교실 밖에서 듣는 바이오메디컬공학

교실 밖에서 듣는 바이오메디컬공학 - 한양대 공대 교수들이 말하는 미래 의공학 기술
임창환 외 지음 / Mid(엠아이디) / 2021년 12월

'바이오메디컬공학'은 타고난 우리 몸의 한계를 뛰어넘을 수있게 할수있을까라는 질문에 답을 해줄수있는 학문이라고 합니다. <교실밖에서 듣는 바이오 메디컬공학>은 우리 몸을 들여다볼수있는 기기들, 신체장애를 극복하고 보완할 수있는 첨단제품, 뇌를 측정할 수있는 기술, 바이오헬스(원격진료), 세포연구 등의 바이오메디컬이 이룬 성과와 앞으로 펼쳐질 미래를 쉽게 알게끔 설명했습니다.  참고로 바이오메디컬공학은 생체공학, 의용생체공학, 의학공학, 의료공학, 의공학, 생체의공학, 바이오의공학 등으로 약간씩 다르게 불리고 있습니다

저자는 한양대학교 바이오메디컬공학과 교수분들입니다. 임창완(뇌공학자),김선정(생체모방공학), 김안모(인공지능), 김인영(의사과학자), 이병훈(전기전자 메디컬), 장동표(뇌질환 치료연구), 최성용(나노공학)교수입니다. 

인간이 생명연장이 되어 기대수명이 길어진 이유에는 위생환경개선, 약학의 발전, 풍부한 영양분 공급, 의료기술의 발전으로 봅니다. 이 책에서는 의료기술의 발전을 담당한 공학을 다룹니다. 바이오메딜컬공학은 근본적으로 융합학문입니다. 학문의 경계를 넘나드는 것이 너무도 자연스러운 분야입니다. 전기, 전자, 생물, 인공지능, 화학, 물리, 핵의학 등의 지식을  수용하고 응용하는 융합적 사고는 필수있습니다. 바이오메디컬공학의 효시는 1903년 네덜란드의 빌렘 아인트호벤이 심전도계를 발명한 것을 출발로 잡습니다. 그 이후 CT, MRI, PET, 전자의수 인공심장, 인공와우 등 다양한 첨단기기들이 환자들의 몸속에 이식되고 몸을 보는데 사용되고 있습니다. 

작년말 킨텍스에서 한국과학기술대전이 열렸습니다. 그곳에서 휠체어를 타신분이 로봇하체(KAIST개발)를 몸에 달고 걷는 것을 시현했습니다. 아직 전동휄체어보다는 불편해보였지만 10년후 20년후에는 정말 하반신마비되신분들도 걸을 수있겠다는 느낌이 들었습니다.하지만 아직은 비용도 크고 완성도를 높이는데 많은 시간이 걸릴겁니다. 그 간극을 매꾸어주는 것이 인공근육으로 보입니다. 인공근육의 재질로 여러가지가 있는데 고무와 같은 부드러운 재질로 하이드로젤, 탄소나노튜브 등이 개발중입니다. 

바이오메디컬공학이 뇌부분에 많은 비중으로 연구가 되고 있습니다. 직접 뇌질환을 치료하는 뇌심부자극술, 비침습적 뇌자극, 뇌신호측정기술 등이 개발과 연구중이고 뇌기술을 모방하는 인공지능, 노신경계시뮬레이션기술, 신경코드해독 등으로 인간의 뇌의 기능을 높이거나 기능을 모사하는 방법이 연구가 활발합니다. 개인적으로도 인공지능을 공부하고 있는데, 신경망학습인 딥러닝의 연구논문이 폭발적으로 쏟아지는 걸봐서는 이분야에 큰 변혁이 가까워왔음을 느낄 정도입니다. 

진화하는 의료기기에서 인공후각도 소개되는데 인간에게나 나는 VOC를 감지하거나 코로나19도 냄새로 진단하는 연구도 가속화하고 있다고 합니다. 이것이 가능하다면 CCTV와 인공후각을 이용해서 표지도 가능할수있습니다. 이 기술이 사용할 수있는 부분은 공항에서 활동하는 탐지견의 대체할 수도 있습니다. 탐지견을 길러내는데 1억정도의 돈이 든다고 합니다. 이를 대체하는 것도 비용절감이 되고 개를 싫어하는 사람에게도 유용합니다. 그리고 성인이 되면 내시경검사를 주기적으로 받게 되는데 그때 고통은 참 지독합니다. 캡슐형내시경은 이 고통에서 벋어나게 하는데 큰 역할을 할 듯합니다. 보이저2호, 뉴호라이즌스호가 태양계 끝에 있는 행성을 10년정도 날아가서 사진을 찍고 지구로 전송을 하고 있습니다. 몸속에 들어가는 캡슐로 사진을 찍는건 그리 어렵지 않지만 그것을 제어하는 기술을 개발하는데 시간이 소요되고 있습니다. 곧 내시경으로부터의 고통은 덜 받게 될듯합니다. 

저자들은 이미 현실화된 기술과 미래에 나타날 바이오메디컬공학까지 광범위하게 설명을 해주었습니다. 종합병원에 가면 MRI와 MRA를 쉽게 찍자고 하고(비용이 좀 비쌀뿐이죠 ㅠㅠ) 장애가 있는 분들에게는 인공와우, 인공근육등 환자들에게 좀더 정상활동이 가능하도록 가능한 기술이 속속등장하고 있습니다. 그리고 원격의료는 많은 개업의들이 반대는 하고 있지만 중국이나 다른 나라에서는 속속히 현장의료사용되기 시작했습니다. 한국도 결국 그 시류를 따라가겠죠. 기대수명 백세시대가 본격화되면 전자약, 캐뷸형내시경 스마트의료기기 들이 인간의 수명을 늘리는 큰 기여를 하게 될겁니다. 이제 한 사람이 다양한 작업을 할수있는 시대는 아니라는 생각을 했습니다. 많은 분야에 많은 기술적 진보가 많은 사람들이 공유를 할수없을 정도로 빠르게 변화를 하고 있습니다. 인간의 건강한 삶을 위해 그리고 뒷받침하는 기술의 발전을 위해 융합이라는 관점도 생각해볼만 한 기회를 바이오메디컬공학을 통해 배울수있었습니다. 

본 도서는 출판사로부터 무상으로 제공받아 주관적으로 리뷰했습니다.  

푸드테크 혁명

푸드테크 혁명 - 전 세계가 주목하는 초거대 신산업
다나카 히로타카.오카다 아키코.세가와 아키히데 지음, 오정화 옮김, 호카무라 히토시 감수 / 한국능률협회컨설팅(KMAC) / 2021년 11월

<푸드테크 혁명>은 푸드테크를 다룹니다. 음식에 기계나 전기전자기술이 연관되는 거죠. 저자는 "먹거리관련 분야의 모든 혁신과 일련의 움직임을 '푸드테크'라고 합니다"과거 주부들이 많은 시간을 투여했던 일이 주방과 세탁 그리고 청소와 육아일겁니다. 이 4가지 분야에서 기술적 발전과 제품의 출시는 주부들의 노동 해방의 큰 역할을 했습니다. 세탁은 거의 노동해방의 수준을 넘어섰고 주방도 다양한 주방가전이 등장하면서 요리의 편리성이 증대되면서 요리에 들이는 시간이 대폭개선이 되었습니다. 물론 집에서 음식을 해먹는 것만큼 외식의 비중이 높아진 측면도 크죠. 지금을 4차산업혁명의 시대라고 합니다. IOT,인터넷, 빅데이터, IT기술이 발전을 하면서 푸드테크가 각광을 받고 있습니다. 과거에 생각도 못했던 방식의 등장으로 저자는 핸드폰에 애플의 아이폰이 등장한 이후 일본 가전대기업이 받은 충격수준으로 일본 푸드테크산업에 등장할 시기라고 강조합니다. 이 책을 저술한 목적도 일본이 푸드테크의 발전에서 뒤쳐지면 안되겠다는 사명감으로 세계에서 열리는 글러벌 전시회에서 소개되는 첨단 푸드테크기술들과 가치와 목적을 소개합니다. 

저자는 4인공저입니다. 모두 2017년 시그막시즈와 스마트키친서밋 재팬에 관여하신 분들이십니다. 다나카 히로타카, 오카다 아키코, 세가와 아키히데, 호카무라 히토시 등입니다. 2016년 시애틀에서 열린 '먹거리 X 테크놀로지 행사' 스마트 키친서밋(SKS)에 참석하고 충격을 받아서 2017 스마트 키친서밋 재팬을 개최하게 됩니다. 주방OS와 키친커머스, 빅데이터, 푸드 플랫폼이 연결되는 걸 목도를 하고 푸드테크의 배경을 알리고 푸드테크의 사업창조 트렌드를 이해하는 계기를 만드는 것을 목표로 이 책을 출간했다고 밝힙니다. 한국에서는 아직 SKS KOREA행사는 없는 것같습니다만 2018년 코리아 푸드테크컨퍼런스가 처음으로 열렸다고 합니다. 푸드테크는 식품산업의 일부일텐데요. 4차사업혁명의 선두에서 떨어지면 후발들이 따라가는 것이 과거에 비해 매우 어려워지고 있습니다. 한국 식품기업들도 힘을 내야할 때인듯합니다. 

2015년 이후부터 푸드테크 컨퍼런스가 급증하고 있다고 합니다. 이는 기존의 식품산업전시회와는 다른 측면이 크다는 거죠. 세계적인 IT기업들이 속속참여하고있죠.이제 식품계의 이노베이션에 집중해야 합니다. 우선 젊은 세대들이 건강과 환경을 중시합니다. 식품기업들도 이에 발맞쳐 웰빙에 대한 니즈를 반영하고 있습니다. 이제 먹거리가치의 재정의가 필요한 때입니다. 사람들이 먹거리에 대해 요구하는 가치를 따져보고 그것이 부합하도록 기술을 개발하고 출시해야 합니다. 이 추세를 반영하는 다양한 스타트업도 나고 있습니다. 영국중심으로 활동하는 주방디자이너 조니 그레이는 주방은 요리하는 장소외에 커뮤니케이션장소이며 생활방식을 반영하는 장소라고 정의하고 4G키친이라는 개념도 내세웁니다. 그리고 한국에서도 몇년전부터 각종분야의 트렌드가 소개되고 있는데 먹거리의 진화로 16가지 핵심트렌드를 중점적으로 다루게 됩니다. 기본이 되는 트렌드로 먹거리가치재정의, 과학적 조리방식보급 과학활용과 소비자데이터 가시화, 주방에 대한 인식변화, 지속가능성과 먹거리서비스, 새로운 애플리케이션 영역으로 완전 개별맞춤형 먹거리,ㅈ리법 진호와 데이터 플랫폼, 사업영역융합에서 풀스택까지, 소매x푸드테크의 도전, 공유경제와 먹거리, 레스토랑의 진화 +푸드로봇이고 사업창조 트렌드로 벤쳐기업육성플랫폼, 사회실현 생태계구축, 새로운 채널 등장, 식품생산분산화, 새로운 가치 사슬구축 등입니다. 이렇게 16개 방향을 그대로 서술한 이유는 이것만 쫒아가도 푸드테크의 사업기획이 가능하기 때문입니다. 

푸드테크를 언급하면서 코로나는 매우 중요한 음식문화의 변경의 원인이었습니다. 세계 각국이 락다운을 시행한후에 배달앱을 이용한 음식배달이 폭발을 했습니다. 이에 반해 외식업계는 70%감원을 했습니다. 식자재도 직접마트에 가서 구매하기 보다 택배로 받는 비율이 급상승했습니다. 중요한 것이 이를 계기로 먹거리시스템을 다시보자는 움직임이 예사롭지 않습니다. 포장용기에도 변화가 생기고 안전성에 대한 관심도 높아졌습니다. 푸드테크하면 빠질 수없는 것이 대체단백질 시장입니다. 대표기업이 임파서블푸드입니다. 식물성단백질햄버거로 유명세를 떨쳤습니다. 이유중 고기소비증가율이 있습니다. 인구는 감소를 해도 고기소비는 증가할 거라는 겁니다. 대체단백질에 뛰어드는 스타트업들은 동물에 의지하지 않는 단백질공급이 미션입니다. 채식주의도 여기에 한몫을 하겠죠. 대체육의 변화5단계도 관심가져볼만합니다. 

푸드테크는 웰빙, 사회적문제 해결등으로 먹거리 가치가 다양화하고 있습니다. 이를 적용하기위해 벤처육성플랫폼을 만들고 사회실현생태계구축하고 새로운 채널도 고안하고 먹거리생산분산화를 이뤄서 새로운 가치사슬을 구축하는 방안을 설명합니다. 이를 위해 기업끼리 경쟁뿐아니라 공동가치 창조라는 측면도 강조합니다. 중요한 점은 푸드테크가 한기업의 사명이 되어 주식가격이나 올리거나 단순한 유행성 어휘가 되어서는 안되겠죠. 푸드테크는 목적이 아니라 수단으로 음식물쓰레기문제해결, 식품손실, 단백질고갈문제, 플라스틱포장용기 문제등 다양한 분야에서 인류의 미래를 위해 해결책을 내는 좋은 수단이 될겁니다. 

얼마전 삼성전자가 IM사업부와 가전사업부를 합쳐서 DS사업부를 만들었습니다. 쉽게 핸드폰사업부와 백색가전을 합친겁니다. 아마 삼성전자의 온갖가전들이 IOT로 합쳐지고 거기서 나오는 데이터로 소비자의 니즈를 반영하는 제품들이 출시될겁니다. 여기서 냉장고는 TV못지 않게 매우 큰 역할을 하게 될겁니다. 냉장고는 사람들의 먹거리보관의 핵심이고 이를 통해 커머스로 연결되고 소비자 스스로도 모르는 니즈와도 연결이 되어 새로운 푸드산업을 만들어낼겁니다. 그 전조를 실리콘벨리에서 겪은 일화를 저자들은 소개를 합니다. 음식불모지같았던 실리콘벨리에서 유기농을 파는 마켓과 미슐랭스타 레스토랑이 넘쳐나고 푸드테크를 내세우는 스타트업들이 속속등장하고 있으며 GAFA라는 빅테크기업도 데이터와 플랫폼을 이용해서 푸드테크에 무심했던 그들도 발톱을 들어낼거라 예상합니다. 인간은 의식주가 중요합니다. 그중에 '식'이 푸드X테클놀로지로 연합하고 있음을 기억해야 합니다. 

본 도서는 출판사로부터 무상으로 제공받아 주관적인 리뷰를 합니다. 

스타트업 커뮤니티 웨이

스타트업 커뮤니티 웨이 - 창업 생태계의 진화
브래드 펠드 외 지음, 이정원 옮김, 전정환 해제 / 제이커넥트 / 2021년 12월

스타트업은 기술과 아이디어만있는 경우가 대부분일겁니다. 새로운 일자리가 부족한 현실에서 스타트업은 일자리해결에 매우 중요한 역할을 할수가 있기에 정부에서도 스타트업에 매우관심이 크고 지원책을 다양하게 마련하고 있습니다. 그런데 스타트업을 시작하고 지원을 받기 위해서는 서울의 강남이나 경기도 판교 등 스타트업이나 벤처가 밀집한 곳이 훨씬 도움이 되는 것이 사실입니다. <스타트업 커뮤니티 웨이>는 실리콘벨리, 뉴욕, 런던 등 스타트업 커뮤니티가 활성화된 곳이외에 소도시에서도 스타트업을 창출하는 '스타트업 커뮤니티'를 운영할 수있는 조언을 모아두었습니다.

공동 저자 브래드 펠드는 스타트업 엑셀러레이터 테크스타 공동설립자입니다. 콜로라도 볼더에서 스타트업커뮤니티를 성공적으로 조성을 했습니다. 볼더는 큰도시가 아닌 10만명정도의 소도시에서 테크분야 창업1순위로 만들었습니다. 2006년에 테크스타를 설립하여 2019년 1600개의 스타트업을 배출했습니다. 그는 MIT에서 이학사와 경영학 석사를 했습니다. 이언 해서웨이는 시카고대에서 석사를 했습니다. 기업가정신, 혁신 등으로 강연과 저술활동을 합니다.

스타트업커뮤니티가 무엇일까요. 스타트업을 지원하는 지역 생태계쯤 될겁니다. 하나의 스타트업이 성장하기위해서는 다양한 지원이 필요합니다. 저자들은 지적자본, 인적 자본, 재무적 자본, 네트워크자본, 문화자본, 물리적 자본, 제도적 자본 등 7가지로 정리하고 있습니다. 이러한 자본들이 아기걸음 스타트업에게는 정말 필요한 영양분이 될겁니다. 더우기 저자는 '스타트업커뮤니티의 확장보다는 그 안에서의 협업을 더욱 중요시합니다. 작지만 강할 수있는 끈끈함이랄까요. 이를 위해 볼더 명제를 제시합니다. 이는 저자의 전작 <스타트업커뮤니티>에서도 밝힌 내용으로 창업자출신이 이끌어야 하고, 리더의 장기적인 헌신, 스타트업참여자를 모두 포용해야하며 전체 스타트업의 참여하는 활동을 지속하는 것이 원칙입니다. 그렇다고 저자는 이 명제를 모든 '스타트업커뮤니티'의 방법이라고 전제하고 다른 커뮤니티도 써야함을 강제하지는 않습니다. 이는 볼더라는 지역의 특성일뿐이고 저자가 그곳에서 활동하면서 내세운 룰일 뿐입니다. 즉 저자는 타지역에서 스타트업커뮤니티를 하려는 분들에게 따라하라는 것이 아니라 이렇게도 해서 성공했다는 걸 맨토링하고 있습니다. 이 맨토링은 원칙과 통찰입니다.

저자는 스타트업커뮤니티의 토대는 복잡적응계(복잡계)라고 정의합니다. 이 책에서 내세우는 매우중요한 핵심어입니다. 복잡계는 일종의 불랙박스같은 것으로 보입니다. 복잡계는 통제할수도 이해할수도 전체적으로 보아야하고 상호작용이 중요하고 실패를 통해 배우고 불시에 일어나고 기다려서도 않다고 스타트업커뮤니티의 생리를 표현합니다. 그래서 14개의 명제로 스타트업커뮤니티웨이를 정리합니다. 이 명제들을 실현하기위해서는 단순화로 실행가능하게 해야 합니다.. 그것이 볼더의 4가지 명제이고 이를 통해 표준화를 시키고 있습니다. 이것이 복잡성을 받아들이는 좋은 방법입니다.

저자는 <스타트업 커뮤니티 웨이>가 스타트업 커뮤니티를 만드는 방법을 알려주는 책이 아님을 여러차례 강조를 합니다. 왜냐하면 스타트업 커뮤니티는 하나의 원리로 이루어지는것이 아니라 복잡계를 통해 그 지역마다 그 특성이 달라지기 때문입니다. 스타트업의 활성화를 위해 많은 관련된 분들이 노력을 하고 있습니다. 스타트업이 작은 지역에서도 단계별로 성장할 수있도록 스타트업커뮤니티에서 협력을 할수있는 토대를 만드는 것이 중요합니다. 스타트업이 선망의 유니콘이 된다면 그것이 바로 사회기여이고 스타트업 세계에 선순환을 하는 이유가 될겁니다. 한국에도 최소한 지자체 도청을 중심으로 스타트업에 도움이 되는 강력하고 단단한 스타트업커뮤니티가 형성되길 희망합니다.

본 도서는 출판사로부터 무상으로 제공받아 주관적인 리뷰를 했습니다.

[100자평] 나의 첫 인공지능 수업

나의 첫 인공지능 수업
김진우 지음 / 메이트북스 / 2022년 1월

인공지능의 역사, 정의, 활용, 미래, 윤리 등을 다양한 각도로 설명하는 입문서

나의 첫 인공지능 수업

나의 첫 인공지능 수업
김진우 지음 / 메이트북스 / 2022년 1월

인공지능이 세상의 핵심으로 점점 다가오고 있습니다. 자율주행, 번역, 로봇,유전자 등 지능화사회의 정점으로 점점 부각되고 있습니다. 인공지능을 하려면 일반적으로 파이썬과 R을 통해 코딩을 할수가 있어야 합니다. 하지만 코딩을 하기전에 전반적인 인공지능이해는 코딩을 위해서도 꼭 필요한 공부입니다. <나의 첫 인공지능 수업>은 인공지능의 역사부터 인공지능의 원리, 구체적으로 자연어처리, 처리기법, 윤리와 미래까지도 알아봅니다. 저자는 앞으로의 시대는 인공지능과 함께 살아야 한다는 것이 마음에 와닿습니다.

저자는 애리조나대학교에서 인공지능으로 박사를 받은 김진우입니다. 현재 KAIST미래전략정책연구소에서 근무하십니다. 삼성SDS, SAS KOREA, 두산그룹등에 근무했으며 인공지능과 뉴로몰픽 반도체 등의 다수 리포트를 발표했습니다. 인공지능박사가 쓰는 인공지능이야기는 아무래도 현실에 근접할 겁니다.

인공지능이 무서운점은 산업에 미치는 파급력때문입니다. 미디어, 오락, 부동산, 유통, 여행 금융, 제조, 통신,농협, 의료, 물류, 국방 등 대부분의 영역에 적용이 가능합니다. 물론 아직까지는 사람들의 관심의 높이만큼과는 거리가 멀지만 기업과 정부의 대대적인 투자로인해 앞으로 인공지능의 발전을 보게 될것이고 그것의 시작이라고 합니다. 그 첫단추가 지능화사회로 발전입니다. 물론 인공지능에 대한 우려도 많죠. 인공지능이 인간에서 악영향을 미치지 않게 안전장치도 해야 하고 무기에서도 이제는 인간끼리의 전쟁이 아니라 기계기리의 전쟁으로 변화되고 있으며 학습에서도 공부도 시켜주고 감독으로의 역할도 하는 인공지능의 영역이 넓어지고 있습니다. 인공지능은 어디까지 발전할까요? 사람처럼 스스로 판단하고 행동하게 될까요? 이 발전수준은 사회적 공감대가 필요하다고 강조합니다. 잘못된 개발은 사람의 책이 더 크니까요.

머신러닝은 인공지능의 한부분이고 머신러닝은 딥러닝을 포함한 기술분야입니다. 머신러닝은 지도형학습, 비지도형학습, 강화학습의 형태로 이루어지고 딥러닝은 인공신경망이나 심층학습으로 설명이 됩니다. 딥러닝의 작동원리를 그래픽으로 잘설명을 해두었으니 반복해서 읽어볼 필요가 있습니다. 많은 분야에 응용이 되고 미래를 대표할 기술이지만 한계도 있죠. 바로 머신러닝 블랙박스라고 결과치는 좋은데 왜 그런 결과치가 나왔는지 모르는 점입니다. 역으로 환산하며 확인하고는 있지만 아지고 미지의 세계로 남아있고 인공지능에게 많은 것을 맡기기에 위험요소로 작동할 수있는 부분입니다. 이것을 해결하기 위해 xAL(설명가능한 AI)연구가 진행되고 있습니다.

분명 인공지능으로 인해 우리는 좀더 편리해지고 정확한 분석으로 신뢰할 수있는 방향으로 가는 것은 분명합니다. 물론 인공지능으로 인해 위험과 부정적 영향도 간과할 수는 없습니다. 이를 위해 윤리적 가치의 반영과 법적인 조치가 필요합니다. 그리고 인공지능은 그 차체뿐아니라 다른 기술에도 영향을 크게 줄수있습니다. 전력산업, 반도체설계, 금융기관,신약개발 등에 융복합적 영향을 줍니다. 현대 다양한 최신기술들이 많지만 인공지능은 이들 기술들에 공통적인 영향을 줄수있는 핵심기술로 떠옿르고 있습니다. 바로 두뇌역할의 가능성입니다. 앞으로 더욱더 활용성은 높아지고 인간과 협업의 지위로 올라설겁니다. 이로인해 신기술이 나타날것이고 직업의 변화도 상당할 겁니다. 인공지능은 General AI와 Specialized AI가 있습니다. GAI는 개발이 가능한지도 의문스럽지만 SAI는 현재 많이 개발이 되어있고 그 분야를 벋어나면 사용이 떨어집니다. SAI는 인간을 대체하기보다 인간과 함께하는 의미가 강합니다. 위험하지 않는 AI로 보편적 인류가치를 실현할 인공지능이 우리와 함께하길 바랇니다.

본 도서는 출판사로부터 무상으로 제공받아 주관적인 리뷰를 합니다.