인공지능진단

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[ETRI 기술적 대화] 우린 너무 완벽해!

한국전자통신연구원(ETRI)의 진단치료기연구실은 인류의 생명을 구하기 위한 혁신적인 진단 기술 개발에 매진하고 있습니다. 20년 이상 나노 바이오센서 분야를 연구해 온 전문가들로 구성된 연구팀은 현재 액상생검을 넘어 호기, 즉 사람의 숨결을 기반으로 질병을 진단하는 고도화된 기술을 연구 중입니다. 이는 병원에 직접 방문하여 복잡한 검사를 거치는 대신, 일상에서 개인 맞춤형 현장 진단을 가능하게 하려는 목표를 가지고 있습니다. 연구진은 고감도 광센서와 하드웨어, 그리고 정교한 알고리즘을 결합하여 질병 진단의 새로운 패러다임을 제시하며 의료 기술의 원천 기술 확보와 실용화에 앞장서고 있습니다. 호기 기반 진단의 핵심은 암세포가 대사 과정에서 배출하는 미세한 흔적인 '휘발성 유기화합물(VOC)' 바이오마커를 포착하는 것입니다. 일상적인 호흡 속에 섞여 나오는 특정 화학 성분들을 초고감도 센서로 정밀하게 검출해내어 암의 존재 여부를 판단하는 원리입니다. 이를 실현하기 위해서는 센서 자체의 감도뿐만 아니라 선택성을 높이는 하드웨어 설계 기술이 필수적이며, 여기에 인공지능 알고리즘을 적용함으로써 진단 결과의 신뢰도를 획기적으로 끌어올렸습니다. 이러한 융복합 연구를 통해 연구진은 기존 검사법보다 훨씬 정확도가 높은 진단 시스템을 구축하는 성과를 거두어 학계와 산업계의 주목을 받고 있습니다. 이번에 개발된 폐암 조기진단 기술은 기존의 선별 검사 방식에 비해 월등한 접근성을 자랑합니다. 단순히 숨을 불어넣는 것만으로도 검사가 가능하기 때문에 환자의 신체적 부담이 거의 없는 비침습적 방식입니다. 이는 검사 비용을 낮추고 속도를 높이면서도 확진검사 수준의 정밀함을 유지하여 폐암 환자의 조기발견율과 생존율을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다. 국가적인 측면에서도 의료비 절감은 물론 암 진단 기기 시장에서의 기술 경쟁력을 선점하는 중요한 밑거름이 될 것입니다. 누구나 손쉽게 자신의 건강 상태를 확인할 수 있는 시대가 이 기술을 통해 현실로 한 걸음 더 다가오고 있습니다. 성공적인 연구 성과의 이면에는 수평적이고 따뜻한 연구실 문화가 자리 잡고 있습니다. 연구 책임자와 학생 연구원이 가족 같은 유대감을 형성하며, 자유로운 소통을 통해 연구의 방향성을 함께 고민합니다. 특히 사소한 의문이라도 끊임없이 질문하며 최적의 효율을 찾아가는 '물음표 살인마' 후배들의 열정은 연구가 올바른 궤도에서 벗어나지 않게 돕는 동력이 됩니다. 서로를 배려하고 존중하며 고된 연구 과정을 함께 견디는 온화한 팀 분위기는 세계적인 수준의 학술적 성취와 실용화 기술 개발이라는 완벽한 결과로 이어지고 있습니다. 이러한 결속력은 연구실의 가장 큰 자산이자 혁신의 원천이 됩니다. 어린 시절 TV 속 과학 기술을 보며 아픈 사람을 돕고 싶다는 꿈을 키웠던 연구자들에게 ETRI는 그 꿈을 실현해 주는 '꿈동산'과 같은 터전입니다. 이곳은 원천 기술부터 실제 현장에서 사용될 수 있는 실용화 기술까지 체계적인 연구가 가능한 최적의 환경을 제공합니다. 연구진은 단순히 논문 발표에 그치지 않고 연구소기업을 창업하는 등 기술의 사회적 환원을 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 이러한 도전은 후배 연구원들에게도 새로운 길을 제시하는 좋은 이정표가 될 것입니다. 사람의 생명을 살리겠다는 사명감으로 뭉친 이들의 연구는 암이 더 이상 두려운 불치병이 아닌 치료 가능한 질병이 되는 미래를 앞당기고 있습니다.

한국전자통신연구원ETRI 기술적 대화

생명과학
융합
공학·기술

건기왕3 | 감기는 의사에게, 사장교 진단은 건설연에게!

사장교는 주탑에서 비스듬하게 내려온 케이블이 다리의 무게를 지탱하는 구조로, 현대 교량 건축의 정수를 보여주는 시설물입니다. 하지만 이 케이블에 작은 문제라도 생기면 교량 전체의 안전이 흔들리며 자칫 대형 사고로 이어질 수 있어 철저한 관리가 필수적입니다. 문제는 케이블이 두꺼운 보호재로 감싸여 있고 높은 주탑 위치에 있어 사람이 육안으로 상태를 확인하기가 매우 어렵다는 점입니다. 이러한 물리적 한계를 극복하기 위해 최근 건설 기술 분야에서는 케이블의 내부 상태를 정밀하게 진단할 수 있는 혁신적인 비파괴 진단 기술이 주목받고 있습니다. 연구팀이 개발한 비파괴 진단 기술은 마치 의사가 환자의 몸속을 진찰하는 청진기와 같은 역할을 수행합니다. 금속으로 이루어진 케이블 주위에 자기장을 형성하여, 보호재를 뜯어내거나 파손하지 않고도 내부의 부식이나 손상 정도를 정확하게 파악할 수 있는 것이 특징입니다. 이 기술은 자력을 활용해 미세한 변화를 감지함으로써 사장교의 안전을 위협하는 잠재적 요소들을 사전에 찾아냅니다. 기존의 육안 검사가 가진 불확실성을 제거하고 과학적인 수치 데이터를 바탕으로 교량의 건강 상태를 진단한다는 점에서 시설물 유지 관리의 패러다임을 바꾸고 있습니다. 거친 바람이 부는 높은 주탑 위에서 사람이 직접 매달려 케이블을 검사하는 것은 매우 위험하고 효율성이 떨어지는 작업입니다. 이를 해결하기 위해 센서를 장착한 전용 견인 로봇이 투입되어 자동으로 케이블을 타고 올라가며 정밀한 데이터를 수집합니다. 이렇게 수집된 방대한 신호는 인공지능(AI)과 고도화된 신호 처리 시스템을 거쳐 손상 여부를 자동으로 판정하는 단계까지 나아가고 있습니다. 로봇 공학과 인공지능이 결합한 이 스마트 시스템은 진단의 안전성을 획기적으로 높일 뿐만 아니라 인적 오류를 최소화하여 더욱 신뢰할 수 있는 진단 결과를 제공합니다. 이 혁신적인 비파괴 진단 기술은 단순히 사장교에만 머물지 않고 현수교, 관광용 출렁다리, 케이블카, 심지어 엘리베이터 케이블까지 그 적용 범위를 광범위하게 넓혀가고 있습니다. 현재 국내 전문 업체에 기술 이전이 완료되어 본격적인 사업화가 진행 중이며, 일본을 비롯한 해외 시장에서도 높은 관심을 보이며 기술 협력을 타진하고 있습니다. 이는 한국의 건설 안전 기술이 세계적인 수준에 도달했음을 보여주는 고무적인 사례입니다. 우리 생활 주변의 다양한 케이블 기반 시설물에 이 기술이 폭넓게 적용된다면 예기치 못한 대형 안전사고를 획기적으로 예방할 수 있을 것으로 기대됩니다. 미래에는 레이더 합성 기술(SAR)을 응용하여 콘크리트 내부까지 투시하는 더욱 정밀한 진단 기술 개발이 이어질 예정입니다. 시설물은 한 번 건설하는 것으로 끝나는 것이 아니라, 사람처럼 정기적인 건강검진을 통해 꾸준히 관리하고 투자해야 그 설계 수명을 온전히 누릴 수 있습니다. 안전한 사회를 만들기 위해서는 이러한 첨단 기술 개발에 대한 지속적인 투자와 함께 시민들의 관심과 응원이 필요합니다. 보이지 않는 곳에서 첨단 기술로 묵묵히 안전을 지키는 연구 노력이 계속되기에 우리가 매일 건너는 다리와 이용하는 시설물들이 든든하게 유지될 수 있는 것입니다.

한국건설기술연구원건기왕

융합
공학·기술

[에너지톡톡] 풍력에너지란?_2편(해상풍력발전기술)

육상 풍력 발전은 지형적 제약과 소음, 미관 저해와 같은 입지 조건의 한계가 분명했습니다. 이러한 문제를 해결할 새로운 대안으로 떠오르는 것이 해상 풍력 발전입니다. 해상 풍력 발전은 광활한 공간을 활용할 수 있어 대규모 발전 단지 조성이 용이하며, 환경 오염이나 공간 부족 문제에서도 상대적으로 자유롭다는 특징이 있습니다. 현재 많은 국가가 탄소 중립을 위한 지속 가능한 발전 모델을 확보하기 위해 해상 풍력 발전의 잠재력을 높게 평가하며 관련 설비 구축에 박차를 가하고 있습니다. 풍력 발전기는 8,000개가 넘는 정밀 부품으로 구성되어 있어 유지보수가 매우 까다로운 분야에 속합니다. 모든 부품에 개별 센서를 설치하는 것은 막대한 비용이 들기 때문에, 국내 연구진은 적은 수의 센서만으로도 기기 전체의 상태를 정확히 진단할 수 있는 인공지능 알고리즘을 고안해냈습니다. IoT 기술을 기반으로 한 이 예지 보전 시스템은 발전기의 상태를 실시간으로 모니터링하여 고장을 사전에 예측합니다. 이를 통해 불필요한 수리 비용 지출을 방지하고 설비의 가동률을 극대화하는 성과를 거두고 있습니다. 현재 풍력 발전 기술은 설치와 운영상의 어려움을 극복하고 더 높은 경제성을 확보하기 위한 변화의 기로에 서 있습니다. 전 세계 연구 기관들이 기술적 단점을 보완하기 위해 끊임없이 노력하고 있는 만큼, 풍력 발전은 머지않아 안정적이고 주력적인 미래 에너지원으로 확고히 자리 잡을 전망입니다. 첨단 정보통신 기술과 에너지 공학이 결합한 지능형 시스템이 현장에 안착된다면, 우리는 더욱 깨끗하고 효율적인 에너지 공급 환경 속에서 지속 가능한 성장을 이어갈 수 있을 것입니다.

한국에너지기술연구원

지구환경과학
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