반도체 부족 사태가 장기화될 조짐이 나타나고 있다. 품귀현상을 보이는 자동차·스마트폰용 반도체의 수급은 적어도 3~4분기는 돼야 안정세를 되찾을 것이란 분석이 나온다. 11일 업계에 따르면 대만의 반도체 위탁생산(파운드리) 업체인 ‘TSMC’와 미국의 반도체 설계 업체(팹리스)인 ‘퀄컴’ 등은 제품의 단가를 15~20%가량 올리고 있는 것으로 알려졌다. 특히 스마트폰에 들어가는 통합전력관리칩(PMIC)이나 이미지센서(CIS) 등은 수급이 불안정해 20%가량씩 가격이 뛰었다. 차량용 반도체 업계에서 선두권을 달리는 네덜란드의 ‘NXP’와 일본의 ‘르네사스’, 스위스의 ‘ST마이크로일렉트로닉스’ 등도 차량의 기능을 제어하는 마이크로컨트롤유닛(MCU)을 비롯한 제품 가격을 10~20% 인상한 것으로 알려졌다. 이같은 가격 상승세는 최근 극심해진 ‘반도체 가뭄’에서 기인한다. 자동차, 스마트폰 업체마다 제때 반도체를 구하지 못해서 “가격이 올라도 상관없으니 제품을 달라”며 아우성인 상황이다. 중국의 ‘샤오미’는 스마트폰용 반도체 1위 업체인 퀄컴으로부터 부품을 받지 못해 생산에 차질을 빚은 일부 스마트폰 모델을 아예 단종시켜버렸다. 미국의 ‘애플’도 올해 상반기에 1억대 분량의 아이폰 부품을 확보하려 했으나 이를 25% 감축한 7500만대 수준까지 축소할 것으로 알려졌다. 삼성전자 스마트폰 사업부도 퀄컴으로부터 받아오는 물량이 원활하지는 않아서 이에 대한 대책을 강구하고 있다. 업계 관계자는 “최근엔 가전제품에 탑재되는 일부 반도체 수급도 불안정해지는 조짐이 보인다”고 말했다. ‘반도체 가뭄’의 조짐은 지난해 하반기부터 나타났다. 자동차나 스마트폰용 반도체 업체들은 제품을 설계해 TSMC나 삼성전자 등 공장을 지닌 파운드리 업체에 생산을 맡기는데 이들이 과부하에 걸렸다. 요즘은 어떤 사업군이든 정보통신기술(ICT)과 융합을 시도하고 있는 데다가 코로나19로 온라인 비즈니스가 성장하면서 이를 위한 반도체 주문이 폭증한 것이다. 설상가상으로 미국 텍사스에 위치한 삼성전자의 오스틴 반도체 공장이 전력 문제로 지난달 16일부터 현재까지 멈춰서 있으며, 르네사스 이바라키현 공장도 지난달 일본에서 발생한 7.3 규모 강진으로 가동을 멈췄다. 이와 관련해 홍남기 부총리 겸 기획재정부 장관은 “전세계적으로 차량용 반도체 공급부족이 최소 3분기까지 계속될 전망이다”며 사태 장기화를 예견했다. 크리스티아노 아몬 퀄컴 사장도 “통신용 반도체 부족 시나리오가 연말까지 지속될 것”이라고 지적했다. 지금 주문을 하더라도 최소 3~6개월 뒤에야 제품이 나오기 때문에 수급이 안정되려면 시간이 필요하다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

반도체 부족 사태가 장기화될 조짐이 나타나고 있다. 품귀현상을 보이는 자동차·스마트폰용 반도체의 수급은 적어도 3~4분기는 돼야 안정세를 되찾을 것이란 분석이 나온다. 업계가 ‘공급자 우위’의 시장으로 전환되면서 반도체 가격이 큰 폭으로 뛸 조짐이다. 11일 업계에 따르면 대만의 반도체 위탁생산(파운드리) 업체인 ‘TSMC’와 미국의 반도체 설계 업체(팹리스)인 ‘퀄컴’ 등은 제품의 단가를 15~20%가량 올리고 있는 것으로 알려졌다. 특히 스마트폰에 들어가는 통합전력관리칩(PMIC)이나 이미지센서(CIS) 등은 수급이 불안정해 20%가량씩 가격이 뛰었다. 차량용 반도체 업계에서 선두권을 달리는 네덜란드의 ‘NXP’와 일본의 ‘르네사스’, 스위스의 ‘ST마이크로일렉트로닉스’ 등도 차량의 기능을 제어하는 마이크로컨트롤유닛(MCU)을 비롯한 제품 가격을 10~20% 인상한 것으로 알려졌다.이같은 가격 상승세는 최근 극심해진 ‘반도체 가뭄’에서 기인한다. 자동차, 스마트폰 업체마다 제때 반도체를 구하지 못해서 “가격이 올라도 상관없으니 제품을 달라”며 아우성인 상황이다. 중국의 ‘샤오미’는 스마트폰용 반도체 1위 업체인 퀄컴으로부터 부품을 받지 못해 생산에 차질을 빚은 일부 스마트폰 모델을 아예 단종시켜버렸다. 미국의 ‘애플’도 올해 상반기에 1억대 분량의 아이폰 부품을 확보하려 했으나 이를 25% 감축한 7500만대 수준까지 축소할 것으로 알려졌다. 삼성전자 스마트폰 사업부도 퀄컴으로부터 받아오는 물량이 원활하지는 않아서 이에 대한 대책을 강구하고 있다. 자동차 업계에서는 제너럴모터스(GM), 테슬라, 도요타, 포드, 혼다 등이 반도체 부족으로 생산 차질을 경험했다.업계 관계자는 “최근엔 가전제품에 탑재되는 일부 반도체 수급도 불안정해지는 조짐이 보인다”고 말했다. ‘반도체 가뭄’의 조짐은 지난해 하반기부터 나타났다. 자동차나 스마트폰용 반도체 업체들은 제품을 설계해 TSMC나 삼성전자 등 공장을 지닌 파운드리 업체에 생산을 맡기는데 이들이 과부하에 걸렸다. 요즘은 어떤 사업군이든 정보통신기술(ICT)과 융합을 시도하고 있는 데다가 코로나19로 온라인 비즈니스가 성장하면서 이를 위한 반도체 주문이 폭증한 것이다. 설상가상으로 미국 텍사스에 위치한 삼성전자의 오스틴 반도체 공장이 전력 문제로 지난달 16일부터 현재까지 멈춰서 있으며, 르네사스 이바라키현 공장도 지난달 일본에서 발생한 7.3 규모 강진으로 가동을 멈췄다.이와 관련해 홍남기 부총리 겸 기획재정부 장관은 “전세계적으로 차량용 반도체 공급부족이 최소 3분기까지 계속될 전망이다”며 사태 장기화를 예견했다. 크리스티아노 아몬 퀄컴 사장도 “통신용 반도체 부족 시나리오가 연말까지 지속될 것”이라고 지적했다. 지금 주문을 하더라도 최소 3~6개월 뒤에야 제품이 나오기 때문에 수급이 안정되려면 시간이 필요하다. 이재윤 유안타증권 연구원은 “이미 가격 급등이 진행 중”이라면서 “반도체 업체들마다 설비투자에 공격적으로 나서 공급을 늘리려고 분주할 것”이라고 말했다. 이종호 서울대 반도체공동연구소장은 “사태가 장기화할 수 있으니 완성품 업체마다 대책마련이 필요하다”고 강조했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

2016년 구글 딥마인드가 개발한 바둑 인공지능 프로그램 알파고와 이세돌 9단의 바둑 대결이 전 세계인의 관심을 끌었다. 대중이 인공지능(Artificial Intelligence·AI) 기술발전을 체감한 사건이었다. 대결 이후 5년이 지난 지금 인공지능 기술은 다양한 분야와 융합해 발전하고 있다. 의료 인공지능 ‘왓슨포온콜로지(Watson for Oncology)’, 인공지능 변호사 등이 등장했고 자율주행 자동차도 우리 삶에 성큼 다가왔다. 인공지능이 일상과 가까워지며 관련 지식에 대한 수요도 증가했다. 타 학문과의 융합 가능성 때문에 ‘전공과 상관없이 인공지능 교육을 받아야 한다’는 의견도 힘을 얻었다. 대학원 인공지능 전공과 학부 인공지능학과 신설로 관련 인재 양성 현실화 경희대학교(총장 한균태)가 ‘후마니타스(인간중심) 인공지능’ 인재 양성에 나선다. 대학원과 학부에 인공지능 관련 학과를 개설하고 ‘인공지능 브레인 허브(AI Brain Hub)’를 설치해 교육과 연구를 돕는다. 또한 인공지능 브레인 허브 산하에 ‘인공지능 클리닉 센터(AI Clinic Center)’와 ‘인공지능 데이터 센터(AI Data Center)’를 만들어 산업계와 지역사회의 문제를 해결한다. 이를 위해 100억 원의 예산을 투입해 발전을 도울 예정이다. 관련 학과 설립은 2017년 학부 소프트웨어융합학과 신설로 첫 삽을 떴다. 2018년에는 이 학과를 컴퓨터공학과와 통합해 소프트웨어융합대학으로 승격시켰다. 2020년에는 일반대학원에 인공지능학과를 개설했다. 2019년 관련 학문 분야의 교육 및 연구의 필요성을 통감해 ‘인공지능대학원 TF’를 발족한 후 1년만의 일이다. 2022년에는 학부에 세 개의 학과를 신설한다. 경영대학 빅데이터응용학과와 생명과학대학 스마트팜과학과, 소프트웨어융합대학의 인공지능학과가 그것. 이 중 빅데이터응용학과와 스마트팜과학과는 인공지능과 관련 분야의 지식을 융합한 전공이다. 빅데이터응용학과는 인공지능 지식을 바탕으로 데이터 마이닝이나 최적화 이론 등을 학습하고 스마트팜과학과는 센서제어시스템, 인공지능 기반 모델링, 생육환경 빅데이터 분석 등의 정보통신기술 분야를 교육한다. 인공지능학과는 수학적 사고와 운영체계, 소프트웨어(Software, SW) 개발, 머신러닝, 빅데이터처리, 지능로봇공학, 블록체인 등 인공지능 관련 전 분야를 다루는 학과이다. 경희의 후마니타스 정신을 기반으로 인공지능 개발에 필요한 지식 교육과 인간중심의 인재 양성이 목표다. 인공지능 지식을 모든 학제 분야에 적용할 수 있게 돕는다. 대학과 산업계 연결 파이프라인, ‘인공지능 브레인 허브’ ‘인공지능 브레인 허브’는 대학과 산업계를 연결하는 파이프라인이다. 인공지능 브레인 허브에는 ‘인공지능 데이터 센터’와 ‘인공지능 클리닉 센터(AI Clinic Center)’를 둔다. 인공지능 데이터 센터는 학제별 빅 데이터(Big Data)를 수집하고 분석하는 센터다. 경희대 재학생은 2016년 과학기술정보통신부의 ‘소프트웨어중심대학사업’의 일환으로 소프트웨어 기초와 인공지능 등의 강의를 듣는다. 데이터 센터는 빅데이터를 분석한 결과를 학제별로 적용할 수 있게 돕는 역할을 한다. 인공지능 클리닉 센터는 인공지능을 활용해 기업과 지역사회의 문제를 해결한다. 국제캠퍼스가 위치한 수원시, 용인시, 화성시와 연합해 ‘삼각 인공지능 벨트(Triangle Belt)’를 구축한다. 양한방통합의학, 반도체, 자율주행 자동차 등 경희의 특성화 분야의 역량을 기반으로 지역사회의 인공지능 수요를 반영하고 클러스터를 구성한다. 기업에서 생기는 문제를 교육과 연구에 반영해 해결방안을 기업에 제공하는 방식이다. 이를 위한 사전 테스트도 마쳤다. 컴퓨터공학과 배성호 교수는 지난 2020년 2학기 ‘머신러닝’ 강의에서 ‘캐글(Kaggle)’을 활용해 딥러닝 모델링 최적화 대회를 개최했다. 학생들에게 기업의 문제를 해결할 기회를 줬고, 학생들은 뛰어난 역량을 발휘했다. 여기서 도출된 결과물은 기업에 제안하기도 했다. ‘AI for Humanitas 기금’ 모금으로 인공지능 인재 양성 뒷받침 재원 마련을 위한 모금 활동도 시작했다. 지난해 ‘AI for Humanitas 기금’을 발족하고 100억원 모금을 목표로 잡았다. 인간 중심의 교육과 연구 지원을 위한 방안으로 모금된 금액은 모두 학생 장학금과 교육실습 환경 개선, 연구 증진 등에 활용한다. 한균태 총장은 “4차 산업혁명의 파고와 코로나 팬데믹으로 우리의 일상에 대한 성찰이 필요한 시점이다. 인공지능은 뉴노멀 시대에 발생할 문제를 해결할 중요한 방안 중 하나다. 모든 사유의 가운데에 인간다움을 둬야 한다. 인공지능 교육과 연구도 마찬가지다”라며 특히 후마니타스 인공지능 인재 양성의 중요성을 설명했다. 이어 “100억원의 예산 투입과 함께 향후 5년간 14명의 교원을 추가로 임용해 경희대가 인공지능 교육 확산과 대한민국 인공지능 연구의 중심으로 자리 잡도록 최선을 다할 것”이라고 포부를 밝혔다. 서울비즈 biz@seoul.co.kr

유럽연합(EU)이 오는 2030년까지 전 세계 첨단 반도체 가운데 20%를 생산한다는 야심찬 목표를 내걸었다. 전 세계적으로 차량용 반도체 부족 사태가 발생한 데다 미국과 한국·대만 등 아시아에 대한 반도체 의존도를 낮춰 기술 주권을 확보하기 위해서다. 8일(현지시간) 블룸버그통신 등에 따르면 EU 행정부격인 집행위원회는 다음주 이 같은 내용의 첨단기술 청사진을 담은 ‘디지털 컴퍼스’ 계획을 발표할 예정이다. EU는 이를 위해 EU 내에 반도체 제조를 전담하는 파운드리 회사를 세우는 방안을 심도 있게 논의 중인 것으로 알려졌다. 특히 대만 TSMC나 삼성전자 같은 글로벌 반도체 리더그룹이 만드는 5나노미터(㎚)보다 기술적으로 더욱 진보한 2㎚ 반도체를 생산한다는 게 최종 목표다. EU는 “기술 분야에서 심각한 해외 의존도를 낮춤으로써 EU는 디지털 주권을 확보하고 유럽의 이익을 보다 확실히 주장할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 EU의 계획은 폭스바겐 등 유럽 굴지의 자동차 제조업체들이 반도체 부족으로 공장 가동에 어려움을 겪는 시점과 맞물려 있다. 반도체는 노트북, 휴대전화, 자동차 브레이크 센서 등 거의 모든 전자제품에 사용된다. 전 세계 반도체 생산량에서 EU가 차지하는 비중은 10%에 못 미친다. 블룸버그에 따르면 지난해 기준 세계 반도체 매출 가운데 EU가 차지하는 비중은 8.5% 불과하다. 이런 상황에서 지난해 코로나19 사태가 전 세계로 확산되면서 자동차 수요 감소가 전망되고 컴퓨터 등 전자 기기 판매량은 늘었다. 이에 따라 반도체 회사들은 차량용 반도체 생산을 줄이고 전자 기기용 반도체 제조로 전환했다. 하지만 예상보다 빨리 자동차 판매량이 회복되는 바람에 차량용 반도체 품귀 현상이 벌어졌다. 세계 주요 자동차 기업들은 줄줄이 생산에 차질을 빚고 있다. 물론 차량 반도체 공급난은 일시적일 수 있지만 핵심 기술을 해외에 의존할 때 생기는 리스크가 크게 부각됐다. EU는 한때 반도체 공장 허브였지만 네덜란드 NXP, 독일 인피니언 등 자동차 반도체 설계회사들이 TSMC 같은 해외 파운드리 업체에 생산을 위탁하면서 지난 20년 동안 역내 반도체 생산량이 크게 감소했다. 한편 EU의 ‘디지털 컴퍼스’ 계획은 향후 10년 EU의 기술 청사진을 그린다. 반도체 의존도를 낮추는 내용뿐 아니라 기후중립 시설 1만개를 설치해 기업이 데이터 서비스에 신속하게 접근할 수 있도록 하고 2025년까지 첨단 양자컴퓨터를 개발하고 2030년까지 유럽 인구 밀집지역에 5G 서비스를 제공한다는 목표도 담겼다. 유니콘(기업가치 10억달러 이상인 기술 스타트업) 수도 10년 동안 두 배 늘리기로 했다. 구체적인 목표 달성 방법은 제시되지 않았지만 EU는 목표 달성도를 점검하는 모니터링 시스템을 갖추고 EU 집행위는 진전 정도를 자세히 기술한 연간 보고서를 낸다는 방침이다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 햄버거병을 일으키는 식중독균이나 결핵, 독감 등을 유발시키는 병원균을 5분 만에 검출해 감염 여부를 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 바이오나노헬스가드연구단 신용범 단장이 이끄는 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST), 전남대 연구진과 함께 바이러스나 박테리아 등 병원체의 핵산증폭반응을 이용해 5분 만에 감염 여부를 확인할 수 있는 고감도 병원체 검출기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 지금까지는 질병을 유발시키는 병원체를 파악하기 위해 시료에 포함된 유전자가 담겨 있는 생체고분자인 핵산을 증폭시키는 방법이 사용되고 있다. 그렇지만 장비 크기를 줄여 현장에서 사용하거나 하나의 시료에서 다양한 병원체를 동시에 검출하는 데는 한계가 있다. 이 때문에 전하를 띠는 핵산이 증폭될 때 발생하는 전기적 신호변화를 포착해 검출할 수 있는 센서를 이용하는 방법들이 연구되고 있다. 연구팀은 나노갭 센서를 이용해 유전자 증폭 과정을 실시간으로 확인하고, 증폭된 유전자의 미세한 전기적 신호를 포착함으로써 5분 만에 시료 내 병원균을 검출해 내는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 나노갭 센서로 식중독을 일으키는 대표적인 병원성 대장균 ‘O157:H7’을 5분 만에 검출하는 데 성공했다. 신 단장은 “이번 기술은 기존에 상용화돼 사용되고 있는 유전자증폭시약을 그대로 사용하면서 복잡한 온도조절이나 형광포착을 위한 장비 없이 신호변화를 읽어 냄으로써 병원체의 현장검출을 쉽게 만들어 줄 수 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

육류를 갈아 만든 패티가 완전히 조리되지 않거나 살균되지 않은 우유나 상한 채소 등을 섭취하면 신장에서 불순물을 제대로 걸러주지 못해 체내에 독소가 쌓이면서 심각한 질병이 발생한다. 용혈성요독증후군, 일명 ‘햄버거병’이다. 햄버거병의 원인은 병원성 대장균 ‘O157’ 때문으로 알려졌다. 햄버거병은 물론 식중독, 결핵, 독감 같은 질병을 유발시킬 수 있는 병원균에 빠르게 대응하기 위해서는 신속한 병원체 검출이 필수적이다. 국내 연구진이 이 같은 병원균을 5분 만에 검출해 감염여부를 확인할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 바이오나노헬스가드연구단, 한국과학기술연구원(KIST), 전남대 공동연구팀은 바이러스나 박테리아 등 병원체의 핵산증폭반응을 이용해 5분 만에 감염 여부를 확인할 수 있는 고감도 병원체 검출기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 의공학분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스’에 실렸다. 지금까지는 질병을 유발시키는 병원체를 파악하기 위해서 시료에 포함된 유전자가 담겨있는 생체고분자인 핵산을 증폭시키는 방법이 사용돼 왔다. 그렇지만 장비를 크기를 줄여 현장에서 사용하거나 하나의 시료에서 다양한 병원체를 동시에 검출하는데는 한계가 있다. 이 때문에 전하를 띠는 핵산이 증폭될 때 발생하는 전기적 신호변화를 포착하는 임피던스 센서를 이용하는 방법들이 연구되고 있는 상황이다. 그렇지만 이 역시 센서의 감도를 높여 병원균에서 나타나는 신호변화만을 제대로 포착해 내는 것이 필요하다.이에 연구팀은 나노갭 센서로 전기적 임피던스 센서의 감도를 개선해 유전자 증폭과정을 실시간으로 확인하고 증폭된 유전자의 미세한 전기적 신호를 포착함으로써 5분 만에 시료 내 병원균을 검출해 내는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번에 개발한 나노갭 임피던스 센서를 이용해 식중독을 일으키는 대표적인 병원성 대장균 ‘O157:H7’을 5분 만에 검출하는데 성공했다. 이현정 바이오나노헬스가드연구단 책임연구원은 “이번 기술은 기존에 상용화돼 사용되고 있는 유전자증폭시약을 그대로 사용하면서 복잡한 온도조절이나 형광포착을 위한 장비 없이 신호변화를 읽어 냄으로써 병원체의 현장검출을 용이하게 만들어 줄 수 있다”라며 “상용화를 위해 감도 안정화를 위한 최적 측정조건을 찾고 현장진단을 위한 소형화 모듈 등에 대한 연구를 추가진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 탐사로보 퍼서비어런스가 화성에서의 첫번째 '드라이브'를 성공적으로 마쳤다. 지난 5일(현지시간) NASA 측은 퍼서비어런스가 예제로 크레이터에 안착한 지 2주 만에 약 6.4m에 달하는 주행을 성공적으로 마쳤다고 발표했다. 이번 주행 테스트에서 퍼서비어런스는 30분 동안 앞으로 약 4m 전진하고 거기서 왼쪽으로 150도 방향을 돌려 뒤로 2.4m 후진했으며 속도는 시속 0.16㎞였다. 또한 이에 앞서 퍼서비어런스는 소프트웨어 업데이트와 로봇팔 작동 테스트도 성공적으로 끝냈다. NASA 측은 "이번 첫번째 주행은 놀라울 정도로 성공적이었다"면서 "이번에 공개된 사진을 보면 퍼서비어런스가 남긴 바퀴자국을 볼 수 있다"고 밝혔다.이처럼 퍼서비어런스는 장비와 하드웨어 점검을 모두 끝낸 후, 착륙지점인 예제로 크레이터 주변에서 화성 생명체 흔적 찾기를 비롯해 지구로 보낼 화성 암석 샘플 채취, 새로운 탐사기술 시연 등의 미션을 수행할 예정이다. 한편 NASA의 ‘화성 2020 미션’의 핵심인 퍼서비어런스는 지난해 7월 30일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 아틀라스-5 로켓에 실려 발사된 후 204일 동안 약 4억 6800만㎞를 비행해 화성에 도착했다.특히 퍼서비어런스는 역사상 기술적으로 가장 진보한 탐사로보로 평가받고 있다. 각종 센서와 마이크, 레이저, 드릴 등 고성능 장비가 장착됐으며, 카메라는 19대가 달렸다. 그 가운데에도 가장 눈에 띄는 건 소형 헬기 형태의 무인기 ‘인제뉴어티’를 탑재한 것이다. 중량 1.8㎏의 무인기인 ‘인제뉴어티’는 화성에서 첫 동력 비행을 시도한다. 이는 지구 외의 천체에서 최초를 항공기를 미션으로 인류의 우주탐사에 한 획을 긋는 중요한 실험이다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

화력, 기동, 대공, 무인화체계 분야에서 국내 최고의 경쟁력을 갖춘 종합 방산 기업인 한화디펜스가 2021년 들어 국내외에서 사업 분야를 확장하고 있다. 해외에서는 국가대표 자주포인 K9이 선전하고 있다. 한화디펜스의 야심작인 미래형 궤도장갑차 레드백은 호주 육군의 노후화된 M113 장갑차를 대체할 ‘LAND 400 3단계 사업’의 최종 후보에 올라, 지난 2019년 시험평가용 시제품 3대를 호주군에 납품하는 계약을 맺었다. 호주 현지에 도착한 레드백 시제품 3대는 올 하반기까지 차량성능, 방호, 화력, 운용자 평가, 정비 및 수송 등의 평가를 수행한다. 이와 함께 한화디펜스는 레드백을 미 육군이 추진중인 차세대 장갑차 사업인 OMFV(Optionally Manned Fighting Vehicle) 즉 선택적 유인전투차량에도 도전할 계획이다.기관포와 미사일의 강점을 극대화해 저고도 침투 표적을 요격하는 복합대공화기 ‘비호복합’도 인도에서 여전히 높은 평가를 받고 있다. 이와 함께 K9 자주포는 비록 우리 군의 납품은 끝났지만 꾸준한 성능개량을 통해 전투력이 향상되고 있다. 우선 K9 자주포는 운용성과 편의성 위주로 1차 성능개량(K9A1)하여 전력화를 진행 중이다. 이어질 2차 성능개량(K9A2)은 탄약 장전을 완전 자동화하여 최대 발사속도를 획기적으로 분당 9발 수준으로 향상함은 물론 운용병력을 5명에서 3명으로 줄이고, 다양한 부가장치를 장착하여 화력증강 및 생존성 그리고 운용 편의성을 향상시킬 예정이다.이와 관련해, 국방과학연구소와 공동으로 금년에 핵심기술 개발을 마치고, 2023년부터 체계개발에 착수할 예정이다. 또한, 사거리 연장 및 무인화 기술을 접목한 K9A3 자주포에 대한 개념연구도 진행 중이다. 한화디펜스는 개발국인 미국을 제외하고 해외에서 유일하게 AAV7-A1 상륙돌격장갑차를 만드는 회사이다. 한화디펜스가 만들고 해병대가 사용 중인 KAAV-7A1 한국형 상륙돌격장갑차는 올해부터 K4 고속유탄기관총과 K6 중기관총이 함께 달린 ‘복합화기 원격사격통제체계(RCWS: Remote Controlled Weapons Station)’를 탑재한다. 한화디펜스가 개발한 복합화기 RCWS는 가시광, 열 영상 표적 식별 기능과 안정화 및 자동추적기술 등이 적용돼 주간 및 야간 기동 중에도 움직이는 표적을 정밀하게 추적 및 타격할 수 있다. 또한 화기 별 정밀 탄도계산 및 자동 보정 기능이 적용돼 사격 정확도가 높고, 각종 영상장치와 센서 등이 네트워크로 연동돼 정확한 전장 상황 인식 능력을 갖췄다. 이밖에 한화디펜스는 함정용과 상륙돌격장갑차용 RCWS 개발과 전력화 경험을 토대로 차륜형장갑차에 탑재가 가능한 130Kg급 경량형 RCWS도 이미 자체 개발을 완료했다. 이런 기반을 토대로 올 하반기부터 본격화 될, 육군 및 해병대의 K808 차륜형 장갑차용 원격사격통제체계 사업에 뛰어들 예정이다.이밖에 국방로봇 분야에서도 한화디펜스는 두각을 나타내고 있다. 국내 최초로 체계개발 중인 폭발물탐지 및 제거 로봇을 비롯하여, 2026년 전력화 예정인 무인수색차량 탐색개발에 참여 중이다. 또한 2017년~2019년 정부과제를 통해 개발한 보병용 다목적 무인차량 기반으로 진보된 성능의 신형 다목적 무인차량 플랫폼을 자체 개발하는 등 정부과제와 자체투자 개발을 병행하여 소형부터 중대형 플랫폼까지 다양한 국방로봇체계 역량을 확충하고 있다. 김대영 군사평론가 kodefkim@naver.com

곤충의 청각기관을 통해 명령을 받아 특정 임무를 수행할 수 있는 로봇을 과학자들이 만들어냈다. 이스라엘 텔아비브대 연구진은 죽은 사막메뚜기에게서 떼어낸 청각기관 조직을 삽입한 바이오하이브리드 로봇이 박수라는 특정 소리를 명령어로 인식해 전진하거나 후진하는 움직임을 수행하는 실험에서 성공했다.실험에서 로봇은 연구원의 박수 소리 한 번에 앞으로 움직였고 연이은 박수 소리 두 번에 뒤로 움직였다. 이는 기묘하게 보일 수도 있지만, 생물학적 시스템 중에서도 특히 감각 시스템이 어떻게 기계 시스템에 더욱더 잘 통합할 수 있는지를 이해하기 위한 것이었다. 연구 교신저자인 벤 마오즈 박사는 “우리는 기존 기술과 쉽게 비교하기 위해 훨씬 큰 도전이 되는 후각 신호와 달리 청각 신호를 선택했다. 임무는 로봇의 마이크 부분을 죽은 곤충의 청각기관으로 교체하고 그 능력을 사용해 주위 환경에서 발생하는 소리의 전기적 신호를 감지하는 것”이라고 설명했다.연구진은 실험에 앞서 주위 환경에서 발생하는 청각 신호를 수신하고 반응할 수 있는 로봇을 설계하는 것부터 시작했다. 그러고 나서 이산화탄소로 마취한 젊은 사막메뚜기에게서 청각기관을 정교하게 분리해냈다. 이는 곤충의 감각 기관이 지난 몇억 년간 단순하지만 민감하게 진화해 작고 가벼우며 매우 다양한 환경에 적응하고 에너지 소비가 적어 많은 인공 감각 장치를 능가하기 때문이라고 연구진은 설명했다.마오즈 박사는 로봇을 위한 미소유체 칩인 내장형 청각감지장치(Ear-on-a-Chip)를 개발했다. 이 장치는 실험 내내 메뚜기 청각기관에 산소와 영양분을 제공함으로써 조직을 살아있게 하고 전기 신호를 기관에서 꺼내어 증폭한 뒤 로봇에 전달한다. 이 칩은 듣는 로봇을 뜻하는 ‘이어봇’(Ear-bot)이라고 부를 만큼 로봇의 마이크 장치를 완전히 대체했다. 이 시스템은 마치 원래의 기계식 마이크를 사용하듯 소리에 반응했다. 중요한 점은 이 시스템이 로봇의 고유 소음인 모터 소리와 인간이 만든 소음인 박수 소리를 구별할 수 있다는 것이다. 마오즈 박사는 “실험에서 나타난 결과와 같이 메뚜기 청각기관은 광범위한 주파수에 민감해 소리의 진동에 반응할 수 있다. 생물학적 시스템이 전자적 시스템보다 무시할 만큼 적은 에너지를 소비한다는 것을 이해해야 한다”면서 “이는 크기가 작아 매우 경제적이고 효율적”이라고 설명했다. 또한 “비교를 하자면 노트북은 시간당 약 100W를 소비하지만 인간의 뇌는 하루에 약 20W를 소비한다. 자연은 우리보다 훨씬 더 발달했으므로 우리는 이를 이용해야 한다”고 말했다. 연구진이 보여준 원리는 후각과 시각 그리고 촉각 같은 다른 감각을 로봇에 통합하는 연구에도 적용할 수 있다. 이에 대해 연구진은 “예를 들어 어떤 동물은 폭발물이나 마약을 탐지할 수 있는 놀라운 능력을 갖고 있다”면서 “생물학적 코를 지닌 로봇을 만드는 것은 우리가 인간의 생명을 보존하고 오늘날에는 불가능한 방법으로 범죄자를 식별하는 데 도움을 줄 수 있다”고 설명했다. 이어 “어떤 동물은 질병을 발견하는 방법을 알고 있다. 또 다른 동물은 지진을 감지할 수 있다”면서 “하려는 마음만 있으면 무엇이든 할 수 있다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 스위스 학술논문 발행기관인 MDPI(Multidisciplinary Digital Publishing Institute)가 출간하는 ‘센서스’(Sensors) 최신호에 실렸다. 사진=텔아비브대, MDPI 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘웨이브 글라이더’는 현재 각광받고 있는 해양관측 무인체계 중 하나다. 파력 에너지를 이용해 수개월간 장거리 운용이 가능한 무인 해상자율로봇으로 기존의 한계를 극복하는 차세대 해양 관측기술로 주목받고 있다. 바다와 태양에서 얻는 무한 에너지, 위성 기반의 실시간 통신과 제어, 클라우드 웹 기반 자료관리 등 지속가능한 해양탐사의 조건을 모두 갖췄기 때문이다. 웨이브 글라이더는 장거리 이동을 하며 해양재난과 재해 및 악천후에서도 운용이 가능해 유실 없는 실시간 자료 제공이 가능하다. 태양광을 이용하는 웨이브 글라이더는 부이와 같이 상시 관측이 가능하며 자율 또는 제어 이동이 가능하고 부착된 다양한 관측장비를 통해 관측된 결과를 실시간으로 전송할 수 있다. 파력의 힘으로 움직이기 때문에 별도의 연료 공급이 필요하지 않아 장거리 운용이 가능하다. 웨이브 글라이더에 장착된 센서들은 다양한 해역에서 음향정보, 수온, 염분, 탁도, 층별 유속과 유향, 파고와 파향, 대기온도, 기압, 풍향, 풍속 등을 연속적으로 관측할 수 있고 광학카메라도 부착해 영상 촬영도 가능하다. 개발 초기 국방 분야에서 활용되던 웨이브 글라이더는 원유 유출사고 같은 해양오염 측정에도 활용되고 있다. 국내에서는 동해 연안 냉수대 예측, 해저 지형 관측 등의 분야에서 성공적으로 운용됐다. 웨이브 글라이더를 이용한 해상 관측망을 구축한다면 태풍 등 해양기후 예측에도 도움이 될 것이다. 손영백 한국해양과학기술원 선임연구원

미 육군이 새로운 레이저 무기를 개발하고 있으며, 이는 지금까지 공개된 레이저 무기보다 100만 배 더 강력하다고 영국 과학전문 매체 뉴사이언티스트가 19일자로 전했다. 보도에 따르면, 대부분의 레이저 무기는 표적을 녹이거나 불이 붙을 때까지 연속해서 광선을 발사하지만, 미 육군의 플랫폼용 전술 초단 펄스 레이저(UPSL·Ultrashort Pulsed Laser) 무기체계는 짧은 펄스와 같은 폭풍파를 방출한다.　이는 현재 레이저 무기체계의 최대 150킬로와트(㎾)급 광선보다 100만 배 강력한 테라와트(TW)급 광선을 초당 200펨토초(fs·1000조 분의 1초)의 극히 짧은 시간 동안 조사하도록 설계됐다.미 육군 등 미군은 레이저 무기에 막대한 투자를 하고 있는데 이런 무기는 적군의 무인항공기(드론)과 박격포탄 그리고 미사일을 멀리서도 인명 피해 없이 소멸하는데 사용하는 것을 목표로 한다. 특히 레이저 무기체계는 드론이나 미사일과 같이 작고 빠르게 움직이는 표적을 더 잘 맞춘다. 레이저 무기는 사람에게 가벼운 피부 자극부터 영구적 실명에 이르기까지 다양한 부상을 유발할 수 있지만, 전쟁을 억제하는 수단으로서는 그다지 실용적이지 않다. 현재 고에너지 레이저(HEL·High Energy Laser) 무기체계는 주로 ㎾급 출력을 지닌 지속파(CW) 레이저원으로 구성된다. 이런 무기체계는 표적을 태워 녹게 하거나 광학 센서를 무력화한다. 반면 UPSL의 목표는 미 육군 관련 플랫폼에서 사용할 수 있는 충분한 크기와 중량, 출력 그리고 견고성을 갖춘 UPSL 무기체계를 개발하는 것이다. UPSL 시제품은 초당 20~50펄스, 이는 LED 전구보다 약 10배 더 많은 20~50W의 펄스를 생성하며 극히 짧은 시간 동안 추가 폭풍파를 방출할 것이다. 이는 먼 거리로 확산하는 일반적인 레이저 무기체계와 달리 렌즈들을 사용해 강도를 그대로 유지할 수 있다. TW급 펄스 레이저의 순수한 강도는 대기 중에서 비선형 효과를 일으켜 자기 집속 필라멘트를 생성할 수 있다. 이런 필라멘트는 회절 없이 전파돼 기존 CW 레이저 무기체계를 선전할 때 난류가 광선 품질에 미치는 부정적 영향에 관한 잠재적 해결책을 제시한다. 미 육군의 UPSL은 극히 짧은 시간에 드론의 외장을 순식간에 기화(증발)시켜 무력화할 수 있다. 이는 또 드론의 센서를 차단하고 강한 폭풍파를 생성하며 내부 전자장치에 위협적인 과부하를 줘 교란을 일으키는 기능적인 ‘전자기 펄스’(EMP) 역할도 할 것으로 여겨진다. 덕분에 UPSL 기술은 수많은 임무에서 특히 관심을 끌고 있다. 미 육군은 내년 8월까지 실제로 작동하는 UPSL 시제품을 제작해 시연하는 것을 목표로 삼고 있다.한편 미 해군도 지난해 5월 자체 개발한 레이저 무기체계 시연기(LWSD)를 가지고 해상의 드론을 격추해 이목을 끌었다. 출력 150㎾인 LWSD는 상륙강습합 USS 포틀랜드호에 장착돼 레이저 광선을 조사해 날아가는 드론에 불을 질러 격추시켰다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 공개된 한국형 SF ‘승리호’에는 인공지능 전투로봇 ‘업동이’가 등장한다. 업동이는 돈을 벌어 인공피부를 이식해 사람같은 외모를 갖고 싶어한다. 그렇지만 현실에서는 사람의 피부와 똑같은 모양을 갖고 감각까지 갖춘 인공피부는 아직 나오지 않고 있다. 국내 연구진이 사람의 손보다 더 뛰어난 감각을 가진 인공 전자피부를 만드는데 성공해 주목받고 있다. 포스텍 화학공학과, 울산대 화학과 공동연구팀은 사람의 손가락 감각을 흉내내 접촉하는 물체의 모든 종류와 재질을 동시에 구별할 수 있는 인공전자피부를 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’에 실렸다. 현재까지 개발된 인공피부나 다감각 센서는 민감도를 높이거나 물체의 재질 정도만 알아낼 수 있는 수준에 불과할 뿐 물체 종류와 재질을 동시에 파악하지는 못하고 있다. 사람의 손가락은 압력과 인장강도, 진동 등 다양한 종류의 자극을 민감하게 인지한다. 이는 손가락 피부 표면에 존재하는 지문이 외부 자극을 증폭시키고 피부 내부에 포함된 다양한 감각수용체가 감지해 종류와 재질을 파악할 수 있게 해주기 때문이다.연구팀은 손가락 지문을 흉내내기 위해 미세 주름을 가진 얇은 고분자 탄성체 막을 만든 뒤 안쪽에 은나노선과 산화아연나노선을 삽입해 신축성이 좋은 다감각 인공전자 피부를 만들었다. 이번에 개발한 인공전자 피부는 압력, 인장, 진동 등 자극에 따라 다른 종류의 전기작동이 되도록 해 외부 자극을 구별했다. 또 물체를 문지를 때는 복합적인 전기신호가 만들어져 물체의 종류와 재질을 동시에 구분했다. 연구팀은 이번에 개발된 인공전자 피부를 로봇 손에 부착시켜 천연소재, 세라믹, 금속, 합성고분자 등 다양한 물질을 구별할 수 있을 뿐만 아니라 거칠거나 끈적함, 딱딱함 등 물체 질감도 구별할 수 있는 것으로 확인됐다. 인지 정확도면에서 인간이 느끼는 피부 감각과 비슷하거나 우수한 것으로 나타났다. 조길원 포스텍 교수는 “이번 기술은 물체의 종류와 재질을 동시에 정확히 구별해 인지할 수 있다”라며 “인공보철에 사용되는 다감각 센서, 로봇의 전자피부는 물론 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 장치 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

학창 시절 SF영화 ‘터미네이터2’를 보고 깜짝 놀란 기억이 있다. 살인에 특화된 액체금속 로봇 T-1000의 등장 장면에서 전율을 느꼈고, 인공지능(AI)을 가진 이 로봇이 수많은 데이터를 실시간으로 분석해 인간보다 우월한 능력을 발휘하는 모습에서 미래 그 자체가 느껴졌다. 30년이 흐른 지금 필자는 원전의 안전 향상을 위한 감시진단 연구를 수행하고 있다. 사고를 미연에 방지하기 위해 발전소 내부에는 다양한 센서들을 부착하는데, 24시간 사람의 눈이 닿지 않는 곳까지 구석구석 감지해 알려주는 고마운 존재다. 그런데 센서 경보가 울려 그 신호를 분석하면 전문가에 따라 해석 결과가 조금씩 달라지기도 한다. 게다가 많은 데이터를 사람이 직접 분석, 진단하기 때문에 시간이 지체되는 경우도 있다. 전문가도 인간이기에 어쩔 수 없는 한계이다. 만약 터미네이터에 나오는 AI로봇이 산업 현장의 사고 징후를 분석하는 사이버 전문가로 태어난다면 어떨까. 과거의 다양한 결함 신호에 대한 빅데이터와 고급 신호처리를 활용하면 실시간으로 미래를 예측해 발생할 수 있는 문제를 완전히 차단할 수 있을 것이다. 최근 인공지능을 이용해 원자력발전소 안전을 강화하는 방법이 활발하게 연구되고 있다. 비록 터미네이터2 인공지능 로봇과 비교하면 아직 걸음마 단계지만, 인공지능이 진화해 초지능 사이버 전문가를 양성함으로써 발전소를 비롯한 산업현장의 안전을 완벽하게 책임질 날도 머지않았다. 최영철 한국원자력연구원 책임연구원

마법의 양탄자라고 해도 좋을지 모르겠다. 미국 펜실베이니아대 연구진이 빛의 힘으로만 물질을 띄우는데 성공했다. 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호(12일자)에 실린 연구논문에 따르면, LED 빛을 진공 챔버 바닥 부분을 비추자 그 안에 있는 폴리에스테르로 만든 작은 플라스틱 판이 춤을 추듯 빙글빙글 돌기 시작한다. 이는 이 플라스틱 판이 빛의 힘으로만 떠다니기 때문이다.이처럼 빛이 물체를 움직이는 현상을 ‘광 영동’(光泳動·photophoresis)이라고 한다. 물체가 움직인다고 해도 일반적으로 떠오르는 것뿐으로, 대부분은 눈에 보이지 않는 에어로졸 입자를 말한다. 따라서 광 영동 현상으로 폴리에스테르 판을 안정적으로 띄우는 데 성공한 이번 사례는 획기적인 성과인 것이다. 이 플라스틱 판은 가벼우면서도 매우 얇게 만들 수 있는 폴리에스테르로 돼 있다. 하지만 빛으로 떠오르는 비결은 바닥 쪽에 코팅된 탄소나노튜브에 있다. 공기 중의 기체 분자가 따뜻한 물체에 충돌하면 아주 조금만 에너지를 흡수해 부딪혔을 때보다 더 빨리 반사한다. 하지만 표면 상태에 따라 기체 분자로 옮겨가는 에너지의 양이 달라진다. 폴리에스테르와 같이 매끄러운 표면에서는 그만큼 에너지가 옮겨가지 않고 움직임도 그다지 가속하지 않는다. 그런데 폭이 원자 몇 개분에 불과한 솜털 같은 탄소나노튜브가 밀집한 표면은 기체 분자와 열을 포착해 반사 속도를 단숨에 가속한다. LED 빛을 쬐어 탄소나노튜브를 따뜻하게 하면 그 에너지가 기체 분자의 반사를 가속해 아주 작지만 곧바로 돌풍이 일어난다. 이것이 플라스틱 판을 떠오르게 하는 것이다. 앞서 마법의 양탄자라고 했지만 아직까지는 인간이 타기 위한 것은 아니다. 연구진이 이 기술을 응용하려고 하는 분야는 섣불리 연구가 어려운 것으로 악명 높은 중간권 조사다. 중간권은 지구 대기 고도 50~80㎞에 있는 층으로 성층권과 열권 사이에 끼어 있다. 연구가 어려운 이유는 단순히 거기에 갈 수단이 없기 때문이다. 고도가 높아질수록 공기가 얇아지기에 보통 비행기나 기구로는 그렇게까지 상승할 수 없다. 반면 인공위성으로 조사할 수 있을 정도로 공기가 얇지 않다. 거기에 인공위성을 날리려고 하면 공기의 마찰로 불타오르고 만다. 하지만 이런 환경이므로, 파란색과 붉은색의 벼락 같이 불가사의한 현상이 발생한다. 또 오존층 피해를 관찰하기 위해서도 중간권의 화학 조성을 조사하는 것은 중요한 일이다. 그래서 작은 센서를 탑재한 광부유 시스템을 중간권에 보내 조사를 진행하는 것이다. 시뮬레이션 결과에 따르면 6㎝ 수준의 플라스틱 판이라면 햇빛만으로 10㎎의 중량을 실어 나르며 중간권까지 부유할 수 있다. 10㎎은 빗방울의 5분의 1 정도에 불과하다. 하지만 기술의 진보 덕분에 실리콘 칩을 거의 티끌 같은 센서에 탑재할 수 있게 됐다. 이 광부유 시스템에는 현재 화성 유인비행을 계획하고 있는 미국항공우주국(NASA)도 관심을 보이고 있는 것으로 전해졌다. 왜냐하면 화성의 기압은 지구의 중간권 기압과 비슷하기 때문이다. 따라서 NASA가 조만간 화성을 둥둥 떠 다니는 기묘한 물체의 모습을 담은 영상을 보내올지도 모른다. 사진=펜실베이니아대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미 항공우주국(NASA)의 탐사선 퍼서비어런스가 화성 착륙에 성공했다. 승합차 크기의 탐사로버 퍼서비어런스는 한국시간으로 오늘 새벽 5시 55분 ‘공포의 7분’을 극복하고 화성의 고대 삼각주인 지름 45㎞의 예제로 크레이터 바닥에 사뿐히 내려앉았다. 탐사 로버는 일련의 장비와 하드웨어 점검을 끝낸 다음, 화성 생명체 흔적 찾기를 비롯해 지구로 보낼 화성 암석 샘플 채취, 새로운 탐사기술 시연 등의 미션을 수행할 예정이다. 무려 27억 달러(한화 약 3조원)를 투입한 NASA의 ‘화성 2020 미션’의 핵심인 퍼서비어런스는 지난해 7월 30일 미국 플로리다주 케이프커내버럴 공군기지에서 아틀라스-5 로켓에 실려 발사된 후 204일 동안 약 4억 6800만㎞를 비행해 화성에 도착했다. 퍼서비어런스는 오늘 새벽 착륙선에 실려 5시 48분 약 140㎞ 상공에서 화성 대기에 진입했다. 마지막 단계에서 낙하산에 이어 착륙선이 역추진 로켓을 작동해 공중에 뜬 상태에서 스카이 크레인으로 초속 0.75m의 저속으로 로버를 지상으로 내렸다. 퍼서비어런스는 5분 뒤 처음으로 화성 표면 사진을 전송했다.퍼서비어런스의 착륙 성공으로 미국은 지금까지 총 5기의 로버(탐사 로봇)를 화성에 착륙시킨 나라가 됐다. 또한 미국은 지난해 7월 시작된 아랍에미리트(UAE), 중국이 참여한 전 세계 화성 탐사 대장정에서 유일하게 화성 대기권을 뚫고 내려와 ‘공포의 7분’으로 불리는 화성 표면 착륙를 이뤄냈다는 기록도 세웠다. 퍼서비어런스는 역사상 기술적으로 가장 진보한 탐사로보로 평가받는다. 각종 센서와 마이크, 레이저, 드릴 등 고성능 장비가 장착됐으며, 카메라는 19대가 달렸다. 그 가운데에도 가장 눈에 띄는 건 소형 헬기 형태의 무인기 ‘인제뉴어티’를 탑재한 것이다. 중량 1.8㎏의 무인기인 ‘인제뉴어티’는 화성에서 첫 동력 비행을 시도한다. 이는 지구 외의 천체에서 최초를 항공기를 미션으로 인류의 우주탐사에 한 획을 긋는 중요한 실험이다.인제뉴어티의 회전 날개는 분당 2400회 회전하는데, 이는 지구상의 헬기에 비해 몇 배나 되는 회전수이다. 화성의 대기 밀도가 지구의 1%에 불과하기 때문에 빠르게 날개를 휘저어 낮은 대기 밀도를 극복하고 비행할 수 있기 위함이다. 또한 인제뉴어티에는 자동조종 기능도 장착되어 있다. 지구와 화성 간 거리가 너무 멀어 전파로도 10분이 걸리기 때문에 관제소에서 원격 조종하는 것이 불가능하기 때문이다. 현재까지 화성에 대한 탐사는 우주공간에서 움직이는 인공위성이나 지상에서 움직이는 탐사로버에 의존했는데, 하늘을 나는 무인기가 추가되면서 관측 범위가 확대될 것으로 기대된다. 퍼서비어언스에는 또 인간의 화성 착륙을 염두에 둔 실험장비도 탑재되어 있다. 화성 대기의 이산화탄소를 산소로 바꿔 호흡이나 로켓 추진의 산화제로 사용할 수 있는지를 확인하기 위한 것이다. 만약 실험에 성공하면 굳이 지구에서 산소를 가져가지 않아도 되는 만큼 화성 개척에 중요한 진전이 이뤄질 것으로 보인다. 외계 정착에서 가장 중요한 해결 과제인 산소 조달 문제가 해결되는 셈이다. 이 같은 여러 측면에서 이번 퍼서비어런스의 화성 미션은 인류의 우주탐사 역사에서 중요한 변곡점을 이룰 것으로 평가된다. 이제껏 대부분의 우주탐사가 있는 그대로의 자연계를 탐구하는 것에 집중되는데, 이번 임무는 인간 정착을 위해 자연계를 일부 바꿀 수 있는지 확인하는 것이기 때문이다. 화성을 인류가 생존하기 적합한 공간으로 만드는 작업을 화성의 테라포밍(Terraforming of Mars)이라 하는데, 이번 퍼시비어런스 미션은 진정한 의미에서 화성 테라포밍의 첫걸음을 떼는 것이라고 볼 수 있다. 한편 미국에 며칠 앞서 탐사선을 발사한 아랍에미리트(UAE)와 중국은 지난주 각각 화성 궤도에 탐사선을 진입시키는 데 성공했다. 특히 중국은 오는 5월 미국처럼 지상 탐사선을 화성 표면으로 착륙시킬 예정이다. 착륙 예정지는 NASA의 바이킹-2의 착륙선이 내렸던 유토피아 평원 내에 있는데, 많은 양의 얼음이 있을 것으로 추정되는 그 지역에 대한 자세한 지형을 이미징하기 시작할 것이다. 현재 톈원 1호는 화성에서 400㎞ 떨어진 궤도에서 화성을 공전하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

영국 의료탐지견협회, 미국 존스홉킨스대 의대, 전립선암재단, 텍사스 엘파소대, 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 의대, 매사추세츠종합병원, 연구개발 기업인 케임브리지 폴리머, 이매지네이션 엔진 공동연구팀은 전립선암 탐지견의 능력을 인공지능(AI)과 탐지센서에 적용할 수 있는 기술을 개발하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 18일자에 연구결과를 발표했다. 연구팀은 개의 후각기능을 흉내 낸 소형 탐지시스템을 만들고 AI 기계학습을 통해 일반 검진법보다 암을 빠르고 정확하게 진단하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

첨단 정보통신기술(ICT)을 이용해 코로나19 대응과 주민 편의를 높이는 서울 강남구가 이번에는 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 지역의 주차 문제를 해결한다. 강남구는 오는 7월까지 거주자우선주차장 2679면에 부정주차 방지·주차난 해소를 위한 IoT 기반 ‘스마트 공유주차 서비스’를 확대 설치한다고 16일 밝혔다. 스마트 공유주차 서비스는 애플리케이션 ‘더강남’과 ‘파킹프렌즈’ 등을 통해 비어 있는 거주자우선주차장을 이웃들과 함께 사용하는 것이다. 거주자우선주차장을 배정 받은 주민이 차량을 비우는 시간대를 앱에 등록하면, 누구나 시간별로 빈 주차장을 사전에 결제한 뒤 이용할 수 있다. 정순균 강남구청장은 “이제까지 거주자우선주차장을 공유하기 위한 다양한 시도가 있었지만, 언제 비어 있는지를 사용자가 알기 어려워 쉽지 않았다”면서 “이번 사업은 첨단기술을 활용해 거주자우선주차장을 공유경제의 영역으로 끌어들인 것”이라고 설명했다. 주차비는 30분당 900원이다. 공간을 공유한 구민은 주차 수익 50%를 가져가고, 거주자우선주차장 배정 시 가점도 받는다. 희망자는 강남구 도시관리공단(1544-2113), 파킹프렌즈(1661-5806)로 신청할 수 있다. 앞서 강남구는 지난해 1차로 청담·신사·삼성·논현동 주차장 1834면에 센서 부착을 완료했다. 황관웅 주차관리과장은 “올해 2679면에 대한 센서 설치가 완료되면 ‘내 집 앞 주차장’을 제외한 모든 거주자우선주차장에 공유주차 서비스를 위한 기반 시설이 구축되는 것”이라면서 “공유참여자 인센티브 확대를 통해 민간 부설주차장 개방도 유도할 계획”이라고 말했다. 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

최근 인공지능(AI) 스피커를 사용하는 사람들이 많아지고 있다. 음성인식 수준이 높아졌다고는 하지만 여전히 제대로 알아듣지 못하고 엉뚱한 답변을 내놓거나 다른 명령을 수행하는 경우가 있다. 여전히 ‘못 알아들어’ 속터지는 경우가 잦다. 이에 국내 연구진이 사람의 귀를 흉내내 초고감도 인공지능 기반 음성센서를 개발해 주목받고 있다. 카이스트 신소재공학과 연구팀은 음성 주파수 영역에서 센서의 막이 큰 진폭으로 진동하는 공진현상을 활용해 전기신호가 만들어지는 공진형 유연 압전 음성센서를 개발해 정확도가 높은 초고감도 인공지능 기반 화자 식별 및 음성 보안기술을 구현했다고 15일 밝혔다. 또 스마트폰과 인공지능 스피커에 탑재해 제품화하는데도 성공했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 12일자에 실렸다. 인간이 먼 거리의 소리를 인식하는 방법은 달팽이관에 있는 사다리꼴 막이 가청주파수 대역에서 공진현상을 발생시켜 소리를 증폭시킨다. 연구팀은 사람의 귀를 흉내내기 위해 얇은 유연 압전막을 사용해 여러 공진 채널을 구현해 소리를 초고감도로 식별할 수 있는 공진형 음성 센서를 만들었다.유연 압전 음성센서는 신호 대 잡음비(SNR)가 우수해 음성인식 기능이 뛰어나고 다수의 채널을 이용해 적은 데이터양으로도 화자 식별 정확도를 높일 뿐만 아니라 원거리에서 스마트 기기들을 정확하게 제어할 수 있다. 연구팀이 개발한 음성센서를 같은 조건에서 기존 기술과 비교한 결과 음성인식 오류율을 60~95%까지 줄이는 것으로 확인됐다. 이건재 신소재공학과 교수는 “이번에 개발된 기술은 높은 민감도를 갖고 있으며 크기를 획기적으로 줄였기 때문에 미래 인공지능기술을 작동시키는데 핵심 센서로 적용할 수 있다”라며 “현재 대량생산 공정이 완성 단계에 있기 때문에 곧 상용화될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 과학자가 자연에는 없는 단백질을 합성해 고감도 센서를 만드는데 성공했다. 미국 시애틀 워싱턴대 생화학과, 단백질디자인연구소, 생명공학과, 하워드 휴즈 의학연구소, 카이스트 생명과학과, 국립강원대 의생명과학대 공동연구팀은 새로운 단백질을 합성해 질병 진단, 병원균 감지 등에 사용되는 고감도 단백질 센서 플랫폼을 만들었다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’에 실렸다. 단백질 센서는 질병이나 병원균 진단, 치료 예후 추적 등에 많이 사용되는데 자연계에 존재하는 것이나 이를 변형한 형태들이 많다. 문제는 자연계에 존재하는 단백질을 센서로 사용하기 위해서는 비용이나 시간이 많이 투입된다는 점이다. 연구팀은 계산 단백질 디자인 방법으로 자연에 존재하는 단백질이 아닌 인공적 골격 단백질을 만든 뒤 심해 새우가 만들어 내는 발광 단백질과 재조합시켜 단백질을 감지하는 기능을 만들었다. 이렇게 만들어진 ‘두 요소’ 단백질 시스템은 특정 단백질과 만날 때만 결합하고 결과적으로 발광하도록 설계됐다. 또 발광 정도는 표적 단백질 농도에 따라 달라지기 때문에 발광 여부와 세기를 측정함으로써 표적 단백질 존재와 농도를 감지할 수 있다. 연구팀이 만든 단백질 시스템은 레고 블록처럼 조립하는 방식으로 원하는 단백질 센서를 만들 수 있는 플랫폼으로도 사용할 수 있다. 실제로 연구팀은 이번 기술을 이용해 B형간염 바이러스 단백질 센서, 코로나바이러스 단백질 센서 등 8종류의 고감도 단백질 센서를 만들었다. 오병하 카이스트 생명과학과 교수는 “이번에 개발한 단백질 센서의 작동 방식은 자연계에서 찾을 수 없기 때문에 자연의 모방을 넘어 자연에 존재하지 않는 단백질과 기능을 창출할 수 있다는 장점을 갖는다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반 소총수를 금세 특등사수로 바꿔주는 총기 장치를 미국에서 개발해 성능검사까지 진행하고 있다는 소식이 전해졌다. 밀리터리닷컴 등 국방 관련매체에 따르면, 미육군은 신형화기 개발사업 ‘차세대 분대화기’(NGSW)의 일부분으로 이른바 에이스(ACE)로 불리는 소총용 안정장치를 평가하고 있다. 조준제어개선장치(Aim Control Enhancer)라는 의미를 가진 에이스는 소총의 일반적인 부속품 장착 플랫폼인 피카티니레일에 쉽게 달아 사수가 격발하지 않는 손으로 파지할 수 있다.에이스에는 소형 자이로스코프(회전체의 운동 측정) 등 센서가 내장돼 있어 카메라 짐벌(수평유지장치)과 비슷하게 미세한 수평 또는 수직 움직임에 대응한다. 버튼을 누르면 사수의 미세한 움직임을 보정해 총구를 표적에 고정할 수 있게 해주는 것이다. 에이스의 개발자 매슈 앵글 박사는 “이 장치는 자동으로 조준하는 것은 아니지만 손이 흔들릴 때 총열을 가만히 유지하도록 움직인다”고 설명했다. 사수가 사격 중에 안정성을 유지하는 것은 특히 지지할 수 없는 위치에서 매우 어렵다. 몇년간 호흡 등 훈련을 해도 총구가 흔들리는 것을 항상 보정할 수 없기 때문이다. 하지만 에이스는 사수의 소총 움직임을 감지하면서 제어를 위한 각종 센서를 사용해 표적에 대해 적절한 방향을 유지하게 해준다. 이런 기술은 사수가 제어할 수 없는 총기의 흔들림을 보정하기 위한 것이다.미 매사추세츠공과대(MIT)에서 박사과정 중에 에이스를 설계한 앵글 박사는 “이 장치는 대부분 사람 손이 흔들리는 패턴의 규모를 60~80% 정도 줄여준다”면서 “현재 무게는 255g 이하이고 판매 가격은 1000달러선이 될 것”이라고 말했다. 하지만 이 장치는 최대 5시간까지 운용할 수 있는 두 개의 배터리에 의해 작동한다. 따라서 그보다 작전 시간이 길어지면 충전을 해야만 한다. 에이스는 원래 아이언맨 슈트로 유명한 미군의 탈로스(TALOS) 프로그램을 위해 개발되고 있었다. 하지만 탈로스 프로그램이 지난 2019년 전격 중단되면서 이 장치 만이 일반 병사의 작전 능력 향상을 위한 프로그램을 통해 명맥을 이을 수 있었다. 현재 미육군은 에이스를 효율적으로 사용할 수 있는 자동소총을 개발할 총기제조사를 모집하고 있는 것으로 알려졌다. 사진=매슈 앵글 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr