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3D 시스템온 칩

3D SoC

중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 메모리칩 등 다른 종류의 칩을 하나로 모아 3차원(3D)으로 쌓는 신개념 칩으로 미국의 인텔이 상용화를 주도하고 있다.


인텔은 2019년 하반기께 노트북용 SoC인 ‘레이크필드’를 노트북에 장착하는 형태로 상용화할 계획이다. 자사의 10나노 서니코브 CPU 아키텍처(설계)와 아톰 CPU 4개, 11세대 그래픽 등을 층층이 쌓는 형태다. 10나노, 7나노, 5나노 등 ‘크기를 줄이는’ 그동안의 공정 미세화 작업에서 나아가 설계를 바꿈으로써 성능을 효율화하겠다는 전략이다.

인텔은 3D 형태의 SoC를 개발하기 위해 관련 기술을 연구해왔다. 2018년 발표한 반도체 3D 패키징 기술인 ‘포베로스’가 대표적이다. 레이크필드는 포베로스 기술을 활용해 서로 다른 칩을 세 겹으로 쌓는다.
평면에 서로 다른 칩을 이은 2차원 형태의 SoC는 새로운 게 아니다. 스마트폰에 들어가는 퀄컴의 SoC가 대표적이다. 2D 평면 형태로 애플리케이션 프로세서(AP)와 모뎀칩을 통합했다. 이런 방식으로 서로 다른 반도체칩 간 데이터를 효율적으로 주고받을 수 있다.

더욱 많은 칩을 하나로 통합할 때는 고난도의 설계 기술이 필요하다. 고용량 데이터를 주고받아야 하는 제품에는 수많은 칩을 이은 SoC가 필요하다. 칩들을 평면으로 이으면 크기가 비대해진다. 인텔은 칩을 쌓아 크기를 줄이는 방식으로 이 같은 문제를 해결했다.

인텔은 다른 종류의 칩을 단순히 쌓는 데 그치지 않을 계획이다. 3D 형태의 SoC가 범용성을 지닐 수 있도록 하는 작업에도 들어갔다. 주력해온 PC와 서버 시장을 넘어 새로운 시장을 공략하기로 했다.

인텔 관계자는 “범용성을 지닌 SoC 개발에 속도를 내는 것은 데이터센터, 네트워크, 사물인터넷(IoT) 등 ‘데이터 중심’ 분야의 칩 시장이 2023년까지 2200억달러 규모로 급성장할 것으로 보기 때문”이라고 말했다.

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데이터 거래소

다양한 산업분야의 데이터를 수집 가공한 공급자와 데이터 수요자가 만나 데이터를 사고 파는 곳.

데이터 거래소는 서로 다른 산업 간 데이터를 공유해 새로운 상품, 연구 개발을 위한 결합을 지원한다. 금융 분야 데이터 거래소가 대표적이다. 은행, 카드사, 보험사 등 5000여개 금융기관에서 제공한 데이터를 학교나 연구소, 핀테크 기업 등 금융기관에서 통계나 연구 목적으로 서비스를 이용할 수 있다.

해외의 경우 구글이나 페이스북 등 주요 IT 기업부터 스타트업까지 데이터 거래소를 통해 연구 개발에 필요한 데이터를 거래하고 있다. 또 중국 정부 주도로 설립한 거래소엔 알리바바, 텐센트 등이 참여하고 있다.

데이터 거래소 사례는?

고객은 더 나은 조건으로 금융상품을 이용할 수 있다. 데이터 거래소에서 보험사와 자동차 회사의 정보를 연결 연결한다. 차량에 안전장치를 부착했다면 보험료 할인해 줄 수 있다. 보험사에 접수된 사고 사례를 통해 자동차 제조사는 안전장치 기능을 더욱 개선할 수 있다.

표본 200만명의 데이터 공유는 시작됐다. 데이터 거래소는 2019년 말까지 시범 운영됩니다. 2020년 상반기 본격적으로 서비스를 시행할 예정이다. 하지만 정부는 개인 정보 규제를 해결해야 한다. 개인정보보호법, 정보통신망법, 신용정보법이 묶인 ‘데이터 경제 3법’ 개정안이 국회에 제출됐지만. 국회 파행과 해킹으로 개인 정보 유출을 우려하는 시민단체의 반대 가 이어지고 있다.

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납-비스무스 원자로

냉각재로 ‘납-비스무스 액체’를 활용한 4세대 소형 원자로로 우라늄 핵분열 과정에서 부산물로 플루토늄이 만들어진다. 핵연료가 자동으로 충전되는 셈이라 한 번 연료를 넣으면 40년 동안 교체할 필요 없이 계속 사용할 수 있다. 또 선박 침몰사고 등 비상 상황에서도 핵연료 누출 위험이 없다. 원자로 안에서는 300도 이상 고온이 유지되지만 녹는점이 123도에 이르기 때문이다. 상온에 노출되는 순간 저절로 굳어 핵연료를 완전히 차폐한다. 부산물로 수소가 발생하지 않아 수소폭발 가능성도 없다.

우리나라에서는 2019년 6월 27일 UNIST(울산과학기술원)이 초소형 원전 연구단 ‘미네르바(MINERVA)’ 출범식을 열고 ‘납-비스무스 액체’를 활용한 4세대 소형 원자로를 만들겠다고 밝혔다. 경희대와 서울대, 울산대, KAIST 등 주요 대학, 무진기연, 스마트파워, 우라너스 등 원전 관련 기업들이 연구단에 참여할 예정이다.

이 원자로의. 지름은 1.7m, 길이는 6m다. OPR-1000 등 상용 원전 부피의 500분의 1에 불과하다.

출력은 20메가와트 일렉트릭(e). 쇄빙연구선 등에 우선적으로 사용할 전망이다. 부유식 발전 방식을 적용하면 20만 명이 사는 섬 전체의 전력 수요도 충당할 수 있다고 연구단은 설명했다.미국 웨스팅하우스 등 주요국 원전 기업들은 차세대 원자로로 납-비스무스 원자로 개발에 집중하고 있는 것으로 알려졌다.

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2018 PP29

한국천문연구원(천문연)이 세계 처음으로 발견한 지구위협소행성. 천문연이 2018년 8월 이 소행성을 처음 발견했고 궤도를 정밀 추적한 결과 지구와의 충돌 가능성을 확인했다. 한국 연구기관이 지구위협 소행성을 발견한 것은 이번이 처음이다. PP29의 지름은 160m, 공전주기는 5.7년이다. 이 소행성의 공전 궤도와 지구 공전 궤도가 만나는 최단거리(최소 궤도 교차거리)는 지구와 달 사이 거리의 11배인 426만㎞로 알려졌다. 지름이 140m보다 크고 최소 궤도 교차거리가 750만㎞ 이하면 지구위협 소행성으로 분류한다.

미국 항공우주국(NASA) 제트추진연구소에 따르면 PP29는 2063년과 2069년, 두 해에 걸쳐 지구와 충돌할 가능성이 있다. 각각의 충돌 확률을 더하면 28억분의 1이다. NASA는 지구 충돌 확률이 100억분의 1보다 높으면 충돌 위험이 있는 것으로 간주한다. PP29의 지구권 대기 진입속도는 초속 24㎞로 소행성 중에서도 빠른 편일 것으로 예상됐다.

천문연 관계자는 “PP29가 충돌한다면 1945년 일본 히로시마에 떨어진 우라늄 원자폭탄의 2만5000배 규모에 달하는 폭발이 있을 것으로 예상된다”고 설명했다.

그동안 세계 각국 연구진이 발견한 지구위협 소행성은 1981개. 이 중 향후 100년간 충돌 가능성이 있는 것이 43개다. 대부분 미국 연구팀이 찾았다.

1908년엔 지름 60m 소행성이 러시아 시베리아 퉁구스카 강가로 돌진해 폭발하면서 서울시 면적의 3.5배에 달하는 지역이 초토화됐다. 인명피해는 없었지만 당시 폭발력은 히로시마 원자폭탄의 1000배에 달한 것으로 분석됐다.

천문연은 근지구 소행성(NEA) ‘2018 PM28’도 함께 발견했다고 덧붙였다. 이 소행성은 직경 20~40m로 향후 100년 동안은 지구와의 충돌 가능성이 확인되지 않았다. 근지구 소행성은 태양과의 최소거리가 1억9500만㎞보다 짧아 지구 공전궤도 근처에 있는 소행성을 말한다. 그동안 2만여 개가 발견됐다.

천문연 관계자는 “PP29는 대단히 어두워 대형 망원경으로도 확인하기 어렵다”며 “2036년 1월 PP29를 다시 볼 기회가 올 것”이라고 설명했다. 천문연은 칠레, 호주, 남아프리카공화국 등 세 곳에 은하, 소행성 등 탐색용 망원경을 설치하고 우주를 관찰하고 있다.