세계적 석학들이 제시한 우리가 꿈꾸던 미래 기술
세계적 석학들이 제시한 우리가 꿈꾸던 미래 기술
  • 경준혁 기자
  • 승인 2014.04.25 17:39
  • 댓글 0
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[이슈메이커=경준혁 기자]
[Future Technology] 미래를 바꿀 10대 신기술


세계적 석학들이 제시한 우리가 꿈꾸던 미래 기술

더욱 편리한 삶 구현할 미래 신기술, 개발 현황과 전망





누구나 한번쯤 미래를 예측하는 능력을 꿈꾸거나 상상해본 적이 있을 것이다. 복권의 당첨번호를 미리 알거나 가격이 급등할 주식과 부동산 정보를 얻어 부자가 되는 꿈같은 것 말이다. 미래를 알고자 하는 욕망은 인류의 오래된 꿈이다. 수많은 사람들이 공상과학 소설이나 영화를 통해 꿈꿔왔던 미래가 각계각층의 연구자들의 손에 현실이 되어가고 있다.




  지난 2월 세계경제포럼의 글로벌 어젠다 위원회는 1월 다보스포럼에서 논의됐던 결과들을 종합적으로 분석해 미래를 바꿀 10대 신기술을 선정해 발표했다. 현재 세계적으로 가장 유명하고 영향력 있는 포럼인 ‘세계경제포럼(다보스포럼)’은 민간 재단이 주최하는 회의임에도 각국에서 총리·장관·대기업의 최고경영자 등 유력 인사들이 대거 참가하고 있다. 세계경제포럼이 선정한 미래를 바꿀 10대 신기술은 신체에 부착할 수 있는 웨어러블 디바이스, 나노와이어 리듐 이온 베터리, 바닷물 담수화 과정에서 금속을 추출 하는 기술, 그리드 방식의 에너지 저장, 스크린 없는 디스플레이, 인체 미생물 치료법, RNA 치료법, 그리드 스케일 전기 저장, 브레인 컴퓨터 인터페이스, 대규모 데이터를 활용한 미래 예측 기술 등이다.



몸에 착용하는 미래 기술, 웨어러블 디바이스

  현재 가장 빠른 진도를 보이며 세간의 주목을 받고 있는 기술은 단연 웨어러블(Wearable) 디바이스이다. 지난해 손목에 찰 수 있는 디지털 연동기기인 삼성의 ‘갤럭시 기어(Galaxy Gear)와 안경처럼 착용가능한 구글의 구글 글라스(Google Glass)는 큰 화제를 불러 일으켰다. 사실 몇 년 전까지만 해도 웨어러블 디바이스는 영화에서나 나오는, 먼 미래의 이야기로 치부되는 경우가 많았다. 1980년대 큰 인기를 끌었던 미국드라마 ’전격Z작전‘에서는 주인공 마이클이 인공지능 차량인 ’키트‘를 부를 때 손목시계를 이용한다. 많은 사람들이 손목에 차는 전화기를 꿈꾸게 된 시초이며 미래기술의 상징과도 같은 기기였다. 

  하지만 이제 디지털 디바이스의 미래라 불리던 웨어러블 디바이스는 점점 ’디지털 디바이스‘의 현재가 되어가고 있다. 지난 1월 개최된 세계 최대 가전전시회인 CES 2014에서 가장 주목을 끌었던 것은 웨어러블 디바이스였다. 삼성의 갤럭시 기어를 포함해 라이프 밴드, 스마트 밴드 등이 큰 인기를 끌었다. 한때 “혁신성이 떨어진다”, “디자인이 유치하다” 등의 핀잔을 들었던 갤럭시 기어는 지난 전시를 통해 이런 지적을 만회했다고 평가받는다. 우선 세계적인 자동차 메이커인 BMW, 벤츠와 연계해 갤럭시 기어를 통해 자동차를 제어할 수 있는 기능을 넣었다. 사용자들은 실시간으로 BMWi3와 벤츠 최신형 자동차의 배터리 현황, 충전시간, 도어개폐 현황, 운행기록 등 차량상태를 확인할 수 있을 뿐 아니라 차량 온도조절과 음성인식 기능인 ’S 보이스‘를 통해 단말에 저장된 주소를 차량의 내비게이션으로 보낼 수 있다. 

  LG전자에서 선보인 ‘라이프 밴드’와 소니의 ‘스마트밴드’는 헬스형 웨어러블 제품으로 자신의 운동기록과 신체 상황 등을 기기를 통해 모니터링 할 수 있도록 했다. 소니가 발표한 또 다른 제품 ‘스마트 아이글라스’는 축구 등 경기를 관람할 때 선수나 점수 등 경기 정보가 안경에 자막처럼 나타나 공을 잡은 선수가 누구인지, 경기가 어떻게 흐르는지를 확인할 수 있다. 구글 글라스와 달리 일반 안경과 외관상의 차이가 없는 것도 스마트 아이글라스의 장점이다. 그 밖에서 미국 무선 전화통신 회사인 퀄컴(Qualcomm)은 스마트폰과 연결해 쓸 수 있는 스마트워치 ‘토크(Toq)’를 소개했다. 토크는 다른 기기와 연동되어 현재 재생되고 있는 음악을 확인·선곡할 수 있으며, 주방 가전이 켜지고 꺼지는 등의 단순 정보도 확인할 수 있다.





부가가치 창출하는 블루골드, 해수담수화

21세기 물 산업은 20세기의 석유산업을 능가하는 ‘블루 골드(Blue Gold)’로 떠오르고 있다. 지구 온난화와 기상이변에 의한 수자원의 오염과 고갈이 심화되면서 물 부족 현상이 전 세계로 확산되고 있기 때문이다. 2011년 유럽연합이 내놓은 미래 보고서에 따르면 오는 2025년에는 전 세계 인구 중 30억 명이 물 부족 사태에 직면할 전망이라고 한다. 때문에 세계 각국은 수자원의 안정적 확보를 위한 노력을 가속화하고 있다. 그리고 그 최 일선에 지구상에서 가장 풍부한 자원의 하나인 바닷물을 식수와 생활용수로 바꿔주는 해수담수화 기술이 있다. 

  그러나 현재의 해수담수화 기술들은 분명한 한계를 지니고 있다. 전체 해수담수화 플랜트의 95%를 점유하는 양대 해수담수화 기술인 증발법과 막 분리법 모두 마찬가지다. 실제로 바닷물을 끓여서 증발시킨 뒤 응축하여 담수를 얻는 증방법은 태생적으로 고온운전이 불가피해 막대한 에너지 투입이 요구된다. 그만큼 경제성이 떨어지며, 소규모 시설에는 부적합하다. 고온 운전에 따른 시설의 부식 우려도 크다. 여과필터를 이용해 염분 등을 걸러내는 막분리 방식의 경우 증발법에 비해 에너지 소모는 적지만 플랜트 한 곳에서만 수백~수천 개나 소요되는 고가의 필터를 주기적으로 교체해줘야 하기에 유지비 부담이 상당하다. 또한 바닷물의 염분 농도가 높거나 오염이 심하면 충분한 전처리 공정이 필요하며, 일부 선진국들이 관련기술을 독점하고 있다는 점도 우리나라를 포함한 후발주자들에게 걸림돌로 작용하는 요인이다. 

  최근 국내 연구진들은 기존 기술의 이러한 해소할 차세대 해수담수화 기술개발에 뛰어들었다. 가스 하이드레이트의 생성 원리를 응용한 신개념 해수담수화 기술 개발이 그것이다. 특정 온도와 압력 조건 하에서 가스와 바닷물을 반응시켜 만들어낸 가스 하이드레이트 결정체를 걸러내면 순수한 담수를 쉽게 얻을 수 있다. 이 공정과정에서 바닷물에 풍부하게 함유되어 있는 리튬 등의 희소금속 분리가 가능하다. 이 같은 희소금속은 상당한 부가가치를 창출할 수 있어서 그간 경제성 문제로 외면돼 왔던 해수담수화 기술에 박차를 가하게 될 전망이다.




손에 잡힐 듯 생생한 영상, 홀로그램 디스플레이

  공상과학영화 애호가라면 스타워즈의 한 장면에서 레이어 공주가 홀로그램 영상으로 출연하는 장면을 기억할 것이다. 홀로그램을 통해 R2D2는 레이어 공주가 마치 살아있는 것처럼 영상을 투영시킨다. 스타워즈뿐만 아니라 다른 공상과학영화에도 홀로그램은 단골 등장 소재다.

  현재 평면으로 표현되는 디스플레이에서 입체안경을 쓰고 보는 3D 디스플레이로 발전한 디스플레이 기술은 가까운 미래에 입체적으로 이미지를 표현하는 홀로그램 디스플레이로 발전하게 될 전망이다. 물론 삼성전자, LG전자 등이 판매하고 있는 3D TV에서도 입체감이 느껴지는 영상을 감상할 수 있다. 하지만 3D 기술은 각 이미지의 원근감의 차이로 실감나는 영상을 구현하는 것이며, 홀로그램은 이미지의 질감과 굴곡 등까지 표현할 수 있다는 점에서 한 단계 높은 기술로 평가받고 있다. 

  홀로그램은의 원리가 처음 등장한 것은 60년 전으로 거슬러 올라간다.1947년 헝가리계 영국인 과학자 데니스 가보르는 수은등 빛을 아주 작은 구멍에 통과시키는 방법으로 빛의 파장과 위상이 정돈된 주파수를 얻으려고 시도했다. 이후 과학자들은 가보르의 방법을 보완해 좀 더 정교한 이미지를 구현하게 된다. 현재에도 홀로그램은 영상물 뿐 아니라 인체와 기계의 정밀 진단에서 자연과 문화의 입체 보존까지 다양한 분야에 활용되고 있다. 특히, 의료 분야에서는 X선이나 초음파를 사용해서 찍은 단층 사진을 입체 화상화하려는 연구가 진행되고 있다. 의료계에서는 현재 여러 장의 환부 단층 사진을 보면서, 머리 속에서 입체상을 만들어 진단하고 있지만, 홀로그램 기술을 활용하면 실제와 유사한 모습을 확인할 수 있게 될 것이다.

  건축, 토목과 자동차의 설계분야에서는 컴퓨터에 기계와 건물의 여러 요소를 입력하여 여러 각도에서 본 대상물의 모습을 계산시키는 방법으로 홀로그램 기술을 사용하고 있다. 미술 공예품ㆍ건조물ㆍ정원ㆍ경관 등 역사상 중요한 문화재 등을 문자ㆍ사진ㆍ도면ㆍ모형 등으로 간결하게 기록하는데도 사용되며, 공업 분야에서도 홀로그래피를 사용한 정밀 계측이 보급되고 있다.

  일반인들이 쉽게 홀로그램을 접할 수 있는 부분은 영상 부문이다. 최근 고화질 영상이 등장하면서, 현실감을 제공하는 고품질ㆍ실감형 방송에 대한 이용자 요구가 높아지고 있다. 또한 안경을 사용하지 않고 자유롭게 어떤 방향에서도 입체감을 느낄 수 있는 자연스러운 3차원 완전 입체영상에 대한 요구도 커지고 있다. 이에 디스플레이 업계에서는 홀로그램 영상을 쉽게 구현할 수 있는 서비스를 개발 중이며, 빠르면 오는 2020년부터 홀로그래피 TV가 등장할 것으로 전망된다. 새로운 영상 기술을 빠르게 도입하는 일본 경우 NHK가 2022년 월드컵 중계에 홀로그래피 방송을 추진하고 있어서 안방에서 축구장에 바로 와 있는 것 같은 기분을 느끼게 될 것이다.




  세계경제포럼은 미래를 바꿀 10대 기술을 선정하면서 “기술은 아마도 현대에 가장 큰 변화를 줄 것이다”라며 “리스크가 없다면 긍정적인 기술은 현대 우리가 직면한 도전 과제들에 현실적인 해결책을 제공할 것이다”라고 밝혔다. 이어 글로벌 환경 변화와 자원 부족 등을 직면과제로 꼽았다. 세계경제포럼은 “투지 부족, 오래된 규제, 대중의 이해 부족 등으로 인해 많은 유망 기술들이 현실화되는 것을 막고 있다”며 “미래를 바꿀 10대 신기술 선정으로 그 가능성에 대해 지각하게 하고 싶었다”라고 말했다. 이어 ”투자, 규제, 대중 인식 사이의 격차를 줄이고 미래를 바꿀 10대 신기술이 미래 우리 사회를 재조정하길 바란다“고 전했다. 인류에게 더 나은 삶과 편리함을 제공해 줄 미래 신기술들이 현실 세계에 펼쳐지게 될 날이 머지않았다.


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