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[신소재 신기술(220)]"구리보다 3배 빠르다"⋯UCLA, AI 반도체 열 관리 바꿀 '초전도체급' 신소재 발견
- 인공지능(AI) 열풍으로 반도체 집적도가 극한에 달하며 '발열과의 전쟁'이 한창인 가운데, 기존 금속의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 신소재가 등장했다. 100년 넘게 방열 소재의 표준이었던 구리와 은을 대체할 강력한 후보의 등장에 산업계의 이목이 쏠리고 있다. 금속 열전도 한계치 400W/mK의 벽을 깨다 최근 캘리포니아대 로스앤젤레스(UCLA) 새뮤얼리 공과대학 용지에 후(Yongjie Hu) 교수팀은 국제 학술지 '사이언스(Science)'를 통해 금속성 '세타(θ)상 탄탈럼 나이트라이드(tantalum nitride)'가 상온에서 약 1,100W/mK(미터 켈빈)의 경이로운 열전도율을 기록했다고 발표했다. 이는 현재 전자기기 냉각의 핵심 소재인 구리(약 401W/mK)나 은보다 3배 가까이 높은 수치다. 그동안 학계와 산업계에서는 구리와 은을 금속 열전도의 '물리적 상한선'으로 간주해 왔다. '전자-포논' 상호작용 통제…열 전달의 고속도로 구축 연구팀이 발견한 신소재의 핵심 비결은 내부 입자 간의 상호작용 제어에 있다. 일반적인 금속에서는 열을 나르는 '전자'와 격자 진동인 '포논(Phonon)'이 서로 충돌하며 저항을 만들어낸다. 이 충돌이 열 흐름을 방해해 에너지 손실을 일으키는 것이다. 그러나 세타상 탄탈럼 나이트라이드는 전자와 포논 간의 상호작용이 매우 약하게 설계되어 있어, 열이 저항 없이 마치 고속도로를 달리는 차처럼 빠르게 전달된다. 연구팀은 싱크로트론 X선 산란 분석과 초고속 광학 분광 기법을 통해 이 메커니즘을 입증하는 데 성공했다. 구리 의존도 높은 AI 산업의 '구원투수' 될까 이번 연구 결과는 특히 발열 제어가 곧 성능인 AI 반도체와 데이터센터 시장에 시사하는 바가 크다. 현재 구리는 글로벌 방열판 시장의 약 30%를 차지하는 핵심 소재지만, AI 가속기와 고성능 스마트폰의 발열 밀도가 급격히 높아지면서 냉각 성능이 임계점에 도달했다는 지적이 끊이지 않았다. 연구를 이끈 용지에 후 교수는 "AI 기술의 비약적 발전으로 냉각 수요가 폭증하면서 기존 금속은 성능 한계에 직면했다"며, "반도체 칩과 AI 가속기 분야에서 구리에 대한 글로벌 의존도가 커지는 상황인 만큼, 이를 대체할 신소재의 확보는 산업적 필연"이라고 강조했다. 항공우주부터 양자컴퓨터까지…산업 전반 확산 기대 업계에서는 이 신소재가 차세대 히트싱크(방열판) 시장뿐만 아니라 고온 환경이 지속되는 항공우주 시스템, 정밀한 온도 제어가 필수적인 양자컴퓨터 분야에서도 '게임 체인저' 역할을 할 것으로 내다보고 있다. 전문가들은 "이번 UCLA의 발견은 수십 년간 정체되어 있던 금속 열전도 기술의 패러다임을 바꿀 것"이라며, 향후 양산 공정 최적화와 비용 효율성이 확보된다면 차세대 열 관리 솔루션의 표준이 바뀔 수 있다고 평가했다.
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[신소재 신기술(220)]"구리보다 3배 빠르다"⋯UCLA, AI 반도체 열 관리 바꿀 '초전도체급' 신소재 발견
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[우주의 속삭임(175)] 초기 우주는 '원시 수프'였다⋯실험으로 확인된 탄생 직후의 물질 상태
- 초기 우주가 아주 뜨겁고 끈적한 '원시 수프' 상태였다는 사실이 실험으로 다시 한 번 확인됐다. 과학자들은 우주가 탄생한 직후 잠깐 존재했던 물질이 실제로 액체처럼 움직였다는 직접적인 증거를 찾아냈다고 웹사이트 PHYS.org가 전했다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 연구진이 참여한 국제 연구팀은 스위스 제네바에 있는 유럽입자물리연구소(CERN)의 대형 강입자 가속기(LHC) 실험을 통해, 초기 우주를 채웠던 '쿼크-글루온 플라즈마(quark-gluon plasma)'가 진짜 수프처럼 흐르는 성질을 가졌다는 사실을 관측했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 피지컬 레터스 B(Physics Letters B)에 실렸다. 우주가 막 태어났을 때는 온도가 1조 도가 넘어, 지금의 원자보다 더 작은 입자인 '쿼크'와 '글루온'이 자유롭게 떠다니는 상태였다. 과학자들은 이를 '쿼크-글루온 플라즈마'라고 부른다. 이 상태는 우주 탄생 직후 아주 짧은 시간만 존재했고, 이후 식으면서 오늘날의 양성자와 중성자 같은 입자들이 만들어졌다. 연구진은 이 원시 물질을 직접 볼 수는 없기 때문에, 가속기에서 납과 같은 무거운 원자를 빛의 속도에 가깝게 충돌시켜 비슷한 환경을 인공적으로 만들었다. 이 과정에서 쿼크-글루온 플라즈마가 아주 짧은 순간 생성된다. 이번 연구의 핵심은 플라즈마 속을 빠르게 지나가는 쿼크가 물속을 헤엄치는 오리처럼 '물결 자국'을 남긴다는 사실을 확인한 것이다. 연구진은 쿼크가 지나간 자리에서 주변 물질이 출렁이며 소용돌이치는 모습을 관측했다. 이는 쿼크-글루온 플라즈마가 입자들이 제각각 흩어지는 상태가 아니라, 고속으로 움직이는 입자에 대해 액체처럼 반응해 출렁이고 튀는 현상을 보인다는 최초의 직접적인 증거다. 연구를 이끈 MIT의 옌제 리 교수는 "그동안 이 플라즈마가 정말 액체처럼 행동하는지 논쟁이 많았다"며 "이번 실험을 통해 매우 밀도가 높은 상태에서 쿼크를 느리게 만들고, 물결과 파동을 만들어내는 진짜 '원시 수프'라는 점을 확인했다"고 설명했다. 연구진은 기존과 다른 방법도 사용했다. 보통 쿼크는 반대 방향으로 움직이는 다른 쿼크와 함께 만들어져 관측이 어려웠다. 대신 연구팀은 플라즈마 속을 지나가는 단일 쿼크와, 주변에 거의 영향을 주지 않는 'Z 보손(Z boson)'이라는 입자를 함께 분석했다. Z 보손은 자연의 기본 힘 가운데 하나인 약한 힘(약력)을 전달하는 기본 입자다. 쉽게 말해 입자들이 변하거나 붕괴할 때 힘을 전달하는 메신저 역할을 한다. Z 보손이 기준점 역할을 하면서, 쿼크 하나가 만든 물결 효과를 더 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 과학자들은 이런 물결의 크기와 속도, 사라지는 시간을 분석하면 초기 우주 물질의 성질을 더 정확히 알 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 성과는 우주가 태어난 직후 어떤 상태였는지를 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다는 평가다. 연구진은 "이번 연구 결과는 초기 우주가 정말로 끈적한 수프 같은 액체였다는 사실을 처음으로 분명하게 보여준 사례"라며 "앞으로 이 신비한 물질의 성질을 더 자세히 연구할 수 있는 길이 열렸다"고 밝혔다.
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[우주의 속삭임(175)] 초기 우주는 '원시 수프'였다⋯실험으로 확인된 탄생 직후의 물질 상태
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[신소재 신기술(219)] 지진계로 우주 쓰레기 추적⋯소닉붐 데이터 분석 성공
- 지진계로 우주 쓰레기를 추적하는 새로운 기술이 개발됐다고 CNN이 22일(현지시간) 보도했다. 지구 궤도를 이탈한 인공위성과 우주선 잔해가 대기권으로 재진입하는 사례는 하루 평균 세 차례를 넘는다. 이 과정에서 우주쓰레기는 대부분 소실되지만, 일부는 유해 물질을 방출하거나 지표면까지 도달해 환경을 오염시키고 건물·인프라, 나아가 인명에 위협을 가할 수 있다. 문제는 추적의 어려움이다. 시속 2만9천㎞에 달하는 속도로 이동하는 우주쓰레기는 갑작스럽게 궤도를 이탈하는 경우가 많아, 기존의 레이더와 광학 관측 방식만으로는 낙하지점을 정확히 예측하기 어렵다. 특히 재진입 과정에서 물체가 여러 조각으로 분해될 경우, 위치 추정 오차는 더욱 커진다. 이로 인해 독성 잔해 회수나 환경 대응이 지연되는 사례도 적지 않다. 지진계로 '음속 돌파' 포착…전혀 다른 접근 이 같은 한계를 보완할 새로운 방법이 제시됐다. 미국 존스홉킨스대학과 영국 임페리얼 칼리지 런던 공동 연구진은 우주쓰레기가 대기권에 재진입할 때 발생하는 '소닉붐(음속 돌파 충격파)'을 지진계로 포착해 경로를 추정하는 방식을 개발했다. 지진계는 통상 지진을 감지하는 장비지만, 대기 중에서 발생한 강한 충격파가 지면으로 전달될 경우 이를 진동 신호로 기록할 수 있다. 연구진은 이 특성에 주목해, 대기권을 통과하는 우주쓰레기가 만들어내는 소닉붐 데이터를 분석하는 데 성공했다. 이번 연구의 공동 저자인 벤저민 페르난도 박사(존스홉킨스대)는 "대기권에 재진입하는 우주물체가 소닉붐을 발생시킨다는 사실은 오래전부터 알려져 있었다"며 "이를 지진학적 데이터로 체계적으로 활용한 것이 이번 연구의 핵심"이라고 설명했다. 연구 결과는 과학 학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다. 화성 탐사 경험의 지구 적용 이번 접근법의 토대는 NASA의 화성 탐사선 '인사이트(InSight)' 임무에서 축적된 경험이다. 인사이트 착륙선은 2018년 화성에 착륙한 이후 1300건이 넘는 화성 지진을 감지했다. 이 가운데 일부는 운석이 대기권을 통과하며 만든 충격파에 의해 발생한 것으로 분석됐다. 연구진은 당시 단일 지진계만으로도 운석 충돌 지점을 특정할 수 있었고, 이를 토대로 궤도선이 분화구를 촬영해 화성 표면 연구에 중요한 단서를 제공했다. 페르난도 박사는 "자연 운석을 연구하며 개발한 기법을 지구의 우주쓰레기 문제에 적용한 것이 이번 연구의 가장 큰 도약"이라고 말했다. 다만 우주쓰레기는 자연 운석과 다르다. 대기권 진입 속도가 상대적으로 느리고, 진입 각도가 얕으며, 분해 양상도 훨씬 복잡하다. 이로 인해 지상에 미치는 위험성은 오히려 더 크다는 것이 연구진의 설명이다. 중국 선저우-15 사례로 검증 연구진은 2024년 4월 캘리포니아 상공에서 발생한 중국 유인우주선 선저우-15의 비통제 재진입 사례를 분석 대상으로 삼았다. 폭 1m, 무게 1.5톤이 넘는 궤도 모듈이 대기권을 통과하며 발생시킨 소닉붐은 지상 125개의 지진계에 포착됐다. 연구진은 신호 강도를 토대로 물체의 이동 경로를 재구성했고, 미 우주군이 레이더로 예측한 궤적과 비교한 결과 약 40㎞ 남쪽으로 치우친 경로가 도출됐다. 실제 잔해가 회수되지 않아 어느 예측이 정확한지는 확인되지 않았지만, 기존 방식과 다른 결과를 제시했다는 점에서 의미가 있다는 평가다. 환경 대응 위한 '시민용 감시 도구' 목표 연구진은 추가 검증을 거쳐 이 방식을 민간 감시 체계에 통합하는 것을 목표로 하고 있다. 지진계 데이터는 대부분 공개돼 있어, 재진입 시작 후 수 초~수 분 내에 우주쓰레기 낙하를 감지하고 잠재적 대기 오염 위치를 신속히 추정할 수 있다는 설명이다. 우주쓰레기의 환경 영향에 대한 우려도 커지고 있다. 1978년 소련 위성 '코스모스 954'의 재진입 당시 캐나다 북부에 방사성 물질이 확산됐고, 최근에는 대형 로켓 폭발로 중금속 잔해가 해양과 주거 지역에 흩어진 사례도 보고됐다. 연구진은 "우주선에 포함된 화학 물질 상당수가 독성을 띠며 오존층 파괴 가능성도 있다"고 경고했다. "보완 수단으로서 가치"…한계도 명확 외부 전문가들은 이번 연구를 '저비용·확장 가능한 보완 수단'으로 평가한다. 영국 버밍엄대 휴 루이스 교수는 "기존 레이더가 포착하기 어려웠던 재진입 과정을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다"고 밝혔다. 다만 모든 우주쓰레기를 포착할 수 있는 만능 해법은 아니라는 지적도 나온다. 텍사스대 오스틴 캠퍼스의 모리바 자 교수는 "충격파가 충분히 강해야 지진계에 기록된다"며 "작거나 고고도에서 소실되는 잔해는 감지되지 않을 수 있다"고 말했다. 항공기나 폭발 등 다른 소음과의 구분도 과제로 남아 있다. 2024년 9월 발표된 유럽우주국(ESA)의 최신 수치에 따르면 현재 지구를 돌고 있는 활성 위성은 1만 개가 넘고, 수명이 다하거나 파괴되어 작동하지 않는 위성은 3000개가 넘는다. NASA에 따르면, 최소 야구공 크기의 물체 약 2만5000개와 훨씬 더 작은 물체인 연필심 크기를 포함하면 1억 개 이상이 지구 위 우주 상공을 돌고 있다. 그럼에도 전문가들은 레이더·광학 추적과 결합할 경우, 대기권 재진입에 대한 정보 수집 능력이 크게 향상될 것으로 보고 있다. 우주 활동이 지구 사회와 환경에 미치는 영향을 보다 정밀하게 이해하기 위한 새로운 도구가 될 수 있다는 평가다.
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[신소재 신기술(219)] 지진계로 우주 쓰레기 추적⋯소닉붐 데이터 분석 성공
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[우주의 속삭임(173)] 웹 망원경, 헬릭스 성운 초정밀 포착⋯죽어가는 별의 '마지막 숨결'
- 미 항공우주국(나사·NASA)·유럽우주국(ESA)·캐나다우주국(CSA)이 공동 운영하는 제임스 웹 우주망원경이 지구에서 가장 가까운 행성상 성운 가운데 하나인 헬릭스 성운을 전례 없이 정밀한 적외선 영상으로 포착했다고 ESA가 20일(현지시간) 해당 사진을 공개했다. 죽어가는 별의 마지막 순간을 관측하는 데 최적의 대상으로 꼽혀온 헬릭스 성운을 웹 망원경이 근접 촬영하면서, 별의 생애 말기와 물질 순환 과정이 한층 선명하게 드러났다. 이번 관측은 우리 태양과 태양계가 먼 미래에 맞이할 가능성 있는 운명을 가늠하게 한다는 점에서 의미가 크다. 웹 망원경의 고해상도 영상에서는 별이 수명을 다하며 방출하는 가스의 구조가 또렷하게 드러나며, 이 물질이 다시 우주 공간으로 환원돼 차세대 별과 행성의 씨앗이 되는 과정을 보여준다. 단순히 시각적으로 인상적인 이미지를 넘어, 우주 물질 순환의 메커니즘을 구체적으로 밝히는 과학적 단서를 제공한다는 평가다. 웹 망원경의 근적외선 카메라 NIRCam으로 촬영된 영상에서는 혜성처럼 꼬리를 가진 기둥 구조들이 팽창하는 가스 껍질의 내부 가장자리를 따라 늘어서 있다. 이는 별의 말기에 분출된 고온의 강한 항성풍이 과거에 방출된 차갑고 밀도 높은 먼지·가스층과 충돌하면서 형성된 것이다. 가벼우면서 빠른 물질이 무겁고 느린 물질을 밀어내며 만들어지는 현상으로, 기름이 물을 뚫고 올라오는 모습에 비유된다. 헬릭스 성운은 19세기 발견 이후 약 200년에 걸쳐 지상 및 우주 망원경으로 반복 관측돼 왔다. 그러나 웹 망원경의 근적외선 관측은 과거 허블 우주망원경이 포착한 몽환적인 모습과 달리, 성운 내부의 '매듭(knot)' 구조를 전면에 부각시키며 가장 뜨거운 가스에서 가장 차가운 가스로 이어지는 뚜렷한 경계까지 드러냈다. 중심부에 자리한 백색왜성을 기준으로, 온도와 화학적 조성이 급격히 변하는 과정이 명확히 관측된 것이다. 성운의 중심에는 죽어가는 별의 잔해인 백색왜성이 자리하고 있다. 이번 웹 영상에는 직접적으로 담기지 않았지만, 이 백색왜성에서 방출되는 강한 복사가 주변 가스를 밝히며 다양한 층위를 만들어낸다. 중심부 인근에는 고온의 이온화 가스가, 그 바깥에는 더 차가운 분자 수소가 분포하고, 먼지 구름 내부에는 복잡한 분자가 형성될 수 있는 ‘보호된 영역’이 존재한다. 이는 장차 다른 항성계에서 새로운 행성이 탄생하는 데 필요한 원재료로 작용할 수 있다. 웹 망원경 영상에서 색상은 온도와 화학적 상태를 의미한다. 푸른빛은 강한 자외선에 의해 에너지를 얻은 가장 뜨거운 가스를 나타내며, 바깥쪽으로 갈수록 노란색 영역에서는 수소 원자가 결합해 분자를 이루는 과정이 관측된다. 성운의 가장자리에서 보이는 붉은색은 가장 차가운 물질을 가리키며, 이곳에서 가스는 점차 희박해지고 먼지가 형성된다. 이러한 색의 분포는 별의 '마지막 숨결'이 새로운 세계의 재료로 전환되는 과정을 시각적으로 보여준다. 헬릭스 성운은 지구에서 약 650광년 떨어진 물병자리 방향에 위치해 있다. 비교적 가까운 거리와 독특한 형태 덕분에 아마추어 관측자와 전문 천문학자 모두에게 오랫동안 사랑받아 왔으며, 이번 웹 망원경 관측은 행성 형성과 별의 진화에 대한 이해를 한층 확장하는 계기가 되고 있다.
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[우주의 속삭임(173)] 웹 망원경, 헬릭스 성운 초정밀 포착⋯죽어가는 별의 '마지막 숨결'
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[신소재 신기술(218)] 유체 기어, 마모 없는 로봇 구동의 문을 열다
- 톱니가 맞물리는 것이 아닌, 물로 맞물리는 마모 없는 기어가 개발돼 로봇 구동이 한층 가속도가 붙을 것으로 보인다. 미국 연구진이 마모와 걸림 현상을 근본적으로 줄일 수 있는 '물 기반 기어(water-driven gear, 유체 기어)'를 개발했다고 인터레스팅언지니어링과 웹 사이트 Phys.org가 보도했다. 유체 기어는 고체 톱니 대신 유체의 흐름으로 동력을 전달하는 방식으로, 로봇과 기계 설계의 오랜 한계를 넘어설 수 있을지 주목된다. 미국 뉴욕대학교(NYU) 연구팀은 유체역학을 이용해 회전 속도와 방향을 제어하는 새로운 기어 메커니즘을 고안했다고 13일(현지시간) 밝혔다. 이 기어는 맞물리는 톱니가 없어 부품 간 직접 접촉이 발생하지 않으며, 마찰·마모·이물질로 인한 고장을 크게 줄일 수 있는 것이 특징이다. 연구를 이끈 준 장(Jun Zhang) 교수는 "고체 톱니를 맞물리게 하는 대신, 회전에 의해 형성된 유체의 흐름으로 동력을 전달하는 새로운 기어를 만들었다"며 "회전 속도는 물론 방향까지 제어할 수 있는 가능성을 확인했다"고 설명했다. 기어는 인류 문명과 함께해 온 대표적 기계 요소다. 기원전 3000년 무렵 청동기 시대부터 금속·목재·플라스틱 톱니가 동력을 전달해 왔고, 이는 고대 전차에서 현대 로봇에 이르기까지 동일한 원리로 작동해 왔다. 그러나 전통적인 기어는 정밀한 정렬이 요구되며, 작은 결함이나 모래 알갱이 하나에도 걸림이나 파손이 발생할 수 있다는 한계를 지닌다. NYU 연구팀은 이러한 취약점을 근본적으로 피하기 위해 '무접촉 기어' 개념을 제시했다. 공기와 물이 터빈을 구동하는 원리에 착안해, 정밀하게 설계된 유체 흐름이 물리적 톱니 역할을 대신할 수 있다는 가설에서 출발했다. 실험에서는 물과 글리세린을 섞은 점성이 높은 액체 속에 두 개의 원통을 담갔다. 첫 번째 원통을 회전시키자 주변 유체가 소용돌이치며 움직였고, 원통 간 거리와 회전 속도에 따라 두 가지 상반된 동작이 나타났다. 원통이 가까이 있을 때는 유체가 미세한 '가상 톱니'처럼 작용해 두 번째 원통을 반대 방향으로 회전시켰다. 반대로 거리를 벌리면 유체가 보이지 않는 벨트처럼 감기며 같은 방향 회전을 유도했다. 연구진은 이러한 특성이 기존 기계식 기어로는 구현하기 어려운 제어 자유도를 제공한다고 설명했다. 부품이 서로 닿지 않기 때문에 파손될 요소가 없고, 이물질이 유입되더라도 유체가 이를 감싸 흐르며 작동을 유지할 수 있다. NYU 레이프 리스트로프(Leif Ristroph) 교수는 "일반 기어는 톱니가 정확히 맞물려야 하며, 작은 결함이나 먼지 하나만으로도 작동이 멈춘다"며 "유체 기어는 이런 문제에서 자유롭고, 속도와 방향을 기존 기계식 기어로는 불가능한 방식으로 바꿀 수 있다"고 말했다. 연구진은 이 기술이 소프트 로보틱스 분야에서 특히 큰 잠재력을 지닌다고 보고 있다. 금속 부품을 유체 기반 구동으로 대체하면, 부드럽고 유연하며 환경에 적응하는 기계 설계가 가능해진다. 유체의 점성이나 흐름 조건을 조절하는 것만으로 기어비를 즉각적으로 바꿀 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters) 1월 13일자에 실렸다. 연구진은 향후 로봇, 마이크로 기계, 의료용 장치 등 다양한 분야로의 확장을 기대하고 있다.
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[신소재 신기술(218)] 유체 기어, 마모 없는 로봇 구동의 문을 열다
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[퓨처 Eyes(117)] "물 속 헤엄치듯"⋯뇌와 근육 가진 '세포급 자율 로봇' 탄생
- 로봇의 정의가 바뀌고 있다. 지금까지의 로봇이 팔과 바퀴를 단 거대한 기계 장치였다면, 이제는 생명체의 기본 단위인 '세포' 크기로 축소돼 스스로 생각하고 판단하는 인공 미생물의 단계로 진입했다. 미국 펜실베이니아대학교와 미시간대학교 공동 연구진이 최근 국제 학술지 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'와 '미국 국립과학원회보(PNAS)'에 동시 발표한 연구 성과는 로봇공학의 40년 숙원을 푼 쾌거로 평가받는다. 연구진이 공개한 로봇은 크기가 200×300×50마이크로미터(㎛)에 불과하다. 소금 알갱이보다 작아 현미경 없이는 식별조차 불가능한 이 기계가 외부의 전선이나 원격 조종 없이 스스로 판단하고 움직이는 '완전 자율 주행'에 성공한 것이다. 마이크로 세계의 '물리 법칙'을 극복하다 우리가 사는 거시 세계와 미생물이 사는 미시 세계는 물리 법칙이 전혀 다르게 작용한다. 연구를 주도한 마크 미스킨(Marc Miskin) 펜실베이니아대 교수는 이 차이를 "수영장에 꿀이나 타르(Tar)를 가득 채우고 수영하는 것과 같다"고 비유했다. 사람이나 물고기처럼 큰 물체는 관성을 이용해 물을 뒤로 밀어내며 앞으로 나아간다. 하지만 몸집이 세포만큼 작아지면 물의 점성(끈적임)이 압도적인 힘을 발휘한다. 관성이 거의 작동하지 않는 이 세계에서는 기존의 프로펠러나 지느러미 방식이 무용지물이 된다. 팔다리를 젓는 순간 저항에 부딪혀 부러지거나 제자리걸음을 할 뿐이다. 연구진은 이를 극복하기 위해 기계적 부품을 모두 없애고 '전기운동(Electrokinetic, 일렉트로키네틱)' 추진 방식을 도입했다. 로봇이 전극을 통해 미세한 전기장을 형성하면, 주변 용액 속의 이온(Ion)들이 이동하기 시작한다. 이 이온의 흐름이 물 분자를 끌고 가면서 마치 강물이 흐르듯 물살을 만들어낸다. 미스킨 교수는 "로봇이 스스로 '강물'을 만들어 그 흐름을 타고 이동하는 원리"라고 설명했다. 덕분에 모터나 기어 같은 움직이는 부품 없이도 방향 전환은 물론 복잡한 경로 주행, 심지어 물고기 떼와 같은 군집 유영까지 가능해졌다. 스마트워치 10만분의 1 전력으로 '생각'하다 몸체보다 더 큰 난관은 '두뇌'였다. 좁쌀보다 작은 로봇 표면에 태양전지를 붙이고 나면, 연산 장치(컴퓨터)를 넣을 공간은 거의 남지 않는다. 게다가 태양전지가 생산하는 전력은 고작 75나노와트(nW). 이는 스마트워치 구동 전력의 10만분의 1에 불과한 극미량이다. 이 불가능에 가까운 미션을 해결한 것은 '세계에서 가장 작은 컴퓨터' 제작 기록을 보유한 미시간대 데이비드 블라우(David Blaauw) 교수팀이었다. 그들은 기존 반도체 회로 설계를 원점에서 재검토했다. 연구진은 초저전압에서 작동하는 특수 회로를 설계해 전력 소모를 기존 대비 1000배 이상 줄였다. 미스킨 교수는 "자율 로봇을 1만 배 더 작게 만들었다"고 표현했다. 그는 "1㎜ 미만 크기의 로봇이 독립적으로 작동하도록 만드는 일은 극도로 어려운 과제였고, 이 분야는 사실상 40년 가까이 같은 벽에 막혀 있었다"고 말했다. 더 놀라운 것은 '사고의 압축'이다. 보통 로봇을 움직이려면 복잡한 명령어 세트가 필요하지만, 연구진은 추진 제어에 필요한 수많은 단계를 단 하나의 특수 명령어로 압축했다. 머리카락 굵기보다 작은 메모리 공간에 운영체제(OS)를 구겨 넣는 혁신을 통해, 로봇은 외부 도움 없이 스스로 센서 데이터를 분석하고 행동을 결정할 수 있게 됐다. 와이파이 대신 '꿀벌의 춤'으로 대화한다 이 초미세 로봇은 섭씨 0.3도 수준의 미세한 온도 변화를 감지할 수 있다. 세포 단위의 미세 환경에서 온도 변화는 암세포의 증식이나 염증 반응을 알리는 중요한 신호다. 그렇다면 로봇은 감지한 정보를 어떻게 인간에게 전달할까. 무선 통신 칩을 넣을 공간도, 전력도 없는 상황에서 연구진은 자연에서 힌트를 얻었다. 바로 '꿀벌의 춤(Waggle Dance)'이다. 로봇은 온도 데이터를 전송하고 싶을 때, 빛의 펄스에 맞춰 특정한 패턴으로 몸을 흔드는 '춤'을 춘다. 연구진은 현미경 카메라로 이 움직임을 촬영해 데이터를 해독한다. 전파 대신 움직임으로 대화하는, 가장 원초적이면서도 효율적인 통신 방식이다. 또한 각 로봇에는 고유 주소(ID)가 부여되어 있어, 수천 마리의 로봇 떼에 각기 다른 임무를 부여하는 '미시적 분업'도 가능하다. 1센트의 혁명…"내구성은 피펫을 통과할 정도" 이 로봇의 진정한 가치는 '확장성'과 '양산성'에 있다. 기존의 마이크로 로봇들이 실험실에서 수작업으로 만들어진 고가의 장비였다면, 이번 로봇은 반도체 공정을 통해 웨이퍼 위에서 한 번에 수백만 개를 찍어낼 수 있다. 개당 제작 비용은 약 1센트(약 14원) 수준이다. 내구성은 상상을 초월한다. 움직이는 부품이 없기 때문에 연구원이 주사기(피펫)로 로봇을 빨아들여 다른 용기로 옮겨도 전혀 손상되지 않는다. 이는 실제 의료 현장에서 주사기를 통해 인체에 투입될 수 있음을 시사한다. 미스킨 교수는 "우리는 눈에 보이지 않는 크기의 기계에 뇌와 감각, 근육을 모두 집어넣고 수개월간 안정적으로 작동시켰다"며 "이것은 끝이 아니라 시작이다. 이제 우리는 이 플랫폼 위에 어떤 지능과 기능을 더 얹을지 행복한 고민을 시작했다"고 말했다. 세포급 자율 로봇의 등장은 의료와 제조 산업의 경계가 무너짐을 의미한다. 혈관 속을 헤엄치며 개별 세포를 수리하는 '나노 의사'나, 눈에 보이지 않는 기계를 조립하는 '마이크로 공장'이 더 이상 SF 영화 속 이야기가 아니다. 인류는 이제 물질을 다루는 손길을 원자 단위에 가깝게 뻗을 수 있는 새로운 도구를 손에 쥐게 됐다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(117)] "물 속 헤엄치듯"⋯뇌와 근육 가진 '세포급 자율 로봇' 탄생
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[먹을까? 말까?(129)]가공식품 보존료, 암 위험과의 연관성 제기
- 가공식품에 흔히 사용되는 식품 보존료가 암 위험과의 연관성이 제기됐다. 프랑스 연구진이 수행한 대규모 코호트 분석에서 식품 보존료(방부제)를 많이 섭취할수록 암 발생 위험이 소폭 높아질 수 있다는 결과가 제시됐다고 사이테크데일리가 전했다. 다만 연구진은 이번 분석이 보존료가 암을 직접 유발한다는 인과관계를 입증한 것은 아니라고 선을 그으면서도, 관련 규제와 관리 기준을 재검토할 필요성을 시사했다. 국제 의학 학술지 BMJ에 1월 7일(현지시간) 게재된 연구에 따르면, 산업적으로 가공된 식품과 음료에 널리 사용되는 일부 보존료에 대한 장기간 노출이 특정 암 발생과 연관성을 보일 수 있는 것으로 나타났다. 연구진은 "이번 결과는 과학적 논의에 의미 있는 근거를 추가하는 수준"이라며 "소비자 보호 관점에서 현행 사용 기준을 면밀히 들여다볼 필요가 있다"고 밝혔다. 식품 보존료는 부패를 방지하고 유통기한을 연장하는 데 필수적인 역할을 한다.실험실 연구에서는 일부 보존료가 세포나 DNA에 손상을 줄 수 있다는 가능성이 제기돼 왔으나, 일상적인 섭취가 실제 사람의 암 위험과 연결된다는 명확한 근거는 제한적이었다. 이번 연구는 이러한 공백을 보완하기 위해 2009년부터 2023년까지 수집된 식이·건강 데이터를 바탕으로, 성인의 장기 보존료 섭취와 암 발생 위험의 연관성을 추적했다. 연구 대상은 프랑스의 '누트리네트-상테(NutriNet-Santé)' 코호트에 참여한 15세 이상 10만5260명(평균 연령 42세)으로, 추적 기간 평균 7.5년 동안 암 병력이 없는 상태에서 24시간 식이 기록을 반복 제출했다. 연구진은 건강 설문과 공식 의료·사망 기록을 통해 2023년 말까지 암 발생 여부를 확인했다. 분석 대상에는 구연산, 레시틴, 아황산염, 아스코르빈산, 아질산나트륨, 소르빈산칼륨, 질산칼륨 등 17종의 보존료가 포함됐다. 이들은 미생물 증식을 억제하는 비(非)항산화 보존료와, 산화를 억제하는 항산화 보존료로 구분해 평가됐다. 보존료는 일일섭취허용량(Acceptable, ADI)을 초과할 경우 위장장애, 알레르기 반응, 두통, 아동의 과잉행동 등 건강에 영향을 줄 수 있다는 보고도 있다. ADI는 평생 매일 섭취해도 건강에 유해한 영향이 나타나지 않는 1일 최대 섭취량을 의미하며, 체중 1kg당 mg(mg/kg 체중/일) 단위로 표시된다. 세계보건기구(WHO)는 식품 보존제(식품첨가물)의 안전성을 평가할 때 단독으로 기준을 정하지 않는다. WHO와 유엔식량농업기구(FAO)가 공동으로 운영하는 JECFA(식품첨가물전문가위원회)의 과학적 평가 결과를 바탕으로 일일섭취허용량(ADI, Acceptable Daily Intake)을 제시한다. 예를 들어 아질산나트륨(Sodium nitrite, E250)의 ADI는 0-0.07mg/kg, 질산나트륨·질산칼륨(E251·E252)의 ADI(질산염 기준)는 0-3.7mg/kg, 이산화황, 아황산염, 메타중아황산칼륨 등(E220-E228)의 ADI(이산화황 기준)는 0-0.7mg/kg 등이다. 와인이나 말린 과일, 가공 식품에 아황산염 계열 보존료를 사용하면 천식 환자에게 민감한 반응을 일으킬 가능성이 있다. 연구 결과 추적 기간 동안 총 4226명이 암 진단을 받았으며, 이 가운데 유방암 1208건, 전립선암 508건, 대장암 352건이 포함됐다. 개별 물질별 분석 결과, 17종 가운데 11종은 암 발생과 유의미한 연관성이 관찰되지 않았고, 전체 보존료 섭취량과 총 암 발생 간에도 뚜렷한 상관관계는 확인되지 않았다. 연구진은 "위험 증가는 특정 성분에 국한된 것으로 보인다"고 설명했다. 그럼에도 연구진은 이번 연구가 장기간에 걸친 정밀 식이 자료와 식품 데이터베이스를 연계한 대규모 분석이며, 일부 보존료의 잠재적 발암 영향을 시사한 기존 실험 결과와도 일관된 흐름을 보인다고 평가했다. 이에 따라 "식품 보존과 암 위험 간의 이익·위험 균형을 고려해 보존료 안전성 재평가에 참고 자료가 될 수 있다"고 진단했다. 연구진은 제조업체에 불필요한 보존료 사용을 줄일 것을 촉구하는 한편, 소비자에게는 신선하고 최소한으로 가공된 식품을 선택할 것을 권고했다. 정책적 측면에서는 보존료가 식품 가격 안정과 유통 효율성에 기여하는 이점이 분명하지만, 장기적 건강 영향에 대한 불확실성을 고려해 보다 균형 잡힌 관리가 필요하다는 지적도 제기됐다. 전문가들은 향후 보존료 사용 한도 강화, 표시 의무 확대, 성분 공개 강화 등 규제 개선 논의가 이어질 가능성을 언급하며, 트랜스지방이나 나트륨 관리 사례처럼 국제적 감시 체계 구축도 검토할 수 있다고 전망했다. 다만 개인 차원에서는 이미 과학적 근거가 축적된 가공육과 알코올 섭취 감소 등 기존 공중보건 권고를 실천하는 것이 우선이라고 덧붙였다.
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- 생활경제
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[먹을까? 말까?(129)]가공식품 보존료, 암 위험과의 연관성 제기
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[심층 보도] 불타는 전기차, 침묵하는 제조사
- 새벽 6시 8분, 지하주차장이 불지옥이 됐다 2024년 8월 1일 새벽 6시 8분. 인천 청라국제도시 한 아파트 지하 1층 주차장. 흰색 메르세데스-벤츠 EQE 전기차에서 연기가 피어오르더니 이내 폭발과 함께 불길이 치솟았다. 불꽃은 천장 구조물을 타고 번져 지하주차장 전체가 '불비'가 쏟아지는 지옥으로 변했다. 소방인력 177명, 장비 59대가 투입됐으나 화염은 8시간 20분이 지나서야 잡혔다. 피해 규모는 참혹했다. 차량 87대가 전소됐고 783대가 그을렸다. 10살 이하 아동 7명을 포함해 23명이 연기를 흡입해 병원으로 실려 갔다. 단전·단수로 주민들은 닷새를 피난생활로 버텼다. 재산 피해는 수백억 원에 달했다. 그런데 이 화재는 단지 운 나쁜 사고가 아니었다. 취재 결과, 화재 차량인 벤츠 EQE에는 구매 당시 공식 안내와 다른 중국산 배터리가 탑재돼 있었다. 제조사는 결함을 알고도 소비자에게 알리지 않았다. 수리 방법은 아직 없다며 '충전을 줄이라'는 임시방편만 내놓은 사례가 반복됐다. 6일(현지시간) 전기차 전문매체 EV파워드(EV Powered)는 볼보 자동차가 배터리 화재 위험으로 전기차 EX30 일부 모델을 리콜한다고 보도했다. 볼보는 2024년부터 2026년 사이 생산된 EX30 싱글 모터 익스텐디드 레인지와 트윈 모터 퍼포먼스 모델에 적용된 배터리 셀에서 화재가 발생할 가능성이 확인됐다고 밝혔다. 이어 특정 공급업체가 제공한 69kWh 용량 배터리 셀에서 충전량이 높을 경우 과열 현상이 나타날 수 있으며, 최악의 경우 배터리 화재로 이어질 수 있다고 말했다. 또한 볼보는 배터리 충전량을 70% 이하로 유지할 경우 화재 위험이 "상당히 줄어든다"고 강조했다. 충전 제한 권고 대상 차량은 전 세계적으로 약 3만4000대에 이를 것으로 추정된다. 볼보 자동차 전기차 배터리 리콜을 계기로 2020년부터 2026년 1월까지 국내외에서 발생한 전기차 배터리 화재 사고와 리콜 사례를 전수 조사해 심층 보도한다. 숫자로 본 전기차 화재통계가 말하는 진실 ▶ 72건, 그러나 한 건이 아파트 전체를 삼킨다 소방청 공식 통계에 따르면 국내 전기차 화재는 2021년 24건, 2022년 43건, 2023년 72건으로 매해 급증하고 있다. 3년 사이 3배다. 2023년 한 해에만 부상자 9명이 발생했다. 같은 해 내연기관차 화재 3736건에서 31명이 숨지고 137명이 다친 것과 비교하면 절대 건수는 적다. 그러나 '적다'는 숫자가 안도로 이어지면 안 된다는 경고가 전문가들 사이에서 거세다. 국내 전기차 화재 연도별 통계 2023년 기준 전기차 10만 대당 화재 건수(11.35건)는 내연기관차(14.47건)보다 낮다. 그러나 단순 수치가 전부가 아니다. 경북대 한세경 교수는 "전기차 화재는 단일 사고당 피해 규모가 크기 때문에 통계만으로 경각심을 낮춰서는 안 된다"고 경고했다. 실제로 청라 화재 한 건의 재산 피해는 수백억 원에 달했다. 더 주목해야 할 수치는 발생 장소다. 전기차 화재의 48%가 주정차 또는 충전 중에 발생한다. 내연기관차(26%)의 약 두 배다. '시동 꺼진 차에서 왜 불이 나느냐'는 소비자 질문에 답이 있다. 리튬이온 배터리는 차 전원이 꺼진 상태에서도 화재가 발생할 수 있다. 지하주차장이 그 불길을 한곳에 가둔다. ▶ 전기차 화재는 왜 멈추지 않는가-열폭주의 공포 전기차 배터리 화재가 일반 화재보다 위험한 결정적 이유는 '열폭주(Thermal Runaway)'다. 배터리 팩 안에 수백 개의 리튬이온 셀이 직병렬로 연결돼 있는데, 하나의 셀에서 이상이 생기면 인접 셀로 열이 전파되는 연쇄 반응이 일어난다. 셀 내부 온도는 순식간에 수백 도에서 최대 1,000도를 넘기며, 리튬이온 배터리 특성상 가연성 전해액이 산소와 가연성 가스를 동시에 방출하기 때문에 외부에서 물을 아무리 뿌려도 진화가 어렵다. "배터리 내부의 분리막이 손상되면 양극과 음극이 만나서 열이나 스파크가 나올 수 있는데, 그 스파크로 인해 결국에는 전해액으로 불이 붙고 화재가 됩니다."-문산 선임연구원 / 한국화학연구원 이차전지연구센터 전문가들이 꼽는 배터리 화재 5대 원인은 다음과 같다. ① 제조 공정 불량(분리막 손상·음극탭 접힘·이물질 혼입), ② 셀 내부 전극 위치 이탈, ③ 과충전에 따른 리튬 석출, ④ 외부 충격에 의한 배터리 팩 손상, ⑤ 배터리관리시스템(BMS) 오류. 이 다섯 가지가 단독 혹은 복합적으로 작용하며 화재를 일으킨다. 이후 이어질 사건들에서 이 원인들이 반복적으로 등장한다. '불나' 코나EV-K-배터리 최초의 대형 참사 (2020~2023년) ▶ 12번의 화재, 1조4천억 원의 청구서 사건의 시작은 2018년으로 거슬러 올라간다. 현대자동차 코나 일렉트릭이 국내외에서 잇따라 불에 탔다. 2020년까지 국내외 누적 화재 12건이 확인됐다. 현대차는 처음에는 배터리관리시스템(BMS) 소프트웨어 업데이트로 대응했다. 하지만 업데이트 이후에도 화재는 멈추지 않았다. 국토교통부는 2021년 2월 최종 조사 결과를 내놨다. LG에너지솔루션(당시 LG화학) 중국 난징공장 초기 생산 배터리의 '음극탭 접힘' 제조 불량이 내부 합선과 화재를 유발할 수 있다는 결론이었다. 코나EV 2만5,083대, 아이오닉 일렉트릭 1,314대, 전기버스 일렉시티 302대 등 총 2만6,699대의 배터리 전량 교체 리콜이 결정됐다. 리콜 비용 총액은 1조4,000억 원. 현대차가 4,255억 원(30%), LG에너지솔루션이 9,800억 원(70%)을 분담하기로 합의했다. 두 회사는 협력 관계를 고려해 법적 소송 없이 협상을 택했다. 그러나 소비자들은 달랐다. 173명의 코나EV 차주들이 현대차를 상대로 정신적 피해·중고차 가격 하락 등을 이유로 손해배상 집단소송을 제기했다. 2023년 2월 서울중앙지법은 1심에서 현대차 손을 들어줬다. ▶ 리콜 과정의 혼란-'차주도 몰랐다' 코나EV 리콜 현장은 혼란 그 자체였다. 국토부가 배터리 전량 교체를 결정했음에도 일선 서비스센터가 일부 차주에게 '배터리 절연 코팅이 안 된 차량만 교환 대상'이라고 잘못 안내하는 사례가 속출했다. 택시 영업 중이던 차주 A씨는 '하루 13건 이상씩 승객이 승차 거부해 생계가 위협받는다'며 분통을 터뜨렸다. 배터리 제조사 확인 문제도 불거졌다. 현대차는 자사 전산에서 LG에너지솔루션 배터리 탑재로 기록돼야 할 차량이 SK온 배터리 탑재로 잘못 등록된 경우가 있을 수 있다며 특정 시기 SK온 배터리 탑재 차량까지 직접 점검하는 이례적 조치에 나섰다. 차주들은 '내 차에 어떤 배터리가 들어있는지조차 알 수 없다'는 상황에 놓였다. 배터리 정보 공개 요구가 처음 터져 나온 시발점이 바로 이 사건이다. GM 볼트EV 14만3,000대 리콜-LG 배터리의 두 번째 참사(2020~2024년) ▶ 오창공장 배터리가 미국 전기차를 멈추게 했다 코나EV 화재가 국내를 뒤흔들던 그 시기, 태평양 건너 미국에서도 같은 LG에너지솔루션 배터리가 문제를 일으키고 있었다. GM의 쉐보레 볼트EV에서 2020년부터 화재가 잇따랐다. GM과 미국 도로교통안전국(NHTSA)이 공동 조사에 나섰고, 결론은 LG에너지솔루션 충북 오창공장 생산 배터리의 제조 결함이었다. GM은 두 차례에 걸쳐 총 14만3,000여 대를 리콜하는 초대형 조치를 단행했다. 1차 리콜에서는 충전량 90% 제한 소프트웨어를 적용했지만, 이후에도 화재가 이어지자 2021년 8월 아예 볼트EV 생산을 전면 중단했다. 이후 배터리 모듈 전면 교체로 방침을 바꿔, 2017~2022년식 볼트EV 전 차종에 새 배터리를 무상 교체해주는 초강수를 뒀다. 리콜 비용 청구서는 LG에너지솔루션에 1조4,000억 원으로 날아들었다. "GM과 LG에너지솔루션, LG전자는 볼트EV 배터리 리콜과 관련된 집단 소송을 해결하기 위해 원고들과 합의했다."-GM 대변인 성명 (미국 미시간 동부지방법원 제출 자료) GM은 볼트EV 차주 집단소송도 1억5000만 달러(약 2000억 원)의 보상 기금으로 합의했다. 리콜 완료 차주에게는 최대 1400달러(약 190만 원), 차량을 판매하거나 임대를 종료한 차주에게는 최소 700달러(약 95만 원)를 지급하는 내용이었다. GM은 2023년 결국 볼트EV 단종을 선언했다. 2026년 신모델 재출시 계획을 밝혔지만, 배터리 화재가 한 차종의 생명을 사실상 끊어놓은 첫 번째 사례가 됐다. ▶ 리콜 후에도 반복된 화재-불신의 악순환 볼트EV 사태가 남긴 또 하나의 교훈은 '리콜 완료가 안전 보장이 아니다'라는 것이다. GM은 2024년 11월에도 소프트웨어가 올바르게 설치되지 않은 볼트EV·EUV 107대를 또다시 리콜했다. '결함 배터리를 탐지하는 소프트웨어가 제대로 작동하지 않으면 화재 발생 가능성이 있다'는 이유였다. 코나EV 역시 리콜 완료 차량에서 2022년 1월 주행 중 화재가 재발했다. 리콜 한 번으로 끝나지 않는 배터리 안전 문제의 구조적 특성을 보여주는 사례들이다. 인천 청라 참사-'믿었던 CATL'은 없었다(2024년) ▶ 파라시스 배터리와 벤츠의 거짓말 2022년 벤츠 EQE 출시 당시, 벤츠 전기차 개발 총괄 크리스토프 스타진스키 부사장은 국내 언론 인터뷰에서 "EQE에 탑재되는 배터리 셀은 CATL이 공급한다"고 직접 밝혔다. 그는 중국산 배터리에 대한 소비자 우려에 "벤츠 전기차에 탑재되는 배터리팩은 벤츠가 만들었다고 여기면 된다"며 안심시켰다. 그러나 청라 화재 이후 국토교통부 조사 결과, 사고 차량에 탑재된 배터리는 CATL이 아닌 중국 파라시스(Farasis Energy) 제품으로 확인됐다. 파라시스는 글로벌 배터리 시장 점유율 10위권 업체다. 벤츠코리아가 딜러들에게 소비자가 배터리 제조사를 묻는 경우 CATL이라고 설명하라는 내부 교육자료를 배포했다는 의혹까지 제기됐다. "차량을 구매할 때 CATL이 워낙 큰 배터리 회사여서 구매했다. 파라시스 배터리인 줄 알았으면 사지 않았을 것이다."-벤츠 EQE 350+ 차주 (익명) 분노한 EQE 차주 24명은 벤츠 독일 본사·벤츠코리아·공식판매대리점을 상대로 집단 손해배상 소송을 제기했다. 사기 및 착오에 의한 계약 취소, 허위광고로 인한 손해배상, 결함 은폐에 따른 징벌적 손해배상을 동시에 청구했다. 벤츠 본사 배터리 총괄 우베 켈러는 두 달 후 한국 기자단 간담회에서 "조사가 마무리되지 않아 자세한 내용을 말할 수 없다"고만 답했다. ▶ 반복된 EQE 리콜-이미 예고된 화재 청라 화재가 더욱 충격적인 이유는 벤츠 EQE가 이미 화재 전에 반복적 결함 리콜 대상 차종이었다는 사실 때문이다. 2023년에만 해외에서 EQE 화재가 두 차례 발생했고, 벤츠코리아는 2024년 4월 EQE 등 8개 차종 2만7,406대의 48V 배터리 접지부 연결 볼트 고정 불량으로 리콜을 진행했으며, 같은 해 7월에는 EQE 6차종 726대에 대해 BMS 제작 결함 리콜을 또 실시했다. 즉 청라 화재 차량은 사고 당시 이미 세 차례의 결함 리콜이 겹친 차종이었다. 국립과학수사연구원은 청라 화재 원인을 두고 "외부 충격에 의해 배터리 팩 내부 셀이 손상돼 절연이 파괴됐을 가능성을 배제할 수 없다"는 감정 결과를 내놨다. 그러나 BMS는 심한 연소로 파손돼 데이터 추출이 불가능했다. 배터리 화재 원인 규명의 구조적 한계를 다시 한 번 드러낸 것이다. 연쇄 리콜-삼성SDI 18만 대, SK온·폭스바겐, 볼보 EX30(2024~2026년) ▶ 삼성SDI: 18만196대 동시 리콜의 충격(2025년 2월) 2025년 2월, 삼성SDI는 전대미문의 대규모 리콜 사태를 맞았다. NHTSA 캠페인 번호 25E007000으로 등록된 이 리콜은 스텔란티스(지프 랭글러·그랜드체로키 4xe) 15만5,096대, 폭스바겐·아우디 4,616대, 포드(이스케이프·링컨 코세어) 2만484대를 포함해 총 18만196대에 달했다. 2020년 7월부터 2023년 3월 사이 생산된 배터리 팩의 셀 내부 분리막 손상이 원인이었다. 이 리콜 대상 차량들에서는 이미 2023~2024년 사이 화재가 10건 이상 발생했고 부상자 2명이 나온 상태였다. 특히 스텔란티스·아우디·폭스바겐 차량의 경우 사전 경고 없이 화재가 발생할 수 있다는 점이 소비자를 불안에 몰아넣었다. 포드 차량만 'Stop Safely Now(지금 안전하게 멈추세요)'라는 계기판 경고가 표시됐다. "전기차에서 화재가 발생하면 배터리가 발화점은 맞지만, 정확한 화재 원인은 계속 조사 중에 있다."-삼성SDI 관계자 (비즈니스포스트 취재) 아우디는 2024년 11월부터 관련 문제를 자체 조사하다가, 삼성SDI가 2023년 3월 이후 배터리 제조 공정을 개선한 사실을 파악했다. 역으로 말하면 그 이전 공정에서 생산된 배터리에 구조적 결함이 있었다는 의미다. 포드는 삼성SDI에 쿠가 PHEV 리콜 손실로 발생한 최대 12억 달러(약 1조6,000억 원) 규모의 손해배상을 청구할 가능성을 공개적으로 예고했다. 앞서 2020년에도 삼성SDI 배터리를 탑재한 BMW PHEV 330e 등 2만6,900대와 포드 쿠가 PHEV 2만500대가 화재 위험으로 리콜된 전례가 있었다. ▶ SK온·폭스바겐 ID.4: 5건의 화재와 311대 리콜(2023~2025년) SK온은 2025년 12월, 폭스바겐 ID.4 배터리 화재 리콜과 공식 연루됐다. 폭스바겐은 2023~2024년형 ID.4 311대에서 배터리 셀 모듈 내부 전극이 정상 위치에서 이탈한 제조 결함을 발견했다고 밝혔다. 이 결함은 2023년 일리노이주 급속충전 중 발생한 ID.4 열폭주 사고가 계기가 됐다. 이후 2024년 7월 주차 중 화재, 충전 중이 아닌 차량의 화재, 그리고 2024년 12월 추가 열 사고까지, 총 5건의 화재가 연속 발생했다. 폭스바겐과 SK배터리아메리카는 초기에 사고 유형이 제각각이어서 명확한 원인을 특정하지 못했다고 밝혔다. 그러나 콜로라도주 화재 차량의 배터리를 정밀 분석하는 과정에서 셀 내부 전극 이동 결함이 발견됐고, 과거 화재 차량의 CT 촬영 재검토에서도 동일 현상이 확인돼 결국 '배터리 제조 공정의 품질 편차'로 결론 났다. 311대 전량 배터리 셀 모듈 교체 리콜이 발표됐으며, 수리 완료 전까지 DC 급속충전 중단·충전 후 실외 주차·충전량 80% 이하 제한이 권고됐다. ▶ 볼보 EX30: 전 세계 3만4,000대 '충전 70%로 막아라'(2026년 1월) 2026년 1월, 볼보자동차는 EX30 전기차 리콜을 전격 발표했다. 2024~2026년식 EX30 싱글 모터 익스텐디드 레인지·트윈 모터 퍼포먼스 모델에 탑재된 69kWh 배터리 셀이 충전량이 높을 경우 과열로 이어질 수 있다는 내용이었다. 51kWh 배터리를 사용하는 스탠다드 레인지 모델은 해당되지 않는다. 볼보는 배터리 충전량을 70% 이하로 유지할 경우 위험이 '상당히 줄어든다'고 밝히며, 근본 수리 방안이 확정될 때까지 소프트웨어·부품 개선 방안을 마련하겠다고 했다. 전 세계 리콜 대상은 약 3만4,000대. 보고된 사고 건수는 전체 영향 차량의 0.02% 수준이며 부상 사례는 없다고 밝혔다. 그러나 '충전 70% 제한 권고'라는 처방은 전기차 오너들에게 낯설지 않다. GM 볼트EV 1차 리콜 때도 '충전 90%로 줄이라'는 권고가 나왔고, 폭스바겐 ID.4는 급속충전을 중단하라고 했다. 표현만 바뀔 뿐, '근본 원인을 모르니 충전을 줄이라'는 패턴이 반복되고 있다. 소비자의 공포, 제조사의 침묵, 규제의 뒤늦은 각성 ▶ 내 차 배터리, 나는 왜 모르는가 청라 화재 이후 전기차 소비자들 사이에서 가장 많이 나온 말은 '내 차에 무슨 배터리가 들어있는지 모른다'였다. 당시 벤츠코리아는 '모든 부품의 납품처 정보를 공개하지 않는 것이 회사 정책'이라는 입장을 고수했다. 코나EV 사태 때도 차주들은 LG 배터리인지 SK 배터리인지를 서비스센터에 물었지만 정확한 답을 듣지 못했다. "전기차 배터리 정보에 대한 실시간 모니터링으로 사고를 예방할 수 있도록, 전기차 제조사들이 정보 공개에 나서야 한다."- 손영욱 한국자동차연구원 대경지역본부장 청라 화재를 계기로 정부도 움직였다. 2024년 9월 6일, 당시 한덕수 국무총리 주재 국정현안관계장관회의에서 전기차 화재 안전관리 대책이 확정 발표됐다. ▲배터리 셀 제조사·형태·주요 원료 등 정보 공개 의무화 ▲배터리 인증제 2024년 10월 조기 시범 시행 ▲BMS 기능 개선·구형 전기차 무상 업데이트 ▲신축 지하주차장 습식 스프링클러 의무화 ▲전기차 제작사 제조물 책임보험 가입 미이행 시 보조금 지급 제외 등이 핵심이었다. 국토교통부는 자동차관리법 시행규칙 개정을 통해 배터리 셀 제조사·형태·주요 원료를 자동차등록증에 의무 기재하는 입법예고를 진행했다. 배터리 이력관리제 또한 2025년 2월 시행으로 앞당겨졌다. 청라 화재가 없었다면 이 조치들은 훨씬 늦게 이뤄졌을 것이다. ▶ 배터리사 vs 완성차-끝나지 않는 책임 전쟁 전기차 화재가 발생할 때마다 배터리 제조사와 완성차 제조사 간의 책임 공방이 따라붙는다. 코나EV 사태에서 LG에너지솔루션은 재현실험에서 화재가 나지 않았다며 현대차의 BMS 오적용 가능성을 제기했다. 양측은 소송 없이 비용을 3:7로 분담했지만, 표면 아래에는 서로 다른 결론을 갖고 있다. 포드는 삼성SDI 배터리 결함으로 인한 쿠가 PHEV 리콜 손실을 이유로 삼성SDI에 손해배상을 청구할 가능성을 공개적으로 예고했다. 포드의 예상 청구 금액은 최대 12억 달러. 벤츠 EQE 차주 집단소송은 현재 진행 중이다. 이 구도는 공급망 전체의 법적 리스크를 드러낸다. 문제는 배터리 화재 원인 규명 자체가 극도로 어렵다는 점이다. 대부분의 화재 차량은 완전히 전소돼 BMS 데이터 추출이 불가능하다. 청라 화재 차량도 국과수가 'BMS가 심한 연소로 파손돼 데이터 추출이 불가하다'고 밝혔다. 원인이 불명확한 상태에서 제조사와 배터리사 간 책임 공방만 이어지는 사이, 피해는 고스란히 소비자에게 돌아간다. ▶ 아파트 지하주차장 진입 금지-전기차주의 이중고 청라 화재 이후 전기차를 지하주차장에서 배제하는 공동주택이 늘기 시작했다. 일부 단지에서는 '충전량 90% 이하 차량만 지하주차장 진입 허용' 방침을 세웠다. 전기차 중고차 시장도 직격탄을 맞았다. 코나EV 화재 리콜 당시 차주들이 제기한 집단소송에서 '중고차 가격 하락' 항목이 청구 이유에 포함된 것처럼, 배터리 화재 뉴스가 터질 때마다 해당 차종의 중고차 시세가 급락하는 패턴이 반복됐다. 한편 SK온 고창국 부사장은 업계 포럼에서 '지하주차장에서 전기차 화재가 발생해도 스프링클러가 제대로 작동했을 경우 피해 확산을 억제할 수 있다'며 '청라 화재 이전까지 전기차 화재가 대규모로 확산된 경우는 없었다'고 반박했다. 실제로 청라 화재에서 스프링클러가 작동하지 않은 것이 피해를 키웠다는 사실이 확인됐다. 배터리 안전과 건물 방재 인프라가 동시에 개선돼야 함을 보여주는 대목이다. 전고체 배터리, 혹은 신뢰 회복의 긴 여정 배터리 업계는 리튬이온 배터리의 열폭주 한계를 근본적으로 극복할 차세대 기술로 전고체 배터리를 주목한다. 액체 전해질 대신 고체 전해질을 쓰면 가연성 전해액이 없어 열폭주 가능성이 구조적으로 낮아진다. 삼성SDI는 2027년, SK온·토요타는 2027~2028년, LG에너지솔루션은 2030년을 전고체 배터리 양산 목표로 제시했다. 그러나 전고체 배터리가 양산 단계에 이르기까지의 과도기는 여전히 길다. 그 사이 도로 위를 달리는 수백만 대의 리튬이온 전기차가 있다. 배터리 전문가들은 현재의 리튬이온 배터리 안전 관리 강화가 시급하다고 입을 모은다. 국내 K-배터리 3사는 저마다의 기술 대응을 강화하고 있다. LG에너지솔루션은 7000건 이상의 BMS 관련 특허를 보유하고 미국 반도체 기업 ADI와 협력해 셀 내부 온도 측정 기술을 개발 중이다. 삼성SDI는 AI 기반 배터리 내부 상태 정밀 분석 시스템을 도입하고 있다. SK온은 Z폴딩 공법·고내열 분리막을 적용하고 자체 개발 BMCI(배터리관리칩)로 수백 개의 셀 상태를 실시간 감지·관리하는 기술을 고도화하고 있다. 정부도 2025년 상반기부터 정보 제공에 동의한 전기차 차주의 배터리 위험 정보를 제작사·차주는 물론 소방당국에도 실시간 통보하는 시범사업을 추진하고 있다. BMS 데이터가 소방당국으로 곧바로 전달된다면 화재 초기 대응 속도가 달라질 수 있다. 문제는 기술과 제도의 속도가 화재 발생 속도를 따라가고 있느냐다. 2023년 72건, 2024년 이후에도 대형 사고가 반복됐다. 전고체 배터리가 도로 위를 달리는 날까지, 리튬이온 배터리 안전 관리의 개선은 잠시도 멈출 수 없는 과제다. 투명성이 먼저다 전기차는 탄소중립을 향한 인류의 선택이다. 그러나 안전이 뒷받침되지 않은 전기차 확산은 소비자 신뢰를 무너뜨리고 전환 자체를 지연시킨다. 코나EV에서 GM 볼트EV, 벤츠 EQE, 폭스바겐 ID.4, 볼보 EX30에 이르기까지 반복되는 배터리 화재와 리콜의 공통분모는 두 가지다. 첫째는 배터리 제조 공정의 품질 편차다. 분리막 손상, 음극탭 접힘, 전극 위치 이탈, 이물질 혼입-원인은 다양하지만 근본은 제조 과정의 불량이다. 둘째는 소비자를 향한 정보 불투명성이다. 벤츠가 CATL이 아닌 파라시스 배터리를 탑재하면서 고객에게 CATL이라고 교육했다면 이는 명백한 소비자 기만이다. 현대차와 LG에너지솔루션이 원인 규명이 끝나지 않은 상태에서 책임 공방을 벌이는 사이 소비자는 '불나'라는 오명의 차를 몰고 다녀야 했다. 해법은 투명성에서 시작한다. 배터리 제조사와 완성차 제조사가 결함을 인지하는 순간 소비자에게 알리고, 원인 규명 과정을 공개하며, 리콜 후 재발 방지 조치를 검증받아야 한다. 정부의 배터리 정보 공개 의무화는 그 시작점이다. 전기차 배터리 안전은 기업의 브랜드 이미지 문제가 아니라, 사람의 목숨이 달린 문제이기 때문이다. ※ 본 기사는 2020~2026년 1월 국내외 공시 자료, 소방청·국토교통부·NHTSA 발표 자료, 언론 보도를 바탕으로 작성됐다. 피해자 코멘트 일부는 공개된 방송·언론 인터뷰에서 인용됐으며, 추가 직접 취재가 진행 중이다.
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[심층 보도] 불타는 전기차, 침묵하는 제조사
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[우주의 속삭임(169)] 블랙홀 주변 시공간 흔들림 첫 포착⋯아인슈타인 예측 100년 만에 실증
- 천문학자들이 회전하는 블랙홀 인근에서 시공간 자체가 흔들리는 현상을 처음으로 직접 관측했다고 사이테크데일리가 보도했다. 별이 블랙홀에 의해 파괴되는 극적인 순간에 포착된 이번 발견은 아인슈타인의 일반상대성이론이 예측한 핵심 효과를 실증적으로 확인한 사례로 평가된다. 이번 연구는 관측이 극히 어려운 우주 현상을 추적해온 과학자들에게 중요한 돌파구로 받아들여지고 있다. 중국과 영국 공동 연구팀은 국제학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재한 논문을 통해, 빠르게 회전하는 블랙홀이 만들어내는 시공간의 소용돌이 왜곡을 최초로 직접 검출했다고 밝혔다. 회전 블랙홀이 시공간을 끌어당기는 '프레임 드래깅' 이 현상은 '렌즈–시링 프리세션(Lense–Thirring precession)'으로 불리며, 일반적으로 '프레임 드래깅(frame-dragging)'으로 알려져 있다. 회전하는 블랙홀이 주변 시공간을 비틀어 끌어당기면서 인근의 물질과 천체 궤도가 서서히 흔들리는 효과를 뜻한다. 연구는 중국과학원 산하 국가천문대가 주도했으며, 영국 카디프대 연구진이 참여했다. 연구팀은 초대질량 블랙홀에 접근했다가 파괴된 별의 흔적을 관측한 '조석파괴사건(TDE)' 천체인 AT2020afhd를 집중 연구했다. 별의 붕괴가 드러낸 회전 원반과 제트의 동조 흔들림 별이 블랙홀의 강력한 중력에 찢겨나가면서 잔해는 블랙홀 주변에 빠르게 회전하는 원반을 형성했고, 동시에 물질이 빛의 속도에 가까운 속도로 분출되는 강력한 제트가 방출됐다. 연구진은 X선과 전파 신호에서 반복적으로 나타나는 패턴을 분석한 결과, 원반과 제트가 함께 흔들리는 '공동 프리세션' 현상을 확인했다. 이 흔들림은 약 20일 주기로 반복됐으며, 이는 회전 블랙홀이 시공간을 비틀어 만드는 프레임 드래깅 효과의 명확한 관측 신호로 해석됐다. 한 세기 전 예측, 관측으로 입증되다 이 효과의 개념은 1913년 알베르트 아인슈타인이 처음 제시했고, 1918년 렌즈와 시링이 수학적으로 정식화했다. 이번 관측은 일반상대성이론의 주요 예측을 실증적으로 확인하는 동시에, 블랙홀의 회전 속도와 물질 유입 과정, 제트 생성 메커니즘을 연구할 새로운 방법을 제시한다는 점에서 의미가 크다. 공동 저자인 카디프대 코시모 인세라(Cosimo Inserra) 박사는 "이번 연구는 회전하는 블랙홀이 시공간을 끌어당긴다는 프레임 드래깅 현상에 대해 지금까지 가장 설득력 있는 증거를 제시했다"며 "100년 넘게 이론으로만 존재하던 예측을 실제 관측으로 확인했다는 점에서 물리학자들에게 큰 성과"라고 평가했다. 그는 또 "AT2020afhd는 기존에 연구된 조석파괴사건과 달리 단기적인 전파 신호 변동을 보였고, 이는 단순한 에너지 방출로 설명되지 않았다"며 "이 점이 시공간 왜곡 효과를 확신하게 만든 결정적 단서였다"고 설명했다. X선·전파 망원경으로 포착한 시공간의 흔들림 연구진은 프레임 드래깅 신호를 포착하기 위해 닐 게럴스 스위프트 천문대(Swift)의 X선 자료와 미국 칼 G.얀스키 초대형전파망원경(VLA)의 전파 관측 데이터를 종합 분석했다. 여기에 전자기 분광 분석을 통해 블랙홀 주변 물질의 구조와 성질을 규명함으로써, 관측된 현상이 이론적 예측과 부합함을 확인했다. 인세라 박사는 "회전하는 블랙홀이 시공간을 끌어당기는 과정을 실제로 관측함으로써, 그 물리적 작동 메커니즘을 이해하기 시작했다"며 "이는 회전하는 전하가 자기장을 만드는 것처럼, 거대한 질량을 가진 회전 천체가 중력자기장(gravitomagnetic field)을 형성해 주변 천체의 운동에 영향을 미친다는 사실을 보여준다"고 설명했다. 연구진은 이번 성과가 블랙홀 물리학의 이해를 한 단계 끌어올리는 동시에, 우주에서 일어나는 극한 현상을 탐구할 새로운 관측 창을 열 것으로 기대하고 있다.
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[우주의 속삭임(169)] 블랙홀 주변 시공간 흔들림 첫 포착⋯아인슈타인 예측 100년 만에 실증
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중국 수출통제 집행 급강화⋯전략광물 넘어 산업재까지 '정밀 타격'
- 미·중 무역 갈등이 격화되는 가운데 중국의 수출통제 위반에 대한 행정 처분이 급증한 것으로 나타났다. 무역안보관리원이 5일 공개한 보고서에 따르면 지난해 상반기 중국 각급 해관이 공개한 수출통제 관련 행정 처분은 79건으로, 전년 동기 대비 71.7% 늘었다. 중국은 2020년 수출통제법 제정 이후 통제 체계를 정비해 왔으며, 지난해에는 희토류와 핵심 광물을 중심으로 통제 조치를 대폭 강화했다. 위반 유형은 이중용도 물자 관련 사건이 전체의 65% 이상을 차지했고, 흑연·드론·희소금속 등이 주요 단속 대상이었다. 벌금 수준도 크게 높아져 위반 가액 대비 과태료율이 평균 100%를 넘겼다. 중국이 최근 은까지 수출 허가 관리 대상에 포함시키면서, 국내 기업의 수출입 관리와 공급망 대응이 한층 중요해졌다는 지적이 나온다. [미니해설] 중국 희토류 등 수출통제 강화 후 작년 상반기 위반 처벌 72%↑ 중국의 수출통제가 질적으로 한 단계 진화하고 있다. 과거에는 제도 정비와 상징적 조치에 머물렀다면, 최근에는 실제 단속과 처벌 강도를 높이며 ‘집행 중심’의 통제 체제로 전환하는 양상이 뚜렷하다. 5일 무역안보관리원이 발간한 '중국 수출통제 메커니즘 현황 및 대응방안' 보고서는 이 같은 변화를 수치로 보여준다. 지난해 상반기 중국의 수출통제 위반 행정 처분 건수는 전년 대비 70% 이상 늘었고, 과태료 수준 역시 위반 가액을 웃도는 사례가 속출했다. 이 같은 변화의 배경에는 미·중 전략 경쟁이 자리 잡고 있다. 미국이 고율 관세와 첨단기술 수출 규제를 통해 중국을 압박하자, 중국은 핵심 광물과 중간재를 지렛대로 맞대응에 나섰다. 희토류를 시작으로 흑연, 특수 화학물질, 영구자석 소재 등이 통제 대상에 포함됐고, 올해 들어서는 산업 전반에 활용되는 은까지 수출 허가 관리 품목으로 편입됐다. 은은 귀금속이면서 전자기 회로, 배터리, 태양광 패널, 의료기기 등에 널리 쓰이는 산업재다. 중국은 세계 최대 은 생산국 중 하나이며 은 매장량도 세계 최대 수준이다. 통제의 범위가 전략 자산에서 범용 산업재로 확장되고 있는 셈이다. 특히 주목할 점은 중국 당국의 집행 방식이다. 보고서에 따르면 지난해 상반기 적발된 사건의 대부분은 허가증 미제출, 성분·함량 허위 신고 등 통관 단계의 '형식적 위반'에서 비롯됐다. 이는 중국이 단순히 불법 수출을 적발하는 데 그치지 않고, 서류 작성과 성분 표시, 물류 대리인의 책임까지 엄격히 묻고 있음을 의미한다. 비스무트·안티모니 등 민감 광물의 경우 물류·통관 대리인에게도 화물 성격 확인 의무를 적용한 사례가 확인됐다. 처벌 수위 역시 눈에 띄게 높아졌다. 2024년에는 대부분의 위반 사례에 감경 처분이 적용됐지만, 지난해 상반기에는 고액 벌금 부과가 일반화됐다. 위반 가액 대비 과태료율이 평균 106%에 달했고, 2분기에는 170%를 넘기도 했다. 중국이 '경고용 단속'에서 '실질적 비용을 부과하는 단속'으로 방향을 바꿨다는 해석이 나오는 이유다. 이 같은 조치는 중국 내부의 정책 목적과도 맞닿아 있다. 핵심 광물과 전략 자원을 국가 안보 자산으로 관리하는 동시에, 밀수와 우회 수출을 차단해 통제의 실효성을 높이겠다는 의도다. 실제로 중국은 지난해 5월 이후 핵심 광물 밀수 수출에 대한 특별 단속을 병행하고 있으며, 단속 대상은 빠르게 확대되고 있다. 다만 중국의 수출통제 강화는 역설적으로 글로벌 공급망의 탈중국 움직임을 자극할 가능성도 크다. 불확실성이 커질수록 기업들은 조달선을 다변화하고 대체 공급처를 모색할 수밖에 없다. 보고서 역시 중국의 수출통제가 상대국에 대한 선제적 억제 수단으로 작동하는 동시에, 중장기적으로는 중국 스스로에게 부담으로 돌아올 수 있다고 분석했다. 국내 기업 입장에서는 단기적 영향보다 구조적 리스크 관리가 관건이다. 은의 경우 한국의 중국 의존도가 낮아 직접적 타격은 제한적일 수 있다. 그러나 통제 대상이 언제든 확대될 수 있다는 점에서 안일한 대응은 위험하다. 성분·함량 표기, 허가 대상 여부 사전 점검, 통관 대행업체와의 책임 분담 등 실무 차원의 관리 체계를 재점검할 필요가 있다. 전문가들은 중국 수출통제가 '예외적 사건'이 아니라 '상시적 변수'로 자리 잡았다고 본다. 미·중 갈등이 장기화하는 상황에서, 중국의 통제 정책은 단기간에 완화되기 어렵다. 정부와 기업 모두 중국과의 공식·비공식 소통 채널을 유지하면서, 공급망 리스크를 체계적으로 관리하는 전략적 접근이 요구되는 시점이다.
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중국 수출통제 집행 급강화⋯전략광물 넘어 산업재까지 '정밀 타격'
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[먹을까? 말까?(127)] 차 한 잔의 과학, 심혈관·대사 건강 지키는 근거 늘었다
- 차(茶)가 심혈관 질환과 암, 노화 억제 등 다양한 건강 위험을 낮추는 데 기여할 수 있다는 연구 결과가 나왔다고 사이테크데일리가 1일(현지시간) 보도했다. 다만 효과는 차의 종류와 섭취량, 가공 여부에 따라 달라질 수 있어 주의가 필요하다는 분석이다. 최근 중국 연구진이 식물성 음료 연구 학술지 '베버리지 플랜트 리서치(Beverage Plant Research)'에 게재한 종합 리뷰 논문에 따르면, 차 섭취는 다수의 코호트 연구와 임상시험에서 심혈관 건강과 대사 기능 개선과 가장 일관된 연관성을 보였다. 정기적으로 차를 마시는 사람일수록 심혈관질환(CVD), 비만, 제2형 당뇨병 위험이 낮았으며, 일부 암에 대해서도 보호 효과 가능성이 관찰됐다. 연구진은 또한 차 섭취가 인지 기능 저하 속도를 늦추고, 노화에 따른 근육 감소를 완화하며, 항염·항균 작용을 보일 가능성도 시사된다고 밝혔다. 다만 이들 효과는 아직 장기 추적 임상시험이 충분하지 않아 추가 검증이 필요하다고 덧붙였다. 섭취량 역시 중요한 변수로 지목됐다. 38개 전향적 코호트 자료를 종합한 메타분석 결과, 하루 1.5~3잔 수준의 '적정 섭취'가 심혈관 사망률 감소와 가장 뚜렷한 연관성을 보였고, 전체 사망률은 하루 약 2잔에서 가장 낮아지는 경향을 나타냈다. 다만 모든 차 제품이 동일한 건강 효과를 지니는 것은 아니다. 연구진은 병에 담긴 가공 차나 버블티에는 설탕, 인공감미료, 보존제가 포함되는 경우가 많아, 우려낸 차와 동일한 건강 효과를 기대하기 어렵다고 지적했다. 차는 카멜리아 시넨시스(Camellia sinensis) 잎에서 만들어지며, 폴리페놀과 카테킨 등 항산화 성분이 풍부하다. 특히 녹차는 혈압과 LDL 콜레스테롤을 낮추는 등 심혈관 보호 효과가 비교적 명확하게 관찰됐다. 반면 홍차, 우롱차, 백차에 대해서는 비교 연구가 상대적으로 부족하다는 점도 이번 리뷰에서 지적됐다. 체중과 대사 건강과 관련해서는 과체중·비만 집단에서 효과가 두드러졌다. 일부 무작위 대조시험에서는 하루 4잔 내외의 녹차 섭취가 체중 감소와 산화 스트레스 완화에 기여한 것으로 보고됐다. 제2형 당뇨병 위험 역시 차 섭취량이 많을수록 낮아지는 경향이 관찰됐으나, 이미 당뇨병을 앓는 환자에게서 혈당 조절 효과는 일관되지 않았다. 암 예방 효과에 대해서는 동물 실험에서는 강한 신호가 나타났으나, 인체 연구에서는 암 종류와 개인 특성에 따라 결과가 엇갈렸다. 다만 구강암, 여성 폐암, 대장암 등 일부 암에서 위험 감소 신호가 보고됐다고 연구진은 전했다. 뇌 건강 측면에서는 차를 자주 마시는 사람이 인지 장애를 겪을 가능성이 낮다는 관찰 연구 결과가 다수 제시됐다. 차에 포함된 아미노산인 테아닌(theanine)이 스트레스 완화와 정서 안정에 기여할 수 있다는 점도 간접적인 보호 요인으로 거론됐다. 노년층 근감소증과 관련해서도 녹차 추출물이 악력 유지와 근육 감소 억제에 도움을 줬다는 초기 임상 결과가 소개됐다. 다만 연구진은 운동과 단백질 섭취를 병행할 때 효과가 더 뚜렷하다고 설명했다. 한편 장기적으로는 잔류 농약, 중금속, 미세플라스틱 등 오염물질 노출 가능성과 철분·칼슘 흡수 저해 문제도 고려해야 할 요소로 지적됐다. 특히 채식 위주의 식단을 따르거나 특정 영양소 섭취가 제한된 사람은 주의가 필요하다는 설명이다. 연구진은 "차의 건강상 이점은 분명하지만, 가공된 형태보다는 전통적인 방식으로 우려낸 차를 적정량 섭취하는 것이 바람직하다"며 "차 종류별 장기 효과와 안전성에 대한 추가 연구가 향후 정책과 소비자 가이드라인 정립에 도움이 될 것"이라고 밝혔다. ◇ 참고문헌: Mingchuan Yang, Li Zhou, Zhipeng Kan, Zhoupin Fu, Xiangchun Zhang 및 Chung S. Yang 공저, '차 섭취의 유익한 건강 효과 및 잠재적 건강 우려 사항: 검토', 2025년 11월 13일, Beverage Plant Research. DOI: 10.48130/bpr-0025-0036
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- 생활경제
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[먹을까? 말까?(127)] 차 한 잔의 과학, 심혈관·대사 건강 지키는 근거 늘었다
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미국, 한국산 모너머·올리고머에 최대 65% 반덤핑 예비판정
- 미국 상무부가 한국산 모너머·올리고머 제품에 대해 최대 65% 수준의 반덤핑 예비 판정을 내렸다. 2일 산업통상자원부에 따르면 미 상무부는 지난해 31일(현지시간) 반덤핑 조사 예비판정에서 한국 기업 A사에 10.94%, B사에 65.72%의 덤핑 마진율을 산정했다. 조사에 응하지 않은 C사에는 최고치인 188%의 반덤핑 관세가 적용될 것으로 알려졌다. 모너머·올리고머는 각종 화학제품의 핵심 원료로 활용도가 높다. 이번 예비 판정은 미국 업계가 주장한 137~188%보다는 낮지만, 수출 업계에는 여전히 부담으로 작용할 전망이다. 최종 판정은 오는 5월 나올 예정이다. [미니해설] 미국 상무부, 한국산 모노머·올리고머에 10∼65% 반덤핑 예비판정 미국 상무부가 한국산 모너머·올리고머에 대해 최대 65%의 반덤핑 예비 판정을 내리면서 국내 화학업계에 긴장감이 높아지고 있다. 모너머와 올리고머는 합성수지, 코팅제, 접착제 등 다양한 화학제품의 기초 원료 및 중간재로 사용되는 핵심 물질이다. 미국 시장 의존도가 높은 일부 기업에는 이번 판정이 수익성과 수출 전략 전반에 영향을 미칠 수 있다는 평가가 나온다. 산업통상자원부에 따르면 미 상무부는 사전 질의서에 성실히 응답한 한국 기업 두 곳을 대상으로 조사를 진행해 각각 10.94%와 65.72%의 덤핑 마진율을 예비 산정했다. 반면 질의서에 응하지 않은 기업에는 '불리한 가용 정보(AFA)'를 적용해 최고 수준인 188%의 관세율을 부과한 것으로 전해졌다. AFA는 조사 비협조 기업에 가장 불리한 정보를 적용해 고율 관세를 산정할 수 있도록 한 미국의 대표적인 무역구제 수단이다. 이번 예비 판정은 미국 업계가 당초 주장한 137~188%의 고율과 비교하면 낮아진 결과지만, 업계에서는 안도와 부담이 교차하고 있다. 10%대 관세가 적용된 기업의 경우 미국 시장 유지가 가능하다는 평가도 나오지만, 60%를 넘는 마진율이 적용된 기업은 가격 경쟁력 약화가 불가피하다. 특히 중간재 성격의 제품 특성상 관세 부담이 완제품 가격으로 전가될 경우, 미국 내 고객사 이탈 가능성도 배제하기 어렵다. 산업부는 조사 개시 이전부터 관련 협회와 기업에 제소 동향을 공유하고, 질의서 대응과 자료 제출 과정에서 적극적인 협조를 주문해 왔다. 특히 AFA 적용 위험성을 수차례 경고하며 대응 전략을 지원했다는 설명이다. 이번 결과에서도 조사에 응하지 않은 기업이 최고 관세율을 적용받으면서, 미국 통상 분쟁에서 ‘비협조 리스크’가 다시 한번 확인됐다는 평가가 나온다. 향후 관건은 오는 5월 예정된 미 상무부의 최종 판정이다. 예비 판정 결과가 상당 부분 유지될 가능성이 있지만, 추가 소명과 보완 자료 제출을 통해 관세율이 조정될 여지도 남아 있다. 산업부는 업계와 긴밀히 소통하며 최종 판정까지 대응 전략을 점검하겠다는 방침이다. 전문가들은 이번 사례가 미중 기술·공급망 경쟁과 맞물려 미국의 통상 압박 기조가 한국 중간재 산업으로까지 확대되고 있음을 보여주는 신호라고 분석한다. 단기적으로는 개별 기업의 대응이 중요하지만, 중장기적으로는 수출 시장 다변화와 통상 리스크 관리 역량 강화가 불가피하다는 지적도 나온다.
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미국, 한국산 모너머·올리고머에 최대 65% 반덤핑 예비판정
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[신소재 신기술(215)] 중국, 세계 최고 성능 초중력 원심분리기 완공⋯'공간·시간 압축' 실험 현실화
- 중국이 초중력(超重力, hypergravity) 연구 분야에서 다시 한 번 자체 기록을 경신했다. 수백 톤급 원심분리기를 활용해 공간과 시간을 압축하는 실험 장비를 완공하며, 실험실 환경에서 수십 년·수백 미터 규모의 물리적 현상을 며칠 만에 재현할 수 있는 기반을 마련했다. 초중력은 지구 중력(1g)보다 훨씬 강한 중력이 작용하는 상태를 말한다. 여기서 g는 지구 표면에서의 중력가속도(약 9.8m/s²)를 기준으로 한 단위다. 초중력은 자연적으로는 거의 만들어지지 않기 때문에 대형 원심분리기를 이용해 인위적으로 만든다. 중국 국영 기업인 상하이전기 원자력 그룹(Shanghai Electric Nuclear Power Group)은 2025년 12월 22일 세계 최고 성능의 초중력 원심분리기 'CHIEF1900'의 구축을 완료했다고 밝혔다. CHIEF1900은 올해 9월 가동에 들어간 'CHIEF1300'을 불과 수개월 만에 넘어선 최신 장비로, 최대 1900 g톤(g-tonnes)의 초중력 환경을 구현할 수 있다. g톤은 중력가속도(g)에 회전 질량(톤)을 곱한 개념으로, 가정용 세탁기 탈수조가 만들어내는 중력이 2 g톤 수준에 불과한 것과 비교하면 압도적인 수치다. 이 장비는 중국 동부 저장성에 위치한 저장대학교(Zhejiang University)의 초중력·융합실험시설(CHIEF)에 설치됐다. 해당 시설은 진동을 최소화하기 위해 캠퍼스 지하 약 15미터 깊이에 조성됐으며, 총 사업비는 20억 위안(약 2억8500만 달러)에 달한다. 연구시설은 해외 연구자들에게도 개방돼 국제 공동연구의 거점 역할을 하도록 설계됐다. 초중력 연구의 목적은 우주비행과 같은 특수 환경에 국한되지 않는다. 강력한 중력장을 인위적으로 만들어 실제 자연·사회 기반시설에서 수십 년에 걸쳐 발생하는 변형과 응력을 축소된 모형에서 단기간에 재현하는 데 핵심 가치가 있다. 예를 들어 높이 3미터의 댐 모형을 100g 조건에서 회전시키면, 실제 높이 300미터 댐이 받는 응력과 유사한 물리적 조건을 만들어낼 수 있다. 이는 지구 중력과 자전에서 발생하는 원심력이 구조물에 작용한다는 원리를 극대화한 방식이다. 이 같은 '공간과 시간의 압축'은 토양 내 오염물질의 수천 년에 걸친 이동 경로, 고속철도 선로와 지반 간 공진 현상, 대형 토목 구조물의 장기 피로 누적 등을 실험실 수준에서 검증할 수 있게 한다. 현실 세계에서 실시간 관측이 사실상 불가능한 현상을 정밀하게 분석할 수 있다는 점에서 산업·환경·토목 분야 전반에 활용 가능성이 크다는 평가다. 다만 이 같은 대형 설비 구축은 기술적으로도 상당한 도전이었다. 초고속 회전 과정에서 발생하는 막대한 열을 제어하지 못하면 실험 자체가 불가능하기 때문이다. 연구진은 냉각재와 공기 환기를 결합한 진공 기반 온도 제어 시스템을 새로 개발해 열 방출 문제를 해결했다. 관련 내용은 홍콩 매체 사우스 차이나 모닝 포스트(South China Morning Post)를 통해 전해졌다. 앞서 미국 미시시피주 빅스버그에 위치한 미 육군 공병단 소속 1200g톤 용량의 미국산 원심분리기는 올해 9월 CHIEF 1300이 가동되기 전까지 초중력 연구 분야에서 세계 최고를 유지해왔다. 전문가들은 CHIEF1900의 완공이 중국이 초중력 연구에서 미국을 포함한 기존 선도국을 단기간에 추월했음을 상징적으로 보여주는 사례라고 평가한다. 초중력 기술이 기초과학을 넘어 대형 인프라 안전성 평가와 환경·에너지 연구로 확장될 경우, 향후 산업 경쟁력에도 적지 않은 영향을 미칠 것으로 전망된다.
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[신소재 신기술(215)] 중국, 세계 최고 성능 초중력 원심분리기 완공⋯'공간·시간 압축' 실험 현실화
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[우주의 속삭임(168)] 노년기 별의 '항성풍' 비밀 풀리나⋯별빛 아닌 대류·맥동이 가스 방출 주도
- 노년기에 접어든 별이 우주로 내뿜는 '별바람(항성풍)'의 기원에 대해 천문학계의 오랜 통설을 흔드는 연구 결과가 나왔다고 어스닷컴이 보도했다. 생명체를 구성하는 탄소·산소·질소 등 원소가 담긴 '별먼지(stardust)'가 어떻게 우주 공간으로 퍼져 나가는지를 둘러싼 기존 설명이 수정돼야 할 가능성이 제기된 것이다. 스웨덴 예테보리 공과대(Chalmers University of Technology) 연구진은 태양과 유사한 질량을 지닌 노년기 별인 적색 거성 'R 도라두스(R Doradus)'를 정밀 관측한 결과, 미세한 먼지가 별빛의 압력만으로는 가스를 밀어내 항성풍을 형성하기 어렵다는 결론에 도달했다. 이 연구는 국제 학술지 '천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)' 최신호에 실렸다. R 도라두스는 지구에서 약 180광년 떨어진 비교적 가까운 별로, 적색거성의 말기 단계인 점근거성가지(AGB)에 속한다. 이 시기의 별은 막대한 양의 가스를 방출하며, 이는 훗날 새로운 별과 행성의 재료가 된다. 그동안 천문학자들은 별빛이 갓 생성된 먼지를 밀어내고, 이 먼지가 주변 가스를 끌어당기며 항성풍을 만든다고 설명해 왔다. 연구진은 2017년 칠레 파라날 천문대의 초대형망원경(VLT)에 장착된 장비를 활용해 편광된 가시광선을 분석, 별 표면 가까이 형성된 먼지의 성분과 크기를 구분해냈다. 이후 몇 년 동안 데이터를 신중하게 분석하고, 기존 이론들을 뒷받침하는 지 검증하기 위해 노력했다. 관측 결과, R 도라두스 주변의 먼지는 주로 규산염과 산화알루미늄으로 구성돼 있었지만, 입자 크기가 매우 작아 별빛을 충분히 받아 가스를 밀어낼 수 없다는 점이 확인됐다. 복사 전달 시뮬레이션을 통해 별빛이 먼지와 상호작용하는 방식을 계산한 결과도 같은 결론을 뒷받침했다. 먼지가 너무 작으면 빛을 산란·흡수하는 효율이 낮아 중력을 극복하지 못한다는 것이다. 철 성분이 많은 먼지는 빛을 더 흡수할 수 있지만, 온도가 급격히 올라 증발(승화)해 버리는 한계가 있었다. 연구를 이끈 테오 쿠리 연구원은 "항성풍의 작동 원리를 상당 부분 이해하고 있다고 생각했지만, 이번 결과는 그 가정이 틀렸을 수 있음을 보여준다"며 "과학자로서 가장 흥미로운 발견"이라고 평가했다. 연구진은 대신 별 내부의 대류 현상이나 주기적인 팽창·수축에 따른 충격파가 가스를 위로 밀어 올린 뒤, 그 과정에서 먼지가 보조적인 역할을 할 가능성에 주목했다. 실제로 R 도라도스는 수개월 단위(약 175일과 332일 주기)로 밝기가 변하는 맥동을 보이며, 이 주기에 따라 가스 방출 환경도 달라질 수 있다는 설명이다. 이번 연구는 태양과 같은 별의 먼 미래를 이해하는 데도 중요한 단서를 제공한다. 태양 역시 수십억 년 뒤 AGB 단계를 거치며 외곽 물질을 방출할 것으로 예상되는데, 항성풍의 정확한 메커니즘은 최종적인 행성계의 모습에 영향을 미치기 때문이다. 연구진은 앞으로 여러 맥동 주기에 걸친 추가 관측을 통해, 어떤 조건에서 먼지가 항성풍 형성에 기여하는지 규명할 계획이다. 작은 별먼지가 우주 화학 진화의 출발점이 되는 과정은 여전히 풀어야 할 숙제로 남아 있다.
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[우주의 속삭임(168)] 노년기 별의 '항성풍' 비밀 풀리나⋯별빛 아닌 대류·맥동이 가스 방출 주도
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[먹을까? 말까? (125)] 비타민 C, 초미세먼지로 인한 폐 손상 완화 가능성 제시
- 비타민 C가 초미세먼지로 인한 폐 손상을 일부 완화하는 데 기여할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 대기 중 초미세먼지(PM2.5)는 입자 지름이 2.5마이크로미터(㎛) 이하로, 천식과 폐암 등 각종 호흡기 질환과의 연관성이 지적돼 온 대표적인 대기오염 물질이다. 22일(현지시간) 사이언스얼럿에 따르면 호주 시드니공과대학(UTS) 연구진은 수컷 생쥐와 실험실에서 배양한 인간 폐 조직을 대상으로 미세먼지에 노출된 조직에 비타민 C를 투여하는 실험을 진행한 결과, 비타민 C가 공기 오염이 유발하는 주요 세포 손상을 일부 억제하는 효과를 보였다고 밝혔다. 연구에 따르면 비타민 C는 세포 내 에너지 생성에 핵심적인 미토콘드리아의 손실을 줄이고, 염증 반응을 완화했으며, 불안정한 활성 분자로 인해 발생하는 산화 스트레스로부터 세포를 보호하는 데 기여했다. 산화 스트레스는 세포 기능 이상과 조직 손상의 주요 원인으로 알려져 있다. 비타민 C는 대표적인 항산화 물질로, 연구진은 이러한 특성이 미세먼지로 인한 생체 손상을 완화할 수 있을지에 주목해 실험을 설계했다. 연구를 주도한 쉬 바이(徐白) 박사과정 연구원은 논문에서 "항산화 비타민 C 보충은 낮은 수준의 PM2.5 노출로 인한 부정적 영향을 완화하는 데 효과적이었으며, 고위험군에 대한 보조적 예방 수단으로 고려될 수 있다"고 밝혔다. 다만 연구진은 이번 결과가 동물 실험과 배양 조직을 기반으로 한 만큼, 실제 생활 환경에 있는 인간에게도 동일한 보호 효과가 나타나는지는 추가 검증이 필요하다고 강조했다. 실험에서 사용된 미세먼지 농도와 비타민 C 투여량은 정밀하게 조절된 조건으로, 일반인의 일상적 노출 환경과는 차이가 있을 수 있다는 점도 한계로 지적됐다. UTS 분자생물학자인 브라이언 올리버 교수는 "허용 범위 내에서 비교적 높은 용량의 비타민 C 섭취가 도움이 될 가능성을 시사한다"면서도 "개인의 건강 상태에 따라 적정 섭취량은 달라질 수 있는 만큼, 보충제 복용 전에는 반드시 의료 전문가와 상담할 필요가 있다"고 말했다. PM2.5는 교통 혼잡, 산불, 황사와 같은 자연·인위적 요인으로 발생하며, 최근 들어 인체에 미치는 유해성이 점차 명확해지고 있다. 연구진은 이번 실험을 통해 비교적 낮은 농도의 미세먼지라도 세포 수준에서는 심각한 손상을 초래할 수 있다는 점이 확인됐다고 설명했다. 실제로 실험에 사용된 미세먼지 농도는 선진국 다수 지역에서 관측되는 수준과 유사한 것으로 알려졌다. 연구진은 근본적으로는 대기 질 개선을 위한 정책적·사회적 노력이 병행돼야 한다는 점을 분명히 하면서도, 당장 노출을 피하기 어려운 상황에서는 비타민 C 섭취가 잠재적인 보완책이 될 수 있다고 평가했다. 올리버 교수는 "수억 명이 영향을 받는 전 지구적 문제에 대해 저비용의 예방 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "미세먼지는 안전한 노출 기준이 존재하지 않으며, 특히 산불 등으로 인해 폐 염증과 각종 만성 호흡기 질환을 유발할 수 있다는 사실이 다시 한번 확인됐다"고 말했다. 이번 연구 결과는 학술지 '국제 환경 저널(Environment International)'에 게재됐다.
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[먹을까? 말까? (125)] 비타민 C, 초미세먼지로 인한 폐 손상 완화 가능성 제시
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[신소재 신기술(213)] 플라스틱병, 진통제로 되살아나다⋯미생물 공정의 도전
- 플라스틱 폐기물을 일상 의약품으로 전환하는 새로운 생물공정 기술이 제시됐다. 영국 연구진이 플라스틱병의 주원료를 미생물을 이용해 일반 진통제로 널리 쓰이는 파라세타몰(아세트아미노펜)로 전환하는 데 성공하면서, 화석연료 의존적인 의약품 생산 구조에 변화를 가져올 가능성이 제기되고 있다. 21일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 영국 에든버러대 스티븐 월리스 교수 연구팀은 플라스틱병에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 분해해 얻은 화합물을 대장균(E. coli)에 공급한 뒤, 이를 파라세타몰로 전환하는 데 성공했다고 밝혔다. 실험실 조건에서의 전환 수율은 약 92%에 달했다. 연구 결과는 국제 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다. 파라세타몰은 세계보건기구(WHO)가 지정한 필수의약품으로, 전 세계에서 가장 널리 사용되는 진통제 중 하나다. 현재 산업용 파라세타몰의 대부분은 석유화학 공정을 통해 생산되며, 핵심 원료 역시 원유에서 추출된다. 연구진은 이러한 기존 구조를 벗어나 폐플라스틱을 원료로 활용할 수 있음을 실험적으로 입증했다. 연구팀은 먼저 폐PET를 미세 조각으로 분쇄한 뒤, 비교적 온화한 화학 반응을 통해 미생물이 흡수할 수 있는 수용성 분자로 전환했다. 이후 특정 대사 경로가 결핍된 대장균을 유전적으로 설계해, 해당 플라스틱 유래 분자를 영양원으로 삼지 않으면 생존할 수 없도록 했다. 이 과정에서 세포 내부의 인산염을 이용한 비효소적 화학 반응이 핵심 역할을 했다. 특히 이번 연구의 주목할 만한 점은 '로센 전위(Lossen rearrangement)'로 알려진 화학 반응이 효소가 아닌 살아 있는 세포 내부에서 자연스럽게 진행됐다는 점이다. 이 반응을 통해 생성된 파라아미노벤조산(PABA)은 미생물이 엽산과 DNA를 합성하는 데 필수적인 물질이다. 연구진은 여기에 토양 미생물과 곰팡이에서 유래한 유전자를 추가 도입해, PABA가 최종적으로 파라세타몰로 전환되도록 경로를 확장했다. 최적의 실험 조건에서는 플라스틱 기반 분자에서 파라세타몰로 전환되는 전 과정이 하루 이내에 완료됐다. 이는 기존 플라스틱 재활용이 저부가가치 소재로의 '다운사이클링'이나 단순 소각에 머물러 왔던 것과 대비된다. 연구진은 이 기술이 상용화될 경우 플라스틱 폐기물을 의약품 원료로 재활용함으로써 화석연료 의존도를 낮추고 탄소 배출을 줄이는 데 기여할 수 있을 것으로 보고 있다. 다만 실제 산업 적용을 위해서는 대규모 발효 공정에서의 안정성, 경제성, 생애주기 평가(LCA) 등을 면밀히 검증해야 한다는 점도 분명히 했다. 수천 톤 규모의 배양 시스템으로 확장할 경우 온도·산소 공급·불순물 관리 등 공정 제어가 핵심 과제가 될 전망이다. 또한 미생물 기반으로 생산된 파라세타몰이 기존 석유화학 공정 제품과 동일한 순도와 안전성을 충족하는지에 대한 규제 당국의 검증도 필요하다. 연구진은 이번 실험에 사용된 대장균이 폐쇄된 실험 환경에서만 운용되는 안전한 균주이며, 외부 환경에 방출될 가능성은 없다고 설명했다. 또 해당 경로에서 생성되는 파라세타몰은 화학적으로 기존 제품과 동일해, 임상적 평가 기준 역시 같다는 점을 강조했다. 이번 연구는 폐기물로 인식돼 온 플라스틱을 필수 의약품의 원료로 재정의할 수 있음을 보여주는 사례로 평가된다. 연구진은 "화학과 생물학을 분리된 영역이 아닌 통합된 도구로 활용할 때, 폐기물 문제와 의약품 공급이라는 두 과제를 동시에 해결할 실마리를 찾을 수 있다"고 밝혔다.
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[신소재 신기술(213)] 플라스틱병, 진통제로 되살아나다⋯미생물 공정의 도전
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[우주의 속삭임(166)] NASA, 25광년 거리 우주 충돌 첫관측
- 허블우주망원경이 지구에서 25광년 떨어진 포말하우트 항성계에서 미행성 간 대규모 충돌 현장을 직접 포착했다. 태양계가 형성되던 초기에는 소행성과 미행성, 혜성 등이 무질서하게 충돌하며 지구와 달, 내행성들을 잇따라 강타하는 격동의 시기가 있었던 것으로 과학자들은 보고 있다. 이러한 '우주적 충돌의 시대'가 다른 항성계에서도 실제로 벌어지고 있음을 보여주는 결정적 관측 결과가 처음으로 확인됐다. 미 항공우주국(나사·NASA)은 허블우주망원경을 통해 지구에서 약 25광년 떨어진 포말하우트(Fomalhaut) 항성계에서 대규모 천체 충돌로 생성된 것으로 보이는 거대한 잔해 구름을 직접 포착했다고 18일(현지시간) 밝혔다. 외계 행성계에서 이 같은 파괴적 충돌 장면이 관측된 것은 이번이 처음이다. 연구를 주도한 미국 캘리포니아대 버클리 캠퍼스의 폴 칼라스 교수는 "외계 행성계에서 이전 관측에는 존재하지 않던 빛의 점이 갑자기 나타나는 장면을 목격한 것은 처음"이라며 "이는 두 개의 거대한 미행성이 충돌해 형성된 전례 없는 규모의 잔해 구름을 직접 본 것"이라고 설명했다. 포말하우트는 남쪽물고기자리(Piscis Austrinus) 방향에 위치한 밝은 항성으로, 태양보다 질량과 광도가 크며 여러 겹의 먼지 원반으로 둘러싸여 있다. 2008년 허블망원경 관측을 통해 이 항성계에서는 가시광선으로 관측된 최초의 외계 행성 후보 '포말하우트 b'가 보고됐지만, 이후 연구 결과 이는 실제 행성이 아니라 미행성 충돌로 생성된 먼지 구름인 것으로 드러났다. 연구진은 이를 'cs1'으로 명명했다. 칼라스 교수 팀은 1993년 젊은 항성 포말하우트를 처음 연구하기 시작했으며, 행성(중심 별의 강한 인력의 영향으로 타원 궤도를 기리며 중심 별의 주위를 도는 천체, 스스로 빛을 내지 못하고 중심 별의 빛을 받아 반사한다) 탄생의 잔해물을 추적하던 중 허블우주망원경으로 이 항성 주위에 해당 물질의 원반을 발견했다. 이후 2008년 칼라스는 소위 이 행성 형성 초기 단계의 원반 안에서 밝은 점을 발견했는데, 이는 처음에는 행성으로 여겨졌다. 그런데, 이번 새로운 연구에 따르면 행성 후보 포말하우트 b(cs1)는 실제로 격렬한 소행성체들 간의 충돌로 인해 휘저어진 먼지 구름이다. 최근 허블의 추가 관측 과정에서 연구진은 cs1과 유사한 또 다른 빛의 점을 발견했고, 이를 'cs2'로 명명했다. 두 잔해 구름은 포말하우트 외곽 먼지 원반의 안쪽 경계 부근에서 서로 가까운 위치에 자리 잡고 있어 과학적 의문을 낳고 있다. 충돌이 무작위로 발생한다면 서로 무관한 위치에서 관측돼야 하지만, 두 사건이 지리적으로 인접해 있다는 점에서 체계적인 원인이 존재할 가능성이 제기된다. 2004년과 2023년에 관측된 현상의 밝기를 통해 관련된 천체들이 지름 약 60km(37마일) 이상이라는 사실이 밝혀졌다. 이는 각각의 천체가 6600만 년 전 지구에 충돌하여 공룡을 비롯한 모든 동식물 종의 75%를 멸종시킨 소행성 칙술루브 충돌체 보다 최소 네 배 이상 크다는 것을 의미한다. 멕시코 유카탄 반도에 있는 칙술루브 충돌구는 직경 약 180km, 깊이 약 20km의 운석 충돌구로 6600만년 전 이 충돌이 공룡을 포함한 생물종의 약 75%를 멸종시킨 K-Pg 대멸종 원인의 정설로 받아들여지고 있다. 더욱 이례적인 점은 충돌 빈도다. 기존 이론에 따르면 이 정도 규모의 충돌은 10만 년에 한 번꼴로 발생하는 것이 일반적이다. 그러나 포말하우트 항성계에서는 불과 20년 사이 두 차례나 관측됐다. 칼라스 교수는 "수천 년에 걸친 행성계의 역사를 빠르게 재생한다면, 이 시스템은 끊임없이 충돌이 일어나는 불꽃처럼 보일 것"이라고 설명했다. 이번 관측은 행성계 진화 연구에도 중요한 단서를 제공한다. 영국 케임브리지대의 마크 와이엇 교수는 "이 관측을 통해 충돌한 미행성의 크기와 개수를 추정할 수 있다"며 "cs1과 cs2를 만든 미행성은 지름 약 60㎞ 규모이며, 포말하우트 항성계에는 이와 유사한 천체가 약 3억 개 존재하는 것으로 추산된다"고 밝혔다. 그는 "이번 관측의 흥미로운 점은 충돌하는 천체의 크기와 원반 내에 존재하는 소행성의 개수를 추정할 수 있다는 것이다. 이는 다른 어떤 방법으로는 얻기가 거의 불가능한 정보"라고 설명했다. 다만 이러한 잔해 구름은 향후 외계 행성 직접 관측에 혼선을 줄 수 있다는 점에서 경고적 의미도 지닌다. cs1과 cs2는 별빛을 반사하는 방식이 실제 행성과 매우 유사해 차세대 우주망원경이 이를 행성으로 오인할 가능성이 있기 때문이다. 칼라스 교수는 "큰 먼지 구름은 수년간 행성처럼 보일 수 있다"며 "이는 반사광 기반 외계 행성 탐사에 중요한 주의점"이라고 지적했다. 연구팀은 향후 3년간 허블망원경으로 cs2의 밝기와 형태, 궤도 변화를 추적할 계획이다. 또한 제임스 웹 우주망원경(JWST)의 근적외선 카메라(NIRCam)를 활용해 먼지 입자의 크기와 성분, 물 얼음 포함 여부 등을 분석할 예정이다. 가시광선을 관측하는 허블과 적외선을 관측하는 웹망원경의 결합 관측은 포말하우트 항성계의 빠른 진화 과정을 입체적으로 규명하는 데 핵심 역할을 할 것으로 기대된다. 이번 연구 결과는 18일자 국제학술지 '사이언스(Science)'에 게재됐다.
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(166)] NASA, 25광년 거리 우주 충돌 첫관측
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[기후의 역습(185)] 하버드 연구진, 기후 변화와 미국 산불 연관성 밝혀
- 미국 서부 지역에서 산불과 이에 따른 유해 연기 노출이 지난 30여 년간 급증한 배경에 인간이 초래한 기후변화가 결정적인 역할을 했다는 연구 결과가 나왔다. 특히 건강에 치명적인 초미세먼지(PM2.5) 노출의 거의 절반이 기후변화와 직접적으로 연관돼 있다는 점이 정량적으로 확인됐다. 과학전문매체 스페이스닷컴과 웹사이트 Phys.에 따르면 하버드대 공학·응용과학대(SEAS) 연구진은 1990년대 초 이후 미국 서부 산림에서 발생한 전체 산불 피해 면적 가운데 60~82%가 기후변화로 인한 기온 상승과 건조화에 기인한 것으로 분석됐다고 밝혔다. 캘리포니아 중부·남부 지역에서도 기후변화 기여도는 33%에 달했다. 이를 종합하면 1997~2020년 미국 전체 산불 배출량의 평균 65%가 인간 유발 온난화의 결과라는 설명이다. 해당 내용은 국제학술지 미국 국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다. 기후변화가 키운 산불 연기…"유해 연기 노출의 절반, 인간 유발 온난화 영향" 연구진은 특히 산불 연기 중에서도 인체에 가장 위험한 초미세먼지(PM2.5)에 주목했다. 분석 결과, 1997년부터 2020년까지 미국 서부에서 관측된 유해 산불 연기의 약 절반이 기후변화로 설명됐으며, 2010~2020년 기간으로 한정하면 기후변화가 초미세먼지 증가분의 58%를 차지했다. 이 연구는 기후 관측 자료, 머신러닝 분석, 대형 기후모형, 화학수송모델(GEOS-Chem)을 결합해 산불 활동과 연기 노출의 원인을 다각도로 추적했다. 공장 등 기존 오염원에서 배출되는 대기오염 물질은 같은 기간 44% 감소했지만, 산불 연기는 오히려 지속적으로 증가해 상반된 흐름을 보였다. 특히 북부 캘리포니아와 오리건·워싱턴·아이다호 일부 지역에서는 2010~2020년 동안 기후변화로 인한 산불 연기가 전체 PM2.5의 44~66%를 차지한 것으로 나타났다. 연구진은 "이 지역 주민의 경우 호흡한 초미세먼지의 절반 이상이 산불 연기에서 비롯됐을 가능성이 높다"고 설명했다. 연구를 이끈 로레타 미클리 하버드대 선임연구원은 "이번 연구의 목적은 기후변화가 서부 지역 산불 연기 노출을 얼마나 증폭시켰는지를 정량적으로 밝히는 데 있었다"며 "토지 관리와 산불 대응 방식 전반을 재검토하고, 온실가스 감축에 대한 사회적 관심을 높이는 계기가 되길 바란다"고 말했다. 연구진은 앞으로 20세기 동안 이어진 산불 억제 정책이 숲의 연료 축적을 키워 기후변화의 영향을 더욱 증폭시켰는지도 추가로 분석할 계획이다. 계획적 소규모 소각(처방 화재·prescribed burning) 등 선제적 산림 관리의 필요성도 강조했다. "산불이 기후를 식힌다?"…상층 대기 연기, 기존 기후모형의 빈틈 드러내 또한 산불이 단순히 지표를 태우는 데 그치지 않고, 대기 상층까지 도달해 기후에 영향을 미칠 수 있다는 사실이 실측을 통해 이번에 처음 확인됐다. 일부 초대형 산불은 자체적인 기상 현상을 만들어 연기를 성층권 가까이까지 끌어올리며, 이 연기가 오히려 대기를 냉각시키는 효과를 낼 수 있다는 것이다. 연구진은 뉴멕시코에서 발생한 대형 산불 직후 형성된 연기 구름을 고고도 항공기로 직접 관측한 결과, 기존 기후모형에 반영되지 않은 대형 연기 입자를 발견했다고 밝혔다. 연구진은 2022년 6월, 산불 발생 닷새 뒤 NASA의 고고도 항공기 ER-2를 투입해 지상 약 14.5㎞ 상공의 연기층을 통과하며 입자 크기와 농도, 화학적 조성을 측정했다. 그 결과 연기 입자의 크기가 약 500나노미터로, 일반적인 저고도 산불 연기 입자의 두 배 수준에 달하는 것으로 나타났다. 상층 대기에서는 공기 혼합이 매우 느려 입자들이 오랜 시간 밀집 상태로 유지되며 응집(coagulation)이 효율적으로 일어난 결과라고 연구진은 설명했다. 이렇게 커진 입자들은 태양복사 에너지의 반사율을 크게 높여, 저고도 연기보다 30~36% 많은 복사 에너지를 우주로 되돌려 보내는 냉각 효과를 나타냈다. 이번 발견은 현재의 기후모형이 상층 대기 산불 연기의 물리적 특성과 복사 효과를 충분히 반영하지 못하고 있음을 시사한다. 연구진은 이러한 대형 연기 입자가 국지적 대기 가열이나 제트기류 변화 등 복합적인 기후 반응을 유발할 가능성도 배제할 수 없다고 밝혔다. 공동 연구자인 존 다이케마 하버드대 연구원은 "상층 대기 산불 연기가 기후 시스템에 어떤 방향으로 작용할지는 아직 단정할 수 없다"며 "다만 기존에 고려하지 않았던 메커니즘이 존재한다는 점은 분명해졌다"고 말했다. 연구진은 향후 더 많은 실측 자료를 통해 산불 연기의 장기적인 기후 영향과 기상 시스템과의 상호작용을 규명할 필요가 있다고 강조했다. 이는 산불이 기후변화의 결과일 뿐 아니라, 다시 기후에 영향을 미치는 요인일 수 있음을 보여주는 대목이다.
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- ESGC
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[기후의 역습(185)] 하버드 연구진, 기후 변화와 미국 산불 연관성 밝혀
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[글로벌 핫이슈] 노스웨스턴대, 실내 태닝 흑색종 유발 분자 구조 규명
- 미국 노스웨스턴대와 캘리포니아대 샌프란시스코(UCSF) 공동 연구진이 실내 태닝 기기가 자연광보다 피부 세포의 유전자를 광범위하게 손상해 치명적인 피부암인 흑색종 발병 위험을 크게 높인다는 사실을 분자 수준에서 규명했다. 태닝 베드 사용이 단순한 피부 노화를 넘어 전신에 걸쳐 암 관련 돌연변이를 축적한다는 과학적 증거가 새롭게 제시된 것으로 21일(현지 시간) 메디컬 익스프레스 등 주요 외신을 통해 일제히 보도됐다. 정상 피부에서도 전구 돌연변이 대거 발견 흑색종은 피부암 중 사망률이 가장 높은 질환으로 꼽힌다. 그럼에도 실내 태닝 산업계는 태닝 기계가 자연 햇빛보다 더 해롭다는 명확한 생물학적 증거가 없다는 논리로 위험성을 축소해 왔다. 국제학술지 사이언스 어드밴시스 최신호에 발표된 이번 연구는 이러한 업계의 주장을 정면으로 반박한다. 연구진은 실내 태닝 이력이 있는 3000명과 대조군 3000명의 의료 기록을 비교 분석했다. 그 결과 태닝 기계 사용자의 흑색종 진단 비율은 5.1%로 비사용자(2.1%)의 두 배를 훌쩍 넘었으며, 연령과 일광 화상 이력 등 변인을 통제한 후에도 발병 위험이 2.85배 증가하는 것으로 나타났다. 주목할 점은 태닝 사용자들이 햇빛에 거의 노출되지 않는 허리나 엉덩이 부위에서도 흑색종 발생 빈도가 높았다는 것이다. 연구진이 단일세포 유전체 분석 기법으로 색소 세포인 멜라노사이트 182개를 개별 분석한 결과, 태닝 베드 사용자의 세포는 대조군보다 돌연변이 수가 두 배가량 많았다. 페드람 게라미 노스웨스턴대 파인버그 의대 교수는 야외 햇빛 노출 시 심각한 손상이 발생하는 피부 면적은 약 20% 수준이지만, 태닝 기계 사용자에게서는 사실상 전신 피부에서 동일한 위험 신호가 관찰됐다고 설명했다. 담배·석면과 같은 1군 발암물질…정책 규제 시급 전문가들은 이번 연구 결과를 바탕으로 강력한 정책적 대응이 필요하다고 입을 모은다. 세계보건기구(WHO)는 이미 태닝 베드를 흡연이나 석면과 동일한 1군 발암물질로 분류하고 있다. 게라미 교수는 최소한 미성년자의 실내 태닝은 법적으로 엄격히 금지돼야 하며, 태닝 기기에도 담배 겉면과 유사한 수준의 강력한 경고 문구가 부착돼야 한다고 지적했다. 연구진은 과거 태닝 베드를 정기적으로 이용했던 경험이 있다면 즉시 피부과 전문의를 찾아 전신 피부 검진을 받고 추적 관찰을 진행해야 한다고 조언했다. 이번 연구는 단순한 미용 목적의 실내 태닝이 국소적 손상을 넘어 전신적 암 발병 위험을 증폭시키는 중대한 공중보건 위협임을 명확한 분자생물학적 증거로 입증했다는 점에서 큰 의미를 지닌다. [Key Insights] 실내 태닝이 자연광보다 치명적인 DNA 손상을 유발한다는 이번 연구는 미용을 위한 무분별한 상업 시설 이용에 강력한 경고를 던진다. 흑색종 발병 위험이 3배 가까이 급증하고 전신에 돌연변이가 축적된다는 사실은 이를 방치해선 안 됨을 의미한다. 한국도 태닝 인구가 늘고 있는 만큼, 보건 당국은 태닝 기기를 1군 발암물질로 엄격히 관리하고 미성년자 출입 제한 및 위험성 경고 의무화 등 선제적인 보건 규제 가이드라인을 조속히 도입해야 한다. [Summary] 미국 노스웨스턴대 연구진이 실내 태닝 기기가 피부 세포 DNA를 광범위하게 손상해 치명적인 흑색종 발병 위험을 2.85배 높인다는 사실을 분자 수준에서 규명했다. 분석 결과, 태닝 베드 사용자는 햇빛이 닿지 않는 신체 부위에서도 암 전구 돌연변이가 대거 발견됐다. 연구진은 실내 태닝이 전신적인 피부암 위험을 초래한다고 경고하며, 담배나 석면과 같은 수준의 강력한 경고 문구 의무화와 미성년자 사용 법적 금지 등 즉각적인 보건 정책 마련을 강력히 촉구했다.
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[글로벌 핫이슈] 노스웨스턴대, 실내 태닝 흑색종 유발 분자 구조 규명
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[심층 보도] AI 버블인가, 혁명인가
- 최근 인공지능(AI) 버블론이 불거지면서 월스트리트의 최고 전문가들이 극단적으로 갈리는 한 가지 질문이 있다. 2025년 AI 시장은 인류 역사상 가장 큰 부(富)의 창출인가, 아니면 가장 잔인한 환상의 붕괴를 앞두고 있는가. 자본의 블랙홀-4조 달러가 빨려들어간다 2025년 12월, 글로벌 금융 시장은 전례 없는 실험 앞에 서 있다. 엔비디아(NVIDIA)의 시가총액은 지난 7월 9일 처음으로 4조 달러를 돌파했고, 마이크로소프트·아마존·구글 등 이른바 '하이퍼스케일러'들은 연간 2,000억 달러가 넘는 자본을 인공지능 인프라에 쏟아붓고 있다. 2030년까지 전 세계 데이터 센터에 투입될 자금은 4조 달러로 추산된다. 이 숫자는 한국 GDP의 세 배에 달한다. 문제는 이 돈이 실제로 얼마만큼의 가치를 만들어내고 있느냐는 것이다. 투자의 속도는 수익 창출의 속도를 압도하고 있다. 오픈AI는 챗GPT 운영에만 하루 수억 원을 소진하고 있으며, 엔비디아의 경쟁자들은 아직 그 문턱에도 서지 못했다. 기술의 열기가 극에 달한 이 순간, 월스트리트 최고의 두뇌들은 정반대의 결론을 내리고 있다. 어떤 이는 '역사상 가장 위험한 거품'이라 경고하고, 또 다른 이는 '제2의 산업혁명'이라 선언한다. 본 기획은 양측의 핵심 논거를 추적하고, 그 실체적 진실에 접근하고자 한다. 거품론의 해부-"17배 버블"의 경고 줄리안 가란의 폭탄 선언 거품론의 가장 강경한 목소리는 매크로스트래티지 파트너십(MacroStrategy Partnership)의 줄리안 가란(Julien Garran)이다. 그는 2025년 10월 발표한 보고서에서 충격적인 수치를 제시했다. 현재 AI 시장의 자본 오배분(자본이 AI 관련 인프라·기업에 지나치게 집중돼, 실물 수익·수요에 비해 과도하게 투자되는 현상) 규모는 2000년 닷컴 버블의 17배, 2008년 서브프라임 모기지 위기의 4배에 달한다는 것이다. "우리는 지금 세계 역사상 가장 위험한 거품의 단계에 진입했다. 인위적으로 낮은 금리가 주택, 암호화폐에 이어 이번엔 AI로 비생산적인 자본을 흘러들게 했다."-줄리안 가란, 매크로스트래티지 가란이 특히 문제 삼는 것은 거대 언어 모델(LLM)의 상업적 실체다. 그는 AI가 생성하는 결과물이 근본적으로 통계적 확률에 기반한 '단어 조합'에 불과하며, 저작권 문제와 내용의 범용성 때문에 진정한 의미의 독자적 상업 가치를 지닌 서비스를 구축하기 어렵다고 주장한다. 요컨대, 누구나 비슷한 AI를 만들 수 있다면 경쟁 우위는 사라진다는 논리다. 골드만삭스의 경제적 비판-'원자력 발전소로 토스터 켜기' 골드만삭스 글로벌 주식 리서치 책임자인 짐 코벨로(Jim Covello)는 AI 투자의 비용 구조를 정면으로 겨냥한다. 그는 현재의 AI 투자가 "토스터기를 가동하기 위해 원자력 발전소를 짓는 격"이라는 비유를 들며, 비용 대비 효율의 근본적 역설을 지적한다. 코벨로의 논리는 이렇다. 인터넷은 고비용 오프라인 인프라를 저비용 디지털 솔루션으로 대체하며 실질적 가치를 창출했다. 반면 생성형 AI는 이메일 작성, 단순 검색 같은 저비용 업무를 천문학적인 컴퓨팅 비용이 필요한 사이클로 대체하고 있다. AI의 '환각(Hallucination-인공지능이 정보를 처리하는 과정에서 발생하는 일종의 '그럴듯한 오답' 현상)' 문제는 여기에 결정적인 취약점을 더한다. 신뢰성이 담보되지 않는 기술은 결국 인간의 재검토를 필요로 하며, 그 순간 노동 대체와 생산성 향상은 환상으로 남는다. 다론 아세모글루-노벨상 수상자의 냉혹한 숫자 2024년 노벨 경제학상 수상자인 MIT의 다론 아세모글루(Daron Acemoglu) 교수는 숫자로 낙관론에 쐐기를 박는다. 그의 논문 「AI의 단순한 거시경제학」에 따르면, AI가 향후 10년간 미국의 총요소생산성(TFP)을 개선하는 수준은 고작 0.53~0.66%에 그친다. 골드만삭스가 예측한 약 9%와 비교하면 17배 가까이 낮은 수치다. 아세모글루는 AI가 성과를 보이는 과업이 '학습하기 쉬운 과업'에 집중되어 있으며, 상황 판단과 맥락 이해가 필요한 고부가가치 영역으로 확장하려면 비용이 기하급수적으로 증가한다고 분석한다. 미국 노동 시장 과업 중 약 20%가 AI에 노출되어 있지만, 실제 수익성이 있는 자동화 가능 비중은 5% 미만이라는 것이 그의 결론이다. 성장론의 반격-"추론의 시대가 시작됐다" 성장론의 중심에는 엔비디아의 젠슨 황(Jensen Huang) CEO가 있다. 그는 2025년 2월 25일(현지시간)에 발표된 2026 회계연도 실적 발표에서 경쟁자들의 회의론에 숫자로 응수했다. 엔비디아의 2025년 4분기 매출은 681억 달러, 전년 대비 73% 성장이다. 데이터 센터 부문만 623억 달러에 달한다. 이는 단순한 기대가 아닌, 현금이 실제로 유입된 결과다. "AI는 이제 '학습'의 시대를 넘어 '추론'의 시대로 진입했다. 에이전트가 수만 개의 토큰을 생성할 때마다 그것은 즉각적인 수익으로 환산된다."-젠슨 황 엔비디아 CEO 황 CEO가 제시하는 또 다른 성장 엔진은 '소버린 AI(Sovereign AI)'다. 각국 정부가 자체 AI 인프라를 구축하는 이 시장은 2025년 이미 300억 달러를 돌파했다. 국가 안보와 데이터 주권을 이유로 한국, 사우디아라비아, 프랑스 등이 경쟁적으로 자국 AI 인프라 투자에 뛰어들고 있다. 하이퍼스케일러의 재무적 체력 JP모건과 모건스탠리는 현재의 AI 붐이 닷컴 버블과 본질적으로 다른 재무적 토대를 가지고 있다고 분석한다. 마이크로소프트, 아마존, 메타는 연간 2,000억 달러 이상의 자본 지출을 감당할 수 있는 강력한 잉여 현금 흐름을 보유한 기업들이다. 2025년 3분기 S&P 500 기업 이익은 전년 대비 15% 증가하며 2021년 이후 최고 성장세를 기록했다. 데이터 센터 활용률도 성장론의 강력한 무기다. 닷컴 버블 당시 광섬유 네트워크의 활용률은 단 7%였다. 2025년 현재 글로벌 데이터 센터 활용률은 70%를 상회한다. 공실률은 사상 최저치를 기록 중이다. 수요가 공급을 압도하는 상황에서 과잉 투자를 논하기에는 시기상조라는 것이 성장론자들의 주장이다. 닷컴 버블의 재현인가-지표가 보내는 신호 가장 중요한 질문은 이것이다. 현재 시장의 과열은 2000년의 닷컴 광기와 본질적으로 같은가, 다른가. 수치가 먼저 답한다. 2000년 3월 나스닥 100의 선행 주가수익비율(P/E)은 60~70배를 돌파했다. 당시 시스코(Cisco)의 P/E는 최고 472배에 달했다. 그것은 수익이 아닌 기대와 꿈의 가격이었다. 엔비디아의 주가 상승은 시스코와 다르다. 시스코는 기대만 팔았지만, 엔비디아는 2022년 270억 달러에서 2025년 960억 달러로 3.5배 성장한 실제 매출로 주가를 정당화하고 있다. 밸류에이션은 고평가 구간이지만, 닷컴 당시처럼 수익 없는 기대가 만든 환상은 아니다. 닷컴과 다른 세 가지 결정적 차이 첫째, 자본 조달의 질이 다르다. 닷컴 버블은 수익성 없는 스타트업들이 IPO 자금으로 서로의 장비를 사는 위태로운 구조였다. 현재 AI 투자는 세계에서 가장 재무적으로 건전한 기업들이 내부 유보금과 현금 흐름으로 진행하고 있다. 체계적 리스크의 크기가 근본적으로 다르다. 둘째, 채택 속도가 다르다. 1999년 당시 인터넷 보급률은 낮았고 비즈니스 모델은 불분명했다. 2024~2025년 조사에 따르면 전 세계 기업의 78%가 이미 업무에 AI를 도입했다. 챗GPT는 출시 5일 만에 100만 사용자를 확보했고, 2025년 현재 수억 명이 일상적으로 사용하고 있다. 셋째, 인프라 활용률이 다르다. 닷컴 거품이 꺼진 핵심 이유 중 하나는 깔아놓은 광케이블의 93%가 사용되지 않았다는 사실이다. 현재 데이터 센터 공실률은 사상 최저다. 공급이 수요를 따라가지 못하는 상황이다. 그러나 완전히 다르지도 않다 그렇다고 현재 시장이 건전하다는 보장은 없다. 비상장 시장은 공적 감시 밖에서 과열 중이다. 오픈AI 5,000억 달러, 앤스로픽 1,830억 달러, 데이터브릭스 1,000억 달러. 이 기업들의 기업가치가 실질적 펀더멘털을 반영한 것인지 검증할 방법은 없다. 거품은 불투명한 곳에서 자란다. 빅테크 간 순환금융 문제도 있다. 엔비디아가 AI 스타트업에 투자하고, 그 스타트업이 다시 엔비디아 칩을 사고 마이크로소프트 클라우드를 쓰는 구조는 매출을 인위적으로 부풀릴 수 있다는 비판이 러셀 인베스트먼트 등에서 제기되고 있다. 물리적 천장-전력이 모든 것을 결정한다 금융 논쟁이 아무리 치열해도, 결국 AI 경제의 지속 가능성은 물리적 인프라가 결정한다. 그 핵심은 전력이다. 2025년 현재 미국 내 데이터 센터가 소비하는 전력은 전체의 약 5%로, 2026년 12%로 급속한 증가가 예상된다. 모건스탠리는 2028~2035년 사이 데이터 센터가 글로벌 전력망에 15~20%의 추가 부담을 줄 것으로 경고했다. 미국 전력 시장(PJM)에서는 데이터 센터 수요로 인해 2024~25년 용량 시장 가격이 93억 달러나 폭증했다. 이 비용은 결국 일반 시민들의 전기요금으로 전가된다. 캘리포니아, 일리노이 등 주요 주는 이미 규제 법안 도입을 서두르고 있다. 황금알을 낳는 AI가 전력망을 갉아먹는 괴물로 변할 수 있다는 우려가 현실화되고 있다. 반도체 공급망도 위기다. AI 서버에 필수적인 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 폭발하면서, 삼성전자와 SK하이닉스는 일반 PC·스마트폰용 메모리 생산 라인을 AI용으로 전환했다. 그 결과 소비자용 메모리 가격이 급등하고 스마트폰 시장이 위축되고 있다. AI가 IT 생태계 전체의 자원을 빨아들이는 블랙홀이 되고 있는 것이다. 현장의 증언-ROI가 말하는 진짜 이야기 AI의 투자 수익률(ROI)이 가장 명확하게 입증된 분야는 소프트웨어 개발이다. 깃허브 코파일럿은 2025년 기준 5만 개 이상의 기업, 포춘 500대 기업의 3분의 1이 도입했다. 실증 연구에 따르면 코파일럿 사용 개발자는 코딩 과업 완료 시간을 평균 55% 단축했다. 주당 3~3.5시간을 아끼는 셈이다. 이것은 단순한 기대치가 아닌, 측정된 현실이다. 실패의 교훈-클라르나의 역주행 핀테크 기업 클라르나(Klarna)는 AI의 명암을 동시에 보여준다. 오픈AI 기반 어시스턴트를 도입해 고객 상담의 66%를 자동화하고 2024년 4,000만 달러의 이익 개선을 선언했다. 그러나 2025년에 클라르나는 다시 인간 상담사 채용에 나섰다. 단순 반복 업무는 AI가 처리할 수 있지만, 감정이 개입되고 복잡한 맥락이 필요한 상담에서는 고객 불만이 폭발했기 때문이다. AI가 인간을 완전히 대체할 수 없다는 것, 그것이 현장이 보내는 솔직한 신호다. 가능성의 최전선-신약 개발 바이오 분야의 사례는 AI가 단순 도구를 넘어 인류의 난제를 푸는 수단으로 진화하고 있음을 보여준다. 리커전 파마슈티컬스(Recursion Pharmaceuticals)는 AI 플랫폼으로 신약 후보 물질 도출 기간을 전통적 방식 대비 17개월 단축했으며, 2025년에는 AI 설계 신약 최초로 임상적 유효성을 증명하는 데 성공했다. 이것이 AI 거품론자들도 부정하기 어려운 영역이다. 기술의 진실과 시장의 환상 사이 2025년의 AI 시장은 '거품'과 '혁명'이 동시에 공존하는 복잡계다. 두 가지 진실이 얽혀 있다. 거품론은 옳다. 자본 오배분의 규모는 역사적으로 전례가 없는 수준이다. 오픈AI는 아직 흑자를 내지 못하고 있으며, 전력망과 반도체 공급망이라는 물리적 천장이 성장의 속도를 제한할 것이다. 비상장 AI 기업들의 기업가치는 공적 검증의 영역 밖에 있다. 수많은 AI 스타트업들은 결국 시장의 냉혹한 심판을 받게 될 것이다. 그러나 성장론도 옳다. 현재 AI 투자를 주도하는 기업들은 2000년의 적자 스타트업들이 아니다. 수백 조 원의 현금을 보유한 세계 최강 기업들이다. 데이터 센터 공실률은 사상 최저이고, AI 채택 속도는 인터넷의 그것을 넘어서고 있다. 깃허브 코파일럿이나 리커전의 사례는 AI가 실질적인 가치를 창출하고 있음을 증명한다. 닷컴 버블과의 비교는 두 가지 결론을 동시에 허용한다. 밸류에이션 지표와 재무적 건전성 면에서는 '닷컴의 재현이 아니다'. 그러나 비상장 시장의 불투명성, 순환금융 구조, 생산성 지표로 나타나지 않는 막대한 투자 규모 측면에서는 '경고 신호가 이미 켜졌다'. 결국 승패는 세 가지 변수에 달려 있다. 첫째, 전력망과 반도체 공급망이라는 물리적 천장을 기술 효율화가 얼마나 빠르게 극복하느냐, 둘째, '학습'을 위한 투자가 '추론'을 통한 반복 매출로 전환되는 속도, 셋째, 기업 현장에서 입증 가능한 ROI가 충분히 축적되느냐다. 현명한 투자자라면 'AI 테마'라는 거시적 명제에서 벗어나야 한다. 개별 기업의 단위 과업당 비용 절감 능력과 실질적인 현금 흐름을 철저히 검증해야 한다. AI 기술이 인류의 거대한 진보임은 분명하다. 그러나 역사는 늘 기술의 진보와 금융적 거품이 함께 왔음을 가르쳐준다. 그 붕괴는 잔인했고, 예외가 없었다. 인류는 지능의 시대로 나아가고 있다. 그 지능을 작동시키는 것은 결국 전기와 구리, 실리콘이라는 물리적 실체다. 4조 달러의 도박은 아직 끝나지 않았다. ※ 본 기사는 매크로스트래티지, 골드만삭스, 모건스탠리, MIT, JP모건, 뱅크오브잉글랜드의 공식 보고서 및 엔비디아·클라르나·리커전·깃허브의 실적 자료를 바탕으로 작성되었습니다.
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[심층 보도] AI 버블인가, 혁명인가
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