'특이점' 앞에 선 세계 기온 | 소듐 배터리 | 효율적인 리튬 공정 | 서소문 고가차로 붕괴 사고 5월 26~30일 '이 주의 SMCK'
한국과학기술미디어센터(SMCK)가 주목한, 한 주 동안의 국내외 과학 이슈.
- WMO "2030년까지 최고 기온 경신 확률 86%...북극 기온 특히 높을 것" (28일)
- 암석에서 리튬 추출하는 저비용 기술 (사이언스, 29일)
- 소듐 이온 배터리 성능, 리튬 이온 배터리와 비슷(셀 리포트 피지컬 사이언스, 29일)
- 서울 서소문 고가차로 철거 현장 붕괴...문제점과 안전 대책은?
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세계기상기구(WMO)가 28일 오후(한국시간) '전 지구 1~10년 기후 업데이트(GADCU)' 보고서를 공개했습니다.
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2026~2030년의 매년 전 지구 평균 기온은 산업화 이전 대비 1.3~1.9도 높을 것으로 예측됐습니다.
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향후 5년 중 최소 한 해가 이전 최고 기온을 기록한 해(2024년)보다 높을 확률은 86%로 예측됐습니다.
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향후 5년 중 최소 한 해의 전 지구 평균 기온이 산업화 이전보다 1.5도 초과해 올라갈 확률은 91%로 예측됐습니다.
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향후 5년 겨울(11~3월) 북극 평균 기온은 최근 30년 평균보다 2.8도 높을 것으로 예측됐습니다.
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북극 일부의 향후 10년 평균 해빙 농도 역시 최근 30년 평균보다 적을 것으로 예측됐습니다.
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- 배경
- 미국 매사추세츠공대 등 연구팀이 가장 흔한 리튬 함유 광물에서 배터리에 사용할 수 있는 등급의 리튬을 추출하는 저온 공정을 개발했습니다.
- 리튬을 추출하는 방법 중에는 암석(스포듀멘)에서 추출하는 방식이 있습니다.
- 암석을 섭씨 1,000도 이상의 고온에서 가열한 뒤, 화학적 침출법으로 리튬을 추출합니다. 추출 뒤 남은 암석 부분은 폐기합니다.
- 하지만 이 공정은 염수에서 리튬을 추출하는 방식에 비해 비싸고 에너지가 많이 소비되며 환경 문제도 심각하다는 단점이 있습니다.
- 연구팀은 액체 시약을 사용해 암석을 용해시켜 구성 성분의 유용한 형태로 분리했습니다.
- 알모늄 플루오르화물 수용액을 이용해 100도 미만의 저온에서 광물 원료를 용해시킵니다.
- 그 결과, 배터리용 리튬염뿐만 아니라 제련 등급의 알루미나(산화알루미늄)와 시멘트용 실리카도 생산할 수 있었습니다.
- 광물 추출 뒤 용매와 시약은 회수해 재사용할 수 있으므로 폐기물 발생이 거의 없습니다.
- 연구진은 이 폐쇄형 공정이 기존의 암석 추출 방식에 비해 비용은 절반밖에 들지 않으며, 염수 추출 방식과 비용 경쟁력이 있을 것이라고 주장했습니다.
- 전문가 의견
- 전력 및 배터리 전문가에게 문의했으나 적절한 의견을 수집하지 못했습니다.
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히나 배터리의 소듐(나트륨) 배터리. 출처: 히나 배터리 홈페이지 캡처
- 배경
- 소듐(나트륨)은 리튬보다 풍부하고 구하기 쉬워 배터리 사용 시 자재 비용을 절감하고 장기적인 공급망 위험을 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다.
- 뿐만 아니라, 저온에서도 부하 성능이 우수해 고정식 전력 저장 장치와 추운 기후 지역의 모바일 기기에 활용하기에 유리합니다.
- 이런 가운데, 중국의 자동차 및 대규모 에너지 저장 시스템에 널리 사용되는 히나(Hina)사의 소듐 이온 배터리를 시험한 결과, 테슬라의 리튬 이온 배터리와 성능 및 생산 품질 면에서 동등하다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다.
- 독일 아헨대 등 연구팀은 임피던스 분광법이라는 비파괴 기법을 사용해 120개 나트륨 이온 배터리 셀의 균일성을 측정했습니다.
- 실제 환경에서 개별 셀의 전력 및 에너지 성능을 파악하기 위해 다양한 전류와 -20°C에서 45°C에 이르는 온도에서 배터리를 시험했습니다.
- 또한 X선을 사용하여 배터리의 내부 구조를 관찰하고, 셀을 분해하여 전극의 크기, 구성 및 미세 구조를 측정했습니다.
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- 그 결과 셀이 균일하며, 고출력 성능은 초기 상용 나트륨 이온 제품에서 기대했던 것보다 뛰어났다고 밝혔습니다.
- 다만 낮은 주변 온도에서 빈번한 충전이 필요한 응용 분야의 경우, 저온 충전이 여전히 명백한 약점이기 때문에 적절한 열 관리 또는 작동 전략이 중요할 것이라고 지적했습니다.
- 연구팀은 히나 배터리를 저온에서 더욱 효율적으로 충전하고 고에너지 밀도에서 더 나은 성능을 발휘하도록 개선하면, 풍부하고 쉽게 구할 수 있는 나트륨을 리튬 대신 사용하는 미래 전기 자동차 배터리의 비용 효율적인 대안이 될 수 있을 것이라고 주장했습니다.
- 전문가 의견
- 전력 및 배터리 전문가에게 문의했으나 적절한 의견을 수집하지 못했습니다.
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#4 서울 서소문 고가차로 철거 현장 붕괴...문제점과 안전 대책은?
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- 26일 오후, 서울 서대문구 서소문 고가차로 철거 공사 현장에서 상판 일부가 붕괴되는 사고가 발생했습니다.
- 서울시에 따르면, 이날 새벽 진행한 슬라브 절단 작업 중 단차 침하 현상이 발생했으며, 이에 따라 절단 작업을 중단했다 오후 2시 안전 점검을 진행했습니다.
- 서대문 소방서에 따르면, 안전 점검을 위해 거더 사이에 들어갔다가 거더가 붕괴한 것으로 추정한다고 말했습니다.
- 이 사고로 3명이 사망했고, 3명이 부상을 입었습니다.
- 무너진 상판이 아래에서 철거 작업을 진행하던 차량과 관계자 등을 덮였습니다. 두 명의 작업자가 사망했고, 차량 운행자 한 명도 병원으로 옮겨졌으나 사망했습니다.
- 서소문 고가차로는 1966년 지어진 구조물로, 최근 노후화에 따른 안전 문제가 발생해 2025년 8월부터 철거 공사를 진행하고 있었습니다.
- 철거는 올해 6월 초 마무리 예정이었으며, 2028년 2월 새 고가차로를 준공할 계획이었습니다.
- 전문가 의견
- 구조와 건설 안전 측면에서 문제점을 짚어보고 향후 안전을 보완할 대책이 있을지 문의했으나, 적절한 의견을 수집하지 못했습니다.
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우리 몸 곳곳의 털은 각기 다른 주기로, 다른 길이로 자랍니다. 이 현상을 연구했던 오지원 연세대 의대 교수는 관심을 마우스로 옮겼습니다. 같은 마우스라도 등, 배, 턱, 귀 등의 모발 주기는 다 다르고, 같은 피부에서도 시간에 따라 변합니다. 오 교수팀은 이렇게 마우스의 모발 주기가 개체·부위·연령별로 변이가 크다는 사실을 밝히고, 주기 후기로 갈수록 복잡해짐을 확인했습니다. 이를 통해, 마우스 피부나 모발을 연구할 때, 실험을 설계하고 해석 기준을 정하는 데 참고할 체계적 틀을 제시했습니다. |
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사진: 게티이미지뱅크코리아, 히나 배터리 홈페이지 캡처 | 제작: 윤신영
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