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로보틱스를 입은 인간 증강(Human Augmentation) 기술

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마우저 로보틱스 인간 증강
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인간 증강(Human Augmentation)은 자연적 또는 인공적 방법과 기술을 사용하여 인간의 기존 능력이나 부족한 능력을 향상(증강)시키는데 사용되는 생명공학, 전자공학 및 기계공학의 조합이다. 이 기술은 주로 의료분야에서 가장 빠른 기술발전과 적용확대를 보이고 있으며, 전술 병사 및 방위분야에서도 적극적인 연구가 진행중이다. 또한 제조 산업에서도 노동자의 근력을 지원하는 외골격 형태의 인간 증강 기술에 대한 투자가 시작되고 있다.

인간의 기능 보강에 사용되는 장치는 착용할 수 있는 장치 또는 외골격, 보철, 보행 보조 장치와 같은 바디 슈트와 몸 안의 나노 칩 삽입물, 뇌 제어 로봇 및 기타 여러가지 신체 내장 장치로 이루어진 웨어러블 장치들이 있다. 생명 공학, 로보틱스 및 의료 기기 분야의 다양한 연구소에서 광범위한 연구 및 개발 활동이 진행되고 있다. 삼성, 파나소닉, 후지쯔 등과 같은 앞선 연구 참여 기업들도 주목받고 있다. 이 시장은 주로 로봇 공학의 사용 증가로 의료 과학 및 의료 기기에서 가져온 용이성에 의해 우선적인 시장 확장을 가져오고 있다.

미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 미디어랩 바이오메카트로닉스 연구팀을 이끄는 휴 허(Hugh Herr) 교수는 17세 때 등반 중 사고로 두 다리를 잃었다. MIT에서 기계공학을 전공하며 자신과 같은 장애인을 위한 첨단 보행 도구 개발에 매진한 허 박사는 자신이 개발한 의족을 차고 71m 높이의 암벽을 등반해 세계적인 관심을 불러일으킨 바 있다. 휴 허 교수는 지난 ’2016 서울포럼’에 연사로 참석해 스스로 인간 증강의 미래상을 보여주기도 했다. 당시 휴 허 교수는 “우리 연구팀이 개발한 기술은 의수·의족과 신체가 신호를 주고받을 수 있을 정도까지 발전했다”고 설명했다. 또한 ”비장애인도 외골격, 웨어러블로 운동을 하거나 이동을 더 빨리할 수 있다”면서 ”스스로 몸을 디자인하는 ‘맞춤형 신체’의 시대가 열릴 것”이라고도 전망했다.

mit 휴 허 교수

MIT 미디어랩 바이오메카트로닉스 연구팀 휴 허(Hugh Herr) 교수 (사진. 휴 허 교수)

남아프리카공화국 출신 육상선수 오스카 피스토리우스(Oscar Pistorius)는 태어난 지 채 1년도 안 돼 두 다리를 절단했다. 하지만 칼날처럼 생긴, 탄소섬유 재질의 의족을 단 채 올림픽에 출전해 메달을 따는 등 많은 이목을 받으며 인간 증강 기술에 대한 관심도 함께 높이는데 기여했다.

인간이 서로 의사 소통하는 방식을 바꿔야 할 또 다른 트렌드 기술은 실시간 번역이다. 현재 실시간 언어 번역 응용 프로그램은 호환성과 완벽성의 문제에 직면해 있다. 그러나 보청기의 도움으로 실시간으로 청력 및 번역 능력을 향상시키기 위한 개발이 이루어졌다. 기계 학습의 발전은 기계 수준 변환의 개선을 지원하는 많은 요소 중 하나이다. 구글은 번역 서비스를 지속적으로 개선하고 인공 지능을 통합하는 것을 목표로하고 있다. 구글이 수행한 연구 결과에 따라 실시간 번역의 정확성과 완벽성이 향상되고 있다. 인공 지능과 기계 학습은 실시간 언어 번역의 추세를 가능하게 한다.

마켓리서치퓨처(market research future)에 따르면, 세계 인간 증강 시장은 2017년 5억 8,800만 달러 시장을 창출했다. 오는 2023년까지 30%의 연평균 성장률를 보이며 고성장세를 유지할 전망이다. 2023년이면 30억 달러의 시장 가치를 창출할 것이라는 분석이다. 제품별/착용형 인간 증강 부문은 2017년 시장을 장악했으며 최고 연평균 성장율을 보인 것으로 분석됐다. 내장형 증강은 연평균 28% 증가한 것으로 나타났다. 최종 사용자는 건강 관리 분야가 2017년 시장을 장악했으로, 인간 증강을 위해 가장 빠르게 성장하는 시장이 될 것으로 예상됐다. 방위 산업 시장은 연평균 29% 증가한 것으로 나타났다. 지리적으로는 아시아 태평양 지역에서 가장 큰 시장 성장율을 보일 것으로 분석됐다.

마우저 로보틱스 인간 증강

로보틱스 인간 증강 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 인공지능과 융합하며 인간의 육체적, 정신적 한계를 극복하도록 한다. (사진. 마우저 일렉트로닉스 – EIT Generation Robot Vol 2 Issue 3 e-Book 캡처)

 

현재 인간 증강 시장은 삼성전자, 토요타 자동차, 파나소닉을 비롯해 B-Temia, BrainGate, Ekso Bionics, Cyberdyne, Raytheon, Bionik Laboratories, Parker Hannifin을 포함한 많은 기업들이 참여해 시장선점에 나서고 있는 중이다.

인간 증강에 가장 큰 역할을 담당하는 것은 로보틱스 기술이다. 여기에는 로봇공학을 비롯한 센서기술, 모터 기술, 바이오 기술 등이 모두 포함된다. 최근에는 머신 러닝 및 인공 지능의 결합이 더욱 두드러지게 추진되고 있다.

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  • 삼성 엑스스켈레톤 웹어러블 로봇 GEMS

    삼성전자 GEMS 시연 장면 (사진. SENSORS Juornal 발표 논문 / 2018.03)

  • LG CLOi SuiteBot

    IFA 2018에 전시중인 LG 클로이 슈트봇 (사진. LG전자)

  • Cyberdyne HAL

    사이버다인의 HAL (사진. Cyberdyne)

  • 록히드마틴이 개발한 HULC

    헐크(HULC)를 착용한 군인 모습 (사진. 록히드마틴)

  • LIG LEXO

    LIG넥스원이 생산기술연구원 등과 함께 방위사업청 연구개발 프로젝트로 추진중인 LEXO를 시연중인 모습 (사진. LIG넥스원)

  • 마우저 로보틱스 인간 증강

    로보틱스 인간 증강 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 인공지능과 융합하며 인간의 육체적, 정신적 한계를 극복하도록 한다. (사진. 마우저 일렉트로닉스 - EIT Generation Robot Vol 2 Issue 3 e-Book 캡처)

  • mit 휴 허 교수

    MIT 미디어랩 바이오메카트로닉스 연구팀 휴 허(Hugh Herr) 교수 (사진. 휴 허 교수)

  • 리웍스(ReWorks)의 엑소스켈레톤(ExoSkeleton) 퍼스널 버전 (사진. 리웍스)

    리웍스(ReWorks)의 엑소스켈레톤(ExoSkeleton) 퍼스널 버전 (사진. 리웍스)

  • 현대자동차 외골격로봇 H-LEX와 H-MEX (사진. 현대자동차 HMG Journal)

    현대자동차 외골격로봇 H-LEX와 H-MEX (사진. 현대자동차 HMG Journal)

  • 삼성 엑스스켈레톤 웹어러블 로봇 GEMS
  • LG CLOi SuiteBot
  • Cyberdyne HAL
  • 록히드마틴이 개발한 HULC
  • LIG LEXO
  • 마우저 로보틱스 인간 증강
  • mit 휴 허 교수
  • 리웍스(ReWorks)의 엑소스켈레톤(ExoSkeleton) 퍼스널 버전 (사진. 리웍스)
  • 현대자동차 외골격로봇 H-LEX와 H-MEX (사진. 현대자동차 HMG Journal)
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노르딕, 지그비 호환 플랫폼 공식 인증

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노르딕의 nRF52840 멀티프로토콜 SoC 및 개발 키트, 지그비 호환 플랫폼으로 인증 획득

이제 노르딕의 고객들은 지그비 호환 플랫폼으로 인증을 획득한 nRF52840 SoC 및 스레드 및 지그비용 nRF5 SDK를 이용해 상용 지그비 제품을 구현, 출시할 수 있게 되었다. 또한 지그비와 블루투스5/블루투스LE(동시수행) 동작을 모두 지원하는 제품도 구현 가능하다.

노르딕의 nRF52840 멀티프로토콜 SoC 및 개발 키트, 지그비 호환 플랫폼으로 인증 획득

노르딕의 nRF52840 멀티프로토콜 SoC 및 개발 키트, 지그비 호환 플랫폼으로 인증 획득

노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor, 한국지사장: 최수철)는 자사의 nRF52840 멀티프로토콜 SoC(System-on-Chip) 및 노르딕 지그비(Zigbee) 소프트웨어 솔루션이 지그비 얼라이언스(Zigbee Alliance)의 현 Zigbee PRO(R21) 및 GP(Green Power) 프록시 사양에 대한 지그비 호환 플랫폼으로 공식 인증을 획득했다고 밝혔다. 노르딕은 지난 4월에 “2018년 하반기 중에 인증된 지그비 호환 플랫폼을 공급한다”는 계획을 발표한 바 있다.

이에 개발자들은 노르딕 nRF52840과 스레드 및 지그비용 nRF5 SDK를 이용해 상용 지그비 3.0 제품을 구현해 출시할 수 있다. 또한 노르딕의 다른 메시 솔루션과 마찬가지로 지그비 및 블루투스 5(Bluetooth® 5)/블루투스 LE(Bluetooth Low Energy) 동작을 동시에 지원하는 것도 가능해졌다.

최신 스레드 및 지그비용 nRF5 SDK와 내장된 S140 v6.1 SoftDevice(또는 스택)를 이용해 지그비 호환 인증 프로세스를 진행하는 동안 nRF52840은 블루투스 5/블루투스 LE 네트워크와의 동시 연결에도 성공했다.

파 하칸손(Pär Håkansson) 노르딕 세미컨덕터의 제품 마케팅 매니저는 “이 솔루션의 장점은 지그비 및 블루투스 5/블루투스 LE 동작을 동시에 지원함으로써 지그비 네트워크에서 스마트폰 연결을 비롯한 블루투스 네트워크의 모든 기능을 활용할 수 있다는 것이다. 예를 들어 펌웨어 업그레이드를 수행하거나 스마트폰이나 원격으로 지그비 네트워크를 직접 제어할 수 있다.”고 말했다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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ARM, 중국 암호 표준 충족하는 CryptoCell 보안 IP 출시

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Arm CryptoCell-713 하드웨어

Arm은 성능 기준에 맞는 시스템을 겨냥해 현재까지 출시된 것 중 가장 포괄적인 CryptoCell 보안 IP를 발표했다. 여러 사용 사례에 중점을 둔 CryptoCell-713은 탁월한 보안 수준을 제공하며, 광범위한 위협과 디바이스, 시장을 겨냥하는 제품이다. 특히 중국 시장에 특화된 모바일, DTV, 셋톱 박스도 포함된다. 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 적용 계층과 도구는 물론, 하드웨어 및 펌웨어를 위한 간단하고 쉬운 통합 패키지가 포함된 포괄적인 구성요소 세트를 제공한다.

보안에 대한 시장에서의 문제들이 개발자들을 혼란에 빠뜨리기도 한다. 보안 솔루션 개발시 모바일 및 그 밖의 환경에 존재하는 신뢰 실행 환경(Trusted Execution Environment)을 모두 고려해야 하기 때문이다. 이러한 과제들로는 프리미엄 콘텐츠나 머신러닝(ML), 인공지능(AI) 알고리즘 등 디바이스가 매일 사용하는 자산 가치 증가, 중국 시장의 복잡한 규제 요건, 보안 IP와 기존 IP 통합에 따른 출시 시간 지연 등이 되따르고 있다.

Arm은 결국 CryptoCell-713 보안 IP를 새롭게 발표했다. 여기에 기존 보안 솔루션 기능을 보완하고자, 중요한 중국어 암호화 기능을 아직 갖추지 못한 파트너를 위해 CryptoCell-703도 함께 선보인다.

Arm CryptoCell-713 하드웨어

CryptoCell-713 하드웨어 구조 (이미지. arm)

무엇보다도 새로운 혁신 시장으로 떠오르고 있는 중국 시장의 보안 정책 요건을 충족하고 있다.

Cryptocell-713과 Cryptocell-703은 콘텐츠 보호나 뱅킹 등 중국형 암호화(SM2/3/4)가 필요한 일상적인 사용 사례를 위한 고성능 보안 기능을 제공한다. 두 제품 모두 콘텐츠 보호 규격(ECP) 요건을 포함해 모든 프로파일에 대한 중국 DRM 인증 요건을 충족한다. Arm측은 “미래에 대비해 GM/T 0028-214규격 구현으로 중국어 암호를 제공한다(국제적으로 사용되는 미국 보안 표준인 FIPS140-2의 중국 버전)”고 밝혔다. 또한 CryptoCell-713은 최근 CryptoCell-712 인증과 유사한 FIPS 140-2 인증을 획득했다. 파트너들은 CryptoCell-713만 사용해 기존 보안 IP를 유지하면서 중국어 암호 구현을 활용할 수 있으며, 기존 보안 설계를 중단하지 않고도 중국 시장을 겨냥할 수 있다는 것.

다양한 디바이스와 비즈니스 분야에 대한 유연한 IP 제공에 대응하고 더욱 빨라진 출시 시간을 자랑한다.

Cryptocell-713과 Cryptocell-703은 모바일, DTV, 셋톱박스 등을 필두로 한 다양한 디바이스에 강력한 고성능 플랫폼 보안을 제공한다. 두 제품 모두 측면 채널(Side Channel) 공격 (CryptoCell-7x3P)에 대한 보호가 가능한 향상된 기능을 갖추고 있어 고급 콘텐츠 소비가 가능하다. 이 두 가지 새로운 IP가 가진 또 다른 강점은 제조 프로세스로부터 완전히 격리된 상태에서 디바이스 보안 스토리지에 자산을 전달할 수 있는 새로운 프로비저닝 인프라(도구와 하드웨어 RoT, 온-디바이스 펌웨어로 제공됨)에서 나온다.

Arm은 SiP 및 개발자들이 주로 겪는 고충은 여러 IP에 보안을 통합하는데 시간이 걸린다는 점을 들었다. 특히 점점 더 복잡해지고 여러 다른 서브 시스템으로 구성되어 있는 모바일, DTV, STB SoC 등의 경우 더욱 그렇다. Arm은 TF-A와 말리 멀티미디어 제품군 (Mali Multimedia suite)과 같은 Arm IP와 CryptoCell을 사전 통합하는데 투자하고 있으며, 이러한 통합으로 SiP 및 개발자들의 출시 시간을 대폭 단축시키도록 했다. 특히 ‘하루 종일’ 계속될 수 있는 콘텐츠 소비 사용 사례에 대해 파트너들에 CryptoCell을 사용해 (소프트웨어 암호화 사용과 반대로) 얻을 수 있는 효율성 이점에 대한 가치 있는 정보를 제공할 수 있다는 점도 중요한 성과이다.

arm CryptoCell-703 하드웨어

CryptoCell-703 하드웨어 (이미지. arm)

우디 마오르(Udi Maor) Arm 보안IP 제품 매니저는 “지난 몇 년에 걸쳐 보안은 우리 파트너와 고객들에게 중요한 문제로 자리잡았다. 그러나 OEM사와 칩 설계자 (SiP), 개발자들은 여전히 수 많은 과제에 직면해 있다.”고 밝히고, “우리 파트너들이 마주하는 이러한 과제들 외에도, 곧 발표될 Arm의 보안 선언문(security manifesto) 업데이트 버전에 포함된 조사에 따르면 보안 업계 전문가들은 소비자 절반 가량이 제품 보안 수준에 대해 ‘대체적으로 인식하지 못한다’고 생각하는 것으로 나타났다.”고 진단했다.

Arm은 포괄적인 보안 IP 제품 외에도 트러스티드 부트 프로세스(Trusted Boot Process)와 그 외 가치 있는 소프트웨어 구현을 제공하는 트러스티드 펌웨어-A (Trusted firmware-A)에 대한 액세스를 제공하며 파트너들을 지원해 온 그간의 행보를 이어간다. 또한 파트너 생태계가 더욱 쉽게 보안을 제공할 수 있도록 향후 몇 주 내에 모바일과 DTV, STB 등의 디바이스용 트러스티드 베이스 시스템 아키텍처(TBSA) 사양을 공개할 예정이다. 여기에는 핵심 산업 보안 표준을 준수하는 트러스티드 서비스를 지원하는 SoC 아키텍처가 포함되어 있다. FIP 및 중국 표준 인증 준비를 통해 소프트웨어 개발에 드는 수 십 년 간의 인적 노력을 절감할 수 있다.

CryptoCell-713과 CryptoCell-703 제품에 대한 보다 자세한 정보는 여기 (링크)에서 찾을 수 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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