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[신기술 신소재(8)] 美 미시간대, 희토류 원소의 새로운 동위원소 발견
- 중원소 원자핵을 분열하는 획기적인 실험에서 이전에 관찰되지 않았던 입자 비율로 구성된 새로운 형태의 원자핵이 발견됐다. 과학 전문매체 사이언스얼럿에 따르면 미국 미시간 주립 대학 올렉 타라소프(Oleg Tarasov) 박사가 이끄는 물리학자들은 백금 원자핵을 분열해 처음으로 희토류 원소인 툴륨, 이터비움, 루테튬의 새로운 동위원소를 발견했다. 과학자들은 이번 연구를 통해 중성자가 풍부한 원자핵의 특성과 천체 충돌 과정에서 새로운 원소가 형성되는 과정을 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대했다. 아울러, 연구팀은 이 연구를 통해 2022년 6월 첫 실험을 수행한 미시간 주립 대학의 희귀 동위원소 빔 연구시설(FRIB)의 위력도 입증했다. 일반적으로 헬륨보다 무거운 원소를 중원소라고 한다. 대부분의 중원소는 별에서 일어나는 핵합성을 통해 생성된다. 즉, 초신성 폭발이나 중성자별 병합 등을 통해 중원소가 생성된다. 모든 원소는 완전히 동일한 형태로 존재하지 않는다. 각 원자핵은 양성자와 중성자라는 원자핵의 여러 하위입자로 구성되어 있다. 중원소 원자핵은 양성자와 중성자로 구성된다. 양성자와 중성자의 총 갯수를 핵자수라고 한다. 여기서 양성자의 갯수를 원자 번호라고 하며 원자번호는 원소를 구성하는 고유한 특징이다. 같은 원자번호지만 중성자 갯수가 다른 원자핵을 동위원소라고 한다. 모든 원소는 다양한 안정성 수준을 가진 여러 동위원소를 가지고 있다. 일부 동위원소는 극히 빠르게 붕괴해 이온화 복사 폭발과 함께 가벼운 원소로 분해된다. 반면 안정적으로 존재하는 동위원소도 있다. 과학자들은 다양한 동위원소와 그 행태를 이해함으로써 우주가 어떻게 원소를 만드는 지, 시간과 공간에 걸쳐 이러한 원소들이 얼마나 풍부한 지 추정할 수 있다. 타라소프 박사팀은 새로운 동위원소를 합성하기 위해 120개의 중성자를 가진 백금 동위원소 198Pt로 실험을 시작했다. 표준 백금은 117개의 중성자를 가지고 있으며, 더 무거운 동위원소를 사용하면 원자핵 분열 방식을 변경할 수 있다. 연구팀은 이 원자를 중이온가속기를 사용해 원자핵을 조각내는 FRIB에 배치했다. 희귀 동위원소 빔은 빛의 절반보다 빠른 속도로 표적에 발사된다. 이 동위원소가 표적에 부딪히면 더 가벼운 동위원소 핵으로 부서지고 물리학자들은 이 동위원소를 검출하고 연구할 수 있다. 타라소프 연구팀은 198Pt의 분열 과정에서 각각 113개와 114개의 중성자를 가진 182Tm과 183Tm을 발견했다. 표준 툴륨은 69개의 중성자를 가지고 있다. 또한 각각 116개와 117개의 중성자를 가진 186Yb과 187Yb도 발견했다. 표준 이터비움은 103개의 중성자를 갖는다. 마지막으로 119개의 중성자를 가진 190Lu를 발견했다. 표준 루테튬은 104개의 중성자를 가지고 있다. 이러한 동위원소는 모두 가속기에서 여러 번 반복되는 실험에서 관찰됐다. 이는 FRIB가 이전에는 거의 연구되지 않았던 영역, 즉 중성자 수 N=126 이상의 중원소 풍부 동위원소 합성 연구에 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 그동안의 연구 부진은 관심 부족 때문이 아니라 이러한 동위원소를 생성하고 검출하는 능력 때문이었다고 연구팀은 지적했다. 이는 우주 현상에서 가장 무거운 원소가 어떻게 형성되는지 이해하는 데 기여할 수 있다. 우주에서 철보다 무거운 모든 원소는 초신성 폭발이나, 중성자별 간의 충돌 등 극한의 조건에서만 생성될 수 있다. 중성자별 충돌에서 일어나는 핵합성 과정 중 하나는 급속 중성자 포획 과정(r-process)이다. 이는 킬로노바 폭발 과정에서 방출되는 자유 중성자를 원자핵이 빠르게 흡수하여 더 무거운 원소로 변환되기 시작할 때 발생한다. 이 과정을 통해 금, 스트론튬, 백금과 기타 중금속이 생성된다. 연구팀은 이번 실험을 통해 r-process를 재현하는 데 매우 가까이 다가갔다고 주장했다. 이는 곧 우주에서 가장 폭력적인 사건 중 일부에서 관찰되는 핵합성 경로 중 하나를 복제할 수 있는 도구를 갖게 될 가능성이 있다는 것을 뜻한다. 연구팀은 "국립 초전도 사이클로트론 연구소에서 사용가능했던 에너지를 능가하는 매우 강렬한 1차 빔을 포함해 FRIB의 독특한 기능은 중성자 수 N=126 이상 영역을 탐색하는 데 이상적인 시설이다"고 설명했다. 또한 "FRIB의 연구원들은 이러한 반응을 이용해 새로운 동위원소의 특성을 생성하고 식별 및 특성을 연구함으로써 핵물리학, 천체물리학 및 물질의 기본적 특성에 대한 이해를 향상시킬 수 있다"고 말했다. 이 연구는 지난 2월 미국 물리학회에서 발행하는 주간 학술지 'Physical Review Letters(PRL)'에 발표됐다.
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[신기술 신소재(8)] 美 미시간대, 희토류 원소의 새로운 동위원소 발견
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인텔, 2025년까지 AI 지원 PC 1억 대에 칩 공급
- 인텔(Intel)은 2025년까지 최대 1억 대의 인공지능(AI)을 지원하는 PC에 자사의 코어 프로세서를 공급하는 것을 목표로 하고 있다. 이는 예상되는 전체 글로벌 PC 시장의 20% 이상을 차지할 것으로 보인다. 28일(현지시간) 일본 경제신문 니케이 아시아에 따르면 인텔은 AI PC 시대에는 칩 성능뿐만 아니라 서비스 및 사용자 경험도 중요하다고 강조했다. 인텔은 AI 기반 PC 시대에는 칩의 성능뿐만 아니라 서비스와 사용자 경험이 중요하다고 보고, 이를 위해 소프트웨어 및 애플리케이션 개발자와의 협력을 강화하고 있다. 인텔은 마이크로소프트와 협력하여 AI PC를 '정의'하고 있으며 이 개념에는 세 가지 핵심 요소가 있다. 인텔과 마이크로소프트는 AI PC를 정의하는 데 협력하고 있으며, 이 개념에는 세 가지 핵심 요소가 포함된다. 첫 번째는 AI 워크로드를 처리하기 위해 설계된 신경 처리 장치(NPU)를 내장한 인텔의 코어 울트라(Core Ultra) PC 칩셋, 두 번째는 마이크로소프트의 AI 챗봇인 코파일럿(Copilot)을 위한 전용 "코파일럿 키"를 갖춘 키보드, 그리고 세 번째는 업무 효율성을 높일 수 있는 잠재력이다. AI 지원 PC는 미국 수화를 영어로 즉각 번역하고, 비디오를 실시간으로 전사하며, 텍스트를 파워포인트 슬라이드로 자동 변환하는 등의 기능을 제공할 예정이다. 인텔은 이러한 사용 사례를 확장하고 파트너를 확보하기 위해 적극적으로 노력하고 있다. 구체적으로, 마이크로소프트 팀즈(Microsoft Teams), 웹엑스(Webex), 줌(Zoom) 등 화상 회의 서비스 제공업체와 협력하여, 사용자의 시선을 카메라에 자동으로 맞추는 시선 추적, 배경을 제거하고 스마트 프레이밍을 조정하는 등의 AI 기반 기능을 개발하고 있다. 2022년 하반기부터 전체 PC 산업은 러시아-우크라이나 전쟁과 인플레이션 상승의 영향으로 수요 감소를 경험했다. 카운터포인트리서치는 2023년에 상업용 및 소비자 부문의 수요 둔화로 인해 글로벌 PC 시장이 전년 대비 14% 축소되었다고 보고했다. 이 리서치 기관은 윈도우 11 운영체제의 교체, Arm(암) 기반 PC의 보급 확대, AI 지원 PC의 확산 등으로 인해 올해 글로벌 PC 시장이 코로나19 팬데믹 이전 수준으로 회복될 것으로 전망했다. 애플을 제외한 주요 PC 제조업체들은 올해 말 AI 지원 PC 출시를 계획하고 있다. 에이서(Acer)의 제이슨 첸(Jason Chen) 회장은 최근 기자들에게 생성 AI가 업계에 새로운 기회를 제공하며, 2024년에는 회사의 최우선 과제가 될 것이라고 밝혔다. 에이서는 대만 타이베이에 본사를 두고 있는 다국적 정보통신기술(ICT) 기업이다. 이 회사는 컴퓨터, 1976년에 설립된 이 회사는 노트북, 스마트폰, 태블릿, 디스플레이 등 다양한 IT 제품의 생산 및 판매를 통해 세계 최대 규모의 PC 제조업체 중 하나로 성장했다. 인텔은 전 세계 PC용 마이크로프로세서 시장에서 가장 큰 공급업체로, 특히 노트북 칩 시장에서 약 76%의 점유율을 보유하고 있다. 한편, 인텔은 연내 파운드리(반도체 수탁생산) 1.8나노(㎚·10억분의 1m) 공정 양산에 나서겠다고 선언해 글로벌 반도체 업계를 도발했다. 나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위로, 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다. 현재 가장 앞선 양산 기술은 3나노다. 인텔은 지난 21일 미국 캘리포니아주 새너제이에서 파운드리 전략을 발표하는 'IFS(인텔 파운드리 서비스) 다이렉트 커넥트' 행사를 열었다. 이는 2021년 3월 파운드리 사업 진출 선언 이후 대규모 투자 계획을 발표해온 인텔이 처음 여는 파운드리 사업 설명회였다. 행사에서 인텔은 올해 말부터 1.8나노 공정(18A)의 양산에 들어간다고 발표했다. 당초 양산 시점은 2025년이라고 밝혔는데, 이를 앞당긴 것이다. 세계 파운드리 1위인 대만 TSMC와 2위 삼성전자가 2나노 주도권을 두고 치열하게 경쟁하는 와중에 후발주자인 인텔이 파운드리 공정 양산을 선언해 업계의 주목을 받고 있다. 인텔은 지난해 9월 1.8나노급인 18A 공정 반도체 웨이퍼 제품을 깜짝 공개해 삼성전자와 TSMC를 긴장시켰다. 이날 인텔은 1.8 나노 공정에서는 MS의 칩을 생산한다고 밝혔다. 사티아 나델라 MS 최고경영자(CEO)는 이날 사전 녹화된 영상을 통해 "가장 진보되고 고성능이며 고품질 반도체의 안정적인 공급이 필요하다"며 "그것이 우리가 인텔과 함께 일하는 것에 매우 흥분하는 이유"라고 밝혔다.
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인텔, 2025년까지 AI 지원 PC 1억 대에 칩 공급
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[신소재 신기술(7)] 스위스 연구팀, 혁신적 사족 로봇 개발⋯최첨단 조작 작업 수행
- 스위스 연구팀이 사족 로봇이 다리만을 사용하여 최첨단 조작 작업을 수행할 수 있는 컨트롤러 '페디풀레이트(Pedipulate)'를 개발했다. 크립토폴리탄은 지난 26일(현지시간) 스위스 ETH 취리히 로봇 시스템 연구소의 연구팀이 과학 논문 온라인 저장소 아카이브(arXiv) 서버에 발표한 연구에서 사족 로봇이 다리를 사용해 복잡한 조작 작업을 수행할 수 있는 혁신적인 컨트롤러인 페디풀레이트를 개발했다고 보도했다. 페디풀레이트는 '다리를 사용하여 조작하다'라는 뜻을 가진 단어로, 사족 로봇이 다리를 사용하여 복잡한 조작 작업을 수행할 수 있도록 지원하는 혁신적인 컨트롤러다. 이 개발은 로봇 공학 분야의 중요한 도약을 의미하며, 전통적인 검사 역할 외에도 유지 보수, 가정 지원 및 탐험 활동에서 다리 로봇의 활용 가능성을 보여줬다. 로봇 공학의 격차 해소 「사족 로봇의 다리 이용 조작: 페디풀레이트(Pedipulate)」라는 제목의 이 연구는 조작을 위해 추가 로봇 팔을 필요로 하는 기존의 사족 로봇 설계에 도전했다. 기존 설계는 전력 소비와 기계적 복잡성을 증가시킨다는 설명이다. 연구팀은 사족 동물을 관찰하면서 로봇의 다리를 이동과 조작에 활용함으로써 로봇 시스템을 크게 단순화하고 비용을 절감할 수 있다는 가설을 세웠다. 페디풀레이트는 특히 우주 탐사와 같이 크기와 효율성이 중요한 분야에서 유용하다. 페디풀레이트는 딥 강화 학습을 통해 훈련되며 신경망을 사용하여 발 위치 목표를 추적한다. 이는 로봇 발과 목표 지점 간의 거리를 최소화하는 동시에 갑작스러운 움직임이나 충돌과 같은 바람직하지 않은 'bewegt(베베크트, 움직임)'를 제어한다. 이 컨트롤러는 12개의 토크 제어 관절과 각 발에 힘-토크 센서가 장착된 '애니멀 D(ANYmal D)' 로봇에서 테스트되었으며, 실제 상황에서 다리 기반 조작의 실현 가능성을 입증했다. 정밀성과 적응력 평가 컨트롤러의 성능은 시뮬레이션 및 실제 환경에서 엄격하게 평가됐다. 이는 넓은 작업 공간에 도달하는 뛰어난 능력을 보여주었으며, 시뮬레이션에서 평균 추적 오차는 0.037 미터, 실제 응용 프로그램에서 근거리 목표의 경우 0.057 미터에 달했다. 이러한 정밀도를 통해 로봇은 작업별 적응 없이 문 열기부터 암석 샘플 채취까지 다양한 작업을 수행할 수 있다. 페디풀레이트의 주요 혁신 중 하나는 적응적 명령 생성을 위한 교육 과정이다. 이 방식을 통해 로봇은 삼족 보행을 사용하여 높은 곳에 위치한 먼 거리의 목표물에 접근할 수 있다. 이 접근 방식은 로봇의 이동성을 향상시키고 명령이 고정된 로컬 제어 프레임에서 정의되기 때문에 사용자에게 더 직관적인 제어 경험을 제공한다. 결과적으로 운영자는 로봇의 움직임을 보다 손쉽게 지시하고 안내할 수 있다. 척박한 외부 환경서 작동 페디풀레이트는 다양한 분야에서 사족 로봇의 활용 가능성을 열어준다. 산업 환경에서 이 로봇은 기계 검사 및 운영과 같은 유지 보수 작업을 수행할 수 있다. 또한 가정 지원을 위해 물건 가져오기, 가전 제품 열기, 가구 재배치를 수행할 수 있다. 더욱이, 험난한 지형에서 물체를 탐색하고 조작하는 능력은 지구나 다른 행성에서 탐사 임무를 수행하는 데 적합하다. 페디풀레이트 컨트롤러는 미끄러운 표면이나 예상치 못한 힘과 같은 외부 환경에 대해 강하다. 이동과 조작을 매끄럽게 통합함으로써 이 컨트롤러는 전례 없는 효율성과 안정성을 갖춘 보다 자율적이고 다재다능한 로봇 보조 도구의 길을 열었다. 로봇 공학의 미래 로봇 공학이 계속 발전함에 따라 페디풀레이트를 개발한 스위스 연구팀의 혁신은 인간 삶의 질을 향상시키는 데 있어서 기계의 성장하는 능력을 강조했다. 이는 유지 보수, 지원 및 탐색 작업에서 가능한 일의 경계를 넓히는 역할을 한다. 이 연구 결과는 로봇 공학 분야에 크게 기여하며 로봇이 우리 일상과 작업 공간에서 더욱 중요한 역할을 수행할 수 있는 미래를 엿볼 수 있게 한다. 사족 로봇의 잠재력을 보여주는 획기적인 기술인 페디풀레이트는 다양한 분야에서 인간의 삶을 개선하는 데 기여할 것으로 기대된다. ETH 취리히 로봇 시스템 연구소의 필립 암(Philip Arm), 마얀크 미탈(Mayank Mittal), 헨드릭 콜벤바흐(Hendrik Kolvenbach), 마르코 후터(Marco Hutter)가 수행한 이 작업은 오는 5월 일본에서 열리는 'IEEE 국제 로봇 및 자동화 회의(ICRA 2024 )'에서 발표될 예정이다.
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[신소재 신기술(7)] 스위스 연구팀, 혁신적 사족 로봇 개발⋯최첨단 조작 작업 수행
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[신소재 신기술(6)] 지열로 대기 중 이산화탄소 직접 회수하는 기술 개발
- 미국 과학자들이 청정 지열에너지를 이용해 대기 중 이산화탄소를 직접 회수하는 획기적인 기술을 개발했다. 지열에너지는 지구 내부의 열을 활용하는 지속 가능한 에너지원 중 하나다. 지구 내부의 열은 주로 지구의 형성 과정에서 발생한 열, 방사성 붕괴로 인해 발생하는 열, 그리고 마그마의 이동 등 지구 내부의 압력으로 인한 열 등이 있다. 26일(현지시간) 싱크 지오에너지에 따르면 오하이오 주립대 연구팀이 개발한 'DACCUS'라는 시스템은 회수를 위한 에너지를 지열로 충당함으로써 깨끗하고 안전하게 공기에서 이산화탄소를 제거할 수 있다고 한다. 연구팀이 수행한 연구에 따르면 직접 공기 CO₂ 포집 기술(DACC)과 CO₂ 플룸 지열을 결합한 시스템을 개발하는 방법을 제안했다. 이들은 CO2 배출량이 거의 없이 대규모 CO2 제거가 가능한 기후 친화적인 직접 공기 CO₂ 포집, 활용 및 저장(DACCUS) 시스템을 만들 수 있다. 대기 중 이산화탄소를 회수해 지하에 가두는 기술은 대량의 에너지를 필요로 하기 때문에 잘 못하면 오히려 이산화탄소를 배출하는 결과를 초래할 수 있다. 사례 연구 분석 결과, 지층의 두께가 100미터 이상이며 최대 CO₂ 주입 속도가 연간 1MtCO2/유정으로 제한되는 조건에서, 5년간의 초기 활성화 기간(priming period)이 충분한 것으로 나타났다. 보다 두꺼운 지층의 경우, CO₂ 플룸의 지열 시스템 활용에 앞서, 5년 이상의 기간 동안 지질학적 CO₂를 저장해야 한다. 이산화탄소 포집-지하 저장 기술 지구 온난화의 주요 원인 중 하나는 화석 연료의 연소로 인해 대기 중으로 방출되는 이산화탄소다. 따라서 지구 온난화를 억제하기 위해서는 탄소 중립, 즉 탄소 배출을 줄이거나 제로(0)로 만드는 것이 중요하다. 그러나 인간의 활동에는 에너지가 필수적이기 때문에, 이산화탄소 배출을 완전히 제로로 줄이는 것은 현실적으로 어려운 과제다. 이 문제에 대한 창의적인 접근 방법 중 하나는 배출된 이산화탄소를 포집하여 지하에 저장하는 기술, 즉 '이산화탄소 포집 및 저장(CCS)' 기술이다. 이 기술은 대기 중으로의 이산화탄소 방출을 줄이는 데 기여할 수 있다. 그러나 기존의 CCS 기술은 이산화탄소 포집 효율이 낮아, 실제로는 예상과 다르게 이산화탄소 배출을 증가시킬 수 있는 역효과를 낳을 가능성이 있다. 지열에너지를 활용하면 이산화탄소를 포집하면서 동시에 발전을 진행할 수 있다. 오하이오 주립대 연구팀은 이 점에 착안해 '이산화탄소 포집 및 저장(CCS)' 기술에 지열 에너지를 통합하여 운영하는 새로운 접근 방식을 개발했다. 이들이 도입한 시스템은 'DACCUS'(직접 공기 중 이산화탄소 포집 및 활용 저장)로, 대기 중에서 직접 이산화탄소를 분리해내고 이를 지하에 저장하는 동시에, 지열을 활용해 이 과정에 필요한 에너지를 충당한다. 지열은 지속가능하고 청정한 에너지원으로, DACCUS 시스템은 이를 활용하여 대기 중의 이산화탄소를 효과적으로 포집하고 지하에 안전하게 저장한다. 이 과정에서 포집된 이산화탄소는 지하의 지열을 활용하여 지표면으로 열을 전달하는 데 사용한다. DACCUS의 혁신적인 장점은 이산화탄소를 단순히 저장하는 것에서 그치지 않고, 이를 활용하여 지열 발전을 촉진하고 발전 과정에서 에너지를 생산한다는 점이다. 이로 인해 지속 가능한 에너지 생산과 온실가스 감축이라는 이중의 이점을 동시에 달성할 수 있다. 멕시코만서 실증 실험 연구팀은 이 획기적인 시스템의 가능성을 증명하기 위해 지열이 풍부한 미국 멕시코만 지역에서 실증 실험을 진행하고 있다. 연구팀에 따르면, 멕시코만 연안에는 석탄 및 천연가스 발전 시설과 같은 CO₂의 점 공급원이 존재하며, 이산화탄소를 저장하기에 적합한 지질과 DACCUS를 가동하기에 충분한 지열이 있다. 이 시스템을 설치하면 효율적으로 이산화탄소를 회수할 수 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 2050년까지 멕시코만 연안의 한 지층에 25개의 DACCUS 시스템을 가동하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 통해 이 획기적인 기술의 가능성을 보여줄 수 있다. 그러나, 현재 DACCUS 시스템의 구축에는 몇 가지 도과제가 있다. DACCUS 기술을 효과적으로 활용하기 위해서는 초기 5년간 공장 등의 이산화탄소 배출원으로부터 배출되는 이산화탄소를 저장하는 과정이 필수적이다. 이 과정은 마치 펌프에 물을 채워야 물이 나오는 마중물과 같아서, 초기 단계에서 필요한 '프라이밍' 작업으로 볼 수 있으며, 이 단계를 완료해야만 대기 중 이산화탄소의 포집이 가능해진다. 2025년까지 DACCUS 기술을 적용할 수 있다면, 실제로 대기에서 이산화탄소를 제거하기 시작하는 시점은 2030년경이 될 것으로 예상된다. 마르티나 레베니와 제프리 M. 비엘리키의 이번 연구 전체 논문은 '환경 연구 편지 저널(Environmental Research Letters)'에 게재됐다.
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[신소재 신기술(6)] 지열로 대기 중 이산화탄소 직접 회수하는 기술 개발
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[신소재 신기술(5)] 미국 스타트업 H2MOF, 상온 수소 저장 솔루션 개발
- 캘리포니아 스타트업이 인공지능(AI)을 활용해 상온 수소 저장 솔루션을 개발했다. 세계 각지에서 전 세계 수소 생산 능력 확대를 위한 투자가 이루어지고 있다. 특히 탄소 배출 없는 재생 에너지 사용을 통해 생산되는 녹색 수소에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 수소 활용의 주요한 어려움 중 하나는 저장 과정에 있다. 수소는 기체 또는 액체 상태로 저장할 수 있으며, 기존 저장 방법에는 많은 문제점들이 있다. 미국 과학 기술 전문매체 오일프라이스는 지난 24일(현지시간) 캘리포니아 스타트업 H2MOF가 AI와 첨단 연구를 활용하여 효율적인 상온 수소 저장 솔루션을 개발함으로써 다양한 산업에 혁신을 불러일으키고 있다고 전했다. 대표적인 수소 저장 기술 수소 저장 기술의 발전은 수소 및 연료전지 기술의 발전에 필수적이다. 수소는 모든 연료 중에서 질량당 에너지 밀도가 가장 높지만, 이를 연료나 가스로서 효율적으로 활용하기 위해서는 고도의 저장 기술이 요구된다. 먼저 압축 수소 저장은 현재 가장 널리 사용되는 수소 저장 방식 중 하나다. 이 방식은 수소를 높은 압력에서 저장하는 방법으로, 주로 수소 연료 전지 차량에 적용되고 있다. 액체 수소 저장 기술은 수소를 극저온에서 액화하여 저장하는 방식이다. 이 기술은 높은 에너지 밀도를 가지며 우주항공 분야 등에서 활용된다. 고체 수소 저장 기술은 금속 수소화물, 화학 수소 저장 매체 등을 활용하여 수소를 고체 형태로 저장하는 방법이다. 이 기술은 상대적으로 낮은 압력과 온도에서 수소를 저장할 수 있어 안전성이 높고, 수소 탱크의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다. 미국에서는 수소 및 연료전지 기술 사무소(HFTO)가 바이든 행정부의 2022 인플레이션 감축법(IRA)으로부터 자금을 지원 받아 수소 저장 시스템 기술 발전을 위한 연구 개발 활동을 진행하고 있다. 현재까지 수소 저장 기술 개발은 다양한 도전으로 인해 진전이 더디게 이루어지고 있다. 수소 저장 기술의 중요성 수소 연료 셀 기술 발전을 위해서는 효과적인 수소 저장 기술 개발이 필수적이다. 수소는 단위 질량당 가장 높은 에너지를 가지고 있지만, 에너지 손실 없이 연료를 효과적으로 활용하기 위해서는 첨단 저장 기술이 필요하다. 앞서 밝혔듯이 수소는 기체 또는 액체로 저장할 수 있다. 기체 상태에서는 고압 탱크에 저장할 수 있고, 액체 상태에서는 기체로 다시 끓는 것을 방지하기 위해 극저온(약 -252.8°C)에 저장할 수 있다. 또한 흡수 과정을 통해 고체 물질에 저장할 수도 있다. 그러나 실제 사용을 위한 수소 저장과 관련된 몇 가지 과제가 있다. 예를 들어, 현재 수소를 사용하는 운송수단은 장거리 이동에 필요한 대량의 압축 연료를 저장할 수 없다. 또한 현재의 저장 기술은 매우 비효율적이어서 이 과정에서 많은 양의 에너지가 손실된다. 상온 수소 저장 기술 2021년 설립된 캘리포니아의 스타트업 H2MOF는 이러한 문제를 해결한 상온 수소 저장이라는 혁신적인 수소 저장 기술을 개발했다고 발표했다. 이 기술은 고압 또는 저온을 사용하지 않고 압축 상태의 수소를 저온에서 안정적으로 저장하는 것을 목표로 하고 있다. 상용화에 성공한다면 차량 연료 공급 등 다양한 분야에서 수소를 실온 보관할 수 있게 된다. H2MOF는 인공지능과 컴퓨터 생성 모델을 활용하여 연구 속도를 가속화했다. 이 회사는 수소를 녹색 전환의 핵심 기술로 보고 있으며, 전기와 달리 수소는 산업 운영, 조리 및 난방과 같은 분야에서 연료로 사용될 수 있다고 강조했다. 또한 실온 저장 수소는 대용량 전지를 필요로 하는 선박이나 항공기와 같은 대형 운송 수단의 전기 동력 대체에도 사용될 것으로 기대된다. H2MOF 기술은 친환경 에너지원으로서 수소 활용을 확대하고 탄소 배출 감소에 기여할 것으로 보인다. 또한, 수소 연료 셀 자동차 보급을 촉진하고 새로운 에너지 시장을 창출할 수 있다. 그러나 H2MOF만이 유일한 수소 저장 혁신 사례는 아니다. 2023년 네덜란드의 에인트호벤 공과대학 학생 그룹은 철 펠렛(작은 철구)을 이용한 수소 저장 방법을 제안했다. 연구팀은 이를 실현하기 위해 스팀 다리미 공정을 개발했다. 이 방법은 수소와 철 산화물을 생성하는 증기 철 공정을 기반으로 한다. 생성된 철 산화물은 다시 수소와 결합하여 철로 재생되고, 이 과정을 통해 수소를 반복적으로 저장 및 방출할 수 있다. 현재 수소 저장 기술은 아직 초기 개발 단계에 있으며, 실제 산업 규모로 적용하기 위한 과제들이 남아 있다. 하지만 전 세계적인 투자 및 연구 개발 활동을 통해 수소 활용의 장애물을 극복하고 미래 에너지 전환에 기여할 것으로 기대된다. 2016년 노벨 화학상 수상자이자 H2MOF의 공동 설립자인 프레이저 스토다트는 상온 수소 저장 기술에 대해 "내가 아는 한 수소 생산은 이미 해결된 문제"라고 말했다. 그는 "수소를 생산할 수 있는 효율적인 방법은 충분히 많다. 남은 큰 과제는 저압과 상온에서 많은 양을 저장하는 방식으로 수소를 저장하는 것이다"라면서 "어떤 식으로든 우리는 당연히 거기에 도달할 것이라고 확신한다"라고 말했다.
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[신소재 신기술(5)] 미국 스타트업 H2MOF, 상온 수소 저장 솔루션 개발
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[신기술 신소재(4)] 혁신적인 비독성 고품질 산화그래핀 생산 기술 개발
- 스웨덴 과학자들이 가장 일반적인 방법으로 생산되는 물질에 비해 결함이 훨씬 적은 그래핀 산화물을 합성하는 새로운 방법을 발견했다. 과학전문 매체 싸이키ORG는 지난 20일 스웨덴 우메오 대학 연구팀 그래핀 산화물 합성에 새로운 비독성 방법을 개발하여 기존 주요 방법보다 결함이 현저히 적은 물질을 얻는데 성공했다고 보도했다. 이전에는 유사한 품질의 그래핀 산화물을 얻기 위해서는 매우 독성이 강한 발연 질산을 사용하는 위험한 방법밖에 없었다. 그래핀 산화물은 일반적으로 산소를 제거하여 그래핀을 제조하는데 사용된다. 하지만 그래핀 산화물에 구멍이 존재하면 그래핀으로 전환될 때도 구멍이 생기게 된다. 따라서 그래핀 산화물의 품질은 매우 중요하다. 우메오 대학의 알렉산드르 탈리진(Alexandr Talyzin)박사와 그의 연구팀은 안전하게 고품질 그래핀 산화물을 만드는 방법을 발견했다. 이 연구 결과는 '카본(Carbon)' 저널에 게재됐다. 첨단 나노소재인 그래핀은 유연성, 높은 기계적 강도, 전도성 등 뛰어난 특성으로 인해 경이로운 물질로 불린다. 하지만 모든 그래핀 특성은 결함에 영향을 받는다. 그래핀 산화물로부터 제조된 그래핀은 기대보다 훨씬 낮은 기계적 특성과 전도성을 보인다. 많은 연구에 따르면 가장 많이 사용되는 '험머스(Hummers)' 방법으로 합성하면 항상 많은 결함이 생기는 것으로 나타났다. 험머스 방법은 그래핀 옥사이드(GO, graphene oxide) 제조에 널리 활용되는 대표적인 화학적 합성 기술이다. 1958년 윌리엄 험머스(William S. Hummers)와 리처드 오프만(Richard E. Offeman)에 의해 처음 소개된 이 방법은 강력한 산화제를 사용하여 그래파이트(graphite)를 산화시켜 그래핀 옥사이드를 생산하는 과정으로 이루어진다. 기존 방법들에 비해 안전성이 높고, 합성 속도가 빠르며, 환경 친화적이라는 장점을 지녀 대량 생산에 적합하며 널리 활용되고 있다. 구체적인 합성 과정에서는 황산(H2SO4)을 주요 용매로 사용하고 칼륨 퍼망가네이트(KMnO4)를 산화제로 활용한다. 엄격하게 조절된 온도 조건에서 반응을 진행하여 그래파이트를 산화시키고 그래핀 옥사이드를 생성한다. 이렇게 얻어진 그래핀 옥사이드는 물과 같은 용매에 분산될 수 있으며, 이를 통해 다양한 응용 분야와 연구에 활용될 수 있다. 특히 전자 소자, 에너지 저장 장치, 복합 재료 등 여러 분야에서 험머스 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드의 활용도가 높아지고 있다. 훨씬 오래된 '브로디(Brodie)' 방법은 거의 구멍이 없는 그래핀 산화물을 제공하지만 아직 어떤 기업도 이 유형의 그래핀 산화물을 생산하지 않고 상업적으로 이용하지 못하고 있다. 탈리진은 "단순히 너무 위험하고 산업 생산에 적합하지 않다"고 말했다. 브로디 방법은 그래핀 옥사이드 합성에 활용되는 고전적인 화학적 방법이다. 1859년 벤저민 콜린스 브로디(Benjamin Collins Brodie)에 의해 처음 소개된 이 방법은 험머스 방법과는 차별화된 접근 방식을 통해 그래핀 옥사이드를 제조한다. 브로디 방법의 핵심은 강력한 산화제인 질산(HNO3)과 염소산(KClO3)을 사용하여 그래파이트(graphite)를 산화시키는 과정이다. 험머스 방법에 비해 긴 반응 시간과 낮은 온도 조건을 특징으로 하며, 이를 통해 높은 수준의 산화와 기능화를 가진 그래핀 옥사이드를 얻을 수 있다. 장점으로는 브로디 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드는 험머스 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드보다 높은 수준의 산화와 기능화 수준을 가진다. 이는 특정 응용 분야에서 유용할 수 있다. 또한 브로디 방법은 고도로 산화된 그래핀 옥사이드의 제조에 특히 적합하다. 반면, 브로디 방법의 단점은 긴 반응 시간과 위험한 산화제 사용 등이 있다. 험머스 방법에 비해 반응 시간이 길어 대량 생산에 적합하지 않다. 반응 조건을 엄격하게 제어해야 원하는 결과를 얻을 수 있다. 아울러 질산과 염소산은 위험한 산화제이며 취급에 주의가 필요하다. 브로디 방법은 주로 연구 목적으로 사용된다. 특히 고도로 산화된 그래핀 옥사이드가 필요한 경우 선택적으로 사용되고 있다. 이번 연구팀은 험머스 방법의 산(H2SO4)과 브로디 방법의 산화제(염소산 칼륨)를 결합하여 브로디 방법과 동일하게 결함이 적은 그래핀 산화물을 제조할 수 있는 새로운 방법을 발견했다. 하지만 합성 과정은 험머스 산화만큼 간단하다. 탈리진은 "이 방법은 연구팀의 바르토스 구르제다(Bartosz Gurzeda) 연구원의 이름을 따서 구르제다(Gurzeda) 방법으로 명명되어야 한다"라고 주장했다. 탈리진은 결함 없는 그래핀 산화물이 필요한 경우 구르제다 방법이 험머스 방법만큼 널리 사용될 가능성이 높다고 여긴다. 이 방법은 산소 그룹을 제거하여 그래핀을 만들거나 가스 보호 코팅, 반투과성 막, 센서 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있다. 최근 10여 년 동안 그래핀 산화물 자체의 응용 분야에 대한 관심도 높아지고 있다. 층층 구조의 그래핀 산화물 재료는 해수에서 간단한 여과를 통해 식수를 생산하거나 톨루엔과 같은 유해한 유기 오염 물질을 차단하면서 물만 통과시키는 반투과성 보호 코팅 제작을 위한 막 응용 분야에서 집중적으로 연구되고 있다. 탈리진은 "저희는 연구 커뮤니티가 이 새로운 그래핀 산화물을 응용 분야에 적용하여 시험하고 차이를 확인하기를 바란다. 그래핀 산화물은 하나의 물질이 아니라 다양한 특성을 가진 물질 그룹이며 무한한 새로운 응용 가능성을 제공한다"고 말했다. 한편, 그래핀은 탄소 원자가 단원자층 두께의 이차원 결정 격자를 이루며 구성된, 탁월한 특성을 지닌 신소재다. 그래핀은 동일 두께의 다이아몬드보다 강하며, 존재하는 재료 중 최고 수준의 강도를 자랑한다. 약 130GPa의 인장 강도를 가지고 있으며, 얇음에도 불구하고 압도적인 강도를 유지한다. 또한 그래핀은 탁월한 전기 전도성을 지니고 있어, 전자가 거의 무저항으로 빠르게 이동할 수 있다. 이는 그래핀을 전자 소자, 전도성 잉크, 투명 전극 등에 유용하게 활용할 수 있게 한다. 그래핀은 압도적인 열 전도성을 가지고 있어, 열을 매우 효율적으로 전달한다. 이 특성으로 그래핀은 열 관리 분야의 핵심 소재로 주목받고 있다. 그래핀은 놀라운 유연성과 높은 신축성을 동시에 지닌다. 이러한 특징은 그래핀을 플렉서블 전자기기나 착용 가능한 웨어러블 기술에 이상적인 소재로 꼽힌다. 아울러 그래핀은 극도로 높은 투명성을 가지고 있으며, 약 97.7%의 빛을 투과시킨다. 이는 터치스크린, 라이트 패널, 심지어 태양 전지판 등의 응용 분야에서 획기적인 가능성을 제시한다. 그래핀은 뛰어난 화학적 안정성을 지니고 있어, 대부분의 환경에서 산화되거나 분해되지 않는다. 이는 다양한 화학적, 생물학적 환경에서 안심하고 활용할 수 있게 한다. 이러한 그래핀의 탁월한 특성들은 전자, 에너지, 복합 재료, 바이오메디컬 분야 등 다양한 산업 분야에서 혁신적인 변화를 이끌 핵심 동력이 될 것이다.
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- 포커스온
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[신기술 신소재(4)] 혁신적인 비독성 고품질 산화그래핀 생산 기술 개발
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삼성전자, Arm과 최첨단 반도체 만든다…'GAA' 경쟁력↑
- 삼성전자가 영국 반도체 설계업체 Arm(암)과 손잡고 게이트올어라운드(GAA·Gate All Around) 공정 기반 최첨단 반도체를 만든다. 삼성전자 파운드리 사업부는 21일 GAA 기반 최첨단 공정에 Arm의 차세대 시스템온칩(SoC) IP을 최적화해 양사 협력을 강화한다고 밝혔다. 삼성전자는 Arm의 설계 자산(IP)을 GAA 공정에 심어 3나노 이하 선단 공정 경쟁력에서 치고 나가며 '파운드리의 봄'을 앞당긴다는 계획이다. '게이트올어라운드(GAA)'는 반도체 기술에서 사용되는 고급 형태의 트랜지스터 디자인이다. 이 기술은 트랜지스터의 게이트가 반도체 채널을 모든 방향으로 감싸는 형태로 디자인되어 있어서 이름이 붙여졌다. GAA 기술은 기존의 3차원 트랜지스터 디자인인 FinFET(Fin Field Effect Transistor)과 비교하면 채널을 둘러싸는 게이트의 구조를 더욱 효율적으로 설계함으로써 더 나은 전기적 특성을 제공한다. 이는 더 높은 성능, 낮은 전력 소비, 더 높은 집적도 등의 장점을 가질 수도 있다. GAA기술은 현재 주로 최첨단 반도체 기술인 3나노미터(3nm) 공정 기술에서 사용되고 있으며, 이를 통해 더욱 높은 성능과 효율성을 갖춘 칩을 개발할 수 있다. 삼성전자는 이번 협력을 통해 팹리스 기업의 최첨단 GAA 공정에 대한 접근성을 높이고, 차세대 제품 개발에 소요되는 시간과 비용을 최소화할 계획이다. GAA는 초미세공정 반도체 생산에 필요한 신기술로, 데이터 처리 속도 및 전력 효율을 높일 수 있다. 삼성전자는 설계 기술 최적화로 향후 팹리스 고객들에게 최선단 GAA 공정 기반 초고성능, 초저전력 Cortex-CPU(중앙처리장치)를 선보일 방침이다. 삼성전자는 Arm과의 협력으로 팹리스 기업들에게 적기에 제품을 제공할 것으로 기대한다. 이를 위해 우수한 PPA(소비전력·성능·면적)를 구현하는 방안에 초점을 맞춘다. 양사는 이와 관련, 협력 초기부터 설계와 제조 최적화를 동시에 처리하는 DTCO(Design-Technology Co-Optimization)를 채택해 Arm의 최신 설계와 삼성전자의 GAA 공정의 PPA 개선 효과를 극대화했다. 양사간 협업으로 팹리스 고객들은 생성형 AI 시대에 맞춘 SoC 제품 개발 과정에서 Arm의 최신형 CPU 접근이 쉬워진다. 앞으로 양사는 차세대 데이터센터 및 인프라 맞춤형 반도체를 위한 2나노 GAA와 미래 생성형 AI 모바일 컴퓨팅 시장을 겨냥한 AI 칩렛 솔루션을 순차적으로 선보일 방침이다. 시장조사업체 옴디아는 미세공정인 5나노 이하의 매출이 연평균 34.4% 성장할 것으로 전망했다. 2023년 230.1억 달러에서 2026년 558.5억 달러로 급증할 것으로 보인다. 계종욱 삼성전자 파운드리 사업부 부사장은 "양사 고객들에게 생성형 AI 시대에 걸맞은 혁신을 지원하게 됐다"고 말했다. 크리스 버기 Arm 부사장 겸 총괄 매니저는 "삼성의 GAA 공정으로 Cortex-X와 Cortex-A 프로세서 최적화를 구현해 양사는 모바일 컴퓨팅의 미래를 재정립할 것"이라고 말했다. 한편, 일본의 소프트뱅크가 지분을 소유하고 있는 영국 반도체 설계 기업 Arm은 실제 반도체를 직접 제조하지 않는다. 대신, 설계한 프로세서 아키텍처와 기술을 다른 기업들에 라이선스 형태로 제공한다. 이들 기업은 이를 바탕으로 실제 칩을 제조한다. Arm 프로세서는 에너지 효율이 뛰어나기로 알려져 있다. 이러한 특성 덕분에 배터리를 사용하는 모바일 장치에 많이 사용된다.
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- IT/바이오
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삼성전자, Arm과 최첨단 반도체 만든다…'GAA' 경쟁력↑
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[신소재 신기술(3)] 리튬 금속 음극 전고체 배터리, -25~120℃에서 작동
- 리튬 금속 음극을 채용해 -25℃부터 120℃까지 작동하는 전고체 전지가 개발됐다. 일본의 기술 전문 매체 EE타임스는 지난 19일(현지 시간) 덴소와 큐슈대학교 연구진이 새로운 소결 메커니즘을 활용해 750℃의 저온 소결과 리튬(Li) 금속에 대한 안정성을 갖춘 '고체 전해질'을 개발했다고 보도했다. 덴소는 일본의 대표적인 자동차 부품 전문 기업으로 자동차 전자 제어 시스템, 엔진 관련 부품, 내연기관, 하이브리드 및 전기차용 시스템, 자율 주행 기술, 정보 및 통신 기술 등 다양한 분야에서 기술을 보유하고 있다. 또한, 덴소는 에어컨 시스템, 차량 내부 및 외부 조명, 제동 시스템 등과 같은 자동차 주변 시스템도 제조한다. 연구팀은 리튬 금속 음극을 사용하여 제작한 전고체 전지가 -25℃~120℃까지의 광범위한 온도 범위에서 작동하는 것을 확인했다. 재료 간 연속적으로 일어나는 상호 반응으로 인해 저온에서 소결이 진행된다. 리튬 음극 전고체 배터리의 경우 '소결'은 전기화학적인 과정을 의미한다. 리튬 음극 전고체 배터리는 리튬 금속 또는 리튬 이온의 이동을 통해 전기 에너지를 저장하고 방출하는 전지를 말한다. 소결은 이 배터리의 전극(음극) 부분을 제작하는 과정 중 하나다. 리튬 이온 배터리의 음극은 일반적으로 그래핀, 석탄 블랙 또는 다른 탄소 기반 물질로 만들어진다. 소결 과정은 이러한 물질을 압력과 온도를 가하여 밀착시키고, 전해질과 함께 전지 구조에 통합시키는 것을 말한다. 이러한 과정은 음극의 전기적 특성을 최적화하고, 전지의 성능과 안전성을 향상시키는 데 중요하다. 소결은 전지의 제조과정에서 핵심 단계 중 하나이며, 배터리의 성능과 안전성에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 소결 과정은 배터리 제조 과정에서 특히 중요한 부분이다. 덴소의 임진대 연구원(당시 규슈대학교 대학원 종합이공학부 박사과정 3년)과 규슈대학교 대학원 종합이공학연구원의 와타나베 켄 조교수, 시마노에 켄고 교수 등으로 구성된 연구팀은 2024년 2월, 새로운 소결 메커니즘을 활용해 750℃의 저온 소결과 리튬 금속에 대한 안정성을 겸비한 '고체 전해질'을 개발했다고 발표했다. 산화물 전해질을 사용한 전지는 발화 등이 없어 안전성이 높다. 하지만 재료 간 접합을 위해서는 1000℃ 이상의 고온에서 소결해야 한다. 연구팀은 이때 전극재와 전해질재가 반응하는 등 배터리화가 어려웠다고 전했다. 연구팀은 지금까지 전해질 소재인 'Li7La3Zr2O12(LLZ)에 저융점 소결 보조제를 나노 수준으로 복합화해 750℃에서 소결을 실현했다. 그러나 소결 보조제를 첨가하기 때문에 음극 재료인 리튬 금속에 대한 안정성이 현저하게 떨어졌다. 이번 연구에서는 새로운 소결 메커니즘을 활용해 안전성 문제를 해결했다. 연구팀은 열분석과 미세구조 분석 결과, 'Li-Sb-O 산화물' 및 'Li-B-O 산화물'이라는 두 종류의 소결 보조제와 'CO₂'가 연속적으로 상호 반응하는 것을 확인했다. 이를 통해 (Li-)-B-O 산화물은 용융 상태를 유지하며 저온에서 소결이 진행됨을 확인했다. 이 소결 메커니즘을 활용하면 Bi를 포함한 재료 조성을 사용하지 않고도 저온 소결이 가능하다. 또한, Sb를 포함한 조성으로 변경할 수 있어 Li 금속에 대한 안정성이 높은 고체 전해질을 개발하는데 성공했다. 이온전도도는 3.1×10-4S/cm를 달성했다. 'Bi'는 화학 원소 기호로 비스무트(Bismuth)를 나타낸다. 비스무트는 주기율표의 15번째 그룹에 속하는 비금속 원소로, 주로 광산에서 추출된다. 비스무트는 주변환경에서 자연적으로 발견되며, 비스무트의 화합물은 농업, 의약품, 화장품 등 다양한 분야에서 사용된다. 아울러 비스무트는 낮은 독성을 가지고 있어서 의료용 약물로 사용되는 경우가 많다. 또한, Bi는 납의 대체재로서 전자기 기기에 사용되기도 한다. 그러나 높은 가격과 기술적인 제한으로 인해 사용이 제한될 수도 있다. Sb는 화학 원소 기호로 안티모니(Antimony)를 말한다. 안티모니는 주기율표의 15번째 그룹에 속하는 비금속 원소로, 자연적으로 화학적으로 비동정된 형태로 발견된다. 안티모니와 그 화합물은 여러 산업 분야에서 사용되며, 특히 화학, 전자, 의료, 화장품 산업에서 사용되는 경우가 많다. 안티모니의 화합물은 화장품, 화학 처리, 납의 합금, 방사선 차폐재 등 다양한 용도로 사용된다. 또한, 안티모니는 반도체 산업에서 사용되는 반도체 소재의 일부이며, 화합물로서는 일부 의약품에서도 쓰인다. 그러나 안티모니와 그 화합물은 높은 독성을 가지고 있어서 적절한 관리가 필요하다. 연구팀은 개발된 소재를 이용해 제작한 전고체전지의 특성을 평가했다. 그 결과, 상온 환경에서 60회 충전·방전 후 용량 유지율은 98.6%로 나타났다. 전고체 배터리 기술은 지속적으로 발전하고 있다. 이 기술은 전기차 및 재생 에너지 저장 시스템 등의 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 전고체 기술은 전통적인 액체 전해질 전지에 비해 안전성이 뛰어나며 에너지 밀도와 충방전 속도를 향상시키는 잠재력이 있다.
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[신소재 신기술(3)] 리튬 금속 음극 전고체 배터리, -25~120℃에서 작동
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[신소재 신기술(2)] 박테리아, 극한 환경서 이산화탄소 암석화 가속
- 일부 박테리아가 극한 조건에서 이산화탄소를 암석으로 변환하는 데 기여할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 미국의 과학 전문 매체 뉴스사이언티스트는 지난 14일(이하 현지시간) 미국 사우스다코타 연구팀의 박테리아 연구 결과를 인용, 이산화탄소를 신속하게 암석으로 전환시킬 수 있는 미생물이 폐유정이나 버려진 가스 저장소와 같은 깊은 지하 공간에 온실가스를 저장하는 데 활용될 수 있다고 전했다. IFL사이언스는 지하 1250미터 깊이에서 발견된 특정 박테리아가 이산화탄소를 결정 형태로 변환할 수 있으며, 이러한 탄소 포집 기능을 가진 박테리아를 사용해 버려진 화석 연료 저장소에 온실가스를 안정적으로 저장할 수 있다고 지난 15일 보도했다. 미국 사우스다코타 광업기술대학의 고크체 우스투니식(Gokce Ustunisik) 교수와 그의 동료들은 워싱턴주의 퇴비 더미에서 고온과 고압을 견디는 것으로 알려진 지오바실러스 박테리아 종을 분리했다. 연구팀에 따르면 극한 환경에서 작동하는 박테리아를 활용해 이산화탄소의 광물화 과정을 가속화함으로써, 포집된 이산화탄소를 지하에 주입하고 이를 통해 온실가스를 장기간 안정적으로 저장할 수 있는 가능성이 제시됐다. 사우스다코타의 블랙힐스 지역 깊숙한 곳에는 CO₂를 고체 광물로 신속하게 변환할 수 있는 잠재력을 지닌 박테리아가 서식하고 있다. 과학자들이 이 독특한 미생물을 활용하는 방법을 개발한다면, 고갈된 화석 연료 저장소에서 온실가스를 포집하는 새로운 접근법을 제안할 수 있게 될 것으로 전망된다. 이번 연구는 이러한 박테리아가 이산화탄소를 암석으로 전환하는 과정에서 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 미생물, 단 10일 만에 고체 탄산염 변환 실험실 실험에서 연구팀은 해당 미생물이 존재하는 경우와 그렇지 않은 경우에 이산화탄소가 물에 용해됐을 때의 광물화 속도를 비교했다. 연구팀은 CO₂가 저장될 수 있는 지하 깊은 곳에서 발견될 수 있는 극한의 조건, 즉 다양한 온도, 압력, 그리고 염분 조건에서 이 과정을 시험했다. 이와 함께, 여러 종류의 현무암을 사용하여 이 과정을 검증했다. 이들 미생물이 없을 경우, 연구팀은 CO₂의 광물화 과정을 관찰하지 못했다. 우스투니식 교수는 이 과정이 이상적인 지질학적 조건에서조차 보통 수년이 소요될 수 있다며, "실질적으로 영원히 걸릴 수도 있다"고 말했다. 그러나 미생물이 있을 때는 상황이 달라졌다. 우스투니식 교수에 따르면, 80°C(176°F)의 온도와 해수면 압력의 약 500배에 해당하는 극한의 조건에서 CO₂가 광물 결정 형태를 이루는 데 단 10일이 걸렸다고 한다. 유망한 미생물 후보 3 종류 소더 지오사이언스 LLC와 사우스다코타 광업기술대학의 연구팀은 최근 유전의 극심한 온도와 압력을 견딜 수 있는 탄소 격리용 미생물을 탐색하는 데 주력했다. 이 과정에서 세 가지 유망한 후보 미생물을 발견했다. 이들 중 하나는 미국 내에서 가장 깊은 곳에 위치한 사우스다코타 블랙힐스의 샌포드 지하 연구 시설의 지하 1250미터(4100피트)에서 발견된 바실러스 박테리아 종이다. 다른 두 종은 각각 고온과 고압 조건을 견딜 수 있는 지오바실러스 종과, 최대 110°C(230°F)의 고온과 바닷물의 염분 그리고 고압을 견뎌낼 수 있는 태평양 열수구에서 발견된 고온성 페르세포넬라 마리나(Persephonella marina)이다. 이들 박테리아는 압력, 온도, 산도의 극한 조건을 다루는 일련의 실험실 실험을 성공적으로 견뎌냈다. 위에서 지적했듯이 예비 연구 결과에 따르면, 이 미생물이 CO₂를 방해석 결정으로 전환하는데 최적의 조건은 해수면 압력의 약 500배 높은 압력과 80°C(178°F)온도였다. 이러한 극한의 환경에서, 해당 박테리아는 10일 이내에 CO₂를 탄산염 결정으로 변환할 수 있었다. 이 박테리아가 CO₂와 물과의 반응을 촉매하는 데에는 탄산탈수효소라는 효소가 핵심 역할을 했다. 이 효소 덕분에 박테리아는 CO₂를 효과적으로 광물화할 수 있었다. 이 연구는 작년 말 샌프란시스코에서 열린 미국 지구물리연합 회의(American Geophysical Union conference)에서 발표됐다. 폐유전·가스전, CO₂ 저장에 이상적 장소 폐유전이나 고갈된 가스전에 남겨진 공간은 포집된 CO₂를 저장하는 데 이상적인 장소로 여겨지며, 이 방법을 통해 CO₂가 대기 중으로 방출되어 온실가스로 작용하고 기후 변화를 촉진하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 박테리아는 고갈된 유전이나 가스전의 까다로운 조건에서도 CO₂를 안정적으로 격리하고, 지하 공간에 효과적으로 저장함으로써 영구적인 탄소 격리의 가능성을 제시한다. 또한 고체 탄산염은 버려진 유정에 남아 있는 액체와 가스가 새어 나오는 것을 막는 '플러그' 역할을 효과적으로 수행할 수 있다. 현재 이러한 탄소 포집 기술은 여전히 가설적인 단계에 있지만, 이 기술의 발전은 기후 위기 대응에 있어 중요한 역할을 할 수 있다. 하지만 이 기술만으로는 기후 변화 문제를 해결할 수 없으며, 화석 연료 사용 감소를 위한 노력과 함께 지속 가능한 에너지 시스템 구축을 위해 노력이 필요하다.
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[신소재 신기술(2)] 박테리아, 극한 환경서 이산화탄소 암석화 가속
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'MWC 2024', AI·최첨단 기술 선보인다
- 세계 최대 정보통신기술(ICT) 박람회 모바일월드콩그레스(MWC)가 26일(현지 시간) 스페인 바르셀로나에서 열린다. 국내외 기업들은 AI와 6세대(6G) 이동통신, 도심항공교통(UAM)을 비롯한 최첨단 디지털 혁신 기술을 공개할 예정이다. 18일 세계이동통신사업자연합회(GSMA)에 따르면 MWC 2024는 예년과 마찬가지로 스페인 바르셀로나 '피라 그란 비아'에서 오는 26∼29일 열린다. 이번 MWC에는 전 세계 200여개 국에서 2400여개 기업이 참가하고, 방문객은 10만명에 근접할 것으로 주최 측은 예상한다. 올해 MWC의 '미래가 먼저다(Future First)'로, 6개의 하위 주제로는 ▲ 5G와 그 너머 ▲ 모든 것을 연결하기 ▲ AI의 인간화 ▲ 제조업 디지털 전환 ▲ 게임체인저 ▲ 우리의 디지털 DNA 등이 선정됐다. 모바일 전시회인 만큼 5G와 6G, 사물인터넷(IoT) 등 다양한 무선통신 기술이 주를 이룰 예정이지만, AI와 모빌리티는 물론 핀테크와 스포츠 등 다양한 산업 기술도 함께 전시된다. MWC를 주최하는 GSMA의 라라 디워 최고마케팅책임자(CMO)는 지난달 말 기자회견에서 "MWC는 더 이상 모바일 퍼스트 또는 디지털 퍼스트 행사가 아니고, 미래가 먼저다"라며 "이번 행사는 우리 사회와 전 지구의 지속가능성을 위한 미래의 잠재력을 실현하고자 여러 산업, 기술, 공동체를 한데 모으는 자리"라고 말했다. 전체 참석자의 절반 이상이 모바일 업계 외부에서 올 것으로 주최 측은 보고 있다. 특히, 이번 MWC에서는 AI 기반 최첨단 기술이 전격 공개될 것이란 예상이 우세하다. 마이크로소프트(MS), 구글 클라우드, 아마존웹서비스(AWS), 엔비디아, 퀄컴 등 AI 관련 빅테크·반도체 기업들과 통신사, 통신장비 업체들도 저마다 AI 관련 기술을 선보일 전망이다. MS의 실비아 칸디아니 부사장은 MWC 참가에 앞서 블로그를 통해 "AI는 통신기업들이 경쟁 우위를 확보하고 시장에서 번성하기 위한 전략적으로 반드시 해야 하는 시급한 일이 됐다"고 말했다. 데미스 허사비스 구글 딥마인드 최고경영자(CEO)와 브래드 스미스 MS 부회장, 델 테크놀로지스의 창업자 마이클 델 CEO가 기조연설자 명단에 포함된 것은 그만큼 올해 행사에서 AI의 비중이 높아졌음을 의미한다. 전시회에서 부스를 여는 국내 기업들도 AI에 집중하고 있다. SK텔레콤은 '새로운 변화의 시작, 변곡점이 될 AI'를 주제로 통신사업에 특화한 거대언어모델(LLM) 개발과 적용 사례를 선보이고, KT는 전시관을 ‘넥스트 5G’와 ‘AI 라이프’ 2개 테마존으로 구성해 초거대 AI를 적용한 다양한 사례를 공개한다. 삼성전자도 지난달 출시한 첫 AI 스마트폰 갤럭시 S24 시리즈를 선보일 것으로 보인다. 대기업 외에 스타트업 등 130여개 국내 기업이 MWC 2024에 참가할 전망이다. 최태원 SK그룹 회장이 2년 연속 바르셀로나를 찾는 등 통신 3사 CEO를 포함한 산업계 주요 인사들이 MWC를 참관하고, 이종호 과학기술정보통신부 장관도 참가 여부를 검토하는 것으로 전해졌다. 화웨이와 샤오미 등 중국 기업들도 대거 참가해 최신 스마트폰을 공개할 예정이다.
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'MWC 2024', AI·최첨단 기술 선보인다
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[신소재 신기술 (1)] 자율 주행차, 공항 점령…수하물 처리 혁신
- 자율 주행차가 싱가포르 창이공항과 미국 신시내티 공항에 투입돼 수하물 처리 혁신을 예고했다. 자율 주행차, 또는 자동 운전 차량은 인공지능(AI), 센서, 카메라, 레이더, 지능형 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 인간 운전자의 개입 없이 스스로 운행할 수 있는 차량을 말한다. 이 기술은 차량이 도로 상황을 인식하고, 결정을 내리며, 주변 환경과의 상호작용을 통해 목적지까지 안전하게 이동할 수 있도록 설계됐다. 자율주행차는 여러 단계의 자율성을 갖추고 있으며, 이는 국제자동차기술자협회(SAE)에 의해 0단계(비자동화)부터 5단계(완전 자율주행)까지 분류된다. 0단계는 자동화된 기능이 없는 상태를, 5단계는 어떠한 상황에서도 인간 운전자의 개입 없이 운행할 수 있는 차량을 의미한다. 싱가포르 매체 인디펜던트는 14일 창이공항에 오리고(Aurrigo)의 완전히 전기로 작동하는 자율주행 수하물 및 화물 트랙터인 오토 돌리터그(Auto-DollyTug®) 3세대가 출시돼 항공 산업을 변화시킬 흥미로운 혁신을 시작했다고 전했다. 오리고는 자율주행 버스를 개발한 영국 회사로, 이 회사의 자율주행 버스는 런던과 싱가포르, 미국서 운행되고 있다. 창이공항은 2023년 2월, 운영과 승객 경험에 영향을 미치는 활주로의 인력 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 창이공항 그룹(CAG)이 제5터미널에서 자율주행 솔루션을 시험하기 위해 자원을 투자했다고 발표했다. 수하물 트랙터 운전 자동화 시험은 2022년 2월에 시작됐으며, 싱가포르 민간항공청(CAAS)이 항공 개발 기금(ADF)을 통해 일부 자금을 지원했다. 제5터미널 특수 시스템은 지난 1일 공항 운송 기술 분야의 세계적인 선도 기업인 오리고와 함께 자율 개별 수하물 트레일러인 오토 돌리와 오토 돌리터그(Auto-DollyTug) 3세대를 테스트하기 시작했다. 데이비드 킨 오리고 최고경영자(CEO)는 "오토 돌리 터그는 완전히 새로운 개념을 바탕으로 개발됐다. 기존 트랙터를 변형해 단순히 화물 컨테이너를 끌고 다니는 방식이 아니라, 컨테이너를 본체에 직접 실어 운반할 수 있으며 길이를 늘리지 않고도 운반 능력을 최대화할 수 있다. 또한 자율적으로 컨테이너를 JCPL 또는 하이 로더에 직접 연결할 수 있다"고 설명했다. 오토 돌리터그 3세대는 싱가포르 창이공항에서 2세대 모델의 광범위한 활주로 테스트를 통해 얻은 경험을 바탕으로 설계됐다. 싱가포르 창이 공항 터미널 5 전문 시스템 부서 부사장이자 셈바왕 선거구 의원인 포 리 산(Poh Li San) 여사는 "창이공항은 특히 활주로 운영 자동화를 위해 서로 다른 차량 사용을 검토하고 있다. 최신 오토 돌리터그는 활주로에서 첫 선을 보였으며, 역동적인 공항 환경에서 어떤 성능을 보여줄지 기대된다"라고 말했다. 신시내티 공항, 자율 수하물 처리 전기차 배치 미국 신시내티 노던 켄터키 국제공항(CVG)도 '로봇 팔'이 장착된 전기 자율주행 차량인 오토-돌리터그를 사용하여 항공 노선에서 수하물과 화물을 처리하고 있다. 지난 6일 TT뉴스에 따르면 영국 자율 주행 기술 제조업체 오리고는 픽업부터 적재까지 완전 자율화된 공항 예인선 솔루션을 선보였다. 이는 업계 최초의 기능으로, 인력(운전사) 없이 효율적이고 안전한 화물 운송을 가능하게 한다고 이 매체는 전했다. 오리고 전략 및 운영 담당 부사장 테닐 휴스턴(Tenille Houston)은 "이는 픽업부터 적재까지 완전 자율 솔루션을 제공하는 업계 최초의 기능"이라고 말했다. 그는 또한 "오리고는 국제항공그룹(IAG)과 협력하여 공항에 예인선을 배치하고 있으며, 이번 솔루션은 공항 운영의 효율성과 안전성을 크게 향상시킬 것으로 기대된다"라고 덧붙였다. 오리고는 영국항공 및 기타 국제 항공사의 모기업인 국제항공그룹(IAG)과 협력해 공항에 자율 주행 예인선을 배치하고 있다. 이번 협력을 통해 오리고는 자율 주행 기술을 활용하여 공항 운영 효율성을 높이고 안전성을 향상시키는 데 기여할 것으로 기대된다.
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[신소재 신기술 (1)] 자율 주행차, 공항 점령…수하물 처리 혁신
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미국, 50억달러 투자해 민관협력체 국가반도체기술센터 출범
- 미국 바이든 정부는 반도체관련 연구개발지원에 110억 달러를 투입키로 했으며 이중 50억 달러(약 6조6650억 원)를 국가반도체기술센터(NSTC) 설립에 사용키로 한다고 밝혔다. 10일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 상무부는 9일 국방부, 에너지부, 국가반도체기술진흥센터 등과 함께 이같은 계획을 발표하고 NSTC를 공식 출범시켰다고 밝혔다. 미국에서 지난 2022년 8월에 성립한 반도체지원법(Chips and Science Act)은 527억 달러의 반도체 산업 예산을 규정하고 있다. 미국 내 반도체 생산을 위한 보조금 390억 달러와 R&D 예산 110억 달러 등으로 구성된다. R&D 예산 중 50억 달러를 NTSC에 투자한 것이다. 민관 연구개발(R&D) 컨소시엄인 NSTC는 첨단 반도체 제조 R&D, 시제품 제작, 신기술 투자, 인력 교육 등의 역할을 수행한다. NSTC는 반도체기업 대상 투자 기금을 설립할 예정이다. 지나 러몬도 상무장관은 백악관에서 열린 행사에서 NSTC에 대해 정부나 산업계, 학자, 기업가, 벤처캐피탈 등이 연계해 함께 혁신과 문제 해결에 대처해 미국이 세계와의 경쟁을 이길 수 있도록 하는 관민 파트너십이라고 말했다. 이에 앞서 지난해 12월 초 한국과 미국은 서울에서 제1차 한미 차세대 핵심·신흥기술대화를 개최했다. 대화는 조태용 국가안보실장과 제이크 설리번 미국 백악관 국가안보보좌관이 주재한 회의로 반도체, 양자, 바이오, 배터리·청정에너지, AI·디지털 등 분야에서 공동연구, 투자, 표준, 인력개발 등 기술 전 주기에 걸친 포괄적 협력 방안을 논의했다. 반도체 분야에서는 한국 산업통상자원부와 미국 상무부가 주도하는 공급망·산업 대화를 통해 양국 반도체 연구개발기관 간 우수 사례 공유 등 심화된 협업 기반을 마련하기로 했다. 이 대화를 통해 곧 설립될 한국 첨단반도체기술센터(ASTC)와 미국 국립반도체기술센터(NSTC)를 포함한 민관 연구 기관들의 협업을 모색한다는 계획이다.
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미국, 50억달러 투자해 민관협력체 국가반도체기술센터 출범
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한국은행, AI·기계학습 기술 활용 인플레이션 전망 모형 개발
- 한국은행은 6일 빅데이터, 인공지능(AI), 기계학습(ML) 기술을 활용하여 예측력이 높은 인플레이션 전망 모형을 개발했다고 발표했다. 이창훈 한은 디지털신기술팀 과장은 이날 발표된 '빅데이터와 기계학습 알고리즘을 활용한 실시간 인플레이션 전망'(BOK 이슈노트) 보고서에서 이를 설명했다. 한은은 모형 개발 과정에서 트리 기반 ML, 선형회귀모형, 앙상블 모형(ML과 선형회귀모형 전망치 평균), 벤치마크(임의 보행, ARIMA 모형) 등 다양한 전망 모형을 활용했다고 밝혔다. 2016년 1월부터 2023년 9월까지의 기간에 대한 전망모형 예측력을 비교하고 평가한 결과, 모든 전망 시계와 예측력 평가 기준에서 앙상블 모형이 벤치마크 대비 가장 우수한 성능을 보였다. 한은은 앙상블 모형을 활용하여 과거 우리나라 인플레이션 흐름이 크게 변한 시점에 대한 실시간 전망 시뮬레이션을 수행했다. 이 결과, 2022년 7월 기준으로 당월 전망에서 전월 대비 소폭 상승을 정확하게 예측했으며, 3개월 및 12개월 전망에서도 이후 소폭 하락 및 큰 하락을 예측하는 데 성공했다. 또한, 올해 1월의 당월 전망에서는 첫 주와 둘째 주까지는 3.1% 수준으로, 지난해 12월과 유사할 것으로 전망됐지만, 마지막 주에 기대되는 인플레이션 하락 영향이 반영되면서 실제값(2.8%)에 근사한 2.9%로 산출됐다. 다만, 3개월과 12개월 전망의 경우 당월 전망에 비해 예측 오차가 크며, 특히 12개월 전망의 경우 월 중에 추가되는 정보의 예측력 개선 효과가 제한적인 한계도 있었다. 이 과장은 "기존 경제이론 모형들은 코로나19 팬데믹과 같은 대규모 충격 시에 변수 간의 비선형성과 상호 의존성을 제대로 반영하지 못했다"며 "ML 알고리즘은 큰 노력 없이도 내부 알고리즘을 활용하여 이러한 충격을 계산할 수 있는 장점이 있다"고 설명했다. 한은 관계자는 "현재는 AI 및 ML 등을 통해 인플레이션 전망을 수행할 수 있는 가능성을 탐구 중이며, 이를 공식 전망에 활용할 수 있는 수준은 아니다"라고 밝혔다. 그러면서 "후속 연구를 통해 모형의 신뢰성, 정확성, 안정성을 향상시키면 공식 전망에 활용될 수도 있을 것"이라고 덧붙였다.
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한국은행, AI·기계학습 기술 활용 인플레이션 전망 모형 개발
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중국, 지난해 5G에 270억 달러 투자⋯전년 대비 5.7% 증가
- 중국은 2023년 5G에 대한 투자를 1905억 위안(약 266억달러)으로 늘렸으며, 이는 전년 대비 5.7% 증가한 수치이다. 사진=픽사베이 중국이 지난해 5G 네트워크에 대한 투자를 1905억 위안(약 266억 달러)으로 늘렸다고 현지 언론이 산업정보기술부의 최신 공식 데이터를 인용해 보도했다. 30일(현지시간) 미국 정보기술 전문 매체 RCR와이어리스뉴스에 따르면 지난해 중국의 5G 투자는 전년 대비 5.7% 증가했다. 이는 중국 전체 통신 고정 자산 투자의 45% 이상을 차지한다. 보고서에 따르면 지난해 중국의 5G 기지국에 대한 총 투자액은 7300억 위안(약 1015억2550만달러)에 달했다. 공식 데이터에 따르면 중국 기업 차이나텔레콤, 차이나 유니콤, 차이나 모바일, 차이나 타워는 작년에 전년 대비 0.3% 증가한 4205억 위안(약 584억 8148만달러)을 고정 자산에 투자했다. 작년 말 기준 중국의 이동통신 기지국 수는 1160만 개이며, 이 중 340만 개가 5G 기지국이다. 5G 기지국은 현재 중국 전체 모바일 기지국의 29%를 차지한다. 이 비율은 2022년 말과 비교하면 7.8% 포인트 상승한 수치다. 보고서에 따르면 중국 통신 부문은 2023년에 전년 대비 6.2% 증가한 1조 6800억 위안(약 2336억 4700만달러)의 전체 매출을 기록할 것으로 예상된다. 중국의 5G 기술 보급률이 2023년 말 기준 90%에 달할 것으로 예상된다고 현지 신문 글로벌타임스가 현지 통신사 차이나모바일의 임원을 인용해 보도했다. 차이나 모바일의 계획 및 건설 부문 부총경리인 비안 얀난은 2023년 동안 36만 개의 5G 기지국을 배치해 이러한 보급률을 달성할 수 있을 것으로 예상했다. 중국 6G 추진팀장이자 중국정보통신기술학회 부회장인 왕즈친 부회장은 중국은 2030년까지 6G 기술 상용화를 목표로 하고 있으며, 2025년경에는 6G 기술 표준화가 이뤄질 것으로 예상하고 있다. 앞서 왕 부회장은 중국이 작년에 6G 기술 실험을 시작했으며 2023년까지 6G 시스템 아키텍처와 기술 솔루션에 대한 연구를 진행하고 있다고 말했다. 2023년 6월 중국 공업정보화부는 중국 정부가 5G 및 6G 서비스를 위해 6GHz 주파수 대역의 스펙트럼을 할당했다고 밝혔다. 중국 공업정보화부는 6GHz 스펙트럼은 커버리지와 용량 이점을 고려할 때 중간 대역의 넓은 대역폭을 가진 유일한 고품질 자원이며, 특히 5G 시스템 또는 향후 6G 시스템 구축에 적합하다고 밝혔다. 한편, 6G(Sixth Generation Wireless)는 차세대 무선 통신 기술을 의미하며, 현재 개발 중인 5G의 후속 기술이다. 6G는 아직 연구 및 개발 초기 단계에 있으며, 상용화는 2030년대 초반으로 예상된다. 6G 기술은 데이터 전송 속도, 연결성, 신뢰성, 지연 시간 등 여러 면에서 5G를 크게 뛰어넘을 것으로 기대된다. 6G는 극도로 빠른 데이터 전송 속도가 특징이다. 초당 1테라비트(Tbps) 이상의 속도를 목표로 한다. 아울러 6G는 지연 시간을 더욱 줄여 거의 실시간 통신을 가능하게 하여, 자율 주행 자동차, 원격 수술과 같은 민감한 애플리케이션의 성능을 향상시킬 것으로 예상된다. 6G는 사물인터넷(IoT)을 포함해 수십억 개의 장치를 연결할 수 있는 능력을 갖추게 될 것이며, 이를 통해 스마트 도시, 스마트 홈, 산업 자동화 등이 더욱 발전할 것으로 기대된다. 또한 6G는 인공지능(AI)과의 통합을 극대화하여 네트워크 운영을 최적화하고, 사용자 경험을 개인화할 수 있게 된다. 6G는 테라헤르츠(THz) 대역의 사용을 포함하여 새로운 주파수 대역을 탐색할 것으로 예상된다. 이는 매우 높은 데이터 전송률을 가능하게 하지만, 전파의 전송 거리와 관통 능력에 대한 도전도 함께 제시한다.
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중국, 지난해 5G에 270억 달러 투자⋯전년 대비 5.7% 증가
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작년 ICT 수출 반도체 부진 영향 19.9% 감소
- 정보통신기술(ICT) 산업 수출액이 지난해 전체로는 반도체 부진 영향으로 20% 가까이 감소한 것으로 나타났다. 하지만 11월이후 반도체 수출이 회복추세를 보이면서 두 달 연속 증가했다. 16일 과학기술정보통신부에 따르면 지난해 ICT 수출액은 1867억7000만달러로 전년(2332억3000만달러)보다 19.9% 감소한 것으로 잠정 집계됐다. 지난해 1~4월 30%대 감소세를 보이던 ICT 수출은 5월 들어 20%대로 감소폭이 줄었다. 이후로도 수출 감소폭이 계속 줄었지만 지난해 10월까지 감소세를 이어갔다. 특히 지난해 반도체의 부진이 수출액 감소에 직접적인 영향을 끼쳤다. 전체 ICT 수출(1867억7000만달러)의 절반 이상을 차지하는 반도체(997억800만달러)는 전년보다 23.8% 감소한 것으로 조사됐다. 메모리 반도체(513억8400만달러)는 30.3%, 시스템 반도체(429억6700만달러)는 15.2% 각각 하락했다. 또 컴퓨터·주변기기, 통신·방송기기도 수출액이 감소했다. 컴퓨터·주변기기는 90억7800만달러, 통신·방송기기는 153억3400만달러로 전년보다 47.5%, 13.1% 줄었다. 지역별로 보면 전세계에서 수출이 감소했다. ICT 수출의 41.8%를 차지하는 중국은 23.6% 줄었는데, 중국 반도체 자급률 상승과 함께 국내기업의 현지 생산 확대 등의 영향이라는 분석이 나온다. 대(對)중국 비중은 전년(43.8%) 대비 2%포인트(p) 하락한 것은 물론, 수출액도 1000억달러대가 무너진 781억3300만달러를 기록했다. 일본(-6.1%), 아세안(-15.0%), 대만(-23.5%) 등 아시아 시장은 물론, 미국(-22.9%), 유럽(-18.2%) 등 모든 지역에서 ICT 수출이 감소했다. 하지만 지난해 12월 ICT 수출은 182억6000만 달러(약 24조2675억 원)로 전년 동월보다 8.1% 늘어난 것으로 잠정 집계됐다. 작년 12월 ICT 수출은 지난 2022년 9월(208억5천만달러) 이후 15개월 만에 최대 규모 실적이다. 전년 동월과 비교해 ICT 수출액은 2개월 연속 증가세를 이어갔다. 수출 효자 품목인 반도체 수출이 두 달 연속으로 두 자릿수대 증가율을 기록하며 전체 ICT 수출 증가를 이끌었다. 지난해 12월 반도체 수출은 110억7000만 달러(약 14조7120억원)로 전년 동월보다 19.3% 증가한 것으로 집계됐다. 11월(10.7% 증가)보다 증가 폭이 두 배 가까이 늘어난 것이다. 특히 주력 품목인 메모리 수출(69억9000만 달러)이 57.5% 급증하면서 전체 반도체 수출 실적을 끌어올렸다. 메모리 고정 거래가격이 지난해 4분기 들어 3개월 연속 상승하는 등 단가 회복 흐름이 나타난 것이 그 배경으로 분석된다. 지역별로는 홍콩을 포함한 대중국 수출(78억6000만 달러)이 16.3% 늘어 두 달 연속 증가세를 보였다. 베트남(29억4000만 달러)과 미국(25억5000만 달러) 수출도 전년 동월보다 4.3%, 2.5% 각각 증가했다. 반면 유럽연합(-8.0%)과 일본(-2.7%)으로의 수출은 감소세로 돌아섰다. 지난달 ICT 수입은 109억4000만 달러(약 14조5393억원)로 전년 동월보다 7.2% 감소한 것으로 나타났다. 이로써 작년 12월 ICT 무역수지는 73억1000만 달러(약 9조7150억원)의 흑자를 기록했다.
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작년 ICT 수출 반도체 부진 영향 19.9% 감소
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전세계 반도체 매출액 1년여만에 처음 증가세로 반전
- 지난해 11월 전세계 반도체 매출액이 1년여만에 처음으로 증가세로 바뀌었다. 사진은 삼성전자 반도체 메모리칩. 사진=삼성전자 제공 지난해 11월 전세계 반도체 매출액이 1년여만에 처음으로 증가세로 바뀐 것으로 나타났다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 반도체공업협회(SIA)는 9일(현지시간) 지난해 11월 전세계 반도체 매출액은 전년도 같은 달과 비교해 5.3% 증가한 480억 달러(약 63조3600억 원)를 기록했다고 밝혔다. 지난해 10월보다는 2.9% 늘어나 10월 매출액보다도 완화한 증가율을 보였다. 이같은 반도체 매출액 증가세 반전은 인공지능(AI) 등 신기술로 반도체수요가 회복하기 시작하는 것을 보여주는 신호라고 분석했다. 디지털제품과 서비스에 대한 의존도가 높아진 전세계에는 반도체는 중요부품이다. 다만 반도차업계는 최근 1년간 스마트폰 등 주요시장의 수요둔화와 금리상승에 의한 경제성장과 무역 침체로 고전을 면치 못했다. 반도체 메모리에서 세계 최대업체 삼성전자는 이번주 매출액 감소가 영향을 미쳐 6분기 연속 영업이익이 감소하는 상태에서 벗어나지 못했다. 반도체 메모리는 세계 반도체칩 시장의 한 분야에 불과하지만 성장 회복은 제조업체간에는 격차가 있을 것으로 예상된다. 11월 전세계 반도체 매출액을 지역별로 보면 연간기준으로 중국이 7.6% 증가해 매출액 증가를 이끌었으며 아시아태평양/기타 7.1%, 유럽 5.6%, 미주 3.5% 각각 증가했다. 반면 일본은 2.8% 감소했다. 월간기준으로는 중국 4.4%, 미주 3.9%, 아시아태평양/기타 3.5% 늘어났으나 일본은 0.7%, 유럽 2.0% 감소했다. SIA의 존 뉴퍼 회장은 "11월 글로벌 반도체 판매량은 2022년 8월 이후 처음으로 전년 대비 증가했다"며 "이는 새해를 맞이하면서 글로벌 칩 시장이 지속적으로 강세를 보이고 있음을 의미한다"면서 "앞으로 세계 반도체 시장은 2024년 두 자릿수 성장을 이룰 것으로 예상된다"고 지적했다.
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전세계 반도체 매출액 1년여만에 처음 증가세로 반전
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[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.
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[CES 2024] AI가 화두⋯하늘을 나는 자동차·8K TV 등 신기술 총망라
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미국 오버에어 버터플라이 eVTOL, 2024년 초 첫 시험 비행
- 차세대 도심항공모빌리티(UAM)로 주목받는 전기수직이착륙기(eVTOL)가 곧 출시될 전망이다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스에 따르면, 오버에어 버터플라이(Overair의 Butterfly)가 eVTOL 프로젝트인 '버터플라이'에 대한 비행 테스트를 곧 시작할 예정이라고 보도했다. 캘리포니아에 기반을 둔 항공 스타트업인 오버에어가 개발 중인 '버터플라이'는 이 분야에서 두각을 나타내고 있다. 모회사인 카렘 에어크래프트(Karem Aircraft)는 2004년 설립 이후 다양한 수직 이착륙 기술을 개발하며 미군 프로젝트에 참여해왔다. 버터플라이 프로젝트에 따르면, 상용 버전의 이 eVTOL은 조종사 한 명과 승객 네 명을 수용할 수 있으며, 최대 속도는 322km/h에 달하고 배터리 범위는 최대 161km로 계획되어 있다. 추진력은 네 개의 3날 로터(날개 2개, V-테일 2개)로 제공되며, 이 로터들은 수직 비행에서 전진 비행으로 전환 시 방향을 수평에서 수직으로 바꾼다. 버터플라이를 독특하게 만드는 특징 중 하나는 각각의 폭이 20피트(약 6미터) 이상인 큰 로터 크기로, 이는 더 작은 로터를 사용하는 다른 eVTOL 디자인에 비해 더 많은 추력을 킬로와트당 생성한다는 장점이 있다. 로터의 RPM(분당 회전수)과 각각의 블레이드 각도는 지속적으로 자동 조정되어 비행 모드에 따라 효율성이 향상된다. 이러한 RPM 조정은 호버링 시 전력 소비를 최대 60%까지 줄일 수 있으며, 블레이드 각도 조정은 진동과 로터 부하를 감소시켜 안전성과 승차감을 개선하고 유지보수 비용도 절감할 수 있다. 2023년 12월 19일에 공개된 실물 크기의 버터플라이 프로토타입은 앞서 언급된 기술들을 통합하고 있으며, 최종 생산 모델을 위한 무인 원격 제어 테스트 장치로 사용될 예정이다. 현재 지상 테스트는 캘리포니아주 산타아나에 위치한 오버에어 본사에서 진행 중이다. 비행 테스트는 내년 초, 빅터빌에 있는 회사의 테스트 시설에서 시작될 것으로 예정되어 있다. 초기 테스트는 55데시벨의 소음 목표치 달성, 추진 시스템, 비행 제어 메커니즘, 안전 기능 및 효율성 검증에 중점을 두고 진행될 예정이다. 벤 팅거 오버에어 버터플라이 CEO는 "이 실물 크기 프로토타입의 조립은 수년에 걸친 업계 전문 지식, 철저한 개발 계획, 혁신적인 엔지니어링 및 오버에어 팀의 노력을 결집시킨 것'이라며, '이 프로토타입을 통한 추진 테스트로의 성공적인 전환은 eVTOL 영역에서 보다 안전하고 조용하며 신뢰성 있는 항공기 개발에 대한 우리의 헌신을 부각시킨다"고 밝혔다. 한편, 우리나라 현대차그룹의 미국 도심항공모빌리티(UAM) 법인 '슈퍼널'은 세계 최대 가전·정보통신기술(ICT) 박람회 'CES 2024'에 최초로 참가해 신형 도심항공모빌리티 기체 티저 이미지를 선보이고 미래항공모빌리티(AAM) 생태계 구축 전략을 발표할 계획이다. 슈퍼널은 이 박람회에서 2028년 상용화를 목표로 개발 중인 도심항공모빌리티 기체의 디자인을 선보이고, 실물 크기 모델을 전시할 예정이다.
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미국 오버에어 버터플라이 eVTOL, 2024년 초 첫 시험 비행
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트윈 기술 태양광 타워, 2배 출력으로 24시간 전력 공급
- 탄소제로 캠페인이 전 세계적인 화두로 떠오르면서 태양광 발전이 각광받고 있다. 무한정이며 무공해의 태양에너지를 이용하는 만큼 연료비가 들지 않고 대기 오염이나 폐기물 발생이 없어서다. 하지만 태양광 발전은 밤에는 에너지를 저장할 수 없어 낮에 저장해둔 에너지를 사용해야 한다는 한계가 있었다. 태양빛으로 발전을 해야하는 특성 때문에 설치 면적이 넓어야 하는 한계도 극복해야 했다. 그런데 최근 카타르 대학과 요르단 후세인공과 대학 연구팀이 이러한 한계를 극복할 수 있는 신기술을 개발했다. 이 기술은 태양과 주변 온도를 이용해 두 세트의 터빈을 통해 공기를 유도하여 전력을 생성하는 방식이다. 연구팀은 기존 태양열 상승 기류 타워의 문제점을 열효율이 낮다는 점이라고 지적했다. 즉, 건설된 구조물이 가치가 있으려면 매우 커야 하며, 이에 따른 높은 초기 비용으로 인해 실행이 어렵다는 것을 알게 됐다. 수년에 걸쳐 효율성을 높이려는 시도에는 환기 성능을 개선하고 굴뚝 높이를 높이는 것이 포함됐다. 그러나 이 같은 최선의 노력에도 불구하고 개선은 평범했다. 연구팀이 고안한 아이디어는 내부 타워 주위에 두 번째 타워를 건설하는 것이다. 외부 타워의 꼭대기에는 스프링클러가 '건조하고 뜨거운 공기'에 의해 즉시 흡수되는 '물 안개'를 분사한다. 그런 다음 공기는 더 무겁고 차가워지고, 중력은 다양한 기둥의 외부 타워 아래로 공기를 끌어당긴다. 이것은 외부 타워의 바닥에 위치한 터빈을 회전시키는 데 사용되는 '하강 기류'를 생성한다. 외부 타워는 온도가 가장 높고 습도가 제일 낮은 정오 무렵에 가장 잘 작동하지만, 연구원들은 태양 복사 조도가 작동에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문에 하루 종일 작동할 수 있음을 알게 됐다. 이는 시스템이 24시간 전력을 생산할 수 있음을 의미한다. 장점은 이 시스템이 예전 태양열 상승 기류 타워의 2.14배의 전력을 생산한다는 점이다. 또한, 기존 시스템은 태양 복사 조도에 따라 발전량이 변동하지만, 이 시스템은 온도와 습도의 계절적 변화에 더 많은 영향을 받기 때문에 태양 복사 조도에 따른 발전량 변동이 적다는 장점이 있다. 연구진은 이 개념에 대한 향후 연구에서 다른 유형의 재생 에너지 기술을 통합하는 동시에 시스템 확장성을 면밀히 검토할 예정이다. 한편, 최근에는 우주 태양광 발전이 새로운 대안으로 떠오르고 있다. 우주 공간에 발전용 패널을 띄워 전력을 생산하는 기술인데 유지 보수 및 초기 배치 비용이 높다는 단점에도 불구하고, 효율과 안정적 전력 공급 측면에서 대안이 되고 있다. 실제로 2023년 6월 미국 캘리포니아 공과대학은 우주 태양광 발전 실증기(SSPD-1)에서 생산한 전력을 지구 표면으로 전송하는데 성공했다. 이에 앞서 영국은 관련 연구개발을 지원하고 일본도 우주 태양광 발전소 건립 계획을 추진 중으로 알려졌다. 한국 역시 한국전기연구원과 한국항공우주연구원이 우주 태양광 발전 시스템 연구에 착수한 상태다.
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트윈 기술 태양광 타워, 2배 출력으로 24시간 전력 공급
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일본 NICT, 기존 광섬유 속도 1000배로 '초고속 시대' 열다
- 최근 업계에서는 광섬유 속도 경쟁이 치열해지고 있다. 이는 전 세계적으로 인터넷 트래픽이 급증함에 따라 발생하는 현상이다. 4K, 8K 고화질 영상, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등 고용량 데이터가 필요한 서비스가 증가하고 있으며, 이에 따라 빠르고 효율적인 광섬유 인프라에 대한 수요가 커지고 있다. 미국의 기술 전문 매체 톰스하드웨어(Tom's Hardware)에 따르면, 일본 국립정보통신기술연구소(NICT)와 네덜란드 아인트호벤 공과대학, 이탈리아 라퀼라 대학 연구팀이 기존 광섬유보다 1000배 빠른 초당 22.9페타비트의 전송 속도를 달성했다. 이는 지난 6월 덴마크 공과대학교와 스웨덴 예테보리에 있는 찰머스 공과대학교가 세운 10.66페타비트의 기록을 넘어서는 것으로, 광섬유 기술의 중요한 진전을 나타낸다. 연구팀은 스페이스 디비전 멀티플렉싱(Space Division Multiplexing, SDM)과 웨이브렝스 디비전 멀티플렉싱(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 두 가지 기술을 결합하여 광섬유 속도의 새로운 이정표를 세웠다. SDM은 광섬유 내의 공간을 나누어 여러 채널을 생성하여 데이터를 전송하는 기술이며, WDM은 광섬유의 다양한 파장을 활용하여 더 많은 채널을 생성하여 데이터를 전송하는 방식이다. 이 혁신적인 기술 결합을 통해 연구팀은 기존 광섬유로는 불가능했던 초당 22.9페타비트(2만2900테라바이트)의 전송 속도를 달성했다. 이는 기존 광섬유로는 1초에 100만 장의 사진을 전송하는 데 그쳤던 것에 비해 엄청난 발전이다. 새로운 기술을 사용하면 1초에 1억 장의 사진을 전송할 수 있다. 이러한 초고속 광섬유 기술의 발전은 4K 고화질 영상의 실시간 스트리밍, 자율주행차의 안정적인 제어 등, 기존에는 불가능했던 여러 분야에서의 새로운 가능성을 열어주고 있다. 이번 연구 결과는 영국 글래스고에서 열린 제49회 유럽 광통신 회의에서 발표됐다. 이 기술은 기존의 글로벌 광 연결 인프라에 통합될 수 있는 잠재력을 지니고 있으나, 현재 통신 센터에서 이를 활용하기 위해서는 새로운 장비 및 설비의 설치와 업그레이드가 필요하다. 연구팀은 "현재 새로운 광섬유 인프라는 초기 단계에 불과하지만, 미래의 전 세계적인 데이터 전송 수요를 충족하는 데 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다"고 밝혔다. 한국, 광통신 기술 개발 투입 한편, 한국에서도 광섬유 기술에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 과학기술정보통신부 산하 한국전자통신연구원(ETRI)은 2023년부터 2027년까지 총 1000억 원을 투입해 초당 100페타비트(Pbps)급 광통신 기술 개발에 나서고 있다. 이 기술이 실현되면 기존 광섬유보다 100배 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 국내 주요 기업들도 광섬유 기술 개발에 적극적으로 투자하고 있다. SK텔레콤은 2023년부터 2025년까지 500억 원을, LG전자는 2023년부터 2027년까지 1000억 원을 각각 투자하여 초당 10Pbps급 초고속 광통신 기술 개발을 추진 중이다. 한편, 정부는 2025년까지 초고속 인터넷 보급률을 100%로 달성하기 위한 목표를 설정하고, 이를 위해 10기가(Gbps)급 광케이블망 확충과 5G 이동통신망 구축을 적극적으로 추진하고 있다. 일본 연구팀의 최근 성과는 광섬유 기술의 한계를 극복하고 초고속 데이터 전송을 가능하게 하는 데 중요한 발전으로 평가되며, 전 세계 광섬유 시장의 지속적인 성장을 예고한다.
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일본 NICT, 기존 광섬유 속도 1000배로 '초고속 시대' 열다
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