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2019년 10월 13일 일요일

우주 이야기 973 - 탄소가 풍부한 행성상 성운



(XMM-Newton EPIC (pn+MOS1+MOS2) images of NGC 5189. The bottom right panel shows a color-composite image combining the soft (red), medium (green), and hard (blue) bands. The position of the CSPN is shown with a circular white dashed-line aperture in the upper left and lower right panels. Credit: Toala et al., 2019.)


 유럽 우주국의 XMM-newton 망원경이 탄소가 매우 풍부한 행성상 성운(planetary nebula)을 포착했습니다. 탄소는 우주에 비교적 흔한 물질로 수소, 산소, 질소와 함께 생명체를 이루는 다양한 유기물을 만드는 기초 재료가 됩니다. 물론 이 탄소 역시 별 중심부에서 핵융합 반응의 결과로 생성된 것입니다. 별이 최후를 맞이할 때 탄소를 비롯한 다양한 원소가 우주로 방출되어 다음 세대 별과 행성을 이루는 재료가 됩니다. 그리고 이 재료를 바탕으로 생명체가 탄생합니다. 


 이번에 과학자들이 발견한 NGC 5189는 매우 뜨거운 행성상 성운으로 X선 영역에서 특히 밝게 빛납니다. 이 행성상 성운의 중심에는 외곽 물질이 벗겨져 내부가 드러난 뜨거운 별인 WD 1330-657이 있습니다. 울프 레이예 별(Wolf–Rayet )이라고 불리는 이 뜨거운 별은 백색왜성으로 가는 마지막 단계를 앞두고 있습니다.


 이것 자체는 특별한 일이 아닐 수 있지만, 이 행성상 성운에서 나오는 뜨거운 탄소는 태양의 38배나 될 정도로 농도가 높다는 사실이 흥미롭습니다. 별의 중심부에서 생성된 탄소는 이 시점에서 나올 수 없기 때문에 아마도 본래 탄소가 풍부한 별일 가능성이 높습니다. 어느 쪽이든 우주 공간에 탄소가 풍부한 가스를 방출해 다음 세대에 태어날지도 모르는 행성에 탄소를 공급할 수 있어 관심을 끌만합니다. 


 과학자들은 탄소가 풍부한 뜨거운 분출물이 나오는 이 행성상 성운에 대한 추가 관측을 생각하고 있습니다. 새로 태어나는 별의 재료가 어떻게 우주로 나오는지 알기 위해 죽어가는 별을 관측한다는 사실이 재미있습니다. 


 참고 


 A carbon-rich hot bubble in the planetary nebula NGC 5189, arXiv:1910.00025 [astro-ph.SR] arxiv.org/abs/1910.00025




태양계 이야기 778 - 고대 화성의 오아시스를 발견한 큐리오시티



(Filled with briny lakes, the Quisquiro salt flat in South America's Altiplano represents the kind of landscape that scientists think may have existed in Gale Crater, which NASA's Curiosity rover is exploring. Credit: Maksym Bocharov)


(This animation demonstrates the salty ponds and streams that scientists think may have been left behind as Gale Crater dried out over time. The bottom of the image is the floor of Gale Crater, with the peak being the side of Mount Sharp.Credit: ASU Knowledge Enterprise Development (KED), Michael Northrop)


 큐리오시티 로버는 2011년부터 게일 크레이터를 탐사하면서 많은 정보를 수집했습니다. 과학자들이 예상했던 것처럼 게일 크레이터는 과거 호수가 있었던 장소로 35억년 이전 따뜻하고 액체 상태의 물이 존재했던 화성의 과거를 간직하고 있습니다. 하지만 오랜 세월이 흐른 후이기 때문에 과거 있었던 일을 알아내기 위해서는 많은 연구와 현장 조사가 필요합니다. 큐리오시티는 이동 연구소로 화성에 직접 갈 수 없는 과학자들을 대신해서 현장에서 자료를 수집해 그 데이터를 지구로 전송했습니다. 


 캘리포니아 공대의 윌리엄 라핀 (William Rapin of Caltech)과 그 동료들은 큐리오시티가 보내온 데이터를 종합해 과거 게일 크레이터 내부에 있었을지 모르는 오아시스의 증거를 발견했습니다. 게일 크레이터는 37억년 전 발생한 거대 소행성 충돌의 결과로 생긴 지름 150km의 대형 크레이터입니다. 


 게일 크레이터가 생길 당시 화성에는 액체 상태의 물이 표면에 존재할 수 있는 환경이었기 때문에 크레이터 가장 자리에는 강이 생기고 바닥에는 호수가 생겼던 것으로 보입니다. 화성이 점점 건조해짐에 따라 호수는 말랐다가 다시 물이 차는 현상이 반복되면서 아래 침전물이 쌓이고 점점 바닥이 높아졌습니다. 그러다가 화성이 더 건조해진 이후에는 바람에 의해 모래와 먼지가 쌓여 게일 크레이터 안에 새로운 층을 만들었습니다. 이 모래층은 나중에 풍화되어 내부 층이 노출되게 되는데, 이 시기에 균열을 타고 안쪽에 있던 지하수가 새어 나왔던 것으로 추정됩니다. 이와 같은 현상은 지구의 사막에서도 볼 수 있습니다. (동영상 참조) 




(동영상) 


 연구팀은 대략 150m 크기의 퇴적층인 Sutton Island에서 관련된 증거를 확인했습니다. 수톤 아일랜드는 오래전 생선된 퇴적층 위에 새로 생긴 지형으로 미네랄이 풍부한 염수가 증발한 흔적을 지니고 있습니다. 지구의 건조한 사막에서 볼 수 있는 마실 수 없는 오아시스로 남미의 사막에 있는 알티플라노 호수 (Altiplano lakes) 같은 염수 호수였던 것으로 생각됩니다. 아무튼 이 지형은 화성이 건조해진 이후에도 잠시간은 지하수 덕분에 표면에 물이 존재했음을 보여주고 있습니다. 현재는 대기 농도가 너무 낮고 기온도 낮아 액체 상태로 장시간 존재하기는 어렵습니다. 


 게일 크레이터에 고대 호수가 있다는 것은 여러 가지 증거를 종합할 때 거의 확실합니다. 하지만 어떤 역사가 있었는지 상세히 밝히는 것은 또 별개의 문제입니다. 큐리오시티의 활약 덕분에 과학자들은 지구에서 지질 조사를 하는 것만큼 많은 정보를 얻고 화성의 과거를 재구성할 수 있게 됐습니다. 


 참고 


An interval of high salinity in ancient Gale crater lake on Mars, Nature Geoscience (2019). DOI: 10.1038/s41561-019-0458-8 , https://www.nature.com/articles/s41561-019-0458-8

2019년 10월 12일 토요일

3세대 스레드리퍼 다음달 공개된다.



(출처: AMD)


 AMD가 올해 11월 3세대 스레드리퍼(3rd Gen Ryzen Threadripper)를 공개할 예정입니다. 사실 7nm 공정의 라이젠 3000 시리즈와 에픽 프로세서가 나왔기 때문에 3세대 스레드리퍼의 출시 역시 시간 문제인 상황이었습니다. 특히 16코어 라이젠이 나오는 상황에서 스레드리퍼 역시 코어 숫자를 지금보다 늘리지 않고서는 제품 포지션이 애매해지는 상황이었습니다. 


 AMD는 11월에 해당 내용을 공개할 것이라고 언급했을 뿐 자세한 내용은 공개하지 않았습니다. 하지만 여러 정황상 엔트리 모델은 24코어에서 시작해서 64코어 모델까지 나와야 할 것으로 보입니다. 이 경우 칩셋과 메인보드 역시 업그레이드가 필요할 것으로 생각됩니다. MSI의 새로운 메인보드 리스트에서 TRX40이라는 표현이 등장해 이것이 새로운 칩셋이 아니냐는 이야기가 나오고 있으나 이 루머가 확인될 때까지 잠시 시간이 필요할 것 같습니다. 


 어떤 모습으로 등장할지는 아직 모르지만 3세대 스레드리퍼의 등장은 AMD의 7nm 공정 이전의 마침표가 될 것입니다. 경쟁사인 인텔이 정말 오랜 세월 14nm 공정을 우려 내는 동안 AMD가 이렇게 빨리 공정 전환을 마무리했다는 것은 시사하는 바가 큽니다. 인텔의 대응이 주목되지만 현재 상태로는 3세대 스레드리퍼의 대항마를 내놓기는 쉽지 않을 것입니다. 


 참고 



750마력 전기 비행기용 전기 모터 MagniX magni500





(출처: MagniX)


 최근 전기 자동차는 점차 빠르게 보급되고 있습니다. 결국 가까운 미래에 내연 기관 자동차를 대신할 수 있을 것이라는 전망이 힘을 얻고 있습니다. 이는 친환경 자동차에 대하 요구와 배터리 기술의 발전이 가져온 결과입니다. 그리고 이제 자동차를 넘어 선박이나 항공기처럼 이전에는 시도하기 어려웠던 분야까지 전기 동력화가 이뤄지고 있습니다. 


 호주의 매그닉스 MagniX는 magni500라는 전기 비행기용 전기 모터를 개발하고 있습니다. 이 전기모터는 750 hp (560 kW)급으로 1900RPM까지 작동하며 토크는 2,800 Nm 이상입니다. 소형 경비행기를 위한 전기 모터로 현재 지상 테스트를 진행 중입니다. 




(동영상) 


 항공기용 엔진에서 중요한 것은 경량 소형화와 더불어 신뢰성과 안전성을 확보하는 것입니다. 비행 중 엔진 고장은 치명적인 사고나 대형 참사로 이어질 수 있기 때문입니다. 전기 모터는 내연 기관에 비해 구조가 매우 단순해 고장 가능성이 낮지만, 발열량은 적지 않기 때문에 이를 식혀줄 냉각 장치가 필요합니다. magni500은 폐쇄형 수냉 시스템을 일체형으로 가지고 있습니다. 


 최근 전기 비행기 시도가 점점 증가하고 있는데, 사실 배터리의 에너지 저장 밀도가 획기적으로 늘어나지 않는 이상 단거리 소형 경비행기 이상은 어려울 것입니다. 그래도 배터리 성능이 매년 개선되고 있고 이렇게 관련 기술 역시 발전하고 있어 미래는 어둡지 않다고 생각합니다. 


 참고 


벨의 차세대 정찰 공격 헬기 360 인빅터스




(출처: Bell)


 벨이 미 육군의 미래 공격 정찰 헬기 사업 (Future Attack Reconnaissance Aircraft, FARA)에 입찰할  벨 360 인빅터스 Bell 360 Invictus를 공개했습니다. 비록 공개된 것은 컨셉 뿐이고 실제 기체는 아직인 것으로 보이지만, 틸트로터나 수평 로터 같은 새로운 개념 없이 기존의 헬리콥터 기술을 개량한 디자인 덕분에 개발 및 생산은 더 용이할 것으로 추정됩니다. 


 벨 360 인빅터스는 Bell OH-58D Kiowa Warrior 대체 사업에 입찰하는 것으로 미 육군의 요구 사항은 저렴하지만 성능을 크게 향상한 정찰 및 경공격 헬기입니다. 밸 360 인빅터스는 오래전 취소된 RAH - 66코만치 헬기와 유사한 외형을 지니고 있습니다. ( https://blog.naver.com/jjy0501/100063165064 참조) 


 스텔스 기능을 지닌 듯한 외형과 내부 무장 탑재, 그리고 추가 무장을 탑재할 수 있는 날개 때문에 그렇게 보이지만 아파치 헬기 대체 사업이었던 코만치 대비 더 작은 경량 공격헬기일 것입니다. 다만 아직 세부 스펙에 대해서는 공개된 것이 없습니다. 공개된 내용은 20mm 기관포와 기체 내부와 날개에 무장 장착이 가능한 구조/ 시속 200노트 (시속 370km)의 최고 속도와 시속 185노트 (343 km/h)의 순항 속도가 목표/전투 행동 반경은 250km/ 페이로드는 640kg/작전 시간은 90분 정도라는 것입니다. 메인 로터는 Bell 525 Relentless rotor 을 사용합니다. 


 벨 360 인빅터스가 다른 경쟁자를 제압할 수 있을지는 아직 알 수 없지만, 기존의 헬리콥터와 크게 다르지 않은 개념을 감안하면 머지 않은 미래에 실제 기체의 모습을 볼 수 있을 것으로 기대합니다. 


 참고 



2019년 10월 11일 금요일

(루머) AMD가 2021년 Zen 4와 DDR5를 도입하고 새로운 소켓으로 이전한다?




(출처: AMD)


 AMD는 2020년에 7nm + (EUV 공정) 기반의 Zen 3를 내놓을 계획입니다. 이 제품은 라이젠 4000 시리즈로 등장할 것이며 소켓 AM4를 유지합니다. 이 부분은 이전 로드맵을 통해 확인된 바 있습니다. 최근에 나오는 루머는 2021년 Zen 4와 더불어 AMD가 소켓은 물론 메모리까지 교체하려 한다는 것입니다. DDR5로 메모리를 변경한다면 소켓 변경 역시 매우 유력하기 때문에 그럴 듯한 이야기지만, 아직 AMD에서 공식 확인시켜준 이야기는 아닙니다. 


 다만 과거의 사례를 볼 때 아주 가능성 없는 이야기는 아니라고 할 수 있습니다. 본래 AM4 소켓은 2017년부터 2020년까지 유지하겠다고 발표했고 2021년에는 DDR5 메모리 도입과 PCIe 5.0이 본격 도입될 가능성이 있어 한 번 대대적인 시스템 변화가 있을 수 있기 때문입니다. 참고로 불도저 아키텍처 기반의 CPU를 지원하기 위한 소켓 AM3+ 는 2011년 등장했으며 940핀을 사용했습니다. AM4는 2016년 처음 선보였으며 1331핀을 사용했습니다. AM4는 DDR4를 지원한 첫 AMD 소켓이기도 했습니다. 


 소켓 AM3+는 무려 6년을 유지한 셈인데, 사실 이쪽이 예외적인 경우라고 할 수 있습니다. 이 시기 AMD CPU가 큰 발전이 없어 대대적인 변화가 없었기 때문임과 동시에 메인보드 자체가 재고가 항상 많다보니 인텔처럼 별 발전이 없는데도 2-3년 간격으로 소켓 장난을 치기 어려웠기 때문입니다. 


 내년 쯤 되면 진위 여부가 가려지겠지만, 상식적인 선에서 생각할 때 2021년 정도가 새로운 소켓과 아키텍처, 메모리 인터페이스를 도입하기에 적기라고 생각됩니다. DDR5 메모리와 함께 등장한다면 2021-2022년 사이 업그레이드를 고려하는 유저들에게 반가운 일이 될 것 같습니다. 소비자 입장에서도 메인보드 호환성은 4년 정도 유지했으면 충분히 해준 것이고 이후에는 적극적인 업그레이드를 더 선호할 것입니다. 


 참고 


라이젠 + 라데온 RX 5500 + 프리싱크를 탑재한 MSI Alpha 15 노트북






(출처: MSI/AMD)


 MSI가 AMD의 라데온 RX 5500M을 이용한 첫 노트북을 공개했습니다. 알파 15 (Alpha 15)는 AMD Ryzen 7 3750H와 라데온 RX 5500M을 사용한 15.6인치 노트북으로 프리싱크를 지원합니다. 무게 2.3kg의 게이밍 노트북으로 요즘 노트북 기준으로 다소 무겁지만, 게이밍 노트북이라는 점을 생각하면 무난한 수준입니다. 



Alpha 15 A3DDK
Alpha 15 A3DD
LCD
Diagonal
15.6-inch
Resolution
1920×1080
Type
IPS
VRR
AMD FreeSync
Refresh Rate
144 Hz
240 Hz
120 Hz
144 Hz
CPU
up to AMD Ryzen 7 3750H
Graphics
Integrated
up to AMD Radeon RX Vega 10
Discrete
AMD Radeon RX 5500M
RAM
up to 64 GB DDR4 DRAM
Storage
SSD
1 × M.2 SSD (SATA or PCIe)
HDD
1 × 2.5-inch
Card Reader
MicroSD Card reader
SD Card reader
Wireless
Wi-Fi 5 + Bluetooth 5.0
USB
1 × USB 3.2 Gen 1 Type-C
3 × USB Gen 3.2 Gen 1 Type-A
Wired Ethernet
GbE
Killer GbE
Cameras
Front
720p HD webcam
Other I/O
Microphone, 2 stereo speakers, audio jack, microphone in, mDP, HDMI
Battery
51 Wh
Dimensions
Width
357.7 mm

Depth
248 mm

Thickness
27.5 mm
Weight
2.3 kilograms
Launch Price
?


 정확한 가격은 미정이지만, 과거의 사례를 생각할 때 비슷한 성능의 인텔 + 엔비디아 지포스 조합보다 저렴할 것으로 생각합니다. 아마도 CPU + GPU 조합으로 같이 구매할 때 가격을 좀 인하해 주지 않을까 생각합니다. 


 AMD는 모바일 부분에서 지금까지도 약세를 면치 못하고 있지만, 사실 과거 ATI 시절만해도 모바일 VGA를 꽉 잡던 회사였습니다. 7nm 공정 CPU와 GPU를 통해 전성비를 대폭 끌어올린 만큼 인텔/엔비디아로 고착화된 모바일 시장 역시 경쟁이 될 수 있게 시장이 재편되기를 기대합니다. 


 참고 



태양계 이야기 777 - 엔셀라두스에서 발견된 유기물의 증거


(In this image captured by NASA's Cassini spacecraft in 2007, the plumes of Enceladus are clearly visible. The moon is nearly in front of the Sun from Cassini's viewpoint. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute)

(This illustration shows the process of organic compounds making their way onto ice grains emitted in plumes from Saturn's moon Enceladus, where they were detected by NASA's Cassini spacecraft. Credit: NASA/JPL-Caltech)


 태양계의 많은 위성 가운데 특별히 과학자들의 관심을 끄는 위성이 몇 개 있습니다. 목성의 위성 유로파, 토성의 위성 타이탄과 엔셀라두스가 그것으로 모두 표면이나 내부에 바다가 있다는 공통점이 있습니다. 이 가운데 엔셀라두스는 지름 500km 정도의 작은 천체임에도 불구하고 토성의 중력에 의해 내부가 가열되어 강력한 간헐천을 분출하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 따라서 미리 태양계 생명 탐사에서 가장 샘플을 확보하기 쉽다는 장점 때문에 중요한 탐사 목표 중 하나입니다. 


 베를린 자유 대학의 로자르 카와이아 (Nozair Khawaja, Free University of Berlin)가 이끄는 연구팀은 임무를 종료한 카시니 탐사선의 관측 장비 중 하나인 우주 먼지 분석기 Cosmic Dust Analyzer (CDA) 데이터를 분석해 엔셀라두스에서 분출된 물질이 다수 분포한 토성의 E 고리의 얼음 입자를 분석했습니다. 그 결과 이 얼음 입자 중 일부에서 질소와 산소를 포함한 저분자 방향족 물질 (Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds)가 있다는 사실을 확인했습니다. 


 이 물질의 기원은 엔셀라두스의 바닷속 열수 분출공일 가능성이 가장 높습니다. 지구에서도 비슷한 환경에서 같은 물질이 형성될 수 있기 때문입니다. 높은 수압과 고온 환경에서 적절한 물질 (탄소, 수소, 산소, 질소)가 있다면 이들이 화학 반을을 통해 무생물 환경에서도 다양한 유기물이 생성될 수 있습니다. 과학자들은 이런 유기물이 어쩌면 지구에서 최초의 생명체를 탄생시킨 기원일지도 모른다고 생각하고 있습니다. 당연히 엔셀라두스의 바다에서도 비슷한 일이 일어나고 있을지도 모릅니다. (개념도 참조) 


 다만 이를 확실히 검증하기 위해서는 당연히 엔셀라두스에 직접 탐사선을 보내 물질을 채취하고 성분을 분석해야 합니다. 그리고 궁극적으로는 두꺼운 얼음 지각을 뚫고 내부의 환경을 조사해야 합니다. 가까운 미래에 가능하지는 않겠지만, 언젠가는 인류가 답을 얻을 것으로 기대합니다. 


 참고 


N Khawaja et al. Low-mass nitrogen-, oxygen-bearing, and aromatic compounds in Enceladean ice grains, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2019). DOI: 10.1093/mnras/stz2280

2019년 10월 10일 목요일

마약류 약물의 농도를 측정하는 호흡 검사


(A volunteer breathes into the breath sampler. Credit: Cristina Davis, UC Davis)



 캘리포니아 대학(University of California-Davis)의 과학자들이 음주 측정처럼 호흡 테스트를 통해 마약류의 농도를 측정할 수 있는 방법을 개발했습니다. 포닥 연구자인 에바 보라스 (Eva Borras)와 크리스티나 데이비스 (Cristina Davis) 교수는 만성 통증으로 마약성 진통제를 복용하는 6명의 자원자를 대상으로 내쉬는 숨을 모아 그 안의 몰핀, 하이드로몰핀, 옥시코돈 (morphine, hydromorphone, oxycodone) 및 그 대사 물질을 분석했습니다. 


 암 환자나 수술 후 환자, 그리고 각종 만성 질환으로 인한 극심한 통증을 조절하기 위해 마약성 진통제가 널리 사용되고 있지만, 과용시 생명을 위협하는 부작용이 생길 수 있습니다. 반대로 용량이 너무 적으면 효과가 떨어질 것입니다. 문제는 환자에 따라 흡수율이나 혈중 농도가 일정하지 않아 조절이 어렵다는 것입니다. 지금까지 마약성 약물의 혈중 농도를 측정할 수 있는 방법은 혈액 검사가 유일합니다. 



 연구팀이 개발 중인 호흡 검사기는 훨씬 간편하고 빠르게 약물 농도를 확인할  수 있습니다. 더 나아가 대시 산물의 농도를 같이 측정해 체내에서 적절히 대사되고 있는지를 확인할 수 있습니다. 다만 정확히 농도를 측정할 수 있는지 확인하기 위해서는 여섯 명으로는 충분치 않기 때문에 연구팀은 더 많은 대상자를 포함한 후속 연구를 준비 중입니다. 


 이런 연구의 목적은 의학적 치료를 돕기 위한 것이지만, 어쩌면 마약 사용 의심자에 대한 간이 검사용으로 사용될 수도 있을 것 같다는 생각입니다. 특히 일부 마약이 합법인 나라에서 음주 측정과 더불어 같이 사용될 가능성도 있지 않을까 생각합니다. 음주 운전보다 더 위험한 일이 약물 중독 상태에서 운전이니 말이죠. 


 참고 





128층 4세대 낸드 플래시 메모리를 준비하는 마이크론



 삼성전자와 SK 하이닉스는 이미 100층 이상의 3D 낸드 플래시 메모리 양산에 돌입했습니다. 마이크론은 이 회사의 4세대 3D 낸드 기술인 4th Gen 128-layer 3D NAND의 테입 아웃에 성공했다고 발표했습니다. 이는 양산에 임박했다는 이야기이지만, 그렇다고 해도 이미 양산에 들어간 삼성이나 하이닉스에 비해 한 발 늦은 양산으로 볼 수 있을 것 같습니다. 


 3D 낸드라고 해도 사실 세부적인 기술적 내용은 회사마다 다릅니다. 마이크론의 3D 낸드 기술은 replacement gate (RG) 아키텍처라는 방식으로 새로운 형식의 플로팅 게이트 기술이라고 소개하고 있으나 세부적인 내용은 아직 공개하지 않았습니다. 아무튼 이 제품의 실제 양산은 2020년 정도에 이뤄질 것으로 보입니다. 현재 마이크론의 최신 3D 낸드 기술은 96층 3D 낸드로 내년에도 여전히 주력 생산 제품이 될 것입니다. 


 아무튼 삼성전자와 SK 하이닉스가 이미 100층 이상 3D 낸드 플래시 메모리 양산에 들어가고 인텔 역시 내년에 144층 QLC 낸드 양산을 계획하고 있으며 마이크론도 자사의 4세대 128층 3D 낸드 양산 계획을 발표했기 때문에 2020년에는 100층 이상 3D 낸드가 일반적인 제품이 될 것으로 예상됩니다. 이에 따라 지금다소 반등한 SSD 가격도 더 내려갈 수 있을 것으로 기대합니다. 


 참고 



EUV 리소그래피 기반의 2세대 7nm 공정 제품을 선적한 TSMC



 TSMC가 이번주 월요일에 EUV 리소그래피 공정의 2세대 7nm 반도체 제품을 고객들에게 선적하기 시작했다고 밝혔습니다. N7+로 명명된 이 공정을 사용하는 고객은 현재까지 화웨이의 기린 990 5G가 가장 잘 알려져 있습니다. 하지만 당연히 애플과 AMD 같은 다른 주요 고객도 이 공정을 활용할 것입니다. AMD의 경우 Zen 3에서 7nm +공정을 활용할 것이라고 이미 밝힌 바 있습니다. 


 TSMC에 의하면 2세대 7nm 공정은 DUV 리소그래피 기반인 1세대 7nm에 비해 트랜지스터 밀도가 15-20% 정도 높고 10% 낮은 전력 소모를 지니고 있습니다. 그 덕분인지 기린 990 5G의 트랜지스터 집적도는 모바일 AP로는 역대 최대인 100억 개가 넘습니다. 아마도 내년에는 이 정도 집적도를 지닌 모바일 프로세서를 여럿 볼 수 있을 것입니다. 


 TSMC는 내년 1분기에 2세대 EUV 리소그래피 미세 공정인 N6의  테스트를 시작해 내년 말에는 양산에 들어갈 계획입니다. N6는 N7+ 대비 18% 높은 트랜지스터 밀도를 지녀 한동안 프로세서의 트랜지스터 집적도는 지속적으로 증가할 수 있을 것으로 예상됩니다. 하지만 과연 5년 후에는 어떻게 될지 궁금합니다. 


 참고 



2019년 10월 9일 수요일

우주 이야기 972 - 350만년 전 우리 은하 중심 블랙홀이 활동성으로 변했다?



(An artist's impression of the massive bursts of ionizing radiation exploding from the center of the Milky Way and impacting the Magellanic Stream. Credit: James Josephides/ASTRO 3D)

(A schematic diagram modelling the ionizing radiation field over the South Galactic Hemisphere of the Milky Way, disrupted by the Seyfert flare event. Credit: Bland-Hawthorne, et al/ASTRO 3D)


지금으로부터 350만년 전 은하계 중심 블랙홀에서 강력한 폭발이 있었다는 증거가 발견됐습니다. 호주 ARC의 조스 브랜드-하쏜 교수 (Professor Joss Bland-Hawthorn)가 이끄는 연구팀은 All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D) 데이터를 이용해 은하계 중심의 거대 질량 블랙홀의 양축으로 강력한 물질 분출이 있었던 흔적을 확인했습니다. 


 연구팀이 확인한 것은 우리 은하의 가장 큰 위성 은하인 마젤란 은하의 이동 궤도입니다. 혜성이 지나간 곳에 꼬리를 남기듯 대/소 마젤란 은하 역시 마젤란 스트림 (Magellanic Stream)이라는 궤적을 남기는데, 이 흐름이 중간에 강력한 분사기에 의해 끊어진 것 같은 형태를 하고 있었던 것입니다. 이 강력한 물질 분출은 블랙홀과 가까운 지역에서는 좁고 멀어질수록 원뿔 모양으로 확산되는 구조를 지니고 있습니다. 이는 어떤 이유에서든 은하 중심 블랙홀이 지금처럼 조용하지 않고 매우 활동적이었다는 이야기입니다. 


 블랙홀은 막대한 물질을 흡수하면서 동시에 흡수되지 못한 물질을 제트의 형태로 방출하는데 당연히 방출하는 에너지와 물질의 양은 흡수되는 물질에 비례합니다. 많은 물질을 흡수하면서 강력한 제트를 분사하는 은하 중심 블랙홀은 활동성 은하핵으로 불립니다. 아마도 350만년 전 대략 30만년 정도 우리 은하 중심 블랙홀이 이런 상태였던 것으로 추정됩니다. 


 그 이유에 대해서는 아직 모르지만, 이 시기 은하 중심으로 막대한 양의 물질이 공급되었다는 점은 분명합니다. 지금 조용하다고 해서 과거에도 조용하지는 않았다는 것이죠. 오스트랄로피테쿠스가 지구에서 밤하늘을 바라볼 때 우리 은하 중심 블랙홀은 엄청난 물질을 뿜여내고 있었던 것입니다. 앞으로 그 원인을 밝히기 위한 연구가 진행될 것입니다. 


 참고 


새로운 물 전기 분해 기술 - 친환경 수소 대량 생산 가능할까?



(Image showing the difference between the conventional approach to water splitting (alkaline electrolysis) and the E-TAC water splitting technique proposed by the researchers. Credit: Dotan et al.)


 믈을 전기 분해하면 수소와 산소가 됩니다. 그리고 이 수소를 산소와 연소시키거나 혹은 연료 전지에서 반응 시키면 에너지가 나옵니다. 따라서 이론적으로 전기 분해를 통해 수소 연료는 무제한으로 쓸 수 있습니다. 이 과정에서 나오는 오염 물질이 없다는 것도 매력적인 조건입니다. 하지만 문제는 물을 전기 분해해서 수소를 만드는 과정이 그렇게 단순하지 않다는 것입니다. 장시간 물을 분해할 수 있는 안정적인 촉매 개발이 어렵고 같은 장소에서 산소와 수소가 생산되다보니 대량 생산할 경우 안전성 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 


 이스라엘 공대 - 테크니온의 아브너 로쉬차일드 (Avner Rothschild, Department of Materials Science and Engineering, Technion—Israel Institute of Technology)와 그 동료들은 독특한 디자인의 E-TAC 전기 분해 시스템을 개발했습니다. 태양 에너지를 이용해서 전기 수소 분해를 하는 굉전기화학 photoelectrochemical (PEC) 셀을 하나가 아니라 두 개로 나눠 산소와 수소가 서로 섞이지 않게 하는 것이 핵심인데, NiOOH 와 수소가 생산되는 HER (hydrogen evolution reaction) 과정과 Ni(OH)2와 산소가 생산되는 OER (oxygen evolution reaction)으로 분리해 아예 섞일 수 있는 가능성을 원천 차단한 것입니다. 다만 이 경우 양극은 수작업으로 다른 셀로 옮겨야 합니다. (개념도 참조)


 이 과정이 번거롭긴 하겠지만, 니켈처럼 비싸지 않은 촉매를 사용하는데다 양극을 옮기는 과정도 사실 자동화 할 수 있고 무엇보다 안전성이 높다는 것이 무시할 수 없는 큰 장점입니다. 수소처럼 인화성과 폭발성이 강한 물질을 대량으로 생산하는 경우 가장 큰 문제는 안전성이기 때문입니다. 다만 E-TAC의 태양 - 수소 에너지 전환 효율을 7.5%로 높은 편은 아닙니다. 실제 상용화를 위해서는 효율은 높이고 가격은 낮출 필요가 있습니다, 실제로 상용화될 수 있을지는 모르겠지만, 아이디어는 나름 기발한 것 같습니다. 


 참고 


 Decoupled hydrogen and oxygen evolution by a two-step electrochemical-chemical cycle for efficient overall water splitting. Nature Energy, DOI: 10.1038/s41560-019-0462-7

Avigail Landman et al. Photoelectrochemical water splitting in separate oxygen and hydrogen cells, Nature Materials (2017). DOI: 10.1038/nmat4876