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[신소재 신기술(170)] 경희대, '2차원 바일 준금속'서 원형 감광 기전 효과 세계 첫 입증
- 경희대학교 연구진이 차세대 양자소자 구현을 위한 중요한 단서를 세계 최초로 규명했다. 경희대는 21일 최석호 응용물리학과 고황 명예교수 연구팀이 '2차원 바일(Weyl) 준금속'에서 원형 감광 기전 효과(Circular Photogalvanic Effect, CPGE)가 발생한다는 사실을 입증했다고 밝혔다. 최교수 팀은 세계 최초로 금을 이온주입해 '위상 준금속(Topological semimetal)'인 '디락 준금속(Dirac semimetal)'을 '바일 준금속(Weyl semimetal)으로 영구상전이(phase transition)하는 방법을 개발했다. 바일 준금속(Weyl semimetal)은 최근 몇 년 사이 물리학과 재료과학 분야에서 주목받고 있는 차세대 양자 물질로, 고체 내 전자의 움직임이 고에너지 물리학의 이론적 입자 중 하나인 '바일 페르미온(Weyl fermion)'과 유사한 특성을 보이는 물질이다. 바일 준금속은 결정 구조 안에서 전자의 에너지와 운동량이 특정한 점(바일 노드)에서 선형적으로 교차하는 특성을 갖는다. 이 선형 교차점은 고체 내에서 마치 '질량이 없는 입자'처럼 움직이는 전자를 만들어낸다. 이러한 입자는 이론상 고에너지 물리에서 제안된 바일 페르미온에 해당한다. 다시 말하면, 바일 준금속은 내부 전자가 거의 질량이 없는 상태처럼 움직이며, 자기장의 세기와 방향에 극도로 민감한 양자물질이다. 이러한 전자 이동 특성 덕분에 정밀 자기장 센서, 초고속 전자소자, 나노소자 등 차세대 전자·광전자 기술에서 그래핀을 이을 유력한 후보로 주목받고 있다. 이 물질은 스마트폰과 자기공명영상(MRI) 장치 등 다양한 뷴야에 쓰이는 자기 측정 센서를 정밀하게 만들 수 있다. 특히 바일 준금속은 고유한 양자 역학적 현상들을 기반으로 양자소자 구현 가능성이 제기되며 세계 각국의 연구 경쟁이 치열하게 전개되는 분야다. '위상 물질'은 2차원 물질인 '그래핀'을 대용할 물질로 세계 연구자들의 이목을 집중시키고 있다. 이를 위한 기초 연구는 호라발히 ㅈ니행됐지만 으용ㅇ 연구는 상대적으로 저조한 실정이다. 또한 디락 준금속의 온도를 저온으로 낮추거나 압력을 크게 올릴 경우, 바인 준금속으로 상전이 된다는 연구 결과는 많이 보도횄지만, 소자활용에는 별다른 도움이 되지 못했다. 온도나 압력이 이전으로 바뀌면 원래의 디락 준금속 상태로 돌아갔기 때문이다. 연구팀은 이 가운데 바일 준금속의 핵심 양자 특성 중 하나인 원형 감광 기전 효과에 주목했다. 이 효과는 회전 편광된 빛이 특정한 방향의 전류를 유도하는 현상으로, 지금까지는 오직 3차원 바일 준금속에서만 실험적으로 확인된 바 있다. 경희대 연구진은 이를 2차원 구조로 구현하고자, 두께가 10나노미터(㎚) 이하인 초박막 위상 준금속을 제작해 2차원 바일 준금속으로 활용했다. 이후 회전하는 빛을 비추는 실험을 통해, 빛의 편광 방향에 따라 전류 흐름이 달라지는 CPGE 현상이 명확히 관측됐다. 최 교수는 "기존 3차원 구조는 부피가 크고 두꺼워 소형화와 집적화에 한계가 있었지만, 2차원 구조는 얇고 유연해 초소형 소자 개발에 유리하다"며, "이번 연구는 향후 양자정보처리, 스핀 기반 광전소자 등 핵심 기술 구현에 결정적 기초를 제공할 것"이라고 강조했다. 위상 물질인 디락 준금속을 간단하게 바일 준금속으로 영구상전이 시키고, 같은 물질의 다른 상들이 계면 등을 형성해 소자응용이 가능해졌다는 것이 이번 연구의 핵심 내용이다. 연구팀은 위상물질의 양자물성을 기반으로 실용적인 소자를 개발하려는 목표도 갖고 있다. 연구팀은 이번 성과가 고성능 에너지 변환 장치, 고감도 광전자 센서, 양자컴퓨팅 소자 개발 등 미래 지향적 기술의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구사업 지원을 통해 진행됐으며, 경희대 최석호 교수, 이원준 석사과정생(공동 제1저자)을 중심으로 울산대학교, 호주국립대학교(ANU), 호주 울런공대학교(University of Wollongong) 등의 공동 연구진이 참여했다. 연구 결과는 재료물리 분야의 권위 있는 국제 학술지 '머터리얼스 투데이 피직스(Materials Today Physics)' 최신호에 게재됐다.
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[신소재 신기술(170)] 경희대, '2차원 바일 준금속'서 원형 감광 기전 효과 세계 첫 입증
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애플, 관세폭탄 대응 지난달 인도서 역대 최대 아이폰 공수
- 애플이 미국 도널드 트럼프 행정부의 관세폭탄 발표를 앞둔 지난 3월 한 달간 인도에서 역대 최대 규모의 아이폰을 공수한 것으로 확인됐다. 로이터 통신은 15일(현지시간) 인도 세관 데이터를 인용해 이같이 보도했다. 애플의 인도 내 주요 공급업체인 폭스콘과 타타는 3월 한 달 동안 미국으로 수출한 아이폰이 약 20억 달러(2조8548억 원)에 달했다. 이는 월 기준 역대 최대 규모다. 폭스콘은 이 기간 13억 1000만 달러어치 아이폰을 수출했다. 이는 폭스콘의 역대 최고 기록으로 올해 1월과 2월 수출량을 합친 것과 맞먹는 수준이다. 수출 모델에는 아이폰 13, 14, 16, 16e가 포함됐다. 이로써 2025 회계연도에 미국으로 수출된 폭스콘의 인도산 아이폰 총액은 53억 달러에 달한다. 또 다른 애플 공급업체인 타타 일렉트로닉스는 3월에 6억 1200만 달러 규모의 아이폰을 수출했다. 수출 모델은 아이폰 15와 16으로 수출량은 지난 2월보다 약 63% 증가했다. 이처럼 인도산 아이폰 수출이 급증한 것은 애플이 트럼프 행정부의 상호관세 부과 발표를 앞두고 미국 시장 내 재고를 확보하기 위한 조치로 보인다. 트럼프 대통령은 지난 2일 주요 교역국을 대상으로 고율의 상호관세를 부과한다고 발표했다. 인도산은 26%, 중국산은 145%였다. 트럼프 대통령은 그러나 이후 중국을 제외한 다른 국가에 대해서는 90일간 상호관세를 유예했고, 스마트폰 등 전자 제품은 상호관세 적용 대상에서 제외했다. 소식통은 아이폰 수송 작전에는 최소 6대의 화물 전세기가 투입됐으며 이는 "관세를 피하기 위한 전략적 대응"이었다고 지적했다. 애플은 운송 속도를 높이기 위해 인도 남부 타밀나두주 첸나이 공항의 세관 통과 시간을 기존 30시간에서 6시간으로 줄여달라고 공항 당국에 요청하기도 했다고 로이터 통신은 전했다. 로이터는 앞서 지난 10일 애플이 600t(톤) 분량의 화물기로 아이폰을 공수했으며, 이는 아이폰14와 충전 케이블 1개 세트의 무게가 350ｇ인 것을 고려하면 약 150만대에 달한다고 보도했다.
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애플, 관세폭탄 대응 지난달 인도서 역대 최대 아이폰 공수
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[ESGC] '조용히, 그러나 치명적으로'…일상 속 플라스틱이 인체 침투하는 나노 입자로 변하는 과정 규명
- 플라스틱이 쓰레기통을 넘어 인간 세포 내부까지 침투하고 있다는 경고가 거듭 나오고 있는 가운데 과학자들이 일반 플라스틱이 나노 플라스틱으로 분해되는 과정을 처음으로 규명했다. 미국 컬럼비아대 공대 연구진은 일상에서 사용되는 플라스틱이 어떻게 수십억 개의 미세·나노플라스틱으로 분해되어 환경과 인체를 위협하는지를 분자 수준에서 규명했다고 과학 전문매체 어스닷컴과 웹사이트 PHYS.org 등 다수 외신이 보도했다. 이 연구는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다. 바이러스보다 작은 입자, 세포핵까지 침투 75년 전 시장에 출시된 플라스틱은 자연 상태에서 햇빛, 열, 수분 등에 노출되면 눈에 보이지 않는 크기의 미세조각으로 분해된다. 특히 나노플라스틱은 1마이크로미터(μm) 이하의 크기로, 인간 세포막은 물론 세포핵까지 통과할 수 있을 만큼 작다. 연구를 이끈 사낫 쿠마르(Sanat Kumar) 컬럼비아대 화학공학과 교수는 "이런 입자들은 공기와 물, 식품은 물론 인체 혈액과 심지어 남극의 눈 속에서도 검출된다"고 설명했다. 플라스틱 구조의 붕괴 메커니즘 현재 사용되는 플라스틱의 약 75%는 '반결정성 고분자(semicrystalline polymer)'로 구성되어 있다. 강력한 현미경으로 보면 플라스틱은 단단한 결정 구조와 유연한 비결정 구조가 층을 이루며 결합돼 있다. 연구진은 이 구조 중 유연한 층이 환경 자극에 가장 먼저 손상되며, 이로 인해 플라스틱 전체 구조가 무너진다는 점에 주목했다. 즉, 단단한 층에서는 플라스틱 분자가 강한 결정 구조로 단단하게 조직되어 있다. 부드러운 층에서는 분자 구조가 없고 비정질의 덩어리를 형성한다. 이러한 층이 수천개 쌓이면 가볍고 내구성이 뛰어나며 매우 다재다능한 플라스틱 재료가 만들어진다. 연구팀은 부드러운 층에서 나노플라스틱으로 분해되기 시작하며 환경적 열화로 인해 시간이 지남에 따라 약해지고 플라스틱이 스트레스를 받지 않아도 부서질 수 있다는 것을 발견했다. 부드러운 층은 그 자체로 환경에서 빠르게 분해된다. 그런데 부드러운 층이 파괴되면서 단단한 층이 부서지면 문제가 발생하기 시작한다. 이러한 결정질 조각이 수 세기 동안 환경에 남아 인간을 포함한 생명체에 심각한 피해를 줄 수 있는 나노 플라스틱 및 미세 플라스틱으로 분해되는 것이다. 쿠마르 교수는 "매립지처럼 겉보기에는 조용한 조건에서도 유연한 층은 쉽게 붕괴된다"며 "이때 단단한 결정성 조각들이 분리되면서 나노플라스틱이 된다"고 설명했다. 이 입자들은 자연 분해가 거의 불가능해 수백 년간 환경에 잔존할 수 있으며, 공기 중이나 수계, 식품을 통해 인체로 유입될 수 있다. "세포 안에서 DNA 교란 가능성도" 가장 작은 나노플라스틱은 세포핵까지 침투해 유전물질(DNA)에 영향을 줄 수 있다. 쿠마르 교수는 "이 입자들은 석면(asbestos)과 유사한 행동을 보이며, 암, 심혈관 질환, 뇌졸증 등과의 연관 가능성이 제기된다"고 경고했다. 그는 이어 "이제는 나노플라스틱이 단순한 환경문제를 넘어, 건강 문제이자 경제적 부담이 될 수 있다는 점을 인식해야 한다"고 덧붙였다. 나노플라스틱 적게 배출하는 소재 개발 필요 연구진은 문제 해결을 위해 플라스틱 구조 자체를 개선하는 방향을 제시했다. 특히 유연한 층을 강화하면 플라스틱이 나노 조각으로 분해되는 속도를 늦출 수 있다는 설명이다. 쿠마르 교수는 "강도나 유연성을 해치지 않으면서도 구조를 안정화하는 기술이 충분히 가능하다"며 "플라스틱 폐기보다는 재활용 비율을 높이는 것이 장기적으로는 더 경제적일 수 있다"고 말했다. '보이지 않는 위협'에 대응할 시점 통계 데이터 플랫폼 스태티스타에 따르면 전 세계 플라스틱 폐기물 발생량은 지난 40년 동안 7배 이상 증가하여 연간 3억 6000만 톤에 달했다. 또한 2040년까지 전 세계 플라스틱 오염이 두 배로 증가할 것으로 예상했다. 현재 전 세계에서 재활용되는 플라스틱은 전체의 2%에 불과하다. 그 외 대부분은 자연 속에서 미세·나노플라스틱으로 변해 인간과 생태계를 위협하고 있다. 쿠마르 교수는 "플라스틱 폐기에는 보이지 않는 건강 비용이 따른다. 지금 행동하지 않으면 그 대가는 생각보다 클 것"이라고 경고했다. 이번 연구는 우리가 일상적으로 사용하는 플라스틱 제품-물병, 식품 포장재 등-이 완전히 사라지는 것이 아니라 '작아질 뿐'이라는 사실을 과학적으로 증명했다. 플라스틱 오염 문제는 눈에 보이지 않는 크기로 조용히, 그러나 치명적으로 다가오고 있어 더욱 주의해야 한다. ◇ 참고 문헌: Nicholas F. Mendez et al, '반결정성 폴리머에서 정지 나노플라스틱 형성의 메커니즘', Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58233-3
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[ESGC] '조용히, 그러나 치명적으로'…일상 속 플라스틱이 인체 침투하는 나노 입자로 변하는 과정 규명
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[기후의 역습(130)] 지구 온난화 3도 넘으면 세계 경제 최대 40% 손실…기후경제 충격 새 분석
- 지구 평균기온이 금세기 말까지 산업화 이전 대비 3도 이상 상승할 경우, 세계 경제가 최대 40%까지 위축될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이는 기존 예측보다 훨씬 심각한 수준으로, 기후변화로 인한 경제 피해가 그동안 과소평가되어 왔음을 보여준다. 영국 엑서터대학교 연구진이 최근 발표한 분석에 따르면, 극단적 기상이변이 세계 각국에 미치는 영향을 종합적으로 반영했을 때, 지구온난화가 경제성장에 미치는 부정적 효과는 기존 추정치보다 훨씬 클 수밖에 없다. 해당 연구에 대해서는 영국 일간지 가디언과 과학 전문매체 더 컨버세이션 등 다수 외신이 보도했다. 기존의 대부분 경제 모델은 각국의 경제가 자국 내 기후 조건에만 영향을 받는다는 전제하에 설계됐다. 그러나 이번 연구는 국가 간 무역, 공급망, 식량 수급 등의 국제적 연계를 반영해, 기상이변이 지구 전역에 동시다발적으로 발생할 경우의 파급효과를 분석했다. 예를 들어, 과거에는 남미가 가뭄 피해를 입더라도 북미나 유럽의 수확량이 양호할 경우 식량 수입을 통해 충격을 완화할 수 있었다. 하지만 앞으로는 여러 지역에서 동시에 이상기후가 발생할 가능성이 높아지고, 이로 인해 세계 무역과 생산망 전체가 흔들릴 수 있다는 경고다. 연구진은 기존 대표적 모델 세 가지를 기후영향의 상호 연계성을 반영해 수정하고, 그 평균값을 산출했다. 그 결과, 지구 평균기온이 3도 이상 상승할 경우 세계 1인당 국내총생산(GDP)은 최대 40%까지 감소할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 이전 모델이 추정한 평균 손실치(11%)의 3.6배에 달하는 수준이다. 기존에는 러시아나 북유럽처럼 상대적으로 추운 지역은 기온 상승으로 오히려 경제적 이익을 얻을 수 있다는 분석도 있었지만, 이번 연구는 기후충격의 전 지구적 파급력으로 인해 "모든 국가가 피해를 입게 될 것"이라고 강조했다. 지구 곳곳에서 동시에 기상 이변 발생 최근 연구에 따르면 기후 변화로 인해 악화된 열파가 식량 인플레이션에 기여한 것으로 나타났다. 특히 극심한 날씨 변화로 인한 피해가 지구 곳곳에서 동시에 발생하고 있다는 점이다. 올해 초 발생한 미국 LA 화재와 한국에서 발생한 의성 산불은 극심한 가뭄이 원인으로 꼽힌다. 또한 가뭄은 농작물 수확량에 커다란 피해를 입히며, 폭풍과 홍수는 광범위한 농작물 파괴의 원인이 되고, 상품 공급에 피해를 입힐 수 있다. 이번 분석은 단순한 이론적 경고에 그치지 않는다. 온실가스 감축은 단기적으로 경제적 비용을 초래할 수 있지만, 장기적으로 기후위기의 대가를 피하기 위한 불가피한 선택이라는 점에서 정책적 시사점이 크다. 일부 경제모델은 지구온난화가 2.7도 수준에서 정점에 이를 경우 단기 비용과 장기 피해 간 균형이 맞춰질 수 있다고 보지만, 이번 연구는 최적의 온도 상승 허용치는 1.7도라는 결론을 제시했다. 이는 파리기후협정의 가장 야심찬 목표(1.5도)와도 부합하는 수치다. 연구진은 "현재 지구가 따르고 있는 탄소배출 경로는 미래 세대의 삶을 심각하게 위협할 수 있다"며, "지금 우리가 얼마나 빠르게 방향을 전환하느냐가 인류의 생존과 번영을 좌우할 것"이라고 밝혔다.
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[기후의 역습(130)] 지구 온난화 3도 넘으면 세계 경제 최대 40% 손실…기후경제 충격 새 분석
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[기후의 역습(128)] 중국 빙하, 지구 온난화로 지난 60년간 26% 감소
- 지구 온난화로 중국의 빙하 면적이 급속도로 감소하고 있다. 중국과학원 산하 연구소에 따르면, 지구 온난화의 영향으로 지난 60년간 중국의 빙하 면적이 26%나 감소했으며, 이 과정에서 7,000개의 작은 빙하가 완전히 사라졌고, 최근 몇 년 동안 빙하 후퇴 현상이 더욱 심화되고 있다고 CNN이 26일(현지시간) 보도했다. 유네스코 보고서에 따르면 전 세계적으로 빙하 소실 속도가 급속하게 빨라지고 있으며, 특히 최근 3년 동안 기록적인 빙하 질량 감소가 발생했다. 이는 중국만의 문제가 아닌 전 지구적인 현상임을 시사한다. 전 세계적인 빙하 소실로 수자원 부족 문제 직면 환경 단체들은 중요한 담수 공급원인 산악 지역의 빙하가 계속 줄어들면서 수자원 경쟁이 심화될 것이라고 경고했다. 또한, 빙하 후퇴는 새로운 유형의 자연재해 위험을 증가시킬 수 있다고 지적했다. 산악 지역(특히 히말라야, 안데스, 알프스 등)의 빙하가 녹을 경우, 단순한 자연 현상을 넘어 환경, 생태계, 인간 사회에 큰 영향을 주는 문제가 발생할 수 있다. 특히 산악 빙하는 '자연 저수지' 역할을 하며 여름철 강과 호수의 수원을 공급한다. 빙하가 줄어들면 장기적으로 강수 의존성이 커지고 가뭄이 증가할 가능성이 높아진다. 예를 들어 히말라야 빙하가 녹으면 인도, 파키스탄, 중국 등 수십억 명의 인구가 직접적인 타격을 입을 수 있다. 또한 빙하가 녹아서 형성된 호수가 커지다 못해 무너지면 거대한 홍수가 발생할 수 있다. 네팔이나, 부탄, 페루 등에서는 실제로 마을이 쓸려나간 사례가 발생하기도 했다. 게다가 식생 지형이 변화하면서 고산 생물종이 멸종할 가능성이 증가한다. 중국의 빙하는 주로 서부와 북부지역, 특히 티베트와 신장, 그리고 쓰촨, 윈난, 간쑤, 칭하이성 등의 지역에 분포하고 있다. 티베트 고원은 오랫동안 많은 양의 얼음이 갇혀 있어서 '세계의 제3극'으로 불린다. 중국과학원 서북생태환경자원연구소 웹사이트에 3월 21일 발표된 자료에 따르면, 2020년 기준 중국의 총 빙하 면적은 약 46,000제곱킬로미터(㎢)이며, 약 69,000개의 빙하가 존재한다. 이는 1960년부터 1980년 사이의 약 59,000제곱킬로미터 면적과 약 46,000개의 빙하 수에 비해 크게 감소한 수치이다. 인공 눈 생성 등으로 빙하 보존 노력 중국은 녹아내리는 빙하를 보존하기 위해 눈 덮개와 인공 눈 생성 시스템과 같은 기술을 활용하여 융해 과정을 늦추려고 노력하고 있다. 북극에서 서남극, 알프스, 남아메리카의 안데스 산맥, 티베트 고원에 이르기까지 전 세계적으로 나타나는 급격한 빙하 소실은 화석 연료 사용으로 인한 기후 변화로 인해 지구 온도가 상승하면서 더욱 가속화될 것으로 예상된다. 유네스코 보고서는 이러한 빙하 감소가 해수면 상승과 수자원 고갈을 야기하면서 전 세계적으로 경제적, 환경적, 사회적 문제를 악화시킬 가능성이 높다고 경고했다. 최근 3년간 빙하 질량 감소 '역대급' 유네스코의 최근 보고서에 따르면 전 세계적으로 빙하가 전례 없는 속도로 사라지고 있으며, 특히 최근 3년간 기록된 빙하 질량 감소는 역사상 가장 큰 규모인 것으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면 2020년 이후 연간 전 세계 빙하 손실량은 무려 30년간의 전 세계 물 소비량에 해당하는 엄청난 양이며, 이 기간 동안 빙하 용융은 전 세계 해수면 상승에 18mm나 기여했다. 1975년 이후 전 세계 빙하는 총 9,000기가톤 이상의 질량을 잃었는데, 이는 독일 전체 면적에 두께 25m의 얼음 덩어리를 덮은 것과 같은 엄청난 규모다. 2024년 한 해 동안에만 4,500억 톤의 얼음이 손실되었다는 사실은 그 심각성을 더한다. 최근 5~6년 중 무려 5년 동안이 가장 큰 빙하 손실을 기록했다는 점은 빙하 감소가 일시적인 현상이 아니라 장기적인 추세이며, 그 속도가 점점 빨라지고 있음을 명확하게 보여준다. 이러한 전 세계적인 빙하 감소의 주요 원인은 다름 아닌 화석 연료 연소로 인한 기후 변화이며, 이는 전 세계적인 기온 상승을 유발하여 빙하 용융을 가속화시키는 핵심적인 요인으로 작용한다. 따라서 전 세계적인 빙하 감소는 단순히 특정 지역의 문제가 아니라 지구 전체의 물 순환 시스템과 해수면 변화에 심각한 영향을 미치는 중대한 위협이라고 할 수 있다. 중국 10년간 빙하 감소율 6%에 달해 중국의 지난 10년간 빙하 감소율은 약 6%로, 이는 전 세계적인 빙하 감소 추세와 유사한 경향을 보이며, 특히 최근 몇 년간 가속화되는 추세는 더욱 두드러진다. 이 는 중국의 빙하 감소가 단순히 지역적인 문제가 아니라 전 세계적인 기후 변화의 영향에서 자유로울 수 없음을 시사한다. 전 지구적인 기온 상승이라는 공통적인 원인이 중국과 전 세계 빙하 감소를 동시에 유발하고 있는 것으로 해석할 수 있다. 중국은 세계에서 빙하 면적이 넓은 국가 중 하나이므로, 중국의 빙하 감소는 전 세계적인 해수면 상승 및 수자원 문제에 미치는 영향이 결코 작지 않을 것이다. 유엔 기후 전문가들은 지난 20일 최초로 지정된 '세계 빙하의 날'을 맞이해 빙하가 현재와 같은 속도로 계속 녹아 내린다면, 세계 여러 지역의 빙하가 21세기 내에 소멸될 것이라고 우려했다. 빙하가 줄어들면 지표면 반사율(알베도)이 감소해 더 많은 태양열을 흡수해 기후 변화의 악순환이 끊임없이 되풀이 될 수 있다. 인류가 영원한 얼음의 종말 시대를 겪지 않으려면 세계 각국 정부와 기업이 머리를 맞대고 지구 온난화를 늦추는 대책을 실행하는 것이 시급한 실정이다.
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[기후의 역습(128)] 중국 빙하, 지구 온난화로 지난 60년간 26% 감소
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[퓨처 Eyes(77)] 지구 자전=무한 동력?⋯멈추지 않는 에너지의 비밀
- 지구가 팽이처럼 끊임없이 회전하는 힘, 그 속에 숨겨진 무한한 에너지를 인류가 사용할 수 있을까? 최근 미국의 과학자들이 지구 자기장과 특별한 물질의 '마법' 같은 만남을 통해 극미량이지만 전기를 생성하는 데 성공하며 오랫동안 잊혀졌던 아이디어를 다시금 뜨거운 논쟁의 중심으로 불러왔다. 과연 지구 자전 에너지는 미래를 밝힐 새로운 희망이 될 수 있을까? 미국 프린스턴 대학교의 크리스토퍼 치바를 비롯해 CIT의 제트추진연구소, 스펙트럴 센서 솔루션스(Spectral Sensor Solutions)의 물리학자 3명이 지구 자전 에너지로부터 전기를 생산할 수 있다는 혁신적인 아이디어를 제시하며 과학계의 이목을 집중시키고 있다고 사이언티픽 아메리칸, PHYS.org, 인터레스팅 엔지니어링 등 과학 전문 매체들이 최근 잇따라 보도했다. 이들은 지구 자기장과 특별한 장치의 상호작용을 통해 극미량이지만 실제로 전기가 생성되는 것을 실험적으로 확인하며 오랜 논쟁에 새로운 불씨를 지폈다. 과학 전문 학술지 '피지컬 리뷰 리서치'에 발표된 이 연구 결과는 지구라는 거대한 발전기의 잠재력을 엿볼 수 있게 해준다. 사실 지구의 회전 에너지를 활용하려는 시도는 과거에도 있었지만, 대부분 이론적인 가능성에 머물렀다. 기존의 과학적 이해로는 지구 자기장 내에서 움직이는 도체가 전기를 발생시키더라도 곧바로 전자의 재배열로 인해 전압이 상쇄되어 실제 에너지로 이어질 수 없다는 것이 일반적인 견해였다. 하지만 이번 연구팀은 이러한 기존 이론의 틀을 깨고 새로운 접근 방식을 제시했다. 상쇄되지 않는 미세한 전류, 실험으로 확인 연구팀은 전압 상쇄 현상을 막고 대신 미세한 전압을 포착하기 위해 특별한 장치를 고안했다. 핵심은 망간-아연 페라이트라는 특수한 물질로 만든 원통이었다. 이 물질은 약한 도체이면서 동시에 자기장을 특정한 방식으로 제어하는 역할을 한다. 팀은 이 원통(실린더)을 지구 자전 방향과 지구 자기장에 특정 각도(57도) 기울여 북쪽-남쪽 방향으로 배치했다. 이는 지구의 자전 운동과 지구 자기장에 수직이 되는 각도이다. 다음으로 전압을 측정하기 위해 연구팀은 실린더의 양쪽 끝에 전극을 배치한 다음 광전 효과를 방지하기 위해 불을 껐다. 놀랍게도 연구팀은 실린더 양 끝에서 18마이크로볼트라는 아주 작은 전압이 발생하는 것을 확인했다. 이는 단일 뉴런이 발화할 때 방출되는 전압의 극히 일부에 불과하지만, 다른 외부 요인으로는 설명하기 어려운 지구의 자전에서 나오는 에너지임을 강력하게 시사했다. 연구팀은 실린더 끝 사이의 온도 차이로 인해 발생할 수 있는 전압을 고려했다면서 각도를 변경하거나 제어 실린더를 사용했을때는 그러한 전압이 측정되지 않았다고 설명했다. 이러한 결과에 대해 연구를 이끈 크리스토퍼 치바는 "아이디어 자체는 직관에 어긋나지만, 실험은 매우 신중하게 진행됐다"며 "매우 설득력 있고 놀라운 결과"라고 평가했다. 하지만 모든 과학자가 그의 의견에 동의하는 것은 아니다. 암스테르담 자유대학교의 은퇴한 물리학자 링커 와인하르덴은 이 연구에 대해 여전히 회의적인 입장을 표하며, 자신의 실험에서는 동일한 효과를 발견하지 못했다고 밝혔다. 그는 "치바 등의 이론이 옳을 수 없다고 여전히 확신한다"고 단언하며, 추가적인 검증의 필요성을 강조했다. 지구 자기장과 특수 물질의 절묘한 조화 그렇다면 지구의 자전 에너지가 어떻게 미세한 전류로 바뀔 수 있었을까? 연구팀은 발전소의 원리와 유사하다고 설명했다. 발전소에서는 자기장 속에서 도체가 움직이면 전자가 이동해 전류가 발생한다. 지구도 마찬가지로 자전하면서 지구 자기장의 일부를 통과하는 도체가 있다면 전기가 발생할 수 있다. 하지만 지구 자기장은 비교적 균일하기 때문에 통상적인 도체에서는 전자가 스스로 배열되어 전기적인 힘이 상쇄된다. 그러나 연구팀이 사용한 망간-아연 페라이트 원통은 이러한 균일한 지구 자기장을 특정한 형태로 왜곡시키는 역할을 한다. 복잡한 계산을 통해 연구팀은 이 특수한 물질과 원통형 구조가 지구 자기장을 예상치 못한 형태로 만들어내고, 이로 인해 발생하는 자기적인 힘이 내부의 전기적인 힘으로 상쇄되지 않아 전류가 흐르게 된다는 것을 밝혀냈다. 이는 마치 좁은 길목을 통과하는 물줄기가 압력을 받아 더 강하게 흐르는 것과 비슷한 원리라고 할 수 있다. 넘어야 할 과제와 미래 에너지 혁명의 가능성 이번 연구는 지구 자전이라는 거대한 에너지원을 활용할 수 있는 새로운 가능성을 열었다는 점에서 매우 고무적이다. 하지만 아직 실용적인 에너지원으로 발전하기 위해서는 해결해야 할 과제가 많다. 우선 다른 연구팀의 독립적인 검증이 필수적이다. 링커 와인하르덴의 지적처럼, 다양한 환경과 조건에서 동일한 실험을 반복하여 일관된 결과를 얻어야만 이 현상이 실제로 지구 자전에 의한 것임을 확신할 수 있다. 만약 추가 검증을 통해 이 연구 결과가 확증된다면, 다음 단계는 장치의 규모를 확대하여 실제로 유용한 수준의 에너지를 생산하는 것이다. 크리스토퍼 치바 역시 "우리 방정식은 규모 확대가 어떻게 가능한지 보여주지만, 실제로 그것이 가능하다는 것을 입증하는 것은 완전히 다른 문제"라며 신중한 입장을 보였다. 현재까지 생성된 전압은 매우 미미한 수준이기 때문에, 실생활에 활용하기 위해서는 엄청난 규모의 장치 개발과 효율 증대 노력이 필요할 것이다. 더욱이 이 기술은 지구의 운동 에너지를 사용하는 것이기 때문에, 장기적으로 지구 자전 속도에 아주 미미한 영향을 줄 수 있다는 점도 고려해야 한다. 연구팀의 계산에 따르면, 만약 전 세계의 모든 전력을 이 방식으로 생산한다면 1세기 동안 지구의 자전 속도는 7밀리초 느려질 것으로 예상된다. 이는 달의 인력과 같은 자연 현상에 의한 변화와 비슷한 수준이지만, 지구 자전에 미치는 장기적인 영향에 대한 심층적인 연구가 필요할 것이다. 이번 연구는 아직 초기 단계이지만, 인류가 오랫동안 꿈꿔왔던 무한한 에너지원, 지구 자전 에너지 활용의 작은 씨앗을 뿌렸다는 점에서 큰 의미를 갖는다. 마치 팽이가 멈추지 않고 돌아가듯, 지구의 자전은 영원히 계속될 것이다. 이 영원한 움직임 속에 숨겨진 에너지를 우리가 현실로 만들 수 있을지는 아직 미지수다. 하지만 이번 연구는 불가능해 보였던 꿈에 한 걸음 더 다가섰음을 보여준다. 앞으로 과학자들의 끊임없는 탐구와 혁신적인 기술 개발을 통해, 지구 자전 에너지가 정말로 우리의 미래를 밝혀줗 새로운 희망이 될 수 있을지 흥미진진한 여정을 함께 지켜보자
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(77)] 지구 자전=무한 동력?⋯멈추지 않는 에너지의 비밀
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[기후의 역습(126)] 영원한 얼음의 종말, 금세기 내 다수 빙하 소멸 위기⋯기후 과학자 경고
- 유엔 기후 전문가들 만약 현재와 같은 속도로 빙하가 계속 녹는다면, 다수 지역의 빙하가 21세기 내에 소멸될 것이라고 경고했다. 이는 하류 지역에 거주하는 수억 명의 생계를 위협할 수 있는 심각한 문제로 지적된다. 유엔은 20일(현지시간) 최초로 지정된 '세계 빙하의 날'을 맞아 이 같은 우려를 표명했다. 그린란드와 남극 대륙의 빙상과 함께 빙하는 전 세계 담수 자원의 약 70%를 저장하고 있다. 안정적인 기후에서는 크기가 거의 변하지 않는 빙하는 기후 변화의 명확한 지표로 여겨진다. 그러나 세계기상기구(WMO)의 술라그나 미쉬라 과학 담당관은 "인간 활동으로 인한 기후 변화로 인해 기온 상승과 지구 온난화가 심화되면서 빙하가 전례 없는 속도로 녹고 있다"고 밝혔다. 빙하 용융, 수억 명의 생계 위협 지난해 스칸디나비아, 노르웨이령 스발바르 제도, 북아시아 지역의 빙하는 기록상 가장 큰 연간 총 질량 감소를 겪었다. 취리히 대학교 산하 유엔 협력 기관인 세계빙하감시서비스(WGMS)에 따르면, 빙하학자들은 매년 빙하에 쌓이는 눈의 양과 녹는 양을 측정하여 빙하의 상태를 판단한다. 미쉬라 담당관은 서부 히말라야 산맥에 위치하며 아프가니스탄에서 파키스탄까지 800km에 걸쳐 뻗어 있는 힌두쿠시 산맥에서 1억 2000만 명 이상의 농부들의 생계가 빙하 소실로 인해 위협받고 있다고 설명했다. 그녀는 또한 이 산맥이 막대한 수자원을 보유하고 있어 '제3의 극지'라고 불린다고 덧붙였다. '되돌릴 수 없는' 후퇴 이처럼 막대한 담수 자원에도 불구하고, 미래 세대를 위해 이를 보존하는 것이 이미 늦었을 수 있다는 우려가 제기된다. WMO에 따르면, 지난 6년 중 5년 동안 기록상 가장 빠른 속도로 거대한 다년생 얼음 덩어리가 사라지고 있다. 특히 2022년부터 2024년까지 3년간의 빙하 손실량은 사상 최대치를 기록했다. 미쉬라 담당관은 "우리는 빙하에서 전례 없는 변화를 목격하고 있으며, 많은 경우 이는 되돌릴 수 없을 수도 있다"고 경고했다. 독일 크기의 얼음 손실 WGMS는 그린란드와 남극 대륙의 빙상을 제외한 빙하가 1975년 이후 9조 톤 이상의 질량을 잃었다고 추정했다. WGMS의 미하엘 쳄프 국장은 "이는 두께 25미터의 독일 크기의 거대한 얼음 덩어리에 해당한다"고 말했다. 그는 또한 새로운 국제 빙하 질량 변화 연구 결과를 강조하며, 2000년 이후 매년 평균 2,730억 톤의 얼음이 사라졌다고 덧붙였다. 쳄프 국장은 "이를 이해하기 쉽게 설명하자면, 매년 사라지는 2,730억 톤의 얼음은 전 세계 인구가 30년 동안 사용하는 물의 양과 거의 같다"고 설명했다. 중부 유럽에서는 이미 남아있는 빙하의 거의 40%가 녹았다. 이러한 추세가 지속된다면 "알프스에서는 금세기 내에 빙하가 소멸될 것"이라고 그는 경고했다. WMO의 미쉬라 담당관 역시 이러한 우려에 동의하며, "만약 온실가스 배출량 감축이 이루어지지 않고 현재와 같은 속도로 기온이 상승한다면, 2100년 말에는 유럽, 동아프리카, 인도네시아 등지의 소규모 빙하의 80%가 사라질 것"이라고 전망했다. 대규모 홍수의 촉발 요인 빙하 용융은 경제, 생태계, 그리고 지역 사회에 즉각적이고 광범위한 영향을 미친다. 세계빙하감시서비스의 최신 자료에 따르면, 해수면 상승의 25~30%는 빙하 용융에서 비롯된다. 빙하가 녹아 해수면이 매년 약 1mm씩 상승하는 것은 미미하게 보일 수 있지만, 매 1mm가 상승할 때마다 매년 20만에서 30만 명을 추가로 침수시킬 수 있다. 빙하학자인 쳄프 국장은 "작은 수치이지만, 그 영향은 엄청나다"고 강조했다. 전 인류에게 영향을 미치는 문제 WMO의 미쉬라 담당관은 홍수가 사람들의 생계를 위협하고 이주를 강요할 수 있다고 지적했다. 그녀는 "실제로 얼마나 많은 사람들이 영향을 받는지 묻는다면, 이는 정말로 모든 사람에게 해당된다"고 강조했다. 다자간 협력의 관점에서 미쉬라 담당관은 "인식을 제고하고 정책을 변경하며, 이러한 새로운 변화에 대한 완화 및 적응을 돕는 정책 프레임워크와 연구를 구축하기 위해 자원을 동원해야 할 시점"이라고 역설했다. 세계 빙하의 중요성을 되새기는 날 3월 21일 '세계 빙하의 날'은 기후 시스템에서 얼어붙은 눈과 거대한 얼음 강이 수행하는 중요한 역할을 알리는 것을 목표로 한다. 또한 이 날은 '세계 물의 날'이기도 하다. 2025년 국제 빙하 보존의 해의 주요 행사 중 하나인 이날을 기념하기 위해, 글로벌 리더, 정책 입안자, 과학자, 시민 사회 대표자들이 뉴욕 유엔 본부에 모여 빙하의 중요성을 강조하고 빙하에 영향을 미치는 동결 및 용융과 같은 빙권 과정에 대한 전 세계적인 감시를 강화할 예정이다. 취리히 대학교에서 빙하학을 가르치기도 하는 WGMS의 쳄프 국장은 이미 빙하가 없는 세상을 준비하고 있다. 그는 유엔 뉴스와의 인터뷰에서 "내 아이들을 생각하면, 나는 아마도 빙하가 없는 세상에 살게 될 것이다. 이는 매우 놀라 일이다"라고 말했다. 그는 또한 "아이들과 함께 그곳에 가서 직접 보는 것을 강력히 추천한다. 현재 일어나고 있는 극적인 변화를 목격하고, 우리가 다음 세대에 큰 짐을 지우고 있다는 것을 깨닫게 될 것이다"라고 덧붙였다. 美 '사우스 캐스케이드 빙하', 올해의 빙하 선정 2025년 올해의 빙하는 미국 워싱턴 주에 있는 사우스 캐스케이드 빙하로 선정됐다. 1952년부터 지속적으로 관측되어 온 이 빙하는 서반구에서 가장 길고 중단 없는 빙하 질량 수지 기록 중 하나를 제공한다. 미국 지질조사국의 케이틀린 플로렌틴은 "사우스 캐스케이드 빙하는 빙하의 아름다움과 60년 이상 동안 빙하 질량 변화를 정량화하기 위해 직접 현장 데이터를 수집해 온 헌신적인 과학자 및 자원봉사자들의 장기적인 노력을 모두 보여주는 사례"라고 평가했다.
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[기후의 역습(126)] 영원한 얼음의 종말, 금세기 내 다수 빙하 소멸 위기⋯기후 과학자 경고
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[글로벌 핫이슈] 워런 버핏 "관세는 사실상 전쟁 행위" 비판
- '투자의 귀재' 워런 버핏 버크셔 해서웨이 회장이 도널드 트럼프 미국 대통령의 관세 정책에 대해"사실상 전쟁 행위"라고 비판하며, 이는 결국 소비자에게 부담을 전가하는 결과를 초래할 것이라고 경고했다. 버핏 회장은 지난 2일 CBS 방송과의 인터뷰에서 "관세는 오랜 경험을 통해 볼 때, 어느 정도 전쟁 행위와 같다"고 발언하며, 관세가 장기적으로 상품 가격 상승을 유발해 소비자의 부담을 가중시킬 수 있다고 지적했다. 그는 "관세는 결국 소비자가 부담하는 세금"이라며, "요정(Tooth Fairy·이빨 요정)이 대신 내주지 않는다"고 덧붙였다. 관세는 수입품에 대한 세금을 인상하여 국가 간 무역을 저해하고, 이는 종종 소비자가 더 높은 가격을 지불하도록 만든다. 많은 경제학자는 관세를 무역 전쟁에서 사용되는 정치적 도구로 간주하며, 효율적인 국제 무역의 틀이 아니라고 평가한다. 이번 인터뷰는 CBS 뉴스 노라 오도넬 앵커와의 대담으로, 버핏 회장의 오랜 친구였던 캐서린 그레이엄 전 워싱턴 포스트 발행인에 대한 회고를 중심으로 진행되었으나, 경제 현안에 대한 질문에도 답변했다. 버핏은 농담조로 "시간이 지나면서 그것(관세)은 상품에 대한 세금이 된다. 제말은 이빨 요정이 그들에게 돈을 주지 않는다는 거죠"라고 말했다. 이빨 요정은 서양에서 전해 내려오는 어린이 설화 속 존재로, 아이들이 빠진 젖니를 베개 밑에 두면 요정이 몰래 찾아와 이를 가져가고 그 대신 동전이나 작은 선물을 남겨준다는 이야기다. 현재 이빨 요정의 개념은 20세기 미국에서 확립됐다. 1920년대부터 동화책과 영화에서 이빨 요정이 등장하기 시작했고, 1970년대부터 미국과 영국 가정에서 널리 퍼진 풍습이 됐다. 즉, 아이들은 빠진 이를 베개 밑에 두면 밤 사이 부모가 동전, 지폐, 작은 선물을 대신 남겨두어 어린이들이 치아를 건강하게 관리하는 습관을 기르게 된다는 것이다. 버핏 회장은 관세의 영향과 비용 부담 주체를 고려할 때 "그래서 그다음은 무엇인가?"라는 질문을 항상 던져야 한다고 강조했다. 그는 "경제학에서는 항상 '그래서 그다음은 무엇인가?'를 물어야 한다"고 말했다. 이번 버핏의 발언은 트럼프 대통령이 캐나다와 멕시코에서 수입하는 상품에 대해 25%의 관세를 부과할 것이며, 중국산 제품에 대해 10% 관세 추가 부과를 앞두고 나왔다. CNN은 3일(현지시간) 이로 인해 미국 소비자들은 전자제품부터 자동차에 이르기까지 다양한 상품 가격 상승을 경험했다고 전했다. 중국은 미국에 대한 보복 관세로 맞대응하며 무역 전쟁에 대한 우려를 증폭시켰고, 유럽연합(EU) 등 다른 무역 파트너들도 트럼프 전 대통령의 '상호 관세' 정책에 따라 관세 부과 대상이 됐다. 한편, 하워드 루트닉 상무장관은 CNN과의 인터뷰에서 버핏 회장의 관세 관련 발언을 "어리석다"고 일축하며, 관세가 국세청(IRS)의 필요성을 대체할 수 있다고 주장했다. 그러나 루트닉 장관은 국세청의 설립 시기에 대한 오류를 범했다. 루트닉 장관은 "미국은 1913년 이전에는 관세만 부과했으며, 제1차 세계대전 참전 시 국세청을 설립했다"고 주장했다. 실제 국세청의 전신은 남북전쟁 당시인 1862년에 설립되었고, 연방 소득세는 1913년에 도입됐다. 미국 정부가 연방 소득세 도입 이전에 관세 수입에 의존했던 것은 사실이지만, 2020년대의 미국 경제는 국제 무역과 깊이 연관된 글로벌 강국으로서 19세기 후반 및 20세기 초반과는 비교할 수 없을 정도로 규모가 커지고 복잡하게 발전했다. CNN은 따라서 국세청을 폐지하고 관세 수입으로 정부 재정을 충당하겠다는 주장은 재정적으로 비현실적이며 많은 문제점을 내포하고 있다고 지적했다. 버핏 회장은 관세를 전쟁 행위로 규정한 이유에 대해 구체적으로 설명하지는 않았으나, 관세는 오랫동안 고립주의 외교 정책에 영향을 미치는 보호 무역 정책과 연관되어 왔다. 1930년대 미국이 스무트-홀리 관세법을 통해 관세를 인상했을 때 프랑스 언론은 이를 경제 전쟁 선포라고 비판했다. 버핏 회장은 과거에도 관세의 부정적인 영향에 대해 공개적으로 발언하기도 했다. 2016년 대선 당시 트럼프 전 대통령의 관세 정책 제안에 대해 "매우 나쁜 아이디어"라고 비판했다. 오도넬 앵커가 경제 전반에 대한 의견을 묻자 버핏 회장은 "세상에서 가장 흥미로운 주제"라고 답했으나, 더 이상의 언급은 피했다. 투자가들의 주목을 받는 버핏 회장은 최근 버크셔 해서웨이의 막대한 현금 보유량으로 관심을 끌었다. 버크셔 해서웨이는 지난해 4분기 현금 및 현금성 자산을 3,342억 달러로 늘렸으며, 애플, 뱅크 오브 아메리카 등 우량주 매각을 통해 현금 보유량을 더욱 늘렸다. 버크셔 해서웨이의 2024년 4분기 영업 이익은 사상 최대치를 기록했으며, 클래스 A주식(BRK.A)과 클래스 B주식(BRK.B) 모두 최근 사상 최고가를 기록했다. 버핏 회장은 자신이 관리하는 자산의 대부분은 항상 미국에 투자될 것이라고 밝혔다. 그는 "미국은 최고의 투자처"라며, "이곳에서 태어난 것은 행운"이라고 말했다.
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[글로벌 핫이슈] 워런 버핏 "관세는 사실상 전쟁 행위" 비판
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[기후의 역습(120)] 그린란드 빙상, 임계점 근접⋯해수면 상승 및 생태계 교란 우려 증폭
- 그린란드 빙상이 예상보다 빠르게 녹아내리며, 금세기 말경 돌이킬 수 없는 임계점에 도달할 가능성이 제기됐다. 이는 해수면 상승과 전 세계 생태계에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 점에서 국제 사회의 우려를 낳고 있다. 연구진은 학술지 '빙권(The Cryosphere)'에 발표한 논문에서 지구 온도가 산업화 이전 대비 2℃ 상승할 경우, 그린란드 빙상 붕괴가 촉발될 수 있다고 경고했다. 이는 해수면을 7m 상승시켜 전 세계 해안 지역에 거주하는 수십억 명에게 재앙을 초래할 수 있음을 의미한다. 미국 국립설빙자료센터(NSIDC)에 따르면, 그린란드 빙상은 지구 담수 저장량의 70% 이상을 차지하며, 텍사스주의 약 3배에 달하는 170만㎢ 면적을 덮고 있다. 인류의 활동으로 인한 기후 변화로 인해 빙상 소실 속도가 가속화되고 있으며, 1994년 이후 총 6조 3000억 톤의 얼음이 녹아내린 것으로 추정된다. 연구진은 기후 모델을 통해 다양한 온난화 시나리오에서 빙상 표면 질량 균형(눈 축적량과 용해량의 차이)을 분석했다. 그 결과, 연간 약 230기가톤의 빙상 소실이 발생할 경우 임계점에 도달하며, 이는 산업화 이전 대비 3.4℃의 지구 온도 상승과 연관된다는 사실을 확인했다. 현재 지구 온도는 이미 1.47℃ 상승한 상태이며, 비관적인 전망에 따르면 현 추세가 지속될 경우 2100년까지 3.4℃ 상승에 도달할 수 있다. 그린란드는 기후가 매우 춥고 일년 중 대부분 해빙이 해안에 달라붙어 있어 접근이 불가능한 지역이 많다. 두께가 최대 2마일(약 3.2km)에 달하는 빙하가 섬의 80% 이상을 덮고 있다. 기후 변화와 더욱 심화된 자연 재해로 인해 그린란드 해안이 점점 위험해지고 있다. 2017년 그린란드 북서부 산비탈이 3000피트 아래의 피오르드의 깊은 바닷물 속으로 떨어졌다. 이후, 낙석으로 인해 발생한 파도(쓰나미)가 인근 마을인 누우가시아크와 일로수트를 휩쓸고 지나갔다. 빙산과 해빙으로 가득 찬 물은 해안 가에 위치한 마을을 휩쓸어 4명이 사망했고 두 마을은 폐허가 됐다. 섬 주변의 가파른 피오르드 벽에는 과거 산사태의 흔적이 곳곳에 남아 있다. 지난 1만 년 동안 올림픽 수영장 320만 개를 채울 수 있는 양의 바위가 산사태로 인해 바다로 떨어졌다. 2023년에는 또 다른 낙석으로 인해 그린란드 피오르드에서 9일 동안 쓰나미가 밀려오기도 했다. 빙상 붕괴는 해수면 상승뿐만 아니라 전 세계 해류 시스템에도 심각한 영향을 미칠 수 있다. 그린란드 빙상의 급격한 용해는 전 세계 다른 빙하 지역에서도 관찰되고 있으며, 2000년부터 2019년까지 지구 빙하는 연간 평균 2660억 톤의 질량을 잃어 해수면 상승의 21%를 차지했다. 연구진은 탄소 배출량 감축과 같은 적극적인 대응을 통해 빙상 붕괴를 막을 수 있다고 강조하며, 국제 사회의 공동 노력을 촉구했다.
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[기후의 역습(120)] 그린란드 빙상, 임계점 근접⋯해수면 상승 및 생태계 교란 우려 증폭
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[기후의 역습 (119)] 산악 빙하, 해빙 가속화로 연평균 2,700억 톤 손실
- 기후변화의 영향으로 산악 지역 빙하의 해빙 속도가 빨라지고 있다. 산악 빙하는 전 세계 수백만 명의 주요 담수 공급원이며, 이들 빙하가 모두 녹을 경우 지구 해수면을 32cm까지 상승시킬 수 있다. BBC 보도에 따르면, 21세기 시작 이후 지구는 6조 500억 톤 이상의 얼음을 잃었으며, 해빙 속도는 더욱 가속화되고 있다. 지난 10년간 빙하 손실량은 2000년~2011년 대비 3분의 1 이상 증가했다. 학술지 '네이처'에 게재된 이번 연구는 전 세계 35개 연구팀의 230개 이상 지역 추정치를 종합한 결과다. 빙하, 기후 변화의 증거 빙하는 기후 변화를 입증하는 명확한 지표다. 안정적인 기후 조건에서는 빙하의 크기가 일정하게 유지되며, 강설량과 해빙량이 균형을 이룬다. 그러나 화석 연료 사용 등으로 인한 기온 상승으로 지난 20년간 전 세계 20만 개가 넘는 빙하가 극지방을 포함한 거의 모든 지역에서 감소하고 있다. 2000년에서 2023년 사이 그린란드와 남극의 주요 빙상 외 빙하는 연평균 약 2,700억 톤의 얼음을 잃었다. 세계빙하모니터링 서비스 책임자이자 이번 연구의 주저자인 마이클 쳄프는 "1년 동안 2,700억 톤의 얼음이 사라지는 것은 1인당 하루 3리터의 물을 쓴다고 가정하면 전 세계 인구가 30년 동안 사용하는 물의 양과 같다"고 설명했다. 중부 유럽, 빙하 39% 소실 일부 지역의 기후는 더욱 극단적인 변화를 겪고 있다. 중부 유럽의 경우 20년도 채 안 되는 기간 동안 빙하의 39%가 소실됐다. 가장 심각한 문제는 금세기 말까지 사라질 얼음의 양이 인간의 온실가스 배출량에 따라 크게 달라진다는 점이다. 연구 결과에 따르면, 전 세계 기후 목표를 달성할 경우에도 전 세계 빙하의 4분의 1이 사라질 수 있으며, 온난화가 지속될 경우 절반 가까이 사라질 수 있다. 쳄프 박사는 "0.1도라도 온난화를 막는다면 빙하를 살리고 더 큰 피해를 예방할 수 있을 것"이라고 강조했다. 전 세계 해수면은 1900년 이후 20cm 이상 상승했으며, 그중 절반은 1990년대 초 이후 발생했다. 앞으로 해수면 상승 속도는 더욱 빨라질 것으로 예상된다. 이번 연구에 참여하지 않은 영국 노섬브리아 대학교 앤디 셰퍼드 교수는 "해수면이 1cm 상승할 때마다 매년 200만 명이 홍수 위험에 노출된다"고 우려했다.
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[기후의 역습 (119)] 산악 빙하, 해빙 가속화로 연평균 2,700억 톤 손실
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인체 장기 내 미세 플라스틱 축적 심화, 뇌 조직에서 고농도 검출
- 미세플라스틱이 인체 내 뇌 조직에서 다른 장기보다 더 많이 발견돼 충격을 주고 있다. 미국 뉴멕시코대학 연구진의 최근 연구에 따르면, 인체 내 미세플라스틱 축적이 심화되고 있으며, 특히 뇌 조직에서 높은 농도의 미세플라스틱이 검출돼 우려가 커지고 있다고 과학전문매체 사이언스얼럿과 abc뉴스 등 다수 외신이 4일(현지시간) 보도했다. 학술지 '네이처 메디신(Nature Medicine)'에 게재된 이번 연구는 지난해 수거된 뇌 조직 샘플이 약 10년 전 수거된 유사 샘플보다 훨씬 더 많은 미세플라스틱을 함유하고 있음을 보여준다. 이는 미세한 합성 입자가 시간이 지남에 따라 인체의 주요 기관에 축적된다는 사실을 시사한다. 뉴멕시코대 보건과학자 알렉산더 니하트(Alexander Nihart)와 연구진은 뇌 샘플에서 신장 및 간 샘플보다 더 높은 농도의 미세플라스틱이 검출됐음을 확인했다. 뉴멕시코대 건강과학센터, 오클라호마주립대, 듀크대, 콜롬비아 라 유니버시다드 델 발레엔칼리의 연구원들은 47구의 시체에서 뇌, 간, 신장 샘플을 분석했다. 연구 결과에 따르면 뇌 조직에서 발견된 미세플라스틱의 평균 양은 1g당 4800마이크로 그램이었다. 이는 표준 플라스틱 숟가락 하나와 맞먹는 양이다. 연구에 따르면 사람의 혈류 내에 이 정도의 미세플라스틱이 존재할 경우 어떤 구체적인 건강 위험이 초래될지는 아직 알수 없다고 한다. 1950년부터 2019년까지 약 90억 톤의 플라스틱이 생산되었으며, 이 물질들은 시간이 지나면서 미세한 조각으로 분해돼 전 세계적으로 확산되고 있다. 플라스틱이 작은 조각으로 떨어져나간 미세플라스틱은 크기가 최대 5mm에 달하며, 나노플라스틱은 그보다 더 작은 크기로 10억분의 1미터 단위로 측정한다. 연구진은 논문에서 "인위적으로 생성된 미세플라스틱과 나노플라스틱의 환경 내 농도는 지난 반세기 동안 기하급수적으로 증가했다"고 밝혔다. 연구에 따르면 플라스틱 용기부터 바닥재, 의료기기에 이르기까지 모든 것에서 발견되는 가장 흔한 플라스틱인 폴리에틸렌이 뇌 샘플에서 발견된 미세 플라스틱의 75%를 차지했다. 미세플라스틱, 뇌 보호막도 침투 인체 조직에 축적된 플라스틱 입자의 장기적인 영향과 잠재적 누적 효과는 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 우려할 만한 연구 결과들이 속속 제시되고 있다. 미발표 연구에서는 태반 내 미세플라스틱이 조산과 연관된 것으로 나타났으며, 쥐를 대상으로 한 연구에서는 미세플라스틱이 뇌 혈관을 막는 데 영향을 미칠 수 있다는 결과도 보고됐다. 또 다른 연구에서는 흔히 사용되는 플라스틱 첨가제 노출이 수백만 건의 사망과 관련이 있다는 사실이 밝혀졌다. 니하트 연구진은 2016년과 2024년 부검을 통해 확보한 52개의 인체 조직 샘플을 분석한 결과, 모든 샘플에서 플라스틱 입자가 검출됐다고 밝혔다. 간과 신장 샘플의 플라스틱 양은 유사했으나, 뇌 샘플에서는 최대 30배 높은 농도의 플라스틱이 발견됐다. 이는 간과 신장이 체내 노폐물을 걸러내고 분해하는 역할을 수행하면서 순환하는 입자와의 접촉이 많아질 수 있다는 점을 고려할 때 뜻밖의 결과다. 특히, 뇌에는 유해 물질을 차단하는 혈액뇌관문이 존재함에도 불구하고 미세플라스틱이 축적된 사실이 확인돼 충격을 주고 있다. 치매 환자 뇌에서 플라스틱 농도 더 높아 연구진은 1997년부터 2013년까지 확보한 초기 뇌 샘플 데이터와 비교한 결과, 시간이 지남에 따라 플라스틱 농도가 증가하는 명확한 추세를 발견했다. 이는 환경 내 미세플라스틱과 나노플라스틱 농도의 급격한 증가가 인체 내에서도 반영되고 있음을 시사한다. 분석된 조직의 플라스틱 농도는 연령, 인종, 사망 원인과 무관했지만, 치매 진단을 받은 사람들의 샘플에서는 그렇지 않은 사람들보다 높은 농도의 플라스틱이 검출됐다. 연구진은 "뇌 조직 위축, 혈액뇌관문 손상, 노폐물 제거 기능 저하는 치매의 주요 특징이며, 이는 미세플라스틱과 나노플라스틱 농도를 증가시킬 수 있다"고 설명했다. 다만, 플라스틱 물질 축적이 건강 악화에 직접적으로 영향을 미치는지는 아직 확실하지 않다고 덧붙였다. 니하트 연구진은 미세플라스틱의 건강 영향을 규명하기 위한 추가 연구가 필요하다는 점을 강조하며, 이에 대한 연구자들의 관심이 더욱 필요하다고 촉구했다. 한편, 플라스틱 생산량은 지속적으로 증가하고 있으며, 인간은 일상적으로 플라스틱 조각을 흡수하고 있다. 영국 엑서터대 글로벌 개발 연구원 아담 하니에(Adam Hanieh)는 "플라스틱은 석유와 가스로부터 추출된 석유화학 제품"이라며, 2040년에는 플라스틱이 석유 수요 증가의 95%를 차지할 것으로 예상된다고 경고했다.
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- ESGC
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인체 장기 내 미세 플라스틱 축적 심화, 뇌 조직에서 고농도 검출
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['우주의 속삭임(94)] 지구 자기 북극 이동 가속화⋯5년 만에 위치 업데이트
- 지구 자기 북극의 위치가 변화함에 따라 선박, 항공기 등의 항법 시스템을 재조정해야 할 필요성이 제기되고 있다. 자기 북극은 현재 캐나다에서 시베리아 방향으로 이동하고 있으며, 그 속도가 가속화되고 있는 것으로 관측됐다고 CNN과 사이테크데일리 등 외신이 전했다. 미국 국립해양대기청(NOAA)과 영국 지질조사국(BGS)은 5년마다 갱신되는 세계 자기 모델(WMM)의 최신 버전을 발표했다. 지리적 북극은 지구 자전축의 최북단에 고정되어 있는 반면, 자기 북극은 지구 자기장이 수직으로 향하는 지점으로, 지구 내부의 철과 니켈의 이동에 따라 끊임없이 변화한다. 따라서 나침반이나 GPS 시스템을 사용하는 경우 정확한 자기 북극의 위치 정보가 필수적이다. BGS의 지구 자기장 모델링 전문가인 윌리엄 브라운은 "현재 자기 북극의 이동은 전례 없는 현상"이라고 말했다. 그는 "1500년대 이후 자기 북극은 캐나다 주변에서 천천히 움직였지만, 지난 20년 동안 시베리아를 향해 가속도가 붙었고, 5년 전까지 매년 속도가 증가했다"며 "최근에는 연간 50km에서 35km로 속도가 감소했는데, 이는 관측 사상 가장 큰 감속"이라고 설명했다. 연구 결과에 따르면, 캐나다와 시베리아 지하에 있는 두 개의 거대한 자기 엽이 자기 북극의 이동을 주도하는 것으로 추정된다. 이러한 이동은 때때로 급격하게 발생하여 5년 주기의 정기적인 업데이트 외에 긴급 업데이트가 필요한 경우도 있다. 이번에 발표된 새로운 WMM은 향후 5년간 자기 북극의 위치를 정확하게 제공할 것으로 예상된다. 특히 이번에는 해상도가 10배 이상 향상된 고해상도 지도가 함께 제공되어, 적도에서 약 300km의 공간 해상도를 제공한다. 이전 모델의 해상도는 3,300km였다. BGS 연구팀은 남아프리카에서 영국까지 8,500km를 직선으로 이동하는 경우, 이전 WMM을 사용하면 새로운 WMM에 비해 최종 목적지에서 150km 벗어나게 된다고 밝혔다. 이는 WMM의 정확도가 항법에 미치는 영향을 보여주는 사례이며, 지도 제작 및 물류 회사, 정부 기관 등은 이러한 업데이트를 적용해야 한다. 브라운은 CNN과의 인터뷰에서 "주요 항공사들은 전체 항공기의 항법 소프트웨어를 업그레이드하여 새로운 모델을 적용할 것이며, NATO 회원국들은 다양한 장비의 복잡한 항법 시스템 소프트웨어를 업그레이드해야 할 것"이라고 말했다. 다만, 개인이 사용하는 휴대폰이나 차량용 내비게이션의 경우 자동으로 업데이트가 진행될 예정이다. 한편, 자기 북극은 1831년 제임스 클라크 로스 경에 의해 캐나다 북부에서 처음 발견됐다. 이후 연구자들은 전 세계 지상 측정 및 위성 데이터를 활용하여 자기 북극의 위치를 추적해 왔으며, 그 정확도를 점차 높여왔다.
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- IT/바이오
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['우주의 속삭임(94)] 지구 자기 북극 이동 가속화⋯5년 만에 위치 업데이트
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[퓨처 Eyes(68)] 양자 컴퓨터, '슈뢰딩거의 고양이' 품다
- "어제의 꿈은 오늘의 희망이고, 내일의 현실이다." 20세기 초, 양자역학의 태동과 함께 등장한 '슈뢰딩거의 고양이'는 과학자들에게 끊임없는 탐구의 대상이었다. 죽어있는 동시에 살아있는 고양이라니! 이 기묘한 역설 속에 숨겨진 양자 세계의 비밀은 오랫동안 미지의 영역으로 남아있었다. 그러나 이제, 그 베일이 벗겨지려 한다. 호주 뉴사우스웨일스 대학교(UNSW) 연구팀이 안티몬 원자를 이용하여 양자 컴퓨터의 고질적인 문제였던 오류 발생 가능성을 획기적으로 줄이는 기술을 개발했기 때문이다. '슈뢰딩거의 고양이'를 현실 세계로 불러낸 이 연구는 양자 컴퓨터 개발에 있어 중대한 돌파구를 마련했으며, 인류에게 새로운 미래를 선사할 혁신의 씨앗이 될 것으로 기대된다. 지난 14일(현지시간) 네이처 피직스 저널에 게재된 이 연구는 1세기 넘게 과학계를 괴롭혀 온 양자역학의 난제인 '슈뢰딩거의 고양이'의 비밀을 밝히는 동시에, 양자 컴퓨팅의 가장 큰 걸림돌 중 하나였던 오류 수정 문제에 대한 새로운 해결책을 제시했다는 점에서 학계의 비상한 관심을 모으고 있다. 슈뢰딩거의 고양이, 현실이 되다 '슈뢰딩거의 고양이'는 양자역학의 불가사의한 특징을 설명하는 대표적인 사고 실험이다. 상자 속 고양이의 생사가 방사성 원자의 붕괴 여부에 따라 결정되는 이 실험에서, 양자역학적으로 고양이는 관찰되기 전까지 살아있는 상태와 죽은 상태가 중첩된 상태로 존재한다. 양자역학의 원리를 설명하기 위해 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 1935년에 고안한 사고 실험인 슈뢰딩거의 고양이는 양자역학의 해석이 가진 불완전함을 드러내기 위해 설계됐다. 이 실험의 원리는 다음과 같다. 상상 속의 밀폐된 상자 안에 고양이 한 마리가 들어 있다. 상자 안에는 방사성 물질과 연결된 독가스 장치가 함께 들어 있다. 방사성 물질은 1시간 내에 50% 확률로 붕괴할 수 있으며, 붕괴가 발생하면 독가스가 방출되어 고양이는 죽는다. 반대로 붕괴가 일어나지 않으면 고양이는 살아남는다. 이 실험의 핵심은 상자를 열기 전까지는 고양이가 살아 있는지, 죽어 있는지 알 수 없다는 점이다. 양자역학에 따르면, 상자를 열어보기 전까지 고양이는 살아 있는 상태와 죽어 있는 상태가 동시에 중첩되어 존재한다. 즉, 고양이는 동시에 살아 있으면서 죽어 있는 것이다. 슈뢰딩거는 이 사고 실험을 통해 양자역학의 '중첩' 개념에 의문을 제기했다. 거시세계에서 우리가 관찰할 수 있는 현실에서는 고양이가 죽었거나 살아 있거나 둘 중 하나의 상태만 존재한다. 중첩된 두 상태가 동시에 존재한다는 양자역학적 해석은 직관적으로 받아들이기 어렵기 때문이다. 연구팀은 안티몬 원자의 핵 스핀을 이용하여 이러한 '슈뢰딩거 고양이' 상태를 실제로 구현했다. 안드레아 모렐로 UNSW 교수는 "누구도 동시에 죽고 사는 상태의 실제 고양이를 본 적은 없지만, 슈뢰딩거의 고양이라는 비유는 큰 차이가 있는 양자 상태의 중첩을 설명하는 데 사용된다"고 설명했다. 안티몬(Sb, 원자번호 51)은 주기율표 15족에 속하는 준금속 원료로, 금속성과 비금속성을 모두 가진 독특한 특성이 있다. 기존 양자 컴퓨터는 '큐비트'라는 양자 정보 단위를 사용한다. 큐비트는 0 또는 1의 두 가지 상태를 갖는데, 외부 환경의 영향으로 쉽게 오류가 발생하는 문제점이 있었다. 하지만 안티몬 원자는 8개의 서로 다른 스핀 방향을 가질 수 있어 큐비트보다 훨씬 더 안정적인 양자 정보 저장 및 처리가 가능하다. 논문의 주 저자인 시 유(Xi Yu)는 "안티몬 원자는 '7개의 목숨'을 가진 슈뢰딩거 고양이와 같다"며 "0에서 1로 상태를 바꾸려면 7번의 연속적인 오류가 발생해야 하므로 양자 정보를 안전하게 보호할 수 있다"고 강조했다. 실리콘, 양자 컴퓨팅의 날개를 달다 연구팀은 안티몬 원자를 실리콘 양자 칩에 내장하여 양자 상태를 정밀하게 제어하는 데 성공했다. 다니엘 홈스 UNSW 박사는 "실리콘 기반 기술은 기존 컴퓨터 칩 제작 방식과 유사하게 확장될 수 있어 양자 컴퓨팅의 실용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 기대했다. 실리콘 기반 기술의 활용은 양자 컴퓨팅의 확장성을 높이는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 기존 반도체 산업의 인프라를 활용할 수 있다는 점에서 양자 컴퓨터의 대량 생산 및 상용화 가능성을 높일 수 있기 때문이다. 좀 더 자세히 설명하면, 현재 양자 컴퓨터 개발에는 극저온 환경 유지, 복잡한 제어 시스템 구축 등 까다로운 조건들이 필요하다. 하지만 기존 반도체 제조 공정을 활용하면 양자 컴퓨터를 보다 쉽게 제작할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 웨이퍼 위에 큐비트를 생성하고 제어하는 기술을 통해 대량 생산이 가능해지고, 이는 곧 양자 컴퓨터의 생산 비용 절감과 상용화 시기를 앞당길 수 있다는 것을 의미한다. 뿐만 아니라 실리콘은 이미 우리 주변의 전자 기기에 널리 사용되는 소재이기 때문에 안정성과 내구성이 검증되었다. 이러한 실리콘의 특징은 양자 컴퓨터의 안정적인 작동과 수명 연장에도 기여할 수 있다. 결과적으로 실리콘 기반 기술은 양자 컴퓨터를 연구실 밖으로 꺼내 우리 생활 속으로 가져올 수 있는 중요한 열쇠가 될 것으로 기대된다. 모렐로 교수는 "이번 연구는 양자 오류 감지 및 수정이라는 양자 컴퓨팅의 '성배'를 향한 중요한 발걸음"이라며 "앞으로 오류 수정 기술을 더욱 발전시켜 실용적인 양자 컴퓨터 개발에 박차를 가할 것"이라고 밝혔다. 이번 연구는 UNSW 시드니, 멜버른 대학교, 샌디아 국립 연구소, NASA 에임스 연구센터, 캘거리 대학교 등 다양한 기관의 국제 협력을 통해 이루어졌다. 모렐로 교수는 이를 "상호 보완적인 전문성을 갖춘 세계적 팀 간의 개방적 국경 협업의 훌륭한 사례"라고 평가했다. 양자 컴퓨터, 새로운 세상을 열다 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와 달리 '큐비트'라는 양자 정보 단위를 사용한다. 큐비트는 0과 1의 값을 동시에 가질 수 있는 '중첩' 상태를 통해 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 속도로 연산을 수행할 수 있다. 다만 큐비트는 외부 환경에 민감하게 반응하여 오류가 발생하기 쉽다는 단점이 있다. 이번 연구에서 UNSW 연구팀은 안티몬 원자의 핵 스핀을 이용하여 큐비트를 구성했다. 안티몬 원자는 핵 스핀이 8개의 다른 방향을 가질 수 있어 0과 1뿐만 아니라 그 사이의 6개 값을 추가로 저장할 수 있다. UNSW의 양자 정보 연구원 벤자민 빌헬름은 "기존 큐비트는 스핀 업(1)과 스핀 다운(0) 두 가지 상태만 가지므로 스핀 방향이 바뀌면 0이 1로, 혹은 1이 0으로 바뀌는 오류가 발생한다"며 "그러나 안티몬 원자는 8개의 상태를 가지므로 하나의 오류가 발생하더라도 정보가 즉시 손상되지 않는다"고 덧붙였다. 안티몬 원자, 큐비트의 수호자 연구팀은 이러한 안티몬 원자의 특성을 "마치 고양이가 목숨이 아홉 개인 것처럼, 한 번의 작은 긁힘으로는 죽일 수 없다"는 속담에 비유하며 "우리의 비유적인 '고양이'는 목숨이 일곱 개나 된다. 0을 1로 바꾸려면 7개의 연속적인 오류가 발생해야 한다"고 설명했다. 안드레아 모렐로 교수는 "단일 또는 몇 개의 오류가 발생하더라도 정보가 즉시 스크램블되지 않는다"며 "오류가 발생하면 즉시 감지하고 추가 오류가 누적되기 전에 수정할 수 있다. 슈뢰딩거의 고양이 비유를 계속하자면 마치 우리 고양이가 얼굴에 큰 긁힘을 입고 집에 오는 것을 본 것과 같다. 고양이는 죽지는 않았지만 싸움에 휘말렸다는 것을 알 수 있다. 우리는 다시 싸움이 일어나 고양이가 더 다치기 전에 누가 싸움을 일으켰는지 찾아낼 수 있다"고 말했다. 이번 연구는 양자 컴퓨터의 오류 감지 및 수정 기술 개발에 중요한 발판을 마련했다는 평가를 받는다. 앞으로 더욱 안정적인 양자 컴퓨터 개발을 통해 의학, 재료 과학, 인공 지능 등 다양한 분야에서 혁신적인 발전이 이루어질 것으로 기대된다. 특히 신약 개발, 암 치료, 인공지능 개발 등 복잡한 문제 해결에 획기적인 전환점을 가져올 수 있을 것으로 전망된다. 양자 컴퓨터, 인류의 미래를 밝히다 이번 연구는 마치 판도라의 상자를 여는 열쇠처럼, 양자 컴퓨팅 시대의 문을 활짝 열었다. 안티몬 원자를 이용한 오류 수정 기술은 양자 컴퓨터 개발의 핵심 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 더욱 안정적이고 효율적인 양자 컴퓨터의 등장은 과학 기술 분야는 물론, 인류의 삶 전반에 걸쳐 혁명적인 변화를 가져올 것이다. 어쩌면 머지않아 우리는 양자 컴퓨터가 만들어낼 놀라운 미래를 직접 경험하게 될지도 모른다.
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- 포커스온
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[퓨처 Eyes(68)] 양자 컴퓨터, '슈뢰딩거의 고양이' 품다
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[글로벌 핫이슈] '식수 불소화' 논란, 트럼프 시대에 다시 불붙나⋯한국은?
- 미국 대선 이후 잠잠했던 '식수 불소화' 논란이 다시 뜨겁게 달아오르고 있다. 트럼프 당선자가 공공 용수에 불소 첨가를 중단하는 정책을 검토 중이라는 소식이 전해지면서다. 만약 현실화된다면, 70년 넘게 이어져 온 불소화 정책이 전면 폐지되는 초유의 사태를 맞이하게 된다고 로이터통신이 지난 7일(현지시간) 보도했다. 과연 '충치 예방'과 '건강 위해성' 사이에서 끊임없이 줄다리기를 해 온 불소화 논란은 어떤 결말을 맞이하게 될까? 그리고 한국은 이러한 흐름에 어떻게 대응해야 할까? 트럼프 당선자가 보건복지부 장관으로 지명한 로버트 F. 케네디 주니어는 "트럼프가 공공 용수에 불소 첨가를 중단할 것을 요구할 것"이라고 밝혔다. 물론 트럼프는 아직 공식 입장을 밝히지 않았지만, "그러한 권고를 할 가능성이 있다"고 말해 논란이 예상된다. 불소, 충치 예방 효과 vs 건강 위해성 논란 불소는 물, 토양, 공기에 자연적으로 존재하는 미네랄로, 치아 법랑질을 강화하여 충치를 예방하는 효과가 있다. 하지만 불소 섭취량이 과도할 경우 골절, 갑상선 질환, 신경계 손상 등의 건강 문제를 일으킬 수 있다는 우려도 제기되어 왔다. 최근 발표된 연구 결과들은 이러한 논란에 더욱 불을 지폈다. 지난 1월 미국 국립보건원(NIH) 연구팀은 불소 노출이 높은 어린이의 IQ가 더 낮다는 연구 결과를 발표했다. 또한, 코크레인 체계적 문헌 고찰 데이터베이스의 2024년 10월 검토에서는 치약 사용이 보편화된 현대 사회에서 식수 불소화의 충치 예방 효과가 제한적일 수 있다는 의문을 제기했다. 식수 불소화, 70년 넘는 역사⋯폐지될 경우 파장 커 식수 불소화는 1945년 미국 미시간주 그랜드래피즈에서 처음 시작되었다. 이후 미국 정부와 치과 협회는 불소화의 충치 예방 효과를 인정했고, 현재 미국 인구의 약 63%가 불소화된 식수를 사용하고 있다. 하지만 불소화에 대한 안전성 논란은 끊이지 않았다. 케네디 주니어는 "결정적인 증거가 없음에도 불구하고 미국의 불소화 수치가 암을 포함한 수많은 건강 문제와 관련이 있다고 주장"해 왔다. 반면, 미국 질병통제예방센터는 식수 불소화를 "20세기 미국 10대 공중 보건 업적 중 하나"로 꼽으며 충치 예방 효과를 강조하고 있다. 한국도 '식수 불소화' 논란에서 자유롭지 못해 흥미로운 점은 이러한 논란이 비단 미국에만 국한된 것이 아니라는 점이다. 한국에서도 식수 불소화는 뜨거운 감자다. 충치 예방 효과에도 불구하고 안전성, 환경 영향, 강제성, 기존 불소 노출 등 다양한 이유로 반대 여론이 만만치 않다. 한국의 수돗물 불소화 사업은 수돗물의 불소 이온 농도를 0.8ppm으로 조절하는 것으로, 세계보건기구(WHO)가 권장하는 공중구강보건사업이다. 하지만 과량의 불소 섭취는 반점치아를 유발할 수 있으며, 불소가 수중 생태계를 교란시킬 수 있다는 우려도 제기된다. 또한, 공공 급수 체계를 통한 불소 섭취는 '강제적 의료 행위'라는 비판도 있다. 보건복지부는 정기적인 모니터링을 통해 수돗물 불소화 사업의 안전성을 강조하고 있지만, 전국적인 확대에 대해서는 여전히 논란이 지속되고 있다. 전문가 의견 엇갈려⋯과학적 근거 기반 논의 필요 전문가들의 의견도 엇갈린다. 존스홉킨스 블룸버그 공중보건대학원의 켈로그 슈왑은 "용수에 불소를 첨가하는 것은 미국인의 치아 건강에 도움이 되었으며 연구에 따르면 부작용 위험이 매우 낮다"고 주장한다. 하지만 플로리다 주 조지프 라다포 보건국장은 '불소화가 어린이의 뇌에 위험을 초래한다'는 연구 결과를 인용하며 불소 첨가에 반대하고 있다. 트럼프 정부가 식수 불소화 폐지 쪽으로 가닥을 잡을 경우, 미국 사회는 물론 전 세계적으로, 그리고 한국 사회에도 큰 파장이 예상된다. 70년 넘게 이어져 온 공중 보건 정책을 뒤집는 결정이기 때문이다. 따라서 충분한 과학적 근거와 사회적 합의를 바탕으로 신중하게 접근해야 한다. 식수 불소화 논란은 단순히 과학적 문제를 넘어 사회적, 정치적 문제로 확대될 수 있다. 특히 건강 권리, 개인의 선택권, 정부의 역할 등 다양한 가치가 충돌하는 문제이기 때문에 더욱 신중한 접근이 필요하다. 앞으로 불소화 논쟁은 더욱 가열될 것으로 예상되며, 이 과정에서 정확한 정보에 기반한 합리적인 논의가 이루어져야 할 것이다.
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[글로벌 핫이슈] '식수 불소화' 논란, 트럼프 시대에 다시 불붙나⋯한국은?
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중국, 유동성 확보 위해 연초 지준율 인하 전망
- 중국 당국이 올해 '더 적극적인 재정정책과 적절히 완화적인 통화정책'을 경제 회복 기조로 확정한 가운데, 지급준비율(RRR)이 연초부터 재차 인하될 가능성이 제기됐다. 3일 중국 매체 펑파이에 따르면, 중신증권은 춘제(春節·중국의 설) 전후 유동성 수요 증가와 맞물려 지준율이 낮아질 가능성이 있다고 전망했다. 과거 사례를 참고할 때 중국인민은행이 유동성 확보 차원에서 설 연휴 전에 지준율을 조정할 수 있다는 분석이다. 궈하이증권 또한 "춘제 이후 자금 수요 공백을 고려할 때 1월 중 지준율 인하 가능성이 크다"며, 0.5% 인하 시 약 1조 위안(약 200조 원)의 장기 자금이 공급될 것으로 예상했다. 저상증권은 세금 납부, 정부채권 발행, 현금 인출 등으로 인해 1월 또는 직전 12월에 지준율이 인하되는 경우가 많았다고 덧붙였다. 지난해 중국 중앙경제공작회의에서 재정 적자율 인상 및 지방정부 특별채권 발행 확대 등 적극적인 재정정책과 지준율 인하 기조가 발표됐다. 그러나 부동산 경기 침체 및 내수 부진이 지속되고 있어 추가 부양책이 필요하다는 분석이 나온다. [미니해설] 중국, 연초 지준율 인하 가능성⋯경기 부양 위한 유동성 확대 기대 중국이 올해 경제 회복을 목표로 적극적인 재정정책과 완화적인 통화정책을 추진하는 가운데, 연초 지급준비율(RRR) 인하 가능성이 커지고 있다. 3일 중국 매체 펑파이는 중신증권의 보고서를 인용해 "2025년은 2020·2022·2023년과 마찬가지로 섣달그믐(음력 12월 마지막 날)이 1월에 있어 유동성 수요가 과세 기간과 춘제(중국 설) 현금 인출 수요로 중첩될 것"이라며, "단기적으로 금리가 상승할 가능성이 있다"고 전했다. 중신증권은 중국인민은행이 과거 춘제 전후에 지준율을 인하했던 사례를 언급하며, 이번 설 연휴에도 유사한 조치가 단행될 수 있다고 분석했다. 다만, 지준율 인하가 없더라도 인민은행이 역환매조건부채권(역RP)이나 국채 매입 등을 통해 유동성 변동성을 완화할 수 있다고 덧붙였다. 궈하이증권 역시 "춘제 이후 자금 수요 공백을 고려할 때 이달 중 지준율 인하 가능성이 높다"며, "0.5% 인하 시 1조 위안(약 200조 원)의 자금이 풀려 은행 간 자금 부족 문제를 해소할 것"이라고 설명했다. 저상증권은 "과거 1월 춘제에는 세금 납부, 정부채권 발행, 현금 인출 등 여러 요인이 복합적으로 작용해 중앙은행이 지준율을 인하한 사례가 많다"고 강조했다. 지난달 중국 중앙경제공작회의에서는 재정 적자율 상향, 지방정부 특별채권 발행 확대, 금리 인하 등 다양한 경기 부양책이 발표됐다. 그러나 부동산 시장 침체와 내수 부진이 지속되며, 미국 트럼프 행정부의 강경 대중 정책이 예고되는 등 중국 경제에 부정적인 요인이 산재해 있다. 최근 인민은행은 지준율 인하를 유력한 경기 부양 카드로 활용하는 모습이다. 2022년 4월과 12월, 2023년 3월과 9월에 각각 0.25%포인트(p)씩 인하를 단행했으며, 지난해 2월 춘제 연휴 전에는 0.5%포인트를 추가 인하했다. 9월 국경절 연휴를 앞두고도 0.5% 인하가 이루어졌다. 이에 따라 현재 중국 시중은행의 가중 평균 지준율은 약 6.6% 수준에 머물러 있다. 판궁성 인민은행장은 최근 인민일보와의 인터뷰에서 "지준율 인하 후 은행업계의 평균 지준율은 약 6.6%로, 주요 국가 중앙은행과 비교해 여전히 인하 여지가 있다"고 밝혀 추가 인하 가능성을 시사했다. 중국 정부는 지속적인 경기 부양책을 통해 경제 성장을 견인하고자 하며, 지준율 인하가 그 중심에 있는 것으로 보인다. 향후 춘제 전후로 인민은행의 움직임에 관심이 집중될 전망이다.
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- 경제
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중국, 유동성 확보 위해 연초 지준율 인하 전망
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우주쓰레기-케슬러 증후군이 위협적인 이유는?
- 현재 약 1만 3000개의 위성이 우주를 질주하며 지구를 초속 10km의 맹렬한 속도로 지구 궤도를 돌고 있다. 이는 전투기보다 14배 이상 빠른 것이다. 지난 세기 동안 인류가 이룩한 과학적 진보를 보여주는 매우 인상적인 업적이지만, 우주 쓰레기라는 적지 않게 큰 문제를 야기하고 있다. 이로 인한 케슬러 증후군(Kessler Syndrome)이 우려되고 있다고 IFL사이언스가 전했다. 이는 너무 많은 물체를 우주로 보내면 충돌 가능성이 높아지고, 그 결과 다시 더 많은 우주 쓰레기가 생성되며, 미래의 충돌 가능성이 높아진다는 생각을 말한다. 이는 본질적으로 도미노 효과이며, 일부 과학자들은 우리가 돌이킬 수 없는 임계 질량에 도달할 수 있다고 주장한다. 저궤도에 축적되는 우주 쓰레기 이 개념은 70년대에 미국의 천체물리학자 돈 케슬러가 처음 제안했다. 그 이후 지구의 저궤도에는 점점 더 많은 쓰레기가 쌓였다. 지난 2024년 9월 발표된 유럽우주국(ESA)의 최신 수치에 따르면 현재 지구를 돌고 있는 활성 위성은 1만 개가 넘고, 수명이 다하거나 파괴되어 작동하지 않는 위성은 3000개가 넘는다. 수치에서 짐작할 수 있듯이 많은 우주 물질이 사용 기한이 지난 후에도 대기에 남아 문제를 악화시키고, 특히 저궤도(LEO)에 축적되고 있다. 최근 몇 년 동안 우주로 발사된 위성의 수도 크게 증가했다. 스페이스X가 저궤도 위성 인터넷 서비스인 스타링크 프로젝트로 6800개 이상의 위성을 발사했다. 우려하는 과학자 연합(Union of Concerned Scientists)에 따르면 2022년에만 추가로 2000개가 우주로 발사됐다. 1cm 우주 쓰레기 타격, 치명적 텍사스 오스틴 대학의 모리바 자 교수는 2023년 팟캐스트에서 "몇 년 전에는 한 달에 한 번 발사하는 것도 빈번한 것으로 인식됐다. 그런데 지금은 일주일 평균 12개 이상의 위성을 발사하고 있다"며 "이 속도대로라면 이렇게 많은 위성을 자주 발사하는 것이 어떤 의도치 않은 결과를 가져올지 알 수 없다"라고 우려했다. 인간이 개발한 우주 기술의 발전은 지구를 도는 수백만 개의 미세 유성체에 더해진다. 요컨대, 지구의 천체 고속도로가 매우 혼잡해지고 있는 것이다. 그런데 속도를 방정식에 포함시키면 물체의 엄청난 수는 더 큰 문제가 된다. 1cm의 페인트 얼룩은 무해한 것으로 보일 수 있지만, 우주에 떠 있을 때는 강력한 타격을 줄 수 있다. 나사(NASA)에 따르면, 지구에서 시속 60마일(97km)로 움직이는 250kg 물체(돼지 한 마리 정도)와 같은 양의 피해를 입힐 수 있다. 우주 비행사가 우주 쓰레기와 충돌하면 치명적일 수 있다. 또 지구에서 살아가는 인간의 삶의 방식을 바꿀 수 있고, 지구로 돌아가는 우주선을 위협할 수도 있다. 위성은 항해에서 통신에 이르기까지 모든 면에서 중요한 역할을 한다. '순환 우주 경제' 모색해야 그렇다면 이에 대해 어떤 조치를 취할 수 있을가. 많은 과학자들은 '순환 우주 경제'를 요구하고 있다. 재사용 및 재활용이 가능한 우주 기술로 전환하고 폐기된 우주 쓰레기를 보다 책임감 있게 수거하거나 완벽히 폐기하는 방법이 포함된다. 한 가지 예로 국제우주정거장(ISS)에 있는 우주 비행사가 시험하는 나무 위성을 사용하는 방법이 있다. 한편 ESA와 같은 기관은 미래 우주 임무에서 생산될 쓰레기의 양을 줄이고 현재 유통 중인 일부 파편을 제거해 현실에서 발생할 수 있는 악몽 같은 시나리오를 막기 위한 자체 프로그램을 시작하고 있다.
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- IT/바이오
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우주쓰레기-케슬러 증후군이 위협적인 이유는?
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[퓨처 Eyes(65)] 한쪽으로는 질량 없는 기이한 입자, 첨단 기술 혁신의 열쇠 될까?
- 과학계가 술렁이고 있다. 마치 SF 영화에서나 나올 법한, 한 쪽 방향으로는 질량이 전혀 없지만 다른 한 쪽으로는 질량을 가진 기묘한 입자가 발견되었기 때문이다. '세미－디랙 페르미온(semi-Dirac fermions)'이라 불리는 이 준입자는 16년전 이론적으로 예측되었지만, 실제 물질에서 관측된 것은 이번이 처음이다. 이 획기적인 발견은 배터리, 센서 등 첨단 기술에 혁명적인 변화를 가져올 수 있다는 기대를 모으고 있다. 우연에서 탄생한 획기적 발견 이번 발견은 미국 펜실베이니아주립대학교(Penn State)와 컬럼비아대학교(Columbia University) 연구팀이 플로리다 국립 고자기장 연구소(National High Magnetic Field Laboratory)에서 수행한 실험 중 이루어졌다. 연구진은 지르코늄 실리사이드 설파이드(ZrSiS)라는 반금속 결정체를 -452℉(-269℃)로 냉각시키고 지구 자기장보다 90만 배 강력한 자기장을 적용해 광학적 반응을 조사하던 중 예상치 못한 신호를 관찰했다. 연구 논문의 주저자인 샤오 인밍(Yinming Shao) 펜실베이니아주립대학교 물리학 조교수는 "처음에는 우리가 무엇을 보고 있는지 몰랐다. 세미－디랙 페르미온을 찾으려던 것도 아니었다. 그런데 이해할 수 없는 신호를 발견했고, 결과적으로 이론적으로만 존재하던 준입자를 최초로 관찰하게 된 것"이라고 말했다. 플로리다 국립 고자기장 연구소의 하이브리드 자석은 세계에서 가장 강력한 지속형 자기장을 생성하는 데, 지구 자기장보다 약 90만배 강하다. 이 자기장은 너무 강해서 물방울과 같은 작은 물체를 공중에 띄울 수 있다. 연구진은 ZrSiS 결정체가 예상 밖의 특성을 보여준다고 강조했다. 그들은 "우리가 관찰한 신호는 기존의 준입자나 전자 행동과 완전히 다른 것이었다. 이는 물질 내 전자 구조가 상호작용하는 방식에 대한 새로운 시각을 제공한다"고 설명했다. 입자의 에너지가 전적으로 운동에서 비롯된 경우, 즉 본질적으로 빛의 속도로 이동하는 순수한 에너지인 경우 입자는 질량을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어 광자나 빛의 입자는 광속으로 움직이기 때문에 질량이 없는 것으로 간주된다. 알버트 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 빛의 속도로 이동하는 물체는 질량을 가질 수 없다. 고체 물질에서는 준입자(quasiparticles)라고도 하는 많은 입자의 집단적 행동이 개별 입자와 다른 행동을 보일 수 있으며, 이 경우 한 방향으로만 질량을 갖는 입자가 발생한다고 샤오는 설명했다. 샤오는 "어떤 물질에 자기장을 가하면 그 물질 내부의 전자 레벨이 란다우 준위(Landau levels)라는 불연속 레벨로 양자화된다"고 설명했다. 이 레벨은 마치 계단을 오를 때 중간에 작은 계단이 없는 것처럼 고정된 값만 가질 수 있다. 이 레벨 사이의 간격은 전자의 질량과 자기장의 세기에 따라 달라지므로 자기장이 증가하면 전자의 에너지 준위는 전적으로 질량에 따라 정해진 양만큼 증가해야 하지만 이 경우에는 그렇지 않다. 즉, 세미－디랙 페르미온은 방향에 따라 질량이 존재하거나 사라지는 독특한 행동을 한다. 연구팀은 적외선을 비춰 반사된 빛의 신호를 분석하는 자기-광학 분광법(mganeto-optical spectroscopy)을 통해 이 현상을 확인했다. 전자의 에너지 상태가 특정 조건에서 기존 물질과는 전혀 다른 패턴을 보이며 이 준입자의 존재를 증명했다. 질행 행동성과 독특한 행동 '발견' 일반적인 입자는 모든 방향에서 질량을 갖지만, 세미－디랙 페르미온은 특정 방향에서만 질량을 갖는다. 이는 결정체의 전자 구조와 깊은 관련이 있다. ZrSiS의 경우 층상 구조를 가지고 있어 전자가 특정 경로로는 질량 없는 상태로 이동하고, 교차점에서 질량을 얻는다. 연구진은 이를 마치 "기차가 선로를 따라 이동하다가 교차점에서 방향을 바꿀 때 갑자기 저항 받는 상황"에 비유했다. 샤오는 "이 물질은 독특한 전자 구조를 가지고 있어 기존 물리학 이론으로는 완전히 설명되지 않는 행동을 보인다. 이 때문에 우리가 연구를 계속해야 하는 이유이기도 하다"라고 말했다. 이 현장은 란다우 준위(Landau levels)로 알려진 전자의 에너지 단계에서 관찰됐다. 일반적으로 전자의 에너지 단계는 자기장 강도에 따라 증가하지만. ZrSiS에서는 세미－디랙 페르미온만이 보여주는 'B^(2/3) 법칙'을 따른 패턴이 발견됐다. 이는 기존의 물질에서는 볼 수 없는 독특한 특성이다. 이러한 특징은 세미－디랙 페르미온이 지닌 독특한 에너지 분산 관계 때문이다. 그래핀의 전자와 같은 기존의 디렉 페르미온은 에너지가 운동량에 선형적으로 비례하지만, 세미－디랙 페르미온은 특정 방향에서는 에너지가 운동량의 제곱에 비례한다. 이러한 차이가 란다우 준위에서 독특한 에너지 패턴을 만들어내는 것이다. 란다우 준위는 자기장이 존재하는 2차원 전자 시스템에서 전자들이 특정 에너지 준위를 형성하는 양자역학적 현상을 말한다. 이 개념은 프랑스 물리학자 레프 란다우(Lev Landau)가 1930년에 제안했다. 세미-디랙 페르미온은 2008년과 2009년 프랑스 파리 쉬드 대학과 미국 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 과학자들을 포함한 여러 연구팀에 의해 처음으로 이론화됐다. 연구팀은 운동 방향에 따라 질량 이동 특성을 가진 준입자가 있을 수 있다고 예측했다. 즉, 한 방향으로는 무질량으로 보이지만 다른 방향으로는 질량이 있을 것으로 본 것이다. 과학과 기술의 개로운 가능성 제시 세미－디랙 페르미온의 발견은 단순한 이론 검증을 넘어, 첨단 기술로의 응용 가능성을 제시한다. 연구팀은 ZrSiS와 같은 층상 구조를 지닌 물질이 그래핀처럼 단일 층으로 분리될 경우, 전자 특성을 정밀하게 제아할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이는 새로운 이론적 모델을 필요로 하며, 앞으로의 연구가 이를 밝혀낼 것"이라고 덧붙였다. 이처럼 세미－디랙 페르미온은 전자의 이동성과 에너지 효율을 획기적으로 높일 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 이는 차세대 전자 소자 및 에너지 저장 장치 개발에 새로운 돌파구를 마련할 수 있음을 의미한다. 세미-디랙 페르미온 미래 연구와 방향성 세미－디랙 페르미온은 기존 물리학의 틀을 확장시키는 동시에 양자 연구에 새로운 방향성을 제시한다. 이번 발견은 물질 내 전자의 상호작용, 길량의 생성 및 소멸, 에너지 흐름에 대한 이해를 심화시키는 데 중요한 기여를 할 것으로 보인다. 또한 준입자의 행동과 특성을 기반으로 새로운 재료 과학과 응용 기술 개발의 가능성을 열었다. 이 연구는 학술지 '피지컬 리뷰 엑스(Physical Review X)'에 개재됐으며, 과학계는 앞으로 더 많은 실험과 이론적 분석을 통해 이 준입자의 비밀을 밝혀낼 것으로 기대하고 있다. 한 방향으로 질량 없는 빛의 속도로 움직이고, 다른 방향으로는 무거운 질량을 지니는 세미－디랙 페르미온. 이 입자의 발견은 물리할뿐만 아니라 인류의 기술적 진보에도 깊은 영향을 미칠 것으로 보인다.
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[퓨처 Eyes(65)] 한쪽으로는 질량 없는 기이한 입자, 첨단 기술 혁신의 열쇠 될까?
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[글로벌 핫이슈] 새 천년의 카운트다운, 'Y2K' 공포는 왜 찻잔 속 태풍이 되었나
- 1999년, 세계는 보이지 않는 적 앞에서 초긴장 상태에 돌입했다. 밀레니엄 버그(Y2K)는 단순한 기술 오류가 아니라 문명 자체를 위협하는 시한폭탄으로 여겨졌다. 비행기가 추락하고, 은행 계좌가 초기화되며, 원자력 발전소가 폭발할 것이라는 암울한 예측이 쏟아졌다. 사람들은 새 천년이 인류 역사상 가장 어두운 밤이 될 수도 있다고 믿었다. 그러나 2000년 1월 1일 자정이 지나고, 세계는 아무런 문제 없이 흘러갔다. 비행기는 정상 운항했고, 은행 시스템은 멀쩡했다. 공포는 사라졌고, 새 시대는 평온하게 시작됐다. 마이크로소프트 당시 CTO 네이선 마이어볼드는 포럼(The Forum) 칼럼에서 "비행기가 추락하고 은행 시스템이 붕괴할 수 있다"고 경고했지만, 수조 원에 달하는 준비 작업 덕분에 세계는 Y2K 사태를 무사히 넘겼다고 밝혔다. 이 발언은 가디언(The Guardian)에서도 인용되며 Y2K를 둘러싼 전 세계적 우려를 단적으로 드러냈다. 정부와 기업들은 시스템을 점검하고 코드를 수정하며 Y2K에 대비했다. 일부 종교 지도자는 이를 '신의 심판'으로 해석했고, 시민들 중 일부는 시골로 피신하거나 생필품과 총기를 비축했다. 그러나 대다수는 이를 '과장된 공포'로 여겼다. 2000년 1월 1일, 일부 시스템에서 사소한 결함이 발견됐지만, 문명 붕괴는 없었다. Y2K는 거대한 공포로 기억되지만, 세계는 새 천년을 평온하게 맞이했다. [미니해설] Y2K, '공포의 밤'은 없었다⋯기술 사회에 던진 경고와 교훈 1999년, 세계는 밀레니엄 버그(Y2K)라는 거대한 기술적 위협 앞에 서 있었다. 비행기 추락, 금융 시스템 붕괴, 심지어 제3차 세계대전까지 예측되며 공포가 확산됐다. 2000년이 도래했지만, 예상된 재앙은 없었다. 오히려 Y2K는 '과장된 공포'라는 비판 속에 역사의 한 페이지로 남게 되었다. '디지털 대재앙'의 예고⋯2000년, 컴퓨터는 멈추고 세상은 붕괴할 것인가? 당시 마이크로소프트 CTO였던 네이선 마이어볼드는 "상황이 얼마나 나빠질지 예측하기 어렵다. 비행기가 추락하고 은행 컴퓨터가 작동을 멈출 수 있다"고 경고했다. Y2K 문제의 본질은 명확했다. 20세기 대부분의 컴퓨터가 연도를 두 자리로 저장해 2000년이 되면 '00'으로 초기화되어 1900년으로 인식될 수 있다는 것이었다. 이는 당시 프로그래밍 관행에서 비롯된 문제였다. 저장 용량을 아끼기 위해 연도를 두 자리로 표기했던 것이 예상치 못한 결과를 초래한 것이다. 이 문제는 컴퓨터가 개인 PC에서 금융 시장, 항공 시스템, 심지어 병원에 이르기까지 모든 곳에서 작동하던 당시 상황을 반영했다. 시스템 오류가 하나 발생하면, 연쇄적으로 다른 시스템을 무너뜨릴 것이라는 '도미노 효과'에 대한 두려움이 컸다. 이에 따라 기업과 정부는 대규모 코딩 수정 작업에 돌입했다. 딜로이트에서 Y2K 대응을 주도했던 마틴 토머스는 "우리는 작은 군대를 조직해 항공기 격납고를 빌리고, 300~400대의 PC로 코드를 점검했다"고 회상했다. 미국과 영국은 정부 차원의 태스크포스를 구성하고, 신문과 광고를 통해 Y2K 대비를 독려했다. 당시 영국 총리였던 토니 블레어는 "우리의 컴퓨터 안에 잠재적 시한폭탄이 있다"며 대중에게 경고하기도 했다. '세기말 공포' Y2K는 어떻게 사회 문화 현상으로까지 번졌나? 하지만 Y2K는 기술적 문제를 넘어 문화적 현상이 되었다. WWE 레슬러 크리스 제리코는 'Y2J'라는 별명을 지으며 Y2K 공포를 활용했고, 종교 지도자 제리 폴웰은 이를 '신의 심판'으로 해석했다. 그는 "1월 1일이 세계 역사에서 운명적인 날이 될 것"이라며 신도들에게 준비를 촉구했다. 이는 새로운 기술에 대한 사회적 불안감이 투영된 현상이었다. 과학기술의 발전과 함께 급변하는 사회에 대한 두려움이 Y2K라는 사건을 통해 증폭된 것이다. 이러한 공포 속에서 일부 시민들은 시골로 피신하거나 생필품과 총기를 비축했다. 그러나 대다수는 평소와 다름없는 일상을 보냈다. 2000년 1월 1일, 일부 컴퓨터에서 사소한 오류가 발생했지만 전 세계적으로 큰 문제는 없었다. 마틴 토머스는 "Y2K가 재앙이 되지 않은 것은 우리의 대응 덕분"이라며, "만약 우리가 준비하지 않았다면, 시스템 붕괴는 이미 1999년부터 시작됐을 것"이라고 말했다. Y2K는 '찻잔 속 태풍'이었나, 아니면 '미래 경고'였나? Y2K는 헛소동으로 끝났지만, 그 속에 담긴 메시지는 여전히 유효하다. 이 사건은 기술 의존 사회에서 시스템의 취약성을 보여주는 중요한 교훈으로 남았다. 오늘날, 사이버 보안 위협과 인공지능(AI)의 부작용 등 기술 발전에 따른 새로운 위험이 도사리고 있다. Y2K는 우리가 '보이지 않는 기술적 문제'에 대해 지속적으로 대비해야 한다는 점을 일깨워 준다. 기술이 발전할수록 사회는 더욱 복잡해지고, 시스템의 오류는 더욱 심각한 결과를 초래할 수 있다. Y2K는 '결코 일어나지 않은 재앙'이었지만, 그 대비 과정에서 얻은 교훈은 오늘날에도 유효하다. IT 전문가들이 일상적으로 수행하는 보안 패치와 시스템 업데이트는 Y2K가 남긴 가장 중요한 유산 중 하나다. Y2K 이후 소프트웨어 개발 및 유지보수 방식에도 큰 변화가 있었다. 모듈화 프로그래밍, 객체 지향 프로그래밍 등 유지보수와 확장성을 고려한 개발 방식이 널리 보급되었으며, 지속적인 테스트와 품질 관리의 중요성이 더욱 강조되었다. Y2K는 단순한 해프닝이 아닌 기술과 인간의 관계를 다시금 돌아보게 만든 상징적인 사건으로 남을 것이다. 1999년의 공포는 사라졌지만, 그 과정에서 얻은 교훈은 우리 사회에 깊이 각인되었다. 시스템의 작은 결함이 어떻게 문명의 기반을 흔들 수 있는지 우리는 목격했고, 기술적 결함에 대한 대비는 이제 선택이 아닌 필수가 되었다.
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[글로벌 핫이슈] 새 천년의 카운트다운, 'Y2K' 공포는 왜 찻잔 속 태풍이 되었나
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[기후의 역습(107)] 2024년, 과학계를 뒤흔든 기후 충격⋯탄소 폭증·해류 붕괴·지구 자전 변화
- 2024년은 급증하는 탄소 배출량, 예상치 못한 지구온난화 요인, 붕괴 직전에 놓인 해류 등으로 기후 과학계를 충격에 빠뜨린 한 해였다. 올해 지구는 기후가 빠르게 온난화되고 있으며, 예측 불가능한 단계에 진입하고 있다는 명확한 신호를 보냈다. 스페인을 강타한 대규모 산사태부터 플로리다 해안을 잇따라 덮친 초강력 허리케인까지, 2024년은 극단적인 날씨가 전 세계를 강타했다. 기후 과학자들은 국가들이 즉각적으로 탄소 배출을 감축하지 않으면 지구가 더욱 통제 불가능한 기후 혼돈 단계로 진입할 것이라고 거듭 경고했다. 그러나 2024년은 암울한 소식만 있었던 것은 아니다. 연구자들은 기후 변화의 최악의 영향을 막기 위한 완화 전략도 제시했다. 예를 들어, 과학자들은 지구 대기층 중 하나인 성층권(지표면에서 약 12~50km 상공)의 수분을 제거하는 방안을 제시했다. 성층권이 열을 우주로 방출하지 못하게 막는 역할을 한다고 판단해 이를 건조시켜 지구를 냉각시키는 방안을 제안한 것이다. 예상치 못한 새로운 온난화 요인부터 남극에서의 '체제 전환(regime shift)'까지, 라이브사이언스가 다룬 2024년 기후 변화 분야에서 주목할 만한 사건들을 정리했다. AI, 지구 자전 속도와 기울기 변화 경고 올여름, 인공지능(AI)을 활용한 연구 결과에 따르면, 기후 변화가 지구의 자전 속도에 영향을 미쳐 하루 길이가 길어질 수 있다는 경고가 나왔다. 극지방의 빙하가 급속히 녹으면서 물이 적도 부근으로 유입되고, 이로 인해 지구가 적도에서 불룩해지는 현상이 나타났다. 이는 지구 중심에서 더 먼 곳에 무게가 쏠리게 만들어 자전 속도를 늦출 수 있다. 마치 회전하는 피겨스케이터가 팔을 벌릴 때 속도가 느려지는 원리와 유사하다. 연구진은 적도 부근의 물 축적으로 인해 지구 자전축이 이동하고 있으며, 자북극과 자남극이 매년 축에서 점점 멀어지고 있다고 밝혔다. 지구 자전 변화는 하루가 미세하게 길어질 수 있다는 것을 의미한다. 인간은 이를 보정하기 위해 음의 윤초(閏秒)를 도입해 쉽게 조정할 수 있다. 그러나 이러한 현상이 심화될 경우, 우주 탐사 및 컴퓨터와 스마트폰의 시간 측정 시스템에도 영향을 미칠 수 있다는 지적이 나온다. 지구, 1.5도 상승선 연속 초과 7월에 발표된 분석에 따르면, 2023년 6월부터 13개월 연속 지구 평균 기온이 산업화 이전 평균보다 최소 섭씨 1.5도(화씨 2.7도) 높았다. 매월 기온이 전월을 상회했으며, 이는 지구가 파리기후협정에서 설정한 1.5도 목표를 지속적으로 초과하고 있음을 보여준다. 해당 기간 동안 지구 평균 기온은 산업화 이전보다 섭씨 1.64도(화씨 3도) 높았으며, 과학자들은 "역대급" 기록이 경신되고 있다고 밝혔다. 엘니뇨와 탄소 배출, 기록적 고온 유발 올해의 폭염 현상은 부분적으로 엘니뇨에 의해 촉진됐다. 엘니뇨는 동·중태평양 적도 지역의 해수면 온도를 높이는 기후 주기로, 지구 평균 기온 상승에 영향을 미친다. 하지만 연구진은 기후 변화와 온실가스 배출 증가가 폭염의 주요 원인임을 강조했다. 파리기후협정에서 설정한 1.5도 목표는 20~30년 동안의 평균으로 측정되므로 당장은 깨지지 않았지만, 가까운 미래에 온도가 하락할 조짐은 보이지 않는다고 연구진은 지적했다. 해운 규제, 예상치 못한 온난화 가속화 5월에 발표된 연구에 따르면, 최근 해운 부문에서 이뤄진 배출 감소가 지구 온난화를 가속화하고 해수 온도를 기록적으로 높이는 데 기여한 것으로 나타났다. 2020년 시행된 해운 규제로 인해 황산화물 배출량이 80% 급감했다. 이는 대기 질 개선에는 긍정적인 효과를 미쳤지만, 황산화물 입자의 급감은 태양 복사열을 반사해 지구를 냉각시키는 효과를 상실하게 했다. 과학자들은 이를 "의도치 않은 대규모 지구공학 실험"으로 규정했다. 과거 황산화물 입자는 온실가스 배출로 인한 온난화를 일부 상쇄하는 역할을 했다. 하지만 올해 연구진은 입자 감소로 인해 향후 몇 년 동안 지구가 이례적으로 더워질 수 있다고 경고했다. 이미 2023년에는 온난화 규모가 2020년 지구 열 흡수 증가의 80%에 해당한다고 밝혔다. 지구, 2030년까지 2도 상승 가능성 2월에 발표된 논란의 여지가 있는 연구는 지구 온난화가 예상보다 최소 10년 빠르게 진행되고 있으며, 2030년까지 산업화 이전 대비 2도(화씨 3.6도)의 온난화에 도달할 것이라고 밝혔다. 기존 예측은 온난화가 2040~2050년 사이에 발생할 것으로 예상했다. 연구진은 카리브해에서 발견된 해면 동물의 골격을 분석해 이러한 결론을 도출했다. 그러나 일부 과학자들은 카리브해의 온난화가 전 세계 해양을 대표하지 않는다고 지적하며 연구 결과를 비판했다. 독일 막스플랑크 기상학연구소의 요헴 마로츠케 교수는 "이 작은 해양 지역에서 전 세계로 확대 해석하는 것은 믿을 수 없다"고 말했다. 대서양 해류 붕괴 경고 올해 기후 과학자들은 대서양 해류가 이번 세기 내에 붕괴할 수 있으며, 이는 북반구와 아마존 우림, 열대 몬순 지역에 기후 혼란을 야기할 것이라고 경고했다. 대서양 자오선 순환(AMOC)으로 알려진 주요 해류가 여기에 포함되며, 이는 유럽의 온화한 기후를 유지하고 대서양 생태계를 지탱하는 역할을 한다. 그러나 북극 해빙이 녹으면서 북대서양의 염도가 낮아지고, 해류의 순환 동력이 약화되고 있다. 이에 따라 유럽 북부는 급격한 한랭화를 겪을 수 있으며, 북대서양에서 '냉점(cold blob)' 현상이 이미 관측되고 있다. 탄소 배출, 사상 최대치 기록 2024년 화석 연료로 인한 전 세계 탄소 배출량은 412억 톤(374억 메트릭 톤)으로 사상 최고치를 기록했다. 이는 2023년 대비 0.8% 증가한 수치로, 과학자들은 탄소 배출이 아직 정점을 찍지 않았다고 분석했다. 연구진은 현재의 배출 속도라면 향후 6년 내에 지구 온난화가 파리협정의 1.5도 목표를 초과할 확률이 50%에 이를 것이라고 경고했다. 남극, 빙하 '체제 전환' 진입 우려 올해 2월 20일 남극의 해빙 면적은 198만 5000㎢(76만 6400 제곱마일)로, 역대 최저 수준에 근접했다. 이는 남극 대륙의 육상 빙하를 보호하고 지구의 냉각 역할을 하는 해빙의 감소를 의미한다. 과학자들은 남극이 회복 불가능한 '체제 전환(regime shift)' 단계에 접어들고 있으며, 이는 남극뿐만 아니라 전 세계 해양 시스템에 혼란을 야기할 수 있다고 경고했다. 2022년 남극에서는 역대 최대 폭염이 발생했으며, 황제펭귄 새끼들이 대량 폐사하는 사례도 보고됐다.
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- ESGC
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[기후의 역습(107)] 2024년, 과학계를 뒤흔든 기후 충격⋯탄소 폭증·해류 붕괴·지구 자전 변화
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AI 혁명, 2024년 富의 지도를 바꾸다…머스크의 독주, 저커버그의 추격, 그리고 아르노의 몰락
- 2024년은 기술 억만장자들에게 '황금의 해'로 기록될 것이다. '돈이 돈을 부른다'는 격언처럼, 미국의 10대 억만장자들은 기술주 급등에 힘입어 7960억 달러(약 1153조 원)라는 천문학적인 액수를 벌어들였다. 이는 미국 국방 예산(8500억 달러)에 버금가는 규모다. 마치 고대 로마 황제처럼 막대한 부를 축적한 이들은 이제 미국 경제에 지대한 영향력을 행사하며 그 향방을 좌우할 힘을 지니게 되었다. 기술 억만장자, '신들의 전쟁'에서 승리하다 이 '신들의 전쟁'에서 가장 큰 승리를 거머쥔 자는 바로 일론 머스크다. 테슬라와 스페이스X의 창업자인 그는 2024년 한 해에만 2520억 달러(약 365조 원)의 자산 증가를 기록했다. 매주 50억 달러(약 7조 2400억 원)를 벌어들인 셈이다. 머스크는 현재 스페이스X, 테슬라, xAI, 뉴럴링크, 보링 컴패니 등 6개의 주요 기업을 이끌고 있으며, 소셜미디어 플랫폼 X(구 트위터)까지 인수했다. 심지어 미국 대선 이후 연방 정부 개편 작업에까지 관여하고 있다는 소문이 돌 정도로 그의 영향력은 실로 막강하다. 마치 현대판 '철강왕' 카네기를 보는 듯하다. 'AI 혁명'의 선두 주자들 머스크의 뒤를 잇는 것은 월튼 가문이다. 월마트 창업자인 샘 월튼으로부터 상속받은 막대한 자산을 기반으로, 이들은 올해 약 1480억 달러(약 214조 원)의 자산 증가를 기록했다. 세계에서 두 번째로 부유한 여성인 앨리스 월튼을 포함한 가족 구성원들에게 분배된 이들의 자산은 마치 록펠러 가문처럼 미국 경제의 한 축을 담당하고 있다. 메타의 창업자 마크 저커버그는 2024년에 820억 달러(약 118조 원)를 벌어들이며 'AI 혁명'의 선두 주자임을 증명했다. 메타의 기업 가치는 2022년 말 이후 6배 이상 증가했으며, 라마 AI(Llama AI)를 통해 AI 분야에서 압도적인 존재감을 드러내고 있다. 저커버그는 마치 젊은 시절의 빌 게이츠처럼 끊임없는 혁신을 통해 자신의 제국을 건설하고 있다. 오라클의 창업자 래리 엘리슨(730억 달러, 약 105조 원)과 엔비디아의 창업자 젠슨 황(720억 달러, 약 104조 원)) 또한 클라우드 컴퓨팅과 AI 반도체 시장의 성장에 힘입어 막대한 부를 축적했다. 이들은 '21세기의 석유'라 불리는 데이터를 지배하는 새로운 시대의 거물들이다. 특히 젠슨 황은 올해 AI 반도체 시장의 폭발적인 성장 덕분에 큰 이익을 얻었으며, 엔비디아의 기업 가치는 2024년에만 1조 9000억 달러(약 2754조 원) 이상 증가했다. 패션 재벌, '몰락의 길'을 걷다 하지만 모든 억만장자가 승리의 축배를 든 것은 아니다. 패션 업계에서는 희비가 엇갈렸다. 나이키 창업자 필 나이트는 75억 달러(약 10조 8000억 원)의 손실을 입었고, LVMH의 CEO 베르나르 아르노는 무려 390억 달러(약 56조 원)의 자산 감소를 경험했다. 명품 시장의 침체는 '캐시미어를 입은 늑대' 아르노에게 뼈아픈 패배를 안겨주었다. 마치 패션계의 '타이타닉'처럼 명품 시장의 거품이 꺼지면서 아르노의 제국도 흔들리고 있다. 2025년, 부의 지도는 어떻게 변화할까? 2024년, 기술 억만장자들은 'AI 혁명'의 파도를 타고 막대한 부를 거머쥐었다. 하지만 이 랠리가 언제까지 지속될지는 미지수다. 2025년, 부의 지도는 어떻게 변화할까? 과연 기술 억만장자들은 계속해서 승승장구할 수 있을까? 아니면 새로운 강자가 등장하여 판을 뒤엎을까? 혹은 예상치 못한 변수로 인해 시장이 급변할 수도 있다.
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AI 혁명, 2024년 富의 지도를 바꾸다…머스크의 독주, 저커버그의 추격, 그리고 아르노의 몰락
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