미래 방송통신융합기술

[무거운짐]

미래 방송통신융합기술 대예측 2020

바야흐로 방송과 통신이 융합되고 있다. 인터넷(PC)과 방송(TV)이 융합되어 IPTV가 탄생하였고, 통신(휴대폰)과 방송(TV)이 융합되어 모바일 TV가 탄생하였으며, 인터넷(PC)과 통신(휴대폰)이 융합되어 모바일 인터넷이 등장하였다.

 이들 융합기술은2010년부터 특이점을 넘어 앞으로 10년간 ‘방통융합 1.0 시대’를 활짝 열게 될 것이다. 그러면 2020년에 등장할 ‘방통융합 2.0 시대’를 예측해보고 그 발전 방향을 살펴보자.

우선 미래의 방통융합망을 보자. 차원으로 접근해보면, (1) 0차원에서 3차원까지 시간축의 시간망(NoT, Net of Time)이 있고, (2) 3차원 공간 위치정보의 공간망(NoP)/사물망(NoT)/생물망(NoB)이 있다. 여기에 (3) 환경기후 자연의 에코망(NoE)도 존재하고, 그리고 (4) 4차원으로 볼 수 있는 인간 두뇌와 상호 작용(인터페이스)하는 인간망(NoH)과 (5) 두뇌에서 느끼고 만지고 실감하며 생각하는 대로 표현되고 방송되고 전송되는 4차원 문화망(NoC으로) 나누어 예측해 볼 수 있다.

이를 시계열로 예측해 보면 2010년부터는 인터넷(PC)+통신(휴대폰)+방송(TV)이 융합되는 Media TV의 ‘방통융합1.0’이, 2020년부터는 여기에 시간망+공간망+사물망+생물망이 융합되는 만물지능통신망에 의한 Everywhere TV의 ‘방통융합2.0’이, 그리고 2030년 경부터는 만물지능통신망이 자기장에 의해 양자 동조되는 공명현상에 의해 만물공명통신망으로 업그레이드 되고, 여기에 에코망과 4차원 인간망이 융합되어 인간의 두뇌에 TV가 들어가는 ‘방통융합3.0’이 시작될 것으로 보이며, 2050년 경에는 여기에 4차원 문화망이 융합되어 문화가 세습되고 세습되는 문화 위주로 TV가 편성되는 ‘방통융합4.0’이 시작될 것으로 예측된다.

<차원으로 보는 미래방통융합망 예측>

<방통융합 1.0에서 3.0으로의 발전 예측>

이러한 2020년 경의 만물지능통신망을 구축하려면 기존의 방통기술만으로는 불가능하므로 나노기술(NT)을 바탕으로 에너지기술(ET), 녹색기술(GT), 바이오기술(BT), 인지/콘텐츠/문화기술(CT), 그리고 차세대 Next Green IT 기술이 융합되는 소위 <방통융합기술>의 융합과 창조에 도전해야 할 것이다.

우선 모든 기술을 연결하고 융합시키는 나노기술을 보면, 빛을 전기로 전환해주는 광전지 필름/나노전지, 스스로 자정하고 고치는 나노코팅제 및 빛을 조절하는 유리, 테라헬츠파 광원의 나노광학결정 등의 탄소나노튜브들이 만물지능통신망을 구축하게 해줄 것이다. 실리콘보다 100배 빠른 전자의 이동과 구리보다 100배 많은 전류가 흐르는 그래핀(Graphene)은 차세대 통신/디바이스 기술로 모든 공간망을 원하는 대로 휘고 접고 둘둘 말아 구축하게 해주고 접고 말아서 갖고 다닐 수 있게 해줄 것이다(Kim & Hong et al., 2009). 만물지능통신망 구축의 최대 문제는 스스로 공급하는 무한전원장치의 개발이다.

이를 위해 식물의 광합성(Photo-Synthesis) 원리를 이용하는 태양전지를(Kim, Lee & Heeger et al., 2007) 개발해 적용하면 공간망과 사물망들은 빛만 쪼이면 전원이 공급되어 작동하게 될 것이고, 식물 엽록소(Chlorophyll)의 원리를 이용한 촉매기술을 발견하면 상온(25도)에서 물을 수소와 산소로 분리하여(Kanan & Nocera et al., 2008) 물로 가는 자동차뿐만아니라 비를 전기로 전환시켜 만물지능통신망을 24시간 가동시킬 수 있다. 이러한 무한전원장치들이 만드는 전기들은 자기장이나(Kurs & Soljacic et al., 2007) 마이크로파로 무선 전송해 공간의 모든 전선과 구리 선들을 없앨 수 있다.

이러한 관점에서 우리 대한민국은 2012년부터 자원이 풍부한 국가로 개념이 바뀌고, 2020년에는 365일 떠 있는 태양에너지의 활용, 삼면이 바다인 바닷물 에너지의 활용, 70%가 산인 바이오매스 섬유소 에너지의 활용으로 만물지능통신망이 구축되어 ‘방통융합2.0’이 실현되고 이는 녹색문화를 창조하는 중요한 견인차 역할을 하게 될 것이다.

<미래방통융합기술의 응용 전략>

2020년에 실현될 만물지능통신망은 반드시 저탄소/친환경적이어야 할 것이다. 이는 2020년까지 이산화탄소를 20% 낮추자는 ‘Cool Earth 2020’으로 가능하다.따라서, CO2를 포집하는 메타물질(Metamaterial)을 발견하면

Banerjee & Yaghi et al., 2008) 만물지능통신망이 배출하는 CO2를 20% 낮출 수 있다. 나비 날개의 냄새감지 시스템을 발견하면 모든 유해환경물질을 20% 낮출 수 있고, 개미의 먹이 찾는 지능교통시스템을 발견하면 복잡한 만물지능통신망의 노드 트래픽을 20% 낮출 수 있으며, 연꽃의 물배척 나노구조 시스템을 모방한 나노코팅제를 발견하면 비가와도 끄떡없고 겨울에도 얼지않는 만물지능통신망을 구축할 수 있다. 이와 같이 2020년의 방통융합은 자연을 카피하거나 모방하는 방식인 Desig Nature가 될 것으로 보인다.

2020년경부터는 인간망(NoH)도 탄생하여 서서히 방송과 통신에 융합되기 시작할 것으로 보인다. 먹는 내시경이 보편화될 것으로 보이고, 최첨단 나노폭탄/나노약물전달시스템/나노로봇/나노항생제/나노항암제 및 바이오칩 등이 인간의 몸 속으로 들어와 인간의 구조와 기능들을 연결하게 될 것으로 보인다. 또한 2017년에 구축되는 생명의 백과사전(EOL)은 생물망(NoB)을 탄생시켜 1억종 이상의 생물종들이 만물지능통신망에 융합될 것으로 보인다. 이러한 융합기술을 통해 2020년부터의 콘텐츠는 지식을 넘어 새로운 문화로 서서히 연결되게 될 것이다.

이를 위해 Next Green IT의 융합도 빠르게 전개될 것으로 보이는데, 이는 2020년까지 지금의 전기소비량을 20% 줄이고 이산화탄소 배출량을 20% 줄이자는 새로운 무어 법칙으로 가능하다. 그 결과 세계에서 가장 작은 200나노 라디오가 모든 만물지능통신망에 융합되어 지금보다 20%의 저전력으로 이산화탄소 배출 없이 자율적으로 송수신하게 될 것으로 보인다. 고전도성의 플라스틱은(Lee & Heeger et al., 2006) 태양전지뿐 아니라 모든 디바이스들로 하여금 휘고 접고 말 수 있게 해줄 것이고, 지금의 흑백 전자종이는 칼러로 융합되어 공간상의 모든 광고물이나 사인들을 대체하게 될 것이다.

2020년에는 무안경 3차원의 디스플레이와 TV가 보급될 것이고, 입고 먹고 인간 몸속에서 같이 사는 의식주 컴퓨터가 보편화되어 이때의 인간은 사이보그로서의 버전 2.0(Version 2.0 as Cyborg)으로 전환되게 될 것이며, 이에 필요한 에너지들은 압전효과의 원리를 이용한 섬유베이스 나노발전기가 해결해 줄 것으로 보인다(Qin, Wang & Wang, 2008). 특히 2020년 경에는 빛(레이저)에 데이터를 저장하고 빛으로 쏘는 실리콘 포토닉스 기술이 등장하여 테라비트 컴퓨팅/통신 시대를 열게 될 것이며, 지금의 전자파는 만 배 빠른 테라헬츠파에 의한 방통융합 시대를 열게 될 것이다.

<참고문헌>

[1] Banerjee, Rahul, Anh Phan, Bo Wang, Carolyn Knobler, Hiroyasu Furukawa, Michael O'Keeffe, Omar M. Yaghi, “High-Throughput Synthesis of Zeolitic Imidazolate Frameworks and Application to CO2 Capture” Science, Vol 319, No. 5865, pp. 939-943, 15 February 2008.
[2] Kanan, Matthew W. and Daniel G. Nocera, “In Situ Formation of an Oxygen-Evolving Catalyst in Neutral Water Containing Phosphate and Co2+”, Science, Vol. 321, No. 5892, pp. 1072-1075, 22 Aug 2008.
[3] Kim, Jin Young, Kwanghee Lee, Nelson E. Coates, Daniel Moses, Thuc-Quyen Nguyen, Mark Dante, and Alan J. Heeger, “Efficient Tandem Polymer Solar Cells Fabricated by All-Solution Processing”, Science, Vol. 317, No. 5835, pp. 222-225, 13 July 2007.
[4] Kim, Keun Soo, Yue Zhao, Houk Jang, Sang Yoon Lee, Jong Min Kim, Kwang S. Kim, Jong-Hyun Ahn, Philip Kim, Jae-Young Choi & Byung Hee Hong, “Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent electrodes”, Nature, Advance online publication, 14 January 2009.
[5] Kurs, Andre, Aristeidis Karalis, Robert Moffatt, J. D. Joannopoulos, Peter Fisher and Marin Soljacic, “Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances”, Science Express, 07 June 2007.
[6] Lee, Kwanghee, Shinuk Cho, Sung Heum Park, A. J. Heeger, Chan-Woo Lee & Suck-Hyun Lee, Metallic Transport in Polyaniline, Nature, Vol. 441, No. 7089, pp. 65-68, 4 May 2006.
[7] Qin, Yong, Xudong Wang & Zhong Lin Wang, “Microfibre-nanowire hybrid structure for energy scavenging”, Nature, Vol. 451, No. 7180, pp. 809-813, 14 Feb 2008.

글 : 차원용(아스팩미래기술경영연구소 소장)

출처 : KOTA 발행 '세상을 이어주는 통신연합'

[엘증인]

그런날이 오기전에...세상이...끝날 듯 한데요 ㅎㅎㅎ 주님 오실날이 무지 가깝네요...준비합시다..깨어서 준비해야만 구원 받을 수 있습니다

[이른새벽에]

카페에서 차원용소장님 책을 요약해주신 분이 있어 관심있게 보았는데, 정보성점수는 단연 최고네요.