◇ 세계 첫 개인정보 보호기술 적용된 AI반도체 개발

카이스트 전기및전자공학부 연구팀은 세계 최초로 개인정보 보호 기술이 적용된 인공지능(AI) 반도체를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 오는 10월에 열리는 컴퓨터 구조 분야 국제학술대회인 ‘MICRO 2022’에서 발표될 예정이다.

연구팀이 개발한 AI 반도체는 현재 널리 사용되는 AI 반도체 프로세서인 구글 TPUv3와 비교했을 때 차등 프라이버시 인공지능 학습 과정을 3.6배 빠르게 실행시킬 수 있는 것으로 확인됐다. 또 엔디비아의 최신 그래픽처리장치(GPU) A100 대비 10분의 1 수준의 자원으로 대등한 성능을 보인다고 연구팀은 설명했다.

연구를 이끈 유민수 카이스트 교수는 “이번 연구는 지금까지 없었던 차등 프라이버스가 적용된 인공지능 반도체를 처음 개발했다는 점에서 의미가 크다”며 “하드웨어 한계로 쓰이지 못했던 차등 정보보호 기술의 대중화에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

◇ 반도체 특허심사 2.5개월로 대폭 단축

이르면 오는 10월부터 반도체 등 첨단기술이 우선심사 대상으로 지정돼 심사기간이 12.7개월에서 2.5개월로 대폭 단축된다. 또 특허출원된 국가핵심기술을 비밀로 취급해 공개하지 않고 해외특허출원도 제한하는 '비밀특허제도' 도입이 추진되며 IP 금융은 2027년까지 23조원로 크게 확대된다.

이인실 특허청장은 18일 정부대전청사에서 이 같은 내용을 골자로 하는 '새정부 지식재산 정책 방향'에 대해 발표했다.

이날 이 청장이 공개한 새 정책은 '지식재산 전 분야에 걸친 역량 강화를 통한 2027년 특허출원 세계 3위 도약'을 목표로 ▲기반이 단단한 심사·심판 ▲과학산업계 체혐형 IP 서비스혁신 ▲IP 기반 한국기업 해외진출 확대 등 3대 전략에 8대 과제로 구성돼 있다.

◇ 대학 '반도체학과 증원' 입법예고…"고2 대입부터 적용"

이르면 현재 고등학교 2학년이 대학에 입학하는 2024학년도부터 반도체 등 첨단분야 학부생 정원이 늘어날 전망이다.

교육부는 오는 19일 대학이 첨단분야 학과 학부생 정원을 더욱 쉽게 늘릴 수 있도록 하는 '대학설립·운영규정' 개정안을 입법예고한다고 17일 밝혔다. 

이는 지난달 19일 발표된 범정부 '반도체 관련 인재양성 방안'의 후속 조치다. 개정안은 반도체 등 첨단분야 학과에 한해 대학이 교원확보율만 충족하면 관련 학부 학과 신·증설을 허용하는 내용을 담았다. 교원확보율은 대학이 교원을 학생 수 대비 얼마나 확보하고 있는지 나타내는 지표다. 대학이 정원을 늘릴 수 있는 '첨단분야'는 정부가 별도로 고시하는 차세대(지능형) 반도체, 인공지능 등 21개 분야다.

◇ KIST, 인간 두뇌 모사한 뉴로모픽 반도체 개발

KIST는 국내 최초로 인공뇌융합연구단 박종길 박사 연구팀이 두뇌 신경망의 동작 원리를 모사한 대규모 디지털 뉴로모픽 시스템인 '뉴플러스'(Neu+)를, 김재욱 박사 연구팀이 인간의 두뇌처럼 경험을 통해 최적의 행동을 학습할 수 있는 아날로그 뉴로모픽 프로세서 '뉴로핏'(NeuroFit)을 개발했다고 18일 밝혔다. 

디지털과 아날로그 두 가지 설계기술의 강점을 각기 활용한 '스파이킹 신경망 반도체'(SNN: Spiking NeuralNetwork) 개발 포트폴리오를 확보한 것이라고 KIST는 강조했다. 

뉴플러스는 100만개의 스파이킹 뉴런과 10억개의 시냅스를 실시간, 디지털 방식으로 모사해 집적도를 높이는 설계기술을 적용했다.

뉴로핏은 1024개의 뉴런, 뉴런당 최대 64개의 시냅스를 탑재했으며, 실시간 피드백 학습을 통해 그동안 대부분의 프로세서 설계에서 배제되어온 아날로그 회로를 중점적으로 사용하였다는 점을 가장 큰 특징으로 한다. 아날로그 회로는 매우 적은 비용과 전력으로 운용할 수 있지만, 중앙처리장치(CPU)와 그래픽스 처리장치(GPU) 등 높은 정확도와 신뢰성을 요구하는 기존의 프로세서 설계에서는 사용할 수 없었다.

◇ 아주대 연구팀 "반도체 미세공정 위한 분자 흡착 메커니즘 규명"

아주대학교 연구진이 반도체 미세 공정 원천기술로 활용될 수 있는 표면 분자 흡착 메커니즘을 규명했다고 17일 밝혔다.

기존에는 원자층 증착 공정과 관련해 원자층 표면의 화학 반응성이 높을수록 반응이 잘 일어나 박막의 성장 속도가 빨라지고, 분자의 크기가 클수록 주변의 반응기(표면에 흡착돼 화학 결합을 이루고 있는 수산화기)를 가려 성장이 느려진다는 가설이 학계에서 통용돼왔다.

아주대 연구팀은 증착 공정에 사용되는 원료인 전구체(화학 반응에 참여하는 물질) 연구 등을 통해 분자의 반응성이 큰 Al(CH3)3 분자는 여러 단계를 거쳐 표면과 반응하며, 이 과정에서 박막의 성장률이 높아진다는 점을 규명했다.

해당 분자가 여러 단계에 걸쳐 표면과 반응하면서 전구체 외곽에 있는 분자인 리간드의 수가 적어지고 표면에 남는 분자의 크기도 작아져 박막의 성장률이 증가한다는 것이다. 반면, 반응성이 낮은 AlCl3 분자와 크기가 상대적으로 큰 Al(C2H5)3 분자는 리간드의 크기 및 표면과의 반응 현상 등으로 인해 증착 공정에 사용될 경우 박막의 성장률을 늦춘다는 점을 확인했다.

◇ 세종시 배달용 이륜차 100% 전기차 전환…2024년까지 1천대 보급

세종에서 운행 중인 1천대 규모의 모든 배달용 이륜차가 2024년까지 전기 이륜차로 전환된다. 시는 18일 시청에서 이륜차 판매·대여기업인 바이크뱅크, 배달 대행 플랫폼 기업인 로지올과 '배달용 전기 이륜차 보급 확대를 위한 업무협약'을 체결했다. 

이 사업은 시가 올해 초 환경부 주관 '민간참여형 무공해차 전환사업'에 선정됨에 따라 추진되는 것으로, 국비 21억원과 민자 27억원 등 총 60억원이 투입된다. 

시는 올해부터 2024년까지 지역에서 운행 중인 배달용 이륜차를 100% 전기 이륜차로 전환하고, 전기 이륜차 충전시설 60기를 주요 지점에 설치할 계획이다. 연도별 전환 계획은 올해 300대, 2023년 300대, 2024년 400대 등이다.

◇ 한국로봇산업진흥원, 유리·창호 업계와 로봇 제조혁신 MOU 체결

한국로봇산업진흥원은 지난 18일 한국로봇산업협회, 한국판유리창호협회와 업무혁약식을 진행했다. 이날 협약식에는 임형준 한국판유리창호협회 회장, 김대근 상근부회장, 김서현 한국로봇산업진흥원 성장지원사업단장, 조영훈 한국로봇산업협회 전무이사 등이 참여했다. 이어 판유리창호협회 정기 기술세미나를 활용한 '로봇 활용 제조 혁신 지원 사업'이 소개됐다.

세 기관은 이번 업무협약을 통해 ▲기관 간 주요 사업 홍보 및 로봇 활용에 관한 정보 공유 ▲로봇 수요기업의 로봇 활용을 위한 안전 교육 및 세미나 지원 ▲로봇 수요기업 및 공급기업 간 매칭 및 네트워크 구축 확대 ▲로봇활용 제조혁신 지원사업의 수요기업 대상 홍보 지원을 위해 노력할 예정이다.

◇ 익산시, 수소차 구매하면 대당 3650만원 보조…올해 100대

전북 익산시는 미세먼지 저감과 친환경 차량의 대중화를 위해 올해 100대의 수소자동차 구매 보조금을 지원한다고 19일 밝혔다. 보조금은 대당 3650만원이다.

신청일 기준 익산시에 30일 이상 주소를 둔 만 18세 이상의 개인이나 법인·단체이면 신청할 수 있다. 다만 지방세, 환경개선부담금 등 체납이 없어야 한다. 이달 22일부터 접수하며 보조금 대상자는 차량 출고 순으로 선정한다.

◇ UNIST, 친환경 용매로 고효율 페로브스카이트 태양전지 개발

독성 용매 대신 친환경 용매를 이용해 고효율 페로브스카이트 태양전지를 만드는 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다. 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 '네이처 에너지'(Nature Energy)에 18일(현지 시각) 자로 공개됐다.

19일 UNIST에 따르면 에너지화학공학과 석상일 특훈교수팀은 에탄올 기반의 친환경 용매에 '할라이드 페로브스카이트'를 용해해 코팅하는 방법으로 고효율 페로브스카이트 태양전지를 제조하는 데 성공했다.

페로브스카이트 태양전지는 상용화된 실리콘 태양전지와 달리 얇고 가벼운데다 유연하며, 용액 공정으로 값싸게 만들 수 있어 차세대 태양전지로 꼽힌다. 전하를 만드는 광활성층 물질로 페로브스카이트를 쓴다.

연구팀이 만든 페로브스카이트 태양전지의 효율은 25% 이상으로, 현재 저독성 용매를 사용한 것 중 가장 높다. 기존 페로브스카이트 태양전지 제조에서는 독성 용매인 '다이메틸폼아마이드'(DMF)를 사용했다.

◇ 포스텍 연구팀, 바이오프린팅 활용 인공장기 제작법 집대성

포스텍은 IT융합공학과·기계공학과 장진아 교수·시스템생명공학부 통합과정 조영권·황동규 씨 공동 연구팀이 바이오프린팅을 활용한 인공장기 제작법을 집대성했다고 18일 밝혔다. 장진아 교수는 3D 바이오프린팅을 활용한 인공장기 제작 분야에서 성과를 내고 있는 연구자다. 

앞서 발표된 기존의 연구들은 단일한 인공조직만을 만들 수 있거나, 제작된 인공조직의 크기가 매우 작다는 한계가 있었다. 실제 조직과 비슷한 기능을 갖도록 하기 위해 추가적인 요소들도 필요했다. 

하지만 연구팀은 이번에 실제 조직과 유사한 인공조직을 만들 수 있는 바이오프린팅 기술을 정리해 제시했다. ‘조립‘이라는 방법으로 크기의 한계를 뛰어넘은 인공장기의 제작 가능성도 열었다는 평가도 받고 있다.

이 연구결과는 국제 학술지 ‘트렌드 인 바이오테크놀로지(Trends in Biotechnology)’ 최근 호에 발표됐다.

◇ 포스텍-UNIST, 1㎚ 단일분자 자세변화 관측 성공..생명 기원 밝힐 실마리

포스텍은 박경덕 물리학과 교수·통합과정 강민구 씨 연구팀이 UNIST 서영덕 화학과 교수와 공동연구를 통해 상온에서 나타나는 단일분자의 자세 변화를 세계 최초로 시각화하는 데 성공했다고 17일 밝혔다. 인간을 포함한 모든 물질의 기본단위인 분자 하나의 자세를 상세히 들여다볼 수 있게 됐다.

연구팀은 금 박막을 입힌 기판 위에 단일분자를 올리고 매우 얇은 산화알루미늄(Al2O3)층을 그 위에 이불처럼 덮어 '꽁꽁' 묶었다. 금과 산화알루미늄 사이에 갇힌 분자는 주변 환경과 분리돼 화학반응을 일으키지 않는 데다가 움직임 또한 억제됐다.

이렇게 고정된 분자는 연구팀이 개발한 초고감도 탐침증강 나노 현미경을 통해 관측됐다. 개발된 나노 현미경을 이용하면 날카로운 금속 탐침의 광학 안테나 효과로 단일분자의 미세한 광신호도 정확히 검출할 수 있다. 이를 통해 일반적인 광학현미경 해상도 한계(약 500㎚)를 훨씬 뛰어넘어 1㎚ 크기 단일분자의 자세 변화를 명확하게 구분할 수 있다.