중국 연구진이 겨울용 코트 속 속옷 상표까지 투시할 수 있는 초고해상도 전신 스캐너를 개발했다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 14일 보도에 따르면 중국 후베이성 우한에 있는 화중과학기술대 연구진은 다양한 직물로 만들어진 일반적인 의류 안쪽에 알파벳 ‘S’가 찍힌 스캐너 사진을 공개했다. 천연부터 인공까지 다양한 직물로 만들어진 옷감 안쪽에 엄지손가락 크기의 글자 ‘S’가 적힌 샘플을 대고 스캐너 촬영을 한 결과, 직물 종류와 상관없이 모든 경우애서 글자가 선명하게 스캐닝 됐다. 천을 글자 위에 한 장씩 덧댈 때마다 선명도가 떨어지긴 했지만, 30장을 겹칠 때까지 글자가 식별됐다.화중과학기술대 연구진이 개발한 이 스캐너는 정밀 정찰 위성과 전투기, 전함 등에 사용되는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)를 변형해 만든 것이다. 초고해상도를 자랑하는 이 전시 스캐너를 이용할 경우, 코트 아래 감춰진 무기 등 금지된 물품을 쉽게 찾아낼 수 있을 것으로 기대를 모았다. 현재 중국 현지의 공항 몇 곳과 국경 검문소 등에는 이미 고해상도 전신 스캐너가 설치돼 있다. 이 스캐너는 인공지능(AI)을 이용해 옷 안에 숨겨진 금지된 물품을 감지하고 경보를 울리며, 개인정보 및 사생활 보호 등을 이유로 신체는 윤곽만 보여주는 기능을 갖췄다. 다만 고해상도의 이 스캐너는 지나치게 커서 특정 장소에는 설치하지 못한다는 단점이 있었다. 이번에 연구진이 개발한 스캐너는 옷가게에서 흔히 볼 수 있는 전신 거울 정도의 크기로 휴대성이 좋고 해상도도 이전보다 높아졌다는 장점이 있다. 그러나 사람이 스캐너 레이더에 가깝게 서야 작동되는 등 여전히 단점도 있어 공항 등지에 설치될지 여부는 결정되지 않았다.

영화 해리포터에 나오는 ‘투명망토’가 현실에서도 나올 가능성이 높아졌다. 국내 연구진이 굴절률을 제어해 빛의 경로를 조절하는 방식으로 투명 망토 제작을 가능하게 하는 ‘벌크 메타물질’을 구현하는데 성공했기 때문이다. 7일 한국연구재단은 서울대 정인 교수 연구팀 등이 음굴절하는 빛의 파장대를 정밀하게 조절할 수 있는 방식을 구현했다고 밝혔다. 메타물질이란? 메타는 ‘존재하지 않는’ ‘가상의’ ‘초월한’이란 뜻의 그리스어에서 나온 말이다. 메타물질은 자연계에 존재하지 않으며 인간이 만들어낸 새로운 성질을 가진 물질들을 총칭한다. 학술적으로는 자연에서 얻은 물질에서는 관찰되지 않는 성질을 가지도록 인공적으로 배열 및 설계한 물질을 뜻한다. 특히 빛‧에너지의 파장보다 작은 인공원자들로 이루어진 구조들의 집합체를 통칭한다. 메타물질은 이로 인해 빛과 국소적인 상호작용을 일으키며 빛의 위상, 세기, 진행 방향 등과 같은 다양한 특성을 변화시킨다. 새로운 광학 특성을 가진 메타물질은 무궁무진한 상상 속 기술을 구현할 수 있는 미래혁신소재 플랫폼으로 기대를 받고 있다. 메타물질은 빛을 일반적인 굴절 방향과 다른 쪽으로 휘도록 하는 ‘음굴절’과 빛의 파장보다 작은 초점을 만드는 등 특이 성질을 보인다. 실제로 음굴절이 구현되면 투명 망토, 빛의 파장보다 작은 초점, 초고해상도 이미징, 빛 경로 제어, 초고성능 센서 등에 응용할 수 있다.한국연구재단, 굴절률 제어해 빛 경로 조절하는 방식 적용 연구팀은 나노물질인 질화 보론과 흑연층이 자발적으로 교차해 쌓이는 합성법을 개발했다. 이들 분말을 벽돌처럼 찍어 잘라낸 벌크 소재(자연계에 일반적으로 존재하는 길이 100㎚ 이상의 눈으로 관측되는 물질)는 3차원 모든 방향에서 음굴절 등 자연계에 존재하지 않는 광학적 성질을 보일 수 있는 ‘하이퍼볼릭 메타물질’ 성질을 나타냈다. 눈에 보이지 않는 작은 크기의 나노 소재가 아닌 사람 눈으로 볼 수 있는 크기의 벌크 소재 형태로는 처음 구현된 메타물질이다. 평면 방향뿐만 아니라 모든 방향에서 들어오는 빛을 음굴절시키는 데다 파장대도 정밀하게 조율할 수 있다. 메타물질 여러 개를 이어 붙여 망토를 만들고, 망토의 빛 굴절률을 정밀 제어하면 투명 망토도 가능해진다는 것이다. 지금까지는 매우 작은 금속을 초고난도 특수 세공 기술로 가공해 나노 크기의 메타물질을 구현해 왔다. 구조 설계·변형이 어려운 기존 방식으로는 다양한 메타물질을 구현하거나 성질을 제어하는 데 어려움을 겪어 왔다. 연구팀은 “질화 보론과 흑연을 섞는 비율, 두께 등이 벌크 메타물질의 성질을 결정하는데 이는 메타성질을 화학적으로 제어한 최초의 결과”라면서 “투명 망토, 나노입자도 볼 수 있는 초고해상도 이미징 등의 실마리가 될 수 있을 것”이라고 전했다.

초소형 카메라는 몸에 들어가 질병을 발견하거나 소형 의료 로봇의 눈 역할을 하는 등 커다란 잠재력을 지녔다. 하지만, 지금까지 기술로는 시야도 매우 좁고 해상도도 낮은 편이어서 매우 흐릿한 이미지만 촬영할 수 있었다. 미 프린스턴대와 워싱턴대 공동연구진이 초소형 카메라 기술을 크게 개선했다. 굵은 소금 알갱이 크기의 초소형 카메라로 50만 배나 큰 일반 카메라와 비슷한 화질의 선명한 컬러 이미지를 촬영하는 데 성공했다.연구진은 카메라 하드웨어와 이미지 처리 소프트웨어를 공동으로 설계했다. 해당 기술은 질병의 진단이나 치료 목적으로 이용하는 의료용 로봇의 눈에 이용할 수 있다. 현재까지 의사가 환자의 몸속을 들여다보려면 위내시경 등의 장비를 몸 안에 넣어야 하는데 이럴 경우 환자에게 불편과 통증을 주는 등의 단점이 있다. 하지만, 초소형 의료 로봇에 고해상도를 가진 카메라를 탑재할 수 있다면 영상 진단 의료 분야가 크게 개선될 수 있다. 일반적으로 카메라는 유리나 플라스틱으로 된 곡면 렌즈를 이용해 빛을 굴절시켜 초점을 맞춰 촬영한다. 이때문에 물리적으로 카메라의 크기가 작아질수록 시야도 좁아지고 촬영 대상의 이미지도 정확하게 담기 어려웠다. 이번 연구는 초소형 카메라의 광학 시스템을 개선해 촬영 능력을 큰 폭으로 향상시킨 것이다. 연구진은 ‘메타표면’(metasurface)이라고 불리는 기술을 이용했다. 메타표면은 극히 얇은 유리에 나노 크기의 구조를 내장해 들어오는 빛의 파도를 제어하고 정보를 읽는 기술이다. 초소형 컴퓨터 칩과 같은 아주 작은 카메라 렌즈를 제조할 수 있다. 이번에 개발한 메타표면은 불과 가로, 세로 약 0.5㎜의 소금 알갱이 크기 칩 속에 나노 크기의 원통 160만 개를 내장하고 있다. 작은 원통들은 빛을 모으는 안테나처럼 작동해 좁은 시야에서도 들어오는 빛의 파도를 기록한다. 원통의 하나의 크기는 바이러스의 크기와 거의 같은데 올바르게 작동하려면 원통 하나하나를 적확한 모양으로 설계해야 한다. 다시 말해 160만 개나 되는 바이러스 크기의 원통을 각각 올바르게 정렬해야 하는 것이 기술력의 핵심이다. 아래 이미지는 기존 초소형 카메라와 이번에 개발된 카메라의 촬영 이미지를 비교한 모습이다. 왼쪽이 이전에 연구진이 개발한 초소형 카메라의 이미지이고, 오른쪽이 이번에 개발된 메타표면 카메라 이미지다. 이 메타표면 렌즈는 부피가 자신의 50만 배가 넘는 일반 카메라 렌즈로 촬영한 경우와 똑같은 품질을 실현한다. 이는 복잡한 빛의 상호 작용을 많은 시간을 들여 기록하고 정밀하게 계산한 성과라고 연구진은 설명한다. 새 기술은 의료장비를 넘어 스마트폰에도 이용될 수 있다. 연구 공동저자인 펠릭스 하이데 프린스턴대 컴퓨터과학과 조교수는 “초소형 렌즈가 상용화되면 스마트폰 뒷면에 카메라 렌즈를 3개씩이나 배치할 필요가 없다. 초소형 카메라를 뒷면 전체에 배치하면 폰 뒷면이 하나의 거대한 카메라로 작동하는 초고해상도 카메라를 만들 수 있다”고 말했다. 자세한 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 11월 29일자에 실렸다.

국내 연구진과 산업계가 힘을 모아 디스플레이용 저온 포토레지스트 공정기술을 개발하고 제품까지 상용화하는데 성공했다. 2019년 일본의 수출제한 조치 이후 소·부·장(소재·부품·장비) 분야 자립에 성공한 대표적 사례라고 평가받고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI) 실감디스플레이연구실과 SKC 하이테크앤마케팅, 동진쎄미켐 공동연구팀은 100도 이하의 공정온도에서 픽셀 크기가 3㎛(마이크로미터) 이하로 만들 수 있는 소재기술을 개발하고 이를 OLED 마이크로디스플레이에 적용하는데 처음으로 성공했다고 9일 밝혔다. 컴퓨터나 스마트폰 등에 쓰이는 디스플레이는 빛을 받으면 화학적 특성이 달라지는 포토레지스트라는 소재로 얇은 막에 세밀한 픽셀을 형성시켜 화면을 표시한다. 포토레지스트는 디스플레이 제조에 반드시 필요하지만 공정이 까다로와 그동안 수입제품에 의존해왔다. 2019년 7월 일본이 소재, 부품, 장비분야에서 수출규제를 시작하면서 어려움을 겪자 연구팀은 고해상도 컬러 포토레지스트 소재 개발에 나섰다. 기존에는 200~300도 이상의 고온에서 포토레지스트 소재 공정이 진행됐다. 기존의 LCD는 유리막 때문에 고온 공정이 가능했지만 OLED는 고온에서는 발광다이오드에 문제가 생길 수 있기 때문에 저온 공정이 필요했다. 연구팀은 빛의 삼원색인 빨강, 파랑, 초록색을 가진 포토레지스트 핵심원료 밀베이스를 국산화하고 이를 적절히 배합하면서 100도 이하 저온에서도 색이 균일하게 도포되는 포토레지스트 소재를 만들었다. 이는 일본 기업에서도 개발하지 못한 기술이다. 연구팀은 이렇게 만들어진 포토레지스트 소재를 웨어러블 기기에 적합한 0.7인치 크기의 마이크로디스플레이 OLED에 적용했다. 한 픽셀당 크기는 3㎛ 이하로 1인치 당 2300개 픽셀을 밀집시켜 초고해상도 패널을 만드는데 성공했다. 연구팀은 추가 연구를 통해 1인치당 3000개 이상의 픽셀이 들어갈 수 있는 초고해상도 패널을 개발 중에 있다. 연구를 이끈 조남성 ETRI 책임연구원은 “이번 기술은 정부의 지원 하에 기업과 국가연구기관이 함께 연구를 진행해 원천소재의 국산화를 이루는데 성공했다는데 큰 의미가 있다”라며 “이번 저온 포토레지스트 기술로 한국이 디스플레이 산업 종주국의 지위를 유지하는 한편 소부장 자립에 도움이 되길 바란다”고 말했다.

中, 2004년부터 ‘스텔스 고속정’ 도입각진 모습에 무장 내부 탑재…스텔스 기능美 민간 위성기업이 첫 함정 포착최근 미국 해군연구소(USNI)가 운영하는 군사매체 USNI 뉴스에 흥미로운 사진 1장이 공개됐습니다. 중국 해군의 길이 42.6m, 폭 12.2m인 작은 함정이 어느 민간 위성 업체에 포착됐다는 내용이었습니다. 이 내용은 곧 군사 정보에 관심이 많은 네티즌의 큰 주목을 받았습니다. 중국은 미국과 달리 자국 해군 함정의 위치를 공개하지 않습니다. 특히 이번에 공개된 함정은 ‘스텔스’ 기능을 갖췄다고 중국이 대대적으로 홍보한 ‘후베이급(22형) 미사일 고속정’이었습니다. 그런데 이 작은 스텔스 함정을 미국의 민간 위성기업인 ‘카펠라 스페이스’가 찾아냈습니다. 중국 저장성 타이저우시에 위치한 해군 기지에 고속정이 정박한 모습이 위성 사진으로 공개됐습니다. 후베이급 고속정은 30㎜ 기관포 1문과 8발의 YJ-83 대함미사일을 장착했고, 만재 배수량 220t, 시속 36노트(66.7㎞)인 작은 함정입니다. 한국의 ‘참수리급 고속정’과 비슷한 크기입니다. 노후된 연안 소형함을 대체하고 유사시 남중국해 분쟁에 투입할 목적으로 2004년부터 80~90척 가량 만든 것으로 알려졌습니다. ●中, 함정 창틀까지 ‘스텔스 기능’ 적용중국 해군은 레이더에 최대한 함정이 노출되지 않도록 호주 민간 선박업체에 설계를 의뢰하는 등 심혈을 기울였습니다. 중국 해군이 공개한 사진을 보면 레이더파 반사를 줄이기 위해 스텔스 전투기처럼 각진 형상입니다. 레이더파 반사각은 일일이 계산해 만들었고, 심지어 창틀도 톱니 모양으로 만들었다고 합니다. 미사일도 함정 뒤쪽 격납고에 장착했습니다. 여기에 특수 도료를 발라 레이더파가 최대한 흡수되도록 했습니다. 함정 하부는 바닷물과 접촉하는 면을 줄여 속도를 높이는 방식인 ‘쌍동선’ 형태였습니다. 중국 인민일보는 후베이급 고속정이 공식 배치된 2011년 “이 함정은 강력한 화력을 갖췄을 뿐 아니라 스텔스 기능이 우수해 ‘그림자 없는 칼’로 불린다”고 보도했습니다. 그런데 함정을 꼭꼭 숨기려는 중국 해군의 노력도 첨단 위성엔 무용지물이었습니다. 카펠라 스페이스는 2018년부터 무게 40㎏인 초소형 위성을 차례로 쏘아올렸습니다. 이 위성엔 미국 항공우주국(NASA)이 개발한 ‘합성개구레이더’(SAR)라는 첨단 기술이 적용됐습니다. 작은 위성이 이동하는 과정에 빠르게 수신한 레이더 신호를 합성해 마치 대형 안테나로 신호를 수신한 것처럼 사진으로 만드는 기술입니다.●초고화상 소형 위성에 8척 선단 포착 이 위성은 기존 위성과 달리 야간이나 구름이 낀 악천후에도 초고해상도 사진을 만들 수 있습니다. 가로·세로 50㎝ 크기의 물체도 식별 가능하다고 합니다. 과거엔 이런 위성은 정부 기관만 만들 수 있었지만, 최근엔 민간 업체의 기술력이 높아지면서 고급 군사 정보까지 얻게 된 겁니다. 카펠라 스페이스는 후베이급 고속정의 안테나와 미사일 격납고, 쌍동선 형태를 구분해냈습니다. 또 고속정 8척이 1개 선단으로 운영된다는 사실도 확인했습니다. 바다로 나간 함정의 위치를 실시간으로 확인할 수는 없지만 최소한 항구에 계류된 모습은 눈 앞에서 보는 것처럼 관찰할 수 있다는 겁니다. 후베이급 고속정의 인공위성 사진이 공개된 것은 이번이 처음입니다. 스텔스 기능이 만능이 아니라는 사실이 밝혀진 겁니다. 숨기려는 자와 찾아내려 하는 자의 ‘정보 전쟁’은 이렇게 우주에서도 치열하게 전개되고 있습니다.

국가적 필요 200개 과제 심사 후 선정참여자들에 152억… 도전적 연구 보장실패해도 책임 안 묻고 지식 자산 활용삼성전자가 국가적 연구가 필요한 유망 과학기술 분야 12개를 발표하고 총 152억원의 연구비를 지원하기로 했다. 삼성전자는 15일 ‘삼성미래기술육성사업’이 지원하는 연구지원 과제를 발표했다. 어드밴스드 인공지능(AI), 차세대 암호 시스템, B(Beyond) 5G & 6G, 로봇, 차세대 디스플레이, 반도체 소자 및 공정 등 6개 분야에서 12개 과제가 최종 선발됐다. 삼성전자는 다양한 과학 기술 분야의 석학 및 전문가들과 함께 논의를 거쳐 미래 유망 과학기술 분야를 선정하고 있다. 국가적 기술 개발의 필요성, 중장기적으로 기술이 어떻게 발전하게 될지 등을 중점적으로 판단해 과제를 정해왔다. 올해는 접수된 200여건의 과제를 두 달간 심사해 이 중에서 12개 과제에 대한 지원을 결정한 것이다. 송용수 서울대 컴퓨터공학부 교수는 저장공간(클라우드) 내에 보관돼 있는 민감한 자료의 비밀성은 유지하면서도 데이터 분석은 가능하도록 하는 ‘다자간 근사계산 암호 원천기술 개발’이라는 과제 연구에 나설 계획이다. 김민구 인하대 정보통신공학과 교수는 로봇이 인간 수준으로 물체를 다룰 수 있도록 하는 연구인 ‘동적 질량중심을 가지며 변형 가능한 물체를 인간 수준으로 조작하기 위한 시-촉각 인식 기술’을 과제로 삼았다. 황도식 연세대 전기전자공학부 교수는 ‘순환 추론형 인공지능-자기 질의 응답 기반 자동 의료 진단 기술’ 과제를 통해 AI가 스스로 질문과 답변을 반복하는 딥러닝 모델을 개발할 계획이다. ‘차세대 디스플레이’ 분야에서는 최수석 포스텍 전자전기공학과 교수의 ‘파장 조절이 가능한 페로브스카이트 나노결정 기반 화소 배열형 키랄 레이저 연구’, 정권범 동국대 물리반도체과학부 교수의 ‘초고해상도 PPI 디스플레이용 트랜지스터 소자의 인라인 모니터링을 위한 결함 이미징 기술 개발’ 등이 과제로 선정됐다. ‘삼성미래기술육성사업’은 우리나라의 미래를 책임질 과학기술의 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조 5000억원을 출연해 시행하고 있는 연구지원 공익사업이다. 1년에 세 번 지원 과제를 선정하고 있다. 참여자들이 도전적으로 연구할 수 있도록 목표를 달성하지 못하더라도 책임을 묻지 않고 실패 원인을 지식 자산으로 활용할 수 있게 유도하고 있다. 이번 연구과제를 포함해 지금까지 기초과학 분야 229개, 소재 분야 224개, 정보통신기술(ICT) 분야 229개 등 총 682개 연구과제에 8865억 원의 연구비를 집행했다.

삼성전자가 국가적 연구가 필요한 유망 과학기술 분야 12개를 발표하고 총 152억원의 연구비를 지원하기로 했다. 삼성전자는 15일 ‘삼성미래기술육성사업’이 지원하는 연구지원 과제를 발표했다. 어드밴스드 인공지능(AI), 차세대 암호 시스템, B(Beyond) 5G & 6G, 로봇, 차세대 디스플레이, 반도체 소자 및 공정 등 6개 분야에서 12개 과제가 최종 선발됐다. 삼성전자는 다양한 과학 기술 분야의 석학 및 전문가들과 함께 논의를 거쳐 미래 유망 과학기술 분야를 선정하고 있다. 국가적 기술 개발의 필요성, 중장기적으로 기술이 어떻게 발전하게 될지 등을 중점적으로 판단해 과제를 정해왔다. 올해는 접수된 200여건의 과제를 두 달간 심사해 이 중에서 12개 과제에 대한 지원을 결정한 것이다. 송용수 서울대 컴퓨터공학부 교수는 저장공간(클라우드) 내에 보관돼 있는 민감한 자료의 비밀성은 유지하면서도 데이터 분석은 가능하도록 하는 ‘다자간 근사계산 암호 원천기술 개발’이라는 과제 연구에 나설 계획이다. 김민구 인하대 정보통신공학과 교수는 로봇이 인간 수준으로 물체를 다룰 수 있도록 하는 연구인 ‘동적 질량중심을 가지며 변형 가능한 물체를 인간 수준으로 조작하기 위한 시-촉각 인식 기술’을 과제로 삼았다. 황도식 연세대 전기전자공학부 교수는 ‘순환 추론형 인공지능-자기 질의 응답 기반 자동 의료 진단 기술’ 과제를 통해 AI가 스스로 질문과 답변을 반복하는 딥러닝 모델을 개발할 계획이다. ‘차세대 디스플레이’ 분야에서는 최수석 포스텍 전자전기공학과 교수의 ‘파장 조절이 가능한 페로브스카이트 나노결정 기반 화소 배열형 키랄 레이저 연구’, 정권범 동국대 물리반도체과학부 교수의 ‘초고해상도 PPI 디스플레이용 트랜지스터 소자의 인라인 모니터링을 위한 결함 이미징 기술 개발’ 등이 과제로 선정됐다. ‘삼성미래기술육성사업’은 우리나라의 미래를 책임질 과학기술의 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조 5000억원을 출연해 시행하고 있는 연구지원 공익사업이다. 1년에 세 번 지원 과제를 선정하고 있다. 참여자들이 도전적으로 연구할 수 있도록 목표를 달성하지 못하더라도 책임을 묻지 않고 실패 원인을 지식 자산으로 활용할 수 있게 유도하고 있다. 이번 연구과제를 포함해 지금까지 기초과학 분야 229개, 소재 분야 224개, 정보통신기술(ICT) 분야 229개 등 총 682개 연구과제에 8865억 원의 연구비를 집행했다.

의료 및 산업용 영상 솔루션 전문기업 뷰웍스(대표 김후식)는 1억 5200만 화소의 하이엔드 산업용 카메라 ‘VP-152MX’를 출시했다. 특히 종횡비가 16대9인 이미지 센서에 이같은 초고해상도를 구현한 것은 뷰웍스가 세계 최초라고 회사 측은 설명했다. 주로 디스플레이와 반도체 검사에 사용되는 ‘VP-152MX’는 세계 최초 독자기술로 개발한 대면적 고속 이미지 센서(CMOS)를 장착해 저조도 환경에서도 고품질 이미지를 제공한다. 카메라 영상 획득 속도의 경우, 16.0fps로 기존 모델인 ‘VP-151MX’ 대비 3배 가까이 빨라져 검사 효율과 함께 생산성을 한층 높일 수 있게 됐다고 회사는 전했다. 이번 ‘VP-152MX’는 삼성, LG 등 세계 3대 디스플레이 제조사 검사라인에 최적화됐다. 이미지 센서의 종횡비가 16대9이기 때문에 모바일은 물론 노트북, 태블릿 등의 평판디스플레이(FPD), 액정표시장치(LCD), 유기발광다이오드(OLED) 패널 검사에도 효과적이다. 또 인쇄회로기판(PCB), 반도체 기판(Wafer) 등 반도체 후공정 검사에 적용할 경우 검사라인의 생산수율을 극대화할 수 있다는 설명이다. 여기에 초고해상도 산업용 카메라 가운데 세계 최초로 ‘글로벌 셔터’를 장착했다. 글로벌 셔터는 이미지 센서에 들어오는 모든 빛을 한 번에 읽어내는 방식이다. 때문에 빠르게 움직이는 피사체의 영상과 이미지를 왜곡 없이 단번에 포착해 제품의 불량률을 개선하고 품질을 향상시킨다. 기존에는 센서 크기나 영상 획득 속도의 한계로, 한번에 하나의 전체 화면이 찍히는 것이 아니라, 라인 단위로 순차적으로 상을 포착하는 ‘롤링 셔터’ 방식이어서 왜곡을 피할 수 없었다. 이 외에도 특정 영역의 이미지 정보만 고속으로 출력할 수 있는 ‘멀티 ROI’ 기능이 탑재돼 검사시간을 크게 단축시킨 것도 장점이다. OLED 패널검사의 경우 이 기능으로 인해 사전에 오류나 불량을 수정할 수 있기 때문이다. 또 뷰웍스만의 열전냉각기술을 적용해 센서의 온도를 주위 온도 대비 15도 이상 낮춰 장시간 노출에서도 안정된 성능과 고해상도 영상을 제공하는 점도 특징이다. 뿐만 아니라 ‘VP-152MX’는 냉각에 의한 온도차로 인해 발생되는 결로현상을 억제하는 센서 구조 설계 기술이 적용되어 뛰어난 내구성을 자랑한다고 회사는 설명했다. 뷰웍스 관계자는 “현재 기술적 우위를 선점한 800만 화소 이상의 산업용 카메라 시장에서 독보적인 기술을 개발해내며 선도 기업의 입지를 굳혔다”며 “향후 기술적 완성도를 확보한 신제품을 지속적으로 출시해 국내뿐만 아니라 세계 하이엔드 검사장비 시장을 주도하는 광전자 영상솔루션 기업으로 성장할 것”이라고 말했다 한편, 뷰웍스는 올 하반기 3억 화소에서 글로벌 셔터를 장착한 산업용 카메라를 출시하며 스스로 세계 최초 타이틀을 다시 한번 갈아치운다는 계획이다.

정부가 차세대 반도체장비 소재 등 소재·부품·장비 선도품목 65개를 추가로 선정했다. 소부장 특화단지 지원책을 확정하고, 2024년까지 으뜸기업을 200개로 늘리기로 했다. 정부는 26일 제7차 소재·부품·장비 경쟁력강화위원회를 열고 이 같은 내용을 담은 소부장 미래선도품목 연구개발(R&D) 추진방안을 확정했다. 새로 선정된 소부장 선도 품목은 반도체 분야에서 인공지능·빅데이터 처리에 대응한 차세대 반도체 구현에 필수적인 초고집적화(초미세화, 고적층화) 공정 관련 품목이다. 디스플레이 분야에서는 초고해상도 마이크로 디스플레이, 다축 플렉서블 디스플레이 관련 품목 등이다. 재생 의료 고도화를 위한 유전자 치료용 핵산 및 바이러스 벡터 소재, 인체이식용 지지체 및 인공 장기 생체 소재와 친환경 바이오 소재인 대체육 원료, 친환경 사료 소재 등도 포함됐다. 정부는 이들 품목의 연구개발사업에 필요한 비용을 내년 예산부터 반영하기로 했다. 22개 소부장 으뜸기업에는 연구개발, 금융지원, 실증지원, 규제특례, 인력지원 등과 같은 맞춤형 지원방안을 확정했다. 소부장 으뜸기업에는 국내 최고를 넘어 세계적 수준의 경쟁력을 확보할 수 있게 글로벌 기업에 상응하는 수준의 기술개발을 지원한다. 또 올해안에 20개 이상의 소부장 으뜸기업을 추가로 선정하고, 2024년까지 으뜸기업을 100개로 확대할 계획이다. 5개 단지별 소부장 특화단지 세부 지원방안도 확정했다. 경기 용인 반도체 클러스터는 올해 착공해 2025년 준공 예정으로 ‘K-반도체 대책’에 따라 용수확보, 폐수처리 등 기반설비 구축을 우선 지원하기로 했다. 전북 탄소소재 특화단지는 탄소산업 특성상 핵심 기업인 효성첨단소재가 소재를 공급하는 역할을 담당하고, 단지내 수요·중간재 기업이 부족한 점을 감안해 신규 수요창출을 집중적으로 지원할 계획이다. 충북 이차전지 특화단지에는 이차전지 제품의 신뢰성·안성성 확보를 중점 지원한다. 이차전지 소재부품 시험평가센터와 함께 고도분석 장비를 구축해 이차전지의 성능 및 안정성 평가와 함께 핵심소재개발도 지원하기로 했다. 충남 디스플레이 특화단지는 아산스마트밸리를 연계하여 투자유치를 집중 지원하고, 첨단투자지구로 지정하는 방안을 검토하기로 했다. 경남 정밀기계 특화단지는 해당 산업분야가 인공지능 접목을 통한 초정밀 가공기계 중심으로 전환되고 있음을 감안해 인공지능과 연계한 산단 디지털화를 중점 지원할 계획이다. 세종 류찬희 선임기자 chani@seoul.co.kr

인류 최초로 화성 표본 수집에 나서는 미국항공우주국(NASA)의 화성 탐사로버(로봇 탐사차량) ‘퍼시비어런스’가 18일 오후 3시 55분(한국시간 19일 오전 5시 55분) 화성 북반구 예제로 크레이터에 무사히 착륙했다. 지난해 7월 30일 지구를 출발해 4억7000만㎞를 이동한 퍼시비어런스는 화성의 토양과 암석을 화성의 1년에 해당하는 687일 동안 채집해 지구로 가져오는 게 임무다. 매일 화성의 실제 모습을 담은 사진과 영상이 공개되는 가운데, NASA 퍼시비어런스 프로젝트팀은 퍼시비어런스가 촬영한 초고화질 파노라마 사진을 24일 공개했다. 지난 20일에 공개된 것은 내비게이션 카메라가 찍은 파노라마 사진이며, 이번 이미지는 퍼시비어런스 위쪽에 탑재된 마스트캠-Z(Mastcam-Z)으로 촬영한 결과다. 마스트캠-Z는 로버 머리 부분에 탑재된 한 쌍의 듀얼 카메라로, 고해상도 컬러 3D 파노라마 전경을 영상 또는 사진으로 촬영하는 것이 가능하다. 실제로 이번에 공개된 새로운 파노라마 사진은 디지털 HD 수준의 고해상도를 자랑한다. 사진을 확대할수록 화성 표면을 눈앞에서 실제로 보는 것 같은 착각을 불러일으킬 정도다. NASA 전문가들은 고해상도 사진을 확대해 분석하면 화성의 지질학적 역사와 대기 상태를 짐작하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 특히 암석과 퇴적물을 정확하게 식별하고 퍼시비어런스의 임무 중 하나인 암석 채취를 실행할 때, 연구에 도움이 될 수 있는 암석을 선택하고 이를 채취하는 성공 확률을 높일 수 있을 것으로 보인다. 또 고해상도의 사진 및 영상 분석을 통해 퍼시비어런스와 멀리 떨어져 있는 곳의 환경을 분석하는데도 용이할 것으로 기대를 모았다.NASA는 “이번에 공개된 파노라마는 142장의 이미지를 한데 모아 편집한 것으로, 멀리 떨어진 분화구와 가장자리의 절벽을 함께 보여준다”면서 “이전 NASA의 화성 탐사 미션으로 얻어낸 이미지들과 유사한 느낌의 화성 표면을 볼 수 있다"고 설명했다. 마스트캠-Z로 촬영한 고해상도 파노라마 이미지는 NASA 홈페이지에서 확인할 수 있다. 한편 NASA는 매일 새로운 화성의 정보를 공개하고 있다. 22일에는 탐사선의 카메라와 스카이크레인의 카메라로 찍은 첫 번째 착륙 영상도 공개됐다. 단 7분 만에 시속 2만㎞의 속도를 0㎞까지 떨어뜨리는 놀라운 모습을 담은 영상은 화성 표면에 안착하는 탐사로버의 극적인 장면을 생생하게 보여준다. 같은 날 ‘붉은 행성’이라는 별칭에 걸맞는 붉은색 토양을 자랑하는 화성 표면의 컬러 이미지 수 장도 함께 공개됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr 　

미국 에너지부 산하의 스탠퍼드 선형가속기센터(SLAC National Accelerator Laboratory)에서 개발 중인 32억 화소 카메라 센서가 완성됐다. 이 초고해상도 카메라는 암흑물질의 비밀을 풀고 태양계의 미스터리를 규명하기 위해 2015년부터 추진 중인 LSST(Legacy Survey of Space and Time) 프로젝트의 핵심 시스템이다. LSST 카메라는 칠레의 고산지대에 있는 베라 C 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory)의 구경 8.4m 망원경에 설치되어 2022년부터 관측을 시작한다. 역사상 가장 높은 해상도인 32억 화소 이미지 센서는 사실 하나의 센서가 아니라 189개의 센서를 결합해 만든 것이다. 각 센서의 해상도는 1600만 화소다. 일반적인 DSLR 카메라나 스마트폰 메인 카메라와 비슷한 해상도이지만, 사람이나 풍경을 찍는 용도가 아니라 매우 희미하고 멀리 떨어진 천체를 찍는 카메라이기 때문에 희미하고 작은 물체를 잡아내는 능력은 비교할 수 없을 만큼 뛰어나다. LSST 카메라는 별도의 망원 렌즈 없이도 24㎞ 떨어진 골프공을 식별할 수 있을 정도다.이런 고해상도 카메라를 이용해 한 번에 달 면적의 40배에 달하는 하늘을 자동으로 관측한다. 다만 이런 정밀도를 위해 영하 101도의 극저온 환경에서 가동해야 한다. 스탠퍼드 선형가속기센터 연구팀은 189개의 이미지 센서를 모아 너비 61㎝의 LSST 카메라 센서를 만든 후 이를 극저온 용기에 넣어 실제 사물을 촬영했다. 첫 대상은 브로콜리로 마치 종양 조직이나 외계 생명체 같은 느낌을 준다.연구팀은 2021년 중반까지 테스트를 진행한 후 특별한 문제가 없으면 2021년에는 베라 C 루빈 천문대로 보내 망원경에 장착할 계획이다. LSST는 10년에 걸쳐 남반구 하늘 전체를 관측해 적어도 370억 개의 별과 은하, 그리고 태양계 소행성 데이터를 수집할 예정이다. 과학자들은 LSST를 통해 아직 그 정체를 모르는 암흑물질에 대한 결정적인 단서를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 과학자들이 기대하는 또 다른 성과는 태양계의 9번째 행성이다. 만약 실제로 존재한다면 LSST 데이터를 통해 밝혀질 가능성이 높다. 일부 과학자들은 9번째 행성의 정체가 미니 블랙홀일 가능성을 제시했다. 이 역시 LSST 데이터를 통해 검증할 수 있다. LSST의 첫 데이터는 2024년 공개 예정이다. 32억 화소 디지털카메라가 보여줄 우주의 모습이 어떨지 궁금하다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 살아있는 세포와 그 주변을 흐르는 혈액이나 체액 같은 유체를 동시에 고화질로 관찰할 수 있는 전자현미경보다 나은 광학현미경을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 연구팀은 가시광선 진폭을 조절해 정지된 물체를 정밀하게 관찰하는 공간분해능과 물체 움직임을 잘게 쪼개 관찰할 수 있는 시간분해능을 모두 갖춘 광학현미경을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘옵티카’에 실렸다. 광학현미경은 가시광선을 이용해 물체를 확대해 볼 수 있게 해준다. 전자현미경보다 물체를 확대해 또렷하게 볼 수 있는 공간분해능은 낮지만 세포처럼 살아있는 대상을 3차원으로 관찰할 수 있다. 이 때문에 원자 단위까지 살펴볼 수 있는 전자현미경이 있음에도 다양한 광학현미경이 필요하다. 구조화 조명 현미경(SIM)은 간섭현상을 이용한 광학현미경이다. 물체에 조사하는 빛의 파장 형태와 만들어진 간섭무늬 형태를 알면 이를 수학적으로 분석해 물질의 미세구조를 볼 수 있고 복잡한 준비절차가 없다는 장점이 있다. 그렇지만 간섭무늬를 통해 물체를 관찰하는 것이기 때문에 순간적 현상을 포착하기는 쉽지 않다.이에 연구팀은 관찰하고 촬영하려는 물체 특성에 맞춰 빛의 진폭을 제어하는 방식으로 이런 단점을 해결했다. 연구팀은 실제로 이번 기술로 암세포를 키우는 세포 내 유체 흐름과 세포의 미세 변화를 동시에 초고해상도로 얻는데 성공했다. 일반적인 해상도로 빠르게 움직이는 대상을 관찰하거나 초고해상도로 미세 구조를 가진 영역을 관찰하는 것은 가능했지만 연구팀이 이번에 성공한 것처럼 한 화면에서 둘을 동시에 관측하는 것은 처음이었다. 박정훈 교수는 “기존 현미경 기술로는 관측이 불가능했던 서로 다른 시공간 스케일의 생명현상을 하나의 현미경으로 동시에 관찰할 수 있게 해줬다는데 이번 연구의 의미가 크다”라며 “세포 안팎을 왕복하는 칼슘이온의 움직임이나 칼슘이온 때문에 생기는 세포 변화를 동시에 포착할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

충남대 응용화학공학과, 스위스 취리히연방공과대(ETH), 영국 프랜시스 크릭 연구소 공동연구팀은 초저온투과전자현미경(Cryo-TEM)으로 단백질의 구조 변화를 실시간으로 영화처럼 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스에 실렸다. 단백질은 다양한 생체활동에 관여하는 물질이기 때문에 3차원 구조를 명확히 이해하는 것이 의약학 분야에서는 매우 중요하다. 그러나 단백질 구조를 1000분의1초(1밀리초) 단위로 연속 관찰하기는 쉽지 않다. 연구팀은 단백질 시료를 순간 급속냉동시킨 뒤 Cryo-TEM으로 초고해상도 3차원 단백질 구조를 관찰하는 데 성공했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 인치(in)당 픽셀을 2만 5000개씩 만들어 8K 대비 250배 더 선명한 홀로그램 구조기술을 개발했다. 이 기술은 초고화질 콘텐츠를 만들기 위한 핵심기술로 활용될 것이다. 홀로그램을 제대로 보기 위해서는 복잡한 렌즈 같은 광학 장치가 필요했다. 이번 기술은 광학 장치 없는 화면에서 직접 홀로그램 영상을 볼 수 있다. 화질을 크게 높이고 시야를 보다 넓히기 위해선 빛을 조절하는 액정의 화소 크기를 줄이는 게 관건이다. 화소 크기가 빛의 파장 정도 수준까지 줄어들어야 충분한 시야를 확보할 수 있다. 연구진은 화소의 크기를 작게 만들기 위해 화소 내 구성을 기존 평면 방식에서 벗어나 수직으로 쌓아 올려 화소 간격을 1마이크로미터(㎛) 크기로 줄이는 데 성공했다. 수직 적층형 박막트랜지스터(VST) 구조로 기존 평면 방식 대비 3분의1로 줄인 것이다. 이로써 세계에서 가장 작은 1㎛ 화소가 탄생했다. 특히 기존 디스플레이 제조 공정에서 별도의 추가 공정 없이 픽셀 피치를 획기적으로 줄일 수 있다. 특정 각도에서만 보던 홀로그램의 시야각도 30도로 크게 늘렸다. 1.3인치 크기 패널을 사용해 5100만개 픽셀로 사람이 걸어가는 홀로그램 동영상을 시연하기도 했다. 이 기술은 보다 자연스러운 홀로그램과 초고화질 영상 콘텐츠를 즐기는 데 도움을 줄 것이다. 초고해상도 디스플레이 패널 구현도 더욱 빨라져 방송이나 스포츠 중계, 의료 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 전망된다.

한국 과학자가 참여한 미국 연구진이 미세혈관 손상까지 찾아낼 수 있는 고해상도 초음파 영상 기술을 개발했다. 미국 피츠버그대 생체공학과, 피츠버그대 의대 초음파분자이미징 및 치료센터 연구팀은 기존 초음파 기술로는 불가능했던 질환의 진행과정을 관찰할 수 있는 초고해상도 초음파 영상기술을 개발했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘국제 신장학’(Kidney International)에 실렸다. 이번 연구에는 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 유재석 교수도 참여했다. 흔히 건강검진에서 복부와 목 부위 갑상선 검사를 위해 초음파 검사를 실시한다. 여기에 쓰는 초음파 영상 기기 해상도는 음향회절한계가 있었다. 음향회절한계란 특정 물체를 시각화하기 위해서는 물체 크기가 시각화하는데 필요한 주파수의 절반 이상이 되야 한다는 것이다. 충분히 크지 않으면 초음파 영상을 볼 수 없다는 것이다. 또 기존 방식은 데이터를 취합하는데도 시간이 걸리기 때문에 응급 상황에서는 사용이 쉽지 않았다. 연구팀은 초음파 조영제의 개별신호를 구분해 위치를 찾아내는 국지화 기술을 이용해 기존 기기보다 4~5배 이상 해상도를 높이는데 성공했다. 기존에는 150~200㎛(마이크로미터) 크기의 혈관까지만 찾아낼 수 있었지만 이번 기술을 활용하면 32㎛의 미세혈관도 관찰이 가능하다. 또 천문학에서 주로 사용되는 신호처리 기술을 활용해 데이터 수집시간을 기존 수 분에서 1초 이내로 줄여 응급상황에서도 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 연구팀은 이번에 개발한 기술을 이용해 기존 초음파 영상기기로는 관찰이 불가능했던 급성신장손상이 만성신장질환으로 진행되는 과정을 관찰하는데 성공했다. 연구에 참여한 유재석 교수는 “이번에 개발한 초음파 영상기술은 기존 초음파 기기로는 해상도의 한계 때문에 진단이 불가능했던 질병의 진행을 관찰함으로써 치료하는데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

흔히 장어라고 불리는 민물장어는 비타민A와 단백질이 풍부해 원기회복에 도움이 되는 음식으로 알려져 있다. 이 때문에 민물장어는 구이나 덮밥, 초밥 등 다양한 음식에 사용되고 있다. 그런데 국내 연구진이 음식으로만 알고 있는 민물장어를 이용해 세포 구조를 더 정밀하고 오래 관찰할 수 있는 기술을 개발해 화제가 되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 분자분광학 및 동력학 연구단, 고려대 화학과, 서울대, 울산과학기술원(UNIST) 공동연구팀은 민물장어가 갖고 있는 형광단백질을 이용해 살아있는 세포 구조를 8배 더 오래 관찰할 수 있는 초고해상도 형광현미경법을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 초고해상도 형광현미경은 형광 단백질을 이용해 살아있는 세포를 분자 수준에서 관찰할 수 있는 장치로 이를 개발한 연구자들은 2014년 노벨화학상을 수상하기도 했다. 문제는 세포 속을 관찰하기 위해서는 빛을 비춰줘야 하는데 형광단백질이 반복적으로 빛에 노출될 경우 형광이 사라지는 광표백 현상이 일어난다는 것이다. 이에 연구팀은 2013년 일본 이화학연구소(리켄) 연구팀이 발견한 민물장어 속 형광단백질인 ‘우나지’에 주목했다. 일반적인 형광단백질은 단백질 내부의 아미노산을 이용해 발광하는데 우나지는 외부 대사물질인 빌리루빈을 이용하는 것으로 알려져 있다. 우나지와 빌리루빈은 서로 떨어져 있으면 형광을 발광하지 못하지만 결합하면 밝은 녹색을 내는 형광물질이 된다.연구팀은 우나지-빌리루빈 결합체에 청색 빛을 쪼이면 광표백으로 형광이 꺼지고 다시 빌리루빈을 처리하면 형광이 되살아난다는 것을 밝혀냈다. 특히 청색광으로 광표백이 되더라도 우나지 단백질 자체에 구조적 손상이 가지 않기 때문에 빌리루빈을 결합시키면 형광신호를 켤 수 있다는 것을 규명한 것이다. 연구진은 우나지-빌리루빈 결합체를 초고해상도 형광현미경에 적용한 결과 세포 속 분자들의 위치를 나노미터 수준의 정확도로 측정하는데 성공했다. 특히 살아있는 세포에서 광표백에 제한받지 않고 기존 기술보다 8배 정도 오래 세포를 관찰할 수 있어 세포의 움직임을 초고해상도 동영상 촬영도 가능하다는 것이다. 심상희 IBS 연구위원(고려대 화학과 교수)은 “이번 기술은 초고해상도 형광현미경으로 살아있는 세포의 동영상을 촬영하는데 걸림돌이었던 광표백의 한계를 극복했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

미래의 탈거리에 대한 개념을 완전히 바꿀 것으로 기대되는 자율주행차 기술은 4차산업혁명의 대표적인 분야로 꼽힌다. 구글이나 테슬라를 비롯해 많은 자동차기업들이 자율주행차 시장에 뛰어들어 기술이 점점 발달하고는 있지만 여전히 불완전한 것이 사실이다. 특히 자율주행차의 눈이라고 할 수 있는 레이더의 불완전함은 자율주행차 사고의 가장 큰 원인으로 지목받고 있다. 흰색 트럭을 하늘로 인식하거나 빛 흡수율이 높은 물체는 인식하지 못해 추돌사고나 인명사고로 이어지는 경우가 많았다. 이는 자율주행차에 쓰이는 레이더가 반사되는 신호를 이용하기 때문인데 신호 흡수율이 높은 물체는 인식을 못하게 된다는 것이다. 그런데 과학자들이 이처럼 물질에서 반사되는 빛이 아닌 흡수되는 빛까지 이용해 물체를 감지하는 원리를 발견해 주목받고 있다. 이 기술을 활용하면 빛이나 전파를 흡수해 자신의 위치를 숨기는 스텔스기까지도 추적이 가능하게 된다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단 연구진은 소리, 전파, 빛 같은 파장의 반사 뿐만 아니라 흡수로 인해 나타나는 미세한 온도증가까지 탐지해 초고해상도 영상으로 촬영할 수 있다는 사실을 발견했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 일반적으로 캄캄한 어둠 속에서 손전등으로 빛을 비추거나 장애물에 음파를 쏴서 피하는 박쥐, 레이다나 라이다 같은 장치로 다른 차나 보행자의 위치를 인식하는 자율주행차 모두 목표물에서 반사돼 돌아온 빛, 소리, 전자기파로 정보를 얻는 원리이다. 이는 물체가 충분한 에너지를 반사했을 때만 가능하다.그렇지만 스텔스기나 스텔스함처럼 레이더의 파장을 반사하는 대신 흡수해버리면 감지가 쉽지 않다. 연구팀은 스텔스기처럼 파장의 반사가 아니라 흡수를 하는 경우 미세한 온도변화가 발생한다는데 착안했다. 문제는 레이더나 음파가 전달하는 에너지가 아무리 크더라도 온도 변화는 크게 나타나지 않기 때문에 이를 어떻게 감지하느냐가 관건이다. 연구팀은 대상에 빔을 쏴서 발생시킨 온도변화에 따라 복사량이 달라진다는 것을 확인했다. 빔의 강도가 강할수록 물체에 반사하는 것도 강해지지만 복사로 방출되는 빛의 세기는 온도에 따라 크게 달라진다는 것이다. 상온에서 적외선 영역에 속한 800나노미터(㎚)의 빛을 비추면 온도가 1% 증가할 때 복사로 발생하는 광자의 수는 57% 늘어난다. 연구팀은 이를 이용해 아주 짧은 시간동안 나타나는 온도상승을 포착해 복사광선 감지가 가능하다는 것을 보였다. 빔을 물체에 비추면 중심부분의 온도가 더 올라가 복사는 빔의 지름보다 더 작은 부분에서 발생한다는 것을 확인했다. 이런 복사광선을 감지하면 현재 사용하는 현미경보다 더 높은 초고해상도의 현미경을 개발할 수 있을 것이라고 연구팀은 보고 있다. 또 이 원리를 활용하면 스텔스기나 스텔스함도 쉽게 포착할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 기욤 카시아니 IBS 첨단연성물질연구단 연구위원은 “이번 연구는 자율주행차 레이더나 스텔스 물체의 중거리·장거리 감지 등 분야에 활용될 수 있다”라며 “이번 발견을 활용해 나노미터 크기의 물체에서부터 비행기 같은 큰 물체에 이르기까지 다양한 크기의 물체와 상황에서 선명한 영상을 얻을 수 있음을 이론적으로 예측했다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘꿈의 화질’이 더 이상 꿈이 아니다. 집에서도 영화관처럼 생생하고 몰입감 넘치는 영상을 즐길 수 있는 초고화질 TV의 시대가 성큼 다가왔다. TV 시장에는 FHD의 16배, UHD의 4배에 달하는 8K 화질의 TV가 등장해 폭발적인 인기를 끌고 있다. 8K급 초고화질 시대에 화질을 정의하려면 눈으로 보이는 선명한 느낌 이상의 새로운 기준이 필요하다. 특히, 일반 소비자가 8K 콘텐츠를 더욱더 생생하게 제대로 누릴 수 있도록 시청 경험을 극대화해주는 영상 처리 기술이 필수적이다. TV 시장 최전선에서 8K 기술을 선도 중인 삼성전자 QLED 8K는 최근 고해상도 기술에 일가견이 있는 소비자들 사이에서 ‘똑똑한 8K TV’로 불리며 인정을 받고 있다. 저해상도의 콘텐츠도 8K급으로 자동 변환하고, 장면에 따라 화질과 사운드까지 최적화하는 기능들을 갖췄기 때문이다. 이를 가능하게 한 배경에는 고도의 머신 러닝을 기반으로 한 독자적인 인공지능 기술이 있다.현존하는 다양한 영상들을 8K급 화질로 업스케일링 삼성전자는 업계 최고의 반도체 기술을 기반으로 인공지능 화질 엔진 퀀텀 프로세서 8K를 개발했다. 퀀텀 프로세서 8K는 스스로 학습해 최적의 값을 도출하는 머신 러닝을 통해 수백만개 이상의 영상 및 이미지 데이터를 비교 분석해 알고리즘을 찾아낸다. 이 알고리즘을 바탕으로 저해상도 영상이 입력돼도 스스로 밝기, 명암, 화면 번짐 등을 보정해 8K 수준의 고화질로 업스케일링 해준다. 저해상도 영상을 고해상도로 끌어올리는 업스케일링 기술은 화소와 화소 사이에 생기는 빈 공간을 얼마나 실제와 가까운 화질 정보로 채워 넣느냐에 그 완성도가 좌우된다. 퀀텀 프로세서 8K는 스스로 학습한 데이터베이스를 기반으로 영상 소스를 분석해 최적의 공식을 적용하고, 부족한 화소들을 새롭게 만들어 넣는 방식으로 진행한다. 이 과정에서 디테일이 살아나고 선명도가 배가되어 저해상도 콘텐츠들도 8K급 영상으로 재탄생한다. 그래서 8K AI 업스케일링 기술은 8K 콘텐츠가 충분히 보급되기 전에도 기존의 다양한 콘텐츠를 8K 화질로 누릴 수 있게 해준다. 오래전부터 좋아하던 FHD급 화질의 옛 영화들도 깨끗하고 생생한 화질로 즐길 수 있다. 장면마다 최적화된 화질과 사운드로 생생한 현장감 선사 8K급의 고해상도 영상을 시청할 때는 풍부하고 생생한 음향이 뒷받침되어야 영상의 몰입감을 올려줘 초고화질을 제대로 즐길 수 있다. QLED 8K가 지원하는 8K AI 사운드 기능은 실시간으로 영상을 분석해 장면에 맞는 최적의 사운드를 들려준다. QLED 8K는 뉴스가 재생되는 경우 목소리에 집중할 수 있도록 목소리를 또렷하게 강조해준다. 현장감이 중요한 스포츠 중계에서는 관중석의 환호 소리가 배가되도록 배경음을 부각하고, 음악 프로그램에서는 저음을 강조해 더욱 풍성하게 감상할 수 있도록 한다. 또한, 액션 장면에서는 미세한 효과음이 더 잘 드러나도록 사운드를 최적화해 몰입감을 극대화한다. 뿐만 아니라 화질의 선명도와 명암비, 질감 등 다양한 시각적 요소들도 세밀하게 조정하고 최적화한다. 또한, 공간의 밝기에 맞춰 화질을 조절하기 때문에 QLED 8K가 선사하는 생생한 몰입감을 느낄 수 있다. 인공지능으로 관리하는 맞춤형TV 시청 환경 QLED 8K는 사용자 맞춤형 TV 시청 환경을 조성하기 위해 인공지능 기술을 다방면으로 활용한다. QLED 8K의 매직스크린 모드는 TV가 꺼져 있는 동안에도 인테리어의 일부가 되도록 도와준다. 퀀텀 프로세서 8K로 벽의 패턴을 분석해 어울리는 이미지를 화면에 띄우고 주변의 밝기에 따라 TV 화면 밝기도 조정한다. 날씨나 시간 등 일상생활에 필요한 다양한 정보를 띄워주기도 한다. 스마트 음성 명령 빅스비는 소비자가 하는 말을 분석해 상황에 따른 솔루션을 제공한다. 사용자는 빅스비를 활용해 목소리만으로도 편리하게 TV의 각 기능을 제어하거나 연결된 기기들을 제어할 수 있고, TV를 보다가 궁금한 점이 생기면 관련 정보를 검색할 수도 있다. 또한, 시청 패턴을 분석해 취향에 따라 맞춤형 콘텐츠를 추천해주는 유니버셜 가이드 기능을 탑재해 사용의 편의성을 더했다. 똑똑한 8K 기술에 걸맞은 국제표준 코덱 기본 탑재 삼성전자의 반도체 기술을 기반으로 완성된 똑똑한 8K 기술은 8K협회가 규정한 국제 표준 코덱 HEVC를 만나 더욱 빛을 발한다. 8K TV를 고를 때는 8K 콘텐츠가 문제없이 구동되는지를 가장 먼저 확인해야 한다. 온라인 스트리밍이나 USB 다운로드, PC 연결 등 어떤 방식이든 문제없이 8K 콘텐츠를 재생할 수 있어야 진정한 8K TV다. QLED 8K는 8K 콘텐츠를 제대로 송출하기 위한 장치를 TV 속에 기본 탑재하여 초고화질을 바로 즐길 수 있도록 했다. 고해상도 영상 송출을 위한 국제 표준 코덱인 HEVC 7680X4320 코덱이 TV 속에 내장되어 별도의 하드웨어 보조기기 없이도 즉시 8K 콘텐츠를 즐길 수 있다. HEVC는 기존 코덱 기술의 약 2배에 달하는 압축률을 자랑하면서도 콘텐츠 품질을 우수한 수준으로 유지해주기 때문에 8K급 초고화질 콘텐츠를 전송 및 재생하는 데 필수적이다. 이와 같은 시스템이 갖춰지지 않은 제품의 경우 외부에서 입력된 8K 콘텐츠가 전혀 재생되지 않거나 별도의 기기 연결을 필요로 하는 등 불편을 초래한다. 따라서 8K 초고화질 콘텐츠를 번거로움 없이 제대로 재생할 수 있는 제품인지 반드시 살펴보고 선택해야 한다. 제대로 만든 8K TV는 눈을 넘어 뇌를 만족시킨다 서울대 인지과학연구소장 이경민 교수는 제대로 만든 8K TV라면 뇌과학적 관점에서도 시청자에게 긍정적 효과를 가져다준다고 말한다. 이 교수에 따르면 8K 초고해상도 디스플레이 기술은 눈을 편안하게 해주는 정도를 넘어 뇌 인지 기능의 원활한 작동을 도와주는 ‘뇌 친화적’ 수준에 이르렀다. 이 교수는 “초고해상도 디스플레이는 현실 속 이미지가 디지털화되는 과정에서 발생하는 정보 손실과 왜곡을 최대한 줄여 시청자가 느끼는 피로감을 덜어준다”고 말한다. 특히, 삼성전자 QLED 8K는 반도체 기술을 활용한 인공지능 기술로 장면을 분석해 상황에 따라 화질을 최적화해주기 때문에 시청자는 화질이 깨지거나 선이 분절되어 보이는 등 왜곡된 시각 정보로 인한 불편함 없이 콘텐츠에 완전히 몰입할 수 있다. 삼성전자 관계자는 “8K 화질의 가치를 제대로 느끼기 위해서는 시청 경험을 극대화해주는 똑똑한 기술이 필수적”이라며 “삼성전자의 독자적인 인공지능 기술인 퀀텀 프로세서 8K를 통해 QLED 8K만의 압도적 화질을 온몸으로 느껴보시길 바란다”라고 말했다.

삼성 혁신기술 탑재 갤럭시A, 태국서 인기몰이 갤럭시M20 인도서 3분 만에 완판… 국내 상륙 LG Q70 美국방 군사 표준규격 14개 항목 통과 게임 몰입감 높이는 홀인 디스플레이 처음 탑재 5G(5세대 이동통신) 스마트폰의 등장으로 삼성 갤럭시S10, 갤럭시노트10, LG V50S 씽큐와 같은 플래그십 스마트폰의 인기가 높아지고 있지만, 한편에선 ‘동생’ 격인 중저가 스마트폰의 약진이 이뤄지고 있다. 국내 시장에서 벗어나 세계 시장으로 눈을 돌리면 미국 당국의 중국 화웨이 제재까지 맞물려 한국산 중저가 스마트폰의 약진이 더 뚜렷하다. 삼성전자와 LG전자는 중저가 모델을 재정비하며 적극 대응 중이라고 10일 밝혔다.삼성은 올해 1분기 갤럭시A, 갤럭시J 등으로 분산돼 있던 중저가 모델을 ‘갤럭시A’ 시리즈로 통합하는 한편 최신 혁신 기술을 플래그십 모델에 앞서 갤럭시A 시리즈에 우선적으로 탑재하는 전략을 도입했다. 이는 중저가 스마트폰의 사양이 높아지는 결과로 이어졌다. 통합 갤럭시A 모델로 지난 4월 선보였던 갤럭시A30은 30만원대 중반 가격이 무색하게 6.4형 슈퍼 아몰레드 인피니티-U 디스플레이, 후면 123도의 500만 화소 초광각·1600만 화소 광각 카메라, 4000㎃h 대용량 배터리, 15W 급속충전을 지원해 인기를 끌었다. 같은 달 갤럭시 최초로 후면 카메라가 위로 올라와 셀카를 찍을 수 있는 로테이팅 카메라를 탑재한 ‘갤럭시A80’을 공개한 태국 방콕 행사에는 삼성전자 IM부문장인 고동진 사장이 직접 참석해 “누구나 최신 기술을 누릴 수 있도록 갤럭시A 시리즈를 만들어 왔다”고 선언했다. 갤럭시A80 출시 행사는 방콕뿐 아니라 이탈리아 밀라노, 브라질 상파울루 등에서 동시 진행됐다. 지난달엔 갤럭시A 시리즈 최초 5G 스마트폰인 갤럭시A90 5G가 국내 출시됐다. 6.7형 슈퍼 아몰레드 인피니티-U 디스플레이에 심도 카메라를 포함한 후면 트리플 카메라, 3200만 화소 전면 카메라, 고성능 모바일 AP인 퀄컴 스탭드래곤 855(스마트폰의 CPU), 4500㎃h 대용량 배터리 등을 탑재했다. 삼성페이, 온스크린 지문 인식, 빅스비를 지원한다. 삼성 관계자는 “트렌디한 디자인과 프리미엄급 성능, 5G 속도까지 모두 갖춘 갤럭시A90 5G는 합리적인 가격의 5G 스마트폰을 기다리던 스마트 컨슈머를 위한 최적의 제품”이라고 전했다.중저가 스마트폰 수요가 풍부한 인도와 동남아시아 등 신흥 시장을 공략하는 온라인 전용 스마트폰 갤럭시M 시리즈 중 갤럭시M20은 지난 7월부터 국내에서도 온라인 전용 자급제 모델로 판매되고 있다. 지난 2월 초 인도에서 판매 시작 3분 만에 완판되며 돌풍을 일으킨 모델이다. 갤럭시M10~40까지 인기가 이어지면서 올해 2분기 인도 스마트폰 시장 점유율 조사에서 삼성은 26.3%를 기록, 1위 기업인 중국 샤오미(28.7%)를 2.4% 포인트 차로 빠르게 추격 중이다. LG전자는 지난달 50만원대 가격인 LG Q70을 선보였다. 이 회사의 가전제품처럼 가격을 낮춰도 최대한 높은 사양을 채택하려는 노력이 엿보이는 스마트폰이다. LG는 6.4인치 대화면에 홀인 디스플레이를 탑재해 동영상이나 게임 몰입감을 높였다고 설명했다. 홀인 디스플레이는 전면을 화면으로 가득 채우고 전면 카메라 부분만 구멍을 낸 형태로, 화면을 가리는 테두리 부분인 베젤 영역이 최소화되는 형태다. LG가 홀인 디스플레이를 적용한 것은 LG Q70이 처음이다. LG Q70 후면엔 3200만 화소 초고해상도 카메라, 화각 120도를 지원하는 초광각 카메라, 사진의 깊이를 추출해 아웃포커스를 구현하는 심도 카메라 등 3개 카메라를 장착했다. 32비트 고해상도 음원을 손실 없이 재생하는 하이파이 쿼드 DAC와 이어폰 종류에 관계없이 최대 7.1채널 사운드 입체감을 구현하는 DTS:X 3D 기술을 적용했다. 미국 국방부 군사 표준규격, 이른바 밀스펙에서 낙하, 고온·저온, 고습, 진동, 일사량 등 14개 항목을 통과했다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

LG “삼성 QLED 선명도 90%→12%”삼성 “화질선명도, 8K 결정적 요소 아냐”“LG 8K TV에서 영상, 사진 깨져” 역공고화질 TV 기술을 두고 오랫동안 신경전을 벌이던 LG전자와 삼성전자가 급기야 정면 충돌했다. LG전자는 17일 취재진 앞에서 삼성전자 QLED 8K TV를 뜯어 시연하면서 자사 OLED TV에 비해 해상도가 크게 떨어진다고 노골적으로 비방했다. 대응을 자제하던 삼성전자도 이날 긴급 반박 기자회견을 여는 등 가전시장의 양대 라이벌이 자존심을 건 승부에 나섰다. 삼성전자를 정조준한 LG전자는 소비자 알권리를 문제 제기의 명분으로 내세웠지만 경쟁사 제품을 깎아내리는 노골적인 노이즈 마케팅이라는 비판도 나온다. LG전자는 이날 서울 여의도 LG트윈타워에서 ‘디스플레이 기술설명회’를 열었다. 올해 나온 삼성 QLED 8K TV와 LG OLED 4K TV를 나란히 놓고 화질을 비교했다.특히 밤하늘에 별빛이 반짝이는 영상을 틀고는 삼성 TV는 “백라이트의 한계로 별이 잘 보이지 않는다”고 지적했다. LG 측은 삼성의 8K TV의 화질 선명도(CM)가 지난해 90%에서 올해 12%로 급격히 떨어졌다고 주장했다. 남호준 LG전자 홈엔터테인먼트 연구소장(전무)은 “삼성 패널의 시야각이 LG보다 좋지 않아 시장에서 꾸준히 이슈가 됐다”며 “삼성이 올해 시야각이 개선된 제품을 내놓기 위해 보완하면서 부작용으로 화질 선명도가 떨어졌다”고 설명했다. 시야각은 TV를 정면이 아닌 양옆에서 보더라도 화면 밝기나 색깔이 왜곡되지 않는지 보는 화질 평가 기준이다.LG전자는 삼성 TV를 분해해 나온 부품도 전시했다. QLED TV가 스스로 빛을 내는 자발광 TV가 아니라 퀀텀닷(QD) 필름을 추가한 LCD TV일 뿐이라는 점을 강조하기 위해서였다. 남 전무는 분해된 퀀텀닷 필름을 들고는 “이 시트가 들어가면 TV를 비싸게 구매해야 한다”고 꼬집었다. LG는 이번 설명회를 연 목적이 소비자의 알 권리를 위한 정당한 경쟁체제 확립이라고 설명했다. 삼성전자도 이날 오후 서울 서초구 서울R&D캠퍼스에서 ‘8K 화질 설명회’를 열고 LG 측 주장을 정면 반박했다. 화질 선명도(CM)가 8K 기술을 판단하는 결정적 잣대는 아니라는 것이 삼성 측 주장이다.선명도는 1927년 발표된 개념이어서 초고해상도 컬러디스플레이 평가에 적합하지 않다는 얘기다. 삼성은 QLED 8K TV는 국제표준기구(ISO) 해상도 기준을 충족했다고 강조했다. 그러면서 삼성전자는 되려 LG 8K 올레드TV의 단점을 시연을 통해 지적했다. LG TV에 8K 이미지 파일과 8K 동영상을 띄운 뒤 글씨가 뭉개지거나 화면이 깨지는 장면을 부각했다. 두 회사가 서로 흠집내기에 나선 것은 글로벌 TV 시장 패권을 장악하려면 8K 주도권 선점이 필요하다는 판단 때문으로 보인다.그러나 일각에선 중국과 일본 업체의 맹추격을 받는 LG와 삼성이 상호비방에 나선 것은 부적절하다는 비판도 나온다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr