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MIT공대에서 발행하는 "Tecnology Review"지에서 매년 사회에 영향을 미칠 10대 혁신기술을 발표한다. 다만 그 내용이 직접 MIT에서 연구하는 것에 한정되는 것은 아니다. 201년에는 에너지 관련 2개 기술, 바이오의학 관련 3개 기술 그리고 IT관련 5개 기술을 선정하였다. 아래 링크에서 원문을 볼 수 있다.
아래 링크로 들어가면 전체적인 설명을 하는 화상도 볼 수 있다. Watch the TR10 Video Introduction
에너지 관련 기술
1. 스마트 변압기
요새 스마트라는 용어가 유행이다. 스마트폰은 이미 휴대폰에서 큰 영향을 미치고 있고 스마트TV도 그 가능성에 대해 주목받고 있다. 일반적인 변압기는 전기적으로 수동적인 기계이다. 노스캐롤라이나 주립대학교 교수인 알렉스 황(Alex Huang)은 송전망(그리드)를 안정화시키기 위한 적극적인 역할을 하기 위하여 트랜지스터 등의 반도체가 전압을 조정하고 스파이크와 같은 잡신호를 없에면서 전기 분배를 원활히 하는 "스마트 변압기"를 만들고 있다. 이러한 스마트 변압기는 종전에 전압을 일정하게 유지하는 AVR과 일부 유사점이 있으면서 더 기능을 확장하는 것이라고 보인다.
이러한 스마트 변압기를 개발하는 동기는 태양열 발전이나 풍력 발전으로 얻어지는 전기가 불안정하기 때문에 일반 송전선(그리드)과 연결되었을 때 문제를 많이 일으키기 때문이다. 화석연료에 대한 의존을 줄이고 신재생에너지의 보급을 위한 시도이다.
2. 고체전지
현재 전기차의 실용화에서 가장 문제가 되는 것이 축전지의 용량, 무게 및 부피이다. 현재 기술로는 리튬이온이나 리튬폴리머 전지를 사용하고 있으나 주행거리나 가격에 가장 큰 장애요소로 되어 있다. 더구나 리튬이온전지의 경우는 큰 충격을 받을 경우 불이 붙는 성질을 가지고 있다.
이러한 현재의 액체 상태의 리튬이온전지의 단점을 보완하기 위하여 액체가 있는 전극 대신에 액체를 쓰지 아니하는 막을 사용하여 폭발성도 없에고 가격도 낮추면서 부피당 전기저장 용량을 늘리는 시도를 하고 있다. 그러한 목적으로 개발자인 앤 마리 사트리(Ann Marie Sastry)는 2007년 자신의 이름을 딴 Satry3라는 벤처회사를 설립하여 개발하고 있다. 아직 실용화에 상단기간이 걸리겠지만 GM이나 도요다와 같은 회사들이 이러한 기술에 관심을 가지고 있다고 한다.
사실 기존 액체 상태의 리튬이온전지의 단점을 보완하기 위하여 리튬공기전지가 개발되고 있다. 그런데 여기 소개된 내용만으로는 고체전지가 리튬공기전지와 어떻게 다른지 판단하기 어렵다. 이 부분 나중에 조사가 되면 소개를 하려고 한다.
바이오의학 관련기술
1. 암유전자 기술
많은 암 환자와 정상인의 DNA 염기서열을 비교하여 보면 차이를 보인다. 다만 그러한 차이를 조직적으로 분석하는 일은 쉬운 일이 아니다. 미국 세인트 루이스에 있는 워싱턴 대학에서 연구하고 있는 일레인 마디(Elaine Mardis)는 2008년 골수암 환자에서 나타나는 유전자 변이의 결과를 발표하였다. 이러한 결과는 골수암 환자가 방사선 치료가 더 유리한지 아니면 골수 이식이 더 효능이 있는가에 대한 정보도 주고 있다. 여러 암과 관련된 유전자 변이를 연구함으로써 암에 대한 조기진단 및 치료제 개발에 도움이 될 것이다.
이러한 것을 큰 틀로 "맞춤의학(Personalized Medicine)"이라 한다. 각 개인의 유전자 해독과 그 특성에 따라 암 뿐 만 아니라 고혈압, 당뇨병 등 여러 병에 걸리기 쉬운 여부와 치료방법을 결정하는 것이다. 여기에서는 암과 특정하여 소개되었지만 "맞춤의학"자체가 미래 의학기술에서 가장 획기적인 것으로 각광을 받으면서 많은 과학자들과 회사들이 노력하고 있다는 점을 주목할 필요가 있다.
2. 염색체 분리
스탠포드 대학의 생물물리학자 퀘이크( Quake) 박사는 미세관을 이용하여 기계적인 방법으로 인간의 염색체를 분리하는 기술을 개발하였다. 이 기술을 개발한 목적은 위 유전자 해독과 관련된다. 특정 염색체만을 분리하여 유전자 변이를 검사할 경우 검사의 시간, 경비 신뢰도가 높아지는 것이다.
이러한 기술을 상용화하기 위하여 퀘이크 박사가 1999년 설립한 플루이다임(Fluidigm)라는 회사는 염색체 분리를 자동칩으로 하는 방법을 현재 시도하고 있다. 이러한 기술이 상용화 될 경우 위에서 언급한 "맞춤의학"에 필요한 DNA 염기 분석이나 특정 유전자 변이를 찾아내는 시간과 비용이 절약되는 효과가 생길 것이다.
3. 인공세포
2010년 5월 크레이그 벤터(J. Craig Venter)의 연구팀은 인공유전자를 유전자 핵이 없는 박테리아에 넣어 사실상 새로운 생물체를 인위적으로만들었다는 발표를 하여 큰 반향을 일으켰다. 그 당시에 가장 큰 기술적 장애가 합성된 DNA를 전체적으로 연결하는 일이었다. 대니얼 깁슨(Daniel Gibson) 박사는 그 일을 효묘(이스트)에서 하는 기술을 개발하였다. 그 이후 깁슨박사는 효모없이 시험관 내에서 더 빠른 속도로 DNA를 연결하는 기술을 개발하였다.
그러나 이러한 인공세포의 기술이 아직 안정화된 것은 아니다. 유전자를 받아들이는 숙주의 제한 및 합성된 DNA의 크기가 아직 제한되어 있다. 인공세포 기술이 보편적으로 실용단계에 이르게 될 경우 바이오연료를 만들기 위한 특수한 미생물 , 신약, 산업용 합성에 도움을 줄 것이다.
IT 관련 기술
1.이웃 등급화(Social Indexing)
지금 미국에서는 소시얼 네트워크 중에 페이스북이 활성화되고 있다. 그런데 페이스북의 이용가치를 높이기 위하여 페이스북의 사용자가 방문하는 웹 사이트 주소를 분석하여 가까운 사이트를 등급화하는 것이다. 가장 쉬운 출발점은 각 이용자가 추천을 자주 누르는 사이트를 분석하는 것이다.
이러한 정보 분석은 페이스북의 이웃이 늘어남에 따라 자동적으로 가까운 이웃을 분석하여 줄 수 있다. 이러한 분석은 이용자 자신 뿐 아니라 마키팅 등의 목적에도 사용될 수 있다. 다만 이러한 기술이 성립하기 위해 각 이용자가 자기가 자주 가는 웹사이트나 추천하는 행동정보를 페이스북이 분석할 수 있도록 허용하는 문제가 남아 있다.
최근 애플, 구글 등이 스마트폰 사용자의 위치정보를 무단 수집하여 문제되는 것처럼 각 개인의 웹사이트의 행동 정보가 무단 수집되거나 분석된 결과가 무단으로 사용되지 아니할 규제지침이 먼저 마련되어야 한다고 생각한다.
2. 동상 암호화(homomorphic encryption)
위 용어는 아직 일반인에게 낯설다. 현재 각종 데이타의 보안 문제가 심각하다. 최근 농협과 현대캐피탈 등 금융기관의 해킹은 많은 우려를 주고 있다. 보안을 위하여 많은 자료들이 암호화되고 있다. 현재는 그러한 데이타를 분석하기 위하여 암호를 풀고 작업을 한 후 다시 암호화를 한다.
그런데 암호화 상태에서 데이타 분석을 하거나 계산을 하는 기술이 동상 암호화 기술이다. 실제 이 기술이 실용화되면 암호를 풀고 다시 묶고 하는 작업을 거치지 아니하므로 큰 효용이 있을 것이다. 현재 IBM연구소의 크레이그 젠트리가 이 분야에서 앞 선 연구를 하고 있다. 그러나 실용화되기까지 아직 5-10년 정도의 연구가 더 필요한 것으로 예측한다.
3.클라우드 스트리밍(Cloud Streaming)
개개 컴퓨터에서 소프트웨어를 깔지 아니하고 중앙 컴퓨터에서 작업을 하는 클라우드 컴퓨팅 기술은 지금 일반화되면서 큰 영향을 미치고 있다. 여기 소개하는 클라우드 스트리밍은 스마트 패드나 스마트폰에서 동영상을 재생할 때 쓰는 고급 스트리밍 소프트웨어를 중앙 컴퓨터에서 연결하여 이용하는 것을 말한다. 클라우드 컴퓨팅과 유사한 원리이면서 최근 동영상이 복잡하여지는 상황에서 실용성이 있다.
4. 제스튜어 조종(gestural interfaces)
컴퓨터에 직접 데이타를 입력하거나 키보드를 사용하는 대신 사람이 손발로 하는 제스튜어로 컴퓨터를 조종할 수 있다면 시간이 절약되거나 편리할 것이다. 과거 음성인식이 많이 시도되었는데 그 보다 한단계 더 앞서가는 것으로 이미 일부 게임 컨트롤에 장갑을 끼고 할 수 있는 것이 시연된 것이 있다. 그런데 그러한 장갑 등의 보조기구 없이 컴퓨터가 3차원 움직임을 인식하는 것을 개발하는 것이다.
얼굴인식을 화면의 패스워드로 보안 목적으로 쓰는 것에서 한단계 더 나가는 것이다. 최근 3DTV가 유행하면서 3D기술이 발달되고 있다. 충분히 시도할만한 기술이라고 본다.
5. 해킹할 수 없는 암호(Crash-Proof Code)
최근 소프트웨어 보안 사고는 우리나라만의 문제가 아니다. 소니의 플레이스테이션 사용자 정보도 해킹되어 문제가 되고 있다. 소프트웨어 암호의 보안성을 높이기 위해 호주 국립 IT연구소의 쥰 앤드로닉(June Andronick)은 마이크로 반도체 침의 검사할 때 사용하는 것과 유사한 사후 검증(formal verification)과 유사한 앨고리슴을 개발하고 있다고 한다. 최근까지는 이러한 기술이 OS와 같은 큰 소프트웨어에는 계산속도 문제로 사용하기 어려웠으나 이 연구팀은 그러한 것을 가능하게 하고 있다고 한다.
이러한 기술이 일반화되어 해킹이 불가능한 암호방식이 실용화될지 두고 보려고 한다. 대한민국도 보안소프트웨어 진흥을 위하여 관심을 가지고 보아야 할 기술로 생각한다.
참고로 2010년에 발표된 내용도 이 블로그에 소개하였다. "MIT가 선정한 2010년 10대 혁신기술" http://blog.daum.net/shkong78/663 2010년과 2011년 양쪽에 소시얼네트워크, 3D기술이 언급된다. 기술은 계속적으로 발전된다. 자연자원이 부족한 대한민국이 이러한 기술진보의 흐름에서 특정 분야를 선별하여 선진국과 같이 따라 갈 수 있도록 국가적인 장기적 로드맵과 지원이 필요하다고 생각한다. |
출처: 많이 해 보고 많이 고치자 원문보기 글쓴이: 사슴의 정원
