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[퓨처 Eyes(83)] 초강력 자기장 별 '마그네타', 금 등 무거운 원소 새 기원으로 떠올라
- 우리가 일상에서 사용하는 금이나 은, 백금 같은 귀금속은 과연 어디서 왔을까? 과학자들은 오랫동안 이 무거운 원소들이 우주의 장구한 역사 속, 아주 특별하고 강력한 사건을 통해 생겨났을 것이라고 추측해왔다. 최근까지 유력한 후보는 '중성자별'이라는 매우 무겁고 단단한 천체 두 개가 충돌하며 일으키는 거대한 폭발이었다. 그런데 최근, 과학자들이 금과 같은 무거운 원소를 만드는 또 다른 '공장' 후보를 발견했다는 연구 결과가 나왔다. 바로 '마그네타'라는 초강력 자기장을 가진 특별한 중성자별이 일으키는 거대한 우주 폭발이다. 무거운 원소 기원의 오랜 의문 138억 년 전 빅뱅으로 우주가 처음 탄생했을 때는 수소, 헬륨 같은 가벼운 원소들만 존재했다. 이후 별 내부 핵융합으로 탄소, 산소, 철 등 좀 더 무거운 원소가 생겨났다. 별이 수명을 다하고 폭발(초신성 폭발)할 때 이 원소들은 우주 공간으로 퍼져나가 새로운 별과 행성을 만드는 재료가 되었다. 그러나 금, 은, 백금, 우라늄처럼 철보다 훨씬 무거운 원소들은 일반적인 별의 핵융합이나 초신성 폭발만으로는 만들어지기 어렵다. 이들을 만들기 위해서는 훨씬 더 극한의 환경과 특별한 과정이 필요하다. 과학자들은 이 과정을 'r-과정(rapid neutron capture process)'이라고 부른다. 원자핵이 짧은 시간에 중성자를 빠르게 흡수하며 무거운 원소로 변신하는 과정이다. 이 r-과정이 정확히 우주 어디서 일어나는지가 오랜 숙제였다. 2017년, 천문학계는 큰 발견을 했다. 지구에서 약 1억 3000만 광년 떨어진 곳에서 두 개의 중성자별이 충돌하는 장면을 포착한 것이다. 중성자별은 태양보다 훨씬 무거운 별이 최후를 맞이할 때 남는 핵으로, 각설탕 한 조각 크기가 수억 톤에 달할 정도로 밀도가 높다. 이 두 개의 중성자별이 충돌하면서 시공간이 휘어지는 중력파와 함께 엄청난 빛과 에너지가 뿜어져 나왔다. 과학자들은 이 현상을 '킬로노바'라고 부른다. 이 킬로노바 현상 분석 결과, 금, 백금, 납 등 다양한 무거운 원소가 r-과정으로 대량 생성됨을 처음 확인했다. 마치 우주에 있는 거대한 '금 공장'과 같았다. 이 발견으로 중성자별 충돌은 무거운 원소의 주요 기원 중 하나로 확실하게 자리 잡았다. 그러나 킬로노바만으로는 모든 설명이 부족했다. 컬럼비아 대학교의 천문학자 아닐러드 파텔 박사는 "중성자별 합병은 우리 은하의 역사에서 비교적 후기에 발생하는 현상"이라고 지적한다. 우주 초기에 존재했던 무거운 원소까지 설명하기는 어려웠다. 과학자들은 r-과정이 일어날 수 있는 또 다른 장소를 찾아야 했다. 특별한 중성자별 '마그네타' 주목 새로운 연구는 바로 이 지점에서 출발한다. 연구팀이 주목한 것은 '마그네타'다. 마그네타는 중성자별 중에서도 지구 자기장의 수조 배에 이르는 초강력 자기장을 가진 특별한 천체다. 과학자들은 마그네타가 어떻게 형성되는지 정확히 밝히려고 노력 중이며, 우주 탄생 후 약 2억 년 안에 첫 별들과 함께 등장했을 것으로 추정한다. 마그네타는 때때로 표면에서 거대한 폭발을 일으키는데, 이를 '거대 플레어(giant flare)'라고 부른다. 이는 마치 지구에서 지진이 일어나듯, 중성자별 표면 아래의 움직임 때문에 지각에 쌓인 스트레스가 터져 나오며 발생하는 '별 지진(starquake)'과 비슷하다. 이 거대 플레어는 태양이 100만 년 동안 방출하는 것보다 더 많은 에너지를 단 몇 초 만에 쏟아낼 정도로 강력하며, 별 표면의 물질들을 고속으로 우주 공간에 내뿜는다. 연구팀은 2004년 12월, 인근 마그네타에서 관측된 거대 플레어 데이터에 주목했다. 당시 이 폭발 자체도 엄청났지만, 더 흥미로운 것은 폭발이 있고 약 10분 뒤 감지된 정체불명 희미한 '잔광(afterglow)' 신호에 있었다. 이 잔광 신호의 정체는 20년간 미스터리였다. '잔광' 신호에서 찾은 결정적 단서 컬럼비아 대학교와 플랫아이언 연구소의 브라이언 메츠거 교수 등 연구진은 마그네타의 거대 플레어가 r-과정을 통해 무거운 원소를 만들 수 있다는 이론 모델을 개발했다. 이 모델은 플레어로 분출된 뜨겁고 중성자가 풍부한 물질 속에서 r-과정이 일어나 금 같은 무거운 원소가 생성되며, 이 과정에서 특정 감마선이 나올 것으로 예측했다. 루이지애나 주립대학교의 에릭 번스 교수는 과거 데이터를 뒤져 2004년 마그네타 플레어의 잔광 신호를 찾아냈다. 놀랍게도 이 잔광 감마선 신호의 특징이 연구팀 이론 모델 예측과 거의 완벽히 일치했다. 마그네타 거대 폭발이 r-과정으로 무거운 원소를 생성했다는 강력한 증거가 될 수 있다. 나사의 인테그랄(INTEGRAL), 레시(RHESSI), 윈드(Wind) 위성 등 과거 임무 데이터들이 이 발견을 뒷받침했다. 파텔 박사는 "우리 중 누구도 20년 동안 데이터가 그냥 거기에 있었을 것이라고는, 그리고 우리의 이론 예측이 그렇게 완벽하게 일치할 것이라고는 상상하지 못했다"며 "우리 휴대폰이나 노트북 속 부품 일부가 우리 은하 역사 속 이런 극한의 폭발에서 만들어졌다고 생각하니 매우 흥미롭다"고 밝혔다. 새로운 가능성, 신중론 그리고 미래 이 연구 결과는 r-과정이 중성자별 충돌뿐 아니라 마그네타 거대 플레어 같은 다른 환경에서도 일어날 수 있음을 보여준다. 연구에 참여하지 않은 오클라호마 대학교의 존 카원 교수는 "r-과정이 다른 천체물리 현장에도 존재한다는 좋은 증거"라고 평가했다. 또한, 마그네타는 중성자별 충돌에 비해 우리 은하 내에서 더 가까이 발생할 수 있어, 앞으로 무거운 원소 생성 과정을 더 자세히 연구할 기회를 제공할 수 있다. 인디애나 대학교 블루밍턴의 찰스 호로위츠 박사는 "다음 마그네타 거대 플레어에서는 개별 원소를 직접 검출할 수도 있다는 점이 가장 흥미로운 가능성"이라고 기대감을 나타냈다. 그러나 아직 단정하기는 이르다는 신중론도 있다. 2017년 중성자별 충돌에서 방출된 엑스선 발견을 이끌었던 로마 대학교의 엘레오노라 트로야 박사는 이번 마그네타 플레어 증거가 "2017년에 수집된 증거와는 비교할 수 없다"고 지적했다. 그는 마그네타가 만드는 금 생산은 "가능한 설명 중 하나일 뿐이며, 마그네타는 복잡한 천체라 금 대신 다른 가벼운 금속을 만들 수도 있다"고 덧붙였다. 따라서 "금의 새로운 원천을 발견했다기보다는, 생산을 위한 대안 경로를 제안한 것으로 봐야 한다"고 강조했다. 연구팀은 마그네타 거대 플레어가 우리 은하에 있는 철보다 무거운 원소의 약 10% 정도를 설명할 수 있을 것으로 추정한다. 여전히 나머지 90%의 무거운 원소를 만드는 다른 과정이나 장소가 필요하다는 뜻이다. 빠르게 회전하는 중성자별을 탄생시키는 특별한 종류의 초신성 등 다른 후보들도 떠오른다. 파텔 박사는 "이번 발견은 우리를 올바른 그림에 더 가깝게 이끌지만, 다른 가능한 r-과정 장소와 결합해야 한다"고 말했다. 2027년 발사 예정인 나사의 새로운 감마선 망원경 COSI(콤프턴 분광계 및 영상장치)는 앞으로 마그네타 거대 플레어를 직접 관측하고 생성되는 원소를 식별하여 이 수수께끼를 푸는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대를 모은다. 우리가 날마다 사용하는 일상 생활 속 금속들이 사실은 수십억 년 전, 상상조차 할 수 없는 우주의 격렬한 사건 속에서 태어났다는 사실이 경이롭다. 과학자들의 끈질긴 탐구를 통해 우리는 우주와 우리 자신의 기원을 조금씩 더 깊이 이해하게 될 것이다.
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[퓨처 Eyes(83)] 초강력 자기장 별 '마그네타', 금 등 무거운 원소 새 기원으로 떠올라
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[파이낸셜 워치(88)] 일본은행 금리인상 속도조절에 엔화가치 4주만에 최저치
- 일본은행의 금리인상 속도조절에 기준금리를 동결한 여파로 엔저/강달러 추세가 1일(현지시간) 도쿄외환시장에 이어 뉴욕외환시장에서도가속화했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 엔화가치는 이날 뉴욕외환시장에서 전거래일보다 1.7% 하락한 달러당 145.52엔에 거래를 마쳤다. 엔화는 4주만에 최저치를 경신했으며 하루 하락폭으로는 2024년11월이래 최대치다. 엔저.강달러 추세는 도널드 트럼프 정권의 관세협상에 대한 낙관적인 전망으로 달러매수가 강해진데다 일본은행이 미국의 관세폭탄 영향을 감안해 성장률과 물가전망을 하향조정한 때문으로 분석된다. 일본은행은 금융정책회의에서 정책금리를 동결하기로 전원일치로 결정했다.전망보고서에서는 경제와 물가 전망을 실현해 가려면 계속 정책금리를 인상할 방침을 나타내는 한편 기조적인 물가상승률이 목표인 2%에 도달하는 시기를 ‘전망시점 후반’으로 수정해 기존방침에서 후퇴했다. 엔화가치는 유로에 대해서도 1.4% 내린 164.29엔을 기록해 4개월만에 최저치를 경신했다. 달러가치는 주요통화에 대해서도 강세를 나타냈다. 유로화는 0.4% 하락한 1.1286달러에 거래됐다. 파운드도 0.4% 내린 1.3284달러에 거래됐다. TD증권의 글로벌 외환전략가 자야티 바라도지는 “트럼프 정권의 관세정책에 대해 과도하게 강경했을 가능성이 있다라고 인식해 협상 가능성에 대해 호의적인 판단을 내리고 있다”고 지적했다. 실버·골드 불(캐나다 토론토)의 외환및 귀금속리스크 관리책임자 에릭 블레거는 “지난달 휩쓸었던 달러매도세는 진정된 것 같다”면서 “전체적으로 달러 시세는 미국 국채수익률과 같이 움직이고 있다. 국채 매도세가 완화되면서 달러는 상승으로 반전했다”고 분석했다.
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- 금융/증권
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[파이낸셜 워치(88)] 일본은행 금리인상 속도조절에 엔화가치 4주만에 최저치
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[파이낸셜 워치(78)] 고공행진 금값, 심리적 마지노선 온스당 3100달러 돌파
- 국제금값이 3월 31일(현지시간) 안전자산 선호 강세 등 영향으로 연일 사상최고치를 경신하고 있다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 지난 주말 금 선물시장에서 심리적 마지노선으로 여겨지던 온스당 3100달러를 돌파한데 이어 이날 금 현물시장에서도 사상 처음으로 장중 온스당 3100달러를 넘어섰다. 이날 금 현물 가격은 전거래일보다 0.67% 오른 온스당 3128.06달러에 거래되는 등 3거래일 연속 고점을 높여갔다. 금현물가격은 올해들어 최고치를 19차례 경신했다. 분기 기준으로는 1986년 9월이래 최대 상승폭을 기록할 것으로 예상된다. 선물시장에서도 고공행진이 이어졌다. 이날 뉴욕상품거래소에서 6월물 금가격은 1.2%(36.0달러) 오른 온스당 3150.3달러에 거래를 마쳤다. 국제금값은 장중 일시 3162.0달러까지 치솟아 연일 사상최고치를 경신했다. 금값은 최근 4주 연속 상승했으며, 올해 들어서만 19% 올라 분기 기준 1986년 3분기(+22.49%) 이후 가장 높은 상승률을 기록할 전망이다. 은값도 올해 들어 18.95% 급등했다. 트럼프 미국정권의 관세정책에 대한 우려와 함께 러시아와 중동정세와 관련한 불확실성에 투자자들이 리스크를 회피하려는 추세가 강해지면서 금에 대한 매수세가 이어지고 있다고 전문가들은 지적했다. 골드만삭스는 최근, 연말 금 목표가를 3300달러로 올려잡았다. 미국의 통상·재정정책 및 지정학적 불확실성, 성장률 둔화 등이 금값 강세 요인으로 꼽힌다. 헬레우스 프레셔스 메탈스의 귀금속 트레이더 알렉산더 툼프페는 "금 가격 상승 배경에는 지정학적 긴장 고조와 인플레 우려, 투자자들의 수요강세가 있다"고 지적했다. 그는 이와 함께 "현재의 거시경제 환경, 특히 무역전쟁의 불확실성과 미국 연방준비제도(연준·Fed)의 정책을 고려하면 단기적으로 봐도 이같은 추세는 지속될 가능성이 높다"고 분석했다.
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- 금융/증권
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[파이낸셜 워치(78)] 고공행진 금값, 심리적 마지노선 온스당 3100달러 돌파
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국제금값, 4거래일 연속 상승세 온스당 3천달러 돌파
- 국제 금값이 14일(현지시간) 4거래일 연속 상승세를 보이며 처음으로 3000달러를 넘어섰다. 도널드 트럼프 미 행정부가 촉발한 관세전쟁 불확실성과 경기침체 우려 등 에 안전자산에 대한 매수세가 연일 강해진 때문으로 분석된다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상품거래소에서 4월물 금가격이 0.3%(9.8달러) 상승한 온스당 3001.1달러에 거래를 마쳤다. 장중에는 온스당 3017.1달러에 거래돼 사상최고치를 연일 경신했다. 금 현물 가격도 온스당 3000달러를 돌파했다. 금 현물 가격은 미 동부시간 기준 이날 오전 6시께 온스당 3004.86달러에 고점 거래돼 현물 기준 사상 처음으로 온스당 3000달러를 돌파했다. 국제 금 가격이 2000달러를 처음 뚫은 것이 지난 2020년 8월인데 5년도 안 돼 3000달러 벽을 넘은 것이다. 2000년 초 온스당 280달러 수준이었던 것을 감안하면 25년 만에 10배 이상 올랐다. 글로벌 경제 불확실성 확산이 금값 상승의 주요 원인 중 하나다. 최근 도널드 트럼프 미 대통령이 점화한 글로벌 관세 전쟁이 격화할 조짐을 보이자, 상대적으로 안전 자산인 금에 대한 수요가 늘고 있다. 스탠다드차타드 애널리스트 수키 쿠퍼는 로이터에 “금 상장지수펀드(ETF)를 통한 강한 수요와 지속적인 중앙은행의 금 매입, 지정학적 불안, 관세 정책 변화로 인한 불확실성이 금에 대한 수요를 계속 자극하고 있다”고 했다. 트럼프 행정부의 관세 부과 대상에 귀금속이 포함될 것이란 전망에 미국 내 거래업자들이 금 수입량을 대폭 늘린 것도 최근 금값 랠리를 촉발한 요인이 되고 있다. 삭소뱅크의 올리 한센 원자재 전략 책임자는 "서방의 실물자산 운용사들이 금에 투자하기 위해선 강한 증시 하락 및 경기둔화가 나타나야 하는데 이 같은 현상이 지금 발생하고 있다"라고 말했다. 주식처럼 손쉽게 투자할 수 있는 금 상장지수펀드(ETF)를 통해 금 매입 수요가 지속된 데다 우크라이나 전쟁과 미중 갈등 격화 이후 각국 중앙은행들이 달러화 자산 의존도를 줄이는 대신 금 매입을 지속해오고 있는 것도 금값 강세의 배경 요인으로 작용하고 있다. 골드코어의 데이비드 러셀 최고경영자(CEO)는 "각국 중앙은행이 점점 더 변동성이 커지는 미국 달러화로부터 통화 자산을 다변화하기 위해 기록적인 수준으로 금 매입을 지속하고 있다"라고 지적했다. 2월 미국 소비자물가에 이어 생산자물가도 시장 예상치를 밑돌아 미 연방준비제도의 금리 인하 재개 기대감이 커진 점도 최근 금값을 밀어 올리는 요인이다. 금에는 이자가 붙지 않기 때문에, 어차피 금리가 낮은 금리 하락기에 금 매입이 증가하는 경향이 있다. 관세 전쟁 여파로 글로벌 경제 불확실성이 커진 가운데 금값 강세는 당분간 이어질 가능성이 있다는 게 대체적인 관측이다. 골드만삭스는 올해 금값 전망 기본 시나리오를 온스당 3100달러로 전망하면서 트럼프 행정부 정책 불확실성이 커질 경우 금값이 온스당 3300달러에 달할 수 있다고 내다봤다.
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국제금값, 4거래일 연속 상승세 온스당 3천달러 돌파
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[파이낸셜 워치(75)] 3천달러 눈앞 국제금값 올해 3500달러까지 가나
- 국제금값이 13일(현지시간) 도널드 트럼프 미 행정부가 촉발한 관세전쟁 격화 우려 등 영향으로 온스당 3000달러 선 돌파가 임박했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 미국 뉴욕상품거래소에서 4월물 금가격은 전장보다 1.5%(44.5달러) 오른 온스당 2991.3달러에 거래를 마쳤다. 금 선물가격은 3거래일 연속 상승했으며 장중 일시 2998.5달러까지 치솟으며 사상최고치를 경신하기도 했다. 금 현물 가격도 이날 장중 1.6% 오른 온스당 2979.76달러에 거래되며 이날 사상 최고치를 경신했다. 금 현물가격은 결국 0.1%(4.07달러) 내린 2983.68달러에 거래를 마쳤다. 금 현물 가격은 지난해 27% 상승한 데 이어 올해 들어서도 이날까지 약 14% 상승하며 강세 흐름을 지속하고 있다. 은 현물가격도 0.5% 오른 온스당 33.39달러에 거래됐다. 팔라디움가격은 0.1% 상승한 949.49달러를 기록했다. 트럼프 행정부의 관세 정책이 세계 경제에 불확실성을 높이며 안전자산 수요를 높인 게 금값에 상승 압력을 가하고 있는 상황이다. 2월 미국의 소비자물가에 이어 생산자물가도 시장 예상을 밑돌면서 미 연방준비제도(연준·Fed)의 금리 인하 재개 기대감이 커진 것도 금값 강세에 힘을 보탰다. 스탠다드차타드은행의 수키 쿠퍼 애널리스트는 "금 상장지수펀드(ETF)를 통한 강한 수요와 지속적인 중앙은행의 매입, 지정학적 불안, 관세 정책 변화로 불확실성이 지속되면서 금을 향한 수요를 계속 자극하고 있다"라고 말했다. 금값 올해 온스당 3500달러 돌파 전망도 금값이 올들어 상승세를 지속하자 올해 온스당 3500달러까지 치솟을 것이라는 전망도 제기되고 있는 상황이다. 맥쿼리그룹은 보고서를 통해 올해 금값은 온스당 평균 3150달러에 달할 것으로 예측했다. 올 3분기에는 3500달러까지 치고 올라갈 것으로 전망했다. 이날 온스당 2940달러에 거래된 금값 대비 최대 19%까지 올라갈 것으로 예상했다. 미국 재정 적자가 커질 것으로 예상되면서 안전자산인 금의 매력도가 높아지며 고공행진을 이어갈 것이라는 전망이다. 이에 앞서 골드만삭스는 지난달 금 가격이 올 연말 3100달러까지 오를 것으로 보고 목표치를 상향 조정했고, 씨티그룹은 2월 초 금 가격이 3개월 내 3000달러를 돌파할 것이라고 예측했다.
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[파이낸셜 워치(75)] 3천달러 눈앞 국제금값 올해 3500달러까지 가나
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[2025년 대전망] 2025년 미국 인플레이션, 관세 폭탄에 '비상등'
- 열흘 남짓 남은 2025년, 미국의 인플레이션 전망에 먹구름이 드리웠다. 경제학자들은 인플레이션 전망을 상향 조정하며 연방준비제도(연준·Fed)의 금리 인하 횟수 예상도 줄였다. 블룸버그가 12월 11일부터 16일까지 실시한 경제학자 설문조사에 따르면 연간 근원 개인소비지출(PCE)물가지수는 내년에 평균 2.5% 상승할 것으로 예상된다. 이는 지난달 전망치 2.3%보다 높아진 수치로, 관세 인상이 주된 요인으로 지목된다. 특히, 트럼프 행정부의 제2기 시작과 함께 대중(對中) 관세 정책이 강화될 가능성이 제기되면서, 인플레이션 압력을 더욱 가중시킬 것으로 보인다. 트럼프 행정부는 1기 시절 대중 관세를 부가했으며, 이러한 정책 연속성 및 추가 관세 조치 가능성이 경제에 중요한 수로 작용할 전망이다. 관세 인상은 수입 물품 가격 상승으로 이어져 소비자 물가 상승을 부추길 뿐만 아니라, 기업의 생산 비용 증가를 초래하여 기업 활동을 위축시킬 수 있다. 기업들은 관세 인상 이전에 재고를 확보하려는 움직임을 보이며 단기적으로 수입을 늘릴 가능성이 높아, 이는 1분기 물가 상승 압력을 더욱 가중시킬 수 있다. 또한, 2025년 초 동부와 걸프 해안 항구 노조의 파업 가능성은 공급망 혼란을 심화시켜 물류 대란으로 이어질 수 있으며, 이는 추가적인 인플레이션 압력을 초래할 위험이 있다. 이러한 상황은 소비자 부담을 증가시키고 기업의 재정 안정성에 악영향을 미칠 수 있다. ING 그룹의 제임스 나이트리 국제수석경제학자는 "관세는 소비자 생활 수준과 수출업체에 부정적 영향을 미칠 것"이라며 "높은 인플레이션과 저성장 환경이 유력하다"고 경고했다. 한편, 국제통화기금(IMF)은 2025년 세계 인플레이션율이 3.2%에 이를 것으로 예측하며, 글로벌 경제 회복 과정에서 정부 지출과 원자재 가격 상승, 공급망 차질 등을 주요 원인으로 꼽았다. 소비자와 기업 모두 재정적 대비가 요구되는 시점이다. [미니해설] 관세 인상, 소비자 물가에 어떤 영향을 미칠까? ING 그룹의 제임스 나이트리는 "관세는 큰 우려 사항"이라고 지적하며, "미국 소비자들은 생활 수준의 압박을 느낄 것이고, 수출업체들은 보복 조치로 인해 타격을 입을 것"이라고 경고했다. 특히 관세는 상품 가격 상승과 기업 운영 비용 증가로 이어져 소비자와 기업 모두에게 부담이 될 것으로 보인다. 예를 들어, 관세 인상 이전 재고를 비축하려는 기업들의 수입이 증가하면서 1분기 물가 상승 압력이 가중될 전망이다. 여기에 2025년 초 동부와 걸프 해안 항구 노조의 파업이 발생할 경우, 물류 대란과 공급망 차질로 인해 추가적인 인플레이션 압력이 우려된다. 긴축의 시대, 금리 정책은 어떻게 변화할까? 연준은 2025년 금리 인하 횟수를 세 차례로 줄일 것으로 보인다. 이는 고물가와 관세로 인해 억제된 수요를 반영하며, 글로벌 경제에 있어 자본 흐름과 투자 결정에 변화를 초래할 가능성이 크다. 현재 예상되는 금리 인하 시기는 3월, 6월, 9월이며, 연말 기준 연방기금금리는 3.5%~3.75% 범위에 이를 것으로 전망된다. 이는 고물가 상황에서 금리 인하를 제한적으로 시행하려는 전략으로 풀이된다. 글로벌 경제 위기, 펜데믹의 잔재는 어떤 그림자를 드리울까? IMF는 2025년 세계 인플레이션율이 3.2%로 상승할 것으로 예측했다. 펜데믹 이후 정부 지출 확대와 원자재 가격 상승, 공급망 차질, 지정학적 리스크 등이 주요 원인으로 꼽힌다. 특히 원자재 가격 상승은 전 세계적인 물가 상승으로 연결되며, 미국 경제에도 직접적인 영향을 미친다. IMF 보고서에 따르면, 공급망 차질과 필수품 부족은 인플레이션 압력을 더욱 높이고 있다. 소비자와 기업, 인플레이션 파고를 어떻게 넘을까? 이러한 경제 환경에서 소비자와 기업은 재정적 대비책을 마련해야 한다. 소비자는 생활비 증가에 대비해 지출 패턴을 조정하고, 부동산이나 귀금속 등 인플레이션 방어 자산에 대한 투자를 고려할 수 있다. 반면, 기업은 비용 구조를 효율화하고, 공급망을 다각화하며, 원자재 가격 변동에 대비한 헤징 전략을 수립해야 한다. 소규모 기업의 경우 관세와 물가 상승으로 인한 비용 증가를 흡수하기 어려울 수 있다. 이에 따라 일부 기업은 가격을 인상해 소비자 부담을 전가하거나, 치악의 경우 사업 운영을 중단하는 상황에 직면할 수 있다. 2025년, 불확실한 경제 상황 속에서 제임스 나이트리는 "강한 달러와 미국산 제품 대체 등 일부 요인이 관세 영향을 완화하겠지만, 전체적으로는 높은 인플레이션과 낮은 성장세가 지속될 가능성이 크다"고 말했다. 2025년, 인플레이션은 단순히 숫자의 문제가 아니다. 글로벌 공급망, 정부의 정책 대응, 기업의 비용 관리 등 경제 전반의 주요 트렌드와 맞물려 복합적인 영향을 미칠 것이다. 소비자와 기업, 그리고 정부는 이 복잡한 경제적 도전에 맞서 지혜를 모아야 한다. 과연 2025년, 우리는 이 도전적 환경 속에서 어떤 해답을 찾을 수 있을까?
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[2025년 대전망] 2025년 미국 인플레이션, 관세 폭탄에 '비상등'
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[파이낸셜 워치(33)] 국제금값 내년 온스당 3천달러 돌파 이정표 세울까
- 연일 최고가를 경신하고 있는 국제금값이 이제 온스당 2600달러를 넘어 3000달러를 향해 질주할 것이라는 분석이 국제금융시장에서 확산되고 있다. 17일(현지시간) 로이터통신 등 외신들에 따르면 국제금값은 미국 뉴욕상품거래소(COMEX)에서 12월물 국제금값은 지난 13일 종가 기준 온스당 2610.70달러로 사상 최고가를 새로 썼으며 16일에는 장중 2617.40달러로 고점을 높였다. 국제금값은 올해 들어 전날까지 25.9%가량 오른 상태다. 400온스 금괴당 가격도 처음으로 100만 달러(13억3500만원)을 넘어섰다. 국제금값이 이처럼 급등세를 보이고 있는 것은 중동 등 지정학적 리스크 고조와 글로벌 경제둔화(리세션) 우려 등에 따라 안전자산인 금에 대한 수요가 강해지고 있는 데다 글로벌 중앙은행의 금 매수 추세가 꺾이질 않고 있기 때문으로 분석된다. 이에 따라 전문가들은 미국 연방준비제도(연준∙Fed) 등 주요국 중앙은행들의 금융완화 조치와 접전 양상을 보이고 있는 미국 대통령선거 등을 계기로 온스당 3000달러 돌파라는 새로운 이정표를 세우지않을까하는 전망을 내놓고 있는 상황이다. 중국 중앙은행인 인민은행이 금을 꾸준히 모으고 있는 것도 금값을 끌어올리는 요인 중 하나로 꼽힌다. 인민은행은 금값 급등에 따라 현재 금 매입을 보류하고 있지만 지난 4월까지 18개월 연속으로 외화보 유고를 늘리기 위한 목적으로 금을 매입하며 금값 상승세를 자극해왔다. 시티리서치의 북미 상품부문 책임자인 아카쉬 도시는 "국제금값은 미국 금리인하, 상장투자신탁(ETF)의 왕성한 수요, 매장에서의 현물수요 등에 힘입어 2025년 중반에 온스당 3000달러, 올해말에는 2600달러까지 상승할 가능성이 있다"고 전망했다. 금관련 국제조사기관 월드골드카운실(세계금협회⋅WGC)은 "금의 ETF는 8월에 4개월 연속으로 자금이 유입됐다"고 밝혔다. WGC에 따르면 지난주 순매수량은 8.5톤(t)에 달했다. 미국 연준의 연방공개시장위원회(FOMC)가 18일 금리인하를 결정할 예정이어서 시장의 관심은 2020년이후 미국의 금리인하 가능성에 맞춰져있다. 이자가 붙지 않는 금으로서는 저금리가 상승요인이 되는 경향이 있다. 자나 메탈스의 부사장겸 선임메탈전략가 피터 A 그랜드는 "앞으로 발표될 경제지표가 성장리스크와 노동시장의 약세를 보여준다면 11월내지 12월의 50bp(1bp=0.01%포인트) 금리인하 가능성이 높아진다. 이렇게 된다면 금가격으로서는 순풍을 받아 3000달러 돌파가 빨라질 것"이라고 예상했다. 글로벌 주요 중앙은행의 금리인하가 진행되고 있으며 지난 12일에는 유럽중앙은행(ECB)가 올해 두번째 0.25% 금리인하를 단행했다. WGC의 시장전략가 조셉 카브드니는 "우리는 미국 대선이 틀림없이 불확실성을 높이고 금이 당분간 각종 리스크에 대한 헤지 역할을 수행하는 등 투자자들의 수요를 뒷받침하는 다른 요인도 고려하고 있다"고 언급했다. 11월 5일 치러지는 미국 대선은 시장의 잠재적인 변동성을 가져오면서 투자자들이 안전자산인 금으로 눈을 돌릴 것으로 보여 금 가격을 끌어올린 가능성이 있다. RJO퓨처스의 선임시장전략가 다니엘 파비로니스는 3000달러라는 이정표달성은 가능하다면서 미국 대선후 정치 불안정화로 이같은 시나리오가 더욱 힘을 얻을 가능성이 있다고 분석했다. 투자은행과 애널리스트들은 금에 대해 점차 강세전망을 강하게 지지하고 있다. 골드만삭스는 지정학적 리스크와 금융리스크에 대한 안전자산으로서 금의 단기적 상승에 지금까지 보여온 이상의 자신감을 보이고 있다. 시티은행 애널리스트은 보고서에서 금 투자 심리가 향후 3~6개월동안 상승할 것으로 전망한다고 밝혔다. 역시 2025년 중반까지 금 가격이 온스당 3000달러까지 오를 것이라고 보고있으며 4분기 평균 가격은 온스당 2550달러로 예측했다. 호주의 맥커리는 금가격의 예상치를 상향조정해 내년 1분기에 2600 달러의 가격변동사이클의 정점을 맞고 3000달러로 급등할 가능성이 있다고 보고 있다. 맥커리의 애널리스트는 "선진국의 심각한 재정전망은 구조적으로 금가격 상승의 플러스 요인이 될 것이라는 점에 변함이 없지만 이미 많은 요인이 가격에 반영되고 있어 내년 후반에는 순환적인 역풍이 불 가능성도 있다"는 견해를 나타냈다. 반면 일부 분석가들은 신중론을 제기한다. 다니엘 갈리 TD증권의 상품전략가는 "금에 대한 매수세가 과도하다"며 "금리 인하 등 시장이 그리고 있는 예상 시나리오가 빗나갈 경우 가격이 조정될 수 있다"고 경고했다.
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[파이낸셜 워치(33)] 국제금값 내년 온스당 3천달러 돌파 이정표 세울까
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4월 생산자물가 5개월 연속 상승…농산물 가격은 꺾여
- 국제유가와 금·은 등 원자재 가격 상승 여파에 생산자물가가 5개월 연속 올랐다. 22일 한국은행이 발표한 지난달 생산자물가지수는 119.12(2020=100)로 전월대비 0.3% 증가했다. 생산자물가는 최근 추세를 살피기 위해 지표를 전월대비 수치를 사용한다. 생산자물가의 전월 대비 상승률은 지난해 10월부터 11월까지 2개월 연속 하락했다가 12월(0.1%)부터 지난 4월(0.3%)까지 오름세를 보였다. 농림수산품, 전력·가스·수도 및 폐기물이 내렸지만 국제유가 및 금·은 등 귀금속을 비롯해 반도체 등 공산품이 올랐고, 음식점과 숙박 등 서비스가 상승한 이유가 크다. 전월 대비 등락률을 품목별로 보면 농림수산품이 3.0% 하락했다. 축산물이 1.6% 올랐으나, 농산물이 4.9%, 수산물이 4.2% 각각 내렸다. 공산품은 0.7% 상승했다. 컴퓨터와 전자 및 광학기기(1.8%), 1차 금속제품(1.5%), 석탄 및 석유제품(1.7%) 등이 오른 영향이다. 전력·가스·수도 및 폐기물은 0.6% 하락한 반면 서비스는 0.2% 상승했다. 세부 품목 중에서는 풋고추(-47.4%), 오이(-44.2%), 고등어(-41.5%), 산업용 도시가스(-7.3%) 등의 하락률이 두드러졌다. 반대로 돼지고기(5.3%), 맛김(6.6%), D램(16.4%), 플래시 메모리(11.4%), 전세버스(5.2%) 등은 상대적으로 많이 올랐다. 생산자물가는 생산자가 시장에 공급하는 상품과 서비스 등의 가격 변동을 나타내는 것으로 품목마다 통상 1~3개월 시차를 두고 소비자물가에 반영된다.
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4월 생산자물가 5개월 연속 상승…농산물 가격은 꺾여
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비트코인 연일 사상 최고가 경신⋯7만2천달러도 돌파
- 가상화폐 비트코인이 11일(현지시간) 사상 처음으로 7만2000달러를 돌파했다. 이날 로이터통신 등 외신들에 따르면 비트코인은 이날 6거래일 연속 상승하며 장중 일시 4%이상 오른 7만2234달러에 거래됐다. 비트코인은 지난 5일 2년4개월만에 사상최고치인 6만9000달러를 넘어선데 이어 지난 8일 사상 처음 7만 달러(약 9177만 원)를 돌파하며 연일 고공행진을 이어가고 있다. 가상화폐 시가총액 2위 이더리움도 4022달러에 거래되며 2021년 12월 이후 처음으로 4000달러를 돌파했다. 미국 암호화폐 전문매체 코인데스크는 이날 비트코인 시가총액은 은을 제치고 세계에서 여덟 번째로 가치 있는 자신으로 올라섰다고 전했다. 암호화폐 시세 추적 웹사이트 코인마켓캡에 따르면 미국 거래 시간 오전에 7만2000달러를 돌파한 비트코인의 시총은 귀금속인 은(1조3870억달러)보다 높은 1조4200억달러를 기록했다. 미국 금유당국이 지난 1월 비트코인 상장지수펀드(ETF)를 허용한 이후 2개월동안 약 100억 달러의 자금이 유입되면서 가상화폐 가격을 끌어올리고 있다. 기업전략 일환으로 비트코인을 사고 있는 소프트웨어 제조업체 미국 마이크로스트레티지는 이날 26일부터 3월10일까지 8억2200만달러 어치의 비트코인을 구입했다고 밝혔다. 또한 이날 런던증권거래소가 비트코인과 이더리움의 상장투자증권(ETN) 승인신청 접수를 개시한다는 발표도 가상화폐 상승세에 박차를 가했다. 런던증권거래소는 올해 2·4분기부터 비트코인 ETN과 이더리움 ETN 승인 신청을 접수할 것이라고 밝혔다. 영국금융감독청(FCA)은 이날 가상화폐 기반의 ETN을 거래할 수 있도록 해달라는 거래소 요청에 반대하지 않을 것이라고 발표했다. FCA는 "(암호자산 ETN은) 손해를 초래하기 때문에 개인 투자자에게는 적합하지 않다"면서 "암호자산은 위험이 높고 거의 규제되지 않음에 다시 주의를 환기한다. 투자할 경우 전액을 잃을 각오를 가져야 한다"고 경고했다. ETN은 기초자산의 수익률을 추종하도록 설계된 파생금융상품이다. 상장지수펀드(ETF)처럼 상장돼 거래되며, 자산운용사가 발행하는 ETF와 달리 증권사가 발행한다. 한국의 가상화폐 거래소 업비트에서 비트코인은 11일 장중 한때 사상 최고치인 1억194만원을 찍었다. 12일 오전 10시 02분 현재 전일 대비 0.4% 상승한 약 1억90만원 수준에서 거래되고 있다.
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비트코인 연일 사상 최고가 경신⋯7만2천달러도 돌파
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[신소재 신기술(9)] 땅콩 껍질로 리튬 이온 배터리 생산 기술 개발
- 중국 과학자들이 땅콩 껍질을 활용하여 리튬 이온 배터리를 생산하는 새로운 기술을 개발했다. 이 연구는 폐기물 활용과 리튬 이온 배터리 성능 개선이라는 두 가지 문제를 동시에 해결했다. 과학기술 전문 매체 더 쿨다운은 지난 5일(현지시간) 중국 과학기술대학교 연구팀이 땅콩 껍질에서 추출한 산화철을 이용하여 리튬 이온 배터리 음극을 제조하는 새로운 방법을 개발했다고 전했다. 연구 결과 땅콩 껍질 기반 음극은 높은 전기 용량과 우수한 사이클 안정성을 보였다. 게다가 떵콩 껍질 기반은 기존 흑연 기반 음극보다 저렴하고 친환경적이다. 이 연구 결과는 지난해 11월 14일 에너지 저장 기술과 시스템에 관한 연구를 다루는 국제 학술지 '저널 오브 에너지 스토리지(Journal of Energy Storage)'에 게재됐다. 리튬 이온 배터리는 양극과 음극(각각 양전극과 음전극) 사이에서 리튬 이온을 이동시켜 작동한다. 현재 대부분의 리튬 이온 배터리 음극은 흑연, 규소, 또는 이 둘의 복합체와 같은 탄소 기반 물질로 제조된다. 그러나 리튬 이온 배터리 연구에 종사하는 과학자들은 이러한 기존 소재보다 더 우수한 물질을 개발할 수 있다고 기대해 왔다. 땅콩 껍질 기반 음극, 높은 전기 용량 지녀 또 다른 학술지 '응용 표면 과학 언드밴스(Applied Surface Science Advances)' 저널에 게재된 「리튬 이온 전지용 음극 재료: 리뷰」라는 제목의 연구 논문에서 연구팀은 "흑연 음극은 용량이 적고 안전상의 문제가 있다는 것이 잘 알려져 있다"고 지적했다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 "다음 세대 리튬 이온 전지용 새로운 음극 재료로서 많은 고성능 음극 재료들이 연구되고 있다"고 덧붙였다. 이같은 상황에서 최근 개발된 음극 재료 중 하나가 바로 땅콩 껍질을 활용한 것이다. 연구팀은 땅콩 껍질이 저렴하다는 점에서 재료로 매력적이라고 설명했다. 연구 논문에서 저자들은 "싸고 반복 성능을 개선하는 데 적합한 열분해 공정을 위한 탄소 원천으로 저렴한 원료를 찾기 위해 노력했다"고 밝혔다. 폐기되는 유기물질인 땅콩 껍질을 활용하여 리튬 이온 배터리를 제조하는 것은 두 가지 문제를 동시에 해결하는 훌륭한 방법이다. 이는 배터리의 효율, 안전성 및 비용을 개선하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 식품 폐기물 문제 해결에도 기여한다. 땅콩 껍질을 이용해 배터리를 만들면 쓰레기 매립지에 폐기되어 지구 온난화 가스를 배출하는 대신 유용한 자원으로 활용될 수 있다. 연구팀은 또한 대나무, 흰목이버섯의 일종인 트레멜라(tremella), 뽕잎, 목재, 녹차 등에서 추출한 탄소 함유 물질 등을 사용해 동일한 실험을 진행했다. 감귤 껍질로 리튬 배터리 재활용 비슷한 맥락에서 또 다른 연구팀은 최근 감귤류 껍질을 이용해 리튬 배터리를 재활용하는 방법을 개발했다. 싱가포르 난양 기술 대학교(Nanyang Technological University·NTU) 과학자들은 감귤 껍질을 활용해 리튬 배터리를 재활용하는 기술을 개발했다. 새로운 방법은 과일 껍질을 이용해 사용한 배터리에서 귀금속을 추출한 다음 새 배터리에 재사용할 수 있었다. 이는 리튬 배터리를 재활용하는 가장 환경 친화적인 방법일 수도 있다. 이 연구팀의 일원인 마다비 스리니바산(Madhavi Srinivasan) 교수는 "현재 산업적으로 전자 폐기물을 재활용하는 과정은 에너지 집약적이며, 유해한 오염 물질과 액체 폐기물을 배출하므로 전자 폐기물의 양이 증가함에 따라 친환경적인 재활용 방법이 시급히 필요하다. 우리 팀은 생분해성 물질로 재활용하는 것이 가능하다는 것을 입증했다"며 "이러한 발견은 우리의 기존 작업을 기반으로 한다"고 설명했다. NTU 팀은 극한의 온도를 요구하지 않고 오렌지 껍질과 감귤류에서 발견되는 약한 유기산인 구연산만을 사용하여 산업 재활용 공정과 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
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[신소재 신기술(9)] 땅콩 껍질로 리튬 이온 배터리 생산 기술 개발
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[신소재 신기술(8)]치즈 부산물로 폐전자제품에서 금 캐내기…획기적인 친환경 기술 개발
- 스위스 연방공과대학(ETH Zurich) 연구팀은 치즈 제조공정 부산물로 폐전자제품에서 금을 추출하는 획기적인 친환경 기술을 개발했다. 지난 4일(현지시간) 과학 기술 전문매체 퓨처리즘에 따르면 스위스 연구팀은 식품 산업 부산물을 기반으로 하는 지속 가능한 방법으로 전자 쓰레기에서 귀금속을 추출하는 새로운 방법을 고안했다. 이 방법은 경제적으로도 매우 효과적이다. 연구팀은 단 1달러의 투자로 50달러 가치의 금을 생산할 수 있다고 추산했다. 특히 주목할 만한 점은 이 과정이 매우 친환경적이라는 것이다. 연구팀은 치즈 제조 과정에서 생성되는 단백질이 풍부한 부산물로 만들어진 단백질 섬유 스폰지가 폐전자제품에서 금을 추출하는 데 유용하게 사용될 수 있다는 사실을 발견했다. 공동 저자이자 ETH 취리히의 라파엘레 메진가(Raffaele Mezzenga) 교수는 성명에서 "제가 가장 좋아하는 사실은 식품 산업 부산물을 사용해서 전자 쓰레기에서 금을 얻었다는 것"이라면서 "이보다 더 지속 가능한 것은 없다"고 말했다. 연구팀은 저널 '어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)'에 발표된 새로운 논문에서 20개의 오래된 컴퓨터 마더보드(motherboard, CPU와 주기억장치 및 주변 장치 접속을 위한 소켓을 탑재한 기판으로 메인보드라고도 함)에서 450mg(밀리그램)의 22캐럿(91.67%의 순금) 금 덩어리를 회수할 수 있었다고 밝혔다. 이를 위해 연구팀은 산성 조건과 고온에서 유청 단백질을 변성시켜 단백질 나노섬유 슬러리(slurry)를 만들었다. 그런 다음 이 젤을 건조시켜 스폰지를 제작했다. 20개의 마더보드의 금속 부품을 용해하고 용액에서 이온화한 후 스폰지를 용액에 넣어 금 이온을 끌어당겼다. 연구팀은 스펀지를 가열하여 수집된 이온을 조각낸 다음 작은 금덩어리로 녹여냈다. 이 450밀리그램 덩어리는 91% 금과 9% 구리로 구성됐다. 이 금은 현재 온스당 가격으로는 약 33달러에 해당한다. 연구팀에 따르면, 이 기술의 에너지 비용이 회수 가능한 금의 가치에 비해 매우 낮은, 50분의 1에 불과하다고 한다. 공정을 대규모로 확장할 경우 상당한 경제적 이익을 가져올 수 있다. 현재 연구진은 변형 가능한 스펀지를 제작하기 위해 다른 단백질이 풍부한 부산물도 탐색중이다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 전자 폐기물은 전 세계에서 가장 빠르게 증가하는 고형 폐기물 중 하나로, 매년 수백만 대의 전자 기기가 폐기되고 있다. 이러한 폐기물은 적절히 처리되지 않을 경우 환경은 물론 인간 건강에도 해로울 수 있다. ETH 취리히 대학 연구팀의 활용 사례처럼 전자 폐기물 재활용을 촉진하는 것은 환경 보호와 자원 회수 측면에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.
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[신소재 신기술(8)]치즈 부산물로 폐전자제품에서 금 캐내기…획기적인 친환경 기술 개발
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중앙대, 그린수소 생산 혁명 루테늄 촉매 개발
- 수소경제 시대를 앞두고 친환경적인 수소 생산 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 이 가운데 최근 중앙대학교 첨단재료공학과 연구팀이 차세대 수소 전극 촉매로 주목받는 루테늄 촉매의 성능을 획기적으로 향상시킨 연구 결과를 발표했다. 미국 과학 전문 매체 사이테크데일리(SciTechDaily)는 중앙대학교 첨단재료공학과 장해성 교수 연구팀이 아연으로 도핑한 루테늄 산화물(SA Zn-RuO2) 촉매를 개발했다고 지난 21일(현지시간) 자세히 소개했다. 아연으로 도핑한 루테늄 산화물 촉매는 기존 루테늄 산화물 촉매에 비해 안정성과 반응성이 향상된 것이다. 수소는 화석연료 대체 에너지원으로 각광받고 있지만, 현재까지 주로 천연가스 개질을 통해 생산되는 '회색 수소'는 환경오염 문제를 해결하지 못하고 있다. 반면, 물과 전기를 이용하여 생산되는 '녹색 수소'는 온실가스 배출 없이 순수한 수소를 확보할 수 있는 친환경 에너지원으로 각국 정부와 기업들의 핵심 투자 분야로 떠오르고 있다. 하지만 현재 녹색 수소 생산 기술은 아직 초기 단계에 머물러 있다. 가장 큰 걸림돌은 산성 전해수를 이용하는 '양극 산화반응(OER)' 촉매의 효율성과 안정성이 부족하기 때문이다. 이 때문에 경제적인 녹색 수소 생산량을 늘리기 어려운 상황이다. 루테늄 촉매로 획기적인 성능 향상 연구팀은 기존 상용 루테늄 촉매에 아연(Zn) 원자를 도핑하는 기술을 개발하여 기존 촉매에 비해 훨씬 높은 반응성과 안정성을 확보했다. 기존 루테늄 촉매는 전류밀도를 높이면 빠르게 성능이 저하되는 반면, 연구팀이 개발한 촉매는 높은 전류밀도에서도 지속적으로 안정적인 수소 생산을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 이 신소재 촉매는 이리듐(Ir)과 같은 귀금속 대신 상대적으로 저렴한 루테늄을 사용함으로써 녹색 수소 생산 비용을 크게 낮출 수 있는 장점도 지니고 있다. 결과적으로 연구팀의 성과는 녹색 수소 경제 실현에 한 걸음 더 다가선 중요한 결과라 할 수 있다. 차세대 전극 촉매의 길을 여는 돌파구 연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 더욱 효율적이고 안정적인 차세대 촉매 개발에 힘을 쏟을 계획이다. 이를 통해 친환경 수소 생산 기술 발전을 촉진하고 우리나라 수소경제 선두 국가 진출에 밑바탕을 마련할 것으로 기대된다. 연구팀은 기존 루테늄(RuO2) 촉매에 단일 아연(Zn) 원자를 도핑하고 산소 공백을 도입하는 이중 기술을 개발하여 안정성과 활성을 동시에 높이는 데 성공했다. 'SA Zn-RuO2(단일 아연 도핑 루테늄 산화물)' 촉매라고 명명한 신소재는 산소 공백과 Zn-O-Ru(아연 산소 루테늄) 결합을 통해 기존 촉매의 한계를 효과적으로 극복했다. SA Zn-RuO2 촉매는 유기 골격 구조물을 루테늄과 아연 원자로 가열하여 합성하는데, 이 과정에서 산소 공백과 Zn-O-Ru 결합이 형성된다. 이러한 결합은 두 가지 방식으로 촉매를 안정화한다. 첫째, Ru-O 결합을 강화하여 촉매 구조를 지탱한다. 루테늄-산소 결함은 촉매의 구조적 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 루테늄-산소 결합이 강하면 촉매가 쉽게 분해되는 것을 방지할 수 있다. 둘째, 아연 원자로부터 전자를 공급하여 산화 과정에서 루테늄의 과도한 산화를 막는다. 또한 향상된 전자 환경은 반응 물질이 촉매 표면에 흡착하는 데 필요한 에너지를 낮춰 반응 속도를 증진시킨다. 장 교수는 연구 배경에 대해 "산성 전해수를 이용하는 수소 생산 기술에서 효율적이고 저렴한 대체 촉매 개발 필요성에 따라 연구를 시작했다"고 밝혔다. 그는 "이번 연구를 통해 단일 아연 도핑과 산소 공백 도입이라는 이중 기술을 통해 산성 환경에서 안정성과 활성을 균형 있게 높이는 전략을 제안한다"고 덧붙였다. 수소 생산 비용 절감 장 교수 연구팀의 실험 결과 아연으로 도핑한 루테늄 산화물 촉매는 기존 루테늄 산화물 촉매에 비해 과전위가 57mV 낮고, 43시간 동안 안정적으로 작동하는 것으로 나타났다. 과전위는 촉매가 반응을 일으키는 데 필요한 전기 에너지의 양으로, 과전위가 낮을수록 효율이 높아진다. 즉, 아연 도핑 루테늄 산화물 촉매는 기존 루테늄 산화물 촉매에 비해 더 적은 에너지를 사용하여 수소를 생산할 수 있다는 의미이다. 또한, 아연 도핑 루테늄 산화물 촉매는 43시간 동안 안정적으로 작동하는 것으로 나타났는데, 이는 기존 루테늄 산화물 촉매의 수명에 비해 크게 향상된 것이다. 연구팀은 "아연으로 도핑한 루테늄 산화물 촉매는 비용 효율적이고 활성 및 내산성 전기 촉매의 개발에 영향을 미칠 가능성이 있다"며 "이는 수소 생산 비용을 절감하고 녹색 수소 생산을 향상시켜 청정 에너지원으로의 전환과 지속 가능한 기술의 발전에 도움이 될 것"이라고 기대했다. 아연으로 도핑한 루테늄 산화물 촉매의 개발은 지속 가능한 수소 생산에 새로운 돌파구를 마련했다는 평가를 받고 있다. 기존 루테늄 산화물 촉매는 안정성 문제가 있어 실용화 가능성이 낮다는 지적을 받아왔다. 하지만 이번에 개발된 아연으로 도핑한 루테늄 산화물 촉매는 안정성과 반응성이 모두 향상돼 상용화에 한 걸음 더 가까워졌다. 연구팀은 "향후 아연으로 도핑한 루테늄 산화물 촉매의 성능을 개선하고 대량 생산 기술을 개발해 실용화를 앞당길 계획"이라고 밝혔다. 이 연구는 지난 1월 '에너지 화학 저널(Journal of Energy Chemistry)' 88권에 발표됐다.
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중앙대, 그린수소 생산 혁명 루테늄 촉매 개발
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혼다-GM, 미국서 차량용 수소연료전지 생산 돌입
- 일본 자동차업체 혼다와 미국 GM은 25일(현지시간) 미국 합작공장에서 차량용 수소연료전지시스템의 생산을 개시한다고 발표했다. 이날 닛케이(日本經濟新聞) 등 외신들에 따르면 혼다와 GM이 절반씩 공동투자한 미국 합작회사 ‘퓨엘셀시스템 매뉴팩추링(FCSM)’이 미국 중서부 미시간주 디트로이트 인근의 브라운스타운 공장에서 수소연료전지 시스템의 생산을 시작했다고 밝혔다. FCSM은 기존 수소연료전지와 비교해 제조비용을 3분의 1로 줄여 수소연료배터리차량(FCV) 용으로 판매할 계획이다. 이에 따라 연소시 이산화탄소(CO2)를 배출하지 않는 수소를 사용한 배터리를 전세계로 확산시켜나가게 됐다. 혼다와 GM은 지난 2019년 출시한 혼다 FCV '혼다 클라리티 퓨엘셀'용 연료전지와 비교하면 제조비용이 3분의 1에 불과하다고 설명했다. GM과 혼다가 원자재를 공동조달한다든지 고가인 귀금속이 사용을 줄여 비용을 줄였다. 또한 내구성도 2배로 높였다. 혼다와 GM이 공동투자한 FCSM은 지나 2017년에 설립됐다. 부지면적 6500㎡의 생산거점에서 이미 80명의 직원을 고용했다. 공장에서는 연료전지의 조립에 자동화를 도입하는 등 생산성을 높이는 방식도 채택했다. 연료전지는 혼다와 GM이 독자 판매처를 확대해나가기로 했다. 혼다는 스포트유틸리티차량(SUV) 'CR-V'를 기반으로 한 FCV를 올해부터 미국 오하이오주 공장에서 생산한다. 미국 내 수소 충전 인프라가 미흡한 점을 고려해 혼다의 CR-V 수소차는 캘리포니아 지역에서만 판매될 것으로 예상된다. 혼다는 또 상용차 부문에서 이스즈와 합작해 2027년 중 수소트럭을 출시할 계획이다. GM도 미 상용차 제조사 오토카와 협력해 2026년부터 오토카가 만드는 레미콘 트럭, 덤프트럭 등 중장비에 연료전지를 적용할 계획이다. 혼다는 2002년에 FCV 'FCX'를 발매했지만 3세대 클라리티 퓨엘셀은 지난 2021년에 단종했다. 혼다는 2040년에 전세계로 판매하는 모든 신차를 배출가스가 없는 전기자동차(EV)와 RCV 등 '제로에이션차량'으로 한다는 방침을 밝혔다. 미국은 지난 22년 성안된 인플레억제법(IRA)에서 제조시의 CO₂ 배출량이 적은 클린 수소생산을 지원할 방침이며 탈탄소전력원으로 수소연료전지시스템 판매를 확대하고 있다.
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혼다-GM, 미국서 차량용 수소연료전지 생산 돌입
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루테늄 나노 입자로 녹색 수소 생산 비용 절감
- 최근 전 세계적으로 탄소 중립을 위한 노력이 활발해지면서, 녹색 수소의 중요성이 더욱 커지고 있다. 녹색 수소는 태양광, 풍력 등 재생 가능 에너지를 이용해 물을 전기분해하여 생산한 수소로, 생산 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 에너지원이다. 그러나 기존의 녹색 수소 생산 기술은 백금이나 이리듐과 같은 귀금속을 촉매로 사용하기 때문에 생산 비용이 높아, 대규모 생산과 활용에 어려움이 있었다. 이에 따라, 저렴한 촉매를 사용하여 녹색 수소 생산 비용을 낮추기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 에너지 전문매체 오일프라이스(OILPRICE)에 따르면 이탈리아의 이노바티브 테크놀로지 연구소(Istituto Italiano di Tecnologia, IIT)와 스핀오프 기업 비디멘션즈(BeDimensions)는 작은 루테늄 입자와 태양열 전해조를 이용한 녹색 수소 생산 기술을 개발했다고 발표했다. 기존의 녹색 수소 생산 방법은 백금이나 이리듐과 같은 귀금속을 촉매로 사용하기 때문에 생산 비용이 높다는 단점이 있다. 반면, 이번에 개발된 기술은 루테늄만을 사용하기 때문에 생산 비용이 크게 낮아질 것으로 기대된다. IIT와 비디멘션즈의 연구진은 루테늄 나노 입자를 전해조 음극의 활성상으로 사용해 전체 전해조의 효율성을 향상시켰다. 루테늄 나노 입자는 백금과 유사한 촉매 작용을 하지만 가격은 백금의 약 3분의 1로 저렴하다. 따라서 킬로와트당 40mg의 루테늄만을 사용하면 기존의 양이온 교환막(Proton Exchange Membrane,PEM) 전해조에 비해 생산 비용을 약 75% 절감할 것으로 예상된다. 녹색 수소 생산이 중요한 이유 녹색 수소는 태양광, 풍력 등 재생 가능 에너지를 이용해 물을 전기분해하여 생산한 수소를 말한다. 화석 연료를 이용해 생산한 수소(회색 수소, 파란 수소)와 달리 생산 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않는다. 녹색 수소는 탄소 중립 사회로의 전환을 위한 핵심 에너지원으로 주목받고 있다. 수소는 연료전지, 연료 저장, 화학 공정 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 이번에 개발된 기술은 녹색 수소 생산 비용을 낮추는 데 기여할 것으로 기대된다. 이는 녹색 수소의 대규모 생산과 활용을 앞당기는 데 도움이 될 것으로 보인다. 에너지 단위당 수소 생산량은? IIT와 비디멘션즈의 연구진은 이번 기술이 기존의 양이온 교환막 전해조에 비해 에너지 단위당 수소 생산량이 높다고 밝혔지만, 구체적인 수치는 언급하지 않았다. 에너지 단위당 수소 생산량은 녹색 수소 생산 비용의 중요한 요소 중 하나다. 따라서 이 기술이 상용화될 경우 에너지 단위당 수소 생산량이 얼마나 되는지 확인하는 것이 중요하다. 루테늄 공급량은 충분할까? 루테늄은 백금 추출의 부산물로 얻어지기 때문에 연간 생산량이 백금의 7분의 1 수준이다. 따라서 이번에 개발된 기술이 상용화될 경우 루테늄의 수요가 증가할 것으로 예상된다. 루테늄의 수요 증가에 따라 가격이 상승할 가능성도 있다. 따라서 루테늄의 공급과 수요를 고려해 기술의 경제성을 평가하는 것이 필요하다. 한국, 루테늄 개발 사업 추진 한국도 루테늄 개발을 위해 노력하고 있다. 과학기술정보통신부 산하 한국과학기술연구원(KIST)은 2021년부터 루테늄의 효율적인 추출 및 정제 기술 개발을 추진하고 있다. 이 기술이 개발되면 루테늄의 생산량과 품질을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 한국수소산업진흥협회는 루테늄의 국내 자급률을 높이기 위한 연구개발(R&D) 사업을 추진하고 있다. 이 사업을 통해 루테늄의 국내 생산 기술을 개발하고, 루테늄의 수요를 창출하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이러한 기술 개발을 통해 우리나라도 녹색 수소 생산 비용을 낮추고, 루테늄의 국산화를 추진할 수 있을 것으로 기대된다. 이번에 개발된 기술은 녹색 수소 생산 비용을 크게 낮추는 데 기여할 것으로 기대된다. 이는 녹색 수소의 대규모 생산과 활용을 앞당기는 데 도움이 될 것으로 보인다. 그러나 에너지 단위당 수소 생산량과 루테늄 공급 문제 등은 추가적인 연구와 개발이 필요하다.
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루테늄 나노 입자로 녹색 수소 생산 비용 절감
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구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다
- 최근 구리 화학의 발견이 값싼 약품 개발의 새로운 가능성을 열었다. 이제 단 3달러의 비용으로 항암제에 사용될 수 있는 화학 물질을 제조할 수 있게 됐다. 구리는 이미 의학 분야에서 감염과 싸우는 나노 입자 및 임플란트의 형태로 사용되고 있다. 미국의 과학 전문 매체 뉴아틀라스는 미국 캘리포니아대학교 로스앤젤레스(UCLA)의 과학자들이 개발한 새로운 방법으로 간단하고 저렴한 약품 생산이 가능하다고 보도했다. 이 방법은 산소의 한 형태인 오존을 시약으로 사용하고 금속을 촉매로 활용한다. 과학자들은 이를 통해 유기 분자의 탄소-탄소 결합을 끊는데 성공했다. 오존은 이 결합을 알켄, 즉 탄화수소로 분해하고, 구리 촉매는 깨진 결합을 질소와 결합시켜 탄소-질소 결합을 형성한다. 이 결합은 아민이라고 알려진 분자를 형성하게 되는데, 이것이 바로 항암제와 같은 값싼 약품 생산에 필수적인 요소다. 아미노탈알케닐화로 알려진 이 공정은 전통적으로 아민을 생성하는 데 사용되는 다른 유사한 촉매와는 달리 풍부하고 저렴한 금속을 잘 활용하면 된다. 아미노탈알케닐화라고 알려진 이 새로운 공정은 기존의 아민 생성 방법과는 다르다. 이 공정은 전통적으로 사용되는 비싼 금속 촉매 대신에 저렴하고 풍부한 금속을 효과적으로 활용한다. 권오현 유기화학 교수는 이 공정에 대해 설명하면서 "이전에는 이런 방법이 없었다"고 강조했다. 그는 "전통적인 금속 촉매 반응에서는 백금, 은, 금, 팔라듐과 같은 고가의 금속이나 로듐, 루테늄, 이리듐과 같은 귀금속을 사용했지만, 우리는 세계에서 가장 풍부한 비금속 중 하나인 산소와 구리를 사용하고 있다"고 밝혔다. 이러한 접근 방식은 아민을 생성하는 데 필요한 자원과 비용을 크게 줄일 수 있는 가능성을 보여준다. 아민은 의약품과 비료, 농약 생산에 널리 사용되는 중요한 화학물질이다. 이는 식물과 동물에서 발견되는 분자와 강력한 상호 작용을 하며, 암페타민과 도파민과 같은 약물에서도 발견되는 구성 요소다. 이번 연구를 통해 연구팀은 호르몬, 제약 시약, 펩타이드, 뉴클레오시드 등을 아민으로 변형하는 데 성공했다. 이것은 이 새로운 방법이 다양한 분야에 활용될 수 있음을 보여준다. 하지만 권 교수에게 있어서 가장 큰 장점은 훨씬 저렴한 의약품 생산 가능성일 것이다. 일부 항암제에 사용되는 화학물질은 제조 비용이 그램당 약 3200달러(약 412만원)에 달하지만, 연구팀은 그램당 약 3달러(약 3860원)의 비용으로 동일한 약물 분자를 생산할 수 있었다. 기존 12단계 공정 대신 3단계만 사용 연구팀은 항암 c-Jun N-말단 키나제 억제제를 생산하기 위해 기존의 12단계 공정 대신 단 3단계의 화학 과정만을 사용했다. 또한, 이들은 또 다른 실험에서 아데노신이라는 신경 전달 물질과 DNA 구성 요소를 N6-메틸아데노신 아민으로 전환하는 과정을 한 단계만 거쳐서 수행했다. 이 아민은 세포의 유전자 발현, 질병 과정 및 발달에 중요한 역할을 하며, 현재 생산 비용은 그램당 약 103달러(약 13만2,600원)다. 구리는 현재 파운드당 4달러(약 5150원) 미만으로 풍부하게 구할 수 있기 때문에, 과학자들은 은 이 새로운 방법이 아민 기반 의약품과 다른 유기 물질의 생산 비용을 대폭 절감할 수 있기를 기대한다. 한편, 한국원자력연구원(원장 주한규)의 양성자과학연구단은 지난 7월 치료용 방사성동위원소 구리-67(Cu-67)을 고품질로 대량생산할 수 있는 분석법을 개발해 주목을 받았다. 방사성의약품은 방사성동위원소를 포함하여 질병의 진단과 치료에 사용된다. 구리-67은 진단용 감마선과 암세포를 사멸시키는 치료용 베타선을 방출하는 동위원소로, 동시에 진단과 치료가 가능하며, 기존 동위원소보다 반감기가 짧아(2.5일) 체내 피폭 위험도 적다. 이러한 특성으로 인해 구리-67은 높은 활용 가능성을 가지고 있다고 평가된다. 방사성의약품은 암세포에서 발현하는 특정한 단백질을 표적으로 하여 정상세포에는 영향을 주지 않고 암세포만 선택적으로 제거할 수 있다. 이로 인해 강력한 치료 효과와 함께 높은 안전성을 제공한다. 다만, 구리-67은 다른 핵종과 달리 방출하는 감마선 스펙트럼이 불순물인 갈륨-67(이하 Ga-67)과 정확히 겹쳐 물리적인 측정법으로는 이 두 핵종을 구분할 수 없었다. 이에 양성자과학연구단 입자빔이용연구부 박준규 박사 연구팀은 두 핵종의 감마선 방출강도 뿐만 아니라 반감기 차이(Cu-67은 2.5일, Ga-67은 3.2일)까지 고려한 새로운 해석적 분리방법을 제시했다. 연구팀은 구리-67과 Ga-67 각각의 감마선 세기 합이 전체 감마선 세기와 같다는 점과 감마선 방출 강도 비율, 반감기 차이를 이용했다. 이를 통해 화학적 분리 과정 없이도 구리-67의 정확한 핵자료를 얻을 수 있었다. 한국원자력의학원의 김희진, 김정영 연구원은 "구리-67은 방사능 강도가 낮고 담체가 없는(carrier-free) 방사성동위원소로, 이로 인해 효과적인 암 치료가 가능하다"고 말했다. 이 연구팀은 2025년 경주 양성자가속기를 활용해 고품질 구리-67을 본격적으로 대량 생산할 예정이다.
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구리 화학 발견으로 값싼 약품 개발 길 열렸다
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친환경 배터리 재활용 기술로 알루미늄‧리튬 대량 회수
- 스웨덴 샬머스 대학의 연구팀이 전기차 폐배터리 셀로부터 알루미늄 100%와 리튬 98%를 회수할 수 있는 친환경 배터리 재활용 기술을 개발했다고 광업·금속산업 전문지 마이닝 닷컴(MINING.COM)이 보도했다. 이 연구팀은 식물에서 추출한 옥살산이라는 유기 화합물을 이용해 폐자동차 배터리에서 알루미늄과 리튬을 우선적으로 추출했다. 이후 순차적으로 코발트, 니켈, 망간 등 다른 금속도 회수했다. 이번 연구의 주재료인 옥살산은 일반적으로 시금치나 루바브에서 발견되는 유기화합물로 기존의 무기 화학물질에 비해 독성이 낮고 환경에 미치는 영향이 낮다. 한국에서는 익숙하지 않은 채소인 루바브의 세모꼴 이파리는 옥살산이 과다 함유돼 식용으로 사용하지 못하는 것으로 알려졌다. '세퍼레이션 앤드 퓨러퍼케이션 테크널러지(Separation and Purification Technology)' 저널에 실린 논문에 따르면 이 기술은 폐리튬이온 배터리의 내용물을 고체 미립자로 분쇄하는 것으로 시작한다. 여과 과정을 거친 그 결과, 투명한 액체인 옥살산에 용해된 미세하게 분쇄된 흑색 분말이 생성되면서 각종 금속을 회수하는 원리다. 연구원들은 온도와 농도, 시간의 미세한 조절을 통해 옥살산을 활용해 리튬과 코발트 등을 회수하는 새롭고 획기적인 방법을 발견한 것. 수석 연구원 마르티나 페트라니코바(Martina Petranikova)는 "무기 화학 물질에 대한 대안이 절실히 필요하다. 현재 공정에서 가장 큰 장애물 중 하나는 알루미늄과 같은 잔류 물질의 제거다. 이 새로운 방법은 재활용 산업에 혁신적인 대안을 제시하며, 전기차 폐배터리 개발을 방해하는 문제를 해결하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 설명했다. 연구원들이 개발한 이 방법은 '습식 제련'이라고 불리며, 전통적인 습식 야금 공정과는 다르다. 습식 야금에서는 전기차 배터리 셀의 모든 금속이 무기산에 용해된다. 그러나 이 새로운 방법에서는 '불순물'로 분류되는 알루미늄과 구리 같은 재료가 제거된 후에, 코발트, 니켈, 망간, 리튬과 같은 귀금속이 분리 회수된다. 기존 방법은 알루미늄과 구리의 잔여량은 적지만, 여러 번의 정제 과정이 필요하며 이 과정에서 리튬의 손실이 발생할 수 있다. 새롭게 개발된 방법은, 일반적인 순서와는 반대로 리튬과 알루미늄을 먼저 회수함으로써 새 배터리 제조에 필요한 귀중한 금속의 낭비를 줄일 수 있다. 이 과정에서 생성되는 검은색 물질의 여과 과정은 마치 커피 추출을 연상시킨다. 여과 과정을 통해 알루미늄과 리튬이 액체 상태로 분리되며, 다른 금속들은 '고체' 상태로 남게 된다. 그 다음 단계는 알루미늄과 리튬을 분리하는 것이다. 논문의 수석 저자인 레아 루케트(Léa Rouquette)는 "각 금속이 매우 다른 특성을 가지고 있어서 분리 작업은 그리 어렵지 않을 것이라 생각한다. 우리의 방법은 배터리 재활용 분야에서 새로운 가능성을 열고 있으며, 더 깊게 연구할 가치가 있다"라고 말했다. 페트라니코바 수석연구원은 "확장 가능한 방법이기 때문에 앞으로 몇 년 동안 이 분야에서 널리 사용될 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 한국 배터리 재활용 기술 시장 전망 전기차의 보급이 확대됨에 따라 한국의 배터리 재활용 시장도 성장세가 예상된다. 정부는 2030년까지 배터리 재활용률을 90%로 끌어올리려는 목표를 세우고 있으며, 이를 향한 기술 개발이 활발히 진행 중이다. 포스코케미칼, LG화학, SK이노베이션 등 주요 기업들이 친환경 배터리 재활용 기술 개발에 투자하고 있다. 특히 포스코케미칼은 리튬이온 배터리에서 리튬을 효과적으로 회수하는 새로운 기술을 연구하고 있다. 이 기술은 리튬이온 배터리의 양극재로부터 리튬을 효율적으로 추출하며, 기존 방법에 비해 리튬의 손실을 줄이는데 초점을 맞추고 있다. 또 포스코케미칼은 최근 스웨덴의 리튬 이온 배터리 재활용 회사인 노르드볼트와 양극재 리사이클링 기술 개발에 관한 협약을 맺었다. LG화학은 리튬이온 배터리로부터 코발트와 니켈을 더 효율적으로 회수하기 위한 기술을 연구 중이다. 이 기술은 배터리의 양극재와 음극재를 분리해 코발트와 니켈을 회수하는 과정을 포함하며, 이를 통해 기존 방법에 비해 코발트와 니켈의 회수율을 향상시킬 수 있다. SK이노베이션은 리튬, 코발트, 니켈, 망간을 리튬이온 배터리로부터 회수하는 새로운 기술을 개발하고 있다. 이 기술은 배터리를 고온에서 처리하여 이들 금속을 추출하는 방식으로, 기존 공정보다 에너지 효율이 높다. 한국의 친환경 배터리 재활용 기술은 국제적으로도 주목받고 있는 분야다. 지속적인 기술 개발이 활발하게 진행됨에 따라, 한국은 전기차 배터리 재활용 분야에서 세계적인 선두 위치를 차지할 것으로 예상된다.
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친환경 배터리 재활용 기술로 알루미늄‧리튬 대량 회수
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