양자정보기술의 발전과 차세대 컴퓨팅 및 의료 기술, 그리고 IT 미디어 산업에 관한 다양한 기술적 혁신 사례 doc_id PCY_201506150331333761_2

김재완 교수는 정보통신기술에서는 현재까지 반도체, 초전도체 등 하드웨어 수준에서만 양자물리학이 사용되어 왔으나, 이제는 소프트웨어, 운영체제까지 그 원리를 활용하게 되면서 양자정보기술 시대가 시작되고 있다고 하였다. 양자물리학의 원리를 적극적으로 활용하는 양자정보과학은 양자컴퓨터, 양자암호, 양자텔레포테이션, 양자 이미징, 양자계측, 양자센서 등 나노기술로는 불가능한 새로운 기술들을 예고하고 있다. 또한 이와 같은 양자물리학을 적용하는 혁신적인 연구개발에 젊은 세대들이 용기와 노력이 필요하다고 강조하였다. 이어 SK텔레콤 종합기술원 최진성 원장은 현대의 정보통신 시대에 해마다 이슈가 되고 있는 정보보안 문제에 대한 해결방안으로 양자기술을 활용하여 개발한 양자암호 통신 장비에 대한 내용을 소개하였다. 현재 정보보안의 핵심기술은 암호화 기술이라 할 수 있는데, 이러한 암호화 기술은 기원전 700여년 전 스키테일이라는 기술에서 시작되었다고 할 수 있다. 이는 막대기에 양피지를 감싸서 글을 쓰고, 이후 정확히 같은 사이즈의 막대기일 경우 그 양피지를 감싸서 글을 해석할 수 있다. 최근 선진국에서 활발히 연구되고 있는 양자물리학 활용분야로는 양자컴퓨터, 양자암호, 양자텔레포테이션 등이 있다. 특히 양자컴퓨터 분야에서는 양자컴퓨터 구현 가능성을 실험으로 증명한 연구팀이 2012년에 노벨물리학상을 수상할 만큼 양자 기술의 미래기여도가 높이 평가되고 있다. 또한 양자암호기술을 통해 절대보안 암호통신을 구현할 수 있어, 금융 및 개인 신용정보가 오가는 금융망, 각종 개인의료정보가 오가는 의료망, 사물인터넷(IoT)으로 생성되는 빅데이터에 대한 정보 등의 보안체계에 기술적인 측면에서 안전성을 제공할 것으로 기대된다. 이와 같이 양자 물리학의 정보통신분야 적용이 하드웨어 수준을 넘어 소프트웨어, 운영체제, 보안 등으로 확장된 연구 개발의 중요성에 대해 국내에서도 인식을 넓혀나갈 필요가 있다. 현재의 컴퓨터는 크게 데이터를 저장하는 부분과 데이터를 처리하는 부분으로 나누어진다. 데이터를 저장하기 위해서는 하드 드라이브(HardDrive)와 플래시메모리(Flash Memory)같은 저장장치가 사용되고, 이러한 저장장치에 저장된 데이터를 처리하기 위해서는 CPU(Central ProcessingUnit)와 DRAM(Dynamicrandom-access memory)이 필요하다. CPU에서 데이터를 처리하기 위해서는 저장장치에 저장되어 있는 데이터를 휘발성 메모리인 DRAM으로읽어 와야 한다. 하지만, 저장장치에서 데이터를 읽어오고 처리된 결과를 다시 저장장치에 저장하는 속도는 CPU에서 데이터를 처리하는 속도에 비해서 상당히 느리다는 문제가 있다. 이렇게 저장장치와 처리에 필요한 메모리가 분리된 구조는 현재 대량으로 생산되고 있는 데이터를 처리하기에 비효율적인 구조이다. 뿐만 아니라, 이러한 이중구조는 전력 소모가 심하다는 단점도 있다. HP는 현재 심각한 경영난을 겪고 있다. 최근 몇 년 사이 매출액과 영업이익 이 모두 급격하게 감소하고 있다. 주력 품목인 서버, 프린터, 잉크 등에서 매출을 올리기 쉽지 않게 된 것이 주요 이유이다. 클라우드 서비스가 발전하면서 서버에 대한 수요가 줄었으며, 소비자들이 프린터를 사용하는 정도도 이전보다 많이 줄었기 때문이다. 경영난 극복의 일환으로 HP는 2012년 이후 4만 명이 넘는 인력을 감축했다. 뿐만 아니라, 효율적인 회사 경영을 위해, 회사를 두개의 부분으로 분리할 계획이다. 프린터와 PC를 담당하는 HP Inc.와 서버와 IT서비스를 제공하는 HP Enterprise로 분리될 것이다. 이러한 위기속에서 HP가 회사의 재기를 위해 과감하고도 전적인 프로젝트를 진행하고 있다. 'The Machine'이라는 프로젝트가 바로 그것이다. HP 리서치팀의 3/4에 해당하는 인력이 이 프로젝트에 참여하고 있을 만큼 이 프로젝트가 HP의 부활을 위해 중요하다고 할 수 있다. The Machine은 이러한 기존의 이중구조가 갖는 문제를 해결하기 위해 설계되었다. 즉, 저장장치와 메모리의 이중구조를 하나로 통합하겠다는 것이다. 이를 위해 HP의 멤리스터(Memristor) 메모리칩을 사용한다. 이와 같이 저장장치와 메모리를 하나로 통합하려는 시도가 지금까지 없었던 것은 아니지만, 비휘발성 메모리 기술의 한계로 실현되지 못했었다. 하지만 HP는 자신들이 만든 멤리스터를 이용한다면, 이것이 가능하다고 말하고 있다. 그러나 아직 준비가 완벽하게 된 것은 아니다. 멤리스터 메모리칩 개발이 완성된 것이 아니며, 저장장치와 메모리가 결합된 멤리스터상에서 돌아갈 수 있는 새로운 형태의 운영체제를 만들어야 하기 때문이다.이를 위해 HP는 'Carbon'이라는 운영체제를 개발 중에 있다. 아직 언제 The Machine 프로젝트가 성공적으로 끝날지 정확하게 예측할 수 없지만, HP는 향후 1,2년 안에 프로토 타입(Prototype)이 나올 수 있을 것이라고 전망하고 있다. 둘째, 안전성이다.일본과 마찬가지로 대부분의 국가에서는 뼈이식 방법으로 자가골이식(자신의 뼈로 이식하는 방법)이 주로 쓰여왔다. 자가골은 동종골(다른 사람 사체에서 추출한 뼈), 이종골(사람이 아닌 동물에서 추출한 뼈), 합성골(인공뼈)에 비해서 인체의 거부반응이 적고 그만큼 이식 후 경과가 좋기 때문이다.하지만 뼈 적출부위에 병균이 감염되거나 채골 부위의 형태가 변화하는 등의 문제점이 존재하여 자가골 이식이 가장 이상적인 뼈이식 방법이라 할 수는 없다.이 때문에 매우 정교하면서 안정성도 갖춘 CT본이 자가골의 대안으로서 주목받고 있다. 셋째, 탁월한 치료효과다. 종래의 인공뼈의 경우 열처리를 하지만 CT본은 열처리를 하지 않기 때문에 체내 뼈와의 유합이 빨라 뛰어난 치료 효과를 낸다. 인공뼈이면서 자가골의 장점까지 갖춘 것이다. ㈜NEXT21K.K.(이하‘넥스트21’)는 도쿄대학, 국립연구개발법인 이화학연구소 등과 함께 연구팀을 구성하여 국립연구개발법인 신에너지·산업기술종합 개발기구(NEDO)의 프로젝트를 통해서 2014년 4월 세계 최초로 3D프린터로 제작하는 주문제작형 인공뼈‘CT본(bone)’을 개발하였다. 그 후 2015년 내에 실용화하겠다는 목표를 1년이란 짧은 시간 내에 달성하였다. 지난 4월 30일 네덜란드 기업 Xiloc과 EU회원국들과 인공뼈 제조·판매에 관한 라이센스 계약을 체결한 것이다.이로써 넥스트 21의 CT본이 EU시장에 진출하게 되었다. 개발 후 1년 만에 실용화는 물론 국제시장 진출이라는 상용화까지 달성한 CT본의 저력은 무엇일까? 첫째, 정교성이다. NEDO 프로젝트를 통해 개발한 CT본은 3D프린터로 제조하는 주문제작형 인공뼈다. 3D프린터로 제작하는 방법은 뼈 내구 구조를 설계할 수 있어 0.1mm 단위까지 형상을 재현할 수 있기 때문에 현재로서 가장 뛰어난 인공뼈 제작 기술이다. 루강 대표는“나는 기자가 아닌 기술을 좋아하는 괴짜(Geek)”라고 본인을 소개하며, 자신이 좋아하는 IT 기술에 대해 자유롭게 글을 쓰라고 기자들을 독려한다. 테크노드 기자들은 O2O, B2C, 하드웨어, 웨어러블 등 본인이 좋아하는 IT분야를 맡아 글을 쓰고 있다. 테크노드에는 현재 27명의 직원들이 있고, 13명이 기자이다. 테크노드 기자 중에는 기자 출신이 아닌 기자도 많다. 테크노드는 기사 뿐만 아니라 스타트업 채널인 TechNode TV를 통해 테크노드 주최의 행사 및 스타트업 인터뷰 동영상을 제공한다. 동영상 중 ‘Silicon Valley Heartbeat’는 매주 1회 방송이 되는데 Y-Combinator, Draper University와 같은 실리콘밸리의 유명한 기관을 방문·취재하는 프로로 인기가 많다. 테크노드는 성공적인 스타트업을 선발하여 4개월 간 무료로 입주하게 해주며 그 이후에는 선택 하에 사무실 임대를 할 수 있도록 도와준다. 베이징에 있는 더 노드(TheNode)는 작년 1월에 론칭한 이후 성공적으로 운영되고 있다. 테크노드 기자들과 한 공간에서 생활할 수 있기 때문에 협력이 활발히 일어나며, 베이징의 독립 예술가들이 모인 751D-Park에 위치해있어 창조성과 능률이 배가 되는 환경이라고 직원들은 말한다. 테크노드는 올해 5월 상하이에 엑스노드(XNode)를 오픈하면서 한국 스타트업도 선발할 계획에 있다. 테크노드는 올해 하루에 한 개 스타트업을 소개하는 이원(一問이라는애플리케이션을 론칭했다. 이 애플리케이션은 Y-Combinator에서‘Make something people need(사람들이 필요로 하는 것을 만들어라)라는 표어에 착인한 것으로, 문제를 정의하고 그 문제를 해결해 줄 수 있는 스타트업을 소개하는 형식으로 운영한다.