디지털 전환을 대비하는 측정표준의 미래

측정표준은 과학기술·산업의 신뢰성 보장을 위해 시대의 변화에 발맞춰 지속적인 발전을 거듭하였다. 2018년 물리상수 기반 기본 단위 재정의를 완료한 이후, 측정표준의 새로운 과제로‘AI시대가 도래한 디지털 세상에서 측정표준이 품질인프라의 역할을 수행할 수 있을까’에 대한 논의가 지속되어 왔다. 그 결과, 국제도량형총회는2022년‘글로벌 디지털 전환과 국제단위계’라는 제목으로SI단위의 디지털 프레임워크 개발 및 구현을 의결하였다. 측정표준이 디지털 세상에서도“Anchor of Trust”의 역할을 수행해야 함을 전 세계에 주문한 것이다. 이러한 움직임은 일시적인 구호에 머무른 것이 아니라, 2023년에BIPM에 디지털 전환을 논의하기 위한 ‘Forum on Metrology and Digitalization (FORUM-MD)’가 조직되었고, 2026년 국제도량형 총회(General Conference on Weights and Measures, CGPM) 결의(안)에도 관련 내용이 포함되었다.

 

▲Resolution 2 of the 27th CGPM (2022)

 

▲2026년 국제도량형총회 결의(안)

 

이러한 흐름 속에서KRISS도 측정표준의 새로운 역할에 대응하기 위한 논의를 진행하였고, 다년간의 기획을 거친 결과 2025년 신규 기본사업으로‘국가측정표준 디지털 품질시스템 구축’사업이 시작되었다. 해당 사업은‘교정 시험에 대한 측정 자동화 플랫폼 구현’과‘디지털 교정 성적서(Digital Calibration Certificate, DCC)에 기반한 품질 보급체계 개편’을 기본 목표로 하여 2029년까지 진행될 예정이다. 측정 자동화 플랫폼은 사람의 개입을 최소화하여 교정 시험의 효율을 극대화하고, 휴먼 에러(Human Error, 인간에 의해 의도치 않게 벌어지는 실수 및 착오)최소화를 통해 정확한 측정값 확보를 실현한다. 이 과정에서의 측정 결과 교환 및 성적서 발행 과정은 DCC발행 시스템과 연계돼 수요자에서 기계가독형 데이터로 직접 전달된다. 그에 따라, 측정서비스 수준과 폭이 대폭 향상될 것으로 기대된다.

 

현재 본 사업에는 원내 10여 개 그룹과80여 명의 연구원이 참여하고 있다. 이러한 전 기관 차원의 추진 체계는 품질시스템의 디지털 전환이 일부 부서의 업무에 한정된 것이 아니라, KRISS기관 차원에서 대응해야 할 목표임을 방증하는 것이라 할 수 있다.

 

▲DCC개발 및 활용 연차별 로드맵

 

DCC기반 보급체계로의 전환은 향후 교정기관 및 산업계에 새로운 사업 모델을 제공할 수 있는 성장 추진력이 될 것으로 기대된다. 기존의 종이 성적서나 단순 PDF문서 형태의 성적서 속의 측정 결과가 데이터로서 활발하게 활용되지 못하고 있는 상황에서, DCC는XML, JSON등 기계의 직접 접근이 가능하며 신뢰할 수 있는 측정데이터로 저장·활용돼 데이터 가치를 한층 업그레이드시키고 활용성을 극대화할 수 있다. 이러한 변화는 기존 데이터의 신뢰성을 향상시키는 것은 물론, 더 뛰어난 신뢰성을 가진 데이터를 AI에 학습시켜 실제에 근접한 교정 모델(Digital Twin)을 구현해 전통적 방식의 교정에 사용되는 노력, 비용을 대폭 감소시키는 이익을 가져올 것이다. 더 나아가 측정표준 데이터의 유통을 통하여, 지도앱이나 핀테크 기술이 가지고 온 것과 같은 새로운 비즈니스 모델로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

 

이러한 과정에서 이해관계자들과의 긴밀한 협력은 매우 중요하다. KRISS의 서비스 모델은 표준의 보급이기 때문에, 보급을 받는 국내의 다양한 고객들이 이를 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 측정클럽 및 계량측정협회 등과의 실무협의회를 통해 DCC에 대한 이해를 높이고, 국내 이해관계자들이 필요로 하는 서비스를 개발할 수 있도록 노력하고 있다.

▲DCC에 기반한 소급성 보급 체계

 

측정표준에서 품질시스템의 개념은 디지털 영역에서와 마찬가지로, 정해진 기준(Reference)과의 소급성을 보장하고 제공하는 것이다. 측정표준의 디지털 전환에서 DCC는 측정 데이터 유통과정의 전달 매체이며, 측정소급성 보장을 위한 모든 정보를 기계가 이해할 수 있는 형태로 제공한다. 디지털 영역에서는 물리적 거리와 시간의 제약을 받지 않기 때문에, Real-time / Online / In-situ calibration의 형태로 보급체계를 확대할 수 있게 된다.

 

그 사이에도 세계는 빠르게 변화하여, 측정 결과뿐 아니라 데이터 신뢰성에 대한 중요성 또한 빠르게 대두되고 있다. 디지털 영역에서는 측정데이터도 데이터의 한 종류이며, 다른 종류의 데이터와 근본적으로 다르지 않다. 이는 디지털 영역의 측정표준 품질 보증 체계가 모든 데이터 영역으로의 확장 가능성이 있으며, 인공지능 시대의 품질 인프라 체계로 자리매김할 수 있음을 의미한다. 이미, PTB와 같이 디지털 전환을 주도하고 있는 기관들은 이러한 범위까지를 NMI(National Metrology Institute, 국가측정표준기관)의 역할로 보고 연구를 진행하고 있으며, FORUM-MD아래에‘Task Group on Secure and Trustworthy AI’와‘Task Group on Data Quality and Fair Practice in Metrology’를 두는 등, 표준 기관의 역할 확대에 대한 논의는 이미 시작되었다.

 

▲디지털 국가 품질 인프라

 

KRISS도 올해부터 관련 사업에 착수하면서 본격적으로 이러한 논의에 참여할 수 있는 기반이 마련되었다. 금년KRISS는DCC시스템 개발을 위한 인프라 구축 성격의 업무를 수행해 원내 400여개에 달하는 교정품목 중 DCC로의 전환에 적합한 품목을 분석하고, 성적서 을지의 유형화 방안을 검토하였다. 이를 바탕으로DCC시범 적용을 진행할 분야(질량, 온도, 음향)를 도출하여, 해당 분야를 중심으로 DCC변환을 위한 파일럿 시스템을 구축하여 기술 검증을 수행하였다. 아울러, 해당DCC에 활용이 가능한KCDB 2.0내CMC (Calibration and Measurement Capability) 정보를API(Application Programming Interface)로 직접 크리스타에 연동하여 성적서 작성에 활용할 수 있도록 선제적 기반을 마련하였다. 이러한 금년 성과를 바탕으로 2026년에는 시범 적용 분야를 중심으로 자체 교정을 통한 DCC테스트를 실시하며, KOLAS교정기관에도 테스트를 추진할 예정이다.

 

이렇듯 큰 변화를 마주한 측정표준 분야의 장밋빛 미래만을 바라보기에는 여전히 풀어야 많은 숙제가 존재한다. 그러나, 디지털 전환은NMI로서 당연히 가야 할 길이 되었다. 향후DCC에 기반한 디지털 국가 품질 인프라(D-NQI, Digital National Quality Infrastructure)가 확립되어‘디지털 측정소급성’을 제공하는 날이 도래하기를 기대해 본다.

 

글/사진 홍보실