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2024-11-22 (금)

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'AI 서울 정상회의' 장관 세션, 미국·일본 등 21개국 참석

22일 오후 서울 성북구 한국과학기술연구원(KIST)에서 열린 'AI 서울 정상회의' 장관 세션에는 21개국 장관급 인사들과 국내외 주요 기업 19곳 고위 관계자 등이 참석했다. 이종호 과학기술정보통신부 장관과 미셸 도넬란 영국 과학혁신기술부 장관은 공동의장으로 나서 '인공지능(AI) 안전성 확립 역량 강화'와 '지속 가능한 AI 발전 촉진'이라는 두 가지 주제를 심층적으로 논의했다. 이번 회의는 지난해 11월 영국 블레츨리 파크에서 열린 "AI 안정성 정상회의'에 이은 후속 회의다. 이 장관은 개회사에서 지난 6개월 동안 생성형 AI가 예상보다 훨씬 빠른 속도로 발전하며 우리 일상과 경제, 사회 전반에 새로운 혁신을 가져오고 있다고 강조했다. 또한, "AI 위험과 부작용에 대한 우려가 증가하고 있으며, 국제 사회는 관련 규범 정립을 위한 노력을 본격화하고 있다"고 지적했다. 그는 전날 정상급 합의 문서인 '서울 선언'에서 제시된 비전을 바탕으로 오늘 세션에서는 AI 안전 확보와 지속 가능한 발전을 논의하고자 한다고 밝혔다. 미셸 도넬란 장관은 "AI 발달 속도 자체가 매우 빠르기 때문에 우리도 더 신속하게 행동해야 AI 안전성을 담보할 수 있다"고 강조했다. 도넬란 장관은 "국제 사회가 AI 리스크에 대한 회복 탄력성을 갖춰야 한다"며 "지식을 모으는 속도가 사회가 그것을 알아가는 속도보다 빠르기 때문에 과학계 리더들이 앞으로 구체적인 활동 계획을 합의해 내놓기를 바란다"며 노력을 지속할 것을 촉구했다. 첫 번째 장관 세션에서는 각국의 'AI 안전 연구소' 설립 현황을 공유하고 글로벌 공조 방안을 논의했다. 특히 1차 회의 후속 조치인 'AI 안전 국제 과학 보고서'를 토대로 현재와 가까운 미래의 AI 위험 요인을 진단하고 안전성 강화 방안을 모색했다. 두 번째 세션에서는 에너지·환경·일자리 등 AI가 초래하는 부작용에 대해 회복 탄력성을 확보하기 위한 방안을 논의했다. AI 개발과 운영 확대에 따른 막대한 전력 소모에 대응할 필요성이 높아지면서, 저전력 반도체 등 우리나라의 AI 반도체 비전을 중심으로 새로운 글로벌 의제를 논의했다. 이날 장관 세션에는 정부 인사로 공동의장들을 비롯해 세스 센터 미국 국무부 핵심·신흥기술 부특사, 슈테판 슈노르 독일 연방 디지털교통부 장관, 니시다 시오지 일본 국회 총무성 차관 등 20개국 고위 인사들이 참여했다. 유엔에서는 아만딥 싱 길 사무총장 기술특사가 참석했다. 해외업계에서는 에이단 고메즈 코히어 대표이사와 앤드루 잭슨 코어42 최고책임자, 크리스티나 몽고메리 IBM 최고신뢰임원, 잭 클라크 앤트로픽 공동 설립자, 링게 텐센트 유럽 대표, 나타샤 크램튼 마이크로소프트 최고 AI 책임자, 롭 셔먼 메타 부사장 겸 최고 개인정보보호책임자, 샌디 쿤바타나간 오픈AI APAC 정책실장, 톰 루 구글 딥마인드 부사장 등이 자리에 함께 했다. 또 국내에서는 전경훈 삼성전자 사장, 유영상 SK텔레콤 대표, 배경훈 LG AI 연구원장 등이 참석했다. 학계·시민사회 인사로는 카네기 국제평화기금의 아서 넬슨 부이사관과 루먼 차우더리 휴메인 인텔리전스 대표, 오혜연 카이스트 교수, 이경무 서울대 교수 등이 참가했다. 앞서 윤석열 대통령은 21일 리시 수낵 영국 총리와 함께 'AI 서울 정상회의'를 주재하고 안전·혁신·포용의 3대 원칙을 담은 합의를 도출했다. 대통령실은 이날 윤 대통령은 청와대 영빈관에서 화상으로 주재한 AI 서울 정상회의 개회사에서 "대한민국은 국제사회의 책임 있는 일원으로서 인공지능(AI) 안전, 혁신, 포용을 조화롭게 추진해 나가겠다"고 밝혔다고 전했다. 윤 대통령은 "생성형 AI 등장 이후 AI 기술이 전례 없는 속도로 발전하면서 인류 사회에 막대한 파급 효과를 가져올 것으로 전망된다"고 말했다. 또한 "이번 회의는 한국 정부가 수립한 디지털 권리장전, 유엔 총회의 AI 결의안, 주요 7개국(G7) 차원의 히로시마 AI 프로세스 등 그간의 노력을 결집해 글로벌 차원의 AI 규범과 거버넌스를 진전시키는 계기가 될 것"이라고 강조했다. 회의에 참석한 정상과 글로벌 기업 대표들은 AI가 갖는 위험 요소는 최소화하면서, 자유로운 연구개발을 통해 잠재력은 최대한 구현하고, 이를 통해 창출된 혜택은 인류 모두가 누릴 수 있는 방안을 논의했다고 대통령실은 전했다. 회의에 참여한 정상들은 '안전하고 혁신적이며 포용적인 AI를 위한 서울선언'과 그 부속서인 'AI 안전 과학에 대한 국제 협력을 위한 서울 의향서'를 채택했다. 회의에 참석한 정상들은 '서울선언'에서 "AI의 안전·혁신·포용성은 상호 연계된 목표로서 AI 거버넌스에 대한 국제 논의에 이들 우선순위를 포함하는 것이 중요하다고 인식한다"는데 동의했다. 글로벌 AI 선도 기업들은 자발적으로 AI 위험을 에방하고 책임 있는 AI를 개발하겠다는 안전 서약을 했다. 차기 회의는 프랑스가 'AI 행동 정상회의(AI Action Summit)라는 명칭으로 개최할 예정이다.
- IT/바이오
2024-05-22
KIST, 표준 양자 한계 뛰어넘는 분산형 양자 센서 개발

한국과학기술연구원(KIST)은 16일 양자정보연구단 임향택 책임연구원 연구팀이 여러 공간에 분포된 다양한 물리량을 표준 양자 한계를 초과하는 정밀도로 측정할 수 있는 분산형 양자 센서 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. KIST에 따르면 이 기술은 양자 중첩과 양자 얽힘과 같은 양자 현상을 활용하여, 서로 떨어진 위치에 있는 두 시계의 시각을 매우 정밀하게 측정할 수 있게 한다. 이번 연구는 중앙대학교, 한국표준과학연구원, 국방과학연구소, 그리고 미국의 오크리지 국립연구소와의 공동 연구로 진행되었으며, 그 결과는 지난 11일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 게재됐다. 이 분산형 양자 센서는 서울과 부산 같이 물리적으로 떨어진 두 지점에 위치한 물리량을 얽힌 상태로 만들고, 두 물리량을 동시에 측정함으로써 전례 없는 높은 정확도를 달성한다. 이를 통해 고전 센서로는 달성하기 어려운 초정밀 측정이 가능해진다는 점에서 큰 의미를 가진다. 이러한 기술의 개발은 과학 및 기술 분야에서의 측정 정밀도를 획기적으로 향상시키고, 다양한 응용 분야에서의 새로운 가능성을 열 것으로 기대된다. 연구팀은 최근, 넓은 영역에 분산된 여러 변수들을 기존의 센서보다 높은 정밀도로 측정할 수 있는 분산형 양자 센싱 기술이 실제로 양자역학이 허용하는 최대 정밀도에 도달한다는 것을 실험적으로 증명했다. 연구팀은 양자 얽힘 상태인 벨 상태를 활용해 서로 멀리 떨어진 네 공간에 동시에 존재하는 중첩된 얽힘 상태를 구현했다. 이 연구에서 연구팀은 네 공간에 분산된 위상의 평균값을 동시에 측정했으며, 그 결과 고전적 한계를 뛰어넘는 2.2데시벨(㏈)의 감도를 달성했다고 밝혔다. 이는 기존의 고전적 센싱 방법들과 비교할 때 매우 높은 정밀도를 나타낸다. 더불어 연구팀은 측정 대상의 광자 수보다 적은 양의 자원을 사용하여도 분산형 양자 센싱 네트워크를 구축할 수 있는 방법을 제안하고, 이를 실험적으로 입증함으로써, 이 기술이 적은 자원으로도 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주었다. 이러한 발견은 양자 센싱 기술의 실용적인 적용 범위를 넓히는 중요한 진전으로, 향후 다양한 분야에서의 응용 가능성을 열어줄 것으로 기대된다. 연구팀은 최근 개발한 분산형 양자 센싱 기술이 여러 위치에서 종합적인 정보 수집을 가능하게 함으로써, 떨어진 지역의 시각을 동기화하거나 초미세 암을 발견하는 등의 새로운 응용 분야를 개척할 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. 이 기술은 멀리 떨어진 다양한 지점에서의 정보를 정확하게 수집하고 분석하는 데 큰 잠재력을 지니고 있다. 임향택 책임연구원은 "적은 자원을 사용해도 표준 양자 한계를 뛰어넘는 측정이 가능한 분산형 양자 센싱의 핵심 원천기술을 확보함으로써, 이를 실용적인 기술로 발전시키기를 기대한다"고 말했다.
- IT/바이오
2024-01-16
[CES 2024] AI가 화두⋯하늘을 나는 자동차·8K TV 등 신기술 총망라

가장 큰 소비자 가전 박람회 'CES 2024' 개막이 3일 앞으로 다가왔다. CSE 2024는 오는 9일부터 12일까지 미국 라스베가스에서 개최된다. 스파이스웍스에 따르면 CES 2024에는 13만명이 참석할 것으로 예상되며, 1000개 이상의 스타트업과 3500개 이상의 전시업체가 기술 분위기를 조성할 예정이다. 올해 가전 박람회의 화두는 인공지능(AI)이다. 야후 파이낸스는 지난 4일(현지시간) 2023년 헤드라인을 장식했던 AI 혁명은 2024년에도 계속될 것이라고 전했다. CTA(Consumer Tech Association)에 따르면 AI나 생성형 AI(GenAI) 외에도 지속 가능성, 스타트업, 디지털 건강, 교통, 이동성에 초점을 맞춰 라이프스타일, 푸드테크, 게임, 로봇공학, 스마트홈, 여행 등 총 25개 관심주제가 진행 된다. 칩 제조업체 뿐만 아니라 자동차 제조업체, 소매업체, 가전제품 제조업체까지 AI를 사용하여 최신 및 최고의 제품을 강화하는 방법을 설명할 것이라며 삼성은 냉장고를 포함한 주방 가전제품에 AI를 도입한다고 밝혔다. 톰스가이드는 5일(현지시간) 삼성전자는 CES 2024에서 AI 패밀리 허브+를 탑재한 새로운 맞춤형 4도어 플렉스 냉장고를 선보일 예정이라고 소개했다 . 이 스마트 냉장고는 스마트 홈 생태계와 통합되어 내장된 스마트 디스플레이 화면에서 내용물을 모니터링하거나 비디오를 재생할 수 있다. 삼성의 비전 AI 기술로 강력한 AI가 탑재된 이 스마트 냉장고는 야채부터 단백질까지 33가지 신선식품을 정확하게 인식한다. 그런 다음 냉장고의 32인치 LCD 화면에 표시되는 맞춤형 성분 목록에 이러한 성분을 추가할 수 있다. 유통기한을 수동으로 입력하면 냉장고가 먼저 사용해야 할 재료를 추적하고 알려줄 수 있다. 아울러 자율주행 차량과 8K TV 등도 주요 볼거리다. 현대자동차그룹의 첨단 항공 모빌리티 회사인 수퍼널은 올해 전기 수직이착륙(eVTOL) 차량의 베일을 벗고 버티포트 전시를 통해 승객이 플라잉 콘셉트 차량에 탑승하는 모습을 선보일 예정이다. 앞서 현대자동차는 우버(UBER)와 협력해 CES2020에서 하늘을 나는 플라잉 택시를 선보였다. 더욱 스마트하고 밝아지는 TV TV에도 더 많은 AI 기능이 탑재되고 있다. TV의 가장 큰 트렌드는 OLED 세트의 색감과 LED 시스템의 밝기를 동시에 구현하는 마이크로LED 기술이다. LG는 지난 3일 최신 OLED TV에 화질과 음질을 개선하는 업데이트된 AI 프로세서가 탑재될 것이라고 발표했다. 또한 CES 2023에서 선보인 무선 TV를 더 작은 65인치 화면으로 출시할 예정이라고 밝혔다. 게다가 LG 스탠바이미 고(모델명 LX5)은 현지 언론의 호평을 받고 있다. LG 스탠바이미 고는 CES 개막에 앞서 콘텐츠·엔터테인먼트와 모바일 디바이스·액세서리·앱 등 2개 부문에서 CES 2024 혁신상을 받았다. 미국 매체 트와이스(Twice)는 최근 발간한 CES 프리뷰 기사에서 LG전자의 LG 스탠바이미 고(모델명 LX5)와 삼성전자의 OLED TV(모델명 S95D)를 각각 주목할 만한 제품으로 꼽았다. 이 매체는 LG 스탠바이미 고에 대해 "실내외 관계 없이 언제 어디서나 사용할 수 있는 차별화된 디스플레이 경험을 제공한다"고 호평했다. 특히 "돌비비전, 돌비애트모스 등을 지원해 완벽한 시청 경험을 준다"고 극찬했다. 삼성 OLED TV에 대해서는 "뛰어난 명암 대비와 생동감 넘치는 색상 등으로 시선을 끄는 제품"이라고 호평했다. 11㎜ 미만의 매우 얇은 디자인과 4K 144헤르츠(Hz) 고주사율 등의 우수한 게임 성능도 주요 장점으로 언급했다. 양사는 이번 CES에서 2024년형 TV 신제품 라인업을 공개할 예정이다. 작년 CES에서 세계 최초 무선 올레드 TV를 선보인 LG전자는 올해도 LG전자의 대표 프리미엄 TV인 LG 올레드 에보를 비롯한 신규 라인업을 공개할 예정이다. LG 올레드 에보는 4배 강해진 AI 성능을 기반으로 화질과 음질을 더욱 강화했다. 프리미엄 LCD TV인 LG QNED TV는 새로운 AI 프로세서를 탑재해 성능을 높였으며, 초대형 TV 수요에 대응하는 98형 모델도 추가했다. 삼성전자는 CES 개막에 앞서 오는 7일 '퍼스트 룩 2024' 행사를 열고 AI 기술이 반영된 네오(Neo) QLED TV 신제품 등을 공개할 예정이다. 그밖에 한국과학기술연구원(KIST)은 혁신 기술을 선보이는 유레카 파크에 전시관을 마련하고 인공지능(AI), 로봇, 스마트팜 등 미래 유망기술 분야 9개 전시품을 출품한다. KIST가 CES에 기관 단위로 참가하는 것은 2020년 2022년, 2023년에 이어 이번이 네 번째다. KIST 인공뇌융합연구단은 김재욱 선임연구원의 자율주행 승차감 개선용 뉴로모픽 칩 '퍼스트클래스'를 전시한다. 퍼스트클래스는 인체의 자연스러운 움직임을 담당하는 소뇌 신경망을 모사한 AI 반도체로 자율주행차를 운전하는 사람의 주행 성향을 실시간으로 학습해 자율주행의 승차감이 사람의 운전처럼 부드러워지고 고객 맞춤형으로 개선될 수 있게 한다고 KIST는 소개했다. KIST 인공지능연구단은 웨어러블 장치 없이도 사용자의 신진대사 활동과 강도를 감지하고 기록할 수 있는 'CSI 기반 인간 활동 인식 및 활동 강도 추정 기술'을, 지능로봇연구단은 책장, 의자 등 여러 가구로 구성된 로보틱 도서관 시스템 '콜래봇'을 전시한다. 윤석진 KIST 원장은 "KIST에서 개발한 기술이 국내뿐만 아니라 해외에서도 기술 이전되고 사업화로 이어질 수 있도록 글로벌 파트너십을 구축하는 데 지원을 아끼지 않겠다"라고 말했다. 한편, CES 2024는 일반 대중에게 공개되지 않으며 소비자 기술 산업에 종사하는 18세 이상 개인이나 전시업체 외에 미디어 회사에 근무하는 개인만 참여할 수 있다. 등록자는 등록하는 동안 사진을 업로드하거나 컴퓨터 웹캠에서 사진을 찍어 업계 제휴 증명을 제공해야 한다. 디럭스 컨퍼런스 패스의 가격은 1700달러이다.
- IT/바이오
2024-01-06
루테늄 나노 입자로 녹색 수소 생산 비용 절감

최근 전 세계적으로 탄소 중립을 위한 노력이 활발해지면서, 녹색 수소의 중요성이 더욱 커지고 있다. 녹색 수소는 태양광, 풍력 등 재생 가능 에너지를 이용해 물을 전기분해하여 생산한 수소로, 생산 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 에너지원이다. 그러나 기존의 녹색 수소 생산 기술은 백금이나 이리듐과 같은 귀금속을 촉매로 사용하기 때문에 생산 비용이 높아, 대규모 생산과 활용에 어려움이 있었다. 이에 따라, 저렴한 촉매를 사용하여 녹색 수소 생산 비용을 낮추기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 에너지 전문매체 오일프라이스(OILPRICE)에 따르면 이탈리아의 이노바티브 테크놀로지 연구소(Istituto Italiano di Tecnologia, IIT)와 스핀오프 기업 비디멘션즈(BeDimensions)는 작은 루테늄 입자와 태양열 전해조를 이용한 녹색 수소 생산 기술을 개발했다고 발표했다. 기존의 녹색 수소 생산 방법은 백금이나 이리듐과 같은 귀금속을 촉매로 사용하기 때문에 생산 비용이 높다는 단점이 있다. 반면, 이번에 개발된 기술은 루테늄만을 사용하기 때문에 생산 비용이 크게 낮아질 것으로 기대된다. IIT와 비디멘션즈의 연구진은 루테늄 나노 입자를 전해조 음극의 활성상으로 사용해 전체 전해조의 효율성을 향상시켰다. 루테늄 나노 입자는 백금과 유사한 촉매 작용을 하지만 가격은 백금의 약 3분의 1로 저렴하다. 따라서 킬로와트당 40mg의 루테늄만을 사용하면 기존의 양이온 교환막(Proton Exchange Membrane,PEM) 전해조에 비해 생산 비용을 약 75% 절감할 것으로 예상된다. 녹색 수소 생산이 중요한 이유 녹색 수소는 태양광, 풍력 등 재생 가능 에너지를 이용해 물을 전기분해하여 생산한 수소를 말한다. 화석 연료를 이용해 생산한 수소(회색 수소, 파란 수소)와 달리 생산 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는다. 녹색 수소는 탄소 중립 사회로의 전환을 위한 핵심 에너지원으로 주목받고 있다. 수소는 연료전지, 연료 저장, 화학 공정 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 이번에 개발된 기술은 녹색 수소 생산 비용을 낮추는 데 기여할 것으로 기대된다. 이는 녹색 수소의 대규모 생산과 활용을 앞당기는 데 도움이 될 것으로 보인다. 에너지 단위당 수소 생산량은? IIT와 비디멘션즈의 연구진은 이번 기술이 기존의 양이온 교환막 전해조에 비해 에너지 단위당 수소 생산량이 높다고 밝혔지만, 구체적인 수치는 언급하지 않았다. 에너지 단위당 수소 생산량은 녹색 수소 생산 비용의 중요한 요소 중 하나다. 따라서 이 기술이 상용화될 경우 에너지 단위당 수소 생산량이 얼마나 되는지 확인하는 것이 중요하다. 루테늄 공급량은 충분할까? 루테늄은 백금 추출의 부산물로 얻어지기 때문에 연간 생산량이 백금의 7분의 1 수준이다. 따라서 이번에 개발된 기술이 상용화될 경우 루테늄의 수요가 증가할 것으로 예상된다. 루테늄의 수요 증가에 따라 가격이 상승할 가능성도 있다. 따라서 루테늄의 공급과 수요를 고려해 기술의 경제성을 평가하는 것이 필요하다. 한국, 루테늄 개발 사업 추진 한국도 루테늄 개발을 위해 노력하고 있다. 과학기술정보통신부 산하 한국과학기술연구원(KIST)은 2021년부터 루테늄의 효율적인 추출 및 정제 기술 개발을 추진하고 있다. 이 기술이 개발되면 루테늄의 생산량과 품질을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 한국수소산업진흥협회는 루테늄의 국내 자급률을 높이기 위한 연구개발(R&D) 사업을 추진하고 있다. 이 사업을 통해 루테늄의 국내 생산 기술을 개발하고, 루테늄의 수요를 창출하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이러한 기술 개발을 통해 우리나라도 녹색 수소 생산 비용을 낮추고, 루테늄의 국산화를 추진할 수 있을 것으로 기대된다. 이번에 개발된 기술은 녹색 수소 생산 비용을 크게 낮추는 데 기여할 것으로 기대된다. 이는 녹색 수소의 대규모 생산과 활용을 앞당기는 데 도움이 될 것으로 보인다. 그러나 에너지 단위당 수소 생산량과 루테늄 공급 문제 등은 추가적인 연구와 개발이 필요하다.
- 산업
2023-12-27
리튬이온전지보다 저렴하고 안전한 '수계이차전지' 개발

리튬이온 배터리는 현재 가장 널리 사용되는 에너지 저장 장치 중 하나이지만, 여러 문제점들이 도출되고 있다. 주요 원료의 비싼 가격과 한정된 매장량, 그리고 화재 위험성 등 다양한 문제점들이 제기되고 있어 대안이 필요하다. 이에, 많은 연구자들이 경제적이면서도 안전한 리튬이온 배터리의 대체품을 개발하기 위해 노력하고 있다. 과학기술·의학전문 매체 사이언스엑스(Science X)에 따르면, 한국과학기술원(KIST)의 오시형 박사팀은 비용과 안전을 충족하는 수계이차전지를 개발했다. 이 연구는 '에너지 스토리지 머티리얼(Journal Energy Storage Materials)' 저널에 게재됐다. 수계이차전지는 리튬이온전지에 비해 원재료 비용이 상당히 저렴하며, 경제적인 이점이 있다. 다만 물이 분해되면서 발생하는 수소 가스와 관련된 내부 압력 상승과 전해질 고갈 문제로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있었다. 과학자들은 지금까지 금속 음극과 전해질 사이에서 발생하는 수소를 줄이기 위해 표면 보호층을 개발하여 접촉 면적을 최소화하는 방법을 사용해왔다. 그럼에도 불구하고, 금속 음극의 부식과 그에 따른 부반응으로 인해 전해질의 물이 지속적으로 분해되어 수소 가스가 발생, 이로 인해 장기간 사용랑 경우 폭발 위험이 존재했다. 이 문제를 해결하기 위해 오시형 박사 연구팀은 전지 내에서 발생하는 수소 가스를 자동으로 물로 변환시키는 새로운 방법을 개발했다. 이산화망간과 팔라듐으로 구성된 복합촉매를 이용해 전지의 성능과 안전성을 동시에 향상시킨 것. 이산화망간은 일반적으로 수소 가스와 반응하지 않지만, 팔라듐을 약간 첨가하면 수소 가스가 촉매에 더 쉽게 흡수되어 물로 변환된다. 연구팀은 이번에 개발한 이 새로운 촉매를 사용한 프로토타입 셀에서는, 셀 내부 압력이 0.1기압으로 매우 안정적인 상태를 유지했으며, 전해질의 고갈 현상도 발견되지 않았다고 밝혔다. 이 연구는 수계 이차전지의 주요 안전 문제 중 하나를 효과적으로 해결해, 향후 에너지 저장 장치(ESS)의 상용화에 있어서 중요한 진전을 가져올 것으로 예상된다. 리튬이온전지를 더 경제적이고 안전한 수계이차배터리로 대체한다면, 글로벌 에너지 저장 시스템(ESS) 시장의 빠른 성장을 촉진할 가능성이 있다. KIST의 오시형 박사는 "이 기술은 수계이차전지에 적용될 수 있는 내장형 안전 메커니즘 기반의 맞춤형 안전 전략과 연관되어 있으며, 위험 요소를 자동으로 제어한다"고 말했다. 그는 또한 "이 기술은 수소 가스 누출이 큰 위험 요소인 수소 충전소와 원자력 발전소 등의 다양한 산업 시설에서도 활용될 수 있어 사람들의 안전을 더욱 보장할 수 있을 것"이라고 강조했다. 한편, 수계이차전지는 친환경적이고 안전한 특성을 가지고 있으며, 원재료 비용도 리튬이온전지에 비해 약 10분의 1 수준으로 경제적이라는 장점이 있다. 수계이차전지가 원료물질이 고가이면서 폭발 가능성이 높은 유기용매 전해질을 사용하는 리튬이온전지를 대체한다면 중대형 이차전지의 보급이 대규모로 확대될 수 있다. 이번 연구는 한국 과학기술정보통신부의 지원을 받아, 나노미래소재원천기술개발사업과 중견연구자지원사업을 통해 진행됐다.
- 산업
2023-10-24
폐수 분해해 전기 생산하는 대장균 개발

공장 폐수 속 유기물을 이용해 전기를 생산하는 날이 멀지 않았다. 스위스 연구팀이 대장균의 유전자 변형을 통해 폐수에서 자랄 수 있는 박테리아를 찾아냈다. 한국에서는 오폐수나 바닷물, 지하수 등을 정화하며 동시에 전기를 연속적으로 생산하는 분리막을 개발했다. 국제적인 주목을 받는 이 기술에 대해 일본의 온라인 매체 '기가진(Gigazine)'은 최근 스위스 연방 공과 대학의 논문을 인용, "이제 우리는 에너지를 사용하여 폐기물을 처리하는 것이 아닌, 폐기물 처리를 통해 에너지를 얻는 시대로 전환하게 될 것"이라고 전망했다. 스위스 연구팀을 이끄는 아르데미스 보고시안(Aldemis Bogosian) 교수는 일반 대장균의 유전자를 조작, 전기를 생산할 수 있는 '쉬와넬라 오나이덴시스(Shewanella oneidensis)'와 유사한 능력을 가진 박테리아를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 이러한 연구 성과는 미래의 환경 보호와 지속 가능한 에너지 자원 확보 방안으로 큰 기대를 모으고 있다. 전기를 생산할 수 있는 능력을 지닌 박테리아가 탄생한다 해도 섬세하거나 특별한 먹이가 필요하고 번식에 많은 양의 에너지가 필요하면 실용적 가치가 떨어진다. 이에 연구팀은 스위스 로잔의 현지 맥주 양조장에서 폐수를 채취해 새로 개발한 대장균을 주입했다. 양조장 폐수에는 다량의 당분, 전분질과 맥주 효모 혼합물이 포함되어있어 그대로 흘려 버리면 미생물이 번식할 수 있다. 이에 양조장은 폐수를 배출하기 전에 곡물 세척과 탱크 세척 과정을 거친다. 보고시안은 "이것은 유기 폐기물을 처리하기 위해 에너지를 사용하는 것이 아니라, 유기 폐기물 처리와 동시에 전기를 생산하는 일석이조 시스템"이라며 "양조장 폐수로 실험했을 때 기존의 전기 미생물은 생존조차 할 수 없었지만, 우리가 개발한 전기 미생물은 폐기물을 먹고 비약적으로 증식할 수 있었다"고 말했다. 이번 연구의 응용 범위는 단순한 폐기물 처리에 그치지 않는다. 유전자를 조작한 대장균의 특징 중 하나는 다양한 물질로부터 전기를 생성할 수 있다는 점이다. 이는 미생물 연료 전지, 바이오센싱 등 여러 분야에서의 활용 가능성을 시사한다. 논문의 주저자인 모하메드 모지부는 박테리아 기반의 생체 전기 에너지 분야에 대한 기대감을 전하면서도, "기업들은 이 기술의 상용화를 위해 더 이상 기다릴 수 없다"며 아쉬워했다. 한편, 한국 기업인 SK에코플랜트는 폐수 처리를 위한 전기화학적 정화 기술의 실용성을 테스트하고 있다. 이 방법은 오염된 폐수에 전류를 가해 정화하는 방식으로 진행된다. 더불어 한국과학기술원은 동국대와 협력해 커피 찌꺼기를 활용, 중금속을 제거하는 필터의 개발에 성공했다. 또한, 한국생명공학연구원은 양돈 농가의 폐수를 희석 과정 없이 직접 정화하면서 동시에 폐수 내의 미생물을 효과적으로 관리하는 미세조류 기술 개발에 성공했다고 밝혔다. 최근 한국과학기술원(KIST)은 명지대학교 신소재공학과와 손을 잡고, 오폐수와 바닷물, 지하수와 같은 다양한 물 자원을 효과적으로 정화하며 동시에 전기를 지속적으로 생산할 수 있는 분리막 기술을 개발했다. 이처럼 세계 여러 나라의 연구팀과 기업들은 박테리아와 같은 친환경 에너지 생산이 가능한 방식으로 오폐수 정화 기술 개발에 적극 나서고 있다.
- IT/바이오
2023-09-22
美, 핵무기 비축량 테스트 위해 새 슈퍼컴 설치

미국 로스알라모스 국립 연구소(LANL)가 '크로스로드(Crossroads)'라는 새로운 슈퍼컴퓨터를 설치 중임이 밝혀졌다. 이 슈퍼컴퓨터는 핵무기 재고 검사 시뮬레이션을 위한 것으로, 미국 과학 기술 전문매체 '인터레스팅 엔지니어링'에 소개되었다. 핵무기 재고 검사는 핵무기를 보유하고 있는 국가들이 핵무기의 수량과 형태를 확인하고 관리하기 위해 수행하는 프로세스이다. 슈퍼컴퓨터는 과학 연구, 기상 예측, 의료 연구, 우주 탐사, 그래픽 렌더링 등 다양한 고성능 컴퓨팅 작업에 활용되며, 특히 핵무기 시뮬레이션에 사용될 경우 핵무기의 수량과 형태를 실제로 테스트하지 않고도 확인할 수 있다. 크로스로드는 고급 기술 시스템(ATS)의 세 번째 버전으로, 첫 번째 '트리니티(ATS-1)'는 LANL에, 두 번째 '시에라(ATS-2)'는 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)에 설치됐다. 트리니티 시스템은 41.46 페타플롭스의 연산 능력을 갖추고 있으며, 2015년에 설치됐다. 크로스로드 시스템은 휴렛 팩커드(Hewlett Packard)에서 공급되었으며, 올해 6월 설치 작업이 시작됐다. 슈퍼컴퓨터의 연산능력은 주로 페타플롭스(PetaFLOPS·PF)로 측정되며, 1페타플롭스는 초당 1000조 번의 연산을 의미한다. 최근에는 미국과 중국 같은 슈퍼컴퓨터 선도국에서 초당 100경 번의 연산을 수행할 수 있는 슈퍼컴퓨터가 소개되었다. 이렇게 큰 연산능력은 페타플롭스의 1000배인 1엑사플롭스로 표현된다. 우리나라의 한국과학기술정보연구원(KISTI)도 슈퍼컴퓨터 개발에 열을 올리고 있으며, 내년에는 600페타플롭스 성능의 슈퍼컴퓨터 6호기를 가동 예정이다. 이 성능은 올해 5월 기준 세계 2위에 해당한다. 다만 LANL의 새로운 슈퍼컴퓨터는 연산능력에만 중점을 둔 것이 아니다. 시스템의 그래픽 처리 장치(GPU) 대신 메모리 크기와 접근에 중점을 두어, 시뮬레이션 중 발생할 수 있는 다양한 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 초기 테스트 결과에 따르면 크로스로드는 기존의 트리니티 시스템보다 4배에서 8배 이상의 효율성을 보일 것으로 예상된다. 이는 고대역폭 메모리(HBM)의 적용 덕분으로, HBM은 데이터 처리 속도를 크게 향상시키는 고속 메모리 기술이다. 이처럼 슈퍼컴퓨터의 성능 향상은 과학 및 연구 분야의 혁신을 주도하는 핵심 요소로 여겨지며, 국가의 연구 능력을 상징하는 중요한 지표로도 간주된다. 미국뿐만 아니라 우리나라를 포함한 전 세계 여러 국가들이 이러한 슈퍼컴퓨터 기술의 발전과 성능 경쟁에 힘을 기울이고 있다.
- IT/바이오
2023-09-13