세계미래보고서 2020
저   자 : 박영숙, 제롬 글렌(역:이희령)
출판사 : 비즈니스북스
출판일 : 2019년 10월

도서정보

■ 책 소개

 

앞으로 10년, 기술은 우리를 어디로 이끌 것인가?
기술이 가져올 사회 변화를 예측하는 독보적 미래 예측서!

 

자고 일어나면 세상이 달라진다는 말이 현실이 됐을 만큼 오늘날 기술은 쉬지 않고 발전을 거듭하고 있다. 이런 불확실성이 높아진 세상일수록 앞날을 예측하고 미래에 대한 사회적 준비와 대응 방안을 갖추는 일이 매우 중요하다. 이번 신간 역시 전작들과 마찬가지로 금융, 제조, 유통, 자동차, 에너지, 환경, 생명공학 등 여러 산업 분야에서 미래를 바꾸고 있는 핵심 기술들이 현재 어디까지 발전해왔는지 살펴보고 이 기술들이 가져올 사회 및 산업 변화, 일자리 문제 등을 짚어보며 관련 대책을 마련할 것을 조언한다.

 

‘기하급수적’이라는 단어가 의미하는 것처럼 기술 발전 속도는 점점 더 빨라지며 그 파급력 또한 예측이 불가능할 정도로 커지고 있다. 기술 발전으로 활성화될 혁신은 앞으로 10~15년간 50조 달러 이상의 비즈니스 가치와 부를 창출할 것이라 전망된다. 이는 변화를 미리 파악하는 개인과 기업에게는 상상할 수 없는 기회가 주어지게 된다는 의미다. 이 책을 통해 여러 미래 기술을 등에 업고 발 빠르게 움직이는 창의적인 기업들의 비전과 미래 비즈니스 기회를 발견할 수 있을 것이다.

 

■ 저자 박영숙
저자 박영숙은 세계적인 미래연구기구 ‘밀레니엄 프로젝트’의 한국 지부 (사)유엔미래포럼 대표이다. 20년 동안 주한 영국대사관, 10년간 호주대사관 수석보좌관으로 활동했으며, 세계인공일반지능협회, 코딩없는세상 인공지능플랫폼 WEM, 테크캐스트 글로벌 등 20여 개 글로벌 미래연구기구의 한국 대표로 있다. 현재 청와대일자리위원회 위원, 육군미래혁신자문위원, 2030 부산월드엑스포 범시민유치위원, 건설교통부 도로정책심의위원, 블록체인AI 뉴스 편집인으로 활동하고 있다. 미국 AI 분야의 대가로 불리는 전 미국과학재단(NSF) AI 연구 프로그램 디렉터인 폴 워보스(Paul Werbos) 박사, 비트코인 재단의 브록 피어스(Brock Pierce) 회장, 라이트하우스원 CEO이자 실리콘밸리의 거인인 피터 허시버그(Peter Hirshberg) 회장, 싱귤래리티넷, 인공일반지능협회 및 오픈코그재단의 벤 고르첼(Ben Goertzel) 회장과 존스홉킨스대학교의 스타트업 인실리코 메디슨의 CEO 알렉스 자보론코프(Alex Zhavoronkov)와 함께 블록체인과 미래예측에 관한 연구를 진행하고 있다. 또한 미국 기회특구를 디자인하는 MIT 미디어랩의 존 클리핑거(John Clippinger) 박사와 세계적 블록체인 기업 비트퓨리의 발레리 바빌로프(Valery Vavilov) 회장, 스탠퍼드대학교 교수이자 태양광 에너지 전문가인 토니 세바(Tony Seba) 리싱크X 대표 등과 교류하며 해외의 미래예측을 가장 발 빠르게 국내에 소개하고 있다.

 

경북대학교에서 프랑스어를 전공했고 미국 서던캘리포니아대학교에서 교육학 석사를, 성균관대학교에서 사회복지학 박사과정을 수료했다. 2006년부터 연세대학교 실내건축학과에서 미래예측에 대해 강의하고 있다. 그 밖에도 전국 대학을 비롯해 교육과학부, 기획재정부, 산업통상자원부 등의 정부 부처와 KBS, EBS, 국내외 기업 등에서 미래예측에 대해 강연을 하고 있다. 미래의 필연적인 메가트렌드와 일자리의 변화, 그에 따른 교육의 방향, 사회, 과학기술 등 거의 모든 분야에서 명쾌한 미래 뉴스를 전달하기 위해 해마다 미래 예측서를 발표하고 있다. 저서로는 『세계미래보고서』 시리즈를 비롯해 『블록체인 혁명 2030』 『주거혁명 2030』 『일자리 혁명 2030』 『메이커의 시대』 『인공지능 혁명 2030』(공저) 등 다수가 있다.

 

■ 저자 제롬 글렌
저자 제롬 글렌은 밀레니엄 프로젝트 회장, 세계미래연구기구협의회 회장으로 있다. 지난 40년간 정치, 교육, 과학, 산업, 정부 등의 미래를 연구했고 <뉴욕 타임스>와 <리더스>, <퓨처리스트> 등에 미래예측 글을 기고하고 있다. CIA 2020 리포트와 미국 주요 기관의 미래 프로젝트에 참가했으며 한국을 여러 차례 방문하여 급변하는 미래의 다양한 가능성을 정부와 기업인들에게 제시한 바 있다.

 

■ 역자 이희령
역자 이희령은 이화여자대학교 영문과를 졸업하고 서강대학교와 미국 워싱턴대학교에서 경영학과 법학을 공부했다. 국내 및 미국 기업에서 다양한 국제 거래 및 경영 컨설팅 관련 업무를 했으며, 현재는 글밥아카데미를 수료하고 바른번역 소속 번역가로 활동 중이다. 옮긴 책으로는 『일자리 혁명 2030』 『비즈니스와 사회에 가치를 더하라』 등이 있다. 이 책에서는 ‘15대 글로벌 도전 과제와 그 대안들’을 번역했다.

 

■ 차례
서문_ 두려움이 아닌 기대감으로 미래를 상상하라


2020년 주목해야 할 사건 1: 2020~2030년, 3대 교통 혁명이 일어난다
2020년 주목해야 할 사건 2: 상용화 시작, 융합하며 진화하는 5G
2020년 주목해야 할 기술 1: 농축산업의 소멸을 불러올 신 식품 기술의 도래
2020년 주목해야 할 기술 2: 100년 석유 산업을 삼킬 DAC 기술

 

제1장 블록체인이 바꾸는 산업의 새로운 패러다임_ 첨단기술과 융합하는 블록체인, 모든 분야의 시스템을 재편하다
01_ 글로벌 기업들, 블록체인에서 길을 찾다
02_ 금융: 블록체인이 바꿔놓을 은행의 역할
03_ 공급망: 유통과 무역에 신뢰를 더하다
04_ 통화: 정부 권력에 도전하는 페이스북의 리브라
05_ 의료: 환자 주도의 데이터 관리 시스템을 만들다
06_ 부동산: 시간과 비용을 절약하는 스마트 거래
07_ 에너지: ‘에너지 프로슈머’의 탄생
column_ 지금 주목해야 할 블록체인 강국 다섯 국가
08_ 콘텐츠: 창작자가 주인이 되는 투명한 생태계
09_ IoT: 240억 장치를 연결할 블록체인

 

제2장 인공지능과 협업하며 증강되는 인간_ 변곡점을 맞이한 인공지능, 포스트 휴먼 시대가 온다
01_ 인공지능과 기하급수 기술의 융합이 불러올 변화
02_ 중국이 쥐고 있는 인공지능 개발의 열쇠
03_ 인공지능과 블록체인, 두 가지 메가트렌드의 융합
04_ 인공지능으로 강화된 초인간의 시대가 온다
column_ 실버 산업에서 찾는 AI 음성 비서의 시장 기회
05_ 인간 예술가를 돕는 창작하는 인공지능의 탄생
06_ 인공지능으로 완벽해지는 의사의 능력
07_ 콘텐츠 산업이 인공지능을 만나면
column_ AI의 윤리에 관한 딥마인드의 새로운 연구 계획

 

제3장 차세대 기술 융합이 만드는 일상의 진화_ VR, 자율주행, 로봇과 함께하는 초연결 시대를 경험하다
01_미래를 앞당기는 아마존의 자율주행 프로젝트
02_ 규제의 벽을 넘은 드론, 물류 혁명에 한발 가까워지다
column_ 인공지능이 조종하는 비행기에 탈 수 있을까?
03_ 진화 알고리즘을 장착한 로봇의 탄생
04_ 마이크로봇과 나노봇 생태계의 발전
05_ 스마트 더스트로 대기오염의 해결책을 찾다
06_ 엔터테인먼트를 넘어 질병을 예측하는 VR 기술
07_ 증강현실로 누구나 ‘인스턴트 전문가’가 된다
08_ 초연결 시대, 진화하는 스마트 시티

 

제4장 바이오 혁명으로 모색하는 미래의 돌파구_ 더 많은 생명을 구하고 인류를 위한 더 나은 길을 모색하다
01_ 2020년 본격화되는 네 가지 바이오 혁명
02_ ‘디자이너 베이비’의 탄생이 실현되다
03_ 식품 산업의 게임 체인저가 될 배양육의 미래
04_ 1초 만에 암 치료가 끝나는 방사선 기술
05_ 장애 없는 세상을 만드는 신경재활 연구의 현재
06_ 꿈의 저장 장치 ‘DNA칩’ 시대가 온다
07_ 신인류의 탄생을 가져올 인공 뇌 연구

 

제5장 우주로 확장되는 지구와 에너지의 미래_ 우주 태양광발전부터 달 탐사까지 지속가능한 지구를 위한 연구
01_ 청정에너지와 청정 운송산업이 거대 시장을 형성한다
column_ 미래 재생에너지 분야의 새로운 리더로 떠오른 중국
02_ 무한대의 차세대 에너지, 우주 태양광발전
03_ 기후변화에 맞서는 주목할 만한 에너지 기업 9
04_ 해양 경제는 어떻게 지구의 미래를 이끄는가
05_ 달 탐사 레이스, 우주를 향한 미개발 자원 전쟁
06_ 인류를 미래를 개척하기 위한 우주 탐사의 미래

 

제6장 수명 연장과 건강관리의 혁명_ 더 건강해지고 오래 사는 인류, 영원한 삶을 꿈꾸다
01_ 제약 AI가 이끄는 신약 개발 혁명
02_ 감기약처럼 노화 예방약이 판매된다
03_ 신체 역전과 노화 역전을 이끄는 재생의학의 현재
04_ 장수 연구의 신기원을 이룰 마이크로바이옴
05_ 2020년, 컴퓨터와 연결되는 인간
06_ 미래 건강관리의 이정표가 될 게놈 시퀀싱

 

제7장 15대 글로벌 도전 과제와 그 대안들
01_ 기후변화와 지속가능한 개발
02_ 분쟁과 경쟁 없는 깨끗한 수자원 확보
03_ 인구 성장과 자원의 균형
04_ 독재 정권의 타파와 민주주의의 확산
05_ 미래 연구와 의사결정의 질적 개선
06_ 정보통신 기술의 글로벌 통합
07_ 다면적 빈곤과 빈부격차의 해소
08_ 질병의 감소와 보건 문제의 개선
09_ 교육 격차 해소와 학습 환경 조성
10_ 테러리즘의 위협과 글로벌 안보 전략
11_ 세계 여성의 인권 및 지위 향상
12_ 초국가적 조직범죄와 국제적 대응
13_ 에너지 수요 증가와 장기적 목표 달성
14_ 과학 기술의 혁신에 따르는 문제 해결
15_ 윤리적 의사결정과 새로운 사회 계약

 

부록_ 부상 기술 목록

 

도서요약
세계미래보고서 2020


블록체인이 바꾸는 산업의 새로운 패러다임

글로벌 기업들, 블록체인에서 길을 찾다

2019년, 블록체인은 열 살을 맞았다. 지난 2년 사이에 블록체인에 관한 관심이 매우 커졌지만 블록체인을 여전히 낯설게 느끼는 사람도 있을 것이고, 아직도 '블록체인=암호 화폐', '암호 화폐=비트코인'으로 오해하는 사람도 더러 있을 테다. 그러나 블록체인 기술은 제4차 산업혁명의 근간이 되는 기술이며 미래 산업의 게임 체인저가 될 기술이기도 하다. 암호 화폐 이외에도 블록체인 기술의 활용 가능성은 무한에 가깝다.


블록체인, 스마트 기업을 위한 커다란 기회

블록체인은 디지털 암호 화폐인 비트코인의 소유권을 추적하기 위한 시스템으로 처음 만들어졌다. 그리고 아직까지는 주로 그 목적으로 사용되고 있다. 그러나 이제 블록체인의 가능성은 암호 화폐를 뛰어넘어 모든 산업으로 퍼져 나가고 있다. '신뢰할 수 있고 변경할 수 없는 기록'은 모든 가치 있는 것들을 추적하고 규칙을 시행할 때 매우 유용한 자원이다. 화폐 거래는 물론 전자 결제, 디지털 인증, 원산지부터 최종 소비자까지 유통의 전 과정을 추적할 수 있다. 그뿐만 아니라 부동산 거래, 의료기록 관리 등 신뢰성이 요구되는 모든 분야에서 활용될 가능성이 무궁무진하다.


현재 단계적으로 블록체인 기술을 채택하는 글로벌 기업들을 많이 찾아볼 수 있다. 스타벅스가 구매한 원두와 커피의 이동 과정을 고객이 추적할 수 있도록 블록체인을 도입한 사례가 대표적이다. 스타벅스 외에도 유통의 전 과정을 추적하고자 블록체인을 도입하는 농작물 소매 기업이 증가하는 추세다. 2017년 출범한 IBM의 블록체인 기반 푸드 트러스트(Food Trust) 블록체인 네트워크는 네슬레(Nestle), 유니레버(Unilever), 월마트(Walmart)를 포함한 20여 개의 식품 소매업체 및 공급업체에 사용되고 있다. 또한 IBM의 트러스트체인(IBM TrustChain) 컨소시엄은 다이아몬드 채굴에서 저장까지의 과정을 블록체인을 통해 추적하고 있다.


물론 블록체인이 넘어야 할 산은 아직 많다. 아직 초기 단계의 기술이며 비즈니스 모델로서 더 성숙하고 발전하기 위해서는 더욱 많은 기반 인프라가 필요한 상황이다. 그러나 이 기술이 기업의 비즈니스 양상과 시스템 자체를 바궈놓을 잠재력을 가진 것 또한 사실이다. 앞서 살펴봤듯이 규모와 업종을 막론한다.


공급망: 유통과 무역에 신뢰를 더하다

제품의 출처 확인 및 추적 기능

블록체인은 식품 유통 과정을 추적하는 데 적격인 시스템이다. 판매자는 원산지에서 고객의 선반까지 가는 모든 여정에서 각 제품에 대한 데이터를 추적할 수 있다. 블록체인은 물품이 어디에 있는지, 어디에서 왔는지 항상 알 수 있기 때문에 안전과 규정 준수를 보장할 수 있다. 예를 들어 한 공급업체가 공급한 제품에 결함이 있는 경우 수천 개의 문제없는 제품까지 시장에서 회수하는 대신, 블록체인을 통해 영향을 받은 제품만 찾아내 회수할 수 있다.


이 같은 '신뢰'의 문제는 식품에만 국한되지 않는다. 소비자들은 다이아몬드 같은 명품 또는 자동차 부품을 구입할 때 품목의 진위 여부를 증명하는 데 애를 먹는다. 만약 타임 스탬핑(블록의 생성 시간)을 통해 원료의 수확에서부터 매장의 진열대에게 이르기까지 제품 히스토리를 모두 살펴볼 수 있다면 어떨까? 제품이 만들어지기까지의 완전한 여정을 확인할 수 있으면 제품 안정성 향상, 사기 감소, 업계의 예측 및 협업 계획의 정확성 향상 등 여러 가지 이점이 생길 것이다. 이러한 시도는 이미 진행 중으로, 세계적 명품 브랜드 루이비통의 소유주 LVHM이 명품의 진위를 입증하기 위한 블록체인 시스템 '아우라'를 구축, 운영에 들어갔다. 아우라 시스템이 가동되면 그 가방의 가죽을 취급하는 공장부터 제작 과정, 이동 경로까지 제조와 판매에 관련된 모든 이력이 블록체인 상에 기록되어 소비자가 루이비통 가방을 구매했을 때 그 진품 여부를 쉽게 확인할 수 있게 된다. 또한 한정판으로 생산된 제품은 리셀러 시장에 진출하더라도 쉽게 진품임을 인증할 수 있다. 이를 통해 상표권 침해를 방지하고 브랜드 평판도 보호할 수 있다.


글로벌 공급망 운영의 합리화

블록체인을 이용하면 무역금융 거래가 효율적으로 이루어질 수 있다. 국가 간 무역 거래는 보통 많은 시일이 걸린다. 공급망을 통해 이동하는 모든 제품은 수백 명의 사람 손을 거치면서 국경을 넘고 바다를 건넌다. 이 때 중간 단계 화물 상태에 대한 파악이 실시간으로 불가능하여 화물 손실과 파손으로 인한 책임 소재로 많은 분쟁이 발생한다. 또한 프로세스의 많은 부분이 인간에 의해 이루어지기 때문에 데이터가 전체적으로 통합되기가 쉽지 않다.


그러나 블록체인을 이용하면 최소 열흘이 걸리는 무역 결제를 하루로 단축하고 모든 무역 과정을 디지털화할 수 있다. 또한 여러 사람이 얽혀 생기는 불협화음 대신 데이터와 문서에 대한 다자간 접근이 가능해져 운영의 효율성도 높일 수 있다.


실제로 블록체인은 페이퍼리스 무역 즉, '종이  없는 거래'의 열쇠가 될 수도 있다. 홍콩상하이은행이 출범한 블록체인 기반 무역금융 거래 플랫폼 볼트론이 그 좋은 예다. 볼트론은 신용장 개설에서부터 선적 서류까지 현재 대부분 수동으로 처리되는 필수 거래 문서들을 디지털화하는 블록체인 기반의 플랫폼이다. 이 플랫폼을 이용하면 거래를 실시간으로 파악할 수 있어 통상 5~10일이 걸리던 거래 시간이 24시간 이내로 단축돼 비용 절감의 효과가 크다.


의료: 환자 주도의 데이터 관리 시스템을 만들다

의료 데이터 관리의 취약점을 해결하는 블록체인 기술

오늘날 환자의 진료 기록, 검사 기록, 처방, 진단 등의 데이터는 각 병원의 데이터베이스나 종이 차트에 기록되어 있다. 하지만 이러한 기록들이 유실되거나 때때로 병원에 의해 변조되어 개인이 의료 데이터를 관리한다는 것이 불가능했다. 그러나 블록체인을 이용하면 의료 데이터를 환자가 소유하고 주도하도록 정책을 바꿀 수 있다.


블록체인 방식을 통한 의료 기록은 삭제되지 않으며 위변조가 불가능하고 인증을 거친 사용자만 업데이트 할 수 있다. 또한 수년에 걸친 환자의 데이터를 안전하게 유지하고 데이터 입력에 따른 '사람의 실수'를 쉽게 추적하고 오류를 바로잡게 해준다. 환자 자신도 정보를 검토하고 업데이트할 수 있으며 환자가 관찰하거나 수집한 새로운 정보를 추가할 수도 있다. 해킹과 속임수는 극단적으로 어렵다.


2019년 초 미국의 5대 주요 보건 회사들은 건강관리 제공업체들의 인구통계 자료를 수집하기 위해 블록체인 시스템을 사용하기 시작했다. 이러한 협력이 놀라운 점은 휴매나와 유나이티드 헬스그룹과 같은 서로 경쟁관계에 있는 회사들이 포함되어 있었다는 점이다. 이는 의료 데이터를 다루는 방식에 대해 의료 업계 전반에서 합의와 잠재적 변화가 이루어지고 있다는 것을 의미한다.



차세대 기술 융합이 만드는 일상의 진화

규제의 벽을 넘은 드론, 물류 혁명에 한발 가까워지다

가까운 미래에 가장 빠르고 가장 저렴한 운송 수단은 드론이 될 것이다. 오늘날 드론은 전쟁터에서 쓰이는 정찰 드론부터 씨 뿌리고 거름을 주는 농업용 드론까지 여러 분야에서 그 용도와 기능을 변화시켜가며 끊임없이 진보하고 있다. 미래학자 토머스 프레이에 의하면 2030년 즉, 10년쯤 뒤에는 약 10억 개의 드론이 하늘을 날아다닐 것이라고 한다. 그의 예측이 현실화되려면 수많은 드론이 충돌하지 않고 동시에 날기 위해 정확하고 치밀한 ICT 기술이 뒷받침되어야 한다. 또한 기술적인 문제뿐만 아니라 사회적 규제 문제도 해결되어야 한다. 기술과 규제 문제를 하나씩 해결해가며 이제 상용화를 코앞에 두고 있는 드론 기술이 어디까지 왔는지 그리고 이 기술이 삶의 전반에 어떤 영향을 미칠지 살펴볼 필요가 있다.


구글과 아마존, 드론 전쟁의 승자는?

2019년 4월, 구글 알파벳의 자회사 '윙'이 만든 드론이 업계 최초로 미국연방항공국으로부터 상업용 드론 배송 서비스에 대한 승인을 받았다. 윙은 알파벳 산하에서 자율주행차 회사 웨이모와 함께 ‘X 문샷 프로젝트’로 분류되었다가 이후 윙 에비에이션으로 독립한 회사다. 윙 드론은 연내에 미국 버지니아 주 내의 두 도시를 오가는 드론 배송 서비스를 시작할 예정이며 드론 서비스를 미국 전역으로 확대할 계획을 가지고 있다.


구글의 윙 드론은 6월 호주와 핀란드에서도 공식적인 드론 배송 서비스를 승인 받았다. 윙의 배송 서비스는 커피숍과 약국 등 지역 업체와 협력하여 몇 분 내에 제품을 배송한다. 도로가 아닌 하늘을 이용해 목적지까지 이동하기 때문에 교통 상황에 좌우되지 않으며 배송 비용을 크게 줄이게 된다. 윙은 드론 배송이 해당 지역 기업들에게 3,000만~5,000만 호주 달러의 가치가 있을 것으로 추정하며 2030년까지 전체 테이크아웃 주문 건수의 25퍼센트를 드론 배송으로 처리하겠다는 계획을 가지고 있다. 밤늦은 시간에도 물건을 구입해 바로 받을 수 있고 몇 분 만에 건강하고 신선한 음식을 살 수 있다면 우리의 삶의 질은 크게 높아질 것이다.


현재 윙이 받은 규제 승인에는 제한이 있다. 드론은 주요 도로를 통과할 수 없으며 평일 오전 7시에서 오후 8시까지만 비행이 가능하며 사람 가까이로 비행하는 것은 금지되어 있다. 완전자동화가 아닌 사람에 의한 조정이 의무화되는 조건도 부가되었다. 드론이 안전하게 비행할 수 있도록 실시간으로 엔지니어가 비행 상황을 모니터링 해야 한다. 드론은 지상에 있는 드론 스테이션에 암호화된 데이터를 전송하고 이를 엔지니어가 모니터링하면서 비행 상황을 감시한다. 미래에는 드론의 비행 상황 모니터링 역시 자동화하는 것을 목표로 하고 있다.


업계 최초로 공식적인 승인을 받으면서 구글의 드론 배송 서비스는 일반 대중을 위한 상용 서비스에서 아마존을 앞서게 되었다. 아마존은 그간 영국과 미국에서 여러 번에 걸쳐 높은 수준의 시험 배송을 선보였지만 아직 상용 서비스를 승인받지 못했다.


진화 알고리즘을 장착한 로봇의 탄생

‘자가 치유’하는 모듈러 로봇

현재의 기술로는 L3-37 같이 고도로 스스로의 신체(로봇도 신체라고 부를 수 있다면)를 개조하지는 못하지만 모듈 교체 단계까지는 와 있는 상황이다. 최근 산업이나 의료, 가정용 로봇이 개발되면서 고장을 일으켰을 때 쉽게 수리할 수 있는 로봇 기술이 주목받고 있다. 그중 하나가 고장난 부품을 쉽게 교체하는 '모듈러 로봇'이다.


모듈러 로봇은 작은 단위 여러 개가 결합해 전체를 이루는 방식으로 만들어진 로봇으로 일부 모듈이 망가지면 그 부분을 스스로 떨어뜨리고 새 모듈로 교체한다. 자가 치유의 비결은 인간의 신경계를 모방한 시스템이다. 이를 이용해 외부에서 명령을 내리지 않아도 스스로 연결 모듈을 끊거나 새로운 모듈과 결합할 수 있다. 이러한 로봇은 사람이 들어가기에 좁거나 위험한 환경에 투입됨으로써 구조로봇 분야에 획기적인 발전을 불러올 수 있을 것으로 기대된다.


여태까지 우리가 가진 로봇에 대한 이미지는 고장이 나면 버려지거나 인간이 부품을 교체해줘야 하는 '수동적인' 기계였다. 하지만 자기 개조 능력을 가진 로봇은 스스로 문제를 해결한다는 점에서 좀 더 능동적으로 움직이며 단일한 작업에 최적화되어 있는 새로운 로봇을 구매하지 않아도 되므로 경제적으로도 이득이 된다.


스마트 더스트로 대기오염의 해결책을 찾다

로봇의 가장 훌륭한 능력 중 하나는 인간이 접근할 수 없는 영역에 들어가 다양한 정보를 수집할 수 있다는 점이다. 최근 MIT에서는 주변 환경을 인식하고 데이터를 저장할 수 있는 세포 크기의 2차원 물질로 이뤄진 로봇을 개발했다. 이 로봇의 전자회로는 콜로이드라는 작은 입자에 붙은 센서와 컴퓨터, 메모리의 집합체로, 액체에 녹지 않는 불용성이라 액체나 공기 중에 떠다닐 수 있다. MIT 연구팀은 이 로봇을 사람의 몸속에 넣어 신체 장기들의 상태를 살피거나 오일과 가스 파이프라인의 화학적인 성분 등을 파악하는 데 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.


콜로이드와 전자공학을 결합한 최초의 사례</P>대략 인간의 난자 세포 크기인 콜로이드는 액체 또는 공기 중에서도 무한하게 정지 상태를 유지할 수 있다. 연구진들은 이 기기가 스스로 추진할 수 있는 마이크로 또는 나노 크기의 로봇들보다 더 먼 거리를 이동할 수 있다고 말했다.


이전에도 과학자들은 콜로이드를 연구해왔지만 이번 연구는 콜로이드와 전자공학을 결합한 최초의 사례이기에 주목할 만하다. 표준 실리콘 전자기기들은 일반적으로 평평한 표면에 부착되어야 하며 전원 공급의 문제가 있어 작은 입자에 전자기기를 부착하는 것이 쉽지 않았다. 그래서 연구진들은 그래핀을 비롯하여 다양한 박막 소재들을 가지고 실험을 해왔다.


MIT가 이번에 개발한 2차원 로봇은 외부에서 동력을 공급 받거나 배터리를 내장하지 않고도 스스로 움직일 수 있다. 광자를 흡수할 때 작은 양의 전류를 생성하는 간단한 포토다이오드를 이용하여 전자회로의 컴퓨팅과 메모리 작업을 위해 필요한 소량의 전력을 공급한다. 연구진들은 이러한 전원 공급원과는 별도로 화학 센서와 메모리를 부착하여 주변 환경의 정보를 수집하고 처리하며 저장할 수 있도록 했다. 이러한 로봇은 데이터를 능동적으로 전송할 수 없기 때문에 레이저 스캐닝 장치가 데이터를 읽을 수 있도록 작은 반사 장치도 부착했다. 그러나 앞으로는 기기에 통신 기능을 추가하여 지금처럼 임무를 완료한 후 물리적으로 데이터를 수집할 필요가 없는 기기를 구상하고 있다.


우주로 확장되는 지구와 에너지의 미래

청정에너지와 청정 운송산업이 거대 시장을 형성한다

21세기 들어 미세먼지 등 대기오염이 심해지고 지구 온도 상승으로 인한 기후변화 등 환경문제가 심각해지고 있다. 전 세계에서 환경보호를 위한 여러 사회운동과 정책 변화가 일어나고 있으며 그중에서도 화석연료 대신 재생에너지 사용을 확대하는 에너지 전환이 세계적인 추세다. 2050년까지 석탄 사용은 급격히 감소하며 태양광과 풍력은 지속적으로 증가할 전망이다. 에너지 패러다임의 전환을 이뤄내기 위한 각국의 노력이 계속되는 가운데 한국 역시 2030년까지 재생에너지 발전 비중 20퍼센트를 목표로 삼았다. 이 같은 에너지 전환이 세계에 가져올 변화와 그 시장 기회를 살펴보도록 하자.


석탄을 위협하는 재생에너지의 가격 경쟁력

전 세계적으로 석탄의 수요가 감소하고 있으며 이로 인해 미국 최대 석탄 생산 기업 피바디 에너지 Peabody Energy 등 여러 대형 석탄 회사들이 파산하기에 이르렀다. 피바디 에너지의 파산은 환경보호의 강화와 저렴한 셰일 가스와의 경쟁, 중국의 석탄 수요 감소가 그 원인이라고 볼 수 있다. 그리고 재생에너지 가격의 하락 또한 석탄 산업 쇠퇴의 큰 원인을 차지한다.


재생에너지 프로젝트는 정부 보조금이나 시장 규제에 의존하지 않고 시장의 힘에 의해 주도되고 있기 때문에 재생에너지로 전환되는 추세는 장기적 성공의 열쇠가 될 것이다. 이를 잘 보여주는 것이 풍력발전의 원가다. 현재 풍력발전 원가는 1980년 이래 15분의 1로 감소했다. 일부 지역의 풍력발전 원가는 킬로와트시당 2~3센트에 불과한 반면 석탄발전 원가는 킬로와트시당 6센트에 달한다.


사실 풍력에너지보다 더 유망한 것이 태양에너지이다. 태양광의 발전 속도는 풍력에너지보다 더 빠르다. 1977년의 태양전지 가격은 와트당 77달러였으나 현재는 0.3달러까지 떨어졌다. 물론 태양광이 안정적인 국가 전력망으로서 기능하려면 여전히 규모적인 측면의 기술 발전이 필요하다. 그러나 태양광 패널의 가격은 더 많이 만들수록 더욱 저렴해지고 있다. 즉, 기술 혁신에 상관없이 규모의 효율성으로 인해 가격이 하락하고 있는 것이다. 또한 태양광과 풍력의 결합으로 밤과 낮이나 계절에 따른 비주기적 전력 생산 문제를 보완할 수 있다. 여기에 에너지를 몇 시간동안 저장할 수 있는 저렴한 배터리를 추가하게 되면 재생에너지가 더 많은 에너지를 제공할 수 있게 된다.


기후변화에 맞서는 주목할 만한 에너지 기업 9

탄소 배출을 억제하려는 현재의 노력들을 통해 인류가 치명적인 기후변화를 피할 수 있을지에 모두의 관심이 쏠려있다. 그에 따라 몇몇 억만장자들은 급진적인 새로운 에너지 기술에 10억 달러를 지원하기로 했다. 빌 게이츠가 설립한 '브레이크스루 에너지 벤처스'는 에너지 산업을 좌우하게 될 투자 펀드이다. 이 펀드는 제프 베조스, 리처드 브랜슨, 마이클 블룸버그, 마윈, 손정의와 같은 유명한 투자자들을 끌어들였고, 최근 자금을 지원받게 될 회사 중 일곱 개의 회사의 이름을 공개했다. 이름을 밝히지 않은 회사들도 있기 때문에 아래 회사 이름들은 브레이크 스루 에너지 벤처스가 투자하는 모든 회사의 명단은 아니다. 그러나 세계 최고의 거물 기업인들이 가장 주목하는 에너지 기술 기업들의 개요라고 할 수 있다.


커먼웰스 퓨전 시스템즈

핵융합에너지는 에너지 연구 분야에서 유니콘과 같은 존재다. 핵융합에너지는 오염이 전혀 없는 무한한 에너지원을 약속하곤 했지만 그게 언제 현실화될지 모른다는 게 문제였다. 그러나 MIT가 투자한 스타트업 커먼웰스 퓨전 시스템즈는 핵융합 사이즈를 획기적으로 줄일 수 있는 방법을 이용해 15년 이내에 핵융합발전소를 건설하고 가동할 것이라고 약속하고 있다. 이 회사는 토카막이라는 도넛 형태의 장치 내에 과열된 원자 입자의 플라스마를 투입시키기 위해 초전도 자석을 사용하는 방법을 연구하고 있다.


퍼보 에너지

기후변화 예방이라는 주제를 생각할 때 수압파쇄법(물, 화학제품, 모래 등을 혼합한 물질을 고압으로 분사해서 바위를 파쇄하여 석유와 가스를 분리해내는 공법)을 먼저 생각하지는 않을 것이다. 그러나 첨단 지열 시스템 스타트업인 퍼보 에너지는 석유 산업에서 사용되는 수압파쇄법 기술을 새로운 지열발전 에너지원으로 이용하고 있다. 이 회사는 혼합 매체 활성화 기술을 활용하여 기존의 지열발전소와 신규로 건설된 지열발전소의 에너지 생산량을 증가시키는 방법을 개발했다.


기존의 지열발전소는 자연적으로 발생된 지열과 물, 투과성 암석의 완벽한 조합이 필요하다. 그중 투과성 암석은 일반적으로 지열발전을 제한하는 요소이다. 그래서 고압의 물을 집어넣어 존재하는 균열층을 확대하여 투과성을 개선하는 방법을 사용하게 된다. 아직까지 아무도 이러한 아이디어를 상용화시키지 못했지만 퍼보 에너지에서는 석유 산업의 시추 기술을 이용하여 지열발전의 목표를 실현시켜나가고 있다.


퀀텀 스케이프

전기자동차는 운송 산업 분야에서 탄소 배출을 완전히 없애는 것을 가능하게 만든다. 그러나 현재의 배터리 기술로는 주행거리 측면에서 가솔린 엔진의 경쟁 상대가 되지 못하고 있다. 퀀텀 스케이프는 에너지 저장기술 개발 기업으로 전고체 배터리를 2025년까지 상용화할 계획이다. 이 회사의 기술은 표준 배터리의 액체 전해액을 전고체 배터리로 대체하여 에너지 밀도를 크게 늘리고 저장 용량을 증가시킬 수 있다. 폭스바겐 그룹은 이미 이 회사에 1억 달러의 자금을 지원했다.



15대 글로벌 도전 과제와 그 대안들

기후변화와 지속가능한 개발

나사에 따르면 세계 기온은 산업혁명 이전 대비 섭씨1도 이상 상승했고, 지금과 같은 추세라면 2040년에는 1.5도 상승에 이를 가능성이 매우 높으며 2100년까지 섭씨 2.8도~4.8도까지 높아질 수 있다고 추정한다. 해수면은 산업혁명 이래 20~22센티미터 높아졌다. 해수면은 매년 3.4밀리미터씩 높아지고 있으며, 21세기가 끝날 때쯤이면 바닷물의 산도가 산업혁명 이전 수준보다 150퍼센트 높아질 것으로 예상된다.


매년 공기 중으로 약 90억 메트릭톤의 탄소가 배출된다. 이 중 매년 자연이 격리시키는 양은 50억 메트릭톤 정도다. 따라서 그 이전 해에 존재하던 양에 40억 메트릭톤이 대기에 더해진다. 약 2억 5,200만 년 전 공기중 이산화탄소가 증가하면서 대양 조류가 변화했고 황화수소가 증가했으며 오존이 고갈됐다. 그로 인한 글로벌 온난화 때문에 페름기 멸종시기 동안 지구 생명체의 97퍼센트가 사라졌다. 늘어만 가는 온실가스 배출 흐름을 되돌리고, 이미 공기 중에 있는 온실가스도 줄이는 방법을 찾지 못한다면, 이런 일은 다시 일어날 수도 있다. 2050년까지 오늘날 75억 명에 달하는 세계 인구가 20억 명 더 증가하고, 글로벌 경제 규모는 세 배로 늘어날 것으로 예상되는 만큼, 온실가스의 증가를 되돌리려면 전례 없는 국제적 노력이 필요할 것이다.


전 지구적 문제인 기후변화를 해결하기 위해서는 보이콧과 제재, 그 외 다른 수단들을 통해 파리기후변화협약과 여러 국가들이 한 약속이 이행될 수 있도록 해야 한다. 또한 다른 국가들이 참여할 수 있는 미국과 중국의 '아폴로처럼'(1963년에 대부분의 사람들이 달 착륙이 불가능하다고 생각했던 것처럼, 기후변화와 관련해서도 미국과 중국이 10년 내에 온실가스 배출을 350피피엠으로 줄인다는 목표가 불가능하다고 본다는 점에서 이 프로젝트를 '아폴로처럼'이라고 부른다.-옮긴이) 연구개발 목표나 이를 달성하기 위한 '나사처럼' 연구개발 프로그램을 추진해야 한다. 한편 동물을 사육하지 않고 실험실 배양을 통해 고기, 우유, 가죽 및 다른 동물 제품을 직접 생산함으로써 에너지, 토양, 물, 의료비, 온실가스를 절감하는 방법도 있다. 이 외에도 해수 농업의 확대, 채식주의 권장도 한 방법이다. 삼림의 비율을 높이고 오래된 도시들을 에코-스마트 도시들로 바꿔야 하며 새롭게 도시를 조성하는 경우엔 에코-스마트 도시로 건설해야 한다. 화석연료에 대한 투자 중단, 배출권 거래 시스템의 도입, 탄소세 도입 등을 통해 화석연료를 재생에너지로 전환하기 위한 전 세계적인 움직임이 필요하다.


미래 연구와 의사결정의 질적 개선

어떻게 하면 전 세계적으로 이루어지는 의사결정의 질을 개선시킬 수 있을까? 미래 연구는 앞으로 일어날 가능성 높은 일들에 대한 가정을 체계적으로 탐색하고 예측하는 일이다. 그러나 미래 연구는 변화의 가속, 복잡성, 상호의존성 그리고 세계화로 인해 점점 더 어려워지고 있다. 그 외에도 점점 더 많은 인종과 문화가 정책 결정에 관련되면서 미래에 대한 불확실성과 다의성이 증가하고 있다. 인공지능, 빅데이터 분석, 시뮬레이션, 집단 지능 시스템, e-정부 시스템이 등장하면서 의사결정 지원과 예측 시스템이 끊임없이 진보하고 있는데도 불구하고, 의사결정권자들이 예측력 및 의사결정과 관련된 훈련을 받는 경우는 드물다.


2008년에 발생한 글로벌 금융 위기와 환경의 지속적인 악화, 커지는 소득 불균형 격차도 단기적이고 이기적인, 경제 중심의 의사결정에 그 책임이 있다고 볼 수 있다. 더 나은 미래로 이어질 수 있는 현재의 의사결정을 촉진하려면, 미래에 대한 장기적이면서도 글로벌하고, 다면적이며, 보편적인 관점이 필요하다. 그렇게 하려면 이들 목표를 연구의제 및 연구개발과 연결하기 위한 수단이 필요하다. 유엔의 '2030년을 위한 지속가능 개발 목표'는 이런 프레임워크의 많은 부분을 제공하지만 여전히 우리는 미래 기술 혁신을 가속화함으로써 얻을 수 있는 기회와 잠재적인 결과를 이해할 필요가 있다. 그 과정에서 국가의 예측력과 의사결정이 진보할 수 있을 것이다.


정부와 대기업들은 그들의 통제범위를 넘어서는 글로벌 변화를 고려해 결정을 내려야 하기에 전략 계획 수립에 기여할 수 있는 미래 전략 및 예측 부서를 만들어야 할 것이다. 핀란드는 1993년에 정부의 예측력과 의사결정을 돕기 위한 상설 조직으로 국회 미래 위원회를 설립했다. 핀란드처럼 의회 차원의 미래위원회를 상설 조직으로 만들고 국제적 전략의 일관성과 협력을 개선하기 위해 이들 정부 조직을 기업, 유엔, 학계의 미래 전략 조직들과 연계할 수 있다.


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