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일본항공, 음주 기장 해고·임원 37명 감봉
- 일본항공(JAL)의 기장 음주 문제가 다시 도마에 올랐다. 단순한 개인 일탈이 아니라 경영진의 통제 한계를 드러낸 조직적 문제라는 비판이 이어지고 있다고 닛케이가 18일(현지시간) 보도했다. 보도에 따르면 돗토리 미쓰코 JAL 사장은 최근 기자회견에서 "운항본부는 전문직 집단이라 경영진이 개입하기 어렵다"고 말하며 조직의 폐쇄성을 인정했다. JAL은 해당 기장을 해고하고 임원 37명에 감봉을 시행했으나 대책 실효성에는 의문이 제기된다. 국토교통성은 이번 사안과 관련해 JAL 본사에 대한 점검에 착수했다고 밝혔다. 지난달 28일 호놀룰루발 나고야 주부 센트레아행 국제선은 출근 전 음주가 확인돼 대체 조종사 투입이 지연되면서 최대 18시간 지연됐고, 연결편까지 포함해 총 3편 630명의 승객이 영향을 받았다. 회사 조사에 따르면 해당 기장은 전날 호텔에서 큰 맥주(568ml) 3병을 마셨고, 자가 음주측정 장치 검사에서 60회 연속 양성이 나왔으며 장치의 날짜·시간을 조작한 정황이 확인됐다. JAL은 내부 규정 위반을 사유로 해당 기장을 해고했다. 조직 통제 취약과 소통 부재 JAL에서 기장 음주 문제가 드러난 것은 최근 들어서만 여러 차례다. 2024년 5월 미국 호텔에서의 소란으로 국토교통성의 경고를 받았고, 같은 해 12월 호주에서도 음주로 운항이 지연됐다. JAL은 2024년 말부터 기장·승무원 비행 전 음주 전면 금지 정책을 시행했으나, 관리·감독 미흡으로 2024년에만 유사 사례가 대여섯 차례 보고됐다고 설명했다. 운항본부의 수직적 문화와 조종사 집단의 높은 폐쇄성이 결합하면서 경영진의 현장 통제가 어렵다는 지적이 이어지고 있다. 사외이사 중심 검증위원회도 "조종사–경영진 간 소통 부족"과 "문제 인지 시 즉각 조치 미흡"을 문제로 지적했다. JAL의 보상체계도 도마에 오르고 있다. 회사 공시에 따르면 조종사 평균 연봉은 2005만 엔(약 1억 8877만 원) 수준으로 지상직(643만 엔), 객실승무원(592만 엔) 대비 월등히 높다. 과거에는 자택–공항 간 고급 택시(하이어) 통근까지 허용된 관행이 있었다는 지적도 있다. 높은 위상과 폐쇄적 문화가 결합해 내부 감시가 작동하기 어려웠다는 분석이 제기되고 있다. 규정 강화와 국제 비교 JAL은 임원 감봉과 징계 강화, 조직문화 개선을 발표했다. 알코올 검사 체계의 실효성을 높이고, 건강 데이터 기반 사전 예방 조치를 도입하며, 외부 전문가로 구성된 추가 조사위원회를 설치하겠다는 계획을 밝혔다. 다만 재발 방지 효과를 위해선 현장 권한·책임의 재설계, 운항본부–경영진 간 보고 체계 정상화 등 구조적 보완이 필요하다는 평가가 나오고 있다. 해외 항공사들은 무관용 원칙을 분명히 하고 있다. 대한항공은 관련 법과 사규에 따라 조종사·객실승무원 음주를 엄격히 금지하고, 위반 시 즉시 비행에서 배제하며 해고 등 중징계를 적용한다. 핀에어는 조종사를 포함한 안전 필수 직군에 '제로 톨러런스' 방침을 운영한다. 다수 항공사가 알코올 관련 위험을 안전관리시스템(SMS) 핵심 리스크로 분류해 상시 모니터링·보고·개선 절차를 반복 적용한다. 올해는 1985년 JAL 123편(군마현 우에노촌 오스다카 산) 추락사고 40주기다. 대형 참사를 경험한 항공사로서 안전문화의 빈틈을 용납하기 어렵다는 여론이 커진다. JAL은 9월 10일자로 대표이사와 안전책임자를 포함한 임원 37명에 대해 감봉을 시행했고, 기장에 대해서는 징계 해고 처분을 확정했다. 회사 측은 재발 방지 대책을 지속 보완하겠다는 입장이고, 국토교통성은 관련 조사·점검을 이어가겠다고 밝혔다.
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- 산업
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일본항공, 음주 기장 해고·임원 37명 감봉
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[우주의 속삭임(141)] 달, 매년 지구에서 멀어진다⋯조석력이 만든 변화
- 달은 매년 지구로부터 약 3.8㎝씩 멀어지고 있다. 과학자들은 달 표면에 설치된 반사경을 향해 지구에서 발사한 레이저가 돌아오는 시간을 정밀 측정해 이 같은 변화를 확인하고 있다. 컨버세이션에 따르면 달까지의 거리는 평균 약 38만5000㎞지만 궤도가 완전한 원이 아니어서 달이 지구를 도는 한 달 동안 약 2만㎞가량 차이를 보인다. 이로 인해 어떤 보름달은 다른 때보다 더 크게 보이는데, 이를 '슈퍼문'이라 부른다. 조석력의 작용 달이 점차 멀어지는 근본적 원인은 '조석력'이다. 달의 중력이 지구에 가하는 힘은 지구의 달 쪽 면이 반대쪽보다 약 4% 강하다. 이 차이는 바닷물을 달 방향과 반대 방향으로 각각 부풀려 조석 팽대를 만든다. 지구가 자전하면서 이 팽대는 달을 향해 약간 앞서 끌려가는데, 이로 인해 달은 궤도에서 속도를 얻어 점차 멀어지게 된다. 반대로 지구의 자전 속도는 그만큼 느려져 하루의 길이가 아주 조금씩 길어진다. 지구·달 진화의 흔적 달은 약 45억 년 전 원시 지구와 화성 크기의 천체 충돌로 형성된 것으로 추정된다. 당시 달은 지금보다 훨씬 가까이 있었고, 하늘에서 훨씬 크게 보였을 것으로 과학자들은 보고 있다. 실제로 고대 조개 화석의 성장 패턴을 분석한 연구에서는 약 7000만 년 전 하루 길이가 23.5시간에 불과했다는 증거가 확인됐다. 이는 천문학적 계산과도 일치한다. 달이 언젠가 지구의 중력을 벗어날 가능성은 없다. 수십억 년이 지나 지구의 자전과 달의 공전이 '조석 고정' 상태에 이르면 달은 더 이상 멀어지지 않고 지구의 한쪽 면에서만 보이게 될 것으로 예측된다. 그러나 그보다 앞서 태양이 밝아지면서 바닷물이 증발하고, 이후 적색거성으로 팽창해 지구와 달 자체를 삼킬 가능성이 높다. 이러한 변화는 수십억 년 후의 일이어서 현재로서는 우려할 필요가 없다. 인류는 앞으로도 조석 현상, 일식, 그리고 밤하늘의 아름다운 달을 계속 경험할 수 있을 것이다.
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[우주의 속삭임(141)] 달, 매년 지구에서 멀어진다⋯조석력이 만든 변화
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미국 FTC, 구글·메타·오픈AI 등 AI 챗봇 아동 안전성 전면 조사
- 미국 연방거래위원회(FTC)가 아동·청소년을 대상으로 한 인공지능(AI) 챗봇 서비스의 안전성을 점검하기 위해 주요 빅테크 기업들을 조사에 착수했다. FTC는 11일(현지시간) 구글 모회사 알파벳, 메타 플랫폼, 스냅, 캐릭터 테크놀로지스, 오픈AI, xAI 등 7곳에 관련 자료 제출을 요구했다고 밝혔다. FTC는 기업들이 챗봇을 어떻게 측정·테스트·모니터링하며, 아동·청소년의 사용을 제한하기 위해 어떤 조치를 취했는지 확인할 계획이다. 이번 조사는 AI 챗봇이 숙제 지도부터 정서적 상담까지 활용 범위를 넓히는 가운데, 일부 청소년이 챗봇과의 상호작용 후 극단적 선택을 한 사건이 잇따라 제기되면서 추진됐다. 실제로 미국에서는 챗봇이 자살 계획을 돕거나 청소년과 부적절한 대화를 나눈 정황이 알려지며 사회적 우려가 확산되고 있다. [미니해설] FTC, 아동·청소년 대상 AI 위험성 검증 미 연방거래위원회(FTC)가 아동과 청소년을 대상으로 한 인공지능(AI) 챗봇의 안전성과 사회적 영향을 본격적으로 조사하기 시작했다. 이번 조사의 대상에는 알파벳(구글), 메타, 스냅, 캐릭터 테크놀로지스, 오픈AI, 일론 머스크의 xAI 등 주요 소셜미디어·AI 기업 7곳이 포함됐다. FTC는 기업들이 챗봇 사용 과정에서 발생할 수 있는 잠재적 위험을 어떻게 측정·테스트·모니터링하는지, 미성년자 사용 제한과 보호 장치 마련 여부, 그리고 위험성을 부모와 사용자에게 알리는 방식 등을 확인할 방침이다. 조사의 배경에는 최근 AI 챗봇의 확산과 더불어 드러난 여러 문제점이 자리 잡고 있다. AI 챗봇은 숙제 해결이나 일상적 대화는 물론, 정서적 지원이나 의사결정 과정에서도 점점 널리 활용되고 있다. 그러나 일부 사례에서는 챗봇이 자살 방법을 제공하거나 청소년과 성적·정서적으로 부적절한 대화를 이어가는 등 심각한 문제를 야기했다. 캘리포니아와 플로리다에서는 10대 청소년이 챗봇과 장기간 상호작용한 뒤 스스로 목숨을 끊은 사건이 발생해 충격을 주었으며, 유족은 오픈AI와 캐릭터.AI를 상대로 소송을 제기한 상태다. AI 챗봇이 '디지털 친구' 역할을 하는 현상은 특히 아동·청소년 세대에서 뚜렷하다. 사회적 연결망이 온라인으로 확장되면서 일부 청소년은 챗봇을 인간 관계의 대체재로 활용한다. 하지만 이 과정에서 챗봇이 알코올, 약물, 섭식 장애 등 민감한 주제에 대해 위험한 조언을 내놓는 경우가 발생해 학부모와 전문가들 사이에 우려가 확산되고 있다. 기업들의 대응은 다양하다. 캐릭터.AI는 "FTC 조사에 성실히 협조하겠다"며 미성년자 전용 환경과 부모용 관리 기능을 이미 도입했다고 설명했다. 또한 모든 대화에 '캐릭터는 허구'라는 면책 조항을 삽입해 현실과의 혼동을 줄이고 있다고 강조했다. 메타는 자사 챗봇이 십대 청소년과 자해·자살·섭식장애·연애 관련 대화를 차단하며, 전문가 도움을 권고하는 시스템을 운영하고 있다고 밝혔다. 오픈AI 역시 청소년 보호 기능을 강화하겠다고 발표했다. 부모 계정과 자녀 계정을 연동해 기능을 제한하거나 알림을 받을 수 있도록 하며, 자살 등 위기 대화는 보다 정교한 AI 모델로 전환해 대응한다는 계획이다. 그럼에도 불구하고 논란은 쉽게 가라앉지 않고 있다. FTC의 이번 조사와 별도로, 미국 44개 주 법무장관은 지난달 주요 챗봇 기업에 아동 보호 강화 조치를 촉구하는 공동 서한을 발송했다. 연방 상원 역시 메타의 내부 문서에 기반해 AI 챗봇이 아동과 성적 대화를 나눴다는 의혹을 조사 중이다. 이는 단순히 기업 차원의 안전 관리 문제가 아니라 사회 전반의 아동·청소년 보호 체계와 연결되는 문제임을 시사한다. AI 챗봇은 빠른 속도로 진화하면서 우리의 생활 곳곳에 스며들고 있다. 그러나 아동·청소년과 같은 취약 계층에게 미칠 영향은 아직 충분히 검증되지 않았다. FTC의 이번 조사는 기업 책임을 강화하고 정책적 기준을 마련하는 중요한 계기가 될 수 있다. 한 전문가는 "기술 발전의 속도를 사회적 안전망이 따라가지 못하면, 혁신의 그늘에서 돌이킬 수 없는 피해가 발생할 수 있다"고 경고했다. AI 챗봇의 미래는 단순히 기술적 진보가 아니라 사회적 합의와 제도적 안전장치 위에 세워져야 한다. FTC의 이번 조사가 산업 전반의 신뢰 회복과 안전한 AI 활용을 위한 새로운 기준점을 제시할 수 있을지 주목된다.
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미국 FTC, 구글·메타·오픈AI 등 AI 챗봇 아동 안전성 전면 조사
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[퓨처 Eyes(101) ]브룩헤이븐 연구소 '빅뱅 머신', 초기 우주 탐사 준비 완료
- 우주 탄생 직후의 '뜨거운 혼돈' 상태를 재현하는 '빅뱅 머신'이 본격적인 탐사를 위한 채비를 마쳤다. 미국 브룩헤이븐 국립연구소의 차세대 검출기 'sPHENIX'가 성능을 검증하는 핵심 시험을 성공적으로 통과하며, 태초의 물질로 알려진 '쿼크-글루온 플라스마(QGP)'의 특성을 정밀하게 재구성할 수 있음을 입증했다. '고에너지 물리학 저널' 최신호에 발표된 논문에 따르면, sPHENIX는 빛의 속도로 금 이온을 충돌시켰을 때 방출되는 입자의 수와 에너지를 정확히 측정하는 데 성공했다. 이 시험의 성공은 sPHENIX가 본격적인 과학 연구에 돌입할 준비가 됐음을 의미한다. '표준 촛불' 시험 통과…탐사 능력 입증 이번에 통과한 시험은 물리학에서 '표준 촛불(Standard Candle)' 테스트로 불린다. 이는 검출기의 정확도를 확인하는 매우 중요한 과정이다. 예를 들어, 우리는 100와트(W) 전구가 항상 같은 밝기를 낸다는 사실을 알고 있다. 만약 멀리 있는 100W 전구가 희미하게 보인다면, 우리는 그 밝기를 기준으로 거리를 계산할 수 있다. 이처럼 '표준 촛불' 시험은 이미 결과가 잘 알려진 입자 충돌을 일으켜, 검출기가 그 결과를 얼마나 정확하게 측정하는지 확인하는 작업이다. 이 시험을 통과해야만 앞으로 미지의 현상을 관측한 데이터 역시 신뢰할 수 있게 된다. 2024년 가을 3주 동안 진행된 이번 시험에서, 연구진은 금(金) 원자에서 전자를 떼어낸 '이온'을 빛의 속도에 가깝게 가속해 충돌시켰다. 그 결과, 이온들이 정면으로 충돌했을 때가 스치듯 비껴간 경우보다 10배 더 많은 하전 입자(전기적 성질을 띤 입자)를 생성했으며, 이 입자들의 에너지 또한 10배 더 강력하다는 예측된 결과를 정확히 측정해냈다. sPHENIX 공동연구단의 일원이자 전 대변인인 군터 롤런드 MIT 물리학과 교수는 "이는 검출기가 설계된 대로 작동한다는 것을 보여준다"며 "마치 10년간 만든 새 망원경을 우주로 보내 첫 사진을 성공적으로 찍은 것과 같다. 완전히 새로운 발견은 아닐지라도, 이제 새로운 과학을 시작할 준비가 됐음을 증명한 것"이라고 평가했다. 이번 논문의 주 저자인 하오런 정 MIT 물리학과 대학원생은 "이 강력한 기반 위에서 sPHENIX는 쿼크-글루온 플라스마 연구를 더 높은 정밀도와 해상도로 발전시킬 것"이라고 덧붙였다. 논문의 저자들은 모두 sPHENIX 공동연구단 소속으로, 이 연구단은 롤런드 교수와 하오렌 정(Hao-Ren Jheng) 연구원을 비롯해 MIT 베이츠 연구 및 공학 센터의 물리학자들을 포함, 전 세계 여러 기관의 과학자 300명 이상으로 구성되어 있다. 우주 태초의 '완벽한 유체'를 찾아서 연구진이 찾으려는 쿼크-글루온 플라스마(QGP)는 대체 무엇일까? 우리 몸을 포함한 세상의 모든 물질은 원자로, 원자는 양성자와 중성자로, 그리고 양성자와 중성자는 더 작은 '쿼크(quark)'라는 기본 입자로 이루어져 있다. 마치 레고 블록(쿼크)들이 모여 장난감 자동차(양성자, 중성자)를 만드는 것과 같다. 이때 '글루온(gluon)'이라는 입자가 강력한 접착제처럼 쿼크들을 단단히 붙잡고 있어 평소에는 절대 떨어지지 않는다. 하지만 우주가 탄생한 빅뱅 직후 수 마이크로초(100만분의 1초) 동안은 상상할 수 없는 초고온·초고압 상태였다. 초기 우주 환경에서는 강력한 접착제도 소용이 없어져, 쿼크와 글루온이 분리된 채 마치 뜨거운 수프(원시 수프)처럼 자유롭게 떠다녔을 것으로 추정된다. 바로 이 상태가 QGP다. QGP가 생성되더라도 그 지속 시간은 단지 10⁻²²초, 즉 약 100분의 1섹스틸리언(1/10²²)초에 불과하다. 이 원시 수프는 약 100분의 1섹스틸리언(1/10²²)초라는 눈 깜짝할 사이보다도 훨씬 짧은 시간 존재하다가, 우주가 빠르게 냉각되면서 다시 뭉쳐 오늘날의 양성자와 중성자를 만들었다. 특히 QGP는 섭씨 수조 도에 달하는 상태에서 점성이 거의 없는 '완벽한 유체(perfect fluid)'처럼 행동했을 것으로 보인다. 이는 물처럼 흐르는 액체라기보다, 수천 마리의 물고기 떼가 한 몸처럼 완벽하게 움직이듯 모든 입자가 저항 없이 일사불란하게 움직이는 상태를 의미한다. 롤런드 교수는 "QGP 자체는 결코 볼 수 없고, 그것이 붕괴하며 남긴 입자 형태의 '재'만 볼 수 있다"면서 "sPHENIX의 목표는 이 입자들을 측정해 순식간에 사라진 QGP의 특성을 재구성하는 것"이라고 설명했다. 무게 1000톤 '빅뱅 머신'의 압도적 성능 이처럼 까다로운 임무를 위해 sPHENIX는 2층집 크기에 무게 1000톤에 달하는 거대한 규모로 제작됐다. 현재는 퇴역한 기존 PHENIX 검출기를 대체해 2021년 설치됐으며, 초당 1만5000건의 입자 충돌을 포착하고 그 잔해를 3차원으로 추적할 수 있다. 검출기의 여러 시스템이 함께 작동하며 sPHENIX는 단일 충돌에서 생성된 입자 폭발을 추적하는 거대한 3D 카메라 역할을 한다. 특히 MIT 베이츠 연구 및 공학 센터가 제작한 핵심 부품 'MVTX'는 측정의 정밀도를 획기적으로 높였다. 25년 여정의 마침표…새로운 시작 예고 현재 sPHENIX는 25년간 우주 초기 비밀을 탐사해 온 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)의 마지막 임무를 위한 데이터를 수집하고 있다. RHIC는 이번 가동을 끝으로 운영을 종료하며, 그 뒤를 이어 차세대 '전자-이온 충돌기(Electric-Ion Collider, EIC)'가 임무를 이어받게 된다. MIT 박사후연구원 캐머런 딘은 "sPHENIX의 재미는 이제 시작"이라며 "모든 데이터가 확보되면, 우리는 QGP의 밀도나 서로 다른 입자를 묶는 에너지의 비밀을 풀어줄 '10억분의 1' 확률의 극히 드문 현상을 탐색할 수 있을 것"이라고 기대를 밝혔다. 이 연구는 미국 에너지부 과학실과 국립과학재단의 일부 지원을 받아 수행됐다.
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[퓨처 Eyes(101) ]브룩헤이븐 연구소 '빅뱅 머신', 초기 우주 탐사 준비 완료
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애플, 두께 5.6mm 초슬림 '아이폰 에어' 출시
- 애플이 새로운 '아이폰 에어(iPhone Air)'를 공개했다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 팀 쿡 최고경영자(CEO)는 9일(현지시간) 미국 캘리포니아주 쿠퍼티노 본사에서 아이폰 에어를 '게임 체인저(Game Changer)'라고 소개하며 자사의 차세대 전략 모델임을 강조했다. 아이폰 에어는 두께를 줄이는 동시에 고밀도 배터리와 최신 프로세서 'A19 프로(A19 Pro)'를 탑재했다. 가격은 999달러부터 시작해 기존 플러스 모델을 대체하며 아이폰 17, 아이폰 17 프로와 함께 라인업을 형성한다. 업계는 이번 신제품이 삼성전자 갤럭시 S25 엣지와 정면 승부를 펼치며 앞으로 폴더블폰 경쟁으로 이어질 수 있다고 전망한다. 특히 폴더블 선호도가 높은 중국 시장에서 점유율 회복을 노리는 전략적 포석이라는 평가다. 시장조사업체 PP 포어사이트의 파올로 페스카토레 애널리스트는 "아이폰이 너무 오래 같은 모습만 유지해왔다"며 "새롭고 향상된 라인업이 애플을 다양한 고객층에 대응할 수 있는 유리한 위치에 놓을 것"이라고 말했다. 아이폰 17 기본 모델은 밝고 스크래치에 강한 화면과 개선된 전면 카메라를 갖췄으며 256GB 모델이 799달러부터 시작한다. 아이폰 17 프로는 256GB 기준 1099달러로 전작과 동일한 가격에 출시된다. 애플은 또 무선 이어폰 '에어팟 프로' 시리즈의 세 번째 모델을 선보였다. 이 제품은 실시간 언어 번역 기능을 지원하며 대화 상대 모두가 착용할 경우 거의 실시간으로 양방향 번역을 제공한다. 가격은 249달러로 전작과 동일하며 9월 19일부터 판매된다. 에어팟 프로3는 전작 대비 최대 2배, 초창기 모델 대비 4배 강력한 노이즈 캔슬링(소음 제거) 효과를 제공한다. 애플이 설계한 초소형 심박 센서가 탑재돼 운동 중 심박수와 칼로리 소모량을 실시간 측정하고, 실시간 번역 기능도 탑재됐다. 영어와 프랑스어 등 5개 언어로 시작해 연내에 한국어와 일본어, 중국어까지 확대된다. 이와 함께 혈관 반응 데이터를 분석해 고혈압 징후를 알려주고 심박수와 산소포화도 등을 종합해 숙면의 질을 수치화하는 '수면 점수'의 건강 기능을 강화한 애플워치11 시리즈도 공개했다. 애플워치 사상 가장 큰 디스플레이와 최대 42시간 배터리 사용 시간을 지원하는 애플워치 울트라3도 출시됐다. 한국은 지난해에 이어 아이폰 1차 출시국에 포함됐다. 새 아이폰 시리즈는 오는 12일부터 한국과 미국 등 63개 이상 국가 및 지역에서 사전 주문할 수 있고, 19일부터는 온오프라인 매장을 통해 구매할 수 있다.
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애플, 두께 5.6mm 초슬림 '아이폰 에어' 출시
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[기후의 역습(166)] 기후변화가 불러온 '단맛의 유혹'⋯미국, 더위에 설탕 섭취 급증
- 미국에서 기온 상승이 국민들의 식습관까지 바꾸고 있다는 연구 결과가 나왔다. 기온이 오르면 특히 저소득·저학력 계층을 중심으로 탄산음료 등 당분이 많은 음료 소비가 늘어나면서 전체 설탕 섭취량이 크게 증가하는 것으로 나타났다고 KSL닷컴이 9일(현지시간) 보도했다. 영국 사우샘프턴대 듀오 찬 박사와 카디프대 판허 연구원 등이 참여한 국제 공동 연구팀은 2004~2019년 약 4만~6만 가구의 소비 기록을 날씨 자료와 비교 분석해 이 같은 결론을 도출했다. 이번 연구는 9일 국제 학술지 네이처 기후변화(Nature Climate Change)에 실렸다. 연구팀은 미국 전역의 기온, 바람, 강수, 습도 자료를 소비자의 구매 기록과 대조해 기온 상승이 설탕 섭취량 증가에 미치는 영향을 측정했다. 분석 결과 섭씨 12도(화씨 54도)에서 30도(화씨 86도) 사이 구간에서 기온이 높아질수록 설탕 섭취가 늘어났으며, 이 범위를 넘어서는 고온에서는 오히려 감소세를 보였다. 추가 섭취량은 개인당 하루 한 개의 초콜릿바에도 못 미칠 정도였으나, 연간 누적하면 1억 파운드(약 4만5000 톤)에 이르는 당분 소비 증가로 이어졌다. 이는 15년 전과 비교할 때 크게 늘어난 수치다. 특히 저소득 가정과 옥외 노동자, 교육 수준이 낮은 가구일수록 기온 상승에 따른 당분 섭취 증가 폭이 더 컸다. 흑인과 백인 가정에서는 증가세가 뚜렷했으나, 아시아계 미국인의 경우 통계적으로 유의미한 변화가 없었다. 연구팀은 "기후변화가 식습관을 바꾸고 있으며 이는 장기적으로 건강 불평등을 심화시킬 수 있다"고 경고했다. 실제로 미국 내에서 하루에 탄산음료 한 캔이 추가되면 당뇨병 발병 위험이 29% 늘어난다는 분석도 있다. 미국은 1895년 이후 평균 기온이 약 1.2도(화씨 2.2도) 상승했다. 연구진은 기온이 계속 오르면 설탕 섭취량 증가세가 더 가팔라질 수 있다고 전망했다. 전문가들은 이번 결과가 작은 변화처럼 보일 수 있으나, 영양 불균형과 기후변화가 결합해 건강 불평등을 키울 가능성을 보여주는 사례라고 지적했다. 세계 기후 및 보건 동맹(Global Climate and Health Alliance)의 코트니 하워드 부의장은 "이미 취약한 계층에서 기후 변화가 건강 격차를 더욱 확대할 수 있다는 점이 우려스럽다"고 말했다. 다만 워싱턴대 크리스티 에비 교수는 "기후변화가 초래할 더 심각한 문제들에 비해 설탕 섭취 증가는 상대적으로 작은 이슈일 수 있다"고 지적했다. 그럼에도 불구하고 연구진은 "더운 날씨에 당분 섭취가 늘어나는 경향은 분명하다"며 정책적 대응의 필요성을 강조했다.
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[기후의 역습(166)] 기후변화가 불러온 '단맛의 유혹'⋯미국, 더위에 설탕 섭취 급증
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[기후의 역습(164)] 스페인·포르투갈 초대형 산불⋯EU 산불 피해 사상 최대
- 유럽연합(EU)에서 올해 발생한 산불 피해 면적이 100만 헥타르를 돌파하며 2006년 기록 집계 이후 최악의 시즌으로 기록됐다. 특히 스페인과 포르투갈이 직격탄을 맞으면서 이베리아반도의 약 1%가 불길에 휩싸였다. 전문가들은 기후변화로 인한 고온 건조 현상이 산불을 더욱 빈번하고 대형화시키고 있다고 경고했다고 BBC가 전했다. 이베리아반도 초토화…2주 만에 런던 4배 면적 소실 유럽 산불 감시 기관인 코페르니쿠스 산림화재정보시스템(EFFIS)에 따르면 스페인은 8월 26일까지 누적 40만 헥타르가 소실되며 2006~2024년 평균치의 6배를 넘겼다. 인접한 포르투갈 역시 27만 헥타르가 불타 동일 기간 평균의 5배에 이르렀다. 올해 이베리아반도에서 불에 탄 면적은 68만4000헥타르로 런던 면적의 4배에 달하며, 대부분은 단 2주 만에 발생했다. 산불은 포르투갈 북부 삼림지대와 스페인 북서부 갈리시아, 아스투리아스, 카스티야이레온 등지에서 집중적으로 발생했다. 세계유산인 산티아고 순례길 구간과 피코스데유로파 국립공원 등 관광 명소도 피해를 입었다. 기후변화가 불러온 악순환 영국 임페리얼칼리지 런던의 세계날씨귀속(WWA) 그룹은 이번 지중해 산불이 기후변화와 직결돼 있다고 분석했다. 인간 활동으로 인한 지구 평균기온 상승이 고온·건조한 환경을 만들고, 이는 산불 발생 확률을 10배 가까이 높였다는 것이다. 스페인에서 발생한 산불로 올해 배출된 이산화탄소(CO₂)는 1768만 톤으로, 2003년 위성 관측이 시작된 이후 최대치를 기록했다. 이는 크로아티아의 2023년 연간 온실가스 배출량을 웃도는 규모다. WWA 소속 테오도어 키핑 박사는 "기온 상승으로 식생이 빠르게 건조해지면서 가연성이 높아지고 있다"며 "이로 인해 더 크고 치명적인 산불이 이어지고 있다"고 말했다. 프레디 오토 기후과학 교수는 "화석연료 연소를 중단했어야 할 시점은 이미 10년 전이었다"며 "지금은 1.3도 상승으로 소방대원들이 한계에 부딪히고 있다"고 경고했다. 인구 감소와 토지 방치가 불씨 키워 기후변화와 더불어 농촌 인구 감소도 대형 산불의 원인으로 지목된다. 스페인과 포르투갈의 젊은 층이 도시로 이주하면서 농지 관리가 이뤄지지 않고, 방치된 토지가 잡목과 가연성 식생으로 뒤덮이면서 화재 확산을 가속화하고 있다. 생태계·토양 회복력도 한계 직면 지중해 지역의 생태계는 오랜 세월 산불과 공존해왔다. 이베리아토끼처럼 산불 이후 새롭게 형성된 서식지에서 번성하는 종도 있고, 코르크 참나무처럼 재생력이 강한 수종도 있다. 그러나 최근 산불은 빈도와 강도가 높아지면서 산림 재생 주기를 앞질러 생태계 복원력을 위협하고 있다. 런던정경대학(LSE) 환경지리학과 토머스 스미스 부교수는 "기후가 더워지면서 산불이 커지고, 이로 인한 탄소 배출이 다시 기후를 악화시키는 악순환이 이어지고 있다"고 지적했다. 스완지대학의 스테판 도어 교수는 "산불로 인한 토양 침식과 강우 시 하천 및 저수지의 수질 오염도 우려된다"고 경고했다. 대응책은?…화재 예방과 조기 탐지 필요 전문가들은 위험 지역의 초과 식생을 사전에 제거하고, 발화 가능성을 낮추는 관리가 필수라고 조언한다. 또한 인공지능(AI)과 위성을 활용한 조기 탐지, 신속한 화재 진압 시스템 구축이 피해를 줄이는 핵심 방안으로 꼽힌다. 유럽연합은 이번 사태로 사상 최대 규모의 산불 진화 지원 병력을 투입했지만, 연구진은 "화석연료 사용을 줄이지 않는 한 대형 산불의 위협은 갈수록 심화될 것"이라고 입을 모았다.
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- ESGC
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[기후의 역습(164)] 스페인·포르투갈 초대형 산불⋯EU 산불 피해 사상 최대
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[신소재 신기술(192)] AI 청진기, 15초 만에 심장질환 조기 진단⋯英 임상시험서 효과 입증
- 인공지능(AI) 기술을 접목한 청진기가 심부전과 심장판막질환, 부정맥 등 3가지 주요 심장질환을 15초 만에 조기 진단할 수 있다는 임상 결과가 공개됐다. 이 기술은 기존 청진기 발명 이후 200여 년 만에 이뤄진 혁신으로, 환자의 조기 치료와 생존율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다고 메디컬 익스프레스가 전했다. 1만2천여 명 대상 임상…진단 정확도 높여 영국 임페리얼 칼리지 런던과 임페리얼 칼리지 헬스케어 NHS 트러스트 연구팀은 AI 청진기를 활용한 대규모 임상 결과를 유럽심장학회(ESC) 연례 학술대회에서 발표했다. 연구는 서·북서 런던 지역 205개 일반의원(GP)과 약 150만 명의 환자를 대상으로 진행됐다. 연구진은 1만2725명의 환자를 AI 청진기로 검사하고, 동일 조건의 일반 청진기 사용 환자군과 비교했다. 그 결과, AI 청진기를 활용한 환자군은 12개월 내 심부전 진단 확률이 2.33배 높았다. 또한 뇌졸중 위험을 높이는 심방세동 진단률은 3.45배, 심장판막질환 진단률은 1.92배로 나타났다. 청진기는 1816년 발명됐으며, 체내 소리를 들을 수 있는 의사들의 필수도구다. 이후 약 200년 만에 개발된 AI 청진기는 신용카드 크기 크기의 본체에 내장 마이크와 심전도(ECG) 측정 기능을 결합했다. 환자 흉부에 부착하면 심장 박동과 혈류 음향을 기록하고, 데이터를 클라우드로 전송해 AI가 분석한다. AI는 수만 명의 건강 데이터를 학습한 알고리즘으로 미세한 이상 신호를 감지하며, 결과는 즉시 의료진의 스마트폰으로 전송된다. 조기 진단으로 생존율 향상 기대 영국심장재단(BHF)의 임상 책임자이자 심장 전문의인 소니아 바부-나라얀 박사는 "200년 넘게 형태가 바뀌지 않았던 청진기가 21세기 기술로 진화했다"며 "이제 환자들이 응급실에 실려오기 전에 문제를 발견해 치료할 수 있는 가능성이 열렸다"고 평가했다. 임페리얼 칼리지 런던의 패트릭 벡티거 박사는 "AI 청진기는 진료 현장에서 단 15초 만에 심장질환 위험을 확인할 수 있는 도구"라며 "빠른 진단과 의료진의 조기 개입으로 환자의 치료 기회를 넓힐 것"이라고 설명했다. 영국 내 심부전 환자는 100만 명을 넘어섰으며, 이 중 70% 이상은 응급 상황에서야 진단받는 것으로 알려졌다. 연구팀은 AI 청진기가 증상 초기 단계에서 질환을 파악해 치료 시점을 앞당길 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한계와 과제도 존재 그러나 연구에 따르면 AI 청진기로 고위험군으로 분류된 환자 중 약 3분의 2는 추가 혈액검사와 심장 초음파에서 심부전으로 확진되지 않았다. 이로 인해 일부 환자에게는 불필요한 불안과 추가 검사가 발생할 수 있다는 지적도 제기됐다. 또한 시범 도입된 의원 중 70%는 12개월 내 기술 활용 빈도가 낮아졌다는 점도 과제로 꼽힌다. 연구진은 "AI 청진기를 기존 진료 프로세스에 안정적으로 통합할 수 있는 시스템 개선이 필요하다"고 강조했다. 이 연구 결과는 학술지 BMJ 오픈(BMJ Open)에도 게재됐다. 연구진은 남부 런던, 서식스, 웨일스 지역으로 기술 적용 범위를 확대할 계획이다. 전문가들은 "AI 청진기는 심장질환 조기 진단 분야의 패러다임을 바꿀 잠재력을 지닌 혁신"이라면서도, "의료 현장에서의 안정적 활용을 위해 추가 연구와 프로토콜 보완이 병행돼야 한다"고 평가했다.
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- IT/바이오
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[신소재 신기술(192)] AI 청진기, 15초 만에 심장질환 조기 진단⋯英 임상시험서 효과 입증
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[단독] PT 롯데케미칼 인도네시아 플레어링 논란⋯시민 불안 확산
- 롯데케미칼 인도네시아 자회사인 PT LCI( PT Lotte Chemical Indonesia)가 플레어링 활동으로 인한 환경문제 논란에 휘말렸다. 인도네시아 반텐주 찔레곤의 대학생 단체인 찔레곤학생연합(IMC)이 PT 롯데케미칼 인도네시아(LCI)의 플레어링(flaring·가스 연소) 활동에 대해 우려를 제기했고 현지매체 반텐뉴스(bantennews)가 지난 16일(현지시간) 보도했다. 해당 활동이 불길과 짙은 연기를 동반하며 인근 주민 불안을 키우고, 안전·환경·정보 공개 문제를 불러일으킨다는 이유에서다. IMC 의장 아흐마드 마키(Ahmad Maki)는 "플레어링이 사전 안내나 충분한 대비 없이 발생할 경우 주민이 유해 연기와 오염물질에 노출돼 건강 위험에 처할 수 있다"며 "주민은 산업 활동의 영향으로부터 안전과 건강을 보장받을 권리가 있다"고 강조했다. 그는 이어 기업의 투명성 부족을 지적했다. IMC는 "플레어링이 발생할 때마다 회사가 즉각적이고 명확하며 이해하기 쉬운 설명을 제공해야 한다"며, 연소 시간·기술적 원인·재발 방지 조치를 구체적으로 공개할 것을 요구했다. 또한 IMC는 환경 규제 준수 여부에 대한 철저한 감시를 촉구했다. 마키 의장은 "찔레곤시 환경청(DLH)과 반텐주 당국이 배출가스를 측정하고, 대기질 기준을 위반하지 않도록 엄격히 관리해야 한다"고 말했다. 마지막으로 그는 기업의 사회적 책임(CSR) 이행을 강조했다. IMC는 LCI가 환경 피해를 최소화하는 조치와 함께 인근 주민에게 산업 위험성에 대한 교육을 제공하는 등 책임 있는 태도를 보여야 한다고 요구했다. 마키 의장은 "산업 발전은 환경 지속 가능성과 공공 안전과 조화를 이루어야 한다"며 "주민과 학생의 목소리가 대규모 산업 운영에서 반드시 고려돼야 한다"고 덧붙였다. PT 롯데케미칼 인도네시아 측은 이번 문제 제기에 대해 아직 공식 입장을 내놓지 않았다고 반텐뉴스는 전했다. 한편 LCI는 2016년 인도네시아 내 에틸렌 100만 톤(t) 규모의 석유화학공장 건설을 위해 설립된 회사로, 올해 상업 생산 착수할 계획이다. 롯데케미칼은 지난 3월 6 자사가 보유중인 LCI 지분 49% 중 25%에 대해 주가수익스왑(PRS) 계약을 체결해 6500억원 규모의 자금을 추로 확보했다고 밝혔다. PRS는 회사가 주식을 담보로 증권사에서 자금을 조달하는 것이다. 롯데케미칼은 지난해 10월 미국 내 에틸렌글리콜(EG) 생산법인인 LCLA(Lotte Chemical Louisiana LLC) 지분 40%를 활용하여 6600억원 규모의 주가수익스왑(PRS)을 체결했으며, 이번 LCI 지분을 활용한 추가 자금 조달을 통해 총 1.3조원 규모의 자금을 확보했다.
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[단독] PT 롯데케미칼 인도네시아 플레어링 논란⋯시민 불안 확산
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[단독]LG Ads 공동창업자, Kroll 상대로 1억 달러 저평가 소송⋯LG전자와의 분쟁 확전
- LG전자의 TV 데이터 분석 자회사 LG Ad솔루션(LG Ads)이 크롤(Kro0ll)과 관련된 법적 분쟁이 또다시 새로운 국면을 맞았다. 이번에는 TV 데이터 측정 스타트업 알폰소(Alphonso)의 공동창업자인 람프로스 칼람푸카스(Lampros Kalampoukas)가 기업 가치 저평가 문제로 글로벌 리스크·재무 자문사 크롤(Kroll)을 상대로 소송을 제기했다고 ad익스체인저가 13일(현지시간) 보도했다. 칼람푸카스는 2025년 7월 15일 미국 뉴욕주 맨해튼 고등법원에 제출한 소장에서, 크롤이 알폰소의 기업가치를 약 1억 달러(약 1360억 원) 낮게 평가해 LG전자가 소수주주와의 법적 분쟁에서 유리한 위치를 점하도록 했다고 주장했다. 소송에 따르면 크롤은 통상적인 가치평가 절차에서 벗어나 현금성 자산 일부를 제외하는 방식으로 기업가치를 축소했고, 그 결과 주당 가격이 10달러 하락했다. 알폰소는 2021년 1월 LG전자가 경영권을 인수한 이후 LG Ads로 사명을 변경했지만, 창업자 측과 LG전자 간 갈등이 심화됐다. 2023년 창업자들은 LG전자를 상대로 계약 위반과 경영권 탈취를 이유로 2차례 소송을 제기해 모두 승소했다. 미국 델라웨어주 법원은 LG전자가 창업자들을 이사회에서 배제한 행위를 '악의적'이라고 판단하고, IPO 권리와 소수주주 보호 장치를 복원하도록 명령했다. 이번 소송은 당시 쟁점이었던 기업가치 산정 문제를 다시 부각시키고 있다. 칼람푸카스는 크롤의 평가 방식이 계약상·신의성실 의무를 위반했다고 주장하며, 공정한 재평가와 손해배상을 요구하고 있다. 한편 LG Ads의 기업공개(IPO) 계획은 LG전자의 반대와 지연으로 올해 2분기 목표에서 늦춰졌으나, 최근 RBC 캐피털마켓을 주관사로 선정하고 S-1 서류 제출을 준비 중인 것으로 알려졌다.
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[단독]LG Ads 공동창업자, Kroll 상대로 1억 달러 저평가 소송⋯LG전자와의 분쟁 확전
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[기후의 역습(160)] 머신 러닝, 전 세계 빙하 침식 속도 정밀 예측⋯"연 0.02~2.68㎜"
- 기후 변화로 전 세계 빙하가 급속도로 녹고 있는 가운데, 머신 러닝(Machine Learning)을 활용해 전 세계 빙하의 침식 속도를 정밀하게 추정한 연구 결과가 발표됐다. 이 연구는 장기적인 지형 변화뿐만 아니라, 핵폐기물 저장지 선정 및 퇴적물 이동 모니터링 등 다양한 분야에 기초자료로 활용될 수 있을 전망이라고 웹사이트 Phys가 7일(현지시간) 전했다. 캐나다 빅토리아대학교(University of Victoria)의 지리학자 소피 노리스(Sophie Norris) 박사 연구팀은 국제 공동 연구를 통해 전 세계 18만 개 이상의 현대 빙하 중 약 85%에 해당하는 빙하에 대해 침식 속도를 예측했다. 이들은 러닝 머신 기반 회귀 분석을 통해 빙하 침식 속도의 99%가 연간 0.02~2.68밀리미터(mm) 범위에 있다는 정량적 결과를 도출했다. 이는 신용카드 두께와 유사한 수준이다. 노리스 박사는 "빙하 하부에서 발생하는 침식은 생각보다 훨씬 복잡한 메커니즘에 의해 이뤄진다"며 "기온, 빙하 하부 수량, 암석 유형, 지열 등 다양한 요소가 침식 속도에 영향을 미친다"고 설명했다. 해당 연구 결과는 학술지 '네이처 지오사이언스(Nature Geoscience)'에 발표됐다. 최근 10년간 지구에서 사라진 빙하 2,700Gt…해수면 8mm 상승 기여 지난 10년간 지구 전역에서 사라진 빙하의 총량이 2700기가톤(Gt)에 달하는 것으로 나타났다. 이는 약 1조 리터의 물을 의미하며, 스위스 전역이 6m 깊이로 잠길 수 있는 엄청난 양이다. 유럽우주국(ESA)과 미국항공우주국(나사·NASA)의 지구의 중력장 측정 위성 그레이스(Grace)와 그레이스 포(GRACE-FO)의 데이터 분석에 따르면, 2014년부터 2024년까지 연평균 약 270Gt의 빙하가 손실된 것으로 추산된다. 이로 인해 지난 10년간 해수면은 약 8mm 상승했으며, 이는 동기간 전체 해수면 상승의 약 3분의 1에 해당한다. 특히 손실이 두드러진 지역은 알프스, 알래스카, 히말라야, 남미 안데스 산맥 등 중위도 및 고산 지역이다. 알프스 지역은 10년 사이 빙하 면적의 30~40%가 소멸됐으며, 알래스카와 히말라야는 세계에서 가장 빠르게 빙하가 줄어드는 지역으로 지목되고 있다. 히말라야는 연간 약 810Gt의 빙하를 잃고 있으며, 이는 아시아 주요 강 유역의 수자원 안보에도 위협을 줄 수 있다는 지적이다. 과학 학술지 네이처에 실린 연구(Nature, Hugonnet et al. 2021)와 IPCC 제6차 평가보고서(AR6, 2021)에 따르면, 21세기 중반까지 전 세계 빙하의 절반 이상이 사라질 것으로 전망되고 있다. 특히 인구 밀집 지역 인근의 저지대 소규모 빙하 후퇴 속도가 빠르게 가속화되면서 식수, 농업, 수력발전 등 생활 기반 전반에 영향을 미칠 가능성도 제기되고 있다. 이번 논문의 공동 저자인 캐나다 달하우지대학교(University of Dalhousie)의 존 고스(John Gosse) 교수는 "실제 빙하 환경에서 침식 속도를 측정하는 것이 매우 어렵다는 점을 감안할 때, 이번 연구는 전 세계 오지의 빙하 침식 과정을 예측할 수 있는 귀중한 자료"라고 평가했다. 이번 연구는 노리스 박사가 달하우지대 박사후연구원 시절 시작해 빅토리아대에서 마무리했으며, 프랑스 그르노블알프대(University of Grenoble Alpes), 미국 다트머스대(Dartmouth College), 펜실베이니아주립대, UC어바인 등과의 공동 연구로 진행됐다. 캐나다 핵폐기물관리기구(NWMO)의 재정 지원과 협력 아래 수행됐다. 연구팀은 향후 이 예측 모델을 활용해 기후변화에 따른 빙하 후퇴와 지형 변화, 유사 퇴적 및 영양염류 순환 등 지구 시스템 전반의 변화 양상을 보다 정밀하게 예측할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 지구 빙하는 단순한 자연경관을 넘어 해수면, 강수량, 지형 변화, 생태계 순환에까지 영향을 미치는 핵심 요소다. 전문가들은 기후 변화의 '가장 눈에 보이는 지표'로서 빙하의 지속적인 관측과 대응이 절실하다고 지적하고 있다.
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[기후의 역습(160)] 머신 러닝, 전 세계 빙하 침식 속도 정밀 예측⋯"연 0.02~2.68㎜"
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[단독] 테슬라·BYD·기아 등 전기차 5종, 호주 실주행 거리서 최대 23% 짧아
- 미국 전기차(EV) 테슬라와 중국 전기차 비야디(BYD), 한국의 기아 전기차가 호주 실주행 거리 검증서 공인 수치에 못 미치는 것으로 나타났다. 6일(현지시간) 호주 현지 자동차 전문매체 더 드리븐에 따르면 호주의 최고 자동차 기관인 호주자동차협회(AAA)가 전기차(EV)의 실주행 거리와 제조사 공인 수치 간의 차이를 조사한 결과 테슬라, BYD, 기아, 스마트 등 주요 전기차 모델 모두 공인 수치보다 짧은 주행 거리를 기록한 것으로 확인됐다. AAA는 호주 연방정부의 지원을 받아 진행 중인 '실주행 테스트 프로그램(Real-World Testing Program)'의 일환으로, 자국 시장에서 판매 중인 전기차가 단일 충전으로 실제 얼마나 주행 가능한지를 독립적으로 측정했다. 이번에 발표된 1차 결과에는 총 5개 모델이 포함됐다. 가장 양호한 결과를 기록한 차량은 2024년형 스마트 #3였다. 이 차량은 실주행 거리 432km로, 제조사 공인치(455km) 대비 5% 감소한 수치를 보였다. 반면, BYD의 2023년형 Atto 3는 공인치(480km) 대비 23% 짧은 369km를 기록하며, 가장 큰 오차 폭을 나타냈다. 기아 EV6(2022년형)과 테슬라 모델 Y(2024년형)는 각각 공인치 대비 8% 짧은 주행거리를 기록했다. 테슬라 모델 3(2024년형)는 513km의 공인 주행거리보다 14% 줄어든 실주행 거리 결과를 나타냈다. AAA의 마이클 브래들리(Michael Bradley) 전무는 "전기차가 호주 시장에 빠르게 확산되고 있는 가운데, 이번 실측 테스트는 소비자들에게 배터리 효율성에 대한 신뢰할 수 있는 정보를 제공할 것"이라며 "이 프로그램은 전기차 도입을 고려하는 가정과 기업의 결정에 도움을 줄 것"이라고 밝혔다. AAA의 '실주행 테스트 프로그램'은 그간 내연기관 차량과 하이브리드 차량을 중심으로 114대의 모델을 대상으로 검증을 실시해 왔다. 이 가운데 77%는 실측 연비가 실험실 수치보다 높았으며, 20%는 유해 배출가스 기준치를 초과한 것으로 나타났다. 이번 테스트는 빅토리아주 질롱(Geelong) 지역을 중심으로 약 93km의 주행 경로에서 실시되었으며, 유럽연합 기준에 기반한 엄격한 프로토콜을 적용해 운전자 습관이나 교통 흐름 등 외부 변수의 영향을 최소화했다. 전기차 테스트에서는 주행에 소모된 에너지와 완전 방전 후 충전에 필요한 에너지를 모두 측정해 실제 주행 가능 거리와 에너지 소비량, 운영 비용까지 분석했다. AAA는 향후 더 많은 전기차 모델에 대한 실주행 거리 데이터를 축적해 소비자 선택에 실질적인 기준을 제공할 계획이다.
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[단독] 테슬라·BYD·기아 등 전기차 5종, 호주 실주행 거리서 최대 23% 짧아
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[우주의 속삭임(132)] 138억 년 전 우주의 첫 분자 반응, 독일 실험실서 재현
- 우주 최초의 분자 생성 경로로 추정되는 헬륨수소이온(HeH⁺)의 반응 메커니즘이 실험을 통해 확인됐다. 독일 막스플랑크 핵물리연구소(Max-Planck-Institut für Kernphysik, MPIK) 연구진은 최근 우주 초기 환경을 모사한 조건에서 HeH⁺와 수소 동위원소인 중수소(Deuterium)의 반응을 성공적으로 재현했다고 밝혔다. 이번 연구는 빅뱅 직후 형성된 최초의 분자 반응 과정을 규명함으로써, 초기 우주 화학과 별 탄생 메커니즘에 대한 이해를 심화하는 계기를 마련했다는 평가를 받고 있다고 사이테크데일리가 전했다. 관련 연구 결과는 국제 학술지 '천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)' 7월 24일자에 게재됐다. 최초의 분자, 우주의 별을 잉태하다 약 138억 년 전 발생한 빅뱅 직후, 우주는 초고온·초고밀도의 플라즈마 상태였다. 이 시기 수초 안에 양성자와 중성자가 결합해 수소와 헬륨 등 가장 가벼운 원소가 형성됐다. 그러나 이들 원소는 모두 이온화된 상태였으며, 약 38만 년이 지나서야 우주는 충분히 냉각돼 전자가 원자핵과 결합할 수 있는 '재결합(Recombination)' 단계를 맞이했다. 이 시점부터 안정된 중성 원자가 형성됐고, 이후 첫 분자 형성을 위한 화학 반응이 시작됐다. HeH⁺는 중성 헬륨 원자와 양성자 상태의 수소가 결합해 형성된 것으로, 오늘날까지도 우주에서 존재가 관측된 가장 원시적인 분자로 알려져 있다. HeH⁺는 분극(극성)이 크고 낮은 온도에서도 효율적으로 에너지를 방출할 수 있어, 우주 초기 별 형성 과정에서 냉각 인자로 기능했을 가능성이 제기돼 왔다. 실험실에서 재현한 원시 우주 반응 이번 실험은 독일 하이델베르크에 위치한 MPIK의 극저온 저장 링(Cryogenic Storage Ring, CSR)에서 진행됐다. 이 장비는 직경 35m 규모로, 우주 공간과 유사한 극저온(섭씨 -267도 수준)과 초고진공 조건을 구현할 수 있다. 연구진은 HeH⁺ 이온을 CSR 내부에 최대 60초간 저장하면서, 여기에 중성 중수소 원자 빔을 교차시켜 반응을 유도했다. 이 과정에서 HeH⁺가 중수소와 충돌해 중수소수소이온(HD⁺)과 중성 헬륨 원자가 형성되는 반응을 확인했다. 이는 기존에 예측됐던 수소이온(H₂⁺) 대신 중수소 반응을 활용함으로써, 유사 반응의 실험적 검증이 가능하게 한 방식이다. 특히 이번 실험은 충돌 에너지를 세밀하게 조절해 온도 변화에 따른 반응률을 측정할 수 있도록 설계됐다. 그 결과, 기존 이론이 예측한 것과 달리 저온에서의 반응 속도가 거의 일정하게 유지된다는 사실이 확인됐다. 기존 이론 뒤집은 실험 결과…우주 화학에 새 지평 MPIK의 물리학자인 홀거 크레켈(Holger Kreckel) 박사는 "기존에는 반응 온도가 낮아지면 HeH⁺의 반응률도 급격히 감소할 것으로 예측돼 왔다"며 "그러나 실험과 이를 뒷받침한 새로운 이론 계산 모두 이 같은 가설을 뒷받침하지 않았다"고 밝혔다. 이는 프랑스 오르세대학 이론물리학자 요한 스크리바노(Yohann Scribano) 박사팀의 후속 계산에서도 일관되게 확인됐다. 기존 연구에 사용된 반응 퍼텐셜(Potential Surface)에 오류가 있었음을 지적한 스크리바노 박사팀은 이를 수정한 새로운 계산을 통해 실험 결과와 정합되는 반응 경로를 도출했다. 이로써 HeH⁺와 수소(또는 중수소)의 충돌 반응이, 생각보다 훨씬 높은 빈도로 일어났을 가능성이 제기되며, 이는 초기 우주에서 H₂(분자 수소) 형성의 핵심 경로로 작용했을 수 있다는 가설에 힘을 싣는다. 별의 탄생을 이끈 단순한 분자 HeH⁺는 단순한 분자지만, 우주의 별 형성에 있어서는 복잡한 역할을 수행한다. 초기 우주는 별의 씨앗인 원시 성운들이 수축하며 온도가 올라가는 과정을 반복했는데, 이 과정에서 분자가 방출하는 복사에너지는 냉각을 유도하며 핵융합에 이르기까지의 임계 조건 형성에 기여했다. 수소 원자는 약 섭씨 1만도 이하에서는 효율적인 복사 냉각이 어려운 반면, HeH⁺는 그보다 낮은 온도에서도 분자 진동과 회전을 통해 효과적인 에너지 방출이 가능하다는 점에서 그 중요성이 재조명되고 있다. 우주 화학의 기원을 다시 쓰다 이번 실험은 '우주 화학의 시작'으로 불리는 초기 반응 경로를 실험적으로 재현하고, 그 반응 동역학을 정량적으로 규명한 첫 사례로 평가된다. HeH⁺는 2019년 허블우주망원경을 통해 행성상성운 NGC 7027(위 사진)에서 실제로 발견되며 천문학적으로도 그 존재가 확증된 바 있다. 이에 따라 실험적·이론적 데이터는 향후 우주 초기 분자 분포 모델과 별 형성 이론 정교화에 핵심 단서를 제공할 것으로 보인다. MPIK 연구진은 향후 다른 원시 분자들과의 반응성 실험도 확대해나갈 계획이며, 궁극적으로는 초기 우주의 분자적 진화 경로와 그에 따른 천체 형성 메커니즘을 체계화하는 데 기여할 것으로 기대된다. ◇ 참고 문헌: F. Grussie 외, “Experimental confirmation of barrierless reactions between HeH⁺ and deuterium atoms suggests a lower abundance of the first molecules at very high redshifts”, Astronomy & Astrophysics, 2025년 7월 24일. [DOI: 10.1051/0004-6361/202555316]
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(132)] 138억 년 전 우주의 첫 분자 반응, 독일 실험실서 재현
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[ESGC] 미세플라스틱, 실내 흡입 하루 6만8천개 ⋯기존 추정치보다 100배 높아
- 집이나 자동차 등 일상 생활을 하는 공간에서 미세플라스틱을 하루에 무려 6만개 이상 흡입하는 것으로 나타났다. 플라스틱 입자 오염이 더 이상 해양이나 산업지역에 국한된 문제가 아니라는 사실을 입증하는 연구 결과가 나온 것. 실내 공기 속 미세플라스틱이 인체 건강에 미칠 잠재적 영향을 경고하는 이번 연구는, 우리가 일상생활 속에서 흡입하는 미세플라스틱의 양이 기존 추정보다 무려 100배에 달할 수 있음을 시사한다. 프랑스 툴루즈대학교(University of Toulouse) 나디아 야코벤코(Nadiia Yakovenko) 박사 연구팀은 최근 국제학술지 'PLOS'에 게재한 논문을 통해, 사람 한 명이 집이나 자동차 실내에서 하루 동안 흡입하는 1~10마이크로미터(㎛) 크기의 미세플라스틱이 평균 약 6만8000개에 달한다고 밝혔다. 이는 기존 연구들이 주로 20~200㎛ 크기의 입자만을 측정했던 것과 달리, 보다 정밀한 분석법을 통해 초미세 입자까지 정량화한 데 따른 결과다. 연구팀은 라만 분광법(Raman Spectroscopy)과 현미경 이미지를 분석하는 소프트웨어를 결합한 방법으로, 수 마이크로미터 크기의 입자까지 검출 가능한 측정 체계를 확립했다. 이를 통해 실내 공기 중 10~300㎛ 크기의 미세플라스틱은 하루 약 3200개, 110㎛ 입자는 약 6만8000개가 호흡기를 통해 흡입되고 있다는 결과를 도출했다. 야코벤코 박사는 "이번 연구는 미세플라스틱의 문제를 수면 위로 끌어올린 것이 아니라, 그 규모가 우리가 알고 있던 것보다 훨씬 크고 일상에 밀접하게 연관돼 있다는 점을 실증적으로 보여준다"고 말했다. 그는 이어 "이들 초미세 입자는 폐 깊숙이 침투해 염증이나 자극을 유발할 수 있으며, 일부는 비스페놀A(BPA)나 프탈레이트와 같은 유해 첨가물을 포함해 혈류로 유입될 가능성도 있다"고 경고했다. 실제로 미세플라스틱은 내분비계 교란, 신경발달 이상, 생식기 결함, 불임, 심혈관 질환, 암 등과의 연관성이 제기돼 왔지만, 대부분은 장기적인 노출에 따른 영향을 아직 명확히 규명하지 못한 상태다. 이번 연구는 그러한 잠재적 건강 영향을 과소평가할 수 없음을 시사한다는 점에서 주목된다. 플라스틱 입자는 주로 생활용품, 카펫, 합성 섬유 등 일상적 사용물의 마모와 열화로부터 기인한다. 특히 차량 내장재는 플라스틱 비중이 높고, 자외선과 고온 노출이 많아 미세 플라스틱 입자 분해가 더 빠르게 이뤄지는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에서는 포장된 생수 한 병(500ml)에서 약 24만개의 미세플라스틱 조각이 발견되기도 했다. 이번 연구는 실내 공기 질에 대한 기존 연구들이 비교적 입자 크기가 큰 먼지를 중심으로 측정해 왔다는 점에서 방법론의 진전을 보여주는 사례로 평가된다. 야코벤코 연구팀은 향후 이 분석법을 병원, 학교, 사무공간 등 다양한 실내 환경에 적용해 미세플라스틱의 분포 특성과 노출 경로를 보다 체계적으로 파악할 계획이다. 전문가들은 미세플라스틱에 대한 사회적 인식과 정책 대응이 해양 생태계 오염 차원을 넘어, 생활공간의 실내 공기 질 개선과 재료 선택 기준까지 확장되어야 한다고 강조한다. 연구팀의 후속 연구가 공공위생과 소비자 안전 규범에 어떤 영향을 미칠지 주목된다.
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- ESGC
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[ESGC] 미세플라스틱, 실내 흡입 하루 6만8천개 ⋯기존 추정치보다 100배 높아
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[우주의 속삭임(130)] 지구, 7월 22일 '역대 두 번째로 짧은 하루' 맞는다⋯지구 자전 이상 가속 지속
- 지구가 7월 22일, 24시간보다 1.34밀리초(ms, 1밀리초=0.001초) 빠르게 자전을 마치며 올해들어 역대 두 번째로 짧은 하루를 기록할 것으로 예측됐다. 이로써 최근 몇 년간 이어진 지구 자전 속도의 이상 가속 현상이 다시 한 번 확인됐다. 미 과학 전문 매체 스페이스닷컴은 21일(이하 현지시간), 지구의 자전이 1973년 원자시계 도입 이래 가장 빠른 속도로 진행되고 있으며, 올해 7월 10일은 올해 들어 가장 짧은 날로 하루가 통상보다 1.36밀리초 짧은 것으로 측정됐다고 전했다. CNN도 21일 타임 앤 데이트닷컴(timeanddate.com)에서 수집한 국제 지구 자전 및 기준 시스템 서비스(IERRS)와 미국 해군 천문대 데이터에 따르면 22일 역시 1.34밀리초 짧아져, 두 번째로 짧은 하루가 될 전망이라고 전했다. 또한 오는 8월 5일도 예외적으로 짧은 하루가 예상되며 1.25밀리초가 짧을 것으로 예측된다. 하루의 길이는 지구가 자전축을 중심으로 한 바퀴를 완전히 도는 데 걸리는 시간으로, 평균 24시간 또는 86,400초이다. 지구는 본래 달의 조석 마찰로 인해 자전 속도가 느려지고 있었으며, 이는 수십억 년에 걸쳐 하루의 길이를 약 19시간에서 현재의 24시간(86,400초)으로 늘려왔다. 하지만 2020년 이후부터 지구는 오히려 자전 속도를 높이며 잇따라 신기록을 갱신하고 있다. 특히 2024년 7월 5일에는 지구 자전이 기준보다 1.66밀리초 짧아지며 역대 가장 짧은 하루를 기록했다. 이러한 불일치는 장기적으로 컴퓨터나 위성, 통신에 영향을 미칠 수 있기 때문에 과학자들은 1955년 도입된 원자 시계를 사용해 아주 작은 시간 편차도 추적하고 있다. 원자 시계는 시계 내부 의 진공 챔버에 담긴 원자의 진동을 측정 하여 24시간을 최고 정밀도로 계산한다. 이렇게 계산된 시간을 세계 협정시(UTC)라고 하는데, 이는 약 450개의 원자 시계를 기반으로 하며 , 시간 측정의 세계 표준이자 모든 휴대폰과 컴퓨터의 시간 설정 기준이다. 1972년, 수십 년 동안 비교적 완만하게 자전하던 지구의 회전 속도가 원자시계 기준 시간보다 지나치게 늦어지자, 국제 지구 자전 및 기준 좌표 시스템 서비스(IERS)는 협정 세계시(UTC)에 '윤초'를 삽입할 것을 지시했다. 이는 그레고리력과 태양을 기준으로 한 지구 공전 주기 간의 오차를 보정하기 위해 4년에 한 번 2월에 하루를 더하는 윤년 제도와 유사하다. 1972년 이후 UTC에는 총 27회의 윤초가 삽입되었으나, 최근에는 지구 자전 속도가 빨라지는 추세를 보이면서 윤초 삽입 간격이 점차 길어졌다. 1970년대에만 9회의 윤초가 추가되었지만, 2016년을 마지막으로 더 이상의 윤초는 반영되지 않았다. 전문가들은 지구 자전의 이례적 가속 현상의 원인을 아직 명확히 파악하지 못하고 있다. 일부 연구는 북극 빙하의 융해와 해수면 상승에 따른 질량 재분포가 자전 속도에 영향을 미친다고 보았으나, 이는 가속보다는 완화 요인에 가깝다는 분석이다. 보다 유력한 원인으로는 지구 중심부 액체 핵의 회전 감속이 지각 및 맨틀에 각운동량을 재분배해 자전 속도를 높이는 메커니즘이 지목되고 있다. 러시아 모스크바국립대학교의 지구 자전 전문가 레오니드 조토프(Leonid Zotov) 교수는 "현재의 자전 가속은 대기나 해양 모델로는 설명할 수 없으며, 대부분의 과학자들은 그 원인이 지구 내부에 있을 것으로 보고 있다"고 밝혔다. 그는 또한 "지구의 자전은 곧 다시 느려질 가능성이 있으며, 최근의 급가속은 일시적인 현상에 불과할 수 있다"고 전망했다. 이같은 가속 현상이 지속될 경우, 2029년쯤에는 원자시계에서 1초를 줄여야 하는 '마이너스 윤초(negative leap second)'를 최초로 도입할 가능성도 제기된다. 이는 현재 시간 측정 체계에 중대한 기술적·물리적 도전을 안길 수 있는 변화로 평가된다. 지구의 회전은 그 자체로 인류의 시간 체계와 위성항법 시스템, 통신 기술에 큰 영향을 미친다. 따라서 과학자들은 이와 같은 변화의 원인과 향후 흐름을 정밀하게 관찰하며, 지구 내부와 외부 동역학에 대한 이해를 넓히고 있다.
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[우주의 속삭임(130)] 지구, 7월 22일 '역대 두 번째로 짧은 하루' 맞는다⋯지구 자전 이상 가속 지속
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[퓨처 Eyes(93)] 78만 년의 침묵을 깬 지구 자기장 역전의 '소리'⋯혼돈의 교향곡 재현됐다
- 독일 헬름홀츠 지구과학 연구센터(GFZ) 연구팀이 약 78만 년 전 발생한 지구의 거대한 격변, '마투야마-브룬헤스(Matuyama-Brunhes) 자기장 역전' 현상을 소리로 재현했다. 2024년 약 4만 1000년 전의 '라샴프 사건(Laschamps event)'으로 알려진 자기장 변화를 음향으로 복원하는 연구에 참여했던 과학자들이, 이번에는 훨씬 더 오래된 시대의 지질 데이터를 섬뜩한 청각 경험으로 되살려 학계의 주목을 받았다. 나침반이 언제나 지리적 북극을 가리킬 것이라 생각할 수 있지만, 실제로 지자기 북극과 지리 북극은 항상 일치하지 않는다. 일시적인 자기장 역전 현상은 물론, 태양의 자기장 변화처럼 지구 자기장도 수만 년에 걸쳐 극이 뒤바뀌는 역전 현상을 겪을 수 있다. 예를 들어 '마투야마-브룬헤스 역전' 당시에는 지자기 북극이 적도의 남쪽까지 이동했을 가능성이 제기된다. 이번 연구는 GFZ의 지구물리학자인 사냐 파노프스카와 아흐메드 나세르 마흐굽이 주도했다. 연구팀은 전 세계 시추 코어 퇴적물에 남은 고대 자기 데이터를 바탕으로 당시 지구 자기장 모델을 구축했다. 이후 막시밀리안 아르투스 샤너가 데이터를 시각화했고, 클라우스 닐센과 샤너가 음향화 작업을 맡아 소리를 완성했다. 땅속 액체 금속이 만든 '지구 방패막' 지구 자기장은 행성 중심부의 핵, 그중에서도 액체 상태인 외핵에서 소용돌이치는 초고온의 쇠와 니켈이 만들어낸다. 나침반에 의존하지 않고 항해할 수 있는 환경이라면 자기장의 변화가 큰 문제가 되지 않을 수도 있다. 하지만 지구의 거대한 자기장은 단순한 방향 표시 기능을 넘어, 우주로 수십에서 수백 킬로미터까지 뻗어 나가 지구를 둘러싼 자기권을 형성해 태양에서 쏟아지는 강력한 태양풍과 같은 고에너지 입자들로부터 지표를 보호하는 거대한 보호막 역할을 한다. 동시에 이 자기장은 극지방의 오로라를 만들어내는 장관의 원천이기도 하다. 그러나 이러한 지구 자기장은 생각보다 고정되어 있지 않다. 일예로 지난해 12월 자기북극의 위치가 업데이트 되기도 했다. 미국 항공우주국(나사·NASA)은 "지난 200년 동안 지구 자기장은 평균적으로 약 9% 약화된 것으로 알려져 있다"고 밝혔다. 다만, 고지자기(古地磁氣) 연구에 따르면 현재의 자기장은 지난 10만 년 동안 가장 강한 수준이며, 백만 년 평균보다도 두 배 가까이 강력하다는 분석도 있다. 1831년, 영국 해군 장교이자 극지 탐험가인 제임스 클라크 로스가 자기 북극의 정확한 위치를 처음으로 측정한 이후, 자기 북극은 북서쪽 방향으로 약 1,100km(600마일) 이상 이동했다. 이 이동 속도는 과거 연간 약 16km(10마일)에서 현재는 연간 약 55km(34마일)로 빨라지고 있다. 지자기 극은 수백 년에서 수천 년에 걸쳐 무작위로 뒤바뀔 수 있으며, 그 간격은 1만 년에서 최대 5000만 년 이상에 이른다. 앞서 언급했듯이 약 4만 1000년 전에는 '라샴프 사건(Laschamps event)'으로 알려진 일시적인 자기장 역전이 발생했다. 데이터가 보여주는 자기 역전 과정은 단순한 극의 이동이 아니다. 지구의 남북 자극은 깔끔하게 자리를 바꾸는 대신, 마치 술에 취한 듯 비틀거리며 여러 개의 자극으로 쪼개졌다가 불안정하게 합쳐지는 혼란스러운 과정을 느리게 반복한다. 연구팀이 재현한 소리는 처음에는 평온하지만, 이내 '불협화음의 혼돈'으로 돌변해 당시의 격변을 생생하게 들려준다. 마지막으로 지속된 자기극 역전은 약 78만 년 전에 발생했으며, 이 역전의 증거를 처음 발견한 지구물리학자들의 이름을 따서 '마투야마-부룬헤스 자기장 역전'이라고 명명됐다. 라샴프 사건은 지질학적 시간 척도에서 단기간 지속된 반면, 마투야마-브룬헤스 역전은 더 긴 시간 척도에서 발생한 것으로 여겨진다. 마투야마-브룬헤스 역전이 정확히 얼마나 지속되었는지는 아직 과학적 논쟁의 여지가 있으며, 더 높은 추정치는 역전이 2만 2000년 동안 지속되었음을 시사한다. 이 역전의 증거는 전 세계적으로 찾아볼 수 있으며, 주로 퇴적물 기록의 자기장선을 통해 확인할 수 있다. 빙하와 용암에 새겨진 78만 년의 흔적 자기장이 약해지면 더 많은 우주 방사선이 대기로 들어오는데, 이때 특정 물질(베릴륨-10 동위원소)이 평소보다 많이 만들어진다. 이 물질은 눈과 함께 쌓여 빙하 속에 그대로 기록된다. 유럽우주국(ESA)은 성명을 통해 "독일 포츠담에 있는 헬름홀츠 지구과학 센터(GFZ)의 연구진은 전 세계의 굴착 코어에서 채취한 퇴적물에서 추론한 고지자기 데이터를 바탕으로 역전 전, 역전 중, 역전 후의 자기장에 대한 글로벌 모델을 구축했다"고 설명했다. 연구팀은 남극이나 그린란드의 빙하를 깊게 파내어 (빙하 코어) 각 시대별 얼음층에 남은 베릴륨-10의 양을 분석해, 과거 자기장의 세기를 역으로 알아낸 것이다. 또한, 화산 폭발 시 용암이 굳는 과정에서 남겨진 자기 흔적을 통해서도 당시의 기록을 확인할 수 있다. 인류 조상도 겪은 2만 2천 년의 대격변 우리 조상인 호모 에렉투스(Homo erectus)는 이 기나긴 격변의 시기를 직접 겪었다. 과학자들은 자기 역전이 최대 2만 2000년까지 이어졌을 것으로 추정하지만, 이 기간에 대해서는 여전히 학계의 논쟁이 남아있다. 일부 연구에서는 자기장의 급격한 변화가 지구 생명체의 대멸종이나 기후 변화와 연관이 있다고 보기도 한다. 하지만 당시 인류에 관한 기록이 매우 드물어 구체적인 영향은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 자기 역전 다시 올까?…미래 예측과 현대 기술의 과제 지질학에서 마투야마-브룬헤스 역전은 '중기 플라이스토세(Middle Pleistocene)'라는 지질 시대의 시작을 알리는 중요한 기준점이다. 만약 현대 사회에서 이 정도 규모의 자기 역전이 다시 일어난다면 전력망, 통신, GPS 위성 항법 같은 현대 사회의 핵심 기반 시설에 심각한 장애를 일으킬 수 있다. 최근 남대서양에서 나타난 자기장 이상 현상 탓에 일시적인 불안감이 커지기도 했으나, 전문가들은 지구가 곧 자기장 역전을 겪을 징후는 없다고 분석했다. 1830년대 이후 자기장 세기가 약 10% 줄어든 것은 사실이지만, 미국 지질조사국(USGS) 역시 자기장 세기 감소가 반드시 극성 역전의 전조는 아니라고 설명한다. 오히려 자기장 세기는 자연스럽게 오르내릴 수 있으며, 앞으로 다시 강해질 수도 있다. 연구를 이끈 헬름홀츠 지구과학 연구센터의 사냐 파노프스카 연구원은 "이처럼 큰 사건을 이해하는 일은 앞으로의 우주 기후 예측, 환경 영향 평가, 지구 체계의 장기 변화를 파악하는 데 필수적"이라고 강조했다. 78만 년 전의 자기장 역전은 단순한 극의 교체가 아닌 수만 년에 걸친 혼돈의 시기였다. 그 정확한 영향은 아직 알 수 없지만, 인류와 지구 생명체 진화에 중요한 배경이 된 것은 분명하다. 소리로 되살린 이 사건은 현대 인류 출현의 무대를 마련한, 잊히지 않는 노래와 같다.
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[퓨처 Eyes(93)] 78만 년의 침묵을 깬 지구 자기장 역전의 '소리'⋯혼돈의 교향곡 재현됐다
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[신소재 신기술(187)] 상용 반도체 공정으로 세계 최초 '전자–광자–양자 통합칩' 구현
- 양자 기술의 상용화를 향한 중요한 진전을 알리는 연구 성과가 미국에서 나왔다. 미국 보스턴대학교, UC버클리, 노스웨스턴대학교 공동 연구진은 세계 최초로 전자 회로·광자 소자·양자 광원을 단일 칩 위에 통합한 양자-전자-광자 집적 칩(quantum–electronic–photonic chip)을 구현했다고 밝혔다. 이번 칩은 상용화된 45나노미터급 CMOS(상보성 금속산화막 반도체) 제조 공정을 활용해 제작된 것으로, 상업용 반도체 제조라인에서 양자광학 수준의 정밀성과 실시간 제어 기능을 구현했다는 점에서 주목된다. 이는 향후 양자 컴퓨팅, 양자 센싱, 양자 암호통신 등 다양한 응용 분야의 확장성을 크게 높일 것으로 기대된다. 해당 연구 결과는 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 게재됐으며, 과학 기술 전문 매체 인터레이스팅엔지니어링, 텍크 익스플로어 등 다수 외신이 14일(현지시간) 보도했다. 연구를 주도한 보스턴대학교 밀로시 포포비치 교수는 "양자 기술은 수십 년간 개념에서 현실로 나아가는 긴 여정을 걷고 있다"며, "이번 연구는 소규모지만, 상용 반도체 공정을 통해 재현 가능하고 제어 가능한 양자 시스템을 제작할 수 있음을 증명했다는 점에서 매우 중요한 발걸음"이라고 평가했다. 노스웨스턴 대학교 전기컴퓨터공학과 교수이자 양자 광학 분야의 선구자인 프렘 쿠마르는 "이 연구에 필요한 학제 간 협력은 바로 양자 시스템을 실험실에서 확장 가능한 플랫폼으로 옮기는 데 필요한 것"이라면서 "전자공학, 광자공학, 그리고 양자 측정 분야의 공동 노력이 없었다면 이 연구는 불가능했을 것"이라고 밝혔다. 이번에 개발된 칩은 가로세로 1㎟ 이하 면적에 독립된 12개의 양자광원을 탑재하고 있으며, 각 광원은 마이크로링 공진기를 통해 상관된 광자 쌍(photon pairs)을 생성한다. 이 광자 쌍은 양자 얽힘 기반 통신 및 계산, 고감도 센싱 등에 핵심적으로 활용된다. 다만 마이크로링 공진기는 온도 변화 및 제조 편차에 매우 민감해 광자 생성을 불안정하게 만드는 한계가 있었는데, 이를 해결하기 위해 연구팀은 칩 내부에 실시간 제어 회로 및 피드백 루프를 삽입했다. 광 다이오드가 레이저 정렬 오차를 감지하고, 내장된 히터와 제어 로직이 자동으로 온도 및 공진 조건을 보정해주는 방식이다. 이 과정을 이끈 노스웨스턴대 박사과정 아니루드 라메시는 "양자 시스템의 실시간 안정화 제어를 온칩(on-chip) 방식으로 구현한 것은 확장 가능한 양자 시스템을 향한 핵심 진전"이라며 기술적 의의를 강조했다. '온칩(on-chip)' 방식이란, 하나의 반도체 칩 내부에 다양한 기능이나 소자를 통합하여 구현하는 방식을 의미한다. 다시 말하면, 온칩 방식은 복잡한 기능을 하나의 칩에 통합해 고성능·소형화·자동화를 가능하게 하는 핵심 기술이다. 칩 설계 측면에서는 양자광학 소자의 고성능 요건을 충족하면서도 상업용 CMOS 플랫폼의 물리적·전기적 제약을 동시에 만족시키는 것이 가장 큰 도전이었다. 포토닉 설계를 주도한 보스턴대 임버트 왕 박사과정 연구원은 "기존 양자광학 설계방식을 넘어, CMOS 공정 한계 내에서 설계 최적화를 이뤄야 했다"고 설명했다. 이번 칩은 AI 연산 및 고속 데이터 전송을 위한 상용 집적 플랫폼으로도 알려진 45nm CMOS 공정을 활용해 제작됐다. 해당 공정은 보스턴대, UC버클리, 글로벌파운드리즈(GlobalFoundries), 아야랩스(Ayar Labs) 등이 공동 개발한 것으로, 이번에는 노스웨스턴대가 양자 시스템 통합에 협력하며 응용 범위를 한층 확장했다. UC버클리의 칩 설계를 총괄한 대니얼 크람닉 박사과정 연구원은 "양자 시스템, 전자 회로, 광학 설계라는 서로 다른 영역의 긴밀한 협력이 없었다면 불가능한 성과였다"고 말했다. 한편 이 연구에 참여한 일부 학생 연구원들은 이미 사이퀀텀(PsiQuantum), 아야랩스, 구글X 등 실리콘 포토닉스 및 양자컴퓨팅 스타트업과 연구소에 진출해 기술 상용화를 이어가고 있다. 이번 연구는 미국 국립과학재단(NSF), 패커드 펠로우십(Packard Fellowship), 글로벌파운드리즈의 지원을 받아 진행됐다.
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[신소재 신기술(187)] 상용 반도체 공정으로 세계 최초 '전자–광자–양자 통합칩' 구현
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[우주의 속삭임(129)]NASA, '미스터리 슈퍼지구' 발견⋯154광년 거리서 주기적 섬광
- 주기적인 섬광으로 신호를 보내는 '미스터리 슈퍼지구'가 발견됐다. 미국 항공우주국(NASA)이 지구에서 약 154광년 떨어진 외계 행성 'TOI-1846 b'를 새롭게 확인했다고 데일리 메일, 어스닷컴 등 다수 외신이 14일(현지시간) 보도했다. 이 행성은 지구보다 약 두 배 크고 네 배 무거운 '슈퍼지구'로, 특이한 점은 해당 천체가 주기적으로 정체불명의 신호에 해당하는 광도 변화를 보이고 있다는 점이다. NASA는 지난 2018년 발사한 TESS(Transiting Exoplanet Survey Satellite) 우주망원경을 통해 이 같은 현상을 포착했으며, 이후 지상 관측소와의 추가 합동 분석을 통해 2025년 3월 TOI-1846 b의 존재를 확정했다. 해당 행성은 작고 서늘한 적색왜성 주위를 불과 4일마다 1회 공전하며, 이 과정에서 별빛이 반복적으로 감소하는 신호가 발생해 과학자들의 주목을 받았다. '적색 왜성'은 태양의 크기와 질량의 약 40%이며, 약 1800℃(6000℉)의 뜨거운 빛을 내기때문에 생명체 거주 가능 영역이 태양보다 훨씬 가깝다. 또한 적색 왜성은 우리 은하 별의 약 75%를 차지하며, 그 중 다수는 지구 근처에 위치한다. 이번 발견의 주저자인 모로코 우카이메덴 천문대의 압데라흐만 수브키우 연구원은 "TESS 관측 자료뿐 아니라 다중 색상의 지상 광학 자료, 고해상도 영상 및 분광 관측을 활용해 행성의 존재를 검증했다"고 밝혔다. 해당 연구는 미국 코넬대학교에서 운영하는 무료 논문 저장 사이트 '아카이브(arXiv)'에 게재됐다. TOI-1846 b는 '반지름 간극(radius gap)'으로 불리는 희귀한 분류에 속한다. TOI-1846 b 표면 온도는 섭씨 약 316℃(약 600℉)로 추정되지만, 고체 핵과 얼음층, 얕은 바다나 얇은 대기를 가질 가능성도 제기되고 있다. 다시 말하면, '반지름 간극(radius gap)'은 외계 행성 연구 분야에서 사용되는 용어로, 행성의 반지름 분포에서 특정 크기대의 행성이 거의 발견되지 않는 현상을 의미한다. 구체적으로는 지구형 암석 행성(반지름 약 1~1.5배 지구 크기)과 해왕성형 가스 행성(반지름 약 2~4배 지구 크기) 사이에 행성 발견 수가 급감하는 구간이 존재하며, 이 간격을 '반지름 간극'이라고 한다. 이 용어는 외계 행성의 형성과 진화를 이해하는 데 핵심적인 개념으로, 최근 행성 대기의 존재 유무와 생명체 거주 가능성 분석에서도 매우 중요한 연구 대상이다. 관측에 따르면 이 행성은 항성에 대해 조석 고정(tidally locked) 상태일 가능성이 높다. 즉, 한 면은 항성을 계속 향하고 다른 면은 영구적인 어둠에 놓이게 되며, 이러한 극단적인 온도차는 물이 냉각 지역에 포획되는 조건을 만들어낼 수도 있다. 또한 이 행성을 불과 4일 만에 항성을 공전하며, 수성이 우리 태양에 머무르는 거리보다 태양에 훨씬 더 가까이 머물러 있다. NASA는 향후 제임스 웹 우주망원경(JWST)을 통해 TOI-1846 b의 대기 구성 성분을 분석할 계획이다. 적외선 관측을 통해 수증기, 메탄, 이산화탄소 등 생명 가능성과 관련된 기체를 탐지할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이와 함께 하와이 제미니 천문대의 MAROON-X 등 지상 기반 고감도 장비도 별의 미세한 요동을 측정해 질량을 정밀 검증하고, 추가 행성 존재 가능성까지 조사하고 있다. 실제로 TOI-1846 b의 궤도에서 포착된 미세한 움직임은, 이 행성 이외에도 다른 행성이 더 있을 가능성을 시사한다. 아직 확인되지는 않았지만, 보다 바깥쪽의 보다 서늘한 '생명체 거주가능 영역'에 또 다른 행성이 존재할 수 있다는 전망도 제기된다. 이번 발견은 최근 보고된 또 다른 슈퍼지구 'TOI-715 b'와 더불어, 항성의 복사선에 의해 대기를 잃는 행성과 그렇지 않은 행성 간의 진화 차이를 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 특히 우리 은하 내 별의 약 75%를 차지하는 적색왜성 주변의 행성들을 분석함으로써, 은하계 내 숨겨진 '거주 가능 세계'의 수를 예측하는 데 핵심적 역할을 할 것으로 보인다. TOI-1846 b의 발견은 인간이 우주에서 생명체가 살 수 있는 또 다른 터전을 찾는 여정에 의미 있는 진전을 더한 사례로 평가된다.
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(129)]NASA, '미스터리 슈퍼지구' 발견⋯154광년 거리서 주기적 섬광
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[신소재 신기술(186)] AI가 설계한 차세대 냉각 소재⋯실내 온도 낮추고 에너지 소비 줄인다
- 인공지능(AI)을 활용해 설계된 새로운 열 방출 소재가 개발돼 냉방 효율을 획기적으로 개선하고, 주거·의류 산업·우주 분야까지 폭넓은 적용 가능성을 제시하고 있다. 미국 텍사스대학교 오스틴캠퍼스 연구진은 중국 상하이교통대, 싱가포르국립대, 스웨덴 우메오대 등과 공동으로, AI 기반 머신러닝 기법을 활용해 3차원 열 메타 방출체(thermal meta-emitter)를 설계하는 프레임워크를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구는 국제학술지 네이처(Nature) 7월호에 게재됐다. 연구팀은 이를 통해 총 1,500종 이상의 독자적 소재를 설계했으며, 이러한 소재들은 복잡한 열 방출 특성을 조절함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 고안됐다. 텍사스대 기계공학과의 유빙 정(Yuebing Zheng) 교수는 "기존 방식은 시도와 오류에 의존해 설계 속도와 정확도에 한계가 있었지만, 이번 프레임워크는 설계 공간을 비약적으로 확장함으로써 이전에는 상상조차 어려웠던 고성능 소재를 현실화했다"고 설명했다. 실제 냉각 실험에서도 효과가 입증됐다. 연구진은 설계된 4종의 메타 방출체 중 하나를 모형 주택의 지붕에 적용해 기존 상용 백색·회색 도료와 비교했다. 정오 기준 직사광선 하에서 4시간이 지난 뒤, 해당 메타 방출체를 적용한 지붕의 표면 온도는 기존 도료 대비 평균 5~20도 낮게 유지됐다. 이 같은 성능을 기반으로 연구진은, 고온 도시인 리우데자네이루나 방콕의 아파트에 적용할 경우 연간 약 1만5,800킬로와트시(kWh)의 에너지를 절감할 수 있을 것으로 추정했다. 이는 일반적인 에어컨 한 대가 연간 소비하는 전력량(약 1,500kWh)의 10배가 넘는 수치다. 연구진은 해당 소재의 활용 분야가 단순 주거·상업용 냉방을 넘어 도시환경, 항공우주, 섬유, 자동차 등 다방면으로 확장될 수 있다고 보고 있다. 예를 들어 도심 건축물에 적용할 경우 열섬현상을 줄이고, 우주선 외부에 활용하면 태양광 흡수와 복사열 방출을 동시에 조절해 내부 온도를 효과적으로 관리할 수 있다는 설명이다. 소비자용 제품에도 적용 가능성이 높다. 이 소재를 의류나 캠핑 장비에 접목하면 더운 환경에서도 착용자의 체온 상승을 억제할 수 있고, 차량 외장재나 내장재로 활용할 경우 햇빛 아래 장시간 주차된 차량의 내부 온도를 낮추는 데 기여할 수 있다. 정 교수는 "기존 자동화 설계 방식은 단층 박막 구조나 평면 패턴 등 단순한 형태만 구현 가능했으나, 이번 프레임워크는 다층적이고 입체적인 구조 설계가 가능해 실질적인 성능 향상이 가능하다"고 밝혔다. 해당 연구를 공동 주도한 카이 야오(Kan Yao) 박사는 "AI가 모든 문제의 해답은 아니지만, 열 방출체처럼 스펙트럼 조절이 핵심인 소재 설계에서는 머신러닝이 최적의 해법이 될 수 있다"고 강조했다. 연구진은 향후 이 프레임워크를 나노광학(nanophotonics) 분야 전반에 확장 적용할 계획이다. 나노광학은 빛과 물질이 나노미터 수준에서 상호작용하는 영역으로, 센서·이미징·에너지 기술 등 차세대 광학 기술의 핵심으로 주목받고 있다. 이번 논문은 AI 기반 신소재 설계가 실험적 한계를 넘어 상용 기술로 이어질 수 있는 가능성을 제시한 사례로 평가된다. 향후 기후변화 대응 및 에너지 효율화 기술 발전의 새로운 전환점이 될 수 있을지 주목된다.
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[신소재 신기술(186)] AI가 설계한 차세대 냉각 소재⋯실내 온도 낮추고 에너지 소비 줄인다
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[우주의 속삭임(127)] NASA, 태양 대기에서 '헬리시티 장벽' 첫 발견
- 미국 항공우주국(NASA)의 태양탐사선 '파커 솔라 프로브(Parker Solar Probe)'가 태양 외곽 대기인 코로나(corona)에서 '헬리시티 장벽(helicity barrier)'으로 불리는 새로운 물리적 구조의 증거를 포착했다. 이는 1939년 이후 물리학계가 85년 동안 풀지 못했던 태양 대기 고온 현상, 이른바 '코로나 가열 문제(coronal heating problem)'의 해명을 향한 중대한 진전을 의미한다고 과학 전문매체 IFL사이언스가 지난 10일(현지시간) 보도했다. 태양탐사선 파커 솔라 프로브는 2018년 발사돼 지금까지 24차례에 걸쳐 태양에 근접 비행을 수행했으며, 지난 6월에는 인류가 제작한 물체 중 최고 속도인 시속 69만2000km(430,000마일)를 기록하며 태양 대기 깊숙이 접근했다. 이 탐사선은 태양의 대기 구조, 태양풍 가속 원인, 플라스마 거동 등 태양물리학의 핵심 난제를 규명하기 위한 목적으로 운용되고 있다. 태양은 중심부에서 수소를 헬륨으로 융합시키며 약 1,500만℃의 온도를 발산하지만, 외부 대기인 코로나는 표면 온도(약 5,500℃)보다 훨씬 높은 200만℃ 이상으로 측정된다. 고온의 중심에서 멀어질수록 오히려 온도가 높아지는 이 현상은 기존 열역학 법칙으로 설명하기 어렵다는 점에서 오랫동안 과학자들의 의문을 자아냈다. 기존 이론은 코로나 내 난류 또는 이온 사이클로트론 파(ion cyclotron wave) 같은 자기파에 의한 에너지 전달을 가열 원인으로 제시해왔지만, 각 이론은 전자와 이온의 온도 차이 또는 파의 생성량 부족 등 결정적인 설명력을 확보하지 못했다. 이번 연구에서 제안된 '헬리시티 장벽' 이론은 이러한 기존 가설들의 결점을 상호 보완해주는 개념이다. 연구진은 이를 물이 산을 따라 흐르다 댐에 가로막혀 에너지가 특정 방식으로 전환되는 현상에 비유했다. 즉, 헬리시티 장벽은 전자의 직접 가열을 차단하고 에너지를 이온 사이클로트론 파로 우회시켜 이온 가열을 유도하는 작용을 한다는 것이다. 논문 공동저자인 로망 메이랑 박사(영국 퀸메리 런던대)는 "헬리시티 장벽이 존재하면 난류 소산 구조가 변화하며, 플라스마 가열 방식 자체가 달라진다"고 설명했다. 연구진은 파커 탐사선이 수집한 태양풍 자기장 데이터를 바탕으로, 열에너지 대비 자기에너지가 높은 조건에서 장벽 형성이 가능함을 이론적으로 예측하고, 실제로 해당 조건에서 자기장 요동이 예측대로 변화함을 관측했다. 이 조건은 태양 근접 환경에서 자주 나타나는 것으로 확인됐다. 논문은 '피지컬 리뷰 X(Physical Review X)' 최신호에 게재됐으며, 논문 저자이자 퀸메리 런던대 우주플라스마물리학 리더인 크리스토퍼 첸 박사는 "이번 연구는 난류 소산의 근본 물리와 태양풍 가속 메커니즘에 대한 이해를 확장시켰으며, 향후 우주 기상(space weather) 예측의 정밀도를 높이는 데에도 기여할 것"이라고 평가했다. 연구진은 이번 결과가 우리 태양뿐 아니라, 자기적 구조와 고온 플라스마가 공존하는 외부 우주 환경에서도 유사하게 적용될 수 있다고 밝혔다. 제1저자인 잭 맥킨타이어 박사과정 연구원은 "헬리시티 장벽 개념은 코로나 내 수소 이온이 전자보다 항상 뜨거운 이유를 설명하며, 우주 플라스마의 보편적 난류 특성 이해에 중요한 시사점을 제공한다"고 덧붙였다.
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[우주의 속삭임(127)] NASA, 태양 대기에서 '헬리시티 장벽' 첫 발견
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