국내 연구진과 기업이 세계 최초 디지털 나노 분광센서를 개발해 상용화에 성공했다. 이 센서는 크기가 5x5x3㎜ 수준으로 세계에서 가장 작은 분광센서다. 340~1010㎚ 파장을 한 개의 센서로 구현하는 세계 최고 수준의 기술로, 경쟁 기술대비 최소 두세대 앞선 기술 및 제품이다. 나노종합기술원은 ㈜나노람다코리아와 공동개발을 통해 세계 최초로 디지털 나노 방식 분광센서 상용화에 성공했다고 22일 밝혔다. 분광분석기는 물체에서 흡수 반사되는 가시광선을 분석해 물질의 성분과 농도를 측정하는 아날로그 방식의 장비다. 우주, 제약, 화학, 전자 등 다양한 산업분야에서 활용되고 있지만, 매우 고가이며 크기가 커 일상생활에는 사용되지 못하고 있다. 이번에 개발한 분광센서는 초소형 분광분석기로, 최근 건강, 음식, 환경 분야 등 대형시장 응용분야에서 초소형 및 저가 분광센서에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 유럽, 미국 등 광학분야 선진국에서 다양한 방식으로 개발 및 사업화를 추진 중이다. 나노람다는 이번에 개발제품의 우수성을 인정받아, 국제광전자공학회(SPIE) '프리즘 어워즈' 스마트 센싱부문에서 한국기업 최초로 수상했다. 나노종합기술원과 나노람다는 기술원의 8인치 반도체 테스트베드와 공정기술을 활용한 '초소형 디지털나노 분광센서'를 지속적으로 개발해 왔다. 2017년 초기제품을 개발하고, 2019년~ 2020년 신제품 분광센서와 응용제품 출시했다. 현재, 공정기술 안정화와 제품성능 향상 등을 통해 제품개발과 시장개척이 활발히 진행 중이다. 현재 전 세계 약 300여개 고객들이 나노람다의 디지털 나노분광센서를 이용한 응용개발을 진행하고 있다. 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진과 기업이 세계 최초 디지털 나노 분광센서를 개발해 상용화에 성공했다. 이 센서는 크기가 5x5x3㎜ 수준으로 세계에서 가장 작은 분광센서다. 340~1010㎚ 파장을 한 개의 센서로 구현하는 세계 최고 수준의 기술로, 경쟁 기술대비 최소 두세대 앞선 기술 및 제품이다. 나노종합기술원은 ㈜나노람다코리아와 공동개발을 통해 세계 최초로 디지털 나노 방식 분광센서 상용화에 성공했다고 22일 밝혔다. 분광분석기는 물체에서 흡수 반사되는 가시광선을 분석해 물질의 성분과 농도를 측정하는 아날로그 방식의 장비다. 우주, 제약, 화학, 전자 등 다양한 산업분야에서 활용되고 있지만, 매우 고가이며 크기가 커 일상생활에는 사용되지 못하고 있다. 이번에 개발한 분광센서는 초소형 분광분석기로, 최근 건강, 음식, 환경 분야 등 대형시장 응용분야에서 초소형 및 저가 분광센서에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 유럽, 미국 등 광학분야 선진국에서 다양한 방식으로 개발 및 사업화를 추진 중이다. 나노람다는 이번에 개발제품의 우수성을 인정받아, 국제광전자공학회(SPIE) '프리즘 어워즈' 스마트 센싱부문에서 한국기업 최초로 수상했다. 나노종합기술원과 나노람다는 기술원의 8인치 반도체 테스트베드와 공정기술을 활용한 '초소형 디지털나노 분광센서'를 지속적으로 개발해 왔다. 2017년 초기제품을 개발하고, 2019년~ 2020년 신제품 분광센서와 응용제품 출시했다. 현재, 공정기술 안정화와 제품성능 향상 등을 통해 제품개발과 시장개척이 활발히 진행 중이다. 현재 전 세계 약 300여개 고객들이 나노람다의 디지털 나노분광센서를 이용한 응용개발을 진행하고 있다. 이번에 수상한 제품은 지난해 출시된 제품으로 대형 분광분석기의 성능을 갖추면서 모바일 웨어러블에 적용 가능할 정도로 크기를 획기적으로 줄인 것이 특징이다. 나노람다 최병일 대표는 "전 세계적으로 응용제품 개발완료 출시가 본격화되고 있어 올해부터 양산제품의 매출 발생할 것으로 보이며 2023년 매출 200억원 달성을 예상하고 있다"고 전망했다. 또한 "나노종기원의 신규 구축장비, 불화아르곤 노광장비를 활용한 차세대 제품개발과 시제품 생산을 본격화할 계획"이라고 밝혔다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

한국엡손이 이달 19~22일 대구 엑스코(EXCO)에서 열리는 '대구국제자동화기기전(DAMEX 2024)'에 참가해 고속·고정밀을 강점으로 하는 엡손의 로봇 자동화 솔루션을 소개한다고 18일 밝혔다. DAMEX 2024는 모션컨트롤, 센서, FA 구성 요소 및 자동화 기기 등 산업 자동화 기술을 소개하는 전시회다. 엡손은 이번 전시에 참여해 반도체, 자동차, 전자 및 전기 등 폭넓은 산업군에서 사용하는 로봇 솔루션을 공개할 예정이다. 이번 전시에서 엡손이 선보이는 대표 제품으로는 △고속·고정밀을 구현하는 하이엔드 스카라(SCARA) 'GX 시리즈' △세계 최초 폴딩 암(Folding Arm) 구조로 협소한 공간에도 자유로운 동작이 가능한 'N 시리즈' △육안으로 구분하기 힘든 색 차이를 빠르고 정확하게 구분하는 '분광 비전 시스템 △스카라 베스트 셀러인 'LS-B시리즈' 등이 있다. 엡손 부스에서는 주요 로봇 제품을 활용한 각종 데모 시연도 진행한다. 엡손의 기술력이 집약된 △엡손 분광 비전 시스템과 6축로봇 C4를 이용한 색상 검사 공정 △스카라 LS10B로 구현한 컨베이어 트래킹 PCB 나사 체결 공정 △스카라 GX8과 엡손 비전 시스템을 활용한 주사위 컨베이어 트래킹 P&P 공정 등을 시연할 계획이다. 특히 대구 전시에서는 최초로 6축로봇 N2와 스카라 GX4로 구현한 반도체 검사 공정도 공개한다. 또한 엡손만의 독자적인 '자이로플러스 기술(Gyroplus Technology)'도 함께 소개한다. 이 기술은 로봇에 탑재된 자이로센서로 진동을 감지하고 컨트롤러가 이를 제어해 빠른 움직임에도 모터의 진동을 상쇄하며 정밀하게 작동하도록 보정하는 엡손 로봇의 핵심 기술이다. 엡손은 DAMEX 2024 전시 참가를 기념해 엡손 로봇과 관련된 퀴즈 이벤트를 부스 방문자 대상으로 진행해 참가자 전원에게 소정의 상품을 제공한다. 한국엡손 후지이 시게오 대표는 "40년 이상의 역사를 가진 엡손의 스카라 로봇은 글로벌 시장에서 2024년 기준 13년 연속 1위의 자리를 지켜오고 있다”며 “이번 전시에서 많은 고객들이 고속·고정밀의 엡손 로봇 기술을 경험하기 바라며, 앞으로도 신뢰할 수 있는 기술력으로 여러 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 선보여 나갈 것”이라고 전했다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자

한국엡손이 23일부터 나흘간 일산 킨텍스에서 개최되는 '2024 로보월드'에 참가해 다양한 산업군에서 활용할 수 있는 자사의 로봇 솔루션을 선보인다고 22일 밝혔다. '2024 로보월드'는 로봇 산업의 최신 기술 동향을 한눈에 볼 수 있는 국내 최대 규모의 로봇 전시회다. 이번 전시에서 엡손은 반도체, F&B, 자동차, 전자 및 전기 산업 등 폭넓은 산업군에 활용 가능한 로봇 자동화 솔루션을 소개한다. 대표적인 전시 제품으로는 △고속·고정밀을 구현하는 하이엔드 스카라(SCARA) ‘GX 시리즈’ △세계 최초 폴딩 암(Folding Arm) 구조로 협소한 공간에도 자유로운 동작 구현이 가능한 ‘N 시리즈’ △육안으로 구분하기 힘든 색 차이를 빠르고 정확하게 구분하는 ‘분광 비전 시스템’ 등이 있다. 여러가지 데모 시연도 진행된다. 엡손 부스에서 주요 로봇 제품을 활용해 △폴딩 암 구조의 6축 로봇 ‘N2'와 스카라 'GX4'로 구현한 반도체 검사 공정 △색상 검사 자동화 솔루션 '분광 비전 시스템'과 'C4 로봇'을 활용한 색상 검사 공정 △‘N2’를 접목한 바리스타 로봇 △하이엔드 스카라 ‘GX8’과 엡손 비전 시스템을 결합한 컨베이어 트래킹 P&P 공정 등을 시연할 계획이다. 이 밖에도 엡손 로봇만의 핵심기술인 고속·고정밀을 구현하는 '자이로플러스 기술'을 선보인다. 이 기술은 로봇에 탑재된 자이로센서를 통해 진동을 감지하고 컨트롤러가 이를 제어해 빠른 움직임 중에도 모터의 진동을 상쇄하며 정밀하게 작동하도록 보정한다. 부스 방문객을 위한 다양한 이벤트와 혜택도 마련된다. 온라인 사전 등록을 완료한 방문객에게는 2024 로보월드 전시의 무료 초청장을 지급하고 현장 이벤트인 ‘바리스타 로봇 인증샷’, ‘퀴즈 이벤트’ 등에 참여하면 소정의 상품도 받을 수 있다. 한국엡손 후지이 시게오 대표는 "엡손은 고속·고정밀을 강점으로 40년 이상 산업용 로봇 사업을 이어오고 있고 글로벌 스카라로봇 시장에서 13년 연속 점유율 1위를 지키며 널리 인정받고 있다”며 "이번 전시회가 제조업 고객들이 엡손의 축적된 노하우와 고도화된 기술을 경험하고 비즈니스에 도움을 받는 자리가 되길 바라며 앞으로도 스마트 제조 환경을 위한 최적의 솔루션을 제공할 것"이라고 말했다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자

[파이낸셜뉴스]  농촌진흥청 '표현체 연구동'. 연구동 스마트온실에는 유전 정보가 다른 콩과 벼 각각 100종, 600여개 화분이 같은 환경에서 자라고 있다. 이 작물들은 120일 동안 자라면서 이틀에 한번 꼴로 정밀 촬영을 통해 겉으로 드러나는 특성인 '표현체'를 수집한다. 컨베이어 시설 위에 놓인 화분들은 촬영 및 분석실로 이동한 후 다시 제자리로 돌아온다. 김남정 농업생명자원부 부장은 "사람이 엑스레이를 찍듯이 작물의 상태를 진단하는 것"이라며, "가시광·초분광 영상센서를 이용해 작물의 종자 특성과 생육 정보를 이미지로 데이터화할 수 있다"고 설명했다. 주요 작물의 빅데이터는 슈퍼컴퓨터와 연결되어 우리 농업의 미래를 바꿀 '디지털 육종' 발전의 핵심 연구 인프라가 된다. '디지털 육종'으로 기후변화 대응 농촌진흥청은 인공지능(AI), 빅데이터, 인프라 등 디지털 육종에 필요한 세 가지 핵심 요소를 구축하여 국내 디지털 육종 발전을 선도하고 있다. 글로벌 기업들도 이미 디지털 육종 기술을 활용해 다양한 자원 데이터를 확보하고 있다. 바이엘사는 디지털 육종 기술을 도입해 과실이 크고 병에 강한 토마토 육종에 성공했으며, 전통적인 방법보다 기간은 17%, 소요되는 인력과 비용은 66% 줄였다. 김남정 부장은 “농진청은 표현체 인프라를 활용해 밀양23호와 기호벼 교배조합에서 키와 관련된 유전자 위치를 찾아 수확량과 연관성을 확인했다”며 “콩 종자의 크기와 매끄러운 정도도 영상으로 측정하는 방법을 확인했다”고 말했다. 이렇게 모인 정보는 농진청 슈퍼컴퓨팅센터에서 디지털 육종, 농업기상, 병충해 등 다양한 분야의 융복합 연구를 진행한다. 슈퍼컴퓨터의 강점은 빠른 분석 속도다. 예를 들어 고추 849개 자원 유전변이를 분석하려면 일반 서버로 27개월 걸리지만, 수퍼컴퓨터는 2주면 가능하다. 이태호 농업과학원 초고성능 컴퓨팅전문센터장은 "고추 콩 벼 등을 대상으로 유전형 데이터를 초고속으로 분석해 디지털 빅데이터를 육종에 활용하도록 기반을 마련했다"며 "슈퍼컴이 빠르게 정보를 제공해줌으로써 연구를 앞당기고, 원하는 형질을 가진 종자를 선발할 수 있게 됐다"고 설명했다. 자율주행 트랙터·농업위성 '스마트농업' 속도 혁신은 여기서 끝나지 않았다. 밖으로 나가자 마늘 양파 감자 등 주요 작물 파종부터 수확까지 전 과정을 기계화할 수 있는 '밭 농업 기계화 기술'이 눈길을 끌었다. 최덕규 밭농업기계화 연구팀 실장은 "마늘은 기계화 농업으로 노동력 79%, 비용 74%를 절감했고 양파는 노동력 87%, 비용 82%를 절감할 수 있는 것으로 조사됐다”고 설명했다. 트랙터 자율주행 기술과 과수용 방제 제초 운반 로봇도 시범을 보였다. 자율주행 트랙터는 사전에 설정된 경로에 따라가며 자유롭게 이동한다. 탈부착이 가능해 기존 농기계에 사용할 수 있고, 사람이 운전할 때 보다 정밀하게 움직인다는게 농진청의 설명이다. 과수용 방제 제초 운반 로봇은 농작업의 자동화를 위해 사과 배 복숭아 과수원을 대상으로 만들어졌다. 농작업 환경을 스스로 인식하고 자율주행 하면서 실제 현장에서 활용할 수 있는 수준까지 개선됐다. 농촌 고령화와 인건비 상승 등을 해결하기 위하 농업용 로봇들이다. 마지막으로 방문한 농업위성센터는 내년 발사를 목표로 하는 농업위성의 운영 활용을 맡고 있다. 위성을 이용하면 객관적이고 시의성 있는 정보를 생산할 수 있어 효율성을 높일 수 있다. 농진청 관계자는 "2025년 발사예정인 농업 위성을 이용해 벼 콩 양파 마늘 등 주요 작물의 면적 및 생육을 추정하는 기술과 관측 체계를 마련해 농산물 수급체계를 지원할 계획"이라고 밝혔다. spring@fnnews.com 이보미 기자

한국엡손이 오는 17일까지 대구 엑스코(EXCO)에서 열리는 ‘제12회 대구국제로봇산업전(ROBEX2023)’에 참가한다고 14일 밝혔다. 엡손은 이번 전시회에서 고정밀 기술이 적용된 산업용 로봇과 마이크로 디바이스(MD)를 활용한 다양한 솔루션을 선보인다. 먼저 고속·고정밀 기술이 핵심인 엡손의 산업용 로봇 ‘스카라(SCARA)’ 제품군을 활용한 공정 시연으로는 △하이엔드 스카라 ‘GX8로봇’으로 구현하는 컨베이어 트래킹 P&P(Pick and Place) 공정, △스카라 시리즈의 베스트 셀러인 ‘LS10B로봇’을 통한 컨베이어 트래킹 나사 체결 공정 △천장형 스카라 ‘RS4로봇’을 활용한 소형 PCB P&P 공정 등이 있다. 엡손은 올해 출시한 색상 검사 자동화 솔루션 ‘엡손 분광 비전 시스템’을 활용한 색상 양불 검사 및 그림 퍼즐 맞추기 공정도 소개한다. 분광 비전 시스템은 임의로 지정한 면에서 분광 정보를 일괄 취득해 넓은 표면의 균일하지 않은 색상을 고속으로 포착하는 특징이 있다. 장신구와 화장품의 색상 검사, 유사한 색상을 가진 부품 판정 등 여러 산업에 적용할 수 있다. 마침 올해는 1983년 개발 및 양산된 엡손의 산업용 로봇이 40주년을 맞이하는 해다. 이번 전시회에서는 저전력·초소형·고정밀의 가치를 실현한 마이크로 디바이스도 만나볼 수 있다. 엡손은 드론 비행 중 자세를 제어하기 위해 필요한 6축 관성 ‘IMU 센서’와 열차가 다리를 지날 때 다리의 흔들림과 기울어짐을 측정해 구조물 안전 평가에 활용되는 ‘가속도 센서(자이로)’의 시연을 선보인다. 공개되는 센서에는 시계 쿼츠를 시작으로 절전·소형·첨단기술을 꾸준히 발전시켜온 엡손의 크리스탈 가공기술과 노하우가 집약됐다. 엡손은 마이크로 디바이스가 점차 자율주행 로봇부터 인공위성까지 다양한 첨단산업에 쓰이도록 영역을 확장해 나갈 방침이다. 엡손 관계자는 “이번 전시회를 통해 제조업을 운영하는 고객들이 엡손의 제품과 솔루션을 직접 경험해 보고 비즈니스에 실질적인 도움을 얻기를 바란다”며 “앞으로도 엡손은 축적된 노하우와 고도화된 기술력을 기반으로 고객에게 꼭 필요한 솔루션을 제공하는 파트너가 될 것”이라고 전했다. solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST)바이오및뇌공학과 정기훈 교수팀이 과일에 접촉하는 것만으로도 당도를 즉석에서 측정할 수 있는 분광기를 개발했다. 특히 연구진이 개발한 분광기 센서는 기존에 사용하는 것보다 1000분의 1 크기로 작게 만들었음에도 가시광선과 근적외선 영역의 측정 성능은 그대로다. 정기훈 교수는 1일 "고해상도 마이크로분광기는 식음료 품질검사는 물론 현장형 검사과 진단이 필요한 농수산물·헬스케어 분야에서 사용할 수 있다"고 말했다. 그는 "고속 품질분석이 필요한 제약·바이오·반도체 검사 분야에서 정확하고 비침습적 분석을 위한 중요한 도구로 활용할 수 있다"고 설명했다. 연구진은 수 ㎜ 두께의 분광기 안에 들어온 가시광선이 석영 속에 제작된 회절판을 거치며 짧은 거리에서 넓게 분산시키는 형태인 고체 잠입 회절판 구조를 최초로 적용했다. 또, 회절판과 굴절률이 유사한 렌즈를 접합해 분산된 빛이 이미지센서에 평면 초점을 맺히도록 설계해 가시광선 전 영역에서 균일한 분광 분해능을 갖도록 만들었다. 이를 적용한 마이크로분광기 모듈은 손가락 한마디 정도인 8 × 12.5 × 15 ㎜의 크기다. 이 분광기 모듈로 기존에 사용하고 있는 분광기를 1000분의 1로 작게 만들 수 있었다. 또한, 평균 5.8 ㎚(나노미터)의 고해상도 및 작동 파장 범위 내 76% 이상의 고감도를 나타내 기존 상용 분광기의 성능과 비슷하다. 연구진은 마이크로분광기 모듈을 실제 응용할 수 있도록 휴대용 분광센서를 만들어 테스트했다. 우선 분광 응용 분야 중 가장 대표적 사례인 과일의 품질 검증을 진행했다. 연구진이 만든 마이크로분광기와 백색 LED 등을 결합한 분광 센서는 과일 표면에 접촉하는 것만으로도 쉽게 과일의 당도를 알아낼 수 있었다.  한편, 연구진은 이번에 개발한 마이크로분광기를 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스 (Advanced Science)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

과학기술 연구개발(R&D)에도 인공지능(AI)을 적극적으로 도입해 더 빠르고 정확도가 높은 성과들이 속속 나오고 있다. 태양광발전소 관리에 AI를 적용해 전문 엔지니어 없이도 고장 여부를 진단해 냈다. 또한 미세플라스틱을 검출하는 기술에 AI가 적용돼 신속하고 정확하게 식별할 수 있게 됐다. 그뿐만 아니라 신약개발 분야에서는 임상시험 전 약물의 성공 가능성과 부작용을 미리 예측해냈다. 의료 영상 분석 AI를 개발한 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇 및 기계전자공학과 박상현 교수는 18일 "AI 모델을 개발함으로써 데이터셋 구축 소요 시간과 비용을 크게 절감하면서도 정확하게 분석하는 것이 가능해졌다"고 말했다. ■진단·검출 전문가 대신 AI로 우선 한국에너지기술연구원 고석환 박사팀은 AI를 활용한 태양광 발전 고장 진단 기술을 개발했다. 이 AI 기술은 전문엔지니어 없이도 정상 및 고장데이터 셋 약 3600개를 이용해 95% 정확도로 판단해 냈다고 에너지기술연구원이 밝혔다. 국내 태양광발전 설비는 2021년 기준 총 21.2GW로 2020년보다 3.3GW 증가했다. 우드맥킨지는 글로벌 태양광 운영 및 유지관리 시장보고서를 통해 2020년 기준 약 6조6000억원(50억 달러)에서 2025년에는 12조4000억원(94억 달러)까지 늘어날 것으로 예상했다. 연구진은 "발전소 현장 진단 장치인 다채널 어레이테스터기에도 해당 기술적용 소프트웨어를 적용해 즉시 활용 가능하다"고 말했다. 이 기술은 데이터를 입력하면 즉시 활용 할 수 있고, 플랫폼화 기술개발을 올 하반기에 완료해 클라우드 기반의 서비스화를 목표로 하고 있다. 또한 한국재료연구원 정호상 박사팀은 미세 플라스틱을 현장에서 신속하고 고감도로 검출하는 키트형 센서를 개발했다. 간단한 주사기 필터에 걸러지는 형태로, 전 처리 과정 없이 20분 이내에 미세 플라스틱의 종류와 개수, 분포 등을 파악할 수 있다. 이 센서에는 미세 플라스틱만의 고유한 빛 신호, 즉 라만 분광 신호를 AI에 미리 학습시켜, 판별하도록 만들었다. 이를 통해 복잡한 환경 또는 인체 시료 내에서도 미세 플라스틱만 정확하게 판별할 수 있을 뿐만 아니라, 농도와 분포, 종류까지도 함께 식별할 수 있도록 개발했다. 정호상 박사는 "이 기술이 상용화되면, 미세 플라스틱을 좀 더 쉽고 빠르게 보편적으로 검출하는 기술이 보급될 것"이라고 말했다. ■신약 개발도 AI가 돕는다 포항공과대학교(POSTECH) 김상욱 교수팀은 머신러닝을 이용해 임상시험 전 약물의 성공 가능성과 부작용을 예측하는 데 성공했다. 신약개발을 하기위해 임상시험 전 단계까지는 동물이나 세포주 등을 모델로 실험이 진행된다. 이는 사람의 체내에서 약물 표적 유전자의 역할과 발현되는 정도가 달라 약물의 효능이나 독성에 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이를 고려하지 않는 경우, 실험 결과와 달리 약물을 실제 환자에게 투여했을 때 치명적 부작용을 일으킬 수 있다. 연구진은 지금까지 임상시험을 거친 약물 약 2500여 개를 대상으로 유전자 표현형을 분석했다. 이를 바탕으로 임상시험에서 약물 승인 여부를 예측하는 인공지능 기술을 개발했다. 화학적 접근 방식과 유전자 중심 접근 방식을 결합함으로써 보다 정확하게 약물의 안전성과 성공 가능성을 예측할 수 있게 됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 과학기술 연구개발(R&D)에도 인공지능(AI)을 적극적으로 도입해 더 빠르고 정확도가 높은 성과들이 속속 나오고 있다. 태양광발전소 관리에 AI를 적용해 전문 엔지니어 없이도 고장 여부를 진단해 냈다. 또한 미세플라스틱을 검출하는 기술에 AI가 적용돼 신속하고 정확하게 식별할 수 있게 됐다. 그뿐만 아니라 신약개발 분야에서는 임상시험 전 약물의 성공 가능성과 부작용을 미리 예측해냈다. 의료 영상 분석 AI를 개발한 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇 및 기계전자공학과 박상현 교수는 18일 "AI 모델을 개발함으로써 데이터셋 구축 소요 시간과 비용을 크게 절감하면서도 정확하게 분석하는 것이 가능해졌다"고 말했다. ■진단·검출 전문가 대신 AI로 우선 한국에너지기술연구원 고석환 박사팀은 AI를 활용한 태양광 발전 고장 진단 기술을 개발했다. 이 AI 기술은 전문엔지니어 없이도 정상 및 고장데이터 셋 약 3600개를 이용해 95% 정확도로 판단해 냈다고 에너지기술연구원이 밝혔다. 국내 태양광발전 설비는 2021년 기준 총 21.2GW로 2020년보다 3.3GW 증가했다. 우드맥킨지는 글로벌 태양광 운영 및 유지관리 시장보고서를 통해 2020년 기준 약 6조6000억원(50억 달러)에서 2025년에는 12조4000억원(94억 달러)까지 늘어날 것으로 예상했다. 연구진은 "발전소 현장 진단 장치인 다채널 어레이테스터기에도 해당 기술적용 소프트웨어를 적용해 즉시 활용 가능하다"고 말했다. 이 기술은 데이터를 입력하면 즉시 활용 할 수 있고, 플랫폼화 기술개발을 올 하반기에 완료해 클라우드 기반의 서비스화를 목표로 하고 있다.  또한 한국재료연구원 정호상 박사팀은 미세 플라스틱을 현장에서 신속하고 고감도로 검출하는 키트형 센서를 개발했다. 간단한 주사기 필터에 걸러지는 형태로, 전 처리 과정 없이 20분 이내에 미세 플라스틱의 종류와 개수, 분포 등을 파악할 수 있다. 이 센서에는 미세 플라스틱만의 고유한 빛 신호, 즉 라만 분광 신호를 AI에 미리 학습시켜, 판별하도록 만들었다. 이를 통해 복잡한 환경 또는 인체 시료 내에서도 미세 플라스틱만 정확하게 판별할 수 있을 뿐만 아니라, 농도와 분포, 종류까지도 함께 식별할 수 있도록 개발했다. 정호상 박사는 "이 기술이 상용화되면, 미세 플라스틱을 좀 더 쉽고 빠르게 보편적으로 검출하는 기술이 보급될 것"이라고 말했다. ■신약 개발도 AI가 돕는다 포항공과대학교(POSTECH) 김상욱 교수팀은 머신러닝을 이용해 임상시험 전 약물의 성공 가능성과 부작용을 예측하는 데 성공했다. 신약개발을 하기위해 임상시험 전 단계까지는 동물이나 세포주 등을 모델로 실험이 진행된다. 이는 사람의 체내에서 약물 표적 유전자의 역할과 발현되는 정도가 달라 약물의 효능이나 독성에 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이를 고려하지 않는 경우, 실험 결과와 달리 약물을 실제 환자에게 투여했을 때 치명적 부작용을 일으킬 수 있다. 연구진은 지금까지 임상시험을 거친 약물 약 2500여 개를 대상으로 유전자 표현형을 분석했다. 이를 바탕으로 임상시험에서 약물 승인 여부를 예측하는 인공지능 기술을 개발했다. 화학적 접근 방식과 유전자 중심 접근 방식을 결합함으로써 보다 정확하게 약물의 안전성과 성공 가능성을 예측할 수 있게 됐다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 한국재료연구원(KIMS) 나노표면재료연구본부 정호상 박사팀이 소변으로 전립선암과 췌장암을 진단할 수 있는 스트립형 소변 센서를 개발했다. 이 센서는 인공지능 기반 분석법을 적용해 정상인과 전립선암, 췌장암 환자를 99%까지 구분해 냈다. 정호상 박사는 25일 "이 기술은 검사가 필요한 시점에 소변을 소량(10uL) 담은 후 빛을 쬐는 것만으로 별도의 분석 과정 없이 전립선암과 췌장암을 검사할 수 있다"고 말했다. 이 검사기기는 스트립형으로 만들어 현장에서 즉시 고감도로 암을 진단할 수 있다. 연구진은 암 환자와 정상인 소변 내에 존재하는 물질 구성성분의 차이에 주목했다. 체내 암세포가 증식하게 되면 비정상적인 물질대사로 인해 정상인과 다른 물질을 소변으로 분비한다. 이를 기존의 기술로 구분하기 위해서는 고가의 큰 장비가 필요해 현장 적용이 어려웠다. 연구진은 다공성 종이 위에 산호초 모양의 플라즈모닉 나노소재를 형성해 소변 속 물질 성분의 광신호를 10억 배 이상 증폭하는 표면증강라만산란 센서를 개발했다. 센서에 소변을 묻혀 빛을 쬐면 암 물질 신호가 센서 표면에서 증폭돼 암을 진단할 수 있게 된다. 이 센서를 삼성서울병원의 환자 소변 샘플 2223개를 이용해 실험했다. 연구진은 획득한 분광 신호를 인공지능 기반 분석법을 적용해 정상인과 전립선암, 췌장암 환자를 99%까지 구분하는 데 성공했다. 연구진은 "소변을 이용한 새로운 암 진단법, 현장형 신속 암 환자 스크리닝, 암 환자 치료 후 재발 모니터링 기술 등에 활용이 가능하다"고 설명했다. 또한 "스트립 형 센서의 생산가격이 개당 100원 이하이기 때문에 대량 검사에도 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 현재 연구진은 전립선암, 췌장암을 시작으로, 대장암, 폐암 환자의 소변을 분석해 진단 가능한 암의 종류를 점차 늘려가는 중이다. 한편, 정호상 박사팀은 포항공과대학교(POSTECH) 노준석 교수, 경희대 의과대학 최삼진 교수와 함께 개발한 기술을 바이오센서 분야 세계적 권위지인 '바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensores and Bioelectronics)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자