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2024-11-22 (금)

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[먹을까? 말까?(62)] 매일 동일한 식단 고수, 건강에 어떤 영향을 미칠까?

매일 똑같은 음식을 섭취한다면 우리 몸에 어떤 영향을 미칠까. 요즘 틱톡에는 같은 식단을 매일 유지하는 영상이 종종 등장한다. 굳이 "오늘은 뭘 먹지?"라는 선택의 고민에 빠질 필요가 없다는 게 답이다. 세상에는 맛있는 음식이 너무 많아서 '뭐 먹을까?'는 늘 행복한 고민거리 중 하나다. 건강 전문매체 헬스는 전문가들은 같은 식사를 계속해서 반복하면 불안감이 커지고 영양소 결핍으로 이어질 수 있다고 지적했다고 전했다. 다양한 음식으로 구성된 균형잡힌 식단을 섭취하는 게 건강에 가장 좋다는 조언이다. 동일한 식단-더 쉬운 '옵션' 미국 오하이오 주립대 웩스너 메디컬 센터의 영양사 로라 비숍-시모(Laura Bishop-Simo, RD)는 사람들이 매일 같은 메뉴를 고수하는 이유는 예산이 빠듯한 경우부터 다양한 식사를 생각해낼 시간과 에너지가 부족한 경우까지 다양하다고 말했다. 그녀는 "때로는 그냥 평범한 것이 더 쉬울때도 있다"고 덧붙였다. 어떤 사람들에게는 같은 메뉴를 고수하는 것이 체중 감량 계획과 연결될 수도 있다. 럿거스 대학교 보건대학원 임상 및 예방 영양 과학과의 부교수인 데보라 코헨 박사는 "체중 감량을 시도하는 일부 사람들은 매일 같은 음식을 먹으면 특정 칼로리 제한을 유지하기 위해 매일 무엇을 먹어야 하는지 정확하게 알기 때문에 칼로리 계산이 더 쉬워진다"고 말했다. 그러나 프린스턴 하우스 행동 건강의 프린스턴 섭식 장애 센터의 감독 심리학자인 레베카 보스웰 박사는 매일 같은 음식을 먹는 것은 질감에 대한 민감성, 음식 관련 두려움, 심지어 섭식 장애와 같은 음식에 대한 심리적 문제에서 비롯될 수 있다고 말했다. 매일 같은 음식을 먹는 것은 더 쉬울 수 있지만, 영양학자들은 그것이 반드시 건강에 더 좋은 것은 아니라고 지적했다. 코헨은 "매일 같은 음식을 먹는 것이 장내 미생물군에 가장 좋지 않을 수 있다"면서 "우리 장내 박테리아는 건강한 균형을 위해 다양한 음식과 영양소를 좋아한다"고 말했다. 비숍-시모는 매일 동일한 식사를 고수하면 특정 필수 영양소를 놓칠 가능성이 커질수 있다고 지적했다. 그녀는 "다른 음식에는 다른 영양소가 들어 있으며, 매일 같은 음식을 먹으면 신체가 필요한 영양소를 제때 공급받지 못할 위험이 크다"고 말했다. 이어 "식단에 따라 영양소 결핍으로 빈혈, 골다공증 등 건강 문제가 발생할 가능성이 높다"고 덧붙였다. 코헨은 매일 먹는 음식이 미네랄과 비타민이 가득 들어 있다고 하더라도 계속해서 같은 식사를 고수하면 다양한 영양소를 충분히 공급받을 수 없다고 지적했다. 그녀는 "완벽한 슈퍼퓨드는 없다"면서 "어떤 음식은 영양소가 풍부하고 많은 식물성 화학 물질과 항산화물질을 포함하고 있으며 어떤 음식을 그렇지 않다. 가장 건강한 식단을 섭취하는 사람들조차도 건강을 위해 매일 일일 권장량에 해당하는 모든 비타민, 미네랄, 항산화물질, 섬유질, 식물성 화학물질을 섭취하지 못할 수도 있다"고 말했다. 코헨은 다양한 음식을 섭취하는 것은 "영양소를 최적으로 섭취하는 한 가지 방법"이라며 "매일 모든 영양소를 100% 섭취하는 식단을 갖기는 매우 어렵다"고 덧붙였다. 정신 건강에 미치는 영향은? 매일 같은 음식을 먹는 것은 단조로울 뿐만 아니라 근본적인 정신 건강 문제의 징후일수도 있다는 의견도 있다. 뉴욕 장로병원과 웨일-코넬 의과대학의 정신과 부교수인 게일 솔츠는 "동일한 음식을 반복 선택하는 것은 기존 섭식 장애와는 또다른 섭식 장애 증상일수도 있다"고 말했다. 솔츠는 "종종 정확한 패턴을 따라야 한다는 스트레스를 유발하며, 이로 인해 규칙을 어겨야 하기 때문에 식사를 위해 정상적인 사교 행사에 참석하는 등 여러 가지 일을 못하게 된다"고 설명했다. 또한 사람들은 매일 같은 음식을 먹는 의식에 매몰되어 자신이 설정한 매개변수를 지키지 않으면 죄책감을 느낄수도 있다. 이에 전문가들은 건강한 식단을 유지하는 데 어려움을 겪는 사람들은 일주일 식단을 미리 작성하라고 조언했다. 또한 바쁜 일정 때문에 일주일 식단을 짜고 실천하는 것이 어렵다면 하루에 한끼라도 다양한 음식을 먹는 것이 좋다고 덧붙였다.
- 생활경제
2024-09-20
오픈AI, 챗GPT에 '고급 음성 모드' 도입⋯가을부터 유료사용자 대상 확대 적용

오픈AI가 새로운 '고급 음성 모드'를 30일(현지시간)부터 배포하기 시작했다고 IT전문매체 더 버지와 CNN 등 다수 외신이 이날 보도했다. 기존 알렉사나 시리 같은 디지털 비서의 기계적인 음성과 달리, 챗GPT의 고급 음성 모드는 실제 사람의 목소리처럼 자연스럽고 생동감있게 들린다. 실시간 응답, 대화중 끼어들기에 대한 적응, 농담에 대한 웃음 반응, 사용자의 음성 톤을 통한 감정 상태 파악까지 가능하다. 챗GPT의 고급 음성모드 지원은 지난 5월 첫 시연 당시 스칼렛 요한슨의 목소리와 유사하다는 비판이 제기되자 안전상의 이유로 출시를 연기했다. 오픈AI는 당초 6월에 고급 음성 모드 출시를 계획했지만, 안전성 테스트와 실시간 응답 유지 등의 문제로 출시 시기를 한 달 미룬 것. 고급 음성 모드는 챗봇의 가장 강력한 버전인 ChatGPT-4와 함께 작동하며, 30일부터 유료 사용자를 대상으로 점진적으로 출시될 예정이다. 먼저 소수의 챗GPT 플러스( ChatGPT Plus) 가입자들에게 제공되며, 올가을에는 모든 플러스 사용자에게 확대 적용될 계획이다. 챗GPT의 고급 음성 모드 도입은 오픈AI에게 중요한 전환점이 될 수 있다. 단순한 AI 챗봇에서 벗어나, 사용자들이 친구와 대화하듯 자연스러운 음성 대화를 나눌 수 있는 가상 개인 비서로 발돋움할 수 있기 때문이다. 이러한 편리성은 사용자들의 챗GPT 이용 빈도를 높이고, 애플, 아마존 등 기존 가상 비서 시장에 도전장을 내밀 수 있는 계기가 될 것이라고 CNN은 진단했다. 그러나 더욱 발전된 음성 모드 도입은 몇 가지 의문점을 제기한다. '챗GPT가 사용자의 발화를 정확하게 이해할 수 있을까?', '특히 발음이나 억양이 다를 경우에도? 또한, 사람처럼 말하는 AI 비서에게 사용자들이 더욱 맹목적으로 의존하게 되는 것은 아닐까? 특히 AI가 잘못된 정보를 제공할 때도 말이다. 그러나 고급 음성 모드 도입에도 챗GPT가 사용자가 말하는 의도를 정확하게 이해할 수 있을지, 특히 발음이나 억양이 다른 문제를 어떻게 받아들일지, 또는 사람처럼 말하는 AI 비서에게 사용자들이 더욱 맹목적으로 의존하게 되는 것은 아닌지, 특히 AI가 잘못된 정보를 제공할 경우 등의 여러 가지 우려가 제기됐다. 최근 몇 달 동안 오픈AI는 100명 이상의 테스터를 대상으로 AI 모델의 음성 기능을 시험하며 잠재적인 약점을 파악했다. 이들은 총 45개 언어를 사용하며 29개 지역에 분포되어 있다고 이날 발표에서 밝혔다.
- IT/바이오
2024-07-31
포스코, 양자컴퓨터 활용해 전기차 배터리 신소재 개발 박차

포스코 홀딩스가 양자 컴퓨터를 활용해 전기차 배터리 신소재 개발에 박차를 가하고 있다. 머글헤드 매거진은 한국 기업인 포스코 홀딩스(POSCO Holdings)는 7일(현지시간) 양자 컴퓨터 회사 큐씨웨어 코퍼레이션(QC Ware Corp.)과 파트너십을 맺어 배터리 소재를 시뮬레이션하는 새로운 기술 개발을 발표했다고 이날 보도했다. 전기자동차(EV) 배터리 수요가 급증함에 따라, 기업들은 더 오래 지속되고 충전 시간이 짧은 배터리용 지속가능한 소재를 확보하기 위한 혁신적인 방법을 모색하고 있다. 새로운 배터리 설계는 테스트가 필요하며, 이는 시간과 비용이 많이 든다. 에너지 전환 경쟁에서 양자 컴퓨터는 이 과정을 가속화하고 일부 기업을 앞서가게 하는 도구가 될 수 있다. 컴퓨터는 이미 배터리 설계자가 실행 가능한 소재를 시뮬레이션하는 데 사용되고 있지만, 양자 컴퓨터는 이러한 제한을 없애고 비용을 절약하며 따라서 배터리 설계 프로세스를 가속화할 수 있다. 포스코와 QC웨어는 한국 정부의 보조금을 활용하여 리튬 배터리용 실용적인 고체 전해질을 시뮬레이션할 예정이다. 이후 양자 컴퓨팅 방법과 이미 사용 중인 최고의 방법을 비교하여 새로운 벤치마크를 설정할 계획이다. 과학기술부 산하 한국연구재단(NRF)이 이 연구를 지원하며, 포스코의 AI R&D 연구소가 이 협력을 주도한다. QC웨어의 양자 화학 부문 수석 부사장인 로버트 패리시(Robert Parrish)는 "세계가 다양하고 유연한 에너지 솔루션으로 나아감에 따라 미래의 지속 가능한 에너지 그리드에 통합될 더욱 성능이 뛰어난 배터리를 개발하는 것이 중요하다"고 강조했다. 패리시 수석 부사장은 이어 "계산 시뮬레이션은 새로운 재료 설계에서 점차 중요한 역할을 하고 있으며, 포스코 홀딩스와의 이번 협업은 QC웨어의 사명인 실제 사용 사례에 영향을 미치는 양자 컴퓨터를 위한 양자 알고리즘 개발에 필수적이다"라고 말했다. 양자 컴퓨터란 무엇인가? 양자 컴퓨터는 양자 물리학의 규칙을 사용하여 일반 컴퓨터가 할 수 없는 방식으로 정보를 처리하는 초강력 계산기다. 일반 컴퓨터를 필요한 정보를 찾기 위해 한 번에 한 권의 책을 살펴보는 똑똑한 사서에 비유한다면, 양자 컴퓨터는 동시에 많은 책을 살펴보며 훨씬 빠르게 답을 찾을 수 있다. 양자 컴퓨터는 '양자 비트(quantum bits)' 또는 '큐비트(qubits)'를 사용해 동시에 여러 상태에 있을 수 있기 때문이다. 마치 동시에 여러 페이지가 열리는 마법의 책을 가지고 있는 것과 같다. 이러한 다중 가능성을 동시에 탐색하는 능력은 양자 컴퓨터가 코드를 해독하거나 퍼즐을 푸는 등의 복잡한 문제를 현재 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 해결할 수 있게 한다. 양자 컴퓨터 단점은 무엇인가? 그러나 양자 컴퓨터는 몇 가지 도전 과제를 안고 있다. 우선, 양자 컴퓨터는 매우 민감하여 온도 변화나 다른 간섭 요소에 쉽게 영향을 받아 안정적으로 유지하기가 어렵다. 양자 컴퓨터를 사용하는 것은 빌딩 블록의 탑을 균형있게 쌓는 것과 같으며, 어떤 블록이라도 흔들리면 전체가 무너질 수 있다. 또한 양자 컴퓨터는 오류를 발생시킬 수 있으며, 양자 연구자들은 이러한 오류를 수정하는 방법을 찾기 위해 노력하고 있다. 또 다른 문제는 양자 컴퓨터가 매우 낮은 온도에서만 작동해야 한다는 점이다. 이는 마치 냉동고에서만 작동하는 컴퓨터와 같다. 게다가 현재 양자 컴퓨터는 일부 문제에는 유용하지만 모든 문제를 해결할 수 있는 것은 아니므로 연구자들은 양자 컴퓨터가 가장 유용할 수 있는 분야를 계속 연구하고 있다. 양자 컴퓨터는 엄청난 에너지를 소비한다. 세계에서 가장 빠른 컴퓨터인 '프론티어(Frontier)'는 대기 상태에서 8메가와트(MW)의 전력을 소비하는데, 이는 수천 가구에 전력을 공급할 수 있는 수준이다. 대규모 언어 모델을 한 번 훈련시키는 것은 뉴욕에서 샌프란시스코까지 비행하는 것과 같은 양의 탄소 배출을 생성한다. 양자 및 고전 컴퓨팅 소프트웨어 분야의 선도 기업인 QC 웨어는 기계 학습과 화학 시뮬레이션을 전문으로 한다. 이 회사는 정보 처리 방식을 혁신할 양자 컴퓨팅 솔루션 개발에 적극적으로 기여하고 있다. 포스코, 전기차 배터리 선두 주자 지난해 포스코는 충전식 배터리 프로젝트에 200억 달러를 투자하는 계획을 발표했다. 이 계획에는 배터리 재료 회사의 지분 인수, 광물 광산 및 관련 시설에 대한 투자가 포함되어 있다. 이를 통해 포스코는 이를 통해 자체적인 배터리 금속 공급망을 구축하고 중국 회사에 대한 의존도를 줄이려는 목표다. 아울러 포스코는 최근 아르헨티나의 염수 자원에서 이차 배터리 재료를 생산하는 한국 최초의 리튬 수산화물 공장을 가동하기 시작했다. 4억 4500만 달러를 투자한 이 공장은 연간 2만 5000톤의 리튬 수산화물을 생산할 계획이다. 이는 60만 개의 전기차 배터리를 제조할 수 있는 양이다. 2018년에는 아르헨티나의 옴브레 무에르토 염호를 인수하여 리튬 자원을 확보했으며, 현재는 용액에서 리튬 생산의 초기 단계에 착수하고 있다. 회사는 2028년까지 아르헨티나에서의 리튬 사업을 최대 10만 톤까지 확장할 계획이다. 한편, 포스코는 율촌산업단지에서 리튬 광석 공장을 건설 중이다. 포스코그룹은 지난 11월 29일 전남 율촌산업단지에서 포스코필바라리튬 솔루션의 수산화 리튬 공장과 포스코 광양제철소 내 고효율 무방향성 전기강판(Hyper NO·하이퍼엔오) 공장을 준공했다고 밝혔다. 이 공장은 광석리튬에서 수산화리튬을 뽑아내는 상업 생산공장이다. 이날 준공한 수산화리튬공장은 연산 2만1500톤(t)규모로 포스코그룹은 같은 규모의 제2공장을 오는 2024년 준공할 계획이다. 수산화리튬 4만3000톤은 전기차 약 100만 대를 생산할 수 있는 규모다.
- 산업
2023-12-08
美 슈미트 해양연구소, 태평양서 1.5km 높이 거대 해산 발견

연구선 팔코르(Falkor)호가 과테말라 해역에서 두바이의 부르즈 칼리파보다 두 배 더 높은 해산을 발견했다. 미국 비영리 운영재단 슈미트 해양 연구소(Schmidt Ocean Institute·SOI)에서 진행하는 해저 매핑 프로젝트가 태평양에서 1.5km 높이의 해산을 발견했다고 야후 뉴스가 최근 보도했다. 이 해산은 세계에서 가장 높은 건물인 두바이의 부르즈 칼리파보다 두 배 더 높다. 연구선 팔코르 호 팀이 발견한 해산은 과테말라 배타적 경제 수역에서 약 84해리(154.92km) 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 14.19㎢(5.4 평방마일)의 면적을 차지하고 있다. 해산은 일반적으로 화산으로 시작되는 수중 산으로 이번에 발견한 해산은 전형적인 화산 모양을 하고 있으며, 가파른 둥근 측면과 평평한 꼭대기를 가지고 있다. 국립해양대기국(NOAA)은 이 해산이 화산 기원과 활동의 잔재인 분화구가 잠재되어 있다고 전했다. 해산은 심해 산호와 해면동물, 그리고 수많은 무척추동물이 서식하는 '생명의 오아시스' 역할을 한다. 따라서 이번 발견은 과학적으로 중요한 의미를 갖는다. 슈미트 해양 연구소의 죠티카 비르마니(Jyotika Virmani) 전무 이사는 "지금까지 파도 밑에 숨겨져 있던 1.5km가 넘는 해산은 우리가 아직 발견하지 못한 것이 얼마나 많은지를 강조한다"고 말했다. 이 해산은 과테말라 분지에 위치하고 있으며, 약 2000만 년 전에 형성된 것으로 추정된다. 해산의 꼭대기에는 다양한 종류의 해양 생물이 서식하고 있으며, 특히 심해 산호와 해면동물이 풍부하다고 한다. 연구진이 발견한 해산은 새로운 생명체의 발견으로 이어질 가능성이 높으며 해양 생태계의 보존과 지속 가능한 개발에도 기여할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 팔코르호는 이번 발견 외에도, 갈라파고스 제도 해양보호구역에 있는 두 개의 미지의 해산, 세 개의 새로운 열수 분출구, 열수 분출구 아래의 새로운 생태계, 두 개의 깨끗한 냉수 산호초 등 일련의 해저 발견을 했다.
- 산업
2023-11-30
미국 사이버위크 온라인 소비매출 소비둔화 우려에도 사상최고치 경신

올해 미국의 사이버위크(추수감사절부터 사이버먼데이까지 5일간)기간 온라인 소비매출은 소비둔화 우려에도 사상최고치를 경신한 것으로 나타났다. 28일(현지시간) 로이터통신 등 외신들과 온라인 유통분석업체 어도비 애널리스틱스에 따르면 사이버위크기간 동안 온라인 소비매출은 7.8% 증가해 약 380억 달러(약 49조2100억 원)를 기록한 것으로 집계됐다. 이는 예상치 5.4% 증가를 넘어선 수치다. 경제둔화 우려가 제기되는 가운데에서도 연말 쇼핑시즌은 호조를 보일 것으로 예상된다는 점을 시사한 것이라는게 전문가들의 분석이다. 전미소매업협회(NRF)는 이날 추수감사절 주말에는 2억명 이상의 쇼핑객이 매장과 온라인 양쪽에서 할인행사를 이용한 것으로 나타났다. 지난해 1억9600만명에서 늘어난 것이며 예상치인 1억8200만명을 크게 웃돈 것이다. NRF 매튜 셰이 회장 겸 최고경영자(CEO)는 “예상을 넘어선 호조를 보였다. 크고 작은 소매업체들은 소비자들이 필요로 하는 상품과 서비스를 안전하고 편리하며 저렴한 가격으로 제공하는 준비를 갖췄다”고 말했다. 온라인 이용객들은 3.1% 증가한 1억3420만명에 달했다. 반면 지난 주말에 오프라인을 이용한 쇼핑객들은 약 1억2140만명으로 집계돼 지난해 1억2270만명보다 감소했다. 어도비 디지털인사이츠의 수석애널리스트 비벡 반디야는 "사이버위크 기간중에 온라인 소비는 사상최고이며 할인이 소비자의 수요에 준 영향을 보여주고 있다. 특히 많은 충동쇼핑을 유인한 것은 고가상품이었다"고 지적했다. NRF의 데이터에 따르면 전자제품, 기프트카드 등 연휴관련 평균소비액은 321.41달러로 지난해의 325.44달러보다 낮아졌다. 어도비는 사이버먼데이의 할인율이 전자제품에서 31%, 장난감 27%였다고 전했다. 또한 사이버먼데이의 후불결제서비스(BNPL)를 통한 소비액은 지난해와 비교해 42.5% 증가한 9억4000만 달러로 사상최고치를 경신했다. 이는 어도비의 예상치 18.8% 증가를 넘어선 것이다.
- 산업
2023-11-29
제2형 당뇨병 치료제 메트포르민, 수명 연장 효과도?

, 제2형 당뇨병에 널리 처방되는 약물인 메트포르민이 수명을 연장한다는 연구 결과가 나왔다. 메트포르민은 1920년대에 당뇨병 치료제로 개발됐다. 현존하는 당뇨약 중에서는 효과와 부작용을 고려할 때 여전히 최고 수준이라는 평가를 받고 있다. 과학기술 전문매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'에 따르면, 매사추세츠 종합병원(MGH)의 연구진은 메트포르민이 예쁜꼬마선충(C. elegans)의 수명을 늘린다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 '이라이프(eLife)'에 게재됐다. 예쁜꼬마선충(C. elegans)은 인간과 유사한 대사 시스템을 공유하고 종종 인간 질병을 모델링하는 데 사용되는 동물이다. 평균 수명 3일인 예쁜꼬마선충은 인간과 단백질의 80% 이상을 공유한다. 새로운 연구에 따르면, 메트포르민은 세포막의 핵심 구성 요소인 에테르 지질의 생성을 촉진하여 장수에 기여한다고 밝혀졌다. 이는 인간에서 에테르 지질(알킬글리세롤과 알케닐글리세롤을 포함한 글리세롤지질)의 생성을 증가시킴으로써 건강한 노화를 지원하고 노화 관련 질병의 위험을 감소시킬 수 있다는 가능성을 제시한다. 과학자들은 메트포르민과 관련 약물인 펜포르민(혈당 감소 효과가 있는 비구아나이드 계열의 약물)에 대한 반응으로 수명 연장에 필요한 유전자를 찾기 위해 예쁜꼬마선충의 개별 유전자를 차단하고 약물에 노출한 후 변형된 벌레의 반응을 관찰했다. 이 실험은 에테르지질 생산을 증가시키는 유전자가 펜포르민 반응에 의해 수명 연장에 중요하다는 것을 밝혀냈다. 이러한 효소를 생성하는 유전자의 비활성화는 펜포르민의 장수 촉진 효과를 완전히 억제했다. 중요한 것은 이 유전자의 비활성화가 식이 제한을 포함한 여러 수명 연장 방법들의 효과를 방해한다는 점이다. 이는 이 유전자가 수명 연장 과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 연구팀은 또한 'fard-1'이라는 주요 에테르 지질 생합성 효소의 과발현만으로도 예쁜꼬마선충의 수명을 늘릴 수 있음을 발견했다. 또한, 연구팀은 포유류에서 Nrf 단백질에 해당하는 벌레의 SKN-1 인자를 통해 대사 스트레스 방어 반응을 조절하고, 이를 통해 대사를 변화시켜 수명을 연장시켰다. 이 연구의 선임 저자인 알렉산더 A. 사우카스 박사는 "이 연구가 에테르지질 생합성을 촉진하는 것이 건강한 노화를 위한 새로운 치료 목표가 될 수 있음을 의미한다"고 말했다. 그는 "이러한 발견이 노화 및 노화 관련 질병을 치료하기 위한 식이 또는 약물 개입 전략으로 발전될 수 있음을 시사한다"고 덧붙였다. 사우카스 박사는 이어서, "우리의 연구는 현재까지 예쁜꼬마선충에 대한 연구에 국한되어 있기 때문에, 인간 세포나 쥐 등을 대상으로 한 추가적인 역학 연구 및 철저한 임상 실험이 필요하다"고 강조했다. 또한, 메트포르민은 당뇨병 치료에 효과적인 약물로 잘 알려져 있지만, 위장관계 문제(예: 설사, 구역질, 구토, 복부 팽만감, 식욕 부진), 간 기능 이상, 저혈당과 같은 부작용이 발생할 수 있으므로, 복용하기 전에 의사와 상의하는 것이 중요하다. 한편, 김광준 세브란스병원 노년내과 교수에 따르면, 수명 연장을 위한 전 세계적인 연구 방향은 세 가지 주요 분야로 나눌 수 있다. 첫째는 '웰 에이징(well-aging)', 즉 약물을 사용하여 건강하게 늙는 방법을 찾는 것이다. 둘째는 '항노화(anti-aging)' 연구이며, 셋째는 '웰 에이징이 조기에 이루어져야 한다'는 관점이다. 이 중에서 특히 웰 에이징을 위한 약물 개발에 주목하고 있다. 대표적인 약물로는 라파마이신과 앞서 언급한 메트포르민이 있다. 라파마이신은 원래 장기 이식 환자의 면역 거부 반응을 억제하는데 사용되는 면역억제제이다. 하지만 최근 이 약물이 수명 연장에도 효과가 있다는 것이 발견다. 하버드 대학교의 싱클레어 교수의 연구에 따르면, 효모에 라파마이신을 주입하면 통상 생존하는 효모의 수보다 훨씬 많은 수가 살아남는 것으로 나타났다. 예를 들어, 효모 2000마리 중에서 보통 6주 후에 살아남는 효모는 소수에 불과하지만, 라파마이신을 주입한 경우 절반이 생존했다. 초파리의 경우 라파마이신을 투여하면 수명이 5% 증가했고, 늙은 생쥐에서는 9~14% 수명 연장 효과가 관찰됐다. 이는 인간에게 적용하면 약 5~10년의 수명 연장에 해당하는 것으로 추정된다.
- IT/바이오
2023-11-08
삼성SDI‧한국산업기술평가관리원, 리튬이온배터리용 내화성 젤 공개

삼성SDI와 한국산업평가관리원 과학자들이 화재 위험이 낮은 리튬이온배터리용 내화성 젤을 개발했다. 호주 매체 미라지뉴스는 17일(현지시간) 한국의 유니스트(UNIST) 에너지·화학공학부의 송현곤 교수, 한국화학연구원 첨단특수화학연구센터의 정서현 박사, 한국에너지기술연구원 울산에너지기술연구센터의 김태희 박사가 이끄는 공동 연구팀이 배터리 기술의 획기적인 이정표를 세웠다며 불연성 젤 고분자 전해질(GPE)을 개발해 리튬이온 배터리(LIB)의 열 폭주와 화재 사고 위험을 완화해 안전성을 획기적으로 개선했다고 보도했다. 리튬이온 배터리의 잠재적인 가연성은 특히 지하 주차장에 있는 전기 자동차(EV)에서 심각한 화재 우려가 제기됐다. 연구팀은 이 문제를 해결할 새로운 방법을 찾았다. 그들은 불연성 고분자 반고체 전해질을 성공적으로 개발해 배터리 화재를 효과적으로 줄일 수 있는 방안을 제시했다. 기존에는 불연성 전해질을 만들기 위해 난연성 첨가제나 끓는점이 매우 높은 용매를 주로 사용해 왔다. 그러나 이러한 방법은 종종 이온 전도도가 크게 감소해 전해질의 전반적인 성능을 저하시켰다. 연구팀은 전해질에 미량의 폴리머를 도입하여 반고체 전해질을 만들었다. 이 새로운 접근법은 기존 액체 전해질에 비해 리튬 이온 전도도를 33%까지 획기적으로 높였다. 또한 이 불연성 반고체 전해질을 적용한 파우치형 배터리는 고체-전해질 간상(SEI) 층을 형성하고 작동하는 동안 불필요한 전해질 반응을 효과적으로 방지해 수명 특성이 110% 향상됐다. 이 혁신적인 전해질의 주요 장점은 탁월한 성능과 불연성이다. 고분자 반고체 전해질은 배터리 화재 발생을 줄이기 위해 연소 중 연료 화합물과의 라디칼 연쇄 반응(Radical Chain Reaction)을 억제한다. 연구팀은 이러한 라디칼 반응의 안정화와 억제 능력을 정량적으로 분석하여, 개발된 고분자가 얼마나 우수한지를 입증했다. 정지홍 교수(UNIST 에너지·화학공학부)는 "배터리 내부의 고분자 물질과 휘발성 용매의 상호작용을 통해 라디칼 연쇄 반응을 효과적으로 억제할 수 있다"고 강조했다. 정 교수는 "전기화학적 정량화를 통해 불연성 전해질의 메커니즘을 이해하는 데 크게 기여할 것"이라고 말했다. 공동 제1저자인 김미금 UNIST 에너지·화학공학부 석사과정과 한국화학연구원의 연구팀은 다양한 실험을 통해 배터리 자체의 뛰어난 안전성을 추가로 확인했다. 그들은 그림 2와 같이 불연성 반고체 전해질을 파우치형 배터리에 적용, 실제 배터리 응용 분야에서 전해질의 불연성을 평가했고, 이를 통해 배터리의 종합적인 안전성을 검증했다. 송현곤 교수는 "UNIST의 전기화학, 한국화학연구원 첨단특수화학연구센터의 고분자 합성, 한국에너지기술연구원 울산첨단에너지기술연구센터의 배터리 안전성 시험 등 연구팀의 다학제적 구성이 이번 성과에 큰 힘이 됐다"고 말했다. 이어 "기존 배터리 조립 공정에 바로 적용할 수 있는 불연성 반고체 전해질을 사용함으로써 향후 보다 안전한 배터리 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 이번 연구는 국내 5건, 해외 2건의 특허를 출원해 그 의의를 더하고 있다. 또한 국제 학술지 'ACS 에너지 레터스(ACS Energy Letters)'의 표지 논문으로 선정되어 2023년 10월 13일 온라인에 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단(NRF), 과학기술정보통신부(과기정통부), 한국산업기술평가관리원(KEIT), 한국화학연구원(KRICT), 삼성SDI(주)의 지원으로 수행됐다.
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2023-10-18