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[신소재 신기술(97)] 나노스케일 물체 온도 측정 소재 개발⋯초소형 온도계 활용 기대
- 미국 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(UC Irvine) 연구팀이 온도 변화에 따라 색이 변하는 1차원 나노 물질을 개발했다. 이 연구 결과는 나노 크기 물체의 온도를 측정할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다. 연구 결과는 학술지 '첨단 소재(Advanced Material)'에 게재됐다. 연구를 주도한 UC 어바인 막스 아르기야 화학 교수는 "이번 연구 결과를 통해 매우 작고 민감한 온도계를 만들 수 있게 됐다"며 "이는 우리 실험실에서 나온 가장 실용적이고 응용 가능성이 높은 연구 중 하나"라고 밝혔다. 아르기야 교수는 이 온도계를 '나노 크기의 무드 링'에 비유했다. 무드 링은 착용자의 체온에 따라 색이 변하는 장신구다. 하지만 이번에 개발된 나노 물질은 단순히 온도를 질적으로 측정하는 것을 넘어, 색 변화를 통해 나노 스케일에서 온도를 정량적으로 측정할 수 있다. 아르기야 교수는 "많은 생물학적 및 산업 공정이 미세한 온도 변화 추적에 의존하기 때문에 온도 측정은 매우 중요하다"며 "이제 세포 내부 온도까지 측정할 수 있는 온도계를 개발할 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 연구팀의 박사후 연구원 드미트리 코르도바는 이 광학 온도계가 회로와 데이터 저장 장치를 포함한 마이크로 및 나노 전자 장치의 온도를 측정하고 효율성을 평가하는 데에도 잠재적으로 활용될 수 있다고 설명했다. 그는 "이미 산업 분야에서는 컴퓨터 부품 제조 시 광학 온도계를 사용하고 있지만, 이번에 개발된 새로운 물질은 "기존보다 최소 10배 이상 민감하다"고 강조했다. 이번 연구의 핵심적인 발견은 코르도바와 동료 연구원들이 실험실에서 나노미터 길이 규모에서 나선형 '슬링키'와 유사한 결정을 성장시키는 과정에서 이루어졌다. 연구팀은 처음에는 이 결정이 어떤 온도에서 분해되는지 확인하기 위해 열 스트레스를 가했다. 코르도바와 학부 연구원 레오 청은 그 과정에서 결정의 색이 온도에 따라 노란색에서 주황색으로 체계적으로 변화하는 것을 발견했다. 연구팀은 색이 나타내는 온도 범위를 정밀하게 측정했고, 옅은 노란색은 영하 190도, 붉은 주황색은 영상 200도 정도의 온도에 해당한다는 사실을 확인했다. 아르기야 교수는 "측정의 정확성을 확보하기 위해 많은 노력을 기울였다"고 말했다. 연구팀은 나노 스케일의 물질 샘플을 얻기 위해 벌크 규모의 결정에 접착 테이프를 붙이고 떼어낸 후, 테이프에 붙은 나노 스케일 샘플을 투명 기판에 옮겼다. 아르기야는 "이 구조들을 떼어내 나노 스케일 온도계로 사용할 수 있으며, 다른 재료나 표면에 옮기거나 재구성하여 결합할 수 있다"고 설명했다. 그는 이번 발견이 나노미터 스케일에서 온도를 측정하는 새로운 종류의 물질을 발견하는 첫걸음이라고 말했다. 다음 단계로, 연구팀은 더 넓은 온도 범위를 측정할 수 있는 온도계를 개발하기 위해 다른 나노 스케일 물질을 테스트할 계획이다. 아르기야는 "이제 더 민감한 물질을 만들기 위해 재료 설계 규칙을 해킹하려고 노력하고 있다"며 "벌크 스케일에서 나노 스케일까지 광학 온도 측정을 위한 도구 상자를 열려고 한다"고 밝혔다.
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[신소재 신기술(97)] 나노스케일 물체 온도 측정 소재 개발⋯초소형 온도계 활용 기대
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[신소재 신기술(93)] 미국 버팔로대학, 세계 최고 성능 초전도체 와이어 개발…에너지 혁신 앞당겨
- 미국에서 세계 최고 성능의 초전도체 와이어가 개발됐다. 미국 버팔로 대학교 화학생물공학과 아미트 고얄 교수 연구팀이 세계 최고 성능의 초전도(HTS) 와이어 개발에 성공했다고 Phys. org, 인터레스팅엔지니어링 등 다수 외신이 전했다. 이번에 개발된 와이어는 섭씨 영하 268도에서 영하 196도 사이의 온도에서 작동한다. 이는 다른 초전도체의 작동 온도인 절대 영도보다는 높지만 여전히 극저온 환경이다. HTS 와이어는 전력 손실 없이 전기를 전송할 수 있어 미래 에너지 시스템의 핵심 요소로 주목받고 있다. 해상 풍력 발전소의 전력 출력을 두 배로 높이고, 초전도 자기에너지 저장 시스템을 구축하는 등 에너지 인프라 분야에서 다양한 활용이 기대된다. 또한, 최근에는 핵융합 원자로, 차세대 이미징 및 분광 기술에도 적용되고 있다. HTS 와이어는 비교적 높은 온도에서 작동하는 장점이 있지만, 제조 비용이 높다는 단점이 있었다. 버팔로 대학교 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 이온 빔 보조 증착(IBAD) 기술과 나노기둥 결함 기술을 결합한 새로운 방식을 개발했다. 나노기둥 결함 기술은 절연 또는 초전도 물질을 초전도체에 통합하여 더 높은 초전류 흐름을 가능하게 하는 기술이다. 연구팀은 희토류 바륨 구리 산화물(REBCO) 와이어에 펄스 레이저 증착 시스템을 사용하여 HTS 필름을 제작했다. 또한 캐나다 맥마스터 대학교와 이탈리아 살레르노 대학교와의 협력을 통해 원자 해상도 현미경 및 초전도 특성 측정을 수행했다. 이번에 개발된 HTS 와이어는 5 켈빈(-268℃)에서 77 켈빈(-196℃)까지 모든 자기장 및 온도에서 최고의 임계 전류 밀도와 고정력을 달성했다. 특히, 4.2 켈빈에서 외부 자기장 없이 제곱센티미터당 1억 9000만 암페어의 전류를 전달했으며, 7 테슬라의 자기장에서는 제곱센티미터당 9000만 암페어를 전달했다. 또한, 상용 핵융합 반응 온도인 20 켈빈에서는 외부 자기장 없이 제곱센티미터당 1억 5000만 암페어, 7 테슬라 자기장에서는 제곱센티미터당 6000만 암페어 이상의 전류를 전달하는 데 성공했다. 이러한 성과는 0.2 마이크론 두께의 HTS 필름으로 달성되었다는 점에서 더욱 주목할 만하다. 일반적으로 이 정도의 전류를 전달하려면 10배 더 두꺼운 HTS 와이어가 필요하다. 이 연구의 책임 저자인 아미트 고얄 박사는 "이러한 결과는 산업이 상업용 코팅 도체의 가격 대비 성능 지표를 크게 개선하기 위해 증착 및 제조 조건을 더욱 최적화하는 데 도움이 될 것"이라면서 "가격 대비 성능 지표를 더욱 유리하게 만드는 것은 초전도체의 수많은 대규모 예상 응용 분야를 완전히 실현하는 데 필요하다"고 말했다. 이번 연구는 학술지 '네이처 커뮤니케이션'에 게재됐다.
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[신소재 신기술(93)] 미국 버팔로대학, 세계 최고 성능 초전도체 와이어 개발…에너지 혁신 앞당겨
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7월 기대인플레 2년 4개월 만에 2%대로 떨어져
- 소비자들의 향후 1년 물가 전망에 해당하는 기대인플레이션율이 2년 4개월 만에 2%대로 하락했다. 한국은행이 24일 발표한 '소비자동향조사' 결과에 따르면 7월 기대인플레이션율은 전달보다 0.1%포인트(P) 내린 2.9%를 기록했다. 기대인플레이션율이 2%대로 떨어진 것은 지난 2022년 3월(2.9%) 이후 처음이다. 한국은행은 "농산물, 가공식품 등 체감물가 위주로 상승세가 둔화했고, 그 영향으로 생활물가와 전체적인 소비자물가지수(CPI)도 둔화세가 나타났다"고 설명했다. 다만 "공공요금 인상, 장마·폭우 등 기상 여건 악화에 따른 농산물 가격 상승, 높은 환율 수준 등은 변수"라고 덧붙였다. 주택가격전망지수는 전월보다 7P(포인트) 오른 115로 집계됐다. 지난 2021년 11월(116) 이후 2년 8개월 만에 가장 높았다. 이 지수는 1년 뒤 집값 상승을 예상하는 소비자 비중이 하락을 예상하는 비중보다 크면 100을 웃돈다. 황희진 한은 통계조사팀장은 "스트레스 총부채원리금상환비율(DSR) 2단계 시행 연기, 주택담보대출 금리 하락, 수도권 중심 아파트 가격 상승세 등으로 주택 가격 상승 기대가 높아졌다"고 말했다. 그는 이어 "수도권과 지방 간 (부동산 가격 오름세에) 차이가 있고 부동산 프로젝트파이낸싱(PF) 대출 부실 우려도 있어 조금 지켜봐야 하지만, 지수가 115를 넘어선 것을 보면 상승 기대가 커진 것은 확실해 보인다"고 설명했다. 금리수준전망지수는 3P 내린 95를 기록했다. 이 지수는 "6개월 후 금리가 지금보다 내릴 것"이라고 대답한 사람이 상승을 예상한 사람보다 많으면 100을 밑돈다. 미국 CPI(소비자 물가 지수) 예상치 하회, 고용지표 둔화에 따른 연방준비제도(연준·Fed)의 정책금리 인하 기대 등으로 시장금리가 하락했다는 게 한은의 분석이다. 6월 소비자심리지수(CCSI)는 103.6으로 전월보다 2.7P 상승했다. CCSI는 2개월 연속 올랐으며, 수준 자체도 지난 2022년 4월(104.3) 이후 2년 3개월 만에 가장 높았다. CCSI는 소비자동향지수(CSI)를 구성하는 15개 지수 가운데 현재생활형편·생활형편전망·가계수입전망·소비지출전망·현재경기판단·향후경기전망 6개 지수를 이용해 산출한 지표다. 지수가 100보다 높으면 장기평균(2003∼2023년)과 비교해 소비 심리가 낙관적이라는 뜻이다. 6월과 비교해 CCSI를 구성하는 6개 지수 모두 올랐다. 현재경기판단(77·+6P)의 상승 폭이 가장 컸으며, 향후경기전망(84·+4P), 소비지출전망(111·+2P)도 상승했다. 현재생활형편(91), 생활형편전망(95), 가계수입전망(100)은 1P씩 올랐다. 황 팀장은 "하계 휴가철을 맞아 여행, 오락문화, 내구재 등 소비가 늘어날 것으로 응답한 분들이 많았다"며 "최근 수출 호조세 관련 뉴스와 미국 연준 금리 인하 기대감에 따른 주가 상승 등도 소비자 심리에 영향을 준 부분이 있어 보인다"고 말했다. 이번 조사는 이달 10∼17일 전국 2500가구를 대상으로 이뤄졌다.
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7월 기대인플레 2년 4개월 만에 2%대로 떨어져
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[신소재 신기술(78)] 유기 태양 전지 패널, 햇빛 20% 전기 변환 성공…실리콘 대체 가능성 높여
- 미국 과학자들이 새로운 유기 태양 전지 패널을 개발해 햇빛의 20%를 전기로 변환하는 데 성공했다. 유기 태양 전지판(Organic Solar Cell)은 빛을 흡수해 전기를 생산하는 태양 전지의 한 종류다. 기존의 실리콘 태양 전지판과 달리 탄소 기반의 유기 반도체 물질을 사용해 제작된다. 캔사스대학교 연구진이 유기 반도체에 햇빛의 20%를 전기로 변환해, 태양 에너지 분야에 혁신을 가져올 수 있는 가능성을 제시했다고 인터레스팅엔지니어링이 보도했다. 수년 동안 실리콘은 태양 에너지 환경을 지배해왔다. 실리콘의 효율성과 내구성 덕분에 태양광 패널에 가장 많이 사용하는 소재가 된 것. 하지만 실리콘 기반 태양전지는 딱딱하고 생산 비용이 비싸서 곡면에 적용하는 데 한계가 있었다. 유기 반도체는 실리콘 태양 전지 패널보다 저렴하고 유연하며, 다양한 색상과 투명도를 구현할 수 있어 차세대 태양 전지 소재로 주목받고 있다. 유기 태양 전지판은 얇고 가벼우며, 플라스틱 기판 등 다양한 소재에 적용할 수 있어 곡면이나 불규칙한 표면에도 설치가 가능하다. 게다가 유기 물질은 실리콘보다 독성이 적고 재활용이 용이해 환경 친화적이다. 유기 반도체는 이미 휴대전화, TV, 가상현실(VR)헤드셋과 같은 가전제품의 디스플레이 패널에 사용되지만 상업용 태양광 패널에는 아직 널리 사용되지 않는다. 유기 반도체인 탄소 기반 소재는 더 낮은 비용과 더 큰 유연성으로 실행가능한 대안을 제공한다. 하지만 지금까지는 빛을 전기로 변환하는 효율성이 낮아 실리콘 태양 전지 패널을 대체하기 어렵다는 한계가 있었다. 연구를 주도한 캔자스 대학교의 물리학 및 천문학 부교수인 와이런 챈 박사는 "이러한 재료는 벽에 페인트를 칠하는 것처럼 용약 기반 방법을 사용해 임의의 표면에 코팅할 수 있기 때문에 태양광 패널의 생산 비용을 잠재적으로 출 수 있다"고 설명했다. 이러한 유기 반도체는 단순히 비용 절감에만 그치지 않는다. 특정 파장의 빛을 흡수하도록 조정할 수 있어 새로운 가능성을 열어준다. 챈은 "이러한 특성 덕분에 유기 태양 전지 패널은 차세대 친환경적이고 지속 가능한 건물에 사용하기에 특히 적합하다"고 덧붙였다. 이번 연구는 유기 반도체의 일종인 비풀러렌 악셉터(NFA)의 높은 효율성에 대한 의문에서 시작됐다. 연구진은 NFA가 기존 유기 반도체보다 뛰어난 성능을 보이는 이유를 규명하는 과정에서 예상치 못한 현상을 발견했다. 특정 조건에서 NFA의 전자가 에너지를 잃는 대신 주변 환경으로부터 에너지를 얻는 현상을 관찰한 것이다. 이는 뜨거운 커피가 주변으로 열을 잃는 것과는 반대되는 현상으로 양자역학과 열역학의 결합으로 설명될 수 있었다. 연구진은 첨단 기술인 시간 분해 이광자 광전자 분해법을 활용해 1조분의 1초보다 짧은 시간 동안 전자의 에너지 변화에 추적했다. 그 결과 NFA의 전자가 양자역학적 특성으로 인해 여러 분자에 동시에 존재하는 것처럼 보이며, 이러한 현상이 열역학 제2법칙과 결합해 열흐름의 방향을 역전시키는 것을 확인했다. 이러한 역전된 열 흐름은 NFA의 전자가 주변 환경으로부터 에너지를 흡수하고 전하 분리 과정을 촉진해 전류 생성 효율을 높이는 데 기여한다. 연구진은 이번 발견이 태양 전지 효율을 20%까지 끌어올려 실리콘 태양 전지와의 격차를 좁히는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 또한 이러한 에너지 획득 메커니즘은 태양 전지 뿐만 아니라 이산화탄소를 유기 연료로 변환하는 광촉매 등 다른 재생 에너지 분야에도 적용될 수 있을 것으로 전망했다. 이는 유기 반도체 기반 기술의 잠재력을 극대화하고, 지속가능한 에너지 시스템 구축에 기여할 수 있는 중요한 발견으로 평가된다. 이번 연구는 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)' 저널에 게재됐다.
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[신소재 신기술(78)] 유기 태양 전지 패널, 햇빛 20% 전기 변환 성공…실리콘 대체 가능성 높여
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테슬라, 사이버트럭 2만3000여대 또 리콜⋯와이퍼∙짐칸 부품 결함 이유
- 테슬라가 와이퍼 등 일부 부품 결함을 이유로 전기 픽업트럭 '사이버트럭' 2만3000여대에 대해 리콜(회수∙무상수리)키로 했다. 25일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 테슬라는 앞유리 와이퍼와 짐칸 트림부품에 결함이 발견돼 사이버트럭을 리콜한다고 발표했다. 와이퍼 결함은 1만1688대, 짐칸 트림부품 결함은 1만1383대다. 미국 도로교통안전국(NHTSA)은 "테슬라의 사이버트럭 앞 유리창 와이퍼와 짐칸의 트림 부품에 결함이 발견됐다"면서 "일부 차량 앞 유리 와이퍼 모터 컨트롤러가 전기 과부하로 작동이 멈출 수 있으며 와이퍼가 작동하지 않으면 가시성이 저하돼 충돌 위험이 높아질 수 있다"고 지적했다. NHTSA는 또 짐칸 트림 부품과 관련해서는 "주행 중 풀리거나 떨어져 나갈 수 있다"며 "그럴 경우 다른 운전자들에게 위험을 초래해 부상이나 충돌 위험을 증가시킬 수 있다"고 설명했다. 리콜 대상은 작년부터 최근까지 인도된 사이버트럭 각각 1만1000대 등 모두 2만3000여대다. 이번 리콜은 사이버트럭이 지난해 11월 30일 처음 주문 고객에게 인도되기 시작한 이후 세 번째와 네 번째다. 테슬라는 앞서 지난 4월에는 가속 페달 패드 문제로 사이버트럭 약 4000대를 리콜한 바 있다. 지난 2월에는 경고등 계기판의 글자 크기가 규정보다 작은 문제를 시정하기 위해 모델S와 모델Y 등 219만대를 리콜했는데 이 리콜에도 사이버트럭이 포함됐다.
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테슬라, 사이버트럭 2만3000여대 또 리콜⋯와이퍼∙짐칸 부품 결함 이유
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SKC, 미국정부서 반도체보조금 1천억원 받는다… 소부장 기업 최초
- SKC의 반도체 유리 기판 계열사 앱솔릭스가 미국 정부로부터 반도체법(Chips Act)에 따른 7500만달러(약 1023억원) 상당의 보조금을 받게 됐다. 반도체 칩 제조사를 제외한 소부장(소재·부품·장비) 기업 중에서 반도체법에 따른 보조금을 받는 것은 SKC가 처음이다. 미국 상무부는 23일(현지시간) 앱솔릭스가 최근 준공한 조지아주 코빙턴의 고성능 반도체 패키징용 유리 기판 양산 공장에 이 같은 규모의 보조금 지급 계획을 발표했다. 상무부는 앱솔릭스에 지급될 보조금이 고성능 반도체 패키징 기술 개발에 쓰일 뿐 아니라 건설과 제조업, 연구개발(R&D) 등 분야에서 1200개의 신규 일자리를 창출할 것으로 전망된다고 밝혔다. 보조금 대상인 앱솔릭스 코빙턴 유리 기판 1공장은 세계 최초의 유리 기판 양산 공장으로, 연산 1만2000㎡ 규모다. 반도체 유리 기판은 반도체 제조의 미세 공정 기술 진보가 한계에 봉착한 상황에서 인공지능(AI) 등 대용량 데이터를 고속으로 처리하기 위한 '게임 체인저'로 꼽히고 있다. 유리 기판은 표면이 매끄럽고 큰 면적의 사각형 패널로 만들 수 있어 초미세 선폭 반도체 패키징 구현에 적합하다. 중간 기판이 필요 없어 기판 두께를 줄이기 쉽고 패키징 영역의 다른 소재에 비해 전력 소비도 적다. 2022년 11월 코빙턴 공장을 착공한 앱솔릭스는 최근 1공장을 완공, 현재 시운전 중이며 2분기 중 자체 샘플 테스트를 완료하고 올해 하반기부터는 본격적인 고객사 인증을 진행할 계획이다. 앱솔릭스는 지난해 1월 공장 건설을 위한 시설자금 약 1659억원을 조달하기 위해 제3자 배정 유상증자를 결정했고 SKC와 세계 1위 반도체 장비업체인 미국 어플라이드 머티리얼즈(AMAT)가 참여하기로 했다고 공시했다. 이 회사는 7만2000㎡ 규모 이상의 2공장 건설도 추진할 예정이다. SKC 관계자는 이번 보조금 지급 결정에 대해 "세계 최초로 반도체 유리 기판 상업화를 눈 앞에 둔 앱솔릭스의 기술력, 반도체 패키징 산업에서 유리 기판의 중요성 등을 인정받은 결과"라고 말했다.
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SKC, 미국정부서 반도체보조금 1천억원 받는다… 소부장 기업 최초
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[신소재 신기술(39)] 식염수로 폐전자제품서 희토류 광물 회수
- 미국 에너지부 산하 태평양 북서부 국립연구소(Pacific Northwest National Laboratory) 연구원들은 폐전자제품에서 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 네오디뮴 등 주요 희토류를 선택적으로 회수하는 방법을 개발했다고 마이닝닷컴이 전했다. 연구팀은 간단한 혼합염 수용액과 금속 특성에 대한 지식을 활용하여 연속 흐름 반응로(챔버)에서 이러한 미네랄을 분리할 수 있었다. 두 개의 보완 연구 기사에 자세히 설명되어 있고 시애틀에서 열린 2024 재료 연구 학회(MRS) 춘계 회의에서 발표된 이 방법은 두 개의 서로 다른 액체가 지속적으로 함께 흐르는 화학 반응 챔버에 배치되었을 때 서로 다른 금속의 거동을 기반으로 합니다. 연구팀은 금속이 시간이 지남에 따라 서로 다른 속도로 고체를 형성하는 경향을 이용하여 금속을 분리하고 정제했습니다. 이 방법은 2024년 시애틀에서 열린 재료 연구 학회(MRS) 봄 회의 발표와 함께 두 편의 연구 논문에 상세히 설명되어 있으며, 두 개의 서로 다른 액체가 지속적으로 함께 연속 흐름 반응로(챔버)에서 다른 금속들의 행동을 기반으로 한다. 연구팀은 금속들이 서로 다른 속도로 고체를 형성하는 경향을 이용하여 광물을 분리 및 정제했다. 이 그룹은 2024년 2월에 처음으로 두 가지 필수 희토류 원소인 네오디뮴과 디스프로슘을 혼합 액체에서 성공적으로 분리했다고 보고했다. 기존 분리 방법에 일반적으로 필요한 30시간에 비해 4시간 만에 반응 챔버에서 두 개의 분리되고 정제된 고체가 형성되었다. 두 가지 중요한 광물은 무엇보다도 컴퓨터 하드 드라이브와 풍력 터빈에서 발견되는 영구 자석을 제조하는 데 사용된다. 지금까지 매우 유사한 특성을 가진 이러한 요소를 분리하는 것은 어려운 일이었다. 전자 폐기물에서 이를 경제적으로 회수할 수 있는 능력은 이러한 주요 광물의 새로운 시장과 공급원을 열 수 있다. 이 두 가지 중요 광물은 컴퓨터 하드 드라이브와 풍력 터빈 등에 사용되는 영구 자석 제조에 사용된다. 지금까지는 성질이 매우 유사한 이러한 원소들을 분리하는 것은 어려운 과제였다. 전자 폐기물에서 이들을 경제적으로 회수할 수 있는 능력은 이러한 중요 광물의 새로운 시장과 공급원을 열 수 있다. 마그네슘 공급원인 광산 폐기물과 염수 전자 폐기물에서 광물을 회수하는 것이 이 분리 기술의 유일한 응용 분야는 아니다. 연구팀은 바닷물은 물론 광산 폐기물과 염호 염수로부터 마그네슘을 회수하는 방법을 연구하고 있다. 수석 연구원 친푸 왕(Qingpu Wang)은 보도자료에서 “다음으로 더 많은 양의 제품을 효율적으로 회수하기 위해 원자로 설계를 수정하고 있다”고 말했다. 왕과 그의 동료 엘리아스 나쿠지(Elias Nakouzi)는 보완 기술을 사용해 용해된 리튬 이온 배터리 폐기물을 모방한 용액에서 거의 순수한 망간(>96%)을 회수할 수 있음을 보여주었다. 배터리용 망간은 전 세계적으로 소수의 회사에서 생산되며 주로 음극 또는 배터리의 음극 또는 음극에 사용된다. 본 연구에서 연구팀은 젤 기반 시스템을 사용하여 샘플 내 금속의 다양한 이동 및 반응 속도를 기반으로 물질을 분리했다. 나쿠지는 "이 프로세스의 장점은 간단하다는 것이다"라고 말했다. 그는 "고비용 또는 특수 재료에 의존하는 대신 우리는 이온 거동의 기본 원리를 다시 생각했다. 그리고 거기에서 영감을 얻었다"라고 설명했다. 연구팀은 연구 범위를 확대하고 중요 미네랄과 희토류 원소의 안정적인 국내 공급망을 제공하기 위해 환경 친화적인 새로운 분리 기술을 개발하는 PNNL의 새로운 이니셔티브인 '비평형 수송 구동 분리(NETS, Non-Equilibrium Transport Driven Separations)'를 통해 프로세스를 확장시킬 예정이다. 나쿠지는 "이 접근 방식은 복합적인 공급 흐름과 다양한 화학 성질로부터의 화학 분리와 관련하여 폭넓게 적용될 것으로 예상되며, 이는 더욱 지속 가능한 재료 추출 및 처리를 가능하게 할 것으로 기대한다"라고 말했다.
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[신소재 신기술(39)] 식염수로 폐전자제품서 희토류 광물 회수
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"미국, 다음 주 삼성전자 반도체 보조금 발표"…60억~70억 달러 추정
- 미국 정부가 반도체지원법에 따라 대만 TSMC에 보조금 66억달러(약 8조9000억원)를 지원한다고 발표한 가운데 삼성전자에 대한 미국 정부의 보조금 규모가 TSMC 다음이 될 것이라고 연합뉴스가 8일(현지시간) 로이터통신을 인용해 9일 보도했다. 한 소식통은 이 매체에 삼성전자의 보조금 규모가 미국 반도체업체 인텔과 대만의 TSMC에 이어 세번째로 큰 규모가 될 것이라고 전했다. 다른 2명의 소식통은 미국 정부가 다음 주에 삼성전자에 대한 60억(약 8조1234억원)~70억달러(약 9조4773억원) 사이의 반도체법 보조금을 발표할 것이라고 말했다고 로이터통신은 보도했다. 소식통에 따르면, 지나 러먼도 상무부 장관이 공개할 보조금은 삼성이 지난 2021년 발표한 텍사스주 테일러시에 짓고 있는 170억 달러(약23조 163억원) 규모의 칩 제조 공장 한 곳과 또 다른 공장 한 곳, 첨단 패키징 시설, 연구개발센터 등 테일러에 4개 시설을 건설하는 데 사용될 예정이다. 대만의 TSMC는 8일 보조금으로 66억 달러(약 8조 9357억원)를 지급받았다. 투자 규모는 250억 달러(약 33조 8475억원)에서 650억 달러(약 88조 35억원)로 확대하고 2030년까지 세 번째 애리조나 공장을 추가하기로 미 정부와 합의했다. 미 상무부는 이날 TSMC에 반도체법 보조금 66억달러를 지원할 예정이라고 발표했다. 반도체 보조금과 관련한 TSMC의 투자 금액도 기존 400억 달러(약 54조1640억원)에서 650억달러로 늘어났다. 투자 금액 대비 보조금 비율은 10.1% 정도이다. TSMC는 반도체법상 보조금과 별도로 투자금에 대한 일부 세액 공제 혜택도 받을 것으로 알려졌다. 월스트리트저널(WSJ)은 지난 5일 삼성전자는 텍사스주 테일러에 170억달러를 투자해 반도체 공장을 건설 중이며 15일에 추가 투자 계획을 발표할 예정이라고 보도했다. 추가 투자 규모까지 포함해 삼성전자의 텍사스주 공장 관련 전체 투자 금액은 440억달러(약 59조 5584억원)가 될 전망이다. 외신은 여기에는 텍사스주 테일러의 새 반도체 공장, 패키징 시설, 연구개발(R&D) 센터에 더해 알려지지 않은 장소에 대한 투자도 포함된다고 전했다. 미국 의회는 지난 2022년 자국내 반도체 생산을 증가시키기 위해 연구 및 제조 분야에 527억 달러(약 71조 3600억원)의 보조금을 제공하는 '반도체 및 과학 법안'을 통과시켰다. 더불어, 의회는 이 보조금 외에도 정부 대출에 750억 달러(약 101조 5575억원)의 권한을 추가로 승인했다. 하지만 삼성은 별도의 대출 지원을 받지 않을 예정이라는 소식이 전해졌다. 미국 반도체산업협회(SIA)에 따르면, 반도체 법안의 주된 목적은 글로벌 시장 내에서 미국의 반도체 제조 분야 점유율이 1990년의 37%에서 2020년에는 12%로 하락한 상태를 개선해 자국내 제조 비율을 증가시키고, 이로 인해 중국 및 대만에 대한 의존도를 감소시키는 것이다. 이날 연합뉴스는 블룸버그통신을 인용해 삼성전자에 이어 미국 반도체 업체인 마이크론도 수주 내 수십억달러의 지원을 받을 것으로 전망된다고 전했다. 한편, 디지타임스는 8일(현지시간) 삼성전자의 첨단 패키징 사업부인 AVP가 엔비디아의 주문을 받았다고 보도했다. 외신에 따르면 AVP는 엔비디아의 차세대 그래픽 카드용으로 인터포저와 2.5D 패키징(I-Cube) 솔루션을 공급할 것으로 예상된다. 이번 주문 확보는 삼성이 TSMC와의 치열한 경쟁 속에서 고급 패키징 기술력을 인정받은 것으로 평가된다. 인터포저는 다수의 칩을 연결하는 다이 간 연결(Interconnect) 기판으로, 칩 사이의 데이터 전송 속도를 높이고 전력 소비를 줄이는 데 도움이 된다. 2.5D 패키징은 인터포저 위에 칩을 쌓아 3D 구조를 만드는 기술로, 더욱 높은 성능과 효율성을 제공한다.
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- IT/바이오
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"미국, 다음 주 삼성전자 반도체 보조금 발표"…60억~70억 달러 추정
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반도체 칩 실장하는 기판도 전기 변화에 반응…소재 연구 획기적 전기 마련
- 컴퓨터 칩 설계에서 크게 고려되지 않는 재료가 실제 정보 처리에서는 중요한 역할을 하며, 이는 더 빠르고 효율적인 디바이스로 이어질 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다고 기술 전문지 테크익스플로어가 전했다. 펜실베이니아 주립대 연구진이 이끈 국제 연구팀은 반도체 칩을 실장하는 기판이 기판에 꽂히는 반도체 칩과 마찬가지로 전기 변화에 반응한다는 사실을 발견했다. 연구팀이 분석에 적용한 것은 고급 이미징 기술과 반도체 재료인 이산화바나듐이었다. 이산화바나듐은 바나듐과 산소가 1대 2 배율로 결합된 산화물 반도체 재료로, 전자 스위치로서 큰 가능성을 보여주었다. 팀은 또 이산화바나듐이 기판을 구성하는 물질인 이산화티타늄과 어떻게 상호작용하는지를 분석했는데, 그 결과는 놀라운 것이었다. 반도체가 전기가 흐르지 않게 하는 절연체와 전기가 흐르게 하는 금속 사이로 전환할 때 기판이 반도체 칩과 유사한 동작을 보여, 기판 자체에도 활성층이 있을 가능성이 높다는 사실을 발견한 것. 연구 책임자 펜실베이니아 대학 벤카트라만 고팔란 교수는 "기판이 반도체 공정에서 적극적인 역할을 할 수 있다는 사실은 미래의 재료와 장치를 설계하는 데 매우 중요하다"고 말했다. 이 연구 결과는 '어드밴스트머티리얼즈'에 실렸다. 고팔란은 "무어의 법칙을 극복하기 위해서는 더 작고 빠른 디바이스에 대한 새로운 아이디어가 필요하다"며 "주목되는 아이디어는 1조분의 1초 안에 금속(디지털 신호 1의 상태)과 절연체(0의 상태) 사이를 전환할 수 있는 이산화바나듐과 같은 물질이다"라고 설명했다. 금속-절연체 트랜지스터로서의 이산화바나듐의 가능성은 이미 밝혀졌으며, 이 물질은 에너지 소비가 특히 적어 반도체 기술에 유망하다. 그러나 이산화바나듐의 특성은 아직 완전히 풀리지 않았으며, 지금까지는 실제 디바이스에서 작동하기 보다는 격리된 상태에서 관찰하는 것이 일반적이었다. 이산화바나듐은 전자 효과와 밀접한 상관관계가 있다. 전자 사이의 반발력이 디바이스를 방해하기 때문에 현재의 실리콘계 디바이스에서 발생하는 것처럼 무시할 수 없다. 이런 특성 때문에 고온 초전도 및 강화된 자기 특성과 같은 새로운 기능의 재료를 만들 수 있다. 고팔란은 "이산화바나듐의 근본적인 물리적 성질은 아직 충분히 이해되지 않았으며 디바이스의 기하학적 구조에서의 성능도 마찬가지"라고 말했다. 그는 "만약 우리가 이산화바나듐을 제대로 동작시킬 수만 있다면, 전자공학의 르네상스가 일어날 것이다. 특히 신경망 컴퓨터인 뉴로모픽 컴퓨팅은 이 디바이스를 사용함으로써 엄청난 성과를 거둘 수 있다"고 강조했다. 연구팀은 이산화바나듐을 디바이스에 전압을 가하여 절연 상태에서 전도성 상태로 전환하는 과정에서의 변화를 조사했다. 이를 위해 강력한 X선 빔을 주사할 수 있는 아르곤 국립연구소의 첨단 광자원(APS: Advanced Photon Source)를 사용했다. 절연-전도성 전환에 대한 재료의 공간적, 시간적 반응을 매핑하면서 연구팀은 기판의 구조에 대한 예상치 못한 변화가 일어난 것을 관찰했다. 이산화바나듐 필름이 금속으로 변하면서 전체 필름 채널이 부풀어 오른 것. 일반적으로는 축소되어야 했는데, 반대 현상이 일어나 필름 구조에서 뭔가 다른 일이 벌어지고 있었던 것이다. APS X선은 이산화바나듐 필름을 통과하여 전기적, 기계적으로 수동적 물질인 이산화티타늄 기판에서 박막을 성장시켰다. 기판은 전기 펄스를 받아 이산화바나듐 필름이 절연체에서 금속으로 전환될 때 매우 활동적이고 완전히 새로운 방식으로 움직이고 반응했다. 펜실베이니아 대학 수학 및 공학팀은 이에 대한 이론 정립을 위해 시뮬레이션과 함게 이론적인 프레임워크도 개발했다. 연구진은 과거 수동적으로 반도체 칩만 실장하는 용도로 사용됐던 이산화티타늄 기판에서 아직 발견되지 않은 잠재적인 현상을 포함해 이산화바나듐의 숨겨진 기능을 파악하는 데도 큰 도움이 될 것이라고 기대했다. 이 연구는 10년에 걸쳐 진행됐는데, 앞으로도 추가 연구와 분석을 진행할 계획이다.
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반도체 칩 실장하는 기판도 전기 변화에 반응…소재 연구 획기적 전기 마련
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3월 기대 인플레, 농산물 급등에 다섯달만에 상승⋯3.2%
- 농산물 등 체감 물가가 뛰면서 소비자들의 향후 1년 물가 전망에 해당하는 기대인플레이션율이 다섯 달 만에 올랐다. 한국은행이 26일 발표한 '소비자동향조사' 결과에 따르면 3월 기대인플레이션율은 전월보다 0.2%포인트(P) 오른 3.2%를 기록했다. 기대인플레이션율은 지난해 10∼11월 3.4%에서 12월 3.2%, 1∼2월 3.0%를 기록하는 등 점차 하락하다가 3월 상승했다. 황희진 한은 통계조사팀장은 기대인플레이션율 반등에 대해 "농산물 등 체감물가가 상승한 것이 가장 큰 요인"이라며 "국제유가 오름세, 하반기 공공요금 인상 가능성도 영향을 미쳤다"고 설명했다. 금리수준전망지수는 정책금리 인하 기대와 시장금리 하락 영향으로 2P 내린 98을 기록했다. 이 지수는 '6개월 후 금리가 지금보다 오를 것'이라고 대답한 사람이 하락을 예상한 사람보다 적으면 100을 밑돈다. 주택가격전망지수는 3P 오른 95로 집계됐다. 이 지수는 1년 뒤 집값 하락을 예상하는 소비자 비중이 상승을 예상하는 비중보다 크면 100을 밑돈다. 아파트 매매가격 하락세가 지속됐으나, 시중금리 하락에 따라 대출금리가 내리면서 지수는 올랐다는 게 한은의 분석이다. 3월 소비자심리지수(CCSI)는 100.7로 전월보다 1.2P 하락했다. CCSI는 지난해 11월 97.3에서 올해 2월 101.9까지 올랐으나, 이달 들어 반락했다. 황 팀장은 "농산물 가격 등 체감 물가 상승, 내수 부진 등 영향으로 상승세가 주춤했다"고 설명했다. CCSI는 소비자동향지수(CSI)를 구성하는 15개 지수 가운데 현재생활형편·생활형편전망·가계수입전망·소비지출전망·현재경기판단·향후경기전망 6개 지수를 이용해 산출한 지표다. 100보다 높으면 장기평균(2003∼2023년)과 비교해 소비 심리가 낙관적이라는 뜻이다. 2월과 비교해 CCSI를 구성하는 6개 지수 중 현재경기판단(68·-2P), 현재생활형편(89·-1P), 생활형편전망(93·-1P), 가계수입전망(99·-1P)이 내렸다. 소비지출전망(111)과 향후경기전망(80)은 전월과 같았다. 이번 조사는 이달 12∼19일 전국 2500가구를 대상으로 이뤄졌다.
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- 경제
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3월 기대 인플레, 농산물 급등에 다섯달만에 상승⋯3.2%
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외신 "삼성, 칩 생산에 MUF 기술 도입 계획"…삼성, 부인
- 삼성전자가 SK하이닉스가 사용하는 반도체 제조 기술을 도입할 계획이라는 외신 보도를 부인했다. 연합뉴스는 로이터통신을 인용해 인공지능(AI) 붐에 따른 수요 급증에 대응해 반도체 업계의 고성능 반도체 경쟁이 가열되는 가운데, 삼성전자가 경쟁사인 SK하이닉스가 사용하는 반도체 제조 기술을 도입할 계획이라고 13일 보도했다. 로이터통신은 여러 익명 소식통을 인용해 삼성전자가 최근 '몰디드 언더필(MUF)' 기술과 관련된 반도체 제조 장비를 구매 주문했다고 전했다. 하지만 삼성전자는 반도체 칩 생산에 '매스 리플로우(MR)-MUF' 기술을 도입할 계획이 없다며 이 보도를 부인했다. AI 시장의 확대로 고대역폭 메모리(HBM)에 대한 수요가 증가함에 따라, 삼성전자는 이 분야에서 SK하이닉스나 마이크론과는 달리 선두 업체인 엔비디아와 HBM 칩 공급 계약을 체결하지 못한 상황이다. 이에 로이터는 애널리스트들을 인용해, 삼성전자가 경쟁에서 뒤처진 이유 중 하나로 비전도성 필름(NCF) 방식을 고수하고 있음에 따른 생산상의 문제점을 지적했다. HBM(High Bandwidth Memory) 칩은 고대역폭 메모리 기술로, 특히 고성능 컴퓨팅, 서버, 그래픽 처리 장치(GPU) 등에서 데이터 처리 속도를 향상시키기 위해 설계된 반도체 메모리다. HBM은 기존의 DDR(Dual Data Rate) 메모리보다 더 많은 데이터를 빠르게 전송할 수 있는 것이 특징이며, 이를 통해 시스템의 전반적인 성능을 크게 개선할 수 있다. HBM 기술은 여러 개의 메모리 레이어를 수직으로 적층하여 3D 패키징을 구현한다. 이러한 구조는 메모리 칩 사이의 거리를 단축시켜 데이터 전송 속도를 높이고, 전력 소모를 줄이며, 공간 효율성을 개선하는 장점이 있다. HBM 메모리는 그래픽 카드나 고성능 컴퓨팅 분야에서 요구되는 고대역폭과 낮은 전력 소모 요구 사항을 충족시키기 위해 널리 사용되고 있다. 반대로, SK하이닉스는 NCF 방식의 문제점을 해결하기 위해 MR-MUF 방식으로 전환했으며, 결과적으로 엔비디아에 HBM3 칩을 공급하는 성과를 이루었다. 현재 시장에서는 삼성전자의 HBM3 칩 수율이 약 10∼20% 정도인 반면, SK하이닉스의 수율은 60∼70%에 달한다고 추산된다. 삼성전자는 MUF 재료 공급을 위해 일본의 나가세 등 관련 업체와 협상 중인 것으로 알려졌다. 한 소식통에 따르면, 삼성전자가 추가적인 테스트를 진행해야 하기 때문에 MUF를 사용한 고성능 칩의 대량 생산이 내년까지는 어려울 것으로 예상했다. 또 다른 소식통은 삼성전자의 HBM3 칩이 엔비디아에 공급되기 위한 과정을 아직 통과하지 못했다고 밝혔다. 소식통에 따르면 삼성전자가 HBM 칩 생산에 기존 NCF 기술과 MUF 기술을 모두 사용할 계획이라고 전하기도 했다. 한편, MUF(Molded Underfill) 기술은 반도체 칩과 기판 사이의 공간을 채우기 위해 사용되는 고급 패키징 기술이다. 이 기술은 반도체 칩을 기판에 장착한 후, 칩과 기판 사이의 미세한 공간에 특정 물질을 주입하여 경화시키는 과정을 포함한다. MUF 기술은 칩의 열 관리를 개선하고, 기계적 강도를 증가시키며, 전기적 성능을 향상시키는 데 도움을 준다. 또한, 이 기술은 칩의 신뢰성을 높이고, 고밀도 패키징이 요구되는 반도체 제품에서 특히 유용하게 사용된다. NCF(Non-Conductive Film) 기술은 반도체 칩과 기판 사이의 연결 공정에서 사용되는 비전도성 필름을 말한다. 이 기술은 반도체 칩의 미세한 배선 패턴과 기판 사이를 연결할 때 사용되는데, 특히 고밀도 패키징 어셈블리에서 중요한 역할을 한다. NCF는 전기적으로는 비전도성이면서 열적, 기계적 성질을 개선해주어 칩의 신뢰성과 성능을 높이는 데 기여한다. 플립 칩(Flip-chip) 기술과 같은 패키징 공정에서 사용되며, 칩과 기판 사이의 미세한 불균일을 채우고, 열 확산을 도와주며, 기계적인 스트레스를 줄여주는 역할을 한다.
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외신 "삼성, 칩 생산에 MUF 기술 도입 계획"…삼성, 부인
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[신소재 신기술(8)]치즈 부산물로 폐전자제품에서 금 캐내기…획기적인 친환경 기술 개발
- 스위스 연방공과대학(ETH Zurich) 연구팀은 치즈 제조공정 부산물로 폐전자제품에서 금을 추출하는 획기적인 친환경 기술을 개발했다. 지난 4일(현지시간) 과학 기술 전문매체 퓨처리즘에 따르면 스위스 연구팀은 식품 산업 부산물을 기반으로 하는 지속 가능한 방법으로 전자 쓰레기에서 귀금속을 추출하는 새로운 방법을 고안했다. 이 방법은 경제적으로도 매우 효과적이다. 연구팀은 단 1달러의 투자로 50달러 가치의 금을 생산할 수 있다고 추산했다. 특히 주목할 만한 점은 이 과정이 매우 친환경적이라는 것이다. 연구팀은 치즈 제조 과정에서 생성되는 단백질이 풍부한 부산물로 만들어진 단백질 섬유 스폰지가 폐전자제품에서 금을 추출하는 데 유용하게 사용될 수 있다는 사실을 발견했다. 공동 저자이자 ETH 취리히의 라파엘레 메진가(Raffaele Mezzenga) 교수는 성명에서 "제가 가장 좋아하는 사실은 식품 산업 부산물을 사용해서 전자 쓰레기에서 금을 얻었다는 것"이라면서 "이보다 더 지속 가능한 것은 없다"고 말했다. 연구팀은 저널 '어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)'에 발표된 새로운 논문에서 20개의 오래된 컴퓨터 마더보드(motherboard, CPU와 주기억장치 및 주변 장치 접속을 위한 소켓을 탑재한 기판으로 메인보드라고도 함)에서 450mg(밀리그램)의 22캐럿(91.67%의 순금) 금 덩어리를 회수할 수 있었다고 밝혔다. 이를 위해 연구팀은 산성 조건과 고온에서 유청 단백질을 변성시켜 단백질 나노섬유 슬러리(slurry)를 만들었다. 그런 다음 이 젤을 건조시켜 스폰지를 제작했다. 20개의 마더보드의 금속 부품을 용해하고 용액에서 이온화한 후 스폰지를 용액에 넣어 금 이온을 끌어당겼다. 연구팀은 스펀지를 가열하여 수집된 이온을 조각낸 다음 작은 금덩어리로 녹여냈다. 이 450밀리그램 덩어리는 91% 금과 9% 구리로 구성됐다. 이 금은 현재 온스당 가격으로는 약 33달러에 해당한다. 연구팀에 따르면, 이 기술의 에너지 비용이 회수 가능한 금의 가치에 비해 매우 낮은, 50분의 1에 불과하다고 한다. 공정을 대규모로 확장할 경우 상당한 경제적 이익을 가져올 수 있다. 현재 연구진은 변형 가능한 스펀지를 제작하기 위해 다른 단백질이 풍부한 부산물도 탐색중이다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 전자 폐기물은 전 세계에서 가장 빠르게 증가하는 고형 폐기물 중 하나로, 매년 수백만 대의 전자 기기가 폐기되고 있다. 이러한 폐기물은 적절히 처리되지 않을 경우 환경은 물론 인간 건강에도 해로울 수 있다. ETH 취리히 대학 연구팀의 활용 사례처럼 전자 폐기물 재활용을 촉진하는 것은 환경 보호와 자원 회수 측면에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(8)]치즈 부산물로 폐전자제품에서 금 캐내기…획기적인 친환경 기술 개발
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소비자심리지수, 물가상승률 둔화 지속에 석 달 연속 상승
- 물가 상승률 둔화 지속과 수출 개선 흐름 등의 영향으로 소비자심리지수(CCSI)가 석 달 연속 상승해 두 달 연속으로 기준치 100을 넘은 것으로 나타났다. 한국은행이 20일 발표한 '2024년 2월 소비자동향 조사 결과'에 따르면 2월 CCSI는 101.9로 한 달 전보다 0.3 포인트(P) 상승했다. 소비자심리지수는 지난해 8월부터 11월까지 넉 달 연속 하락세를 보이다 12월 상승으로 전환한 뒤 석 달 연속 상승세를 이어갔다. CCSI는 소비자동향지수(CSI)를 구성하는 15개 지수 가운데 현재생활형편·생활형편전망·가계수입전망·소비지출전망·현재경기판단·향후경기전망 6개 지수를 이용해 산출한 지표다. 100보다 높으면 장기평균(2003∼2023년)과 비교해 소비 심리가 낙관적이라는 뜻이다. 소비자들의 향후 1년 소비자물가상승률 전망을 나타내는 기대인플레이션율은 2022년 7월 4.7%까지 상승했다가 점차 둔화하는 추세다. 금리수준전망지수는 미국의 조기 금리 인하 기대 약화로 시장금리 하락세가 진정되면서 1p 오른 100을 기록했다. 지수가 100이라는 것은 6개월 후 금리가 지금보다 오를 것이라고 대답한 사람과, 내릴 것이라고 대답한 사람의 비중이 같았다는 의미다. 주택가격전망지수는 전월과 같은 92로 집계됐다. 이 지수는 1년 뒤 집값 하락을 예상하는 소비자 비중이 상승을 예상하는 비중보다 크면 100을 밑돈다. 매매가격 하락세가 지속됐으나 신생아 특례대출 시행, GTX 연장·신설계획 등 부동산 정책의 영향으로 전월과 비슷한 수준을 유지했다는 게 한은의 분석이다. 1월과 비교해 CCSI를 구성하는 6개 지수 중 현재생활형편(90·+1p), 현재경기판단(70·+1p)이 올랐다. 생활형편전망(94), 가계수입전망(100), 소비지출전망(111)은 전월과 같았으며, 향후경기전망(80·-1p)은 하락했다. 이번 조사는 이달 5∼14일 전국 2500가구를 대상으로 이뤄졌다.
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- 경제
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소비자심리지수, 물가상승률 둔화 지속에 석 달 연속 상승
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일본 반도체 르네사스, 호주 소프트웨어 개발업체 알티움 7.9조원에 매수
- 일본 반도체업체 르네사스 일렉트로닉스는 15일(현지시간) 미국 캘리포니아주에 본사를 둔 반도체 소프트웨어개발업체 알티움을 약 8900억 엔(7조9000억 원)으로 매수한다고 발표했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 르네사스의 알티움 매수가격은 주당 68.50 호주달러이며 지난 14일 알티움 종에 대해 약 34%의 프리미엄을 추가한 액수다. 기업가치는 88억 호주달러(약 7조6141억 원)로 추산된다. 알티움은 클라우드상에서 프린트기판의 설계소프트를 제공하는 회사이며 호주에서 창업해 호주증시에 상장했다. 지난해 회계연도(2022년7~2023년6월) 매출액은 엔화기준은 396억 엔이며 영업이익은 약 130억 엔을 기록했다. 시바타 히데토시(柴田英利) 르네사스 사장은 기자회견에서 20% 전후의 높은 성장률, 높은 이익률을 유지하고 있는 점이 이번 인수의 주요 요인이라고 설명했다. 그는 매수자금은 주거래은행으로부터 새롭게 조달할 예정의 차입금과 사내현금으로 충당할 것이라며 사모펀드 차입은 고려하지 않고 있다고 설명했다. 시바타 사장은 EBITAD(이자비용, 세금, 감가상각비, 무형자산상각비 차감 전 이익)에 대한 순 이자부채액의 배율은 매수후에는 2.1배까지 확대하지만 앞으로 2~3년 전후에 1배이하로 억제할 수 있다는 입장을 나타냈다. 전자기기와 시스템 설계는 복수의 단계에서 많은 관계업체들이 제휴하는 등 복잡화되고 있다. 양사는 제휴해 효율적이면서 짧은 개발사이클로 설계할 수 있는 환경을 제공하는 것을 목표로 한다. 비용면과 수익면에서의 시너지를 예상하고 있지만 처음에는 투자를 가속화해 알티움의 매출을 끌어올리기를 기대하고 있으며 4~5년 후에 탑라인을 크게 늘릴 것으로 예상되고 있다. 르네사스는 호주 법원과 규제당국의 승인을 거쳐 올해 하반기에 알티움 매수를 완료할 예정이다. 시바타 사장은 1000억~2000억 엔 정도의 M&A(기업 인수및 합병)에 대해서는 앞으로도 검토할 것이라고 덧붙였다. 르네사스는 히다치(日立)제작소와 미쓰비시(三菱)전기의 반도체통합회사 NEC의 반도체자회사 2개사가 경영통합해 2010년에 출범했다. 잉여생산능력을 안으며 적자를 지속해왔지만 공장폐쇄와 인력감축으로 비용을 줄여 2015년에 흑자전환했다. 시바타 사장은 성장을 꾀하기 위해 해외 반도체기업을 연이어 매수했다. 2017년에 미국 인터실, 2019년엔 미국 인터그레이티드 디바이스 테크놀로지, 2021년에 영국 다이얼로그 세미컨텍터 등 아날로그 반도체기업 매수로 모두 1조7000억 엔(약 15조 933억원)을 투입했다.
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일본 반도체 르네사스, 호주 소프트웨어 개발업체 알티움 7.9조원에 매수
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일본 혼다, 에어백 결함으로 미국서 75만대 리콜
- 일본 혼다자동차는 6일(현지시간) 에어백과 관련된 결함으로 충돌시 에어백이 적절하게 작동하지 않을 가능성이 있다는 이유로 미국에서 75만 대의 차량을 리콜한다고 밝혔다. 미국 교통부 산하 도로교통안전국(NHTSA)은 이날 조수석의 시트 무게센서에 금이 가 에어백이 임의로 터질 수 있다며 해당 센서를 교체해야 한다고 밝혔다. 혼다자동차 판매점이 중량센서의 교체를 진행한다. 리콜 대상에는 2020~2022년식 혼다 파일럿, 어코드 및 시빅 차량과 2020~2021년식 혼다 CR-V 및 패스포트 차량이 포함된다. 혼다가 NHTSA에 제출한 자료에는 보증청구가 3834건이었다. 혼다는 2020년 6월이후 이번 리콜 문제와 관련된 부상 또는 사망 신고는 없었다며 공급업체가 시트 무게 센서의 인쇄 회로 기판에 있는 기본 재료를 일시적으로 변경해서 해당 문제가 발생했다고 설명했다. 일본 도요타도 같은 문제로 지난해 12월 전 세계적으로 112만 대의 차량을 리콜했으며 혼다는 연료 펌프 고장 위험으로 전 세계적으로 450만 대의 차량을 리콜했다.
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- 산업
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일본 혼다, 에어백 결함으로 미국서 75만대 리콜
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전세계 반도체 시장, 지난해 침체 딛고 올해 급속 회복 전망
- 올해 전세계 반도체판매가 기록적인 수준으로 뛰어올라 글로벌 반도체업계가 급속하게 회복할 것이라는 전망이 제기됐다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 반도체산업협회(SIA)는 5일(현지시간) 올해 글로벌 반도체 매출액은 13% 증가한 약 6000억 달러(약 801조 원)에 달할 것으로 예상된다고 밝혔다. 지난해 매출액은 8.2% 감소한 5268억 달러로 추산됐다. SIA는 다만 하반기에 판매가 증가세를 보여 하락폭이 완화됐다고 설명했다. SIA의 존 뉴퍼 회장은 "전세계 반도체 판매는 지난해에 들어 침체됐지만 하반기에는 급속하게 회복됐다. 이같은 추세는 올해도 이어질 것"이라고 지적했다. 뉴퍼 회장은 "세계가 의존하는 무수한 제품에서 반도체는 더 크고 더 중용한 역할을 하고 있으며 반도체시장의 장기적인 전망은 매우 밝다"고 언급했다. 야후파이낸스는 5일 AI와 칩 제조업체에 대한 관심이 지속되면서 월스트리트의 많은 사람들이 이러한 전망의 이점을 누리기 위해 엔비디아(NVDA), 인텔(INTC), AMD(Advanced Micro Devices)와 같은 기업에 주목하고 있다고 전했다. 반도체업계의 성장을 이끌고 있는 기업은 인공지능(AI)용 반도체에서 큰 점유율을 차지하고 있는 엔비디아다. 엔비디아의 2024년 회계연도(2023년2~2024년1월) 매출액은 무려 배로 증가한 약 600억 달러에 달할 것으로 보이며 2025년 회계년도까지는 연간 매출액이 900억 달러를 넘어설 것으로 예상되고 있다. 번스타인의 전무이사이자 수석 애널리스트인 스테이시 라스곤은 야후 파이낸스에 단기적으로 AI 칩의 혜택을 받을 분야와 그렇지 않은 분야에 대해 설명했다. 그는 "AI는 분명히 차트에서 벗어나고 있으며 성장하고 있다. PC나 스마트폰과 같은 분야는 작년에 매우 약세를 보였지만, 올해는 그 반대편으로 나아가고 있다. 올해에는 아마 더 성장할 것이다"고 전망했다. 그는 이어 "전통적인 데이터 센터, 데이터 센터 서비스 CPU, 네트워킹 등 경기 침체의 핵심이 되는 분야는 상당히 약세라고 말씀드리고 싶다. 아날로그 이름에 많은 영향을 미치는 산업 및 자동차 분야는 이제 막 시작되고 있다"고 밝혔다. 지역별로는 유럽의 반도체 매출액이 지난해 4% 증가해 플러스를 기록한 유일한 지역이었다. 가장 침체된 시장은 중국과 아시아태평양지역으로 중국의 매출액은 14% 급감했다. 미주시장은 5.2% 위축됐다.
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- IT/바이오
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전세계 반도체 시장, 지난해 침체 딛고 올해 급속 회복 전망
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일본 NTT, SK하이닉스·인텔과 광반도체 개발 협력
- SK하이닉스와 일본 NTT, 미국 인텔이 힘을 합쳐 '광전 융합' 기술을 활용한 차세대 반도체를 공동으로 개발한다. 일본 닛케이(日本經濟新聞)은 29일(현지시간) 일본 이동통신업체인 NTT가 차세대 통신 기반 IOWN(아이온)의 핵심 기술로 대폭적인 소비 전력을 감축할 수 있는 광반도체를 개발하기 위해 SK하이닉스, 인텔과 협력하는 방안을 조율 중이라고 보도했다. NTT의 광반도체 개발 사업에 일본 정부는 총 450억엔(약 4062억원)을 지원한다. 한·미·일 연합으로 국제 표준의 데이터 기반 기술의 확립을 노린다고 닛케이가 전했다. 광전융합(光電融合)은 전자 처리를 빛으로 대체하는 기술로 반도체 내부에 접목하면 전력소비를 크게 줄일 수 있다. IOWN은 NTT가 자랑하는 광기술을 사용해 저소비 전력으로 대용량 데이터를 주고 받을 수 있다. 인공지능(AI)의 보급으로 세계 데이터센터의 전력소비는 급증하고 있다. 이러한 팽창하는 소비 전력을 줄이려면 광기술을 사용한 반도체의 양산이 필수적이다. 데이터 처리가 방대해져 반도체의 소비전력이 급증하는 가운데, 한·미·일 연합으로 광반도체를 실용화하게 되면, IOWN의 세계적인 보급을 뒷받침할 수 있다고 닛케이는 지적했다. 현재는 광통신으로 도착한 정보가 전용 장치를 경유해 전기신호로 변환돼 데이터센터 내 서버로 전달된다. 서버 내부에서는 반도체가 전기신호를 주고받아 계산·기억의 처리를 진행하는 구조다. 광전융합에서는 광신호로 처리되는 범위가 넓어지고, 반도체가 집적하는 기판 내부, 하나의 반도체 칩 내부의 처리도 단계적으로 빛으로 치환되어 간다. 전기에 비해 고속인 광통신에서의 처리를 실현하려면, 각 반도체 제조사와 보조를 맞출 필요가 있다. NTT는 연산용 반도체를 다루는 인텔이나, 기억용 반도체를 다루는 SK하이닉스와 같은 기업과 필요한 기술 등에서 협력한다는 방침이다. NTT는 이번 광전융합 기기 개발에 주력하는 업계 전반의 국제 협조의 틀을 마련했으며 인텔, SK하이닉스와 협력하는 것 외에도 신코전기공업과 키옥시아 등도 참여한다고 닛케이가 전했다.
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일본 NTT, SK하이닉스·인텔과 광반도체 개발 협력
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KAIST, 웨어러블 로봇 제어 센서 마이크로니들 개발
- 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 땀, 각질 등 피부 상태에 영향을 받지 않고 장기간 안정적으로 작동하는 웨어러블 로봇 제어용 근전도 센서를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구는 노인, 뇌졸중 환자, 외상 환자 등의 재활치료에 활용되는 웨어러블 로봇의 제어 성능을 획기적으로 향상시킬 것으로 기대된다. KAIST에 따르면 전기및전자공학부 정재웅 교수와 기계공학과 김정 교수 연구팀이 피부 상태에 영향받지 않는 고품질 전기 생리 신호 측정이 가능한 신축·접착성 마이크로니들(Microneedle·머리카락과 굵기와 유사한 수준의 미세한 바늘로 구성된 패치) 센서를 개발했다. 연구팀은 부드러운 실리콘 중합체 기판에 마이크로니들을 집적해 신축·접착성 마이크로니들 센서를 제작했다. 마이크로니들은 피부의 각질층을 투과해 피부 접촉 저항을 효과적으로 낮춰 땀, 이물질로 오염된 피부에서도 고품질의 전기 생리 신호를 받을 수 있다. 마이크로니들 센서는 미세한 바늘 모양의 장치로, 주로 생체 신호를 측정하거나 피부를 통한 약물 전달에 사용된다. 이 기술은 의료 분야에서 매우 유용하며, 특히 통증을 최소화하면서도 효과적인 약물 전달이나 신체 상태 모니터링이 가능한 방법으로 주목받고 있다. 이 바늘들은 일반적인 주사 바늘에 비해 훨씬 작기 때문에, 사용 시 통증이 거의 없거나 전혀 없는 것이 큰 장점이다. 다양한 재활치료에 활용되는 웨어러블 로봇이 사람의 움직임 의도를 인식하기 위해서는 몸에서 발생하는 근전도를 정확하게 측정하는 웨어러블 전기 생리 센서가 필요하다. 기존 센서들은 오래 쓰면 신호 품질이 떨어지거나 피부의 털, 각질, 땀 등의 영향을 많이 받는다. 이러한 단점은 장시간 신뢰성 높은 웨어러블 로봇 제어를 힘들게 한다. 연구팀은 사람의 움직임으로 인한 피부 늘어남에 맞춰 편안한 착용감과 함께 동작 잡음을 최소화하기 위해 부드러운 실리콘 중합체 기판을 활용, 마이크로니들을 집적해 신축·접착성 마이크로니들 센서를 제작했다. 단단한 마이크로니들이 저항이 큰 피부의 각질층을 투과해 피부 접촉 저항을 효과적으로 낮춰 털, 각질, 땀, 이물질로 피부가 오염돼도 고품질의 전기 생리 신호를 받을 수 있다. 연구팀은 실험을 통해 마이크로니들 센서 패치를 사용했을 때 피부 상태, 신체 움직임의 크기나 종류와 상관없이 안정적인 근전도 센싱을 기반으로 한 동작 의도 인식을 통해 웨어러블 로봇이 사용자의 동작을 효과적으로 보조할 수 있음을 확인했다. 한편, 마이크로니들 센서는 다양한 재료로 제작될 수 있으며, 이들은 각각의 특성에 따라 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 피부 아래로 약물을 전달하는 경우에는 약물이 포함된 마이크로니들이 사용될 수 있으며, 신체의 생체 신호를 측정하는 경우에는 전기 신호를 감지할 수 있는 재료로 제작된 마이크로니들이 사용된다. 마이크로니들 센서 기술은 현재 다양한 의료 분야뿐만 아니라, 웨어러블 기기, 건강 모니터링 시스템 등에서도 활발히 연구되고 있으며, 미래 의료 기술의 중요한 부분으로 여겨지고 있다. 정재웅 교수는 "이번에 개발된 신축성이 뛰어나고 접착력을 갖춘 마이크로니들 센서는 피부 상태에 영향을 받지 않는 안정적인 근전도 센싱을 통해 보다 정확하고 안정적인 웨어러블 로봇 제어를 가능하게 함으로써, 로봇을 활용하는 환자의 재활을 용이하게 할 수 있다"고 말했다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 최지난 17일 게재됐다. 이 연구는 웨어러블 로봇 기술의 발전에 중요한 기여를 했으며, 향후 재활 치료와 관련된 기술 개발에 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다.
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KAIST, 웨어러블 로봇 제어 센서 마이크로니들 개발
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한국은행 "반도체 경기 개선으로 수출 회복세 지속" 전망
- 최근 반도체 수요가 증가하면서 우리나라 수출이 회복세를 지속할 것이라는 전망이 나왔다. 한국은행은 4일 발표한 '최근 수출 개선 흐름 점검·향후 지속가능성 평가' 보고서에서 특히 반도체 수출의 개선 모멘텀이 강화될 것으로 예상했다. 이는 글로벌 고금리 경제 환경 속에서 한국의 수출 성장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다. 인공지능(AI) 관련 수요 증가에 힘입어 고대역, 고용량 제품의 수요가 지속적으로 증가하고 있는 가운데, 내년 하반기에는 그간 부진했던 PC 및 스마트폰 수요도 점차 회복될 것으로 전망된다. 과거의 회복 추세를 볼 때, 우리나라의 반도체 수출은 평균 약 28개월 동안 상승세를 지속하며 수출과 성장세 회복의 중요한 동력이 됐다. 또한, 신성장 산업과 관련하여 미국 및 유럽연합(EU)의 투자 확대가 우리나라의 수출에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 미국과 EU는 반도체 등 핵심 품목의 공급망 복원 강화 및 첨단 산업 생태계 구축을 위한 산업 정책을 추진하고 있다. 이러한 정책들은 한국의 수출 성장에 추가적인 동력을 제공할 수 있을 것으로 풀이된다. 이와 관련하여, AI 기술 발전을 위한 반도체 산업과 친환경 전환을 위한 전기차 및 배터리 등의 분야에서 각국이 자국 내에서 대규모 투자를 확대하고 있다. 이러한 국제적인 투자 동향은 우리나라의 수출 증가에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다. 그러나 전 세계적인 고금리 상황이 지속되고 있으며, 내구재를 포함한 재화 소비의 회복이 더딘 점은 우리나라 수출에 대한 제약 요인으로 작용할 수 있다. 이는 수출 증가세에 일정 부분 영향을 미칠 수 있는 중요한 변수로 남아 있다. 한국은행은 경기적 요인 외에도 글로벌 공급망(GVC)의 재편과 같은 세계 교역 환경의 변화가 한국의 수출 구조에 상당한 영향을 미칠 것으로 내다봤다. 미국의 경우, 지속되는 고금리로 인해 소비 성장이 점차 둔화될 것으로 보이지만, 투자 활동이 꾸준히 이어짐에 따라 대미 수출은 양호한 추세를 보일 것으로 전망된다. 반면, 중국은 부동산 경기 부진이 지속되고 있으며 산업 구조의 고도화로 인해 자급률이 상승하고 있어, 대중 수출이 과거처럼 큰 폭으로 개선되기는 어려울 것으로 예상했다. 한국은행은 이날 발표한 '중국 성장구조 전환과정과 파급영향 점검' 보고서에서 중국 경제가 중간재 자립도를 높이고 기술 경쟁력을 강화함에 따라 경합도가 상승했다고 밝혔다. 또 한은은 중국의 중간재 자립도 상승과 기술경쟁력 강화로 인한 경합도 상승을 진단했다. 한은 관계자는 브리핑에서 "대중 수출이 갑자기 큰 폭으로 감소할 것이라는 의미는 아니지만, 구조적인 측면에서 제약 요인이 존재한다"고 설명했다. 또한 신흥국 경제가 점차 회복되는 상황에서, 아세안(ASEAN)의 5개국과 인도는 중국의 글로벌 생산기지 역할을 점차 대체하는 추세를 보이고 있다. 이러한 변화는 향후 한국의 수출에 있어서 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.
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- 경제
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한국은행 "반도체 경기 개선으로 수출 회복세 지속" 전망
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정부, 내년도 관세인하 품목 76개로 줄여
- 정부가 산업경쟁력을 강화하고 물가 부담을 낮추기 위해 내년 76개 품목에 대해 낮은 관세를 적용한다. 기획재정부는 오는 29일까지 내년도 정기 탄력관세 세부 운용계획을 담은 '2024년 탄력관세 운용계획'을 입법 예고한다고 22일 밝혔다. 이에 따라 내년에는 76개 품목에 대해 할당관세를 적용한다. 다만 내년 할당관세 품목은 올해 101개에서 대폭 줄었다. 지난해(90개), 2021년(92개), 2020년(79개) 등 최근 들어 가장 적은 품목이다. 기재부 관계자는 "가격이 안정됐거나 자유무역협정(FTA)을 활용할 수 있는 품목은 이번 할당관세 품목에서 제외했다"고 설명했다. 할당관세란 일정 물량의 수입품 관세율을 40%포인트(p) 범위에서 낮춰주는 제도를 의미한다. 할당관세가 적용되면 그만큼 관세 부담이 낮아져서 수입품 가격도 내려가는 효과가 있다. 분야별로 보면 산업경쟁력 강화 차원에서 석영유리기판(반도체)·리튬니켈코발트망간산화물(이차전지) 등 신성장 산업의 소재·원료, 알루미늄 합금(자동차)·니켈괴(철강) 등 전통 주력산업의 원재료, 분산성염료(섬유)·사료용 옥수수(사료) 등 취약 산업 관련 품목에 대해 연중 0% 할당관세를 지원한다. 또 물가안정을 위해 옥수수·식품용 감자변성전분·커피 등도 할당관세가 적용된다. 조제 땅콩·닭고기·계란 가공품 등은 이번 할당관세 품목에 새롭게 포함됐다. 조제 땅콩(1만 톤)과 계란 가공품(5000 톤)은 상반기까지, 닭고기(3만t)는 1분기까지다. 국제유가 변동 등으로 수급 불안이 우려되는 액화석유가스(LPG)와 액화천연가스(LNG)와 원유 등 유류 관련 품목들은 내년 상반기 중 지원 규모만 우선 결정하고 하반기 지원 연장 여부는 내년 상반기에 다시 검토할 예정이다. 고추장, 활돔 등 13개 품목에 대해서는 올해와 동일한 수준의 조정관세를 적용한다. 조정관세는 특정 물품의 수입 증가로 국내 시장이 교란되거나 산업기반이 붕괴될 우려가 있는 경우 기본 관세율을 높게 적용하는 제도다. 시장접근물량(TRQ) 증량은 참깨, 대두 등 13개 품목을 지원하되 올해보다 증량 규모가 다소 증가할 예정이다. 올해 시장접근물량 증량으로 지원했던 조제 땅콩의 경우 최근 가격이 급등해 내년에는 할당관세로 지원을 확대할 예정인 만큼 시장접근물량 증량 대상에서는 제외된다. 시장접근물량으로 지정되면 저율 관세를 적용받을 수 있다. 농림축산물 특별긴급관세는 올해와 같은 품목에 대해 운용된다. 다만 최근 시장 규모 확대 추이를 반영해 미곡류 물량 기준만 46만4422 톤에서 65만4995 톤으로 상향 조정된다. 특별긴급관세는 수입이 자유화된 농산물에 대해 수입량이 급증하거나 수입 가격이 하락해 일정 기준을 충족하면 추가로 부과하는 관세다. 이번 할당관세 운용계획은 관계부처 및 이해관계자 수요를 바탕으로 사전협의 및 관세심의위원회 심의 등을 통해 마련됐으며 입법 예고 이후 관련 절차를 거쳐 내년 1월부터 시행될 예정이다.
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정부, 내년도 관세인하 품목 76개로 줄여
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