국내 연구진이 나비 날개와 새 깃털, 나방의 눈 등을 흉내내 태양전지 효율을 높이는 기술을 개발해 주목받고 있다. 경희대 응용화학과, 응용물리학과 공동연구팀은 나비, 나방, 새 등을 모사한 부착형 필름을 반투명 태양전지에 부착하면 효율을 45% 이상 높일 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 반투명 태양전지는 기존 태양전지 전극을 얇게 만들어 투과율을 높인 것으로 주로 창문에 붙여 태양광 발전을 하는데 활용된다. 반투명 태양전지는 금속전극이 얇아 투과성이 좋고 빛이 양방향에서 유입되는 장점이 있지만 빛 손실도 많기 때문에 전기 전환효율(광전효율)이 낮다는 치명적 단점도 갖고 있다. 이에 연구팀은 나비 날개나 새 깃털, 나방 눈이 무반사 같은 독특한 광학적 비대칭성에 힌트를 얻어 10 마이크로미터(㎛) 크기의 반구 표면에 수 백 나노미터(㎚) 크기의 작은 막대를 촘촘히 배열한 계층적 패턴을 가진 필름을 만들었다. 연구팀은 패턴 위쪽으로 들어오는 빛의 반사를 줄이고 아래로 투과되는 빛은 다시 반사시키는 광학적 비대칭성을 통해 빛을 필름 내에 가둔 것이다. 이렇게 개발된 빛 가둠 필름을 양방향 반투명 태양전지에 부착할 경우 한 쪽으로 비추는 빛을 흡수하는 동시에 외부로 반사되는 빛을 막고 뒤쪽으로 통과되는 빛을 다시 반사시켜 태양 전지 안에 머무는 빛의 양을 늘린 것이다.연구팀에 따르면 태양광이든 실내조명이든 빛의 종류는 물론 빛이 쪼여지는 방향에 상관없이 흡수율과 효율이 모두 높아졌다. 즉 낮에는 태양광으로 밤에는 실내조명으로 하루 종일 태양전지에 작동시킬 수 있다는 것이다. 실제로 필름을 부착한 반투명 태양전지 효율은 태양광에서는 13.49%, 실내광에서는 46.19% 증가했다. 필름 표면에 간단한 처리를 하면 태양전지 수명저하의 주요 요인인 물기와 먼지까지 방지할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 고두현 경희대 응용화학과 교수는 “이번에 개발한 필름은 하나로 빛 반사와 통과를 막는 2가지 특성을 갖고 있기 때문에 건물 창이나 외벽에 쓸 수 있는 반투명 태양전지로 활용 가능해 심미적 기능 뿐만 아니라 유망한 미래 에너지원으로 쓸 수 있을 것”이라며 “또 디스플레이, 센서 등 각종 광전소자의 플랫폼 기술로도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서울과학기술대학교(총장 이동훈)가 미래 지식 창출을 선도할 석·박사급 인재 양성을 위해 ‘미래인재양성 지원 사업’을 신설하고 대학원생에게 미래인재장학금(등록금 전액)을 지원한다고 16일 밝혔다. 미래인재양성 지원 사업은 서울과기대 대학원 특화 전략의 하나로, 공모 경쟁의 방법으로 교육연구단(팀)을 선정해 대학원생 연구장학금, 해외 연구 인턴십, 산업체 공동연구, 국제공동연구 등을 지원하는 서울과기대 자체 인력양성사업이다. 서울과기대는 10월 교육부가 주관하고 한국연구재단에서 시행하는 ‘4단계 BK21(두뇌한국21) 사업’에서 데이터사이언스학과(산업공학과)의 ‘데이터사이언스와 비즈니스 포텐셜 교육연구단’, 건설시스템공학과(국방방호공학과 공동 참여)의 ‘건설융합기술 기반 방호안전 분야 미래인재 양성 교육연구팀’이 최종 선정된 바 있다. 지원 대상 학과는 △기계설계로봇공학과 △기계공학과 △안전공학과 △데이터사이언스학과 △신소재공학과 △건설시스템공학과 △건축과 △전기정보공학과 △전자공학과 △컴퓨터공학과 △환경공학과 △식품공학과 △안경광학과 △나노바이오융합공학과 △신재생에너지융합협동과정 △스마트에너지시스템협동과정 등 총 16개 학과로, 이번 2학기부터 160여명의 대학원생에게 등록금 전액에 해당하는 미래인재장학금을 지원할 예정이다. 이동훈 서울과기대 총장은 “4차 산업혁명 등 산업변화에 선도적으로 대응할 수 있는 고급 연구인재 양성을 위해 대학 자체적으로 미래인재양성 지원 사업을 마련하게 됐다”며 “우리 대학이 세계적으로 인정받는 실용연구중심대학이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. 한편 서울과기대는 오는 19일부터 30일까지 2021학년도 대학원생을 모집한다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr

가볍고 똑똑해진 아이폰이 5세대(5G) 이동통신까지 장착했다. 애플은 13일(미국 현지시간) 온라인으로 신제품 발표 행사를 열고 자사 제품 중 처음으로 5G를 지원하는 스마트폰인 ‘아이폰12’ 시리즈를 공개했다. 팀 쿡 애플 최고경영자(CEO)는 “오늘은 아이폰에 새로운 시대가 시작되는 날”이라고 표현했다. 소형부터 고급형까지 네 가지 모델로 나온 아이폰12는 모두 5G를 지원한다. 지난해 4월 삼성전자가 세계 최초의 5G폰을 내놓은 뒤 1년 6개월 만에 5G폰을 ‘늑장 출시’하는 만큼 심혈을 기울여 내놨다. 현재 스마트폰을 이용하는 상황이 5G가 적절한지 롱텀에볼루션(LTE)이 나은지를 자동으로 판단해 연결하는 ‘스마트 데이터 모드’를 적용해 배터리 소모가 많은 5G 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있도록 했다. 아이폰12 시리즈의 두뇌인 애플리케이션프로세서(AP)는 애플의 최신 제품인 ‘A14 바이오닉 칩’이 적용됐다. 5나노미터(nm) 공정에서 제조된 최초의 AP다. 전작에 들어갔던 A13칩과 비교해 중앙처리장치(CPU) 및 그래픽처리장치(GPU) 성능이 50% 개선됐다. 또한 기본형 아이폰12 기준으로 전작보다 무게는 16% 가볍고 두께는 11% 얇게 개선됐다. 경쟁사에 비해 애플의 5G 제품 출시가 늦었지만 아이폰 시리즈의 팬층이 워낙 단단하기 때문에 5G 스마트폰 시장에 지각변동을 일으킬 수 있다. 지난해 5G 스마트폰은 화웨이가 점유율 37.2%로 1위, 삼성전자가 36.0%로 2위를 기록했다. 화웨이와 삼성전자의 양강구도에 애플이 끼어들어 3파전 양상으로 흘러갈 가능성이 높다. 일각에서는 아이폰12가 아쉽다는 평가도 있다. 기대를 모았던 120Hz 주사율을 지원하지 않는다는 점이 대표적이다. 초당 120개의 이미지를 보여 줘 더 부드러운 화면을 제공하는 120Hz는 삼성전자의 최신 스마트폰에 이미 적용됐다. 아이폰은 아직 60Hz 주사율이다. 모델에 따라 가격이 95만~190만원의 고가로 형성됐음에도 기본 구성품에서 배터리 충전기가 빠진 점도 지적을 받고 있다. 국내에는 23일부터 예약을 받고 30일에 정식 판매를 시작한다. 23일부터 판매가 시작되는 미국을 비롯한 30여개 국가보다는 일주일가량 늦다. 일주일 차이로 1.5차 출시국으로 분류됐다. 지난해 출시된 아이폰11 시리즈만 해도 한국은 미국, 중국, 유럽 등 시장보다 한 달 늦은 10월 25일에야 출시된 바 있다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 양지웅 교수와 로봇공학전공 한상윤 교수가 삼성전자 미래기술육성사업이 지원하는 2020년도 하반기 소재기술, ICT 창의과제에 선정됐다. 양 교수는 ‘양자점의 생로병사 비밀규명을 통한 고효율?고안정성 양자점 소재?소자 개발’를 연구주제로 이번 사업에 선정됐다. 연구의 내용은 양자점 나노입자의 생로병사 전 과정에 대한 기초과학적 이해를 통해 고효율, 고안정성의 QLED 디스플레이 기술의 구현을 목표로 하고 있다. 양 교수는 “양자점은 차세대 디스플레이 기술로 많은 주목을 받고 있지만 아직 합성 및 열화과정에 대한 근원적인 이해가 부족하여 자발광 QLED의 효율 및 안정성이 낮은 상태”라며, “이번 과제를 통해 양자점 디스플레이 기술 실용화에 기여하는 연구를 수행하겠다”고 소감을 전했다. 한 교수는 ‘조합 최적화 문제를 위한 온 칩 광학 아이징 머신’을 연구주제로 이번 사업에 선정됐다. 빛이 흐르는 반도체를 이용해 양자영역에서 동작하는 인공신경망을 구현하여, 슈퍼컴퓨터로도 풀지 못했던 최적화 이론의 난제들을 실시간으로 푸는 초소형 칩을 개발하는 것이 연구의 목표다. 한 교수는 “해당 칩이 개발되면, 신약개발, 자율주행, 소셜네트워크, 암호화폐 등에 관련된 난제들을 시공간의 제약 없이 풀 수 있는 길이 열려 실생활에 눈에 띄는 파급효과가 생긴다.”며 “이번 과제를 통해 인류의 삶에 긍정적인 변화를 가져오고 싶다”고 밝혔다. 삼성미래기술육성사업은 삼성전자가 2013년 1조 5000억원을 출연해 우리나라 미래 과학기술분야 연구를 10년 간 지원하는 사회공헌 사업이다. DGIST 양지웅 교수와 한상윤 교수를 포함한 올 하반기 2차 선정과제는 기초과학 15개, 소재기술 7개 , ICT창의과제 분야 9개 등 총 31개 연구과제로 연구비 396억 3000만원이 지원된다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

1973년 정부의 ‘대덕연구학원 도시계획’에 따라 조성된 대덕연구단지가 2005년에는 특구법에 근거해 대덕연구개발특구(대덕특구)로 확대·개편됐다. 현재 대덕특구에는 정부출연연구소 26개, 대학 7개, 기업 1948개 등 총 2500여개의 기관이 입주해 연구기술직 3만 6000명, 생산관리직 4만명 등 7만 6000여명이 일하고 있다. 특화 분야는 정보기술(IT)융복합, 바이오메디컬, 나노융합, 정밀기기 등이다. 그동안 대덕특구는 우리나라 과학기술의 중심지 역할을 해 왔으며 이제 세계적인 과학도시로도 정평이 나 있다. 그러나 최근까지 50여년 가까이 대덕특구와 대전시는 교류와 협력이 활발하지 못한 상태였다. 대덕특구의 우수한 연구인력과 환경은 대전의 사회경제 발전은 물론 시민들에게도 별 도움을 주지 못했으며 대전시나 구도심 시민에게는 이방인과 같은 존재로 인식돼 왔다. 그런데 최근 대전시가 정무부시장을 없애고 과학부시장 자리를 만들었다. 그리고 그 자리에 대덕특구에 있는 정부출연연구원의 원장을 지낸 분을 임명했다. 현재 17개 광역자치단체에는 대부분 정무와 행정부시장(부지사)만 직제에 규정돼 있다. 대전시가 이번에 지역 발전을 고려한 과감한 조직과 인적 혁신을 시도한 것이다. 지난 9월 중순에는 대전과학산업진흥원을 설립하고 초대 원장에 역시 대덕특구 출신 책임연구원을 발탁·임명했다. 진흥원의 설립 취지는 지역 주도의 도전과 혁신을 통해 과학기술로 잘사는 시민을 만드는 것과 국가가 50년 이상 육성해 온 대덕특구의 연구개발 역량을 대전의 발전으로 연계하기 위한 것이라고 한다. 앞으로 대전시와 대덕특구 간에 전문인력 교류와 협업의 새로운 물꼬가 트일 전망이다. 또한 대전시는 융합연구혁신센터를 조성해 대덕특구의 과학기술 역량을 기반으로 새로운 부가가치 창출 플랫폼을 만들기 위한 계획을 추진 중이라고 한다. 만시지탄이지만 이제라도 대전시가 대덕특구의 가치를 인식하고 이를 대전의 미래가치 창출 기반으로 과감하게 수용, 융합하려는 노력은 지역 혁신의 귀감이 될 만하다. 대덕특구와 대전시가 더 소통하고 협력할 수 있는 새로운 환경도 조성되고 있다. 카이스트와 다수의 정부 또는 민간 연구기관의 과학기술 역량을 기반으로 대덕특구 바이오 기업들은 수십년간 기술개발의 외길을 걸어왔으며 탄탄한 기술력을 바탕으로 진단키트와 장비 제조, 유전자 추출, 증폭시약까지 개발할 수 있는 클러스터 환경을 조성했다. 최근의 코로나19 사태에서 바이오 기업들이 진단키트 등을 신속히 만들어 국내는 물론 국외에도 공급해 세계적인 이목을 끌고 있으며 우리 국민의 자긍심을 높이고 K바이오의 가능성을 이끌고 있다. 2020년 9월 11일 현재 대전 지역을 기반으로 하는 35개 코스닥 기업 중 16개 기업이 바이오 분야이며 이들의 시가총액은 13조원을 넘는다고 한다. 이들 기업의 상당수가 생명공학연구원, 카이스트, LG화학연구원 등 대덕특구의 연구기관이나 대학으로부터 스핀오프돼 창업한 기업들이라는 점은 대덕특구의 우수한 연구개발 환경이 좋은 창업의 새싹을 만들어 내고 있다는 방증이라고 할 수 있다. 탄탄한 기술로 창업해 필요한 회임 기간을 잘 견뎌 온 새싹들이 이제 하나씩 꽃을 피우고 있다. 대전시는 지난해 말 국무총리 주재 규제개혁위원회에서 바이오메디컬 규제자유특구로 선정됐으며, 이로 인해 대덕특구가 신기술 바이오산업으로 재편되는 현상은 더 큰 탄력을 받을 것으로 전망된다. 바야흐로 대전이 K바이오를 선도하는 희망의 땅으로 변신하고 있다고 해도 과언은 아니다. 과학기술의 중요성을 이해하고 과학기술로 대전의 미래를 실현하겠다는 시 당국의 의지가 확고하므로 이 변화는 더 가속화될 것으로 보인다. 대전은 바이오뿐 아니라 강점을 가진 대덕특구의 다른 특화 분야에서도 큰 발전이 기대된다. 이런 대전의 노력이 결실을 맺을 수 있도록 과학기술정보통신부, 중소벤처기업부 등 관련 중앙부처의 적극적인 협조를 촉구한다. 다른 광역자치단체도 기존 관행에서 벗어나 해양도시, 철강도시, 석유화학도시 등 각 지역의 특성에 맞게 행정조직과 환경을 혁신하고 미래를 위한 새로운 플랫폼을 만들어 나가기를 기대한다.

국내 연구진이 친환경 청정에너지로 활용할 수 있는 수소를 빠르고 높은 효율로 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 신소재공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단 공동연구팀은 수소를 더 효과적으로 생산해 낼 수 있는 성냥개비 탑 모양의 촉매기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 수소 에너지 사용이 활성화되기 위해서는 저렴하게 수소를 생산할 수 있어야 한다. 순도 높은 수소 생산을 위해서 태양전지나 잉여 전기에너지를 이용해 물을 전기 분해 하는 고분자 전해질막 수전해 기술이 가장 주목받고 있다. 문제는 물 분해로 수소를 만들어 내기 위해서는 고가의 이리듐(Ir) 촉매를 사용해야 한다는 점이다. 이에 연구팀은 비싼 이리듐 사용을 줄이고 효율을 높이기 위한 촉매 개발에 나섰다. 연구팀은 3차원 프린팅과 비슷한 원리인 ‘초미세 전사프린팅 적층 기술’을 활용해 성냥개비 탑 모양의 3차원 이리듐 촉매 구조를 인쇄 방식으로 제작하는 기술을 개발했다. 기존에 사용되는 이리듐 나노입자 촉매는 무작위 형태와 배열을 갖고 있지만 이번에 개발한 3차원 촉매는 규칙적 구조를 갖고 있고 촉매 표면에 만들어진 기체 거품이 효과적으로 빠져나올 수 있다는 장점이 있다. 또 성냥개비 탑 형상의 3차원 촉매를 사용하면 훨씬 적은 양의 이리듐을 사용하고도 전기분해 효율을 높일 수 있다는 점이 확인됐다. 실제로 기존과 똑같은 양의 이리듐 촉매에서보다 20배 이상 효율이 높은 것으로 나타났다. 정연식 카이스트 교수는 “이번 연구결과는 귀금속 촉매 비용을 절감하고도 성능을 높일 수 있어 상업적으로도 활용할 수 있게 해줄 것”이라며 “이번에 개발한 3차원 적층 프린팅 방식의 촉매 기술을 활용하면 이산화탄소 전환, 배기가스 감축 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 예방을 위해 밀폐된 공간의 주기적 환기가 강조되고 있다. 그러나 미세먼지 질환에 노출되기 쉬운 건강취약계층이 주로 이용하는 시설에서는 외부 유해물질의 실내 유입을 꺼려 환기가 망설여지기도 한다. 서울 중구는 이런 문제를 해결하기 위해 지역 내 취약계층 이용 시설에 미세먼지 차단 방진창을 이달 말까지 설치한다고 7일 밝혔다. 경로당, 어린이집, 유치원, 노인요양센터, 복지관 등 총 88곳이 대상이다. 미세먼지 차단 방진창은 외부 유해물질의 실내 유입은 차단하면서 정체된 실내 공기를 환기시켜 미세먼지 차단, 코로나19 확산 예방, 방충 등 일석삼조의 효과를 낸다. 구 관계자는 “제작업체에 따르면 이번에 설치될 미세먼지 차단 방진창은 특허받은 나노섬유로 제작됐다”면서 “미세먼지 유입은 차단하면서도 통기율은 약 50%를 유지해 미세먼지가 심한 날에도 창문을 열고 환기가 가능해 혁신 시제품으로 지정됐다”고 말했다. 구는 지난달 22일부터 이달 초까지 제작업체의 설치예정지 방문 컨설팅을 통해 방진창 설치 위치 실측을 마무리했다. 구는 이 외에도 이달 중 지역 내 초중학교, 요양센터 등 총 8곳을 대상으로 ‘인공지능 스마트 사물인터넷(IoT) 에어샤워’ 설치 사업을 병행한다. 스마트 에어샤워는 건물 출입구에 설치돼 사람의 움직임을 감지하며 신체와 옷에 붙은 초미세먼지를 흡입해 제거하고, 대형 공기청정 기능으로 실내 공기를 정화한다. 기기 측면의 발광다이오드(LED) 살균기는 공기를 살균, 탈취하고 바이러스를 잡아 내는 기능으로 쾌적한 실내 환경을 조성한다. 서양호 중구청장은 “코로나19 예방뿐만 아니라 초미세먼지에 대비한 지원책을 다양하게 마련해 주민들이 안심하고 지낼 수 있는 건강한 중구를 만들 것”이라고 말했다. 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

“후보 거론된 것 자체가 좋은 지표노벨상 근접한 과학자들 많이 생겨난치병 치료 기술 개발하는 게 목표” 올해 노벨 화학상의 유력 후보로 꼽혔으나 안타깝게 수상하지 못한 현택환(56) 서울대 석좌교수 겸 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 단장은 7일 서울대에서 취재진과 만나 “올해는 수상이 어려울 거라고 예상했다. 오늘 강의를 시작하기 전에 학생들에게 방탄소년단(BTS)의 ‘Not Today’를 틀어줬다”며 담담히 소회를 밝혔다. 현 교수는 “노벨상 후보로 거론된 것 자체가 우리나라 과학자가 노벨상급 반열에 들어갔다는 좋은 지표라고 생각한다. 우리나라 과학기술이 그만큼 수준이 올라갔다고 말씀드리고 싶다”고 말했다. 앞서 지난달 정보분석업체 ‘클래리베이트 애널리틱스’는 국내 과학자 가운데 유일하게 현 교수를 노벨 화학상 수상 유력 후보로 점찍었다. 하지만 노벨 화학상은 프랑스의 에마뉘엘 샤르팡티에와 미국의 제니퍼 A. 다우드나에게 돌아갔다. 현 교수는 “대한민국에서 저를 포함해 노벨상에 근접한 과학자들이 많이 생겼다. 해외 주요 연구기관들이 설립된 지 100년이 더 넘은 점을 고려하면 우리나라 기초과학 연구지원 역사 30년 만에 위상이 올라간 점에 자부심을 느낀다”고 했다. 그는 정부에 감사하다는 뜻도 전했다. 현 교수는 “23년간 서울대 교수, 8년간 IBS 단장으로 일하면서 정부의 적극적인 연구비 지원을 받지 못했더라면 지금의 저는 없었다. 여러 지원 덕에 나노입자 분야에서 세계 최고의 반열에 들 수 있었다”고 밝혔다. 그러면서 “과학자의 창의성은 자유로운 연구 기회에서 나온다”며 젊은 과학자들을 조기에 발굴하고 이들에 대한 지원을 아끼지 않아야 한다고 강조했다. 올해 수상하지는 못 했지만 미래의 노벨 화학상 후보로 꼽히고 있는 현 교수는 포부도 밝혔다. 그는 “올해로 연구 23년째인데 이번에 노벨상 후보로 선정된 2개 논문은 나노입자 디자인·합성 등을 다룬 초창기 논문”이라며 “향후 10년 동안은 나노기술을 활용해 난치병을 치료하는 기술을 개발하는 게 제가 가진 큰 꿈”이라고 했다.최선을 기자 csunell@seoul.co.kr

노벨화학상 후보인 현택환 서울대 화학생물공학부 석좌교수 겸 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단장이 7일 오전 관악구 서울대 연구실에서 업무를 보고 있다. 2020.10.7 뉴스1

충치나 사고 등으로 인해 빠진 치아를 채워넣기 위한 임플란트 시술은 흔해졌다. 치과 이외에 골질환 치료를 위해 정형외과용 임플란트 사용도 늘고 있다. 시술 횟수는 늘어났지만 체내 뼈조직과 결합이 빨리 이뤄지지 않거나 염증이 발생해 재수술을 받아야 하는 경우도 많아지고 있다. 국내 연구진이 이같은 임플란트의 문제를 해결할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터 연구팀은 생체 이식용 임플란트 표면에 세라믹 인공뼈 성분을 코팅해 결합력을 세 배 이상 높였고 임플란트를 이식했을 때 발생할 수 있는 염증문제까지 해결하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 치과 또는 정형외과용 임플란트의 결합력을 높이고 염증 같은 부작용 발생을 줄이기 위해 임플란트로 쓰이는 티타늄이나 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 표면에 뼈와 동일한 성분을 코팅하는 방법이 연구되고 있다. 그렇지만 뼈와 동일한 성분을 가진 인공뼈 소재를 만들기 위해서는 별도의 합성공정과 코팅 과정도 오래 걸린다. 이렇게 만들어진 코팅 임플란트 역시 결합력이 약해 쉽게 손상되거나 염증을 일으켜 실제 임상에서는 사용되지 못하고 있다.이에 연구팀은 인공뼈 물질을 만들어 별도의 과정으로 코팅을 하는 것이 아니라 임플란트를 뼈의 주성분인 칼슘과 인으로 이뤄진 용액 속에 넣고 나노초 레이저 처리를 하면 한 시간 내에 인공뼈 코팅된 임플란트를 만들 수 있는 기술을 개발한 것이다. 인공뼈 코팅 임플란트를 사용하면 뼈와 결합되는 시간이 더 빠르고 염증 같은 부작용도 거의 발생하지 않는 것으로 확인됐다. 전호정 KIST 박사는 “이번에 개발한 기술은 현재 널리 쓰이고 있는 생체재료들 표면을 나노초레이저를 이용해 비교적 간단한 방법으로 활성화시켜 골융합이 필요한 다양한 의료기기에 적용할 수 있게 해줄 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2020년 노벨 생리의학상은 C형 간염 바이러스를 발견한 미국과 영국 출신 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨 생리의학상 수상자로 하비 올터(85) 미국 국립보건원(NIH) 교수와 마이클 호턴(70) 캐나다 앨버타대 교수, 찰스 라이스(68) 미국 록펠러대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 3명의 과학자는 C형 간염 바이러스를 발견함으로써 인류의 건강 증진에 크게 기여했다”고 평가했다. 이번에 수상한 3명의 과학자 모두 ‘예비 노벨생리의학상’으로 알려진 래스커상 임상의학 분야에서 C형 간염 바이러스 발견과 관련해 상을 받았다. 올터 교수와 호턴 교수는 2000년에 공동으로, 라이스 교수는 2016년에 수상해 노벨상 수상자로 일찌감치 낙점됐다는 평가를 받기도 했다. 올터 교수는 1970년대 중반 수혈과 관련된 바이러스가 만성 간염을 일으킨다는 사실을 처음 발견하고 학계에 보고했고, 호턴 교수는 1989년 게놈 분석을 통해 올터 교수의 발견이 C형 간염 바이러스 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 이들은 수혈을 통한 감염 위험을 줄이는 스크리닝 모델을 개발했다. 라이스 교수는 독자적으로 C형 간염 바이러스 내부 단백질 구조를 처음 밝혀내고 인체 거부반응을 보이지 않고 독성이 없는 치료제를 만드는 데 성공했다. C형 간염 바이러스를 전공한 김승택 한국파스퇴르연구소 인수공통바이러스연구팀장은 “일반적으로 만성 바이러스 질환은 항바이러스 치료제를 평생 먹어야 하지만 이번 수상자들의 연구로 C형 간염 바이러스를 95% 이상 치료하는 게 가능해졌다”며 “감염병 역사에 한 획을 그은 연구”라고 평가했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴 크로나가 늘어난 1000만 스웨덴 크로나(약 13억 510만원)의 상금이 주어지며, 3분의1씩 나눠 갖게 된다. 한편 현택환 서울대 석좌교수는 글로벌 정보서비스 기업 클래리베이트 애널리틱스가 매년 선정하는 ‘2020년 피인용 우수연구자’에서 화학 분야 연구자 중 한 명으로 선정됐다. 현 교수가 선정된 것은 한국 과학자로는 역대 네 번째다. 나노결정 합성 연구를 진행한 현 교수도 노벨 화학상 부문 후보로 거론되지만 가능성은 크지 않아 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

노벨상 상금 지난해보다 100만 스웨덴크로나 늘어난 1000만 스웨덴 크로나 2020년 노벨 생리·의학상은 C형 간염바이러스 발견하고 감염 메커니즘을 밝혀낸 미국 과학자 2명과 영국 과학자 1명에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 하비 알터(85) 미국 국립보건원(NIH) 교수와 마이클 하우튼(70) 캐나다 알버타대 교수, 찰스 라이스(68) 미국 록펠러대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 3명의 과학자는 C형 간염바이러스를 발견함으로써 혈액검사로 바이러스 감염 여부를 사전에 파악해 예방할 수 있게 해줘 인류의 건강 증진에 크게 기여했다”고 평가했다. 이번에 수상한 3명의 과학자 모두 ‘예비 노벨생리의학상’으로 알려진 래스커상 임상의학분야에서 C형 간염 바이러스 발견과 관련해 상을 받았다. 알터 교수와 하우튼 교수는 2000년에 공동으로, 라이스 교수는 2016년에 수상해 노벨상 수상자로 일찌감치 낙점됐다는 평가를 받기도 했다. C형 간염바이러스(HCV)는 각종 간염, 간경변, 간암 등의 원인으로 지목받고 있다. 1989년 처음 발견된 C형 간염은 전파 경로도 불분명하고 백신이나 특효를 보이는 치료제도 없었다. 하비 알터 교수는 1970년대 중반 수혈과 관련된 바이러스가 만성 간염을 일으킨다는 사실을 처음 발견하고 학계에 보고했으며 호튼 교수는 1989년 게놈 분석을 통해 알터 교수의 발견이 C형 간염 바이러스 때문이라는 사실을 밝혀냈다. 이들은 수혈을 통한 간염 발생 위험을 줄이는 스크리닝 모델을 개발했다. 라이스 교수는 C형 간염 바이러스 내부 단백질 구조를 처음 밝혀내고 인체에 거부반응을 보이지 않고 독성이 없는 치료제를 생산하는데 성공했다. 최종기 서울아산병원 소화기내과 교수는 “C형 간염 바이러스는 말라리아, 결핵, 후천성면역결핍증(HIV)와 함께 4대 감염 질환으로 꼽히는데 이번 수상자들 덕분에 C형 간염바이러스 환자의 분류는 물론 완치까지도 가능해졌다”라고 설명했다.C형 간염 바이러스를 전공한 김승택 한국파스퇴르연구소 인수공통바이러스연구팀장은 “이번 수상자들은 이전까지 알려지지 않은 바이러스를 새로 발견하고 치료제를 개발하는데 크게 공헌한 사람들”이라며 “일반적으로 만성 바이러스 질환은 항바이러스 치료제를 평생 먹어야 하지만 이들의 연구 덕분에 C형 간염 바이러스를 95% 이상 완전히 치료가 가능해졌는데 이는 대단한 연구성과로 감염병 역사에 획을 그은 것으로 봐야 할 것”이라고 말했다. 이번 생리의학상 수상자들에게는 지난해보다 100만 스웨덴크로나가 늘어난 상금 1000만 스웨덴크로나(13억 510만원)가 주어지는데 3분의 1씩 나눠 갖게 된다. 노벨위원회는 6일 물리학상, 7일 화학상, 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 기존에 시상식은 노벨상을 만든 알프레드 노벨 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름에서 열렸지만 올해는 코로나19 영향으로 수상자들이 자국에서 상을 받는 모습이 TV중계될 예정이다. 노르웨이 오슬로에서 열리는 평화상 시상식은 예년보다 축소된 규모로 개최된다. 한편 현택환 서울대 석좌교수는 글로벌 정보서비스 기업 클래리베이트 애널리틱스가 매년 선정하는 ‘2020년 피인용 우수연구자’에서 화학분야 연구자 중 한 명으로 선정됐다. 현 교수가 선정된 것은 2014년 유룡 카이스트 화학과 교수, 2017년 박남규 성균관대 물리학과 교수, 2018년 로드니 루오프 울산과학기술원(UNIST) 교수에 이어 한국 과학자로는 네 번째다. 나노결정 합성 연구를 진행한 현 교수가 이번 우수연구자로 선정되면서 노벨 화학상 부문 후보로 거론되고 있지만 가능성은 크지 않아 보인다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2020년 노벨상 수상자 발표가 오는 5일(현지시간)부터 12일까지 스웨덴 스톡홀름과 솔나, 노르웨이 오슬로 등지에서 진행된다. 노벨위원회에 따르면, 순차적으로 생리의학상(5일 오후 6시30분), 물리학상(6일 오후 6시45분), 화학상(7일 오후 6시45분), 문학상(8일 오후 8시), 평화상(9일 오후 6시), 경제학상(12일 오후 6시45분) 등 총 6개 부문에서 수상자가 발표될 예정이다. 올해 한국에서는 화학상에 가장 관심이 높다. 서울대 석좌교수이자 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 단장인 현택환 단장(56)이 예상 수상자 명단에 올라 있기 때문이다. 노벨평화상 후보로는 오는 11월 3일 미국 대통령선거에서 승부를 펼칠 예정인 도널드 트럼프 미국 대통령과 조 바이든 민주당 대선후보가 모두 추천을 받고 있다. 블라디미르 푸틴 러시아 대통령과 그의 정적 알렉세이 나발니 전 러시아진보당 대표도 평화상 후보다. 노벨문학상의 경우, 올해는 프랑스령 과들루프 출생 마리즈 콩데(83)가 유력하다. 그 외에도 류드밀라 울리츠카야, 무라카미 하루키, 마거릿 애트우드, 응구기 와 시옹오, 앤 카슨, 하비에르 마리아스, 고은 시인, 옌롄커, 아니 애르노, 찬쉐, 코맥 매카시, 돈 드릴로, 마릴린 로빈슨, 자마이카 킨카이드, 위화 등이 물망에 올라 있다. 생리의학상은 암 백신 공동 연구자인 일본 나카무라 유스케 박사가 유력하다. 또한 파멜라 비요르크맨 캘리포니아 공과대학 교수, 잭 스트로밍거 하바드대 교수 등도 거론되고 있다. 물리학상은 미 해군연구소 물리학자들인 토마스 캐롤과 루이스 페코라 박사, 홍제다이 미국 스탠포드 대학교 교수, 알렉스 제틀 미국 버클리대 교수, 카를로스 프랭크 영국 전산 우주론 연구소(ICC) 소장, 훌리오 나바로 캐나다 빅토리아대 교수, 사이먼 화이트 독일 막스플랑크 천체물리학 연구소 전 연구소장 등이 꼽힌다. 노벨상 경제학상 후보자 명단은 아직 발표되지 않았다. 매년 스웨덴 스톡홀름에서 열리던 노벨상 시상식이 올해는 코로나19로 인해 취소됐다. 시상식은 온라인으로 대체될 전망이다. 노르웨이 오슬로에서 별도로 열리는 노벨평화상 시상식은 규모를 줄여 별도로 개최한다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

영남대학교 화학생화학부 학부생들이 저명 국제 학술지에 제1저자로 잇달아 논문을 게재했다. 4학년 박병현(24) 저명 국제학술지 ‘JIEC(Journal of Industrial and Engineering Chemistry), 영향력지수 5.278’에 오는 11월 게재가 확정돼 온라인으로 선 공개 됐다. 박혜림(22) 씨의 논문은 ‘나노머터리얼스(Nanomaterials), 영향력지수 4.324’ 최신호에 게재됐다. 두 학생의 연구는 차세대 청정에너지원 중 하나인 수소 생산에 관한 연구다. 화석연료 사용량이 증가함에 따라 화석연료의 고갈과 환경오염 문제가 대두되면서 대체 에너지를 찾기 위한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있는 상황이어서 두 학생의 연구 성과가 더욱 주목된다. 박병현 씨의 논문은 태양광을 이용한 광촉매 물 분해 수소 제조에 관한 연구 성과다. 박병현 씨는 “이번 연구에서 카드뮴설파이드(CdS)와 카드뮴옥사이드(CdO)를 접합시켜 촉매로 활용해 시너지가 나는 것을 확인했다”면서 “친환경적이면서 저렴한 광촉매를 사용해 친환경 에너지원인 수소를 얻을 수 있는 가능성을 확인했다”고 연구 성과를 밝혔다. 박혜림 씨의 논문은 수소를 대량으로 생산하기 위해 핵심 소재가 되는 ‘산소 발생 반응(OER)’ 활성 소재 개발에 대한 연구다. 박혜림 씨는 “물의 전기 분해에는 ‘수소 발생 반응(HER)’과 ‘산소 발생 반응(OER)’이 포함된다. 이번 연구에서 수소를 대량으로 생산하기 위한 핵심 소재가 되는 OER 활성 소재를 만드는데 목표를 두었다”면서 “OER 공정의 부정적인 측면을 감소시키고, 저비용, 고효율, 고안정성을 갖춘 OER 전극에 관여하는 물질 개발을 통해 대량의 수소 생산 가능성을 확인했다”고 말했다. 영남대 화학생화학부에서는 학부생들이 매년 우수한 논문을 발표해 오고 있다. 학부 전통처럼 대를 이어가며 국제 학술지에 논문이 게재되면서 대외적으로 그 연구력을 인정받고 있다. 이번에 논문을 발표한 두 학부생은 이번 연구 성과 역시 지도교수인 강미숙 교수와 대학원 선배들의 역할이 큰 도움이 됐다고 입을 모은다. 학생은 “교수님과 대학원 선배들이 많이 도와준 덕분에 학부 시절 좋은 연구 성과를 낼 수 있었던 것 같다. 세부 전공에 대한 전문성을 갖추기 위해 대학원에 진학해 연구를 이어 나가고 싶다”고 진로 계획을 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

미국의 중국 반도체 산업 숨통 조이기가 가속화하고 있다. 중국 통신장비 업체 화웨이에 이어 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 업체 중신궈지(SMIC)를 제재하고 나섰기 때문이다. 로이터통신 등에 따르면 미 상무부는 26일(현지시간) 미국 컴퓨터 칩 업체들에 보낸 서한을 통해 SMIC에 특정 민감한 기술을 수출하기 전에 반드시 허가 면허를 받아야 한다고 공지했다. 이에 따라 미 기업들은 SMIC와 거래하려면 상무부의 개별 허가를 받아야 한다. 블룸버그통신은 화웨이에 이어 SMIC가 도널드 트럼프 행정부의 ‘블랙리스트’에 오른 두 번째 중국 주요 기술기업이 됐다고 전했다. 미국의 SMIC 제재에는 두 가지 이유가 있다. 우선 ‘화웨이에 대한 확실한 타격’이다. 미국은 지난 5월 화웨이와 대만 파운드리 업체 TSMC의 거래를 막았다. 반도체 생산시설이 없는 화웨이가 TSMC에 5세대(5G) 이동통신 스마트폰용 반도체 등의 생산을 맡기는 것을 막기 위해서였다. 화웨이가 TSMC의 대안으로 점찍은 업체가 SMIC다. SMIC는 2000년 설립된 중국 1위 파운드리 업체다. 세계 시장 점유율은 4.5%로 세계 5위다. SMIC는 회로선폭 14나노미터(㎚·1㎚는 10억분의1m) 공정을 주력으로 한다. 최첨단 통신칩 제조엔 한계가 있지만 중저가용 제품은 충분히 생산할 수 있다. 이런 움직임에 미국 정부가 쐐기를 박으려 하는 것이다. 다음은 중국 파운드리 산업을 주저앉히는 것이다. 글로벌 반도체 산업의 무게중심이 인텔 등 종합 반도체 기업에서 엔비디아, 퀄컴 등 팹리스(반도체 설계 전문업체)로 옮겨 가면서 파운드리의 중요성이 커지고 있다. 이에 중국 정부는 최근 “SMIC에 22억 5000만 달러(약 2조 7000억원)를 투자하고 10년간 법인세를 면제해 주겠다”고 발표했다. 중국 정부의 SMIC 육성이 가시화하자 미국이 선제공격에 나섰다는 게 전문가들의 분석이다. 반면 자국 업계에 대해서는 전폭적인 지원에 나선다. 니혼게이자이신문은 미 연방의회가 인텔 등 자국 반도체 업계의 개발·생산 능력을 끌어올리기 위해 총 250억 달러(약 29조원) 규모의 보조금 지급을 추진 중이라고 27일 보도했다. 이 밖에 자국 파운드리 산업 연구개발에 50억 달러의 예산이 추가 배정되는 것으로 전해졌다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

신종 코로나바이러스감염증(코로나19) 장기화로 혼자 산을 오르는 ‘혼산족’과 ‘산스장(산+헬스장)’ 캠핑과 등산 초보자를 일컫는 ‘캠린이’, ‘등린이’ 등의 신조어가 등장했다. 실내보다는 야외 활동을 선호하고, 건강에 대한 관심이 높아지면서 등산 뿐만 아니라 일상 속에서 걷기나 가벼운 트레킹을 실천하는 이들이 늘어 운동화의 중요성이 더욱더 커졌다. 우수한 기능성과 높은 활용도를 자랑하는 운동화 3종을 소개한다.영혼쿠션에 접지력과 내구성이 한층 강화된, 스케쳐스 맥스쿠셔닝 트레일화 지난봄 ‘영혼쿠션’으로 화제가 되었던 스케쳐스 ‘맥스쿠셔닝’이 세계 3대 타이어 회사인 ‘굳이어(Goodyear)’와 협업해 가벼운 산행에서도 신을수 있는 트레일화로 돌아왔다. ULTRA GO™(울트라 고) 쿠셔닝에 세계 명차에 사용되는 타이어 기술을 바탕으로 완성된 고무 아웃솔을 접목하여 접지력과 내구성이 강화됐다. 미끄러움 방지 아웃솔로 제주 오름, 올레길, 둘레길과 같은 곳에서 아웃도어 활동 시 편안하고 안전한 보행이 가능하다. 또한 트레일화에 내장된 Air Cooled Goga Mat™(에어쿨 고가 매트) 인솔은 보행 시 충격 흡수 및 통기성을 제공하여 쾌적함을 느낄 수 있다. 특히 컬러에 따라 다른 느낌을 주는 것도 매력인데, 브라운 컬러는 아웃도어 활동용으로 추천하고 블랙 컬러는 일상 속에서 가볍게 신을 수 있는 데일리 아이템으로도 제격이다. 총2가지 색상으로 구성됐다.신소재 그래핀(Graphene)을 적용한 하이킹화, 플라이하이크 팬텀 아웃도어 브랜드 K2가 신소재 그래핀을 적용한 하이킹화 ‘플라이하이크 팬텀’을 출시했다. 그래핀은 탄소 원자가 벌집 모양으로 배열된 얇은 막 형태의 나노 소재로 가벼우면서 내구성이 좋고, 탄성이 뛰어나다. ‘플라이하이크 팬텀’은 신발 미드솔에 쿠션감과 유연성을 제공하는 고탄성 그래핀폼(GRAPHENE FOAM) 상판과 엑스폼(X-FOAM) 하판을 이중으로 설계한 것이 특징이다. 또한, 발의 뒤틀림을 방지하는 측면 패턴(SIDE SUPPPORT)과 좌우 흔들림을 제어하는 미드솔 사출을 적용해 산행 시 발생할 수 있는 위험으로부터 발을 보호한다. 총5가지 색상으로 구성됐다.트레일 러닝화, 나이키 에어줌 테라카이거6 스포츠 브랜드 나이키의 트레일 러닝화 ‘에어줌 테라카이거6’는 간단한 로드 러닝부터 바위가 많고 미끄러운 트레일까지 무리 없이 누빌 수 있도록 디자인되었다. 나이키 리액트 기술이 적용되어 매끄럽고 탄력적인 러닝 경험을 제공한다. 다각도 접지력을 발휘하는 앞꿈치와 뒷꿈치의 러그(돌기)는 강력한 내마모성 고무로 만들어져 오르막길과 내리막길에서 더욱 강력한 그립력을 제공하고, 중족부의 고무 포드는 젖은 지면에서도 우수한 접지력을 발휘한다. 안정적인 핏과 착화감을 위한 우븐 힐이 적용되어 더욱 매끈한 룩을 연출해준다. 등산을 여러 번 경험해봤다면 자연스럽게 ‘편한 신발’을 찾게 된다. 울퉁불퉁한 산길에 최적화된 신발을 구입하고자 한다면 직접 다양한 제품을 신어보고 자신에게 맞는 사이즈와 착화감을 느껴본 뒤 구매하는 것을 추천한다. 또한 먼저 구입해 신고 있는 이들의 후기도 참고해보자. 스케쳐스 맥스쿠셔닝 트레일, K2 플라이 하이크, 나이키 에어줌 테라카이거6에 대한 자세한 정보는 공식 홈페이지를 통해 얻을 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

‘봄볕에는 며느리를 내보내고, 가을볕에는 딸을 내보낸다’는 옛 말이 있다. 봄볕은 자외선이 강해 피부에 좋지 않고 가을볕은 피부는 물론 건강에 도움이 된다는 말을 그렇게 표현한 것이다. 실제로 기상청의 분석에 따르면 1991년부터 2019년까지 29년 동안 봄철과 가을철 총일사량과 자외선지수를 분석한 결과 가을이 봄철보다 일사량, 자외선량, 일조시간이 낮고 습도는 높아 야외활동할 때 훨씬 쾌적하게 느낀다. 햇빛은 음식으로 섭취하기가 쉽지 않은 비타민D 합성에도 도움을 준다. 코로나19 때문에 외출이 여의치는 않겠지만 틈틈이 햇볕을 받아야 하는 이유를 제시한 중요한 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 보스턴대 의대 연구팀은 혈중 비타민D 수치가 높은 사람은 코로나19에 감염되더라도 합병증을 앓거나 의식불명이나 저산소증, 최악의 경우 사망에 이르는 등 심각한 상황을 겪지 않는다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 26일자에 실렸다. 비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어있지만 햇빛을 통해 주로 합성되며 체내에서 면역세포를 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2009년에 임산부 253명을 분석한 결과 출산 당시 비타민D의 활성형태인 ‘25-수산화 비타민D’ 수치가 일정 정도 이하일 경우 자연분만율이 낮아진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 코로나19에 감염돼 병원에 입원한 235명의 환자에게서 채취한 혈액에서 ‘25-수산화 비타민D’ 수치, 염증성 표지자, 림프구수와 환자의 상태를 분석했다. 분석 결과 25-수산화 비타민D 혈중 수치가 30ng(나노그램)/㎖ 미만인 환자들은 의식불명, 저산소증에 빠지거나 심할 경우 사망에 이르는 경우가 많은 것으로 나타났다. 체내 비타민D 수치가 낮을 경우 체내 염증표지자 수치는 높아지고 림프구 수치는 낮아지는 것으로 확인됐다.40세 이상 환자들의 경우 비타민D가 풍부하면 감염으로 사망할 확률이 51.5% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 비타민D가 체내에 충분하면 코로나19 바이러스에 감염될 위험을 54%까지 낮출 수 있으며 상기도 호흡기 질환을 일으키는 다른 바이러스에 감염되는 것도 예방할 뿐만 아니라 감염되더라도 중증상태에 빠지지 않도록 도와주는 것으로 분석했다. 코로나19 환자에게 합병증을 유발시키거나 중태로 빠지게 만드는 것은 과도한 면역 반응과 사이토카인 폭풍 때문이다. 비타민D가 이런 문제를 막아준다는 것이 연구팀의 설명이다. 마이클 홀릭 분자의학교실 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 비타민D가 사이토카인 폭풍을 막고 코로나19로 인한 사망과 합병증을 줄여준다는 직접적 증거를 보여주는 것”이라며 “일조량이 줄어드는 겨울철에는 비타민D가 부족해지면서 코로나19 감염과 그에 따른 합병증에 취약하게 만드는 만큼 비타민D 보충제를 복용하는 것이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계 점유율 5위 파운드리 기업 SMIC 美, 반도체 기술·장비 공급 차단 추진 중中 첨단 반도체 육성 전략 벼랑 끝으로 22조원 투자금 유입 ‘HSMC 프로젝트’올 1월 공장 건설 대금 지불 못해 소송창업자·주요 관리자 행방도 오리무중 중국 내 50개 대규모 반도체 사업 추진지방정부들 시진핑 향한 충성심이 목적작년 中 반도체 무역적자 2280억 달러‘미국의 공격은 날이 갈수록 날카로워지는데 자금줄은 끊기고 반도체 기술력 자체도 변변찮으니…’. 이런 고민은 총체적 난국에 빠진 중국 반도체산업의 현주소다. 미국 정부가 ‘반도체 굴기’를 선언한 중국의 통신장비업체 화웨이(華爲)에 이어 ‘중국 파운드리(반도체 위탁생산) 사업의 상징’으로 불리는 중신궈지지청뎬루(中芯國際集成電路·SMIC)를 블랙리스트에 올려 반도체 기술·장비 공급을 차단하는 방안을 공식 추진 중이라고 로이터통신 등이 지난 6일 보도했다. 미 국방부 소식통들은 “SMIC와 중국 인민해방군의 관계를 들여다보고 있다”며 “다른 정부 기관들과 협력해 SMIC를 블랙리스트에 올리고 제재하는 방안을 집중 논의하고 있다”고 전했다. SMIC가 중국 국방 사업에 관여하고 있다고 미 정부가 판단하고 있는 것이다. 미국의 블랙리스트에 오르면 기업들이 SMIC에 미국 기술이 들어간 반도체 장비나 부품을 팔 때 미 상무부의 허가를 받아야 한다. 화웨이를 비롯해 통신장비업체 중싱(中興)통신(ZTE)과 이들 기업의 계열사 등 275개 이상 중국 기업이 블랙리스트에 올라 있다. 화웨이뿐 아니라 SMIC에 대한 수출길도 사실상 봉쇄될 수 있다는 게 전문가들의 대체적인 분석이다. 2000년 설립된 SMIC는 화웨이와 더불어 중국 반도체 자급화 계획에서 양대 축을 이루는 기업이다. 세계 시장 점유율이 4.5%(3분기 추정치)로 세계 5위를 차지하고 있다. SMIC보다 먼저 미국의 제재 대상이 된 화웨이는 삼성전자와 세계 1위를 다투는 스마트폰 업체이면서 중국 최대 팹리스(반도체설계) 업체인 하이쓰(海思)반도체(Hisilicon)을 자회사로 두고 있다. SMIC는 세계 최대 파운드리업체인 대만지티뎬루(臺灣積體電路公司·TSMC)와 하이쓰가 발주한 반도체를 위탁 생산하고 있었는데, 미국의 추가 제재로 더이상 납품을 할 수 없게 될 전망이다.SMIC가 하이쓰의 생산 주문을 소화할 수 있다면 미국의 화웨이 제재는 무력화될 수 있겠지만, SMIC의 현 기술력 수준으로는 불가능하다. SMIC는 지난해 말에야 겨우 14나노미터(㎚·10억분의1m) 공정 양산에 들어갔다. TSMC는 7㎚ 제품을 거의 독점 공급하고 있다. 더욱이 TSMC는 올 하반기에 5㎚ 공정 양산에 진입하는 등 기술 수준이 한참 앞서가고 있다. SMIC와 TSMC 간에는 3~5년의 기술 격차가 존재한다. 중국 입장에서는 5~10년을 바라보고 SMIC를 집중 육성하고 있는데, 미국은 아예 SMIC가 싹도 틔우기 전에 고사시키겠다는 심산이다. 미국의 SMIC 제재가 현실화하면 SMIC가 화웨이에 시스템 반도체를 납품하는 만큼 미국의 제재는 화웨이에 추가적으로 큰 타격이 될 수 있다. SMIC가 활용하는 미국 어플라이드 머티리얼스, 램리서치 등의 공정 장비, 부품 수급도 막히게 된다. 중국이 추진 중인 첨단 반도체 육성 전략이 벼랑 끝으로 몰릴 수 있다는 분석이 나오는 이유다. 중국 정부는 화웨이가 반도체 생산을 맡겨 오던 TSMC와의 관계가 끊긴 데 이어 대안으로 SMIC를 육성하려는 계획을 세웠기 때문이다. 중국 정부는 SMIC를 ‘마지막 보루’로 두고 집중 투자를 통해 2025년까지 반도체 자급률을 70%로 끌어올리겠다는 야심찬 계획을 발표한 바 있다. 이런 와중에 중국 정부가 수십조원을 쏟아부은 반도체 개발 프로젝트에 제동이 걸렸다. 후베이(湖北)성 우한(武漢)시 둥시후(東西湖)구 정부는 지난달 공개한 투자 현황 보고서에서 “우한훙신(武漢弘芯)반도체(HSMC) 프로젝트에 대규모 자금 부족 문제가 존재한다”며 “언제든 자금이 끊어져 프로젝트가 멈출 위험에 직면했다”고 밝혔다. 프로젝트를 관리하는 현지 정부의 이 같은 ‘고백’은 HSMC가 사실상 회생 불능의 상태에 빠져든 것으로 볼 수 있다. 지방정부 관료들이 시진핑(習近平) 국가주석의 환심을 사기 위해 재정난에 아랑곳하지 않고 경쟁적으로 대규모 반도체 사업을 추진하면서 빚어진 비극인 셈이다. HSMC는 7㎚ 이하 첨단 미세 공정이 적용된 시스템 반도체 제작을 목표로 2017년 우한에서 설립됐다. 이 회사에 투자된 자금은 1280억 위안(약 22조원)에 이른다. HSMC는 대만 TSMC의 최고운영책임자(COO)이던 장상이(蔣尙義)를 영입해 주목을 받았다. 이 덕분에 지난해 말까지 중국 정부 등에서 투자금 153억 위안을 받은 것으로 알려졌다. HSMC는 “우한 산업 단지에 14㎚와 7㎚ 생산라인을 구축하고 웨이퍼 기준 연간 6만장을 생산하겠다”고 기염을 토했다. 글로벌 반도체 제조업체 중 7㎚ 양산이 가능한 곳은 삼성전자와 TSMC밖에 없는데, 신생 기업이 이런 기술 격차를 뛰어넘겠다고 ‘호언장담’한 셈이다.하지만 HSMC 문제는 지난 1월 공장 건설 대금을 지불하지 못해 소송에 휘말리면서부터 조금씩 드러났다. 특히 중국에서 유일하게 7㎚급 공정에 쓰이는 네덜란드 ASML의 극자외선(EUV) 노광 장비를 도입해 보유하고 있었지만, 이 장비는 은행에 압류된 상태다. HSMC를 세운 창업자 리쉐옌과 회사 설립에 관여한 인사들의 행방도 오리무중이고, 회사 홈페이지도 열리지 않는 상태다. 기술전문 매체 콰이커지(快科技)는 ‘우리 반도체 업계에 도대체 무슨 문제가 있는 것인가?’라는 제목의 기사를 통해 HSMC의 위기 소식을 전하면서 “수십년 전 가장 어려운 시기 과학자들은 주판에 의지해 원자폭탄을 만들었는데 지금은 이 작은 반도체를 진정 만들지 못하는 것인가”라고 한탄하기도 했다. 현재 중국 전역에서 50개 대규모 반도체 사업이 추진되고 있는데 총투자비만 무려 2430억 달러(약 289조원)에 이른다. 여기에다 중국 정부는 지난해 10월 289억 달러 규모의 반도체 펀드를 새로 조성해 지원하고 있다. 2014년에 이어 두 번째 조성되는 반도체 펀드다. 이 펀드에는 중국개발은행 등 중앙정부와 지방정부의 지원을 받는 기업이 대거 참여한 것으로 전해졌다. 그러나 주요 투자 주체인 중국 지방정부들의 재정난이 한계에 달해 자금 조달이 어려운 데다 선진국 업체들과의 기술격차가 크고 치밀한 계획보다 최고지도자에 대한 충성심이 사업 추진의 목적이 되고 있는 것이 문제라고 블룸버그통신은 지적했다. 중국 남부 해안도시 푸젠(福建)성 샤먼(廈門)과 가장 가난한 성(省) 가운데 하나인 구이저우(貴州)성도 반도체 사업에 뛰어들었다가 재원 낭비와 임금 인상이라는 부작용만 낳았다. 반도체 선진국들과의 기술 격차도 여전히 크다. 중국 칭화(淸華)대의 사업 부문인 쯔광그룹(紫光集團·Tsinghua Unigroup)의 자회사 창장춘추(長江存儲科技公司·YMTC)가 대표적이다. 중국 정부가 74%의 지분을 소유하고 있는 창장춘추는 중국 반도체 기업 중 전망이 밝은 업체로 꼽히지만, 선진국 플래시 메모리 업체들에 비하면 기술력에서 반 세대나 뒤진 것으로 평가된다. 창장춘추는 D램 기술에 대해 외부에 의존하지 않고 시장 주도자로 성장하기 위해 10년간 8000억 위안이라는 천문학적 돈을 퍼부을 계획이다. 이 중 상당수 자금이 설비 투자 못지않게 첨단장비를 운용할 수 있는 인력 확보에 쓰일 것이라는 게 반도체 전문가들의 일치된 견해다. 하지만 시장조사기관인 IC인사이츠에 따르면 중국 반도체 기업의 기술 국산화율은 2010년 8.5%에서 지난해 15.4%로 상승하는 데 그쳤다. 다른 반도체 기업들은 기술력 수준이 너무 열악해 내세울 만한 곳이 없다. 사정이 이렇다 보니 중국의 지난해 반도체 무역 적자는 2280억 달러 규모로 10년 전의 2배로 확대됐다. khkim@seoul.co.kr ■이 기사는 서울신문 홈페이지에 연재 중인 ‘김규환 기자의 차이나 스코프’를 재구성한 것입니다. 인터넷에서 ‘김규환 기자의 차이나 스코프’(goo.gl/sdFgOq)의 전문을 만날 수 있습니다.

박테리아 중에는 대사 과정에서 전자를 생성해 배출하는 종류가 적지 않다. 지하수나 흙 속에 널리 존재하는 지오박터속(屬)이 그런 예다. 사람처럼 산소를 들이쉬고 이산화탄소를 내쉬는 것이 아니라 유기물을 삼키고 전자를 ‘내뿜는’다. 전자는 근처의 산화철 같은 광물로 전달된다. 지오박터는 폐 전자가 확실히 전달되게 만드는 강력한 도구를 가지고 있다. 미국 예일대학 미생물학연구소의 팀이 지난달 ‘네이처 생화학’에 발표한 논문의 내용이다. 이들은 해당 박테리아가 “특수한 전도성 단백질로 만들어진 ‘거대한 스노클’(잠수용 호흡 대롱)을 통해 숨을 쉰다”고 밝혔다. 지난 19일 과학 매체 ‘라이브 사이언스’가 소개한 내용을 보자. 제목은 “박테리아가 전기를 배출할 수 있게 해 주는 ‘비밀 분자’가 과학자들에게 발견됐다”. 비밀 분자란 전기를 통하는 나노(10억분의1)미터 규모의 단백질 와이어다. 앞서의 ‘스노클’이다. 선폭은 머리카락의 10만분의1이지만 지오박터 몸길이의 수백~수천 배 먼 곳까지 전자를 이동시킬 수 있다. “사람은 300미터 앞쪽으로 숨을 내쉴 수 없지요.” 연구팀을 이끄는 니힐 말반카르 교수의 말이다. 연구진은 첨단 현미경 기술로 이 같은 ‘비밀 분자’를 발견했다. 또한 전기장으로 자극하면 생겨나는 이 분자가 자연환경에서보다 1000배 효율적으로 전기를 전도한다는 사실을 확인했다. “우리는 이 발견이 박테리아 기반의 전자 장치를 만드는 데 사용될 수 있다고 믿는다”고 말반카르 교수는 말했다. 이전에 그의 연구팀은 특정 지오박터종이 작은 전극에 접하면 또 다른 영리한 생존 트릭을 보인다는 사실을 확인한 바 있다. 전기장의 자극을 받은 미생물은 수백 마리가 수백 층 높이의 고층 아파트처럼 쌓여 생물막을 이룬다. 이를 통해 단일한 전력망을 공유하며 전자를 끊임없이 이동시킨다. 이번 연구의 핵심 질문은 ‘100층 높이에 있는 미생물이 어떻게 전자를 바닥까지 쏘아 내린 다음 나노 와이어를 통해 밖으로 멀리 내쏠 수 있는가’다. 몸길이 수백, 수천 배의 호흡 거리는 미생물에서 ‘이전에는 볼 수 없었던’ 것이다. 이번 연구팀은 최첨단 현미경 기술을 두 가지 동원해 지오박터의 배양물을 분석했다. 먼저 고해상도 원자간력 현미경. 나노 와이어의 표면을 극도로 민감한 탐침으로 더듬어 구조에 대한 상세한 정보를 수집했다. 이것은 점자를 읽는 것과 비슷하지만 돌기의 크기는 10억분의1 미터에 불과하다. 그다음은 적외선 나노 분광법. 나노 와이어가 적외선을 산란시키는 방식을 기반으로 특정 분자를 식별했다. 이를 통해 지오박터의 특징적 나노와이어를 만드는 단백질(OmcZ)을 구성하는 개별 아미노산의 ‘고유한 지문’을 파악했다. 배양액에서 전기장의 자극을 받은 지오박터는 신종 나노 와이어를 생성한다. 토양에 있을 때보다 1000배의 효율로 전기를 전도하는 물질이다. 말반카르 교수는 “박테리아가 전기를 만들 수 있다는 것은 알려져 있지만 분자 구조는 아무도 몰랐다”면서 “마침내 우리는 그 분자를 발견했다”고 말했다. 10여년 전부터 연구자들은 소형 전자장치에 전력을 공급하려고 지오박터 군집을 사용해 왔다. 소위 미생물 연료전지다. 가장 큰 장점은 수명. 박테리아는 거의 무기한으로 자신을 복구하고 번식하면서 작지만 일정한 전하를 생성한다. 2008년 미 해군 실험에서는 워싱턴DC의 포토맥강에 있는 작은 기상관측 부표에 동력을 공급하는 역할을 했다. 배터리는 약화 징후를 보이지 않고 9개월 이상 작동했다. 그러나 이러한 연료전지가 제공하는 충전량은 매우 적다(해군 부표는 36밀리와트의 전력으로 작동했다). 이 탓에 전력을 공급할 수 있는 전자 장치의 유형을 심각하게 제한한다. 이번 새로운 연구를 통해 과학자들은 미생물 나노 와이어를 조작해 더 강하고 전도성을 높이는 방법을 알게 됐다. 이 정보는 바이오 전자 제품의 생산을 더 저렴하고 쉽게 만들 수 있다고 말반카르는 말했다. 그는 “지오박터 몇 개로 아이폰을 충전하기에는 아직 갈 길이 멀다”면서도 “이제 우리는 발 아래에 있는 미세한 전력망의 힘을 좀더 쉽게 파악할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.

모두가 힘든 코로나 시대 리빙업계는 때아닌 특수를 맞아 ‘행복한 비명’을 지르고 있다. 좀체 잡히지 않는 바이러스 탓에 사회적 거리두기와 ‘집콕’은 끝을 모르고 길어지고 있다. 이에 매일 갇혀 지내는 답답한 집 안을 획기적으로 바꿔 보려는 시도가 이어지고 있는 것. 소비자들의 이런 욕구에 화답한 리빙업계는 저마다 차별화된 홈케어 서비스를 잇달아 내놓고 있다. ●인테리어 넘어 집과 생활 관리로 확장 리빙업계는 그동안 사업 영역을 인테리어 영역에 치중했다. 그러나 소비자들이 집에 머무는 시간이 크게 늘면서 고객의 집과 생활을 관리해 주는 방향으로 사업 영역을 확장하고 있다.코로나19가 가장 많이 바꾼 것은 바로 위생 관념이다. 마스크는 필수품이 됐으며 일상 곳곳에서 손소독제와 손세정제를 찾아보는 건 어렵지 않게 됐다. 대림바스는 여기에 주목했다. 욕실과 주방을 쉽고 편하게 관리해 주는 나노코팅 솔루션 ‘대림 나노케어 서비스’를 제공하고 있다. 욕실 위생도기나 유리, 수전, 주방 상판 등 표면의 미세한 굴곡 사이를 나노 입자로 침투, 각종 오염물의 흡착을 방지하고 자재를 보호하는 코팅 기술이다. 간단한 시공으로 관리하기 쉽다는 장점이 있다. 특히 욕실은 물을 자주 사용하기에 아무리 열심히 청소해도 금방 곰팡이가 생긴다. 그러나 이 코팅 기술에는 항균 효과가 있어 곰팡이의 번식을 막아 준다. 스펀지와 간단한 물 청소만으로도 관리가 가능하다. 한샘은 편리함을 강조했다. 자사 사업부인 한샘홈케어를 통해 복잡한 공사 없이 하루 만에 욕실을 고칠 수 있는 리폼 서비스를 최근 내놨다. 욕실을 고치려는 사람은 많은데, 집 밖으로 나갈 수 없는 딜레마 상황에 놓인 고객들을 위한 서비스다. 집을 비우지 않고도 하루만 시간을 들이면 낡고 오염된 욕실을 깨끗하게 바꿀 수 있다. 욕실 타일의 줄눈과 실리콘을 교체하거나 낡은 변기, 수전, 세면대 등 원하는 부분만 선택해 교체할 수도 있다. 욕실 바닥을 한샘의 제품으로 설치해 리모델링 효과도 볼 수 있다는 설명이다. 한샘이 보유하고 있는 전국 물류망과 시공 역량을 십분 활용하는 서비스로 불필요한 공정을 줄였기 때문에 시공 시간이 짧고, 그만큼 가격 부담도 크지 않다는 게 한샘의 설명이다.건강가전 종합 브랜드 웰스도 최근 홈케어 서비스 이용률이 올해 초보다 늘고 있는 것과 관련해 편의성을 한층 강화한 홈케어 멤버십을 내놨다. 제조사에 관계없이 세탁기, 에어컨, 건조기, 매트리스, 비데 제품이라면 상황에 따라 홈케어 단품과 멤버십 서비스를 선택해 이용할 수 있다. 홈케어 멤버십 및 멤버십 묶음 상품 이용 시 할인 혜택도 커져 일회성 서비스 이용 후 멤버십으로의 전환도 점차 늘고 있다. 웰스 홈케어 서비스는 홈페이지 및 콜센터를 통해 간단하게 신청할 수 있다. ●청소·방역 소독 등 전문가 정기 서비스도 홈케어 서비스는 리빙업계만의 전유물이 아니다. 소비자와 ‘집’으로 엮이는 사업을 하는 곳이라면 어디든 홈케어 서비스를 주목하고 있다. 가전제품을 전문적으로 판매하는 롯데하이마트도 토털 홈케어 서비스에 뛰어들었다. 롯데하이마트가 제공하는 ‘주거공간 케어’는 청소 서비스부터 새집·헌집 증후군 케어, 방역 소독 등 제품군을 다양화했다. ‘줄눈 시공’ 서비스는 욕실, 현관, 베란다 등 타일이나 대리석이 적용된 공간을 간단하게 리폼해 주는 서비스로 그리 시간이 오래 걸리지 않으면서도 공간을 깨끗하게 유지한다는 느낌을 준다. 줄눈 시공은 기존 줄눈을 제거한 뒤 진공 흡입, 알코올 세정으로 진행한 뒤 줄눈을 다시 코팅하는 방식으로 진행된다. 타일의 오염은 물론 유해물질로 인한 호흡기 질환을 예방해 준다고 한다. 이 외에도 ‘가전, 주방, 침구 케어 서비스’도 있다. 소비자들이 직접 하기 어려운 관리를 대신 해주는 클리닝 서비스다. 냉장고 내부 청소, 김치냉장고 클리닝, 세탁조 청소 등이다. 이런 서비스들을 홈케어 전문가가 정기적으로 해주는 서비스도 기획해 제공한 바 있다. 지난해 현대렌탈케어를 통해 침대 매트리스 렌털 사업에 진출한 현대리바트는 ‘현대큐밍 매트리스’ 렌털 고객에게 6개월 주기로 ‘9단계 홈케어 서비스’를 제공하고 있다. 오염도 측정, 오염도 체크, 프레임 워싱, 프레임 케어, 사이드 케어, 보디 케어, 자외선 LED 살균, 진드기 제거제 도포, 진드기 패치로 이어지는 서비스다. 아울러 매트리스 위생 관리 전문 인력을 육성하는 프로그램인 ‘큐밍 닥터 홈케어 프로젝트’도 운영 중이다. 큐밍 닥터는 매트리스 오염도를 진단해 미세먼지, 유해물질, 진드기 유입 경로와 오염 정도를 파악하고 적절한 케어 서비스를 제공하는 전문가다. 홈서비스 전문 스타트업 ‘미소’는 최근 서비스 지역을 넓히고 있다. 홈클리닝, 이사청소, 에어컨 청소 등 다양한 홈서비스 관련 빅데이터를 보유하고 있는 곳으로 업체에 소속된 클리너(가사도우미)는 3만 5000여명인 것으로 알려졌다. 다음달 경남 김해, 강원 속초, 제주, 세종 등 14개 지역에 새롭게 홈클리닝 서비스를 론칭하면서 전국망 형성에 박차를 가한다는 계획이다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr