세계경제포럼(WEF)이 최신 보고서(어젠다)를 발간하고 세계를 바꿀 정도의 파워를 가진 혁신적인 ‘2020년 신기술 톱10’를 발표했다. 통증이 없는 주사가 가능한 마이크로니들이나 전기 항공기 등 획기적인 혁신들이 선택됐다.
세계경제포럼은 신형 코로나 바이러스 백신의 개발이 기록적인 속도로 실현될 것이며 앞으로도 같은 상황이 온다면 더욱 빠른 속도로 백신이 개발될 것이라고 진단했다. 디지털 복제, 즉 사람을 대신하는 복제 기술로 임상시험이 가능하게 되는 시대도 온다고 보았다.
다음은 세계경제포럼이 선정한 2020년 신기술 톱10이다.
통증 없는 주사와 검사를 가능하게 하는 마이크로니들
바늘의 두께는 불과 종이 1장, 지름은 사람 머리카락 1개 정도인 마이크로니들은 통증이 없는 주사와 혈액검사를 가능하게 한다. 마이크로니들은 피부 신경 조직을 손상시키지 않고 주사할 수 있다. 주사기나 패치에 부착하거나 바르는 약에 섞을 수도 있다. 스스로 피검사를 하고 분석할 수 있다. 고가의 장비나 숙련이 필요한 기술이 필요없다. 의료서비스가 미치지 못하는 지역에서의 검사나 치료에 도움이 될 것이며 의료 서비스가 보다 가까워진다.
태양에너지를 이용한 화학
우리가 의존하고 있는 화학제품의 대부분은 제조할 때 화석연료를 필요로 한다. 그러나 태양광을 사용함으로써 불필요하게 배출되던 이산화탄소를 유용한 화학물질로 전환한다는 새로운 접근법으로, 화학 분야에서의 탈 탄소화가 기대된다. 이번에 태양광으로 활성화하는 촉매가 개발됐다. 이는 폐 가스로부터 유용한 화합물을 생성하는 태양광 정제 탄생의 첫걸음이 될 것이다. 약제, 세제는 물론 비료와 섬유에 이르기까지 모든 것을 바꿀 수 있다.
가상 신체
인간 장기 사진의 고해상도 데이터는 장기의 기능을 제어하는 메커니즘을 규명한 수식 모델에 적용하고 그 결과로 얻은 계산식을 컴퓨터 알고리즘이 풀어낸다. 그리고 실제와 같게 동작하도록 프로그램된 가상 장기를 만들어낸다. 인간을 대신해 가상 장기나 가상신체 시스템을 통해 초기 약제 및 치료의 평가가 이루어짐으로써 평가 프로세스의 속도와 안전성을 향상시키고 비용을 줄일 수 있다.
공간 컴퓨팅
공간 컴퓨팅은 가상현실(VR)이나 증강현실(AR) 앱에서 볼 수 있듯이 실제 세계와 디지털 가상 세계를 연결하는 새로운 단계다. 공간 컴퓨팅은 클라우드를 통해 연결된 사물을 디지털화해 센서나 모터가 서로 반응함으로써 현실 세계를 디지털로 표현한다. 거기에 공간 매핑이 더해진다. 이 기술은 산업, 헬스케어, 수송, 가정 등에서 사람과 기계의 교류에 새로운 진전을 가져올 것으로 기대된다.
디지털 의료
디지털 의료가 당장 의사를 대체하지는 못한다. 그래도 환자 상태를 모니터링하거나 치료법을 관리하는 앱이 의사의 치료를 보조하고 의료 서비스 이용이 제한된 환자에게 도움을 줄 수 있다. 이미 스마트워치가 헬스케어를 수행하고 호흡장애나 우울증, 알츠하이머 등에 유용한 도구도 다양하게 사용된다.
센서를 탑재한 정제도 개발됐다. 이 알약에 포함된 센서를 통해 체내 데이터가 앱으로 전송돼 체온, 위출혈, 발암성 DNA 등을 검출한다.
전기 항공기
전기 항공기는 이산화탄소 배출과 연료비를 줄일 수 있다. 에어버스, NASA 등 많은 곳에서 전기 항공 분야 기술에 집중하고 있다. 전기 항공기의 상용화는 아직 시간이 필요하지만 개발 중인 전기 항공기 프로젝트는 약 170에 달한다. 그 상당수는 개인이나 기업용, 통근 용도다. 그러나 에어버스는 100인승 전기 항공기가 2030년에는 운항될 가능성이 높다고 전망했다.
저탄소 시멘트
핵심 건축 자재인 시멘트는 현재 연간 40억 톤이 생산되고 있다. 생산 공정에서는 화석연료가 소요된다. 이에 따른 이산화탄소 배출량은 전 세계 총 배출량의 대략 8%를 차지한다. 향후 30여 년에 걸쳐서 도시화가 진행되면서 시멘트의 생산량은 연 50억 톤으로 증가할 것으로 예측된다. 그런 가운데 연구계와 기업들은 저탄소 시멘트 개발에 적극 나서고 있다. 공정에서 사용하는 원료의 미세 조정, 배출을 줄이기 카본캡처 기술의 도입, 콘크리트로부터 시멘트를 완전하게 제거하는 기술 등이 그 예다.
양자 센싱
자율주행차나 뇌 스캔용 스캐너 등을 보면 센서 기술은 끝이 보이지 않는다. 그 중에서도 양자 센싱은 그 이상의 일을 실현 가능하게 할 것으로 기대된다. 양자 센서는 에너지 상태의 전자의 차이를 기본 단위로 활용하는 등, 양자 물질의 본성을 이용하는 것이다. 정밀성 등 장점이 많다. 이 시스템은 복잡하고 비싸지만, 보다 작고 적당한 가격의 샘플 개발이 진행되고 있어 새로운 활용의 길이 열릴 것으로 기대된다.
청정 수소
수소를 연소하면 물만 부산물로 나온다. 청정 수소는 재생에너지를 이용한 전기 분해로 생성한다. 완전 무공해다. 청정 수소 시장은 2050년에는 12조 달러 규모로 커질 것이라는 예측도 있다. 그 이유는 청정 수소가 해운업과 제조업 등 제반 산업에서 탈 탄소화를 촉진하고 에너지 전환에 중요한 역할을 담당할 것이기 때문이다.
전체 지놈 합성
미생물에 도입하는 유전자배열 설계에 필요한 기술의 향상으로 과거 어느 때보다 많은 유전물질 프린팅과 보다 광범위한 지놈 변조가 가능해질 것이다. 이를 통해 바이러스가 어떻게 확산되는지를 파악하고 백신 제조 및 기타 치료법을 개발할 수 있다. 향후 바이오매스나 폐 가스로부터 화학제품이나 연료, 건설 자재를 만드는 지속 가능한 생산을 촉진할 가능성이 높다. 나아가 과학자가 병원체에 내성이 있는 식물을 만들거나 인간이 스스로의 지놈을 작성하는 것도 가능하게 된다. 오용의 우려도 있지만 유전자 질환의 치료의 문이 열릴 것이다.
세계경제포럼은 보고서 말미에 테크놀로지 파이오니어 커뮤니티와 글로벌 퓨처 카운슬의 네트워크 등의 활동을 통해 경제성장과 사회의 미래 회복에 필수적인 혁신을 지원하고 추진을 뒷받침한다고 부연했다.
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