우리 미래를 결정할 과학4.0

우리의 미래를 결정할 과학 4.0 - 인공지능(AI)에서 아르테미스 프로젝트까지
박재용 지음 / 북루덴스 / 2023년 4월

완전자율주행이 모든 도로에서 이루어지기 전이라도 자율주행은 꽤 믾은 일을 할 수 있습니다. 가장 먼저 나타날 형태는 군집주행입니다. 말 그대로 대여섯 대의 차가 열을 지어 이동하는 거지요. V2V 기숳을 이용하여,앞차와 가속, 정차 등의 차량 제어 정보를 공유하면서 이동합니다. 2016년 4월 스웨덴 '덴마크, 독일, 벨기에, 네덜란드에서 출발한 트럭이 로테르담 항구까지 군집으로 이동했습니다. (-35-)

위성항법의 경우 군사적으로 개발되었으나 1983년 대한항공 007편 격추사건 이후 민간에게도 개방되었습니다. 선박이나 항공기 등의 위치 파악에 우선적으로 사용되었으며 스마트폰의 보급과 함께 그 활용범위가 엄청나게 넓어졌지요. 군사적 중요성과 이런 상업적 이용의 확대에 맞춰 중국은 베이더우, 러시아는 글로나스, 유럽연합은 잘릴레오라느 위성항법시스템을 구축했습니다. (-79-)

예를 들어 '별 모양의 귀고리를 한 동양인 20대 여성'이란 텍스트에 대해 '별 모양의 귀고리' 라는 단어에 맞는 이미지 패턴, '도양인 20대 여성'에 맞는 이미지 패턴 세트가 생성됩니다. 그리고 확산 모델이라는 두 번째 신경망이 이들을 조합해 고해상도 이미지를 만듭니다. GPT 가 언어모델에 충실했다면 달리는 이미지와 텍스트 줄을 결함한 인공지능이지요. 이를 멀티모달(multimodel)모델이라고 합니다. 2023년 공개된 GPT-4 는 이런 멀티모달이면서 동시에 대규모 언어모델인 초거대 인공지능입니다 .이를 통해 오픈 Ai는 초거대 인공지능 분야에서 확고한 자리를 잡게 됩니다. (-157-)

크리스토퍼 가위를 이용한 유전자 편지은 인간만을 대상으로 하지 않습니다.가장 민감한 것이 인간이지, 실생활에서는 이미 다른 생물에 대한 유전자 편집에 의한 제품이 우리 주변에 알게 모르게 퍼져 있습니다.대표적인 것이 유전자 변형 생물 (Genetically Modified Organism,GMO)입니다. 텃밭이라도 가꾸다 보면 가장 신경을 쓰게 되는 게 잡초와 해충입니다.뽑아도 뽑아도 끝이 없는 게 잡초고, 어디선가 나타나 기껏 기른 작물에 병을 옮기고 잎을 갉아먹는게 해충이지요. (-234-)

SMR의 가장 큰 장점은 유연성입니다. 재생에너지가 주가 될 미래 발전시장에서 가장 큰 문제는 재생에너지의 간헐성과 경직성입니다. 태양광과 풍력발전은 인위적으로 출력을 조절할 수 없습니다.날씨에 따라 출력량이 정해지고 또 변화도 큽니다. 여기에 거해 지역별 변동성도 크죠. 따라서 나머지 발전원이 발전량을 조절해 전체 전력망을 안정해 주어야 합니다. (-326-)

과학과 사회, 과학과 인간,데이터와 사실이 맞닿는 경계를 공부하고, 취재하는 작가 박재용의 『우리 미래를 결정할 과학4.0』에서는 35가지 키워드로 보는 과학 이야기가 소개되고 있다. 이 35가지 키워드는 모빌리티, 우주와 로봇 그리고 소재, 정보통신,생명공학,기후위기와 재생에너지로 구분하고 있으며, 인류의 미래를 책임지고 있는 미래의 핵심 과학기술이기도 하다.

미래의 기술은 에너지와 자원, 기후와 관련한 과학기술이 핵심이다. 지구에서,어떤 실험을 하고 싶어도, 지구에는 인간이 살고 있기 때문에 한계가 있다. 우주르 관찰하는 고해상도 망원겨이 우주에 있는 이유다. 지구에서 가장 가까운 우주공간, 달로 눈길을 돌리고 있는 이유는 과거에 에 비해 민간우주항공 기술이 발달하였고, 로켓을 쏘아 올리는 기본 단가가 많이 낮아졌기 때문이다. 책에서 소개하는 로봇기술과 아르테미스 프로젝트는 우주와 연관되어 있었으며, 헬륨3와 희토류를 확보하기 위한 전쟁이 시작되었다.앞으로 기후위기에 봉착하게 된다면, 그 대안을 만들어 나가야 하며,한국과 같은 자원부족 국가는 자원전재에서, 이기기 위해 고흥에 우주기지를 만들었다.

책에 소개하고 있는 시뮬레이션 기술은 매우 중요하다. 여기서 시뮬레이션 기술이 쓰여질 수 있는 핵심산업이 기후와 날씨와 연관된 시뮬레이션이다. 슈퍼컴퓨터의 성능이 아무리 뛰어나다 하더라도, 여전히 지구 생테계를 이해하는데 한계가 존재한다. 양자컴퓨터가 등장하면 기후 시뮬레이션 기술의 급성장 뿐만 아니라 앞으로도 여러가지 문제들을 해결할 수 있는 세상이 열리게 될 것이다.

모빌리티 산업과 정보통신 산업은 인간이 가지고 있는 한계를 뛰어 넘는다. 특히 교통사고를 유발하는 인간의 인지오류에 대해서, 기계에 의해 완전자율 주행이 가능하다면, 앞으로도 편리함과 스피드한 세상,안전한 세상으로 탈바꿈이 가능하다. 상온 초전도체에 대해서, 반도체,인공지능, 블록체인,디지털 트윈, 메타버스 기술을 본다면,우리 살이 어떻게 달라지는지 매우 기대감을 크게 가질 수 있다.

인류는 아직 암정복을 하지 못하고 있으며, 만성질병이나 희귀병을 고치지 못하고 있다.특히 수술과정에서, 의사의 오진과 실수로 인해 환자들이 사망하는 사레들도 여럿 있다. 우리의 과학기술 중 새영공학,바이오선업에 주목하고 있는 이유다. 여기서 크리스퍼 혁명과 합성생물학이 소개되고 있으며,GMO기술의 특징이 자세히 나오고 있다. 유전자를 변형시키는 것을 작물에 한정하고 있는데,앞으로 기술이 더 발전하게 되면, 평생 장애로 고생하고 있는 사람들이 새로운 인생을 살아갈 수 있게 된다. 조금씩 세상은 달라지고 있지만, 여전히 우리가 기대한 것만큼 바뀌지 않는다. 우리가 살아생전에 현실이 될 수 있는 과학기술도 있지만, 나의 자녀 세대에 현실이 되거나,사용화가 될 과학기술이 더 많아지고 있다. 단 이 책에서 소개하고 있는 35가지 키워드, 과학기술이 현실이 되는 미래에는 지금과는 완전히 다른 세사이 열릴 수 있다. 1920년에 태어난 이들이 100세가 된 지금과 다른 세상에 살고 있는 것처럼 느껴지고 있는 이유,낡은 과학기술은 사라지고,새로운 과학기술로 대체된다. 과거 쓰여졌던 타자기가 이제 워드프로세스로 바뀌게 된 것만 보더라도, 진공관이 LCD로 바뀐 것만 보더라도,과학기술의 발전이 우리 삶의 만족도를 어디까지 높여 나가는지 변화를 인식할 수 있는 시각적인 증거는 얼마든지 얻을 수 있다.