독일 프라운호퍼의 연구력

72개의 연구소로 구성된 응용 연구기관
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독일의 프라운호퍼(Fraunhofer)연구기구(이하, 프라운호퍼)는 72개의 연구소로 구성된 응용 연구기관이다. 최대 특징은 기업이나 사회의 요구에 맞는 응용 지향의 연구 개발을 하고 있다는 것이다. 일본에서의 주목도 높아 오픈 이노베이션을 배우기 위해 미국 실리콘밸리와 나란히 정기적으로 방문하는 기업도 있을 정도다. 기초연구와 응용 이노베이션의 갭을 메운다는 프라운호퍼연구기구에 대해 살펴본다.

Part 1. 총론
기본 룰은 산업 Needs 주도

유럽 최대의 응용 연구기관으로 평가받는 독일의 프라운호퍼. 연간 예산 23억 유로, 약 2만 5,000명의 스태프를 보유한 거대 조직이다. 그 최대 특징은 산업계의 구체적인 니즈에 부응할 수 있는 연구 능력에 있다. 민간기업의 위탁 연구, 산업 니즈를 주도하는 연구에 주력한다. ‘반관반민’의 운용으로 독일 산업계의 일익을 담당하고 있다.

기업의 기초연구에 대한 투자는 감소하고 있다. 또한 IoT나 AI 등 기술의 진화가 빠른 영역에서는 한 회사만의 국한된 예산과 인재로 최첨단 연구를 쫓는 것은 불가능하다. 그러한 환경에서 혁신적인 제품을 창출하기 위해서는 외부 지식을 활용하는 ‘오픈 이노베이션’이 일본에서도 중요시되고 있다. 

단기적인 사업화나 이익만이 아니라 장기적인 시점에서 보지 않으면 혁신적 기술 창출은 불가능하다.

양자컴퓨터를 둘러싼 Google과 IBM의 야망

2018년, 컴퓨터의 역사는 전환점을 맞이한다. 비현실적인 이야기로만 여겨왔던 양자컴퓨터가 드디어 실력을 발휘하게 된 것이다. 세계 최고 속도의 슈퍼컴퓨터를 능가하는 ‘초월성’을 가진 이 기계는 IT업계뿐만 아니라, 제조업 및 의료, 화학의 세계에 엄청난 임팩트를 안겨다 줄 것이다.

캐나다의 벤처기업에서 시작된 개발 경쟁에 구글 및 IBM이 본격적으로 합류했다. 프런티어 정신이 넘쳐나는 기업가들이 쇄도하고 있으며 최근 중국도 호시탐탐 역전을 노리고 있다. 요소기술을 개발한 일본에도 2019년, 처음으로 양자컴퓨터의 실물이 상륙한다. 차원이 다른 계산 능력이 가져올 혁명을 지금부터 소개한다.

Part 1. 역사적 전환점을 맞이한다

2019년, 양자컴퓨터가 일본에 첫 상륙. 연내에는 슈퍼컴퓨터의 진화를 ‘초월’하는 능력을 가지게 된다. 컴퓨터의 역사가 크게 바뀌는 전환점을 우리는 조만간 목격하게 될 것이다. 도쿄공업대학과 도호쿠대학이 공동 연구센터를 설립, 복수의 민간 기업이 참가하여 이용료를 부담할 예정이다. 지금까지는 북미에 설치한 기계를 클라우드 경유로 이용하고 있었다. 일본기업이 양자컴퓨터를 Full로 활용하는 시대가 드디어 도래한 것이다.

이에 앞서, 올해 양자컴퓨터는 커다란 전환점을 맞이한다. “과거 수 개월 만에 소프트웨어가 눈부신 발전을 이뤘다. 2018년 안에는 약속대로 ‘양자 초월성’을 실현할 수 있을 것이라고

동영상, 의료 수요를 잡는다

전세계에서 금융관련 신흥 기업이 대형 상장을 하고 있다. 자금조달액을 보면 2018년 1월-6월의 랭킹에는 IT나 인터넷을 사용한 결제 등의 서비스 기반을 제공하는 기업이 상위에 들었다. 일본에서는 중고거래 어플리케이션 메루카리(Mercari)가 랭킹에 올랐다. 해외에서는 금융 비즈니스 혁신이 활발하다.

“결제 파트너를 교체한다”. 인터넷 옥션 기업인 미국 이베이가 1월에 발표한 내용에 세계의 전자상거래(EC) 관계자가 놀랐다. 이베이는 03년부터 페이팔을 결제 수단으로 사용해 왔지만 20년부터 네덜란드의 애드옌(Adyen)으로 바꾼다.

애드옌은 06년에 설립되었으며 전세계 5,000개 이상의 회사가 도입하고 있다. 가맹점이나 대형 신용카드 브랜드와 직접 거래한다. 통상은 전문 사업자가 담당하는 가맹점 개척이나 관리도 스스로 하기 때문에 가맹점의 수수료를 삭감할 수 있다. 150개국 이상의 통화에 대응하고 있다. 애드옌은 시장조사 회사인 딜로직이 보고한 18년 상반기 세계 신규 상장기업 랭킹에서 14위를 차지하였다.

5위에 오른 브라질의 PagSeguro Digital도 결제 서비스를 제공한다. 대형미디어기업이 07년에 스타트업 기업의 사업을 인수하여 통합하였다. 치안 상의 문제로 브라질에서는 소비자와 매장 모두 현금을 지참하는 것을 꺼린다. PagSeguro는 결제 단말을 빌려주는 것이 아니라 싸게 판매한다.

해저 무인탐사에 도전하는 '팀 쿠로시오'

올 가을에 수심 4,000m의 해저를 무인 탐사하는 국제 레이스에 일본의 ‘Team KUROSHIO’가 도전한다. ‘팀쿠로시오’에는 8개의 연구기관 및 기업의 정예가 모여 탐사기 운용이나 통신기술의 고도화를 추진한다. 달표면이나 화성표면에 비해 선명하지 못한 지도밖에 없는 심해저에는 큰 비즈니스 기회가 잠들어 있다.

올 가을에 수심 4,000m의 해저에서 또 다른 ‘월드컵’ 결승전이 열린다. 미국 엑스프라이즈재단이 주최하는 무인 로봇에 의한 해저탐사레이스 ‘Shell Ocean Discovery XPRIZE’다. 상금 총액은 700만 달러. 참가한 총 32개 팀 중에 9개 팀이 예선을 통과했다. 예선을 통과할 팀 중에 유일한 아시아 팀이 8개 기관 및 기업의 정예가 집결한 일본 대표 ‘팀쿠로시오’다. 공동대표를 맡고 있는 해양연구개발기구(JAMSTEC)의 오오키(大木, 32) 씨는 “우리들의 기술이 세계에서 어디까지 통용될지 확인하고 싶다”라고 말한다.

승부를 결정하는 것은 각 팀이 제작하는 심해 지형도의 넓이와 정밀도다. 그러나 엑스프라이즈재단이 정한 룰을 클리어하는 것은 정말 어려운 일이다. 결승에서는 해중(海中) 탐사기를 수심 4,000m의 해저로 보내서 넓이 약 500㎢의 해역을 조사한다. 도쿄 23구(627㎢)보다 약간 작은 범위다. 

다케나카공무점∙후지타, 각각 소프트뱅크와 공동 실험

다케나카공무점과 후지타가 각각 소프트뱅크와 협력하여 4족 보행 로봇의 현장 활용에 착수하였다. 다케나카공무점은 6월 25일, 휴머노이드 로봇 ‘Pepper’ 등을 전개하는 소프트뱅크 로보틱스, 소프트뱅크와 공동으로 실증 실험을 실시하였다고 발표하였다.

소프트뱅크그룹 산하의 미국 로봇기업 Boston Dynamics가 개발하는 ‘SpotMini’를 건설 현장의 진척 관리나 안전 점검 등에서 활용할 생각이다. 앞으로도 실증 실험을 거듭하여 데이터를 수집, 스팟미니 본체에 장착하는 모듈 등을 건설 현장용으로 공동 개발한다.

스팟미니는 계단을 오르내리거나 머리에 장착한 팔로 문에 달린 손잡이를 능숙하게 돌릴 수 있다. 본체에 장착한 센서나 카메라로 자기 위치나 장해물 등을 인식한다. 턱이 있는 장소나 계단 등에서도 자율주행이 가능하다.

다케나카공무점은 이렇게 높은 스팟미니의 ‘신체 능력’에 착안하였다. 2017년 여름, 소프트뱅크그룹 산하에 들어가기 전에 보스턴다이내믹스에 러브콜을 보내, 건설 현장에서의 스팟미니 활용을 위한 실증 실험에 도달할 수 있었다.

● 특집에 있어서

이번 호에서는 제올라이트에 관한 최신 연구개발 동향을 특집으로 다뤘다. 제올라이트는 규칙성의 마이크로 다공성의 무기(無機) 결정으로서, 석유정제, 석유화학 분야에 관한 분자 사이즈와 동일한 정도의 마이크로 다공을 가지고 있어, 분자의 크기를 분류하는 분자 체크 작용, 또한 마이크로 다공 안의 특이한 이온 교환, 흡착 작용 및 촉매 작용에 깊은 관심을 받아 왔다.

제올라이트(Zeolite)는 1700년대부터 가열하면 수증기를 방출하는 광물로서 알려져 있었으며, 라틴어의 Zeo(끌어 올린)와 lite(돌)가 어원이다. 따라서 일본에서도 비석(沸石)이라고 불려지고 있다. 제올라이트의 공업적 이용은 1960년대에 영국의 L.Barrer가 인공적인 합성에 성공한 이래, 순식간에 퍼져나갔다. 현재는 230종류가 넘는 구조가 알려져 있으며 과학적 계산으로는 구조의 다양성이 10만 종류를 넘어서고 있다고 한다.

이러한 구조와 조성의 다양성이 제올라이트 연구자를 사로잡고 있는 매력 중 하나이다. 또한, 합성된 구조가 확정된 것의 종류는 합성과 구조 해석의 과학 발전과 더불어 해를 거듭할수록 지속적으로 늘어나고 있다. 제올라이트의 공업적 이용에 있어서 양적으로 가장 많이 사용되어 온 것은 세제용 빌더로서의 A형 제올라이트였다.

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