[첨단 헬로티]
집, 자동차, 교통, 도시, 농업, 에너지 인류가 살아가는 데 핵심이 되는 요소들이다. 때문에 이 요소들에 대한 기술 개발은 그 어떤 것보다 중요하다. 최근 유럽연합(EU)이 우리 삶을 변화시킬 수 있는 10가지 기술에 대한 보고서를 발행했다. 이 보고서에도 이 요소들은 중요하게 언급된다.
지난 7월, 유럽의회 과학기술평가단(The Science and Technology Options Assessment, STOA)이 발표한 ‘우리 삶을 변화시킬 수 있는 10가지 기술’을 살펴본다.
1. 전기자동차
전기자동차는 기존 내연기관 차량보다 많은 이점을 제공한다. 이산화탄소 배출량 및 환경오염 감소뿐만 아니라 저렴한 유지비, 적은 소음, 수입 에너지원에 대한 의존도 감소라는 장점이 있으며, 더 나아가 천연자원에 대한 국제적 분쟁을 최소화할 수 있다.
그러나, 아직 내연기관 차량보다 높은 제조비용, 짧은 주행거리(배터리 충전 시 평균 300㎞ 주행), 그리고 배터리 충전 시 오랜 시간이 소요된다는 문제점 등이 있다. 이에 EU 회원국은 전기자동차의 생산성을 높여 시장을 활성화하는 것과 배터리 기술 개발 등에 주력하고 있으며, 아울러 세금 감면혜택 등 다양한 제도를 도입하고 있다.
2. 지능형 교통체계
지능형 교통체계는 정보통신 기술을 교통수단 및 시설에 접목하여 교통체계 운영 및 관리를 최적화·자동화하는 것을 말하며, 대표적인 예로 차량 간 일정거리를 유지하기 위한 자동 속도조절 기능, 교통량에 따라 자동으로 차량신호가 바뀌는 시스템 등이 있다.
그러나 중요한 점은 이러한 지능형 교통체계 도입·활용을 통해 도시 교통 혼잡 문제가 해결될 수 있느냐는 것이다. 따라서 지능형 교통체계를 도입함과 동시에 이로 인해 개인차량의 이용이 급격히 증가하지 않도록 보다 원활한 대중교통 시스템을 위한 다양한 정책·조치가 실현되어야 한다.
▲Hendo 2.0 호버보드
3. 자기부상 시스템(Magnetic levitation-based transport)
미래 교통수단으로 자율주행자동차와 함께 호버보드(hoverboard)와 자기부상 열차(초전도 열차)가 떠오르고 있다.
호버보드의 경우 첫 번째 프로토타입이 2015년 발표되었으나 아직 일반 콘크리트 도로 및 수면 위에서 이용되기까지는 많은 기술적 발전을 요하고 있다. 그러나 향후 기술이 뒷받침된다면 실내외 단거리 이동을 위한 매우 좋은 수단으로 활용될 수 있을 것으로 전망된다.
세계 최초 상업용 자기부상 열차는 현재 중국 상하이 푸동공항에서 상하이 시내 외곽까지 연결하는 트랜스래피드로, 2003년부터 운행되었으며 최고시속은 500㎞ 이상이다.
EU 펀드 프로젝트인 GABRIEL 프로젝트(FP7 펀딩 프로그램)는 비행기 이착륙 시 이 기술을 이용하는 것에 대한 타당성 조사를 수행하고 있으며, 이를 통해 에너지 사용량 및 비용 절감, 소음공해 최소화의 효과를 얻고자 한다.
4. 목재
환경오염을 최소화하고, 재생에너지원의 사용을 추진하고 있는 시대적 상황에서 목재는 매우 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 보인다. 이는 운송수단에 활용되는 액체 또는 기체 연료 생산을 위한 재료로 쓰일 수 있으며, 또한 건축자재인 강철 및 콘크리트를 대체할 경우 탄소 배출량을 상당량 줄일 수 있다.
5. 정밀농업
정밀농업은 각종 ICT 기술을 활용하여 최소한의 투입 자원(토지, 에너지, 비료, 물 등)으로 생산량을 최대화하는 방식으로, 이러한 정밀농업 기술은 향후 수십 년간의 식량 생산에 있어 결정적인 역할을 할 것으로 예상된다.
이는 생산량을 최대화하면서 동시에 환경에 미치는 부정적인 영향을 최소화할 수 있으며, 아울러 식량안보 및 안전을 보장한다는 장점이 있다. 또한, 농업이 낮은 기술력 기반 산업이라는 인식을 변화시킬 수 있으며, 실제로 기술, 환경 및 경영 지식을 필요로 함으로 젊은 세대층의 유입을 촉진할 수 있다.
반면, 유럽 내 농업의 다양성, 즉 농장 규모, 유형, 생산률 및 고용률 등에 따라 국가별로 다소 상이한 정책이 도입될 수밖에 없으나, EU 공동농업정책(Common Agricultural Policy, CAP)을 통해 공동연구개발을 수행하고, 최첨단 기술, 즉 바이오센서, 로봇공학, 이미지 등에 보다 많은 투자가 있어야 한다.
6. 양자기술
양자기술(Quantum Technology)은 일반 사람들에게는 아직 생소할 수 있지만, 우리가 흔히 쓰고 있는 레이저나 트랜지스터와 같은 기술의 기초가 되며, 이후 센싱, 암호화 및 컴퓨팅 분야에 있어 새로운 혁신적인 기술 개발이 가능할 것으로 보인다.
양자기술 개발에 대한 관심이 크게 고조되면서 네덜란드, 영국 등은 정부 차원에서 동 기술 개발을 위해 수억 유로 상당의 펀딩을 출시했으며, EU도 플래그쉽 이니셔티브(Flagship Initiative)를 통해 10억 유로의 자금 투자 계획을 발표했다.
7. 무선 주파수 식별 태그(RFID)
무선 주파수 식별(이하 RFID) 기술은 주파수를 이용해 ID를 식별하며 이른바 전자 태그로 불린다. 이는 신분증, 교통카드, 의류, 식품 등 매우 다양한 종류의 제품에 활용될 수 있다.
뿐만 아니라 원자재 수집, 판매 시점, 재활용 및 폐기물 관리 프로세스를 비롯한 모든 제조 및 공급망에서도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다. 이를 통해 마트에서 계산을 위해 기다려야 하는 시간을 단축시키는 것에서부터 제품에 대한 보다 정확한 정보를 제공받는 일, 즉 식품의 유통기한, 필요한 조리 온도 등을 빠르고 쉽게 파악할 수 있다는 등의 다양한 이점이 있다.
그러나 일부 어플리케이션에 적용될 기술의 안전성에 대한 우려가 제기되고 있으며, 특히 리더기의 정확한 전력량을 파악하고 제한하는 것에 대한 논의가 지속되고 있다. 예를 들어 병원에서는 혈액운반 팩을 추적하기 위해 극초단파(Ultra-high Frequency) RFID 태그를 이용하는데, 이때 리더기가 혈액에 줄 수 있는 영향에 대한 연구가 아직 시행되지 않았다.
아직 개선되어야 할 점들이 많이 남아있지만, 동 기술은 이미 다양한 영역에서 활용 가능하며, 특히 제품의 생산과정에서 발생할 수 있는 문제점들을 해결할 수 있는 수단으로 적용될 수 있다는 점에서 주목해야 한다.
8. 빅데이터와 헬스케어
보다 나은 진료를 제공하고, 치료의 효율성을 증대함과 동시에 새로운 치료제를 개발하기 위한 방법으로 빅데이터를 활용할 수 있다.
빅데이터의 이점은 대표적으로 크게 세 가지로 정리될 수 있는데, 첫째는 보다 빠르고 저렴한 대규모 임상시험이 가능하다는 것, 둘째는 센서 기술을 활용한 용이한 데이터 수집을 할 수 있다는 것이며, 마지막으로 개인맞춤형 헬스케어 서비스 제공이 가능해진다는 것을 들 수 있다.
반면, 데이터 보호 및 개인정보 보호 규정의 지속적인 업데이트가 필요하며, 아울러 이러한 데이터 기술의 발전으로 실질적으로 누가 혜택을 얻게 되는지에 대한 고찰이 함께 이루어져야 한다. 예를 들어, 우리 몸에 부착하는 센서로 암을 조기에 발견한다면, 보다 빠른 치료가 가능하고, 의료비용 역시 낮아진다고 할 수 있지만, 반면에 보험 회사측에서는 보다 높은 보험료를 요구할 수 있다는 점을 인지해야 한다.
9. 미니 장기, 오르가노이드(organoid)
오르가노이드는 ‘장기(Organ)’에서 유래된 말로, 이는 체내 환경을 흉내 내어 실험실에서 키워낸 3차원 줄기세포 배양물을 뜻한다. 즉 간, 심장, 폐와 같은 실제 장기와 거의 흡사한 과정을 거쳐 성장하며, 이를 통해 장기 성장 방식을 규명하여 질병 치료와 약물 개발에 있어 획기적인 수단으로 활용될 것으로 보인다.
뿐만 아니라 조직 및 장기 재생, 약물 반응, 돌연변이 및 조직손상 등에 대한 보다 심화된 연구가 가능하며, 개인맞춤형 의료 제공에 있어서도 혁명을 불러일으킬 것으로 예상된다.
이 기술은 비교적 최근에서야 개발되기 시작했지만, 이는 사람의 줄기세포에서 배양하여 무기한으로 저장할 수 있는 기술이므로 관련 정책·규정이 시급히 마련되어야 한다. 특히 개인정보 보호 문제, 임상시험 참여자 조건, 오르가노이드의 보관과 사용 범위 등 다양한 영역을 아우르는 법적 틀이 구축되어야 한다.
또 다른 핵심 쟁점으로는 윤리적으로 수용가능하면서도 과학적으로도 가치 있기 위해 얼마큼 사실적이어야 하는지에 대한 문제가 있다. 아울러, 오르가노이드의 소유자 결정 및 상품화에 대한 논의도 진행되어야 한다.
10. 게놈 에디팅(Genome editing)
게놈을 정밀하고 비용효율적인 방식으로 편집, 설계하는 것은 게놈 연구 분야에서의 오랜 목표로, 최근 이를 실현할 수 있는 몇 가지의 ‘게놈 에디팅’ 기술이 개발되었다. 대표적으로는 가장 저렴하고, 빠르고 정확한 CRISPR-Cas 시스템이 있다.
이를 통해 기존에는 생각할 수 없었던 유전자 변형을 이룰 수 있어 여러 유전성 질환 치료에 활용되는데 많은 관심이 집중되고 있다.
그러나 빠른 기술 발전으로 인해 관련 규제 감독이 특히 어려워지고 있으며, 최근에는 CRISPR-Cas 자체를 규제해야 하는지 아니면 그 결과물을 통제해야 하는지에 대한 논의가 있다.
유럽집행위(European Commission)는 최근 이 분야의 법적 불확실성을 최소화하기 위해 식물 품종 개량으로 탄생한 제품 규제에 대한 법적해석을 시행하고 있으며, 이를 통해 ‘게놈 에디팅’ 기술이 유전적으로 조작된 유기체에 관한 EU 법률체계에 포함되어야 하는지에 대한 결정을 내릴 수 있을 것으로 보인다.
<본 콘텐츠는 한국산업기술진흥원에서 번역한 자료를 옮겨 정리한 것이다.>
