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'실리카'통합검색 결과 입니다. (3건)

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2㎜ 두께 유리에 데이터 저장…"1만년 이상 보존 가능"

마이크로소프트(MS) 리서치가 유리에 데이터를 고밀도로 저장하고 읽고 쓸 수 있는 레이저 기반 저장 기술 '프로젝트 실리카' 최신 연구 성과를 공개했다고 기즈모도 등 외신이 최근 보도했다. 해당 연구 결과는 국제 학술지 '네이처'에 게재됐다. MS는 이번 논문을 통해 두께 2㎜의 작은 유리 조각 안에 기가바이트(GB) 규모의 데이터를 인코딩하는 기술을 선보였다. 특히 그 동안 사용하던 고품질 석영 유리 대신 가정용 주방용품에 널리 쓰이는 붕규산 유리를 활용했다는 점이 주목된다. 일반적인 하드디스크드라이브(HDD) 등 기존 아카이브 저장 매체는 수명이 제한적이어서 수십 년 이상 장기 보관에는 한계가 있다. 이에 MS 리서치는 유리 내부에 나노미터(㎚) 단위의 데이터 기록층을 형성해 수백 년 이상 데이터를 보존할 수 있는 차세대 아카이브 저장 매체를 개발하는 프로젝트 실리카를 추진해 왔다. 그 동안 프로젝트 실리카는 높은 광 투과성과 내열성을 갖춘 석영 유리를 사용해왔다. 석영 유리는 광섬유나 고급 광학 기기에 쓰이는 소재지만, 제조가 까다롭고 공급처가 제한적이며 비용이 높은 단점이 있었다. 이번 연구의 핵심은 상대적으로 저렴하고 대량 확보가 용이한 붕규산 유리에서도 데이터 보존이 가능함을 실증한 데 있다. MS는 이를 통해 저장 매체의 비용과 실용성 측면에서 중요한 장벽을 낮췄다고 설명했다. 외신들은 붕규산 유리가 이론적으로 최대 1만 년 이상 데이터를 유지할 수 있어 '궁극의 저장 매체'가 될 잠재력이 있다고 평가했다. 프로젝트 실리카는 펨토초(10의 -15승 초) 레이저를 이용해 유리 내부에 복셀(voxel) 단위로 데이터를 새긴다. 하나의 방식은 복굴절 특성을 활용해 타원형 구조의 방향 차이로 정보를 구분하고, 다른 방식은 레이저 에너지 강도를 조절해 굴절률 변화를 만들어 데이터를 기록한다. 이 기술은 단 한 번의 레이저 펄스로 데이터를 기록할 수 있어 쓰기 과정의 복잡성과 비용을 크게 줄였다. 데이터 판독 장치 역시 단순화돼 기존 3~4대의 카메라가 필요했던 시스템을 1대로 줄일 수 있게 됐으며, 이에 따라 장비의 소형화와 저비용화도 가능해졌다. 이번 실험에서는 가로•세로 12㎠, 두께 2㎜의 합성 석영 유리 플레이트 1장에 4.8테라바이트(TB)의 데이터를 저장하는 데 성공했다. 붕규산 유리에서도 2.02TB의 저장 용량을 달성해 실용성을 입증했다. 내구성 시험에서는 붕규산 유리에 위상 복셀 방식으로 기록된 데이터가 290℃의 고온 환경에서도 1만 년 이상 유지되는 것으로 확인됐다. 연구진은 “실온에서는 이보다 훨씬 더 장기간의 보존이 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

2026.02.20 10:14이정현 컬럼니스트

화장품·식품·의약품 등에 많이 쓰이는 나노크기 '실리카', 태아 운동신경 발달에 "독"

식품첨가물과 화장품, 의약품 등에 쓰이는 나노미터 크기 실리카(SiO₂)가 태아 운동신경 발달에 문제를 일으킬 수 있다는 과학적 연구결과가 나왔다. 한국생명공학연구원은 줄기세포융합연구센터 이미옥 박사 연구팀이 국가독성과학연구소 이향애 박사팀과 공동으로 인간 줄기세포 유래 뇌 오가노이드를 활용해 실리카 나노입자가 인간 초기 뇌 발달 과정에 미치는 영향을 규명했다고 8일 밝혔다. 실리카는 식품첨가물을 비롯해 화장품과 산업 소재, 의약품 등에 널리 쓰인다. 크기가 마이크론 단위 이상으로 비교적 큰 입자 형태에서는 안전한 물질로 인식되어 왔다. 그러나 최근들어 분야별 미세화나 기능성 향상을 의해 나노입자로 만든 실리카가 많이 쓰인다. 연구팀은 "나노미터급 실리카 입자는 세포 내 유입, 조직 축적, 생체 장벽 통과 가능성이 상대적으로 높아, 기존 독성 평가 결과를 그대로 적용하기 어렵다. 식품이나 화장품, 환경 및 산업 현장을 통해 만성적·복합적으로 노출될 가능성이 있음에도 불구하고 인체, 특히 발달 단계에서 신경계에 미치는 영향에 대한 밀한 평가는 충분히 이루어지지 않았다"며 이번 연구 취지를 설명했다. 연구팀은 이를 위해 인간 다능성 줄기세포(hPSC)로부터 도파민 신경계가 형성되는 중뇌 오가노이드를 제작하고, 신경발달 초기 단계에서 실리카(SiO₂) 나노입자 노출에 따른 변화를 분석했다. 분석결과 오가노이드의 전반적인 성장과 신경 전구세포 증식이 유의하게 감소했다. 도파민 신경 전구세포 및 성숙 도파민 신경세포 표지자 발현이 선택적으로 저해됨도 확인했다. 반면, 전체 신경세포 분화 자체는 크게 감소하지 않아 특정 신경계 계통에 선택적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 세포 사멸 관련해서는 뚜렷한 세포 독성이나 세포 사멸을 유발하지 않았으며, 대신 성상세포 활성화 및 염증성 사이토카인(IL-6) 발현 증가 등 신경염증 반응이 관찰됐다. 또 오가노이드 내 활성산소종(ROS) 수준을 감소시키고, 칼슘 신호 전달과 신경 네트워크 전기생리학적 활동을 저해했다. 분자 수준 분석에서는 신경발달(CREB 및 PLC-γ1 등)과 시냅스 성숙에 중요한 신호 경로의 인산화가 감소했다. 전사체 분석을 통해 신경발달 및 시냅스 기능 관련 유전자 발현이 전반적으로 억제됨도 확인했다. 이미옥 박사는 "신경세포 발현이 제대로 되지 않으면 운동신경에 문제가 생긴다"며 "나노 실리카가 전반적으로 줄기세포 성장과 분화를 억제하는 등 뇌 기능적 교란이 일어날 수 있음을 의미한다"고 말했다. 연구결과는 환경위해성 분야 국제학술지(Journal of Hazardous Materials, IF 11.3)에 게재됐다. 교신저자는 생명연 이미옥 박사 및 한국독성연구소 이향애박사, 제1저자는 생명연 김서현, 이영선 연구원이다. 연구는 과기정통부 국가전임상지원체계구축사업, 인공아체세포기반 재생 치료기술 개발 사업단, 바이오의료개발사업, 생명연 주요사업 지원을 받았다.

2026.01.08 16:07박희범 기자

美, 반도체·광물 안보 협력체 '팍스 실리카' 출범…8개국 참여

미국이 인공지능(AI)과 반도체, 핵심광물 등 공급망을 중심으로 한 새로운 경제안보 동맹 구상을 공식화하며 대중국 견제에 속도를 내고 있다. 최근 월가 자금이 중국 AI 기업으로 몰리는 흐름과도 무관치 않다는 분석이 나온다. 미 의회에서는 자국 자본이 중국 기술 발전에 활용되지 못하도록 규제안을 통과시키는 등 초당적인 대처도 감지된다. 미국 국무부는 지난 11일 자국 주도로 한국, 일본 등 8개국이 참여하는 경제 협력체 '팍스 실리카'가 출범했다고 발표했다. 핵심광물과 에너지 투입재부터 첨단 제조, 반도체, AI 인프라, 물류에 이르기까지 안전하고 번영하며 혁신 주도적인 실리콘 공급망 구축을 출범 목표로 밝혔다. 팍스 실리카에서 팍스는 라틴어로 평화, 안정, 장기적 번영을 의미하고 실리카는 반도체 제조에 필요한 원료인 실리콘 정제 화합물을 뜻한다. 반도체, AI 등 첨단 산업을 뒷받침하는 공급망을 국가 안보 차원에서 관리하고 재편하겠다는 미국의 전략이 구체화됐다는 평가가 나온다. 참여국은 미국을 비롯해 한국, 일본, 싱가포르, 네덜란드, 영국, 이스라엘, 아랍에미리트연합(UAE), 호주다. 국무부는 이들 국가를 "신뢰할 수 있는 동맹국"으로 규정하며 “글로벌 AI 공급망을 주도하는 가장 중요한 기업과 투자자들의 본거지”라고 언급했다. 국무부가 공개한 팍스 실리카 팩트시트에는 중국을 직접 거론하지 않은 것으로 알려졌다. 하지만 팍스 실리카 출범은 희토류 등 첨단산업 공급망을 중국이 장악한 상황을 대응하겠다는 성격이 뚜렷하다는 분석이 제기된다. 국무부는 "강압적 의존도를 줄이고 AI의 기초가 되는 소재와 역량을 보호하며 동맹국들이 대규모로 혁신적 기술을 개발하고 배포할 수 있도록 보장하는 것을 목표로 한다"고 밝혔다. 협력 분야로는 소프트웨어 애플리케이션 및 플랫폼, 프론티어 파운데이션 모델, 네트워크 인프라, 컴퓨팅·반도체, 첨단 제조, 물류·운송, 광물 정제·가공, 에너지 등이 제시됐다. 팍스 실리카 참여국들은 핵심광물과 반도체 설계·제조·패키징 등에서 공급망 취약성을 공동으로 점검하고 이를 해결하기 위한 프로젝트를 추진할 계획이다. 이러한 경제안보 동맹 형성 움직임은 최근 월가 자금이 중국 AI 기업으로 몰리는 흐름과 무관치 않다는 견해도 나온다. 최근 월스트리트저널(WSJ) 보도에 따르면 미국 투자자들은 AI 모델을 개발하는 중국 기술 기업들의 주식을 적극 매수하고 있다. 중국에 기반을 둔 벤처캐피탈(VC)들은 AI 투자를 염두에 두고 달러 표시 펀드를 조성하고 일부 미국 대학 기금들도 대중국 투자 재개를 검토하는 것으로 알려졌다. 미국 정가에서는 자국 자본이 중국으로 몰리는 추세를 우려하는 기류가 형성되고 있다. 언론 보도에 따르면 마이크 존슨 미 하원의장은 “공산주의 중국의 침략 행위를 뒷받침하는 투자는 반드시 중단돼야 한다”고 밝힌 것으로 전해졌다. 이런 분위기 속에 지난 10일 미 연방하원은 내년 미 국방수권법안(NDAA)을 통과시켰다. 최종안에는 대통령에게 중국의 AI 및 군사 관련 첨단 기술 산업에 대한 미국의 투자를 제한할 수 있는 권한을 확대하는 조항이 포함된 것으로 알려졌다. 중국의 기술 발전에 미국 자본이 활용되는 것을 구조적으로 차단하는 정책과제에 초당적으로 대처했다는 평가가 나오고 있다.

2025.12.14 11:26김윤희 기자

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