NEWS 1
극소량 바이러스 잡아내는 디지털 PCR 상용화 눈앞
ETRI가 디지털 유전자증폭(PCR) 검사 장비에 사용되는 물방울 형광 리더기 핵심 기술을 개발했다. 극소량의 바이러스도 정확하게 잡아내는 검사 장비 부품의 국산화에 성공한 셈이다. 이 기술은 디지털 PCR 분자 진단기기의 기존 부품을 대체할 수 있어 곧바로 상용화가 가능하다. 연구진은 광섬유를 활용해 렌즈, 광학필터와 같은 고가의 광학부품을 대체, 부품 가격을 절반 수준으로 대폭 절감했다. 측정·검출 단계에서의 신호품질을 개선해 PCR 검사의 정확도도 높였다.
디지털 PCR 검사 장비는 대학병원과 연구실에서 신약개발에 주로 활용된다. 아직까지 높은 가격 때문에 일반 진단에는 활용이 적다. ETRI가 개발한 디지털 PCR 검사 장비는 시료를 2nl(나노리터)의 미세 물방울로 2만 개를 만들어 유전자 증폭 과정을 거친다. 유전자가 증폭된 물방울에 레이저를 조사해 형광측정 방식으로 검출해내기 때문에 유전자 농도가 낮아도 일반적인 PCR 검사 장비보다 훨씬 정밀하게 진단 결과를 도출할 수 있다.
ETRI가 개발한 물방울 형광 리더기에는 물방울이 이동하는 유체 채널과 형광측정에 필요한 부품을 일체화한 광유체 집적 모듈이 적용됐다. 광섬유 기반의 새로운 모듈 개발로 기존의 비싼 광학필터와 렌즈 등을 대체했으며 신호품질 개선 및 생산 시간 절감효과까지 더했다. 향후 연구진은 디지털 PCR 검사 장비 개발 업체와의 협업을 통해 현장에서 용이하게 사용할 수 있는 보급형 디지털 PCR 장비를 개발해 시장에 출시할 예정이다.
NEWS 2
콘크리트 품질 예측 모니터링 시스템 개발
ETRI가 건물을 짓기 위해 콘크리트 타설 작업 시 광섬유 센서를 내부에 심어 미래 콘크리트 강도 예측이 가능한 기술을 개발 중이다. 건축물 뿐 아니라 댐, 송유관, 지하 상수도관 등 활용처가 넓어 본 기술이 상용화되면 국민의 생명과 안전을 지키는 데 큰 역할이 기대된다. ETRI는 건물 완공 후 인장력이나 비틀림, 진동측정 등이 가능한 광섬유 센서를 이용한 시스템(광기반 SSHM)을 개발하고 건설현장 적용을 위한 시제품 제작과 실험을 진행 중이다. 올 10월경 상용화를 예정하고 있다.
연구진은 건축물 붕괴 사고를 사전에 예측하여 예방할 수 있는 연구를 수행하고 있다. 광섬유 센서와 지능형사물인터넷(AIoT) 기술을 융합해 지능형 건축물 안전 모니터링 시스템을 만들었다. 이로써 건설업 재해율을 일반 산업재해율 수준인 0.5% 이하로 줄인다는 목표다.
본 기술은 콘크리트 양생 시 발생하는 수화열을 측정할 수 있다. 따라서 콘크리트 배합 비율, 내부 온도 및 외부 환경을 고려해 콘크리트 양생에 따른 장기강도의 예측이 가능하다.
콘크리트 단위면적(3m x 3m)당 1mm 크기의 광섬유를 삽입하여 센싱을 통해 건물 균열 등을 감시할 수도 있다. 콘크리트 내 센서는 반영구적인 사용이 가능하며 31평 기준 아파트의 경우 20여 개의 센서가 필요하다. 연구진은 광주광역시와 함께 건축시공 현장에 콘크리트 양생 품질 예측 모니터링 시스템을 현장 적용 추진할 예정이다.
NEWS 3
스마트 국방을 위한 ‘국방기술 백서’ 발간
ETRI가 국방분야에서 활용 가능한 최신 정보통신기술(ICT)을 담은 ‘ETRI 국방기술 백서 2022’를 발간했다. 이번 국방기술 백서에는 ‘스마트 인재관리 및 안심병영 관리 플랫폼’, ‘초실감 보병전투 가상 훈련 시스템 핵심기술’ 등 국방분야 85개의 최신 ICT가 ▲인공지능 ▲통신미디어 ▲지능화융합 ▲ICT창의 ▲융합연구 ▲지역센터 등 6개 분야로 나눠 실렸다. 스마트 인재관리 및 안심병영 관리 플랫폼은 장병들이 안전한 환경에서 역량을 강화할 수 있도록 지원하는 기술이다.
또 초실감 보병전투 가상훈련시스템 핵심기술은 특수부대 전투원들이 미지의 예상 작전지역에서 체력훈련과 전술훈련을 할 수 있도록 돕는 기술이다. 현재, 확보기술을 기반으로 기업들이 주도하고 있는 공군 항공소방훈련시스템에 적용해 실용화 기술개발을 진행 중이다. 올해부터는 보병과 전투차량들이 통합해 실환경에서 수행하기 어려운 초실감적 전투훈련이 가능한 가상훈련 시스템분야로 기술개발을 수행할 예정이다.
이번 국방백서 발간은 ETRI가 제4차 산업혁명 시대 국가 지능화 종합 연구기관으로써 초지능·초성능·초연결·초실감의 핵심원천기술 연구뿐만 아니라 스마트 국방을 포함한 국가·사회·공공 전 분야의 지능화에도 최선의 노력을 기울이고 있음을 보여주는 사례다.
‘국방기술 백서 2022’는 ETRI 누리집을 통해 확인할 수 있다.
NEWS 4
웹툰 제작에 AI 접목한 ‘딥툰’ 개발 추진
ETRI가 웹툰 자동 생성기술인 ‘딥툰(DeepToon)’ 기술을 개발하고 있다. 웹툰의 제작 과정 상당 부분을 자동화하는 인공지능(AI) 기술로 웹툰 업계의 고질적인 노동악화 문제 해소의 실마리가 될지 주목된다. 이 기술은 웹툰 제작 과정 중 그림 선 다듬기, 채색, 배경 그리기 등 비교적 단순하지만, 시간과 노동력이 많이 소요되는 작업을 컴퓨터가 수행토록 해 생산성을 높이는 내용이다. 작가가 시나리오를 짜고 작품 초고인 스케치를 입력하면 인공지능 딥러닝(Deep Learning·기계 자체 학습) 기반 시스템이 기존 작품으로 학습한 정보를 활용해 나머지 제작과정을 처리하는 방식이다.
작가와 비전문가가 쉽고 빠르게 웹툰을 제작할 수 있도록 도움을 주는 게 목적이다. ‘클립 스튜디오’ 등 현재 작가들 사이에서 널리 사용되는 만화 제작 프로그램들도 생산성을 높이는 데 초점이 맞춰져 있지만, 작가의 수고 없이는 구동 자체가 불가능하다는 점에서 딥툰과는 차이가 있다. 연구원은 지난해 문화체육관광부로부터 문화기술 개발사업을 수주받아 딥툰 개발을 시작했다. 2024년까지 3년간 3단계에 걸쳐 완성하는 게 목표다.
ETRI와 한국만화영상진흥원은 딥툰이 완성되면 웹툰 제작 과정에서 노동악화 문제를 해결하고 산업 발전을 가속하는 데 큰 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 진흥원 관계자는 “지난해에는 작가·지망생 등 100명을 대상으로 1단계 딥툰 사용 만족도를 조사했는데 상당수로부터 관심을 얻으며 보완할 부분이 있지만 좋은 시도라는 평가를 받았다”고 말했다.
