ZDNet 검색 페이지

'KRISS'통합검색 결과 입니다. (24건)

스텔스 무기체계 핵심기술 국산화... (주)KER에 기술이전

스텔스 핵심기술이 국산화됐다. (주)KER(케이이알)에 기술도 이전됐다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)은 '레이더 스텔스(Radar Stealth)' 핵심기술을 국산화하는 데 성공했다고 5일 밝혔다. 레이더 스텔스는 국가 전략 물자로 분류돼 해외 도입이 어려운 기술이다. KRISS는 레이더 스텔스 구현에 필수적인 레이돔(Radome)의 '주파수 선택 표면(FSS) 설계 소프트웨어'와 '전자파 평가 검증 장비'를 자체 구현하는 데 성공했다. 이 성과는 외산 기술에 의존치 않고 설계부터 시제품 제작, 성능 검증까지 전주기를 순수 국내 기술로 이뤄낸 첫 사례이다. 레이돔은 항공기나 미사일 레이더·통신 안테나를 감싸는 반구형 구조체다. 외부 환경으로부터 안테나를 보호하면서 필요한 전자파 신호가 효과적으로 통과할 수 있도록 해야 하기 대문에 정밀한 설계가 필수다. 특히 국방용 레이돔은 초고속 비행 중 강한 열과 충격을 견디면서도 전자파 투과율, 위상 안정성 등 여러 성능 요건을 동시에 만족해야 하는 조건이 따른다. 레이돔의 FSS는 특정 주파수의 전자파만 선택적으로 투과하거나 반사하도록 설계된 일종의 주파수 필터다. FSS의 성능을 높이기 위해서는 전자파 투과 성능을 정확하게 시뮬레이션하는 고성능 전자파 해석 소프트웨어가 필요하다. 하지만 세계적으로 널리 쓰이는 상용 소프트웨어는 라이선스 하나당 가격이 약 1억 원을 넘고, 매년 유지보수 비용만도 2천만 원 이상이다. KRISS는 인공지능(AI) 기술과 병렬계산 방식을 도입한 FSS 설계 소프트웨어를 새로 개발했다. 이는 다층 복합소재로 이루어진 레이돔 구조 해석에 최적화된 도구로, 기존 상용 소프트웨어 대비 FSS 설계 속도가 50배 이상 빠르다. 레이돔 성능을 자체 점검 및 개선할 수 있는 전자파 레이돔 평가 장비도 함께 개발했다. 기존에는 국방형 레이돔의 까다로운 성능 기준을 충족하기 위해 전자파 시험에만 보통 한 달 이상이 소요됐다. 이번에 개발한 평가 장비는 인공지능 기술을 적용해 기존 대비 5배 이상 빠른 성능 측정이 가능하다. 레이돔의 실전 배치까지 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다. KRISS 내 4개 그룹 간 융합연구로 개발한 이 기술은 국방 첨단 무기체계 및 전자파 정밀측정용 계측 설비 기업인 ㈜케이이알에 기술료 5억 원 규모로 이전됐다. 4개 그룹은 전자파측정그룹, 미래선도연구장비그룹, 양자전기자기측정그룹, 소재물성측정그룹 등이다. KRISS 홍영표 전자파측정그룹장은 “이 기술은 국방 분야뿐만 아니라 모빌리티, 선박, 우주항공 등 다양한 레이더 응용 산업에도 적용이 가능하다“고 말했다. 연구 결과는 전자파 분야 국제학술지인 IEEE 트랜젝션스 온 마이크로웨이브 이론 및 기술(Transactions on Microwave Theory and Techniques)(7월 게재)에 실렸다.

2025.08.05 17:25박희범

UNIST-KRISS-KIST, 이론으로만 가능하던 양자 암흑상태 "실험으로 구현"

양자기술이 실용화 되려면 다수 큐비트(양자비트)를 집단적으로 제어 및 생성할 수 있는 기술과 양자 상태(얽힘과 중첩)를 장시간 유지할 수 있는 안정적인 시스템이 필수다. 국내 연구진이 이론에 머물렀던 '암흑 상태(dark state)' 기반 자발적 양자 얽힘을 실험적으로 만들어내는 데 성공했다. 양자 메모리나 센서 개발에 큰 영향을 미칠 것으로 기대됐다. UNIST는 물리학과 김제형 교수팀이 한국표준과학연구원(KRISS) 이창협 박사, 한국과학기술연구원(KIST) 송진동 박사와 함께 밝은 상태(bright state) 대비 수명이 약 600배 늘어난 암흑 상태 기반 집단 양자 얽힘을 실험적으로 유도하는 데 처음 성공했다고 5일 밝혔다. 양자 얽힘은 암흑 상태와 밝은 상태로 나타난다. 암흑상태에서는 빛을 거의 밖으로 내보내지 않아 얽힘이 오래 유지되는 특성이 있다. 이러한 얽힘 보호 특성은 양자 정보 저장과 전달에 꼭 필요하지만, 암흑 상태를 만들고 유지하기가 쉽지 않다. 연구진은 손실률이 조절된 나노 광공진기를 이용해 양자점과 공진기 사이의 결합 강도와 공진기의 손실 값 간 균형을 맞추는 방식으로 암흑 상태를 유도하는데 성공했다. 제1저자인 김규영 박사는 “공진기 손실이 너무 크면 양자점들이 서로 영향을 주지 않고 각자 독립적으로 움직이고, 반대로 결합 강도만 크면 외부 자극에 의해 강제된 집단 얽힘이 형성된다”고 설명했다. 암흑 상태에서 양자점 간 얽힘 수명은 최대 36나노초(ns)까지 늘어났다. 이는 밝은 상태 수명인 62피코초(ps)에 비해 약 600배 늘어난 수치다. 연구팀은 암흑 상태 형성의 실험적 증거로 쌍광자 방출 현상도 관측했다. 암흑 상태는 일반적으로 광자 방출이 거의 없지만, 두 개 이상의 양자점이 얽힌 경우에는 특정 조건에서 두 광자가 동시에 나오는 비고전적 집단 발광이 나타난다. 김제형 교수는 “이론에만 머물렀던 암흑 상태 얽힘을 실험으로 구현해, 손실을 잘 설계하면 오히려 얽힘을 오래 유지할 수 있다는 가능성을 보여준 연구”라며, “양자 정보 저장, 정밀 양자 센서, 양자 기반 에너지 하베스팅 등 기술 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 연구결과는 국제 학술지 네이처커뮤니케이션스(Nature Communications) 온라인 속보(7월 9일자) 게재됐다. 연구는 한국연구재단 중견 연구자 사업, 양자기술 연구개발 선도, 정보통신기획평가원 디지털 혁신기술 국제공동연구 사업 등의 지원을 받았다.

2025.08.05 09:23박희범

KISTI-KBSI 등 6개 출연연, 실무형 AI 융합인재 양성 위한 업무협약

한국과학기술정보연구원(KISTI) 등 6개 출연연구기관이 교육부서협의체를 출범하는 등 연구개발 현장에 필요한 실무형 인공지능(AI) 융합인재 양성과 교육훈련 협력에 적극 나선다. 이를 위해 이들 6개 기관은 지난 25일 업무협약을 체결했다. 6개 기관은 KISTI를 비롯한 한국기초과학지원연구원(KBSI), 한국생명공학연구원(KRIBB), 한국원자력연구원(KAERI), 한국지질자원연구원(KIMM), 한국표준과학연구원(KRISS) 등이다. 협약 주요내용은 ▲시설 및 인프라 공동 활용 ▲연구개발 분야 인공지능 융합 교육과정 공동 개발 및 운영 ▲융합 연구개발 사업 발굴 및 수행 ▲전문인력 교류를 위한 상호협력 등이다. 또 출연연 교육부서협의체 회장은 김지영 책임연구원(KISTI 과학데이터교육센터장)이 맡았다. 김지영 회장은 “협의체 구성·운영을 통해 실질적인 AI 융합 연구개발 교육의 개발 및 운영 등의 전문교육 모델을 창출하기 위해 협력 관계를 지속 강화해 나갈 것"이라고 말했다.

2025.07.27 11:34박희범

"거리측정 정밀도, 양자물리학 허용 한계치 도달"

양자 한계 정밀도를 가진, 현존 장비로는 최고 수준의 길이 측정 시스템이 개발됐다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)은 길이형상측정그룹이 양자물리학이 허용하는 한계 수준의 정밀도를 갖는 길이 측정 시스템을 개발하는 데 성공했다고 6일 밝혔다. 야외 환경에서 구동할 수 있을 정도로 이용이 간편, 차세대 길이 측정 '기준'으로 활용될 가능성이 크다는 것이 연구진 설명이다. 현재 가장 정확한 길이 측정 장비는 1미터(m)의 기준이 되는 '길이측정표준기'이다. 이는 단파장 레이저 간섭계를 이용해 길이를 측정한다. 1~10나노미터(㎚, 10억 분의 1 m) 수준의 정밀한 측정이 가능하다. 다만, 이 측정기는 단파장 레이저 파장 범위가 좁아 한 번에 측정할 수 있는 길이가 매우 제한적이다. 연구팀은 '광 주파수 빗(Optical Frequency Comb) 간섭계'를 이용해 절대길이 측정 시스템의 정밀도를 길이측정표준기 수준으로 높이는 데 성공했다. 연구팀은 이를 위해 절대길이 측정 시스템에 광 주파수 빗 간섭계를 적용하는 방식을 새로 고안했다. 광 주파수 빗은 피아노 건반처럼 일정한 간격을 갖는 수천 개의 주파수로 구성된 빛의 다발이다. 기존 간섭계의 광원들과 달리 광 주파수 빗은 파장 범위가 넓으면서도 파장의 배열은 매우 일정한 간격으로 정돈되어 있어 긴 거리도 한 번에, 정밀하게 측정할 수 있다. 이번에 개발한 '광 주파수 빗 분광 간섭계 기반 절대길이 측정 시스템'은 길이측정표준기의 정밀도와 절대길이 측정 시스템의 간편함을 고루 갖췄다. 시스템 정밀도는 0. 34나노미터로, 현존 장비 중 최고 수준이자 양자물리학에서 도달 가능한 한계 수준이다. 측정 속도는 4만분의 1초인 25마이크로초(μs, 100만 분의 1초)로 야외 환경에서 구동할 수 있을 만큼 빠르고 간편해 국내 첨단 산업 현장의 길이 측정 정밀도를 한층 높일 것으로 기대된다. 연구진은 이번에 개발한 시스템을 차세대 길이측정표준기로 등재할 수 있도록 장비의 측정 불확도를 평가하고 성능을 지속 개선하는 등 후속 연구를 이어갈 예정이다. KRISS 길이형상측정그룹 장윤수 선임연구원은 “AI반도체·양자기술 등 미래 산업의 경쟁력은 나노미터 단위의 거리를 정확히 측정하고 제어할 수 있는지에 달렸다”라며 “이번 성과는 우리나라가 차세대 길이표준을 제시하는 선도국으로 자리매김하는 계기가 될 것”라고 말했다. 연구성과는 KRISS 기본사업의 지원을 받았으며 광학 분야의 세계적 학술지인 레이저앤포토닉스 리뷰(Laser&Photonics Review)에 게재됐다.

2025.07.06 07:49박희범

KRISS, 위성 신뢰도 99.9999% 뒷받침할 '임피던스 측정표준' 확립

인공위성 엔지니어들은 위성 분야 시스템 신뢰성을 '식스 나인'(99.9999%) 수준까지 따진다. 100만 번 중 단 1번의 실패만 허용하는 수치다. 스타링크는 스페이스X가 지구 저궤도에 위성 8천 개 이상을 배치하는 위성 인터넷 프로젝트다. 위성은 한 번 발사하면 수리가 안되기 때문에 기술 신뢰성 확보가 매우 중요하다. 한국표준과학연구원 전자파측정그룹이 '한국형 스타링크' 성능 보장에 기반이 되는 전자파 측정표준 기술을 확보했다. 오차는 불확도 0.3% 수준이다. 이들은 6G 저궤도 위성 통신의 핵심 구성요소인 도파관 전자파 임피던스(저항과 유사한 전자파 전송특성) 측정표준을 개발했다. 도파관은 전자기파를 특정한 경로로 전달하는 구조물이다. 고주파를 손실 없이 전달할 수 있고 내구성도 뛰어나 위성 통신 시스템의 신호 전달 채널로 쓰인다. 연구진은 도파관을 통해 전송할 수 있는 주파수 대역 중 국산 초소형 저궤도 위성에 쓰이는 X대역(8~12 GHz) 임피던스 측정표준을 최우선 확립했다. 연구진은 또 도파관 임피던스 교정 기술도 함께 개발했다. 임피던스 측정에 사용하는 회로망 분석기를 교정하려면 해외로 장비를 보내야 했다. 연구책임자인 조치현 책임연구원은 "위성 시스템 레벨의 '식스 나인' 신뢰도와 측정표준 불확도는 다른 개념"이라며 "그럼에도 불확도 0.3% 수준은 세계 정상급 레벨의 정확도로 이해하면 될 것"이라고 말했다. 그는 또 "식스 나인이 달성되기 위해서는 측정표준의 기술력이 반드시 확보되어야 가능한 일"이라며 "국산 저궤도 위성에 쓰이는 소자와 부품의 기술 신뢰성을 한층 높일 수 있게 됐다"고 설명했다. 정확한 측정표준을 통해 위성의 시제품 단계에서 신호의 세기, 지연 시간, 전파 손실량 등 여러 성능 지표를 정량적으로 파악하고 이를 개선해 품질을 높일 수 있다는 것이다. 이와함께 각 위성 부품에 필요한 통신 출력을 사전에 정확히 파악하고 맞춤형으로 설계할 수 있게 돼 불필요한 비용을 줄이고 개발 기간도 단축할 수 있을 것으로 연구진은 기대했다. 조치현 책임연구원은 “위성 통신뿐만 아니라 레이다 시스템, 항공기 등 도파관이 사용되는 모든 분야에 이 기술을 적용할 수 있다”며 “앞으로도 국내 산업계와 국방 분야가 필요로 하는 전자파 측정표준을 확립해 국가 산업 경쟁력 제고에 기여할 것”이라고 말했다. 연구성과는 KRISS 기본사업의 지원을 받았다. 전기전자공학자협회(IEEE)가 발간하는측정 및 계측기술분야 국제 학술지(Transactions on Instrumentation and Measurement)에 지난 2월 게재됐다.

2025.04.16 14:09박희범

국내 측정 분야 전문가 400여 명 "한자리에"

국내 측정 분야 전문가 400여 명이 한자리에 모인 제22회 측정클럽 종합워크숍이 9일 대전컨벤션센터(DCC)에서 개막됐다. 오는 10일까지 이틀간 열리는 이 행사는 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)과 한국계량측정협회(KASTO)가 공동 주최했다. 워크숍 목적은 측정 분야 최신 기술 동향과 현장 적용 방안에 대한 정보를 주고 받는 자리다. 궁극적으로 국내 산업 현장의 측정 능력과 신뢰도를 제고하기 위함이다. 올해는 KRISS 창립 50주년을 맞아 100여 개 기관에서 400명 이상의 산·학·연 측정 분야 전문가를 초청했다. 행사 첫날에는 KRISS 이호성 원장의 개회사와 국가기술표준원 김대자 원장의 축사에 이어, 한국형 우주발사체 개발을 이끈 한국항공우주연구원 고정환 책임연구원의 초청 강연이 진행됐다. 첫날 오후부터 둘째 날까지는 길이, 질량, 나노안전, 디지털전환 등 8개의 측정 분야에서 총 47개의 세부 세션이 진행된다. 참석자들은 각 세션에서 주제 발표를 통해 최신 측정 기술을 공유하고 실제 산업 현장에서의 적용 사례와 개선 방안에 대해 논의할 예정이다. 또한 행사 기간 국내외 계측기기 및 측정 장비 제조기업들의 연구성과와 시제품을 직접 볼 수 있는 '측정 장비 전시회'도 함께 열린다. 이호성 원장은 “산·학·연 기술 교류와 협력을 촉진해 국내 산업 현장의 측정 능력을 한층 끌어올리는 기회가 될 것”이라고 말했다.

2025.04.09 14:13박희범

SDT, 5큐비트 양자 클라우드 서비스 국내 첫선…KISTI 등과 협력 개발

SDT가 국내 처음 양자 클라우드 서비스를 선보인다. 이 서비스는 풀스택 양자컴퓨팅 소프트웨어다. 한국과학기술정보연구원(KISTI) 등의 지원을 받아 개발했다. 양자표준기술 전문기업 SDT(대표 윤지원)는 오는 10일부터 13일까지 나흘간 싱가포르에서 열리는 '슈퍼컴퓨팅 아시아 2025'에서 이 서비스를 공개할 계획이라고 6일 밝혔다. SDT 윤지원 대표는 "애니온 테크놀러지스와 공동부스도 꾸린다"며 "엔비디아와는 튜토리얼 세션을 함께 운영하기로 했다"고 밝혔다. '슈퍼컴퓨팅 아시아'는 아시아·태평양 지역을 대표하는 슈퍼컴퓨팅 분야 학회다. 슈퍼컴퓨팅 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야 기술 발전을 논의하고 최신 연구 성과들을 공유한다. 올해 행사는 '고성능 컴퓨팅과 양자: AI, 과학 그리고 혁신'이라는 주제로 진행된다. SDT가 이번에 선보일 클라우드 서비스는 5큐비트 초전도 양자 컴퓨터와 KISTI의 양자 에뮬레이터를 기반으로 만들어졌다. 전 세계 사용자가 클라우드를 통해 이를 활용할 수 있도록 지원하는 국내 최초의 풀스택 양자 컴퓨팅 소프트웨어다. 데이터 관리, 프로그래밍, 실행 서비스를 포함한 통합 프레임워크를 제공하며, 웹 기반 인터페이스를 통해 API 키 관리, 작업 모니터링 등이 가능하다. 또한, 양자 알고리즘 개발 도구인 주피터랩(Jupyter Lab) 연동 및 페니레인(Pennylane) SDK 통합을 통해 양자 회로를 손쉽게 개발·실행할 수 있다.플러그인 패키지를 활용해 개인 PC에서도 유연한 환경을 제공하는 것도 장점이다. 글로벌 양자컴퓨팅 기업 애니온 테크놀러지스와 참여하는 공동부스에서는 엔비디아와 협력 중인 하이브리드 양자 컴퓨팅 기능 데모와 양자 머신러닝을 활용한 'HSBC'의 거래 유형 분류 케이스 스터디 발표도 진행된다. SDT는 또 △큐비트 제어 최적화 및 튜닝 △양자 회로 생성 및 알고리즘 적용 △50큐비트 양자 컴퓨터 자동화 △큐비트 게이트 강화 최적화 △KISTI의 하이브리드 양자-고전 컴퓨팅 프레임워크 등 SDT와 애니온 테크놀러지스가 보유한 최신 연구개발 성과도 선보인다. 이외에 SDT는 애니온 테크놀러지스의 IP를 기반으로 양산 예정인 초저온 냉각기 모형을 비롯해 양자 프로세서 웨이퍼, 양자 한계 증폭기, 양자 프로세서 등의 핵심 양자 기술 제품도 함께 전시한다. 윤지원 SDT 대표는 “글로벌 파트너인 애니온 테크놀러지스와 함께 올해 20큐비트 초전도 양자 컴퓨터 생산을 시작으로, 2029년까지 1천 큐비트 이상의 시스템 구축을 목표로 하고 있다”고 말했다. 윤 대표는 또 “SDT는 양자표준기술을 기반으로 양자 컴퓨팅이 미래 컴퓨팅 기술의 핵심으로 자리 잡을 수 있도록 연구개발을 지속해 나걸 것"이라고 덧붙였다.

2025.03.06 09:20박희범

[인사]한국표준과학연구원(KRISS)

◇실장 ▲사업관리실장 김의형 ◇본부장 ▲K-퀀텀국제협력본부장 김진희 ◇센터장 ▲양자국가기술전략센터장 성은정 ▲국가양자정책센터장 정일룡 ◇그룹장 ▲양자정보네트워킹그룹장 이선경

2025.02.28 11:16박희범

'퀀텀코리아' 오는 6월 24~26일 열려…"글로벌 산업·연구 축제"

과학기술정보통신부가 18일 부산항국제전시컨벤션센터에서 '퀀텀 코리아 2025' 조직위원회 출범식을 개최했다. 올해 열릴 '퀀텀코리아 2025'는 오는 6월 24일부터 26일까지 사흘간 양재 aT센터 제2전시장에서 개최된다. 퀀텀코리아(Quantum Korea)는 수년간 연구자 교류 및 학술 성과 중심으로 개최해오던 '양자정보주간(Quantum Week)' 행사를 2023년부터 해외 석학, 국내외 각계 대표, 유수 기업들이 참여해 양자생태계 전반을 조망하는 국제 행사로 확대 개편했다. 올해는 유엔이 지정한 세계 양자과학 및 기술의 해를 맞아 경제협력개발기구(OECD)와 공동으로 개최하는 기념 워크숍 등 다채로운 국제 행사를 마련한다. '대한민국 양자 산업화'를 주제로 학술 컨퍼런스, 연구-산업 전시, 대중 강연을 비롯한 다양한 행사를 준비했다. 지난 해 이 행사 조직위원회 위원이자 서울대 양자연구단 단장을 맡고 있는 김태현 서울대 교수가 조직 위원장을 맡았다. 학계에서는 한상욱 양자정보학회장, 김은성 KAIST 양자대학원장, 정연욱 성균관대 교수 등이, 연구계에서는 김용수 KIST 양자기술단장, 최재혁 KRISS 양자기술연구소장, 윤천주 ETRI 양자기술연구본부장 등이 참여했다. 또 기업에서는 이준구 큐노바 대표와 이주완 메가존 클라우드 대표, 양승현 SKT CTO 등이 준비위원을 맡았다. 권현준 과기정통부 기초원천연구정책관은 “2025년 세계 양자과학기술의 해를 맞아 전 세계적으로 어느 때보다 양자에 대한 관심이 뜨겁다”면서 “퀀텀코리아가 명실상부한 글로벌 양자과학기술 연구·산업 축제로 자리매김할 수 있도록 할 것"이라고 말했다.

2025.02.18 10:22박희범

한·일 연구진 '극저온·고압 수소' 개발 협력 방안 찾는다

한국표준과학연구원(KRISS)은 17일 대전 본원에서 한국과 일본의 수소 안전 분야 기술력 강화와 표준화 협력체계 구축을 위한 '한·일 수소 안전 워크숍'을 개최한다. 이 행사는 수소 안전 분야 양국 전문가들이 모여 최근 주목받는 '극저온·고압 수소' 기술을 중심으로 수소 에너지의 안전한 활용을 위한 기술적 과제와 국제협력 방안을 논의하는 자리다. 행사에서는 일본 측에서 ▲일본 국립재료과학연구소(NIMS) 오가타 토시오(Ogata Toshio) 책임연구원이 '중공 시험편을 이용한 수소취성 기술에 대한 국제표준기구(ISO) 국제표준 현황, ▲일본 요코하마대학교 유메자와 오사무(Umezawa Osamu) 교수가 '극저온에서 소재의 파손과 변형 평가 기술' 등을 발표한다. 국내에서는 ▲한국원자력연구원 최용남 책임연구원이 '과냉각 액체수소 충전 기술의 국제표준화 동향' ▲ 국립안동대학교 신형섭 교수가 '페라이트강의 수소취성 스크리닝 기술' ▲ KRISS 백운봉 책임연구원과 전상구 선임연구원이 'KRISS의 고압수소용 금속 및 비금속 소재 평가 기술 현황'을 주제로 발표한다. 발표 후에는 KRISS 수소 안전 연구설비와 장비를 직접 살펴보는 랩 투어를 진행한다. 수소 경제 활성화의 핵심은 대용량 수소 저장 및 운송 기술이다. 현재 액체수소(20 K) 상태로 저장하는 방식이 주로 사용되지만, 기화로 인한 에너지 손실이 크다는 한계가 있다. 반면, 극저온·고압 수소 기술은 상대적으로 높은 온도(50 K 이하)와 고압(35 MPa 이하) 상태에서 수소를 저장할 수 있어, 저장 밀도와 효율성이 우수하다. 이러한 특성 덕분에 수소 경제의 실현을 위한 핵심 기술로 떠오르고 있다. 다만 극저온·고압 수소 기술의 상용화를 위해서는 정밀한 측정표준 개발과 관련 절차의 국제적 표준화가 필수적이다. 극저온과 고압이라는 까다로운 조건을 동시에 다루기 때문에, 수소의 저장량과 상태를 정확히 측정하는 것이 매우 어렵기 때문이다. KRISS 수소에너지그룹 정낙관 그룹장은 "국내외 수소 안전 분야 전문가 80여 명이 참석해 이러한 기술적 과제를 해결하고, 공동 연구개발을 통해 국제표준화를 이끌어내기 위한 첫걸음이 될 것"으로 기대했다. 한편 KRISS 수소에너지그룹은 2009년 국내 최초로 '수소안전연구동'을 건설하고, 수소충전소 신뢰성 평가 기술 및 수소연료전지자동차용 부품의 안전 사용 적합성 평가 기술을 개발하는 등 안전한 수소 에너지 보급을 위한 연구를 지속해왔다.

2025.02.17 09:00박희범

KRISS, "수소연료 불순물 실시간 모니터링 장비 오는 2월 기술이전"

한국표준과학연구원(KRISS) 반도체디스플레이측정그룹이 수소연료 품질 실시간 모니터링 장비를 국내 처음 개발했다. 수소연료는 내연 기관 연료에 비해 생산·운반·저장 시 오염 가능성이 크다. 수소연료 생산공정이 내연 연료에 비해 복잡할 뿐만 아니라 저장과 운송, 이용을 위한 고압 처리 과정에서 불순물이 발생할 확률이 높다. 연구진은 "오염된 수소연료가 수소차에 주입되면 폭발 및 사고 위험성이 크게 증가한다"며 "수소충전소 수소연료 불순물은 국제표준화기구(ISO)가 제안한 기준에 맞게 측정·관리해야 한다"고 설명했다. 그러나 국내에서는 분기당 1회 검사 기관이 충전소를 방문해 수소연료를 채취한 후 전용 설비에서 불순물을 측정했다. 이번에 개발한 장비는 수소 충전기에 설치해 차량으로 주입하는 수소연료 속 불순물의 성분과 농도를 실시간 모니터링한다. 수소 연료 상태를 주입과 동시에 점검하는 것. 연구진은 "국제표준화기구(ISO)가 관리 대상으로 규정하고 있는 불순물 14가지 중 8가지 성분을 정확히 측정할 수 있다"고 말했다. 8가지 성분은 수증기(H₂O), 산소(O₂), 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 일산화탄소(CO), 질소(N₂), 황화수소(H₂S) 등이다. 개발을 주도한 이정순 책임연구원은 "수소연료 품질을 상시 점검·유지할 수 있어 수소차의 안전성을 강화하고 사용자의 불안을 줄일 수 있을 것"으로 기대했다. 이 연구원은 "현재 현장에서는 생산 수소의 불순물 검사를 위해 값비싼 외산 장비를 사용하고 있는데, 장비당 1~2개의 성분만 분석할 수 있고 유지관리도 쉽지 않아 원활한 품질 검사에 어려움을 겪었다"고 말했다. 표준연은 지난 해 11월부터 충주시 수소버스충전소에서 장비 실증을 진행 중이다. 오는 2월 실증이 마무리되면 국내 가스장비 전문업체에 이를 기술이전할 계획이다. 이 연구성과는 KRISS 기본사업과 산업통상자원부 '수소충전소 및 배관망 안전 제고를 위한 필수 장비 국산화 기술 개발' 사업의 지원을 받았다.

2025.01.14 15:54박희범

[인사]한국표준과학연구원(KRISS)

◇본부장 ▲바이오의료측정본부장 배영경 ▲기획본부장 홍석환 ◇그룹장 ▲바이오물질측정그룹장 김세일

2024.12.17 17:12박희범

KRISS, 몰리브덴+루테늄 촉매로 고효율 '그린수소' 생산 성공

# 그린 수소는 물을 전기 분해하는 '수전해' 방식으로 생산된다. 생산 과정에서 이산화탄소와 같은 오염 물질이 발생하지 않아 차세대 친환경 에너지원으로 꼽힌다. 촉매는 수전해 과정에서 물을 수소와 산소로 분해하는 역할을 한다. 그린 수소의 생산 효율은 결국 촉매의 성능에 따라 좌우된다. 그린 수소 상용화는 제작 비용이 저렴하면서 오랜 기간 높은 성능을 유지하는 촉매 개발에 달려 있다. 국내 연구진이 친환경 에너지인 그린 수소의 생산 효율을 높이고 비용은 절감할 새로운 소재를 개발했다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)은 음이온교환막(AEM) 수전해에 쓰이는 고성능 비(非)귀금속계 촉매를 개발했다고 15일 밝혔다. 음이온교환막(AEM) 수전해는 경제적인 비금속 촉매를 사용하지만, 많은 양의 수소를 안전하게 생산할 수 있어 차세대 수전해 기술로 주목받는다. 현재 음이온교환막 수전해 장치에는 백금(Pt), 이리듐(Ir) 등의 귀금속 촉매가 주로 활용된다. 그러나 소재가 고가인데다 쉽게 부식(열화)돼 수소 생산단가를 높이는 요인으로 작용한다. KRISS 첨단소재측정그룹 박선화 책임연구원은 "몰리브덴 산화물계(MoO2-Ni4Mo) 소재에 극소량의 루테늄(Ru)을 배합한 비귀금속계 촉매를 개발했다"며 "가속기 실험으로 수산화 이온(OH-) 흡착이 열화 발생의 원인임도 밝혀냈다"고 말했다. 몰리브덴 산화물 소재는 높은 전기전도도를 가졌지만, 알칼리성 환경에서 열화 반응이 일어나 수전해 촉매로 사용하기엔 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 연구진은 몰리브덴 산화물 소재에 루테늄을 최적의 비율로 배합하는 기술을 고안했다. 3㎚(10억분의 3 m) 이내의 루테늄 입자가 소재 표면을 얇게 덮어 열화를 막고 내구성을 높인다는 사실을 확인했다. 연구진은 "수전해 성능 측정 결과, 기존 상용 소재에 비해 4배 우수한 내구성과 6배 이상 높은 활성도를 보였다"며 "일반 전기가 아닌 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지를 이용한 수전해에서도 22.8%의 높은 태양광-수소 전환효율을 나타냈다"고 말했다. 이 촉매는 또 담수뿐만 아니라 해수에도 적용 가능하다는 것이 연구진 설명이다. 불순물을 제외한 알칼리성 모의 해수를 전해질로 이용한 수전해에서도 높은 활성도와 안정성을 나타낸다. 박선화 책임연구원은 “현재는 그린 수소를 생산하기 위해 반드시 정제된 물이 필요하지만, 만약 실제 해수를 이용한다면 담수화에 필요한 막대한 비용을 줄일 수 있을 것"이라고 말했다. 박 책임연구원은 "원천연구여서 기술성숙도로 보면 1~2단계 정도 될 것"이라며 "가능성이 보이는 만큼 후속 연구를 이어갈 계획"이라고 덧붙였다. KRISS 기본사업의 지원을 받은 이번 연구는 서울대학교 장호원 교수 연구팀과 한국재료연구원 최승목 책임연구원 연구팀이 공동으로 참여했다. 연구결과 화학공학 분야의 세계적인 학술지인 '어플라이드 카탈리시스 비-인바이런먼트 앤 에너티'(Applied Catalysis B-Environment and Energy) (IF: 20.2)(7월)에 게재됐다.

2024.10.15 09:20박희범

2천700조 양자컴퓨터 시장, 국내기업 사업 기회는?

”양자컴퓨터 시장은 2035년까지 2천700조원 규모로 성장할 전망이다. 아직 초기 단계 시장이지만, 국내 기업이 진출할 기회가 열려 있다. 특히 제조와 소프트웨어(SW) 부문에 강점을 가진 한국 기업들에게 많은 기회가 열릴 것으로 기대된다." 한국표준과학연구원(KRISS) 초전도양자컴퓨팅시스템연구단의 홍창기 선임연구원은 11일 서울 강남구 코엑스에서 열린 퀀텀 포럼에서 양자컴퓨터 시장에서 국내 기업이 진출해 사업화에 유리한 분야를 소개했다. 과학기술정보통신부 주최, 한국소프트웨어산업협회(KOSA) 주관으로 열린 '디지털 혁신 페스타 2024'와 함께 공동으로 개최한 퀀텀 서밋은 양자컴퓨팅 산업의 현황을 조망하고 미래 시장에서 국내 기업의 진출 방향을 제시하기 위해 마련됐다. 양자컴퓨터 시장은 아직 초기 단계로 현재 기술 발전과 산업화 움직임이 가속화되고 있다. IBM, 구글, 마이크로소프트 같은 글로벌 빅테크 기업들이 극저온 환경에서 초전도체의 특성을 활용한 기술을 중심으로 컴퓨팅 시스템 개발을 주도하고 있다. 양자컴퓨터는 기존 컴퓨팅 기술로는 해결하기 어려운 복잡한 문제를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있다. 그러다보니 금융, 의료, 국방, 재료 과학, 인공지능(AI) 등 다양한 산업에서 그 가능성을 인정받고 있다. 맥킨지를 비롯한 글로벌 시장조사 기관에 따르면, 양자컴퓨팅 시장은 2023년 약 1천200조원에서 2천700조원까지 성장할 가능성이 있는 것으로 예상된다. 이런 기대와 함께 극저온 환경 유지와 시스템 불안정성 해결이 상용화에 필수 과제로 꼽히고 있다. 글로벌 시장에서는 이러한 과제를 해결하고 양자컴퓨터의 신뢰성과 성능을 극대화하기 위한 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 특히 다양한 소부장 업체와 벤처기업이 참여하면서 개발 생태계가 확대될 것으로 기대된다. 홍창기 연구원은 양자컴퓨터 상용화를 위한 연구·개발 과정에서 한국 기업의 진출 기회도 확대될 가능성이 크다고 예측했다. 한국 기업은 바이오, 재료 과학, 금융 및 투자, 사이버 보안 등 양자 컴퓨팅 시장에서 강점으로 작용할 수 있는 기술력을 갖추고 있다. 이런 강점을 바탕으로 양자 컴퓨팅 맞춤형 제품이나 솔루션을 개발해 시장에 진출하기 유리하다는 것이다. 국내 기업이 참여할 수 있는 분야로는 양자 처리 장치(QPU) 설계 및 제작, 초전도 물질 증착 기술, 극저온 냉동기와 같은 하드웨어(HW) 기술과 양자 알고리즘 및 소프트웨어(SW) 개발 등이 제시됐다. 그러나 양자컴퓨터의 하드웨어 및 소프트웨어 제품은 기술적 난이도가 매우 높은 분야로 꼽힌다. 그만큼 진입 장벽도 높은 시장이다. 홍 연구원은 이런 기술적 장벽을 극복하기 위해 학교, 연구소, 기업이 함께 기술 개발 프로젝트를 수행하는 산학연 협력이 필수적이라고 강조했다. 기초 연구에서부터 상용화 단계까지 전 과정에서 기술 역량을 확보하고, 연구 결과를 빠르게 상용화할 수 있는 방안을 마련해 글로벌 경쟁력을 강화해야 한다는 설명이다. 또한, 기술 역량 확보를 위한 협업은 해외 주요 연구기관 및 기술 선도 기업과의 글로벌 협력으로 확대해야 하며, 이를 통해 최신 기술과 트렌드를 도입하고, 글로벌 시장 진출 전략을 마련해야 한다고 강조했다. 홍창기 연구원은 "특히 양자컴퓨터 하드웨어 기술이 강한 스위스, 미국, 이스라엘, 네덜란드 등과의 기술 교류는 글로벌 진출 및 기술 역량 확보를 위한 중요한 전략적 기회가 될 수 있을 것"이라고 덧붙였다. 그는 이어서 "양자컴퓨터는 발전 가능성이 매우 크고 아직 초기 단계로, 국내 기업의 진출 가능성도 열려 있다고 생각한다"며, "한국 기업이 글로벌 시장에서 의미 있는 위치를 차지하고, 양자 컴퓨팅 시대의 주도적인 역할을 할 수 있기를 기대한다"고 말했다.

2024.10.11 16:19남혁우

AI·로봇·양자가 만드는 미래가 여기에…알짜 신기술 주목

다양한 영역에서 인공지능(AI), 로봇, 양자컴퓨팅 등 최신 기술을 접목해 유용한 솔루션을 개발한 기업들이 한 자리에 모였다. 10일 과학기술정보통신부가 주최하고 한국소프트웨어산업협회(KOSA) 주관, 지디넷코리아 후원으로 개최된 '디지털 혁신 페스타 2024'에는 기술력을 갖춘 기업들의 제품들이 전시돼 관람객들의 이목을 끌었다. ■"AI, 더 빠르고 안전하게"…지원사격 기술 한 자리 디플리는 자체 개발한 AI 기반 소리 분석 모델을 선보였다. 비상 상황을 확인해 대응하는 '안전 솔루션'은 “살려주세요”, 소리 지름, 물리적 충격 등의 소리를 인지, 분석해준다. 비상 상황에 조기 대응할 수 있다는 강점을 인정받아 정부기관, 지역 공기업 등에 제품이 공급됐다. 현장 방문객들은 산업 현장에서 기계에서 나는 소리로 고장 등 이상 상황을 감지하는 '머신 솔루션'에 많은 관심을 보였다. 디플리 관계자는 “현장에서 공기업의 도입 문의도 받았다”고 언급했다. 노타AI는 AI 모델을 경량화해 엣지 단에서도 AI를 활용할 수 있게 함에 따라 데이터 처리 속도와 보안을 강화해주는 기술 개발에 집중하고 있다. 이날 현장에서는 자체 온디바이스 AI 플랫폼 '넷츠프레소'를 선보였다. 대학 연구소뿐 아니라 국내 대기업에서도 활용 사례를 확보했다는 설명이다. 노타AI 관계자는 “최근 생성AI 모델 경량하는 기술 개발을 진행하고 있는데, 기술 원리를 궁금해하는 분들이 많았다”며 “자체 사업에 활용하길 원하는 분들도 많아 사업 기회가 확대될 것으로 기대된다”고 말했다. 티맥스소프트는 AI 클라우드 생태계를 구현할 수 있는 제품군을 선보여 눈길을 모았다. 인터페이스 솔루션인 '인터페이스 스위트'는 '애니링크', '애니 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)' 등 다양한 인터페이스 제품을 하나로 묶어 제공한다. 신제품 '애니API 포탈'을 통해 보다 강화된 API 활용 환경을 제공한다. 티맥스소프트 관계자는 "AI 기반 디지털 환경에서 인터페이스 제품과 미들웨어가 핵심적 역할을 한다"며 "차별화된 기술력과 비즈니스 성과를 선보이는 기회가 됐다"고 말했다. 한국정보통신기술협회(TTA)는 'AI 신뢰성 검·인증 제도'를 현장에서 소개했다. TTA 관계자는 “소프트웨어 개발 기업들이 인증에 따른 이점을 많이 궁금해하는데, 사람이 AI를 믿고 쓸 수 있다는 '신뢰성'을 충족한다는 것을 증명하는 제도로 저희는 표현한다”며 “AI의 윤리와 안전성이 화두인 상황에서 사회 분위기나 이슈에 대응하기 위해 인증이 필요해질 것”이라고 설명했다. 모놀리는 AI 도입에 앞서 데이터 주권을 보호하는 데이터 거버넌스 구축을 지원하는 솔루션 '모놀리 엔클레이브'를 출품했다. 모놀리 관계자는 "선별된 사용자가 AI 서버에 접속할 수 있게 하는 방식"이라며 "솔루션 특성상 금융권이 공략 대상이고, 현장에선 방산 분야 관계자들이 많은 관심을 보였다"고 언급했다. ■병원·우체국 직원으로 변신한 로봇 의료, 우편 업무를 지원하는 로봇들도 디지털 혁신 페스타 현장에 등장했다. 한림대성심병원은 토탈 로봇 솔루션 기업 빅웨이브로보틱스와 함께 로봇으로 변화하는 미래 병원의 모습을 소개했다. 약부터 검체 배송, 청소, 안내 등 다양한 서비스 로봇 운영 사례를 엿볼 수 있다. 양 기관은 병원에 도입한 다양한 로봇과 함께 운영 시나리오에 관해서도 전했다. 병원의 초기 도입 비용 부담을 낮추기 위해 서비스형 로봇(RaaS) 방식을 적용하기로 했다. 업계에서는 최초로 사용량 기반으로 요금제를 설계한다. 빅웨이브로보틱스 관계자는 "한림대성심병원에 73대 로봇을 도입한 경험이 있다"며 "인력난이 심해지는 병원에서 로봇으로 더 편리하게 환자들을 돌볼 수 있는 환경이 구축될 수 있을 것"이라고 말했다. 우정사업본부는 무인 우편접수 과정을 시연했다. 로봇과 AI가 모든 택배 업무를 대신해주는 디지털 데스크가 전시됐다. 우정사업본부 관계자는 "올해 시범 사업을 거친 뒤 내년 일부 우체국에 무인 시스템을 도입할 예정"이라고 말했다. ■'양자컴퓨팅' 기술 개발 한창…"상용화 이후 성능 수 만 배 달성" 이날 행사 현장에서는 차세대 컴퓨팅 기술로 주목받는 양자컴퓨팅 관련 기술 동향도 둘러볼 수 있었다. 기존 컴퓨터의 최소 단위인 비트가 0과 1을 사용하는 것과 달리 양자컴퓨터는 양자를 기본 정보 단위로 삼는다. 기술 특성상 연산 속도 측면에서 현재 컴퓨터의 수 만 배 수준으로 압도하는 성능을 구현할 것으로 전망되고 있다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 오는 2026년까지 개발하는 것을 목표로 하고 있는 50큐비트 양자컴퓨터 모형을 전시했다. KRISS는 국내에서 양자 기술 관련 가장 많은 연구 인력을 보유하고 있다. KRISS 관계자는 "얼마 전 IBM이 50큐비트 양자컴퓨터를 개발했는데, 양자컴퓨터는 실제 컴퓨터처럼 사용하려면 1천큐비트 이상 기술력을 달성해야 한다고 한다"며 "양자컴퓨터의 고성능이 구현되면 해킹이 불가능할 수준의 보안, 기존 패스워드 체계 복호화 등이 가능해질 것"이라고 설명했다. 노르마는 이번 전시회에서 자체 하드웨어와 소프트웨어 기반 양자 플랫폼 'Q플랫폼'을 소개했다. 양자 컴퓨팅으로 신약 개발, 금융 서비스 등 고도의 확률 계산에 강점을 보인다는 설명이다. 노르마 관계자는 "파일럿 프로젝트를 다수 진행하고 있다"며 "양자 컴퓨팅을 상용화하는 것에 신기해하는 반응이 많았다"고 전했다.

2024.10.10 18:03김윤희

"제2 블루포스·디웨이브 '대덕퀀텀밸리'서 나올 것"

"제2의 블루포스, 주리히 인스트루먼트, 디웨이브 시스템즈가 '대덕퀀텀밸리'에서 나올 것이다." 대덕퀀텀밸리 조성에 시동이 걸렸다. 목표는 글로벌 양자컴퓨팅 소부장 리더 유니콘 기업 육성이다.블루포스는 양자컴 극저온 냉동기 글로벌 리더다. 주리히 인스트루먼트는 양자컴 퓨비트 측정 및 제어장비 세계 최강자다. 다웨이브 시스템즈는 IBM과 구글에 양자컴퓨터의 길을 열어준 선도기업이다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)이 3일 KRISS 대전 본원에서 양자컴퓨팅 소부장(소재·부품·장비) 산업 육성을 위한 '양자컴퓨팅 소부장 스케일업 밸리 협의회를 개최했다. 27개 지·산·학·연과는 업무협약도 체결했다. 배성수 KRISS 연구전략실장 사회로 진행된 이 협약에는 ▲KRISS ▲대전광역시 ▲과학기술연결플랫폼사회적협동조합(PoSEP)과 ▲제조기업(MKS, 위드웨이브, SDT 등 18여 곳) ▲국내외 수요기업(LG전자, 파스칼, 콴델라) ▲벤처캐피털(한국과학기술지주, 블루포인트파트너스) 등 28개 기관이 참여했다. 협의체 사업 총괄 기관은 KRISS가 맡았다. 민간 연결 등 지원은 PoSEP이 책임진다. 기술 스케일업과 인력양성은 KRISS를 중심으로 KIST, ETRI, KISTI, KAIST, 서울대, 부산대, UNIST, 성균관대가 나설 계획이다. Q-허브밸리 구축 등 인프라는 대전시와 대덕테크노파크가 주도한다. PoSEP은 협의회 운영 등을 지원할 계획이다. 투자 부문은 블루포인트파트너스(대표 이용관)와 한국과학기술지주(KST, 대표 최치호) 등이 맡기로 했다. 2027년까지 양자 소부장 기업 100개 유치 시장 1조 만들 것 이날 협의회 협약에 이어 '대덕퀀텀밸리' 사업 계획을 공개한 이용환 PoSEP 전략기획위원(사무국장)은 오는 2027년까지△대덕 소부장 기업 100개 유치 △1조 시장 창출 △매출 30%증대를 목표로 "R&D와 기업 육성에 적극 나설 것"이라고 말했다. 11년 뒤인 오는 2035년에는 소부장 기업이 1천개, 유니콘 기업 3개, 글로벌 마켓쉐어 10% 장악을 중장기 목표로 세웠다. 이 위원은 "바이오나 AI, 반도체 혁명의 완성은 양자과학"이라며 "코로나 백신이나 전기차 배터리, 보안 등의 문제를 양자가 모두 해결할 것으로 본다"고 양자의 미래를 긍정 예측했다. "양자 분야는 동맹과 블럭화가 필요하고, 그런 방향으로 세계가 움직이고 있습니다. 전략 기술이기 때문에 수출입 규제도 심할 것입니다. 초기 시장 편입 실패하면 진입장벽이 높을 것입니다." 이 위원은 "2030년 슈퍼컴 시장이 4.5조원이라면, 반도체 소부장 글로벌 시장은 약 200조 원 시장이고, 이 가운데 한국은 3.9%를 장악하고 있다"고 분석했다. KRISS 내년 양자융합센터 Q-랩 조성·클라우드 서비스 이 위원은 "지금은 양자컴 플랫폼 춘추전국시대"라며 "2023연 양자과학기술 시장 규모는 26조원이고, 오는 2030년에는 156조 시장으로 성장할 것"으로 내다봤다. 대덕퀀텀밸리 조성과 관련 협의체는 오는 2030년 본격화할 양자시대에 대비해 올해부터 QX(퀀텀 트랜스포메이션) 준비에 들어간다. KRISS의 양자컴 20큐비트 클라우드 서비스도 2025년부터 테스트 모드로 시작할 계획이다. 2027년에는 50큐비트로 서비스 한다는 것이 목표다. 협의회는 양자컴을 구현하는 초전도 방식과 이온트랩 방식, 포토닉 방식, 중성원자 방식, 다이아몬드 방식 등과의 연계 기술 개발 전략도 세웠다. 이 위원은 "이들 기반 사업들의 완성형을 대덕퀀텀밸리 구축으로 본다"며 "대전시가 양자 융합센터 내 Q-COMM 공간을 내줘 50개 기업이 입주할 수 있게 됐다. 또 KRISS는 2025년 Q-랩을 조성한다"고 부연 설명했다.대전시는 이를 위해 대전 도룡동 출연연 공동관리아파트 부지에 양자융합 R&D통합플랫폼 구축 사업을 2025년부터 2028년까지 진행할 계획이다. 양자융합센터 내 조성할 Q-허브는 오픈 플랫폼으로 운영한다. 이에 앞서 한성호 MKS 대표는 "소부장이 약한 게 늘 마음에 걸렸다"며 "장비 시장만 100조원 대인데, 이번 기회에 글로벌로 진출할 수 있는 협력 기반이 만들어질 것으로 기대한다"고 말했다. 또 강노원 KRISS 성과정책본부장과 이용호 KRISS 초전도양자컴퓨팅시스템연구단장은 "테스트베드와 시스템, 인력 등이 유기적으로 돌아가야 한다"며 "투자를 하고 싶어도 인프라가 제대로 갖춰지지 못한 현실을 협력으로 타개해 나갈 것"이라고 강조했다. 신용현 연세대 특임교수와 함께 협의회에 참석한 정광화 PoSEP 이사장은 "양자는 30년 전부터 해야하나 말아야 하나 고민이 많았던 분야"라며 "세상이 바뀔 때 뛰어들지 않으면 망한다. 양자컴이 그런 분야고, 지금이 뛰어들 때"라고 강조했다.한편 이날 행사에는 콴델라 김유석 한국대표, 파스칼 정희정 전무, 메가존클라우드 김동호 부사장, (주)뮤텍코리아 임상규 CEO, 대전시 정태영 전략산업정책과장, 코셈 이준희 대표, 아이작리서치 박형상 대표,지씨아이 유봉국 대표 등이 참석했다.

2024.07.03 14:55박희범

전세계 양자 전문가·기관·기업 킨텍스 총집결…"3박4일간 양자 현재 조망·미래 설계"

전세계에서 내로라하는 양자과학기술 전문가와 기관이 대거 한국을 찾는다. 과학기술정보통신부는 양자 과학기술 흐름과 혁신성을 조망할 '퀀텀 코리아 2024'를 오는 25일부터 27일까지 사흘간 킨텍스 제2전시장에서 개최한다. 이 행사는 '양자로 느끼고(Sensing), 사고하고(Computing), 소통하는(Communication) 양자로 연결되는 세상'을 주제로 글로벌 양자 전문가와 11개국 63개 관련 기업 및 기관이 한자리에 모여 미래를 설계하는 자리다. 주최는 과학기술정보통신부, 퀀텀코리아 2024 조직위원회다. 주관은 양자정보연구지원센터, 한국양자정보학회, 한국양자산업협회, 미래양자융합포럼, NRF, IITP, NIA, KIAS, KRISS, ETRI, KIST, KISTI, NSR, KAERI 등 14개 기관이 맡았다. 25일 열리는 개막식에서는 지난해 말 중성원자 기반의 양자컴퓨터로 혁신적 오류정정과 양자 우위를 입증한 하버드 대학 미카일 루킨(Mikhail Lukin) 교수의 특별강연을 준비했다. 강연 주제는 '양자컴퓨팅의 새로운 지평'이다. 루킨 교수는 지난해 논리큐비트 48개로 구성된 중성원자 방식 양자컴퓨터를 선보여 현재 가장 앞선 플랫폼으로 평가받는 초전도 방식을 능가하는 유망기술로 주목 받았다 또 과학 유튜버 '궤도와 페퍼톤스'의 이장원이 함께하는 퀀텀 토크 콘서트(주제: 파동이 만드는 음악, 그리고 양자역학)가 이어진다. 주요 연사로는 루킨 교수외에 ▲양자 키 배분 시스템을 처음 상업화한 노르베르트 뤼트켄하우스(Norbert Lütkenhaus) 캐나다 워털루대 교수, ▲양자 계산과학 권위자 일본 메이지카쿠인대 히로시 이마이(Hiroshi Imai)교수, ▲세계적인 핵자기공명(NMR) 및 NV 큐비트, 센싱 전문가인 미국 MIT 파올라 카펠라로 교수 등이 강연한다. 행사가 열리는 사흘간 킨텍스 4층에서는 국제 컨퍼런스가 열린다. 이 컨퍼런스는 양자 컴퓨팅․알고리즘, 양자광학․통신, 양자센서․계측 등 7개 전문세션으로 구성됐다. 캐나다 퀀텀밸리(Qauntum Valley) 양자컴퓨팅연구소(IQC)의 노르베르트 뤼트켄하우스(Norbert Lütkenhaus) 소장의 기조강연을 시작으로 국내외 유수 연구자들이 최신 연구성과를 공유할 예정이다. 전문 학술 세션 외에 올해는 주제별 융합 세션-퀀텀 플러스(Quantum plus+)도 새롧게 구성했다. 이 세션에서는 ▲바이오, 인공지능․금융, 재료과학, 국방․안보 기술과 양자의 융합, ▲미국, 영국, 덴마크 등 주요국의 국가 양자 전략, ▲글로벌 양자리더 양성, ▲중소기업의 양자 소재․부품․장비 산업 도전 등 8개 주제 분야로 구성했다. 전시회도 준비했다. 국내 출연(연), 주요 대학, ㈜KT, SK텔레콤, ㈜LG유플러스 등 통신 3사, 메가존클라우드, ㈜SDT 등 중견‧중소기업, 프랑스 파스칼(PASQAL), 미국 아이비엠(IBM)·아이온큐(IonQ), 큐에라(QuEra), 스위스 취리히 인스트루먼츠(Zurich Instruments), 이스라엘 퀀텀 머신(Quantum Machines) 등 11개국 62개 기업·기관이 참가한다. 제품 전시외에 기술설명회와 상호 교류를 위한 네트워킹 나이트를 마련한다. 이외에 부대행사로 △26일 한-덴마크/한-영 양자과학기술포럼 및 글로벌 네트워킹 리셉션, △27일 과기정통부, 방사청, 육‧해‧공군과 관련 전문가가 참여하는 '민-관-군 양자정보협의회 출범식' 등을 개최한다.

2024.06.17 12:01박희범

상온 양자컴퓨터 구현할 핵심기술 세계 첫 '개발-제어' 성공

상온에서 작동하는 양자컴퓨터 시대가 조만간 열릴 전망이다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 국제 공동 연구로 세계 처음 2차원 상온에서 스커미온을 생성하고 제어하는 데 성공했다고 11일 밝혔다. 3차원 대비 소모 전력은 낮추고 양자 효과는 극대화할 수 있어 상온 양자컴퓨터나 AI 반도체 개발의 핵심 기반 기술로 활용 가능할 전망이다. 스커미온(Skyrmion)은 소용돌이 모양으로 배열된 스핀(Spin) 구조체다. 이론상 수 나노미터까지 줄일 수 있어 매우 적은 전력으로도 이동할 수 있다. 이때문에 현실에서 스커미온을 자유자재로 만들고 조작할 수 있다면 초저전력·초고성능의 차세대 소자를 개발할 수 있기 때문에 관련 연구가 활발하다. 연구팀은 상온의 2차원 자석 표면에 매우 미세한 전압과 자기장을 공급해 스커미온을 구현한 후, 생성된 스커미온에 전류를 가해 원하는 방향으로 제어를 시도했다. 실험 결과, 기존 3차원에 비해 스커미온 제어에 소비되는 전력이 1천분의 1정도인 것을 확인했다. 크기도 10배 이상 작아져 안정성·속도 측면에서 유리하다. 2차원 스커미온의 상온 발현 기술은 최근 미국과 중국에서도 발표됐지만, 발현과 전기적 제어를 모두 성공한 사례는 이번이 세계 처음이다. 양자기센싱그룹 양승모 선임연구원은 "지난 해 2월 3차원 스커미온 트랜지스터를 개발한 지 약 1년 만에 2차원 환경에서도 생성·제어하는 데 성공했다"며 "차세대 스핀트로닉스(Spintronics) 소자 개발에 한 발 더 다가서게 됐다"고 말했다. 양 선임 연구원은 "이번 기술은 상온에서 스커미온의 양자 현상을 극대화해 상온 큐비트 제작에 활용할 수 있다"며 "초저온 환경에서만 구동하던 기존 양자컴퓨터의 한계를 넘은 '상온 양자컴퓨터' 개발의 문을 연 것"이라고 의미를 부여했다.연구팀이 상용화를 위해선 풀어야할 고비가 4단계 정도 남았다. 현재 스커미온이 100㎚ 크기인데, 이를 10㎚까지 줄이는 연구를 진행 중이다. 또 이를 보는 관측기술도 추가 개발해야 한다. 양 선임 연구원은 또 "AI의 발전과 함께 전력 수요가 폭증하면서 초저전력 반도체 소자의 필요성이 커지는 추세”라며 “이번에 개발한 스커미온 제어 기술을 응용하면 차세대 AI 반도체 소자도 설계할 수 있을 것”이라고 기대감을 나타냈다. 과학기술정보통신부 나노및소재기술개발사업의 지원을 받은 이 연구는 KRISS 양자기술연구소 양자자기센싱그룹과 KAIST 김갑진 교수 연구팀, 성균관대학교 이창구 교수 연구팀, 미국 로렌스 버클리 국립 연구소(LBNL) 임미영 박사가 공동으로 참여했다. 연구결과는 지난 달 국제 학술지 술지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, IF: 29.4)에 게재됐다.

2024.06.11 09:27박희범

자율차 카메라 센서 시장 주목…표준연, 반도체 신소재 상용화 수준 개발

단파장 적외선 센서에 쓰이는 고품질 반도체 소재가 상용화 수준으로 개발됐다. 한국표준과학연구원(KRISS)은 반도체디스플레이측정그룹 이상준 책임연구원 연구팀이 초고감도 단파장 적외선(SWIR) 센서에 쓰이는 고품질 인듐-아세닉-포스파이드(InAsP) 반도체 소재를 개발했다고 30일 밝혔다. 이 소재는 현재 표준연 연구소 기업인 아이알스펙트라(대표 이창석)이 적외선 센서용으로 활용해 시제품을 출시했다. 적외선 센서는 눈에 보이지 않는 영역의 빛을 감지해 전기 신호로 변환해 정보를 제공한다. 특히 파장 길이가 1.4∼3.0μm 사이인 단파장 적외선(SWIR)은 연기, 안개 등을 잘 투과하기에 자율주행 차량 카메라, 스마트 IoT 센서 등에 주로 쓰인다. 연구팀이 이 SWIR 센서 소재를 새롭게 개발했다. 기존에 쓰던 화합물 반도체 소재는 인듐-갈륨-아사나이드(InGaAs) 소재다. 하지만 이 소재는 제작 공정에서 발생하는 격자 불일치와 자체 물성의 한계로 인해 일정 성능 이상을 내기 어렵다. 이에 연구팀은 인듐-포스파이드((InP)로 만든 웨이퍼에 화합물 인듐-아세닉-포스파이드(InAsP)를 광 흡수층으로 성장시켜 인듐-아세닉-포스파이드 소재(InAsP)를 개발했다. 이 소재는 기존 InGaAs 소재보다 상온에서 신호 대비 잡음이 낮아 신뢰도가 높다. 성능 저하 없이 광검출 가능한 대역도 1.7 μm에서 2.8 μm까지 넓어졌다. 이상준 책임연구원은 "기술의 핵심은 격자 불일치(원소 격자 구조가 달라 생기는 오류)를 완화하는 메타모픽(격자이완층)을 제작해 도입한 것"이라며 "격자 변형을 크게 완화해 높은 품질은 유지하면서도 전자와 전자 간 틈인 밴드갭을 유연하게 조절할 수 있다"고 설명했다. 이 책임연구원은 "이번에 새로 개발한 소재는 원치 않는 전류인 암전류를 줄여 상온에서 작동할 수 있다"고 덧붙였다. 이 책임연구원은 또 "화합물 반도체 소재는 국가 전략물자로 분류돼 있어 수입이 쉽지 않다"며 "전투기용 레이더나 의약품 결함 검사, 폐플라스틱 재활용 공정 등 미래산업 분야에 폭넓게 활용될 것"으로 기대했다. 연구성과는 과학기술정보통신부 차세대화합물반도체 핵심기술개발 사업의 지원을 받았다. 국제 학술지 어드밴스트 펑셔널 머티리얼즈(2월)에 게재됐다.

2024.05.30 16:24박희범

표준연 "미세진동 45배 증폭시켜 전기 생산"

버려지는 미세진동을 모아 전기로 증폭하는 메타물질이 개발됐다. 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성)은 미세 진동을 좁은 영역에 가두고 증폭해 전기에너지로 변환하는 '에너지 하베스팅'의 핵심인 메타물질을 개발했다고 27일 밝혔다. 에너지 하베스팅은 버려지는 에너지를 다시 '수확(harvest)'해 전기로 만드는 친환경 기술이다. 특히 언제 어디서나 존재하는 '진동'은 에너지 하베스팅의 좋은 재료다. 진동 에너지 하베스팅은 기상 조건과 지형에 크게 영향받지 않고 전력을 일정하게 생산할 수 있어 차세대 전력 공급 기술로 주목받는다. 언제 어디서나 존재하는 진동을 에너지원으로 이용하면 환경적 제약에서 벗어나 안정적인 전력 생산이 가능하다. 24시간 내내 일정한 전력이 공급되어야 하는 IoT 센서와 혈압·혈당을 실시간 측정하는 웨어러블 의료기기의 미래 전력원으로 진동 에너지 하베스팅이 주목받는 이유이다. 문제는 진동 에너지 하베스팅의 생산 전력량이 낮고 생산 비용은 높아 실용성이 떨어진다는 점이다. 생산 전력량은 수확하는 진동의 크기와 비례하지만, 일상에서 발생하는 진동은 대부분 미세하다. 이를 해결하기 위해서는 상대적으로 큰 진동이 발생하는 위치를 일일이 찾아 압전소자 등의 변환 장치를 최대한 많이 설치해야 한다. KRISS가 개발한 메타물질은 물질 내부로 들어온 미세한 진동을 가두고 축적하여 45배 이상 증폭한다. 이를 통해 적은 양의 압전소자를 사용하더라도 큰 전력을 생산할 수 있다. 연구진은 메타물질을 적용한 진동 에너지 하베스팅으로 기존 기술보다 네 배 이상 큰 단위 면적당 전력을 생산하는 데 성공했다. 특히 이번에 개발한 메타물질은 성인 손바닥 면적 정도로 작고 얇은 평면 구조로 제작되어 진동이 발생하는 곳이 어디든 쉽게 부착할 수 있다. 부착하는 대상의 구조에 맞게 변형도 가능해 고층 빌딩·교량의 손상을 점검하는 진단 센서부터 건강 상태를 모니터링하는 소형 바이오 센서까지 적용 분야가 다양하다. KRISS 음향진동초음파측정그룹 이형진 선임연구원은 “이번 연구는 진동을 일시적으로 가두는 표면형 메타물질을 이용해 진동을 축적하고 증폭하는 데 성공한 세계 최초의 사례”라고 말했다. 비파괴측정그룹 승홍민 선임연구원은 “메타물질은 일반 센서로 측정이 어려운 초미세 진동을 크게 증폭함으로써 차세대 고정밀·고민감도 센서 개발에도 활용될 수 있을 것”이라고 기대감을 밝혔다. 성균관대 신소재공학부 김미소 교수팀과 협업한 이번 연구성과는 과학기술정보통신부 데이터과학기반 차세대 비파괴검사기술개발 및 중견연구자지원사업, 환경부 상하수도 혁신기술 개발사업, KRISS 기본사업의 지원을 받았다. 국제 학술지 메카니컬 시스템즈 앤 시그날 프로세싱(Mechanical systems and Signal Processing(IF: 8.4))에 지난 2월 게재됐다.

2024.03.27 16:13박희범

지금 뜨는 기사

이시각 헤드라인

"AI 챗봇 '과잉 공감' 경계해야"…나르시시즘·망상 키울 수도

'보안 올림픽' 4연승 박세준 "K-보안, 글로벌로 가야"

공공 클라우드 전환 앞장서는 美정부…한국은 '제자리걸음'

李대통령 "국정운영 중심에 언제나 국민"

ZDNet Power Center