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2025-12-17 (수)

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중국, L3급 자율주행차량 2종 첫 승인⋯상용화에 속도

중국이 양산형 레벨3(L3) 자율주행차 2종의 '제품 진입'을 조건부로 허가하면서 도심 자율주행 상용화에 속도를 내고 있다. 로이터통신 등 외신들에 따르면 중국 공업정보화부는 15일(현지시간) 창안(長安)자동차와 베이징(北京)자동차(BAIC) 산하 아크폭스가 각각 자사의 L3급 자율주행 기능 탑재 차량에 대해 제출한 제품 진입 허가를 승인했다고 밝혔다. 제품 진입 허가란 해당 차량을 국가가 인정한 정식 자동차 제품으로 등록할 수 있도록 하는 행정절차다. 이를 거쳐야 현지 양산·판매·번호판 등록이 가능하다. 허베이(湖北) 우한(武漢)시와 베이징 일부 지역에서 기존에 이뤄져 온 자율주행 시범사업의 개념이 아니라, 정식 차량의 지위를 부여해 대량 생산과 판매가 가능하게 하는 절차다. 승인받은 차종은 창안자동차와 아크폭스가 각각 개발·생산한 순수 전기차로 지정된 구간에서만 한정적으로 자율주행 기능을 사용할 수 있다. 창안자동차의 차량은 시난(西南)성 충칭(重慶)시의 내환 고속도로와 신내환 고속도로, 위두대로 등 구간에서 최고 50㎞까지 자율 주행이 가능하다. 아크폭스의 전기차는 베이징의 징타이(京台) 고속도로, 다싱(大興)공항으로 향하는 베이셴 고속도로 등 구간에서 최고 시속 80㎞까지 자율주행 할 수 있다. L3급 자율주행은 국제자동차기술자협회(SAE) 기준 '조건부 자율주행'에 해당한다. 주행 책임이 전적으로 운전자에게 있는 L2급과 달리 자율주행 구간 내에서 사고가 발생할 경우 차량의 제조사나 시스템 업체의 책임이 인정될 수 있다. 현재 우한시와 베이징 일부 지역에서는 완전 자율주행 수준인 L4 차량도 운행되고 있지만 상용화가 아닌 실험적 시범사업 개념으로만 허용되고 있다. L3 상용차 시장이 수백만대에 달한다는 점에서 로보택시로 한정되는 L4 시장과 비교해 그 규모와 산업 파급력이 크다. 정부의 이번 허가는 실험이 아닌 판매 가능한 상품으로서의 자율주행차를 강조하고, 국가가 제도적으로 뒷받침하고 있다는 메시지를 발신하기 위한 것으로도 풀이된다. 이번 발표와 함께 공업정보화부는 "관련 부처 및 지방 주관 부서와 함께 자율주행차량 운행 모니터링과 안전 관리를 강화하고, 데이터를 적시에 정리할 것"이라면서 "자율주행차 진입 관리 및 표준·법규 체계를 지속적으로 보완해 중국의 관련 산업의 고품질 발전을 추진할 것"이라고 언급했다.
- IT/바이오
2025-12-16 06:46:00
[글로벌 핫이슈] '집중 포화' 속 美 방산주, 옥석 가리기 분주⋯AI 전쟁 승자는 누구?

군산 복합체에 격변이 닥치면서 방산주들이 어려움을 겪고 있다. 지난 한 해 미국 주요 방산 기업 주가는 하락세를 보였다. 그러나 새로운 전쟁 방식과 기술 변화 속에서 오히려 기회를 모색해야 한다는 분석이 나오고 있다. 지난 한 해 노스롭 그루먼, 록히드 마틴, 제너럴 다이내믹스 같은 방산업체는 두 가지 전선에서 격변과 마주했다. 첫째, 전쟁 양상이 급변했다. 우크라이나 전쟁에서는 값싼 드론이 인력과 장비 부족을 대체하는 무기로 등장했고, 중동에서는 무인 항공기가 공격, 정찰, 표적 지정 등 핵심 전투 도구로 자리를 잡았다. 130억 달러(약 18조 1805억 원) 규모의 항공모함 USS 제럴드 R. 포드조차 수백만 달러짜리 극초음속 미사일이나 자율 잠수함, 어뢰가 위협하는 시대다. 값싼 기술이 어떤 무기든 구식으로 만들 수 있게 되면서, 긴 개발 기간과 수십억 달러에 달하는 비용은 비효율적인 요소로 작용한다. 둘째, 미 행정부의 혼란도 영향을 미쳤다. 트럼프 행정부 초기는 예년보다 더 예측 불가능한 모습을 보였다. 피트 헵세스 국방부 장관 인준은 J.D. 밴스 부통령의 결정권 행사로 겨우 통과됐고, 트럼프 대통령은 C.Q. 브라운 합참의장을 전격 해임했다. 이런 지도부의 혼란과 함께, 일론 머스크 같은 인사들이 팔란티어 테크놀로지스, 안두릴 인더스트리즈 등 신생 기업의 AI 기술이 기존 군사 프로그램을 대체해야 한다고 주장하면서 상황은 더 복잡해졌다. 결과적으로 록히드, 노스롭, 제너럴 다이내믹스, L3해리스 주가는 선거 이후 평균 10% 하락하며 시가총액 약 250억 달러(약 34조 9625억 원)가 증발했다. 표면적으로 방산 부문은 수년 동안 후위 방어전을 치러야 할 것처럼 보인다. "격변 속 사라지지 않는다"…전통 강자들의 반격 하지만 속단은 이르다. 전통 방산업체도 변화에 적응하고 필요시 신무기 개발 능력을 입증해왔다. 군이 AI 기반 첨단 무기로 전환하더라도, 대형 전통 플랫폼의 수요는 여전히 존재한다. 노스롭과 록히드 같은 기업만이 제트기, 함선, 탱크, 미사일 시스템을 공급할 수 있기 때문이다. 투자 전문 매체 배런스에 따르면 현재 방산 주요 계약업체 주가는 2011년 예산 통제법 당시보다 낮은 밸류에이션에 거래되고 있다. 캐피털 알파 파트너스의 바이런 캘런 분석가는 파괴적 혁신 기업과 기존 기업의 경쟁 구도를 '아마존 대 반스앤노블이 아닌, 아마존 대 월마트'에 비유하며, 기존 기업의 저력을 강조했다. 값싼 기술의 역습…전쟁 양상 변화와 국방부의 고민 전쟁은 끊임없이 진화한다. 화살이 총알로, 나무 선체가 철갑함으로, 프로펠러기가 제트기로 바뀌었듯, 기술 발전과 함께 새로운 무기와 전략이 등장한다. 최근 전장은 신무기 실험실이다. 우크라이나는 해상 드론으로 러시아 전투기를 격추했다고 주장하고, 미국은 시스템 메이븐 AI로 후티 반군 표적을 추적한다. 후티 반군은 RTX가 제조한 패트리엇 미사일로 드론을 요격하지만, 수백만 달러 미사일로 값싼 드론을 잡는 것을 "퀸과 폰을 맞바꾸는 것과 같다"는 비유가 나온다. 값이 저렴한 무기가 중요해지면서 비용 절감 압박이 커진다. 기존 '원가 가산 계약'은 공급망 전반에서 비용을 부풀릴 잠재 문제를 안고 있다. 대신 회사가 가격을 제시하고 물품을 납품하는 '확정가 입찰 시스템'이 드론이나 탄약에는 더 적합할 수 있다는 논의가 제기된다. 국방부도 비용 효율성을 인지하고 있다. 미군은 이미 수십 개의 무인 시스템을 운용 중이며, 육군은 더 비싼 미래공격정찰기 프로그램(FARA)을 2024년에 취소했다. 트럼프 대통령도 무인 협업 전투기(CCA)를 지지하지만, 동시에 보잉에게 6세대 유인 전투기 프로그램 계약을 수여하는 등 다양한 방향을 모색하고 있다. 방산업체는 필요시 신속하게 움직일 수 있다. 제1차 걸프전 당시, 전통 방산업체와 미군은 사담 후세인의 지하 시설 파괴용 벙커 버스터 GBU-28을 한 달 내 개발·배치하며 전쟁을 조기에 끝내는 데 기여했다. 다만 트럼프 행정부는 정책 일관성이 부족하다는 지적도 있다. 대통령은 감찰관들을 해임하고, 내분으로 고위 관계자에게 거짓말 탐지기 테스트 위협까지 가해졌다는 보도도 나왔다. 그러나 트럼프의 목표는 분명하다. 신기술을 빠르게 배치하여 중국 등 위협에 맞서 미국의 군사 우위를 유지할 더 강력하고 효율적인 군사 기구를 원한다. 세계 평화가 오지 않는 한, 미국은 앞으로 수년 간 GDP의 약 3%를 국가 안보에 지출할 것으로 예상된다. 2026 회계연도 트럼프 행정부의 초기 국방 예산 요청은 1조 달러(약 1398조 5000억 원)를 약간 웃돌며, 2025년 대비 13% 증가했다. 전년 대비 1130억 달러(약 158조 305억 원) 증가한 예산에는 함선 건조 확대, F-47 차세대 전투기 자금, 핵무기 현대화, '골든 돔' 미사일 방어막 개발 등이 포함된다. 제안일 뿐이지만 방산 부문에는 긍정 신호로 해석된다. 판 흔드는 '아마존형 스타트업' 등장 세부 사항에 따라 그림은 달라진다. 투자자에게는 더 많은 자금이 스타트업으로 흘러가고 기존 대형사 비중이 줄어들 위험이 있다. 주목할 만한 비상장 스타트업으로 안두릴이 꼽힌다. 안두릴은 스페이스X가 우주 발사 산업에 했던 것처럼 방산 시장에 파괴적 혁신을 일으키려 2017년 설립됐다. 트레이 스티븐스 공동 창립자 겸 이사회 의장은 안두릴의 목표가 상용 기술에 소프트웨어와 AI를 결합해 더 저렴하고 유능한 제품을 더 빠르게 만드는 것이라고 밝혔다. 안두릴은 아직 작지만 성장세다. 계약 수주 총액은 약 40억 달러(약 5조 5940억 원), 비상장 시장 가치는 약 300억 달러(약 41조 9550억 원)로 평가된다. L3해리스 시가총액 410억 달러(약 57조 3385억 원), 수주 잔고 330억 달러(약 46조 1505억 원)와 비교하면 규모는 작지만, 안두릴은 "다양한 시장 부문에 많은 베팅을 하고 있다"는 점에서 다른 스타트업과 차별화된다고 바이런 캘런은 설명했다. 마크 인더스트리즈(저비용 공격 드론), 쉴드 AI(군용 하드웨어 AI) 등 다른 비상장 스타트업과, 상장사 에어로바이런먼트, 카르만 홀딩스, 크라토스 디펜스 앤 시큐리티 솔루션스(스마트 탄약과 드론 기술)도 주목해야 할 대상이다. 이들 신생 기업의 등장은 기존 방산업체들이 더 빠르고 저렴하게 움직이도록 압박하는 요인이 될 수 있다. 에어로다이내믹 어드바이저리의 리처드 아불라피아 상무이사는 "새로운 경쟁이 있다는 것은 환상적인 일"이라고 평가했다. 종목별 진단…옥석 가리기 나선 투자자들 투자자들은 안두릴 대신 에어로바이런먼트에 투자할 수 있다. 이 회사는 스위치블레이드 체공형 정밀유도탄과 푸마 정찰 드론을 만든다. 우크라이나 정책 변동성으로 주가가 타격을 입었다. 2024 회계연도 총매출 38% (약 2억 7400만 달러)가 우크라이나발이었으나 이후 줄었다. 주가는 11월 선거 후 29% 하락했다. 최근 자율 시스템 업체 블루헤일로와 합병하며 성장 동력을 확보했다. 제퍼리스 그렉 콘래드 분석가는 2026 회계연도 합산 매출 20억 달러(약 2조 7970억 원), EBITDA 약 3억 5000만 달러(약 4894억 7500만 원)를 예상한다. 그는 EBITDA가 25배 멀티플 또는 주가 190달러(최근 156달러 대비 22% 상승)를 정당화한다고 설명했다. 이어 콘래드 분석가는 "에어로바이런먼트가 수주 잔고, 파이프라인, 블루헤일로와의 기회 등 현재보다 좋은 위치에 있었던 적이 없다"고 강조했다. 배런스는 전통 방산업체 중에서는 L3해리스 테크놀로지스가 사업 다각화로 유망하다고 꼽았다. 통합 임무 시스템, 우주와 공중 시스템, 통신 사업 외 2023년 7월 에어로젯 로켓다인 인수로 로켓 엔진 사업까지 확장했다. 골드만삭스 노아 포포낙 분석가는 L3해리스가 특정 프로그램에 집중되지 않아 예산 변화로부터 잘 보호된다는 점을 강조했다. 그는 '매수' 등급과 283달러 목표 주가(최근 216달러 대비 약 31% 상승)를 제시했다. 노스롭도 또 다른 승자로 꼽힌다. 스텔스 폭격기로 유명하지만, 항공우주, 미사일 방어, 핵무기, 감시, 무인 시스템, 우주 등 광범위하게 다각화되어 있다. 해군 6세대 유인 전투기를 개발하는 차세대 공중 방어(NAGD) 프로그램 계약을 보잉으로부터 따내면 추가 모멘텀을 얻을 수 있다. 노스롭 주가는 2025년 예상 수익 19배로 록히드 마틴 대비 12% 프리미엄에 거래되지만, 모건스탠리 크리스틴 리와그 분석가는 정당한 프리미엄이라고 본다. 앞으로 3년 연간 9% 성장률은 록히드보다 2%포인트 빠르다. 리와그는 노스롭을 해당 부문 '최고 추천주'로 꼽으며, 570달러 목표 주가는 최근 467달러에서 22% 상승 여력을 시사한다고 밝혔다. 록히드 마틴은 더 어려운 상황에 처했다. 2024년 6월 배런스 추천주였으나, 11월 24일 일론 머스크의 유인 전투기 비난 트윗 이후 주가가 14% 하락하며 허리케인급 역풍을 맞았다. 현재 2026년 예상 수익 15.5배에 거래되며, S&P 500 지수 대비 15% 할인된 수준은 군사 지출 감소기였던 2011-2015년(10% 할인)보다 크다. 머스크의 트윗은 2조 달러(약 2797조 원) 규모의 국방 프로그램이자 회사 매출 4분의 1 이상을 차지하는 F-35 전투기에 문제를 제기했다. 1억 달러(약 1398억 5000만 원)짜리 F-35는 스텔스, 첨단 센서, 수직 이착륙 등 고기능으로 유지보수 비용도 막대하다. 머스크가 비난하더라도 F-35는 미국의 공중 우위를 상징하며 수십 년간 운용될 전망이다. 버티컬 리서치 파트너스 롭 스탤러드 분석가는 행정부와의 긴장이 당분간 주가를 억누를 것으로 본다. 스탤러드 분석가는 록히드 주식에 대해 "록히드는 적절한 멀티플에, 공정하게 평가됐다"고 진단하며, '보유' 등급과 505달러 목표 주가(최근 467달러 대비 8% 상승)를 제시했다. 큰 폭으로 하락한 부즈 앨런 해밀턴 홀딩은 저평가된 것으로 보인다. 지난해 11월 미국 대통령 선거 후 36% 급락했는데, 정부 효율성 부서의 정부 계약 손질 여파다. 회사 사업의 약 4분의 3이 국가 안보 관련이라 타격이 컸다. 하지만 부즈는 단순 컨설팅 기업 이상이다. 9·11 사태 후 미 안보 기관 정보 공유 시스템을 구축했고, 12월 팔란티어와 협력해 미군 전투원에게 AI 기반 소프트웨어와 하드웨어를 공급한다. 'AI'와 '국가 방위' 조합 덕에 팔란티어는 2026년 예상 수익 163배에 거래되지만, 부즈는 약 16.6배에 불과하다. 헤드라인 리스크는 있지만, 수익은 앞으로 수년 간 11% 성장 예상되며(S&P 500보다 약간 빠름), 밸류에이션은 지난 5년래 최저 수준이다. 전쟁 양상은 변하지만, 부즈 같은 방산 기업들은 언제나 변화 속에서 이익을 창출할 방법을 찾을 것이라는 전망이 나온다.
- IT/바이오
2025-05-12 06:10:00
[기후의 역습(133)] 전 세계 산호 84% 백화⋯기록 이래 최악의 피해

전 세계 산호초의 84%가 백화(bleaching) 현상을 겪고 있는 것으로 나타났다. 이는 관측 사상 가장 광범위하고 심각한 피해로, 기후변화로 인한 해수 온난화가 원인으로 지목됐다. 국제 산호초 이니셔티브(ICRI)는 24일(현지시간) "이번 백화는 1998년 이래 네 번째로 발생한 글로벌 산호 백화 사태로, 2014~2017년에 산호초 약 3분의 2에 영향을 미쳤던 백화 현상의 기록을 경신했다"고 밝혔다. 이번 백화 현상은 2023년 1월부터 시작됐으며, 해수 온난화로 인해 종료 시점조차 불투명한 상황이다. ICRI는 100개 이상의 정부, 비정부기구 및 기타 단체로 구성된 기구다. 사이언티픽 아메리카는 "호주의 그레이트 배리어부터 미국 플로리다의 키스까지 전 세계 산호초의 밝고 선명한 색깔이 지구 역사상 최대 규모의 산호 백화 현상으로 인해 광활한 지역에서 유령처럼 하얗게 변했다"고 지적했다. 이어 "이 위기는 해양 생테계와 세계 경제에 막대한 영향을 미칠 수 있다"고 덧붙였다. 국제 산호초 학회 서기이자 전직 미국 국립해양대기청(NOAA) 산호 관측 책임자였던 마크 이킨은 "지금의 해수 온도 스트레스는 임계값 이하로 떨어지지 않아 앞으로도 전 지구적 백화 현상이 반복될 수 있다"고 우려했다. 그는 이어 "산호초의 붕괴는 단순한 해양 생물의 위기를 넘어 인류의 삶과 생계를 위협하는 지구적 변화"라고 경고했다. 2024년은 지구 평균 기온이 사상 최고치를 기록한 해였으며, 해양 수온도 예외는 아니었다. 극지방을 제외한 해양의 연평균 표면 수온은 섭씨 20.87도(화씨 69.57도)로, 산호 생태계에는 치명적이다. 산호초는 높은 생물 다양성을 유지하기 때문에 '바다의 열대우림'으로 불린다. 전체 해양 생물의 약 25%가 산호초 주변에서 발견된다. 산호는 공생 동물이다. 내부에 공생하는 조류(algae)에서 영양분을 얻으며 특유의 다양한 밝은 색을 띤다. 그러나 수온이 지속적으로 높아질 경우 조류가 독성 물질을 방출하고 산호는 이를 배출하며 색을 잃는다. 이 과정에서 산호는 하얗게 변하는 백화 현상을 나타내며 흰 골격이 드러나고, 생존 가능성이 급격히 낮아진다. 수온이 다시 차가워지면 조류가 산호에 다시 서식해 산호초가 회복될 수 있다. 하지만 조류가 사라지는 동안 산호는 약해지고 질병과 오염이 더 취약해진다. 조류가 너무 오랫동안 사라지면 산호는 죽게된다. 산호는 해안선 침식을 막아주고 폭풍으로부터 해안선을 보호해준다. 일부 연구에 따르면 산호초는 매년 세계 경제이 약 9조 8000억 달러를 기여하는 것으로 추산된다. ICRI는 현재 산호초 백화 현상으로 인해 "82개국 영토와 경제권이 피해를 입었다"고 밝혔다. 미국 NOAA 산호초 감시 프로그램은 이번 백화 사태의 심각성을 반영해 경보 척도에 추가 단계를 도입했다. 2023년 기관의 백화 경보 등급에 세 가지 새로운 등급(위 도표의 AL3, AL4, AL5)을 추가한 것. 이전에는 최고 등급인 2등급(위 도표의 AL2)이 열에 민감한 산호의 사망 위험을 나타냈다. 그러나 이제 최고 등급(AL5, 진한 보라색)은 산호초 내 산호의 80% 이상이 사망 위험에 처해 있음을 의미한다. 세계 곳곳에서 산호 보존과 복원 노력이 진행 중이다. 네덜란드의 한 연구소는 세이셸 인근 해역에서 채취한 산호 조각을 인공 환경에서 증식시키고 있으며, 플로리다 해안 등에서는 고온에 노출된 산호를 구조해 회복시킨 뒤 다시 자연에 방류하는 프로젝트가 추진되고 있다. 하지만 과학자들은 이러한 보완 조치만으로는 한계가 있다고 지적했다. 산호초를 보호하기 위한 가장 효과적인 방법은 온실가스 배출을 줄이는 것이라고 입을 모았다. 특히 이산화탄소와 메탄 등 화석연료 사용에서 비롯된 인위적 배출을 억제하지 않으면 해양 생태계 회복은 어렵다는 분석이다. 즉, 산호초를 보호하고 보존하는 가장 효과적인 방법은 육지에서 바다로 흘러드는 오염 물질을 줄이고, 과도한 어업을 종식시키고, 이산화탄소와 기타 온실가스 배출을 억제해 인간의 영향을 최소화하는 것이다. 이킨 박사는 "기후변화의 근본 원인을 해결하지 않는다면 그 어떤 보존 활동도 임시 방편에 불과하다"고 강조했다. 멜라니 맥필드 글로벌 산호초 감시 네트워크(GCRMN) 카리브해 분과 공동의장도 "행동하지 않는다면 산호초는 사실상 사망 선고를 받는 것이나 마찬가지"라고 경고했다. 한편, 도널드 트럼프 미국 대통령은 재임 2기 들어 화석연료 확대와 청정에너지 프로그램 축소 정책을 강하게 추진하고 있다. 이에 이킨 박사는 "지금 미국 정부는 생태계를 파괴하는 방향으로 나아가고 있으며, 보호 조치의 철회는 돌이킬 수 없는 피해를 초래할 것"이라고 경고했다.
- ESGC
2025-04-25 10:35:00
[신소재 신기술(123)] NASA, 중력파 관측소용 프로토타입 망원경 공개

나사(NASA)가 블랙홀과 다른 우주적 근원이 합쳐지면서 발생하는 시공간 파장인 중력파를 우주에서 감지할 수 있는 6개의 실물 크기 프로토타입 우주 망원경을 홈페이지를 통해 공개했다. 우주 망원경은 향후 10년 동안 진행될 나사의 우주 미션 리사(LISA: Laser Interferometer Space Antenna) 임무에 사용될 계획이다. 망원경은 2개가 한 쌍을 이루어 우주선에 탑재된다. 중력파를 관측하는 차세대 리사 임무는 유럽우주국(ESA)과 나사가 협력해 진행하는 미션으로, 레이저를 사용해 태양보다 더 광대하게 분산된 3대의 우주선 사이의 정확한 거리를 측정해 중력파를 감지하는 것이다. 거리 측정은 피코미터 또는 1조 분의 1미터 수준의 정밀도로 이루어진다. 삼각형 배열의 각 면은 약 250만km를 측정한다. 미국 메릴랜드주의 나사 고다드 우주비행센터의 라이언 드로사 박사는 "각 우주선에 탑재된 쌍둥이 망원경은 적외선 레이저 빔을 송수신해 동료 우주선을 추적하며, 리사 임무에 쓰이는 6대의 망원경은 나사가 모두 공급한다. 엔지니어링 개발 망원경 유닛(Engineering Development Unit Telescope)이라는 이름의 이 프로토타입은 우주를 비행할 우주선 하드웨어를 제작하는 작업을 지원하게 된다. 뉴욕주 로체스터에 소재한 L3해리스테크놀로지(L3Harris Technologies)에서 제조 및 조립한 프로토타입 망원경은 지난 5월 고다드 센터에 도착했다. 망원경의 주 거울은 적외선 레이저를 매우 잘 반사하고, 차가운 공간에 노출된 상태에서 열 손실을 줄이기 위해 금으로 코팅됐다. 망원경은 실내 온도에 가까울 때 가장 잘 작동한다. 프로토타입 망원경은 모두 독일 마인츠에 소재한 쇼트(Schott)에서 제조한 호박색 유리 세라믹(Zerodur)으로 만들어졌다. 이 소재는 폭넓은 온도 범위에서 모양이 거의 변하지 않기 때문에 망원경 거울과 고정밀이 필요한 응용 분야에 널리 사용된다. 리사 임무는 2030년대 중반에 시작될 예정이다.
- IT/바이오
2024-10-24 14:27:00
[신소재 신기술(113)] 美 조지아 공대, 리튬이온배터리 획기적 개선 음극재 개발

전기자동차(EV) 시장의 케즘(chasm·일시적 수요 정체) 극복 방안의 하나로 '차세대 배터리'가 거론되는 가운데 미국에서 새로운 음극 소재가 개발됐다. 조지아 공과대학은 홈페이지를 통해 하이롱 첸(Hailong Chen) 교수가 이끄는 다기관 연구팀은 리튬이온배터리(LIBs)를 획기적으로 개선할 수 있는 저렴한 새로운 음극 소재를 개발했다고 밝혔다. 이는 전기자동차 시장과 대규모 에너지 저장 시스템을 변화시킬 가능성이 있다. 조지아공대 우드러프 기계공학부 및 재료과학·공학부 하이롱 첸 부교수는 "오랫동안 사람들은 기존 음극재보다 저렴하고 지속 가능한 대안을 찾고 있었다. 우리가 그걸 찾은 것 같다"고 말했다. 연구팀에 따르면 획기적인 소재인 삼염화철(FeCl3)은 일반적인 음극재 비용의 1~2%에 불과하지만 동일한 양의 전기를 저장할 수 있다. 음극재는 용량, 에너지 및 효율성에 영향을 미치며 배터리 성능과 수명, 경제성에 중요한 역할을 한다. 첸 교수는 "우리 음극재는 게임 체인저가 될 수 있다"며 "이는 전기차 시장 뿐만 아니라 전체 리튬 이온 배터리 시장을 크게 개선할 것"이라고 말했다. 연구 결과는 학술지 네이처 서스테너빌리티(Nature Sustainability)에 게재됐다. 1990년대 초 소니에 의해 처음 상용화된 리튬이온배터리(LIB)는 스마트폰이나 테블릿과 같은 개인용 전자제품의 폭발적인 성장을 촉발했다. 이 기술은 결국 전기자동차에 동력을 공급하는 신뢰할 수 있고 충전 가능한 고밀도 에너지원으로 발전했다. 그러나 개인용 전자 제품과 달리 전기차와 같은 대규모 에너지 사용자는 LIB 비용에 특히 민감하다. 현재 배터리는 전기차 총 비용의 50%를 차지하며, 이로 인해 이러한 청정 에너지 자동차는 내연 기관 자동차보다 더 비싸다. 더 나은 배터리 구축 구식 알카라인 배터리와 납축 배터리에 비해 리튬이온배터리는 더 작은 패키지에 더 많은 에너지를 저장하고 충전 장치에 더 오래 전원을 공급한다. 그러나 리튬이온배터리에는 코발트나 니켈과 같은 희귀 속이 포함되어 있으며 제조 비용이 높다. 지금까지 LIB용으로 네 가지 유형의 음극만 성공적으로 상용화됐다. 기존 LIB는 액체 전해질을 사용하여 에너지 저장 및 방출을 위한 리튬 이온을 운반한다. 저장할 수 있는 에너지 양에는 엄격한 제한이 있으며 누출 및 화재가 발생할 수 있다. 그러나 모든 고체리튬이온배터리는 고체 전해질을 사용하여 배터리 효율성과 안정성을 크게 높이고 더 안전하게 더 많은 에너지를 저장할 수 있도록 한다. 아직 개발 및 테스트 단계에 있는 이러한 배터리는 상당한 개선이 될 것이다. 연구팀이 개발한 FeCl3 음극, 고체 전해질 및 리튬 금속 양극을 사용하면 전체 배터리 시스템 비용이 현재 LIB의 30-40%에 불과하다. 첸 교수는 "이는 전기차를 내연 기관 자동차보다 훨씬 저렴하게 만들뿐만 아니라 새롭고 유망한 형태의 대규모 에너지 저장 장치를 제공해 전력망의 복원력을 향상시킨다"고 말했다. 이어 "또한 우리가 개발한 음극은 전기차 시장의 지속 가능성과 공급망 안정을 크게 향상시킬 것"이라고 기대했다. 음극재로 염화철(FeCl3) 주목 음극재로서의 FeCl3에 대한 첸의 관심은 고체 전해질 재료 연구에서 시작됐다. 그의 연구실은 2019년부터 기존 상용 산화물 기반 음극을 사용해 고체 배터리를 만들려고 시도했다. 결과는 좋지 않았다. 음극과 전해질 재료가 잘 맞지 않았던 것. 연구원들은 염화물 기반 음극이 염화물 전해질과 더 나은 쌍을 이루어 더 나은 배터리 성능을 제공할 수 있다는 점에 착안했다. 첸 교수는 "우리는 시도해볼 가치가 있는 후보(FeCl3)를 찾았다. 결정구조가 리튬이온 저장 및 운송에 잠재적으로 적합했기 때문이다"라고 설명했다. 현재 전기차에서 가장 많이 사용되는 음극은 산화물이며 엄청난 양의 값비싼 니켈과 코발트가 필요하다. 이는 독성이 있을 수 있으며 환경 문제를 야기할 수 있는 중금속이다. 이와 대조적으로 연구팀이 개발한 새로운 음극에는 철(Fe)과 염소(Cl)만 포함되어 있다. 이는 강철과 식용 소금에서 발견되는 풍부하고 저렴하며 널리 사용되는 원소들이다. 초기 테스트에서 FeCl3는 다른 훨씬 더 비싼 음극만큼 또는 더 나은 성능을 발휘하는 것으로 나타났다. 예를 들어 널리 사용되는 음극 리튬철인산염(LiFePO4, LIF)보다 작동 전압이 더 높다. 작동 전압은 배터리가 장치에 연결될 때 제공하는 전기력으로 정원에서 사용하는 호스의 수압과 유사하다. 연구팀은 이 기술이 5년 이내에 전기차에서 상업적으로 실행 가능할 수 있을 것으로 기대했다. 첸은 현재로서는 연구팀이 FeCl3와 관련 소재를 계속 연구할 것이라고 말했다. ◇ 참고: Zhantao Liu, Jue Liu, Simin Zhao, Sangni Xun, Paul Byaruhanga, Shuo Chen, Yuanzhi Tang, Ting Zhu, Hailong Chen. 「모든 고체 리튬 이온 배터리를 위한 저비용 삼염화철 음극」 Nature Sustainability.
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2024-09-25 16:06:00
[우주의 속삭임(35)] 중국 달 탐사선, 달 샘플에서 물 발견

중국의 달 탐사선이 채취한 샘플에서 물 분자가 발견됐다고 중국 학자들이 주장했다고 인터레스팅엔지니어링이 전했다. 중국은 지난 2020년 달 탐사선 창어 5호 임무를 통해 가져온 달 토양 샘플에서 물 분자가 풍부한 미네랄을 발견했다고 밝혔다. 분석을 진행한 중국과학원(CAS) 물리학연구소가 달에서 채취해 지구로 가져온 광물(ULM-1) 결정체에서 풍부한 물과 암모니아 분자를 찾아냈다는 것이다. 과학원 학자들은 ULM-1 샘플이 물과 ‘MgCl3-6H2O’ 공식의 암모늄이 풍부한 광물이라고 주장했다. 분석에 따르면 광물의 분자식에는 최대 6개의 결정질 물이 포함되어 있으며, 물 분자는 질량 기준으로 ULM-1 샘플의 최대 41%를 차지한다. 광물의 구조와 구성은 현무암과 물이 풍부한 화산 가스 반응으로 형성된 광물인 노보그라블레노바이트 및 지구 증발 광물인 카르날라이트와 매우 유사하다고 한다. 암모늄의 존재는 달 가스 제거의 복잡한 역사를 나타내며 달에서의 거주를 위한 자원으로서의 가능성을 보이는 것이다. 학자들은 "이번 분석 결과는 물 분자가 달의 햇빛이 비치는 지역에서 수화된 염분으로 존재할 수 있으며, 이는 달 화산 가스에서 물과 암모니아 증기의 확산을 제약할 수 있음을 시사한다"고 덧붙였다. 1960년대 미국의 아폴로 우주선이 인간을 처음으로 달에 보냈을 때부터 학계는 달 표면에서 물의 흔적을 탐색해 왔다. 그러나 달 토양 샘플에 대한 초기 분석 결과는 실망스러웠다. 물이 전혀 없는 것으로 나타나 ‘마른 달’로 인식됐다. 달에 물이 있었는 지의 여부는 그 이후 고려 대상이 되지 않았다. 그러나 지난 2009년 인도우주연구기구(Indian Space Research Organization)의 찬드라얀 1호(Chandrayaan-1) 우주선이 달의 햇빛이 비치는 지역에서 산소와 수소 분자와 같은 수화된 광물의 흔적을 발견하면서 분위기는 바뀌었다. 2020년 나사(NASA)는 햇빛이 비치는 달 표면에서 물을 발견했다고 발표했다. 이 발견은 클라비우스 분화구에서 물 분자를 감지한 공중 성층권 천문대의 적외선 탐지 데이터를 분석한 결과였다. 클라비우스 분화구는 달 남반구의 가장 큰 분화구 중 하나로 지구에서 볼 수 있다. 또 하와이대학교 행성학자 슈아이 리 연구팀도 지난 2018년 달의 얼음 매장에 대한 결정적인 증거를 발견했다. 다만 리 박사는 우주 기관들이 달의 방대한 수자원을 활용하려면 몇 가지 장애물을 극복해야 한다고 설명했다. 리는 달에서의 물 존재의 중요성은 단순히 미래 달 거주에 사용될 수 있는 물의 존재를 확인하는 것 이상이라고 지적했다. 물은 달의 형성과 진화 과정을 알려줄 수 있는, 달 표면의 몇 안 되는 구성 요소 중 하나라고 말했다.
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2024-07-25 14:20:00
[퓨처 Eyes(17)] 세계 최대 화물기 '드론 라이너', 10년 내 취항 전망⋯온라인 쇼핑 혁신 기대

영국 항공 스타트업 '드론라이너'는 무한정 공중에 머물 수 있는 자율주행 화물기를 개발 중이라고 밝혔다. 드론라이너는 기존 화물기의 한계를 극복하고, 화물 운송의 혁신을 예고하고 있다. 물론 자동화된 항공기는 새로운 개념은 아니다. 지난 몇 년 동안 많은 기업들이 자율 비행을 실현하기 위해 노력해 왔다. 이러한 기업의 성장은 조종사 부족과 항공 산업의 지속가능성 개선에 대한 필요성과 밀접한 관련이 있다. 이에 따라 여러 기업이 안전하고 지속 가능한 자율주행 항공기를 개발하는 과정에 있다. 영국 일간지 더 선(The Sun)에 따르면 드론라이너는 최근 DL200과 DL350이라는 두 가지 자율주행 화물 항공기의 컨셉을 공개했다. 더 작은 DL200은 전기로 구동되는 단일 부스트 엔진으로 40개 이상의 화물 컨테이너를 실을 수 있다. 최대 화물 중량은 200톤, 최대 이륙 중량은 350톤이다. 반면에 더 큰 버전인 DL350은 세계에서 가장 무거운 항공기로, 두 개의 하이브리드 터보팬 엔진으로 구동된다. DL350은 최대 80개의 컨테이너를 적재할 수 있으며, 최대 화물 중량은 350톤이다. 또한 DL350의 최대 이륙 중량은 600톤이다. 지금까지 비행한 화물기 중 가장 큰 보잉 747-8의 적재 용량은 약 137톤이다. 드론라이너 DL200과 DL350은 모두 6500해리의 항속거리를 자랑한다. 작은 비행기인 DL200에는 터보팬 엔진이 하나, 큰 비행기인 DL350에는 두 개가 장착되지만 항속 거리는 대략 6500해리로 동일하다. 이는 베이징에서 로스앤젤레스까지의 거리보다 길고 지구 둘레의 3분의 1에 해당하는 거리다. 드론라이너의 디자인 디렉터인 마이크 데번스는 더 선과의 인터뷰에서 이 항공기를 "점보 제트기 이후 가장 흥미로운 새 비행기"라고 평가했다. 데번스는 "드론라이너의 취항을 위해서는 수십억 달러의 비용이 들겠지만, 10년 안에 이 항공기가 하늘을 날게 될 것이라고 믿는다. 드론라이너는 점보 제트기 한 대의 무게를 화물칸에 실을 수 있을 정도로 큰 크기와 강력한 엔진 덕분에 많은 양의 화물을 운송할 수 있다"고 덧붙였다. 기존 화물기의 한계 기존 화물기는 항공기의 크기와 연료 효율성의 한계로 인해 장거리 화물 운송에 적합하지 않았다. 먼저, 화물기는 여객기보다 크기가 크고 무거워 연료 소모가 많다. 이에 따라 장거리 화물 운송 시 비용이 많이 들고, 탄소 배출도 증가한다. 또한, 화물기는 탑재 중량이 제한되어 있어 대용량 화물 운송에 어려움이 있다. 현재, 취약한 공급망과 항만 혼잡은 배송을 지연시키는 주요 원인으로 지적되고 있다. 최근의 사건들은 공급망이 얼마나 쉽게 중단될 수 있는지를 보여 주었다. 코로나19 팬데믹과 감염, 또한 전쟁에 대한 우려로 인해 기존 항만과 운송 수단은 취약한 생태계를 형성하고 있다. 국제 교역의 주요 항로 중 파나마 운하와 수에즈 운하는 기후 변화와 전쟁의 영향으로 제 기능을 못하고 있으며, 이로 인해 선박들의 혼잡이 더욱 심각해지고 있다. 파나마 운하는 태평양과 대서양을 연결하며, 수에즈 운하는 지중해와 홍해를 이어준다. 전 세계 상품 교역량의 5%가 지나가는 파나마 운하가 올해 들어 전례 없는 가뭄에 따른 수위 하락으로 선박 통행량을 제한했다. 이에 미국 선박 퍼시픽 웨이하이호는 10일이 더 걸리지만 운하 통과 시 병목 현상이 없는 이집트 수에즈 운하를 이용하기로 결정했다. 수에즈 운하는 지중해와 홍해를 잇는 최단거리 바닷길로 전 세계 상품 교역량의 12%가 이곳을 통과한다. 그런데 예멘의 친이란 반군 세력인 후티가 이스라엘-하마스 전쟁 이후 '팔레스타인 지지'의 표시로 홍해에서 상선 공격을 확대하자 퍼시픽 웨이하이호의 수에즈 운하 통과 계획은 순식간에 무산됐다. 결국 이 배는 지난 18일 수에즈 해협에서 경로를 우회해 파나마 운하 이용보다 15일이나 더 걸리는 아프리카 희망봉 우회 경로를 선택했다. 지난 26일 발표된 스탠더드앤드푸어스(S&P) 글로벌 마켓 인텔리전스 보고서에 따르면, 이러한 우회 항로는 운송 비용을 15% 이상 증가시킨다. 드론항공기를 이용하면 이런 선박 혼잡도를 피할 수 있다. 드론 라이너의 특징 반면에 드론라이너는 이러한 기존 화물기의 한계를 극복하기 위해 다음과 같은 세 가지 특징을 갖추고 있다. 첫째, 드론라이너는 기존 화물기와 달리 직사각형 모양의 기체를 채택하고 있다. 이는 컨테이너를 효율적으로 실을 수 있도록 설계된 것으로, 화물 공간의 낭비를 줄일 수 있다. 둘째, 드론라이너는 하이브리드 전기 비행을 목표로 하고 있다. 이는 연료 효율성을 높이고, 탄소 배출을 줄이기 위한 것이다. 셋째, 드론라이너는 무한정 공중에 머물 수 있는 능력을 갖추고 있다. 이는 드론라이너가 승무원 없이도 자율적으로 운항할 수 있기 때문이다. 드론라이너의 미래형 기능과 전망 드론라이너는 택시 기능과 착륙, 이륙에 필요한 연료와 탑재하중을 지원하는 하이브리드 시스템을 갖춘, 연료 효율이 가장 높은 장거리 항공기로 설계됐다. 초저저항 기체는 항력을 줄이고 연료 효율적 운항이 가능하도록 설계되어 한 번의 비행으로 장거리를 이동할 수 있다. 또한 이 항공기는 지속 가능한 항공 연료(SAF)와 수소 연료로 구동되어 탄소 배출량을 95% 감축하고, 핸드링을 90% 이상 줄여 운영 비용을 절감할 수 있다. 또한 드론라이너는 완전 자율 비행이 가능하여 조종사 없이도 스스로 비행할 수 있다. 따라서 조종석이나 기내 가압장치가 필요하지 않으므로 더 빠른 적재와 하역이 가능하다. 게다가 비행기의 앞면과 뒷면을 열 수 있어 컨테이너를 더 빠르게 넣고 뺄 수 있다. 드론라이너의 상용화는 화물 운송 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다. 드론라이너의 등장으로 화물 운송이 더욱 빠르고 저렴해지고, 온라인 쇼핑과 식료품 배송의 대중화가 촉진될 것으로 전망된다. 온라인 쇼핑과 식료품 배송 분야의 변화 특히 드론라이너는 온라인 쇼핑과 식료품 배송 분야에 큰 변화를 가져올 것으로 예상된다. 드론라이너는 화물 운송 시간을 크게 단축함으로써, 고객이 주문한 상품을 더 빠르게 받을 수 있게 해준다. 또한, 기존의 배송 방식에 비해 비용을 크게 절감할 수 있다. 이는 온라인 쇼핑업체들이 해외에서 상품을 빠르게 배송할 수 있는 기반을 마련해 주며, 고객들의 만족도를 높이는 데 기여할 것으로 보인다. 식료품 배송 업체들은 드론라이너를 활용해 신선한 식품을 빠르게 배송할 수 있게 되어, 고객들의 불만을 해소하고 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 전망된다. 예를 들어, 드론라이너가 상용화되면 고객이 온라인으로 주문한 상품을 당일 또는 익일 배송받을 수 있게 된다. 또한, 드론라이너를 이용하면 채소, 과일 등 신선식품이나 식료품과 같은 상품을 더욱 신속하고 안전하게 배송할 수 있을 것이다. 환경 문제 해결에 기여 드론라이너는 환경 문제 해결에도 기여할 것으로 기대된다. 드론라이너는 하이브리드 전기 비행을 통해 연료 효율성을 높이고, 탄소 배출을 줄일 수 있다. 이에 따라 화물 운송으로 인한 환경 오염이 감소할 것으로 예상된다. 드론라이너에 따르면 DL200과 DL350 두 기체 모두 하이브리드 전기 비행을 지향하며 지속 가능한 제트 연료를 사용한다. 안전성 확보가 관건 그러나 드론라이너의 상용화에는 안전성 문제가 해결되어야 할 과제로 남아 있다. 600톤에 달하는 대형 항공기가 승무원 없이 하늘을 날아다니는 것은 안전상의 우려가 있기 때문이다. 드론라이너 측은 안전성 확보를 위해 다양한 기술을 개발하고 있으며, 기존 공항을 사용하지 않고 폐쇄된 공항이나 사용하지 않는 공군 기지 등을 활용할 방침이라고 밝혔다. 이 회사는 10년 내 상용화를 목표로 하고 있다. 드론라이너의 상용화는 앞에서 살펴보았듯이 화물 운송 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 전망된다. 화물 운송의 속도와 효율성이 크게 개선되면서, 식품 배송 산업 등의 성장을 촉진하고, 소비자들의 편익을 증진시킬 것으로 기대된다. 다만, 드론라이너 측은 안전 문제는 여러 번 강조했지만 소음 발생에 대해서는 별다른 언급이 없어서 이 또한 상용화에 앞서 선결 과제로 남았다.
- 포커스온
2023-12-28 09:08:00
美 육군, 고출력 마이크로파로 드론 떼 제압 성공

최근 전쟁 판도를 바꾼 중요한 무기 중 하나로 '드론'이 꼽히고 있다. 우크라이나와 러시아 전쟁, 이스라엘과 하마스의 전쟁에서도 드론이 얼마나 중요한 역할을 하고 있는지 알 수 있다. 이제는 거꾸로 드론의 공격을 방어할 수 있는 방어체계 구축에 전 세계의 시선이 옮겨지고 있다. 최근 미군은 드론 떼의 공격에 대응할 수 있는 새로운 방어체계를 구축하고 정부의 수용 테스트를 완료한 것으로 알려졌다. 미국의 군사 전문 매체 C4ISRNET은 에피루스(Epirus)가 개발한 고출력 마이크로파 기술을 이용한 드론 방어용 프로토타입이 정부의 승인 테스트를 통과했다고 보도했다. 보도에 따르면, 이 프로토타입 시스템은 미국 육군에 인도되었으며, 드론뿐만 아니라 로켓, 대포, 박격포, 순항 미사일 등 다양한 위협으로부터 보호하는 간접화재 방어능력(IFPC)을 갖추고 있다. 이 IFPC(Indirect Fire Protection Capability) 시스템은 물리적 요격 기능과 레이저, 고출력 마이크로파 기술을 결합한 것이다. 미군은 현재 미국의 항공우주 기업 다이네틱스(Dynetics)로부터 IFPC 발사대의 첫 12개 프로토타입을 받고 있으며, 이 시스템은 2024년에 운영 테스트를 시작할 예정이다. 에피루스 측은 IFPC-HPM(고출력 마이크로파)이 2022년 12월 미군의 신속 능력 및 핵심 기술 사무국과 체결한 계약에 따라 개발된 무인 항공기 시스템-군집 능력을 갖춘 것이라고 밝혔다. 벤처 캐피털의 지원을 받는 에피루스는 미군이 저가의 드론 위협을 고가의 미사일로 대응하는 문제를 해결하기 위해 비용 효율적인 레오니다스(Leonidas) 시스템을 개발했다. 이 시스템은 과열 없이 즉각적으로 반응하며, 한 번 배치되면 재장전이 필요 없다. 레오니다스의 운영자들은 HPM(고출력 마이크로파) 펄스를 정밀하게 조절하여, 단일 무인 항공 시스템(UAS)이나 드론 무리를 효과적으로 타격할 수 있다. 에피루스는 최근 네바다에서 이 레오니다스 기반 IFPC-HPM 시스템에 대한 정부의 승인 테스트를 성공적으로 마쳤다고 밝혔다. 이 시스템은 다양한 상황에서의 스트레스 테스트를 거쳐, 드론 무리(떼)에 대응할 수 있는 능력과 신뢰성을 입증했다. 회사 측에 따르면, 이 시스템은 미군의 지속적인 평가 및 테스트를 거쳐, 작전 사용을 위한 전략, 기술 및 절차 개발에 기여할 것이다. RCCTO(신속 능력 및 핵심 기술 사무국)와의 계약의 일환으로, 추가적인 3대의 프로토타입이 미군에 인도될 예정이며, 이 시스템은 추가적인 개발 테스트를 진행한다. 에피루스는 2018년 창립 이후 2년 만에 8000만 달러(한화 약 1056억원)의 자본을 조달하며 빠르게 성장했다. 노스롭 그루먼(Northrop Grumman), 제너럴 다이내믹스(General Dynamics), 엘3해리스 테크놀로지스(L3Harris Technologies) 등 대형 계약사들도 이 회사의 기술에 투자했다. 한편, 한국전력기술은 국가 중요 시설물의 안전성 강화를 위해 원자력 발전소에 대한 드론 공격 방어 체계를 구축하기로 하고, 테라디펜스와 협약을 체결했다. 이 회사는 능동형 위상 배열 레이더 기술을 기반으로 10km 이상의 범위에서 무인기나 자살 드론을 탐지, 추적, 무력화하는 안티 드론 방호 체계 기술을 보유하고 있다.
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2023-11-11 10:33:00