세계경제포럼(WEF)에서 전세계 과학자와 연구자들을 대상으로 한 설문조사를 통해 경제·사회에 지대한 영향을 미칠 것으로 전망하는 10대 첨단 미래 기술을 선정해 최근 발표했다.

전세계 연구기관 및 대학 네트워크를 통해 29여개국 300여개 이상의 유효한 기술 후보 접수됐으며, 70여개의 후보군 가운데 △참신성 △적용성 △투자관심도 △성능 등의 기준에 따라 올해의 최종 상위 10대 신흥기술을 선정했다.

상위 10대 발견 가운데 IT 기술에 속하는 기술에는 △AI △사이버 보안 △통신 △메타버스 분야가 있다. 이 기술들이 어떤 관점에서 신흥 기술로 과학자와 연구자들의 주목을 받았는지 살펴봤다.

■ 과학적 발견을 위한 AI

지난 몇 년간 과학 연구에서 AI의 사용이 증가하고 있다. 최신 AI 방법론에 입각한 새로운 연구방식은 새로운 지식을 발견하고 과학을 발전 시키는 데 AI 주도가 더욱 강화될 것으로 과학자들은 입을 모은다.

미국 과학기술자문위원회 보고서에는 ‘AI는 모든 과학 분야와 과학의 연구 방식을 여러 측면에서 변화시킬 잠재력이 있다’고 평가했다. WEF 보고서에서는 △AI챗봇을 통한 브레인스토밍 △과학 데이터 분석을 위한 AI 모델 △딥러닝을 활용한 발견 △AI와 로봇공학 실험실 기반 연구 가속화 등 딥러닝 및 생성형 AI 등장으로 과학적 발견에 큰 변화가 있음을 시사했다.

KAIST 명예교수이자 애리조나 주립대 사회혁신 미래학교 교수인 앤드류 메이나드(Andrew Maynard)는 “범용 AI가 향후 몇 년 안에 과학적 발견 프로세스의 모든 부분을 혁신할 것으로 예측한다”고 말했다.  

2021년부터 2023년까지 상위 투자국에는 △미국(740억불) △중국(190억불) △인도(58억불) △영국(52억불) △독일(25억불) 등이 이름 올렸으며, 인터넷과 소프트웨어, 헬스케어 산업 등에서 해당 기술을 주도하는 영역인 것으로 나타났다.

■ 개인정보 보호 강화 기술 

개인정보 보호를 강화하는 기술은 민감 데이터의 공유와 사용을 가능케 한다. 최근 개인 정보 보안과 데이터 주권에 대한 우려는 유용 데이터의 공유와 사용을 저해하는 요소로 작용한다.

이는 AI 혁신의 영향으로 민감 데이터 세트의 패턴과 추세를 복제하지만 개인과 단체, 정부에 피해를 끼칠 수 있는 특정 정보는 포함하지 않는 방식들이 연구되고 있다.

WEF 보고서는 ‘AI 발전으로 데이터 가치가 변화함에 따라 합성 데이터 생성과 동형 암호화 기술 등이 데이터 공유 및 액세스를 가능하게 할 것으로 예상된다’면서 ‘권리와 안전을 침해하지 않는 액세스는 질병 탐지, 치료 및 예방 분야의 발전을 가속화하는 데 유망한 것으로 나타났다’고 분석했다. 다만 합성 데이터 및 동형 암호화의 한계로 △엣지 케이스 대응 미흡 △민감 데이터 추론 및 재구성 위험 등이 포함된다고 밝혔다.

주요 투자국은 △미국(46억불) △중국(16억불) △네덜란드(12억불) △영국(9억불) 순으로 나타나며, 인터넷과 소프트웨어, 전자 산업에서 기술을 주도하고 있는 것으로 나타났다.

■ 차세대 통신 분야 3대 신흥 기술

WEF 상위 10대 신흥 기술 목록에는 통신 관련 기술만 3개가 이름을 올렸다. △재구성 가능한 지능형 표면(RIS) △고고도 통신 시스템(HAPS) △센싱-통신 결합 기술(ISAC)이 있으며, 차세대 6G 통신에 향후 활용될 것으로 전망되는 기술이다.

먼저 RIS 기술은 안테나 표면에 수천 개의 작은 안테나 또는 메타물질로 구성하며, 안테나 표면의 반사, 투과, 회절, 산란, 흡수 등 전자기적 특성을 활용해 신호 확산을 효과적으로 제어하는 6G 기술 요소 중 하나이다. 전자파의 정밀한 초점 제어를 가능하게 해 간섭과 전송 전력의 필요성을 저감한다.  

RIS는 기대 애플리케이션에는 IoT 디바이스에서 최소 전력으로 데이터 전송을 지원하며, 차량과 인프라 간 통신과 안전성 강화, 스마트 팩토리의 맞춤형 전파 환경 보장 등이 가능하다. 투자 규모 면에서 △미국(430억불) △중국(180억불) △영국(51억불) 순으로 나타났다.

HAPS는 지구에서 약 20km 위의 성층권 고도에서 운영되는 통신 인프라로 해상과 상공 지역뿐만 아니라 정글, 고산, 사막 등 오지까지 통신망을 확장할 수 있는 비교적 간단한 방법으로 주목 받고 있다. 일반적으로 풍선, 비행선 또는 고정익 항공기 형태로 플랫폼을 제공한다.

WEF 보고서는 HAPS가 상업적 및 실제적 배치가 경제적 실행 가능성에 도달했다고 평가하며, 에어버스, 보잉, 스트라토버스 등 항공사들이 통신사와 협력해 관련 시장에 뛰어들고 있는 것으로 포착된다. 시장 규모는 지난해 7억8,330만달러로 평가되며 매년 10% 이상의 성장률이 예상된다. 독일이 6억불로 가장 큰 규모 투자액을 보이며, 뒤이어 미국, 영국, 프랑스 순으로 나타난다.

ISAC는 6G 통신에서 센싱과 결합한 서비스 기술로 WEF는 수십년간 센싱과 통신 장치가 별도로 개발되면서 중복되는 기능의 장치가 과잉 생산되는 비효율이 발생해왔다고 설명했다. 이에 ISAC는 비용 최적화를 넘어서 새로운 애플리케이션을 가능케 하는 것으로 기대된다.

ISAC은 무선 네트워크가 환경을 인식해 위치 파악, 환경 매핑, 인프라 모니터링 등을 수행하며, 여기에는 데이터 분석을 통해 공기 및 수질, 토양 수분 및 기상 조건을 모니터링하는 기능까지 포함된다. 커넥티드카에서부터 디지털 헬스케어에 이르기까지 다양한 산업에서 채택이 기대되는 기술이다.

ISAC의 주요 투자국은 △미국(52억불) △네덜란드(12억불) △중국(6억불) △이스라엘(5억불) 순으로 나타났다.

■ 메타버스의 유망 활용처, 건설 산업

건설업에서의 몰입형 기술은 건축 설계사와 건설 전문가 간의 소통 방식에 변화를 야기하고 있다. 디지털 세계-물리 세계 간 차이를 파악하고 일치성을 높이는 작업을 몰입형 기술을 통해 향상 시킬 수 있는 것이다.

보고서는 ‘몰입형 디자인 경험이 가설 테스트하고, 잠재적 오류를 식별하며, 건설 전 솔루션을 제공해 건설 중 발생할 수 있는 문제를 예상하는 데 도움이 된다’고 설명했다. 

디지털 트윈은 도시 개발 프로젝트에서 효과적으로 사용될 수 있으며, 메타버스 기술은 건축·건설 엔지니어링의 교육 환경 제공과 유지 관리 및 검사 효율성 제고 등의 이점을 가져올 것으로 전망했다.

이 기술의 주요 투자국은 △미국(210억불) △중국(20억불) △캐나다(8억불) 순으로 나타났다.