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[신소재 신기술(171)] 포스텍 연구진, 극한 온도 변화 견디는 '하이퍼어댑터' 초고성능 합금개발
- 국내 연구진이 영하 196도부터 영상 600도까지, 총 800도에 이르는 극한 온도 변화에도 강도와 연성을 유지하는 차세대 금속 합금을 개발했다. 포항공과대학교(POSTECH) 김형섭 교수 연구팀은 철, 니켈, 코발트, 크롬, 알루미늄, 티타늄 등을 조합해 새로운 고엔트로피 합금(High Entropy Alloy, HEA)을 제작하고, 이를 '하이퍼어앱터(Hyperadaptor)'라는 이름을 붙였다고 코스모스매거진과 사이테크데일리가 22일(현지시간) 보도했다. 새로 개발된 HEA는 -196°C(77K)의 극저온 조건에서 600°C(873K)의 고온에 이르는 넓은 온도 범위에서 거의 일정한 기계적 성능을 보여준다. 이러한 놀라운 안정성은 합금 내에 균일하게 분포된 나노 크기의 L1₂ 석출물이 존재하기 때문이다. 이 미세 입자는 변형을 억제하는 보강재 역할을 하며, 금속 내부의 미끄럼 변형(slip)을 조절함으로써 외부 환경 변화에도 소재의 강도와 연성(유연성)을 유지하게 한다. 이번 연구는 학술지 '머티리얼스 리서치 레터스(Materials Research Letters)'에 게재됐다. 포스텍이 개발한 고엔트로피 합금은 5종 이상의 원소를 거의 동일한 비율로 혼합한 소재로, 기존 금속보다 강도, 인성, 내열성, 내식성 등이 우수하다는 평가를 받고 있다. 특히 다양한 원소가 무작위로 결합하면서 오히려 구조적 안정성이 향상된다는 점에서 '엔트로피의 역설'로 주목받아 왔다. 김형섭 교수는 "이번에 개발한 HEA는 기존 합금의 온도 의존적 성능 한계를 극복한 최초의 소재"라며 "극한 환경에서도 일정한 기계적 거동을 유지하는 새로운 물질군의 등장을 의미한다"고 밝혔다. 이번에 개발된 HEA는 니켈 35%, 철·코발트·크롬 53%, 알루미늄 7%, 티타늄 5%로 구성됐으며, 구조는 FCC(면심입방체) 형태다. 이는 각 입방체의 꼭짓점과 면 중심에 원자가 배치된 형태로, 높은 연성과 강도를 동시에 지닌 것이 특징이다. 연구팀은 여기에 알루미늄과 티타늄을 '구조 보강재'처럼 첨가해 고온에서도 형태와 기능이 변형되지 않도록 했다. 논문의 제1저자인 박효진 박사는 "일반적인 금속은 특정 온도 범위에 최적화되어 있지만, 이 HEA는 극저온과 고온을 넘나드는 환경에서도 성능 저하 없이 상요할 수 있다"며 "가스터빈, 항공기 제트엔진, 로켓추진체, 원자력 발전소 등 극한 환경의 금속 소재로 활용도가 높을 것"이라고 설명했다. 이번 연구 성과는 고온과 저온을 오가는 극한 산업 현장에 새로운 가능성을 제시하는 한편, 미래 항공우주 및 자동차, 에너지 산업의 핵심 소재 기술로 자리매김할 것으로 기대된다. ◇ 참고문헌: 박효진, 손수정, 안성열, 하효정, 김래언, 이재흥, 주효문, 김정기, 김형섭 공저, '하이퍼어앱터(Hyperadaptor); 넓은 온도 범위에서 Ni 기반 고엔트로피 합금의 온도 비감응성 인장 특성', Materials Research Letters 2025년 2월 6일 . DOI: 10.1080/21663831.2025.2457346
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[신소재 신기술(171)] 포스텍 연구진, 극한 온도 변화 견디는 '하이퍼어댑터' 초고성능 합금개발
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'어닝 쇼크' 테슬라, 순익 71%·매출 9% 감소
- 도널드 트럼프 미국 대통령의 측근 일론 머스크가 이끄는 전기차업체 테슬라가 올해 1분기 시장 예상치를 크게 밑도는 실적을 냈다. 22일(현지 시각) 테슬라 실적보고서에 따르면 지난 1분기(1∼3월) 총매출은 193억 3500만 달러(약 27조 6336억 원)로, 지난해 같은 기간보다 9% 감소했다. 금융정보업체 LSEG가 집계한 월가의 평균 예상치는 매출 211억 1000만 달러였다. 테슬라의 1분기 순이익은 4억 900만 달러(약 5845억 원)로 작년 동기(13억 9000만 달러) 대비 71% 급감했고, 주당순이익(EPS)도 0.27달러(약 386원)로 작년 동기보다 40% 줄었다. 월가의 EPS 평균 예상치는 0.39달러였다. 테슬라의 영업이익률은 2.1%로 집계됐다. 이는 1년 전(5.5%)보다 3.4%포인트, 직전 분기(6.2%)보다는 4.1%포인트 낮아진 수준이다. 부문별 매출은 테슬라의 핵심인 자동차 사업 매출이 139억 6700만 달러(약 19조 9616억 원)로, 작년 동기 대비 20% 감소했다. 에너지 부문과 서비스·기타 매출은 1년 전보다 각각 67%, 15% 증가했다. 테슬라는 실적 부진 요인으로 차량 인도 실적 부진과 전체 4개 공장에서 진행된 모델Y 신제품 생산, 차량 평균 판매 가격(ASP) 인하 등을 꼽았다. 실제 1분기 인도량은 33만6681대로, 작년 동기 대비 13% 감소했다. 테슬라는 급변하는 무역 정책으로 차 시장의 불확실성이 커지고 있다고 짚었다. 또 테슬라는 급변하는 정치 환경이 테슬라 제품 수요에 단기적 영향을 미칠 수 있다고 설명했다. 테슬라의 부진한 실적은 올해 초 부터 예상돼왔다. 일론 머스크 CEO는 대부분의 시간을 트럼프 2기 정권의 정부효율부(DOGE)를 이끄는데 할해했기 때문이다. 여기에 머스크 CEO가 독일의 극우 정당인 독일대안당(AfD)을 지지하면서 미국과 유럽에서 곳곳에서 반테슬라 시위를 겪고 있다. 테슬라는 현재 대내외에서 위기에 직면해 있다. 중국 시장에서 테슬라는 저비용 경쟁사들과의 경쟁에서 어려움을 겪고 있다. 미국에서도 구글 모회사 알파벳의 자율주행 기업 웨이모가 주도하는 자율주행(로보) 택시 시장에서 후발주자로 뒤처졌다. 테슬라는 이날 실적 발표에서 올해 성장 전망도 제시하지 못했다. 다만 올 성장 전망을 오는 2·4분기에 재검토할 것이라고만 밝혔다. 다만 테슬라는 이날 실적 발표에서 주주들에게 희망적인 메시지도 전달했다. 오는 6월까지 텍사스주 오스틴에서 자율주행(로보) 택시 운행을 계획대로 진행 중이라고 밝힌 것이다. 또 테슬라는 연내에 캘리포니아주 프리몬트 공장에 휴머노이드 로봇 '옵티머스' 생산라인도 구축할 것이라고 주주들에게 약속했다. 한편 이날 테슬라 주가는 종가 기준으로 전장 대비 4.6% 상승한 237.97 달러에 거래를 마쳤다. 하지만 연초 대비 테슬라 주가는 41% 급락했다. 올해 1·4분기 테슬라의 주가 하락률도 지난 2022년 이후 가장 크다.
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'어닝 쇼크' 테슬라, 순익 71%·매출 9% 감소
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IMF, 관세폭탄 여파 한국 성장률 1%로 대폭 낮춰
- 국제통화기금(IMF)이 올해 한국의 경제성장률을 1.0%로 대폭 낮췄다. 지난 1월 전망(2.0%) 대비 반토막 난 수치로 지금까지 나온 주요기관 전망치 중 가장 낮다. IMF는 22일(현지시간) 발표한 '4월 세계경제전망'에서 올해 한국의 경제성장률을 1.0%로 하향 조정했다. 지난 1월 발표한 전망치(2.0%)보다 1.0%포인트를 낮췄다. IMF의 전망은 기획재정부(1.8%), 한국은행(1.5%), 경제협력개발기구(1.5%) 등 주요기관 전망치 중 가장 낮은 수준이다. IMF는 한국의 내년 경제 성장률 전망도 2.1%에서 1.4%로 대폭 낮췄다. 한국은 주요국 중 성장률 하락 폭도 가장 컸다. 미국의 관세 전쟁 여파로 한국의 수출경쟁력이 낮아질 것을 반영한 것이다. 한국을 제외하고 성장률 하락폭이 가장 큰 국가는 미국으로, 기존 2.7%에서 1.8%로 0.9%포인트 낮아졌다. 캐나다(-0.6%포인트), 일본·영국·호주(-0.5%포인트) 순으로 하락 폭이 컸다. 한국보다 하락 폭이 큰 곳은 신흥개도국으로 분류된 멕시코(-1.7%포인트)와 태국(-1.1%포인트) 정도였다. IMF는 올해 세계 경제성장률 전망치를 3.3%에서 2.8%로 0.5%포인트 하향 조정했다. IMF는 무역갈등 등 정책 불확실성 확대에 따른 소비·투자 위축을 전세계의 주요 하방 요인으로 꼽았다. 또 고금리와 높은 부채수준으로 재정·통화 정책을 펼 여력이 부족하고, 금융·외환시장의 변동성이 높다는 점도 위험 요인으로 제시했다. 다만 향후 협상으로 미국의 관세조치가 완화되면 경제성장률도 높아질 수 있다고 봤다. 크리스탈리나 게오르기에바 IMF 총재는 극도로 높아진 관세 불확실성이 지속될 경우 글로벌 경기가 침체에 빠질 수 있다고 경고했다. IMF의 피에르 올리비에 구린차스 수석 이코노미스트는 "세계 경제에 대한 위험이 커졌으며 확실히 하방으로 향하고 있다"고 진단했다. 그러면서 "우리는 새로운 시대로 접어들고 있다"면서 "지난 80년간 운영된 세계 경제 시스템이 리셋되고 있다"고 평가했다. IMF가 한국의 성장률을 대폭 내린 이유로는 한국이 미·중 국가의 수출 비중이 크기 때문으로 분석된다. 관세 전쟁이 미국-중국 간 전면전으로 치닫고 있는 상황에서 한국은 지난해 기준 두 국가의 수출비중이 전체 수출액의 38.1%를 차지한다. 관세 전쟁이 장기화되면 자동차 등 대미 수출품은 가격경쟁력 하락이 불가피하고 대(對)중 중간재 수출도 줄어들 수 있다. 이미 수출 감소세는 수치로도 확인된다. 관세청에 따르면 이번달 1~20일 수출액은 전년대비 5.2% 줄었다. 대미수출이 14.3% 감소해 직격타를 맞았고, 대중수출도 3.4% 감소했다. 향후 90일 유예 조치된 상호관세(25%)가 실제로 부과되면 수출 감소폭은 더 커질 수 있다. 이런 탓에 올해 한국의 경제성장률이 1% 아래로 떨어질 수 있다는 전망도 나온다. 한국은행은 지난 17일 보고서를 통해 1분기에 마이너스 성장 가능성도 배제할 수 없다고 진단했다. 블룸버그 이코노믹스(0.7%), JP모건(0.7%), ING그룹(0.8%), 시티그룹(0.8%) 등은 이미 0%대 성장률을 예측하고 있다. 기재부 관계자는 "지난해 4분기 수출이 좋지 않았다는 점과 관세 전쟁 및 정치적 불확실성이 IMF 전망에 종합적으로 영향을 준 것으로 보인다"면서 "다만 상호관세 25% 부과를 가정한 수치기 때문에 향후 관세 협상이나 추가경정예산 등이 반영되면 7월에 성장률이 반등할 여지가 있다"고 진단했다.
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IMF, 관세폭탄 여파 한국 성장률 1%로 대폭 낮춰
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폭스바겐, 아우디도 결국 미국 현지생산 결정-포르쉐는 독일생산 유지
- 독일 폭스바겐 그룹이 18일(현지시간) 도널드 트럼프 미국 대통령의 자동차 관세 25% 부과 부담을 피하기 위해 계열사 아우디 차량을 미국 현지에서 생산하겠다고 밝혔다. 올리버 블루메 폭스바겐 그룹 CEO(최고경영자)는 이날 일간 프랑크푸르터알게마이네차이퉁(FAZ)과 인터뷰에서 "미국 시장에 최적화한 매력적인 미래 전략을 갖고 있다"며 "아우디의 경우 미국 생산은 우리 전략의 틀 안에서 발전하는 단계가 될 것"이라고 말했다. 아우디는 지난 3일 트럼프 행정부의 자동차 관세 발효 이후 미국 항구에 하역한 차량의 출고를 전면 보류하고 있다. 기존 미국 내 재고 차량을 먼저 판매하겠다는 입장이다. 아우디는 폭스바겐·BMW 등 다른 독일 브랜드와 달리 미국에 생산기지가 없다. 미국 수출 물량은 멕시코와 독일·헝가리·슬로바키아 등에서 생산한다. 미국으로 수입되는 자동차에 지난 3일부터 25％ 관세가 부과되기 시작하면서 유럽산 자동차에는 기존 관세 2.5％를 더해 27.5％ 관세가 부과된다. 블루메 CEO는 미국 현지 공장이 없는 또 다른 계열사 포르쉐에 대해서는 "미국 고객들에게 '메이드 인 저머니'(독일산)가 매우 중요한 역할을 한다"며 "현지 생산 계획이 없다"고 밝혔다. 그는 이어 "미국 정부와 (관세 문제에 대해) 건설적인 대화를 하고 있다"며 "미국에서 신뢰받는 투자자이자 파트너로 최선을 다할 것"이라고 했다. 폭스바겐 그룹 브랜드 가운데 폭스바겐은 미국 테네시주 공장에서 미국 판매용 차량의 상당 부분을 생산한다. 폭스바겐은 지난해 사우스캐롤라이나주에 전기차 공장도 짓기 시작했다. BMW도 지난 10일 애널리스트 대상 콘퍼런스콜에서 미국 사우스캐롤라이나주 스파턴버그 공장의 교대근무를 확대해 생산량을 최대 8만대 늘리는 방안을 검토 중이라고 밝혔다. 스파턴버그 공장은 BMW의 최대 생산기지로 연간 약 40만대의 차량을 를 생산한다. SUV(스포츠유틸리티차) 라인업인 X 시리즈가 이곳에서 조립된다.
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폭스바겐, 아우디도 결국 미국 현지생산 결정-포르쉐는 독일생산 유지
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중국, 자국 항공사에 미국 보잉기 인수 중단 명령
- 미중 양국간 무역전쟁이 갈수록 격화되고 있는 가운데 중국 당국이 자국 항공사들에 미국 항공기 제조업체 보잉의 항공기 인수를 중단하라는 명령을 내린 것으로 알려졌다. 블룸버그통신은 15일 복수의 정통한 소식통을 인용해 중국 당국이 지난 주말 대미 관세율을 125%로 올린 이후 이같은 내용의 명령이 내려왔다고 보도했다고 16일 연합뉴스가 전했다. 이 통신은 중국 당국이 자국 항공사들에 미국 회사로부터 항공기 관련 장비나 부품 구매도 중단하라고 요구한 것으로 전했다. 도널드 트럼프 미국 행정부는 지난 10일부터 모든 중국산 수입품에 145%의 징벌적 관세를 부과했고, 이에 중국 역시 지난 12일부터 모든 미국산 수입품에 125%의 추가 관세를 부과하기 시작했다. 중국의 이번 조치는 미국의 관세 부과에 대한 보복 조치로 해석된다. 동시에 중국 항공사들이 보잉으로부터 항공기를 인수할 경우 125%의 관세를 추가로 부담해야 하는 점도 고려된 것으로 보인다. 이에 앞서 블룸버그는 중국 대형 항공사인 지샹항공이 최근 미국 항공기 제조사 보잉의 항공기 인수를 보류했다고 보도했다. 지샹항공은 3주 뒤 1억 2000만달러(약 1700억원)짜리 보잉 787-9 드림라이너를 넘겨받을 예정이다. 블룸버그는 "보복관세에 따라 중국 항공사들이 미국산 항공기나 부품을 수입하는 데 드는 비용이 두 배 이상으로 늘어나 사실상 보잉 항공기 도입이 어려워졌다"고 분석했다.
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중국, 자국 항공사에 미국 보잉기 인수 중단 명령
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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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트럼프, 중단된 '일본제철-US스틸' 거래 추가검토 지시
- 도널드 트럼프 미국 대통령은 7일(현지시간) 전임자인 조 바이든 전 대통령이 결정한 '일본제철의 미국 US스틸 인수 불허'에 대해 재검토를 명령했다. 트럼프 대통령은 이날 '대통령 각서'를 통해 일본제철의 US스틸 인수 문제에 대한 재검토를 안보 관련 패널에 지시하면서 45일 안에 보고서를 제출하라고 명령했다. 이번 검토 결과는 내용에 따라 트럼프 대통령이 일본제출의 US스틸 인수 불허 결정을 완화하는 조치를 내릴 수 있는 근거가 될 수 있을 전망이다. 이에 대해 블룸버그 통신은 트럼프 대통령이 일본제철의 US스틸 인수를 차단한 바이든 전 대통령의 결정을 수정할 여지를 열어 둔 것으로 해석했다. 이에 앞서 2023년 12월 일본제철은 US스틸을 인수·합병하기로 합의하고 이를 허가해달라고 미국 정부에 요청했으나 바이든 전 대통령은 "국가 안보와 매우 중요한 공급망에 위험을 초래한다"며 불허했다. 이에 일본제철과 US스틸은 인수 계획을 심사한 미국 외국인투자심의위원회(CFIUS)를 상대로 불허 명령 무효화와 재심사 청구 소송을 미 연방 항소법원에 제기했다. 트럼프 대통령은 작년 대선 과정에는 일본제철의 US스틸 인수에 대해 반대입장을 밝혔다. 이어 트럼프 대통령은 이어 지난 2월7일 이시바 시게루(石破 茂) 일본 총리와의 정상회담 뒤 가진 기자회견에서는 일본제철이 US스틸을 인수하지 않고 대규모 투자를 할 것이라고 발표했다. 일본 정부 대변인인 하야시 요시마사(林芳正) 관방장관은 "단순한 매수로 보지 않고 대담한 투자를 해 미일 양국이 윈윈할 수 있는, 지금까지와는 전혀 다른 대담한 제안을 검토하고 있다"고 밝혔다.
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트럼프, 중단된 '일본제철-US스틸' 거래 추가검토 지시
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[신소재 신기술(166)] 쌀알 크기 AI 칩, 소형 드론의 비행 범위와 성능 혁신 기대
- 인간의 뇌를 모방해 전력 사용량을 획기적으로 줄인 쌀알 크기의 소형 인공지능(AI) 칩이 개발됐다. 인공지능(AI) 기술은 방대한 연산 능력을 요구하며, 엄청난 양의 에너지를 필요로 한다. 반면 놀라울 정도로 강력한 컴퓨터인 인간의 뇌는 에너지를 거의 소모하지 않는다. 배터리 전원으로 작동하는 소형 드론은 에너지 제약으로 인해 AI 기능을 구현하는 데 어려움을 겪어왔다. 이러한 한계로 인해 소형 드론이 자율 비행, 물체 인식, 복잡한 의사 결정 등의 고도화된 기능을 수행하는 데 제약이 따랐다. 하지만 최근 미국 텍사스 A&M 대학교 연구팀이 이러한 난제를 해결할 혁신적인 접근 방식을 제시했다. 연구진은 인간 뇌의 작동 방식을 모방한 '뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)' 기술을 기반으로 쌀알 크기의 뉴런과 비슷한 나노 디바이스라는 초소형 AI 칩을 개발하고 있다고 밝혔다. 이 연구는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재됐다. 해당 연구에 대해서는 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링, 퓨처리스트 등 다수 외신이 전했다. 뉴로모픽 컴퓨팅은 생물학적 뉴런의 작동 방식을 모방하여 정보를 효율적으로 처리하는 시스템이다. 이 시스템은 필요할 때만 활성화되어 에너지를 소비하는 방식으로, 기존 AI 기술의 고질적인 문제였던 전력 소모를 획기적으로 줄일 수 있다. 연구팀은 얇은 고분자 필름을 이용하여 인공 뉴런을 개발하는 데 주력하고 있다. 이 필름은 생물학적 뉴런의 전기적 신호 전달 및 정보 처리 방식을 유사하게 구현할 수 있는 것으로 알려졌다. 또한, 연구진은 이러한 인공 시스템 내에서 학습 및 의사 결정과 같은 핵심 기능을 재현하는 데에도 힘쓰고 있다. 이는 뇌의 에너지 효율성을 모방하여 필요시에만 정보를 처리하고 전송하는 인공 뉴런을 설계함으로써 가능해진다. 이번 연구를 이끄는 텍사스 A&M 대학교 전기 및 컴퓨터 공학과 조교수인 이수인(Suin Yi) 박사는 “이번 프로젝트를 통해 무인 항공기는 기계적으로 유연하고 뇌의 뉴런처럼 스파이크 및 진동할 수 있는 전도성 고분자 재료 시스템 통합을 통해 더욱 지능화될 수 있을 것”이라고 말했다. 이 박사는 또한 “궁극적으로 인공 시냅스와 함께 이러한 유연한 인공 뉴런은 지능형 소형 드론을 구현할 수 있는 완전한 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 구성할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. '슈퍼 튜링 AI'란 무엇인가? 이수인 박사는 인간의 뇌와 더 비슷하게 작동하는 '슈퍼 튜링 AI'를 개발한 연구진에 속해있다. 이 새로운 AI는 현재 시스템처럼 각 프로세스를 분리한 다음 엄청난 양의 데이터를 이전하는 대신 특정 프로세스를 통합한다. 시스템 이름의 튜링은 AI 선구자 앨런 튜링에서 따온 것이다. 오픈 AI의 챗GPT와 같은 대규모 언어모델(LLM)을 포함한 오늘날의 AI 시스템은 엄청난 컴퓨팅 능력이 필요하며, 막대한 양의 전기를 소비하는 광대한 데이터 센터에 보관된다. 이 바ㅣ사는 "이러한 데이터 센터는 기가와트 단위로 전력을 소비하는 반면우리의 뇌는 20와트를 소비한다고 설명했다. 막대한 에너지를 소비하는 데이터 선테는 현재의 컴퓨팅 방법으로 지속 가능하지 않고, 탄ㅁ소 발자국을 감안할 때 환경 문제도 야기한다. 이에 연구팀은 강력한 컴퓨터 기능을 하면서도 에너지는 거의 소비하지 않는 인간 뇌의 신경 과정에 주목했다. 뇌에서 학습과 기억의 기능은 분리되지 않고 통합되어 있다. 학습과 기억은 신호가 전달되는 "시냅스"라는 뉴런 간의 연결에 의존한다. 학습은 "시냅스 가소성"이라는 과정을 통해 시냅스 연결을 강화하거나 약화시켜 새로운 회로를 형성하고 기존 회로를 변경하여 정보를 저장하고 검색한다. 대조적으로, 현재의 컴퓨팅 시스템에서는 훈련(AI가 가르쳐지는 방식)과 메모리(데이터 저장)가 컴퓨터 하드웨어 내의 두 개의 별도 장소에서 이루어진다. 슈퍼 튜링 AI는 이러한 효율성 격차를 메우기 때문에 혁신적입니다. 따라서 컴퓨터는 하드웨어의 한 부분에서 다른 부분으로 엄청난 양의 데이터를 마이그레이션할 필요가 없다. 드론 성능 향상 및 다양한 분야 활용 기대 연구진의 계획대로 쌀알 크기의 차세대 AI 칩이 개발된다면, 소형 드론은 자체 배터리 용량 내에서 복잡한 의사 결정, 물체 식별, 자율 항법, 주변 환경 인식 등의 고난도 작업을 수행할 수 있게 된다. 이 박사는 "소형 드론은 엔진이 없어 에너지 예산이 매우 적다. 그렇기 때문에 배터리 구동 드론이 AI 없이 비행하는 시간과 동일하게 AI를 탑재하고도 비행할 수 있도록 디지털 컴퓨터를 뛰어넘는 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템과 같은 획기적인 기술이 필요한 것"이라고 강조했다. 그는 "챗GPT와 같은 현대 AI는 비용이 너무 많이 든다. 우리는 지속 가능한 AI를 만들 것이다"라면서 "슈퍼 튜링 AI는 AI가 구축되고 사용되는 방식을 재편해 AI가 계속 발전함에 따라 사람과 지구 모두에게 이로운 방식으로 발전할 수 있도록 보장할 수 있다"고 덧붙였다. 이번 연구는 소형 드론의 활용 가능성을 크게 확장할 것으로 기대된다. 에너지 효율적인 AI 기반 드론은 감시, 구조 작전, 환경 연구 등 다양한 분야에서 복잡한 임무를 수행하는 데 활용될 수 있을 전망이다.
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[신소재 신기술(166)] 쌀알 크기 AI 칩, 소형 드론의 비행 범위와 성능 혁신 기대
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코카콜라, 연간 60만톤의 플라스틱 폐기물 바다 투기 논란
- 무더운 여름날 코카콜라 병의 이미지는 시원함을 상징하지만, 그 이면에는 플라스틱 오염이라는 심각한 위험이 도사리고 있다. 해양 보호 비영리 단체 오세아나(Oceana)의 새로운 분석에 따르면, 코카콜라의 플라스틱 폐기물은 2030년까지 연간 약 60만3227톤(13억 3000만 파운드)에 달해 해양과 수로를 오염시킬 것으로 예측됐다고 어스닷컴이 보도했다. 이는 고래 1800만 마리의 위장을 채울 수 있는 엄청난 양이다. 더 이상 단순한 오염 문제가 아닌, 통제되지 않은 성장의 단면이자 심각한 환경 문제에 대한 경고 신호로 해석된다. 이번 보고서는 미세 플라스틱 문제가 더 이상 간과할 수 없는 수준에 이르렀다는 점을 시사한다. 미세 플라스틱은 이미 생태계, 식수, 심지어 인간의 장기까지 침투했으며, 그 존재는 더 이상 놀라운 일이 아니다. 과학자들은 이러한 미세 플라스틱이 얼마나 빠른 속도로 전 세계적인 위협으로 확산되었는지에 주목하고 있다. 미세 플라스틱 섭취에 숨겨진 건강 위험 미세 플라스틱 확산은 심각한 건강 문제를 야기한다. 연구자들은 플라스틱 입자와 암, 불임, 심혈관 질환 간의 연관성을 점점 더 많이 밝혀내고 있다. 해양에서 분해된 플라스틱은 사라지는 것이 아니라, 인체에 유입될 수 있을 정도로 작은 입자인 미세 플라스틱(5mm크기)과 마이크로 플라스틱으로 변형된다. 해양 생물부터 시작되는 먹이사슬은 이미 인간이 선택한 플라스틱 포장재의 흔적을 고스란히 담고 있다. 기업의 환경 오염 감시 캠페인을 이끌고 있는 오세아나의 매트 리틀존(Matt Littlejohn)은 "코카콜라는 세계 최대의 음료 제조업체이자 판매업체이다. 따라서 코카콜라의 행보는 해양에 미치는 영향 측면에서 매우 중요하다"고 강조했다. 최근 자료에 따르면, 이러한 영향은 더 이상 가설이 아닌 측정 가능하고 예측 가능하며, 점차 확대되고 있는 현실이다. 코카콜라, 플라스틱 오염 순위 1위 특히 과학 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 따르면, 코카콜라는 세계 최악의 플라스틱 오염 기업으로 선정됐다. 뒤를 이어 펩시코, 네슬레, 다논, 알트리아 등 주요 기업들이 플라스틱 오염의 주범으로 지목됐다. 오세아나는 2018년부터 2023년까지의 코카콜라 자체 공개 자료와 미래 판매 예측치를 종합하여 분석했으며, 그 결과는 비관적이다. 현재 추세가 지속된다면, 코카콜라의 연간 플라스틱 사용량은 2030년까지 연간 413만 톤 이상의 플라스틱을 사용할 것으로 전망된다. 학술지 '사이언스(Science)'에 발표된 동료 검토 방식을 사용하여 연구자들은 이 중 60만3200톤이 수중 생태계로 유입될 것으로 추정했다. 이는 500ml 플라스틱 병 약 2200억 개에 해당하는 양이다. 재활용 수거는 단순한 미봉책 코카콜라는 당초 2030년까지 전체 포장재의 25%를 재사용 가능한 형태로 전환하겠다고 발표했으나, 2024년 12월 이 목표를 철회하면서 논란을 더욱 가중시키고 있다. 현재는 재활용과 수거 중심의 전략을 유지하고 있지만, 환경 전문가들은 이 방법이 근본적인 해결책이 될 수 없으며 오히려 기업의 책임을 소비자에게 전가할 수 있다고 지적한다. 특히 얇은 일회용 플라스틱의 경우, 재활용은 에너지 효율성이 낮고 오히려 기업의 책임을 소비자에게 전가하는 결과를 초래할 수 있다. 오세아나의 리틀존은 "재활용은 물론 중요하다. 하지만 재활용 플라스틱으로 더 많은 일회용 플라스틱을 생산하는 것은 문제"라고 지적했다. 유리병 1개, 최대 50번 재사용 가능 재사용 가능한 포장재의 가치는 내구성에 있다. 어스닷컴에 따르면 유리병 하나는 최대 50번까지 재사용할 수 있으며, 두꺼운 PET 플라스틱 용기는 최대 25번까지 재사용이 가능하다. 각각의 재사용은 플라스틱 폐기물, 생산 배출량, 에너지 소비를 줄이는 효과를 가져온다. 이러한 이점에도 불구하고, 코카콜라와 같은 주요 브랜드는 여전히 재활용을 주요 해결책으로 내세우고 있다. 코카콜라의 재사용 목표 철회는 전 세계적인 플라스틱 생산량 감축 노력에 걸림돌이 된다. 재사용 시스템은 인프라 구축과 계획이 필요하지만, 플라스틱 순환에서 벗어날 수 있는 장기적인 해결책을 제시한다. 반면, 재활용은 종종 근본적인 문제를 해결하지 못하는 단기적인 미봉책에 그치는 경우가 많다. 플라스틱 사용이 기후 변화에 미치는 영향 플라스틱은 단순한 쓰레기 문제가 아닌 탄소 문제이기도 하다. 거의 모든 플라스틱은 화석 연료로 만들어지므로, 모든 플라스틱 병은 생산부터 폐기까지 기후 변화에 영향을 미친다. 플라스틱 폐기물과 지구 온도 상승 간의 연관성은 보고서가 발표될 때마다 더욱 명확해지고 있다. 대량으로 일회용 플라스틱을 생산하는 기업들은 환경 위기와 기후 위기를 동시에 심화시키는 주범인 셈이다. 그러나 코카콜라는 변화가 가능하다는 것을 이미 보여줬다. 일부 국가에서는 이미 대규모 재사용 시스템을 운영하고 있다. 브라질, 독일, 나이지리아, 심지어 미국 남부 텍사스와 같은 지역에서도 재활용 모델이 성공적으로 도입됐다. 리틀존은 "코카콜라는 이미 전 세계에서 가장 큰 규모의 재사용 인프라를 보유하고 있는 기업"이라며 "이러한 인프라를 활용해 플라스틱 오염을 실질적으로 줄일 수 있는 강력한 리더십을 보여줘야 한다"고 강조했다. 전문가들은 근본적인 해결책으로 플라스틱 사용 감축과 재사용 인프라 확대를 요구하고 있다. 광범위한 글로벌 네트워크를 가진 코카콜라는 실질적인 변화를 주도할 수 있는 역량을 갖추고 있다. 공급망, 소비자 습관, 산업 동향에 대한 코카콜라의 영향력은 플라스틱 위기 해결에 있어 핵심적인 역할을 할 수 있게 한다. 그러나 리더십은 단순한 성명 발표 이상의 것을 요구한다. 단기적인 이익보다 장기적인 지속가능성을 중시하는 과감한 결정이 필요하다. 재활용만으로는 충분하지 않다. 해결책은 재사용, 감축, 그리고 음료 포장 방식에 대한 근본적인 재고에 있다. 전 세계가 증가하는 플라스틱 쓰레기와 악화되는 해양 생태계 오염 문제로 씨름하고 있는 가운데, 코카콜라는 중대한 기로에 서 있다.
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코카콜라, 연간 60만톤의 플라스틱 폐기물 바다 투기 논란
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우주 파편, 위기인가? ESA "1cm 이상 파편 120만개 넘어"
- 지구 저궤도에 1cm 이상의 파편이 무려 120만개가 떠도는 것으로 나타났다. 유럽우주국(ESA)은 4월 1일(현지시간) 제9차 유럽 우주 파편 콘퍼런스에서 다큐멘터리 '우주 파편: 위기인가?'를 공개하며 우주 환경의 심각성을 경고했다. 현재 지구 저궤도에는 약 4만 개의 우주 물체가 추적되고 있으며, 이 중 1cm 이상 파편은 120만 개 이상으로 추정된다. 충돌 위험은 급증하고 있으며, 일부 고도대에서는 파편 밀도가 실제 운용 위성과 맞먹는 수준이다. ESA는 파편 증가를 막기 위해 위성 임무 종료 후 궤도 이탈 조치를 강화하고, 적극적인 파편 제거 조치가 필요하다고 밝혔다. [미니해설] "120백만 개의 파편, 충돌은 시간문제" 유럽우주국이 본 우주 쓰레기 위기 4월 1일, 독일 다름슈타트에서 열린 제9차 유럽 우주 파편 콘퍼런스에서 유럽우주국(ESA)은 단편 다큐멘터리 '우주 파편: 위기인가?( Space Debris: Is it a Crisis?)'를 공개하며, 우주 환경의 지속 가능성에 대한 심각한 우려를 표명했다. ESA는 2025년판 '우주 환경 보고서'를 통해 우주 파편의 급증 추세와 충돌 가능성, 그리고 대응책에 대해 상세히 설명했다. 우주는 더 이상 무한하지 않다 ESA는 지구 저궤도를 "유한한 자원"으로 규정했다. 보고서에 따르면, 현재 우주에서 추적 가능한 물체는 약 4만 개에 달하며, 이 중 실제 운영 중인 위성은 약 1만 1000개다. 그러나 1cm 이상 크기의 파편은 120만 개, 10cm 이상은 5만 개 이상으로 추정된다. 이는 충돌 시 위성을 치명적으로 파괴할 수 있는 수준이다. 더 혼잡해진 지구 저궤도 특히 통신 위성들이 밀집해 있는 550km 고도에서는 실제 위성과 동일한 규모의 파편이 존재해, 충돌 가능성이 실질적인 위협으로 부상하고 있다. ESA의 파편 모델링 도구인 MASTER에 따르면 고도 약 550km의 저지구 궤도 범위에서는 현재 활성 위성의 수와 동일한 규모의 파편이 충돌 위협을 가하고 있는 것으로 나타났다. ESA는 이를 '케슬러 증후군(Kessler Syndrome)'으로 경고했다. 케슬러 증후군은 우주 파편 간의 연쇄 충돌이 발생해 특정 고도가 아예 쓸 수 없게 되는 상황을 뜻한다. 2024년, 파편 3천개 추가⋯폭발·충돌 여전히 발생 2024년 한 해 동안만도 여러 건의 주요 파편화(fragmentation) 사건이 발생했으며, 이로 인해 추적 대상 우주 파편이 3000개 이상 추가됐다. ESA는 이러한 상황을 막기 위해 위성과 로켓이 임무 종료 후 남은 연료 및 배터리를 사전에 제거하는 '수동화(passivation)' 조치가 필수라고 강조했다. 재진입 추세는 긍정적, 하지만 해결책은 아니다 다행히 최근 몇 년간 위성 및 로켓의 재진입 횟수는 증가하고 있다. 2024년에는 하루 평균 3건 이상으로, 사상 처음으로 통제된 재진입이 비통제 재진입을 넘어섰다. ESA는 특히 상업 부문에서 파편 저감 지침 준수율이 높아지고 있다고 평가했다. 기존에는 임무 종료 후 25년 이내 궤도 이탈이 기준이었으나, ESA는 2023년부터 자체적으로 5년 이내 이탈 기준을 도입했다. 현재 이 5년 기준에 부합하는 사례는 80%를 넘고 있으며, 국제 기준으로도 확산이 기대된다. 앞으로 몇 년 동안 재진입에 계속 영향을 미칠 수 있는 또다른 요인은 현재 태양 주기의 정점으로 인해 발생한 높은 수준의 태양 활동이다. 이 강렬한 우주 날씨 현상인 태양 활동은 종종 대기 저항을 증가시켜 재진입 시간을 가속화한다. 그러나, 제거 없이 충돌 막을 수는 없다 ESA는 보고서를 통해 "신규 발사가 없더라도, 기존 파편의 충돌·폭발로 인한 추가 파편 발생 속도가 자연 대기권 재진입보다 빠르다"며, 우주 쓰레기 자체를 적극 제거하는 '적극적 파편 제거(ADR, Active Debris Removal)' 없이는 상황을 통제할 수 없다고 강조했다. 현재 태양 활동이 활발해 대기 저항이 증가하면서 위성의 궤도 이탈과 재진입 속도가 다소 빨라진 측면도 있다. 하지만 이는 일시적인 외부 요인일 뿐, 장기적인 해결책이 될 수 없다는 것이 ESA의 판단이다. 위기는 이미 시작됐다 인간의 우주 에 대한 미래의 열망은 달 탐사와 화성 탐사 등으로 향하고 있다. 인간 우주 탐험가가 통과하기에 안전한 저궤도를 유지하는 것 외에도 지구와 달 사이의 공간인 지구-달 공간을 깨끗하게 유지하는 것이 점점 더 중요해지고 있다. 지구-달 사이는 강력한 중력과 두꺼운 대기가 없어 궤도에서 점차적으로 잔해물을 제거할 수 없기 때문에 깨끗한 상태를 유지하는 것이 중요하다. ESA는 "지금 우리가 내리는 선택이 미래 세대의 우주 이용 가능성에 직접적인 영향을 줄 것"이라며, 단순한 기술 문제가 아닌 '우주 환경 윤리'의 문제임을 강조했다. 보고서는 민간 기업, 정부, 국제기구가 협력해 새로운 파편 저감 조치를 시행하고, 기술적·정책적 대응을 병행해야 한다고 제언했다.
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우주 파편, 위기인가? ESA "1cm 이상 파편 120만개 넘어"
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[기후의 역습(129] 남극 빙붕에서 거대 빙산 분리⋯미지의 심해 상태계 드러나
- 기후 변화로 빙하가 급격한 속도로 소실되는 가운데, 남극 빙붕에서 거대한 빙상이 떨어져 나가면서 이전에 알려지지 않은 전혀 새로운 수중 생태계가 세상에 모습을 드러냈다. 약 510제곱킬로미터(㎢) 면적의 거대한 빙산이 남극 대륙을 떠다니는 빙하에서 떨어져 나가면서, 미치 경기장의 개폐형 지붕처럼 숨겨져 있던 미지의 생태계가 햇빛과 외부에 노출되는 놀라운 사건이 발생했다고 사이언스 얼럿이 30일(현지시간) 보도했다. 서울 특별시 면전이 약 605㎢임을 감안하면 남극에서 떨어져 나간 빙하의 규모가 얼마나 큰지 짐작할 수 있다. 영국과 포르투갈 등 국제 과학자 팀은 2025년 초, 남극의 조지 6세 빙붕 근처에서 탐사를 진행하다가 빙하가 떨어져나가면서 새롭게 드러난 지역으로 신속히 이동해 심해 230m 지역을 탐사하기 시작했다. 연구팀은 빙산이 있던 푸른 심해로 '원격 조종 탐사 로봇 수바스찬(ROV SuBastian)'을 투입했다. 수바스찬은 그곳에서 이전에는 인간에게 전혀 알려지지 않았던 해면동물, 말미잘, 히드라충, 산호 등으로 이루어진 번성한 생태계를 발견했다. 이번 탐사의 공동 책임자인 포르투갈 아베이루 대학교 환경 및 해양 연구 센터(CESAM) 및 생물학과(DBio)의 패트리샤 에스케테 박사는 "우리는 이 순간을 놓치지 않고 탐사 계획을 변경해 심해에서 벌어지고 있는 현상을 관찰하기 위해 곧바로 나섰다"고 당시를 회상했다. 그녀는 또한 "그토록 아름답고 번성한 생태계를 발견할 것이라고는 전혀 예상하지 못했다"고 덧붙였다. 두꺼운 부빙 아래 남극 해저에 어떤 생물들이 서식하는 지에 대해서는 현재까지 알려진 것이 거의 없다. 햇빛이 전혀 들지 않고, 위에서 영양분이 공급되지 않은 이 심해 생태계는 두꺼운 빙붕 아래로 흘러들어오는 해류에 의해 생존하는 것으로 추정된다. 과학자들은 이 특별한 서식지와 주변 벨링스하우젠해에서 잠재적으로 발견된 새로운 종들을 모두 분류하고, 두께가 약 150km에 달하는 얼음 덮개 아래에서 생명체가 어떻게 생존하는지 밝히는 데 수년이 걸릴 것으로 예상된다. 에스케테 박사는 "발견된 동물들의 크기를 바탕으로 볼 때, 우리가 관찰한 군집은 수십 년, 어쩌면 수백 년 동안 그곳에 존재했을 가능성이 있다"고 말했다. 예를 들어, 위의 사진에 보이는 커다란 해면동물을 살펴보자. 해면동물은 일반적으로 1년에 몇 센티미터밖에 자라지 않기 때문에, 이 개체는 잠재적으로 수십 년 또는 수백 년 동안 살아왔을 수 있다. 이 해면동물은 수심 230m에 서식하며, 불과 얼마 전까지만 해도 거대한 얼음 지붕에 의해 외부 세계와 완전히 단절되어 있었다. 원격 탐사로봇 수바스찬은 며칠 동안 새롭게 드러난 해저 생태계 군집을 탐사하며 해당 지역을 지도화하고, 추가 분석을 위해 퇴적물 코어와 수많은 샘플을 채취했다. 이번 탐사의 공동 책임자인 유니버시티 칼리지 런던의 알렉산드르 몬텔리 박사는 "제가 알기로는 이처럼 포괄적이고 학제적인 연구가 빙붕 하부 환경에서 완료된 것은 이번이 처음"이라고 강조했다. 떠다니는 빙하 아래로 원격 조종 탐사 로봇을 투입하는 것은 매우 까다로운 작업이다. 두꺼운 얼음 때문에 기존의 항법 시스템은 GPS 대신 음향에 의존해야 한다. 극심한 압력과 온도는 이러한 어려움을 더욱 가중시킨다. 슈미트 해양 연구소의 전무 이사인 조티카 비르마니는 "과학 연구팀은 원래 이 외딴 지역에서 얼음과 바다가 만나는 경계면의 해저와 생태계를 연구하기 위해 왔다"고 설명했다. 그녀는 "빙붕에서 방산이 떨어져나간 순간을 바로 그곳에서 목격한 것은 매우 드문 과학적 기회였다. 예상치 못한 순간들은 해상 연구의 흥미로운 부분이며, 우리 세계의 손이 닿지 않은 아름다움을 처음으로 목격할 수 있는 기회를 제공한다"고 덧붙였다. 동일한 연구팀은 수년전에 베링스하우젠해의 인근 지역에서는 빙붕이 소실된 곳에서 산호, 남극암치, 게, 거대한 바다거미, 등각류, 해파리, 문어 등이 모여 사는 것을 발견하기도 했다. 이러한 발견은 떠다니는 얼음이 해저에서 멀어지면 새로운 생명체가 빠르게 유입된다는 것을 시사한다.
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[기후의 역습(129] 남극 빙붕에서 거대 빙산 분리⋯미지의 심해 상태계 드러나
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[신소재 신기술(163)] 美 연구진, '인공 태양'으로 그린수소 생산량 2배 높였다
- 미국 연구진이 인공 태양을 활용한 신소재를 개발해 친환경 수소 생산 효율을 두 배 이상 높이는 데 성공했다. 미국 노스캐롤라이나 농공대학(North Carolina Agricultutal and Technical State University) 비슈누 바스타코티((Bishnu Bastakoti) 박사팀은 최근 태양에너지를 활용한 친환경 수소(그린수소)의 생산량을 기존 상용 소재 대비 약 2배 가까이 늘리는 신소재 개발 성과를 발표했다. 해당 연구에 대해서는 과학 전문 매체 인터레스팅 엔지니어링이 지난 26일(현지시간) 보도했다. 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면, 2023년 미국의 1차 에너지 생산량 중 석유, 천연가스, 석탄 등 화석연료의 비중은 약 84%에 달했다. 이처럼 높은 화석연료 의존도는 온실가스 배출을 가속화하며 기후변화를 심화시키고 있어, 지속 가능한 대체 에너지원의 개발이 시급한 과제로 떠오른 상태다. 기존의 갈색 수소, 회색 수소, 청색 수소 생산 방식은 모두 온실 가스를 배출하는 반면, 그린 수소는 태양광을 에너지 원으로 사용해 더옥 깨끗한 에너지 생산 방식으로 주목 받고 있다. 바스타코티 박사 연구팀은 태양광 시뮬레이터를 활용해 수소 생산 과정에서 발생하는 빛의 강도 변동성 문제를 극복했다. 팀은 빛에 노출된 물 분자의 에너지 전달과 분리 과정을 정밀하게 측정해 수소 생성량의 일관성과 신뢰성을 확보했다. 연구의 핵심은 철 타이타네이트(iron titanate)를 기반으로 한 신소재로, 연구팀은 이 물질을 벌집 모양(honeycomb)의 구조로 설계하여 효율성을 극대화했다. 특히 다공성 벌집 구조는 넓은 표면적 덕분에 전하와 물질 전달을 최적화할 수 있어 촉매 반응을 크게 개선하는 데 기여했다. 연구팀이 개발한 이 소재는 2~50나노미터(㎚) 크기의 기공을 가진 메조포러스(mesoporus) 범위에 속하며, 기존의 상용 촉매 소재 대비 수소 생상량이 약 2배 가까이 증가한 것으로 나타났다. 바스타코티 박사는 "효율적이고 재상 가능한 에너지원으로 미래 에너지 수요를 충족할 수 있음을 널리 알리는 것이 중요하다"며 "석탄에서 천연가스로 전환했듯이 화석연료에서 그린수소로의 전환이 필요하다"고 강조했다. 연구팀의 이번 성과는 재료과학 및 광촉매 분야의 국제 학술지 '스몰(Small)'에 게재됐다. 또한 최근 네팔에서 열린 '과학자와의 만남(Meet the Scientist)' 컨퍼런스에서도 경제성 측면의 논의와 함께 큰 관심을 받았다.
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[신소재 신기술(163)] 美 연구진, '인공 태양'으로 그린수소 생산량 2배 높였다
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[먹을까? 말까?(94)] 심장·뇌·장까지 돕는다…'슈퍼 푸드' 딸기의 과학적 건강 효과
- 딸기는 항산화성분과 식이섬유, 각종 비타민과 미네랄이 풍부한 대표적인 건강 과일로 꼽힌다. 미국 농무부(USDA) 기준, 딸기 한 컵(슬라이스 기준 약 150g)은 열량은 85kcal에 불과하지만 비타민 C 97.5mg, 식이섬유 3g, 칼륨 254mg, 엽산 40㎍ 등을 함유하고 있다고 식품 전문 매체 이팅웰은 전했다. 특히 딸기는 항산화 성분이 뛰어나 다양한 질병 예방 효과가 과학적으로 입증되고 있다. 염증 완화부터 심장·뇌 건강까지 딸기의 붉은 색을 내는 안토시아닌(anthocyanin)은 강력한 항산화·항염증 식물 화합물이다. 딸기 1kg에는 약 73mg의 안토시아닌이 포함되어 있으며 이를 컵 단위로 환산하면 약 13mg에 해당한다. 꾸준한 딸기 섭취는 체내 항산화 수준을 높이고, 염증성 지표를 낮추는 것으로 나타났다. 영양학자 샤니키아 화이트(M.S., RDN, LDN)는 "딸기의 항산화 성분은 심장 건강 개선, 인지 기능 향상, 장 건강 증진과 관련이 있다"고 설명했다. 딸기는 심혈관 건강에도 긍정적인 영향을 준다. 리사 영(Ph.D., RDN) 교수는 "딸기에 풍부한 항산화 물질과 항염 성분이 혈압을 낮추고, 콜레스테롤 수치를 개선하며, 심장 질환 위험을 줄이는 데 도움이 된다"고 말했다. 실제 연구에 따르면 하루 2.5회분의 딸기를 섭취할 경우, 나쁜 콜레스테롤(LDL)의 수치와 입자 크기 모두 개선되는 효과가 관찰됐다. 뇌 기능 보호·인지 저하 완화 딸기의 항산화 성분은 신경세포를 보호하고 신경 간의 소통을 원활하게 하여 뇌 건강을 지키는 데 기여한다. 냉동건조 딸기 24g(신선 딸기 2컵 상당)을 90일간 섭취한 실험에서 피험자의 언어 기억, 공간 학습, 기억력이 개선된 것으로 나타났다. 내과전문의 심란 말호트라(Simran Malhotra)는 "딸기를 많이 섭취하는 사람은 알츠하이머 치매 발병 비율이 34% 낮고, 전반적인 뇌 기능도 향상된다는 연구 결과가 있다"고 전했다. 장내 미생물 환경 개선·인슐린 저항성 완화 딸기에 풍부한 식이섬유와 폴리페놀은 장내 유익균의 성장을 촉진하는 프리바이오틱 효과를 갖는다. 영양사 사라 글린스키(RD)는 "딸기 섭취는 장내 미생물 다양성을 증가시키고, 장 건강에 긍정적인 영향을 미친다"고 설명했다. 실제로 딸기 파우더를 4주간 섭취한 실험에서 장내 미생물의 구성 변화가 확인됐다. 또한 딸기는 혈당을 일시적으로 올릴 수 있는 탄수화물을 포함하고 있지만, 풍부한 식이섬유와 폴리페놀 덕분에 인슐린 저항성을 개선하는 효과도 보고되고 있다. 일정 기간 딸기를 식단에 포함하면 공복 혈당 및 식후 인슐린 수치가 낮아지고, 인슐린 민감도가 개선되는 경향이 관찰됐다. 딸기 섭취시 주의 사항 딸기는 대부분의 사람에게 안전하지만, 특정 질환이나 민감 체질을 자긴 사람들은 섭취량에 주의가 필요하다. 과민성 장 증후군(IBS)을 가진 사람의 경우, 과량 섭취시 딸기에 포함된 과당(프럭토오스)으로 인해 복부 불편감이나 소화 장애를 겪을 수 있다. 글린스키는 "하루 5개 정도의 중간 크기 딸기는 IBS 환자도 무리 없이 섭취할 수 있다"고 조언했다. 또한 딸기는 천연 방어 성분으로 살리실산(salicylate)을 포함하고 있는데, 이는 일부 민감한 사람에게 두통, 발진 등을 유발할 수 있으며, 심한 경우 아나필락시스 반응이 나타날 수도 있다. 살리실산 성분이 특정 약물과 상호작용할 가능성도 있으므로, 관련 약물을 복용 중인 사람은 전문가와 상담이 필요하다. 식이섬유 함량이 높은 딸기를 과도하게 섭취할 경우 복부 팽만이나 설사를 유발할 수 있으므로, 평소 저섬유 식단을 유지한 사람은 천천히 섭취량을 늘리는 것이 바람직하다. 딸기는 단순한 과일을 넘어, 과학적으로 검증된 '천연 건강 보조제'다. 꾸준한 섭취는 심장과 뇌, 장 건강을 지키는 데 유익하며 특히 식이섬유와 비타민C가 부족한 현대인에게 유용한 식품으로 평가 받는다.
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- 생활경제
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[먹을까? 말까?(94)] 심장·뇌·장까지 돕는다…'슈퍼 푸드' 딸기의 과학적 건강 효과
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[글로벌 핫이슈] 몽골 고비사막서 '완전 보존된 최대 공룡 발톱' 발견…신종 테리지노사우루스 화석 공개
- 몽골 고비사막에서 발굴된 신종 공룡 화석이 과학계의 주목을 받고 있다. 이 공룡은 현재까지 완전한 형태로 보존된 공룡 발톱 가운데 가장 큰 크기를 기록한 것으로, 학계는 이를 공룡 진화와 생태계 이해에 중요한 단서로 평가하고 있다. 25일(현지시간) CNN에 따르면 캐나다 캘거리대학교의 고생물학자 달라 젤레니츠키(Darla Zelenitsky) 교수 연구팀은 이번 발견에 대한 연구 결과를 국제학술지 아이사이언스(iScience)에 발표했다. 이들이 발견한 화석은 신종 공룡 '두오니쿠스 초그트바타리(Duonychus tsogtbaatari)'로 명명됐으며, 종명은 몽골의 저명한 고생물학자인 히시그자브 초그트바타르(Хишигжав Цогтбаатар)를 기려 붙여졌다. 속명 '두오니쿠스(Duonychus)'는 그리스어로 '두 개의 발톱'을 의미한다. 이번 화석의 가장 큰 특징은 케라틴(각질)으로 이루어진 발톱 외피가 손상 없이 그대로 보존되어 있다는 점이다. 연구진에 따르면 이 공룡의 발톱 길이는 약 30cm로, 뼈 구조보다 훨씬 더 길고 곡선 형태를 띠고 있어 식물을 움켜쥐거나 방어 수단으로 사용되었을 가능성이 제기된다. 젤레니츠키 교수는 "이처럼 케라틴 외피까지 완전하게 보존된 공룡 발톱은 이번이 처음"이라며 "발톱 길이나 구조는 현존하는 나무늘보의 발톱과 유사하며, 영화 속 '가위손(Edward Scissorhands)'을 연상시킨다"고 설명했다. '두오니쿠스 초그트바타리'는 수각류(Theropoda)에 속하는 테리지노사우루스(Therizinosauria) 계통으로, 티라노사우루스 렉스와 같은 육식공룡과는 달리 초식성 또는 잡식성이었던 것으로 분석된다. 신체 크기는 약 3m 높이에 체중은 260kg에 달하며, 발톱을 이용해 최대 10cm 두께의 식물을 움켜쥘 수 있었던 것으로 연구진은 추정하고 있다. 화석에서는 두 개의 손가락 외에도 척추, 꼬리, 엉덩이뼈, 앞다리와 뒷다리 등이 함께 발굴되었으며, 몽골과학아카데미 산하 고생물학연구소의 연구진이 수년 전 처음 발견한 것으로 알려졌다. 연구에 참여하지 않은 런던 퀸메리대학교의 고생물학자 데이비드 혼(David Hone) 박사는 "고비사막에서는 다양한 공룡 화석이 발굴됐지만, 이처럼 케라틴 외피까지 온전히 보존된 사례는 매우 드물다"며, "이는 뼈 구조와 외피 간의 관계를 이해하는 데 중요한 자료"라고 평가했다. 에든버러대학교의 고생물학자 스티브 브루사테(Steve Brusatte) 교수도 "테리지노사우루스류 공룡들은 흔히 ‘가위손 공룡’으로 불릴 만큼 길고 곡선형의 발톱이 특징인데, 이번에 발견된 공룡은 특히 두 개의 손가락만을 가진 독특한 형태로, 마치 고기 굽는 집게(tongs)처럼 보인다"고 언급했다. 브루사테 교수는 이어 "T. 렉스처럼 두 손가락만 가진 공룡은 일부에 불과하며, 단일 손가락만 가진 공룡은 더욱 희귀하다. T. 렉스의 팔은 사실상 사용되지 않았던 것으로 보이지만, 이번 공룡의 발톱은 먹이나 식물 섭취에 적극적으로 활용됐을 가능성이 크다"고 분석했다. 젤레니츠키 교수는 이 공룡이 다른 테리지노사우루스처럼 깃털로 덮여 있었을 가능성이 높다고 덧붙이며, "만약 이 화석이 발견되지 않았다면 우리는 이런 기이한 공룡이 존재했으리라고 상상조차 하지 못했을 것"이라고 말했다. 이번 발견은 공룡의 형태적 다양성과 생태적 진화에 대한 이해를 확장시키는 중요한 사례로 평가되며, 고비사막이 여전히 고생물학적 보물창고임을 다시금 입증한 것으로 받아들여지고 있다.
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[글로벌 핫이슈] 몽골 고비사막서 '완전 보존된 최대 공룡 발톱' 발견…신종 테리지노사우루스 화석 공개
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[우주의 속삭임(106)] 초기 우주에서 풍부한 산소 발견, 천문학계 '경악'
- 우주 탄생 후 불과 3억 년이라는 이른 시기에 형성된 것으로 추정되는 한 은하에서 기존 학설로는 설명하기 어려운 다량의 산소가 발견돼 천문학계가 놀라움을 금치 못하고 있다. 최근 관측된 JADES-GS-z14-0 은하는 수소와 헬륨보다 무거운 원소들이 초기 우주에는 극히 드물었을 것이라는 과학계의 통념을 뒤엎는 산소 풍부도를 나타냈다고 과학전문 매체 사시언스얼럿과 CNN 등이 20일(현지시간) 보도했다. 이는 초기 우주가 기존 예상보다 훨씬 빠르게 성숙했을 가능성을 시사하는 또 다른 강력한 증거로 제시되고 있다. 네덜란드 라이덴 천문대의 우주론 학자인 산더르 스하우스는 이번 발견에 대해 "마치 갓난아기들만 있을 것으로 예상되는 곳에서 청소년을 발견한 것과 같다"며 감격했다. 그는 "이번 결과는 해당 은하가 매우 빠르게 형성되었을 뿐만 아니라 빠르게 성숙하고 있다는 것을 보여주며, 은하 형성이 예상보다 훨씬 빠르게 진행된다는 증거가 점점 늘어나고 있음을 뒷받침한다"고 덧붙였다. JADES-GS-z14-0 은하의 존재 자체도 기존 우주론 모델에는 이미 상당한 문제였다. 은하가 탐지될 만큼 거대하고 밝아지기 위해서는 상당한 시간이 필요하다고 여겨졌기 때문이다. 134억 광년이 넘는 거리에서 관측될 수 있을 정도의 크기와 밝기는 기존 이론으로는 쉽게 설명하기 어려웠다. 수소와 헬륨보다 무거운 원소들의 형성에 시간이 걸린다는 점 또한 이번 발견의 중요성을 더한다. 빅뱅 직후 우주에는 수소와 헬륨만이 존재했으며, 밀도 차이로 인해 최초의 별들이 탄생했다. 별의 중심핵에서 수소 원자들이 융합하여 점차 무거운 원소들이 만들어지는 과정을 거쳐야 산소가 존재할 수 있게 된다. 특히, 이렇게 생성된 원소들이 우주 공간으로 퍼져나가기 위해서는 별이 수명을 다하고 초신성 폭발을 일으켜야 한다. 이는 비교적 짧은 시간 안에 일어날 수 있지만, 가장 무거운 별의 수명도 1천만 년 이하일 수 있다. 하지만 칠레 아타카마 대형 밀리미터/서브밀리미터 전파망원경(ALMA)을 이용한 관측 결과, JADES-GS-z14-0 은하에서 검출된 수소와 헬륨보다 무거운 원소의 양은 예측치의 10배나 되는 것으로 나타났다. 이는 원소 생성 속도 또한 기존 예상을 훨씬 뛰어넘는다는 것을 의미한다. 이탈리아 고등사범학교의 천체물리학자인 스테파노 카르니아니는 "예상치 못한 결과에 매우 놀랐으며, 이는 초기 은하 진화의 새로운 관점을 열어주었다"고 말했다. 그는 "갓 태어난 우주에서 이미 성숙한 은하의 증거는 은하가 언제 그리고 어떻게 형성되었는지에 대한 의문을 제기한다"고 강조했다. 우주가 팽창함에 따라 멀리 떨어진 은하에서 방출된 빛은 도플러 효과로 인해 붉은 파장으로 늘어난다. 제임스 웹 우주 망원경(JWST)은 이러한 적색편이된 천체를 탐지하는 데 최적화된 가장 강력한 적외선 우주 망원경이다. JWST 발사 이후 천문학자들은 빅뱅 후 첫 10억 년 동안 초기 우주에서 예상보다 훨씬 큰 은하들을 다수 발견했으며, 이는 초기 우주 진화에 대한 기존의 그림과는 매우 다른 새로운 관점을 제시하고 있다. JADES-GS-z14-0 은하에서의 산소 발견은 초기 우주에서 은하들이 기존 예상보다 훨씬 빠르게 성장하고 진화했다는 것을 점점 더 강력하게 시사하는 또 다른 중요한 단서가 될 것으로 보인다. 이제 과학자들은 이러한 빠른 성장이 우주론적 시간표를 어떻게 변화시키는지, 그리고 초기 우주에 대한 기존의 다른 가설들을 어떻게 재검토해야 할지에 대한 연구를 진행할 예정이다. 이번 연구 결과는 『천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)』과 『천문학 및 천체물리학(Astronomy & Astrophysics)』 저널에 게재될 예정이며, 사전 공개 사이트인 arXiv를 통해 확인할 수 있다.
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(106)] 초기 우주에서 풍부한 산소 발견, 천문학계 '경악'
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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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[신소재 신기술(161)] 나노겔, 요로 감염 퇴치 위한 혁신적인 기술 개발
- 과학자들이 나노겔(nanogel)을 사용해 항생제를 감염된 방광세포에 직접 전달함으로써 완치가 어려운 재발성 요로 감염(UTI)을 퇴치할 수 있는 혁신적인 방법을 찾아냈다. 미국 콜로라도대학교 안슈츠 메디컬 캠퍼스(Anschutz Medical Campus)의 연구진이 요로 감염(UTI) 치료를 위해 항생제를 보다 효과적으로 전달하는 새로운 방법을 개발했다고 사이테크데일리가 16일(현지시간) 보도했다. 이들의 연구는 나노겔과 특수 펩타이드(작은 단백질)를 결합하여 항생제인 겐타마이신을 유해 세균이 숨어 있는 방광 세포 내로 직접 운반하는 방식이다. 국제 학술지 '나노메디슨(Nanomedicine)'에 게재된 이번 연구 결과에 따르면, 이 방법은 동물 모델에서 매우 효과적으로 나타나 방광 내 세균을 90% 이상 제거하는 것으로 확인됐다. 논문의 수석 저자인 콜로라도대학교 의과대학 면역학 및 미생물학과 부교수인 마이클 슈어 박사는 "이번 연구를 통해 이 기술이 실현 가능할 뿐만 아니라 향후 임상적으로 매우 효과적일 수 있으며, 궁극적으로 재발성 감염의 완치를 향해 나아갈 수 있음을 입증했다"고 말했다. 연구진은 나노겔이 기존의 항생제 전달 방식에 비해 감염된 세포 내로 약 36% 더 많은 겐타마이신을 전달할 수 있다는 사실을 발견했다. 또한 이 기술은 건강한 세포에 최소한의 손상만을 일으켜 안전성이 높은 것으로 나타났다. 더욱 빠르고 정밀한 약물 전달 연구진은 또한 나노겔이 약물을 신속하게 방출하여 방광 내 세균을 더욱 빠르고 효율적으로 사멸시킨다는 사실을 확인했다. 논문의 공동 저자인 콜로라도대학교 치과대학 두개안면생물학과 부교수이자 고분자 기반 생체 재료 개발을 연구하는 데바타 나이어 박사는 "우리는 이 새로운 접근 방식이 약물을 감염된 세포에 직접 전달함으로써 감염을 정확하게 표적화하고 제거하여 더욱 효과적인 치료법을 제공할 수 있다고 믿는다. 이 방법은 부작용을 최소화하고 항생제 내성 위험을 줄인다. 반면, 현재의 항생제는 효과를 보기 위해 장기간 또는 반복적인 치료가 필요할 수 있으며, 이는 내성을 유발하고 특히 신장과 같은 기관에 해로운 부작용을 일으킬 수 있다"고 설명했다. 요로 감염 넘어 더 넓은 의학적 잠재력 연구진은 이 나노겔 기반 약물 전달 방법이 요로 감염 외에도 더 넓은 범위의 의학 분야에 적용될 수 있다고 밝혔다. 예를 들어, 나노겔을 이용한 치료법 투여 개념은 치주 질환 치료의 잠재적인 접근 방식으로 콜로라도대학교 치과대학에서 처음 고안됐다. 이번 연구는 콜로라도대학교 안슈츠 메디컬 캠퍼스 내 여러 단과대학의 전문가들이 협력하여 진행됐다. 나노겔은 치과대학 나이어 박사의 고분자 연구실에서 개발되었으며, 펩타이드는 콜로라도대학교 Skaggs 약학 및 제약과학대학의 드미트리 심버그 박사 연구실에서 연구되고 특성이 분석됐다. 나노겔(Nanogel)은 나노미터(1~100nm) 크기의 입자로 이루어진 하이드로겔(hydrogel)이다. 즉, 물 분자를 포함하는 3차원 가교망 구조를 가진 나노 크기의 젤을 의미한다. 나노겔은 고분자로 이루어져 있으며, 주로 의료, 약물 전달, 화장품, 바이오센서, 환경 정화 등의 다양한 분야에서 활용된다. 논문의 주 저자인 움베르토 에스코베도 박사는 고분자 화학, 약리학, 미생물학, 비뇨부인과학을 융합하여 표적 약물 전달 시스템을 개발했다. 임상의사이자 비뇨부인과 전문의인 마샤 K. 게스 박사는 슈어 박사 연구실과 협력하여 이 접근 방식을 인간에게 적용할 가능성을 극대화하는 방식으로 개발하고 테스트했다. 감염 치료의 미래 슈어 박사는 "이는 의약품 전달 분야의 흥미로운 발전이며 많은 사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 요로 감염은 흔하고 비용이 많이 들 뿐만 아니라 쇠약하게 만들고 고통받는 사람들의 삶의 질을 심각하게 저하시킨다. 더욱 효과적이고 지속적인 치료법 개발을 위한 연구 발전은 전반적인 건강과 웰빙을 향상시키는 데 중요한 단계"라고 강조했다. 나노겔은 차세대 스마트 약물 전달 시스템 및 맞춤형 치료 기술에서 중요한 역할을 하며, 특히 암 치료, 백신 전달, 유전자 치료 분야에서 주목받고 있다. 또한 친환경 소재로서 환경오염 문제 해결에도 기여할 것으로 기대된다. ◇ 참고 문헌: Humberto D. Escobedo, Nicholas Zawadzki, James K.A. Till, Andres Vazquez-Torres, Guankui Wang, Dmitri Simberg, David J. Orlicky, Joshua Johnson, Marsha K. Guess, Devatha P. Nair and Michael J. Schurr, 2025년 2월 28일, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. DOI: 10.1016/j.nano.2025.102812
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[신소재 신기술(161)] 나노겔, 요로 감염 퇴치 위한 혁신적인 기술 개발
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[우주의 속삭임(102)] 나선 성운, 별의 장렬한 최후…행성 삼키는 백색왜성 포착
- 한때 태양과 같은 별이었으나, 이제는 행성을 집어삼키는 '죽음의 별' 백색왜성의 충격적인 모습이 포착됐다. 멕시코 국립 자치 대학과 스페인 안달루시아 천체물리학 연구소의 국제 공동 연구진은 나선 성운 중심부 백색왜성 WD 2226-210에서 방출되는 고에너지 X선이 행성에 의해 발생했을 가능성을 제기하며, 40년 넘게 지속된 천문학계의 난제를 해결할 실마리를 찾았다고 밝혔다. 미 항공우주국(나사·NASA)은 행성 성운의 중심에 있는 백색 왜성에 의해 행성이 파괴되었을 수 있으며 이러한 현상을 처음으로 관찰됐다고 밝혔다. 나사는 "이는 천문학자들이 40년 넘게 헬릭스 성운에서 감지해온 신비한 X-선 신호를 설명할 수 있다"며 "헬릭스 성운은 행성 성운(Planetary nebula)으로, 우리 태양과 같은 후기 단계의 별이 외층을 벗겨내고 그 중심에 백색왜성이라는 희미한 별을 남길 것"이라고 덧붙였다. 나선 성운은 수명을 다한 별이 외피층을 우주 공간으로 방출한 후 남은 백색왜성의 잔해로, '행성 성운'이라고도 불린다. 과거 아인슈타인 X선 관측선과 ROSAT 망원경은 나선 성운 중심부에 위치한 백색왜성 WD 2226-210에서 강력한 X선이 방출된다는 사실을 감지했으나, 통상적으로 백색왜성은 강력한 X선을 방출하지 않아 그 원인이 미스터리로 남아 있었다. 이러한 가운데, 멕시코 국립 자치 대학의 산디노 에스트라다-도라도 박사 연구진은 "WD 2226-210에서 감지된 X선 신호는 백색왜성으로 끌려온 행성 잔해 때문일 수 있다"는 가설을 제시하며, "40년 넘게 지속된 미스터리의 원인을 마침내 밝혀냈을지도 모른다"고 학술지 네이처(Nature) 자매지 '왕립천문학회 월보(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)'에 발표했다. '운명의 행성', 백색왜성에 파괴되는 순간 포착 연구진은 WD 2226-210 주변을 공전하는 해왕성 크기의 행성이 3일도 채 안 되는 짧은 주기로 백색왜성을 공전한다는 사실에 주목했다. 더욱 흥미로운 점은, 이 행성보다 훨씬 더 안쪽에 목성형 행성이 존재했을 가능성이 있다는 것이다. 연구진은 이 목성형 행성이 원래 백색왜성에서 멀리 떨어진 궤도를 돌았으나, 다른 행성과의 중력 상호작용으로 인해 점차 백색왜성 방향으로 이동했을 것으로 추정했다. 운명의 날은 예고 없이 찾아왔다. 목성형 행성이 백색왜성에 충분히 가까워지자, 백색왜성의 강력한 중력이 행성을 산산조각 내기 시작한 것이다. 안달루시아 천체물리학 연구소의 마틴 게레로 박사는 "우리가 감지해온 수수께끼의 X선 신호는 산산조각 난 행성 잔해가 백색왜성 표면으로 떨어지면서 고온으로 가열되어 X선으로 빛나는 것일 수 있다"고 설명하며, "만약 이 가설이 입증된다면, 행성 성운 중심별에 의해 파괴되는 행성이 관측된 최초 사례가 될 것"이라고 강조했다. 연구 결과, ROSAT, NASA 찬드라 X선 관측선, ESA XMM-뉴턴 X선 관측선 등 세계적인 천문 관측 장비들이 1992년부터 2002년까지 WD 2226-210을 관측한 결과 X선 신호 밝기가 거의 일정하게 유지된 것으로 나타났다. 하지만 흥미로운 점은, 2.9시간마다 X선 신호에 미묘하고 규칙적인 변화가 감지되었다는 것이다. 연구진은 이 미세한 신호 변화가 백색왜성에 매우 가까이 붙잡힌 행성 잔해의 궤도 운동 때문일 가능성에 주목하고 있다. "태양과 유사한 별의 말년, 행성 운명 밝혀줄 단서" 연구진은 행성 대신 질량이 작은 별이 백색왜성에 파괴되었을 가능성도 고려했지만, 질량이 작은 별은 목성형 행성과 크기는 비슷하지만 훨씬 무겁기 때문에 백색왜성의 중력에 의해 파괴될 가능성이 희박하다고 판단했다. WD 2226-210은 행성상 성운 외부에 있는 다른 두 백색왜성과 X선 방출 특성이 유사한 점도 이러한 가설을 뒷받침한다. 이 두 백색왜성 중 하나는 행성 동반성에서 물질을 점진적으로 끌어들이고 있으며, 다른 하나는 행성 잔해의 흔적에서 물질을 끌어들이고 있을 가능성이 제기되었다. 연구진은 이 세 백색왜성이 새로운 유형의 변광 천체를 구성할 수 있다고 보고, 추가 연구를 통해 백색왜성 주변 행성 파괴 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있을 것으로 기대하고 있다. 멕시코 국립 자치 대학의 헤수스 토알라 박사는 "태양과 같은 별이 노년기에 접어들 때 행성이 어떻게 생존하거나 파괴되는지 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있기 때문에, 이러한 시스템을 더 많이 발견하는 것이 중요하다"고 강조했다.
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- 포커스온
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[우주의 속삭임(102)] 나선 성운, 별의 장렬한 최후…행성 삼키는 백색왜성 포착
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일상용품 속 안전한 '고분자', 유해물질 방출 '새로운 위협'
- 일상샐활 속 각종 제품에 광범위하게 사용되는 화학 물질에 대한 안전성 논란이 끊이지 않는 가운데, 그간 인체에 무해하다고 여겨졌던 고분자(폴리머·polymer) 화합물이 유해 물질을 방출하는 '트로이 목마' 역할을 할 수 있다는 충격적인 연구 결과가 발표되어 파장이 예상된다. 미국 독성물질관리법(TSCA) 및 유럽연합의 REACH 규제 등 주요 유해 물질 규제에서조차 예외로 취급될 만큼 안전성이 강조되어 온 고분자는, 분자 크기가 커 인체에 흡수되지 않아 건강상 위험이 없다는 것이 과학계의 통념이었다. 그러나 국제 학술지 '네이처 지속가능성(Nature Sustainability)'에 게재된 획기적인 동료 평가(peer-review) 연구 논문은 일부 고분자 난연제가 분해되어 인체에 유해한 화학 물질로 변질될 수 있다는 사실을 밝혀내며 기존의 학설을 정면으로 반박했다고 과학 전문매체 사이테크데일리가 4일(현지시간) 보도했다. 논문의 수석 저자인 중국 광둥성에 있는 지난(Jinan)대학교의 다 첸(Da Chen) 박사는 "이번 연구는 고분자가 유해 화학 물질의 '트로이 목마'가 될 수 있음을 시사한다"며 "본래 비활성 상태의 거대 분자로 제품에 첨가되지만, 시간이 지나면서 분해되어 유해한 부산물에 우리를 노출시킬 수 있다"고 경고했다. '무독성' 대체재로 개발된 폴리머 난연제, 유해 물질 방출⋯제브라피시 실험 통해 독성 확인 연구팀은 기존 난연제의 유해성을 대체하기 위해 '무독성'으로 개발된 두 종류의 폴리머 브롬화 난연제((polymeric brominated flame retardants, polyBFRs)를 대상으로 심층 연구를 진행했다. 실험 결과, 두 종류의 polyBFRs 모두 수십 종의 작은 분자로 분해되는 것으로 확인됐다. 특히 제브라피시를 이용한 독성 실험에서, 이들 작은 분자들이 미토콘드리아 기능 장애를 유발하고 발달 및 심혈관에 심각한 손상을 초래할 수 있는 잠재력이 있다는 사실이 입증됐다. 토양·공기·먼지 등 환경 전반에 유해 물질 검출⋯전자 폐기물 재활용 시설 인근 농도 '최고' 더욱 심각한 문제는, 연구진이 환경 오염 실태를 조사하는 과정에서 이들 고분자 분해 물질이 토양, 공기, 먼지 등 환경 전반에 광범위하게 퍼져 있음을 확인했다는 점이다. 특히 전자 폐기물 재활용 시설 인근 지역에서 가장 높은 농도로 검출됐으며, 이들 시설에서 멀어질수록 농도가 점차 감소하는 경향을 보였다. 이는 전자 제품에 사용된 polyBFRs가 유해한 분해 물질을 환경으로 방출하고, 인간과 야생 동물이 이에 노출되어 심각한 피해를 입을 수 있음을 시사하는 충격적인 결과다. 논문의 공동 저자인 캐나다 토론토대학교의 미리아 다이아몬드 교수는 "전자 제품에 polyBFRs가 광범위하게 사용될 경우, 제품 생산, 가정 내 사용, 폐기 및 재활용 등 전 과정에서 유해 물질 노출이 발생할 수 있다"고 지적하며 "화학 산업계가 생산량을 공개하지 않고 있지만, 생산량이 매우 높을 것으로 추정되는 만큼, 오염 가능성과 그로 인한 인간 및 야생 동물에 대한 심각한 피해가 매우 우려스럽다"고 강조했다. 이번 연구 결과는 기존의 안전성 평가 기준에 허점을 드러내며, 고분자 화합물에 대한 보다 엄격한 규제와 심층적인 안전성 검증의 필요성을 제기하는 중요한 계기가 될 것으로 보인다. ◇ 참조: 「고분자 난연제 분해의 환경적 영향」 작성자: Xiaotu Liu, Yinran Xiong, Xiao Gou, Lei Zhao, Shanquan Wang, Yanhong Wei, Xiaoyun Fan, Yang Yu, Arlene Blum, Lydia Jahl, Miriam L. Diamond, Yiping Du, Zhuyi Zhang, Shuxin Jiang, Xiaowei Zhang, Ting Wu 및 Da Chen, 3 March 2025, 네이처 자속가능성(Nature Sustainability). DOI: 10.1038/s41893-025-01513-z
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일상용품 속 안전한 '고분자', 유해물질 방출 '새로운 위협'
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홈플러스 협력업체, 법정관리 신청에 '긴장' 속 예의주시
- MBK파트너스가 대주주로 있는 홈플러스가 전격적으로 기업회생절차(법정관리)를 신청하면서 협력업체들이 향후 경과를 주시하며 신중한 대응에 나서고 있다. 홈플러스는 부도 상황에 처한 것은 아니지만, 지난 4일 법원에 회생절차를 신청하면서 납품업체와 투자자들에게 상당한 충격을 안겼다. 현재 대기업 협력업체들은 정상적으로 제품을 공급하고 있으나, 일부 납품업체들 사이에서는 지난해 티몬·위메프의 미정산 사태와 같은 상황이 재현될 수 있다는 우려가 확산되고 있다. 이에 따라 납품 물량을 조정하거나 공급 중단을 검토하는 업체들도 적지 않은 것으로 알려졌다. 홈플러스는 정상 영업을 유지하며 협력업체들의 불안감을 해소하기 위해 적극적으로 소통에 나서고 있다. 홈플러스 관계자는 "상거래 채권은 보호받는 만큼 납품은 정상적으로 진행되고 있다"고 밝혔다. 6일 유통업계에 따르면, 홈플러스 협력사들은 현재까지 납품을 지속하면서도 향후 상황을 면밀히 관찰하는 분위기다. 일부 협력사는 납품 물량 조정이나 중단 여부를 포함한 다양한 시나리오를 검토 중이다. CJ제일제당과 롯데웰푸드 등 주요 식품 대기업들은 현재까지 정상적으로 제품을 공급하고 있는 것으로 확인됐다. 한 식품업체 관계자는 "당장 납품을 중단할 계획은 없지만, 상황을 고려해 물량을 조정할 가능성은 있다"고 말했다. 또 다른 대기업 관계자는 "과거 티몬 사태와 유사한 상황으로 전개될지 예의주시하고 있다"고 전했다. 홈플러스는 상거래 채권을 정상적으로 처리하고 매장을 지속 운영한다는 입장이지만, 법원 보고 절차로 인해 자금 지출이 지연될 가능성이 제기되고 있다. 이에 따라 납품대금 지급과 입점 업체에 대한 정산이 차질을 빚을 수 있다는 우려도 나온다. 실제 서울 지역 홈플러스 지점에서 매장을 운영하는 한 임대 점주는 "1월 매출에서 홈플러스 수수료 등을 제외한 2천만 원가량을 4일에 지급받아야 했지만, 현재까지 정산이 이뤄지지 않았다"며 "홈플러스 결제 시스템을 이용하는 임대 점주들도 동일한 상황"이라고 토로했다. 특히, 홈플러스 의존도가 높은 중소기업들의 부담이 더욱 커지고 있다. 자금 회전이 어려운 중소기업의 경우 납품대금 지급이 장기간 지연될 경우 경영난이 심화될 가능성이 크기 때문이다. 유통업계 관계자는 "협력업체들이 납품을 지속할지 여부를 두고 신중한 판단을 내리는 상황"이라며 "한 업체라도 납품을 중단하면 연쇄적으로 공급이 끊길 가능성이 있다"고 진단했다. 이어 "홈플러스의 상품 공급이 줄어들면 매출 감소로 이어지고, 이는 정산 지연을 초래하며 악순환이 발생할 수 있다"고 전망했다. 한편, 신라면세점, CJ푸드빌, 에버랜드 등 홈플러스 상품권을 취급하는 주요 제휴사들은 변제 지연 가능성을 우려해 상품권 사용을 일시적으로 제한했다. 홈플러스 상품권은 상거래 채권에 해당해 정상적으로 거래가 가능하나, 시장 전반에서 MBK파트너스를 둘러싼 불신과 채권 회수에 대한 불안감이 커지면서 선제적으로 조치한 것으로 분석된다. 홈플러스는 협력사들과의 신뢰를 유지하고 영업 정상화를 위한 노력을 지속하겠다는 입장이다. 홈플러스 관계자는 "협력업체들이 신중한 검토를 진행 중인 것은 사실이나, 회사는 지속적인 납품을 요청하며 긴밀한 협의를 이어가고 있다"고 밝혔다.
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홈플러스 협력업체, 법정관리 신청에 '긴장' 속 예의주시
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