[파이낸셜뉴스] 건조한 날씨로 화재 발생 위험이 커지는 가운데 서울시가 건물 밀집도가 높고 시설이 낙후된 쪽방촌의 화재 예방을 위해 첨단 기술을 적극 활용한다. 서울시는 쪽방촌 스마트 전기화재 예방시스템 시범사업을 통해 쪽방촌에 전기 이상을 감지하는 사물인터넷(IoT) 센서 1155개를 설치한다고 24일 밝혔다. 전기 이상 감지 IoT 센서는 24시간 누설전류, 과전류, 과부하 등 전기 이상 징후를 감지해 빠르게 대응함으로써 화재 피해를 막는다. 쪽방별로 분전반에 설치된 IoT 센서를 통해 실시간 전기 관련 데이터를 수집한다. 통합관제시스템으로 관련 애플리케이션(앱)과 문자로 쪽방 주민, 쪽방상담소 등에 경고 내용을 알리고 담당자가 현장을 직접 방문해 상태를 점검한다. 서울시는 12월까지 화재 발생 우려가 큰 돈의동 쪽방촌에 IoT 센서를 시범 설치한다. 화재 예방 효과 등 시범사업 운영 결과에 따라 나머지 쪽방촌에도 도입할 예정이다. 서울시는 겨울철 화재 예방을 위해 기울어지면 자동소화가 되는 안전버너와 버너 가림막, 소방담요 등으로 구성한 화재안전키트 1000개도 창신동 쪽방촌과 서울역 쪽방촌에 배부한다. 쪽방촌은 화재 발생 시 대규모 피해로 번질 우려가 있다. 실제 쪽방촌 화재의 37.5%가 전력선 과부하, 전선 노후 등 전기적 원인으로 발생한다. 그러나 건물 구조상 전기공사를 다시 하거나 스프링클러를 설치하는 등의 예방 조치가 어려운 실정이다. 정상훈 서울시 복지실장은 "쪽방촌은 노후화된 전기시설로 인해 화재 발생 위험이 높고 화재 발생 시 큰 피해로 번질 수 있다"며 "전기 사용 등을 24시간 감지할 수 있는 IoT 스마트 센서를 통해 화재 취약지역인 쪽방촌 안전을 면밀하게 살피겠다"고 말했다. ronia@fnnews.com 이설영 기자

[파이낸셜뉴스]  카이투스테크놀로지(이하 카이투스)는 미국 N5 Sensors, Inc.(이하 ‘N5’)와 화재감지 AI센서 ‘N5센서’의 독점 공급 계약을 체결했다고 20일 밝혔다. 이 회사의 N5센서는 미국 국토안보부(DHS)와 미국 소방청(USFA)이 공동 개발했다. N5는 군사, 국토 안보 목적의 화학 물질 감지 시스템과 산불 조기탐지 시스템을 제공하는 업체다. 이 회사의 N5센서는 지난해 8월 하와이에서 발생한 대규모 산불피해 이후 미국 정부로부터 공식 산불 방지 AI센서로 채택돼 하와이주 전역에 배치됐다. 산불감시 분야의 경우 기후변화로 인해 지속적으로 글로벌 수요가 증가해 더욱 빠른 성장세를 보인다. ‘미국기후평가보고서’에 따르면 기후변화로 인해 미국의 경제적 피해는 매년 약 200조원에 달한다. 국내의 경우 산림청 통계에 따르면 지난 3년간 1,701건의 산불로 인해 30,555ha의 산림손실이 발생했다. N5센서는 AI와 스마트 학습을 사용해 화재발생 시 연기로부터 발생되는 독특한 유해 화학 냄새와 연기의 미세입자를 2-5km까지 탐지한다. 이 센서는 약 15분 이내에 산불 조기 탐지가 가능하도록 설계됐다. 주변환경의 공기입자와 산림환경을 실시간으로 분석해 산불발생 주의경보 기능까지 탑재돼 국내 환경에 적용하기 적합하다. 카이투스는 하반기부터 N5센서와 이에 상응하는 글로벌 최고 수준의 재해 감시 카메라를 접목시켜 국내 시장에 알맞은 재해 감시 솔루션을 제공할 계획이다. 회사 관계자는 “현재 산불 감시에 광학 카메라나 열화상 센서를 통한 드론 감시 등이 일반적으로 사용되고 있으나 많은 시간과 인력을 필요로 한다”며 “N5센서는 화재발생 시 연기 냄새와 입자를 인공지능 데이터로 감지해 대형 산불로 번지기 전에 조기대응이 가능하고 과학적인 산불 조기 감시체계를 수립할 수 있다”고 설명했다. 그는 “현재 미국 16개주를 포함한 캐나다 주요 산림지역에 설치돼 산불조기 탐지의 첨병역할을 하고 있다”며 “자사는 그동안 다양한 제품들을 국내시장에서 성공적으로 데뷔시킨 경험을 바탕으로 이번에도 국내 산불, 산업재해 감시 솔루션 등의 판도를 바꿔 놓을 것”이라 덧붙였다. kakim@fnnews.com 김경아 기자

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 김경민 교수팀이 곤충의 시신경계를 모방해 사물을 찾아내고 동작을 인식할 수 있는 신개념 '지능형 센서' 반도체를 개발했다. 이 부품을 이용한 사물인식 기술은 지금까지 나와있는 다른 기술보다 92.9%의 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 사물의 움직임을 15% 더 정확하게 알아냈다. 이 기술은 향후 자율주행 자동차, 차량 운송 시스템, 로봇, 머신 비전 등과 같은 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 보인다. 19일 KAIST에 따르면, 연구진은 입력 신호에 따라 소자의 저항 상태가 변하는 멤리스터라는 부품을 융합해 만들었다. 이 부품은 곤충의 시신경 내에서 시각 정보를 해석하고 연산을 수행하는 기능을 모방한 것이다. 김경민 교수는 "곤충은 매우 간단한 시각 지능을 활용해 놀랍도록 민첩하게 물체의 동작을 인지한다"며 "이같은 곤충 신경의 기능을 멤리스터 소자를 활용해 이를 구현할 수 있었다는 점에서 의의가 있다"고 말했다. 그러면서 "최근 AI가 탑재된 휴대폰과 같이 에지형 AI 소자의 중요성이 매우 커지고 있는데, 이 연구는 동작 인식을 위한 효율적인 비전 시스템 구현에 기여할 수 있다"고 덧붙였다. 최근 비전 시스템은 이미지 인식, 객체 탐지 및 동작 분석과 같은 다양한 작업에서 인공지능(AI)을 활용해 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 하지만 기존 비전 시스템은 이미지 센서에서 수신된 신호를 복잡한 알고리즘으로 물체와 그 동작을 인식하는 것이 일반적이다. 이는 상당한 양의 데이터 트래픽과 높은 전력 소모가 필요해 모바일 또는 사물인터넷 장치에 적용되기 어렵다. 또한, 곤충은 '기본 동작 감지기(EMD)'라는 시신경 회로를 통해 시각 정보를 효과적으로 처리해 물체를 탐지하고 그 동작을 인식하는데 탁월한 능력을 보인다. 이를 구현하는 데 있어 기존 실리콘 집적회로(CMOS) 기술에서는 복잡한 회로가 요구되기 때문에, 실제 소자로 제작하기 어려운 한계가 있었다. 연구진은 다양한 기능의 멤리스터 소자들을 집적해 고효율·초고속 동작 인식이 가능한 지능형 동작인식 소자를 개발했다. 동작인식 소자는 자체 개발한 두 종류의 멤리스터 소자와 저항 만으로 구성된 단순한 구조를 가지고 있다. 두 종류의 서로 다른 멤리스터는 각각 신호 지연 기능과 신호 통합 및 발화 기능을 수행하며, 이를 통해 곤충의 시신경을 직접 모사하여 사물의 움직임을 판단할 수 있음을 확인했다. 연구진은 개발된 동작인식 소자의 실질적인 활용에 대한 가능성을 입증하기 위해 차량 경로를 예측하는 뉴로모픽 컴퓨팅 시스템을 설계했다. 여기에 개발한 동작인식 소자를 적용했다. 그 결과, 기존 기술 대비 92.9% 에너지를 덜 사용하면서도 더 정확히 사물의 움직임을 예측해냈다. 한편, 이번 연구는 송한찬·이민구 박사과정생이 공동 제1 저자로 참여했으며, 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 발표됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST)과 현대차, 부산대가 손잡고 수소 가스가 새는 것을 0.6초 이내에 감지할 수 있는 수소 감지 센서를 개발했다. 이 센서는 -10~80도에서 동작하며, 1만번 이상 반복 동작 등 미국 에너지청 기준을 충족하는 것을 넘어 세계 최고 성능이다. 10일 KAIST에 따르면 KAIST 조민승 박사가 현대차 기초소재연구센터 전자기에너지소재 연구팀, 부산대 서민호 교수와 협업해 수소감지 센서를 개발했으며, 미국과 한국 등에 3건의 특허가 출원돼 있다. 현재 현대차와 함께 소자를 웨이퍼 스케일로 제작한 후 차량용 모듈에 탑재해 감지 및 내구 성능을 추가로 검증하는 중이다. 조민승 박사는 "이번 연구 결과는 기존 수소 센서 성능 한계를 뛰어넘어 고속 동작할 뿐만아니라 실사용에 필요한 신뢰성, 안정성까지 확보했기에 중요한 가치를 가지며, 자동차, 수소 충전소, 가정 등 다양한 곳에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.  연구진은 기존 상용화된 수소 센서보다 빠르고 안정적인 수소 감지 기술 확보를 위해 2021년부터 차세대 수소 센서 개발에 착수했고, 2년여의 개발 끝에 성공했다. 기존의 수소 센서 연구들은 주로 감지 소재에만 집중해 연구됐다. 이는 특정 성능 지표에선 매우 뛰어난 성능을 보이지만 모든 성능 지표를 충족하지는 못하고, 일괄 공정이 어려워 상용화에 한계가 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위해 순수한 팔라듐 물질 기반으로 독자적인 마이크로·나노 구조 설계 및 공정 기술을 접목했다. 또 향후 양산을 고려해 합성 소재가 아닌 순수 금속을 활용하고, 반도체 일괄 공정 기반으로 대량 생산이 가능하도록 설계했다.  아울러 제작한 소자를 블루투스 모듈과 패키징해 무선으로 1초 이내로 수소 누출을 감지하는 통합 모듈을 만들어 성능을 검증했다. 연구진은 "기존 고성능 광학식 수소 센서와 달리 휴대성이 높아 수소 에너지가 보급되는 다양한 곳에 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국표준과학연구원(KRISS) 반도체측정장비팀이 공기중 이산화질소를 1조 분의 1까지 감지하는 유해가스 센서를 개발했다. 이 센서는 대기 중 유해가스인 이산화질소를 상온에서 저전력·초고감도로 정밀 모니터링할 수 있으며, 반도체 공정 잔류가스 감지, 수전해 촉매 등에도 활용할 수 있다. 5일 연구진에 따르면 이 가스센서는 테스트를 통해 대기 중 이산화질소를 5ppb 농도까지 감지해냈다. 이를 바탕으로 계산된 센서의 감지 한계는 1.58 ppt, 즉 공기중 1조 분의 1 정도인 유해가스를 감지해 세계 최고 수준이다. 연구진은 "이 센서가 시간과 비용 측면의 경제성이 뛰어나고 우수한 분해능을 갖추고 있어, 연평균 이산화질소 농도 뿐만아니라 실시간 변화를 감지해 대기환경 개선 연구에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다. 이번에 개발한 센서는 신소재 기반의 차세대 반도체식 유해가스 센서로 성능과 실용성이 기존 센서보다 대폭 향상됐다. 화학반응감도와 선택적 감지능력이 모두 뛰어나 기존에 보고된 반도체식 센서보다 이산화질소를 60배 이상 높은 감도로 감지할 수 있다. 또 상온에서 동작 가능해 전력 소모가 적고, 최적의 반도체 제조공정으로 저온에서 대면적 합성이 가능해 제작단가도 낮다. 이 센서 기술의 핵심은 연구진이 자체 개발한 이황화몰리브덴 나노브랜치 소재다. 통상 2차원의 평면 구조로 사용되는 이황화몰리브덴 소재를 나뭇가지 형태의 3차원 구조로 합성해 민감도를 높였다. 대면적으로 균일한 소재 합성이 가능할 뿐 아니라, 추가적인 공정 없이 원료 물질에 포함된 탄소 비율을 조절하는 것만으로 3차원 구조를 만들어낼 수 있다는 것이 특징이다. 또 연구진은 "이 기술은 소재 합성 단계에서 원료 물질에 포함된 탄소 함량을 조절해 소재의 전기화학적 특성을 변화시킬 수 있다"고 설명했다. 이를 이용하면 반도체 공정의 잔류가스 등 이산회질소 외의 다른 가스를 감지하는 센서도 개발 가능하다. 소재의 우수한 화학반응성을 응용하면 수소 생산을 위한 수전해 촉매의 성능도 향상시킬 수 있다. 문지훈 선임연구원은 "기존 가스센서의 한계를 극복한 이번 기술은 정부 규제 대응을 위한 수준을 뛰어넘어 국내 대기환경 모니터링을 더 정밀한 수준으로 끌어올릴 것"이라며 "대기 중 이산화질소 모니터링 외에도 다양한 유해가스 센서 및 촉매 개발에 활용할 수 있도록 후속연구를 이어가겠다"고 밝혔다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 유해가스 감지센서를 재료과학 분야 저명 학술지 '스몰스트럭처스(Small Structures)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 포항공과대학교(POSTECH) 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·기계공학과 통합과정생 김경태·김예슬·윤주영, 성균관대 생명물리학과 김인기 교수팀이 360도 영역을 모두 감지할 수 있는 라이다 센서 시스템을 개발했다. 김경태 통합과정생은 "이 센서 시스템을 자동차 위에 하나만 설치해도 사방의 물체를 감지해낼 수 있다"고 말했다. 라이다(LiDAR) 센서는 빛을 쏴서 물체를 인식한다. 주로 자율주행 자동차가 주변 물체와의 거리를 파악하고 주행 속도나 방향을 판단할 수 있도록 돕는 '눈' 역할을 한다. 메타표면을 이용하면 라이다의 시야각을 대폭 넓힐 수 있을 뿐만 아니라 물체를 입체적으로 인식할 수 있다. 연구진은 우선 머리카락 두께보다 1000분의 1 얇은 초박형 평면 광학소자인 메타표면으로 센서를 만들었다. 메타표면을 구성하는 나노 구조체의 설계와 주기적 배열 방식을 조절했다. 또한 사람의 눈처럼 카메라 2개를 이용해 180도까지 시야 각도를 넓히는데 성공했다. 이 센서의 작동원리는 메타표면에서 사방으로 방출된 1만개 이상의 빛이 물체에 뿌려지고, 이 점 패턴을 카메라로 촬영하면 물체 정보를 3차원(3D)으로 파악하는 것이다. 방출하는 빛은 앞쪽 뿐만아니라 뒤로도 뿌려져 180도가 아닌 360도 모든 방향의 물체를 감지할 수 있다. 이러한 방식의 라이다 센서는 아이폰에서 얼굴인식 기능으로 사용되고 있다. 아이폰은 점 구름을 만들기 위해 점 생성기 장치를 사용하지만, 점 패턴의 균일도와 시야각이 제한적인 데다가 부피가 크다. 이 기술은 나노광학 소재를 이용해 핸드폰, 가상현실(VR)·증강현실(AR) 안경, 무인 로봇이 주변 환경의 3D 정보를 인식할 수 있게 만들었다. 연구진은 "나노 임프린트 기술을 활용, 안경과 같은 곡면이나 유연 기판과 같은 다양한 표면에도 손쉽게 프린팅할 수 있어 미래 디스플레이의 핵심으로 알려진 AR 글래스 등에 적용할 수 있다"고 설명했다. 노준석 교수는 "기존 메타표면 장치보다 고도화된 기술을 개발, 모든 각도에서 빛의 전파를 조절할 수 있음을 입증했다"며 "이는 초소형·고 시야각 깊이 인식 센서 플랫폼을 구현할 수 있는 원천 기술이 될 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번 연구결과를 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 지난 10일 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 덕우전자의 주가가 장중 강세다. 수소 에너지 기술의 안정성 확보를 위한 수소 누설 감지 센서 상용화가 국내에서 성공하면서 영향을 받은 것으로 풀이된다. 11일 오후 2시 1분 현재 덕우전자는 전 거래일 대비 5.26% 오른 6600원에 거래되고 있다. 나노종합기술원은 센서 전문기업 엠엔텍과 함께 수소 에너지 기술의 안정성 확보를 위한 수소 누설 감지 센서 상용화에 성공했다고 이날 밝혔다. 이 수소 센서는 수소의 저장, 운송과 활용 과정에서 발생할 수 있는 수소 누설을 신속히 검출하는 센서다. 엠엔텍은 수소 연료전지를 위한 접촉연소식 수소 누출 감지센서 개발과 양산기술 개발을 기술원에 의뢰했다. 나노종합기술원은 나노인프라와 공정기술을 활용해 제품 개발 가능성을 확인했다. 나노종합기술원은 과학기술정보통신부 지원과 8인치 반도체 장비와 공정기술(MEMS)을 통한 고신뢰성, 고감도, 초소형과 저전력의 특성을 지닌 수소센서 대량 생산기술 개발에 성공했다. 덕우전자의 최근 분기보고서에 따르면 이 회사는 초소형 카메라모듈에 장착되는 정밀부품과 자동차용 전장부품을 주 사업으로 영위하고 있다. 연결대상 종속회사 중 엠엔텍이 MEMS 기반 센서를 제조하고 있어 기대감이 몰렸다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 나노종합기술원이 센서 전문기업 엠엔텍과 수소 누설 감지 센서를 공동 개발해 상용화에 성공했다. 이 수소센서는 대기 중 산소와 결합할 때 자연 발화해 폭발하는 수소의 저장과 운송, 활용 과정에서 발생할 수 있는 수소 누설을 신속히 검출하는 센서다. 11일 나노종합기술원에 따르면 엠앤텍은 나노종합기술원과의 공동기술 개발결과를 토대로 지난해 투자유치에 성공, 올해 6월 495㎡ 규모의 자체 생산시설 구축했다. 엠엔텍 강석환 대표는 "전 세계적으로 수소 연료전지 자동차와 수소 충전소 등의 수요가 증가함에 따라 신규 응용제품 적용이 본격화되고 있어, 올해 매출액 10억원, 2025년 이후 100억원 이상의 매출을 기대하고 있다"고 말했다. 엠엔텍은 수소연료전지를 위한 접촉연소식 수소누출 감지센서 개발과 양산기술 개발을 나노종합기술원에 의뢰, 기술원은 나노인프라와 공정기술을 활용해 중소기업 애로기술 해결에 착수했다. 기술원은 과학기술정보통신부 지원사업을 활용해 기술원의 8인치 반도체 장비와 미세전자기계시스템(MEMS)을 통한 고신뢰성, 고감도, 초소형과 저전력의 특성을 지닌 수소센서 대량 생산기술을 개발했다. 이를 기반으로 기술원과 ㈜엠엔텍은 3차원 나노구조 기술을 접목해 저농도와 고농도의 수소 누설 검출이 가능한 수소센서를 개발하고 있으며, 수소산업 전반의 안전관리와 에너지 안전성 확보를 위한 제품개발을 협력하고 있다. 나노종합기술원 이조원 원장은 "이번 수소 누설 감지센서 상용화는 기술원의 제품개발 지원 성공에 따른 중소기업의 자체 생산시설 구축과 고용창출을 달성한 대표적인 사례"라며 "앞으로도 기술원은 센서 상용화에 어려움을 겪는 국내 중소기업의 애로기술 해결과 상용화를 적극 지원하겠다"고 말했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국형 우주발사체 '누리호' 발사가 이번엔 전자장비를 감지하는 센서가 신호를 감지하지 못해 또 다시 연기됐다. 현재 누리호는 발사대에서 내려와 있는 상태다. 누리호는 15일 오전 나로우주센터 발사체종합조립동에서 제2발사대로 옮겨져 순조롭게 기립을 마쳤다. 하지만 오후 누리호에 전력과 연료 등을 주입하기 위한 엄빌리칼 연결 과정에서 문제가 생겼다. 누리호는 자동차 부품보다 18.5배 많은 32만개의 부품으로 구성돼 있어 어느 하나라도 이상이 있을경우 발사에 지장을 초래할 수 있다. 항공우주연구원 기술진들은 누리호를 다시 조립동으로 옮겨 발사체의 본체를 재점검할 예정이다. 한편, 누리호는 지난 14일 오전 비와 돌풍 등으로 인해 발사대로의 이송과 누리호를 세우는데 안전상 문제가 발생할 가능성이 있어 하루 연기됐었다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자

소방청은 올해 안에 119안전센터 등 총 1537개 전국 소방청사에 소형 지진감지센서 2658개를 설치한다. 9일 소방청은 기상청과 SK텔레콤의 전국 지진탐지망 확대 사업에 참여한다고 밝혔다. 이 사업은 정밀한 지진탐지 연구정보 확보를 위해 전국 각지에 8000여개의 지진감지센서를 설치하는 것이다. 올해는 소방·해양경찰·우체국 청사에 지진감지센서 5000여개를 설치한다. 지난해는 전국 SK텔레콤 기지국에 3000여개가 설치됐다. 센서에서 감지된 진동데이터가 기상청에 실시간 전송된다. 기상청은 전송받은 데이터를 정밀지진관측소(전국 338개소)의 관측자료와 함께 활용한다. skjung@fnnews.com 정상균 기자