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  • 현대삼호重, 국내 첫 LNG 추진 컨테이너선 건조

    현대삼호重, 국내 첫 LNG 추진 컨테이너선 건조

    현대삼호중공업이 국내에서 처음으로 LNG 추진 컨테이너선 진수에 성공했다. 현대삼호중공업은 26일 회사 독(Dock)에서 싱가포르 EPS사가 발주한 LNG 추진 컨테이너선인 “CMA CGM TENERE (시엠에이 시지엠 테네레)”호를 진수했다. 이 선박은 길이 366m, 폭 51m, 깊이 29.85m 규모다. 20피트 컨테이너 1만 4800개를 실어 나를 수 있다. 지난해 7월 강재절단을 시작으로 본격 공정에 착수, 12월부터 독에서 탑재작업을 진행해 왔다. 시운전을 거쳐 오는 7월 인도된다. 현대삼호중공업은 이 선박에 국내 처음으로 LNG 연료 추진 방식을 적용해 건조했다. 세계 최초로 9프로니켈강을 사용해 제작된 B타입 LNG 연료탱크를 장착했다. 유조선이나 살물선에 주로 사용되는 원통형인 C타입에 비해 B타입은 각기둥 형태로 비교적 형상의 제한 없이 설계와 제작이 가능하다. 이때문에 연료탱크의 배치 공간 확보가 까다로운 컨테이너선에 적합하다. 이번에 진수된 컨테이너선은 1만 2000 CBM급의 연료탱크를 탑재해 1회 가스 충전으로 아시아와 유럽 항로를 왕복 운항할 수 있다. 현대삼호중공업은 싱가포르 EPS사로부터 총 6척의 동형 선박을 수주해 건조하고 있다. 이들 선박은 2022년 3분기까지 모두 인도될 예정이다. 현대삼호중공업 관계자는 “이전에 없던 새로운 타입의 엔진 추진과 배기 방식의 친환경선박을 건조하는 사례가 늘어나고 있다”며 “세계에서 가장 많은 LNG 추진선을 수주해 건조한 기술력을 바탕으로 수주 가뭄을 해소하고 조선시장을 선도해 나가겠다”고 의지를 밝혔다. 영암 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr
  • 전기차 배터리에 ‘이것’ 조금 넣으니 하루 종일 달리네

    전기차 배터리에 ‘이것’ 조금 넣으니 하루 종일 달리네

    지구온난화로 인한 기후변화 때문에 다양한 환경문제가 발생하면서 전기자동차에 대한 관심이 높아지고 있다. 전기차의 배터리 성능과 용량이 늘고는 있지만 가솔린, 디젤로 움직이는 내연기관차에 비해서는 부족한 것이 사실이다. 국내 연구진이 배터리 전해액에 소량의 첨가제를 넣는 것만으로도 배터리의 용량과 수명을 늘려 전기차가 거의 하루 종일 달릴 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구팀은 리튬이온 배터리 전해액에 아미노 실레인이라는 첨가제를 약간 넣어 전극을 약화시키는 불순물이 만들어지는 것을 억제하고 보호막을 만들어 배터리 성능을 높일 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 기술은 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 실렸다. 리튬이온 배터리는 리튬이온이 전극(+/-)을 오가며 충전과 방전을 하며 전기를 만들어 낸다. 전해액은 배터리에서 리튬이온이 오가는 통로이면서 전극표면과 반응해 보호막을 만든다. 전기차에 쓰이는 고용량 배터리는 니켈함량이 60% 이상인 니켈리치 소재로 전극을 만들어 사용한다. 문제는 니켈리치 소재 배터리는 반응성이 커서 전해액을 쉽게 분해시켜 배터리 성능을 약화시킨다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 기존 배터리 전극과 전해액에 아미노 실레인이 포함된 첨가제를 살짝 넣는 것만으로 배터리의 성능과 용량을 늘리는 방법을 찾아냈다. 이번에 개발한 첨가제는 전극 보호막을 파괴하는 성분이 만들어지는 것을 억제하면서 새로운 보호막을 만들어 전극을 보호하고 전해액 분해를 차단했다. 연구팀에 따르면 이번에 새로 개발된 전해액 첨가제를 전체 전해액의 0.5% 수준만 더하더라도 전극을 보호하고 배터리 성능을 높일 수 있다는 것을 확인했다. 최남순 교수는 “수명이 긴 리튬이온배터리를 만들기 위해서는 전극 보호막을 만들고 보호막을 공격하는 물질까지 제거할 수 있어야 한다”라며 “이번 연구는 니켈리치 양극과 흑연 음극의 계면구조 보호를 위한 전해액 첨가제의 새로운 역할을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘둥지’ 두고 신사업 뛰어드는 건설사들

    ‘둥지’ 두고 신사업 뛰어드는 건설사들

    대림산업, 합성고무 수술 장갑 세계 1위 美 크레이튼社 사업부 6200억원에 인수 GS건설, 올초 2차 전지 재활용사업 가세 현대산업개발·SK건설 등도 사업 다각화“집 지어서 돈 버는 시대는 끝났다.” 건설사들이 잇달아 신사업에 뛰어들고 있다. 정부의 잇단 부동산 규제 강화와 주택시장 침체, 코로나19로 인한 경기불황으로 어려움이 가중되자 석유화학, 항공, 전지 등 새로운 사업으로 돌파구를 찾기 위한 것이다. 대림산업은 9일 글로벌 합성고무 수술용 장갑 시장에서 점유율 1위인 미국 크레이튼사의 카리플렉스 사업부를 품에 안았다고 발표했다. 인수금액은 5억 3만 달러(약 6200억원)다. 크레이튼은 고부가가치 기능성 석유화학 제품을 제조하는 글로벌 기업으로, 세계 70여개국에 제품을 판매한다. 대림은 이번 인수로 크레이튼의 ‘브라질 라텍스·합성고무 생산 공장’과 ‘네덜란드 연구개발(R&D)센터’를 포함한 원천기술을 확보하게 됐다. 이를 통해 궁극적으로 고기능 라텍스, 접착제 원료, 코팅 등 고부가가치 석유화학 사업을 대림의 신성장 동력으로 삼겠다는 구상이다.대림은 첨단 신소재 사업 육성에도 적극적으로 나설 방침이다. 대표적인 것이 합성고무·라텍스로 만드는 수술용 장갑, 주사용기 고무마개 등 의료용 소재다. 김상우 대림 부회장은 “현재 코로나19로 수술용 장갑 소재의 글로벌 공급이 부족한 상황”이라면서 “해외 기술·수입 의존도가 높은 의료용 소재 국산화를 통해 의료용 신소재 산업 생태계 구축에 나설 계획”이라고 설명했다. GS건설은 전기차에 쓰이는 2차 전지 재활용 사업에 올 초 뛰어들었다. 전기차 대중화에 발맞춰 배터리 재활용이 고성장이 기대되는 신산업이라는 판단에서다. 우선 2022년까지 1000억원을 투자해 포항시 재활용 규제자유특구 약 12만㎡ 부지에 공장을 짓는다. 이 공장은 2차 전지에서 니켈, 코발트, 리튬, 망간 등의 금속을 추출하는 시설이다. HDC현대산업개발은 2조 5000억원을 들여 지난해 말 아시아나항공 인수를 확정했다. 기존에 보유한 호텔과 면세점, 레저 등에 항공사를 접목하면 시너지가 클 것이란 계산에서다. SK건설은 연료전지 주기기 제작업체인 미국 블룸에너지와 합작법인 설립을 마치고 이르면 올해부터 국내에서 고체산화물 연료전지를 생산한다. 반도건설은 해외사업, 토목사업을 넘어 최근에는 한진칼 지분을 매입해 경영 참여를 선언하기도 했다. 건설사 관계자는 “코로나19로 인해 분양일정에 차질이 빚어진 데다 확진환자 발생 등으로 공사기간까지 늘어났는데 민간택지 분양가 상한제까지 본격화되면 분양가가 낮아져 건설사들이 설 곳은 더 줄어들 것”이라며 “가뜩이나 중견건설사는 대형건설사보다 재건축 등 정비사업 수주가 힘든 만큼 ‘실험’ 단계인 신사업이 향후 어떻게 자리잡느냐가 생존의 관건이 될 것”이라고 말했다. 백민경 기자 white@seoul.co.kr
  • 안전·표시 위반 100개 생활화학제품 ‘회수’

    환경부는 26일 유해물질 함유기준을 초과했거나 안전기준 확인·신고없이 시중에 유통된 54개 업체, 100개 생활화학제품을 적발해 회수명령을 내렸다고 밝혔다. 이들 제품은 ‘생활화학제품 및 살생물제의 안전관리에 관한 법률’(화학제품안전법)에 따라 지정된 안전확인대상 제품들이다. 100개 중 11개는 유해물질 함유기준을 초과했고, 89개 제품은 시장 유통 전에 안전기준 적합 여부를 확인·신고하지 않았거나 표시기준을 위반했다. 특히 문신용 염료 6개 제품에서는 사용제한 물질인 니켈이 최대 50㎎/㎏ 검출됐고 다림질 보조제 2개 제품에서는 사용제한 물질인 아세트알데하이드가 최대 33㎎/㎏까지 나왔다. 탈취제·방향제·세정제 각 1개의 제품에서는 폼알데하이드가 안전기준(25㎎/㎏)을 1.7~5배 초과한 것으로 확인됐다. 환경부는 제품이 시중에 유통되지 않도록 대한상공회의소에서 운영하는 위해상품 판매차단시스템과 (사)한국온라인쇼핑협회에 판매·유통 금지를 요청했다. 위반제품 제조·수입업체는 판매 제품을 안전한 제품으로 교환 또는 환불하고, 유통사에 납품한 제품도 수거해야 한다. 제품의 정보는 생활환경안전정보시스템(ecolife.me.go.kr)에서 확인할 수 있다. 한편 환경부는 해외직구 스프레이형 세정제 및 합성세제 중 국내에서 함유 금지된 메틸이소티아졸리논(MIT)이 쓰인 3개 제품에 대해 해당 제품을 해외직구로 판매하는 온라인 쇼핑몰에 판매중지 조치했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 안전·표시 위반 100개 생활화학제품 ‘회수’

    환경부는 26일 유해물질 함유기준을 초과했거나 안전기준 확인·신고없이 시중에 유통된 54개 업체, 100개 생활화학제품을 적발해 회수명령을 내렸다고 밝혔다. 이들 제품은 ‘생활화학제품 및 살생물제의 안전관리에 관한 법률’(화학제품안전법)에 따라 지정된 안전확인대상 제품들이다. 100개 중 11개는 유해물질 함유기준을 초과했고, 89개 제품은 시장 유통 전에 안전기준 적합 여부를 확인·신고하지 않았거나 표시기준을 위반했다. 특히 문신용 염료 6개 제품에서는 사용제한 물질인 니켈이 최대 50㎎/㎏ 검출됐고 다림질 보조제 2개 제품에서는 사용제한 물질인 아세트알데하이드가 최대 33㎎/㎏까지 나왔다. 탈취제·방향제·세정제 각 1개의 제품에서는 폼알데하이드가 안전기준(25㎎/㎏)을 1.7~5배 초과한 것으로 확인됐다. 환경부는 제품이 시중에 유통되지 않도록 대한상공회의소에서 운영하는 위해상품 판매차단시스템과 (사)한국온라인쇼핑협회에 판매·유통 금지를 요청했다. 위반제품 제조·수입업체는 판매 제품을 안전한 제품으로 교환 또는 환불하고, 유통사에 납품한 제품도 수거해야 한다. 제품의 정보는 생활환경안전정보시스템(ecolife.me.go.kr)에서 확인할 수 있다. 한편 환경부는 해외직구 스프레이형 세정제 및 합성세제 중 국내에서 함유 금지된 메틸이소티아졸리논(MIT)이 쓰인 3개 제품에 대해 해당 제품을 해외직구로 판매하는 온라인 쇼핑몰에 판매중지 조치했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 포스코, 전기차 배터리 핵심 리튬에 미래 올인

    포스코, 전기차 배터리 핵심 리튬에 미래 올인

    포스코는 2차전지 소재사업을 미래 신사업으로 선정하고 역량 높이기에 나섰다. ▲양·음극재 생산능력 확충 ▲마케팅 역량 강화 ▲차세대 제품 연구개발(R&D) 강화 등을 추진하고 있다. 특히 포스코는 호주 리튬광산과 아르헨티나 염호 자원에서 리튬을 상업 생산하기 위한 설비 투자에 많은 노력을 기울이고 있다. 리튬은 미래차로 주목받는 전기차에 탑재되는 배터리 핵심 소재다. 포스코는 지난해 8월 중국 저장성에 해외 첫 양극재 공장을 준공하며 글로벌 2차전지 소재 시장에 본격 진출했다. 포스코케미칼은 LG화학과 올해부터 2022년까지 3년간 1조 8533억원 규모의 하이니켈계 NCM 양극재 공급 계약을 체결했다. 세계경제포럼(WEF)은 지난해 7월 포스코를 세계 제조업의 미래를 선도할 ‘등대공장’으로 선정했다. 등대공장은 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차 산업혁명의 핵심기술을 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끈 기업에 수여된다. 이영준 기자 the@seoul.co.kr
  • 임동표 대전 엠비지 그룹 회장 징역 15년, 벌금 500억 선고

    거짓 정보로 890억원대 부당이득을 챙겨 특정경제범죄 가중처벌 등에 관한 법률상 사기 등 혐의로 기소된 임동표 엠비지(MBG) 그룹 회장이 징역 15년에 벌금 500억원을 선고 받았다. 이는 대전에 있는 방문판매업체다. 대전지법 형사12부(이창경 부장)는 19일 “홍보 내용이 허위인 것을 알았더라면 피해자들이 주식을 사지 않았을 것”이라면서 “여러 사업을 허위·과장 광고하며 치밀하게 범행을 저질러 피해를 크게 만든 죄질이 나쁘다”고 임 회장에게 이 같이 선고했다. 임 회장은 대규모 해외사업을 성사시켜 주식을 상장할 수 있는 것처럼 꾸며 2014년 10월부터 지난해 1월까지 2131명으로부터 모두 1234억원을 투자받아 챙긴 혐의로 구속 기소됐다. 이 과정에서 인도네시아 니켈 광산 개발 허가권 취득, 중국과 스위스 투자자 및 글로벌 기업의 1조 8000억원 투자 확정 등이 이뤄진 것처럼 허위 홍보했다. 검찰조사 결과 광업권은 유효기간을 넘겨 쓸모가 없었고, 투자 관련 합의각서는 해석이 안 되는 비문으로 작성됐다. 재판부는 “임 회장이 소셜네트워크서비스(SNS)를 통해 홍보한 인도네시아 광산 사업 투자 계약서에 100억원에 이르는 투자금의 구체적 지급일자나 조건 등이 기재돼 있지 않다. 거액의 투자 계약서가 너무 허술해 허위 홍보로 볼 수 있다”고 밝혔다. 재판부는 또 엠비지 그룹이 언론 기사 형태 등을 빌려 알린 ‘수력발전소 건설 확약’ ‘스위스 업체 3억 달러 투자 계약’ ‘대형 면세점 입점 및 국방부 납품 계획’ ‘스리랑카 국가사업 진출 99% 성사’ ‘화상치료제 임상시험 임박’ 등도 허위 홍보로 판단했다. 재판부는 “일부 사업은 아예 사실무근이 아닌 것도 있다”며 검찰이 주장한 피해액이 1200억원보다 적은 것으로 보고 벌금을 낮췄다. 재판부는 같은 혐의로 기소된 MBG 공동대표 등 16명에게 징역 1년 6월∼4년을 선고하고 일부는 3년간 형 집행을 유예했다. 재판부는 “임 회장의 주도로 범행이 이뤄져 다른 피고인은 허위인지 직접 확인하기는 불가능했다고 판단했다”고 했다. 앞서 검찰은 임 회장에게 징역 18년에 벌금 3000억원을 구형했다. 대전 이천열 기자 sky@seoul.co.kr
  • LG상사, 베이징 트윈타워 지분 전량 매각…“신산업 투자”

    LG상사, 베이징 트윈타워 지분 전량 매각…“신산업 투자”

    LG상사가 베이징 트윈타워의 지분 전량을 매각하기로 결정했다. 신규 투자를 위한 재원으로 활용하기 위해서다. 10일 LG상사는 이사회를 열고 중국 베이징 톈안먼 인근에 있는 LG 베이징 트윈타워 지분(25%)의 전량을 3412억원에 매각하기로 의결했다. 베이징 트윈타워는 2005년 11월 준공했다. 지상 31층, 지하 4층 규모의 쌍둥이 빌딩으로 lG전자, LG화학, LG상사 등 3개사가 4억 달러를 투자했다. LG 3개사는 이 건물을 싱가포르투자청이 지분을 100% 보유한 ‘리코 창안 유한회사’에 1조 3700억원에 매각키로 했다. 지분 매각의 목표는 신규 투자를 위한 재원을 마련하기 위해서다. LG상사 관계자는 “이번 지분 매각 금액은 신규 투자를 위한 재원으로 활용, 사업 추진에 속도를 낼 것”이라면서 “더불어 자산운용의 효율성을 강화하고 현금 유동성을 확보하는 등 재무구조 개선 측면에서도 긍정적인 효과를 낼 수 있다”고 말했다. 이를 계기로 LG상사는 올해 실적을 개선하기 위해 자원 시황 변동에 따른 리스크를 최소화하는 한편, 본업인 에너지 및 산업재, 솔루션 사업에서 사업 구조를 고도화하기 위한 전략도 세웠다. 회사는 팜 사업의 수익성을 높이기 위해 ‘팜농장’의 운영 효율화와 팜오일 생산량 등의 확대를 준비 중이다. 아울러 인도네시아 ‘감’(GAM) 석탄광산의 연간 생산량도 지난해보다 32% 증산한 1000만톤으로 늘릴 계획이다. 또 신규사업으로 인도네시아 니켈광 개발 사업을 검토하고 있다고 전했다. 2차전지의 핵심 원료로 가공되는 니켈광의 오프테이크를 확보하는 등 사업화를 추진한다. 아울러 정보통신기술(ICT) 기반 4차산업의 핵심인 다양한 사업 플랫폼과 솔루션을 개발하는 등 신규 사업 기회를 지속적으로 모색하겠다는 계획이다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr
  • 폐목재로 바이오연료, 수소 두마리 토끼 잡는 기술 개발

    폐목재로 바이오연료, 수소 두마리 토끼 잡는 기술 개발

    온실가스로 인한 지구온난화, 그 때문에 발생하는 각종 기후변화는 인류의 생존을 위협할 정도로 심각한 상황에 닥쳐있다. 이 때문에 과학자들은 지구온난화를 부추기는 온실가스를 줄이기 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 특히 주목받는 것은 바이오연료와 수소에너지이다. 그런데 국내 연구진이 폐목재에서 추출한 물질과 그 공정을 통해 바이오연료와 화장품이나 식음료에 들어가는 화학물질은 물론 수소에너지까지 쉽게 만들어 낼 수 있는 ‘일석이조’ 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구팀은 폐목재 같은 바이오매스에 포함된 리그닌을 이용해 바이오연료를 만들고 이 과정에서 추출된 전자를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 기술은 미국화학회에서 발행하는 ‘ACS 촉매’에 실렸다. 보통 수소를 만들어 내는 친환경적 방법으로는 물을 전기분해하는 것이다. 물에 전압을 가하면 분해되면서 수소와 산소가 만들어지는 것이다. 문제는 전기분해 방식은 투입되는 에너지에 비해 수소 생산효율이 낮다는 점이다. 연구팀은 물을 전기분해할 때 폐목재에서 추출되는 리그닌을 첨가하는 방법을 개발했다. 연구팀은 몰리브덴이라는 비교적 저렴한 금속촉매를 이용해 저온에서 리그닌을 분해하고 그 과정에서 만들어진 전자를 추출해 수소를 만들어 내는 것이다.물을 전기분해할 때는 고에너지와 귀금속 촉매를 사용해야 하지만 이번에 개발한 기술에서는 물의 전기분해시보다 적은 에너지와 저렴한 촉매로 수소를 더 많이 생산할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 더군다나 리그닌이 분해되면서 만들어지는 바닐린이나 일산화탄소는 다양한 화학산업에서 활용될 수 있는 유용한 물질이다. 바닐린은 식품에 단맛을 더해주는 향료로 초콜릿, 아이스크림, 사탕 등에 첨가되고 화장품 원료로도 쓰인다. 일산화탄소는 암모니아 가스 합성이나 니켈 정제공정에 사용되는 중요한 화학물질이다.류정기 UNIST 교수는 “리그닌은 다양한 식물과 폐목재에 포함된 원료로 가격이 저렴하기는 하지만 분해가 어렵다는 단점이 있었지만 이번에 개발한 몰리브덴 기반 촉매를 사용하면 쉽게 분해되는 것이 관찰됐다”라며 “이번 연구는 저렴한 촉매와 낮은 전압으로 유용한 화학물질과 수소를 효과적으로 생산해낼 수 있다는데 큰 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 화학산업의 ‘쌀’ 과산화수소 공해없이 생산효율 8배 높이는 방법 개발

    화학산업의 ‘쌀’ 과산화수소 공해없이 생산효율 8배 높이는 방법 개발

    국내 연구진이 화학산업은 물론 제약산업에서 다방면으로 쓰이는 과산화수소를 저렴하면서도 친환경적이고 생산효율을 8배 가량 높일 수 있는 촉매기술을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단, 서울시립대 화학공학과, 포항가속기연구소 공동연구팀은 산소와 물만으로 화학산업의 ‘쌀’로 불리는 과산화수소를 저렴하게 생산해 낼 수 있는 방법을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼즈’ 14일자에 실렸다. 이번에 개발된 기술은 기존에 사용되던 촉매보다 2000배 가량 저렴해 가격, 효율, 환경 문제를 모두 해결한 것으로 평가받고 있다. 과산화수소는 치약, 주방세제 같은 생활용품은 물론 폐수처리장, 멸균과 살균이 필요한 의료현장, 불순물 제거가 필수적인 반도체 공정 등 다양한 화학, 의료, 환경분야에서 활용되는 화학물질이다. 과산화수소 분자식을 보면 원자 2개, 산소 원자 2개가 결합된 형태이기 때문에 이론적으로는 수소기체, 산소기체, 물만으로도 합성이 가능하지만 실제 세 종류만으로는 활성이 낮아 거의 활용되지는 않는다. 현재는 과산화수소를 만들 때 안트라퀴논을 유기용매에 녹인 뒤 값비싼 귀금속인 팔라듐으로 만든 촉매를 이용해 산화, 환원반응을 거쳐 만들어 진다. 비싼 촉매를 이용해 다단계를 거치기 때문에 에너지 효율이 낮고 유기 용매를 사용하기 때문에 환경오염을 일으킨다는 단점이 있다. 연구팀은 철이나 코발트, 니켈 같은 저렴한 원자가 그래핀 위에 놓여있을 때 전기화학적 반응 효율이 높아진다는 점에 착안했다. 실제로 연구팀은 계산화학적 방법을 이용해 촉매 활성 조절이 가능하다는 것을 확인하고 꿈의 신소재라고 불리는 2차원 그래핀 위에 저렴한 코발트 원자를 올린 형태의 촉매를 만들었다. 팔라듐으로 촉매를 만들었을 때보다 가격이 2000분의 1 수준에 불과하다. 연구팀이 개발한 코발트-그래핀 촉매를 산소포화 수용액에 넣고 전기를 가하면 별도의 화합물이나 복잡한 공정없이 간단히 과산화수소를 생산할 수 있는 것이다.1㎏의 촉매를 사용했을 때 하루 341.2㎏의 과산화수소를 생산할 수 있어 현재 가장 효율이 높다는 귀금속계 촉매보다 8배 이상 생산효율이 높은 것으로 평가받고 있다. 이번에 개발한 촉매는 110시간 이상 연속 생산을 한 뒤에도 성능이 98% 이상 유지되는 것도 관찰됐다. 이와 함께 기존 촉매와는 달리 반응 후 회수해 재활용할 수 있다는 장점을 갖고 있기 때문에 폐촉매 발생 같은 환경문제도 일으키지 않는다. 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 석좌교수)은 “최근 초정밀 반도체, 정밀 기계부품 기술이 발전하면서 과산화수소 수요도 증가하고 있는 만큼 저렴하고도 높은 효율로 생산할 수 있는 방법이 필요한 상황”이라며 “이번 연구는 과산화수소를 환경친화적이며 경제적으로 생산할 수 있게해줄 뿐만 아니라 화학산업 전반의 생산성 향상에도 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 망간 등 초미세먼지 금속성분 내일부터 실시간 공개

    망간 등 초미세먼지 금속성분 내일부터 실시간 공개

    초미세먼지(PM2.5)에 대한 국민 불안을 고려해 망간·니켈·아연 등 함유된 중금속 농도를 실시간 공개한다. 환경부 소속 국립환경과학원은 26일부터 백령도·수도권·중부권·호남권·영남권·제주 등 전국 6개 권역의 초미세먼지 내 망간 등의 농도를 대기환경정보 시스템인 ‘에어코리아’(www.airkorea.or.kr)에 공개한다고 25일 밝혔다. 2015년 납·칼슘에 이어 초미세먼지의 금속성분 공개 항목을 추가 확대했다. 환경과학원은 중금속 성분의 장·단기 변화를 확인할 수 있도록 2시간, 24시간, 1년 평균 농도 형태로 정보를 제공할 계획이다. 망간은 미국에서 유해대기오염물질로 관리하는 유해물질이고, 니켈은 발암 1군 물질로 국내에서도 중금속 측정망에서 월 1회 주기적으로 농도를 측정하고 있다. 지난해 7대 광역시의 니켈 연간 농도는 1.0~4.0ng/㎥, 망간은 9.0~25.0ng/㎥로 국외 환경기준이나 권고기준보다 낮다. 세계보건기구(WHO)의 망간에 대한 권고 기준은 연간 150ng/㎥, 니켈에 대한 일본의 환경기준은 연간 25ng/㎥이다. 아연은 석탄 연소, 소각시설, 자동차 등 연소와 관련된 다양한 배출원에서 발생하는 물질로 미세먼지의 영향을 확인할 수 있다. 초미세먼지 성분농도 실시간 공개 확대는 국가기후환경회의에 제출된 국민제안 중 하나다. 김영우 환경과학원 기후대기연구부장은 “초미세먼지 성분 농도의 실시간 공개가 미세먼지에 대한 국민들의 막연한 불안감을 해소하는 계기가 되길 기대한다”면서 “과학적 자료 기반의 미세먼지 감시와 배출원별 저감대책 마련에 노력하겠다”고 말했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 문신용 염료 등 46개 생활화학제품 긴급 회수 조치

    환경부는 23일 유해물질 함유기준을 초과했거나 안전기준 확인·신고를 하지 않고 시중에 유통한 25개 업체, 46개 생활화학제품을 적발해 회수명령을 내렸다고 밝혔다. 회수된 제품은 문신용염료 13개와 세정제 9개, 방향제 4개, 초 4개, 인쇄용 잉크토너 2개 등이다. 이중 15개 제품은 유해물질 함유기준을 초과한 것으로 확인됐고, 31개 제품은 시장 유통 전 안전기준 적합 여부를 확인·신고하지 않았거나 표시기준을 위반했다. 특히 문신용 염료 13개 제품에서는 발암가능물질로 사용제한물질인 O-아니시딘이 최대 87㎎/㎏, 니켈이 최대 5㎎/㎏, 5-나이트로-O-톨루이딘이 최대 390㎎/㎏ 검출됐다. 또 1개 제품에서는 구리가 안전기준(25㎎/㎏)을 최대 570배, 다른 1개 제품에서는 아연이 안전기준(50㎎/㎏)을 2.7배 초과했다. 또 광택 코팅제에서는 사용제한물질인 메틸이소티아졸리논(MIT)이 50㎎/㎏이 검출됐고, 접착제에서는 톨루엔이 안전기준(5000㎎/㎏)을 최대 6.6배 초과한 것으로 확인됐다. 환경부는 이들 제품이 시중에 유통되지 않도록 대한상공회의소가 운영하는 ‘위해상품 판매차단시스템’과 한국온라인쇼핑협회에 회수명령 즉시 판매·유통 금지를 요청했다. 이들 제품 제조·수입업체는 ‘화학제품안전법’ 등에 따라 판매된 제품을 안전한 제품으로 교환 또는 환불하고, 유통사에 납품한 제품도 수거해야 한다. 제품 정보는 초록누리(ecolife.me.go.kr)에서도 확인할 수 있다. 환경부는 해당 업체의 회수계획과 실적, 이행상황, 폐기결과, 재발방지대책을 점검해 불법제품을 시장에서 완전히 퇴출시킨다는 방침이다. 또 회수명령이나 판매금지 조치 등에도 회수되지 못한 제품이 시장에서 퇴출될 수 있도록 집중 감시하기로 했다. 현재 안전확인대상 생활화학제품은 35개 품목으로 안전기준을 확인받지 않거나 안전기준에 적합하지 않은 제품을 판매 또는 증여하면 7년 이하 징역 또는 7000만원 이하 벌금에 처해진다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 흑연으로 만든 가장 작고 얇은 다이아몬드

    국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11월 10일자에 실렸다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만들려는 시도를 해 왔다. 연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소 기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름 형태의 초박형 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. ‘F다이아메인’으로 이름 붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 로드니 루오프(UNIST 자연과학부 특훈교수) IBS 단장은 “이번 연구 결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업 분야에서 활용할 길을 열었다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 흑연으로 만든 가장 작고 얇은 다이아몬드

    흑연으로 만든 가장 작고 얇은 다이아몬드

    국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는 데 성공했다. 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 11월 10일자에 실렸다. 꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 흑연의 한 층을 얇게 벗겨 낸 물질이며 다이아몬드는 지구상 가장 단단한 물질이지만 이들은 모두 탄소 원자로만 이뤄져 있다는 공통점이 있다. 대신 그래핀은 탄소 원자가 육각형 벌집 모양을 이룬 평면 형태이고 다이아몬드는 탄소 원자가 정사면체 형태로 이뤄져 있다는 차이점이 있다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만들려는 시도를 해 왔다. 문제는 얇은 평면 구조의 다이아몬드(다이아메인)를 제조하려면 고압 환경을 만들어야 하기 때문에 제조 비용이 많이 들고 수율도 높지 않다는 것이다. 연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소 기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름 형태의 초박형 다이아몬드를 만드는 데 성공했다. ‘F다이아메인’으로 이름 붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 또 기존 공정과 달리 고압 환경이 필요치 않아 제조 비용도 대폭 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 로드니 루오프(UNIST 자연과학부 특훈교수) IBS 단장은 “이번 연구 결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업 분야에서 활용할 길을 열었다는 데 의미가 크다”며 “다음 단계 연구는 다이아몬드 박막의 전기적, 기계적 특성까지 조절 가능한 대면적 다이아몬드 필름을 만드는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 가장 저렴한 재료로 가장 얇은 귀금속 다이아몬드 만드는데 성공

    가장 저렴한 재료로 가장 얇은 귀금속 다이아몬드 만드는데 성공

    국내 연구진이 가장 저렴한 재료인 흑연으로 세상에서 가장 얇은 다이아몬드를 만드는데 성공했다. 얇은 다이아몬드 박막은 반도체 소자는 물론 전기, 화학, 기계 분야에서 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부, 신소재공학부, 화학과 공동연구팀은 간단한 화학공정만으로도 흑연의 한 층을 얇게 벗겨낸 그래핀을 다이아몬드 박막으로 변환시키는데 성공했다. 이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 10일자에 실렸다.꿈의 신소재로 불리는 그래핀은 흑연의 한 층을 얇게 벗겨낸 물질이며 다이아몬드는 지구상 가장 단단한 물질이지만 이들은 모두 탄소 원자로만 이뤄져 있다는 공통점이 있다. 대신 그래핀은 탄소원자가 육각형 벌집모양을 이룬 평면형태이고 다이아몬드는 탄소원자가 정사면체 형태로 이뤄져 있다는 차이점이 있다. 다이아몬드는 열전도성이 뛰어나고 기계적 강도가 우수하지만 전기가 통하지 않고 그래핀처럼 쉽게 휘어지지 않는다. 이 때문에 많은 연구자들이 다이아몬드를 그래핀처럼 평면 구조로 만드려는 시도를 해왔다. 문제는 얇은 평면구조의 다이아몬드(다이아메인)를 만들기 위해서는 고압 환경을 만들어야 하기 때문에 제조비용이 많이 들뿐만 아니라 다이아메인으로 전환율이 높지 않다는 것이다.연구팀은 구리니켈 합금기판 위에 2층의 그래핀을 만든 다음 불소기체를 주입하는 비교적 간단한 방법으로 필름형태의 초박형 다이아몬드를 만드는데 성공했다. ‘F-다이아메인’으로 이름붙여진 이번 초박형 다이아몬드의 두께는 0.5㎚(나노미터)에 불과하다. 또 기존 공정과는 달리 고압 환경이 필요치 않아 제조비용도 대폭 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 로드니 루오프 IBS 단장(UNIST 자연과학부 특훈교수)은 “이번 연구결과는 다이아몬드의 우수한 물성을 다양한 산업분야에서 활용할 수 있는 길을 열었다는데 의미가 크다”라며 “다음 단계 연구는 다이아몬드 박막의 전기적, 기계적 특성까지 조절가능한 대면적 다이아몬드 필름을 만드는 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • ‘다이어트’ 동남아 노니가루에서 쇳가루 검출…“패키지여행 단체쇼핑 주의보”

    ‘다이어트’ 동남아 노니가루에서 쇳가루 검출…“패키지여행 단체쇼핑 주의보”

    동남아 패키지여행에서 반의무적으로 거쳐 가는 ‘단골 손님’인 관광객용 쇼핑센터, 이곳에서 판매하는 식품과 화장품 상당수가 국내 안전 기준이 부적합하다는 조사 결과가 나왔다.한국소비자원은 동남아 5개국(베트남·태국·필리핀·말레이시아·인도네시아) 7개 패키지여행 상품 일정에 포함된 ‘단체 관광객 전용 쇼핑센터’에서 판매되는 식품·화장품 32개 제품을 조사한 결과, 이 중 10개 제품에서 국내기준을 초과하는 금속성 이물질(쇳가루), 히드록시메틸푸르푸랄(HMF), 세균이 검출됐다고 밝혔다. HMF는 식품의 처리·가공·저장 단계에서 생성되는 화합물로, 벌꿀의 품질 저하를 나타내는 지표로 활용된다. 구체적으로 건강식품으로 먹는 노니 가루 등 분말 3개 제품에선 국내 기준(10.0mg/kg)의 최대 25배에 달하는 쇳가루가, 벌꿀 6개 제품에선 기준(80mg/kg)의 최대 27배를 초과하는 HMF가 검출됐다. 깔라만시 원액 1개 제품에서도 세균수가 기준의 45배를 초과했다. 말레이시아 코타키나발루와 인도네시아 발리에서 판매하는 차와 커피, 크림에선 설사 등을 유발해 식품원료로 사용이 금지된 물질이 포함된 것으로 나타났다. 진주 반지 5개 중 3개 제품에선 금속 부분에 국내 안전 기준을 최대 263배나 초과하는 납과 12배를 초과하는 니켈이 검출됐다. 위험성은 없지만, 품질이 미흡한 경우도 있다. 소비자원은 “100% 천연 라텍스”라고 표시된 라텍스 베개 1개 제품에 실제로는 합성라텍스인 SBR(스티렌부타디엔고무)가 21.4% 혼입된 것을 확인했다. 또한 가죽지갑 6개 중 2개에선 보강재로 질 낮은 재활용 광고지를 사용하고 있는 것으로 나타났다. 소비자원은 이 같은 조사 결과를 바탕으로 문화체육관광부에 ‘국외여행상품 정보제공 표준안’에 쇼핑센터 이용 시 제품 시험성적서 정보를 제공하는 근거 마련하도록 요청하고, 적합한 성적서를 구비한 쇼핑센터에만 여행객을 안내하는 가이드 마련하도록 권고했다. 소비자원 관계자는 “동남아 현지 쇼핑센터 등에선 국가 간 제도 차이로 인해 국내 안전기준에 부적합한 제품이 판매될 수 있으므로 신중하게 구입해야 한다”고 당부했다. 나상현 기자 greentea@seoul.co.kr
  • [고든 정의 TECH+] 우주 로켓의 95%를 3D 프린터로 출력?…스타트업의 무한도전

    [고든 정의 TECH+] 우주 로켓의 95%를 3D 프린터로 출력?…스타트업의 무한도전

    3D 프린터는 21세기 제조업 혁신을 이끌 신기술로 주목받고 있습니다. 복잡한 구조의 물체를 한 번에 출력할 수 있다는 것과 다양한 형태의 제품을 한 번에 쉽게 제조할 수 있다는 점 덕분에 여러 가지 응용이 가능하기 때문입니다. 예를 들어 복잡한 형태의 부품을 사용하지만, 대량 생산이 필요 없고 발사 때마다 부품 공급이 필요한 우주 로켓 제조 분야에 안성맞춤이라고 할 수 있습니다. 과거에는 3D 프린터로 고온 고압 환경을 견딜 수 있는 금속 제품을 출력하기 힘들었지만, 미 항공우주국(NASA)은 물론 여러 민간 기업에서 연구를 계속한 덕분에 이제 신뢰할 수 있는 성능을 지닌 금속 부품을 출력할 수 있게 됐습니다. 하지만 지금까지 주요 로켓 제조사들은 엔진 부품 등 일부 부품만 금속 3D 프린터로 출력하고 나머지는 일반적인 제조 기술을 이용해 로켓을 제작했습니다. 반면에 2015년에 설립된 민간 우주 로켓 스타트업인 랠러티비티 스페이스(Relativity Space)는 로켓 전체를 3D 프린터로 출력한다는 다소 무모해 보이는 프로젝트를 추진하고 있습니다. 그러나 이들의 계획이 전혀 근거 없는 것은 아닙니다. NASA는 이들을 위해 테스트 시설을 빌려줬고 미 공군 역시 2021년 첫 발사를 위해 케이프 커내버럴 기지에 발사 시설 건설을 승인했습니다.렐러티비티 스페이스의 첫 로켓인 테란-1(Terran-1)은 높이 30m에 지름 2m인 2단 로켓입니다. 저지구궤도(LEO) 페이로드는 1250㎏으로 중형 위성까지 발사가 가능합니다. 1회 출력 비용이 1000만 달러로 저렴하고 3D 프린터로 출력할 수 없는 부분을 제외하고 95%의 부품을 60일 이내에 출력할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 테란-1을 출력하기 위해 렐러티비티 스페이스는 세계에서 가장 큰 금속 3D 프린터 중 하나인 스타게이트(Stargate)를 개발했습니다. 스타게이트는 거대한 로봇 팔에 탑재된 프린터 헤드를 통해 엔진, 연료 탱크, 페이링 및 로켓 동체를 출력합니다.(사진) 테란-1의 1단에는 9개의 Aeon-1 엔진이 탑재되고 2단에는 한 개의 Aeon-1 엔진이 탑재됩니다. 이 엔진은 니켈 합금으로 출력되며 불과 100개의 부품으로 구성되어 있습니다. 로켓 엔진은 매우 복잡한 구조를 지녔지만, 한 번 쓰고 버렸기 때문에 비용이 많이 소모됐습니다. 복잡한 구조를 지닌 로켓 엔진을 3D 프린터로 한 번에 출력하면 제조 시간과 비용을 획기적으로 단축할 수 있습니다. 참고로 연료는 액체 산소와 액체 메탄이며 엔진 1기의 추력은 68.9kN입니다. 이 엔진은 NASA 존 C 스테니스 우주 센터의 E-3 테스트 시설에서 100회에 달하는 연소 테스트를 진행했습니다. 물론 3D 프린터로 출력한 로켓이 제조사의 기대대로 높은 압력과 열을 견디고 안전하게 발사될지는 2021년에 실제 발사를 해보기 전까지는 장담할 수 없습니다. 하지만 만약 성공한다면 금속 3D 프린터의 가장 획기적인 성과가 될 것입니다. 비정기적으로 발사되는 우주 로켓은 대량 생산을 통해 규모의 경제를 구현하기도 어렵고 구조가 복잡해 비용을 낮추기도 힘들었습니다. 가능하기만 하다면 금속 3D 프린터는 이 문제에 대한 완벽한 해결책이 될 수 있습니다. 하나의 3D 프린터로 다양한 로켓을 생산할 수 있는 것은 물론 로켓 주문이 없을 때는 다른 제품을 출력하면서 얼마든지 수익을 낼 수 있기 때문입니다. 새로운 로켓을 개발하고 테스트하는 시간과 비용 역시 크게 단축될 것입니다. 물론 랠러티비티 스페이스의 시도가 성공하지 못해도 금속 3D 프린터가 로켓 및 항공 제조 부분에 큰 혁신을 가져올 것은 분명합니다. 현재는 조심스럽게 접근하고 있는 제조사들도 금속 3D 프린터 관련 기술과 경험을 축적하면 적용 범위를 계속해서 늘려나갈 것입니다. 그리고 3D 프린터를 통한 혁신은 우주 항공 산업뿐 아니라 다른 분야로도 계속해서 확산할 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • ‘쇳가루 공포’ 인천 사월마을, 주거환경 부적합

    ‘쇳가루 공포’ 인천 사월마을, 주거환경 부적합

    미세먼지·소음에 우울증·불안증 높아 환경부 “지자체와 함께 개선책 마련”인천 사월마을에 거주하는 주민들이 마을에 난립한 공장과 오염물질 배출로 건강 이상을 겪고 있는 것으로 나타났다. 52가구 122명이 거주하는 작은 마을에서 제조업체 122곳, 폐기물처리업체 16곳 등 165곳의 공장이 운영되고 있다. 환경부는 사월마을이 주거에 적합하지 않다고 판단해 지방자치단체와 함께 환경 개선 대책을 마련하기로 했다. 이 같은 사실은 환경부 소속 국립환경과학원이 19일 오후 7시 인천 서구 오류왕길동 사월마을 왕길교회에서 열린 주민건강영향조사 설명회에서 확인됐다. 전북 익산 장점마을에 이어 인천 사월마을도 주변 환경이 주민 건강에 악영향을 미친 것으로 나타났다. 건강조사는 주민 청원에 따라 2017년 12월부터 올 8월까지 진행됐다. 사월마을에 있는 165곳 공장 가운데 82곳은 인체에 유해한 중금속인 망간·철 등을 취급한다. 마을 앞쪽 수도권 매립지 수송도로에는 버스와 대형 트럭이 하루 1만 3000대 오가고, 마을 내부 도로에는 승용차와 소형 트럭 700여대가 통행한다. 환경오염 조사 결과 대기 중 미세먼지·중금속이 인천의 다른 주거지보다 높았고, 마을 내 토양과 주택 침적먼지에서 중금속이 검출됐다. 지난해 겨울·봄·여름 각 3일간 3개 지점에서 측정한 대기 중 미세먼지(PM10) 평균농도는 55.5㎍/㎥로 인근 지역(37.1㎍)보다 1.5배 높았다. 대기 중 중금속 성분인 납·망간·니켈·철 농도는 각각 2~5배 높았지만 국내외 권고치를 초과하지 않았다. 또 2005~2018년 주민 122명 중 15명에게 폐암·유방암 등이 발생해 8명이 사망했지만 전국 대비 암 발생비가 높지 않은 것으로 분석됐다. 다만 연구진은 미세먼지 농도와 주야간 소음도, 우울증과 불안증 호소율이 상대적으로 높다는 점에서 주거환경으로 부적합하다고 밝혔다. 건강검진 참여자의 우울증 호소율은 24.4%, 불안증 호소율은 16.3%로 전국 평균(우울증 5.6%, 불안증 5.7%)보다 높았다. 이관 동국대 의대 교수는 “24시간 공장이 가동되면서 소음과 정신질환 간 관련성은 있다고 볼 수 있다”고 말했다. 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr
  • 10분 이내 완충 가능…美 연구팀 전기차 충전 기술 개발

    10분 이내 완충 가능…美 연구팀 전기차 충전 기술 개발

    미국의 기술자로 이뤄진 연구팀이 10분 안에 충전할 수 있는 배터리(전지)를 개발했다고 발표했다. 이에 따라 전기 자동차 충전 시간에 대한 우려는 과거의 일이 될지도 모른다. 전기차의 급속 충전 기술은 시장 장악을 위한 핵심으로 여겨져 이번 발표는 앞으로 운전자가 잠시 화장실이나 커피숍에 들리는 짧은 시간 동안 차량의 배터리를 완충할 수 있다는 얘기다. 또 이 기술은 장거리 주행 중 목적지에 도착하기 전 배터리 방전에 대한 우려를 해소할 것이다. 이에 대해 새로운 배터리 기술을 개발한 미국 펜실베이니아주립대 연구진은 리튬이온 배터리를 사용하는 기존 기술로는 급속 충전 시 성능이 떨어질 수 있다고 지적했다.이는 배터리를 충전해 에너지를 사용하기 위한 리튬이온 입자의 흐름이 날씨가 추울 때 즉 기온이 낮은 상황에서 급속 충전이 원활하게 이뤄지지 않기 때문이다. 이때 리튬이온은 양극(애노드) 전극에 순조롭게 축적되는 것이 아니라 ‘리튬 전착’으로 알려진 리튬금속 표면에 전압 스파이크를 일으켜 배터리 용량이 줄고 잠재적으로 안전하지도 않다. 물론 높은 온도에서 충전하면 리튬 전착 문제를 피할 수 있지만, 장시간 고온으로 인해 배터리마저 손상된다고 연구진은 지적했다. 이제 연구진은 이런 리튬이온 배터리를 단 10분간 60℃까지 가열했다가 다시 외부 온도로 빠르게 냉각할 수 있으면 리튬 스파이크가 일어나지 않아 열 손상을 피할 수 있다는 점을 발견했다. 이들 연구자가 고안해낸 배터리 설계 구조는 스스로 가열하는 방식으로, 얇은 니켈 포일을 사용해 30초 이내에 가열하는 전기 회로를 제작해 배터리 내부를 따뜻하게 하는 것이다. 배터리를 충전하고 나서 필요한 급속 냉각 장치는 차량에 설계한 냉각 시스템을 사용해 이뤄질 것이다. 연구진은 이 연구를 통해 10분 안에 전기차를 완전히 충전하고 배터리를 계속해서 충전할 수 있다는 것을 보여줬다. 연구를 이끈 왕차오양 펜실베이니아주립대 교수는 “우리는 전기차를 10분 안에 주행거리 200~300마일(320~480㎞)을 갈 수 있는 전기를 충전하고 충전 주기를 2500회까지 유지해 총 50만 마일(80만4600㎞)을 주행할 수 있다는 것을 증명했다”고 말했다. 이어 “10분 이내 충전 트렌드는 미래를 위한 것이며 주행 중 방전에 대한 불안 문제를 해결하므로 전기차 채택에 꼭 필요할 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 세계적 권위의 학술지 셀(Cell)의 자매지인 ‘줄’(Joule) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [동영상] 일곱 시간이나, 인류 최초 여성으로만 구성된 우주유영

    [동영상] 일곱 시간이나, 인류 최초 여성으로만 구성된 우주유영

    우주 개발에 나선 인류 역사상 처음으로 여성 우주인들로만 구성된 팀의 첫 우주유영이 일곱 시간 동안 진행됐다. 국제우주정거장(ISS)에 머물고 있는 미국 우주인 크리스티나 코크와 제시카 메이어가 18일 오후 8시 38분(이하 한국시간) 우주정거장 밖으로 나와 일곱 시간 진행됐다고 영국 BBC가 19일 전했다. 두 우주인은 팀을 이뤄 ISS 외부에 설치된 고장 난 전력 장치를 교체하는 작업을 수행했다. 이달 초 85세를 일기로 세상을 떠난 옛 소련 우주인 알렉세이 레오노프가 지난 1965년 인류의 첫 우주유영에 성공한 이후 여성 우주인들만으로 이뤄진 팀이 우주유영에 나선 것은 처음이다. 전기공학자 코크는 이미 지난 6일과 11일 미국 남성 우주인 앤드루 모건과 팀을 이뤄 ISS 외부의 축전지형 배터리 교체 작업을 한 바 있어, 이번 우주유영이 최근 2주 사이에 벌써 세 번째이고, 개인 통산 다섯 번째였다. 반면 해양생물학 박사인 메이어는 첫 경험이었다. 1984년 7월 25일 옛소련 여성 우주인 스베틀라나 사비츠카야가 여성으론 처음 3시간 35분의 우주유영에 성공한 이후, 코크가 우주유영을 한 14번째 여성 우주인, 메이어는 15번째 여성 우주인으로 기록된다. 남녀를 통틀어 우주유영에 성공한 우주인은 모두 227명이다. 도널드 트럼프 미국 대통령은 두 사람이 우주유영을 수행 중일 때 이뤄진 화상 통화를 통해 “당신들은 아주 용감하고 똑똑한 여성들”이라고 격려했다. 민주당 대선 후보 가운데 한 명인 카말라 해리스는 트위터에 “역사 이상의 일”이라고 적었다. ISS 체류 우주인들은 지난 6일부터 우주유영을 통해 정거장 외부에 설치돼 있는 니켈-수소 배터리를 개량형인 리튬-이온 배터리로 교체하는 작업을 해왔다. 모두 6개의 리튬-이온 배터리를 교체·설치할 예정인데 현재까지 3개만 설치했다. 하지만 지난 주말 태양열 집열판으로부터 축전지용 배터리로 들어가는 전력의 충전과 방전을 조절하는 에너지 블록(BCDU)이 고장 나면서 이 장치 교체 작업부터 먼저 하기로 했다. BCDU 고장으로 새로 설치한 리튬이온 배터리 3개 중 1개가 제대로 작동하지 못하고 있기 때문이었다. 전력을 태양열에 의존하고 있는 ISS는 지구 300~400㎞ 상공의 궤도 상당 구간에서 햇빛을 직접 받지 못해 축전지용 배터리를 활용하는데, BCDU는 각 배터리의 충전량과 전력 공급량 등을 제어하는 역할을 한다. ISS는 BCDU 고장으로 현재 약간의 전력 손실이 발생했으나 과학실험이나 주거공간 등은 영향을 받지 않고 안전한 상태라고 미국 항공우주국(NASA)는 밝혔다. 한편 지난 3월 NASA가 발표한 여성들만의 우주유영 작업에는 원래 앤 매클레인이 참여할 예정이었으나 그녀 체격에 맞는 우주복이 없다는 이유로 취소됐다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr
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