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ETRI, 2022년 10대 기술전망국내 연구진이 올해 10대 기술 전망을 내놨다. 코로나19등으로 온라인·비대면 사회가 한층 강화되는 가운데, 2022년 트렌드에 따른 중요 기술 선정을 통해 ICT R&D방향 설정과 전략 수립에 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 ‘ETRI가 바라본 2022년 10대 기술 전망’보고서를 발간했다. 10대 기술은 ETRI연구진의 분석과 국내·외 기술동향 보고서를 바탕으로 선정됐다. 보고서는 혁신과 변화, 공간과 경험 확장, 지정학적 긴장과 갈등 고조 등 3대 트렌드로 압축해 10개의 기술을 전망하고 있다. 현재 디지털 기술은 일상과 산업의 모습을 바꾸고 국가 간 지정학적 갈등을 촉발하는 핵심 요인으로 작용하고 있다. 보고서에서는 코로나19를 거치면서 디지털의 중요성과 영향력이 한층 강화될 것으로 전망했다. 『ETRI가 바라본2022년10대 기술 전망』보고서에서 제시한 10대 기술은 다음과 같다. 먼저, 다가온 혁신과 변화와 관련된 트렌드 부분이다. ◇다중감각AI : 어린이들은 세상을 ‘보고’ 그것에 대해 ‘말하며’ 성장한다. 이와 비슷하게, 인식하고 표현하는 인공지능(AI) 감각 지능들을 서로 결합하여 사람과 같이 유연한 AI를 만들겠다는 시도다. 다중감각 AI를 통한 질적 성장이 최근 급부상한 초거대 AI의 한계를 극복할 수 있을지 기대된다. ◇소프트웨어2.0 : 소프트웨어(SW)를 개발하는 주체가 사람이 아닌 데이터로 점점 변화하고 있다. 데이터가 스스로 코드를 만드는 ‘소프트웨어2.0’은 자율주행자동차, 신약개발 등 모든 산업에 영향을 미칠 전망이다. 향후 양과 질적으로 우수한 데이터 확보 경쟁이 더욱 치열해질 것이다. ◇양자 서비스 : 양자컴퓨팅이 실험실 수준을 벗어나 산업화 단계로 진입하고 있다. 최근 대형 ICT기업들이 클라우드를 통해 양자컴퓨팅 서비스를 경쟁적으로 제공하기 시작했다. 본격적인 양자 우위 시대를 대비해 양자컴퓨팅 적용 분야를 찾고 활용 능력을 점검해야 한다. 다음으로, 공간과 경험의 확장과 관련된 트렌드 부분이다. ◇디지털 휴먼 : 실제 사람의 외모와 구별하기 어려운 수준에 도달한 새로운 존재가 탄생했다. 앞으로 고유한 성격과 가치관을 가진 디지털 휴먼은 표정을 짓고 대화하며 우리의 삶에 큰 영향을 미칠 것이다. 인간의 정체성을 포함해 디지털 휴먼과 바람직한 관계를 맺기 위한 준비가 필요하다. ◇대체불가토큰(NFT) : 법과 제도가 기술의 발전 속도를 따라가지 못해 NFT시장은 몹시 혼란하다. 하지만 NFT는 인터넷에 등장한 이후 처음으로 디지털 파일에 대한 희소성과 소유권에 대한 가치를 부여했다는 점에 주목해야 한다. NFT를 일시적 유행이 아닌 장기 트렌드로 봐야 한다. ◇비지상 통신 : 고도 120m이하 지상 중심 통신이 3차원 공간으로 확장하고 있다. 도심항공모빌리티(UAM) 등장과 저궤도 위성통신의 부상은 비지상 통신 시대를 앞당기고 있다. 비지상 통신이 가져올 공간의 확장은 통신의 패러다임을 바꾸고 우주 패권과 글로벌 정보 지배력으로 이어질 수 있다. ◇실시간 정밀 측위 : 지상과 공중, 실내·외 구분 없이 빠르고 정확하게 위치를 파악할 수 있는 기술들이 등장하고 있다. 실시간 정밀 측위는 과거에 없던 새로운 경험을 통해 일상과 산업을 한층 업그레이드할 것이다. 새로운 경험의 한계는 기술 자체의 성능보다 인간의 상상력에 의해 정해질 것이다. 마지막으로, 지정학적 긴장과 갈등과 관련된 트렌드 부분이다. ◇AI밀리테크 : 인공지능이 전쟁의 성격까지 바꾸고 있다. 미래의 국방력은 한 나라가 보유한 탱크, 함선, 전투기의 수가 아니라 AI알고리즘의 품질로 정의된다는 의미다. 미국, 중국 등 군사 강대국들은 AI밀리테크 개발에 더욱 치열하고 노골적으로 투자하고 있다. AI 군비경쟁이 현실이 된 것이다. ◇사이버 팬데믹 : 코로나19 팬데믹 이후, 디지털 세계는 일상과 경제활동의 중심이 되었다. 그러한 디지털 세계에서 다음 팬데믹이 발생할 것이라는 강력한 경고가 잇따르고 있다. 사이버 공간에서 공격 수단은 더욱 정교해지고, 공격 표면적은 크게 넓어지기 때문이다. ◇기술표준 신지정학 : 하나의 세계가 두 개의 표준으로 분열될 조짐이다. 미·중 간 지정학적 갈등이 기술표준을 둘러싼 디지털 영역으로 확대하고 있다. 다른 나라들과 표준협력을 통해 디지털 통상과 연계한 전략 방안을 강화해야 할 것이다. 미국과 중국 사이에 선택의 문제에서 벗어나야 한다. ETRI 기술전략연구센터 이승민 박사는 “이제 세계는 본격적인 기술 지배 시대에 진입했고 디지털 영토는 경제·산업뿐만 아니라 국가 경쟁의 가장 치열한 격전지가 되었다”고 말했다. ETRI 김명준 원장도 “보고서를 통해 국가연구개발 중장기 투자전략 수립을 돕고, ICT R&D 전략 수립을 위한 방향 설정에 도움을 주는 데 목적이 있다. 코로나19 이후 경제·외교·안보 등 세계 질서의 대전환이 예상되는 만큼 ICT기술우위를 통해 국가경쟁력을 강화해야 한다”고 설명했다. (본 보고서는ETRI전자 도서관 홈페이지(https://library.etri.re.kr)및ETRI지식공유플랫폼에서 확인 가능하다.)
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다이아몬드 양자센서로 자기장과 온도의 변화 동시에 감지한다한국표준과학연구원(원장 박현민, 이하 KRISS)은 자기장과 온도를 정밀 측정할 수 있는 다이아몬드 양자센서를 개발했다고 밝혔다. 저온이나 자기 차폐 환경이 아닌 일상 환경에서도 동작하며, 자기장과 온도의 미세한 분포를 영상화할 수 있다는 점이 특징이다. 센서, 반도체, 2차 전지 등 국가 첨단 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다. 스핀은 전자가 갖는 물리량이다. 이러한 스핀을 자석에 비유할 수 있는데 스핀이 위로 똑바로 서 있는 상태를 0, 거꾸로 뒤집혀진 상태를 1로 나타낸다. 양자 역학을 이용하면 스핀의 상태가 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 설명할 수 있는데 이를 양자스핀이라 한다. 질소는 다이아몬드에서 가장 흔하게 발견되는 불순물이다. 다이아몬드를 구성하는 원소의 대부분인 탄소가 제자리에 위치하지 못하는 경우가 발생할 떄, 이 빈자리와 질소가 서로 만나면 ‘질소-빈자리’결함이 생성된다. 순수한 다이아몬드 내부에 양자스핀을 갖고 있는 ‘질소-빈자리 결함’을 인위적으로 생성시키면, 다이아몬드는 양자센서의 역할을 하게 된다. ‘질소-빈자리 결함’의 양자스핀을 효과적으로 제어하면, 양자컴퓨팅에 필요한 연산을 하거나 미세한 외부 환경 변화를 감지할 수 있다. 고감도의 다이아몬드 양자센서 개발을 위해서는 다이아몬드의 물성이 가장 중요하다. 연구진은 이를 위해 다양한 조건에서 생성된 다이아몬드를 구매하여 직접 검증했고, 질소의 농도가 일정 수준 이하인 다이아몬드를 선별했다. 선별된 다이아몬드로부터 최적의 성능을 이끌어내기 위해 선행 연구 결과보다 개선된 광학, 마이크로파 기술을 도입했다. 이번에 개발된 다이아몬드 양자센서는 지구가 만들어내는 자기장의 약 백만분의 일인 수십 pT(피코테슬라)의 정밀도로 자기장을 측정할 수 있으며, 사람 체온의 약 백만분의 일인 수십 μK(마이크로켈빈)의 정밀도로 온도변화를 감지할 수 있다. 또한 연구진이 새롭게 개발한 다중센싱 기술을 추가로 사용하면, 하나의 센서로부터 자기장과 온도의 변화를 동시에 감지할 수 있다. 이번 성과는 자기장과 온도의 변화가 복합적으로 일어나는 대상의 정밀 진단이 필요할 경우, 매우 유용하게 사용될 수 있다. 반도체 소자 또는 리튬이온 전지가 대표적 예다. 전자나 이온이 이동하면 자기장과 함께 열이 발생하게 된다. 외부에서 보이지 않는 배터리 분리막의 손상이나 그로 인한 발열을 조기에 감지할 경우, 대형 사고의 발생을 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 연구의 핵심 기술인 센서는 KRISS 양자자기이미징팀을 주축으로 개발됐으며, 나노포토닉스 분석은 한양대학교 이광걸 교수 연구팀, 이론 분석은 미국 메릴랜드 대학 ATC(Quantum Technology Center) 연구팀과의 협업으로 진행됐다. KRISS 양자자기이미징팀 심정현 책임연구원은 “이번 연구를 통해 달성된 다이아몬드 양자센서의 정밀도는 세계적 수준에 근접한 결과”라며, “실용화 목적에 적합한 소형 다이아몬드 양자센서 개발은 후속 연구를 통해 진행할 계획”이라고 말했다. KRISS 기관고유사업, 정보통신기획평가원 양자센서핵심기술개발사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구결과는 저명한 물리학 학술지인 Physical Review Applied에 지난 1월 게재됐다.