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리튬공기 전지

공기 중 산소를 양극물질로 사용하는 초경량 전지다. 산소의 산화·환원 반응을 반복하는 것만으로 에너지를 저장한다. 기존 리튬이온 전지보다 10배 이상 많은 에너지를 저장할 수 있다. 또 산소를 전극재로 쓰기 때문에 금속을 쓰는 리튬이온 전지보다 가볍게 만들 수 있다. 그러나 리튬공기 전지는 산소의 산화·환원 과정에서 과전압이 발생해 전지 수명이 급격하게 짧아지는 문제가 있다.

2020년 10월 15일 울산과학기술원(UNIST)과 삼성전자종합기술원, 미국 브룩헤이븐국립연구소 공동 연구팀은 차세대 2차전지인 리튬공기 전지 상용화의 난제로 지적돼온 수명 저하 문제를 해결했다고 발표했다. 리튬공기전지는 한 번 충전으로 서울~부산 거리의 2.5배인 1000㎞를 달릴 수 있는 기술이다.

이 연구 성과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 표지 논문으로 실렸다.

연구팀은 전지 내부 유기물질을 고체 형태의 세라믹 신소재(망간-코발트 페로브스카이트)로 대체해 수명을 획기적으로 향상시켰다. 기존에 10회 미만이던 충·방전 횟수를 100회 이상으로 개선했다. 연구팀이 개발한 신소재는 이온 전도성과 전자 전도성이 모두 높다. 일반적으로 세라믹 소재는 이온 전도성만 높지만, 이번 신소재는 두 성능을 동시에 갖췄다.

연구팀은 범밀도함수(DFT) 기반의 양자역학 모델링을 통해 이번 신소재를 개발했다. DFT는 분자 내부에 전자가 움직이는 모양과 에너지 등을 양자역학으로 기술하는 계산과학(수학) 기법이다. 연구팀은 DFT를 통해 제작한 신소재로 실험용 리튬공기 전지를 만들어 성능 검증을 마친 것으로 알려졌다.


이번 논문의 제1저자인 마상복 삼성전자종기원 전문연구원은 “차세대 전지로 주목받는 리튬공기 전지의 상용화를 앞당길 원천 소재기술을 개발했다는 데 큰 의미가 있다”고 설명했다.

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디지털 트윈

digital twin

디지털 트윈은 가상 공간에 실물과 똑같은 물체(쌍둥이)를 만들어 다양한 모의 시험(시뮬레이션)을 통해 검증해 보는 기술을 의미한다. 미국 가전 업체인 제너럴일렉트릭(GE)이 처음 만든 개념이다.

예를 들어 빅데이터를 수집해 현실 세계를 가상 세계에 적용하고 5세대(5G) 네트워크·가상현실(VR)·증강현실(AR) 등 기술을 적용해 가상 세계에서 현실 세계로 다시 최적화한다. 3차원(3D) 모델링을 위해서는 드론과 지리 정보 시스템(GIS) 등을 활용한다. 이렇게 하면 사람이 현장에 가지 않고도 산업 현장에서의 작업 절차를 미리 검증할 수 있다.

실제품을 만들기 전 시뮬레이션을 통해 시험을 통해 현실을 분석ㆍ예측해 발생할 수 있는 문제점을 파악하는데 사용된다. 이미 제조, 교통시설, 건설 및 토목업 등에서 활용되고 있다.

`디지털 트윈'은 정부가 2020년 7월 14일 발표한 정책인 ‘한국판 뉴딜’의 10대 대표 과제명 중 하나이기도 하다. 10대 대표과제는 디지털 뉴딜(3개), 그린 뉴딜(3개), 융합과제(4개)로 구성돼 있는데, 디지털 트윈은 디지털 그린 융복합 분야에 속한다.

정부는 자율차, 드론 등 신(新)산업 기반 마련, 안전한 국토·시설관리를 위해 도로·지하공간·항만·댐 대상 「디지털 트윈」을 구축하려 하고 있다. 도심지 등 주요 지역의 높이 값을 표현한 수치 표고모형 구축과 고해상도 영상지도 작성, 국도·4차로 이상 지방도 정밀도로 지도 구축, 노후 지하공동구(120km) 계측기 설치, 디지털 트윈 기반의 스마트항만·스마트시티 구축 등이 추진된다.

<>디지털 트윈, 가상모델, 시뮬레이션, 메타버스
디지털트윈은 실시간 모니터링, 시뮬레이션, 메타버스 등과는 다르다. 가상의 모델과 현실이 통신 기술로 연동돼 서로 영향을 주고받는 게 디지털트윈의 핵심이다.

실시간 모니터링은 컴퓨터 대시보드 등 가상공간에서 현실을 시각화해 보여준다. 현시점의 정보를 가상공간에서 재현할 뿐 현실과 가상세계가 서로 영향을 미치는 것은 아니다.

여기서 한 단계 나아간 게 시뮬레이션이다. 현실을 가상에 옮겨 모델을 만들어 놓고, 모델 및 가상 환경의 조건을 변화시켜보는 일이다. 특정 조건에 따라 모델의 반응을 확인하는 작업이어서 시뮬레이션을 통해 현실 모델의 개선점을 파악할 수 있다. 하지만 시뮬레이션 자체가 현실을 바꾸진 않는다. 일방향이란 얘기다.

반면 디지털트윈은 현실과 가상이 양방향으로 영향을 미친다. 현실의 ‘쌍둥이’인 가상 모델이 시뮬레이션 형식으로 끊임없이 현실과 비교·대조 작업을 벌인다. 실시간으로 바뀌는 현실 조건을 가상 모델에 반영하기 위해서다. 그리고 가상 시뮬레이션을 통해 나온 결론을 현실에 적용한다. 가상과 현실이 서로 ‘최적화 보정작업’을 하는 셈이다.

예를 들어 물류기업이 창고 로봇들의 움직임을 시각화하면 실시간 모니터링 단계다. 로봇이 10개에서 100개로 늘어난 경우를 가정해 가상에서 로봇 동선을 짜본다면 이 단계는 시뮬레이션이다. 로봇들을 가상현실에 옮겨 놓고 로봇 수가 늘어날 때마다 시뮬레이션을 통해 가장 효율적인 동선을 찾아내고, 이를 현실에 반영한다면 이게 디지털트윈이다.

메타버스는 통상 디지털트윈보다 더 넓은 개념으로 쓰인다. 특정 설비만이 아니라 설비를 작동하는 근로자까지 아바타 등으로 가상세계에 재현한 게 메타버스다.

메타버스에선 현실과 가상세계가 서로 개별성을 유지할 수 있다는 것도 차이점이다. 만약 가상으로 구축한 도시 한복판에서 교통 체증이 일어날 경우 메타버스 서비스에선 이를 단순 발생 상황으로 그냥 놔둘 수 있다. 반면 디지털트윈은 이 상황을 바탕으로 도시의 교통망을 분석해 개선안을 현실에 반영한다.

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증여세 과세특례

경영자가 생전에 자녀에게 가업을 사전 승계하도록 돕는 세제.

조세특례제한법상 증여세 과세특례 요건은 가업상속공제와 비슷하다. 증여자 조건으로 ‘중소기업 등의 가업을 10년 이상 경영한 60세 이상의 부모’ 등이 추가돼 있다. 일반적인 증여와 달리 누진세율(최대 50%)을 적용받지 않고 과세표준 30억원까지 10%, 100억원까지 20%의 증여세율을 적용받는다. 증여세 과세특례 적용 실적은 2018년 기준 204건, 3119억원(이용금액)이다.

기업인은 상속공제보다 사전 증여를 선호한다. 후계 경영자가 안정된 경영권을 확보한 상황에서 경영 수업을 받는 게 낫다고 보기 때문이다. 중소기업은 대기업과 달리 체계적인 경영 시스템이 미비해 의사결정이 대표 1인에게 집중되는 경우가 많은 만큼 경영자 사망 전 승계 준비가 중요하다.

그럼에도 증여세 과세특례의 이용 건수가 적은 것은 그만큼 제한이 많기 때문이다. 기업승계의 증여세 특례세율 적용 한도는 최대 100억원으로 가업상속공제 한도(500억원)를 크게 밑돈다. 중소기업중앙회 실태조사에 따르면 기업승계 계획이 있는 경영자의 69.4%가 증여세 과세특례 한도를 가업상속공제만큼 확대해 줄 것을 요청하고 있다.

과세특례를 받아도 창업주 사망 시 상속세 과세가액에 합산되기 때문에 실익이 적다는 분석도 있다. 경기 안산시에서 제조업을 30년간 운영해온 김모 대표(71)는 아들에게 보유 지분(70%) 중 약 20%를 사전 증여하려다가 포기했다. 이 회사의 가치는 150억원 정도로 과세특례를 이용하면 20% 지분 증여에 대한 세금(2억5000만원)이 크게 줄어든다. 하지만 그는 “사망 후 특례 적용됐던 지분이 상속세로 다시 정산된다는 점을 알고는 계획을 접을 수밖에 없었다”고 했다. “현재 증여세 특례는 상속세를 선납하는 것에 불과하다”는 설명이다.

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코로나 5단계

2020년 11월 1일 정부가 코로나19 유행의 장기화에 대비해 발표한 '사회적 거리두기' 체계를 현행 3단계(1단계, 2단계, 3단계)에서 5단계(1단계, 1.5단계, 2단계, 2.5단계, 3단계)로 개편안.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태 장기화 속 거리두기의 세분화를 통해 정밀 방역을 하기 위한 조치다.

직장과 학교, 종교시설 등에서의 단계별 생활 방역 수칙도 세분화했다. 마스크 의무 착용 시설이 거리두기 단계가 올라갈수록 점차 확대되고, 이를 지키지 않으면 과태료가 부과된다. 새 거리두기 단계는 2020년 11월 7일부터 적용되고 있다.

사람 모이면 '마스크' 챙기세요…단계별로 의무 착용 대상 확대
'사회적 거리두기' 체계가 이전의 3단계에서 5단계로 전면 개편됐다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태 장기화 속 거리두기의 세분화를 통해 정밀 방역을 하기 위한 조치다. 직장과 학교, 종교시설 등에서의 단계별 생활 방역 수칙도 세분화했다.

사회적 거리두기 단계 개편 후에도 실내 또는 인구가 밀집한 실외에서는 기존과 같이 마스크를 착용하는 것이 원칙이다. 다만 거리두기 단계별로 의무 착용 시설과 과태료 부과 대상이 확대된다. 마스크 착용 위반으로 인한 과태료 부과는 11월 13일부터 시행되고 있다.

생활 방역 단계인 1단계에서는 중점·일반관리시설과 감염 위험이 높은 대중교통, 의료기관, 요양시설, 집회, 실내 스포츠 경기장, 500인 이상의 모임 등에서 마스크를 반드시 착용해야 한다.

지역 유행 단계인 1.5단계의 경우 마스크 착용 의무 시설에 실외 스포츠 경기장이 포함된다.

2단계에서는 모든 실내 장소에서 마스크를 꼭 써야 한다. 감염 위험이 높은 실외 활동 시 마스크를 착용할 의무가 생긴다. 2단계에서는 100명 이상이 모이는 행사도 금지된다.

전국 유행 단계인 2.5∼3단계에서는 실내 전체와 2m 이상 거리두기가 어려운 모든 실외 장소에서 마스크 착용이 필수가 된다.


단계에 따라 각각 50인 이상, 10인 이상의 모임이 금지된다. 다만 영·유아나 장애인 등 스스로 마스크를 착용하기 어려운 경우 음식을 먹거나 의료 행위 시 얼굴이 보여야 하는 경우는 예외로 한다.

직장인 재택근무 비율 조정…콜센터·물류센터는 방역수칙 의무

기업은 단계에 따라 재택근무 비율을 조정해 밀집도를 최소화한다. 3단계부터는 필수 분야 인력을 제외하면 반드시 재택근무로 돌린다.

1단계에서는 각 기관·기업별로 전체 인원 가운데 일정 비율에 재택근무를 권고하고, 1.5∼2단계에서는 이를 확대한다.

2.5단계에서는 전체 인원의 3분의 1 이상 재택근무를 권고한다. 마지막 3단계에서는 치안이나 국방, 우편, 안전 분야 등의 필수 인력을 제외하고는 반드시 재택근무로 전환해야 한다.

다만 콜센터와 물류센터 등 밀접 접촉이 많고, 재택근무가 어려운 사업장은 별도의 '고위험 사업장'으로 지정하고, 마스크 착용과 거리두기 등 방역 수칙을 의무화한다.


원격 수업은 3단계부터…등교 땐 학교·지역 여건 따라 밀집도 조정
'사회적 거리두기' 체계의 5단계로의 개편은 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태 장기화 속 거리두기의 세분화를 통해 정밀 방역을 하기 위한 조치다. 직장과 학교, 종교시설 등에서의 단계별 생활 방역 수칙도 세분화했다.

학교의 경우, 권역별로 2.5단계까지는 밀집도를 조정한다. 3단계부터는 전면 원격 수업으로 전환한다.

1단계에서는 학교 내 밀집도를 3분의 2 수준으로 유지하고, 1.5단계에서는 해당 권역 내 모든 학교가 이 기준을 준수해야 한다.

2단계에서는 3분의 1 수준으로 밀집도를 줄이기로 했다. 학교 여건에 따라 최대 3분의 2 수준을 벗어나지 않도록 한다.

2.5단계에서는 밀집도를 3분의 1 수준으로 유지해야 한다. 3단계 때는 학교 수업을 원격으로 진행한다.

종교 시설, 1단계부터 '띄어 앉기'…2.5단계부터 '비대면'
종교 시설은 1단계 거리두기에서는 좌석을 한 칸씩 띄우고 정규 예배나 미사, 법회 등을 진행해야 한다. 마스크 착용과 출입 명부 관리 등은 전 단계에서 공통으로 적용된다.

지역 유행 단계인 1.5단계와 2단계에서는 각각 전체 좌석 수의 30%, 20% 이내 인원만 종교 행사에 참여할 수 있다. 별도의 모임과 식사는 금지된다.


전국 유행 단계인 2.5단계와 3단계에서는 예배나 미사, 법회 등 활동의 비대면 운영이 원칙이다.