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[기후의 역습(141)] 영국 누적 가뭄에 낙농업 직격탄⋯"사료비만 2억 원 손실"
- 영국에서 기후 변화로 인한 최악의 가뭄이 이어지면서 낙농가가 큰 타격을 입고 있다. BBC에 따르면 영국 잉글랜드 북부 컴브리아 지역에서 낙농업을 운영하는 한 농민이 극심한 가뭄으로 인해 10만 파운드(약 1억 7000만 원)의 손실을 입고 "비가 오기만을 간절히 바란다"고 호소했다. 컴브리아주 캐슬캐록(Castle Carrock) 인근에서 세 개의 낙농장을 운영 중인 55세의 로버트 크레이그(Robert Craig) 씨는 약 1500마리의 젖소를 기르고 있다. 그는 최근 기온 상승과 강우 부족으로 초지가 제대로 자라지 않아 자체 생산 사료 공급이 어려워지자, 외부에서 보조 사료를 구매해 급여하고 있다고 밝혔다. 이로 인해 농장당 약 3만 파운드(약 5564만원) 상당의 비용이 추가로 발생했다고 덧붙였다. 영국 환경청(Environment Agency, EA)에 따르면 올해 초부터 시작된 건조한 기후는 1956년 이후 약 70년 만에 가장 가물었던 해로 기록됐으며, 일조량 역시 지난 100년간 가장 많았던 해 중 하나로 집계됐다. 특히 지난 3월은 1836년 이후 네 번째로 건조한 달이었다. 환경청 컴브리아 지역 담당 매니저 피트 마일스(Pete Miles) 씨는 하우스워터 저수지(Haweswater Reservoir)가 가뭄 대응 2단계 '트리거 레벨(trigger level)'에 진입했다고 밝히며, "현재 수위가 앞으로 몇 달간 더 하락할 경우 '가뭄 허가(drought permit)' 발동을 준비해야 할 수도 있다"고 경고했다. 가뭄 허가와 가뭄 명령(drought order)은 가뭄 시기 물 자원 관리에 유연성을 부여하기 위해 정부 및 지방 당국이 발동할 수 있는 행정 조치로, 공공 수자원 확보와 생태계 보호를 목적으로 시행된다. 크레이그 씨는 "이제는 사료 생산이 사실상 불가능해 트럭으로 외부 사료를 들여와야 하고, 이로 인한 비용 부담이 급격히 커지고 있다"며 “자체 저장 사료도 거의 남아 있지 않아 상황이 매우 심각하다”고 말했다. 그는 이어 "비가 오기만을 바라고 있다. 더 늦기 전에 비가 내리기를 간절히 기도하고 있다"고 토로했다. 영국의 농업계는 기후 변화와 극단적인 날씨로 인한 불확실성이 장기화될 가능성에 대비해 물 자원 확보와 농가 지원을 위한 보다 체계적인 대응 방안 마련이 필요하다는 목소리를 높이고 있다.
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[기후의 역습(141)] 영국 누적 가뭄에 낙농업 직격탄⋯"사료비만 2억 원 손실"
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AI, 설득도 넘본다⋯GPT-4, 인간보다 64% 더 효과적
- 인공지능(AI)가 토론에서 인간보다 설득력이 훨씬 뛰어나는 연구 결과가 발표됐다. 일상적으로 온라인에서 수많은 논쟁이 벌어지지만, 실제로 상대방의 생각을 바꾸는 경우는 드물다. 그러나 최근 연구에 따르면, 대규모 언어모델(LLM)이 인간보다 더 설득력 있는 주장을 펼칠 수 있다는 결과가 나왔다. 미국과 유럽의 여러 대학 연구진이 공동으로 수행한 이번 연구에서는 AI 스타트업 오픈AI(OpenAI)의 GPT-4가 인간보다 우수한 설득 능력을 보였으며, 특히 상대방의 개인정보를 바탕으로 주장을 조정했을 때 그 효과가 더욱 두드러졌다고 밝혔다. 해당 내용에 대해서는 학술지 네이처, 영국 일간지 가디언, 미국 일간지 워싱턴 포스트, MIT 테크놀로지 리뷰 등 다수 외신이 보도했다. 이 논문은 국제 학술지 '네이처 휴먼 비헤이비어(Nature Human Behavior)'에 게재됐다. 연구진은 미국에 거주하는 성인 900명을 모집해 성별, 나이, 인종, 교육 수준, 직업, 정치 성향 등의 개인정보를 수집한 후, 참가자들에게 찬반이 갈릴 수 있는 30개 사회적·정치적 주제를 무작위로 배정해 토론을 진행하게 했다. 참가자는 인간 혹은 GPT-4와 10분간 찬반 토론을 벌였으며, 일부 경우에는 상대의 개인정보를 사전에 제공받았다. 개인정보 활용시 인간보다 설득 능력 64%↑ 그 결과 GPT-4는 전반적인 주제에서 인간과 동등하거나 더 나은 설득력을 보였다. 특히 GPT-4가 상대방의 개인정보를 활용할 수 있었던 경우, 단순한 설득력에서 인간보다 64% 더 효과적인 것으로 나타났다. 반면, 인간이 개인정보를 기반으로 설득을 시도했을 때는 오히려 일반적인 경우보다 설득력이 약간 낮아지는 경향이 나타났다. 연구에 참여한 이탈리아 브루노 케슬러 재단(Fondazione Bruno Kessler)의 물리학자 리카르도 갈로티(Riccardo Gallotti)는 "AI가 최소한의 개인 정보를 가지고도 정교하고 전략적인 설득 논리를 구성할 수 있다는 점에서, 인공지능 기반 허위정보 캠페인에 대한 경각심이 필요하다"고 지적했다. 그는 "자동화된 AI 계정들이 여론을 조직적으로 움직이는 수준에 이르렀다"며 정책 입안자들과 온라인 플랫폼의 대응을 촉구했다. 참가자들은 토론 후 자신이 논쟁한 상대가 인간인지 AI인지에 대한 인식을 공유했다. 흥미롭게도, 참가자들이 상대가 AI라고 인식했을 때 의견 변화가 더 두드러졌으며, 연구진은 이러한 반응의 원인에 대해서는 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 참가자들이 'AI라면 져도 괜찮다'는 심리에서 의견을 바꾼 것인지, 아니면 의견이 바뀌었기 때문에 '상대는 AI였을 것'이라고 인식한 것인지 명확하지 않다는 것이다. "GPT-4 여론 조작 잠재력" 경고 이번 연구는 LLM이 단순히 정보를 제공하는 수준을 넘어, 여론을 형성하거나 설득하는 역할까지 수행할 수 있다는 점을 부각시킨다. 갈로티 박사는 "AI가 개인화된 반론을 자동 생성해 허위정보에 노출된 이들에게 맞춤형 교육을 제공하는 등 긍정적 활용 가능성도 있다"며 "다만 이러한 기술이 악용될 소지가 큰 만큼, 관련 위협을 완화하기 위한 추가 연구가 시급하다"고 강조했다. 미국 다트머스대학의 연구원 알렉시스 팔머(Alexis Palmer)는 "우리는 사람 간 설득과정의 심리에는 익숙하지만, AI와의 상호작용에서 어떤 심리가 작동하는지는 거의 알려진 바가 없다"며 "AI가 인간처럼 말을 흉내 내는 것만으로도 동일한 설득 결과를 유도할 수 있는가, 아니면 인간만이 줄 수 있는 설득 요소가 있는가 하는 것이 앞으로의 핵심 질문"이라고 말했다.
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AI, 설득도 넘본다⋯GPT-4, 인간보다 64% 더 효과적
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[신소재 신기술(176)] MIT·하버드 연구팀, AI로 단일 세포 수준 단백질 위치 예측⋯질병 진단·신약 개발 새 길
- 미국 MIT, 하버드대, 브로드연구소 공동 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 인간 세포 내 거의 모든 단백질의 위치를 예측할 수 있는 신기술을 개발했다. 이 기술은 단백질 이상 분포가 원인이 되는 알츠하이머병, 낭포성 섬유증, 암 등 다양한 질환 진단과 신약 개발에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다. 15일(현지시간) MIT뉴스에 따르면 이번 연구는 단일 세포 수준에서 단백질 위치를 예측할 수 있는 AI 기반 모델 'PUPS(Protein localization Using Protein and cell representationS)'를 중심으로 소개됐다. 해당 연구는 15일 국제 학술지 네이처 메서즈(Nature Methods)'에 게재됐다. 단일 세포 내 단백질 분포 예측⋯기존 한계 돌파 단백질은 세포 내 위치에 따라 기능이 달라지며, 잘못된 위치에 존재할 경우 각종 질병을 유발할 수 있다. 하지만 인간 세포 하나에 존재하는 단백질과 그 변이 수는 7만여 개에 달하며, 실험실에서 이들을 일일이 검출하는 데는 시간과 비용이 과도하게 소요된다. 기존의 AI 기반 예측 모델들은 훈련 데이터로 활용된 단백질 및 세포에 국한된 분석만 가능하거나, 세포 단위 평균치만을 예측하는 데 그쳤다. 이에 반해 PUPS는 개별 단백질 서열 정보와 세포 염색 이미지를 결합해, 실험에 사용된 적이 없는 단백질과 세포에서도 단일 세포 수준의 위치 예측이 가능하다는 점에서 큰 진전을 이뤘다. 단백질 언어모델+영상 AI 결합⋯미지 영역 탐색 PUPS는 두 개의 AI 모델을 결합한 형태로 구성됐다. 첫 번째는 단백질 서열 기반 언어모델로, 아미노산 서열을 통해 3차원 구조와 세포 내 위치 결정에 영향을 미치는 특성을 분석한다. 두 번째는 '이미지 인페인팅(image inpainting)' 기법을 적용한 컴퓨터 비전 모델로, 세포의 핵, 미세소관, 소포체 등 세 가지 염색 이미지를 바탕으로 세포의 형태, 스트레스 상태 등 전반적 특성을 파악한다. 연구진은 이 두 모델이 생성한 정보 표현을 통합해 특정 단백질이 어느 세포 소기관에 위치할지를 시각적으로 예측하는 시스템을 구현했다. 사용자 입장에서는 아미노산 서열과 세포 염색 이미지를 입력하면, 단백질이 존재할 것으로 예상되는 세포 부위를 이미지로 출력받을 수 있다. 단백질-세포 간 조합 없이도 예측 가능⋯신규 치료 타깃 발굴 기대 PUPS의 강점은 기존 데이터에 포함되지 않은 단백질과 세포 간 조합에도 적용할 수 있다는 점이다. 이를 위해 연구진은 모델 학습 시 단백질의 위치를 예측하는 주된 작업 외에, 단백질이 속한 소기관의 이름을 직접 추론하도록 하는 ‘부가 학습 과제’를 부여해 정확도를 높였다. 공동 제1저자인 MIT 시스템생물학 대학원생 Yitong Tseo는 "이전에는 단백질에 직접 염색 시약을 붙이고 실험을 해야만 위치를 알 수 있었지만, 이제는 연구실 벤치에 손대지 않고도 그 과정을 컴퓨터에서 선별적으로 예측할 수 있다"며, 실험 설계의 효율성을 크게 높일 수 있다고 밝혔다. 실제 세포 실험으로 검증…"기존 AI보다 오차 작아" 연구팀은 PUPS의 예측 결과가 실제 단백질 위치와 얼마나 일치하는지를 검증하기 위해 실험실 실험을 병행했다. 비교 대상이 된 기존 AI 모델보다 평균적으로 오차가 적은 것으로 나타났다. 향후 연구진은 PUPS가 단일 단백질이 아닌 다중 단백질 상호작용을 반영할 수 있도록 모델을 확장할 계획이며, 궁극적으로는 배양 세포를 넘어 실제 조직 단위의 예측으로 발전시킬 수 있도록 연구를 지속할 방침이다. 이번 연구는 브로드연구소 산하 에릭 앤 웬디 슈미트 센터와 미국 국립보건원(NIH), 국립과학재단(NSF), 해군연구청(ONR), 에너지부(DOE) 등 주요 기관의 지원을 받아 진행됐다.
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[신소재 신기술(176)] MIT·하버드 연구팀, AI로 단일 세포 수준 단백질 위치 예측⋯질병 진단·신약 개발 새 길
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[신소재 신기술(173)] MIT, 자유 상태 원자 상호작용 첫 관측⋯"양자현상 실시간 시각화 길 열려"
- 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 연구진이 공중에 자유롭게 존재하는 원자 간 상호작용을 직접 촬영하는 데 성공하며, 양자역학적 현상을 실시간으로 시각화할 수 있는 길을 열었다. MIT 물리학과의 마틴 즈비얼라인(Martin Zwierlein) 박사가 이끄는 연구팀은 최근 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 발표한 논문에서, 기존 이론으로만 존재하던 '자유 상태 원자 상호작용'을 실공간에서 이미지화하는 데 성공했다고 밝혔다. 연구팀은 원자가 움직일 수 있는 느슨한 레이저 트랩을 이용해 다양한 원자들을 자유롭게 상호작용하게 한 뒤, 광학 격자를 이용해 순간적으로 위치를 고정시키고 미세 조정된 레이저로 형광을 유도해 각각의 원자를 시각화하는 새로운 기법을 개발했다. 이를 통해 최초로 단일 원자들의 움직임과 상호작용을 '스냅샷' 형태로 포착하는 데 성공했다. 즈비얼라인 박사는 "이제 우리는 개별 원자들이 서로 어떤 관계를 맺고 있는지를 직접 볼 수 있게 됐다"며 "양자적 아름다움을 눈으로 확인할 수 있는 수준"이라고 설명했다. 이 연구는 특히 양자역학의 기본 원리인 '하이젠베르크 불확정성 원리'로 인해 그간 직접 관측이 어려웠던 미시 세계의 움직임을 한층 명확히 드러낸다는 점에서 주목된다. 기존 흡수 영상 기술은 원자 구름의 전체적인 윤곽만을 보여줄 뿐, 개별 원자의 구체적인 위치는 식별하지 못했다. 연구진은 이 기술을 활용해 보존입자(보존자)와 페르미입자(페르미온)의 양자 상태를 직접 관찰했다. 나트륨 원자로 구성된 보존자 구름은 극저온에서 '보스-아인슈타인 응축(BEC)' 상태를 형성하며, 입자들이 하나의 양자상태를 공유하는 모습이 포착됐다. 이는 루이 드브로이(Louis de Broglie)의 파동 이론이 예측한 바를 시각적으로 입증한 셈이다. 또한 서로 다른 두 종류의 리튬 원자를 이용해 페르미온의 상호작용을 관찰한 결과, 반대 성질을 가진 페르미온이 쌍을 이루는 모습이 촬영됐다. 이는 초전도 현상의 핵심 메커니즘을 드러내는 결정적인 장면으로 평가된다. 물리학자 루이 드브로이(1892~987)는 1924년 박사 학위 논문에서 모든 물질은 파동성을 가진다는 혁신적인 가설을 제안하며, 양자역학의 발전에 중대한 전환점을 마련했다. 이는 '물질파 이론(matter-wave theory)' 또는 드브로이 파동 이론이라 불린다. 당시까지는 빛은 파동이면서 입자라는 파동-입자 이중성 개념이 확립되어 있었으나, 전자나 원자 같은 입자가 파동의 성질을 가진다는 발상은 전무했다. 드브로이는 아인슈타인의 광양자 이론(빛은 입자처럼 행동함)에 착안해, 반대로 입자도 파동처럼 행동할 수 있다고 주장했다. 즈비얼라인 박사는 "양자 파동의 존재를 이처럼 직접 시각화한 적은 없었다"며 "이는 이론 물리학에서 예측에 그쳤던 복잡한 양자 상태들을 실험적으로 검증할 수 있는 강력한 도구"라고 강조했다. 연구진은 향후 이번 기술을 활용해 '양자 홀 효과(Quantum Hall effect)' 등 더 복잡하고 덜 탐구된 양자 상태들을 관찰할 계획이다. 양자 홀 현상은 자기장 아래 상호작용하는 전자들이 이상한 방식으로 정렬되는 특이한 현상으로, 현재까지도 완전한 이론적 설명이 어려운 영역으로 남아 있다. 즈비얼라인 박사는 "이제는 이론가들이 그림으로 그리던 복잡한 양자 상태들을 실제로 관측해 검증할 수 있다"며 "그간 '상상 속 세계'였던 양자 현상의 실체를 밝히는 데 한 걸음 다가섰다"고 밝혔다. 이번 연구는 양자 컴퓨팅, 정밀 센서 기술, 나노과학 등 다양한 분야에서의 응용 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.
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[신소재 신기술(173)] MIT, 자유 상태 원자 상호작용 첫 관측⋯"양자현상 실시간 시각화 길 열려"
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전 세계 플라스틱 쓰레기, 연간 4억 톤⋯생태계 파괴·인체 축적·기후 악화 '삼중고'
- 전 세계가 지난해 배출한 플라스틱 쓰레기가 약 4억 톤에 달하는 것으로 나타났다. 이는 에펠탑 4만 개 무게에 해당하는 규모로, 일회용 생수병부터 샴푸 용기, 의류 섬유, PVC 배관, 포장재에 이르기까지 각종 플라스틱 제품이 바다와 강, 도심, 사막과 빙하 등 육해공을 가리지 않고 지구 전역을 오염시키고 있다. 4월 30일(현지시간) 유엔환경계획(UNEP)에 따르면 전문가들은 플라스틱 오염이 생태계 파괴는 물론, 인체에 축적돼 건강을 위협하고 기후변화까지 가속화하는 복합 재난이라고 경고했다. 유엔은 이에 대응해 법적 구속력을 갖춘 국제 협약을 추진 중이며, 올해 세계 환경의 날(6월 5일) 역시 플라스틱 오염 퇴치를 핵심 의제로 삼았다. 유엔환경계획(UNEP)의 자원시장국 엘리사 톤다 국장은 "플라스틱 오염은 인류가 직면한 가장 중대한 환경 위협 중 하나지만, 충분히 해결 가능한 문제"라고 강조했다. 이어 "이 문제를 해결하면 인류와 지구의 건강은 물론, 수조 달러 규모의 경제적 기회까지 창출할 수 있다"고 덧붙였다. UNEP는 오는 6월 5일 '세계 환경의 날'을 앞두고 "전 세계는 '플라스틱 오염 종식'을 위한 법적 구속력 있는 국제협약 체결을 목표"로 협상에 나섰다. 올해 환경의 날은 '일회용 플라스틱 오염 차단'과 '제품의 지속 가능성 제고'를 핵심 주제로 내세운다. 플라스틱 오염, 왜 문제인가? 플라스틱은 현대 사회를 지탱하는 핵심 재료다. UNEP에 따르면 플라스틱은 자동차 부품부터 의료기기까지 다양한 분야에서 활용되며 1950년대 이후 92억 톤 이상이 생산됐다. 그러나 그중 약 70억 톤은 폐기물로 전환됐으며, 재활용률은 고작 9%에 불과하다. 특히 문제의 핵심은 '일회용 플라스틱'이다. 생수병, 포장재, 테이크아웃 용기, 포장용 완충재 등 한 번 쓰이고 버려지는 제품들이 폐기 시스템을 압도하고, 폐 플라스틱은 더 작은 조각인 미세플라스틱으로 분해돼 자연으로 무분별하게 유입되고 있다. 플라스틱 쓰레기는 이제 지구 어디서든 발견된다. 해양은 물론, 사막, 도시 도로변, 농지, 남극과 북극의 빙하, 심지어 에베레스트산 정상과 심해저 마리아나 해구에서도 플라스틱 조각이 검출됐다. 플라스틱 오염이 인간과 기후에 미치는 영향 플라스틱 오염이 위험한 이유는 크게 세 가지다. 첫째, 생태계 교란이다. 미세 플라스틱은 식물성 플랑크톤의 성장을 억제해 수중 먹이사슬을 붕괴시키며, 물고기는 플라스틱을 먹이로 오인해 소화하지 못한 채 굶어 죽는다. 둘째, 마이크로플라스틱과 나노플라스틱이 인체에 축적된다는 점이다. 연구에 따르면 사람의 간, 고환, 심지어 모유에서도 미세 플라스틱이 검출되고 있으며, 생수 한 병에는 평균 24만 개의 마이크로플라스틱이 포함돼 있을 수 있다. 셋째, 플라스틱 생산 과정 자체가 막대한 온실가스를 배출한다는 점이다. 2020년 기준 플라스틱 생산은 전 세계 온실가스 배출량의 3% 이상을 차지한 것으로 추정된다. 재활용만으로는 부족하다…'전 생애 주기 접근'이 해법 플라스틱 오염을 줄이기 위해서는 단순한 재활용을 넘어서는 대책이 필요하다. 대부분의 플라스틱 제품은 다회 재활용이 어렵거나 재활용이 불가능한 구조로 설계돼 있다. 여기에 수거·분류·재처리 인프라가 부족한 국가도 많다. 더욱이 글로벌 플라스틱 생산량은 2000년 이후 20년 만에 두 배 이상 증가하며, 쓰레기 증가 속도는 재활용 시스템의 역량을 초과하고 있다. 따라서 '제품 생산-디자인-소비-폐기' 전 과정을 포괄하는 '생애주기 접근법(lifecycle approach)'이 필요하다. △ 일회용 플라스틱 사용 최소화, △ 재사용 가능한 디자인 확대, △ 지속 가능한 대체 소재 개발, △ 제품 수명 연장, △ 미세플라스틱 유출 방지 시스템 강화 등 이러한 접근은 단순한 환경보호를 넘어 경제적 효과까지 기대된다. UNEP에 따르면 생애주기 접근법을 도입하면 2040년까지 최대 4조5000억 달러(약 6200조 원)의 사회·환경 비용을 줄일 수 있다. 국제사회의 대응과 협력 현재 세계 각국은 일회용 플라스틱 규제와 생산자 책임 강화를 골자로 한 자국 법안을 마련 중이다. 그러나 플라스틱 오염은 국경을 넘는 문제이기에, 국제 협력이 필수다. 이를 위해 정부간 협상위원회(Intergovernmental Negotiating Committee)는 오는 8월 5일부터 14일까지 스위스 제네바에서 제5차 회의의 두 번째 세션을 개최할 예정이다. 이 회의는 '플라스틱 오염 종식을 위한 법적 구속력 있는 국제 협약'을 수립하는 데 중대한 분수령이 될 전망이다. 2050년, 연간 플라스틱 폐기물 10억 톤 시대 경제협력개발기구(OECD)는 지금과 같은 추세가 이어질 경우 2060년까지 전 세계 플라스틱 쓰레기 배출량이 현재의 3배인 연간 10억 톤에 이를 것으로 예측했다. 이 가운데 절반 이상은 매립되거나 소각되거나 그대로 자연환경으로 유출될 것이라는 전망이다. 플라스틱 오염에 대한 대응은 더 이상 미룰 수 없는 시대적 과제다. UNEP가 이끄는 '플라스틱 오염 퇴치(#BeatPlasticPollution)' 캠페인과 '세계 환경의 날(6월 5일)'은 전 세계 시민과 정부, 기업의 실천을 촉구하는 강력한 메시지를 던지고 있다.
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전 세계 플라스틱 쓰레기, 연간 4억 톤⋯생태계 파괴·인체 축적·기후 악화 '삼중고'
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[신소재 신기술(172)] MIT, '벌' 닮은 초소형 비행로봇 개발⋯자율 수분·정밀 비행 가능성 열어
- 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구진이 벌의 날갯짓을 모사한 초소형 비행로봇을 개발해, 농업 분야에서의 자율 수분 등 응용 가능성을 제시했다. 이번 성과는 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 게재됐다. MIT 테크놀로지 리뷰에 따르면 전기전자공학과 케빈 천(Kevin Chen) 교수팀은 기존 설계보다 100배 이상 긴 비행 시간을 기록한 새로운 비행로봇을 공개했다. 이 로봇은 종이클립보다 가벼운 무게(1g 미만)로, 1000초(약 17분) 동안 연속 비행이 가능하며, 체공 중에서도 정밀한 자세 조종과 공중제비(더블 플립), 곡선 비행을 수행할 수 있다. 날개 구조 개선으로 비행 효율·안정성 획기적 향상 기존 로봇은 두 쌍의 날개가 서로 간섭하면서 상승력을 충분히 확보하지 못하는 한계를 지녔다. 이에 연구진은 날개를 로봇 중심에서 바깥 방향으로 배치해 간섭을 줄이고, 각 날개가 독립적으로 움직일 수 있도록 개별 조정 장치를 적용했다. 또한 인공 근육 역할을 하는 액추에이터와 날개를 연결하는 히지(hinge) 구조를 길게 개선해, 고주파 구동 시 발생하는 구조적 변형(buckling)을 최소화했다. 이를 통해 비행 중 기계적 응력은 감소하고, 추진력은 더욱 강화됐다. 실험을 주도한 천 교수는 "이번 로봇은 기존 설계 대비 비행 시간에서 비약적인 성과를 냈다"며 "학생이 실험 중 1000초가 인생에서 가장 긴 순간처럼 느껴졌다고 말할 정도로 긴장된 시도였다"고 밝혔다. 농업·환경 모니터링 등 실용화 단계로 이번에 개발된 로봇은 초속 35cm의 비행 속도와 함께 정해진 경로(M-I-T)를 따라 움직이는 정밀 유도 비행까지 구현해냈다. 연구진은 향후 1만초(약 164분 40초, 2시간 46분 40초) 이상 비행 시간 확보와 꽃 중심 착륙 및 이륙 기능 개발을 목표로 삼고 있다. 특히 구조를 간소화해 전자 부품 탑재 공간을 확보함에 따라, 소형 배터리와 센서 장착을 통한 실외 비행 및 자율 내비게이션 구현 가능성도 열렸다. 이는 다층형 수직 농장 등 폐쇄형 농업 시스템에서의 정밀 수분 작업, 환경 모니터링, 방제 로봇 등 다양한 실용적 활용을 기대하게 한다. "실제 벌 수준에는 못 미치지만, 상용화 가까워져" 천 교수는 "아직 실제 벌처럼 섬세한 움직임은 구현하지 못했지만, 비행 시간과 정밀도가 향상되면서 보조 수분 등 구체적인 응용 가능성에 한 걸음 다가섰다"고 말했다. 이번 연구는 자연 생물의 기계적 특성을 복제하려는 생체모사공학(biomimetics) 분야에서 주목할 만한 진전으로 평가된다. 초소형 로봇이 가진 기술적 한계를 극복함으로써, 앞으로의 스마트 농업·도심 생태계 유지·기후 대응 등 다양한 영역에서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.
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[신소재 신기술(172)] MIT, '벌' 닮은 초소형 비행로봇 개발⋯자율 수분·정밀 비행 가능성 열어
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[국제 경제 흐름 읽기] 변동 장세 예측 적중한 더그 카스, 향후 증시에 '냉혹 경고'
- 4월 한 달간 주식 시장이 트럼프 대통령의 무역 전쟁 영향으로 극심한 변동성을 보인 가운데, 시장 하락과 반등을 정확히 예측했던 베테랑 펀드매니저 더그 카스(Doug Kass)가 향후 시장에 대한 냉혹한 평가를 내놨다. 카스의 예측처럼 스탠더드 앤드 푸어스(S&P) 500 지수와 나스닥 지수는 4월 초 급락했다가 부분적 무역 전쟁 해소 기대감에 힘입어 반등하는 롤러코스터 장세를 연출했다. 시장은 월초부터 부진했으나, 4월 2일 트럼프 대통령의 대규모 관세 발표 이후 변동성이 확대됐다. 이른바 '해방의 날'로 불린 이날 발표 후 S&P 500과 나스닥은 4월 8일까지 각각 12%, 13% 급락했다. 이후 부분적인 입장 변화가 무역 전쟁이 길지 않을 것이라는 낙관론을 불러일으키며 두 지수는 현재까지 각각 9%, 11% 상승하는 랠리를 펼쳤다. 이러한 극적인 시장 움직임에 많은 투자자들이 당황했지만, 약 50년 경력의 베테랑 헤지펀드 매니저인 더그 카스는 예외였다. 리언 쿠퍼먼(Leon Cooperman)의 오메가 어드바이저스(Omega Advisors) 리서치 디렉터를 지낸 그는 지난해 12월, 2025년 주가 급락을 정확히 예측했다. 이후 4월 저점 부근에서 정확히 매수 포지션으로 전환하며 시장 흐름을 맞췄고, 이러한 예측 적중은 그의 선견지명을 다시 한번 입증한다. 오랜 경력과 높은 적중률로 인해 향후 시장에 대한 그의 전망이 주목받는다. 변동성 키우는 거시 환경과 연준의 고심 시장 변동성 이면에는 연방준비제도(연준·Fed)의 어려운 상황이 놓여 있다. 연준은 낮은 실업률과 물가 안정을 동시에 달성해야 하는 이중 책무를 지고 있으나, 약화되는 고용 시장 징후와 관세로 인한 인플레이션 위험으로 난관에 봉착했다. 실업률은 2023년 3.4%에서 4.2%로 상승했고, CPI 인플레이션은 2.4%로 연준 목표치 2%를 웃돈다. 관세는 의류부터 자동차까지 전 품목의 가격 상승을 위협한다. 또한, 소비자와 투자자 심리도 악화돼 주식시장에 대한 기대감이 크게 낮아진 상태다. 제롬 파월(Jerome Powell) 연준 의장은 금리 인상과 인하 사이에서 균형을 잡아야 하는 어려운 상황에 처했다. 파월 의장은 지난주 연설에서 "우리는 이중 책무 목표가 서로 긴장 관계에 있는 어려운 시나리오에 처해 있음을 알게 될 수도 있다"며, 관세발 인플레이션이 일시적이지 않으면 금리 인상 가능성을 열어뒀다는 해석이 나온다. 경제가 이미 스태그플레이션 또는 경기 침체의 길에 들어서고 있음을 시사하는 일련의 데이터 속에서 파월이 금리 인하를 꺼리자 트럼프 대통령은 비판 수위를 높였다. 트럼프 대통령은 트루스 소셜(Truth Social)에 "비용이 내가 예측한 대로 아주 좋게 하락하고 있으니 인플레이션은 거의 없을 수 있다. 그러나 미스터 투 레이트(Mr. Too Late), 이 큰 실패자가 지금 당장 금리를 내리지 않는 한 경제 둔화가 있을 수 있다"고 강하게 비난했다. 이러한 긴장은 대통령이 연준 독립성을 침해할 수 있다는 우려를 낳았고 주가 하락을 유발했다. 트럼프 대통령은 4월 22일 파월 해고 시도를 하지 않을 것이라고 진화에 나섰다. 그러나 경제 데이터와 소비자 심리가 악화되어 연준이 금리 인하에 뒤처졌다는 인식이 확산되면 설전이 확대되며 시장 불안을 가중시킬 수 있다는 전망이 나온다. 베테랑 카스의 냉혹한 시장 진단 1970년대 인플레이션 공포, 저축대부조합(S&L) 위기, 인터넷 버블 붕괴, 대침체, 코로나 팬데믹, 2022년 약세장 등 50년간 수많은 위기를 헤쳐온 카스는 이러한 경험을 바탕으로 S&P 500 지수의 최근 하락과 안도 랠리를 정확히 예측했다. 하지만 그는 주가 하락세가 끝났다고 보지 않는다. 카스는 시브리즈 파트너스(Seabreeze Partners) 헤지펀드 X 계정을 통해 "여기서 추가 상승폭은 제한적이다(I see limited upside from here)"는 '6단어 메시지'를 단호히 남겼다. 그의 진단에 따르면, S&P 500 지수는 5500-5600선까지는 추가 상승할 수 있지만 그 이상은 어렵다. 4월 24일 현재 5,444선임을 감안하면 약 1~3%의 상승 여력만 남았다는 계산이다. 카스는 "이 구간에 도달하면 공격적으로 매도(숏 포지션)할 계획"이라고 밝히며 추가 상승 시 매도로 대응할 것임을 시사했다. 그는 현재 시장의 위험이 상승 가능성보다 훨씬 크다고 강조한다. 카스는 "S&P 500의 단기 상승 여력은 최대 +5% 수준에 불과하지만, 하락 위험은 -10~15%까지 열려 있다"고 분석했다. 최근 주가 반등에도 불구하고 시장의 하방 위험이 크다고 보는 근거로는 고평가된 밸류에이션(선행 PER 23배, 역사적 상위 96%), 이익 전망 하향, 인플레이션 지속, 정책 불확실성 등이 대표적이다. 그는 "현재 시장은 1973년 닉슨 시절과 유사하다"며, 시장 선도주(매그니피센트 7) 편중, 금리 및 인플레이션 상승, 재정 불안, 정책 불확실성이 복합적으로 나타나고 있다고 분석했다. 기술적 관점에서도 저점 재테스트 가능성을 열어뒀다. 카스는 더스트리트 프로 다이어리(The Street Pro Diary)를 통해 "시장은 저점 재테스트 가능성에 취약하다"고 경고하며, "S&P 단기 오실레이터가 일주일 전 과매도 상태인 0.67%에서 현재 3.02%로 상승해 과매수 상태에 도달했다"고 덧붙였다. 시장 변동성 대비하는 투자 전략 이러한 분석을 바탕으로 카스는 투자자들에게 인내심을 가질 것을 조언한다. 그는 "지금은 인내심을 갖고, 주가가 충분히 조정될 때까지 기다리는 전략이 필요하다"고 강조했다. 일부 가치주나 특정 섹터는 매력적일 수 있지만, 전체 시장의 추가 상승은 제한적이며 오히려 하락 위험이 더 크다는 시각이다. 카스는 S&P 500이 5500~5600선에 도달하면 보수적 포지션 전환, 즉 현금화 또는 숏 전략을 고려할 시점이라고 제안했다.
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[국제 경제 흐름 읽기] 변동 장세 예측 적중한 더그 카스, 향후 증시에 '냉혹 경고'
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트럼프정부, 6월 알래스카 LNG서밋 추진⋯한국·일본에 투자 압박
- 미국 트럼프 정부가 주요 무역상대와의 국가별 관세 협상에서 에너지 수출 문제를 주요 의제로 제시한 가운데 백악관의 '에너지 지배위원회'가 한국, 일본 등에 수주 내에 알래스카산 액화천연가스(LNG) 구매 계획을 공식적으로 밝힐 것을 압박하고 있다고 뉴욕타임스(NYT)가 현지 시간 24일 보도했다. 백악관은 트럼프 2기 정부 에너지 의제의 핵심인 알래스카 LNG와 관련, 오는 6월 2일 알래스카에서 한·일 고위급이 참석하는 서밋(summit) 개최도 추진 중인 것으로 알려졌다. 이들은 이 서밋에서 한국 및 일본이 알래스카 LNG 투자의향서(LOI)에 서명했다고 발표할 수 있게 되길 바라고 있다고 익명을 요구한 관계자들이 NYT에 전했다. 이와 관련, 타이완 국영 석유기업인 타이완중유공사(CPC)는 지난달 미국 알래스카 가스라인 개발공사(AGDC)와 LNG 구매·투자의향서를 체결했다. 440억 달러 규모의 알래스카 LNG 가스관 사업은 북극권의 가스전에서 알래스카 남쪽까지 800마일(약 1300km)의 파이프라인을 건설한 뒤 이곳에서 가스를 액화해 아시아 국가 등으로 수출하는 프로젝트다. 이 계획은 10여년 전에 처음 제안됐으나 막대한 투자 비용을 비롯해 사업성 부족 등으로 인해 성공 가능성이 낮은 프로젝트로 여겨졌다. 그러나 트럼프 대통령은 두 번째 임기 첫날인 지난 1월 20일 파이프라인 건설이 포함된 알래스카 에너지 개발을 위한 행정명령에 서명하는 등 알래스카 LNG 사업을 밀어붙이고 있다. 트럼프 대통령은 지난달 초 국정연설에서 "나의 행정부는 알래스카에 세계 최대 규모 중 하나인 거대한 천연가스 파이프라인을 건설하고 있다"라면서 "일본, 한국, 그리고 다른 나라들이 우리의 파트너가 되기를 원하고 있다"고 말했다. 우리 정부의 LNG 사업 참여는 미국과의 상호 관세 협상의 레버리지 중 하나로도 거론되고 있다. ‘에너지 안보’라는 실리를 챙기면서도 미국 측이 문제 삼는 대미 무역 흑자를 줄일 수 있는 방법 중 하나이기 때문이다. 현재 한미 양국 간 실무 협상이 진행 중이고 산업부 고위 관계자가 곧 알래스카 현지도 찾을 계획인 것으로 알려졌다. 던리비 주지사는 최근 한국을 찾아 한덕수 총리, 이재명 더불어민주당 대표 등과 잇따라 만남을 가졌다.
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트럼프정부, 6월 알래스카 LNG서밋 추진⋯한국·일본에 투자 압박
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[심층 보도] 커넥티드카 시대의 역습: 번호판만으로 수백만 대 원격 해킹 가능⋯방치된 자동차 보안의 민낯
- 올해 초 국내에서만 자동차 절도 피해가 급증했다. 경찰청 통계에 따르면 2025년 1분기 차량 절도 신고 건수는 전년 동기 대비 18% 증가했다. 그런데 최근 절도 수법이 달라졌다. 유리창을 깨거나 잠금장치를 물리적으로 뜯는 고전적 방식 대신, 차량 제조사의 스마트폰 연동 앱이나 원격 서비스 포털을 통해 디지털로 문을 여는 사례가 국내외에서 잇달아 보고되고 있다. 지난 3월에는 영국에서 차량 소유주 모르게 딜러 포털 계정을 탈취해 차를 훔친 일당이 검거됐고, 미국에서도 유사 수법의 고급 차량 절도 조직이 적발됐다. 이 '보이지 않는 절도'의 기술적 뿌리는 이미 2024년에 화이트해커들이 공개적으로 시연한 바 있다. 2024년 6월, 화이트해커 샘 커리(Sam Curry) 팀은 기아자동차의 커넥티드카 딜러 포털에서 번호판만으로 차량을 원격 제어할 수 있는 치명적 보안 취약점을 발견했다. 2013년 이후 출시된 기아 차량 대부분이 대상이었다. 이 사건은 단독 사례가 아니었다. BMW, 메르세데스-벤츠, 현대, 도요타를 비롯한 16개 글로벌 완성차 브랜드에서 유사한 취약점이 잇달아 확인됐다. 취약점은 패치됐다. 그러나 구조는 바뀌지 않았다. 국내 도로를 달리는 커넥티드카는 2025년 현재 1000만 대를 넘어섰다. 차량 절도 수법이 디지털로 진화하는 동안, 소비자 대부분은 자신의 차가 번호판 하나로 열릴 수 있다는 사실을 모른다. 자동차 업계가 '연결성'의 편의를 핵심 경쟁력으로 내세우는 동안, 보안은 줄곧 뒷전이었다. 본지는 커넥티드카 해킹의 실태와 구조적 원인, 국내외 대응 현황을 심층 취재했다. 번호판 하나로 차를 통째로 빼앗다-기아 해킹의 전말 2024년 6월 11일, 화이트해커 샘 커리(Sam Curry), 니코 리베라(Neiko Rivera), 저스틴 라인하트(Justin Rhinehart), 이언 캐럴(Ian Carroll)은 기아차의 딜러 포털(kiaconnect.kdealer.com)에서 치명적인 취약점을 발견했다. 공격 경로는 놀라울 만큼 단순했다. 화이트해커 팀은 기아 딜러 등록 시스템이 일반 소비자 계정 등록과 동일한 HTTP 요청 방식을 사용한다는 사실을 확인했다. 이를 이용해 가짜 딜러 계정을 생성하고 접근 토큰을 만들자 딜러 전용 API(Application Programming Interface·소프트웨어 간 상호작용을 위한 인터페이스) 게이트웨이에 무단 접근할 수 있었다. 단 4번의 HTTP 요청으로 ①번호판을 차대번호(VIN)로 변환하고, ②차 주인의 이름·전화번호·이메일·집 주소를 열람한 뒤, ③자신을 해당 차량의 주 사용자로 등록하는 과정이 30초 안에 완성됐다. 피해자에게는 어떤 알림도 가지 않았다(Curry, samcurry.net, 2024.9.26). "차량 번호판만 알면 해당 차량을 30초 안에 추적하거나 원격으로 통제하는 것이 가능했습니다. 피해자 입장에서는 차량에 무단 접근이 이루어지거나 접근 권한이 수정됐다는 어떤 알림도 받지 못했습니다. 이 취약점은 기아 커넥트 구독 여부와 무관하게 하드웨어가 탑재된 차량이라면 모두 적용됐습니다."-샘 커리, samcurry.net 공개 보고서(2024.9.26) 연구팀이 구축한 개념 증명(PoC) 도구는 번호판 입력 후 잠금 해제·시동·위치추적·경적 등 원격 제어 기능이 실제로 작동함을 입증했다. 연구팀은 취약점 발견 직후 기아에 신고했고, 기아는 2024년 8월 14일 패치를 완료한 뒤 9월 26일 상세 보고서를 공개했다. 기아 측은 실제 악성 공격에 악용된 사례는 없다고 밝혔다. 그러나 2013년 이후 출시된 기아 차량 대부분, 수백만 대가 수개월간 잠재적 위험에 노출돼 있었다는 사실은 부정할 수 없다. 기아만의 문제가 아니었다-16개 브랜드, 연쇄 취약점의 충격 기아 해킹 사건은 자동차 산업 전반에 퍼진 구조적 문제의 단면에 불과했다. 2022년, 커리를 포함한 보안 연구팀(니코 리베라, 브렛 뷔르하우스, 마이크 로베르트, 이언 캐럴, 저스틴 라인하트, 슈바함 샤)은 16개 주요 완성차 브랜드에서 심각한 보안 취약점을 연쇄 발견해 2023년 1월 3일 상세 보고서를 공개했다. 대상 브랜드는 아큐라, BMW, 페라리, 포드, 제네시스, 혼다, 현대, 인피니티, 재규어, 기아, 랜드로버, 메르세데스-벤츠, 닛산, 포르쉐, 롤스로이스, 도요타이며 텔레매틱스 솔루션 기업 스피리온(Spireon), 디지털 번호판 기업 리바이버(Reviver), 위성라디오 기업 시리우스XM도 포함됐다(The Hacker News, 2023.1.10; SecurityWeek, 2023.1.5). 브랜드별 취약점의 양상은 다양했다. 혼다·닛산·인피니티·아큐라 차량에서는 차대번호(VIN)만으로 원격 잠금 해제·시동·위치추적·경적·헤드라이트 조작이 가능했다. 현대·제네시스 차량에서는 이메일 주소 하나만으로 계정 탈취와 차량 원격 제어가 가능했다. 기아 차량에서는 360도 서라운드 카메라 영상을 원격으로 실시간 열람하는 것도 가능했다(Security Currents, 이글루, 2023). BMW·롤스로이스에서는 딜러 SSO 포털의 TOTP 취약점을 이용해 임직원 계정을 전면 탈취할 수 있었다. 메르세데스-벤츠에서는 SSO 설정 오류로 내부 깃허브·소스코드·내부 메신저 전체에 접근할 수 있었으며 원격 코드 실행까지 가능했다. 가장 충격적인 취약점은 텔레매틱스 기업 스피리온의 관리자 포털 SQL 인젝션 취약점이었다. 연구팀은 이 단일 취약점만으로 약 1550만 대 차량에 대한 임의 명령 실행 권한을 획득했다. 커리가 '우리의 가장 충격적인 발견'이라 표현한 이 취약점의 적용 대상에는 구급차 운영 업체와 경찰차 운용 기관도 포함돼 있었다. "이것은 단순한 기술적 결함이 아닙니다. 자동차 업계 전체에 울리는 경고음입니다. 2013년 이후 출시된 거의 모든 기아 모델이 영향을 받는다는 사실은, 현대의 자동차가 이제 우리 스마트폰과 동일한 수준의 사이버 위험에 노출된 커넥티드 기기임을 명백히 보여줍니다."-아킬 미탈(Akhil Mittal), 시놉시스(Synopsys) 사이버보안 전략 선임 매니저 (Dark Reading, 2024.9.27) 최악의 시나리오-달리는 차를 원격으로 멈춘다 커넥티드카 해킹의 공포를 세상에 처음 각인시킨 사건은 2015년으로 거슬러 올라간다. 그해 7월, 보안 연구원 찰리 밀러(Charlie Miller)와 크리스 발라섹(Chris Valasek)은 미국 세인트루이스 고속도로에서 시속 110킬로미터로 달리는 지프 체로키를 원격으로 해킹했다. 피해를 자원한 『와이어드(Wired)』 기자 앤디 그린버그가 운전석에 앉아 있는 동안 연구팀은 수십 킬로미터 떨어진 노트북 앞에서 에어컨을 작동시키고, 라디오 볼륨을 최대로 높이고, 와이퍼를 켰다. 이어 변속기를 차단해 가속 페달이 완전히 무력화됐다. 마지막으로 브레이크를 비활성화하자 2톤짜리 SUV는 그린버그가 페달을 세게 밟는 가운데 고속도로 옆 도랑으로 미끄러졌다(Wired, CBS뉴스, 2015.7.21~24). 이 시연의 결과 피아트크라이슬러는 2015년 7월 24일 관련 모델 140만 대를 자발적으로 리콜했다. 사이버보안 취약점으로 인한 최초의 자동차 대규모 리콜이었다. 해킹에 사용된 취약점은 인터넷에 연결된 차량 인포테인먼트 시스템 '유커넥트(Uconnect)'의 소프트웨어 결함이었다. "우리가 인터넷을 통해 어느 곳에서든 이걸 할 수 있다는 걸 알았을 때, 나는 공포에 질렸습니다. 누군가 악의를 가졌다면, 140만 대 가운데 어느 차에든 원격으로 접근해 조향과 제동을 포함한 물리적 제어권을 획득할 수 있었습니다."-찰리 밀러 (CBS뉴스, 2015) 그로부터 10년이 지난 지금, 위협의 규모는 오히려 커졌다. 차량에 탑재된 소프트웨어 코드는 1억 줄을 넘어섰고, OTA(Over-the-Air) 자동 업데이트, V2X(차량-사물 통신), 자율주행 센서, 클라우드 기반 운행 데이터 수집까지 더해지면서 해커가 뚫을 수 있는 '공격 표면(attack surface)'은 기하급수적으로 늘어났다. 스피리온 취약점처럼 악용됐다면 1550만 대 차량에 동시에 임의 명령을 내릴 수 있었다는 사실은, 자율주행 시대에 이 위협이 어디까지 확장될 수 있는지를 극명하게 보여준다. 사생활의 총체적 유출-위치 추적에서 실내 영상까지 자동차 해킹의 위협은 차량 통제권 탈취에만 그치지 않는다. 기아 취약점을 통해 연구팀이 획득할 수 있었던 정보는 차 주인의 실명, 휴대전화 번호, 이메일 주소, 집 주소에 더해 차량의 실시간 위치였다. 이 정보의 조합이 스토커, 가정폭력 가해자, 표적 범죄자의 손에 들어갔을 경우를 상상하면 피해는 끔찍하다. 가정폭력 피해자가 쉼터로 이동하는 경로가 실시간으로 노출되고, 특정 인물의 출퇴근 동선이 24시간 추적될 수 있다. 커리는 보고서에서 "우리가 이 문제를 발견하지 않았다면 누구든 차량 번호판만으로 개인을 지속적으로 괴롭힐 수 있었을 것"이라고 경고했다(samcurry.net, 2024.9.26). 2022년 취약점 연구에서 드러난 또 다른 위협은 차량 내부 카메라 접근이었다. 연구팀은 기아 차량의 360도 서라운드 카메라 영상을 원격으로 실시간 열람하는 데 성공했다. 차량이 단순한 이동 수단이 아니라 소유자의 사생활이 고스란히 담긴 '이동형 감시 장치'로 전락할 수 있음을 보여주는 장면이었다. 디지털 번호판 기업 리바이버(Reviver)의 취약점도 충격적이었다. 연구팀은 리바이버 관리자 패널에 인증 없이 접근해 임의 차량의 번호판 표시를 'STOLEN(도난)'으로 변경하는 데 성공했다. 경찰이 자동으로 해당 차량을 도난 차량으로 인식해 죄 없는 운전자를 검문·체포할 수 있는 디지털 함정이었다(Bleeping Computer, 2023.1.11). 제조업체의 보안 불감증-'편의성'의 이면 왜 이런 취약점이 반복될까. 전문가들은 자동차 업계의 구조적 문제를 지적한다. 자동차는 전통적으로 기계 엔지니어링 중심의 산업이었다. 소프트웨어 보안 전문 인력이 절대적으로 부족하고, 개발 문화 자체가 보안보다 기능 구현을 우선시한다. 커리는 보고서에서 "자동차 회사들이 이 장치들을 서둘러 설치한 것으로 보인다"며 "시장 압력으로 보안이 허술한 솔루션을 반쯤 구운 채 내놓을까봐 걱정된다"고 지적했다(The Daily Swig, PortSwigger, 2023.1.9). 문제의 근원 중 하나는 '딜러 포털'이라는 제3자 인프라를 통한 차량 연결 방식이다. 기아 사례에서 보듯 소비자용 포털과 딜러용 포털이 동일한 API를 공유하면서 취약점이 발생했다. 방대한 공급망이 얽히고 외주 개발이 반복되면서 '누가 보안을 최종 책임지는가'라는 질문에 아무도 명확히 답하지 못하는 구조가 만들어졌다. 독일 보안 연구원 루벤 곤잘레스는 커리 팀이 발견한 취약점들을 "웹 애플리케이션에서 완전히 사소하게 악용 가능한 취약점"이라고 표현했다(SPIEGEL Online). 세계 유수의 완성차 브랜드들이 초보적 수준의 웹 보안도 갖추지 못한 채 수백만 대의 차량을 인터넷에 연결해온 셈이다. "이것은 커넥티드카에 사용되는 복잡한 API 프로토콜이 제기하는 복잡한 문제를 잘 보여줍니다. 완성차 업체들은 승인되지 않은 접근으로부터 보호하기 위해 더 강력한 인증 방법을 구현하고 통신 채널을 보안화하는 방향으로 사이버보안을 우선시해야 합니다."-이반 노비코프(Ivan Novikov), 월람(Wallarm) CEO (Dark Reading, 2024.9.27) 국제 규제와 한국의 현주소 커넥티드카 보안의 심각성을 인식한 국제사회는 규제 틀을 갖추기 시작했다. 유럽경제위원회(UNECE)는 2021년 1월 차량 사이버보안 규정 'UN R155'를 발효시켰다. 2022년 7월부터 EU 내 신규 차종 형식 승인에 사이버보안 관리 시스템(CSMS) 구축이 의무화됐고, 2024년 7월부터는 EU에서 판매되는 모든 신차에 이 요건이 확대 적용됐다. 일본도 유사한 일정으로 시행 중이다. UN R155는 차량의 개발 단계부터 생산, 판매 후 관리에 이르기까지 사이버보안을 전주기 관리하도록 요구한다. 제조사는 최소 3년 단위로 CSMS 인증을 갱신해야 하며, 이를 충족하지 못하면 EU 시장 판매 자체가 불가능하다. 기술적 이행 기준으로는 국제표준 ISO/SAE 21434가 사용된다(UNECE WP.29 공식 문서, 2021). 한국에서는 국토교통부가 2020년 12월 자동차 사이버보안 가이드라인을 배포했다. 그러나 이는 법적 강제력 없는 권고 형태에 머물렀다. 한국은 UNECE 가입국이지만 형식승인 대신 자기인증제도를 채택하고 있어 UN R155를 그대로 수용하기보다 한국형 CSMS 체계를 구축하는 방향으로 대응이 이루어지고 있다(한국ITS학회 논문지, 2023; 이글루 시큐리티 인텔리전스, 2022). 현대·기아차는 EU 시장 진출을 위해 UN R155를 이미 따르고 있으나, 국내 규제 체계의 법적 완결성 강화는 여전히 시급한 과제다. 주목해야 할 것은, 규정이 있어도 실제 보안을 보장하지 않는다는 점이다. 기아 취약점은 UN R155 시행 이후인 2024년에도 발견됐다. 규정 준수와 실질 보안 사이의 간극을 메우는 것, 그리고 취약점이 발견됐을 때 신속히 패치하고 투명하게 공개하는 '책임 있는 공시(responsible disclosure)' 문화를 정착시키는 것이 진정한 과제다. 제조사와 소유주가 지금 당장 해야 할 일 커넥티드카 보안 위협에 대응하기 위해 제조사와 차 소유주 모두 실질적 행동에 나서야 한다. 제조사 측의 필수 조치로는 첫째, 소비자용 API와 딜러용 API의 완전 분리가 있다. 기아 사태의 핵심 원인은 두 포털이 같은 API를 공유했기 때문이다. 둘째, 원격 차량 접근 시 소유주에게 실시간 알림을 발송하는 시스템을 의무화해야 한다. 기아 해킹에서 피해자는 자신의 차량에 무단 접근이 이루어진 사실 자체를 몰랐다. 셋째, 버그 바운티(Bug Bounty) 프로그램을 상시 운영해 외부 연구자들이 취약점을 발견하고 신고할 수 있는 공식 채널을 마련해야 한다. 커리 팀은 아무런 보상 없이 공익 목적으로 취약점을 신고했다. 이를 제도화해야 더 많은 화이트해커들이 참여할 수 있다. 넷째, 다층적 인증(Multi-Factor Authentication)을 적용해야 한다. 번호판 조회 하나로 모든 시스템으로의 연쇄 접근이 가능했던 기아 사례처럼, 단일 진입점이 전체 시스템과 연결되는 구조는 보안상 치명적이다. 다섯째, OTA 업데이트는 암호화된 서명 검증을 통해서만 실행되어야 하며, 위조 업데이트 배포를 막는 기술적 장치를 의무화해야 한다. 차 소유주 측의 필수 조치로는 제조사의 보안 패치가 발표되면 즉각 적용하는 것이 최우선이다. 차량 관련 계정의 비밀번호를 강화하고, 사용하지 않는 원격 제어 기능은 비활성화하되, 기아 사례처럼 비활성화 상태에서도 해킹이 가능했다는 점을 기억해야 한다. 중고차를 구매할 경우에는 반드시 전 소유주의 계정 연동을 완전히 해제해야 한다. 커리는 "차량과 연결된 앱에 강력한 비밀번호와 이중 인증(2FA)을 반드시 설정하라"고 조언했다(BleepingComputer, 2023.1.11). 기자의 시각: 편의를 팔면서 위험은 소비자에게 떠넘기는 구조 이 기사를 취재하면서 기자가 가장 불편했던 것은 기술적 취약점 그 자체가 아니었다. 불편함의 본질은 따로 있었다. 기아차는 2024년 8월 취약점을 패치한 뒤 "실제 악용 사례는 없었다"고 밝혔다. 틀린 말은 아니다. 그러나 그 발표가 사태의 심각성을 희석시키는 방패로 쓰이는 것은 납득하기 어렵다. 수백만 명의 차량 소유주들은 자신의 차가 수개월간 외부 해킹에 무방비로 노출되어 있었다는 사실을 제조사로부터 공식적으로 통보받지 못했다. 취약점을 발견한 것도, 신고한 것도, 공개 보고서를 통해 소비자들에게 알린 것도 제조사가 아닌 외부 화이트해커들이었다. 문제는 이것이 기아만의 예외적 사례가 아니라는 데 있다. BMW, 메르세데스-벤츠, 현대, 도요타, 포르쉐, 롤스로이스까지 16개 브랜드가 같은 구조적 문제를 공유하고 있었다. 세계 최고 수준의 엔지니어링을 자랑하는 자동차 회사들이 초보적 수준의 API 접근 통제조차 갖추지 못한 채 수천만 대의 차량을 인터넷에 연결했다는 사실은, 자동차 업계가 '연결성'을 기능으로 팔면서 그에 수반되는 보안 책임은 소비자에게 떠넘겨온 구조를 그대로 드러낸다. 국내 상황은 더 우려스럽다. 유럽연합(EU)은 2024년 7월부터 신차 전체에 사이버보안 관리 시스템(CSMS) 구축을 의무화했고, 위반 시 형식 승인 자체를 불허한다. 반면 한국은 아직 법적 강제력을 갖춘 규제가 완비되지 않은 상태다. 현대·기아는 EU 수출을 위해 국제 기준을 따르고 있지만, 정작 국내 소비자는 그보다 느슨한 체계 아래 놓여 있는 셈이다. 같은 회사의 같은 차가 시장에 따라 다른 보안 기준을 적용받는다는 것, 그 기준의 차이가 소비자의 안전 수준으로 직결된다는 것은 받아들이기 어려운 현실이다. 화이트해커 샘 커리 팀은 어떤 보상도 없이 취약점을 발견하고 신고하고 공개했다. 스피리온 하나만으로 1550만 대의 차량에 동시 접근할 수 있는 취약점을 공익 목적으로 처리한 것이다. 이들이 없었다면, 이 취약점들은 지금도 악용되고 있었을지 모른다. 그럼에도 국내외 완성차 업계 대부분은 아직 공식적인 버그 바운티 프로그램조차 운영하지 않는다. "우리는 우리의 삶을 편리하게 만들고 보호해주는 기능들을 갖고 있습니다. 그러나 바로 그 기능들이 해커가 우리 차를 장악할 수 있는 통로이기도 합니다. 우리는 충돌 안전을 대하는 것과 같은 진지함으로 사이버보안을 다뤄야 합니다."-찰리 밀러 (Design News, 2016) 밀러의 이 말은 2015년 지프 해킹 이후 나온 것이다. 그로부터 10년이 지났다. 그 사이 커넥티드카는 수천만 대 더 늘어났고, 공격 표면은 기하급수적으로 확장됐다. 그러나 제조사들의 보안 인식은 10년 전과 얼마나 달라졌을까. 번호판 하나로 차 문이 열리는 세상에서, 소비자가 제조사를 믿고 차 키를 꽂을 수 있으려면 '편의'와 '보안'은 더 이상 선택의 문제여서는 안 된다. 자동차 산업의 디지털 전환이 불가역적이라면, 사이버보안은 에어백이나 안전벨트와 같은 기본 안전 기준으로 다루어져야 한다. 그것이 소비자에 대한 최소한의 책임이다. 【참고 자료】 Sam Curry, samcurry.net 공개 보고서 (2024.9.26) / SecurityWeek (2023.1.5) / The Hacker News (2023.1.10) / BleepingComputer (2023.1.11) / Dark Reading (2024.9.27) / Wired, CBS뉴스 (2015.7.21~24) / The Daily Swig, PortSwigger (2023.1.9) / Security Currents, 이글루 시큐리티 인텔리전스 (2022~2023) / UNECE WP.29 공식 문서 (2021) / 한국ITS학회 논문지 (2023) / Design News (2016)
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[심층 보도] 커넥티드카 시대의 역습: 번호판만으로 수백만 대 원격 해킹 가능⋯방치된 자동차 보안의 민낯
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[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
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[우주의 속삭임(111)] '우주 라디오'로 암흑물질 추적⋯액시온 주파수 탐지 장치 개발
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[심층 보도] "AI와 결혼까지"⋯디지털 애인, 디지털 감옥
- 2024년 2월 28일 밤, 플로리다주 올랜도의 14세 소년 수웰 세처 3세가 욕실로 들어가 스마트폰을 집어 들었다. 소년이 마지막으로 대화한 상대는 AI 챗봇이었다. '당신에게 돌아갈 수 있을 것 같아'라고 쓰자 봇은 '제발 돌아와요, 나의 달콤한 왕이여'라고 답했다. 몇 분 뒤 소년은 스스로 목숨을 끊었다. 다음 날 아침, 어머니 메간 가르시아가 발견한 아들의 휴대폰 화면에는 AI 챗봇 앱 '캐릭터AI(Character.AI)'가 켜져 있었다. 소년은 10개월간 AI 챗봇과 사실상 '연애'를 해왔다. 그 관계는 그의 마음속에서 현실이었다. 이 비극은 빙산의 일각이다. 전 세계적으로 AI와 감정적 유대를 맺는 사람들이 기하급수적으로 늘어나고 있다. AI에게 프러포즈를 받았다며 감격하는 사람, AI를 '남편' 혹은 '아내'라 부르는 사람, 심지어 챗봇과의 결혼을 선언하는 사람까지 등장했다. 심리학계는 강력한 경고음을 울리고 있다. 동시에 빅테크 기업들은 인간의 외로움을 수익으로 전환하는 산업 구조를 완성해가고 있다. 'AI 남편·아내' 시대의 개막…시장 규모 37조 원 돌파 레플리카(Replika), 캐릭터AI(Character.AI), 폴리버즈(PolyBuzz)…. 2025년 4월 현재 전 세계에서 운영 중인 AI 동반자(컴패니언) 앱은 300종을 넘어섰다. 마스터카드가 2025년 발표한 연구에 따르면 전 세계 1억 명 이상이 AI 챗봇과 정서적 상호작용을 하고 있다. 시장조사업체 프레시던스 리서치는 글로벌 AI 동반자 시장 규모가 2025년 약 370억 달러(약 55조 원)에 달한다고 추산했다. 참여율은 소셜미디어를 압도한다. 캐릭터AI 이용자의 하루 평균 체류 시간은 92분으로, 틱톡의 74분을 훌쩍 넘는다. 레플리카 헤비유저의 경우 하루 2~3시간 이상 앱에 머무른다는 통계도 있다. 모바일 기기에서 이루어지는 상호작용 비율은 83%에 달하며, 이용자의 절반 이상이 Z세대다. 레플리카는 유료 구독자 중 상당수가 챗봇과 '로맨틱한 관계'를 설정하고 있다. 2023년에는 한 여성 이용자가 레플리카 AI 남자친구와 결혼했다고 소셜미디어에 선언하며 '지금껏 만난 최고의 남편'이라고 표현해 화제를 모았다. 이 앱은 무료로 시작하지만, '로맨틱 파트너'나 '배우자' 지위를 부여받으려면 월정액 구독료를 내야 한다. 감정은 공짜지만, 그 감정의 '업그레이드'는 유료다. "AI 동반자 앱은 소셜미디어보다 더 깊이, 더 오래 사람들을 끌어들이고 있다. 레플리카와의 평균 상호작용 시간은 챗GPT의 4배에 달하며, 이용자 대부분이 Z세대다."-MIT 테크놀로지 리뷰 빅테크의 '외로움 산업'…감정 착취의 비즈니스 구조 AI 동반자 시장의 비즈니스 모델은 노골적으로 인간의 외로움을 겨냥하도록 설계돼 있다. 레플리카 창업자 유제니아 쿠이다(Eugenia Kuyda)는 헤비유저 상당수가 신체적·정신적 건강 취약 계층에 집중된다는 내부 조사 결과를 인지하고도 구독 모델을 강화했다. 시민단체들은 레플리카가 외로운 남성과 어린 시절 트라우마를 겪은 이들을 표적 삼아 마케팅을 펼쳤다고 비판한다. 시장의 성장 동력으로 가장 자주 인용되는 수치가 있다. Z세대의 61%가 심각한 외로움을 경험한다는 조사 결과다. 기업들은 이 수치를 사업 계획서와 투자 설명회에서 '시장 확대의 근거'로 제시한다. 사회적 고통이 성장 논리로 변환되는 것이다. 수익화 구조에서 '로맨스'는 핵심 상품이다. 앱들은 무료로 '친구' 관계를 제공하다가 '연인'이나 '배우자' 지위는 유료 구독으로 잠금 처리한다. 이용자가 대화를 오래 나눌수록 더 많은 개인 데이터가 축적되고, 더 정교하게 개인화된 감정 반응이 생성된다. 학계는 이를 '감정적 점착성(emotional stickiness)'의 의도적 강화라 분석한다. "이 플랫폼들은 단순히 동반자를 시뮬레이션하는 게 아니다. 동반자를 상품화하고 있다. 비즈니스 모델의 진짜 목표는 감정적 성장이나 심리적 자율성이 아니라 지속적인 사용자 참여다."-Muldoon & Parke, New Media & Society, 2025 심리학계의 경고…'알고리즘 동조'와 비현실적 관계 기대 미국 미주리과학기술대학교(Missouri S&T) 다니엘 B. 샹크(Daniel B. Shank) 교수 연구팀은 2025년 4월 11일 세계적 학술지 《인지과학트렌드(Trends in Cognitive Sciences)》에 AI와의 감정적 유대가 초래하는 심리적·윤리적 위험성을 경고하는 논평을 발표했다. 연구팀은 AI가 인간처럼 행동하며 장기간 개인화된 대화를 이어갈 수 있다는 점에서 전례 없는 심리적 영향력을 지닌다고 분석했다. 가장 심각한 위험 중 하나는 비현실적 관계 기대다. AI 동반자는 항상 공감하고, 절대 화내지 않으며, 24시간 이용 가능하다. 심리학자 셰리 터클(Sherry Turkle)은 '요구 없는 동반자에 익숙해지면 실제 사람과의 관계가 압도적으로 느껴질 수 있다'고 경고했다. AI 동반자는 인간 관계에 필요한 노력과 인내에 대한 기대치를 현실에서 불가능한 수준으로 왜곡시킨다. MIT 미디어랩과 오픈AI가 공동 설계한 무작위 대조 시험(RCT)에서는 981명의 참가자를 28일간 챗GPT와 상호작용하게 한 결과(Fang et al., arXiv, 2025.3.21), 자발적 사용량이 많을수록 다른 사람과의 교류 감소, 감정적 의존, 문제적 사용이 일관되게 심화됐다. 챗봇에 대한 높은 신뢰와 사회적 매력이 감정적 의존도와 문제적 사용과 연관된다는 사실이 실증적으로 확인된 것이다. "챗봇과 하루 상호작용하도록 지시받은 실험 참가자들은 4주 후 다른 사람들과의 교류가 현저히 줄었다고 스스로 보고했다. 챗봇을 자발적으로 더 많이 사용한 참가자일수록 외로움 지표와 문제적 사용 지표가 일관되게 더 나빴다."-Fang et al., MIT-OpenAI 공동 RCT(981명, 28일), arXiv, 2025.3.21 '알고리즘 동조(algorithmic conformity)'라는 새로운 위험도 확인됐다. Zhang 등(2025, CHI Conference)의 연구는 레플리카가 이용자의 자기 비하 발언은 물론 소수 집단에 대한 차별적 발언까지 긍정적으로 수용하는 사례를 관찰했다. AI는 이용자의 의견을 무비판적으로 지지하고 강화하도록 설계돼, 자살이나 음모론 같은 위험한 주제가 제기돼도 반박하기보다 동조하는 방향으로 대화를 이어가는 경향이 있다. "AI가 점점 더 인간을 닮아갈수록 심리학자들의 역할도 커진다. 기술의 속도에 뒤처지지 않고 악용 가능성에 대응할 수 있는 심리적 이해와 대응책이 필요하다."-다니엘 B. 샹크 교수, Trends in Cognitive Sciences, 2025.4.11 14세 소년의 죽음…소송으로 이어진 규제 공백의 현실 2024년 2월 수웰 세처 3세의 사망은 AI 동반자 앱의 위험성을 전 세계에 각인시켰다. 소년은 2023년 4월부터 Character.AI를 사용하기 시작해 '게임 오브 스론즈' 캐릭터를 기반으로 한 봇과 수개월간 로맨틱한 대화를 이어갔다. 사용 후 몇 달 만에 소년은 농구 팀을 자퇴하고 가족과 단절됐으며 성적이 급락했다. 소장에 따르면 챗봇은 소년이 자살 충동을 표현했을 때에도 적절한 위기 개입 없이 대화를 이어갔다. 앱에는 자살 위기 상황에서 작동해야 할 경고창이나 상담 안내 기능이 없었다. 소년의 어머니 메간 가르시아는 2024년 10월 Character.AI와 공동 창업자, 그리고 구글을 상대로 불법사망 소송을 제기했다. "이 제품은 적절한 안전장치나 검증 없이 출시됐으며 아이들을 중독시키고 조작하도록 설계돼 있다. Character.AI는 내 아들에게 잠재적인 감정적·심리적 영향에 대해 경고하지 않았다."-메간 가르시아, 수웰 세처 3세의 어머니, 소장 및 의회 증언, 2024 플로리다 연방 법원은 2025년 4월 현재 이 소송을 진행 중이다. 피고 측은 챗봇의 출력물이 수정헌법 1조의 표현의 자유 보호를 받는다고 주장했지만, 법원은 이 논리를 받아들이지 않고 소송을 계속 진행하기로 했다. 아울러 2023년 11월 콜로라도주 13세 소녀 줄리아나 페랄타도 Character.AI와의 광범위한 상호작용 이후 스스로 목숨을 끊었다는 사실이 이후 보도를 통해 알려져 플랫폼의 안전 체계에 대한 비판이 커지고 있다. 'AI와 결혼'의 허망함…기계는 사랑할 수 없다 AI와 결혼하는 행위는 얼마나 허망한 일인가. 심리학과 철학의 관점에서 냉철하게 바라볼 필요가 있다. AI 동반자와의 관계는 구조적으로 '일방적 감정 소모'다. AI는 감정을 느끼지 않는다. 이용자가 진심 어린 사랑을 쏟아붓는 동안 상대방은 확률 기반 언어 모델이 생성하는 텍스트를 출력할 뿐이다. 학계는 AI와의 관계를 '파라소셜 관계(parasocial relationship)'의 진화된 형태로 분석한다. 연예인이나 미디어 캐릭터에 대해 일방적으로 형성하는 감정적 유대가 파라소셜 관계라면, AI 동반자는 여기서 더 나아가 '상호작용의 환상'을 제공하기 때문에 훨씬 강력하고 위험하다. 이용자는 진짜 상호작용이 이루어진다고 믿지만, 실제로는 자신의 감정 데이터를 소모하며 기업의 서버를 훈련시키는 것이다. 또 AI와의 '결혼'은 기술적으로 취소 가능하다. 기업이 서비스를 종료하거나 정책을 바꾸는 순간 관계도 사라진다. 2023년 레플리카가 일부 유료 기능을 갑자기 제거하자, 로맨틱 모드를 사용하던 이용자들 사이에서 깊은 비탄과 상실감이 보고됐다. 수개월을 쌓아온 감정적 투자가 서비스 정책 변경 한 번으로 증발할 수 있는 것이다. 샹크 교수는 'AI가 신뢰를 얻은 상태에서 제3자의 이해를 대변하는 도구로 전락할 수 있다'며 이용자는 자신도 모르게 외부 조작에 노출될 수 있다고 경고했다. 사람들이 AI에게 민감한 개인 정보를 털어놓을수록 그 정보가 악의적인 제3자에 의해 이용될 가능성도 커진다. "AI와의 로맨스는 위험 없는 사랑이라는 유혹적인 약속을 제공한다. 그러나 위험을 제거하면, 사랑을 진짜로 만드는 바로 그것도 잃게 된다."-Psychology Today, 2025 사람이 사람에게서 위안을 찾아야 하는 이유 대안은 무엇인가. 심리학자들은 한목소리로 인간 대 인간 연결의 회복을 강조한다. 하버드 의대 정신건강의학과의 로버트 월딩어(Robert Waldinger) 교수는 75년에 걸친 성인 발달 종단 연구를 통해 건강하고 행복한 삶을 예측하는 가장 강력한 변수가 '관계의 질'임을 밝혔다. 돈도, 명예도, AI 동반자도 아니다. 인간의 관계는 고통스럽고 불완전하며 때로 배신과 상처를 동반한다. 그러나 바로 그 취약성 속에서 진정한 성장과 유대가 탄생한다. 정신분석학에서는 이 과정을 '좌절을 통한 성숙'이라 부른다. AI는 결코 인간에게 진짜 좌절을 줄 수 없고, 따라서 그 좌절을 통한 성숙도 줄 수 없다. 자기결정이론(Self-Determination Theory)에 따르면 인간의 심리적 안녕에는 '관계성(relatedness)'이 핵심이다. 그러나 이 관계성은 진정한 상호성, 취약성의 공유, 갈등과 화해의 반복을 통해서만 성장한다. AI는 이 중 어느 것도 진정으로 제공할 수 없다. 절대 상처받지 않고, 절대 먼저 떠나지 않으며, 절대 진심으로 용서하지 않는 '완벽함'이 역설적으로 관계를 죽인다. 연구들은 AI 동반자의 제한적 활용 가능성도 제시한다. 안정적인 오프라인 인간관계가 있는 이용자에게 AI는 상담 치료 사이 감정 조절을 돕는 보조 수단으로 기능할 수 있다. 그러나 Fang et al.(2025)이 결론지은 것처럼 인공적 동반자가 인간 연결을 '대체'하는 순간 위험은 급격히 증가한다. "우리가 AI에게서 찾는 것은 결국 인간이 인간에게서 받고 싶은 것들이다. 판단받지 않는 경청, 언제나 곁에 있다는 안도감. 그것들이 AI로 향하는 이유는 인간관계가 너무 어렵고 두렵기 때문이다. 그러나 그 두려움을 AI로 회피하는 대신, 그 두려움과 마주하는 곳에서 진짜 삶이 시작된다."-다니엘 B. 샹크 교수 발언 토대로 재구성 ▶ 기자 시각 AI 동반자 산업은 인류가 만든 가장 정교한 외로움 착취 구조다. 1억 명이 넘는 사람들이 이미 그 안에 들어가 있고, 시장은 해마다 30% 이상 성장하고 있다. 플로리다 법원에서 진행 중인 소송은 이 산업의 책임 소재를 처음으로 사법적으로 묻는 시험대가 될 것이다. 의회의 규제 논의는 이제 막 시작됐다. 기술이 법보다 수년 앞서 달리고 있는 사이, 취약한 개인들이 먼저 쓰러지고 있다. 규제의 속도가 아이들의 안전을 결정한다. ※ 자살·자해 충동이 있다면 자살예방상담전화 1393, 정신건강위기상담전화 1577-0199로 연락하세요. (24시간 운영) 【참고 자료】 - Shank, Koike & Loughnan, Trends in Cognitive Sciences, 29(6), 2025.4.11 - Fang et al., arXiv:2503.17473, MIT-OpenAI 공동 RCT, 2025.3.21 - Muldoon & Parke, New Media & Society, 2025 - Precedence Research, AI Companion Market Report, 2025 - Mastercard, State of AI Report, 2025 - Zhang et al., CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, 2025 - Garcia v. Character Technologies Inc., U.S. District Court, Middle District of Florida, No. 6:24-cv-01903-ACC-DCI - NYT, 로이터, CBS 수웰 세처 소송 보도, 2024.10
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[심층 보도] "AI와 결혼까지"⋯디지털 애인, 디지털 감옥
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[먹을까? 말까?(96)] '우주 된장' 맛은 어떨까?⋯국제우주정거장서 발효 실험
- 과학자들이 국제우주정거장(ISS)에서 콩을 발효시켜 세계 최초로 우주 된장(우주 미소·space miso)을 탄생시켰다. 미소는 일본 요리에서 사용하는 된장을 말한다. 국제우주정거장에서 발효된 '우주 된장'이 처음으로 지구에 돌아와 세상에 모습을 드러냈다. 과학자들은 이번 실험이 우주 환경에서의 미생물 생존 가능성과 향후 우주 탐사 시 식량 다양성 확대에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 2일(현지시간) CNN에 따르면 미국 매사추세츠공과대학(MIT)의 매기 코블렌츠와 덴마크 공과대학의 조슈아 에반스 박사는 2020년 3월, 조리된 콩 반죽을 담은 용기를 ISS로 보냈다. 이 반죽은 약 30일간 미세중력 환경에서 발효 과정을 거친 뒤 '우주 된장'이 완성된 후 지구로 귀환시켰다. 해당 실험은 2025년 4월 2일 학술지 아이사이언스(iScience)에 게재됐다. 된장이 담긴 용기에는 온도, 습도, 압력, 방사선 등을 실시간으로 측정하는 센서가 부착돼 발효 환경을 정밀하게 기록했다. 우주 발효와 비교하기 위해 미국 캠브리지와 덴마크 코펜하겐 두 곳에서 같은 재료를 이용한 된장을 발효시켰다. 에반스 박사는 CNN과의 인터뷰에서 "우주에서의 발효는 전례가 없던 시도였기에 결과를 예측하기 어려웠다"고 밝혔다. 그는 "우주 된장은 색이 더 어둡고, 육안상으로도 더 많이 흔들린 흔적이 있었다"며 "이는 우주로의 운반 과정에서 발생한 영향으로 보인다"고 설명했다. 연구진은 우주 환경의 미세중력, 방사선 노출 등의 요소가 미생물의 성장과 대사 작용에 영향을 미쳤을 가능성을 제기했다. 실제로 '우주 된장'은 지구에서 발효된 된장과 유사한 감칠맛을 지녔지만, 구수한 맛이 강했고 볶은 견과류 향이 느껴졌다고 한다. 코블렌츠 박사는 "우주에서도 미생물 군집이 생존하고 활동할 수 있음을 보여주는 사례"라며, "이번 실험은 우주에서의 생명 가능성과 식문화 확장을 위한 기초자료가 될 수 있다"고 강조했다. 이번 실험은 우주 식량의 다양화 가능성을 실험한 여러 시도 중 하나다. 그간 우주에서는 상추, 무, 고추 등의 신선 농작물 재배 실험이 진행되어 왔으며, 2021년에는 고추 수확을 기념해 ISS 내에서 '타코 파티'가 열리기도 했다. 한편 일본 주류업체 아사히 슈조는 자사의 인기 브랜드 '닷사이'를 우주에서 발효시키기 위한 실험을 준비 중이다. 해당 업체는 일본우주항공연구개발기구(JAXA)를 통해 ISS 내 '기보(Kibo)' 모듈에 접근할 수 있는 권한을 확보했으며, 우주 양조 장비 개발을 병행해 2025년 시험 발사에 나설 예정이다. 이번 연구는 향후 우주 탐사와 장기 체류 임무에서 건강과 문화적 다양성을 동시에 고려한 식량 개발의 단초로 평가된다. 다만, 에반스 박사는 "우주 된장의 영양학적 가치에 대한 정밀 분석은 아직 진행 중이며, 단백질 조성이나 생리활성 물질의 함량 등은 추가 검토가 필요하다"고 덧붙였다.
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[먹을까? 말까?(96)] '우주 된장' 맛은 어떨까?⋯국제우주정거장서 발효 실험
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[신소재 신기술(161)] 나노겔, 요로 감염 퇴치 위한 혁신적인 기술 개발
- 과학자들이 나노겔(nanogel)을 사용해 항생제를 감염된 방광세포에 직접 전달함으로써 완치가 어려운 재발성 요로 감염(UTI)을 퇴치할 수 있는 혁신적인 방법을 찾아냈다. 미국 콜로라도대학교 안슈츠 메디컬 캠퍼스(Anschutz Medical Campus)의 연구진이 요로 감염(UTI) 치료를 위해 항생제를 보다 효과적으로 전달하는 새로운 방법을 개발했다고 사이테크데일리가 16일(현지시간) 보도했다. 이들의 연구는 나노겔과 특수 펩타이드(작은 단백질)를 결합하여 항생제인 겐타마이신을 유해 세균이 숨어 있는 방광 세포 내로 직접 운반하는 방식이다. 국제 학술지 '나노메디슨(Nanomedicine)'에 게재된 이번 연구 결과에 따르면, 이 방법은 동물 모델에서 매우 효과적으로 나타나 방광 내 세균을 90% 이상 제거하는 것으로 확인됐다. 논문의 수석 저자인 콜로라도대학교 의과대학 면역학 및 미생물학과 부교수인 마이클 슈어 박사는 "이번 연구를 통해 이 기술이 실현 가능할 뿐만 아니라 향후 임상적으로 매우 효과적일 수 있으며, 궁극적으로 재발성 감염의 완치를 향해 나아갈 수 있음을 입증했다"고 말했다. 연구진은 나노겔이 기존의 항생제 전달 방식에 비해 감염된 세포 내로 약 36% 더 많은 겐타마이신을 전달할 수 있다는 사실을 발견했다. 또한 이 기술은 건강한 세포에 최소한의 손상만을 일으켜 안전성이 높은 것으로 나타났다. 더욱 빠르고 정밀한 약물 전달 연구진은 또한 나노겔이 약물을 신속하게 방출하여 방광 내 세균을 더욱 빠르고 효율적으로 사멸시킨다는 사실을 확인했다. 논문의 공동 저자인 콜로라도대학교 치과대학 두개안면생물학과 부교수이자 고분자 기반 생체 재료 개발을 연구하는 데바타 나이어 박사는 "우리는 이 새로운 접근 방식이 약물을 감염된 세포에 직접 전달함으로써 감염을 정확하게 표적화하고 제거하여 더욱 효과적인 치료법을 제공할 수 있다고 믿는다. 이 방법은 부작용을 최소화하고 항생제 내성 위험을 줄인다. 반면, 현재의 항생제는 효과를 보기 위해 장기간 또는 반복적인 치료가 필요할 수 있으며, 이는 내성을 유발하고 특히 신장과 같은 기관에 해로운 부작용을 일으킬 수 있다"고 설명했다. 요로 감염 넘어 더 넓은 의학적 잠재력 연구진은 이 나노겔 기반 약물 전달 방법이 요로 감염 외에도 더 넓은 범위의 의학 분야에 적용될 수 있다고 밝혔다. 예를 들어, 나노겔을 이용한 치료법 투여 개념은 치주 질환 치료의 잠재적인 접근 방식으로 콜로라도대학교 치과대학에서 처음 고안됐다. 이번 연구는 콜로라도대학교 안슈츠 메디컬 캠퍼스 내 여러 단과대학의 전문가들이 협력하여 진행됐다. 나노겔은 치과대학 나이어 박사의 고분자 연구실에서 개발되었으며, 펩타이드는 콜로라도대학교 Skaggs 약학 및 제약과학대학의 드미트리 심버그 박사 연구실에서 연구되고 특성이 분석됐다. 나노겔(Nanogel)은 나노미터(1~100nm) 크기의 입자로 이루어진 하이드로겔(hydrogel)이다. 즉, 물 분자를 포함하는 3차원 가교망 구조를 가진 나노 크기의 젤을 의미한다. 나노겔은 고분자로 이루어져 있으며, 주로 의료, 약물 전달, 화장품, 바이오센서, 환경 정화 등의 다양한 분야에서 활용된다. 논문의 주 저자인 움베르토 에스코베도 박사는 고분자 화학, 약리학, 미생물학, 비뇨부인과학을 융합하여 표적 약물 전달 시스템을 개발했다. 임상의사이자 비뇨부인과 전문의인 마샤 K. 게스 박사는 슈어 박사 연구실과 협력하여 이 접근 방식을 인간에게 적용할 가능성을 극대화하는 방식으로 개발하고 테스트했다. 감염 치료의 미래 슈어 박사는 "이는 의약품 전달 분야의 흥미로운 발전이며 많은 사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 요로 감염은 흔하고 비용이 많이 들 뿐만 아니라 쇠약하게 만들고 고통받는 사람들의 삶의 질을 심각하게 저하시킨다. 더욱 효과적이고 지속적인 치료법 개발을 위한 연구 발전은 전반적인 건강과 웰빙을 향상시키는 데 중요한 단계"라고 강조했다. 나노겔은 차세대 스마트 약물 전달 시스템 및 맞춤형 치료 기술에서 중요한 역할을 하며, 특히 암 치료, 백신 전달, 유전자 치료 분야에서 주목받고 있다. 또한 친환경 소재로서 환경오염 문제 해결에도 기여할 것으로 기대된다. ◇ 참고 문헌: Humberto D. Escobedo, Nicholas Zawadzki, James K.A. Till, Andres Vazquez-Torres, Guankui Wang, Dmitri Simberg, David J. Orlicky, Joshua Johnson, Marsha K. Guess, Devatha P. Nair and Michael J. Schurr, 2025년 2월 28일, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. DOI: 10.1016/j.nano.2025.102812
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[신소재 신기술(161)] 나노겔, 요로 감염 퇴치 위한 혁신적인 기술 개발
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[퓨처 Eyes(75)] 액체처럼 흐르는 황금빛 고체, '초고체' 탄생
- 레이저 빛을 초고체로 만드는 혁신적인 기술이 처음으로 개발됐다. 마법은 더 이상 동화속 이야기가 아니었다. 한 줄기 레이저 광선이 불가능을 현실로 바꾸며, 액체와 고체의 낯선 경계를 허무는 '황금빛 고체'를 눈 앞에 펼쳐냈다. 물리학자와 나노 기술자들로 구성된 국제 공동 연구팀이 마치 연금술같은 놀라운 기술로 레이저 빛을 '초고체(supersolid)'라는 미지의 물질 상태로 변환하는 데 세계 최초로 성공하며 오랫동안 과학계가 품어온 꿈을 마침내 실현했다. 이번 쾌거는 응축 물질 물리학의 오랜 숙원을 해결했을뿐 아니라, 상상조차 어려웠던 양자역학의 새로운 가능성을 활짝 열어젖힌 역사적인 순간으로 기록될 것이다. 해당 연구에 대해서는 네이처닷컴, 웹사이트 PHYS.org와 뉴사이언티스트, 퍼퓰러메카닉스 등 다수 외신이 심층적으로 다루었다. 일반적으로 양자 초고체는 양자 세계에서만 존재하는 실체로, 초저온 원자를 통해서만 형성되었지만 이탈리아 레체에 있는 국립연구위원회 나노기술 연구소(CNR Nanotec)의 과학자들이 이끄는 새로운 연구에서는 처음으로 빛을 사용하여 이 양자 물질 상태를 만들었다. 이전 연구에 따르면 초고체는 점도가 0이고 소금 결정에서 원자가 배열되는 방식과 유사한 결정과 같은 구조로 형성된다는 것이 밝혀졌다. 저명 학술지 '네이처'에 실린 이번의 놀라운 연구는 이탈리아 국립연구위원회(CNR)의 디미트리오스 트리포게오르고스 연구원의 지휘 아래 나노기술, 공학, 물리학 등 여러 분야의 국제적인 전문가들이 머리를 맞대 융합 연구를 거듭한 끝에 이룩한 값진 결실이다. 연구팀은 '빛의 연금술'이라고도 불러도 좋을만큼 혁신적인 접근 방식을 통해, 레이저 빛을 영원히 도달할 수 없는 꿈만 같았던 초고체로 완전히 탈바꿈시키는 기적을 만들어냈다. 레이저광으로 초고체 최초 구현 먼저 팀은 초고체를 만들기 위해 특수한 능선으로 형성된 갈륨 비소화물 조각에 레이저를 발사했다. 빛이 능선에 부딪히면서 빛과 재료 사이의 상호작용으로 플라리톤(polariton)이 형성됐다. 폴라리톤은 미리 설계된 방식으로 능선에 의해 제한됐고, 그로 인해 폴라리톤은 스스로 초고체를 형성했다. 그런 다음 연구팀은 만들어진 결과물이 진짜 초고체인지를 테스트했다. 이는 빛으로 만들어진 초고체가 이전에 생성된 적이 없다는 사실 때문에 매우 힘들었다. 그럼에도 연구팀은 초고체가 고체이자 유체이며 점성이 없다는 것을 확인했다. 트리포게오르고스 연구원은 감격에 찬 목소리로 "우리는 실제로 빛을 고체로 만들었다. 정말이지 믿기 어려울 정도로 놀라운 성취다"라고 외쳤다. 그의 목소리에는 이번 연구가 과학 역사의 새로운 장을 여는 기념비적인 사건이라는 평가가 충분히 담겨 있다. 미지의 물질 초고체, 과학계의 오랜 염원 초고체, 이름만 들어도 왠지 모르게 신비로운 느낌을 주는 이 물질은 마치 두 개의 얼굴을 가진 야누스와 같다. 점성이 전혀 없는 '초유동성'과, 원자들이 규칙적으로 빽빽하게 들어선 고체의 결정 구조를 동시에 지니고 있기 때문이다. 흐르는 액체의 자유로움과 단단한 고체의 견고함을 동시에 가진 초고체는 오랫동안 과학자들의 상상력을 자극하며, 미지의 영역 속에 머물러 있었다. 소금 결정처럼 질서 정연하게 늘어선 원자들 사이를 액체처럼 자유롭게 움직이는 초고체의 기묘한 이중성은, 현대 과학의 오랜 난제 중 하나였다. 특히 초고체는 극도로 낮은 기온, 즉 일반적인 상상으로는 가늠하기 어려운 극한 환경에서, 그것도 원자라는 극히 제한적인 재료로만 만들수 있었기에, 그 심오한 비밀을 파헤치는 것은 마치 별을 헤는 것만큼이나 어려운 일이었다. 반도체, 레이저 그리고 '폴라리톤'⋯빛의 마법이 현실이 되다 하지만 '불가능은 없다'는 인간의 불굴의 의지와 끊임없는 탐구 정신은, 마침내 과학의 역사를 진전시키는 놀라운 결과를 낳았다. 이번 연구팀은 오랫동안 굳어져 왔던 기존 연구의 틀을 과감하게 부수고, 완전히 새로운 길을 개척했다. 극저온, 원자라는 낡은 공식을 과감히 버리고, '알루미늄 갈륨비소' 반도체와 레이저 빛의 절묘한 조합을 통해 초고체 창조라는 꿈을 마침내 현실로 불러왔다. 연구진은 나노미터(10억분의 1미터) 수준의 초정밀 기술을 동원해 좁고 규칙적인 능선 패턴을 새겨 넣은 특별한 알루미늄 갈륨비소 웨이퍼를 제작하고, 이 혁신적인 반도체 구조에 레이저를 정밀하게 쏘았다. 레이저 빛이 능선에 부딪히는 찰나, 빛과 물질 사이에서 지금껏 상상 속에서만 가능했던 마법과 같은 상호작용이 눈앞에서 펼쳐졌다. 그 결과, '폴라리톤'이라는, 이전에는 알려지지 않았던 새로운 종류의 혼성 입자가 마치 마법처럼 탄생했다. 능선 패턴이라는 특수한 환경은 폴라리톤의 움직임과 에너지 레벨을 숙련된 조련사처럼 정교하게 통제했고, 마침내 폴라리톤들은 스스로 응축하며 꿈에서 그리던 물질, 초고체로 변신했다. 양자 기술 혁명의 도화선, 빛 기반 초고체의 무한한 가능성 이번 연구가 더욱 값진 이유는 단순히 빛을 초고체로 바꾸는 데 성공한 것을 넘어, 빛으로 만들어진 초고체의 놀라운 특성을 과학적인 실험으로 명확하게, 그리고 최초로 입증했다는 점이다. 공동 연구팀의 핵심 연구자인 다니엘레 산비토 CNR 연구원은 "빛으로 초고체를 만들고, 실제로 존재한다는 것을 실험적으로 증명하는 것은 과거에는 상상조차 할 수 없었던 미지의 영역에 발을 내딛는 것과 같았다. 우리 손으로 만들어낸 초고체가 과연 고체와 액체의 성질을 모두 가진 진정한 초고체인지, 아무도 걸어보지 않은 길을 걸으며 확인하는 과정은 마치 미지의 대륙을 탐험하는 것만큼이나 험난하고 가슴 뛰는 여정이었다"며 연구 과정 당시의 숨 막힐 듯한 긴장감을 전했다. 수많은 밤을 지새우는 실험과 고도의 분석을 거듭한 끝에, 연구진은 빛으로 빚어낸 초고체가 고체와 액체의 이중적인 모습을 완벽하게 드러내며, 점성이 '0'이라는 믿기 힘든 특성을 가지고 있음을 전 세계 과학계에 당당히 선언하는 데 성공했다. 프랑스 소르본 대학교의 알베르토 브라마티 교수는 "이번 연구는 응축 물질 물리학 분야의 오랜 숙제를 마침내 해결했을 뿐 아니라, 물질의 상전이, 특히 양자 물질이 그 상태를 변화시키는 근본 원리에 대한 깊이 있는 통찰력을 인류에게 선사하는 획기적인 과학적 성취"라고 극찬하며, "빛 기반 초고체 연구는 앞으로 양자 기술 분야에 지금껏 상상조차 할 수 없었던 혁신적인 응용 가능성을 활짝 열어줄 것이다"라고 밝은 미래를 예견했다. 트리포게오르고스 연구원은 "빛으로 만든 초고체는 기존의 원자 초고체에 비해 훨씬 정밀하게 제어할 수 있고, 훨씬 더 편리하게 다룰 수 있는 엄청난 잠재력을 품고 있다"고 강조하며, "이번 연구를 기회 삼아, 이제까지는 그 누구도 감히 상상하지 못했던 미지의 물질 세계를 탐험하고, 궁극적으로 우리 인류의 미래를 획기적으로 바꿀 양자 기술 발전에 작게나마 기여할 수 있기를 간절히 희망한다"는 뜨거운 열정을 내비쳤다. 한 줄기 빛에서 시작된 작은 불꽃이, 마침내 과학 역사의 거대한 불꽃으로 타오르기 시작했다. 빛의 연금술로 빚어낸 꿈의 물질, 초고체가 우리에게 선사할 미래는 과연 어떤 모습일까? 응축 물질 물리학은 물론, 양자 컴퓨팅, 양자 센서 등 모든 첨단 기술 분야를 뿌리부터 뒤흔들 혁명의 드라마가, 바로 지금, 눈앞에서 펼쳐지려 하고 있다. ◇ 참조: Dimitrios Trypogeorgos et al, Emerging supersolidity in photonic-crystal polariton condensates, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08616-9 광자를 사용하여 만든 초고체, Nature (2025). DOI: 10.1038/d41586-025-00637-8
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[퓨처 Eyes(75)] 액체처럼 흐르는 황금빛 고체, '초고체' 탄생
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[기후의 역습(122)] 남극 오존층, 회복세 공식 확인⋯MIT, 완전 소멸 궤도 진입
- 한때 지구 생태계를 위협했던 남극 오존층 구멍이 국제 사회의 공동 노력으로 괄목할 만한 회복세를 보이며 완전 소멸을 향해 나아가고 있다는 고무적인 연구 결과가 발표됐다. 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 연구진은 5일(이하 현지시간) 국제 학술지 '네이처'에 게재한 논문에서 "남극 오존층이 95% 신뢰 수준으로 회복되고 있으며, 이는 자연적 기상 변동성이 아닌 오존층 파괴 물질 감축 노력의 직접적인 결과"라고 밝혔다. MIT 뉴스는 5일 "이러한 회복(오존층 구멍 회복)이 자연적인 기상 변화나 성층권으로의 온실가스 배출 증가와 같은 다른 영향보다는 오존 고갈 물질의 감소에 주로 기인환다는 것을 보여준 최초의 연구"라고 밝혔다. 수십 년간 과학계는 남극 오존층 구멍의 점진적 개선 징후를 관찰해 왔으나, 이번 연구는 장기간의 관측 데이터를 토대로 오존층 회복에 대한 확고한 과학적 증거를 제시했다는 점에서 의미가 깊다. 논문의 주저자인 MIT의 저명한 대기 화학자 수잔 솔로몬 교수는 성명을 통해 "남극 오존층 구멍이 개선되고 있다는 정성적 증거는 많았지만, 이번 연구는 오존층 회복에 대한 신뢰도를 처음으로 수치화했다"고 강조했다. 솔로몬 교수는 "95% 신뢰도로 회복되고 있다는 결론은 매우 놀라운 성과이며, 인류가 환경 문제 해결에 실제로 나설 수 있음을 보여준다"고 덧붙였다. CFCs 남용으로 오존층 구멍 형성 오존층은 지구 표면 15~30km 상공의 성층권에 위치하며, 대기 중 오존 농도가 높아 유해한 태양 자외선을 흡수하여 지구 생명체를 보호하는 역할을 한다. 그러나 1970년대와 80년대에 들어서면서 남극 상공의 오존층에 거대한 구멍이 형성되기 시작했다. 이는 에어로졸 스프레이, 용매, 냉매 등에 광범위하게 사용된 염화불화탄소(CFCs)와 같은 합성 화합물이 주범으로 지목됐다. CFCs는 성층권에 도달하면 염소 원자를 방출하여 오존 분자 분해를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 특히 남극 지역은 극도로 낮은 기온, 극지방 성층권 구름의 존재, 그리고 오존층 파괴 화학 물질을 가두는 극 소용돌이와 같은 특수한 조건으로 인해 남반구의 봄철에 오존층 파괴가 더욱 심각하게 나타난다. 솔로몬 교수는 과거 미국해양대기청(NOAA) 소속으로 1986년 남극에 파견되어 CFCs가 오존층 파괴의 원인임을 입증하는 결정적인 증거를 수집하는 데 기여했다. 몬트리올 의정서 채택 이후 CFCs 단계적 폐지 이러한 과학적 근거를 바탕으로 국제 사회는 문제 해결을 위해 발 빠르게 움직였다. 1987년 몬트리올 의정서 채택 이후 197개국과 유럽연합(EU)은 냉장고와 에어로졸에 사용되는 CFCs와 같은 오존층 파괴 물질의 단계적 폐지에 합의했다. 지난 10년간 남극 오존층 구멍은 특히 9월, 남극이 온난해지기 시작하며 오존층 구멍이 가장 크게 열리는 시기에 매년 축소되는 긍정적인 신호가 나타났다. 그러나 대기 중 '혼란스러운 변동성' 때문에 과학자들은 섣불리 회복을 단정하기를 주저했으며, 일각에서는 회복 속도가 기대에 미치지 못한다는 주장이 제기되기도 했다. 하지만 15년간 축적된 관측 데이터를 분석한 결과, 연구진은 오존층이 확실히 회복되고 있다는 결론을 내렸다. 현재 추세가 유지된다면 남극 오존층은 약 10년 후 완전히 회복될 것으로 전망된다. 연구팀은 남극 오존 회복의 원인을 파악하기 위해 정량적 접근 방식을 취했다. 팀은 기후 변화 커뮤니티에서 '지문 분석(fingerprinting)'이라는 방법을 차용했다. 이는 클라우스 하셀만이 개발한 것으로, 그는 2021년 이 기술로 노벨물리학상을 수상했다. 기후의 맥락에서 지문 분석은 자연적 기상 노이즈와 별도로 특정 기후 요인의 영향을 분리하는 방법을 말한다. 하셀만은 지문 분석을 적용해 기후 변화의 인위적인 지문 식별, 확인 및 정량화했다. 솔로몬 교수 팀은 지문 분석법을 적용해 또 다른 인위적인 신호, 즉 사람들이 오존층 파괴 물질을 줄이는 것이 오존층 회복에 미치는 영향을 확인하고자 했다. 아울러 지구 대기의 시물레이션으로 시작해 서로 다른 시작 조건에서 동일한 지구 대기의 여러 '평행 세계' 또는 시뮬레이션을 생성했다. 연구팀은 예를 들어, 온실 가스나 오존층 파괴 물질의 증가가 없다고 가정한 조건에서 시뮬레이션을 실행했다. 또한 온실 가스만 증가하고 오존층 물질만 감소하는 시뮬레이션도 실행했다. 이러한 시뮬레이션을 통해 연구팀은 수십년에 걸쳐 오존이 매월 회복되는 시간과 고도를 매핑하고 오존 고갈 물질의 감소로 인한 오존 회복의 핵심 '지문' 또는 패턴을 식별했다. 그런 다음 연구팀은 2005년부터 현재까지 남극 오존층에 대한 실제 위성 관측에서 이 지문을 찾았다. 팀은 2018년에 이 지문이 가장 강했고, 오존 회복이 주로 오존층 파괴 물질의 감소 때문이라고 95%의 신뢰도로 확신했다. 솔로몬 교수는 "2035년쯤에는 남극 오존층에서 오존층 파괴가 전혀 나타나지 않는 해를 보게 될 수도 있다. 이는 매우 감격스러운 일"이라며 "우리 시대에 오존층 구멍이 완전히 사라지는 것을 목격하게 될 것"이라고 강조했다. 이번 연구는 인류가 국제적인 협력을 통해 심각한 환경 문제에 효과적으로 대응할 수 있음을 보여주는 대표적인 사례로 기록될 전망이다.
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[기후의 역습(122)] 남극 오존층, 회복세 공식 확인⋯MIT, 완전 소멸 궤도 진입
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올트먼 오픈AI CEO, 인공지능 혜택의 공정한 분배에 대한 우려 표명
- 샘 올트먼(Sam Altman) 오픈AI 최고경영자(CEO)는 인공지능(AI)의 혜택이 사회 전반에 걸쳐 공정하게 분배되지 않을 가능성에 대해 우려를 나타내며, 이를 해결하기 위한 '컴퓨팅 예산(compute budget)'과 같은 새로운 아이디어를 모색하고 있다고 밝혔다. 9일(현지시간) 과학기술 전문매체 테크크런치에 따르면 올트먼은 개인 블로그에 게시한 글에서 "기술 발전의 역사적 영향은 우리가 중요하게 여기는 대부분의 지표(건강, 경제적 번영 등)를 평균적으로, 그리고 장기적으로 개선시키지만, 평등 증진은 기술적으로 결정되지 않는다"며, "이를 올바르게 해결하려면 새로운 아이디어가 필요할 수 있다"고 언급했다. 특히 그는 "자본과 노동 간의 힘의 균형이 쉽게 무너질 수 있으며, 이에 대한 조기 개입이 필요할 수도 있다"고 강조했다. 올트먼이 제안한 '컴퓨팅 예산' 같은 해결책은 개념적으로는 간단해 보이지만, 실제로 실행하는 것은 쉽지 않다. AI 기술이 이미 노동 시장에 영향을 미쳐 인력 감축과 부서 축소를 초래하고 있기 때문이다. 전문가들은 적절한 정부 정책과 재교육·기술 향상 프로그램이 병행되지 않는다면, AI 발전이 대량 실업을 유발할 수 있다고 경고하고 있다. AGI 시대 임박⋯올트먼의 전망과 도전 과제 올트먼은 여러 차례 인공 일반 지능(AGI, Artificial General Intelligence) 즉, 인간 수준으로 복잡한 문제를 해결할 수 있는 AI 시스템의 등장이 임박했다고 주장해왔다. 그러나 그는 "AGI가 어떤 형태를 띠든 완벽하지 않을 것이며, 많은 인간의 감독과 지시가 필요할 것"이라고 경고했다. 또한, "AGI 시스템이 가장 혁신적인 아이디어를 창출하지는 못할 것이며, 어떤 면에서는 매우 뛰어나지만, 다른 면에서는 놀라울 정도로 부족할 것"이라고 덧붙였다. 그럼에도 불구하고, 올트먼은 AGI의 진정한 가치는 이러한 시스템을 대규모로 운영하는 것에서 나온다고 주장했다. 오픈 AI의 경쟁사인 앤스로픽(Anthropic)의 다리오 아모데이(Dario Amidei) CEO와 마찬가지로 그는 수천, 수만 개의 초고성능 AI 시스템이 모든 지식 노동 분야에서 과제를 해결하는 미래를 구상하고 있다. 그러나 이는 막대한 비용이 소요되는 비전이다. 올트먼은 "AI 성능에서 지속적이고 예측 가능한 이익을 얻기 위해 엄청난 금액을 투자할 수 있다"고 밝혔다. 이에 따라 오픈AI는 현재 최대 400억 달러(약 58조 760억 원) 규모의 자금 조달 라운드를 진행 중이며, 파트너사들과 함께 거대한 데이터 네트워크에 최대 5,000억 달러(약 725조 8500억 원)를 투자할 계획인 것으로 알려졌다. 그럼에도 불구하고, 올트먼은 AI의 경제적 접근성이 시간이 지남에 따라 향상될 것이라고 주장했다. 그는 "특정 수준의 AI를 사용하는 비용이 12개월마다 약 10배씩 감소하고 있다"며, 이는 AI 기술이 점점 더 강력해지면서도 많은 사람들이 접근할 수 있도록 하는 중요한 요소라고 설명했다. AGI 개발을 둘러싼 투자와 윤리적 고민 중국 AI 스타트업 딥시크(DeepSeek)를 비롯한 기업들은 강력하면서도 저렴한 AI 모델을 개발하며, AI 훈련·개발 비용이 지속적으로 감소하고 있음을 보여주고 있다. 그러나 올트먼과 아모데이는 AGI 수준의 AI를 달성하려면 여전히 막대한 투자가 필요할 것이라고 강조해왔다. 오픈AI가 AGI 수준의 시스템을 개발한다고 가정할 때, 이를 어떻게 출시할 것인지에 대해 올트먼은 "AGI 안전과 관련해 몇 가지 중요한 결정과 제한을 내릴 것이며, 이는 대중적으로 인기가 없을 수도 있다"고 밝혔다. 오픈AI는 과거 AGI 개발과 관련해 "안전을 중시하는 프로젝트를 경쟁하지 않고 지원하겠다"고 약속한 바 있지만, 이제는 보다 실질적인 개발 단계로 전환되고 있다. 이와 관련해 오픈AI는 한때 비영리 조직으로 운영되었으나, 현재는 보다 전통적인 영리 기업 구조로 변화하는 과정에 있다. 오픈AI는 2029년까지 타겟(Target)과 네슬레(Nestlé)의 현재 연간 매출과 맞먹는 1,000억 달러(145조 1500억 원)의 수익을 목표로 하고 있다. 이러한 변화 속에서 올트먼은 오픈AI의 목표를 재정립했다. 그는 "더 강력한 AI를 개발할수록 오픈AI의 목표는 개인의 권한 부여에 초점을 맞추는 동시에, 권위주의 정부가 AI를 이용해 대량 감시와 자율성 침해를 통해 국민을 통제하는 것을 막는 데 있다"고 밝혔다. 한편, 올트먼은 오픈AI의 기술 공개 정책에 대해 "역사의 잘못된 편에 서 있었다고 생각한다"고 언급하며, 기존의 폐쇄적인 접근 방식에서 벗어나 더 많은 오픈 소스화가 필요할 수 있다고 시사했다. 그는 "AI는 경제와 사회의 모든 영역에 스며들 것이며, 우리는 점점 더 많은 것들이 스마트해지는 시대를 맞이할 것"이라며, "보다 많은 사람들이 기술에 대한 통제권을 가질 수 있도록 해야 하며, 안전과 개인의 권한 부여 사이에서 균형을 맞추는 절충안이 필요할 것"이라고 강조했다. 오픈AI와 Microsoft의 파트너십, 지속될까? 올트먼의 블로그 게시물은 이번 주 파리에서 열리는 'AI 액션 서밋(AI Action Summit)'을 앞두고 공개되었으며, 이를 계기로 AI 업계 주요 인사들이 AI의 미래에 대한 견해를 밝힐 것으로 예상된다. 한편, 올트먼은 OpenAI와 마이크로소프트(MS)의 협력 관계에 대해 명확한 입장을 밝혔다. 그는 각주에서 "오픈AI가 AGI라는 용어를 사용한다고 해서 Microsoft와의 관계가 곧 종료될 것이라는 의미는 아니다"라고 강조했다. 마이크로소프트와 오픈AI는 AGI(연간 1,000억 달러 이상의 수익을 창출할 수 있는 AI 시스템)에 대한 계약상 정의를 마련해 두었으며, 이 정의가 충족될 경우 오픈AI는 보다 유리한 투자 조건을 협상할 수 있다. 그러나 올트먼은 "장기적으로 Microsoft와의 파트너십을 유지할 계획"이라고 확신했다. 올트먼의 최근 발언은 AI 산업이 기술 발전과 경제적 현실, 윤리적 문제 사이에서 균형을 잡아야 한다는 점을 다시 한번 상기시킨다. 오픈AI가 AGI를 현실화하기 위한 거대한 투자와 기술적 도약을 준비하는 가운데, 공정한 기술 분배와 책임 있는 개발이 지속적인 논의의 중심이 될 전망이다.
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- IT·과학
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올트먼 오픈AI CEO, 인공지능 혜택의 공정한 분배에 대한 우려 표명
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[퓨처 Eyes(70)] 두 아빠 쥐의 탄생⋯생명 과학의 새 지평 열다
- 2025년 새해 벽두 과학계는 '두 아빠 사이에서 태어난 쥐'라는 놀라운 소식을 접하며 경탄을 금치 못했다. 한때 공상 과학 소설 속 장면으로 여겨졌던 일이 현실로 성큼 다가온 것이다. 이 획기적인 연구는 베이징에 있는 중국과학원의 리 지쿤(Zhi-Kun Li) 박사와 그의 연구팀에 의해 주도됐으며 과학전문 매체 사이언스얼럿과 MIT 테크놀로지 리뷰(MIT Technology) 등에 의해 상세히 보도됐다. 두 매체의 보도에 따르면 이 연구는 정밀한 줄기세포 공학 기술과 크리스퍼(CRISPER) 유전자 편집 기술을 통해 생물학적 엄마 없이 두 아빠를 가진 쥐를 탄생시키고, 성체로 성장시키는데 성공했다. 크리스퍼 유전자 편집 기술은 DNA를 자르고 붙이는 기술로, 특정 유전자를 수정하는 데 사용된다. 과거 유사한 시도들이 번번이 실패로 끝난 것을 감안하면, 이번 성과는 그 의미가 남다르다. 이전 연구자들은 수컷 줄기세포로부터 난자를 생성하는 데 어려움을 겪었고, 설령 성공하더라도 모성 유전 물질의 부재로 인해 새끼들이 심각한 발달 장애를 겪거나 끝내 생존하지 못했다. 하지만 리 지쿤 박사 팀은 '각인'된 유전자를 표적화하는 새로운 접근 방식을 통해 이러한 문제들을 말끔히 해결했다. 각인(Imprinting)이란 특정 유전자가 어느 부모에게서 왔는지에 따라 다르게 발현되는 현상을 말한다. 리 박사 팀은 배아 발달에 핵심적인 것으로 알려진 20개의 각인 유전자를 CRISPR 기술로 정교하게 편집하여 두 아빠를 둔 쥐의 탄생을 현실로 만들었다. 각인 유전자는 부모 중 누구에게서 왔는지에 따라 발현 여부가 결정되는 유전자를 말한다. 사이언스 얼럿은 이 연구가 "줄기세포 및 재생 의학 연구의 여러 가지 제한점을 해결하는 데 도움이 될 것"이라는 중국과학원 웨이 리(Wei Li) 연구원의 말을 인용하며, 이 연구의 중요성을 재차 강조했다. 난관 극복, 새로운 가능성 제시 두 아빠 쥐의 탄생 과정이 순탄하지만은 않았다. 이번 연구는 아빠가 둘인 생쥐를 만들려는 이전 연구를 바탕으로 했다. 1980년대 영국 과학자들은 정자 세포의 DNA가 포함된 핵을 수정란 세포에 주입하려는 시도를 했다. 그 결과 배아는 난자의 세포질에 두 수컷의 DNA와 암컷의 소량의 DNA를 가지고 있었다. 그러나 이 배아를 대리모 쥐의 자궁으로 이식했을 때 어느 배아도 건강하게 태어나지 않았다. MIT 테크놀로지 리뷰는 이는 부계와 모계 유전체에서 모두 각인된 유전자가 발달에 필요하기 때문인 것으로 보인다고 짚었다. 리 박사 팀은 유전자 편집을 이용해 각인된 유전자를 완전히 제거하는 다른 접근 방식을 취했다. 약 200개의 쥐 유전자가 각인되어 있지만 연구팀은 배아 발달에 중요한 것으로 알려진 20개의 유전자에 초점을 맞춘 것. 팀은 실험실에서 줄기 세포를 수집하기 위해 정자 DNA로 세포를 배양했다. 그런 다음 CRISPR를 사용하여 표적으로 삼은 20개의 각인된 유전자를 파괴했다. 유전자 편집된 세포는 다른 정자 세포와 함께 핵이 제거된 난자 세포에 주입됐다. 그 결과 두 마리 수컷 쥐의 DNA가 있는 배아 세포가 탄생했다. 이 세포는 태반을 만드는 데 필요한 세포를 제공하는 연구에 사용되는 일종의 '배아 껍질'에 주입됐다. 그 결과 생성된 배아는 암컷 쥐의 자궁으로 이식됐다. 일부 배아는 살아 있는 새끼로 발달했고, 심지어 성체가 될 때까지 살아 남았다. 연구팀은 더 나아가 두 아빠 쥐를 만드는 두 번째 접근 방식을 발견했다. 이는 일본 오사카 대학의 카츠히코 하야시(Katsujiko Hayashi) 팀의 연구를 바탕으로 했다. 이 팀은 몇년 전 수컷 쥐의 꼬리에서 세포를 채취해 미성숙 난자로 만드는 방법을 발견했다. 이 난자는 정자와 수정돼 양부계 배아를 만들 수 있었다. 하야시는 그 배아는 번식 능력을 가져, 성체가 자신의 자손을 가질 수 있다고 말했다. MIT 테크놀로지 리뷰에 따르면, 중국과학원 연구팀은 164개의 유전자 편집된 배아를 이식했지만, 살아있는 새끼는 고작 7마리밖에 태어나지 않았다. 게다가 태어난 새끼들도 정상적인 쥐보다 크게 자라거나 장기가 비대해지는 등 몇 가지 문제점을 드러냈다. 수명도 일반 쥐보다 짧았고, 불임이라는 문제도 안고 있었다. 이러한 결과는 여전히 해결해야 할 과제가 산적해 있음을 보여준다. 리 지쿤 박사 역시 "각인 유전자에 대한 추가적인 수정은 생존 가능한 배우자를 생산할 수 있는 건강한 두 아빠 쥐의 생성을 촉진하고 각인 관련 질병에 대한 새로운 치료 전략으로 이어질 수 있다"고 말하며, 앞으로 연구가 더 필요함을 시사했다. 그럼에도 불구하고 두 아빠를 둔 쥐의 탄생은 생명 과학 연구에 지대한 의미를 갖는다. 펜실베이니아 대학의 발달 생물학자 코타로 사사키(Kotaro Sasaki)는 "흥미로운 연구"라며, 리 박사 팀이 "일련의 각인 결함을 피할 수 있었을 뿐만 아니라, 두 수컷의 DNA를 사용하여 쥐를 만드는 두 번째 방법을 발견했다"는 점을 높이 평가했다. 이 연구 결과는 학술지 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)'에 게재됐다. 각인 현상에 대한 새로운 통찰력 두 아빠 쥐 연구는 각인 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있다는 점에서 더욱 주목받고 있다. 이전 연구에서는 두 엄마 쥐가 더 작고 오래 사는 것으로 밝혀진 반면, 이번 연구에서는 두 아빠 쥐가 과도하게 성장하고 더 빨리 죽는다는 사실이 새롭게 밝혀졌다. 코타로 사사키는 "아마도 부계 각인된 유전자는 성장을 지원하고 모계 유전자는 성장을 제한하며, 동물이 건강한 크기에 도달하려면 둘 다 필요할 것"이라고 추측했다. 물론, 이 연구 결과를 인간에게 적용하기까지에는 넘어야 할 산이 많다. 리 지쿤 박사는 "인간의 20개 각인된 유전자를 편집하는 것은 용납할 수 없으며, 건강하거나 생존 가능하지 않은 개체를 생산하는 것은 단순히 선택 사항이 아니다"라고 분명히 선을 그었다. 코타로 사사키 역시 "연구팀이 사용한 많은 실험실 기술 절차가 인간 세포에는 확립되지 않았고, 인간 유전자를 제거하면 예측할 수 없는 건강상의 결과를 초래할 수 있다"며 인간에게 적용하는 데에는 많은 어려움이 있을 것이라고 지적했다. 생명 과학의 새로운 지평 두 아빠를 둔 쥐의 탄생은 생명 과학 연구의 새로운 장을 열었으며, 앞으로 각인 현상과 유전 질환에 대한 이해를 넓히는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 비록 인간에게 직접 적용하기에는 아직 많은 과제가 남아 있지만, 이 연구가 제시하는 가능성은 무궁무진하며, 미래 생명 과학 발전에 중요한 토대가 될 것이다. 두 아빠 쥐의 탄생은 분명 획기적인 사건이지만, 아직 넘어야 할 산이 많다. 특히 인간에게 적용하기 위해서는 윤리적인 문제와 기술적인 난관을 극복해야 한다. 하지만 이 연구가 각인 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공하고, 유전 질환 치료에 새로운 가능성을 제시했다는 점은 높이 평가할 만하다. 전문가들은 앞으로 두 아빠 사이에서 태어난 쥐 연구가 생명 과학 발전에 어떤 영향을 미칠지 주목할 필요가 있다고 지적한다.
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[퓨처 Eyes(70)] 두 아빠 쥐의 탄생⋯생명 과학의 새 지평 열다
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[신소재 신기술(146)] 국내 연구진, 고체 내 전자의 양자 기하학 첫 측정⋯양자역학 새 지평 열다
- 국내 연구진이 포함된 국제 공동 연구팀이 고체 내에서 움직이는 단일 전자의 기하학적 '형태'를 최초로 즉정하는 데 성공했다. 이번 연구는 결정질 고체의 양자적 거동을 연구하는 새로운 방법을 제시하는 획기적인 성과로 평가된다고 사이언스 얼럿이 5일(현지시간) 전했다. 과학자들은 전자의 에너지와 운동을 계산하는 방법을 알고 있었지만, 전자의 양자 모양을 이해하는 것은 지금까지 이론적으로만 가능했다고 인터레스팅엔지니어링은 지적했다. 미국 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 리카르도 코인(Riccardo Comin) 물리학과 교수는 "우리는 이전에는 얻을 수 없었던 새로운 정보를 얻는 방법을 개발했다"고 밝혔다. 이번 연구는 MIT에서 박사후 연구원으로 재직했으며 현재 코넬 대학교에 있는 강민구 박사와 서울대학교 김선제 교수가 주도했다. 물리학에서 물질은 고전 물리학으로 설명되는 방식으로 주로 이해된다. 그러나 입자 간 상호 작용이나 측정이 이루어지는 근본적인 수준에서는 고전 물리학과 달리 양자역학의 원리에 따라 움직인다. 전자는 입자와 파동, 두 가지로 행동할 수 있다. 전자를 입자라고 부르지만, 이는 작은 콩과 같은 이미지를 연상시키기 쉽다. 그러나 전자의 크기와 그 양자적 특성은 파동의 형태로 설명하는 게 훨씬 더 정확하다. 물리학자들은 전자의 파동적 측면을 설명하기 위해 파동함수를 사용한다. 파동함수는 특정 위치에서 특정 상태의 입자가 존재할 확률을 기술하는 수학적 모델로, 전자의 양자적 특성을 표현한다. 이러한 파동함수의 일부 특징은 기하학적 형태로 해석될 수 있으며, 이는 곡선이나 구와 같이 무한한 방향으로 회전하는 구조를 갖는다. 원자 격자 내 전자의 양자 기하학은 클라인 병이나 뫼비우스 띠처럼 복잡한 형태로 나타나기도 한다. 연구 저자들은 "지금까지의 파동함수의 양자 기하학은 이론적으로만 추론될 수 있었거나 전혀 추론될 수 없었다"고 말했다. 그들은 그러나 "물리학자들이 양자 컴퓨터부터 고급 전자 기기 및 장치에 이르기까지 모든 것에 잠재적으로 적용할 수 있는 양자 물질은 점점 더 많이 발견함에 따라 이 속성은 점점 더 중요해지고 있다"라고 덧붙였다. 고체 내 전자의 복잡한 양자 기하학의 일부를 결정하는 것은 물리학자들이 간접적으로 추론하는 방식에 의존해왔다. 강민구 박사와 김선진 교수 연구팀은 전자의 양자 기하학을 직접 측정하기 위해 '양자 기하학적 텐서(QGT)'라는 물리량을 활용했다. QGT는 2차원 홀로그램이 3차원 공간의 정보를 인코딩하는 것과 유사하게, 양자 상태의 전체 기하학적 정보를 담고 있다. 연구팀은 '각도 분해 광전자 분광법(ARPES)'을 사용해 전자의 양자 기하학을 측정했다. 이 기술은 물질에 광자를 조사해 전자를 방출시키고, 전자의 편광, 스핀, 방출 각도 등 다양한 특성을 분석하는 방식이다. 이번 연구는 코발트-주석 합금 단결정을 대상으로 진행했다. 이 물질은 '카고메 금속(kagome metal)'으로 알려져 있으며, 연구팀은 앞선 연구에서도 동일한 물질의 특성을 조사한 바 있다. 연구 결과 고체 내에서 QGT를 최초로 측정했으며, 이를 통해 금속 내 전자의 나머지 양자 기하학적 특성을 유추할 수 있었다. 연구팀은 이 결과를 이론적으로 도출된 양자기하학과 비교해 즉접 측정과 추론 방식의 유효성을 검증했다. 팀은 이번 기술이 코발트-주석 합금뿐 아니라 다양한 재료에 적용 가능하다고 밝혔다. 특히, 초전도성이 발견되지 않은 물질에서 초전도성을 발견하는 등 새로운 가능성을 열 것으로 기대된다. 익명을 요한 한 전문가는 '양자역학의 기하학적 해석은 최근 응집물질 물리학 분야에서 많은 진전을 이루는 데 중요한 역할을 했다"며 "연구팀은 양자 상태의 기하학적 특성을 근본적으로 규명하는 QGT에 실험적으로 접근하는 방법을 개촉했다"고 평가했다. 그는 이어 "이번 연구에서 개발된 방법은 간단하고, 다양한 고체 재료에 적용할 수 있어 새로운 양자 현상에 대한 기하학적 이해를 이끌어낼 잠재력이ㅐ 크다"고 덧붙였다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 피직스(Nature Physics)'에 게재됐다.
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[신소재 신기술(146)] 국내 연구진, 고체 내 전자의 양자 기하학 첫 측정⋯양자역학 새 지평 열다
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[우주의 속삭임(90)] 우주의 찰나의 불꽃, 고속 전파 폭발의 기원 밝혀져
- 극도로 밀집된 천체에서 방출되는 찰나의 강력한 전파 폭발, 고속 전파 폭발(FRB-Fast Radio bursts))의 기원이 마침내 밝혀졌다. 미국 MIT 연구진은 FRB 20221022A로 명명된 고속 전파 폭발을 분석해 그 근원이 중성자별의 자기권임을 규명하는 데 성공했다고 Phys가 1일(현지시간) 전했다. 이번 연구 결과는 학술지 네이처(Nature) 최신호에 게재됐다. 고속 전파 폭발(FRB)은 밀리초 길이의 전파 펄스다. 그 에너지는 너무 강력해서 수십억 광년을 이동하여 지구에서도 감지될 수 있다. 2007년 최초로 발견된 이후, 수천 개의 고속 전파 폭발이 관측되었지만, 그 발생 원리는 여전히 베일에 싸여 있었다. 이러한 우주 전파 섬광은 1,000분의 1초라는 찰나의 순간 동안 은하 전체를 밝힐 만큼 막대한 에너지를 방출한다. 일각에서는 이 현상이 외계 문명에서 기원했을 가능성도 제기됐다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 아비 로브 교수 등 일부 이론물리학자들이 이런 주장을 펼쳤다. '섬광 기법'으로 전파 신호의 정확한 위치 파악 MIT 연구진은 FRB 20221022A의 밝기 변화를 분석하는 '섬광' 기법을 통해 전파 신호의 정확한 위치를 파악했다. 연구 결과, FRB는 일부 기존 모델에서 예측했던 먼 거리에서 기원한 것이 아니라, 발생원과 매우 가까운 곳에서 비롯된 것으로 확인됐다. 연구진은 FRB 20221022A가 회전하는 중성자별에서 최대 10,000km 떨어진 곳에서 발생했다고 추정했다. 이는, 뉴욕과 싱가포르까지의 거리보다 가깝다. 이는 폭발이 중성자별을 둘러싼 강력한 자기 영역, 즉 자기권에서 발생했음을 시사한다. 이번 연구는 고속 전파 폭발이 극도로 밀집된 천체 주변의 자기권에서 발생할 수 있다는 결정적인 증거를 최초로 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다. 연구를 주도한 MIT 카블리 천체물리학 및 우주 연구소의 켄지 니모 박사는 "중성자별의 자기장은 우주에서 생성될 수 있는 가장 강력한 수준에 이른다"며 "이러한 극한 환경에서 밝은 전파가 방출되고 탈출할 수 있는지에 대한 오랜 논쟁이 있었다"고 말했다. MIT 물리학과 키요시 마스이 부교수는 "자기장이 강력한 중성자별 주변에서는 원자가 존재할 수 없다. 강력한 자기장에 의해 원자는 해체된다"며, "흥미로운 점은 자기장에 저장된 에너지가 꼬이고 재구성되어 우주의 절반을 가로질러 관측 가능한 전파로 방출될 수 있다는 사실"이라고 강조했다. CHIME 망원경이 관측한 고속 전파 폭발 이 연구는 캐나다 수소 강도 매핑 실험(CHIME) 망원경의 관측 데이터를 기반으로 수행됐다. CHIME은 2020년 이후 전 우주에서 수천 개의 FRB를 탐지하며 고속 전파 폭발 연구에 새로운 지평을 열었다. MIT 연구진은 CHIME를 이용해 FRB 20221022A라는 고속 전파 폭발을 관측하고 섬광 현상을 분석했다. 이 폭발은 약 2밀리초 동안 지속되었으며, 밝기 면에서는 일반적인 FRB와 유사했다. 그러나 맥길 대학교 연구진은 FRB 20221022A에서 독특한 특징을 발견했다. 폭발에서 나온 전파는 편광각이 S자 곡선을 그리며 부드럽게 변하는 높은 편광을 보였다. 이는 폭발 지점이 회전하고 있음을 나타내며, 강력한 자기장을 가진 회전하는 중성자별인 펄서에서 관측되는 특징과 유사하다. 고속 전파 폭발에서 이와 같은 편광이 관측된 것은 처음이다. 이는 신호가 중성자별 근처에서 방출됐음을 암시한다. 맥길 대학교 연구팀의 결과는 네이처(Nature)지에 함께 게재됐다. MIT 연구진은 FRB 20221022A가 중성자별 근처에서 발생했다면 섬광을 이용하여 이를 입증할 수 있다고 판단했다. 니모 박사 연구팀은 CHIME 데이터를 분석하여 밝기의 급격한 변화, 즉 섬광 현상을 관측했다. 연구진은 전파를 굴절시키고 걸러내는 가스가 망원경과 FRB 사이 어딘가에 존재한다는 사실을 확인했다. 연구팀은 이 가스의 위치를 파악한 결과, FRB가 속한 은하 내 가스가 섬광 현상의 원인임을 밝혀냈다. 이 가스는 자연적인 렌즈 역할을 하여 연구진이 FRB 발생 지점을 확대해 분석할 수 있도록 했다. 그 결과 폭발이 약 10,000km 폭의 매우 작은 영역에서 발생한 것을 확인했다. 니모 박사는 "이는 FRB가 발생원으로부터 수십만 km 이내에 위치함을 의미한다"며 "이는 매우 가까운 거리다. 만약 충격파에서 발생했다면 신호는 수천만 km 이상 떨어져 있어야 하며 섬광 현상은 전혀 관찰되지 않았을 것"이라고 설명했다. 마스이 부교수는 "2억 광년 떨어진 곳에서 10,000km 영역을 확대하는 것은 달 표면에서 약 2나노미터 폭의 DNA 나선의 너비를 측정하는 것과 같다"며 "상상하기 어려울 정도로 정밀한 수준"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 맥길 대학교 연구팀의 결과와 함께, FRB 20221022A가 중성자별 외곽이 아닌 자기권에서 발생했다는 가능성을 최초로 입증했다. 이는 고속 전파 폭발이 매우 강력한 자기장이 존재하는 환경에서 중성자별과 가까운 위치에서 방출될 수 있음을 시사한다. 마스이 부교수는 "이러한 폭발은 매일 일어나고 있으며 CHIME은 하루에도 여러 개를 감지한다"며 "발생 방식과 위치에 다양한 차이가 있을 수 있다. 섬광 기법은 이러한 폭발을 일으키는 다양한 물리적 현상을 분석하는 데 매우 유용할 것"이라고 강조했다. 이번 연구는 고속 전파 폭발의 발생 메커니즘을 규명하는 데 중요한 단서를 제공하며, 우주에 대한 이해를 넓히는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.
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- IT·과학
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[우주의 속삭임(90)] 우주의 찰나의 불꽃, 고속 전파 폭발의 기원 밝혀져
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[핫이슈] 포스코, 인도 철강 가공·유통망 통합⋯LX인터내셔널 지분 인수
- 포스코그룹이 인도 철강 시장에서 영향력을 확대하기 위해 계열사 재편에 나선다. 26일(현지시간) 비즈니스 라인 등 인도 매체에 따르면 포스코는 POSCO-India Pune Processing Center Private Limited(IPPC)에 대한 LX인터내셔널 지분 전량을 POSCO-India Processing Center Private Limited(PIPC)를 통해 인수한다고 밝혔다. 이는 단순한 지분 인수를 넘어, 포스코가 인도 시장에서 철강 가공부터 유통까지 완전한 밸류체인을 구축하려는 의지를 보여주는 것으로 해석된다. 이번 인수를 통해 포스코는 인도 시장 내 철강 가공 및 유통망을 통합하고 그룹 차원의 시너지를 극대화할 계획이다. 특히 IPPC는 인도 서부 푸네 지역에 위치한 전ㄹ략적 요충지로, 포스코는 이를 기반으로 서부 지역의 자동차 및 가전 산업에 특화된 고급 철강재 판매를 확대할 수 있을 것으로 예상된다. 이번 거래는 시장 집중도나 경쟁에 부정적인 영향을 미치지 않을 것으로 평가됐다. 인도 경쟁위원회(CCI)는 계열사 간 지분 이동이라는 점, 그리고 포스코 인도 시장 점유율이 아직 크지 않다는 점을 고려하여 승인 절차를 진행할 것으로 보인다. 포스코는 이를 통해 인도 철강 시장에서 입지를 강화하고 인프라 개발 확대와 철강 수요 증가에 대응할 예정이다. 특히 인도 정부가 추진하는 '메이드 인 인디아' 정책과 인프라 투자 확대는 포스코에게 큰 기회로 작용할 것이다. 한편, 포스코는 JSW그룹과 협력해 인도 오디샤주에 연산 500만톤 규모의 일관제철소 건설도 추진중이다. 이는 포스코의 글로벌 생산능력 확대 전략의 일환으로, 중국 리스크를 분산하고 성장하는 인도 시장에 직접 진출하여 경쟁력을 강화하려는 포석으로 풀이된다. 오디샤주는 풍부한 철광석 매장량과 항만 접근성을 갖춘 지역으로, 포스코는 JSW그룹과의 협력을 통해 원료 조달, 생산, 판매까지 안정적인 사업 기반을 구축할 수 있을 것으로 기대된다. 철강 업계에서는 포스코의 이번 행보가 인도 시장에서의 장기적인 경쟁력 강화를 위한 전략적 결정으로 보고 있다. 글로벌 철강 시장은 공급 과잉과 수요 둔화, 보호무역주의 심화 등 어려움에 직면해 있다. 이러한 상황에서 포스코는 인도 시장에서의 선제적인 투자를 통해 새로운 시장 동력을 확보하고 미래 경쟁력을 강화하려는 것으로 분석된다. [미니해설] 포스코, 인도 철강 시장 '장악' 시동⋯생산부터 유통까지 밸류체인 강화 포스코그룹이 인도 시장에서 대대적인 재편 작업을 통해 철강 생산 및 유통망을 강화하고 있다. 이는 인도 철강 수요 증가와 정부의 적극적인 인프라 투자 계획에 맞춘 전략적 결정으로 해석된다. 특히 최근 중국의 경제 성장 둔화와 지정학적 리스크가 부각되면서, 인도는 '포스트 차이나'로서 글로벌 기업들의 주목을 받고 있다. 포스코는 이러한 흐름에 발맞춰 인도 시장에서의 영향력을 확대하고 장기적인 성장 기반을 마련하려는 것으로 보인다. 포스코는 최근 POSCO -India Pune Processing Center Private Limited(IPPC)의 지분을 인수해 계열사 내 철강 가공 및 유통망을 재편했다. POSCO Holdings Inc.의 자회사인 POSCO-India Processing Center Private Limited(PIPC)가 LX인터내셔널로부터 IPPC의 지분 전량을 인수하는 방식이다. 이는 포스코가 인도 시장에서 단순히 제품을 판매하는 것을 넘어, 현지 고객의 요구에 맞춘 가공 서비스를 제공하고 유통망을 효율적으로 관리하여 고객 가치를 극대화하려는 전략으로 해석된다. 포스코 관계자는 "이번 거래가 인도의 철강 시장에서 그룹 차원의 시너지를 극대화하는 중요한 게기가 될 것"이라고 밝혔다. 인도 경쟁위원회(CCI)에 제출된 서류에 따르면 이번 거래는 계열사간 재편으로 시장 집중도나 경쟁에 부정적인 영향을 미치지 않을 전망이다. 인도 철강 시장, 2047년 4억톤 규모로 '급성장'⋯포스코, 현지화 전략으로 승부수 포스코는 JSW그룹과 협력해 인도 오디샤주에 연산 500만 톤 규모의 일관제철소 건설을 추진하고 있다. 일관제철소는 철광석에서 철강 제품을 생산하는 상공정부터 하공정까지의 전과정을 수행하는 대규모 시설로 인도 내 철강 공급망을 강화할 중요한 시설이다. 특히 인도는 철강 생산에 필요한 철광석, 석탄 등 원료가 풍부하고, 저렴한 노동력을 갖추고 있어 철강 생산의 최적지로 꼽힌다. 포스코는 일관제철소 건설을 통해 원가 경쟁력을 확보하고 인도 시장에서의 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 인도의 철강 수요는 '메이드 인 인디아' 정책 및 인프라 개발 확대에 힘입어 급증할 것으로 예상된다. 철강 전문 분석기관인 '월드 스틸 다이내믹스'는 2023년 1억2000만 톤 수준이었던 인도 철강 수요가 2047년에는 4억 톤으로 3배 이상 증가할 것으로 전망했다. 포스코는 이러한 시장 변화에 대응해 현지 생산을 강화하고 글로벌 공급망 리스크를 줄이겠다는 전략을 세우고 있다. 이는 최근 글로벌 공급망 불안정과 보호무역주의 확산 추세 속에서, 현지 생산 체제를 구축하여 안정적인 공급망을 확보하고 리스크를 줄이려는 포스코의 노력으로 해석된다. 시장 전문가들은 포스코의 인도 사업 재편이 글로벌 철강 업계의 통합 및 특화 흐름과 맞물려 있다고 분석한다. 한 철강업계 분석가는 '이러한 재편은 그룹 내 시너지를 극대화하고 운영 효율성을 높이는 데 중요한 역항을 한다"며 "복잡한 공급망을 가진 인도 시장에서 포스코의 영향력이 더욱 확대될 것"이라고 펑가했다. CCI는 이번 거래에 공정 경쟁 여부를 심사 중이다. 계열사 간 거래라는 점과 경쟁 저해 요소가 없다는 점을 고려할 때 승인 절차는 순조롭게 진행될 것으로 보인다. 포스코는 인도 시장에서 철강 생산을 현지화함으로써 보호무역주의에 따른 글로벌 리스크를 줄이고 현지 자동차 및 건설업계에 보다 적극적으로 철강을 공급할 계획이다. 인도 정부 역시 '비전 2047' 정책을 통해 2047년까지 연간 철강 생산량을 5억 톤으로 확대할 계획을 발표하며 포스코와 같은 글로벌 철강사의 참여를 환영하고 있다. 포스코의 이번 재진출은 산순한 시장 확장이 아닌 인도 철강 시장에서의 장기적인 경쟁력 강화 전략의 일환이다. 앞으로 포스코는 JSW그룹과의 협력을 바탕으로 2차전지 소재, 재생에너지 등 다양한 분야에서도 협력의 폭을 넓혀갈 것으로 보인다. 이는 포스코가 철강을 넘어 종합 소재 기업으로 도약하려는 비전을 보여 주는 것이며, 인도 시장에서의 성공적인 사업 확장을 통해 미래 성장 동력을 확보하려는 전략으로 풀이된다.
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[핫이슈] 포스코, 인도 철강 가공·유통망 통합⋯LX인터내셔널 지분 인수



