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한국표준과학연구원, 나노물질 안전성 평가 기술 혁신 발표한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 새롭게 개발한 나노물질 안전성 평가 기술이 새로운 혁신을 불러올 예정이다. 나노물질의 독성을 정확하게 평가해내는 오가노이드 배양법을 최초로 개발해내며, 기존 배양법의 한계를 극복하는 나노물질 및 나노의약품 안전성 평가 실용화를 앞당겼다는 평가를 받는다. 오가노이드는 인체 줄기세포를 시험관에서 키워 만드는 장기 유사체다. 기존 오가노이드 배양법은 세포를 돔 형태로 굳혀 배양하는 방식이었다. 이 경우 세포의 크기가 균일하지 못하고 다양하게 발생되는 불균형의 문제로 한계가 존재했다. 이에 반해 새롭게 개발된 기술은 배양액에 세포 외기질을 섞어 부유 배양하는 방식을 도입했다. 이로써 세포의 크기를 균일하게 유지하고 나노물질이 적절하게 도달하는데 가능해졌다. 또한, 기존 배양법과는 달리 새로운 기술은 고형화된 세포외기질 돔이 없어 나노물질이 오가노이드 내부로 쉽게 투과할 수 있다는 큰 장점을 가진다. 이를 통해 기존의 방법보다 더욱 나노물질의 독성과 침투 여부를 정확하게 평가할 수 있게 되었다. KRISS 나노바이오측정그룹은 간 오가노이드를 기존 방식으로 3일간 초기 배양해 세포외기질 돔을 제거한 후, 세포외기질을 5% 농도로 섞은 배양액에 부유 배양해 나노물질의 독성을 테스트했다. 간 독성물질인 산화아연 나노입자(ZnO NPs)와 독성이 없는 금나노입자(AuNPs)를 처리해 비교한 결과 기존 배양법과 달리 각 물질의 독성 여부가 정확히 관찰됐다. KRISS 백아름 선임연구원은 “이번 성과를 바탕으로 오가노이드를 활용한 나노물질 및 나노의약품 안전성 표준 평가절차를 확립해 국내 나노산업 발전에 기여할 것”이라고 밝혔다. 또한, KRISS 이태걸 나노안전성기술지원센터장은 “식약처와 미 FDA에서 동물대체시험법의 필요성이 날로 커지는 시점에 병원과의 융합협력연구를 통해 세계 최초로 오가노이드 기반의 정확한 나노물질 안전성 평가기술을 개발하게 되어 뜻깊다”고 강조했다. 이번 성과는 오가노이드를 활용한 나노물질 및 나노의약품의 신속하고 정확한 안전성 평가를 가능하게 해, 식품·의약품·화장품·에너지·반도체 등 다양한 전략 기술 분야에서 나노물질의 안전한 사용에 기여할 것으로 보인다.
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KRISS, NIST와 한미 양자과학기술 협력 위한 협약 체결한미일 3국 정상이 지난해 8월 캠프 데이비드에서 양자컴퓨팅 등 첨단기술 공동연구에 합의한 이후, 구체적인 협력이 실현되고 있다. 지난 1월 18일에는 3국 안보실장이 퀀텀 협력 합의를 축하하는 공동성명을 발표한 데 이어, 한미 국가측정표준 대표기관도 양자과학기술 협력을 본격 추진한다. 한국표준과학연구원(이하 KRISS)은 미국 국립표준기술연구소(NIST)와 초전도 양자컴퓨팅 연구 협력을 목표로 협약을 체결했다고 밝혔다. 양 기관은 차세대 초전도 양자컴퓨팅을 위한 정밀 측정기술 개발에 협력하고, 공동 세미나 개최와 인력교류도 실시할 예정이다. 이번 협약은 지난 12월 9일 국가안보실 주최로 개최된 <제1차 한미 차세대 핵심·신흥기술대화>의 성과로 이뤄졌다. KRISS와 NIST 간의 협력 강화가 언급된 이 자리에서 양자분야 협력이 강조되었다. KRISS는 이번 협약을 통해 양자기술 선진국인 미국과의 연구협력을 강화하고 국내 양자기술 경쟁력을 높이기 위해 노력할 것으로 밝혔다. 국내 양자과학기술 연구를 지속해온 KRISS는 올해에도 초전도 양자컴퓨터 클라우드 서비스를 비롯한 다양한 연구개발에 총력을 기울일 계획이다.
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KRISS, ‘양자 얽힘 현상’ 이용해 신개념 양자 센서 개발한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 양자 얽힘 현상을 이용해 적외선 영역의 변화를 가시광에서 측정할 수 있는 신개념 양자 센서를 개발했다. 그간 고품질 결과물을 얻기 어려웠던 적외선 광측정을 저비용·고성능으로 할 수 있게 됐다. 이번 성과는 센서의 측정시간을 단축할 뿐만 아니라 분해능을 높여, 기존 광학 센서의 측정 한계를 돌파했다고 평가받고 있다. 빛의 최소단위인 광자 입자 둘 이상이 양자 얽힘 현상으로 연결되면 거리와 관계없이 서로 연관된 양자 상태를 갖는다. 이번에 개발한 비검출광자(undetected photon) 양자센서는 이 양자 얽힘 현상을 만드는 두 개의 광원을 이용하는 원격 측정 센서다. 비검출광자란 측정대상에 도달했다가 돌아오는 광자를 말한다. 비검출광자 양자센서는 이 광자를 직접 측정하는 대신, 양자 얽힘에 의해 이와 한 쌍으로 얽혀 있는 다른 하나의 광자를 측정해 대상에 대한 정보를 파악한다. 비검출광자를 이용한 양자센서는 최근 10여 년 사이 실현되기 시작한 초기 단계의 기술로, 아직 성숙도가 낮아 세계적으로 활발한 기술 개발 경쟁이 이루어지고 있다. 이번에 KRISS가 개발한 비검출광자 양자센서의 차별점은 광측정장치의 핵심 요소인 광검출기와 간섭계다. 광검출기(photodetector)는 빛을 전기 신호로 변환해 출력하는 장치다. 기존 고성능 광검출기들의 활용 범위는 대체로 가시광 영역에 국한됐다. 적외선 영역의 파장은 다양한 분야의 측정에 유용하지만 사용할 수 있는 검출기가 없거나 성능이 크게 떨어졌다. 이번 성과는 가시광 검출기를 이용해 적외선 대역에서 빛의 상태를 측정하는 방식으로, 고비용·고전력소모 장비 없이도 효율적인 측정이 가능하다. 3차원 구조물의 비파괴 측정, 바이오 측정, 가스 조성 분석 등에 폭넓게 쓰일 수 있다. 정밀 광측정의 또다른 기본 요소인 간섭계는 여러 개의 경로로 갈라진 빛을 합치면서 신호를 얻는 장치다. 기존의 비검출광자 양자센서는 빛의 경로가 단순한 마이켈슨 간섭계를 주로 사용해 측정할 수 있는 대상에 한계가 있었다. KRISS가 개발한 센서는 측정대상에 따라 빛의 경로를 유연하게 바꿀 수 있는 복합 간섭계를 채택해 확장성이 대폭 향상됐다. 측정대상의 크기나 모양에 맞춰 센서를 변형할 수 있기 때문에 다양한 환경에 적용하기 유리하다. KRISS 양자광학그룹은 양자센서의 핵심 성능지표를 결정짓는 요소에 대한 이론적 분석을 제시하고 복합 간섭계를 이용해 이를 실험적으로 증명해냈다. 연구진은 적외선 대역의 빛을 3차원 구조의 측정 샘플에 반사시킨 후 양자 얽힘으로 연결된 가시광 대역의 광자를 측정해 샘플의 깊이와 너비를 포함한 이미지를 얻어냈다. 3차원 적외선 이미지를 가시광 측정으로 재구성하는 데 성공했다. KAIST 물리학과와 협력으로 진행된 이번 연구는 국제학술지 ‘퀀텀 사이언스 앤 테크놀로지’ 2024년 1월호에 게재됐다.
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표준연, 양자 얽힘 이용한 광학 측정 신개념 양자 센서 개발비검출광자 양자센서로 적외선 대역에서 고성능·저출력 정밀 광측정에 성공했다. 이에 3차원 구조 비파괴측정, 바이오 측정, 가스 조성 분석 등 활용이 기대된다. 한국표준과학연구원(KRISS)이 양자 얽힘 현상을 이용해 적외선 영역의 변화를 가시광에서 측정할 수 있는 신개념 양자 센서를 개발했다고 25일 밝혔다. 그간 고품질 결과물을 얻기 어려웠던 적외선 광측정을 저비용·고성능으로 할 수 있게 됐다. 빛의 최소단위인 광자 입자 둘 이상이 양자 얽힘 현상으로 연결되면 거리와 관계없이 서로 연관된 양자 상태를 갖는다. 이번에 개발한 비검출광자(undetected photon) 양자센서는 이 양자 얽힘 현상을 만드는 두 개의 광원을 이용하는 원격 측정 센서다. 비검출광자란 측정대상에 도달했다가 돌아오는 광자를 말한다. 비검출광자 양자센서는 이 광자를 직접 측정하는 대신, 양자 얽힘에 의해 이와 한 쌍으로 얽혀 있는 다른 하나의 광자를 측정해 대상에 대한 정보를 파악한다. 비검출광자를 이용한 양자센서는 최근 10여 년 사이 실현되기 시작한 초기 단계의 기술로, 아직 성숙도가 낮아 세계적으로 활발한 기술 개발 경쟁이 이루어지고 있다. 이번에 KRISS가 개발한 비검출광자 양자센서의 차별점은 광측정장치의 핵심 요소인 광검출기와 간섭계다. 광검출기(photodetector)는 빛을 전기 신호로 변환해 출력하는 장치다. 기존 고성능 광검출기들의 활용 범위는 대체로 가시광 영역에 국한됐다. 적외선 영역의 파장은 다양한 분야의 측정에 유용하지만 사용할 수 있는 검출기가 없거나 성능이 크게 떨어졌다. 이번 성과는 가시광 검출기를 이용해 적외선 대역에서 빛의 상태를 측정하는 방식으로, 고비용·고전력소모 장비 없이도 효율적인 측정이 가능하다. 3차원 구조물의 비파괴 측정, 바이오 측정, 가스 조성 분석 등에 폭넓게 쓰일 수 있다. 정밀 광측정의 또다른 기본 요소인 간섭계는 여러 개의 경로로 갈라진 빛을 합치면서 신호를 얻는 장치다. 기존의 비검출광자 양자센서는 빛의 경로가 단순한 마이켈슨 간섭계를 주로 사용해 측정할 수 있는 대상에 한계가 있었다. KRISS가 개발한 센서는 측정대상에 따라 빛의 경로를 유연하게 바꿀 수 있는 복합 간섭계를 채택해 확장성이 대폭 향상됐다. 측정대상의 크기나 모양에 맞춰 센서를 변형할 수 있기 때문에 다양한 환경에 적용하기 유리하다. KRISS 양자광학그룹은 양자센서의 핵심 성능지표를 결정짓는 요소에 대한 이론적 분석을 제시하고 복합 간섭계를 이용해 이를 실험적으로 증명해냈다. 연구진은 적외선 대역의 빛을 3차원 구조의 측정 샘플에 반사시킨 후 양자 얽힘으로 연결된 가시광 대역의 광자를 측정해 샘플의 깊이와 너비를 포함한 이미지를 얻어냈다. 3차원 적외선 이미지를 가시광 측정으로 재구성하는 데 성공한 것이다. 박희수 KRISS 양자광학그룹장은 “이번 성과는 양자광학 원리를 이용해 기존 광학 센서의 측정 한계를 돌파한 사례”라며 “센서의 측정시간을 단축하고 분해능을 높여 실용화를 위한 후속 연구를 이어갈 것”이라고 밝혔다. KRISS가 주도해 KAIST 물리학과의 협력으로 진행된 이번 연구는 KRISS 기본사업과 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업, 과학기술정보통신부 양자정보과학 연구개발생태계 조성사업의 지원을 받았다. 해당 성과는 국제학술지 ‘퀀텀 사이언스 앤 테크놀로지(Quantum Science and Technology, IF: 6.70)’ 2024년 1월호에 게재됐다.
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표준연, 미래 국방 양자 원천기술 확보 위한 국방양자센터 개소한국표준과학연구원(KRISS)은 23일 KRISS 대전 본원에서 미래 국방 양자 원천기술 확보를 위한 ‘국방 양자 컴퓨팅 & 센싱 기술 특화연구센터(국방양자센터)’ 개소식을 개최했다고 밝혔다. KRISS가 주관하고 방위사업청과 국방기술진흥연구소가 주최한 이번 행사에는 국방부와 육·해·공군, 국방과학연구소, 국방기술품질원 등 국방 관련 기관을 비롯해 대전광역시와 9개 연구 참여 대학에서 50여 명이 참석했다. 이번 행사는 KRISS 이호성 원장의 환영사와 주요 내빈들의 축사로 시작해, 국방양자센터장에 대한 위촉장 수여와 센터 비전 발표 및 현판식으로 마무리됐다. 양자기술은 해외기술 도입이 쉽지 않아 연구개발을 통해 국산화해야 하는 전략기술이다. 이 때문에 국방 양자기술 및 기반기술은 10대 국방전략기술 중 하나로 손꼽혀 왔다. 이 같은 필요성 하에 설립된 국방양자센터는 고전적 기술 한계를 뛰어넘는 양자 기술을 기반으로 미래 국방 양자 원천기술을 연구개발하고 해당 분야의 전문인력을 양성하는 것을 목적으로 한다. KRISS는 센터 유치기관이자 주관연구기관으로서 2029년까지 총 244억 원을 투입하는 국방 양자 분야 최초·최대 규모의 대단위 기초연구 사업을 주도하게 된다. 센터 산하 총 4개 연구실에서 각각 국방 양자컴퓨팅 기술, 원격관측 한계돌파 양자 수신기, 초정밀 양자 PNT 기술, 유도·탐지용 소형 복합 양자센서 개발에 매진한다. 국방 양자컴퓨팅 기술 개발은 경희대가, 나머지 세 분야는 KRISS가 주관을 맡았다. 사업이 완료되면 국내 고유의 국방 암호통신체계를 구축할 원천기술 마련은 물론, 양자컴퓨팅을 통한 국방 분야 타당성 분석과 양자 레이더·통신을 통한 탐지능력과 보안성 향상도 가능해질 전망이다. 이호성 KRISS 원장은 “국가대표 양자 연구기관인 KRISS의 역량을 십분 발휘해 미래 전장의 성패를 가를 국방 양자 원천기술 확보에 최선을 다하겠다”며 “9개 참여기관과의 양자과학기술 융합연구를 통해 국방력 강화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 최재혁 국방양자특화연구센터장은 “2차 세계대전에서 암호해독 컴퓨터와 레이더의 개발이 연합군에게 승리를 가져왔듯이 양자컴퓨팅·센싱 분야에서 고전적 국방 기술을 앞지를 ‘국방 양자 우위성’을 확보하는 것이 궁극적인 목표”라고 강조했다.
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새롭게 출범한 ‘촉감표준 융합연구단’, 높은 몰입감의 메타버스 구현한다한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 손으로 만져볼 수 있는 실감나는 메타버스 구현을 위해 정부출연연구원 및 대학과 손을 맞잡는다. KRISS는 13일(수) KRISS 대전 본원에서 ‘촉감표준(Meta-Touch) 융합연구단’의 출범을 알리는 현판식을 개최했다. 한국전자통신연구원(ETRI), KAIST, 국가과학기술연구회 등 주요 관계자 50여 명이 참석한 이번 행사는 융합연구단 추진 경과보고, 연구자 간담회, 현판 제막식과 연구현장 방문 등으로 구성됐다. 촉감표준 기술은 초실감 메타버스 구현을 위한 필수 기술로 주목받고 있다. 시청각 기술에 집중한 기존 메타버스가 가진 한계를 뛰어넘기 위해, 물리적 접촉을 반영하여 자연스러운 상호작용을 가능하게 해줄 미래형 메타버스 기술이기 때문이다. 촉감표준 융합연구단은 국가과학기술연구회의 지원을 받아 2029년까지 6년간 390억 원을 투입해 초실감 메타버스 구현을 위한 촉감표준 및 햅틱 시스템 개발에 매진한다. 총괄주관기관인 KRISS를 필두로 KAIST, ETRI가 주관기관을 맡아 총 5개 융합연구과제를 수행한다. 성균관대학교, 한국교통대학교, 아주대학교, 포항공과대학교, 경희대학교 등 학계에서도 적극 참여한다. 촉각을 감지하고 재생하는 기기의 개발은 시청각 기기에 비하면 아직 걸음마 단계다. 촉감 상호작용 원천기술은 미국 등 일부 국가에서 독점하고 있으며, 관련 표준도 부재해 게임이나 메타버스 개발자들이 특정 햅틱기기에 국한해 기술을 개발하고 있다. 기기 간 호환성을 떨어뜨리고 다양한 시장 참여자들의 진입을 제한하는 요소다. 촉감표준 융합연구단은 이런 문제를 해결하기 위해 촉감 표준체계를 확립하고 이에 기반한 고성능 촉감 기기 및 소프트웨어를 개발할 예정이다. 촉감 센서 소재 및 소자, 초실감 촉감을 재현할 액추에이터, 초실감 촉감 렌더링 기술 등을 유기적으로 융합해 높은 몰입감을 주는 햅틱시스템을 구현하는 것이 궁극적인 목표다. 해당 융합연구단은 연구목표 달성 후 해산하는 일몰형 조직으로 운영된다. 총 12개 기관의 연구 참여자들은 융합연구의 효율을 극대화하기 위해 KRISS 본원에 결집해 연구과제를 수행하고 종료 후 원소속기관으로 복귀할 예정이다. 김민석 촉감표준 융합연구단장은 “촉감 상호작용 원천기술 확보와 관련 표준기술 주도로 메타버스 산업의 국가 경쟁력을 높이고 햅틱 시장 선점에 이바지할 것”이라며 “다양한 산·학·연 참여기관과의 협업을 통해 우수한 성과를 창출하겠다”고 밝혔다.
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표준연, ‘상처 치유와 재생의 비밀’ 풀어…섬유화 질환 실마리 제공한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 생체조직의 미세환경을 제어해 상처 치유와 재생을 촉진할 새로운 원리를 밝혀냈다. 상처 치유 의약품 개발과 섬유화 질환 및 암 연구에 중요한 단서가 될 전망이다. KRISS 바이오이미징팀은 피부 세포를 이용한 연구에서 상처 치유와 재생에 관여하는 섬유화 현상의 기전*을 규명했다. 또한 상처를 둘러싼 생체조직의 미세환경을 역학적으로 정밀 제어해 국소 부위에서 섬유화를 조절할 수 있는 방법을 제시했다. *기전: mechanism(메커니즘)과 동일한 용어. 주로 의학용어로 사용되며, 발생하는 원리나 현상을 의미한다. 섬유화는 세포를 둘러싼 세포외기질에 콜라겐 등이 분비돼 생체조직이 딱딱하게 굳어지는 현상으로, 상처에 생기는 딱지가 대표적이다. 정상적인 수준으로 일어나면 상처 치유와 재생에 중요한 역할을 하지만 과잉되면 간이나 폐, 심장 등 장기가 굳어지는 질환을 초래하거나 피부경화증*과 같은 자가면역질환**으로 이어질 수 있다. *피부경화증: 피부, 혈관, 근육 등에 변화를 미칠 수 있는 자가면역질환을 일컫는 말이다. **자가면역질환: 질병 및 감염으로부터 인간을 보호하는 면역 체계에 문제가 생겨 본인의 인체를 공격하는 질환이다. 섬유화는 섬유아세포가 근섬유아세포로 분화하면서 발생하므로, 섬유화를 조절하려면 이 분화가 발생하는 체내 환경 조건을 이해하는 것이 필요하다. KRISS 연구진은 광학현미경을 통한 관찰에서 피부 세포외기질의 엘라스틴 양이 20%일 때 섬유아세포의 분화가 가장 활발함을 확인했다. 엘라스틴의 정상치는 10%로, 이 수치가 높아지면 생체조직의 탄성이 높아진다. 섬유화 현상 조절에 주변 미세조직의 성분 변화가 중요하다는 점을 입증한 성과다. 연구진은 이에 더해 단백질 정밀 분석을 통해 생체조직의 역학적 탄성 조절에 관여하는 단백질을 밝혀내고, 이 단백질을 조절해 섬유아세포의 분화를 촉진할 수 있음을 실험을 통해 증명했다. 기존의 섬유화 조절 연구는 섬유아세포의 분화를 촉진하기 위해 세포에 EGF 등의 성장인자를 넣는 화학적 방식을 채택했다. 상처패치, 재생크림 등에 주로 쓰이고 있다. 반면 이번 성과는 국소 부위에서 생체조직의 탄성을 역학적으로 변화시켜 섬유아세포의 분화를 조절하는 방식이다. 성장인자가 세포 내에서 일으킬 수 있는 예상 밖의 연쇄작용을 방지할 수 있어 기존 방식보다 안전하다. 이번 성과는 KRISS가 보유한 비선형 광학이미징 기술과 단백질 정밀분석 기술의 결합으로 탄생했다. 비선형 광학이미징 기술은 시료 내 콜라겐을 염색 없이 무표지로 관찰할 수 있게 해, 극미량의 시료가 염색과정에서 파손되는 것을 방지한다. 단백질 정밀분석 기술은 생체시료 내에 존재하는 단백질을 정확하게 정량분석할 수 있는 기술로, 시료 내 엘라스틴 함량에 따른 세포 내 단백질들의 정보를 제공한다. 이번 성과는 생체조직 미세환경의 제어를 통한 상처 치유 보조의약품 개발과 간섬유화, 폐섬유화, 심장섬유화 등 관련 질병의 치료법 연구에 적용될 수 있다. 또한 엘라스틴의 양은 암세포 증식에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있어, 암의 성장 제어 연구에도 기여할 것으로 기대된다. 김세화 KRISS 바이오이미징팀장은 “이번 성과는 KRISS의 독보적인 첨단 바이오 측정기술 융합의 결실”이라며 “향후 피부 세포가 아닌 장기 세포 등을 활용해 다양한 섬유화 기전으로의 확장 연구를 이어갈 것”이라고 밝혔다. KRISS 기본사업과 과학기술정보통신부 나노 및 소재 기술개발사업, 국가과학기술연구회 박사후연구원 지원사업으로 수행한 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘바이오머티리얼스 리서치(Biomaterials Research, IF: 15.86)’에 10월 온라인 게재됐다.
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표준연-ETRI-KAIST, ‘촉감표준 융합연구단’ 출범한국표준과학연구원(KRISS)이 손으로 만져볼 수 있는 실감나는 메타버스 구현을 위해 정부출연연구원 및 대학과 손을 맞잡는다. KRISS는 13일 KRISS 대전 본원에서 ‘촉감표준(Meta-Touch) 융합연구단’의 출범을 알리는 현판식을 개최했다고 밝혔다. 한국전자통신연구원(ETRI), KAIST, 국가과학기술연구회 등 주요 관계자 50여 명이 참석한 이번 행사는 융합연구단 추진 경과보고, 연구자 간담회, 현판 제막식과 연구현장 방문 등으로 구성됐다. 촉감표준 융합연구단의 출범으로 촉감 상호작용 원천기술 확보와 관련 표준기술 주도로 메타버스 산업의 국가 경쟁력을 높이고 햅틱 시장 선점이 기대된다. 촉감표준 융합연구단은 국가과학기술연구회의 지원을 받아 2029년까지 6년간 390억 원을 투입해 초실감 메타버스 구현을 위한 촉감표준 및 햅틱 시스템 개발에 매진한다. 총괄주관기관인 KRISS를 필두로 KAIST, ETRI가 주관기관을 맡아 총 5개 융합연구과제를 수행한다. 성균관대학교, 한국교통대학교, 아주대학교, 포항공과대학교, 경희대학교 등 학계에서도 적극 참여한다. 시청각 기술에 집중한 기존의 메타버스 환경은 실제 현실에서 나타나는 물리적인 접촉을 반영하지 못해 실재감과 몰입감 향상에 한계가 있다. 이에 가상세계에서 자연스러운 상호작용을 가능하게 해 줄 촉감 인터페이스가 초실감 메타버스 구현을 위한 필수 기술로 주목받고 있다. 촉각을 감지하고 재생하는 기기의 개발은 시청각 기기에 비하면 아직 걸음마 단계다. 촉감 상호작용 원천기술은 미국 등 일부 국가에서 독점하고 있으며 관련 표준도 부재해 게임이나 메타버스 개발자들이 특정 햅틱기기에 국한해 기술을 개발하고 있다. 기기 간 호환성을 떨어뜨리고 다양한 시장 참여자들의 진입을 제한하는 요소다. 촉감표준 융합연구단은 이런 문제를 해결하기 위해 촉감 표준체계를 확립하고 이에 기반한 고성능 촉감 기기 및 소프트웨어를 개발할 예정이다. 촉감 센서 소재 및 소자, 초실감 촉감을 재현할 액추에이터, 초실감 촉감 렌더링 기술 등이 여기에 포함된다. 이 기술들을 유기적으로 융합해 메타버스나 게임 환경에서 몰입감을 배가시킬 통합 햅틱시스템을 구현하는 것이 궁극적인 목표다. 해당 융합연구단은 연구목표 달성 후 해산하는 일몰형 조직으로 운영된다. 총 12개 기관의 연구 참여자들은 융합연구의 효율을 극대화하기 위해 KRISS 본원에 결집해 연구과제를 수행하고 종료 후 원소속기관으로 복귀할 예정이다. 김민석 촉감표준 융합연구단장은 “촉감 상호작용 원천기술 확보와 관련 표준기술 주도로 메타버스 산업의 국가 경쟁력을 높이고 햅틱 시장 선점에 이바지할 것”이라며 “다양한 산·학·연 참여기관과의 협업을 통해 우수한 성과를 창출하겠다”고 밝혔다.
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KRISS, 배관 누출 사고 막는 ‘지하매설 파손 예방 기술’ 개발한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 무단 굴착 등으로 발생하는 배관 누출 사고를 사전에 예방할 수 있는 지하 매설 배관 파손 예방 및 조기 탐지 시스템을 개발했다. 이번 기술의 보급으로 국민 안전과 사회적 비용 절감 실현에 더욱 가까워질 전망이다. 무단 굴착공사는 물, 석유, 가스 등을 수송하는 지하 매설 배관의 주요 파손 원인 중 하나로, 배관 관리주체에서 사전에 파악하기 어렵다. 파손으로 누출사고 발생 시 환경오염은 물론 폭발, 화재, 싱크홀 등의 위험이 따르지만 예방적 관리가 힘든 것은 이런 이유에서다. KRISS 구조안전모니터링팀이 개발한 이번 기술은 지하 매설 배관이 파손되기 전에 외부 손상 요인을 실시간 탐지해 사고를 방지하는 시스템이다. 무단 굴착공사 등으로 배관에 충격이 가해지면 이를 파손 위험 징후로 포착해 조기 경보한다. 기술의 핵심은 배관 충격 시 배관을 통해 전파되는 탄성파의 정밀측정 센서와 분석 알고리즘이다. 배관에 수백 미터 간격으로 한 쌍의 센서를 부착하면 두 센서 사이에서 발생하는 충격 신호를 실시간 모니터링해 충격이 발생한 시각과 위치 정보를 즉각 산출할 수 있다. 지진 관측센터에서 진동을 감지한 후 지진파의 도달 속도를 이용해 지진의 발생 시각과 위치를 계산하는 것과 같은 원리다. 해당 센서는 별도의 굴착공사 없이 밸브실이나 맨홀 등 기존 매설 배관의 외부 노출 부분에 간단히 부착해 설치할 수 있다. 주위 교통환경으로 인한 소음 등 불필요한 신호를 저감하고 배관에서 발생한 신호만 판별하는 정확한 분석 알고리즘도 갖췄다. 연구진은 청주, 전주, 오송 등 세 곳의 테스트베드를 운영해 수 km에 이르는 실사용 매설 배관에서 이번 시스템의 현장 적용성을 검증했다. 실험 결과 해당 시스템은 배관에 가해지는 약 20 kN(킬로뉴턴) 이상의 충격을 95% 이상의 정확도로 감지해냈다. 배관 파손을 일으키는 충격의 강도는 통상 약 수백 kN 이상으로, 이번 성과가 배관 파손사고 예방 및 조기 경보에 적합함이 확인됐다. 기존의 매설 배관 건전성 모니터링 기술은 대부분 배관 파손으로 인한 누출 탐지에 초점을 맞췄다. 장거리 배관의 파손 위험을 사전 감지하는 시스템이 개발된 것은 이번이 세계 최초다. 해당 성과는 올해 국내 기업에 기술이전을 마쳤으며 미국, 유럽에도 특허 출원됐다. 이번 성과는 상수도뿐 아니라 송유, 가스, 열공급 등 다양한 분야의 배관에 적용 가능하다. 매설 배관의 이상 상태를 온라인으로 사전 감지·조치하기 위한 스마트 감시시스템에 활용될 수 있다. 환경부 물관리연구사업과 KRISS 기본사업, 과학기술정보통신부 연구개발특구육성사업의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 올해 8월 스트럭처럴 헬스 모니터링(Structural Health Monitoring, IF: 6.6) 게재를 포함해 지금까지 4건의 국제학술지에 게재됐다.
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국표원, ‘제43차 한·일법정계량협력위원회’ 개최계량산업에서 한국과 일본의 협력이 재개된다. 이를 통해 법정계량의 한일협력을 이끌고 공동발전방향을 모색할 전망이다. 산업통상자원부 국가기술표준원은 21일 대전 라마다호텔에서 일본 대표단과 ‘제43차 한·일법정계량협력위원회’를 개최하고 친환경 모빌리티 산업 등의 계량·측정 분야 공동 발전 방향을 모색했다고 밝혔다. 양국은 1975년 ‘한·일과학기술장관회의’에서 법정계량협력위원회를 매년 개최하기로 합의한 뒤 2020년까지 위원회를 지속해 왔으나 코로나19로 인해 지난 3년간 중단됐다. 일본은 경제산업성(METI), 국립계량원(NMIJ), 전기계량검정소(JEMIC)등이 참석했다. 이번 회의는 법정계량 관련 한·일 9개 민관이 참여한 가운데 그간 변경된 양국의 법정계량제도 및 시장사후관리에 대해 다양한 양국의 경험을 공유했다. 또한 양국의 주요 공통 관심 분야인 ▲전기차 충전기 제도 ▲계량산업 디지털전환 ▲국제활동 계획 등의 협력 방안 등에 대해 심도 있는 논의가 이뤄졌다. 한국 측은 “국제법정계량기구(OIML), 아시아태평양 법정계량포럼(APLMF) 등 법정계량관련 국제기구 활동과 전기차 충전기 분야에서 국제기준 제개정 시 협력은 국제적 기여와 양국 협력 관계 강화에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 밝혔다. 이에 대해 일본 측은 지속적인 양자 회의를 통해 양국의 현황을 이해하는 것과 국제기구 대응에서 함께 연계하고 협력하는 것이 매우 중요하다고 답했다. 양측은 또한 급변하는 계량산업 디지털전환 협력에 관련 기관 모두가 함께 협력해 나가기로 했다. 국표원 계량측정제도과장은 “전기차·수소차 충전기 등 미래모빌리티 기술과 계량산업 디지털 전환 기술 등 한국과 일본이 우위를 점하고 있는 분야에서 국제적 협력 기반을 만들 필요가 있다”며 “정부, 시험기관, 한국표준과학연구원(KRISS), 협회 등 계량측정분야 모든 기관의 회합을 계기로 계량산업의 국제적 경쟁력 확보를 위해 함께 노력하자”고 당부했다.