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  • 지스트, 학계 최초 대면적 ‘유기 태양전지’ 필름 개발

    지스트, 학계 최초 대면적 ‘유기 태양전지’ 필름 개발

    기존 실리콘 태양전지를 대체할 차세대 태양전지인 ‘유기 태양전지’상용화에 기여할 고효율 대면적 모듈 필름이 개발됐다. 28일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 연구혁신센터 강홍규 박사(선임연구원)와 차세대에너지연구소 이광희 소장(신소재공학부 교수) 공동 연구팀이 500㎠ 이상 대면적 크기의 고효율 유기 태양전지 모듈 필름 제작기술을 개발했다고 밝혔다. 500㎠ 이상의 대면적 필름이 학계에 보고된 사례는 이번 연구가 처음으로 528㎠ 크기에서 7.67%의 효율을 나타냈다. 강홍규 박사는 “이번 연구는 유기 태양전지 상용화의 가장 큰 걸림돌인 태양전지 물질의 나노박막 불균일도를 해결하고 높은 수준의 에너지 변환 효율을 갖는 유연한 대면적 모듈을 구현했다”라며 “별도 부지 없이도 다양한 응용 분야에 필름 형태로 적용이 가능한 유기 태양전지의 상용화를 앞당겨 주민친화형 태양전지가 확산될 수 있도록 추진할 계획이다”라고 말했다. GIST 연구팀이 개발한 모듈 필름 제작기술은 필름 크기가 커질수록 효율이 감소하는 기존의 연구 한계를 극복하고 대면적 플렉서블(flexible) 유기 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있는 성과로 평가 된다.
  • [데스크 시각] 거꾸로 갔던 ‘탈원전’/박상숙 부국장 겸 산업부장

    [데스크 시각] 거꾸로 갔던 ‘탈원전’/박상숙 부국장 겸 산업부장

    새달 출범하는 윤석열 정부가 에너지 기본계획을 다시 짜겠다고 한다. 2050년까지 신재생에너지 비중을 70%로 확대하고, 원자력 발전 비중을 6%로 축소하는 현 정부의 계획에 급제동을 건 것이다. 그동안 문재인 정부는 무리한 탈원전 조치와 장밋빛 신재생에너지 확대 전망은 현실성이 떨어진다는 아우성에도 아랑곳 않고 ‘마이 웨이’를 질주했다. ‘그린 뉴딜’ 바람이 한창 일었던 2008년 당시 세계의 태양전지 시장을 호령하던 샤프의 일본 현지 공장을 찾은 적이 있다. 그해 태양광 사업 시작 50년을 맞은 샤프의 위용을 목격하고 난 뒤 “반드시 태양의 시대가 열릴 것”이라는 창업자의 호언이 곧 실현되리라는 믿음이 커졌다. 그랬던 샤프가 주력이던 LCD 패널 사업 부진에다 태양광 시장에서마저 경쟁력을 상실하면서 10년 전 맥없이 쓰러졌다. 백년 기업의 파산 소식은 공장을 직접 둘러봤던 터라 개인적으로도 충격이었다. 반세기 동안 태양광에서 ‘인조 유전’을 일구려던 샤프의 몰락은 신재생에너지의 세계가 그리 쉽게 오지 않을 것이란 전조나 다름없었다. 이후로도 태양광과 풍력 발전의 효율은 획기적으로 개선되지 않았고, 기존 화석 에너지를 대체할 만한 존재감은 여전히 미약하다. 이상기후에 대응하기 위한 탄소 감축이 당면 과제가 된 지금 인류는 이산화탄소 배출 없이 폭발적으로 늘어나는 전기 수요를 감당할 에너지원은 원전 외에 없다는 사실을 새삼 절감하고 있다. 30년 넘게 탈원전을 추구했던 미국은 녹색 에너지를 내걸었던 오바마 행정부 때 폭증하는 전력 소비량을 감당하기 위해 대규모 원전 건설로 돌아섰다. 2011년 후쿠시마 원전 폭발에 따른 여론 악화로 원전 가동 및 신규 건설 중단을 선언했던 일본 정부조차 6년 전 원전으로 회귀했다. 프랑스 또한 기후변화에 대응하고자 탈원전 기조에서 ‘원전 강화’로 유턴했다. 유럽연합(EU)은 녹색분류체계(택소노미)에서 원전을 친환경에너지로 규정했다. 탈원전의 대표 주자인 독일은 어떤가. 풍력·태양광 발전의 비효율로 전력 부족 상황이 발생하고 전기요금이 급등하면서 탈원전 정책에 대한 비판이 쏟아지는 실정이다. 현역에서 물러난 뒤 빈곤과 질병 퇴치에 힘쓰는 마이크로소프트 창업자 빌 게이츠가 왜 원전 프로젝트에 뛰어들었을까. 급증하는 전력 수요를 충족하고 환경오염을 최소화할 해법을 원전에서 찾은 것이다. 그는 2006년 테라파워라는 기업을 만들어 안전한 차세대 소형 원전 개발에 몰두하고 있다. 우리만 거꾸로였다. 이상적 기대만 반영한 탈원전 정책으로 인해 세계시장을 주도했던 원전 생태계가 훼손됐다. 에너지 비용의 증가로 제조업 강국의 위상이 흔들릴 지경이다. 조선, 철강, 석유화학, 자동차 등 전력 수요가 높은 분야의 공급이 불안한데, 비용이 많이 드는 신재생에너지의 비중을 확대한다는 것은 산업 경쟁력을 스스로 해치는 격이다. 생산원가가 커지는 것은 말할 나위도 없다. 무엇보다도 전기차, 인공지능(AI) 로봇 등 제4차 산업혁명 시대를 어떻게 맞이하고 운영할는지 도통 알 길이 없다. 갈수록 전기 없이 생활하기 힘든 집안 살림만 돌아봐도 그렇다. 정말 원전 없는 세상을 원한다면 타임머신을 타고 구석기로 돌아가야 할 판이다. 인간 생활에 가장 중요한 자원이 에너지다. 때문에 에너지 정책은 이념이나 진영이 아니라 철저히 현실에 발붙인 상태에서 마련돼야 마땅하다. 탈원전은 더이상 글로벌 트렌드도 아니고 지구의 미래를 위한 해결책도 아니다. 탄소 저감과 전력 증산이라는 딜레마적 상황을 극복하기 위해서 무엇보다 새 정부의 에너지 정책은 ‘실사구시’(實事求是)를 머리말로 하면 좋겠다.
  • 미·독 전문가 “북 정찰위성 시험 주장 사실, ICBM 발사 준비 아닐 수도”

    미·독 전문가 “북 정찰위성 시험 주장 사실, ICBM 발사 준비 아닐 수도”

    북한의 미사일 개발 현황을 집중 연구해 온 미국과 독일의 전문가들이 정찰 위성 개발을 위해 미사일을 발사했다는 북한의 주장대로 실제로 관련 기술이 시연되고 있다고 분석해 눈길을 끈다고 미국의소리(VOA) 방송이 7일 보도했다. 국내외 전문가들이 탄도미사일에 장착된 카메라로 촬영했다는 사진의 조악한 해상도에 주목하며 대륙간탄도미사일(ICBM) 발사를 위한 명분 쌓기란 분석을 내놓았는데 완전 다른 갈래의 해석이다. 이언 윌리엄스 전략국제문제연구소(CSIS) 미사일 방어 프로젝트 부국장은 VOA와의 전화 통화를 통해 “북한이 몇 가지 시스템을 시험하고 있을 수 있다”며 특히 지난달 27일 발사에서 가장 흥미로운 부분으로 “지상과 미사일의 교신”을 꼽았다. 그는 “북한은 기본적으로 그들이 발사한 우주 발사체에서 사진 데이터를 전송하면서 (지상과) 통신을 주고받았으며, 미사일에 장착된 카메라를 회수하지 못하기 때문에 일종의 데이터 송수신이 이뤄진 점을 눈여겨봐야 하는데” 많은 전문가들이 이를 간과한다고 지적했다. 당시 미사일 시험은 “우주, 저궤도나 하위궤도에 오른 물체로부터 지상으로의 데이터 송신인 장거리 ‘하향 회선(downlink)’을 보여준 것으로, 그 정도 궤도에서 그렇게 빠르게 움직이는 비행체와 교신할 수 있는 것이 흥미롭다”고 지적했다. 실제로 북한은 지난달 27일에 이어 지난 5일에도 정찰위성 개발을 위한 시험발사를 했다고 밝히면서 “위성자료 송수신 및 조종 지령 체계와 여러 가지 지상 위성 관제 체계들의 믿음성을 확증하였다”고 밝혔다. 정찰 카메라가 찍은 자료를 송수신하고 지상에서 위성을 관제할 수 있는 체계를 시험했다는 의미로 해석됐다. 하지만 한국과 미국, 일본 군 당국은 두 차례 발사 모두 탄도미사일 시험으로 규정하고 강력히 규탄한다는 입장을 밝혔다. 그러나 전문가들은 북한이 지난 2월 28일 공개한 사진이 정찰용으로 보기엔 조악한 수준이라는 평가에 대해서도 화질보다 카메라 조정 기술을 눈여겨봐야 한다며 정찰위성을 시험했다는 북한의 주장에 무게를 뒀다. 제프리 루이스 미들버리국제학연구소 동아시아 비확산 프로그램 소장은 VOA에 “공개된 사진은 매우 조악한 수준이며 그들이 과거에 내놨던 사진과 매우 비슷하다”면서 “따라서 최근 발사에선 카메라 지원 시스템을 점검한 것이고 실제 우주 발사체에는 훨씬 우수한 카메라가 장착될 것”이라고 예상했다. 독일 ST애널리틱스의 미사일 전문가 마커스 실러 박사도 VOA에 “사진이 고해상도인지는 논쟁거리가 될 수 있지만, 북한은 한반도 사진을 찍어 이를 지구로 전송하는 데 성공했다”며 지상과의 송수신 능력에 중점을 둔 시험으로 평가했다. 그는 특히 “북한은 원하는 사진을 얻는 데 필요한 로켓의 ‘자세 제어(attitude control)’ 기술을 어느 정도 갖고 있다”면서 “능동적인 자세 제어는 아니고 미사일의 비행 과정에 카메라가 발사 지역을 돌아볼 수 있게 장착됐으며, 미사일이 마구 회전하지 않도록 제어해 발사 장소인 한반도 사진을 쉽게 찍을 수 있도록 했다”고 설명했다. 다만 이들 전문가는 정찰위성에 쓰일 카메라를 탄도미사일에 장착해 성능을 점검하는 이런 방식이 흔하지 않다고 지적했다. 루이스 소장은 “김정은은 이미 내년쯤 군사정찰위성을 발사할 것임을 분명히 한 만큼 이번 시험은 그 위성에 설치될 카메라를 작동시킬 시스템을 검증하기 위해 취할 수 있는 조치가 분명하다”면서도 “다소 이상한 방식”이라고 지적했다. 이어 “미국과 다른 나라들이 했던 방식은 아니지만 북한은 이것이 무중력 상태에서 장비를 점검하는 가장 좋은 방법이라고 결론내렸을지 모른다”고 설명했다. 루이스 소장은 “다른 나라는 제3국에 우주 발사를 의뢰할 수 있기 때문에 위성을 바로 궤도에 올려놓는 방식을 택하지만, 모든 절차를 스스로 밟아야 하는 북한은 이런 이상한 방식을 택할 수밖에 없었을 것”이라고 추정했다. 윌리엄스 부국장 역시 “자체 전력을 생산할 수 있는 태양전지판과 최첨단 광학 장치를 갖추고 일정 기간 궤도에 머무는 탑재체(payload)를 개발한 뒤 우주 개발 회사나 정부 우주국과 계약을 통해 이를 궤도에 올리는 것이 일반적인 방법”이라며 “보통은 이런 작업을 위해 탄도미사일을 사용하지 않는다”고 지적했다. 반면 실러 박사는 “탄도미사일에 카메라를 달아 사진을 전송하는 것은 분명히 가능하며 그것을 전문으로 하는 기업들도 있다”면서 “카메라가 탄도미사일에 장착되는지, 우주 발사체에 장착되는지 알 수도 없고 신경도 쓰지 않는다.북한은 이미 지난 1월 30일 발사한 (중거리탄도미사일) 화성-12형에도 카메라를 장착한 전례가 있다”고 지적했다.이들 전문가는 논란과 한계에도 불구하고 정찰위성 개발 목적의 발사였다는 북한의 주장에 신빙성이 있다고 의견을 모았다. 윌리엄스 부국장은 “궤도에 진입하지 못한 최근 발사체는 작동 가능한 시스템이 아니다”면서 “이번 시험은 북한이 개발 중인 정찰 시스템의 시작일 수 있고, 광학장치 등 구성 부분과 데이터 송수신을 시험한 일종의 기술 시연일 것”이라고 분석했다. 실러 박사도 “북한이 영상 위성을 만들고 싶어 한다”며 “‘주체’ 인공위성이 촬영한 지구 사진을 보여줄 수 있다면 정권에 큰 성공으로 여겨질 것”이라고 짐작했다. 그는 나아가 북한이 정찰위성을 빌미로 ICBM 발사를 준비 중이라는 관측에도 동의할 수 없다고 밝혔다. 북한은 1998년부터 여러 차례 인공위성을 발사했으며, 전에는 그런 핑계가 전혀 필요 없었는데 지금에 와서 그럴 필요가 있겠느냐고 되묻고 “인공위성 발사가 반드시 베일에 가린 ICBM 시험은 아니다”라고 강조했다. 그는 특히 “북한이 사용할 발사체에 달려 있다”며 “1998년에 발사된 대포동 1호는 ICBM 시험이 분명히 아니었지만, 만약 위성을 화성-15형에 탑재해 발사한다면 그것은 물론 위성 발사를 가장한 ICBM 시험일 것”이라고 덧붙였다.일반적으로 정찰위성과 ICBM 발사 기술은 거의 비슷한 것으로 알려져 있으며 위성을 궤도에 안착시키기 위해선 장거리 로켓에 실어 보내야 하는데, 발사체 ‘머리’ 부분에 싣는 물체가 위성이냐, 탄두냐의 차이만 있기 때문이다. 그러나 루이스 소장은 “북한은 이미 ICBM을 세 차례 발사했고 다탄두 탑재 ICBM을 발사하겠다는 의지를 분명히 했다”며 굳이 정찰위성 개발을 핑계로 ICBM 발사 준비를 해야 할 이유가 없다고 지적했다. 나아가 북한이 ICBM을 공개 발사하고 있는 만큼, 군사위성도 공개적으로 발사할 것이라고 내다봤다.
  • 한화시스템, 전천후 초소형 SAR위성 내년 쏜다

    한화시스템, 전천후 초소형 SAR위성 내년 쏜다

    크기를 줄이고 가성비를 극대화한 ‘초소형 합성개구면레이더(SAR) 위성’ 기술이 향후 우주 산업의 판도를 바꿀 기술로 주목받고 있다. 16일 방산업계에 따르면 한화시스템은 지난해 국내 최초로 초소형 SAR 위성 기술 국산화에 성공했다. SAR 탑재체와 본체, 태양전지판을 세로 2m, 가로 1m 크기의 얇은 직육면체 형태로 경량화했다는 설명이다. 한화시스템은 미국의 우주탐사기업 스페이스X가 개발한 로켓 ‘팰컨X’를 통해 2023년 하반기 이 위성을 발사할 계획이다. 초소형 SAR 위성은 빛을 이용하는 전자광학 위성과 달리 마이크로파를 이용한다. 공중에서 지표면에 레이더를 쏜 뒤 반사돼 돌아오는 시간 차로 관측하는 방식이다. 빛과 달리 기상 조건에 영향을 받지 않아 감시, 정찰 목적으로 널리 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 대형위성 1기당 평균 양산가격이 2000억원 이상인 반면 초소형 SAR 위성은 1기당 70억~80억원 수준으로 경제성도 뛰어나다. 시장조사업체 유로컨설트에 따르면 2019년부터 2028년까지 10년간 초소형 위성은 약 8500기가 발사될 것으로 예상된다. 이 중 지구를 관측하는 용도의 위성 시장 규모는 약 1130조원에 이를 것으로 보인다.
  • 산·학·연 모여 탄소중립 기술·정보 공유… 에기평, ‘탄소중립 미래를 여는 E-Tech 컨퍼런스’ 개최

    산·학·연 모여 탄소중립 기술·정보 공유… 에기평, ‘탄소중립 미래를 여는 E-Tech 컨퍼런스’ 개최

    산업계와 학계, 연구 분야 전문가들이 모여 에너지 R&D 정부 정책, 산·학·연 탄소중립 전략 사례, 우수 후보 과제 추진현황 등을 공유하는 자리를 가졌다. 한국에너지기술평가원은 지난 26일 서울 삼성동 코엑스에서 ‘탄소중립 미래를 여는 E-Tech 컨퍼런스’를 개최했다고 28일 밝혔다. 이 자리에서 에너지 기술개발 연구자들은 소속기관의 홍보를 비롯해 수행 중인 연구내용과 경험을 공유하고, 상호 교류를 위한 시간을 가졌다. 또한 정부가 최근 공고한 에너지 R&D 신규과제에 대한 설명과 함께 내년도 사업 방향을 공유했다. 이날 기조 강연은 이학영 국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 위원장과 강경성 산업통상자원부 에너지산업실장의 축사로 시작됐다. 이어 윤순진 탄소중립위원회 위원장의 ‘탄소중립 시대의 개막, 우리의 도전과 과제’를 주제로 한 강연과 이해원 ㈜두산 부사장의 ‘탄소중립 미래를 위한 수소·연료전지의 역할’에 대한 강연이 진행됐다. 박세현 중앙대 교수는 ‘AI 융복합 기술‘에 대해 발표했다. 연구발표회 세션도 진행됐다. 태양광, 풍력, 수소 등 신재생에너지 분야와 에너지신산업, 효율 향상 등 수요관리 분야 대형·중장기 과제의 연구성과를 발표하고 공유했다. 신재생에너지 분야 성과로는 미래 초고효율 태양전지로 활용될 ‘페로브스카이트 모듈’ 개발, 대형 해상풍력발전기의 핵심부품인 ‘직접구동형 영구자석 발전기’ 개발, 건물용 고체산화물 연료전지 시스템 실용화 실적이 발표됐다. 수요관리 분야 성과로는 에너지를 자급자족하고 탄소를 배출하지 않는 ‘스마트 제로 에너지시티’ 개발, 스마트 센서의 독립전원을 위한 에너지 하베스팅 소재 및 모듈 개발 성과가 발표됐다. 연구기관 세션에서는 한국에너지기술연구원, 한국전기연구원, 한국기계연구원, 한국과학기술연구원, 한국전자기술연구원 등에서 추진 중인 탄소중립 관련 연구개발 현황과 미래 전략을 발표하고 정보를 공유했다. 이날 권기영 에너지기술평가원 원장은 “탄소중립 실현과 기후변화 대응에서 선도적 위치를 차지하기 위해서는 다양한 에너지원(源)과 기술 분야 간은 물론 에너지 R&D 연구자들 간의 정보 공유와 협력이 무엇보다 중요하다”면서 “이번 컨퍼런스가 국민께는 2050 탄소중립 실현에 대한 이해와 지지를 얻고, 연구자께는 우리나라 미래를 책임진다는 각오를 다지는 자리가 되길 기대한다”고 밝혔다. 이 컨퍼런스는 한국에너지기술평가원 유튜브 채널(www.youtube.com/c/iloveketep)을 통해 다시 볼 수 있다.
  • [우주를 보다] 화성 궤도서 우주굴기…中 톈원 1호 셀카 공개

    [우주를 보다] 화성 궤도서 우주굴기…中 톈원 1호 셀카 공개

    지난해 2월 화성 궤도 진입에 성공한 중국의 화성탐사선 톈원(天問) 1호가 놀라운 셀카 사진을 촬영해 지구로 전송했다. 지난 1일 중국국가항천국(CNSA)은 현재 화성 궤도를 돌고있는 톈원 1호의 실제 모습을 새해 기념으로 공개했다. 이 사진이 놀라운 이유는 톈원 1호의 모습을 화성 궤도에서 누군가 촬영해준듯 성공적으로 담아낸 점이다. 사진을 보면 톈원 1호의 태양전지판과 안테나가 선명히 보이며 그 뒤로는 화성의 북극 만년설도 확인된다. 그렇다면 이 사진은 어떻게 촬영했을까? CNSA에 따르면 톈원 1호에서 작은 카메라 장비가 궤도로 분리됐고 사진은 그 과정에서 촬영됐다. 또한 이 사진은 톈원 1호와 와이파이로 연결돼 전송됐다. 곧 톈원 1호의 특별한 셀카인 셈이다.앞서 지난해 6월에도 CNSA는 중국 최초의 화성탐사로보 ‘주룽’과 ‘착륙 플랫폼’의 가족 사진을 공개해 화제를 모은 바 있다. 화성 표면에서 마치 누군가 촬영해준 듯한 이 사진도 10m 떨어진 곳에 원격 카메라를 설치한 뒤 촬영됐다.중국 우주굴기의 상징인 톈원 1호는 지난 2020년 7월 하이난 원창 우주발사장에서 ‘창정-5’ 로켓에 실려 발사됐다. 이후 197일 동안 지구-태양 간 거리의 약 3배인 4억7000만㎞를 날아간 톈원 1호는 지난 2월 화성 궤도에 안착했다. 그로부터 3개월 후 톈원 1호는 ‘착륙 플랫폼’과 그 안에 실린 화성탐사로보 ‘주룽’을 무사히 화성 유토피아 평원 남부에 착륙시키면서 중국은 미국과 구소련에 이어 세계에서 세 번째로 화성 착륙에 성공한 나라가 됐다.   
  • 페로브스카이트 태양전지 유해성분 누출 막는 기술 개발

    페로브스카이트 태양전지 유해성분 누출 막는 기술 개발

    국내 연구진이 태양전지의 유해성분이 외부로 유출되는 것을 막을 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 첨단소재연구본부, 성균관대 전자전기공학부 공동연구팀은 차세대 태양전지 소재로 주목받는 페로브스카이트의 구성성분인 납이 물에 녹아 외부로 유출되는 것을 막을 수 있는 기술을 확보했다고 27일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 페로브스카이트는 열과 수분에 취약하기 때문에 구성성분 중 하나인 납이 물에 녹아 외부로 유출되기 쉽다. 이처럼 외부 환경과 차단을 위해 페로브스카이트는 유리 성분으로 둘러싼 캡슐공정을 거친다. 캡슐처럼 코팅한 유리는 얇기 때문에 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스에 적용하기에는 한계가 있다. 이에 연구팀은 유리 대신 파손될 경우 수소결합으로 손상된 부분을 자가치유할 수 있는 고분자 물질을 코팅막과 전극소재로 적용해 별도 추가 공정없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 확보하는데 성공했다. 연구팀은 자가치유 고분자 소재로 코팅된 페로브스카이트 태양전지에 우박으로 인한 반복된 충격으로 손상된 상황을 만든 뒤 물에 넣고 흘러 나온 납 화합물 양을 조사했다. 그 결과 누출된 납 화합물 유출량은 0.6ppb 수준으로 유리 방식 코팅을 했을 때 5.6과 비교하면 약 5000분의1 수준인 것으로 확인됐다. 김인수 KIST 박사는 “이번 연구는 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것”이라며 “물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선하는 후속연구를 진행하고 있다”고 설명했다.
  • [이광식의 천문학+] 135억년 전 태초의 우주 엿본다…제임스웹 우주망원경 발사 성공

    [이광식의 천문학+] 135억년 전 태초의 우주 엿본다…제임스웹 우주망원경 발사 성공

    ​135억년 전 초기 우주의 비밀 엿보는 '타임머신' 빅뱅 직후인 130억 년 전 태초의 우주는 어떤 모습이었을까? 인류의 끊임없는 호기심을 풀어줄 최강의 우주망원경 제임스웹이 크리스마스날 마침내 우주를 향해 날아올랐다. 최초의 발사예정이었던 2007년에서 무려 14년이나 늦은 지각 발사였다. 미 항공우주국(NASA)은 25일 오후 9시20분(한국시간) 프랑스령 기아나 쿠로우 우주센터에서 제임스웹 우주망원경(JWST)을 실은 아리안5 로켓이 성공적으로 발사됐다고 밝혔다. JWST는 NASA와 유럽우주국(ESA), 캐나다우주국(CSA)이 1996년부터 기획, 2006년부터 제작에 들어갔다. 초기 예산의 5배를 훌적 뛰어넘는 100억 달러(한화 12조원)를 투입한 끝에 마침내 완성됐다.이 거대한 망원경은 초기 우주에 나타난 최초의 별과 은하로부터 방출되는 빛을 측정해 우주 생성의 비밀을 엿볼 예정이다. 먼 우주의 먼지구름에 가려진 외계행성의 대기를 조사해 우주 생명체의 존재를 탐사하는 임무도 띠고 있다. 모든 것이 계획대로 진행된다면 앞으로 5년에서 10년에 걸쳐 다양하고 중요한 과학 작업을 수행할 것이다. NASA 국장 빌 넬슨은 성명에서 "이것은 매우 독특한 임무"라고 강조하면서 "이 미션이 성공한다면, 비록 압도적이지는 않다 하더라도 엄청난 우주의 비밀을 열어젖혀, 우리가 누구인지, 어떻게 진화해 왔는지, 그리고 어떻게 여기까지 왔는지에 대해 엄청난 대답을 해줄 것"이라고 기대를 나타냈다. 메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주비행센터의 웹 프로젝트 차석 과학자 조나단 가드너는 "웹은 NASA가 지금까지 수행한 것 중 가장 복잡한 것"이라고 밝히면서 "이것은 의심할 바 없이 미국이 지금까지 수행한 것 중 최대의 순수 과학 프로젝트"라고 덧붙였다.이날 성공적으로 발사대를 떠난 JWST는 발사 27분이 지난 뒤 고도 1380㎞에서 아리안5 로켓으로부터 성공적으로 분리됐다. 마침내 통제센터 관계자들은 긴장감을 풀고 박수를 치며 발사 성공을 서로 축하했다. 웹은 30분 후 태양전지판을 펼치고 전기를 공급하는 데 성공했다. 앞으로 JWST는 약 29일간 날아가 지구로부터 지구-달 거리의 4배인 150만㎞ 떨어진 라그랑주2(L2) 지점에 안착할 예정이다. 이곳은 태양과 지구의 중력이 균형을 이뤄 별도의 동력 없이도 태양을 공전하면서 임무를 수행할 수 있는 지점이다. 또한 태양과 지구로부터 나오는 빛의 방해를 최소화할 수 있으며, 지구와 망원경의 거리를 항상 일정하게 유지할 수 있는 이점을 갖고 있는 지점이다. 제 위치에 도착한 뒤 약 5개월의 안정화 작업을 거친 이후 제임스웹은 사상 최대의 6.5m 주경을 통해 빅뱅 이후 우주의 생성과 비밀을 찾아 나선다. NASA는 “앞으로 10년 동안 전 세계 천문학자는 물론 우주과학자 등 우주의 비밀을 연구하고 생성과 진화를 탐구하는 이들에게 제임스웹은 ‘우주의 눈’이 돼줄 것”이라며 “적외선 우주망원경인 제임스웹으로 우리는 새로운 우주 탐험의 역사를 쓰게 됐다”고 밝혔다.항해 과정이 쉬운 것은 아니다. 갖가지 어려운 작업과정을 거쳐야 하는데, 우선 포개져 있는 지름 6.5m, 넓이 25㎡의 거대 반사경을 제대로 펴야 한다. JWST의 반사경이 너무 커서 발사 때 로켓 적재함에 넣을 수 있도록 반으로 접혀진 상태이다. 또 태양의 열과 빛을 막기 위해 설치한 테니스 코트 크기의 태양 가림막 펼치기, 반사경 미세 조절 등 각종 최첨단 장비의 정상 가동 시험 등이 기다리고 있다. 발사 후 13일째가 되면 차양막, 지지대, 그리고 망원경이 모두 펼쳐진다. 허블 우주망원경보다 최대 100배의 해상도를 자랑하는 JWST는 라그랑주2 지점에 도착한 후 태양을 바라볼 때 지구와 동일 선상에서 태양을 공전한다. 태양 가림막이 한 면이 항상 태양, 지구 및 달을 향해 펼쳐져 열ㆍ빛이 망원경의 관측을 방해하는 것을 막는다. 통신은 NASA의 제트추진연구소(JPL)에서 관리하는 거대 안테나인 심우주네트워크(DSN)를 통해 이뤄진다. 5차례나 고장나 막대한 예산이 낭비된 허블 망원경의 전철을 밟지 않기 위해 NASA 개발자들은 제작 과정에서 수십 회 반복 테스트를 실시했으며, 또한 지구에서 통신을 통해 자체적으로 오류를 수정하는 프로그램도 탑재했다. 문제는 고도 600㎞ 궤도에서 활동한 허블 망원경과 달리 150만㎞나 떨어져 있는 웹은 너무 멀어 고장날 경우 사람을 보내 수리할 길이 없다는 점이다. NASA는 스페이스X가 개발 중인 스페이스십이나 자체 개발 중인 SLS 등 초대형 우주발사체가 완성될 경우 웹 망원경의 수리 임무에 동원할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 한 세대가 걸린 망원경 만들기웹이 처음으로 논의되기 시작한 것은 30년 전의 일이다. 1989년 9월에 볼티모어의 우주망원경 과학연구소에서 한 무리의 천문학자들이 만나서 허블 우주망원경의 후계를 논의하기 시작했을 때 처음으로 운곽을 드러냈다. 이때는 허블을 발사하기도 전이었지만, 그 후계 문제가 수면 위로 떠오른 것이다. 대형 우주망원경은 계획하고 구축하는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 천문학 커뮤니티에서는 10~20년 앞을 미리 구상하는 경향이 있다. 그래야만 '차세대 우주망원경'(NGST)과의 관측 간격을 최대한 단축할 수 있기 때문이다. 1990년대 중반까지 NGST가 초기 우주를 연구해야 한다는 합의가 이루어졌다. 허블이 빅뱅(138억 년 전) 이후 불과 10억 년이 지난 시점의 우주 모습을 제공했지만, 천문학계는 훨씬 더 초기의 우주를 조사하기를 원했다. 이상적으로는 우주가 태어난 직후 몇억 년 이내에 형성된 최초의 별과 은하의 시대까지 거슬러올라가는 것이다. 거대한 우주망원경은 우주의 초창기까지 거슬러올라갈 수 있는 타임머신이라고 할 수 있다. 허블, 스피처 우주망원경의 뒤를 이어 인류의 우주 관측의 새로운 역사를 쓸 것으로 기대되는 웹 망원경은 허블 망원경이 사용했던 가시광선이 아닌 적외선을 통해 태양과 같은 별을 관측하므로 우주공간에서 기존 망원경보다 더 먼 공간을 관측할 수 있다. 최대 1000광년 떨어진 행성의 산소분자를 확인할 수 있는 것으로 알려졌다. 1광년은 빛이 1년 동안 달리는 거리로 약 10조억㎞다.NASA는 우주의 암흑기(Dark Age)가 끝난 시점, 즉 138억년 전 우주 대폭발(빅뱅) 직후 2억년 쯤 지난 135억년대 초기 우주의 별들이 보내온 적외선 파장을 관측할 수 있다고 밝혔다. 이는 사실 웹 망원경이 인류가 우주의 끝을 관측하는 첫 번째 망원경이 될 것이라는 의미이다. 뿐만 아니라 웹은 생명체가 존재할 가능성이 높은 외계행성의 우주 생명체의 탐색과 외계 태양계의 초기 행성계 관측에 집중하여 할 수 있어 태양계 생성의 비밀도 밝히는 데도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다. JWST는 허블과는 전혀 다른 형태를 취한 우주망원경이다. 얇은 금을 코팅한 베릴륨으로 만든 육각형 거울 18개를 벌집 꼴로 이어붙여 만든 주경은 지름이 6.5m로, 2.4m인 허블보다 2배 이상 크다. 따라서 집광력은 7배가 넘고 시야는 15배 이상 넓다. 제임스웹이라는 이름은 1960년대 캐네디 대통령 시절 NASA 제2대 국장을 역임하며 최초 달 착륙선 아폴로 프로젝트를 이끌었던 제임스 웹 NASA 국장의 이름을 땄다. 웹 망원경 설계 수명은 5년이지만, '위대한 업적'을 남긴 허블 망원경을 계승하여 앞으로 수십 년간 작동하면서 인류를 보다 먼 태초의 우주로 데려다줄 것으로 기대를 모으고 있다.
  • 내년 신재생에너지보급에 1조 2000억 투자

    정부가 내년 신재생에너지 보급을 늘리기 위해 1조 2000억원을 투자한다. 산업통상자원부는 1일 산업계·발전사업자·시공업계·학회 등 11개 협회·단체가 참석한 재생에너지 현안간담회를 개최했다. 간담회는 2050 탄소중립과 NDC(온실가스감축목표) 상향으로 재생에너지의 획기적인 보급 확대가 필요한 상황이라서 이를 달성하기 위한 정책 방향을 설정하고 업계와 소통을 강화하는 차원에서 마련됐다. 산업부는 신재생에너지 3030(2030년 신재생에너지 비율 30%) 달성을 위해 부처가 협업 하는 입지·인허가 애로 해결 지원체계를 구축하고, 수용성이 확보된 신규 입지를 발굴할 계획이다. 주민 수용성 강화와 발전이익 공유를 위해 지자체가 주도하는 집적화 단지 지정과 주민참여사업 지원을 확대할 계획이다. 이를 위해 내년에는 신재생에너지 보급·금융지원(융자), 기반확대 등에 1조 2142억원을 투입할 계획이다. 내년에는 RPS(신재생에너지 공급 의무비율)을 12.5%로 올리는 신재생법 시행령을 개정하고, 태양광 입찰물량 확대와 풍력 경쟁입찰 시장 개장도 추진한다. 탄소인증제를 통해 태양광 산업의 저탄소·친환경화를 촉진하고, 풍력은 산업기여도를 고려한 인센티브 제도를 마련할 계획이다. 차세대 고효율 태양전지 개발, 대형 해상풍력 터빈 개발·실증 등에 집중적으로 투자해 근본적인 산업 경쟁력 강화를 추진한다. 재생에너지 기술개발·실증·공동연구개발센터 구축 등에 1858억원 규모의 예산안을 편성했다. 간담회에 참석한 협단체 대표들은 재생에너지 보급활성화를 위해 관련제도 개선과 정부 지원을 요청했다. 태양광 원자재·모듈 가격의 상승을 반영한 고정가격계약 입찰제도의 운영과, 국내 재생에너지 산업 경쟁력 강화 및 공급망 보완을 위한 지원확대 필요성을 언급했다.
  • 日후쿠시마 오염수 한반도 바다 넘어오는 순간 즉시 검출한다

    日후쿠시마 오염수 한반도 바다 넘어오는 순간 즉시 검출한다

    일본 정부가 2023년부터 후쿠시마 원전 오염수를 해양 방류하겠다고 밝히고 있는 가운데 한반도 주변 해역도 영향을 받을 수 밖에 없는 만큼 그에 대한 빠른 파악과 대응이 필요하다. 한국원자력연구원 환경·재해평가연구부는 국내 주요 연안에 고정배치해 직접를 채취하고 주기적으로 방사능을 분석할 수 있는 ‘해양 부유식 현장방사능분석시스템’(MARK-U3)을 개발했다고 25일 밝혔다. 현재 한국은 국내 해역의 다양한 지점에서 주기적으로 바닷물 시룔르 채취해 방사능 분석과 감시를 수행하고 있다. 문제는 정확한 감시를 위해 표층해수, 수심별 해수 등 다양한 시료를 채취해 실험실로 운반해 분석하기 때문에 시간도 오래걸리고 비용도 많이 든다. 바닷물의 밀도는 밀도는 공기보다 1000배 가량 높아 주변 방사선 영향을 적게 받는다. 이에 연구팀은 연안에서 흔히 볼 수 있는 부표 형태의 원통형 상자에 고분해능 감마선검출기, 2ℓ 용량의 물시료 용기, 특정 깊이에서 물시료 채취와 배수를 위한 펌프, 제어시스템, 내장배터리, 위치확인을 위한 GPS, 통신을 위한 블루투스 장치가 포함된 MARK-U3를 만들었다. MARK-U3는 실험실로 시료를 운반하지 않고 현장에서 15분 주기로 채취해 자동으로 방사성세슘, 방사성요오드 등 방사성물질을 미미한 양까지도 정밀하게 측정한 뒤 결과를 육지로 송신할 수 있다. LTE 라우터를 부착해 통신기능을 강화하고 수심별 물시료를 주기적으로 채취할 수 있는 펌프장치, 내장배터리 충전을 위한 태양전지 부착 등 MARK-U3 고도화 연구를 계속 진행해 상용화될 수 있도록 산업계와 협력할 계획이다. MARK-U3를 국내 연안과 근해 주요지점에 배치하면 하천과 연안 등에서 방사성물질 누출 뿐만 아니라 일본 후쿠시마 오염수 같이 해양을 통해 국내로 유입될 수 있는 방사성물질에 대해서도 신속한 팀자와 실시간 현장분석이 가능할 것으로 기대되고 있다. 연구를 이끈 지영용 원자력연구원 박사는 “이번에 개발한 MARK-U3는 바다에서 실시간 방사능 분석을 가능하게 한다는데 의미가 크다”라며 “추가 연구를 통해 국내 해양환경보호를 위한 방사능 감시체계 강화에 기여할 것”이라고 말했다.
  • [김선자의 신화로 문화읽기] 하늘로 쏘아 올린 신화 속의 신들/연세대 중국연구원 전문연구원

    [김선자의 신화로 문화읽기] 하늘로 쏘아 올린 신화 속의 신들/연세대 중국연구원 전문연구원

    지난 21일 누리호가 하늘을 향해 솟아올랐다. 엄청난 불꽃과 연기를 내뿜으며 올라가는 누리호의 모습을 보며 저절로 감탄이 나왔다. 그 속에는 얼마나 많은 사람의 땀과 눈물이 서려 있는 것일까. 위성을 올리는 그 순간까지 이제 ‘한 걸음’ 남았다고 하니 계속 관심을 가지고 지켜볼 일이다. 그런데 누리호 발사 일주일 전 중국에서 첫 번째 태양 탐사 위성을 쏘아 올렸다. 예정 수명 3년의 그 위성은 ‘희화호’(羲和號)라 불린다. ‘희화’는 중국 신화에 등장하는 태양의 여신이다. 열 개의 태양을 낳은 여신 희화는 머나먼 동쪽 바다 밖 하늘까지 솟아 있는 거대한 나무인 부상수 꼭대기에 말갛게 씻긴 해를 올려놓는다. 아침마다 희화는 태양 마차에 그 해를 태우고 동쪽에서 서쪽으로 하늘을 가로질러 질주한다. 태양 탐사 위성의 이름으로는 아주 적격인 셈이다. 그뿐인가. 2007년부터 쏘아 올리기 시작한 달 탐사선의 이름은 ‘항아’(嫦娥), 즉 달의 여신이다. 그들의 달 탐사 프로젝트는 ‘항아 프로젝트’라고도 불린다. 항아 5호까지 발사했는데, 2018년 달의 뒷면에 착륙한 항아 4호의 중계위성 이름은 ‘오작교호’(烏鵲橋號)다. 전설 속 견우와 직녀를 이어 주듯 오작교호는 지구와 달의 정보 연동을 실현하는 교량 역할을 했다. 물론 그들은 해와 달의 여신만 하늘로 올려 보내지 않았다. 지난해 7월 발사한 화성 무인 탐사선은 ‘천문’(天問)이다. 천문은 전국시대 초나라의 시인 굴원(屈原)의 작품 제목이다. 신화적 이야기로 가득한 그 작품에서 굴원은 아득한 옛날에 해와 달, 열두 별자리가 어떻게 시작됐는지 물었다. 그 답을 찾아 탐사선 천문이 화성으로 향했다. 올해 5월에 천문은 화성에 연착륙했고, 탐사 로봇 ‘축융’(祝融)과 함께 여러 장의 사진을 보내왔다. 축융은 중국 신화에 등장하는 불의 신이니 붉은 별 화성에 잘 어울리는 이름이다. 일찍이 1970년에 ‘장정’(長征) 1호 로켓에 탑재해 발사한 중국 최초의 위성 이름은 ‘동방홍’(東方紅)이다. 상당히 정치적 느낌을 주는 명칭이라 하지 않을 수 없다. 그러나 이후 1992년 9월 21일 ‘921공정’이라 불리는 ‘중국 유인 우주공정’(China Manned Space)이 시작되면서 그들은 자신들의 오래된 신화를 우주에 옮겨 놓기 시작했다. 1999년에는 ‘신의 배’라는 뜻을 가진 유인 우주선 ‘신주’(神舟)가, 2017년에는 ‘하늘의 배’라는 뜻을 지닌 화물 우주선 ‘천주’(天舟)가 우주를 향해 대항해를 시작했다. ‘921공정’의 로고는 우주정거장을 형상화했다. 양쪽에 날개처럼 태양전지판을 붙이고 있는 우주정거장의 모습을 ‘중국’을 의미하는 ‘중’(中) 자 형태로 만들었는데, 그것은 마치 로켓이 하늘을 향해 솟구치는 듯한 느낌을 준다. 그들은 그것을 ‘장자’에 등장하는 거대한 새 ‘곤붕’(鯤鵬)이 날아오르는 모습과 같다고 설명한다. 신화 속의 새에서부터 해와 달, 불의 신까지 모두 하늘로 올려 보낸 것이다. 그리고 그 신들이 머무는 그들의 판테온, ‘천궁’(天宮)이 마침내 등장한다. 2011년 그들은 천궁 1호를 쏘아 올린다. 수명이 다한 천궁 1호는 2018년에 대기권을 거쳐 떨어졌지만, 그들은 또 다른 신들의 궁전을 하늘에 만들었다. 중국 우주정거장이라고도 불리는 또 하나의 천궁은 하늘에서 만들어지고 있는데 2022년 완성되면 10년간 사용할 예정이다. 지난 16일에 신주 13호가 올라가 천궁 2호와의 도킹에 성공했다. 미국과 러시아 등이 주축이 돼 만들고 운영해 온 국제우주정거장이 이미 임무를 다하고 2024년에 운영 종료된다니 이제 저 드넓은 하늘에는 신화 속의 수많은 신을 품은 중국의 천궁만이 떠 있게 될 것이다. 누리호의 발사를 보며 오래된 신화의 세계를 그물망처럼 우주에 펼쳐 놓는 그들을 생각했다. 누리호라는 이름은 매우 낯익은 느낌을 준다. 그러나 우주를 향한 우리의 발걸음도 계속 이어질 터. 우리만의 ‘서사’를 담을 수 있는 그런 일련의 이름들을 생각해 봐야 하지 않을까.
  • 바이러스로 태양광 발전 효율 높인다

    바이러스로 태양광 발전 효율 높인다

    바이러스로 태양광 발전의 효율을 높이는 기술이 개발돼 주목받고 있다. 성균관대 나노공학과, 부산대 나노에너지공학과, 일본 교토대 고분자화학과 공동연구팀은 화학물질 대신 세균에 기생하는 바이러스인 박테리오파지로 페로브스카이트 태양전지의 광전효율을 높이는데 성공했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 9월 2일자에 실렸다. 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율을 높이기 위해 페로브스카이트 결정을 만들 때 고분자 같은 화학물질을 첨가해야 한다. 페로브스카이트 태양전지에 포함되는 화학물질은 다루기 까다로운 용매를 사용해 공정이 복잡해 생각만큼 광전효율을 높이기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 유기합성이 필요한 고분자물질을 첨가하는 대신 배양이라는 생물학적 방식을 통해 대량으로 얻을 수 있는 박테리오파지를 첨가물로 사용했다. 페로브스카이트 결정 생성 과정에서 나타나는 결함을 보완하기에 고분자는 너무 길고, 단분자는 너무 짧은데 반해 박테리오파지는 배양을 통해 딱 맞는 크기로 만들 수 있었다. 박테리오파지 표면 아미노산이 페로브스카이트 표면의 납이온과 결합해 페로브스카이트 결정성장을 촉진하고 표면결함을 보정한다는 점을 연구팀은 확인했다. 이를 통해 화학물질을 첨가했을 때와는 달리 페로브스카이트 대형 결정을 유도할 수 있고 안정성이 높은 태양전지 박막을 만들 수 있었다. 실제로 연구팀이 이번에 개발한 박테리오파지 페로브스카이트 태양전지는 22.3%의 광전효율을 보이는 것으로 확인됐다. 기존 화학물질을 이용한 페로브스카이트 태양전지의 20.9%보다 1.4%포인트 효율이 높이는데 성공했다. 전 일 성균관대 교수는 “이번 연구는 페로브스카이트 품질을 좌우하는 입자크기 제어를 화학물질이 아닌 친환경적 바이오물질로 해결해 광전효율도 높이고 환경문제도 개선하게 됐다는데 의미가 크다”라고 설명했다.
  • 거실 걷기만 해도 전기 만드는 바닥재

    거실 걷기만 해도 전기 만드는 바닥재

    스위스 취리히연방공과대(ETH) 건축재료연구소, 화학·생명공학연구소, 표면과학연구소, 스위스 건축자재기업 우드텍, 중국 충칭대 물리학부, 미국 노스웨스턴대 생물전자공학연구소 공동연구팀은 나무 바닥재에 나노발전기를 결합시켜 건물에 전기를 공급할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 전극 사이에 각각 태양전지에 쓰이는 폴리다이메틸실록산(PDMS)으로 코팅한 나무판과 금속유기골격체의 일종인 ZIF-8을 코팅한 나무판을 끼워 넣은 압전 바닥재를 만들었다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 바닥재는 A4 한 장 크기만으로도 가정용 LED 조명 1개와 소형 전자기기 1개를 구동시킬 수 있는 전기를 생산할 수 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘물질’(Matter) 2일자에 실렸다.
  • [아하! 우주] 토성 위성 타이탄에 ‘잠자리 드론’ 뜬다…NASA 새 탐사선

    [아하! 우주] 토성 위성 타이탄에 ‘잠자리 드론’ 뜬다…NASA 새 탐사선

    올해 미 항공우주국(NASA)은 인류의 태양계 탐사에서 새로운 이정표를 세웠다. 화성 헬리콥터인 인저뉴어티를 통해 사상 최초로 지구가 아닌 다른 행성에서 동력 비행에 성공했기 때문이다. 라이트 형제의 첫 비행 이후 가장 놀라운 비행이라고 불러도 과언이 아닌 성과였다. 하지만 우주 동력 비행은 이제 시작일 뿐이다. 화성에 이어 NASA가 두 번째 우주 동력 비행을 생각하는 장소는 금성과 토성의 위성 타이탄이다. 금성은 지구에서 가깝다는 장점이 있으나 표면은 고온 고압 상태이기 때문에 높은 고도에 풍선 혹은 글라이더형 탐사선을 보내는 방안이 검토되고 있다. 동력 비행기는 아마도 다음 목표가 될 가능성이 높다. 토성의 위성 타이탄은 매우 멀리 떨어진 차가운 위성이지만, 여러 가지 조건을 생각할 때 오히려 화성보다 동력 비행에 더 유리한 조건을 지니고 있다. 우선 타이탄의 표면 중력은 지구의 1/7에 불과하다. 반면 대기의 밀도는 지구보다 더 높다. 지구 중력의 1/3이지만, 대신 대기의 밀도가 지구의 1% 수준에 불과한 화성보다 훨씬 동력 비행에 유리한 조건이다.타이탄은 토성 최대의 위성으로 태양계에서 유일하게 두꺼운 대기를 지닌 위성이다. 대기의 주성분은 메탄 같은 탄화수소로 온도가 매우 낮기 때문에 일부는 액체 상태로 고여 큰 호수를 이루고 있다. 과학자들은 타이탄의 대기가 지구 초기 대기와 유사한 성분을 지니고 있고 약하더라도 태양 에너지를 받아왔기 때문에 생명체가 있을 가능성에 주목했다. 따라서 NASA와 유럽우주국(ESA)은 2005년 타이탄 표면에 호이겐스 탐사선을 착륙시켰지만, 타이탄의 극히 일부 지역만 탐사했을 뿐으로 결정적인 정보를 수집하지는 못했다. 타이탄은 매우 큰 위성이고 지형이 다양해 여러 지역을 이동하면서 조사할 탐사선이 필요하다. NASA의 드래곤플라이(Dragonfly) 탐사선은 이런 이유에서 인저뉴어티와는 비교되지 않을 만큼 먼 거리를 비행할 수 있는 우주 최초의 장거리 비행 탐사선을 목표로 개발되고 있다. 최근 드래곤플라이 프로젝트 책임자인 아이다호 대학의 제이슨 번즈 교수는 드래곤플라이의 과학적 목표를 학술지 행성과학 저널에 발표했다. 연구팀에 따르면 주 목표는 1) 화학적인 생물학적 신호(chemical biosignatures) 확인, 2) 타이탄의 메탄 사이클(methane cycle) 조사, 3) 현재 타이탄의 생물 전 단계 화학(prebiotic chemistry) 조사 등이다. 쉽게 말해 타이탄의 지표와 대기, 호수의 화학적 구성을 조사해 생명체의 존재 가능성과 타이탄의 독특한 탄화수소 사이클을 알아내는 것이다.드래곤플라이 탐사선은 무게 450㎏로(인저뉴어티는 1.8㎏) 지름 1m의 로터 네 쌍(4x2)을 이용해 비행한다. 타이탄 표면은 뿌연 안개 같은 탄화수소 가스로 가려져 있고 표면에 도달하는 태양 에너지가 너무 약하기 때문에 인저뉴어티처럼 태양전지를 동력원으로 사용할 순 없고 원자력 전지(MMRTG)를 사용한다. 타이탄의 두꺼운 대기와 낮은 중력 덕분에 드래곤플라이 탐사선은 한 번에 고도 4㎞까지 상승할 수 있어 매우 먼 거리를 이동할 수 있다. 그리고 원자력 전지 덕분에 몇 년 간 이동하면서 정보를 수집할 수 있다. 과학자들은 드래곤플라이가 타이탄의 다양한 장소에서 대기 및 지표의 화학 조성과 지형 등 중요한 정보를 수집해 지구로 보내줄 것으로 기대하고 있다. 드래곤플라이는 2027년 발사 예정으로 2030년대 중반 타이탄에 도달한다. 인저뉴어티가 퍼서비어런스 로버를 보조하는 정도의 역할이라면 드래곤플라이는 날아다니면서 이동하는 탐사선으로 본격적인 우주 동력 비행 탐사의 시작을 알리는 탐사선이 될 것이다. 드래곤플라이가 과연 타이탄에서 무엇을 보게 될지 궁금하다.
  • 케이팝모터스, 쌍용자동차 인수의향서 제출…“쌍용차 회생에 자신 있어”

    케이팝모터스, 쌍용자동차 인수의향서 제출…“쌍용차 회생에 자신 있어”

    국내 전기차 업체 케이팝모터스(총괄회장 황요섭)가 29일 쌍용자동차 매각주간사인 EY한영회계법인에 쌍용차 인수의향서를 제출했다. 기업 회생 절차를 밟고 있는 쌍용차에 대한 인수의향서 접수는 당초 미국 HAAH오토모티브와 국내 전기버스 전문업체 에디슨모터스 등이 먼저 할 것으로 알려졌으나 케이팝모터스가 가장 먼저 제출한 것이다. EY한영회계법인은 30일까지 인수의향서를 접수, 오는 9월 우선협상대상자를 선정하고 10월 가격 협상을 거쳐 11월께 계약을 체결할 계획이다. 케이팝모터스는 인수의향서를 제출하면서 “쌍용자동차는 인수희망자의 자금능력이 가장 큰 관건”이라면서 “쌍용차가 정상화 되려면 약 3조8,000억원이 있어야 완전한 회생을 할 수 있다”고 말했다. 이어 “우선 1차로 인수자금의 일부인 3,800억원을 준비했으며 우선협상대상자로 지정되었을 시 2차로 1조원을 준비하여 1조3,800억원을 들여 쌍용차를 완전하게 인수한 뒤, 3차로 나머지 2조4,000 여억원은 우리사주(하도급업체포함) 및 국민주로 공모하는 등 충분한 자금을 활용하여 쌍용차를 완전하게 회생시키겠다”고 자신감을 내비췄다. 케이팝모터스 황 회장은 “쌍용차가 완전하게 회생되었다고 판단하는 즉시 쌍용차의 강점인 SUV전기차량부문을 최대한 전략화 하여 뉴욕시장으로의 상장을 추진하겠다”고 밝혔다. 이를 위해 케이팝모터스는 뉴욕맨하탄의 뉴욕증권거래소 인근인 록펠러센터에 케이팝모터스의 전략적 연계기업인 케이팝모터스홀딩스그룹과 국제사모펀드의 런칭기업인 아랍계의 두바이헤리티지홀딩스그룹을 설치했고 이번 쌍용차 인수 컨소시움으로 채택했다. 또한 황 회장은 “뉴욕증권거래소 상장은 물론 중국의 심천증권거래소에도 쌍용차를 상장시키는데 주력하겠다”며 “이미 홍콩의 케이팝모터스와 케이팝에너지가 그 활동을 담당하도록 조치했다”고 강조했다. 특히 케이팝모터스는 “전기자동차와 스마트시티와의 융합이 진정한 4차산업의 이모빌리티 시대를 주도할 것”이라며, 이를 위해 실력과 기술이 우수한 토종 핀테크기업인 페이게이트와 함께 스마트시티를 강화하기로 협약을 맺었다. 양사는 지난 28일 대한민국 227개 시군구에 강력한 스마트시티를 구현하고자 전기자동차와 도로위에 설치하여 적용할 CIGS 박막형 태양전지 및 IOT 기반사업 강화를 위하여 손을 잡았다고 발표했다. 이에 더하여 기존 쌍용자동차의 전시판매장 252개를 500여개로 확대해 시너지 효과를 극대화 할 수 있도록 하겠다고 발표했다.
  • 케이팝모터스-페이게이트, ‘이동 중 전기차 충전’ 사업 나선다

    케이팝모터스-페이게이트, ‘이동 중 전기차 충전’ 사업 나선다

    국내 전기차 업체인 케이팝모터스(총괄회장 황요섭)와 핀테크 전문업체인 페이게이트(대표 박소영)가 4차산업의 주요핵심과제인 전기자동차 및 전국적 스마트시티 구축을 위해 손을 잡았다.케이팝모터스와 페이게이트는 “대한민국 227개 시군구에 스마트시티를 구현하고자 공동으로 전기차 사업 및 도로위에 CIGS 박막형 태양전지 설치, IOT 기반의 사업 강화를 위해 공동 협력키로 했다”고 29일 발표했다. 케이팝모터스는 “지금 세계의 주요 먹거리산업으로 부상한 전기자동차와 차량이동 중 자가충전이 가능한 CIGS 박막형 태양전지를 관련 연구기관들과 함께 점차적으로 모든 도로에 설치하고 이를 클러스트화 하여 전 세계 242개국에 수출하는 스마트시티 사업의 역량을 강화하겠다”고 포부를 밝혔다. 이는 미국 바이든 정부의 국가먹거리 산업정책과도 맞물리는 것으로 우리도 충분히 해낼 수 있는 능력과 기술이 있으므로 이를 실행하겠다는 것이다. 케이팝모터스는 계열사인 케이팝에너지를 통하여 2년 전에 이미 모든 도로위에 설치하여 적용할 CIGS박막형태양전지 사업에 대한 협력업체 및 기술을 확보했으며, 글로벌 스마트시티를 모범적으로 설치할 계열사 관계법인 케이스마트시티를 설립했다. 황 회장은 “이같이 사업을 서두르는 주요이유로 세계 1위 전기차 국가인 중국은 이미 4년 전부터 산동성 일부도시를 기점으로 고속도로 및 국도에 CIGS 박막형 태양전지를 설치해 태양광도로를 정착화 하고 있어 우리나라도 이를 늧추어서는 아니된다는 판단아래서 진행하게 되었다”고 설명했다. 한편, 케이팝모터스는 핀테크 전문 페이게이트를 파트너로 맞은 이유에 대하여 “페이게이트는 테슬러모터스의 파트너 핀테크 업체인 페이팔 보다 몇 개월 먼저 탄생한 토종 핀테크 기업으로서 앞으로 케이팝모터스가 전국에 운영할 약 150만 대 가량의 전기차 렌트카에 대한 운전자의 휴대전화로의 예약, 운전, 결제 시스템을 적용할 수 있기 때문”이라고 밝혔다. 또 “57종류의 이모빌러티제품, 승용차, 승합차, 상용차 등의 할부금융문제를 해결해 사실상 페이게이트의 장점이 케이팝모터스의 발전에 지대한 영향을 줄 것”이라고 판단했기 때문이라고 설명했다. 이 뿐만 아니라 ”페이게이트가 우리농산물 거래생태계 조성을 위해 농업법인 햇곡원과 손잡고 세이퍼트 기반 농산물 거래시스템을 구축중이라 향후 물류운송을 전기차로 이용하고자 하는데 매력을 느꼈기 때문이다”라고 덧붙였다.
  • 美 “기업들, 신장과 거래 손떼라”… 中 “강도질”

    미국 정부가 13일(현지시간) 강제노동 및 인권유린이 이뤄지고 있는 중국 신장 지역과 관련해 거래를 끊으라고 미국 기업에 경고했다. 그러자 중국 측은 “내정간섭”이라고 강하게 반발하면서 미중이 거세게 충돌했다. 토니 블링컨 미 국무장관은 이날 성명을 내고 국무부와 재무부, 상무부, 국토안보부, 무역대표부, 노동부가 공동으로 신장 지역 공급망과 관련된 갱신된 경보를 발령했다고 밝혔다. 블링컨 장관은 “신장 지역에서 계속되는 중국 정부의 집단학살 및 범죄, 그리고 강제노동의 동원과 관련한 증거 확대에 대응하는 것”이라고 말했다. 국무부는 별도로 설명서를 내고 “유린의 범위와 극심함을 감안할 때 신장 지역과 관련된 공급망과 사업, 투자에서 벗어나지 않는 기업과 개인은 미국 법 위반의 높은 위험을 질 수 있다”고 경고했다. 이번 경보는 도널드 트럼프 행정부 시절인 지난해 7월 국무부와 재무부, 상무부, 국토안보부가 처음 발령한 경보를 갱신한 것이다. 경보의 주요 내용을 보면 기업과 개인이 문제가 될 수 있는 행위에 간접적으로 관련되더라도 법 위반 가능성이 있다고 강조했다. 또 중국 정부가 신장 지역 소수민족 탄압에 사용할 수 있는 유전자 수집 및 분석과 관련된 도구와 개발에 투자하지 말고 위구르족을 강제 노동시켜 만든 면화와 태양전지 생산 소재인 실리콘 등을 거래하지 말라고 했다. 중국에 대한 미국의 견제는 조 바이든 행정부 취임 이후 수위가 높아지고 있다. 특히 신장 지역에서의 인권유린을 지속적으로 비판하면서 중국에 대한 압박을 이어 가고 있다. 파이낸셜타임스에 따르면 미국 정부는 이번 주 안으로 홍콩에서 사업을 하는 위험과 관련해 미국 기업에 ‘사업 경보’를 처음으로 발령할 예정이다. 이에 대해 중국 신장 자치구 인민대표대회 상무위원회는 성명을 내고 “미국이 신장 기업들에 무리한 제재를 하고 강제 노동이 존재한다고 주장하는데 이는 거짓말로 완전히 강도 행위”라며 거칠게 비난했다. 신장 자치구 정부도 “미국 정부가 거짓말로 신장의 산업을 짓누르는 나쁜 행위를 중단하지 않으면 자업자득과 모욕을 자초할 수밖에 없고 반드시 패배할 것”이라고 말했다.
  • 양자점 태양전지의 성능을 개선하는 기술 개발

    양자점 태양전지의 성능을 개선하는 기술 개발

    DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사와 에너지공학전공 최종민 교수 공동연구팀이 매우 균일한 입자 크기를 갖는 페로브스카이트 양자점을 획득해 양자점 태양전지의 성능을 향상시킬 수 있는 원천 기술을 개발했다. 균일한 입자 크기를 갖는 페로브스카이트 양자점은 박막 및 소자 제작 과정 중에 열처리가 전혀 필요 없어, 향후 플렉시블-웨어러블 태양전지 소자 구현, 고색순도·고발광의 발광 다이오드 소자 분야 등 다양하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 최근 태양전지에 대한 관심이 높아지며 넓은 영역에서 뛰어난 빛 흡수 능력을 갖는 양자점을 이용한 태양전지 연구가 활발하다. 특히 양자점은 차세대 태양전지의 핵심 소재로, 입자 크기에 따라 소재의 빛 흡수율과 발광 능력을 결정하는 ‘광학 밴드갭(Optical bandgap)’을 자유자재로 조절할 수 있다. 그 중에서도 가장 높은 효율을 가진 페로브스카이트 양자점 태양전지 제작을 위해 고품질의 페로브스카이트 양자점 합성은 필수적이다. 이 때, 합성과정에서 사용된 잔여 전구체 및 리간드 등의 화학물질을 제거해 페로브스카이트 양자점만 선별하는 정제 과정이 필수이지만 정제에 사용되는 안티용매(Antisolvent)는 페로브스카이트 양자점의 용해와 응집을 발생시켜 페로브스카이트 양자점의 크기와 분포의 균일성을 저해하고, 나아가 태양전지의 성능을 저하시키는 한계를 지녀왔다. 이에 연구팀은 서로 크기가 다른 페로브스카이트 양자점들에 젤 투과 크로마토그래피(Gel-permeation chromatography) 방식을 적용, 균일한 크기의 입자만을 선별할 수 있는 기술을 개발했다. 또한 매우 균일한 입자 크기를 갖는 단분산 페로브스카이트 양자점이 매우 우수한 광학, 광물리적 및 광전 특성을 가지고 있단 사실도 규명했다. 추가적으로, 연구팀은 페로브스카이트 양자점의 입자의 균일한 크기와 태양전지 성능간의 관계에 대해서도 연구를 진행, 페로브스카이트 양자점의 균일한 입자가 태양전지 성능에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 최초로 입증해냈으며, 1.27V의 개방전압 및 15.3%의 광전변환효율을 갖는 고성능의 페로브스카이트 양자점 태양전지도 추가적으로 개발하는 성공했다. DGIST 에너지융합연구부 김영훈 박사는 “양자점은 그 입자의 크기에 따라 광학 성질이 달라지는 특징을 가지고 있어, 다양한 크기의 양자점이 혼합되면 양자점 본연의 광학·광물리적 특성이 약화될 수 있다”며 “이번 연구는 이처럼 페로브스카이트 양자점의 특성이 약화될 수 있는 근본적인 원인을 해결한 연구로, 향후 태양광 발전을 비롯한 발광 다이오드, 무전력 디스플레이 등 그 활용도가 매우 높을것으로 기대된다”고 밝혔다. 이번 연구는 POSTECH 화학공학과 박태호 교수 연구팀과 공동협력으로 진행됐으며, 에너지과학 분야 국제 학술지 ‘ACS Energy Letters’에 온라인판 커버 논문으로 지난 11일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • 中탐사로봇 ‘주룽’이 촬영한 화성 표면

    中탐사로봇 ‘주룽’이 촬영한 화성 표면

    중국국가항천국(CNSA)이 19일(현지시간) 화성탐사선 톈원1호가 화성에 도착한 이후 탐사로봇 ‘주룽’이 촬영한 사진과 동영상을 공개했다. 사진은 주룽 후면에 장착된 내비게이션 카메라가 촬영한 것으로 탐사선의 태양전지판과 안테나 등이 펼쳐져 있고, 화성 표면의 붉은 흙과 바위 등이 선명하게 보인다. 광각렌즈로 인해 화성의 지평선은 곡선으로 묘사됐다. EPA 연합뉴스
  • 서울시의회 환경수자원위원회, 태양광 신기술 실증단지 조성 현황 업무보고

    서울시의회 환경수자원위원회, 태양광 신기술 실증단지 조성 현황 업무보고

    서울시의회 환경수자원위원회(위원장 김정환, 동작1)는 제300회 임시회기간 중인 지난 26일 서울 에너지공사 관리동에서 태양광 신기술 실증단지 조성 현황에 대한 업무보고를 받고 태양광 신기술 실증단지와 목동 열병합발전소를 시찰했다. 현재 서울시는 전국 지자체 최초로 태양광 신기술을 시험, 실증, 인증할 수 있는 태양광 신기술 실증 단지를 서울 에너지공사 내에 조성하여 혁신 기술과 제품을 보유한 국내 기업을 지원함으로써 태양광 분야 기술의 경쟁력을 확보하고 기술 사용화의 발판을 마련하고 있다. 서울에너지공사 내에 조성된 태양광 신기술 실증단지는 ▲건물 일체형 태양광 시스템(BIPV)의 관리동 및 발전동 ▲ 태양광 캐노피가 설치된 주차장 ▲ 태양전지가 부착된 파고라(휴식공간) ▲ 태양광 및 LED 미디어 기술의 보도블럭 및 도로 ▲ 태양광 셀 방음벽 및 담장 등으로 구축됐다. 환경수자원위원회 김정환 위원장과 위원들은 “2050년 온실가스 넷제로 달성과 서울시의 에너지 자립을 위해 시작한 태양광 신기술 실증단지인 만큼 태양광 신기술을 발굴하고 나아가 기술 상용화로까지 이어질 수 있는 체계적인 시스템을 구축해야 한다”며 “조성에만 머무르지 말고 실증단지에 참여한 에너지 기업 제품들의 기술과 성능을 과학적으로 측정하고 확인하는 데 있어서도 서울에너지공사의 역할이 중요하다”고 강조했다. 또한 환경수자원위원회 위원들은 “심미성도 중요하지만 가장 중요한 것은 경제성” 이라며 “기술과 제품에 대한 합리적인 모니터링 시스템 구축과 함께 테스트 기간 이후 예상보다 좋지 않은 결과를 보인 기술과 제품에 대한 구체적인 운영방안 역시 고려해봐야 한다”고 밝혔다. 업무보고 이후 환경수자원회 위원들은 에너지공사 관계자들과 함께 태양광 신기술 실증단지와 목동 열병합발전소를 직접 둘러봤다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr
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