미래 바꿀 5가지 과기대 딥테크...23일 코엑스서 왕중왕 가린다

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국내 최고의 딥테크(첨단기술) 경연장으로 주목받는 '2023 K-테크 스타트업 왕중왕전' 결선에 진출할 10개팀이 확정됐다. 이들은 오는 23일 삼성동 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023(GBW2023)' 특별 부대행사장에서 왕중왕(대상)을 가린다.

머니투데이 스타트업 미디어 플랫폼 유니콘팩토리가 주관하고, 과학기술정보통신부가 후원하는 K-테크 스타트업 왕중왕전은 R&D(연구·개발) 기술이전·사업화 촉진과 함께 유망 딥테크 스타트업 성장, 지역 혁신성장 생태계 구축 등을 지원하기 위해 마련됐다.

이번 대회 본선엔 한국과학기술원(KAIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST), 포스텍(옛 포항공대) 등 국내 5대 과학기술특성화대학의 기술사업화팀·산학협력팀·창업진흥센터 등이 1차로 엄선한 교원·학생창업기업 21개팀이 출전했다.

이들은 지난달 25일부터 2주간 IR(기업공개) 보고서 등을 토대로 심사를 받았으며 이중 기술력과 사업성, 팀역량 등을 두루 인정받은 학생창업기업 5곳, 교원창업기업 5곳 등 총 10개팀이 최종 결선에 올랐다. 결선 진출팀 중 △기가에떼 △잇츠센서 △이엠코어텍 △인지노믹스 △바이오브릭스 등 교원창업기업 5곳의 면면을 소개한다.
"더 진짜같은 인공장기 제작"…'바이오프린팅' 개척하는 女벤처스[포항공과대학(POSTECH) 교원창업기업 '바이오브릭스']



바이오프린팅은 살아있는 세포를 활용한 생체적합성 바이오잉크를 3D 프린팅처럼 층층이 쌓아 올려 인공조직이나 장기를 만들어내는 기술이다. 이를 활용하면 손상된 근육이나 치아, 조직과 장기 등을 3D 프린터로 출력해 사람에게 이식할 수 있다.

손발이나 팔다리 등이 절단된 환자에게 딱 맞는 신체 일부를 제공하고, 심장 환자에게는 정교한 인공심장을 줄 수 있다. 노화로 기능을 상실한 인체 기관, 피부, 탈모 등에 3D 프린팅 기술과 줄기세포 재생 치료를 함께 적용하는 연구도 현재 진행형이다.

이를 실현하기 위해선 바이오잉크 소재와 바이오프린팅 장비 등 바이오 인공장기 기술 구현을 위한 원천기술의 개발이 요구된다.

장진아 포스텍 기계공학과·IT융합공학과 교수가 설립한 바이오브릭스는 '탈세포 공정 자동화 시스템'을 통한 바이오잉크 원료 소재 제조 기술을 개발하고 있다.

바이오브릭스가 개발하는 바이오잉크 소재인 'OrganINK'는 양산이 가능하며, 돼지 유래 소재임에도 면역거부반응을 일으킬 수 있는 a-gal을 모두 제거해 면역반응이 없는 생체 적합성 바이오잉크 소재 생산이 가능하다.

바이오브릭스는 특히 각막 기술에 자신감을 갖고 있다. 현재로서 각막 손상 환자의 경우 안약 내지는 안연고 정도로 염증을 완화하는 약물밖에 없다. 심해지면 각막 이식을 받아야 한다.

바이오브릭스는 각막을 재건할 수 있는 기술을 개발했다. 'OrganINK®Cornea'는 각막이 보유한 특이적인 세포외기질의 조합을 보유해 매우 투명하고 체내 생리학적 기질 환경을 제공한다. 세포의 기능과 세포간 상호작용을 향상하는 효능이 있다.

장진아 바이오브릭스 대표는 "각막 궤양 때문에 각막이 뿌예진다거나 파여서 소실된 케이스를 메꿔줄 수 있는 재료"라고 소개했다. 강아지를 대상으로 한 대동물 비임상에서 효과를 증명한 바 있다는 설명이다.

한편 장진아 대표는 오는 23일 서울 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023-K테크 스타트업 왕중왕전' 교원창업 부문 결선에 참여해 세부적인 사업화 계획을 발표할 예정이다.
빌게이츠도 투자한 열에너지 저장장치...한국형 TES 신기술 뜬다 [한국과학기술원(KAIST) 교원창업기업 '기가에떼']

최근 기후테크에서 가장 주목 받는 영역은 열에너지 저장 시스템(Thermal Energy System, TES)이다. TES는 열을 보존했다가 열에너지 사용처로 전달하는 장치다. 화학 반응을 통해 에너지를 저장하는 에너지저장장치(ESS)와 비교해 저렴하고 유지관리가 쉽고 수십 년 동안 사용할 수 있는 장점이 있다.

열에너지는 철강, 시멘트 등 다양한 산업과 건물의 난방 등에 사용된다. 우리나라도 최종 소비 단계 에너지의 약 27%가 열에너지 형태로 사용된다. 현재 사용되는 열에너지가 천연가스, 석탄 등을 태워서 얻고 있는 만큼 TES를 활용한다면 탄소 배출량과 에너지 비용을 모두 줄이는 효과가 기대된다. 빌게이츠의 브레이크스로우 에너지벤처스(Breakthrough Energy Ventures)도 지난해부터 미국 안토라에너지, 론도에너지 등 TES에 대한 투자에 적극 나서고 있다.

지난 5월 한국과학기술원(KAIST) 교원창업으로 설립된 기가에떼는 설립 6개월 만에 용융염(Molten Salt)을 활용한 TES의 프로토타입 모델 실증을 시작했다. 내년 상용화 모델 출시하는 게 목표다. 용융염은 질산나트륨과 질산칼륨의 혼합물을 고온으로 가열해 액체로 변한 상태를 말한다.

기가에떼가 개발한 TES는 기존의 용융염 TES의 문제를 개선한 제품으로 550℃(도) 초고온의 열을 저장할 수 있다. 프로토타입 모델 개발 자금은 KAIST에서 8000만원을 지원받았다.

박훈진 기가에떼 대표는 "용융염 TES는 상업적으로 검증 완료된 기술이지만 시스템이 거대하고 복잡하며 용융염의 응고 문제가 있었다"며 "기가에떼의 TES는 컨테이너 크기로 경량화 및 규격화했고, 용융염 응고 위험을 없앴다"고 말했다.

기가에떼가 개발한 TES의 또 다른 장점은 일정한 온도의 열에너지 생산이 가능하고 기존 설비보다 규모가 작고 구성이 간단하다는 점이다. 모듈식으로 확장성이 뛰어나다는 점도 장점으로 꼽힌다.

기가에떼는 최근 1MWh(메가와트시) TES의 프로토타입 모델 제작을 완료했고 실증을 진행할 예정이다. 또 박 대표는 알루미늄 등 철강 주조공장을 직접 찾아다니며 TES의 사용 가능성을 타진하고 있다. 몽골과 인도네시아 등에 TES 수출도 추진 중이다.

기가에떼는 정부의 2050 탄소중립 추진 전략에 따라 향후 TES의 수요가 증가할 것으로 기대하고 있다. 풍력, 태양광 등 재생에너지의 특성상 이를 효율적으로 저장해 활용할 수 있는 방법이 무엇보다 중요하기 때문이다.

박 대표는 "용융염 TES는 현존하는 장주기 ESS 시장에서 가장 경쟁력이 뛰어나다"며 "인류가 사용하는 에너지의 절반이 열에너지이고, 재생에너지 확대를 위해서는 열에너지의 탈탄소화가 필수"라고 강조했다.

기가에떼는 오는 23일 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023-K테크 스타트업 왕중왕전' 교원창업 부문 결선에 진출, 개발한 용융염 TES를 소개할 예정이다.
수술로봇의 정밀한 눈, 서빙로봇에 달았더니...오차 100배 줄었다[대구경북과학기술원(DGIST) 교원창업기업 '잇츠센서']

강대천(오른쪽), 이현기 잇츠센서 공동대표와 기업개요/그래픽=김다나 디자인기자

정밀한 수술용 로봇의 눈에 해당하는 장비 가운데 옵티컬 트레킹 센서(OTS)가 있다. 특정한 마커(지표)에 반사되는 광원을 3차원으로 분석해 목표물의 거리와 방향을 정확하게 인식한다.

OTS는 캐나다 NDI사가 처음 개발했지만 특허가 만료돼 누구나 쓸 수 있는 범용기술이다. 이것을 산업 및 서비스용 로봇에 달면 어떨까. 대구경북과학기술원(DGIST) 교원인 강대천, 이현기 박사가 이 점에 착안했다. 두 사람은 공동대표로 잇츠센서를 창업, OTS 상용화에 나섰다.

강대천 대표는 지난 14일 대구국제로봇산업전 현장에서 화상 연결로 인터뷰를 갖고 "로봇산업의 소부장(소재·부품·장비) 국산화에 일조해 글로벌 시장에 진출하고 국가경쟁력에도 기여하고 싶다"고 밝혔다.

산업용 AMR(자율모바일로봇) 센서는 대부분 2D 라이다(LiDAR) 센서로 2차원 평면을 인식한다. 식당 서빙로봇도 이동과 정지 등 동작을 할 때 목적지까지 거리나 각도 계산의 오차를 감안해야 하므로 여유공간이 많이 필요하다.

일반적으로 산업 및 서비스용 로봇에 쓰는 센서는 50㎜ 가량 오차가 있다. 잇츠센서는 자사 기술로 이 오차를 0.5㎜로 줄일 수 있다고 설명했다. 기계가 안경을 쓰고 시력이 확 좋아지는 셈이다. 이처럼 정밀한 센서를 쓰면 로봇 등 각종 무인장비를 쓰는 첨단 산업현장의 안전사고도 방지할 것으로 기대된다.

잇츠센서는 올해 1월 설립된 초기 기업이다. 하지만 기술력은 탄탄하다. DGIST로부터 사업화에 필요한 '정밀로봇센서' 기술을 이전받았다. 특히 마커 기술이 강점이다. OTS가 인식하는 대상이 '마커'인데 잇츠센서는 다양한 소재와 형태로 마커를 생산할 수 있다. 내년 상용화 제품 출시가 목표다.

이현기 대표는 "광학기술은 꽤 난이도가 있다"며 "마커 관련 우리의 핵심기술은 특허도 있고, 알고리즘-소프트웨어-마커를 연동해 함부로 침범할 수 없는 기술일 것"이라고 말했다.

강 대표는 "국내 유일하게 뇌수술용 로봇으로 OTS를 상용화했던 팀의 인력이 잇츠센서 핵심 개발인력"이라고 말했다.

강 대표는 일본 동경대 의료유전체학 박사로 미국, 일본, 한국을 누빈 의료기기 분야 바이오 전문가. 이현기 대표는 한국과학기술원(KAIST) 기계공학 박사로 국내에서 OTS 기술을 상용화한 선구자다.

걸어온 길이 달랐던 두 사람은 DGIST에서 운명적으로 만나 창업에 나섰다. 이들이 개발중인 초정밀 센서는 산업로봇은 물론 헬스케어 등 다양한 분야로 범위를 넓힐 수 있다. 잇츠센서는 서빙로봇, 돌봄로봇 등 서비스용 로봇시스템 외에 센서의 안전인증 표준 수립을 주도한다는 계획이다.

잇츠센서는 지난달 중소벤처기업부의 민간투자 주도형 기술창업 지원 프로그램 팁스(TIPS)에 선정됐다. 올해 5월에는 벤처캐피탈(VC)인 대덕벤처파트너스, 대구지역 중견 경영자들로 구성된 에스비엔젤클럽에서 각각 투자금을 유치했다.

강 대표는 "잇츠센서는 업력이 10개월이지만 시장에서 10년 이상 숙성되고 검증된 기술을 갖고 있다"며 "기술을 기반으로 세상을 놀라게 하는 솔루션을 공급할 것"이라고 말했다. 그러면서 "로봇 장치 발전에 정밀도가 매우 중요하다"며 "마치 화룡정점이란 사자성어처럼 잇츠센서가 점을 찍어 보겠다"고 말했다.

잇츠센서는 오는 23일 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023-K테크 스타트업 왕중왕전' 교원창업 부문 결선에 진출, 해당 솔루션을 소개할 예정이다.
"AI 기술로 유전체 분석…만성질환 조기진단·치료 나선다"[광주과학기술원(GIST) 교원창업기업 '인지노믹스']

최근 생물학·의학계는 '단일세포 유천체 분석(시퀀싱)' 기술에 주목하고 있다. 하나의 세포로부터 DNA나 RNA를 증폭해 수만개의 개별 세포 내에서 발현하는 유전체적 특징을 분석하는 기술로, 개별 세포의 계보, 종류, 질환, 변이 등에 대해 전체 조직 시퀀싱보다 정확한 정보를 제공해서다.

지스트(광주과학기술원) 생명공학부 교수인 박지환 대표가 창업한 스타트업 인지노믹스도 단일세포 시퀀싱 기술을 사업화하는 스타트업이다. 이를 통해 만성질환을 조기진단하고 질병을 근본적으로 이해해 신약까지 개발한다는 계획이다.

인지노믹스의 특징은 짧은 길이의 세포를 대상으로 하는 일반적인 단일세포 시퀀싱과 달리 '긴 길이'의 단일세포 시퀀싱을 진행한다는 점이다. 인지노믹스에 따르면 긴 길이 단일세포 시퀀싱은 유전자 전체 길이 분석이 가능해 유전자 동형, 돌연변이 분석 등 더 많은 정보를 얻을 수 있다.

문제는 긴 길이 단일세포 시퀀싱이 효율이 떨어지고 비싸다는 점이다. 인지노믹스는 AI(인공지능) 머신러닝 기술을 활용해 긴 길이 단일세포 시퀀싱의 문제를 해결했다. 머신러닝 기술을 활용하면 비용을 80% 절감하면서도 유전저 커버리지를 4배까지 늘릴 수 있다는 설명이다.

인지노믹스 측은 "결과적으로 새로운 질병 진단마커를 7.5배 더 많이 발굴할 수 있다"며 "이를 통해 분석키트, 진단 패널·시약 등으로 사업을 진행할 수 있고 빅데이터도 더욱 축적해나갈 수 있다"고 강조했다.

인지노믹스는 이같은 기술을 고도화해 2025년부터는 병원, 연구소 등에 활용될 분석키트를 만들고 2027년부터는 진단패널·시약도 개발한다는 계획이다.

박지환 인지노믹스 대표는 오는 23일 서울 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023-K테크 스타트업 왕중왕전' 교원창업 부문 결선에서 세부적인 사업화 계획을 발표할 예정이다.

인지노믹스 측은 "긴 길이 단일세포 시퀀싱 기술을 선도하고 분석키트, 진단 패널·시약 등 매출을 다각화할 것"이라며 "다양한 만성질환을 조기 진단할 수 있는 제품을 개발할 것"이라고 말했다.
원가 70%·무게 80% 줄인 전자파 차폐 신기술…대기업도 주목 [울산과학기술원(UNIST) 교원창업기업 '이엠코어텍']

/사진제공=이지혜 디자인기자

일본 자동차 제조사 도요타는 2018년 미국에서 100만여대를 리콜했다. 충돌 없이도 에어백이 오작동 했기 때문이다. 원인은 전자장비 결함으로 지적됐다. 전자파가 에어백 작동 신호를 방해한 탓이다. 고출력 전자기기 및 전기시스템이 증가하면서 전자파 차단 수요는 커지고 있다.

전자파를 제어하는 주요 부품은 전자파 차폐(EMI) 필터다. 전자기기에서 발생하는 전자파를 차단해 전자파의 방해를 차단한다. 그러나 문제는 EMI 필터의 크기다. 기존 수동형 EMI 필터는 고출력일수록 그 크기도 커진다. 전자기기의 소형·경량화에 걸림돌이 된다.

2018년 8월 설립된 울산과학기술원(UNIST) 교원창업기업 이엠코어텍은 능동형 EMI 모듈(필터+IC칩)라는 새로운 장비로 기존 수동형 EMI 필터가 갖고 있는 한계를 극복했다. 고영욱·김진국 공동대표가 이끌고 있다. 이들이 개발한 능동형 EMI 모듈은 전자파 차단에 있어 새로운 패러다임을 제공한다.

고 대표는 "전자파를 차단하는데 그치는 수동형 EMI 필터와 달리 능동형 EMI 모듈은 전자기기 및 전기시스템에서 발생하는 전자파의 반대 위상신호를 내보내 상쇄하는 방식"이라고 설명했다.

/사진제공=이엠코어텍

이엠코어텍의 능동형 EMI 모듈의 특징은 능동형 EMI 반도체(EMIC)다. △노이즈 보상 신호 생성기 △디지털 데이터 처리부 등으로 구성된 EMIC의 역할은 노이즈 상태 모니터링과 전자파 노이즈 상쇄다. 디지털 데이터 처리부는 시스템 제어와 비상 상태 감시를, 노이즈 보상 신호 생성기는 노이즈 보상을 전달해 전자파 노이즈를 상쇄한다. 수동형 EMI 필터에는 없는 기술이다.

고 대표는 "기존 전자제품에 사용되는 수동형 EMI 필터는 초크라고 하는 큰 자석 덩어리를 쓰는 방식"이라며 "부피는 크고 무거우며 열도 많이 난다는 기술적 한계가 있다"고 말했다.

이엠코어텍은 실증사업(PoC)에서 능동형 EMI 모듈의 가능성을 입증했다. 전기차 실증에서 능동형 EMI 모듈은 수동형 EMI 필터와 비교해 원가 70%, 무게 80%, 면적 30%, 발열 70%를 줄였다. 태양광 발전용 인버터 실증에서는 원가 70%, 면적75%, 체적 84%를 효율화했다.

기술력을 인정 받은 이엠코어텍은 국내 주요 전자제품 기업, 자동차 전장제품 기업 등과 기술 적용을 위한 실증을 진행하고 있다. 고 대표는 "EMI 시장은 연평균 6.3%로 가파른 성장세"라며 "총 82건에 달하는 국내외 원천특허로 전략적인 지식재산권(IP)도 보유하고 있다"고 말했다.

이엠코어텍은 오는 23일 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023-K테크 스타트업 왕중왕전' 교원창업 부문 결선에 진출, 해당 기술을 소개할 예정이다.

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