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- "고속도로 시설물 3D 프린팅 도입 등 첨단기술 융합에 최선"
- [이데일리 박경훈 기자] “2023 이데일리 건설산업대상 ‘올해의 토목인상’을 받게 돼 무한한 영광으로 생각합니다. 3DCP, BIM(건설정보모델링), AI(인공지능) 등의 첨단기술 융합을 통해 미래 건설산업의 패러다임이 진일보할 것으로 기대하고 있습니다. 미래를 이끌어갈 새로운 기술이 널리 보급될 수 있도록 책임과 역할을 다하겠습니다.”‘제11회 2023이데일리건설산업대상’에서 ‘올해의 토목인상’을 받은 조남민 한국도로공사 설계처장은 서울시립대 토목공학과를 졸업한 후 지난 1991년 한국도로공사에 입사해 해외사업처 해외계획부장, 양양지사 지사장, 교통센터 센터장 등의 보직을 맡아온 토목기술의 전문가다. 지난 2019년에는 아주대 교통공학과에서 박사 학위를 획득했고 포상으로도 이미 장관 표창 3회와 스리랑카 대통령상(2008년)을 받는 등 국내외에서 대한민국 토목기술을 널리 알리는 데 큰 공헌을 하고 있다.조 처장은 ‘4차 산업혁명 선도 및 건설현장 디지털 전환을 대비한 고속도로 시설물 3D프린팅 도입방안’을 주도적으로 수행했다. 4차 산업혁명 주요기술인 3D프린팅은 생산성 향상, 안전한 현장, 환경보호, 경관개선 등 관점에서 대안으로 평가받으며 미래 건설 산업의 게임체인저가 될 것으로 예상한다.이에 발맞춰 한국도로공사는 하이시스, 동아이엔지와 함께 국내 최초로 3D 콘크리트 프린팅(Concrete Printing·3DCP) 기술을 적용해 높이 3m, 연장 25m의 토목구조물(옹벽)을 성공적으로 시공했다. 3DCP 기술은 로봇을 활용해 모르타르(시멘트, 모래, 석회, 물을 섞어서 물로 갠 시공재료) 등의 콘크리트 소재를 층층이 쌓아 올려가며 3차원의 구조물을 축조하는 기술이다.공사는 이번 시험 시공에 앞서 국내·외 3DCP 기술자료와 업체 조사 등 철저한 검증을 거쳐 지난 6월 고속도로 시설물 3DCP 도입방안을 마련했다. 구조물의 역학적 특성과 경관 디자인 적용 필요성, 고속도로 확대 적용 가능성 검토 등을 통해 3DCP 방식의 무근 콘크리트 옹벽을 고속도로 시설물에 최초로 설치했다.3DCP 시공기술은 다양한 디자인을 경제적으로 구현하는 장점이 있어 앞으로 10년 내 건설사업의 핵심 기술로 자리 잡을 것으로 예상한다. 시공 효과분석 결과 공사기간 단축(11일→3일), 투입인력 감소(33명→12명) 등의 경제적 효과 외에도 건설폐기물을 최소화해 친환경 고속도로 구현이 가능한 것으로 나타났다.앞으로 공사는 고속도로 3D 프린팅 건설 활성화를 위해 경관조성, 배수 등 대상시설물에 확대 적용하고 설계와 시공기술, 절차 등을 표준화할 계획이다.
- 연세대 의대, 의료용 3D 프린팅 모델링 국제표준 선도
- [이데일리 이순용 기자] 세계적으로 의료용 3D 프린팅 개발이 한창인 가운데 연세대학교 의과대학이 의료용 3D 프린팅 모델링 국제표준을 선도하고 있다. 연세의대 신경외과학교실 심규원 교수 연구팀이 제안한 ‘의료 영상 기반 의료 3D 프린팅 모델링’에 관한 국제 표준화 제안이 승인됐다. 새로 승인된 제안은 ‘환자의 의료영상을 기반으로 한 3D 모델링 단계에서의 정밀도/정확도 오차 평가 방법(ISO/IEC 16466)’이다. 이는 올해 국제표준안으로 제정이 예상되는 ‘의료영상 기반 3D 프린팅을 위한 3D 모델링에 관한 일반 요구사항(ISO/IEC 3532-1)’에 대한 후속 연구다. 이번 프로젝트 승인은 ETRI 전종홍 책임연구원과 이병남 전문위원, 서울여자대학교 홍헬렌 교수, ㈜코어라인소프트 장세명 이사 등 산·학·연·병이 협력한 성과다. 공동 연구팀은 그동안 두개골, 안와뼈, 하악골 영역 700세트 이상의 CT 의료영상 학습·검증용 데이터를 개발하고, 인공지능 기반의 분할 실험 결과를 7편 이상 국제학회 논문으로 발표하기도 했다. 지금까지는 환자 상태에 맞는 의료 장비를 마련하기 위해서 수작업을 통해 프린팅 모델을 만들어야 했다. 영상 속 조직 부위를 명확히 구분해내는 작업이 쉽지 않기 때문이다. 또한 환자 맞춤형 임플란트 모델을 제작하는 과정에 대한 표준화된 정밀도/정확도 평가 체계와 방법도 없었고, 관련 모델링 소프트웨어에 대한 성능평가 체계도 없었다. 연구팀은 2019년부터 수술용 3D 프린팅 모델을 만드는 과정에 대한 표준화와 인공지능 기술을 적용해 자동화하는 방안에 관한 표준을 개발해 왔고, 이번에 추가로 정밀도/정확도 평가 체계와 방법 표준을 개발하게 됐다. 심규원 교수 연구팀이 제안한 표준이 완성되면 의료 3D 프린팅 모델링 소프트웨어에 대해 표준화된 절차와 방법으로 정밀도/정확도를 평가할 수 있어 국내외 의료 3D 프린팅 소프트웨어 인허가 및 품질평가 체계의 핵심 기준규격으로서 많은 도움이 될 것으로 예상된다. 또한 의료 및 관련 산업에도 활용도가 높을 것으로 기대된다. 아울러 이번 ‘ISO/IEC 16466’ 제안은 ETRI 전종홍 책임연구원이 제안한 ‘ISO/IEC 8803’ 및 연세대 의대 의생명시스템정보학교실 김휘영 교수가 제안한 ‘ISO/IEC 8801’과 유기적으로 연관된 것으로 범부처전주기의료기기연구개발 사업의 지원을 받아 진행됐다. ETRI 전종홍 책임연구원이 제안한 ‘ISO/IEC 8803’은 표준CT 영상을 기반으로 의료 3D 프린팅 보형물 제작 과정에서의 정밀도/정확도 평가를 위한 표준 평가 프로세스를 수립하는 것이다. 김휘영 교수가 제안한 ‘ISO/IEC 8801’은 의료영상 기반의 3D 모델링을 비롯해 의료 인공지능 분야 등에서 의료영상 데이터 수집 및 정제 등에 관한 표준운영절차를 수립하는 것으로, 의료영상 데이터의 품질을 보장하기 위한 기반 기술로 활용될 것으로 기대된다. 심규원 교수는 “2015년부터 의료 3D 프린팅 국제 표준화 기구에서 한국의 3D 프린팅 위상을 알리고 우리나라가 국제표준을 주도하기 위해 노력해 왔다”면서 “세브란스병원의 3D 프린팅 임상 적용 사례들을 기반으로 코어라인소프트 등 관련 기업들과 함께 3532 시리즈 표준기반 실증 임상 적용과 표준 검증도 진행할 계획이다. 이를 통해 관련 환자 맞춤형 의료 3D프린팅 의료기기 제품과 소프트웨어의 정밀도/정확도 평가 체계와 기준을 한국 주도로 선도해 나가겠다”고 말했다. 한편 심규원 교수는 3D 프린팅 의료기기 관련 국제 표준을 다루는 ISO 기구에 전문가로 참여해 의료용 3D 프린팅 모델링 국제 표준 개발을 주도하고 있다. 국제표준화 기구 ‘3D 프린팅 및 스캐닝(ISO/IEC JTC 1 산하 WG 12)’ 작업 그룹 내의 ‘AHG 3 3D scanning for 3D printing’ 의장을 맡아 활동하고 있으며, 최근 표준화 개발 회의를 개최해 ‘디지털 트윈을 위한 비주얼 일치도 평가(JTC 1/SC 41), 치과 분야에서의 3D스캐닝 표준화(ISO/TC 106(치과)), Khronos 그룹의 3D 스캐닝 포맷인 glTF, 의료 임플란트 분야에서의 3D 스캐닝 이슈(ISO/TC 150) 등에 관한 표준화 현황 정보 및 향후 협력 방안 등을 논의했다.
- "美 70년대보다 심각한 부채의 덫…한번 시작한 인플레 잡기 어려워"
- [뉴욕=이데일리 김정남 특파원] 요즘 미국의 인플레이션은 이래도 되나 싶을 정도다. 식료품, 휘발유, 주택(월세 포함), 자동차 등 안 오르는 게 없다. 가계는 씀씀이 줄이기에 골몰하고 있고, 기업은 임금 등 비용 부담에 해고를 늘리고 있다. 그래서 나오는 게 경기 침체 공포다. 이는 전 세계에 직격탄을 날리고 있는 화두다. 그렇다면 현재 경기 상황을 1970~1980년대 오일쇼크와 비교하면 어떨까.“내 생애 최악의 불황이 오고 있다.”세계 3대 투자자로 꼽히는 짐 로저스(80) 로저스홀딩스 회장은 1942년생이다. 조지 소로스와 퀀텀펀드를 공동 설립한 게 1970년이다. 1970~1980년대 최악의 오일쇼크를 월가 한복판에서 체험한 것이다. 그런 그가 지난 24일(현지시간) 이데일리와 진행한 화상 인터뷰에서 한 첫 답변은 “이번 불황은 1970년대보다 더 나쁠 것”이라는 경고였다.그가 내놓은 가장 중요한 근거는 ‘빚이 너무 많다’는 것이다. 로저스는 “1970년대 미국은 (베트남 전쟁과 과도한 복지 지출에도) 여전히 순채권국(creditor nation)이었다”며 “최악의 상황은 부분적으로 나타났다”고 말했다. 그는 그러나 “현재 미국은 세계 최대 순채무국(debtor nation)”이라며 “그 차이는 엄청나다”고 설명했다.미국 경제분석국에 따르면 지난해 4분기 미국의 대외순자산(NIIP·순해외투자포지션)은 -18조1000달러다. 단연 세계 최대다. 국내총생산(GDP) 대비 -74%다. 빚이 너무 많으면 해외 투자자들은 달러화 비중을 줄일 유인이 커질 수 있다. 기축통화 패권이 당장 깨지지는 않겠지만 ‘약한 달러’로 갈 가능성은 작지 않다는 뜻이다. 이와 함께 치솟는 금리가 눈덩이 부채의 이자 부담을 키울 수 있다. 미국 재무부에 따르면 미국 국가부채는 2008년 4분기 10조 7000억달러 규모였는데, 올해 1분기 사상 최대인 30조 4000억달러까지 불어났다. 부채가 많은 경제가 취약하다는 상식에서 미국도 자유롭지 않다는 게 로저스의 지적이다.로저스는 “1970년대에도 국가부채가 많았지만 지금보다 훨씬 적었다”고 했다. 그는 이어 “1970년대 돈 풀기는 미국을 넘어 전 세계적으로 일어나지는 않았다”며 “상황은 더 심각해졌다”고 우려했다.세계 3대 투자자로 꼽히는 짐 로저스(80) 로저스홀딩스 회장(왼쪽)이 지난 24일(현지시간) 김정남 이데일리 뉴욕특파원과 화상 인터뷰를 하고 있다. (사진=김정남 특파원)◇“한번 시작한 인플레, 잡기 어렵다”-미국에서 침체 논쟁이 뜨겁다.△(1970년대 린든 존슨 전 대통령의 급격한 복지 지출과 베트남 전쟁 비용 지출 등) 과거 인플레이션이 어떻게 발생했는지 잘 알고 있다. 빚이 어떤 결과를 초래했는지 말이다. 미국은 2009년 이후 역사상 한 번도 볼 수 없던 속도로 부채가 급증했다. 다음 침체가 온다면 그것은 내 생애 최악일 것이다. 사람들은 정말로 걱정해야 한다.-세계적으로 부채가 급증하고 있다.△그렇다. 1970년대에도 미국을 중심으로 돈 찍어내기가 많았다. 그러나 전 세계적인 현상은 아니었다. 코로나19 이후 많은 국가들이 막대한 양의 돈을 찍어내고 빌리고 있다. 엄청난 빚을 떠안게 될 것이다. 미국뿐만 아니라 세계 모든 곳에서 역사적인 불황이 올 수 있다.-현재 인플레이션은 어떻게 보나.△인플레이션은 한번 시작하면 잡기 어렵다. 물가가 오르기 시작하면 기업은 생존하기 위해 직원 월급을 올려줘야 하고, 그러면 또 물건값을 더 인상해야 한다. 이것은 또 다른 기업과 가계에 영향을 준다. 그런 점에서 인플레이션은 자생하면서 확대하는 측면이 있다. 과거 인플레이션들이 모두 그랬다.-연준의 대응이 늦었다는 비판이 있다.△대부분 중앙은행 인사들은 인플레이션이 닥쳐도 무엇을 해야 할지 모른다. 폴 볼커 전 연준 의장, 라구람 라잔 전 인도 중앙은행 총재 등을 제외하면 지난 수십 년간 훌륭한 중앙은행 인사를 찾기 힘들다.-연준은 무엇을 해야 하나.△(1979년 취임한) 볼커는 인플레이션 상황에서 무엇을 해야 하는지 알고 있었다. 연준은 일단 기준금리를 매우 높은 수준으로 인상해야 한다. 또 무엇보다 볼커는 대통령으로부터 통화정책에 대한 모든 권한을 받았다. (당시 지미 카터 전 대통령과 로널드 레이건 전 대통령은 참모들의 불만에도 볼커의 초고금리 정책에 개입하지 않았다.) 그러나 지금은 그렇지 않다. 중앙은행에게 필요한 모든 정책을 하라고 하는 정부를 한 곳도 알지 못한다. 오히려 그 반대다.-연준은 침체가 오면 금리를 또 내릴 것이라는 전망도 있다.△만약 우크라이나 사태가 진정된다면, 에너지·곡물 가격이 내려갈 수 있다. 그러면 연준은 또 ‘이제 걱정할 필요가 없다’고 자신할 것이다. 최소한 금리 인상을 멈추고 더 나아가 금리를 인하하는 어리석은 짓을 할 수 있다. 그러나 이것은 모두에게 재앙이다. 한번 시작한 인플레이션은 잡기 어렵다. 볼커처럼 엄격한 조치를 취하지 않는다면 더 심각한 문제를 초래할 것이다.◇“한국 등 주식 사지 않고 기다릴 것”-미국을 비롯한 세계 주요 증시가 약세다.△역사적으로 랠리가 막바지에 다다르면 새로운 투자자들이 시장에서 엄청나게 들어왔다. 지금이 그렇다. 최근 미국에서는 12~13년간 별다른 약세장이 없었다. 역사상 가장 긴 기간이다. 이번 약세장은 (역사적인 침체와 함께) 매우 심각할 것으로 본다. 통상 큰 약세장에서는 대부분 자산들의 가격이 50% 안팎 떨어진다. 많은 주식들은 80~90% 이상 폭락할 수 있다.-그렇다면 지금 무엇을 사야 하나.△농업에 투자할 때다. 인플레이션이 발생하면 농산물 가격은 더 오를 것이다. 내가 어딘가 투자해야 한다면, 농업과 관련한 주식 혹은 펀드를 살 것이다. 금과 은 역시 투자할 만하다. 화폐 발행이 급증할 때 금, 은과 같은 실물자산은 여러분 자신을 보호할 수 있다. 그 중에서도 은을 추천한다.-한국 금융시장은 어떻게 보나.△나는 한국 주식을 일부 보유하고 있다. 그러나 지금 당장 더 사지는 않을 것이다. 한국이 밝은 미래를 가질 수 있고 시장이 살아날 수 있다고 생각하지만, 한국을 비롯해 그 어느 곳의 주식도 매수하지 않을 것이다. 극심한 비관론이 사라지기를 기다려야 하는 시기다.◇로저스 회장은…△1942년 미국 볼티모어 출생 △예일대 역사학과 △옥스퍼드대 정치경제학과 △퀀텀펀드 공동 창업(1970년) △로저스 국제원자재지수(RICI) 개발 △컬럼비아대 경영대학원 객원교수 △로저스홀딩스 회장짐 로저스 로저스홀딩스 회장은 “1970년대에도 미국을 중심으로 돈 찍어내기(money printing)가 많았지만 세계적인 현상은 아니었다”며 “지금은 코로나19 이후 많은 국가들이 막대한 양의 돈을 찍어내고 빌리고 있다”고 했다. (사진=이데일리DB)
- 부러진 뼈, 3D 프린팅으로 맞춤 금속판 개발 첫 성공
- [이데일리 이순용 기자] 가톨릭대학교 서울성모병원 정형외과 신승한(제1저자)·정양국(교신저자) 교수팀이 ‘영상 정복 기반 원형 맞춤형 골절 금속판’에 대한 연구를 세계 최초로 발표했다. 지금까지의 골절 수술은 조각나 흩어진 뼈를 일일이 맞추어 붙잡은 상태로 몇 가지 금속판을 대어 보면서 뼈에 맞도록 금속판을 반복적으로 휘고 비틀어서 써야 했다. 이번 연구는 골절된 뼈를 3차원 영상으로 먼저 맞추어 부러지기 전의 원형을 복원하고, 이를 기반으로 원형에 딱 맞는 금속판을 3D 프린팅으로 제작하는 것이다. 이를 통해 수술하는 의사에게 큰 편의를 제공하고, 금속판 돌출이나 뼈가 잘못 맞춰질 위험을 줄여 치료 효율성도 높일 것으로 기대된다. 이 기술은 2019년에 신승한·정양국 교수팀이 특허 출원하여 현재는 미국, 중국, 일본에 특허 출원되어 있으며, 이번 논문에서는 이러한 맞춤형 금속판으로 골절을 실제 고정했을 때 부러지기 전과 같은 모양이 된다는 것을 모형골 실험으로 확인했다. 교수팀은 정강이뼈 모형뼈(tibial sawbone) 28개를 다양하게 골절시킨 후 이를 CT 3차원 영상으로 맞추어 부러지기 전의 원형을 가상으로 복원했다. 이 가상 원형에 딱 맞는 금속판을 3D 프린팅 기술로 제작하고, 부러졌던 모형뼈를 이 금속판으로 고정한 결과 골절시키기 전과 같은 모양이 된다는 것을 확인한 것이다.[그림] 최근 3D 프린팅 기술이 맞춤형 의료에 다양하게 활용되고 있다. 하지만 골절 치료는 환자의 뼈가 이미 부러진 상태로 병원을 찾기 때문에 부러지기 전의 모양을 알 수 없다는 한계가 있었다. 즉, 수술용 금속판을 맞춤 제작할 원형이 없었던 것이다. 신승한 교수는 “그 동안 골절 분야의 3D 프린팅 연구는 반대쪽 뼈 영상을 거울상으로 변환하여 이용하는 연구나 부러져 있는 뼈를 3D 프린팅으로 출력해서 미리 연습하는 정도에 그치고 있었는데, 문제는 실제로 사람의 뼈는 양쪽의 모양이 조금씩 다르다는 것과, 양쪽이 부러진 경우처럼 반대쪽 CT를 찍는 것이 불가능한 경우도 있다는 것”이라고 말했다. 이어 신 교수는 “골절 수술은 부러진 그 뼈에 딱 맞는 금속판을 사용 하는 것이 가장 이상적으로, 원형 맞춤형 금속판은 반대쪽 영상도 필요 없고 양쪽의 차이를 걱정할 필요도 없이 금속판이 부러진 뼈의 원형에 딱 맞게 제작되며, 금속판 자체가 뼈 조각을 맞추는 가이드 역할을 하게 되어 수술의 큰 편의를 제공하기 때문에, 향후 맞춤형 금속판이 골절 수술의 대세가 될 것”이라고 강조했다.이번 연구 결과는 ‘맞춤 의학 저널(Journal of Personalized Medicine)’ 2일자로 “Does A Customized 3D Printing Plate Based on Virtual Reduction Facilitate the Restoration of Original Anatomy in Fractures?”이라는 제목으로 게재됐다.모형뼈를 CT 촬영하여 3차원으로 재구성 (비교용 원본) → 모형뼈에 실제로 골절을 일으키고 CT 촬영 → 3차원 영상으로 뼈를 맞춤 (가상 원형 복원) → 금속판 디자인 → 3D 프린팅으로 맞춤형 금속판 제작 → 부러진 모형뼈를 실제 고정하고 CT 촬영 → 처음의 원본과 일치함을 확인.
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