컴퓨터 기술의 퀀텀 점프! 양자컴퓨팅 (Quantum computing)
트렌드 2020.02.19

컴퓨터 기술의 퀀텀 점프! 양자컴퓨팅 (Quantum computing)

과학에 약간이라도 관심이 있는 독자라면 양자 역학, 양자 물리학이라는 단어가 이제는 꽤 친숙해졌을 것이다. 그리고 양자 물리학을 컴퓨터에 접목해 ‘양자 컴퓨터’를 만들 수도 있다는 것도 한번쯤 들어봤을 법 하다. 그렇다면 ‘양자 컴퓨팅(Quantum Computing)’이란 현재 사용중인 일명 ‘고전 컴퓨팅’과 어떻게 다른 것일까?   고전 컴퓨터의 3가지 한계 현재 대중적으로 사용되는 컴퓨터는 존 폰 노이만(John von Neumann)이 제안한 노이만형 모델을 기본으로 한다. 전자의 동작을 0과 1로 이루어진 2진수로 바꾸어 연산하고 그 결과를 다시 인간의 인지 체계에 맞게 변경해 보여주는 방식을 사용한다. 하지만 이러한 방식은 최근에 이르러서는 다음과 같은 3가지 큰 한계를 가지게 되었다. 첫째는 ‘무어의 법칙’의 한계이다. 무어의 법칙이란 반도체 회로의 집적도, 즉 반도체의 성능이 1년 6개월마다 2배로 증가한다는 법칙이다. 최근까지 업계는 반도체 미세화 공정으로 회로의 직접도를 크게 높여왔으나 발전이 정체기에 이르자, 많은 전문가들은 반도체 공정이 무어의 법칙을 따르는 것의 한계를 지적하고 있다. 정해진 면적에 트랜지스터를 직접 하는 노력을 한 결과 트랜지스터의 크기가 원자 수준에 이르고 있을 뿐 아니라, 직접도가 일정 수준 이상으로 올라가면 회로를 구성하는 원자의 전자가 다른 곳으로 워프하는 현상인 양자 역학의 터널링 현상까지 발생해, 인접한 회로에 합선이 발생하는 등 전류 제어에 한계가 발생하고 있다는 것이다. 두 번째는 에너지 비효율이다. CPU가 연산을 수행할 때 소모하는 에너지는 열을 발생시키는데, 연산속도가 1,000배 빨라지면 초당발생하는 열도 1,000배가 넘는다. 이를 막아 내기 위해 연산…
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'똑똑한 먼지'가 사물 인터넷 세상을 앞당긴다! 스마트 더스트(Smart Dust)의 탄생
트렌드 2020.02.11

‘똑똑한 먼지’가 사물 인터넷 세상을 앞당긴다! 스마트 더스트(Smart Dust)의 탄생

컴퓨터와 컴퓨터를 이어주는 네트워크 시스템 그리고 위성을 통해 자신의 위치를 파악하는 GPS는 당초 군사용 목적으로 개발되었지만, 현대인이 생활하는 데 있어 필수품이 돼버린 인터넷과 네비게이션의 탄생에 결정적 영향을 미친 혁신적 기술 들이다. 그런데 여기 또 하나의 혁신적 기술이 현대인의 생활을 근본적으로 바꿀 준비를 하고 있다. 네트워크 시스템이나 GPS처럼 군사적 목적으로 탄생했지만, 다가오는 사물인터넷(IoT) 세상을 선도할 것으로 전망되는 이 기술은 바로 ‘스마트 더스트(Smart Dust)’다.   주변의 변화를 감지하는 초소형 센서들의 군집 시스템 ▲ 먼지처럼 작은 초소형 센서 ‘스마트 더스트’ (출처: obosapiens.mit.edu) 스마트 더스트는 초소형 센서들이 잔뜩 모여 있는 군집 형태를 가리키는 용어다. 초소형 센서들을 먼지처럼 뿌려서 온도나 습도, 압력 같은 물리적 정보들을 감지해 무선 네트워크로 전송하는 기술이다. 초소형 센서라고 해서 단순한 기능만 갖추고 있을 것이라 생각하면 오산이다. 눈에 겨우 보일 정도의 크기지만, 컴퓨팅은 물론 양방향 무선 통신 및 태양전지 같은 에너지 저장 기능까지 탑재된 첨단 장치다. 초소형 전자기계 시스템인 멤스(MEMS)를 활용해 센서를 구현하고, 감지된 정보를 자체 저장하거나 통신 기능을 통해 다른 센서 및 중앙 서버로 전송할 수 있다. 그리고 소재 간 온도차와 태양열 등을 활용해 스스로 에너지를 생산하고, 이 에너지를 초소형 배터리에 저장해 사용하도록 설계되었다. 특히 하나의 초소형 센서가 다른 여러 개의 초소형 센서들과 서로 네트워크를 형성하면서, 상호 통신뿐만 아니라 정보 교환까지 가능한 기능은 스마트 더스트 시스템만이 가지고 있는…
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생체 로봇 개발 어디까지 왔나? 살아있는 로봇 생명체 탄생!
트렌드 2020.02.05

생체 로봇 개발 어디까지 왔나? 살아있는 로봇 생명체 탄생!

일본의 애니메이션인 ‘에반게리온’을 보면 사람의 의지에 의해 힘을 발휘하는 생체병기형 로봇이 등장한다. 겉은 로봇이지만 속은 피와 내장이 들어있어 동물처럼 살아 움직이는데 과학계에서는 이를 생체로봇(bio robot)이라고 한다. BT, IT, NT 등 첨단 과학을 총동원해 만든 생명체를 닮은 첨단 로봇이다. 그동안 많은 과학자들이 생체 로봇을 개발해왔다. 그중에는 박테리아나 정자를 이용한 것들도 있고, 면역세포를 활용한 경우도 있는데 최근 들어서는 배아줄기세포를 배양해 동물처럼 새로운 생명체를 탄생시킨 사례도 있어 세상을 놀라게 하고 있다.   기계가 할 수 없는 일 생체 로봇이 대신 휴머노이드 로봇처럼 사람을 흉내 낸 생체 모방 로봇은 많이 개발됐지만 생명체의 구조를 지닌 생체 로봇은 잘 알려지지 않았다. 그러나 생체 로봇을 활용할 경우 의료 및 생명과학 분야에서 기계로봇이 할 수 없었던 일들을 손쉽게 수행할 수 있다. 박테리아의 모습으로 혈관 속으로 들어가 동맥경화증을 치료하고, 세포의 모습으로 체내에 침투해 종양을 제거하는 등 그 용도를 크게 확대해나갈 수 있다. 과학자들 역시 이런 점에 착안 다양한 생체로봇을 개발해왔다. 지난 2017년 독일 드레스덴 통합 나노과학 연구소에서는 생체 로봇이 대표적인 경우다. 정자 머리 부분에 자석을 씌워 리모컨으로 움직일 수 있는 로봇으로 정자의 활동력을 키워 불임을 치료하고, 정자에 항암제를 투여해 자궁경부암, 난소암 등을 치료할 수 있었다. ▲인체를 유영하며 치료한다, 마이크로…
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트렌드 2020.01.21

모바일 기기에는 어떤 AI 기능들이 탑재됐을까?

2011년 애플에서 시리(Siri)를 발표했을 때, 많은 사람은 이제 미래를 살게 된다고 여겼다. 말만 하면 알아서 검색도 해 주고, 조언도 해 주고, 정보도 주는 AI 비서를 가질 수 있다니! 정말 영화에서나 보던 세상이 곧 올 것만 같았다. 놀란 구글은 2012년, 구글 나우를 내놓게 된다. OK 구글로 호출하면 여러 가지 정보를 알려주고, 이용자가 어떤 정보를 원하는지 예측해 알아서 정보를 업데이트하는 앱이었다. 그때쯤 함께 출시된 스마트 워치들은 그런 기대를 부채질했다. 현실은 기대와 달랐다. 모바일 AI는 내 말을 제대로 못 알아들었고, 할 수 있는 기능도 별로 없었다. 스마트 워치도 꽤 비쌌고 알림과 만보계 기능을 빼면 쓸 곳이 별로 없었다. 붐은 곧 꺼졌고, AI는 점차 사람들의 머리속에서 희미해져 갔다. 꺼진 불씨는 아마존 알렉사가 살렸다. 아마존 에코 AI 스피커와 함께 출시된 알렉사는, 조용히 성장하다 2017년부터 널리 쓰이기 시작한다. 알렉사의 성장을 지켜보던 구글, 삼성전자 등에서도 다들 구글 어시스턴트, 삼성 빅스비 등을 공개한다. 예상보다 빠르게, 제대로 된 모바일 인공지능 시대의 막이 올랐다.   모바일 AI, 보기 시작하다 새로운 모바일 AI는 이전과 뭐가 다를까? 우선 그사이 ‘알파고 쇼크’가 있었음을 생각하자. 기계 학습과 딥러닝 기술로 인해 인공지능이 크게 발전했다. 전에는 음성인식만 제대로 해도 큰 성과였다면, 이젠 이미지 인식과 자연어 처리는 물론 상황을 인지하고 스스로 답을 찾아내는 방향으로 까지 발전하고 있다. 이런 기술은 번역 및 정보 검색, 증강 현실 영상에 이르기까지 다양하게 쓰이고 있다. ▲갤럭시 S10 야간촬영 모드로 찍은 야경 (출처: https://bit.ly/2G4ptUt) 모바일 AI가 널리 쓰이면서 잘 알려지지 않은 분야는 스마트폰 사진 촬영이다. 요즘 사람들을 놀라게 하는 스마트폰…
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트렌드 2020.01.14

다양해지는 생체 인식 센서, 어떤 것들이? 영화에서 일상이 된 ‘생체 인식 기술’

2015년 개봉한 ‘미션 임파서블–로그네이션‘ 영화 속 첨단 생체인식 기술 (Biometric Technology)이 화제가 됐다. 영화에서는 정체불명의 테러조직 ‘신디케이트’를 찾기 위해 톰 크루즈와 팀원들은 중동의 한 비밀 저장고에 침투하는 장면이 나온다. 보안 구역에 접근하려는 이들의 걸음걸이를 디지털 스캐너로 분석해, 접근이 허락된 사람인지 아닌지를 판별하는 동작 인식 장치가 눈길을 끌었다. 동작 인식 장치는 걸을 때 속도, 근육의 움직임이나 보폭이 일치하는지 검사한다. 이처럼 생체인증은 비밀번호를 설정해야 하는 불편함이 없고 모방·복제가 매우 어려우며 도난·분실 염려가 없어 보안성이 우수하다. 우리 생활을 편리하게 해주는 생체 인식 센서에는 어떤 것들이 있을까?   스마트폰이 쏘아 올린 생체인식 기술 생체인식 기술을 대중화시킨 것은 스마트폰이다. 지문과 홍채, 얼굴로 잠금 해제가 가능한 스마트폰이 출시되면서 친숙해졌다. 생체인식 기술 중에서도 지문인식은 비교적 역사가 깊다. 사람들의 손가락무늬인 지문이 모두 다르다는 점에 착안해 우리나라에서는 1968년부터 만 17세가 되면 주민등록증 발급을 위해 본인 지문을 등록하고 있다. ▲디스플레이 지문인식 기술을 탑재한 갤럭시 S10 (출처: 삼성전자) 삼성전자는 지난해 출시한 갤럭시S10과 갤럭시노트10시리즈부터 디스플레이 지문인식(FOD, Fingerprint On Display) 기능을 탑재했다. 스마트폰 전면이 모두 디스플레이인 풀스크린 트렌드가 지속되면서 지문인식 센서를 디스플레이에 내장한 스마트폰이 등장한 것이다. 이 제품은 초음파 방식의 지문인식 기능을 탑재하였다. 초음파 지문인식은 물질을 뚫고 지나가는 초음파 특성을 활용한다. OLED 디스플레이 내부에 초음파 센서를 배치, 초음파가 디스플레이를 뚫고 지문에 도달하게 한다. 그 뒤 지문에 닿으면서 변하는 초음파 값을 토대로 지문 모양을 판별하는 원리다. 초음파를 이용하기 때문에…
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‘CES 2020’에서 선보인 다양한 이색 제품들
트렌드 2020.01.10

‘CES 2020’에서 선보인 다양한 이색 제품들

미국 라스베이거스에서 막을 연 세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회 ‘CES 2020’. 이번 행사에서는 인공지능(AI), 모빌리티, 5G, IoT를 기반으로 한 다양한 신기술들과 톡톡 튀는 아이디어 제품들이 쏟아져 나오며 연일 화제를 모으고 있습니다. 최신 기술과 흥미로운 제품들로 가득한 CES 2020에서 특별히 주목받은 이색 제품들을 지금부터 살펴보겠습니다.   화제의 중심! 삼성전자 지능형 컴퍼니언 로봇 ‘볼리(Ballie)’ 올해 CES에서 삼성전자는 테니스공 모양의 지능형 컴퍼니언 로봇 ‘볼리(Ballie)’를 공개해 큰 주목을 받았습니다. 사용자를 인식해 애완동물처럼 졸졸 따라다니며, 사용자의 말을 이해하고 여러 동작을 수행합니다. 인공지능(AI) 기술이 탑재된 볼리는 기상시간에 맞춰 스피커를 켜주거나 내장된 카메라를 통해 바닥을 관찰하여 더럽다고 판단되면 로봇청소기를 가동하는 등 가정 내 스마트홈 기기들을 제어합니다. 볼리는 이처럼 자유롭게 굴러다니면서 온 집안을 모니터링할 뿐만 아니라 가족의 특별한 순간을 사진으로 기록하는 등 사용자 맞춤형 케어를 제공합니다. 또한, ‘온 디바이스 AI'(On-Device AI) 기능 탑재로 보안과 프라이버시 보호까지 강화되어 아이들부터 노인들까지 안심하고 사용할 수 있는 반려로봇으로서의 역할이 기대되고 있습니다.   식당 서빙 로봇, 푸두테크 ‘벨라봇(BellaBot)’ ▲ 벨라봇 (출처: PuduTech) 올해 CES에서는 헬스케어, 홈케어, 교육 등 다양한 인공지능 로봇이 등장했습니다. 그 중 중국의 푸두테크는 웨이터를 대신할 수 있는 식당 서빙 로봇 ‘벨라봇(BellaBot)’을 선보였습니다. 기기 전면에 탑재된 디스플레이에서는 고양이 얼굴이 나타나 상황에 따라 다른 표정을 짓거나 말을 하며 감정을 표현합니다. 벨라봇은 주문한 음식을 서빙하면서 손님에게 음식을 가져다주기도 하고, 쓰다듬으면 미소를 지으며 손길이 따뜻하다고 말해주는 등 다양한 기능을 탑재하고 있습니다. 친근한…
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트렌드 2020.01.07

전문기관이 주목하는 2020년 IT트렌드를 주도할 기술들

VR(가상현실), AR(증강현실), 자율주행차 등 IT 기술 발전으로 뜨거웠던 2019년에 이어, 2020년에도 새로운 IT 기술에 대한 관심은 계속될 것으로 보입니다. 올 해에는 어떤 기술들이 우리의 삶을 변화시킬지, 세계적인 IT 리서치 그룹 가트너와 CES 전시회 주관사인 미국 소비자기술협회(CTA)가 주목한 IT 트렌드 키워드를 살펴보겠습니다.
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스마트폰 입력방식의 진화
트렌드 2020.01.06

스마트폰 입력방식의 진화

우리는 여러 형태의 문자와 언어, 행동 등으로 ‘소통’하고 있다. 가장 오래전부터 이어지고 있는 원초적인 형태다. 이것이 스마트 시대에 이르면서 변화를 거듭하고 있다. 사람과 사람 사이의 대화와 명령이 아니라 그사이에 기계가 개입하면서다. 그 덕에 시간과 장소의 제약을 받지 않고 소통할 수 있게 되었지만 분명한 것은 기기에 명령을 내려야만 가능하다는 점이다. 물론 ‘소통’이라는 본질은 변하지 않았다. 다만 우리가 흔히 사용 중인 매개체에 대한 ‘경험’의 변화가 시작된 것이다.   가장 기본인 ‘문자 입력’ 부터 변화하고 있다 기기를 사용하는 데 있어 가장 기초가 되는 소통 방식은 ‘입력’이다. 전화를 하려면 번호 다이얼을 돌리거나 숫자 버튼을 입력하던 것이 그 시작이다. 이것이 스마트폰으로 진화하면서 문자 입력으로 변했다. 중요한 것은 버튼이 아니라 화면을 손 끝으로 터치해 입력하게 됐다는 점이다. 입력 가능 영역이 물리 버튼에서 디스플레이로 확장되었기에 가능한 일이다. 최근 스마트폰 디스플레이는 과거에 비하면 엄청난 발전을 이뤄냈다. 3~4인치 크기에서 시작했던 면적은 현재 5~6인치를 넘어 7인치 전후에 달할 정도다. 갤럭시 노트 10 같은 스마트폰만 보더라도 전면 대부분이 디스플레이로 구성되어 있다. 그만큼 문자 입력은 편리해졌다. 안타깝게도 버튼을 누를 때의 짜릿한 ‘손맛’은 사라졌지만 큼직한 풀스크린 OLED 디스플레이를 바라보며 마치 컴퓨터 키보드를 사용하는 듯한 느낌으로 타이핑하거나 필요한 명령을 입력할 수 있다. 이 외에도 과거의 입력 자판(천지인, 스카이, 나랏글, 단모음 등)도 선택 가능해 취향에 맞춰 쓸 수 있다. 과거와 같이 기기에 따라 입력 방식이 정해진 것이 아니라 하나의 기기에 여러 입력 방식을 사용할 수 있게…
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5G세상 OLED가 주목받는 시대
트렌드 2019.12.27

5G세상 OLED가 주목받는 시대

2019년은 5세대 무선통신망(5G)의 시작을 알리는 해였다. 2019년부터 5G를 도입하는 나라들이 등장하기 시작했고 한국은 5G를 상용화한 세계 최초의 국가가 됐다. 올 해가 5G 시대의 원년이라면, 내년은 5G 보급의 해가 될 것이다. 그럼 5G는 세상에 어떤 영향을 주기에 주목 받는 것일까? 먼저 5G 기술의 특징부터 살펴보겠다.   5G의 세 가지 특징 – 초고속, 초저지연, 초연결 5G는 단어에서 유추할 수 있듯이 4G에서 한 단계 발전한 무선통신 기술이다. 5G는 세 가지 부분에서 4G보다 앞선다. 우선은 속도다. 5G는 4G보다 20배 이상 빠르다. 4G의 최고 통신 속도는 1Gbps이지만, 5G는 20Gbps이다. 10GB 용량의 고화질 영화를 불과 4초면 다운로드 받을 수 있는 속도다. 4G에서는 아무리 빨라도 80초 정도는 필요했다. 둘째는 초저지연성이다. 초저지연성은 원격 제어에서 얼마만큼 빠르게 응답하는지에 관한 것이다. 4G 지연 시간은 최저 10ms(밀리세컨드, 0.01초)다. 반면 5G는 최저 1ms(0.001초)다. 별 차이 없는 찰나의 시간으로 보이지만, 4G보다 10배나 높은 실시간 통신 성능을 제공한다. 이는 높은 실시간성을 요구하는 서비스에 유용하다. 정밀한 상호작용이 필요한 실시간 원격 의료는 물론, 최근 보편화되고 있는 VR(가상현실)이나 MR(혼합현실) 기술에 도입할 경우에도 현실감을 높일 수 있다. 이러한 기술은 사용자가 실제 눈으로 보는 것과 달리 뇌를 속이는 것이기 때문에 실제 눈과 뇌의 상호작용 속도와 유사한 빠른 속도로 콘텐츠를 제공해야 한다. 예를 들어, 사용자가 VR 기기를 쓰고 원격으로 콘텐츠를 즐긴다고 가정해보자. 사용자는 고개를 돌리면서 콘텐츠를 즐길 것이다. 그리고 콘텐츠는 원격으로 만들어져서 제공하는데, 인지 속도보다 더 느린 속도로 제공하면 사용자는 부자연스러움을 느낀다. 눈에서 뇌까지 인지 시간은 통상 10ms이다. 그래서 VR 서비스는 10ms보다 훨씬 더 빠르게 콘텐츠를 제공해야 한다. 사용자가 고개를 돌렸는데 화면이 늦게 제공된다고 해보자. 이는 사용자에게…
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4차 산업혁명시대를 주도할 신기술을 소개합니다! ‘2019 대한민국 산업기술 R&D대전’
트렌드 2019.12.17

4차 산업혁명시대를 주도할 신기술을 소개합니다! ‘2019 대한민국 산업기술 R&D대전’

지난 30년간 한국 기업들은 혁신적인 R&D 기술로 다양한 분야에서 좋은 성과를 거둬왔습니다. ‘2019 대한민국 산업기술 R&D대전’에서는 미래 산업을 주도할 신기술, 신제품 개발 성과 등을 공유하며 각 기관과 기업들의 R&D 연구 성과를 공유하는 전시입니다. 4차 산업혁명 시대를 이끌어갈 R&D의 현주소를 볼 수 있었던 이번 전시를 삼성디스플레이 뉴스룸이 다녀왔습니다.   국내 최신 기술과 제품이 한 자리에 모이다 지난 12월 13일부터 14일까지 2일간, 서울 삼성동 코엑스 전시관에서는 산업통상자원부가 주최한 ‘2019 대한민국 산업기술R&D대전’이 개최됐습니다. 이번 전시에는 ‘기술혁신으로 산업을 재편한다’라는 주제로 174개 기관, 532개 부스가 참가해, 자율주행차부터 AR/VR, AI, IoT 등 각 사업군의 미래 먹거리와 R&D 성과, 산업기술 R&D의 역사를 보여주는 다양한 부스가 꾸려졌습니다. ΄산업혁신관΄, ΄체험존΄, ΄특별관΄으로 나뉜 이번 전시회에서는 관람객들이 직접 눈으로 보고, 체험해보는 시간도 가질 수 있었습니다. 전시회장 한켠에 마련된 이 셔틀버스는 한국자동차연구원의 자율주행 전기차 셔틀버스 ‘KAMO’입니다. 최근 자율주행차량에 대한 사람들의 관심도가 높아진 만큼, 대구와 세종시에서 시범 운행 중인 ‘KAMO’를 부스에 직접 전시해 관람객들의 눈길을 끌었습니다. 핸들과 엑셀, 브레이크 등이 없는 셔틀버스의 내부모습을 통해 관람객들은 자율 주행차를 간접적으로 경험해 볼 수 있었습니다. 한국과학기술연구원은 가상체험의 핵심 기술이라고 할 수 있는 ‘햅틱 스테이션’을 선보였습니다. 가상의 물건을 마치 실제 있는 듯이 손가락과 손목으로 느끼며 조작할 수 있는 이 햅틱 인터페이스가 상용화된다면 의료 재활훈련 등의 치료 분야나 위험 방지 조작 등 로봇 서비스 분야에서 활약할 것으로 기대되고 있습니다. 전시장에서는 다양한 분야에서 활용되고 있는 드론의 교육용 버전도 만날 수 있었습니다. 실제로 무인항공기를 개발, 제작하고 있는 ㈜위즈윙은 관련 노하우를 활용해 큐브형태, 바퀴 달린 레이싱 드론, 축구공 드론, 카메라 촬영이 가능한…
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