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KRISS, 반도체 공정 실시간 모니터링할 비접촉식 유량센서 개발한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 반도체 공정에 쓰이는 에폭시 수지를 실시간으로 측정할 수 있는 비접촉식 유량센서를 개발했다. 공정을 멈추지 않고도 디스펜서에서 토출되는 양을 정확히 모니터링 가능해 반도체 수율 향상에 기여할 수 있다. ▲ (좌측부터) KRISS 유량측정팀 임성혁 선임연구원, 이석환 선임연구원, 강웅 책임연구원 전자제품 제조 공정 전반에 쓰이는 디스펜서는 에폭시 수지 등을 분사하는 역할을 한다. 에폭시 수지는 점성이 높고 굳는 성질이 있어 주로 휴대폰에 카메라 등 작은 부품을 부착하기 위한 접착제로 쓰이거나, 칩을 충격에서 보호하기 위한 언더필(underfill) 수지로 사용된다. 반도체 기술의 발달로 기기가 점차 소형화됨에 따라 극미량의 수지를 정확하게 토출하는 것이 더욱 중요해지는 추세다. ▲ KRISS가 개발한 적외선 흡수 기반 비접촉식 유량측정센서 현재 제조현장에서는 디스펜서를 공정에 투입하기 전 토출량을 저울로 미리 확인하고 있다. 이 방식으로는 공정 도중 에폭시가 굳어져 토출량이 부정확해지거나 노즐이 막히는 문제를 방지할 수 없다. 공정을 멈추지 않고 토출량을 실시간으로 모니터링하기 위해서는 비접촉식 유량계를 사용해야 하지만 기존의 초음파식 유량계로는 이처럼 극히 적은 유량을 측정하기 어렵다. KRISS 유량측정팀이 개발한 센서는 적외선 흡수 방식을 채택해 배관을 자르거나 공정을 중단하지 않고도 실시간으로 유량을 측정할 수 있는 것이 특징이다. 에폭시의 국소 부위를 적외선으로 가열한 뒤 그 흐름을 배관 외부에서 적외선 흡수 기반의 온도센서로 측정하는 원리다. ▲ 에폭시 디스펜서에 연결한 비접촉식 유량측정센서 연구진이 이번에 개발한 센서로 극미량의 디스펜서 토출량을 실시간 측정해 이를 저울 측정값과 비교한 결과 300 Hz의 고속으로 토출되는 1 µg(마이크로그램, 1그램의 백만 분의 1) 수준의 극미량까지 정확히 측정할 수 있음이 확인됐다. 실제 반도체 공정에 쓰이는 10 µg ~ 수십 mg 수준의 토출량을 실시간으로 측정 가능하다. 이번 성과는 반도체 공정 디스펜서의 토출량을 실시간 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 센서를 개발한 첫 사례다. 공정 중 정확한 측정이 가능해 수율 향상에 기여할 수 있을 뿐 아니라, 배관을 자르지 않고 외부에서 결합시키는 클램프온(clamp-on) 방식이라 현장을 오염시키지 않는다는 장점까지 갖췄다. ▲ 디스펜서 토출량 측정을 위한 실험 셋업(좌)과 센서부 확대이미지(우) 연구진은 이번에 개발한 센서를 상용화하기 위해 후속 연구를 진행 중이다. 그간 비접촉식 유량 측정에는 외산 초음파 유량계가 주로 사용됐지만 이번 성과가 상용화된다면 순수 국내 기술로 보다 우수한 측정성능을 갖춘 비접촉식 유량측정센서를 시장에 선보이게 될 전망이다. KRISS 유량측정팀 이석환 선임연구원은 “이번에 개발한 기술을 응용하면 세척, 식각 공정에 쓰이는 황산 등 약액의 유량도 비접촉식으로 측정할 수 있다”며 “반도체 수율을 높이면서도 보다 안전하고 효율적인 현장을 만드는 데 기여할 것”이라고 말했다. 과학기술정보통신부 한-EU 공동연구지원사업 등으로 수행한 이번 연구의 성과는 광학분야 국제학술지인 옵틱스 앤 레이저스 인 엔지니어링(Optics and Lasers in Engineering, IF : 5.67)에 10월 온라인 게재됐다.
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연구개발(R&D)과 표준화 연계, 우리기술의 세계화를 이끈다산업통상자원부 국가기술표준원(원장 이상훈)은 12월 8일(목), 서울 코엑스에서 「2022년 연구개발 연계 우수표준 발표회」를 개최하였다. 이번 발표회는 R&D 연구자들에게 표준에 대한 이해와 관심을 높이기 위해 마련된 것으로 이상훈 국표원장, 강명수 한국표준협회장, 전윤종 한국산업기술평가원장, 권기영 한국에너지기술평가원장 등 연구개발및 표준개발 전문가 100여 명이 참석했다. R&D 표준 연계는 R&D 단계에서 제품특성, 시험평가, 제조방법 및 절차 등의 표준을 병행하여 개발하는 것으로, 우리기술이 세계에서 통용되기 위해 국제표준 선점이 중요한 만큼 R&D 표준연계의 중요성도 높아지고 있다. 이에, 국표원은“R&D 사업화 표준연계사업”을 통해 R&D 기술별 표준화 동향을 조사‧분석하고 R&D 표준 연계 타당성을 검토하여 R&D 표준 연계 과제를 발굴해 나가고 있다. 또한, 발굴된 과제에 대해서는 그 결과물이 국제표준으로 지속적으로 개발될 수 있도록 “국가표준기술력향상사업”을 통해 지원하고 있다. 이날 행사에서는 장기간의 연구개발 노력 끝에 올해 국제표준으로 제정이 완료된 우수 국제표준 10종을 선정하고 유공자를 표창하였다. 통상적으로 국제표준 제정에는 3년에서 5년이 소요된다. <기업 참여 국제표준 제정 사례>는 다음과 같다. ▲ (렌즈프리반도체센서) 렌즈없이 세포를 확대해 볼 수 있는 렌즈프리 반도체 센서에 대한 평가방법을 국제표준으로 개발하여 세계시장 창출 및 시장 선점 기반 확보 ▲ (전력반도체) 전력반도체 소재의 품질을 평가할 수 있는 국제표준을 개발하여 2.7조원 규모의 전력반도체 시장 진출 ▲ (LED성능평가) LED의 성능을 평가할 수 있는 평가방법을 국제표준으로 개발하여 LED 성능평가 측정장비의 상용화 및 세계시장 진출 기반 마련 선정된 우수표준은 국내 기술을 반영하여 성능평가 및 측정방법 등을 국제표준으로 제정한 것으로 관련분야 시장을 주도할 수 있을 것으로 예상된다. 특히, 한국기계연구원은 차세대 디스플레이 소재 제조기술을 개발하는 과정에서 디스플레이 소재 성능평가를 위한 국제표준을 개발하였고, 이는 국내 디스플레이 소재 기술의 우수성을 입증한 계기가 되어 차세대 디스플레이 제품의 시장 확대에 기여할 것으로 기대된다. 국가기술표준원 이상훈 원장은 “차세대 디스플레이, 이차전지 등 첨단연구개발 성과를 극대화하고, 세계시장 진출을 위한 교두보를 마련하기 위해서는 연구개발과 표준 간의 연계는 필수”라고 강조하고, “앞으로도 국가 연구개발 성과가 표준으로 이어질 수 있도록 관계기관과의 협력을 강화하고, 연구자들이 부담없이 표준개발에 참여할 수 있도록 지원을 확대해 나가겠다”고 밝혔다.
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반도체, 이차전지 등 핵심분야 표준물질 33종 개발 완료, 국산 소재·부품·장비 개발 및 품질관리에 활용 가속화반도체, 이차전지 등 핵심산업 경쟁력 강화에 필수적인 국산 표준물질 33종을 개발하고 국내외 유통촉진 등 비즈니스 생태계 조성에 나선다. 여기서 표준물질은 소재의 성분·특성 등을 평가·확인하거나, 장비 개발·교정 등에 사용되는 기준물질을 말한다. 산업통상자원부 국가기술표준원(원장 이상훈)은 12월 6일 「표준물질 개발·보급사업 성과발표회」를 개최하여 표준물질 개발성과를 공유하고, 국산 표준물질의 활용도 제고 방안을 논의하였다. 국내 업계는 국산 표준물질의 종류·정보 부족, 국내 유통체계 미흡 등의 이유로 일부 가스 분야를 제외하고 대부분 수입에 의존하고 있다. 이에 국표원은 '20년부터 반도체, 배터리, 바이오 등 핵심산업 분야에서 국산 표준물질을 개발하여 보급하고, 궁극적으로 업계에서 자체적 개발과 거래가 활성화되도록 비즈니스 생태계 조성에 힘을 쓰고 있다. 이번 행사에선 올해 표준물질 개발사례와 작년에 개발된 표준물질의 활용사례를 발표하였다. 반도체 검사용 현미경의 교정과 정확도 확인에 사용되는 표준물질①, 이차전지 양극재의 원재료인 리튬, 망간 등의 순도확인을 위한 표준물질② 등은 제품 개발 및 품질관리에 핵심적 역할을 할 것으로 예상된다. * ①반도체 현미경의 정확성 확인을 위해 미세 눈금 기준패턴이 새겨진 장치(산업기술시험원, 표준과학연구원 공동개발) / ②이차전지 양극재 원재료의 정확한 화학조성 특성값을 갖는 분말형 기준물질(화학융합시험연구원, 세라믹기술원 공동개발) 포항산업과학연구원은 크롬, 니켈 등이 일정비율로 정확하게 첨가된 합금강 표준물질을 개발하여 철강업계에 보급하였고, 포스코는 자동차, 항공, 조선 등에 공급하는 철강소재의 품질관리를 위하여 표준물질을 활용해 연간 약 40만회의 시험을 실시하고 있다. 포스코, 코스모신소재 등이 참석한 간담회에선 ▲신뢰성 높은 국산 표준물질의 지속적 개발·보급, ▲국내외 기술규제와 관련된 표준물질 공급기반 확대, ▲표준물질 정보접근성 향상 등이 필요하다는 의견이 개진되고 논의하였다. 국표원은 이를 반영하여 표준물질생산기관과 활용기업간‘소통과 거래의 장’을 활성화하고 표준물질의 개발과 국내외 유통지원을 강화할 계획이다. 「표준물질 종합정보시스템*」을 운영하여 표준물질 수요파악, 거래 및 사업화 지원, 홍보 확대 등으로 표준물질의 국내 생산·유통을 촉진한다. * 생산기관은 개발한 표준물질을 업로드하고 구매자(활용기업)는 표준물질 정보를 검색·구매, 표준물질개발에 필요한 제품·기술 정보 등 제공(홈페이지 : https://i-rm.kr) 또한 국내에서 개발된 표준물질을 「국제표준물질 데이터베이스*」에 등록하여 해외 기업·기관에 판매할 수 있도록 지원한다. * COMAR : 국제표준물질위원회(ISO TC 334) 주도로 각 국에서 개발·생산된 표준물질을 등록하여 생산·구매기관을 연결하는 웹사이트 (국산표준물질 571종 등록, ‘21년 기준) 국가기술표준원 오광해 표준정책국장은 “표준물질은 국가의 소재·부품·장비 산업경쟁력에 필수 요소이자 기술주권 확보에도 직결된 만큼, 국산 표준물질의 비즈니스 생태계 조성에 더욱 노력할 계획임”을 밝혔다.
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[미국] 국제표준화기구(ISO), ESG 생태계의 전략적 자문그룹에 펜실베니아 주립대 톰 호건(Tom Hogan) 교수 임명국제표준화기구(ISO, International Organization for Standardization)에 따르면 ESG(environmental, social and governance) 생태계를 전략적으로 자문하는 그룹에 펜실베니아 주립대 톰 호건(Tom Hogan) 교수를 임명했다.호건은 펜실베니아 주립대 노동 및 고용관계를 위한 DEIB(diversity, equity, inclusion and belonging, 다양성, 형평성, 포용성, 소속감) 담당자 및 인적자원관리 교수이다.호건은 다양성과 포용성과 관련해 ISO 표준을 개발 및 발표했으며 ISO 워킹그룹의 일원으로 일하기도 했다. 자문그룹은 조직, 직원, 공급업체, 정부, 기관투자자, 글로벌 커뮤니티로 부터 ESG에 중점을 두고 있다.특히 거버넌스 관점에서 환경과 사회를 바라보고 잠재적 기회 및 위험을 식별하고 관리하게 된다. 또한 ESG 기준은 광범위한 사회, 환경 문제에 대한 조직의 집단적 성실성을 평가하는 일종의 표준이다.호건이 ISO의 자문그룹에 합류한 것은 DEIB 분야 업무 경력, 대학에서 VTLD(Virtual Transformational Leadership Development Experience) 수업진행 등으로 경험이 풍부하기 때문이다.VTLD는 가상 환경에서 예술을 활용해 학생의 참여와 학문 탐구, 보다 시민적이고 공평하고 정의로운 사회를 추구하는 변화의 주체로서 봉사하는 차세대 리더를 개발하는 수업이다.호건은 2020년 8월 인종 평등에 관한 SHRM 블루 리본 위원회 임원으로 임명되기도 했다. 또한 5월 세계경제포럼의 Empowering AI Leadership Initiative에 초대됐다.포럼에서 글로벌 사상가들과 협력해 고위 경영진을 위한 Ethical AI Toolkit을 개발 및 출판했다. 동년 6월 펜실베니아 주립대학 2020-21학년도 교육 및 학습기술학부 펠로우로 선정됐다.호건은 LER 교수진에 합류하기 전 AT&T에서 23년간 운영관리 실무 경험을 쌓았다. 퇴직 전 전략적 인재 확보, 유지, 인력의 다양성, 평등 고용 기회, 긍정적 행동 등을 담당하는 이사로 재직했다.
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[독일] 인피니온, 자동차 사이버 보안 국제 표준 ISO/SAE 21434 인증 획득▲ 인피니온(Infineon)의 홍보자료 [출처=홈페이지] 독일 반도체 기업 인피니온(Infineon)은 최근 자동차 사이버 보안 국제 표준 ISO/SAE 21434 인증을 획득했다고 밝혔다. 인증은 인증 전문 기관인 TÜV Nord에 의해 수행됐다. 11월 21일 커넥티드 자동차의 사이버 보안에 대한 UN R155 규정이 유엔유럽경제위원회(UNECE)에 의해 도입됐기 때문이다.R155 규정하에서 차량 제조업체는 각 차량 유형에 적용되는 사이버 보안 관리 시스템(CSMS)에 대한 유효한 규정 준수 인증서를 구비해야 한다.또한 공급망 전반에 걸쳐 사이버 보안을 구현하고 차량 수명 주기 전반에 걸쳐 전반적인 공격 위험을 줄여야 한다.이에 따라 곧 출시될 AURIX™ TC4xx 마이크로컨트롤러 제품군은 새롭고 혁신적인 사이버 보안 아키텍처를 특징으로 한다.제품군은 ISO/SAE 21434 국제 표준에 따라 제품 인증이 획득될 예정이다. PSoC™ 마이크로 컨트롤러, EMPER™ 보안 플래시 메모리, OPTIGA™ 하드웨어 보안 모듈을 포함한 광범위한 제품에 자동차 사이버 보안이 적용된다.보안 제품 및 시스템에 대한 잠재적 위협은 ISO/SAE 21434 준수 제품 보안 사고 대응 프로세스를 기반으로 평가 및 완화될 수 있다.이와 같은 모니터링 및 사고 대응 기능을 통해 인피니온과 고객은 위험 관리 프로그램 및 관련 규정에 따라 제품 보안 위험을 신속하게 식별하고 완화할 수 있을 것으로 전망된다.
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ETRI, 양자샘플 최적화해 양자내성 공략 전 과정 증명국제 공동연구진이 양자컴퓨팅 환경에서 안전한 내성이 있어 암호기술로 이용이 가능하다고 믿어왔던 양자내성암호 대표문제 공략 가능성을 다시 한번 입증해 냈다. 특히, 양자샘플의 구성부터 알고리즘 계산에 이르기까지의 전 과정을 세계최초로 분석하고 증명했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 국제 공동연구진과 격자 기반(lattice-based) 양자내성암호의 기반 문제인 ‘이진 선형잡음문제’의 공략 가능성을 증명, 물리학 전문 학술지인 뉴 저널 오브 피직스(New Journal of Physics)에 게재했다고 밝혔다. 연구진은 올해 초 선형잡음문제 분할정복(divide-and-conquer) 알고리즘을 개발한 데 이어, 이번에는 알고리즘 계산에 필요한 양자샘플의 구성부터 주된 알고리즘 계산에 이르기까지의 모든 과정을 결함허용 양자컴퓨팅 관점에서 최적화했다. 이로써 양자컴퓨터 관련 수학, 암호학 등 학문 및 산업 분야에 큰 시사점을 제공할 수 있게 되었다. 특히, 양자컴퓨팅 및 차세대 암호연구에 보다 명확한 연구 비전을 제시해 줄 것으로 기대된다. 연구진은 양자샘플의 생성 및 활용을 단순히 가정하는 기존 연구들과는 달리, 양자샘플을 구성하고 메인 계산에 활용하는 전 과정을 최적화했다는 점에서 큰 의미가 있다고 설명했다. 양자샘플을 구성하기 위한 양자회로를 알고리즘에 종합적으로 분석하고 최적화한 연구는 이번이 처음이다. 양자샘플은 고전 컴퓨터에서의 데이터와 같은 것으로, 양자컴퓨터의 활용을 위해서는 그 구성과 활용이 필수이다. 연구진은 이진 선형잡음문제 공략 알고리즘을 위한 양자샘플 구성에 있어서 각각 다른 인코딩 방법을 사용해 이를 최적화했다. 양자샘플 구성에는‘원-핫(One-Hot) 인코딩’방법을 활용했다. 원-핫 인코딩은 다수의‘0’과 한 개의‘1’값으로 데이터를 구분하는 인코딩 방식이다. 머신러닝 등에서 널리 활용되고 있다. 이와 달리, 주된 알고리즘 계산에는 ‘이진(Binary) 인코딩’을 사용했다. 이진 인코딩은 잘 알려진 ‘0’과‘1’ 방식의 이진법을 활용한 정표현 방법이다. 연구진은 개별 인코딩 적용 방식을 통해 결함허용 양자컴퓨팅의 구동 자원을 최적화해, 이진 선형잡음문제의 다항시간 내 공략 가능성을 증명했다. ETRI 방정호 양자컴퓨팅연구실장은 “분명히, 선형잡음문제의 양자 공략가능성에 대해 한 걸음 더 전진한 연구결과이다. 하지만, 여전히 결함허용 논리 큐비트를 구현하고 양자 레지스터의 규모를 확장하는 일은 양자컴퓨팅 분야의 커다란 숙제이다”라고 말했다. 공동 교신저자인 영국 임페리얼대 김명식 교수도 “잡음을 동반한 선형문제는 공학 및 정보보안 등 응용성이 높은 매우 중요한 문제이다. 기존 연구에서는 양자샘플이 이미 준비되어 있거나 효율적으로 만들 수 있다고 가정하여 해당 문제를 다뤘던 반면, 본 연구에서는 양자샘플의 생성을 비롯한 모든 계산과정을 분석하여 양자공략 가능성을 보였다는 점에서 의의를 찾을 수 있다”라고 밝혔다. ETRI 박성수 양자기술연구단장도 “양자내성암호의 안전성 혹은 양자컴퓨팅의 계산능력에 대한 과도한 신뢰는 학술적으로 옳지 않다. 양자컴퓨팅, 암호학의 발전을 위해서는 수학, 물리학, 암호학 등 연구자들의 끊임없는 논의와 상호협력이 필요하다”고 설명했다. 연구진은 향후 동일한 개별 인코딩 적용 방식을 기반으로, 양자 데이터 검색 알고리즘의 계산자원량을 결함허용 관점에서 정밀 분석하는 연구를 수행할 예정이다. 특히, 기존 계산과학적으로 증명된 양자이득이 결함허용 관점의 실제 양자속도향상으로 이어질 수 있을지 면밀히 검토할 예정이다. 한편, ETRI는 초전도 및 양자광학 집적회로 방식의 양자컴퓨팅 연구를 꾸준히 수행 중이다. 수년 내 10여개 큐비트(Qubit)급 규모의 연산제어 기능을 갖는 양자컴퓨팅 기술 확보를 위해 연구 중이다. 특히, 양자컴퓨팅/머신러닝AI 활용을 위한 알고리즘·소프트웨어(SW) 개발 분야에서 세계 최고 수준의 선도연구를 수행하고 있다는 평가다. 이번 논문의 공동 제1저자는 KIST 송우영 박사, 고등과학원 임영롱 박사, 서울대 정갑균 박사이고 참여저자는 한양대 이진형 교수, 고등과학원 박정준 박사, 김재완 교수다. 아울러 공동 교신저자로는 영국 임페리얼대 김명식 교수와 ETRI 방정호 박사이다. 본 연구는 과학기술정보통신부 「양자컴퓨팅 기술개발 사업」과 정보통신기획평가원 「양자암호통신 집적화 및 전송기술 고도화 사업」, 「양자인터넷 유선 양자중계기 개발사업」 등을 통해 개발되었다.
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TTA, 에타일렉트로닉스(주)와 양해각서 체결▲사진 좌측에서 두 번째부터 TTA 정보통신시험인증연구소의 김영태 소장, 에타일렉트로닉스의 남정용 대표, 여태동 대표가 기념촬영을 하고 있는 모습 / 사진 제공: TTA 한국정보통신기술협회(회장 최영해, 이하 TTA)와 에타일렉트로닉스(주)(각자 대표 남정용, 여태동)는 2022년 10월 26일, ‘무선전력전송 기업지원 및 기술자문을 위한 협력강화 일환으로 양해각서(MOU)를 체결했다’고 밝혔다.양 기관은 ▲ 무선전력전송 분야 국내외 표준화 동향, 시장 요구사항 및 산업 동향 등의 정보교류 ▲ 시장선도를 위한 신기술 및 상품화 전략 수립 등 제품 기획·확산 등을 상호 협력하기로 하였다.TTA는 2021년부터 판교에 “무선전력전송융합활성화센터”를 운영하면서 소전력에서 대전력에 이르기까지 ’공동활용개발플랫폼‘의 개발 및 활용을 통한 무선전력전송 산업 활성화를 지원하고 있다. TTA는 이번 협약을 통해 에타일렉트로닉스(주)가 보유한 중·대전력 솔루션의 성능검증 및 표준화를 적극적으로 지원할 계획이다. 에타일렉트로닉스(주)는 2019년 창업 이후 지속적으로 차세대 무선전력전송 솔루션 ‘Eta-ON’을 개발해왔으며, TTA와의 이번 협약을 통해 로봇, 마이크로모빌리티 등을 대상으로 하는 중·대전력 무선전력전송 솔루션의 표준화 및 상용화에 속도를 낼 예정이다.TTA 정보통신시험인증연구소 김영태 소장은 “이번 업무협약을 계기로 그동안 스마트폰 중심의 저전력 무선충전에 머물러 있던 무선전력전송 생태계를 중·대전력 제품군으로 확장함과 동시에 관련 분야의 국내 산업 활성화를 기대한다”고 밝혔다.
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KTL, 정보통신기획평가원과 ICT 연구개발 신뢰성 확보에 맞손▲사진 좌측부터 KTL 김세종 원장, IITP 정성배 원장이 기념촬영을 하고 있는 모습 / 사진 제공: KTL 국내 유일 공공 종합시험인증기관인 한국산업기술시험원(원장 김세종, 이하 KTL)은 정보통신기획평가원(원장 전성배, 이하 IITP)와 「디지털시대 정보통신기술(ICT) 연구개발(R&D) 성과창출」을 위한 업무협약을 체결했다고 10월 26일(수) 밝혔다. IITP는 2014년 6월 설립된 과학기술정보통신부 산하 ICT 연구개발전담 기관으로 ICT R&D 기획·평가·관리 전문화와 혁신을 통해 국가 디지털 전환 선도에 앞장서고 있다. 양 기관은 이번 업무협약 체결을 통해, ▲ICT R&D 결과물의 신뢰성 평가 등 시험·인증 지원 ▲ICT R&D 수행기관 시험·인증 비용 우대 등 차세대 통신(6G), 인공지능, 응용 SW 등 ICT R&D 15개 기술 분야 연구결과물에 대한 시험인증 서비스 협력기반을 마련했다. 우리 정부는 지난 7월「산업 디지털전환 촉진법」시행을 통해 산업 전반에 걸쳐 디지털 전환 속도를 높이기 위한 정책 추진을 본격화하고 있다. 이에 KTL은 IITP와 함께 디지털 전환 가속화를 위해 ICT분야 연구개발-시험평가 연계 강화 등 국내 ICT R&D 결과물의 신뢰성 향상에 적극 힘쓸 예정이다. 또한, 양 기관 간 기업지원 노하우 및 전문기술 인력 교류를 통해ICT 분야 시험평가법 고도화에 노력하고, ICT 분야 중소·벤처기업을대상으로 시험인증 전문 기술 컨설팅 서비스를 제공하여 국내·외 인증 획득과 해외 수출 판로 개척에 이바지할 계획이라고 밝혔다. KTL 김세종 원장은 ‶이번 업무협약을 통해 우주·AI·6G 등 미래 도전적 기술 분야에 대한 세계 수준의 시험평가 체계 구현 및 고도화에 적극 노력하여 대한민국의 ICT 기술 수준 향상과 중소기업 수출역량 강화에 앞장서겠다.″며, ‶앞으로도 KTL은 국민과 함께 성장하는 국가대표 시험인증기관으로서 56년간 축적한 기술 역량을 바탕으로 전 세계적인 디지털 전환 트렌드에 대응하고 국가적 위상에 걸맞은 글로벌 시험인증기관으로「성장」하기 위해 최선을 다하겠다″라고 말했다.
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KTL, 국내 부품제조기업 품질·신뢰성 강화에 앞장서▲사진 좌측에서 세 번째부터 KTL 유숙철 산업표준본부장, 테크밸리(주) 김한석 대표이사가 기념촬영을 하고 있는 모습 / 사진 제공: KTL 국내 유일 공공 종합시험인증기관인 한국산업기술시험원(원장 김세종,이하 KTL)은 테크밸리(주)(대표이사 김한석)와 함께「방사선 비파괴 시험 분야 활성화를 통한 부품제조기업 품질향상 및 신뢰성 강화」업무협약을 체결했다고 10월 26일(수) 밝혔다. 방사선 비파괴 시험이란 정밀부품을 파괴하거나 변형하지 않고 내부를 검사하는 것을 의미하며, 디지털 방사선 촬영(DR), 컴퓨터 단층 촬영(CT) 방식 등이 있다. 양 기관은 이번 업무협약을 바탕으로, ▲우주항공, 자동차, 방산 등 기간산업 부품 품질향상 및 수출 경쟁력 강화를 위한 방사선 비파괴시험 서비스 사업 지속적 개발 ▲제3자 시험 활성화를 통한 부품 품질 및 신뢰성 향상 ▲국제표준에 따른 방사선 비파괴 시험 및 기술컨설팅 지원 등 긴밀한 협력체계 구축을 약속했다. 반도체, 자동차, 정밀전자, 정밀기계 부품 등의 품질 확보를 위해서 외형 치수 검사는 물론 내부에 대한 검사도 중요하다. 이에 따라, 부품을 파괴하거나 변형하지 않고 내부를 검사할 수 있는 방사선 기반 비파괴 검사 및 시험에 대한 국내 기업의 요구가 증가하고 있다. 이에, KTL은 보유하고 있는 시험·인증 노하우와 테크벨리(주)의 방사선 비파괴 검사 장비 기술력을 접목시켜 방사선 비파괴 시험 및 검사 체계를 고도화하여 국내 부품 제조기업들의 품질과 신뢰성 향상에 기여할 계획이라고 밝혔다. 더불어, 새롭게 제·개정되는 국제표준에 발맞춰 방사선 비파괴 시험 관련 전문기술 컨설팅을 제공하여 부품제조기업의 제품·기술 개발에 활력을 불어넣어 줄 것으로 기대된다. KTL 유숙철 산업표준본부장은 ‶앞으로도 국내 부품 제조기업들의 니즈를 반영하여 수요자 관점의 종합지원 서비스를 제공함으로써 반도체, 자동차, 우주항공 관련 부품제조기업의 신뢰성 향상과 글로벌 경쟁력 확보를 위해 최선의 노력을 다하겠다″이라고 밝혔다.
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DMC 융합연구단, 펄스파워용 고전압 전력반도체 개발▲사진 제공: ETRI 국내 연구진이 군수용 고(高)에너지 기폭장치, 전기자동차 등에 활용되는 고전압 스위치용 전력반도체를 개발했다. 순수 국산기술로 이뤄낸 성과로 전력반도체 기술 자립화에 큰 도움이 될 전망이다. 국가과학기술연구회(NST) 융합연구단 사업의 일환으로 설립된 DMC 융합연구단(주관기관 ETRI)은 펄스파워 분야 고전압 스위치용 1,400V 및 2,500V급 실리콘 MCT 전력반도체 기술을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 펄스파워는 낮은 전력으로 일정 시간 전기에너지를 저장·압축했다가 매우 짧은 시간 동안 대량의 에너지를 폭발적으로 내뿜는 기술이다. 주로 레일건, 군함, 전투기, 미사일 등 국방 분야와 전자가속기, 가스·수처리, 플라즈마 발생기, 레이저 시스템 등 다양한 산업 분야에 활용되고 있다. 펄스파워의 높은 순간 전류를 제어하는 장치가 고전압 스위치다. MCT 전력반도체는 고전압 스위치의 핵심부품이지만, 현재 1,400V급 MCT 전력반도체는 외국 독점생산에 수출입제한품목으로 지정되어있다. DMC융합연구단은 국내 최초로 1,400V급·2,500V급 MCT 전력반도체를 개발해 국방 부품용 반도체 국산화에 성공했다. 연구진이 개발한 MCT는 각각 1,600V와 3,000V 이상의 높은 전압을 견딜 수 있다. 3kA 이상의 펄스전류와 40kA/㎲ 이상의 전류상승기울기 성능으로 외국에서 독점생산하고 있는 제품과 대등한 성능을 자랑한다. 펄스파워용 전력반도체의 필수 성능요소다. 또한, 연구진은 개발한 MCT 전력반도체를 활용해 민수용의 800V급 프리차지 릴레이와 정전기방전 시험 발생기 시제품도 함께 개발했다. 프리차지 릴레이는 전기자동차, 에너지저장장치 등 고전압 배터리 시스템이 적용된 모든 전기·전자제품의 전력 방출량을 안정적으로 제어하는 필수 부품이다. 정전기방전 시험 발생기 역시 전자제품 정전기 내성 평가를 위해 순간적으로 높은 전류를 방출하기 위한 제어 부품이 요구된다. 프리차지 릴레이에 MCT 전력반도체를 적용하면 기존 기계식 스위치·릴레이가 갖는 짧은 수명과 잡음 등의 문제를 해결할 것으로 기대된다. IGBT, SiC MOSFET 등 다른 전력반도체와 비교할 때 시스템 구성이 매우 간단하며 칩 크기도 1/3 수준에 불과해 경제성도 우수하다. 또한, 연구진이 개발한 정전기방전 시험 발생기용 릴레이는 전세계적인 환경 이슈로 사용이 제한되고 있는 기존 수은 릴레이의 한계를 극복할 수 있다. 즉, 본 기술은 국방용 펄스파워 분야 핵심부품으로 사용될 뿐 아니라 민수용 전력 부품으로도 활용도가 굉장히 높은 셈이다. MCT 전력반도체 소자의 설계 및 제작과 고전압 반도체 릴레이 시제품을 모두 국내 연구진의 기술로 이뤄내 그 의미는 더 크다. 연구진은 수년간 쌓은 MCT 소자 설계 기술, 제작 공정 기술, 성능 평가 기술 및 MCT를 활용한 반도체 릴레이 설계 기술, 모듈 제작 기술, 시험평가 기술 등을 통해 본 성과를 창출할 수 있었다고 전했다. DMC 융합연구단 박건식 박사는“실리콘 반도체 개발 노하우를 보유하고 있는 ETRI 반도체실험실과 NST 융합연구단사업을 계기로 국내 연구기관들의 우수 설비 및 연구 역량 융합을 통해 고전압 MCT 전력반도체 기술을 확보했다. 본 기술이 국방분야 뿐만 아니라 민수분야의 다양한 전력부품 개발에 활용되기를 기대한다”고 밝혔다. 연구진은 본 기술을 응용해 4,000V 이상의 고전압 스위치, 양방향 고전압 스위치 등과 이를 활용한 응용부품을 개발하는 후속 연구를 진행할 예정이다. 또한, 펄스파워용 고전압 스위치 기술을 더욱 높이고, 산업체로의 기술이전, 연구소기업 추진 등을 통해 상용화를 위한 지원에 나설 예정이다. 본 성과는 국가과학기술연구회 융합연구단‘국방 무기체계용 핵심 반도체 부품 자립화 플랫폼 개발’사업으로 이뤄졌다. ETRI를 비롯해 한국기계연구원, 나노종합기술원 등이 참여하고 있다. 정부출연연구원 및 민간보유 우수기술을 활용, 국방 무기체계용 핵심 반도체 기술을 연구한 값진 융합연구 산물이다.