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ETRI, 세계적 수준 질화갈륨 전력소자 국산화 성공▲ 사진 제공: ETRI 국내 연구진이 순수 국내기술로 차세대 반도체 핵심 소자로 손꼽히는 질화갈륨(GaN) 전력소자 개발에 성공했다. 이는 우리나라 반도체 산업의 경쟁력을 높이고 기술주도권을 확보하는 데 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 세계적인 수준의 ‘S-대역 300와트(W) 급 질화갈륨 전력 소자 기술’을 개발했다고 밝혔다. 질화갈륨은 통상적으로 반도체 소자로 쓰이는 실리콘(Si)에 비해 3배 이상 높은 항복전압으로 고전압 동작에 유리하며, 스위칭 속도가 매우 빨라 별도의 에너지 저장 공간이 요구되지 않기 때문에 고전압 전력 반도체에 적합하다. 또한, 갈륨비소(GaAs) 대비 7배 이상의 높은 전력밀도 및 전력효율을 얻을 수 있어 통신시스템 효율 개선 및 소형화에 적합하다. 이 때문에 고출력을 필요로 하는 군사용 레이더, 고주파용 통신시스템이나 전기자동차용 전력 시스템 등에 적용이 가능하다. 향후 산업적, 군사적 활용도가 높은 차세대 반도체 소자로 주목받고 있다. 특히, 이번 개발한 기술은 미국과 일본만 개발하여 보유하고 있는 군용 전투기 핵심기술인 에이사(AESA) 레이더용 질화갈륨 집적회로(MMIC)에도 적용이 가능해 국방 분야 국산화와 경쟁력 강화에도 크게 기여할 것으로 전망하고 있다. 그동안 미국과 유럽 등 나라가 질화갈륨 전력소자 부문 기술 개발을 선도해 왔다. 군사적 활용성이 높은 기술의 특성상 소자의 구매와 활용, 처리 등에 제한이 많았다. ETRI는 고출력과 고효율을 동시에 만족시키는 질화갈륨 고전자이동도 트랜지스터(HEMT) 구조를 설계하여 세계적인 수준의 질화갈륨 전력 소자 기술을 개발해냈다. 연구진은 개발된 전력 소자 칩을 패키징하여 출력전력 300W, 전력밀도 10W/mm 이상의 질화갈륨 반도체 소자 성능을 검증했다. 기존 약 8.4W/mm 수준의 상용 질화갈륨 반도체 소자 성능을 뛰어넘는 세계적인 수준이다. 아울러 이는 설계부터 공정과 측정, 패키징까지 모두 순수 국내기술로 개발했다는 점에서 그 의미가 매우 크다. 연구진이 국내 기술력으로 세계적인 수준의 질화갈륨 전력 소자 기술 개발을 이뤄냄으로써 반도체 소재의 해외 의존도를 낮추고 기술격차를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구진은 25년 이상 화합물반도체를 연구해온 인적, 물적 노하우와 반도체 전력 소자를 설계하고 제작할 수 있는 ETRI의 장비와 시설이 바탕이 되어 본 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. ETRI 강동민 RF/전력부품연구실장은“국내 기술력으로 세계적인 수준의 고출력 질화갈륨 반도체 전력소자 기술을 확보하는 데 성공하여 매우 뜻깊게 생각한다”며, “본 기술이 반도체 핵심부품 국산화에 기여하여 반도체 산업 경쟁력을 높이고 반도체 소재의 해외 의존도를 줄이는 데 도움이 되길 바란다”고 밝혔다. 질화갈륨 전력소자 시장도 전망이 밝다. 시장조사기관 욜 디벨롭먼트에 따르면, 지난해 1억 2천만불 시장에서 연평균 59%씩 성장해 2027년에는 관련 시장 규모가 20억 달러에 달할 것으로 예측하고 있다. 연구진은 향후 질화갈륨 반도체 소자의 출력을 강화하는 한편, 5G 28GHz 대역의 주파수로의 확장을 위한 후속 연구를 추진할 계획이다. 이와 아울러 국방 레이더·통신, 6G 차세대 이동통신 등 반도체 핵심부품의 국산화 및 일본의 주요 수출규제 품목 중 하나인 질화갈륨 기반 집적회로 개발 연구도 심화할 예정이라고 밝혔다.
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전자현미경 종합성능평가 개막, 국내 기업에 날개 단다한국표준과학연구원(원장 박현민, 이하 KRISS)이 전자현미경 성능을 좌우하는 핵심장비인 고성능 에너지 분석기의 개발에 성공했다. 국내 장비회사 대상 시험서비스를 제공해 첨단 현미경 산업 생태계 육성에 기여할 전망이라고 밝혔다. ▲KRISS 연구장비성능평가팀 (사진 좌측부터 황준혁 UST-KRISS 스쿨 박사과정생, 오가와 타카시 책임연구원, 박인용 팀장, 이하림 post-doc 연구원) / 사진 제공 : KRISS 전자현미경의 성능은 전자빔을 만들어내는 전자원의 특성에 달려 있다. 전자원에서 생성되는 전자빔으로 렌즈에 초점을 맞춰 대상을 관찰하기 때문이다. 아주 작은 대상에도 정밀하게 초점을 맞추려면 전자빔을 구성하는 전자 입자들의 에너지 분포가 균일해야 한다. 따라서 고성능의 전자현미경을 개발하기 위해서는 전자빔의 에너지 분포가 얼마나 균일한지 보여주는 에너지 폭을 정확히 측정하는 것이 중요하다. ▲박인용 연구장비성능평가팀장이 전자원의 에너지 폭 측정을 준비하고 있는 모습 / 사진 제공 : KRISS 그동안 국내 다수의 기업들이 전자현미경 개발에 성공했지만 에너지 폭 측정에 사용할 정밀 에너지 분석기가 없어 실측값 대신 문헌상의 수치를 참고했다. 이 방식으로는 개별 현미경 간의 미세한 성능 차이를 확인하기 어려워 제품의 성능 검증에 한계가 있다. 현재 국산화된 텅스텐 필라멘트 범용 전자현미경을 넘어, 고성능·고부가 전자현미경 시장에 진출하기 위해서는 에너지 폭 측정 기술이 반드시 필요하다. KRISS 연구진은 2019년 자체 시물레이션을 기반으로 설계기술을 확보해 2022년 렌즈방식 지연전위 에너지 분석기의 실물 개발에 성공했다. 제작비용이 수백만 원 정도로 저렴하면서도 13.8 meV(밀리전자볼트) 수준의 미세한 에너지 차이를 구분할 수 있는 축정 분해능을 갖췄다. 고가의 주사전자현미경 등 최첨단 연구 장비의 성능평가에 활용할 수 있는 수준이다. 크기가 60 mm로 작아, 독립적인 분석기로 사용할 뿐 아니라 현미경 안에 부착해 전자원 성능평가가 가능한 일체형 현미경을 개발하는 데도 사용할 수 있다. ▲렌즈방식 지연전위 에너지 분석기 원리 / 사진 제공 : KRISS 지금까지 개발된 에너지 분석기는 크게 두 가지다. 반구형 에너지 분석기는 측정 분해능이 우수하지만 가격이 수억 원에 달하고 크기도 약 700 mm로 간편하게 활용하기 어렵다. 그리드 전극 방식 지연전위 에너지 분석기는 크기가 작고 가격도 저렴하지만 분해능이 300 meV 이상으로 측정성능이 낮아 성능평가에 부적합하다. KRISS는 이번 성과로 기존에 운영하던 전자원의 각전류밀도 측정 시험에 더해, 전자원의 에너지 폭 측정 플랫폼을 구축해 8월부터 국내 기업체를 대상으로 시험서비스를 시작했다. 올해 안에 자기장, 소음, 진동 등의 영향에 따른 전자현미경의 영상 분해능 성능평가 플랫폼도 추가로 구축해 종합적인 시험서비스를 제공할 예정이다. KRISS 박인용 연구장비성능평가팀장은 “고성능 전자현미경은 소재, 부품, 바이오 등 다방면에서 필수적인 장비임에도 기술 자립도가 낮았던 것이 현실”이라며, “이번 성과를 계기로 전자현미경의 부품부터 전체 시스템까지 아우르는 종합성능평가 플랫폼을 마련해 국내 기업의 고성능 현미경 시장 진출을 적극 지원할 것”이라고 밝혔다. KRISS 기본사업과 과학기술정보통신부 미래선도연구장비 핵심기술개발사업의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 마이크로스코피 앤 마이크로애널리시스(Microscopy and Microanalysis, IF: 4.099)에 9월 게재됐다.
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국립전파연구원, 특성화고 대상 견학 및 표준강연 프로그램 운영과학기술정보통신부(장관 이종호) 국립전파연구원(원장 서성일, 이하 전파연)은 정보통신기술 분야 표준인식 확산의 일환으로 9월 16일(금)부터 특성화고 학생 등을 대상으로 ‘전파연 견학’ 및 ‘찾아가는 표준강연’프로그램을 운영한다고 밝혔다. 전파연은 특성화고 및 과학고 등 참여 학교를 선정하기 위해 전남교육청 및 광주교육청과 협업하여, 광주·전남의 ‘금파공업고’, ‘장성하이텍고’, ‘전남에너지고’, ‘전남기술과학고’ 4개교를 선정했다고 밝혔다. 이번 전파연 견학 프로그램에 참여하는 학생들은 표준커뮤니케이터가 설명하는 표준 관련 강연을 들을 수 있으며, 전파연의 핵심 임무인 전파측정 관련 다양한 시설과 장비를 볼 수 있다. 표준커뮤니케이터란 국민의 눈높이로 표준을 이해하기 쉽게 설명하는 표준전문가이다. 표준강연의 주요 내용은 스마트폰, 무인안내기, 하이패스 등 일상에서 쉽게 접할 수 있는 기기에 접목된 표준이나, 인공지능, 가상현실 등 최신기술의 표준이 접목된 기기 등 구체적인 표준 사례 중심으로 구성돼 학생들이 어려운 주제를 부담 없이 재밌게 들을 수 있으며, 컴퓨터, TV 등 전기·전자기기에서 발생하는 전자파의 적합성과 스마트폰 등 전파를 사용하는 기기의 안전성을 측정할 수 있는 시험장 및 전자파 측정시스템 등 다양한 시설을 실제로 둘러보면서 체험할 수 있다. 고출력 전자파 시험시설에서는 이엠피(EMP) 공격으로부터 주요 정보기기를 보호하기 위한 방호시설 및 장비의 성능을 측정할 수 있는 다양한 이엠피(EMP) 발생 장치를 볼 수 있다. 더불어, 정보통신기술 표준에 관심있는 학생들을 대상(전남에너지고(9.29.) 및 장성하이텍고(10.21.))으로 표준커뮤니케이터가 학교를 방문하여 표준강연을 제공하는 ‘찾아가는 표준강연’ 프로그램도 운영할 계획이다. 국립전파연구원은 “주요국들이 자국 첨단기술의 국제표준화 선점에 역량을 집중하고 있는 시점에, 우리나라 미래 기술을 책임질 학생들이 정보통신기술 관련 표준에 대해 관심을 가질 수 있도록 견학 및 표준강연을 지속 확대하여, 우리나라 표준전문가가 국제표준화 무대에서 미래세대에서도 주도적인 역할을 지속적으로 할 수 있도록 기반을 차분히 마련해 나가겠다”고 밝혔다.
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환경부, 간이측정기 인증 기준 마련…환경질 측정 신뢰성 높인다그간 형식승인 대상 측정기기에서 제외되어 관리 사각지대에 놓여있던 간이측정기에 대한 성능인증이 마련된다. 더불어 체계적이고 전산화된 측정대행 관리를 위한 제도적 기반이 마련될 예정이다. '환경분야 시험·검사 등에 관한 법률' 제9조에 따라 형식승인 대상 기기는 제작 또는 수입하기 전 그 구조·규격 및 성능 등에 대하여 환경부장관의 승인을 받도록 규정하고 있다. 환경부는 이러한 내용을 담은 '환경분야 시험·검사 등에 관한 법률(이하 환경시험검사법) 시행령, 시행규칙'의 일부개정안을 4월 21일부터 40일간 입법예고한다. 이번 개정안은 간이측정기 제작·수입 전 성능인증을 받도록 하는 '간이측정기 성능인증제'와 측정대행정보 전산 관리를 위한 '측정분석정보관리시스템' 도입 등을 주요 내용으로 '환경시험검사법'이 개정(2022년 8월 18일 시행)됨에 따라 해당 법령에서 위임된 사항을 구체화하기 위해 마련되었다. '환경시험검사법' 제18조의5에 따라 측정대행업자는 측정대행계약 내용, 시료채취 정보, 측정결과 등 측정대행 관련 정보를 '측정분석정보관리시스템'에 입력토록 규정하고 있다. 개정안의 주요 내용은 다음과 같다. 간이측정기 성능인증제 (인증대상)성능인증 대상 간이측정기의 범위는 대기 등 사용 비중이 높은 5개 분야(대기, 수질, 먹는물, 소음, 실내공기질 분야)의 간이측정기로 하고 추후 국립환경과학원이 국내 유통량 등을 고려하여 성능인증이 필요한 간이측정기를 추가로 공고할 수 있도록 했다. 또한, 성능인증 대상에 해당하지 않는 간이측정기의 성능인증 신청이 접수된 경우에는 국립환경과학원이 해당 기기의 성능인증 기준과 시험방법을 추가로 마련하여 공고하도록 규정했다. 아울러, 성능인증 대상으로 규정된 간이측정기를 성능인증을 받지 않고 제작·수입하는 경우 위반횟수에 따라 과태료가 차등적으로 부과된다. (인증절차·기준)성능인증을 받으려면 성능인증 검사기관*에 간이측정기의 주요 제원과 작동원리 등에 관한 서류를 제출해야 하고, 검사기관은 해당 간이측정기에 대한 성능시험 결과를 바탕으로 성능인증 등급을 부여해야 한다. 성능인증 등급 기준은 해외 사례, 형식승인 기준, 시중 간이측정기 성능 등을 참고하여 전문 연구용으로 사용될 수 있을 정도로 정확성이 높은 기기에 대해서는 1등급, 그 외 가정용·휴대용으로 적합한 기기에 대해서는 등급외가 부여되도록 설정했다. 또한, 성능인증을 받은 자는 해당 간이측정기에 성능인증 등급 표지를 붙이도록 하고 간이측정기로 측정한 결과를 대외에 공개하려는 경우에는 성능인증 등급을 함께 공개토록 하여 측정정보가 보다 투명하게 전달되도록 했다. 측정대행계약 및 측정기기 관리체계 개선 측정대행계약의 체계적 관리를 위한 정보 시스템이 구축·운영된다. 측정대행업자는 측정대행계약 내용, 시료채취 정보, 측정결과 등 구체적인 정보를 측정대행 실시일부터 7일 이내에 환경측정분석정보관리시스템(www.ecolab.or.kr, 이하 시스템)에 입력해야 한다. 해당 정보를 법정 기간 내에 시스템에 입력하지 않는 경우 위반횟수에 따라 과태료가 차등적으로 부과된다. 또한, 측정대행업자가 측정대행계약관리기관에 의무적으로 제출해야 하는 자료도 대행계약을 체결하기 14일 전에 시스템을 통해 제출토록 하여 관리기관이 계약 내용의 적정성을 보다 면밀하게 검토할 수 있도록 했다. 비공개 접속경로를 통해 측정결과를 조작하는 것을 방지하기 위해 측정기기 형식승인을 신청할 때 '자체 점검표'를 제출토록 하여 신청 기기의 투명성에 대한 신청인의 책임을 강화한다. 아울러, 성능이 문제없는 측정기기는 형식승인 유효기간(10년)을 자동 연장*하고 천재지변 등 불가피한 상황으로 인해 제때 정도검사를 받기 어려운 경우 6개월 범위 내에서 정도검사 기간을 연장할 수 있도록 하는 등 기존 규제를 완화하는 내용도 담았다. 장기복 환경부 녹색전환정책관은 "이번 법령 개정안으로 국민들이 보다 객관적인 환경질 측정정보를 제공받을 수 있을 것"이라면서, "입법예고 기간동안 각계각층의 의견을 적극적으로 반영하여 제도의 세부내용을 지속적으로 보완하는 한편, 사전에 이해관계자 대상 제도 홍보와 시범사업을 적극 추진하는 등 앞으로 제도 운영에 차질이 없도록 만반의 준비를 다하겠다"라고 밝혔다.
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KTL, 분동 교정 자동화 시스템 국산화 성공한국산업기술시험원은 산업통상자원부의 '스마트계량 측정기술 기반 조성사업'을 통해 '5 ~ 20kg 분동(F1급) 교정 자동화 시스템'을 국산화했다고 5일 밝혔다. 분동은 질량의 표준이 되는 물질로서, 정밀한 질량 측정이 요구되는 제약, 의학, 식품과 같은 산업 현장에서 정밀·정확도와 신뢰도 확보를 위해 필수로 활용된다. 분동 교정은 한국인정기구(KOLAS)의 지정을 받은 기관이 보유한 기준 분동과 기업체에서 의뢰한 교정 대상 분동의 무게를 지속적으로 비교하여 오차값을 측정하는 방식으로 진행되며, 통상 약 24개월 주기로 교정을 받는 것이 권장된다. 그간, 교정 작업자는 분동 교정을 위해 기준 분동과 교정 대상 분동을 번갈아 무게를 재며 수동으로 오차값을 측정해야하는 어려움이 있었다. KTL 유동훈 공업물리표준센터장과 이민수 수석연구원이 1년 여간의 노력 끝에 분동 교정에 많이 사용되는 F1급 5kg ~ 20kg 분동 교정 자동화 시스템 개발로 분동 교정 과정이 자동화된다. 분동 교정 자동화로 얻을 수 있는 기대효과는 다음과 같다. (기업 경쟁력 제고) 분동 교정 업무 효율성과 생산성을 향상시켜 분동 교정시간을 50 %로 단축시키고, 로봇에 의한 측정으로 측정 부정확도를 5 % 정도 개선할 수 있다. 이를 통해, 정밀 측정이 필요한 국내 기업들의 제품 개발·상용화를 신속히 지원하고, 정밀 정확도와 신뢰도 향상으로 기업 품질 경쟁력 제고에도 기여할 것으로 기대된다. (수입 의존도 감소) 외산 분동 교정 자동화 장비를 사용할 경우, 고가의 장비값 뿐만 아니라 유지보수(AS) 시 해외 전문가가 직접 방문해야하기 때문에 많은 비용과 시간이 소요되어 국내 교정기관들의 어려움이 있었다. 이번에 개발된 분동 교정 자동화 시스템을 국내에 보급·확산하여 국내 교정 기관들의 애로사항을 해소하고, 1대에 5억 원 가량 외산장비를 국산화하여 수입대체 효과도 발생할 것으로 예상된다. (작업자 안전) 분동을 수동으로 교정할 경우 발생할 수 있는 작업자의 손목, 허리 등 부상을 예방하여 작업자의 안전을 확보가 가능하다. KTL 유동훈 공업물리표준센터장은“교정·시험·검사 등의 분야에서 측정 자동화는 정밀정확도와 생산성을 동시에 향상할 수 있는 방법”이라며, “KTL의 56년간 기술노하우를 바탕으로 측정 자동화 분야 세계 최고 수준의 기술력 확보 및 기술지원을 확대하여 공공기관으로서의 책무 이행에 최선의 노력을 다하겠다”고 밝혔다. 이번 연구과제의 총괄책임자인 KTL 이민수 수석연구원은 “이번에 개발된 F1급 분동 교정 자동화 시스템을 타 연구기관과 협업하여 시스템을 고도화할 계획”이라며, “앞으로 측정 자동화 시스템을 여러 분야로 확대해 나아감과 동시에 국내에 본 시스템을 필요로 하는 교정·시험·검사 기관에 공급하여 업무 효율성 제고와 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 밝혔다.
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무선 이어폰 재생시간, 표준으로 정확히 측정한다무선 이어폰의 중요한 성능 지표인 오디오 재생 가능 시간을 정확하게 측정·비교할 수 있는 국가표준이 제정된다. 산업통상자원부 국가기술표준원(원장 이상훈, 이하 국표원)은 「좌우 독립형 무선 이어폰의 오디오 재생 시간 측정방법」을 규정한 국가표준(KS C 5500)을 9월 8일 제정·고시한다고 밝혔다. 좌우 독립형 무선 이어폰이란 좌우 이어폰이 전원 또는 신호선으로 연결되지 않은 형태의 블루투스 무선 이어폰을 말한다. 무선 이어폰 구매 시 배터리 성능 즉, 오디오 재생 가능 시간이 중요한 선택 기준이 되고 있으나, 재생 시간 측정 시험방법에 대한 공인된 표준이 없어 소비자들은 제조사가 자체 측정한 성능 정보를 토대로 제품을 구입할 수 밖에 없었다. (사)소비자시민모임이 무선 이어폰 재생 시간에 대한 공인 시험방법 마련을 요청(‘20.6월)하는 등 소비자들이 합리적인 선택을 할 수 있도록 성능측정 시험방법을 표준화해야 한다는 의견이 대두됐다. 이에 국표원은 ‘2021년 표준개발협력기관 지원사업’을 통해 한국기계전기전자시험연구원, 산·학·연 표준 전문가들과 함께 「좌우 독립형 무선 이어폰의 오디오 재생 시간 측정방법」 표준안을 마련했다고 밝혔다. 본 표준은 무선 이어폰 재생시간 측정 시 필요한 시험환경, 측정조건, 측정방법, 측정장비 등을 규정하고 있다. 특히, 모든 제품을 동일한 환경에서 시험할 수 있도록 측정 시 무선 이어폰의 기본 조건을 설정하였으며, 측정항목에는 배터리 유지 시간, 잡음 비율 곡선, 측정 최대 음압수준 등을 제시했다. 무선 이어폰 제조기업은 재생 시간 등 성능 측정시험 설비를 갖추고 있는 한국전자기술연구원(KETI), 한국기계전기전자시험연구원(KTC) 등을 통해 성능측정 서비스를 받을 수 있다. 이상훈 국가기술표준원장은 “최근 보급이 증가하고 있는 무선 이어폰에 대한 성능 정보를 제공하는 표준을 제정함으로써 소비자가 성능 정보를 바탕으로 제품을 선택할 수 있게 됐다”고 평가하고, “앞으로 해당 국가표준의 국제표준화 추진은 물론, 국민 일상과 직결되는 다양한 표준화 과제를 발굴해 나가겠다”고 말했다.
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ETRI, 도시형 「디지털 트윈 팜」 이끈다▲사진 제공 : ETRI 대전 대덕연구개발특구의 정부출연연구기관과 기업, 대학의 연구자들이 ‘미래 도시형 디지털 트윈 팜’ 구축을 위해 힘을 모은다. 정보통신기술(ICT)과의 융합으로 농업 분야 디지털 전환을 선도하고, 지역 내 신산업 생태계 구축에 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(이하 ETRI)이 대전광역시의 ‘도시 내 문제해결을 위한 디지털 트윈 실증 팜 및 로드맵 기획’ 사업을 주관하며 기술개발에 나선다고 밝혔다. ETRI는 연구원이 보유한 스마트팜, 디지털 트윈 기술 등을 바탕으로 도심에서도 스마트팜 적용이 가능한 ‘도시형 디지털 트윈 팜 기술’ 개발을 추진한다. 도시형 디지털 트윈 실증 팜 및 로드맵 기획 사업은 대전과학산업진흥원(DISTEP)이 대전의 융합 미래 신산업을 발굴하고, 도시문제 해결을 위해 추진하는 사업이다. 대전시의 산·학·연 전문가들이 협력, 기술 융합을 통해 과학·기술 기반 생태 환경을 만들어 갈 것으로 기대하고 있다. 본 사업은 주관기관인 ETRI를 포함해 대전 지역의 6개 기관이 컨소시엄을 구성해 추진한다. ETRI는 인공지능(AI), 디지털 트윈, 메타버스 등 최신 지능화 기술 플랫폼을 제공한다. 아울러 그동안 연구한‘스마트팜’기술을 적용, 사업추진에 본격 힘을 보태기로 했다. 한국생명공학연구원은 디지털 트윈 팜을 통한 고부가가치 식물의 바이오 소재 생산 현황을 분석하고, 바이오 소재·의약품 생산을 위한 맞춤형 유전자 모델, 시스템 등을 담당키로 했다. 또한, 한국기계연구원은 디지털 트윈 팜 운영을 위한 자립형 도시·건물 에너지 시스템 분야를 지원한다. 충남대학교는 식물공장과 원예기술의 시스템 및 활용, ㈜한기술 등 관련 기업은 기자재, 부품, 도시 내 서비스 등을 중점적으로 다루게 된다. 향후 6개 기관은 도시형 미래 팜을 목표로 도시의 다양한 현황, 문제점, 추진 방향에 대한 논의와 의견수렴을 통해 중장기 로드맵 구축과 동시에 대전시와의 실증 사업을 기획할 예정이다. 연구진은 도시형 디지털 트윈 팜 기술을 통해 도심에서도 고부가가치 작물을 재배함과 동시에, 도심 내 노후화되거나 버려진 건물을 스마트팜으로 활용함으로써 스마트팜과 연계된 카페, 레스토랑, 교육공간 등으로 다양한 공간 활용이 가능할 것으로 기대하고 있다. 또한, 기존의 스마트팜 기술이 단순 온·습도 환경조건에 대한 측정 데이터만으로 개별적 환경의 자동관제를 관리했다면 ‘디지털 트윈 팜’은 다양한 작물의 생육조건, 생육환경 등 데이터를 구축하고 디지털 트윈 기술을 접목하여 클라우드 원격관제, 자율관제 및 생장 학습으로 작물 재배의 다양한 변수를 조정할 수 있다고 설명했다. 즉, 기존 농부의 경험치에 의존하던 생육환경에서 탈피, 데이터 과학에 입각한 디지털 트윈기술로 작물의 기능적 원소나 성분 조절로 맞춤형 농업이 가능한 셈이다. 연구진은 궁극적으로는 디지털 트윈 팜을 통해 구축한 작물의 생육 데이터를 활용하여 사막이나 극지, 심지어 우주에서도 원격·계획 농업이 가능한 ‘메타 팜’을 구축하는 것을 지향한다고 밝혔다. 또한, 연구진은 향후 본 기술을 발전시켜 식량안보, 기후변화대응, 에너지, 교육, 관광, 의료-헬스, 도시 공동화 및 인구감소 등에 대응하기 위한 다양한 문제해결 방안도 모색하게 될 것이라 설명했다. 아울러 기술창업 등을 통한 청년 일자리 창출과 산업 전 주기에 걸친 융합 신산업 생태계 조성에도 큰 도움이 될 전망이다. ETRI 오대곤 연구전문위원은“작물의 생육 데이터의 생성·저장·유통·활용 전 주기에 걸친 디지털 트윈 플랫폼을 선제적으로 구축함으로써 도시 공동화, 기후변화와 탄소중립, 환경오염 등 사회적 이슈에 대응하고. 농업 분야의 디지털 전환을 위해 노력하겠다”고 말했다. ETRI 김명준 원장도“ETRI는 그간 모든 분야의 디지털 전환을 선도할 수 있도록 연구개발 역량을 집중해 왔고 이번에 도시형 디지털 팜 분야도 지역혁신시스템 지원을 위한‘마중물플라자’의 청년 창업 등과 연계하여 성공적으로 뿌리 내릴 수 있기를 바란다”고 밝혔다. ETRI는 올 11월, 공청회를 개최하여 디지털 트윈 도시형 미래 팜의 로드맵을 공개한다. 또 단기적으로 대전시 공동화 지역의 노후화된 건물 등을 대상으로 대전시 관광 및 교육, 미래 산업등과 융합되는 디지털 트윈 실증 팜 구축에 대한 계획을 발표할 예정이다.
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FITI시험연구원, 국내 최초 ‘화염 마네킨 실증평가 시스템’ 구축▲FITI시험연구원 화염 마네킨 실증평가 시스템(화염 챔버) / 사진 제공 : FITI시험연구원 FITI시험연구원(원장 김화영)이 국내 시험인증기관 최초로 ‘화염 마네킨 실증평가 시스템’을 구축하고 관련 시험평가 서비스를 개시한다고 밝혔다. 화염 마네킨 실증평가 시스템은 모의 화재 환경을 만들어 화염 마네킨의 열 센서를 통해 특수 방화복 등 보호복의 방염 성능을 측정하는 설비다. FITI시험연구원은 NFPA(National Fire Protection Association, 미국방화협회)에서 제정한 표준규격인 NFPA 2112에 따라 방화복 완제품에 대한 안전성 및 적합성을 평가할 수 있는 시험 인프라를 구축했다. 화염 마네킨에 부착된 134개 정밀 구리 열 센서가 열 유속을 측정하고 수집된 데이터를 기반으로 신체 부위별 화상 정도를 예측할 수 있다. 또한 화염에 노출된 이후 잔염 상태 등 외관 평가 서비스를 제공한다. ▲모의 화재 환경을 만들어 마네킨이 착용한 방화복의 방염 성능과 안전성을 시험하고 있는 모습 / 사진 제공 : FITI시험연구원 아직 국내는 법적 의무사항이 아니지만, 미국 등 해외에서는 필수로 거쳐야 할 평가로 국내 특수 방화복 성능 및 안전성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다. FITI시험연구원은 소재에 대한 안전성 평가도 실시한다. 완제품에서 시험편을 채취해 ▲복사열 방호 시험 ▲불꽃열 방호 시험 ▲접촉열 방호 시험 등 불꽃 확산을 제한하는 최소한의 요구 성능 ISO 11612에 대한 부합 여부를 평가한다. 조달물자 전문 검사기관으로서 조달청에 납품되는 소방복 품질시험에 활용하는 서비스다. 방염 보호복 이외에 메르스, 코로나19 등 전염성 병원균에 노출될 수 있는 의료·방역 현장에서 인체를 보호하기 위해 착용하는 감염 보호복 평가 서비스도 제공하고 있다. 주요 시험항목으로는 ▲인공혈액 침투 저항성 ▲박테리오파아지 침투 저항성 ▲건식 미생물 침투 저항성 ▲습식 세균 침투 저항성 등이다. 김화영 FITI시험연구원장은 “화염 마네킨 실증평가는 소방관의 목숨과 직결되는 특수 방화복의 방염 성능과 안전성 확보에 도움이 될 것”이라며 “앞으로도 방염, 감염 등 보호복 분야의 제품 품질을 더욱 높여 안전한 사회를 만들 수 있도록 시험인증 서비스를 확대해 나가겠다”고 전했다. 한편, FITI시험연구원은 지난해 소방청으로부터 특수 방화복에 대한 제1호 소방장비 인증기관으로 지정된 바 있다. 소방장비 인증기관은 소방장비관리법에 따라 인증기준 이상의 제품을 생산할 수 있는 기업에 소방장비인증(KFAC)을 부여할 수 있다.
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표준연-기상과학원, 기후위기 대응 위해 손 맞잡는다▲박현민 한국표준과학연구원장(사진 좌측)과 김성균 국립기상과학원장(사진 우측) / 사진 제공 : KRISS 한국표준과학연구원(원장 박현민, 이하 KRISS)과 국립기상과학원(원장 김성균)은 9월 2일(금), 국립기상과학원 서귀포 본원에서 기후변화 감시 분야 측정 협력을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 협약은 온실가스를 비롯한 기후변화 원인물질에 대한 측정표준을 확립하고, 관측자료의 품질관리를 강화하기 위함이다. 양 기관은 기후변화 감시에 필요한 온실 및 반응가스·에어로졸·대기복사·자외선 등을 측정·분석하기 위해 기술 및 장비 공동개발에 나선다. 선박, 항공기 및 위성 등으로 관측한 기상자료의 활용 증대를 위한 공동 연구도 추진한다. 협력의 핵심은 세계기상기구(WMO)에서 주관하는 전지구온실가스 통합정보시스템(IG3IS) 사업이다. 국립기상과학원은 고유의 수치예보모델과 온실가스 관측기술을 기반으로 WMO 사업을 수행하도록 승인받아, 국내를 비롯한 동아시아 지역 온실가스 기원추적 사업을 수행 중이다. KRISS는 2025년까지 해당 사업에서 총 3개 과제에 주관기관으로 참여해, 온실가스 기원 추적물질 표준기법, 온실가스 입체감시 기술 등 핵심 방법론을 개발할 예정이다. ▲참석자들이 협력 경과 보고를 경청하고 있는 모습 / 사진 제공 : KRISS KRISS는 1975년 설립된 국가측정표준 대표기관으로서, 측정표준 및 측정과학기술을 통해 탄소중립, 팬데믹, 안전 등 국제 주요 쟁점에 대응해왔다. 지난해 말 ‘기후표준 전략기술연구단’을 신설해 지구온난화지수 표준 개발 등 기후 분야 측정표준 연구에 한층 더 매진하고 있다. 국립기상과학원은 1978년 설립된 국내 유일의 대기과학 전문 정부연구기관이다. 1987년부터 WMO 지구대기감시프로그램의 일환으로 온실가스, 에어로졸 등 37종의 국내 기후변화원인물질을 실시간 감시하고 있으며, 정부·지자체의 기후변화대응정책에 필요한 과학정보를 제공하고 있다. KRISS 박현민 원장은 “최근 홍수·폭염 등 기후변화에 따른 극한기상 현상이 잦아짐에 따라 기후변화 감시 분야에서 측정표준의 역할이 더욱 중요해졌다”며 “이번 협약을 통해 관련 측정표준과 기술 개발에 박차를 가할 것”이라고 밝혔다. 국립기상과학원 김성균 원장도 “양 기관은 기후 위기에 선도적으로 대응하기 위해 2000년대 초부터 협력을 이어오고 있다”며 “이번 협약으로 한층 긴밀한 협력체계를 구축해, 기후변화 감시 전반에서 품질관리 능력을 강화할 예정”이라고 밝혔다.
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ETRI, 독일 IFA서 차세대 핵심기술 공개▲사진제공 : ETRI 국내 연구진이 독일 베를린에서 열리는 세계 최대 가전 전시회인 국제가전박람회(IFA)에 참가, 인공지능(AI) 및 통신, 미디어 연구성과를 공개한다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 오는 2일부터 5일간 개최되는 IFA 전시회에 최근 개발한 연구성과를 전시, 글로벌 기술마케팅에 나선다고 밝혔다. 이번 전시회에 연구진은 ▲스마트글라스 ▲AI 얼굴인식 ▲테라헤르츠(THz) 실내 네트워크 ▲수질관리 통합 플랫폼 ▲마이크로 LED 동시 전사·접합 기술 등 5개 기술을 전시회를 통해 선보인다. 연구원이 소개하는 첫 번째 기술은 스마트글라스 기술이다. 본 기술은 안경형 스마트 폰 기술로 사물인터넷(IoT) 디바이스를 보기만 해도 자동으로 연결되는 편리성을 구현한 것이 가장 큰 특징이다. 증강현실(AR) 인터페이스 기반으로 전화 및 실시간 소통이 가능하면서도 프라이버시가 철저히 보장되어 차세대 스마트 폰 시장에서 새로운 물결을 만들어낼 것으로 기대되는 기술이다. 두 번째 기술은 AI 얼굴인식 기술이다. 인공지능을 통해 얼굴이 포함된 사진이나 동영상을 입력하면 특정 영상에서 해당 인물이 출연하는 구간을 검색하는 기술이다. 본 기술은 지능형 미디어 정보 검색 서비스, 유해 영상 차단 서비스 등 안전하고 깨끗한 미디어 환경 구축에 효과적일 것으로 전망된다. 항공·철도·공공기관 등 출입자 인증 및 식별에도 활용 가능하며 의료, 금융 등 다양한 산업 분야로 확장이 쉬워 주목받는 기술이다. 다음은 THz 실내 네트워크 기술이다. 광대역 주파수 활용이 가능한 THz 무선 신호를 기반으로 10미터 이하의 실내 근거리 구간에서 초당 0.1테라바이트(TB)급 무선 전송속도를 제공한다. 제4차 혁명시대에 들어서면서 더 많은 양의 데이터를 더 빠른 속도로 전송함은 늘 빠지지 않는 화두다. 본 기술을 활용하면 더 빠르고 정밀한 보안 검색, 바이오 및 의료영상 처리, 메타버스 구현 등이 가능해 차세대 미디어 시대에 꼭 필요한 기술로 자리잡을 전망이다. 아울러, 올해의 ETRI 대표성과로 선정된 마이크로 LED 동시 전사·접합 기술도 해외에 첫선을 뵌다. 세계 최초로 단 한 번의 공정으로 전사와 접합 공정을 수행하는 기술이다. 기존 대비 장비 투자비 1/10 절감, 생산성 10배 향상, 불량화소 수리 비용 및 공정시간 1/100 절감, 전사 접합 소재 비용 1/100 절감의 효과를 얻을 수 있다. 기존의 해외 원천기술로는 구현할 수 없는, 미니 LED로 구현된 4K 해상도 급의 디스플레이도 전시된다. 차세대 디스플레이로 마이크로 LED가 각광받는 만큼 세계적인 주목이 기대된다. TV, 사이니지 등 대형 디스플레이뿐만 아니라 스마트폰, 노트북, 태블릿, 스마트워치, AR·VR 등 중·소형·마이크로 디스플레이에도 적용 가능한 것이 장점이다. 수질관리 통합 플랫폼 기술도 선뵌다. 본 기술은 호수나 천변 등 생태환경 관리가 필요한 지역의 수질 및 대기질을 측정·분석하여 환경을 관리하는 플랫폼 기술이다. 7종의 수질 센서 및 8종의 대기질 센서를 통해 데이터 수집·관제·분석을 거쳐 지역별 오염도를 알리고 수질상태를 예측하여 정화장치를 가동한다. 향후, 기상이나 다른 공공데이터를 연동해 더 많은 생활정보를 제공할 계획이다. ETRI 김명준 원장은“전시회 참가를 통해 연구원에서 연구 개발한 ICT 융합 연구성과를 해외에 널리 알려 글로벌 기술사업화 및 마케팅 역량 강화에 힘쓰겠다”고 말했다.