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영국 AI 칩 설계업체 '암(Arm)' 주가, 기업 공개 후 25% 폭등
- '손정의 반도체 기업'으로 알려진 영국 반도체 설계업체 암(ARM)이 14일(현지시간) 나스닥에 성공적으로 데뷔했다. ARM은 상장 첫날 25% 폭등해 투자자들로부터 뜨거운 반응을 얻었다. 뉴욕 주식시장인 나스닥에서 티커 'ARM'으로 거래를 시작했으며, 공모가를 51달러로 정한 뒤 시작된 첫 거래에서 ARM은 공모가 대비 10% 급등한 56.1달러로 거래를 시작했다. 시가총액은 단숨에 650억달러에 육박했다. ARM의 지분 90.6%를 보유하고 있는 일본의 기업 소프트뱅크가 ARM의 미국 증권예탁원증서(ADR) 9550만주를 시장에 공급했다. 상장 첫날 ARM의 주가는 공모가 대비 12.59달러(24.69%) 폭등한 63.59달러로 장을 마감했다. 이번 주가 급등은 올해 기업공개(IPO) 중 최대 규모이며, 2021년 전기 트럭 제조사 리비안(Rivian)의 상장 이후로 가장 큰 규모다. 2016년에 ARM을 320억 달러에 인수한 소프트뱅크는 현재 이 회사의 주식을 약 90%를 보유하고 있다. ARM은 직접 반도체를 생산하는 기업은 아니다. 하지만 현재 애플, 삼성, 엔비디아, 구글 등의 기업들은 ARM의 기술과 지침을 바탕으로 칩을 제작하고 있다. 이러한 기술은 스마트폰, 노트북, 비디오 게임, 텔레비전, 그리고 GPS 장치와 같은 제품들의 핵심 구성요소다. 최근 제출된 서류에 따르면, 애플과 구글, 엔비디아, AMD, 삼성, TSMC와 같은 대기업들이 이번 공모주에 주요 투자자로 참여할 것이라는 의향을 밝혔다. 르네 하스 Arm의 최고경영자(CEO)는 CNN의 리처드 퀘스트와의 대화에서 "오늘은 회사에게 정말 중요한 날"이라면서 "투자자들의 반응이 매우 긍정적이었고, 은행가들의 조언대로 최적의 가격대에서 시작해 그 가격을 뛰어넘는 결과를 얻을 수 있어 매우 만족스럽다"고 밝혔다. 주식 고평가 논란 그러나 ARM은 상장과 동시에 고평가 논란이 불거졌다. 외신에 따르면 시가 총액 600억달러를 기준으로 ARM의 주가수익배율(PER)은 무려 110배에 달한다. 이는 엔비디아의 PER 108배를 상회하는 수치다. 또한, 두 회사 사이에는 분명한 차이가 존재한다. 엔비디아는 이번 분기 순익이 170% 증가할 것으로 전망되지만, ARM의 경우 순익이 크게 증가할 것이라는 예상은 힘들다. ARM의 최고재무책임자(CFO) 제이슨 차일드는 최근 인터뷰에서 반도체 제조업체들로부터의 로열티 수익 증가를 목표로 설정한다고 발표했으나, 전문가들은 이에 대한 의견을 회의적으로 보고 있다. 뉴컨스트럭츠는 ARM의 적정 시가총액을 490억달러로 평가했다. 게다가 분석가들은 ARM의 매출 중 24%를 차지하는 중국 시장의 위험성에 주목하고 있다. ARM이 중국에서는 합작 벤처인 'ARM차이나'를 통해 활동하고 있지만, 내부 경영은 불투명하다. 또 ARM의 실제 통제력에 대해서도 확신이 서지 않아, 이로 인한 위험성이 상존한다는 지적이다.
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영국 AI 칩 설계업체 '암(Arm)' 주가, 기업 공개 후 25% 폭등
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[퓨처 Eyes(3)] 양자 컴퓨터, AI·챗GPT보다 더 큰 기술 혁신 온다
- 미래 기술에서 양자 컴퓨터를 빼고 이야기할 수 없다. 양자 컴퓨터는 독특한 도전과제를 제시하고 전례 없는 연산 능력을 약속하는 최첨단 기술이다. 양자 컴퓨터는 양자역학의 원리를 이용하여 작동한다. 이진 논리(0과 1)와 순차적 계산으로 작동하는 기존 컴퓨터와 달리, 양자 컴퓨터는 무한한 수의 가능한 결과를 나타낼 수 있는 양자 비트, 즉 '큐비트(qubit)'라는 정보 단위를 사용해 계산을 수행한다. 이를 통해 양자 컴퓨터는 양자역학의 확률적 특성을 활용하여 엄청난 수의 계산을 동시에 수행할 수 있다. 인공지능(AI) 챗 GPT보다 더 큰 기술혁신을 몰고 올 것으로 기대되는 양자 컴퓨터의 장점은 첫째, 기존 컴퓨터보다 어떤 작업도 더 빠르게 수행할 수 있다. 양자 컴퓨터에서는 원자가 기존 컴퓨터보다 더 빠르게 움직이기 때문이다. 둘째, 높은 수준의 정밀도로 국가 보안 및 메가데이터 처리에 적합하다. 셋째, 에너지 낭비가 적다. 양자 컴퓨터는 아직 초기 단계에 있지만 암호화부터 신약 개발에 이르기까지 다양한 분야에 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있다. 양자 컴퓨터를 사용하면 부작용이 적고 더 효과적인 신약을 개발할 수 있다. 또한 IT 보안의 주요 도전 과제이기도 하다. 연구자와 기술 기업은 양자 컴퓨터의 성능을 견딜 수 있는 새로운 암호화 방법을 모색해야 한다. 여기에는 새로운 암호화 알고리즘을 개발하거나 양자역학의 원리를 사용하여 '양자 암호화'로 알려진 것을 만드는 게 포함될 수 있다. 프랑스 일간 경제지 라 트리뷘(LATRIBUNE)에 따르면 2030년까지 2000~5000대의 양자 컴퓨터가 작동할 것으로 보인다. 이 매체는 양자 컴퓨터 퍼즐에는 많은 조각이 있기 때문에 가장 복잡한 문제를 처리하는 데 필요한 하드웨어와 소프트웨어는 2035년 이후에나 존재할 수 있다고 전망했다. 또 대부분의 기업은 2035년까지 양자 컴퓨터를 통해 상당한 가치를 창출할 수 없겠지만, 일부 기업은 향후 5년 동안 이득을 볼 수 있을 것으로 내다봤다. 양자 컴퓨터 시장 규모는 2022년 약 10억 달러에서 2030년 80억 달러로 증가할 것으로 추정된다. 퓨처 아이즈에서는 양자 컴퓨터 작동 원리와 금융이나 생명공학, 공급망 등의 적용 분야, 향후 양자 컴퓨터 개발 과제 등을 점검해본다. 양자 컴퓨터의 작동 원리 1) 중첩 양자컴퓨터의 '중첩(Quantum superposition)'은 양자역학의 기본 원칙 중 하나로, 양자시스템이 두 개 이상의 상태를 동시에 가질 수 있다는 개념을 의미한다. 전통적인 컴퓨터에서 비트는 0 또는 1의 값을 갖는다. 그러나 양자컴퓨터에서 '큐비트'는 중첩의 원칙 덕분에 0과 1의 상태를 동시에 가질 수 있다. 이러한 특성은 양자컴퓨터가 복잡한 계산을 전통적인 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 수행할 수 있게 해준다. 2) 양자 얽힘 양자 얽힘은 큐비트가 서로 결합하여 한 큐비트의 상태가 다른 큐비트의 상태에 즉각적으로 영향을 미칠 수 있게 함으로써 큐비트 사이의 거리에 관계없이 큐비트를 연결할 수 있게 한다. 이 특성 덕분에 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터보다 복잡한 문제를 더 효율적으로 해결할 수 있다. 3) 양자 게이트 양자 게이트는 큐비트 집합에서 수행할 수 있는 연산이다. 양자 게이트는 고전 컴퓨팅의 논리 게이트와 유사하지만, 중첩과 얽힘 덕분에 양자 게이트는 가능한 모든 입력을 동시에 처리할 수 있다. 양자 컴퓨터의 적용 잠재력 양자 컴퓨터의 잠재력은 방대한 양의 정보를 병렬로 처리할 수 있어 기존 컴퓨터에 비해 계산 능력이 기하급수적으로 증가한다는 데 있다. 기존 컴퓨터는 한 사람의 경주 결과를 계산할 수 있지만, 양자 컴퓨터는 서로 다른 경로를 가진 수백만 명의 참가자가 참여하는 경주를 동시에 분석하고 확률 기반 알고리즘을 사용하여 가장 가능성이 높은 우승자를 결정할 수 있다. 양자 컴퓨터는 특히 여러 가지 확률적 결과가 나오는 최적화 문제와 시뮬레이션을 해결하는 데 적합하며 물류, 의료, 금융, 사이버 보안, 날씨 추적, 농업 등의 분야에 혁신을 가져올 수 있다. 양자 컴퓨터의 영향력은 지정학까지 확장되어 전 세계적으로 힘의 역학 관계를 재편할 수 있다. 양자 컴퓨터는 금융과 생명공학, 공급망 등 많은 산업 분야에 혁신을 가져올 것이다. ◇ 금융 금융 및 투자 산업은 양자 AI(퀀텀 AI)의 혜택을 크게 받을 수 있는 분야 중 하나다. 대량의 데이터를 실시간으로 분석할 수 있는 양자 AI 알고리즘은 금융회사가 보다 정보에 입각한 투자 결정을 내리고 리스크를 보다 효과적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 양자 AI는 시장 동향을 분석하고 주식, 채권 및 기타 금융상품의 움직임을 예측하는 데 사용될 수 있다. 이는 투자자가 투자 시점에 대해 더 많은 정보를 바탕으로 구매, 판매 또는 보유 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있다. 또한 금융회사가 새로운 투자 기회를 파악하는 데도 도움이 될 수 있다. 양자 AI 알고리즘은 대량의 데이터를 분석하여 새로운 트렌드와 성장 가능성이 있는 산업을 파악할 수 있다. 이를 통해 투자자는 새로운 산업의 초기 단계에 진입하고 잠재적으로 상당한 투자 수익을 얻을 수 있다. ◇ 생명공학 양자 AI는 유전자 데이터와 기타 복잡한 의료 정보를 분석할 수 있는 능력을 통해 질병에 대한 새로운 치료법과 치료법을 찾아내는 데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 양자 AI는 대량의 유전자 데이터를 분석하여 암과 같은 질병의 근본적인 원인을 파악하는 데 사용될 수 있다. 이는 연구자들이 이러한 질병을 유발하는 특정 유전자 돌연변이를 표적으로 하는 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다. 또한 의료진이 환자 개개인에게 맞춤화된 치료를 제공하는 데 도움이 될 수 있다. 양자 AI 알고리즘은 환자의 유전자 데이터를 분석하여 해당 환자의 특정 질환에 가장 효과적인 치료법을 찾아낼 수 있다. 이를 통해 의료진은 보다 효과적인 치료를 제공하고 환자 치료 결과를 개선할 수 있다. ◇ 공급망 및 물류 물류 및 공급망 관리는 양자 AI의 혜택을 크게 받을 수 있는 또 다른 분야다. 복잡한 물류 네트워크를 최적화함으로써 기업은 비용을 절감하고 효율성을 개선할 수 있다. 양자 AI는 배송 경로와 배송 시간을 분석하여 가장 효율적인 상품 운송 방법을 파악하는 데 사용될 수 있다. 양자 AI 알고리즘은 판매 데이터 및 기타 요인을 분석하여 제품 수요를 예측하고 기업이 재고 수준을 최적화할 수 있도록 도울 수 있다. 이를 통해 기업은 낭비를 줄이고 수익성을 개선할 수 있다. ◇ 기후 및 환경 모델링 양자 AI는 기후 및 환경 모델링에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 연구자들은 대량의 환경 데이터를 분석함으로써 기후 변화의 영향을 더 잘 이해하고 그 영향을 완화하기 위한 전략을 개발할 수 있다. 양자 AI는 위성 데이터를 분석하여 해수면 변화를 추적하고 해수면 상승이 해안 지역 사회에 미치는 영향을 예측하는 데 사용될 수 있다. 또 기상 조건을 분석하고 허리케인이나 토네이도와 같은 자연재해의 발생 가능성을 예측하는 데에도 사용될 수 있다. 양자 컴퓨터의 개선점 양자 컴퓨터는 큐비트 수정과 양자 오류 등의 수정, 양자 알고리즘 개발 등이 문제점으로 거론된다. 이를 개선하면 양자 컴퓨터는 상상할 수 없는 혁신적인 단계로 접어들 것으로 보인다. 1) 큐비트 개선 양자 컴퓨팅의 기본 단위인 큐비트는 고전적인 비트에 해당한다. 연구자들은 양자 정보를 보다 안정적으로 저장하고 조작할 수 있는 더 안정적이고 일관된 큐비트를 개발하기 위해 노력하고 있다. 초전도 큐비트, 갇힌 이온 기반 큐비트, 광자 기반 큐비트 등 다양한 기술이 연구되고 있다. 2) 큐비트 수 증가 양자 계산의 규모와 복잡성은 사용 가능한 큐비트 수에 따라 달라진다. 연구자들은 더 강력한 양자 알고리즘을 실행하기 위해 큐비트 수를 크게 늘리고자 한다. 큐비트 수가 많은 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 접근할 수 없는 계산을 수행할 수 있게 해준다. 3) 양자 오류 수정 양자 시스템은 노이즈, 간섭, 불안정성 등의 요인으로 인해 오류가 발생하기 쉽다. 양자 오류 수정은 양자 오류를 감지하고 수정하는 기술을 개발하여 실제 시스템에서 양자 계산의 신뢰성을 보장하는 것을 목표로 하는 활발한 연구 분야다. 4) 양자 알고리즘 연구원들은 양자 컴퓨터에서 실행되도록 설계된 특정 알고리즘을 개발하기 위해 노력하고 있다. 이러한 알고리즘은 양자 속성을 활용하여 기존 알고리즘보다 복잡한 문제를 더 빠르게 해결한다. 유망한 양자 알고리즘의 예로는 쇼 인수분해 알고리즘, 그로버 검색 알고리즘, 양자 시뮬레이션 알고리즘 등이 있다. 5) 양자 머신 러닝과 양자 인공 지능의 사용 연구자들은 양자 시스템의 고유한 특성을 활용할 수 있는 새로운 머신러닝 및 인공 지능 알고리즘을 개발하기 위해 양자 컴퓨팅의 활용을 모색하고 있다. 6) 양자 클라우드 서비스의 부상 큐비트 수와 일관성 시간이 증가함에 따라 많은 기업이 사용자에게 양자 클라우드 서비스를 제공하여 자체 양자 컴퓨터를 구축하지 않고도 양자 컴퓨팅의 성능을 이용할 수 있도록 하고 있다. 7) 양자 오류 수정의 발전 양자 컴퓨터를 실질적으로 유용하게 사용하려면 계산 중에 발생하는 오류를 최소화하는 양자 오류 수정 기술이 필요하다. 이 목표를 달성하기 위해 많은 새로운 기술이 개발되고 있다. 양자 컴퓨팅은 아직 개발 초기 단계에 있으며, 널리 사용 가능하고 상업적으로 실행 가능한 양자 시스템이 현실화되려면 많은 기술적 과제를 극복해야 한다. 하지만 이러한 혁신 분야의 지속적인 발전은 가까운 미래에 양자 컴퓨팅에 대한 흥미로운 전망을 열어줄 수 있다. 양자 컴퓨팅은 새로운 논리 패러다임으로 인해 프로그래밍에 완전히 다른 접근 방식이 필요하다. 이 기술의 잠재력을 효과적으로 활용하려면 불확실성과 반복적인 휴리스틱 접근 방식을 수용하는 것이 필수적이다. 그러나 양자 컴퓨팅의 한 가지 중요한 과제는 오류 확률을 높이지 않고 여러 큐비트를 연결해야 한다는 점이다. 이는 양자 컴퓨팅 기술의 상업적 성장을 가로막는 중요한 장애물로 남아 있다. 양자 상태를 저하시키는 디코히어런스를 피하기 위해 큐비트를 실제 환경으로부터 격리해야 한다는 현실적인 제약이 있다. 현재는 극도로 낮은 온도로 냉각하는 것이 격리에 사용된다. 현재 진행 중인 연구에서는 양자 프로세서의 확장성과 상업적 실용성을 높이기 위해 포토닉스 및 다양한 소재를 포함한 다양한 방법론을 모색하고 있다. 또한 양자 컴퓨터는 '1000큐비트'의 강력한 성능이 필요하다. 지난 10년 동안 양자 컴퓨팅은 괄목할 만한 발전을 이루었다. 예를 들어 IBM은 2017년에 50큐비트 칩을 출시했으며, 2019년에는 특정 계산에서 가장 빠른 기존 슈퍼컴퓨터를 능가하는 성능을 보였다고 주장했다. 1000큐비트 양자 컴퓨터 개발 경쟁이 이미 진행 중이며, 더 많은 발전이 기대된다. 양자 컴퓨터의 잠재력을 최대한 발휘하려면 오류 수정 큐비트의 개발이 필수적이다. 현재의 양자 프로세서는 하나의 오류 수정 큐비트를 구현하기 위해 상당한 수의 표준 큐비트가 필요한 경우가 많다. 그러나 이 문제는 향후 몇 년 내에 해결될 것이라는 낙관적인 전망이 나오고 있다. 현재 거론하는 양자 컴퓨터에 대한 단기적인 전망은 과장된 것일 수 있지만, 장기적인 결과는 판도를 바꿀 가능성이 높다. 다양한 분야에서 전 세계적으로 관심이 높아지면서 상당한 자본이 투입되고 있으며, 향후 몇 년 동안 놀라운 실용적 혁신이 이루어질 수 있는 기반을 마련하고 있다. 양자 컴퓨터는 전례 없는 연산 능력을 제공하고 다양한 산업과 분야에 혁명을 일으켜 세상을 변화시킬 수 있는 가능성을 지니고 있다. 아직 해결해야 할 과제가 남아 있지만, 양자 기술의 지속적인 발전은 언제든 획기적인 발전이 일어날 수 있음을 시사한다. 양자 컴퓨터의 잠재력을 활용하면 모든 첨단 기술 중에서 가장 영향력 있는 기술이 되어 우리 사회에 큰 발전을 가져올 것으로 기대된다.
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[퓨처 Eyes(3)] 양자 컴퓨터, AI·챗GPT보다 더 큰 기술 혁신 온다
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로봇공학, 맞춤형 학습 제공으로 교육 환경 혁신
- 교육과 로봇공학은 서로 긴밀하게 연관되어 있다. 로봇공학은 교육 방법론에 로봇 기술을 결합해 교육 환경을 혁신하고 학습 효과를 높이는 데 활용된다. 과학 전문 매체 애널리틱스 인사이트(Analytisc Insight)는 2023년에 로봇공학의 발전 덕분에 학생들이 최첨단의 교육 경험을 누릴 수 있게 되어 교육 분야에 새로운 시대가 열렸다고 최근 보도했다. 이 매체는 올해 교육 분야에서 로봇공학이 교육과 창의력을 높이는 10가지 방법을 제시했다. 1. 맞춤형 학습 로봇공학이 교육 분야에서 주목받는 기여 중 하나는 바로 맞춤형 학습이다. 맞춤형 학습은 각 학생의 학습 능력과 목표를 고려해 개별적인 학습 계획을 세우고, 교육 자료를 최적화한다. 디지털 기술을 통해 학습 환경을 맞춤 설정하고, 학습 과정을 지속적으로 추적하여 개선해 나간다. 학생마다 다른 피드백을 제공하여 학습의 방향성을 미세 조정한다. 인공지능을 탑재한 로봇은 학생의 개별적인 필요에 맞춰 교육을 제공한다. 이로 인해 모든 학생이 동등한 교육 기회를 가지며, 이해도와 기억력을 향상시킬 수 있다. 2. STEM 교육의 활성화 STEM 교육은 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학 (Mathematics) 분야의 통합 교육을 말한다. 이 교육은 학생들의 과학적, 기술적 능력 개발과 함께 문제 해결 능력을 향상시킨다. 로봇은 학생들에게 이론을 실제로 적용하는 실습 기회를 제공한다. 이러한 접근 방식은 STEM 분야에 대한 학생들의 관심을 높여, 미래의 직업 준비에 더욱 도움을 준다. 3. 코딩과 프로그래밍 스킬 현대의 디지털 시대에서 코딩과 프로그래밍 능력은 더욱 중요해지고 있다. 레고 그룹에서 만든 '마인드스톰(LEGO Mindstorms)'은 로봇 제작 및 프로그래밍을 통해 다양한 작업을 수행하게 한다. 또 교육용 로봇 플랫폼으로 설계된 '라즈베리파이(Raspberry Pi)'는 학생들의 코딩 교육에 인기 있는 도구로 자리 잡았다. 이런 도구들은 프로그래밍의 진입 장벽을 낮춰 다양한 연령대의 학습자들이 쉽게 접근할 수 있게 만든다. 4. 비판적 사고력 강화 로봇은 실제 세계의 시나리오를 통해 학생들의 비판적 사고력을 강화한다. 이를 통해 학생들은 문제를 깊게 분석하며, 혁신적인 해결책을 찾아내고 변화하는 상황에 적응하는 능력을 키운다. 이 경험은 교실을 넘어서서도 유용하게 활용될 수 있는 문제 해결 능력을 학생들에게 배움의 기회로 제공한다. 5. 접근성과 포용성 강화 로봇 기술은 장애를 가진 학생들까지 포함하여 더 포괄적인 교육 환경을 제공한다. 특수 교육이 필요한 학생들에게 로봇은 맞춤 지원을 통해 그들이 본인의 속도와 방식에 맞게 학습하도록 돕는다. 이렇게 포용성을 강화함으로써 모든 학생에게 평등한 교육의 기회를 제공하는 중요한 단계를 밟게 된다. 6. 가상 학습 동반자 디지털 교육의 확산에 따라, 로봇 기반의 가상 학습 동반자는 중요한 역할을 시작하게 되었다. 학생들이 느낄 수 있는 외로움이나 고독감을 해소하는 데 도움을 주며, 학습을 상호작용적으로 만들어 학생의 동기를 부여하고 온라인 교실 참여를 높인다. 7. 교사 보조 로봇은 교사를 대체하는 것이 아닌, 그들의 업무를 지원하고 보완하는 역할을 한다. 숙제 채점, 교실 자원 관리, 학생 관리 등의 업무를 로봇이 수행하게 되면 교사는 학생들의 교육과 멘토링에 더욱 집중할 수 있다. 8. 문화와 언어 교육 로봇은 문화와 언어 교육에서 몰입도 높은, 상호작용적인 경험을 제공한다. 언어 교육 로봇은 학생들이 의미 있는 대화를 나누게 하여 언어 능력을 향상시키는 동시에 다른 문화에 대한 이해를 깊게 한다. 이 로봇들은 현실 세계 상호 작용을 시뮬레이션 하여 언어의 장벽을 줄이고 다양한 문화에 대한 이해를 높이게 함으로써, 학생들이 글로벌한 사회에서 더 잘 연결될 수 있게 도와준다. 9. 팀워크와 협력 강화 현대의 직장에서는 팀으로의 협업 능력이 중요한 역량 중 하나이다. 로봇은 학생들에게 프로젝트를 통한 협업의 중요성을 실감하게 해주며, 이를 통해 의사소통 및 협업 능력을 향상시키도록 도와준다. 이는 현대 사회에서 성공하기 위한 필수 기술을 갖추는 데에 기여한다. 10. 미래 직업을 위한 준비 교육 분야의 로봇공학은 학생들에게 최신 기술의 트렌드를 직접 경험하게 해 줌으로써 미래의 직업에 대비할 수 있게 한다. 로봇 관련 공모전이나 프로젝트 중심의 학습을 통해, 학생들은 기술 중심의 직업 시장에서 요구되는 핵심 능력과 경험을 얻게 된다. 이와 같이 로봇공학은 현재 교육 분야의 변화를 주도하고 있다. 맞춤형 학습에서부터 미래 직업 준비에 이르기까지, 로봇은 학생들의 학습 방식과 그들이 세상과 어떻게 상호작용하는지를 새롭게 정립하고 있다. 기술의 발전에 힘입어, 로봇공학은 교육 분야에서의 중요성을 지속적으로 확대하며 학습자들에게 밝고 혁신적인 미래의 가능성을 제시하고 있다. 이런 변화를 적극적으로 받아들이는 교육자와 기관들은 끊임없이 발전하는 세상에서 학생들이 성공적으로 나아갈 수 있도록 지원할 수 있다.
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로봇공학, 맞춤형 학습 제공으로 교육 환경 혁신
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AI가 바라 본 디스플레이 향후 50년, AR·VR 통합…무료 지각장치 시대 도래
- 디스플레이 산업이 50년의 역사를 거둔 가운데, 다음 50년은 "New FPD(Free Perception Device, 무료 지각장치)" 시대가 될 전망이다. 이 주제에 대한 해답은 일본의 기술 매체, 엑스테크가 ‘AWE USA 2023(Augmented World Expo)’에서 해답을 찾았다. 전시회에는 이스라엘 IT기업 사이트풀(Sightful)이 AR 노트북 데모를 선보였으며, 애플(Apple)은 비전 프로(Vision Pro)를 통해 New FPD 시대의 디스플레이 트렌드를 조명했다. AWE는 AR(증강현실), VR(가상현실), XR(확장현실) 관련 기업들이 참여하는 세계 최대 가상융합기술 전시회로, 이번에는 5월 31일부터 6월 2일까지 미국 캘리포니아에서 개최됐다. 엑스테크는 이 전시회에서 디스플레이 산업의 전망을 소개하며, 'New FPD' 시대가 다가오고 있음을 강조했다. 디스플레이 필요 없는 AR 글라스 엑스테크는 사이트풀이 선보인 AR 노트북을 평가했다. 이 기기는 AR 글라스를 착용하기만 하면 여러 모니터 화면이 가상으로 등장하며, 키보드를 통해 이 화면들을 자유롭게 조작할 수 있다. 따라서 별도의 디스플레이가 필요 없다. 한편, 애플은 'AWE-USA 2023'에 이어 'WWDC23'에서 차세대 AR 헤드셋 '애플 비전 프로(Apple Vision Pro)'를 공개했다. 엑스테크에 따르면, 이 제품이 대중화되면 전통적인 디스플레이는 물론, 키보드와 컴퓨터 본체도 필요 없어질 것이다. 애플 비전 프로는 초소형 유기발광다이오드(OLED)인 마이크로 OLED를 탑재하고 있어, 4K(가로 해상도 약 4000픽셀)의 높은 해상도로 현실감 있는 영상을 제공할 것으로 전망된다. 디스플레이는 2000년대까지는 주로 대화면 액정화면이 주류를 이루었고, 2010년대부터는 소화면이 강세를 보이며 발전해왔다. 이러한 변화 속에서도 스마트폰과 스마트 워치는 여전히 '평면 디스플레이(Flat Panel Display)'를 통해 이미지를 표현하고 있다. 무엇보다 중요한 것은, 앞으로의 디스플레이가 AR 및 VR을 통해 공중에 나타나게 될 것이라는 점이다. 이러한 혁신적인 디스플레이는 'New FPD'로 칭해지며, 디스플레이 산업의 향후 주요한 발전 방향이 될 것으로 예상된다. 특히, 2023년 애플은 미래의 스마트폰을 대체할 가능성이 있는 AR 글라스를 선보였다. 이것은 2023년이 '디스플레이 새 시대의 개막'으로 기록될 수 있다는 점을 엑스테크 매체는 강조했다. AR과 VR 해결사 '비디오 패스 스루' 그렇다면 디스플레이의 미래는 어떠한 모습일까? 최근 주목받는 생성 AI를 활용하여 다양한 AR/VR 기술과 산업 트렌드에 대해 물었을 때 "AR과 VR은 결국 통합될 것"이라는 예상 가능한 답변을 받았다. VR은 사용자를 완전히 가상의 세계에 빠트리는 반면, 현실을 볼 수 없다는 제한점이 있다. 이 문제를 해결하기 위한 기술이 비디오-패스스루(Video-Passthrough)이다. VR 장치에 카메라를 탑재하여 현실과 가상을 동시에 보여주는 이 기술은 미래 디스플레이의 중요한 발전 방향으로 보인다. 생성 AI는 '디스플레이의 미래'에 대해 "다양한 기술들이 서로 경쟁하며, 통합 기술이 출현해 시너지를 만들 것"이라고 예상했고, 이를 SID/Display Week 2023에서도 확인할 수 있었다. 엑스테크의 분석에 따르면, "퀀텀닷은 LCD, OLED, 마이크로 LED 등 모든 디스플레이 기술에서 핵심적인 요소로 작용하며, 퀀텀닷을 활용하면 성능 향상 효과가 크다"라고 말했다. LCD에서는 이미 하이엔드 제품에 사용되고 있으며, 삼성디스플레이에서 개발한 QD-OLED도 시장에 나와 있다. 더욱이, QD와 마이크로 LED의 조합, 그리고 OLED를 대체할 수 있는 QD-EL의 개발도 진행 중에 있다.
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AI가 바라 본 디스플레이 향후 50년, AR·VR 통합…무료 지각장치 시대 도래
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일본 벤처기업, '지렁이 근육' 모방 배관검사 로봇 개발
- 일본 중앙대 출신의 벤처기업 '솔라리스'가 배관의 깊은 곳까지 접근 가능한 지렁이 근육을 모방한 로봇 '수하'를 선보였다. 기술 전문 매체 와이어드에 따르면 이 로봇은 얇고 유연한 초음파 센서를 갖추고 있어 배관 내부의 노후화된 부분을 정밀하게 파악할 수 있다. 배관은 공장 설비나 도시 인프라에서 중요한 역할을 하는데, 내부의 노후화나 열화가 진행되면 큰 사고로 이어질 수 있다. 따라서 깊숙한 곳까지 정확하게 검사하는 것이 중요하다. 검사 목적으로 배관을 일시적으로 잘라내면 내부를 육안으로 확인할 수 있지만, 시간이 오래 걸리기 때문에 실용성이 떨어진다. 현재는 파이버스코프를 이용해 내부를 확인하는 방식이 주를 이루지만, 깊은 곳까지 완벽하게 검사하기에는 한계가 있다. 외부에서 밀어 넣는 힘만으로는 파이버스코프가 커브에 막혀 깊은 곳까지 도달할 수 없는 문제가 있었다. 솔라리스가 개발한 '수하(Sooha)'는 지렁이의 움직임을 모방한 로봇으로, 깊은 배관 내부까지 접근이 가능하다. 특히 '인공 근육' 기술을 활용하여 지렁이처럼 연동운동을 구현, 배관 내부의 좁은 공간에서도 움직일 수 있다. 지렁이 모방 '인공 근육' 로봇 수하의 가장 큰 특징은 지렁이의 이동 매커니즘을 모방한 것이다. 좁은 공간에서 효과적으로 움직일 수 있어, 배관과 같은 한정된 공간에서의 움직임에 최적화되어 있다. '연동운동'이라고 불리는 지렁이의 이동 메커니즘은 근육의 마디마디가 연결된 몸이 부분적으로 수축과 팽창을 반복하는 동작을 조합한 것이다. 지렁이가 움직일 때는 먼저 몸의 앞쪽 마디가 수축한다. 그 다음 앞쪽의 마디가 늘어나는 것과 거의 동시에 뒤쪽의 마디가 수축한다. 그러면 수축한 마디보다 뒤쪽에 있는 마디 전체가 앞으로 당겨진다. 이런 일련의 동작을 반복하면서 지렁이는 점차 앞으로 나아간다. 연동운동을 모방하기 위해 '수하'에 구현된 것은 고무 튜브를 이어 붙인 '인공 근육'이다. 이 인공 근육은 로봇 본체와 마찬가지로 나카무라 교수의 연구 성과에 기반하고 있다. 솔라리스 인공 근육의 마디는 공기가 주입되면 마디의 측면만 부풀어 오른다. 반면 세로축은 팽창하지 않도록 고정되어 있다. 따라서 측면이 팽창하는 힘에 의해 종축이 마디의 중앙으로 당겨지면서 인공근육 마디가 수축하게 된다. 수하의 앞부분에서 뒷부분으로 갈수록 인공근육의 수축을 순차적으로 반복함으로써 연동운동을 모방하고 있다. 이 로봇은 나카무라 타로(中村太郎) 교수의 연구를 바탕으로 개발됐다. 지난 2023년 7월 '울트라 수하(Ultra Sooha)'라는 초음파 센서가 탑재된 콘셉트 모델을 공개하며 주목받았다. 이번에 공개된 로봇은 배관 검사 뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 활용 가능성을 보이고 있다.
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- IT/바이오
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일본 벤처기업, '지렁이 근육' 모방 배관검사 로봇 개발
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한국전기연구원(KERI), 차세대 '리튬황배터리' 개발 성공
- 기존 배터리가 전기 저장만을 목적으로 했다면, 미래의 배터리는 단순 저장을 넘어서 부가가치 있는 화학물질 생산 기능을 갖는 하이브리드 배터리로 변화할 것으로 보인다. 한국의 연구팀은 아연과 망간을 활용해 이러한 하이브리드 배터리를 개발했고, 그 결과 기존 배터리에 비해 10% 이상의 향상된 전압과 에너지 효율을 보였다. 과학·기술 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'에 따르면, 최근 과학자들은 단순 전기 저장 외에도 유용한 화학물질을 생성하는 하이브리드 배터리 시스템의 개발에 성공했다고 발표했다. 이 하이브리드 배터리는 전기 에너지를 저장하는 동시에 유용한 화학물질도 생성한다. 전통적인 2차 배터리는 전극 재료에 전기 에너지를 저장하는 방식을 사용한다. 반면, 레독스 흐름 전지(Redox Flow Battery)는 전극에 연결된 탱크에 보관된 화학물질을 활용한다. 이는 산화와 환원의 화학적 반응을 통해 전자가 전해액을 통해 음극에서 양극으로 이동하며 전기에너지를 발생시키는 원리를 기반으로 한다. 이번에 연구자들이 개발한 하이브리드 배터리는 사용 과정에서 푸르푸랄(나일론 합성에 사용되거나 살충제로 활용되는 액체)을 기반으로 한 니켈 수산화물 배터리이다. 이 배터리는 바이오매스(생물 유기체)에서 추출한 푸르푸랄을 푸르푸릴 알코올이나 푸로산 중 하나로 변환할 수 있다. 푸르푸랄 자체는 농업용 바이오매스에서 흔히 발견되는 오탄당에서 형성되는 작은 분자이며, 다양한 화학 분야에서 중요한 중간체로 사용되는 플랫폼 화학물질로 알려져 있다. 이물질은 푸로산으로 산화될 때 식품 방부제, 약물, 향료 합성의 중간체가 될 수 있으며, 환원될 때는 레진(수지), 향료, 약물의 전구체로서의 역할을 하는 푸르푸릴 알코올로 변환된다. 중국 베이징의 청화대학(Tsinghua University)에서 활동하는 하오홍 두안(Haohong Duan) 박사를 포함한 연구팀은 하이브리드 흐름 배터리를 사용해 두 종류의 부가가치 화학물질을 추출함으로써 배터리 시스템의 비용 효율성을 개선하는 데 성공했다. 기존의 충전식 배터리는 충전 과정에서 전극에 전기를 저장하고, 방전 시에는 해당 전기를 회로로 전달한다. 반면 레독스 흐름 전지라는 다른 타입의 배터리는 특정 화학물질에 전기를 저장하며, 해당 화학물질은 두 상태 사이에서 순환하면서 배터리 내에 계속 보관된다. 한국전기연구원(KERI) 차세대전지연구센터 박준우 박사팀과 부산대학교의 박민준 교수팀은 아연과 망간을 주요 소재로 사용하여 고성능 '레독스 흐름 전지' 기술을 개발했다. 레독스 흐름 전지는 큰 용량 저장이 가능하며, 배기가스를 발생시키지 않아 화재나 폭발 위험에서 상대적으로 안정적이다. 이러한 특성으로 인해 에너지저장장치(ESS) 용도로서 많은 관심을 받는 차세대 전지로 평가받고 있다. 연구자들은 에너지 저장 및 제공과 동시에 추가 화학물질을 생산하는 능력을 결합하여 이를 조사했고, 그 과정에서 흥미로운 결과를 발견하게 되었다고 한다. 양극용 이중 기능성 금속 촉매의 혁신적인 발전이 관찰되었는데, 로듐(백금족 금속의 일종)과 구리를 단일 원자 합금으로 조합하여 만들어진 촉매가 등장했다. 이 촉매는 배터리가 충전될 때 푸르푸랄(전해액 포함)을 푸르푸릴 알코올로 효과적으로 변환하며, 방전 시에는 푸로산을 생성한다. 또한 연구원들은 음극에서 니켈-아연 또는 니켈-금속 수소화물 배터리에서 사용되는 음극 재료와 유사한 특성을 가진 코발트-도핑 수산화니켈 재료를 확인했다. 이러한 조합을 통해 참신한 이중용 배터리 시스템이 개발되었다. 태양 전지로 충전된 이 배터리는 4개를 직렬로 연결하여 사용되며, LED 조명과 스마트폰 등의 장치를 작동시키면서도 지속적으로 푸르푸릴 알코올과 푸로산을 생성한다. 이 화학물질들은 흐름 시스템을 통해 전달된다. 이 새로운 하이브리드 배터리는 일반 배터리와 비교하여 에너지 밀도와 전력 밀도에서 유사한 성능을 보이면서도, 동시에 전력과 부가가치 있는 화학물질을 생산한다는 점이 새로 확인되었다. 1kWh의 에너지 저장 시, 0.7kg의 푸르푸릴 알코올이 생성되고, 0.5kWh의 전력 공급 시에는 1kg의 푸로산이 생산된다. 단, 푸르푸랄은 지속적으로 시스템에 공급되며, 최종 제품은 전해질에서 분리해야 한다. 이 연구팀이 제시한 하이브리드 방식은 2차 전지의 지속 가능성과 경제성을 높이는 첫걸음이지만, 이를 더욱 발전시키기 위한 지속적인 노력이 필요하다.
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한국전기연구원(KERI), 차세대 '리튬황배터리' 개발 성공
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금과 비트코인, 투자의 이중 선택…어느 것이 더 나을까?
- 최근 들어 금과 가상 화폐인 비트코인이 투자의 대안으로 급부상하며 시장의 주목을 받고 있다. 금은 수세기 동안 안정된 투자처로 인정받았다면, 비트코인은 디지털 시대를 대표하는 신세대 투자처로 떠오르고 있다. 금의 가격은 주가나 통화의 변동에 영향을 받지 않는다. 인플레이션 또는 경제 위기의 상황에서도 투자자들의 신뢰를 받아왔다. 오히려, 금융 시장의 혼란으로 다른 자산의 가격이 하락할 때 금의 가격은 상승하는 추세를 보이곤 한다. 이로 인해 포트폴리오의 리스크를 줄이는 헤지 역할도 한다. 전통적인 투자수단 '금' 금의 공급량은 한정적이며, 금은 소진되면 더 이상 생산되지 않는 희귀 자원이다. 더불어 금은 장신구부터 반도체 소재에 이르기까지 다양한 제품에서 활용되므로 그 수요는 계속될 것으로 예상된다. 이러한 특성 덕분에, 금의 가치는 장기적으로 안정적으로 유지될 것으로 전망된다. 하지만 많은 장점에도 불구하고 금의 단점도 있다. 금은 꾸준한 수익을 창출하지만, 일반적으로 수익률이 높지 않아 재산 증식보다는 재산 보존에 더 적합하다. 주식과 같은 다른 자산으로 더 큰 수익을 창출할 수 있는 여지를 확보하기 위해 포트폴리오의 5~10% 이상을 금으로 보유하지 않는 것이 좋다. 또한 실물 금에 투자하는 경우 금을 안전하게 보관하고 보험에 가입해야 하므로 비용이 추가된다. 신세대 투자수단 '비트코인' 비트코인은 최근 기술 애호가와 트렌드 세터들 사이에서 화제의 중심에 있다. 이 비교적 신생 투자 옵션인 비트코인은 중앙은행의 개입 없이 블록체인 기술을 기반으로 하는 가상 자산(암호화폐)으로 2009년 태어났다. 비트코인의 장점으로는 급속한 수익창출을 들 수 있다. 금과 같은 전통적인 자산들은 안정적인 가치를 지녔지만, 비트코인은 그 급격한 변동성으로 때때로 큰 수익을 가져다 준다. 2019년 1월 1비트코인(BTC)이 약 3800달러의 가치를 지녔으나, 2021년 11월에는 약 6만9000달러로 급등해 그 잠재력을 증명했다. 법정화폐와 달리 물리적 형태가 없는 비트코인은 다양한 디지털 플랫폼과 거래소에서 손쉽게 거래할 수 있다. 이러한 편의성은 투자자들에게 큰 매력 포인트로 작용한다. 그러나 비트코인의 높은 변동성은 수익의 잠재력을 가진 반면, 그만큼의 손실 위험도 동반하는 양날의 검으로 작용한다. 때로는 그 가격 변동이 예측하기 어려워, 투자 타이밍이 매우 중요하다. 게다가 비트코인에 관한 지식이 널리 퍼져 있지 않아, 많은 투자자들이 투자에 주저하게 된다. 암호화폐 특유의 전문 용어나 시스템을 이해하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 비트코인의 규제가 미흡한 상황에서 사기 위험도 존재한다. 디지털 지갑이나 개인 키를 분실하면 투자한 자금 전부를 잃을 위험이 있다. 그렇다면 금과 비트코인 중 어떤 투자가 더 나을까. 금과 비트코인 중 하나를 결정할 때는 각각의 장단점을 잘 따져봐야 한다. 전통적인 투자처인 금에 비해 비트코인은 높은 수익과 위험을 동시에 안고 있는 신세대 투자 옵션이다. 투자자는 자신의 투자 스타일과 리스크 허용 범위를 고려해 투자를 결정해야 할 것이다. 어떤 옵션을 선택하든 직접 조사를 하고 전반적인 투자 전략을 염두에 두는 것이 중요하다. 잘 모르겠다면 재무 설계사의 도움을 받는 것도 좋은 방법이다.
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금과 비트코인, 투자의 이중 선택…어느 것이 더 나을까?
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이탈리아 파르메산 치즈에 칩 내장…'디지털 라벨' 넣는다
- 이탈리아 치즈 제조업자들이 파르메산 치즈의 위조 방지를 위해 치즈에 소형 칩을 내장하는 혁신적인 기술을 도입했다. 파르메산 치즈는 전 세계에서 사랑받는 치즈로 주로 파스타나 샐러드에 토핑으로 활용된다. 이 치즈의 인기가 상승하자, 세계 여러 경쟁 업체에서 저렴한 모조품을 생산하기 시작했다. 미국 매체 비즈니스 인사이더는 최근 세계적으로 유명한 치즈 중 하나인 파르메지아노 레지아노 생산자들은 자사 제품의 신뢰성을 보장하기 위해 디지털 라벨을 붙이는 시스템을 도입했다고 전했다. 파르메지아노 레지아노 협회(PRC)는 치즈 제조 과정에 소금 알갱이 크기의 소형 칩을 삽입함으로써 소비자들이 해당 치즈의 원산지를 확인할 수 있는 혁신적인 기술을 시험을 하고 있다. 이 칩은 약 12만 개의 파르메지아노 레지아노 치즈 휠 라벨에 내장되어 있으며 QR 코드 라벨로 스캔 가능한 식품의 원산지와 진위 여부를 확인하는 역할을 수행한다. 유럽 연합이 지정한 특별 보호 조항에 따르면 파르메지아노 레지아노는 유럽 내에서 파르메산이라는 이름을 사용할 수 있는 유일한 치즈로, 이탈리아 북부 지역에 위치한 파르마와 레지오 에밀리아 지방에서만 생산될 수 있다. 파르미지아노 레지아노 협회 회장인 니콜라 베르티넬리는 "디지털 라벨 도입으로 소비자는 안전하게 우리의 치즈를 즐길 수 있게 되었으며, 이로 인해 위조품으로부터 소비자 보호도 강화되었다"라며 자부심을 드러냈다. 베르티넬리 회장은 또한 "우리 협회는 1934년 설립 이래로 국제적으로 우리 치즈의 품질을 알리는 동시에, 유사 제품과의 차별화를 위해 끊임없이 노력해왔다"고 강조했다. 미국은 이탈리아와는 달리 파르메지아노 레지아노에 대한 특별한 보호를 하지 않기 때문에, 위스코신 주 등 다양한 지역에서 '파르메산' 치즈를 제조하고 있다. 파르미지아노 레지아노 협회는 또 지난 2022년에 크래프트 하인즈가 에콰도르에서 '크래프트 파르메산 치즈'로 상표 등록을 시도할 때 이를 막아낸 성과를 보였다. 이를 통해 이탈리아의 파르메지아노 레지아노 치즈는 원산지와 품질을 확보하면서 전 세계 소비자들에게 더욱 신뢰받는 브랜드로 자리매김하고 있다.
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이탈리아 파르메산 치즈에 칩 내장…'디지털 라벨' 넣는다
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