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표준연, 미래 국방 양자 원천기술 확보 위한 국방양자센터 개소한국표준과학연구원(KRISS)은 23일 KRISS 대전 본원에서 미래 국방 양자 원천기술 확보를 위한 ‘국방 양자 컴퓨팅 & 센싱 기술 특화연구센터(국방양자센터)’ 개소식을 개최했다고 밝혔다. KRISS가 주관하고 방위사업청과 국방기술진흥연구소가 주최한 이번 행사에는 국방부와 육·해·공군, 국방과학연구소, 국방기술품질원 등 국방 관련 기관을 비롯해 대전광역시와 9개 연구 참여 대학에서 50여 명이 참석했다. 이번 행사는 KRISS 이호성 원장의 환영사와 주요 내빈들의 축사로 시작해, 국방양자센터장에 대한 위촉장 수여와 센터 비전 발표 및 현판식으로 마무리됐다. 양자기술은 해외기술 도입이 쉽지 않아 연구개발을 통해 국산화해야 하는 전략기술이다. 이 때문에 국방 양자기술 및 기반기술은 10대 국방전략기술 중 하나로 손꼽혀 왔다. 이 같은 필요성 하에 설립된 국방양자센터는 고전적 기술 한계를 뛰어넘는 양자 기술을 기반으로 미래 국방 양자 원천기술을 연구개발하고 해당 분야의 전문인력을 양성하는 것을 목적으로 한다. KRISS는 센터 유치기관이자 주관연구기관으로서 2029년까지 총 244억 원을 투입하는 국방 양자 분야 최초·최대 규모의 대단위 기초연구 사업을 주도하게 된다. 센터 산하 총 4개 연구실에서 각각 국방 양자컴퓨팅 기술, 원격관측 한계돌파 양자 수신기, 초정밀 양자 PNT 기술, 유도·탐지용 소형 복합 양자센서 개발에 매진한다. 국방 양자컴퓨팅 기술 개발은 경희대가, 나머지 세 분야는 KRISS가 주관을 맡았다. 사업이 완료되면 국내 고유의 국방 암호통신체계를 구축할 원천기술 마련은 물론, 양자컴퓨팅을 통한 국방 분야 타당성 분석과 양자 레이더·통신을 통한 탐지능력과 보안성 향상도 가능해질 전망이다. 이호성 KRISS 원장은 “국가대표 양자 연구기관인 KRISS의 역량을 십분 발휘해 미래 전장의 성패를 가를 국방 양자 원천기술 확보에 최선을 다하겠다”며 “9개 참여기관과의 양자과학기술 융합연구를 통해 국방력 강화에 기여할 것”이라고 밝혔다. 최재혁 국방양자특화연구센터장은 “2차 세계대전에서 암호해독 컴퓨터와 레이더의 개발이 연합군에게 승리를 가져왔듯이 양자컴퓨팅·센싱 분야에서 고전적 국방 기술을 앞지를 ‘국방 양자 우위성’을 확보하는 것이 궁극적인 목표”라고 강조했다.
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KRISS, 6G 성능평가 위한 전자파 측정표준 개발한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 6G 후보주파수 대역에 대한 전자파 측정표준을 개발했다. 정부가 총 1조원을 투자하여 2028년까지 6G 상용화를 이루겠다고 밝혔으나, 기존까지는 6G 기술 관련 표준이 완전히 확립되지 못했다. 6G 후보주파수로 여겨지는 서브테라헤르츠(Sub-THz)의 전자파 측정표준이 완전하지 못했기 때문이다. 이런 상황에서 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)은 6G 후보주파수 대역에 대한 새로운 전자파 측정 표준을 개발하는데 성공했다. 이를 통해 국내 6G 산업 발전의 초석을 마련했다는 평을 받았다. 이번에 개발한 표준은 6G 후보주파수로 유력한 D대역(110~170 GHz, 기가헤르츠)의 전자파 임피던스* 측정표준이다. 전자파 측정표준 중 가장 필수적인 표준으로, 통신, 국방 등 전자파가 사용되는 분야에서 성능평가의 기준 역할을 한다. * 임피던스(Impedance): 전자파가 진행될 때 받는 저항의 정도를 나타내는 지표로 전자파 측정에서 가장 기본이 되는 값 자체 전자파 측정표준 개발을 통해, 높은 신뢰성으로 다양한 6G 관련 소자, 부품 등의 성능을 검증할 수 있게 됐다. 6G뿐 아니라 국방용 레이더 등 D대역 주파수에서 전자파를 사용하는 모든 분야에 적용 가능하다. 이번 표준 개발에서는 고가의 외산 교정장비를 국산화하는데도 성공했다. 자체 개발한 기술을 임피던스 교정장비를 활용하여 절감된 비용으로 산업 현장에 보급할 수 있다. KRISS는 이번 표준 개발과 교정장비 국산화를 통해 국내 6G 기술에 대한 국제적 신뢰성을 확보했다고 밝혔다. 나아가 LG전자, KAIST 등 산학연 협력을 통해 6G 후속 연구도 적극적으로 이어 나가겠다고 전했다.
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ETRI, ‘나노코리아 2023’ 참가해 최첨단 나노 신기술 전시한국전자통신연구원(ETRI)은 5일부터 사흘간 일산 킨텍스에서 개최되는 ‘나노코리아 2023’에 참가해 최첨단 나노 신기술을 전시한다고 밝혔다. 이번 전시회서 ETRI는 ▲차세대 로봇 그리퍼 기술 ▲유연인장 생체 모니터링 센서 플랫폼 기술 ▲촉각/모션 감지 휴머노이드 로봇암 기술 등 나노관련 기술 7개와 4개 사업 등 총 11개 부분에 걸쳐 일반에 소개한다. 로봇 그리퍼 기술은 사람의 손처럼 감각을 느낄 수 있는 기능이 포함돼 지능적으로 물건을 구분하여 잡을 수 있는 차세대 그리퍼(Gripper) 기술을 구현하는 게 목표다. ETRI는 나노 복합소재와 나노 에어갭 구조를 적용해 압력과 벤딩을 선택적으로 감지하는 멀티모달 유연 센서를 개발하는 데 성공했다며 이를 로봇 그립퍼에 적용해 움켜쥐는 물건의 물성이나 형상 등 물리량을 매우 정확하게 구분할 수 있음을 시연한다고 설명했다. 유연인장 센서 플랫폼 기술은 피부에 착용 또는 부착이 가능한 신축형 압력센서 기반의 근골격·심혈관계 모니터링 센서 패치 기술이다. 휴머노이드 로봇암 기술 또한 인체의 움직임을 감지할 수 있는 관성측정장치(IMU)와 인간 피부처럼 압력분포를 감지하는 신축성 전자피부 압력센서가 붙어있다. ETRI는 촉각이나 모션을 감지하고 이어지는 동작에 대한 실시간 피드백이 가능하다고 언급했다. 이외에도 ETRI 연구진은 ▲저온공정 고전도성 전극 페이스트 소재 및 공정기술 ▲촉질감 재현을 위한 고출력 압전모듈 및 실감햅틱 렌더링 기술 ▲유연인장 다종센서 플랫폼 기반 심혈관계 모니터링 기술 ▲통신 및 레이더용 질화갈륨(GAN) 집적회로 기술 등을 전시한다. 또한 ▲반도체 실험실/플렉시블전자소재센터 ▲N-TEAM/융합혁신지원단 ▲반도체 설계검증 인프라활성화 사업 ▲통신용 화합물반도체 연구파운드리 등을 설명한다. 민옥기 ETRI 인공지능창의연구소장은 “이번 전시회 참여를 계기로 12대 국가전략기술과 연구원이 정한 6대 중점전략기술 중 나노기술을 바탕으로 AI, 반도체, 융합분야 등을 소개하고 연구개발 혁신을 견인하겠다”고 말했다.
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[일본] 정부, 공동 유지 보수를 위해 미국 및 유럽과의 무기 표준화 지침 초안 발표일본 정부에 따르면 지난 6월20일 공동 유지보수를 위해 미국 및 유럽과 함께 무기를 표준화하는 지침 초안을 발표했다.유지보수 비용을 줄이고 국내 방산업체의 사업 기회 확대 뿐 아니라 국산 장비 조달이 어려운 경우 동맹국 및 협력국과 협력해 공동 개발·생산으로 조달하기 위함이다.방위 장비에 대한 레이더 및 센서기술이 점점 더 정교해지면서 유지보수 및 부품 교체 비용이 증가하고 있다. 따라서 방위장비 규격을 주한미군 및 협력국 군과 통일해 상호운용성을 확보할 방침이다.방위산업 관련 2023 회계연도 유지비용은 약 2조 엔으로 방위 관련 비용의 약 30%를 차지한다. 1990년 10% 대비 3배 증가한 수준이다.이 지침은 6월7일 제정된 방위산업 생산기지 강화법에 따라 작성됐다. 2023년 10월 말까지 국민으로부터 의견을 수렴해 법이 시행되면 지침은 정식 채택된다.지침 초안에는 중국산 부품 및 기타 제품 등으로 공급망 중단 위험을 줄이기 위해 국내 생산의 중요성을 강조했다. 세부 내역은 다음과 같다.예를 들어 △정부가 일본 방위장비 수출이 우호적인 안보환경 조성을 위해 중요한 정책 수단으로 간주 △자위대 임무 수행에 필요한 방위 장비를 확보하는데 있어 방위 산업의 중요성 △러시아의 우크라이나 침공에서 얻은 교훈을 바탕으로 전투 지속 능력 유지를 위한 국내에서 탄약 및 선박 공급의 필수불가결 △기밀 유지 문제로 통신 및 암호화 기술은 다른 국가에 의존해서는 안되는 영역 △국유화된 제조기지가 너무 노후화되면 정부가 새로운 생산시설을 건설 등이 포함됐다.
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[미국] 전력세미나(Electric Power Industry Seminar) 2일차 주요 내용미국 시장조사기관 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets)에 따르면 2023년 6월27~28일 양일간 미국 휴스턴 지역에서 전력산업 세미나가 개최된다.세미나는 미국의 전력 산업과 전력 거래와 관련된 다양한 방식 등 재생에너지, ISO(Independent System Operator) 시장, 전력거래에 대한 이해를 제공하기 위해 개최된다.프로그램 내용은 △미국 전력 산업 구조, 기능, 현재 상태에 대한 포괄적이고 명확한 설명 제공 △업계 화제 △ISO 하루전(day-ahead) 에너지 경매 △물리적 및 재정적(가상) 전력 거래 방법에 대한 상세한 예제 △전력 구매 계약(PPAs) △사용료 △열 요금 거래 등 수행 방법을 포함한다.■ 2일차에 다루는 주요 주제▷경매와 양자간 벌크 전력 시장의 차이점▷양자간 에너지 및 전력 시장에 대한 소개 : 중요한 개념과 용어▷브로커, ICE OTC, 선물 거래소, 시장 조성자, 거래자 및 전력 마케팅 담당자 간의 차이점과 이들이 가격을 산정하는 방법▷가격, 가격 분산 및 자산 개발 위험을 관리하는 4가지 방법▷양자간 물리적 전력 거래의 기초와 중요한 거래 용어▷전력 마케터와 트레이더가 판매자의 선택을 활용해 가상 거래 허브를 만드는 방법▷자세한 단계별 거래 샘플을 포함해 물리적 및 재정적 전력 거래에 사용되는 표준 산업 계약, OASIS를 사용해 전송 서비스를 구입하는 방법, NERC 태그를 사용해 배송 일정을 잡는 방법, 재정적 '예약'을 작동하는 방법 등▷상품 스왑, CFDs, FTRs, CRRs, ISO Incs, Decs, 가상/수렴 입찰 등▷재무적 전력 계약이 승패를 좌우하는 상황을 만들기 위해 ISO 사전 에너지 경매와 함께 작동하는 방법, 전력 마케팅 담당자 또는 거래자가 ISO 건물내외에 실제 배송하는 이유▷전력시장이 ISO 위치 내에서 어떻게 형성되는지, 가상으로 어떻게 전송되는지, NITS, TAC, UCAP, 부가서비스 요금, FRTs, CRRs, 스왑이 기본 리스크를 분산하는데 도움이 되는지 등▷열전비 및 스파트 스프레드의 다양한 유형 및 중요한 이유▷자세한 부록 및 거래 약관이 포함된 전력구매계약(PPAs)과 톨링거래와 차이▷열전비 거래를 사용해 전기 위험을 헤지하고 수익성 있는 거래를 구성하는 방법
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[미국] 전력 산업 세미나, 2023.06.27~28일 양일간에 걸쳐 휴스턴 지역에서 개최미국 시장조사기관 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets)에 따르면 2023년 6월 27일~28일까지 양일간 미국 휴스턴 지역에서 전력산업 세미나가 개최된다.세미나는 미국의 전력 산업과 전력 거래와 관련된 다양한 방식 등 재생에너지, ISO(Independent System Operator) 시장, 전력거래에 대한 이해를 제공하기 위해 개최된다.프로그램 내용은 △오늘날 미국 전력 산업 구조, 기능, 현재 상태에 대한 포괄적이고 명확한 설명 제공 △아래 목록과 같이 많은 업게 화제 △ISO 하루전(day-ahead) 에너지 경매 △물리적 및 재정적(가상) 전력 거래 방법에 대한 상세한 예제 △전력 구매 계약(PPAs) △사용료 △열 요금 거래 등 수행 방법을 포함한다.참석 대상은 △에너지 및 전력 관련 회사 경영진 △변호사 △정부 규제 기관 △거래자 및 거래 지원 직원 △마케팅, 판매, 구매 및 위험 관리자 △회계사 및 감사인 △플랜트 운영자 △엔지니어 △기획 기획자 등을 포함한다.세미나로부터 이익을 얻을 수 있는 누구나 참석이 가능하다. 또한 에너지 생산자와 마케팅 담당자 △유틸리티 △은행 및 금융 기관 △산업체 △회계 △컨설팅 및 법률 회사 △시립 유틸리티 △정부 규제 기관 △전력회사 등이 프로그램에 참여한다.■ 세미나에서 배우게 될 내용▷전류, 전력, 바(var), 전압(세마나 준비 자료) 등 전력의 속성 및 용어▷전기 서비스 시스템 및 작동 하는 방식▷북미 전력망의 구조 및 기능▷제어 영역 및 균형 관리 기관이 "표시등을 계속 켜두기" 위해 기능하는 방법.▷다양한 발전 유형의 장단점 및 평준화 비용▷유틸리티 비용 서비스 규제의 기본 사항, 오픈 액세스 시장▷ 유틸리티가 때때로 재생 에너지, 분산 에너지 자원(DER), 옥상 태양광, 보존 프로젝트에 저항하는 이유▷다양한 산업 참여자 및 그들의 역할▷연방 정부와 주의 규제 갈등, 왜 그렇게 오늘날의 전력 산업 재구조화 및 새로운 전력선 구축이 복잡한 작업인지 등▷규제된 고압 전력선과 상용 고압 전력선의 차이점, FERC 시장기반 거래률은 무엇인지 등▷ISO, RTO, WEIM(Western Energy Imbalance Market) 및 새로운 SEEM(Southeast Energy Exchange Market)의 구조와 기능▷ISO 일일 에너지 경매의 작동 방식 및 전력 산업에 가치를 추가하는 방식▷LMP(Locational Marginal Pricing)란 무엇이며 LMP를 사용하는 이유▷수요 반응(demand response, DR), 분산 에너지 자원(distributed energy resources, DER), 배터리 에너지 저장 시스템(battery energy storage systems, BESS)은 무엇인지, 가상 발전소( virtual power plants, VPP) 형성을 위해 이들 자원을 통합하는 방법▷풍력 에너지, 태양광, 배터리, 수요 대응, DER, 기타 재생 에너지가 직면하고 있는 도전과 기회.▷발전 예비 마진, FCM(forward capacity markets), 용량 요금, 자원 적정성, 캘리포니아의 FRACMOO를 이해해야 하는 중요한 이유▷상호 연결 대기열, 재생 가능 에너지 및 새로운 송전선 건설에 대한 논의를 포함해 오늘날의 주요 산업 문제의 요약 및 미국 전력 산업이 어디로 향하는지▷경매와 양자 벌크 전력 시장의 차이점▷양자 에너지 및 전력 시장 소개 : 중요한 개념 및 용어▷브로커, ICE OTC, 선물 거래소, 시장 조성자, 거래자 및 전력 마케팅 담당자 간의 차이점과 이들이 가치를 추가하는 방법▷가격, 가격 분산 및 자산 개발 위험을 관리하는 네 가지 방법▷양자 간 물리적 힘 거래의 기초와 중요한 거래 용어▷전력 마케터와 트레이더가 판매자의 선택을 사용해 가상 거래 허브를 만드는 방법 등 다양한 내용을 배울 수 있다.
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ETRI, 편리하고 안전한 드론비행 토대 마련하다국내 연구진이 드론 제조사마다 공통된 통신규격이 없어 드론 간 정보교환이 되지 않던 어려움을 해결해 냈다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 3월 22일, 오스트리아 빈에서 개최된 국제표준화기구(ISO) 회의에서 ‘무인기 통신 네트워크’ 관련 4건의 기고서가 국제표준으로 제정되는 쾌거를 이뤘다고 밝혔다. 연구진이 국제표준으로 견인한 기술은 드론(무인기) 비행 시 드론 간 충돌위험을 방지하고 수백 대의 드론을 동시 운용할 수 있도록 지원하는 드론 분산 통신 표준 기술이다. 이번에 제정된 국제표준은 무인기 통신 네트워크(UAAN)에 대한 표준으로 ▲무인기 통신모델 및 요구사항 ▲공유통신 ▲제어통신 ▲영상통신 등 총 4개 세부 기술이다. ETRI 연구진의 드론 분산 통신 기술이 국제표준으로 확정됨에 따라 향후 개발된 기술들이 대량 국제표준특허로 이어질 예정이라 시장전망도 밝다는 평가다. 이번 드론 통신 국제표준의 핵심기술은 ‘진화된 무선 애드혹 네트워크(EVAN)’ 기술이다. EVAN 기술은 미래사회를 이끌 초연결 원천기술로서, 본 ‘무인기 통신 네트워크’ 국제표준 개발에 적용되어 전 세계의 표준 전문가들로부터 인정을 받을 수 있었다. EVAN 기술의 드론 분야 적용으로 드론 간 정보 공유와 이를 토대로 한 대규모 드론 간 충돌 방지 및 지상 이동 장애물과의 충돌 방지가 가능해졌다. 본 표준의 인식 서비스 통신 거리는 약 5km로 드론들은 물론 드론과 헬기도 상호 인식할 수 있어, 유인기와 무인기의 비행 안전성을 동시에 확보할 수 있게 되었다. 예컨대 서로 다른 제조사의 드론이 넓은 농지에 농약을 동시에 살포하기 위해 비행하거나 대형 화재 발생 시 여러 대의 드론이 화재지역 상공을 동시 비행하기 어려웠는데 이를 해결한 셈이다. 특히, 연구진은 무겁고 고가인 드론 인식 레이더에 비해 ‘무인기 통신 네트워크’ 표준의 통신모뎀은 수만 원대로 저렴하고 가볍게 제작될 수 있어 드론 인식 서비스에 매우 적합하다고 설명했다. 아울러, ETRI는 본 표준기술로 무인기는 물론, 관련 장치들까지 상호연결이 가능하다고 설명했다. 즉, 드론 제어와 드론 영상 전송은 물론, 드론 간 상호인식, 자율 충돌 회피, 불법 드론 검출, 이동 장애물 인식, 이착륙장과의 통신 등의 드론 관련 서비스들을 하나의 통합 통신 플랫폼으로 제공할 수 있다. 이를 통해, 이번 ‘무인기 통신 네트워크’ 국제 표준과 한국정보통신기술협회(TTA)의 ‘저고도 무인기 탐지 및 회피 응용 계층 기술’ 표준을 함께 활용하면, 한국은 세계에서 유일하게 드론 간 자율 충돌 회피가 가능하다. 또한, 지도에 표시되지 않는 이동 장애물에 본 표준의 통신모뎀을 장착하면, 드론 자율 비행 시에 큰 도움이 된다. 그 외에도 드론 택시 이착륙장인 버티포트(Vertiport)와 직접 통신, 교각의 유지 보수나 건축물의 측량 시 비행 우선권 제공(동적 지오펜싱) 등의 서비스도 지원하며, 국방 드론에 적용될 경우 북한의 전파방해도 극복할 수 있다. ETRI 연구진은 본 표준에서 드론은 각 신호 송신마다 변화하는 비밀번호(신뢰필드)를 함께 전송하기 때문에, 해당 드론이 합법 드론인지 불법 드론인지를 지상에서 자동으로 판단할 수 있다고 설명했다. 아울러, ETRI가 개발한 ‘무인기 통신 네트워크’ 표준은 드론 택시 같은 PAV(Personal Air Vehicle)용 통신에도 사용될 수 있다고 밝혔다. 지상에서와는 달리 공중에서는 이동통신망의 끊김 현상이 매우 빈번한데, 본 표준은 이를 보완하는 통신규격으로 매우 적합하다. 국제적으로도 도심항공모빌리티(UAM)에 통신 이중화는 필수적인 요구사항이다. ETRI 임채덕 에어모빌리티연구본부장은 “이번 국제표준 제정은 상용 드론을 서비스하는데 필수적인 드론 운용 안정성 확보는 물론, 그 핵심인 에반(EVAN)은 LTE, 5G 등 이동통신 및 와이파이에 비해 적응형 통신망 구성이 용이하고 전송 효율이 높다”며 “향후 빠르고 편리한 미래 에어 모빌리티 서비스를 선도하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다. ETRI 연구진은 EVAN 기술이 향후 사물, 건물, 사람, 차량, 드론 등을 모두 상호연결함으로써, 집·가전·차량 제어, 실내 내비게이션, 스마트폰 키오스크 연결, 등하굣길 어린이 보호, 대포차 검거, 실종자 수색 등의 수많은 서비스를 제공하는 단일 통신 플랫폼으로 확장될 것이라고 설명했다 이번 국제표준화 작업은 산업통상자원부의 표준 기술력 향상 사업의 일환으로 주관기관인 ETRI를 중심으로 한국드론산업진흥협회가 참여하여 진행됐다. 2020년 3월 ETRI 황현구 책임연구원과 강신각 표준연구본부장이 에디터(의장)를 수임해 표준 작업이 시작돼 4년 만에 결실을 보게 됐다.
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국표원, 자율차 표준화 추진 전략 수립 간담회 개최22일 산업통상자원부 국가기술표준원이 자율차 표준화 추진 전략 간담회를 개최했다. 국표원은 자율차 산업 활성화를 위한 표준화 추진 전략을 수립 중이다. ‘자율차 표준화 추진 전략(안)’은 국내 자율차 기업들의 사업화 가이드를 위해 정부의 표준화 계획 제시가 필요하다는 업계의 요구에 대한 응답으로 실무위원회 등을 통해 올 2월 말 초안이 마련됐다. 추진 전략은 국내 자율주행 상용화와 글로벌 시장 주도권 확보를 위해 3대 전략 8대 과제를 선정하였으며, 2025년까지 국가표준(KS) 25건 제정 및 국제표준을 30건 제안을 목표로 한다. 국표원은 국내 자율차 실용화를 위해 V2X* 데이터 표준을 중점 추진한다. 자율주행 시 일어날 수 있는 다양한 상황에 대한 시나리오와 데이터 형식 등 7종의 국가표준을 25년까지 제정하고 국제표준 제안도 추진한다. * V2X(Vehicle to everything): 자율주행 차량과 다른 차량간(V2V), 차량과 도로 인프라간(V2I) 등 자율주행을 위해 필요한 데이터를 교환하는 통신 기술 기업의 자율차 부품 개발 및 산업간 확산을 위한 주요 국가표준 개발을 추진한다. 라이다·레이더·카메라 등 핵심부품, 협력주행 레벨 분류 등을 국가표준으로 제정하여 국내기업 제품의 시장진출을 지원한다. 또한 ND*, PBV** 등 IT·모빌리티 분야로의 확산을 위한 표준도 함께 논의한다. * ND(Nomadic Device): 차량 운전 시에는 교통정보와 차량상태 정보를, 개인 휴대 시에는 교통정보와 멀티미디어 서비스 등을 제공하는 ITS 서비스 단말기 ** PBV(Purpose Built Vehicle): 자율주행을 기반으로 목적지까지 이동 중에 탑승객에게 엔터테인먼트, 헬스케어, 의료서비스 등 다양한 서비스를 제공하는 교통수단 또한 자율차 관련 국제표준 대응 역량을 강화한다. 2018년 발족한 “자율차 표준화 포럼”의 국제표준 대응기능을 강화하고, 국제자동차기술자협회(SAE)* 전기전자공학자협회(IEEE) 등 자율차 관련 사실상 표준화기구와의 협력을 통해 국제표준에 공동 대응하고, 국제표준 작업반 회의를 국내에 적극 유치하여 우호 세력 확보를 유도한다. * 22.12월, 한-미 자율차 분야 표준화 협력을 위한 업무 협약(MOU) 체결(국가기술표준원-SAE) 진종욱 국가기술표준원장은 “자율차는 대표적인 융합기술로서 자동차·IT·인공지능 등 이종 산업 간의 원활한 소통과 상용화를 위해 표준의 역할이 특히 중요하다”며 “간담회 의견을 반영해 올 상반기 내에 자율차 표준화 추진 전략을 확정할 계획”이라고 말했다. 이어 “국내기업들이 세계시장을 선도할 수 있도록 표준화를 통해 적극적으로 지원해 나가겠다”고 덧붙였다.
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DMC융합연구단, 에이사 레이더용 단일칩 개발국내 연구진이 전투기의 두뇌에 해당하는 에이사(AESA) 레이더 및 고해상도 영상레이더(SAR) 핵심부품을 개발, 국방기술 자립화에 한 발짝 더 다가가고 있다. 국가과학기술연구회 DMC(국방반도체) 융합연구단이 질화갈륨(GaN) 반도체 송·수신 단일 집적회로(MMIC) 기술을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 최신형 전투기에 장착되는 에이사(AESA) 레이더는 연구진이 개발에 성공한 단일 집적회로(MMIC)가 적용된 반도체 송·수신 모듈을 활용, 신호의 위상·진폭을 조정해 표적을 탐지·추적한다. 연구진은 지난 2020년 송·수신기용 스위치 집적회로 기술과 지난해 X-대역 레이더 송·수신기용 전력증폭기 집적회로 기술을 개발에 성공한 바 있다. 이번 성과는 ▲고출력증폭기, ▲저잡음증폭기, ▲스위치 MMIC를 하나의 칩으로 집적한 X-대역 레이더 송·수신기용 단일 프론트엔드(Frontend) 집적회로 기술이다. 아울러 연구진은 이번 개발에 성공한 질화갈륨 기반 송·수신 MMIC가 위성 탑재체의 주요 시스템인 고해상도 영상레이더(SAR) 안테나에도 적용 가능하다고 설명했다. 안테나 신호의 송신 및 수신 역할을 담당하는 구성품인 송·수신 모듈에도 MMIC의 적용이 가능하기 때문이다. 이로써 우수한 전력 특성과 높은 효율 특성을 바탕으로 위성용 송·수신 모듈의 소형화 및 경량화에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 연구진이 개발한 질화갈륨 기반 송·수신 단일 프론트엔드 MMIC는 해외 선진국에서만 확보한 기술이며, 국내 확보기술의 경우 해외 및 국내 파운드리를 이용한 개발 실적이 전무한 실정이었다. 국내 설계 및 제작을 통해 개발한 송·수신 MMIC는 현재 전량 수입에 의존하는 송·수신 MMIC 시장을 대체할 수 있는 경쟁력을 갖는 제품이 될 것으로 연구진은 내다보았다. 연구진의 X-대역 단일 프론트엔드 MMIC는 대역폭 1.5GHz 대역에서 36dB의 송신이득, 19와트(W)급 출력과 28% 수준의 송신효율, 그리고 38dB의 수신이득, 2.8dB 이하의 수신잡음지수 성능을 낼 수 있다. 송신이득, 송신출력 및 수신이득은 세계 최고 수준이며, 수신잡음지수 및 송신효율은 동등 이상이다. 연구진은 지난 20년 넘게 화합물 반도체 소자를 설계·제작해 온 연구 노하우로 이번 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. 특히, 국내 최초로 자체적으로 집적회로 설계부터 제작까지 해내며 해외 파운드리 및 수입품에 의존해온 군수 분야 질화갈륨 집적회로 부품을 국산화하는 기틀을 만든 것으로 평가된다. ETRI 임종원 DMC(국방반도체) 융합연구단장은“국내 최초로 자체 설계 및 공정기술로 세계적 수준의 X-대역 질화갈륨 단일 칩 기술을 확보했다. 국방기술 자립을 통해 소·부·장 수출규제 및 위성 환경 검증에도 적극 대응이 가능할 전망이다.”고 말했다. 연구진이 개발한 성과는 시작품 단계 수준이다. 향후 MMIC의 성능 고도화, 신뢰성 및 수율 향상을 통해 군수 레이더용뿐만 아니라 SAR 위성용 우주 환경시험 등의 연구를 통해 상용화 지원에 나설 예정이다. 본 성과는 국가과학기술연구회‘국방 무기체계용 핵심 반도체 부품 자립화 플랫폼 개발’융합연구사업을 통해 이뤄졌다. ETRI를 중심으로 한국기계연구원, 나노종합기술원 등 총 17개 기관이 참여했다.
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ETRI, 세계적 수준 질화갈륨 전력소자 국산화 성공▲ 사진 제공: ETRI 국내 연구진이 순수 국내기술로 차세대 반도체 핵심 소자로 손꼽히는 질화갈륨(GaN) 전력소자 개발에 성공했다. 이는 우리나라 반도체 산업의 경쟁력을 높이고 기술주도권을 확보하는 데 큰 도움이 될 전망이다. 한국전자통신연구원(이하 ETRI)은 세계적인 수준의 ‘S-대역 300와트(W) 급 질화갈륨 전력 소자 기술’을 개발했다고 밝혔다. 질화갈륨은 통상적으로 반도체 소자로 쓰이는 실리콘(Si)에 비해 3배 이상 높은 항복전압으로 고전압 동작에 유리하며, 스위칭 속도가 매우 빨라 별도의 에너지 저장 공간이 요구되지 않기 때문에 고전압 전력 반도체에 적합하다. 또한, 갈륨비소(GaAs) 대비 7배 이상의 높은 전력밀도 및 전력효율을 얻을 수 있어 통신시스템 효율 개선 및 소형화에 적합하다. 이 때문에 고출력을 필요로 하는 군사용 레이더, 고주파용 통신시스템이나 전기자동차용 전력 시스템 등에 적용이 가능하다. 향후 산업적, 군사적 활용도가 높은 차세대 반도체 소자로 주목받고 있다. 특히, 이번 개발한 기술은 미국과 일본만 개발하여 보유하고 있는 군용 전투기 핵심기술인 에이사(AESA) 레이더용 질화갈륨 집적회로(MMIC)에도 적용이 가능해 국방 분야 국산화와 경쟁력 강화에도 크게 기여할 것으로 전망하고 있다. 그동안 미국과 유럽 등 나라가 질화갈륨 전력소자 부문 기술 개발을 선도해 왔다. 군사적 활용성이 높은 기술의 특성상 소자의 구매와 활용, 처리 등에 제한이 많았다. ETRI는 고출력과 고효율을 동시에 만족시키는 질화갈륨 고전자이동도 트랜지스터(HEMT) 구조를 설계하여 세계적인 수준의 질화갈륨 전력 소자 기술을 개발해냈다. 연구진은 개발된 전력 소자 칩을 패키징하여 출력전력 300W, 전력밀도 10W/mm 이상의 질화갈륨 반도체 소자 성능을 검증했다. 기존 약 8.4W/mm 수준의 상용 질화갈륨 반도체 소자 성능을 뛰어넘는 세계적인 수준이다. 아울러 이는 설계부터 공정과 측정, 패키징까지 모두 순수 국내기술로 개발했다는 점에서 그 의미가 매우 크다. 연구진이 국내 기술력으로 세계적인 수준의 질화갈륨 전력 소자 기술 개발을 이뤄냄으로써 반도체 소재의 해외 의존도를 낮추고 기술격차를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구진은 25년 이상 화합물반도체를 연구해온 인적, 물적 노하우와 반도체 전력 소자를 설계하고 제작할 수 있는 ETRI의 장비와 시설이 바탕이 되어 본 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. ETRI 강동민 RF/전력부품연구실장은“국내 기술력으로 세계적인 수준의 고출력 질화갈륨 반도체 전력소자 기술을 확보하는 데 성공하여 매우 뜻깊게 생각한다”며, “본 기술이 반도체 핵심부품 국산화에 기여하여 반도체 산업 경쟁력을 높이고 반도체 소재의 해외 의존도를 줄이는 데 도움이 되길 바란다”고 밝혔다. 질화갈륨 전력소자 시장도 전망이 밝다. 시장조사기관 욜 디벨롭먼트에 따르면, 지난해 1억 2천만불 시장에서 연평균 59%씩 성장해 2027년에는 관련 시장 규모가 20억 달러에 달할 것으로 예측하고 있다. 연구진은 향후 질화갈륨 반도체 소자의 출력을 강화하는 한편, 5G 28GHz 대역의 주파수로의 확장을 위한 후속 연구를 추진할 계획이다. 이와 아울러 국방 레이더·통신, 6G 차세대 이동통신 등 반도체 핵심부품의 국산화 및 일본의 주요 수출규제 품목 중 하나인 질화갈륨 기반 집적회로 개발 연구도 심화할 예정이라고 밝혔다.