상승한 배럴당 71.47달러에 마감됐다. WTI는 종가 기준으로 지난달 25일 최고치를 기록했다. 장중에는 3%이상 올르기도 했다. 북해산 브렌트유 내년 1월물은 런던 ICE선물거래소에서 2.7%(1.98달러) 상승한 배럴당 75.08달러에 거래를 마쳤다. 브렌트유 역시 지난달 25일 이후 최고 수준에서 거래를 끝냈다. 국제유가가 급등세를 보인 것은 석유수출국기구(OPEC)와 러시아 등 비 OPEC산유국간 협의체인 'OPEC플러스(+)'가 원유 증산 계획을 재차 연기하고 달러가 약세로 돌아선 때문으로 분석된다. 지난 3일 OPEC+는 애초 결정한 점진적인 증산(감산 축소)을 오는 12월 말까지 한 달 더 연기한다고 밝혔다. 애초 OPEC+는 하루 220만배럴의 감산을 지난 9월까지만 연장한 뒤 10월부터는 생산량을 하루 18만배럴 늘릴 계획이었지만 유가 하락 속에 이 같은 계획의 시행은 9월 초 두 달 연기했으며 이번에 재연기된 것이다. SPI애셋매니지먼트의 스티븐 이네스 매니징 파트너는 이에 대해 "변동성이 큰 수요와 취약한 경제 전망 속에서 OPEC+가 신중한 균형을 유지하려 하고 있음을 보여주는 두 번째 연기"라면서 "중국의 수요 감소와 미주 지역의 공급 증가가 시장에 큰 영향을 미치는 가운데 그룹이 압박을 얼마나 크게 느끼고 있는지를 잘 보여준다"고 평가했다. UBS의 조반니 스타우노보 애널리스트는 "지속적인 경제 성장 우려를 고려해 OPEC+가 미국의 금리 인하와 중국의 재정 및 통화 정책 완화의 경제적 영향에 대해 더 명확히 알고 싶어 한다고 생각한다"면서 "이 그룹은 또한 다음 미국 대통령과 과거 한도를 초과해 생산한 원유 재고의 영향에 대해서도 명확성을 가져야 한다"고 말했다. 이날 달러는 카멀라 해리스 부통령의 승리 가능성이 반등했다는 인식이 퍼지면서 약세를 나타냈다. 원유는 달러화로 표시되기 때문에 달러 가치가 하락하면 다른 통화를 사용하는 구매자들 사이에서 원유에 대한 수요가 늘어날 수 있다. 지난 주말 공화당 우세 지역인 아이오와주에서 해리스 부통령이 도널드 트럼프 전 대통령을 47% 대 44%로 앞선다는 여론조사가 나온 가운데 베팅사이트에서도 해리스 부통령의 당선 확률은 높아진 것으로 나타났다. 다만 도널드 트럼프 전 대통령이 앞서고 있는 구도는 지속되고 있다. 중동분쟁이 격화하고 있는 점도 원유가격을 끌어올리는 요인으로 작용했다. 지난주 이란이 이스라엘에 대한 보복공격 준비를 진행하고 있다고 보도가 나온는 등 중동분쟁이 원유공급 리스크가 될 수 있는 상황이 이어지고 있다. 또한 카리브해에서 발생한 열대성저기압이 세력을 강화해 석유시설이 많은 미국 멕시코 연안에 접근할 가능성도 우려되고 있다. 한편 대표적인 안전자산인 국제금값은 차익실현 매물 출회 등으로 3거래일 연속 하락했다. 이날 뉴욕상품거래소에서 12월물 금가격은 0.1%(3.0달러) 내린 온스당 2746.2달러에 거래를 마쳤다.
- 산업
2024-11-05
[먹을까? 말까?(74)] 설탕, 생후 1000일까지 아기에게 주면 안되는 이유

어린 시절 설탕 섭취를 줄이면 성인이 되어 당뇨병과 고혈압 발병 위협을 낮출 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 해당 내용에 대해서는 BBC와 데일리메일 등 다수 외신이 다루었다. 미국 남부캘리포니아대학교(USC) 연구팀은 제2차 세계대전 이후 영국에서 시행된 설탕 배급제 종료를 자연 실험으로 활용하여, 출생 후 1000일(약 2년 9개월) 동안 설탕 섭취량과 장기적인 건강 상태의 상관 관계를 분석했다. 연구팀은 조기 설탕 섭취가 장기적으로 건강에 미치는 영향을 연구하기 위해 제2차 세계대전이 끝난 이후 1953년 9월 설탕과 과자 배급이 종료되자 10년간의 영국의 '자연 실험'을 활용한 것. 팀은 영국 바이오뱅크 데이터베이스를 분석해 1951년과 1956년 사이에 태어난 6만명의 사람들이 정기적으로 건강을 모니터링 받고 있다는 것을 발견했다. 이를 통해 연구팀은 배극 기간 동안 태어난 사람들과 그 직후에 태어난 사람들의 건강에 대한 통찰력을 얻을 수 있었다. 두 그룹 모두 그 후 70년 동안 동일한 사회적 변혁을 겪었지만, 주요 차이점은 생애 초기 1000일 동안의 설탕 노출이었다. 배급 기간 동안 성인은 일반적으로 일주일에 8온스(약 0. 5파운드, 약 226g)의 설탕과, 4주마다 12온스(0.75파운드, 약340g)의 과자를 섭취했다. 설탕 허용량은 임산부와 어린이를 포함한 오늘날 영국 식단 지침과 비슷했다. 그러나 배급이 종료되자 영국 국민의 하루 평균 설탕 소비량은 약 41g(설탕 10개)에서 하룻밤 사이에 거의 즉시 80g(설탕 20개)으로 약 2배 가까이 증가했다. 연구 결과, 설탕 배급제가 시행되었던 시기에 유년기를 보낸 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 50~60대에 당뇨병에 걸릴 확률이 약 35%, 고혈압에 걸릴 확률이 약 20% 낮은 것으로 나타났다. 또한 당뇨병 발병 시기는 4년, 고혈압 발병 시기는 2년 지연됐다. 연구팀은 "태아기부터 2세까지의 시기는 장기적인 건강에 매우 중요하며. 이 시기에 과도한 설탕 섭취를 제한하는 것이 성인병 예방에 효과적"이라고 강조했다. 생애 초기에 아이들은 임신 중, 모유 수유 중, 유아용 분유와 이유식을 통해, 또는 엄마가 먹는 음식을 통해 다량의 설탕에 노출된다고 연구팀은 지적했다. 임신 중 어머니의 식단은 중요했다. 저당 식단의 이점 중 3분의 1은 아기가 아직 자궁에 있는 동안 영향을 미쳤다. 또한 연구에 따르면 대부분의 영유아들은 매일 가당 식품과 음료를 섭취하는 것으로 나타났다. 이 연구는 과학 저널 '사이언스(Science)'에 게재됐다. USC 연구원 중 한 명인 타데자 그라츠너는 "어릴 때 설탕에 노출되면 신진대사와 신체가 평생 음식에 반응하는 방식에 영향을 미칠 수 있다"고 말했다. 그라츠너는 "설탕 함량이 높은 산모의 식단은 태아 프로그래밍과 같은 요인을 통해 아이의 비만 및 대사 장애 위험을 높이는 것으로 나타났다"고 설명했다. 그녀는 아주 어릴 때 설탕을 먹으면 평생 달콤한 음식을 선호하게 될 가능성이 있다고 덧붙였다. 런던 메트로폴리탄 대학교의 힐다 멀루니 영양학 박사는 이번 연구에 대해 "영국 인구의 높은 설탕 섭취량과 만성 질환 증가 추세를 고려할 때 매우 시의적절하고 중요한 연구 결과"라고 평가하며, 유아와 어린이를 대상으로 한 식품과 음료의 높은 설탕 함량에 대한 우려를 표명했다고 데일리메일은 전했다. 한편, 올해 초 발표된 보고서에 따르면 영국 어린이들은 정크 푸드 위주의 식습관으로 인해 성장 저해, 비만, 제2형 당뇨병 발병률 증가 등 건강 문제에 직면해 있다. 식품재단(Food Foundation)은 어린이들이 건강한 식습관을 형성하기 어려운 환경에 노출되어 있으며, 고지방, 고당분, 고염분 식품의 공격적인 마케팅과 빈곤 문제가 이러한 현상을 심화시키고 있다고 지적했다.
- 생활경제
2024-11-01
한국 10월 수출, 13개월 연속 증가⋯반도체·자동차 '역대급' 실적 견인

한국 수출이 13개월 연속 상승세를 이어갔다. 10월 수출은 전년 동월 대비 4.6% 증가한 575억 2000만 달러를 기록하며, 지난해 10월 이후 꾸준한 성장세를 유지했다. 특히 양대 주력 수출품인 반도체와 자동차 수출이 역대 10월 중 최고치를 달성하며 수출 증가를 견인했다. 이는 글로벌 경기 회복세와 함께 주요 시장의 수요 증가에 힘입은 결과로 분석된다. 대(對) 중국 수출은 25개월 만에 최고치를 경신하며 122억 달러를 기록했고, 대미 수출 역시 104억 달러로 역대 10월 중 최고 수준을 나타냈다. 이는 한국의 주요 수출 시장인 중국과 미국 경제의 견조한 성장세를 반영한다. 산업통상자원부는 1일 이 같은 내용의 '10월 수출입 동향'을 발표하며, 수출 호조세가 지속될 것으로 전망했다. 반도체 수출 1년 연속 상승세 15대 주요 수출 품목 동향을 살펴보면, 가장 큰 비중을 차지하는 반도체 수출은 1년 연속 상승세를 기록했다. 10월 반도체 수출액은 125억 달러로 전년 대비 40.3% 급증했다. 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함한 컴퓨터 부문 수출 또한 54.1% 증가한 10억 달러로 10개월 연속 증가세를 유지했다. 무선통신기기 수출은 20억 달러로 전년 대비 19.7% 늘었다. 반도체에 이어 두 번째로 큰 수출 품목인 자동차 수출은 전년 동월 대비 5.5% 증가한 62억 달러로, 역대 10월 기준 최고 실적을 달성했다. 바이오헬스 수출은 18.5% 증가한 12억 달러로 4개월 연속 성장세를 이어갔다. 그동안 저조했던 철강 수출은 10월 8.8% 증가한 29억 달러를 기록하며, 지난 2월부터 8개월간 이어진 수출 감소세에서 벗어났다. 하지만 석유제품 수출은 국제 유가와 연동되는 제품 가격 하락 등의 영향으로 전년 대비 34.9% 감소한 34억 달러에 그치며 부진한 모습을 보였다. 대중·대미 수출도 '활짝' 지역별로는 미국과 중국으로의 수출이 모두 호조를 보였다. 대(對)중국 수출은 1~2위 대중 수출 품목인 반도체와 석유화학 수출이 큰 폭으로 증가하면서 전년 대비 10.9% 증가한 122억 달러를 기록했다. 이는 2022년 9월(133억 달러) 이후 25개월 만에 최고 수준이다. 대미 수출은 전년 동월 대비 3.4% 증가한 104억 달러를 나타냈다. 이는 역대 10월 대미 수출 중 가장 높은 실적이다. 한국의 10월 수입액은 543억 5000만 달러로 전년 대비 1.7% 늘었다. 에너지 수입은 국제 유가 하락에 따른 원유 수입액 감소의 영향으로 전년 대비 6.7% 감소한 112억 달러를 기록했다. 비에너지 수입은 반도체(19%), 반도체 장비(52.2%)를 중심으로 4.1% 증가한 432억 달러였다. 이에 따라 10월 무역수지는 31억 7000만 달러 흑자를 기록했다. 월간 무역수지는 지난해 6월 이후 17개월째 흑자 행진을 이어가고 있다. 안덕근 산업통상자원부 장관은 "주력 수출 품목인 반도체와 자동차 수출이 10월 기준 최고 실적을 달성하고, 전체 수출도 3개월 연속 월별 최대 실적을 기록하는 등 수출이 견조한 성장세를 유지하고 있다"면서 "수출 호조세가 연말까지 지속되어 역대 최대 수출 실적 달성으로 이어질 수 있도록 모든 지원을 아끼지 않겠다"고 강조했다.
- 경제
2024-11-01
삼성SDI, 3분기 영업이익 72.1% 감소…전기차 시장 둔화 영향

삼성SDI는 30일 공시를 통해 연결 기준 2024년 3분기 영업이익이 1299억원으로 전년 동기 대비 72.1% 감소했다고 밝혔다. 이는 시장 전망치인 1345억원을 소폭 하회하는 수치다. 매출액은 3조9356억원으로 전년 동기 대비 29.8% 감소했으며, 순이익은 2304억원으로 63% 줄었다. 전기차 배터리 수요 둔화, 각형 전지 수익성 감소 이번 실적 감소는 전기차 시장의 성장 둔화와 환율 영향 등이 주요 원인으로 분석된다. 특히 전지 부문 매출은 3조6720억원으로 전년 동기 대비 31% 감소했으며, 영업이익은 635억원으로 85% 급감했다. 각형 전지는 유럽 전기차 시장의 수요 둔화와 환율 영향으로 수익성이 감소했다. 다만, 미주 지역에서 P6 배터리 공급 확대로 매출은 성장세를 보였다. ESS, 파우치형 전지 선전…원형 전지는 부진 에너지저장장치(ESS) 전지는 에너지밀도와 안전성을 강화한 '삼성 배터리 박스'(SBB) 1.5 출시 등으로 매출과 영업이익이 큰 폭으로 개선됐다. 파우치형 전지 역시 신규 스마트폰 출시 효과로 매출과 영업이익 모두 증가했다. 반면, 원형 전지는 전기차용 판매 감소에 따른 가동률 하락 등으로 실적이 하락했다. 전자재료 부문, OLED 소재 중심으로 성장세 전자재료 부문은 고부가 유기발광다이오드(OLED) 소재를 중심으로 매출과 영업이익이 모두 증가했다. 매출은 2636억원으로 전년 동기 대비 0.2% 증가했고, 영업이익은 664억원으로 24% 늘었다. 삼성SDI는 전기차 수요 증가세 둔화 등 힘든 경영 여건 속에서도 고품질 전지를 중심으로 GM과 합작 회사 설립 계약을 맺고, 유럽과 아시아의 주요 자동차 제조사로부터 새로운 주문을 받았으며, 전력용 SBB 1.5를 선보이는 등 장기적인 성장 발판을 마련했다고 밝혔다. 스텔란티스와 함께 설립한 합작 회사인 스타플러스 에너지는 12월부터 미국에서 배터리 생산을 시작할 예정이며, 유럽 주요 고객사의 신차 출시에 맞춰 고부가가치 제품 판매도 늘려나갈 계획이다. 하지만 시장 상황 변화에 따른 재고 조정 등의 영향으로 실적 개선은 제한적일 것으로 예상된다. 프리미엄 전지, 실적 개선 견인 전망 미래 성장 동력인 ESS 전지는 미국에서 전력용 SBB 제품 판매 호조가 지속되는 가운데, 유럽에서도 전력용 SBB 제품과 무정전 전원 장치(UPS)용 고출력 전지 판매 증가가 실적 개선을 이끌 것으로 전망된다. 삼성SDI는 주요 고객사와의 협력을 통해 원형 전지 수요 감소의 영향을 최소화할 계획이다. 2025년 초 생산 예정인 46파이 원형 전지는 주요 고객사들과 협의를 진행하고 있다. 전자재료 부문은 전반적인 수요 감소로 인해 고객사들이 재고를 줄이고 생산량을 감축할 것으로 예상된다. 최윤호 삼성SDI 대표이사 사장은 "어려운 경영 환경 속에서도 고품질 배터리를 중심으로 미래 성장을 위한 기반을 다졌다"며 "차별화된 기술 경쟁력과 최고의 품질을 기반으로 시장 수요 회복에 맞춰 새로운 기회를 잡을 수 있도록 노력하겠다"고 말했다. 한편 삼성SDI는 편광필름 사업 매각 결정에 따라 3분기 실적부터 해당 사업의 손익을 중단 영업 손익으로 따로 분리했다. 편광필름 사업을 포함하면 3분기 매출은 4조2520억원, 영업이익은 1413억원이다. 최근 전기차 시장의 성장 둔화는 '캐즘(Chasm)' 이론으로 설명된다. 캐즘 이론은 신제품이 초기 시장을 넘어 주류 시장으로 진입하는 과정에서 일시적으로 수요가 정체되는 현상을 의미한다. 전기차 시장은 초기 단계를 지나 성장기에 접어들었지만, 아직 대중적인 보급에는 이르지 못했고, 높은 초기 구매 비용과 각국 정부의 보조금 지급 축소, 경기 침체 우려 등 다양한 요인들이 복합적으로 작용하면서 캐즘 현상을 겪고 있는 것으로 분석된다. 또한 최근 발생한 전기차 화재 사고는 안전성애 대한 우려를 불러일으켜 구매 심리를 위축시키고 있다. 이러한 안전 문제와 관련된 요인들이 해소되면서, 전기차의 가격 경쟁력이 확보되고 충전 인프라가 확대되면 전기차 수요는 다시 증가할 것으로 예상된다.
- IT/바이오
2024-10-30
[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
삼성디스플레이, 업계 최초 '퀀텀닷 잉크' 재활용 기술 개발…원가 절감 및 친환경 효과 기대

삼성디스플레이가 초미세 반도체 입자인 퀀텀닷(QD)의 잉크 재활용 기술을 업계 최초로 개발해 '퀀텀닷-유기발광다이오드'(QD-OLED) 생산 비용 절감에 나선다. 삼성디스플레이는 28일, QD-OLED 디스플레이 생산에 사용되는 퀀텀닷(QD) 잉크를 재활용하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술을 통해 QD-OLED 패널 생산 원가를 절감하고 환경 보호에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다. QD-OLED는 잉크젯 프린팅 방식으로 미세한 노즐을 통해 적색과 녹색의 QD 잉크를 분사해 발광층을 형성한다. 기존 공정에서는 노즐에 남는 QD 잉크를 폐기해왔는데, 이는 전체 사용량의 20%에 달하는 양이었다. 삼성디스플레이는 이러한 손실을 줄이기 위해 지난해 12ㅜ얼부터 관련 부서들로 구성된 태스크포스(TF)를 운영하며 QD 잉크 재활용 기술 개발에 착수했다. 그 결과 버려지는 잉크의 80%를 회수하여 재가공하는 기술을 확보했으며, 재생된 잉크는 순도와 광특성을 높이는 고난도 합성 과정을 거쳐 기존 잉크와 동일한 성능을 갖추게 됐다. 회사 측은 이; 기술을 통해 연간 100억 원 이상의 원가 절감 효과를 기대하고 있으며, 이달부터 양산 라인에 적용해 QD-OLED 패널 생산에 활용할 계획이다. 김성봉 삼성디스플레이 대형제조기술센터 센터장(부사장)늠 "QD-OLED 시장의 성장과 함께 QD 잉크 사용량도 증가하고 있다"며, "이번 기술 개발을 통해 원가 절감과 자원순환에 기여할 수 있게 됐다"고 밝혔다.
- 산업
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
퀄컴, 'AI 전성비 45% 개선' 스냅드래곤 8 엘리트 공개

퀄컴이 전력 대비 인공지능(AI) 성능을 45% 향상한 고성능 모바일 프로세서를 공개했다. 삼성전자와 샤오미, 비보 등 차기 전략 스마트폰에 탑재될 프로세서로 AI 기능 업그레이드가 기대된다. 퀄컴은 21일(현지시간) 하와이 마우이에서 행사를 갖고 '스냅드래곤 8 엘리트'를 출시한다고 밝혔다. 신제품은 지난해 출시된 스냅드래곤 8 3세대 후속작으로, 퀄컴이 만드는 스마트폰 프로세서(SoC) 중 가장 고성능을 구현했다. 전작(4㎚)보다 앞선 3나노미터(㎚) 공정으로 만들어 성능과 전력효율성을 대폭 개선했다는 설명이다.퀄컴에 따르면 와트(W)당 AI 성능이 45% 향상됐다. 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 전력효율은 각각 44%와 40% 개선됐다. 퀄컴 측은 "모든 SoC 구성 요소를 포함한 전반적인 전력효율은 27% 향상됐다"고 전했다. 전력은 적게 쓰면서 연산 능력은 커져 'AI 전성비(전력 대비 성능)'가 늘어났다는 설명이다. 퀄컴은 중앙처리장치(CPU)를 기존 '크라이오'에서 2세대 '오라이온'으로 변경한 것을 가장 큰 특징으로 내세웠다. 오라이온 CPU는 퀄컴이 지난 2021년 누비아를 인수한 뒤 올해 초 AI PC용 SoC '스냅드래곤 X 엘리트'에 최초 적용한 CPU로, 모바일용으로 개발해 이번에 적용했다. 오라이온 CPU는 최대 클럭 속도가 4.32기가헤르츠(㎓)로 싱글 코어는 45%, 멀티 코어는 45% 성능이 향상됐다.퀄컴은 '아드레노 그래픽처리장치(GPU)'와 향상된 '헥사곤 신경망처리장치(NPU)' 성능도 동시 개선해 온디바이스 멀티모달 생성형 AI 성능을 대폭 강화했다고 덧붙였다. 이는 사용자로부터 텍스트, 이미지, 음성, 비디오 등의 데이터를 입력받아 기기 내에서 새로운 콘텐츠를 생성하는 것을 의미한다.아울러 AI 추론 역할을 담당하는 헥사곤 NPU는 6코어 벡터 가속기와 8코어 스칼라 가속기로 구성됐고, 게이밍 성능은 40%, 사실적 조명 효과를 구현하는 레이 트레이싱 성능도 35% 개선됐다.이 밖에 카메라는 전작 대비 33% 향상된 초당 4.3기가픽셀(GP) 처리 성능을 지원하며, 헥사곤 NPU와 연계해 이미지와 비디오에서 △AI 기반 객체 분리 △조명 재조정 △객체 제거 등의 기능을 제공한다. 웹브라우징 속도도 62% 개선됐다.퀄컴은 삼성전자와 샤오미, 비보, 오포 등이 스냅드래곤 8 엘리트를 채택한 스마트폰 출시할 예정이라고 전했다. 삼성전자 스마트폰은 내년 초 출시 예정인 갤럭시S25 탑재가 예상된다.크리스 패트릭 퀄컴 모바일핸드셋부문 본부장(수석부사장)은 "스냅드래곤 8 엘리트는 선도적인 CPU, GPU와 NPU 기능으로 향상된 성능과 전력 효율을 지원한다"며 "개인화된 멀티모달 생성형 AI를 온디바이스로 제공해 음성·문맥·이미지 이해가 가능하도록 했는데, 이는 사용자의 프라이버시를 최우선으로 고려하면서도 생산성부터 창의성까지 다양한 작업을 향상시킬 것"이라고 말했다.
- IT/바이오
2024-10-22
[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
[퓨처 Eyes(54)] 테슬라, 2027년 로보택시 '승부수'…'사이버캡' 띄우지만 가시밭길 예고

미국 전기차 선두주자 테슬라가 '로보택시(무인 택시)'라는 새로운 혁신을 예고했다. 2027년까지 무감독 자율주행 시스템을 탑재한 로보택시를 상용화하겠다는 야심찬 목표를 제시하며 업계의 이목을 집중시키고 있다. 하지만 테슬라의 이러한 계획은 기술적 난관과 시장의 회의적인 시선에 직면하며 험난한 여정이 예상된다. '사이버캡'으로 여는 로보택시 시대, 과연 가능할까? 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 지난 10일 로스앤젤레스 버뱅크 워너브라더스 스튜디오에서 열린 '위, 로봇(We, Robot)' 행사에서 '사이버캡'이라는 이름의 2인승 자율주행 로보택시를 공개했다. 운전대와 페달 없이 완전 자율주행이 가능하도록 설계된 사이버캡은 반짝이는 은색 몸체와 동일한 색상의 바퀴가 장착된 차량으로, 외관으로는 미래에서 온 차량 그 자체였다. 머스크는 사이버캡의 가격을 3만 달러(약 4087만 원) 미만으로 2027년 이전 대량 생산을 목표로 한다고 밝혔다. 그러나 현재 테슬라의 자율주행 기술 'FSD(Full Self-Driving)'는 레벨 2 수준에 머물러 있다. 운전자의 개입이 필요한 부분적 자율주행 시스템으로, 완전 자율주행 기술 상용화까지는 상당한 기술적 진보가 필요한 상황이다. 자율주행 기술, 대중의 신뢰 얻을 수 있을까? 테슬라의 적극적인 행보에도 불구하고 자율주행 기술에 대한 대중의 신뢰는 아직 낮다. 최근 우버 보고서에 따르면, 우버 이용자의 절반이 자율주행차 이용을 꺼리는 것으로 나타났다. 자율주행 시스템의 안전성에 대한 우려가 여전히 높기 때문이다. 실제로 우버는 자율주행 기술 도입에 어려움을 겪고 있다. 웨이모(Waymo)와의 협력을 통한 자율주행차 시범 운영에도 불구하고, 승객들의 불안감은 해소되지 못하고 있다고 일렉트렉은 전했다. 이는 자율주행차 상용화의 가장 큰 걸림돌로 작용할 수 있다. 다라 코스로샤히 우버 CEO는 "안전이 가장 중요한 일이다. 그러면 앞으로 3~7년 안에 경제에 집중하기 시작할 것"이라고 전망했다. 테슬라 로보택시, 극복해야 할 과제들 테슬라가 그리는 로보택시의 미래는 장밋빛 전망으로 가득하지만, 현실은 녹록지 않다. 기술적 한계, 법적 규제, 대중의 불신이라는 높은 벽을 넘어야만 2027년 상용화라는 목표를 달성할 수 있다. 무엇보다 완전 자율주행 기술의 완성도를 높이는 것이 관건이다. 복잡한 도심 환경, 예측 불가능한 상황 속에서도 안전하고 정확한 주행을 보장해야 한다. 또한, 시스템 오류, 해킹 등 잠재적 위험 요소를 제거하고 안전성을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다. 법적 규제 마련 또한 시급한 과제다. 자율주행 시스템과 관련된 법적 책임 소재, 보험 및 사고 처리 기준 등 명확한 규범 마련이 필요하다. 자율주행차에 대한 사회적 합의를 이끌어내고 제도적 기반을 구축하는 것이 로보택시 상용화의 필수 조건이다. 대중의 인식 개선도 중요하다. 자율주행 기술에 대한 불안감과 불신을 해소하고, 안전하고 편리한 교통 수단이라는 인식을 심어주어야 한다. 지속적인 기술 개발과 안전성 검증, 투명한 정보 공개를 통해 대중의 신뢰를 얻는 것이 중요하다. CFRA 리서치 애널리스트 개릿 넬슨은 "수많은 기술적 장애물과 안전 테스트, 규제 승인 등의 과제를 해결하는 데 몇 년이 걸릴 것"이라며 테슬라의 2027년 상용화 목표에 회의적인 시각을 보였다. 경쟁사들의 빠른 행보, 테슬라에 '자극제' 될 듯 테슬라가 자율주행 택시 시장의 '게임 체인저'를 꿈꾸지만, 이미 시장을 선점하고 있는 경쟁자들의 존재를 간과할 수 없다. 구글의 자회사 웨이모는 이미 미국 주요 도시에서 로보택시 서비스를 상용화하며 주행 거리와 안전성 측면에서 긍정적인 평가를 받고 있다. 웨이모는 2018년부터 샌프란시스코에서 자율주행 택시 서비스 '웨이모 원'을 시작으로, 현재 로스앤젤레스, 피닉스, 오스틴 등으로 서비스 지역을 확대하며 시장 지배력을 강화하고 있다. 특히, 웨이모는 누적 주행 거리와 낮은 사고율을 강점으로 내세우며 자율주행 기술에 대한 신뢰도를 높이는 데 주력하고 있다. 중국 IT 기업 바이두 또한 자율주행 택시 시장에서 괄목할 만한 성과를 보여주고 있다. 2021년 베이징에서 로보택시 서비스 '아폴로 고'를 출시한 바이두는 현재 중국 내 10개 도시로 서비스를 확장하며 빠르게 성장하고 있다. 국내 자동차 산업을 선도하는 현대자동차와 기아는 테슬라와 마찬가지로 레벨2 수준의 첨단운전자보조시스템(ADAS)을 구현하고 있다. 특히 현대차는 운전자 개입이 필요없는 레벨 4 자율주행 기술을 탑재한 무인 자율주행차를 개발해 지난 6월부터 서울 마포구 상암 등 제한된 구역에서 시속 50km 이내로 시범 운행을 개시했다. 웨이모와 바이두의 성공적인 로보택시 운영은 테슬라에게는 자극제가 될 것으로 보인다. 테슬라가 자율주행 택시 시장에서 경쟁 우위를 확보하기 위해서는, 경쟁사들의 기술력과 서비스 운영 노하우를 면밀히 분석하고 차별화된 전략을 수립해야 할 것이다. 특히, 웨이모와 바이두가 이미 확보한 방대한 주행 데이터와 운영 경험은 테슬라가 극복해야 할 과제로 꼽힌다. 테슬라가 자체적인 기술력과 브랜드 파워를 바탕으로 경쟁에서 앞서나갈 수 있을지, 앞으로의 행보가 주목된다. 한편 테슬라의 로보택시는 단순한 기술적 진보를 넘어 우리 삶의 방식을 바꿀 잠재력을 지니고 있다. 교통 체증, 사고 감소, 이동 편의 증대 등 다양한 사회적·경제적 효과를 가져올 수 있다. 그러나 꿈을 현실로 만들기 위해서는 혁신적인 기술 개발과 더불어 사회적 공감대 형성, 제도적 뒷받침이 필요하다. 테슬라가 과연 2027년 로보택시 시대를 열고 교통 혁명을 이끌어낼 수 있을지, 그 결과가 주목된다.
- 포커스온
2024-10-17
[기후의 역습(71)] 과학자들, 지구 온난화로 기온 섭씨 2.7도 상승 경고

기후 변화가 지구에 어떤 영향을 미치는지는 올해 그대로 드러났다. 올해의 기상 변화에 대해 '전례 없는', '역대 최고' 등의 문구가 따라다녔다. 미국 동부의 허리케인 헬렌과 베트남의 슈퍼 태풍 야기 등 열대성 폭풍이 유례를 찾아보기 어려울 정도로 빠르게 강해지고 있다. 캐나다에서는 전례 없는 화재가 발생해 마을이 파괴되었다. 브라질은 전례 없는 가뭄으로 거대한 강이 말라붙고 강바닥이 그대로 드러났다. 올해 메카에서 열린 하지(Hajj) 순례 기간 동안 기온이 섭씨 50도를 넘으면서 최소 1300명의 순례자가 사망했다. 불행히도 인류는 훨씬 더 나쁜 상황을 향해 나아가고 있다. 시드니 대학교, 오레곤 주립대, 영국 전문가 등 국제 과학자팀이 발간한 새로운 2024년 기후 현황 보고서는 심화되고 있는 기후 위기에 대한 또 다른 엄중한 경고다. 정부가 탄소 배출 저감 목표를 달성하더라도 지구가 섭씨 2.7도 온난화될 수 있다는 것이다. 이는 기후 변화를 1.5도로 유지하려는 파리 협정 목표의 거의 두 배에 달하는 수치다. 보고서는 옥스퍼드아카데믹의 바이오사이언스에 실렸다. 연구팀의 일원이었던 토마스 뉴섬, 윌리엄 리플 교수가 충격적인 보고서 내용을 더 컨버세이션을 통해 알렸다. 이 내용은 또 사이언스얼라트에도 게재됐다. 연구팀은 매년 빙하 해빙에서 산림에 이르기까지 지구의 35가지 생명 징후를 추적하고 있다. 올해는 그중 25가지가 기록적인 수준에 도달했다. 이 모두가 잘못된 방향으로의 추세를 보이고 있다. 인간은 이렇게 나빠지는 조건에 익숙하지 않다. 문명은 지난 1만 년 동안 너무 덥거나 춥지 않은 온화한 조건에서 출현했다. 그러나 살기 좋았던 기후는 이제 위험에 처해 있다. 두 세대만 지나도 기후 조건은 선사 시대에 인류가 겪었을 어떤 것보다 더 위협적일 것이다. 보고서에 따르면 화석 연료로 인한 배출은 계속 증가하고 있으며, 현재 사상 최고 수준을 유지하고 있다. 전문가들의 오랜 경고에도 불구하고 화석 연료 소비는 지구를 위험한 수준의 온난화로 몰아넣고 있다. 풍력과 태양광 발전이 급속히 성장했다지만, 화석 연료 사용은 14배 더 많다. 올해는 가장 더운 해로 기록될 것이 확실하다. 지난해의 거의 절반과 2024년 대부분 기간의 전 세계 일일 평균 기온이 역대 최고 수준을 기록했다. 11월 아제르바이잔에서 열리는 연례 유엔 기후 회담 COP29에서 노력을 배가해야겠지만, 훨씬 더 강력한 정책이 없다면 기후 변화는 계속 악화될 것이다. 인류는 여전히 '화석 연료의 일상적인 연소'라는 핵심 문제를 해결하지 못했다. 메탄과 이산화탄소로 대표되는 온실가스의 대기 중 농도는 계속 증가하고 있다. 지난해 9월 대기 중 이산화탄소 농도는 418ppm에 달했다. 올해 9월에는 422ppm을 넘었다. 강력한 온실가스인 메탄은 놀라운 속도로 증가하고 있다. 문제를 더욱 악화시키는 것은 대기 에어로졸이 최근 감소했다는 점이다. 이는 오염을 줄이기 위한 노력으로 인해 생긴 결과다. 공기 중에 떠다니는 에어로졸은 자연적 및 인간 활동의 과정 모두에서 발생하며, 뜨거워진 지구를 식히는 데 도움이 된다. 이런 냉각 효과가 없어지면 지구 온난화 속도가 빨라질 수 있다. 다른 환경 문제도 기후 변화에 영향을 미치고 있다. 아마존 등에서의 산림 벌채는 탄소 자연 흡수 능력을 감소시켜 추가적인 온난화를 유발한다. 이는 피드백 루프를 생성해 온난화로 인해 나무가 죽고 결과적으로 지구 온도가 증폭되는 결과를 가져온다. 해빙 손실도 또 다른 문제다. 해빙이 녹고 빙하가 추가 형성되지 않으면 짙푸른 바닷물이 노출된다. 얼음은 햇빛을 반사하지만 바닷물은 햇빛을 흡수한다. 결국 지구의 반사율(표면의 반사도)이 변하고 온난화가 더욱 빨라진다. 향후 수십 년 동안 해수면 상승은 해안 지역 사회에 점점 더 큰 위협이 될 것이다. 보고서는 화석 연료의 일상적인 사용을 즉각 끝내야 한다고 강조한다. 특히 배출량이 많은 선진국이 앞장서야 한다는 지적이다. 메탄 배출을 줄이기 위한 효과적인 정책 도입도 권고했다. 이산화탄소에 비해 대기 중에 머무르는 시간이 짧은 메탄을 빠르게 줄이면 단기적으로 온난화 속도를 늦출 수 있다. 산림 및 토양 복원과 같은 자연 기후 솔루션을 도입해 목재와 토양에 저장되는 탄소량도 늘려야 한다. 산불과 가뭄이 자주 발생하는 지역에 대한 보호 조치가 수반되는 것도 중요하다. 더 엄격한 토지 이용 정책을 도입하고, 파괴적인 화재 위험을 줄이며, 지속 가능한 산림 투자를 늘려야 한다. 보고서는 기후 변화가 이미 훨씬 악화되는 방향으로 진행되고 있다고 우려하고, 이를 막기 위해 배출량을 줄이고, 자연적 기후 솔루션을 강화하며, 기후 정의를 위해 노력함으로써 최악의 상황을 피해야 할 것이라고 강조했다.
- 포커스온
2024-10-14
[신소재 신기술(117)] 오징어에서 영감 받은 온도 조절 의류

기후 변화의 영향으로 계절의 경계가 모호해지면서, 옷차림에 대한 고민이 깊어지고 있다. 특히 간절기에는 일교차가 커서 옷을 선택하기가 쉽지 않다. 10월 초순의 서울만 하더라도 낮에는 섭씨 20도를 웃도는 온화한 날씨지만, 아침저녁으로는 10도 안팎의 쌀쌀함이 감돌아 옷 입기가 난감하다. 즉, 겉옷을 입고 있자니 덥고, 벗자니 춥다. 게다가 개인마다 추위나 더위를 느끼는 정도가 다르기 때문에, 모두를 만족시키는 의류 소재를 찾기란 더욱 어렵다. 일부 스포츠 의류나 기능성 이너웨어 브랜드에서 온도 조절 소재를 사용했다고 홍보하지만, 진정한 의미에서 개인의 열적 필요에 따라 능동적으로 온도를 조절하는 옷은 아직까지 존재하지 않았다. 그러나 최근 자연에서 영감을 얻은 혁신적인 기술이 개발돼 이러한 한계를 극복할 가능성을 제시했다. 미국 연구진이 오징어 피부에 착안해, 착용자의 체온에 따라 온도를 조절하는 혁신적인 의류 신소재를 개발한 것. 이는 단순한 온도 조절 기능을 넘어, 착용자 개개인의 열적 쾌적성을 극대화하는 '스마트 의류' 시대의 도래를 예고한다. 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UCI) 연구팀은 오징어 피부의 색상 변화 메커니즘을 모방하여 통기성, 세탁성, 유연성을 갖춘 온도 조절 신소재를 개발했다고 밝혔다. 해당 내용에 대해서는 어스닷컴과 인터레스팅엔지니어링 등 다수 외신이 보도했다. 오징어 피부는 여러 층으로 구성되어 있으며, 각 층이 빛을 조작하여 색상과 패턴을 바꾼다. 연구팀은 이러한 원리를 이용하여 적외선 스펙트럼에서 작동하는 복합소재를 만들었다. 사람의 몸에서 열이 방출될 때 적외선 복사 형태로 방출되는 데, 이 신소재는 이러한 적외선 방출을 조절해 온도 조절 기능을 한다. 연구 저자인 알론 고로데츠키는 "오징어 피부는 빛을 조작하고 동물의 전체적인 색상과 무늬를 변화시키기 위해 함께 작동하는 여러 층으로 구성된 복잡한 구조"라고 설명했다. 그는 "일부 층에는 발색단이라는 기관이 있는데, 이 기관은(근육의 작용에 따라) 확장된 상태와 수축된 상태를 전환하여 피부가 가시광선을 투과하고 반사하는 방식을 변화시킨다"고 부연했다. 이 복합 소재는 폴리머로 코팅된 구리 섬(copper islands)으로 구성되어 있다. 이 소재는 열카메라가 작동하는 방식처럼 적외선 스펙트럼을 기반으로 작동한다. 소재를 늘리면 구리 섬들이 분리되면서 적외선 투과 및 반사율이 변화한다. 이를 통해 의류의 온도를 미세하게 조절할 수 있다. 이전 연구에서 연구팀은 복합 소재의 적외선 특성을 모델링했으며, 이번 연구에서는 세탁성, 통기성, 직물 통합성을 향상시켰다. 얇은 필름을 추가하여 세탁 내구성을 높였고, 구멍을 뚫어 면직물과 비슷한 통기성을 확보했다. 또한 메쉬 소재에 부착해 직물에 쉽게 통합될 수 있도록 했다. 연구팀은 "이 소재는 스키 재킷, 양말, 장갑, 모자 등 추운 날씨 의류에 적합할 것"이라며 "세탁 가능한 유기 전자 장치, 신축성 있는 전자 섬유, 에너지 수확 마찰 전기 소재 등 다양한 웨어러블 기술에도 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다. 이번 연구 결과는 APL 바이오엔지니어링 저널에 게재됐다.
- IT/바이오
2024-10-07
3분기 시총 189조 증발⋯삼성전자 등 대형주 '직격탄'

올해 3분기 국내 증시 시가총액이 대형주 약세로 189조원 증발했다. 7일 기업분석전문 한국CXO연구소가 우선주를 제외한 국내 2720개 주식 종목의 시총을 조사한 결과, 지난 9월 말 기준 시총 규모는 2432조원으로 집계됐다. 이는 지난 6월 말 2621조원 대비 189조원(7.2%) 감소한 것으로, 삼성전자, SK하이닉스, 현대차 등 대형주의 시총이 각 10조원 넘게 줄어든 영향이라고 CXO연구소는 진단했다. 개별 종목으로 보면 3분기에 시총이 감소한 종목은 1924개(70.7%)로, 증가한 종목 678개(24.9%)보다 많았다. 118개(4.3%) 종목은 3분기에 신규 상장했거나 시총에 변동이 없었다. 3분기에 시총이 1조원 넘게 증가한 종목은 21개를 기록했다. 시총 증가액이 가장 큰 종목은 LG에너지솔루션이었다. 6월 말 76조4010억원에서 9월 말 96조9930억원으로 3개월 새 20조5920억원(27.0%) 넘게 증가했다. 삼성바이오로직스는 같은 기간 51조7434억원에서 69조5369억원으로 3개월 만에 17조7935억원(34.4%) 넘게 증가했다. 또 시총 증가액이 큰 기업은 유한양행(4조9488억원↑), 셀트리온(4조5840억원↑), 신한지주(3조7440억원↑), HLB(3조5831억원↑), 고려아연(3조5816억원↑), 메리츠금융지주(3조4329억원↑), 에코프로머티(3조391억원↑) 등이었다. 증가율로 보면 제약 관련 코스닥 업체인 보르노이의 시총이 6월 말 8685억에서 9월 말 1조7551억원으로 102.1%나 불었다. 이어 유한양행(76.3%↑), 대웅(52.6%↑) 순으로 증가폭이 컸다. 반면 시총이 1조원 넘게 감소한 종목은 24개였다. 삼성전자는 6월 말 486조5372억원에서 9월 말 367조1416억원으로 120조원 가까이 시총이 급감했다. SK하이닉스(45조633억원↓), 기아(11조7조558억원↓), 현대차(10조6802억원↓) 등도 감소했다. 3분기 시총 100위 안에 새롭게 진입한 종목은 한미약품(112위→92위), HD현대미포(101위→97위), 삼성증권(110위→100위) 등이다. 반면, 최근 경영권 분쟁의 중심에 서 있는 고려아연은 3개월 만에 시총이 증가하며 순위가 급상승했다. 고려아연은 46위에서 27위로 뛰어올랐다. 시총 상위권은 삼성전자가 1위, SK하이닉스가 2위, LG에너지솔루션이 3위를 굳건히 지키고 있다. 삼성바이오로직스(4위)와 현대차(5위)는 3개월 만에 순위가 역전됐다.
- 경제
2024-10-07

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