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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 기자

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 기자

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 기자

[인사]한국표준과학연구원(KRISS)

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

2025.02.28 11:16박희범 기자

'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 기자

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 기자

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 기자