축산 테크

IT로 농가를 구한다

소, 돼지, 닭 등 축산물에 대한 수요가 세계적으로 높아지고 있는 한편, 일본의 축산업계에는 전례 없는 역풍이 불고 있다. 인력 부족과 비용 증가, 동물 복지에 대한 관심 및 부담이 증가하고 있는 가운데 디지털 기술을 활용한 ‘축산 테크’에서 활로를 찾는 농가들이 잇따라 등장하고 있다.

■ 경영 지원
'목장에서 관리하기 쉬운 소'를 디지털 기술로

“1년 당 사료비가 2년 전보다 1,200만 엔 올랐다”라고 젖소 목장을 운영하는 다카하시 씨는 경영의 어려움을 토로했다. 다카하시 씨의 목장에서 사육되고 있는 젖소는 올 3월 시점에서 200마리 정도. 1,200만엔은 기존 사료비의 20%에서 30% 정도에 해당하는 금액이다.

러시아의 우크라이나 침공의 여파로 곡물 수입 가격이 급등하면서 가축의 사료비가 오르고 있다. 축산에 드는 비용의 약 절반을 사료가 차지하기 때문에 사료 비용 증가가 축산 경영에 미치는 영향은 크다.

-- 유전자 검사로 품종 개량을 효율화 --
축산 농가의 경영을 돕기 위해 AI(인공지능)를 비롯한 IT를 활용한 지원 서비스 및 툴이 속속 등장하고 있다. 팜노트(Farmnote)는 2022년 3월, 유전자 검사를 통해 소의 특성을 수치화하고 축산 농가의 수익성 개선을 지원하는 서비스

일본 반도체 재건을 위한 3가지 라스트 찬스

반도체 재건이 지금 이루어지지 않으면 안 되는 이유. 그것은 일본 반도체에 있어서 지금, 다음의 3가지 라스트 찬스가 다가오기 때문이다. 그것은 바로 ‘기술변혁’, ‘인재’, ‘국내의 위기’이다.

우선 기술변혁. “일본이 다시 한번 차세대 반도체에 참가할 수 있는 라스트 찬스이다”. 경제산업성이 자주 이렇게 강조하는 것은 지금 2개의 기술적 혁신이 일어나려 하고 있기 때문이다.

하나는 현재 트랜지스터의 구조가 일변하려 하고 있다는 것. 또 하나는 이종(異種) 칩 집적(헤테로지니어스 인테그레이션)이라는 차세대 기술개발이 보급을 향해 이제 막 시작되었다는 점이다.

트랜지스터의 미세화가 진행됨에 따라 점차 현재의 구조로는 대응이 어려워지고 있다. 너무 작기 때문에 제어가 어렵고, 스위치를 오프(절연)해도 전류가 새는 ‘누설(리크)’이 발생하기 때문이다. 이 문제에 대응하기 위해 최근 새로운 트랜지스터 구조가 몇몇 등장하고 있다.

라피더스(RAPIDUS)가 추진하는 것은 GAA(Gate-all-Around) 나노시트로 불리는 최첨단 구조로, 3나노미터 세대 이후의 반도체에서 이용될 것으로 전망되고 있다. 

챗GPT를 실무적으로 이용할 수 있는 단계에 도달

챗GPT 등 생성 AI(인공지능)가 3억 명의 일자리를 빼앗을 것으로 예측한 조사보고서가 최근 화제가 되고 있다. 이 보고서가 추산한 생성 AI의 영향을 받기 쉬운 직업 3위가 건축설계 엔지니어링이다. 건축설계자는 이러한 시대적 흐름에 어떻게 대응해야 할까?

'AI와 데이터에 의해 모든 산업에 파괴적인 변화가 일어나고 있는 가운데 건축이 이러한 흐름에 영향을 받지 않는다고 생각하는 것은 순진하다'.

2022년 11월, 미국 하버드대학 주택연구공동센터는 'AI가 건축 산업에도 파괴적인 영향을 미치게 될 것'이라는 내용의 보고서를 내놓았다. 그리고 벌써부터 이러한 주장이 현실로 증명되고 있다. 이미지와 문장, 음악 등을 만들어내는 생성 AI에 의해 건축 실무가 빠르게 변화하기 시작했기 때문이다.

미국 오픈AI가 2022년 11월 공개한 챗GPT가 전세계를 휩쓸고 있다. 유저의 질문이나 지시를 바탕으로 텍스트 등을 만들어 내는 생성 AI의 일종이다. 단순한 질문에 답할 뿐만 아니라, 문장의 퇴고(推敲)나 요약, 프로그램 코드 수정도 가능하다. 현재 전세계 개발자들이 서비스 개발 경쟁을 벌이고 있으며, 건축업계도 예외는 아니다.

초전도 방식으로 서비스, 5대 방식이 경쟁 중

드디어 일본에서 실제 국산 양자컴퓨터가 가동되기 시작했다. 이화학연구소, 산업기술종합연구소, 정보통신연구기구(NICT), 오사카대학, 후지쓰, NTT는 3월 27일, 초전도 방식의 양자컴퓨터 클라우드 서비스 ‘양자계산 클라우드 서비스’를 개시했다.

이 서비스는 공동연구 계약을 맺은 연구기관이나 기업이 인터넷을 통해 이용할 수 있다. 실제 기기를 이용한 테스트가 시작됨으로써 향후 양자컴퓨터의 대규모화 및 용도 개발의 진전을 기대할 수 있을 것이다.

이번 양자컴퓨터는 이화학연구소양자컴퓨터연구센터(RQC)의 나카무라(中村) 센터장 등이 연구개발한 64큐비트 초전도 큐비트 칩이 탑재된다. 단순한 규모로 비교할 경우, 이미 미국의 IBM이 2022년 11월에 발표한 433큐비트의 ‘IBM Quantum Osprey 시스템’ 등에는 뒤처지지만, 나카무라 센터장은 “대규모 양자 컴퓨터의 실현은 도전적인 과제로, 세계적으로도 아직 장벽이 높은 기술이다. 개발은 긴 레이스가 될 것이기 때문에 우리가 기술적으로 기여할 여지는 충분하다”고 말한다.

《초전도 양자 컴퓨터를 둘러싼 상황》
양자컴퓨터 개발에서 초전도 방식이 앞서 있어

경제안전보장을 축으로 일본이 주도

미중 대립의 심화를 계기로 점점 중요해지고 있는 경제안전보장. 그 중에서도 최고는 첨단반도체의 일본내 양산 거점 확립이지만 중요 대상 기술은 그 밖에도 있다. 그 중 하나가 일본 정부가 2022년에 시작한 경제안전보장 중요기술 육성프로그램(K Program)에도 선정된 ‘위성 VDES(VHF Data Exchange System)’이다.

위성 VDES를 단적으로 표현하면 ‘바다의 DX(디지털 트랜스포메이션) 기반 기술’이다. 해양 관련 싱크탱크인 사사카와평화재단 해양정책연구소(OPRI)의 아카마쓰(赤松) 부장은 “바다 세계의 디지털화는 육지보다 2~3배 뒤처져 있다.

육지에서 일어나는 일이 5~10년 늦게 찾아온다. 최근에 바다에서 이루어지는 경제 활동은 증가하고 있는데, 현재 상황은 공통 기반이 없어 IoT(사물인터넷)화가 진행되지 않은 것이 문제다”라고 말한다.

위성 VDES는 VHF대(초단파) 전파를 사용하는 VDES라는 통신방식으로, 지상(배-지상국, 배-배)뿐만 아니라 위성 컨스텔레이션(일군의 인공위성과 시스템)으로 지구 전체를 실시간으로 커버하는 통신네트워크다. 선박의 안전한 운항에 도움이 되는 정보뿐만 아니라 선박/컨테이너의 물류 관리, 선박의 엔진 상태 감시 등 다양한 정보 교환을 예상하고 있다.

풍속의 예측정보를 이용

1. 머리말
필자는 학생시절 사물을 자유자재로 다룰 수 있는 제어공학에 흥미를 가졌다. 그리고 기후 변화 문제의 해결에 공헌하고 싶다는 생각에서 재생가능에너지에 관심을 갖게 되었다. 연구실에 들어간 이래 지금까지 풍속의 예측정보를 이용하는 부체식(浮體式) 해상풍력발전 제어에 관한 연구에 착수해 왔다.

2022년 3월에 박사후기 과정을 수료하고 지금은 오사카산업기술연구소에서 전기절연시스템의 진단 기술에 관한 연구를 진행하고 있다. 이번에는 대학원에서 진행한 연구에 대해 소개하고자 한다.

2. 부체식 해상풍력발전과 블레이드 피치 각도 제어
EU나 일본을 포함한 많은 지역이나 나라는 2050년까지 탄소중립 실현을 목표하고 있다. 그를 위해서는 발전량에서 차지하는 화석연료의 비중을 낮추고, 재생가능에너지의 비율을 높여야 한다. 풍력을 이용하는 풍력발전은 아시아태평양, 유럽, 북미 지역을 중심으로 보급되고 있다.

그 중에서도 부체에 풍차를 탑재해 해상에서 발전하는 부체식 해상풍력발전이 주목을 받고 있다. 이 방식은 얕은 해안이 별로 없는 일본과 같은 지역이나 나라에 적합한 발전방식이다. 

3차원 인터넷 상에 생겨나는 새로운 경제권

‘메타버스’란 용어가 주목받기 시작한 것은 2021년 후반부터이다. 따라서 아직 명확한 정의가 내려지지 않았지만 ‘3D CG(컴퓨터 그래픽) 기술로 가상적인 세계가 구축된 곳에서 사람들이 다양한 교류와 경제활동을 포함한 활동이 가능한 시스템’이라고 설명할 수 있다. 한마디로 이야기하면 ‘3차원의 인터넷’이다.

이 개념 자체는 2021년에 신작이 공개된 영화 ‘매트릭스’ 시리즈와 스필버그 감독의 ‘ Lady Player-1’과 일본이라면 에니매이션 ‘Summer Wars’나 ‘Sword Art Online’과 같은 SF작품으로 그려지고 있다. 지금까지는 SF의 세계였지만 기술적인 진화에 의해 드디어 현실적인 것으로 되어 온 것이다.

메타버스가 소개될 때 자주 인용되는 정의가 몇가지가 있는데, 우선 게임계의 벤처캐피탈에서 파트너로 있는 Matthew Ball씨는 ‘영속적인 것’과 ‘동시 참가 인원수가 무제한’이라는 것을 들고 있다. 단 이러한 조건을 모두 갖춘 ‘완전한 메타버스’는 아직 실현되니 않았고, 발전 도상 중에 있다고 할 수 있다.

‘Roblox(로블록스)’라는 메타버스 플랫폼기업 CEO(david Baszuchi)의 정의로는, 아마타를 사용한 ‘Identity(정체성)’나 ‘친구’라는 요소가 비교적 알기 쉬울 수도 있다. 3D CG의 가상세계에서는 다양한 시스템과 커뮤니티, 콘텐츠가 더하여진다. 그 곳이 메타버스의 가능성이라고 할 수 있다.