[차세대 먹거리 `메가 컨버전스`](하)IT-NT 융합

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미래 사회는 나노기술과 정보통신 기술이 융합돼 언제 어디서나 누구나 서로 자유롭게 실감나는 대화를 하고 인간·사물·환경이 유기적으로 연결되는 고도의 유비쿼터스 지능형 사회가 될 것으로 전망하고 있다.

　인간과 유비쿼터스 네트워크 간의 인터페이스인 u단말에는 오감 및 환경인식 센서기술과 지능형 자가판단 기술 등이 내장돼 ‘실감전달’이 가능하고 궁극적으로 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과 사물 간의 교감전달이 가능한 동반자 개념의 유비쿼터스 터미널 컴패니언(UTC) 시스템이 구현될 것으로 전문가들은 내다보고 있다.

　오감 전달을 위해서는 다양한 멀티미디어 및 디지털 센서 신호 데이터를 실시간으로 처리해야 하지만 현재 단말기에 사용되는 멀티미디어 칩은 여러 개의 기능을 가지는 기능 블록이 내장된 형태의 SoC로 멀티미디어 및 센서 데이터 처리에 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 필요한 칩이 ETRI가 개발 중인 재구성형 프로세서 기반의 u(유니버설)칩이다. 이 칩이 개발되면 2010년 이후 유비쿼터스 환경에서 카메라 및 센서를 내장하고 폭발적으로 증가하는 다양한 형식의 디지털 데이터를 처리할 수 있는 차세대 실감통신용 단말기를 만들 수 있게 된다.

나노기술을 융합한 오감센서 기술은 ETRI 외에도 미국의 벨연구소 등에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 대표적인 센서기술로는 기존의 모노영상을 3차원 입체영상으로 발전시킬 수 있는 양안시각센서 기술이 있다. 휴대 단말에 양안시각센서를 장착하기 위해서는 저전력 소비의 초박형 시각센서 기술이 핵심이 된다.

ETRI는 기존의 자동초점 카메라에서 사용되는 액추에이터의 전력소모가 매우 커서 이를 저전력 고변위의 나노소재로서 이온전도성 폴리머를 사용하는 액추에이터를 개발 중이다. 기존의 VCM(Voice Coil Motor)과 비교해 40%의 소모전력으로 자동초점 성능 구현이 가능한 기술을 보유하고 있다.

이 외에도 다양한 음역의 실감 음향 감지 및 전달이 가능한 다채널 고감도 MEMS형 음향센서 및 스피커 그리고 휴대단말에서 대기중의 유해가스(일산화탄소·이산화탄소·질소산화물 등) 및 황사 등의 미세먼지의 감지가 가능한 나노소재를 이용한 초소형 저전력 환경센서 기술도 개발 중이다.

　미래형 휴대 단말기의 사용에 대한 시간적 공간적 한계를 극복하고, 언제 어디서나 편리한 통신이 가능하기 위해 기존의 유선 충전식 전원 공급 장치는 무선 자가 충전 전원장치로 진화할 것으로 예상된다.

　ETRI가 개발 중인 소형화·박막화·플렉시블화·고성능화 및 자가 충전 기능이 있는 고효율 자가 충전 전원장치는 태양광을 활용해 자체적으로 전기를 발생하는 장치와 전기 에너지를 저장하는 장치로 구성돼 있다. 이는 기존 기술에 나노 기술을 융합하여 옷, 넥타이와 같은 착용이 가능한 플렉시블 태양전지와 양자점 기술을 적용한 세계 최고 수준인 40% 이상의 화합물 반도체 태양전지를 적용해 전기를 발생하고 저장하는 전원장치를 개발하고 있다. 이미 나노입자 소재를 이용한 플렉시블 태양전지 소자는 국내 2개 기업에 기술을 이전했다.

　ETRI는 또 비 오거나 흐린 날이 지속돼 태양광에 의한 자가 충전이 어려운 환경에서는 기존의 리튬 2차전지를 5분 이내에 충전이 가능한 고속 에너지 저장 소자 기술을 개발 중이다.

대전=박희범기자@전자신문, hbpark@

◆인터뷰-김종대 IT/NT그룹장

“반도체 소자의 선 폭은 이미 수십 ㎚에 도달해 프로세서 및 메모리의 고집적화가 실현되고 있습니다. 머지않아 테라비트급 메모리나 초당 수백 기가급 정보처리 프로세서, 초절전 신개념의 전자부품이 나올 것입니다.”

한국전자통신연구원(ETRI) 김종대 IT/NT그룹장은 “1㎚는 머리카락 굵기의 5만 분의 1의 크기고 원자들 중에서 가장 작은 수소 원자 10개를 일렬로 세운 크기에 해당한다”며 “바로 이 나노가 IT와 융합해 새로운 제품을 탄생시키고 있다”고 강조했다.

김 그룹장은 “상상하지도 못했던 새로운 정보통신 및 바이오·의료 그리고 로봇 및 환경산업의 제품 및 서비스의 발굴이 IT와 NT의 융합에 의해 이루어질 것”이라며 “새롭게 출현하는 나노소자 및 집적회로에는 기존과는 완전히 차별화된 동작원리의 변화가 수반된다”고 설명했다.

“나노기술의 발전으로 미래 정보사회에는 인간이 외부환경과 교감하고 인식이나 타인과의 상호작용 능력을 강화시킬 것입니다. 언제 어디서나 누구나 서로 자유롭게 실감나는 대화를 할 수 있는 고도의 유비쿼터스 지능형 사회 구현도 멀지 않았다고 봅니다.”