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전기만 사용해 철을 만드는 친환경 제철법

(출처 : 보스턴 메탈) ​ ​ 철과 콘크리트는 모두 현대 문명을 지탱하는 가장 중요한 생산품이면서 동시에 많은 양의 이산화탄소를 배출하는 제품입니다. 철의 경우 산소와 단단히 결합한 산화철 형태로 대부분 존재하기 때문에 이를 분리하기 위해서 석탄으로 만든 코크스를 이용해 고온으로 가열합니다. 따라서 철 1톤을 만들기 위해서 보통 1.92톤의 이산화탄소가 배출됩니다. ​ 이 문제를 해결하기 위해 철강 업계와 과학자들은 많은 연구를 진행하고 있습니다. 최근 상용화 단계에 이른 방법으로 수소 환원 제철법이 있습니다. 다만 코크스 대신 수소를 이용하는데 우리가 사용하는 대부분의 수소가 사실 화석연료에서 나온다는 문제점이 있습니다. ​ 수소 환원 제철법: https://blog.naver.com/jjy0501/222440107516 ​ MIT의 스핀 오프 기업인 보스턴 메탈 (Boston Metal)은 수소가 필요 없는 다른 방식의 친환경 제철 기술을 사용합니다. 용융 산화물 전기분해 (molten oxide electrolysis (MOE)) 방식은 전기를 이용해 철광석이 들어 있는 반응로의 온도를 섭씨 1600도까지 올리고 산소를 분리하는 방법으로 전기만 화석연료에 의존하지 않는다면 이산화탄소를 전해 배출하지 않는 친환경 제철 기술입니다. ​ (Solving for Zero: The Green Steel of Boston Metal) ​ 보스턴 메탈은 최근 메사추세츠 주 우번 (Woburn, Massachusetts)에 있는 파일럿 반응로에서 한 달에 1-2톤 정도의 철을 생산하는데 성공했습니다. 이 회사는 이를 기반으로 내년에 더 큰 크기의 반응로를 만들어 상업화를 위한 길을 가겠다는 목표를 세우고 있습니다. ​ 다만 원리상 막대한 양의 전기가 필요하다는 점이 변수가 될 것 같습니다. 결국 제조 비용이 기존의 철보다 비쌀 가능성이 높기 때문입니다. 실제 상용화에 성공할 수 있을지 주목됩니다. ​ ​ 참고 ​ https://www.bostonmetal....
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공기 중 미세 플라스틱은 어디서 올까?

  ( Sources (blue) and sinks (orange) of atmospheric microplastics. Credit: npj Climate and Atmospheric Science (2025). DOI: 10.1038/s41612-025-00914-3 ) ​ ​ 미세 플라스틱은 이제 지구상 어디에서나 발견되고 있습니다. 사람이 살지 않는 남극에도 있고 바다와 땅, 그리고 대기에도 존재합니다. 가장 큰 이슈가 되고 있는 것은 해양 미세 플라스틱이지만, 현재 우리가 숨 쉬고 있는 공기 중에도 미세 플라스틱은 존재합니다. ​ 독일 막스 플랑크 기상학 연구소 (Max Planck Institute for Meteorology (MPI-M))의 과학자들은 대기 중 미세 플라스틱이 주로 어디서 오는지 연구했습니다. 과거 대기 중 미세 플라스틱은 미세 플라스틱이 가장 많은 바다에서 온다고 생각됐습니다. 해양 미세 플라스틱 입자를 담은 거품이나 파도가 바람에 날리면서 대기 중 미세 플라스틱을 공급한다는 것입니다. ​ 그럴 듯한 주장이기는 하나 실험실에서 얼마나 많은 미세 플라스틱이 공기중으로 나올 수 있는지 조사해 본 결과 생각보다 작은 양의 미세 플라스틱 밖에 대기 중으로 날아간다는 사실이 밝혀졌습니다. 과거 추정했듯이 수억에서 수십억kg의 미세 플라스틱이 대기 중으로 날아가기는 어려워 보였습니다. 수십에서 수백만 kg 정도가 더 현실적인 추정치로 보입니다. ​ 연구팀의 모델에서는 오히려 대기중으로 날아가는 미세 플라스틱보다 대기에서 바다로 가라앉는 미세 플라스틱이 더 많은 것으로 나타났습니다. 최대 15%의 대기중 미세 플라스틱이 바다로 가라앉는 반면 바다에서 대기로 올라오는 미세 플라스틱은 전체 대기 중 미세 플라스틱의 0.008%에 지나지 않았습니다. 반면 마모되는 자동차 타이어나 옷감 등 인간의 활동에 의한 미세 플라스틱 생성이 전체의 97% 정도로 나타났습니다. ​ 이번 연구는 대기 중 미세 플라스틱을 줄이기 위해 타이어 소재를...

세계 최초의 소듐 (나트륨) 이온 보조 배터리 등장

  (출처: 엘레컴) ​ ​ 일본의 PC 및 모바일 주변 기기 하드웨어 제조사 가운데 하나인 엘레컴 (Elecom)에 세계 최초로 소듐 (나트륨) 배터리를 사용한 보조 배터리를 선보였습니다. ​ DE-C55L-9000라는 명칭의 이 보조 배터리는 45-W USB Type-C, 18-W Type-A 포트 두 개를 지니고 있으며 LED 라이트로 배터리 잔량을 표시하는 매우 흔한 형태의 배터리입니다. ​ 용량은 9,000-mAh로 비슷한 크기의 리튬 이온 배터리보다 작다는 점이 단점이지만, 소듐 이온 배터리에는 이를 상쇄할 수 있는 몇 가지 큰 장점이 있습니다. ​ 우선 소듐 (나트륨)은 소금에서 쉽게 구할 수 있어 리튬과 달리 구하기 쉽습니다. 또 양극재와 음극재 소재 역시 코발트나 니켈 같이 비싼 금속을 사용하지 않습니다. 대량 생산 시 자원이 부족할 걱정이 없고 리튬 이본 배터리보다 훨씬 저렴해질 가능성이 높은 것입니다. ​ 또 소듐 이온 배터리는 리튬처럼 가연성이 높지 않아 화재 위험이 적습니다. 여기에 리튬 이온 배터리 처럼 수명을 길게 하기 위해 일부 충전된 상태로 보관할 필요도 없어서 화재 가능성이 없는 완전 방전 상태에서 대량으로 장기 보존하거나 수송해도 안전합니디. ​ 그리고 낮은 온도나 높은 온도에서도 작동이 가능합니다. DE-C55L-9000는 영하 34도에서 영상 50도에서 작동을 보증하기 때문에 주로 추운 곳이나 더운 곳에서도 사용할 수 있습니다. 따라서 러기드 배터리나 군용 배터리로 유망한 특징을 고루 갖추고 있습니다. ​ 마지막 장점은 충방전 사이클도 길다는 것입니다. 일반적인 리튬 이온 배터리의 충방전 사이클이 500-1000회 정도면 이 소듐 이온 배터리는 5,000회에 달합니다. 따라서 에너지 밀도가 낮긴 하지만, 장기간 사용해야 하는 에너지 저장 시스템 (ESS)에 적합한 특징을 지니고 있습니다. ​ 단점은 역설적으로 가격이 비싸다는 것입니다. 값싼 나트륨을 사용하지만, 아직 리튬 이온 배터리처럼 대량 생산되지...