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[기고] 목재와 목질재료의 난연화 7
5. 목재의 난연 처리와 침투성 증진 그림 20. 몰리브덴블루에 의한 절단면의 발색 모습 (난연제 주입 목재(좌)와 미처리 목재(우)) 5.1 목재의 난연 처리 5.1.1 도포 또는 스프레이법 (Brush or Spraying treatment) 이 방법은 목재에 난연제를 붓이나 스프레이로 칠하는 방법으로서 통상 3-4회 도포한다. 목재에의 흡수량은 수종, 변재, 심재 등에 따라 다르나 대략 200~300g/㎡로 적고, 침투되는 깊이도 대단히 얇다. 5.1.2 침적법(Impregment treatment) 어느 정도 건조된 목재를 난연제 수용액에 수일에서 수주간 담가두는 방법으로서 목재 내에 흡수량은 도포법 보다는 많아진다. 이 방법에 동일한 목재라도 부위별로 흡수량이 달라지는데 예를 들면 변재>심재, 목구면>측면(판·정목면)이 보통이다. 따라서 심재 측면이 침투가 가장 나빠서 1주일간 침적해도 1mm 전후 밖에 침투가 이루어지지 않는다. 5.1.3 냉온욕법 (Hot and cold open tank method) 그림 21. 함수율과 난연제 주입량의 관계 어느 정도 건조된 목재를 난연약제 중에 침적시킨 채로 충분히 가열(온욕)한 다음에 실온까지 냉각(냉욕)하는 방법으로서 목재 내에 포함되어 있는 공기는 온욕 중에 팽창하여 기포로 되어 빠져 나오기 때문에 그 양만큼 난연 약제가 목재 내로 침투하게 된다. 宗綱 등은 3m길이의 목재 시험편에 인산염계 난연제를 100℃, 6시간→욕중방냉 16시간으로 처리한 결과 목구부근이 약제 함량이 많은 경향은 있으나 시료 중앙부에도 양쪽 끝과 같은 정도의 난연제 함유량을 갖고 있음을 몰리브덴 블루 발색법에 의해 확인하였다.(그림 20) 난연제 함침량은 150kg/㎥ 이상으로 준불연재료에 합격할 수 있는 양이라는 것을 확인하였고, 그림 21에서 보는 바와 같이 처리 목재의 수분 함량이 적을수록 양호한 결과가 있음을 보고하였다. 5.1.4 확산법(Diffusion Method) 그림 22. 수분함량에 따른 목재 내의 확산계수 이 방법은 우선 고함수율의 목재(함수율 30%이상)에 고농도의 난연약제를 도포 하거나 단시간 침적해서 난연약제를 목재 표면에 충분히 흡수시킨다. 따라서 이 방법을 이용하는 목재는 벌채 후 1주일 이내 의 생재를 많이 사용한다. 목재를 서로 밀착시키듯이 쌓아 올려 건조되지 않도록 비닐 등으로 완전히 밀폐해서 1주일에서 수주일간 방치하여 난연약제를 목재 내부로 확산시키는 방법이다. 이 방법은 목재 표면에 부착된 약제가 목재 중의 수분(자유수) 에 용해해 들어가는 현상을 이용하는 방법이기 때문에 냉온욕법과 달리 그림 22에서 보는 바와 같이 목재의 함수율은 높을수록 좋고, 확산 속도는 온도가 높을수록 빨라진다. 이 방법의 경우 처리 후의 약제는 목재 표면에서 가장 높고, 목재 내부로 들어갈수록 낮아진다. 목재 측면에서의 약제 침투 속도는 0.5~1mm/day정도이기 때문에 1~2cm 두께의 판재라면 1~2주간의 시간이 필요 하다. 그러나 이 방법은 후술하는 감·가압 법에서 주입이 곤란한 수종이라도 충분히 침투가 가능한 경우도 있다. 5.1.5 감·가압법 (full-cell, empty-cell method) 그림 23. 감·가압법의 모식도 목적하는 약제 주입량에 따라 ① 감압 + 후배기, ② 가압 + 후배기(empty-cell method), ③ 전배기 + 가압 + 후배기(fullcell method)등의 처리 방법이 있다. 감·가압법으로 처리할 때에는 목재는 처음부터 어느 정도 건조해 놓을 필요가 있다. 주입량은 ①∼③의 순서로 많아진다. 감압·전배기는 목재 중의 공기를 빼내려는 목적으로 통산 0.2기압이하의 감압(60cmHg 이상의 감압)을 하게 된다. 감압을 해제하면 목재에서 빠져 나온 공기의 양만큼 난연 약제가 목제 내로 유입된다. 가압은 목재 중에 약제를 압입할 목적으로 통상 10-20kg/㎠의 압력을 걸게 된다. 후배기는 목재 중에 여분의 약제를 회수하기 위한 목적으로 경우에 따라서는 생략도 가능하다. 이를 개념도로 설명하면 그림 23과 같다. 5.2 침투성 개량법 목재는 섬유 직각방향의 침투성이 섬유 방향의 침투성에 비하여 1/100∼1/10,000 정도로 현저하게 적기 때문에 약제의 침투 량을 높이기 위해서 다음과 같은 방법이 이용되고 있다. 5.2.1 인사이징(incising)법 그림 24와 같이 목재 표면에 일정한 간격으로 상처를 내는 인사이징(incising) 공정을 거치는 경우도 있다. 인사이징 공정을 거치면 표에서 보는 바와 같이 약제 투입량이 2~3배가 늘어난다. 출처 : 한국목재신문(http://www.woodkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=57264)
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[투데이 窓]"명보야 밥 먹자"에서 깨치는 대담한 융합 - 김현우 KIST 융합연구정책센터 소장
<span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">축구대표팀이 10연속 월드컵 본선 진출에 성공했다. 2002 한일월드컵을 기억하기에 월드컵은 축구대회 이상의 의미가 있다. 한일 공동개최가 결정된 이듬해인 1996년 한국은 최대 외환위기를 맞았다. 국가부도를 막기 위해 경제적 주권까지 포기하며 195억달러의 IMF 구제금융을 받아야만 했다. 금 모으기 운동과 뼈를 깎는 구조조정으로 IMF 차관을 조기상환하며 2001년 8월 IMF 관리에서 벗어났다. 하지만 심리적 상처는 깊었고 땅에 떨어진 자존심 회복은 더디기만 했다. <br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">2002년 대표팀을 맡은 히딩크 감독은 선후배 간의 위계질서가 소통을 방해한다고 봤다. 선후배를 섞고 서로 이름을 부르게 했다. "명보야 밥 먹자." 지금도 회자되는 이천수 선수의 일화는 기적을 몰고온 나비의 날갯짓이었다. 대표팀은 4강이라는 성적을 거뒀다. 기적은 경기장을 넘어 퍼져나갔다. 2000만명이 참여한 거리응원에서 사고는 물론 쓰레기 하나 남기지 않았다. 대한민국은 경기장 안팎에서 세계를 감동시키며 한일월드컵의 주인공으로 우뚝 섰다. 경제위기의 상흔을 깨끗이 떨쳐내는 순간이었다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">20년이 지난 2022년 한국은 세계 10위 경제대국이다. 원조받던 나라에서 원조하는 나라가 된 지도 10여 년이다. K팝과 K드라마는 세계를 휩쓴다. 유엔무역개발회의(UNCTAD)는 한국을 선진국으로 격상했다. 1964년 UNCTAD 설립 이후 첫 사례다. 하지만 '축적의 길'을 제시한 이정동 서울대 교수는 안주할 때가 아니라고 경고한다. 최고 수준의 자체기술을 보유했다지만 아직 한국 고유의 선도기술이 없음을 지적했다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">선도기술 없는 선진국 위상은 위태롭다. 영국 경제경영연구소(CEBR)는 한국 경제가 2026년에는 브라질, 2036년에는 인도네시아와 러시아에 추월당할 것으로 봤다. 이미 시작된 생산인구 감소, 격화하는 기술패권 전쟁 등 악재가 즐비한 상황이다. 선진국을 넘어 선도기술을 보유한 선도국가로 나아감은 선택이 아닌 필수다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">선도국가 경쟁에서는 성공을 보장하는 판단과 발전경로를 엿볼 기회가 없다. 선도기술을 확보하기 위한 과정에서 맞닥뜨리게 될 결정적 선택의 순간에 도움을 줄 준거가 절실하다. 무엇에 도전할 것인가. 과정에서 지켜야 할 것은 무엇인가. 성과의 잠재가치를 어떻게 극대화하고 실현할 것인가. 인문사회와 과학기술 간 히딩크식 대담한 소통이 필요한 3가지 물음이다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">먼저 인간의 본성을 다루는 인문사회 융합은 광활한 지(知)의 최전선에서 나침반이 된다. 우리 사회, 국가, 인류가 무엇을 원하고 필요한지를 알려준다. 과학기술로만 해결할 수 없었던 현안을 해결할 방안을 제공한다. 기술의 기대효과를 극대화하고 부정적인 영향을 최소화할 길의 모색을 돕는다. 근본적으로 이 연구를 할 것이냐는 질문에 답한다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">인문사회의 오랜 고찰의 결과는 연구자의 사회적 책임을 지키는 기준이 된다. 아무리 훌륭한 연구성과라도 연구의 진실성과 생명체 연구의 윤리 등을 준수하지 않았다면 선도기술로 인정받을 수 없음은 글로벌 규범이 된 지 오래다. 줄기세포 연구에서 뼈아픈 경험을 되풀이할 순 없다. 선도기술을 개발하는 과정은 윤리적 올바름에 한 치의 양보 없이 엄격해야 한다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">마지막으로 미래기술이라 해서 잠재가치가 언제나 발현하는 것은 아니다. 올해 초 IBM은 주목받던 의료 인공지능 '왓슨헬스'를 큰 성과 없이 매각했다. 화려한 기술에 매몰돼 사람을 잊은 것은 아닌지 타산지석으로 삼아야 한다. 미래기술에 우리 삶과 사회를 짜 맞출 수도 없다. 인류의 행복과 가치에 부합하도록 기술에 사람의 온기를 불어넣는 인문사회의 역할이 필수다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> <span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">선도국가라는 최고봉의 입구에 자리한 선진국 베이스캠프에 도착했다. 미래는 등반가와 셰르파 역할을 서로 바꾸며 도전에 나서는 인문사회와 과학기술에 있다. <span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 나눔고딕코딩, NanumGothicCoding, sans-serif; font-size: 14pt;" malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> 출처 : 머니투데이(https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2022020813051457550)
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[기고] 목재와 목질재료의 난연화 6
4.3 미세연소 열량계 (Microscale combustion calorimetry) 그림 15. MCC의 모식도와 외관 고분자의 난연성 측정 기기로 비교적 최근에 소개된 것이 미세연소열량계(microscale combustion calorimeter, MCC)이다. 그림 15에 MCC의 모식도와 외관을 나타내었다. 그림 15에서 볼 수 있는 바와 같이 MCC는 콘칼로리미터 보다 훨씬 단순한 것을 알 수 있다. 이 방법은 미국 연방항공청(US Federal Aviation Administration)에 의해 개발되었다. 당초 항공기용 재료의 난연성 시험은 FAR 25.853을 사용하였으나 이연소성 시험기는 수동으로 작동하는 것이기 때문에 측정자에 따른 오차가 있어 이를 기계적 장치에 의한 측정을 위한 연구가 검토되었다. 그림 16. 콘칼로리미터와 MCC의 방열량의 비교 (at 50㎾/㎡) 이 연구의 결과, 라이온(Lyon)은 장치를 개량하여 일련의 특허를 획득하였고, ASTM의 부속 위원회의 검토를 거쳐 2007년에 ASTM D 7309로서 규격이 제정되었다. 이후에 MCC 시험결과와 기존 연소성 시험 결과의 상관성을 오랜 기간 걸쳐 검증과정을 거쳤다. 예를 들어 콘칼로리미터의 HRR 자료는 실규모 화재의 결과와 잘 일치한다는 보고가 있는데, 그림 16을 보면 콘칼로리미터로 측정한 HRR과 MCC로 측정한 HRR이 잘 일치하는 것을 볼 수 있으며, 재형성 또한 우수하다는 것이 증명되었다. 이 측정기기는 소량의 시료로 연소 열량을 측정하여 고분자재료의 난연성을 측정하는 것이다. 그림 17에서 보는 바와 같이 MCC는 연소를 하지 않으면서도 불꽃연소 과정에서 발생하는 고체상(solid-state)과 기체상(gas-phase processes)에서 발생하는 현상에 대해 결과를 얻을 수가 있는 것이 특징이다. 또 장치의 정교한 제어로 재현성이 높으며, 시료 형태도 펠릿 상태에서도 가능하며, 시료의 양도 수 mg정도(3~5mg)로도 측정이 가능하다. MCC 방식은 콘 칼로리미터와 마찬가지로 산소 소비량을 사용하는데 정량적인 측정 가능한 항목은 다음과 같다. 그림 17. MCC의 측정 과정 · 방산열용량(Heat Release Capacity) · 방열량(Heat Release Rate) · 착화온도(Ignition Temperature) · 연소열(Heat of Combustion) · 연소온도(pyrolysis temperature) · 난연성(Flame Resistance) · 챠 수율(char yield) 이러한 측정 결과는 고분자 재료의 상대 적인 난연성을 비교하는 것도 가능하다. 그림 18. 각종 고분자의 방열량 예를 들면 범용 고분자와 특수 고분자인 polyethylene(PE), polypropylene(PP), polystryene(PS), acrylonitrilebuatdiene-styrene terpolymer(ABS), poly methylmethacrylate(PMMA), polyethyleneterphthalate(PET), polyetheretherketone(PEEK)과 polybenzimidazole(PBI)을 측정한 예를 그림 18에 나타내었다. 그림 18에서 보면 폴리에틸렌이 가장 방열량이 크고, PBI가 가장 낮은데 이는 폴리에틸렌의 난연화가 PBI의 난연화 보다 훨씬 힘들다는 것을 의미하고, 이런 결과는 소형 착화성 시험기로 측정한 데이터와 일치한다. 다음은 목재에 대해 MCC로 측정한 예를 그림 19에 나타내었다. 그림 19. MCC로 측정한 목재의 전형적인 방열량 이 결과로부터 목재의 방열량과 열분해 온도를 알 수 있다. UL에서도 이 방법을 채택하였는데 기존 방법에 비하여 MCC의 특징은 다음과 같다. · 고분자 재료의 연소특성을 정량적으로 비교가 가능하다. · 연소성의 정량적 데이터는 새로운 재료 개발에 도움이 된다. · UL-94 연소 시험 고유의 시험시료의 사전 컨디셔닝을 할 필요가 없어, 결과를 빨리 알 수 있다. · 펠릿 상태로도 MCC 시험 및 정성분석이 가능하기 때문에 성형이 필요 없다. 따라서 성형에 따르는 비용이나 시간을 줄이는 것이 가능하다. · UL-94 연소 시험 때에 발생하는 가스등 부생 생성물의 삭감이 가능하다. MCC는 비교적 최근에 소개된 것이지만 이 방법으로 고분자의 난연성을 측정하여 보고한 문헌은 2015년 2월까지 218건에 이르나, 목재와 관련된 문헌은 현재 2건밖에 보이지 않으며, 이 또한 가능성만을 언급한 것이다. 다른 고분자에서는 MCC의 이용이 활발한 것으로 보이나, 목재 쪽에서는 아직 인식이 낮은 것으로 판단된다.
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- 작성일22.01.24
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[기고] 목재와 목질재료의 난연화 5 - 김진규 전통문화과학기술연구단 위촉연구원
그림 12는 동일한 시료(OSB)를 복사열만 20, 35, 50, 65㎾/㎡로 가열했을 때의 변화이다. <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">전체적인 형태는 비슷하나 가열 강도가 강할수록 이른 시간에 피크가 발현하는 것을 볼 수 있다. 또 그림 12에서 보면 2개의 피크가 보이는데 첫 번째 나타나는 피크는 시료가 착화되어 발생하는 가연성 가스에 의한 것이다. 첫 피크가 나타난 이후로는 HRR이 줄어드는 것은 시료 표면에 탄화막이 생성되어 외부로부터 열전달이 차단되기 때문에 나타나는 현상이다. 두 번째 피크는 형성된 탄화막이 깨어지면서 다시 시료가 연소되어 첫 번째 피크보다 더울 많은 가연성 기체가 방출되기 때문으로 해석 된다. 가연성 가스가 모두 방출되면 연소는 종료되고, 이에 따라 HRR 피크가 안정화 되어 가는 것이 그림에서 나타난다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <그림 12> OSB(두께 : 12mm)의 20, 35, 50과 65kWm-2에서의 방열량 곡선? <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">ASTM에서는 25 내지 50을 권장하고 있으나 목질재료를 가열하는 경우 너무 낮은 가열세기이면 동일한 난연처리 시료이어도 착화에 편차가 많으며, 너무 강한 가열강도이면 재료간의 차이가 명료하게 나타나지 않는다. 그러나 이 방법도 한계가 있는데 이는 이 측정 방법이 환기가 잘되는 화재 상황에서만 측정이 가능하고, 측정 시료에 1차원적인 열원공급으로 인하여 재료의 표면에서 발생하는 화염확산(flame spread) 등을 측정할 수 없다는 한계가 있다. 따라서 환기가 부족한 상황이나 화재 전성기 이전 상태(post flashover fires)에서의 현상은 측정하기에 제한된다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">콘칼로리미터를 사용한 연구로서는 손동원 등은 실내 사용 목재의 연소특성을 콘칼로리미터 등을 사용해 분석한 결과 목재의 재질적 특성은 연소적 특성으로 발현 되었으며, 열적성질과 연소가스 발생량과의 관계는 상관관계가 높게 나타났음을 보고하고 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">Gao등은 고분자-층상복수산화물(LDH, Layered Double Hydroxide)의 나노복합체의 난연성을 MC(micro calorimetery), LOI, CC(cone calorimetry), UL-94등의 수단을 통하여 난연성을 측정하여 LDH의 난연기구를 밝히고 있고, White 등도 CC를 이용하여 목재의 연소 특성 등을 연구하여 ASTM E 84의 화염 전파성과의 관계를 보고하였다. 미국 농무성의 산림과학원(FPL, Forest Products Laboratory) 홈페이지에서는 목재에 대한 수종별, 두께별, 처리별로 콘칼로리메터 데이터를 볼 수 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">4.2 산소지수법(Oxigen Inedx Method) <그림 13> LOI의 모식도와 외관 이 방법은 1957년 제너럴일렉트릭(GE) 회사에서 연료의 연소성을 측정하기 위하여 개발된 후, 페니모어(Fenimore) 등에 의해 1966년 처음 소개되었고, 고분자 제품의 연소성 시험방법으로 많은 관심과 연구의 결과로 현재 가장 널리 이용되고 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">그 이유는 재현성이 뛰어나고 제품의 품질 관리가 용이하기 때문이다. 따라서 연소성 시험방법으로서 표 6에서 보는 바와 같이 ISO규격을 비롯하여 여러 나라가 자국의 국가 규격으로 채택하고 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">산소지수법은 ASTM의 정의에 따르면 천천히 상승하는 산소-질소 혼합기체 중 에서 재료가 연소를 지속할 수 있는(그림 13)과 같은 장치를 통해서 수직으로 세운 시료가 3분 또는 5㎝가 연소) 최소 산소농도를 말한다. 산소지수는 다음과 같이 계산한다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">산소지수(%) = O2 / (O2 + N2 ) ×100<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">공기 중의 산소량이 21%이므로 산소 지수가 22 이하인 경우에는 가연성(combustible), 23~27은 자소성(selfextinguishing), 27 이상은 난연성(flame resistant)으로 평가된다. 따라서 산소지수가 높을수록 난연성이 높게 평가된다. 그림 14는 필자가 실험한 일례로서 제일인산암모늄(MAP)과 구아니딘 설포메이트(guanidine sulfamate, GS)를 적용한 셀룰로스의 난연성 증진 효과를 본 것이다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <그림 14> LOI로 측정한 셀룰로스의 난연성? 그림 14에서 보는 바와 같이 이 방법은 난연제 함량에 따른 산소지수가 직선적으로 얻어지며, MAP가 GS보다 단위 무게 당약 2.5배 더 효과가 있는 것을 알 수 있다. 이처럼 LOI는 각종 난연제의 효과를 정량 적으로 평가할 수 있는 장점을 갖고 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">페니모어(Fenimore) 등은 산소지수 시험법에서 고분자 재료의 연소를 상세하게 관찰한 결과 연소 시에 잔사를 남기지 않고, 불꽃이 안정한 대부분의 재료는 정밀도가 높으나, 예를 들면 저분자량의 폴리프로 플렌(PP)과 같이 연소 시에 용융중합체가 흘러내리는 시험편의 경우 그대로 측정한 경우에는 산소지수 값이 23이었으나, 이 시료에 용융방지를 위해 불연성 지지대를 넣고 측정한 결과 산소지수는 17.7±0.5이었다고 밝히고 있다. LOI는 장치가 비교적 간단하고, 정량적 결과를 얻을 수 있기 때문에 그동안 많은 연구가 되어 있고, LOI와 다름 시험법과의 관계도 살핀 연구가 있다. LOI 값은 표 6에서 보는 바와 같이 UV-94 시험 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 볼 수 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">그러나 웨일(Weil) 등은 그동안 많이 축적된 LOI 관련 문헌을 분석한 결과 LOI의 결과와 다른 난연성 측정법, 특히 콘칼로리 미터에 의한 결과와 상관관계가 없으며, 실화재와의 관계도 명백하지 않다는 것을 밝히고 있다. 필자의 판단으로는 LOI의 시험이 수직으로 설치된 시료를 위에서 연소시켜 결과를 얻는데 비하여 실화재는 밑에서 타올라가는 것도 관계가 있을 것으로 추정 한다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">목재에 대한 LOI의 이용연구는 국내에서는 李弼宇 등이 (NH4)2SO4, NH4H2 PO4, (NH4)2HPO4, 붕산-붕사 혼합물로 처리한 합판의 산소지수를 측정하여 가장 효과적인 난연제는 (NH4)2HPO4 > 붕산-붕사 혼합물 > (NH4)2SO4> NH4H2PO4임을 밝히고 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">외국에서는 디즈만(Dizman)과 돈메즈 (Donmez)는 소나무재에 붕소화합물을 침적한 시료를 LOI를 통해서 난연성을 평가하였고, 화이트(White)도 목재에 대한 Na2B4O7·10H2O, Na2B8O13·4H2O, H3BO3, NH4H2PO4, (NH4)2SO4, ZnCl2 , Na2Cr2O7 등의 효력을 LOI을 통해 측정한 결과 미처리 목재의 경우 LOI 값이 22인데 비하여 처리 목재는 78까지 상승됨을 보고하고 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <다음호에 계속><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 출처 : 한국목재신문(http://www.woodkorea.co.kr)
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- 작성일22.01.12
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기술 패권 경쟁의 사령탑 필요하다
1991년 소련이 무너지며 미소 양극체제가 붕괴됐다. 경제강국 일본도 플라자 합의와 슈퍼 301조 앞에 맥없이 무릎을 꿇었다. 세계 유일의 초강대국이 된 미국은 최소 한 세기는 넘게 ‘팍스 아메리카나’를 이어갈 것 같았다. <br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">하지만 30년 만에 세계는 다시 격렬한 패권 경쟁의 소용돌이 속으로 치닫고 있다. 자신을 드러내지 않고 때를 기다리며 힘을 키워온 도광양회(韜光養晦)의 중국은 올해 베이징 겨울올림픽을 통해 미국에 맞설 또 다른 패권국가로의 부상을 준비 중이다. 외교적 보이콧을 선언한 서구 동맹국들과 초대장은 받았냐며 대응하는 중국의 사이에서 한국은 선택의 기로에 서게 됐다.<br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">이처럼 ‘안보’와 ‘경제’라는 배타적인 두 축 사이에서 세계는 합종연횡을 거듭하고 있다. 여기에 지정학적 딜레마까지 복잡하게 얽혀 있는 한국에는 한층 고차원의 해법이 요구되고 있다. 국제 정치의 엄혹한 현실 아래서 한국이 스스로 미래를 결정할 수 있는 유일한 해법은 안보와 경제의 공통분모인 ‘기술주권’을 확보하는 것뿐이다.<br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <div class="armerica_ban" style="margin: 0px; padding: 0px; color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 최근 하버드대 연구진은 인공지능, 5G, 바이오 등 대다수의 전략기술 분야에서 10년 내 중국이 미국을 추월할 것이라는 전망을 내놓았다. 수성에 나서야 할 조 바이든 미 대통령은 과학기술 자문회의를 신설하고 백악관 과학기술정책국장을 장관급으로 격상했다. 계속해서 진화하는 경쟁상대에 맞서 끊임없이 혁신하지 못하면 결국 도태되고 만다는 ‘붉은 여왕 효과’를 연상시킨다.<br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">아무리 우리가 전력을 다한다 해도 세계 1, 2위 강국과의 기술패권 경쟁은 결국 다윗과 골리앗의 싸움이다. 규모의 한계를 극복하기 위해서 우리는 무엇을 할 수 있을까? 결국 더 밀도 있게 지혜와 역량을 응집할 수 있는 과학기술 컨트롤타워를 고민할 수밖에 없다. 이를 위해 차기 정부에 대한민국의 미래를 책임질 강력한 과학기술 거버넌스로 ‘과학기술 부총리’의 부활을 전격 제안한다. 붉은 여왕 효과가 가속화되는 시대의 과학기술 컨트롤타워는 연구개발의 방향과 예산을 총괄하는 것을 넘어 국정 전반에 과학기술 전문성을 제공할 수 있어야 한다. 그렇지 않고 과학기술에 대한 투자가 정무적·재무적 관점에 얽매인다면 외부 환경변화에 기민하게 대응할 수 없다. 2004년 과학기술부를 부총리급으로 격상했던 4년간 상승세를 탄 한국의 생산기술 경쟁력은 세계 2위까지 올라갔었다.<br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">양자컴퓨팅, 차세대반도체 등 최첨단 미래기술 분야에서 세계를 선도하고 테이블세터가 되지 못한다면 기술 주권도 없다. 경쟁국에 한참 모자라는 투자로 모든 분야에서 초격차를 확보하겠다는 계획도 어불성설이다. 군사작전에 비유한다면 다양한 각도에서 한 지점에 화력을 집중해 전선의 연쇄적인 균열을 유도하는 ‘TOT(time on target)’ 전략이 효과적이다. 기업, 대학, 정부출연연구소 등 모든 혁신주체들의 역량을 결집해 입체적으로 화력을 쏟아 부을 수 있는 야전 사령부가 필요한 이유다. <span style="color: rgb(18, 18, 18); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 굴림,="" gulim,="" 돋움,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.5px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 윤석진 한국과학기술연구원(KIST) 원장 출처 : 동아일보(https://www.donga.com/news/article/all/20220110/111165520/1)
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천천히 서두르는 탄소중립
지난달 막을 내린 유엔기후변화협약 당사국총회는 지구 평균 기온 상승분을 1.5도 이내로 막자는 세계의 의지를 재확인하는 계기였던 동시에 이것이 얼마나 어려운 목표인지도 여실히 드러낸 자리였다. 일단 목표달성시점에서 시각차가 확연히 드러났다. 중국, 인도, 러시아 등 온실가스를 많이 배출하는 국가가 자국 감축목표를 하향조정하는 일이 대거 발생했다. 다른 국가의 사정도 비슷하다. 그렇지 않아도 코로나로 막심한 타격을 입었던 경제가 탄소중립이라는 부담까지 더해 이중고를 겪을 것으로 전망되기 때문이다. 많은 전문가가 탄소중립 달성의 열쇠는 과학기술에 있다고 이야기하는데 이 말은 맞기도 하고 틀리기도 하다. 2050년까지 탄소 순배출량을 ‘0’으로, 그리고 가까이는 2030년까지 지금 수준 대비 40%를 줄여야 하는데 기술 없이 규제만으로는 불가능하다. 기술 확보가 곧 탄소중립의 충분조건인 것도 아니다. 기술 보급과 함께 우리 사회 전반에 걸쳐 대전환이 함께 일어나야 하기 때문이다. 철강·석유화학 등 이른바 고탄소산업은 친환경 공정 기술이 개발되더라도 기존 공정의 경제성을 따라잡지 못하면 무용지물이다. 재생에너지의 경우 전기생산의 경제성뿐 아니라 저장, 송배전에 필요한 막대한 인프라 구축이 요구된다. 이처럼 탄소중립 사회로 가기 위해서는 혁신적 기술뿐 아니라 기반 기술과 인프라의 획기적 발전, 또한 사회 구성원 전체의 참여가 함께 요구된다. 탄소중립에의 도전은 과학기술 혼자 뛰는 100m 달리기가 아닌, 우리 사회 전체가 같이 뛰는 2인3각 경기인 셈이다. <p style="font-family: Montserrat, " noto="" sans",="" "san="" francisco",="" "myriad="" set="" pro",="" "lucida="" grande",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" applesdgothicneo,="" "droid="" malgumgothic,="" "hy="" dotum",="" dotum,="" "lexi="" gulim",="" arial,="" verdana,="" "sans-serif";="" margin-top:="" 1em;="" margin-bottom:="" border:="" 0px;="" font-size:="" 18px;="" text-size-adjust:="" 100%;="" vertical-align:="" baseline;="" color:="" rgb(51,="" 51,="" 51);="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5;"="">탄소중립을 위한 핵심 기술 확보와 관련해 한 가지 염려되는 것은, 연구·개발(R&D)의 본질적 속성, 불확실성에 대한 고려다. 탄소중립의 해(解)를 찾는 방정식에서 R&D는 상수가 아닌 변수다. 뜨겁고 긴 여름을 지나야 수확할 수 있는 벼농사처럼 과학기술 연구개발도 기다림의 시간이 필요하다. <p style="font-family: Montserrat, " noto="" sans",="" "san="" francisco",="" "myriad="" set="" pro",="" "lucida="" grande",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" applesdgothicneo,="" "droid="" malgumgothic,="" "hy="" dotum",="" dotum,="" "lexi="" gulim",="" arial,="" verdana,="" "sans-serif";="" margin-top:="" 1em;="" margin-bottom:="" border:="" 0px;="" font-size:="" 18px;="" text-size-adjust:="" 100%;="" vertical-align:="" baseline;="" color:="" rgb(51,="" 51,="" 51);="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5;"=""> <p style="font-family: Montserrat, " noto="" sans",="" "san="" francisco",="" "myriad="" set="" pro",="" "lucida="" grande",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" applesdgothicneo,="" "droid="" malgumgothic,="" "hy="" dotum",="" dotum,="" "lexi="" gulim",="" arial,="" verdana,="" "sans-serif";="" margin-top:="" 1em;="" margin-bottom:="" border:="" 0px;="" font-size:="" 18px;="" text-size-adjust:="" 100%;="" vertical-align:="" baseline;="" color:="" rgb(51,="" 51,="" 51);="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5;"="">더구나 탄소중립은 우리나라뿐 아니라 전 세계 어느 국가도 아직 분명하게 앞서지 않은 미개척의 영역이다. 미래를 내다보는 연구에서는 투자와 성과가 정확히 비례하지도 않을뿐더러 어떤 파급효과를 가져올지 예측하기도 어렵다. <p style="font-family: Montserrat, " noto="" sans",="" "san="" francisco",="" "myriad="" set="" pro",="" "lucida="" grande",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" applesdgothicneo,="" "droid="" malgumgothic,="" "hy="" dotum",="" dotum,="" "lexi="" gulim",="" arial,="" verdana,="" "sans-serif";="" margin-top:="" 1em;="" margin-bottom:="" border:="" 0px;="" font-size:="" 18px;="" text-size-adjust:="" 100%;="" vertical-align:="" baseline;="" color:="" rgb(51,="" 51,="" 51);="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5;"=""> <p style="font-family: Montserrat, " noto="" sans",="" "san="" francisco",="" "myriad="" set="" pro",="" "lucida="" grande",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" applesdgothicneo,="" "droid="" malgumgothic,="" "hy="" dotum",="" dotum,="" "lexi="" gulim",="" arial,="" verdana,="" "sans-serif";="" margin-top:="" 1em;="" margin-bottom:="" border:="" 0px;="" font-size:="" 18px;="" text-size-adjust:="" 100%;="" vertical-align:="" baseline;="" color:="" rgb(51,="" 51,="" 51);="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5;"="">역설적으로, 일선 현장의 연구자들이 창의적 아이디어로 자유로이 도전할 수 있어야 한다. 설사 그 목표가 불가능에 가까워 보이더라도 좋다. 탄소배출량을 획기적으로 줄이고, 흡수량 역시 대폭 늘려야 한다는 목표 자체가 이미 도전적이다. 지금은 그 목표를 달성할 수단을 찾기 위해 성과에 대한 압박 없이 무조건적인 지원을 아끼지 않을 때다. 지금처럼 수년 안에 우수 논문 몇 편, 특허 몇 개, 일자리 몇 개 등 손으로 꼽을 수 있는 잣대, 즉 정량지표를 들이댄다면 과연 탄소중립을 앞당길 수 있는 파급효과 큰 혁신이 우리 손에서 나올 수 있을까? <p style="font-family: Montserrat, " noto="" sans",="" "san="" francisco",="" "myriad="" set="" pro",="" "lucida="" grande",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" applesdgothicneo,="" "droid="" malgumgothic,="" "hy="" dotum",="" dotum,="" "lexi="" gulim",="" arial,="" verdana,="" "sans-serif";="" margin-top:="" 1em;="" margin-bottom:="" border:="" 0px;="" font-size:="" 18px;="" text-size-adjust:="" 100%;="" vertical-align:="" baseline;="" color:="" rgb(51,="" 51,="" 51);="" text-align:="" justify;="" line-height:="" 1.5;"=""> 급할수록 돌아가라는 격언은 영어로 ‘천천히 서둘러라(Make haste slowly)’로 쓸 수 있다. 본디 창조적 인재인 연구자에게 자유롭게 상상하고, 그 상상을 결과물로 구현할 시간과 자원을 부여하자. 연구자들이 천천히 서두를 수 있다면 그것이 바로 탄소중립이라는 거대한 장애물을 넘기 위한 도움닫기의 정석이다. 출처 : 헤럴드경제(http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20211221000425)
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[과학과 놀자] 얼굴로 스마트폰 잠금해제…어떻게 감지·구별하나 - 김수민 AI로봇연구소 연구원
?최근 휴대폰엔 암호나 지문 대신 얼굴을 인식해 잠금을 해제하는 페이스 아이디(Face ID) 기능이 있다. 또 많은 사람이 본인의 모습을 특색 있게 남기기 위해 눈, 코, 입의 위치를 인식하는 앱을 사용하기도 한다. 이러한 작업을 위해서는 컴퓨터, 즉 기계가 이미지 정보를 인식해 얼굴 영역을 파악하고 또 그에 더해 눈, 코, 입의 위치를 파악해야 한다. <br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">컴퓨터는 어떻게 우리 얼굴을 감지하는 것일까? 확실하게 말할 수 있는 것은 사람이 물체를 인식하는 것과 컴퓨터가 물체를 인식하는 방식은 다르다는 것이다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">컴퓨터는 사진이나 이미지를 디지털화된 숫자로 인식한다. 조금 더 구체적으로 말하면, 우리가 가진 디지털 이미지는 이미지의 크기만한 행렬로 표현되며 (여기서 이미지의 크기란 우리가 아는 해상도이다), 각각의 포인트는 픽셀이라고 불린다. 이 픽셀은 총 3개의 RGB(Red, Green, Blue)값을 갖는다. 즉 컴퓨터는 이미지를 3차원 배열(가로×세로×RGB)로 인식한다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">따라서 컴퓨터를 사람이 인식하는 것처럼 픽셀 수준이 아니라 영역 위주로 정보를 인식하게 하려면 추가적인 계산이나 방법을 필요로 하게 되는데, 이렇게 컴퓨터가 물체나 사람을 인식하고 이미지 속 상황을 해석해 내는 것을 컴퓨터 비전이라고 한다. 컴퓨터 비전 세부 태스크들은 크게 객체 분류(image classification), 객체 탐지(object detection), 의미론적 분할(semantic segmentation)로 나눌 수 있다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">객체 분류란 보통 이미지 인식이라고도 불리며, 이미지 속에 있는 객체를 인식하여 그 객체가 어떤 클래스에 포함되는지를 파악하는 기술이다. 컴퓨터 비전 영역에서 가장 기초적인 분야다. 예를 들어 비행기 사진을 입력하였을 때 이것이 비행기 클래스에 포함될 확률이 높다는 결과를 내놓는 것을 말하는데, 그림과 같이 사진 중앙에 물체가 하나만 있을 때 그 물체의 클래스를 알아내는 것이다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">객체 탐지는 앞서 설명한 객체 분류에서 한 단계 더 나아가서 이미지 안에 존재하는 객체가 무엇인지 알아냄과 동시에 그것의 위치도 파악해 내는 것이다. 보통 네모난 경계 상자의 위치 좌표로 물체의 위치를 대략적으로 표시한다. 또 목적에 따라서 특정한 객체만 식별하게 할 수도 있고, 객체 분류와는 다르게 여러 개의 물체를 식별하고 위치를 파악해내게 할 수도 있는 기술을 말한다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">의미론적 분할은 객체 탐지에서 더 나아가 이제는 객체의 위치를 네모난 경계 상자로 대략적으로 파악하는 것이 아니라 정확히 그 객체의 경계를 파악하여 객체의 영역을 확실하게 인식하는 것이다. 이미지의 픽셀들 사이에서 같은 의미를 가진 것들을 묶어서 영역으로 표시하기에 의미론적 분할이라고 부른다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">앞서 설명한 태스크들을 컴퓨터가 할 수 있게 하기 위해 인공지능(딥러닝)을 활용할 수 있다. 딥러닝 네트워크를 각각의 태스크를 해낼 수 있게 하려면 네트워크에 어떻게 해당 태스크를 할 수 있는지 훈련을 시켜야 한다. 이러한 훈련은 보통 다양한 학습 데이터를 네트워크에 보여주고 네트워크의 출력이 점점 더 해당 태스크의 정답과 가까워지게 학습을 시키는 것이다. 따라서 태스크에 따라서 적절한 학습 데이터와 그 정답을 수집하는 것이 중요하다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">객체 분류를 학습시키려면 이미지와 그에 해당되는 정답 객체 정보(사진에 어떤 클래스의 객체가 존재하는지)가 주석으로 달린 100만 개 이상의 이미지와 1000개 객체 클래스가 있는 이미지넷이 많이 쓰이고, 객체 탐지와 의미론적 분할을 학습시키기 위해서는 이미지에 있는 객체 영역의 정답 마스크 정보와 정답 경계상자 정보가 함께 있는 30만 장이 넘는 이미지가 있는 MS COCO 데이터세트가 많이 활용된다.<br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">앞서 말한 활용 사례 외에도 컴퓨터가 물체를 파악하는 기술은 무궁무진한 활용처가 존재한다. 앞으로 미래에는 사람만이 할 수 있었던 각종 산업현장, 의료분야, 생활 속 다양한 태스크들을 컴퓨터가 대체하게 되면서 많은 분야에서 사람의 역할을 충족시키게 될 것으로 전망된다.<strong class="hk-sub-headline" style="margin: 35px 0px; padding: 12px 0px 15px; transform: rotate(0.03deg); border-top: 2px solid rgb(196, 196, 196); border-bottom: 1px solid rgb(221, 221, 221); font-size: 20px; line-height: 32px; overflow-wrap: break-word; display: -webkit-box; -webkit-box-orient: vertical; word-break: keep-all; color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">√ 기억해주세요 <figure class="article-figure figure-l" style="margin: 15px 25px 15px 0px; padding: 0px; float: left; text-align: center; color: rgb(85, 85, 85); font-family: NanumBarunGothic, " apple="" sd="" gothic="" neo",="" applegothic,="" "droid="" sans="" fallback",="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 컴퓨터는 사진이나 이미지를 디지털화된 숫자로 인식한다. 조금 더 구체적으로 말하면, 우리가 가진 디지털 이미지는 이미지의 크기만한 행렬로 표현되며 (여기서 이미지의 크기란 우리가 아는 해상도이다), 각각의 포인트는 픽셀이라고 불린다. 이 픽셀은 총 3개의 RGB(Red, Green, Blue)값을 갖는다. 즉 컴퓨터는 이미지를 3차원 배열(가로×세로×RGB)로 인식한다.
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[요즘 과학 따라잡기] 인체 내 작은 소우주, 뇌 - 박미경 KIST 뇌과학연구소 책임연구원
뇌의 기초구조물 ‘시냅스’ 뇌는 인간의 행동과 마음을 통제하고 조절하는, 인체 내 작은 소우주와 같은 기관이다. 뇌는 신경세포 사이의 정보 전달을 담당하는 시냅스가 제대로 된 기능을 수행함으로써 작동하게 된다. 그렇기 때문에 시냅스의 구조 및 기능 이상은 치매, 자폐증과 같은 뇌신경질환을 일으킨다. 따라서 시냅스 구조와 기능을 유지하고 강화하는 메커니즘을 연구하는 것은 궁극적으로 뇌신경질환의 진단과 치료에도 도움을 줄 수 있다.<br style="letter-spacing: 0px; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 나눔고딕,="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" sans-serif;="" font-size:="" 20px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="letter-spacing: 0px; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 나눔고딕,="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" sans-serif;="" font-size:="" 20px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">시냅스는 무수히 많은 단백질을 포함하는 ‘생물학적인 구조물’인 동시에 신경전달물질이라는 작은 화합물을 지닌 ‘화학적인 구조물’이며 전기적인 특성으로 정보를 전달하는 ‘공학적인 구조물’이다. 이 때문에 시냅스 기능 연구에는 분자세포생물학, 유전학, 화학, 전기생리학, 행동학, 광학, 공학, 영상학, 의약학 등 여러 학문의 다각적 접근과 협력이 필요하다.<br style="letter-spacing: 0px; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 나눔고딕,="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" sans-serif;="" font-size:="" 20px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 인간의 뇌에는 약 1000억개의 신경세포가 있고 하나의 신경세포는 약 1000개의 시냅스를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 즉 우리 뇌에는 약 100조개의 시냅스가 있다. 이렇게 무수히 많은 시냅스는 고정된 구조물이 아니고 다양한 자극에 따라 변할 수 있는 가소성을 지니고 있기 때문에 그 기능의 범위는 상상을 초월한다. 이러한 뇌를 과연 정복할 수 있을까? 탄탄한 기초과학을 발판으로 다학제적 융합연구를 수행한다면 뇌의 비밀을 하나씩 풀어 갈 수 있고, 궁극적으로 인류의 행복 및 건강 증진에도 기여할 것이라 본다. <span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(34, 34, 34); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 나눔고딕,="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" sans-serif;="" font-size:="" 20px;="" letter-spacing:="" -1px;"=""> 출처 : 서울신문(https://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20211214029010&wlog_tag3=naver)
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- 작성일21.12.14
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[기고] 목재와 목질재료의 난연화 3 - 김진규 전통문화과학기술연구단 위촉연구원
강산형 난연제의 작용은 가열초기에서 중량감소율의 증대, 열분해·중량감소 개시 온도의 저온화, 탈수탄화작용의 촉진 등이 있는데 비하여 강염기형 난연제는 가열초기에서 중량변화에 미치는 영향이 작고, 흡열성 타르 생성반응의 저해에 영향을 미치는 탄소잔사 생성증대에 기여하는 것이다. <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">목재가 열분해에 의해 생성된 목탄은 순수한 탄소만으로 형성된 것이 아니고, 대체로 2차분해 생성물인 타르성 잔사가 탄소를 주성분으로 집적된 것이 상당부분을 점한다. 이 탄소잔사표면은 활성탄소표면이라 부르며, 산소에 대한 친화성이 극히 높아 130℃의 저온에서도 산화에 의한 열의 방출을 개시하며, 착화도 미연소목재 보다도 용이하게 된다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">그러나 타르성 잔사가 300℃(13) 또는 400℃이상으로 되면 탄소잔사로부터 수소 및 산소 전부가 방출되어 C-C 결합을 갖는 6환의 흑연에 의한 강고한 망목구조를 형성하여 500℃ 근방의 작열연소에 이르기 까지는 열에 대하여 비교적 안정한 형태를 유지한다(Browne 1958). 온도가 500℃ 근방에 다다르면 목탄은 황적색의 빛을 내면서 수소나 일산화탄소와 같은 기화성 가스를 생성하며, 작열연소하여, 회분을 남기며 서서히 소비된다. 이때의 연소표면의 온도는 약 800-1,000℃에 달한다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">이 과정에서 리그닌의 분해는 목탄의 생성량에 중요한 역할을 하며, 생성된 목탄은 연소 표면과 그 밑에 존재하는 미연소목재 사이에 열의 전달을 방해하는 작용을 한다. 이 목탄의 생성은 열방출율을 저하시키고, 기화성 가스가 이동하는 것을 막으며 공기 중의 산소가 공급되는 것도 막는다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">목탄의 구조는 목재의 종류, 난연처리, 가열속도에 따라 다양하며, 안정성은 밀도, 산화안정성, 열차단성 및 투과성 등의 요인에 의해 영향 받는다. 목탄의 생성은 저온 탈수반응이기 때문에 이의 생성은 가열의 기간 및 정도에 크게 의존한다. 급격한 온도 증가는 목탄의 생성율이 낮으며, 서서히 온도가 증가되면 목탄의 생성율이 증가된다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">한편 난연제 첨가는 무처리 목재에 비하여 목재의 목탄 생성량을 증가시키나 밀도, 목탄층의 두께, 수분함량, 산소농도 및 외부의 열 유입량 등의 요소에 의해 크게 차이가 난다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">3.3 연기의 발생과 독성<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">화재가 일어나면 연소에 의한 막대한 열량과 함께 연기(smoke)가 발생되며 이를 화재의 2차 효과(secondary fire effect)라 부른다. 화재의 2차 효과에서 문제가 되는 것은 ?연기가 시계를 방해하는 것으로부터 오는 피난상의 유해성, ?연소가스에 의한 판단력 저하와 행동불능을 일으키고, 나아가서 죽음에 이르는 급성독성, ③주변 기기의 부식성 때문이라 할 수 있다. 이중<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">?은 재료의 발연성, ?는 생성 가스의 유해성, ③은 연소가스의 부식성의 문제이다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 화재에 의한 사망을 원인별로 보면 그림 7과 같이 연무 및 연소가스에 의한 사망이약 70%에 이르는 것을 알 수 있어, 화재의 2차 효과가 매우 중요함을 알 수 있다. <그림 7> 참조 <span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;"=""><그림 7> 화재시 사망의 원인별 분석 <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">목재는 다른 유기재료에 비하여 연기 발생량이 적다. 환기가 잘되는 곳이라면 목재의 연기 발생량은 25~100m2/kg이다. 반면 플라스틱 재료는 수백 또는 수천 /kg 이다. 연기의 발생은 연소되는 재료와 불꽃연소(flaming)인가 아니면 훈소(glowing, Non flaming)인가 하는 연소의 형태 및 산소의 공급형태에 따라 달라지는데, 전자는 연소되는 고분자의 구조와 일정한 관계가 있어 고분자의 화학적 구조가 연기 발생량에 가장 중요한 역할을 한다. 고분자의 구조에 따라 검뎅이 만들어지는 양은 대체로 다음과 같은 순서이다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">naphthalene > benzene > diolefins > monoolefins > paraffins 그러나 훈소의 경우에는 고분자의 구조와 일정한 관계를 찾아보기 힘들다. 예를 들어 표 2는 고분자의 발연성을 NBS 연농도상자법으로 측정한 것이다. <span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;"=""><표 2> 고분자의 발연성(NBS 연농도 상자법. <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 3.4 훈소와 표면연소 <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">소방시설설치유지 및 안전관리에 관한 법율 시행령에는 방염물품의 잔염시간 (after flame time)과 함께 잔신시간(after glowing time)을 규제하고 있어, 잔신(after glowing)도 중요 항목이며, 이것 때문에 장시간에서 연소가 그치지 않는 경우 가 많기 때문에 방지할 필요가 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">잔신은 표면연소(작열연소)의 현상으로 불꽃을 동반하는 불꽃연소와 달리 불꽃을 형성하지 않는다는 이유에서 훈소(smoldering)와 동일한 현상으로 취급하는 경향이 있으나 훈소의 상태·성상과 표면 연소의 그것은 커다란 차이가 있다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">훈소는 인슐레이션보드, 저비중 파티클 보드, 발포성 폴리머와 같이 겉보기 비중이 낮은 목질재료에서 산소의 공급이 불충분한 채로 완만한 속도를 갖고 연소하는 현상이다. 이는 탄소잔사를 생성하면서 진행하거나 열분해를 수반하고 있어 알데히드류, 타르상의 열분해 생성물의 휘발성 유기 성분을 다량으로 함유하고 있어 공기의 공급이 가속되면 일거에 불꽃연소로 이행한다. 한편 표면연소는 불꽃연소 종료 후(타르류의 생성과 가연성 가스의 방출 후) 탄소잔사에 의해 일어나는 연소로서 발광은 있으나 일반적인 불꽃 형성과 연기의 생성은 없다. 일반 목재나 고비중 목질재료의 연소 추이로서는 불꽃연소 후에 생성된 탄소 잔사의 표면 연소에 의해 재(ash)가 되면서 연소는 완료된다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 흑연 재료와는 달리 목탄이 표면연소에 의해 비교적 용이하게 탄화하는 것은 그림 9에서 보는바와 같이 연소 후에 생성된 목탄은 세포의 공극구조가 남아 있기 때문에 공기의 공급이 비교적 용이하기 때문이다.<그림 8> 참조 <span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;"=""><그림 8> 목재와 목탄의 현미경 사진. <br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">표면연소는 고체상의 잔류성 탄소가 가열되었을 경우 불꽃을 동반하지 않고 연소하는 현상을 말한다. 이러한 현상은 불꽃연소가 액상 및 기상에서 일어나는 것과 다르다. 표면연소는 고체상 탄소가 산소와 결합 하여 CO2를 생성하는 현상으로 이러한 현상은 1단계 반응인 고체상 산화반응과 2단계 반응인 기체상 상화반응의 2가지 단계를 거친다.<br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">1단계 반응은 탄소와 산소가 결합하면서 표면에서 일어난다. C → CO+26.43kcal/mol 2단계 반응은 형성된 CO가 기상에서 산소와 반응하여 더 많은 열을 발생시키면서 최종 연소 산물인 CO2로 변하면서 종료한다. CO → CO2+67.95kcal/mol 이 과정에서 발생하는 열량은 탄소잔사의 표면을 600~700℃로 유지시키는데 충분한 열량이다. <다음호에 계속><br style="box-sizing: inherit; color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" roboto,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 출처 : 한국목재신문(http://www.woodkorea.co.kr)
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- 작성일21.12.13
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반도체 세계 1위 싸움, 이제 다시 시작이다 - 김형준 차세대반도체연구소장
인공지능(AI) 개념의 창시자 앨런 튜링의 얼굴이 새겨진 새 지폐가 지난 6월부터 영국에서 유통되고 있다. 2016년 이세돌-알파고의 역사적 바둑 대국, 2018년 자율주행시스템이 장착된 테슬라 전기차 등장에 이어 AI 시대의 도래를 보여주는 또 하나의 상징적 사건이다. <p style="padding-bottom: 40px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">AI는 이제 기업과 정부는 물론 일반인에게도 거스를 수 없는 시대의 화두다. 거의 모든 사회·경제적 논의의 중심에 AI가 있을 정도다. 역동적인 기술 발전과 달리 현실 세계에서 확장성은 여전히 미약하다는 지적도 있다. 하지만 AI의 무궁무진한 잠재력과 폭발적인 사회·경제적 파급력에 대해서만큼은 이제 누구도 이론을 제기하지 않는다. <div class="ab_box_article " style="margin: 0px 0px 40px; padding: 0px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> 비메모리 분야 기술력 배가 절실 AI 특화 초저전력 반도체 키워야 <p style="padding-bottom: 40px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">필자의 기억에 최근 몇 년 만큼 반도체에 대한 대중적 관심이 높았던 적이 없었다. 미·중 반도체 패권 다툼과 일본의 수출 규제 사태를 계기로 국내총생산(GDP)에서 약 30%의 비중을 차지하는 반도체 산업이 끊임없이 재조명됐다. <p style="padding-bottom: 40px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">익히 알려진 대로 우리나라는 반도체 대국이다. 하지만 모든 반도체를 다 잘 만드는 것은 아니다. 반도체는 종류가 매우 다양하고 광범위하다. 우리 기업들은 그중 메모리 반도체 분야에서 세계 최고의 기술력으로 시장을 선도하고 있다. 하지만 그보다 규모가 3배 더 큰 비메모리 반도체 시장의 점유율은 여전히 미미하다. <p style="padding-bottom: 40px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">최근 세계 반도체 업계의 주요 이슈는 딥러닝(Deep learning)에 최적화된 신경망 처리장치(NPU)의 폭발적인 성장세다. 향후 매년 50%가 넘는 고성장이 예상된다. 반면 사용량이 증가해온 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 등은 조만간 정체기에 접어들 것이라는 전망이다. <p style="padding-bottom: 40px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">비트코인 논란에서도 불거졌듯이 기존의 반도체는 과도한 전력 소모라는 한계를 안고 있다. 지금 같은 속도로 반도체가 증가하면 2040년엔 약 1억 개의 화력발전소가 필요할 거란 우려도 있다. AI를 본격 활용하면 몇 곱절 더 많은 전력이 필요하다. 이 말은 곧 반도체 혁신 없이는 AI 시대도 없다는 것을 의미한다. 이에 따라 글로벌 반도체 기업들은 이제 AI 특화용 반도체인 초저전력 반도체 기술 개발에 사활을 걸고 있다. 사람의 두뇌 작동 방식을 모사하는 뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체가 대표적이다. 인간의 두뇌는 매우 효율적이고 강력한 컴퓨터다. 약 1000억 개의 뉴런과 이들 사이를 모든 방향으로 연결하는 100조 개 시냅스의 초병렬구조가 어떤 컴퓨팅 시스템보다 빠르게 효율적으로 대량의 정보를 처리한다. 뉴로모픽 반도체의 기술 개발 수준은 아직 전 세계적으로 매우 초보적인 단계다. 뚜렷한 선두 그룹이 없는 무주공산이다. <span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.4px;"=""> <span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.4px;"="">한국은 그동안 세계 메모리 반도체 시장에서 기적적으로 후발 경쟁국들과의 초격차를 유지해왔다. 하지만 국민소득 4만 달러 시대로 이끌 주력산업으로 손꼽히고 있는 시스템반도체 분야에서는 오랜 시간의 연구개발(R&D)을 바탕으로 아성을 쌓아온 미국을 좀처럼 따라잡지 못하고 있다. 그런데 새로운 게임체인저 등장으로 열세를 단숨에 뒤집을 기회의 문이 열리고 있다. <p style="padding-bottom: 40px; box-sizing: border-box; letter-spacing: -0.4px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">반도체 산업은 높은 기술력과 막대한 투자로 후발 주자의 진입을 허용하지 않는 ‘승자독식 시장’이다. 이런 가혹한 경쟁 환경을 생각한다면 메모리 분야의 우위에 안주할 때가 아니다. 미래에도 반도체 강국으로 살아남기 위해서는 AI용 초저전력 반도체와 같은 핵심원천기술 개발에 국가 역량을 집중해야 한다. 관련 생태계 구축도 중요하다. 차세대 반도체 개발은 뇌과학을 비롯한 기초과학과 공학 전반의 협력과 동반성장 없이는 실현 불가능하다. 도전적이고 미래지향적인 투자가 없다면 다가올 새로운 반도체 패권 경쟁에서 한국은 다시 추격자가 될 수밖에 없을 것이다.<span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(17, 17, 17); font-family: " noto="" sans="" kr",="" "atheme_uniquele="" sd="" gothic="" neo",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" dotum,="" 돋움,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.4px;"=""> 출처 : 중앙일보(https://www.joongang.co.kr/article/25030998#home)
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[투데이 窓]전문성 기반의 융합연구 2.0 - 김현우 융합연구정책센터 소장
2011년 5월1일 미국 백악관 상황실엔 팽팽한 긴장감이 돌았다. 4개월 전 CIA는 파키스탄 북서부의 3층 저택이 9·11 테러의 주범 오사마 빈라덴의 은신처일 가능성이 있다고 보고했다. 확정적인 증거를 확보한 것은 아니다. 빈라덴 측근의 출입이 있었고 빨랫감이 빈라덴 가족의 구성과 같았다는 것이다. 버락 오바마 대통령은 숙고 끝에 작전개시를 명령했다. 빈라덴을 제거하기 위한 '넵튠의 창' 작전의 시작이다. <br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">버락 오바마 대통령, 힐러리 클린턴 국무장관, 조 바이든 부통령, 국방장관, 합참의장 등 안보라인이 백악관 상황실에 총집결했다. 작전을 지휘하는 상황실 중앙자리의 주인은 군 최고 통수권자인 대통령이 아닌 합동특수작전사령부 마셜 B 준장이었다. 작전 전문가에게 중앙자리를 양보한 것이다. 전문성을 존중하는 문화가 온전히 담긴 당시 상황실 사진에서 미국의 경쟁력을 담보하는 소프트파워를 엿볼 수 있다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> 전문성을 존중하는 문화가 항상 주어지는 것은 아니다. 도널드 트럼프 대통령은 과학기술정책실을 19개월간 공석으로 방치했다. 파리협정 탈퇴를 선언하며 전지구적 기후변화 대응 노력을 무시했다. 코로나에 말라리아 치료제가 효과적이라는 과학적 근거가 빈약한 정보도 퍼뜨렸다. 이번 미국 대선에서 과학기술계는 예외적으로 조 바이든 후보를 공개적으로 지지했다. 지난해 미국 대선은 과학기술을 존중하는 후보를 선택했다. <span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> <span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">과학기술은 동료 연구자와 과학기술 지식에 대한 존중 없이는 존립 자체가 불가능하다. 17세기 독일과 영국은 미적분 논쟁으로 적대시했다. 하지만 독일 수학자 라이프니츠는 "뉴턴 시대까지 수학을 놓고 볼 때 뉴턴이 이룩한 업적이 반 이상"이라며 존경심을 보였다. 스티븐 호킹 박사는 뉴턴을 과학사에서 대적할 자가 없는 거인으로 칭송했다. 정작 아이작 뉴턴은 "내가 더 멀리 보았다면 이는 거인들의 어깨 위에 올라서 있었기 때문"이라고 몸을 낮췄다. <br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">선도형 연구일수록 전문성의 중요성이 더 커진다. 추격형 연구에서는 앞선 연구의 성공경로를 따라가며 전문성을 보완할 수 있었다. 그래서 정책과 전략을 더 중시하는 일도 가능했다. 하지만 선도형 연구에서는 아무리 뛰어난 정책과 전략일지라도 전문성이 결여됐다면 군맹무상(群盲撫象)에서 벗어나기 어렵다. 선도형 연구로 전환하려면 가장 먼저 전문성을 존중하는 연구·개발 사업으로 변모해야 한다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">지난달 30일 과학기술정보통신부는 'STEAM융합연구사업 미개척분야 발굴보고회'를 개최했다. 융합연구는 인류가 당면한 현안을 해결하고 기술적 한계를 극복하기 위한 방법 중 으뜸이다. STEAM사업은 대표 융합연구사업으로 2011년부터 6500억원 규모의 투자를 이어왔다. 평창 동계올림픽에서 국가대표가 사용할 첨단장비를 공급하는 일부터 미래 건강과 삶의 질을 높이고 신성장동력이 될 뇌과학 연구를 키워냈다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""><br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"="">바둑에서 제자가 스승을 이기면 보은을 했다고 한다. 융합연구를 위한 투자요구에 "융합이 아닌 연구가 어디 있느냐"는 부정적인 피드백이 어쩌면 가장 큰 성과다. 지난 10년 동안 융합연구 확산에 전념했다면 앞으로 10년은 기획의 전문성을 강화해 대형 융합연구 성과를 창출해야 한다. 이를 위해 산학연 융합연구 전문가로 구성된 'STEAM융합협의체'에 유망분야 선정과 미개척 연구기획을 일임했다.<br style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> 10년 전 백악관 상황실에서 오바마 옆을 지킨 바이든 부통령은 올해 1월 제46대 미국 대통령으로 취임했다. 바이든 대통령은 2004년 관련법 개정으로 시작한 대통령 국가과학기술자문회의(PACST)와 같은 취지의 대통령 과학기술자문회의(PCAST)를 신설했다. 최근 '오징어게임' '지옥' 등 K콘텐츠가 넷플릭스라는 세계적 OTT(동영상스트리밍서비스) 플랫폼을 석권했다. K-R&D가 과학기술 선진국으로 역수출될 날을 기대한다.<span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> <span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: 맑은고딕, " malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" sans-serif;="" font-size:="" 16px;="" letter-spacing:="" -0.4px;="" text-align:="" justify;"=""> 출처 : 머니투데이 (https://news.mt.co.kr/mtview.php?no=2021120218194382486)
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[시론] 미래 기술 전쟁에 필요한 '줄다리기' 전략 - KIST 윤석진 원장
선택과 집중 '핵심기술 우위' 확보<br style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" font-weight:="" 700;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">부족 채울 조력자와 '합종연횡'<br style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" font-weight:="" 700;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">다차원적 국가역량 총집결 필요<br style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" font-weight:="" 700;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""><br style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" font-weight:="" 700;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">윤석진 < 한국과학기술연구원(KIST) 원장 > 46초가 부족했던 누리호는 최종 목표를 미완의 과제로 남겼다. 하지만 외신들은 한국형 발사체 누리호의 비상을 속보로 타전하며 한국의 우주산업 진입을 공식화했다. 특히 중국은 한국의 기술력을 냉정하게 평가하면서도 예상보다 빠른 한국의 우주개발 행보에 경계심을 나타냈다. <br class="paragraph" data-index="0" style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">중국은 우주기술과 양자, 인공지능, 집적회로 등 7대 기술 육성에 국력을 쏟아붓고 있다. 이들 기술은 세계의 권력 지도와 경제질서를 재편할 ‘게임 체인저급’이다. 지난달 중국은 구글의 최신 양자 컴퓨터보다 100만 배 더 복잡한 연산이 가능한 양자 컴퓨터를 개발했다고 보도했다. 당시 함께 공개된 광(光)양자 컴퓨터는 현재의 슈퍼컴퓨터로 30조 년이 걸리는 계산을 0.001초 만에 할 수 있다고 했다.<br style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> 필자가 위원장으로 참여한 2020년 국가기술 수준 조사에서 국내 연구자는 중국의 과학기술을 이제는 한국과 대등한 수준으로 평가했을 뿐만 아니라 미래 기술에서는 오히려 중국이 더 우위를 차지한 것으로 인식했다.<span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" font-weight:="" 700;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">미래 기술에서의 열세를 우려하는 것은 미래 기술 수준이 국가 경쟁력의 가장 확실한 선행지표이기 때문이다. 한국이 국내총생산(GDP) 대비 세계 최고 수준으로 연구개발에 투자하고 있는 이유도 여기에 있다. 그럼에도 불구하고 전체 연구개발 예산 규모는 아직까지 미국의 17%, 중국의 21%, 일본의 59% 수준에 불과하다. 선택과 집중이 필요하지 않냐고 물을 수 있겠지만, 그렇다고 게임 체인저로 불리는 미래 기술 중 일부에만 올인하기도 어렵다. 세계인들을 매료시킨 ‘오징어 게임’의 줄다리기 전략에서처럼 부족한 힘을 지혜로 극복할 수 있는 전략이 절실하다. <br class="paragraph" data-index="3" style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">먼저 선택과 집중을 통한 ‘코어 기술 우위(core tech supremacy)’ 전략을 생각해볼 수 있다. 미래 기술을 구성하는 모든 요소의 기술력을 확보하기 어렵다면 미래 기술의 수준을 결정하는 핵심 요소에 집중해 초격차를 확보하자는 전략이다. 극자외선(EUV) 노광장비에서 독보적인 기술력을 보유한 네덜란드 반도체 장비 기업 ASML이 좋은 예다. 이들이 만드는 5m 크기의 EUV 노광장비는 300m가 넘는 초대형 LNG 운반선보다 비싸다. 차세대 반도체 공정 프로세스를 선점하려는 인텔, 삼성, TSMC 같은 굴지의 반도체 기업들이 연간 생산 30~40대에 불과한 ASML의 장비를 구매하려 줄을 선다.<br style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> 두 번째 ‘합종연횡’ 전략도 고려해볼 만하다. 미래 기술은 막대한 연구개발 투자가 필요하기 때문에 한 국가의 힘만으로는 성공하기 어렵고, 나의 부족함을 채워줄 조력자들과 함께한다면 세계의 트렌드를 선도하고 확산할 ‘테이블 세터’가 될 수 있다. 인류 최대의 과학기술 프로젝트 국제핵융합실험로(ITER)에서 한국의 위상은 국제적 협력과 외연 확장을 통해 리더가 된 좋은 사례다. 움츠러들 필요는 없다. 지난 5월 한·미 정상은 군사·외교 동맹을 과학기술로도 확장하는 데 합의했다. 세계 5위로 높아진 한국의 과학기술 역량과 세계 10위의 경제력에 미국이 러브콜을 보낸 것이다. 지금은 미래 기술을 둘러싼 전국시대다. 부족한 부분을 보완하는 합종연횡으로 미래 기술의 쟁패전에서 승리할 확률을 조금씩 높여가야 한다.<span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">마지막으로 다차원적인 국가의 역량을 총결집하는 전략도 필요하다. 우리나라는 기초과학연구원 설립, 입자가속기 등 기초연구에 투자를 꾸준히 확대해왔다. 지금까지 축적된 연구성과와 미래의 기초연구 성과를 연계해 과거와 현재, 미래 역량을 결집한다면 놀라운 일을 해낼 수 있다. 누리호 발사는 특정 연구기관의 깜짝 성과가 아니라 한국항공우주연구원이 중심이 되고, 300여 개의 연구소와 기업이 협력함으로써 하나하나 쌓아 올린 금자탑이었다. <br class="paragraph" data-index="6" style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"=""> 눈앞의 이익에 연연하지 않는 국가 연구 역량을 융합하는 용광로. 정부출연 연구기관의 새로운 시대적 사명으로 이보다 더 적합한 모델은 없을 듯하다.<span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: " malgun="" gothic",="" "맑은="" 고딕",="" "apple="" sd="" gothic="" neo",="" 돋움,="" dotum,="" 굴림,="" gulim,="" verdana,="" arial,="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;="" letter-spacing:="" -0.9px;"="">
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- 작성일21.11.29
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