수지의 바이오 시프트

탄소중립의 실천 모드 돌입

제조의 최전선에서 재료의 대폭적인 전환이 진행되고 있다. 탄소중립(온난화가스 배출량 실질 제로) 선언이 실천 모드로 들어가면서 재료 분야에서 이산화탄소를 대폭 삭감하는 움직임이 나타난 것이다. 가장 주목받는 것이 플라스틱(수지)이다.

석유 유래 원료에서 바이오매스 유래 원료로 대체하는 것이 필수가 되고 있다. 제조하기(재료업체 시점), 사용하기(사용자 시점), 되돌리기(생분해성 시점)의 3가지 시점에서 ‘바이오화’되는 수지의 최신 기술을 소개한다.

Part 1. 허락되지 않는 지연
도요타 공장이 탈탄소 시기 앞당기고, 재료도 설계도 바이오 매스로

“앞으로는 바이오 플라스틱을 적극적으로 채용해 나간다”(도요타자동차에서 재료 기술을 담당하는 간부 사원). 자동차 업체가 재료의 대변혁을 추진하고 있다. 탄소중립을 실현하기 위해서는 피할 수 없게 되었기 때문이다.

일본의 자동차 업체는 2050년까지 탄소중립을 실현한다고 이미 발표했다. 하지만 그 달성 시기 목표를 앞당기기 위해 움직이고 있다. 예를 들어 도요타자동차는 2021년 6월에 '2035년까지 세계의 자사 공장에서 이산화탄소(CO₂) 배출을 실질적으로 제로로 만들겠다'고 선언했다. 

이동통신업계 산업구조의 변화

NTT도코모, KDDI, 소프트뱅크 등 대기업 3사가 4G(제4세대 이동통신시스템)에서 접속의 용이성을 놓고 경쟁한 결과, 각 사의 인구 커버율의 차이가 문제가 되는 일은 거의 없어졌다.

하지만 전파 구역이 좁은 기지국을 다수 설치해야 하는 5G에서 이동통신 기지국을 소유하는 것은 경영에 부담이 되고 있다. 우선 기지국 철탑부터 시작해 통신 설비까지 확대해나가는 셰어링은 이동통신업계의 산업 구조를 바꿔나가게 될 것이다.

PART1. 총론
도코모, 기지국 철탑 6,000개 매각/ 소유에서 이용으로 산업 구조 전환

올 3월 말에, ‘NTT도코모가 기지국을 설치하는 철탑 약 6,000개를 매각’ 한다는 충격적인 뉴스가 업계에서 큰 이슈가 되었다. 이동통신사에 있어서 경쟁의 원천인 기지국의 설치 장소(로케이션)를 포기하는 지금까지의 상식을 뒤집는 한 수였기 때문이다. 최근 국내에서 급속히 움직이기 시작하고 있는 ‘기지국 트랜스포메이션(DX)’의 동향을 취재해보았다.

매일매일의 통화부터 메시지 주고받기, 결제 등 사람들의 생활에 없어서는 안될 필수품이 된 휴대폰. NTT도코모와 KDDI, 소프트뱅크 등 대기업 3사는 일본 전국 어디서나 휴대폰을 사용할 수 있도록 하기 위해 각각 20만~40만개의 기지국을 

스미토모 베이크라이트, 2023년에 양산

전기자동차(EV)의 구동용 모터가 성능 진화의 속도를 올리는 가운데, 하나의 문제가 표면화되고 있다. 열손실의 영향이 커진 것이다. 대책을 강구하지 않으면, 구동 전압 800V화나 2만 rpm 이상의 고속 회전화라는 모터 소형화 기술의 장점을 활용하지 못할 것 같다.

그 과제를 수지 기술로 해결하려고 하는 곳이 스미토모 베이크라이트(Sumitomo Bakelite)이다. “자동차 업체나 대형 자동차 부품업체 등 수십 개의 업체가 채용을 검토하고 있다. 2023년도말까지는 당사 기술을 이용한 제품의 제1호가 양산될 전망이다”(스미토모 베이크라이트 스마트커뮤니티시장개발본부의 사시다(指田) 씨).

스미토모 베이크라이트가 개발한 것은 전동 차량의 구동용 모터의 코일을 고정하는 수지이다. 모터를 구성하는 스테이터(고정자)와 로터(회전자) 중 스테이터에 사용한다. 코일과 코어(철심)를 수지로 밀착시킴으로써 방열 성능을 대폭 높일 수 있다고 한다.

사용하는 재료는 에폭시 수지이다. 수지는 상온에서는 고체, 몰드 시 한번 액상화하고 그 이후에 경화된다. 스미토모 베이크라이트 반도체의 봉지재에서 세계 시장 점유율 1위를 차지하고 있다.

동작시 사각지대를 보완, 스타트업 기업 싱커

근접각 센서는 수 센티미터 이내의 매우 가까운 거리에 있는 물체의 형태나 방향을 고정밀도로 검출하는 센서이다. 로봇이 물체를 잡기 직전의 순간에 물체의 위치 정보를 실시간으로 계속 감지하는 것이 주요 역할이다. 대상물이 유리와 같은 투명 물체나 경면이 있는 물체도 검출이 가능하다.

이 근접각 센서를 개발한 오사카대학 기초공학연구과 시스템창성전공의 고야마(小山) 조교 연구팀은 8월, 이 센서 사업을 추진하기 위해 스타트업기업 싱커(Thinker, 오사카 시)를 설립했다. 싱커는 사업 초기에는 로봇 핸드에 근접각 센서를 탑재하는 것을 제안해나갈 방침이다.

“낱개로 쌓여 있거나 모양이 맞지 않는 물건 등을 스스로 감지하고 방법을 생각해 픽업할 수 있는 협동 로봇을 실현하기 위한 센서로서 현장에 도입·보급시켜나갈 계획이다”(싱커). 로봇이 스스로 감지하고 생각한다는 표현은 클라우드에서 동작하는 대규모 AI(인공지능) 시스템 등에 의존하지 않고 로봇 본체나 부근에 배치 가능한 소규모 정보 처리 장치만 필요로 한다는 뜻이다.

-- 협동 로봇으로 사람다운 움직임을 실현 --
산적한 부품이나 식품을 집어 올리는 로봇의 사례는 이미 있지만, 형상이 일정하지 않고 부드러운 물체를 사람 수준의 속도로 다룰 수 있는 로봇은 아직 없다. 

토큰이나 월렛 등 

지금부터는 웹(Web)3를 성립시키는 기술에 대해 알아보자. 이미 언급했듯이 블록체인이 웹3의 중심을 이루고 있다. 블록체인을 특징짓는 것은 1)블록화된 장부 데이터, 2)암호 해시에 의한 동일성의 담보, 3)전파 알고리즘, 4)공개키 암호를 이용한 인증, 5)합의 형성 알고리즘 등의 5가지이다.

먼저 블록화된 장부 데이터는 블록체인 데이터의 기록 방식을 말한다. 블록체인에서는 기록할 데이터를 '블록'이라는 단위로 분할하고 이를 연결해 관리한다. 블록 안에는 기록하는 데이터인 트랜잭션(Transaction, 거래내역) 데이터와 이전 블록 전체를 요약한 데이터(요약 데이터)가 들어 있다.

'블록체인은 조작이 어렵다'고 알려진 이유는 요약 데이터가 있기 때문이다. 데이터가 한 군데 조작될 경우 이후 블록의 요약 데이터에 부정합이 생긴다. 트랜잭션 데이터를 조작하기 위해서는 이후 모든 블록의 요약 데이터를 수정해야 한다.

이처럼 조작을 어렵게 하는 것이 두 번째인 암호 해시에 의한 동일성의 담보이다. 구체적으로는, 앞에서 말한 요약 데이터의 작성에 해시함수를 적용. 이를 통해 조작되었을 때에 검지할 수 있게 된다. 

엑세스 네트워크/에셋 활용/엑스트림 NaaS/업무 디자인/인프라스트럭처

NTT 엑세스 서비스 시스템 연구소에서는 고객과 NTT 빌딩을 연결하는 엑세스 네트워크에 관한 연구 개발을 시행하여 세계 최첨단/현장 최첨단 연구 개발을 통해 세계의 통신 인프라 기술을 서포트하고 있다.

본 특집에서는 IOWN(Innovative Optical and Wireless Network) 구상을 위한 다양한 엑세스 네트워크 기술을 소개한다.


1. 서비스를 창조하고 지속적으로 지원하여 내추럴하면서 스마트한 사회를 실현하는 엑세스 네트워크 기술
IOWN 구상을 위한 엑세스 네트워크 기술의 연구 개발로서 네트워크 기능의 고도화, 운용의 스마트화, 에셋 활용을 통한 새로운 가치 창조의 도전에 대해 소개한다.

2. 사회 인프라 사업의 과제 해결을 실현하는 연구 개발 활동
유지 관리/ 운용업무의 디지털 트랜스포메이션(DX)화, 안심 및 안전한 사회 인프라 설비의 구축, 설비 오퍼레이션 등의 에셋 활용에 관한 기술에 대해 소개한다.

동경대학 30인의 지성이 예측하는 미래 비전

본서는 특정의 미래상을 그리는 통상의 어프로치와는 달리, 다양한 학문분야의 지의 축적을 커버하는 것으로 30개의 지의 미래와 학문의 미래를 그렸다. 그리고 자주 거론되는 과학기술과 이노베이션에 국한되지 않고, 인문학과 사회과학까지 포함하여 광범위하게 다루었다.

본서는 3부 구성으로 되어 있다. 제1부에서는 미래 연구를 중심으로 미래에 관련한 학문에 대해서 소개하고, 후반에는 본서의 어프로치에 대해 해설한다.

제2부는 본서의 이미지로, 폭넓은 학문 영역을 커버하기 위한 동경대학의 다양한 분야의 30명의 연구자를 인터뷰하여, 각 학문분야의 지의 궤적과 그 곳에서 그려지는 미래상을 소개합니다. 경제학, 뇌과학, 바이러스학, 데이터 공학, 로봇 연구, 수학, 소립자 물리학에서 일본사, 서양미술사, 불교학까지 각기 다른 분야의 30명에게 공통의 질문에 대한 회답을 유니크한 기획으로 정리하였다.      

그리고 제3부는 2부의 인터뷰를 정리하여 고노가미 전 동경대총장과 후지하라 미래비전 연구센터장의 대담으로 마무리되었다.