분야
과학기술과 인문사회,정보/통신
발행기관
정보통신기획평가원
발행일
2021.08.25
URL
| 1. 가상현실 기반 건설 시뮬레이션 기술 동향 |
| 건설 분야에의 가상현실 적용기술은 3차원 설계기술인 BIM, COVID-19 및 메타버스 등의 등장과 더불어 언텍트 기반의 새로운 패러다임 선도 기술로 주목받고 있다. 실제로 건설은 시공이 완료된 후에는 수정에 많은 비용이 들기 때문에 설계단계에서 가상현실 기술을 활용하여 설계검토 및 시공검토를 수행하는 사례가 증가하고 있다. 또한, 증강현실이나 혼합현실 기술을 활용하여 시공단계에서 공정검토, 자재점검 등이 가능하고 시설물 유지관리 단계에서는 눈에 보이지 않는 시설물을 관리하는 등 다양하게 활용되고 있는 실정이다. 하지만 아직 시장에 제대로 활용되고 있지 못하며 대부분 수주를 위한 추가제안 등으로 가상현실 기술을 활용 중에 있다. 본 고에서는 국내외에서 건설 분야에 활용되는 다양한 사례를 소개하고 궁극적으로 기존 건설 프로세스를 개선하고 스마트시티 등에 확대 적용할 수 있는 새로운 건설 시뮬레이션 개발사례를 제시하고자 한다. 또한, 가상현실이 건설에 접목된 새로운 시장 개척을 위해 필요한 사항에 대해 고찰하고자 한다. |
| 2. 파이썬과 넘파이를 이용한 수치 데이터 처리 성능 이슈 |
| 본 고는 파이썬을 이용한 프로젝트 환경에서 대규모 수치 데이터를 효율적으로 다루기 위해 이해해야 할 요소들을 살펴보려고 한다. 파이썬의 장점인 다양한 라이브러리 패키지 중에서 데이터 처리의 핵심인 넘파이(Numpy)가 가진 데이터 병렬성을 살펴보고, 스레드(thread)와 멀티프로세싱을 이용한 전통적 병렬처리 기법과 관련된 성능 이슈에 대해서도 논의하고자 한다. |
| 3. 개별분리 아키텍처 클라우드를 위한 이기종 신뢰 실행기술 체계 |
| 개별분리 클라우드를 위한 신뢰접근 제어 보안기술 체계 개발, 개별분리 시스템을 위한 Memory Access Control 모듈 개발(HW/SW), 개별분리 시스템상의 프로세서 신뢰 접근제어 보안 프레임워크 개발(SW), 개별분리 시스템 상의 Accelerator(GPU 등)를 위한 Secure Offloading Framework (HW/SW) |
| 4. 사이버범죄 활동 정보추적 기술 |
| 가상자산 부정거래 추적 및 다크웹 기반 사이버범죄 활동 정보 수집 기술, 가상자산 지갑주소의 소유자 추적을 위한 가상자산 취급업소 식별 기술 |
| 1. 저전력 인공지능 반도체 기술 동향 |
| AI 산업이 확대됨에 따라 AI 반도체를 효과적으로 구현하기 위한 AI 반도체 기술 개발이 진행 중이며 AI 반도체가 산업의 핵심으로 떠오르고 있다. 특히, 뉴로모픽(Neuromorphic) 기술은 드론, 인텔리전스 엣지, IoT 디바이스, 웨어러블 디바이스, 자율주행차, 로봇, 모바일 단말을 중심으로 한 인공지능 반도체 시장의 급성장으로 성능과 저전력 기술의 중심으로 괄목하게 성장을 하고 있으나 아직은 초기 단계이다. 본 고에서는 저전력 인공지능 반도체 기술을 중심으로, 저전력 기술인 뉴로모픽 기술, 스파이킹 뉴럴 네트워크(Spiking Neural Networks: SNN), 프로세싱-인-메모리(Processing-In-Memory: PIM) 기술, 뉴로모픽을 위한 차세대 디바이스인 멤리스터(Memristor) 및 스커미온(Skyrmion) 기술에 대해 언급하고자 한다. 인간의 뇌처럼 저전력으로 동작하는 뉴로모픽 SoC는 다양한 기술의 융합을 통해 개발될 것으로 예상된다. |
| 2. 산업 분야로 확산하는 오픈소스 생태계 |
| 본 고에서는 국가 주요 산업이라고 할 수 있는 자동차와 통신 분야를 중심으로 산업 분야로 확산하는 오픈소스 동향을 소개하고자 한다. 이를 위해 II장에서는 오픈소스가 야기한 SW 변화를 간단히 소개하고, III장에서는 자동차 및 통신 분야를 포함한 산업 분야의 주요 오픈소스 동향들을 소개한다. 마지막으로 IV장에서 결론으로 본 동향을 마무리한다. |
| 3. 고속 트랜잭션 처리 기술 |
| 본 기술은 트랜잭션 고속처리 기술에 관한 것으로, 트랜잭션 유효성과 멤버십/비멤버십 증명을 통한 UTXO 및 Account 기반 트랜잭션 유효성의 고속 검증이 가능하며, 효율적인 스마트 컨트랙트 수행결과의 검증이 가능한 기술임 |
| 4. 비디오의 시각적 요소 그래프 구축 파이프라인 |
| 비디오 그래프 생성을 위한 데이터 수집. 비디오 그래프 개발을 위해 주요 객체 1개 및 부객체 여러 개를 담는 비디오 수집, 비디오 분야별 사용자의 필요에 맞는 비디오 그래프 구성 요소 구축을 위해 비디오 정보를 담아내는 분류 체계(taxonomy) 설정 |
| 1. 인공지능 기반 보안용 시스템 반도체 동향 |
| 1990년대부터 보안용 디지털 영상처리 시스템반도체(SoC)는 우리나라가 주력 선도국가였으나, 최근의 인공신경망 기술의 향상과 함께 고기능 시스템 반도체는 미국과 중국, 대만이 세계 시장을 장악하고 있다. 본 고에서는 현재의 인공지능기반 시스템 반도체의 개략적인 시장 상황과 국내외 보안용 제품에 대해 간단하게 소개하고 자사 아이닉스의 IP SoC를 심층 분석하여 NPU의 성능 및 특징, 메모리 사용량, 네트워크 컴파일 및 운용방법 등에 대해 좀 더 자세히 알아보고자 한다. |
| 2. 코로나19 관련 국내 긴급재난문자 서비스 동향 분석 |
| 본 고에서는 재난정보를 전달하는 매체에 대한 연구를 위해 코로나19에 관련한 긴급재난문자 서비스 동향을 조사하였다. 이를 위해, Ⅱ장에서는 현행 긴급재난문자에 관련한 법령과 국내외 표준 동향을 소개한다. Ⅲ장에서는 2011년부터 2020년까지 기존에 발령된 긴급재난문자 이력을 조사하고, Ⅳ장에서 코로나19에 관련한 긴급재난문자 서비스를 분석한다. 마지막으로 Ⅴ장에서 본 고의 결론을 맺는다. |
| 3. 멀티에이전트 기반 엣지연계 도심형자율주행 서비스검증용 시뮬레이션 SW 기술 |
| 다수의 각기 다른 SW를 탑재한 자율주행차가 운행되고, 서비스 수행이 가능한 대규모 엣지기반 실환경모사 자율주행가상환경 구축 및 통합 시뮬레이션 SW 개발 |
| 4. 정밀 제어가 가능한 로봇손 |
| 로봇손이 사람 손과 같이 유연하게 움직이기 위해서는 많은 관절과 구동기가 필요하며, 사람 수준의 힘을 내기 위해서는 큰 힘을 낼 수 있는 구동기와 높은 기어비의 감속기가 필요하지만, 이러한 구동기를 작은 손에 모두 넣기 위해서는 구동기와 기타 부품의 부피가 제한되므로, 본 기술 개발에서는 요소 부품들을 적절히 배치하고 기계적 요소들을 적절히 활용하여 원하는 성능의 로봇손을 사람 손 크기로 설계하고자 함 |
| 1. 초저전력 인공지능 반도체 기술 동향 |
| 데이터 홍수의 시대에 살고 있는 21세기의 정보처리는 기하급수적인 데이터 처리량, 빠른 연산 속도의 요구 및 동영상과 같은 대용량 데이터의 지속적인 생산 등으로 그 처리 능력의 한계에 직면하고 있다. 기존의 전하를 저장하는 2진법 정보처리 방식의 한계를 극복하고 소비전력을 획기적으로 감소시키기 위해 다양한 방법을 활용한 다진법 정보처리 기반의 인공지능 반도체(neuromorphic hardware)에 관한 연구가 현재 활발히 진행 중에 있다. 본 고에서는 하드웨어 기반의 인공지능 반도체의 핵심이 되는 멤리스터(memristor)에 대한 소개와 함께 개발되고 있는 멤리스터 후보군들에 대한 장단점을 살펴보고자 한다. 특히, 전원을 공급하지 않을 때에도 그 정보를 잃지 않는 비휘발성 메모리 기반의 멤리스터의 종류를 소개하고, 대표적으로 가장 많은 연구가 이루어진 산화물 반도체 기반의 멤리스터와 최근 더욱 활발히 연구가 진행 중인 전자의 스핀 방향에 따른 저항 변화를 유도하는 스핀기반의 멤리스터의 연구 동향을 살펴보고자 한다. |
| 2. 사물인터넷 부트스트래핑 보안 기술 |
| 최근 5G부터 LPWAN(low-power wide-area network) 서비스에 이르기까지 기기 및 통신방식의 다양성(diversity)과 이질성(heterogeneity)으로 대표되는 사물인터넷 환경에서 기기 스스로 주변의 검증된 네트워크에 접속하고 서비스를 안전하게 준비하는 부트스트래핑의 역할과 범위는 점차 확대되는 추세이다. 본 고에서는 부트스트래핑 기술의 역할 및 범위를 보안 관점에서 살펴보고자 한다. 특히, 사물인터넷 환경에서 추가적으로 요구하는 특성과 대표적인 기술 사례를 통해 발전 방향을 살펴보고자 한다. |
| 3. HBM 기반 PIM NPU 반도체 기술 |
| HBM 기반 PIM NPU 반도체 기술은 NPU와 연산 기능 내장 HBM 메모리를 한 개의 반도체 내부에 집적함으로써, 메모리 데이터 접근 및 데이터 처리 성능을 극대화하여 대규모 데이터의 실시간 인공지능 연산을 가능하게 하는 초고성능, 초저전력 인공신경망 연산용 반도체 칩 기술임 |
| 4. 현실-가상정보 융합형 자율주행 시뮬레이션SW 기술 |
| 실사 환경에 부합하는 정밀한 가상환경 기반의 센싱/인지/판단 또는 제어정보를 현실(차량, PG환경 등)과 연계하여 co-simulation하기 위한 정밀 시뮬레이션 SW 개발 |
| 1. Spiking Neural Network 기반 인공지능 반도체: 이것이 답일까? |
| 뉴로모픽은 궁극적으로 인간의 뇌와 같은 인공지능을 추구하는 연구로서, 이를 위한 주요 원칙(principle)들로 ① Fine-grained Parallelism, ② Event-driven computation, ③ Adaptive, self-modifying을 표방하고 있다. 이들 원칙들을 모두 만족할 수 있는 기술로서 스파이킹 뉴럴 네트워크(Spiking Neural Network: SNN) 기반의 뉴로모픽 연구가 현재 산업계, 학계 모두의 각광을 받고 있다. 본 고에서는 SNN 연구의 기본 철학, 연구 역사 및 반도체 구현 기술에 대한 소개를 시작으로 SNN 기반 뉴로모픽 연구의 난제들과 이를 해결하기 위한 방법들에 대해 설명한다. 또한, 본 고의 저자들이 지금까지 수행해온 SNN 기반 뉴로모픽 연구를 소개하고 향후 계획을 공유함으로써 SNN에 관심이 있는 연구자들과 소통하려 한다. 그리고 SNN이 궁극적으로 인공지능 반도체에서 갖는 의미에 대해서도 함께 논의해보고자 한다. |
| 2. 인구고령화에 따른 시니어케어 디지털 기술 동향 |
| 인구고령화로 인한 국가 생산력 감소, 치매 등 사회적 문제해결에 디지털 기술은 매우 중요한 역할을 할 수 있다. 본 고에서는 최근 급격히 발전하고 있는 시니어케어 분야의 디지털 기술과 산업 동향을 살펴보고 앞으로의 발전 방향을 전망해 보고자 한다. |
| 3. PAM4-106Gbps EML 광원소자의 EA 변조기 제작 기술 |
| DFB-LD 광원소자에 전계흡수변조기(Electro-Absorption Modulator: EAM)가 집적된 고속 광원소자로, 전류 변조방식의 DML과 달리 EAM에 전압신호를 인가하여 고속으로 광신호를 생성 |
| 4. 다중 송수신 3차원 공간 무선 충전 시스템 및 최적 효율 추적 제어 알고리즘 |
| 소비자의 수요에 맞춰 무선 충전 기술이 상용화되었으며, 스마트폰을 포함한 IoT 기기의 보급 확대와 스마트 팩토리, 스마트시티 등의 4차 산업혁명으로 인해 그 수요가 점차 증가하고 있는 추세 |
| 1. 반도체 소자 스케일링에 따른 전기적 저항 향상 기술 |
| 반도체 소자는 지속적으로 스케일링을 통해 집적도가 향상되고 있다. 최근에는 4차 산업혁명시대, 산업 구조가 변화함에 따라 새로운 반도체 응용 분야 확장으로 인해 저전력, 고성능의 반도체 소자 고도화에 대한 요구뿐만 아니라 반도체 칩 수요의 급속한 증가로 그 어느 때보다 반도체 소자의 초소형화와 고집적도 구현이 중요해지고 있다. 하지만 반도체 소자의 물리적 영역이 나노스케일 더 나아가 원자스케일로 계속 감소함에 따라 소자 성능이 갈수록 전기적 저항 증가에 대한 문제의 비중과 영향력이 커지고 있다. 이에 본 고에서는 전체 반도체 칩 구조에서 전기적 저항 증가가 크게 발생하는 다중 스택 구조의 금속 배선과 금속/반도체 계면의 접촉 부분에서 이를 해결하기 위한 다양한 접근들을 소개하고 이에 대한 기술적 내용을 좀 더 상세히 살펴보고자 한다. 이와 함께 앞으로 변화가 예상되는 반도체 소자에 대한 구조 및 스케일링을 해결하기 위해 새롭게 제안되고 적용되는 기술이면서 오랫동안 반도체 물질로 많이 사용되고 있는 실리콘 물질에 대한 대체 가능성을 살펴보고 앞으로의 방향에 대해 예측하고 이해를 돕고자 한다. |
| 2. 5G 사설망을 위한 네트워크 슬라이싱 표준기술 |
| 네트워크 슬라이싱 기술 개발을 위해 5G 표준화를 추진하고 있는 GSMA(Global System for Mobile communications Association), ITU-T 및 3GPP 등에서 네트워크 슬라이스 템플릿 및 슬라이스 타입 등을 정의하고 5G 사설망 등 관련 응용 분야 발굴을 위해 노력하고 있다. 본 고에서는 5G 네트워크 슬라이싱 기술 표준화 현황 및 결과를 조사하고, 5G 사설망(private network)에 적용한 사례를 알아본다. |
| 3. 미디어 지능화(지능적 미디어 속성 추출 및 공유) 플랫폼 |
| 미디어 콘텐츠의 고유속성과 시계열적 특성을 해석하여 미디어 시맨틱 자원을 자동으로 생성하여 쉽게 공유 및 활용하도록 자원화하는 기술 |
| 4. 모바일 단말을 위한 AI 최적화/경량화 알고리즘 및 소프트웨어 |
| 모바일 단말에서 실시간 AI 추론을 위한 강화학습 기반 모델 경량화 및 최적화 기술, 기존 경량화 기법은 사람이 네트워크의 크기와 형태를 정해주고, AI가 정해진 네트워크에 최적인 가중치를 도출하는 과정으로 수행되었음 |
출처 : 정보통신기획평가원 주간기술동향
자세한 내용은 첨부파일을 참고하여 주시기 바랍니다.
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