2019. 10. 23. 13:17ㆍIT, 데이터/IT 이슈
2035년에는 어떤 미래 기술이 다가올까요?
2019년 8월, 정보통신기획평가원(IITP)에서는
미래사회를 조망하여 경제,사회적으로 이익을 가져올 것으로 예상되는 기술을 조기 예측하기 위한
ICT 기술예측 미래 유망기술 2035 를 발간하였습니다.
이 보고서에서는 보고서, 인터넷, 미디어 등을 통해 언급된 미래 기술들 중 2035년에 실현가능할 것으로 예상되는
15대 ICT 분야 유망기술이 소개되어 있습니다.
이 유망기술들은 약 1년에 걸쳐 각종 자료 조사를 통해 100대 기술을 선정하고
이후 공공기관, 산업, 학계 전문가들의 심층 분석을 통해 50대, 30대를 거쳐 15대 유망기술로 최종 추려졌습니다.
이 유망기술 선정과정에서는 혁신성, 참신성 뿐만 아니라,
우리나라 관점에서 기술실현이 가능하고 타 국가와 비교하여 선두로 나갈 수 있는 지,
그리고 경제발전 및 국민 살의 질 향상에 얼마나 긍정적인 파급효과가 있는 지 등이 복합적으로 고려되어 있음을 알 수 있었습니다.
이제 본격적으로 책 내용과 15대 유망기술로 어떤 것들이 있는지 확인해봅시다!
전문가가 선정한 2035 ICT 미래 유망기술
1 - 나노의료로봇 (Medical Nanobot)
현재도 마이크로봇 등 소형화된 정밀의료기기가 등장하고 있지만 아직까지는 인체의 큰 기관 내부에서 단순한 치료나 모니터링 정도만 가능한 상태입니다. 하지만 나노 단위의 초소형 기기가 개발된다면 혈관 등 미세한 통로를 다니면서 세포단위로 약물전달 또는 표적치료가 가능하고, 기존의 수술로 인한 통증 및 후유증을 대폭 경감시킬 수 있으며 인간의 수명이 획기적으로 증가시킬 수 있는 기술로 예측되고 있습니다.
이를 위해 MEMS(Microelectromechanical System, 마이크로전자기계 시스템) 및 미세기계가공 기술이 필요하며 나노로봇에 대한 정밀 제어 기술 개발이 필요한 것으로 나타났습니다. 현재는 초기 연구 단계로 국민 복지 향상 등을 위해 큰 영향을 미치는 파급력으로 인해 15대 유망기술로 뽑혔습니다.
- 2 - 만국어 동시통역 (Simultaneous Universal Translation)
인공지능 기술 발달로 구글, 파파고 등 다국어 번역기가 장족의 발전을 이뤄왔습니다. 하지만 아직까지는 텍스트, 그리고 단순한 음성만 번역이 가능하고, 동시통역과 같은 실시간 음성 통역 수준에 이르기에는 거리가 먼 상태이며, 지도학습 방식에 의해 기술개발 및 분석이 잘 이루어진 영어를 비롯한 유럽어 등 주요 국가 언어를 제외하고는 번역의 질이 낮은 문제점을 갖고 있습니다.
만국어 동시통역은 기존의 문장을 학습하여 번역하는 지도학습 패러다임에서 나아가 언어학습 자체의 매커니즘을 이해하여 다국어에 대한 번역능력을 갖고 있으며 여러 사람이 동시에 발화하는 음성을 구분하여 인식하는 등 기존 통번역기에서 한 단계 더 나아간 고차원의 기술로,
만국어 동시통역 기술이 본격화될 경우 다문화 가정의 의사소통 문제 및, 타국과의 문화 컨텐츠 교류, 특히 관광 및 한류문화 확산에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대됩니다.
동시통역기술에는 음성인식, 딥러닝, 음성합성, 번역 학습용 DB구축 등 기술 개발 및 축적이 필요하며 구글, MS, 페이스북 등 전통적인 ICT 글로벌 기업 및 중국의 바이두, 일본의 NTT가 다국어 통번역기술 개발을 강화해가고있어 경쟁이 치열한 분야입니다.
- 3 - 초실감 6G (HyperReality 6G)
5G 통신 서비스가 본격 시작되면서 5G 통신시장 주도권을 갖기 위한 여러 기업들의 경쟁이 치열합니다. 5Gbps급의 5G 서비스의 확산과 더불어 향후에는 5G에서 더욱 속도 및 품질이 향상된 6G 통신 기술로 기술 개발이 이어질 예정이며,
현재보다 10배 이상 빠른 100Gbps급 6G 기술로 한 걸음 더 나아갈 경우 현재의 고화질 동영상 서비스 및 AR/VR 체험 및 놀이수준의 서비스에서 진화하여 어느 장소에서나 가상현실, 증강현실을 만날 수 있고 홀로그램 이미지 전송이 가능해질 것으로 예상되고 있습니다.
이를 위해 대용량 모바일 데이터 저지연 통신 기술 및 30GHz급 초광대역 무선통신 반도체 개발이 필요한 상태이며, 현재 삼성, 퀄컴, 화웨이 등이 이 분야에서 선두를 달리고 있다고 합니다.
- 4 - 증강현실 윈드쉴드 (AR Windshield)
증강현실 윈드쉴드는 차량 전면 투명 디스플레이를 통해 각종 정보와 엔터테인먼트 컨텐츠를 증강현실로 시연하여 자동차의 기능성 및 오락성을 강화할 수 있는 기술입니다. 이 기술은 비교적 잘 알려진 전면 창에 설치되는 HUD(Head-Up Display)외에 사이드창, 도어 안쪽 등에도 CID(Central Information Display), RSE(Rear Seat Entertainment), RMD(Room Mirror Display) 등의 디스플레이를 적용할 수 있다고 합니다.
그리고 현재 일부 차량에 적용되고 있는 HUD와 비교하면, 현재 기술은 프로젝터로 유리창에 투영하는 방식이지만, 윈드쉴드는 프로젝터 없이 자체에 투명 디스플레이로 이미지를 보여준다는 큰 차이가 있습니다.
우리나라에서는 LG와 삼성에서 대화면 투명 디스플레이 개발이 진행 중이라고 하며, 현재까지 일본과 우리나라가 관련 특허를 많이 보유하고 있는 것으로 나타나고 있으며, 향후에는 원천기술 뿐만 아니라 윈드쉴드를 활용한 다양한 컨텐츠 개발 및 확보가 필요하지 않을까 생각되네요.
- 5 - 초고감도 감각 센서 (Ultra High Sensitivity Sensor)
현재 일상생활에서 사용되는 감각센서는 대부분 시청각에 치중해있고, 촉각,후각,미각 등 생화학적 센서는 생소한 상태입니다. 하지만 향후 인간형 로봇 및 인간과 상호작용하는 인공지능 서비스를 고도화하기 위해서는 인간의 오감을 처리할 수 있는 센서 개발이 필요한 것으로 나타났습니다.
촉각,후각,미각센서 개발을 위해서는 압력감응재료/나노구조재료/그래핀 등 생화학반응에 감응하는 소재를 적용한 감각 수용체 개발이 필요하며 받아들인 신호를 전기 및 광학적 신호로 변환하고 처리할 수 있는 기술이 적용됩니다.
아직까지는 연구 및 표준화가 진행 중인 단계이지만, 향후 초고감도 감각 센서를 통해 앞으로는 스마트폰으로 맛과 냄새, 그리고 촉감이 어떤지 측정하고 체험할 수 있는 다양한 서비스들이 나오지 않을까 기대됩니다.
- 6 - 감성 인지 아바타 드라이버 (Emotion Awareness Avatar Driver)
감성 인지 아바타 드라이버는 운전자 및 탑승자와 함께하는 홀로그램 비서입니다. 실제 사람과 같이 운전자, 탑승자의 신체적, 행동적, 인지적 상태뿐만 아니라 차량상태 및 주변 환경을 인식하고 상호작용하며 운전을 안내하고 즐거움을 제공하며, 또한 회의 문서작업 등 사무업무 보조, 학습, 헬스케어 등 다양한 역할을 수행할 수 있을 것이라고 합니다.
현재는 로봇 형태의 보조장치 개발이 이루어지고 있는 단계로, AUDI에서 대시보드에 탑재되는 로봇 AIDA를 개발하는 등 자동차 제조사에서 기술개발에 주력하고 있습니다. 향후에는 홀로그램 기술 발전으로 물리적 공간을 최소로 차지하고 다양한 시각적 효과를 보여줄 수 있는 서비스로 발전되지 않을까 기대해봅니다.
- 7 - 포터블 실시간 유전자 센서 (Portable Real-time Genetic Sensor)
지금까지 유전자, 암세포 등 생체정보와 환경호르몬, 발암물질 등 환경 정보는 전문적인 의료기관이나 연구기관에서 보유한 수집 및 측정장비를 동원해야하여, 이용할 수 있는 빈도와 활용범위가 제한되었습니다.
하지만 포터블 실시간 유전자 센서를 활용하면 작은 키트나 스티커 등의 형태로 피부에 부착하거나 물체에 갖다대는 것 만으로 인체나 사물, 환경의 상태를 쉽게 수집하고 측정할 수 있게 됩니다. 이를 통해 인체 상태를 실시간으로 측정하여 그에 맞는 알림 및 약물 공급 등이 가능해질 수 있고, 바이러스, 독성물질 등 위험물질을 빠르게 측정해 위험지역 사항을 확인하고 전파할 수 있는 등 민간,공공영역에서 큰 시장이 열릴 것으로 기대받고 있습니다.
이를 위해 유전자를 복제,증폭하여 고감도로 검출할 수 있는 포터블 리셉터 개발이 필요하며, 그와 연관된 신호 처리 및 유전자 분석 H/W 플랫폼과 분석 기술이 필요할 것으로 나타났습니다.
- 8 - 멀티 큐빗 프로세싱 (Multi-qubit Processing)
양자 컴퓨팅은 현재의 0과 1 상태로 정보를 처리하는 디지털 컴퓨터 구조 대신 양자 상태를 활용한 큐빗(Qubit) 기반으로 활용해 처리속도를 비약적으로 향상시킬 수 있는 기술로 이전부터 개념적인 구상을 되어있었습니다.
최근에는 이 아이디어를 실제로 어느정도 구현해나가는 단계로 발전했는데, 제대로 된 성능 발현을 위해서는 다양한 상태를 표현할 수 있는 멀티 큐빗 구현이 필요하며, 미국, 유럽에서는 40~70개 정도 구현한 반면 우리나라는 1~2개 수준에 머무르고 있는 것으로 나타났습니다. 앞으로 멀티 큐빗 생성 및 제어기술 고도화로 양자 프로세서 기반을 만들고, 생산 공정을 최적화 단계에 이르면 일반에까지 상용화될 수 있을 것으로 기대됩니다.
Gartner 등 시장조사 기관에서는 양자컴퓨팅 분야가 연평균 30% 수준으로 성장하여 불과 5-6년 후인 2025년까지 약 319억달러 규모로 성장할 것이라고 예측하여, 생각보다 이른 시기에 기술이 눈앞으로 다가오지 않을까 생각되네요.
- 9 - 커넥티드 스마트 글라스 (Connected Smart Glass)
안경을 쓰면 눈 앞에 그래픽이 떠오르는 물건은 SF영화에서 자주 등장하는 기술발전의 상징이였습니다.
이미 2014년쯤에 구글에서 '구글 글래스'라는 이름으로 시판된 바 있으며, 보편화될 날이 멀지 않았구나 싶었는데 직접 사용해본 적은 없으나 아직까지 성능과 컨텐츠 부족으로 초기 관심에 비해서는 일반에는 큰 반향을 일으키지 못한 것으로 보입니다.
따라서 현재 출시된 제품 대비 디스플레이 품질 및 통신, 데이터 처리속도 강화, 무게 경량화 등을 통해 좀 더 고성능의 실용적인 제품으로 거듭난다면 지금보다 훨씬 보편화될 수 있을 것으로 기대받고 있습니다.
AR시장은 지속적으로 우상향할 것으로 예측됨에 따라, AR 영상을 가장 잘 보여줄 수 있는 안경 형태의 기기 개발에
구글 뿐만 아니라 애플, MS, 화웨이 등에서도 적극적으로 나서고 있어 향후 스마트 글라스 시장도 스마트폰 시장처럼 큰 경쟁바람이 불 것이라 생각이 듭니다.
- 10 - 자율형 애그리 로봇 (Autonomous Agribot)
자율형 애그리 로봇은 사람처럼 움직이고 정교한 작업을 할 수 있는 로봇이 인간을 대신하여 농사를 짓고 수확할 수 있는 기계입니다. 평지가 많고 농업기술이 발달한 미국이나 네덜란드 같은 곳을 보니 콤바인이 수확부터 탈곡, 분류까지 알아서 해주고 있는 것을 보았는데, 쌀, 밀, 감자, 옥수수 등 땅 위에서 대량으로 자라는 작물에 대해서만 가능했었습니다.
하지만 하나하나 따야하는 과일 등 좀 더 정교한 작업이 필요한 작물은 여전히 직접 사람 손으로 해야했었는데요,
애그리 로봇은 사람처럼 시각을 갖고 주변환경을 인식할 수 있으며 관절을 갖고 정교한 작업을 수행할 수 있어
수확 뿐만 아니라 제초, 이송, 파종, 비료 살포 등 농사 작업 및 모니터링, 검사 등의 역할도 사람 대신 해낼 수 있을 것으로 기대받고 있습니다.
특히 우리나라의 경우 농촌 고령화 및 인구감소 문제로 농산업 침체가 우려되는데, 자율형 애그리 로봇을 통해 우리나라 농업을 활성화하고 식량자급권 확보에 도움이 될 수 있을 것 같습니다.
- 11 - 가상현실용 무구속 모션 센싱 기술 (Motion Sensing for VR without wearing Equip)
모션 캡처 기술은 이전부터 영화, 게임 제작 등에 많이 사용되어왔고, 현재는 5G기술 및 그래픽 처리 수준 향상으로 VR 컨텐츠들이 많이 나오고 있어 대중에까지 어느정도 보급된 상태입니다. 하지만 여전히 안경을 쓰거나 몸에 센서를 부착하는 등 걸리적거리는 요소가 있기 때문에 공간제약이 심하고 이용에 불편함을 느끼는 등 만족도가 높지 않은 것이 현실입니다.
따라서 신체에 부착하거나 소지하는 일 없이 주변의 센서를 통해 VR체험을 가능하게 하는 무구속 센싱기술의 필요성이 대두되고 있습니다.
사람의 위치와 팔,다리 각도 뿐만 아니라 손가락 관절 수준의 정교한 모션 인식과, 가상공간에서 물체의 질감과 촉감을 전달하는 초박형 스킨 장갑, 여러 사용자의 움직임을 인식, 동기화하는 룸스케일 통합 제어 등 아직까지 발전할 수 있는 요소가 많은 것으로 나타났습니다.
아직까지 VR이라고 하면 한두번 흥미거리 수준으로 여겨지는데, 무구속 센싱 기술을 통해 VR시장이 한 단계 더 도약할 수 있을 것으로 기대됩니다.
- 12 - 인공지능 주치의(AI Doctor)
의료분야 인공지능은 영상분석, 차트분석 등 방면에서 의사와 비견되는 정확성을 나타내 진료를 보조하는 역할로 유용성이 입증된 바 있습니다. 현재까지는 이미 발병한 질환에 대해 진단하는 수준에 머물러있지만,
앞으로는 인공지능 기술 확산 및 여러 의료기관, 대기업, 중소기업들의 참여로 다양한 질병을 진단하고 예측하여 조기진료를 돕는 예방의료지능을 가진 인공지능으로 패러다임이 전환되고 있습니다.
또한 클라우드 기술 적용 및 개방형 인터페이스 개발 등으로 AI가 여러 의사들과 함께 협력하는 진료문화가 더욱 활성화 될 것으로 예상됩니다. 현재 미국과 우리나라가 가장 많은 관련 특허를 보유하고 있어 우리나라의 주요 산업으로 발전할 것으로 기대되며 지속적인 정부의 연구개발지원이 필요할 것으로 생각합니다.
- 13 - 에너지 자립 IoT (Battery-free IoT)
에너지 자립 IoT는 현재의 전원 또는 배터리로 동작하는 IoT센서가 유선으로 수동적으로 전기를 공급받아야 함에 따라 설치장소 및 운영기간에 제약이 따르는 문제를 극복하기 위해 등장한 기술입니다. 하지만 IoT센서는 기본적으로 저전력 기기이기 때문에 무선 전력전송, 에너지 자가발전, 초저전력 디바이스 설계 등 기술개발을 통해 배터리가 필요없는(배터리리스) IoT 시스템을 구성할 수 있을 것으로 보입니다.
IoT 시장은 현재도 상승하고 있지만, 여러 제약으로 활용이 어려운 곳들도 많은데 에너지 자립 IoT 센서를 통해 스마트 팩토리, 스마트 팜, 스마트 시티 등 현재 실용화 중인 IoT 서비스의 질을 한 단계 높여갈 수 있으리라 생각됩니다.
- 14 - 미래예측 대응 기술 (Future Forecasting and Response Technology)
빅데이터 분석 기술의 활성화로 이제 많은 기업에서 데이터 분석 기반의 의사결정과 제품 기획을 활용하고 있는 추세입니다. 요즘은 인공지능 기반의 자동화된 프로세스도 도입되고 있으나 여전히 데이터를 선정하고 분석 기법을 적용하며 결과를 해석하고 전달하는 과정은 대부분 모두 분석 전문가에 의해 이루어지고 있습니다.
따라서 주요 핵심 분석 알고리즘 적용에만 인공지능 요소를 활용하는 것이 아니라, 여러 산업분야와 국가정보를 망라하여 종합적으로 데이터를 선택, 추출하고 최적화된 의사결정까지 전달해주는 역할을 인공지능이 담당하는 기술 및 서비스 개발이 이루어지고 있습니다.
이러한 서비스가 활성화될 경우 데이터 분석을 이용하기 위한 진입장벽이 지금보다도 대폭 낮아져 산업 뿐만 아니라 공공, 생활에서까지 객관적인 수치 및 환경을 바탕으로 최적화된 의사결정을 할 수 있을 것으로 전망됩니다.
- 15 - 자가발전형 인바디 센서 (Self-generated In-body Sensor)
현재까지 가장 보편적으로 신체상태를 파악하는 방법은 채혈입니다. 하지만 일회용 주사기를 사용하면서 발생하는 환경오염과 잘못 활용하여 발생하는 전염, 그리고 통증으로 인한 환자의 거부감 등으로 인해 주사를 대체할 수 있는 검사 및 모니터링 기기가 개발되고 있습니다.
자가발전형 인바디 센서는 신체 위 또는 내부에 삽입 또는 투여하여 반영구적으로 신체상태를 측정할 수 있는 기기로,
실시간 건강관리가 필요한 만성질환자가 늘어나는 고령 사회에 특히 필요한 기술로 각광받고 있습니다.
다양한 형태의 신체기관에 접촉할 수 있도록 플렉시블 바이오 시스템-온-칩 기술 개발 및 신체활동을 통해 에너지를 공급받을 수 있는 에너지 변환/저장 소자, 그리고 혈관 투과광에 의한 체온 측정/혈당 분석 기술 등이 요구되며, 현재 미국이 이 분야에서 단연 선두를 달리고 있고, 그 밖에 이스라엘이나 일본 올림푸스사 등에서 캡슐형 내시경을 생산해 활용하고 있다고 합니다.
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