공학한림원은 미래 사회를 5개 메가트렌드(성장ㆍ스마트ㆍ건강ㆍ지속가능ㆍ안전)로 분류한 뒤 산업별 기반기술 40개를 후보로 선정, 국내 1000여 명의 공학계 석학과 산업계 리더를 대상으로 설조사를 벌여 창립 20주년을 맞아 20년 뒤 한국 경제를 이끌어갈 ‘2035년, 대한민국 미래 도전기술 20선’을 선정해 24일 발표했다.
공학한림원이 최종 선정한 미래 기술은 다음과 같다.
▶ 성장하는 사회 = 무인항공기, 포스트실리콘, 디스플레이, 서비스 로봇, 유기소재
1. 무인항공기 기술
2035년 우리나라의 무인항공기 UAV (Unmanned Aerial Vehicle) 기술 수준이 미국과 이스라엘에 버금가게 발전될 것으로 전망된다. 우리나라는 무인항공기 기술의 핵심인 정보통신과 정밀기계 분야에서 세계적인 수준이므로 2035년 국제 시장에서 유리한 위치를 선점할 것으로 보인다.
오늘날 적어도 50여 개 국가에서 무인항공기가 개발되고, 70여 개 나라에서 운용하고 있는 것으로 추정된다. 우리나라도 무인항공기 개발에 막대한 투자를 한지 오래다. 국방과학연구소와 한국항공우주산업이 개발한 최초의 국산 무인정찰기인 송골매(RQ-101) 수십 대가 2002부터 육군의 군단급 부대에 실전 배치되었다. 송골매가 국내에서 군용으로 개발된 유일한 무인기이지만, 육군과 해병대의 대대급 및 사단급 무인기도 개발되고 있다.
무인항공기는 민수용으로도 활용 범위가 확대일로에 있다. 국내에서 제작된 무인헬리콥터, 특히 프로펠러가 4개 이상 달린 멀티콥터가 농약 살포 같은 무인 방제, 철책이나 해안선의 감시 및 정찰, 산불 감시, 우범 지역 감시, 고정밀 항공 촬영 같은 임무를 수행하고 있다.
2. 포스트실리콘 기술
2035년에도 무어의 법칙은 유효할 것인가. 무어가 실리콘 반도체 칩 기술의 발전 속도를 새롭게 예측한 이후 2015년 현재까지 40년 동안 무어의 법칙이 정확하게 들어맞은 것으로 평가되고 있다. 무어의 법칙에 따라 마이크로칩의 성능이 꾸준히 향상됨에 따라 컴퓨터 혁명이 실현되어 인류는 정보사회의 번영을 누리고 있다.
하지만 실리콘 반도체 기술의 본질적인 한계로 무어의 법칙이 머지않아 종말을 맞게 될 것이라는 우려의 목소리도 만만치 않다. 무어의 법칙이 종료된다는 것은 20세기 후반부터 세계 경제 성장의 견인차 역할을 해온 컴퓨터 산업이 발전을 멈추고 제자리걸음을 할 수밖에 없다는 뜻을 함축하고 있다.
3. 디스플레이 기술
2035년경에는 3차원(3D)의 텔레비전과 영화도 일상생활 속으로 깊숙이 파고들 전망이다. 3D 영상기술의 최고봉은 단연 홀로그래피다. 파동의 간섭현상을 이용하여 물체의 입체 정보를 기록하는 기술이 홀로그래피, 홀로그래피 기술로 만들어 낸 영상을 홀로그램이라고 한다. 홀로그램은 사물이 바로 눈앞에 있는 것처럼 생생한 입체영상을 만들어낸다. 홀로그램이 정보통신 네트워크에 적용되면 전화를 받는 상대방이 당신 건너편에 앉아 있는 것처럼 실물 크기의 3차원 영상으로 나타나는 홀로폰(holophone)도 등장할 것으로 전망된다.
4. 서비스로봇 기술
로봇 전문가들에 따르면 2000년부터 청소로봇과 애완로봇을 중심으로 서비스 로봇 시장이 형성되기 시작했다. 2010년경 사람의 건강과 복지에 도움이 되는 서비스 로봇이 본격적으로 보급되고, 2020년쯤에는 개인용 로봇이 각 가정에 필수적인 존재가 되어 1가구 1로봇 시대가 개막될 것으로 전망된다.
2020년까지 나타날 2세대 로봇은 1세대보다 성능이 30배 뛰어나며 생쥐 정도로 영리하다. 3세대 로봇은 원숭이만큼 머리가 좋고 2세대 로봇보다 30배 뛰어나서 어떤 행동을 취하기 전에 생각하는 능력이 있다. 가령 부엌에서 요리를 시작하기 전에 3세대 로봇은 여러 차례 머릿속으로 연습을 해본다. 2세대 로봇은 팔꿈치를 식탁에 부딪친 다음에 대책을 세우지만, 3세대 로봇은 미리 충돌을 피하는 방법을 궁리한다는 뜻이다.
5. 유기소재 기술
전도성 같은 전기적 특성을 지닌 유기물질을 연구하는 유기전자공학 (organic electronics)은 전도성 플라스틱의 발견을 계기로 획기적으로 발전한다. 유기전자공학의 2대 중점 분야는 디스플레이(display device) 기술과 태양전지 기술이다.
유기전자공학에서 빼놓을 수 없는 또 다른 연구 분야는 나노기술(nanotechnology)의 핵심인 탄소 기반의 나노물질, 곧 탄소나노튜브(CNT; carbon nanotube)와 그래핀(graphene)이다. 탄소나노튜브는 튼튼하고 끊어지지 않고 잘 휘어지며 가벼울 뿐만 아니라 열과 전기를 잘 전달하고 반도체의 성질도 나타내기 때문에 전자소재로서 쓰임새가 무궁무진하다.
▶ 스마트한 사회 = 미래 자동차, 스마트도시, 웨어러블, 정보통신 네트워크, 데이터 솔루션
1. 미래 자동차 기술
세계적 자동차 업체들은 2020~2025년 상용화를 목표로 무운전자동차(Driverless Car)를 개발하고 있다. 2020년대에는 사람이 손으로 직접 운전하지 않고 생각만으로 조종하는 자동차도 등장하게 된다. 이는 뇌-기계 인터페이스(BMI; brain-machine interface) 기술을 적용한 반(半)자율주행자동차로 손을 사용하지 않고 생각만으로 기계장치를 움직이는 기술이다.
2. 스마트도시 기술
2012년 미국 국가정보위원회 NIC가 펴낸 <2030년 세계적 추세 Global Trends 2030>는 스마트도시기술을 2030년 세계시장 판도를 바꿀 13대 게임 체인저(game changer) 기술의 하나로 선정했다. 이 보고서에 따르면 2030년까지 20년 동안 전 세계적으로 35조 달러가 스마트도시기술에 투입될 전망이다. 특히 신도시를 건설하는 아프리카와 남미 등의 개발도상국가에서 대규모 투자가 예상된다. 정보통신기술과 건설 분야에서 세계적 경쟁력을 갖춘 우리나라 기술자들이 2030년대에 개발도상국 신도시의 스마트도시기술 시장을 선점하게 될지 궁금하다.
▶ 건강한 사회 = 분자진단기, 사이버 헬스케어, 맞춤형 제약, 맞춤형 치료
1. 분자진단기 기술
모든 생명의 기본 단위인 디옥시리보핵산(DNA) 분자의 비밀이 밝혀짐에 따라 분자 수준에서 질병을 진단하고 치료하는 분자의학(molecular medicine)이 출현했다. 특히 유전과 병원균에 의한 질병을 모두 정확히 진단하는 분자진단(molecular diagnostics)이 의료기술의 혁명을 일으키고 있다. 분자진단의 핵심 기술인 유전자 서열 분석(DNA sequencing)의 비용이 저렴해짐에 따라 환자의 유전자를 검사하여 질병 진단에 소요되는 시간을 단축하고 신속히 치료할 수 있게 됐다.
2. 사이버 헬스케어 기술
2035년에 이처럼 가상현실이 진짜처럼 완벽하게 구현됨에 따라 벽에 설치된 스크린을 통해 의사와 상담하게 될 뿐만 아니라 누구나 필요할 때마다 자신의 건강 상태를 점검할 수 있다.
2035년 우리가 즐겨 입는 옷에도 DNA 칩이 달려 있어서 아직 수백 개에 불과한 암세포까지 찾아낼 수 있다. 한 사람의 옷에 장착된 센서의 수도 요즘 대형병원에서 보유하고 있는 센서의 수보다 많을 것이다.
▶ 지속가능한 사회 = 온실가스저감, 원자로, 신재생 에너지, 스마트그리드
▶ 안전한 사회 = 식량안보, 인체인증
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