MIT가 짚은 2020 혁신 트렌드…현재 방향성은?

2020.06.11 13:52:56

 

'세계 최고의 공대인 MIT(매사추세츠 공과 대학)는 매년 우리 삶에 지대한 영향을 미칠 열 가지 혁신기술을 발표합니다. 올 2월 말에는 MIT 테크놀로지 리뷰라는 자체 잡지에서 '2020년 10대 혁신기술(10 Breakthrough Technologies 2020)'을 다뤘고요. 국지적인 범주가 아니라 전 세계에서 연구되는 동시에 5년 이내 실생활에서 접할 수 있을 기술을 나열했습니다. 벌써 올해의 반을 지나는 시점이라 예측이 얼마나 근접했는지 간략하게 요점만 살펴봤습니다.'

 

 

◇항노화 약물(Anti-aging drugs)

 

그나마 실현 가능한 현대판 불로초라고 볼 수 있겠네요. 인간을 주어진 수명보다 더 오래 살게 하지는 못하더라도 노화 과정 지연이나 회복을 통한 특정 질병의 치료가 목표입니다. 노화세포제거제로 통칭하는데 체내에 쌓이는 노화세포들을 없애준다고 합니다. 작년 6월 미국 샌프란시스코에 본거지를 둔 유니티 바이오테크놀로지(Unity Biotechnology)라는 업체가 무릎 뼈관절염 환자에 대한 항노화 약물의 1차 임상시험 결과를 내놓기도 했고요. 올 하반기에는 눈, 폐 질환 대응을 비롯한 다수의 임상시험 결과를 발표한다고 하네요. 아울러 지난해 바이오테크 스타트업 알카헤스트(Alkahest)는 젊은이 혈액 성분을 환자에게 주사하는 등 알츠하이머병 치료를 도모하고 있습니다. 같은 해 12월 드렉셀 대학교(Drexel University) 의과대학 연구진은 면역억제약물 라파마이신(rapamycin)이 함유된 크림을 피부에 도포하는 등 노화 지연 임상시험을 했고요.  

◇개인맞춤형 특화의약품(Hyper-personalized medicine)

 

전례를 찾기 힘들 만큼 희귀한 유전병에 맞선 초특화 개인맞춤의약. 특정 DNA 오류 탓에 발생한 희귀 유전병을 치료하기 위한 기술로 유전자 교체 및 편집을 하게 되면 완치는 아니더라도 안정적 유지 및 호전은 가능하다고 합니다. 여기서 안티센스(anti-sense) 기술을 언급할 수 있겠네요. 안티센스는 오류가 생긴 DNA에서 전사된 RNA와 이중가닥을 형성할 수 있는 RNA입니다. 이 이중가닥 mRNA는 유전병의 원인인 단백질을 생성하지 않는다고 하네요. 아쉽게도 6월 현재까지도 치료 사례가 극히 드물고요. 한 명 내지는 몇 명의 특정 환자를 위한 약품 개발과 생산까지는 금전적인 부담이 큰 게 가장 큰 문제라고 합니다. 

 

 

◇디지털 화폐(Digital money)

 

가상화폐와는 별개로 작년 6월 페이스북이 리브라(Libra)라는 글로벌 디지털 통화를 공개했습니다. 며칠 지나지 않아 중국인민은행 한 관리가 이에 상응하는 중국 디지털 통화 개발 소식을 알렸고요. 중국 고위급 간부들이 달러에 이어 리브라까지 경계한다는 의미이기도 합니다. G2의 힘겨루기 과제에 디지털 화폐까지 포함된 거죠.

 

 

◇꼬마 인공지능(Tiny AI)

 

AI는 더 강력한 알고리즘을 짜내기 위한 대용량의 자료 처리를 위해 클라우드서비스도 같이 사용 중입니다. 여기서 발생하는 문제가 탄소 배출, AI 응용프로그램 속도 및 비밀유지 제한 등인데 대응책이 바로 역방향에 있는 꼬마(아주 작다고 표현해도 충분하지만 귀여운 척하려고 일부러 꼬마로 의역했습니다) 인공지능입니다. 기존 딥러닝 모델의 규모를 줄이면서도 성능은 그대로인 새 알고리즘을 개발 중인데 AI 칩 기술 발전으로 집약된 공간에 계산능력을 갖출 수 있게 됐다고 합니다. 훨씬 적은 양의 에너지로 AI의 훈련 및 학습이 가능하면서 국지적인 만큼 사적인 정보까지 보호할 수 있고요. 우리가 스마트폰에서 사용하는 빅스비, 구글 어시스턴트, 시리 등이 여기 해당합니다. 이 외에 IBM과 아마존도 관련 개발자 플랫폼을 제공하고 있다네요. 딥러닝 모델에 접속할 때 필요한 때만 클라우드에 접속해 성능 극대화를 꾀하는데 모바일 기반 의료영상 분석기기나 자율주행차 등에도 필수적으로 적용되겠네요.

◇인공지능 검출분자(AI-discovered molecules) 

 

아이언맨2에서 토니 스타크는 자신의 목숨을 위협하는 에너지원인 팔라듐의 대체물질을 찾아냅니다. 마찬가지로 과학자들은 지구상에 알려지지 않은 물질을 찾아내고자 인공지능(AI)을 사용하기도 합니다. 분자의 우주 세계 크기는 태양계의 전체 원자 수보다 많아 사실상 무한한 화학적 가능성을 갖고 있다네요. AI가 기존 분자 및 특성에 대한 많은 자료를 탐색해 가능성을 발굴하는데 중추적 역할을 하고요. 작년 9월 홍콩의 인실리코 메디슨(Insilico Medicine)과 토론토대학교(University of Toronto) 공동연구팀이 AI 알고리즘 덕에 몇몇 신약 후보물질을 합성했다고 합니다. 이세돌과 붙은 알파고류(類) 컴퓨터의 딥 러닝과 생성모델 기술을 활용해 연구진이 원하는 3만 개의 새 분자를 찾아 시험할 분자 6개를 선정한 후 특히 활성이 뛰어난 분자 하나를 추렸다는데 동물시험 결과 가능성이 입증됐다는 얘기가 들리네요. 

 

 

◇기후변화 속성(Climate change attribution)

 

지난해 9월 열대성 폭풍 이멜다가 휴스턴 전역에 홍수를 부른 지 열흘 후 신속대응연구팀은 이 저기압이 기후변화 속성 탓에 발생했다는 내용의 리포트를 내놨습니다. 세계날씨속성(World Weather Attribution)이라는 명칭의 단체는 세계 각지의 기후변화 유무를 컴퓨터 시뮬레이션으로 비교해 폭풍 강도와 횟수를 비교하기도 했고요. 지난 몇 년간 측정 도구와 기술이 급속하게 개선돼 기상학자들의 연구는 더욱 설득력을 갖추게 됐습니다. 장기간 쌓인 위성 자료와 향상된 고해상도 시뮬레이션은 지구온난화의 위험성을 뒷받침하는 근거가 됐고요. 예상 홍수량과 폭염 온도 등 지구온난화가 부를 위험에 대비할 수 있는 연구가 계속 되고 있습니다. 

◇위성들이 만든 별자리(Satellite mega-constellations)

 

얼마 전 엘론 머스크의 우주탐사기업 스페이스X가 사상 첫 민간 유인 우주선 '크루 드래곤'을 국제우주정거장(ISS)에 성공적으로 안착시켰습니다. 지금 기술로도 셀 수 없이 많은 위성을 우주로 발사해 인터넷 광대역 망을 구축할 수 있고요. 우주왕복선시대에는 인공위성 한 대의 발사 비용이 1파운드(약 450그램) 당 2만4800달러였지만 스페이스X 팔콘 Falcon 9의 경우 같은 무게 당 약 1240달러에 그칩니다. 스페이스X는 작년 120대의 위성을 발사한데 이어 올해는 갑절 이상의 위성 발사 계획을 세웠죠. 통신업체 원웹(OneWeb)도 하반기에 30대 이상의 위성을 쏘아 올릴 거라네요. 이렇게 위성들로 별자리를 만들면 전 세계 각지의 빈민들도 인터넷 이용이 자유로워질 테고요. 다만 문제는 천문학을 연구할 때 위성이 방해가 될 수 있다는 거죠. 우주 잔해물도 문제가 되고요. 

 

 

◇양자 우월(Quantum supremacy)

 

양자 컴퓨터는 현존 컴퓨터와는 차별화된 방식으로 데이터를 저장 및 처리합니다. 구글은 지난 몇 년간 양자 컴퓨터를 작동시켰지만 특정 조건에서만 기존 컴퓨터보다 우수했다면서 작년 10월 '양자 우월'을 처음 입증했다고 발표하기도 했습니다. 53큐빗의 양자 컴퓨터가 3분간 계산해 답을 도출한 문제를 세계 최고 용량의 슈퍼컴퓨터가 풀면 1만 년에서 1억5000만 년이 걸린다는 게 구글의 제언이고요. 참고로 큐빗(qubit)은 양자컴퓨팅의 정보처리 최소 단위입니다. 이런 구글 측의 주장에 IBM은 기껏 수천 배 정도 차이가 나는 것만으로도 충분히 획기적이라고 코웃음을 쳤지만요. 아울러 고용량 큐빗의 양자 컴퓨터를 만들려면 양자 상태를 유지하는 게 관건인데 구글 기술자들도 적정 용량의 기계를 만드는 것에 대한 어떤 확신도 하지 못하는 상황이라고 합니다.

◇해킹 불가 인터넷(Unhackable internet)

 

현재 네덜란드 델프트 공과대학교 연구팀이 이 나라 주요 4개 도시를 잇는 양자 인터넷 네트워크를 구축 중인데 올해 내로 완성할 수 있는 곳은 델프트와 헤이그 사이랍니다. 양자물리학에 기반을 둔 인터넷인데 양자가 손상되지 않는 이상 누구도 해킹을 할 수 없다고 하네요. 원자 입자들의 양자 움직임이 양자 얽힘에 따라 결정된다는 데 근거를 둔 양자 인터넷 기술은 얽힌 입자를 만들기도 어렵고, 장거리 전송은 더 까다롭다고 합니다. 그런데 델프트 연구팀이 얽힌 양자를 1.5km 이상 장거리로 전송하는데 성공한 거죠. 장거리 전송에 필요한 최초의 양자 반복기는 5~6년 내 완성 가능하다고 합니다.
 

 

 

◇차별적 개인정보(Differential privacy)

 

인구 통계 자료는 법안 제안 및 연구 수행 시 활용되는데 이 데이터는 누구에게도 공개할 수 없도록 법제화돼있습니다. 이런 가운데 인구자료가 다른 공공 통계와 합쳐져 사용될 때 익명을 해제할 수 있는데 이때 자료에 일부러 혼선을 줍니다. 이렇게 하면 나이와 인종에 혼동이 생기지만 이를 총 수에 맞춰 개괄적인 정보로 사용하는 거죠. 자료에 혼선을 줘서 정보를 보호하는 겁니다. 이를 차별적 개인정보 기술이라고 하는데 애플과 페이스북은 이렇게 특정 사용자의 신원 확인 없이 집계자료를 수집합니다. 혼선의 범위와 맞물린 큰 오류만 없다면 정보보호에 이점이 있는 만큼 캐나다, 영국도 사용을 검토 중이라네요. 

 

 

/이슈에디코 김지윤 기자/

 

 



김지윤 기자 softlywhite@issueedico.co.kr
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