세계경제포럼(WEF)이 선정한 미래 유망기술

‘AI의 급격한 발전, 친환경 기술, 개인정보 보호’

요즘 시기가 되면 주요 기관들마다 2025년도 전망이나 주목받을 기술에 대한 자료들이 쏟아져 나옵니다. 그중에서도 세계경제포럼(WEF)에서  매년 발표하는 미래 유망기술은 의미가 있는 전망 자료입니다. WEF는 전세계 최고의 연구기관의 수석 연구원들을 대상으로 조사한 향후 미래를 선도할 10대 기술을 발표하고 있습니다.

앞으로 세계가 어떤 기술적 흐름을 가지고, 어떻게 변화할 것인지를 가늠할 수 있다는 측면에서 공유합니다.

우선 첫 번째는 ‘과학적 발전을 심화시키는 AI’입니다. AI기술은 이제 연구속도와 효율성을 높임으로서 질병진단이나 치료 예방기술은 물론 새로운 소재, 생물학적 이해 등에도 깊이 관여하고 있습니다. 특히 딥러닝과 생성형 AI 모델이 연구방법을 획기적으로 변화시킬 것으로 예상됩니다.

두 번째는 개인정보호 기술입니다. AI가 발전하고 있지만 역으로 개인정보보호라든지 보안, 데이터 주권에 대한 위협은 더욱 커져가는 상황입니다. 이에 따라 최근에 실제 데이터 패턴과 추세를 복제하면서 개인적 정보를 제거하는 합성 데이터와 함께 데이터를 암호화한 상태에서 분석해 개인정보 노출을 방지하는 동형암호 기술이 주목받고 있습니다.

세 번째는 6G 기술이 주목받고 있는데, 이중에 RIS(Reconfigurable intelligent surfaces: 재구성 지능형 표면) 기술이 등장해 주목받고 있습니다. 스마트 미러처럼 전자파를 정밀하게 조절해 간섭을 줄이는 기술로 전송전력이 필요하지 않습니다. 실시간 상황에 맞게 동적으로 조절돼 자원을 효율적으로 사용하고 에너지 효율성을 높이는 기술입니다. 가령 스마트팩토리에서 복잡한 환경에 안정적인 통신을 보장하는 기술입니다. 최근 들어 많은 통신사들이 RIS 기술에 많은 투자를 하고 있습니다.

네 번째는 고고도 플랫폼 스테이션(HAPS: High Attitude Platform Station) 기술입니다. 이 기술은 지구 상공 20km 성층권에서 운용되는 기구로서 안정적인 관측과 통신 플랫폼을 제공하는 기술입니다. 이 기술을 통해 산악이나 정글, 사막 등 험한 지역에서 통신 서비스를 제공할 수 있습니다.

다섯 번째는 통신과 감지 기술을 통합한 ISAC (Integrated sensing and communication) 기술입니다.  기존에 통신과 감지 기술이 별도로 발전해 여러 문제가 발생했다면, ISAC 기술은 단일 시스템내에서 감지와 통신서비스를 통합했다고 할 수 있습니다. ISAC는 무선 네트워크를 환경 인식형으로 만들어 위치 파악, 환경 매핑, 인프라 모니터링 등의 기능을 가능하게 합니다. 이를 통해 환경 모니터링, 스마트 농업, 환경 보호, 도시 계획 등 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 또한 스마트그리드에서는 전력망의 효율성과 신뢰성을 향상시키고 전력 소비 및 생산을 모니터링할 수 있습니다.

여섯 번째는 건설산업에 적용되는 메타버스 기술입니다. 메타버스 기술은 건설 산업에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 예상됩니다. 이 기술은 우선 디자인과 시공의 혁신을 가져와서 몰입형 디자인 경험을 통해 건설 전에 문제를 예측하고 해결할 수 있습니다. 가상 프로토타입과 실험을 통해 정확도를 높이고, 디지털 트윈을 활용하여 복잡한 도시 개발 프로젝트를 시뮬레이션하고 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

일곱 번째는 친환경 냉각 솔루션의 미래라고 불이우는 탄성열 펌프(Elastocalorics Powering heat systems) 기술입니다. 지구 온난화로 인해 냉방 수요가 급증하고 있습니다. 이러한 수요를 충족하기 위해 탄성열 펌프 기술이 주목받고 있습니다. 탄성열 펌프는 탄성열 물질을 이용하여 열을 방출하거나 흡수하는 방식으로 작동합니다. 이 기술은 기존의 냉방 시스템보다 에너지 효율이 높고, 환경 친화적입니다.

여덟 번째는 지구 온난화 문제를 해결하기 위해 미생물을 이용한 탄소 포집 기술이 주목받고 있습니다. 이 기술은 미생물을 이용하여 대기 중의 이산화탄소를 포집하고, 이를 유용한 물질로 전환하는 방식입니다. 미생물 탄소 포집에는 주로 두 가지 방식이 있습니다. 첫 번째는 광생물 반응기를 이용하여 광합성 미생물이 태양광을 이용해 이산화탄소를 포집하는 방식입니다. 두 번째는 미생물이 수소, 유기 폐기물 등의 에너지원을 이용하여 이산화탄소를 흡수하고 전환하는 방식입니다. 이 기술은 대기 중의 이산화탄소를 줄이고, 바이오 연료, 비료, 사료 등의 유용한 물질을 생산할 수 있습니다. 현재 여러 기업들이 이 기술의 상용화를 위해 연구하고 있으며, 파일럿 시설을 운영하여 기술의 경제성을 검토하고 있습니다.

아홉 번째는 지속가능한 축산업의 미래를 위한 기술인 대체 사료입니다. 전통적인 사료인 콩, 옥수수, 밀에 대한 수요 증가로 인해 지속 가능한 대체 사료에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 곤충, 단세포 단백질, 조류, 식품 폐기물 등을 활용한 대체 사료는 지속 가능성과 동물 복지를 향상시킬 수 있습니다. 대체사료는 전통적인 사료 생산으로 인한 환경 문제(산림 훼손, 생물 다양성 손실, 과비료 사용, 온실 가스 배출)를 줄일 수 있습니다. 또한 다양한 영양소를 제공하여 동물의 건강과 복지를 향상시킬 수 있습니다. 또한 일부 대체 사료는 전통적인 사료보다 생산 비용이 저렴합니다. 예를 들어, 흑병 딱정벌레 유충은 유기 폐기물을 활용해 사육할 수 있어 비용 효율적입니다.

마지막으로 열 번째 기술은 인간과 동물간 장기 이식 기술입니다. 인간 장기 이식은 의학의 획기적인 발전이지만, 공급 부족 문제가 지속되고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 동물의 장기를 인간에게 이식하는 '이종 장기 이식' 연구가 활발히 진행되고 있습니다. CRISPR-Cas9 같은 유전자 편집 기술의 발전으로, 돼지의 유전자를 조작하여 인간의 면역 거부 반응을 극복하고 바이러스 감염 위험을 줄일 수 있게 되었습니다. 이러한 기술을 통해 돼지의 장기를 인간에게 이식하는 연구가 진행되고 있으며, 일부 환자들에게 성공적으로 이식된 사례가 있습니다. 이종 장기 이식은 다양한 질병, 특히 당뇨병과 파킨슨병 환자들에게 새로운 치료법을 제공할 수 있습니다. 또한, 장기 이식 대기자들의 생존율을 높이고 의료 비용을 절감할 수 있습니다. 하지만 이종 장기 이식은 윤리적인 문제를 제기하며, 규제 당국의 역할이 중요합니다.