과학 포털 iKAOS

3 Contents

2023 ETRI Technology Report 10 Digital Convergence Research Laboratory Kim Seunghwan

한국전자통신연구원(ETRI) 디지털융합연구소는 정보통신기술(ICT)을 여러 산업에 접목하여 혁신을 선도하고 사회적 문제를 해결하는 데 앞장서고 있습니다. 이곳은 단순히 기술을 개발하는 것을 넘어 교통, 제조, 농축수산 등 다양한 산업의 효율성을 높이고 에너지 관리를 최적화하는 연구를 수행합니다. 특히 건강한 삶을 위한 디지털 바이오 의료와 국방 및 재난 안전 대응을 위한 융합 기술 연구에 집중하고 있습니다. 이러한 디지털 전환의 선두에서 연구소는 국가 경쟁력을 강화하고 국민이 체감할 수 있는 실질적인 변화를 만들어가고 있습니다. 최근 연구소는 국민의 삶과 밀접한 네 가지 대표 성과를 선정하여 집중적으로 추진하고 있습니다. 군집 드론을 활용한 실종자 수색 기술과 로봇과 드론이 연계된 무인 배송 시스템은 공공 안전과 물류 혁신을 실현하는 핵심 기술입니다. 또한 마약 문제를 해결하기 위한 후각 지능 기술과 지하 공동구의 재난을 미연에 방지하는 안전 관리 시스템은 사회적 안전망을 더욱 공고히 합니다. 연구소는 이러한 기술들이 이론에 그치지 않고 일상에서 활용될 수 있도록 실제 현장에서의 실증 과정을 거치며 완성도를 극대화하는 데 주력하고 있습니다. 디지털 융합의 힘은 다양한 전공자들이 모여 발휘하는 시너지에서 나옵니다. 전자, 컴퓨터, 통신 분야의 전문가뿐만 아니라 물리학, 화학, 생물학 등 기초 학문을 전공한 인재들이 한데 모여 창의적인 연구를 수행하고 있습니다. 이들은 각기 다른 산업 분야에 대한 깊은 이해를 바탕으로 기술적 한계를 극복하며 융합 연구를 열정적으로 이어갑니다. 특히 개발된 기술이 실험실에만 머물지 않고 실제 현장에서 즉각 활용될 수 있도록 철저한 실증 검증 체계를 갖추고 있다는 점은 연구소만이 가진 독보적인 경쟁력입니다. 연구소에서 추진 중인 '탑 챌린지 프로젝트'는 미래 산업의 판도를 바꿀 핵심 과제들로 구성되어 있습니다. 먼저 에어 모빌리티 분야에서는 지상 교통 체증을 해결하기 위해 기상 악화나 전파 간섭 등 열악한 환경에서도 안전하게 비행할 수 있는 자율 비행 기술을 개발하고 있습니다. 한편 첨단 바이오 의료 분야에서는 환자의 고통을 줄이기 위해 채혈 없이 혈당을 측정하는 비침습 기술과 암세포를 실시간으로 진단할 수 있는 혁신적인 내시경 기술 연구에 매진하고 있습니다. 이러한 기술적 도전은 인류의 건강한 수명 연장과 이동의 자유를 실현하는 밑거름이 될 것입니다. 디지털 융합은 우리 사회 전 영역에서 혁명적인 변화를 일으키며 새로운 일상을 만들어가고 있습니다. 하지만 기술의 발전은 가짜 뉴스 양산이나 사생활 침해와 같은 예상치 못한 사회적 부작용을 야기하기도 합니다. 따라서 연구소는 기술 개발의 초기 단계에서부터 윤리적 가치를 면밀히 검토하여 이러한 문제들을 최소화하는 데 힘쓰고 있습니다. 기술의 궁극적인 존재 이유는 결국 인류의 행복에 있으며, 디지털융합연구소는 고령화와 기후 변화 등 대외적인 위기에 대응하며 모두가 행복한 미래 세상을 만들기 위해 끊임없는 연구와 노력을 이어갈 계획입니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

생명과학
지구환경과학
융합
공학·기술

[2023 ETRI Technology Report 10] 디지털융합연구소 김승환 소장

디지털 융합은 현대 사회의 혁명적인 변화를 이끄는 핵심 동력입니다. 한국전자통신연구원(ETRI) 디지털융합연구소는 정보통신기술(ICT)을 다양한 산업 분야에 접목하여 혁신을 창출하고, 공공 현안과 사회 문제를 해결하는 데 집중하고 있습니다. 특히 에어 모빌리티를 통한 교통 문제 해결, 농축수산업의 지능화, 에너지 효율 관리, 그리고 디지털 바이오 의료와 국방 안전 등 우리 삶의 전 방위적인 영역에서 기술적 진보를 이끌어내고 있습니다. 이러한 연구는 단순히 기술 개발에 그치지 않고 국가 경쟁력을 강화하는 기반이 됩니다. 올해 연구소는 국민들이 실생활에서 직접 체감할 수 있는 네 가지 대표 성과를 추진하고 있습니다. 군집 드론을 활용한 실종자 수색과 로봇·드론 연계 무인 배송 시스템은 물류와 안전의 패러다임을 바꿀 것입니다. 또한 마약 탐지를 위한 후각 지능 기술과 지하 공동구의 재난 안전 관리 시스템은 사회적 불안 요소를 제거하는 데 크게 기여할 전망입니다. 이러한 성과들은 국민의 삶을 실질적으로 변화시킬 수 있는 체감형 기술로서, 우리 사회가 직면한 다양한 난제들을 해결하고 안전한 일상을 보장하는 핵심 열쇠가 될 것입니다. 디지털융합연구소의 경쟁력은 다양한 학문적 배경을 가진 전문가들의 다학제적 협력에서 나옵니다. 전자공학, 컴퓨터공학, 통신 등 ICT 전공자뿐만 아니라 물리학, 화학, 생물학 등 기초 과학 전문가들이 함께 모여 융합 연구를 수행합니다. 이들은 각기 다른 산업 분야에 대한 깊은 지식을 공유하며 산업, 교통, 의료, 국방 등 복합적인 문제를 해결하기 위해 열정적으로 연구에 매진하고 있습니다. 이러한 다학제적 협력은 기술적 한계를 극복하고 산업 생태계 전반에 새로운 활력을 불어넣어 더 높은 가치를 창출하는 원동력이 되고 있습니다. 미래를 대비하는 '탑 챌린지 프로젝트'는 에어 모빌리티와 디지털 바이오 의료 분야에 초점을 맞춥니다. 에어 모빌리티 연구는 지상 교통 체증을 해결하기 위해 자율 비행 기술을 고도화하며, 악천후나 전파 간섭 등 극한 상황에서도 안정적인 비행을 가능케 합니다. 한편, 디지털 바이오 의료 분야에서는 채혈 없이 혈당을 측정하는 비침습 기술과 실시간 암 진단 내시경 기술을 개발하고 있습니다. 이는 건강한 100세 시대를 실현하고 인류의 보건 환경을 획기적으로 개선하여 삶의 질을 높이는 데 목적이 있으며, 고령화 사회의 대안으로 주목받고 있습니다. 초지능과 초연결로 대변되는 제4차 산업혁명은 국가 시스템과 사회 전 영역에서 거대한 변화를 일으키고 있습니다. 하지만 기술의 급격한 발전은 가짜 뉴스 양산이나 프라이버시 침해와 같은 윤리적 부작용을 야기하기도 합니다. 따라서 연구 초기 단계부터 이러한 사회적 문제를 면밀히 검토하고 윤리적 기준을 마련하여 부작용을 최소화하는 노력이 반드시 병행되어야 합니다. 결국 디지털 융합의 궁극적인 지향점은 기술 발전을 통해 인류의 행복한 미래를 설계하고, 사회 전반의 안전과 지속 가능한 번영에 기여하는 것입니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

물리학
화학
생명과학
융합
공학·기술

EOST2021 오픈소스 비행제어컴퓨터 PX4 기반의 군집 드론 시스템 개발

군집 드론 기술은 다수의 비행체가 충돌 없이 정교하게 협동하는 고난도의 항공우주 기술입니다. 초기 연구는 주로 시뮬레이션에 의존하는 경향이 있었으나, 실제 환경에서의 검증을 위해 상용 기체를 활용한 실전적인 연구가 점진적으로 확대되었습니다. 하지만 상용 제품은 내부 소스 코드가 공개되지 않아 고도 측정 센서 간의 주파수 간섭 문제와 같은 치명적인 기술적 한계를 해결하는 데 막대한 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었습니다. 이러한 경험은 단순히 기체를 구매하여 운용하는 단계를 넘어, 개발자가 직접 제어 알고리즘을 수정하고 최적화할 수 있는 독자적인 오픈 소스 시스템 구축의 필요성을 절실히 느끼게 하는 계기가 되었습니다. 이러한 폐쇄적인 시스템의 한계를 극복하기 위해 대안으로 떠오른 것이 바로 오픈 소스 비행 제어 시스템인 PX4입니다. 스위스 취리히 연방 공과대학에서 시작된 이 시스템은 객체 지향 설계를 바탕으로 각 모듈 간의 독립성을 철저히 보장하는 구조를 갖추고 있습니다. 특히 BSD 라이선스를 채택하여 기업들이 코드를 수정하더라도 결과물을 강제로 공개할 의무가 없다는 점이 산업계의 폭발적인 참여를 이끌어냈습니다. 이를 통해 전 세계의 개발자들은 자신의 관심 분야에만 집중하여 기능을 개선하고 공유할 수 있게 되었으며, 이러한 집단 지성은 드론 소프트웨어 생태계의 비약적인 성장을 견인하는 핵심 동력이 되었습니다. PX4 생태계는 리눅스 재단의 드론코드(Dronecode) 프로젝트를 통해 더욱 공고해졌으며, 인텔과 퀄컴 등 글로벌 기술 기업들이 대거 참여하며 표준화된 플랫폼으로 자리 잡았습니다. 이후 전문적인 관리를 담당하는 기업들이 설립되면서 시스템의 비행 안정성이 비약적으로 향상되었고, 기존의 저속 통신 한계를 극복한 고속 데이터 전송 기술이 도입되었습니다. 이러한 기술적 토대는 드론이 단순한 비행체를 넘어 복합적인 임무를 수행할 수 있는 지능형 플랫폼으로 진화하는 중요한 전환점이 되었습니다. 이제 드론은 하드웨어의 성능을 넘어 소프트웨어의 유연성과 확장성에 따라 그 가치가 결정되는 시대를 맞이하고 있습니다. 최근 드론 기술의 가장 큰 진보는 로봇 운영체제(ROS)와의 긴밀한 연동에서 찾을 수 있습니다. 특히 ROS 2와의 통합은 분산 시스템 기반의 동작을 가능하게 하여, 드론이 복잡한 임무 환경에서도 실시간으로 데이터를 처리하고 다수의 기체와 협업할 수 있는 강력한 기반을 마련해 주었습니다. 이제 개발자들은 비행 제어라는 기본적인 물리적 제약에서 벗어나, 드론을 활용한 구체적이고 고도화된 서비스 구현에 모든 역량을 집중할 수 있게 되었습니다. 이는 산업 전반에 걸친 표준안 제시로 이어지고 있으며, 드론이 다양한 산업 현장에서 신뢰할 수 있는 표준 장비로 자리매김하는 결정적인 원동력이 되고 있습니다. 이제 군집 드론 기술은 단순한 공연이나 전시를 넘어 사회 안전망 구축이라는 공익적 목적으로 그 영역을 확장하고 있습니다. 군집 정찰 드론 시스템은 다수의 기체가 넓은 영역을 동시에 수색하며 실시간으로 객체를 탐지하여 실종자나 사고를 식별하는 핵심적인 안전 기술입니다. 딥러닝 기반의 알고리즘과 고성능 AI 반도체 기술이 결합되면서 높은 고도에서도 작은 물체를 정확하게 식별하는 수준에 도달하였으며, 이는 세계적인 기술 대회에서도 그 실효성을 입증받았습니다. 이러한 기술적 진보는 향후 민간 재난 대응은 물론 군사적 활용에 이르기까지 우리 사회의 안전을 지키는 다양한 영역에서 중추적인 역할을 수행할 것으로 기대됩니다.

한국전자통신연구원오픈소스 테크데이

융합
공학·기술