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  • 액체괴물 ‘슬라임’ 성분 뿌려서 방사능 세슘 오염 제거

    액체괴물 ‘슬라임’ 성분 뿌려서 방사능 세슘 오염 제거

    국내 연구진이 아이들이 갖고 노는 액체괴물 ‘슬라임’의 일부 성분으로 방사능 오염 물질을 손쉽게 제거할 수 있는 기술을 개발했다. 한국원자력연구원 해체기술연구부 양희만 박사팀은 물을 뿌리고 닦아내는 것처럼 비교적 간단한 방법으로 방사능 사고 현장에서 세슘을 쉽고 빠르게 제거할 수 있는 ‘하이드로겔 기반 표면제염 코팅제’를 개발했다고 16일 밝혔다. 원자력 관련 사고 때마다 언급되는 대표적인 방사성물질 ‘세슘’은 방사선 물질이 반으로 줄어드는 데 걸리는 시간이 30년이나 걸린다. 초기 신속한 대응이 중요한 이유다. 현재 사용되는 방사능 제거기술은 건물 표면에 제염 코팅제를 뿌린 뒤 세슘을 흡수해 굳을 때까지 기다린 뒤 코팅제를 벗겨내거나 표면을 깎아내는 방식이다. 과정상 빠른 작업이 어렵고 많은 양의 방사성 폐기물이 발생한다. 이에 연구팀은 슬라임 장난감에 사용하는 고분자 화합물을 이용해 쉽게 자연분해되고 방사성 물질과 만나도 독성이 발생하지 않도록 하는 특수용액을 만들었다. 그후 특수용액을 기존 세슘 흡착제와 혼합해 새로운 표면제염 코팅제를 만들었다. 방사능에 오염된 건물이나 물체 표면에 이번에 개발한 표면제염 코팅제를 뿌리면 슬라임과 비슷한 하이드로겔 형태로 막이 형성된다. 특수 장비 없이 일반적으로 쓰는 액체 분사장치를 사용할 수 있기 때문에 넓은 범위도 빠르게 처리할 수 있으며 제염성능도 2배 이상 우수한 것으로 확인됐다. 코팅제를 제거할 때도 표면을 긁어내는 것이 아니라 물만 뿌리는 것으로 코팅제를 손쉽게 닦아낼 수 있다. 이후 여과장치나 자석으로 세슘 흡착제를 분리해 방사성폐기물로 처분하고 나머지 용액은 일반 폐수로도 처리할 수 있기 때문에 기존 방식보다 방사성폐기물 발생량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 액체괴물 ‘슬라임’ 성분으로 악성 방사능물질 ‘세슘’ 없앤다

    액체괴물 ‘슬라임’ 성분으로 악성 방사능물질 ‘세슘’ 없앤다

    국내 연구진이 아이들이 갖고 노는 액체괴물 ‘슬라임’에도 사용되는 성분으로 장기간 방사능 오염을 일으키는 물질을 손쉽게 제거할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국원자력연구원 해체기술연구부 연구팀은 방사능으로 오염된 표면에 물 뿌리고 닦아내는 방식으로 세슘을 쉽고 빠르게 제거할 수 있는 ‘하이드로겔 기반 표면제염 코팅제’를 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘화학공학 저널’에 실렸다. 원자력 관련 사고시에 누출되는 대표적인 방사성 물질인 세슘은 반감기가 30년으로 장기간 방사능 오염을 일으키기 때문에 신속한 제염작업이 필요하지만 제거가 쉽지는 않다. 현재 사용되는 제염기술은 건물 표면에 제염 코팅제를 뿌린 뒤 굳으면 벗겨내거나 표면 자체를 깎아내는 방식으로 진행된다. 이 때문에 신속한 작업이 어려울 뿐만 아니라 대량의 방사성 폐기물이 발생하기도 한다. 이에 연구팀은 액체괴물이라고 불리는 슬라임 장난감에도 사용하는 고분자 화합물을 독성이 없고 자연분해되도록 해 가교제와 섞어 특수용액을 만들고 기존 세슘 흡착제와 혼합한 하이드로겔 기반 표면제염 코팅제를 만들었다. 방사능에 오염된 건물이나 물체 표면에 특수용액과 세슘 흡착제를 뿌리면 하이드로겔 형태의 코팅제가 형성된다. 세슘은 특수용액으로 제거된 뒤 흡착제에 달라붙는다. 기존 방법처럼 특수 장비 없이 일반적으로 사용되는 액체 분사장치로도 분사해 도포할 수 있기 때문에 넓은 범위도 빠르게 처리할 수 있으며 제염성능도 2배 이상 우수한 것으로 확인됐다. 코팅제를 제거할 때도 표면을 긁어내는 것이 아니라 물만 뿌리는 것으로 코팅제를 손쉽게 닦아 낼 수 있다. 이후 여과장치나 자석으로 세슘 흡착제를 분리해 방사성 폐기물로 처분하고 나머지 용액은 일반 폐수로도 처리할 수 있기 때문에 기존 방식보다 방사성폐기물 발생량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다.양희만 원자력연구원 박사는 “이번에 개발한 기술은 방사능 물질 누출 사고시 오염된 건물의 제염을 신속하고 광범위하게 할 수 있으며 세슘 흡착제 대신 다른 핵종 흡착제로 바꾸면 다양한 방사성 물질을 제거할 수 있다”라며 “현장 활용성을 높인 기술인 만큼 실제 오염 현장에 투입하는 것을 목표로 기술이전을 계획 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 커피가 만든 흔적 이용해 바이러스 간단하고 신속하게 검출한다

    커피가 만든 흔적 이용해 바이러스 간단하고 신속하게 검출한다

    국내 연구진이 커피에서 얻은 아이디어로 감염성 병원균을 현장에서 육안으로 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 생명과학과 연구팀은 커피 방울이 표면에 떨어진 뒤 증발하면서 링 모양이 만들어지는 일명 ‘커피링 효과’를 이용해 30분 만에 감염성 병원균을 검출하는 ‘커피링 등온 유전자 검사법’을 개발했다고 16일 밝혔다. 연구팀은 이번 연구결과를 코로나19 진단에도 적용하기 위한 연구를 진행 중인 것으로 알려졌다. 이번 연구결과는 전자공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 커피링 효과는 커피 방울이 사물 표면에 떨어지면 액체가 증발하면서 독특한 링 모양이 만들어지는 현상을 말한다. 고체입자가 녹아있는 콜로이드 용액이 기판 표면에서 증발하면 표면자역과 모세관 운동 때문에 미세입자들이 용액 방울 가장자리로 이동해 특징적인 링 모양을 형성한다. 연구팀은 이같은 커피링 효과를 활용해 상온에서 별도의 장비 없이 육안으로 병원균 유전자를 감별하고 고감도로 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 개발한 커피링 등온 유전자 검출법은 시료를 표면에 떨어뜨린 뒤 커피링 패턴을 유도해 육안으로 병원균 내성 종류를 판별할 수 있고 스마트폰과 연결해 모바일 기록과 판독, 진단이 가능하다. 특히 연구팀은 모바일 진단이 가능하도록 미세입자에 의해 나타나는 공간 패턴을 판독할 수 있는 알고리즘을 만들기도 했다. 연구팀이 개발한 이번 기술은 유전자상에 있는 2개의 염기 차이를 구별해 낼 정도로 민감도가 높고 최근 코로나19 검사법으로 잘 알려져 있는 역전사 중합효소 연쇄반응(RT-PCR) 검사법처럼 별도의 정밀분석장비 필요 없이 30분 이내에 항생제 내성 유전자를 검출할 수 있고 혈청 같은 복잡한 시료에서도 병원균 검출이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 정현정 카이스트 생명과학과 교수는 “이번에 개발한 검출법은 의료시설 접근이 어려운 현장이나 가정에서 신속하고 간단하게 병원균 감염 여부를 판별하는데 유용하게 쓰일 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [우주를 보다] 이번 주, 맨눈으로 천왕성을 보자!

    [우주를 보다] 이번 주, 맨눈으로 천왕성을 보자!

    -250년 전 망원경으로 발견한 일곱번째 행성 태양계 8개 행성 중 지구를 빼고 망원경 없이 볼 수 있는 행성은 몇 개나 될까? 대부분의 사람들은 "다섯"(수성, 금성, 화성, 목성, 토성)이라고 대답할 것이다. 이 다섯 개의 밝은 행성은 예로부터 잘 알려져 요일 이름까지 차지한 행성이지만 실제로는 망원경이나 쌍안경의 도움 없이 맨눈으로 볼 수 있는 여섯 번째 행성이 있는데, 바로 천왕성이다. ​이번 주는 이 천왕성의 맨눈 관측을 시도해볼 아주 좋은 기회라 할 수 있는데, 특히 늦은 저녁 하늘에 관측에 방해가 되는 밝은 달이 없기 때문이다.​ 물론 천왕성의 정확한 위치를 알아야 한다. 별의 밝기는 숫자로 표시하는데, 보통 1등성부터 6등성까지 나뉘며, 숫자가 작을수록 밝은 별이다. 6등성이 맨눈으로 볼 수 있는 별 밝기의 하한선이다. 천왕성은 현재 5.7등급으로 빛나고 있다. 이 정도 밝기라면, 아주 어둡고 하늘 상태가 좋은 밤에 시력 좋은 사람이 겨우 볼 수 있을 정도다. 그러니까 먼저 쌍안경으로 천왕성을 확인한 후 맨눈으로 관측하는 것이 요령이다. 천왕성을 찾는 지표는 화성이다. 붉게 빛나는 화성의 동쪽(왼쪽)으로 약 12도 정도 떨어진 양자리에 천왕성이 있다. 참고로, 보름달 하나가 약 0.5도 크기에 해당한다. 위의 하늘지도를 머리속에 스캔해둔 다음 쌍안경으로 해당 영역을 스캔하여 찾는 것이 가장 좋다. 150배율 이상의 천체망원경으로 보면 작은 청록색 원반 형태를 확인할 수 있다. 현재 천왕성은 지구로부터 약 28억 5000만km 떨어져 있다. 이는 지구-태양 간 거리(1천문단위/AU)의 약 19배에 해당하는 먼 거리다. 천왕성이 태양을 한 차례 공전하는 데는 약 84년이 걸린다. 이 행성의 지름은 지구의 약 4배인 5만 724km로 3번째 큰 행성이며, 1986년 보이저 2의 자기 데이터에 따르면 자전주기는 17.23시간이다. 보이저 2는 또한 1978년에 발견된 9개의 고리계를 모두 탐사했고, 2개의 새로운 고리와 10개의 새로운 위성을 발견했다. 지금까지 발견된 천왕성의 위성은 모두 27개에 달한다. 수소와 헬륨의 대기로 둘러싸인 천왕성은 물, 메탄 및 암모니아의 액체 맨틀을 갖고 있으며, 얼음 바위 같은 핵을 가지고 있을 것으로 과학자들은 보고 있다. 천왕성은 태양계의 어떤 행성보다 가장 추운 섭씨 영하 224도 대기를 가지고 있다.그러나 이 모든 것을 압도하는 기괴한 천왕성의 특징은 자전축의 기울기다. 태양계 행성들의 자전축 기울기는 3도에서 29도 사이이지만, 천왕성은 무려 98도에 달한다. 그러니까 천왕성은 궤도면에 거의 누운 자세로 태양을 공전한다는 얘기다. 왜 그럴까? 유력한 가설은 원시 태양계 때 거대한 천체가 천왕성에 충돌해 거의 다운시켰다는 것이다. 이런 이유로 천왕성은 계절은 유별나다. 태양이 북극에서 떠오르면 42지구년 동안 그대로 유지된다. 그런 후 북극은 다시 42년 동안 어둠 속에 잠긴다. 천왕성을 발견한 사람은 영국의 아마추어 천문가 윌리엄 허셜이다. 그는 1781년 3월 13일 밤, 구경 6.3인치(16cm)의 자작 반사망원경으로 쌍둥이자리에서 일곱 번째 행성을 발견했다. 이 발견은 세계를 경악시켰다. 사람들은 그때까지 토성까지가 태양계의 전부인 줄 알고 있었는데, 태양계가 갑자기 2배로 확대되어버린 것이다.​ 이 발견으로 허셜은 천문학사에 불멸의 이름을 올렸으며, 일개 아마추어 천문학자에서 일약 왕실 천문학자로 신분이 수직 상승했다. 그리고 프로 천문학에 들어서서도 최초로 은하계의 구조를 파악하는 등 수많은 발견들을 이루어냈으며, 기이하게도 그가 발견한 천왕성의 주기에 딱 맞는 84세에 우주로 떠났다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com 
  • 지구와 비슷한 대기와 액체 물 존재…생명체 살 가능성 큰 외계행성 45개 발견

    지구와 비슷한 대기와 액체 물 존재…생명체 살 가능성 큰 외계행성 45개 발견

    지구와 비슷한 대기와 액체 상태의 물이 존재해 생명체가 살 가능성이 큰 외계행성을 천문학자들이 무려 45개나 발견했다. 스웨덴 룰레오공대 연구진은 잠재적으로 거주할 수 있는 외계행성들의 대기 조성을 연구함으로써 이런 ‘먼 세상’에서 거주할 수 있는 가능성을 정하는 새로운 분석 기술을 만들었다. 이들 연구자는 대기 중의 화학 물질인 ‘대기 종류’에 관한 정보와 이런 물질이 우주로 얼마나 빨리 탈출하는지(대기 탈출)를 알아내 지구와 비교했을 때 기온과 대기 조성면에서 얼마나 비슷한지를 추정할 수 있었다.그러고 나서 이들은 자신들이 만든 새로운 모형을 기존 외계행성 목록에 있는 잠재적으로 거주할 수 있는 후보 행성 55개에 적용했다. 기존 목록은 주성과의 거리에만 초점을 맞춘 것이었다. 그 결과, 기존 목록에 수록된 후보 행성 55개 중 17개만이 이번 연구에서 정의한 기준을 충족해 지구와 비슷한 것으로 나타났다. 연구자들은 또 이보다 좀 더 범위가 넓은 외계행성 목록에서도 28개의 행성이 지구와 비슷하다는 것을 발견해 지구와 비슷한 행성을 총 45개까지 끌어올렸다. 이에 따라 현재 외계행성을 탐사하기 위해 지구와 우주에 기반을 두고 있는 첨단 망원경들을 이용한 임무들을 수행하는 연구자들은 이번 연구에서 확인된 자료를 사용해 자신들의 탐사 연구에 활용할 수 있을 것이다. 이에 대해 연구자들은 “거주할 수 있는 외계행성을 찾는 것은 어려운 도전”이라면서 “이유는 별들 사이라는 그 먼 거리까지 우리가 탐사선을 보낼 수 없기 때문”이라고 설명했다. 실제로 잠재적으로 거주할 수 있는 대기를 지닌 가장 가까운 외계행성인 프록시마b도 무려 4.22광년 또는 40조㎞나 떨어져 있다. 미국항공우주국(NASA)의 주노 탐사선이 목성에 접근할 때 시속 26만5000㎞까지 도달했는데 이런 속도로 프록시마b에 간다면 1만7000년이 넘게 걸린다.따라서 현재 외계행성이 생명체를 수용할 능력을 정하는 분석 기술은 대기 조성에 관한 저해상도 공간 및 스펙트럼 정보에 의존해야 한다. 그래서 이번 연구에서는 거주할 수 있는 외계행성의 최종 후보 목록을 만들기 위해 기체가 대기에서 어떻게 움직이는지에 관한 ‘기체 운동론’과 지금까지 확인된 외계행성의 대기에 남아있을 수 있는 화학 물질에 관한 목록을 사용했다고 이들 연구자는 설명했다. 이를 통해 이들은 탐지된 외계행성들에 관한 현재 지식을 바탕으로 그중 45개가 거주가능성 연구의 좋은 후보들이라고 결론지을 수 있었다고 밝혔다. 연구자들은 또 이런 외계행성은 지구와 같은 대기를 가질 수 있고 안정적인 액체 상태의 물을 유지할 수 있어야 한다고 언급했다. 이번 연구의 일부분으로 연구자들은 또 태양계에 있는 행성들의 진정한 대기 조성을 참고 자료로 사용했다. 그러고 나서 이들은 수소와 산소, 이산화질소 그리고 이산화탄소의 대기를 지닌 외계행성들을 지구와 비슷한 외계행성 목록에 후보로 올렸다. 연구자들은 “우리는 또 거주가능성에 관한 추가적인 연구를 위해 외계행성들의 대기에서 생명과 관련한 필수적 기체를 유지하는 능력과 같이 바람직한 조건을 지닌 45개의 행성 목록을 제안한다”고 명시했다. 이들 연구자는 행성이 생명을 수용할 수 있는지를 고려할 때 모항성 주위의 거주가능영역(HZ)에 관한 현재 정의를 다시 검토할 것을 권고했다.이들은 액체 상태 물 분자의 안정성을 지탱할 수 있는 지구와 같은 대기를 수용하는 행성의 능력은 거주가능성을 위해 필요한 조건에 추가돼야 한다고 말했다. 연구진은 “대기 중에 유지할 수 있는 기체(화학물질)에 기반을 둬 외계행성을 구별하는 것은 잠재적인 거주가능성을 위한 가장 가능성 있는 후보들을 정하는 데 도움이 될 것”이라면서 “미래의 이런 임무들은 더 많은 대기 조성 연구와 광화학 모형을 찾을 수 있을 것”이라고 설명했다. 이번 연구의 주요한 학문적 발전 중 하나는 외계행성의 거주가능성을 확보하기 위해 필요한 정보의 양을 줄이는 것이다. 연구자들은 연구논문에 “우리는 쉽게 구할 수 있거나 추정할 수 있는 매개변수를 사용하고 최소한의 가정으로 외계행성 대기권의 그럴듯한 조성을 추정할 수 있는 대기 모형을 제시한다”면서 “우리 모형은 질량이 적어 방사선이 적게 나오는 외계행성들을 위해 설계됐다. 이런 외계행성에서는 고전적인 열적 탈출(thermal escape, 대기 탈출의 일종)에 의해 움직이는 대기 진화가 이뤄지고 있다”고 썼다. 이들 연구자는 실제 기온의 개요와 반사율(albedo) 그리고 원소 존재비를 포함한 미래의 관측 자료들은 연구자들이 그들 자신의 모형을 더욱 정교하게 다듬고 그들의 진짜 대기 조성을 파악하는 데 도움이 될 수 있다고 말했다. 연구자들은 새로운 외계행성이 발견되는 대로 연구함으로써 잠재적으로 지구와 비슷한 외계행성의 목록을 계속해서 업데이트할 계획이다. 자세한 연구 결과는 ‘영국 왕립학회보A’(Proceedings of the Royal Society A) 최신호(9월 9일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 열나는 노트북 배터리 칩마다 냉각수 심는다?

    열나는 노트북 배터리 칩마다 냉각수 심는다?

    노트북 컴퓨터나 스마트 기기를 장시간 사용하다 보면 배터리 부분이 뜨거워져 깜짝 놀랄 때가 있다. 이런 발열 현상은 노트북 컴퓨터나 스마트 기기의 속도와 성능을 저하시키고 전자제품의 고장을 일으키는 주된 원인으로 꼽힌다. 전자제품뿐만 아니라 내연기관을 사용하는 자동차 같은 경우에도 엔진 발열을 제대로 관리하지 못하면 폭발이나 화재가 발생할 가능성이 크고 수명이 짧아진다. 내연기관이나 전자기기에서 발생하는 열을 관리하는 방식으로는 공기를 순환시켜 식히는 공랭식과 물과 같은 액체를 이용한 수랭식 두 가지가 있다. 많은 경우 공기 순환으로 발열 현상을 관리한다. 스위스 로잔연방공과대학(EPFL) 전기공학연구소 연구팀은 액체를 이용해 개별 전자칩에서 발생하는 열을 관리해 전체 시스템의 과열을 효과적으로 차단할 수 있는 마이크로 유체 냉각 기술을 개발했다. 이 같은 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9월 10일자에 실렸다. 4차 산업혁명의 주역으로 불리는 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 분야는 방대한 정보의 저장과 관리가 필수적이다. 이 때문에 서비스 공급자들은 대용량 서버 컴퓨터와 네트워크 회선을 갖춘 데이터센터를 짓는다. 문제는 데이터센터는 1년 365일, 하루 24시간 쉼 없이 작동해야 하기 때문에 전력 사용량뿐만 아니라 서버에서 방출하는 열기가 어마어마하다는 점이다. 미국 내에 있는 데이터센터들만 해도 연간 24테라와트시(TWh)의 전기를 사용하고 1000억ℓ의 물을 사용하는 것으로 알려져 있다. 이는 미국에서 다섯 번째로 큰 도시이며 약 158만 4000명의 인구가 사는 필라델피아에서 1년간 쓰는 전기와 물의 양과 비슷하다.전자공학 연구는 트랜지스터를 최대한 집적시켜 성능은 높이고 크기는 줄이면서 발열 현상을 최소화하는 데 집중되고 있다. 연구팀은 소형 전자기기에 대한 수요는 늘어나고 장치가 복잡해지는 추세에서 현재와 같은 공랭식으로는 발열 현상을 줄이는 데 한계가 있다고 봤다. 이에 연구팀은 개별 마이크로 칩 각각에 액체 냉각 시스템을 내장시키는 방식을 생각해 냈다. 연구팀은 미세유체역학 기술로 반도체 칩 내부에 미세 유체가 흐를 수 있도록 했다. 전자기기가 작동하면 미세 유체가 흐르면서 반도체 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 식힐 수 있게 한 것이다. 특히 마이크로칩이 작동할 때 가장 뜨거운 부위(핫스폿)에 미세 유체 채널을 배치해 개별 반도체 칩의 열을 신속하게 식힘으로써 전체 시스템의 발열 현상을 더 효과적으로 제어할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 기술은 기존 전자기기 냉각 방식보다 50배 이상의 냉각 효과가 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 전기 전도성이 ‘0’인 탈이온수를 냉각액으로 사용했는데 이보다 더 효과적으로 열을 제거할 수 있는 액체를 개발 중이라고 밝혔다. 연구를 주도한 앨리슨 매티올리(반도체공학) EPFL 교수는 “전자공학 분야에서의 숙제는 지속 가능하고 비용면에서 효율적인 방법으로 발열 현상을 처리할 수 있는 냉각 기술을 개발하는 것”이라며 “기존 공랭식 방법으로 전체 장치를 냉각시키는 동시에 이번 기술로 개별 칩의 발열을 억제하면 전자기기들을 더욱 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 본다”고 말했다. 매티올리 교수는 “이번 기술은 전자기기를 더욱 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 컴퓨팅 장치의 에너지 소비를 획기적으로 줄이는 데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 그릇 챙겨가 음식 담고… 빈통 가져가 샴푸 받고

    그릇 챙겨가 음식 담고… 빈통 가져가 샴푸 받고

    “손님이 우유팩 두 장을 주고 갔어요. 우유팩은 다른 종이와 섞이면 재활용되지 않아서 따로 모아야 하거든요. 지난 6월 오픈했을 땐 재활용품이 한 달에 60㎏ 정도 모였는데 지금은 100㎏쯤 돼요.” 8일 오전 서울 마포구 합정동에 있는 제로 웨이스트(쓰레기를 최소화하고 재사용을 장려하는 운동) 매장 ‘알맹상점’ 고금숙(42) 공동대표가 한 말이다. 알맹상점에는 플라스틱이나 비닐로 포장한 상품이 없다. 고객이 직접 용기를 가져와 화장품이나 샴푸, 세제 등 액체류를 담으면 g당 가격을 매겨 판매한다. 대나무 칫솔과 자연 분해되는 수세미처럼 친환경 생필품도 있지만 포장지는 따로 없다. 매장 한쪽에 자리잡은 ‘알맹 커뮤니티 회수센터’가 눈길을 끌었다. 우유팩, 빨대, 플라스틱 뚜껑 등 소량이면 재활용이 안 되는 물품을 모아 재활용 업체에 보낸다. 이렇게 재활용해 만든 휴지나 연필 등을 재활용 포인트를 어느 정도 쌓은 고객에게 나눠 주고 있다. 딸과 함께 상점을 찾은 노정희(가명)씨는 “사회적 거리두기 강화로 포장·배달 쓰레기가 많아지는 데 죄책감을 느끼다가 이곳을 알게 됐다”고 말했다. 유례없이 긴 장마와 세 번의 태풍 등 이상기후로 위기감을 느낀 시민들은 환경을 지키기 위한 작은 실천에 나서고 있다. 특히 코로나19 재확산으로 사회적 거리두기 2.5단계가 시행되면서 플라스틱 용기가 쏟아지자 윤리적인 친환경 소비에 관심을 갖는 사람이 늘었다. 1998년 외환위기 당시 불필요한 지출을 줄이고자 아나바다(아껴 쓰고 나눠 쓰고 바꿔 쓰고 다시 쓰고) 운동이 탄생했다면, 코로나19 시대를 맞아 힙한(새롭고 개성 강한) 환경운동이 주목받는 것이다. 2주 전부터 재택근무를 하는 박지윤(31)씨는 이번 주를 배달 음식을 시켜 먹지 않는 ‘친환경주간’으로 정했다. 배달을 시키면 플라스틱 용기 배출은 피할 수 없어서다. 박씨는 “나 하나를 위해 이렇게 많은 플라스틱이 배출되는 게 옳은가 자책하게 된다”면서 “이번 한 주만큼은 돈도 아낄 겸 최대한 음식을 직접 해먹기로 했다”고 말했다. 환경단체도 일회용품을 쓰지 않는 ‘비대면 챌린지’를 이어 가고 있다. 서울환경운동연합은 지난달 ‘재포장 까고 제로웨이스트’ 캠페인을 진행해 시민 265명이 참여했다고 이날 밝혔다. 개인 소셜네트워크서비스(SNS) 계정에 인증샷을 올려 참여하는 방식이다. 참여자들은 플라스틱 사용을 줄이고자 고체 샴푸나 대나무 칫솔 등을 사용했다. 김현경 서울환경연합 활동가는 “배달에서 나온 플라스틱 용기를 깨끗하게 씻어도 붉은색 얼룩이 남으면 폐기물 처리될 확률이 높고, 간장 종지 같은 작은 플라스틱 용기도 대부분 재활용되지 않는다”면서 “불편하더라도 배달보단 밀폐용기를 가져가 포장해 오는 것이 가장 좋다. 이런 문화가 정착되면 음식점과 고객, 환경 모두 윈윈하게 될 것”이라고 강조했다. 글 사진 이성원 기자 lsw1469@seoul.co.kr
  • 한국전기연구원, ‘꿈의 배터리’ 저비용 대량생산기술 독자 개발

    한국전기연구원, ‘꿈의 배터리’ 저비용 대량생산기술 독자 개발

    한국전기연구원(KERI)이 전기차 분야 차세대 전지로 꼽히는 ‘전고체전지용 고체전해질’을 지금보다 90% 낮은 비용으로 대량 생산할 수 있는 독자기술을 개발했다. KERI는 차세대전지연구센터 박준우 박사팀이 전고체전지 핵심 구성요소인 ‘고체 전해질’을 기존 가격 10분의 1 비용으로 제조할 수 있는 ‘특수 습식합성법’ 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 또 화학물질을 다른 물질에 스며들게 하는 함침을 통해 전고체전지를 대량생산할 수 있도록 하는 ‘고체전해질 최적 함침’ 기술도 함께 개발했다.KERI는정부출연금사업으로 ‘고에너지밀도 리튬전고체전지용 고체전해질 기반 원천소재기술 개발’ 연구과제를 2017년 부터 2019년까지 3년간 자체 진행해 독자기술 개발 성과를 거두었다고 설명했다. 전고체전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 ‘전해질’을 기존 가연성 액체에서 고체로 대체한 전지다. KERI는 전고체전지는 고체 전해질을 사용하기 때문에 화재 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격을 막기 위한 안전장치와 분리막이 따로 필요하지 않아 전지 고용량화, 소형화, 형태 다변화 등 사용 목적에 따라 다양하게 활용할 수 있어 차세대 유망 기술로 꼽힌다고 밝혔다. 고체 전해질 제조 방법은 고에너지 볼밀링 공정을 통한 ‘건식합성법’과 화학반응을 활용하는 ‘습식합성법’이 있다. KERI는 이번에 개발한 고체전해질 합성법은 낮은 순도의 저렴한 원료로도 성능이 뛰어난 고체 전해질을 대량 생산할 수 있는 ‘특수 습식합성법’ 기술로 건식과 습식 장점을 모두 확보한 제조공정을 실현했다고 설명했다. KERI는 기존 고체 전해질 합성법은 건식, 습식 모두 비싼 고순도 원료를 활용해야만 했는데 KERI 연구팀이 개발한 특수 습식합성법은 기존 고순도 원료보다 10분의 1 가격인 저순도 원료로도 높은 이온 전도도를 가진 고 성능 고체 전해질을 대량으로 생산할 수 있다고 밝혔다. KERI는 또 전고체전지용 양극(+)의 대면적 생산과 생산비용 절감을 할 수 있는 ‘고체전해질 최적 함침 기술’도 개발했다. 양극은 전지의 용량을 결정하는 핵심 구성요소 가운데 하나다. 지금까지는 전고체전지를 만들기 위해 고체 전해질을 용매에 녹여 전극에 스며들게 하는 방법을 이용했지만 녹인 용액 점도가 높아 충분한 양의 고체 전해질 용액 함침이 어려웠다.KERI 연구팀은 최적화된 함침 공정 설계를 통해 고체 전해질을 양극에 균일하게 분산하는 기술을 개발했다. 이에 따라 낮은 비율의 고체 전해질만으로도 활물질(리튬이온을 흡수·방출하면서 전기를 저장하거나 생성하는 소재)을 많이 포함해 높은 에너지밀도를 가진 전고체전지용 양극을 제조할 수 있게 됐다. KERI의 이번 연구결과는 최근 세계최고 과학전문지 ‘네이처’ 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재되는 등 우수성을 인정받았다. 박준우 박사는 “KERI 특수 습식합성법은 비싼 원료와 복잡한 고에너지 공정방식 없이 고체 전해질을 제조할 수 있는 획기적인 제조 기술이며 함침 기술도 기업에서 비싼 비용을 들일 필요 없이 기존 생산라인을 활용해 쉽고 간단하게 전고체전지를 대량생산할 수 있는 최적의 공정 기술이다”고 말했다. 이상민 차세대전지연구센터장은 “전고체전지의 가장 핵심인 저가형 고체 전해질 소재 합성기술 개발이 현재 산업부에서 수행하고 있는 리튬기반 차세대 이차전지 성능 고도화 및 제조 기술 개발 사업 성공에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 말했다. KERI는 이번 개발 기술에 대한 원천특허 출원을 2019년 완료했다. 연구팀은 이번 성과가 전고체전지 대형화와 대량생산이 요구되는 전기차와 전력저장장치(ESS) 등 다양한 분야에 활용될 것으로 보고 기술사업화를 서두르고 있다. KERI는 관심 있는 수요업체를 발굴해 ‘꿈의 배터리’라 불리는 전고체전지 상용화를 주도하겠다고 밝혔다. 창원 강원식 기자 kws@seoul.co.kr/
  • “강남 건축 규제 풀고 기여금 받아 강남·북 상생기금 쓰자”

    “강남 건축 규제 풀고 기여금 받아 강남·북 상생기금 쓰자”

    명품을 만드는 것은 디테일이다. 꼼꼼한 ‘엄마행정’으로 정평이 난 조은희(59) 서울 서초구청장의 행정이 명품 소리를 듣는 이유다. 기자에서 청와대 비서관, 교수, 서울시 정무부시장, 서초구청장까지 변신을 거듭하며 서울시에서만 10년 넘게 행정을 돌보고 있다. 2014년 서초구청장에 당선된 이후 2018년에는 서울에서 유일한 야당 구청장이 됐다. 조 구청장 관련 기사에는 어김없이 ‘선플’이 달린다. 서리풀 원두막부터 코로나19 최초 해외 입국자 검사까지 서초구의 행정을 칭찬하거나 부러워하는 댓글이 유독 많다. 최근에는 공시가격 9억원 이하 1가구 1주택자의 재산세를 감경해 주자고 제안해 주목을 받았다. 지난 2일 서초구청에서 만난 조 구청장은 “세금폭탄에 절망하는 시민만 보고 앞으로도 뚜벅뚜벅 걸어가겠다”고 밝혔다.-구청장협의회에 ‘재산세 세율 인하’ 안건을 상정했는데 24대1로 부결됐다. “모두 동의할 거란 생각은 하지 않았다. 25개 구에서 유일한 야당 아닌가. 하지만 24대1이라는 숫자를 보고 고군분투라는 말이 절로 떠올랐다. 2004년에는 20개 구가 10~40%씩 재산세를 인하했다. 2005년에도 14개 구가 인하했다. 각 자치구 재정 상황에 맞게 10~50%를 감경해 줄 수 있겠다고 판단했다. 상황에 따라서는 안 하는 구도 있을 수 있다. 그런데 24대1이 나왔다. 그 정도만 (말) 하겠다.” -재산세 감경을 들고나온 이유가 무엇인가. “세입자는 전월세가 너무 올라서, 집을 사려는 사람은 대출이 안 돼서, 1주택자는 세금이 올라서 걱정이다. 모든 국민이 ‘걱정폭탄’을 안고 살고 있다. 갭투자를 막는다는 명분으로 모든 길을 막았다. 빈대 잡는다고 초가삼간 태우는 것이다. 1가구 1주택자는 정부가 집값을 올려놓고 세금도 올리는 격이다. 이미 서울 아파트 중위가격이 9억원이 됐다. 그런데 종합부동산세 기준은 2008년 공시가격 9억원으로 정해진 이후 12년간 한 번도 안 바뀌었다. 한집에서 계속 살고 있는데 집값만 가파르게 오른 1가구 1주택은 보호해 줘야 한다.” -서초구만 감경을 추진하는 것인가. “구의회에 관련 조례가 발의됐다. 대통령, 국무총리, 경제부총리, 국토교통부 장관이 모두 재산세 감경 이야기를 했다. 주민들은 올해 하는 것인지, 내년에 하는 것인지, 기준액은 얼마인지 궁금하지만 아무도 모른다. 부동산 3법이나 임대차 3법을 통과시킬 때는 KTX처럼 초고속으로 하더니 세금 내리는 건 완행열차다. 이낙연 신임 더불어민주당 대표가 코로나19로 인한 국민 고통을 이야기하면서 눈물을 흘리는 걸 봤다. 주민 고통을 피부로 접하는 구청장으로서 많이 공감한다. 고통을 해결하는 첫 단계로 재산세 감경을 통해 국민의 눈물을 닦아 주는 게 어떨지 공개적으로 제안하고 싶다.” -정부가 8·4 대책을 내놓으며 국립외교원, 조달청 부지를 신규 택지로 발표했는데. “서초구의 국립외교원이나 조달청 부지에 1600가구의 공공 임대·분양 주택을 짓겠다는 것을 신문 보도를 보고 알았다. 마포, 노원, 용산, 과천과 같은 여당 자치단체장과도 협의하지 않았더라. 친문으로 분류되는 정청래 의원까지 반발하지 않았나. 제발 소통 좀 해 달라고 부탁하고 싶다. 특히 국립외교원은 외교관을 교육하고 외교정책을 연구하는 대학 캠퍼스 같은 곳이다. 그 안에 운동장, 테니스장 같은 스포츠 시설에 600가구의 임대주택을 짓겠다고 한다. 다른 나라 대사관의 교육생도 교류하는 곳으로 준보안시설이다. 이런 점을 전혀 감안하지 않고 빈 땅에 임대아파트를 짓겠다는 것은 지나치게 단순한 발상이다.” -오세훈 전 시장 때부터 서울시에서 일했는데 강남북 불균형 문제를 어떻게 해결해야 된다고 생각하나. “강북을 ‘유사 강남’으로 만들면 안 된다. 강북은 ‘매력’ 있게, 강남은 ‘활기’ 있게 만들어야 한다. 세계적인 도시인 서울의 미래를 생각해야 한다. 경쟁력과 균형을 다 잡아야 한다. 강남 재건축 규제와 층수 제한을 풀고 거기서 나온 공공기여금으로 강남북 상생기금을 만들자. 그 돈으로 강북의 교육, 문화, 교통 인프라를 조성하는 데 쓰면 된다. 강북에서 강남으로 오는 이유는 교육·교통·문화·보육 인프라 때문이다. 결국 강북의 부족한 것들을 해결해 주면 된다.” -서울시에서 일한 지 10년이 넘었다. “2008년부터 서울시에서 3년, 2014년부터 서초구에서만 7년째 행정을 하고 있다. 서울시는 계획과 집행을 모두 하는 기관이다. 그래서 숲과 나무를 같이 봐야 한다. 또 시민의 삶에 직접 영향을 미친다. 그래서 시민의 요구에 맞춤형으로 대응해야 한다. 10년 넘게 행정 일을 하면서 터득한 건 내가 하고 싶은 걸 하는 게 아니라 시민이 원하는 걸 해야 된다는 것이다. 시민이 원하는 욕망에 맞춤형으로 대응하되 비전을 제시해야 한다.” -서리풀원두막, 활주로형 횡단보도 등 첫 시행이 많다. 비결이 무엇인가. “행정하는 데 가장 중요한 건 ‘1도´다. 물은 99도에서 끓지 않지만, 마지막 1도를 가하면 액체에서 기체가 되는 에너지가 발생하지 않나. 주민을 위한 정책을 할 때도 내 삶에 도움이 되는 생활행정을 위해 1도의 정성을 더한다. 주민들은 보수냐 진보냐 이런 이념에 치우친 행정이 아니라 내 삶에 도움이 되는 생활행정을 원한다. 서초구에서 시작한 것이 전국으로 퍼져 나갈 때 보람을 느낀다. 서초구가 하면 대한민국의 표준이 되니까 직원들도 한마음 한뜻으로 일한다. 서초구민을 위한 게 아니라 애국하는 거로 생각한다. 직원을 대상으로 아이디어 공모전을 하는데 이름을 모두 가린 채 전 직원이 심사한다. 당선된 아이디어는 실제 정책으로 연결된다. 상금, 성과 포인트, 휴가까지 받는다.” -코로나19가 재확산되고 있는데. “7월까지 서초구 환자가 65명이었는데, 2일 기준으로 150번째 환자가 나왔다. 한 달 사이에 두 배가 넘었다. 전국 확진자 추이를 보면 8월 10일 28명, 11일 34명, 12일 54명에서 13일부터 103명으로 늘어나기 시작했다. 7월에 정부가 나서서 임시휴일을 지정하고, 관광 쿠폰을 발행하고, 생활방역으로 전환하면서 잘못된 시그널을 줬다. 느슨해도 된다고 생각하기 시작한 것이다. 총리가 나서서 8·15 집회를 허가해 준 판사를 비판했지만 이미 그전부터 확산의 조짐이 있었다. 느슨한 방역의 결과가 나타난 것으로 생각한다. 정부가 너무 조급했다.” -코로나19 상황에서도 해외 입국자 전수조사 등 앞선 정책을 내놨는데. “해외 입국자 전수조사를 시행하자 얼마 지나지 않아 서울시도 같은 정책을 발표했다. 그런데 잠실종합운동장으로 가라고 해서 반발이 거셌다. 정책은 주민 요구에 맞춤형으로 가야 하는데 그렇지 않았다. 거꾸로 생각을 해보면 답이 나온다. 외국에서 내가 들어왔는데 서초구에 살면 보건소에서 검사하고 집에 데려다준다. 그런데 강서구에 사는데 잠실까지 가서 검사받고 집으로 어떻게 가나. 검사받는 사람도, 송파 주민도 불편할 정책이다. 해외 입국자 전수조사, 서울시 최초 집합검사법 등 내부에서 비용이나 여러 가지 이유로 반발이 있었지만 결국 해냈다. 프랑스와 터키의 자매구청장과 영상통화에서 노하우를 전수해 주니까 깜짝 놀라더라.” 이민영 기자 min@seoul.co.kr 조은희 구청장 ▲경북 청송 출생(1961년) ▲경북여고, 이화여대 영어영문과 학사, 서울대 국문과 석사, 단국대 행정학과 박사 ▲경향신문 기자 ▲청와대 행사기획비서관·문화관광비서관 ▲한양대 언론정보대학원 겸임교수 ▲양성평등실현연합 공동대표 ▲제17대 대통령직인수위원회 전문위원 ▲서울시 여성가족정책관 ▲서울시 정무부시장 ▲한국정책분석평가학회 부회장 ▲세종대 행정학과 초빙교수 ▲민선6~7기 서초구청장(2014~2020 현재) ▲남편 남영찬씨와 1남 ▲저서 ´한국의 퍼스트레이디´
  • 연일 핵·미사일 꺼내는 美, 북중에 우회 경고

    연일 핵·미사일 꺼내는 美, 북중에 우회 경고

    전날 전세계 산업계에 북 탄도미사일 지원 경고 2일 미 공군, 주력 ICBM 미니트맨3 시험 발사연말까지 북 대비 신형요격미사일 성능실험도미 조야 ‘북, 고체연료 ICBM 열병식 공개’ 우려中에는 미러 전략무기감축협정 동참 압박해 미국이 전날 부처합동으로 북한의 탄도미사일 개발을 무심코라도 돕는 일을 하지 말라고 전 세계 산업계에 경고한 데 이어 2일(현지시간) 대륙간탄도미사일(ICBM) ‘미니트맨3’를 시험 발사했다. 또 이날 북한의 ICBM을 무력화할 신형 요격 미사일 배치 계획도 밝혔다. 미 국방부가 최근 중국의 핵탄두 보유량이 200여개라는 추정치를 공개한 점 등을 감안할 때 북·중에 경고의 메시지를 우회적으로 전한 것으로 읽힌다. 뉴욕타임스 등은 미 공군이 이날 오전 0시 3분 캘리포니아주 반덴버그 공군기지에서 모의 탄두를 장착한 미니트맨3를 시험 발사했다고 보도했다. 북한이 핵탄두 소형화에 성공했을 가능성이 있다는 유엔 보고서가 알려진 직후인 지난달 4일 시험발사를 한 뒤 한 달 만이다. ICBM 전략을 관할하는 공군 지구권타격사령부(AFGSC)는 이날도 발사 사진과 내용을 신속히 공개했다. 이날 미니트맨3은 태평양 마셜제도까지 4200마일(6759㎞)을 비행했다. 미니트맨3는 미국의 핵전력의 주축으로 속도는 마하 23이다. 미국 내 기지에서 발사해 동북아까지 30분이면 온다. 이런 점을 감안할 때 미국이 북한과 중국 등에 경고성 메시지를 우회적으로 발신한 것 아니냐는 분석이 나왔다. 이날 롭 수퍼 미국 국방부 핵·미사일 방어정책 담당 부차관보는 공군협회 산하 미첼연구소가 화상 주최한 핵 억지 포럼에서 북한의 ICBM을 대비해 연말까지 신형 요격 미사일인 ‘SM3 블록 2A’의 성능실험을 진행한다고 전했다. 그는 “만약 효과가 있다면 우리는 북한의 위협에 대처할 능력이 있다”고 설명했다. 또 현재 미국에 44기의 지상 발사 요격체가 있으며 SM3 블록 2A를 포함해 20개를 추가할 계획이라고 덧붙였다. 데이비드 스틸웰 미국 국무부 동아시아·태평양 담당 차관보도 이날 언론 브리핑에서 전날 부처합동 대북 경고에 대해 “이 행정부는 북한이 협상해야 할 것을 알도록 강력한 조처를 하는 데 있어 어떤 행정부보다 훨씬 더 나아갔다”며 “그들(북한)은 단지 편히 앉아서 위협하고 발사할 수 없다. 그리고 그들이 해온 모든 것을(할 수는 없다)”고 말했다. 이어 “(북한은) 고립된 채로 남기보다는 앞으로 나와 협상하고 이런 일들에 관해 대화해야 할 것”이라고 했다. 전날 미 국무부 국제안보비확산국(ISN), 재무부 해외자산통제국(OFAC), 상무부 산업안보국은 19장에 달하는 경고문을 내고 전 세계 산업계가 북한의 기술 및 장비 확보에 부주의하게라도 협조하지 말라고 경고했다. 미 조야에서는 북한이 고체 연료 ICBM 개발에 성공한 것으로 보고 우려를 표명하고 있다. 해리 카지아니스 미국 국익연구소 한국담당 국장은 이날 ‘아메리칸 컨서버티브’에 게재한 글에서 미 관리들이 다음달 10일 노동당 창건 75주년 기념 열병식 때 북한이 고체 연료 ICBM을 공개할 가능성을 우려하고 있다고 전했다. 고체 연료는 액체 연료와 달리 안정적이고 빠른 발사가 가능해 미국 입장에서는 그만큼 요격 등 대비가 힘들다. 미국은 중국에 대해서도 내년 2월에 끝나는 미국과 러시아 간 전략무기감축협정(New START) 연장 협상에 동참하라고 압박하고 있다. 중국의 핵전력이 그만큼 강해졌다는 것이다. 미 국방부는 중국의 핵탄두가 200개에 이르고 10년 내에 2배로 증가할 것이라고 관측한 바 있다. 이에 중국은 국방부의 관측은 왜곡이라고 반발했다. 3개국 군축 협상에 대해서도 미국이 핵탄두 보유량을 중국과 동일하게 줄이면 참여하겠다는 입장이다. 미국의 핵탄두는 3800여개로 추정된다. 워싱턴 이경주 특파원 kdlrudwn@seoul.co.kr
  • 조각상인 줄 아셨나요, ‘속살’은 주전자입니다

    조각상인 줄 아셨나요, ‘속살’은 주전자입니다

    국보 제91호 ‘기마인물형토기’는 신라인의 의복과 말갖춤 등을 정교하게 표현한 신라시대 대표 문화재다. 말을 탄 사람을 형상화한 장식용 조각처럼 보이지만 용도는 주전자다. 말 등에 있는 깔때기 모양 구멍에 물이나 술을 넣으면 말 가슴의 대롱으로 따를 수 있다. 담을 수 있는 액체의 양은 240㏄. 육안으로 파악하기 어려운 감춰진 내부 구조와 기능을 밝혀낸 건 컴퓨터 단층촬영(CT)이다.국립중앙박물관은 보존과학 측면에서 문화재를 깊이 있게 다루는 특별전 ‘빛의 과학, 문화재의 비밀을 밝히다’를 온라인으로 먼저 개막했다. 국보 제78호 금동반가사유상 등 총 67점이 출품됐다. 전시는 1부 ‘보이는 빛, 문화재의 색이 되다’, 2부 ‘보이지 않는 빛, 문화재의 비밀을 밝히다’, 3부 ‘문화재를 진찰하다’로 이뤄졌다. 백제 무령왕릉에서 출토된 유리구슬은 엑스선 형광분석기로 분석한 결과 산화나트륨을 융제로 사용한 소다유리로 확인됐다. 다양한 색상을 나타내기 위해 청색·주황색·적색은 구리, 황색·녹색은 납, 자색은 철과 망간 성분의 착색제를 사용한 점이 밝혀졌다. 조선시대 목조석가불좌상의 복장물도 CT로 확인했다. 표면의 금박이 심하게 떨어져 나가는 등 훼손이 심각한 불상 안에서 종이와 직물, 후령통(복장물을 담는 통) 등 다양한 복장물이 발견됐다. 복장물은 불상을 만들 때 가슴에 넣는 물건으로, 주로 금과 은, 칠보 같은 보물과 서책 등을 넣는다. 박물관은 “특별전 준비는 끝마쳤으나 코로나19로 박물관이 문을 당장 열 수 없어 초·중학생에게 꼭 필요한 영상 자료를 온라인으로 우선 공개했다”고 설명했다. 박물관 홈페이지(www.museum.go.kr) 특별전시 코너에서 볼 수 있다. 박물관 재개관 시 특별전시실에서 11월 15일까지 진행한다. 이순녀 선임기자 coral@seoul.co.kr
  • UNIST 연구진, 공기 중 떠다니는 바이러스 신속 검출기술 개발

    UNIST 연구진, 공기 중 떠다니는 바이러스 신속 검출기술 개발

    국내 연구진이 코로나바이러스와 독감바이러스 등 공기 중에 떠다니는 바이러스 양을 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 장재성 교수팀은 전기장을 이용해 공기 중 바이러스를 농축한 뒤 바이러스 양을 신속하게 파악할 수 있는 바이러스 검출시스템을 개발했다고 31일 밝혔다. 임신진단키트처럼 빠르고 정확하게 바이러스를 검출할 수 있는 이번 기술은 환경공학 분야 국제학술지 ‘환경과학기술’에 실렸다. 현재 쓰이는 공기 중 바이러스 채집법은 진공청소기처럼 공기를 빨아들여 고체나 액체에 흡수시키는 방식이기 때문에 채집 가능한 입자 크기가 제한적이며 채집 과정에서 바이러스가 손상될 가능성도 크기 때문에 검출 정확도가 떨어진다. 또 채집된 바이러스를 검사하는데도 시간이 오래 걸리는 단점도 있다. 연구팀이 개발한 기술은 정전기를 이용한 종이 센서에 바이러스가 달라붙게 만들기 때문에 10㎛(마이크로미터)부터 1㎛미만의 작은 입자까지 다양한 크기의 바이러스를 채집할 수 있다. 또 정전기를 이용하기 때문에 바이러스가 파괴되지 않아 검사 신뢰도도 높일 수 있다. 바이러스 입자를 고체나 액체 물질에 충돌시켜 채집하는 기존의 관성충돌방식으로는 1㎛ 미만의 미세한 입자는 10%도 못 잡아내지만 이번 기술을 활용하면 1㎛ 미만 입자를 99% 이상 잡아낼 수 있는 것으로 확인됐다. 실제로 연구팀은 이번 기술을 이용해 공기 중 A형 독감바이러스(H1N1)를 검출하는 실험을 했다. 그 결과 바이러스를 검출하고 양을 파악하기 위해 널리 쓰이는 qPCR과 비슷한 수준의 정확도와 검사시간을 보이는 것으로 확인됐다. 장재성 교수는 “이번에 개발한 검출 시스템은 현재 사용되고 있는 바이러스 검사 방법과 비슷한 수준으로 정확하게 측정이 가능하다”라며 “이번 연구는 독감 바이러스를 대상으로 했지만 비슷한 크기와 구조를 가진 코로나바이러스 같은 다른 호흡기 바이러스에도 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 車·건물에 페인트처럼 바르면 전기 만들어지는 태양전지 개발

    車·건물에 페인트처럼 바르면 전기 만들어지는 태양전지 개발

    국내 연구진이 페인트처럼 건물 외벽이나 자동차에 바르기만 하면 전기를 만들 수 있는 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 손해정 박사팀은 태양전지 원료가 되는 용액을 코팅한 뒤 굳는 고체화 속도를 제어하는 ‘고효율 용액공정 태양전지’ 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 용액공정 태양전지는 태양전지 소재가 되는 유기물을 액체 상태로 만든 다음 필요한 부분에 코팅하거나 인쇄하는 방식으로 만들어진다. 기존에는 전기를 생산할 수 있는 전지영역이 0.1㎠ 이하에 불과해 실용화가 어려웠다. 또 태양전지로 이용할 수 있는 유기 소재를 페인트나 잉크처럼 만들어 사용하려고 하면 금세 굳어버리기 때문에 실제로 전력 생산이 가능한 만큼의 면적으로 만들 수 없다는 단점이 있었다. 연구팀은 태양전지 용액을 코팅이나 인쇄할 때 액체 증발 속도를 제어해 태양전지 성능에 최적화할 수 있는 방법을 찾았다. 또 연구팀은 결정화 현상이 상온에 가까운 낮은 온도에서는 발생하지 않는다는 사실도 발견했다. 연구팀은 이렇게 만든 고성능 대면적 유기태양전지의 광전변환효율(햇빛을 전기로 바꾸는 비율)이 기존 기술보다 우수한 9.6%를 기록한 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 페인트처럼 건물이나 자동차뿐만 아니라 전기가 필요한 곳에 칠하는 방식으로 태양전지를 쉽게 만들어 전기를 자급자족할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 손 박사는 “이번 연구는 페인트처럼 넓은 면적에 칠해 태양전지를 만들 수 있는 원리를 제시해 용액공정 태양전지 고효율화와 상용화를 가속화시키는 데 도움이 될 것”이라며 “전 세계 에너지 빈곤층에 저가의 친환경 에너지 공급이 가능할 뿐만 아니라 도심 건물에 태양광 발전을 위한 공간 활용이 쉬워지고 페인트를 덧바르는 형태로 태양전지를 유지, 보수할 수 있게 될 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 2100년까지 남극 빙붕 60% 붕괴…원인은 ‘수압 파쇄’ 탓 (연구)

    2100년까지 남극 빙붕 60% 붕괴…원인은 ‘수압 파쇄’ 탓 (연구)

    지구의 기온이 계속해서 상승하면 남극 대륙을 둘러싼 거대한 얼음덩어리인 빙붕은 붕괴할 것이라고 과학자들이 경고하고 나섰다. 미국 컬럼비아대가 이끄는 한 국제 연구진은 인공위성 관측 자료와 인공지능(AI) 심층학습을 사용해 남극 대륙을 둘러싼 빙붕 표면의 균열을 지도화했다. 그러고 나서 이들은 이 관측 모델을 사용해 남극 빙붕의 약 60%가 수압 파쇄(hydrofracturing)라는 현상 탓에 붕괴 위험에 있다는 것을 예측해냈다.이번 연구는 기후 변화의 영향으로 빙붕 표면의 균열이 융해수에 잠길 경우 남극 대륙과 이어져 바다에 떠 있는 약 90만6500㎢의 이들 얼음덩어리가 붕괴할 수 있다는 점을 시사한다. 이처럼 갑작스러운 얼음덩어리의 유실은 전 세계적으로 해수면 상승을 유발할 수 있는데 기존 연구들에서는 80년 뒤인 2100년까지 최대 0.9m 높일 수 있는 것으로 나타났다. 이런 해수면 상승은 저지대에 사는 수많은 사람에게 영향을 줄 수 있고 심지어 섬 전체가 물에 잠기게 할 수도 있다. 빙붕은 대개 좁은 만(灣)과 넓은 만에 주로 끼여 있어 얼음층이 측면에서부터 압축돼 대륙에서 밀려오는 빙하의 전진 속도를 늦춘다. 그런데 위성 영상을 관측한 결과, 남극의 빙붕들이 분열하고 있는 것으로 나타났다. 대부분 빙붕에는 압력 방향에서 수직으로 길게 수많은 균열이 생성됐다. 표면에 형성되는 균열은 깊이가 몇 m에서 몇십 m에 달하며 아래 쪽에 있는 균열은 몇십 m에서 몇백 m나 위쪽으로 생길 수 있다.현재 대부분의 빙붕은 1년 내내 얼어붙어 있어 안정된 상태이지만, 이번 세기말까지 광범위한 지구 온난화가 일어날 수 있다고 이들 연구자는 예측한다. 이는 빙붕의 표면 균열 속으로 융해수를 밀어 넣어 액체 상태의 물이 균열을 키우는 수압 파쇄 현상을 일으켜 빙붕 전체가 순차적으로 빠르게 붕괴할 수 있다는 것이다. 연구에 참여한 영국 에든버러대의 마틴 웨어링 박사는 “모든 빙붕의 최대 60%가 이 과정에 취약한 상태”라면서 “이는 심각한 우려를 낳는 사항”이라고 설명했다. 기후 변화에 대처하는 주된 조치가 이뤄지지 않는 한 남극 빙붕 표면의 융해는 앞으로 크게 늘어날 것으로 예상된다. 그 원인인 수압파쇄가 이미 몇몇 지역에서 일어났기 때문이다. 최소 1만 년 동안 안정된 상태였던 라르센 빙붕의 일부는 1995년과 2002년 각각 단 며칠 만에 붕괴됐다. 이 중 두 번째 붕괴는 2008년과 2009년 윌킨스 빙붕이 부분적으로 붕괴된 데 이은 것이다. 전문가들은 이와 같은 붕괴의 주된 원인이 수압파쇄라는 데 동의했다. 라르센과 윌킨스 빙붕은 남극 대륙에서 가장 북쪽에 있는 얼음층 중 일부를 구성하고 있다. 따라서 기온이 상승해 계절적으로 얼음이 녹는 시기 동안 가정 먼저 영향을 받아왔다. 이에 대해 컬럼비아대 라몬트-도허티 지구연구소의 칭야오 라이 박사는 “그것은 단지 융해에 관한 것이 아니라 융해의 장소에 관한 것”이라고 말했다. 같은 연구소의 조너선 킹슬레이크 박사도 “이런 빙붕은 대기와 얼음 그리고 바다가 상호작용하는 취약한 부분”이라면서 “만일 빙붕의 균열이 융해수로 가득 차게 되면 그 후 붕괴가 매우 빨리 일어날 수 있고 해수면에 큰 영향을 미칠 수 있다”고 말했다. 하지만 현재 빙붕의 움직임을 정확하게 예측할 수는 없다고 이들 연구자는 말한다. 킹슬레이크 박사는 “얼마나 빨리 융해수가 생성하고 균열을 메울 수 있을지가 첫 번째 질문”이라면서 “최악의 시나리오는 세기말쯤 많은 지역이 바다에 잠기는 것이지만, 이런 예측은 사용한 모델과 인류가 앞으로 온실가스를 얼마나 감축하느냐에 따라 크게 달라진다”고 지적했다. 킹슬레이크 박사에 따르면, 두 번째 질문은 특정 지역이 수압 파쇄를 겪게 될 것인가 하는 것이고, 세 번째 질문은 그 과정이 폭주해 붕괴가 광범위하게 일어날 것인가 하는 것이다. 연구에 참여한 미국국립빙설자료센터(NSIDC)의 시어도어 스캠보스 박사는 “이 연구는 ‘이곳에서 녹아 넘치면 빙붕이 붕괴할 것 같다’고 말할 지역들을 잘 가리킨다”고 말했다. 이어 여름철에 그 해안을 따라 기온이 상승하면 해수면에 큰 영향을 미친다. 결국 모든 빙붕은 융해수로 덮일 수 있다”면서 “하지만 우리에겐 시간적 여유가 없고 커다란 문제들이 남아있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 최신호(8월 27일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 페인트처럼 칠하면 전기 만드는 태양전지 나왔다

    페인트처럼 칠하면 전기 만드는 태양전지 나왔다

    국내 연구진이 페인트처럼 건물 외벽이나 자동차에 바르기만 하면 전기를 만들 수 있는 태양전지 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 연구팀은 태양전지 원료가 되는 용액을 코팅한 다음 고체화되는 속도를 제어하는 ‘고효율 용액공정 태양전지’를 개발하고 대면적화에 성공했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘나노 에너지’에 실렸다. 용액공정 태양전지는 태양전지 소재가 되는 유기물을 액체상태로 만든 다음 코팅이나 인쇄하는 방식으로 만들어 진다. 기존에는 전기를 생산할 수 있는 활성영역이 0.1㎠ 이하에 불과한 실험실 수준이었다. 태양전지로 이용할 수 있는 유기소재를 페인트나 잉크처럼 만들어 사용하려고 하면 금새 굳어버리는 결정화 특성을 갖고 있어서 실제로 전력 생산이 가능한 만큼의 면적으로 만들 수 없다는 단점이 있었다. 연구팀은 태양전지 용액을 코팅이나 인쇄할 때 증발속도를 제어함으로써 태양전지 성능에 최적화할 수 있는 방법을 찾아냈다. 연구팀은 결정화 현상이 높은 온도에서 쉽게 발생하기 때문에 상온에 가까운 낮은 온도에서는 결정화를 막아 용액 태양전지를 쉽게 만들 수 있다는 사실도 확인했다.연구팀은 이렇게 만든 고성능 대면적 유기태양전지는 햇빛을 전기로 바꾸는 광전변환효율이 기존 기술보다 우수한 9.6%를 기록한 것을 확인했다. 이번 기술을 활용하면 페인트처럼 건물이나 자동차 뿐만 아니라 전기가 필요한 공간에 칠하는 방식으로 태양전지를 쉽게 만들어 전기를 자급자족할 수 있도록 만들 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 손해정 KIST 박사는 “이번 연구는 페인트처럼 넓은 면적에 칠해 태양전지를 만들 수 있는 원리를 제시해 용액공정 태양전지 고효율화와 상용화를 가속화시키는데 도움이 될 것”이라며 “전 세계 에너지 빈곤층에 저가의 친환경 에너지 공급이 가능할 뿐만 아니라 도심건물에 태양광 발전을 위한공간활용이 쉬워지고 페인트를 덧바르는 형태로 태양전지를 유지, 보수할 수도 있게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 모리셔스 기름바다 만든 日선박 뱃머리 완전히 가라앉았다

    모리셔스 기름바다 만든 日선박 뱃머리 완전히 가라앉았다

    인도양 섬나라 모리셔스를 기름 바다로 만든 일본 선박이 바닷속으로 완전히 가라앉았다. 24일(현지시간) 모리셔스 국가위기관리위원회는 뿌엥뜨 데스니(Pointe D’Esny) 앞바다에서 좌초된 일본 선박 잔해를 수장시켰다고 밝혔다. 위원회는 보도자료를 통해 이날 오후 일본 선박 ‘MV 와카시오’호 수장 작업을 진행했으며, 오후 3시 30분쯤 뱃머리가 완전히 침몰해 자취를 감췄다고 설명했다. 지난달 25일 사고 이후 딱 한 달 만이다.위원회 측은 지난 19일 두 동강이 난 선체의 뱃머리 부분을 먼바다로 예인해 구멍을 뚫어 가라앉히겠다고 밝힌 바 있다. 뱃머리 수장 작업은 마무리가 됐고, 이제 선체 후미 인양 작업과 기름 방제 작업 등이 남았다. 위원회는 선체에 묻은 오염물질이 제거되는 대로 후미 부분을 고철로 팔 계획이다. 모리셔스 관계자는 선박 10척과 인력 40여 명을 추가로 투입해 수습에 전력을 기울이고 있으며, 현재까지 수거된 폐기물량은 기름 등 액체 폐기물이 1210t, 기름에 오염된 고형 폐기물이 792t이라고 전했다. 또 마헤부르 해안가를 제외하고 유출된 기름에서 나던 악취도 많이 사라졌다고 덧붙였다.사고 해역 27개 지점에서 바닷물에 녹아있는 기름 성분의 함량을 측정하는 ‘유분농도’를 분석한 결과, 그랑리버사우스이스트와 그랑포르구를 뺀 나머지 정점에서 검출된 유분은 극히 미량으로 수질기준 이하인 것으로 나타났다. 위원회 측은 기름이 아직 남아있는 마헤부르 등에 방제 매트를 설치해 청소 작업을 계속할 방침이다. 중유 3800t을 싣고 브라질로 가던 일본 선박 ‘MV 와카시오’호는 지난달 25일 모리셔스 남동쪽 산호초 바다에서 좌초했다. 이후 사고 선박에서 1000t이 넘는 원유가 새어 나와 바다를 오염시켰다. 15일 선체가 두 동강이 나면서 추가 유출이 우려됐으나, 선박에 남아있던 원유 3000t을 제거해 더 큰 피해는 막았다.그러나 전문가들은 이미 유출된 기름이 천혜의 자연환경에 미칠 파장에 주목하고 있다. 모리셔스야생동물재단은 유네스코 람사르 습지로 등록된 블루베이해양공원과 뿌엥뜨 데스니(Pointe D’Esny), 자연보호구역인 에그레트섬(Ile aux Aigrettes) 등의 피해를 우려한다. 특히 인도양 최대 산호초 지대로, 1000년 전 형성된 블루베이해양공원 산호초 38종과 어류 233종은 피해에 직접 노출됐을 것으로 추정했다.  권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr
  • NASA, 지구 자기장 취약한 곳 감시 강화…이유는 인공위성 손상 막으려

    NASA, 지구 자기장 취약한 곳 감시 강화…이유는 인공위성 손상 막으려

    지구의 방패막인 지구 자기장(이하 지자기)에 있는 거대 균열이 점점 커지고 있다. 남대서양을 중심으로 남아메리카와 아프리카 남부 사이에 걸쳐 있는 이 취약한 영역은 2014년 이후 크기가 급격히 커졌고 심지어 두 개로 갈라지고 있는 정황까지 나올 만큼 급격히 약해졌다. 그렇다고 해서 태양에서 나오는 각종 입자를 막지 못하는 것은 아니므로 지상에 있는 사람들은 걱정할 필요는 없다.그렇지만 이른바 ‘남대서양 자기이상대’(SAA)로 불리는 이 균열은 이 움푹 들어간 곳을 지나는 우주선이나 국제우주정거장(ISS) 또는 저궤도 인공위성에 악영향을 줄 수 있어 관측 활동을 강화하고 있다고 미국항공우주국(NASA)이 지난 17일(현지시간) 밝혔다. 이는 그안에 있는 각종 컴퓨터나 전자회로에 문제가 생길 수 있기 때문이다. NBC뉴스 등 외신에 따르면, 이에 대해 NASA 지구물리학자 테렌스 사바카 연구원은 “태양에서 나오는 각종 입자는 인공위성 등의 기기에 심각한 피해를 줄 수 있어 SAA를 추적하고 그 형태의 변화를 조사해야만 예방 조치를 취할 수 있다”고 밝혔다. SAA, 커지고 갈라지는 중관련 연구자들은 이른바 ‘스웜’(SWARM)으로 총칭되는 유럽우주국(ESA)의 관측위성 3기를 사용해 지자기의 변화를 살피고 있다. 이미 몇몇 연구에서는 SAA의 총면적이 지난 200년간 4배로 커졌고 해마다 계속해서 확대하고 있는 것으로 나타났다. NASA와 ESA의 과학자들에 따르면, 지난 5년간 SAA는 두 개로 갈라졌을 가능성이 크다. 그중 하나는 아프리카 남서쪽 해상에서 발달하고 있고, 또 다른 하나는 남아메리카 동쪽에 있다. 또한 SAA에서는 1970년 이후 지자기가 8% 약해졌다. 이는 지구 전체에서 일어나고 있는 현상을 반영한 것이다. ESA에 따르면, 지자기는 지난 200년간 그 세기가 9% 정도 약해졌다. 인공위성과 국제우주정거장에 문제를 일으켜 지자기가 약해지면 태양풍의 영향으로 더 많은 하전입자가 지구를 통과하게 된다. 보통 지자기는 이런 입자를 밀어내거나 ‘밴앨런대’로 불리는 영역 안에 가둔다. 하지만 SAA와 같이 자기장이 취약한 영역에서는 하전입자가 지구에 더 가까이 다가갈 수 있다.저궤도 위성이나 약 400㎞ 상공을 비행하는 ISS는 이런 하전입자로 채워진 영역을 지나야 한다. 그 결과 시스템에 문제가 생기거나 자료 수집이 멈추고 또는 허블우주망원경 같이 값비싼 컴퓨터 부품이 조기에 노후화할 가능성이 있다.NASA에 따르면 허블망원경은 매일 지구를 공전하는 15회 중 10회 동안 SAA를 지나는 데 이는 하루의 15%에 가까운 시간을 이 위험한 영역에서 보내고 있는 것이다. ISS에는 우주비행사들을 태양 복사로부터 보호하기 위한 차폐 장치가 있지만 정거장 안팎의 기기는 크게 보호되지 않는다. 따라서 만일 태양 입자가 기기의 중요한 부분에 충돌하면 기기를 완전히 파괴할 가능성도 있다. 지금까지 아무런 이상은 나타나지 않았지만, SAA는 지구의 수목 수가 감소하고 있는 모습을 ISS에서 관측하는 ‘글로벌 생태계 역학 조사’(GEDI·Global Ecosystem Dynamics Investigation) 임무에서 매월 2시간분의 자료를 확보하지 못하게 되는 원인이 되고 있다. ESA는 또 이 영역을 통과하는 위성은 통신 두절이라는 작은 기술적 오류를 일으킬 가능성이 높다고 지적했다. 이런 이유로 SAA를 지날 때는 전자 기기나 위성 전체가 훼손되는 것을 막기 위해 인공위성 운영 기관은 불필요한 장치를 정지하는 것이 일반적이라고 NASA 고다드우주비행센터는 설명했다. 지구 외핵의 이동으로 SAA의 위치가 변해이 취약한 영역이 앞으로 어떻게 변할지 예측하기 위해 NASA 과학자들은 지구의 깊숙한 곳으로 눈을 돌리고 있다. 지자기의 존재는 지표로부터 약 2890㎞ 아래에 있는 지구 외핵의 대류 활동 때문이다. 북쪽과 남쪽의 자기극(100만 년 전후 역전하는 경향)에 영향을 받는 지자기는 외핵 내부 움직임에 의해 세기가 강해지거나 약해진다. 이 액체 상태 금속 분포의 주기적 또는 무작위적 변화는 지자기에 이상을 일으킬 가능성이 있다. 지자기를 자기극과 지구의 핵을 지나는 고무줄에 비유하면 핵의 변화는 고무줄을 당기게 되는 것이다. 이런 지자기의 변화는 자기장 특정 영역의 강약에 영향을 주고 또 자기극의 위치를 어긋나게 하는 원인이 될 수 있다. 따라서 NASA는 지자기의 미래 예측 모델을 사용해 이런 지자기의 강약과 SAA에 미치는 영향 예측을 계속해서 하고 있는 것이다. 이는 일기 예보와 비슷하지만 우리는 훨씬 긴 시간 규모로 작업하고 있다고 NASA의 수학자 앤드루 텅본 연구교수는 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • 물도 가벼운 물·무거운 물 있다

    물도 가벼운 물·무거운 물 있다

    한국과 스웨덴 과학자들이 ‘슈퍼 현미경’을 이용해 물이 가벼운 물, 무거운 물이 있다는 사실을 새로 밝혀내 주목받고 있다. 김경환 포스텍 화학과 교수와 피보스 페라키스 스웨덴 스톡홀름대 교수 공동연구팀은 태양보다 100경 배 밝은 빛을 내는 ‘4세대 방사광가속기’를 이용해 물이 액체 상태에서 무겁고 가벼운 2가지 구조로 이뤄져 있다는 사실을 규명했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 물리학 분야 국제학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에 실렸다. 일반적인 액체들은 기온이 영하로 떨어지면 위, 아래 할 것 없이 일정하게 얼기 시작한다. 반면 물은 위쪽부터 얼기 시작한다. 겨울철에 얼어붙은 강이나 호수 밑에서 물고기가 죽지 않고 살 수 있고 얼음 낚시도 가능한 이유이다. 똑같은 액체인데도 이런 차이를 보이는 것은 오랫동안 과학계의 수수께끼로 남아 있었다. 이런 물의 독특한 특성을 이해하기 위해서는 펨토초(1000조분의 1초) 단위로 이뤄지는 물의 구조변화를 측정해야 한다. 이에 연구팀은 햇빛보다 100경 배 밝은 빛으로 나노 크기의 미세한 물체까지 선명하게 관찰할 수 있는 4세대 방사광가속기를 이용해 물의 구조변화를 관찰하는 데 성공했다. 김경환 포스텍 교수는 “이번 연구는 첨단 실험기구인 4세대 방사광가속기를 이용해 생명의 근원이 되는 물의 복잡한 구조변화를 실험적으로 측정하고 증명해 냈다는 데 의미가 크다”고 말했다. 유용하 기자 edm‘’ondy@seoul.co.kr
  • 스스로 계속 춤춘다…美 하버드대, 신기한 액체 운동 현상 발견

    스스로 계속 춤춘다…美 하버드대, 신기한 액체 운동 현상 발견

    외부에서 힘을 가하지 않아도 액체가 스스로 계속해서 움직이는 신비한 현상이 발견됐다. 미국 하버드대 연구진은 이 현상의 구조를 밝혀내고 ‘자발적으로 춤추는 액체방울들’(Self-excited dancing droplets)이라고 명명했다. 연구를 이끈 아디티 차크라바티 박사후연구원(기초·응용과학부)와 그의 동료 연구자들에 따르면, 이런 액체방울의 움직임은 증발하기 쉬운 휘발성 액체와 액체를 흡수해 팽창하는 팽윤성 시트만으로 만들어낼 수 있다. 세상에는 여러 가지 현상이 운동, 즉 움직임으로 이루어진다. 그리고 그중에는 스스로 움직이는 것처럼 여겨지는 신비한 현상도 있다. 이는 물론 에너지에 의해 움직이고 있지만 그 작용이 직접적이지 않아 스스로 움직이듯 보이는 것이다. 예를 들어 비진동 에너지에 의해 진동이 발생하고 성장하며 지속하는 현상을 자려진동이라고 부르는 데 바이올린 현의 진동 등이 바로 여기에 들어간다.이들 연구자가 공개한 영상에서는 얇은 시트 위에 있는 액체방울이 누가 힘을 가하고 있는 것도 아니지만 왼쪽과 오른쪽으로 계속해서 움직인다. 게다가 이는 휘발성 액체방울과 얇은 팽윤성 시트만 있으면 되는 매우 간단한 구조로 돼 있는 것이다. 실험에서는 팽윤성 시트 위에 휘발성 액체방울(아세톤 또는 매니큐어 리무버) 등을 떨어뜨렸다. 액체방울이 시트 표면에 닿으면 액체의 일부가 시트에 흡수된다. 그러면 시트의 일부가 팽창하므로 시트 위에 경사가 생겨 액체방울이 흘러간다. 액체방울이 이동하면 팽창한 부분이 공기에 노출되므로 흡수된 액체가 증발해 시트는 원래의 형상으로 돌아간다. 그리고 액체방울이 이동한 곳에서도 같은 과정이 발생하므로 액체방울은 자발적으로 진동 운동을 반복하는 것이다.이는 ‘액체방울을 시트 위에 떨어뜨린다’는 첫 번째 행위와 ‘증발’, ‘팽창’, ‘중력’의 상호 작용이라는 비진동 에너지가 액체방울의 지속적인 진동을 만들고 있는 것이다. 참고로 이 운동은 액체가 마를 때까지 계속된다. 이에 대해 차크라바티 연구원은 “이런 유형의 자기 생성 운동은 지금까지 검토된 적이 없으므로 흥미로운 응용으로 이어질 수 있다”면서 “고 말했다. 연구에 참여한 락시미나라야난 마하데반 하버드대 교수(응용수학·응용물리학 등)도 “소형 엔진과 발진기 그리고 펌프 등의 구동에 도움이 될 수도 있어 앞으로의 연구를 기대할 수 있을 것”이라고 설명했다. 자세한 연구 결과는 세계적인 물리학 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’(Physical Review Letters) 6월 25일자에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • ‘푸틴 정적’ 나발니 베를린 공항 도착, 러 의료진 이송 동의

    ‘푸틴 정적’ 나발니 베를린 공항 도착, 러 의료진 이송 동의

     러시아 시베리아의 톰스크 공항에서 차를 마신 뒤 기내에서 실신해 옴스크의 한 병원에서 입원 치료를 받았던 야당 지도자 알렉세이 나발니(44)가 22일 독일 베를린 테겐 공항에 착륙해 병원으로 향했다.  나발니는 들것에 누운 채로 옴스크 구급병원을 떠나는 앰뷸런스에 실려 옴스크 공항에 도착해, 곧바로 이틀 전 독일 시민단체 ‘시네마 포 피스’ 재단이 마련한 응급 의료 항공기에 태워져 베를린을 향해 이날 오전 11시(한국시간)쯤 떠나 4시쯤 도착했다. 나발니는 샤리테 병원으로 옮겨져 독일 의료진의 치료를 받게 된다. 그의 대변인 키라 아르미슈는 트위터에 “전폭적인 응원을 해준 모든 분들에게 감사드린다. 나발니의 건강과 삶을 위한 싸움이 시작된다”고 적었다.  앞서 옴스크 구급병원 의료진은 나발니의 몸상태가 좋지 않다는 이유로 퇴원 허가를 내줄 수 없다고 버텼으나 21일 오후(현지시간) 상태가 많이 나아졌다며 병원을 떠나도 괜찮다고 물러섰다. 병원 차석의사 아나톨리 칼리니첸코는 기자들에게 이같이 밝히면서 나발니가 곧 독일로 이송될 예정이라고 전했다. 그는 “현재 나발니의 생명에 대한 위험은 없는 것으로 의료진은 본다”면서 “뇌전도 검사 결과 그의 뇌는 안정된 상태”라고 설명했다.  병원 수석의사 알렉산드르 무라홉스키도 “가족과 독일 의료진의 책임 아래 이송이 이루어질 것”이라고 덧붙였다.  독일 의료진이 그를 면회하고 난 뒤 충분히 이송을 감당할 수 있다고 판단하고 부인 율리아가 블라디미르 푸틴 러시아 대통령에게 독일로 가 치료 받을 수 있게 해달라고 호소하는 편지를 발표했다.  푸틴 대통령을 위협할 야당 인사로 첫 손 꼽히는 나발니는 20일 오전 톰스크에서 모스크바로 돌아오는 비행기에 올랐다가 곧바로 기내에서 몸에 이상 신호가 나타났다. 이에 따라 나발니가 탄 비행기는 옴스크 공항에 긴급 착륙했고, 그는 구급병원으로 옮겨졌다.  아르미슈 대변인은 반정부 성향의 인터넷 매체 ‘메디아조나’ 등에 나발니가 비행기를 타기 전 공항 카페에서 차를 마셨으며 기내에서 땀을 흘리다가 화장실에 가서 의식을 잃었다고 설명했다. 이날 현지 사회관계망서비스(SNS)에는 나발니가 공항 카페에서 차를 마시는 모습과 비행기에서 들것에 실려 구급차로 옮겨지는 모습 등이 올라왔다.  아르미슈는 “나발니가 차에 섞인 무언가 때문에 중독된 것으로 의심된다”면서 “이날 아침에 그가 마신 것은 차밖에 없다. 의사들이 말하길 뜨거운 액체에 섞인 독극물이 더 빨리 흡수된다고 한다”고 말했다.  그러나 칼리니첸코 차석의사는 기자들에게 나발니의 몸에서 독극물 흔적을 발견하지 못했으며, 의사들은 그가 중독된 것으로 보지 않는다고 발표했다. 나발니가 지난 2011년 창설해 운영하는 ‘반부패 펀드’의 이반 즈다노프 대표는 경찰이 나발니에게서 ‘치명적인 물질’을 검출했다고 주장했다. 그는 “우리가 수석의사 방에 머물고 있을 때 교통경찰 관계자가 들어와 수석의사에게 핸드폰(화면)을 보여주며 이것이 우리가 찾아낸 물질이라고 말했다”고 전했다. 이 교통경찰은 수사 기밀 유지를 이유로 발견한 물질이 무엇인지는 밝히지 않았지만 그것이 나발니의 생명뿐 아니라 주변 사람들에게도 위험을 야기하는 것이라면서, 주변 사람들은 모두 보호복을 입어야 한다고 말했다고 즈다노프는 소개했다.  임병선 평화연구소 사무국장 bsnim@seoul.co.kr
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