ETRI Webzine
Monthly Issue
Vol.248 February
ETRI 연구진이 미국 에너지부(DOE) 산하의 아르곤국립연구소(ANL)와 반도체 기술 연구를 위한 협력을 본격 추진한다. ETRI는 1월 6일(현지 시간) 미국 일리노이주에 위치한 아르곤 국립연구소에서 반도체 기술 개발을 위한 상호 협력 체계를 구축하기로 합의했다.
ETRI는 2000년대 초부터 현재까지 고에너지 입자 검출기용 실리콘 디텍터 개발 및 제작 기술을 보유하고 있으며, 실리콘 일괄공정이 가능한 국내 유일의 정부출연연구기관이다. ANL은 2023년부터 상보적 금속산화물 반도체(CMOS) IC가 집적된 실리콘 검출기(MAPS) 제작을 위해 ETRI와 협력을 추진해 왔다.
연구원과 ANL은 이번 협력 체계 구축을 계기로 우주 환경에서 발생하는 고에너지 입자를 검출·분석하기 위한 새로운 반도체 기술 개발에 힘을 모을 예정이다. ETRI는 본 업무협약을 통해 반도체 검출기의 국내 제작을 위해 노력함으로써, 고온 및 저온 환경과 방사선이 강한 극한의 환경에서도 견딜 수 있는 반도체 기술의 경쟁력을 확보하고 우주항공, 국방 분야의 기술 산업화 제고에 기여할 계획이다.
한편, 이날 ETRI는 ANL 내 한인 과학자 10여 명과 간담회를 개최해 현지에서의 연구 활동 및 국제 R&D 협력에 대한 의견을 청취하고, 상호 협력 방안에 대해 논의했다.
ETRI는 연구원 창업기업 및 연구소기업의 해외 진출 기회를 모색하고 글로벌 성장 지원을 위해 대전광역시와 함께 CES 2025에 참가했다. ETRI는 이번 CES 2025에서 대전광역시가 마련한 통합전시관 내 5개 규모의 부스를 만들어 대전 소재 기업들과 함께 참가했다. 참가기업은 ▲㈜디지털센트(이해룡) ▲㈜퀀텀아이(최범석) ▲㈜튜터러스랩스(박전규, 이상 연구원 창업기업) ▲㈜팜커넥트(김무현) ▲㈜에딘트(원동일, 이상 연구소기업) 등 5개 기업이다.
연구원은 대전광역시, 대전창조경제혁신센터와 함께 CES 2025 참여기업 선정부터 부스임차 및 홍보, 전시에 대한 지원과 컨설팅 지원 등 기업의 글로벌 혁신역량 강화를 위해 함께 추진해 왔다. 이를 통해 창업기업 ‘튜터러스랩스’와 연구소기업 ‘팜커넥트’ 두 곳이 대전통합관 내 전시하며 CES 혁신상(Innovation Awards Honoree)에 선정됐다.
아울러 코트라 한국통합관에 출품하는 ‘솔라리노(박헌균)’ 창업기업과 인천경제청 내 부스의 ‘일리아스에이아이(고범석, 서정국)’ 연구소기업, 그리고 별도 출품 전시하는 ‘리드포인트시스템(백은주, 김도형)’ 연구소기업이 추가 혁신상을 수상하는 등 ETRI 출신 창업가 총 5개 기업이 CES 혁신상을 수상하는 영예를 안게 됐다. 이를 통해 ETRI가 ‘기술창업사관학교’의 명성과 위상을 다시 한번 확인할 수 있는 계기가 됐다.
우리 사회 전반에서 강조되는 투명성과 윤리경영은 연구원의 지속 가능성과 신뢰성을 높이는 중요한 가치로 ETRI는 ESG 경영의 일환으로 ‘올인원(All-In-One) 윤리경영’을 추진하고 있다. 이에 따라, ETRI는 국제표준에 부합하는 부패방지 리스크 예방 체계를 마련하고 내부통제 이행력을 강화하고자 2024년 12월 부패방지경영시스템 글로벌스탠다드인 ISO 37001(Anti-Bribery Management System) 인증을 획득했다.
ISO 37001은 162개국이 참여하는 ISO(국제표준화기구)가 제정한 부패방지시스템 표준 규격으로, 적용 가능한 법률(컴플라이언스)을 기반으로 발생 가능한 부패 리스크(위험)를 사전에 식별하고 통제 및 관리하기 위한 전문성을 요하는 인증체제로써, 조직의 방침·절차 및 관리에 의해 실행하도록 명시하고 있다.
즉, 조직의 부패 관련 조치를 합리적이고 적절하게 실행할 수 있도록 규정하고 있는 것이다. ETRI 방승찬 원장은 “ISO 37001 인증을 통해 투명하고 신뢰 있는 기관으로 한 단계 도약할 수 있는 계기가 되기를 바라며, 2025년에는 부패방지경영시스템 프로세스를 고도화하고 반부패·청렴 활동을 체계적으로 추진해 윤리경영을 한층 더 강화해 나가겠다”라고 말했다.
ETRI 연구진이 2차원 동영상을 실시간 3차원 홀로그램으로 만드는 디지털 홀로그래피 프로세서를 개발해 냈다. 일반 2D 동영상을 간편하게 홀로그램(Hologram)으로 나타낼 수 있어 향후 홀로그래피 핵심 기술로 자리매김할 것으로 기대된다.
ETRI는 2D 동영상을 실시간으로 3D로 만드는 프로그래밍이 가능한 반도체(FPGA) 기반의 디지털 홀로그래피 미디어 프로세서(RHP)를 개발했다. 연구진이 개발한 실시간 홀로그래피 프로세서는 세계 최초로 고대역폭메모리(HBM)를 적용해 실시간 2D 동영상을 3D 풀컬러 홀로그램으로 구현할 수 있다.
특히 홀로그래피 생성을 위한 모든 하드웨어를 하나의 SoC(System on Chip)로 제작했다. 실시간 홀로그래피 프로세서(RHP)는 2D 동영상의 3원색(RGB)과 깊이 정보를 입력받아 30ms(밀리초)의 지연시간 내 4K 해상도의 입체 정보를 재생한다. 최대 30FPS의 처리 속도로 홀로그램 출력이 가능하다. 이러한 성능은 세계 최고 수준을 자랑한다. 즉, 연구진은 프로세서 개발을 통해 2D 영상의 색상 정보, 깊이 정보를 입력해 홀로그램 출력을 하드웨어로 하는 데 성공한 것이다.
ETRI 연구진이 안전성이 높아 차세대 리튬이차전지로 알려진 전고체 이차전지용 핵심기술 개발에 성공했다. 본 성과는 에너지 소재 분야 세계적인 학술지인 ‘스몰’지 온라인에 지난해 말, 표지논문으로 게재됐다.
ETRI는 기계적 전단(힘을 가함)시 쉽게 섬유화가 되는 바인더 소재를 기반으로 용매의 사용 없이 고체전해질 분말과 혼합공정을 통해 분리막을 개발했다. 이 고체전해질막은 제조가 간단하고 빠르며 매우 얇고 견고한 게 특징이다. 일반적으로 전고체 이차전지 연구에서는 제조공정에서 딱딱한 고체전해질 사용 시 막의 내구성을 높이기 위해 두께가 수백 마이크로미터(㎛)에서 1밀리미터(㎜)까지 두껍게 사용한다.
그러나 이는 기존 고분자 분리막 대비 너무 두꺼워 에너지 밀도의 손실이 매우 크다는 단점이 있었다. 연구진은 기계적 전단(힘)을 가할 시 섬유화 거동을 보이는 바인더 소재를 적용해, 건식공정을 통해 기존 상용화된 리튬이온전지 분리막 두께에 근접한 18㎛의 초박막형 고체전해질막을 제조했다. 이를 통해 연구진은 셀 부피를 대폭 감소시켜 고에너지밀도 및 고성능 전고체 이차전지를 만들었다. 1㎜ 두께의 후막형 고체전해질막 대비 최대 10배 이상 에너지 밀도를 높인 셈이다.
ETRI 연구진이 최근 각광받고 있는 6G 핵심기술을 국제표준화단체에 제안해 연구항목이 채택되고 의장단을 확보해 관련 분야 국제표준을 주도할 수 있는 발판을 마련했다.
ETRI는 지난해 말, ETRI 연구진 주도로 국제표준화단체인 개방형 무선 접속 네트워크(Open RAN) 얼라이언스(Alliance) 산하의 워킹그룹에서 오픈랜 기반 비지상 네트워크(NTN)에 대한 국제표준을 주도하게 됐다.
연구진은 지난해 회의기간 중 ETRI 주도로 국내 이동통신 3사와 삼성전자 및 6개의 해외 산학연 기관 등 총 10개 기관과 함께 오픈랜 기반 비지상 네트워크 관련 신규 연구항목(RI)을 제안했다. 연구진들의 표준화 노력 덕분에 개방형 무선 접속 네트워크 얼라이언스 nGRG 기술 감독 위원회(nGRG TOC)에서 연구항목이 최종 승인됐다. 아울러 ETRI 공간무선전송연구실 이재승 전문위원이 해당 연구항목에 대한 의장 격인 라포처(Rapporteur)로 선임되어 연구항목을 주도해 나갈 예정이다.
연구진이 국제표준을 주도하게 된 비지상 네트워크 기술(NTN)은 이동통신과 위성통신을 결합해 지상망이 닿지 않는 지역까지 통신 서비스를 제공하는 기술이다. 향후 6G 핵심 기술 중 하나로 많은 관심을 끌고 있다. 해당 연구항목은 NTN을 위한 오픈랜 기반 위성 클러스터링에 대한 것으로, 향후 약 1년간 관련 요구 사항 분석 및 유즈케이스(Use case) 정의를 진행하게 된다.
ETRI 연구진이 개인 데이터 주권을 강화하는 핵심기술 개발에 성공하며, 양자컴퓨터 상용화 시대에 대비한 보안기술 연구도 본격화했다. 이로써 정보 보안과 데이터 산업의 새로운 장이 열릴 것으로 기대된다.
ETRI는 기존 빅테크 기업 중심의 데이터 산업 환경에서 벗어나 개인 데이터 주권을 보장하기 위한 ‘개인 데이터 신뢰 유통 플랫폼(트러스트 데이터 커넥톰 기술)’을 개발했다. 그동안 기업 중심으로 데이터를 관리했다면, 이젠 개인이 자신의 데이터를 안전하고 효율적으로 관리할 수 있는 기반을 마련한 셈이다.
연구진은 신경망 학습 기반 암호 기술의 효율성과 안전성을 획기적으로 개선했다. 신뢰 기관 없이도 데이터 암호화 키를 교환할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 이 기술은 320ms(밀리초) 이내에 암호 키 교환을 완료할 수 있어 실용적인 활용 가능성을 입증했다.
또한, 연구진은 영지식 증명을 활용한 ‘트러스트 데이터 유효성 검증 모델’을 개발해 개인 간 데이터 거래 시 데이터 유출 없이 유효성을 검증하는 방안을 제시했다. 이 모델은 데이터의 중요도에 따라 검증 수준을 선택할 수 있다. 신뢰 기관 없이도 데이터 거래의 신뢰성을 보장할 수 있게 됐다. 이를 통해 헬스케어 데이터와 자동차 주행 데이터와 같은 개인 생성 데이터를 거래할 때, 데이터의 민감도와 활용 범위에 따른 검증 수준을 적용할 수 있으므로 데이터 거래를 효율적으로 진행하면서도 데이터 거래의 보안을 한층 강화할 수 있다.
ETRI 연구진이 최근 디지털 엑스선원(X-ray Source) 원천기술을 바탕으로 땅속에 묻힌 물체의 형상 및 물질의 종류를 구분해 영상화할 수 있는 기술개발에 성공했다. 이로써 향후 지뢰나 폭발물의 탐지, 국군 전사자 유해 발굴 등에 적극 활용될 가능성을 높였다.
ETRI는 다중 디지털 엑스선을 활용, 탐지가 어려운 비금속성 지뢰, 폭발물 및 전사자 유해 등 지면 아래 물체의 형상 및 물질을 구분해 영상화할 수 있는 지면 투과 탐색기술을 개발했다.
일반적으로 지면 투과 탐색에 사용되는 지면투과레이더(GPR) 장비는 지면 아래 깊은 곳의 탐색이 가능하다는 장점이 있으나, 신호 분석에 전문가의 도움이 필요하고 낮은 해상도와 물질 구분이 불가능하다는 단점이 있었다.
ETRI는 2015년에 엑스선원의 작동 방식을 디지털로 바꿀 수 있는 기술을 개발해 국내 치과 의료장비 기업에 기술이전, 세계 최초로 디지털 엑스선원의 상용화에 성공한 바 있다. 기존 아날로그 엑스선원은 2,000℃ 이상 고온으로 가열된 열음극 필라멘트를 전자원으로 사용했다면, 디지털 엑스선원은 탄소나노튜브(CNT)를 냉음극 전자원으로 사용해 음극의 고온 가열 없이 즉각적인 전기 신호만으로 빠르고 정확한 엑스선 펄스를 만들 수 있는 기술이다.
ETRI는 소형, 경량화가 상대적으로 쉽고 고속 구동이 가능한 디지털 엑스선원 기술을 지면 투과 탐색 기술에 적용했다.
