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[퓨처 Eyes(104)] 워싱턴대, '플라스마'로 탄소 업사이클링 신기술 개발
- 기후 변화의 주범인 온실가스와 처치 곤란한 폐플라스틱을 고부가가치 자원으로 재탄생시키는 '탄소 업사이클링(버려지는 탄소를 유용한 자원으로 재활용하는 기술)' 기술의 판도를 바꿀 핵심 주자로 플라스마가 떠오르고 있다. '제4의 물질 상태'로 불리는 플라스마를 이용해 기존 화학 공정의 한계를 뛰어넘는 친환경적이고 효율적인 해결책들이 나오고 있는 것. 특히 미국 세인트루이스 워싱턴대학교 매켈비 공과대학 연구진이 일산화탄소(CO)를 원료로 유기산을 만드는 획기적인 성과를 발표하면서, 플라스마 기술은 탄소 중립 시대를 이끌 핵심 동력이라는 평가를 받는다. 고체·액체·기체 아닌 '제4의 물질' 플라스마는 고체, 액체, 기체에 이어 네 번째인 '제4의 물질' 상태다. 일반적으로 기체에 높은 에너지를 가해 원자핵과 전자가 분리된 이온화 상태를 말하며, 수만 도 이상의 고온에서 생긴다. 쉽게 말해, 기체 알갱이들이 너무 뜨거워져서 겉돌던 '전자'라는 옷을 벗어던지고 제멋대로 돌아다니는 활발한 상태라고 생각할 수 있다. 이렇게 분리된 입자들은 에너지가 매우 높아 주변 물질과 아주 쉽게 반응하는데, 과학자들은 바로 이 성질을 이용한다. 산업 현장에서는 전기 방전 장치 등으로 인공 플라스마를 만들며, 반도체 제조, 신소재 합성, 폐기물 분해 등 다양한 분야에 응용하고 있다. 밤하늘의 오로라나 번개, 태양 역시 자연적인 플라스마 현상이다. 비밀은 '플라스마-액체 시스템'…반응 온도·pH가 수율 좌우 이러한 흐름 속에서 워싱턴대학교 매켈비 공대의 엘리야 팀슨(Elijah Thimsen) 교수 연구팀은 플라스마 기술을 탄소 업사이클링에 적용해 큰 성과를 거뒀다. 연구팀은 지난 2025년 8월 5일 국제 학술지 'RSC 그린 케미스트리'에 발표한 논문에서, 온실가스의 주성분인 이산화탄소(CO₂) 대신 일산화탄소(CO)를 출발 물질로 쓸 때 산업적으로 유용한 옥살산과 폼산의 생산 수율을 획기적으로 높일 수 있음을 입증했다. 이 기술의 핵심은 '플라스마-액체 시스템'이다. 상온·상압 조건에서 만든 비열(非熱) 플라스마(전체 기체는 뜨겁지 않고 전자만 높은 에너지를 가져, 적은 에너지로도 효율적인 반응을 일으킬 수 있는 플라스마)를 물이 담긴 반응기에 주입해 일산화탄소가 물과 효율적으로 반응하도록 유도한다. 이 접근법은 이산화탄소를 먼저 일산화탄소로 바꾼 뒤, 다시 유기산으로 전환하는 '2단계 공정'이 훨씬 더 경제적이고 매력적인 대안임을 보여준다. 연구에 참여한 알시나 존슨 수다가르(Alcina Johnson Sudagar)연구원은 "플라스마-액체 시스템은 고압과 고온을 피할 수 있고, 촉매나 화학적 활성제가 필요 없어 더욱 친환경적"이라며 "우리 연구는 이산화탄소 고정과 지속 가능한 유기산 생산을 위한 효율적이고 비용 효과적인 경로를 제시한다"고 밝혔다. 연구팀은 일산화탄소가 수용액 속 플라스마와 반응할 때 '수성가스 전환 반응'을 거쳐 유기산이 '중간체'로 생긴다는 사실을 규명했다. 수다르 연구원은 "열역학적 계산 결과, 유기산의 생성을 늘리려면 반응 온도를 낮춰야 한다"고 말했다. 유기산이 만들어질 때는 열이 발생하지만(발열 반응), 반대로 분해될 때는 열을 흡수하기(흡열 반응) 때문이다. 따라서 주변이 너무 뜨거우면 애써 만든 유기산이 다시 쉽게 분해될 수 있어, 온도를 낮게 유지하는 것이 생산량을 늘리는 비결이다. 또한, 용액이 강한 알칼리성(염기성)을 띨 때 유기산 생산이 크게 늘어난다는 점도 발견했다. 온실가스 넘어 폐플라스틱까지…넓어지는 플라스마의 활약 플라스마의 활약은 기체 상태의 온실가스에만 머무르지 않는다. 탄소 업사이클링은 대기 중 이산화탄소뿐만 아니라 폐플라스틱 같은 탄화수소 계열 폐기물을 유용한 화학 원료로 바꾸는 기술을 포괄한다. 이 분야에서 국내 연구진의 성과도 두드러진다. 최근 국내 한 연구팀은 1,000℃가 넘는 초고온 수소 플라스마를 이용해 폐플라스틱에서 에틸렌, 벤젠 등(다른 플라스틱이나 합성섬유의 원료가 되는 물질) 고부가가치 화학 원료를 70%가 넘는 높은 수율로 추출하는 데 성공했다. 이는 기존 열분해 방식보다 원료의 순도가 월등히 높고 화학적 잔존물이 적어 친환경 자원 순환 기술이라는 평가를 받는다. 또한, 플라스마는 반도체 제조 공정에서 나오는 온실가스를 줄이는 데 이미 널리 쓰이고 있으며, 다양한 산업 분야에서 환경오염을 줄이고 자원을 순환시키는 핵심 해결책으로 자리 잡고 있다. CCU 핵심 기술 부상…상용화 과제는? 플라스마를 활용한 탄소 업사이클링은 '탄소 포집·활용(CCU: Carbon Capture and Utilization)' 기술의 핵심 분야 가운데 하나다. CCU는 공장이나 발전소에서 나오는 이산화탄소를 모아(포집) 그냥 땅에 묻는 대신, 유용한 제품으로 만들어(활용) 자원 순환과 탄소 감축을 동시에 이루는 기술을 말한다. 플라스마는 그중에서도 가장 혁신적인 공정이라는 평가가 나온다. 물론 상용화를 위해서는 풀어야 할 과제도 남아있다. 기술의 경제성과 에너지 효율을 더욱 높이고, 대규모 공정에 안정적으로 적용하기 위한 추가 연구가 필요하다. 특히, 플라스마 생성에 필요한 전력을 태양광이나 풍력 같은 재생에너지로 공급하면 공정 전체의 친환경성을 극대화할 수 있어 관련 기술 융합이 중요한 과제로 떠오르고 있다.
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[퓨처 Eyes(104)] 워싱턴대, '플라스마'로 탄소 업사이클링 신기술 개발
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[단독] 한국 롯데칠성·SEP, 베트남 껀터에 2대 친환경 프로젝트 추진
- 베트남 메콩델타의 중심 도시 캔터에 한국 기업들이 대규모 친환경 투자를 추진하고 있다. 1일(현지시간) 베트남 현지매체 띠엔퐁(tienphong.vn) 에 따르면 롯데칠성음료와 SEP협동조합(SEP Cooperative)은 과일 부산물과 볏짚 등 농업 폐자원을 활용해 수출용 과일주스와 바이오디젤을 생산하는 두 건의 프로젝트를 제안했다. 이는 현지의 심각한 환경 문제로 지적돼온 볏짚 소각 문제를 해결하고, 순환경제 모델을 구축하려는 시도다. 캔터시 산업통상국은 최근 롯데칠성음료 및 SEP협동조합 관계자들과 회의를 열고, 두 프로젝트의 투자계획을 검토했다고 1일 밝혔다. 롯데칠성, 연 1억5000만ℓ 과일주스 공장 추진 롯데칠성음료는 캔터에 연간 1억~1억5000만 리터의 수출용 과일주스를 생산하는 공장 설립을 제안했다. 공장은 약 50~70헥타르(ha) 부지에 조성되며, 하루 600~1200톤의 열대 과일-파인애플, 망고, 패션프루트, 수박, 오렌지, 자몽, 바나나, 구아바, 용과 등-을 가공할 예정이다. 이 중 10~15ha는 과일 부산물을 활용한 '에너지 순환구역'으로 조성된다. 주스 제조 후 남은 과일 찌꺼기를 원료로 바이오디젤, 유기비료, 바이오매스 전력을 생산함으로써 환경 부담을 최소화하는 순환경제형 공장이다. 1단계 투자 규모는 1억2000만~1억8000만 달러로 예상되며, 추후 단계적으로 확대될 계획이다. 공장이 가동되면 450~900명의 직접 고용과 1000~2500명의 간접 고용이 창출될 것으로 전망된다. 롯데는 현지 농민과의 계약재배를 통해 국제 기준에 부합하는 품질 관리 체계를 구축하고, 수출 시장의 품질 요구에 대응하겠다는 방침이다. SEP협동조합, 볏짚 활용한 바이오디젤 공장 제안 SEP협동조합은 볏짚을 비롯한 농업 부산물에서 바이오디젤을 추출하는 생산기지를 캔터에 건립하기로 했다. 해당 프로젝트는 현재 한국 정부 에너지 관리기관과 함께 타당성 조사가 진행 중이다. SEP의 현돈훈(현동훈) 회장은 "말레이시아에서 팜 부산물을 활용해 성공한 바이오디젤 모델을 메콩델타 지역에도 도입하고자 한다"며 "대량으로 버려지고 태워지는 볏짚을 재활용해 고부가가치의 재생에너지원으로 전환하겠다"고 말했다. 공장은 초기 단계에 약 30ha의 부지를 필요로 하며, 향후에는 과일 껍질, 사탕수수 찌꺼기, 옥수수대 등도 원료로 활용할 계획이다. 캔터시 산업단지관리위원회에 따르면, 현재 트란데(Trần Đề) 산업단지에는 약 100ha의 '클린존' 부지가 마련돼 있어 즉시 임대 및 착공이 가능하다. 또 빈탄(Vĩnh Thạnh), 송허우2(Sông Hậu 2) 산업단지도 추가 투자 유치 지역으로 제시됐다. "녹색산업 전환과 농민 소득 증대, 두 마리 토끼" 르타인탄 캔터시 산업통상국 부국장은 "두 프로젝트 모두 도시의 녹색·지속가능 산업 전략과 부합한다"며 "지역 내 농산물 생산량, 공급망 데이터를 투자 기업에 제공해 효율적인 사업계획 수립을 돕겠다"고 밝혔다. 농업환경국 관계자도 "캔터는 연간 70만 헥타르의 논에서 세 차례 벼를 재배하기 때문에, 가축 사료나 버섯 재배에 활용된 뒤에도 대규모 볏짚이 남는다"며 "이 잔여 자원을 에너지·비료화하면 환경 오염을 줄이고 농가 소득을 높일 수 있다"고 설명했다. 캔터시는 행정 절차 간소화, 토지 임대 지원, 세제 혜택 등 다양한 인센티브를 제공해 투자 유치에 적극 나서겠다는 입장이다. "볏짚이 오염원이 아닌 에너지로"…韓 기업의 '그린 전환' 실험 이번 프로젝트는 한국 기업들이 동남아에서 추진 중인 '친환경 자원순환 모델'의 일환으로 평가된다. 롯데칠성은 동남아 열대 과일을 원료로 한 음료 수출 확대와 함께, 생산 과정에서 발생하는 부산물까지 재활용해 탄소발자국을 줄이는 '제로웨이스트' 공장 모델을 제시하고 있다. SEP협동조합의 볏짚 기반 바이오연료 사업도 한국 정부의 신재생에너지 협력 정책과 맞물려, 향후 한·베트남 환경 협력의 시범 사례가 될 가능성이 크다. 캔터 당국은 이번 투자를 계기로 "볏짚은 폐기물이 아닌 에너지 자원"이라는 인식 전환이 확산되길 기대하고 있다. 이러한 움직임은 메콩델타 지역의 농업구조 개편과 함께, 베트남이 2050년 탄소중립(Net Zero) 목표를 달성하는 데 기여할 것으로 보인다.
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- ESGC
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[단독] 한국 롯데칠성·SEP, 베트남 껀터에 2대 친환경 프로젝트 추진
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오픈AI, 엔비디아 칩 리스로 '스타게이트' 자금 조달 본격화
- 챗GPT 개발사 오픈AI가 초대형 인공지능(AI) 인프라 구축 프로젝트 '스타게이트'에 필요한 반도체 칩을 구매가 아닌 리스 방식으로 확보해 자금 조달에 나선다고 로이터통신이 24일(현지시간) 보도했다. 오픈AI는 엔비디아로부터 최대 1000억달러(약 140조원) 투자를 받기로 했으며, 우선 투입되는 100억달러는 칩 리스 계약에 활용될 예정이다. 이를 통해 비용을 10~15% 절감하고 현금흐름을 개선해 추가 회사채 발행 등 외부 자금 조달 여건을 강화할 방침이다. 오픈AI는 전날 텍사스 에빌린에서 첫 데이터센터 가동을 시작했으며, 오라클·소프트뱅크와 함께 총 5곳의 추가 데이터센터 건설 계획을 공개했다. 완공 시 7GW급 전력을 소모하는 세계 최대 AI 인프라가 될 전망이다. [미니해설] 오픈AI, '스타게이트' AI 칩 구매 아닌 리스로 자금 조달 오픈AI가 초대형 인공지능(AI) 인프라 구축 프로젝트인 '스타게이트' 추진을 위해 전례 없는 자금 조달 방식을 도입하고 있다. 로이터통신은 24일(현지시간) 오픈AI 경영진을 인용해 이 회사가 데이터센터용 핵심 반도체 칩을 ‘구매’ 대신 ‘리스(임대)’ 형태로 확보하기로 했다고 보도했다. 이번 결정은 막대한 초기 투자 비용을 줄이고, 장기적으로 안정적인 현금흐름을 확보해 시장에서 추가 자금을 조달하려는 전략적 판단이다. 실제로 오픈AI는 최근 엔비디아로부터 최대 1000억달러(약 140조원)의 투자를 약속받았다. 이 가운데 첫 번째로 유입되는 100억달러는 엔비디아 AI 칩 리스 계약에 활용된다. 오픈AI는 리스 방식을 통해 최대 15%의 비용 절감 효과를 기대하고 있으며, 채권 발행 시 신용도 개선 효과도 노릴 수 있다는 분석이다. 리스는 구매와 달리 초기 일시 자본 투입이 필요하지 않고, 비용을 수년간 분산할 수 있는 장점이 있다. 이를 통해 오픈AI는 데이터센터 건설에 필요한 현금을 더 확보할 수 있으며, 대규모 투자를 이어가면서도 재무 건전성을 유지할 수 있다. 엔비디아의 지분 참여 역시 잠재적 채권자들에게 신뢰를 높여줄 요인으로 작용한다. 스타게이트 프로젝트는 오픈AI가 주도하는 '매머드급' 인프라 사업으로, 미국 전역에 대규모 데이터센터를 건설해 초거대 언어모델(LLM)과 차세대 AI 시스템을 운용할 기반을 마련하는 구상이다. 오픈AI는 지난 23일 텍사스 에빌린에서 첫 데이터센터 가동을 시작했으며, 오라클과 소프트뱅크와 협력해 추가 5곳의 데이터센터 설립 계획도 공개했다. 완공 후 전체 규모는 7GW 전력 소비에 달하며, 이는 당초 스타게이트 목표치인 10GW의 70%를 충족하는 수준이다. 샘 올트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)는 블로그 글을 통해 "궁극적으로 매주 1GW 규모의 AI 인프라를 건설할 수 있는 단계에 도달하는 것이 목표"라고 밝혔다. 이는 기존 글로벌 클라우드 서비스 업체인 아마존웹서비스(AWS), 마이크로소프트 애저, 구글 클라우드와의 격차를 단숨에 좁히려는 포부로 해석된다. 오픈AI의 대규모 투자 행보는 최근 AI 경쟁 구도의 변화와 맞물린다. 생성형 AI 수요가 폭발적으로 증가하면서 AI 학습용 칩과 데이터센터 확보는 경쟁사 생존을 좌우하는 핵심 과제로 떠올랐다. 특히 오픈AI는 챗GPT 성공 이후 모델 고도화와 상용화를 위해 막대한 컴퓨팅 자원이 필요하다. 하지만 엔비디아 H100 등 고성능 GPU 가격 급등과 한정된 공급량은 투자 부담을 크게 높이고 있다. 이에 오픈AI가 택한 리스 방식은 비용 절감과 투자 확장의 절충안으로 평가된다. 또한 AI 칩을 단순히 구매하지 않고 '서비스' 형태로 확보한다는 점에서 향후 데이터센터 운영 구조에도 변화를 가져올 가능성이 있다. 다만 이번 전략이 모든 리스크를 제거하는 것은 아니다. 스타게이트 프로젝트가 본격화되면서 전력 소모와 비용 부담은 지속적으로 증가할 전망이다. 7GW 전력 소비는 미국 대형 원자력 발전소 여러 기에 맞먹는 수준으로, 에너지 조달과 친환경 규제 문제도 부각될 수 있다. 또한 대규모 채권 발행에 따른 금융시장 불안 요인, AI 산업의 수익성 불확실성 역시 부담으로 작용할 가능성이 있다. 전문가들은 오픈AI의 이번 행보가 AI 인프라 산업 전반에 파급 효과를 낳을 것으로 보고 있다. 리스 형태의 칩 조달은 다른 AI 스타트업이나 클라우드 기업에도 자금 조달 대안으로 확산될 수 있고, 엔비디아 같은 칩 제조사에는 안정적인 매출 기반을 제공할 수 있기 때문이다. 오픈AI의 스타게이트 프로젝트는 단순히 하나의 기업 투자 계획을 넘어, 글로벌 AI 인프라 산업의 새로운 자금 조달 모델과 경쟁 구도를 보여주는 사례로 기록될 전망이다.
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오픈AI, 엔비디아 칩 리스로 '스타게이트' 자금 조달 본격화
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포스코인터내셔널, 미국에 희토류·영구자석 통합 기지 구축 추진
- 포스코인터내셔널이 미국에 전기차 구동모터 핵심 소재인 희토류·영구자석의 통합 생산기지 구축을 추진한다. 회사는 18일 서울 강남 포스코센터에서 미국 리엘레멘트 테크놀로지스와 업무협약을 맺고 미국 내 희토류·영구자석 생산단지 조성을 위한 협력에 나선다고 19일 밝혔다. 이번 협약으로 포스코인터내셔널은 희토류 중간재 수급과 영구자석 제조를 담당하고, 리엘레멘트는 분리·정제 및 리사이클 기술을 제공한다. 외신에 따르면 이 시설은 원료 확보부터 정제, 자석 제조, 재활용까지 단일 공정으로 이뤄지는 미국 내 최초의 완전 통합 생산기지가 될 전망이다. [미니해설] 미국에 전기차 핵심 소재 희토류·영구자석 생산시설 구축 포스코인터내셔널이 미국 내 전기차 공급망 전략의 핵심으로 꼽히는 희토류·영구자석 생산시설 구축에 나서며 글로벌 친환경 산업 전환 흐름 속에 존재감을 확대하고 있다. 희토류와 영구자석은 전기차 구동모터의 핵심 소재로, 일반 자석보다 수배 이상 강한 자력을 지녀 대부분의 전기차 구동모터에 사용된다. 안정적이고 자립적인 공급망 확보는 전기차 산업의 지속 성장과 직결되는 사안이다. 포스코인터내셔널은 지난 18일 서울 강남구 포스코센터에서 미국 리엘레멘트 테크놀로지스와 업무협약(MOU)을 체결했다고 19일 밝혔다. 양사는 미국 내 희토류 및 영구자석 통합 생산단지 구축을 공동 추진하기로 했다. 협약식에는 이계인 포스코인터내셔널 사장, 마크 젠슨 리엘레멘트 CEO, 나성화 산업통상자원부 산업공급망정책국장, 조셉 윤 주한미국대사대리 등 양국 정부 관계자들도 참석해 이번 프로젝트의 중요성을 확인했다. 협력 구도는 포스코인터내셔널이 희토류 중간재 조달과 영구자석 제조를 담당하고, 리엘레멘트가 분리·정제 및 리사이클링 기술을 제공하는 방식이다. 외신은 두 회사가 추진하는 시설이 미국 내 최초로 원료 채굴부터 분리, 정제, 영구자석 제조, 나아가 제조 폐기물과 폐자석 재활용까지 모든 공정을 하나의 단지에서 처리하는 완전한 수직 통합 생산기지가 될 것이라고 평가했다. 이는 희토류 공급망 자립을 위한 미국의 전략적 과제와도 맞닿아 있다. 한미 양국 정부 역시 이번 협력에 큰 관심을 보였다. 공급망 다변화는 단순히 기업 차원의 문제가 아니라 국가 안보와 직결되는 사안으로, 양국은 지원 정책과 규제 개선 방안에 대해서도 논의한 것으로 전해졌다. 희토류 생산의 중국 편중을 완화하려는 미국의 정책 기조와 한국 기업의 기술·운영 역량이 맞물린 결과다. 포스코인터내셔널의 미국 내 공장 추진은 이미 확보한 글로벌 공급 계약에 근거한다. 지난해 3월 회사는 북미 글로벌 완성차 기업과 2026년부터 2031년까지 약 9000억 원 규모(7700t)의 영구자석 공급 계약을 체결했다. 이어 올해는 유럽 프리미엄 완성차 브랜드와 2034년까지 2600억 원 규모(800t)의 공급 계약도 맺었다. 대규모 계약을 안정적으로 이행하기 위해선 북미와 유럽 현지에서의 생산 기반 확대가 필수적인 상황이다. 이 같은 움직임은 세계적으로 심화되는 '희토류 전쟁' 속 한국 기업의 대응 전략으로도 해석된다. 현재 글로벌 희토류 공급망은 중국 의존도가 압도적으로 높은데, 지정학적 리스크가 확대되면서 주요 완성차 기업들은 중국 외 지역에서의 안정적 공급처 확보를 최우선 과제로 삼고 있다. 포스코인터내셔널의 미국 생산기지는 이러한 수요에 정면으로 부응하는 투자다. 업계 전문가들은 이번 협력이 한국 기업의 글로벌 위상을 한층 끌어올릴 전환점이 될 것으로 전망한다. 미국 내 최초의 수직 통합 생산기지를 통해 포스코인터내셔널은 단순한 공급업체를 넘어 글로벌 희토류·자석 산업의 핵심 축으로 자리잡을 가능성이 높다. 이는 향후 전기차 산업뿐 아니라 풍력 발전, 로봇, 항공우주 등 다양한 첨단산업 전반으로 사업 기회를 확장할 수 있는 기반이 된다. 포스코인터내셔널 관계자는 "이번 협력을 통해 특정 지역에 편중된 희토류 공급망 리스크를 완화하고, 국내외 완성차 업체에 안정적인 핵심 소재 공급 체계를 마련하는 계기를 만들겠다"며 "향후 글로벌 공급망 다변화에도 기여할 것"이라고 강조했다. 이번 프로젝트는 단순한 기업 간 협력을 넘어 한미 양국이 공동으로 구축하는 전략적 자원 동맹으로 평가된다. 글로벌 산업 전환기 속에서 한국 기업이 미국의 친환경 산업 공급망 재편에 핵심 파트너로 참여하게 됐다는 점에서 그 의미가 크다.
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포스코인터내셔널, 미국에 희토류·영구자석 통합 기지 구축 추진
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[퓨처 Eyes(97)] 달에서 산다⋯中·캐나다·獨, '집 짓고 먹고 숨 쉬는' 월면 기지 경쟁 본격화
- 인류의 달 복귀 계획이 구체화하면서, 이제 인류의 시선은 달에 '가는 것'을 넘어 '사는 것'으로 향하고 있다. 지구에서 모든 것을 가져갈 수 없는 만큼, 달 현지에서 의식주를 해결하는 자급자족 기술은 영구 기지 건설의 성패를 가를 핵심 과제다. 최근 중국, 캐나다, 독일이 각각 건설, 식량, 생명 유지 분야에서 획기적인 기술을 선보이며, 공상과학 소설 같던 '월면 도시'의 꿈을 현실로 앞당기고 있다. 中, 태양열 3D 프린터로 '달 기지 외벽' 짓는다 달 기지를 위협하는 가장 큰 적은 진공 상태의 우주와 운석, 그리고 극심한 온도 변화다. 중국 허페이의 심우주탐사연구소(DSEL)가 이 문제의 해법으로 '월면토 벽돌' 기술을 제시했다. 달 표면을 덮고 있는 곱고 날카로운 흙먼지인 달의 표토(lunar regolith, 월면토)를 녹여 단단한 벽돌을 만드는 기술이다. NASA에 따르면 달의 표면층은 조각난 날카로운 암석 물질로 이루어져 있다. 지구 토양은 유기물로 구성되어 있지만, 달의 표토는 운석의 충돌과 태양 및 별에서 오는 전하를 띤 입자의 영향으로 형성된다. 지구의 토양은 바람과 물에 노출되어 입자의 가장자리가 닳아지지만, 달 표토의 암석 물질은 날카로운 상태를 유지하며 매우 뾰족한 파열 표면을 가지고 있다. 이로 인해 표토는 우주복과 장비를 빠르게 닳게 만들고 우주비행사 건강에 해로울 수 있는 등 잠재적으로 위험할 수 있다. 연구팀이 개발한 장비는 3D 프린터와 원리가 같지만, 열원으로 태양 에너지를 사용한다. 돋보기처럼 빛을 한 점으로 모으는 오목한 거울(포물선형 반사경)로 태양빛을 모으고, 이를 빛이 다니는 길인 가느다란 유리 섬유 묶음(광섬유 다발)을 통해 한 점에 집중시킨다. 이때 초점의 온도는 1,300℃ 이상으로 치솟아, 달의 표토(월면토)를 마치 용암처럼 녹여 원하는 모양의 벽돌로 찍어낼 수 있다. 이 기술의 가장 큰 장점은 지구에서 어떤 첨가물도 가져갈 필요 없이 오직 달에 있는 흙과 태양 빛만으로 건설 자재를 무한정 생산할 수 있다는 점이다. 연구팀은 지구의 현무암으로 만든 모의 월면토를 이용해 평면, 곡면 등 다양한 형태의 구조물 제작에 성공하며 기술의 가능성을 입증했다. 양훙룬 DSEL 수석 엔지니어는 "이 벽돌은 사람이 숨 쉴 수 있도록 내부 공기압을 유지하는 생활 공간(가압 모듈)을 감싸는 튼튼한 보호 외피 역할을 할 것"이라며 "강력한 우주 방사선, 시속 수만 km로 날아드는 미세 운석, 낮 120℃와 밤 영하 130℃를 오가는 극한의 온도 변화로부터 우주비행사와 내부 시설을 안전하게 지켜줄 것"이라고 설명했다. 현재 이 벽돌 시제품은 2024년 11월 중국 톈궁 우주정거장으로 보내져 3년간의 혹독한 우주 환경 내구성 시험을 거치고 있다. 연구팀의 최종 목표는 로봇을 투입해 이 모든 건설 과정을 사람의 개입 없이 자동으로 수행하는 것이다. 캐나다, '겨울잠 자는 온실'에서 곡물을 키운다 건물을 지었다면 다음은 식량이다. 크리스티안 살라버거 캐나다넨시스 최고경영자(CEO)는 "가루 주스나 동결건조 아이스크림만으로는 진정한 우주 탐사 임무를 수행할 수 없다"며 신선 식품의 중요성을 강조했다. 그의 회사 캐나다넨시스 에어로스페이스는 캐나다 구엘프대, 맥길대와 손잡고 극한의 달 환경에서 신선한 작물을 재배하는 '월면 온실' 기술을 개발하고 있다. 달의 밤은 지구 시간으로 2주나 계속되고, 이때 온도는 급강하하며 햇빛도 전혀 없다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 식물이 마치 겨울잠을 자듯 활동을 최소화하는 '준동면(quasi-hibernation)' 전략을 고안했다. 온실은 햇빛이 없는 밤 동안 에너지 소비를 극도로 줄여 버티다가, 다시 해가 뜨면 정상적으로 성장을 이어간다. 2024년 말부터 시작된 실험에서 연구팀은 지구 대기압의 절반에 불과한 저압 환경과 기나긴 어둠 속에서도 보리와 귀리를 성공적으로 생존시켰다. 또한 흙 없이 영양분을 녹인 물을 순환시켜 식물을 키우는 수경재배 방식의 단점도 극복했다. 물을 공유하기 때문에 병원균 하나가 전체 시스템을 오염시킬 수 있는데, 전기를 이용해 물속 유해균을 없애는 소독 기술을 적용해 문제를 해결했다. 이 프로젝트는 NASA가 주도하는 유인 달 탐사 계획 '아르테미스'와 연계되어, 2027년으로 예정된 유인 달 착륙 임무의 성공을 위한 핵심 과제로 추진되고 있다. 연구를 이끄는 겔프 대학교의 마이크 딕슨 교수는 "인류는 오랜 역사 속에서 언제나 술을 만들어왔다"며 "달에서도 좋은 술을 맛볼 수 있도록 보리를 재배하는 것이 오랜 목표"라는 유쾌한 포부를 밝히기도 했다. 독일, 조류(Algae)로 식량과 산소를 동시에 잡는다 독일 뮌헨공과대학교(TUM) 연구팀은 한 걸음 더 나아가 식량과 산소를 동시에 생산하는 기술을 제안했다. 해답은 바로 미세조류(algae)다. 연구팀이 개발 중인 '광생물반응기(PBR)'는 빛(光)을 이용해 미세조류 같은 생물(生物)을 키워 유용한 물질을 얻는 장치다. 우주비행사가 내뿜는 이산화탄소와 물을 공급하면, 조류가 광합성을 통해 신선한 산소를 만들어내고, 빠르게 증식한 조류는 단백질이 풍부한 식량(바이오매스)이 된다. 연구팀은 가느다란 관을 이용하는 '튜블러' 방식과 넓은 판을 쓰는 '평판형' 방식의 두 가지 PBR 설계를 비교 분석했다. 평판형이 생산 효율은 더 높지만, 유지보수가 더 까다로운 것으로 나타났다. 이 기술의 가장 큰 매력은 비용 절감 효과다. 지구에서 1kg의 화물을 달로 보내는 데 약 10만 달러(약 1억 3000만 원)가 드는 것을 감안할 때, PBR 구조물 대부분을 월면토로 만들면 시스템당 수백만 달러, 튜블러 방식의 경우 최대 5000만 달러(약 650억 원)까지 절약할 수 있다. 물론 아직 넘어야 할 산은 많다. PBR 가동에 필요한 빛을 태양에서 직접 얻으려면 투명한 유리가 필요한데, 월면토로 완벽하게 투명한 유리를 만드는 기술은 아직 초기 연구 단계다. 내부 LED 조명을 쓰자니 전력 소모와 부품 조달이 문제다. 플라스틱이나 전자부품, 그리고 생명 활동에 필수적인 탄소(C)와 질소(N) 같은 원소들도 달에는 매우 희귀하다. 연구팀은 우주비행사의 소변이나 생활 하수를 정화해 희소 원소를 재활용하는 '완전 순환(폐쇄 루프)' 방식을 현실적인 대안으로 제시했다. 미래의 달 기지, '통합 시스템'으로 진화한다 중국, 캐나다, 독일이 개발 중인 기술들은 각각 독립적으로도 의미가 크지만, 서로 결합될 때 진정한 시너지를 발휘한다. 미래의 달 기지는 중국의 벽돌로 지은 튼튼한 외피가 우주의 위협을 막아주고, 그 안에서 캐나다의 온실이 신선한 채소를, 독일의 광생물반응기가 식량과 산소를 공급하는 '통합 아키텍처' 형태가 될 전망이다. 여기에 태양광 발전과 에너지 저장 시스템, 물과 폐기물을 100% 재활용하는 기술이 더해지면, 지구의 보급에 의존하지 않는 지속 가능한 영구 기지 운영이 가능해진다. 현재 각국의 기술들은 초기 실험 단계에 머물러 있지만, '건설-식량-생명 유지'로 이어지는 이 기술 삼각편대는 인류가 달에서 스스로 짓고, 먹고, 숨 쉬는 시대를 앞당기는 핵심 동력이 되고 있다.
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[퓨처 Eyes(97)] 달에서 산다⋯中·캐나다·獨, '집 짓고 먹고 숨 쉬는' 월면 기지 경쟁 본격화
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[단독] 현대차, 조지아 공장 물 사용량 비공개 논란⋯지속가능보고서 '침묵'
- 현대자동차 미국법인이 2024년 지속가능경영보고서를 통해 전 세계 물 사용량 절감 성과를 강조했지만, 미국 조지아주 엘라벨 신공장(HMGMA)의 물 사용 내역은 공개하지 않아 지역사회와 환경단체의 우려가 커지고 있다. 현대차는 인도 등 고위험 지역 공장에는 빗물저장 및 재이용 시스템을 적용하고 있지만, 수자원 확보 문제가 제기된 조지아 공장에는 유사한 조치 계획을 명확히 밝히지 않고 있다. 지역 현지매체 더커런트지에이(thecurrentga.org)는 5일(현지시간) 현대자동차그룹이 6월 말 발간한 2024년 지속가능경영보고서에서 전 세계 사업장의 환경 성과를 소개하면서도, 미국 조지아주 브라이언 카운티에 위치한 '메타플랜트 아메리카(HMGMA)'의 물 사용 실태에 대해서는 구체적인 수치를 공개하지 않은 것으로 나타났다고 보도했다. 보고서에 따르면, 현대차는 2023년 대비 2024년 전 세계 물 사용량을 약 100만 톤 줄였고, 차량 1대당 평균 물 사용량도 감소했다. HMGMA 대변인 비앙카 존슨은 조지아주 엘라벨에 위치한 메타플랜트는 2024년 말부터 본격적인 생산을 시작했기 때문에 해당 통계에는 포함되지 않았다고 밝혔다. 하지만 지역사회에서는 현대차의 물 사용이 지속적으로 논란이 돼 왔다. 현대차 공장과 관련 개발을 위해 조지아주 불록 카운티에 하루 최대 700만 갤런(약 2,650만 리터)의 지하수를 공급할 새로운 관정 4개를 굴착하는 계획이 공개되자, 인근 농민들과 주민들이 반발했다. 이에 따라 조지아주는 5억 달러(약 6800억 원)가 넘는 보조금과 저리 대출을 편성해, 사바나강 수처리 역량을 강화하고 플로리단 대수층의 과도한 사용을 줄이는 계획을 추진 중이다. 현대차는 궁극적으로 하루 400만 갤런(약 1,500만 리터)의 물이 필요할 것으로 예상되지만, 현재는 차량당 물 사용량에 대한 구체적인 수치를 밝히지 않고 있다. 다만, 현대차가 보고서에서 밝힌 글로벌 평균(차량 1대당 약 1,650갤런)에 근거하면, 올해 3월 하루 200대의 차량을 생산했던 HMGMA는 하루 약 33만 갤런의 물을 사용하는 것으로 추산된다. 이는 현재 브라이언 카운티가 운영 중인 현대차 공장 내 관정이 감당할 수 있는 최대 수준이다. 현재 불록 카운티의 1호 관정은 완공을 앞두고 있으며, 8월 말 또는 9월 초부터 가동이 예상된다. 2호 관정은 2025년 3분기 말, 3·4호 관정은 2026년 1분기 완공을 목표로 공사가 진행 중이다. 해외에선 빗물 저장소·재이용 시스템 강조 현대차는 이번 보고서에서 인도 첸나이 공장의 물 절약 사례를 집중 소개했다. 인도는 물 부족 문제가 심각한 지역 중 하나다. 첸나이 공장은 2030년까지 자체 물 자급률 100% 달성을 목표로 하고 있으며, 이미 '폐수 제로 배출' 시스템과 강우 수집 시스템을 도입했다. 공장 부지 내 6개의 저수조는 최대 35만 톤의 빗물을 저장할 수 있는 용량을 갖추고 있다. 반면, 현대차가 조지아 메타플랜트에서도 이와 유사한 수자원 절감 시스템을 적용할 계획이 있는지는 알려지지 않았다. HMGMA 대변인은 "보고서에 인도 사례를 강조한 이유는 해당 공장이 높은 물 리스크에 노출돼 있기 때문"이라며 "이 모델을 전 세계 다른 공장에 확대 적용할 계획은 아직 발표되지 않았다"고 설명했다. 다만 현대차는 조지아 공장 주변에서도 일부 친환경 시도를 진행 중이다. HMGMA는 브라이언 카운티 상하수도국과 협력해 북브라이언 카운티 신설 재생수 처리시설에서 나오는 처리수를 활용해 공장 부지 내 조경용으로 사용할 계획이다. 이를 통해 기존 식수원의 사용을 줄이고, 조경 용수의 상당 부분을 대체한다는 방침이다. 지역 환경단체 "타 공장 수준의 투명성과 절감 조치 필요" 지역 환경단체인 '오기치 리버키퍼(Ogeechee Riverkeeper)'는 현대차가 다른 국가의 공장에서는 물 재활용과 절감 시스템을 도입하고 있다는 점에 주목하며, 조지아 공장에도 동일한 수준의 친환경 조치를 취할 것을 요구하고 있다. 오기치 리버키퍼의 미건 제라드 커뮤니케이션 디렉터는 "전 세계 공장에서는 물 재활용을 실현했는데, 브라이언 카운티에서도 이와 같은 방식의 수자원 절감 노력이 반복되길 바란다"며 "현대차가 조지아 공장에서의 물 사용량과 수자원 영향 완화 방안에 대해서도 타 사업장과 같은 수준의 구체적인 수치를 공개하길 기대한다"고 밝혔다.
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[단독] 현대차, 조지아 공장 물 사용량 비공개 논란⋯지속가능보고서 '침묵'
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[우주의 속삭임(131)] 달 토양에서 물과 산소, 연료까지⋯우주 생존 기술에 새 이정표
- 달 표면의 토양에서 물을 추출하고, 이를 이용해 우주인이 내뿜는 이산화탄소(CO₂)를 산소와 연료로 전환하는 차세대 기술이 개발됐다. 이 획기적인 기술은 향후 유인 달 탐사 및 장기 우주 거주 계획의 핵심 자립 수단으로 주목받고 있다고 사이테크데일리가 전했다. 홍콩중문대학(심천캠퍼스)의 루 왕(Lu Wang) 교수 연구팀은 7월 16일 국제 학술지 줄(Joule)에 발표한 논문을 통해, 태양광을 활용한 광열 반응 기반의 시스템을 통해 달 토양에서 물을 추출하고 이를 곧바로 연료 성분과 산소로 전환하는 통합 기술을 구현했다고 밝혔다. 이 기술은 물과 연료를 지구에서 운반해야 하는 기존 방식의 비용과 물류 부담을 크게 줄일 수 있는 잠재력을 지닌다. "달 토양이 가진 가능성, 예상을 뛰어넘었다" 루 교수는 "달 토양이 지닌 '마법' 같은 특성에 연구진 모두 놀랐다"며 "하나의 시스템 안에서 물 추출과 이산화탄소 촉매 반응이 동시에 이뤄지는 통합 기술이 개발되면서 에너지 효율은 물론 인프라 구축 비용까지 절감할 수 있게 됐다"고 설명했다. 이번 연구는 중국 창어(Chang’e) 5호 임무를 통해 확보된 실제 월면 토양 샘플과 모의 달 토양을 활용해 실험이 이뤄졌다. 연구진은 CO₂를 채운 반응기에 고집광 태양광 시스템을 연결해 태양 에너지를 열에너지로 전환시키고, 이를 통해 달 토양 내 일메나이트(ilmenite) 등 중금속 산화물로부터 물을 추출했다. 이와 동시에 CO₂를 일산화탄소(CO)와 수소(H₂)로 분해해 연료 전구체로 전환하는 데도 성공했다. 이 기술은 우주인 호흡을 통해 발생하는 CO₂를 재활용하는 순환 시스템을 구현할 수 있어, 미래의 달 기지나 심우주 탐사선에서 생명 유지 및 추진체 생산의 핵심 기술로 적용 가능성이 기대된다. 물 한 갤런에 8만 달러…달 자원 활용이 경제성 해법 NASA와 유럽우주국(ESA) 등 각국 우주 기관은 오랜 기간 달을 기반으로 하는 ‘우주 탐사의 전진 기지’ 구상을 추진해왔다. 그러나 생명 유지에 필수적인 물과 산소, 연료 등을 지구에서 지속적으로 운반하는 데 따른 막대한 비용과 물류 복잡성이 가장 큰 걸림돌이었다. 연구에 따르면, 물 한 갤런(약 3.78리터)을 우주로 운반하는 데 드는 비용은 약 8만 3000달러(약 1억 1500만 원)에 달한다. 우주인 한 명이 하루에 평균 4갤런의 물을 필요로 한다는 점을 고려하면, 물류 문제는 단순한 비용의 문제가 아니라 생존 가능성 자체를 결정짓는 요소로 작용해왔다. 이 같은 현실을 반영해, 이번 연구는 자립적 생존 인프라 구축을 위한 자원 현지화(local resource utilization)의 가능성을 기술적으로 입증했다는 평가를 받고 있다. 현실적 과제도 여전…극한 환경, 불균일한 토양 성분 그러나 기술 상용화까지는 넘어야 할 난제도 적지 않다. 연구진은 달의 극심한 온도차, 고에너지 방사선, 중력 부족, 비균질적인 토양 성분 등 다양한 변수들이 실제 환경에서 시스템 작동을 어렵게 만들 수 있다고 지적했다. 또한, 우주인의 호흡만으로 발생하는 CO₂ 양은 전체 산소·연료 수요를 충족하기에는 한계가 있다는 점도 고려돼야 한다. 현재의 촉매 효율 역시 실험실 환경에서는 만족스러운 수준이지만, 장기간·대규모 운영이 필요한 실제 우주 거주 환경에서는 추가적인 기술 고도화가 필요하다는 것이 연구진의 판단이다. 연구진은 "지속가능한 월면 자원 활용과 우주 탐사를 실현하려면 기술적 한계와 개발·운영 비용을 동시에 극복해야 한다"며 국제적 협력과 장기적 투자의 중요성을 강조했다. 차세대 우주경제 기반 기술로 부상 이번 연구는 단순히 기술의 진보를 넘어, 향후 우주경제 구축에 있어 '월면 자원 자립형 생태계'라는 새로운 패러다임을 열 수 있다는 점에서 전략적 의미를 지닌다. 특히, 이산화탄소를 산소 및 연료로 전환하는 기술은 장기적으로 화성 탐사와 같은 심우주 미션에서도 응용 가능성이 높다. 해당 연구는 중국 국가중점 R&D계획, 국가자연과학기금, 광둥성 과학기술혁신기금, 심천시 기초과학재단 등 다수의 국가·지자체 자금을 지원받아 수행됐다. 이는 국가 차원에서의 전략적 우주기술 투자와 연계된 프로젝트라는 점에서 향후 연구 개발의 지속성과 확장성도 주목된다. 지금까지 달은 인류의 도달 목표였다면, 이제는 자립적 생존과 지속가능한 탐사의 시험대가 되고 있다. 이번 연구는 '우주 속의 지구화'를 위한 기술적 초석을 마련하는 의미 있는 진전으로 평가받는다.
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[우주의 속삭임(131)] 달 토양에서 물과 산소, 연료까지⋯우주 생존 기술에 새 이정표
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[신소재 신기술(185)] 공기만으로 움직이는 '무뇌 로봇 ' 개발⋯자율보행·수영까지 구현
- 디지털 회로나 연산 장치 없이, 오직 공기 흐름과 구조만으로 작동하는 자율 로봇이 네덜란드에서 개발됐다. '무뇌(brainless)' 로봇이라고 불리는 이 장치는 전통적인 로봇공학의 원리를 근본적으로 재해석하며, 로봇 설계의 새로운 방향을 제시하고 있다. 8일(현지시간) 어스닷컴에 따르면 네덜란드 소재 AMOLF 연구소의 알베르토 코모레토(Alberto Comoretto) 연구원과 요하네스 오버펠데(Johannes Overvelde) 박사팀은 길이 조절이 가능한 실리콘 튜브, 간단한 펌프, 공기압만을 활용해 약 1kg(2파운드) 무게의 연성 로봇을 제작했다. 이 로봇은 실험실 탁자 위를 걷고, 책을 넘고, 수조에 들어가 개처럼 수영하는 등 다기능 동작을 구현했다. 로봇은 전통적인 마이크로컨트롤러나 프로그래밍된 코드가 아닌, 유체역학과 탄성 물성에 기반한 '구조 기반 지능(embodied intelligence)' 개념으로 작동한다. 팔다리는 실리콘 튜브로 구성되어 있으며, 내부로 공기가 주입되면 튜브가 주기적으로 꺾이고 펴지면서 자가 진동을 일으킨다. 이러한 운동은 최대 초당 300회의 진동수를 기록하며, 기존 연성 로봇의 한계였던 3Hz를 크게 뛰어넘는다. 흥미로운 점은 이 로봇이 지면 상태에 따라 걷는 방식이 자연스럽게 바뀐다는 것이다. 예를 들어 마찰력이 큰 카펫 위에서는 네 다리가 동시에 움직이며 전진하고, 물속에서는 마찰이 사라지며 다리가 교대로 움직이면서 수영 모드로 전환된다. 이러한 전환은 별도의 센서나 소프트웨어 제어 없이 공기압의 흐름과 구조의 상호작용만으로 이루어진다. 연구팀은 로봇의 다리를 하나의 공기 공급선으로 연결해, 한 쪽 다리의 압력 변화가 다른 다리에도 영향을 미치도록 설계했다. 이는 일종의 '동기화 메커니즘'으로 작용해, 각 팔다리의 운동이 자율적으로 조화롭게 일어난다. 연성 로봇은 복잡한 회로 없이 환경에 적ㅇ으해 움직이며, 전자기기 없이도 장애물을 피하거나 방향을 바꾸는 능력을 보여준다. 예를 들어 벽에 부딪히면 진동이 일시적으로 비대칭화되면서 로봇이 자동으로 방향을 틀고, 물속에 떨어지면 다리 움직임의 위상이 바뀌어 수영으로 전환된다. 이는 사전에 프로그래밍되지 않은, 물리적 조건에 기반한 자발적 반응이다. 이 로봇은 고작 0.12와트의 전력으로 작동하며, 휴대폰 크기의 배터리 하나로 30분 동안 작동할 수 있다. 간단한 광센서와 릴레이 회로를 장착하면 빛을 따라 이동하는 포토택시스(phototaxis) 기능도 구현된다. 플래시라이트를 비추면 로봇이 빛을 향해 이동하고, 장애물을 만나면 회피하는 행동을 스스로 수행한다. 이번 연구의 본질은 '소프트 로봇공학(soft robotics)'의 진보를 넘어, '소재와 형태만으로 구현되는 지능'에 있다. 이는 생물학적 신체의 반사작용이나 힘줄의 탄성처럼, 뇌가 아닌 신체 자체가 판단과 제어의 역할을 일부 담당하는 자연계의 원리와 닮아 있다. 산업적 활용 가능성도 주목된다. 구조적으로 간단하고 저전력으로 작동하는 이 로봇은 전기 회로가 위함할 수 있는 구조물 붕괴 현장이나 수중 환경 등에서 활용 가능성이 크다. 또한 펌프와 튜브, 재활용 가능항 엘라스토머로만 구성돼 전자폐기물 배출이 적고, 지속가능한 기술로 평가 받는다. 연구진은 향후 공기 배출을 이용해 튜브를 주기적으로 압축하는 수동 밸브 기술을 통해 펌프의 소형화를 꾀하고 있다. 동시에, 동일한 기술 원리를 적용해 혈압에 맞춰 동기화되는 인공 심장 개발도 병행 중이다. 다만 공기 기반 시스템의 약점으로 지적되는 고고도·진공 환경 문제에 대해 연구진은 압축가스와 화학 반응형 가스 발생기를 병행하는 하이브리드 방식으로 극복할 수 있다는 입장이다. 이는 우주 탐사 등 극한 환경을 위한 연성 로봇 기술의 확장을 시사한다. 이번 연구는 과학 저널 '사이언스(Science)'에 게재됐으며, 족잡한 ㅇ녀산 없이도 정교한 운동을 구현하는 '물리 기반 로봇지능'이라는 새로운 패러다임을 제시했다. 로봇 공학이 전자회로에서 물리 구조로 무게 중심을 이동시키는 변곡점에 들어섰다는 평가가 나온다.
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[신소재 신기술(185)] 공기만으로 움직이는 '무뇌 로봇 ' 개발⋯자율보행·수영까지 구현
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[ESGC] 효소 기반 플라스틱 재활용, 산업화 길 열렸다⋯에너지 소비 65%·비용 74% 절감
- 효소를 기반으로 선택적으로 플라스틱을 분해하는 기술이 개발됐다. 미국 국립재생에너지연구소(NREL)와 매사추세츠대학교 로웰캠퍼스, 영국 포츠머스대학교 등 3개 연구기관이 공동으로 효소 기반 플라스틱 재활용 기술의 상업화를 위한 청사진을 제시했다고 클린테크니카가 6월 30일(현지시간) 보도했다. 연구팀은 효소를 활용한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 분해 공정에서 에너지 소모와 비용을 대폭 절감해 산업적 가능성을 확보했다고 밝혔다. PET는 제조 비용이 저렴하고 견고성 등 재료 특성이 우수해 일회용 포장재, 음료수 병, 섬유 등에 널리 사용되는 플라스틱이다. 이번 연구는 기존의 플라스틱 분해효소 '페타제(PETase)' 개선 연구에 고도화된 화학공정 기술과 경제성 분석을 접목해 PET 재활용의 전체 공정을 최적화한 결과다. 기존 재활용 방식은 오염되거나 착색된 저급 폐플라스틱 처리에 어려움이 있었지만, 이번에 개발된 효소는 선택적으로 PET만을 분해할 수 있어 재활용 효율을 높일 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 연구팀은 플라스틱 분해부터 생성된 모노머 회수까지 전 공정에서 혁신을 도입해 산·염기 투입을 99% 이상 줄이고, 연간 운용 비용을 74% 절감했으며, 에너지 사용량도 65% 줄였다. 이렇게 생산된 효소 기반 재활용 PET의 단가는 1.51달러/㎏으로, 미국 내 신규 PET 생산 단가(1.87달러/㎏)보다 낮아 상업적 경쟁력을 갖춘 것으로 평가된다. NREL의 수석연구원이자 이번 연구를 이끈 그레그 벡햄 박사는 "복잡한 폐플라스틱을 처리할 수 있는 효소 기반 재활용 기술은 실현 가능성을 높이기 위해 공정 전반에 걸친 다학제적 접근이 필수적이었다"고 설명했다. 이번 연구는 미국 에너지부 첨단소재·제조기술국(AMMTO)과 바이오에너지기술국(BETO)의 지원을 받아 진행됐으며, '열가소성 플라스틱의 매립 및 환경 유출 방지를 위한 바이오 최적화 기술(BOTTLE)' 프로젝트의 일환으로 수행됐다. 한편, 미국 NREL의 2022년 보고서에 따르면 2019년 기준 미국 내 전체 플라스틱의 86%가 매립되었으며, 이는 미국 교통 부문의 에너지 수요의 5%를 공급할 수 있는 잠재 에너지에 해당한다. 전 세계 플라스틱 생산량이 2050년까지 현재의 2~4배로 증가할 것으로 전망되는 가운데, 폐플라스틱을 원료화해 에너지를 재활용하는 기술의 중요성은 더욱 커지고 있다. NREL의 생화학자이자 이번 논문의 공동 제1저자인 나타샤 머피는 "우리는 소비자가 사용한 플라스틱을 새로운 소재의 원료로 효율적으로 가치화하기 위한 새로운 재활용 기술을 설계, 시험, 최적화할 수 있는 중요한 기회를 보고 있다"고 말했다. 포츠머스대학에서 NREL로 합류한 존 맥기헌 박사는 "기초과학을 산업에 접목하는 이번 프로젝트에 참여하게 되어 기쁘다"며 "미국 내 최초의 효소 기반 플라스틱 재활용 플랜트 건설을 위해 산업계와 긴밀히 협력해 나갈 것"이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 케미컬 엔지니어링(Nature Chemical Engineering)'에 게재됐다.
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[ESGC] 효소 기반 플라스틱 재활용, 산업화 길 열렸다⋯에너지 소비 65%·비용 74% 절감
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GM-LG엔솔 LMR 배터리, LFP보다 주행거리 81㎞ 길어
- 제너럴모터스(GM)가 LG에너지솔루션과 공동 개발 중인 '리튬망간리치(LMR, Lithium Manganese Rich)' 배터리가 기존 저가 리튬인산철(LFP) 배터리보다 주행거리를 약 100㎞ 가까이 늘릴 수 있다는 분석이 나왔다. 1일 서울에서 열린 'GM 배터리 테크놀로지 러닝 세션'에서 유창근 GM 기술개발부문 차장은 "북미 전기차(EV) 트럭 기준, LFP는 최대 563㎞ 주행 가능한 반면, LMR은 644㎞까지 달릴 수 있다"고 밝혔다. LMR은 고가 광물인 니켈·코발트를 망간으로 대체해 원가를 낮추면서 에너지 밀도는 33% 높였다. 'LMR 셀'은 리튬 이온 배터리의 한 종류로, 양극재에 망간의 비중을 높여 기존의 니켈, 코발트 기반 배터리 대비 비용 절감과 높은 에너지 밀도로 주행 거리를 늘리고 화재 위험은 낮추는 안정성을 높인 배터리 기술이다. 이 셀은 기존 파우치 구조 대신 각형 구조로 제작돼 배터리 팩의 부품수를 50%까지 줄일 수 있다. GM과 LG엔솔은 2027년 말 시범 생산 후, 2028년부터 본격 양산에 돌입할 예정이다. [미니해설] GM-LG엔솔 차세대 배터리 'LMR', LFP보다 추행거리 81km늘려⋯가격·성능 다 잡는다 GM과 LG에너지솔루션이 손잡고 개발 중인 차세대 배터리 리튬망간리치(LMR)가 기존 중국산 리튬인산철(LFP) 배터리 대비 주행거리가 최대 81km 가량 길어질 수 있다는 평가가 나왔다. 낮은 가격과 높은 에너지 밀도를 동시에 추구한 LMR 배터리가 전기차 시장에서 새로운 기준으로 떠오르고 있다. 1일 서울 종로구 HJ비즈니스센터에서 열린 'GM 배터리 테크놀로지 러닝 세션'에서 GM 한국연구개발법인 유창근 기술개발부문 차장은 "GM이 진행한 실험 결과, 북미 기준 전기트럭에 적용 시 LFP 배터리는 최대 563㎞를 주행할 수 있는 반면, LMR은 644㎞까지 가능하다는 결과가 나왔다"고 밝혔다. 같은 조건에서 주행거리 81㎞의 차이가 발생한 셈이다. 유 차장은 "고성능 하이니켈 NCM(리튬, 니켈, 코발트, 망간) 배터리가 789㎞까지 가능하긴 하지만, LMR은 LFP 수준의 생산비를 유지하면서 에너지 밀도는 33%가량 높아 가격 대비 성능이 우수하다"고 강조했다. LMR, 고가 광물 코발트·니켈 대체 배터리 LMR은 배터리 양극재 내 고가 광물인 코발트와 니켈을 대체하기 위해 개발된 구조다. 기존 NCM 배터리의 경우 코발트·니켈·망간 비율이 각각 33%에 달하지만, LMR은 코발트 02%, 니켈 30~40%, 망간은 60~70%까지 높여 비용 절감을 실현했다. 망간은 니켈이나 코발트에 비해 가격이 현저히 낮고 공급도 안정적이어서 원가 경쟁력 확보에 유리하다. 유차장은 "LFP 배터리는 검증된 안정성과 저렴한 가격으로 중국 업체들이 주도하고 있지만,LMR은 그보다 긴 주행거리와 고밀도 특성을 갖춰 가격과 성능 사이 균형점을 찾은 기술"이라고 소개했다. 특히 LMR 배터리는 구조적으로 에너지 효율을 높이면서도 제조 원가는 크게 늘지 않아 양산 시 가격 경쟁력 확보가 가능하다. 순환경제와 자원 재활용 측면에서도 유리 재활용 측면에서도 LMR은 주목받고 있다. GM에 따르면 폐배터리에서 회수 가능한 리튬 함량이 LMR은 약 8% 수준으로, LFP의 2%보다 훨씬 높다. 이에 따라 LMR은 향후 순환경제와 자원 재활용 측면에서도 유리한 구조를 갖는다. GM과 LG에너지솔루션은 공동 투자한 합작 법인 '얼티엄셀즈'를 통해 2027년 말까지 LMR 각형 배터리셀을 시범 생산하고, 2028년 상반기부터 양산에 돌입한다는 계획이다. 해당 배터리셀은 무선 쉐보레의 전지 픽업트럭 '실버라도 EV'와 캐딜락의 대형 SUV '에스컬레이드 IQ'에 탑재될 예정이다. LG에너지솔루션 자동차 전지 상품기획을 맡고 있는 양영제 팀장은 "현재 목표는 600㎞ 이상 주행 가능하며, 배터리 잔량 20%에서 80%까지 8분 이내에 고속 충전할 수 있는 구조"라며 "충전 수명도 3000회 이상 유지되도록 개발하고 있다"고 말했다. 기존 전기차 배터리의 약점으로 지적됐던 충전 속도와 수명을 개선해 시장 수요를 선도하겠다는 계획이다. GM은 이 LMR 배터리를 중심으로 전기차 생산 원가를 기존 내연기관차 수준까지 낮추는 것을 최종 목표로 삼고 있다. 유 차장은 "배터리 기술 고도화와 함께 생산단가를 낮추고, 규모의 경제를 확보해 전기차를 내연기관차와 비슷한 가격으로 제공할 수 있도록 지속적으로 노력할 것"이라고 밝혔다. 중국 주도의 LFP 중심 시장에서 '성능과 가격의 균형'을 갖춘 LMR이 새로운 선택지로 부상하고 있다. GM과 LG엔솔의 LMR 배터리 전략은 저가 LFP 배터리를 중심으로 확대되고 있는 전기차 시장의 패러다임을 바꾸는 계기가 될 수 있을지 주목된다.
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GM-LG엔솔 LMR 배터리, LFP보다 주행거리 81㎞ 길어
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[ESGC] 미세플라스틱, 중금속 체내 전달 경로 될 수 있어⋯과학계 경고
- 전 세계적으로 매년 3억 8900만 톤 이상 배출되는 플라스틱 쓰레기 중 상당량이 해양과 산악 지형은 물론, 인체 내부에서도 확인되고 있다. 이 가운데 미세플라스틱이 중금속을 흡착해 인체로 유입될 수 있다는 연구 결과가 제시되면서, 미세플라스틱 오염이 단순한 환경 문제를 넘어 잠재적 건강 위협 요인으로 부각되고 있다. 9일(현지시간) 더쿨다운(TCD)에 따르면 미국 뉴저지공과대학교(NJIT) 연구팀은 최근 학술지 케미칼·엔지니어링뉴스(Chemical & Engineering News, C&EN)에 발표한 실험을 통해, 플라스틱 폐기물에서 유래한 미세플라스틱이 납, 카드뮴, 코발트, 망간, 아연 등 주요 중금속을 빠르게 흡착한다는 사실을 확인했다. 연구진은 실생활과 유사한 환경을 모사하기 위해 플라스틱 폐기물과 수돗물을 혼합한 용액에 미세플라스틱을 노출시켰다. 그 결과, 세 가지 종류의 일반적인 플라스틱 입자에서 5분 이내에 중금속 흡착 반응이 일어났으며, 특히 납의 경우 99% 이상이 빠르게 흡착된 것으로 나타났다. "흡착력 큰 미세플라스틱, 인체 내 침투 시 중금속 전달 가능성" 미세플라스틱(microplastics) 및 나노플라스틱(nanoplastics)은 물병 등 플라스틱 제품이 분해되며 생성되는 극소 입자다. OECD와 미국 국립의학도서관(NLM)에 따르면 이러한 입자는 식품 섭취 또는 호흡을 통해 인체에 유입될 수 있으며, 장기적으로 암 발생 위험이나 대사 장애 등 건강 악영향이 우려된다고 지적했다. NJIT 연구에 참여한 소메나스 미트라(Somenath Mitra) 교수는 "이번 결과는 나노플라스틱 오염이 인체 건강에 미치는 영향에 대한 여러 의문에 접근할 수 있는 실마리"라고 평가했다. 특히 이번 실험은 다양한 크기와 형태의 미세플라스틱을 활용해 실제 환경에서 존재하는 입자 특성과 유사한 조건을 구현했으며, 이러한 입자들은 실험실 합성 입자보다 표면적이 넓어 중금속을 더 잘 흡착하는 경향을 보였다. 독성 여부는 '노출량'이 핵심…"추가 연구 필요" 그러나 이번 연구만으로 미세플라스틱을 통한 중금속 노출이 실제 인체에 유해한지를 단정하긴 어렵다. 퍼듀대학교의 독성학자 조너선 샤나한(Jonathan H. Shannahan) 교수는 "중요한 것은 노출량(dose)"이라며 "현재로서는 우리가 일상에서 어느 정도의 노출을 받고 있는지 구체적으로 알기 어렵다. 이는 장기적 연구를 통해 규명돼야 할 사안"이라고 말했다. 소비자 인식 전환도 중요…"플라스틱 사용 줄여야" 전문가들은 이번 연구를 계기로 미세플라스틱이 인체 건강에 미치는 영향을 본격적으로 규명할 필요가 있다고 강조했다. 동시에 개인 차원에서도 ▲ 일회용 플라스틱 사용 절감 ▲ 재사용 용기 사용 ▲ 무독성 제품 선택 등 소비 습관의 변화가 중장기적 해결책이 될 수 있다고 제언했다. 플라스틱 오염을 줄이기 위한 제도적 대응과 함께, 일상 속에서 '플라스틱과 거리두기' 실천이 인류 건강 보호를 위한 출발점이 될 수 있다는 점에서 이번 연구는 중요한 경고로 받아들여지고 있다.
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[ESGC] 미세플라스틱, 중금속 체내 전달 경로 될 수 있어⋯과학계 경고
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中, 한국 기업에 희토류 수출 일부 허가⋯공급망 우려 일단 진정
- 중국 정부가 미국과의 관세 완화 합의 이후에도 희토류 7종에 대한 수출 통제를 유지하는 가운데, 한국 일부 기업에 대해서는 수출을 승인한 것으로 확인됐다. 25일 관련 업계와 정부에 따르면 중국 상무부는 최근 복수의 한국 기업에 희토류 수출을 허가했다. 이는 지난달 중국의 희토류 수출 통제 이후 첫 승인 사례다. 중국의 희토류 수출 승인은 최대 45일이 소요되며, 일부 국내 기업은 여전히 허가 절차를 진행 중이다. 정부는 중국과 핫라인을 유지하며 우리 기업의 피해를 최소화하고 있으며, 기업들은 정부 수출 데스크에 협조를 요청할 수 있다. [미니해설] 희토류 수출 허가받은 한국 기업…중국 수출 통제 속 숨통 트이나 중국 정부가 미국과의 관세 유예 합의 이후에도 희토류 수출 통제를 지속하는 가운데, 한국 일부 기업에 대해 희토류 수출을 허용한 것으로 나타났다. 25일 관련 업계와 정부에 따르면 중국 상무부는 이달 들어 희토류를 수입하려는 복수의 한국 기업에 수출을 승인했다. 이는 지난달 4일 중국이 희토류 7종에 대한 수출 통제를 단행한 이후 처음 확인된 한국 기업 대상 허가 사례다. 중국 정부의 이번 조치는 한동안 막혀 있던 희토류 수입 통로에 숨통을 트이게 했다는 점에서 주목된다. 실제로 국내 희토류 수요 기업들의 우려가 컸지만, 최근 일부 수출 허가가 나오면서 공급망 안정에 대한 기대감도 커지고 있다. 업계 관계자는 "중국이 미국 트럼프 대통령의 상호관세 조치에 대응해 희토류 수출 통제를 시행하면서 허가 절차에 최대 45일이 소요되고 있다"며 "다행히 한국 기업 몇 곳에 허가가 나오면서 한숨 돌린 분위기"라고 전했다. 희토류는 전기차, 스마트폰 등 반도체, 방산 등 첨단 산업에 필수적인 소재로, 특히 네오디뮴(Nd), 프라세오디뮴(Pr), 디스프로슘(Dy) 등은 고성능 자석 제조에 쓰인다. 문제는 중국이 글로벌 희토류 공급의 70% 이상을 차지하고 있다는 점이다. 이에 따라 중국의 수출 통제는 단순한 무역 문제를 넘어 공급망 리스크로 직결된다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 중국은 세계 희토류 생산의 약 60%를 점유하고 있으며 가공 및 정제 산업의 세계 시장 점유율은 90%에 육박한다. 한국 또한 국내 수요 희토류의 상당 부분을 중국에 의존하고 있다. 한국무역협회 국제무역통상연구원이 펴낸 보고서에 따르면 2024년 기준 한국의 희토류 대(對)중국 의존도(HSK코드 기준)는 반도체 부분품과 부속품의 경우 3.4%(1만1124t), 기타(희토류 포함 화학 제품) 29.1%(52만5522t), 기타(희토류 화합물) 61.1%(1533t), 희토류 금속 79.8%(145t) 등이다. 실제로 중국은 지난달 2일 미국의 34% 관세 발표 이틀 뒤, 맞불 조치로 같은 수준의 관세를 부과한다고 밝히며 희토류 7종에 대한 수출 통제를 공식화했다. 해당 희토류 7종은 코발트 자석에 쓰이는 사마륨(Sm), 조영제로 쓰이는 가돌리늄(Gd), 형광체 원료인 테르븀(Tb), 모터나 전기차용 자석에 첨가되는 디스프로슘(Dy), 방사선 치료에 쓰이는 루테튬(Lu), 알루미늄 합금용으로 항공기 부품 등 사용되는 스칸듐(Sc), LED와 형광체, 고체 레이저 제조에 쓰이는 이트륨(Y) 등이다. 이들 7종은 모두 네 가지 주요 분류에 걸쳐 있으며, 해당 조치는 사실상 희토류 전반에 대한 수출 허가제를 의미한다. 그럼에도 중국은 지난 12일 제네바 협상에서 미국과 90일간 상호관세를 낮추기로 합의하고, 미국 기업 28곳에 적용되던 이중용도 물자 수출 통제를 해제하는 등 일부 규제 완화에 나섰다. 하지만 희토류는 이 유예 대상에 포함되지 않았다. 그럼에도 최근 중국이 독일의 폭스바겐에 희토류 자석 수출을 허가하고, 한국 기업에도 수출을 일부 허용한 것은 전략물자 통제 정책에 예외가 발생하고 있음을 보여준다. 다만 현재도 수출 허가를 기다리는 국내 기업이 여럿 있고, 미·중 간 통상 갈등이 다시 격화될 경우 수출 허가 정책이 다시 강화될 수 있다는 점에서 긴장을 늦출 수 없는 상황이다. 정부는 희토류 수출 통제 발표 직후부터 국내 수요 기업의 피해를 최소화하기 위해 중국 측과 핫라인을 구축하고, 한국 기업에 대한 신속한 허가를 지속 요청해왔다. 산업부 관계자는 "중국과의 수출 절차가 예상보다 오래 걸리기 때문에 수출 데스크를 통해 기업의 개별 애로사항을 지원하고 있다"고 밝혔다. 특히 회사명이 노출되는 것을 꺼리는 기업들도 있어 정부 차원에서 민감한 정보 보호에도 신경 쓰고 있다. 그러나 공급망 우려는 완전히 해소되지 않았다. 파이낸셜타임스(FT)는 "중국이 일부 수출을 허가하고 있지만 행정력이 외국 기업들의 허가 수요를 감당하지 못해 과부하 상태"라며 "예상보다 긴 허가 대기 기간이 희토류 공급망 불안을 부추길 수 있다"고 경고했다. 한편, 산업계에서는 중국의 희토류 독점에 대한 근본적 대응책으로 △국내 재활용 확대 △대체 광물 확보 △호주·캐나다 등 우방국과의 협력 확대 등의 방안이 다시 논의되고 있다. 중장기적으로는 특정국 의존도를 낮추기 위한 공급망 다변화 전략이 절실하다는 지적이다.
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中, 한국 기업에 희토류 수출 일부 허가⋯공급망 우려 일단 진정
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[우주의 속삭임(116)] 중국 톈궁 우주정거장에서 신종 미생물 발견⋯우주 생명과학 연구 새 장 연다
- 중국의 우주정거장 텐궁(Tiangong, 天宮)에서 지구상에서 존재하지 않았던 새로운 미생물 균주가 발견됐다. 중국 선저우(神舟) 우주생명공학연구소와 베이징우주비행체시스템공학연구소 공동연구팀은 최근 국제 학술지 국제 계통진화 미생물학 저널(International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology)에 발표한 논문을 통해 새로운 균주 '니알리아 톈궁엔시스(Niallia tiangongensis)'를 공식 보고했다. 중국 우주 생명과학 연구진은 이 미생물이 우주 환경에 특화된 적응 능력을 갖춘 것으로 분석했다고 인터레스팅엔지니어링이 전했다. 아울러 향후 우주 의학·농업·자원재활용 분야 등에 폭넓게 응용될 것으로 기대하고 있다. 이 미생물은 2023년 5월, 선저우 15호 우주비행사들이 톈궁 우주정거장에 체류 중이던 시기에 채집된 것이다. 이 균주는 기존 지구상의 니알리아(Niallia) 속 박테리아에서 변형된 새로운 형태로, 텐궁에 체류중이던 선저우 15호 승무원이 우주정거장 내부 모듈 표면에서 채취했다. 니알리아 톈궁엔시스는 기존 지구 박테리아의 유전적 변형체로, 극한 우주 환경에서 생존할 수 있도록 진화한 특성을 지녔다. 연구에 따르면 이 박테리아는 산화 스트레스에 대한 저항성이 높고, 방사선으로 인한 손상을 복구하는 능력이 향상돼 있는 것으로 나타났다. 중국 유인우주국(CMSA)은 이번 발견이 '우주정거장 서식 구역 마이크로바이옴 프로그램(CHAMP)'의 일환으로 수행된 미생물 모니터링 활동의 성과라고 밝혔다. 해당 프로그램은 장기 우주체류 중 미생물 군집의 변화를 추적·분석하고 있다. 선저우 15호 승무원들은 정거장 체류 기간 중 모듈 표면을 멸균 포로 닦아 미생물을 채취했고, 이를 지구로 회수해 냉동 보관 후 유전체 분석 및 대사 특성 평가를 진행한 결과 새로운 균주임을 확인했다. 특히 연구팀은 이 신종 미생물이 특정 유기 화합물을 분해하는 능력을 지녀 우주 내 폐기물을 자원으로 전환할 수 있는 생물학적 기술 기반이 될 수 있다고 분석했다. 과학자들은 이번 연구가 두 가지 측면에서 중요한 의미를 가진다고 분석했다. 첫째, 우주 환경에서 미생물이 생존하는 방식에 대한 이해는 향후 우주선 내 미생물 통제 전략을 설계하는 데 중요한 과학적 토대를 제공할 수 있다. 둘째, 해당 미생물이 특정 유기 화합물을 분해하는 능력을 지녀, 향후 우주 및 지구 환경에서 폐기물 처리와 자원 재활용 기술 개발에 응용 가능성이 열려 있다. 중국 우주 당국은 "톈궁 우주정거장은 향후 미생물 생존, 유전학, 대사 작용에 대한 방대한 데이터를 축적할 것이며, 이는 지구상의 농업과 산업에도 기여할 수 있는 혁신적 응용으로 이어질 것"이라고 밝혔다. 이번 연구는 미생물학뿐 아니라 우주공학, 자원 순환기술, 바이오메디컬 분야에까지 확장 가능한 다학제적 의미를 지닌 성과로 평가받고 있다.
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[우주의 속삭임(116)] 중국 톈궁 우주정거장에서 신종 미생물 발견⋯우주 생명과학 연구 새 장 연다
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'디지털 전쟁의 미끼'⋯영국, 초정밀 디코이로 전장 판도 흔든다
- 영국이 우크라이나에 조립식 디코이(Decoy·기만체)를 대규모로 제공하며 전장에서 전략적 기만 작전을 강화하고 있다. 영국 일간 더타임스에 따르면, 영국군은 챌린저-2 전차, 자주포, 방공시스템 등 실제 무기처럼 보이는 디코이를 '이케아 스타일' 조립키트로 제작해 우크라이나에 공급 중이다. 이 디코이들은 정찰위성, 드론, 열 감지기 등을 통해도 실제 무기처럼 인식돼 러시아군의 공격을 유도한다. 실제보다 더 많은 무기가 배치된 듯한 착시 효과도 노리고 있다. 전문가들은 이 디코이들이 정교하게 설계돼 육안은 물론 첨단 정찰 기술로도 진위 구분이 어렵다고 분석한다. [미니해설] "가짜가 진짜를 이긴다"…영국, '조립식 디코이'로 러시아 속인다 현대전의 판도를 바꾸고 있는 것은 단순히 드론과 인공지능만이 아니다. 영국이 우크라이나 전쟁에서 펼치고 있는 전략 중 하나는 의외로 '디코이(Decoy, 기만)'이다. 그것도 '이케아식 조립 키트'라는 흥미로운 방식으로 구현된다. 영국 일간 더타임스는 10일(현지시간) 영국군이 우크라이나에 제공 중인 첨단 디코이(기만체) 전략을 소개했다. 이 디코이는 단순한 모형이 아니다. 육안은 물론이고, 정찰 드론, 정찰위성, 적외선 감지기, 전자신호 탐지기까지도 실제 무기로 인식할 수밖에 없도록 설계된 고정밀 조립식 장비다. 디코이는 적의 유도탄이나 각종 탐지 장비들을 혼란시키고 교란하기 위해서 만든 가짜를 뜻한다. 전쟁에서 디코이의 사용은 새로운 것이 아니다. 제2차 세계대전 당시에도 풍선 탱크, 목재 항공기 등으로 적을 혼란에 빠뜨린 사례가 존재한다. 그러나 오늘날처럼 정찰 기술이 고도로 발달한 환경에서는 단순한 모형만으로는 적을 속일 수 없다. 이에 따라 현대 디코이는 진짜 무기와 구별이 어려울 만큼 정교하게 설계되며, 열 발생 장치나 금속 코팅, 전파 반사 재질, 모조 전자신호 등도 포함된다. 이케아식 무기 조립? 영국, '가짜 탱크'로 전선 뒤흔든다 영국군이 제공한 디코이 키트는 조립식 형태로 제작되어 우크라이나에 전달된다. 우크라이나군은 이를 전선에서 직접 조립해 배치하며, 몇 시간 안에 설치가 가능하다. 대표적인 예로는 챌린저-2 전차, AS-90 자주포, 스타스트리크 방공미사일 발사기가 탑재된 스토머 장갑차 등이 있다. 영국 국방부는 이 디코이들이 러시아군의 판단을 흐리는 데 효과적이라고 평가하고 있다. 실제로 러시아군이 디코이를 실제 무기로 착각해 파괴한 사례도 여러 차례 발생했으며, 일부는 레이븐 방공시스템을 공격했다고 주장했지만, 실상은 디코이에 불과한 것으로 추정된다. 특히 디코이 전략은 전장에 배치된 무기의 숫자를 실제보다 과장되게 보이도록 만들어, 러시아군의 작전 계획 자체를 왜곡시키는 효과를 낸다. 영국 해병대 소속 올리 토드 대령은 "진짜 무기 5대를 보낼 때 디코이 30대를 함께 보내며, 25m 거리에서도 구분이 어려울 정도로 정교하다"고 말했다. 디코이 전략 핵심은 '레이븐 시스템' 디코이 전략의 핵심에는 '레이븐(Raven)' 시스템이 있다. 이는 영국군이 사용하던 단거리 공대공 미사일(ASRAAM)과 구형 항공기 부품을 재활용해 만든 지대공 방공 시스템으로, 전술 트럭에 탑재해 활용된다. 2022년 우크라이나 전쟁 초기에 개발됐으며, 현재까지 400회가량 실제 전투에 투입됐다. 이 시스템은 이란제 샤헤드 드론과 순항미사일에 대해 약 70%의 방어율을 기록하며 실전 효과를 입증하고 있다. 우크라이나 수도 키이우에 위치한 젤렌스키 대통령 관저 방어에도 사용된 것으로 알려진 이 시스템은 우크라이나 전장에서 가장 중요한 전력 중 하나로 떠올랐다. 그러나 동시에 이 시스템의 디코이도 함께 배치돼 러시아군의 혼란을 유도하고 있다. 전문가들은 영국의 디코이 전략이 단순한 보조 전술이 아니라, 실질적인 전력 증강 수단이자 전장 지형을 바꾸는 '비대칭 전략'이라고 분석한다. 또한 이러한 전략은 값비싼 첨단 무기를 줄이고, 저비용 고효율로 전장 주도권을 확보할 수 있는 대표적 사례로 주목받고 있다. 기만은 전쟁의 고전적 수단이지만, 그 방식은 기술 발전에 따라 진화한다. 영국의 이케아식 디코이는 단순한 조립 키트가 아니라, 현대전의 교란과 위장을 결합한 최첨단 전술 자산이다. 그리고 우크라이나 전쟁은 그 실험장이자, 효과를 증명하는 무대가 되고 있다.
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'디지털 전쟁의 미끼'⋯영국, 초정밀 디코이로 전장 판도 흔든다
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국산 굴껍데기, 미국 수출길 열다…친환경 고순도 칼슘 120억 공급 계약
- 국내 기술로 굴 껍데기에서 추출한 친환경 고순도 칼슘이 미국 시장에 본격 진출한다. 한국화학연구원은 11일, 연구원 창업기업인 피엠아이바이오텍(PMI)이 굴 패각을 원료로 제조한 고순도 칼슘을 향후 5년간 약 120억원 규모로 미국의 글로벌 유통기업에 공급하는 계약을 체결했다고 밝혔다. 해양수산부에 따르면 2022년 기준 국내에서 연간 배출되는 굴 껍데기는 30만t을 넘어선다. 이로 인한 처리 비용만 수백억원에 달하고, 부패 시 악취와 함께 토양 및 수질 오염을 유발해 '골칫덩이'로 취급돼 왔다. 이를 자원으로 활용하려는 시도가 이어졌으나, 기존에는 소성 공정 또는 강알칼리성 화학물질을 사용하는 방식이 주를 이뤄 에너지 소비가 많고 온실가스 및 악취 유발 물질을 배출하는 등의 환경 문제가 지적돼 왔다. PMI는 이 같은 한계를 넘어선 친환경 기술을 자체 개발해 주목받고 있다. 회사가 개발한 공정은 연료를 사용하지 않고, 패각이 녹아 있는 수용액에 수산화 이온을 흘려 칼슘을 추출하는 방식이다. 이 과정에서 발생한 이산화탄소와 폐수까지 재활용해 공정 내 온실가스 배출량을 최소화했으며, 재생에너지 기반 전력을 사용해 에너지 효율도 대폭 향상시켰다. 특히 공정 전반에서 휘발성유기화합물(VOCs) 배출이 거의 없어 악취 문제도 해소했다는 것이 연구팀의 설명이다. 이번 기술로 생산된 칼슘은 식품 및 건강기능식품 원료로 활용 가능한 프리미엄급 제품으로, 99% 이상의 고순도를 자랑한다. 중금속 함유량은 기존 제품의 0.1~1% 수준에 불과하며, 생체 흡수율은 3배 이상 높아 기존 수입산 대비 품질 경쟁력에서도 우위를 보이고 있다. 박정규 PMI 대표는 "이번 계약은 그동안 전량 수입에 의존하던 친환경 칼슘을 국산화한 첫 사례”라며 “다양한 글로벌 기업들과의 테스트를 통해 품질의 우수성을 입증한 결과"라고 강조했다. 이번 수출을 계기로 국내 해양 폐기물 자원의 고부가가치화와 환경문제 해결이라는 두 마리 토끼를 잡는 전기가 마련될 것으로 기대된다.
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국산 굴껍데기, 미국 수출길 열다…친환경 고순도 칼슘 120억 공급 계약
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전 세계 플라스틱 쓰레기, 연간 4억 톤⋯생태계 파괴·인체 축적·기후 악화 '삼중고'
- 전 세계가 지난해 배출한 플라스틱 쓰레기가 약 4억 톤에 달하는 것으로 나타났다. 이는 에펠탑 4만 개 무게에 해당하는 규모로, 일회용 생수병부터 샴푸 용기, 의류 섬유, PVC 배관, 포장재에 이르기까지 각종 플라스틱 제품이 바다와 강, 도심, 사막과 빙하 등 육해공을 가리지 않고 지구 전역을 오염시키고 있다. 4월 30일(현지시간) 유엔환경계획(UNEP)에 따르면 전문가들은 플라스틱 오염이 생태계 파괴는 물론, 인체에 축적돼 건강을 위협하고 기후변화까지 가속화하는 복합 재난이라고 경고했다. 유엔은 이에 대응해 법적 구속력을 갖춘 국제 협약을 추진 중이며, 올해 세계 환경의 날(6월 5일) 역시 플라스틱 오염 퇴치를 핵심 의제로 삼았다. 유엔환경계획(UNEP)의 자원시장국 엘리사 톤다 국장은 "플라스틱 오염은 인류가 직면한 가장 중대한 환경 위협 중 하나지만, 충분히 해결 가능한 문제"라고 강조했다. 이어 "이 문제를 해결하면 인류와 지구의 건강은 물론, 수조 달러 규모의 경제적 기회까지 창출할 수 있다"고 덧붙였다. UNEP는 오는 6월 5일 '세계 환경의 날'을 앞두고 "전 세계는 '플라스틱 오염 종식'을 위한 법적 구속력 있는 국제협약 체결을 목표"로 협상에 나섰다. 올해 환경의 날은 '일회용 플라스틱 오염 차단'과 '제품의 지속 가능성 제고'를 핵심 주제로 내세운다. 플라스틱 오염, 왜 문제인가? 플라스틱은 현대 사회를 지탱하는 핵심 재료다. UNEP에 따르면 플라스틱은 자동차 부품부터 의료기기까지 다양한 분야에서 활용되며 1950년대 이후 92억 톤 이상이 생산됐다. 그러나 그중 약 70억 톤은 폐기물로 전환됐으며, 재활용률은 고작 9%에 불과하다. 특히 문제의 핵심은 '일회용 플라스틱'이다. 생수병, 포장재, 테이크아웃 용기, 포장용 완충재 등 한 번 쓰이고 버려지는 제품들이 폐기 시스템을 압도하고, 폐 플라스틱은 더 작은 조각인 미세플라스틱으로 분해돼 자연으로 무분별하게 유입되고 있다. 플라스틱 쓰레기는 이제 지구 어디서든 발견된다. 해양은 물론, 사막, 도시 도로변, 농지, 남극과 북극의 빙하, 심지어 에베레스트산 정상과 심해저 마리아나 해구에서도 플라스틱 조각이 검출됐다. 플라스틱 오염이 인간과 기후에 미치는 영향 플라스틱 오염이 위험한 이유는 크게 세 가지다. 첫째, 생태계 교란이다. 미세 플라스틱은 식물성 플랑크톤의 성장을 억제해 수중 먹이사슬을 붕괴시키며, 물고기는 플라스틱을 먹이로 오인해 소화하지 못한 채 굶어 죽는다. 둘째, 마이크로플라스틱과 나노플라스틱이 인체에 축적된다는 점이다. 연구에 따르면 사람의 간, 고환, 심지어 모유에서도 미세 플라스틱이 검출되고 있으며, 생수 한 병에는 평균 24만 개의 마이크로플라스틱이 포함돼 있을 수 있다. 셋째, 플라스틱 생산 과정 자체가 막대한 온실가스를 배출한다는 점이다. 2020년 기준 플라스틱 생산은 전 세계 온실가스 배출량의 3% 이상을 차지한 것으로 추정된다. 재활용만으로는 부족하다…'전 생애 주기 접근'이 해법 플라스틱 오염을 줄이기 위해서는 단순한 재활용을 넘어서는 대책이 필요하다. 대부분의 플라스틱 제품은 다회 재활용이 어렵거나 재활용이 불가능한 구조로 설계돼 있다. 여기에 수거·분류·재처리 인프라가 부족한 국가도 많다. 더욱이 글로벌 플라스틱 생산량은 2000년 이후 20년 만에 두 배 이상 증가하며, 쓰레기 증가 속도는 재활용 시스템의 역량을 초과하고 있다. 따라서 '제품 생산-디자인-소비-폐기' 전 과정을 포괄하는 '생애주기 접근법(lifecycle approach)'이 필요하다. △ 일회용 플라스틱 사용 최소화, △ 재사용 가능한 디자인 확대, △ 지속 가능한 대체 소재 개발, △ 제품 수명 연장, △ 미세플라스틱 유출 방지 시스템 강화 등 이러한 접근은 단순한 환경보호를 넘어 경제적 효과까지 기대된다. UNEP에 따르면 생애주기 접근법을 도입하면 2040년까지 최대 4조5000억 달러(약 6200조 원)의 사회·환경 비용을 줄일 수 있다. 국제사회의 대응과 협력 현재 세계 각국은 일회용 플라스틱 규제와 생산자 책임 강화를 골자로 한 자국 법안을 마련 중이다. 그러나 플라스틱 오염은 국경을 넘는 문제이기에, 국제 협력이 필수다. 이를 위해 정부간 협상위원회(Intergovernmental Negotiating Committee)는 오는 8월 5일부터 14일까지 스위스 제네바에서 제5차 회의의 두 번째 세션을 개최할 예정이다. 이 회의는 '플라스틱 오염 종식을 위한 법적 구속력 있는 국제 협약'을 수립하는 데 중대한 분수령이 될 전망이다. 2050년, 연간 플라스틱 폐기물 10억 톤 시대 경제협력개발기구(OECD)는 지금과 같은 추세가 이어질 경우 2060년까지 전 세계 플라스틱 쓰레기 배출량이 현재의 3배인 연간 10억 톤에 이를 것으로 예측했다. 이 가운데 절반 이상은 매립되거나 소각되거나 그대로 자연환경으로 유출될 것이라는 전망이다. 플라스틱 오염에 대한 대응은 더 이상 미룰 수 없는 시대적 과제다. UNEP가 이끄는 '플라스틱 오염 퇴치(#BeatPlasticPollution)' 캠페인과 '세계 환경의 날(6월 5일)'은 전 세계 시민과 정부, 기업의 실천을 촉구하는 강력한 메시지를 던지고 있다.
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- ESGC
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전 세계 플라스틱 쓰레기, 연간 4억 톤⋯생태계 파괴·인체 축적·기후 악화 '삼중고'
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[먹을까? 말까?(100)] 음식물 쓰레기 줄이려면 '환경'보다 '건강' 의식이 효과적
- 음식물 쓰레기를 줄이는 데 있어 '지속가능성'보다 '영양과 건강'에 초점을 맞추는 것이 더 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 기존 통념과 다른 이번 연구는 음식물 쓰레기 문제를 해결하는 접근 방식에 재검토가 필요함을 시사했다. 27일(현지시간) 뉴아틀라스에 따르면 호주 애들레이드대학교 경제·공공정책대학 글로벌식량자원센터 연구진은 소비자가 지속가능성을 중시할 때와 영양·건강을 중시할 때의 음식물 쓰레기 발생량 차이를 분석했다. 연구 결과, 건강을 우선시하는 소비자가 음식물 쓰레기를 더 적게 배출하는 경향이 뚜렷하게 나타났다. 이번 연구는 유엔환경계획(UNEP)이 발표한 '2024 음식물 쓰레기 지수 보고서'를 배경으로 진행됐다. 보고서에 따르면 2022년 전 세계 소비자 수준(소매·외식·가정)에서 전체 식품의 19%에 해당하는 약 10억5000만 톤이 폐기됐다. 같은 해 7억8300백만 명이 굶주렸고, 세계 인구의 3분의 1이 식량 불안정을 겪었다. 연구팀은 성인 1,030명을 대상으로 온라인 설문조사를 실시했다. 참가자들은 음식 선택 시 '나의 건강을 유지하는 것이 중요하다'는 문항과 '환경친화적 포장 여부가 중요하다'는 문항 등에 대해 7점 척도로 동의 정도를 평가했다. 이후 음식물 쓰레기에 대한 정의와 분류 기준을 제공받은 뒤, 스스로 음식물 쓰레기 양을 추정해 답하도록 했다. 데이터 분석 결과, 영양과 건강에 중점을 둔 소비자는 식단 계획을 철저히 하고 과잉 구매를 줄이는 경향이 뚜렷했다. 반면 지속가능성을 중시하는 소비자들은 환경친화적인 제품을 구매하는 데는 적극적이지만, 음식물 쓰레기 저감 행동으로는 이어지지 않는 경우가 많았다. 논문 주저자인 응우옌 트랑 티 투(Trang Thi Thu Nguyen) 박사는 "건강을 중시하는 사람들은 식단을 세심하게 계획하고 불필요한 구매를 피하는 경향이 강해 결과적으로 음식물 쓰레기를 줄인다"고 설명했다. 그는 이어 "지속가능성을 강조하는 기존 음식물 쓰레기 저감 캠페인은 한계를 드러냈다"며 "앞으로는 건강과 음식물 쓰레기 저감을 연결해 개인적 동기를 자극하는 접근이 필요하다"고 강조했다. 연구진은 특히 이번 결과가 가정 수준에서도 음식물 쓰레기를 줄이는 데 실질적인 시사점을 제공한다고 밝혔다. 가정에서의 음식물 관리와 소비 습관 개선은 매년 수천 달러에 이르는 식품 비용 절감을 가능하게 할 뿐 아니라, 건강한 식습관 형성에도 기여할 수 있다. 응우옌 박사는 "더 지속가능한 식품 시스템으로 나아가기 위해서는 제품 선택뿐 아니라 우리가 식품을 어떻게 관리하고 준비하고 소비하는지에 대한 인식 전환이 필요하다"고 말했다. 이번 연구는 학술지 '자원 보존 및 재활용(Resources, Conservation and Recycling)'에 게재됐다.
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- ESGC
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[먹을까? 말까?(100)] 음식물 쓰레기 줄이려면 '환경'보다 '건강' 의식이 효과적
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롯데칠성, 작년 플라스틱 사용 1,220톤 절감⋯"2030년까지 신재 플라스틱 20% 감축"
- 롯데칠성음료는 지난해 연간 총 1,220톤에 달하는 플라스틱 사용량을 줄였다고 21일 밝혔다. 회사 측에 따르면, 지난해 2월부터 생수 제품의 병목 직경을 기존 18.5㎜에서 12.8㎜로 낮춰 제품 용기 중량을 최대 12%까지 경량화한 결과, 연말까지 약 541톤의 플라스틱 사용을 줄이는 효과를 거뒀다. 이어 3월부터는 페트병의 전단계 재료인 '프리폼(preform)'의 무게를 줄이는 작업에 착수, 674톤 상당의 플라스틱 저감 성과를 달성했다. 또한 지난해 4분기부터는 초경량 패키지 제품인 '아이시스'의 500㎖ 페트병 중량을 기존 11.6g에서 9.4g으로 18.9% 줄인 신제품을 생산하고 있다. 연간 기준으로는 약 127톤의 플라스틱 감축 효과가 기대된다. 롯데칠성음료는 올해도 프리폼 경량화 작업을 지속하는 한편, 폐플라스틱을 선별 및 정제한 뒤 다시 원료로 활용하는 '물리적 재활용' 비중도 점차 확대해 나갈 방침이다. 회사 관계자는 "패키징 자재의 구매부터 제품 생산, 소비 후 폐기 단계에 이르기까지 환경 영향을 최소화하기 위한 노력을 이어가고 있다"고 밝혔다. 롯데칠성음료는 지난해 '2030 플라스틱 저감 로드맵'을 수립하고, 2030년까지 석유계 원료를 기반으로 한 신재 플라스틱 사용량을 2023년 대비 20% 감축하는 목표를 설정했다. 이에 따라 '용기 경량화'와 '재활용 원료 사용 비율 확대'를 양대 전략으로 삼고, 플라스틱 배출량 저감에 속도를 내고 있다.
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롯데칠성, 작년 플라스틱 사용 1,220톤 절감⋯"2030년까지 신재 플라스틱 20% 감축"
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[ESGC] 연 4억톤 플라스틱 시대, 일본 연구진 '투명 종이소재'로 돌파구 제시
- 일본 연구진이 해양 오염의 주범인 일회용 플라스틱을 대체할 수 있는 신소재를 개발했다. 이 소재는 플라스틱처럼 투명하고 내열성이 뛰어나며, 해양에 유입되더라도 1년 이내에 완전히 분해되는 특징을 갖고 있다고 클린 테크니카가 17일(현지시간) 보도했다. 플라스틱인 엄청난 강도와 내구성을 갖고 있지만 바로 그 특성 때문에 환경에 악영향을 미친다. 토양이나 바다에 유입된 플라스틱은 분해되는 데 수백년이 걸린다. 오션 클린업 프로젝트(The Ocean Cleanup Project)에 따르면 매년 약 200만 톤의 플라스틱 쓰레기가 해변과 수로를 통해 바다로 유입된다. 플라스틱은 작은 조각으로 쪼개져서 미세 플라스틱과 나노 플라스틱으로 분해되며, 미세 플라스틱은 바다의 가장 깊은 곳과 가장 높은 산 정상에서도 발견된다. 최근 과학자들은 인간의 태반, 모유, 혈액, 뇌 세포에서도 미세 플라스틱이 발견됐다는 연구 결과를 발표해 충격을 던졌다. 일본 해양지구과학기술기구(JAMSTEC)를 포함한 연구팀은 4월 9일 국제 학술지 사이언티픽 어드바이저(Scientific Adviser)를 통해 새로운 투명 종이보드 'tPB(transparent PaperBoard)'를 공개했다. 이 소재는 100% 셀룰로오스로 구성되어 있으며, 용도 폐기 후에도 재활용이 가능하고 심해 환경에서도 완전 분해되는 특성을 지닌다. 연구팀은 셀룰로오스를 수산화리튬 브로마이드 수용액에 녹인 뒤 겔 상태로 가공하여 1mm 두께의 투명한 시트를 제조했다. 이 시트는 컵이나 빨대 형태로 성형할 수 있으며, 식물성 지방산 유도체로 표면을 처리하면 완전 방수 기능도 확보할 수 있다. 연구진은 이 소재의 해양 생분해성을 확인하기 위해 4곳의 서로 다른 해양 환경(수심 2m의 항만 인근부터 수심 5,550m에 이르는 심해까지)에 시트를 침수시키는 실험을 진행했다. 그 결과, 깊은 해역에서도 300일 이내에 완전 분해됐으며, 수온이 높은 얕은 바다에서는 더 빠르게 분해가 진행됐다. 연구 책임자는 "tPB는 기존 셀룰로오스 기반 소재의 한계를 극복하면서도 생분해성과 재활용성을 모두 갖춘 최초의 소재"라고 강조하며 "심해 유입 시까지 염두에 둔 순환형 소비재로서의 가능성을 입증했다"고 밝혔다. 이번 연구는 단순한 기술 개발을 넘어 플라스틱 폐기물 문제 해결을 위한 구조적 대안을 제시한다는 점에서 의미가 크다. 현재 전 세계 플라스틱 생산량은 연간 4억 톤에 달하며, 이 중 약 40%가 일회용으로 사용된 뒤 곧바로 폐기된다. 특히, 해양으로 유입된 일회용 플라스틱은 수백 년에 걸쳐 분해되며 미세플라스틱으로 축적돼 인체와 생태계를 위협하고 있다. 일회용 플라스틱을 대체할 수 있는 현실적이면서도 환경 친화적인 소재가 확보된 것은 이러한 악순환의 고리를 끊는 전환점이 될 수 있다. 연구팀은 "tPB는 순환경제 사회 실현을 위한 핵심 소재로 자리잡을 수 있다"고 전망했다.
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[ESGC] 연 4억톤 플라스틱 시대, 일본 연구진 '투명 종이소재'로 돌파구 제시
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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