드론·가상훈련·로봇 첨단제품과 산업엔진 프로젝트 등 미래성장동력의 현재와 미래를 한눈에 볼 수 있는 자리가 지난 11월19일 양재 aT센터에서 마련됐다. ‘2015 대한민국 산업기술 R&D 대전’에는 소재부품·시스템·창의·에너지·디자인 등 산업기술 R&D 전 분야에 걸쳐 차간거리유지, 차선이탈경고 등이 ‘차량 앞 유리에 투영되는 네비게이션’, 새소리·물소리 등 자연의 소리와 LED 간접조명 등이 100% 태양광 전지로 작동되는 ‘에너지 절감형 친환경 소재 블라인드’ 등 최신기술이 선보였다. 미래의 우리 모습을 점쳐볼 수 있는 그 현장으로 찾아가 봤다.

산업통상자원부(장관 윤상직, 이하 산업부)는 ‘2015 대한민국 산업기술 R&D 대전’의 개막식을 열고 산업기술 R&D 성과물뿐만 아니라 앞으로 미래성장동력이 될 최신기술 등 총 1천100여개 제품을 전시했다. 행사장을 통해 살펴본 주요 성과와 최신기술을 소개한다.

이족보행 휴머노이드 로봇 ‘ROBOTIS MINI’

‘휴머노이드 로봇’, 공상과학영화에서나 보던 로봇이 우리 일상생활에 들어올 날이 얼마나 남았을까. 짐을 나르고, 청소를 하고, 사람을 구하는 구조활동을 하는 등 알아서 여러 가지 미션을 수행하는 모습은 아직까지도 낯설다. 이번 전시장에는 이족보행 로봇들이 다수 전시됐는데 그 가운데 사람 종아리만한 미니로봇이 눈에 띄었다. (주)로보티즈에서 만든 이족보행 휴머노이드 로봇 ‘ROBOTIS MINI’가 그 주인공이었다.

‘ROBOTIS MINI’는 어떤 명령을 받지 않고 스스로 인식하고 행동했는데 앞에 공을 들이대자 인식하고 공을 따라왔다. 공을 가만히 바닥에 놓자 공 앞까지 다가와 공을 차기도 하고, 넘어지면 스스로 다시 일어섰다. 가만히 있다가 앞에 서면 인식하고 말을 걸기도 했다.

(주)로보티즈 장만수 차장은 “휴머노이드 로봇은 자체 제작한 다이나믹셀이라는 액추에이터를 이용해서 만들어진 로봇”이라며 “다이나믹셀은 로봇 전체 몸체를 모듈형으로 손쉽게 구성하고, 네트웍을 통해 전체 내부 시스템을 효율적으로 제어할 수 있는 로봇 구축 솔루션”이라고 소개했다. 이어 “올해 DRC(DARPA Robotics Challenge) 본선 진출 25개팀 중에서 저희의 다이나믹셀을 이용해 로봇을 구축한 팀은 유럽, 미국팀을 포함해 6팀에 이른다”며 다이나믹셀의 우수성을 소개했다.

(주)로보티즈를 간단히 소개하자면 로봇 솔루션을 개발해서 보급하는 회사다. 솔루션이라고 함은 로봇을 만들고 싶어 하는 사람에게 필요한 부품, 그리고 소프트웨어까지 둘 다 모두 상용화해 판매한다. 이 업체가 추구하는 퍼스널로봇 시장은 아직까지 일반인들에게는 낯설다. 장 차장은 “아직은 대학교 연구소나 로봇 전문가들이 로봇시스템을 학습하고 연구하는 용도로 많이 활용하고 있다”면서 “하지만 이제 초·중·고등학교에서 수업에 활용하기도 하고 일반인들도 구입을 하는 등 아직은 작지만 조금씩 저변이 확대되고 있는 상황”이라고 전했다.

이 업체가 제공하는 부품과 오픈 소프트웨어로 어린아이부터 어른까지 상상만 하던 다양한 것들을 실험할 수 있다. 이 업체의 제품들은 현재 세계 60여 나라에서 다양한 분야(Kinetic Art, STEAM Education, Robot Sports, Rescue/Surveillance, Medical/ Military 등)에 사용되고 있다. 장 차장은 “로보티즈는 어린이에겐 창의력을 키워주는 교구를, 전문가들에겐 그들의 창의적 아이디어를 실제 로봇으로 구현할 수 있는 솔루션을 제공한다”면서 “사람들이 ‘로봇으로 뭘 할 수 있을까’ 고민하며 연구할 수 있기를 바란다”고 전했다.

제스처만으로 차량 내부를 조종한다

차량을 운전하고 가다보면 다양한 상황에 직면하곤 한다. 갑자기 전화가 오기도 하고 네비게이션을 클릭해야만 하는 상황도 있다. 그럴 때는 어쩔 수 없이 화면을 클릭하거나 차량내부의 버튼을 찾아 눌러야만 하지만 차량 운행 중에는 순간적으로 시선을 돌리거나 잠깐의 방심이 큰 사고로 이어지곤 한다. 차량 내부를 좀 더 안전하고 편리하게 조작할 수는 없을까. 앞으로는 손을 흔드는 것만으로 차량 내부를 조종할 수 있을 전망이다. 체이시 로보틱스라는 업체가 개발한 센서만 있으면 말이다.

체이시 로보틱스가 적외선 센서를 이용해 차안에서 AVN(Audio, Video, Navigation) 등의 기기들을 손동작 하나로 조작할 수 있는 센서를 개발했다. 체이시 로보틱스 차승엽 대표는 “손을 좌에서 우로 넘기거나 빙빙 돌리는 등 6가지 동작을 인식하는 적외선 센서를 개발했다”면서 “1차원적인 적외선 센서를 가지고 높이차를 알아내 2차원 정보를 인식하게 했다”며 자랑스럽게 말했다. 보통 적외선 센서는 체이시 로보틱스처럼 손을 원으로 빙빙 돌리거나 하는 입체적인 동작은 인식하지 못한다고 전했다.

현장에서는 시뮬레이터에 사람들이 앉아 애플 카플레이와 연동해 제스처만으로 음악 볼륨 조절, 네비게이션 작동 등을 해보며 신기해했다. 차 대표는 “센서가 6가지 동작을 인식하고 차량의 스티어링휠에 있는 리모콘 명령을 대신 보내주는 것”이라며 “스티어링휠 리모콘 기능이 있는 모든 차량에 설치해 당장 사용할 수 있다”고 말했다. 최근에는 경차의 스티어링휠에도 다양한 기능이 장착되니 거의 모든 차에 이 센서만 달면 차량 내부를 제스처만으로 조작할 수 있는 것이다.

차 대표는 “체이시 로보틱스는 지난 17년 동안 개발자의 길을 걸으며 주로 대기업의 연구용역을 해온 회사로 이번에 국가과제를 진행하면서 거의 4년 만에 저렴하면서도 풍부한 인식을 할 수 있는 센서를 만들 수 있게 됐다”면서 “변변치 않은 기술력이지만 조금이라도 힘들고 외로운 이들에게 행복을 선사할 수 있기를 바란다”고 전했다.

체중계, 체성분분석기로 세대교체

집집마다 체중계 하나씩은 가지고 있다. 눈에 띌 때마다 체중계에 올라 몸무게를 확인하고 씁쓸하게 내려오곤 하는 모습이 아직도 눈에 흔하다. 하지만 미래에는 이 체중계를 체성분분석기가 대체할지도 모르겠다. 병원, 헬스장, 한의원 등에서 볼 수 있는 체성분 분석기를 만드는 회사로 유명한 (주)인바디가 체성분
을 분석할 수 있는 스마트밴드를 들고 나왔다. (주)인바디는 헬스케어 시장이 성장하고 있는 상황에서 올 4월 인바디밴드를 출시했다.

이관호 홈헬스사업부 사원은 “인바디밴드는 새롭게 출시한 홈헬스 제품”이라며 “다른 웨어러블 기기의 기능인 만보기, 심박수 등 기본적 기능에 더해 체성분 분석이 손목에서 된다는 것이 장점”이라고 설명했다. 인바디밴드는 피트니스 밴드 기능에 체성분 분석까지 더한 웨어러블 제품이다. 이 사원은 “손목에 착
용한 뒤 손가락을 대면 10초 이내에 체지방률을 확인할 수 있다”면서 “블루투스로 스마트폰과 연결하면 ‘인바디’ 어플리케이션을 통해 근육량, 체지방량, BMI까지 볼 수 있는 것이 특징”이라고 설명했다. 이어 “심박수 측정, 보행수, 보행거리 등으로 소모한 칼로리도 확인할 수 있다”며 “착용하고 잠을 잘 경우에는 수면 상태 및 시간에 대한 정보까지 다양한 정보를 알려준다”고 강조했다.

최근 IT 시장에서는 성장이 점차 둔화 추세를 보이고 있는 스마트폰 산업에 이어 웨어러블 디바이스가 주목받고 있다. 삼성 기어와 애플 워치 등으로 대표되는 스마트 시계, 스마트 안경, 헤드셋, 웨어러블 카메라 등 다양한 형태의 웨어러블 디바이스가 쏟아져 나오고 있다. 한때 사람들의 허리춤에 하나씩 차여있던 ‘만보계’는 ‘스마트밴드’가 대신하고 있다. 한국형 스마트밴드, ‘인바디밴드’가 체성분 분석이라는 특징으로 세계시장에 도전장을 냈다.

코앞으로 다가온 가상·증강현실

페이스북과 구글과 같은 글로벌기업은 말할 것도 없고 그외 많은 기업이 가상·증강현실(VR·AR)에 지속적인 관심을 가지고 투자하고 있다. 구글은 ‘구글글라스’라는 스마트 안경을 만들고 증강현실(AR)의 미래를 보여주고 있다. 스마트폰처럼 안드로이드 운영체제(OS)를 통해 사진도 찍고 인터넷 검색도 하며 길 안내도 받을 수 있다.

(주)라온텍은 이런 가상·증강현실에 사용되는 핵심부품인 ‘마이크로 디스플레이’를 개발해 내놨다. 이광수 라온텍 수석연구원은 “저전력 마이크로 디스플레이 칩셋과 SoC는 고해상도의 영상을 아주 작은 화면에 디스플레이 할 수 있도록 반도체 기술 기반의 wafer와 액정 기술이 결합한 디스플레이로써 가상의 영상을 투영하는 광학부품과 함께 스마트 안경의 핵심 부품”이라고 소개했다. 라온텍이 개발한 마이크로 디스플레이는 실리콘 반도체 웨이퍼를 이용한 것이 특징이다. 이 수석연구원은 “일반 반도체 공정이 아닌 ‘LCoS(Liquid Crystal on Silicon)’라는 기술로 웨이퍼를 자른 뒤 특수 거울과 액정을 올렸다”면서 “손톱만한 작은 크기에서 고해상도를 구현해 냈다”고 설명했다.

이어 “저희가 개발한 마이크로 디스플레이는 가상·증강현실을 보여주는 VR·AR 장치, FPV Goggles,HUD(Head-Up Display) and Pico Projector 등에 장착이 가능하다”면서 “앞으로 많은 VR·AR 장치가 출시될 예정이어서 시장 확대가 기대된다”고 전했다.

지구온난화 물질 이산화탄소 우리 기술로 잡는다

한국에너지기술연구원은 지구온난화 물질인 이산화탄소를 저비용으로 포집할 수 있는 혁신적 CO₂흡수제를 선보였다. 이번 기술 개발로 수입대체효과만도 수십억원에 이를 것이라고 전했다. 이산화탄소 포집 기술의 핵심은 이산화탄소가 굴뚝으로 빠져나가기 전 액체 흡수제를 통과하게 해 혼합 기체 중 이산화탄소만 선택적으로 흡수한 뒤 다시 열을 가해 액체 흡수제는 재생하고, 분리한 이산화탄소는 지하에 저장하는 데 있다.

한국에너지기술연구원은 대표적인 온실가스인 이산화탄소가 대량으로 발생하는 발전소, 제철소 등으로부터 이산화탄소를 효과적으로 흡수·저장하는 기술이다. 한국에너지기술연구원은 기존 시설에 이산화탄소 포집 공정을 설치하는 것만으로 단기간에 대량의 온실가스를 감축 할 수 있고 특히, 바이오가스 공정
에 적용하면 쓰레기, 온실가스를 거의 배출하지 않으면서도 풍력·태양열 등 기후에 영향을 받지 않는 신재생 에너지원(고순도 메탄)으로 탈바꿈 시킬 수 있다고 강조했다.

메탄과 이산화탄소가 분리되고 나면 메탄은 압력에 따라 액화 천연가스(LNG) 도시가스, 고압 천연가스(CNG) 연료, 가스 발전 등에, 이산화탄소는 주변 시설 농가에 제공해 작물의 성장원으로 활용하거나 용접, 탄산음료, 냉매 등으로 다양하게 사용할 수 있다. 이번 기술은 한국에너지기술연구원이 지난 5년간 출연금 주요사업으로 추진한 결과물로 10MW급 이하 중소 규모 상용 이산화탄소 배출 시설에 적용된다.

특히, 이산화탄소 포집 소재 개발에 그치지 않고 독자적으로 기본설계·상세설계·엔지니어링 데이터 및
장비 리스트 등 제반 공정 설계 패키지 기술까지 구축해 기업이 바로 사업장에 적용 가능한 수준으로 연구를 수행했다는 점이 눈에 띈다. 이에 따라 국산 공정 설계 패키지가 없어 외국 업체에 라이선스 비용을 지불해오던 국내 업체들도 외산보다 뛰어난 국산 이산화탄소 포집 공정 기술로 설비를 구축할 수 있게 됐다.

통상적으로 해외에서 화학공정 라이선스를 구매하면 로열티로 20억원 내외가 소요됨을 고려할 때, 2020년까지 CO2 포집 설비를 5기만 건설한다고 가정해도 대략 100억원의 수입대체 효과가 기대된다. 11월25일 한국에너지기술연구원은 이번 이산화탄소(CO2) 포집 공정 기술(KIERSOL)과 공정 설계기술을 국내 중소기업인 ㈜기반에 기술이전 했다고 밝혔다. 연구책임자인 윤여일 박사는 “기술이전 계약을 통해 바이오가스를 국내 신재생에너지의 한 축으로 발돋움시켜 온실가스 감축과 함께 한국을 바이오 메탄 산유국의 지위까지 격상시키는 것이 목표”라고 밝혔다.

중소업체들, 국가과제 기간 너무 짧아

이번 ‘2015 대한민국 산업기술 R&D 대전’에는 소재부품·시스템·창의·에너지·디자인 등 산업기술 R&D 전분야에 걸쳐 차간거리유지, 차선이탈경고 등이 ‘차량 앞 유리에 투영되는 네비게이션’, 새소리·물소리 등 자연의 소리와 LED 간접조명 등이 100% 태양광 전지로 작동되는 ‘에너지 절감형 친환경 소재 블라인드’ 등 최신기술이 선보였다. 산업통상자원부가 지원한 R&D 성과도 한눈에 볼 수 있었다.

국가과제를 수행한 업체들의 애로사항도 많았는데 한 업체관계자는 “실제 상용화 개발을 한다고 하면 연구개발에만 3년 이상 걸리기도 하는데 너무 단기적인 성과를 요구한다”면서 “그렇게 되면 연구원 입장에서는 연구 성과가 나올 수 없고 상용화 된다고 한들 성능에서 부족한 부분이 나타나기 마련”이라면서 국가과제 수행기간을 늘려줬으면 하는 바람을 드러냈다.

또 다른 관계자는 “저희 같은 연구개발을 하는 중소기업 업체들이 시장에서 생존하면서 이렇게까지 연구개발을 할 수 있으려면 국가의 도움을 받지 않으면 절대로 불가능하다”면서 “작은 업체가 많은 인원을 단기간에 투입해서 성과를 내놓을 수는 없기 때문에 단순히 성과 위주만의 평가가 아닌 하나의 주제를 가지고 제품이 될 때까지 꾸준히 연구하고 지원을 받을 수 있는 체제가 필요하다”며 정부의 성과위주의 정책을 지적했다.

현대사회를 살아가는 우리는 스마트 혁명의 시대에 살고 있다. 하루가 다르게 진보하는 기술 속에 세계
곳곳에서 혁신과 아이디어로 무장한 제품들이 등장하고 있다. 이런 가운데 한때 세계 최고의 가전업체였던 일본 소니의 몰락은 우리에게 가져다주는 시사점이 크다. 기술의 진보와 급변하는 정세에 발맞춘 정부정책의 혁신으로 우리의 기술과 제품이 전세계인들을 사로잡기 위해서는 현장의 애로점이 무엇인지를 꼼꼼히 살피는 정책이 필요해 보였다.

MeCONOMY Magazine December 2015