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[신소재 신기술(70)] 칩 크기의 초소형 '티타늄 사파이어 레이저' 개발
- 미국 스탠퍼드 대학교 연구팀이 칩 크기의 초소형 티타늄 사파이어(Ti:sapphire)레이저 개발에 성공했다. 이 레이저는 기존 티타늄 이온 도핑 사파이어 크리스탈로 만든 티타늄 사파이어 또는 Ti:사파이어 레이저보다 4배 작고 비용은 3배 더 저렴하며 효율성도 크게 향상되었다고 IFL이 3일(현지시간) 전했다. 기존 티타늄 사파이어 레이저는 높은 가격과 큰 부피, 그리고 구동을 위한 여러 대의 고출력 레이저가 필요하다는 단점이 있었따. 스탠퍼드리포트는 이번에 새로 개발 티타늄-사파이어 레이저에 대해 "'타의 추종을 불허하는 성능'을 가진 것으로 간주된다"고 전했다. 이어 "레이저는 최첨단 양자 광학, 분광학, 신경 과학을 포함한 많은 뷴야에서 없어서는 안 된다. 하지만 그 성능은 엄청난 대가를 치른다"면서 "Ti:sapphire는 부피가 입방 피트9볼링 공 4개 정도의 공간을 차지함)에 달할 정도로 크고 비용도 수십만 달러에 이른다. 또한 3만 달러 이상에 달하는 다른 고출력 레이저가 있어야 작동한다"며 기존 레이저의 단점을 지적했다. 스탠퍼드대 전기공학과 교수이자 칩 크기의 Ti:사파이어 레이저 논문의 시니어 저자인 옐레나 부치코비치(Jelena Vučković)는 "이것은 기존 모델에서 완전히 벗어난 것"리하고 말했다. 그는 "크고 값비싼 레이저 한 대가 아닌, 하나의 칩에 수백대의 레이저를 탑재할 수 있는 시대가 곧 올 것"이라고 전망했다. 연구팀은 티타늄 사파이어를 이산화규소(sio2) 절연체 위에 장착하고 수백 나노미터 두께의 티타늄 사파이어 층을 정밀하게 연마하고 에칭하여 소용돌이 모양의 융기, 즉 도파관을 형성했다. 이 도파관을 통과하는 빛은 소형 히터를 사용해 가열되며 사용자가 필요에 따라 레이저 파장을 조정할 수 있도록 한다. 즉, 연구팀은 마이크로스케일 히터를 통해 방출되는 빛의 파장을 변경해 빛의 색상을 700~1000나노미터(적색에서 적외선까지) 사이에서 원하는 대로 조절할 수 있었다. 또한 레이저 크기 축소는 강도를 높여 효율성을 향상시키는 효과도 있었다. 이 소형 레이저는 양자 광학, 분광학, 신경 과학 등 다양한 분야에 활용될 수 있으며, 넓은 파장 범위에서 에너지를 방출하는 탁월한 이득 대역폭과 1000조 분의 1초마다 빛 펄스를 방출하는 초고속 특성을 가지고 있다. 이는 기존 레이저보다 약 14배 빠른 속도다. 부치코비치 교수와 공동 제1저자인 조슈아 양과 연구팀은 이 새로운 레이저가 다양한 분양에 미칠 영향에 대해 큰 기대를 걸고 있다. 양자 물리학 분야에서는 이 저렴하고 실용적인 레이저가 최첨단 양자 컴퓨터의 소형화를 획기적으로 앞당길 수 있을 것으로 예상된다. 신경 과학 분야에서는 광섬유를 통해 뇌 속 뉴런을 빛으로 조절하는 광유전적 연구에 즉각적인 활용이 가능할 것으로 보인다. 소형 레이저를 활용하면 더욱 작은 프로브(probe, 뇌 활동을 측정하고 자극하는 데 사용되는 도구)를 개발해 새로운 실험 방법을 모색할 수 있다. 안과 분야에서는 노밸상 수상 기술은 '처프 펄스 증폭(chirped pulse amplification)'을 이용한 레이저 수술에 새로운 방식으로 활용되거나, 망막 건강 평가에 사용되는 광 간섭 단층 촬영 기술을 더 저렴하고 작게 만들수 있을 것으로 기대된다. 칩 형태의 레이저는 기볍고 휴대성이 뛰어나며 저렴하고 효율적이다. 그리고 대량 생산이 가능하다. 양 연구원은 "우리는 단일 4인치 웨이퍼에 수 전개의 레이저를 놓을 수 있었다"며 그렇게 되면 레이저당 비용이 거의 0이 되기 시작한다. 이는 매우 흥미로운 일이다"고 말했다. 연구팀은 이번 연구 결과가 티타늄 사파이어 레이저의 대중화에 기여할 것으로 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(70)] 칩 크기의 초소형 '티타늄 사파이어 레이저' 개발
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스타링크 등 거대 인공위성, 오존층 파괴 심화 우려
- 오존층을 파괴하는 산화알루미늄 농도가 향후 수십 년 동안 650% 증가할 수 있다는 최초의 연구 결과가 발표돼 주목된다고 스페이스닷컴이 전했다. 이는 대기권에 재진입하는 과정에서 연소되는 위성의 수가 급증하기 때문이라는 지적이다. 게다가 저궤도 위성 인터넷 등 최소 수백 개 이상의 위성 군단을 쏘아 올리는 민간 기업이 급증하고 있어, 지구의 보호막인 오존층에 더욱 나쁜 영향을 미치고 있다는 우려다. 이는 로스앤젤레스의 서던캘리포니아대학교(USC) 연구진이 수행한 것으로, 대기 중 오염 물질의 발생을 모델링하고, 예상되는 위성 수 증가에 따른 산화알루미늄 농도의 변화를 추정한 최초의 연구다. 연구 결과는 '지구물리학연구(Geophysical Research Letters)' 저널 최신호에 발표됐다. 연구진은 위성으로 인한 산화알루미늄의 농도가 증가하면 심각한 오존층 파괴가 발생하며, 오존층의 회복도 크게 방해받을 것이라고 경고하고 무엇보다 우선적으로 오존층을 복구해야 한다고 주장했다. 우주선 본체는 알루미늄으로 만들어지며, 이는 소각될 때 오존을 파괴하는 산화알루미늄을 발생한다. 오존층은 1980년대 에어컨 냉매와 에어로졸 스프레이에 프레온 가스(염화 플루오린화 탄소)를 광범위하게 사용하면서 파괴됐고, 그 결과 남극 대륙 상공 오존층에 큰 구멍이 뚫렸다. 그러나 1987년 프레온 가스 등 오존층 파괴 물질 사용을 금지한 몬트리올 의정서 덕분에 상황은 호전되고 있었다. 그러나 이번 연구 결과대로라면 오존층의 회복은 인간이 만든 인공위성의 위협으로 인해 심각하게 방해받게 된다. 수백에서 수천 개에 이르는 거대 위성 군단들이 특히 문제가 될 것이라는 진단이다. 연구는 분자동역학 시뮬레이션을 이용해 모형 위성 재진입 과정에서 생성되는 산화알루미늄의 양을 측정한 뒤, 향후 계획된 초대형 위성의 지구 궤도 재진입에서 만들어질 산화알루미늄의 양을 예측하는 방법으로 진행됐다. 연구팀은 지난 2022년 약 332톤의 노후 위성이 대기 중에서 연소됐으며, 그 과정에서 17톤의 산화알루미늄 입자가 생성되었다는 것을 발견했다. USC의 조셉 왕 교수는 “2016~2022년 사이에 대기 중 산화알루미늄 농도는 8배 증가했으며, 발사 및 재진입 위성의 수가 증가함에 따라 농도는 계속해서 더 높아질 것”이라고 말했다. 유럽우주국(ESA)에 따르면 현재 약 1만 2540개의 위성이 지구 궤도를 돌고 있으며 그 중 약 9800개가 작동 중이다. 앞으로 10년 후 위성 숫자는 10배 이상으로 늘어날 전망이다. 민간 기업이 저궤도 위성 인터넷 서비스를 위해 수만 개의 위성 군단 네트워크를 구축할 것이기 때문이다. 예를 들어 일론 머스크의 스페이스X가 제공하는 위성 인터넷 스타링크는 현재 6000개 이상의 위성 군단으로 구성돼 있으며, 총 4만 개의 위성을 발사할 계획이다. 원웹(OneWeb), 아마존(Amazon), 중국 프로젝트인 G60 및 궈왕(Guowang) 둥 여러 유사 프로젝트가 진행되고 있다. 이들 프로젝트가 모두 실현되면 2030년대까지 매년 최대 3200톤에 달하는 위성체가 대기권에서 소각될 것이다. 연구진은 이로 인해 연간 630톤의 산화알루미늄이 상층 대기로 방출돼 입자 농도가 최대 650% 증가할 수 있다고 추정했다. 지구를 보호하는 오존층의 대부분은 고도 15~30km의 성층권에 집중돼 있다. 오존은 자외선(UV)을 흡수함으로써 지구 생명체를 보호한다. 연구팀은 위성 연소로 인해 증가하는 산화알루미늄은 오존층에 치명적이라고 강조했다. 다른 오존층 파괴 물질과 달리 산화알루미늄 입자는 소멸되지 않고 오존 파괴를 유발한다는 것이다. 따라서 산화알루미늄은 오존층을 통과해 밑으로 내려올 때까지 계속 오존층을 파괴하며, 파괴 과정은 최대 30년이 걸릴 수 있다. 매년 인공위성보다 훨씬 더 많은 운석이 지구 대기권으로 유입되지만, 운석에는 알루미늄이 없기 때문에 오존층을 위협하지 않는다. 연구팀은 연구 결과의 환경 영향과 관련된 어떤 결론도 시기상조라고 말하고 더 많은 분석이 진행되어야 하며 이번 연구가 동력이 되기를 희망한다고 덧붙였다.
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스타링크 등 거대 인공위성, 오존층 파괴 심화 우려
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소프트뱅크, 라인야후 자본관계 재편 논의 중… 네이버와 합의점 못 찾아
- 소프트뱅크는 20일 일본 정부의 메저앱 '라인' 운영사인 라인야후에 대한 행정 지도와 관련해, 네이버와 자본 관계 재편에 대한 논의를 지속하고 있으나 아직 구체적인 합의에 도달하지 못했다고 발표했다. 미야카와 준이치 소프트뱅크 CEO는 이날 주주총회에서 라인야후의 요청에 따라 보안 가버넌스 및 사업 략적 관점에서 네이버와 협의를 진행중이라고 밝혔다. 그는 "현재 합의에 이르지는 않았지만, 라인야후의 미래를 고려해 최선의 방안을 모색하고자 한다"며 "상대방(네이버)과의 협의가 필요한 사안이므로 합의 시점을 명확히 답변할 수는 없지만, 지속적인 협의를 통해 해결책을 찾을 것"이라고 덧붙였다. 소프트뱅크와 네이버는 라인야후의 모회사인 A 홀딩스 지반을 각각 50%씩 보유하고 있다. 이데자와 다케시 라인야후 CEO는 지난 18일 주주총회에서 네이버와의 자본 관계 재검토에 대해 "행정지도에 근거해 모회사 등에 검토를 요청한 상태"라며 "현재 결정된 사항은 없지만, 자본 관계 재검토를 포함해 어떠한 변동 사항이 발생할 경우 신속하게 공표할 것"이라고 말했다. 앞서 이데자와 CEO는 지난 8일 라인야후 결산설명회에서 "(우리는) 모회사 자본 변경에 대해서는 강하게 요청한 바 있다"고 언급했다. 한편, 대규모 정보 유출 문제로 일본 정부로부터 네이버와 자본 관계를 재검토하라는 행정지도를 받은 라인 애플리케이션 운영사인 라인야후가 네이버와의 관계 단절을 가속화하고 있다. 이데자와 다케시 라인야후 CEO는 지난 18일 주주총회에서 보안 대책 강화와 관련해 "당사(라인야후)는 네이버 클라우드와 종업원용 시스템과 인증 기반 분리를 2024년도 중으로 완료하도록 추진하고 있다"고 밝혔다. 또 "당사 자회사는 2026년도 중으로 (네이버와) 시스템 분리 완료를 예정했으나 한층 앞당길 수 있도록 계획을 책정할 것"이라고 덧붙였다. 이데자와 CEO는 또 "서비스 사업 영역에서도 거의 모든 (일본) 국내용 서비스 사업 영역에서 네이버와 위탁 관계를 종료하겠다"고 설명했다. 이는 일본 포털사이트 야후 재팬 웹사이트 검색개발 인증에서 위탁 협력을 종료하는 것이라고 회사 측은 설명했습니다. 그는 보안 대책 강화 방안과 관련한 구체적인 계획은 7월에 공표하겠다고 덧붙였다. 라인야후는 이날 주주총회에서 '라인의 창시자'로 불리던 신중호 최고제품책임자(CPO)를 이사회에서 배제했다. 라인야후 측은 주주총회에 신 CPO를 제외하는 등 이사회 구성원을 7명에서 6명으로 축소하는 안건을 상정하여 통과시켰다. 신 CPO는 라인야후 이사회에서 유일한 한국인 멤버이자 사실상 네이버의 대변인 역할을 수행해왔다. 새로운 이사회 멤버는 모두 일본인으로 구성되어 '네이버 색채 지우기'가 본격화되었다는 분석이 나온다. 신 CPO는 지난달 라인플러스 설명회에서 자신이 라인야후 이사회에서 배제된 배경에 대해 일본 총무성의 행정지도를 언급하며 보안 문제에 대한 책임을 통감한다는 입장을 밝힌 것으로 전해졌다. 라인야후는 지난해 개인정보 51만여건 유출 가능성을 발표하며, 네이버 클라우드와 업무를 위탁하는 과정에 사이버 공격을 받아 일부 시스템을 공유하는 라인야후에도 피해가 발생한 것으로 추정된다고 설명했다. 라인야후는 진나해 11월 "라인 이용자와 거래처, 종업원 등 개인 정보 44만 건이 유출됐을 가능성이 있다"면서 관계 회사인 한국 네이버 클라우드를 통해 제3자의 부정한 접근이 있었다고 발표했다. 이후 조사에서 추가로 개인 정보 7만9000건이 유출됐을 가능성이 있는 것으로 드러나면서 피해 규모는 총 51만건에 이르렀다. 이에 일본 총무성은 3~4월 라인 야후에 사이버 보안 강화를 요구하는 두 차례의 행정지도를 실시하고, 7월 1일까지 구체적인 대응책을 제출하도록 요구했다. 특히 행정지도 내용에 자본 관계 재검토 요구가 포함되면서, 일본 정부가 네이버로부터 라인야후 경영권을 박탈하려는 의도가 아니냐는 논란이 한국에서 제기되고 있다.
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소프트뱅크, 라인야후 자본관계 재편 논의 중… 네이버와 합의점 못 찾아
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MIT 휴대용 손톱 스캐너 포인트체크, 암 환자 입원 50% 감소
- 매년 미국에서만 백만 명이 암 진단을 받아 화학요법 치료를 받는다. 암은 전 세계적으로 여전히 주요 사망 원인이며, 2020년에는 1000만 명이 사망했다. 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 연구진이 암 치료를 개선하기 위한 한 가지 해결책을 찾아냈다. 암 환자가 백혈구 수를 추적할 수 있는 휴대용 모니터 포인트체크(PointCheck)를 개발했다고 인터레스팅엔지니어링이 전했다. 보도에 따르면 포인트체크는 지문 스캐너와 유사한 것으로, 이를 활용함으로써 암 환자 입원을 50%를 줄일 수 있다. 휴대용 모니터를 개발한 기관은 MIT 류코랩(Leuko Labs)이다. 류코랩은 수 년 전 스페인 마드리드-MIT M+ 비전 컨소시엄(MIT linQ)에서 시작됐다. 류코랩은 연구자와 MIT 교수진을 연결함으로써 암 치료를 위한 솔루션을 개발하는 ‘의료 기업가 정신’ 육성을 목표로 하고 있다. 이에 따라 류코랩은 암 치료를 위한 프로젝트를 진행해 왔다. 백혈구 수를 모니터링하는 유일한 방법은 혈액 채취를 통한 것이지만 정기적인 검사가 필요해 불편하다. 암 환자는 대략 21일마다 화학 치료를 받는다. 그러나 화학 치료는 백혈구 수를 낮추고 감염에 대한 취약성을 높인다. 위험성이 높다는 의미다. 류코랩 창업자 카를로스 카스트로-곤잘레스는 “화학 치료를 받는 암 환자 6명 중 1명은 백혈구 수치가 매우 낮아져 감염 위험이 높아진다”라며 "불행히도 감염은 암 환자의 사망으로 이어질 수 있으며, 이는 암 자체보다는 치료 과정에서 발생한 것이기 때문에 더 불행한 것“이라고 지적했다. 화학 치료를 받는 암 환자에게 발생하는 많은 감염은 백혈구 수를 모니터링하는 것만으로도 예방할 수 있다. 그러나 현재는 치료 전후에 백혈구 수준을 정확하게 평가할 수 있는 시스템이 부족하다. 류코랩이 개발한 포인트체크는 환자가 백혈구 수를 자주 확인할 수 있도록 함으로써 화학 치료의 정확성을 높일 수 있는 비침습적 솔루션이다. 포인트체크는 손톱을 통해 백혈구 수를 확인한다. 이 시스템은 피부를 통해 관찰할 수 있고 소형 렌즈를 통과해 흐르는 백혈구 수를 계산할 수 있는 광학 장치다. 손톱 밑 부분의 모세혈관은 매우 좁고 피부에 가깝기 때문에 백혈구가 하나씩 통과해야 하므로 쉽게 감지할 수 있다고 한다. MIT는 이 장치가 정확한 백혈구 수치를 제공하지는 못하지만, 가장 일반적인 유형의 백혈구가 위험한 수준을 넘는지, 또는 그 미만인지를 측정할 수 있다고 밝혔다. 류코랩은 앞으로 이 시스템을 활용해 다른 혈액 성분 측정 기능도 추가한다는 계획이다. 그러나 우선 미 식품의약국(FDA) 승인 절차를 거쳐야 한다. 현재 포인트체크는 조사용 장치로 등록돼 있다. 류코랩은 지난 4년 동안 제품을 개발해 왔으며, 올해 FDA에 제출할 수 있는 연구 결과를 얻었다. 지금까지의 연구 결과는 충분한 가능성을 보여주었다. 사이언티픽 리포트에 발표된 연구에 따르면 포인트체크는 95% 정확도를 나타냈다. 임상 시험에서는 포인트체크의 활용 결과 많은 암 환자가 더 높은 용량의 화학 치료를 견딜 수 있다는 점이 드러났다. 이로써 암 치료를 받고 있는 전 세계 수백만 환자에게 긍정적인 영향을 미칠 수 있으리라는 기대다.
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MIT 휴대용 손톱 스캐너 포인트체크, 암 환자 입원 50% 감소
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테슬라, 중국 상하이 FSD 테스트 승인받아
- 미국 전기차업체 테슬라가 중국 상하이(上海)에서 자율운전지원시스템인 FSD(Full Self-Driving)를 테스트할 수 있는 승인을 받았다. 블룸버그 통신은 17일(현지시간) 복수의 소식통을 인용해 테슬라가 중국에서 자율운전 지원시스템 서비스를 제공하는 첫 걸음을 밟는 실증실험을 상하이에서 실시하는 FSD 테스트 승인을 받았다고 보도했다고 연합뉴스가 18일 전했다. 또한 소식통들은 저장성 항저우(杭州)시에도 승인이 날 수 있다고 전했다. 익명을 요구한 소식통은 초기 테스트는 테슬라 직원이 실시할 것이라고 말했다. 중국에서는 자율운전 지원시스템이 보급되고 있으며 샤오펑(小鵬)과 샤오미(小米) 등 중국 현지업체들이 관련상품을 판매하고 있다. 테슬라는 중국에서 6만4000 위안(약 1210만원) 일시불로 FSD의 주문을 받고 있다. 하지만 중국에서는 FSD를 구동할 수 없기 때문에 FSD 옵션을 구입하고 있는 테슬라차 소유자는 매우 소수에 그치고 있다. 이에 앞서 지난 4월 28일 테슬라는 해외 기업으로는 처음으로 중국 당국으로부터 데이터 안전 검사에서 '적합' 판정을 받으며 중국 내 FSD 기능 도입과 관련한 주요한 장애물을 넘어섰다. 테슬라는 FSD 소프트웨어를 4년 전에 출시했지만 중국에선 당국의 데이터 규제 때문에 내놓지 못한 상태다. 그런데 이와 관련해 중국 당국이 요구하는 데이터 안전 및 개인 정보 보호와 관련한 심사를 통과, 데이터 보안 문제를 둘러싼 우려도 완화할 수 있게 됐다. 이어 다음날인 29일에는 중국 포털업체 바이두와 완전자율주행 기능 적용을 위한 지도 제작 및 내비게이션 부문에서 협력하기로 합의하며 FSD 기능의 중국 도입과 관련한 2개 주요 장애물을 모두 뛰어넘었다. 중국 관련 규정에 따르면 모든 자율주행 시스템은 일반도로 운행에 앞서 지도 제작 관련 자격을 얻어야 하고, 외국기업의 경우 허가받은 중국 기업과 파트너십을 맺어야 한다. 바이두는 중국 당국으로부터 지도 제작 자격을 얻은 12개 회사 중 하나다. FSD 서비스가 중국에서 출시되면 테슬라는 고전하는 중국 시장에서 매출을 확대할 기회가 생길 뿐 아니라 중국에서 수집한 방대한 주행 데이터로 완전 자율주행 기술을 향한 FSD 개발에 진전을 이룰 수 있을 것으로 기대된다. 이 같은 소식에 17일 뉴욕증시에서 테슬라의 주가는 5%대로 급상승했다. 전기차 시장의 수요 둔화, 세계 최대 전기차 시장인 중국에서의 매출 부진 속 테슬라의 주가는 지난 1년 32%가량 하락했다. 시장에서는 중국에서의 FSD 출시가 본격화되며 테슬라가 주가 반등의 계기를 마련할 수 있을지 주목하고 있다.
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테슬라, 중국 상하이 FSD 테스트 승인받아
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머스크 '480억 달러' 보상안 재승인으로 "CEO 리스크 vs. 성장 엔진" 논쟁 가열
- 테슬라 주주총회에서 일론 머스크 CEO의 480억 달러(약 66조 원) 규모 스톡옵션 보상안이 재승인됐다. 하지만 이를 둘러싼 논란은 더욱 거세지고 있다. 머스크의 리더십이 테슬라 성장의 핵심 동력이라는 주장과 함께, 그에 대한 지나친 의존이 오히려 'CEO 리스크'를 키운다는 우려가 공존한다고 월스트리트저널이 보도했다. 주주, 머스크의 손 들어줬지만...법정 공방은 '현재 진행형' 지난 13일(현지시간) 열린 테슬라 주주총회에서 머스크 CEO의 보상안은 압도적인 찬성으로 통과됐다. 하지만 델라웨어주 법원이 이를 무효로 판결한 상황에서, 이번 투표 결과가 법적 효력을 가질지는 미지수다. 테슬라 측은 주주들의 지지를 근거로 항소를 진행할 예정이며, 법정 공방은 당분간 계속될 전망이다. '머스크 프리미엄' vs. 'CEO 리스크'...투자자들의 딜레마 머스크 CEO의 보상안 재승인 소식에 테슬라 주가는 상승세를 보였다. 이는 투자자들이 여전히 머스크의 혁신적인 리더십과 미래 비전에 기대를 걸고 있음을 시사한다. 하지만 일각에서는 머스크의 독단적인 경영 스타일과 잦은 돌출 행동이 테슬라의 안정적인 성장을 저해할 수 있다는 우려도 제기된다. 테슬라의 미래, 머스크 없이 가능할까? 최근 테슬라 고위 임원들의 잇따른 퇴사는 머스크 CEO의 리더십에 대한 의존도를 더욱 높이는 결과를 낳았다. 이는 테슬라의 미래 성장에 대한 불안감을 증폭시키는 요인으로 작용한다. 머스크는 자율주행 로보택시, 휴머노이드 로봇 등 미래 기술 개발에 대한 야심찬 계획을 제시하며 투자자들을 설득하고 있지만, 이러한 비전이 현실화될 수 있을지에 대한 의구심도 여전히 남아있다. 테슬라, '머스크 없는 미래' 준비해야 이번 주주총회 결과는 머스크 CEO에 대한 주주들의 변함없는 지지를 확인하는 자리였다. 하지만 테슬라가 지속 가능한 성장을 이루기 위해서는 머스크 CEO에게 집중된 권한을 분산하고, 체계적인 승계 계획을 마련해야 한다는 목소리가 높아지고 있다. '머스크 없는 테슬라'를 준비하는 것이 테슬라의 미래를 위한 필수 과제라는 지적이다. 테슬라 법인 소재지 이전으로 법정 공방 새국면 한편, 테슬라 측은 주주들의 '머스크 보상안' 재승인 이후 법인 소재지 이전 신청을 해 소송이 새 국면으로 접어들었다. 테슬라 주주총회에서 일론 머스크 최고경영자(CEO)에게 육십조원대의 성과 보상을 지급하는 안건과 법인 이전 안건이 재승인되자마자 테슬라 측은 법인 소재지를 델라웨어에서 텍사스로 옮겼다. 14일(현지시간) 테슬라의 보도자료에 따르면 테슬라는 전날 테슬라 법인을 텍사스로 이전 등록하기 위해 필요한 모든 서류를 텍사스주 총무장관실에 제출했다. 테슬라는 "현재 텍사스에 법인을 두고 있음을 확인할 수 있다"고 밝혔다. 테슬라의 법인 이전 안건은 지난 1월 델라웨어 법원에서 머스크에 대한 보상안 무효 판결이 나온 뒤 머스크가 제안한 것이다. 이 안건은 전날인 13일 주총에서 머스크의 특수관계인인 동생 킴벌의 주식 의결권을 제외하고 약 84%의 지지를 얻어 통과됐다. 2018년 결정된 CEO 보상안을 재승인하는 안건은 머스크와 킴벌의 의결권을 제외하고 약 72%의 찬성표를 얻어 6년 전의 73%보다 찬성률이 1% 포인트 낮게 나타났다고 로이터 통신 등 외신은 전했다. 로이터는 테슬라의 최대 주주인 기관투자자 뱅가드가 2018년에는 반대했다가 이번에는 찬성표를 던져 재승인에 중요한 역할을 했다고 보도했다. 테슬라 이사회와 머스크가 기존의 델라웨어 법원 판결에 항소하면 델라웨어주(州) 대법원이 항소심을 심리하게 되지만, 항소심에서 또 패소한다 해도 이사회가 텍사스에서 이 보상안을 "부활"시킬 수 있다고 외신은 내다봤다. 또한 법인 소재지 관할에 따라 테슬라와 머스크에 우호적인 텍사스주 법원이 소송을 맡게 되면 머스크 측이 승소할 수 있다는 것이다. 머스크는 2021년 캘리포니아의 규제와 세금 제도를 비판하며 테슬라 본사를 캘리포니아 팔로알토에서 텍사스 오스틴으로 이전한 뒤 텍사스에서 사업 기반을 계속 확장하며 현지에서 환영받고 있다. 텍사스는 미국 기업들이 선호하는 델라웨어주만큼 법인 관련 법률 시스템이 정비돼 있지 않지만, 이런 문제를 해결하기 위해 주 정부가 나서 기업 소송 전문 법원 설립을 추진하는 등 관련 법제를 구축하고 있다. 그레그 애벗 텍사스 주지사는 전날 엑스(X, 구 '트위터')에 테슬라의 법인 이전 안건이 통과됐다는 소식을 전하며 "론스타 주(텍사스의 별칭)에 온 것을 환영한다"고 적었다.
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머스크 '480억 달러' 보상안 재승인으로 "CEO 리스크 vs. 성장 엔진" 논쟁 가열
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테슬라 주주, '약 66조원 머스크 스톡옵션 보상안' 재승인
- 미국 전기차 제조사 테슬라는 13일(현지시간) 개최된 연례 주주총회에서 일론 머스크 최고경영자(CEO)에게 부여된 수십조 원 규모의 주식매수청구권(스톡옵션) 관련 보상안을 재승인하는 안건을 통과시켰다고 공식 발표했다. 테슬라 측은 이날 미국 텍사스주 오스틴 본사에서 열린 연례 주주총회에서 머스크 CEO에게 경영 성과에 따라 수십조원대 가치의 주식매수청구권으,ㄹ 지급하기로 한 2018년 보상안(2018 CEO pay package) 재승인 안건이 통과됐다고 밝혔다. 다만, 찬반 표결 수치는 현장에서 공개되지 않았다. 해당 보상안은 2018년에 최초 승인되었으나, 소액주주의 소송 제기로 법적 분쟁에 휘말리면서 효력을 잃을 위기에 처했었다. 보상안 내용은 머스크가 테슬라의 매출과 시가총액 등을 기준으로 단계별 성과를 달성하면 12회에 걸쳐 3억300만주의 스톡옵션을 지급하는 것이다. 이 스톡옵션의 가치는 한때 560억달러(약 77조 원)까지 치솟았지만, 이날 증시 종가 기준으로는 480억달러(약 66조1000억원) 수준이다. 이 보상안이 2018년 이사회와 주총을 거쳐 승인된 이후 머스크는 계약상의 경영 성과를 모두 달성해 스톡옵션을 전부 수령했다. 그러나 소액주주인 리처드 토네타가 이를 무효로 해달라는 소송을 제기해 올해 1월 잠정 승소하면서 머스크는 그동안 받은 스톡옵셥을 모두 반납해야 하는 경우에 처했다. 이에 테슬라 이사회는 주주 지지를 재확인하고 향후 항소심에 대비하기 위해 이번 주총에서 재승인을 추진했다. 이 소송의 최종 판결은 원고 변호인단에게 지급할 법적 수수료에 대한 심리 결과 등과 함께 오는 7월 내려질 예정이다. 앞서 테슬라 이사회는 오는 7월 보상안 무효 소송의 1심 판결이 확정되면 주(州) 대법원에 항소하겠다는 입장을 밝혔다. 이번 결정은 법원의 최종 판결에 직접적인 영향을 미치지는 않지만, 주주들의 지지를 확인했다는 점에서 향후 항소심에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 예상된다. 다만, 일부 전문가들은 법원이 주총 투표 결과를 어떻게 해석할지 불확실하다는 의견을 제시하기도 한다. 한편, 이날 주총 표결을 통해 현재 테슬라 이사회 멤버 중 2명인 머스크의 친동생 킴벌 머스크와 미디어 거물 루퍼트 머독의 아들 제임스 머독을 이사로 재선임하는 안건도 승인됐다. 테슬라 주가는 이날 정규 거래에서 2.92% 오른 데 이어 주총 결과가 나온 뒤 시간외 거래에서도 1% 미만의 소폭 오름세를 나타냈다.
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- IT/바이오
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테슬라 주주, '약 66조원 머스크 스톡옵션 보상안' 재승인
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미국, GAA 최첨단 반도체기술 이용제한 강화 검토
- 미국, 중국 반도체 규제, GAA
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- IT/바이오
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미국, GAA 최첨단 반도체기술 이용제한 강화 검토
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금융권, 내부통제 강화 책무구조도 7월 시행…업권·규모별 차등 적용
- 금융권 내부통제 강화를 위한 책무구조도의 7월 시행을 앞둔 가운데, 금융회사의 특성과 규모에 따라 책무구조도 마련 및 제출 시점이 달라진다. 금융위원회는 11일 책무구조도 도입 등을 주된 내용으로 하는 '금융회사의 지배구조에 관한 법률'(지배구조법)에서 위임한 사항을 담은 시행령 개정안이 국무회의에서 의결됐다고 밝혔다. 개정안은 이달 중 공포되며, 7월 3일부터 시행된다. 지난해 12월 국회를 통과한 지배구조법은 임원별 내부통제 책임을 사전적으로 기재해두는 '책무구조도' 도입을 골자로 한다. 책무구조도에서 금융회사 주요 업무에 대한 최종 책임자를 명확히하여 내부통제 책임의 명확성을 확보하고, 책임 소재를 하부로 전가하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이를 통해 금융회사 내부 통제 시스템을 강화하고, 금융사고 예방 및 재발 방지를 위한 기반을 마련한다. 시행령에 따르면 책무구조도에 포함돼야 할 책무는 금융회사와 임직원의 준수사항에 대한 내부통제 집행·운영에 관한 책임으로, 금융회사가 인허가 등을 받은 업무와 관련한 책무, 인허가 업무 영위를 위해 수행하는 경영관리 관련 책무 등을 말한다. 책무를 배분받을 수 있는 금융회사 임원에서 이사회 의장이 아닌 사외이사는 제외되며, 임원이 아닌 준법감시인·위험관리책임자는 포함된다. 책무구조도 제출 시기는 업권과 자산 규모에 따라 차등 규정했다. 금융투자(자산 5조원 미만 등)·보험(자산 5조원 미만)·여신전문(자산 5조원 이상)·저축은행(자산 7천억원 이상)은 법 시행일 이후 2년 내에, 나머지 금융회사는 법 시행 이후 3년까지 책무구조도를 제출해야 한다. 금융지주사와 은행은 시행 후 6개월 내 제출하도록 의무가 부여된 상태다. 자산 5조원 이상인 금융투자업자와 보험사 등은 시행 후 1년 내 제출해야 한다. 대표이사의 내부통제 관리의무 세부 내용도 규정했다. 대표이사 등은 내부통제 총괄 관리 조치를 해야 하며, '복수의 임원이 보고한 동일하거나 유사한 내부통제 등에 관한 사항'과 관련해, 잠재 위험을 점검하고 임직원의 이런 위반을 방지하기 위한 유사 위반사례 발생 가능성 등을 점검해야 한다. 금융당국은 새로운 제도가 금융권에 안정적으로 정착할 수 있도록 금감원, 금융협회, 금융권과 지속적으로 논의하면서 제기된 책무에 대한 설명과 배분 방법, 대표이사의 내부통제 총괄관리 의무 상세 내용 등 금융권의 질의 사항에 대한 답변 방향을 담은 가이드라인을 마련할 예정이다. 또한 금융당국은 내부통제 제재의 예측 가능성과 투명성을 높이기 위한 '내부통제 책임과 관련된 제재·면책기준 운영 지침'을 마련해 금융위 보고를 거쳐 확정한 뒤 공개할 예정이다. 금융위는 "개정된 지배구조법 시행에 따라 금융회사 임원은 책무를 배분받고, 소관 책무에 대해 내부통제 등 관리의무를 부여받게 됨에 따라 임원들의 내부통제에 대한 인식이 크게 변화하는 등 금융권의 내부통제 행태에 근본적인 변화가 나타날 것으로 기대한다"고 말했다.
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- 경제
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금융권, 내부통제 강화 책무구조도 7월 시행…업권·규모별 차등 적용
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[신소재 신기술(54)] 무산소 공정으로 고품질 그래핀 대량 생산 가능
- 북미 과학자들이 무산소 공정을 활용해 '꿈의 소재'로 불리는 그래핀의 대량 생산 길을 열었다. 미국 콜럼비아 대학교 대학원 엔지니어링의 혼(Hone) 연구소가 국립표준기술연구소(NIST), 캐나다 몬트리올 대학교 연구원들과 함께 '무산소 화학 지상 증착(OF-CVD)' 기술을 개발해 고품질 그래핀의 대량 생산을 가능하게 했다고 아조나노와 인디펜던스 등 다수 외신이 보도했다. 이 기술은 고품질 그래핀 샘플을 대규모로 생산할 수 있으며, 산소와 그래핀 품질 간의 직접적인 상관관계를 밝히고 미량 산소가 그래핀의 성장 속도에 어떤 영향을 미치는지 보여준다고 그래핀은 탄소 원자 단일층으로 이루어진 물질로 2004년 처음 발견됐다. '21세기 경이로운 소재'로 꼽히는 그래핀은 전기 전도성과 강도가 매우 뛰어나 에너지 저장부터 의료 기기, 전자 제품에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 혁신을 가져올 수 있는 물질로 알려져 있다. 하지만 현재까지 그래핀은 제조 과정에서 불순물이 발생하고 대량생산이 어려워 산업 활용에 한계가 있었다. 특히 산소 존재는 그래핀 성장 속도에 영향을 미치고 불순물을 발생시켜 산업적 활용을 저해하는 주요 원인이었다. 연구팀은 산소를 거의 완전히 제가한 상태에서 그래핀을 화학 기상 증착(CVD)방식으로 합성하는 새로운 방법을 개발했다. 연구팀은 "산소 제거를 통한 고품질 그래핀 합성 재현 기능성 확보는 대량 생산으로 나아가는 중요한 이정표"라고 말했다. 기존 그래핀 제조 방법은 두 가지였다. 첫번째는 박리 그래핀 방식이다. 연필 심과 동일한 재료인 흑연 샘플에서 가정용 테이프를 사용해 흑연 막을 벗겨내는 '스카치 테이프(박리 그래핀)' 방법은 매우 순수한 그래핀을 얻을 수 있지만 대량 생산에는 적합하지 않다. 두 번째는 CVD 성장 방식으로 알려져 있다. 15년 전 개발된 CVD 방식은 대량 생산이 가능하지만 산소 존재로 인해 품질이 균일하지 않았고, 성장 속도 저하 문제 등이 있었다. CVD 방식은 메탄과 같은 탄소 함유 가스가 구리 표면위로 통과한다. 가스의 온도가 메탄 조직과 탄소 원자가 재구성되어 벌집 모양의 단일 그래핀 층을 형성하는 지점까지 올라가면 그래핀이 합성된다. CVD 성장을 확장하면 cm(센티미터) 혹은 m(미터) 크기의 그래핀 샘플을 생산하는 것이 가능하다. 그러나 문제는 산소였다. 연구팀은 산소로 인해 공정이 훼손되는 문제를 해결하기 위해 산소 제어를 통한 그래핀 합성 프로세스를 개선했다. 공동 저자인 몬트리올의 리차드 마텔(Richard Martel)과 피에르 레베스크(Pierre Levesque)는 이전에 미세한 농도의 산소가 성장을 방해하고 심지어 그래핀을 제거할 수 있다는 사실을 입증했다. 약 6년 전, GSAS'19의 크리스토퍼 디마르코는 증착 과정에서 첨가되는 산소의 양을 정밀하게 제어할 수 있는 CVD 성장 시스템을 설계하고 구축했다. 디마르코의 연구는 현재 박사 과정 중인 싱저우 얀(Xingzhou Yan)과 제이콥 아몬트리(Jacob Amontree)가 수행해 성장 시스템을 개선했다. 이들은 미량의 산소가 제거되었을 때 CVD 성장이 일관되게 더 빨라진다는 사실을 발견했다. 또한 산소가 없는 CVD 그래핀 성장의 동역학을 조사하고 간단한 모델을 사용하여 온도와 가스 압력 등 다양한 매개변수에 따라 성장 속도를 예측할 수 있음을 발견했다. OF-CVD로 성장한 샘플의 품질은 박리 그래핀의 품질과 거의 동일한 것으로 나타났다. 컬럼비아 대학교 물리학과 교수들과 협력으로 생산된 그래핀은 자기장이 존재할 때 분수 양자 홀 효과에 대한 강력한 증거를 제공했다. 개선된 공정을 통해 빠르고 안정적으로 성장하는 고품질 그래핀을 얻을 수 있었으며, 이는 향후 그래핀 대량 활용 가능성을 열어준다. 이번 연구 결과는 학술지 '네이처(Nature)'에 '산소 없는 화학 기상 증착을 통한 재현 가능한 그래핀 합성'이라는 제목으로 게재됐다.
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[신소재 신기술(54)] 무산소 공정으로 고품질 그래핀 대량 생산 가능
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도요타·혼다 등 5개 업체도 자동차 품질인증 부정 확인
- 세계 완성차 1위 업체인 도요타자동차 본사 내에서도 자회사 다이하쓰공업과 마찬가지로 품질 인증 취득을 위한 부정행위가 저질러졌던 것으로 확인됐다. 3일(현지시간) 닛케이(日本經濟新聞)와 NHK 등 일본언론에 따르면 일본 국토교통성은 이날 도요타를 비롯해 마쓰다, 야마하발동기, 혼다, 스즈키 등 5개 업체로부터 자동차 성능 시험에서 부정행위가 있었다는 사실을 보고받았다고 이날 발표했다. 이들 업체가 인증 부정을 신고한 모델은 모두 38개이며, 그중 지금도 생산되고 있는 차량은 6개 모델이다. 국토교통성은 6개 모델에 대해 출하 정지를 지시했다. 닛케이는 "인증 부정이 일본 차 신뢰에 상처를 줬다"며 "품질을 무기로 세계에서 사업을 확대한 일본 차에 동요가 일고 있다"고 평가했다. 국토교통성은 "부정행위는 신뢰를 해치고 자동차 인증제도 근간을 흔드는 것으로 매우 유감스럽다"는 입장을 밝혔다. 이에 앞서 국토교통성은 다이하쓰가 자동차와 엔진을 대량 생산할 때 필요한 인증인 '형식 지정' 취득 과정에서 대규모 부정행위를 저질렀다는 사실이 드러나자 다른 업체에 유사 사례가 있는지 조사하도록 지시했다. 도요타는 코롤라 필더, 코롤라 악시오, 야리스 크로스 등 현재 생산 중인 자동차 3개 모델과 크라운, 아이시스, 시엔타, 렉서스 RX 등 과거에 만들었던 4개 모델 등 7종에서 부정행위가 있었다고 밝혔다. 코롤라는 도요타가 1966년 출시 이후 5000만 대 이상을 생산해 일본에서 이른바 '국민차'로 알려진 차종이다. 도요타는 보행자 보호 시험과 관련해 허위 자료를 제출하거나 충돌 시험에서 부정행위를 한 것으로 알려졌다. 부정행위는 2014년부터 있었던 것으로 확인됐으며 대상 차량 수는 4월 말까지 약 170만 대로 집계됐다. 다만 조사가 여전히 진행 중이어서 이달 말이나 돼야 전모가 밝혀질 것으로 보인다고 닛케이는 전했다. 이와 관련해 도요타 아키오(豊田 章男) 도요타 회장은 이날 오후 도쿄에서 기자회견을 열어 "그룹 내에서 문제가 발생한 것에 대해 그룹 책임자로서 진심으로 사죄드린다"고 말했다. 도요타 회장은 2022년 이후 히노자동차, 다이하쓰, 도요타자동직기(도요타 인더스트리즈) 등 자회사와 계열사에서 연이어 부정행위가 드러나자 지난 1월 30일 기자회견을 열어 사과한 데 이어 불과 4개월 남짓 만에 또다시 고개를 숙였다. 그는 "규정에 정해진 기준은 통과했기에 고객이 안전하게 사용할 수 있다는 점은 확인했다"면서도 "이러한 행위는 인증제도의 근저를 흔드는 것으로 자동차 업체로서는 절대로 해서는 안 된다고 생각한다"고 강조했다. 도요타는 이번 사태를 계기로 혼슈(本州) 동북부 미야기(宮城)현과 이와테(岩手)현 공장 생산라인 가동을 6일부터 중단하기로 했다. 국토교통성은 이르면 4일에라도 관련 법률에 근거해 혼슈 중부 아이치(愛知)현 도요타(豊田)시에 있는 도요타 본사에서 현장 검사를 실시할 예정이다. 도요타 외에 마쓰다는 지금도 생산 중인 자동차 2종과 과거에 제작한 3종 등 5종, 야마하발동기는 판매 중인 1종과 지금은 생산하지 않는 2종 등 3종에서 부정행위가 발견됐다고 각각 보고했다. 혼다는 과거 차종 22종, 스즈키는 옛 차종 1종에서 각각 부정행위가 있었던 것으로 파악됐다고 정부에 알렸다. 모로 마사히로(毛籠勝弘) 마쓰다 사장과 미베 도시히로(三部敏宏) 혼다 사장도 이날 기자회견을 열어 사죄 의사를 표명했다. 마쓰다는 2014년에 부정행위가 시작됐고 대상 차량은 15만 대라고 밝혔다. 혼다는 2009년 이후 실시한 소음과 엔진 출력 시험 등에서 435만 대에 부정행위가 있었다고 발표했다. 부정행위와 관련된 차량이 수백만 대에 이르는 것으로 나타나면서 대규모 리콜이 이뤄질 가능성이 있다는 분석도 나온다. 닛케이는 "다이하쓰와 도요타자동직기에서 발각된 인증 부정 문제가 국내 주요 자동차 업체로 확대됐다"며 "업체로부터 각 차종의 안전성에 문제가 없고 사고 정보도 없다는 보고가 있었다고 한다"고 전했다. 이어 "자동차는 (일본) 제조업 출하액의 20%를 차지하는 기간산업"이라며 "일본 대형 자동차 업체에서 부정행위가 발견된 2016년 이후 지금까지 '부정은 없다'고 했던 도요타와 혼다도 품질 문제가 발각돼 자동차 업체의 자정능력이 낮은 수준이라는 사실이 부각되게 됐다"고 지적했다.
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- 산업
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도요타·혼다 등 5개 업체도 자동차 품질인증 부정 확인
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[우주의 속삭임(13)] 느린 태양풍의 미스터리, 태양 궤도 우주선 '솔라 오비터'가 밝혀
- 태양 궤도선 솔라 오비터(Solar Orbiter) 우주선의 첫 번째 태양 근접 여행으로 수집된 데이터에를 통해 느린 태양풍의 신비한 미스터리가 풀릴 실마리가 밝혀졌다고 전문 매체 PHYS가 전했다. 초당 수백 킬로미터의 속도로 이동하는 태양풍은 수년 동안 과학자들의 연구 대상이었다. 그런데 '네이처 천문학지(Nature Astronomy)'에 발표된 최근의 연구에서 마침내 태양풍이 어떻게 형성되는지가 밝혀졌다는 것이다. 이 연구는 영국 노섬브리아 대학교 스테판 야들리 박사팀이 수행했다. 태양풍은 전하를 띠는 플라즈마 입자가 태양에서 우주로 계속 유출되는 것을 말한다. 바람은 초속 500km을 기준으로, 그 이상일 경우 '빠름'으로, 그 미만을 '느림'으로 규정한다. 태양풍이 지구까지 날아와 대기에 부딪히면 북극광으로 알려진 오로라가 나타난다. 그러나 더 많은 양의 플라즈마가 코로나 질량 방출의 형태로 방사되면 위험할 수 있으며, 위성과 통신 시스템에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 수십 년 동안의 관찰에도 불구하고, 태양이 태양풍 플라즈마를 태양계로 방출, 가속 및 이동시키는 원인과 메커니즘, 특히 느린 태양풍에 대해서는 제대로 규명되지 않았다. 지난 2020년 유럽우주국(ESA)은 나사(NASA)의 지원을 받아 태양 궤도선 임무를 시작했다. 이 임무의 주요 목표 중 하나는 태양의 가장 가깝고 상세한 이미지를 포착하는 것 외에도, 태양풍을 측정해 분석하는 것이었다. 이를 위해 쏘아 올려진 솔라 오비터 우주선에는 10개의 서로 다른 과학 장비가 탑재됐다. 일부는 우주선을 통과할 때 태양풍 샘플을 현장에서 수집하고 분석하며 원격 감지도 수행한다. 태양 표면 활동에 대한 고품질 이미지를 캡처하도록 설계된 장비다. 연구팀은 솔라 오비터가 촬영한 사진과 기기 데이터를 결합함으로써 처음으로 느린 태양풍이 어디서 발생하는지 더 명확하게 식별하는 데 성공했다. 연구팀은 "우주선이 현장에서 측정한 태양풍 흐름의 변동성은 우리에게 그 근원에 대한 많은 정보를 제공했다. 태양에 가까이 접근함으로써 태양풍의 복잡한 특성을 포착할 수 있었으며, 태양풍의 기원과 복잡성이 발생 지역의 변화에 따라 어떻게 변화하는지에 대한 그림을 얻을 수 있었다"고 밝혔다. 연구팀은 빠른 태양풍과 느린 태양풍의 속도 차이가 태양풍의 기원이 되는 대기의 가장 바깥층인 코로나의 영역이 다르기 때문이라고 추정했다. 개방형 코로나는 자기장 선의 한쪽 끝이 태양에 고정되고 다른 쪽 끝은 우주로 뻗어나가 플라즈마와 같은 우주 물질이 우주로 나갈 수 있는 고속도로를 만드는 영역을 말한다. 이는 빠른 태양풍의 근원지로 여겨진다. 반대로 폐쇄형 코로나는 태양의 자기장 선이 닫혀 있는 영역을 의미한다. 태양 표면의 양쪽 끝이 연결되어 닫혀 있다는 뜻이다. 이는 자기 활성 영역 위에 형성되는 크고 밝은 루프로 볼 수 있다. 때로는 닫힌 자기 루프가 끊어지는 현상이 발생하고 끊어진 루프가 다시 연결되는 사이에 짧은 시간차가 발생하고, 그 사이에 플라즈마가 탈출하게 된다. 이는 개방형 코로나와 폐쇄형 코로나가 만나는 지역에서 발생한다. 솔라 오비터의 미션 중 하나는 느린 태양풍이 폐쇄형 코로나에서 발생하고, 자기장 선이 끊어지고 다시 연결되는 과정을 통해 우주로 탈출할 수 있다는 이론을 테스트하는 것이었다. 태양풍의 구성을 측정하는 방법을 통해서다. 태양 물질에 포함된 중이온의 조합은 그것이 어디서 유래되었는지에 따라 달라진다. 연구팀은 솔라 오비터에 탑재된 장비를 사용해 태양 표면에서 일어나는 활동을 분석한 후 이를 우주선이 수집한 태양풍 흐름과 대비했다. 솔라 오비터가 포착한 태양 표면의 이미지를 사용해 연구팀은 느린 태양풍의 흐름이 열린 코로나와 닫힌 코로나가 만나는 지역에서 발생했다는 것을 정확히 찾아낼 수 있었다. 결국 끊어지고 다시 연결되는 과정을 통해 느린 태양풍이 닫힌 자기장에서 벗어날 수 있다는 이론을 증명했다. 야들리 박사는 "솔라 오비터에서 측정한 태양풍의 다양한 구성은 코로나 소스 전체의 구성 변화와 일치했다. 코로나의 폐쇄 루프와 개방 루프 사이에서 발생하는 재연결 과정에서 발생한다는 강력한 증거를 제공했다"고 설명했다. 이로써 태양풍의 기원을 구체적으로 연구할 수 있는 길을 열어줄 것이라는 기대다.
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- IT/바이오
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[우주의 속삭임(13)] 느린 태양풍의 미스터리, 태양 궤도 우주선 '솔라 오비터'가 밝혀
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"삼성전자 HBM칩, 엔비디아 테스트 통과 지연…발열 등 문제"
- 삼성전자의 현재 고대역폭 메모리(HBM) 기술이 엔비디아의 기준에 부적합한 것으로 알려졌다. 삼성전자가 미국 반도체업체 엔비디아에 고대역폭 메모리(HBM)를 납품하기 위한 테스트를 아직 통과하지 못했다고 로이터통신이 3명의 익명 소식통을 인용해 24일 보도했다고 연합뉴스가 전했다. 소식통들은 삼성전자 HBM의 발열과 전력 소비 등이 문제가 됐다고 전했다. 현재 인공지능(AI)용 그래픽처리장치(GPU)에 주력으로 쓰이는 4세대 제품 HBM3을 비롯해 5세대 제품 HBM3E에 이러한 문제가 있었다는 것. 삼성전자는 지난해부터 엔비디아의 HBM3와 HBM3E 테스트 통과를 위해 노력해왔으며, 지난달 HBM3E 8단 및 12단 제품 테스트 결과가 나왔다. 지난 3월 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 엔비디아 연례 개발자 콘퍼런스 'GTC 2024'의 삼성전자 부스를 찾아 HBM3E 12단 제품에 '젠슨 승인'(JENSEN APPROVED)이라고 사인을 해서 시장에서는 테스트 통과 기대감이 높아졌지만, 결과는 다르게 나왔다. 지적된 문제를 쉽게 수정 가능할지는 아직 명확하지 않지만, 소식통들은 투자자들 사이에 삼성전자가 HBM 분야에서 경쟁사인 SK하이닉스와 마이크론테크놀로지에 더 뒤처질 수 있다는 우려가 나온다고 전했다. 삼성전자는 세계 D램 시장 1위업체다. 그러나 HBM 시장 주도권은 10년 전부터 HBM에 적극적으로 '투입'해온 경쟁사 SK하이닉스가 쥐고 있다. SK하이닉스는 GPU 시장의 80% 이상을 장악한 엔비디아에 HBM3를 사실상 독점 공급해왔으며, 지난 3월에는 HBM3E(8단)를 양산해 엔비디아에 공급하기 시작했다. HBM 경쟁에서 주도권을 놓친 삼성전자는 지난 21일 반도체 사업부 수장을 전격 교체했다. 삼성전자는 전영현 미래사업기획단장(부회장)을 반도체 사업을 담당하는 디바이스솔루션(DS)부문장에 임명했다. 로이터는 삼성전자는 구체적인 언급을 피하면서도 HBM에는 고객사의 필요에 맞춰 최적화 과정이 필요하다면서 고객사들과 긴밀히 협조하고 있다고 밝혔다고 전했다. 엔비디아는 로이터의 논평 요청에 입장을 밝히지 않았다. 삼성전자는 이날 공식 입장을 내고 HBM의 공급을 위한 태스트를 순조롭게 진행중이라고 밝혔다. 삼성전자는 "현재 다수의 업체와 긴밀하게 협력하며 지속적으로 기술과 성능을 테스트하고 있다"며 "HBM의 품질과 성능을 철저하게 검증하기 위해 다양한 테스트를 수행하고 있다"고 설명했다. 이어 "삼성전자는 모든 제품에 대해 지속적인 품질 개선과 신뢰성 강화를 위해 노력하고 있으며, 이를 통해 고객들에게 최상의 설루션을 제공할 예정"이라고 덧붙였다. 한편, 고대역폭 메모리 (HBM)는 인공지능(AI) 분야에서 핵심적인 역할을 하는 기술이다. 기존 메모리에 비해 훨씬 빠른 데이터 처리 속도와 높은 효율성을 제공하기 때문에 AI 애플리케이션의 성능 향상에 크게 기여한다. AI는 방대한 양의 데이터를 처리하고 분석해야 하는 특성을 가지고 있다. HBM은 기존 메모리보다 훨씬 빠른 데이터 전송 속도를 제공하여 AI 모델의 학습 및 추론 속도를 대폭 향상시킬 수 있다. 특히, 이미지 인식, 자연어 처리, 머신러닝 분야에서 HBM의 빠른 처리 속도는 모델의 정확성을 높이고 처리 시간을 단축하는 데 중요한 역할을 한다. 또한 HBM은 기존 메모리에 비해 낮은 전력 소비로 작동한다. 이는 데이터 센터 환경에서 AI 모델을 운영할 때 중요한 요소다. 낮은 전력 소비는 운영 비용 절감뿐만 아니라 발열량 감소에도 기여해 시스템의 안정성을 높일 수 있다. HBM은 앞으로 더욱 발전할 AI 기술의 요구 사항을 충족시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 예를 들어, 인공지능 기반의 자율주행, 스마트 시티, 첨단 의료 시스템 등의 분야에서 HBM은 핵심적인 역할을 할 것으로 예상된다.
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"삼성전자 HBM칩, 엔비디아 테스트 통과 지연…발열 등 문제"
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고대 생명나무 바오밥나무, 그 신비가 풀렸다
- 바오밥나무의 기원에 관한 미스터리가 풀렸다. DNA 연구에 따른 결과다. 이 연구는 중국 우한 식물원, 영국 큐의 왕립 식물원, 마다가스카르의 안타나나리보 대학교 및 런던 퀸 메리 대학교의 협력으로 수행됐으며, 연구 결과는 학술지 '네이처'에 발표됐다고 영국 BBC 방송이 보도했다. '고대 생명나무'라 불리는 바오밥나무는 2100만 년 전 마다가스카르에서 처음 나타났다. 바오밥나무 씨앗은 이곳에서 해류를 타고 호주와 아프리카 본토로 운반돼 독특한 종으로 진화했다. 아프리카에서는 씨와 잎을 식량 자원으로 이용한다. 그러나 바오밥나무는 현재 멸종 위기에 처해 있다. 연구팀은 이 나무를 보호하기 위한 더욱 적극적인 노력이 필요하다고 강하게 요구하고 있다. 바오밥나무는 둥치가 큰 북 모양으로 비대하고, 높이는 20m에 달하며, 수관 지름이 10m에 달하는 특이한 모양으로 쉽게 구별되며 수명도 길기 때문에 '생명의 나무(the tree of life)' 또는 '거꾸로 선 나무(upside down tree)', 숲의 어머니(mother of the forest)'로 알려져 있다. 이들은 기후 변화와 광범위한 산림 벌채로 인해 생사의 기로에 서 있다. 남편인 런던 퀸 메리 대학교의 앤드류 리치 교수와 함께 연구에 참여한 큐 왕립식물원의 일리아 리치 박사는 BBC와의 인터뷰에서 "우리는 다양한 동식물의 생태계를 유지하는 핵심이자 상징적인 종인 바오밥나무의 기원을 정확히 찾아낼 수 있었다"라고 말했다. 그녀는 "이번 연구에서 취득한 데이터를 통해 우리는 바오밥나무를 보호하기 위한 정보와 지식을 제공할 수 있다“고 덧붙였다. 연구팀은 이번에 바오밥나무 8종을 대상으로 분석을 진행했다. 그중 6종은 마다가스카르에서 발견되었으며, 1종은 아프리카 전역에, 1종은 호주 북서부에 널리 퍼져 있다. 네이처에 따르면 자구 상에 퍼져있는 바오밥나무는 모두 아프키카 섬나라 마다가스카르에서 왔다. 바오밥나무 중에서 가장 작은 종은 16피트(약 4.87m)까지 자라며, 가장 키가 큰 나무는 82피트(약 25m)까지 자란다. 팀은 마다가스카르의 바오밥나무 중 가장 큰 자이언트 바오밥나무를 포함해 멸종 위기에 처한 마다가스카르 소재 2종에 대해 더 높은 보전 등급을 부여할 것을 요구했다. 그러면서 바오밥나무의 가치에 대해 지구상에서 가장 놀라운 나무 중 하나이며 지역 문화 및 전통과 깊이 얽혀 있다고 높이 평가했다. 이 나무는 수천 년 동안 살 수 있으며, 거대한 크기로 자라고, 건기(최대 9개월)에도 생존할 수 있도록 줄기에 많은 양의 물을 저장한다. 바오밥나무 열매는 슈퍼 푸드로 간주되며, 줄기는 밧줄이나 옷에 사용되는 섬유를 만드는 데 사용된다. 나무는 해질녘에 큰 흰색 꽃을 피운다. 수분 매개자는 박쥐다. 어둠 속에서 움직이는 박쥐의 생태를 감안해 저녁 무렵에 꽃을 피우는 것이다. 박쥐는 바오밥나무 꽃의 꿀을 따먹기 위해 먼 거리를 이동하며, 바오밥나무 자체는 새들의 중요한 보금자리이기도 하다. CBS에 따르면 연구팀은 기후변화가 마다가스카르에 기반을 둔 종 중 하나에 심각한 위협을 가할 것이며, 이는 2080년 이전에 멸종하게 만들 수 있음을 시사한다고 우려했다. 샌디에고 동물원 야생동물 연합은 또한 남부 아프리카에서 바오밥나무의 죽음이 급증하고 있음을 주목했다. 이들은 "대륙에서 가장 큰 바오밥나무 13개 중에서 9개가 쓰러져 죽었다"며 "원인은 불분명하지만 과학자들은 지구의 기후 변화가 이 나무의 멸종에 영향을 미칠 수 있다고 의심하고 있다"고 말했다.
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고대 생명나무 바오밥나무, 그 신비가 풀렸다
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[우주의 속삭임(8)] 천문학자, 폭신폭신한 솜사탕 같은 밀도의 외계 행성 발견
- 지구에서 1200광년 떨어진 곳에 푹신푹신한 솜사탕과 비슷한 밀도를 가진 거대한 외계 행성이 발견됐다. 이는 미국 MIT(메사추세츠공대), 벨기에 리에주 대학교의 천문학자들이 발견했으며, 그 결과는 네이처 '천문학저널'에 발표됐다. MIT 홈페이지에 실린 연구 요약 게시글에 따르면, 태양계 외부에 위치하는 ‘WASP-193b’라는 이름의 새로운 행성은 태양계에서 가장 큰 행성인 목성보다 50% 더 크지만 밀도는 10분의 1 정도로 매우 낮기 때문에 질량은 7배나 작다고 한다. 밀도만 보면 솜사탕과 비슷할 정도로 매우 낮은 수준이다. 이 행성은 해왕성과 유사한 더 작은 행성으로 10년 전에 발견된 케플러 51d에 이어 현재까지 발견된 행성 가운데 두 번째로 가볍다. 크기와 밀도의 특징으로 인해 WASP-193b는 현재까지 발견된 5400개 이상의 행성 중에서도 매우 특이한 존재로 기록됐다. 연구팀원인 MIT 칼리드 바르카우이 박사는 "이렇게 작은 밀도를 지닌 거대한 물체를 발견하는 것은 매우 드문 일이다"라면서 "지난 15년 동안 미스터리였던 푹신푹신한 목성이라고 불리는 행성 종류가 있는데, 이번 행성은 여기에 속한 행성 중에서도 매우 극단적인 사례"라고 말했다. 이 행성 자체가 '우주의 미스터리'라는 것이다. MIT의 줄리앙 드 위트 박사도 "이 행성은 너무 가벼워서 고체 물질이라고 생각하기가 어렵다. 솜사탕에 가까운 이유는 공기가 많기 때문이며 기본적으로 푹신푹신하다"고 설명했다. 드 위트는 "행성의 대기가 두텁고 클수록 더 많은 빛이 통과할 수 있기 때문에 이번에 발견된 이 행성이 천체의 대기를 연구하는 최고의 로제타스톤이 될 것”이라며, 제임스 웹 우주 망원경을 통해 대기의 특성을 측정하고 푹신한 행성의 신비가 풀리기를 기대했다. 안달루시아 천체물리학 연구소는 "이 행성을 현재까지의 모든 천체 형성 이론의 어디에 위치시켜야 할지를 모르겠다. 고전적인 진화 모델로는 이 행성이 어떻게 형성되었는지 설명할 수 없다. 관찰을 더 잰행해야 행성의 진화 과정을 알 수 있을 것”이라고 밝혔다. 연구팀은 "WASP-193b가 태양계의 태양과 같이 자신이 속한 항성을 6.25일마다 공전하고 있는데, 행성의 대부분은 수소와 헬륨으로 이루어져 있을 것으로 추정한다. 이들 가스가 대기를 엄청나게 부풀렸을 가능성이 높지만, 그 이유는 알 수 없다"고 부연했다. 새로운 행성은 행성 광각 탐색(WASP)에 의해 발견됐다. 이는 북반구와 남반구에 각각 하나씩, 두 개의 로봇 관측소를 운영하는 학술 기관의 국제 협력 프로그램이다. 각 관측소는 일련의 광각 카메라를 사용해 하늘 전체에 걸쳐 있는 수천 개의 별의 밝기를 측정한다. 발견된 행성은 지난 2006년부터 지속적으로 관측해 왔던 것으로 크기와 밀도 등이 이번에 최종적으로 밝혀지게 됐다. 연구팀은 이 행성이 극도로 가볍다는 사실을 최종 확인했다. 팀이 계산한 질량은 목성의 약 0.14배였다. 그리고 질량으로 계산한 밀도는 입방센티미터당 약 0.059g으로 나타났다. 대조적으로 목성은 입방센티미터당 약 1.33g이며 지구는 입방센티미터당 5.51g이다. 그리고 솜사탕의 실제 밀도는 입방센티미터당 약 0.05g이다. 발견된 행성이 거의 솜사탕에 가깝다는 의미다. 과학자들은 솜사탕과 같은 밀도를 지닌 독특한 종류의 외계 행성을 '슈퍼퍼프(Super-Puffs)'라는 용어를 사용해 지칭한다. 나사(NASA)는 태양계에는 그런 행성이 존재하지 않는다고 밝혔다. 한편 2019년 천문학자들은 다른 푹신한 외계 행성인 WASP-107b 발견 사실을 발표했다. 당시 발견된 WASP-107b의 크기는 목성과 비슷했지만, 질량은 10분의 1에 불과했다.
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[우주의 속삭임(8)] 천문학자, 폭신폭신한 솜사탕 같은 밀도의 외계 행성 발견
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[퓨처 Eyes(36)] 세계 최대 탄소 제거 공장, 아이슬란드에서 가동 시작
- 세계 최대 탄소 포집 공장 '매머드'가 아이슬란드에서 가동을 시작했다. 아이슬란드 헬리셰이디에 위치한 세계 최대 규모의 이산화탄소 제거 시설 '매머드(Mammoth)'가 가동을 시작했다고 더 버지, CNN, 패스트컴퍼니 등 다수 외신들이 보도했다. 매머드는 스위스 기후 기술 기업 클라임웍스(Climeworks)가 아이슬란드에 설립한 두 번째 상업용 '직접 공기 포집(DAC, Direct Air Capture)' 플랜트로, 2021년 가동을 시작한 이전 모델인 오르카(Orca)보다 10배 향상된 처리 능력을 갖추고 있다. 직접 공기 포집은 대기 중에서 직접적으로 이산화탄소를 포집하는 기술로, 화학 물질을 사용하여 공기로부터 탄소를 제거한 후 땅속 깊은 곳에 안전하게 저장하거나 재활용 또는 고체 제품으로 전환하는 방식으로 운영된다. 매머드는 클라임웍스가 운영하며, JP모건 체이스, 마이크로소프트, 스트라이프(Stripe), 쇼피파이(Shopify) 등 글로벌 기업들이 탄소 중립 실현을 위해 투자와 운영에 참여하고 있다. 아이슬란드에서 클라임웍스의 DAC 시설은 공기를 빨아들이는 팬이 달린 모듈식 '수집기 컨테이너'로 구성되어 있다. 이 발전소의 컨테이너 크기의 상자 안에는 팬이 이산화탄소(CO₂)를 직접 포집(DAC)하는 필터를 통해 외부 공기를 끌어들인다. 전체 작업은 아이슬란드의 풍부하고 깨끗한 지열 에너지로 구동된다. 외부에서 팬으로 끌어들인 이 공기는 이산화탄소를 흡수하는 특수 필터를 통과한다. 필터가 완전히 포화 상태가 되면 섭씨 약 100도(화씨 212도)까지 가열하여 이산화탄소를 방출한다. 클라임웍스는 포집된 탄소를 지하로 운반해 자연적으로 돌로 변형시켜 탄소를 영구적으로 가둘 계획이다. 이러한 CO₂ 격리 과정을 위해 클라임웍스는 아이슬란드 기업인 카브픽스(Carbfix)와 파트너십을 체결했다. CO₂를 포집한 후 카브픽스가 이를 물에 녹여 지하 깊은 곳으로 펌핑하면 현무암 암석과 자연적으로 반응해 대기 중으로 다시 유출되는 것을 방지한다. 이들은 CO₂를 물과 혼합한 다음 그 슬러리(고체와 액체의 혼합물 또는 미세한 고체입자가 물 속에 현탁된 현탁액)를 지하 깊은 곳으로 펌핑하여 결국 단단한 암석이 되게 한다. 화석 연료를 계속 사용함에 따라 DAC와 같은 차세대 기후 솔루션은 정부와 민간 기업에게 더 많은 관심을 받고 있다. CNN에 따르면 지구를 온난화시키는 대기 중 이산화탄소 농도는 2023년 사상 최고치를 기록했다 DAC 기술은 대기 중에 축적된 온실가스 배출을 제거해 기후 변화에 대응할 수 있는 방법 중 하나로 여겨지지만, 실질적인 영향을 미칠 만큼 규모를 확대할 수 있는지 여전히 검증 과정에 있다. DAC와 같은 탄소 제거 기술은 비용이 많이 들고, 에너지를 많이 소비한다는 비판을 받아왔다 국제환경법센터의 화석 경제 프로그램 디렉터인 릴리 푸어(Lili Fuhr)는 탄소 포집 기술에 대해 "불확실성과 생태학적 위험으로 가득 차 있다"고 말했다. 최근 가동된 매머드는 현재 가동 중인 DAC 공장 중 가장 큰 규모다. 하지만 큰 틀에서 보면 현재 진행 중인 다른 프로젝트에 비하면 상대적으로 작은 규모다. 아이슬란드에서의 클라임웍스의 운영은 이 기술이 작동할 수 있다는 것을 전 세계에 보여주기 위한 것이었다. 이제 미국 시장 성장에 발맞춰 이 초기 성공 사례를 재현할 수 있을지가 관건이라고 더 버지는 지적했다. 2017년 클라임웍스는 공기 중에서 이산화탄소를 빨아들여 탄산음료와 온실에서 사용하는 제품으로 판매한 최초의 기업이 되었다. 클라임웍스는 4년 후인 2021년에는 아이슬란드에 이산화탄소 포집 공장 오르카(Orca)를 설립해 마이크로소프트를 비롯한 고객을 위해 이산화탄소를 포집하고 지하에 영구적으로 격리하기 시작했다. 오르카는 지금까지 운영 중인 DAC 플랜트 중 가장 큰 규모였다. 매머드가 완전히 가동되면 오르카의 10배에 가까운 연간 약 3만6000톤의 이산화탄소를 포집할 수 있게 된다. 그러나 2022년 마이크로소프트에서만 약 1300만 톤의 이산화탄소를 배출한 것을 고려하면 클라임웍스의 탄소 제거량은 여전히 많은 양은 아니다. 클라임웍스는 2022년 6월부터 매머드 건설을 시작했으며, 세계 최대 규모의 플랜트라고 밝혔다. 공기에서 탄소를 포집하는 기계의 진공 부품인 72개의 '컬렉터 컨테이너'를 위한 공간이 있는 모듈식 설계로, 서로 쌓아 올려 쉽게 이동할 수 있다. 현재 12개가 설치되어 있으며 앞으로 몇 달 동안 더 추가될 예정이다. 앞서 ㅅ밝혔듯이 매머드는 최대 용량으로 연간 3만6000톤의 탄소를 대기에서 끌어낼 수 있을 것으로 클라임웍스는 예상했다. 이는 약 7800대의 가스 구동 자동차를 1년 동안 도로에서 퇴출시키는 것과 같은 효과다. 클라임웍스는 제거된 탄소 1톤당 정확한 비용은 밝히지 않았지만, 톤당 1000달러에 가까운 것으로 시사했다. 이는 이 기술을 저렴하고 실용적으로 만드는 데 중요한 임계값으로 널리 알려져 있다. 클라임웍스의 공동 설립자이자 공동 CEO인 얀 뷔르츠바허는 공장 규모를 확대하고 비용을 낮추면서 2030년까지 톤당 300~350달러에 이르고 2050년경에는 톤당 100달러를 달성하는 것이 목표라고 CNN에 말했다. 에든버러 대학교의 탄소 포집 및 저장 교수인 스튜어트 하젤딘은 "이 새로운 공장은 기후 변화와의 싸움에서 중요한 단계"라고 말했다. 탄소 오염을 포집하는 장비의 규모가 커질 것이라는 설명이다. 하젤딘은 그러나 이는 여전히 필요한 것의 극히 일부에 불과하다고 경고했다. 국제에너지기구에 따르면 전 세계의 모든 탄소 제거 장비는 연간 약 0.01만 미터톤의 탄소만 제거할 수 있다. 이는 2030년까지 세계 기후 목표를 달성하기 위해 필요한 연간 7000만 톤 제거와는 거리가 멀다. 한편, 매머드는 아직 진행 중인 프로젝트다. 현재 매머드에는 12개의 모듈형 컨테이너만 설치되어 있으며, 클라임웍스는 올해 안에 60개를 더 설치해 공사를 완료할 계획이라고 밝혔다. 클라임웍스 외에 다른 기업들도 대기 중 이산화탄소를 제거하기 위해 다양한 기술적 접근 방식을 취하고 있다. 2020년에 설립된 미국 기후 기술 스타트업인 헤어룸(Heirloom)은 암석 가루를 사용해 탄소를 빨아들인다. 헤어룸은 이산화탄소를 석회암과 같은 자연 광물에 결합시켜 영구적으로 저장하는 탄소 광화 기술을 사용한다. 헤어룸의 기술은 다른 '직접 공기 포집' 기술보다 저렴하도록 설계됐다. 이는 탄소 제거 기술을 더 저렴하고 확장 가능하게 만들 수 있음을 의미한다. 일부 연구자들은 많은 양의 에너지를 사용하지 않고도 CO₂를 포집해 저장할 수 있는 패시브 시스템을 연구하고 있다.
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[퓨처 Eyes(36)] 세계 최대 탄소 제거 공장, 아이슬란드에서 가동 시작
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[신소재 신기술(46)] 머리카락만큼 얇고 소리 75% 차단하는 '방음 커튼'
- 아파트 등 공동주택이 늘어나면서 한밤중에 들려오는 소리에 잠을 못 이루는 사람이 많다. 반대로 너무 예민해서 자신이 내는 소리에 옆방이나 옆집 사람이 잠 못 이루는 것을 걱정하는 경우도 있다. 머리카락만큼 얇지만 소리를 75% 차단하는 방음 커튼이 미국에서 개발돼 층간 소음 등 소음 문제 해결에 희소식을 전하고 있다. 미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 요엘 핀크(Joel Fink) 등 연구팀은 머리카락처럼 가는 직물에 스피커 기술을 접목해 조용한 공간을 만들 수 있는 방음 커튼을 개발했다고 발표했다. 방음 실크, 노이즈 캔슬링 기능 과학 전문 매체 기가진(Gigazine)에 따르면 MIT가 개발한 '방음 실크(soundproof silk)'는 두 가지 방식으로 조용한 공간을 조성하고 소음을 억제한다. 첫 번째는 소리에 반응해 음파를 발생시켜 소음을 상쇄하는 노이즈 캔슬링(noise-canceling) 기능이다. 직물에 노이즈 캔슬링 기능을 부여하는 기술은 직물을 마이크로 만드는 데 사용되는 기술을 응용한 것이다. 이전 연구에서는 진동을 받으면 전기 신호를 방출하는 압전 섬유를 직물에 꿰매어 직물 마이크를 제작했다. 반면 방음 실크는 압전 섬유에 전기 신호를 통과시켜 소리를 생성했다. 연구팀은 심지어 방음 실크를 원형 프레임에 부착해 바흐 음악을 재생하는 스피커로 사용하는 데도 성공했다. 이 직물은 소음과 반대 위상의 음파를 방출해 소리를 상쇄시켜 소음 제거 방음 실크를 구현했다. MIT의 그레이스 양(Grace Yang) 연구원은 이번 연구에 대해 "직물을 이용해 소리를 낼 수도 있지만 우리가 사는 세상은 이미 소음으로 가득 차 있기 때문에 소리를 내는 것보다 침묵을 만드는 것이 더 가치 있다고 생각했다"고 설명했다. 그러나 이 소음 제거 기능은 헤드폰과 귀 사이의 공간과 같은 좁은 공간에서만 작동하며 큰 방과 같은 넓은 공간에서는 작동하지 않는다. 직물에 진동 제어 기능 삽입 따라서 연구팀은 방음 실크에 두 번째 기능을 삽입했다. 섬유의 진동을 제어하고 직물이 움직이지 않도록 해 소리가 직물을 통과하지 못하게 한 것이다. 예를 들어, 아파트에서 이웃이 한밤중에 소음을 낼 경우 소음으로 인해 벽이 진동해 방 안에 소리가 발생하기 때문에 소리가 다음 아파트로 전달된다. 연구팀은 직물을 가만히 잡고 있을 때 방음 실크가 거울처럼 작동해 소리를 반사하고, 소리가 직물을 통해 청취자에게 전달되는 것을 막는다는 것을 발견했다. 이러한 방음 효과는 방과 같은 넓은 공간에서도 작동한다. 실제로 연구팀은 위의 그림 왼쪽 하단의 '직접 억제 모드'와 함께 소음 제거 기능을 테스트했을 때 최대 65데시벨, 즉 사람이 큰 소리로 말하는 것과 같은 음량의 소리를 줄일 수 있다는 것을 발견했다. 또한 직물의 진동을 억제하는 '진동 억제 모드'(오른쪽 하단)는 최대 75%까지 소음 전달을 줄일 수 있었다. 연구팀은 앞으로 다중 주파수를 차단할 수 있는 직물을 연구하고 압전 섬유 개수, 봉제 방법 및 인가 전압을 변경하여 방음 성능을 더욱 향상시킬 계획이다. 연구팀은 "이 특수 커튼을 통해 '역위상을 통한 소리의 상쇄와 '직물의 진동을 억제해 소리를 반사하는 것'이 가능하다"고 밝혔다. 이번 연구 내용은 2024년 4월 1일자 과학저널 '언드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'에 게재됐다.
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[신소재 신기술(46)] 머리카락만큼 얇고 소리 75% 차단하는 '방음 커튼'
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[기후의 역습(4)] 기후 과학자 77%, "2.5°C 지구 온난화 피할 수 없다" 경고
- 기후 과학자 중 약 80%가 2100년까지 지구 온도가 최소 섭씨 2.5도 상승할 것으로 예상했다. 지구 온난화를 산업화 이전 수준 대비 1.5도로 제한하는 데 성공할 것이라고 생각한 과학자는 6%에 불과했다고 가디언이 전했다. 거의 4분의 3에 달하는 응답자는 세계 지도자들의 부족한 행동을 ‘의지 부족의 소치’라고 비난했으며, 60%는 화석연료 회사와 같은 기업의 이익이 온난화를 늦추는 기후 대응 조치의 진전을 방해하고 있다고 답했다. 남아프리카공화국의 한 과학자는 가디언지에 "남반부 주민들이 막대한 고통과 고난을 겪게 될 디스토피아에 가까운 미래를 우려한다"면서 "현재까지 세계의 반응은 비난받아 마땅하며, 우리는 바보들의 시대에 살고 있다"고 비판했다. 이번 설문 조사는 가디언의 대미언 캐링턴이 2018년부터 IPCC(기후 변화에 관한 정부 간 패널) 보고서의 선임 저자로 활동한 모든 전문가를 대상으로 실시했다. 연락처 정보가 제공되는 843명의 과학자 중 383명이 설문에 응답했다. 설문은 2100년까지 지구의 기온이 얼마나 상승할 것이라고 생각하는지를 물었다. 77%는 최소 2.5도 이상을 예측했고, 거의 절반은 3도 이상까지 예측했다. 캐링턴은 소셜미디어에 "기후 연구에 일생을 바친 전문가들의 개인적 고뇌가 너무 크다는 사실이 놀랍다"며 "답변에서는 ‘희망이 없다’, ‘망가졌다’, ‘격분했다’, ‘겁이 났다’, ‘압도당했다’ 등의 어구가 많이 사용됐다"고 적었다. 1.5도는 2015년 파리 협약에서 합의된 지구 온난화 목표다. 세계 지도자들은 온난화를 2도보다 훨씬 낮은 수준으로 유지하겠다고 약속했다. 그러나 현재 시행 중인 정책은 지구를 3도 이상으로 올려 놓을 것이라는 전망이다. 이번 조사는 기록적인 캐나다 산불과 극심한 폭염, 치명적인 홍수를 겪는 등 극한의 재난 직후에 이루어졌다. 2024년 첫 4개월은 모든 달이 역대 가장 더웠으며, 올해는 이미 전 세계적인 산호초 백화 현상이 네 번째로 발생했다. 호주의 태즈메이니아 대학 그레타 페클 교수는 “향후 5년 안에 우리는 심각한 사회적 혼란을 겪게 될 것”이라고 우려하고 "정부는 극단적인 사건의 연속으로 압도될 것이고, 식량 생산도 중단될 것이다. 미래에 대해 이보다 더 큰 절망을 느낄 수는 없다"고 토로했다. 과학자들은 화석연료 연소로 이익을 얻는 정부와 기업이 기후 대응 조치를 방해했다고 지적했다. 많은 과학자는 "불평등을 창출한 부유한 세계가 자국의 배출량은 줄이면서도 기후에 취약한 국가에 대한 지원은 거부하고 있다“고 비난했다. 런던 경제 대학의 스티븐 험프리스는 "특히 영미권(미국, 캐나다, 영국, 호주), 러시아와 중동의 주요 화석연료 생산국의 의사 결정권자들이 취약한 사람들이 고통받는 구조로 몰아가고 있다”고 말했다. 암울한 예측에도 불구하고 많은 과학자들의 연구는 이어지고 있다. 멕시코 국립자치대학교에서 기후 모델링을 연구하는 루스 세레소-모타 박사는 "연구가 계속되고 있기 때문에 권력자들이 몰랐다고 말할 수는 없다. 신경 쓰지 않는다는 것이 정확한 표현일 것"이라고 지적했다. 학자들은 젊은 세대의 인식과 기후 운동에서 희망을 찾는다. 온난화를 0.1도만 방지해도 1억 4000만 명을 보호할 수 있다는 사실을 강조하면서 공격적 대응을 주문하고 있다. 영국 엑서터 대학교의 피터 콕스 교수는 "기후 변화로 1.5도 이상으로 올라도 지구가 갑자기 위험해지지는 않는다. 2도를 넘기더라도 '게임 끝'은 아닐 것"이라고 말했다. 1.5도를 유지할 수 있다고 답한 과학자들은 재생 가능 에너지 및 전기자동차와 같은 기후 친화적 기술의 출시 속도와 가격 하락을 핵심 원인으로 꼽았다. 에너지 싱크탱크인 엠버(Ember)는 2023년 전 세계 전력의 30%가 재생에너지라고 보고하면서, 전력 부문 배출량이 감소하기 시작하는 '분기점'이 될 것이라고 예측했다. 다만, 낙관적인 과학자들조차도 기후 위기의 예측 불가능성에 대해서는 경계해야 한다고 경고했다. 유엔 코펜하겐 기후 센터의 헨리 뉴펠트 박사는 "우리는 1.5도 제한에 필요한 모든 솔루션을 갖고 있으며 향후 20년 안에 이를 구현할 것이라고 확신한다"고 말했다. 단 공격적인 대응으로 실기하지 않는다는 것이 전제라고 못박았다. 한편 과학자들은 기후에 변화를 가져오기 위해 인류가 할 수 있는 일에 대한 권장 사항도 제시했다. 험프리스는 ‘시민 불복종 운동’을 제안했고, 프랑스 과학자는 "더 공정한 세상을 위해 사람들이 싸워야 한다"고 강조했다. 콜롬비아 국제열대농업센터의 루이스 베르쇼 박사는 "전 인류가 합심해 협력해야 한다“고 말했다. 요컨대 기후 대응에 시민들이 더 공격적으로 나서야 한다는 의미다. 카디프 사회과학대학원 연구원인 애런 티에리는 이번 설문 조사 결과가 네이처지에 발표된 다른 과학적 의견 조사와 일치한다고 지적했다. 다른 조사에서도 2100년까지 3도 이상의 온난화가 예상된다고 예측했다.
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[기후의 역습(4)] 기후 과학자 77%, "2.5°C 지구 온난화 피할 수 없다" 경고
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[신소재 신기술(44)] 혈액뇌장벽 관통 나노입자 개발
- 혈액 뇌 장벽을 뚫는 나노입자가 개발돼 유방암과 뇌 전이 치료의 새로운 가능성을 열었다. 미국 마이애미 대학교 밀러 의과대학 실베스터 종합 암 센터의 연구원들은 혈액뇌장벽을 관통할 수 있는 나노입자를 개발했다고 과학 웹사이트 phys.org가 지난 6일(현지시간) 보도했다. 연구원들의 목표는 한 번의 치료로 원발성 유방암 종양과 뇌 전이를 죽이는 것이다. 이 연구는 실험실 연구에서 유방암과 뇌종양을 줄일 수 있음을 보여준다. 이차 종양이라고 불리는 '뇌 전이'는 유방암, 폐암, 대장암과 같은 고형 종양에서 가장 흔하게 발생하며 예후가 좋지 않은 경우가 많다. 암이 뇌에 침범하면 뇌와 신체의 나머지 부분을 분리하는 거의 뚫을 수 없는 막인 혈액 뇌 장벽으로 인해 치료가 어려울 수 있다. 이 연구를 주도한 실베스터의 생화학 및 분자생물학 부교수이자 기술 및 혁신 부책임자인 샨타 다르 박사는 연구팀이 개발한 나노 입자가 향후 원발 종양을 동시에 치료하는 추가적인 이점과 함께 전이를 치료하는 데 사용될 수 있다고 말했다. 다르 박사는 이번 논문의 시니어 저자이기도 하다. 이 연구 논문은 지난 5월 6일 미국 국립과학원 회보에 게재됐다. 연구팀은 전임상 연구에서 세포의 에너지 생산 중심인 미토콘드리아를 표적으로 하는 두 가지 전구 약물을 입자에 탑재해 유방암과 뇌종양을 축소할 수 있음을 보여주었다. 다르 박사는 "저는 항상 나노 의학이 미래라고 말한다. 물론 우리는 이미 그 미래에 와 있다"며 나노 입자를 제형에 사용하는 상용화된 코로나19 백신을 언급했다. 그러면서 "나노 의학은 암 치료제의 미래이기도 하다"라고 덧붙였다. 이 새로운 방법은 다르 연구팀이 이전에 개발한 생분해성 폴리머로 만든 나노 입자와 암의 에너지원을 겨냥하여 연구실에서 개발한 두 가지 약물을 결합해서 사용한다. 암세포는 건강한 세포와 다른 형태의 신진대사를 하는 경우가 많기 때문에 대사를 억제하면 다른 조직을 해치지 않고 종양을 죽이는 효과적인 방법이 될 수 있다. 이러한 약물 중 하나는 고전적인 화학 요법 약물인 시스플라틴의 변형 버전으로, 빠르게 성장하는 세포의 DNA를 손상시켜 암세포의 성장을 효과적으로 중단시킴으로써 암세포를 죽인다. 그러나 종양 세포는 DNA를 복구해 때때로 시스플라틴 내성을 일으킬 수 있다. 다르 박사팀은 약물의 표적을 염색체와 게놈을 구성하는 DNA인 핵 DNA에서 미토콘드리아 DNA로 바꾸도록 수정했다. 미토콘드리아는 세포의 에너지원이며 훨씬 작은 자체 게놈을 포함하고 있으며, 암 치료 목적상 중요한 것은 큰 게놈과 동일한 DNA 복구 메커니즘을 가지고 있지 않다는 점이다. 암세포는 성장과 증식을 유지하기 위해 다양한 에너지원을 전환할 수 있기 때문에 연구팀은 산화적 인산화로 알려진 에너지 생성 과정을 공격하는 변형 시스플라틴을 키나아제로 알려진 미토콘드리아 단백질을 표적으로 하고 다른 종류의 에너지 생성인 해당 작용을 억제하는 또 다른 약물인 Mito-DCA와 결합하여 개발했다. 다르 박사는 뇌에 접근할 수 있는 나노입자를 개발하는 것은 먼 길이라고 말했다. 그녀는 평생 동안 나노 입자를 연구해 왔으며, 다양한 형태의 폴리머를 연구하는 이전 프로젝트에서, 전임상 연구에서 일부 나노 입자가 뇌에 도달하는 것을 발견했다. 다르의 연구팀은 이러한 폴리머를 더욱 연마하여 혈액-뇌 장벽과 미토콘드리아의 외막을 모두 통과할 수 있는 나노 입자를 개발했다. 다르 박사는 "이 사실을 알아내기까지 많은 우여곡절이 있었으며, 이 입자가 혈액뇌장벽을 통과하는 메커니즘을 이해하기 위해 여전히 노력하고 있다"고 말했다. 그런 다음 연구팀은 전임상 연구에서 특수 약물이 탑재된 나노 입자를 테스트한 결과 유방 종양과 뇌에 종양을 형성하기 위해 주입된 유방암 세포를 모두 축소시키는 효과가 있다는 사실을 발견했다. 나노 입자-약물 조합은 또한 실험실 연구에서 무독성이며 생존 기간을 크게 연장하는 것으로 나타났다. 연구팀은 향후 환자 유래 암세포를 사용해 인간의 뇌 전이를 더 가깝게 재현하기 위해 실험실에서 이 방법을 테스트할 계획이다. 또한 특히 공격적인 뇌암인 교모세포종의 실험실 모델에서 이 약물을 테스트할 예정이다. 다르 박사의 연구실에서 근무하는 마이애미 대학교 박사 과정 학생이자 이번 연구의 공동 제1저자인 아카시 아쇼칸은 "저는 고분자 화학에 관심이 많고, 이를 의료 목적으로 사용하는 것이 정말 매력적이다"라고 말했다.
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- 포커스온
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[신소재 신기술(44)] 혈액뇌장벽 관통 나노입자 개발
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HBM 전체 D램 매출 비중 내년 30% 이상 전망
- 인공지능(AI) 시장 확대로 고대역폭 메모리(HBM) 수요가 급증하는 가운데 내년에는 HBM이 전체 D램 매출의 30% 이상을 차지할 것이라는 전망이 나왔다. 7일(현지시간) 대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 전체 D램 비트(bit) 용량에서 HBM이 차지하는 비중은 2023년 2%에서 올해 5%로 상승하고 2025년에는 10%를 넘어설 것으로 전망된다. 트렌드포스는 HBM 비중이 시장 가치(매출) 측면에서는 2023년 전체 D램의 8%에서 올해 21%로 늘어나고, 2025년에는 30%를 넘어설 것으로 예상했다. HBM 판매 단가는 2025년 5∼10% 상승할 것으로 봤다. 트렌드포스는 "HBM의 판매 단가는 기존 D램의 몇배, DDR5의 약 5배에 달한다"며 "이러한 가격 책정은 단일 디바이스 HBM 용량을 증가시키는 AI 칩 기술과 결합해 D램 시장에서 용량과 시장 가치 모두 HBM의 점유율을 크게 높일 것"이라고 말했다. 올해 HBM 수요 성장률은 200%에 육박하며 내년에는 2배로 증가할 전망이다. 트렌드포스는 "2025년 HBM 가격 협상이 이미 올해 2분기에 시작됐다"며 "D램의 전체 생산 능력이 제한돼 있어 공급업체들은 미리 가격을 5∼10% 인상했으며 이는 HBM2E, HBM3, HBM3E에 영향을 미쳤다"고 설명했다. 이는 HBM 구매자들이 AI 수요 전망에 대해 높은 신뢰도를 유지하고 있고 지속적인 가격 인상을 받아들일 의향이 있는 데다, HBM3E의 실리콘관통전극(TSV) 수율이 현재 40∼60%에 불과해 개선의 여지가 있기 때문이라고 봤다. 모든 주요 공급업체가 HBM3E 고객 인증을 통과한 것이 아닌 만큼 구매자는 안정적이고 우수한 품질의 공급을 확보하기 위해 더 높은 가격을 수용하게 됐다고 트렌드포스는 분석했다. 트렌드포스는 "향후 Gb(기가비트)당 가격은 D램 공급업체의 신뢰성과 공급 능력에 따라 달라질 수 있으며, 이는 평균판매단가(ASP)에 불균형을 초래해 결과적으로 수익성에 영향을 미칠 수 있다"고 밝혔다. 현재 SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 시장의 주도권을 확보하기 위해 HBM 생산능력을 늘리며 수요 증가에 대응하고 있다. 이에 앞서 곽노정 SK하이닉스 최고경영자(CEO)는 지난 2일 기자간담회에서 "HBM은 올해 이미 '솔드아웃'(완판)이고, 내년 역시 대부분 솔드아웃됐다"고 말했다. 여기에는 최근 공급을 시작한 HBM3E 8단 제품뿐 아니라 3분기 양산을 준비 중인 HBM3E 12단 제품도 포함된 것으로 알려졌다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실장(부사장)도 지난달 30일 1분기 실적 콘퍼런스콜에서 "올해 HBM 공급 규모는 비트 기준 전년 대비 3배 이상 지속적으로 늘려가고 있고, 해당 물량은 이미 공급사와 협의를 완료했다"며 "2025년에도 올해 대비 최소 2배 이상의 공급을 계획하고 있으며 고객사와 협의를 원활하게 진행 중"이라고 밝혔다.
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HBM 전체 D램 매출 비중 내년 30% 이상 전망
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