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태양계 이야기 1078 - 유로파 클리퍼가 생명체를 발견할 수 있을까?

  (Credit: NASA) ​ (A diagram illustrating how organic material (orange) on the surface of Europa's ocean could become airborne and detectable by the Europa Clipper's instrumentsPostberg et al. (2018)/Nature) ​ ​ 태양계 위성 가운데 유로파와 엔셀라두스는 얼음 지각 아래 바다가 존재할 가능성이 높아 생명체가 존재할 가능성이 꾸둔히 제기되어 왔습니다. 하지만 두 위성을 목표로 발사되어 자세히 관측항 탐사선은 없었습니다. ​ ​ 현재 발사를 앞두고 있는 나사의 유로파 클리퍼 (Europa Clipper)는 유로파 표면 25km까지 근접해 전례 없는 해상도로 유로파 표면을 관측할 예정입니다. 그리고 만약 그때 유로파의 얼음 지각의 틈에서 수증기와 얼음이 분출한다면 그 사이를 통과하면서 분석할 장비를 갖추고 있습니다. ​ ​ 과학자들은 적어도 수십 km에 달하는 유로파의 얼음 지각을 뚫고 들어가 내부에 바다를 탐사하지 않고도 얼음 지각의 틈에서 분출된 수증기와 얼음 입자를 분석하면 생명체 존재에 대한 결정적인 단서를 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. ​ ​ 워싱턴 대학 및 베를린 자유 대학의 과학자들은 유로파 클리퍼가 생명체의 단서만이 아니라 어쩌면 생명체 그 자체를 찾아낼 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. ​ ​ 연구팀은 유로파의 분출된 얼음 입자 속에 박테리아가 있는 경우 유로파 클리퍼의 관측 장비가 이를 찾아낼 수 있는지 검증했습니다. 이를 위해 연구팀은 춥고 영양분이 부족한 알래스카에서 살아가는 미생물인 Sphingopyxis alaskensis를 대상으로 그 가능성을 테스트했습니다. ​ ​ 그 결과 유로파 클리퍼의 질량 분광기는 얼음 입자 하나에 들어 있는 세포 하나의 세포막에 있는 지방이나 지방산도 검출이 가능한 것으로 나타났습니다. 물론 이미 세포는 얼어서...

QLC 낸드 플래시 메모리인데 4000번 지우고 쓰기 가능? YMTC의 X3-6070 3D QLC

  (Credit: YMTC) ​ ​ 낸드 플래시 메모리는 셀 하나에 많은 데이터를 저장할수록 수명이 급격히 짧아지는 특성이 있습니다. 예를 들어 초기 나온 TLC 낸드의 경우 보통 지우고 다시 쓸 수 있는 횟수(P/E cycle)가 1000번 이내였습니다. 그리고 QLC의 경우 200회 정도에 불과했습니다. 하지만 메모리 제조사들은 여러 가지 방법을 통해 이 횟수를 점점 더 늘려나갔고, SSD나 다른 낸드 플래시 제품의 용량도 커지면서 낸드 플래시 메모리의 수명 문제는 대개의 일반 소비자들이 걱정하지 않아도 되는 수준이 됐습니다. ​ 그런데 중국의 메모리 제조사인 YMTC (양쯔강 메모리 테크놀로지사)가 P/E 사이클이 4000회에 달하는 QLC 낸드 플래시 메모리를 개발했다고 발표했습니다. YMTC는 중국 정부의 막대한 지원을 받아 설립된 메모리 제조사로 2021년부터 우한의 300mm 웨이퍼 팹에서 낸드 플래시 메모리를 제조하고 있습니다. ​ ​ 이 회사가 내세우고 있는 기술은 XTacking이라는 제조 방식으로 메모리 어레이와 주변 회로를 별도의 웨이퍼에서 제조한 후 하이브리드 본딩으로 붙이는 방식입니다. 수율이 낮고 제조가 까다롭긴 하나 밀도와 속도를 높일 수 있다는 장점이 있습니다. 사실은 미국의 Xperi에서 개발한 방식을 이 회사에서 사용하는 것입니다. ​ ​ (동영상) ​ ​ 아무튼 이렇게 해서 만든 X3-6070 3D QLC NAND 메모리는 4세대 3D 낸드 기술을 적용해 128층으로 제조되며 XTacking 3.0 아키텍처를 사용해 2400MT/s의 속도를 확보했습니다. 그리고 가장 중요한 P/E 사이클을 4000회나 확보해 일반적으로 1000-3000회 사이인 현재 나오는 TLC 메모리를 크게 뛰어넘고 있습니다. 기존의 QLC가 보통 200회이고 많아 봐야 1000회 정도인 점을 생각하면 수명 문제를 완전히 해결한 QLC라고 불러도 과언이 아닌 셈입니다. ​ 놀라운 성과이기는 하나 시장에서 얼마나 성공을 거둘 수 있을지...

달에다 철도를 건설한다?

  (달에 건설한 매스 드라이버의 상상도. 출처: 나사) ​ ​ DARPA가 노스럽 그루만에 매우 독특한 연구 용역을 맡겼습니다. 그것은 달에 철도를 놓는 것으로 10년 계획으로 진행 중인 달 건축 능력 연구 Lunar Architecture (LunA-10) Capability Study의 일부로 진행됩니다. ​ ​ 언뜻 생각하기엔 말이 안되는 이야기 같아 보이지만, 당연히 DARPA와 노스럽 그루만 모두 합리적인 이유가 있습니다. 대다수의 사람들은 달의 흙이 지구와 별 차이가 없을 것이라고 생각하지만, 물과 공기가 없는 환경에서 운석 충돌에 의해 생성된 고운 먼지인 렉골리스(regolith)는 지구의 흙과 상당히 다른 물질입니다. ​ 침식과 마모 과정을 거치지 않은 레골리스는 매우 날카로울 뿐 아니라 정전기를 일으켜 쉽게 달라붙는 성질을 지니고 있습니다. 따라서 달 표면을 주행하는 로버는 부품들이 쉽게 마모되고 고장날 가능성이 높으며 마찰이 커 속도를 내기 어렵습니다. ​ ​ 따라서 달 표면에서 고속으로 이동하려면 도로를 깔아야 하지만 아무래도 그건 비용이 너무 많이 들기 때문에 레골리스가 달라 붙지 않을 정도로 레일을 깔고 그 위에 열차를 달리게 하는 아이디어가 나온 것입니다. 그리고 비바람이 없는 달에선 레일 관리도 매우 쉬울 수밖에 없습니다. ​ ​ 레일을 깔 경우 한 가지 생각할 수 있는 정점은 달은 밤에 온도가 크게 낮아지므로 이 온도에서 초전도 현상을 일으키는 물질이 있으면 아주 쉽게 초고속 열차를 만들 수도 있습니다. 오래전부터 제안된 적이 있는 달 매스 드라이버와 같은 아이디어입니다. 이 경우 달에서 우주 공간으로 쉽게 물자를 보낼 수 있습니다. ​ ​ 하지만 달은 밤과 낮의 온도 차이가 극단적으로 커서 레일의 팽창과 수축을 생각하지 않을 수 없습니다. 물론 더 큰 문제는 비용입니다. 가능하면 현지에서 레일 소재를 조달하지 않으면 현실적으로 가능성이 희박한 아이디어가 될 것입니다. ​ ​ 이런 모든 점을 감안해 어떤 구...