◇ 빈 공간·원자 상호작용 이용한 새 메모리 기술 개발

울산과학기술원(UNIST)과 울산대학교 공동연구진이 기존의 반도체 저항 변화가 아닌 '유전율'(Permittivity)을 이용해 정보를 저장하는 기술을 처음 개발했다.

19일 UNIST에 따르면 물리학과 오윤석 교수 연구팀과 울산대 물리학과 김태헌 교수 연구팀은 '0차원 공허'(텅 비어 있는 공간)와 '물질' 사이의 상호작용이 물질의 유전율 크기를 변화시킬 수 있음을 발견했다.

또 이런 상호작용을 제어해 유전율이 각기 다른 다중 상태로 제어되는 새로운 메모리 기술을 세계 최초로 개발했다. 유전율을 메모리 정보에 사용하면 저항 변화를 이용하는 반도체 메모리보다 에너지 효율이 높고 발열이 없는 메모리 소자 구현이 가능하다고 연구팀은 설명했다.

◇ 내년 전기차 보조금 1대당 600만→500만원

기획재정부는 23일 배지철 재정성과심의관 주재로 관계부처, 민간 전문가 등과 함께 '2022년 핵심사업평가 최종 보고회'를 열었다. 이번 평가 결과에는 평가 대상인 사업의 제도 개선 내용과 2023년 예산안 반영 결과 등이 제시됐다.

먼저 정부는 올해 인공지능(AI) 학습용 데이터 구축을 추진(5795억원, 1300종)했으나, 수요 저하로 인해 내년도 물량을 절반 정도 감축(2805억원, 150종)하기로 했다. 전기차는 보급 활성화를 위해 구매 보조금 전체 지원 규모를 확대하되, 승용차 지원 수준은 주요국 지원 수준 등을 감안해 600만원에서 500만원으로 인하할 예정이다.

다만 전기차 충전 편의를 높이기 위해선 초급속 충전기 등 설치 지원을 약 25% 확대(1조9352억→2조4208억원)한다.

◇  고려대 연구진 '나트륨 이차전지 양극재' 개발

고려대 연구진이 차세대 이차전지 소재로 주목받는 나트륨 이차전지 양극재 기술을 개발했다. 

고려대는 유승호 화공생명공학과 교수팀이 김두호 경희대 기계공학과 교수팀과의 공동 연구에서 이같은 성과를 얻었다고 22일 밝혔다. 연구 결과는 저명 국제학술지(Energy Storage Materials)에 지난 14일 게재됐다. 박성준 고려대 석박사통합과정생과 이재운 경희대 석사과정생이 해당 논문의 제1저자다. 

나트륨 이온 이차전지는 현재 상용화된 리튬 이온 이차전지의 경제성 문제를 해결할 신재생 에너지 기술로 평가받는다. 리튬 이온은 지각 내 매장량이 적고 특정 광산에서만 채굴 가능하기 때문이다. 문제는 나트륨 이온 전지가 리튬 이온 전지에 비해 용량·에너지밀도가 낮다는 점이다. 

연구팀은 기존의 나트륨 이차전지용 양극재의 전이 금속층에 소량의 티타늄을 도핑(첨가)해 산소 산화환원 반응의 가역성을 높였다.

◇ 전북대, 차세대 리튬·황 배터리 단점 극복 '분리막' 개발

전북대학교는 도안티루루엔 박사(이하 루엔·바이오나노융합공학과)가 차세대 리튬·황 배터리 단점을 해결하는 새로운 개념의 '분리막'을 개발했다고 16일 밝혔다. 이 연구 내용을 담은 논문은 '어플라이드 카탈리시스 비: 인바이러멘탈(Applied Catalysis B: Environmental(IF 24.319)' 온라인판 최신호에 게재됐다.

루엔 박사는 리튬·황 배터리가 갖는 분리막 문제를 해결하기 위해 상용화된 분리막 소재 표면에 폴리스티렌 마이크로 구체와 그래핀, 촉매를 각각 코팅해 3차원 형상의 새로운 분리막을 개발했다.

연구팀은 실험을 통해 개발한 분리막이 효과적으로 다황화물의 확산을 제한하고, 고차 다황화물을 저차로 환원시켜 셔틀 효과를 억제하는 성능이 있음을 확인했다.

이를 통해 리튬·황 전지의 용량과 수명, 안정성을 향상하는 결과를 도출했다고 연구팀은 밝혔다.

◇ 국토부, '자율주행 디지털 맵 포럼' 발족

국토교통부가 20일 정밀도로지도의 신속하고 효율적인 구축 및 갱신과 활용도를 높이기 위한 '자율주행 디지털 맵 포럼'을 발족했다.

해당 포럼은 전자지도 제작, 자율주행 기술 관련 산·학·연·관을 아우르는 논의체다. 공공기관 6개, 민간기업 39개, 연구원 2개, 학계 2개, 협회·재단법인 3개 등 총 52개 기관이 참여하며, 포럼은 각각 제도협력, 기술협력, 사업협력 등 3개 분과로 구성·운영될 예정이다.

포럼은 반기별 1회 개최하는 전체회의와 분기별 1회 개최하는 분과회의로 구분해 진행될 예정이며, 각 분과 회의에서는 민관이 수집해야 하는 도로 변화정보의 종류와 형식, 해당 데이터의 수집·관리·배포, 사업용 차량 등을 활용한 신속한 지도갱신, 관련 정보의 공유 및 사업 모델 등에 대한 논의가 이루어질 예정이다.

향후 본 포럼을 통해 정밀도로지도 갱신 체계가 개선되면 민관이 중복으로 투입해 왔던 비용이 절감되고, 정밀도로지도 갱신 주기가 단축되어 자율주행차의 안전성 향상은 물론 도입시기 단축에도 기여할 것으로 기대된다.

◇ 국토부, 내년부터 V2X와 V2N 적용구간 연구 추진

정부가 하이브리드 방식의 차세대 지능형교통체계(C-ITS) 구축을 위한 연구를 내년에 추진한다. 국토교통부는 직접통신(V2X)과 V2N 적용구간 설정 등에 대한 연구를 진행할 예정이라고 23일 밝혔다.

차세대 지능형교통체계(C-ITS)는 자동차가 인프라(V2I) 또는 다른 차량(V2V)과 통신해 협력하는 교통체계다. 정보를 주고 받는데에는 웨이브(DSRC)나 C-V2X와 같은 직접통신방식이 활용됐다. 최근 국토부가 모빌리티 혁신로드맵을 발표하면서 C-ITS 인프라에 직접 통신 방식 뿐만 아니라 이동통신망으로 정보를 전송하는 V2N(Vehicle to Network) 방식도 병행할 계획이라고 밝혔다.

도심 내 혼잡 지역 등에서는 새로 구축하는 직접통신을 활용하고 비혼잡지역에서는 기존 이동통신망을 이용해 데이터를 전송하는 V2N을 병행해 사용한다.

◇ 숭실대 연구팀, 트래픽 기반 네트워크 침입 탐지 기술 개발

숭실대학교는 전자정보공학부 권민혜 교수 연구팀이 네트워크 트래픽 데이터를 기반으로 이상 정도에 따른 단계별 탐지가 가능한 네트워크 침입 탐지 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.  

이 기술을 사용하면 이상의 정도가 큰 경우엔 선제 탐지(preemptive detection) 과정을 통해 기존의 방식 대비 신속하게 탐지할 수 있다. 또한 재검사 탐지(reexamination detection) 과정을 통해 기존의 방식으로는 탐지하지 못한 이상 트래픽도 정밀하게 탐지할 수 있다.  

연구팀은 네트워크 트래픽 상에서 이상의 정도에 따라 비정상 데이터를 즉각적으로 탐지하고, 탐지 성능을 향상시키기 위해 오토인코더의 은닉층을 활용한 계층적인 이상 탐지 및 각 탐지 단계에 특화된 이상 점수 측정 방식을 제안했다.  

네트워크 트래픽 데이터에 대한 이상 여부는 인코더의 출력(선제 탐지 과정), 디코더의 출력, 인코더로 재입력한 복원 데이터의 각 인코더 은닉층에 대한 출력(재검사 탐지 과정)을 사용해 크게 세 종류의 탐지 프로세스를 통해 탐지된다.

◇ 한양대 연구팀, 대규모 딥러닝 모델 학습 가속기술 개발

한양대 컴퓨터소프트웨어학부 서지원 교수팀이 최근 BERT, GPT-3 등의 대규모 딥러닝 모델 학습을 가속하는 최적화 기술을 개발했다고 한양대 측이 21일 밝혔다. 이번 연구는 컴퓨터시스템 분야 학술대회 'EuroSys(The European Conference on Computer Systems)'에 발표됐다.

기존의 딥러닝 모델 학습 방식은 역전파(BackProp) 알고리즘 수행 시 딥러닝 모델 레이어의 역순으로만 계산을 스케줄링하기 때문에 하드웨어 가속기를 효율적으로 사용할 수 있는 스케줄링이 불가능했다. 서 교수팀은 이런 단점을 개선하고자 역전파 알고리즘 과정의 계산 의존성을 분석, 하드웨어의 가용성을 최적화하는 순서로 역전파 알고리즘 계산을 하는 '스케줄링 알고리즘'을 고안했다.

서 교수팀은 분석 과정에서 파라미터 기울기 계산(Weight Gradient Computation)의 경우 딥러닝 모델의 레이어 역순으로 계산하지 않고 다른 순서로 스케줄링하는 것이 가능하다는 것을 파악했고, 이를 활용해 스케줄링하는 '비순차적 역전파(Out-Of-Order BackProp)' 기법을 개발했다.

해당 기법은 딥러닝 모델 학습 시 광범위하게 적용될 수 있는 기법으로, 특히 대규모 딥러닝 모델의 분산 학습에 적용해 효율적인 스케줄링 알고리즘을 만들 수 있었다.

◇ '초음파 더 세밀하게'…디지스트 연구팀, 광학현미경 기술 세계 최초 개발

디지스트(총장 국양) 전기전자컴퓨터공학과 장진호·황재윤 교수 공동연구팀이 초음파에 의한 공기방울을 활용해 생체조직을 더 깊고 세밀하게 관찰할 수 있는 광학 현미경 기술을 세계 최초 개발했다고 19일 밝혔다. 

연구팀에 따르면 이 기술은 초음파를 이용해 생체조직 내부에 공기방울들이 촘촘하게 채워져 있는(공기방울 밀도 90%이상) 공기방울층을 원하는 영역에 생성할 수 있는 기술이다. 또 영상을 획득하는 동안 생성된 공기방울들을 유지할 수도 있다. 이 공기방울층에서는 광자의 진행 방향에 왜곡이 없어 더 깊은 생체조직 내에도 광집속이 가능하다. 

이를 통해 연구팀은 이 기술을 공초점 형광 현미경에 적용해 기존 대비 6배 이상의 영상 깊이를 확보할 수 있는 초음파 조직 투명화 기술을 적용한 현미경(US-OCM)을 세계 최초로 개발했다.

공초점 형광 현미경은 쬔 빛의 초점면에서 발생하는 형광 신호를 선택적으로 검출해 암세포와 같은 미세조직 구조정보를 고해상도의 영상으로 제공해주는 기기다. 암이나 뇌 조직검사를 빠르게 진행할 수 있어 생명과학 연구에서 가장 널리 사용되고 있다.