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16일 걸리던 작업, 5분으로…매스웍스 "AI는 엔지니어의 새 동료"

"16일이 걸리던 최적화 작업을 이제는 5분 만에 할 수 있게 됐다." 사미르 M. 프라부 매스웍스 인더스트리 부문 이사는 7일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '매트랩 엑스포 2026 코리아' 기자간담회에서 AI 기반 차수 축소 모델(ROM) 적용 사례를 들며 생성형 인공지능(AI)과 모델 기반 설계(MBD)가 가져온 엔지니어링 현장의 변화를 이같이 설명했다. 매스웍스는 1984년 설립된 엔지니어링 소프트웨어 기업으로 수치 계산 플랫폼 매트랩과 모델 기반 설계 플랫폼 시뮬링크를 주력 제품으로 한다. 전 세계 180개국 500만 명 이상의 엔지니어 사용자가 매스웍스 제품을 활용하고 있으며 전 세계 6500개 대학 커리큘럼에도 채택돼 있다. 개발 복잡도 증가와 타임투마켓(제품을 시장에 판매하기까지 걸리는 시간) 압박이 커진 가운데 매스웍스는 AI가 설계·검증 전 과정에서 속도 개선을 이끄는 데 집중하고 있다. 이날 프라부 이사가 제시한 대표 사례 중 하나는 독일 TWT의 자동차 서스펜션 설계 최적화다. TWT 엔지니어들은 차량 서스펜션 파라미터를 수천 번 반복 튜닝하는데 기존엔 정밀도 높은 물리 시뮬레이션 모델을 매번 돌려야 했던 탓에 파라미터 하나당 최적화에만 16일이 소요됐다. AI 기반 ROM을 도입해 복잡한 물리 연산을 핵심 요소만 추려 근사화하자 계산 부담이 대폭 줄었고 동일한 최적화 작업을 5분 안에 처리할 수 있게 됐다. AI가 설계 루프 자체를 주도하는 사례도 소개됐다. 독일 막스플랑크 연구소는 거울과 레이저 시스템으로 중력파를 감지하는 장비를 운용 중인데 수백 개의 거울을 하나씩 수동 조정하는 작업이 극도로 복잡하고 숙련된 인력에 의존해야 하는 한계가 있었다. 강화학습 에이전트를 훈련시켜 핵심 거울을 자동으로 정렬하도록 한 결과, 인간이 목표와 제약 조건을 정의하면 AI가 설계 공간 안에서 최적 솔루션을 탐색하는 구조로 전환됐다. 프라부 이사는 "인간과 AI가 어떻게 협업할 수 있는지를 잘 보여주는 사례"라고 평가했다. 매스웍스는 이 같은 설계 가속화 흐름에 맞춰 자사 주력 제품군 전반에 생성형 AI를 단계적으로 내장하는 전략을 취하고 있다. 지난해 출시된 매트랩 코파일럿은 자연어로 코드 설명을 요청하거나 테스트 케이스를 자동 생성하는 등 반복적인 코딩 부담을 줄이는 데 초점을 맞춘 AI 어시스턴트다. 전체 소프트웨어 작업 시간의 35%가 코드를 이해하는 데 소요된다는 점에서 AI가 코드 파악과 초안 생성을 맡고 엔지니어는 의사결정에 집중하는 구조를 지향한다. 올해 출시 예정인 시뮬링크 코파일럿은 복잡한 시스템 모델의 구조 파악부터 오류 원인 분석과 수정 제안까지 AI가 보조해 설계·검증 시간을 데모 기준 30~50%가량 단축하는 것을 목표로 한다. 모델 기반 설계 특성상 시스템이 복잡해질수록 검증·수정 반복에 드는 시간이 기하급수적으로 늘어나는 만큼 AI가 이 구간을 흡수하겠다는 구상이다. 같은 시기 출시될 폴리스페이스 코파일럿은 코드를 실제 실행하지 않고도 결함을 사전에 식별하는 정적 분석과 실행 환경에서 동작을 확인하는 동적 테스트를 결합한 코드 검증 솔루션이다. 자동차·항공 등 안전 기준이 엄격한 산업군에서 요구되는 개발 표준 준수와 신뢰성 입증을 개발 단계 초입부터 지원하는 데 초점을 맞췄다. 다만 AI 도입 확대에 따른 보안 사고 위험과 할루시네이션(환각) 문제는 산업의 AI 전환(AX) 과정에서 불가피한 한계로 꼽힌다. 매스웍스는 수십 년간 자동차·항공 등 안전이 치명적인 산업군에서 검증·확인 워크플로를 표준으로 구축해온 이력을 근거로 AI 오류 대응에 자신감을 내비쳤다. 실제 매스웍스는 AI 단일 판단에 의존하지 않고 복수의 센서 정보를 교차 검증하는 구조로 오류 가능성을 줄이는 방식을 택하고 있다. 개발 과정에서 잠재적 위험 요소를 사전에 테스트할 수 있는 툴도 자체 보유했다. 박주일 매스웍스코리아 사장은 "아직 AI에 전적으로 의존하는 엔지니어링이 가능한 단계는 아니지만 AI 오류를 포함한 디지털 엔지니어링 전반의 오류를 감지하는 기능은 상당히 갖춰져 있다"고 덧붙였다. 매스웍스는 설계 루프의 주도권이 여전히 인간에게 있다는 점도 강조했다. AI가 반복 연산과 초안 생성을 흡수하는 사이 엔지니어는 목표 설정과 최종 검증에 집중하는 구조로 역할이 재편되는 것이지 대체가 아니라는 논리다. 프라부 이사는 "AI를 이해하면서 더 높은 수준의 추상화 작업에 집중할 수 있는 엔지니어가 경쟁력을 가질 것"이라고 말했다. AI 엔지니어링 수요는 자동차·항공을 넘어 전 산업으로 번지고 있다. 소프트웨어로 제품 성능을 정의하고 업데이트하는 방식이 업종 경계를 허물면서 매스웍스의 사업 무대도 함께 넓어지는 모양새다. 박 사장은 "조선·스마트항만·에너지 분야까지 새로운 수요가 생겨나고 있다"며 "산업 구분 없이 확장되는 상황"이라고 강조했다.

2026.04.07 14:31이나연 기자

KAIST-IBM, 반도체 '숨은 결함' 탐지 능력 1000배 더 끌어 올려

KAIST와 IBM연구소가 지난 2019년 네이처에 발표한 포토-홀 효과 후속 연구가 7년 만에 다시 공개됐다. 이번엔 포토-홀 효과를 기반으로 민감도가 기존 대비 1000배나 뛰어난 전자트랩(숨은결함) 탐지 기법을 발표했다. 연구결과는 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재됐다. KAIST는 신소재공학과 신병하 교수와 IBM T. J. 왓슨 연구소 오키 구나완(Oki Gunawan) 박사 공동 연구팀이 반도체 내부에서 전기를 방해하는 결함(전자 트랩)과 전자 이동 특성을 동시에 분석할 수 있는 새로운 측정 기법을 개발했다고 8일 밝혔다. 논문 제1저자로 이 연구에 참여한 KAIST 신소재공학과 김채연 박사과정생은 "차세대 태양전지 소재로 주목받는 페로브스카이트에 이 기술을 적용해 기존 방법으로는 검출하기 어려웠던 아주 적은 양의 전자 트랩까지 정밀하게 찾아낼 수 있었다"며 "기존 대비 1,000배 더 민감한 측정 능력을 확보했다"고 말했다. 홀 측정은 전기와 자기장을 이용해 전자 움직임을 분석하는 방법이다. 연구팀은 이 기법에 빛을 비추고 온도를 바꿔가며 측정하는 방식을 더해, 기존에는 확인하기 어려웠던 정보를 얻는 데 성공했다. 빛을 약하게 비추면 새로 생긴 전자들이 먼저 전자 트랩에 붙잡힌다. 반대로 빛 세기를 점점 높이면 트랩이 채워지고, 이후 생성된 전자들은 자유롭게 이동하기 시작한다. 연구팀은 결함이 존재하는 경우 전도도–포토홀 전도도 그래프에서 특징적인 휘어짐(bending)이 나타난다는 점에 주목하고, 이 거동이 쌍곡선(hyperbola) 형태의 수학적 모델로 나타남을 규명했다. 연구팀은 이 기법을 먼저 실리콘 반도체에 적용해 정확성을 검증한 뒤, 실리콘 시료와 할라이드 페로브스카이트 박막 시료에 적용해 유효성을 검증했다. 검증결과 페로브스카이트 박막에서는 기존 정전용량 기반 분석법으로는 검출이 어려웠던 낮은 결함 밀도까지도 분석이 가능했다. 민감도가 1000배 이상 개선됐다는 것이 연구진 설명이다. 김채연 박사과정생은 "이 방법의 가장 큰 장점은 한 번 측정으로 여러 정보를 동시에 얻을 수 있다는 점"이라며 "전자가 얼마나 빠르게 움직이는지, 얼마나 오래 살아남는지, 얼마나 멀리 이동하는지뿐 아니라, 전자의 이동을 방해하는 트랩의 특성까지 함께 파악할 수 있다"고 설명했다. 신병하 교수는 “반도체 안에서 전기 흐름과 이를 방해하는 요인을 하나의 측정으로 동시에 분석할 수 있는 새로운 방법을 제시한 것"이라며 “메모리 반도체와 태양전지 등 다양한 반도체 소자 성능과 신뢰성을 높이는 데 중요한 도구가 될 것”이라고 말했다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

2026.01.08 09:28박희범 기자

"글로벌 항공기업 R&D센터 대전 유치 추진"

대전시가 우주 및 항공 글로벌 기업 R&D센터 유치전에 뛰어 들었다. 30일 대전서 열린 퀀텀 커넥터 데이에서 '대전 양자산업, 세계를 향한 혁신과 투자 기회'를 주제로 강연에 나선 대전테크노파크 권성수 우주양자산업센터장은 "대전이 이를 유치하면 절충교역 등에서도 여러 장점이 있을 것"이라며 "R&D 센터 유치전에 적극적인 것으로 안다"고 말했다. 절충교역 관련해서는 에어버스 경영진은 다음달 한국을 찾는 것으로 알려졌다. 에어버스는 우리나라가 지난 2015년 구입한 A330 공중 급유기 1조 4천억 원애 대한 절충교역(수출액에 비례해 일정액을 수입해주는 교역 시스템)차원에서 국내 중소기업 제품을 구입해야할 의무가 있다는 것. 이들이 이행해야할 절충교역액은 6천 660억 원이다. 권 센터장은 또 "정부 양자 R&D의 90%가 대전서 이루어지고, 국내 석·박사 인력의 50%가 대전에 있다"며 "대신 대전은 지역 특성상 양자 공급 체인에서 1차 밴드는 없다"고 말했다. 권 센터장은 나노종합기술원이 KAIST와 양자팹 구축을 추진 중이라는 말도 보태며 대전이 우리나라 양자의 중심도시임을 강조했다. 양자컴퓨터 활용 분야로는 인공지능(AI), 바이오, 국방, 에너지 등 4개 분야 협업 모델의 사례를 공개했다. AI는 아이온큐와 KISTI, 바이오는 지온바이오텍과 큐노바, 한국생명공학연구원 간 협력 예를 들었다. 또 국방분야 양자 협력 모델에 대해서 한국표준과학연구원과 방위사업청, ADD, 대전한화시스템연구소 협력을 예로 들었고, 에너지 분야에서는 KAIST(이차전지)와 한국전력연구원(스마트그리드), 한국원자력연구원(원자로} 등을 거론했다. 이에 앞선 주제 발표에선 큐도라 야니 헤이키넨 부사장이 '큐도라 이온트랩 양자컴퓨터에서의 근거리 제어(NFQC)', 옥스포드 인스트루먼트 가오보 판매지원 엔지니어가 '극저온 인프라가 양자 컴퓨팅을 어떻게 끌어가는가', 노르마 정현철 대표가 '글로벌 양자 클라우드 서비스 로드맵', 한양대 장태환 전자공학부 교수가 '초전도 양자 컴퓨팅 이론과 활용' 등을 소개했다.

2025.10.30 21:43박희범 기자

노르마-큐도라 MOU…"50큐비트 양자컴퓨터 클라우드로 서비스"

양자 컴퓨팅 전문 기업 노르마(대표 정현철)가 독일 양자 컴퓨터 기업 큐도라(Qudora)의 50큐비트 이온트랩 양자 컴퓨터를 클라우드 방식으로 국내에 서비스하기로 하는 양해각서(MOU)를 교환했다고 4일 밝혔다. 이번 각서 교환은 최근 네덜란드 로테르담에서 열린 양자 기술 전시회 '퀀텀.테크 유럽 2025에서 이루어졌다. 노르마는 이에 따라 큐도라의 양자컴퓨터 클라우드 서비스 환경을 구축할 계획이다. 노르마는 현재 리게티 컴퓨팅, 옥스포드 퀀텀 서킷(OQC), 퀀텀 컴퓨팅(QCI), 오스트리아 AQT, 핀란드 VTT 기술연구센터 양자 컴퓨터를 공급하고 있다. 노르마와 큐도라는 양자 컴퓨터 클라우드 서비스 외에 △교육 프로그램·세미나·워크숍 개최를 통한 인재 양성 △국가 연구개발 과제 연계 △공공 조달 프로세스 협력 등에 나설 방침이다. 큐도라 아마도 바우티스타 살바도르(Amado Bautista-Salvador) 대표는 “한국은 아시아 양자 사업 확장의 중요한 이정표”라며 “노르마와의 협력은 한국의 양자 기술 발전 방향과 잘 맞아 떨어진다"고 협력의 배경을 설명했다. 정현철 대표는 “이온트랩·초전도·광자·중성원자 기반 등 다양한 양자 컴퓨터를 클라우드로 서비스하게 됐다"며 연내 큐도라를 포함 글로벌 10개 기업의 양자 컴퓨터를 국내에 공급할 계획”이라고 밝혔다.

2025.10.04 00:49박희범 기자

하이젠베르크 불확정성 원리 우회 성과…양자컴퓨터 오류 정정 향상 기대

양자컴퓨터 구현의 주요 장벽 중 하나로 꼽히는 하이젠베르크의 불확정성 원리를 완화할 수 있는 새로운 접근법이 제시됐다. 25일 시드니 대학을 비롯한 연구진은 '단일 모드에서 양자 강화 다중 매개변수 감지(Quantum-enhanced multiparameter sensing in a single mode)'라는 논문을 사이언스 어드밴스에 발표했다. 이번 논문은 입자의 위치(x)와 운동량(p)에 대한 정보를 기존보다 더 민감하게 파악할 수 있는 방법과 이를 실험으로 검증한 결과를 담고 있다. 하이젠베르크의 불확정성 원리에 따르면 양자컴퓨터에 활용되는 입자는 워낙 작고 민감해 위치와 운동량을 동시에 정밀하게 측정할 수 없다. 더구나 측정을 위해 빛이나 특정 신호를 쏘는 과정에서도 상태가 변해 결과에 영향을 미친다. 이 때문에 양자컴퓨터에서는 노이즈의 성격을 충분히 파악하기 어렵고, 그 결과 오류 정정이 쉽지 않아 오류율을 낮추는 데 한계가 있었다. 연구진은 불확정성을 근본적으로 없애는 것이 아니라, 그 분포를 조정해 필요한 정보에서 정밀도를 높이는 방식을 고안했다고 밝혔다. 연구진은 먼저 전자기장에 단일 이온을 가뒀다. 이는 아이온큐(IonQ) 등에서 양자컴퓨터를 구현할 때 사용하는 '이온트랩(ion trap)' 기법과 같은 원리다. 이어 고정된 이온의 미세한 진동을 레이저와 전자기장으로 제어해 '그리드 상태(Grid state)'라는 특수한 양자 상태를 구현했다. 그리드 상태는 위상 공간에 바둑판 무늬처럼 규칙적인 패턴을 형성하는 것이 특징이다. 연구진은 이 패턴을 활용해 이온의 위치와 운동량 변화를 일종의 눈금자처럼 읽어냈다. 연속적인 값을 그대로 측정하는 대신, 구간별로 얼마나 움직였는지를 확인해 정밀도를 높였다는 설명이다. 이를 통해 불필요한 영역에 불확실성을 몰아넣고, 필요한 부분에는 정밀도를 집중시켜 기존보다 높은 감도를 확보했다고 밝혔다. 실제 측정 결과, 동시 표준양자한계(SQL) 대비 최대 5.1 dB의 이득을 얻었으며 결합 분산에서도 SQL보다 약 2.6±1.1 dB 낮은 값을 달성했다. 연구진은 위치·운동량의 절대값을 완벽히 알 수는 없지만, 작은 변화에 대한 정밀도를 극대화하면 GPS가 닿지 않는 환경의 내비게이션, 의료 영상, 재료 과학, 중력 탐지 등에서 성능 향상을 기대할 수 있다고 전망했다. 이는 양자센싱과 양자컴퓨팅 분야 전반에 파급 효과를 미칠 수 있다는 분석이다. 다만 아직은 실험실 수준의 초기 결과로, 실제 양자컴퓨터 구현에 적용하기 위해서는 더 많은 연구와 추가 실험이 필요하다고 연구진은 설명했다. 크리스토프 H. 발라후 등 연구진은 "정밀한 측정은 과학과 기술 발전의 근간"이라며 "이번 연구는 기존 시스템에서 불가능했던 측정 기능을 제시한 것으로, 양자 계측학의 중요한 진전을 이룰 것으로 기대한다"고 전했다.

2025.09.25 16:26남혁우 기자