2023 10대 혁신기술 (MIT)

‘MIT 테크놀로지 리뷰’는 첨단 산업분야 분야에서 우리의 생활에 막대한 영향력을 발휘할

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‘10대 혁신기술(Breakthrough Technologies)’ 선정하였습니다.

 

 

제임스웹 우주망원경 (James Webb Space Telescope)

미국 항공우주국의 제임스웹우주망원경(JWST)은 매우 강력한 우주 망원경이었던 허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)보다 100배 우수한 성능 보유함.

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- JWST 반사경의 직경은 6.5m로 허블 망원경의 3배이고,  태양열과 빛으로부터 JWST를 보호하는 장막의 크기는 테니스 코트와 비슷

 

- JWST는 성간먼지(Interstellar dust)를 없애고 은하와 별 추적이 가능

 

- 천문학자는 JWST을 통해 빅뱅 이후 우주 최초의 별과 은하가 생겨난 과정을 알아내는 것이 최우선 목표

 

- 또한, 외계행성의 대기를 관찰하고 은하계의 구조를 확인하는 등 천문학의 여러 범위에서 있을 것으로 기대

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콜레스테롤 수치를 낮추는 CRISPR 기술 (CRISPR for high cholesterol)

유전자 편집 도구인 크리스퍼(CRISPR) 기술이 실험실을 벗어나 실제 치료 현장에 적용되고 있는 가운데 크리스퍼 기술을 활용한 현대인의 심각한 문제인 성인병, 고콜레스테롤 치료에 주목

- 크리스퍼 기술은 유전자를 잘라내는 효소 ‘크리스퍼’와 특정한 유전자에만 달라붙는 유전물질인 RNA(리보핵산)를 결합한 형태로 원하는 유전자를 마음대로 자르거나 붙일 수 있고 사람,동물, 식물에 활용 가능

 

- 2022년 크리스퍼 기술을 통해 뉴질랜드의 한 여성이 콜레스테롤 수치를 영구적으로 낮춘 사례 존재

 

- 이는 그동안 희귀 유전질환에 머물던 크리스퍼 기술의 적용 범위를 좀 더 일반적인 질환에까지 확대할 수 있다는

것으로 풀이

 

- 향후, 기존보다 발전한 크리스퍼 2.0, 크리스퍼 3.0 같은 새로운 기술이 등장하면 수많은 중증 질환과 고혈압 같은 질병을 더 안전하고 오류 없이 막을 수 있게 될 것으로 기대

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이미지를 생성하는 AI (AI that makes images)

간단한 문구만으로 정교한 이미지를 만드는 인공지능 모델이 등장 하면서 창의적이고 상업적인 도구로 진화

- 오픈에이아이의 달-리(DALL-E), 구글의 이마젠, 스테빌리티AI의 스테이블 디퓨전 등은 간단한 지시문구만 입력하면 몇 초 안에 그에 부합하는 이미지를 만들어 내는 AI 기술이 대세

 

- 이 중에서도 영국 스테빌리티AI(Stability AI)가 출시한 스테이블 디퓨전 (Stable Diffusion)은 몇 달 만에 수백만 명이 수천만 개의 이미지를 만들며 흥행

 

- 이미지를 생성하는 AI 기술로 기존 예술가는 격변의 흐름에 휩싸였고 인공지능이 개입하는 새로운 예술 영역이 자리를 잡아가고 있는 상황

 

- 특히, 이미지 생성 AI는 이미 포토샵 같은 상용 소프트웨어에 내장되기 시작한 만큼, 향후 영상을 생성하는 AI도 곧 범용화될 것으로 예상

 

- 이미 구글은 2021년 텍스트 명령을 받으면 고해상도 영상을 만들어내는 ‘이매젠 비디오’와 ‘페나키’ 모델을 공개하며 AI 기술 고도화

 

- 현재까지 공개된 인공지능 생성 비디오 클립의 길이는 몇 초에 불과 하지만 향후 대본을 컴퓨터에 입력하는 것만으로 영화를 만들 수 있을 것으로 기대

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주문형 장기이식 (Organs on demand)

동물 장기를 이식하는 것은 장기 부족 문제를 해결하는 하나의 유력한 대안으로 부상

- 전 세계에서 매년 약 13만을 대상으로 장기이식 수술이 진행되지만 이보다 많은 사람이 이식 대기자 명단에 오르지도 못하고 기다리다가 사망

 

- 돼지와 같은 동물 장기는 이를 해결할 수 있는 수단으로 오랜 기간 각광 받았으며 2022년 1월 57세의 미국 남성이 메릴랜드 대학에서 유전자 편집된 돼지 심장을 이식받은 뒤 두 달간 생존

 

- 우리의 인체는 외부에서 들어오는 모든 것을 해를 끼치는 존재로 인식 하고 공격하거나 거부하기 때문에 인체에 동물의 장기를 이식하기는 쉽지 않은 상황

 

- 이러한 상황을 이겨내기 위해 의학･바이오 분야에서는 인체에 더 적합한 장기를 생산하는 동물을 개발하거나, 3D 프린터를 이용해 장기를 찍어내거나 줄기세포를 배양해 직접 장기를 제작하는 등 크게 두 가지 방식으로 장기를 생산하려는 노력 가속

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원격의료를 통한 임신중절 (Abortion pills via telemedicine)

미국 대법원이 낙태가 헌법상의 권리가 아니라고 판결이 내려지면서 약물을 통한 임신중절 보편화

- 앞서 2021년 미국 식품의약국(FDA)은 코로나19 팬데믹 시기를 감안해 임신중절할 수 있는 두 가지 알약의 원격처방을 영구적으로 허용

 

- 그로부터 6개월 후, 미국 연방 대법원은 임신중절이 더 이상 헌법상의 권리가 아니라는 취지의 판결을 내리면서 임신중절용 의약품에 대한 관심과 수요가 급증

 

- 슈와, 저스트 더 필, 헤이 제인 등 글로벌 스타트업은 영상 통화, 문자 또는 앱을 통해 의료진과 상담하여 의료진이 임신중절용 의약품을 처방해 주면 의약품을 배송해주는 플랫폼을 개발하여 서비스를 제공

 

- 미국은 낙태 허용 여부를 각 주의 법으로 규정하고 있는 만큼, 금지된 주에서 대체 주소를 제공하는 스타트업도 대거 등장

 

- 미국 법무부는 임신중절 약물이 낙태를 금지한 주에 배송해도 우체국 직원에게 책임을 물을 수 없다는 법리 검토 결과를 발표하는 등 임신 중절 의약품 플랫폼 업체 적극 옹호

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개방형 표준의 반도체 칩 설계 (A chip design that changes everything)

리스크 파이브(RISC-V)라는 개방형 표준으로 인해 컴퓨터 칩의 트렌드가 바뀔 전망

- 컴퓨터나 노트북을 만들려면 인텔(Intel)이나 암(Arm)이 출시한 기성품 반도체 칩을 구입하거나, 별도 주문을 통해 맞춤형 반도체 칩을 구매 해야하지만, RISC-V는 시스템반도체 설계에 필수적인 CPU 구조 등을 오픈소스로 공개하여 누구나 무료로 이용 가능한 점이 특징

 

- 기업과 학술기관 등 전 세계적으로 3,100명의 회원이 RISC-V 인터 내셔널을 통해 이러한 표준 협력 논의･개발 중 - 이러한 표준으로 만들어진 RISC-V칩은 이어폰, 하드디스크 드라이브, AI프로세서 등에 활용되고 있는 것으로 파악 - 현재, 글로벌 반도체 기업은 데이터 센터와 우주선에 사용되는 RISC-V 설계 작업을 진행 중 - 향후 몇 년 안에 RISC-V 기반의 반도체 칩을 어디서든 쉽게 찾아볼 수 있을 것으로 예측

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고대 유전자의 분석 (Ancient DNA analysis)

손상된 DNA를 상용화된 유전자 서열 분석기로 해독할 수 있는 새로운 방법이 등장하면서 고대 DNA 연구가 크게 활성화

- 과학자들은 이제 치아나 뼈가 없어도 소변이 포함된 흙에서 DNA의 미세한 흔적 분석이 가능

 

- 고대 DNA 분석을 통해 현생 인류의 유전자 일부에 네안데르탈인 유전자가 존재한다는 사실을 밝혀냈으며 멸종된 고대인간 호모 루조 넨시스와 데니소바인도 발굴

 

- 특히, 고대 DNA에서 흑사병에서 생존할 가능성을 40% 더 높이는 돌연 변이를 확인한 만큼 고대 DNA 분석을 통해 현대인의 건강 문제를 해결하는 데 도움을 줄 것으로 기대

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배터리 재활용 (Battery recycling)

배터리에 들어가는 핵심 금속 소재를 회수하는 새로운 재활용 방법이 실용화된다면 전기차 가격은 낮아질 것으로 예상

- 전기차 수요가 크게 늘어나면서 배터리 소재 공급이 현안으로 부상하고 있는 가운데 리튬이온 배터리 수요는 2050년까지 20배 늘어날 것으로 전망

 

- 폐배터리를 처리하는 기존의 재활용 방식은 금속 소재를 개별적으로 분류하여 안정적으로 회수하기가 어려워 경제적이지 못했으나, 최근 재활용 업계가 폐배터리로부터 효과적으로 금속 소재를 용해시키고 개별 금속으로 분리하는 새로운 방식을 도입하면서 재활용 기술이 진보

 

- 배터리 재활용 시설에서는 코발트를 거의 모두 회수할 수 있고, 리튬은 80% 이상 회수할 수 있으며 알루미늄･구리･흑연도 점차 회수율이 높아지고 있는 상황 - 배터리 재활용으로 세계가 기후 목표를 달성하는 데 도움이 될 것으로 기대

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자동차 산업의 주류가 된 전기차 (The inevitable EV)

전기차 판매량이 급증하면서 자동차 산업의 양상 변화

- 세계적으로 온실가스 규제 강화 등 환경문제에 대한 관심이 커지고 기존 내연기관차 중심에서 전기차 등 친환경차로의 전환이 급격하게 이뤄 지면서 자동차 산업 환경도 빠르게 변화

 

- 국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면, 2022년 세계 신차 판매량에서 탄소배출이 없는(emissions- free) 승용차 및 트럭의 비중은 13%에 이를 것으로 전망 - 2030년 말에는 약 30% 수준까지 차지할 것으로 예측

 

- 글로벌 주요국이 전기차 시대로 전환을 위해 전기차 구매보조금을 지급하는 등 전기차 지원정책이 활발해진 점이 전기차 시장이 활기를 일으키는 주효한 이유로 분석 ⦁(미국) 캘리포니아 주와 뉴욕 주는 2035년까지 모든 승용차, 트럭, SUV를 탄소배출이 없는 자동차로 전환하도록 요구 (중국) 신에너지차 구입 보조금 2022년 12월 31일 전면 종료했지만 지방정부차원에서의 전기차 보급 지원정책은 유지 등

 

- 자동차 업계는 정부의 규제에 따라 향상된 성능을 갖춘 전기차를 선보이고 있는 상황이지만, 전기차는 비슷한 사양의 내연기관 차량에 비해 여전히 비싼 상황이며 급증하는 전기차 수요를 감당할 만큼 충전소가 빠르게 늘지 않고 있어 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있다고 지적

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군사용 드론의 대중화 (Mass-market military drones)

미국 첨단 정밀타격 항공기가 지배해 왔던 드론 전쟁이 중국･이란･터키 등에서 만든 저가형 드론으로 양상 변화

- 프레데터(Predator), 리퍼(Reaper) 같은 미국의 첨단 정밀 타격 드론은 전쟁의 형태를 변화

 

- 최근 중국･이란･터키 등에서 만든 저가형 드론이 전투 현장의 새롭게 등장하면서 러시아의 우크라이나 침공에서 새로운 방향이 펼쳐지고 있는 상황

 

- 러시아가 키예프 공격 때 사용한 3만 달러 상당의 이란산 샤헤드 드론은 장거리 비행이 가능

 

- 특히, 튀르키예의 바이카르가 생산한 500만 달러 상당의 바이락타르 TB2는 27시간 동안 비행할 수 있고 통신 범위도 186마일에 이르며 카메라를 장착하면 지상 기지와 영상을 공유하며 표적을 공격

 

- 군사용 드론이 대중화되면서 전술적 이점을 주는 것은 분명하지만, 민간인에게 더욱 큰 피해를 입힌다고 설명