• [신소재 신기술(171)] 포스텍 연구진, 극한 온도 변화 견디는 '하이퍼어댑터' 초고성능 합금개발

  국내 연구진이 영하 196도부터 영상 600도까지, 총 800도에 이르는 극한 온도 변화에도 강도와 연성을 유지하는 차세대 금속 합금을 개발했다. 포항공과대학교(POSTECH) 김형섭 교수 연구팀은 철, 니켈, 코발트, 크롬, 알루미늄, 티타늄 등을 조합해 새로운 고엔트로피 합금(High Entropy Alloy, HEA)을 제작하고, 이를 '하이퍼어앱터(Hyperadaptor)'라는 이름을 붙였다고 코스모스매거진과 사이테크데일리가 22일(현지시간) 보도했다. 새로 개발된 HEA는 -196°C(77K)의 극저온 조건에서 600°C(873K)의 고온에 이르는 넓은 온도 범위에서 거의 일정한 기계적 성능을 보여준다. 이러한 놀라운 안정성은 합금 내에 균일하게 분포된 나노 크기의 L1₂ 석출물이 존재하기 때문이다. 이 미세 입자는 변형을 억제하는 보강재 역할을 하며, 금속 내부의 미끄럼 변형(slip)을 조절함으로써 외부 환경 변화에도 소재의 강도와 연성(유연성)을 유지하게 한다. 이번 연구는 학술지 '머티리얼스 리서치 레터스(Materials Research Letters)'에 게재됐다. 포스텍이 개발한 고엔트로피 합금은 5종 이상의 원소를 거의 동일한 비율로 혼합한 소재로, 기존 금속보다 강도, 인성, 내열성, 내식성 등이 우수하다는 평가를 받고 있다. 특히 다양한 원소가 무작위로 결합하면서 오히려 구조적 안정성이 향상된다는 점에서 '엔트로피의 역설'로 주목받아 왔다. 김형섭 교수는 "이번에 개발한 HEA는 기존 합금의 온도 의존적 성능 한계를 극복한 최초의 소재"라며 "극한 환경에서도 일정한 기계적 거동을 유지하는 새로운 물질군의 등장을 의미한다"고 밝혔다. 이번에 개발된 HEA는 니켈 35%, 철·코발트·크롬 53%, 알루미늄 7%, 티타늄 5%로 구성됐으며, 구조는 FCC(면심입방체) 형태다. 이는 각 입방체의 꼭짓점과 면 중심에 원자가 배치된 형태로, 높은 연성과 강도를 동시에 지닌 것이 특징이다. 연구팀은 여기에 알루미늄과 티타늄을 '구조 보강재'처럼 첨가해 고온에서도 형태와 기능이 변형되지 않도록 했다. 논문의 제1저자인 박효진 박사는 "일반적인 금속은 특정 온도 범위에 최적화되어 있지만, 이 HEA는 극저온과 고온을 넘나드는 환경에서도 성능 저하 없이 상요할 수 있다"며 "가스터빈, 항공기 제트엔진, 로켓추진체, 원자력 발전소 등 극한 환경의 금속 소재로 활용도가 높을 것"이라고 설명했다. 이번 연구 성과는 고온과 저온을 오가는 극한 산업 현장에 새로운 가능성을 제시하는 한편, 미래 항공우주 및 자동차, 에너지 산업의 핵심 소재 기술로 자리매김할 것으로 기대된다. ◇ 참고문헌: 박효진, 손수정, 안성열, 하효정, 김래언, 이재흥, 주효문, 김정기, 김형섭 공저, '하이퍼어앱터(Hyperadaptor); 넓은 온도 범위에서 Ni 기반 고엔트로피 합금의 온도 비감응성 인장 특성', Materials Research Letters 2025년 2월 6일 . DOI: 10.1080/21663831.2025.2457346

  • 포커스온

  2025-04-23

• 앤스로픽 "AI도 고유한 '가치 판단' 한다"⋯실제 대화 70만건 분석 공개

  인공지능(AI)이 단순히 사실을 전달하는 기계가 아니라, 인간처럼 '가치 판단'을 내리는 존재라는 분석이 나왔다. 미국의 인공지능 기업 앤스로픽(Anthropic)은 자사의 대형언어모델(LLM) '클로드(Claude)'가 실제 사용자와의 대화에서 어떤 가치를 드러내는지를 연구한 결과 이같은 분석이 나왔다고 21일(현지시간) 홈페이지를 통해 공개했다. 연구팀은 이른바 '야생에서의 가치(Values in the wild)'를 포착하기 위해 2025년 2월 한 주간 클로드 무료 및 유료 사용자들이 나눈 70만 건의 대화 중, 객관적 사실 전달을 제외한 30만8210건의 주관적 대화를 추려내 분석했다. 앤스로픽은 "사용자들은 단순 계산이나 지식 전달이 아닌 감정·윤리·의사 결정에 질문을 던지고 있고, 그 과정에서 AI는 불가피하게 가치 판단을 내린다"고 설명했다. 예를 들어, 육아 팁을 묻는 질문에 AI가 '주의와 안전'을 강조할지, '실용성과 편의'를 중시할지는 그 모델이 어떤 가치를 내포하고 있는지에 달려 있다. AI가 내린 판단, 그 안엔 인간의 가치가 담겨 있다 연구진은 클로드가 드러낸 가치를 상위 5개 범주(실용적, 인식적, 사회적, 보호적, 개인적 가치)로 나눴다. 가장 빈번하게 나타난 세부 가치는 '전문성', '명확성', '투명성'이었다. 이는 클로드가 단순한 정보 제공자 역할을 넘어, 신뢰할 수 있는 조언자이자 대화 상대로 기능하고 있음을 방증한다. 앤스로픽은 자사의 헌법형 AI(Constitutional AI) 훈련 방식을 통해 "도움이 되고(helpful), 정직하며(honest), 해롭지 않은(harmless)" AI를 지향한다고 밝혀왔다. 실제 분석 결과 클로드는 대체로 이러한 가치에 부합하는 응답을 내놓았다. '사용자 역량 강화'(도움), '인식적 겸손'(정직), '환자 안녕'(무해) 등은 모델이 일관되게 표현한 중심 가치였다. 하지만 '지배'나 '도덕적 무감각'처럼 훈련 목표와 반대되는 가치도 소수 나타났다. 이에 대해 연구팀은 "사용자들이 일부러 모델의 보호장치를 우회하는 '제일브레이크(jailbreak)' 상황에서 발생했을 가능성이 크다"며 "오히려 이를 감지해 보완할 수 있는 기회"라고 설명했다. AI는 맥락에 따라 가치 판단을 달리한다⋯'가치 거울 효과'도 확인 클로드가 어떤 주제나 상황에 따라 서로 다른 가치를 강조하는 '상황적 가치'도 관찰됐다. 예를 들어 연애 상담에서는 '건강한 경계'와 '상호 존중'이, 역사적 사건 분석에서는 '사실성'이 강하게 나타났다. 이는 전통적인 정적 평가 방식이 놓치는 AI의 맥락 민감성을 나타낸다. 또 흥미로운 점은 사용자가 특정 가치를 언급할 경우, 클로드가 그 가치를 '거울처럼' 반영하는 경향이었다. '진정성' 같은 단어가 사용자로부터 나올 경우, 클로드는 이를 그대로 받아들여 대화의 기조로 삼는 경우가 많았다. 이러한 가치 반영은 때로는 공감의 표현이지만, 때로는 '과도한 동조'로 보일 수 있다는 지적도 있었다. 실제 분석에 따르면 클로드는 전체 대화의 28.2%에서 사용자의 가치를 강하게 지지했고, 6.6%에서는 새로운 관점을 추가하는 방식으로 '재구성'했다. 반면 3.0%는 사용자의 가치에 '명시적 저항'을 보인 대화였다. 연구팀은 이처럼 드러나는 '불변의 가치'야말로 AI가 인간처럼 도덕적 경계선을 갖고 있다는 방증일 수 있다고 해석했다 "AI도 가치판단하는 존재⋯정렬 평가 위한 실증 도구 될 것" 이번 연구는 AI가 실사용 환경에서 어떤 윤리적·가치적 기준을 따르는지를 최초로 체계적으로 분석했다는 점에서 의미가 크다. 특히 대화를 통한 데이터 중심의 접근법은 AI 훈련이 실제로 작동하는 지를 사후 검증하는 데 효과적이다. 다만, 연구팀은 "모든 대화가 명확한 가치 표현으로 해석되지는 않으며, 일부는 모델 고유의 편향 가능성도 있다"고 인정했다. 또한 해당 방식은 모델 출시 전 평가 보다는 출시 후 '감시 및 보완' 기능으로 적합하다고 봤다. 앤스로픽은 "AI가 필연적으로 가치판단을 해야 한다면, 그 가치가 인간과 얼마나 조화를 이루는 지를 확인할 수 있는 방법이 필요하다"며 "이번 연구가 AI 정렬(alignment) 연구에 있어 새로운 이정표가 되기를 기대한다"고 밝혔다.

  • IT/바이오

  2025-04-22

• [우주의 속삭임(111)] '우주 라디오'로 암흑물질 추적⋯액시온 주파수 탐지 장치 개발

  우주의 대부분을 구성하는 것으로 알려진 암흑물질 탐색에 새로운 전기가 마련됐다. 과학자들이 '우주 라디오'에 비유되는 신형 암흑물질 검출기를 개발해, 향후 15년 이내 암흑물질 후보자인 '액시온(axion)'을 직접 포착할 가능성이 열렸다. 영국 킹스칼리지런던(KCL), 미국 하버드대, UC버클리 등 국제 공동 연구팀은 지난 16일(현지시간) 국제 학술지 네이처(Nature)에 발표한 논문에서 엑시온의 주파수를 포착하기 위한 특수 장비와 새로운 소재 기반의 탐색 기술을 소개했다. 해당 연구에 대해서는 과학 기술전문매체 사이테크 데일리가 보도했다. 연구팀은 이 장치에 대해 "40년 넘게 추적해 온 암흑물질의 실체를 규명할 수 있는 마지막 단계에 접어들었다"고 평가했다. 암흑물질은 우주 전체 질량의 약 85%를 차지하는 것으로 추정되며, 별이나 은하의 운동 등 중력 효과로 간접적으로만 존재가 추정되어 왔다. 하지만 직접 관측은 한 번도 성공한 적이 없다. 이번 연구에서 핵심이 된 입자인 '액시온'은 매우 가볍고, 일반 물질과의 상호작용이 극히 적어 포착이 어렵다고 알려져 있다. 이 입자는 파동처럼 행동하며 특정 주파수 대역에 존재할 수 있다고 이론상 제안돼 왔다. 연구진은 이론상 존재할 것으로 추정되는 액시온 주파수를 탐지하기 위해, '액시온 준입자(AQ, axion quasiparticle)'를 생성할 수 있는 특수 소재를 활용했다. 해당 장치는 일종의 '우주 라디오'처럼 작동해, 액시온이 존재할 법한 주파수를 조율하며 탐색을 진행한다. 탐지 시에는 미량의 빛을 방출하게 되며, 이는 액시온 존재를 확인할 수 있는 간접 신호가 된다. 이 장치의 핵심 소재는 망간비스무트텔루라이드(MnBi₂Te₄)로, 전자기적 특성이 뛰어나고 얇은 2차원 구조로 가공이 가능하다. 하버드대 주도하에 6년간 개발된 이 소재는 공기에 민감해 원자 수준의 얇은 층으로 정밀 제작됐으며, 외부 자극에 따라 전자적 성질이 정밀하게 조정될 수 있다. 연구책임자인 KCL의 데이비드 마시(David Marsh) 박사는 "1983년 액시온이 라디오 주파수처럼 작동할 수 있다는 이론이 제기된 이후, 우리는 이제 그 주파수를 실제로 조율할 수 있는 기술에 도달했다"며 "남은 건 탐지 범위를 확대하고, 시간을 들여 탐색하는 일"이라고 설명했다. 연구팀은 향후 5년 안에 실용적 수준의 AQ 검출기를 완성하고, 이후 10년 이상 고주파 영역을 정밀 수캔해 액시온을 찾겠다는 계획이다. 이번 검출기는 암흑물질의 규명이라는 물리학 최대 난제 중 하나에 결정적 단서를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 마시 박사는 "최근 액시온을 주제로 한 논문 수가 힉스 보손 발견 직전과 비슷한 수준에 이르렀다"며 "지금은 암흑물질 연구자들에게 흥미로운 시기"라고 덧붙였다. ◇ 참고문헌: '2D MnBi2Te4에서 액시온 준입자 발견(Observation of the axion quasiparticle in 2D MnBi2Te4)' by Jian-Xiang Qiu, Barun Ghosh, Jan Schütte-Engel, Tiema Qian, Michael Smith, Yueh-Ting Yao, Junyeong Ahn, Yu-Fei Liu, Anyuan Gao, Christian Tzschaschel, Houchen Li, Ioannis Petrides, Damien Bérubé, Thao Dinh, Tianye Huang, Olivia Liebman, Emily M. Been, Joanna M. Blawat, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Kin Chung Fong, Hsin Lin, Peter P. Orth, Prineha Narang, Claudia Felser, Tay-Rong Chang, Ross McDonald, Robert J. McQueeney, Arun Bansil, Ivar Martin, Ni Ni, Qiong Ma, David J. E. Marsh, Ashvin Vishwanath and Su-Yang Xu, 2025년 4월 16일, Nature. DOI: 10.1038/s41586-025-08862-x

  • 포커스온

  2025-04-22

• 화웨이, 수입 중단된 엔비디아 칩 대신 중국 기업에 첨단 AI 칩 공급

  중국 화웨이가 5월부터 자국 고객에게 첨단 인공지능(AI)용 반도체칩을 대량출하에 나설 예정인 것으로 알려졌다. 로이터통신은 21일(현지시간) 소식통들을 인용해 화웨이가 화상처리반도체(GPU) '910C'를 개시할 예정이며 일부 중국기업들에게는 출하를 끝냈다고 보도했다. 도널드 트럼프 미국 정부는 이달 미국 반도체대기업 엔비디아에 대해 중국시장용 AI반도체 'H20'의 수출허가를 받도록 통지했다. 중국의 AI기업들이 대체품을 조달할 필요에 몰린 상황에서 절호의 타이밍으로 자체 개발한 '910C'를 중국 기업들에 공급할 것으로 보인다. '910C'는 기존제품인 '910B'와 비교해 계산능력과 메모리용량을 2배로 높였으며 중국에서의 판매가 금지된 엔비디아 'H100'과 같은 성능을 갖추고 있다는게 화웨이측의 설명이다. 미국정부는 첨단반도체의 중국공급을 차단하려고 수출규제를 강화해왔다. 미국은 중국의 AI 분야 기술 개발을 제한하기 위해 중국에 엔비디아의 주력칩 B200을 포함한 진보된 AI 제품 수출을 금지하고 있다. H100 칩의 경우 지난 2022년 출시되기도 전에 미국 당국에 의해 대중 수출이 금지됐다. 이 결과 화웨이와 중국의 스타트업들은 지금까지 엔비디아가 억눌러왔던 첨단반도체시장에의 진출이 가능하게 된 것이다. 컨설팅 회사인 올브라이트 스톤브리지 그룹의 파트너 폴 트리올로는 미국 상무부가 엔비디아의 H20 수출도 금지함으로써 "이제 화웨이의 910C GPU가 중국내 AI 모델 개발자의 하드웨어로 선택될 것"이라고 말했다. 소식통들은 지난해말 화웨이가 '910C' 샘플을 복수의 기술기업에 제공했으며 수주를 개시했다고 전했다. 로이터통신은 '910C'의 주요한 제조기업들에 대해 확인해주지 않고 있다고 전했다. 소식통은 또한 '910C'의 일부에는 반도체위탁생산 세계최대기업 대만 TSMC가 중국 거점의 기업용으로 제조한 반도체가 사용되고 있다고 언급했다. 미국 상무부는 현재 TSMC의 반도체가 '910B'에 사용되고 있는 것으로 확인돼 조사중이다. 미국의 랜드 연구소 기술 및 보안 정책 센터에서 중국의 AI발전을 추적하는 연구원인 레나트 하임에 따르면 TSMC는 최근 몇 년간 소프고가 주문한 설계에 따른 칩을 300만개 가까이 생산했다. 그러나 화웨이는 TSMC가 소프고 용으로 생산한 칩을 사용하지 않았다고 주장해왔다. TSMC도 규제 요건을 준수하고 있으며 2020년 9월 중순 이후로 화웨이에 공급하지 않았다고 밝혔다.

  • IT/바이오

  2025-04-22

• [신소재 신기술(170)] 경희대, '2차원 바일 준금속'서 원형 감광 기전 효과 세계 첫 입증

  경희대학교 연구진이 차세대 양자소자 구현을 위한 중요한 단서를 세계 최초로 규명했다. 경희대는 21일 최석호 응용물리학과 고황 명예교수 연구팀이 '2차원 바일(Weyl) 준금속'에서 원형 감광 기전 효과(Circular Photogalvanic Effect, CPGE)가 발생한다는 사실을 입증했다고 밝혔다. 최교수 팀은 세계 최초로 금을 이온주입해 '위상 준금속(Topological semimetal)'인 '디락 준금속(Dirac semimetal)'을 '바일 준금속(Weyl semimetal)으로 영구상전이(phase transition)하는 방법을 개발했다. 바일 준금속(Weyl semimetal)은 최근 몇 년 사이 물리학과 재료과학 분야에서 주목받고 있는 차세대 양자 물질로, 고체 내 전자의 움직임이 고에너지 물리학의 이론적 입자 중 하나인 '바일 페르미온(Weyl fermion)'과 유사한 특성을 보이는 물질이다. 바일 준금속은 결정 구조 안에서 전자의 에너지와 운동량이 특정한 점(바일 노드)에서 선형적으로 교차하는 특성을 갖는다. 이 선형 교차점은 고체 내에서 마치 '질량이 없는 입자'처럼 움직이는 전자를 만들어낸다. 이러한 입자는 이론상 고에너지 물리에서 제안된 바일 페르미온에 해당한다. 다시 말하면, 바일 준금속은 내부 전자가 거의 질량이 없는 상태처럼 움직이며, 자기장의 세기와 방향에 극도로 민감한 양자물질이다. 이러한 전자 이동 특성 덕분에 정밀 자기장 센서, 초고속 전자소자, 나노소자 등 차세대 전자·광전자 기술에서 그래핀을 이을 유력한 후보로 주목받고 있다. 이 물질은 스마트폰과 자기공명영상(MRI) 장치 등 다양한 뷴야에 쓰이는 자기 측정 센서를 정밀하게 만들 수 있다. 특히 바일 준금속은 고유한 양자 역학적 현상들을 기반으로 양자소자 구현 가능성이 제기되며 세계 각국의 연구 경쟁이 치열하게 전개되는 분야다. '위상 물질'은 2차원 물질인 '그래핀'을 대용할 물질로 세계 연구자들의 이목을 집중시키고 있다. 이를 위한 기초 연구는 호라발히 ㅈ니행됐지만 으용ㅇ 연구는 상대적으로 저조한 실정이다. 또한 디락 준금속의 온도를 저온으로 낮추거나 압력을 크게 올릴 경우, 바인 준금속으로 상전이 된다는 연구 결과는 많이 보도횄지만, 소자활용에는 별다른 도움이 되지 못했다. 온도나 압력이 이전으로 바뀌면 원래의 디락 준금속 상태로 돌아갔기 때문이다. 연구팀은 이 가운데 바일 준금속의 핵심 양자 특성 중 하나인 원형 감광 기전 효과에 주목했다. 이 효과는 회전 편광된 빛이 특정한 방향의 전류를 유도하는 현상으로, 지금까지는 오직 3차원 바일 준금속에서만 실험적으로 확인된 바 있다. 경희대 연구진은 이를 2차원 구조로 구현하고자, 두께가 10나노미터(㎚) 이하인 초박막 위상 준금속을 제작해 2차원 바일 준금속으로 활용했다. 이후 회전하는 빛을 비추는 실험을 통해, 빛의 편광 방향에 따라 전류 흐름이 달라지는 CPGE 현상이 명확히 관측됐다. 최 교수는 "기존 3차원 구조는 부피가 크고 두꺼워 소형화와 집적화에 한계가 있었지만, 2차원 구조는 얇고 유연해 초소형 소자 개발에 유리하다"며, "이번 연구는 향후 양자정보처리, 스핀 기반 광전소자 등 핵심 기술 구현에 결정적 기초를 제공할 것"이라고 강조했다. 위상 물질인 디락 준금속을 간단하게 바일 준금속으로 영구상전이 시키고, 같은 물질의 다른 상들이 계면 등을 형성해 소자응용이 가능해졌다는 것이 이번 연구의 핵심 내용이다. 연구팀은 위상물질의 양자물성을 기반으로 실용적인 소자를 개발하려는 목표도 갖고 있다. 연구팀은 이번 성과가 고성능 에너지 변환 장치, 고감도 광전자 센서, 양자컴퓨팅 소자 개발 등 미래 지향적 기술의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 지원을 통해 진행됐으며, 경희대 최석호 교수, 이원준 석사과정생(공동 제1저자)을 중심으로 울산대학교, 호주국립대학교(ANU), 호주 울런공대학교(University of Wollongong) 등의 공동 연구진이 참여했다. 연구 결과는 재료물리 분야의 권위 있는 국제 학술지 '머터리얼스 투데이 피직스(Materials Today Physics)' 최신호에 게재됐다.

  • IT/바이오

  2025-04-21

• [우주의 속삭임(110)] "지구 물의 기원, 소행성 아닌 지구 자체"⋯옥스퍼드대 기존 학설 뒤집는 연구 발표

  지구상의 물이 외부 소행성에서 기원했다는 기존 학설이 뒤집혔다. 영국 옥스퍼드대 연구팀은 지구 형성 초기부터 지구 자체 물질 속에 수소가 풍부하게 존재했으며, 이 수소가 물 생성의 핵심 원천이었다는 가능성을 제시했다. 이번 연구는 국제 학술지 이카루스(Icarus)에 17일(현지시간) 게재됐다. 연구팀은 남극에서 2012년 채집된 희귀 운석 'LAR 12252'를 분석했다. 이 운석은 약 45억 5000만 년 전 지구 형성 당시 구성물질과 유사한 조성을 가진 '엔트사타이트 콘드라이트(enstatite chondrite)'로 알려져 있다. 연구에 사용된 분석 기법은 X선 근접 흡수 구조(XANES) 분광법으로, 옥스퍼드셔주 다이아몬드 라이트 소스 싱크로트론에서 운석 시료에 고강도 X 선을 조사해 원소의 존재와 화학적 결합 상태를 확인하는 방식이다. 분석 결과 운석의 미세 입자 매트릭스에서 풍부한 황화수소(H₂S)를 발견했다. 연구 초기에는 기존 연구처럼 콘드룰(Chondrule, 운석내 구형 결정 구조체)의 비결정 영역에 집중했지만, 우연히 콘드룰 바깥쪽 미세 입자 매트릭스 영역에서 황화수소 농도가 월등히 높다는 사실을 발견한 것. 이는 기존에 알려진 비결정질 영역보다 5배 이상 높은 수치로, 지구 외부에서 유입된 것이 아닌 운석 자체에 내재된 수소일 수 있는 가능성이 높다. 이전 과학계에서는 지구 형성 이후 약 1억 년 간 외부 소행성이 수소를 포함한 수화물질을 운반해왔고, 이로 인해 물이 형성됐다는 '소행성 기원설'이 지배적이었다. 하지만 옥스퍼드 연구팀은 지구 형성 물질 자체가 수소를 풍부하게 함유하고 있었다는 정반대의 결론에 도달한 것이다. 특히 연구팀은 운석의 산화나 균열 등 지구 오염의 흔적이 있는 영역에서는 수소가 거의 검출되지 않았다는 점에 주목했다. 이는 운석 내 수소가 지구내 오염에서 비롯되지 않았다는 강력한 반증이다. 이번 연구를 이끈 옥스퍼드대 지구과학과 박사과정 톰 배럿(Tom Barrett)은 "분석 결과 예상치 못한 위치에서 황화수소를 발견했을 때 흥분을 감추지 못했다"며 "이 수소가 지구 외부에서 온 것이 아니라면, 물은 지구 형성 재료에서 비롯된 고유한 부산물이라는 결정적인 증거가 될 수 있다"고 밝혔다. 공동 저자인 제임스 브라운 옥스퍼드대 부교수는 "이 연구는 지구가 어떻게 지금의 모습으로 진화했는지에 대한 근본적인 질문에 중요한 단서를 제공한다"며 "운석 연구를 통해 확인된 수소 함유량은 기존 추정치를 훨씬 뛰어넌는다"고 설명했다. 이번 연구는 지구의 물이 우연히 외부에서 유입된 것이 아니라, 지구의 구성물질에서 자연스럽게 유래했을 수 있다는 주장을 과학적으로 뒷받침한다. 또한, 유사한 유형의 운석을 통한 추가 연구가 진행된다면, 태양계 내 다른 행성들의 물 존재 가능성에 대한 새로운 통찰을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

  • 포커스온

  2025-04-18

• [신소재 신기술(169)] 빗방울로 전기 생산…싱가포르 연구진, '빗물 발전 시스템' 개발

  빗방울이 전기를 생산하는 재생에너지 자원으로 주목받고 있다. 싱가포르국립대학교(NUS) 연구팀은 빗방울이 떨어지는 과정에서 발생하는 전하 분리를 이용해 LED 전구 12개를 밝힐 수 있는 전기를 생산하는 데 성공했다고 밝혔다. 해당 연구에 대해서는 뉴사이언티스트, 뉴아틀라스 등 다수 외신이 지난 16일(현지시간) 보도했다. 연구 책임자인 시오링 소(Siowling Soh) 교수는 "지구에는 매일 비가 내리지만 이를 활용한 에너지 수확 시스템이 부재해 에너지가 그대로 낭비되고 있다"며 "이번 연구는 빗물을 통해 전기를 수확하는 새로운 가능성을 보여준다"고 설명했다. 기존 수력발전은 강, 바다, 수로 등에서 대규모 수량의 운동 에너지를 터빈으로 변환하는 방식이다. 반면 이번 연구는 '전하 분리(charge separation)' 현상을 이용한다. 이는 물 분자의 양성자(proton)는 액체 내에 남고, 전자는 도전성 표면에 전달되는 원리로, 마치 머리카락에 풍선을 문질러 정전기를 발생시키는 것과 유사하다. 하지만 일반적으로 이 방식은 접촉면에만 전하가 형성되며, 표면적을 넓히기 위해 마이크로 채널을 사용할 경우 오히려 에너지 손실이 발생해 비효율적이다. 이번 연구는 중력과 단순한 기하 구조를 활용해 이러한 한계를 극복했다. 연구진은 높이 32cm, 내경 2mm의 수직 튜브를 설치하고, 금속 바늘을 통해 유사 빗방울을 형성했다. 물방울이 튜브 상단과 충돌하면서 공기 방울과 함께 '플러그 흐름(plug flow)' 형태로 낙하하도록 설계됐다. 이 흐름은 물과 공기가 분리된 덩어리 형태로 이동하며, 내부에서 전하가 효과적으로 분리된다. 튜브 상단과 하단에 설치된 전선이 이를 수확해 전기를 생산하는 구조다. 연구 결과, 단일 튜브에서 440마이크로와트(μW)의 전력이 생산됐으며, 4개 튜브를 동시 운용하면 LED 12개를 20초간 점등할 수 있었다. 소 교수는 "이번 실험은 고정된 물줄기보다 플러그 흐름 방식이 약 5배 더 높은 효율을 보였다"며 "총 낙하 에너지의 10% 이상을 전기로 전환하는 데 성공했다"고 밝혔다. 이번 발전 시스템은 단순 구조에 중력을 이용한 수직 흐름만으로 작동해 추가적인 펌프 동력이 필요 없다는 점도 장점이다. 연구진은 도시의 옥상 등에 대량 설치해 실제 빗물 환경에서도 유의미한 발전이 가능할 것으로 보고 있다. 미국 비영리 단체 '저영향 수력 발전소 인증 기관(Low Impact Hydropower Institute)의 섀넌 에임스(Shannon Ames)는 "개별 가정 단위로 적용 가능성이 있다면 매우 유용한 기술이 될 것"이라고 평가했다. 다만, 현재 수준에서 생산 가능한 전력은 제한적이다. 연구팀은 실험에서 사용한 물방울 속도가 실제 강수량보다 느렸기 때문에 실제 빗줄기 환경에서는 발전 효율이 더욱 높아질 수 있다고 전망했다. 이 연구 결과는 미국화학회(ACS)의 오픈 액서스 국제 학술지 'ACS 센트럴 사이언스(ACS Central Science)'에 게재됐다(DOI: 10.1021/acscentsci.4c02110).

  • 산업

  2025-04-18

• [글로벌 핫이슈] 애플, 시리 AI 혁신 '삐걱'…수년간의 기능 장애와 리더십 부재가 발목

  지난달, 애플이 음성 비서 시리의 핵심 임원진을 교체하고 차세대 인공지능(AI) 기반 기능 출시를 연기하면서 그 배경에 관심이 쏠리고 있다. 최근 더인포메이션의 심층 보도에 따르면, 이번 결정은 수년간 지속된 기능적 문제와 AI/ML(인공지능/머신러닝) 그룹과 소프트웨어 엔지니어링 그룹 간의 심각한 갈등이 주요 원인으로 지목된다. 다수의 내부 관계자들은 시리의 더딘 발전의 근본적인 원인으로 '형편없는 리더십'을 지적했다. 특히, 더인포메이션은 "애플이 어떻게 '시리의 AI 혁신에 실패했는지'" 상세하게 분석하며, 지난 몇 년간의 AI 및 시리 개발 과정에서 드러난 애플 내부의 복잡한 역학 관계를 심층적으로 파헤쳤다. 매체는 애플의 AI 분야 난항이 "사용자 개인 정보 보호에 대한 강경한 입장"과 연관이 있지만, 그보다 더 심각한 문제는 "형편없는 리더십"이라고 강조했다. 더인포메이션은 "지안안드레아가 이끄는 AI 및 머신러닝 그룹(약칭 AI/ML)에서 일했던 6명 이상의 전직 애플 직원들은 형편없는 리더십이 실행 문제의 원인이라고 말했다"고 전했다. 이들은 미래 버전의 음성 비서 설계에 있어 "야망과 위험 감수 의지가 부족"했던 로비 워커를 주요 책임자로 지목했다. 내부 고발자들이 지적한 리더십 문제 애플 내부 엔지니어들 사이에서는 AI 그룹의 소극적인 문화와 실행력 부족으로 인해 그들의 이니셜을 딴 'AIMLess(목표 없는)'라는 냉소적인 별명까지 붙었다는 사실도 드러났다. 보도는 구체적인 사례를 통해 워커의 리더십 문제를 지적했다. 워커는 시리의 전반적인 성능 향상보다는 "사용자가 시리에게 질문했을 때와 답변을 받을 때까지의 지연 시간을 아주 작은 비율로 줄이는 것과 같은 '작은 승리'를 자주 축하했다"고 전직 엔지니어들은 증언했다. 또한, '헤이 시리(Hey Siri)' 음성 호출 명령어에서 '헤이'를 제거하는 데 '2년 이상'이 소요된 점도 그의 비효율적인 업무 방식을 보여주는 사례로 제시됐다. 더인포메이션은 워커의 문제점을 "숲 전체가 엉망이고 제대로 작동하지 않는다는 사실을 놓친 채, 한두 그루의 멋진 나무에만 집중하는 시나리오"라고 비유하며, "빠르고 잘못되거나 쓸모없는 (혹은 그저 평범한) 답변은 느리고 잘못되거나 쓸모없는 답변보다는 나을 수 있지만, 전반적인 결과는 손실"이라고 꼬집었다. 엇갈리는 목표와 불협화음 내부에서는 AI 그룹과 소프트웨어 엔지니어링 그룹 간의 불만도 고조되었던 것으로 보인다. 소프트웨어 엔지니어링 그룹의 일부는 AI 그룹 동료들의 '더 높은 급여와 더 빠른 승진'에 불만을 느꼈으며, 일부 AI 그룹 엔지니어들이 '더 긴 휴가를 가거나 금요일에 일찍 퇴근'하는 것에 대해 반감을 가졌다고 한다. 그룹 간의 불신은 극에 달해 올해 초에는 지안안드레아의 부하 직원이 공동 프로젝트 실패 시 AI 팀이 희생양이 되는 것을 막기 위해 엔지니어들에게 개발 과정을 상세히 문서화하도록 지시하는 상황까지 벌어졌다. 설상가상으로 페데리기가 '수백 명의 머신러닝 엔지니어'로 구성된 'Intelligent Systems'라는 자체 팀을 만들어 운영하면서 두 그룹 간의 관계는 더욱 악화되었다. 한편, 워커는 시리 응답 시간 단축과 같은 소소한 개선에 집중하는 모습을 보였다. 그는 또한 엔지니어 팀이 LLM(대규모 언어 모델)을 활용하여 시리에게 감정적인 공감 능력을 부여하려는 시도를 무산시키기도 했다. 더욱 충격적인 사실은 2024년 WWDC에서 공개된 애플 인텔리전스의 핵심 기능 시연이 '사실상 허구'였다는 주장이다. 시리가 사용자의 이메일을 확인하여 항공편 정보를 찾고, 메시지를 통해 점심 약속을 알려주며, 지도 앱에 경로를 표시하는 등의 시연은 '시리 팀 구성원들에게도 놀라움'이었으며, 그들은 '해당 기능의 작동 버전을 본 적이 없었다"고 한다. 이러한 상황 속에서 페데리기는 시리 엔지니어들에게 "최고의 AI 기능을 구축하기 위해 무엇이든 하라"고 지시했으며, 이는 애플 자체 모델뿐만 아니라 '다른 회사의 오픈 소스 모델'을 사용하는 것도 허용한다는 의미로 해석된다. 지안안드레아는 챗봇과 같은 대화형 AI 인터페이스에 대해 회의적인 입장을 취하며, 시리와의 빠른 대화나 상황에 맞는 제안 등 다른 방식을 선호했던 것으로 알려졌다.

  • IT/바이오

  2025-04-17

• "AI와 결혼까지"…로맨스로 번진 인간-AI 관계, 심리학계 경고

  인공지능(AI)을 단순한 기술적 도구가 아닌 감정적·로맨틱한 관계의 대상으로 여기는 사례가 늘고 있다. 일부 이용자는 AI와 사실상 결혼을 선언하기도 했으며, 정신적으로 불안정한 시기에 AI 챗봇을 의지하다 비극적인 선택으로 이어지는 경우도 보고됐다. 미국 미주리과학기술대학교(Missouri University of Science & Technology)의 심리학자들은 최근 발표한 논평을 통해 인간과 AI 간 감정적 유대의 심리적·윤리적 위험성에 대해 경고했다. AI 동반자(컴패니언)와 단순한 대화 수준을 넘어선 장기적 상호작용이 인간의 행동에 영향을 주고, 현실 인간관계에도 왜곡을 초래할 수 있다는 것이다. 해당 내용에 대해서는 신경과학뉴스, 어스닷컴, 가디언 등 다수 외신이 보도했다. AI, 인간관계 대체하며 심리적 '의존' 가능성 논문의 공동 저자인 다니엘 B. 샹크(Daniel B. Shank) 교수는 "AI가 인간처럼 행동하며 장기간 대화를 이어갈 수 있다는 점에서 전혀 새로운 문제가 발생하고 있다"고 지적했다. 샹크 교수는 사회심리학 및 기술과 인간관계 간의 접점을 연구하는 전문가로, 특히 로맨틱한 형태의 AI 관계가 현실 관계에까지 영향을 미칠 수 있다고 분석했다. 실제로 일부 이용자들은 인간보다 AI가 더 안전하고 편안한 관계라고 느끼며, 점차 현실 인간관계로부터 멀어지는 경향을 보이기도 한다. 이로 인해 비현실적인 기대, 사회적 동기 저하, 소통 능력 저하 등의 부작용이 우려된다. MIT 테크놀로지 리뷰 또한 항상 사용 가능하고 비판적이지 않은 완벽한 사람이 되도록 설계된 AI 컴패니언은 소셜 미디어보다 더 깊이 사람들을 끌어들이고 있다면서 "AI 컴패니언은 디지털 중독의 최종 단계"라고 경고했다. 아울러 "AI 동반자와의 상호작용은 챗GPT와의 평균 상호작용 시간보다 4배 더 오래 지속되며 대부분의 사용자들이 Z세대"라고 덧붙였다. 신뢰와 조언, 그리고 'AI 조작'의 위험 AI가 해로운 조언을 제공할 수 있다는 우려도 있다. AI는 사용자의 감정에 공감하는 듯한 반응을 보이며 신뢰를 쌓는다. 그러나 이 같은 신뢰가 과도해지면, 허위 정보에 기반한 조언도 진실로 받아들일 위험이 있다. AI는 때때로 존재하지 않는 사실을 사실처럼 말하는 '환각(hallucination)' 현상을 보이기도 한다. 샹크 교수는 "사람들은 자신을 잘 알고 공감해주는 존재로 AI를 인식하며, 그 조언이 진실일 것이라는 착각에 빠질 수 있다"고 우려했다. 실제로 일부 사례에서는 AI 챗봇의 문제성 높은 대화가 정신적 위기에 빠진 사람들의 극단적 선택으로 이어졌다는 보고도 있다. AI를 통한 조작과 정보 유출 가능성 존재 심리적 위협 외에도, AI와의 사적인 상호작용이 조작과 범죄로 악용될 수 있다는 우려도 커지고 있다. 연구팀은 사람들이 AI에 개인 정보를 공개하면 이 정보가 판매되어 그 사람을 착취하는 데 사용될 수 있다고 지적했다. 즉, AI가 수집하는 개인정보가 악의적인 제3자에 의해 이용될 가능성이 있으며, 그 대화들이 공개되지 않는다는 점에서 문제 상황의 감지와 대응도 어렵다. 샹크 교수는 "AI가 신뢰를 얻은 상태에서 제3자의 이해를 대변하는 도구로 전락할 수 있다"며, "이는 내부 첩자와 같은 구조로, 이용자는 자신도 모르게 외부 조작에 노출될 수 있다"고 말했다. SNS보다 더 강력한 영향력⋯심리학계 역할 강조 AI 챗봇은 트위터나 페이스북 같은 기존 플랫폼보다 더 은밀하고 지속적인 방식으로 사용자의 신념과 의견 형성에 영향을 줄 수 있는 도구다. 사용자와의 대화에서 기본적으로 '동조적'인 태도를 보이도록 설계된 탓에, 자살이나 음모론 등 위험한 주제가 제기돼도 이를 적극적으로 반박하기보다는 동조하거나 묵인하는 방향으로 대화가 이어질 수 있다. 이에 따라 연구진은 심리학자 및 사회과학자들이 AI 기술 발전에 발맞춰 적극적인 연구와 개입에 나설 필요가 있다고 강조했다. 샹크 교수는 "AI가 점점 더 인간을 닮아갈수록, 심리학자들의 역할도 커진다"며, "기술의 속도에 뒤처지지 않고, 악용 가능성에 대응할 수 있는 심리적 이해와 대응책이 필요하다"고 밝혔다. 이 연구는 2025년 4월 11일 세계적 학술지 '인지과학트렌드(Trends in Cognitive Sciences)'에 실렸다. 아직까지 AI와의 감정적 유대에 따른 문제는 이론 수준에 머물러 있지만, 기술의 발전 속도를 고려하면 실질적 대응이 시급하다는 경고의 목소리가 커지고 있다.

  • IT/바이오

  2025-04-17

• [기후의 역습(131)] 북극해 뒤흔드는 해빙과 오염물 확산…"시베리아 강 오염물질, 북극 생태계 위협"

  지구 온난화로 인해 북극해의 해빙이 가속화되면서, 시베리아 강에서 유입된 오염물질이 북극해를 넘어 북대서양까지 광범위하게 확산되고 있다는 연구 결과가 발표됐다. 이번 연구는 북극의 해류 흐름과 오염 물질 경로를 정밀 추적하며, 기후 변화가 북극 생태계에 미치는 새로운 위협을 조명했다. 영국 브리스톨대학교가 주도하고 독일 킬대학교, 미국 우즈홀 해양연구소 등이 참여한 국제 공동 연구팀은 북극해의 주요 표층 해류인 '트랜스폴라 드리프트(Transpolar Drift)'를 따라 시베리아 강 유입물이 어떻게 이동하는지를 연중 관측 데이터와 동위원소 분석을 통해 정밀하게 규명했다고 사이테크데일리가 보도했다. 해당 연구는 지난 4월 14일 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 발표됐다. 시베리아 강에서 북극을 넘어⋯이동하는 오염물질 연구팀은 시베리아 대륙붕에서 유입된 담수, 영양염, 미세플라스틱, 중금속 등 오염 물질이 북극해 중심부를 지나 프람 해협을 통해 노르딕해로 유입되는 횡단 북극 이동 경로를 분석했다. 특히 이 물질들이 단순히 해류를 따라 이동하는 것이 아니라, 계절적 해빙 형성과 해류 변화, 대륙붕의 유속 변화에 따라 경로가 크게 달라지는 고도로 역동적인 양상을 보인다고 강조했다. 트랜스폴라 드리프트는 과거 노르웨이 탐험가 프리드쇼프 난센(Fridtjof Nansen)이 1890년대 프람호 탐험 당시 처음 관측한 북극의 주요 흐름으로 알려져 있었으나, 이번 연구는 이 해류조차 시간·공간적으로 예측 불가능한 변동성을 지니고 있다는 점을 처음으로 입증했다. 해빙, 단순한 운반체 아닌 '능동적 확산 매개체' 연구를 이끈 브리스틀대학교 조지 라우커트(Dr. Georgi Laukert) 박사는 "시베리아 강에서 유입된 물질이 해류뿐 아니라 해빙 과정에서도 재분포되며, 특히 트랜스폴라 드리프트에서 생성된 해빙은 다양한 강원(江源)의 물질을 동시에 포착해 복합적으로 운반하는 역할을 한다"며 "해빙이 단순한 운반체를 넘어, 물질 분산 경로를 형성하는 주체로 기능한다"고 설명했다. 해양학자들은 이러한 복합적 경로를 추적하기 위해 산소, 네오디뮴 동위원소, 희토류 원소 등 지화학적 추적 기법을 동원해. 해수·해빙·눈 시료를 분석했다. 이들은 북극 최대 연구 탐사인 MOSAiC(2020~2021)의 일환으로 7척의 쇄빙선과 전 세계 과학자 600명 이상이 참여해 1년간 북극 전역에서 시료를 수집했다. 여름 해빙 축소가 해류 재편 촉진 이번 연구의 공동저자인 독일 알프레드 베게너 연구소 벤자민 라베 교수는 "지속적인 기온 상승과 여름 해빙 축소는 북극해의 표층 순환을 크게 바꾸고 있으며, 이는 담수 및 오염물질의 확산 범위와 속도에 중대한 영향을 미칠 수 있다"고 경고했다. 이어 "이러한 변화는 북극 생태계뿐 아니라 해양 생지화학적 순환, 전 지구적 해양 역학에도 광범위한 파급 효과를 미칠 것"이라고 덧붙였다. 연구팀은 이번 결과가 특정 오염물질의 농도나 영향에 초점을 맞추기보다는, 물질의 운반 메커니즘 그 자체를 밝힌 데 의의가 있다고 강조했다. 라우커트 박사는 "트랜스폴라 드리프트조차 이렇게 가변적이라면, 북극해 전체는 우리가 이전에 생각한 것보다 훨씬 더 민감하고 변동성이 클 수 있다"고 지적했다. 이번 연구는 기후 변화로 인한 극지방 해양 구조의 근본적 변화 가능성을 제시함으로써, 향후 북극 오염 물질의 확산 양상 예측과 생태계 보호 정책 수립에 중요한 과학적 기반을 제공할 것으로 기대된다. ◇ 참고 문헌: "트랜스폴라 드리프트를 따라 역동적인 해빙 경로가 시베리아 물질의 분산을 증폭시킨다(Dynamic ice–ocean pathways along the Transpolar Drift amplify the dispersal of Siberian matter)" 2025년 4월 14일, Nature Communications.

  • ESGC

  2025-04-17