◇ 반도체·2차전지·디스플레이…'614조' 첨단특화단지 7곳 지정

정부가 국내 주요 산업의 초격차 확보를 위해 각종 지원을 몰아주는 국가첨단전략산업 특화단지(첨단 특화단지) 7곳을 처음 지정했다. 첨단 특화단지 조성으로 2042년까지 민간 투자 614조원을 뒷받침한다는 계획이다. 또한 소재·부품·장비(소부장) 생태계를 키울 특화단지 5곳도 2년여 만에 추가 선정했다.  

20일 정부는 제3차 국가첨단전략산업위원회, 소부장경쟁력강화위원회를 연이어 열고 이러한 내용을 발표했다. 

반도체 첨단 특화단지는 반도체 기업들이 몰려있는 경기도에 초점을 맞췄다. 경기 용인·평택을 세계 최대 반도체 클러스터 거점으로 육성키로 했다. 2차전지·디스플레이 첨단 특화단지는 상대적으로 비수도권 지역에 고루 분포했다. 삼성디스플레이 사업장이 있는 충남 천안·아산은 퀀텀닷 같은 차세대 디스플레이 거점으로 키운다는 목표다. 2차전지는 '광물가공(전북 새만금)-소재(경북 포항)-셀(충북 청주·울산)-재활용(전북 새만금)'으로 전국에 걸친 밸류 체인을 잇겠다는 의도가 담겼다.

◇ 웨이퍼 한 장으로 반도체 ‘무한 생산’하는 기술 나왔다

광주과학기술원(GIST)은 이동선 전기전자컴퓨터공학부 교수 연구팀이 미국 매사추세츠공대(MIT)와의 공동연구를 통해 ‘질화갈륨 원격 에피택시 기술’을 개발했다고 19일 밝혔다. 이 기술을 사용하면 웨이퍼 위에 질화갈륨 반도체를 제작해 떼어내는 방식으로 하나의 웨이퍼만 갖고도 반도체를 계속 만들 수 있다.

기존 에피택시 기술로 1마이크로미터(㎛) 두께 반도체 물질을 얻으려면 이보다 두께가 1000배인 1㎜짜리 웨이퍼를 써야 했다. 웨이퍼 위에 반도체를 잘 만들어도 반도체만 떼어내는 건 쉬운 일이 아니었다. 또 에피택시 기술에는 질화갈륨이라는 웨이퍼가 쓰이는데 이 위에 반도체를 만들기 위해 물리적, 화학적 방법을 쓰면 웨이퍼 표면이 손상되는 문제도 있었다.

이에 연구팀은 질화갈륨과 유사한 특성을 가진 질화알루미늄(AIN)으로 만든 웨이퍼를 활용해 에피택시 기술을 적용했다. 그 결과 웨이퍼 위에서 반도체가 안정적으로 만들어지는 것은 물론 완성된 반도체만 웨이퍼에서 떼어내는 것도 전보다 쉬워졌다.

◇ 용인 반도체 소부장 협력 산업단지, 26만㎡ 신규 확보

용인시는 최근 국토부로부터 ‘용인 반도체 협력 일반산업단지’ 조성을 위한 신규 산업단지 물량 26만㎡를 최종 승인받았다.

산업단지 물량은 국토교통부가 제4차 수도권정비계획에 따라 3년 단위로 시·도지사에 배정하며, 시·도지사가 각 시·군이 제출한 사업계획 등을 검토해 최종 배정하고 있다.

용인 반도체 협력 일반산업단지는 ‘용인 L자형 반도체 벨트 조성사업’의 하나로 처인구 원삼면 일원에 26만 378㎡ 규모로 조성될 예정이다.

사업은 용인도시공사가 출자한 특수목적법인(SPC)을 설립, 민관합동 개발로 추진하며 오는 2025년 산업단지계획 승인을 받아 2026년 공사에 착공해 2029년 준공을 목표로 한다. 시는 용인 반도체 협력 일반산업단지가 조성되면 SK하이닉스와 50여 협력업체가 함께 입주하는 용인 반도체클러스터와 시너지 효과를 낼 것으로 기대하고 있다.

◇ 자율협력주행 보안 인증 체계 갖춘다

국토교통부는 자율협력주행 인증관리기준을 제정하고 20일 고시했다.

자율협력주행을 위해서는 보안 기술이 필수다. 센서나 카메라 등 인식 기술에 의존하는 일반적인 자율주행자동차와 달리 달리 차량과 차량, 차량과 인프라가 서로 소통해야 하기 때문이다. 인식 기술이 아무리 뛰어나다고 해도 모든 데이터를 처리하는 데에는 한계가 있는데다 보이지 않은 정보까지는 처리할 수 없어 완전자율주행에서는 자율협력주행기술이 필요하다.

정부는 보안을 위해 인증서 개념을 도입키로 했다. 이번에 보안 인증의 가이드라인이라고 할 수 있는 인증체계를 제정했다. 인증서가 발급된 차량 및 인프라만 통신을 허용하기 위해 인증관리체계를 구축하고, 인증업무의 방법·절차, 인증기관 시설기준, 인증서 유효기간 등 자율협력주행 인증업무에 관한 사항을 세부적으로 규정했다.

◇ 빠르게 사라지는 중간체 구조… IBS 연구팀, 세계 최초로 규명

기초과학연구원(IBS)은 장석복 분자활성 촉매반응 연구단장(KAIST 화학과 특훈교수) 연구팀이 석유, 천연가스 등 자연에 풍부한 탄화수소를 고부가가치 물질인 질소화합물로 변환시키는 화학반응 과정에 빠르게 생겼다 사라지는 '전이금속-나이트렌' 중간체 구조와 반응성을 세계 최초로 규명했다고 21일 밝혔다. 

현대 화학자들은 탄화수소를 질소화합물로 바꾸는 아민화 반응을 효율적으로 진행하는 촉매 개발에 도전하고 있다. 아민화 반응은 탄소 원자와 결합해 있는 수소 원자를 아미노기로 치환하는 것을 뜻한다.

대부분의 촉매 반응은 용액 상태에서 이뤄지는데, 전이금속-나이트렌같이 빠르게 반응하고 사라지는 중간체 구조를 규명하는게 어려웠다. 연구팀은 빛에 반응하는 로듐(Rh) 기반 촉매와 다이옥사졸론 시약이 결합된 복합체가 빛을 받아 탄화수소에 아민기를 도입하는 과정을 포항 방사광가속기를 이용해 분석한 결과, '로듐-아실나이트렌' 중간체 구조와 성질을 확인했다.

◇ UC버클리·스탠퍼드대 연구팀 “챗GPT 기반 ‘GPT-4′, 3개월 전보다 성능 낮아져”

19일(현지시각) 무료 온라인 저널 ‘아카이브’(arXiv)에 실린 마테이 자하리아 UC 버클리대 연구팀과 제임스 저우 스탠퍼드대 연구팀의 논문에 따르면 GPT-4는 3개월 전보다 답 제시 능력이 떨어졌다.GPT-4는 챗GPT개발사 오픈AI가 내놓은 최신 LLM이다.

‘시간이 지남에 따라 챗GPT의 동작은 어떻게 변화하나’라는 제목의 논문에서 연구팀은 GPT-3.5와 GPT-4의 3월과 6월 등 4가지 버전에 대한 답을 비교했다. 질문은 수학 문제와 민감한 질문, 코드 생성, 시각적 추론 등 4가지 부문으로 주어졌다.

논문에 따르면 GPT-3.5는 시간이 지나면서 코드 생성 기능만 떨어진 것과 달리 GPT-4는 대부분의 기능이 떨어졌다. 수학 풀이에 있어 소수를 식별하는 데 3월 GPT-4의 정확도는 97.6%였으나 6월에는 2.4%에 그쳤다. GPT-3.5의 경우 6월 정답률이 86.8%로 3월(7.4%)보다 크게 높아진 것과는 대조적이었다. 

◇ "불산 누출사고 예방"…포항공대 연구팀, 고감도 감지기 개발

포항공대(포스텍)는 IT융합공학과·전자전기공학과 백창기 교수, 전자전기공학과 박사과정 곽현탁씨 연구팀이 불산을 포함한 매우 적은 양의 불소 화합물도 검출할 수 있는 고감도·초경량 센서를 개발했다고 19일 밝혔다.

현재 우리나라에서 사용하는 불산 감지 센서는 기계를 설치해야 할 정도로 크기가 매우 크고 제작 기술을 외국에 의존해 산업현장마다 설치하기 어렵다.

이에 연구팀은 센서 부피와 무게를 줄이기 위해 10나노미터(㎚) 두께의 실리콘나노시트를 사용했고 반응성이 좋은 불화 란탄을 불소 감지막으로 활용했다.

또 트랜지스터로 불산 농도를 전기적 신호로 변환시킴으로써 아주 적은 양의 불산도 빠르게 정확하게 감지하는 초경량·고감도 센서를 제작하는 데 성공했다.

◇ 전남대 연구팀, 얼굴 가려도 감정 읽는 AI기술 개발

전남대학교는 18일 인공지능융합학과 유석봉 교수팀이 촬영 영상에서 얼굴이 가려져도 감정을 읽을 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다 

연구팀은 촬영된 얼굴 이미지의 중요 정보가 가려진 상황에서도 얼굴을 복원하고 감정을 추정할 수 있는 시각지능 알고리즘을 개발했다.

연구팀이 개발한 '레이턴트 오퍼(Latent-OFER)'는 얼굴에서 가려진 부분을 감정 라벨(label)이 변하지 않도록 복원하고 인식해 감정인식의 정확도를 높이는 기술이다. 

'Latent-OFER' 기술은 주요 정보가 가려져도 인공지능 인식 성능 저하를 방지한다는 데 장점이 있다.

◇ 연세대ㆍ센서뷰 연구팀, 초광대역 기술 국제저널 게재

연세대학교 IT융합공학과 채찬병 교수 연구팀과 센서뷰가 공동으로 연구한 ‘5G/6G 초광대역 밀리미터파 렌즈 안테나 기술’이 IEEE 무선통신 저널에 게재됐다.

밀리미터파는 5G의 핵심 전송 대역 중 하나로, 고속 데이터 전송을 위해 필수적인 영역이다. 이 기술을 선점하기 위해 연세대-㈜센서뷰 공동 연구팀은 2015년부터 핵심 선행 기술을 분석하고, 기술 고도화 작업을 수행했다.  

이번 연구는 초광대역 밀리미터파 시스템에서 발생하는 ‘빔 스퀸트’ 현상을 줄이기 위해 설계됐다. 빔 스퀀트는 중심 주파수 외의 주파수에서는 빔 조향 방향이 틀어지는 현상으로, 초광대역 밀리미터파에서는 빔 스퀀트 현상이 많이 발생한다.  

공동 연구팀은 기존 시스템에 적용된 위상 변위기 기반의 어레이와 전파 렌즈 기반 어레이의 장단점을 비교 분석해 새로운 초광대역 렌즈 안테나 기술을 개발했다.

◇ 포스텍 이상준교수 연구팀, 선박 수중 마찰력 저감 저마찰 표면기술 개발

17일 포스텍에 따르면 연구팀은 해양동물의 점액은 직경이 수 마이크로미터이고 입구가 좁은 구멍 형태의 점액샘에서 생산되고 분비된다는 점을 확인, 이 점액샘의 구조에 착악해 연구를 진행했다.

연구결과 폴리스티렌을 클로로포름에 용해시킨 다음 알루미늄 기판 위에 도포시키고 주변 수증기를 용액 표면에 물방울 형태로 응축시키면 곧바로 물방울이 증발되는 것을 확인했다.

선박은 추진력의 약 60%를 해수와의 마찰로 손실되며 연간 세계 석유 소비량의 약 63%, 이산화탄소 배출량의 약 34%를 차지하고 있어 선박의 마찰 저항을 저감시키는 기술은 환경, 경제적으로 매우 중요하다고 했다.

연구팀이 개발한 코팅기술로 제작된 표면은 실제 대형 선박의 운항 속도에 해당하는 약 12m/s조건에서 매끈한 알루미늄 표면에 비해 마찰력을 최대 39%까지 감소시킨 것으로 확인됐다.