LG화학은 국내 업계 최초로 내년까지 일본 야마하 골프카트에 리튬이온배터리를 공급한다고 4일 밝혔다. LG화학은 이번에 공급하는 배터리가 기존 납축전지 대비 크기와 무게는 반으로 줄고 수명은 두 배 이상 증가했다고 설명했다. 미국 시장조사업체 트랜스페어런시 마켓 리서치에 따르면 세계 골프카트 시장은 2020년 3조 3000억원 규모로 성장할 전망이다. 박재홍 기자 maeno@seoul.co.kr

-천구 남극의 물뱀자리에서 발견된 'SM3' 우주에서 가장 오래된 별의 나이는 과연 얼마나 되었을까? 최근의 정밀한 측정으로 우주의 나이가 138억 살이라는 계산서가 나왔으므로, 이보다 나이 많은 별은 일단 없을 것이다. 현재까지 관측사상 가장 오래된 별은 2014년 호주국립대학(ANU) 스테판 켈러 박사 연구팀이 발견하여 ‘SMSS J031300.36-670839.3’(이하 SM3으로 약칭함)이라는 긴 숫자로 명명된 별이다. 발견 확률이 6000만분의 1로 알려진 이 별은 ANU 연구팀이 사이드 스프링 천문대의 스카이매퍼 망원경으로 11년간 탐색한 끝에, 천구 남극에 가까운 물뱀자리에서 발견했다고 2014년 2월 네이처 지에 발표되었다. -태양 나이의 3배인 136억 살 먹은 별 별에 관한 화학적 연구 결과, 약 136억 년 전에 탄생한 것으로 추정되는데, 이는 우주의 시작인 ‘빅뱅’으로부터 겨우 2억 년이 지난 시점으로, 우주 탄생의 신비를 푸는 과학자들의 연구에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 이 별이 발견되기 전까지 가장 오래된 별은 약 132억년 전 탄생한 두 별로, 각각 유럽과 미국 연구팀이 2007년과 2013년 학계에 보고했다. SM3가 있는 곳은 우리은하 안으로, 거리는 약 6000 광년이다. 우주의 척도로 보았을 때 비교적 지구에 가까운 곳에 있는 셈이다. 이 별의 스펙트럼을 검토한 연구자들은 검출 가능한 수준의 철 성분을 전혀 찾지 못했다. 이는 곧 SM3이 태고에 태어난 제1 세대의 별이라는 명백한 증거로 볼 수 있다. 빅뱅으로 탄생한 초기 우주에는 수소와 헬륨 그리고 약간의 리튬만이 존재했으며, 나머지 88가지의 자연 원소는 모든 항성 속에서 만들어지거나, 아니면 수명을 다한 거대 항성이 초신성 폭발을 일으켰을 때 만들어진 것들이다. 따라서 제1 세대의 별은 수소와 헬륨, 리튬으로만 생성되었으며, 중심부에서 수소 핵융합 반응을 일으켜 에너지를 생산함으로써 별의 일생을 시작했다. 이 핵융합은 수소 다음에는 헬륨, 탄소, 네온, 산소 순으로 진행되어 마지막 원자번호 26인 철에서 멈춘다. 철은 가장 안정된 원소로 더 이상 핵융합을 하지 않으며, 철 이상의 중원소들은 모두 초신성 폭발 때 순간적으로 만들어진 것들이다. -푸른빛은 젊은 별, 붉은 빛은 늙은 별 이러한 항성의 진화 과정은 별의 나이를 판정하는 방법을 시사해주는데, 그것은 곧 별에 포함된 철의 양을 측정하면 그 별의 나이를 알 수 있게 된다는 뜻이다. 따라서 연구자들은 별의 색깔만 봐도 그 별이 얼마나 오래된 것인지 알 수 있다. 스펙트럼상에서 철의 양이 적을수록 그 별은 오래된 것임을 알려주는 것이다. SM3 별이 지닌 철의 함량은 태양의 100만분의 1에도 못 미친 것으로 밝혀졌다. 이는 현재까지 알려진 어떤 별과 비교해도 60분의 1 미만 수준으로, 이 별이 지금까지 발견된 가장 오래된 별임을 보여준다는 것이다. 별의 나이는 대부분 1억 살에서 100억 살 사이이다. 항성의 운명은 처음 태어날 때의 덩치, 곧 질량에 따라 대부분 결정된다. 초기 질량은 그 별의 밝기, 크기, 진화 과정, 수명 및 최후를 맞는 양상 등을 결정하는 유일한 조건이다. 별은 질량이 클수록 수명이 짧다. 이는 무거운 별은 중심핵의 압력이 매우 커서 작은 별에 비해 수소를 작은 별보다 훨씬 빨리 태우기 때문이다. 가장 질량이 큰 별은 백만 년 정도 사는 반면, 질량이 작은 적색왜성 같은 별은 중력이 약해 연료인 수소를 소모하는 속도가 상당히 느려 그 수명이 엄청 길다. 조만간 초신성 폭발을 일으킬 것으로 예측되는 오리온자리의 초거성 베텔게우스는 태양 크기의 900배나 되기 때문에 나이가 고작 850만 년임에도 임종이 가까운 것이다. 태양 질량의 10%인 적색왜성의 경우 그 수명이 무려 10조 년이나 된다. 100년을 못 사는 인간에 비하면 거의 '영겁'을 사는 셈이다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

캔위성 경연대회 시상식 미래창조과학부가 주최하고 카이스트 인공위성연구센터가 주관한 ‘2015 캔위성 경연대회’ 시상식이 21일 경기도 정부과천청사 미래부에서 열렸다. 캔 형태의 소형 위성을 활용해 초중고 및 대학생들이 인공위성을 직접 제작해 보는 대회다. 최우수상은 창원과학고팀과 한국항공대 태풍팀이 받았다. 카이스트총장상은 경기북과학고, 울산과학고, 부산대, 서울대 팀에 돌아갔다. 한국항공우주연구원장상은 경기도 용인 백암고, 울산과학고, 인하대, 한국항공대 아르고스팀에 돌아갔다. 알츠하이머 억제 기술 개발 카이스트(총장 강성모) 신소재공학과 박찬범 교수팀과 한국생명공학연구원(원장 오태광) 바이오나노센터 유권 박사팀은 빛과 유기분자 ‘포르피린’을 이용해 알츠하이머 치매의 원인물질로 알려진 베타아밀로이드가 뭉치는 것을 억제하는 기술을 개발했다. 이 기술을 이용하면 알츠하이머 치매 등 각종 퇴행성 뇌질환 치료에 도움이 될 것으로 전망된다. 이번 연구 결과는 화학분야 권위지 ‘앙게반테 케미’의 9월 21일자 표지 논문으로 실렸다. 저비용 고출력 음극소재 성공 전남대 신소재공학부 박찬진 교수팀은 게르마늄을 이용해 기존 흑연으로 만든 리튬이온 전지용 음극소재보다 출력은 40배 이상, 에너지 저장용량은 4배나 높은 저비용 고출력 음극소재를 개발하는 데 성공했다. 이번 기술은 전기자동차용 배터리는 물론 모바일기기, 의료기기, 대용량 에너지 저장 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구 성과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지와 환경과학’ 최신호 후면 표지 논문으로 실렸다.

맑은 가을 밤하늘은 별을 관찰하는 데 최적의 조건을 제공한다. 밤하늘을 수놓는 별들은 태양처럼 뜨겁게 타고 있는 항성이다. 몇 백 광년 떨어져 있는 아름다운 별들의 내부에서는 수소 같은 가벼운 원자들이 결합해 무거운 헬륨 원자핵을 만들어 내는 ‘핵융합 반응’이 끊임없이 일어나고 있다. 두 개의 원자가 하나의 원자로 만들어지는 과정에서 질량이 줄어드는 만큼 에너지가 외부로 방출되는데, 이것이 바로 ‘핵융합 에너지’다. 태양도 핵융합 반응을 일으키며 빛과 열을 발산하고 있다. 현재 태양빛의 세기는 초당 약 6억t의 수소가 핵융합 반응을 일으키며 타고 있는 것으로 추정되는데 이런 강도의 빛을 계속 낼 수 있다고 가정할 경우 태양은 앞으로 100억년 이상 우리 곁에 있을 것으로 보인다. ●같은 듯 다른 핵융합과 원자력 우리가 알고 있는 원자력 에너지는 핵분열 반응으로 발생하는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는다. 물을 끓이기 위한 에너지원 공급 방식이 화력 발전에서는 보일러 내 화석연료의 연소 반응이지만, 원자력 발전에서는 원자로 내에서 방사성 동위원소의 핵분열 반응이다. 핵융합 에너지는 두 종류의 수소 동위원소를 합쳐 새로운 물질을 만들어 낼 때 나오는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고 발전기를 돌린다는 점에서만 다를 뿐이다. 사실 화력 발전, 원자력 발전, 핵융합 발전 모두 쓰이는 연료만 다를 뿐 전기를 얻는 방식은 같은 ‘이란성 삼둥이’인 셈이다. 지구는 태양처럼 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수 있는 초고온·초고압 상태가 아니다. 현재 지구 상에서 핵융합 반응을 일으키기에 적합한 물질은 수소 동위원소인 ‘중수소’와 ‘삼중수소’다. 중수소는 바닷물 1㎥당 30g 정도 추출할 수 있으며, 삼중수소는 자연적으로는 존재하지 않지만 리튬에서 뽑아낼 수 있다. 중수소와 삼중수소 원자를 단지 같은 공간에 넣어 둔다고 해서 저절로 융합 반응이 일어나지는 않는다. 같은 양전기를 띠고 있는 두 물체는 서로 밀어내는 힘이 있는데 외부에서 이 힘을 뛰어넘는 힘을 가해 강제로 융합 반응을 일으켜야 한다. 서로 밀어내는 힘을 넘어서 핵융합을 일으키기 위해서는 1만eV(전자볼트)의 에너지, 온도로 환산하면 1억도 이상이 필요하다. 고온의 상태에서 핵융합 반응이 발생하면 고체나 액체, 기체 상태가 아닌 원자핵 이온(양전자)과 전자(음전자)가 분리된 제4의 물질상태인 플라스마 상태가 된다. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인 등의 내부가 바로 플라스마 상태다. ●자기장으로 플라스마를 가둔다 번개를 보더라도 자연 상태에서는 플라스마가 오래 지속될 수 없다. 주위의 다른 물질과 반응해 중성의 기체 상태로 돌아가버리기 때문이다. 핵융합 반응을 통해 에너지를 얻기 위해서는 진공 상태의 용기인 핵융합 장치에 핵융합 연료를 넣고 1억도 이상의 초고온 상태로 만들어야 한다. 이렇게 만들어진 플라스마가 오래 지속될 수 있도록 하는 기술이 핵융합 발전의 핵심이다. 또 높은 온도의 플라스마가 핵융합장치 벽에 닿으면 순식간에 녹아내릴 수 있기 때문에 플라스마가 벽에 닿지 않도록 하는 것도 필요하다. 플라스마 상태에서 원자핵 이온과 전자의 전기적 성질을 이용해 진공용기 속에 촘촘히 자석을 배열해 벽에 닿지 않고 핵융합 반응이 일어나도록 하는 방법이 있다. 이런 방식을 ‘자기 핵융합’이라고 부른다. 또 핵융합 연료인 중수소와 삼중수소를 작은 구슬 속에 압축해 넣은 다음 사방에서 고출력 레이저 빔으로 가열하면 순간적으로 초고온·초고압 상태가 만들어지면서 핵융합 반응이 발생하며 폭발한다. 이 때 나오는 에너지를 얻는 방식이 ‘관성 핵융합’인데, 이는 수소폭탄에서 주로 사용되는 방법으로 발전소처럼 연속적으로 일정한 에너지가 나오도록 조절하기 힘들다는 문제가 있다. ●가장 주목받고 있는 장치는 토카막 현재 지구상에서 인공태양을 만들기 위한 방법 중 가장 실용화에 근접한 방식은 초고온의 플라스마를 자기장을 이용해 가두는 ‘토카막’이란 장치를 이용하는 것이다. 토카막은 ‘토로이드 자기장 구멍’이란 뜻의 러시아어 합성어로 1950년대 초반 당시 소련의 물리학자들이 제안한 방식이다. D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라스마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정된 상태를 유지하도록 만들어 주는 장치다. 현재 작동 중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로 대부분이 토카막 방식일 정도로 핵융합 분야에서는 일찍이 우수성을 인정받아 온 기술이다. 대전 국가핵융합연구소가 2007년 9월 완공해 2008년 7월부터 가동하고 있는 차세대 초전도핵융합연구장치 ‘KSTAR’도 토카막 방식으로 운용되고 있다. 핵융합 발전을 위한 연구가 계속 진행되고 있지만 상용화를 위해 풀어야 할 숙제도 많다. 대표적인 것이 ▲핵융합 발전 출력을 높이기 위한 고성능 플라스마의 장시간 유지 기술 ▲초고온 플라스마 상태에도 견딜 수 있는 핵융합로 재료 기술 ▲핵융합 반응을 전기에너지로 전환하는 동력 변환 기술 ▲플라스마 제어기술 등 네 가지 정도다. 국제핵융합실험로 공동개발사업을 주관하는 국제기구인 ITER의 이경수 기술총괄 사무차장은 “핵융합 상용화를 위해서는 플라스마 상태를 장시간 유지하도록 만드는 것과 플라스마를 제어하는 기술이 핵심”이라며 “2019년 완공을 목표로 하는 ITER이 본격 가동되기 시작하면 핵융합 발전 상용화를 가로막고 있는 다양한 어려운 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

독일의 뒤스부르크에센대의 자동차연구소(CAR) 소장인 페르디난트 두덴회퍼 교수는 최근 도발적인 주장을 제기했다. 오랜 전통과 첨단 기술, 높은 브랜드 가치를 자랑하는 독일 자동차 기업이 미국의 신생 자동차 회사에 밀릴 수 있다는 것이다. ‘테슬라가 고급 자동차 시장에서 두각을 드러내고 있다’라는 제목의 보고서를 통해 그는 메르세데스벤츠, BMW, 아우디 등 독일 ‘빅3’의 가장 강력한 경쟁 상대로 전기차를 생산하는 ‘테슬라’를 꼽았다. 이 같은 주장의 배경에는 이산화탄소 배출량을 제한하고 연비 기준을 상향 조정하는 등 세계 각국에서 분주하게 이뤄지는 자동차 관련 환경규제 강화 움직임이 자리한다. 이를 선도하는 미국의 경우 캘리포니아주와 뉴욕주 등 11개 주는 휘발유 등 연료에 의존하지 않고 100% 전기로 움직이는 순수 전기차(Battery Electric Vehicle·BEV) 등 무공해 차량의 의무 판매 비중을 2020년까지 22%로 확대한다는 방침이다. 여기서 주목할 점은 세계 자동차 회사들이 주력해 온 하이브리드 전기차가 2018년부터 무공해 차량에서 제외된다는 것이다. 이런 추세는 오로지 순수 전기차만을 개발, 생산해 온 테슬라가 가까운 미래에 세계 자동차 시장을 호령하는 기업으로 우뚝 서는 발판으로 작용할 전망이다. ’자동차 왕국’의 전문가가 설립된 지 13년밖에 안 된 테슬라를 100년 넘는 독일 기업의 위협적 상대로 보는 이유다. ●컨슈머리포트도 “100점 만점에 103점” 실제 테슬라의 주력 상품으로 고급 세단인 ‘모델S’는 뛰어난 성능과 연비로 전기차 시장을 넘어 고급차 시장에서 벤츠 S클래스, BMW 7시리즈, 아우디 A8 등의 점유율을 잠식해 왔다. 소비자뿐 아니라 전문가들도 테슬라 찬양에 여념이 없다. 미국 소비자단체 컨슈머리포트는 지난 27일(현지시간) 모델S의 최신 버전인 85D에 대해 100점 만점을 능가하는 ‘103점’을 줬다. 사상 초유의 점수가 나올 수 있었던 것은 제품이 압도적으로 탁월할 경우 이를 반영하도록 평가 방식을 바꿨기 때문이다. 컨슈머리포트의 제이크 피셔는 “에너지 효율, 슈퍼카에 버금가는 성능, 럭셔리한 편안함, 안전성 그리고 매력적인 외관 등을 두루 갖췄다”며 “모델S와 같은 차는 지금껏 본 적이 없다”고 극찬했다. 순수 전기차의 최대 약점은 주행거리가 짧다는 것이었다. 친환경주의자를 만족시켰던 모델S는 꾸준한 기술 개발을 통해 자동차광들을 만족하게 할 정도로 성능 개선을 이뤘다. 미국 환경보호청(EPA)에 따르면 쉐보레의 플러그인 하이브리드 전기차인 볼트는 전기엔진으로만 61㎞, 전기 및 가솔린엔진으로 총 610㎞를 주행할 수 있다. 지난해 미국 판매 순위 1위를 차지한 순수 전기차 닛산 리프의 주행거리도 135㎞에 불과하다. 반면 모델S는 한번 충전으로 450㎞를 달릴 수 있어 주행거리의 한계를 극복했다. 테슬라가 전기차 하나만으로 ‘무한질주’하는 동안 독일 기업들은 전기차와 가솔린차를 합친 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle·PHEV)에 막대한 자본과 시간을 쏟아부었다. 아우디의 경우 테슬라를 따라잡기 위해 주력 고급 차종인 A8의 하이브리드 버전을 출시한 바 있다. 하지만 이는 미래를 내다보지 못한 잘못된 투자라는 지적이다. 두덴회퍼 교수는 “환경보호론자와 정부가 곧 플러그인 하이브리드 전기차는 진정한 진보가 아니라고 결론 내릴 것이며, 2~3년 내에 소비자들도 약간의 전력만 이용한 뒤 가솔린을 연소하는 플러그인 하이브리드 전기차는 진정한 친환경 자동차가 아니라고 인식할 것”이라고 말했다. ●순수 전기차 전년 동기 대비 52.3% 성장 테슬라의 선전과 세계적 환경규제 강화 바람 덕분에 순수 전기차는 비약적인 성장세를 보이고 있다. 시장조사업체인 SNE리서치에 따르면 2015년 상반기 전 세계에서 순수 전기차는 12만 8378대가 출하돼 전년 동기 대비 52.3% 성장했다. 플러그인 하이브리드 전기차는 순수 전기차보다 약 5만대 적은 7만 5423대가 출하돼 전년 동기 대비 21.3% 느는 데 그쳤다. 일반 하이브리드 전기차는 올해 75만 5000대가 출하됐는데 전년 동기에 비해 오히려 7.6%가 감소했다. 두덴회퍼 교수는 “BMW, 메르세데스벤츠, 아우디 등이 ‘가망 없는’ 플러그인 하이브리드 차량 개발에 돈을 낭비했을 뿐만 아니라 (순수 전기차를 외면하면서) 테슬라에게 가장 수익성이 좋은 고급 자동차 시장을 잠식당했다”고 주장했다. 이어 “각 사의 주력상품인 메르세데스벤츠의 S클래스, BMW의 7시리즈, 아우디의 A8를 구매하던 부자들이 테슬라의 모델S로 눈을 돌리고 있다”고 덧붙였다. 특히 전기차에 대한 보조금이 없는 독일과 스위스에서조차 테슬라의 모델S가 메르세데스 S클래스의 점유율을 뺏고 있다고 말했다. ●테슬라 모델S, 미국 고급차 판매 순위 상위권 미국도 상황은 비슷하다. 친환경 자동차 전문지 클린테크니카에 따르면 미국의 2013년 고급 자동차 판매 순위에서 테슬라의 모델S는 1만 7650대로 1위를 차지했으며 메르세데스벤츠의 S클래스(1만 3303대), BMW의 7시리즈(1만 932대)가 그 뒤를 이었다. 2014년에는 S클래스(2만 5276대)가 역전해 1위에 올랐고 모델S(1만 7300대)는 2위에 그쳤다. 그러나 BMW, 렉서스, 아우디 등 다른 고급 브랜드 차종은 전년 대비 4~20% 판매 감소를 보였으나 모델S는 1.9%의 감소를 보이며 비교적 선방했다. 테슬라에게 순수 전기차 시장을 선점당하고 고급 자동차 시장마저 내줄 위기에 처하자 기존 자동차 기업은 반격을 준비하고 있다. 아우디는 다음달 열리는 독일 프랑크푸르트 모터쇼에서 100% 전지로만 주행하는 스포츠유틸리티차량(SUV)을 공개할 예정이다. ‘이트론 콰트로’(e-Tron Quattro)로 이름 붙여진 이 차는 테슬라의 SUV ‘모델X’를 겨냥한 것이다. 틸로 코슬로브스키 아우디 부사장은 “테슬라가 전기차 시장에서 고급 브랜드 이미지를 구축하는 것을 바라보기만 했던 업체들이 이제서야 시장에 뛰어들었다”고 말했다. 아우디는 리튬이온 전지를 이용하고 차체를 공기역학적으로 설계해 이트론 콰트로의 주행거리를 최대 500㎞까지 끌어올릴 계획이다. 매의 날개처럼 차 문이 위로 열리는 것이 특징인 모델X는 다음달부터 판매에 들어가는데 예약 대수가 2만대에 이른다. 메르세데스벤츠도 주행거리가 160㎞에 그쳤던 B클래스 전기차의 기존 시스템을 폐기하고 최대 480㎞까지 주행할 수 있는 시스템을 새로 개발할 예정이다. 쉐보레도 볼트의 순수 전기차 버전을 2016년 말까지 출시한다는 계획이다. 볼트의 주행거리는 320㎞가 될 전망이다. ●“전기차 전지 시장, 5년 내 6배 성장” 전망도 전기차 개발이 활발하게 이뤄지면서 전기차의 성능을 좌우하는 전기차 전지의 시장도 성장하고 있다. 시장조사업체인 럭스리서치는 전기차 전지 시장이 올해 50억 달러에서 2020년 300억 달러로 5년 내 6배로 성장할 것으로 전망했다고 월스트리트저널이 보도했다. 다만 순수 전기차에 들어가는 전지는 품질, 무게, 비용 면에서 매우 까다로워서 일부 대기업 외에는 생산하기 어렵다고 전했다. 현재 전기차 전지 시장은 일본의 파나소닉과 한국의 LG화학, 삼성SDI 등 ‘빅3’가 주도하고 있다. 아우디의 야심작 이트론 콰트로에는 한국의 삼성SDI와 LG화학이 공동으로 개발한 전지가 탑재될 것으로 알려졌다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

구글을 모회사로 가진 미국 보스턴다이내믹스사가 휴머노이드 로봇인 ‘아틀라스’를 세상에 내놓았다. 아틀라스 로봇은 키 188㎝, 몸무게 150㎏의 휴머노이드 로봇으로, 두 다리로 사람처럼 직립보행이 가능하다는 장점이 있다. 보스턴다이내믹스사가 현지시간으로 지난 3일 미국의 한 컨퍼런스에서 공개한 동영상은 아틀라스가 평지가 아닌 울퉁불퉁한 숲길에서 넘어지지 않은 채 균형을 잡으며 걸어가는 모습을 담고 있다. 마치 아기가 걸음마를 떼는 듯한 모습을 연상케 한다. 아틀라스는 구조용으로 연구·개발한 로봇이다. 위험한 사고 현장 또는 핵 원자로 시설 등에 사람 대신 투입하는 용도다. 특히 아틀라스의 경우 인공지능을 탑재했기 때문에 장애물을 피하거나 균형을 잡는데에 더 탁월한 능력을 자랑한다. 보스턴다이내믹스는 아틀라스의 균형감각을 극대화하기 위해 실험실 내에서 다양한 실험을 진행해왔다. 벽돌을 불규칙하게 쌓은 뒤 아틀라스가 이 위를 걷게 하거나 좁은 벽돌 위에 한 다리로만 서 있게 하는 실험 등을 수많은 오차를 겪어가며 진행한 이유다. 그간 이 회사가 공개한 아틀라스 실험 영상을 보면 실제 운동선수 또는 갓난아기가 셀 수 없이 많이 넘어지면서 자신을 단련시키는 듯한 모습이 떠오른다. 아틀라스는 이전까지 전력코드를 이용해 동력을 공급받으며 움직였지만, 최근에는 리튬이온배터리팩 장착까지 ‘진화’하는데 성공했다. 이 배터리를 장착할 경우 최대 한 시간 동안 운신할 수 있으나 이번 ‘숲길 체험’에서는 전력공급 코드를 이용했다. 한편 아틀라스를 성공적으로 세상에 내놓은 보스턴다이내믹스는 일명 ‘빅독’(BigDog)이라 부르는 로봇 개발사로도 유명하다. 빅독 로봇은 4족보행 로봇으로, 발로 차는 충격이나 빙판길에서도 일어설 수 있으며 전시 물품수송 용도로 개발됐다. 빅독 로봇 역시 아틀라스와 마찬가지로 뛰어난 균형감각과 빠른 속도가 장점이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

입는 컴퓨터, 휘어지는 화면, 두루마리 전자책 등 미래형 전자기기를 만들기 위해서는 다양한 모양으로 변형할 수 있는 ‘플렉서블 전지’가 필수적이다. 그러나 현재 쓰이고 있는 리튬이차전지는 양극, 음극, 분리막과 액체 전해질을 딱딱한 케이스에 넣는 방식으로 만들어지기 때문에 자유로운 변형에 한계가 있다. 국내 연구진이 원하는 사물의 겉면에 배터리를 얇게 입혀 사용할 수 있는 기술을 개발해 화제다. 울산과학기술대(UNIST) 에너지 및 화학공학부 이상영 교수팀은 전자기기 표면에 원하는 모양으로 얇게 입힐 수 있는 리튬이온전지 제조 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 전자기기 내에 별도로 전지를 넣는 공간이 필요 없어져 제품들이 더 얇고 가벼워질 전망이다. 연구진은 전지를 구성하는 양극과 음극, 전해질 물질을 조청처럼 끈적끈적한 액체로 만든 뒤 원하는 사물 위에 음극-전해질-양극 순으로 덧입히는 프린팅 기법으로 신개념 리튬이온전지를 만들었다. 각각의 물질을 사물에 입힐 때 1분 이내에 자외선에 노출시켜 굳히기만 하면 되기 때문에 유리컵이나 안경 등 원하는 곳 어디에나 글자나 하트 모양 등 다양한 형태로 전지를 만들 수 있다. 이 교수는 “웨어러블 기기 상용화에서 가장 큰 문제 중 하나인 전원 공간 문제를 해결함으로써 전자기기의 디자인이 다양해질 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

8282, 1004…. 공중전화부스 앞에 긴 줄이 늘어서고 전 국민이 네 자리 숫자로 통하던 그때. 그 누구도 무선호출기 이른바 ‘삐삐’의 몰락을 예상하지 못했다. 1990년대 후반 등장하기 시작한 휴대전화는 빠르게 삐삐를 몰아냈다. 모두가 휴대전화를 삐삐 실종의 주범으로 여겨온 가운데 결정적인 역할을 한 공범이 있었으니 바로 리튬이온 2차전지(리튬이온 배터리)다. 사물인터넷(IoT) 시장이 열리면서 리튬이온 배터리 시장이 새롭게 조명받고 있다. 22일 시장조사업체 B3에 따르면 올해 모바일·정보기술(IT) 기기용 리튬이온 배터리 출하량은 지난해보다 9% 늘어날 것으로 보인다. 2010년 스마트폰의 등장에 힘입어 28%의 높은 성장률을 기록했던 리튬이온 배터리 시장은 2012년 2% 성장에 그치는 등 내림세를 기록했지만 2013년 4%, 2014년 7%에 이어 올해 다시 두 자릿수에 가까운 성장률을 회복할 기세다. 1991년 일본 소니가 처음으로 선보인 리튬이온 배터리는 전기를 성냥갑만 한 크기의 알루미늄 캔에 담아 충전해 사용할 수 있게 했다. 기존의 2차전지보다 가벼우면서 같은 부피에 더 많은 에너지를 담을 수 있는 게 특징이다. 전압과 출력도 높아 자동차나 전동공구에도 쓰일 수 있고 카드뮴, 납 등 유해 물질도 전혀 없어 친환경적이다. 앞서 등장한 니켈-카드뮴 배터리(1960년대), 니켈-망간 배터리(1980년대)는 에너지 용량과 사용시간이 만족스럽지 못했고 충전을 하면 할수록 용량이 줄어든다는 치명적인 약점이 있었다. 리튬이온 배터리는 눈부신 발전을 거듭하며 휴대전화, PC 등 모바일·IT 기기의 극적인 발전과 보급을 불러왔다. 집이나 사무실 한쪽에 매여 있던 데스크톱 컴퓨터는 원통형 리튬 이온 배터리를 장착한 노트북의 탄생으로 탈출에 성공했다. 휴대전화는 사용 시간이 길어지자 점점 더 많은 기능을 수행할 수 있는 만능 제품으로 거듭났다. 리튬이온 배터리가 디지털 모바일 시대를 여는 신호탄을 쏜 셈이다. 특히 2010년 스마트폰의 등장은 휴대전화 업계에 ‘배터리 용량’ 경쟁을 불러왔다. 스마트폰 시대에 접어들면서 기본 통화 기능 외에도 인터넷, 동영상, 음악, 영상촬영 등 휴대전화에 다양한 기능이 추가됐고, 에너지 용량이 주요한 경쟁력으로 떠올랐기 때문이다. 2000년대에는 삼성, LG 등 우리 기업들도 본격적으로 배터리 시장에 뛰어들며 경쟁에 가세했다. 실제 휴대전화 초창기 배터리 용량은 큰 이슈가 아니었다. 당시 제품 스펙 설명서를 보면 배터리 용량보다는 배터리 사이즈가 표기되어 있는 경우가 더 많았다. 1998년 10월 출시돼 큰 인기를 끌었던 모토로라의 휴대전화 ‘스타택’의 배터리 용량은 기본형이 400밀리암페어아워(mAh)에 불과했다. mAh는 배터리 용량을 표시하는 단위로 1시간 동안 사용할 수 있는 최대 전류량을 말한다. 10mAh라면 완전 충전 시 시간당 10mA의 전류를 1시간 동안 사용할 수 있다는 뜻이다. 2002년 국내에 출시돼 삼성전자 사상 처음으로 1000만대 판매 돌파 기록을 세운 일명 ‘이건희폰(SCH-X430)’과 2006년 출시 14개월 만에 1000만대 판매 기록을 남기며 인기를 끌었던 삼성전자의 ‘벤츠폰(SPH-E3200)’의 배터리 용량은 700mAh 에 불과했다. 2010년 출시된 삼성전자의 첫 스마트폰 갤럭시S가 1500mAh의 배터리를 기본 장착한 것과 비교하면 보잘것없는 숫자다. 삼성전자는 갤럭시S 이후 매해 15%씩 배터리 용량을 높여왔다. 갤럭시 S2는 1650, S3는 2100, S4는 2600, S5는 2800mAh 배터리를 장착했다. 배터리 업체들의 고민은 이제 양에서 질로 옮겨 왔다. 2002년에 비해 배터리 용량은 4배 이상 늘었지만 스마트폰의 기능 역시 더욱 다양해지면서 체감 사용시간은 4배 이상 길어지지 않았기 때문이다. ‘가볍고’, ‘얇고’, ‘짧고’, ‘작은’ 스마트폰 디자인 트렌드도 배터리 용량을 늘리는 데 장애요소가 되고 있다. 손에 두르고 목에 거는 등 속속 등장하고 있는 입는 기기에 적합한 배터리 개발도 요구된다. 업계 관계자는 “리튬이온 배터리가 스마트폰을 넘어서 IoT 시대의 주인공이 되기 위해서는 아직 몇 가지 부족한 점이 있다”면서 “한번 충전해 오래 쓸 수 있도록 용량을 키우는 것은 물론, 안전하고 어떤 형태의 기기에도 적용할 수 있는 디자인 자유성을 가진 차세대 배터리 개발을 위해 각축을 벌이고 있다”고 설명했다. 전 세계 리튬 배터리 시장은 삼성SDI(26.46 %)와 LG화학(20.23%) 등 국내 업체가 46.69%의 점유율로 강세를 이어가고 있다. 파나소닉과 소니, 히타치맥셀 등 일본 업체는 전체 28.30%의 점유율을 가지고 있다. 일본 업체들은 2013년까지 출하량이 계속 줄었지만 엔저 영향으로 지난해 소폭 성장을 이뤘다. 명희진 기자 mhj46@seoul.co.kr

전기 자동차나 전기·내연기관 하이브리드 자동차는 선진국을 중심으로 빠르게 보급되고 있다. 아직은 비용이라는 문제가 자리 잡고 있지만, 배터리 및 제반 기술의 급격한 발전과 국제적인 온실가스 규제 노력이 더해지면서 이는 시대의 거부할 수 없는 흐름이 되고 있다. 하지만 아직 전기 비행기는 실험적인 영역에 머물러 있다. 아무리 배터리 기술이 발전했다고 하지만 여전히 에너지 저장 밀도에서 화석 연료에 비교할 수 없는 수준이기 때문에 무게와 항속 거리에 민감한 항공기에서 사용하기는 어려운 점이 있기 때문이다. 그런데도 여기에 도전하는 이들은 분명 존재한다. 여기에는 미국항공우주국(NASA)을 비롯한 국가 기관도 있고 에어버스 같은 거대 다국적 항공 기업도 있지만, 참신한 아이디어로 무장한 소규모 벤처들도 있다. 이 중에서 독일의 PC-Aero는 후자에 속한다. 이 회사가 내놓은 '일렉트라 원 솔라'(Elektra One Solar)는 전기·태양광 하이브리드 방식의 초경량 비행기다. 일렉트라 원 솔라는 폭 8.6m의 날개와 무게 180kg 불과한 초경량 비행기로 1인승이다. 날개에는 280개의 태양전지가 탑재되어 내장된 배터리와 함께 동력을 제공한다. 따라서 순수한 전기 비행기보다 항속 거리가 훨씬 길며 솔라 임펄스 같은 24시간 항속 태양광 비행기에 비해서 크기가 작고 현실적인 초경량 비행기다. 지난 6월 25일 독일에서 이륙한 일렉트라 원 솔라는 오스트리아의 최고봉인 그로스글로크너산(Grossglockner)을 넘어 알프스 산맥을 비행했다. 이후 이 비행기는 다시 고도 3,000m 이상의 높이로 190km를 비행해 귀환했다. 이 전기 태양광 비행기는 최적의 조건에서 5시간을 날 수 있으며 최고 속도는 시속 100km 정도이다. 11.5-kWh의 리튬 이온 배터리 팩이 있으며 필요한 전력의 30%는 날개에 있는 태양 전지에서 얻기 때문에 더 먼 거리를 비행할 수 있다. 최대 비행 거리는 500km 정도로 다른 초경량 비행기보다 뒤지지 않는 성능이다. 그 성능은 알프스 산맥 왕복으로 어느 정도 입증되었다고 할 수 있다. 제조사 측은 보다 큰 크기의 전기 태양광 비행기를 제작하려고 하고 있다. 2인승 이상의 경비행기 시장에 도전하려는 것으로 배터리와 태양 전지의 조합을 통해서 현실적인 전기 비행기의 대안을 제시하려는 것이다. 한편 에어버스 같은 대기업도 에어버스 E 팬 같은 상용화를 목표로 한 전기 비행기를 개발 중이다. 에어버스 E 팬은 최근 영국해협을 건너면서 성능을 과시했다. 이와 같은 노력이 계속된다면, 가까운 미래에 하늘을 나는 전기 비행기를 실제로 볼 수 있을 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

현대자동차그룹은 올해 경영전략의 핵심 키워드를 ‘투자 확대와 미래 경쟁력 제고’로 정하고 국내외에서 다양한 공격경영을 펼칠 계획이다. 정몽구 현대차그룹 회장은 올해 신년사에서 “글로벌 선도 업체로 도약하기 위해서는 제품 경쟁력과 고객 만족도 향상을 위한 집중적인 노력이 더욱 요구된다”고 강조했다. 현대차그룹은 2020년까지 친환경차 라인업을 22차종 이상으로 확대해 글로벌 자동차 시장에서 친환경차 점유율 넘버2 진입을 노리는 한편 엔진 성능 개선, 차량 경량화 등의 노력을 병행해 2020년까지 평균 연비를 25% 이상 높일 계획이다. 현대차그룹은 올해부터 2018년까지 총 11조 3000억원을 투입해 다양한 친환경차를 개발하고 모터·배터리 등 핵심 부품 관련 원천기술 확보에도 박차를 가해 친환경 브랜드 입지를 강화할 방침이다. 또 연구·개발(R&D)을 주도할 우수 인재 채용에도 적극 나서 향후 4년간 친환경 기술 및 스마트자동차 개발을 담당할 인력 3251명을 포함해 총 7345명의 R&D 인력을 채용할 계획이다. 현대기아차는 지난해 12월 연비와 성능이 진일보된 신형 쏘나타 하이브리드를 선보인 데 이어 올해는 준중형급 하이브리드 전용차를 출시한다. 이어 하이브리드 시스템을 SUV까지 확대 적용할 계획이다. 아울러 플러그인 하이브리드 시장에서도 올해 상반기 쏘나타 플러그인 하이브리드를 시작으로 향후 준중형급까지 모델을 확대해 새로운 친환경 수요를 창출할 예정이다. 쏘울 전기차의 뒤를 잇는 신형 전기차는 시스템 효율을 극대화하고 리튬이온 전지의 에너지 밀도를 지속적으로 개선해 현재 148㎞(국내 인증 기준)인 충전 주행거리를 획기적으로 확장할 계획이다. 현대기아차는 최첨단 차량의 신정보기술(IT)을 해마다 미국 국제전자제품박람회(CES)를 통해 공개하고 있으며 구글, 애플 등 글로벌 IT 기업과도 다양한 협력을 진행하고 있다. 이를 통해 글로벌 시장에 현대기아차의 스마트카 경쟁력을 알린다는 계획이다. 박재홍 기자 maeno@seoul.co.kr

LG화학은 올해 핵심사업영역 역량 강화 및 철저한 미래 준비로 ‘글로벌 첨단 소재 기업’으로 자리매김한다는 계획이다. 특히 연구·개발(R&D) 강화 및 기술기반 사업 확대, 기존 사업 경쟁력 강화 등 철저한 미래 준비에 초점을 맞출 예정이다. 이를 위해 LG화학은 올해 초 기존 3개 사업본부(석유화학, 정보전자소재, 전지)체제를 3개 사업본부(기초소재, 정보전자소재, 전지), 1개 사업부문(재료사업부문)으로 재편했다. 기초소재사업본부는 선도 제품 개발 및 제품 구조 고도화를 한층 가속화한다. 이를 통해 LG화학은 2018년까지 EP(엔지니어링 플라스틱) 분야에서 글로벌 톱3 메이커로 자리매김한다는 목표다. 정보전자소재사업본부는 편광판, 3D FRP 등 기존 사업 분야에서 수익성을 강화하는 한편 OLED조명 패널 등 신사업 분야 경쟁력을 강화한다. 특히 세계 1위의 편광판 사업 시장에서 입지를 공고히 하기 위해 중국시장을 집중 공략할 방침이다. 전지사업본부는 리튬 2차 전지 분야 세계 1등 달성을 위해 모바일전지 분야 및 자동차, 전력저장(ESS)분야에서도 역량을 강화한다. 재료사업 부문은 기존 디스플레이(OLED 물질 등) 및 전지재료(양극재 등) 사업의 조기 육성을 통해 성과 창출 역량을 강화하는 한편, 무기소재 등 미래 세계 시장을 선도할 원천 기술 확보에 주력할 계획이다. 박재홍 기자 maeno@seoul.co.kr

전기 자동차나 전기·내연기관 하이브리드 자동차는 선진국을 중심으로 빠르게 보급되고 있다. 아직은 비용이라는 문제가 자리 잡고 있지만, 배터리 및 제반 기술의 급격한 발전과 국제적인 온실가스 규제 노력이 더해지면서 이는 시대의 거부할 수 없는 흐름이 되고 있다. 하지만 아직 전기 비행기는 실험적인 영역에 머물러 있다. 아무리 배터리 기술이 발전했다고 하지만 여전히 에너지 저장 밀도에서 화석 연료에 비교할 수 없는 수준이기 때문에 무게와 항속 거리에 민감한 항공기에서 사용하기는 어려운 점이 있기 때문이다. 그런데도 여기에 도전하는 이들은 분명 존재한다. 여기에는 미국항공우주국(NASA)을 비롯한 국가 기관도 있고 에어버스 같은 거대 다국적 항공 기업도 있지만, 참신한 아이디어로 무장한 소규모 벤처들도 있다. 이 중에서 독일의 PC-Aero는 후자에 속한다. 이 회사가 내놓은 '일렉트라 원 솔라'(Elektra One Solar)는 전기·태양광 하이브리드 방식의 초경량 비행기다. 일렉트라 원 솔라는 폭 8.6m의 날개와 무게 180kg 불과한 초경량 비행기로 1인승이다. 날개에는 280개의 태양전지가 탑재되어 내장된 배터리와 함께 동력을 제공한다. 따라서 순수한 전기 비행기보다 항속 거리가 훨씬 길며 솔라 임펄스 같은 24시간 항속 태양광 비행기에 비해서 크기가 작고 현실적인 초경량 비행기다. 지난 6월 25일 독일에서 이륙한 일렉트라 원 솔라는 오스트리아의 최고봉인 그로스글로크너산(Grossglockner)을 넘어 알프스 산맥을 비행했다. 이후 이 비행기는 다시 고도 3,000m 이상의 높이로 190km를 비행해 귀환했다. 이 전기 태양광 비행기는 최적의 조건에서 5시간을 날 수 있으며 최고 속도는 시속 100km 정도이다. 11.5-kWh의 리튬 이온 배터리 팩이 있으며 필요한 전력의 30%는 날개에 있는 태양 전지에서 얻기 때문에 더 먼 거리를 비행할 수 있다. 최대 비행 거리는 500km 정도로 다른 초경량 비행기보다 뒤지지 않는 성능이다. 그 성능은 알프스 산맥 왕복으로 어느 정도 입증되었다고 할 수 있다. 제조사 측은 보다 큰 크기의 전기 태양광 비행기를 제작하려고 하고 있다. 2인승 이상의 경비행기 시장에 도전하려는 것으로 배터리와 태양 전지의 조합을 통해서 현실적인 전기 비행기의 대안을 제시하려는 것이다. 한편 에어버스 같은 대기업도 에어버스 E 팬 같은 상용화를 목표로 한 전기 비행기를 개발 중이다. 에어버스 E 팬은 최근 영국해협을 건너면서 성능을 과시했다. 이와 같은 노력이 계속된다면, 가까운 미래에 하늘을 나는 전기 비행기를 실제로 볼 수 있을 것으로 기대된다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com　

유가 하락과 세계 경기 침체 등의 영향으로 6개월 연속 수출 부진의 늪에서 허덕이고 있는 한국 수출을 살리기 위해 정부가 내년까지 116조원 이상의 민관 자금을 투입하기로 했다. 산업통상자원부는 9일 박근혜 대통령 주재로 열린 무역투자진흥회의에서 침체된 수출기업의 활력을 높이고 주력산업의 근본적인 경쟁력을 강화하겠다며 수출경쟁력 강화 대책을 보고했다. 올해 상반기 수출은 2690억 달러(약 305조원)로 지난해 같은 기간보다 5% 감소했다. 정부는 내년까지 시장지배력이 큰 제조업 등 주력 품목에 대해 공장 신·증설, 자동차 시설 투자 등 91조원의 선제적 설비 투자를 진행해 주력산업의 경쟁력을 끌어올리겠다고 강조했다. 또 리튬이차전지, 친환경 선박, 항공기체부품, 정보기술(IT) 기반 안전·편의 시스템 등 3년 내 시장을 주도할 수 있는 차세대 유망 품목에 대해 민관 합동 6조 8000억원을 들여 연구·개발을 확대하기로 했다. 정부는 대형화, 전문화, 신사업 진출 등 기업 사업을 재편하기 위해 올 하반기에 업종별 최고경영자(CEO)가 참여하는 ‘업종별 민간협의체’를 구성해 민간의 자발적인 사업 재편을 유도할 계획이다. 이를 위해 자동차부품 전용 산단 조성(2016~2021년 광주) 등을 추진하고 연내 ‘기업 활력 제고를 위한 특별법’을 제정하기로 했다. 엔·유로 약세 피해 중소기업 들에 스마트공장을 우선 보급하고 에너지 신산업의 수출 동력화를 위해 ‘에너지 신산업 해외 진출 지원센터’를 설치할 예정이다. 특히 중소·중견기업들의 수출 진작을 위해 올 하반기부터 내년까지 16조 2000억원의 무역금융도 지원한다. 민간 유통사와 공동으로 2017년까지 글로벌 생활 명품 100개를 지정하고 지역 특화 상품 등을 발굴해 ‘맞춤형 지원’도 제공한다. 우즈베키스탄과 중미 6개국 등 역내 시장 진출이 용이한 거점 국가와의 FTA도 우선 추진할 예정이다. 정부는 이를 통해 4913억 달러에 그친 무역을 연 1조 달러 이상으로 끌어올리겠다고 밝혔다. 세종 강주리 기자 jurik@seoul.co.kr 서울 박재홍 기자 maeno@seoul.co.kr

2014년 세계 상품·서비스 시장 50부문 가운데 한국 기업이 점유율 1위를 차지한 품목은 8개로 나타났다. 전년도에 비해 중소형 액정패널, 조선 부문이 수위를 차지하는 등 2개 부문이 늘었다. 니혼게이자이신문이 5일 발표한 ‘2014년 세계 주요 상품 서비스 점유율 조사’에 따르면 미국은 50개 조사 대상 품목 가운데 16개 품목(지난해 18개 품목)에서 1위를 차지했고, 유럽이 10개 품목(지난해 8개)이었다. 일본은 한국보다 1개 품목이 많은 9개였고 소재 및 부품 분야에서 존재감을 드러냈다. 중국은 6개 품목에서 선두를 차지하는 등 급성장세를 보였다. 조선 분야에서는 한국의 대우조선해양이 1위에 올랐다. 2위인 현대중공업을 포함해 상위 5개사 가운데 4개사가 한국 기업이었다. 대우조선해양은 액화천연가스(LNG) 운송선과 컨테이너 화물선에서 강점을 평가받았다. 스마트폰과 태블릿용 중소형 액정패널은 2013년 3위였던 한국의 LG디스플레이가 재팬디스플레이와 샤프 등 일본 기업들을 따돌리고 수위를 차지했다. LG디스플레이의 점유율 상승은 중국의 신흥 스마트폰 업체들에 대한 공급이 늘어난 덕분으로 보인다. 스마트폰에서는 한국의 삼성전자(24.5%)와 미국 애플(14.8%)의 2강이 차지하는 점유율이 떨어진 반면 3위인 중국 레노버 그룹이 7.2%로 점유율을 2.7% 포인트 끌어올렸다. 리튬이온 전지는 한국의 삼성SDI가 1위를 유지했지만 점유율은 떨어졌다. 2위인 일본의 파나소닉이 미국 테슬라 모터스에 대한 리튬이온 전지 출하를 확대하면서 삼성SDI를 바짝 추격하고 있다. 검색 서비스는 미국 구글이 43.8%로 선두를 유지했지만 2013년보다 15.8% 포인트 떨어졌다. 2위인 중국의 바이두는 14.1% 포인트 높은 25.8%로 구글을 빠른 속도로 추격하고 있다. 도쿄 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr

각종 첨단 무기로 무장한 전사가 ‘일당백’의 기세로 적을 궤멸시키는 모습은 미래 전쟁을 다룬 각종 매체에 종종 등장하는 인기 있는 소재다. 먼 미래의 이야기로만 여겼던 SF속 첨단군사장비들 중 우리의 목전에 실제로 다가와 있는 것으로는 무엇이 있을까? 영국 일간 데일리메일이 6일(현지시간) 영국 왕립합동군사연구소(RUSI)의 군사과학 분석가 저스틴 브롱크의 설명을 인용하며 미래 전사들을 무장시킬 첨단 기술들을 소개했다. ▲부상 줄여주는 스마트 슈트 미국 군수업체 다르파(Darpa)는 ‘워리어 웹’(Warrior Web)이라고 이름붙인 잠수복 스타일의 ‘부드러운 외골격 슈트’를 개발하고 있다. 워리어 웹은 일반 전투복 아래에 착용하는 형태로 컴퓨터로 통제되는 스마트 직물과 전선으로 이루어져 있으며 100W정도의 전력만으로 작동한다. 정형외과 치료용 보조기구의 원리를 차용, 관절과 다리를 보호함으로써 근육 및 힘줄 부상을 줄여준다. 브롱크는 “군의 규모는 줄어들고 훈련은 강화되는 만큼 병사 개개인의 신체를 이전보다 확실히 보호하려는 경향이 분명하게 드러나고 있다”고 설명했다. ▲외골격(exoskeletons) 슈트 SF소설, 영화, 게임에 심심치 않게 등장하는 외골격 기술 또한 현실에 나타나고 있다. 본래 외골격이란 갑각류나 곤충들에게서 흔히 발견되는, 몸의 바깥쪽을 둘러싼 채 몸을 지지하거나 보호하는 단단한 신체 조직을 의미한다. 이와 유사하게 외골격 슈트는 몸 바깥에 착용하는 보조 장치로써, 주로 유압을 통해 착용자의 팔다리 움직임을 강화시킨다. 때문에 외골격 슈트를 착용하면 이전보다 가볍게 달리거나 무거운 짐을 쉽게 옮길 수 있다. 군사용 외골격 슈트의 등장은 무려 1960년대로 거슬러 올라간다. 당시 대표적 외골격 슈트는 제너럴 일렉트로닉스 사의 하디맨(Hardiman)이었다. 하디맨을 사용하면 0.5㎏ 질량을 드는데 사용하는 정도의 힘만으로 11㎏의 물체까지 들어 올릴 수 있었다. 하지만 이 슈트는 작동이 안정적이지 않고 때에 따라 의도치 않은 과격한 움직임을 보였던 까닭에 끝내 활용되지 않았다. 현대의 대표적 군용 외골격 슈트로는 ‘엑소 바이오닉스’(Ekso Bionics)와 록히드 마틴이 공동으로 미 육군을 위해 개발하는 '헐크'(HULC)가 있다. 헐크는 리튬이온 배터리로 움직이는 하체용 외골격 슈트로 착용자의 둔부와 다리에 적용되는 중량을 분담해 착용자가 90㎏가량의 무게를 불편 없이 옮길 수 있도록 한다. 티타늄 프레임으로 구성된 헐크 안에는 센서가 내장돼 있어 사용자의 움직임을 감지하고 그 정보를 헐크의 마이크로컴퓨터에 전송한다. 마이크로컴퓨터는 수집된 정보에 기초해 각 모터의 작동을 제어함으로써 헐크가 사용자의 움직임에 보다 즉각적으로 반응할 수 있게 해준다. 헐크는 제식무기, 탄약, 식수, 응급처치키트, 기본공구, 위성전화, GPS, 방탄헬멧, 방탄복 등 나날이 늘어만 가는 개인지급물품의 무게에 대한 미군 지휘관들의 우려를 줄여줄 전망이다. 현재로서 극복해야 하는 가장 큰 문제는 바로 동력 확보다. 브롱크는 “외골격 슈트가 제 기능을 수행하려면 최소 10㎾의 전력이 필요하다. 그러면서도 작동 지속시간은 최소 10시간 이상이 돼야 한다. 작전 도중 전력이 떨어지면 외골격 슈트는 그 즉시 도움이 아니라 짐이 되어버리기 때문”이라고 설명한다. 록히드 마틴은 화학전지와 고체산화물 연료전지 등을 연구, 72시간동안 지속적으로 가동 가능한 슈트를 만들고자 노력 중이다. ▲액체 방탄복 현재의 방탄복을 대체할 첨단 기술은 여러 종류가 있다. 그 중에서도 액체 방탄복은 평소엔 착용자의 움직임을 방해하지 않도록 액체 상태를 유지하다가 충격이 가해지는 순간에만 경화하는 첨단 나노기술 장비다. 일례로 폴란드 기업 모라텍스(Moratex)의 과학자들은 전단농화유체(STF: Shear-Thickening Fluid)라고 불리는 액체를 활용해 액체 방탄복을 만드는데 성공했다. 방탄복 내부 액체는 온도에 상관없이 액상을 유지하다가 피격을 받은 순간에만 단단해진다. 이 액체는 고속으로 날아온 탄환 등이 신체를 관통하지 못하도록 막을 뿐만 아니라 발사체가 가하는 충격 에너지를 넓은 범위로 분산시켜주는 역할도 한다. ▲유도 탄환 올해 초 미군은 자체적으로 방향을 바꿔 표적에 적중하는 50구경 탄환 ‘이그젝토’(Exacto)의 발사 실험에 성공했다. 개발사인 다르파는 “저격수에게 있어 빠른 풍속이나 먼지 많은 토양 등 악조건 속에서 표적을 맞추는 것은 현재 기술로서 매우 어려운 일”이라며 이그젝토의 혁신성을 강조했다. 실제로 탄환의 궤적은 바람, 강수, 습기 등 무수한 환경적 요인에 큰 영향을 받는다. 더불어 발사 거리가 멀다면 중력에 의한 총탄낙하까지 감안해야 하는 만큼 원거리 저격은 결코 쉬운 시도가 아니다. 그러나 이그젝토 시스템을 활용하면 정지해 있던 표적이 움직이거나 예상치 못했던 풍향 변화가 일어나더라도 이에 맞춰 비행하는 탄환의 움직임을 도중에 조정할 수 있게 된다. 다르파가 올해 초 공개한 테스트 영상에서는 고의로 빗맞게 발사한 탄환이 공중에서 방향을 바꿔 표적에 적중하는 모습을 실제로 확인할 수 있다. ▲가상현실 훈련장치 현재도 각국 공군은 이미 가상현실 비행 훈련을 실시하고 있다. 그러나 오큘러스 리프트 등 개인용 가상현실 장치의 발달에 힘입어 이제 지상군 또한 가상 전투훈련을 받을 수 있게 된다. 병사들은 360도 전 방위를 둘러볼 수 있는 현실적인 가상세계 안에서 각종 전투 시나리오를 간접 체험할 수 있다. 예를 들면 적의 사격이 쏟아지는 상황 속에 부상자를 치료하는 등 현실 훈련에서 묘사하기 힘든 극단적 상황을 경험하는 일이 가능해진다. 여기서 한 발 더 나아간 경우도 있다. 폴란드군은 가상현실 속에서 병사가 피격될 경우 병사에게 전기 충격을 가해 고통까지 구현함으로써 훈련의 현실성을 보다 강화할 예정이다. 미 국방성 또한 가상현실 훈련에 매우 큰 기대를 걸고 있으며 개별 병사 모두가 자신의 특기 및 단점을 그대로 반영한 가상현실 아바타를 각자 하나씩 만들도록 하는 계획을 세우고 있다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

각종 첨단 무기로 무장한 전사가 ‘일당백’의 기세로 적을 궤멸시키는 모습은 미래 전쟁을 다룬 각종 매체에 종종 등장하는 인기 있는 소재다. 먼 미래의 이야기로만 여겼던 SF속 첨단군사장비들 중 우리의 목전에 실제로 다가와 있는 것으로는 무엇이 있을까? 영국 일간 데일리메일이 6일(현지시간) 영국 왕립합동군사연구소(RUSI)의 군사과학 분석가 저스틴 브롱크의 설명을 인용하며 미래 전사들을 무장시킬 첨단 기술들을 소개했다. ▲부상 줄여주는 스마트 슈트 미국 군수업체 다르파(Darpa)는 ‘워리어 웹’(Warrior Web)이라고 이름붙인 잠수복 스타일의 ‘부드러운 외골격 슈트’를 개발하고 있다. 워리어 웹은 일반 전투복 아래에 착용하는 형태로 컴퓨터로 통제되는 스마트 직물과 전선으로 이루어져 있으며 100W정도의 전력만으로 작동한다. 정형외과 치료용 보조기구의 원리를 차용, 관절과 다리를 보호함으로써 근육 및 힘줄 부상을 줄여준다. 브롱크는 “군의 규모는 줄어들고 훈련은 강화되는 만큼 병사 개개인의 신체를 이전보다 확실히 보호하려는 경향이 분명하게 드러나고 있다”고 설명했다. ▲외골격(exoskeletons) 슈트 SF소설, 영화, 게임에 심심치 않게 등장하는 외골격 기술 또한 현실에 나타나고 있다. 본래 외골격이란 갑각류나 곤충들에게서 흔히 발견되는, 몸의 바깥쪽을 둘러싼 채 몸을 지지하거나 보호하는 단단한 신체 조직을 의미한다. 이와 유사하게 외골격 슈트는 몸 바깥에 착용하는 보조 장치로써, 주로 유압을 통해 착용자의 팔다리 움직임을 강화시킨다. 때문에 외골격 슈트를 착용하면 이전보다 가볍게 달리거나 무거운 짐을 쉽게 옮길 수 있다. 군사용 외골격 슈트의 등장은 무려 1960년대로 거슬러 올라간다. 당시 대표적 외골격 슈트는 제너럴 일렉트로닉스 사의 하디맨(Hardiman)이었다. 하디맨을 사용하면 0.5㎏ 질량을 드는데 사용하는 정도의 힘만으로 11㎏의 물체까지 들어 올릴 수 있었다. 하지만 이 슈트는 작동이 안정적이지 않고 때에 따라 의도치 않은 과격한 움직임을 보였던 까닭에 끝내 활용되지 않았다. 현대의 대표적 군용 외골격 슈트로는 ‘엑소 바이오닉스’(Ekso Bionics)와 록히드 마틴이 공동으로 미 육군을 위해 개발하는 '헐크'(HULC)가 있다. 헐크는 리튬이온 배터리로 움직이는 하체용 외골격 슈트로 착용자의 둔부와 다리에 적용되는 중량을 분담해 착용자가 90㎏가량의 무게를 불편 없이 옮길 수 있도록 한다. 티타늄 프레임으로 구성된 헐크 안에는 센서가 내장돼 있어 사용자의 움직임을 감지하고 그 정보를 헐크의 마이크로컴퓨터에 전송한다. 마이크로컴퓨터는 수집된 정보에 기초해 각 모터의 작동을 제어함으로써 헐크가 사용자의 움직임에 보다 즉각적으로 반응할 수 있게 해준다. 헐크는 제식무기, 탄약, 식수, 응급처치키트, 기본공구, 위성전화, GPS, 방탄헬멧, 방탄복 등 나날이 늘어만 가는 개인지급물품의 무게에 대한 미군 지휘관들의 우려를 줄여줄 전망이다. 현재로서 극복해야 하는 가장 큰 문제는 바로 동력 확보다. 브롱크는 “외골격 슈트가 제 기능을 수행하려면 최소 10㎾의 전력이 필요하다. 그러면서도 작동 지속시간은 최소 10시간 이상이 돼야 한다. 작전 도중 전력이 떨어지면 외골격 슈트는 그 즉시 도움이 아니라 짐이 되어버리기 때문”이라고 설명한다. 록히드 마틴은 화학전지와 고체산화물 연료전지 등을 연구, 72시간동안 지속적으로 가동 가능한 슈트를 만들고자 노력 중이다. ▲액체 방탄복 현재의 방탄복을 대체할 첨단 기술은 여러 종류가 있다. 그 중에서도 액체 방탄복은 평소엔 착용자의 움직임을 방해하지 않도록 액체 상태를 유지하다가 충격이 가해지는 순간에만 경화하는 첨단 나노기술 장비다. 일례로 폴란드 기업 모라텍스(Moratex)의 과학자들은 전단농화유체(STF: Shear-Thickening Fluid)라고 불리는 액체를 활용해 액체 방탄복을 만드는데 성공했다. 방탄복 내부 액체는 온도에 상관없이 액상을 유지하다가 피격을 받은 순간에만 단단해진다. 이 액체는 고속으로 날아온 탄환 등이 신체를 관통하지 못하도록 막을 뿐만 아니라 발사체가 가하는 충격 에너지를 넓은 범위로 분산시켜주는 역할도 한다. ▲유도 탄환 올해 초 미군은 자체적으로 방향을 바꿔 표적에 적중하는 50구경 탄환 ‘이그젝토’(Exacto)의 발사 실험에 성공했다. 개발사인 다르파는 “저격수에게 있어 빠른 풍속이나 먼지 많은 토양 등 악조건 속에서 표적을 맞추는 것은 현재 기술로서 매우 어려운 일”이라며 이그젝토의 혁신성을 강조했다. 실제로 탄환의 궤적은 바람, 강수, 습기 등 무수한 환경적 요인에 큰 영향을 받는다. 더불어 발사 거리가 멀다면 중력에 의한 총탄낙하까지 감안해야 하는 만큼 원거리 저격은 결코 쉬운 시도가 아니다. 그러나 이그젝토 시스템을 활용하면 정지해 있던 표적이 움직이거나 예상치 못했던 풍향 변화가 일어나더라도 이에 맞춰 비행하는 탄환의 움직임을 도중에 조정할 수 있게 된다. 다르파가 올해 초 공개한 테스트 영상에서는 고의로 빗맞게 발사한 탄환이 공중에서 방향을 바꿔 표적에 적중하는 모습을 실제로 확인할 수 있다. ▲가상현실 훈련장치 현재도 각국 공군은 이미 가상현실 비행 훈련을 실시하고 있다. 그러나 오큘러스 리프트 등 개인용 가상현실 장치의 발달에 힘입어 이제 지상군 또한 가상 전투훈련을 받을 수 있게 된다. 병사들은 360도 전 방위를 둘러볼 수 있는 현실적인 가상세계 안에서 각종 전투 시나리오를 간접 체험할 수 있다. 예를 들면 적의 사격이 쏟아지는 상황 속에 부상자를 치료하는 등 현실 훈련에서 묘사하기 힘든 극단적 상황을 경험하는 일이 가능해진다. 여기서 한 발 더 나아간 경우도 있다. 폴란드군은 가상현실 속에서 병사가 피격될 경우 병사에게 전기 충격을 가해 고통까지 구현함으로써 훈련의 현실성을 보다 강화할 예정이다. 미 국방성 또한 가상현실 훈련에 매우 큰 기대를 걸고 있으며 개별 병사 모두가 자신의 특기 및 단점을 그대로 반영한 가상현실 아바타를 각자 하나씩 만들도록 하는 계획을 세우고 있다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

“이제 누구도 재생에너지가 불가능에 도전할 수 없다는 말은 하지 못할 것이다.” 태양광 에너지 비행기 ‘솔러 임펄스2’로 태평양 횡단에 성공한 앙드레 보르슈베르그(62)가 밝힌 소감이다. 스위스 출신 조종사이자 솔러임펄스사의 경영자인 보르슈베르그는 솔러 임펄스2로 지난달 29일 일본 나고야에서 이륙해 닷새간 쉼 없이 날아 지난 3일(현지시간) 오전 6시쯤 미국 하와이 호놀룰루 외곽 칼렐루아 공항에 착륙했다. 579마일(약 8200㎞), 117시간 51분에 걸친 긴 여정이었다. AP통신 등 외신들은 이날 비행 성공으로 2006년 미국인 스티브 포셋이 세운 76시간 최장 논스톱 단독 비행 기록이 깨졌다고 전했다. 보르슈베르그는 3.8㎥ 공간의 조종실에서 하루에 20분 정도 수면을 취하고 매일 45분씩 요가를 하며 집중력을 유지했다. 그는 트위터에 “요가는 태평양을 횡단하면서 스스로 마음을 가다듬는 데 아주 효과적이며 큰 버팀목이 됐다”고 밝혔다. 하와이 착륙은 2045년까지 전기 100%를 재생에너지원에서 얻겠다는 하와이의 최근 입법을 기념해 이뤄졌다. 미디어를 포함한 200여명이 공항에 나와 역사적 착륙 순간을 지켜봤으며, 하와이 훌라 공연단이 전통 춤으로 보르슈베르그와 부조종사 베르트랑 피카르를 맞았다. 솔러 임펄스2는 72m에 이르는 날개에 1만 7000여개의 태양광 패널과 리튬 전지를 탑재해 만든 최초의 태양광 에너지 비행기다. 이번 세계 일주 도전은 2002년 재생에너지의 중요성과 혁신 정신을 부각하고자 시작됐으며, 지금까지 1억 달러 이상이 투입됐다. 지난 3월 아랍에미리트(UAE) 아부다비를 이륙해 5개월 안에 세계 일주를 완료할 예정이었지만 지난달 초 중국 난징(南京)에서 하와이로 가는 여정을 시작하자마자 기상 악화 탓에 일본에 긴급 착륙했다. 솔러 임펄스2는 이제 미국 피닉스를 거쳐 뉴욕으로 간다. 박상숙 기자 alex@seoul.co.kr

방산 비리에 이어 국방연구개발 사업도 부실과 부정으로 얼룩진 것으로 드러났다. 감사원은 국방부와 국방과학연구소(ADD), 방위사업청, 각 군 본부를 상대로 국방연구개발 추진 실태를 감사한 결과 관련자 문책 요구 등 25건의 감사 결과를 시행했다고 2일 밝혔다. ADD는 민간 업체로부터 80억 3000만원 규모의 전차 장비를 납품받아 검사하면서 내부 피해계측 장비에 진동 센서와 제어판이 부착되지 않아 정상 작동이 어려운데도 기술검사 성적서에 합격 판정을 내리고 이 업체에 11억여원을 부당 지급했다. 또 이 업체로부터 전차 자동조종 모듈 7세트를 납품받았으나 11세트를 받은 것으로 관련 서류를 부실하게 작성했다. 내부 피해계측 장비는 전차 내부의 진동과 충격 등 피해를 측정하는 장치로 부실 장비는 승무원 안전에 영향을 미칠 수 있다. 육군은 혹한기에 전지의 지속 시간이 입증되지 않은 1.5V 알칼라인 상용전지와 3.7V 리튬이온 전지를 사용해 훈련과 전시에 지장을 초래할 우려가 있다고 감사원은 지적했다. 해군은 일부 함정에 대함 레이더와 항해 레이더를 설치하는 과정에서 신형 레이더 개발을 완료했는데도 성능이 떨어지는 구형 레이더 장착을 계획했다. 방사청은 세계 최장의 전술 교량을 만들기로 하고 민간 업체와 계약을 체결했으나 이 업체의 자체 시험 과정에서 교량이 6차례나 전복됐다. 방사청은 계약을 해지했으나 이로 인해 전술교량 전력화가 4년 이상 지연됐다. ADD는 연구개발 과정에서 취득한 특허 10건을 민간 업체들이 자사 소유권으로 무단 등록했는데도 이를 방치했다. 김경운 전문기자 kkwoon@seoul.co.kr

‘굿라이더 101’은 올해 출시된 최신 모델로 최근 국내시장에서 마니아층에게 주목을 받고 있는 성인용 전동킥보드다. 전격 사양은 36V 15.6A이며 고가의 리튬이온 배터리를 사용한다. 400W급 BLDC허브모터를 장착해 최대 50㎞/h까지 속도를 낼 수 있으며 접이식으로 휴대가 간편해 근거리 출퇴근 및 이동, 레저용으로 이용되고 있다. 색상은 화이트와 블랙 2가지가 있고 알루미늄합금 풀메탈의 재질로 이뤄져 튼튼하고 가볍다. 회사 측은 출시 기념으로 제품을 구입하는 고객에게 제품 운반용 가방을 주고 타이어 펑크 예방을 위한 슬라임 보충 서비스를 실시한다. SH생활건강은 흙침대·돌침대, 안마의자, 승마운동기구, 디지털피아노, 음식물처리기 등 다양한 제품으로 렌탈시장에 진출한 회사다.

빅뱅 직후 우주의 비밀을 간직한 '태초의 별'이 발견됐다. 지난 17일(현지시간) 유럽남방천문대(ESO)는 칠레 VLT(Very Large Telescope) 망원경으로 이론으로만 존재하던 초기 우주의 모습을 담은 은하를 발견했다고 발표했다.약 137억 년 전 빅뱅이 일어난 후 8억 년이 지나 생성된 것으로 추정되는 이 은하의 이름은 'CR7'로 유별나게 밝은 것이 특징이다. 그간 천문학자들은 빅뱅 직후 생성된 태초의 물질로 만들어진 별이 존재했을 것이라는 가설을 세워왔다. 이를 '종족 III'(Population III)라 부르는데 질소와 헬륨, 리튬으로만 만들어졌으며 이들 중 거대한 질량을 가진 별들은 초신성으로 폭발해 그 뒤를 잇는 종족 I (우리 태양이 여기에 속함), 종족 II 별들에 '재료'를 제공했다. 곧 종족 III는 우주에서 최초로 탄생한 제 1 세대 별로 정의됐지만 문제는 실제 존재한다는 관측 결과가 한번도 나오지 않은 것이다. 이는 종족 III가 200만 년 정도의 굵고 짧은 삶을 살다갔기 때문으로 이번에 ESO측이 이를 처음으로 입증했다. 연구를 이끈 데이비드 소브랄 박사는 "심우주를 관측하던 중 마치 야광처럼 빛나는 멀고 먼 은하를 우연히 발견했다" 면서 "이 은하는 빅뱅 이후 초기 우주 형성의 다리 역할을 한 것"이라고 설명했다. 이어 "이번 발견은 빅뱅 이후 태초의 우주가 어떻게 형성됐는지 그 단서를 제공해줄 수 있다" 고 덧붙였다. 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘천체물리학회지’(The Astrophysical Journal) 최신호에 발표됐다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr