국과위와 함께하는 『정오의 과학산책』 개최


국가과학기술위원회에서 과학기술 각 분야별 전문가를 모시고 매월 1~2회 최신 과학기술 현황에 대한 강연을 실시하고 있습니다. 이번 4월 20일(12:00)에는 그 두 번째 시간으로 '서비스 로봇의 현재와 미래'를 주제로 한국과학기술연구원 오상록 박사님을 모실 예정입니다.

아래 주소로 2012.4.18(수)까지 참석요청 메일*을 보내주시면 확인 후 개별적으로 연락드리도록 하겠습니다.
- 장소(회의실)가 협소한 관계로 우선 신청하신 순서로 예약할 예정입니다. (30명 내외)

□ 담당자 : 국가과학기술위원회 권성철 주무관
- 전화 : 02-724-8538, 메일주소 : goodguy19@nstc.go.kr

□ 메일 송부시 기재요청사항
- 이름, 전화번호((휴대폰 번호, 연락가능번호), 참석인원(동행자 포함)

※ 본 강연회는 점심시간을 이용하여 브라운백 미팅의 형태로 진행될 예정입니다. 간단한 식사(샌드위치, 햄버거, 김밥 등)를 지참하시면 강연을 들으면서 드실 수 있습니다.
- 회의실 특성상 냄새가 심한음식은 삼가 주시기 바랍니다.

※ 또한, 성인 대상 강연이므로 미성년자와 함께 동반 참석하실 수 없습니다.

 

행 사 개 요
○ 제 목 : 서비스 로봇의 현재와 미래
○ 내 용 : 현재 우리나라 서비스 로봇(노인케어, 안내, 교육 등)의 기술수준과 관련분야 연구개발 현황 소개
○ 강 사 : 한국과학기술연구원(KIST) 오상록 책임연구원
○ 일시/장소 : ‘12. 4. 20(금) 12:00~12:50 / 국과위 17층 대회의실 


한국과학기술연구원 오상록 박사님을 소개합니다~!!

한국과학기술연구원 제공

  학 력
   서울대학교 전자공학과 학사
   KAIST 대학원 석․박사(전자공학)

  경력 사항
   한국과학기술연구원 연구원(1988~현재)
   국가과학기술위원회 주력기간전문위원장(2011.4~현재)
   국가과학기술위원회 민군기술협력 실무위원회 위원장(2011.7~현재)
   로봇기반교육지원단 단장(2010.1~현재)
   과학기술연합대학원 교수(2004~현재)
   고려대학교 공과대학 객원교수(1997~현재)
   한국로봇학회 회장(2011.1~2011.12)
   한국과학기술연구원 로봇시스템본부 본부장(2009.11~2010.9)
   국민로봇사업단장(2005.11~2008.2)
   정보통신연구진흥원 기술기획본부장 및 지능형로봇전문위원(2003.9~2008.2)
   정보통신부 지능형 로봇 PM(2003.9~2008.2) 및 IT정책자문관(2006.12~2008.2)
   한양대학교 공과대학 겸임교수(1998~2003)

  수상실적
   KIST 우수연구팀상(1994. 2, 1997. 2, 2002. 2)
   KIST 동문회 회장상(2009. 2)
   국무총리표창(2008. 12, 지식경제부 제3회 대한민국로봇대상)
   과학기술포장(2011. 12, 국가과학기술위원회)

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

로봇·신약 분야 정부 연구개발 투자 방향 설정을 위한 의견수렴의 장 마련
- 「로봇·신약 분야 정부 R&D 투자방향 토론회」 개최 -

※ 태양광 분야는 ’12. 4. 6(금) 13시, 세종대에서「태양광 R&D 한마당」개최 예정

국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)는 4.5(목) 오후 2시 코엑스에서 ‘로봇․신약 분야 정부 연구개발 현황 및 향후 투자 방향’ 등을 설명하고, 투자 방향 및 효율화 방안에 대해 관계부처 및 산‧학‧연 전문가들의 의견을 수렴하는「로봇․신약 분야 정부 R&D 투자방향 토론회」를 개최한다.

    ※ ’12. 4. 5(목) 14:00∼16:30, E1(신약분야) E2(로봇분야), 세부일정 포스터 참조

'로봇 분야 정부 R&D 투자 방향 및 효율화 방안’ 

로봇 분야는 김화동 국과위 상임위원의 인사말을 시작으로 박현민 미래성장조정과장이 정부 R&D 투자방향에 대해 설명하고, 오상록 국과위 주력기간전문위 위원장이 좌장을 맡아 패널토론을 진행한다.

이날 토론회에서 발표하는 로봇 분야 정부 R&D 투자방향은 지난 11월부터 약 3개월 동안 국과위 해당 전문위원회 내에 로봇 분야 소위원회를 구성·운영하여 마련한 것으로, ‘로봇 분야 정부 R&D 투자 방향 및 효율화 방안’의 주요 내용은 아래와 같다.

최근 3년간(’09~’11) 로봇 분야에 대한 정부 투자는 총 3,830억원으로, 이중 기술개발(R&D)에 총 2,813억원(연평균 증가율 9.6%)을 투자하여 제조업용 로봇 및 청소 로봇 등 국내외 시장에 성공적으로 진입했다. 그러나, 다수의 부처에서 응용분야별 로봇 제품 개발에 분산 투자하고 있어 정부 R&D 투자 전략이 필요한 상황이다.

② 이에, 응용분야별 제품 개발에 대한 정부 R&D투자는 '선택과 집중*'을 통해 효율화하고, 기초·원천기술** 및 핵심 부품 개발에 투자 강화할 예정이다.

* 사회 안전 등 공공분야에 우선 투자, 청소로봇 등 민간역량 우수분야에 대한 지원 축소
** 이동지능, 작업지능, 지능기반 물체인식, 신개념 구동기 등

③ 또한, 부처간 연구개발 협력 강화 위해 범부처 협의체(로봇산업정책협의회*)를 통해 공통기술 활용 방안 등 기획 단계에서부터 사전 협의토록 하고, 이를 통해 범부처 협력 사업을 추진하는 경우 우선적으로 예산을 지원하게 된다.

* 지능형 로봇의 개발 및 보급 정책에 관하여 필요한 사항을 관계 중앙행정기관(국과위, 교과부, 국방부, 지경부 등 14개 기관 및 민간위원)등과 협의하기 위한 협의체(지능형 로봇 개발 및 보급 촉진법 제5조의2)

④ 주요 연구기관의 연구개발 역량 결집을 위해 출연(연) 포함한 로봇 연구기관간 협의체를 통해 연구기관 간 성과물 공유 및 인프라 공동 활용, 로봇 분야 신규 융·복합 과제 발굴·추진 등 융합 연구 강화를 유도한다.

한편, 김화동 국과위 상임위원은 토론회 인사말에서 “로봇분야는 대표적인 융복합 분야로 부처간·연구수행 주체간 역할분담 및 협력 연구가 무엇보다 중요하다”라고 강조하고, “그간의 연구 성과물을 공유·활용하는 등 협동·융합 연구 추진에 힘써줄 것”을 당부할 예정이다.

‘신약 분야 정부 R&D 투자 방향 및 효율화 방안’ 

신약 분야는 이창한 국과위 사무처장의 인사말에 이어 이용석 생명복지조정과장이 투자방향을 설명하고, 패널토의는 이영식 국과위 생명복지전문위 위원장이 맡아 진행한다.

이날 토론회에서 발표하는 신약 분야 정부 R&D 투자방향 역시 로봇 분야와 마찬가지로 신약 분야 소위원회에서 3개월 여 기간 동안의 심층 검토를 거쳐 마련한 것이며, ‘신약 분야 정부 R&D 투자 방향 및 효율화 방안’의 주요 내용은 아래와 같다.

최근 3년간(’08~’10) 신약 분야에 대한 정부 투자는 총 7,647억원(연평균 증가율 30.2%)을 투자하였으나 산업적 성과는 높지 않은 상황으로, 향후에는 후보물질 파이프라인 구축 및 플랫폼 기술 개발을 촉진하고, 수요맞춤형 비임상․임상시험 지원체계 구축하며, 단계별 인프라를 효율화하는 등 신약개발 투자의 전략성을 강화할 예정이다.

② 또한 신약개발 부처 간 역할체계를 재정립하고 사업 간 연계 체계를 강화할 계획인데 이에 따라 교과부는 산업화 가능 후보물질이 지속적으로 개발될 수 있도록 역량을 강화하고, 복지․지경부는 이렇게 개발된 후보물질의 임상적 검증 및 산업적 가치 제고에 집중하고, 범부처전주기신약개발사업 등 ‘전주기지원사업’들과 각 단계별 지원사업들 간의 연계체계도 강화할 예정이다.

③ 한편, 高速度․低費用 방식의 신약개발을 뒷받침할 수 있도록 주요 인프라의 기능별 연계․협력체계 구축하는 등 인프라의 활용성을 제고할 방침이다. 이를 위한 구체적인 방안으로 향후 조성될 신약개발지원센터를 주축으로 각 인프라의 특성에 따라 후보물질의 유효성 평가 기능을 아웃소싱하고, 질환정보 및 평가정보를 제공받는 상호간 협력체계를 구축할 계획이다.

④ 마지막으로 시스템의 개선을 위해 관계부처 합동의 ‘신약개발 R&D 협의체’를 운영하여 부처별 사업계획 및 성과를 공유하고, 공동 수요조사 등을 통해 과제 기획 단계에서부터 협력을 강화할 예정으로, 신약개발 연구 및 과제 선정현황 등 신약개발 관련 정보 일체를 공유할 수 있는 정보교류의 기반을 구축한다는 내용을 담고 있다.

임기철 국과위 상임위원은 신약 분야 R&D와 관련해 “그동안 쉽지 않은 여건에도 불구하고 상당한 연구성과를 창출했으나, 글로벌 시장에서 통할 수 있는 성공모델은 아직까지 없는 상황”이라 말하고, 향후 신약 분야의 글로벌 경쟁력 확보를 위해서는 “무엇보다 기술간 경계를 허물고 전방위적으로 역량을 집중하는 것이 중요”함을 강조할 예정이다.

국과위는 3월 30일 정부 R&D 투자방향 공청회에 이어 로봇·신약 분야 토론회 및 4월 6일(금) 13시에는 세종대에서 ‘태양광 R&D 한마당’을 개최하는 등 국가 과학기술발전을 위한 산·학·연·관 각계 전문가의 의견을 수렴하는 소통의 장을 지속적으로 마련할 계획이며, 토론회에서 수렴된 의견을 반영한 투자방향을 향후 예산 배분·조정 시 가이드라인으로 활용할 것이라고 밝혔다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

생물을 닮아가는 로봇들
로봇공학자, 해부도를 들다


로봇을 한번 떠올려 보자. 사람처럼 뚜벅뚜벅 걷는 휴머노이드, 강물 속을 헤엄치는 물고기로봇, 지그재그로 기어가는 뱀로봇 등 가지각색의 로봇이 생각난다. 혹시 문어처럼 흐느적거리는 로봇을 상상한 독자가 있는지. 최근 문어 같은 연체동물은 물론이고 벼룩로봇, 식물을 닮은 로봇 등 새로운 형태의 로봇이 속속 등장하고 있다. 모양은 물론 움직임도 실제 생물과 똑같다는데, 로봇공학자들은 왜 이런 형태의 로봇을 만드는 걸까?

어항 안에 페트병을 떨어뜨렸다. 하얀 문어다리가 다가오더니 페트병을 부드럽게 감싸안는다. 먹이가 아니라는 것을 눈치 챈 걸까, 문어는 다시 다리를 스르륵 풀었다. 카메라가 어항 전체를 비추자 문어 다리 끝에 붙은 제어장치가 드러났다.
“뭐야, 이거 진짜 문어가 아니네?” 영상 속 주인공은 로봇이었다. 하지만 말랑말랑한 표면은 물론 흐느적거리는 움직임이 분명 문어다. 로봇이 어떻게 이렇게 유연하게 움직일 수 있는걸까. 다양한 생체모방로봇을 개발하고 있는 조규진 서울대 기계항공공학부 교수를 찾아갔다.

문어로봇의 탄생
“아, 문어로봇이요? 다리 속에 줄을 넣어서 움직이는 겁니다.”
조 교수는 문어로봇을 잘 알고 있었다. 이름은 ‘옥토봇’. 이탈리아 피사 산타나고등연구원의 세실리아 라치 교수팀과 유럽의 여러 연구팀이 공동으로 개발 중이다. 아직 문어다리를 2개밖에 만들지 못했지만 2년 안에 8개를 모두 완성할 예정이다.
단순한 구조지만 문어로봇의 구조는 문어다리와 꽤 비슷하다. 실제 문어다리에는 중앙을 길게 가로질러 신경이 하나 놓여 있다. 이 신경을 둘러싼 형태로 근육이 붙어 있는데, 신경이 움직이는 대로 근육이 따라 움직인다. 문어로봇은 신경 대신 가운데 강철 줄을 넣고 이를 부드러운 실리콘으로 감싼 것이다. 이런 구조 때문에 문어로봇은 문어처럼 움직일 수 있다. 강철 줄을 잡아당기면 다리가 줄어들고, 줄을 놓으면 다리가 다시 길게 늘어난다. 문어가 앞으로 갈 때 다리를 늘였다 줄이는 것과 마찬가지다. 또 강철 줄을 이리저리 흔들면 실리콘 다리가 따라 움직인다. 문어가 몸을 닦고 피부를 빗질할 때 다리를 이리저리 흔드는 것과 같은 행동이다. 결과만 놓고 보면 ‘그걸 누가 못해’ 하는 말이 나올 정도로 쉽지만, 생물의 해부도를 보고 로봇을 만든다는 아이디어를 내기는 어렵다. 게다가 문어 같은 연체동물을 로봇으로 만들겠다는 생각은 더욱 기발하다.

이탈리아 피사 산타나고등연구원을 중심으로 유럽의 여러 연구팀이 모여 문어 다리의 움직임을 따라하는 문어로봇을 개발 중이다. 이 연구의 이름은 ‘옥토봇프로젝트’다.

문어로봇의 움직임이 빛을 발할 때는 물건을 쥘 때다. 문어가 먹이를 먹을 때처럼 부드러운 다리로 물체를 꼭 조이는데, 이때 물체와 다리 사이에 틈이 생기지 않아 물체가 빠져 나가지 않는다. 특히 유리 같이 깨지기 쉬운 것을 들 때 부드럽게 잡고 놓을 수 있어 더욱 좋다.
문어로봇을 만든 연구팀은 이 문어로봇을 수술용 로봇으로 개발할 계획이다. 부드럽고 유연해 몸속을 편안히 지나갈 수 있어 지금 쓰는 로봇보다 몸속 조직과 장기에 손상을 덜 주기 때문이다. 또 아예 나노크기로 만들어 몸속에 넣으면 이 로봇이 몸속을 헤엄쳐 다니며 온몸 구석구석을 치료할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

파리지옥로봇의 선물
로봇 공학자들이 연구하는 생물은 동물에 국한되지 않는다. 식물의 움직임을 흉내내기도 한다. 특히 파리가 앉으면 잎을 닫아버리는 파리지옥이 인기다. 과학자들이 파리지옥에 관심을 갖는 것은 잎이 닫히는 속도 때문이다. 파리지옥의 잎이 닫히는 데 걸리는 시간은 단 0.1초. 어떻게 파리 지옥은 이렇게 움직일 수 있을까.

조규진 교수팀은 파리지옥의 잎처럼 쌍안정성을 가진 소재를 이용해 로봇을 개발했다. 로봇의 잎이 완전히 닫히는데 0.12초 밖에 걸리지 않는다.


미국 하버드대의 라크슈미나라야난 마하데반 교수는 파리지옥의 잎이 빨리 닫히는 것잎의 구조적 특성 때문이라고 밝혔다. 잎을 이루는 섬유질은 총세 겹으로 이뤄져 있다. 그 중 맨 위와 아랫면의 섬유질은 세로 방향으로 배열돼 있다. 이 양쪽 섬유질이 힘의 균형을 이뤄 상황에 따라 닫힌 형태와 열린 형태, 두 형태가 가능하다. 이렇게 하나의 구조가 두 가지 형상을 가지는 성질‘쌍안정성’이라고 한다. 평소엔 늘어나 있던 바깥쪽 섬유질의 장력으로 잎이 밖으로 벌어져 있다가 파리가 잎에 앉으면 잎의 힘 균형이 순식간에 무너지며 안쪽 섬유질의 장력으로 잎이 닫힌다. 머리를 고정할 때 쓰는 똑딱핀을 생각하면 쉽다. 한쪽으로 구부러져 있지만 볼록하게 튀어나온 부분에 손을 갖다 대는 순간 반대편으로 ‘탁’ 휘어지는 것이다. 이 연구 결과는 ‘네이처’ 2005년 1월 27일자에 실렸다.

우연히 조 교수는 실제 파리지옥처럼 쌍안정성을 가진 소재를 알게 됐다. 탄소섬유를 연구하는 같은 학교 조맹효 교수와 융합연구를 하면서다. 소재를 이루는 탄소가 한 층은 가로로, 다른 층은 세로로 연결돼 있다. 이 소재로 두 잎을 만들고 두 잎 사이는 형상기억합금 스프링으로 연결했다. 이 형상기억합금 스프링은 힘의 균형을 무너뜨려 잎의 형상이 다른 형상으로 변할 수 있게 만든다. 이렇게 만든 파리지옥로봇도 잎의 모양이 바깥으로 벌어진 형태에서 안으로 오그라드는 모양으로 순식간에 바뀐다.

“파리지옥 로봇을 어디에 쓸 수 있냐고요? 로봇 자체보다는 로봇의 소재를 이용할 생각입니다.”
파리지옥을 만드는 데 쓴 재료로 인공근육을 개발할 수 있다. 기존 인공근육 중 반응속도가 가장 빠르기 때문에 눈꺼풀이나 표정을 나타내는 얼굴 근육으로도 쓸 수 있다. 안면마비 환자에게 웃음을 찾아줄 수 있는 기술인 것이다.

“우리가 새로운 형태의 로봇을 만드는 이유는 여기 있습니다. 로봇을 만들 때마다 우리 생활에 도움이 되는 기술이 새로 나오기 때문이죠. 앞으로도 계속 이런 로봇을 만들 생각입니다.”

출처 | FOCUS 2월호
글 | 신선미 동아사이언스 기자 / 사진 | istockphotos

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기


최근 인기리에 종영한 SBS드라마 ‘천일의 약속’에서 주인공 서연(수애)은 알츠하이머를 앓았습니다. 드라마 초반 시청자들은 어떻게 젊은이가 치매의 일종인 알츠하이머에 걸렸는지 충격에 휩싸였습니다. 그래서 이번에 요즘 젊은이들도 많이 걸린다는 치매에 대해서 알아보고, 우리나라 치매예방 기술이 어느 정도까지 왔는지 함께 살펴보겠습니다.

무시무시한 병 치매는 어떤 병일까?

sbs 천일의 약속 주인공 수애(출처:sbs 홈페이지)


치매는 일상생활을 정상적으로 유지하던 사람이 뇌기능 장애로 인하여 후천적으로 지적 능력이 상실되는 경우를 말합니다. 따라서 선천적으로 뇌기능 발달이 지연되는 뇌성마비는 치매로 분류하지 않습니다. 치매는 일단 정상적으로 발단한 뇌기능이 대뇌반구, 특히 대뇌겉질 및 해마를 침범하는 광범위한 질환에 의해서 점진적으로 지능이나 성격이 황폐화 되는 것을 통틀어 말합니다.
치매는 흔히 기억력 감퇴가 먼저 시작되어 다른 인지영역의 퇴행으로 진행되는데, 점차 초조함과 공격성을 동반하여 환자를 돌보는 가족은 물론 의료진에게도 큰 부담을 주게 됩니다. 치매의 종류에는 알츠하이머, 루이소체치매, 이마관자엽치매, 혈관 치매 등이 있습니다.

알츠하이머 걸렸을 경우 뇌 모양 사진

여기서 알아둬야 할 것은 치매와 건망증은 확실히 다르다는 것입니다. 둘 다 기억감퇴증상은 나타나지만 건망증은 식사를 했다는 사실을 기억하지만 무엇을 먹었는지, 언제 먹었는지 등의 상세한 내용을 잊어버리는 것이고, 치매는 식사를 했다는 사실 자체를 기억하지 못하는 것입니다. 
 
치매예방을 위한 감성 교류형 로봇 실벗과 메로
치매는 아직까지 뚜렷하게 정확한 원인이 밝혀지지 않았기 때문에 치매가 발생하기 전에 미리 예방하는 방법이 최선의 치료법입니다. 특히 요즘에는 젊은층에서도 많이 발생하고 있기 때문에 미리미리 예방해야 추후 건강한 노후생활을 즐길 수 있을 것입니다. 치매를 예방하기 위해서는 무엇보다도 꾸준한 운동과 두뇌활동, 그리고 즐거운 대인관계, 스트레스 제거 등이 필요하지만 이와 같은 것들은 말로 하기는 쉽지만 현대인들이 실천하기에는 매우 어려운 일입니다.
 
이에 한국과학기술연구원에서는 우선 노인들을 대상으로, 치매예방을 위한 로봇을 만들었습니다. 관계자의 말에 따르면 현재는 임상시험 중으로 아주 성공적이라고 하는데요, 지금부터는 치매예방을 위해 꾸준히 노력하고 있는 지능로봇사업단에서 만든 ‘실벗’과 ‘메로’를 만나보도록 하겠습니다.
 
"저 푸른 초원위에~ ㅇㅇ같은 집을 짓고~ ㅇㅇ하는 우리 님과 한 백년 살고 싶어~"
서울의 한 치매지원센터에서는 달걀처럼 생긴 ‘실벗’이라는 치매예방 로봇이 할머니, 할아버지들과 함께 빙글빙글 춤을 추며 노래를 부릅니다. 처음에는 노래 가사를 다 들려준 후 두 번째에서는 노래 중간 가사를 빼놓고 부르는데요. 그 후 노인들은 자기 태블릿 pc에 실벗이 부르지 않고 건너 뛴 가사를 찾는 게임을 하는데요, 답을 맞히면 ‘정답입니다’, 틀리면 ‘틀렸습니다’ 라는 문구가 뜨고 노인들의 개개인 점수는 모두 기록됩니다.

메로

실벗
















‘실벗’과 ‘메로’는 한국과학기술연구원 KIST의 지능로봇사업단에서 만들었습니다. 노인들의 두뇌훈련을 도와서 치매를 예방하는 것을 목적으로 하는데요. 두뇌활동을 높이기 위해 가사가 빠진 부분을 찾아내는 ‘뇌 튼튼 노래교실’, 로봇이 했던 동작을 기억한 뒤 재현 하는 ‘로봇 동작 따라하기’ 등 다양한 종류의 게임을 갖고 있습니다.

실벗과 메로는 각각 6가지, 10가지 게임을 갖고 있으며, 이 16가지 인지 훈련게임들로 진행되는 로봇프로그램이 매일 매일 각 참가자의 게임 성취도를 체크하여 참가자들이 자신들의 인지능력이 어느 정도 향상되고 있는지 확인할 수 있도록 합니다. 무엇보다도 실벗과 메로는 게임을 진행하며 참가자들을 유심히 관찰하여 격려와 칭찬을 건네거나, 때로는 아쉬움을 표하며 참가들의 흥미를 유발하고 동기를 부여하기 때문에 실제 사람이 진행하는 것만큼 집중력과 몰입도를 달성할 수 있다고 합니다.
실벗과 메로의 장점을 묻는 질문에 KIST김문상 연구단장은 “고비용으로 특수 교사를 대신해 전문적이고 체계적인 인지 훈련이 가능한 것이 이 로봇들의 가장 큰 장점입니다.”라고 전했습니다.

사실 치매 예방에 제일 좋은 방법은 뇌 훈련이라고 알려져 있습니다. 만약 이러한 치매예방 로봇과 두뇌훈련 게임을 하면 1000억 개의 뇌 신경세포를 잇는 연결고리가 많아지면서 자연스럽게 치매 예방에 도움이 될 수 있다고 신경전문의들은 말합니다.

우리나라 할머니 할아버지들의 치매예방 프로그램 진행 모습

덴마크 오르후스에서 실벗과 메로로 치매예방 프로그램 진행 모습

KIST의 실벗과 메로는 현재 핀란드 헬싱키와 덴마크 오르후스의 노인복지 센터에 보내져 노인들과 게임을 즐기고 있습니다. 우리 한국의 서비스 로봇이 유럽시장 선점에 큰 기여를 한 것인데요. 국내 로봇관계 전문가들은 대한민국의 로봇기술들이 유럽 선진국 공공복지사업에 크게 활용될 수 있는 발판을 제공했다고 보고 있습니다.

우리나라 치매예방 로봇의 해외진출도 기뻐할 일이지만, 우선은 국내의 노인분들과 또 다른 치매로 힘들어하는 분들을 위해 ‘실벗’과 ‘메로’의 역할이 커지길 기대해 봅니다. 실제 사람보다 더 따뜻하고 즐거운 손길을 내밀어 주는 치매예방 로봇! 여러분, 치매 걱정하지 마세요. 실벗과 메로가 있으니까요!

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 조 선 율

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2012년 국과위의 계획, 그것이 궁금하다! #1
창조도약 2020 , 국가 대형 연구사업 추진한다!


국가과학기술위원회(이하 국과위)는 지난 1월 6일 한국과학기술연구원(KIST)에서 이명박 대통령을 모시고 「2012년 업무계획」을 보고하였습니다.

이날 보고된 주요 업무계획 중 「창조도약 2020」창조적인 연구를 통해 우리나라를 한 단계 도약시키기 위한 국과위 주도의 범부처 메가프로젝트 사업으로서, 국과위에서 핵심기술개발과제 발굴 등 사업 기획 및 평가가 이루어지며 각 부처 공동으로 사업을 추진하게 됩니다.

최근 글로벌 경제위기와 중국의 급부상 등에 따른 우리주력산업과 경쟁이 심화되면서 우리 경제미래에 대한 불안감이 확대되고 있으며, 과학기술의 융복합화 추세에 따른 개별부처 차원의 대응방식에도 한계가 지적되어 왔습니다. 이와 더불어 각 부처가 개별적인 중점기술을 선정함에 따라 국가 차원의 선택과 집중이 부족했던 것도 사실이었습니다.

이에 따라 ‘창조도약 2020’은 글로벌 경제위기 극복과 지속적 경제성장 및 국민 삶의 질 향상에 기여할 수 있는 세계 최고 수준의 핵심기술과 제품 개발을 목표로 기획되었습니다.

그렇다면 「창조도약 2020」는 어떤 분야를 중심으로 연구과제를 발굴할 예정인지 함께 알아볼까요?

우선, 중점 3대 분야의 핵심 기술개발과제를 발굴하여 R&D 사업을 기획하고 부처 공동으로 사업을 추진하게 됩니다.

예를 들면 아래와 같은 분야를 들 수 있습니다.

첫 번째, 신산업을 창출하고 산업 경쟁력을 높이는 ‘초일류 신제품’
두 번째, 기술적 파급효과가 크고 신시장 창출이 가능한 ‘세계최고 원천기술’
세 번째, 재난·재해 극복과 국민의 편리한 생활을 지원하는 ‘공공복지 기술’



* 초일류 신제품 분야와 세계 최고 원천기술 개발 분야는 지속가능한 경제성장을 목표로 하는 분야이며, 공공복지 기술 사업은 국민 삶의 질 향상을 목표로 하는 분야입니다.

이에 ‘창조도약 2020’은 개방과 협력을 토대로 새로운 연구개발시스템을 적용하기로 했습니다. 이를 통해 국가적 역량을 결집하여 성과를 극대화 할 예정입니다.

양방향·개방형 기획으로 국민과 연구자에게 창의적 아이디어와 연구 과제를 공모하고 국내외 전문가가 참여하여 연구기획의 투명성을 제고하며, 산학연 협력을 강화하여 연구주체 간 공동연구와 기술협력을 필수화 할 예정입니다. 특히 초일류 신제품 기술 분야의 경우, 혁신형 중소기업의 참여를 확대시킴으로써 다양한 아이디어와 기술이 차용되고, 이렇게 개발된 기술은 제품개발과 상용화로 이어지도록 지원(연계)하게 됩니다.  

이 같은 내용의 ‘창조도약 2020’은 범부처 협의체(운영위 활용)가 추진사업 최종 확정 및 사업의 중요사항을 심의·확정하고, 민간 주도의 기획추진위원회(위원장 : 제1상임위원, 민간 공동)에서 핵심전략기술에 대한 최종등급 부여 및 사업 추진에 대한 자문 등을 수행하게 되는데요, 전반적인 추진절차 및 일정은 아래와 같습니다.

[추진절차] 


2012년 임진년, 국과위에서 계획하는 또 다른 정책들에는 어떤 것들이 있는지 궁금 하시다고요?

앞으로 하나씩, 차근차근 소개해 드릴 텐데요, 관심 있게 읽어 봐주시고 많이 응원해주셨으면 합니다!


To be continue...

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

영화 ‘리얼스틸’ 2020년 로봇 파이터 시대가 온다

과학기술이 만들어낸 로봇은 우리들과 상당히 가까운 존재가 되어가고 있습니다. 사실 로봇(robot)이라는 단어는 ‘강제로 일하다, 노동, 노예’를 뜻하는 체코어 ‘robota’에서 온 말입니다. 이처럼 로봇은 우리 옆을 지키면서 사람들처럼 인식하며 우리를 도와주는 인공물입니다.






 

                                          2020년, 인간을 대신한 로봇 파이터가 등장한다.

                           2020년 링 위에서 펼쳐지는 로봇 복싱 

그런데, 얼마 전 개봉해 화제가 된 영화 「리얼스틸」(2011)에서는 2020년도를 배경으로 로봇 파이터가 등장합니다. 기존에 알고 있던 로봇의 역할과 다르게 미래에는 로봇이 왜 싸움을 하게 되는지 우선 영화 속으로 들어가 봅니다.

과거에 복서였던 찰리(휴 잭맨)는 고철 로봇을 가지고 다니며 로봇복싱대회를 전전합니다. 왜, 2020년엔 로봇복싱을 하게 되었을까요? 바로, 미래에는 인간들이 자신들만의 싸움에 한계를 느꼈기 때문이죠. 사각형의 링 안에서 인간들끼리 피 터져라 싸워봤자 누구 한 명 죽을 때까지 시합을 하지는 못합니다. 인간들의 경기규칙이죠.
하지만 자신이 가지고 있는 로봇을 싸움에 붙인다면? 로봇은 사람이 아니기 때문에 완전히 박살날 때까지 끊임없이 싸우게 조종할 수 있습니다. 시대가 흐를수록 더 과격해지고 자극적인 것을 좋아하게 되는 인간의 모습을 로봇복싱을 통해 극명히 보여주는 것입니다.








                                      인간대신 링 위에서펼쳐지는 로봇들의 싸움


                         아이작 아시모프의 ‘로봇 제3원칙+제0원칙’ 

유명한 SF소설가 아이작 아시모프‘로봇 제3원칙+제0원칙’은 로봇과 과학영화를 좋아하는 분들이라면 다 알 텐데요. 그의 원칙은 매우 논리적입니다.

제1원칙 : 로봇은 인간에게 위해를 끼쳐서는 안 되며, 위험에 처한 인간을 방관해서는 안 된다.
제2원칙 : 로봇은 인간의 명령에 반드시 복종해야하지만, 제1원칙에 위배되는 경우에는 예외다.
제3원칙 : 로봇은 자기 자신을 보호해야만 한다. 그러나 1원칙과 2원칙에 위배될 때에는 예외다.
+제0원칙 : 로봇은 인류에게 해를 가하거나 행동을 하지 않음으로써 인류에게 해가 되도록 해서는 안 된다.  

아이작 아시모프의 ‘로봇 제3원칙+제0원칙’은 논리적이고 로봇에 대한 정의가 잘 맞아떨어져 다른 여러 가지 소설·영화 속에서 실제로 적용됩니다. 

하지만 이번 「리얼스틸」에서는 아이작 아시모프의 ‘로봇 제3원칙+제0원칙’은 대입되지 않았습니다. 기존의 로봇영화들은 위의 원칙을 거의 지켰지만 「리얼스틸」은 현재 로봇의 발전에 대해서 다시 한 번 생각해 보라는 메시지를 담고 있습니다. 인간의 욕망을 채우기 위해 변화하는 로봇에 대해서 말이죠.

                                   흥미롭고 재밌는 로봇영화들!


로봇과 휴먼 드라마가 섞인 영화도 있고, 로봇의 화려한 액션을 통해 관객들의 시선을 휘어잡는 영화도 있습니다.

「리얼스틸」은 찰리(휴 잭맨)와 그의 아들(다코다 고요)이 우연히 가지게 된 고철로봇 ‘아톰’이 로봇복식대회에서 승리한다는 내용의 휴먼 드라마 영화입니다. 휴잭맨은 영화를 촬영하면서 “어느 순간 마치 그들과 진짜로 대화를 하고 있는 것 같았다”라며 로봇과 통했다는 소감을 남기기도 했답니다. 인간의 영역으로 들어와 로봇의 무시무시한 점도 보여주는 동시에 인간과의 감정을 교류하는 모습도 보여주지요. 이런 다른 영화로 「바이센테니얼 맨」(1999)과「에이아이」(2001)등이 있습니다.
또한 화려한 액션 신을 보여주면서 관객들을 환호하게 하는 로봇 시리즈 영화 「터미네이터」「트렌스포머」등 도 있습니다. 영화 내내 로봇들의 화려한 액션으로 시간가는 줄 모르죠.

                                      로봇과 인간의 미래

인간의 행동을 그대로 따라하는 로봇 ‘아톰’의 모습

2030년이 되면 로봇의 수가 인간의 수보다 많아진다는 연구결과가 있습니다. 앞으로 로봇은 가사도우미, 친구, 도둑지킴이 등 여러 가지 행태로 발전될 것이며 인간과 감정을 교환하며 인공지능과 의식까지 갖춘 로봇으로도 진화할 것이라 예상하고 있습니다. 그래서 세계는 로봇과 관련하여 법률로 로봇윤리헌장을 만들고 있습니다. 이에 맞춰 우리나라도 2013년 최종 제정을 목표로 로봇윤리헌장 초안을 만들었는데요. 그 내용은 아래와 같습니다.

<로봇윤리헌장 초안 요약>
1장(목표)= 로봇윤리헌장의 목표는 인간과 로봇의 공존공영을 위해 인간중심의 윤리규범을 확인하는 데 있다.
2장(인간, 로봇의 공동원칙)= 인간과 로봇은 상호간 생명의 존엄성과 정보, 공학적 윤리를 지켜야 한다.
3장(인간 윤리)= 인간은 로봇을 제조하고 사용할 때 항상 선한 방법으로 판단하고 결정해야 한다.
4장(로봇 윤리)= 로봇은 인간의 명령에 순종하는 친구ㆍ도우미ㆍ동반자로서 인간을 다치게 해서는 안 된다.
5장(제조자 윤리)= 로봇 제조자는 인간의 존엄성을 지키는 로봇을 제조하고 로봇 재활용, 정보보호 의무를 진다.
6장(사용자 윤리)= 로봇 사용자는 로봇을 인간의 친구로 존중해야 하며 불법개조나 로봇남용을 금한다.
7장(실행의 약속)= 정부와 지자체는 헌장의 정신을 구현하기 위해 유효한 조치를 시행해야 한다.

이는 앞서 설명한 ‘로봇 제3원칙+제0원칙’보다 더욱더 현실감이 느껴집니다. 그만큼 로봇은 계속해서 발전하고 있고 사회적 이슈가 될 것이 분명하니까요. 로봇이 앞으로 우리에게 이익을 주는 역할을 수행해야 할 텐데, 로봇이 인간을 파괴하게 된다면 그 또한 정말 무서운 이야기겠죠. 수많은 로봇영화가 앞으로 로봇시대를 미리 예상하기도 하는데요. 로봇이 앞으로 인간에게 친구가 될지 적이 될지는 더 지켜봐야할 것 같습니다.

글 | 국가과학기술위원회 블로그 기자 조 선 율

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

       로봇이 교도소 수형자들을 감시하는 시대가 도래한다! 

이제 정말 사람의 일을 대신해주는 로봇이 등장하는 것일까요?
적어도 머지않은 미래에 로봇을 이용해 교도소가 운영될 가능성은 충분해 보입니다.


바로 일선 교도관들의 업무를 보조하게 될 ‘로봇교도관’을 통해서 말이죠.


사실 그동안 교도관들은 전국의 교도소 규모에 비해 턱없이 부족한 인력 때문에 과도한 업무에 시달리는 등 열악한 근무환경에 처해있었는데요, 앞으로 로봇교도관이 정식 투입되면 지금의 근무환경이 충분히 개선되지 않을까요?

Historic Prison at Museo Marítimo de Ushuaia @Liam Q / http://www.flickr.com/photos/liamq/5540274355/

지난 24일 아시아교정포럼을 통해 로봇교도관 소식이 전해졌습니다. 이 사업은 지식경제부의 지 아래 내년 4월말까지 총 10억 원의 사업비가 투입되는 프로젝트로, 아시아교정포럼, 법무부 교정본부, 한국전자통신연구원(ETRI), 에스엠이씨(SMEC) 등이 함께 개발 중에 있습니다.

그렇다면 로봇교도관은 어떤 모습을 하고 있을까요? 교도관이니만큼 무섭고, 덩치가 큰 로봇일까요?


아시아교정포럼 홈페이지에 올라온 로봇교도관 콘셉트 디자인을 보면, 생각보다 꽤 귀엽고 친근감 있는 모습인 것을 확인할 수 있습니다. 키 150㎝에 무게 70㎏의 로봇교도관은 하부에 장착된 바퀴 4개를 이용해 사람의 걸음과 비슷한 속도로 이동하며, 몸통에 2개의 영상 카메라와 통신장비 등이 장착돼 있어 교도관들의 순찰업무를 보조하는 데 이용된다고 하네요.

로봇 교도관 콘셉트 디자인. 출처 : 아시아교정 홈페이지(http://www.correctionforum.or.kr/)


로봇교도관은 특히 돌발 상황이 자주 발생하는 야간에 교도소 복도를 이동하며 수형자들의 이상행동을 감지·판단하고 이를 중앙통제실로 통보하는 역할을 하며, 원격대화기능을 통해 통제실의 교도관이 수형자와 대화를 나눌 수 있도록 고안됐다고 합니다. 폭력 수형자뿐만 아니라 아픈 수형자들을 빨리 파악하고 이를 알리는 목적으로도 사용된다니 더욱 기대가 되네요.

내년 3월쯤이면 이 로봇이 1차 완성될 예정이라고 하는데요, 이렇게 완성된 로봇교도관 3대는 포항교도소에서 시범운영을 갖고 문제점을 찾아 보완절차를 밟게 됩니다.

미국 등지에서도 이 로봇 교도관에 큰 관심을 보이고 있다고 하는데요, 이를 계기로 대량수출을 통해 우리나라 과학기술의 수준도 알리고, 국부창출의 기회도 되었음 하는 바람입니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

뇌-기계 인터페이스 기술의 현주소와 전망
생각만으로 로봇을 움직이는 세상 온다


영화 <매트릭스>에서 가상현실 시스템 ‘매트릭스’는 접속한 사람들의 뇌에 직접 신호를 보내어 현실과 구분할 수 없는 생생한 가상현실을 만들어낸다. 애니메이션 <공각기동대>에서는 감각과 근력이 기계로 강화된 인간이 등장한다. SF(Science Fiction)에서나 가능했던 이러한 기술이 실제로 가능할지도 모른다. 문제는 신기술을 어떻게 맞이하느냐다.


◀ 일본의 혼다는 뇌-기계 인터페이스 기술을 이용하여 아시모를 생각만으로 직접 움직일 수 있는 장치를 연구중이다. 조종자의 머리에 쓴 장치로 아시모에 명령을 보내고 아시모가 수집한 정보는 조종자에게 바로 전달된다.


1970년대 초반 캘리포니아의 대학교, UCLA에서는 야심찬 프로젝트가 추진되고 있었다. 자크 비달을 비롯한 일군의 과학자들은 인간의 신경신호가 기본적으로 전기신호라는 데 착안하여 뇌와 기계를 직접 연결하려는 연구를 시작했다. 감각을 받아들일 때 뇌의 신경세포가 발생시키는 전기의 파형을 분석하고 이를 바탕으로 인간과 컴퓨터 사이에 직접 의사소통하는 방법을 연구한 것이다.


뇌와 컴퓨터를 직접 연결한다는 아이디어는 일견 황당해 보인다. 그러나 이는 1920년대 뇌의 전기적 신호를 포착하는 뇌파측정법(electroencephalography, 이하 EEG)이 발달하고 20세기 중후반 컴퓨터 공학이 급성장하면서 자연스럽게 출현할 수 있었다. 비달의 연구는 뇌-기계 인터페이스(Brain-Machine Interface, 이하 BMI)라는 분야의 성립으로 이어졌다.

인간의 뇌와 기계를 연결해 의사소통 및 행동 가능
BMI는 사람의 뇌와 외부 장치간의 직접적인 의사소통을 연구하는 학문이다. 초기 BMI 연구는 주로 장애인들에게 시각이나 청각을 되찾아주거나 질병이나 사고로 운동능력을 상실한 사람들이 자유롭게 움직일 수 있도록 도왔다. 신경계를 다루는 일이 매우 까다로웠던 탓에 연구는 난항을 거듭했지만 신경외과 기술의 발달로 1990년대 중반에는 기계를 사람에게 직접 이식하는 데 성공했다.


BMI 연구는 21세기 들어 급속히 발전했다. 신체 일부를 잃어버린 부상자들을 치료하는 것은 물론, 고성능의 안구나 달팽이관을 장착한다거나 강화된 인공근육을 이식하는 방식으로 사람의 인식능력과 운동능력을 강화하는 연구가 진행중인가 하면 파킨슨병이나 알츠하이머와 같은 신경계통의 퇴행성 질병을 치료하는 데 이용되기도 한다. 우울증과 외상 후 스트레스 장애 같은 정신질환 치료에도 활용된다.


최근의 연구 동향으로 보면 BMI 기술은 이미 상상으로나 가능하던 영역에 이르렀다. 미국의 고전 드라마, ‘600만불의 사나이’나 ‘소머즈’에서처럼 초인적인 청력과 시력을 얻는 정도는 현재 기술 수준으로도 가능하다고 한다. 현재는 인간의 감각을 대체하는 장치와 뇌를 연결하는 수준을 넘어 뇌와 컴퓨터 시스템을 직접 연결하는 것을 시도하고 있다.
BMI 기술의 가능성을 잘 보여주는 사례가 워싱턴대학의 신경과학자, 라제쉬 라오의 연구다. 그는 간단한 심부름을 할 수 있는 로봇을 BMI 기술로 조작하여 장애인들을 돕는 방법을 연구중이다. 사용자의 머리에 장착한 전극을 통해 이 로봇의 카메라로 받아들인 정보가 직접 사용자의 뇌로 전달되고 로봇이 제공한 정보를 바탕으로 사용자는 로봇에게 생각만으로 명령을 내릴 수 있다. 감각과 운동을 사용자와 로봇이 공유하는 것이다. 일본의 혼다도 비슷한 연구를 추진하여 인간형 로봇 ‘아시모’를 생각만으로 움직이는 프로젝트를 연구중이다.


심지어는 SF의 영역으로만 치부되었던 텔레파시와 비슷한 방법으로 타인과 소통할 수 있는 방법도 연구중이다. 미국 국방부는 방위고등연구계획국(DARPA)을 통해 ‘사일런트 토크’ 프로그램을 추진하고 있다. 사일런트 토크는 소리로 대화할 필요 없이 뇌파와 신경신호의 분석을 통해 전쟁터에서 병사들끼리 의사소통할 수 있는 장치다.

SF를 실현하는 기술…윤리적 문제 해결이 과제

뉴로피드백은 아이들의 학습장애를 치료하는 데 종종 이용된다. 뇌파를 측정하는 기구를 머리에 붙인 학생이 뉴로피드백 치료를 받고 있다.

과학자들은 BMI 분야의 전망을 밝게 보고 있다. 조지아공과대학의 뇌연구실 책임자인 멜로디 무어 잭슨 교수는 BMI기술의 한계를 알 수 없을 지경이라고까지 이야기한다. 연구 수준도 상상으로만 가능하던 일을 조만간 실현할 수 있을 수준으로 올랐다. BMI가 뇌파 분석에 기반을 두었기 때문에 뇌파를 분석하여 최상의 뇌파 상태를 유지하도록 훈련하는 뉴로피드백(neurofeedback) 분야가 파생되기도 했다.


그러나 BMI 기술이 본격적으로 실용화되기까지는 여러 난관이 도사리고 있다. 가장 큰 걸림돌은 BMI 기술이 실용화됐을 때 발생가능한 사회적, 윤리적 문제다. 대표적인 것이 빈부격차 문제. 에모리 대학의 신경과학 교수인 마이클 크러처는 인공적인 방법으로 인간의 감각과 운동능력을 강화할 수 있고 그 비용이 비싸다면 재산 차이가 신체 능력의 차이로 귀결될 수 있다고 우려한다. BMI 기술이 사회적인 고려나 합의 없이 시장 논리만을 따라 거래된다면 부유한 사람이 유리한 신체적 능력을 독점해버릴 수 있다는 얘기다.

▲ 영화 ‘아바타’에서는 사고로 걷지 못하게 된 주인공이 인공적으로 만든 나비족의 몸을 빌어 자유롭게 뛰어다닌다. 과학자들은 현재 BMI와 뉴로피드백 분야의 발전상으로 볼 때 이와 비슷한 기술이 불가능한 것만은 아니라고 한다.


또한 텔레파시와 같은 능력이 상용화되어 대중적으로 확산될 경우 개인의 프라이버시 침해나 감청에 어떻게 대응할 것인지도 논란거리다. 물론 텔레파시 기술이 당장 페이스북이나 트위터를 대체하기는 어렵다. 그러나 소셜네트워크서비스가 보편화된 지금도 인터넷에서의 프라이버시나 개인정보 보호 문제를 해결하지 못하고 있다는 점을 생각해보면 BMI 기술로 인한 논란을 해결하는 데 적잖은 시간이 걸릴 것이다.

국과위, BMI 연구 기술영향평가 대상기술 선정
한국의 BMI 연구는 아직 초보적인 단계지만 앞으로 국가적 차원에서 집중 육성할 계획을 세우고 있다. 국과위 과학기술정책국(국장 장진규)은 이에 대비하여 BMI 기술을 뉴로피드백과 함께 2011년도 기술영향평가 대상기술로 선정했다. 기술영향평가에서는 해당 기술의 발전으로 발생가능한 부작용을 사전에 차단하고 사회적, 윤리적인 논란을 해결하기 위해 어떠한 준비를 해야 하는지 논의하고 바람직한 발전방향을 모색한다. 최적인 방안을 도출하기 위해 해당 기술의 전문가는 물론, 경제, 사회, 문화, 윤리, 환경 등 다방면의 전문가와 일반 국민들도 참석한다. 한국과학기술기획평가원이 위탁실시하는 이번 기술영향평가는 현재 ‘평가실무위원회’를 운영중이다.


BMI는 ‘인류의 새로운 진화’라고 할 정도로 파급력이 큰 기술이다. 그만큼 광범위한 사회적 합의와 신중한 접근이 필요하다. 무엇보다 우리는 아직 사람은 물론, 쥐의 뇌조차도 완전히 이해하지 못했다. 따라서 우리가 뇌파로 해석한 뇌의 기능이 정확한지, 뇌의 기능을 감지하고 전기신호를 직접 전달하는 일이 안전한지와 같은 기술적 문제부터 인간과 기계의 경계는 무엇이며 자유의지의 범위가 무엇인지와 같은 철학적 문제까지 다양한 논의를 통해 BMI 기술 발전에 대비해야 한다. 이번 기술영향평가를 통해 합의점이 도출되면 BMI 기술의 향배를 파악하고 관련 정책을 세우는 데 유용한 참고자료를 제공할 것이다.


                                                                                         글 | 김택원 동아사이언스 기자 
                                                                                                      사진 | 동아일보 DB
                                                                            출처 | FOCUS 11월호(www.nstc.go.kr)

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