경제·금융 용어사전

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핵융합발전

Nuclear fusion power generation

태양에서 일어나는 핵융합 반응을 지상에서 구현해 전기를 생산하는 기술이다. 핵융합의 에너지 발생 원리는 핵분열과 정반대다. 태양처럼 섭씨 1억도 이상의 초고온과 높은 압력에서는 수소 원자핵(주로 중수소와 삼중수소)이 융합해 무거운 헬륨 원자핵으로 변하며, 이 과정에서 질량 결손이 발생해 막대한 에너지가 방출된다. 방출된 에너지를 열로 변환해 발전 터빈을 돌리는 방식이다. 핵분열 기반 원자력 발전과 달리 방사성 폐기물이 거의 없고, 사고 시 연쇄 반응이 일어나지 않아 상대적으로 안전하다는 평가를 받는다. 찬성론자들은 핵융합 발전이 화석연료 의존도를 줄이는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

연료로는 바닷물에서 풍부하게 얻을 수 있는 중수소와 리튬에서 생산하는 삼중수소가 사용된다. 연료 확보가 비교적 용이하고, 에너지 효율도 기존 발전 방식보다 월등히 높다는 평가다.

이론적으로 화력발전에서 약 300만 톤의 석탄으로 얻는 에너지를 100㎏의 중수소와 3t의 리튬만으로 생산할 수 있으며, 핵융합 연료 1g으로 석유 8t에 해당하는 에너지를 낼 수 있다. 욕조 절반 분량의 바닷물에서 추출한 중수소와 노트북 배터리 한 개에 들어가는 리튬만으로 한 사람이 약 30년간 사용할 수 있는 전기를 생산할 수 있다는 분석도 있다.

현재까지 상용화된 발전 방식(화력·원자력·태양광·풍력 등)과 비교해 보면, 핵융합은 이산화탄소(CO₂)를 배출하지 않고, 방사성 폐기물이 거의 없으며, 자원 고갈 우려가 적다는 장점이 있다.
다만, 핵융합 반응을 안정적이고 지속적으로 유지하기 위한 '플라즈마 상태'를 수천만 도 이상의 초고온에서 장시간 제어하는 기술적 난제가 남아 있어 아직 실용화 단계에 이르지 못했다.

대표적인 연구 프로젝트로는 국제 공동사업인 ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor, 프랑스 카다라슈 소재)가 있으며, 2030년대 중 시범 운전, 2050년경 상업화가 목표다.

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기가팩토리

Gigafactory

기가팩토리는 테슬라(Tesla)가 전기차, 배터리, 에너지 저장 장치 등을 대규모로 생산하기 위해 구축한 통합형 초대형 제조시설이다.
생산 효율성과 원가 절감을 극대화하기 위해 부품부터 완성차까지 한 곳에서 수직계열화된 공정을 수행한다.

테슬라는 2014년 미국 네바다주 스토리 카운티에 첫 번째 기가팩토리를 착공하여, 2017년부터 2170 배터리 셀 생산을 시작하였다.
2023년 기준, 기가팩토리 네바다는 연간 37GWh의 배터리 생산 능력을 갖추고 있으며, 이는 세계 최대 수준이다.
2024년에는 테슬라 세미 트럭 생산을 위한 전용 시설이 완공되어, 대량 생산을 위한 준비가 진행 중이다.
이 공장은 완공 시 연간 50,000대의 세미 트럭을 생산할 계획이다.
2024년 6월 기준, 기가팩토리 네바다에서 테슬라가 직접 고용한 직원 수는 5,796명이며, 평균 시급은 약 48달러이다.
기가팩토리는 배터리 셀, 모듈, 드라이브 유닛, 에너지 저장 시스템 등 다양한 제품을 한 곳에서 생산하여 공급망 효율을 극대화하고 있다.
또한, 재생에너지 활용을 통해 공장 운영의 에너지 자립도를 높이고, 탄소 배출을 최소화하려는 노력을 지속하고 있다.
테슬라는 향후 멕시코 등지에 추가적인 기가팩토리 건설을 계획 중이며, 글로벌 생산 능력을 지속적으로 확대하고 있다.

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지카 바이러스

Zika virus

신생아의 소두증 등을 유발하는 것으로 알려진 바이러스. 1947년 우간다 지카(Zika) 숲에 사는 붉은털 원숭이에서 바이러스가 최초로 확인되었고, 인체감염사례는 1952년 우간다와 탄자니아에서 처음 보고되었다.

*매개체
이집트 숲모기(Aedes aegypt)가 주된 매개체 이나 뎅기열 등의 전염병을 매개하는 아시아산 흰줄숲모기도(Aedes albopictus)도 전파가 가능하다.
수혈로 인해 감염된 사례는 아직까지 없지만 가능성은 높으며 성 접촉을 통해 바이러스가 전염된 사례는 있으며, 감염회복 후 2달까지 정액에서 바이러스가 확인되고 있다.

*증상
감염된 모기에 물리면 3~7일이 지나 증상이 시작되며 최대 잠복기는 2주이다.
주요 증상으로는 발열, 발진, 관절통, 눈 충혈이 있다면 감염을 의심해야 한다. 근육통, 두통, 안구통, 구토도 나타날 수 있다.

임신한 여성이 이 바이러스에 감염되면 두뇌가 성장하지 못하는 소두증에 걸린 아이가 태어날 가능성이 있다.
소두증 상태에서는 정신지체가 되거나 심한 경우 사망에 이르기 까지 한다.

*대처법
지카 바이러스에 감염되더라도 증상이 나타나지 않는 환자가 80% 정도이다. 증상은 대부분 가벼운 편이라고 한다. 휴식을 충분히 취하면서 물을 많이 마시는 것이 좋다. 완치 후 최소 1개월 동안은 헌혈하지 말아야 한다.

임신부들은 각별한 주의가 필요하다. 질병관리본부는 지카 바이러스가 나타난 국가로의 여행을 미뤄야 한다고 권고하고 있다. 지카 바이러스 발생국은 질병관리본부 홈페이지(www.kdca.go.kr)에서 확인할 수 있다.

임신 중에 지카 바이러스 발생 국가에 다녀온 경우 여행에 돌아와서 2주 이내 발열, 발진, 관절염, 눈 충혈 등 지카 바이러스 의심 증상이 있으면 의료기관을 방문해야 한다. 진료를 받을 때는 여행을 다녀왔다는 것을 의료진에게 꼭 알려야 한다. 태아에게 영향이 있는지 확인하기 위해서는 산부인과에서 산전 진찰을 받아야 한다.

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삼원계 배터리

NMC batteries

삼원계 배터리는 리튬이온 배터리의 한 종류로, 양극재에 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn) 세 가지 금속을 조합해 만든 배터리를 말한다.
이 배터리는 **리튬 니켈 망간 코발트 산화물(LiNiMnCoO₂)**이라는 화학 구조를 가지고 있으며, 영어 약어로 NCM 또는 NMC 배터리라고도 불린다.

에너지 밀도가 높아 한 번 충전으로 더 긴 주행거리를 확보할 수 있어, 전기차(EV)와 에너지저장장치(ESS) 등에서 널리 사용되고 있다.

삼원계 배터리는 금속 원소의 조합 비율에 따라 성능이 달라진다. 초기에는 니켈, 코발트, 망간을 1:1:1로 혼합한 NCM111이 주로 사용되었으나, 이후 니켈 비중을 높이고 코발트를 줄인 NCM 523 (니켈 50%, 코발트 20%, 망간 30%), NCM 622(니켈 60%, 코발트 20%, 망간 20%), NCM 811 (니켈 80%, 코발트 10%, 망간 10%)등 고성능 배터리로 진화해왔다.

니켈은 높은 에너지 밀도를 제공하여 전기차의 주행거리를 늘려주는 역할을 하고, 코발트는 출력 안정성과 배터리 수명 유지에 기여하며, 망간은 구조적 안정성과 저비용을 위한 금속으로 기능한다.

삼원계 배터리의 가장 큰 장점은 높은 에너지 저장 효율이다. 같은 크기의 배터리 셀에서 더 많은 전력을 저장할 수 있어, 장거리 주행이 필요한 전기차에 특히 적합하다.

하지만 코발트의 높은 가격과 공급 불안정성, 그리고 높은 온도에서의 안정성 문제는 단점으로 지적되어 왔다. 실제로 일부 배터리 화재 사고의 원인으로 삼원계 배터리의 구조적 특성이 언급된 바 있으며, 이에 따라 배터리 안정성을 높이기 위한 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

2020년대 들어서는 **니켈 비중을 더욱 높이고 코발트 사용을 줄인 고니켈 배터리(NCM 811 등)**가 주류로 떠오르고 있으며, 이를 통해 비용 절감과 성능 향상을 동시에 추구하고 있다.
다만 니켈 역시 고가 원소로 가격 변동성이 크고, 고함량일수록 발열·화재 가능성도 커질 수 있기 때문에, 열 안정성과 수명 관리를 위한 배터리 관리 기술(BMS) 또한 중요해지고 있다.

현재 LG에너지솔루션, 삼성SDI, SK온 등 한국 배터리 3사는 이 삼원계 배터리 기술 분야에서 세계적인 경쟁력을 보유하고 있으며, 미국과 유럽의 완성차 업체들과 협력하여 고성능 전기차용 배터리 시장을 선도하고 있다.