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"피 한방울 검사로 암 세포 유전자 있나 파악"

“We live hundred. 스페이스X 창업자 일론 머스크는 화성에 가겠다며 'We go mars'라고 했죠. 따라해 봤습니다. 프리딕티브AI는 100살까지 건강하게 살도록 하는 회사가 될 거예요. 아프기 전에 질병을 예방하면 좋겠는데요. 잘 예방하려면 잘 예측해야 해요. 인공지능(AI)으로 개인에게 맞춘 의료 서비스가 필요한 이유입니다.” ■ 한국계 쌍둥이…두 명 모두 미국 존스홉킨스대 교수 한국계 미국인 쌍둥이인 프리딕티브AI 공동창업자는 지난 16일 경기 성남시 네이버 사옥에서 지디넷코리아와 만나 이같이 밝혔다. 윤사중 프리딕티브AI 대표(CEO)는 미국 존스홉킨스대 생명정보학부 겸임교수, 윤시중 프리딕티브AI 최고과학책임자(CSO)는 같은 대학 간호대 연구교수이기도 하다. 약 2만개의 사람 유전자와 유전자를 구성하는 30억개에 달하는 데옥시리보핵산(DNA) 정보를 '디지털 트윈(Digital Twin)'으로 구현한 솔루션을 선봬, 시선을 모으고 있다. 윤사중 대표는 “사람에게 임상 시험하면 오래 걸릴뿐더러 부작용도 걱정된다”며 “내 몸과 똑같은 디지털 트윈이란 것을 만들어 체질에 맞는 약을 찾아내고 괜찮으면 내가 직접 먹는 게 좋겠다 생각했다”고 말했다. 디지털 트윈은 물리적 세계를 최적화하려고 쓰는 디지털 객체다. 윤시중 CSO도 “병원 가서 진료 받을 때 의사가 약을 처방하면서 '부작용 있으면 알려달라'더라, 그렇게 약을 쓰는 것보다 유전적 체질에 최적화된 약을 처방받을 수 있으면 부작용은 줄이고 효과는 높일 수 있다”고 맞장구쳤다. 인간 유전자를 데이터로 만든 디저털 트윈을 병원에서 의사가 진료와 처방의 보조 수단으로 활용하면 의료 질을 높일 수 있다는 얘기다. 이들은 2020년 7월 미국에 프리딕티브케어라는 회사를 먼저 세웠다. 윤시중 CSO는 “미국 회사를 창업하자마자 실리콘밸리에서 투자 받았다”면서 “네이버도 투자하며 주요 주주가 됐다”고 말했다. 네이버가 투자한 금액은 공개하지 않았다. 이어 2023년 9월 한국에도 법인 프리딕티브AI를 설립했다. ■ 윤시중 CSO "미국 국립보건원 근무 경험…한국 대학병원과도 연구" 윤시중 CSO는 “2023년 디지털 트윈을 처음 출시했다”며 “2만2천개 질환에 대한 유전자 정보를 모두 살펴보는 것은 우리 상품이 세계에서 유일하다”고 강조했다. 그러면서 “보통 유전자 검사는 내가 관심 있는 병 하나하나 연결 짓느라 해봤자 몇 백개에 그친다”며 “'우리 아이가 자폐증에 걸릴 만한 유전자를 가졌나' 보는 식”이라고 지적했다. 윤사중 대표도 “사람 유전자는 2만개”라며 “유전자를 구성하는 DNA 염기는 30억개”라고 덧붙였다. 이어 “미국 국립보건원에서 일하면서 질병과 관련된 인간 유전자 정보를 연구했다”며 “장기 이식 성공률을 높이기 위해 한국 대학병원과도 손잡았다”고 전했다. 미국 법인 프리딕티브케어가 주로 디지털 트윈 사업을 한다. 한국 법인 프리딕티브AI는 암에 초점을 맞췄다. 윤사중 대표는 “가정용 혈당측정기처럼 집에서 피 한 방울 뽑으면 된다”며 “신종 코로나바이러스 감염증 자가진단도구 보듯 '1줄이면 암세포에서 떨어져 나온 유전자 조각이 내 몸에 없구나', 2줄이면 '암세포 유전자 조각이 있으니 정밀 검사해야겠구나' 알려주는 것을 개발하고 있다”고 설명했다. 프리딕티브AI는 공기관으로부터 투자 받고 신용보증기금 보증을 통해 대출도 받았다. 지난해 8월에는 '퍼스트 펭귄 기업'으로 뽑혔고, 12월에는 중소벤처기업부가 추진하는 '초격차 스타트업 1천+' 프로젝트의 하나인 '딥테크 팁스' 바이오·헬스 분야 과제를 받아 암 조기 진단 POCT(Point of Care Testing)를 개발 중이다. ■ 윤사중 대표 "사람들이 건강하게 100세까지 살았으면…" 프리딕티브AI는 국민건강보험에 의료 AI를 적용하면 건보료를 아낄 수 있다는 입장이다. 개인 유전체 정보로 '이 약이 내 몸에 잘 맞나' 미리 알아보고, '우리 부부에게 난임 가능성이 있나' 예측하며 건강을 관리하는 구상을 하고 있다. 윤시중 CSO는 “우리가 하늘에서 비가 안 내리게 할 수는 없지만, 우산을 써서 비를 적게 맞을 수는 있다”고 표현했다. 윤사중 대표는 “나의 꿈이 있다면 사람들이 100세까지 건강하게 살게 하는 일이다. 이를테면 '100세 보장 보험'. 프리딕티브AI와 함께 체계적으로 건강을 관리하고 질병을 조기 진단하면 더 오래 건강하게 살 수 있지 않겠느냐”고 웃었다. 프리딕티브AI는 2027년 코스닥시장에 상장할 계획이다. 올해부터 본격적으로 매출을 낼 것으로 기대하고 있다. 프리딕티브케어는 2028년 나스닥 상장하는 게 목표다.

2025.04.24 17:31유혜진

리튬이온배터리 수명 늘리려면..."완전방전 꼭 피해야"

리튬이온배터리는 쓰다보면 수명이 급격히 줄어들 때가 있다. 주 원인은 두 가지다. 과충전과 과방전이다. 국내 연구진이 특히, 완전방전이 배터리 수명을 극도로 저하시킨다는 사실을 과학적으로 규명했다. POSTECH (포항공과대학교)은 친환경소재대학원 배터리공학과 홍지현 교수 연구팀이 성균관대 김종순 교수 연구팀과 리튬이온배터리의 사용 과정에서 발생하는 새로운 열화 메커니즘을 발견했다고 31일 밝혔다. 이 연구는 에너지 소재 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)'의 표지 논문으로 선정됐다. 연구에는 논문 제1저자로 이름을 올린 POSTECH 임국현 박사와 KIST 전승윤 연구생(박사과정)이 참여했다. 전기자동차 등에 쓰이는 리튬이온배터리는 니켈, 망간, 코발트로 이루어진 삼원계 양극재를 주로 사용한다. 최근 경제성을 높이기 위해 비싼 코발트 대신 니켈 함량을 높이는 추세지만, 니켈 함량이 높아질수록 배터리 수명이 빨리 줄어든다. 그동안 배터리 성능 저하는 주로 과충전 과정에서 발생한다고 알려져 왔다. 하지만 안정적인 전압에서도 배터리 성능이 저하되는 현상은 설명하지 못했다. 연구팀은 이 수수께끼를 풀기 위해 배터리 방전(사용) 과정에 주목했다. 연구팀은 배터리를 재충전하지 않고 오래 사용하는 경우 양극재 표면의 산소가 빠져나가는 '준-전환 반응(quasi-conversion reaction)'이 발생한다는 것을 발견했다. 임국현 박사는 "이 반응이 배터리 방전과정 중 3V 근처에서 일어난다"며 "표면의 산소 일부가 리튬과 결합해 리튬산화물을 형성하고, 이렇게 만들어진 리튬산화물은 배터리 내부 전해질과 반응해 가스를 발생시키고 배터리 성능을 떨어뜨린다"고 말했다. 연구팀은 니켈 함량이 높을수록 이 현상이 더욱 심하게 나타나며, 배터리 대부분의 용량을 소진할 정도로 오래 사용하는 경우에도 배터리가 부풀어 오르는 등 성능 저하가 가속화된다는 것을 확인했다. 니켈 함량이 90% 이상인 고니켈 배터리로 실험한 결과, 준-전환 반응이 발생할 때까지 사용한 배터리는 250회 사용 후 남은 용량이 3.8%에 불과했지만, 사용 정도를 조절한 배터리의 경우 300회 사용 후에도 73.4%의 용량을 유지했다. 완전방전만 시키지 않아도 배터리 성능을 어느 정도 유지 가능하다는 얘기다. 임 박사는 "이 문제를 해결하는 방법이 생각보다 간단하다"며 "배터리 사용률을 최적화하는 것만으로도 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있다. 업계가 제품 설계단계에서 검토하면 될 것"이라고 덧붙였다. 연구를 이끈 홍지현 교수는 "실제 배터리 사용 과정인 방전이 미치는 영향은 그간 간과됐다"라며, "이번 연구는 더 오래 쓸 수 있는 배터리를 만들기 위한 중요한 개발 방향을 제시했다"라고 전했다. 한편, 이 연구는 산업통상자원부 한국산업기술진흥원 산업혁신인재성장지원사업 (R&D, 배터리특성화대학원지원사업), 한국산업기술평가관리원 이차전지첨단전략 산업, 글로벌협력지원사업 및 수요기업 맞춤형 고출력축전지(슈퍼커패시터) 성능 고도화기술개발사업의 지원을 받았다.

2025.03.31 12:59박희범

KETI·성균관대, 전고체 전지 충방전 속도·수명 개선 핵심기술 개발

한국전자기술연구원(KETI·원장 신희동)은 성균관대 김영준 교수 연구팀과 함께 전고체 전지의 충·방전 속도와 수명 개선을 위한 핵심 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 전고체 전지 전극은 일반적으로 활물질·고체 전해질·도전재를 혼합해 구성되지만, 고체 전해질 함량이 증가하면 이온 전도성은 높아지나 전자 이동이 저하하고, 도전재인 카본 블랙의 함량이 증가하면 전자 전도성은 향상되나 이온 이동이 제한돼 이온과 전자 전도성을 동시에 극대화하는 것이 주요 기술적 과제로 지적돼 왔다. KETI 차세대전지연구센터와 성균관대학교 나노과학기술원 김영준 교수 연구팀은 고체 전해질과 탄소나노섬유(CNF)를 함께 합성하는 방식을 개발함으로써 전고체 전지의 이온과 전자 전도성을 동시에 향상하고, 충·방전 속도와 수명이 개선됨을 확인했다. 연구진은 고체 전해질 합성 과정에서 CNF를 균일하게 분산시키는 기계적 밀링과 열처리 공정을 적용한 복합화 방식을 적용했다. 기술 개발을 주도한 김경수 박사(KETI 수석연구원)는 “이 기술은 기존 고체 전해질 합성 공정에 CNF를 추가하는 비교적 단순한 방식으로 구현돼 상업적 적용이 용이할 것으로 기대된다”며 “센터는 연구 결과를 바탕으로 전고체 전지 성능 극대화를 위한 요소 기술 개발에 집중할 계획”이라고 밝혔다. 황화물계 고체 전해질은 이온 전도도가 높지만 탄소와의 산화반응으로 충·방전을 반복 하면 성능이 저하하는 문제가 있었으나, 이번 기술을 적용하면 100회 충·방전 후에도 용량 유지율이 기존 대비 35% 향상되는 것으로 확인됐다. 송준호 KETI 차세대전지연구센터장은 “연구진은 차세대배터리 소재와 전극 기술부터 전지 제조 기술까지 폭넓은 연구를 진행하는 한편, 충청북도 오창에 리튬 이차전지 및 전고체 전지 평가·분석 시설 구축을 추진하고 있다”며 “KETI는 배터리 분야 국내 핵심 거점으로서 전고체 전지 상용화 연구에 주력하겠다”고 밝혔다. 한편, KETI의 연구 성과는 재료화학 분야 국제학술지인 '재료화학 A 저널(Journal of Materials Chemistry A, IF=10.7)' 최신호에 게재됐다. 연구는 국가과학기술연구회 글로벌 TOP 전략연구단 사업 지원을 받아 수행됐다.

2025.03.14 18:59주문정

KAI, 인도네시아 공군 KT-1B 수명연장 사업 계약

한국항공우주산업(KAI)은 지난 13일 인도네시아 정부와 6천400만 달러(약 930억원) 규모로 인도네시아 공군이 운용 중인 KT-1B 기본훈련기의 '기체 수명연장 사업' 계약을 체결했다고 14일 밝혔다. KT-1B는 기본훈련기 KT-1의 인도네시아 수출형 항공기다. 2003년 수출 1호기를 시작으로 현재까지 총 20대가 수출됐다. KT-1은 인도네시아 외에도 튀르키예, 페루, 세네갈 등 총 84대가 공급됐다. 기체 수명연장 사업은 항공기 운용 분석과 수명 해석을 통해 설계 수명을 목표 운영시간까지 연장하는 것이다. 고객이 운용했던 항공기를 분해·점검하고 정확한 수명을 진단하는 내용까지 이번 사업 범위에 포함된다. 이번 사업으로 KT-1B 기체 수명은 기존 대비 약 150% 상승한다. 인도네시아 항공 전력 유지 및 비용 절감에도 기여할 것으로 기대된다. 사업은 인도네시아 현지에서 진행된다. KAI는 전문 인력을 파견하고 인도네시아 공군 및 국영 방산업체 PTDI 등 현지 업체들과 협력을 확대한다. 또한 인도네시아가 국산 항공기의 동남아 지역 후속지원 거점으로 발전할 수 있는 토대를 마련한다는 계획이다. KAI는 이번 수명연장 계약 체결을 통해 항공기 개발과 제조부터 운용과 유지보수, 성능 개량까지 항공기 전체 생애주기 관리가 가능한 종합 항공 솔루션 제공 기업으로서 역량을 입증했다고 평가했다. 통상 30~40년 이상 운영하는 항공기 특성상, 후속지원과 성능개량사업은 항공기 획득 비용의 2~5배에 이른다. KAI는 현재까지 전세계 총 224대의 국산 항공기 수출 계약을 이뤄낸 만큼 추가 사업 기회를 모색하여 해외 시장을 확대한다는 방침이다. 강구영 KAI 사장은 "항공기의 납품을 뛰어넘어 후속지원과 성능개량 부분까지 사업화에 성공했다"며 "향후 KT-1뿐만 아니라 T-50 계열, 수리온 등 국·내외 고객 운용 중인 다양한 플랫폼을 통한 시장 확대가 기대된다"고 말했다.

2025.03.14 17:40신영빈

민테크, '배터리 재사용 수명 진단 방법' 유럽 특허 취득

코스닥 상장사 민테크가 유럽 특허를 취득했다. 전기화학 임피던스 분광법(EIS) 기반 이차전지 검사 진단 전문기업 민테크는 '배터리 재사용 수명 진단 방법으로 유럽에서 특허를 취득했다고 21일 밝혔다. 이번 특허는 전기차 사용후 배터리의 재사용 수명을 진단함에 있어 잔존 수명(SOH) 뿐만 아니라 파워 수명(SOP)을 함께 고려해 그 재사용 수명을 산정하는 방법에 관한 특허라고 회사 측은 설명했다. 이 특허에 따르면 먼저 OCV(개방회로전압)의 변화에 따른 충전상태를 계산, SOC를 이용해 SOH를 추정한다. 이어 배터리 출력을 고려한 SOP를 계산한 후, SOH와 SOP를 이용해 최종적으로 재사용 수명을 계산하는 방식으로 이 과정에서 EIS 또한 활용되는 것으로 알려졌다. 회사 관계자는 이 특허가 전기차 사용후 배터리의 재사용·재활용 여부에 대한 판단과 더불어 재사용 시 그 가능 정도를 산정하는 수명 진단 방법에 있어 EIS를 활용한 세계 최초 특허일 것이라고 전했다. 회사 측은 "전기차 배터리 재사용 방법에 대한 연구나 특허가 전무했다"며 "해당 특허가 2019년 1월에 국내에, 2022년 7월에는 미국에서 등록을 완료한 데 이어 이번에 유럽에서 등록된 것"이라고 설명했다. 홍영진 대표는 “이번 특허는 EIS를 활용해 전기차 배터리 수명을 진단하는 글로벌 주요시장의 원천 특허가 될 것으로 기대한다”며 “이번 특허 취득을 계기로 올해부터 유럽시장에서 기반을 확고히 다져나갈 계획”이라고 밝혔다.

2025.01.21 09:36류은주

"수명 연장 목표"…오픈AI, 단백질 구조 재설계 돕는 AI 모델 개발

오픈AI가 단백질 구조 재설계를 돕는 인공지능(AI) 모델을 개발했다. 19일 MIT테크놀로지 리뷰는 오픈AI가 'GPT-4b 마이크로'를 만들어 내부적으로 실험 중이라고 이같이 보도했다. GPT-4b 마이크로는 단백질 재설계에 특화된 모델이다. 기존 단백질 설계도를 분석해 더 효율적인 설계법을 텍스트로 제안하는 식이다. 단백질이 체내에서 더 효율성 있게 기능하도록 돕는 목표로 개발됐다. 이 모델은 인간뿐 아니라 다양한 종에서 얻은 단백질 서열 예시를 학습했다. 어떤 단백질끼리 결합해야 시너지 효과를 얻을 수 있는지에 대한 정보로도 훈련받았다. GPT-4b 마이크로는 구글 딥마인드의 알파폴드와 다르다. 일반적으로 알파폴드는 단백질 구조를 3D로 예측해서 시각적으로 보여준다. 단백질이 어떻게 접히고, 어떤 모양인지 미리 알려주는 식이다. 이를 통해 연구자는 해당 단백질이 몸속에서 어떤 역할을 할지 이해할 수 있다. 반면 GPT-4b 마이크로는 단백질 재설계법을 제안하는 모델이다. 기존 단백질 아미노산 서열법 수정법도 알려준다. 이를 통해 단백질이 체내에서 더 효율적으로 작동하거나 특정 기능을 강화하도록 돕는 식이다. 이번 모델 개발은 1년 전 미국 샌프란시스코에 본사를 둔 레트로 바이오사이언스가 오픈AI와 단백질 엔지니어링 협업을 추진하면서 시작된 것으로 전해졌다. 앞서 2023년 샘 알트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)는 레트로 바이오사이언스에 1억8천만 달러(약 2천700억원)를 개인 자금으로 투자했다. 레트로 바이오사이언스는 인간 평균 수명을 10년 연장하는 것을 목표로 둔 기업이다. 이를 위해 단백질 세트 '야마나카 인자'를 연구해 왔다. 야마나카 인자가 인간 피부 세포에 들어가면, 피부 세포는 젊은 줄기세포로 변화할 수 있다. 이를 통해 단순 수명 연장뿐 아니라 장기 제작, 대체 세포 공급원 마련을 구현할 계획이었다. 당시 야마나카 인자가 효율성이 낮다는 지적이 이어졌다. 이를 인간 피부 세포에 투입해도 젊은 줄기세포 생성이 원활하지 않았기 때문이다. 이에 레트로 바이오사이언스는 오픈AI와 협력해 'GPT-4b 마이크로' 개발에 착수한 것이다. 오픈AI 존 홀먼, 애런 재이크 연구원과 레트로 바이오사이언스 리코 마인틀 연구원이 협력해 모델을 만들었다. 양사 연구원들은 GPT-4b 마이크로 개발 후 진행한 실험 결과도 공개했다. 모델이 제안한 방법으로 야마나카 인자 설계법을 수정했다. 실험 결과 기존보다 최소 50배 넘는 효능 증가를 보였다고 발표했다. 당시 실험을 진행한 존 홀먼 연구원은 "전반적으로 과학자들이 직접 만들어낸 것보다 더 나은 단백질이 나왔다"며 "실험 결과를 논문으로 발표할 계획"이라고 밝혔다. GPT-4b 마이크로가 실제 의학에 활용될지는 미지수다. 해당 모델이 맞춤형 시연 버전에 가깝고 공식적인 출시도 미정이라서다. 외부 과학자들이 모델 기능을 평가한 사례도 없다. 재이크 연구원은 "이번 프로젝트는 기업들이 과학에 진심으로 기여한다는 것을 보여주기 위함"이라며 "해당 기능이 별도 모델로 공개될지, GPT 제품군에 통합될지는 미정"이라고 말했다.

2025.01.19 17:00김미정

중국서 매년 폐휴대폰 4억 개 생겨..."수명 2.2년"

2년 여에 불과한 교체 주기로 인해, 중국에서 폐 휴대폰의 재활용이 주요 사안으로 떠오르고 있다. 21일 중국 언론 콰이커직 인용한 중국순환경제협회 데이터에 따르면, 중국 스마트폰 대당 평균 수명이 2.2년에 불과하며 지난 5년 간 중국에서 매년 평균 4억 대의 폐 휴대폰이 생겨났다. 폐 휴대폰의 약 54.2%가 소비자에 의해 보관되고 있으며, 이중 약 5% 만이 전문적인 회수 플랫폼, 혹은 신제품 구매시 구제품 보상 프로그램을 통해 회수된다. 매체가 인용한 관계자에 따르면 폐 휴대폰은 주로 '수리 후 재판매', '분해 후 이용', '재료 회수' 등 세 가지 경로로 처리된다. 폐 휴대폰의 부품을 완전히 사용할 수 없는 경우, 분해와 파쇄를 통해 재생 재료와 희귀 금속이 추려진다. 한 대의 폰 질량 중 30~40%가 금, 은, 팔라듐 등 금속 재료다. 또 40~50%는 플라스틱이며 나머지는 유리와 세라믹 등 재료로 만들어진다. 폐 휴대폰 1톤 당 금 200g, 은 2200g, 구리 10만 g을 추출할 수 있는 것으로 추산되는 데, 이는 재활용 가치가 매우 크게 평가된다. 단 회수율이 매우 낮 게 문제다. 최근 중국의 폐 휴대폰 주요 회수 채널은 생산 기업의 회수, 판매 플랫폼의 회수, 기업 회수 등 방식이 있다. 회수 채널의 폐 휴대폰은 주로 기업에서 나오는 것이며 많은 소비자들이 수중에 갖고 있는 많은 폐 스마트폰들은 회수 채널에서 유통되지 않고 있다.

2024.10.22 08:27유효정