3D 프린터는 21세기 제조업의 혁신을 이끌 신기술 중 하나입니다. 3D 프린터를 통해 부품을 출력할 경우 기존의 제조 공정과 달리 도면만 있으면 쉽게 형태를 수정할 수 있으며 복합한 3차원 구조를 지닌 부품도 한 번에 출력할 수 있습니다. 3D 프린터 제조 혁신은 최근 금속 3D 프린터 기술이 크게 발전하면서 본격화하고 있습니다. 복잡한 항공기용 엔진 부품을 3D 프린터로 출력하고 대량 생산에 어려운 로켓 엔진 부품도 대규모 제조 생산 라인 없이 필요할 때마다 출력할 수 있습니다. 하지만 기존의 합금들은 금속을 조금씩 녹여 붙이는 적층 생산 방식을 염두에 두고 개발한 것들이 아니기 때문에 3D 프린터로 출력했을 때 최상의 결과물을 얻을 수 없다는 문제점이 있었습니다. 미국 국립 산디아 연구소, 에임스 국립 연구소, 아이오와 대학 연구팀은 금속 3D 프린터로 출력해도 오히려 우월한 결과물을 얻을 수 있는 초합금 소재를 개발했습니다. 연구팀에 개발한 초합금은 알루미늄 42%, 티타늄 25%, 니오븀 13%, 몰리브덴 8%, 지르코늄 8%, 탄탈륨 4%의 복잡한 구성을 지니고 있습니다. 이런 형태의 초합금은 MPES(multi-principal-element superalloy)라고 불립니다. 연구팀에 따르면 이 합금의 최대 강도는 4.5GPa, 밀도는 8.2g/cm3, 밀도 대비 강도는 0.55GPa-cm3/g에 달해 기존의 티타늄 및 코발트 계열 합금 소재보다 우수합니다. 더 중요한 사실은 섭씨 800도에 한 시간 노출되어도 강도가 그대로 유지된다는 것입니다. 따라서 고온에 노출되는 엔진 소재나 혹은 발전소에 쓰이는 증기 터빈 등에 적합한 소재라고 할 수 있습니다. 앞으로 관련 부품을 3D 프린터로 출력한다면 가장 좋은 합금 소재가 될 것으로 기대됩니다. 3D 프린터 기술의 발전은 결국 출력하는 잉크인 소재 기술의 발전과 함께 갈 수밖에 없습니다. 최근 3D 프린팅에 적합한 소재 관련 기술이 계속 발전하고 있는 만큼 앞으로 금속 3D 프린터가 첨단 제조업에서 활약할 기회가 늘어날 것으로 예상됩니다. 

우리나라 대륙붕 끝단을 이루는 제7광구 이야기가 화제다. 2028년이면 7광구를 포함한 대륙붕을 일본에 빼앗긴다는 이야기부터 40년 동안 정부는 손을 놓고 있다는 이야기까지 다양하다. 국제소송 가능성과 함께 우리나라를 자원부국의 대열에 올려 놓을 수 있다는 기대도 빠지지 않는다. 대륙붕은 원래 지질학 용어다. 일반적으로 해저지형은 연안에서 수심 200m까지 완만한 경사로 깊어지는데, 이 지점까지가 지질학적 개념의 대륙붕이다. 그리고 이 지점을 지나면 수심 2500m 정도까지 대륙사면과 대륙융기로 이어지는데, 이 모두를 포함한 것이 법적 대륙붕이다.●대륙붕, 자원전쟁의 서막 대륙붕에는 석유가스 등의 광물자원과 함께 정착성 어종도 포함된다. 제2차 세계대전 이후 미국과 일본을 중심으로 국제사회가 치열하게 경쟁했던 대상 자원이다. 당시 연안국의 해양관할권 범위를 규정한 국제규범의 정의는 모호했고, 미국을 비롯한 다수의 국가는 자원 확보에 유리한 해양관할권을 앞다퉈 선포했다. 해안선에서 수심 200m까지 대륙붕 자원에 대한 권리를 주장한 미국 트루먼 선언(1945년)이 시작이었다. 대륙붕에 대한 법적 권리의 창설이다. 반면 수심 200m를 기준으로 할 경우 대륙붕이 없거나 매우 좁은 대륙붕을 가진 국가들은 미국이 주장한 ‘200’이라는 숫자에 착안해 200해리(1해리=1852m)까지의 해양관할권을 주장했다. 미국의 주장은 당시 전통 국제법을 위반한 조치였으나, 항의는커녕 오히려 유사한 해양관할권 주장으로 전개된 것이다. 우리나라 평화선(1952년)도 이때 공표된 것이다. ●광구의 중복과 갈등, 자원협력 대륙붕을 둘러싼 자원전쟁은 동북아에도 예외가 없었다. 동북아 국가들은 유엔 아시아 및 극동경제위원회(UN ECAFE) 후원으로 1968년 광물자원 조사를 시작했다. 두 달에 걸친 세 번의 조사(1만 2200㎞) 결과는 고무적이었다. 대만과 일본 사이의 대륙붕이 세계에서 가장 유망한 매장지일 수 있다는 것과 황해 해저분지에 두꺼운 퇴적층이 존재한다는 것이었다(대표학자였던 에머리의 이름을 따 에머리 보고서라 함). 그러나 자원 부존평가를 위해서는 탄성파 탐사와 시추를 해 보는 것이 확실한 방법임을 보고서는 잊지 않고 적시하고 있다. ECAFE 조사는 엄밀한 의미의 자원탐사가 아닌 지질조사였던 것이다. 반응은 즉각적이었다. 우리나라는 해저광물개발법을 제정(1970년)하지 않은 상태에서 미국 걸프사 등과 광구계약을 체결(1969년)했다. 일본은 1967년부터 1969년까지 총 4개의 광구계약을 완료했고 대만도 1970년 총 5개의 광구계약을 체결했다. 문제는 각국이 설정한 광구 중 13개가 서로 중복된다는 점이었다. 우리나라 제4광구와 제5광구, 제6광구, 제7광구는 일본 광구와 중첩됐고 제7광구는 대만 대륙붕과도 중첩됐다. 한국과 대만의 대륙붕 주장은 자연연장 원칙에 근거했고, 일본은 중간선을 근거로 한 것이다. 국가 간 협의가 시작됐다. 한국과 일본, 대만이 진행한 제1차 협상(1970 ~1971년)과 한국과 일본이 진행한 제2차 협상(1972~1974년)을 거쳐 1974년 ‘한일 공동개발구역 협정’(JDZ 협정)이 체결(1978년 발효)됐다. JDZ는 우리나라의 제7광구뿐 아니라 제4광구와 제5광구, 제6광구의 일부를 포함한 것으로 면적은 총 8만 2708㎢, 기간은 1978년부터 2028년(50년)을 기본으로 한다. 탐사와 개발은 양국 합의를 통해서만 가능하다. 자원 개발 촉진을 위해 협정수역은 총 9개의 소구역으로 분할됐고 1987년 다시 6개의 소구역으로 조정됐다.●일본의 변심 혹은 해양규범의 변화 JDZ 협정 체결에 영향을 준 요인은 두 가지다. 첫째, 1969년 국제사법재판소가 판결한 ‘북해 대륙붕 사건’이다. 대륙붕 경계가 중간선이 아닌 육지영토가 바닷속으로 자연적으로 연장된 개념에 기초한다고 판결한 사례다. 이 판결은 한국의 입장을 강력하게 뒷받침한 근거가 됐다. 둘째, 1973년 불어닥친 석유 파동의 충격이다. 석유 자원 확보가 양국의 우선순위가 됐다. 협정 타결을 위한 양국의 정부 간 및 비정부 간 끊임없는 교섭도 평가받을 만하다. 협정에 따라 총 7개의 탐사 시추와 2D와 3D 물리탐사가 수행됐다. 양국의 조광권자 지정과 운영은 1993년까지 지속됐고 2002년에는 3D 물리탐사가 추가됐다. 공동연구와 기술회의도 지속됐다. 그러나 거기까지였다. 우리나라가 2009년과 2019년 제2소구와 제4소구에 조광권자를 지정하고 일본의 참여를 요청했으나 답은 없었다. 일본의 의지에 변화가 생긴 것이다. 속내는 알 수 없다. 전문가들은 1985년 국제사법재판소의 ‘리비아와 몰타 대륙붕 경계획정 사건’이 발단이라고 한다. 대륙붕 경계획정에서 자연연장에 근거한 지질 혹은 지구물리적 요인의 역할을 매우 축소 해석한 판례다. 1969년 판례에 변화가 생긴 것이다. 그러나 이 판례로 인해 자연연장의 개념이 거리개념으로 대체됐다고 해석되는 것은 무리가 있다. 판례가 영향을 준 것인지도 불분명하다. 일본은 1985년 판결 이후에도 공동개발구역 소구역을 조정하고 조광권자를 지정하는 등 협력적이었다. 일본의 입장 변화는 오히려 2000년대 중반의 일이다. 일본과 중국이 동중국해 자원개발 합의를 시도한 2004년에서 2008년 즈음이다. 중일은 2008년에 한일 공동개발구역에서 약 925m 떨어진 곳에 약 2697㎢ 면적의 합의구역을 설정한 바 있다. ●우리는 7광구를 지킬 수 있는가 2028년이 되면 우리의 7광구는 안전할까. 단언할 수는 없다. 다만 언론에 회자되는 몇 가지 사실은 확인할 필요가 있다. ①JDZ의 가스 매장량은 사우디아라비아의 10배, 원유 매장량은 미국의 4.5배 정도인가. 근거 없는 주장이다. 1968년의 ECAFE 조사는 자원을 평가할 수 없는 지질조사다. 언론에서 보도되는 가스와 원유 매장량의 규모는 미국 연구소를 출처로 하고 있으나 이 연구소는 외교와 안보, 냉전사를 연구하는 기관이다. 과학적 근거도 없다. ②제7광구는 우리 것인가. 맞다. 국제법상 대륙붕 권리는 배타적경제수역(EEZ)과 같이 반드시 선언하지 않아도 된다. 다만 일본도 이 지역을 자국 광구로 설정했다. 양국의 주장이 중첩된다. ③2028년 JDZ 협정은 종료되는가. 50년 규정의 함정이다. 물론 어느 일방이 협정 종료를 통보하면 종료된다. 그렇지 않으면 2028년 이후에도 협정은 지속된다. ④협정 종료로 JDZ는 일본 영토로 편입되는가. 그렇지 않다. JDZ는 국제법에서 볼 때 잠정약정일 뿐이다. 협정이 종료되면 JDZ는 관리체계가 해제되고, 양국은 다시 해양경계획정을 진행해야 한다. 1974년 이전 상황으로의 회귀다. 협상의 부담은 고스란히 정부에 있다. 협정 유지 노력과 함께 파기에 따른 분쟁 상황도 착실히 준비하면 된다. 부처 간 협업과 국민들의 신뢰는 절대적 동력이다. 정부 담당자들은 협상의 결과가 국익에 미칠 영향을 누구보다 잘 안다. 일본 역시 지역해 상황을 오판하지 않아야 한다. JDZ 협정의 파기는 제3세력의 진입을 의미한다. 법적 안정성의 훼손이자 21세기 동북아 해양안보의 파탄이다. 가도멸괵(假途滅·눈앞의 이익 때문에 길을 내주었다가 자신도 멸망한다)이란 말이 있다. 순망치한(脣亡齒寒·서로 떨어질 수 없는 관계)도 같은 고사에서 비롯된 사자성어다. JDZ 협정은 1974년 자원협력에서 21세기 안보협력으로 확대될 수 있음을 일본은 깨달아야 한다. 세상에 의미 없는 이웃은 없다. 한국해양과학기술원 해양법·정책연구소장

3D 프린트 기술은 기존의 방법으로는 한 번에 제조가 힘들었던 복잡한 부품을 출력하거나 맞춤형으로 제조해야 하는 특수 제품에 꼭 맞는 차세대 제조 기술로 주목받고 있습니다. 복잡한 내부 구조를 지닌 로켓 부품도 금속 3D 프린터로 한 번에 출력할 수 있고 환자에 이식해야 하는 임플란트나 의료용 스텐트도 맞춤형으로 제조할 수 있습니다. 3D 프린터로 출력할 수 있는 소재도 다양하게 변해서 이제는 플라스틱이나 금속은 물론 살아 있는 세포나 시멘트, 음식도 출력할 수 있게 됐습니다. 하지만 식품 3D 프린터의 경우 개발 초기에 주목받았던 것에 비해 대중화는 매우 더딘 상태입니다. 현재의 적층 기술로는 음식 출력에 많은 시간이 걸릴 뿐 아니라 음식 고유의 맛과 식감을 3D 프린터로 재현하기 어렵기 때문입니다. 하지만 일본 오사카 대학 연구팀은 식품 3D 프린터를 좀 더 영리하게 사용하는 방법을 개발했습니다. 이들이 개발한 식품 3D 프린터는 적층 방식으로 제조해도 맛이 크게 다르지 않은 쿠키와 빵을 출력합니다. 중요한 것은 쿠키와 빵을 만드는 것이 아니라 그 안에 정교한 패턴을 새기는 것입니다.일단 오븐에 굽고 나면 이 패턴과 문양은 그냥은 보이지 않습니다. 하지만 밝은 조명 위에 올려 놓거나 스마트폰 플래시로 빛을 비춰 보면 숨겨진 QR 코드나 문자가 나타납니다. 연구팀은 이 기술을 내부 QR(interior QR)라는 뜻으로 인테리큐알(interiqr)이라고 명명했습니다. 사실 인테리큐알의 출력 속도는 여전히 손이나 기계로 하는 것보다 느리기 때문에 경제적이지는 않습니다. 하지만 QR 코드와 문자를 숨길 수 있다는 점이 포인트입니다. QR 코드를 이용해 제품 자체에 유통 기한이나 영양 정보를 넣을 수도 있고 이름과 축하 메세지를 넣을 수 있기 때문입니다. 특별한 이벤트를 원하는 소비자에게 안성맞춤입니다. 식품 3D 프린터 기술은 그 자체로는 식품 제조 산업에 미치는 영향은 적을 것으로 예상됩니다. 하지만 이렇게 독특한 응용 방법을 찾는다면 실용화 가능성은 한층 높아집니다. 다만 대중화에서 가장 큰 장벽은 맛과 가격이 될 것입니다. 식품인 이상 아무리 신기해도 맛이 없으면 소비자의 선택을 받기 어렵고 상품인 이상 너무 비싸면 선뜻 구매하기 어렵기 때문입니다. 과연 이 장벽을 뛰어넘을 수 있을지 궁금합니다. 

SK하이닉스가 세계 최초로 업계 최고층인 238단 낸드플래시 개발에 성공했다. 메모리 3위 업체인 미국 마이크론테크놀로지가 지난달부터 양산에 들어간 232단을 뛰어넘으며 낸드플래시의 핵심 경쟁력인 ‘적층 기술’에서 한발 앞서게 됐다. SK하이닉스는 최근 238단 512Gb(기가비트) 4D 낸드플래시(사진) 샘플을 고객에게 출시했다고 3일 밝혔다. 내년 상반기부터 본격적인 양산에 들어간다. 낸드플래시는 스마트폰·PC 등 전자기기에 탑재돼 전원이 꺼져도 데이터를 저장해 주는 메모리 반도체로, 데이터 저장공간인 셀(Cell)을 수직으로 쌓는 적층 기술이 경쟁력의 척도로 꼽힌다. 4D는 기존 3D보다 단위당 셀 면적은 줄이면서 생산 효율은 높인 기술로, 이번 238단은 단수가 높아졌을 뿐만 아니라 세계에서 가장 작은 크기로 만들어졌다. 이에 전 세대인 176단보다 생산성이 34% 개선됐다. 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대보다 50% 빨라졌다. 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량은 기존보다 21% 줄었다. SK하이닉스는 이날 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 개막한 ‘플래시 메모리 서밋 2022’에서 이 제품을 공개했다. 최정달 SK하이닉스 부사장(낸드 개발 담당)은 기조연설에서 “당사는 4D 낸드 기술력을 바탕으로 개발한 238단을 통해 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스의 경쟁력을 확보했다”며 “앞으로도 기술 한계를 돌파하기 위해 혁신을 거듭해 나가겠다”고 강조했다. SK하이닉스는 내년에 현재의 512Gb보다 용량을 2배 높인 1TB(테라바이트) 제품도 선보일 예정이다. 2002년부터 20년 연속 낸드플래시 점유율 세계 1위를 수성하고 있는 삼성전자는 이 행사에서 차세대 낸드플래시 기술을 대거 선보였다. 최진혁 삼성전자 메모리사업부 부사장은 ‘빅데이터 시대의 메모리 혁신’을 주제로 한 기조연설에서 “최근 폭발적인 데이터 증가가 메모리 업계에 큰 도전이 되고 있다. 삼성전자는 데이터의 이동·저장·처리·관리 등 분야에 맞는 혁신적인 반도체 솔루션으로 인공지능과 머신러닝 등 다양한 시장을 선도해 나가겠다”며 개발 중인 차세대 메모리 솔루션을 대거 소개했다. 특히 1000조 바이트급 저장 시스템인 ‘페타바이트 스토리지’ 구축 계획을 공개했다. 1페타바이트는 6GB 영화 17만 4000편을 담을 수 있는 용량이다. 지난 5월 업계 최초로 개발한 차세대 메모리반도체 규격 ‘UFS 4.0’ 메모리는 이달부터 양산한다고 밝혔다. 신속한 대용량 처리가 필요한 플래그십 스마트폰에 우선 적용된다. AR(증강현실)·VR(가상현실) 기기에도 탑재될 전망이다.

SK하이닉스가 세계 최초로 업계 최고층인 238단 낸드플래시 개발에 성공했다. 낸드플래시는 스마트폰·PC 등 전자기기에 탑재되는 데이터 저장용 반도체로, 데이터 저장공간을 건물처럼 고층으로 쌓는 것이 관건으로 꼽힌다. 지금까지 최고층은 미국 마이크론이 지난달 양산을 시작한 232단이었다.SK하이닉스는 최근 238단 512Gb(기가비트) TLC(트리플 레벨 셀) 4D 낸드플래시 샘플을 출시하고 내년 상반기부터 본격적인 양산에 들어간다고 3일 밝혔다. 회사 측은 “2020년 12월 176단 낸드를 개발한 지 1년 7개월 만에 차세대 기술개발에 성공했다”라면서 “이번 238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 점에서 의미가 크다”고 설명했다. 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 낸드플래시는 데이터 용량을 늘리기 위해 저장 공간을 수직으로 쌓는 ‘적층 기술’이 필요하다. SK하이닉스는 2018년 개발한 낸드 96단부터 기존 3D를 넘어선 4D 제품을 선보여왔다. 4D는 3D보다 단위당 셀 면적이 줄어들면서도 생산 효율은 높아지는 장점이 있다. 이번 238단은 단수가 높아졌을 뿐 아니라 세계 최소 사이즈로 만들어져 이전 세대인 176단보다 생산성이 34% 향상됐다. 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대보다 50% 빨라졌고, 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량은 기존보다 21% 줄었다. SK하이닉스는 이날 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 개막한 ‘플래시 메모리 서밋 2022’에서 이 제품을 공개했다. 최정달 SK하이닉스 부사장(낸드 개발 담당)은 기조연설에서 “당사는 4D 낸드 기술력을 바탕으로 개발한 238단을 통해 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스의 경쟁력을 확보했다”며 “앞으로도 기술 한계를 돌파하기 위해 혁신을 거듭해 나갈 것”이라고 강조했다. SK하이닉스는 PC 저장장치인 클라이언트 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)에 들어가는 238단 제품을 먼저 공급한 뒤 스마트폰용과 서버용 고용량 SSD 등으로 제품 활용 범위를 넓혀갈 계획이다. 내년에는 현재의 512Gb보다 용량을 2배 높인 1Tb 제품도 선보일 예정이다.

아라미드 소재 신형 방탄헬멧 개발야간투시경 레일, 충격흡수 기능도선진국 헬멧 기준 대비 높은 성능 입증美서 방탄 성능 검증…하반기부터 보급지난달 23일 국방기술진흥연구소에서 반가운 소식이 전해졌습니다. 연구소가 효성, 경창산업과 컨소시엄을 맺고 2017년부터 4년 이상 연구한 신형 방탄헬멧 개발이 드디어 완료됐다는 소식이었습니다. 올해 하반기부터 바로 보급한다는 내용도 담겼습니다. 언론들은 ‘9㎜ 권총탄을 막는 헬멧이 등장했다’고 일제히 보도했습니다. 그런데 연구소가 낸 자료 중 한 부분이 논란이 됐습니다. ‘미국 등 선진국 제품보다 동등 이상의 성능을 보유하고 있는 것으로 평가된다’는 내용이었습니다. 세계 최강 군사력을 보유한 미군 헬멧 방호 능력을 능가한다는 설명에 당장 “어처구니 없다”, “과장 아니냐”는 비판과 조소가 쏟아졌습니다. ●20년 동안 사용…이제서야 신형 개발 방탄헬멧에 대한 한국 남성의 관심은 ‘세계 1위’라고 해도 무방할 정도입니다. 군에서 가장 오랜 기간을 함께 보낼 뿐만 아니라, 목숨을 지켜주는 가장 중요한 장비이기 때문입니다.한편으로, 군 생활을 해본 남성 중 술자리에서 헬멧 얘기를 단 1번도 하지 않은 사람이 없을 정도로 논쟁의 주요 대상이기도 합니다. ‘무겁다’, ‘미군 장비에 비하면 저질이다’, ‘총알도 못 막는다’ 등 갖가지 비판이 쏟아집니다. 이런 비판은 이유가 있습니다. 2003년 신형 헬멧 개발 이후 무려 20년 동안 새 헬멧을 보급하지 않았기 때문입니다. 문제는 또 있었습니다. 말로는 “권총탄 방호가 가능하다”고 했지만, 실제로는 검증기준이 없었습니다. 파편탄 방호성능도 미군 헬멧에 비해 훨씬 낮은 것으로 나왔습니다. 야간투시경을 장착하는 레일과 통신장비를 장착하는 공간도 없었습니다. 미국 현지에서 검증할 만한 환경실험 데이터도 부족했습니다.그렇지만 장구류는 한번 개발하면 장기간 사용해야 합니다. 그렇게 불만이 쌓이고 쌓여 지금까지 온 겁니다. 그런 와중에 갑자기 새 헬멧이 생겼다고 하니 엄청난 관심이 쏟아졌습니다. 구체적인 데이터 없이 성능을 과장했다는 비난이 난무했습니다. 그런데 자세히 살펴보니 단 3장의 자료로 압축돼 있는 국방기술진흥연구소 설명은 ‘뻥튀기’가 아니었습니다. 군과 정부 입장에선 상세 수치를 공개할 수 없기 때문에 묵묵히 비판을 바라볼 뿐이었습니다.●미군 성능 기준 뛰어넘어…미국에서 검증 국방기술진흥연구소와 효성 연구팀은 ‘아라미드’ 소재를 활용해 2017년부터 헬멧 개발에 나섰습니다. 아라미드는 400~500도 고온에서도 불에 타지 않고 매우 가볍지만 강철 강도의 5배인 이른바 ‘슈퍼섬유’입니다. 각종 산업재 수요가 폭발적으로 증가하고 있고 방위산업용 소재로도 활용도가 높아지고 있습니다. 아라미드를 엮어 옷감처럼 얇은 막을 만든 뒤 차곡차곡 쌓아올리는 방식으로 만든 적층형 방탄헬멧은 이전의 헬멧보다 매우 단단한 특징이 있었습니다. 일반적으로 방탄헬멧의 방호성능을 확인할 때는 1.1g 무게의 파편모의탄으로 ‘방탄한계속도’(V50)를 측정합니다. 선진국 기준은 ‘초속 670m 이상’입니다. 실제로 미국은 671m, 프랑스는 680m입니다. 1초에 670m를 날아가는 고속 파편에 맞았을 때 헬멧이 뚫리는지 확인하는 겁니다. 이전 헬멧은 ‘초속 610m 이상’으로 기준이 훨씬 느슨했습니다. 이번엔 선진국 기준인 초속 670m를 적용했습니다. 결과는 기대 이상이었습니다. 시제품 방탄한계속도는 고온에서 초속 718m, 저온 708m, 상온에서는 무려 735m로 나왔습니다. 바닷물 침수 상태에선 705m였습니다. 파편탄 무게를 늘려도 선진국 기준보다 훨씬 높은 결과가 나왔습니다. 다만 이런 내용은 공개되지 않았고, 연구소는 ‘기존 헬멧보다 방탄속도를 초속 60m 이상 높여서 관통이 어렵게 했다’는 설명만 내놓았습니다. 이는 방탄한계속도를 기존 헬멧 기준인 초속 610m에서 이번엔 670m로 높여잡아 기준을 무난히 통과했다는 뜻입니다.9㎜ 권총탄을 직접 쐈을 때는 25.4㎜ 이상의 변형이 이뤄지면 안 되도록 했습니다. 실제로 정면과 정수리, 뒷면, 좌우측에 권총탄을 쏜 결과 변형 기준을 넘어서지 않았고, 두꺼운 부위는 변형도가 7.5㎜에 불과했습니다. 연구팀은 바다 건너 미국의 방탄시험기관(NTS)에 직접 성능 검증을 의뢰했다고 합니다. 그 결과 ▲3시간 바닷물 침수 뒤 2시간 내 방탄시험 ▲영하 51도 저온처리 뒤 30분 내 방탄시험 ▲71도에서 24시간 고온처리 뒤 30분 내 방탄시험 등 극한의 조건이 여럿 추가됐습니다. 특히 바닷물 침수 실험은 이전엔 아예 기준조차 없었던 실험입니다. 신형 방탄헬멧은 이런 기준을 모두 무난하게 통과했습니다. 기능적인 변화도 있었습니다. 글로벌 추세에 따라 야간투시경 등 각종 장비 장착 공간을 만들고, 헬멧 내부에 폴리우레탄 폼을 나일론 등으로 감싼 ‘충격 흡수재’를 적용했습니다. 통신 장비를 장착할 수 있는 공간도 마련했습니다. 또 600명 이상의 머리 모양을 3D 스캐너로 촬영해 최적의 헬멧 모양을 뽑아냈습니다. 이런 장비를 대체 왜 이제서야 개발했는지 의아할 정도의 큰 변화입니다. ●소총탄 막는 헬멧은 없다…파편탄 방호 주목적‘겨우 권총탄 막는 헬멧을 개발했다’고 비난하는 분들에게 말씀 드릴 부분이 있습니다. 거듭 설명하지만, 소총탄을 근거리에서 막을 수 있는 헬멧은 존재하지 않습니다. 과거부터 수없이 많은 보도와 설명이 나왔지만, 아직도 보병이 사용하는 방탄헬멧으로 소총탄을 막을 수 있다고 오해하는 분들이 있습니다. 지금 기술로 억지로 만들 수는 있겠지만, 도저히 달릴 수 없을 정도의 큰 무게를 감당해야 할 겁니다. 방탄헬멧의 1차 목적은 ‘파편탄’을 막는 것입니다. 2차 세계대전, 한국전쟁 등 주요 전쟁에서 파편에 의한 사상율은 59%나 됐습니다. 일반 부상자의 85%가 하늘에서 쏟아지거나 옆에서 튄 파편에 의해 부상당했습니다. 또 1.1g 이하의 소형 파편은 수류탄에서 발생할 확률이 100%, 155㎜ 포탄 50%, 135㎜ 포탄 77%, 30㎜ 고폭탄은 80% 이상이나 됩니다. 신형 방탄헬멧이 이런 위험을 잘 막을 수 있도록, 또 수출로도 연결될 수 있도록 앞으로도 꾸준히 연구를 진행하길 바랍니다.

나사 풀림 위험을 감지하는 똑똑한 금속 부품이 개발됐다. 26일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 기계공학과 정임두 교수 연구팀이 3D 프린팅 적층제조기술과 인공지능 기술을 이용해 ‘인지 가능한 스테인리스 금속 부품’을 개발했다. 또 인공지능 기술과 증강현실 융합기술로 금속 부품단위의 디지털 트윈을 구현했다. 디지털 트윈은 현실의 사물을 가상공간에 똑같이 구현하는 것을 말한다. 이번에 개발한 기술은 스테인리스 금속 부품 제조 과정에 변형 센서를 심어 물리적인 상태를 반영하는 데이터를 얻은 뒤 인공지능 분석을 통해 금속부품 스스로 상태를 감지하도록 하는 것이다. 이 부품은 스스로 주변 고정 나사의 풀림 정도와 풀린 나사 위치 등을 90%가량 정확하게 감지할 수 있다. 심지어 손, 망치, 스패너 등 충격을 준 물건의 종류까지도 구분할 수 있다. 또 디지털 트윈 금속부품을 통해 혼합현실에서 해당 금속 외부·내부 응력 분포 변화도 실시간 확인할 수 있게 됐다. 섭씨 1000도 이상 고온에서 진행되는 금속 성형의 경우 내부에 센서를 삽입하는 기술이 아주 까다로워 ‘금속 성형 센서 삽입 기술’을 활용했다. 이 기술은 분말 재료 위에 고온의 레이저를 조사해 선택적으로 결합하는 금속 3D 프린팅 방식인 ‘L-PBF’(Laser powder bed fusion)를 이용해 열에 쉽게 파손되는 센서를 안전하게 설계 위치에 삽입하는 것이다. 연구팀은 센서 삽입으로 금속 부품의 기계적인 특성이 저하되지 않도록 삽입 위치를 설계하고, 삽입 후에는 기계 분석과 미세조직 분석을 통해 안전성을 검증했다. 정임두 교수는 “스테인리스 금속 부품만이 아닌 일반 철강이나 알루미늄, 티타늄 합금 등 제조업에 쓰이는 일반적인 다양한 기계 부품에 응용할 수 있다”며 “자동차, 항공우주, 원자력, 의료기기 등 산업의 디지털 전환을 끌어내는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 이번 연구에는 미국 조지아공대, 싱가포르 난양공대, 한국재료연구원, 포항공대(POSTECH), 경상대가 참여했다. 연구 결과는 국제 학술지인 ‘버추얼 앤 피지컬 프로토타이핑’에 5일 자로 게재됐다.

3D 프린터 기술은 제조업만이 아니라 의료 부분에서도 주목받고 있습니다. 환자 맞춤형 임플란트나 스텐트, 세포를 3차원적으로 출력해 만든 인공 조직 등 현재 3D 프린팅 기술이 적용되었거나 앞으로 적용이 늘어날 것으로 기대되는 분야가 많습니다. 제약 부분 역시 예외가 아닙니다.  이미 2015년 FDA는 3D 프린팅 약물을 승인했고 2016년에는 최초의 3D 프린팅 알약인 스프리탐 (Spritam)이 출시됐습니다. 스프리탐은 조금씩 잉크를 쌓아서 굳히는 적층 제조 방식으로 만든 3D 프린팅 알약으로 내부에 구멍이 많아 쉽게 녹기 때문에 복용이 편리하다는 장점이 있습니다. 젊고 건강한 성인은 알약을 삼키는 데 어려움이 없지만, 연하장애가 있는 환자나 고령층의 경우 알약을 삼키기 힘들 수 있는데 이 문제를 극복한 것입니다.  영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)의 연구팀은 3D 프린팅 기술이 제약 부분에서 새로운 혁신이 될 수 있다고 보고 생산성과 복용 편의성을 크게 높인 신기술을 개발했습니다. 연구팀의 이미 여러 개의 약물을 하나의 알약에 담은 3D 프린팅 폴리필 (polypill)을 선보인 적이 있습니다. 하지만 3D 프린팅 알약을 제조하는 데 흔히 사용되는 적층 제조 기술은 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었습니다.  이 문제를 극복하기 위해 연구팀은 액조 광중합(vat photopolymerization) 기술을 약물 제조에 사용했습니다. 액조 광중합 기술은 조금씩 잉크를 쌓아 굳히는 대신 강한 빛을 이용해 잉크 속에서 3차원적으로 제품을 만드는 기술입니다. 이 기술은 높은 열을 필요로 하지 않아 알약 제조에 유리하지만, 속도가 다소 느리다는 것이 단점이었습니다. 연구팀은 여러 개의 빛을 다른 각도와 강도로 주입해 7-17초 사이에 원하는 형태의 알약을 대량 생산하는 방법을 개발했습니다. (사진) 3D 프린팅 알약을 좀 더 경제적으로 생산할 수 있게 된 것입니다.  3D 프린팅 알약의 환자가 먹기 편한 형태로 조제할 수 있을 뿐 아니라 용량도 환자의 체중과 약물 반응에 따라 정확히 조절할 수 있어 기존의 알약보다 치료 효과가 높을 것으로 기대됩니다. 또 한꺼번에 먹어도 되는 약물들을 한 번에 혼합 제조해 알약의 숫자를 크게 줄일 수 있습니다. 여러 가지 약물을 장기 복용해야 하는 만성 질환자에게는 상당히 매력적인 기술입니다. 특히 삼키는 연하능력이 떨어진 고령의 환자에게는 상당히 유용할 것으로 기대됩니다. 연구팀은 알약 표면에 특징적인 패턴을 새겨 시력이 나쁜 환자도 손으로 약물을 쉽게 구분할 수 있는 기술도 개발했습니다.  유니버시티 칼리지 런던의 연구팀은 이 기술을 상용화하기 위해 FabRx라는 스핀 오프 기업을 설립하고 연구를 계속하고 있습니다. 아직은 공장에서 대량으로 제조하는 약물이 훨씬 저렴하지만, 앞으로 기술 발전에 따라 3D 프린팅 알약의 제조 비용이 낮아질 수 있을 것입니다. 3D 프린팅 기술이 제약 산업을 근본적으로 바꿀 수 있을지 미래가 주목됩니다.

최근 열린 반도체 관련 학회인 핫 칩(Hot Chips) 콘퍼런스에서 AMD는 3차원 반도체 패키징 기술에 대한 새로운 내용을 공개했습니다. 리사 수 CEO가 컴퓨텍스 2021에서 3D 칩렛 기술 (3D chiplet technology)을 공개한 지 몇 달 만의 일입니다. 당시 리사 수 박사는 8 코어 라이젠 칩렛 (chiplet, CPU 코어를 모은 반도체) 위에 6x6mm 크기의 64MB L3 캐시를 탑재해 게임 성능을 평균 15% 높일 수 있다고 주장했습니다.  CPU가 가장 직접적으로 사용하는 메모리인 캐시 (cache) 메모리는 빠르게 접근할 수 있는 위치부터 L1, L2, L3, L4로 명명합니다. 캐시 메모리는 CPU 입장에서 보면 바로 책상 위에 펼쳐 놓고 쓰는 공책에 해당합니다. 시스템 메모리는 가방 속 참고서, 그리고 하드디스크나 SSD 같은 저장 장치는 도서관에 해당한다고 할 수 있습니다.  당연히 캐시 메모리가 많을수록 CPU 성능이 높아지지만, CPU에서 캐시 메모리가 차지하는 면적을 늘리면 가격도 따라서 올라가기 때문에 적당한 타협이 필요합니다. 최신 8코어 CPU는 대개 16-32MB의 L3 캐시를 지니고 있습니다. 그런데 AMD는 여기에 64MB L3 캐시 메모리를 추가로 쌓을 수 있다는 폭탄선언을 한 셈입니다.  당시에는 이런 일이 어떻게 가능한지 자세히 설명하지 않았지만, 이번 핫 칩 컨퍼러스에서는 보다 구체적인 내용이 공개됐습니다. AMD의 3D 칩렛 기술은 TSMC가 개발한 SoIC (System on Integrated Chip) 적층 기술에 기반하고 있습니다. AMD는 반도체 생산 시설이 없는 팹리스 반도체 회사이고 실제 제조는 TSMC가 위탁 생산을 하고 있으니 당연한 결과입니다.  하지만 이번 발표가 대단하지 않은 것은 아닙니다. L3 캐시 메모리는 CPU와 매우 밀접하게 붙여 있어야 고속으로 데이터를 주고받을 수 있어 하나의 반도체 칩 안에 있는 것이 일반적입니다. 따라서 3D 칩렛 기술은 상당히 일반적이지 않은 결과입니다. AMD와 TSMC가 업계 최초로 L3 캐시 메모리를 CPU 다이 위에 올릴 수 있었던 이유는 아주 미세한 구리 회로를 직접 두 개의 반도체 다이 사이에 정확히 밀착시켜 데이터 전송 속도를 크게 높인 덕분입니다. (사진)  AMD에 따르면 3D 칩렛 기술은 기존의 마이크로 범프 3D (Micro Bump 3D)의 50μm 간격 연결 부위보다 훨씬 촘촘한 9μm 간격으로 연결되어 있어 에너지 효율이 3배나 우수하고 밀도는 15배나 높습니다. 덕분에 CPU와 빠른 데이터 전송이 필요한 L3 캐시 메모리를 CPU 칩렛이 아니라 별도의 칩렛으로 만든 후 위에 쌓을 수 있었던 것입니다. 이번 발표에 따르면 L3 캐시 메모리 칩렛 적층은 시작에 불과합니다. 앞으로 CPU 칩렛 위에 다시 CPU 칩렛을 쌓거나 GPU 같이 다른 프로세서를 쌓을 수도 있고 DRAM 같이 위에 올릴 수 있습니다. 또 이렇게 위로 쌓은 칩들을 평면으로 연결해 마치 고층 빌딩이 서로 연결된 것 같은 하이브리드 2D/2.5D/3D 칩을 만들 수도 있습니다. 이 부분은 HBM 메모리 같은 고속 적층형 메모리를 3D 칩렛과 연결해 프로세서+메모리 형태의 고성능 제품을 만들 수 있다는 의미로 해석됩니다. 그런데 사실 이 이야기는 인텔이 내년에 출시할 폰테 베키오 GPU에서 이미 구현된 내용이기도 합니다. 인텔은 5개의 다른 공정에서 만든 47개의 액티브 타일을 연결해 트랜지스터 숫자가 1000억 개가 넘는 거대 GPU를 생산한다고 발표한 상황입니다. 그리고 2년 후 등장할 메테오 레이크 CPU는 CPU/GPU/SoC-LP 세 개의 타일을 결합해 제조할 예정입니다. 인텔 역시 이름만 다를 뿐 여러 개의 다이를 3D 및 2D 패키징으로 연결해 하나의 CPU를 만드는 셈입니다. 3차원 적층 기술은 메모리 반도체 업계에서는 이미 오래전부터 진행됐습니다. 평면으로 확장해서는 필요한 만큼 용량을 늘리기 어렵기 때문입니다. 구조가 매우 복잡한 시스템 반도체는 메모리보다 3차원 적층이 어렵지만, 조금씩 한계를 극복하면서 돌파구를 마련해 이제는 상용화 단계에 이르렀습니다. 현 시점에서 인텔과 AMD 모두 반도체를 높이 쌓으려는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 미세 공정으로 진행할수록 반도체 웨이퍼 가격은 급등하기 때문에 모든 부분을 최신 미세 공정으로 제조하면 늘어나는 비용을 감당하기 어렵습니다. 좀 더 저렴한 공정을 이용할 수 있는 부분은 따로 제조하면 상당한 비용을 절감할 수 있습니다. 또 큰 반도체 하나보다 작은 부분을 만든 후 조립하면 제조도 쉽게 수율도 올라갑니다. 마지막으로 여러 개의 다이를 하나처럼 연결하면 과거에는 상상하기 힘들었던 초대형 프로세서도 제조할 수 있다는 장점이 있습니다. 현재 개발 중인 3D 패키징 기술을 통해 프로세서 성능은 한 단계 더 업그레이드될 것입니다. 그리고 이런 기술적 진보의 혜택은 최종적으로 소비자에게 돌아갈 것입니다.

최근 파운드리 시장은 어느 때 보다 뜨거운 관심을 받고 있습니다. 일부 자동차 공장을 멈추게 만든 반도체 수급 대란이나 중국의 반도체 굴기, 미국의 자국 내 반도체 산업 육성, 그리고 국내 반도체 업계의 투자 등 여러 가지 이슈가 겹치면서 과거에는 생소했던 파운드리(반도체 위탁생산)가 이제는 익숙한 용어가 됐습니다. 반도체 생산 공정은 나노미터 단위로 점점 작아질수록 기술적 난이도와 팹(fab) 건설 비용이 천정부지로 치솟는 특징이 있습니다. 그런 만큼 초미세 공정이 가능한 파운드리 업체의 숫자는 이제 TSMC와 삼성전자 단 두 곳에 지나지 않는 상황입니다. TSMC는 최신 미세 공정부터 여전히 수요가 많은 구형 공정까지 다양한 팹을 지니고 있으며 오랜 세월 파운드리 사업에서 잔뼈가 굵은 업체이기 때문에 이 분야에 누구보다도 많은 노하우를 지니고 있습니다. 하지만 과거 파운드리에서 존재가 미미했던 삼성이 엔비디아 같은 오랜 단골을 뺏어갈 정도로 영향력이 커졌고 인텔도 본격적인 투자를 진행하면 어떤 결과가 나올지 모르는 상황이기 때문에 TSMC 역시 경쟁자들을 물리치기 위한 비장의 무기들을 개발하고 있습니다. 그중 하나가 2021년 VLSI 심포지엄에서 발표한 직접 수랭(Direct Water Cooling, DWC) 기술입니다. 열이 많이 나는 고성능 프로세서의 경우 워터 펌프와 라디에이터로 열을 식히는 수랭 방식이 드물지 않기 때문에 수랭 기술이 뭐가 특별하냐고 생각할 수 있지만, 직접 반도체를 식한다는 점이 차이점입니다. 직접 수랭 기술은 반도체 바로 위에 물이 흐르는 미세관을 만들어 반도체를 직접 식힌다는 의미입니다. 첨단 과학기술력의 결정체인 최신 미세 공정 반도체는 사실 매우 약한 존재입니다. 따라서 최신 프로세서들은 반도체를 보호하는 튼튼한 금속판인 히트 스프레더(Heat spreader)로 덮여 있습니다. 그 사이 공간은 열전도율이 높은 물질인 서멀 그리스(Thermal Grease)로 채워 넣습니다. 수랭이든 공랭이든 쿨러는 모두 히트 스프레더 위에 다시 서멀 그리스를 바른 후 장착합니다. 따라서 사실 수백W의 전력을 소모하는 CPU와 GPU는 상당한 많은 단계를 거쳐야 공기나 물과 접촉할 수 있는 것입니다. 당연히 냉각 효율은 떨어집니다. 직접 수랭 기술은 이 문제를 해결하기 위해 몇 년 전부터 선보인 기술입니다. 칩의 위에 아주 작은 미세관이 있는 실리콘 층을 하나 더 쌓아 열을 제거하는 것입니다. 최신 반도체는 아파트처럼 여러 층으로 올리는 경우가 드물지 않기 때문에 사실 한 층을 더 넣는 건 그렇게 큰 문제가 되지 않습니다. 문제는 작은 미세관에 누수 없이 많은 물을 흘려보내 프로세서를 안정적으로 냉각시키는 것입니다. 조금이라도 누수가 발생하면 많은 전류가 흐르는 반도체가 바로 손상되면서 고가의 시스템이 완전히 망가집니다. 이런 문제 때문에 직접 수랭 기술은 이론적으로는 훌륭하지만, 상용화는 어려운 기술로 여겨졌습니다.이런 문제점에도 불구하고 TSMC가 직접 수랭 기술에 도전하는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 최신 CPU와 GPU의 트랜지스터 집적도는 이미 수백억 개를 돌파했지만, 더 고성능의 프로세서를 만들기 위해서는 더 많은 트랜지스터가 필요합니다. 그런데 더 많은 트랜지스터는 더 많은 발열을 의미합니다. 과거에는 공정 미세화로 이 문제를 극복했지만, 이제는 점점 공정 미세화가 어려워지고 있습니다. 그런데 직접 수랭 방식을 적용하면 500㎟ 이상 크기의 대형 칩에서 200W가 아니라 2000W의 발열도 감당할 수 있다는 게 TSMC의 설명입니다. 이런 일이 실제로 가능하다면 대형 CPU나 GPU도 메모리처럼 여러 층으로 쌓아 집적 밀도를 높일 수 있을 것입니다. 평면으로 더 작게 못 만든다면 아파트처럼 여러 층으로 쌓는 것이 현실적인 대안입니다. TSMC는 여러 가지 반도체를 수직으로 올리는 3D 칩 적층 기술을 적극 도입하려 하지만, 메모리보다 훨씬 큰 발열 문제가 발목을 잡고 있습니다. 직접 수랭 기술은 발열 문제를 타개할 비장의 카드인 셈입니다. 물론 이번에 발표한 내용을 보면 당장 상용화할 수준은 아니고 프로토타입 제품을 만들어 가능성을 검증한 정도입니다. 서버에서 사용할 수 있을 정도로 신뢰성 높은 제품을 개발한다면 새로운 게임 체인저가 될 수 있겠지만 사실 쉬운 일은 아닐 것입니다. 과연 TSMC가 성공할 수 있을지 궁금합니다.

캐디언스시스템이 ‘BUTECH 2021 제10회 부산국제기계대전’에서 SIEMENS Digital Industries Software의 ‘SOLID EDGE’와 ‘NX’를 파격적인 프로모션 행사가로 제공하겠다고 밝혀 화제다. ‘BUTECH 2021 제10회 부산국제기계대전’는 오는 5월 26일부터 29일까지 총 4일간 운영하며, ‘스마트 제조기술 혁신의 장’을 주제로 열릴 예정이다. 코로나 19에도 30개국에서 550 업체가 참여 확정되어 풍부한 정보교류가 이뤄질 것이라 예상된다. 캐디언스시스템은 본 전시 기간 동안 참관객들을 대상으로 SOLID EDGE와 CAM Pro 3 Axis Milling 또는 NX와 2.5 Axis Milling Foundation을 프로모션 가격으로 제공할 예정이다. Solid Edge는 모든 엔지니어를 위한 차세대 제품 개발 솔루션으로, 동기식 파트 설계, 고금 판금 설계, 기구, 전기 및 PCB 설계, Solid Edge에서 구동되는 시뮬레이션 해석, 절삭 제조 및 적층 제조를 위한 최신 솔루션이 포함되어 있다. 또 다른 프로모션 제품인 NX는 혁신적인 신제품을 개발할 수 있게 도와주는 통합 솔루션이다. 본 솔루션에 대한 특징은 최첨단 설계 도구 및 기술을 통해 제품 개발 프로세스를 간소화하고 가속화할 수 있다는 것이다. 캐디언스시스템은 전시 기간 중 본 솔루션을 파격 프로모션 가격으로 제공하는 것은 물론, 각 참관객 별 맞춤 컨설팅도 진행할 예정이다. 또한, 캐디언스시스템은 부산 Bexco 컨퍼런스룸에서 ‘디지털 설비 가상시 운전 방안 및 효과적인 금형 설계를 위한 3D 기술 세미나’도 제10회 부산국제기계대전과 동시에 진행한다. 본 세미나에서는 △Solid Edge & NX MCD를 활용한 컨셉 설계 △PLCSim Advanced를 연동하여 설비의 가상 시뮬레이션을 진행하는 디지털 트윈 △금형설계 시간 단축&불량률 감소를 통해 생산성을 높일 수 있는 MOLDream 금형설계 솔루션을 소개한다. 위 내용들을 캐디언시스템의 NX 전문 엔지니어, 3D 금형 전문가가 직접 소개한다고 알려져 이목이 집중되고 있다. 캐디언스시스템 관계자는 “디지털 설비 사용 시 현장에서 겪을 수 있는 다양한 케이스를 직접 소개함으로써 실제 현장에서 응용할 수 있는 다양한 기술들을 전할 예정”이라며, “이번 전시 및 세미나에 참여하시면, 제조 산업에 혁신적인 기술 정보를 확인할 수 있는 동시에 캐디언스시스템의 다양한 프로모션 혜택까지 만날 수 있는 좋은 기회가 될 것”이라고 전했다. ‘BUTECH 2021 제10회 부산국제기계대전’과 ‘디지털 설비 가상시 운전 방안 및 효과적인 금형 설계를 위한 3D 기술 세미나’에 대한 문의사항 및 더 자세한 내용은 캐디언스시스템 홈페이지 또는 BUTECH 2021 부산국제기계대전 공식 홈페이지에서 알아볼 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

스웨덴의 대표적 방산 기업인 사브(Saab)가 3D 프린터로 출력된 부품을 탑재하고 비행한 JAS 39 그리펜(Gripen)의 모습을 공개했습니다. 최근 우주 항공 산업에서 3D 프린터 출력 부품의 사용이 늘어나는 추세라는 점을 생각하면 그리펜 전투기에 3D 프린터 출력 부품을 사용했다는 것 자체는 특별한 이야깃거리가 될 수 없으나 흥미로운 부분은 그 목적에 있습니다. 사브의 목적은 3D 프린터로 출력한 부품을 이용해 항공기를 전장에서 빠르게 수리하는 것입니다. 사브는 적층 제조 방식을 우주 항공 및 방산 분야에 도입하려는 AMEXI 컨소시엄의 핵심 회사 중 하나로 2018년부터 3D 프린터 출력 부품을 기존에 배치된 그리펜 C/D 전투기에 도입하는 연구를 진행했습니다. 그리고 지난달에 처음으로 3D 프린터 출력 수리 부품을 탑재한 그리펜 전투기가 비행에 성공한 것입니다. 참고로 이 부품은 금속이 아닌 PA2200 나일론 소재를 이용해 출력했습니다. (사진에서 흰색으로 보이는 부품. 동체 표면에 있는 정비용 해치)최신 전투기는 수많은 부품으로 구성된 매우 복잡한 기계입니다. 따라서 모든 부품을 충분히 준비한 상태에서 유지 운용하는 일이 생각보다 어렵습니다. 그래도 본래 전투기를 운용한 기지에서는 이 문제가 상대적으로 덜할 수 있습니다. 진짜 문제는 실제 전쟁 상황에서 새로운 임시 기지로 전투기를 전진 배치할 때 생깁니다. 실제 전투 중 전투기가 손상될 가능성은 크지만, 모든 부품을 기지에 충분히 준비해 바로 수리하기는 대단히 어렵습니다. 3D 프린터는 이 문제에 대한 가장 합리적인 해결책입니다. 물론 전자 부품처럼 3D 프린터로 출력하기가 어려운 부품도 있지만, 전투 중 손상될 가능성이 가장 큰 동체에는 3D 프린터로 출력해서 긴급 복구를 할 수 있는 부분들이 많습니다. 3D 프린터로 신속하게 전선에서 부품을 보급한다면 전투기 가동률도 높아지고 보급에 대한 부담도 크게 덜 수 있을 것입니다. 전장에서 3D 프린터로 바로 부품을 출력해 항공기나 다른 무기를 바로 수리하려는 아이디어 자체는 새로운 것은 아닙니다. 항공모함과 상륙함에서 수많은 군용기를 운용하는 미 해군은 함정에서 3D 프린터를 통해 부품을 바로 출력하는 연구를 2016년부터 진행하고 있습니다. 모든 부품을 배나 항공기로 외부에서 공급받거나 항구에서 보급하는 대신 일부라도 자체 생산할 수 있다면 임무 수행 능력을 한 단계 더 높일 수 있기 때문입니다. 하지만 군용기를 포함해 귀중한 장비와 무기에 3D 프린터 부품을 사용하기 위해서는 충분한 검증이 필요합니다. 따라서 실전 배치에는 다소 시간이 걸릴 것으로 예상됩니다. 그러나 3D 프린터를 이용한 부품 생산 및 보급은 군 입장에서 매우 매력적인 아이디어이고 3D 프린터 기술도 크게 발전한 만큼 실전 배치 가능성은 매우 높다고 생각됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

한국지질자원연구원 석유해저연구본부 연구팀은 동해 울릉분지에서 자주 발생하는 해저사면사태의 원인 규명을 위해 2024년부터 본격적인 시추연구가 시작된다고 23일 밝혔다. 동해 울릉분지는 독도 남쪽에 위치한 수심 약 2000m의 해저분지로 최근 빈번하게 해저사면사태가 발생하고 있어 과학자들의 주목을 받고 있다. 해저사면사태는 해저산사태라고도 불리는데 바닷속 또는 수면 위로 드러난 경사가 가파른 지형에 불안정하게 쌓인 퇴적층이 무너지면서 발생하는 현상이다. 해저 지진이나 가스하이드레이트 등 부존자원의 해리작용 때문에 퇴적물 약화가 원인으로 추정되고 있다.지질자원연구원은 1997년부터 울릉분지 해저절벽 사면사태 원인 규명과 전지구적 기후변화, 자연재해 등 지구과학 현상들을 예측하고 대응하기 위해 ‘국제공동해양시추프로그램’(IODP)에 참여하고 있다. IODP는 미국과 유럽, 호주 등 26개국 과학자들이 해양 시추를 통해 지구에서 발생하는 각종 과학적 이슈들을 공동해결하기 위해 꾸려진 국제공동연구프로그램이다. IODP는 2013년 7월 국내에서 처음 실시된 ‘한국 대지 IODP 시추’를 통해 쓰시마분지로 불렸던 곳을 ‘울릉분지’로 공식화해 국제적으로 알리기도 했다. 2024년부터 시작되는 동해 울릉분지 IODP 시추는 울릉분지의 해저지질, 퇴적구조 확인, 기후변화 규명, 해저사태 원인 규명 같은 자연재해 원인 분석은 물론 심해 부존자원 탐사에 도움이 될 것으로 기대되고 있다.한편 연구원은 2024년 건조되는 ‘3D/4D물리탐사연구선’(탐해3호)을 이용해 2050년까지 IODP에서 추진하는 다양한 국제공동연구를 수행할 계획이다. 김복철 지질자원연구원 원장은 “동해 울릉분지의 IODP 시추는 예측할 수 없는 동아시아 자연재해 이슈 대응에 도움이 될 것”이라며 “2024년 건조되는 탐해3호를 활용해 세계 해저자원탐사를 통한 다각적인 국제공동연구를 활성화할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

육즙이 풍부한 꽃등심 스테이크는 많은 사람에게 멋진 저녁을 선사하지만, 윤리적이고 환경적인 문제 탓에 소비량은 점차 줄고 있다. 그런데 최근 한 이스라엘 기업이 실제 소의 세포를 가지고 3D 바이오프린팅 기술로 만든 세계 최초의 꽃등심 스테이크를 공개했다. 이 기술이 상용화되면 더는 소를 도축할 필요가 없는 셈이다. 알레프 팜스(이하 알레프)라는 이름의 이 기업의 과학자들은 두 마리의 소에게서 면봉으로 채취한 세포 표본을 실험실에서 복제하고 배양해 스테이크를 만든 것으로 전해졌다. 이에 대해 알레프는 소에 대한 세포 채취는 사람의 입안을 면봉으로 문지르는 방법보다 통증을 주지 않는다고 설명했다. 이 과정에서 세포를 제공한 소 역시 도축되지 않는다. 하지만 이 제품은 실제 육류이므로, 환경이나 동물학대 우려 탓에 채식을 선택해온 일부 사람에게는 어려운 문제를 제시할 수 있다. 알레프는 실험실에서 배양한 이 고기가 정육점에서 산 실제 꽃등심과 같이 맛있고 육즙이 풍부한 특징이 있다고 주장했다. 이를 위해 이 기업은 다양한 세포 구조를 정밀하게 구성할 수 있는 3D 바이오프린팅 기술을 개발했다. 이는 3D 프린터와 생명공학을 결합한 기술로, 살아 있는 세포를 원하는 패턴으로 적층 인쇄해 조직 또는 장기 등을 만드는 데 활용된다.텔아비브에 있는 알레프의 시설에는 기증된 소 두 마리의 이름을 딴 알베르토와 거트루드라고 불리는 세포배양기 두 대가 있다. 즉 알레프가 만든 모든 스테이크는 엄밀하게 말하면 알베르토와 거트루드에게서 나온 세포로 만들었다는 것이다. 두 세포배양기는 가능한 한 가장 정밀하게 세포를 생산하기 위해 소의 체내 환경을 그대로 모방한다. 근육세포와 혈관세포, 지방세포 그리고 지지세포 등 4개의 서로 다른 세포를 생성하는데 이들 세포는 맞춤형 3D 바이오프린터에서 ‘잉크’ 역할을 하는 것이다. 알레프는 가공하지 않은 육류의 혈관(vascularity)과 질감을 복제하는 과정이 더 어려우므로 더 복잡한 형태의 육류 개발을 진행하기 전 도살장이 필요없는 다진 고기와 치킨 너겟을 만들었다. 지난 2018년 디디에 투비아 알레프 팜스 최고경영자(CEO)는 실제 고기의 맛과 풍미를 60~70%까지 재현한 얇은 스테이크 조각을 공개하기도 했었다. 당시 공개된 육류는 이번 꽃등심 스테이크처럼 3D 바이오프린팅 기술로 만들어지지 않았었다. 이제 알레포는 새로운 방식이 더 지속 가능하고 공정하며 안전한 세상을 만들겠다는 꿈을 향한 큰 도약이 될 것으로 생각한다. 현재 실험실에서 배양한 스테이크는 자원과 전문지식의 한계 탓에 아직 유기농 고기보다 훨씬 더 비싸다. 하지만 이 기업은 앞으로 몇 년 안에 생산 방식을 개선하길 바라고 있다. 투비아 CEO는 “내년 일부 고급 레스토랑에서 얇게 썬 스테이크를 구매할 수 있을 것”이라면서 “한 조각의 가격은 50달러 정도 될 것”이라고 말했다. 아직 꽃등심 스테이크의 가격은 발표되지 않았지만 알레프는 이 제품이 상업적으로 이용될 정도로 기술을 발전하기까지 2, 3년이 걸릴 것으로 예상하고 있다. 투비아 CEO는 또 “우리는 육류제품 배양을 위한 비용 균형점을 달성하기 위한 명확한 계획을 실천하고 있다. 2022년 제한적 출시 이후 5년 내 목표를 달성하리라 예상한다”면서 “이는 차세대 식물성 육류 대체품의 출시보다 빠를 것”이라고 말했다. 이어 “우리는 일부 소비자가 더 두껍고 지방이 많은 고기를 원한다는 것을 잘 알고 있다”면서 “이번 성과는 소비자의 고유한 취향과 미각을 충족하기 위한 우리의 노력을 나타내며 우리는 계속해서 우리 제품을 다양화해나갈 것”이라고 덧붙였다. 이번 발표에 대해 영국 비건 협회인 비건 소사이어티 측은 “동물의 고통을 줄여주는 발명품은 환영할 만하지만 알레프 제품은 동물로부터 채취한 세포로 만들었기에 비건이라고 할 자격은 없다”고 말했다. 사진=알레프 팜스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

육즙이 풍부한 꽃등심 스테이크는 많은 사람에게 멋진 저녁을 선사하지만, 윤리적이고 환경적인 문제 탓에 소비량은 점차 줄고 있다. 그런데 최근 한 이스라엘 기업이 실제 소의 세포를 가지고 3D 바이오프린팅 기술로 만든 세계 최초의 꽃등심 스테이크를 공개했다고 영국 일간 데일리메일이 9일(현지시간) 보도했다. 이 기술이 상용화하면 더는 소를 도축할 필요가 없다는 것이다.알레프 팜스(이하 알레프)라는 이름의 이 기업의 과학자들은 두 마리의 소에게서 면봉으로 채취한 세포 표본을 실험실에서 복제하고 배양해 스테이크를 만든 것으로 전해졌다. 이에 대해 알레프는 소에 대한 세포 채취는 사람의 입안을 면봉으로 문지르는 방법보다 통증을 주지 않는다고 설명했다. 이 과정에서 세포를 제공한 소 역시 도축되지 않는다. 하지만 이 제품은 실제 육류이므로, 환경이나 동물학대 우려 탓에 채식을 선택해온 일부 사람에게는 어려운 문제를 제시할 수 있다.알레프는 실험실에서 배양한 이 고기가 정육점에서 산 실제 꽃등심과 같이 맛있고 육즙이 풍부한 특징이 있다고 주장했다. 이를 위해 이 기업은 다양한 세포 구조를 정밀하게 구성할 수 있는 3D 바이오프린팅 기술을 개발했다. 이는 3D 프린터와 생명공학을 결합한 기술로, 살아 있는 세포를 원하는 패턴으로 적층 인쇄해 조직 또는 장기 등을 만드는 데 활용된다. 텔아비브에 있는 알레프의 시설에는 기증된 소 두 마리의 이름을 딴 알베르토와 거트루드라고 불리는 세포배양기 두 대가 있다. 즉 알레프가 만든 모든 스테이크는 엄밀하게 말하면 알베르토와 거트루드에게서 나온 세포로 만들었다는 것이다. 두 세포배양기는 가능한 한 가장 정밀하게 세포를 생산하기 위해 소의 체내 환경을 그대로 모방한다. 근육세포와 혈관세포, 지방세포 그리고 지지세포 등 4개의 서로 다른 세포를 생성하는데 이들 세포는 맞춤형 3D 바이오프린터에서 ‘잉크’ 역할을 하는 것이다.알레프는 가공하지 않은 육류의 혈관(vascularity)과 질감을 복제하는 과정이 더 어려우므로 더 복잡한 형태의 육류 개발을 진행하기 전 도살장이 필요없는 다진 고기와 치킨 너겟을 만들었다. 지난 2018년 디디에 투비아 알레프 팜스 최고경영자(CEO)는 실제 고기의 맛과 풍미를 60~70%까지 재현한 얇은 스테이크 조각을 공개하기도 했었다. 당시 공개된 육류는 이번 꽃등심 스테이크처럼 3D 바이오프린팅 기술로 만들어지지 않았었다. 이제 알레포는 새로운 방식이 더 지속 가능하고 공정하며 안전한 세상을 만들겠다는 꿈을 향한 큰 도약이 될 것으로 생각한다. 현재 실험실에서 배양한 스테이크는 자원과 전문지식의 한계 탓에 아직 유기농 고기보다 훨씬 더 비싸다. 하지만 이 기업은 앞으로 몇 년 안에 생산 방식을 개선하길 바라고 있다. 투비아 CEO는 “내년 일부 고급 레스토랑에서 얇게 썬 스테이크를 구매할 수 있을 것”이라면서 “한 조각의 가격은 50달러 정도 될 것”이라고 말했다.아직 꽃등심 스테이크의 가격은 발표되지 않았지만 알레프는 이 제품이 상업적으로 이용될 정도로 기술을 발전하기까지 2, 3년이 걸릴 것으로 예상하고 있다. 투비아 CEO는 또 “우리는 육류제품 배양을 위한 비용 균형점을 달성하기 위한 명확한 계획을 실천하고 있다. 2022년 제한적 출시 이후 5년 내 목표를 달성하리라 예상한다”면서 “이는 차세대 식물성 육류 대체품의 출시보다 빠를 것”이라고 말했다. 이어 “우리는 일부 소비자가 더 두껍고 지방이 많은 고기를 원한다는 것을 잘 알고 있다”면서 “이번 성과는 소비자의 고유한 취향과 미각을 충족하기 위한 우리의 노력을 나타내며 우리는 계속해서 우리 제품을 다양화해나갈 것”이라고 덧붙였다. 이번 발표에 대해 영국 비건 협회인 비건 소사이어티 측은 “동물의 고통을 줄여주는 발명품은 환영할 만하지만 알레프 제품은 동물로부터 채취한 세포로 만들었기에 비건이라고 할 자격은 없다”고 말했다. 사진=알레프 팜스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

영국령 저지섬 동굴에서 110년 전쯤 발굴됐던 네안데르탈인의 치아 화석 십여점을 다시 분석한 결과, 현생인류인 호모사피엔스의 특징도 함께 존재하는 것으로 나타나 두 종의 혼혈이 생각보다 흔했던 것으로 나타났다. 영국 일간 데일리메일 보도에 따르면, 1910년과 1911년 저지섬 생브렐라드에 있는 동굴 안에서 한 작은 화강암 바위 윗부분에서 발굴된 치아 화석 13점은 처음에 네안데르탈인 1명에게서 나온 것으로 추정됐지만 영국 연구진에 의한 새로운 분석 연구에서 적어도 2명의 개인에게서 나온 것이라는 결론이 내려졌다.게다가 두 사람의 치아는 모두 현대 인간의 고유 특징을 공유하고 있어 이들은 네안데르탈인과 호모사피엔스 사이의 혼혈이었을 가능성을 시사한다. 예를 들어 치아의 목 부분으로 치관과 치근 사이 잘록한 부분인 치경부(cervix)가 인간의 것과 같은 모양을 하고 있다는 것이다.라코트 드생브렐라드(La Cotte de St Brélade)라는 이름의 이 동굴 유적지에서는 1920년대까지 계속된 초기 발굴 조사에서 네안데르탈인과 관계가 있는 중기구석기 양식의 석기 2만여 점이 추가로 나왔었다. 이 동굴 퇴적층에 관한 최근 분석에서는 이들 치아 화석의 연대가 4만8000년 전까지 거슬러 올라간다. 이는 네안데르탈인이 멸종하기 8000년 전으로 이들 화석이 지금까지 발견된 가장 최근의 네안데르탈인의 유골 중 일부일 가능성이 있다는 점을 의미한다. 이에 대해 이번 연구를 주도한 영국 국립자연사박물관의 생물인류학자 크리스 스트링어 박사는 “현대 인류는 4만5000년 전 유럽의 일부 지역에서 네안데르탈인과 활동시기가 겹친다. 이런 점을 고려하면 생브렐라드 동굴에 살았던 사람들의 특징은 네안데르탈인과 현생인류의 공통 조상을 가질 수 있었다는 점을 시사한다”면서 “혼혈 집단에 관한 이론은 현재 조사 중인 치아 화석들에서 고대 DNA를 추출함으로써 검사할 수 있다”고 설명했다. 저지섬 동굴에서 발굴한 모든 화석 표본은 연구진에 의해 3차원 X선이나 미세단층촬영 기술로 스캔돼 휴먼 포슬 레코드(Human Fossil Record)라는 온라인 사이트를 통해 공개됐다. 이에 대해 연구에 참여한 영국 켄트대의 고인류학자 매트 스키너 박사는 “우리는 저지 헤리티지(저지섬 문화유산)와의 협력으로 누구나 이들 화석을 가상으로 조사할 수 있도록 했다. 사람들은 교육이나 소장용으로 고해상도 사본이나 3D 모델을 내려받아 인쇄할 수 있다”면서 “이는 실물 화석 다음으로 가장 좋은 것”이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘인류진화저널’(Journal of Human Evolution) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

JW메디칼은 프리미엄 3D 유방촬영기를 도입, 국내에 공급하고 있다. 먼저 2014년 영상진단 분야 글로벌 업체인 ‘홀로직(HOLOGIC)’의 3D 유방촬영기를 국내에 독점 공급하며 시장에 성공적으로 안착했다. 최근에는 디지털 방식 3D 유방촬영기 ‘3디멘전스(3Dimensions)’와 조직검사 전용 유방촬영 장치인 ‘어펌 프론 바이옵시 시스템(Affirm Prone Biopsy System)’을 새롭게 출시했다. JW메디칼의 대표 품목인 3디멘전스는 X선 투사 신호를 디지털 신호로 전환해 영상화하는 장비로, 최신 하이엔드급 3D 전용 모델이다. 직접 방식의 70마이크론(0.07㎜)의 초정밀 적층 해상도를 지원하며 동급에서 가장 빠른 스캔 속도로 3.7초 만에 촬영이 가능하다. 또 다양한 각도에서 15회 이상 촬영해 1㎜ 간격으로 촘촘히 단층 영상을 도출하기 때문에 기존 2D 제품을 통한 검사에서 발견하기 어려웠던 암세포나 미세석회화를 정확하게 구별할 수 있다. 기존 제품들을 통해서는 확신하기 어려웠던 암세포나 미세석회화가 3D 영상에서는 명확히 보이므로 정확한 결과를 얻기 위해 재촬영을 하거나 초음파 검사 등을 추가로 할 필요가 없다. 김태곤 객원기자 kim@seoul.co.kr

아이폰의 등장으로 스마트폰이 상용화된 지 10년이 넘었다. 그동안 제조사들은 경쟁적으로 대화면, 최신 칩셋 등 탑재해왔다. 하지만 성능은 상향 평준화 되었고 일상에서 사용하는 기능은 한정되어 있어 일반 소비자들이 스펙의 차이를 체감하기는 어렵다. 때문에 고가의 부담스러운 스마트폰 보다 자신의 라이프 스타일에 맞는 ‘나에게 필요한 폰’을 찾는 소비자들이 늘어나고 있다. LG전자는 이런 소비자 트렌드를 반영해 LG벨벳을 출시했다. LG벨벳은 구매 초반에만 흥미를 보이다가 쓰지 않게 되는 기능들을 과감히 배제했다. 또한 사용자의 라이프 스타일과 개성을 표현할 수 있도록 디자인 가치를 지키면서 자주 사용하고 체감할 수 있는 핵심 기능들은 타협하지 않고 차별화된 가치를 구현해냈다.LG벨벳의 가장 큰 특징은 차별화된 디자인이다. 가장 눈에 띄는 후면 카메라는 지금까지 시도된 적 없는 ‘물방울 카메라’를 적용했다. 다른 플래그십 스마트폰에서 흔히 사용하는 사각 모듈의 ‘인덕션 디자인’이 아닌 카메라와 플래시를 세로로 배치했다. 마치 물방울이 떨어지는 듯한 느낌으로 LG전자만의 디자인 감성이 돋보인다. 여기에 3D 아크 디자인을 적용했다. 좌우 끝을 완만하게 구부린 디자인으로 한 손으로 쥐었을 때 편안하고 안정감이 있다. 또한 최초로 AP와 5G 모뎀이 7나노 공정으로 통합된 퀄컴의 스냅드래곤 765 칩셋을 탑재해 내부 공간의 효율성을 높여 대화면임에도 슬림한 디지인을 구현했다. LG전자는 차별화 포인트로 LG벨벳만의 오묘하고 개성있는 색상을 선보였다. ‘광학 패턴’과 ‘나노 적층’ 기술로 같은 색상의 제품도 보는 각도, 빛의 양, 조명의 종류에 따라 다른 색상처럼 보인다. 기본 색상인 오로라화이트, 오로라그레이, 오로라그린, 일루전선셋 등 4가지 색상은 각기 다른 의미를 지닌다. 자연을 중요하게 생각하는 가치관에서 ‘그린’을 주목했고 미래적인 경험을 원하는 니즈를 파악해 ‘일루전선셋’과 같은 컬러를 모바일에 적용했다. 오로라의 신비한 색감을 표현한 것이다. 여기에 이통사 전용 컬러 오로라레드(KT), 오로라블루(SKT), 오로라핑크(LGU+)을 추가해 총 7가지의 개성 있는 컬러 라인업으로 사용자의 라이프 스타일을 컬러로 표현할 수 있다. LG전자는 가격 상승 요인의 대표적인 부품인 OIS(광학식 손떨림 방지 기능)대신 저조도 환경에서 4개의 화소를 하나로 묶어 촬영하는 쿼드비닝 기술을 LG벨벳에 적용했다. 과거 스마트폰 카메라의 이미지 센서가 작을 때는 OIS 유무가 중요했지만 최근 제조사들이 이미지센서가 큰 카메라를 적용하면서 OIS의 영향을 덜 받게 됐다. 또한 경쟁사들과 동등한 수준의 EIS(전자식손떨림방지기능)와 스테디캠 기능을 채택해 흔들림 없이 안정적인 영상을 촬영할 수 있다. 또 셔터 한 번으로 최대 10장의 사진을 한 번에 찍고 합성해 1장의 선명한 사진을 찍는 다중영상합성 기술 또한 사진의 흔들림을 억제하고 노이즈를 효과적으로 제거해준다.LG벨벳은 영상을 소통하는 젊은 소비자들을 위해 비디오 커뮤니케이션 기능을 강화했다. 별도의 장비 없이도 고품질 콘텐츠 제작이 가능하도록 △2개의 고성능 마이크로 생생한 소리를 담을 수 있는 ASMR(자율감각쾌락반응) 레코딩 △배경 소음과 목소리를 구분해 각각 조절할 수 있는 ‘보이스 아웃포커스’ △촬영 영상을 짧게 압축해 담아내는 ‘타임랩스 컨트롤’ △촬영한 영상들을 쉽게 편집할 수 있는 ‘퀵비디오 에디터’ 등 다양한 크리에이터 기능을 탑재했다. 그 밖에도 사진 촬영에서도 재미 요소를 더했다. 먼저 사진을 입체적으로 찍고 감상할 수 있는 ‘3D 포토’ 기능을 갖췄다. 3D 포토로 촬영 후 이미지를 좌우위아래 움직이면서 감상할 수 있다. 또 광대, 코, 이마 등 굴곡진 부분을 정밀하게 인식하는 3D AR 스티커를 탑재했다. 3D AR스티커는 다른 카메라 어플리케이션을 사용하지 않고도 얼굴에 고양이, 산타, 광대 등 재미있는 필터를 적용해 사진이나 영상을 찍을 수 있다. LG벨벳은 5G 환경에서 고품질 콘텐츠의 몰입도 높은 감상을 위해 20.5:9 비율의 6.8’ POLED 풀비전 디스플레이와 인공지능 사운드를 적용했다. 인공지능 사운드는 LG 프리미엄 OLED TV에 탑재된 기술로, 게임, 음악, 영화 등 재생 중인 콘텐츠 실시간으로 분석해 최적의 오디오 음질을 제공한다. 또 최근 출시되는 경쟁사의 프리미엄 제품들과 달리 유선 이어폰 사용자를 고려해 3.5파이 이어잭을 유지했다. LG벨벳의 숨은 장점은 또 있다. 바로 전용 액세서리 ‘듀얼 스크린’과 ‘스타일러스 펜’이다. 듀얼 스크린은 기존보다 두께는 0.29mm 얇아지고, 무게는 5g 가벼워져 편의성을 높였다. 스타일러스 펜은 4096 단계의 필압을 인식하며, 60도 틸팅이 가능해 간단한 메모는 물론이고 본격적인 노트 필기에도 부담이 느껴지지 않았다. 듀얼 스크린을 장착한 후 한쪽 화면에 영상을 감상하고 다른 화면에서 펜으로 필기를 하는 것도 가능하다. 또한 LG벨벳은 미국 국방부가 인정하는 군사 표준규격 ‘MIL-STD 810G’, 소위 ‘밀스펙’을 통과해 내구성은 인정받은 셈이다. LG벨벳은 소비자 경험을 최우선으로 실용적인 기능들만 담아 5G 스마트폰 시장을 공략하고 있다. 고가의 스마트폰보다 사용자의 라이프 스타일을 이해할 수 있는 ‘나에게 맞는 스마트폰’을 선택하는 것이 가장 합리적일 것이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

올해 2월 샌프란시스코에서 개최된 2020 IEEE 국제반도체 회로 학회(ISSCC·International Solid-State Circuits Conference)는 코로나19를 아슬아슬하게 피해 무사히 종료됐습니다. 이번 학회에도 수많은 기업과 연구소, 대학이 자신의 최신 연구 성과를 발표했는데, 이 가운데 무려 96개의 코어를 지닌 CPU를 공개한 연구팀이 있었습니다. 그 주인공은 인텔이나 IBM 같은 업계의 거인이 아니라 프랑스 원자력청(CEA) 산하 전자정보기술연구소(LETI)의 연구팀으로 이들은 16개의 코어를 지닌 작은 반도체 조각인 칩렛(Chiplet) 6개를 연결해 96코어 CPU를 개발했습니다.(사진) 프랑스 연구팀은 당장에 상용화 계획을 밝히지는 않았지만, 이들의 칩렛 디자인은 큰 주목을 받았습니다. 여러 개의 작은 반도체를 연결해 하나의 CPU를 만드는 것 자체는 사실 업계의 오래된 관행이라고 할 수 있습니다. 예를 들어 1997년에 나온 펜티엄 2의 경우 CPU보다 더 큰 L2 캐쉬 메모리를 탑재했습니다. 당시 제조 공정으로는 둘 다 한 번에 제조하기 어려웠기 때문입니다. 하지만 반도체 미세 공정 기술이 발전하면서 L2 캐쉬 메모리를 CPU 안에 탑재하는 것은 기본으로 자리 잡습니다. 펜티엄 3부터는 초기 제품만 제외하고 이후에는 L2 캐쉬가 CPU와 통합되었고 덕분에 CPU의 크기가 작아집니다. 이런 식으로 반도체 미세 공정이 발전하면서 CPU에는 점점 많은 것이 담기게 됩니다. 과거 칩셋에 있던 메모리 관리 기술이나 독립 칩으로 존재했던 내장 GPU도 통합됐습니다. 아예 시스템 전체가 하나의 칩으로 들어가는 시스템 온 칩(System on Chip, SoC) 역시 시대의 대세가 됐습니다. 덕분에 IT 기기의 소형화가 가능해지고 과거 컴퓨터보다 더 성능이 우수한 스마트폰이 등장했습니다. 이는 손톱만한 크기에 엄청난 숫자의 트랜지스터를 집적할 수 있는 반도체 제조 기술의 발전 덕분입니다. 하지만 공정 미세화는 엄청난 투자 비용을 요구합니다. 7nm 이하 미세 공정 파운드리(반도체 위탁생산)가 가능한 회사가 삼성전자와 TSMC뿐인 이유도 기술력은 물론 매년 100억 달러를 훌쩍 넘는 비용을 감당할 회사가 많지 않기 때문입니다. 당연히 미세 공정으로 갈수록 제조 비용이 껑충 뛰게 됩니다. 2017년 AMD의 CEO인 리사 수 박사는 250㎟ 다이 (die) 기준으로 7nm 공정의 제조 비용이 45nm 공정보다 4배 비쌀 것이라고 발표하기도 했습니다.이런 비용 증가가 다시 칩을 나누는 이유 중 하나입니다. 반도체는 웨이퍼라는 동그란 원판에서 제조한 후 사각형으로 떼어내 제품으로 만들기 때문에 작게 만들수록 못 쓰는 공간이 줄어듭니다. 더 중요한 사실은 못 쓰는 칩의 수를 줄일 수 있다는 것입니다. 트랜지스터를 많이 집적한 대형 칩일수록 심각한 오류가 생겨 못쓰게 될 가능성도 같이 커집니다. 반대로 말하면 칩의 크기가 작을수록 수율이 높아 제조 단가가 내려갑니다. 따라서 AMD는 7nm 공정부터 칩렛(Chiplet) 디자인을 적극 도입했습니다. 8개의 Zen 2 코어를 하나의 칩렛으로 만든 후 별도의 I/O 다이에 연결해 1-8개의 칩렛을 쓴 CPU를 내놓은 것입니다. 이 디자인의 또 다른 장점은 다양한 제품 생산에 매우 유리하다는 것입니다. 8코어 제품은 칩렛 1개만 쓰고 64코어 제품은 칩렛 8개를 사용하면 되니 하나의 칩렛과 몇 종류의 I/O 다이만 있으면 온갖 제품을 다 만들 수 있습니다. 당연히 재고 관리에도 유리하고 제조 단가도 낮출 수 있습니다. 현재 대부분의 제품을 하나의 칩으로 제조하는 인텔 역시 여러 개의 칩을 연결해 하나의 칩을 만드는 방식을 시도하고 있습니다. 인텔의 차이점은 2차원적으로 연결할 뿐 아니라 3차원적으로 칩을 쌓아 올리는 방식도 연구하고 있다는 점입니다. 그리고 CPU 이외에 다양한 칩을 서로 연결하는 기술도 개발 중입니다. 칩과 칩 사이의 고속 연결을 위한 EMIB (embedded multidie interconnect bridge)나 3D 적층 기술인 포베로스(FOVEROS)가 그것입니다. 칩렛 디자인의 문제는 여러 개로 쪼개진 칩 사이의 연결이 느려질 수 있다는 것입니다. 따라서 여러 개의 칩렛을 빠르게 연결될 수 있는 기술 개발이 관건입니다. 인텔은 이 부분에서 여러 가지 비전을 제시하고 있습니다. 따라서 1-2년 이내에 과거에는 상상하기 어려웠던 신제품을 들고나올 가능성이 있습니다. 반도체 산업은 지금까지 숱한 어려움을 극복하고 지금처럼 발전했습니다. 공정 미세화에 따른 급격한 비용 증가는 IT 산업의 발전을 가로막는 장애물이지만, 이전에도 그랬던 것처럼 수많은 연구자가 이 어려움을 극복할 수 있는 새로운 아이디어를 제시하고 있습니다. 결국 이런 노력을 바탕으로 지금보다 더 좋은 제품이 소비자 손에 들어올 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

아랍에미리트 두바이에서 건축 중인 ‘세계에서 가장 규모가 큰 3D프린팅 빌딩’이 모습을 드러냈다고 영국 일간지 데일리메일이 6일 보도했다. 두바이 당국과 미국 보스턴의 3D프린팅 전문 건축회사가 합작해 건축 중인 해당 빌딩은 넓이 641㎡(약 194평) 규모로, 향후 두바이시의 공무원들이 사무실로 활용할 예정이다. 지금까지 등장한 3D프린팅 빌딩 중 가장 높은 것은 중국 쑤저우에 등장한 5층 빌딩이지만, 넓이 면에서는 현재 두바이에서 건축 중인 이 빌딩이 가장 큰 규모를 자랑한다. 이 빌딩은 3D프린터로 외벽을 짓고 내외장재와 구조체를 적층하는 방식으로 지어지고 있다. 외벽을 모두 쌓아 올린 후에는 사람이 직접 현장에 투입해 창문을 낼 공간을 자르고 지붕을 얻는 등 추가적인 작업을 실시한다. 건축업체에 따르면 3D프린팅에 사용되는 건축자재는 일반 콘크리트에 비해 무게가 50% 더 가볍고, 내구성은 훨씬 높다. 두바이 자치정부 측은 “3D프린터를 이용하면 건물을 짓는데 필요한 노동력이 70% 줄어들고, 건축 비용은 90%까지 아낄 수 있다”면서 “2030년까지 두바이에 지어지는 신축 건물의 25%를 3D프린터로 짓겠다는 공약을 지키기 위해, 앞으로도 꾸준히 3D프린팅 건축에 투자하겠다”고 밝혔다. 한편 두바이에서 신축 공사를 맡고있는 3D프린팅 건축업체 측은 “3D프린팅 건설은 아직 초기단계에 있다”면서 “이번 두바이 프로젝트는 우리에게 특별한 지식과 귀한 기회를 가져다 줬다. 이는 3D프린터 기술을 더욱 발전시키는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr