세계경제포럼 전문가 네트워크와 글로벌 미래 위원회가 '2018년에 주목해야 할 10대 기술'을 선정했다.우리의 생활을 발전시키고, 업계를 변환시키며, 지구를 보호할 새로운 기술은 무엇이 있을까?

◇ 액체 생체검사

액체 생체검사(Liquid Biopsies)는 쉽게 말해 혈액과 같은 체액을 활용한 생체검사 기법을 뜻한다. 몸에 상처를 내야 하는 기존의 조직 검사의 대안이자 암 조직 검사 시장을 바꿀 기술이다. 액체 생체 검사는 혈류 속을 떠다니는 순환 종양 유전 물질을 잡아내고 조기에 암세포를 찾아 빠르게 치료할 수 있게 한다. 그뿐만 아니라 돌연변이도 바로 잡아 처리할 수 있게 한다.

◇ 공기 집수 기술

공기 집수 기술(Harvesting clean water from air, 공기에서 깨끗한 물을 추출하는 기술)은 이미 상용화된 기술이다. 기존의 방법을 이용하려면 함수율(含水率)이 높아야 하고 전기가 많이 필요했다. 그러나, 올해는 전기가 필요 없을 것으로 보인다. MIT와 캘리포니아 버클리대학교의 연구팀은 다공성 결정체를 이용해서 에너지를 전혀 사용하지 않고 물을 추출하는 공정을 성공리에 실험했다.

◇ 딥 러닝

컴퓨터가 인간보다 이미지를 더 잘 인식하기 시작했다.딥 러닝(Deep Learning) 기술은 사물이나 데이터를 군집화하거나 분류하는 데 사용하는 기술을 의미한다.

2018년에는 딥 러닝이 자율주행 자동차, 의학 진단, 보험금 청구에서의 손해 사정, 수위와 작물 수확량 감지 등 다양한 우리의 일상에서 발전할 것으로 보인다.

◇ 태양광을 이용한 액체 연료

나뭇잎에 인공 광합성을 쏘아 에너지를 만드는 기술을 들어보았는가.

이는 태양광 활성 촉매를 이용해 물 분자를 물과 수소로 나누고 이후 그 수소를 이용해서 이산화탄소를 탄화수소로 전환하는 기술이다. 이러한 폐쇄계(연소에서 방출되는 이산화탄소가 대기 중에 배출되는 대신 다시 연료로 변환되는 물리적인 시스템)는 태양 에너지 산업과 풍력 산업에서 혁명을 일으킬 것이다.

◇ 인간 세포 지도

세계가 하나가 되어 인간 신체 해독을 목표로 하는 ‘인간 세포 지도(Human Cell Atlas)'사업이 2016년 10월 시작되었다. 인간 세포 지도는 사람 몸을 구성하는 35조 개의 세포 기능과 특성을 일목요연하게 담을 것으로 예상하는 지도다.

페이스북 창립자 마크 저커버그와 그의 아내 챈 저커버그와 첫째 딸의 출생을 기념해 설립한 자선단체 ‘챈 저커버그 이니셔티브(Chan Zuckerberg Initiative)’가 공식적으로 이 프로젝트를 후원한다.

결과적으로 인간 세포 지도 사업은 의료 서비스를 개선하고 개인화하는 데 귀중한 도구가 될 것이다.

◇ 정밀 농업

제4차 산업혁명이 농업에도 영향을 미치게 된다. 제4차 산업혁명은 인공 지능, 사물 인터넷, 빅데이터, 모바일 등 첨단 정보통신기술이 경제·사회 전반에 융합되어 혁신적인 변화가 나타나는 차세대 산업혁명을 뜻한다.

올해는 물과 화학 물질의 사용을 줄이면서도 작물 수확량과 품질을 높이는 새로운 도구가 발전할 것이다. 로봇, GPS, 매핑 도구들, 데이터 분석 소프트웨어가 작물에 필요한 것을 맞춤형으로 제공하는 것이다. 드론을 이용해서 농작물의 생육 상태를 실시간으로 파악하는 것도 보편화 될 것으로 보인다.

◇ 수소연료 세포기술

'수소연료 세포기술'이라는 전도유망한 무공해 기술이 진전을 보이고 있다. 친환경 자동차를 위한 적정 가격의 촉매에 대한 연구가 활성화 중인 것이다.

지금까지는 백금을 함유한 촉매의 비싼 가격이 친환경 연료 기술의 발전을 방해했다. 그러나 수소연료 세포기술이 희귀 금속에 대한 의존도를 낮췄고 최근에는 백금을 함유하지 않은, 혹은 금속을 전혀 함유하지 않은 촉매까지 개발되었다.

◇ 게놈 백신

유전자에 기반을 둔 백신은 전형적인 백신들보다 여러 가지 면에서 우수하다.

우선 제조 기간이 짧다. 제조 기간은 질병이 급작스럽고 맹렬하게 발발할 경우에 특히 중요한 의미를 가진다. 백신을 유전자에 기반을 두고 접근하게 되면 병원균이 돌연변이를 일으키는 경우에도 빠르게 대응할 수 있다. 또한, 특정한 균에 항체를 가지고 있는 사람의 유전자를 찾아 서열을 정하면 인간의 세포가 스스로 항체를 생성할 수 있게 될 것이다.

◇ 지속가능한 커뮤니티 디자인

친환경을 기반으로 한 커뮤니티가 대세가 될 것이다. 현재 캘리포니아 버클리대학교에서는 지역별로 만들어진 태양 에너지를 초소형 스마트 그리드로 전송해 전기 소비량을 절반으로 줄이고 탄소 배출을 0으로 낮추는 프로젝트를 개발 중이다. 이 프로젝트 중 급수 시설이 상용화되면 욕실이나 배수관에서 버려지는 물을 정수해 즉시 재사용할 수 있게 되고, 빗물을 화장실이나 세탁기로 돌려 급수 수요를 70퍼센트까지 낮출 수 있다.

◇ 퀀텀 컴퓨팅

양자 컴퓨터라고도 불리는 퀀텀 컴퓨팅(Quantum computing)은 원자의 집합을 기억 소자로 간주하여 원자의 양자 역학적 효과를 기반으로 큰 용량과 초병렬 계산이 동시에 가능한 컴퓨터를 말한다.

퀀텀 컴퓨팅은 무한한 잠재력을 가지고 있음에도 방대한 비용과 제작의 어려움 때문에 쉽게 개발되지 못했다. 현재 존재하는 작은 퀀텀 컴퓨팅이 슈퍼컴퓨터의 역량을 넘어서지 못한 것도 그 때문이었다.

그러나, 최근 퀀텀 컴퓨팅에 대한 진척이 있었다. 2016년 IBM이 클라우드에서 대중에게 최초의 퀀텀 컴퓨팅에 대한 접근권을 제공했다. 이로 인해 이 도구를 이용한 20개 이상의 학술 논문이 발표되었고, 현재 전 세계적으로 50개 이상의 신생 기업과 대기업이 퀀텀 컴퓨팅을 현실화하는 데 집중하고 있다. 2018년에는 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 퀀텀 컴퓨팅이 등장하지 않을까.


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