공기 – 포커스온경제 통합 검색

전체기사보기
2025-06-17 (화)

검색

[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 11:05:00
[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 09:58:00
[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 10:08:00
[증시 레이더] 코스피, 미·중 무역 갈등에 2,440대 후퇴…반도체주 약세 주도

코스피가 16일 미국과 중국 간 무역 갈등이 확대될 조짐을 보이자 투자심리가 위축되며 2,440선으로 밀려났다. 한국거래소에 따르면 이날 코스피 지수는 전장보다 29.98포인트(1.21%) 내린 2,447.43에 마감했다. 장 초반 2,472.78로 출발한 지수는 오후 들어 낙폭을 키웠다. 코스닥은 1.80% 하락한 699.11에 마감했다. 원/달러 환율은 1.2원 올라 1,426.7원으로 주간 거래를 마쳤다. 엔비디아의 H20 칩 수출 규제로 반도체주가 약세를 보인 가운데, 통신주와 식품주는 상대적으로 강세를 나타냈다. [미니해설] 미국 AI 반도체 수출 규제에 국내 증시 출렁…반도체·자동차 약세, 식품·통신주는 선방 코스피가 16일 미국과 중국 간 무역 갈등이 재점화될 조짐에 하락 마감했다. 미국 정부가 중국 수출용으로 개발된 인공지능(AI) 반도체인 'H20' 칩의 중국 수출을 제한하기로 하면서 반도체 업종 전반에 악영향이 미쳤고, 투자심리 위축으로 인해 전반적인 하방 압력이 강해졌다. 한국거래소에 따르면 이날 코스피 지수는 전장보다 29.98포인트(1.21%) 내린 2,447.43으로 거래를 마감했다. 장중에는 한때 2,450선이 붕괴되며 하락세가 확대됐다. 코스닥 지수도 전장보다 12.81포인트(1.80%) 하락한 699.11로 마쳤다. 코스닥의 종가 기준 700선 붕괴는 최근 투자심리 악화와 성장주 전반의 약세 흐름이 반영된 결과다. 원/달러 환율은 전날보다 1.2원 오른 1,426.7원으로 주간 거래를 마쳤다. 이날 서울 외환시장에서 환율은 장 초반 1,429.0원까지 오르며 불안한 흐름을 보였다. 이날 증시를 흔든 결정적 요인은 미국의 AI 반도체 수출 규제 조치였다. 미 정부는 엔비디아(NVIDIA)에 대해 자사의 H20 칩을 중국 등 특정 국가에 수출할 때 사전 허가를 받도록 의무화했다. 이에 따라 시간외 거래에서 엔비디아 주가가 6% 넘게 급락했고, 이 영향은 국내 반도체주에도 고스란히 전해졌다. 실제 이날 삼성전자(-3.53%), SK하이닉스(-3.65%)는 물론, 후공정 장비업체 한미반도체(-4.29%), 고성능 기판 생산업체 이수페타시스(-5.18%) 등 관련 종목들이 동반 약세를 보였다. 글로벌 AI 반도체 공급망에서 한국 반도체 기업들의 HBM(고대역폭 메모리) 공급 비중이 크다는 점이 부담으로 작용했다는 분석이다. 반도체 외에도 자동차, 조선, 바이오 대형주도 부진했다. 삼성바이오로직스(-1.16%), 한화오션(-2.64%), 현대차(-2.89%), 기아(-1.28%) 등이 하락 마감했다. 다만 금융과 통신, 일부 소비재 종목은 견조한 흐름을 보였다. 미국 국채금리 상승과 연계된 금융주는 KB금융(2.56%), 신한지주(1.49%) 등이 상승했고, 미·중 긴장 속에서도 상대적으로 방어적 성격이 강한 통신주는 SK텔레콤(2.85%), KT(1.68%), LG유플러스(3.99%)가 강세를 나타냈다. 소비재에서는 식료품주가 두각을 나타냈다. 삼양식품은 장중 52주 신고가를 경신한 뒤 0.98% 오른 93만2000원으로 장을 마쳤고, 오리온(3.51%), 농심(4.86%), 오뚜기(1.00%) 등도 상승세를 이어갔다. 이는 최근 원재료 가격 안정과 실적 개선 기대가 반영된 것으로 풀이된다. 한편, 중국이 자국 항공사에 미국 보잉 항공기의 인도 중단을 지시했다는 보도 역시 양국 간 긴장감을 고조시킨 또 다른 변수였다. 시장에서는 이번 조치를 '맞불성 제재'로 해석하며 미·중 무역 갈등이 기술·군사뿐 아니라 민간 항공 부문으로까지 확대될 가능성에 주목하고 있다. 한지영 키움증권 연구원은 "엔비디아의 시간외 주가 급락과 중국의 항공기 제재는 투자심리에 단기 충격을 줄 수 있으며, 당분간 국내 증시는 글로벌 지정학 이슈와 기술주 실적 발표 일정에 따라 민감하게 반응할 것"이라고 전망했다.
- 금융/증권
2025-04-16 15:49:00
중국, 자국 항공사에 미국 보잉기 인수 중단 명령

미중 양국간 무역전쟁이 갈수록 격화되고 있는 가운데 중국 당국이 자국 항공사들에 미국 항공기 제조업체 보잉의 항공기 인수를 중단하라는 명령을 내린 것으로 알려졌다. 블룸버그통신은 15일 복수의 정통한 소식통을 인용해 중국 당국이 지난 주말 대미 관세율을 125%로 올린 이후 이같은 내용의 명령이 내려왔다고 보도했다고 16일 연합뉴스가 전했다. 이 통신은 중국 당국이 자국 항공사들에 미국 회사로부터 항공기 관련 장비나 부품 구매도 중단하라고 요구한 것으로 전했다. 도널드 트럼프 미국 행정부는 지난 10일부터 모든 중국산 수입품에 145%의 징벌적 관세를 부과했고, 이에 중국 역시 지난 12일부터 모든 미국산 수입품에 125%의 추가 관세를 부과하기 시작했다. 중국의 이번 조치는 미국의 관세 부과에 대한 보복 조치로 해석된다. 동시에 중국 항공사들이 보잉으로부터 항공기를 인수할 경우 125%의 관세를 추가로 부담해야 하는 점도 고려된 것으로 보인다. 이에 앞서 블룸버그는 중국 대형 항공사인 지샹항공이 최근 미국 항공기 제조사 보잉의 항공기 인수를 보류했다고 보도했다. 지샹항공은 3주 뒤 1억 2000만달러(약 1700억원)짜리 보잉 787-9 드림라이너를 넘겨받을 예정이다. 블룸버그는 "보복관세에 따라 중국 항공사들이 미국산 항공기나 부품을 수입하는 데 드는 비용이 두 배 이상으로 늘어나 사실상 보잉 항공기 도입이 어려워졌다"고 분석했다.
- 경제
2025-04-16 08:07:00
[월가 레이더] 뉴욕증시, 관세 불확실성에 소폭 하락

뉴욕 증시는 15일(현지시간) 관세 불확실성이 지속되며 소폭 하락했다. 은행들의 1분기 실적 호조가 일부 지지력을 제공했으나, 미-중 무역 갈등 심화 우려가 투자 심리를 억눌렀다. 다우존스 산업평균지수는 전날보다 155.83포인트(0.38%) 내린 40,368.96에 거래를 마쳤다. 스탠더드 앤드 푸어스(S&P) 500 지수는 9.34포인트(0.17%) 하락한 5,396.63을 기록했으며, 나스닥 종합지수는 8.32포인트(0.05%) 떨어진 16,823.17로 장을 마감했다. 이날 증시는 뱅크 오브 아메리카와 씨티그룹 등 주요 은행들의 1분기 실적이 시장 예상치를 웃돌면서 상승 출발했다. 특히 뱅크 오브 아메리카는 3.6%, 씨티그룹은 1.8% 상승하며 지수 상승을 견인했다. SPDR S&P 은행 ETF(KBE) 또한 1% 이상 오르는 등 은행주 전반이 강세를 나타냈다. 하지만 도널드 트럼프 대통령의 관세 정책 관련 불확실성은 여전히 시장의 발목을 잡았다. 블룸버그 통신은 중국이 미국의 대중국 관세 부과에 대한 보복으로 자국 항공사들에게 보잉 항공기의 추가 인도를 중단하라고 지시했다고 보도했다. 이 소식에 보잉 주가는 2.4% 급락하며 다우존스 지수 하락을 주도했다. 미국 행정부가 의약품과 반도체 수입에 대한 관세 부과를 위한 조사에 착수한 것도 투자 심리를 위축시키는 요인으로 작용했다. 바클레이즈는 트럼프 대통령의 관세가 자동차 제조업체의 수익에 압력을 가할 수 있다고 경고하며 미국 자동차 및 모빌리티 부문을 하향 조정했다. 이에 포드와 제너럴 모터스의 주가는 각각 2.7%와 1.3% 하락했다. 한편, 월가의 '공포 지수'로 불리는 시카고옵션거래소 변동성지수(VIX)는 지난주 최고치인 60 부근에서 30 수준으로 하락하며 시장 변동성이 다소 완화되는 모습을 보였다. 이날 발표된 경제 지표는 혼재된 양상을 보였다. 하지만 시장은 여전히 관세와 무역 불확실성에 더 큰 영향을 받는 모습이었다. 베어드의 로스 메이필드 투자 전략가는 "실적은 꽤 좋았지만, 현재 시장은 관세 및 무역 불확실성에 시달리고 있으며, 이것들이 현재로서는 유일하게 중요한 촉매제"라고 분석했다. [미니해설] 관세 불확실성에 발목 잡힌 뉴욕증시, 은행주 호실적에도 하락…무역 갈등 장기화 우려 심화 뉴욕 증시가 15일(현지시간) 소폭 하락하며 잠시 숨을 고르는 모습을 보였다. 최근 며칠간 시장을 뒤흔들었던 도널드 트럼프 대통령의 관세 정책 발표 이후 투자자들은 관망하는 듯했지만, 여전히 무역 갈등의 불확실성은 짙게 드리워져 있었다. 특히 은행들의 1분기 호실적이 시장에 긍정적인 신호를 보냈음에도 불구하고, 미-중 간 무역 전운은 여전히 투자자들의 발걸음을 무겁게 만들었다. 지난 2일 트럼프 대통령의 전격적인 관세 발표는 시장에 큰 충격을 던졌고, 글로벌 무역 전쟁과 경기 침체에 대한 우려를 증폭시켰다. 이후 시장은 다소 진정되는 듯했지만, 투자자들은 여전히 관세 문제에서 벗어나지 못하고 있다. 블루칩 데일리 트렌드 보고서의 래리 텐타렐리 창립자는 "최악의 시나리오는 벗어났다"고 진단했지만, "문제는 언제든 헤드라인이 나올 수 있고 시장이 3% 하락할 수 있다는 것"이라며 여전히 불안한 시장 상황을 경고했다. 엇갈린 희비, 은행주는 웃고 제조업은 울고 이날 시장에서는 은행주의 활약이 두드러졌다. 뱅크 오브 아메리카와 씨티그룹은 예상을 뛰어넘는 1분기 실적을 발표하며 각각 3.6%와 1.8% 상승했다. SPDR S&P 은행 ETF(KBE) 역시 1% 이상 오르며 은행주 전반의 상승세를 이끌었다. 이는 견조한 미국 경제 상황과 금리 상승에 따른 은행들의 수익성 개선에 대한 기대감이 반영된 결과로 해석된다. 반면 무역 갈등의 그림자는 여전히 짙게 드리워져 있었다. 특히 보잉은 중국이 미국의 관세 부과에 대한 보복으로 자국 항공사들에게 보잉 항공기의 추가 인도를 중단하라고 지시했다는 블룸버그 통신의 보도에 2.4%나 급락하며 시장에 찬물을 끼얹었다. 이는 미-중 간 무역 갈등이 특정 기업에 직접적인 타격을 줄 수 있다는 점을 여실히 보여주는 사례다. 뿐만 아니라 미국 행정부가 의약품과 반도체 수입에 대한 관세 부과를 위한 조사에 착수했다는 소식은 또 다른 불안 요인으로 작용했다. 이는 무역 갈등이 특정 산업을 넘어 경제 전반으로 확산될 수 있다는 우려를 낳고 있다. 바클레이즈는 이러한 상황을 반영하듯 트럼프 대통령의 관세가 자동차 제조업체의 수익에 압력을 가할 수 있다고 경고하며 미국 자동차 및 모빌리티 부문을 하향 조정했고, 포드와 제너럴 모터스의 주가 하락으로 이어졌다. 투자 심리 위축 속 고개 든 기술적 분석 경고 최근 시장 변동성을 반영하듯 '공포 지수'인 VIX는 하락했지만, 파이퍼 샌들러는 여전히 경계감을 늦추지 않고 있다. 크레이그 존슨 애널리스트는 "기술적으로 우리는 '아직 안심할 수 없다'"며 S&P 500 지수가 3월 저점을 회복하고 주요 이동평균선까지 상승하는 것을 지켜봐야 한다고 강조했다. 그는 "투자자들은 거시 경제 상황의 역풍에도 불구하고 주식 시장으로 돌아오고 있다"면서도 관세 불확실성이 여전히 큰 변수임을 시사했다. 마호니 자산운용의 켄 마호니 CEO 역시 "전반적으로 약세 상황이기 때문에 큰 자금은 모든 반등을 매도하려고 할 수 있다"며 시장의 하락 추세가 아직 끝나지 않았음을 경고했다. 그는 "언젠가 이 반등은 시험대에 오르고 후퇴할 것이다. 그때 시장의 진정한 추세를 확인해야 할 것"이라고 덧붙였다. 이러한 불확실성 속에서도 일부 종목은 강한 회복력을 보였다. 주식 구매자인 조시 브라운에 따르면 넷플릭스는 "경기 침체를 가장 잘 견딜 수 있는 주식"으로 꼽히며 투자자들의 관심을 받았다. 그는 "방어적인 약세장에서 연말까지 최고의 성과를 낼 주식의 가장 중요한 자질은 회복력이라고 생각하기 때문에 회복력을 찾고 있다"고 말했다. 한편, BMO 웰스 매니지먼트의 융유 마 최고 투자 책임자는 "현재 소비자 측면에서 어느 정도 강세를 보이고 있다고 생각하며, 소비자 지출은 비교적 잘 유지될 것이라고 생각한다"며 기본적인 시장 환경은 여전히 견고하다고 진단했다. 그는 "이 어려운 시기를 지나면 앞으로의 환경은 상당히 안정적일 것"이라고 전망했다. 풀리지 않는 숙제, 미-중 무역 갈등의 끝은 어디인가 뉴욕 증시는 관세라는 거대한 불확실성 속에서 은행들의 호실적이라는 긍정적인 요인에도 불구하고 소폭 하락하며 장을 마쳤다. 시장은 여전히 트럼프 대통령의 다음 행보와 미-중 무역 협상의 향방을 주시하며 변동성 장세를 이어갈 것으로 예상된다. 현재 시장의 가장 큰 촉매제는 여전히 관세와 무역 불확실성이며, 투자자들은 이러한 상황 변화에 촉각을 곤두세울 수밖에 없는 상황이다. 미-중 양국이 조속히 대화에 나서 무역 갈등의 해법을 찾아야 한다는 목소리가 높아지고 있다.
- 금융/증권
2025-04-16 06:13:00
[퓨처 Eyes(79)] 꿈의 양자 컴퓨터 현실로 성큼…안정성과 혁신 향상 기대

미래를 혁신할 핵심 기술로 주목받는 양자 컴퓨터는 뛰어난 잠재력에도 불구하고 극도로 민감한 특성 때문에 '믿을 수 없는' 존재로 여겨져 왔다. 하지만 최근 과학계에서는 이러한 한계를 극복하고 꿈의 양자 컴퓨터를 현실로 만들기 위한 획기적인 연구 결과들이 잇따라 발표되고 있다. 주변 환경의 미세한 방해에도 안정적인 연산을 가능하게 하는 '마법 입자'에 대한 연구와, 기존 물리학의 상식을 뛰어넘는 특이한 성질을 가진 새로운 물질을 합성한 연구는 양자 컴퓨터 상용화의 길을 더욱 밝히고 있다. 불안정이라는 꼬리표를 떼고, 인류의 난제를 해결할 열쇠가 될 양자 컴퓨터. 그 꿈을 현실로 성큼 다가서게 만든 두 가지 혁신적인 연구 결과를 따라가 보자. 기존의 컴퓨터는 0과 1, 두 가지 상태만으로 정보를 처리하는 반면, 양자 컴퓨터는 큐비트라는 특별한 단위를 사용한다. 큐비트는 0과 1은 물론, 0과 1이 동시에 존재하는 '중첩'이라는 신비한 상태를 가질 수 있어 기존 컴퓨터로는 풀기 어려웠던 복잡한 문제들을 훨씬 빠르게 해결할 것으로 기대된다. 하지만 큐비트는 주변의 아주 작은 소리나 빛, 온도 변화에도 쉽게 영향을 받아 그 상태가 깨져버리는, 마치 모래성 같은 존재다. 과학자들은 오랫동안 이 불안정성을 극복하고 안정적인 양자 컴퓨터를 만드는 방법을 찾아왔다. 마요라나 입자, 양자 안정성의 새로운 희망 최근 옥스퍼드 대학교, 델프트 공과대학교, 아인트호벤 공과대학교 연구팀과 퀀텀 머신즈 등 국제 공동 연구팀은 '마요라나 영 모드(Majorana zero modes, MZM)'라는 특별한 입자를 이용하여 양자 컴퓨터의 안정성을 획기적으로 높일 수 있는 방법을 찾아냈다. 마요라나 영 모드는 주변 환경의 방해에도 강하게 저항하는 특이한 준입자로, 마치 옷감처럼 튼튼하게 얽혀 있어 외부의 간섭에도 쉽게 그 상태가 변하지 않아 이론적으로 오랫동안 안정적인 양자 정보를 저장하고 처리하는 데 매우 적합한 후보로 여겨져 왔다. 하지만 실제로 이 입자를 안정적으로 구현하는 것은 매우 어려운 과제였다. 연구팀은 양자점과 초전도 물질을 연결하여 만든 '3-사이트 기타예프 사슬'이라는 특별한 구조를 아주 정밀하게 설계했다. 이 특별한 사슬 구조는 마요라나 영 모드들을 마치 안전한 방에 격리시키듯, 서로 멀리 떨어뜨려 외부의 불안정한 요소로부터 보호하는 역할을 한다. 이 구조 안에서 마요라나 영 모드들이 서로 멀리 떨어져 안정적으로 존재할 수 있는 최적의 지점, 즉 '스위트 스폿'을 찾아낸 것이다. 이렇게 분리된 마요라나 영 모드들은 원치 않는 상호 작용을 줄이고 외부 노이즈에 대한 저항력을 크게 높여준다. 해당 연구 결과는 학술지 네이처 나노테크놀로지에 게재됐다. 연구를 이끈 옥스퍼드 대학교 재료학과의 그레그 매주어 박사는 "이번 연구 결과는 기타예프 사슬을 확장하는 것이 마요라나 안정성을 유지할 뿐만 아니라 향상시킨다는 것을 증명하는 중요한 진전"이라며, "옥스퍼드에 새로 설립한 연구 그룹을 통해 이 연구를 더욱 발전시켜 더욱 확장 가능한 양자점 플랫폼을 만드는 데 집중할 것"이라고 밝혔다. 앞으로 연구팀은 이 사슬을 더 길게 늘려 마요라나 영 모드들이 외부 환경으로부터 더욱 완벽하게 격리되어 안정성이 기하급수적으로 높아질 것으로 기대하고 있다. 이는 실용적인 양자 컴퓨터 개발에 중요한 발걸음이다. 새로운 물질의 탄생, 양자 기술의 혁신을 이끌다 한편, 러트거스 대학교 연구팀이 주도하는 국제 연구팀은 최근 기존의 양자 물리학으로는 이해하기 어려웠던 두 가지 특별한 물질을 결합하여 새로운 인공 구조를 만드는 데 성공했다. 마치 샌드위치처럼 얇게 쌓아 올린 이 구조는 미래 양자 컴퓨터의 핵심 재료가 될 수 있을 것으로 주목받고 있다. 연구팀이 결합한 두 가지 물질은 각각 독특한 성질을 가지고 있어 오랫동안 '불가능한 물질'로 여겨져 왔다. 하나는 원자력 발전소에서 방사성 물질을 가두는 데 사용되는 다이스프로슘 티타네이트로, 자연계에서 찾기 어렵다는 '자기 홀극(자기 단극)'이라는 특별한 입자를 붙잡아 둘 수 있는 성질을 가지고 있다. 마치 물 분자처럼 특별한 배열을 가진 이 물질은 내부에 작은 자석들이 갇혀 있어, 특정 조건에서 마치 N극만 있거나 S극만 있는 자석처럼 행동하는 자기 홀극을 만들어낼 수 있다. N극과 S극이 항상 함께 있는 일반적인 자석과 달리, 자기 홀극은 N극 또는 S극 중 하나만 가진 자석과 같은 입자다. 노벨상 수상자인 폴 디랙이 1931년에 그 존재를 예측했지만, 우주에서는 아직 발견되지 않았다. 다른 하나는 파이로클로어 이리데이트라는 새로운 자기 반금속으로, 독특한 전자적, 위상적, 자기적 특성 때문에 주로 실험 연구에 사용된다. 이 물질 안에는 빛처럼 빠르게 움직이고 회전 방향도 다른 '바일 페르미온(Weyl Fermions)'이라는 아주 작은 입자가 들어있다. 이 입자들은 마치 빛과 같은 속도로 움직이며, 전자의 흐름을 제어하는 데 매우 유용하여 미래의 초고속 전자 소자나 양자 컴퓨터의 재료로 주목받고 있다. 1929년 헤르만 바일에 의해 예측된 이 입자는 2015년에 처음으로 결정 형태로 발견되었으며, 전기를 매우 잘 통하게 하고 자기장이나 전자기장에 특별하게 반응하는 성질을 가지고 있어 전자 장치의 재료로 사용될 때 매우 안정적이다. 러트거스 대학교 물리학 및 천문학과의 자크 차칼리안 교수는 "이번 연구는 이전에는 불가능했던 방식으로 완전히 새로운 인공 2차원 양자 물질을 설계하는 새로운 방법을 제시하며, 양자 기술을 발전시키고 그 기본 속성에 대한 더 깊은 통찰력을 제공할 잠재력을 가지고 있다"고 말했다. 연구팀은 'Q-DiP'라는 새로운 장비를 직접 제작하여 이 두 가지 '불가능한' 물질을 원자 수준에서 정밀하게 쌓아 올리는 데 성공했다. 이 새로운 물질은 양자 컴퓨터는 물론, 차세대 양자 센서와 같은 첨단 기술에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 미래를 바꿀 양자 기술, 우리의 삶에 미칠 영향 지금까지 우리는 양자 컴퓨터라는 꿈을 향한 두 갈래의 획기적인 발걸음을 지켜보았다. 한 연구는 양자 컴퓨터의 안정성을 높이는 데 초점을 맞추었고, 다른 연구는 혁신적인 특성을 가진 새로운 물질을 제시했다. 극미의 세계에서 펼쳐지는 과학자들의 끊임없는 탐구는, 한때 공상과학 소설 속 이야기로만 여겨졌던 양자 컴퓨터를 현실의 문턱 앞으로 데려왔다. 양자컴퓨팅 기술이 상용화되면 신약 개발과 의학 연구에 혁신을 일으키고, 금융 , 물류, 제조 분야 등에서 비용을 획기적으로 절감해 일상 생활에 큰 영향을 미칠 것으로 보인다. 과학자들은 양자기술이 머신러닝 알고리즘에도 혁신을 일으켜 인공지능(AI) 시스템을 더욱 강력하게 만들 것으로 기대하고 있다. 불안정성을 극복하려는 노력과 상상조차 어려웠던 새로운 물질의 탄생은, 앞으로 우리가 경험하게 될 미래 컴퓨팅의 혁신을 예고하는 듯하다. 어쩌면 가까운 미래에는 지금은 상상할 수조차 없는 놀라운 능력으로 인류의 숙제를 해결하는 양자 컴퓨터가 우리 곁에 함께하게 될지도 모른다. 우리가 상상하는 미래는 과연 어떤 모습일까? 과학의 발걸음이 멈추지 않는 한, 꿈은 현실이 될 날을 기다리고 있다.
- 포커스온
2025-04-10 13:08:00
[ESGC] '조용히, 그러나 치명적으로'…일상 속 플라스틱이 인체 침투하는 나노 입자로 변하는 과정 규명

플라스틱이 쓰레기통을 넘어 인간 세포 내부까지 침투하고 있다는 경고가 거듭 나오고 있는 가운데 과학자들이 일반 플라스틱이 나노 플라스틱으로 분해되는 과정을 처음으로 규명했다. 미국 컬럼비아대 공대 연구진은 일상에서 사용되는 플라스틱이 어떻게 수십억 개의 미세·나노플라스틱으로 분해되어 환경과 인체를 위협하는지를 분자 수준에서 규명했다고 과학 전문매체 어스닷컴과 웹사이트 PHYS.org 등 다수 외신이 보도했다. 이 연구는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다. 바이러스보다 작은 입자, 세포핵까지 침투 75년 전 시장에 출시된 플라스틱은 자연 상태에서 햇빛, 열, 수분 등에 노출되면 눈에 보이지 않는 크기의 미세조각으로 분해된다. 특히 나노플라스틱은 1마이크로미터(μm) 이하의 크기로, 인간 세포막은 물론 세포핵까지 통과할 수 있을 만큼 작다. 연구를 이끈 사낫 쿠마르(Sanat Kumar) 컬럼비아대 화학공학과 교수는 "이런 입자들은 공기와 물, 식품은 물론 인체 혈액과 심지어 남극의 눈 속에서도 검출된다"고 설명했다. 플라스틱 구조의 붕괴 메커니즘 현재 사용되는 플라스틱의 약 75%는 '반결정성 고분자(semicrystalline polymer)'로 구성되어 있다. 강력한 현미경으로 보면 플라스틱은 단단한 결정 구조와 유연한 비결정 구조가 층을 이루며 결합돼 있다. 연구진은 이 구조 중 유연한 층이 환경 자극에 가장 먼저 손상되며, 이로 인해 플라스틱 전체 구조가 무너진다는 점에 주목했다. 즉, 단단한 층에서는 플라스틱 분자가 강한 결정 구조로 단단하게 조직되어 있다. 부드러운 층에서는 분자 구조가 없고 비정질의 덩어리를 형성한다. 이러한 층이 수천개 쌓이면 가볍고 내구성이 뛰어나며 매우 다재다능한 플라스틱 재료가 만들어진다. 연구팀은 부드러운 층에서 나노플라스틱으로 분해되기 시작하며 환경적 열화로 인해 시간이 지남에 따라 약해지고 플라스틱이 스트레스를 받지 않아도 부서질 수 있다는 것을 발견했다. 부드러운 층은 그 자체로 환경에서 빠르게 분해된다. 그런데 부드러운 층이 파괴되면서 단단한 층이 부서지면 문제가 발생하기 시작한다. 이러한 결정질 조각이 수 세기 동안 환경에 남아 인간을 포함한 생명체에 심각한 피해를 줄 수 있는 나노 플라스틱 및 미세 플라스틱으로 분해되는 것이다. 쿠마르 교수는 "매립지처럼 겉보기에는 조용한 조건에서도 유연한 층은 쉽게 붕괴된다"며 "이때 단단한 결정성 조각들이 분리되면서 나노플라스틱이 된다"고 설명했다. 이 입자들은 자연 분해가 거의 불가능해 수백 년간 환경에 잔존할 수 있으며, 공기 중이나 수계, 식품을 통해 인체로 유입될 수 있다. "세포 안에서 DNA 교란 가능성도" 가장 작은 나노플라스틱은 세포핵까지 침투해 유전물질(DNA)에 영향을 줄 수 있다. 쿠마르 교수는 "이 입자들은 석면(asbestos)과 유사한 행동을 보이며, 암, 심혈관 질환, 뇌졸증 등과의 연관 가능성이 제기된다"고 경고했다. 그는 이어 "이제는 나노플라스틱이 단순한 환경문제를 넘어, 건강 문제이자 경제적 부담이 될 수 있다는 점을 인식해야 한다"고 덧붙였다. 나노플라스틱 적게 배출하는 소재 개발 필요 연구진은 문제 해결을 위해 플라스틱 구조 자체를 개선하는 방향을 제시했다. 특히 유연한 층을 강화하면 플라스틱이 나노 조각으로 분해되는 속도를 늦출 수 있다는 설명이다. 쿠마르 교수는 "강도나 유연성을 해치지 않으면서도 구조를 안정화하는 기술이 충분히 가능하다"며 "플라스틱 폐기보다는 재활용 비율을 높이는 것이 장기적으로는 더 경제적일 수 있다"고 말했다. '보이지 않는 위협'에 대응할 시점 통계 데이터 플랫폼 스태티스타에 따르면 전 세계 플라스틱 폐기물 발생량은 지난 40년 동안 7배 이상 증가하여 연간 3억 6000만 톤에 달했다. 또한 2040년까지 전 세계 플라스틱 오염이 두 배로 증가할 것으로 예상했다. 현재 전 세계에서 재활용되는 플라스틱은 전체의 2%에 불과하다. 그 외 대부분은 자연 속에서 미세·나노플라스틱으로 변해 인간과 생태계를 위협하고 있다. 쿠마르 교수는 "플라스틱 폐기에는 보이지 않는 건강 비용이 따른다. 지금 행동하지 않으면 그 대가는 생각보다 클 것"이라고 경고했다. 이번 연구는 우리가 일상적으로 사용하는 플라스틱 제품-물병, 식품 포장재 등-이 완전히 사라지는 것이 아니라 '작아질 뿐'이라는 사실을 과학적으로 증명했다. 플라스틱 오염 문제는 눈에 보이지 않는 크기로 조용히, 그러나 치명적으로 다가오고 있어 더욱 주의해야 한다. ◇ 참고 문헌: Nicholas F. Mendez et al, '반결정성 폴리머에서 정지 나노플라스틱 형성의 메커니즘', Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58233-3
- ESGC
2025-04-10 09:53:00
[신소재 신기술(166)] 쌀알 크기 AI 칩, 소형 드론의 비행 범위와 성능 혁신 기대

인간의 뇌를 모방해 전력 사용량을 획기적으로 줄인 쌀알 크기의 소형 인공지능(AI) 칩이 개발됐다. 인공지능(AI) 기술은 방대한 연산 능력을 요구하며, 엄청난 양의 에너지를 필요로 한다. 반면 놀라울 정도로 강력한 컴퓨터인 인간의 뇌는 에너지를 거의 소모하지 않는다. 배터리 전원으로 작동하는 소형 드론은 에너지 제약으로 인해 AI 기능을 구현하는 데 어려움을 겪어왔다. 이러한 한계로 인해 소형 드론이 자율 비행, 물체 인식, 복잡한 의사 결정 등의 고도화된 기능을 수행하는 데 제약이 따랐다. 하지만 최근 미국 텍사스 A&M 대학교 연구팀이 이러한 난제를 해결할 혁신적인 접근 방식을 제시했다. 연구진은 인간 뇌의 작동 방식을 모방한 '뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)' 기술을 기반으로 쌀알 크기의 뉴런과 비슷한 나노 디바이스라는 초소형 AI 칩을 개발하고 있다고 밝혔다. 이 연구는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재됐다. 해당 연구에 대해서는 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링, 퓨처리스트 등 다수 외신이 전했다. 뉴로모픽 컴퓨팅은 생물학적 뉴런의 작동 방식을 모방하여 정보를 효율적으로 처리하는 시스템이다. 이 시스템은 필요할 때만 활성화되어 에너지를 소비하는 방식으로, 기존 AI 기술의 고질적인 문제였던 전력 소모를 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 얇은 고분자 필름을 이용하여 인공 뉴런을 개발하는 데 주력하고 있다. 이 필름은 생물학적 뉴런의 전기적 신호 전달 및 정보 처리 방식을 유사하게 구현할 수 있는 것으로 알려졌다. 또한, 연구진은 이러한 인공 시스템 내에서 학습 및 의사 결정과 같은 핵심 기능을 재현하는 데에도 힘쓰고 있다. 이는 뇌의 에너지 효율성을 모방하여 필요시에만 정보를 처리하고 전송하는 인공 뉴런을 설계함으로써 가능해진다. 이번 연구를 이끄는 텍사스 A&M 대학교 전기 및 컴퓨터 공학과 조교수인 이수인(Suin Yi) 박사는 “이번 프로젝트를 통해 무인 항공기는 기계적으로 유연하고 뇌의 뉴런처럼 스파이크 및 진동할 수 있는 전도성 고분자 재료 시스템 통합을 통해 더욱 지능화될 수 있을 것”이라고 말했다. 이 박사는 또한 “궁극적으로 인공 시냅스와 함께 이러한 유연한 인공 뉴런은 지능형 소형 드론을 구현할 수 있는 완전한 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 구성할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. '슈퍼 튜링 AI'란 무엇인가? 이수인 박사는 인간의 뇌와 더 비슷하게 작동하는 '슈퍼 튜링 AI'를 개발한 연구진에 속해있다. 이 새로운 AI는 현재 시스템처럼 각 프로세스를 분리한 다음 엄청난 양의 데이터를 이전하는 대신 특정 프로세스를 통합한다. 시스템 이름의 튜링은 AI 선구자 앨런 튜링에서 따온 것이다. 오픈 AI의 챗GPT와 같은 대규모 언어모델(LLM)을 포함한 오늘날의 AI 시스템은 엄청난 컴퓨팅 능력이 필요하며, 막대한 양의 전기를 소비하는 광대한 데이터 센터에 보관된다. 이 바ㅣ사는 "이러한 데이터 센터는 기가와트 단위로 전력을 소비하는 반면우리의 뇌는 20와트를 소비한다고 설명했다. 막대한 에너지를 소비하는 데이터 선테는 현재의 컴퓨팅 방법으로 지속 가능하지 않고, 탄ㅁ소 발자국을 감안할 때 환경 문제도 야기한다. 이에 연구팀은 강력한 컴퓨터 기능을 하면서도 에너지는 거의 소비하지 않는 인간 뇌의 신경 과정에 주목했다. 뇌에서 학습과 기억의 기능은 분리되지 않고 통합되어 있다. 학습과 기억은 신호가 전달되는 "시냅스"라는 뉴런 간의 연결에 의존한다. 학습은 "시냅스 가소성"이라는 과정을 통해 시냅스 연결을 강화하거나 약화시켜 새로운 회로를 형성하고 기존 회로를 변경하여 정보를 저장하고 검색한다. 대조적으로, 현재의 컴퓨팅 시스템에서는 훈련(AI가 가르쳐지는 방식)과 메모리(데이터 저장)가 컴퓨터 하드웨어 내의 두 개의 별도 장소에서 이루어진다. 슈퍼 튜링 AI는 이러한 효율성 격차를 메우기 때문에 혁신적입니다. 따라서 컴퓨터는 하드웨어의 한 부분에서 다른 부분으로 엄청난 양의 데이터를 마이그레이션할 필요가 없다. 드론 성능 향상 및 다양한 분야 활용 기대 연구진의 계획대로 쌀알 크기의 차세대 AI 칩이 개발된다면, 소형 드론은 자체 배터리 용량 내에서 복잡한 의사 결정, 물체 식별, 자율 항법, 주변 환경 인식 등의 고난도 작업을 수행할 수 있게 된다. 이 박사는 "소형 드론은 엔진이 없어 에너지 예산이 매우 적다. 그렇기 때문에 배터리 구동 드론이 AI 없이 비행하는 시간과 동일하게 AI를 탑재하고도 비행할 수 있도록 디지털 컴퓨터를 뛰어넘는 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템과 같은 획기적인 기술이 필요한 것"이라고 강조했다. 그는 "챗GPT와 같은 현대 AI는 비용이 너무 많이 든다. 우리는 지속 가능한 AI를 만들 것이다"라면서 "슈퍼 튜링 AI는 AI가 구축되고 사용되는 방식을 재편해 AI가 계속 발전함에 따라 사람과 지구 모두에게 이로운 방식으로 발전할 수 있도록 보장할 수 있다"고 덧붙였다. 이번 연구는 소형 드론의 활용 가능성을 크게 확장할 것으로 기대된다. 에너지 효율적인 AI 기반 드론은 감시, 구조 작전, 환경 연구 등 다양한 분야에서 복잡한 임무를 수행하는 데 활용될 수 있을 전망이다.
- IT/바이오
2025-04-07 11:13:00
[신소재 신기술(165)] '불가능한 재료의 융합'⋯양자컴퓨팅 문 여는 인공 구조체 탄생

국제 공동연구진이 기존 과학 이론으로는 공존하기 어려웠던 두 가지 물질을 원자 단위에서 결합해, 새로운 양자 인공 구조체를 구현하는 데 성공했다. 이 연구는 향후 양자컴퓨팅과 차세대 센서 기술에 중요한 기반이 될 수 있다는 평가를 받고 있다. 미국 러트거스대학교 뉴브런즈윅 캠퍼스 물리천문학과 자크 차칼리안(Prof. Jak Chakhalian) 교수 연구팀이 주도한 이번 연구 결과는 세계적 과학 저널 나노 레터스(Nano Letters)에 표지 논문으로 게재됐다고 웹사이트 PHYS.org가 1일(현지시간) 보도했다.. 연구진은 약 4년에 걸친 실험을 통해 원자 단위에서 '디스프로슘 타이타네이트(dysprosium titanate)'와 '피로클로르 이리데이트(pyrochlore iridate)'라는 두 인공 물질을 결합한 초미세 '양자 샌드위치 구조'를 개발했다. 이 두 물질은 각각 특이한 전자기 및 양자역학적 성질로 인해 기존에는 서로 결합이 불가능한 것으로 여겨졌다. 한쪽 층을 이루는 디스프로슘 타이타네이트는 일명 '스핀 아이스(spin ice)'라고 불리는 물질로, 내부 스핀 배열이 물의 얼음 구조를 닮았다. 이 구조는 자연계에서는 존재하지 않는 것으로 알려진 '자기 홀극(magnetic monopole, 자기 단극)'을 유사 입자로 출현시킬 수 있다. 자기 홀극은 1931년 노벨물리학상 수상자인 폴 디랙이 예언했으나 자유 상태에서는 존재가 확인되지 않았다. 다른 쪽 층은 피로클로르 이리데이트라는 자성 준금속으로, 생다론적 입자인 '바일 페르미온(Weyl fermion)'을 포함하고 있다. 바일 페르미온은 1929년 헤르만 바일이 처음 제안했으며, 2015년에야 결정 구조 내에서 실험적으로 확인된 바 있다. 빛처럼 빠르게 움직이며 좌·우 회전을 구분할 수 있는 이 입자는 외부 잡음이나 불순물에 강한 전자적 안정성을 갖는다. 이처럼 각기 다른 특성을 지닌 두 물질을 원자 수준에서 안정적으로 접합한 것은 기존의 재료과학이 풀지 못한 난제를 해결한 것으로 평가된다. 차칼리안 교수는 "이번 연구는 인공 양자 물질 설계의 새로운 지평을 열었으며, 이전에는 상상할 수 없었던 방식으로 양자 기술의 본질을 탐구할 수 있게 됐다"고 밝혔다. 실험을 위한 결정적 전환점은 연구팀이 자체 제작한 '양자현상 탐색 플랫폼(Q-DiP, Quantum phenomena Discovery Platform)'이라는 장비였다. 이 장치는 적외선 레이저 가열기와 정밀 레이저 빔 조합을 통해 초정밀 원자층 증착이 가능하며, 절대온도에 가까운 극저온에서도 물질의 양자 상태를 탐색할 수 있도록 설계됐다. 현재 이 장비는 미국 내 유일한 장비로, 실험 장비 자체로도 과학적 성과로 평가받는다. 이 연구에는 박사과정의 마이클 테릴리(Michael Terilli), 우총치(Tsung-Chi Wu), 학부생 시절부터 참여한 도로시 도티(Dorothy Doughty), 재료과학자 미하일 카리예프(Mikhail Kareev) 등이 핵심 기여자로 참여했다. 이번에 개발된 양자 구조체는 향후 양자컴퓨팅의 핵심 구성 요소로 활용될 가능성이 크다. 특히 특정 양자 상태를 안정적으로 유지하는 데 필요한 전자 및 자기적 특성이 우수하다는 점에서, 차세대 양자센서와 스핀트로닉스(spintronics) 장치 개발에 직접적인 응용이 가능하다. 양자컴퓨팅은 정보를 처리하는 데 있어 기존 컴퓨터의 이진 논리를 뛰어넘는 '중첩' 상태를 활용한다. 이는 한 번에 여러 연산을 동시에 수행할 수 있게 해 신약 개발, 금융 알고리즘, 인공지능(AI) 처리 등 다양한 분야에서 혁신적인 성과를 기대하게 한다. 차칼리안 교수는 "이번 연구는 단순한 물질 합성의 진보를 넘어, 양자 기술을 위한 물질 설계의 새로운 시대를 여는 첫걸음"이라며 "향후 양자 센서 기술을 포함한 응용과학 분야에 중대한 영향을 미칠 것"이라고 강조했다.
- IT/바이오
2025-04-03 09:53:00
[먹을까? 말까?(93)] LA 오존 오염의 숨겨진 주범은 '요리'…휘발성물질 배출, 자동차와 맞먹어

청정 엔진 보급과 전기차 확산으로 자동차 배기가스 배출이 감소하는 가운데, 최근 미국 로스앤젤레스(LA) 도심의 오존 오염을 악화시키는 의외의 원인이 발견됐다. 바로 음식 조리 과정에서 나오는 휘발성 유기화합물(VOCs)이다. 미국 해양대기청(NOAA)은 최근 연구에서 LA 지역 오존 형성의 약 26%가 음식 조리 과정에서 방출된 VOCs에 의한 것으로 분석됐다고 밝혔다. 이는 자동차 배출가스가 초래하는 오존 형성량(29%)과 거의 맞먹는 수준이다. 이 연구는 국제학술지 『대기화학과 물리학(Atmospheric Chemistry & Physics)』 최신호에 게재됐다. 연구진은 기존의 대기오염 모델에서 빠졌던 요리 배출물질을 추가해 LA 도심의 실제 대기 상태와 화학반응 과정을 정밀하게 분석했다. 연구를 주도한 NOAA 화학과학연구소 첼시 스톡웰 박사는 "도심 지역 VOCs의 상당 부분이 조리 과정에서 배출된다는 점은 기존에도 알려져 있었지만, 그동안 공식적인 오염물질 목록이나 대기 질 모델에는 제대로 반영되지 않았다"며 "이 물질들은 화학적 반응성이 매우 높기 때문에, 이를 간과하면 오존 생성에 대한 도시 차원의 대응 전략 수립에 빈틈이 생길 수 있다"고 지적했다. VOCs는 지표면 오존을 생성하는 두 가지 핵심 요소 중 하나다. VOCs가 차량 배기가스의 질소산화물(NOx)과 햇빛 아래에서 광화학 반응을 일으키면 유해한 오존이 형성된다. 높은 농도의 지표 오존은 사람과 동물, 식물에 심각한 피해를 준다. 미국 환경보호국(EPA)의 규제와 각종 환경 정책으로 지난 수십 년간 차량 배기가스를 억제하면서 오존 농도는 미국 전역에서 크게 개선됐다. 하지만 최근 몇 년간은 대기질 개선 속도가 정체되거나 오히려 일부 지역에서는 다시 오존 농도가 증가하는 현상이 나타나고 있다. 이러한 변화는 학계가 도시의 오염물질 구성을 새롭게 점검하는 계기가 됐다. NOAA 연구진은 특히 2021년 LA와 라스베이거스를 대상으로 수행한 대규모 대기오염 조사 프로젝트(SUNVEx)의 결과를 바탕으로 이번 연구를 진행했다. 당시 공기 샘플 분석 결과 라스베이거스 도심에서 포착된 인간 활동 기원의 VOCs 가운데 약 21%가 식용유와 지방에서 나오는 것으로 확인됐다. 음식점 밀집 지역일수록 음식 조리 배출물질 농도가 현저히 높았다. 연구진이 이번 분석에서 음식 조리 배출물을 정교하게 모델링한 결과, LA 도심에서 인간 활동에 의해 발생하는 오존 생성량 가운데 45%는 페인트, 접착제, 개인위생용품 등 휘발성 화학제품(VCPs)에 의한 것으로 나타났다. 뒤이어 자동차 배출가스가 29%, 음식 조리 과정이 26%로 나타났다. 비록 전체 오존 오염에서 음식 조리 배출물의 비중은 상대적으로 낮지만, 연구진은 이 분야가 앞으로의 대기질 개선을 위한 중요한 연구 영역이라고 강조했다. 스톡웰 박사는 "현대 도심에서 변화하는 VOCs 배출 구조를 정확히 파악하고 오존 오염 저감 방안을 마련하기 위해서는 음식 조리 배출물을 더 체계적으로 조사해야 한다"며 "다른 도시에서도 이 같은 배출이 오존 오염에 영향을 미치는지 추가 연구가 필요하다"고 밝혔다.
- ESGC
2025-03-21 10:59:00
KAI, 인도네시아 KT-1B 훈련기 수명 150% 연장…6400만 달러 규모 사업 수주

한국항공우주산업(KAI)이 인도네시아 현지 항공사와 협력해 인도네시아 공군(TNI AU)의 KT-1B 훈련기 운용 수명을 150%까지 늘리는 6400만 달러(약 930억 원) 규모의 사업을 수주하며, 단순 항공기 납품을 넘어 '종합 항공 솔루션' 제공 기업으로서의 입지를 확고히 했다. KAI는 지난 3월 13일 인도네시아 정부와 계약을 체결했다. 15일(현지시각) 자카르타닷컴 보도에 따르면 이번 수명 연장 사업은 KT-1B 훈련기의 동체와 날개 등 주요 구조를 강화하는 데 초점을 맞춘다. 이를 통해 항공기의 작전 능력을 향상시키는 것은 물론, 설계 수명을 목표 운용 시간까지 연장하여 운용 기간을 기존 대비 약 150% 늘리는 효과를 거둘 것으로 기대된다. 이번 사업의 핵심은 인도네시아에서 운용 중인 KT-1B 훈련기를 분해 및 정밀 검사하여 잔여 수명을 정확하게 진단하는 과정이다. KAI는 고객의 항공기 운용 분석 및 수명 해석 결과를 바탕으로 최적의 수명 연장 방안을 적용할 계획이다. 이 과정을 통해 인도네시아는 항공기를 지속적으로 효과적으로 운용하면서도 장기적으로 유지보수 비용을 절감하는 상당한 경제적 효과를 누릴 수 있을 것으로 예상된다. 인도네시아는 지난 2003년 KT-1B를 처음 도입한 이후 현재까지 총 20대를 운용하고 있다. KT-1B는 KAI의 기본 훈련기인 KT-1의 인도네시아 수출형 모델로, 기본 조종 훈련뿐만 아니라 인도네시아 공군 곡예비행팀 '주피터'의 에어쇼에도 활발하게 활용되고 있다. 현재까지 튀르키예, 페루, 세네갈 등 다양한 국가에 총 84대의 KT-1 계열 항공기가 수출되며 KAI의 우수한 기술력을 입증했다. 특히 인도네시아는 KT-1뿐만 아니라 T-50 고등훈련기 등 국산 항공기를 처음으로 도입한 해외 국가이며, KF-21 전투기 공동 개발국으로서 KAI와 긴밀한 협력 관계를 이어오고 있다. 이번 수명 연장 사업은 인도네시아 현지에서 진행될 예정이며, KAI는 기술 전문가를 파견하여 인도네시아 공군 및 현지 항공사와 긴밀히 협력할 계획이다. 특히 이번 협력은 인도네시아의 국영 항공기 제작업체인 PTDI와 같은 기업으로 확대되어, 인도네시아가 지역 항공기 유지보수 및 후속 지원 서비스의 핵심 기지 역할을 수행하는 데 기여할 것으로 보인다. KAI는 이미 지난달 인도네시아의 PT PDS 인도네시아와 양해각서를 체결하고, 협력사에 항공 전문가 교육 및 인력 공급을 제공하는 등 인도네시아 항공 산업과의 다각적인 협력을 모색하고 있다. 강구영 한국항공우주산업(KAI) 사장은 "우리는 항공기 납품뿐만 아니라 후속 지원 및 성능 개선 분야에서도 성공적인 사업 성과를 거두고 있다"며, "이번 KT-1B 수명 연장 사업 수주는 KAI가 항공기 개발부터 제조, 운용, 유지보수, 성능 개량까지 아우르는 '종합 항공 솔루션' 제공 기업으로서의 역량을 입증한 쾌거"라고 강조했다. 그는 이어 "향후 KT-1뿐만 아니라 T-50, 수리온 등 국내외 고객이 운용하는 다양한 플랫폼으로 시장을 확대해 나갈 것"이라고 포부를 밝혔다. 한편, KAI는 현재까지 전 세계에 224대의 국산 항공기를 수출했으며, 앞으로도 국제 시장 점유율 확대를 위해 적극적으로 노력할 계획이다. 최근에는 인도네시아 공군 소속 KT-1B 훈련기 '웡 비'(기체 번호 LL-0113)가 제10정비창 제2정비대대에서 중정비를 마치고 다시 작전 투입 준비를 완료했다는 소식도 전해졌다. 이는 인도네시아 공군이 자체적으로 무기체계의 작전 가동률을 유지하고 비행 임무 및 군사 훈련을 원활하게 지원하기 위한 노력의 일환으로 풀이된다. 당시 인도 과정에서 제11정비대대장인 아르디 아르디안 P.S. 소령은 관련 서류와 함께 항공기를 족자카르타 아디 수칩토 공군기지 비행 교관에게 인도했으며, 이로써 해당 항공기는 각종 훈련 및 작전 임무에 즉시 투입될 수 있게 되었다. 자카르타닷컴은 '웡 비' 훈련기가 인도 전 모든 시스템의 정상 작동 여부를 확인하기 위해 5일간의 시험 비행을 성공적으로 마쳤다고 보도했다. 또한, 이번 정비는 엄격한 제조업체 기준과 항공 규정에 따라 진행되어 항공기의 안전과 성능을 완벽하게 보장한다고 덧붙였다. 이번 정비 성공은 인도네시아 공군 제10정비창 제11정비대대가 자체적으로 무기체계의 중정비를 수행할 수 있는 뛰어난 능력을 입증하는 사례로 평가되며, 외부 지원에 대한 의존도를 줄이고 정비 기간을 단축함으로써 인도네시아 공군 훈련기의 전투 준비 태세를 한층 강화하는 데 기여할 것으로 전망된다. 이번 KAI의 인도네시아 KT-1B 훈련기 수명 연장 사업 수주는 단순한 계약 이상의 의미를 지닌다. KAI가 항공기 개발 및 제조 역량을 넘어, 운용 수명 관리 및 성능 개선 분야에서도 국제적인 경쟁력을 확보했음을 입증하는 사례이기 때문이다. 특히 인도네시아는 KF-21 공동 개발 파트너로서, 이번 사업을 통해 양국 간의 방산 협력이 더욱 공고해질 것으로 기대된다. 또한, KAI가 '종합 항공 솔루션' 제공 기업으로 도약하는 발판을 마련했다는 점에서도 주목할 만하다. 향후 KAI는 축적된 기술력과 경험을 바탕으로 다른 국가에서도 유사한 사업 기회를 확대해 나갈 수 있을 것으로 전망된다.
- 산업
2025-03-16 13:50:00
[신소재 신기술(160)] 플라스틱, 4시간만에 94% 재활용⋯공기 중 습기가 비결

지구촌 플라스틱 문제 해결에 청신호가 켜졌다. 미국 노스웨스턴대학교 연구팀이 공기 중 습기를 이용해 플라스틱 폐기물을 분해하는 혁신적인 신기술을 개발했다고 발표했다. 이 신기술은 기존 플라스틱 재활용 방식에 비해 안전하고 경제적이며 지속가능한 것으로 플라스틱 순환 경제 구축에 크게 기여할 것으로 전망된다. 새로운 기술은 공기 중의 미량의 습기만으로 플라스틱 폐기물을 효율적으로 재활용하는 간편한 방법이다. 연구팀은 폴리에스터 계열 플라스틱 중 가장 널리 사용되는 페트(PET)의 결합을 끊는 저렴한 촉매를 개발했다. 이 촉매를 활용해 분해된 PET는 공기중의 미량의 수분에 노출되는 것만으로 플라스틱의 기본 구성 단위인 단량체로 전환된다. 연구팀은 이 단량체를 재활용하거나 고부가가치물질로 업사이클링할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 해당 연구에 대해서는 전문매체 쿨다운, 인터레스팅엔지니어링,웹사이트 PHYS.org 등 다수 매체가 다루었다. 연구의 공동 교신 저자인 노스웨스턴 대학 조교수인 요시 크라티쉬 연구원은 보도자료를 통해 "본 연구의 가장 획기적인 성과는 플라스틱 분해에 공기 중 습기를 활용하여 매우 깨끗하고 선택적인 공정을 달성했다는 점"이라고 말했다. 크라티쉬 연구원은 "미국은 1인당 플라스틱 오염국 1위이며, 우리는 그 플라스틱의 5%만 재활용한다"면서 "다양한 유형의 플라스틱 폐기물을 처리할 수 있는 더 나은 기술이 절실히 필요하다. 오늘날 우리가 가진 대부분의 기술은 플라스틱 병을 녹여서 품질이 낮은 제품으로 다운사이클한다"고 밝혔다. 이어 "우리 연구에서 특히 흥미로운 점은 공기 중의 수분을 이용해 플라스틱을 분해하여 매우 깨끗하고 선택적인 공정을 달성했다는 것이다. PET의 기본 구성 요소인 단량체를 회수함으로써 재활용하거나 더 가치 있는 재료로 업사이클할 수도 있다"고 강조했다. 플라스틱 지속 가능한 해결책 제시 연구팀은 플라스틱 폐기물을 분해하기 위해 몰리브덴 촉매와 활성탄을 사용했다. 이 두 물질은 모두 저렴하고 풍부하며 무독성이라는 장점을 지닌다. 실험 과정은 다음과 같다. 먼저 PET 플라스틱과 촉매, 활성탄을 혼합한 후 가열한다. 폴리에스터 플라스틱은 화학 결합으로 연결된 반복 단위의 거대 분자(폴리머)로 구성되어 있다. 가열 과정을 통해 이 화학 결합이 단시간내 끊어지는 것이다. 다음으로 연구진은 분해된 물질을 공기에 노출시켰다. 놀랍게도 분해된 물질은 극소량의 습기만으로 폴리에스터의 고부가가치 전구체인 테레프탈산(TPA)으로 변환됐다. 부산물은 상업적 가치가 있는 산업용 화학물질인 아세트알데히드뿐이었다. 이는 쉽게 제거할 수 있다. 연구의 제1 저자인 나빈 말라크 연구원은 "상대적으로 건조한 환경에서도 대기 중에는 평균 1만~1만5000㎦의 물이 존재한다"며 "대기 중 습기를 활용함으로써 대량의 용매를 제거하고 에너지 투입량을 줄이며, 공격적인 화학 물질 사용을 피할 수 있어 더욱 깨끗하고 환경 친화적인 공정이 가능하다"고 설명했다. 크라티쉬 연구원은 시스템이 완벽하게 작동했지만, 과도한 양의 물을 첨가했을 때 기능이 오히려 저하됐다고 밝혔다. 이는 폐플라스틱 분해에 적절한 균형 유지가 중요하며, 결국 자연적인 공기 중 습도가 플라스틱 폐기물 분해에 최적의 양을 제공했다는 것이다. 심각한 플라스틱 오염 문제 PET 플라스틱은 식품 포장재 및 음료 용기에 광범위하게 사용되며, 전 세계 플라스틱 소비량의 12%를 차지한다. 자연 분해가 잘 안 돼 플라스틱 오염의 주범으로 꼽힌다. 사용 후 매립되거나 미세 플라스틱 또는 나노 플라스틱으로 분해되어 토양과 하수, 수로를 오염시킨다. 플라스틱 재활용은 중요한 연구 분야이지만, 기존 방식은 고온, 고에너지 소비, 유해 용매 사용 등 극단적인 조건에 의존하며 독성 부산물을 생성하는 경우가 많다. 더욱이 백금, 팔라듐과 같은 촉매는 고가이며 독성이 있어 더욱 유해한 폐기물을 생성한다. 반응 완료 후에는 재활용 물질을 용매로부터 분리해야 하는데, 이 과정 또한 시간과 에너지가 많이 소모된다. 크라티쉬 연구원은 "용매 대신 공기 중 수증기를 사용했다. 이것은 플라스틱 재활용 문제를 해결하는 훨씬 더 우아한 방법"이라고 강조했다. 빠르고 효율적인 공정 새로운 공정은 빠르고 효율적이다. 단 4시간 만에 가능한 TPA의 94%를 회수한다. 개발된 촉매는 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라 재활용이 가능하며, 반복 사용에도 효과를 유지한다. 또한 이 방법은 혼합 플라스틱에도 적용 가능하도록 설계되어 선택적으로 재활용 할 수 있다. 이러한 선택성은 재활용 산업에 상당한 경제적 이점을 제공하는 전처리 분류의 필요성을 없애준다. 실제 플라스틱 병, 의류, 혼합 플라스틱 폐기물 등 실제 재료에 대한 테스트에서도 이 공정은 매우 효과적이었으며, 색깔있는 플라스틱까지 순수하고 투명한 무색의 TPA로 분해됐다. 연구팀은 향후 산업적 응용을 위해 공정 규모를 확대해 대량의 플라스틱 폐기물을 효율적으로 관리할 수 있도록 노력할 계획이다. 이번 연구 결과는 왕립화학회(Royal Society of Chemistry)에서 발행하는 학술지 '그린 케미스트리(Green Chemistry)'에 최근 게재됐다.
- ESGC
2025-03-14 09:55:00
[해설] 트럼프, 철강·알루미늄 25% 관세 전면 시행…한국 포함 글로벌 무역 전쟁 본격화

도널드 트럼프 미국 대통령이 12일(현지시간) 철강·알루미늄에 대한 25% 관세 부과를 전면 시행하면서 전 세계를 상대로 한 '관세 전쟁'이 본격화됐다. 트럼프 대통령이 지난달 10일 서명한 포고문의 효력이 이날 0시 1분(한국시간 오후 1시 1분)부터 발효됐다. 이번 조치로 미국에 철강을 수출하는 모든 국가가 25% 관세를 부담하게 됐다. 기존의 면세 혜택을 받던 한국, 캐나다, 유럽연합(EU) 등도 예외 없이 적용된다. 알루미늄 관세도 기존 10%에서 25%로 인상됐다. 또한 볼트·너트, 스프링 등 166개 파생상품이 즉시 관세 대상에 포함됐으며, 범퍼·차체·서스펜션 등 87개 품목은 추가 공고 후 적용될 예정이다. 이번 조치로 대미 철강·알루미늄 수출 1위국인 캐나다가 가장 큰 타격을 받을 전망이다. 한국도 영향권에 들어갔다. 특히 2018년 도입된 철강 무관세 쿼터제(263만t)가 폐기되면서 국내 기업의 부담이 커졌다. 지난해 한국은 미국에 32억 달러(약 4조6000억 원)어치 철강을 수출하며 미국의 6위 철강 수출국이었다. 업계는 미국과 협상 난항을 예상하고 있다. 트럼프 대통령이 '상호관세' 부과를 예고한 만큼 반도체·자동차 등 다른 품목으로 확대될 가능성도 있다. 미국 내에서도 경기 불확실성이 커지고 증시 변동성이 확대될 조짐을 보이고 있다. 트럼프 대통령은 이날 주요 기업 CEO들과의 대화에서 "관세 정책이 미국 내 제조업 부활을 이끌고 있다"며 철강·알루미늄뿐 아니라 다른 산업에도 관세 확대를 시사했다. 이에 따라 글로벌 무역 시장에 미칠 파장이 주목된다. [미니해설] 트럼프의 '관세 전쟁' 본격화⋯한국 철강·알루미늄 산업 직격탄 도널드 트럼프 미국 대통령이 예고했던 '관세 전쟁'이 본격화됐다. 12일(현지시간)부터 철강·알루미늄에 대한 25% 관세가 전 세계를 대상으로 시행됐다. 이는 집권 2기 트럼프 행정부의 첫 전면적 무역 조치로, 기존 무역 정책과 비교해 보다 강경한 보호무역 기조를 나타낸다. 트럼프 대통령은 지난 1월 20일 취임 후 지속적으로 관세 부과를 언급해왔다. 실제로 대규모 관세를 시행한 국가는 중국이 유일했다. 그러나 이번 조치를 통해 한국, 캐나다, EU, 일본 등 미국의 주요 교역국들도 관세 대상에 포함됐다. 철강·알루미늄 25% 관세 시행⋯면세 쿼터제 폐지, 한국 기업 타격 이번 조치의 핵심은 2018년 무역확장법 232조에 따라 적용된 철강·알루미늄 관세 면제 조항을 폐지하는 것이다. 이에 따라 미국으로 철강을 수출하는 모든 국가는 25% 관세를 부담해야 하며, 기존 예외 조항이 폐지되면서 한국, 캐나다, 멕시코, 일본, 영국 등도 동일한 부담을 지게 됐다. 알루미늄 관세도 기존 10%에서 25%로 상향 조정됐다. 이와 함께 관세 적용 품목도 대폭 확대됐다. 제조업 원자재로 활용되는 철강·알루미늄뿐만 아니라 볼트·너트, 스프링 등 166개 파생상품이 즉시 관세 대상에 포함됐다. 또한 자동차 부품(범퍼·차체·서스펜션), 가전 부품, 항공기 부품 등 87개 품목은 추가 공고 이후 관세가 부과될 예정이다. 한국 철강·알루미늄 업계, 긴장감 고조 이번 조치는 한국 철강·알루미늄 업계에도 큰 영향을 미친다. 2018년 4월 도입된 철강 무관세 쿼터제가 폐기되면서 한국 철강업체들은 미국 수출에서 가격 경쟁력을 상실할 위험에 처했다. 지난해 한국의 미국 철강 수출액은 32억 달러(약 4조6000억 원)로 미국의 6위 철강 수출국이었다. 알루미늄의 경우 10%의 관세를 물었음에도 수출이 6억4000만 달러(약 9300백억 원)에 달해 대미 수출국 중에서 4위를 차지했다. 그러나 이번 관세 부과로 인해 수출이 위축될 가능성이 크다. 업계 전망 "기회와 위기 공존" 일각에서는 한국 철강업체들이 기존 '쿼터제'에서 벗어나 자유롭게 수출량을 조정할 수 있는 기회가 될 수 있다는 분석도 나온다. 특히 미국의 액화천연가스(LNG) 개발 확대와 함께 LNG 플랜트 기자재 시장에서 한국 철강업체들이 입지를 넓힐 가능성이 있다. 반면, 철강업계에서는 이번 조치가 한국 업체들의 대미 수출 경쟁력을 약화시키고, 국내외 수요 감소와 중국의 저가 제품 공세까지 더해지면서 업계 불황을 심화시킬 가능성이 높다고 우려했다. 미국과 협상 난항 예상 트럼프 행정부의 관세 정책은 향후 미국과의 협상 과정에서 상당한 변수를 만들어낼 것으로 보인다. 트럼프 대통령이 자국 제조업 보호를 최우선으로 두고 있으며, 미국 철강업체 클리블랜드-클리프스는 한국 업체의 덤핑 관행을 문제 삼으며 25% 이상의 관세 부과를 요구하고 있다. 더욱이 트럼프 대통령은 오는 4월 2일 '상호관세' 부과를 예고했다. 이에 따라 철강·알루미늄뿐만 아니라 반도체, 자동차 등 한국의 핵심 수출 품목까지 관세 부과 대상이 될 가능성이 크다. 미국 경제도 불확실성 확대 한편, 이번 조치는 미국 경제에도 상당한 영향을 미치고 있다. 블룸버그 통신에 따르면, 최근 몇 주 동안 미국의 철강·알루미늄·구리 가격이 지속 상승했다. 이는 미국 제조업체들이 관세 시행 전에 원자재 재고를 확보하려는 움직임 때문이다. 전문가들은 이러한 가격 급등이 미국 제조업체들에게 불리하게 작용할 수 있으며, 인플레이션 우려를 더욱 가중시킬 것으로 보고 있다. 또한 트럼프 대통령의 관세 정책이 증시 변동성을 확대시키고, 글로벌 무역 환경에 불확실성을 초래할 것이라는 분석도 나온다. 트럼프 대통령, 관세 확대 시사 트럼프 대통령은 전날인 11일 워싱턴DC에서 열린 '비즈니스 라운드테이블'에서 주요 기업 CEO들과의 대화에서 "관세 정책 덕분에 글로벌 대기업들이 미국 내 생산시설을 늘리고 있다"며 관세 정책을 지속할 것임을 분명히 했다. 그는 "관세는 (25%보다) 더 높을 수도 있다"는 발언을 하며 추가 관세 부과 가능성을 열어뒀다. 이번 조치로 인해 한국을 포함한 주요 교역국들의 대응이 어떻게 전개될지 주목된다.
- 산업
2025-03-12 13:51:00
트럼프정권, 철강·알루미늄 25% 관세 오늘 시행

미국 정부는 11일(현지시간) 캐나다를 포함한 모든 무역상대국에 대한 25%의 철강및 알루미늄 관세가 12일부터 발효된다고 발표했다. 이번 관세조치는 예외와 면제조치는 없다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 지난달 10일 트럼프 대통령이 서명한 행정명령에 따라 미국이 수입하는 모든 철강·알루미늄과 파생상품에 대해 12일 오전 0시1분(한국시간 12일 오후 1시1분)을 기해 25%의 관세가 부과된다. 철강 제품과 알루미늄 제품 외에 253개 파생상품도 25% 관세 부과 대상이다. 그동안 각국과의 합의에 따라 적용해온 예외와 관세 면제는 원칙상 전부 없앴다. 볼트, 너트, 스프링 등 166개 파생상품은 12일부터 곧바로 관세가 적용되고 범퍼, 차체, 서스펜션 등 자동차 부품과 가전 부품, 항공기 부품 등 87개 파생상품은 미국 상무부의 추가 공고가 있을 때까지 관세 적용이 유예된다. 이에 따라 철강및 알루미늄으로 만들어지는 약 1500억 달러 규모의 파생상품에 영향을 미치며 산업계와 소비자에게 비용과 물가를 상승시킬 우려가 제기된다. 이번 트럼프 정부의 관세부과 조치는 트럼프 1기 정부에서 부과된 통상확대법 232조에 근거한 철강·알루미늄관세를 강화한 내용이어서 스텐레스제 싱크대와 가스레인지, 알루미늄제 프라이팬, 철제 문 경첩 등 다양한 분야에 걸친 제품으로 대상이 확대된다. 미국 국세조사국의 통계에 따르면 대상이 되는 289개 제품 카테고리의 지난해 총 수입액은 1473억 달러로 이중 약 3분의 2가 알루미늄, 3분의 1은 철강이었다. 트럼프 1기였던 지난 2018년에 중국공업제품에 부과된 최초의 2회째 관세는 대상품목의 연간수입액이 500억 달러였다. 로이터통신에 따르면 이번 관세조치에서는 자동차, 트럭, 버스, 트럭터, 특수차량용 수입 알루미늄부품 250억 달러 규모 이상등이 영향을 받는다. 미국과 캐나다 무역을 전문으로 하는 한 변호사는 "지난번 철강·알루미늄 관세와는 다르다"면서 "이번에는 특히 건설업계와 자동차업계에서 소비자가 매장에서 영향을 느낄 제품이 대상"이라고 언급했다. 우리나라가 지난 2018년 미국과의 협상을 통해 철강에 적용받던 기존 면세 쿼터(연간 263만톤)는 12일 0시1분을 기해 폐기된다. 전 세계를 상대로 25% 관세가 적용되기 때문에 한국은 수출 경쟁국과의 경쟁에서 더 불리해지는 것은 아니다. 일각에선 수출 물량 상한이 없어지면서 한국 철강 업체들이 미국 시장에 더 적극적으로 진출할 수 있으리라는 기대도 나온다. 그러나 관세 장벽으로 인해 US스틸 등 미국 업체 제품들의 가격 경쟁력이 향상되면서 기존 한국산 제품의 수요를 미국 제품이 일정 부분 흡수할 가능성이 있다. 미국 상무부 산하 국제무역청(ITA) 통계에 따르면 지난해 대미 철강 주요 수출국은 캐나다(71억4000만 달러·23%), 멕시코(35억 달러·11%), 브라질(29억9000만 달러·9%), 한국(29억 달러·9%), 독일(19억 달러·6%), 일본(17억4000만 달러·5%) 등의 순이었다. 철강업계와 한국무역협회는 작년 한국의 전체 철강 수출액에서 미국이 차지하는 비중은 약 13% 수준이라고 밝혔다.
- 경제
2025-03-12 11:06:00
머스크 소유 SNS 엑스, 미국 등 전세계에서 일시 접속 장애

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 소유한 소셜미디어(SNS) 엑스(X·옛 트위터)가 10일 오전(현지시간) 미국을 비롯한 거의 전 세계 국가에서 일시적으로 접속이 안 되는 현상이 발생했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 머스크는 이를 외부의 사이버공격 탓으로 돌리면서 공격의 진원지가 우크라이나로 파악됐다고 주장했으나 구체적인 증거는 제시하지 않았다. 인터넷 모니터링 사이트 '다운디텍터'는 이날 오전 미국과 영국, 프랑스, 인도, 호주, 아르헨티나, 일본 등 대부분의 국가에서 엑스 서비스에 접속할 수 없다는 이용자들의 신고가 접수됐다고 밝혔다. 미국의 경우에는 이날 오전 5시부터 6시 사이에 최대 2만여 명이, 이어 오전 8시부터 낮 12시 사이에 최대 4만여 명이 엑스 서비스를 이용할 수 없다고 알렸다. 문제를 경험한 서비스 유형으로는 모바일 앱이 57%, 웹사이트가 32%를 차지했다. 일본에서는 오전 5∼6시께 최대 7만여건, 오전 8∼12시께 최대 4만여건의 신고가 접수됐다. 블룸버그 통신은 이날 엑스 사이트가 다운된 상태가 두 차례에 걸쳐 각각 몇 분간 이어졌다가 복구됐다고 전했다. 머스크는 이날 오후 그의 엑스 계정에 올린 글에서 "엑스에 대한 대규모 사이버공격이 있었다(아직도 있다)"며 "우리는 매일 공격을 받지만, 이번에는 많은 자원이 동원됐다"고 주장했다. 이어 "크고 조직화한 집단, 그리고/또는 국가가 관여하고 있다(Either a large, coordinated group and/or a country is involved)"며 "추적 중"이라고 덧붙였다. 머스크는 이날 오후 폭스 비즈니스 진행자 래리 커들로와의 인터뷰에서 이 사안에 대해 "정확히 무슨 일이 일어났는지 확실하지는 않지만, 엑스 시스템을 다운시키려는 대규모 사이버공격이 있었다"며 이 공격의 인터넷 프로토콜(IP) 주소가 "우크라이나 지역에서 기원했다(IP addresses originating in the Ukraine area)"고 말했다. 다만 머스크는 이에 대한 명확한 증거를 제시하지는 않았다. 머스크는 최근 우크라이나 전쟁이 빨리 멈추기를 바란다는 취지의 글과 함께 자신의 우주항공기업 스페이스X가 제공하는 위성 인터넷 스타링크의 역할을 강조하면서 "내가 스타링크를 끄면 우크라이나의 전선 전체가 붕괴할 것"이라고 썼다가 우크라이나 지지자들에게서 "스타링크를 끄겠다고 협박하는 것이냐"는 비판을 받았다. 이에 대해 머스크는 지난 9일 우크라이나에 대한 협박이 아니라 사실을 말한 것이라며 "내가 아무리 우크라이나의 정책에 동의하지 않더라도, 스타링크는 절대 단말기를 끄지 않을 것"이라고 해명하는 글을 올렸다. 한편 이날 머스크의 지지자들은 최근 테슬라 매장 앞 시위나 테슬라 차량 등에 대한 잇단 공격처럼 머스크를 반대하는 세력이 엑스를 겨냥해 사이버 공격을 시도했을 가능성을 엑스에서 제기하기도 했다. '도지디자이너'라는 아이디를 쓰는 엑스 사용자는 "처음엔 정부효율부(DOGE)에 대한 항의 시위, 그다음엔 테슬라 매장들이 공격받았다. 이제 엑스가 다운된다. 이것이 엑스에 대한 공격의 결과일 가능성을 배제할 수 없다"고 썼고, 머스크는 이 글을 자신의 계정에 공유했다. 또 이날 오전 머스크는 간밤에 시애틀에서 테슬라 사이버트럭 차량 4대가 불탄 사건을 민주당 관련 단체의 방화라고 주장하는 게시물을 공유하며 "이것은 미친 짓"이라고 비난하기도 했다. 머스크는 지난 8일 엑스에 올린 글에서 테슬라 시위의 배후에 민주당 활동가들과 거액 기부자들이 있다고 주장했다. 미국에서는 도널드 트럼프 행정부의 정부효율부(DOGE)를 맡아 이끄는 머스크에 대해 반대하는 시위가 확산하고 있으며, 테슬라 매장이나 차량을 대상으로 한 방화, 총격 등 다양한 공격이 잇따르고 있다. DOGE는 트럼프 대통령의 지시를 받아 연방 정부 부처와 기관의 지출을 줄이기 위해 조직 축소와 공무원 대량 해고를 주도하고 있다.
- IT/바이오
2025-03-11 08:12:00
[기후의 역습(123) 2월 지구 기온 역대 세 번째로 상승…해빙 면적 사상 최저

2025년 2월은 전례 없는 해빙 감소와 함께 역대 세 번째로 높은 기온을 기록한 것으로 나타났다. 유럽연합(EU) 집행위원회의 코페르니쿠스 기후변화 서비스(C3S)가 발표한 최신 보고서에 따르면, 2월 한 달 동안 지구 평균 기온이 산업화 이전(1850~1900년) 대비 1.59°C 높았으며, 북극과 남극의 해빙 면적은 사상 최저 수준을 기록했다. 코페르니쿠스 기후변화 서비스(C3S)는 유럽중기예보센터(ECMWF)가 운영하는 프로그램으로, 전 세계 위성, 선박, 항공기, 기상 관측소에서 수집된 방대한 데이터를 활용해 ERA5 재분석 데이터 세트를 기반으로 월간 기후 보고서를 정례적으로 발표한다. 북극·남극 해빙 면적, 21년 만에 최저 수준 2025년 2월 초, 전 지구 일별 해빙 면적은 남극과 북극을 합산하여 사상 최저치를 기록했다. 이후 한 달 내내 2023년 2월의 최저 기록 아래에 머물렀다. 특히 북극 해빙 면적은 2월 기준 역대 최저치를 기록하며, 평균 대비 8% 감소했다. 이로 인해 북극 해빙 면적은 3개월 연속 월별 최저 기록을 경신하는 추세를 보였다. 남극 해빙 면적 역시 2월 기준 역대 네 번째로 낮은 수준을 기록하며 평균 대비 26% 감소했다. 2월 말에는 일별 해빙 면적이 연간 최저점에 도달한 것으로 보이며, 이는 위성 관측 사상 두 번째로 낮은 최저점으로 평가된다. 2025년 2월, 역대 세 번째로 높은 기온 2025년 2월은 전세계적으로 세 번째로 따뜻한 2월로 기록됐다. 2월의 전 세계 평균 기온은 13.36°C로, 1991~2020년 2월 평균보다 0.63°C 높았다. 이는 역대 네 번째로 따뜻했던 2020년 2월보다 0.03°C 높은 수치로, 기후 변화가 지속되고 있음을 보여준다. 또한, 2025년 2월 기온은 산업화 이전(1850~1900년) 평균보다 1.59°C 높았다. 이는 지난 20개월 중 19개월 동안 지구 평균 표면 기온이 산업화 이전 대비 1.5°C 이상 높은 상태를 유지했음을 의미한다. 2024년 12월부터 2025년 2월까지의 북반구 겨울(2025년 북반구 겨울)은 1991~2020년 평균보다 0.71°C 높아 역대 두 번째로 따뜻한 겨울로 기록됐다. 역대 최고 기온을 기록했던 2024년 겨울보다는 0.05°C 낮았다. 2024년 3월부터 2025년 2월까지의 최근 12개월 동안 지구 평균 기온은 1991~2020년 평균보다 0.71°C, 산업화 이전보다 1.59°C 높게 나타났다. 핀란드 북부 기온 급등⋯유럽은 지역별로 차이 2025년 2월 유럽 대륙의 평균 기온은 0.44°C로, 1991~2020년 2월 평균보다 0.40°C 높았다. 그러나 역사적으로 보면 10위권 내에는 들지 못했다. 유럽 내에서는 핀란드 북부, 아이슬란드, 알프스 지역에서 평균보다 높은 기온이 관측됐으나, 동유럽 일부 지역은 이례적으로 낮은 기온을 기록했다. 유럽 외 지역에서는 북극 대부분 지역의 기온이 평균을 웃돌았으며, 칠레 북부, 아르헨티나, 호주 서부, 미국 남서부, 멕시코 등에서도 평년보다 높은 기온이 나타났다. 반면, 미국과 캐나다 일부 지역은 평균보다 낮은 기온을 기록했다. 또한, 흑해, 카스피해, 동지중해 연안 지역, 러시아 남부, 몽골, 중국, 일본을 포함한 동아시아 지역에서도 기온이 평균을 밑돌았다. 2025년 유럽 겨울(2024년 12월2025년 2월) 평균 기온은 1991~2020년 평균보다 1.46°C 높아 역대 두 번째로 따뜻한 겨울로 기록됐다. 그러나 2020년 겨울(2.84°C)보다는 낮은 수치였다. 해수면 온도, 역대 두 번째 높은 수치 기록 2025년 2월, 남위 60도에서 북위 60도 사이 해역의 평균 해수면 온도(SST)는 20.88°C로, 2월 기준 역대 두 번째로 높은 수치를 기록했다. 이는 역대 최고 기록인 2024년 2월보다 0.18°C 낮은 수치다. 대부분의 해양 분지와 해역에서 해수면 온도는 여전히 평균보다 높은 상태를 유지하고 있다. 특히 남극해와 남대서양 지역에서는 1월에 비해 고온 지역의 범위가 다소 줄었지만, 멕시코만과 지중해 일부 해역에서는 지난달보다 기록적인 고온 지역이 확대됐다. 강수량 감소⋯유럽 대부분 지역 건조 2025년 2월, 유럽 대부분 지역에서 강수량이 평균보다 적었다. 중부 및 동유럽, 스페인 남동부, 튀르키예 대부분 지역에서는 토양 수분 부족 현상이 관찰됐다. 반면, 아이슬란드, 아일랜드, 영국 남부, 프랑스 남부 일부, 이탈리아 중부 지역에서는 평균보다 많은 강수량이 기록되었다. 유럽 외 지역에서도 북미, 서남아시아, 중앙아시아, 중국 동부, 호주, 남아메리카 대부분 지역에서 건조한 기후가 지속됐다. 특히 아르헨티나에서는 이로 인해 대규모 산불이 발생했다. 반대로 미국 동부와 서부, 알래스카, 캐나다 일부 지역, 아라비아 반도, 러시아 중부, 중앙아시아 지역에서는 평균보다 습한 조건이 관측되었다. 남동 아프리카와 남태평양 지역에서는 연이은 사이클론으로 인해 심각한 피해가 발생했다. "해빙 감소, 기후 변화의 직접적 결과" 사만다 버지 코페르니쿠스 기후변화 서비스 전략 책임자는 "2025년 2월은 지난 2년간 지속된 기록적 고온 현상의 연장선상에 있다"며 "지구 온난화의 직접적인 결과로 해빙 감소가 가속화되고 있다"고 강조했다. 그는 이어 "남극과 북극에서 기록적이거나 기록에 근접한 해빙 감소가 나타났으며, 이는 전 지구 해빙 면적을 사상 최저 수준으로 끌어내렸다"고 덧붙였다.
- ESGC
2025-03-10 17:32:00
K2 흑표 전차, 폴란드 2차 수출 계약 임박…내달 체결 전망

9조 원 규모에 달하는 K2 흑표 전차의 폴란드 2차 수출 계약이 이르면 내달 중 성사될 것으로 보인다. 정부 관계자는 9일 "K2 전차의 폴란드 2차 수출 계약이 내달 중 체결될 가능성이 크다"고 밝혔다. 이번 계약 규모는 2022년 8월 체결된 1차 계약과 마찬가지로 180대이며, 금액으로는 약 60억 달러(한화 약 9조 원)에 이를 것으로 알려졌다. 당초 2차 계약은 지난해 마무리될 것으로 예상됐으나, 폴란드 내부 사정과 12·3 비상계엄 사태의 여파로 일정이 지연됐다. 폴란드는 K2 전차 180대를 직접 구매하는 동시에 현지 생산하는 방식을 추진해왔으나, 이를 담당할 폴란드 공기업과 정부 간에 납품 가격 및 납기 조율 과정에서 이견이 발생하면서 협상이 장기화됐다. 그러나 최근 양측이 최종 합의에 도달한 것으로 전해지며, 계약 체결이 초읽기에 들어간 모습이다. 변수 줄어든 폴란드 2차 계약⋯방산 협력 탄력받나 폴란드 측은 이번 2차 계약과 관련해 한국 국방부 장관의 방문 및 행사 참석을 희망했으나, 최근 한국 국방부가 김선호 차관 대행 체제로 운영됨에 따라 일정 조율이 어려운 상황이었다. 이에 대해 폴란드 정부는 국방부 장관의 참석 여부와 관계없이 계약을 체결할 수 있다는 입장을 한국 측에 전달한 것으로 전해졌다. 앞서 양국은 지난 5일 폴란드 바르샤바에서 외교장관 회담을 열고 K2 전차 2차 이행 계약의 조속한 체결을 위해 적극 협력하기로 했다. 회담에서 조태열 외교부 장관과 라도스와프 시코르스키 폴란드 외교장관은 방산 협력이 양국 관계 발전의 핵심 축으로 자리 잡았다는 데 의견을 같이하며, 향후에도 긴밀한 협력을 지속하기로 합의했다. 조 장관의 폴란드 방문에는 방위사업청 대표단도 동행해 협력 강화를 위한 실무 논의를 진행했다. 폴란드와의 방산 협력은 2022년 7월 체결된 기본 계약을 기점으로 본격화됐다. 같은 해 8월에는 124억 달러(약 18조 원) 규모의 1차 계약이 체결됐으며, K2 전차 180대, K-9 자주포 212문, FA-50 경공격기 48대 등의 공급 계획이 포함됐다. 이후 2023년 12월부터 한화에어로스페이스의 K-9 자주포 152문 공급을 시작으로 2차 계약에 따른 개별 계약이 순차적으로 진행되어 왔다. 앞서 안제이 두다 폴란드 대통령은 2024년 10월 25일 경남 창원특례시 한화에어로스페이스 창원3사업장과 현대로템을 찾아 'K-방산' 주력 제품 중 하나인 K-9 자주포와 K2 전차 생산라인 등을 둘러봤다. 외국 정상이 한화그룹의 사업장을 방문한 것은 이번이 처음이다. 이어 두다 대통령은 창원 소재 현대로템 사업장도 방문, 폴란드에 납품 중인 K2 전차 생산 공장을 둘러봤다. 현대로템은 지난 2022년 7월 폴란드와 체결한 초대형 무기 수출 관련 기본계약에서 K2 전차 1000대를 공급하기로 했다. 이어 2022년 8월 폴란드와 K2 전차 긴급소요분 180대에 대한 1차 실행계약을 맺고 현재까지 총 62대의 K2 전차를 현지에 출고했다. 이어 820대 규모의 대규모 2차 계약도 추진 중이다. 한편, 현재까지 K2 흑표 전차의 수출은 폴란드에 한정되어 있지만, 터키와 루마니아 등 여러 국가와의 기술 협력 및 수출 논의가 활발히 진행되고 있어 향후 수출 시장 확대가 기대된다. 루마니아는 러시아-우크라이나 전쟁 이후 군사력 강화를 위해 방위비를 크게 늘리며 글로벌 무기 시장에서 주목받고 있다.이러한 가운데, 현대로템의 K2 전차가 루마니아 수출을 위한 현지 실사격 테스트를 진행하는 등 수출 협상이 진행 중인 것으로 알려졌다. 또한 K2 전차는 노르웨이 등 다른 국가의 극한 환경 시험에서 기술력을 입증하며, 리투아니아, 체코, 헝가리 등 동유럽 국가들로부터 관심을 받고 있다. 이번 K2 전차 2차 계약이 최종 확정되면, 폴란드와의 방산 협력은 한층 더 탄력을 받을 전망이다. 특히, K2 전차가 유럽 시장에서 안정적인 입지를 구축할 경우, 한국 방산 기업의 유럽 진출 확대에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.
- 산업
2025-03-09 17:53:00
일상용품 속 안전한 '고분자', 유해물질 방출 '새로운 위협'

일상샐활 속 각종 제품에 광범위하게 사용되는 화학 물질에 대한 안전성 논란이 끊이지 않는 가운데, 그간 인체에 무해하다고 여겨졌던 고분자(폴리머·polymer) 화합물이 유해 물질을 방출하는 '트로이 목마' 역할을 할 수 있다는 충격적인 연구 결과가 발표되어 파장이 예상된다. 미국 독성물질관리법(TSCA) 및 유럽연합의 REACH 규제 등 주요 유해 물질 규제에서조차 예외로 취급될 만큼 안전성이 강조되어 온 고분자는, 분자 크기가 커 인체에 흡수되지 않아 건강상 위험이 없다는 것이 과학계의 통념이었다. 그러나 국제 학술지 '네이처 지속가능성(Nature Sustainability)'에 게재된 획기적인 동료 평가(peer-review) 연구 논문은 일부 고분자 난연제가 분해되어 인체에 유해한 화학 물질로 변질될 수 있다는 사실을 밝혀내며 기존의 학설을 정면으로 반박했다고 과학 전문매체 사이테크데일리가 4일(현지시간) 보도했다. 논문의 수석 저자인 중국 광둥성에 있는 지난(Jinan)대학교의 다 첸(Da Chen) 박사는 "이번 연구는 고분자가 유해 화학 물질의 '트로이 목마'가 될 수 있음을 시사한다"며 "본래 비활성 상태의 거대 분자로 제품에 첨가되지만, 시간이 지나면서 분해되어 유해한 부산물에 우리를 노출시킬 수 있다"고 경고했다. '무독성' 대체재로 개발된 폴리머 난연제, 유해 물질 방출⋯제브라피시 실험 통해 독성 확인 연구팀은 기존 난연제의 유해성을 대체하기 위해 '무독성'으로 개발된 두 종류의 폴리머 브롬화 난연제((polymeric brominated flame retardants, polyBFRs)를 대상으로 심층 연구를 진행했다. 실험 결과, 두 종류의 polyBFRs 모두 수십 종의 작은 분자로 분해되는 것으로 확인됐다. 특히 제브라피시를 이용한 독성 실험에서, 이들 작은 분자들이 미토콘드리아 기능 장애를 유발하고 발달 및 심혈관에 심각한 손상을 초래할 수 있는 잠재력이 있다는 사실이 입증됐다. 토양·공기·먼지 등 환경 전반에 유해 물질 검출⋯전자 폐기물 재활용 시설 인근 농도 '최고' 더욱 심각한 문제는, 연구진이 환경 오염 실태를 조사하는 과정에서 이들 고분자 분해 물질이 토양, 공기, 먼지 등 환경 전반에 광범위하게 퍼져 있음을 확인했다는 점이다. 특히 전자 폐기물 재활용 시설 인근 지역에서 가장 높은 농도로 검출됐으며, 이들 시설에서 멀어질수록 농도가 점차 감소하는 경향을 보였다. 이는 전자 제품에 사용된 polyBFRs가 유해한 분해 물질을 환경으로 방출하고, 인간과 야생 동물이 이에 노출되어 심각한 피해를 입을 수 있음을 시사하는 충격적인 결과다. 논문의 공동 저자인 캐나다 토론토대학교의 미리아 다이아몬드 교수는 "전자 제품에 polyBFRs가 광범위하게 사용될 경우, 제품 생산, 가정 내 사용, 폐기 및 재활용 등 전 과정에서 유해 물질 노출이 발생할 수 있다"고 지적하며 "화학 산업계가 생산량을 공개하지 않고 있지만, 생산량이 매우 높을 것으로 추정되는 만큼, 오염 가능성과 그로 인한 인간 및 야생 동물에 대한 심각한 피해가 매우 우려스럽다"고 강조했다. 이번 연구 결과는 기존의 안전성 평가 기준에 허점을 드러내며, 고분자 화합물에 대한 보다 엄격한 규제와 심층적인 안전성 검증의 필요성을 제기하는 중요한 계기가 될 것으로 보인다. ◇ 참조: 「고분자 난연제 분해의 환경적 영향」 작성자: Xiaotu Liu, Yinran Xiong, Xiao Gou, Lei Zhao, Shanquan Wang, Yanhong Wei, Xiaoyun Fan, Yang Yu, Arlene Blum, Lydia Jahl, Miriam L. Diamond, Yiping Du, Zhuyi Zhang, Shuxin Jiang, Xiaowei Zhang, Ting Wu 및 Da Chen, 3 March 2025, 네이처 자속가능성(Nature Sustainability). DOI: 10.1038/s41893-025-01513-z
- ESGC
2025-03-06 13:03:00
[신소재 신기술(158)] 반도체 나노플레이트 약점 활용 나노스케일 조립 기술 혁신

카드뮴 셀레나이드(CdSe) 나노플레이트의 취약점을 활용한 혁신적인 반도체 나노스케일(구조체) 조립 기술이 개발됐다. 카드뮴 셀레나이드 나노판은 혁신적인 전자 소재 개발의 유망한 기반으로 주목받고 있다. 특히, 이 나노판은 원자 몇 개 두께에 불과한 초박형 구조로 뛰어난 광학적 특성을 제공해 전 세계 연구자들의 관심을 끌고 있다. 독일 헬름홀츠 드레스덴-로젠도르프 센터(HZDR), 드레스덴 공과대학교(TU Dresden), 라이프니츠 고체 및 재료 연구소 드레스덴(IFW) 공동 연구팀은 카드뮴 셀레나이드 나노판의 체계적인 생산을 위한 중요한 진전을 이루었다고 웹사이트 PHYS가 전했다. 카드뮴 셀레나이드 나노판은 빛이나 공기에 노출될 경우 표면 산화 또는 구조 변화가 발생해 광학적 특성이 저하될 수 있는 취약점이 있다. 특히 고온이나 습도가 높은 환경에서는 광학적 안정성이 더욱 떨어질 수 있다. 또한 제조 과정이 어려워 균일한 형태와 크기의 카드뮴 셀레나이드 나노판을 대량 생산하는 것은 기술적으로 힘들다. 게다가 카드뮴 셀레이트 나노판의 표면을 안정화하거나 다른 물질과 결합하는 과정에서도 어려움이 발생할 수 있다. 연구팀은 학술지 '스몰(Small)'에 카드뮴 셀레나이드 나노판 구조와 기능 간의 상호 작용에 대한 기초적인 통찰력을 얻었다고 발표했다. 연구에 따르면 카드뮴 기반 나노판은 근적외선(NIR)과 특정 상호 작용을 통해 빛을 흡수, 반사, 방출하거나 다른 광학적 특성을 나타내는 2차원 물질 개발에 적합하다. 이러한 스펙트럼 범위는 다양한 기술 분야에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 의료 진단에서는 NIR 빛이 가시광선보다 조직에서 산란이 적어 조직 내부를 더 깊이 관찰할 수 있다. 통신 기술에서는 고효율 광섬유 시스템에 NIR 물질이 사용되며, 태양 에너지 분야에서는 광전지 효율을 높일 수 있다. HZDR 이온빔 물리학 및 재료 연구소의 리코 프리드리히 박사 겸 드레스덴 공과대학교 이론 화학과 교수는 "원하는 광학적 및 전자적 특성을 나타내도록 물질을 특정하게 변형하는 능력은 이러한 모든 응용 분야에서 매우 중요하다"고 말했다. 드레스덴 공과대학교 물리 화학과의 알렉산더 아이히뮐러 교수는 "과거에는 나노 화학 합성이 시행착오를 통해 물질을 혼합하는 것에 가까웠기 때문에 어려움이 있었다"고 덧붙였다. 두 과학자는 공동으로 협력해 이번 연구 프로젝트를 이끌었다. 정밀한 나노 입자 생산을 위한 양이온 교환 여기서 특별한 과제는 나노 구조체의 폭과 길이를 변경하지 않고 원자층의 수와 조성을 특정하게 제어하여 두께를 조절하는 것이다. 이러한 복잡한 나노 입자 합성은 재료 연구의 핵심 과제이다. 양이온 교환은 이러한 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 했다. 이 방법에서는 나노 입자의 특정 양이온(양전하를 띤 이온)을 다른 이온으로 체계적으로 대체한다. 아이히뮐러 교수는 "이 과정은 조성과 구조를 정밀하게 제어하여 기존 합성 방법으로는 얻을 수 없는 특성을 가진 입자를 생산할 수 있게 한다. 그러나 이 반응의 정확한 작동 방식과 시작점에 대해서는 알려진 것이 거의 없다"고 설명했다. 이번 프로젝트에서 연구팀은 활성 모서리가 중요한 역할을 하는 나노판에 초점을 맞췄다. 이러한 모서리는 화학적으로 특히 반응성이 높아 판들을 조직화된 구조로 결합할 수 있다. 이러한 효과를 더 잘 이해하기 위해 연구팀은 정교한 합성 방법, 원자 분해능 (전자)현미경, 광범위한 컴퓨터 시뮬레이션을 결합했다. 나노 입자의 활성 모서리와 결함은 화학적 반응성뿐만 아니라 광학적 및 전자적 특성으로도 흥미롭다. 이러한 위치는 종종 전하 운반체의 농도가 높아 운반체의 이동과 빛의 흡수에 영향을 미칠 수 있다. 프리드리히 박사는 "단일 원자 또는 이온을 교환하는 능력과 결합하여 단일 원자 촉매에서 이러한 결함을 활용하여 개별 원자의 높은 반응성과 선택성을 활용하여 화학 공정의 효율성을 높일 수 있다"고 설명했다. 이러한 결함의 정밀한 제어는 나노 물질의 NIR 활성에도 중요하다. 이는 근적외선이 흡수, 방출 또는 산란되는 방식에 영향을 미쳐 광학적 특성을 체계적으로 최적화할 수 있는 방법을 제공한다. 나노 구조체 연결, 자기 조직화를 향한 발걸음 이 연구의 또 다른 결과는 활성 모서리를 통해 나노판을 체계적으로 연결하여 입자를 정렬되거나 자기 조직화된 구조로 결합할 수 있다는 것이다. 미래 응용 분야에서는 이러한 조직화를 활용하여 NIR 활성 센서 또는 새로운 유형의 전자 부품과 같은 통합 기능을 갖춘 복잡한 재료를 생산할 수 있다. 실제로 이러한 재료는 센서 및 태양 전지의 효율성을 높이거나 새로운 데이터 전송 방법을 용이하게 할 수 있다. 동시에 이 연구는 촉매 또는 양자 재료와 같은 나노 과학의 다른 분야에 대한 기초적인 통찰력을 제공한다. 연구팀의 이번 발견은 최첨단 합성, 실험 및 이론적 방법의 조합 덕분에 가능했다. 연구자들은 나노 입자의 구조를 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 활성 모서리의 역할을 자세히 조사할 수 있었다. 원자 결함 분포 및 조성 분석 실험은 재료 특성에 대한 포괄적인 이해를 얻기 위해 이론적 모델링과 결합됐다. ◇ 참고: 볼로디미르 샴라옌코 외, 반도체 나노판의 취약점: 격리된 결함에서 방향성 나노 스케일 어셈블리로, 스몰 (2024). DOI: 10.1002/smll.202411112
- IT/바이오
2025-02-28 13:43:00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 다음 마지막