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  (Credit: FlexBase) ​ ​ 흐름 전지 (flow battery) 혹은 레독스 흐름 전지(Redox Flow Battery, RFB)는 전해액에 용해된 활물질의 산화·환원 반응을 이용해 에너지를 저장하는 대용량 이차전지입니다. 연료전지처럼 외부 탱크에 저장된 전해액이 펌프를 통해 셀로 순환하는 방식으로 펌프를 이용해 양극과 음극의 전해액을 셀로 순환시키며, 이온이 막을 통과할 때 산화-환원 반응이 발생하여 충·방전이 일어납니다. ​ 흐름 전지는 전해액 탱크의 용량을 키워서 저장 용량을 쉽게 늘릴 수 있고 장기간 에너지 저장이 가능하며 화재 위험성이 적어 에너지 저장 장치 (ESS) 용으로 주목받고 있습니다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 가장 널리 쓰이는 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)의 경우 고가의 바나듐을 사용해 경제성이 좀 떨어진다는 문제점이 있습니다. ​ ​ (바나듐 레독스 흐름 전지 설명) ​ ​ 아무튼 신재생 에너지가 보급되면서 불규칙한 에너지 공급을 완충하기 위한 ESS 배터리 수요가 늘고 있는데, 대규모 흐름 전지 프로젝트가 여기 저기서 진행 중입니다. 그중 최대 규모의 프로젝트가 스위스에서 본격 건설에 들어갔다는 소식입니다. ​ 스위스 에너지 회사인 플렉스베이스 (FlexBase)가 스위스 북부에 건설하는 이 레독스 흐름 전지는 축구장 두 개 넓이의 부지에 27m가 넘는 깊은 구덩이를 파고 구축되는 것으로 막대한 양의 전해질을 담을 수 있습니다. 에너지 저장량은 2.1GWh로 하루 동안 21만 가구에 전력을 공급할 수 있을 정도입니다. 현재 가동 중인 최대 규모의 레독스 흐름 배터리인 중국의 700MWh급 신화우시 프로젝트보다 3배 큰 규모입니다. ​ 제조사 측의 설명에 의하면 이 흐름 전지는 단 몇 초안에 1.2GW의 전력을 충전 혹은 방출할 수 있다고 합니다. 다만 이 회사는 전해질의 종류가 무엇인지도 구체적으로 밝히지 않았습니다. 아무튼 이 프로젝트는 10억 달러 이상의 비용이 투입될 예정으로 2029-203...

  (출처: PCI-SIG) ​ PCIe 규격을 만드는 PCI-SIG가 PCIe 8.0의 0.5 초안 (draft)를 공개했습니다. 2028년 출시를 목표로한 PCIe 8.0은 레인당 256GT/s, x4 슬롯에서 양방향 256GB/s, x16 슬롯에서 1TB/s라는 엄청난 대역폭을 목표로하고 있습니다. 물론 주요 타겟은 AI 데이터센터처럼 대용량의 데이터와 연산, 대역폭이 필요한 곳입니다. 일반 소비자는 현재 PCIe 5.0도 한동안 충분할 것입니다. ​ 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223962917189 ​ PCIe 8.0에서 가장 큰 도전은 바로 레인당 256GT/s에 달하는 고속 데이터 전송에서 신호 무결성(signal integrity) 을 유지하는 것입니다. PCIe는 CPU/스위치 ↔ PCB ↔ 슬롯 ↔ 카드 엣지 커넥터 ↔ 확장카드라는 다단 구조입니다. 이런 복잡한 구조인데다 데이터 전송 속도를 높이기 위해 주파수를 올리면 결국 신호가 잡음에 취약해지고 온전하게 전달되기 힘들어집니다. ​ 이 문제는 특히 CPU와 SSD, GPU간 거리가 멀어지는 서버에서 심각하게 나타납니다. 따라서 적어도 서버 버전에서만이라도 일부를 광시스템 (optic system)으로 만드는 논의가 진행중에 있습니다. 사실 PCI-SIG는 2025년 PCIe 6.4/7.0에 Optical Aware Retimer ECN을 추가해, 기존 PCIe 프로토콜을 유지한 채 중간 retimer에서 전기↔광 변환을 허용하는 첫 표준을 만들었습니다. 즉, CPU·GPU·SSD는 기존 PCIe PHY를 유지하고, 긴 구간만 광으로 연장합니다. ​ 현재 PCI-SIG는 새로운 커넥터 기술이라고만 언급하고 있지만, 아마도 8.0에서는 이보다 더 나아가 Co-Packaged Optics (CPO)을 통해 커넥터 호환성을 유지하면서도 고속에서 신호무결성을 보존하기 위해 하이브리드 구조를 채택할 가능성도 있습니다. ​ 2028년이 되면 ...

  ( A diagram shows how the structure of butterfly wings could be incorporated into load-bearing structures. Credit: Eric Jianfeng Cheng et al. ) ​ ​ 생체모방은 생물체가 지닌 유용한 능력을 모방한 기계를 만드는 기술입니다. 수억 년에 걸친 진화를 통해 완벽한 형태와 기능을 지닌 생물을 모방한다는 개념으로 새의 날개를 닮은 항공기 날개나 곤충을 모방한 마이크로 로봇이 대표적인 사례입니다. ​ 중국 우한공업대학의 징 웨이, 샤오 웡 (Jing Wei, Xiao Wong, and colleagues at Wuhan University of Technology) 그리고 일본 도호쿠대학의 에릭 젠펑 청 (Eric Jianfeng Cheng at Japan’s Tohoku University)는 나비를 모방한 생체모방 기술을 연구했습니다. ​ 그런데 이들의 연구가 특이한 부분은 날아다니는 로봇이 아니라 내진 건물 기술을 개발하기 위해 나비를 분석한다는 점입니다. 나비는 매우 가볍지만 환경에서 큰 충격을 받아도 쉽게 부서지지 않고 몸을 유지할 수 있습니다. 나풀나풀 나는 모습을 보면 약해보이지만, 웬만한 비바람도 이겨내는 강인한 형태인 셈입니다. ​ 인간이 만든 상자 형태의 격자 구조 건물은 사실 충격과 진동에 다소 취약한 편입니다. 연구팀은 어떤 충격과 진동도 흡수하는 나비 날개의 균일한 응력 분포를 건축에 적용하여, 나비 날개에서 영감을 받은 체심 입방(BCCB, butterfly-inspired body-centered cubic topology) 구조를 개발했습니다. 이 디자인의 핵심적인 장점은 바로 이방성 (anisotropy) 격자 구조입니다. 이방성은 등방성(isotropy)의 반대 개념으로, 구조가 모든 방향에서 균일하지 않다는 것을 의미합니다. 예를 들어 나무의 단면을 나뭇결 방향으로 도끼질하면 쉽게 쪼개지지만, 나뭇결 반대...