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'양성자'통합검색 결과 입니다. (4건)

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고려대의료원이 플라스틱 폐기물로 의사 가운 만든 이유

윤을식 고려대의료원 의무부총장 겸 의료원장이 병원 플라스틱 폐기물을 재가공해 제작한 리사이클링 의사 가운을 선보였다. 26일 오전 서울 성북 고려대의과대학 제1의학관 6층 강의실. 편성범 고려대의과대학장, 한승범 고려대안암병원, 민병욱 고려대구로병원, 서동훈 고려안산병원장 등이 참석한 가운데, 윤을식 의료원장이 '미래혁신 2028 대전환'을 선포했다. 이날 그가 입은 것이 바로 리사이클 의사가운이었다. 미래혁신 2028 대전환에는 환경오염을 줄이자는 의료원의 ESG 노력도 포함된 만큼 이를 알리려는 취지였다. 환자 건강 증진에 기여하는 병원 산업은 천문학적인 의료폐기물을 배출하는 아이러니를 안고 있다. 한국환경공단에 따르면, 국내 의료폐기물 규모는 연간 22만9천503톤이나 된다. 일일 배출량만 600여 톤에 달한다. 미감염 플라스틱 폐기물 등 재활용이 가능한 폐기물은 20%가 넘는다. 고려대의료원이 선보이는 의사 가운은 플라스틱 의료폐기물로 제작되는데, 국내에서 첫 사례다. 윤을식 의료원장은 “일반적으로 1천 병상에서 7톤가량의 의료폐기물이 발생하는데, 우리는 자체 공정을 거쳐 환경친화적 폐기물로 바꾸는 노력을 해왔다”라며 “병원에서 종이 인쇄물을 사용하지 않거나 고려대안암병원이 태양 열판을 통해 자체 전기 공급 등도 친환경적인 경영을 위한 노력이다”라고 설명했다. 리사이클링 의사 가운은 외부 업체가 제작하고, 공정이 까다로워 가격이 높은 편이다. 윤 의료원장은 “생산량이 많아지면 가격은 내려갈 것”이라고 자신했다. 미래혁신 2028 대전환은? 이날 윤을식 의료원장이 선언한 '미래혁신 2028 대전환'은 오는 2028년 고려대의대 설립 100주년을 맞아 초정밀 미래의학으로 중증난치성 질환 집중 및 연구 중심 선순환 성장을 하겠다는 의료원의 구상이다. 이 중에서도 고려대의료원의 제4병원이 들어설 동탄캠퍼스는 일찍부터 높은 관심을 받았다. 의료원은 안암‧구로‧안산 캠퍼스를 비롯해 정릉‧청담 등에도 캠퍼스를 보유하고 있다. 동탄캠퍼스는 화성동탄2신도시 내 조성될 예정으로, 의료원은 올해 상반기 사업 재공고 시 입찰에 참여한다. 우선협상대상자 선정을 위해 뛰어든 컨소시엄은 고려대의료원을 비롯해 순천향대, 중앙대 등도 있다. 오는 7월 2차 재공모가 이뤄질 예정으로 의료원은 우선협상대상자로 선정될 가능성이 높다고 보고 있다. 우선협상대상자로 선정되면 PFV 설립과 의료부지 확보 등의 과정을 거쳐 오는 2035년 완공할 예정이다. 의료원은 병원 면적만 4만3천659제곱미터(1만3천207평), 700병상 규모에 달하는 의료 복합단지를 조성한다는 계획이다. 무엇보다 동탄캠퍼스는 앞서 선포한 미래혁신이 본격 실현되는 테스트베드로 그 역할을 톡톡히 할 것으로 기대된다. 윤을식 의료원장은 “수도권은 병상 총량제가 적용되고 있지만, 동탄은 수원과는 별개이며 화성시에 1천300 병상이 부족한 것으로 알려졌다”라며 “동탄은 인구 유입 도시로, 젊은 인재와 반도체 기업도 많아 충분한 의료 수요가 있을 것”이라고 전망했다. 그러면서 “동탄캠퍼스는 고려대의료원의 미래성장동력이자, 세상에 없던 의료계 판도를 바꿀 수 있는 병원으로 구상하고 있다”라고 설명했다. 동탄캠퍼스에서는 기존 안암‧구로‧안산 병원에서 여건상 성사되지 못했던 여러 시도도 추진될 예정이다. 대표적인 것이 고령층을 위한 '동탄 시니어 하우스'다. 윤을식 의료원장은 “동탄 시니어 하우스에서 예방부터 치료까지 이뤄지는 전주기 벨트를 구상하고 있다”라며 “어르신을 위한 돌봄 로봇과 자동 침상 등 관련 연구개발이 의대 차원에서 이뤄지고 있고, 이를 동탄 캠퍼스에서 실증할 수 있도록 병원 설계에도 이를 반영할 예정”이라고 설명했다. 또 고려대의료원은 '양성자 치료기' 도입도 검토 중이다. 관련해 오는 2031년까지 서울대병원기장암센터, 세브란스병원, 서울아산병원 등 국내 세곳의 중입자 치료센터가 들어설 예정이다. 중입자 치료기가 아닌 양성자를 선택한 것은 '실효성' 때문이다. 윤 원장은 “무조건 중입자 치료가 좋다고 보지만 전문가 판단은 다르다”라며 “일본의 경우, 의료기관에 따라 양성자나 중입자 치료를 개별적으로 시행한다”라고 말했다. 그는 “의료원 실정에 맞게 가성비 좋은 입자 치료기는 양성자 치료라고 봤다”라며 “우리나라 인구를 고려할 때 중입자는 3대가 최대 적용 규모라고 봤고 (타 병원이 이미 도입했거나 도입 예정인만큼) 우리까지 중입자 치료기는 의미가 없다고 판단했다”라고 강조했다. 연구도 고려대의료원의 핵심 추진 사업 분야다. 관련해 고려대안산병원은 최근 보건복지부로부터 연구중심병원 인증을 받으며 산하 3개 병원 모두 인증을 받았다. 고려대안암병원은 ▲의생명광학 ▲정밀의학 ▲스마트헬스케어 ▲의료데이터 등 중점 연구 분야 아래 11개의 연구개발센터를 운영하고 있다. 고려대구로병원은 ▲중점연구플랫폼 등 개방형 실험실 ▲G밸리의료기기개발지원센터 등을 운영 중이다. 고려대안산병원은 30여개의 첨단 공동연구 장비를 운용 중이다. 윤을식 원장은 “국내 최다 연구중심병원 인증으로 연구 역량을 대내외 입증했다”라며 “정릉캠퍼스에는 백신 주권을 위한 연구가 이뤄질 '정몽구 미래의학관'이 다음 달 오픈한다”라고 덧붙였다.

2025.05.26 16:19김양균

원자력연, "양성자가속기 '밤새도록' 빔서비스…최고 고객은 삼성· SK하이닉스"

한국원자력연구원 양성자과학연구단(단장 이재상)이 양성자가속기 빔 서비스를 24시간 상시 시범 운영한다고 29일 밝혔다. 이재상 양성자과학연구단장은 "지난 12일부터 24시간 운영중"이라며 "올해 시범운영을 거쳐 내년부터 본격적으로 24시간 빔 서비스를 제공할 것"이라고 말했다. 이 단장은 운용 인력이 모자라는 상황에서 24시간 풀가동하는 이유에 대해 3가지 이유를 꼽았다. 우선 급증하는 이용 수요다. 산업체의 양성자가속기 빔 이용 경쟁률은 2017년 1.37대 1에서 올해 상반기 4.17대1까지 치솟았다는 것. 급증 수요에 대응해 빔 서비스 제공 시간을 3배로 늘려 기존 8시간에서 24시간으로 대폭 확대해 대응 중이다. 두 번째 이유는 가속기 특성상 빔 서비스를 하든, 하지 않든 24시간 가속기를 켜놔야 한다는 것이다. 어짜피 전기세를 지출해야 하는 상황이라면 효율적인 운영 쪽으로 가는 것이 당연하다는 입장이다. 세 번째 이유에 대해 이 단장은 다른 나라 가속기 시설도 대부분 24시간 운영하고 있다고 덧붙였다. 양성자 가속기의 빔 서비스 수요가 급증하는 이유는 반도체가 우주방사선을 맞으면 소프트웨어 오류를 일으키기 때문이다. 이에 해당 기업들이 반도체 수출 전, 내방사선 시험을 반드시 수행한다. 최근엔 삼성전자와 SK하이닉스 등 반도체·항공우주 분야 기업의 양성자가속기 활용이 꾸준히 증가하고 있다는 것이 이 단장 설명이다. 특히, 인공위성 개발이 활발해지며 우주 부품 기업 수요도 확대되는 추세라고 덧붙였다. 경주 양성자가속기는 국내 최대 규모 양성자 빔 서비스 제공 시설이다. 대전 연구용원자로 하나로와 더불어 국내에서 유일하게 산업용 반도체의 내방사선성을 시험할 수 있는 국제 표준에 등재됐다. 본래 양성자가속기는 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속하는 장치다. 가속된 양성자는 물질의 성질을 변화시켜 새로운 물질로 바꿔준다. 주로 반도체, 우주 부품 방사선 영향평가, 의료용 동위원소 생산, 양성자 활용 암 치료 기초연구, 방사선 육종 등에 활용된다. 이재상 단장은 “반도체 분야 산업체의 양성자가속기 활용 기회를 최대한 보장할 계획"이라며 "이번 시범운영으로 효율적인 이용자 지원체계를 구축하고 접근성을 확대해 중소기업이나 신진 연구자에게도 이용 기회를 늘리도록 할 것"이라고 말했다. 이 단장은 또 "24시간 운영체제 구축에 추가로 필요한 인력이 6명 정도"라며 "내년엔 정부가 추가 인력 선발을 인정해 줄 것"으로 기대했다.

2024.08.30 09:32박희범

물로 큐비트 생성 성공…국산 양자컴 실마리될까

국내 연구진이 물로 양자컴퓨터의 큐비트를 생성하고, 이를 제어하는 방법을 찾아냈다. 기존의 양자컴퓨터를 구현하는 초전도, 이온트랙, 포토닉, 다이아몬드, 중성원자 등의 방식 이외에 우리나라가 독자적으로 양자컴퓨터를 제작할 수 있을 것인지에 관심이 쏠린다. 고려대학교 녹색생산기술연구소 양자컴퓨터연구팀(팀장 이상지 박사)은 물분자의 수소 양성자를 이용해 양자컴퓨터 큐비트 생성 장치를 설계, 구현했다고 5일 밝혔다. 연구팀은 양자컴퓨터의 각 큐비트를 구성하는 수많은 수소 양성자 스핀들이 거시적 중첩 상태에서 원하는 일정 시간 결맞음 상태를 유지하도록 스핀을 제어하는 회전 연산자 설계에 성공했다. 이상지 팀장은 "올해 연말까지 큐비트 별로 거시적 중첩과 결맞음 시간 확장을 실험적으로 구현할 것"이라며 "큐비트 간의 양자 얽힘 가능성을 이론적으로 규명하는 경우, 3년 이내에 영구자석을 이용한 10큐비트 모듈 방식의 양자컴퓨터 제품 개발이 가능할 것"으로 전망했다. 이 팀장은 나아가 모듈화 제품을 3D 공간의 세 축 방향으로 적층시켜 1만 큐비트 생성도 그다지 어렵지 않을 것으로 예측했다. 이번 성과의 의미에 대해 이 팀장은 "양자컴퓨터 분야의 내로라하는 전문가들이 자기공명영상(MRI) 방식이 스핀 간 상호 작용에 따른 이완현상으로 결맞음 상태를 유지하는 것이 어렵다는 주장을 깨는 결과물"이라고 설명했다. 연구팀은 병원에서 흔히 쓰는 자기공명영상(MRI) 시스템이 인체 내 수소 양성자를 이용해 영상을 생성한다는 원리에 착안했다. MRI는 자기장속 인체에 라디오파를 발사한다. 수소 양성자 스핀의 상태 변화에 따라 인체에서 반사되는 라디오파를 다시 수신해 이 정보를 바탕으로 컴퓨터가 영상을 만드는 기술이다. 연구팀은 순수한 물인 탈이온수(deionized water)를 소형 유리구에 넣어 각각의 큐비트 표본을 제작했다. 또 자석과 경사자기장 코일, 송수신 RF 코일을 결합하는 방법으로 큐비트 생성장치를 구성했다. 연구팀은 "순수한 물인 탈이온수를 직경 2㎜의 소형 유리구에 넣고 밀봉 제작한 다수의 큐비트를 1.0T 영구자석 내부에 설치했다"며 "단일 큐비트의 총 스핀수가 대략 N= 2x10의 21승이기에 단일 원자가 큐비트인 다른 양자컴퓨터에 비해 상대적으로 신호가 매우 큰 것도 장점"이라고 설명했다. 국내외에서 선도적으로 연구 개발 중인 기존의 양자 컴퓨터처럼 극저온 냉동기와 초고진공도 필요없다. 상온과 대기압 환경에서 작동 가능하다. 뿐만 아니라, 영구자석에 의한 자기장이 1.0T인 경우, 물의 수소 양성자 스핀의 세차운동 주파수, 즉 라모 주파수(Larmor frequency)가 42.57㎒의 라디오파(RF) 대역이어서 활용성도 뛰어나다. 이외에 큐비트 송수신에 쓰이는 RF신호 관련 기술도 MRI나 핵자기공명(NMR)에서 널리 활용하는 기술이다. 잘 아는만큼 양자컴퓨터에서 구현하기 쉽다는 설명이다. 이상지 팀장은 "지난 1년차 연구 결과를 바탕으로, 한국정보통신기술협회(TTA)로부터 기술성숙도 5단계(TRL5) 수준의 큐비트 생성 장치에 대한 시험 성적서를 받았다"며 "5개 항목 전부에서 '확인' 받았다"고 말했다. 시험 항목은 ▲큐비트 표본 ▲자석 ▲경사자기장 공급장치 ▲큐비트 스핀 상태 제어용 RF 신호 발생 장치 ▲큐비트 상태 측정 장치 등이다. 큐비트 덩어리 자화 중첩상태에서 결맞음 유지 관건 연구팀은 해결해야 할 숙제로 외부 자석에 의한 자기장이 인가된 초기 상태에서 제이만 효과(Zeeman effect)에 따라 |0>의 상태로 유지되는 덩어리 자화(큐비트)에 다시 RF펄스를 인가할 때 큐비트 상태가 |0> 에서 |1> 또는 중첩 상태 등으로 바뀌게 되는데, 이때 덩어리 자화를 구성하는 스핀들을 일정시간 흐트러지지 않는 결맞음 상태로 유지해야 한다. 또 특정 큐비트의 중첩 상태를 이루는 덩어리 자화가 이완되지 않고 원하는 일정 시간 동안 결맞음 상태가 유지되는 RF 펄스 순서를 찾아 적용하고 실험적으로 검증하는 것도 관건이다. 이외에 서로 다른 큐비트 간에 상호 작용하는 조정 양자 게이트를 구현하는 펄스 순서도 찾아 실험적으로 검증해야 한다. 이같은 숙제를 해결한 이후에 양자 얽힘도 구현할 수 있을 것이라고 이 박사는 전망했다. 5년 내 10큐비트 모듈형 양자컴 상용화 전망 이상지 팀장은 "물을 이용한 큐비트 기반의 양자컴퓨터 상용화 개발이 기존의 다양한 양자컴퓨터에 비해 더 신속하게 이루어질 수 있을 것"이라며 "빠른 경우, 5년 이내에 10큐비트 이하의 모듈형 양자컴퓨터의 상용화 수준에 이를 것"으로 전망했다. 이상지 팀장은 "올해 단일 큐비트를 기반으로 파울리 X/Y/Z 행렬 구현, 위상이동 게이트 구현, 하다마드 게이트 구현, 양자 중첩 구현 및 결맞음 시간 확장 기술 구현 등이 순조롭게 이루어질 것"으로 전망했다. 이 연구는 한국지능정보사회진흥원(NIA)의 '자기공명 영상 기술 기반의 양자 컴퓨팅 및 이를 활용한 양자 알고리즘 연구 개발' 과제(총괄책임자 고려대 산학협력단 조장희 석좌교수) 지원을 받아 진행했다. AI 분야 전문 기업 ㈜비브스튜디오스(분할과제 책임자: 이광희 연구소장)와 반도체 웨이퍼 테스트 후공정 전문 기업인 ㈜에이엘티(분할과제 책임자: 양은택 연구소장)가 각각 양자 컴퓨터 기반의 AI 알고리즘 개발과 AI 학습을 위한 CMOS 영상 센서(CIS) 반도체 웨이퍼 테스트 데이터 개발 등을 맡아 참여 중이다.

2024.07.06 08:04박희범

원자력연 양성자과학연구단, 태국과 의료용 대마 돌연변이 연구 추진

한국원자력연구원이 태국 치앙마이 대학 등과 대마 돌연변이 등의 연구를 추진한다. 대마는 우리나라에선 마약류로 분류돼 있지만, 태국에선 지난 2022년부터 대마를 의료용으로 합법화했다. 한국원자력연구원은 지난 16일 서울 롯데호텔에서 양성자과학연구단, 한국핵융합에너지연구원 플라즈마기술연구소, 태국 치앙마이대학이 참여한 가운데 '농업 및 바이오 응용 분야에 대한 상호협약'을 체결했다. 이 협약서에는 국핵융합에너지연구원 최용섭 플라즈마기술연구소장, 태국 치앙마이대학 피티왓 와타나차이(Pitiwat Wattanachai) 학장, 한국원자력연구원 이재상 양성자과학연구단장이 서명했다. 연구 테마는 태국 대마다. 이를 양성자가속기 조사를 통해 형질변환(돌연변이) 대마를 생산할 계획이다. 플라즈마 기술을 활용해서는 재배 방법 등을 개선해 기능성을 향상시키겠다는 것이다. 이와 함께 이들은 바이오소재를 의약 소재로 만드는 연구도 진행한다. 대마는 소아 뇌전증, 알츠하이머병 등 난치성 질환 치료 효과를 보이는 칸나비디올(CBD: Cannabidiol)이 주성분이다.정명환 입자빔이용연구부 선임연구원은 "대마 돌연변이를 통해 환각 성분은 낮추고, 약효는 높이는 기능성 연구를 진행하고 싶다"고 말했다. 이재상 양성자과학연구단장은 "치앙마이 대학 요청으로 성사됐다. 잘되면 양성자빔·플라즈마 융복합 기술을 활용해 바이오산업 분야에서 기술 혁신을 이룰 것"이라며 "현재 한국연구재단에 제안서를 제출한 상태로, 평가 결과를 기다리고 있다"고 덧붙였다.

2024.05.17 09:17박희범

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