동아시아 상공의 미세먼지 움직임을 관측할 수 있는 정지궤도 환경위성 ‘천리안위성 2B호’(정지궤도 복합위성 2B호)가 19일 새벽 우주로 향한다.과학기술정보통신부는 천리안위성 2B호가 19일 오전 7시18분에 남아메리카 프랑스령 기아나에서 발사된다고 18일 발표했다. 위성을 우주로 보낼 발사체는 아리안스페이스사의 ‘아리안(Ariane)-5’다. 천리안 2B호는 지난달 5일 대전 한국항공우주연구원을 떠나 항공편으로 6일 기아나 우주센터에 도착했다.이나영 항우연 선임연구원은 “2018년 12월 천리안 2A호 발사 때보다 바람이 다소 강하지만 발사에는 지장이 없을 것”이라고 전망했다. 카운트다운은 발사 11시간23분 전부터 시작된다. 4시간38분 전부터는 발사체에 추진제를 주입한다. 발사 명령이 내려지면 1초 뒤 1단 엔진, 7초 뒤 고체 부스터가 점화하며 발사체가 이륙하게 된다. 발사체가 목표 궤도에 진입하는 시점은 발사 뒤 25분29초다. 발사 1~2시간 뒤 위성의 태양전지판이 전개되면 발사 성공 여부 확인 절차가 모두 끝나게 된다.국내 기술로 개발한 정지궤도 환경위성 천리안 2B호는 동경 3만6000㎞ 상공에서 한반도를 바라보게 된다. 이 위성이 26종의 해양 관측 정보를 제공하는 10월부터 적조, 녹조 등을 실시간으로 감시할 수 있게 된다. 미세먼지 예보에도 기여할 예정이다. 천리안 2B호엔 미세먼지 관측 장비인 환경탑재체(GEMS)가 들어간다. 기존에 활용했던 지상 관측 자료에 위성 관측 자료가 더해져 예보 정확도가 한층 높아질 것으로 기대된다. 천리안 2B호의 수명은 10년이다.최재동 한우연 정지궤도복합위성사업단장은 “지난해 발사한 천리안 2A호와 2B호를 모두 우리 손으로 개발해 궤도위성 개발 플랫폼을 독자적으로 구축했다”며 “2027년엔 재난·통신 위성도 띄울 계획”이라고 했다.송형석 기자 click@hankyung.com
UNIST·인천대·KIST, 이차원 물질의 자기적 성질 제어법 제시'자기이방성' 제어로 고효율 자성 소자 구현에 접근…국제 학술지 게재 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 자석의 특성을 이용한 컴퓨터 기억장치이면서 차세대 메모리로 주목받는 '자성 메모리'(MRAM) 효율을 높이는 연구에 성공했다. 박노정 자연과학부 교수팀은 김정우 인천대 교수팀, 김경환 한국과학기술연구원(KIST) 선임연구원과 공동으로 수억 분의 1m의 얇은 두께를 갖는 자성체의 '자기이방성'(Magnetic Anisotropy)을 효과적으로 제어할 방법을 제시했다고 18일 밝혔다. 자기이방성은 자성체 결정의 축 방향에 따라 자성을 띠는 정도가 달라지는 성질이다. 연구진은 이 성질을 '온-오프 스위치'처럼 사용해 에너지 소모를 줄이면서 정보를 더 빠르고 안정적으로 저장할 가능성을 확인했다. 물질의 자성은 스핀(Spin)이라는 전자 회전운동에서 비롯된다. 스핀은 N-S극을 갖는 아주 작은 자석 알갱이로, 자기장을 가해 그 방향을 정렬할 수 있다. 이때 물질이 자성을 띠는 것을 자화(磁化)라고 하는데, 자성 메모리는 이 자화 방향을 이용해 정보를 저장하고 읽는다. 그러나 자기장으로 자화를 조절하면 전력 소모가 많고 발열이 생겨 메모리 소자의 집적도를 높이기는 어렵다. 연구진은 이번 연구에서 자기장이 아닌, 빛과 전기장을 이용해 자화 방향을 조절할 수 있다는 것을 이론적으로 증명했다. 이차원 물질인 요오드화크롬에 빛과 전기장을 가하면, 이 물질의 자기이방성 크기를 제어할 수 있다는 점을 밝힌 것이다. 자성체는 자기이방성 크기에 따라 자화 방향이 달라지므로, 자기장 없이도 자화 조절이 가능하다. 이 경우 에너지 소모는 줄이면서 정보를 더 빠르고 안정적으로 저장할 수 있다. 자성체의 자기이방성이 크면 스핀이 한쪽으로 정렬되는 성질이 강하다. 그 덕분에 입력된 정보가 안정적으로 저장되지만, 새 정보를 입력할 때 들어가는 에너지 소모는 크다. 연구진은 자기이방성을 조절하는 방법으로 이런 문제를 극복했다. 정보를 입력할 때는 자기이방성 크기를 낮추고, 정보를 보관할 때는 높이는 것이다. 이렇게 조절하면 적은 에너지로 더 빠르고 효과적으로 정보를 입력·저장할 수 있다. 연구진은 빛과 전기장을 이용해 원자 수준으로 얇은 자성체의 자기이방성을 아예 없애거나 5배까지 키울 수 있다는 점을 이론계산을 통해 밝혔다. 또 요오드화크롬의 자기이방성을 조절해 수직 방향으로 자화가 일어나는 현상을 강화할 수도 있었다. 수직 자화가 수평 자화보다 정보 저장밀도가 높고 스핀 방향을 바꾸는 에너지 소모가 적으므로, 이번 발견은 앞으로 자성 메모리 개발에 도움을 줄 전망이다. 박노정 교수는 "이번 연구는 '고효율 자성 소자' 구현에 필수적으로 여겨졌던 자기이방성을 빛과 전기장으로 매우 빠르게 제어할 수 있음을 증명했다"고 밝혔다. 이번 연구는 나노분야 국제학술지 '나노 레터스'(Nano Letters) 12일 자에 게재됐다. /연합뉴스
생명연 "단일 광원 이용해 저렴하고 효율도 높아" 유해물질 검출을 위한 나노입자의 위치를 찾아내는 기술이 개발됐다. 한국생명공학연구원 권오석 박사 연구팀은 연세대 연구팀과 공동 연구를 통해 유해물질의 양을 측정하는 데 쓰이는 나노캡슐의 위치를 추적하는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 몸속 질환이나 환경적 위해 요소를 측정하는 데 쓰이는 나노입자는 표적 위치까지 도달해 유해물질의 양을 확인하는 것을 목표로 한다. 나노입자가 목표에 도달하지 못하고 도중에 유실될 경우 유해물질의 정확한 양을 알기 어렵다는 한계가 있다. 연구팀은 우선 에너지가 낮은 빨간색 계열의 빛에 반응하는 나노캡슐을 설계했다. 이어 파란색 계열의 빛에만 선택적으로 반응하는 유해물질 검출 형광물질을 나노캡슐 표면에 부착했다. 이렇게 만든 나노캡슐을 홍합에 주사한 뒤 빛을 쏘이면 두 가지 방향으로 나오는 빛을 측정해 유해물질이 축적된 양은 물론 나노캡슐의 위치도 알 수 있다. 권오석 박사는 "두 개의 광원을 이용할 필요 없이 단일 광원으로 두 종류의 빛을 측정할 수 있어 기존 검출기를 이용한 기술보다 비용이 저렴하고 효율도 높다"고 말했다. /연합뉴스