핀볼효과/제임스 버크 지음/장석봉 옮김/궁리/500쪽/2만 3000원 미국의 과학자 제임스 왓슨과 영국 케임브리지 출신의 프랜시스 크릭은 1953년 ‘네이처’지에 발표한 논문에서 유전정보가 생물체 내부에 어떻게 간직되고 다음 세대로 어떻게 전달되는지를 밝혔다. 하지만 대중적인 과학역사가로 유명한 제임스 버크의 ‘핀볼 효과’에 따르면 21세기 인류의 삶에 근본적인 변화를 몰고 올 혁명의 계기는 제임스 와트의 증기기관 사업이 엄청난 성공을 거둔 18세기 후반으로 거슬러 올라간다. ‘핀볼 효과’란 핀볼 게임에서 발사된 공이 이리저리 튀어다니듯 사소한 사건이나 물건 등이 우연한 부딪힘을 통해 세상을 변화시키는 요인이 되는 현상을 말한다. “세상은 서로가 서로에게 의존하며 연결되어 있는 거대한 망”이라는 버크의 설명대로 한번 따라가 보자. 잉글랜드 콘월 주의 레드루스라는 곳에서 태산처럼 쌓여 가는 주문장을 처리하는 업무로 골머리를 앓고 있던 와트는 1780년 카본블랙에 아라비아고무 성분이 들어간 특수잉크로 서류를 작성해 종이에 찍어내는 방법을 찾아냈다. 1823년 매사추세츠주 출신의 돌킨은 이 잉크에 파라핀 왁스를 혼합해 종이 뒤에 압착시켜 먹지를 만들었다. 먹지는 젊은 사업가 로저스의 눈에 띄어 레밍턴 타자기 회사가 사용하면서 성공을 거뒀다. 새로울 것도 없는 소재였던 카본블랙(숯 검댕 또는 흑연)은 이후 다양하게 활용되기 시작한다. 1877년 에디슨은 카본블랙을 압축해 만든 판을 송화기의 진동판과 전자석 사이에 끼워 넣어 전화기의 통화품질을 획기적으로 개선했고 헨리포드는 카본블랙을 혼합해 내구성이 뛰어난 고무로 만든 타이어를 장착한 신형차를 1904년 선보였다. 1912년 독일의 물리학자 막스 폰 라우에는 카본블랙을 이용한 실험을 통해 X선 회절무늬가 결정의 원자 구조에 따라 다르게 나타난다는 것을 입증했다. 버크는 “크릭과 왓슨이 단백질분자의 3차원 구조를 확인할 수 있었던 것도 바로 이 기술(X선 회절 결정학) 덕분”이었다고 밝힌다. 버크는 저서 ‘핀볼 효과’에서 “모든 역사는 필연이 아니라 우연이 모여서 만들어진다”는 것을 방대한 과학과 역사의 지식을 동원해 다양한 사례와 해박한 지식으로 논리 있게 펼쳐 보인다. 저자는 책에서 “역사라는 거대한 망 위에서 일어나는 모든 일은 시공간을 가로질러 서로 다른 사건들을 연쇄적으로 일으키고, 마침내 세계 곳곳에 영향을 미친다. 망 위에서 일어나는 모든 일은 파동을 만들어 낸다”면서 “혁신과 변화라는 거대한 망에서는 사물들이 긴밀하게 연결되어 있는 경우가 많다”고 말한다. 책은 시간과 공간을 오가며 어떻게 역사적 사건들과 과학적 발명들이 영향을 주고받았는지를 보여 준다. 1798년 이집트로 원정 간 나폴레옹의 군대는 이집트인들이 카슈미르에서 수입한 멋진 숄을 프랑스에 보내기 시작했다. 프랑스는 물론 유럽에서 이 숄이 크게 유행하면서 대량생산을 위해 종이판에 뚫린 구멍으로만 바늘이 통과하도록 만든 직조기 발명으로 이어진다. 이 방식에 영감을 받아 1890년 미국의 공학자 허먼 홀리스가 1달러만 한 크기의 카드에 구멍을 내 데이터를 표시하는 기기를 발명했고 이는 계산용 진공관 장치의 원리가 된다. 진공관 발달은 최초의 컴퓨터인 ‘에니악’의 발명으로 이어진다. 에니악의 첫 번째 임무는 최초의 수소폭탄을 폭발시키는 과정을 수학적으로 모델화하는 것이었다. 독일인 미용사가 머리카락을 곱슬하게 하는 데 쓴 붕사는 캘리포니아 골드러시의 시작을 알리는 계기가 됐고, 골드러시는 스코틀랜드에서 캘리포니아에 빨리 도달할 수 있는 쾌속선의 발달을 가져왔다. 서양의 제국주의는 장남에게 모든 것을 물려준 11세기 유럽의 상속법에서 비롯됐다. 볼로냐대의 해부학 교수 갈바니가 1791년 실시한 개구리 뒷다리 수축실험은 연료전지 개발로 이어졌고 17세기 중반 기압계의 발명이 자기나 중력의 영향 없이 방향과 위치를 알려주는 자이로스코프를 만드는 촉매제가 된다. 여기에 1660도를 견디는 세라믹이 발견되면서 우주왕복선이 가능해졌다. 19세기 말 독일의 슈트리베르크가 시험한 볼베어링과 영국 맨체스터 대학의 수학교수 오즈번 레이널즈의 공기역학 실험 덕분에 항공기는 무사히 이륙해 비행할 수 있었다. 이 결과를 이용해 헝가리 출신의 호세 비로는 1944년 볼펜을 발명했다. 책은 복잡한 과학사에서 연관성이 희박한 사소한 사건들을 연결해 내고 기술사의 발전 과정에 숨어 있는 근원을 추적해 그 관계를 명쾌하게 파헤친다. 아주 사소한 사건들이 극적인 결과를 만들어 내고 단조롭기 그지없는 순간들도 매혹적인 역사로 둔갑한다는 것을 일깨워 주는 책이다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

북한에는 국토의 약 80%에 광물 자원이 풍부하게 매장돼 있다. 한국이 수입하는 주요 원료 광물이 풍부하다. 이를 활용한 남북 상생의 길을 얼마든지 마련할 수 있다. 남북 관계 개선에 따라 박근혜 대통령이 강조하는 한반도 신뢰프로세스가 본격적으로 추진될 경우 이에 대한 대비도 필요하다. 특히 북핵 문제의 진전이 있을 경우 중국을 중심으로 한 외국 기업의 북한 자원 선점 움직임이 가속화될 것으로 보인다. 자칫 한국 기업이 외국 기업으로부터 북한 자원을 구매하는 황당한 일도 벌어질 수 있다. 그런 일이 벌어지는 것을 막기 위해서는 공동개발에 대한 대비도 필요한 상황이다. 북한의 지하자원 중 세계 10위권에 드는 광물은 모두 6가지로 인상흑연(세계 2위), 아연과 연, 중석, 마그네사이트(이상 세계 3위), 은(세계 10위) 등이 이에 해당한다. 여기에 철광석(세계 11위)도 상당한 양을 갖고 있다. 총매장량의 잠재적 가치는 대략 6984조원으로 한국(289조원)의 24배에 달한다. 이런 풍부한 지하자원은 북한 경제발전의 원동력으로 이용될 수 있다. 즉 지하자원 개발을 통해 내수 산업에 필요한 원료를 조달하고 다른 측면으로는 수출 산업으로 외화 획득원이 될 수 있다는 말이다. ●북한 2012년 수출액의 57%가 광물 북한의 풍부한 자원 중 국내에서 자급도가 낮고 공동 개발 시 경제성이 기대되는 것은 금과 아연, 철, 동, 몰리브덴, 중석, 마그네사이트, 인상흑연, 인회석, 무연탄 등을 꼽을 수 있다. 특히 아연과 동, 인회석은 한국이 전적으로 수입에 의존하고 있는 광물이다. 금의 경우 매장량이 234t이고 전망매장량을 포함하면 698t이다. 철광석은 광석기준으로 15억 8000만t이며 전망매장량(30억 2000만t)을 포함한 양은 무려 46억t에 달한다. 상황이 이렇다 보니 북한에서 광업이 차지하는 비중은 당연히 높은 편이다. 이와 관련, 북한은 충분한 에너지 자원 확보를 위해 새로운 광산을 개발하고 금속 및 비금속 원료 생산량 증대를 목표로 하는 정책을 우선적으로 추진했다. 철광석의 경우 석탄과 마찬가지로 모든 공업의 기초수단으로 인식해 가장 중요한 광물로 간주했다. 2010년 기준으로 전체 산업에서 광업이 차지하는 비중은 14.4%에 달해 한국의 0.2%와 엄청난 차이를 보이고 있다. 특히 지하자원은 북한의 주요 외화조달 수단이기도 하다. 지하자원의 중국 수출이 늘어나면서 2009년 이후 전체 수출에서 차지하는 지하자원의 수출 비율은 더 높아지고 있다. 대한무역투자진흥공사(KOTRA)에 따르면 2012년 북한의 전체 수출액은 28억 8000만 달러인데 이 중 광물 수출액이 16억 5200만 달러로 57.4%를 차지하기도 했다. ●의복 원자재 등 北에 주고 아연 등 받기도 관심을 모으는 것은 2008년 김정일 국방위원장이 광산을 방문한 것이 두 차례에 불과한 반면 2009년에는 무려 8차례나 방문하는 등 지하자원에 최고지도부의 관심이 급격히 늘었다는 점이다. 김 위원장은 “석탄은 공업의 중요한 동력으로 현대 화학공업의 중요한 원료”라면서 “무연탄을 처리하면 거기에서 천과 신발도 나오고 다른 귀중한 일용품들이 나온다. 석탄은 사실상 검은 금이라고 할 수 있다”고 말하기도 했다. 아버지인 김 위원장에 이어 정권을 잡은 김정은 국방위원회 제1위원장은 광산 방문을 거의 하지 않는 것으로 알려졌다. 남북 간 지하자원 개발 협력은 2001년부터 시작됐다. 2002년 광산 현지 조사가 이뤄진 강원 압동군 평강리에 있는 탄탈룸 광산 탐사를 시작으로 현재까지 모두 7개 사업이 추진 중이며 이 중 조사 단계가 5개, 생산사업이 2군데에 해당한다. 특히 북한 광산에 대한 한국 기업 투자가 이뤄진 광산은 한국광물자원공사의 정촌 흑연광산과 태림산업의 장풍 석산 등 2건으로 투자액도 겨우 200억원에 불과하다. 한국은 해마다 400억 달러 규모의 광물을 수입하고 있다. 이런 상황에서 남북 간 지하자원 개발 협력은 북한에는 외화 획득, 한국에는 자원수입 대체라는 ‘윈윈’게임이 된다. 실제로 2005년 제10차 남북경제협력추진위원회에서 지하자원을 둘러싼 남북 협력을 성공 사례로 꼽는 경우가 많다. 당시 한국은 북한에 긴요한 의복과 신발, 비누를 생산하는 데 필요한 각각의 원자재를 제공하고 북한은 아연과 마그네사이트, 인회석, 석탄 등을 제공키로 했다. 이후 한국은 의복류와 신발, 비누 생산에 필요한 경공업 원자재 8000만 달러어치를 유상으로 제공했다. 북한 역시 2007년 8000만 달러의 3%에 해당하는 금액인 240만 달러 어치의 아연과 마그네사이트 등으로 상환하고 나머지는 지하자원 생산물, 개발권, 생산물 처분권 등으로 상환키로 했다. 한국은 산업의 기초원자재인 철의 경우 내수 규모가 4조 5703억원에 달하지만 자급률이 겨우 0.22%에 불과한 상황이다. 반면 북한의 철 보유 규모는 304조 5300억원어치에 달하는 것으로 추정된다. 한국에서 필요한 내수의 25%만 북한에서 조달한다고 해도 267년을 안정적으로 공급받을 수 있는 수치다. 이런 상황에서 최근 학계를 중심으로 통일시대에 대비해 남북이 접경지역에 산업단지 조성을 고민해야 한다는 주장이 나와 눈길을 끌었다. 즉 비무장지대(DMZ)를 중심으로 북한 지하자원을 이용한 산업단지를 개발하자는 것이다. 한국으로서는 새로운 산업단지를 개발하고 북한을 연결하는 도로와 철도를 개설해 자연스럽게 북한 인력과 지하자원을 활용하자는 것이다. ●송전 시설 등 낡아 인프라 투자 뒤따라야 이는 외국 기업의 북한 자원 시장 잠식을 예방하고 한국으로서는 통일 시대에 대비한 산업재비치의 의미도 갖게 된다. 또 이 지역 발전으로 중무장지대인 DMZ가 평화의 공간으로 바뀔 수 있게 되는 효과도 생긴다. 이와 관련, 구체적으로 강원도 철원과 고성, 경기도 파주 등이 새로운 남북 산업단지 후보지로 꼽히고 있다. 철원의 경우 한반도 중심축인 데다 경원선의 연결 거점이라는 지리적 강점을 갖고 있다. 고성 역시 동해선 연결시점 및 인근에 속초항이 있어 물류수송이 원활하다는 장점이 있다. 파주는 수도권 광역교통망과 인접하고 경의선 연결지점이라는 장점이 있지만 개성공단과 가깝다는 흠도 있다. 고질적인 인프라 미비는 북한 광산투자의 걸림돌이다. 특히 광산개발을 위해서는 대규모 전력이 필요하다는 점을 감안할 때 발전 및 송전시설 노후화와 철도레일, 교량구조물 노후화로 인한 육상 운송 능력 저하도 걸림돌로 작용하고 있다. 이 때문에 인프라 투자를 병행해야 하는 상황을 감안할 때 소규모의 광산 사업으로는 경제성을 확보하기 힘들다는 단점이 있다. 이런 상황에서 남북이 합작으로 지하자원을 개발하기 위해서는 우선 비료와 같이 상생할 수 있는 분야를 먼저 고려해야 한다는 지적이 제기된다. 한국은 비료의 원료인 인광석을 전량 수입에 의존하고 있다. 2011년 82만 4436t(1억 5799만 7000달러)을 수입했다. 이런 상황에서 인광석은 2000년 이후 급격한 가격 상승세를 보이고 있다. 반면 북한은 인을 함유한 인회석이 약 1억 5000만t 매장돼 있지만 생산시설이 노후화돼 연간 30만t 생산에 불과한 상황이다. 실제로 북한은 2006년 6월 남북경제협력추진위원회에서 북한에 비료공장 건설과 인회석 정광 생산에 대한 협조를 요청한 적도 있다. 최수영 통일연구원 선임연구위원은 16일 “지하자원 협력을 반드시 북한에서 해야 한다는 생각보다는 오히려 역발상으로 인프라가 갖춰진 한국의 접경지역에서 북한 인력과 자원을 활용하는 방안을 고민하는 것도 기업 입장에서는 흥미로울 것”이라고 말했다. 이제훈 기자 parti98@seoul.co.kr

북한 광물자원의 잠재적 가치에도 불구하고 남북 간 자원개발 협력은 지지부진하다. 이는 남북 관계 악화 등 정치적 상황뿐 아니라 열악한 북한의 개발 여건과 불확실한 경제성 등이 원인으로 꼽힌다. 북한 희토류도 잠재성은 풍부하나 당장 개발로 직결될 수 있는 자원은 아니다. 남북 관계의 개선은 물론 장기적 관점에서 북한 인프라에 대한 선행 투자와 정부의 적극적 지원이 필수라는 지적이 나온다. ●北 김정일 사망 이후 논의 중단 ‘지지부진’ 남북한은 2001년부터 북한 자원개발 문제를 협의해 왔으나 희토류에 대해서는 2011년에 처음 논의했다. 우리 정부의 5·24 대북제재 조치가 한창이던 2011년 11월 북한 민족경제협력연합회는 흑연광산 등 자원개발 문제를 협의하기 위해 개성공단을 방문했던 한국광물자원공사 관계자들에게 희토류 샘플 4개를 전달한다. 하지만 같은 해 12월 김정일 국방위원회 제1위원장의 사망 등으로 이 논의는 중단된 상태다. 올해 김정은 국방위원회 제1위원장 집권 4년차를 맞아 남북 관계 개선 여부가 주목되고 있지만 희토류의 공동 개발은 여전히 쉽지 않아 보인다. 무엇보다 북한도 자국 희토류의 가치에 대해 정확히 파악하지 못한 가운데 기업들이 채굴 조건이 좋은 품위 2% 이상의 희토류를 획득하기는 위험부담이 크다는 뜻이다. 최경수 북한자원연구소장은 9일 “희토류 대국인 중국 희토류의 품위가 5% 이상인 데 비해 자국 희토류 탐사 개발도 진행하지 못한 북한이 평균 품위 1% 안팎에 불과한 희토류 가치를 부풀렸을 가능성이 있다”고 말했다. 실제로 2011년 국내 충주·홍천에서 발견됐던 희토류도 평균 품위가 0.6%로 경제성 논란을 일으켰다는 점을 감안하면 낙관할 수만은 없다. 특히 희토류는 분리 정제가 매우 어려워 개발이 쉽지 않다는 단점이 있다. 희토류는 자연계에 농축된 형태로 존재하지 않고 불소탄산세륨광과 모나자이트석 등 다른 광물 속에 포함돼 있다. 사용하기 편리한 희토류 제품을 얻기 위해는 광산에서 채광되고 선광하는 과정을 거쳐 정광을 제조한 뒤 다시 정광을 분해·침출하는 제련 공정이 필요하다. 무엇보다 북한의 고질적 인프라 미비가 광산 투자의 걸림돌이라는 지적도 나온다. 발전·송전설비의 노후화로 전력 부족이 심각하고 철도 레일 등의 노후화로 육상 운송 능력도 저하돼 있다. 따라서 인프라에 대한 투자를 병행해야 하는 북한 사정을 감안하면 작은 규모의 광산 사업으로는 경제성을 확보하기 힘들다는 분석이다. ●광물자원공사, 北과 공동 개발 추진 보류 앞서 한국광물자원공사(당시 대한광업진흥공사)는 2001년 북한 민족경제협력연합회와 강원도 평강군 압동에서 희유금속인 탄탈룸광산을 공동 개발하기로 했다. 북한의 제의에 의해 민간 시행업체가 처음 사업을 추진했고 광물자원공사가 지원해 현지 조사가 이뤄졌지만 매장된 저품위 탄탈룸의 경제성이 미흡하다는 분석이 나왔고 업체의 자금 사정으로 사업 추진이 보류됐다. 최 소장은 “낮은 경제성도 문제였지만 북한의 열악한 전력 사정도 개발의 장애물”이라고 말했다. 홍순직 현대경제연구원 수석연구위원은 “북한 부존자원의 잠재성은 무궁무진하지만 이를 채취하는 장비와 교통 운송 수단 등 인프라가 열악하다”며 “민간 기업 차원에서 이를 하기는 어려운 만큼 정부 차원의 전폭적 지원 없이는 힘들 것”이라고 전망했다. 하지만 미래 가치를 감안하면 희토류에 대한 남북 공동 개발은 여전히 필요한 과제다. 북한은 지하자원 부국임에도 단순히 외화 수입을 위한 수출에 매달리고 있다. 중국을 비롯한 외국 기업이 경쟁적으로 북한 자원 확보 사업을 벌이는 상황이 지속되면서 북한이 중국의 원료 조달 하청기지로 전락하고 남한 기업이 중국으로부터 북한 지하자원을 구매해야 하는 상황이 발생할 수 있기 때문이다. ●전문가 “5·24 대북제재 해제 선결돼야” 최 소장은 “희토류 최대 생산국인 중국이 최근 환경오염 문제를 계기로 희토류 생산에 대한 규제를 강화하고 수출을 제한한다는 점에서 잠재성 있는 북한 희토류는 분명 또 다른 기회”라고 평가했다. 조봉현 IBK경제연구소 수석연구원은 “중국이 제1의 희토류 매장국이면서도 접경 지역을 중심으로 북한 자원의 개발을 서두르는 것은 이를 선점하려는 의도”라고 설명했다. 조 연구원은 “이를 위해서는 무엇보다 남북 관계 개선과 5·24 대북제재 조치의 해제가 선결돼야 한다”고 지적했다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

“공장 증설을 위해 땅을 사들였지만 규제에 묶여 공장을 짓는 순간 범법자가 된다.” “충분히 사용 가능한 카본가루가 현행법에 재활용 제품으로 분류돼 있지 않아 판매할 수 없다.” “기능을 상실한 하천 인근 부지를 사들이려고 했지만 경기도에서 폐천 결정을 하지 않아 결국 창고 부지를 살 수 없었다.” 13일 경기 일산 킨텍스에서 열린 경기지역 규제개혁 토론회에서는 그동안 해결되지 않았던 규제로 인한 애로 사항이 쏟아졌다. 이에 대해 지방자치단체는 물론 환경부, 국토교통부 등 정부부처 담당자들은 구체적인 제도 개선을 추진하겠다고 약속했다. 반도체칩과 태양전지 등을 생산하는 ㈜TCK는 흑연 가공 과정에서 발생하는 카본가루가 연간 733t에 달했다. 카본가루는 특별한 재가공 없이도 브레이크 라이닝, 연필심 등으로 재활용이 가능하지만 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률상 재활용 제품에 포함돼 있지 않아 재활용 및 판매가 불가능했다. 기업 입장에서는 카본가루 1t당 처리비용 7만원, 연간 5000만원이 불필요하게 낭비되는 것이다. 박대환 TCK 이사는 “폐기물 처리비용을 줄이고 신규 매출을 늘리면서 환경오염까지 줄일 수 있어 일석삼조지만 규제에 막혀 재활용을 하지 못하고 있다”고 말했다. 이에 대해 안성시는 법령 개정 없이 카본가루를 ‘비금속광물을 만드는 산업 활동에 의한 제조업’으로 분류해 재활용 판매가 가능하도록 우선 조치했다. 이날 토론회에 참석한 환경부 관계자도 “관련 법률에 카본가루를 재활용 가능 산업광물로 등록하는 개정안을 마련하겠다”고 답변했다. “고속도로 인근 토지에 창고를 신축하려 했는데 접도구역으로 지정돼 건축이 불가하다는 답변을 들었다. 새로 만드는 고속도로에서 100m 이상 떨어져 있는 토지가 접도구역이라니 이해가 되지 않았다.” 의류도매업에 종사하는 윤정아 대표도 그동안 쌓였던 불만을 털어놨다. 현행 도로법에 따르면 고속도로뿐 아니라 하부를 횡단하는 도로(부체도로) 주변 20m 부근은 도로 손괴를 방지하기 위해 접도구역으로 지정된다. 접도구역으로 지정되면 건물 신축은 불가능하다. 윤 대표의 경우에도 실질적으로 고속도로에서 100m 이상 떨어져 있는 장소에 공장을 지으려 했지만 규제에 발목을 잡혔다. 토론회에 참석한 김일평 국토부 도로국장은 “고속도로 전 구간 20m 부근인 접도구역을 본선 10m, 연결로 5m, 부체도로 0m로 개정하겠다”고 개선 방안을 내놨다. 이날 토론회에서는 이러한 사례를 포함해 생산관리지역으로 묶여 공장 증설이 불가능한 경우 등 모두 6건의 애로 사항에 대해 즉각적인 조치가 이뤄졌다. 이 밖에도 기업의 발목을 잡고 있는 각종 규제들에 대한 불만이 이어졌다. 제조업을 하고 있는 이강일씨는 “지역을 기반으로 하는 기업이기 때문에 다른 지역으로의 정착을 독려하기보다 공장 건축면적을 제한한 공장총량제 등 수도권 지역에만 있는 규제를 풀어 달라”고 요구했다. 또 다른 참석자는 “생산관리지역이나 개발제한구역, 농지 등 토지의 용도 문제로 공장 지을 곳을 찾기가 마땅하지 않다”며 “중소기업을 살리기 위해 현재 건설된 공장 등에 대해서는 양성화하는 조치가 필요하다”고 호소했다. 안전행정부는 중앙부처 규제 감축 목표와 병행해 연말까지 법적 근거가 없거나 시대에 뒤떨어진 규제, 법적 재량을 일탈한 규제 등 불필요한 지방 규제를 10% 감축할 계획이다. 또 기업들이 지자체와 업무를 추진할 때 겪는 애로 사항의 60% 이상이 공무원의 소극적인 태도 때문이라는 문제 제기에 따라 감사원법을 개정해 ‘적극행정 면책제도’를 법제화할 방침이다. 홍인기 기자 ikik@seoul.co.kr

70% 용량 충전까지 단 2분이면 충분한 초고속 배터리가 개발돼 화제를 모으고 있다. 미국 과학기술전문매체 사이언스데일리는 싱가포르 난양기술대학 연구진이 2분 만에 70% 충전이 가능한 초고속 차세대 배터리 개발에 성공했다고 13일(현지시간) 보도했다. 현재 충전지의 대표적인 형태인 리튬 이온 전지(Lithium-ion battery)는 충전 및 재사용이 불가능한 일차 전지와 달리 에너지 밀도가 10배 높고 미사용 시 자연방전이 일어나는 경우가 적어 스마트폰 등 휴대 전자기기 배터리로 많이 활용되고 있으며 주 구성성분은 이산화망간과 흑연이다. 반면, 난양기술대학 연구진은 흑연 대신 이산화티타늄(Titanium Dioxide)을 주성분으로 선택했다. 이산화티타늄은 비타르계 색소로 유해 자외선을 흡수하는 성질이 있어 현재 선크림 제조에 많이 사용되고 있다. 연구진은 머리카락보다 1000배 얇은 나노 튜브 속에 이산화티타늄을 삽입시키는 방법을 발견, 이를 응용해 기존 충전지와도 비교할 수 없을 정도로 화학반응속도가 빠른 충전지를 만들어냈다. 2분 만에 70%까지 충전이 가능함은 물론 기존 전지와 달리 티타늄 나노 튜브 전극에는 불필요한 첨가제가 들어가지 않아 같은 크기에 더욱 많은 용량을 넣을 수 있으며 수명도 20년이 넘는다. 특히 이산화티타늄은 일반 토양에서 쉽게 구할 수 있어 생산원가가 무척 저렴하다는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 스마트폰을 비롯한 모바일 기기는 물론 앞으로 활성화 될 가능성이 높은 전기 자동차 시장에서 이 차세대 배터리가 차지할 비중 역시 매우 높을 것으로 예상된다. 해당 배터리로 전기 자동차 1대를 완전 충전하는데 필요한 시간은 불과 5분이다. 난양기술대학 연구진에 따르면, 해당 배터리의 정식 시장 출시 예상 시점은 2년 후다. 이 연구결과는 재료공학분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)에 발표됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어떤 제품이든 녹이 슬거나 부식되지 않도록 만들어주는 ‘꿈의 페인트’가 곧 등장할 수도 있다는 가능성이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 영국 맨체스터 대학 연구진이 ‘꿈의 신소재’라 불리는 ‘그래핀(graphene)’을 이용, 어떤 제품이든 부식되지 않도록 하는 마법 같은 페인트를 개발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 최근 보도했다. 그래핀은 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양의 배열을 이루면서 원자 한1개의 두께를 가지는 전도성 물질로, 쉽게 말해 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라 보면 된다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강하며 다이아몬드의 2배에 달하는 열전도성을 가져 ‘꿈의 나노물질’이라는 별명을 가지고 있다. 이 그래핀을 최초로 흑연에서 분리해낸 공로로 지난 2010년 노벨 물리학상을 받은 앙드레 가임 교수가 이끄는 맨체스터 대학 연구진은 최근 이에서 한발 더 나아가 그래핀과 산소를 결합해 여기에서 추출되는 산화물질로 부식을 막는 첨단 코팅 소재를 개발할 수 있다고 밝혔다. 실제로 연구진은 그래핀에 산소를 결합하는 방식으로 만들어낸 페인트로 구리 금속, 유리 표면을 코팅한 후 부식을 가속화하는 강한 산성 물질에 투입하는 실험을 수행했고, 결과적으로 코팅이 손상되지 않는다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면, 이는 그래핀이 산소와 결합하는 과정에서 표면에 생성되는 수백만 개의 나노 크기 입자가 물, 증기, 가스, 액체를 비롯한 강한 산성 화학 물질의 투과를 막는 산화 방지막을 제품에 형성시키기 때문으로 추정된다. 연구진은 “이 그래핀 페인트는 대부분의 금속, 플라스틱에 코팅이 가능하며 의료, 전자, 원자력, 조선 등 제품 부식에 민감한 산업분야에 모두 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

어떤 제품이든 녹이 슬거나 부식되지 않도록 만들어주는 ‘꿈의 페인트’가 곧 등장할 수도 있다는 가능성이 제기돼 화제를 모으고 있다. 미국과학전문매체 네이처 월드 뉴스는 영국 맨체스터 대학 연구진이 ‘꿈의 신소재’라 불리는 ‘그래핀(graphene)’을 이용, 어떤 제품이든 부식되지 않도록 하는 마법 같은 페인트를 개발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 11일(현지시간) 보도했다. 그래핀은 탄소 원자들이 2차원 상에서 벌집모양의 배열을 이루면서 원자 한1개의 두께를 가지는 전도성 물질로, 쉽게 말해 흑연에서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라 보면 된다. 그래핀은 0.2nm에 불과한 미세두께에도 구리보다 100배 이상 전도성이 높고 강철보다 200배 이상 내구력이 강하며 다이아몬드의 2배에 달하는 열전도성을 가져 ‘꿈의 나노물질’이라는 별명을 가지고 있다. 이 그래핀을 최초로 흑연에서 분리해낸 공로로 지난 2010년 노벨 물리학상을 받은 앙드레 가임 교수가 이끄는 맨체스터 대학 연구진은 최근 이에서 한발 더 나아가 그래핀과 산소를 결합해 여기에서 추출되는 산화물질로 부식을 막는 첨단 코팅 소재를 개발할 수 있다고 밝혔다. 실제로 연구진은 그래핀에 산소를 결합하는 방식으로 만들어낸 페인트로 구리 금속, 유리 표면을 코팅한 후 부식을 가속화하는 강한 산성 물질에 투입하는 실험을 수행했고, 결과적으로 코팅이 손상되지 않는다는 것을 확인했다. 연구진에 따르면, 이는 그래핀이 산소와 결합하는 과정에서 표면에 생성되는 수백만 개의 나노 크기 입자가 물, 증기, 가스, 액체를 비롯한 강한 산성 화학 물질의 투과를 막는 산화 방지막을 제품에 형성시키기 때문으로 추정된다. 연구진은 “이 그래핀 페인트는 대부분의 금속, 플라스틱에 코팅이 가능하며 의료, 전자, 원자력, 조선 등 제품 부식에 민감한 산업분야에 모두 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 11일 게재됐다. 자료사진=포토리아　 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

북한이 영변에 있는 5㎿급 원자로를 가동 중인 징후를 포착했다는 국제원자력기구(IAEA)의 연례 보고서가 나오면서, 국내외 전문가들의 우려가 커지고 있다. 원자력계 일각에서는 영변 원자로가 핵무기 제조에 쓰이는 것도 문제지만, 가동의 안전성이 보장되지 않는 점이 더 심각한 위협이라는 지적을 내놓고 있다. 사고가 발생할 경우 동북아에서 체르노빌 원전 폭발사고와 같은 사태가 재연될 가능성까지 제기된다. 원자력안전위원회 고위 관계자는 5일 “북한 영변 원자로는 1986년 폭발 사고가 발생한 체르노빌 원전과 같은 구조로, 감속재인 흑연에 운전 중에 발생한 열이 쌓이면 폭발이 발생할 수 있다”면서 “2007년 불능화 조치 이후 가동을 멈췄다가 안전장치 보완 없이 재가동에 들어간 것으로 추정된다”고 밝혔다. 전문가들은 영변 원자로의 수명이 이미 끝난 데다 오랫동안 멈춰 있었던 점에 주목하고 있다. 서균렬 서울대 원자핵공학과 교수는 “흑연원자로는 수명이 25년 정도인데 영변은 이미 지난 상황”이라며 “오랫동안 멈춰 있던 원자로를 재가동하는 과정이 특히 위험하다”고 지적했다. 이어 “위성사진 등을 통해 보면 영변 원자로는 격납시설 같은 최소한의 안전장치조차 없는 것 같다”고 강조했다. 격납시설은 방사능 누출이나 화재 등에서 원자로를 외부와 격리하는 최소한의 장치다. 2005년 영국 군사 컨설팅업체인 제인스 인포메이션 그룹은 “영변에 사고가 발생하면 인근 주민 12만명이 방사능 오염의 직접 피해를 받고, 북한 서부 지역 주민 1200만명과 한국, 일본, 중국 등 인근 국가로 피해 확산이 예상된다”고 분석한 바 있다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

북한이 영변에 있는 5㎿급 원자로를 가동 중인 징후를 포착했다고 국제원자력기구(IAEA)가 4일(현지시간) 밝혔다. IAEA는 이날 발표한 ‘영변 핵시설에 관한 연례 보고서’를 통해 “핵폭탄 제조용 플루토늄을 생산할 수 있다는 평가를 받는 흑연 원자로의 가동을 보여 주는 수증기와 냉각수의 배출을 확인했다”고 발표했다. 앞서 북한은 지난해 4월 “핵 억지력을 모색하기 위해 영변 핵단지 내 흑연 원자로를 다시 돌릴 것”이라고 선언한 바 있다. IAEA는 보고서에서 북한의 핵개발 계획이 “여전히 심각한 문제로 남아 있다”며 인공위성 영상을 활용해 영변 핵시설 상황을 계속 감시해 왔다고 밝혔다. 보고서는 “2013년 8월 이래 IAEA가 위성 영상을 분석해 흑연 원자로에서 수증기 방출과 냉각수 유출 사실을 관측했다. 이는 원자로 가동을 알 수 있는 증거”라고 지적했다. 그러나 보고서는 “IAEA가 2009년 4월 이후 5㎿ 원자로에 접근하지 못하고 있기 때문에 원자로의 가동 상태를 정확하게 확인할 수는 없다”고 덧붙였다. 영변 원자로는 수년간 사실상 정지 상태에 있었으며, 북한은 2008년에는 6자회담을 겨냥한 신뢰 구축 조치로 원자로 냉각탑을 폭파하기도 했다. 북한이 지난해 원자로 재가동 계획을 밝혔을 때 일부 전문가들은 관련 시설을 사용하지 않은 기간 동안 별다른 손상이 없었다면 6개월 정도 시간이 걸릴 것으로 예상했다. 이와 관련, 아마노 유키야 IAEA 사무총장은 지난해 말 열린 이사회에서 “영변에서 원자로를 재가동하려는 움직임과 일치하는 활동이 관측됐다”고 밝힌 바 있다. 미국 과학국제안보연구소(ISIS)도 지난 6월 말 촬영한 위성사진에서 원자로를 가동하는 사실을 확인했다고 밝혔다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

국내 연구진이 10분 만에 충전이 가능한 ‘휘어지는(플렉시블) 전지’를 만들 수 있는 원천기술을 개발했다. 정보통신기술 기기 시장에 막대한 파급효과를 낳을 수 있는 기술로 주목받고 있다. 조재필 울산과학기술대학교(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수는 31일 “기존에 1시간 이상 소요되던 충전 시간을 10분 내에 가능하게 한 휘어지는 2차전지를 만드는 데 성공했다”고 밝혔다. 연구 결과는 국제저널 ‘나노 레터스’ 7월호에 실렸다. 최근 전 세계 정보통신기술(ICT) 시장에서는 휘어지는 스마트폰, 스마트 시계, 입는 PC 등이 차세대 상품으로 각광받고 있다. 하지만 디스플레이나 케이스 등 다른 분야에 비해 전지는 자유롭게 구부러지게 만들기 힘들어 산업화의 큰 걸림돌로 꼽혀 왔다. 조 교수팀은 양극, 음극 소재와 구조를 획기적으로 바꿔 두께 1㎜ 이하의 전지를 만들었다. 실험 결과 10분 만에 전지가 100% 충전됐고, 200번 이상 구부림 테스트를 해도 안정적으로 수명이 유지됐다. 특히 전지에서 가장 큰 비용을 차지하는 전극을 현재 사용하는 천연 흑연 대신 저가의 팽창 흑연을 사용, 상업화 가능성을 높였다. 조 교수는 “자유자재로 휘어지면서 성능도 우수하다는 점에서 휘어지는 전지 시장의 전환점이 될 것”이라고 말했다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

스마트폰, 노트북 등 휴대용 IT 기기부터 전기 자동차까지 일상생활에서 없어서는 안될 기계를 사용하기 위해서는 ‘오래 달리는’ 배터리가 필수품이다. 미국 스탠포드대학 연구팀이 기존보다 4배가량 사용시간이 길어진 배터리를 개발하는데 성공했다고 밝혀 업계의 관심이 쏠리고 있다. 새로 개발한 이 배터리는 순수한 리튬 배터리로, 현재 스마트폰이나 기타 기기들에 사용되는 배터리보다 사용가능시간이 3~4배에 달한다. 가장 많이 이용되는 리튬 이온 배터리는 안전하다는 장점도 있지만 배터리 크기가 작아서 자주 충전해야 한다는 단점이 있다. 스탠포드대학의 이추이 교수 연구팀은 오랜 기간 연구를 통해 더 작고 오래가는 순수 리튬 배터리를 개발하는데 성공하고 ‘성배 배터리’(the Holy Grail Battery)라는 명칭을 붙였다. 기존의 리튬이온전지의 양극은 흑연으로 이뤄져 있다. 충전시 얼마나 많은 에너지가 양극으로 들어가는지에 따라 사용시간이 달라지는데, 흑연은 값이 싸지만 비용량(전지의 용량)이 낮은 반면 리튬은 흑연보다 비용량이 10배 가까이 높지만 빨리 분해되고 폭발할 수 있다는 단점이 있다. 뿐만 아니라 여기에 충전시 리튬이온이 급속히 확장돼 이를 감싸고 있는 외장재 바깥으로 전해질이 흘러나올 위험성도 컸다. 순수한 리튬 양극 배터리는 원가가 더 낮고 크기가 작으며 배터리의 효율성을 높인다는 이론이 있었지만, 이러한 이유 때문에 실험 과정 중 많은 리튬이 견디지 못하는 실패를 겪었다. 연구팀은 이러한 순수 리튬전지의 단점을 해결하기 위해 리튬 양극 표면에 신소재인 탄소 나노스피어라 부르는 매우 얇은 막을 감쌌다. 나노스피어는 효과적으로 리튬의 에너지 이동을 보호하고 폭발까지 막아주는 역할과 동시에 안정적인 전류 흐름 및 충전을 가능케 한다. 연구를 이끈 이추이 박사는 “새로 개발한 리튬배터리는 충방전 사이클(배터리가 완전히 충전된 상태에서 방전된 다음, 다시 완전 충전될 때까지의 화학 작용) 수명을 대폭 연장했다”면서 “기존보다 사이즈가 더 작고 비용도 적게 들어가는 반면 수명은 길기 때문에 특히 한꺼번에 많은 전력을 필요로 하는 전기자동차 배터리팩 등을 개선하는데 획기적인 도움이 될 것”이라고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 1971년 만들어진 007 제임스본드 시리즈의 7번째 작품 제목은 그 유명한 ‘다이아몬드는 영원히(Diamonds Are Forever)’다. 천연광물 중 가장 단단하면서도 광채도 뛰어난 보석이기에 금강석(金剛石)이라고도 불리는 ‘다이아몬드’는 ‘영원히 변하지 않는 약속’이라는 의미가 담겨있을 정도로 그냥두면 절대 사라지지 않는 물질로 유명하다. 그런데 정말 다이아몬드는 영원한 물질일까? 꼭 그런 것은 아닌 것 같다. 영국 일간지 데일리메일의 23일(현지시간) 보도에 따르면, 미국 텍사스 휴스턴 라이스 대학(Rice University) 연구진은 공기 중에서 수초 내에 사라져버리는 초고경도 다이아몬드(microscopic diamond)를 발견했다. 초고경도 다이아몬드 또는 나노 다이아몬드로 불리는 이 물질은 탄소 분자에 2~20 gpa(기가파스칼)의 압력과 300~2500도의 열을 가해 만들어지는데 주로 산업 현장에 사용되거나 의료분야에서 뼈 성장 촉진 등에 많이 응용된다. 이 초고경도 다이아몬드는 기존 다이아몬드보다 극도로 미세하면서 훨씬 단단한 물질인 것으로 알려져 있다. 연구진은 최근 흑연의 수소 주입 층 부근에 형성된 다이아 결정을 발견했다. 이후 연구진은 전자현미경을 통해 해당 다이아의 위치와 형태를 정확히 파악한 뒤 강력한 전자 빔을 쐈고 이 다이아는 직경 2~10나노미터 크기의 초고경도 다이아몬드로 재탄생됐다. 이는 흑연에 스며든 수소 원자를 자극해 탄소 분자에 결합시키는 방식이었는데 이렇게 탄생된 초고경도 다이아몬드 물질 대부분은 전자 빔이 사라진 뒤 30초 안에 본래 물질인 무연탄으로 되돌아갔다. 라이스 대학 화학과 에드 빌럽 박사는 “이 다이아들은 오랫동안 형태가 유지되지 못하고 본래 결정 상태로 빠르게 복귀했다”고 전하며 다이아가 탄생되고 사라지기까지의 30초에 달하는 과정을 사진으로 남겼다. 이 물질은 기존 다이아몬드 형태와 전혀 다른 연소 방식을 취한 만큼 향후 다이아몬드 물질 연구 진행에 큰 영향을 미칠 것으로 추정된다. 한편 이 연구 결과는 미국 화학협회 저널인 ‘Journal of Physical Chemistry Letters’에 발표됐다. 자료사진=포토리아/Rice University 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

세상에서 가장 얇지만 매우 튼튼해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀. 과학자들은 이제 이런 신소재를 부엌에서도 쉽게 만드는 방법을 개발했다고 AFP통신 등이 20일(현지시간) 보도했다. 산업적 수준의 제조가 어려운 그래핀은 품질을 올리려면 생산량이 제한되며 반대로 생산을 늘리면 결함이 생기므로 한 가지 방법만을 선택해야 했지만, 이번에 개발된 새로운 방법은 이런 결함 없이 대량 생산이 가능하다고 연구팀은 말한다. 국제과학학술지 네이처 머티리얼스(Nature Materials) 20일 자로 실린 논문으로는 아일랜드와 영국의 국제 연구팀이 ‘가정용 믹서’를 이용해 매우 얇은 그래핀 시트를 제작하는 데 성공했다. 연구팀은 연필심 원료인 흑연 분말을 박리액으로 채운 용기에 넣고 고속으로 혼합했다. 그 결과, 두께 약 1나노미터(nm, 10억분의 1m)에 길이 100나노미터의 얇은 시트 형태인 그래핀이 액체 가운데 떠도는 상태로 생성됐다. 이는 믹서기 칼날의 회전 힘의 영향으로 흑연에서 그래핀을 2차원적 구조를 손상시키지 않고 분리했다는 것. 공동저자인 조나단 콜먼 교수(아일랜드 더블린 트리니티대학 물리화학과)는 “그래핀 시트를 제작하는 새로운 방법을 개발했다”면서 “이 방법으로 결함 없이 그래핀을 대량 생산할 수 있다”고 말했다. 연구팀은 이번 실험에서 ‘전단 믹서’라는 산업용 장비를 사용했지만, 가정용 믹서로도 비슷한 결과를 재현하는 것에도 반복적으로 성공했다고 밝혔다. 이렇게 만들어진 액체는 페인트처럼 그래핀 시트의 코팅으로 표면에 바르거나 플라스틱과 혼합해 강화된 복합재료로 만들 수 있다. 콜먼 교수는 “이번 실험실에서 생성한 것은 불과 몇 그램이지만, 규모를 확대하면 몇 톤 규모로 생산할 수 있다”고 설명했다. 한편 그래핀은 탄소 원자들이 원자 하나 두께의 2차원 구조로 육각형 형태의 벌집 모양 구조를 이룬 소재로써, 강철보다 200배 이상 강하고 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하는 등 우수한 물리적·전기적 특성을 가진 소재다. 따라서 디스플레이, 에너지, 환경, 반도체 소자 등에서 주목받는 ‘꿈의 신소재’로 불리고 있다. 사진=포토리아(위), 네이처 머티리얼스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

북한 영변 핵시설에 냉각수 공급 부족 문제가 발생해 방사능 유출 등 핵안전 문제로 이어질 수 있다는 관측이 제기됐다. 박근혜 대통령이 지난달 네덜란드 헤이그 제3차 핵안보정상회의 기조연설에서 “영변 핵시설에서 화재가 나면 체르노빌보다 더 심각한 핵 재앙으로 이어질 것”이라고 우려한 데 이어 나온 것으로 주목된다. 7일(현지시간) 미국 존스홉킨스대 국제관계대학원(SAIS) 한미연구소의 북한 전문 웹사이트 ‘38노스’가 지난 1월과 3월 영변 핵시설을 촬영한 상업용 위성사진을 분석한 결과 지난해 재가동한 5㎿급 흑연 원자로가 올해 초 가동을 일시 중단했거나 전력 수준을 낮춰 가동한 것으로 관측됐다. 닉 한센 연구원은 “원자로 제2 냉각 시스템의 냉각수 공급 문제를 해결하기 위한 조치로 보인다”며 “지난해 7월 집중 강우와 홍수가 발생해 냉각수 유입 수로가 바뀌고 물탱크가 모래에 뒤덮이면서 강바닥에 매설된 파이프들이 부서졌을 수 있다”고 지적했다. 한센 연구원은 “냉각 시스템이 제대로 작동하지 않으면 원자로 흑연 노심에 화재가 발생해 사소한 사고로도 방사능 유출이 일어날 수 있다”고 주장했다. 또 “북한의 실험용경수로(ELWR)도 냉각수 부족이 심각해 안전 문제를 야기할 수 있다”면서 북한의 방사능 유출은 주변국을 공포에 빠뜨릴 것이라고 경고했다. 워싱턴 김미경 특파원 chaplin7@seoul.co.kr

미국 록히드마틴이 우리 공군의 차기전투기(FX) 단독 후보인 F35A의 대당 가격이 2019년쯤 900억원 수준으로 내려갈 것이라고 전망했다. 방위사업청이 선행 연구로 예상한 대당 1850억원의 절반 수준이다. 국방부 공동취재단은 지난 12일(현지시간) F35의 생산기지가 있는 미국 텍사스 포트워스의 록히드마틴 생산 공장을 찾았다. 미 공군 예비역 대장 출신인 개리 노스 부사장은 취재진에게 “미 공군에 납품하는 F35 가격이 지속적으로 낮아지고 있어 2017년 이후 본격 양산 체제에 돌입하면 대당 가격이 큰 폭으로 낮아질 것”이라면서 “현재는 F35 한 달 생산량이 3.5대지만 모든 생산라인이 가동되면 포트워스 공장에서만 연 179대의 F35가 생산될 것”이라고 전했다. 랜디 하워드 한국사업 담당 이사는 “F35A의 대당 가격이 (2019년이면) 8000만∼8500만 달러(약 860억∼910억원) 정도가 될 것”이라고 밝혔다. 다만 정부는 록히드마틴의 이 같은 전망이 다소 낙관적이라고 보고 있다. 록히드마틴 측의 추정치를 적용하면 우리 군이 도입할 F35 40대의 도입 가격은 3조 6000억원 수준이다. 군수지원, 무장 등의 추가 비용이 전체 사업비의 30% 수준임을 감안하면 총사업비는 5조원 수준으로 우리 정부의 총사업비 추정치 7조 4000억원보다 2조원 이상 적다. 이에 대해 방위사업청 관계자는 “전 세계적으로 향후 3200대 수준의 F35 판매가 정상적으로 진행될 것이라는 전제하에 가장 낙관적인 추정치를 제시한 것 같다”고 말했다. 우리 군은 F35 전투기의 도입 시기를 2018년으로 보고 있다. F35 전투기의 가장 큰 강점은 스텔스 기능이다. 이 기능은 지그재그 형태의 독특한 동체 형상을 통해 적의 레이더파를 분산시키고 특수 도료와 흑연이 가미된 외장 복합 소재로 레이더파를 흡수한다. F35 전투기 표면은 두께가 평균 1.5㎝다. F35의 또 다른 장점은 비행기 이·착륙 등의 조작이 쉬워 조종사가 전술비행에 몰입할 수 있다는 점이다. 개리 노스 부사장은 “기동성과 무장도 중요하지만 센서 융합 등 항전장비에서 F35는 단연 최고”라고 강조했다. 이 같이 고성능을 갖춘 F35 전투기 제작 현장은 어떨까. 길이 1.8㎞(1.1마일), 너비 30m로 기다란 형상의 F35 조립 공장은 카트를 타고 둘러보는 데만 40분이 걸릴 정도였다. 작업 중인 생산 인력은 1500여명. 공장에서는 F35를 세 기종으로 세분화해 공군용 F35A, 해병대용 F35B, 해군용 F35C를 동시에 제작한다. A, B, C 각 기종의 생산 과정은 80% 정도 유사하지만 항공모함에 탑재되는 C형은 날개가 연료탱크 기능도 갖추고 있어 20% 더 크다. 협소한 공간에서도 수송하기 쉽도록 날개 접힘 기능도 있다. 이날 한 조립라인에서는 호주에 이양될 F35A 첫 전투기가 생산되고 다른 라인에서는 이탈리아에 다섯 번째로 이양될 F35A가 제작되고 있었다. 포트워스 국방부 공동취재단·하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

우리 정부가 추진하는 한국형 전투기(KFX)개발사업이 창조경제를 이끌 유망주로 떠오르는 가운데 우리 군이 2018년부터 도입할 예정인 차기전투기(FX)의 단독후보 F35 전투기도 관심사다. 특히 2019년이 되면 이 기종의 대당 가격이 1500~1700억원에서 900억원 수준으로 떨어질 것이라는 전망도 나왔다. 국방부공동취재단은 지난 12일(현지시간) F35의 생산기지가 있는 미국 텍사스 포트워스의 록히드마틴 생산공장을 찾았다. F35전투기의 가장 큰 강점은 스텔스 기능이다. 이 기능은 지그재그 형태의 독특한 동체형상을 통해 적의 레이더파를 분산시키고 특수도료와 흑연이 가미된 외장 복합소재로 레이더파를 흡수한다. F35 전투기 표면은 두께가 평균 1.5㎝다. F35의 또 다른 장점은 비행기 이·착륙 등 조작이 쉬워 조종사가 전술비행에 몰입할 수 있다는 점이다. 미 공군 예비역 대장 출신인 래이 노스 부사장은 “기동성과 무장도 중요하지만 센서 융합 등 항전장비에서 F35는 단연 최고”라고 강조했다. 이 같이 고성능을 갖춘 F35 전투기 제작 현장이 궁금해졌다. 길이 1.8㎞(1.1마일), 너비 30m로 길다란 형상의 F35 조립공장은 카트를 타고 둘러보는데만 40분이 걸릴 정도였다. 작업중인 생산인력은 1500여명. 공장에서는 F35를 세 기종으로 세분화시켜 공군용 F35A, 해병대용 F35B, 해군용 F35C를 동시에 제작한다. A, B, C 각 기종의 생산과정은 80% 정도 유사하지만 항공모함에 탑재되는 C형은 날개가 연료탱크 기능도 갖추고 있어 20% 더 크다. 협소한 공간에서도 수송하기 쉽도록 날개 접힘 기능도 있다. 이날 한 조립라인에서는 호주에 이양될 F35A 첫 전투기가 생산되고 다른 라인에서는 이탈리아에 5번째로 이양될 F35A가 제작되고 있었다. 개리 노스 부사장은 취재진에게 “미 공군에 납품하는 F35 가격이 지속적으로 낮아지고 있어 2017년 이후 본격 양상 체제에 돌입하면 대당 가격이 큰 폭으로 낮아질 것”이라면서 “현재는 F35 한달 생산량이 3.5대지만 모든 생산라인이 가동되면 포트워스 공장에서만 연 179대의 F35가 생산될 것”이라고 전했다. 랜디 하워드 한국사업 담당 이사는 “F35A의 대당 가격이 (2019년이면) 8000만∼8500만 달러(860억∼910억원) 정도가 될 것”이라고 밝혔다. 하지만 이같은 전망은 지나치게 낙관적이라는 지적이다. 록히드마틴측의 추정치를 적용하면 우리 군이 도입할 F35 40대의 도입가격은 3조 6000억원 수준이다. 군수지원, 무장 등 추가비용이 전체 사업비의 30% 수준임을 감안하면 총사업비는 5조원 수준으로 우리 정부의 총사업지 추정치 7조 4000억원보다 2조 이상 적다. 방위사업청 관계자는 이에 대해 “전 세계적으로 향후 3200대 수준의 F35판매가 정상적으로 진행될 것이라는 전제하에 가장 낙관적인 추정치를 제시한 것 같다”고 말했다. 　 포트워스 국방부 공동취재단 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

미래창조과학부 산하 기초과학연구원(IBS)의 나노구조물리연구단은 13일 마크 러멜리(46) 성균관대 에너지과학과 교수 연구팀이 현미경으로 그래핀에 구멍을 뚫고 내부에 철 원자를 넣어 2차원 구조의 철 금속박막을 만드는 데 성공했다고 밝혔다. 이렇게 만든 금속박막은 지금까지 알려진 일반 철과 전혀 다른 성질을 보여 이를 응용한 연구가 기대된다. 구리보다 전기가 더 잘 통하고 강철보다 100배 강해 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀은 흑연으로 구성된 2차원 구조의 소재다. 그래핀을 만들 수 있는 이유는 원료인 흑연의 원자 간 결합력이 비교적 약하기 때문이다. 반면 철은 원자 간 결합력이 크기 때문에 2차원 구조를 만드는 게 사실상 불가능하다고 알려졌다. 이번처럼 철 원자로만 2차원 구조를 만든 것은 처음이다. 러멜리 교수는 “광학적, 전기적 물성이 기존 3차원 구조와 전혀 다르다”면서 “전기, 광학, 자기 연구와 응용에 상당한 파급 효과를 부를 것”이라고 설명했다. 이번 연구 성과는 미국과학진흥협회(AAAS)에서 발간하는 세계 최고 권위의 과학저널인 사이언스 3월 14일자에 게재됐다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

잉크 없이 무제한으로 글을 쓸 수 있는 최첨단 펜이 등장해 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 이탈리아 펜 제작업체 ‘냅킨 포에버’(Napkin 4.EVER)와 자동차 디자인업체 ‘피닌파리나’(Pininfarina)가 공동으로 잉크 없이 사용가능한 ‘펜’을 개발해 출시를 앞두고 있다고 6일(현지시간) 보도했다. 해당 펜의 특징은 잉크 없이 무제한 글쓰기가 가능하다는 점인데 비밀은 ‘Ethergraf’라는 명칭의 합금이 첨가됐기 때문이다. 개발사인 ‘냅킨 포에버’ 측 설명에 따르면, 이 합금은 탄소 동소체이자 연필심의 재료인 ‘흑연’과 유사한데 변성 작용이 없어 특별히 망가지지 않는 한 영원히 사용할 수 있다. 또한 많이 사용하더라도 심이 거의 닳지 않아 기존 연필처럼 칼로 깎아낼 필요도 없다. 이 펜은 외관도 특별하다. 바로 피닌파리나 사의 유명 스포츠 세단 콘셉트 카인 ‘캄비노’(Cambiano) 디자인을 적용시켰기 때문이다. 은색 알루미늄 바디에 날렵한 외관은 여느 명품 펜 보다 깊은 고급스러움을 품고 있다. 참고로 피닌파리나 사는 과거 ‘페라리’ 자동차 디자인을 맡았던 것으로 명성이 높다. 피닌파리나 측은 공식 웹사이트를 통해 해당 펜과 잘 맞는 탄산칼슘(calcium carbonate) 특수종이도 함께 판매할 예정이다. 가격과 발매일은 아직 정해지지 않았다. 사진=피닌파리나’(Pininfarina) 공식 홈페이지 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

잉크 없이 무제한으로 글을 쓸 수 있는 최첨단 펜이 등장해 네티즌들의 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 이탈리아 펜 제작업체 ‘냅킨 포에버’(Napkin 4.EVER)와 자동차 디자인업체 ‘피닌파리나’(Pininfarina)가 공동으로 잉크 없이 사용가능한 ‘펜’을 개발해 출시를 앞두고 있다고 6일(현지시간) 보도했다. 해당 펜의 특징은 잉크 없이 무제한 글쓰기가 가능하다는 점인데 비밀은 ‘Ethergraf’라는 명칭의 합금이 첨가됐기 때문이다. 개발사인 ‘냅킨 포에버’ 측 설명에 따르면, 이 합금은 탄소 동소체이자 연필심의 재료인 ‘흑연’과 유사한데 변성 작용이 없어 특별히 망가지지 않는 한 영원히 사용할 수 있다. 또한 많이 사용하더라도 심이 거의 닳지 않아 기존 연필처럼 칼로 깎아낼 필요도 없다. 이 펜은 외관도 특별하다. 바로 피닌파리나 사의 유명 스포츠 세단 콘셉트 카인 ‘캄비노’(Cambiano) 디자인을 적용시켰기 때문이다. 은색 알루미늄 바디에 날렵한 외관은 여느 명품 펜 보다 깊은 고급스러움을 품고 있다. 참고로 피닌파리나 사는 과거 ‘페라리’ 자동차 디자인을 맡았던 것으로 명성이 높다. 피닌파리나 측은 공식 웹사이트를 통해 해당 펜과 잘 맞는 탄산칼슘(calcium carbonate) 특수종이도 함께 판매할 예정이다. 가격과 발매일은 아직 정해지지 않았다. 사진=피닌파리나’(Pininfarina) 공식 홈페이지 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

조한익(36) 한국과학기술연구원(KIST) 탄소융합소재연구센터 박사팀은 그래핀과 유사한 특성을 지니는 유사 그래핀을 대량으로 간단하게 만들 수 있는 방법을 개발했다고 20일 밝혔다. 그래핀은 연필의 재료인 흑연의 표면층을 한 겹 벗긴 나노(㎚·10억분의1m) 구조의 탄소물질이다. 눈에 보이지 않을 정도로 얇지만 다이아몬드보다 강하고 잘 휘어지며 구리보다 전기가 100배 이상 잘 통해 ‘꿈의 신소재’로 불려왔다. 연구팀은 플라스틱의 원료인 탄소 고분자 용액을 기판 위에 직접 뿌린 후 1200도의 열처리를 가하는 탄소나노시트 제작법을 개발했다. 이렇게 제작한 시트는 그래핀과 유사한 구조와 특성을 지니면서 투명한 성질까지 보였다. 관련 연구는 나노 분야의 권위지인 ‘나노스케일’ 1월 21일자 표지 논문에 실렸다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr