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  • 머리카락을 이용해 습도 정확하고 빠르게 측정한다

    머리카락을 이용해 습도 정확하고 빠르게 측정한다

    국내 연구진이 사람의 머리카락을 이용해 기존 습도계보다 더 정확하게 공기중 습도를 측정할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 카이스트, 한국과학기술연구원(KIST), 미국 버팔로대 공동연구팀은 사람의 머리카락 일부분을 이용한 기계공진기를 개발해 정밀하게 습도를 계측할 수 있는 방법을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 센서분야 국제학술지 ‘센서스 앤드 액추에이터스’ 최신호(4월 23일자)에 실렸다. 머리카락은 주변 습도 변화에 따라 길이가 변하는 특징 덕분에 습도 감지에 오랫 동안 쓰여왔다. 머리카락 주성분인 케라틴 단백질이 습도에 따라 팽창하는 성질 때문으로 상대습도가 0%에서 100%로 증가할 때 약 2% 정도 길이가 늘어나는 것으로 알려져 있다. 문제는 머리카락의 길이에 따른 습도 측정은 반응 속도가 느리고 지속적으로 수치를 보정해야 하기 때문에 정밀한 계측 수단으로 활용되지 못한다. 이에 연구팀은 머리카락으로 기계공진기를 만들어 머리카락의 길이가 아닌 물체 고유의 진동수인 공진 주파수를 측정했다. 이번에 개발된 기계공진기는 머리카락을 기타 줄처럼 팽팽하게 고정한 뒤 광학적 측정을 위해 금을 입힌 뒤 레이저를 이용해 공진 주파수를 측정해 정밀 습도계로 활용할 수 있도록 한 것이다. 이번 기술은 습도가 증가하면 머리카락의 길이가 길어지면서 머리카락 공진기 내부 인장력이 감소되고 동시에 공진 주파수가 줄어드는 경향을 이용했다. 습도 증가는 공진기의 관성을 변화시켜 공진 주파수 감수에 영향을 미치는 원리를 활용했다. 이정철 카이스트 기계공학과 교수는 “평소 쓸모없는 생활 쓰레기로 버려지는 짧은 머리카락을 이용해 습도를 정밀하고 빠르게 측정할 수 있는 센서를 만든 친환경 연구”라며 “이번 기술을 활용하면 머리카락 물성에 영향을 미치는 다른 요소를 측정해 건강상태와 질병 분석 등 다양한 센서를 만들 수 있을 것으로 기대한다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 대구오페라하우스, 오페라 기반 융복합콘텐츠 생산의 획기적 성과 거둬

    대구오페라하우스는 한국콘텐츠진흥원 주최 ‘융복합콘텐츠 시연지원사업’에 최종 선정됐다. 이 사업은 문화예술·혁신기술 콘텐츠의 첨단 기술·장비 기반 시연 지원(쇼케이스, 기술시연 등)을 통한 융복합 콘텐츠 산업 활성화 기여를 목표로 한다. 이번 지원사업에 총 47개 기관이 신청, 최종적으로 10개 기관이 선정되었다. 그 중 클래식공연예술기관으로는 대구오페라하우스가 유일하며 1억 원 가량의 국비지원을 받을 예정이다. 대구오페라하우스가 제안한 이번 사업은 CT(Culture Technology) 기술을 활용한 융복합오페라 갈라콘서트이며, 최첨단 CT기술을 통해 전설의 오페라가수 ‘마리아 칼라스’ 등을 재현하는 콘서트라고 할 수 있다. 주관은 대구오페라하우스가 하며, 한국생산기술연구원 문화기술그룹이 기술협약을, ‘싸이’ 등 세계적인 대중가요가수의 초대형무대미술을 담당해왔으며 지난 평창동계올림픽 개막행사에 참여해 이름을 알린 ㈜유잠스튜디오가 멀티미디어 연출을 맡기로 하였다. 대구오페라하우스는 5월부터 프로그램을 준비, 10월 25, 26일 콘서트를 선보일 계획이다. 이번 사업 및 공연의 핵심내용은 한국생산기술연구원에서 개발한 동적 실물 영상 투사 기술인 ‘카멜레온 서피스(Chameleon Surface)’에 다시 만날 수 없는 전설의 성악가(마리아 칼라스(소프라노), 엔리코 카루소(테너), 피에로 카푸칠리(바리톤))들을 재현하는 것이다. ‘카멜레온 서피스’는 약 400개 이상의 선형 구동장치(액추에이터)를 사용, 부조와 같은 반입체 형태의 면을 만들어내는 최첨단 기술로서, 그 표면(스킨)에 다수의 프로젝트를 투사함으로써 깊이감과 입체적 영상효과를 나타낼 수 있다. 무대에 ‘카멜레온 서피스’를 배치하고, 공연시 객석의 환호와 박수 반응에 따라 반응하는 상호작용예술을 적용하여 그야말로 살아있는 공연 현장이 될 수 있도록 할 계획이다. 실제 성악가의 페이스 모션 캡처, 에어 파운데이션 기술 등이 더해져 실재감과 감동을 더할 예정이며, 성악가의 얼굴과 표정 외에도 오페라의 다양한 음압(sound pressure)을 ‘카멜레온 서피스’에 입체적으로 표현해낼 수 있다. 순수공연예술분야가 기술과 융합하여 성과를 낸 사례로 뉴욕 메트로폴리탄 극장의 생방송 오페라(HD OPERA)를 들 수 있다. 이를 통해 극장에서 공연을 즐기기 어려운 시민들도 메트로폴리탄 오페라를 즐길 수 있게 돼 ‘공연계 혁명’으로 평가받는다. 대구오페라하우스 역시 지난해에 최초로 시도한 로봇오페라에 이어 올해 CT기술 활용 오페라 갈라콘서트를 개최하는 등 최첨단기술 활용에 어느 때보다 힘을 쏟고 있으며, 나아가 오페라 저변확대 및 지역문화 진흥이라는 성과를 창출할 계획이다. 기존의 고객층이 한정돼 있었다면, 오페라에 기술을 적용함으로써 폭넓은 고객층을 확보할 수 있으며, 나아가 예술을 통한 수익 및 가치 창출을 기대할 수 있다는 것이다. 배선주 대구오페라하우스 대표는 최첨단 무대기술을 활용하여 순수 오페라의 매력을 극대화할 수 있는 좋은 기회라며, “순수공연예술인 오페라에 새로운 문화기술을 적용하는 도전과 시도를 통해 오페라 본연의 예술성과 작품성을 살리되, 오페라 관객들을 확대하는 특별한 공연콘텐츠를 제작하겠다”고 의지를 나타냈다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr
  • [고든 정의 TECH+] 2023년까지 40TB 개발?…대용량 하드디스크의 미래

    [고든 정의 TECH+] 2023년까지 40TB 개발?…대용량 하드디스크의 미래

    지금까지 수많은 IT 제품들이 반짝하고 등장했다가 역사의 뒤안길로 사라졌습니다. 지금 10대 청소년들은 잘 모를 비디오 테이프, 삐삐, 플로피 디스크, 휴대용 카세트 테이프 등 여러 제품들이 한때 생활 필수품처럼 사용되다 사라졌습니다. 아직은 필수 저장장치로 사용되지만, 하드디스크(HDD)의 미래 역시 비슷할지 모릅니다. SSD라는 아주 강력한 경쟁 상대가 있기 때문이죠. PC 수요의 감소와 SSD의 보급으로 하드디스크 출하량은 몇 년째 계속 감소하고 있습니다. 하지만 아이러니하게도 하드디스크로 저장하는 데이터의 양은 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 폭발적으로 증가하는 데이터를 모두 담기에는 아직 SSD가 너무 비싸기 때문이죠. 따라서 주요 하드디스크 제조사는 데이터 센터를 위한 대용량 하드디스크 개발에 박차를 가하고 있습니다. 주요 제조사들은 HAMR(Heat Assisted Magnetic Recording, 가열 자기 기록)을 비롯한 신기술을 적용해 현재의 하드디스크 용량을 몇 배로 늘릴 계획입니다. 가열 자기 기록 기술은 20mW 출력의 810nm 레이저를 이용해 순간적으로 섭씨 450도까지 가열해 자기 기록을 남기는 것으로 더 좁은 공간에 데이터를 기록할 수 있습니다. 최근 16TB 용량의 1세대 가열자기기록 방식 하드디스크를 선보인 씨게이트는 새로운 로드맵을 통해 2023년까지 40TB 하드디스크를 개발할 수 있다고 발표했습니다. 관련 전문 매체인 아난드텍에 의하면 이미 씨게이트는 내부적으로 3TB 용량의 플래터를 테스트하고 있습니다. 하드디스크는 플래터라는 동그란 원판에 데이터를 기록하는 방식인데 일반적으로 고용량 하드디스크일수록 더 많은 플래터를 넣습니다. 예를 들어 3TB 플래터 8장을 넣으면 24TB 하드디스크 개발이 가능합니다. HAMR 기술을 적용된 3TB 플래터의 데이터 저장 밀도는 제곱인치 당 2.381Tb (Tb/Inch^2)인데 앞으로 기록 밀도를 10Tb/inch^2까지 늘릴 수 있다고 합니다. 따라서 100TB 하드디스크 개발도 가능합니다. 씨게이트는 2020년에 20TB 이상 용량의 하드디스크를 출시하고 2021-2022년 사이에 30TB, 2023년 이후에 40TB 용량의 하드디스크를 출시한다는 로드맵을 가지고 있습니다. (사진) 그때까지 목표를 달성할 수 있을지 의구심도 들지만, 사실 그래야만 하는 이유가 있습니다. SSD 역시 셀 하나에 4비트를 기록하는 QLC 기술이나 여러 층으로 셀을 쌓아 올리는 3D 낸드 기술이 발전하면서 용량 대비 가격이 빠르게 내려가기 때문입니다. 이미 일부 1TB SSD가 보급형 가격으로 내려왔고 크기가 작으면서도 속도가 빠른 M.2 NVMe PCIe 규격의 SSD 역시 가격이 빠른 속도로 떨어지고 있어 앞으로 컴퓨터의 기본 저장 장치는 SSD로 통일될 가능성이 커졌습니다. 하드디스크는 대용량 데이터 저장이 필요한 일부 사용자와 데이터 센터의 전유물이 될 것입니다. 하지만 낸드 플래시 메모리 가격이 더 폭락하면 하드디스크의 미래는 플로피 디스크와 비슷할 가능성이 큽니다. 따라서 하드디스크 업계는 고용량 하드디스크 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. 용량과 더불어 개선이 필요한 부분은 바로 속도입니다. 하드디스크는 원리상 반도체 기반인 SSD보다 속도가 느릴 수밖에 없습니다. 따라서 SSD와 속도 경쟁은 무의미하지만, 용량이 점점 커지면서 대용량 데이터를 읽고 쓰는데 너무 시간이 오래 걸리고 있습니다. 10TB 이상 용량 하드디스크도 읽기/쓰기 속도는 200MB/s를 좀 넘는 수준에 불과해 대용량 데이터를 백업하거나 불러오는데 너무 많은 시간이 필요합니다. 이것 역시 데이터 센터에서 점점 SSD 사용이 늘어나는 이유입니다. 과거 하드디스크가 서버에서 주 저장장치로 쓰이던 시절에는 속도를 높이기 위해 10,000-15,000rpm(rpm, 분당 회전 속도)의 고속 하드디스크가 있었습니다. 하지만 여러 개의 플래터를 넣은 고용량 하드디스크에서 7200rpm 이상의 회전 속도는 전력 소비와 발열을 감당하기 어렵습니다. 따라서 업계의 해결책은 데이터를 읽고 저장하는 액추에이터를 여러 개 넣어 속도를 높이는 것입니다. 멀티 액추에이터 기술 Multi-Actuator Technology (MAT) 기반 하드디스크는 올해 1세대 제품이 출시되며 앞으로 20TB, 30TB, 40TB 하드디스크가 출시됨에 따라 그 비중이 높아질 것으로 예상됩니다. 두 개의 액추에이터를 사용한 1세대 제품의 경우 최대 데이터 전송 속도가 480~500MB/s로 기존 하드디스크의 두 배에 달합니다. 물론 더 빠른 속도로 발전하는 SSD를 따라잡을 순 없지만, 사용하기 더 편리해질 것은 분명합니다. 현재 SSD 및 하드디스크 업계의 경쟁 덕분에 TB급 SSD 및 10TB급 하드디스크의 가격은 크게 내려갈 것으로 예상됩니다. 어떤 제품을 구매하든 개인 소비자와 대규모 데이터 센터 모두에게 이익이 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
  • 울산시 지자체 최초 자율주행차 임시운행허가 취득

    울산시가 전국 최초로 자율주행차 임시운행허가를 취득했다. 울산시는 자치단체 가운데 처음으로 국토교통부로부터 자율주행차 임시운행허가를 취득했다고 28일 밝혔다. 울산시는 자율주행차 기술개발을 위해 2017년 4월부터 사업비 32억원을 들여 울산테크노파크와 자동차 부품기업 등 9개 기관이 참여하는 자율주행차 제작 및 실증사업을 추진해왔다. 그동안 주변 환경 인지를 담당하는 라이다·레이더·카메라 등 첨단 센서와 액추에이터를 통합하고 호환성 검증 과정을 거쳐 내연기관 기반 자율주행 1호 차와 전기차 기반 자율주행 2호 차를 각각 제작했다. 액추에이터는 제어 신호에 따라 가·감속, 핸들 조작을 실행하는 장치다. 또 실제 도로 주행에 필요한 V2X(Vehicle to Everything) 인프라를 북구 이예로 가대 교차로~중산 교차로(7㎞) 구간에 지난 9월 완료했다. V2X는 무선 통신을 통해 차량이 운행 중 신호등 등 도로 인프라와 각종 교통·보행자 정보를 공유하는 기술이다. 이번에 취득한 임시운행차량은 전기차 기반 자율주행 2호 차다. 현재까지 현대자동차 16대, 서울대 4대 등을 비롯해 24개 기관에서 모두 53대의 임시운행허가가 났다. 울산시는 임시운행허가가 지역 중견·중소기업이 자율주행차량 부품을 개발하는 데 촉매제가 될 것으로 기대하고 있다. 시 관계자는 “임시운행허가를 취득한 차량을 이용한 실제 도로 주행에서 차선·차간거리 유지, 끼어들기 등 인지·판단 능력과 V2X 연동 자율주행 통합시스템 실험을 진행해 주변 차량 인식능력 시스템 향상, 악천후에 의한 센서 오류 방지 등 기술개발에 나설 계획”이라고 밝혔다. 울산시는 미래자동차 산업 신기술 개발을 위해 3억원, 인지·판단을 통한 방향 제어 및 V2X 연동 통합시스템 개발 16억원, 자율주행 스마트 도어 트림 개발 19억원, 자율주행 편의성 향상 및 안전성능 개발 15억원을 투입하는 등 자율주행차를 기반으로 미래 자동차산업을 육성하고 있다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr
  • 불편한 혈액검사 없이 성조숙증 진단한다

    불편한 혈액검사 없이 성조숙증 진단한다

    생활환경과 식생활의 변화로 10대 중반 사춘기에 나타나던 2차 성징이 10대 이전에 나타나는 성조숙증. 최근들어 성조숙증 진단을 받는 아이들이 많다. 이 때문에 초등학생 학부모들이라면 누구나 ‘우리 아이가 성조숙증 아닐까’하는 걱정을 한다. 성조숙증이 나타나면 키가 충분히 크지 않을 수 있다는 우려 뿐만 아니라 급격한 신체 변화로 정신적 스트레스를 받기도 하고 비정상적 성장으로 각종 질병에 쉽게 노출될 수 있다. 그러나 성조숙증 진단을 받는 과정은 번거롭고 피를 뽑아서 측정하기 때문에 아이들이 부담을 갖는 경우가 많다. 그런데 국내 연구진이 소변검사만으로도 쉽게 성조숙증 진단을 받을 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구단과 도핑콘트롤센터 공동연구팀은 어린이들이 소변에 극미량으로 존재하는 성호르몬을 고감도로 찾아내는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 분석화학 분야 국제학술지 ‘센서 앤드 액추에이터B:화학’ 최신호에 실렸다. 현재 성조숙증 진단을 위해서는 성선자극 호르몬 검사라는 방법을 쓰고 있다. 호르몬 방출검사라고도 불리는 이 방법은 유도제를 주사한 다음 일정 시간 간격으로 채혈해 주사 전후의 호르몬 수치를 비교한다. 문제는 아이들이 반복적 채혈로 인한 통증과 심리적 부담감을 갖게 되고 유도제로 인위적 호르몬 측정을 시도하기 때문에 검사 당시 신체환경과 주변요인이 검사결과에 영향을 미칠 수도 있다. 연구팀은 여성호르몬인 에스트라디올과 남성호르몬인 테스토스테론에 달라붙는 나노입자를 만들어 소변만으로도 여러 종류의 성호르몬을 효과적으로 찾아내는 방법을 개발했다. 이 방법을 사용하면 기존에 단순히 질량분석기로만 검출하는 방법보다 신호증폭 효과가 1만배 이상 높은 것으로 확인됐다. 이효진 KIST 생체재료연구단 박사는 “이번 연구 결과는 성호르몬 뿐만 아니라 소변 내에 검사가 어려웠던 다양한 저분자들을 찾아내는데도 도움이 될 것”이라며 “소아비뇨기과와 공동연구를 통해 실제 임상현장에서 활용할 수 있는 방법을 찾고 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • [과학계는 지금]

    ●피 대신 침 검사로 콜레스테롤 분석 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 바이오마이크로시스템 연구단 이수현 박사팀이 혈액 검사 대신 타액 검사만으로도 고지혈증 같은 지질대사 질환자들의 콜레스테롤을 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 센서 분야 국제학술지 ‘센서스 앤 액추에이터B’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 셀룰로오스와 백금 나노물질을 결합시킨 고성능 센서를 제작해 침 속에 포함된 나노그램 수준의 콜레스테롤까지 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 기술은 혈액 체취로 인한 환자들의 불편함을 줄여 줄 것으로 기대된다. ●겨울 김치 시원한 맛 내는 유산균 규명 한국식품연구원 부설 세계김치연구소의 신공정발효연구단 장지윤 박사팀은 겨울철에 담근 김치가 다른 계절에 담근 김치보다 더 시원하고 맛있는 이유가 ‘류코노스톡’ 유산균이 풍부하기 때문이라는 사실을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 식품 분야 국제학술지 ‘푸드 컨트롤’ 최신호에 실렸다. 김치를 발효시키는 것은 류코노스톡, 와이셀라, 락토바실러스 유산균인데 류코노스톡은 시원한 단맛과 청량감을 주지만 락토바실러스와 와이셀라는 신맛을 내는 젖산을 만들어 낸다. 겨울철 김치에는 류코노스톡 유산균이 봄철 김치보다 137%, 가을철 김치보다 176% 높은 것으로 조사됐다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 개인이 차고서 만든 전자기식 소총, 美 육군 도입 검토

    개인이 차고서 만든 전자기식 소총, 美 육군 도입 검토

    미 육군이 차세대 소총으로 한 개인이 발명한 전자기식 소총의 도입을 검토하고 있는 것으로 밝혀졌다. 영국 일간 데일리메일은 1일(현지시간) 미 콜로라도 스프링스 지역신문 ‘더 가제트’ 보도를 인용해 지역 총기 발명가가 만든 전자기식 소총을 소개했다. ‘리본 건’(ribbon gun)으로 명명된 이 소총의 시제품은 장난감처럼 보일 수도 있지만, 매년 미국에서 열리는 세계 최대 규모의 총기 시제품 전시회 ‘샷 쇼’에 올해 출품됐던 모델이다. 특히 이 총은 하나의 탄환이 아닌 새로운 블록 형태의 탄환과 다중 총열을 적용해 한 번에 탄알 4발을 동시에 발사할 수도 있다. 또한 이 총은 기존 기계식 방아쇠가 아닌 전자기 액추에이터를 적용한 새로운 형태의 방아쇠를 사용해 격발 속도를 높였다. 이론적으로는 초당 250회를 발사할 수 있다. 이 총을 개발한 이는 자택 차고에 ‘FD 군수품’(FD munitions)이라는 회사를 차리고 운영하고 있는 마틴 그리어 대표다. 그는 이미 2016년에 관련 기술에 관한 특허를 받았고 내년 중반부터는 민간 레저 모델의 생산을 시작할 계획이다. 심지어 그의 회사는 미 육군으로부터 군용 시제품 제작을 의뢰받았다. 이에 따라 그는 새로운 시제품 제작을 위해 자신의 자본금과 투자금을 합친 50만 달러(약 5억6000만 원)을 쏟아붇고 있는 것으로 알려졌다. 그는 “이 총은 미래이다”면서 “모든 최고의 물건은 누군가의 차고에서 나온다”고 말했다. 사진=FD munitions 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [달콤한 사이언스] 사탕처럼 빨아먹는 주사 나온다

    [달콤한 사이언스] 사탕처럼 빨아먹는 주사 나온다

    특정 대상이나 상황에 대해 지나칠 정도로 두려움을 나타내는 심리상태를 ‘공포증’이라고 합니다. 공포증이라고 하면 자신이 느끼고 있는 두려움이 너무 큰 나머지 스스로도 비합리적이라고 생각하면서도 이를 어쩌지 못하는 증상을 말합니다. 대부분 사회생활을 하는 데 심각한 어려움을 겪게 됩니다.●캡슐 형태 ‘뮤코젯’ 동물 실험 성공 이런 정신병리학적인 공포증 상태는 논외로 하더라도 사람은 누구나 두려워하는 것 한두 가지는 있습니다. 가장 흔히 나타나는 것은 주사같이 뾰족한 바늘을 무서워하는 것입니다. 사실 뾰족한 무언가가 살갗을 뚫고 쑥 들어가는 섬뜩한 느낌을 좋아하는 사람은 아무도 없을 것입니다. 이 때문에 많은 과학자는 주삿바늘 없이도 약효를 체내에 효과적으로 전달할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 지금까지 패치형태에서 작은 가시모양의 미세바늘까지 다양한 방법이 나왔습니다. 그러나 이런 방법은 주사의 고통은 줄여줄지 모르지만 약효 전달 측면에서 주사와 비교할 수 없기 때문에 상용화까지 이어지는 경우는 많지 않습니다. 약학 분야에서는 약 성분만큼 약을 어떻게 체내에 효과적으로 전달하느냐를 중요하게 생각합니다. 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리), 켁응용생명과학대학원, 버클리 센서앤액추에이터센터, 벅노화연구소 공동연구진이 입 안쪽에 백신을 고압으로 분사하는 방식의 접종 기술을 개발하고 의학 및 의공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 최신호에 발표했습니다. 독감 백신 중에서도 주사가 아닌 콧속에 약물을 뿌리는 ‘플루미스트’라는 제품이 있기는 하지만 백신을 조직까지 침투시키지 못해 접종 효과는 주사보다 떨어진다고들 합니다. 그렇지만 이번에 개발된 캡슐 형태의 백신 ‘뮤코젯’은 입 안에 상주하는 면역세포에 직접 도달해 면역반응을 유도하는 방식이기 때문에 주사방식보다 더 효과적이라고 합니다. 뮤코젯 캡슐은 내부와 외부 2개 구획으로 나뉘어 있습니다. 외부에는 5방울 정도의 물이 있고, 내부는 다시 2개의 저장소로 나뉘어 있습니다. 첫 번째 저장소에는 백신이 있고 두 번째 저장소에는 구연산과 탄산수소나트륨 분말이 들어가 있습니다. 뺨 안쪽에 대고 캡슐을 누르면 물이 첫 번째 내부 저장소로 들어가 구연산과 탄산수소나트륨과 섞이면서 이산화탄소를 만들어 냅니다. 이산화탄소는 강한 압력으로 백신이 들어가 있는 부분을 밀어내면서 입 안에 고압으로 분무되는 것입니다. 이산화탄소가 만들어 내는 압력은 백신이 피부점막을 충분히 침투해 들어갈 정도라고 합니다. 연구진은 돼지 조직과 살아 있는 토끼를 이용한 실험을 통해 뮤코젯의 성능을 확인한 결과 주사방식보다 접종이 쉽고 면역항체 반응도 주사제만큼이나 충분했다고 합니다. 물론 일부 연구자들은 토끼나 돼지, 사람의 구강이나 피부 조직이 다르며 구강분무제의 흡수율도 사람마다 차이가 있기 때문에 주사처럼 균일한 용량의 백신을 주입하기 어렵다고 반박합니다. 또 뺨 안쪽에 정확히 조준하는 것이 주사를 놓는 것보다 더 어렵다는 지적도 있구요. ●뺨 안 분사 대신 사탕에 넣는 법 모색 그렇지만 연구진은 캡슐이 터지면서 만드는 노즐의 직경, 분무압을 조절해 흡수율을 균일하게 만들 수 있고, 정확히 뺨 안쪽에 조준하는 문제는 사탕 속에 뮤코젯을 넣어 빨아먹는 형태로 만들면 된다는 해결방안을 제시했습니다. 뮤코젯 방식은 자궁경부암을 유발시키는 인유두종바이러스, 인플루엔자바이러스, 에이즈의 원인균 HIV, 임균 등 일부에 우선 적용 가능하지만 점차 적용 범위는 넓어질 것으로 예상되고 있습니다. 그렇게만 된다면 아이들을 데리고 백신 접종하러 갈 때 ‘주사 맞으러 가자’고 해서 진땀 뺄 필요 없이 ‘사탕 먹으러 가자’며 쉽게 갈 수 있게 되지 않을까요. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
  • 100㎏ 번쩍… 소방관 ‘아이언맨 슈트’ 만든다

    100㎏ 번쩍… 소방관 ‘아이언맨 슈트’ 만든다

    3년 뒤면 소방관들이 ‘아이언맨 슈트’를 입고 소중한 목숨을 구출할지 모른다. 소방관들은 건물 붕괴나 산사태, 화재와 같은 재난현장에서 29㎏이나 되는 장비를 착용한 채 임무를 수행한다. 무거운 건물 잔해를 들어 올려야 하는 데다 장비운반 땐 더하다. 이처럼 어려움을 겪는 이들을 위해 무게 100㎏까지 들어 올릴 수 있는 슈트 개발이 추진된다. 유압 액추에이터를 활용하는 것이다. 국민안전처는 12일 이 같은 내용을 포함한 신규과제 29개를 발표했다. 정보기술(IT) 강국의 힘을 앞세운 청사진이다. 리프팅, 이른바 ‘인명구조용 소방대원 근력 지원장치’ 개발엔 올해부터 2018년까지 4년 동안 29억원을 투입한다. 안전처는 국가 재난을 막고 관리하기 위한 국민 사업공모에 앞으로 5년에 걸쳐 예산 1153억 5000만원을 쏟아붓는다. 재난안전 기술개발 기반 구축과 자연재해 안전 기술개발, 사회재난 안전기술 개발, 소방안전 및 119구조·구급기술 연구개발(R&D), 해양경비안전 R&D 5개 분야다. 부문에 따라 길게는 2019년까지 마무리하는 것을 목표로 하는 종합계획에 올해에만 192억 1500만원을 투자한다. 먼저 기후변화와 함께 도시와 농어촌을 가리지 않고 심각한 피해를 낳는 풍수해 관련 대책이 눈에 띈다. 올해 20억원을 시작으로 2019년까지 피해를 산정하고 예측하는 기술을 개발하는 데 가장 많은 188억원을 산정했다. 음파를 활용한 인명 지킴이 시스템 개발에 2017년까지 3년간 130억원, 한반도 주변 화산분화 위험을 고려한 화산재해 대응체계 강화엔 같은 기간 70억원을 쓴다. 고시원이나 노래방같이 협소한 공간에 화재 등 재난이 발생할 때 현장상황이 어떤지를 탐색하는 장비를 개발하는 데 앞으로 5년에 걸쳐 42억원을 들인다. 화재·산악사고 등 각종 재난 때 ‘골든타임’을 가르는 구조용 헬기 운항을 돕는 시뮬레이터 개발에도 내년까지 38억원을 지원한다. 최근 잇달아 발생하고 있는 해양 위험유해물질 사고에 대응하는 기술과 장비를 개발하는 데에도 2018년까지 77억원을 책정했다. 적외선 카메라, 통신장비, 방독면 등 첨단기능을 장착한 ‘스마트 소방 헬멧’ 개발엔 3년간 36억원이 투입된다. 안전처는 과제발굴 활성화를 위해 13일 오전 9시 30분부터 오후 4시까지 서울 강남구 역삼동 한국과학기술회관에서 ‘2015년 국민안전처 재난안전기술 R&D 사업설명회’를 연다. 송한수 기자 onekor@seoul.co.kr
  • 드라마 속 상상의 무인차 ‘키트’… 단언컨대 5년내 거리 질주

    드라마 속 상상의 무인차 ‘키트’… 단언컨대 5년내 거리 질주

    “운전자의 개입 없이 차가 스스로 길을 찾아 운전하는 완전 자율주행차는 충분히 가능한 일입니다. 5년 내에 누군가 자율주행차를 내놓는 것을 보게 될 것입니다.” 지난 6일(이하 현지시간) 마크 필즈 포드 회장은 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전전시회인 CES 2015에서 자율주행차의 탄생이 그리 멀지 않다고 단언했다. 과거 공상과학 영화의 배경으로나 나올 법한 이야기지만 이를 듣는 현장 기자들의 반응은 그리 놀라는 눈치는 아니다. 그도 그럴 것이 필즈 회장이 발언하기 전날인 5일 미국 캘리포니아주 스탠퍼드대에서 출발한 아우디 자율주행차 ‘A7’가 무려 885㎞를 달려 행사장인 네바다주 라스베이거스에 도착했기 때문이다. 이틀간 시험주행에 함께했던 아우디의 선임 엔지니어 대니얼 리핀스키는 CES 2015 행사 마지막 날인 10일 서울신문 기자를 만나 당시의 소회를 풀어 놨다. 그는 “기름을 넣으려고 주유소에 들어가는 것 외에는 운전대를 잡을 필요가 없었기 때문에 운전을 좋아하는 나에게는 오히려 매우 지루한 시간이었다”면서 “그만큼 우리 자율주행차가 제대로 만들어졌다는 방증”이라고 말했다. 스마트폰에 이어 가장 혁명적인 아이템으로 꼽히는 자율주행차 덕에 이번 CES에서 언론의 스포트라이트는 무인 자동차에 돌아갔다. 이번 CES에서 메르세데스벤츠와 BMW, 포드 등 세계적인 자동차 회사들이 경쟁적으로 자율주행과 관련한 그들만의 노하우와 비전을 제시한 덕이기도 하다. 자동운전 자동차 기술은 크게 센서, 프로세서, 알고리즘, 액추에이터 등 네 가지로 정리된다. 센서는 사람의 눈과 귀를 대신해 교통신호와 차량의 흐름, 사물, 차선 등을 수집하는 역할을 한다. 차에 장착된 비디오카메라와 레이더센서, 위치측정기 등이 이런 눈과 귀를 대신한다. 업계에선 사람보다 센서의 능력이 탁월하다고 본다. 예를 들어 차가 막힐 경우 사람은 시야가 막혀 바로 앞차만 볼 수 있지만 자율주행용 레이더는 차 앞 4대의 차량까지 감지한다. 프로세서와 알고리즘은 인간의 뇌를 대신한다. 센서로 수집한 정보를 빠르게 처리해 순간적으로 서야 할지 달려야 할지, 또 핸들은 얼마나 돌려야 하는지 등을 결정하는 의사결정 단계다. 최고 핵심 기술에 속한다. 이런 결정이 내려지면 액추에이터는 인간의 손과 발을 대신해 행동한다. 그럼 업계의 설명대로 5년 후 거리에서 무인자동차를 만날 수 있을까. 주행 실험에서 보듯 일단 기술은 거의 완성 단계다. 자동차 업계에서 자율주행 자동차가 도로주행 중 돌발적인 변수를 만나 불가피하게 수동 조작을 하도록 만드는 거리를 평균 165.7㎞ 정도로 본다. 업계는 이 평균치를 170.6㎞까지 올리면 상업화를 시작할 수 있다고 본다. 즉 현재의 자율주행차가 스스로의 힘으로 5㎞ 정도만 더 달리게 만들면 판매가 가능하다는 얘기다. 그 시기는 5년 정도면 충분하다고 본다. 앞서 언급한 대로 글로벌 자동차 업체들은 2020년까지 자율주행차를 출시한다는 계획이다. 가장 앞서 자율주행차를 세상에 선보인 구글의 목표는 이보다 3년 정도 빠른 2017년 구글카 판매가 목표다. 단 앞으로 5년 내 판매될 예정인 자율주행차는 영화에서 보는 것처럼 차에 100% 운전대를 맡기는 것은 아니다. 자동차가 교통상황 등에 대한 모니터링 권한을 갖고 대부분 운전을 하지만 위급할 때는 경고를 보낸 후 운전자가 간헐적으로 개입하는 이른바 제한적인 자율주행차를 말한다. 시장조사 전문업체인 내비건트 리서치는 자율주행차가 도래하는 시기를 2020년으로 예상했다. 도입 첫해에는 8000대 정도가 출고되지만 이후 판매는 기하급수적으로 증가할 것으로 예상했다. 2035년 예상 판매량은 무려 9540만대. 세계에서 생산되는 5t 이하 경량급 차량(승용차 포함)의 75%에 해당하는 규모다. 이 같은 자율주행차는 편리함만이 목적이 아니다. 무엇보다 졸음이나 음주, 조작미숙 등으로 발생하는 교통사고를 크게 줄일 수 있다. 세계보건기구에 따르면 전 세계에서 한 해 약 124만명이 교통사고로 목숨을 잃는다. 사망 원인 중 9위에 해당한다. 우리나라에서도 18초마다 1명씩 교통사고로 사망한다. 업계에선 본격적인 자율주행차 시대가 도래하면 교통사고의 수가 현재의 90%까지 줄어들 것으로 보고 있다. 차량의 흐름도 좋아져 환경적으로도 큰 이득인 데다 장애인이나 고령자의 이동권도 보장할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 현실적으로 자율주행차 보급을 막는 난제도 적지 않다. 현재 자율주행차는 기존의 차값에 최소 1억원 이상의 추가 비용이 들어가야 한다. 대량생산 체계에 돌입한다고 해도 이 비용이 10년 안에 1000만원 이하로 내려오기는 쉽지 않다고 업계는 예상한다. 선진국에서도 보험 등 법적인 문제 등이 정리가 안 돼 있어 사고가 일어나면 운전자 과실로 해야 할지, 자동차 제조사 책임으로 해야 할지 미지수다. 국내에서는 아예 법규부터 발목을 잡는 상황이다. 미국에서는 현재 12개 주가 자율주행 차량 관련 법을 제정했거나 심사 중이지만 국내에서는 시험운행조차 불법이다. 일반도로에서의 시험 주행이 경쟁력을 좌우하지만, 법 때문에 이러지도 저러지도 못하는 상황이다. 일부 의원들이 관련 법안을 발의하고는 있지만 실제 법안이 통과될 수 있을지도 미지수다. 현대차는 우선 고속도로용 자율주행차를 선보인 뒤 2020년까지 일반도로에서도 달릴 수 있는 차량을 생산하겠다는 계획이다. 라스베이거스 유영규 기자 whoami@seoul.co.kr
  • 체내 약 운반하는 나노봇, 3D 프린팅 기술로 실현

    체내 약 운반하는 나노봇, 3D 프린팅 기술로 실현

    다양한 분야에서 그 가능성이 기대 되는 3D 프린팅 기술. 로봇 공학 기술과의 시너지 효과로 그 발전이 점점 빨라지고 있는 가운데 과학자들이 우리 몸속에서 활동할 수 있는 극초소형 로봇 원형을 만들어냈다. 아인슈타인을 비롯한 21명의 노벨상 수상자를 배출한 유럽 최고의 공과대로도 유명한 스위스 취리히연방공과대(ETH Zurich)의 브래들리 넬슨 교수(로봇·지능시스템)와 크리스토퍼 헤이롤드 교수(마이크로·나노시스템)가 공동으로 이끄는 연구진이 마이크로 시스템에 새로운 물질을 적용하기 위해 수년간 연구한 끝에, 체내를 헤엄쳐 물질을 운반할 수 있는 나노봇 개발에 성공했다. 현재 개발된 나노봇은 질환을 앓고 있는 심장에 도달시킬 수 있는 수준에 이르렀다. 이 연구에서 핵심은 적층제조(Additive Manufacturing)라는 3D 프린팅 기술로, 점토로 만드는 조각상처럼 재료를 추가하면서 제조해 나가는 조형 방법을 말한다. 이를 계기로 해당 장치의 기능성과 약물을 체내의 정확한 위치로 보낼 가능성이 훨씬 높아졌다고 한다. 연구진은 먼저 자성을 띤 나노 입자를 에폭시 수지 안에 넣고 반복적으로 3D 레이저 빔을 사용해 길이 60㎛(마이크로미터), 지름 9㎛의 이중으로 꼬인 나선 형태의 미세 장치(액추에이터)를 만들어냈다. 연구진은 “3D 프린팅 기술 덕분에 원하는 형태의 결과물을 얻을 수 있었고 수정도 훨씬 수월해졌다”면서 “마치 우리 몸의 편모(수영에 필요한 세포 소기관)와 같은 움직임을 이 나노봇에 부여하는 것도 가능해졌다”고 설명했다. 두 교수가 개발한 이 나노봇은 환자에게 미치는 영향을 최소화하는 최소침습수술(minimally invasive surgery)이나 원하는 곳에 정확히 약물을 투여하는 목표세포 약물전달(Targeted drug delivery), 특정 부위를 원격에서 확인하는 원격탐사(Remote sensing), 질병의 원인분석에 도움이 되는 단일세포 조작(Single cell manipulation) 등 다양한 분야에서 중요 역할을 할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한편 이 연구성과는 세계적인 저널인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’(Advanced Functional Materials) 9월호 표지 논문으로 게재됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
  • [와우! 과학] 더 크게 더 강력하게…거대 망원경 경쟁

    [와우! 과학] 더 크게 더 강력하게…거대 망원경 경쟁

    작은 고추가 맵다는 속담도 있지만 대개 몸집이 클 수록 강한 힘을 가진 경우가 사실 더 흔하다. 망원경 역시 더 클수록 좋다는 것은 물론 단순한 진리라고 할 수 있다. 망원경의 경우 구경이 클수록 당연히 빛을 모으는 면적도 커지고 그만큼 상세한 이미지를 구할 수 있다. 더 큰 망원경 만들기는 사실 망원경을 개발한 초창기부터 지금까지 계속되어온 천문학자들의 숙원 사업이었다. 더 크고 강력한 망원경이 있으면 더 멀리 떨어진 천체의 이미지를 더 상세하게 구할 수 있기 때문이다. 그때마다 당시의 기술로 가장 큰 망원경을 만들었던 과학자들은 계속해서 기술적인 한계를 뛰어넘으면서 현대에 와서는 VLT (Very Large Telescope) 나 켁 망원경 (Keck Telescope) 처럼 8-10 미터급 주경 (主鏡, primary mirror, 망원경의 반사경 가운데 가장 지름이 크고 빛을 최초로 모으는 거울. 보통 망원경의 구경은 이를 의미한다) 을 지닌 거대 망원경을 사용하거나 허블 우주 망원경처럼 아예 우주에 망원경을 쏘아 올리는 수준까지 진보했다. 이런 고성능 망원경들의 활약 덕분에 인류는 전례 없이 정확하게 우주의 모습을 연구할 수 있게 되었다. 그럼에도 불구하고 아직 인류는 우주에 대해서 모르는 것이 너무 많다. 학문적 발전과 인간의 끊임없는 호기심을 충족시키기 위해서 과학자들은 더 강력한 차세대 망원경을 준비 중에 있다. 두 번째로 중요한 기술적 진보는 하나의 큰 거울을 만드는 대신 작은 거울 여러 개로 비슷한 일을 할 수 있게 되었다는 것이다. 하와이의 켁 망원경에서 등에서 성공적으로 사용되고 있는 이 기술은 지름 10m 이상급 망원경을 만드는데 큰 기여를 했다. 단순하게 생각하면 거울 여러 개를 만드는 일이 어렵지 않을 것 같지만 이 거울들이 모여서 정확한 상을 맺게 하는 일은 상당한 기술적 난이도를 필요로 하는 일이다. 이것이 가능해지면서 이제 과학자들은 20m, 30m, 심지어 40 m급 초대형 망원경도 더 이상 꿈이 아니라는 사실을 깨달았다. - 7개의 거울이 모여 초대형 망원경을 이루다 기존의 10m급 망원경을 크게 뛰어넘는 차세대 거대 망원경 가운데서 비교적 근시일 내로 완성이 될 가능성이 높은 망원경으로 거대 마젤란 망원경 (Giant Magellan Telescope, GMT) 이 있다. GMT 는 7개의 8.4m급 거울이 하나의 큰 거울을 이룬다. 현재 기술로 만들 수 있는 가장 단일 거울의 크기가 그 정도이기 때문이다. 이렇게 모인 거울은 분해능으로 봤을 때 지름 24.5m 급 단일 거울과 비슷하며 빛을 모으는 능력에서는 지름 22 미터급 단일 거울과 비슷한 능력을 발휘한다. 빛을 모으는 면적은 총 368㎡ (약 111 평) 에 달한다. 그리고 이 거대한 주경 덕분에 망원경의 움직이는 부분의 무게만 1100t에 달한다. 이를 정교하게 조절해서 저 멀리 은하와 별을 관측할 수 있다는 것 자체가 현대 과학의 경이라고 할 수 있다. 현재 GMT 의 7개의 거울 가운데 첫 번째 거울은 2005년부터 제작에 들어가 현재 완성되었는데 연마를 마친 상태에서 표면 오차는 19 나노미터에 불과하다고 한다. 두 번째 거울은 2012 년 제작에 들어가 현재 표면 가공 중이며, 2013년에는 3번째 거울이 2014년 말에는 4번째 거울이 제에 들어갈 예정이다. 완성은 2020 – 2021년을 목표로 하고 있는데 워낙 막대한 제작비가 들어가는 만큼 10개의 기관에서 서로 공동 투자를 통해서 이를 건설하고 있다. GMT는 우리에게도 익숙한데 사실 이 10개 기관 가운데 한국 천문 연구원이 있기 때문이다. 앞으로 GMT가 완성되면 우리 나라 천문학자들도 보다 활발하게 연구에 참여할 수 있을 것으로 크게 기대되고 있다. GMT 의 분해능 (두 점을 분해해 볼 수 있는 최소의 각 거리) 은 천문학에 획기적인 발전을 가져온 허블 우주 망원경의 10배 수준이기 때문에 이에 대한 기대가 매우 크다. - 30m급 망원경 TMT 한편 하와이의 마우나 케아 관측소 (Mauna Kea Observatory) 에는 이보다 더 거대한 망원경의 건설이 시작되고 있다. 역시 작은 거울을 모아서 큰 거울을 만드는 방식은 동일하고 적응 광학 기술의 일종인 MCAO (Multi - Conjugate Adaptive Optics) 를 사용하는 것도 유사하다. 이 망원경은 30m급 주경을 지닌 망원경인데, 그래서 이름도 간단히 30m 망원경 (Thirty Meter Telescope, TMT) 이다. 혹시 나중에 다른 이름이 명명될지는 모르겠지만 매우 정직한 이름이라고 할 수 있다. 그런데 이 망원경은 그 거대한 크기 때문에 이를 하와이 원주민들이 신성시 하는 마우나 케아 산 정산 지역에 건설할 경우 주변 생태계와 환경을 훼손을 우려가 제기되기도 했다. 따라서 건설도 되기 전에 장소가 변경될 뻔 했으나 하와이 토지 및 자연 자원 관리국 (Board of Land and Natural Resources (BLNR)) 은 건설에 있어 최대한 주의를 하는 조건으로 결국 이를 승인해서 미국 역사상 가장 거대한 망원경이 하와이에 건설되게 됐다고 한다. TMT 는 대략 9억 7000만 달러에서 14억 달러 규모의 대형 프로젝트로 캘리포니아 공과대학 같은 미국 내 기관뿐 아니라 중국, 일본, 인도 등 다국적 파트너와 함께 진행되는 프로젝트이다. 망원경의 주경은 앞서 말한 대로 30m에 달하는데 이를 1.4m 지름 육각형 거울 492개를 벌집처럼 붙여서 만든다. 이렇게 많은 거울들이 마치 하나의 거울처럼 완벽하게 맞물려서 초점을 맞추는 것은 기술적으로 간단한 문제는 아니다. TMT 가 성공적으로 건설된다면 사실상 망원경 거울 제조기술에 있어서 신기원이 이룩되는 셈이다. 완성 예상 시점은 2021~2022년 사이다. - 누구도 범접할 수 없는 거대한 크기 E-ELT 그런데 사실 현재 계획 중인 것 가운데 가장 거대한 크기의 망원경은 TMT가 아니다. GMT 와 TMT 를 능가하는 초대형 지상 망원경이 계획 중에 있는데, 바로 유럽 남방 천문대(ESO) 가 계획 중인 유럽 초거대 망원경 European Extremely Large Telescope (E-ELT) 가 그것이다. 비록 초기 계획에서 다소 축소되었으나 주경의 지름만 39.3m에 달한다. 처음 계획했던 42m급 주경은 너무 제작비가 많이 들었기 때문이다. 그러나 줄어든 제작비마저도 지상 망원경 가운데서는 가장 비싼 10억 5500만 유로로 추정되며 사실 건설과정에서는 이보다 더 늘어날 가능성이 높다. 이 망원경은 유럽 남방 천문대는 말할 것도 없고 천문학 역사상 가장 거대한 망원경이다. 따라서 이제까지 개발된 지상 망원경 가운데 가장 비싼 건설비를 자랑하는 것은 물론 기술적인 리스크도 상당한 수준에 달한다. 무려 798개의 육각형 모양의 거울이 벌집처럼 모여서 하나의 큰 거울을 만드는데 각각의 거울은 1.45m의 지름을 가지고 있지만 두께는 50mm에 지나지 않는다. 사실 문제는 이렇게 큰 거울을 만드는 것보다 이렇게 많은 거울로 구성된 하나의 주경이 정확히 상을 맺을 수 있도록 초점이 맞아야 한다는 것이다. 이를 위해서 6000개가 넘는 액추에이터가 초당 수천 번씩 위치를 수정해 정확한 상을 맺을 수 있도록 작동할 계획이라고 한다. 사실 한 번도 시도된 적이 없는 수준의 기술적 난이도이긴 하지만 ESO의 과학자들은 성공을 위해 노력하고 있다. E-ELT는 2014년 7월 마침내 첫 삽을 뜨기 시작했으며 앞으로 오랜 대장정을 거쳐 2022년 완공을 목표로 삼고 있다. 관측이 시작되는 것은 10년 후인 2024년이다. 역사상 가장 큰 광학/근적외선 망원경인 E-ELT는 허블 우주 망원경에 비해서 무려 15배나 선명한 이미지를 얻을 수 있으며 이를 통해 과학자들은 허블 우주 망원경으로도 작은 점에 불과하게 보였던 우주 초기의 은하의 이미지를 상세하게 분석할 수도 있을 것이다. 또 그 강력한 성능으로 지금까지 간접적인 방법으로 밖에 그 존재를 증명할 수 있었던 외계 행성들의 이미지를 직접 얻을 수도 있을 것이다. 2020년 이후 완성될 이런 초대형 망원경들은 인류의 지식을 더 확장하는 첨병이 될 것이다. 이와 동시에 우주에는 이제 수명이 다해가는 허블 우주 망원경을 대신할 제임스 웹 우주 망원경이 발사될 것이다. 이와 같은 기술 혁신의 끝이 어디일지는 알 수 없지만 이들 덕분에 미래 인류의 지식은 지금보다 분명히 훨씬 진보할 것이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
  • 볼 수 없어도 깜빡 졸아도 똑똑한 차는 안전하게 달린다

    볼 수 없어도 깜빡 졸아도 똑똑한 차는 안전하게 달린다

    “근일(近日) 자동차가 발생한 이후 일이 없는 부랑아(浮浪兒)들이 자동차를 타고 기생·밀매음녀(密賣淫女)와 동승해 문 안팎으로 횡행(橫行)하는데 이항구와 홍운표가 동소문 밖으로 차를 타고 가다가 안창면에 사는 정진협의 7세 된 아들의 다리를 부상했다더라.” 1913년 10월 서울신문의 전신인 대한매일신보에 실린 기사다. 을사오적인 이완용의 아들이 교통사고를 냈다는 100여년 전 사회면 기사는 매국노 아들의 행적을 고발하는 것 외에 또 다른 의미가 있다. 우리나라에 자동차가 들어온 이후 역사상 최초의 교통사고 기록이라는 점이다. 1886년 칼 벤츠에 의해 탄생한 자동차는 인류에게 편리함을 선사했지만 부작용도 만만치 않다. 대표적인 것이 인명사고다. 세계보건기구에 따르면 전 세계에서 한 해 약 124만명이 교통사고로 목숨을 잃는다. 지구에서 인간이 죽는 이유 중 9위에 해당한다. 2030년에는 도로 위 희생자 수가 3배나 늘어 한 해 360만명이 될 것이라는 암울한 전망까지 나온다. 하지만 변수도 있다. 2020년 시판을 목표로 과학자들이 혁신적으로 사고를 줄여 줄 자동차를 연구 중이기 때문이다. 운전자의 조작 없이 차 스스로 주행 환경을 인식해 운행하는 자동운전 자동차(self-driving car)다. 사고가 완전히 사라지지는 않겠지만, 교통사고의 수가 현재의 90%까지 줄어들 것이란 것이 과학계의 예상이다. 자동운전 자동차 기술은 크게 센서, 프로세서, 알고리즘, 액추에이터 등 4가지로 정리된다. 센서는 사람의 눈과 귀를 대신해 교통신호와 차량의 흐름, 사물, 차선 등을 수집하는 역할을 한다. 차에 비디오카메라와 레이더센서, 위치측정기 등을 장착하는 방법이 쓰인다. 프로세서와 알고리즘은 인간의 뇌를 대신하는 과정이다. 센서로 수집한 외부정보를 빠르게 처리해 순간적으로 서야 할지 달려야 할지, 또 핸들은 얼마나 돌려야 하는지 등을 결정하는 의사결정 단계로 가장 핵심 기술에 속한다. 이런 결정이 내려지면 액추에이터는 인간의 손과 발을 대신해 행동한다. 가장 앞서 달리는 곳은 구글이다. 2010년 10월 구글은 자동운전 자동차의 첫 모델인 구글카를 세상에 공개하는 깜짝쇼를 펼쳤다. 당시 이미 14만 마일(22만 5000㎞)을 운행했다고 밝힌 만큼 몇 년 전부터 비밀리에 개발을 진행해 왔다고 볼 수 있다. 현재는 약 60만 마일(96만 5000㎞)의 무사고 운행 기록을 세운 것으로 추정된다. 물론 2차례 사고가 있었지만 모두 구글카 자체 결함이 아니라는 점이 밝혀지면서 무사고 기록은 현재 진행형이다. 구글은 2012년 3월 유튜브를 통해 또 한번의 깜짝쇼를 했다. 시각장애인인 스티브 마한을 첫 번째 구글차 이용자로 선정해 자동운전 자동차가 얼마나 안전하게 도로를 달릴 수 있는지를 보여 준 것이다. 집을 나와 식료품 가게에 들러 세탁물을 찾아오는 과정에서 마한은 핸들을 조작하지도 제동장치에 발을 얹어 놓지도 않는다. 그저 다음 목적지를 말하는 것이 그가 하는 전부였다. 구글은 불과 2년 뒤인 2016년엔 모든 도로에서 달릴 수 있는 무인자동차 시스템을 내놓겠다고 공언했다. 자동차 제조사도 분주하다. 2010년 도시형 전기자동차 EV-V를 발표한 제너럴모터스(GM)는 내년까지 부분 자동운전 자동차를 생산한다는 계획이다. 2020년엔 완전 자동운전 자동차를 출시하겠다는 목표도 밝혔다. 폭스바겐그룹은 스탠퍼드대학과 공동 연구를 진행 중이다. 2010년에는 자사 무인자동차로 로키산맥 속 죽음의 코스라 불리는 파이크스 피크 19.87㎞ 구간을 27분 만에 완주했다. 자회사 아우디도 2012년 시속 60㎞로 주행할 수 있는 자동운전 시스템을 개발했다. 볼보 역시 로드트레인이라는 이름의 자동운전 시스템을 개발 중이다. 열차의 객차가 줄을 지어 움직이듯 컴퓨터가 선두 차의 움직임과 교통 흐름 등을 감안해 움직이는 기술이다. 최근 애플과 손잡은 BMW도 3년 전부터 고속도로 주행에 중점을 둔 자동운전 시스템을 연구하고 있다. 그런데 자동차업계의 연구는 구글이 지향하는 바와 다소 차이가 있다. 구글에 비해 개발 속도가 더딘 데다 완전 자동운전보다는 부분 자동운전 자동차 개발에 무게중심이 쏠려 있는 모양새다. 이유는 간단하다. 자동차업계로서는 단기간에 자동운전 자동차를 출시하는 것 자체가 ‘제 살 깎아 먹기’란 판단이다. 업계 간 지나친 속도 경쟁을 벌여 급히 양산모델이 나온다면 자칫 기존 자동차사업 수익에 부정적인 요인이 될 수 있기 때문이다. 업계 관계자는 “오히려 개발 과정에서 등장하는 새 기술을 신제품에 하나둘씩 도입해 장기적으로 시장 수요를 창출하는 것이 이익일 수 있다”고 귀띔한다. 또 다른 이유는 법적 책임이다. 이른바 완전 자동운전 모드에서 차 사고가 나면 책임은 운전자가 아닌 자동차 제조사 몫으로 고스란히 돌아갈 수 있다. 결국 이런 면 등을 종합해 볼 때 자동차업계는 급해야 좋을 것 없다는 결론에 이른 듯하다. 기술 개발의 선두에 서야 할 자동차 회사들이 오히려 가장 보수적인 집단이 될 수도 있다는 이야기다. 그럼에도 자동운전 자동차의 등장이 먼 미래 일이라고만 보는 이는 없다. 시장조사 전문업체인 내비건트 리서치는 지난해 보고서에서 무인 자동차가 도래하는 시기를 2020년으로 예상했다. 불과 6년 뒤다. 도입 첫해에는 8000대 정도가 나오겠지만 이후 판매가 기하급수적으로 늘어 세계 3대 시장(북미, 서유럽, 아시아태평양)을 기준으로 연평균 성장률은 85%에 이를 것이라고 예상했다. 15년 뒤인 2035년 예상 판매량은 9540만대. 세계에서 생산되는 5t 이하 경량급 차량(승용차 포함)의 75%에 해당하는 규모다. 남 이야기를 하다 다시 현실로 돌아오면 답답하다. 국내 자동차 메이커나 정보기술(IT)업계 이야기는 차치하더라도 우리는 자동차 법규부터 앞을 가로막고 있다. 미국은 현재 12개 주가 자율주행 차량 관련 법을 제정했거나 심사 중이지만 국내에서는 자율주행 자동차가 일반 도로를 달리는 건 여전히 불법이다. IT업계에서 졸면 죽는다는 말은 이제 절대 명제다. 경쟁국은 운전석에서 졸아도 죽지 않는 기술 개발이 한창인 상황에서 우리는 여전히 책상 앞에 앉아 조는 건 아닌지 하는 노파심을 거둘 수 없다. 유영규 기자 whoami@seoul.co.kr
  • 原電 정비기술 국내 첫 개발

    외국 기술에 전적으로 의존해온 원자력발전소 정비기술이 국내 최초로 중소 정보통신업체에 의해 개발됐다. 부산시 동구 초량3동 아키정보기술㈜(대표 李壽一·38)은‘발전터빈 액추에이터 구동신호 취득 및 분석평가시스템(TADAS)’과‘터빈과속도 보호설비 시험장치시스템(OST)’이란 발전소 장비 검사자동화시스템을 한국전력과 공동개발,최근 국제협력재단이 주관한 제2회 산업협력대상에서 산업자원부장관상을 받았다. 지금까지 발전터빈에 문제가 생기면 발전설비를 완전 중단한 뒤 수리해야했으나 이 기술 개발로 계속 가동하면서 수리가 가능해져 발전 중단에 따른막대한 손실 예방은 물론 원자력발전의 안전성과 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있게 됐다.국내 원자력발전소 유지보수 기술의 국산화로 2,500억원 정도의 수입 대체효과와 수출을 통한 외화 획득도 기대된다. TADAS와 OST는 현재 고리원자력발전소에 설치돼 시험중이며 내년 중 국내모든 원자력발전소 등에 설치될 예정이다. 지난 89년 9월 설립된 아키정보기술은 본래 지리정보시스템(GIS)전문업체로 자본금 1억원에 종업원 36명의 단촐한 회사.전직원의 85%가 연구인력인아키정보기술은 기술개발에 총력을 기울여 단말기 하나로 개인의 정확한 위치를 추적해낼 수 있는 위치추적시스템 개발을 완료,조만간 제품을 출시할예정이다. 부산 이기철기자 chuli@
  • 국산화 개발품목 확대/상공부/기계·전자 등 279개 추가고시

    ◎양산대상도 1백12개 지정 상공부는 5일 유압액추에이터를 비롯한 2백79개 국산화 개발대상 품목과 신발 성형 프레스 등 1백12개 양산대상품목을 선정,고시했다. 국산화 개발대상품목 선정은 올해부터 시작된 제2차 기계류 부품소재 국산화 5개년 계획의 일환으로 추진되는 것으로 이날 고시는 올들어 두번째이다. 고시된 개발대상품목을 분야별로 보면 기계류 및 부품이 수치제어식 파이프절단기 등 2백73개로 가장 많고 고품질 수정다전극여과기 등 전자전기류 및 부품이 94개,강선코드접착증진제 등 소재가 24개 등이다. 고시된 제품을 개발하는 사람은 공업발전기금과 중소기업 구조조정기금,산업은행 기술개발자금 등 장기저리의 개발자금을 지원받을 수 있으며 이중 개발자금을 우선적으로 지원받으려면 기계공업진흥회,전자공업진흥회 등 생산자단체에 설치된 품목별 국산개발협의회의 추천을 받으면 된다.
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