검색결과
-
인간의 건강한 장수에 기여하는 국제표준과 기술2023년 10월 1일은 국제 노인의 날이다. 유엔에 따르면 2022년 전 세계 65세 이상의 인구는 약 7억 7,100만 명이다. 1980년 이후 3배 증가한 엄청난 수치다. 또한 UN은 2050년까지 노인 인구가 전 세계 인구 중 10% 이하에서 약 17% 까지 증가할 것으로 전망한다. 세계 인구의 고령화는 피할 수 없는 숙제가 될 것이다. IEC는 이러한 노인이나 장애인의 삶을 개선하기 위한 방법으로 로봇 기술에 집중한다. 로봇과 같은 AAI(Active Assisted Living) 제품은 그들의 일상생활을 돕고 더욱 독립적으로 생활할 수 있도록 만들어준다. 로봇 기술이 비약적으로 발전하고 있는 현재, 인공지능과 고출력 배터리와 같은 기술의 발전은 로봇 기술 발전을 더욱 가속화하고 있다. 위 시점에서 IEC는 인공지능, 배터리, 센서 및 반도체와 같이 로봇 관련 기술에 대한 많은 국제표준을 만들어낸다. 이 분야의 문제 해결을 위해 시스템 위원회인 ‘IEC Sys AAL’을 설립하기도 했다. 해당 위원회는 AAL 시스템과 서비스 사용에 있어 안전, 보안, 개인정보 보호, 공급업체 간 상호운용성을 증진시키는 것을 목표로 한다. 현재 시스템 위원회는 가정 환경에서 활용되는 로봇 기술의 발전에 힘쓰고 있다. 로봇 설계 기술뿐만 아니라 관련 표준을 마련하면서 노인과 거주자의 생활 수준을 향상시키는 것을 목표로 한다. 노인과 장수를 향한 안전하고도 책임감 있는 연구가 지속될 전망이다.
-
ETRI, 최신 사물인터넷 기술 16종 공개한다4차 산업혁명의 핵심기술로 일컬어지는 사물인터넷(IoT) 최신기술이 일반인에 대거 공개된다. 사물인터넷은 사회·산업·생활문제를 해결하고 국민 삶의 질을 높이는 역할을 한다. 첨단 ICT와 융합된 IoT기술을 기반으로 미래사회 디지털 전환을 선도할 것으로 전망된다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 11일부터 4일간 서울 코엑스에서 개최되는 ‘2023 AIoT 국제전시회’에 참가해 연구개발 중인 최신 IoT 기술을 일반에 선보인다고 밝혔다. “AIoT - 일상과 디지털을 연결하다!”라는 주제로 개최되는 이번 전시회에서 ETRI는 별도 마련된 독립부스에서 최신기술 16종을 일반에 공개한다. 최근 글로벌 화두인 ▲탄소 ▲에너지 ▲재난안전 관련 IoT 핵심기술 및 솔루션 11개 기술과 미래 IoT 인프라 5개 기술이다. 먼저 탄소분야에서 연구진은 에너지 다소비 업종의 생산 및 설비 운영상 최적의 에너지 소비와 절감을 위한 업종별 공정 맞춤형 공장에너지관리시스템(FEMS) 기술을 전시한다. 또한 홈 냉난방, 조명, 가전기기 등에 대한 실시간 에너지 소비 진단 및 지능형 자율제어를 제공하는 디지털트윈 기반 스마트 홈 에너지 관리 기술 등을 선뵌다. 에너지분야는 주택 단위에서의 에너지 절감, 소비 현황, 에너지 수요관리 및 에너지 정보 제공을 통한 탄소 배출 저감 및 탄소 정보화 서비스 제공을 위한 플랫폼 기술과 확장 가능한 공장 에너지 관리(FEMS) 표준 플랫폼 기술을 전시한다. 재난안전 분야는 인공지능을 탑재한 협업형 무인 이동체로 예측하기 어려운 재난 현장을 스스로 비행·탐색해 인명구조 시간을 줄이는 기술과 주요 보안시설 및 산업단지의 이상행동 감시 및 유해가스 누출로부터 안전 확보를 위한 객체 특징 추출에 의한 이상행동 검출 및 유해가스 검출 AI 기술을 공개한다. 이외에도 ▲가상센서 프레임워크 기술 ▲능동센싱을 하는 멀티모달 감시 AI 기술 ▲스마트출입자 모니터링 기술 ▲신속 분자진단 기술 ▲양식장에 디지털 트윈을 적용한 아쿠아 트윈 프레임워크 기술 등을 선보인다. 미래 IoT인프라 분야로 열악한 산업현장의 대규모 IoT 디바이스들이 전파혼선 없이 동시 통신이 가능한 멀티홉 기반 산업용 IoT 무선네트워크 기술과 산업 자동화와 같은 고신뢰·저지연 서비스, 실시간 게임이나 오디오/비디오/XR와 같은 실시간성 서비스에 활용할 수 있는 고정밀 시간확정적 무선 IoT 네트워크 기술을 공개한다. 더불어 ▲AI-데이터 커먼즈 기술 ▲휴먼행동(Human Activity) 인지지능 기술 ▲디지털 트윈 기반의 지능화 플랫폼 기술을 공개한다. ETRI는 이번 최첨단 기술전시를 통해 빅데이터, AI, 디지털트윈, 무선 IoT네트워크 등 첨단 ICT가 일상과 어떻게 디지털이 연결되는지 확인할 수 있다고 설명했다. 또 각각의 목적에 따라 응용되는 구체적인 사례와 기술 트렌드를 파악할 수 있을 것으로 기대한다. 김승환 ETRI 디지털융합연구소장은 “AIoT는 국가지능화의 핵심 인프라 기술”이라며 “빅데이터/AI, 무선 사물인터넷 등 첨단 ICT와 융합된 IoT기술을 기반으로 미래사회 디지털 전환을 선도하는 기술 개발에 노력하겠다”고 말했다. ETRI 디지털융합연구소는 첨단 AIoT 기술로 도시, 교통, 복지, 의료, 에너지, 환경, 안전, 산업, 플랜트, 모빌리티 등 다양한 분야에서 혁신기술 개발을 통해 활용할 수 있는 서비스를 제공하는 역할을 전담하고 있다.
-
표준연, 세계 최고 수준 감도 지닌 유해가스 센서 개발이산화질소를 세계 최고 감도로 모니터링할 신소재 센서가 개발됐다. 기존 가스센서의 한계를 극복한 이번 기술은 정부 규제 대응을 위한 수준을 뛰어넘어 국내 대기환경 모니터링을 더 정밀한 수준으로 끌어올릴 것으로 전망된다. 한국표준과학연구원(KRISS)이 세계 최고 수준의 감도를 지닌 유해가스 센서를 개발했다고 밝혔다. 대기 중 유해가스인 이산화질소를 상온에서 저전력·초고감도로 정밀 모니터링할 수 있으며 반도체 공정 잔류가스 감지, 수전해 촉매 등에도 활용이 기대된다. 화석연료를 고온에서 연소할 때 발생하는 이산화질소(NO2)는 주로 자동차 배기가스, 공장 매연 등으로 배출되며 대기오염으로 인한 사망률 증가의 원인 중 하나다. 국내에서는 대통령령으로 대기 중 연평균 이산화질소 농도를 30 ppb(10억분의 1) 이하로 규제하고 있다. 이처럼 극히 낮은 농도의 가스를 정확하게 감지하기 위해서는 감도가 매우 우수한 센서가 필요하다. 특히 반도체 등 첨단산업의 발전으로 인체에 치명적인 유해가스 사용도 늘고 있어 실험실이나 공장 등에서는 안전사고 방지를 위해 반도체식 센서가 사용되고 있다. 문제는 이 센서의 반응감도가 사람의 코로 인식할 수 있는 수준의 유해가스도 감지하지 못할 만큼 낮다는 점이다. 여러 가스가 혼재된 환경에서 특정 가스를 정확히 선택해 감지하는 능력도 떨어지고 민감도를 높이려면 고온에서 동작시켜야 해 에너지 소모가 크다. 이번에 개발한 센서는 신소재 기반의 차세대 반도체식 유해가스 센서로 성능과 실용성이 기존 센서보다 대폭 향상됐다. 화학반응감도와 선택적 감지능력이 모두 뛰어나 기존에 보고된 반도체식 센서보다 이산화질소를 60배 이상 높은 감도로 감지할 수 있다. 상온에서 동작 가능해 전력 소모가 적고, 최적의 반도체 제조공정으로 저온에서 대면적 합성이 가능해 제작단가도 낮다. 기술의 핵심은 KRISS가 자체개발한 이황화몰리브덴(MoS2) 나노브랜치(nanobranch) 소재다. 통상 2차원의 평면 구조로 사용되는 MoS2 소재를 나뭇가지 형태의 3차원 구조로 합성해 민감도를 높였다. 대면적으로 균일한 소재 합성이 가능할 뿐 아니라, 추가적인 공정 없이 원료 물질에 포함된 탄소 비율을 조절하는 것만으로 3차원 구조를 만들어낼 수 있다는 것이 특징이다. KRISS 반도체측정장비팀은 개발한 가스센서로 대기 중 이산화질소를 5 ppb 농도까지 감지할 수 있음을 실험을 통해 증명했다. 이를 바탕으로 계산된 센서의 감지 한계는 1.58 ppt(10조분의 1)로 세계 최고 수준이다. 이번 성과를 활용하면 대기 중 이산화질소를 낮은 소비전력으로 정밀 모니터링할 수 있다. 시간과 비용 측면의 경제성이 뛰어나고 우수한 분해능을 갖추고 있어 연평균 이산화질소 농도뿐 아니라 실시간 변화를 감지해 대기환경 개선 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 기술의 또 다른 특징은 소재 합성 단계에서 원료 물질에 포함된 탄소 함량을 조절해 소재의 전기화학적 특성을 변화시킬 수 있다는 점이다. 이를 이용하면 반도체 공정의 잔류가스 등 이산화질소 외의 다른 가스를 감지하는 센서도 개발 가능하다. 소재의 우수한 화학반응성을 응용하면 수소 생산을 위한 수전해 촉매의 성능도 향상시킬 수 있다. 문지훈 KRISS 반도체측정장비팀 선임연구원은 “기존 가스센서의 한계를 극복한 이번 기술은 정부 규제 대응을 위한 수준을 뛰어넘어 국내 대기환경 모니터링을 더 정밀한 수준으로 끌어올릴 것”이라며 “대기 중 이산화질소 모니터링 외에도 다양한 유해가스 센서 및 촉매 개발에 활용할 수 있도록 후속연구를 이어가겠다”고 밝혔다. KRISS 기본사업과 과학기술정보통신부 나노소재기술개발사업으로 수행한 이번 연구의 성과는 재료과학 분야 저명 학술지 ‘스몰스트럭처스(Small Structures, IF: 15.9)’ 8월호에 게재됐다.
-
토마토 크기와 신선도 촉감까지 판단하는 로봇기술 개발국내 연구진이 인공지능을 활용해 사물을 움켜잡아 물성을 파악하고 적절한 힘으로 제어할 수 있는 기술을 개발해 로봇기술의 미래를 활짝 열고 있다. 개발된 기술은 로봇이 토마토를 움켜쥐어 크기, 신선도, 촉감까지 판단한다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 유연한 멀티모달 센서를 활용해 다양한 물체의 크기, 형상, 물성을 정확하게 인지하고 효과적으로 제어할 수 있는 지능형 로봇 그리퍼를 개발했다고 밝혔다. 해당 기술은 9월 30일 인공지능 분야의 저명한 학술지인 ‘어드밴스드 인텔리전트 시스템즈’ 온라인에 게재됐다. 향후 본 기술은 운송, 의료, 제조, 우주 산업 등 다양한 자동화 산업 영역에 효과적으로 적용될 전망이다. ETRI는 새로운 차세대 로봇 그리퍼 기술을 개발해 기존 로봇 그리퍼의 수동적 제어 시스템의 문제점을 극복하고 물체의 크기와 물성을 정확하게 감지하며 능동적으로 피드백을 제공할 수 있는 기술을 발표했다. 일상생활에서 채소나 과일을 손으로 눌러보면 무른지 단단한지 알 수 있는 것처럼 유연 멀티모달 촉각센서를 활용하면 물체의 초기 크기와 변형의 정도를 감지, 물체의 정확한 물성을 판단할 수 있다. 이를 기반으로 물체를 최적의 힘으로 잡거나 옮길 수 있게 된다. 유연 멀티모달 센서는 감지소재와 전극 사이의 에어갭을 미세하게 조절해 압력 및 굽힘센서의 감지 범위와 민감도를 선택적으로 조절하게 개발됐다. 또한 로봇 그리퍼에 장착하고 물체에 가해지는 압력과 그리퍼의 굽힘 정도를 동시에 감지해 물체의 영률(단단한 정도)을 정확하게 판단한다. 이 센서는 보호층과 인터페이스 공정을 최적화해 1만 번 이상의 반복 압력과 굽힘 반복 시험 후에도 매우 안정적인 성능을 보였다. 아울러 저온 및 고습 환경에 대한 신뢰성도 검증됐다. 연구진은 멀티모달 촉각센서가 집적된 지능형 로봇 그리퍼가 다양한 크기와 물성을 갖는 토마토 11종을 98.78%의 정확도로 구분했다고 설명했다. 이로써 시간에 따라 완숙 여부가 달라지는 토마토의 숙성도까지 실시간 선별해낼 수 있다. 아울러 지능형 로봇 그리퍼는 유연 멀티모달 센서를 통해 어떤 물체를 집는지 능동적으로 이해하고 안정적으로 물체를 파지하는 시점을 결정하며 상응하는 그리퍼의 힘(토크)을 조절해 피드백을 제공한다. 연구진은 본 기술이 ▲대면적 고유연 다종센서 집적 기판 플랫폼 ▲에어갭 구조 기반의 고유연 멀티모달(압력/굽힘) 센서 ▲물체의 크기, 형상, 물성 등을 판별하는 인공지능 알고리즘 모델 ▲로봇 그리퍼의 촉각 피드백 제어 기술 등이 결합된 결과라고 밝혔다. 김혜진 ETRI 지능형부품센서연구실 책임연구원은 “개발한 촉각센서는 로봇 그리퍼에 다양한 촉각 기능을 부여해 자동화 라인 및 협업 로봇 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 제시한다”고 말했다. 향후 연구진은 압력과 굽힘을 감지하는 2종 센서 외에도 온/습도센서, 관성센서, 거리센서 등을 하나의 센서 플랫폼으로 집적하는 기술을 개발할 예정이다. 또한 다종의 센서가 집적된 유연 인장형 멀티모달 인공피부를 로봇 그리퍼에 적용함으로써 사람처럼 빠르고 자연스러운 동작이 가능한 차세대 지능형 그리퍼 기술을 개발키로 했다. 연구진은 본 기술을 자동화 산업 관련 기업에 기술이전해 상용화를 위해 노력할 계획이다. 한편 해당 기술은 산업통상자원부와 한국산업기술평가원(KEIT)의 ‘자유형상 고집적 융복합센서를 위한 유연인장 하이브리드 센서 플랫폼 기술 개발’ 과제로 수행됐다.
-
[기획-암호화 이해] ④정보보안 원칙 및 암호화 사용 - 경량 암호화, DRM, 암호화폐 등정보사회의 건전성을 보장할 암호화는 △엔티티 인증(entity authentication) △디지털 서명(digital signatures) △부인 방지(non-repudiation) △경량 암호화(Lightweight cryptography) △디지털 권한 관리(Digital rights management, DRM) △전자상거래(e-commerce) 및 온라인 쇼핑(online shopping) △암호화폐(cryptocurrency) 및 블록체인(blockchain) 등에 활용된다.엔티티 인증, 디지털 서명, 부인 방지에 이어 네 번째는 경량 암호화(Lightweight cryptography)이다. 컴퓨터 계산 복잡성이 제한된 응용 프로그램 및 기술에 사용된다.제한 요소는 메모리, 전력, 컴퓨팅 리소스 등이다. 사물인터넷(Internet of Thinga, IoT) 센서 또는 스마트 홈에서 기기를 켜는 장치와 같은 액추에이터 등 제한된 장치는 경량 대칭 암호화를 활용한다.현대 디지털 세계에서 경량 암호화의 필요성이 증대되고 있다. ISO/IEC 29192는 경량 어플리케이션을 위한 다양한 암호화 기술을 지정하는 8개 부분으로 표준이 구성됐다.다섯 번째 디지털 권한 관리(Digital rights management, DRM)는 디지털 콘텐츠의 저작권을 보호하는 기술을 의미한다. DRM은 암호화 소프트웨어를 사용해 승인된 사용자만 자료에 접근하고 수정 및 배포하도록 허용한다.여섯 번째 전자상거래(e-commerce) 및 온라인 쇼핑(online shopping)은 비대칭 키 암호화를 사용해 안전한 전자상거래가 가능해지도록 하고 있다.암호화폐는 신용카드 정보 및 관련 개인정보 뿐 아니라 고객의 구매 내역, 거래 내역을 보호하며 온라인 쇼핑에서 중요한 역할을 담당한다.일곱 번째 암호화폐(cryptocurrency) 및 블록체인(blockchain)의 경우 암호화 기술을 사용해 거래를 보호하는 디지털 통화를 암호화폐라고 말한다.각 암호화폐 코인은 분산 원장 기술(distributed ledger technologies, DLTs, 예, 블록체인)을 통해 검증된다. 원장은 암호화를 사용해 서로 연결돼 지속적으로 증가하는 기록의 목록(블록)을 의미한다.
-
ETRI, 한문 고서 번역 돕는 플랫폼 개발한다국내 연구진이 국내에서 처음으로 한문으로 된 고서를 번역하는 전문가의 번역 작업을 지원하는 플랫폼을 개발하고 있다. 이를 통해 우리나라 기록문화유산이 국민 곁에 한 발짝 더 다가가는 계기가 될 것으로 전망된다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 전문 번역가의 고서 번역 작업을 도와주는 플랫폼을 개발하고 있다고 21일 밝혔다. 연구진의 기술은 향후 번역가가 고서를 번역하는데 시간 절약은 물론 지원 도구로서 큰 효과가 예상된다. 한문 고서 번역전문가들은 고서 원문을 일일이 입력해 글자로 옮기고 확인한 후 여러 차례 한글로 변경하는 등 힘든 작업을 통해 비로소 한 권의 번역서를 완성한다. ETRI는 고서 번역 전문가들의 업무 개선을 위해 92%의 인식 정확도, 85점의 번역 정확도를 갖는 고서 한자인식 및 번역 기술을 개발 중이라고 밝혔다. 연구진이 개발한 ‘스마트워크 플랫폼’의 주요 기능으로는 ▲정본화를 위한 이본 대조 지원기능 ▲문자인식 검수지원 기능 ▲어휘사전 ▲번역 패턴/특수 용어 공유기능 등으로 구성된다. 이를 통해 번역가들이 개방형 공동번역과 해석작업이 가능토록 서비스를 제공할 예정이다. 연구진은 번역가들에게 스마트 업무 환경 기반을 마련하고 고서 번역 전문가들의 작업효율을 향상시켜 약 3만 종의 고서와 수십만 점의 고문서들의 번역을 빠르게 앞당길 예정이다. 이로써 소중하고 자랑스러운 우리나라 기록문화유산에 대한 대국민 접근성이 높아질 것으로 기대된다. ETRI는 또한 일반인들도 쉽게 한문고서 한자 인식 및 번역에 접근할 수 있는 기술도 제공한다. 인공지능을 활용해 고서 한자 인식/번역 서비스를 개발, 일반인들이 손쉽게 고서번역을 체험할 수 있는 모바일웹(Web)과 앱(App)을 연말까지 제공한다. 연구진은 9월부터 국회도서관, 대전광역시 한밭도서관, 제주특별자치도 한라도서관, 광주광역시립무등도서관, 국립중앙도서관 등 전국 11개 도서관과 문화원에 키오스크를 설치해 일반 국민 대상 한자인식 및 번역 실증 서비스를 제공하고 있다. 이를 통해 국민들의 한문고서에 대한 접근성을 높이고 도서관에 소장된 고서와 함께 개인소장 고서에 대한 기록 문화유산 저변 확대와 활용성이 크게 높아질 것으로 기대하고 있다. ETRI 연구진은 또한, 번역된 고서를 활용한 실감형 인터랙티브 콘텐츠를 개발한다. 번역된 고서의 스토리를 기반으로 미디어아트와 모션센서를 통해 상호작용하면서 체험할 수 있는 서비스다. 이를 통해 고서에 대한 일반인들의 흥미를 유발할 수 있을 것으로 기대된다. 권경열 한국고전번역원 고전문헌번역실 책임연구원은 “그동안 번역 전문가들이 번역 이전 단계의 공정을 처리하는데 많은 애로를 겪어왔다”며 “이번 기술 개발이 획기적으로 도움을 줄 것으로 생각한다”고 말했다. 강현서 ETRI 호남권연구센터장은 “번역 전문가의 작업환경이 그동안 노동집약적 업무로 과중했다”며 “디지털 전환을 통해 간소화하고 한자를 모르는 일반인들도 고서를 쉽게 접해 우리나라 문화기록유산인 고서에 관심을 갖는 계기가 될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 연구진은 향후 개발 중인 스마트워크 플랫폼의 기술완성도를 실증을 통해 더욱 높이고 일반인도 우리나라 기록문화유산에 많은 관심을 두도록 편의성과 접근성을 강화하는 방향으로 기술개발을 추진할 예정이다.
-
TTA-DMPA, ‘디지털사이니지 산업 동향 세미나’ 개최한국정보통신기술협회(TTA)와 디지털미디어산업진흥협회(DMPA)는 디지털미디어 산업을 주도하는 기업이나 종사자를 대상으로 디지털사이니지 산업 동향 및 신기술 정보를 제공하고 관련 산업 활성화를 위한 ‘디지털사이니지 산업 동향 세미나’를 19일 서울시 서초구 라이프 비즈니스 센터 컨퍼런스룸에서 개최한다고 14일 밝혔다. 과학기술정보통신부의 ‘디지털사이니지 활성화 지원 사업’의 일환으로 진행되는 이번 행사는 ▲옥외광고물 자유표시구역 추진 현황 ▲디지털광고 트렌드 분석 ▲디지털사이니지 기술 동향(H/W스펙, S/W구조 등) ▲키오스크 UI 플랫폼 구축 현황 순서로 진행된다. 디지털 사이니지는 초기 단순한 정보와 광고를 디지털 화면을 통해 시각적으로 전달하는 기술로 시작했지만, 현재는 빅데이터, 인공지능 (AI) 등 다양한 센서 기술 등과 융합하여 공공미디어, 미디어아트, 디지털박물관, 키오스크, 미디어파사드, 홀로그램 등 분야에서 사용자와의 상호작용이 가능한 서비스 분야로 확장되고 있다. TTA 관계자는 “이번 세미나는 디지털미디어 산업과 디지털사이니지 분야에서 중소 및 벤처기업의 역량 향상과 혁신을 촉진한다”며 “ICT 융복합서비스의 발전을 촉구하고 다양한 기술 주체 간의 협업을 높이는 중요한 계기가 될 것으로 기대된다”고 전했다.
-
ETRI, ‘자기장 지중 통신 원천기술’ 개발 성공국내 연구진이 그동안 주로 하던 지상통신에서 벗어나 지중에서도 무선통신이 가능함을 처음으로 확인했다. 이에 광산 등 지하매설물 붕괴 등 사고로 인한 구조작업 시 매몰된 사람의 생존 여부 가능성을 확인 가능해졌다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 1m 직경의 송신 안테나와 수 cm급 수신 안테나를 이용해 광산 지중 40m 거리에서 음성신호를 송·수신할 수 있는 ‘자기장 지중 통신 원천기술’ 개발에 세계 최초로 성공했다고 8월 31일 밝혔다. 광산은 복잡한 지하 환경 등 신호 감쇠로 무선통신이 불가능한 것으로 알려져 있다. ETRI는 매질에 대한 자기장의 고유한 경계조건 특성을 이용해 새로운 통신 시스템을 개발했다. 기존 안정적인 통신이 불가능한 광산에서 음성데이터를 성공적으로 전송한 셈이다. 연구진이 개발한 자기장 지중 통신 시스템은 기존 해외 연구진의 수십 미터(m)급 송신 안테나를 1m의 안테나로 극소형화 했다. 더불어 센티미터(cm)급 자기유도 기반 소형 수신 센서로 구성되는 특징이 있다. 연구진은 이번 개발한 송·수신 안테나가 마치 통신 중계기(AP)와 같은 역할을 해 지상과 지중을 연결하는 기지국 역할을 한다고 설명했다. 따라서 앞으로 지상의 송신기와 지중의 수신기가 설치된다면 구조를 받는 사람은 개인소유 단말기(핸드폰)로 송수신 안테나를 연결해 통신이 가능할 전망이다. 연구진이 수행한 이번 통신 시험은 석회암 암반으로 구성된 광산 내 40m 거리에서 수행됐다. 연구진은 20kHz 대역 반송파를 이용해 음성신호 전송수준인 4kbps급 데이터를 전송했다고 설명했다. 특히 지하 광산은 캄캄한 미로와 같은 구조로 마치 개미집처럼 복잡하다. 여러 개의 층으로도 나뉘어져 있는데 연구진은 층간에서 40미터 직접 데이터 전송을 증명했다. 자기장 통신의 성공적인 시연은 향후 지중 광산 산업에 큰 변화를 가져다줄 수 있다. 특히 광산 붕괴는 물론 지하공동구와 같은 지하매설물에 화재나 재난 등 통신 불가 비상사태에서 본 기술은 신뢰할 수 있는 통신 수단을 제공할 것으로 예상된다. ETRI는 자기장 통신 시스템을 통해 사고 시에 광부와 구조 팀 간 연결 상태를 유지하고 구조작업을 원활하게 조율 가능하다고 설명했다. 또한 사고자와의 응답 시간을 줄이고 안전 조치를 강화할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 연구진은 아울러 이번 지중 통신뿐만 아니라 지난해에는 하천, 강 등 민물 지역에서도 수중 40미터 통신에 성공했다고 밝혔다. ETRI는 이번 핵심기술이 그동안 10년 넘게 연구개발을 통해 얻은 무선전력전송 원천기술이 있었기에 구현할 수 있었다고 설명했다. 아울러 핵심 특허로는 송수신기와 관련 안테나, 모뎀, 대역폭확장전송 기술, 소형 자기장센서 등에 대해 특허출원을 완료했다. 조인귀 ETRI 전파원천연구실장은 “자기장 통신 시스템으로 생활 무전기로 통신이 불가능한 광산의 지중 상1단과 상2단 사이인 지점에서 성공적인 통신 시험이 이뤄졌다”며 “지하 광산 붕괴 사고로 인한 통신망의 중단 가능성을 크게 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다. 박승근 ETRI 전파연구본부장은 “광산 산업을 넘어 자기장 통신은 다양한 분야에 광범위한 영향을 미친다”며 “지하 건설, 터널링, 해양 굴착 등 복잡하고 예측할 수 없는 환경에서 신뢰할 수 있는 통신 수단으로 혁신적인 기술로 활용이 예상된다”고 말했다. 이번 연구성과는 과학기술정보통신부 ETRI연구개발지원사업 ‘10pT급 미소자계기반 중장거리 자기장통신기술’ 과제의 결과물로 애드모텍㈜, ㈜두잇 등과 협력해 개발 시험을 수행했다. 연구진은 본 기술과 관련, SCI 논문 10건 및 국제특허출원 12건 실적을 확보했고, 통신 분야 우수 국제학술대회인 '20th IEEE SECON'에서 논문을 발표한다. ETRI 전파연구본부에서는 지중, 수중 등과 같은 통신의 극한 환경에서 전파매질 한계극복 기술 개발에 집중하고 있다. 향후 요구사항이 까다로운 산업환경에 적용하기 위해 산업체 협력 및 추가 연구를 통해 100m급 이상의 장거리화 및 소형화 시스템 개발에 집중할 예정이다. 연구진은 본 기술이 향후 지하의 가스관, 송유관, 지하매설물 등 지하공동구의 재난 등에도 효과적인 통신 대응이 가능할 것으로 보고 있다.
-
표준연-포스텍, 이차전지 실용화 앞당길 고수명 유기전극 개발차세대 이차전지 실용화가 앞당겨질 전망이다. 한국표준과학연구원(KRISS) 소재융합측정연구소 신호선 박사팀과 포항공과대학교(POSTECH) 반도체공학과 송재용 교수팀이 차세대 이차전지의 실용화를 앞당길 수 있는 고수명 유기전극을 개발했다고 8월 31일 밝혔다. 전기차 등에 대표적으로 사용되는 리튬 이차전지의 전극은 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등 무기물이 주된 소재다. 이러한 광물자원은 매장량이 제한적이고 국제 정세에 따라 수급이 불안정해질 수 있다. 유기물 기반 전극은 이 같은 단점을 해결할 차세대 이차전지의 핵심기술로 꼽힌다. 유기물 소재는 매장된 자원을 채굴해야 하는 무기물과 달리 합성을 통해 대량생산 할 수 있어 가격경쟁력이 우수하고, 용량 대비 가벼우면서 유연하다는 장점이 있다. 문제는 유기 소재 전극이 충·방전 중 이온화되는 과정에서 전지 안의 전해질 용액에 쉽게 녹아 전지의 수명이 급격히 저하된다는 점이다. 이를 해결하기 위해 화학적으로 유기물 분자구조를 최적화하는 방식이 제시됐지만 공정이 복잡하고 수율이 떨어진다는 단점이 있어 실질적 대안이 되기 어려웠다. 이온화는 중성의 분자 또는 원자에서 전자를 잃거나 얻는 전자 이동이 일어나 전하를 띠게 되는 반응을 말한다. KRISS-POSTECH 공동연구팀이 개발한 고수명 유기전극은 나노복합소재를 사용해 수명을 획기적으로 향상시킨 것이 특징이다. 물리적 혼합방식으로 제조할 수 있어 기존에 제시된 화학적 방식보다 실용화에 훨씬 유리하다. 기술의 핵심은 유기전극 후보물질 가운데 초기 용량이 높은 물질(DMPZ)과 수명이 긴 물질(PTCDA)을 동결분쇄해 혼합하는 복합소재 제조법이다. 이 소재로 전극을 제작해 실험한 결과, 충방전 과정에서 두 물질의 상호전하보상 작용으로 전기적 중성 상태가 지속돼 650회 이상 충·방전 시에도 초기 용량이 90% 이상 유지됐으며 고속 충·방전 역시 우수한 특성을 보였다. 반면 DMPZ 단일 소재로 제작한 전극은 충·방전 5회 이내에 수명이 20% 이하로 저하됐다. 또한 연구팀은 개발한 고수명 유기전극으로 파우치형 배터리를 제작해, 이번 성과가 실제로 유연한 리튬이차전지 실용화에 기여할 수 있음을 입증했다. 이번 성과는 이차전지 외에도 물 분해, 가스 센서 등 다양한 분야에서 유기물 기반 전극의 전기화학적 안정성과 수명 향상에 쓰일 수 있다. 신호선 KRISS 스마트소자팀장은 “그린에너지 전환을 위해서는 기존 이차전지의 한계를 뛰어넘을 소재의 혁신이 필요하다”며 “이번 성과로 차세대 이차전지 실용화를 한층 앞당기고, 다양한 분야에서 유기물 기반 전극의 연구개발 활성화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 한편 과학기술정보통신부 한국연구재단 미래소재디스커버리지원사업의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 국내외에 특허 출원됐으며 국제 저명학술지 에너지 스토리지 머티리얼스 8월호에 게재됐다.
-
바이오디지털 융합, 표준으로 뒷받침한다바이오디지털 융합은 혁신적인 과학탐구와 엔지니어링, 이 두개의 넓은 영역의 전문성이 모여 만들어지는 분야이다. 이 분야의 기술 발전과 성장을 뒷받침하기 위해선 표준 개발이 필수적이다. 참고로, 바이오디지털 영역은 국내 뿐만 아니라 전세계적으로 미래 핵심개발 영역으로 주목받고 있다. 바이오와 디지털 기술이 융합되어 전자약, 디지털치료제 등 바이오헬스 분야에 기술 혁신을 가져올 예정이다. 전세계적으로 바이오디지털 강국으로 도약하기 위해, 디지털바이오 육성전략, R&D투자, 인프라 구축 등에 앞장서고 있다. IEC에서는 여러 국제 조직, 분야의 전문가들이 표준화 평가 그룹(SEG) 12에 모여 미래의 주요 과제 및 미래 표준화 로드맵을 제작하는데 협력하고 있다. 표준화 평가 그룹의 IEC 전문가 프랑수아 콜리에 회장은 표준, 특히 바이오디지털 융합 영역에서 ‘시스템 접근 방식’을 강조한다. 즉, 전체적인 관점을 갖고, 체계적으로 협력하며 다양한 학술 영역을 융합해 사고하는 시선을 중요하다고 말한다. 실제로 SEG 12 내의 세부 작업 그룹(WG)은 바이오 디지털 표준화 활성화를 위해 게놈, 신경 과학, 바이오센서, 약물, 지속적인 모니터링 등 다채로운 연구 영역을 관찰해오고 있다. 프랑수아 콜리에 회장은 표준 개발을 위해 다양한 학술 영역 더불어 업무 조직이 협업하면서 큰 시너지가 발생한다고 말한다. 실제로 다양한 WG와 다른 기술 위원회(TC) 및 하위 위원회(SC) 사이 전문가들이 긴밀히 협력하여 긍정적인 영향이 많이 발생했다. 위와 같은 협력을 통해 창의적인 접근과 광범위환 활용성을 기대할 수 있다. 앞으로 바이오디지털 융합을 위해 SEG 12가 진행 중인 연구들은 추후 바이오디지털 표준화를 촉진 및 정착시키는데 크게 기여할 것으로 보인다. 광범위한 영역의 협업으로 진행되는 표준화 전문가들의 활동을 통해, 바이오디지털 분야의 지속적 기술 혁신과 품질 및 안전 보장이 이루어질 것이다.