비가 내리거나 안개가 자욱하게 낀 날씨에 찍힌 자동차 번호판은 인공지능(AI)도 판독률이 50% 이하로 떨어지기 십상이다. 국내 연구진이 사람의 망막을 흉내 낸 반도체 센서를 개발해 이 같은 잘못된 인식률을 90% 이상으로 끌어올리는 데 성공했다. 광주과학기술원(GIST) 반도체공학과, 한양대 에리카캠퍼스 전자공학부 공동연구팀이 카메라에 들어오는 빛의 세기에 따라 밝고 어두운 부분의 차이를 키워 흐릿한 영상을 더 선명하게 만드는 반도체 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 일반 카메라는 촬영 영상을 별도의 프로세서로 보내 대비를 높이거나 잡음(노이즈)을 제거한다. 반면 사람의 망막은 일부 시각 신호를 억제해 밝고 어두운 부분의 차이를 두드러지게 만들고 물체의 윤곽을 구분하는 데 도움을 준다. 연구팀은 이런 인간 망막의 신호 억제 기능에 주목했다. 연구팀은 일반 카메라에서 하는 영상 처리 작업의 일부를 센서에서 바로 수행할 수 있도록 했다. 센서가 빛을 감지하는 동시에 일부 영상 처리까지 수행하는 ‘인-센서 영상 처리’ 기술은 외부 프로세서로 보내야 할 데이터의 양을 줄여 전력 소모와 처리 지연을 줄일 수 있지만 기존 기술 가운데 일부는 빛의 세기에 따라 적절한 작동 조건을 별도로 선택해 소자를 제어해야 한다. 연구팀은 매우 얇은 반도체 물질 이셀레늄화텅스텐(WSe2)을 이용해 망막의 신호 억제 기능을 구현함으로써 작동 상태에 따라 신호를 줄이는 정도가 달라지는 트랜지스터를 개발했다. 이 트랜지스터와 빛을 감지하는 광센서를 연결해 광센서가 빛을 받아 만든 전기 신호에 따라 트랜지스터의 작동 상태가 달라지도록 했다. 빛의 세기에 맞춰 신호를 줄이는 정도가 자동으로 조절되는 것이다. 연구팀은 이런 영상 처리 방식을 여러 개의 광센서에 적용해 밝고 어두운 부분이 섞인 영상에서도 제대로 작동하는지 확인했다. 알파벳 ‘G’ 모양의 신호에 약한 노이즈를 섞어 입력한 결과 글자를 이루는 강한 신호는 비교적 유지된 반면 주변의 약한 노이즈는 줄어 ‘G’의 윤곽이 더 뚜렷해졌다. 연구진은 이런 영상 처리가 이미지를 학습하고 구별하는 인공 신경망의 문자 인식에도 도움이 되는지 확인하기 위해 비나 안개 등으로 영상에 노이즈가 생기는 상황을 가정한 시뮬레이션을 진행했다. 그 결과, 깨끗한 문자 이미지를 학습한 인공지능에 노이즈가 포함된 이미지를 그대로 입력했을 때 인식 정확도는 47.7%였지만 같은 이미지에 이번 영상 처리를 적용한 뒤 입력했을 때는 97.3%로 높아졌다. 강동호 GIST 교수는 “이번 연구는 들어오는 빛의 세기 자체를 이용해 별도의 조명 조건 판단 없이 픽셀 단위에서 영상 신호를 조절할 수 있음을 보여줬다는 데 의미가 있다”며 “향후 자율주행과 같이 실시간 영상 전처리 기능이 필요한 초저전력·고성능 AI 반도체 개발에 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.

호서대학교는 차세대 에너지와 반도체 분야 최신 기술 동향 공유와 국제 공동연구 네트워크 확대 등을 위한 ‘한-오스트리아 차세대 반도체·에너지 기술 공동 세미나’를 개최했다고 30일 밝혔다. 호서대 반도체특성화사업단 주관으로 열린 이번 세미나는 오스트리아 요하네스케플러대학 연구진 초청을 계기로 마련됐다. 요하네스케플러대학은 오스트리아 린츠에 위치한 공립 연구중심 대학으로 공학과 자연과학 분야에서 강점을 보인다. 세미나에서는 니야지 세르다르 사리치프치(Niyazi Serdar Sariciftci) 교수와 박종문 호서대 전자재료공학과 석좌교수의 주제발표가 진행됐다. 니야지 세르다르 사리치프치 교수는 린츠 유기태양전지연구소(LIOS) 소장으로 유기·페로브스카이트 태양전지와 광전소자 분야의 세계적 권위자로 평가받는다. 그는 ‘벌크 이종접합(Bulk Heterojunction)’ 태양전지를 최초로 개발했으며 지금까지 600편 이상의 논문을 발표했다. 박 교수는 오스트리아 비엔나공대(TU Wien)에서 학위를 받은 뒤 유럽 글로벌 반도체 기업이자 광센서 분야 세계 시장점유율 1위 기업인 에이엠에스 오스람(ams-OSRAM AG)에서 20년 이상 근무한 반도체 설계 및 첨단 광센서 전문가다. 호서대 관계자는 “이번 세미나를 통해 유럽 연구자들과 직접 교류에 이어 요하네스케플러대학과 공동연구 프로젝트 발굴 등 협력 모델을 구체화할 계기를 마련했다”고 말했다.

공동체의 이름으로 일군 서귀포 강정마을 ‘농산물 산지유통센터(APC)’가 문을 열었다. 제주도는 6일 총사업비 130억 원을 투입한 ‘APC’를 개장하고 마을 주민 주도로 본격 운영에 들어갔다고 밝혔다. 주민이 직접 운영권을 쥐는 ‘마을 주도형 유통 모델’로 주목받고 있다. 강정마을 APC는 3층, 연면적 4295㎡ 규모로 2022년 착공해 올해 완공됐다. 시설 내부에는 비파괴 광센서 선별기 6조 라인(온주밀감 4조, 만감류 2조)과 인공지능(AI) 영상 카메라, 저온저장시설 등이 갖춰져 있다. 조생 온주밀감(노지 감귤) 출하 시기부터 본격 가동돼 연간 약 1만t, 하루 최대 100t의 감귤을 처리할 수 있다. 이 시스템은 감귤의 세척, 선별, 포장, 출하까지 모든 과정을 자동화해 품질 균일도를 높이고, 인력 의존도를 줄였다. 그동안 대부분의 농산물 유통시설이 조합이나 법인 중심으로 운영된 반면, 강정마을 APC는 주민이 직접 운영권을 가진다. 마을회가 시설 운영과 생산농가 조직화를 맡고, 협력업체인 농업회사법인 산지애가 브랜드 개발과 마케팅을 지원한다. 이날 개장식에 참석한 오영훈 제주지사는 “국가와 지방정부, 마을 간 신뢰 구축의 결실”이라며 “상생과 자립의 공동체 정신이 담긴 유통시설”이라고 평가했다. 이어 그는 “지난해 제주 1차 산업 조수익 5조 2000억원 중 감귤이 1조 3200억원을 차지했다”며 “강정마을 APC가 감귤 조수입 1조 5000억원 시대를 여는 선두주자가 되길 기대한다”고 밝혔다. 전문가들은 이번 모델이 ‘농민 주도형 유통 전환의 시금석’이 될 것으로 전망한다. 그동안 농가가 대형 유통망과의 거래 구조 속에서 가격 결정권을 쥐지 못했던 현실을 감안하면, 마을 단위의 직접 유통은 새로운 시도로 평가된다. 특히 감귤의 출하 시기 조절과 품질별 맞춤 출하가 가능해져 시장 가격 안정에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대된다. 강정마을 APC는 단순한 물류 거점이 아니라 데이터 기반의 유통 허브로 발전할 가능성도 있다. 제주도가 운영 중인 ‘제주다(DA) 플랫폼’과 연계하면, 음성인식 농사일지나 생산 데이터 분석을 통해 맞춤형 경영이 가능하다. 즉, 생산·유통·판매 전 과정을 디지털화하는 ‘스마트 유통 생태계’의 출발점이 될 수 있다는 얘기다. 제주도 관계자는 “APC 운영 안정화를 위해 마을회와 협력업체 간 협업체계를 지원하고, 전문 인력 양성과 판로 개척에도 힘쓸 것”이라고 밝혔다. 강정마을은 과거 해군기지 건설로 공동체 갈등의 상징이었던 곳. 그런 마을이 이제는 ‘주민 주도형 경제모델’을 통해 자립과 화합의 상징으로 거듭나고 있다. 한편 이날 개장식에는 오 지사와 이정엽 도의원, 김인호 해군 기동함대 사령관 등 지역 기관·단체장과 주민 300여명이 참석했다.

경기도의회 미래과학협력위원회 김철현 의원(국민의힘, 안양2)은 12일(금) 제386회 정례회 중 제2회 추가경정예산안 심사에서 미래성장산업국을 상대로 한국광기술원 경기분원 존속을 위한 실질적 대책 마련을 촉구했다. 김철현 의원은 “경기도는 지난 2020년 10월, 도내 광융합기업 92%의 찬성과 요구에 따라 한국광기술원 경기분원을 유치하고 5년간 운영비(임차료) 12억 원을 지원해 왔다”며, “그 결과 도비 60억 원 투입으로 국비 200억 원을 포함해 약 355억 원을 확보하는 등 무려 5.9배의 성과를 거뒀다”고 밝혔다. 그러나 “2025년 9월 협약 종료 이후 지원이 끊기면 90억 원 규모의 첨단장비 철수, 인재 양성·기업 기술지원 중단, 심지어 분원 폐쇄 가능성까지 제기되고 있다”며, “이는 단순한 임차료 문제가 아니라 679개 도내 광융합 기업의 성장 기반이 무너질 수 있는 중대한 사안”이라고 지적했다. 이어서 김철현 의원은 “6천만 원이라는 추경 지원액만 보면 소액으로 보일 수 있지만, 산업 생태계 유지라는 전략적 투자로 봐야 한다”며, “이미 2024년 보고 과정에서 충분히 예견된 문제인데도 후속 협약 준비나 대책 마련이 지연된 점은 명백한 행정의 책임”이라고 강하게 비판했다. 또한, 김철현 의원은 “올해 2월 제정한 「경기도 광융합산업 육성 및 지원 조례」에 따라 기본계획 수립이 이루어져야 하지만 아직까지 기본계획에 수립관련 보고조차 없었다”며, “앞으로는 기업이 체감할 수 있는 정책을 위해 현장의 목소리를 적극 반영해야 한다”고 강조했다. 아울러 김철현 의원은 타 시도의 사례와의 비교를 통해 “충남 천안의 한국광기술원 천안분소는 도·시비 지원을 통해 2019년 개소 이후 임차료와 공공요금은 물론 인건비와 간접비까지 사업비에 반영하여 안정적인 운영을 이어가고 있다”며, “또한 올해 문을 연 경남 양산 광센서실용화연구센터 역시 경남도와 양산시가 공간을 무상 제공하고, 국비·지방비를 함께 투입하여 140억 원 규모의 사업을 추진하고 있다”고 설명했다. 박노극 미래성장산업국장은 “광융합산업은 인공지능, 반도체, 디스플레이, 미래모빌리티 등과 융합해 중추적인 역할을 하는 분야로, 2026년 본예산 편성에도 소홀하지 않도록 예산부서와 긴밀히 협의해 나가겠다”며, “아울러 「경기도 광융합산업 육성 및 지원 조례」에 따른 기본계획 수립도 2026년에 차질 없이 추진될 수 있도록 관계 부서와 긴밀히 의논해 나가겠다”고 답변했다. 마지막으로 김철현 의원은 “경기도는 전국 광융합기업의 34.8%가 집적된 핵심 지역임에도 불구하고, 사실상 경기도가 아쉬워서 어렵게 경기분원을 유치한 상황이었다”며, “그렇기 때문에 더욱 책임 있는 자세로 분원을 지켜내고, 도내 광융합산업 기반이 흔들리지 않도록 해야 한다”고 당부했다. 한편, 김철현 의원은 “오는 10월 말에는 전문가·기업·연구기관·행정이 함께하는 정책토론회를 통해 대안을 모색할 계획”이라며, “경기도 광융합산업이 지속적으로 성장할 수 있도록 미래성장산업국의 적극적인 협조와 후속 대책 마련이 필요하다”고 강조했다.

국내 연구진이 혈액 대신 땀으로 혈당 농도를 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 11일 포항공대(POSTECH)는 신소재공학과·융합대학원 한세광 교수, 신소재공학과 정선아·김태연 연구팀이 ㈜인핸드플러스 연구팀과 함께 땀 속 혈당 농도를 정확하게 측정할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 당뇨는 관리를 위해 꾸준한 혈당 측정이 필수다. 하지만 매일 피를 뽑아 확인하는 것이 부담스럽고, 비침습적 센서의 경우 짧은 기간에 사용 성능이 떨어지는 등 단점이 있다. 이에 연구진은 ‘땀’을 이용한 비침습적 혈당 측정에 주목했다. ▲땀의 흐름을 한 방향으로 제어하는 ‘테슬라 밸브(Tesla valve1)’ 기반 마이크로 유체 시스템 ▲마이크로 LED 및 광센서(photodetector2)로 구성된 광학 모듈 ▲혈당에 반응하는 광학 하이드로젤을 결합해 스마트 워치 형태의 혈당 측정 시스템을 완성했다. 땀이 센서에 닿으면 혈당에 따라 형광 신호를 발생시키고, LED와 광센서가 이 신호를 전자 신호로 변환한다. 변환된 형광 세기를 통해 실시간으로 혈당 수치를 확인할 수 있다. 혈당 뿐만 아니라 산소 농도, 심박수까지 확인할 수 있다. 이를 통해 땀에 포함된 0.01~1mM(밀리몰) 수준의 혈당까지 정확하게 측정할 수 있다. 30일 이상 장기 사용에도 민감도가 변하지 않고, 실제 혈당 수치와 높은 상관성을 보여 신뢰성을 입증했다. 연구를 이끈 한세광 교수는 “스마트 워치와 결합된 광학 기반 연속 혈당 측정 시스템은 혈당 측정을 더 쉽고 편리하게 만들고, 당뇨 환자들의 불편함을 줄일 수 있을 것”이라며 “당뇨뿐만 아니라 다양한 만성 질환 모니터링에도 적용 가능해 활용 잠재력이 높다”고 설명했다.

올 5월부터 5500여개 날려보낸 北서울·경기 일대 낙하하며 큰 피해차량 파손·인천공항 이착륙 중단9월엔 대통령실·합참 상공 위 포착최근엔 다탄두미사일처럼 고도화기폭장치·발열타이머로 화재 유발변칙적 도발… 레이저 무기 꺼내나재래식 포탄과 달리 정확도 뛰어나전력만 공급되면 즉시 발사 가능무인기 사태 후 ‘블록-1’ 개발 성공1회 발사비용도 2000원 세계 최저연내 실전 배치… ‘블록-2·3’ 개발 중 북한의 쓰레기 풍선 살포가 4개월 넘게 이어지고 있다. 지난 5월 시작된 이래 최근까지 20여 차례, 5500개 이상을 날려 보내는 중이다. 그중 상당수가 서울과 경기도 일대에 낙하하며 피해 사례도 늘고 있다. 주거지역에 떨어져 사람이 다치거나 차량이 파손됐다는 신고가 계속되는 가운데 인천공항의 항공기 이착륙이 중단되는 사태도 빚어졌다. 특히 9월에는 대통령실과 합동참모본부 청사가 있는 서울 용산 상공에서도 쓰레기 풍선이 식별됐다. 북한의 쓰레기 풍선은 대체적으로 1~3개의 풍선이 10㎏가량의 쓰레기봉투를 매달고 있는 형태이다. 비행고도는 약 3㎞, 속도는 초당 5m 정도이며 내용물은 폐전선, 폐건전지, 폐지, 담배꽁초, 분뇨 등 아직까지는 그리 위험하지 않은 종류의 생활 쓰레기로 확인되고 있다. 북한은 우리 군의 대북확성기 방송과 민간단체의 대북전단에 대한 맞대응으로 쓰레기 풍선을 살포하고 있다는데 현재까지로만 보면 비용 대비 효과가 상당하다. 무엇보다 가격이 저렴하고, 무기가 아니기 때문에 정전협정 위반으로 보기도 애매하다. 특히 언제 어디에 떨어질지 모른다는 예측 불가능성이 정부와 국민 모두에게 큰 곤혹감을 안기고 있다. 현재 우리가 쓰레기 풍선에 대응할 수 있는 수단은 마땅치가 않다. 격추시키려면 소총 사거리로는 어렵고 저고도 대공화기인 벌컨포나 대공포를 써야 한다. 하지만 인구밀집지역이나 중요시설물 상공에서 요격되면 유탄이나 적재물 낙하에 더 큰 피해가 생길 수 있기 때문에 적극적인 사용이 불가하다. 당장은 쓰레기 풍선이 자연 낙하하기를 기다렸다가 신속히 수거해 없애는 방법이 최선이라는 데 별다른 이견이 없다. 걱정스러운 대목은 쓰레기 풍선이 드론처럼 공격용으로 진화할 가능성이 있다는 점이다. 최근 북한이 살포하는 쓰레기 풍선 중에는 보다 고도화된 모습들이 자주 발견된다. 낙하를 위해 장착된 기폭장치 또는 발열타이머가 공장 화재와 산불의 원인으로 추정되고 있기도 하다. 한 봉지 안에 여러 묶음의 비닐봉투가 들어 있는 형태도 있다. 일정 고도에 이르면 자탄이 분리되는 다탄두미사일을 흉내 내고 있는 것으로 보이는데 가볍게 볼 만한 사안이 아니다. 만일 정체불명의 분말이라도 들어 있다면 화학전이나 생물학전 공포에 사회 전체가 집단적 패닉에 빠질 수도 있다. 북한의 이런 변칙적인 도발은 한반도에 북서풍이 부는 가을과 겨울 더욱 잦아지게 될 것으로 보인다. 이미 높은 수준의 심리전 효과가 확인된 만큼 더욱 빈번해질 가능성이 높다. 그렇다면 이에 대한 최선의 대응책은 무엇일까? 우리 정부와 군은 ‘레이저 무기’를 꼽고 있다. 레이저 무기는 영화 스타워즈의 광선검과 은하전투기의 블래스트포를 현실화한 고에너지 레이저 (HEL·High Energy Laser) 무기체계이다. 볼록렌즈로 햇빛을 모으는 것처럼 강력한 레이저 빛의 에너지를 목표물에 집속시키면 흡수된 빛 에너지가 열에너지로 변환되면서 목표물이 파괴된다. 레이저 기술이 군용으로 처음 사용된 것은 1960년대 레이저 거리측정기가 개발되면서부터다. 레이저 거리측정기는 레이저 펄스를 조사해 목표물에 반사돼 돌아오는 시간을 측정함으로써 거리를 측정하는 기기이다. 이전까지는 주로 삼각 측량법을 이용한 거리측정기가 사용됐는데 레이저 거리측정기가 나오면서 포격 혹은 폭격의 정밀도가 크게 높아졌다. 이후 등장한 레이저 유도 폭탄은 현대전의 양상을 완전히 뒤바꾸게 된다. 베트남전 당시 미군은 월맹군의 주요 보급로인 탄호아 철교를 파괴하기 위해 3년간에 걸쳐 600여대의 항공기를 동원해 폭탄을 퍼부었지만 번번이 실패했다. 월맹군이 구축한 촘촘한 대공방어망과 항상 강한 바람이 부는 지형을 피해 저공 대신 고공 폭격에 의존한 탓에 명중률이 떨어진 것이다. 그러나 레이저 유도 폭탄이 개발된 뒤 1972년 단 한 번의 출격으로 철교를 폭파하는 데 성공했다. 이후 레이저를 유도무기뿐만 아니라 그 자체로 무기화하기 위한 연구개발에도 가속도가 붙었다. 하지만 경제성과 신뢰성이 쉽사리 입증되지 못했는데 산업용 레이저 기술이 크게 발전하며 중요한 전기를 맞게 됐다. 고체 레이저 위주였던 기존의 레이저 가공 산업이 광섬유 레이저 중심으로 재편되면서 마침내 실용성이 확보된 것이다. 광섬유 레이저 기술을 이용한 레이저 무기체계들이 속속 개발되는 가운데 기존의 고체 레이저를 무기화하기 위한 시도 역시 다시 활발해졌다. 레이저 매질에 구멍을 뚫고 그 사이에 굴절률이 같은 액체 냉매를 흘려 냉각효율을 증대시키는 고출력 액침 레이저(Liquid Laser) 기술이다. 레이저 무기의 실전성은 무궁무진하다. 빛의 속도로 직진하기 때문에 사실상 회피기동이 불가능하고 포물선을 그리는 재래식 포탄과 달리 정확도 역시 한층 뛰어나다. 전력만 공급되면 언제 어디서나 즉시 발사가 가능한 신속성과 함께 1회 발사 비용이 다른 무기체계보다 저렴하다는 것도 큰 장점이다. 미 회계감사원(GAO) 분석에 따르면 레이저 무기를 발사할 때 소요되는 비용은 총알을 사용하는 수준으로 저렴하다. 목표물에 장착된 각종 센서를 무력화하거나 동시에 여러 개의 목표물을 겨냥하는 다표적 교전도 가능하다. 레이저 무기의 이런 장점들은 특히 드론과 미사일이 주도하는 달라진 전장 환경에서 방어용으로 효과적이다. 이에 따라 주요 군사강국들은 표적에 일정 시간 지속해서 레이저를 조사해야 하는 레이저 무기체계의 단점을 극복하기 위한 연구개발에 많은 힘을 기울이고 있다. 특히 대륙간탄도미사일 요격을 목표로 1㎿급 고출력 레이저 무기체계 개발에 주력해온 미국은 2014년 최초로 중동 걸프만의 미 해군함정 USS 폰스에 30㎾급 레이저 무기를 장착한 데 이어 150㎾급 레이저 무기의 실전배치에도 성공한 것으로 전해진다. LWSD(Laser Weapon System Demonstrator)로 불리는 이 레이저 무기는 현재 10여척의 군함에 배치돼 있다. 해군에 먼저 적용된 것은 원양작전 수행 시 탄약 보급 없이 전력만으로도 연속 발사가 가능하기 때문이다. 다만 현재의 수준으로는 레이저 무기 단독으로 함정을 방어하는 데 한계가 있기 때문에 펠링스, 골기퍼 같은 기존 방어용 기관포와 상호보완적으로 사용되고 있다. 미 육군 역시 적의 드론 공격을 방어하기 위한 레이저 무기를 동맹국에 주둔한 미군에 배치했다고 공식적으로 밝혔다. 미 국방부는 구체적인 레이저 무기 배치 지역을 밝히지 않았지만 이스라엘을 방어하기 위해 중동 지역에 배치됐을 것으로 추정된다. 최근에는 이스라엘의 유명한 미사일 방공 시스템 아이언돔의 레이저 버전인 100㎾급 아이언빔, 독일 라인메탈 사가 개발한 30㎾급 스카이레인저 등도 실전배치를 앞두고 있는 상황으로 알려지고 있다. 영국도 시험발사에 성공한 50㎾급 드래건파이어를 2027년까지 해군함정에 탑재한다는 계획이다. 러시아, 중국, 프랑스, 인도, 튀르키예도 최근 몇 년간 레이저 시스템 개발에 막대한 투자를 거듭하는 것으로 전해진다. 우리나라도 2014년 북한 무인기 사태를 계기로 레이저 무기체계 개발에 박차를 가하고 있다. 당시 북한 무인기는 휴전선을 수시로 넘나들며 청와대를 비롯한 비행금지구역을 정찰한 사진이 발견되면서 우리 방공 대비 태세에 큰 비상이 걸렸다. 우선 육군이 운용하던 저고도 레이더로는 탐지가 불가능하다는 사실이 밝혀지면서 이스라엘제 저고도 레이더를 도입한 데 이어 레이저 대공방어 무기체계의 개발도 본격화됐다. 올해 하반기 우리 군의 실전배치 계획이 보도된 ‘블록-1’이 그것이다. 우리나라가 개발한 블록-1은 20㎾급 레이저 출력, 사거리 2~3㎞의 제원을 갖추고 있으며 군 당국의 무기 시험 평가에서 3㎞ 밖 표적 30대를 모두 파괴한 것으로 전해진다. 드론 등의 소형무인기는 10여초면 격추가 가능하고 1㎞ 내외의 짧은 거리에서는 수초 만에 격추할 수 있다. 1회 발사 비용도 2000원으로 전 세계 최저 수준으로 알려졌다. 이와 함께 군에서는 더 높은 30㎾급 출력에 트럭에 탑재돼 이동이 가능한 기동형 레이저 대공무기 ‘블록-2’, 드론뿐만 아니라 미사일 요격도 가능하며 해군 전투함과 공군 항공기에도 탑재할 수 있는 100㎾급 ‘블록-3’의 개발에도 주력하고 있다. 그렇다면 현재 당면 위협이 되고 있는 북한의 쓰레기 풍선도 이런 레이저 대공무기로 무력화가 가능할까? 결론부터 말하자면 충분히 가능하다. 하지만 쓰레기 풍선의 경우 재질 자체가 레이저 흡수가 적고 빛의 투과도 역시 높아서 보다 근거리에서 격추시키거나 레이저 조사시간을 늘려야 할 필요가 있다. 풍선 대신 레이저 흡수가 큰 오물 봉투나 연결부위, 기폭장치나 발열타이머 등을 파괴시키는 게 더 효과적일 수도 있을 것으로 보인다. 이에 대해서는 실제 전력화되는 레이저 대공무기를 이용해 보다 다양한 추가 실험이 진행될 것이라 여겨진다. KIST에서는 수십년 전부터 센서시스템연구센터, 나노포토닉스연구센터, 양자기술연구단 등 다양한 부서가 국방용 레이저 기술의 개발에 기여하고 있다. 특히 2022년에는 과기부와 국방부가 협의해 KIST에 미래국방 국가기술전략센터가 설치돼 KIST를 중심으로 많은 정부출연연구기관들의 다양한 원천기술을 국방 분야에 응용하도록 힘쓰고 있는 만큼 우리 국민의 불편과 불안을 가중시키고 있는 북한의 쓰레기 풍선 대응에서도 조만간 효과적인 대응책이 마련될 것으로 기대한다. ●전영민 연구본부장은 30여 년 간 산업용, 의료용, 국방용 레이저 관련 각종 융복합 연구를 통해 첨단 레이저 산업을 개척해왔다. 특히 첨단소재 관련 레이저 및 광센서 관련 응용연구와 과학기술정책 수립에 힘을 쓰고 있으며 레이저 기술의 국방관련 응용 연구에 많은 관심을 기울이고 있다. 현재 100여 명의 정규직 연구원과 8개의 연구센터로 구성된 KIST 첨단소재·시스템연구본부를 이끌고 있다. 전영민 KIST 첨단소재·시스템연구본부장

삼성디스플레이가 23~25일(현지시간) 미국 로스앤젤레스에서 열리는 세계정보디스플레이학회(SID)의 ‘디스플레이 위크 2023’에서 두루마리 휴지처럼 말았다 풀면 최대 5배까지 늘어나는 신기술을 담은 ‘롤러블 플렉스’를 처음으로 공개한다.23일 삼성디스플레이에 따르면 롤러블 플렉스는 화면 세로 길이가 최소 49㎜에서 최대 254.4㎜까지 5배 이상 확장된다. 기존 폴더블이나 슬라이더블 폼팩터의 경우 최대 2~3배 늘어난다는 점을 감안하면 태블릿PC나 노트북의 휴대성을 획기적으로 끌어올릴 수 있어진 것이다. 삼성디스플레이 관계자는 “폴더블 롤러블은 두루마리 휴지처럼 O자 형태 축에 디스플레이가 말렸다 풀렸다 할 수 있게 구현해 확장성의 한계를 극복했다”며 “들고 다니기 힘든 대형 사이즈의 디스플레이를 롤러블로 구현해 휴대성을 높일 수 있게 된 데 의미가 있다”고 설명했다.이번 전시에서는 안팎으로 모두 접을 수 있어 360도로 동작하는 새로운 폴더블폰 컨셉트의 ‘플렉스 인앤아웃’도 선보였다. 안으로만 접을 수 있는 ‘인폴딩’ 폼팩터는 접은 상태에서 정보를 확인하려면 별도의 외부 패널이 필요하지만 플랙스 인앤아웃은 이를 극복해 더 가볍고 얇은 폴더블폰의 가능성을 제시했다는 설명이다. 회사 측은 폴더블과 슬라이더블 두 가지 기술을 결합한 ‘플렉스 하이브리드’와 13인치 태블릿을 17인치 대화면으로 늘려 사용할 수 있는 ‘슬라이더블 플렉스 솔로’ 등의 또 다른 새로운 차세대 폼팩터 제품도 대거 전시장에 내놨다. 화면에서 지문 인식해 심혈관 건강도 체크세계 최초의 지문·바이오센서 통합 패널 이번 전시에서는 화면 전체에서 지문을 인식하고 심혈관 건강 상태까지 확인할 수 있는 신기술 ‘센서 OLED 디스플레이’도 공개됐다. 통상 스마트폰의 지문 센서는 별개의 모듈로 유기발광다이오드(OLED) 패널 밑에 부착된다. 삼성디스플레이는 OLED 소자를 증착(진공 상태에서 금속이나 화합물을 가열·증발시켜 그 증기를 물체 표면에 얇은 막으로 입히는 일)할 때 광센서인 유기광다이오드(OPD)도 함께 증착하는 방식으로 패널 자체에 내재화했다. 지문 인식이 가능한 영역을 패널 전체로 확장해 사용자가 원하는 대로 인식 영역을 정하는 것도 가능하게 했다. OPD 내장 패널은 손가락 터치만으로 사용자의 심박수와 혈압, 스트레스 수준을 측정할 수 있다. OLED 빛이 손가락 안 혈관의 수축·이완 상태에 따라 다르게 반사돼 패널로 돌아오면 OPD가 이를 인식해 건강 정보로 바꿔 보여주는 방식이다. 업계에서 지문과 생체 정보를 동시에 감지할 수 있는 패널 기술이 공개된 것은 이번이 처음이다. 회사 관계자는 “사람의 혈압을 정확히 측정하려면 양 팔의 혈압을 모두 재야 한다”며 “센서 OLED 디스플레이는 양 손의 손가락을 동시에 감지할 수 있어 기존 웨어러블 기기보다 더 정확한 건강 정보를 제공할 수 있다”고 말했다.

우수저류시설 공모 3년 연속 선정광융합무역촉진단 해외 판로개척현장에서 170만 달러 계약도 따내“생활SOC르네상스시대 이룰 것” “광주 북구를 안전하고 풍요로운 도시, 품격 있는 도시로 만들어 가겠습니다.” 문인 북구청장은 1일 구청장실에서 진행한 서울신문과의 인터뷰에서 “지난 민선 7기는 현장 중심 행정을 통해 ‘혁신의 발판’을 마련한 시기였다”며 “이런 성과를 바탕으로 민선 8기 남은 3년여 동안 북구 주민 ‘삶의 질’을 획기적으로 끌어올릴 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 문 구청장은 우선 북구를 ‘항구적인 안전도시’로 조성하기 위한 각종 사업이 차질 없이 추진된다고 했다. “지난달 행정안전부의 ‘2024년 우수저류시설 설치 공모사업’에 신안교 일대가 선정되면서 사업비 311억원을 확보했다”고 밝힌 문 구청장은 “전국 자치구에서 유일하게 3년 연속 사업에 선정되는 성과를 내며 총사업비 624억원을 확보하게 됐다”고 말했다. 북구를 경제적으로 풍요롭고, 기업하기 좋은 도시로 만들려는 노력도 눈에 띄는 성과를 내고 있다고 했다. 문 구청장은 “지난달 16일부터 22일까지 5박 7일간 관내 12개 기업과 광산업진흥회 등으로 구성된 26명의 ‘광융합무역촉진단’을 인솔해 필리핀과 베트남 등지에서 115건 1830만 달러 규모의 수출상담을 벌였다”며 “특히 현장에서 광모듈 및 광센서 제품 등 4건 170만 달러의 계약을 따내 당초 목표 100만 달러의 2배에 이르렀고 추가 계약도 기대한다”고 밝혔다. 문 구청장은 “이번 무역추진단 활동을 통해 지역 주력 업종인 광융합산업이 탄력을 받을 것”이라며 “앞으로도 전방위적이고 다각적인 수출지원으로 관내 기업의 해외 판로 개척에 기여하는 것은 물론 자영업과 중소업체도 적극 지원할 계획”이라고 말했다. 민선 7기부터 추진해 온 ‘10분 거리 생활SOC르네상스 시대’도 완성을 눈앞에 두고 있다고 평가했다. “지금까지 각종 공모사업 등을 통해 10곳 1200억원 규모의 생활문화 인프라 시설을 확보했으며, 이 가운데 반다비체육센터 등 7곳이 개관했다”고 밝힌 문 구청장은 “특히 생활SOC복합화 사업의 경우 전국에서 세 번째로 많은 국비를 확보했다”며 “앞으로도 누구나 어디서나 10분 거리에서 생활편의시설을 누릴 수 있는 생활SOC르네상스시대를 완성하겠다”고 다짐했다. 품격 있는 도시 조성에 필수인 지방자치단체의 ‘청렴 문화’도 뿌리를 내리고 있다고 했다. 문 구청장은 “지난 1월 국민권익위원회가 주관한 ‘2022년 공공기관 종합 청렴도 평가’에서 2등급이라는 높은 평가를 받았다”며 “특히 ‘청렴 노력도’ 분야에서는 전국 자치구에서 유일하게 최고등급인 1등급을 받았다”고 밝혔다. 문 구청장은 “그동안 청렴 문화 확산을 위해 전 직원이 최선의 노력을 기울여 온 게 좋은 결과를 이끌어 냈고, 특히 갑질 근절 행위 기준 확립을 위해 실시한 ‘갑질 거름망 실천강령’이 신선하다는 평가를 받았다”며 “구민에게 신뢰받는 청렴행정 실현을 통해 공직사회에 청렴문화가 튼튼히 자리잡을 수 있도록 더욱 노력하겠다”고 말했다.

서울특별시의회 교통위원회(위원장 박중화, 국민의힘, 성동1)는 지난 21일 시민들의 생활과 직결되는 도시기반시설인 상암 공동구(이하 공동구)와 공동구 통합관리센터를 방문했다. 이 날 현장점검은 박중화 위원장을 비롯한 교통위원회 소속의원과 서울시설공단이 참석했으며, 마포구 상암동 일대 ‘상암 공동구’ 내부로 들어가 광센서 온도감지 시스템 등의 화재감시시설, 화재 차단을 위한 스프링클러, 침수대비 펌핑시설 등의 안전시설을 꼼꼼이 점검한 후 ‘공동구 통합관리센터’로 이동해 업무 보고와 질의응답을 받는 순으로 진행됐다. 교통위원회 위원들은 현장 질의 응답을 통해 호우 등 재해 발생시 조치방안, 설치 및 관리 주체의 이원화에 따른 실질적인 점검 체계 등을 논의하고 선제적 재난대응을 통한 공동구 안전확보에 만전을 기하여 줄 것을 당부했다. 박 교통위원장은 “전력, 통신선 등 도시의 주요한 생활 인프라 시설인 공동구 현장을 직접 눈으로 확인할 수 있었고, 공동구 관리를 위해 보이지 않는 곳에서 애써주시는 직원 여러분께 감사의 말씀을 드린다”고 소감을 밝히면서 “공동구는 상황을 관리하고, 비상상황에 신속히 대응하여 피해가 발생되지 않는 것이 매우 중요하다는 점을 잊지 말기를 바라며, 교통위원회에서도 지속적으로 관심을 가지고 살펴보겠다”고 밝혔다.

지난 28일 한국열린사이버대학교에서 개최된 ‘2022 한국재난정보학회 정기학술대회’에서 한라대학교(총장 김응권) 토목공학과 4학년 김주훈 학생이 ‘지반의 함수비에 따른 흙 입자의 표면조건이 분광정보에 미치는 영향’이라는 발표논문으로 ‘우수논문상’을 수상했다. 김주훈 학생은 토목공학과 홍기권 교수의 지도하에 한국연구재단이 지원하고 있는 ‘흙의 입자 표면과 오염상태를 고려한 지하수의 미세유체 거동 규명에 관한 연구’에 학부연구생으로 참여했고 ‘우수논문상’으로 선정된 발표논문은 분광센서를 이용해 흙 입자 표면상태에 따른 지하수의 미세유체 흐름 특성을 규명하기 위한 기초연구 결과를 담고 있다. 한편, 졸업 후 대학원 진학을 목표로 하고 있는 김주훈 학생은 ‘약 5개월 동안 밤낮을 가리지 않고 실험과 분석을 수행한 연구 결과를 통해 큰 상을 받게 돼 스스로 매우 자랑스럽고, 연구 기회를 주신 지도교수님께 감사하다고 밝혔다. 특히 대학원 진학 후에도 센서 기반의 지반 변형 예측에 관한 연구를 지속하고 싶고, 우리 한라대학교 발전에 조금이나마 이바지할 수 있는 연구자로 성장하고 싶다’고 전했다.

원자력 발전소용 광케이블(NU-GIGA 60) 국산화에 성공한 지오씨㈜는 광주에 있는 강소기업이다. 지오씨는 국내에서 유일하게 원전용 광케이블 생산라인 풀가동 체제를 구축해 하반기부터 가동한다고 8일 밝혔다. 새 정부의 탈원전 백지화 정책에 따라 원전 건설과 가동이 크게 늘어날 것을 예상한 것이다. 지오씨는 이탈리아 프리즈미안에 이어 세계 두 번째이자 국내 최초로 방사능에 견디는 원전용 광케이블을 생산한다. 2015년 6월 원전용 광케이블 국제 공인시험기관으로 지정된 체코 유제이브이(UJV)의 엄격한 심사 기준을 적용한 HFS80N 내화시험, 100℃에서 2700시간 열화시험을 한 다음 기기 특성 검증을 거쳐 ▲60년 수명보장 ▲전기전자공학자협회(IEEE)1682 내연시험 ▲방사선 유도 감쇠(RIA)를 만족하는 내방사성 시험을 통과했다. 미국 제3세대 상업원전 AP 1000 내환경조건 인증도 받았다. 지오씨는 원전용 광케이블 국산화에 성공해 국내 원전 건설사의 해외 원전 건설시장 점유율과 기술 경쟁력을 끌어올리는 데 큰 역할을 했다는 평가를 받는다. 지오씨는 2015년 신한울 1·2호기 건설에 원전용 광케이블을 공급한 데 이어 유지보수용으로 연평균 30억원 규모로 독점 납품한다. 또 신한울 3·4호기가 올해 조기 착공할 것으로 예상하고 한수원, 건설사와 계약물량 등을 협의하고 있다. 업계에서는 건설 중인 신고리 5·6호기 외에 신규 원전과 가동 중인 20여기 원전의 디지털화(MMIS) 사업이 순차적으로 이뤄지면 앞으로 10여년간 원전용 광케이블시장이 크게 활성화할 것으로 전망한다. 지오씨는 원전 100여기를 건설하는 중국에 진입하는 데 가장 큰 장애였던 원전 5년 이상 납품실적(HAF 604)을 지난해 충족해 올해부터 중국 시장에 본격 진출할 예정이다. 이를 위해 중국에 납품 업체로 등록하고 원자재 국산화와 추가 인증도 추진한다. 국내 원전건설 업체들과 협력 체계를 갖춰 유럽·중동의 원전건설 시장을 겨냥한 마케팅도 강화할 계획이다. 박인철 지오씨 대표는 “국내 원전 신규 건설과 원전 유지보수용 원전용 광케이블 독점 공급 체계를 완벽하게 구축하겠다”면서 “올해 주력 제품인 옥내용 광케이블과 광센서 제품, 원전용 광케이블을 합쳐 총매출 800억원 이상을 달성할 계획”이라고 말했다.

개미보다 훨씬 작고 모래알 정도 크기의 마이크로칩에는 날개가 있어 빙글빙글 돌면서 가능한 한 멀리 공중을 떠다닐 수 있다. 이는 세계에서 가장 작은 비행 구조로 대기 중 병원균이나 미세먼지 수준을 측정하는 등 다양한 용도로 사용할 수 있다. 숭실대와 영국 케임브리지대와 미국 노스웨스턴대 공동연구팀은 작은 모래알 크기의 마이크로칩에 비행력을 부여한 ‘마이크로 플라이어’를 개발했다.연구를 주도한 숭실대 연구팀은 바람에 의해 퍼지는 트리스텔라테이아(Tristellateia) 속 식물 씨앗의 3차원 구조에서 영감을 얻었다. 별처럼 생긴 이 씨앗에는 헬리콥터의 회전 날개 같은 구조가 있어 빙글빙글 회전하면서 가능한 한 오랫동안 멀리 이동하는 특징이 있다. 즉 연구팀은 이 씨앗의 구조나 그것이 낙하하는 동안 대기 중 공기와 어떻게 작용하는지를 분석해 복잡한 3차원 형태를 갖는 마이크로칩을 고안했다. 이에 대해 연구 교신저자인 존 로저스 노스웨스턴대 교수는 “자연은 몇십억 년의 시간을 거쳐 고도의 공기역학 특성을 지닌 씨앗을 설계했다”면서 “우리는 그런 디자인 콘셉트를 빌려, 그것을 전자회로 플랫폼에 응용했다”고 설명했다. 마이크로 플라이어의 제작에는 펼치면 그림이 튀어나오는 아동용 책의 구조가 응용돼 있다. 고무 기질의 기반은 당겨져 있을 때 평평하지만 풀면 비틀려 입체 구조의 날개가 된다. 연구팀은 또 마이크로 플라이어에 주위의 에너지를 이용할 수 있는 능력을 부여했다. 이렇게 완성한 마이크로 플라이어에는 데이터 스토리지, 광센서, 데이터 송신용 안테나 등 다양한 부속품을 탑재할 수 있다.이를 비행기나 빌딩 옥상에서 뿌리면 바람이 작은 마이크로 플라이어를 흩뿌려 주위 환경을 감지하고 과학자들은 정보를 수집할 수 있다. 대기 상태와 화학 오염 감시, 인구 감시 심지어 질병 추적에도 사용할 수 있다고 연구진은 덧붙였다. 최종적으로는 분해 가능 폴리머와 퇴비화 가능 도체, 용해 가능 집적회로 칩을 이용해 물에 닿으면 자연스럽게 녹아 환경을 배려한 제품을 목표로 하고 있는 것으로 전해졌다. 흩뿌려진 마이크로칩을 회수하는 것은 어렵지만 자연적으로 녹는 것이라면 환경을 오염시킬 우려도 없는 것이다. 자세한 연구 성과는 세계적 학술지 ‘네이처’(Nature) 최신호(9월 22일자)에 실렸다. 사진=미국 노스웨스턴대

글로벌 신재생에너지 기업 파루가 산업단지 재생에너지 확대에 큰 기여를 할 것으로 전망된다. 파루는 최근 산업통상자원부가 발표한 산업단지 태양광 금융지원사업을 적극 활용해 기업들의 이익 증대에 기여할 방침이라고 13일 밝혔다. 산업단지 태양광 금융지원사업은 토지 훼손 없이 산업단지 내 부지와 공장 등 옥상에 태양광 시설이 설치될 수 있도록 금융지원을 말한다. 주차장 등 산업단지 내 유휴 부지나 공장 혹은 산업단지 내 공장이 아니더라도 일반 공장 지붕에 태양광 발전사업 진행을 희망하는 법인사업자의 경우 모두 신청이 가능하다. 정부는 총 1500억원의 예산을 투입해 신청 접수를 받고 있다. 중소기업은 태양광 설치비용의 최대 90% 이내, 중견기업은 70% 이내 범위에서 대출 가능하다. 이자율은 분기별 변동금리 1.75%다. 대출은 5년 거치 10년 분할상환이다. 산업통상자원부는 지난달 31일부터 ‘산업단지 태양광 금융지원사업’ 신청 접수를 받고 있다. 이에 파루는 산단 태양광 금융지원사업에 적극 협력해 기업들의 이익 증대에 적극 나서기로 했다. 특히 파루의 AI 태양광 트래커는 중앙지지대 1개로 구성돼 있다. 이 때문에 하부는 주차 공간으로 활용을 하면서 태양광 발전까지 할 수 있는 ‘일거양득’의 효과를 거둘 수 있다. 파루의 AI 태양광 트래커는 고감도 광센서가 태양의 위치를 실시간 추적해 태양광 모듈의 발전량을 극대화시키는 최적의 일사각을 유지시켜준다. 이 때문에 일반 고정식 대비 발전효율이 30% 이상 높은 것으로 알려졌다.또 태풍 등 악천후 발생시 수평 상태로 자동 전환돼 피해를 최소화 한다. 파루 관계자는 “정부의 신재생에너지 산단 태양광 금융지원사업 지원 정책으로 태양광 사업 진행을 희망하는 예비 사업자들의 초기 투자비 부담이 더욱 완화됐다”며 “수년간 쌓아온 기술력으로 태양광 발전 공사부터 유지관리까지 원스탑 토탈 서비스를 제공하겠다”고 밝혔다. 파루는 태양광 기술 관련 국내외 각종 기술 특허와 12개국에서 1GW 이상의 태양광 발전 시스템 실적을 보유하고 있는 글로벌 IT 기업이다. 파루는 미국 텍사스 주에 세계 최대 규모(400㎿)의 알라모 태양광 발전소를 설치한 레퍼런스를 보유하고 있다. 순천 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

플라스틱 쓰레기들이 제대로 분리수거되지 않고 버려질 경우 햇빛이나 바닷물에 분해되면서 작은 크기의 플라스틱 조각이 된다. 바로 미세플라스틱이다. 미세플라스틱은 땅 속이나 물 속으로 들어가면서 환경은 물론 인체에도 심각한 영향을 미칠 수 있다. 이 때문에 미세플라스틱이 얼마나 토양이나 물 속에 스며들어있는지를 정확하게 파악하는 것이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 센서시스템연구센터, 고려대 KU-KIST 융합대학원 공동연구팀은 수십~수백 나노미터(㎚) 크기의 미세물질을 포착하는 나노입자 포집기술과 테라헤르츠파 증폭기술을 결합한 새로운 개념의 광(光)핀셋 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 최신호(3월 24일자)에 실렸다. 1초에 1조번 이상 진동하는 전자기파인 테라헤르츠파는 파장이 길고 광에너지는 낮아 인체에 무해하다는 특성 때문에 비파괴 검사에 많이 쓰인다. 문제는 물 속에서는 테라헤르츠파가 흡수되버리기 때문에 수중 미세물질을 포착하고 분석하기에는 감도가 지나치게 낮아진다는 것이다. 이에 연구팀은 극미량의 나노입자를 포집하는 전기집게 기술과 테라헤르츠파 변화를 이용한 고민감도 광센서를 하나로 결합시켰다. 지렛대의 원리를 이용한 기계적 집게가 아닌 전기와 특정 파장의 빛을 이용한 광집게가 만들어 진 것이다. 이는 미세입자의 존재와 응집정도에 따라 달라지는 굴절률 등에 따라 테라헤르츠파의 투과율이나 공명주파수가 달라지는 원리를 이용했다. 연구팀은 물에서 테라헤르츠파가 흡수되는 것을 피하기 위해 반사형 센서 시스템과 나노미터 크기의 미세구조를 갖는 메타물질 센서를 만들어 입자를 효과적으로 포집해 분석할 수 있게 했다. 미세입자의 굴절률에 따라 미세하게 변화된 테라헤르츠파 신호를 증폭시켜 형광표지 같은 처리기술 없이도 감도를 수 십~수 백배 높여 극미량 미세입자를 비접촉식으로 모니터링할 수 있게 한 것이다. 실제로 이번 기술을 활용하면 40마이크로리터(㎕)에 존재하는 1(100만분의 1) 정도의 극미랭 미세입자를 검출할 수 있다. 서민아 KIST 박사는 “이번 기술은 물 속에 포함된 미세플라스틱이나 혈액이나 체액 속에 녹아있는 생체고분자 같은 미세물질을 실시간으로 검출해 정량적, 정성적으로 분석할 수 있게 해줄 것”이라며 “특히 실제 의료현장에서 특정 질병에 관여하는 미량의 생체분자를 실시간 검출 및 분석하는 데 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가끔 건강상태를 확인하기 위해 병원에서 건강검진을 받을 때 반드시 포함된 검진과목 중 하나가 심전도와 심박수 측정이다. 가슴과 손목, 발목을 차가운 알코올 솜으로 소독한 뒤 장치를 붙일 때 냉기 때문에 자신도 모르게 움찔할 때가 있다. 그런데 국내 연구진이 이런 불편함을 없애고 손쉽고 정확하게 심전도, 심박수를 측정할 수 있도록 일반적으로 사용되는 프린터로 인쇄해 심박수, 심전도 측정이 가능한 전자섬유를 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 차세대반도체연구소 연구진은 원하는 전극을 잉크젯 프린터로 인쇄한 뒤 그 위에 반도체가 코팅된 전극 실을 굴려주는 비교적 간단한 방식으로 트랜지스터, 광다이오드 같은 섬유형 전자소자를 개발할 수 있다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다. 일반적으로 반도체, 전극, 절연막 등 층으로 구성된 광전자소자는 전극의 크기와 구조에 따라 소자 성능이 크게 달라진다. 입을 수 있는 웨어러블 디바이스를 만들기 위한 섬유형 전자소자는 쉽게 휘어져야 하고 얇은 실 위에 소자를 만들어야 하기 때문에 실의 두께보다 크게 만들 수 없다. 이 때문에 지금까지는 실이나 천 위에 원하는 소자를 만들기가 쉽지 않았다. 이에 연구팀은 하이드로젤 위에 프린트한 탄소나노튜브(CNT) 전극은 물에 떠 있는 것과 같아 그 위에 섬유를 굴리면 전극구조의 손상 없이 섬유표면으로 옮길 수 있을 것이라고 예측했다. 실제로 연구팀은 반도체층과 CNT 전극의 손상 없이 고성능 섬유형 소자를 만드는데 성공했다. 이번에 개발한 CNT 전극이 감싸진 섬유형 트랜지스터는 1.75㎜ 구부림 반경까지 극단적인 상태로 구부려도 성능이 80% 이상 안정적으로 유지됐다.또 연구팀은 CNT 전극의 반투명 특성을 활용해 섬유형 광다이오드도 만들었는데 넓은 가시광선 영역의 빛을 감지할 수 있는 것이 확인됐다. 섬유형 광다이오드를 LED 소자와 함께 천에 삽입해 골무나 장갑처럼 만들어 끼우면 손끝에서 흐르는 혈액양의 변화를 측정할 수 있다. 빛을 혈관에 비춰 혈액 양에 따라 달라지는 빛의 세기를 광센서를 이용해 측정하는 심장박동 측정법인 ‘광혈류측정’(PPG)로 사용할 수 있음을 확인한 것이다. 임정아 KIST 박사는 “이번에 개발한 손가락장갑형태 심박수 측정기는 현재 쓰고 있는 집게형 심박수 측정기를 대체함으로써 측정자의 불편함을 줄이고 언제 어디서나 실시간으로 심박수를 손쉽게 측정할 수 있다”라며 “실용화를 위해 소자 성능의 향상과 환경안정성, 내구성, 소비전력 등 개선을 위한 추가 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DGIST 에너지공학전공 이종수 교수 연구팀은 빛을 전류나 전압으로 변환하는 포토트랜지스터에서의 새로운 이종접합 구조를 개발하고, 이를 이용해 광전류 생성 위치와 노이즈 전류 생성의 원인을 규명했다. 이번 연구는 향후 태양전지 및 다양한 광전류 생성 소재 및 소자 연구에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다. 이차원 물질은 물질을 구성하는 원자들이 마치 종이처럼 얇게 하나의 층으로만 구성돼 있는 물질을 뜻한다. 그 중에서도 ‘전이금속 디칼코게나이드(TMDC)’는 우수한 물리적 성질과 전기적 특성을 지닌 차세대 반도체 물질로, 포토트랜지스터 제작 응용과 관련해 많은 관심을 받고 있다. 하지만 광전류 생성 원리 및 전하 균형 최적화 등 다양한 조건을 만족해야 한다. 이에 이 교수 연구팀은 광전류 생성에 충분한 에너지 확보를 위해 서로 다른 세 종류의 TDMC를 붙여 새로운 구조의 포토트랜지스터를 개발했다. 개발된 포토트랜지스터는 양극의 텅스텐 디셀레나이드(p?WSe2), 음극의 이황화텅스텐(n?WS2)과, 이황화몰리브덴(n?MoS2) 세 종류의 TDMC를 접합된 이종접합 포토트랜지스터로, 이 교수 연구팀은 개발한 포토트랜지스터를 이용해 광전류가 생성되는 정확한 위치 분석과 전류량 측정 연구를 진행하는데 성공했다. 이 교수 연구팀은 실시간 광전류 매핑시스템을 자체 개발해 광전류 생성의 정확한 위치를 정확하게 분석할 수 있도록 했다. 또한, 전자와 정공 사이의 전하 균형에 따라 플리커 노이즈와 샷 노이즈의 원인 분석 연구도 함께 진행했는데, 이는 연구가 부진했던 노이즈 측정법 연구를 통해 새로운 측정방식을 제안해 그 의미가 깊다고 할 수 있다. 이처럼 이번 연구는 향후 2차원 소재 및 하이브리드 소재를 이용한 태양전지, 광센서, 전계발광소자 개발에 필요한 광전류 생성 원리와 위치 등을 정확히 규명·추적했다는데 그 의미가 깊다. 이를 통해 향후 고효율 광전소자 개발에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다. DGIST 에너지공학전공 이종수 교수는 “이차원 TMDC 소재의 우수성을 잘 활용하면 새로운 물성 확보 및 소자특성을 개선한 전자 및 광전소자 개발이 가능할 것이라는 생각에 연구를 시작하게 됐다”며 “아직은 실용화를 위해 다양한 연구가 추가적으로 필요한 상황이라 계속해서 연구에 집중해나갈 예정”이라고 말했다. 이 연구는 DGIST 에너지공학전공 나현수, 정민혜 석박통합과정생이 공동 주저자로 참여했으며, 한국연구재단의 중견후속과제 및 DGIST Pre-CoE 연구과제 지원하에 수행됐다. 연구결과는 재료과학, 물리학 분야의 최고 분야지중의 하나인 Advanced Science에 지난 8월 18일 게재됐다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

IT 기업 파루가 생산한 ‘AI 태양광 트래커’가 토지 이용을 극대화해 일본 농촌 경제에 활력을 불어 넣을 것으로 기대된다. 경작지에서 농사와 전기 생산을 동시에 병행할 수 있는 파루의 태양광 기술이다. 일본의 주요 농촌지역에서 일어나고 있는 농업인구 감소와 고령화 가속화 현상에 대비하는 해결책으로 자리잡을지 주목된다. 일본 관동농정국이 발표한 ‘2015~2016년 이바라키 농림수산통계연보’ 자료에 따르면 일본 농업생산량 2위를 차지하고 있는 이바라키현의 농업종사자 수는 2010년에 비해 2015년은 1만 4745명이 줄어 16%나 감소했다. 60대 이상 고령농 비중도 5% 증가했다. 다른 지역인 아키타현은 전체 주민의 30%가 70대 이상 고령자인 등 일본에서는 농경포기지역이 해마다 늘어나고 있다. 이에따라 일본 농업위원회는 이 문제를 해결하기 위해 20년간 농작물을 재배하는 조건으로 태양광 발전사업 인허가를 승인해주고 있다. 파루 ‘AI 태양광 트래커’가 부상하고 있는 이유다.파루의 AI 태양광 트래커는 중앙지지대 1개로 구성 돼 있어 콤바인이나 트랙터, 이앙기 등 대형 농기계도 자유자재로 이동이 가능하다. 농사와 태양광 발전을 통해 농지를 효율적으로 이용할 수 있어 ‘일거양득’의 효과를 거둘 수 있다. 고감도 광센서가 태양 위치를 실시간 추적해 태양광 모듈의 발전량을 극대화시키는 최적의 일사각을 유지시켜주기 때문에 일반 고정식 대비 발전효율이 30% 이상 높다. 태풍 등 악천후 발생시 수평 상태로 자동 전환돼 피해도 최소화할 수 있다. 파루 관계자는 “태양광 발전을 하면서 농사를 짓기 위해서는 농기계가 자유롭게 이동이 가능해야 한다”며 “농사 소득과 태양광 발전소득으로 일본 농가뿐만 아니라 국내 침체된 농촌지역 경제에 활력을 줄 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다. 파루는 2014년부터 일본에 꾸준히 수출하고 있다. 추적장치 기술 관련 국내외 각종 기술 특허와 12개국에서 1GW 이상의 태양광 발전 시스템 실적을 보유하고 있는 글로벌 IT 기업이다. 미국 텍사스 주에 세계 최대 규모(400㎿)의 알라모 태양광 발전소를 설치한 레퍼런스를 보유하고 있다. 순천 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

목욕탕에 가면 어깨나 허리에 부항 자국이 있는 사람 한두 명은 쉽게 볼 수 있다. 리우데자네이루올림픽 수영 5관왕인 마이클 펠프스를 비롯해 많은 외국의 유명 스포츠 스타들의 부항 자국이 전 세계로 생중계되면서 해외에서도 부항에 대한 관심이 높아졌다. 부항이라고 하면 으레 동아시아권 전통의술로 생각하기 마련이지만 BC 1550년 고대 이집트 의학 서적인 ‘에버스 파피루스’에도 부항에 대한 기록이 남아 있다. 고대 그리스 히포크라테스도 부항을 사용한 기록이 있다. 단 이들은 주로 나쁜 피를 제거하는 사혈 목적이었다. 실제로 서양에서는 사혈요법이 오랫동안 유행했지만 정맥을 절개하고 의식을 잃을 때까지 피를 뽑는 바람에 부작용이 많아 19세기 이후로는 자취를 감췄다. 흔히 부항은 뭉친 근육을 풀고 죽은 피를 빼내 혈액순환을 돕는다고 하는데 정말 효과가 있을까? 부항은 부항컵과 접촉된 피부 사이에 형성된 최대 약 600~610mmHg의 ‘음압’을 통해 인체에 자극을 준다. 지압이나 허혈성 압박이 손이나 기구 등으로 피부를 누르는 ‘양압’을 통해 치료 효과를 낸다면 부항은 반대인 셈이다. 부항의 음압은 시술 부위의 피부와 피하조직을 늘어나게 하고, 모세혈관을 확장시키고 미세한 파열을 유발하며 동시에 간질액의 가스교환을 돕는다. 이를 통해 치료 부위의 혈액량이 증가하고 신진대사가 증진된다고 한다. 최근에는 근적외선 분광센서를 통한 혈류역학적 실험을 실시한 결과 부항 시술 중에 혈류량과 산화헤모글로빈의 농도가 급격하게 증가한다는 사실이 알려졌다. 또한 부항 시술이 끝난 뒤에도 이러한 혈류량과 산화헤모글로빈 농도가 그 주변까지 유지돼 부항을 시술하면 시술 부위뿐만 아니라 주변 부위까지 일정 기간 혈액순환이 호전됨이 입증됐다. 과거에는 부항 시술을 할 때 나오는 어두운 색깔의 피는 죽은 피라고 생각했지만 사실은 정맥에서 나온 것으로 정상적인 혈액으로 보는 게 맞다. 물론 부항으로 배출된 혈액 내에는 채혈된 정맥혈에 비해 산화 물질들의 농도가 높았는데, 이를 통해 피를 뽑는 부항이 근육 등의 조직 내 산화 물질을 배출하는 데에 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 미세하게 모세혈관을 파열시키고 인체에서 혈관내피세포의 복귀를 촉진하는 과정에서 상처 부위로 모이는 다양한 물질들을 통해 혈액순환이나 면역반응 등이 더 촉진된다고 알려져 있다. 간혹 등이나 허리에 전체적으로 부항을 하는 경우가 있다. 특정 장부나 조직에 연결돼 있는 자율신경의 등쪽 피부분절을 자극하기 위해서다. 특히 일부 연구 결과 교감신경 항진증 환자에게 등에 위치한 경혈에 부항 치료를 하면 흥분된 교감신경이 안정되고 부교감신경과의 부조화가 개선됐다. 이러한 이유로 많은 한방병원에서는 교감신경이 높아진 불면 환자에게 수면 유도를 위해 잠자기 전에 부항 치료를 하기도 한다.

글로벌 IT 기업 파루의 ‘AI 태양광 트래커’가 캐나다 지역에 원활한 농업·생활 용수 공급에 큰 역할을 하게 됐다. 파루는 올해 초 캐나다 세인트메리 관개구역에 700㎾ 규모의 전력을 생산하는 AI 태양광 트래커를 설치했다. 캐나다 주정부는 생산된 전기를 이용해 세인트메리강 관개구역 일대 1500㎢ 면적에 물을 공급할 예정이다. 해당 관개구역에서는 앨버타주의 레스브리지와 메디신해트 사이의 2000㎞ 수로와 파이프 라인으로 물을 공급하고 있었다. 원활한 물 흐름을 위해 2017년부터 2019년까지 매년 220만~ 497만kWh의 전력을 총 3개의 대형 펌프 스테이션을 통해 사용해왔다. 이번 파루의 AI 태양광 트래커가 도입됨으로써 무리한 전력 공급없이 깨끗한 물을 제공받을 것으로 보인다. AI 태양광 트래커는 2개의 펌프 스테이션과 연계돼 향후 자체 발전을 통해 관개구역 인근 수십만 가구에 물을 전달하게 된다.파루 AI 태양광 트래커는 태양을 따라 고개를 돌리는 해바라기처럼 상하·좌우로 움직이면서 해 위치에 따라 이동하는 최첨단 양축추적식 시스템이다. 고감도 광센서가 태양의 위치를 실시간 추적해 태양광 모듈의 발전량을 극대화시키는 최적의 일사각을 유지시켜준다. 일반 고정식 대비 발전효율이 30% 이상 높은 것으로 알려졌다. 세인트메리강 관개구역 관계자는 “AI 트래커는 태양의 위치에 따라 추적하는 시스템으로 발전효율이 훨씬 높다”며 ”예상치 못한 강풍이 불어도 센서로 감지해 자체 수평을 유지할 수 있어 피해를 받지 않는다”고 말했다. 그는 “이를 통해 아무런 위험도 없이 안정적으로 물을 공급할 수 있게 됐다”고 덧붙였다. 파루 관계자는 “기술 발전으로 과거에 비해 많은 전력을 생산할 수 있는 고효율 모듈들이 출시되고 있다”며 “점차 하락하는 단가 극복과 발전 효율을 극대화하는 방안을 적극 검토해야 할 시점이다”고 설명했다. 파루는 추적장치 기술 관련 국내외 각종 기술특허와 12개국에서 1GW 이상의 태양광 발전 시스템 실적을 보유하고 있는 글로벌 IT 기업이다. 미국 텍사스 주에 세계 최대규모인 400㎿의 알라모 태양광 발전소를 설치한 레퍼런스를 보유하고 있다. 투자 귀재로 알려진 ‘워렌버핏’이 이 발전소를 인수해 미국 NBC 뉴스에 텍사스 대표발전소로 집중보도 되기도 했다. 최근 소외된 농민계층을 위해 농사도 지으면서 태양광 발전도 할 수 있는 영농형태양광을 개발해 큰 호응을 얻고 있다. 한국농어촌공사, 농촌진흥청, 녹색에너지연구원 등 여러기관 및 대학들과 업무협약을 통해 영농형태양광 연구와 확산에 기여하고 있다. 순천 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

아프리카돼지열병(ASF)은 돼지와 멧돼지의 분비물, 혈액을 통해 전파되는 바이러스성 전염병으로 치사율이 100%에 이르는 치명적인 가축전염병이라 할 수 있다. 아직 ASF에 대한 감염 경로는 밝혀지지 않았지만 정부는 현재 민간인통제선(민통선) 이남으로 ASF 차단 및 확산 방지를 위해 총력을 다하고 있다. 아프리카돼지열병 중앙사고수습본부는 지난 27일 야생 멧돼지를 통한 ASF 확산을 막겠다며 경기도 파주부터 강원도 고성까지 광역 울타리를 만들기로 했다. 또 멧돼지에 대한 총기 포획이 금지됐던 포천과 양주, 동두천 등 완충 지역 5개 시군에서는 28일부터 멧돼지 총기 포획을 허용하고 있다. 국방부는 24시간 내내 대대적인 멧돼지 포획 조치를 실시하고 있으며 ASF 오염 확산 차단을 위해 공중과 지상에서 입체적인 방역 활동을 강화하고 있다. 환경부와 산림청은 멧돼지 폐사체를 조기에 발견해서 처리하기 위해 440명 규모의 수색팀을 발생 지역에 투입한다. 농림축산식품부는 야생 멧돼지의 양돈농장 침입을 막고 대대적인 소독 작업을 시행하는 등 방역 조치를 강화할 계획이다. 하지만 야생 멧돼지가 GOP 철책을 넘어 남쪽으로 온 것이 ASF의 원인인지는 아직 알 수 없다. 필자는 얼마 전 민관군 합동대비태세 점검 관련 제의가 있어 국방부, 농식품부, 환경부, 지자체 관계자들과 함께 휴전선 접경지역 부대를 동행하며 군의 ASF 대비태세 현장을 확인했다. 이번 여정은 155마일 휴전선 서쪽 김포로부터 시작해 동쪽 고성까지 휴전선 철책을 따라가는 것으로 진행됐다. GOP 철책에는 주먹 하나가 들어가기도 어려울 정도의 촘촘한 철망과 한 뼘 굵기의 철주(쇠기둥)와 철주 사이의 철망 그리고 그 위에 동그랗게 여러 겹으로 촘촘하게 감은 가시 돋친 철조망이 설치돼 있다. 또한 철책은 남쪽의 남책, 북쪽의 북책, 가운데의 중책 이렇게 3중 구조로 돼 있다. 철책에는 사람이나 야생동물의 침입 또는 이동을 실시간 감시할 수 있는 광센서가 부착된 과학화 경계 시스템이 구축돼 있어 야생 멧돼지의 활동을 실시간 추적 감시할 수 있다. 철책 하부는 콘크리트로 포장돼 있고 철책 곳곳에 야생동물 기피제까지 설치돼 있어 야생 멧돼지가 이를 통과해 남쪽으로 내려온다는 것은 불가능하다는 것이 동행한 관계자들의 일관된 의견이었다. 두 번째로 서해안과 동해안 및 임진강을 건너 강화도와 김포 일대를 가로지르는 한강 하구로 야생 멧돼지가 홍수 시 떠내려오거나 바다를 통해 내륙으로 상륙할 가능성에 대해서도 살펴봤다. 이곳을 경계 중인 해병과 육군 부대는 평소 과학화 감시장비로 멧돼지의 움직임을 식별한 후 야생 멧돼지가 한강 하구 중립 지역을 통과할 경우 사살하고, 바다를 통해 내륙 상륙을 시도할 경우 고속단정을 동원해 포획할 계획을 갖고 실제 훈련도 하고 있어 안심해도 될 것으로 보였다. 세 번째로 최근 많은 관광객이 찾고 있는 강원도 철원의 ‘DMZ 평화 둘레길’은 대부분 민통선에 위치해 있으나 일부는 DMZ 내부로 연결돼 주요 관광코스로 이용되고 있다. 이를 통한 ASF 전파가 우려되는바 해당 군부대와 지방자치단체는 관광객들을 통해 전염될 수 있는 가능성에도 대비, DMZ 내부 화살머리고지 인근에 차량방역시설 1곳과 대인방역시설 12곳을 새로 설치해 차량 및 인원 출입 시 방역을 실시하고 있었다. 따라서 둘레길을 통한 ASF 전파는 불가능한 것으로 판단된다. 마지막으로 접경지역 숙영 부대에서 나온 잔반을 야생 멧돼지가 섭취해 ASF를 전염시키지 않을까 우려돼 군부대의 남은 음식(잔반) 처리 실태에 대해서도 환경부 관계자와 함께 꼼꼼히 살펴봤다. 하지만 대부분의 숙영 부대는 잔반을 전문 위탁업체에 맡기고 보관 잔반에 잠금장치를 하는 등 깨끗하게 보관 조치를 하고 있었다. 전문 위탁업체의 출입이 곤란한 일부 격오지 부대의 경우에는 자체 잔반 처리기를 이용해 야생 멧돼지가 접근하는 것을 막고 있었다. 전문가적인 시각에서 ASF가 접경지역을 통해 국내로 유입될 수 있는 취약 요소들을 휴전선 155마일을 다니면서 다각도로 점검하고 살펴봤다. 현재까지 정확한 감염 경로는 밝혀지지 않았지만 조류나 곤충 등에 의한 감염 등의 가능성은 여전히 남아 있다. 정부는 더이상 ASF가 확산되지 않도록 차단선을 구축하고 항공 및 지상 방역 활동 강화, 멧돼지 총기 포획 강화 등 총력을 기울여야 한다.