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WEF, 2024년 주목할 신기술 10선 발표카테고리 없음 2024. 7. 22. 20:59
2024년 6월 25일 ~ 26일까지 중국 랴오닝성 다롄시에서 개최된 '제15회 하계 다보스포럼'에서 세계경제포럼(WEF)은 ‘2024년 주목할 신기술 10선(Top 10 Emerging Technologies of 2024)’ 보고서를 공개했습니다. 이번 보고서는 WEF의 싱크탱크인 ‘4차 산업혁명 센터’와 과학 전문 매체 프론티어가 공동으로 작성한 것으로, 글로벌 미래 위원회, 대학 및 연구 네트워크 등 전 세계 2,000명 이상의 최고 학자 및 전문가의 설문 조사를 통해 선정되었습니다. 선정된 기술들은 Novelty(참신성), Applicability(적용 가능성), Depth(심도), Power(영향력) 등의 기준에 따라 평가되었습니다. 이번 보고서에서는 특히 AI 기술의 포괄적 확장과 다양한 과학 분야에서의 비약적인 발전을 강조하고 있습니다.
Top 10 Emerging Technologies of 2024 1. 과학적 발견을 위한 AI(AI for scientific discovery)
기술 개요
과학적 발견을 위한 AI는 AI 기술의 발전이 어떻게 과학적 연구와 발견에 기여하는지를 보여줍니다. 딥러닝, 생성형 AI 및 기초 모델의 발전으로 인해 AI는 과학적 발견 과정에 혁명을 일으키고 있습니다.
세부 내용
AI는 연구자들이 질병을 이해하고 새로운 재료를 제안하며, 인체와 정신에 대한 지식을 향상시키는 데 있어 전례 없는 연결과 발전을 이루고 있습니다. 특히, AI는 질병 진단, 치료 및 예방, 생물학에 대한 이해를 확장하는 데 기여하고 있으며, 이는 생명 과학의 획기적인 발전을 가능하게 합니다.
또한, AI는 인간의 마음을 이해하는 방식에도 혁신적인 도약을 가능하게 합니다. 예를 들어, 딥마인드의 단백질 생성 AI인 '알파폴드'는 단백질 구조를 예측하여 생물학 연구에 큰 기여를 하고 있습니다. 이는 과학자들이 새로운 치료법을 개발하고 질병을 더 잘 이해할 수 있도록 도와줍니다.
과학적 발견을 위한 AI(AI for scientific discovery) 2. 개인정보 강화 기술(Privacy-enhancing technologies)
기술 개요
개인정보 강화 기술은 개인의 개인정보를 보호하면서도 글로벌 데이터 공유 및 협업을 가능하게 하는 기술입니다. 이 기술은 합성 데이터와 동형 암호화와 같은 기술을 포함합니다.
세부 내용
합성 데이터는 건강 관련 연구에서 강력한 애플리케이션을 통해 정보를 처리하는 방식을 변화시킬 것입니다. 합성 데이터는 원시 데이터의 특성을 유지하면서도 개인 식별 정보를 제거한 데이터셋을 생성하여 개인의 프라이버시를 보호합니다.
또한, 동형 암호화(homomorphic encryption)에 대한 관심도 다시 대두되고 있습니다. 동형 암호화는 인코딩된 데이터를 원시 데이터 없이도 분석할 수 있게 하여 데이터의 기밀성을 유지하면서도 분석 작업을 가능하게 합니다. 이는 의료 데이터, 금융 데이터 등 민감한 정보를 보호하면서도 분석 및 활용할 수 있도록 합니다.
개인정보 강화 기술(Privacy-enhancing technologies) 3. 재구성 가능한 지능형 표면(Reconfigurable intelligent surfaces)
기술 개요
재구성 가능한 지능형 표면은 전파 특성에 따라 전달력을 조정하여, 전파를 반사시키거나 투과시켜주는 기술입니다. 이 기술은 무선 통신 환경을 재구성할 수 있습니다.
세부 내용
재구성 가능한 지능형 표면은 높은 주파수 대역의 단점을 보완하고 통신 품질을 향상시키는 데 기여합니다. 이는 더 높은 데이터 전송 속도, 더 낮은 대기 시간 및 에너지 효율적인 연결에 대한 니즈를 충족시키며, 2030년까지 6G 출시로 이러한 수요는 더욱 증가할 전망입니다.
미래의 네트워크는 향상된 용량을 위해 설계되고, 더 나은 연결성을 중점으로 두게 될 것입니다. 예를 들어, 이 기술은 건물 내부의 통신 품질을 향상시키거나, 도심 지역에서의 무선 통신 신호를 최적화하는 데 활용될 수 있습니다.
재구성 가능한 지능형 표면(Reconfigurable intelligent surfaces) 4. 고고도 플랫폼 통신 시스템(High altitude platform stations)
기술 개요
고고도 플랫폼 스테이션(HAPS: High altitude platform stations)은 지구에서 약 20km 높이의 성층권 고도에서 작동하는 관측 및 통신 플랫폼입니다.
세부 내용
HAPS는 일반적으로 풍선, 비행선 또는 고정익 항공기의 형태로 제공되며, 태양 전지 패널의 효율, 배터리 에너지 밀도, 경량 복합 재료, 자율 항공 전자 장치 및 안테나의 발전과 주파수 대역 및 새로운 항공 표준의 확장 등을 통해 가능해졌습니다.
HAPS는 세계 인구의 약 1/3이 네트워크 연결이 차단된 지역에 거주하는 상황에서 더 나은 사회적 기반 시설을 제공할 수 있습니다. 이는 여성과 노인 등 디지털 불균형을 해결하기 위해 중요한 역할을 할 수 있으며, 원격 지역에 교육 및 의료 서비스를 제공하는 데 활용될 수 있습니다.
고고도 플랫폼 통신 시스템(High altitude platform stations) 5. 통신 감지 일체화(Integrated sensing and communication)
기술 개요
통신 감지 일체화(ISAC: Integrated Sensing and Communications) 기술은 감지 및 통신 기능을 단일 시스템으로 통합하는 기술입니다.
세부 내용
ISAC는 수십 년 동안 별도로 개발된 감지 및 통신 기술을 하나로 통합하여, 기능이 중복되는 장치 개발을 방지하고 스펙트럼 비효율성과 재정적 손실을 줄일 수 있습니다. 이 기술은 동시에 데이터 수집 및 전송을 용이하게 하여 하드웨어, 에너지 및 비용 효율성을 최적화합니다.
ISAC는 환경 인식이 가능한 무선 네트워크를 만들어 환경 매핑 및 인프라 모니터링과 같은 기능을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 센서와 데이터 분석을 사용하여 대기 및 수질, 토양 수분 및 기상 조건 등을 모니터링하며, 이는 스마트 시티 및 환경 모니터링 시스템에 활용될 수 있습니다.
통신 감지 일체화(Integrated sensing and communication) 6. 건축 세계를 위한 몰입 기술(Immersive technology for the built world)
기술 개요
건축 세계를 위한 몰입 기술은 컴퓨팅 성능과 가상 및 증강 현실을 결합하여 건설 프로세스를 혁신적으로 변화시키는 기술입니다.
세부 내용
이 기술은 설계자와 건설 전문가가 실제 모델과 디지털 모델 간의 일치성을 확인하여 정확성과 안전성을 보장합니다. 이를 통해 건설 과정에서의 오류를 줄이고, 비용 절감 및 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
건설 산업은 세계 이산화탄소 배출량의 40%를 차지하는 주요 산업으로, 몰입형 기술은 이 산업의 디지털 혁명을 촉진하고 지속 가능성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 설계에서 구현까지 건설 프로세스를 간소화하고, 폐기물을 식별하고 제거하여 효율성과 지속 가능성 모두를 향상시킬 수 있습니다.
건축 세계를 위한 몰입 기술(Immersive technology for the built world) 7. 탄성열량(Elastocalorics)
기술 개요
탄성열량 히트펌프는 난방과 냉방에 필요한 에너지를 획기적으로 줄일 수 있는 혁신적인 기술입니다.
세부 내용
지구 온도가 상승함에 따라 냉각 솔루션의 필요성이 급증하고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 우주 냉방에 대한 세계 에너지 수요가 향후 30년 동안 3배 이상 증가하여 2050년까지 세계 전력 수요 증가의 약 37%를 차지할 것으로 추정하고 있습니다.
탄성열량 히트펌프는 기계적인 스트레스를 받으면 열을 방출하고, 스트레스가 완화되면 열이 식는 엘라스토칼로릭(elastocaloric) 소재를 사용합니다. 이를 통해 냉방 및 난방에 필요한 에너지를 획기적으로 줄일 수 있으며, 특히 냉기에 대한 수요가 증가하는 상황에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
탄성열량(Elastocalorics) 8. 탄소 포집 미생물(Carbon-capturing microbe)
기술 개요
탄소 포집 미생물은 대기 중 이산화탄소를 효과적으로 포집하고 이를 바이오 연료, 바이오 플라스틱, 화학제품 등으로 전환하는 친환경 기술입니다.
세부 내용
미생물은 공기나 배기가스로부터 온실가스를 포집하여 고부가가치 제품으로 전환하는 데 사용됩니다. 이 과정에서 유기체들은 햇빛 또는 수소와 같은 화학 에너지를 사용합니다.
2022년까지 이 기술에 대한 전 세계 투자는 이미 64억 달러에 달하며, 시장 출시 준비가 한창 진행 중입니다. 이스라엘의 심바이오틱, 스페인의 알가 에너지, 미국의 바이오 프로세스 알조와 같은
기업들이 탄소 포집 미생물 기술의 상용화 가능성을 연구하고 있습니다. 이러한 미생물 기반 탄소 포집 시스템은 기후 변화에 대응하는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 탄소 배출을 줄이는 동시에 고부가가치 제품을 생산할 수 있는 지속 가능한 솔루션으로 주목받고 있습니다. 이를 통해 산업 전반에 걸쳐 온실가스 배출을 줄이고, 지속 가능한 경제 발전을 도모할 수 있습니다.
탄소 포집 미생물(Carbon-capturing microbe) 9. 대체 가축 사료(Alternative livestock feeds)
기술 개요
대체 가축 사료는 곤충, 단세포 단백질, 조류 및 음식물 쓰레기를 활용하여 전통적인 사료를 대체하는 기술입니다.
세부 내용
전통적인 가축 사료 생산은 막대한 양의 자원을 소비하고 환경에 심각한 영향을 미칩니다. 이를 해결하기 위해 지속 가능하고 환경 친화적인 대체 가축 사료의 개발이 중요합니다.
곤충, 단세포 단백질, 조류 및 음식물 쓰레기로부터 공급되는 사료는 기존의 콩, 옥수수 및 밀과 같은 전통적인 사료 재료를 대체할 수 있는 대안으로 주목받고 있습니다. 이러한 대체 사료는 자원 소비를 줄이고, 환경에 미치는 영향을 최소화하며, 동물 복지를 보호하는 데 기여합니다.
또한, 대체 가축 사료는 기존 사료보다 더 넓은 범위의 영양소를 제공하여 동물 건강과 웰빙을 향상시킬 수 있으며, 이는 잠재적으로 농산물 자체의 품질 향상에도 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 곤충 기반 사료는 고단백질과 필수 아미노산을 함유하고 있어 가축의 성장과 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
대체 가축 사료(Alternative livestock feeds) 10. 이식을 위한 유전체학(Genomics for transplants)
기술 개요
이식을 위한 유전체학은 유전자 정보를 활용하여 장기 이식의 성공률을 높이고 이식 거부 반응을 최소화하는 혁신적인 의료 기술입니다.
세부 내용
유전체학은 유전자 정보를 분석하여 장기 이식의 성공률을 높이고, 이식 거부 반응을 최소화하는 데 기여합니다. 예를 들어, CRISPR-Cas9와 같은 유전자 편집 기술을 활용하여 기증자 장기의 유전자를 수정함으로써 이식 거부 반응을 감소시키고, 부작용을 줄이는 연구가 진행되고 있습니다.
2024년 3월에는 최초로 비인간(돼지) 신장을 살아있는 인간 수혜자에게 이식하는 데 성공했으며, 이는 유전체학과 유전자 편집 기술의 발전이 장기 이식 분야에서 중요한 혁신을 이룰 수 있음을 보여줍니다.
또한, 이식 거부 반응을 최소화하기 위해 맞춤형 의료 기술을 개발하고 있으며, 이는 개인의 유전적 특성을 고려하여 최적의 이식 방법을 제공하는 데 기여할 것입니다. 이러한 기술들은 장기 이식의 성공률을 높이고, 환자의 삶의 질을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 것입니다.
이식을 위한 유전체학(Genomics for transplants) 결론
이번 WEF의 ‘2024년 주목할 신기술 10선’ 보고서는 AI를 중심으로 한 과학 기술의 혁신과 개인정보 보호, 무선 통신, 냉방 기술, 환경 보호 및 생명 과학 분야에서의 획기적인 발전을 강조하고 있습니다. 이러한 기술들은 우리의 생활과 산업 전반에 큰 변화를 가져올 것으로 기대되며, 미래 사회의 발전 방향을 제시하고 있습니다.
특히, AI는 과학적 발견과 연구에서 중요한 역할을 하고 있으며, 개인정보 보호 기술, 재구성 가능한 지능형 표면, 고고도 플랫폼 통신 시스템, 통신 감지 일체화 등의 기술들은 무선 통신과 데이터 처리 방식에 혁신을 가져올 것입니다.
또한, 몰입 기술은 건설 산업의 디지털 혁명을 촉진하고, 새로운 냉각 기술은 에너지 효율성을 높이며, 탄소 포집 미생물과 대체 가축 사료는 환경 보호와 지속 가능한 발전에 기여할 것입니다. 마지막으로, 유전체학 기술은 장기 이식의 성공률을 높이고, 맞춤형 의료 기술을 발전시켜 환자의 삶의 질을 향상시킬 것입니다.
이러한 기술들은 앞으로 우리의 생활 방식을 변화시키고, 더 나은 미래를 위한 기반을 제공할 것입니다. 앞으로의 발전을 지켜보며, 이러한 혁신 기술들이 어떻게 우리의 생활에 긍정적인 영향을 미칠지 기대해 봅니다.
https://www.weforum.org/publications/top-10-emerging-technologies-2024/digest/