◇ 국표원, 반도체·모빌리티 등 국제표준 개발에 45억원 지원

산업통상자원부 국가기술표준원은 첨단산업 분야 국제표준 선점을 위해 '2024년 1차 국가표준기술력 향상 사업' 신규 과제를 공고하고 40개 과제에 총 45억800만원을 지원한다고 7일 밝혔다.

이 사업은 국제표준화기구(ISO/IEC) 및 사실상 표준화 기구(IEEE 등)에 우리 기술을 국제표준으로 제안하고, 국내·외 산업 환경 변화에 따른 표준 정책 발굴과 대응을 지원하기 위한 연구개발(R&D) 사업이다.

국표원은 올해 반도체, 미래 모빌리티, 무탄소 에너지 전환 등 초격차 첨단 산업 분야의 국제표준 개발을 중점 추진해 국내 기업의 기술 혁신과 글로벌 신시장 진출을 독려할 계획이다.

◇ 정부, 반도체 소부장 기술개발에 1500억 넘게 지원

반도체 메가클러스터 경쟁력 강화를 위해 정부가 올해 1500억원 넘게 소부장(소재·부품·장비) 기술개발을 지원하고 3000억원 규모의 반도체 생태계 펀드를 본격 집행한다. 우대금리를 제공하는 대출보증 프로그램도 20% 이상 확대된 8조원이 투입된다.

산업통상자원부는 반도체 생태계 강화를 위해 이 같은 내용의 반도체 소부장 기술개발과 사업화를 공동 지원한다고 5일 밝혔다.

정부는 올해 개발된 기술이 양산으로 이어질 수 있도록 공공팹의 소부장 테스트베드 서비스를 강화할 방침이다. 글로벌 첨단팹과 연계하며 소부장 테스트 지원 등도 추진한다. 아울러 칩 제조기업과 '소부장 양산 실증 테스트베드'도 구축한다. 소부장 양산 실증 테스트베드 구축 사업은 올해 예비타당성 조사를 거쳐 오는 2027년을 목표로 추진 중이다.

◇ 포스텍 노준석 교수팀, 대면적 메타렌즈 대량 생산 성공

포스텍은 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 통합과정 김주훈·김예슬 씨, 고려대 신소재공학부 이헌 교수·김원중 씨 공동 연구팀이 자외선 영역에서 사용할 수 있는 대면적 메타렌즈를 대량으로 생산하는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 

자외선의 광학적 특성을 제어하는 메타렌즈 제작 공정을 개발해 다양한 산업에서 혁신을 이끌어낼 수 있을 것으로 기대된다고 덧붙였다.

메타렌즈(metalens)는 나노미터 크기의 패턴이나 구조물을 렌즈 표면에 가공해 빛의 특성을 제어한다. 기존 렌즈 두께를 1만 배 줄일 수 있어 체내 삽입하는 의료 기기나 웨어러블(werable) 기기 분야에서 잠재력이 무궁무진해 그 동안 이를 큰 면적으로 대량 생산해 상용화하려는 연구가 진행돼 왔다. 

하지만 자외선 영역의 빛은 에너지 준위가 높아 대부분의 물질에 흡수되며, 파장이 짧아 같은 면적이더라도 더 많은 구조체가 필요하다. 

◇ 화장실 하수 정화하면서 수소를 만든다

국내 연구진이 소변에 포함된 요소 성분을 촉매로 사용해 청정 에너지원 수소를 효율적으로 생산하는 기술을 개발했다.

포스텍(POSTECH)은 조강우 환경공학부 교수 연구팀이 한국과학기술원(KIST)과 함께 오염된 생활하수 속 요소를 활용해 수소 생산의 효율을 높일 수 있는 새로운 촉매를 개발했다고 6일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 최근 게재됐다.

연구팀은 소변에 포함된 요소를 분리해냄으로써 수소 생산 효율을 높이는 동시에 생활하수를 정화하는 일석이조 효과를 내는 방법을 제시하고 실험을 통해 수전해에 필요한 전압을 낮추는 데 성공했다. 요소 반응 효율을 높이기 위해 니켈 금속에 철과 옥살산을 결합한 촉매를 만들었다. 촉매는 나노미터 크기의 입자들이 파편 형태로 조합돼 표면적이 매우 크고 이에 따라 다른 물질과 활발히 반응할 수 있는 구조를 갖췄다.

◇ 블루라이트가 건강에 안좋다?…"악영향 근거 불확실"

마트폰이나 노트북 화면에서 나오는 푸른빛을 차단하기 위해 블루라이트 차단 기능을 사용한다. 시력과 눈 건강을 보호할 목적이다. 하지만 블루라이트가 건강에 미치는 영향은 불확실한 것으로 나타났다. 

국제비이온화방사보호위원회(ICNIRP) 연구팀은 블루라이트를 포함한 '단파장 빛(SWL)'이 건강에 해로운 영향을 미친다는 근거가 부족하다는 사실을 확인하고 연구결과를 국제학술지 '헬스 피직스' 4월호에 공개했다. 

연구팀은 SWL과 관련된 선행 연구들을 분석했다. 분석 결과에 따르면 신경내분비계와 생체리듬이 380~550나노미터(nm) 파장 범위에 해당하는 SWL에 민감하다. SWL에 노출되면 멜라토닌 수치가 떨어지면서 24시간 주기리듬이 망가지고 수면의 질이 떨어지거나 불면증이 생긴다는 연구결과도 확인됐다. 

하지만 연구팀은 앞선 실험 연구들의 증거가 일관되지 않다고 지적했다. 빛의 강도, 파장, 노출 지속 시간과 타이밍, 연구참여자들의 나이와 성별, 빛에 노출된 누적 경험 등이 연구별로 제각각 차이를 보인다는 것이다.  연구팀은 블루라이트가 미치는 영향에 대한 명확한 결론을 내리긴 어렵지만 SWL이 일부 개인에게는 특정 상황에서 밤잠이 줄어드는 등 수면에 부정적인 영향을 미칠 수는 있을 것으로 보았다.

◇ 한자연, 핀란드 국립기술연구소와 차량사물통신 연구 '맞손'

한국자동차연구원(한자연)은 핀란드 국립기술연구소(VTT)와 첨단 차량사물통신(V2X) 분야 기술경쟁력 강화 및 글로벌 협력 활성화를 위한 업무협약을 맺었다고 4일 밝혔다.

VTT는 1942년 설립된 핀란드 최대 국립기술 연구기관으로, 정보통신기술(ICT), 전자, 바이오, 에너지, 보안 등 혁신 기술 및 상용화 중심 연구를 통해 유럽 내 선도적인 위치를 차지하고 있다. 글로벌 협회 및 연구소와 함께 다양한 연구 프로그램에 참여한다.

이번 협약을 통해 한자연과 VTT는 원격제어 차량 지원을 위한 차량용 V2X 기술, 차량 시험 및 평가 방법을 포함한 다양한 공동연구에 손을 잡기로 했다.

◇ KAIST, GPU 대규모 출력 데이터 난제 해결

국내 연구진이 그래픽 연산 장치(GPU)에서 큰 출력 데이터를 발생시킬 때 메모리 장애를 발생하지 않고 고속 전송 및 저장이 가능한 데이터 처리 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 전산학부 김민수 교수 연구팀이 한정된 크기의 메모리를 지닌 GPU를 이용해 수백 만개 이상의 스레드들로 초병렬 연산을 하면서 수 테라바이트의 큰 출력 데이터를 발생시킬 때에도 메모리 에러를 발생시키지 않고 해당 출력 데이터를 메인 메모리로 고속으로 전송 및 저장할 수 있는 데이터 처리 기술(일명 INFINEL)을 개발했다고 7일 밝혔다.

이 기술은 GPU 메모리의 일부 공간을 수백 만개 이상의 청크(chunk)라 불리는 매우 작은 크기의 단위들로 나누고 관리하면서 초병렬 연산 내용이 담긴 GPU 커널(kernel) 프로그램을 실행하고 각 스레드가 메모리 충돌 없이 빠르게 자신이 필요한 청크 메모리들을 할당받아 자신의 출력데이터를 저장할 수 있도록 한다. 

◇ KAIST “엔비디아 AI 반도체의 625분의 1 전력 쓰는 제품 개발”

과학기술정보통신부는 6일 유회준 KAIST 인공지능반도체대학원 교수팀이 엔비디아의 그래픽 처리장치(GPU) ‘A100’ 모델보다 전력은 625배 적게 쓰고, 크기는 42분의 1에 불과한 AI 반도체를 개발했다고 밝혔다.

연구진은 개발한 AI 반도체를 활용해 오픈AI의 GPT-2 모델을 구동시킨 결과 언어를 생성하는 데 0.4초밖에 걸리지 않았다고 설명했다. 사용된 전력량은 400mW(밀리와트)였다. 유 교수는 “이론 단계에 머물러 있던 고성능 초저전력 AI 반도체를 실제로 구현하고, GPT-2를 구동시켰다는 점, ‘온디바이스 AI’의 솔루션을 제공했다는 점에서 큰 의의가 있다”고 말했다.

◇ ‘이산화탄소 포집비용 절반’ 신기술 개발

한국에너지기술연구원은 박종호 청정연료연구실 박사 연구팀이 블루수소 생산의 핵심 기술인 이산화탄소 포집 핵심 소재와 공정 기술을 개발해 포집 비용을 획기적으로 낮추는데 성공했다고 8일 밝혔다.

블루수소란 액화천연가스(LNG) 등의 화석연료를 개질해 수소를 생산하는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 CCUS(탄소 포집·활용·저장) 기술을 활용해 제거한 수소를 말한다.

연구팀은 기존 수소 생산 공정에서 이산화탄소 포집을 위해 활용하던 흡착제의 낮은 흡착량과 배출가스 중 이산화탄소만 포집하는 선택도를 개선해 전체 공정의 효율을 올렸다. 개발된 흡착제를 공정에 활용하면 상용 흡착제 대비 이산화탄소를 4.6배 이상 높은 선택도로 정밀 포집할 수 있으며, 동시에 상용 흡착제와 유사한 수준의 흡착량을 유지할 수 있다.

◇ KAIST, 체온으로 유연해지는 전자잉크 세계 첫 개발

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 정재웅 교수 연구팀이 신소재공학과 스티브박 교수 연구팀과 체온에 의해 부드러워져 인체 친화적 바이오 전자소자 구현을 가능하게 하는 액체금속 기반 전자잉크를 처음으로 개발했다고 6일 밝혔다. 

전자잉크는 상용회로도선 정도의 딱딱한 상태와 피부조직처럼 부드러운 상태 간의 뛰어난 가변 강성률, 빠른 강성 변화, 높은 열전도율, 우수한 전기전도성을 가진다. 또 3D 프린팅을 활용해 사용자 맞춤형 전자소자 제작도 가능하게 한다. 

연구팀은 이 기술로 초박막 광 혈류측정 전자 피부센서와 무선 광전자 임플란트 장치를 제작했다.

이 장치는 상온(25도)에서는 딱딱해 다루기 쉬운 반면, 체온(36.7도)에 노출되면 부드럽게 변환돼 피부나 조직에 적용 시 기계적 스트레스를 주지 않고 조직 변형에 순응하며 안정적으로 동작하는 게 가능하다.