인프라가 해킹 당한다

사이버 공격으로 ‘재해 급’ 피해 우려도

인프라가 기능을 제대로 못하거나 해킹 등으로 인해 탈취당하면 시민에게 막대한 피해가 발생한다. 네트워크를 통해서 시스템에 부정 침입하는 ‘사이버 공격’으로 인프라가 표적이 되었을 때의 최악의 시나리오다.

시설의 원격 또는 자동 조작이나 ICT(정보통신기술)를 활용한 시공 추진, 클라우드 도입 등 건설 DX(디지털 트랜스포메이션)는 사이버 공격의 좋은 대상이다. 입찰 정보나 기술 정보의 탈취 위험과 더불어 건설업계가 직면한 사이버 공격의 위협을 취재한다.

Part 1. 건설업계에 닥쳐오는 위협
사이버 공격 대상인 인프라, 부정 조작으로 ‘재해 급’ 피해 우려

전 세계에서 인프라를 표적으로 한 사이버 공격이 증가하고 있다. 댐 방류 게이트 등의 설비가 부정하게 조작되면 대규모 수해의 우려가 있다. 상상할 수 없는 막대한 피해가 예상되지만 일본에서는 아직 그 위협을 충분히 인식하지 못하고 있다. 주요 인프라나 우수한 기술 정보의 탈취 위험도 우려된다.

네트워크를 통해 정보의 암호화나 정보 탈취, 디지털 기기의 오작동 등을 일으키는 ‘사이버 공격’이 끊이지 않고 있다. 피해 건수는 매년 증가하고 있다.

항속거리 1,000km 이상, 10분에 80% 충전

중국의 전기자동차(EV) 배터리 업체인 CATL(닝더스다이)는 2022년 6월, CATL에게는 제3세대가 되는 차량탑재용 배터리 팩의 새로운 설계 ‘CTP(Cell To Package) 3.0’과 이 설계를 NMC(니켈(Ni)-망간(Mn)-코발트(Co))계 배터리에 사용한 배터리 팩 ‘기린(Qilin) 배터리’를 발표했다.

주로 냉각 시스템을 최적화함으로써 배터리 본래의 부피를 6% 늘리고, 배터리 팩의 중량 에너지 밀도를 최대 255Wh/kg으로 높였다고 한다. 현행 차량탑재용 배터리 팩으로는 세계 최고 수준이다. 또한 냉각을 강화함으로써 급속 충전 성능이 향상돼 10분 만에 충전율 80%의 충전이 가능하게 되었다고 한다. CATL은 이 배터리 팩을 23년에 양산 출하할 예정이다.

미국 테슬라의 EV에 사용되고 있는 배터리 셀의 중량 에너지 밀도는 270Wh/kg을 초과했다. 그러나 배터리 셀을 모듈화하여 한층 더 배터리 팩으로 한 후에는 체적 에너지 밀도가 60%를 초과하는 수준으로 떨어진다. 모듈이나 배터리 팩의 케이스, 냉각 시스템의 체적이 필요하기 때문이다.

CATL은 19년 이후, 모듈의 케이스를 생략한 배터리 팩의 재설계를 반복하고 있으며, 이번 CTP3.0이 제3세대에 해당한다.
 

JAXA나 시부야 109가 출전하는 이유

미국 Meta Platforms(이하, 메타)가 'METAVERSE EXPO JAPAN 2022'를 관계자와 미디어를 대상으로 한 완전 초청제 형식으로 2022년 7월 27일~28일 개최했다. 언뜻 보면 메타버스와 크게 관계가 없는 것으로 보이는 기업이나 단체도 참가한 이유는 무엇일까?

우주항공연구개발기구(JAXA)는 이벤트에서 ‘ISS SPACE WALK in METAVERSE’를 전시했다. 국제우주스테이션(ISS)을 재현한 메타버스 공간으로, VR(가상현실) 기기를 장착하고 ISS 주변에서의 우주 유영을 체험할 수 있다. 애플리케이션 구축 등을 전개하는 Bascule과 공동 개발했다.

기자가 실제로 VR을 시험해 보았다. 우주 유영 감각이나 ISS의 각 부위의 거대함을 느낄 수 있었고, 2D 영상만으로는 얻을 수 없는 체험을 할 수 있었다. “실제로 우주에 가본 적이 있는 우주비행사가 VR을 체험하고는 ‘체험 후에 오랜만에 우주에 갔을 때의 꿈을 꿨다’고 말씀하셨다.

실제로 우주 유영에 가까운 감각을 재현하고 있다고 자신 있게 말할 수 있다”(JAXA 신사업촉진부 사업개발그룹의 후지히라(藤平) 프로듀서).

2030년 사업화를 목표

양자컴퓨터의 성능 향상으로 이어지는 기술 개발이 추진되고 있다. 분자과학연구소(아이치 현) 오모리(大森) 교수 연구팀은 제3의 양자컴퓨터로 주목받고 있는 냉각원자형에서 소음의 영향을 억제하는 기술을 확립했다. 일본은 냉각원자형에서 레이저 기술을 강점으로 앞서고 있다. 오모리 교수 연구팀은 2030년의 사업화를 목표로 한다.

오모리씨 교수팀은 냉각원자형에서 세계에서 가장 빠른 2양자비트 게이트(기본 연산 요소) 조작을 실현했다. 오랜 과제였던 노이즈의 영향을 잘 받지 않는 양자컴퓨터 개발로 이어지는 기술이라고 한다. 연구팀이 개발한 냉각원자형 양자컴퓨터는 극저온으로 냉각한 2개의 원자를 마이크로미터(µm) 수준에 근접시켜 특수한 레이저를 조사(照射)해 조작하는 것이다.

10피코초(1000억분의 1초) 동안만 빛이 나는 초고속 펄스 레이저를 사용함으로써 6.5나노초로 동작하는 세계에서 가장 빠른 2양자비트 게이트(제어 게이트)를 실현할 수 있었다. 이것은 노이즈의 시간 스케일보다 두 자릿수 이상 빠르기 때문에 노이즈의 영향을 거의 무시할 수 있다는 것이 특징이다.

“지금까지는 구글이 2020년에 초전도 방식으로 실현한 15나노초의 게이트 시간이 최고 속도”(분자과학연구소)였기 때문에 큰 폭으로 단축된 것이다. 

다카하시(高橋)커튼월공업

커튼월 대기업인 다카하시커튼월공업은 6월 28일, 시멘트계 건설 3D프린터 개발업체인 폴리우스(Polyuse, 도쿄)와 공동 연구를 시작했다고 발표했다. 빌딩 외벽에 이용하는 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete) 커튼월을 형틀을 이용하지 않고 직접 ‘인쇄’할 수 있도록 해 저비용화 및 라인업 확충 등을 추진해나가는 것을 목표로 하고 있다.

다카하시커튼월공업은 커튼월 제조에 강철제 형틀을 사용하고 있다. 제품 모양과 형상 등은 고객에 따라 다르기 때문에 형틀의 전용(轉用)이 어렵다. 이 때문에 견적액(재공비)의 약 50%를 형틀 비용이 차지하는 케이스도 있다고 한다.

다카하시커튼월공업의 홍보 담당자는 “3D프린터의 활용으로 형틀을 사용하지 않고 다양한 모양이나 형상을 실현할 경우, 생산의 효율화와 비용 절감, 상품 라인업 확충으로 이어질 것이다”라며 기대감을 나타낸다.

납기의 단축도 기대할 수 있다. 다카하시커튼월공업에 따르면 현재 커튼월 수주부터 납품까지 고층 건축물 안건의 경우 약 2년 정도 걸리는 현장도 있다고 한다. 그 중에서도 형틀 제작에 수 개월이 소요된다. 최근에는 고층 빌딩의 입구 주변 등 저층부 의장에 독자성을 요구하는 안건들이 많아 형틀 제작 기간도 늘어나고 있는 추세이다.

프론트 엔드 디바이스부터 가상화까지

2020년 6월에 총무성이 발표한 Beyond 5G 추진전략 하에, Beyond 5G 실현을 위한 연구 개발이 가속되고 있다. 2022년 3월에는 향후 대응을 정리한 Beyond 5G 추진전략 경과보고서 2021을 발표했다. 큰 마일즈스톤은 2025년에 개최 예정인 오사카/간사이 엑스포이며, ‘Beyond 5G ready 쇼케이스’로서 그 성과를 전 세계로 발신해 나갈 계획이다.

Beyond 5G의 실현을 통해 장소나 시간의 제약을 완전히 철폐할 수 있는 세상이 될 것이라 기대하고 있다. 예를 들면, 환경에너지로 작동하는 센서를 비롯해 다수의 IoT 디바이스의 수용부터 산업용 로봇에 대한 원격제어, 공장 자동화와 같은 운용 고도화까지, 모든 장소에서의 유저 요구나 환경 변화에 실시간으로 적응하면서 저소비전력화와 저비용화의 양립을 기대하고 있다.

이 같은 유스케이스에 대응하기 위해 5G/Beyond 5G에서는 RAN(Radio Access Network)부터 코어네트워크까지 가상화/클라우드화해 다종다양한 어플리케이션의 요구에 부응해 리소스나 성능을 변화할 수 있는 유연성과 운용성의 향상 및 방대한 데이터를 처리하기 위한 scalability가 요구된다.

이 때문에 소프트웨어와 하드웨어의 각 특성을 고려한 최적의 네트워크 기능의 배치가 중요하다.

비지상계 네트워크는 통신시장을 어떻게 변혁할까

현재의 통신시장에서는 혁명이 진행 중에 있다. ‘비지상계 네트워크(NTN: Non-Terrestrial Network)라는 이름의 혁명인 것이다. 종래의 위성통신의 이미지로 보아서는 안된다. 5G와 LPWA 등과 합체로, 머지 않아 사회에 커다란 임팩트를 미치고 3GPP에서는 5G와 NTN의 통합의 움직임과 Rakuten모바일, NTT, Softbank, Soracom 등의 주목 플레이어들의 대응을 소개한다.   

Part 1 5G NTN이 지구를 덮는다 – 위성통신을 휴대전화 네트워크로 통합 
Part 2 일본에서부터 ‘권외’를 없앤다 – Rakuten Space Mobile 계획의 전모   
Part 3 NTT의 지상과 우주 통합 전략 – ‘궁극의 엣지 컴퓨팅’을 실현 
Part 4 Soracom의 NTN 작전 – IoT 비즈니스를 지구 전역에서 
Part 5 LoRaWAN으로 위성통신 – 신변조방식으로 통신 거리를 3만 5000Km로 
Part 6 NTN이 해운에 혁명을 – 바다의 미래를 지원하는 무인운항선
Part 6 Softbank의 현주소 – NTN으로 산업의 ‘Digital Devide’ 해소