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수양/무엇을할것인가

세상 바꿀 신기술

by 큰바위얼굴. 2017. 6. 28.



2017년


공기서 물 얻고, 피 한방울로 암 진단 ­… 세상 바꿀 신기술 10

중앙일보 2017.6.28


공기에서 수분이 분리돼 고이는 것은 일상생활에서 자주 접하는 현상이다. 이 때문에 오래전부터 공기에서 물을 얻으려는 시도가 계속됐다. 하지만 가장 물이 필요한 사막과 같은 건조한 지역에선 공기의 습도가 부족해 이 방법을 쓸 수 없었다. 미국 매사추세츠공과대학(MIT)과 캘리포니아 버클리대학의 연구팀은 태양열과 물을 잘 빨아들이는 다공성 유기 금속체를 이용해 아무리 건조한 곳에서도 12시간 만에 식수 2.8L를 만들어낼 수 있는 장치, 일명 ‘물 채집기(water harvester)’를 고안해냈다.  
 

2017년 세계경제포럼 소개

인공 광합성은 국내에서도 주목받는 기술이다. 한국과학기술연구원(KIST)도 인공 광합성 장치(왼쪽)를 개발해 연구 중이다. [사진 KIST]
 

인공 광합성은 국내에서도 주목받는 기술이다. 한국과학기술연구원(KIST)도 인공 광합성 장치(왼쪽)를 개발해 연구 중이다.[사진 KIST]


세계경제포럼(WEF·다보스포럼)이 중국 다롄(大蓮)에서 열리는 ‘하계 다보스 포럼’ 개막 하루를 앞둔 26일(현지시각) 물 채집 기술 등 ‘2017년 떠오르는 10대 기술’을 소개했다. 미국 대중 과학잡지 ‘사이언티픽 아메리칸’과 함께 머지않은 미래에 직접적 영향을 미칠 기술을 골랐다. WEF는 2012년부터 매년 1월 10대 기술을 선정해 공개해 왔다. 지난해부터는 사이언티픽 아메리칸과 공동으로 여름 포럼과 연계해 발표하고 있다.
 
매사추세츠공과대학(MIT)·버클리 대학 공동 연구팀이 물을 잘 잡아두는 소재와 태양에너지를 이용해 만든 ‘물 채집기’. [미국 MIT]

매사추세츠공과대학(MIT)·버클리 대학 공동 연구팀이 물을 잘 잡아두는 소재와 태양에너지를 이용해 만

든 ‘물 채집기’. [미국 MIT]


선정 기준은 향후 3~5년 안에 널리 퍼질 가능성이 높은 기술이다. WEF는 “10대 기술은 산업의 경계를 없애 산업을 재편하고 새로운 기회를 제공하기 때문에 각국 정부와 민간 업계도 이에 맞는 정책과 규범에 대해 고민해야 한다”고 조언했다. 10대 기술 선정위원으로 참여한 이상엽 KAIST 교수는 “ 수년 내에 획기적인 영향을 가져올 수 있는 기술을 중심으로 선정했다”고 말했다. 선정된 10대 기술은 아래와 같다.  
 
전영선 기자 azul@joongang.co.kr
  
①주삿바늘로 찌르지 않는 액체 생체 검사법=암 연구에 획기적 변화를 가져올 기술. 생체 조직 검사가 가능하지 않은 경우에도 쉽게 적용할 수 있다. 간편 혈당측정기처럼 극소량의 혈액만 채취해 DNA 조각 분석이 가능하다. 피 한방울로 암의 진행 정도 를 잡아낸다.  
  
②공기에서 식수 채집=MIT와 버클리 대학은 공동으로 다공성 결정체와 태양열을 이용한 식수 채집에 성공했다. 미래 가정에선 모두 이런 장치를 달고 그날 마실 물을 모을 지도 모른다. 미국 애리조나의 스타트업인 ‘제로매스’도 태양광 등을 이용해 하루에 물 2~5L를 만들어 낼 수 있는 방법을 개발 중이다.  
 
③시각적 판독을 위한 인공지능 딥러닝=인간의 눈보다 형태 판독을 빨리하게 된 인공지능(AI)은 다양한 분야에 적용할 수 있다. 특히 시각 판독에 이용할 경우 유용하게 쓰일 수 있다. 자율주행차 운전이나 질병 진단, 농작물 관찰에 요긴할 것이라는 전망이다.  
  
④햇빛을 이용한 액체연료 제조 기술=식물의 광합성 과정을 인공적으로 모방해 저장 가능한 연료로 만드는 연구다. 태양광을 이용해 물의 분자를 물과 수소로 분리하고, 이 수소를 이용해 이산화탄소를 탄화수소로 전환하는 것이 핵심이다.  
  
⑤인간세포 지도=인체의 세포와 조직의 종류, 인체 내 생물분자들의 위치와 기능을 수록한다는 목표다. 이 지도 완성을 위해 지난해 10월부터 국제적인 협업이 시작되고 있다. 페이스북 마크 저커버그 최고 경영자와 부인인 프리실라 챈이 설립한 자선회사 ‘챈 저커버그 이니셔티브’가 지원하는 프로젝트다. 결과물, 즉 지도가 완성되면 인간의 건강관리와 맞춤 치료에 획기적인 변화가 기대된다.  
  
⑥정밀농업=4차 산업혁명은 농업에도 많은 변화를 가져올 전망이다. 농산물 재배에 필요한 물과 화학비료를 최소화할 수 있는데다 노동력도 절감할 수 있게 된다. 각종 센서 기술과 이미징 기술, 위치정보 장치 등을 이용한 정교한 작물 재배의 시대가 멀지 않았다고 WEF는 밝혔다.  
  
⑦환경친화적 자동차를 위한 저렴한 촉매=환경에 무해한 자동차를 만들기 위한 기술이 속속 나오고 있다. 전기차 배터리의 촉매로 사용되는 값 비싸고 희귀한 백금을 저렴한 소재로 대체하는 것도 이 중 하나다. 이렇게 되면 전기차 가격을 낮춰 대중화를 가속화할 수 있다.  
  
⑧지놈 백신=단백질을 이용한 백신이 아닌 DNA나 RNA로 만들어진 백신이다. 인체 내에서 직접 항체를 만들어 항체 제조시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 기술이다.  
  
⑨물·에너지 등 공동 생활권의 지속가능한 디자인=물과 에너지 소비 등을 최소화할 수 있는 친환경 공동체를 만들기 위해 필요한 여러 기술이다. 가령, 한 지역에서 사용한 물을 하수도를 통해 다른 곳으로 흘려 보내지 않고 현장에서 처리해 이를 다시 해당 지역에서 소비하는 시스템 디자인도 이 중 하나다.  
  
⑩ 양자컴퓨팅=수퍼컴퓨터 등 현존하는 컴퓨터의 저장·계산능력을 초월하는 컴퓨터다. IBM은 지난해 클라우드에서 쓸 수 있는 양자 컴퓨터를 공개하기도 했다. 현재 50개 이상의 스타트업과 대형 기업이 양자 컴퓨터가 움직이는 세상을 현실로 만들기 위해 연구하고 있다.

[출처: 중앙일보] 공기서 물 얻고, 피 한방울로 암 진단 ­… 세상 바꿀 신기술 10




2016년


미래를 바꿀 신기술 10가지


korea herald 2016.5.11



미국 과학 웹사이트 ‘라이브사이언스 (Live Science)’에서 미래를 바꿀 신기술 10가지를 소개했다. 그 내용을 여기 함께 나눈다.

10) 수소

(123RF)


물이 석유를 대체할 날이 다가오고 있다. 시시때때로 변동하는 유가에 쩔쩔맬 게 아니라 물에서 수소를 얻어 대체에너지로 쓰는 것이 어떨지. 수소를 연소할 때 생기는 부산물은 바로 또다시 물이다. 이처럼 환경 친화적인 에너지원이라니. 물론 이것은 앞으로 석유를 대신하게 될 여러 대체에너지원 중 하나일 뿐이다.


9) 클론


(123RF)


공상과학 소설에선 이따금 ‘클론’의 궁극적 목적이 똑같이 생긴 사람들을 찍어내는 것인 듯 소개된다. 하지만, 이 같은 복제기술은 본디 특정 신체기관을 재생산하려는 것이다. 복제기술이 완성된다면 암 환자 치료가 쉬워진다. 암세포에 노출된 기관들을 거부 반응 걱정 없이 이식할 수 있다. 


8) 반도체

(123RF)



반도체 제조사 인텔의 공동창업자 고든 무어 (Gordon Moore)는 1965년 컴퓨터의 수가 매해 두 배씩 증가하리라 전망했다. 그는 틀렸다. 반도체 수요는 기하급수적으로 불어나고 있고 멈출 기세를 보이지 않고 있다.


7) 3-D 프린터


(123RF)



언제까지 가게에 가서 물건을 살 건가. 이제는 컴퓨터를 통해 가지고 싶은 물건을 만들어낼 수 있다. 전자상거래를 말하는 게 아니다. 원하는 물건의 디자인을 고른 후 입체 프린터로 물건을 ‘인쇄’하는 걸 말하는 거다. 언젠가는 집도 프린터로 뽑아낼 수 있지 않을까? 기계가 음식을 만들어주는 날도 머지않았다. 


6) 영상인식


(123RF)



길을 지나다가 본 무언가가 궁금증을 유발한다면 순식간에 그것에 대한 답을 찾을 수 있다. 예를 들어 인상적인 건물을 보았다고 치자. 휴대전화기로 건물의 사진을 찍는 순간 해당 건축물의 역사와 배경을 설명하는 웹사이트로 이동하게 된다. 회사건물은 그 회사의 온라인 홈페이지로 접속할 수 있다.


5) 태양열 에너지

(123RF)



햇빛을 전기로 전환하는 태양전지의 가격이 내려가고 있다. 앞으로 건설되는 주거 시설들은 태양열 에너지 패널을 하나씩 얹고 나올 것이다. 


4) 무인 자동차


(123RF)


자동차 산업이 모두 무인 자동차 개발에 뛰어들고 있다. 21세기 초입에서 수많은 사람이 전망하고 꿈꿔왔던 운전자 없이 움직이는 인공지능(AI) 자동차. 최근에는 구글의 인공지능 자동차가 교통사고를 낸 것이 언론보도를 타기도 했다. 이렇듯 아직 손볼 곳이 남긴 했지만, 비약적인 기술 발전으로 조만간 시중에서 볼 수 있게 되지 않을까? 


3) 사물 인터넷

(123RF)



어느새 휴대전화로 집 안의 가전제품을 제어 할 수 있는 세상이 도래했다. 사물 인터넷은 기기간 연동을 자유자재로 만들어 원거리 조작을 쉽게 해준다. 


2) 유전질병 치료


(123RF)


날 때부터 가지고 태어난 질병도 유전자 정보를 조작함으로써 고칠 수 있게 된다. 


1) 온라인 아카이브

(123RF)



인터넷 전산망에 언제 어디서든 접속 가능하다 할지라도 소비할 수 있는 정보가 연예인 가십뿐이라면 삶의 질을 높이는데, 큰 도움이 될 수 없다. 하지만, 이제 미국 MIT의 모든 학과과정이 온라인에서 찾아볼 수 있는 것과 같이 점차 양질의 정보가 온라인 상에 공유되고 있다.






2015년


MIT가 꼽은 세상을 바꿀 톱10 기술...증강현실부터 DNA인터넷까지


조선일보 2015.4.14



미국 매사추세츠공대(MIT)가 발행하는 과학기술 전문지 테크놀로지리뷰는 최근호(3·4월호)에서 ‘2015년 혁신 기술 톱10’을 선정했다. 이번 MIT가 선정한 혁신 기술에는 애플페이, 매직리프, 차량 간 통신 기술 등 최신 IT기술과 태양광 농업, 메가스케일 담수같은 녹색 기술, 액체 생체검사나 뇌 유사기관 등 건강 관련 기술 등이 포함됐다.

MIT테크놀로지리뷰는 “이번에 선정한 기술들은 모두 기초 기반은 다졌기 때문에 수년 내에 일상에서도 확인할 수 있을 것”이라고 총평했다.

① 매직리프(Magic Leap)

매직리프를 통한 증강현실 / 매직리프 홈페이지 캡처
매직리프를 통한 증강현실 / 매직리프 홈페이지 캡처

스타트업인 매직리프는 차원이 다른 증강현실(augmented reality) 기술로 평가단의 눈길을 사로잡았다. 이 회사가 개발한 초소형 프로젝터는 섬세한 이미지를 동공에 투사해 가상 3D 사물이 실제 눈 앞에 있는 듯한 착각을 불러일으킨다. 이 회사는 지난해 10월 5억420만달러(약 5520억원)라는 투자를 유치했다. 당시 구글이 가장 많은 금액을 투자했다.

MIT테크놀로지리뷰는 “매직리프는 비디오 응용 기술의 범위를 확장시킬 것”이라며 “영화나 비디오 응용기술을 넘어 원격의료를 비롯한 통신수단으로도 쓰이게 될 수 있다”밝혔다. 매직리프의 기술은 1~2년 내 일반인들도 이용 가능할 것으로 보인다.

②나노 아키텍처(Nano-Architecture)

스페이스 나노아키텍처 / 위키피디아 제공
스페이스 나노아키텍처 / 위키피디아 제공

나노 아키텍처는 줄리아 그리어 캘리포니아공과대 재료공학과 교수가 개발했다. 실리콘과 같은 소재들을 나노 단위에서 정밀하게 조작하는 기술이다.

기존 세라믹은 강도는 높은 대신 깨지기 쉽다는 단점이 있었다. 나노 아키텍처 기술을 접목시킨 세라믹은 강도는 유지하면서 잘 깨지지 않는다. 실리콘 역시 나노 아키텍처 기술을 응용하면 갈라지지 않는다.

응용분야도 무궁무진하다는 평가다. 문제는 적은 생산량이다. 작년에 만든 6㎟의 나노구조 세라믹 조각 제작에만 1주일이 걸렸다.

MIT테크놀로지리뷰는 “나노 아키텍쳐 기술이 대량생산에만 성공한다면 기존 합성소재 물질을 대체하여 산업에 획기적인 변화를 가져올 것”이라 밝혔다. 나노 아키텍처 상용화 시점은 3~5년이 걸릴 것으로 보인다.

③차량 간 커뮤니케이션(Car-to-Car Communication)

BMW Car To Car 도시 시나리오 / Car2car.Org 제공
BMW Car To Car 도시 시나리오 / Car2car.Org 제공

무인자동차가 유인자동차를 대체할 것이라는 전망이 계속 나온다. 문제는 안전성이다. 운전 중 발생하는 다양한 변수를 통제하는 것이 무인자동차의 숙제였다.

이를 해결할 수 있는 기술이 차량 간 커뮤니케이션이다. 미국 미시건 공대와 GM자동차는 무선신호를 이용해 차량 간 디지털 대화가 가능한 기술을 개발했다. 차량이 자동으로 서로의 위치를 파악해 적절한 간격을 유지한다. 이 기술로 인해 매년 500만건 이상의 미국내 교통사고 건수가 획기적으로 줄어들 것으로 기대되고 있다.

GM은 2017년형 캐딜락에 차량 간 커뮤니케이션 기술을 도입하기로 했다. 기술의 효과를 극대화되기 위해선 동일한 기술을 장착한 차량이 많아져야 한다. MIT테크놀로지리뷰는 차량 간 커뮤니케이션 대중화까지 최대 10년이 걸릴 것으로 예측했다.

④프로젝트 룬(Project Loon)

구글의 프로젝트 룬 / 위키피디아 제공
구글의 프로젝트 룬 / 위키피디아 제공

프로젝트 룬은 헬륨 풍선에 인터넷 통신장비를 실어 하늘로 띄운 후, 풍선이 상공에서 인터넷 신호를 보내면 지상에서 인터넷을 사용할 수 있게 해주는 프로젝트다. 지름이 15m에 달하는 이 풍선은 태양열 전원시스템을 통해 전력을 공급받으며 고도조절기를 통해 고도와 방향을 유지한다.

구글은 이 프로젝트가 성공하면 인터넷 접근성이 떨어지는 인구 중 60%가 혜택을 받을 수 있을 것으로 예측했다.

MIT테크놀로지리뷰는 “프로젝트 룬은 인터넷 사업의 혁명”이라며 “하지만 페이스북도 드론을 이용한 와이파이망 연결 사업에 나서고 있어 프로젝트 룬이 치열한 경쟁에 직면할 것”이라 분석했다. 구글의 프로젝트 룬은 1~2년 내에 일반인도 이용 가능 할 것으로 보인다.

⑤액체 생체검사(Liquid Biopsy)

액체 생체검사는 종양 환자의 생체조직검사 대신 체액을 이용한 검사다. 액체 생체검사는 기존 생체조직검사에 비해 시료 채취가 간단하다. 또 환자의 고통도 적다. 감염 위험성도 낮아 미래 종양 의학의 판도를 바꿔 놓을 검사법으로 평가받는다.

MIT테크놀로지리뷰는 최근 급속한 산업화로 폐암 환자 등이 증가하고 있는 중국을 액체 생체검사 수혜국으로 꼽았다. 액체 생체검사는 항암치료에도 응용될 수 있어, 발암인구가 많은 중국에 희망이 될 수 있을 것이라고 평가했다. 액체 생체검사는 현재 이용 가능하다.

⑥메가스케일 담수(Megascale Desalination)

세상에서 가장 크고 저렴한 담수화 공장이 이스라엘 텔 아비브 남쪽에서 가동중이다. 이스라엘 기업 IDE가 만든 이 공장의 이름은 소렉(Sorek). 이 공장에서 생산하는 담수는 이스라엘 가정용 담수의 20%를 차지한다. 여기에 사용된 기술은 ‘역삼투(reverse osmosis·RO)다. 2016년 추가 공장까지 들어서면 이스라엘 담수의 50%를 이곳에서 책임지게 된다.
MIT테크놀로지리뷰는 “세계적으로 약 7억명의 사람이 깨끗한 물을 마시지 못한다. 10년내로 이 숫자는 18억명으로 증가할 것으로 예상된다. 바닷물이 물 공급의 유일한 방법으로 보인다”고 설명했다. 메가스케일 담수 기술은 현재 사용 할 수 있다.

⑦ 애플페이(Apple Pay)

애플페이 / 애플 홈페이지 캡처
애플페이 / 애플 홈페이지 캡처

지난해 9월 모바일 결제 서비스 애플페이가 발표됐을 때 오사마 베디어(Osama Bedier) 전 페이팔 임원이자 당시 구글월렛 부사장은 “애플페이는 구글월렛과 비슷한 기술을 사용했고 널리 사용되지는 못할 것”이라고 평가했다.

그러나, 애플페이 서비스가 실제 출시한 후 베디어의 입장이 달라졌다. 그는 포인트(Poynt)라는 자신의 회사에서 애플페이 결제가 가능한 단말기를 만들었다.

베디어는 올해 단말기 판매량을 2만대로 예상했으나, 애플페이 출시 이후 수요가 늘어나 대만에 단말기 제조 공장을 새로 만들었다.

⑧뇌 유사기관(Brain Organoids)

메들린 랭커스터(Madeline Lancaster) 오스트리아 과학 아카데미 소속 박사는 대뇌 유사기관(Organoid)을 만들었다.

뇌 유사기관은 사람 뇌의 일부 기능을 갖고 있다. 과학자들은 뇌 유사 기관을 통해 직접적으로 인간의 뇌세포 생활, 네트워크 기능 등을 확인할 수 있다. 유전자 조작에 대한 영향도 알 수 있다.

MIT테크놀로지리뷰는 “과학자들은 이러한 뇌 활동을 통해 정신분열증이나 자폐증의 원인 분석이 가능해졌다”고 평가했다.

⑨ 태양광 농업(Supercharged Photosynthesis)

태양광 농업 /IRRI 홈페이지 캡처
태양광 농업 /IRRI 홈페이지 캡처

지난해 12월, 유전학자들은 태양광을 통해 농사를 효과적으로 지을 수 있는 기술을 개발했다고 발표했다.

태양광 농업기술은 쌀 세포가 이산화탄소를 빠른 속도로 모아 좀 더 효율적으로 광합성작용을 할 수 있도록 해준다. 즉 쌀을 옥수수만큼 대량으로, 대마초처럼 빠르게 재배가 가능하다.

MIT테크놀로지리는 “태양광 농업이 수 십억 명의 식량 문제를 해결 할 수 있을 것”이라며 “10년~15년 내에 이용가능 할 것”이라고 덧 붙엿다.

⑩ DNA 인터넷(Internet of DNA)

데이비드 하슬러 생물 정보학 전문가는 “세계 어디서든 신용카드를 쓸 수 있지만, 생물학 데이터를 다룬 인터넷 사이트는 없다”며 GA4GH(Global Aliance for Genomics and Health)라는 게놈 시퀀싱(genome sequencing)을 위한 글로벌 단체를 만들었다. 게놈 시퀀싱은 유전자 정보를 해독 하는 것이다.

GA4GH는 지난해 여름 DNA 검색엔진을 만들었다. 이 검색엔진을 통해 수많은 사람들의 유전자 데이터를 처리할 수 있으며, 다른 병원의 유전 정보를 거래하고 검색 할 수 있다.

MIT테크놀로지리뷰는 “검색엔진이 의학의 게놈 사전이 될 수 있을 것”이라고 평하며 “이용 가능 시기는 2년 내”라고 전했다.



원문보기:
http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2015/04/13/2015041303309.html?Dep0=twitter#csidx4002c7782508c9f88628fc3e16d181d






2014년


세계경제포럼, 미래를 바꿀 10가지 신기술 발표


huffpost 2014.2.27



WEF

                                     

세계경제포럼(WEF)은 초경량 자동차와 바다에서 금속을 추출하는 기술 등 미래를 바꿀 10개 새로운 기술을 선정, 발표했다.

학계, 산업계 등의 지도자들로 구성된 세계경제포럼의 신기술 관련 글로벌 어젠다 위원회는 26일(현지시간) 지난 1월 다보스포럼에서 논의됐던 결과들을 종합 분석해 앞으로 긍정적이고 실제적 영향을 미칠 잠재력이 높은 10개 신기술을 선정했다고 밝혔다. 신기술 관련 글로벌 어젠다 위원회 누버 어페이언 위원장은 이런 신기술들 중에는 인체에서 발견되는 미생물을 이용한 새로운 암 치료법, 생각만으로 조작되는 컴퓨터 인터페이스 등이 있으며 이런 기술들이 구체화될 수 있도록 적절한 규제의 틀과 자본 투자 등이 필요하다고 강조했다.


다음은 이 위원회가 선정한 10개 신기술.


△생각만으로 조작되는 컴퓨터 인터페이스: 뇌파 활동을 관찰해 이를 표현하는 것은 지금도 가능하다. 그러나 기술이 발전하면서 장애인들이 생각만으로 휠체어를 움직이도록 하는 것이 가능하다.


△바닷물 담수화 과정에서 금속 추출: 소금물에서 금속을 추출할 수 있는 새로운 화학적 처리 공정이 등장함에 따라 대량으로 바닷물을 담수화하는 것이 경제적으로 타당성을 가질 수 있게 됐다.


△초경량 자동차: 탄소섬유로 만든 자동차는 기존 모델보다 40% 이상 가볍고, 강하고, 쉽게 재생할 수 있으며 에너지 소비도 대폭 절감된다.


△그리드 방식 에너지 저장: 태양이나 풍력과 같은 재생에너지를 통해 생산된 잉여 에너지를 저장할 전기 그리드 방식이 곧 선보일 것이다.


△입는 전자제품 : 옷 속에 넣든 아니면 피부에 심든지 간에 인체와 접목된 새로운 전자제품은 심박동수와 스트레스 지수 등의 건강 정보를 실시간으로 표시해 항상 건강을 점검할 수 있게 한다.


△나노와이어 리듐 이온 배터리: 실리콘 나노와이어를 이용하는 새로운 배터리는 기존 배터리보다 수명이 훨씬 오래가고, 빨리 충전되며, 3배 이상의 힘을 발휘하게 된다.


△스크린이 필요없는 3차원 디스플레이: 3차원(D)의 이미지가 공간으로 튀어나오는 디스플레이가 나온다. 기존 2D 이미지 디스플레이로는 표현할 수 없는 정보의 전달이 가능하며, 이미지 자체도 실제 현실과 아주 유사하게 된다.

△인체 미생물 치료법: 인체 미생물 기술을 활용해 암과 같은 중병을 치료하거나 건강 증진을 위한 목적에도 활용된다.

△RNA 기초 치료법: DNA와 같은 유전정보의 저장, 전달 기능을 가진 핵산인 RNA는 단백질 합성에 중요한 역할을 한다. RNA를 기반으로 한 새로운 약물은 암이나 감염성 질병의 새로운 치료제로 사용될 수 있다.


△데이터 활용한 미래예측 모델 이용: 도시계획이나 의료진단과 같은 분야에 각종 데이터와 알고리듬을 이용해 상세한 미래 예측 모델을 구축할 수 있다.





2012년



3~5년 내 세계를 바꿀 10대 신기술


science times 2012.10.19



전자 기기를 무선으로 충전하고, 화학연료가 아닌 바이오 소재를 이용해 신약과 물질을 생산하며, 수많은 데이터 중에서 의사결정에 필요한 데이터를 추출하는 기술이 각광받는 시대가 가까운 미래에 도래할 전망이다.

세계경제포럼 산하 미래기술 글로벌 어젠다 카운슬은 지난 2월 ‘2012년 세상을 바꿀 10대 신기술’을 선정해 발표했다. 인류가 직면한 난제를 해결하기 위해 필요한 기술로, 향후 3~5년 내에 주요한 기술을 우선순위별로 소개한 것.

카운슬 의장을 맡고 있는 이상엽 한국과학기술원(KAIST) 생명과학기술대학 교수는 18일 서울 소공동 롯데호텔에서 세계를 바꿀 10대 신기술에 대해 소개하고, 합성생물학과 대사공학 등 한국이 주도적으로 연구개발해 상용화 과정에 들어간 기술에 대해 중점적으로 설명했다.

세상을 바꿀 10대 신기술

10대 신기술은 △정보기술 △합성생물학과 대사공학 △녹색혁명 2.0 △물질설계 나노기술 △시스템생물학과 화학 생물시스템의 시뮬레이션기술 △이산화탄소 원료 활용기술 △무선 파워 전송기술 △고에너지밀도 파워시스템 △개인 맞춤형 의약·영양·질환예방기술 △신교육기술이다.

10대 신기술에 첫 번째로 이름을 올린 ‘정보기술’은 많은 양의 데이터 가운데 의사결정에 필요한 데이터를 걸러주는 기술로, 정보보안·추출·정리·활용 등을 통해 정보의 질을 높이는 데 초점을 맞추고 있다.

에너지와 물에 의존하지 않는 식량과 바이오 매스 증산 기술인 ‘녹색혁명2.0’에 대해 카운슬측은 세계 인구가 계속 증가하는 상황에서 식량을 안정적으로 확보하기 위해 필요한 핵심기술이라 밝혔다.

이 밖에 환경문제 등을 일으키는 주범으로 지목된 이산화탄소를 값비싼 탄화수소와 탄소함유 분자로 전환해 원료로 활용하는 기술, 유전체학와 당백질체학, 대사체학 등을 이용한 개인 맞춤형 의약·영양·질환예방기술에 과학계와 산업계의 관심이 집중되고 있다.

마지막으로 선정된 ‘신교육기술’은 소셜미디어와 열린 강의를 이용해 각 개인 간의 비판적 사고력과 창조성을 키울 수 있는 맞춤형 교육을 지향하고 있다. 이 교수는 “정보의 획득방식이 변하고 데이터의 양이 엄청난 속도로 축적되고 있지만 수업방식은 수십 년 전과 똑같다”며 “앞으로는 ‘학교에는 숙제하러 가고 공부는 집에서 혼자하는 시대’가 올 것이다”고 말했다.

이 교수의 설명에 따르면 온라인을 통해 정규 교과목은 물론 전 세계 강연을 듣고 혼자 공부하는 것이 가능해지고 이를 바탕으로 학교에서는 교사의 지도하에 토의를 진행, 의견을 교류하는 장으로서 학교는 존재하게 될 전망이다. 이어 그는 “IT기술을 활용한 효율적인 교육방법이 미래의 성장 동력이 될 것”이라고 덧붙였다.

미생물 조절해 OLED TV도 만들어

합성생물학은 자연 상태의 생물체 시스템에 공학적 접근방법을 도입해 특정 목적으로 재설계하기 위해 사용하는 기술이고, 대사공학은 세포의 대사 및 조절 네트워크를 공학적으로 조작해서 기 생산 대사산물의 효율적 생산, 비 생산 대사산물의 신규 생산, 다양한 탄소원 활용, 인체 및 환경 유해 화학물질의 분해, 생물공정의 효율화를 달성하는 기술이다.

▲ 세계경제포럼 산하 미래기술 글로벌 어젠다 카운슬은 지난 2월 ‘2012년 세상을 바꿀 10대 신기술’을 선정해 발표했다. ⓒwww.weforum.org



예를 들면 토마토의 2차대사산물인 라이코펜(Lycopene)이 생성되는 경로를, 조작된 대장균에 적용하면 대장균도 라이코펜을 만들어낸다. 5리터의 대장균을 40~45시간 발효하면 5톤 트럭 규모의 토마토에서 생성되는 라이코펜이 추출된다. 게다가 토마토를 재배하는데 50일이 소요됨에 비해 대장균을 활용하면 단 2일이면 된다.

또한 대장균의 대사공학과 합성생물학에 의한 초고분자량 거미실크 단백질의 생산이 가능하다. 미래의 첨단 소재로 주목받고 있는 거미 실크 섬유는 고강도·고탄성의 특징을 갖고 있고, 생체에 적합하며 재생 가능한 원료로 방탄조끼, 낙하산, 수술용 봉합사, 고강도 로프 등에 사용될 것으로 보인다.

한편 이 교수는 한우의 반추위에 있는 미생물인 ‘맨하이미아’ 균의 발효과정에서 얻어지는 숙신산(일명 호박산)을 효율적으로 생산하는 맨하이미아 가상세포를 개발한 바 있는데, 서울에서 대전으로 가는 KTX 안에서 우연히 한우의 소화과정에서 가스 발생한다는 내용을 담은 잡지를 보고 이 연구의 아이디어를 얻었다고 말했다. 

이 교수는 또 “석유 대신에 바이오 소재를 이용해서 만들 수 있는 것이 무궁무진하고, 미생물을 조절해 무기물질인 OLED TV도 만들 수 있다”며 “기술의 발달로 석유 사용을 줄이고 친환경적 생산으로 인류를 풍요롭게 할 수 있다”고 말했다.

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