서울대 공대 전기정보공학부와 컴퓨터공학부 교수, 동문, 학생들 선정
우리나라를 견인해 온 10대 기술도 발표, 미래 이끌 7대 기술 강연 진행

서울대 공대 전기정보공학부와 컴퓨터공학부에서 개교 70주년을 기념하며 전기, 전자, 컴퓨터 분야에서 우리나라를 견인해온 10대 기술과 앞으로 미래를 이끌 7대 기술을 선정했다.

이는 서울대 전기정보공학부와 컴퓨터공학부에서 2016년 2월부터 교수, 동문, 학생들로부터 후보 기술명 제안을 받고 투표를 하는 과정을 거쳐 선정됐다.

우리나라를 견인해 온 10대 기술로는 ▲가전 기술 ▲디지털 TV 기술 ▲메모리 반도체 기술 ▲스마트폰 기술 ▲이동통신 기술 ▲인터넷 기술 ▲자동화 기술(제어, 전력, 모터 등) ▲인터넷 기술 (World Wide Web 등) ▲컴퓨터게임 기술 ▲평판디스플레이 기술 ▲포털 및 SNS 기술이 뽑혔다.

지난 17~18일, 서울대에서 ▲사물인터넷 기술(IoT) ▲맞춤형 건강의료 기술 ▲가상현실/증강현실 기술(VR/AR) ▲자율주행 자동차 ▲인공지능 기술(AI) ▲빅데이터 기술 ▲로봇 기술을 미래를 이끌 7대 기술로 선정하여 강연이 열렸다.

1. 사물인터넷, 전 세계는 거대한 신경계처럼 될 것

무선네트워크, Wi-Fi, LTE, IoT 커넥티비티를 연구하는 전기정보공학부 최성현 교수는 사물인터넷(IoT)의 현재와 미래에 대해서 강연했다.

IoT는 사물들을 연결하여 실제시스템 및 물리적 현상을 이해하고 제어하는 것으로 자율주행 자동차, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 우주 산업 등에 핵심적으로 적용되는 기반 기술이다.

▲사물인터넷 기술로 가정내 가전기기들이 모두 연결된다. 사용자는 스마트기기 하나로 이 모든 것을 제어할 수 있다.

스마트폰에 이어 인터넷이 연결되는 기기들이 늘어나고 있다. 특히 최근 들어서는 홈 IoT 기기들과 서비스가 등장하기 시작했다. 디지털 도어락, 창문 열림 감지기, 가스 안전기, 전기 플러그, 조명기기 및 냉장고, 에어컨, 세탁기 등 다양한 가전제품들이 인터넷에 연결되고, 기기들은 스마트폰을 이용하여 원격으로 조정할 수 있게 되었다.

IoT 기기를 사용할 수 있게 해주는 것은 통신기술이다. 현재 IoT 기기는 집안에서 사용하기 때문에 Wi-Fi, 블루투스, ZigBee, Z-Wave, 가시광 통신, 음파 통신 등의 근거리 무선 네트워크를 이용한다.

이러한 기술은 전송거리가 수십미터 밖에 되지 않기 때문에 외부에서 사용할 수 없다. 외부에서 사용하기 위한 원거리통신의 대표적인 것이 스마트폰에 사용하는 4G, LTE 기술이다. 이 기술들은 저가, 저전력의 IoT 기기에는 사용할 수 있지만 소물인터넷(IoST)에는 적합하지 않다. 최근에 들어서 1~수십km의 전송거리를 지원하는 원거리 통신망이 개발이 되었다. 기존에 있던 방식을 진화시킨 LTE-M, NB-IoT 기술이 있고, 전혀 새로운 방식의 LoRa, SigFox 기술로 저속이지만 저전력으로 소물인터넷을 연결하고 있다고 설명했다.

최성현 교수는 “통신 기술은 전송 거리와 전송 속도의 측면에서 다양하게 개발되었다. IoT 기기에 따라 전력소모, 가격, 주파수에 따라 적합한 기술이 있다. 언제, 어디서, 어떻게 적용시켜 사용할지가 관건이다”라고 덧붙였다.

마지막으로 “2020년을 목표로 5G가 개발되고 있다. 4G보다 더 빠른 속도, 짧은 ‘지원 시간과 하나의 지역에서 많은 기기들이 동시에 접속하도록 하는데 초점을 맞추고 있다”며 “5G 기술이 상용화 된다면 진정한 IoT 시대가 올 것이다. 사람 대 사람, 사람 대 사물, 사물 대 사물이 실시간으로 연결되는 초연결 사회가 구현될 것이다”라고 말했다.

2. 개개인 맞춤 치료, 유전자 맞춤 치료와 선택적 항암 치료 가능

두 번째로 맞춤형 건강의료에 대해서 인공시각 장치, 신경 보철, 바이오 MEMS를 연구하는 전기정보공학부의 서종모 교수의 강연이 이어졌다.

유전자와 유전물질, 단백질 사이의 관계가 밝혀지고, 체내 대사와 신호전달과정을 알게 되면서 ‘모든 환자의 불편을 개선하자’는 생각이 근현대 의학의 시작이 되었다.

과거에는 천연 물질에서 치료효과가 있는 성분을 찾아 약물을 연구했다. 하지만 지금은 체내 대사와 신호전달과정을 알게 되면서 치료 대상이 되는 분자 구조에 따라 약물을 설계한다. 이러한 방법은 암세포들의 성장을 억제하는데 뛰어난 효과가 있어 항암 치료의 부작용을 최소화한다.

컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI)은 몸의 부분 부분의 정보를 수치로 바꿔서 그림으로 나타낸다. 예전에는 여기서 구조적 변화, 병이 어디에 생겼는지를 봤지만 현재는 기능성 MRI로 수치를 분석해 기능적 변화를 본다. 이러한 기술의 발달은 환자 개개인의 특성을 분석해 개개인 맞춘 의료를 할 수 있게 되었다.

의학에 공학이 합쳐지면서 기계의 발달로 수술 방식이나 검사 절차들이 효율적으로 진화했다. 장비의 발달로 내시경 수술 방법이 발전했고 로봇을 이용에 양손과 양발을 동시에 사용하여 수술자의 의도를 최적화할 수 있게 되었다. 검사기기의 발달로 많은 양을 빠른 속도로 처리할 수 있어 빠른 진단과 치료가 가능하게 되었다. 이와 더불어, 특정 유전자 검사를 통해 암이 생기는 이유와 유전적으로 어떻게 변이되는지 알 수 있어 유전자에 따른 맞춤 치료도 가능하게 되었다.

유전자 검사를 통해 질병을 예측할 수 있냐는 질문에 서종모 교수는 “현재 가족력이 있는 일부 암이 발견된 사례가 있다. 하지만 유전자 이상이 있다고 해서 꼭 질병이 생기는 것은 아니다. 환경적 요인이 추가되어야 질환이 되는 경우가 많다”며 “유전자 이상을 제어할 수 있게 되면 환경적 요인이 추가되어 질환이 되는 것을 예방할 수 있다”고 대답했다.

3. VR/AR, 영상 구현 기술의 발달과 좋은 콘텐츠 만들려는 노력 필요

세 번째 강연으로는 디지털 신호처리, 영상처리, 영상인식을 연구하는 전기정보공학부의 조남익 교수가 가상현실(VR)과 증강현실(AR)에 대한 발표가 이어졌다.

인공적인 기술로 만들어낸 실제와 유사하지만 실제가 아닌 환경을 가상현실, 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 것을 증강현실이라고 한다. 이러한 기술은 게임, 모의훈련, 엔터테인먼트, 영화, 스마트시티 등 다양한 응용에 적용이 가능하다.

▲전시장을 찾은 참관객이 VR를 통해 놀이기구 가상 체험을 하고 있다.

VR 글래스를 이용한 가상현실의 대한 연구는 1950년대부터 시작되었다. 가상현실 기술의 목표는 현실과 구분되지 않는 몰입도를 갖는 것이다. 그러기 위해서는 그래픽 기술, 3차원 영상 취득 기술, 해상도 디스플레이 기술이 필요하다.

2차원의 증강현실은 예전부터 이미 사용되고 있다. 3차원에서 표현하기 위해서는 바라보는 위치에 따라 크기와 초점이 다른 영상을 만들어야 하고 사람의 의도와 행동을 파악하는 센서 기술, 사람과 기계간의 인터페이스 기술이 필요하다.

현재 다양한 수준의 기기가 시장에 나와 있고 콘텐츠가 개발되고 있다. 하지만 UHD 영상에서도 픽셀 격자가 보이는 해상도, 기기의 무게, 배터리 사용 시간, 완벽하지 않은 영상기술과 광학기술로 인한 색수차, 영상 왜곡, 움직임과 영상의 표현에 따른 시차로 인한 멀미, 고해상도 영상 전송 등의 문제가 있다. 또, 부족한 콘텐츠로 대중화가 되기에는 무리가 있다.

조남익 교수는 “대중화되기에는 아직 기술이 뒷받침 되지 못하고 있지만, 교육, 새로운 엔터테인먼트, 군사 훈련, 심리/재활 치료 등에 쓰일 수 있다”며 “좋은 콘텐츠를 늘려나가는 것에도 힘써야 한다”고 전했다.

4. 자율주행차, 사람보다 뛰어난 운전지능을 가진 자동차 나올까

전기정보공학부의 서승우 교수의 자율주행 자동차에 대한 강연은 영상으로 진행되었다.

최근 자율주행 자동차 관련 기술은 초기 연구 수준을 지나 상용화 단계에 접어들고 있다. 2040년경에는 전 세계 차량의 75%가 자율주행 차량일 것이라는 전망도 나오고 있다. 운전자가 개입하는 제한적 자율주행기술은 상당 부분 완성 되었고, 고속도로 특정 구간에서 주행하는 기술은 양산 직전 수준이다.

▲ 서울대 자율주행 자동차

자율주행 자동차 연구는 아우디, 볼보, 포드 등 전통적 자동차 회사뿐만이 아니라, 구글이나 바이두 같은 인터넷/ICT 전문 기업들도 2020년 상용화를 목표로 연구를 진행하고 있다. 아우디 사는 2016년 초 고속도로 구간에서 자율주행을 성공했고, 구글의 자율주행차는 일반도로에서 500만km가 넘는 주행기록을 달성했다.

이 기술은 센서 기술의 발전으로 환경 인식 성능이 개선되고, 통신을 이용해 인프라에서 제공하는 다양한 정보를 활용하게 될 것으로 전망된다. 또, 인공지능의 발달로 인간을 뛰어넘는 수준의 운전지능이 가능할 것이라고 예상된다.

하지만 자율주행은 사회, 경제, 법, 문화, 관습 등 다양한 분야와 얽혀 있는 사회-정치적 문제이다. 자동차가 합리적인 방식으로 주행하기를 원한다면 인간의 합리적 행동 방식에 대한 사회적 합의가 도출되어야 할 것이다.

< 미래 이끌 7대 기술 나머지는 다음 주에 이어집니다.>