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유라시아해저터널

Eurasia Tunnel

유럽과 아시아를 잇는 세계 최초의 자동차 전용 복층터널이다. 아시아와 유럽 대륙으로 가르는 보스포러스 해협 해저(海底)를 관통하는 5.4km 짜리 터널로 SK건설이 2016년 12월 20일 개통했다.

유라시아터널은 해저터널 구간이 5.4km로, 육지 접속도로까지 포함하면 총연장이 14.6km에 달한다. 총 사업비 12억4000만 달러(약 1조4700억원)가 투입돼 터키 국책사업으로 추진됐다. SK건설이 2008년 건설·운영·양도(BOT) 방식으로 터키 업체 야피메르케지와 유라시아터널 프로젝트를 공동 수주해 2013년 1월 착공했다.

특히 보스포러스 해저터널 구간은 최고수심이 110m에 달하고 모래∙자갈∙점토가 뒤섞인 무른 충적층 해저에다가 고대 유물∙유적 보호라는 난공사 조건을 이기고 성공적으로 개통된 것이어서 의미가 크다고 SK건설은 설명했다.
해저터널 구간 공사에는 단면지름 13.7m, 총길이 120m, 무게 3300t에 달하는 세계 최대 규모의 TBM(tunnel boring machine)이 투입됐고, 하루 평균 25톤 트럭 100대 분량의 토사를 보스포러스 해저에서 퍼 올리며 7m씩 굴진한 끝에 터널 준공에 이르렀다.

유라시아터널 개통으로 보스포러스 해협을 통과하는 데 걸리는 시간이 현재 100분에서 15분으로 크게 줄어들 것으로 기대된다. 터널은 하루 12만대의 차량이 이용할 것으로 전망된다. 새로운 교통망을 따라 터널 주변지역의 상권이 살아나면서 이스탄불 전체 경제에도 긍정적 영향을 가져올 것으로 예상된다.

SK건설은 터널 준공 이후에도 오는 2041년까지 유지보수와 시설운영을 도맡아 운영수익을 받게 된다.

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염소화 폴리염화비닐

Chlorinated polyvinyl chloride

PVC(폴리염화비닐, 염화비닐수지)는 염화비닐을 주성분으로 하는 플라스틱으로 필름이나 시트, 건축용 파이프, 수도관 등의 범용제품을 제조하는데 쓰인다.

염소화폴리염화비닐(CPVC)은 염소함량을 높여 기존 PVC보다 열과 압력 부식에 견디는 성질이 강하다. 이런 장점 때문에 CPVC는 소방용 스프링클러 배관, 온수용 배관, 산업용 배관 등으로 광범위하게 쓰인다.

PVC의 경우 한화솔루션이 국내 최초로 1967년부터 생산해 왔다. 하지만 범용 제품인 만큼 장기간 경쟁력을 유지하기가 쉽지 않다. 특히 중국이 설비를 대거 늘리면서 언제든 공급 과잉이 빚어질 수 있는 상황이다. 가격도 일반 PVC는 t당 110만원가량인 반면 CPVC는 t당 210만원 정도로 두 배 가까이 비싸다.

이런 이유 때문에 경우 한화솔루션은 CPVC 개발에 집중해왔다. CPVC는 미국 루브리졸, 일본 세키스이, 가네카, 프랑스 켐원 4개사가 시장을 나눠 갖고 있다. 일종의 독과점 시장이다. 한화솔루션은 이 시장에 뛰어들기 위해 1990년대 중반 두 차례 기술 개발을 시도했지만 모두 실패했다. 그러다 2012년 1월 다시 기술 개발에 나섰다. 10명의 프로젝트팀을 꾸렸고 수많은 시행착오 끝에 4년 만인 2015년 12월에 공정 기술을 모두 독자 개발했다. 제품 원천기술뿐 아니라 제조 공정까지 모두 독자 기술로 생산할 수 있게 됐다. 기술 도입료를 아낄 수 있을 뿐 아니라 해외 시장 진출에도 유리한 발판을 갖게 됐다.
한화솔루션은 CPVC의 원료인 PVC와 염소를 모두 생산하고 있다. CPVC를 개발함으로써 수직계열화를 통해 시너지를 낼 수 있게 됐다.

CPVC 세계 시장은 2016년 12월 현재 연간 29만t, 6300억원 규모다. 당분간 연 10%가량 안정적인 성장이 예상된다. 범용 제품의 시장 성장률이 대개 연간 5% 안팎인 점에 비춰보면 꽤 유망한 시장이다. 한화솔루션은 국내 시장은 물론 해외 시장도 적극 공략할 예정이다. 국내 시장은 작년 기준으로 연 1만1000t 규모이며 2020년에는 1만6000t으로 커질 전망이다. 해외에선 인도와 중동을 유망 시장으로 눈여겨보고 있다.

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이벤트 호라이즌 망원경

Event Horizon Telescope

우리 은하 중심에 있는 블랙홀을 관측하기 위해 전세계 6개 대륙 8개의 대형 전파망원경을 연결한 지구 크기의 가상 망원경.

매사추세츠공대(MIT), 하버드 스미소니언 천체물리학 연구소(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)이 주도하고 있는 이 프로젝트는 전세계 34곳의 천문대와 대학교가 참여했다.한국항공우주연구원, 한국천문연구원 등 국내 연구소들도 제휴기관으로 공동 연구했다.

먼 곳에 있는 거대 블랙홀을 촬영하기 위해 이벤트 호라이즌 망원경(EHT)은 9곳에 거대 망원경들을 한 개의 글로벌 망원경 시스템으로 통합해 데이터를 기록, 분석하고 있다. '사상수평선망원경'이라고도 한다.

EHT는 2017년 4월 세계 최초로 블랙홀(이미지)을 직접 촬영하는 프로젝트에 나선지 2년만인 2019년 4월 10일 “블랙홀을 인류 역사상 처음 관측하는 데 성공했다”고 발표했다.

중력이 강해 모든 것을 빨아들이는 블랙홀에는 물질과 빛이 안으로만 들어가며 밖으로 탈출할 수 없는 구형의 경계면이 있는데 EHT를 통해 사상수평선(event horizon)이라 부르는 이 경계 지역의 이미지를 포착한 것이다.


클린뷰
과학
'사건의 지평선 망원경' 연구진 공개

태양의 65억배 달하는 초대질량
지구에서 5500만 광년 떨어져
태양의 질량보다 65억 배가량 무거운 것으로 추정되는 블랙홀 주변에서 밀려나는 빛이 고리 형태로 블랙홀을 감싸고 있다. /미국과학재단(NSF) 및 EHT 제공

태양의 질량보다 65억 배가량 무거운 것으로 추정되는 블랙홀 주변에서 밀려나는 빛이 고리 형태로 블랙홀을 감싸고 있다. /미국과학재단(NSF) 및 EHT 제공
‘중력이 너무 커서 빛을 포함한 모든 것들이 찌그러지는 작은 점.’

보통 사람들이 알고 있는 블랙홀의 정의다. 블랙홀을 눈으로 보는 것은 불가능하다. 사물을 볼 수 있는 건 빛의 반사 때문인데 블랙홀엔 아예 빛이 닿을 수 없다. 공상과학(SF) 영화나 사진 등에서 봤던 블랙홀들 역시 추측으로 만들어낸 이미지였다.

그런 ‘상상 속 블랙홀’이 처음 모습을 드러냈다. 블랙홀 탐사 글로벌 프로젝트팀 ‘사건의 지평선 망원경(EHT)’ 연구진은 “블랙홀을 인류 역사상 처음 관측하는 데 성공했다”고 10일 발표했다. EHT 프로젝트에 직접 참여한 정태현 한국천문연구원 한국우주전파관측망(KVN) 그룹장은 “우주의 기원에 다가갈 수 있는 새로운 장을 열었다”고 말했다.
지구·태양·베텔게우스(별)와 M87 초대질량 블랙홀의 지름. 블랙홀은 중력을 감안해 환산한 크기. / EHT 프로젝트 총괄 하버드 스미스소니언 천체물리센터 제공

지구·태양·베텔게우스(별)와 M87 초대질량 블랙홀의 지름. 블랙홀은 중력을 감안해 환산한 크기. / EHT 프로젝트 총괄 하버드 스미스소니언 천체물리센터 제공
5500만 광년 떨어진 ‘초대질량’ 블랙홀
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연구팀이 관측한 건 무게가 태양 질량의 65억 배에 달하는 ‘초대질량 블랙홀’이다. 처녀자리 은하단 중심부의 거대은하 ‘M87’ 한복판에 있다. 지구로부터 5500만 광년 떨어져 있다. 빛의 속도(초속 약 29만9792㎞)를 감안하면 상상하기조차 어려운 거리다.

블랙홀의 이론적 근거는 물리학자 아인슈타인의 ‘일반상대성이론’이다. 이 이론에 따르면 어떤 물체든 주변 빛과 시공간에 영향을 미친다. 또 해당 물체 질량이 크면 클수록 빛과 시공간은 더 많이 휘어진다. 일반상대성이론에 앞서 발표된 특수상대성이론은 ‘빛보다 빠른 물질은 없고 에너지와 질량은 호환된다(E=mc²)’로 요약할 수 있다.

두 이론을 종합하면, 빛이 닿는 순간 왜곡되는 블랙홀은 볼 수 없다. 블랙홀에선 시간이 정지하거나 마이너스 상태가 된다. 질량이 무한대로 증가하면서 속도가 무한소가 되는 것이다. 즉 시공간이 완전히 휘고 뒤틀려 어떤 상태인지 도저히 파악할 수 없는 상태가 되는데, 이 경계가 이른바 ‘사건의 지평선’이다. 이론상 지구 질량에 가까운 블랙홀 지름은 탁구공의 절반보다도 작다.
EHT 연구진은 블랙홀을 관측하기 위해 우회로를 택했다. 블랙홀 주위를 겉도는 빛을 조각조각 담아 블랙홀의 윤곽을 재구성했다. 남극 망원경, 유럽남방천문대(ESO) 망원경, 미국 애리조나 전파천문대 등 6개 대륙 8개 망원경의 합작품이다.

이들이 각각 하루에 보낸 자료 양만 약 350테라바이트(TB)에 달했다. 이들 자료를 독일 막스플랑크연구소와 미국 매사추세츠공과대(MIT)의 슈퍼컴퓨터가 합성해 블랙홀을 영상으로 그려냈다. 1000억㎞에 걸친 ‘블랙홀의 그림자’를 통해 블랙홀 모습(지름 약 380억㎞)이 인류 역사상 처음 밝혀진 것이다.