세상을 바꿀 ‘미래 기술 22가지 아이디어’ 소개(上)

[디지털비즈온 이호선 기자] 4차산업의 변모는 우리도 모르는 사이에 생활속 깊숙이 스며들어오고 있다. 4차산업 기술은 우리 삶의 방식을 완전히 바꿀 미래 기술을 창조하는 새로운 패러다임으로, 과학적 진보가 꾸준하게 진행되며 기술 발전의 혜택을 누리고 있는 것이다.

아래에서 외신과 논문들을 참조하여 우리는 가장 크고 흥미로운 미래기술 몇 가지 아이디어를 찾아 소개한다.

◇모래 배터리 기술

천연자원을 이용한 종류의 기술 중 하나는 모래를 거대한 배터리로 바꾸는 방법을 찾은 일부 핀란드 엔지니어로부터 개발되었다. 엔지니어들은 100톤의 모래를 4x7미터의 강철 컨테이너에 넣은후 바람과 태양 에너지를 사용하여 가열했다.

이 열은 지역 에너지 회사에 의해 분배되어 인근 지역의 건물에 온수와 열을 제공하며 에너지를 장기간 저장 할 수 있다. 이 연구는 저항성 가열로 알려진 개념을 이용했다.

◇수중 장갑

버지니아 공대의 연구원들은 문어가 인간의 손을 빨아들이는 능력을 모방한 수중 장갑을 만들었다. 연구원들은 문어의 빨판이 작동하는 방식을 적용하여 수중에서 가벼운 압력으로 물체에 부착을 활성화했다.

흡착판과 마이크로 센서를 사용하여 장갑의 흡착판을 조이거나 느슨하게 하여 부수는 힘을 가하지 않고도 수중에서 물체를 잡을 수 있는 원리다. 수중장갑은 구조 다이버, 수중 고고학자, 교량 엔지니어, 구조 대원 및 기타 유사한 분야에서 미래에 사용될 수 있다고 연구원들은 미래기술로 전망했다.

◇이종이식 수술

돼지의 심장을 사람에게 이시하는 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다. 이종 이식은 수술에 혁명을 일으킬 가능성이 높다고 예측했다. 돼지의 심장을 사람에게 이식수술이 두 번째로 성공적으로 발생했다.

어려웠던 부분이 특정 유전자는 심장에서 녹아웃되어야 하고 인간 유전자는 주로 면역 수용과 심장 조직의 과도한 성장을 방지하기 위한 유전자에 추가되어야 한다. 가까운 장래에 정기적으로 이종이식을 하여 동물의 심장이나 조직을 이를 필요로 하는 인간에게 제공하는 것을 보게 될 것으로 전망했다.

◇AI 이미지 생성

OpenAI의 연구원들은 단어로 된 프롬프트에서 이미지를 생성할 수 있는 소프트웨어를 만들었다. 소프트웨어에서 지정된 몇 개의 단어 '빗속에서 노래하는 카우보이 모자를 쓴 개'를 입력하면 AI가 자동으로 그림을 그려준다.

또한 AI 이미지 생성 서비스 미드저니(Midjourney) 프로그램도 SNS상에서 화제가 되고있는대, 유저가 입력한 텍스트를 바탕으로, AI(인공 지능)가 내용에 따른 화상을 생성하는 서비스다. 채팅 앱 '디스코드(Discord)' 내에서 제공되고 있으며, 명령 프롬프트 신호 ‘/imagine’를 먼저 입력하고 이어서 요청할 이미지의 세부 정보 프롬프트를 입력하면 된다.

◇두뇌 읽기 로봇

스위스 로잔 공과 대학(EPFL)의 연구원들은, 기계 학습 알고리즘, 로봇 팔, 뇌-컴퓨터 인터페이스 덕분에 이 연구자들은 사지 마비 환자(상체 또는 하체를 움직일 수 없는 환자)가 세상과 상호 작용할 수 있는 수단을 만들었다.

로봇 팔은, 알고리즘은 EEG 캡을 사용하여 뇌의 신호를 해석하고, 뇌 신호에 맞게 로봇 팔을 이용하여 조정할 수 있다. 미래에는 뇌로 제어되는 휠체어나 사지마비 환자를 위한 보조 기계로 이어질 수 있다.

◇3D 프린팅된 뼈

Ossiform 은 의료용 3D 프린팅을 전문으로 하며 , 인간의 뼈와 유사한 특성을 가진 물질인 인산삼칼슘으로 환자별로 다른 뼈를 대체했다.

이 3D 프린팅된 뼈의 특별한 점은 인산삼칼슘을 사용하기 때문에 신체가 임플란트를 혈관이 있는 뼈로 개조했다. 즉 교체하는 뼈가 가지고 있던 기능을 완전히 회복할 수 있었다. 가능한 최상의 통합을 달성하기 위해 임플란트는 다공성 구조이며 세포가 뼈에 부착되고 변형될 수 있는 큰 구멍과 운하가 특징이다.

◇사실적인 홀로그램

홀로그램은 혁신적인 기술은 홀로브릭으로 불리운다. 캠브리지 대학과 디즈니 연구소의 연구원들이 개발한 홀로브릭은 여러 홀로그램을 타일링하여 크고 매끄러운 3D 이미지를 생성하는 방법이다. 현재 홀로그래프의 2D 이미지용 일반 HD 디스플레이는 생성하는 데 초당 약 3GB가 걸린다.

이에 비해 홀로브릭은 비슷한 크기와 해상도의 홀로그램은 초당 3TB에 육박하는 엄청난 양의 데이터다. holobricks는 결국 영화, 게임 및 디지털 디스플레이와 같은 일상적인 소비자 엔터테인먼트에서 홀로그램을 사용하는 것으로 이어질 수 있다.

◇청각소리를 감지하는 의류기술

웨어러블 기술은 수년에 걸쳐 비약적으로 발전하여, 그중 유망한 방법은 직물에 청각소리를 감지하는 기능이다. 직물은 최소한 인간의 귀와 같은 용량을 제공하는 것이다.

MIT의 연구원들은 심장 박동, 박수 또는 아주 희미한 소리까지 감지할 수 있는 직물을 개발했다. 팀은 이것이 시각 장애인을 위한 웨어러블 기술로 ​​사용되거나 건물에서 균열이나 변형을 감지하는 데 사용되거나 물고기의 소리를 감지하기 위해 어망으로 짜여질 수 있다고 제안했다.

◇실험실에서 만든 유제품

생명 공학 회사가 우유, 아이스크림, 치즈 및 계란을 포함한 실험실에서 만든 유제품을 개발하고 있다. 실험실에서 세포로 성장한 배양된 "고기"와 와규 스테이크를 만들고 있다.

연구자들은 줄기 세포에서 줄기 세포를 키우기보다는 발효 과정에서 줄기 세포를 생산하려고 시도하며 유청 단백질과 카제인을 생산한다. 퍼펙트 데이(Perfect Day)와 같은 회사의 일부 제품은 이미 미국에서 시판되고 있으며 일반 우유의 식감과 영양학적 이점을 재현하여 맛에대한 손색이 없다.

◇수소 비행기

영국에서 수소 동력 비행기 프로젝트 계획을 발표했다. 이 프로젝트는 Fly Zero 로 알려져 있으며 영국 정부와 함께 Aerospace Technology Institute에서 주도하고 있다.

이 프로젝트는 액체 수소로 구동되는 중형 비행기에 대한 개념을 제시했다. 약 279명의 승객이 정지하지 않고 지구 반 바퀴를 운행하는 능력을 갖출 것으로 전망했다.

◇건강을 추적하는 디지털 "쌍둥이"

스타트렉 에서 인간은 메디베이에 걸어들어가 질병과 부상의 징후가 있는지 몸 전체를 디지털 방식으로 스캔할 수 있다. 미국의 Q Bio 회사는 호르몬 수치부터 간에 축적되는 지방, 염증 또는 암의 수에 이르기까지 약 한 시간 안에 수백 개의 바이오마커를 측정하는 스캐너를 구축했다.

Q Bio 회사는 이 데이터를 사용하여 시간이 지남에 따라 추적하고 새로운 스캔으로 업데이트할 수 있는 환자 신체의 3D 디지털 아바타(디지털 트윈이라고 함)를 생성한다. 수집된 방대한 양의 데이터를 통해 의사가 가장 시급하게 진료를 받아야 하는 환자의 우선순위를 정하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 보다 정교한 질병 진단 방법을 개발하는 데 도움이 되는 예방, 개인화 의료의 새로운 시대가 열리기를 희망했다.

◇세계최초 탄소포집장치

2021년 스위스 회사인 Climeworks는 세계 최초이자 최대 규모의 직접 탄소 포집 및 저장 공장인 Orca의 운영을 시작했다. 이 기술을 DAC( Direct Air Capture) 라고 하며, 공기에서 이산화탄소를 흡수하여 지하 깊은 지질 동굴에 CO2 를 저장하거나 합성 연료를 생산하기 위해 수소와 함께 사용하는 기술이다.

범고래가 흡입한 이산화탄소는 물과 혼합되어 지하 깊숙이 펌핑되는 원리처럼, Climeworks는 Orca가 매년 대기에서 4,000톤의 CO2 를 영구적으로 제거하는 기술이다. 또한 이산화탄소를 돌로 바꾸는 과정을 전문으로 하는 Carbfix라는 아이슬란드 회사와 협력하고있다.

미래에 에너지 수준을 줄일 수 있다면 DAC는 환경의 미래를 위한 최고의 기술 발전 중 하나가 될 수 있다고 전문가들은 예측했다.

◇녹색 장례식

인간이 죽었을 때 화장을 하면 평균적으로 400kg의 이산화탄소가 대기 중으로 방출된다. 미국 워싱턴 주에서는 화장을 안하고 대신 퇴비로 만드는 기술이다.

대체 기술은 곰팡이를 사용한다. 시체는 나무 껍질, 토양, 짚 및 자연 분해를 촉진하는 기타 화합물이 있는 방에 안치한다. 30일 이내에 몸은 정원이나 숲으로 돌아갈 수 있는 흙으로 변환한다. 이 과정을 수행하는 회사인 Recompose는 화장 시 이산화탄소의 8분의 1을 사용한다고 주장한다.