세계 경제포럼(WEF)과 Frontier 향후 3~5년 내에 영향을 미칠 10대 신흥 기술

세계경제포럼(WEF)은 과학 저널 출판사인 프론티어(Frontier)와 함께 향후 3~5년 안에 전 세계에 영향을 미칠 10대 신흥기술 보고서를 발표했다.

·  Artificial Intelligence –Facilitated Healthcare (인공지능 기반 헬스케어)

COVID-19 판데믹으로 전 세계 공중 보건 시스템의 취약성이 명확히 드러났다. 

그로 인해 인공지능과 머신러닝이 의료에 통합되는 추세가 가속화되고 있다.

이 기술들은 미래의 의료 위기를 예측하고 효과적으로 해결하며 의료 대기 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

인공지능 기반 의료는 시스템이 불충분한 개발도상국에 특히 도움이 될 수 있다.

따라서 향후 몇 년 동안 인공지능 기반 의료 솔루션은 점점 더 널리 확대될 것이다.

한편, 데이터 개인 정보 보호 문제, 공적 수용의 불확실성과 환자 컴플라이언스 같은 문제를 해결해야 한다.

방대한 개인 정보를 위임받는 시스템이라서 윤리를 다루는 프레임워크 또한 신중하게 만들어져야 한다.

·  Generative Artificial Intelligence (생성형 인공지능)

생성 인공지능은 사람의 두뇌로 생각하는 통찰 방법과 복잡한 알고리즘을 사용해 데이터의 패턴을 학습함으로써 새롭고 독창적인 콘텐츠를 제작할 수 있다.

콘텐츠는 텍스트, 코드, 이미지, 소리로 만들어지고 있지만, 제약 디자인, 건축, 그리고 공학을 포함하여 점점 더 광범위하고 다양한 목적에 적용될 것이다.

물론 이와 관련된 윤리적 문제를 비롯한 과제가 해결되어야 할 것이다.

- 기본 인공지능 시스템에 대한 편향 완화 

- 책임 있는 사용 보장 

- 사용 보장을 위한 교육 자료 배치

생성 인공지능에 대한 기본적이고 필요한 관리와 통제가 자리 잡을 때 창조성을 높이고 전통적 사고에서 자유로운 답을 얻을 수 있을 것이다.

· Metaverse for Mental Health (멘탈 헬스 메타버스)

세계보건기구(WHO)에 의하면 2007년~`17년에 전 세계적으로 정신 건강 문제로 약물 오사용이 13% 증가했으며,

코로나19로 인해 전 세계적으로 불안과 우울증 발병률이 25% 증가하였다.

 과도한 스크린 노출 시간과 소셜 미디어 사용으로 심리적 행복감이 감소될 수 있지만, 메타버스의 가상 공유공간에서

책임 있는 이용은 실제로 정신 건강에 도움이 될 수 있다. 

인터넷상의 새로운 몰입형 상호작용은 다양한 측면에서 정신 건강 관리를 지원할 가능성이 있다. 

예를 들면 현재 치료 목적으로 게임 플랫폼과 전극이 있는 헤드셋과 같은 비침습 기술이 연구되고 있다.

· Designer Phages

Phage는 특정 유형의 박테리아를 선택적으로 공격할 수 있는 바이러스로, 인간 건강에 매우 중요한 역할을

하는 인체 내 외부에 살고 있는 미생물로 인간의 "마이크로바이옴"을 조작하기 위해 전략적으로 사용될 수 있다.

 합성 생물학자들은 실험실 툴을 사용하여 Phage를 재프로그래밍하여 개별 박테리아 종을 대상으로 치료용 분자를

생성하거나 특정 약물에 민감해지도록 유도할 수 있다.

이러한 Designer Phages는 마이크로바이옴 관련 질병을 치료하고 농업 생산성을 높일 수 있는 잠재력과 가능성이 있다.

초기 연구 결과가 유망하다. 엔지니어링된 Phages 임상 테스트를 위한 벤처 캐피털 투자가 상당한 금액 유치되었다.

인간과 동물, 식물의 건강을 증진시키는 데 강력한 도구로 활용될 가능성이 있다.

· Sustainable Computing (지속 가능 컴퓨팅)

데이터 센터의 전력 소비가 전 세계적으로 약 1%를 차지하고 있어 점점 나빠지고 있는 환경 위기에 영향을 미치고 있다. 

이러한 기후 위기 속에서 지금 지속 가능 에너지 사용을 촉진하는 혁신적 컴퓨팅 솔루션이 개발되고 있다.

액체 냉각 시스템과 과잉 열 사용 용도 변경 등 다양한 에너지 효율 기술이 이러한 노력을 돕고 있다.

궁극적으로 순 제로 에너지 데이터 센터를 달성하려면 전력 생산, 저장 및 관리 기술을 통합하고 공동 설계하는 아주 창의적인 접근 방식이 필요하다.

· Wearable Plant Sensors (웨어러블 식물 센서)

UN 식량농업기구에 따르면 2050년까지 증가하는 세계 인구의 식량문제를 해결하기 위해서는 식량 생산량이 70% 증가해야 한다.

따라서 농업 혁신은 매우 중요하다. 최근 농작물 모니터링 기술의 발전으로 센서가 장착된 트랙터와 위성 데이터를 사용하여 농작물

생산 효율성을 높이는 데 큰 도움이 되고 있다. 웨어러블 식물 센서는 농작물에 센서를 부착하여 온도, 습도, 수분 및 영양소 수준을

지속적으로 모니터링 할 수 있는 작은 장치이다. 이 실시간 데이터를 기반으로 수확량을 최적화하고, 폐기물을 줄이며, 질병의 초기

징후를 탐지하여 환경의 영향을 최소화할 수 있다. 아직 해결 과제가 남아 있지만 웨어러블 식물 센서는 농작물 생산과 관리에

혁신을 일으킬 수 있는 기술이다.

· Flexible Batteries (플렉서블 전지)

가볍고 구부릴 수 있는 재료로 만들어진 플렉서블 전지는 매우 빠른 속도로 관심이 높아지고 있다. 

웨어러블 의료 기기와 센서, 플렉서블 디스플레이, 스마트워치, 그리고 섬유 기반 전자 제품에 이르기까지 사용처가 확대되고 있다.

플렉서블 전지는 충전식이고 구부리고, 비틀고, 늘릴 수 있는 리튬-이온 또는 아연-탄소 시스템 기술이다. 

세계적으로 플렉서블 전지 시장은 웨어러블 기기뿐만 아니라 소형화와 탄성에 대한 수요를 충족시키며 빠르게 확장될 것으로 예상된다.

추가적인 기술 발전과 혁신이 아직 남아 있지만 몇몇 회사들은 이미 관련 기술을 개발하여 상업화하고 있다.

· Spatial Omics

Spatial omics는 고급 이미징 기술과 DNA 시퀀싱을 결합하여 분자 수준의 생물학적 프로세스를 맵핑하는 기술이다. 

이 신흥 기술은 이전에 관찰되지 않았던 세포 구조와 생물학적 이벤트를 시각화할 수 있어

다양한 종의 분자 수준급 "세포 지도"를 개발하는 데 사용될 수 있다.

Spatial omics는 치료, 발견, 특성화, 그리고 감염성 질환의 연구에 도움이 된다. 

Spatial omics 솔루션 시장은 성장하고 있으나 데이터 수집, 처리, 저장 및 표준화된 리포팅과 관련된

기술적인 문제들을 해결해야 전체 잠재력이 발휘될 수 있다.

궁극적으로 우리의 생물학적 시스템에 대한 이해와 혁신이 깊어질 것이다.

· Flexible Neural Electronics

뇌-기계 인터페이스 (BMI)는 뇌에서 전기적인 신호를 포착하는 센서를 사용하여 기계를 제어한다.

BMI와 일부 유사한 시스템이 간질 치료와 일부 보조 장치에서 사용되고 있지만, 전통적인 프로브는 불편을 야기하고 신호 정확성이 낮을 수 있다.

그러나 최근에 연구자들이 뇌에 맞게 유연한 BMI를 개발했다. 

이것으로 뇌 질환에 대한 이해를 깊이 하고 보조 장치를 보다 더 효과적으로 제어할 수 있으며 뇌 모니터링 장치 및 뇌 스텐트 개발을 촉진할 수 있다. 

미래에 기술 발전으로 결국 인간과 인공지능 사이의 인터페이스로 이어질 수 있으나. 먼저 윤리적 문제의 선제적 해결을 고려해야 한다.

· Sustainable Aviation Fuel

현재 상당한 탄소를 배출하고 있는 분야가 항공 산업이다. 이는 전 세계적으로 탄소 배출량의 2%~3%를 차지하고 있다.

지속가능 항공 연료를 생물과 비생물학적 자원에서 얻을 수 있는데 2050년까지 탄소 순

배출 제로를 달성하기 위해 항공 산업이 추진하고 있는 여러 전략 중 하나이다.

현재 지속가능한 항공 연료는 전 세계 제트 연료 수요의 1% 미만에 불과하다. 

항공사와 제조기업 그리고 연료 회사들이 새로운 지속가능 연료를 만들기 위해 노력하고 있다.

미국 시험 재료 협회는 기존 제트 연료와 혼합할 수 있는 연료 9종을 승인했으며 새로운 버전도 개발되고 있다. 

참조 | https://intelligence.weforum.org/collection/d9d9d6c6-6c3c-4b0c-8d9d-5d4f6f9f6e6e