2055

밀레니엄 프로젝트 미래학자들이 뽑은 2016년 현실이 된 30년 전 예측 기술

마침내 인공지능이 인간 바둑 고수를 이겼다. 오랫동안 전문가들이 바둑의 복잡성과 정교함으로 인해 기계는 인간의 상대가 되지 못할 것으로 예측했지만 2016년 구글의 알파고가 바둑 세계챔피언 이세돌과 5번의 승부에서 4변을 승리했다. 이세돌 기사의 패배는 기계가 인간의 지능 수준을 빠르게 따라잡고 있으며 인공지능의 영향을 받지 않는 인간의 영역은 존재하지 않는다는 사실을 알려주었다.

자율주행차가 인간 없이 거리를 누빈다.

자율주행택시가 필연적으로 나타날 것이라는 사실은 알고 있었지만 우버가 2016년 10월 자율주행차를 배치하게 되자 엄청난 충격으로 나타나게 되었다. 이는 운송산업의 새로운 시대의 시작을 알리는 순간이었다. 싱가포르의 누토노미 무인 택시는 싱가포르는 물론 보스턴 시와 계약하여 시험운전 중이다. 로봇 자동차가 널리 보급되는 것은 이제 시간 문제에 불과하다.

유전적으로 세 명의 부모를 가진 아기가 출생했다. 두 명의 부모가 아이를 낳을 수 없는 상황에서아버지의 정자, 어머니의 난자 그리고 제3의 인물 즉, 다른 여성의 자궁을 빌려서 아기가 태어날 수 있다. 3명의뚜렷한 부모의 유전 물질을 이용하여 아기를 만드는 데는 미토콘드리아 핵이식이라고 부르는 논쟁의 여지가 있는 기술이 사용되었다. 이 치료 방법은 심각한 질병이 모체에서 아기로 전달되는 것을 막아준다(이 기술의 사용은 미국에서는 아직 합법이 아니기 때문에 이 수술은 규제 법률이 없는 멕시코에서 행해졌다).

한 소녀가 그저온 상태에 보존되었다. 말기 뇌종양을 앓고 있는 14세 소녀의 신체가 냉동되어 미시건 주의 냉동보존연구소에 보존되어 있다. '21세기 의학 연구소' 팀은 사망 후 보존의 새로운 방법을 개발했는데 화학 물징을 이용하여 토끼의 뇌를 냉동유리 상태로 전환시키고 이를 액체질소에 가까운 온도로 냉각시켜 포유류의 뇌를 거의 완전하게 장기적인 보존이 가능하도록 한 것이다. 이 기술을 통한다면 20~30년 후 특정 질병의 치료법이 개발됐을 때 신체를 다시 깨워 병을 치료할 수 있다.

473개의 유전자를 가진 인조 생명체가 탄생했다. 식테틱제노믹스와 크레이그 벤터 연구소의 과학자들은 지금까지 자연에서 발견된 어떤 자기복제 유전체보다 작은 크기인 473개의 유전자로 구성된 생명체인 '마이코플라즈마 마이코이데스 JCVI-syn 3.0'를 만들어내는 데 성공했다. 이 기술을 발전시키려면 맞춤형 인공세포를 설계하는 단계까지 나아갈 수 있으며 특정 환경, 조건에 맞춰 증식이 가능한 최소 유전체를 확인하고 설계할 수 있기 때문에 바이오 화학, 바이오 연료산업 등에 유용할 것으로 전망된다. 또한 합성 인조인간의 탄생도 가능하다. 이 프로젝트에 대해 벌써부터 인조인간이나 생불학적 부모 없이도 인간을 창조할 가능성을 여는 것이 아닌지등 여러가지 논란이 뜨겁게 일어나고 있다. 

유전자 가위기술 '크리스퍼'. 지난 4월에 중국 광저우 의재에서는 크리스퍼 유전자 가위기술을 이용해 에이즈를 발생시키는 HIV 바이러스에 내성을 갖는 배아를 만들었다. 미래에는 인간 스스로 신 생명체 창조가 가능하며, 질병 인자를 잘라내서 병을 치료하고 수명을 연장시키며 능력을 향상시킬 수 있다.

인간과 기계의 연결이 가능해졌다. 2016년은 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에 커다란 발전이 이루어진 해였다. 듀그대학교의 미구엘 니코렐리스 박사 연구팀은 무선 두뇌 인터페이스를 개발하여 원숭이가 생각만으로 로봇 휠체어의 움직임을 제어할 수 있도록 했다. 스위스 로잔의 연방공학 연구소 연구팀은 신경 임플란트를 이용하여 다리가 마비된 포유류가 다시 걸을 수 있도록 했다. 네덜란드의 연구진들은 심한 루게릭병을 앓고 있는 환자가 분당 2자의 속도로 메세지를 보낼 수 있는 뇌 임플란트 실험에 성공했으며 관련된 실험을 통해 원숭이는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 생각만으로 분당 12 단어의 문자를 보낼 수 있게 되었다.

가상현실 기술에 거대한 마켓이 생겼다. 완전 몰입형의 가상현실 헤드셋이 마침내 소비자들에게 제공되었다. 하지만 가격은 높다. 가상현실로 여행하고 공부하며 아바타로 수백 명의 나를 여러 곳에 보내 세일즈를 할 수 있다.

ㅈ애생에너지를 이용한 발전 용량이 153기가와트를 기록했다. 10월 국제에너지기구에서 발표된 것으로 이는 캐나다의 전체 에너지 수요에 맞먹는 용량이다. 국제에너지기구는 '새로 추가되는 전력 용량의 절반 이상이 재생에너지로 충당되었고 누적 설치용량에서 석탄 발전을 압도했다'라고 발표했다. 2030년이 되면 석탄, 석유, 가스, 수소, 핵발전, 한국전력과 같은 거대 발전소, 자동차 제조업체 등이 소멸하게 된다.

핵융합을 위한 거대한 발걸음을 내딛다. 2016년 2월에 독일의 과학자는 수소 플라즈마를 만들기 위한 핵융합 기기 실험을 마쳤다. 실험 중 2메가 와트의 초단파 에너지 펄스가 수소 가스의 구름에 분사되었고 이는 극단적으로 저밀도 수소 플라즈마로 변환되었다. 이 상태는 1초도 지속가능한 핵융합에 이르지까지는 아직 시간이 걸리겠지만 이 실험은 그러한 방향으로 나아가는 중요한 단계를 의미한다. 

2055년까지 인도는 미국을 추월해 세계 2대 경제국이 된다.

2055년 세계 최대 경제국 (단위 :10억 달러)

미국 41,384

인도 42,205

중국 61,079

3대 경제국인 중국, 인도, 미국과 세계와의 격차는 다음 몇십 년 동안 더 커진다.

영국은 더 이상 세계 10대 경제국에 포함되지 못한다                              

GDP 순위

 

 

 

2014

 

 

 

2055

 

 

 

 

중국

 

 

 

중국

 

 

 

 

미국

 

 

 

인도

 

 

 

 

인도

 

 

 

미국

 

 

 

 

일본

 

 

 

인도네시아

 

 

 

 

독일

 

 

 

브라질

 

 

 

 

러시아

 

 

 

멕시코

 

 

 

 

브라질

 

 

 

일본

 

 

 

 

프랑스

 

 

 

러시아

 

 

 

 

인도네시아

 

 

 

나이지리아

 

 

 

 

영국

 

 

 

독일

 

 

 

 

영국은 2055년 11대 경제국의 자리에 위치한다.

인도네시아와 나이지리아의 순위가 크게 오를 것이며 나이지리아의 경우 20위에서 9위로 상승한다.

현재의 개발도상국들이 GDP의 측면에서 G7 국가들을 앞지른다

2055년이면 E7 경제국(중국, 인도, 브라질, 멕시코, 러시아, 인도네시아, 터키)의 총합은 G7 경제국(캐나다, 프랑스, 독일 이탈리아, 일본, 영국, 미국)의 GDP 총합을 능가한다.

기독교는 여전히 지배적인 종교이다

그러나 이슬람교는 빠르게 성장하는 종교가 된다.

세계 인구는 96억 명에 이른다

2010 6,900,000,000

2050 9,600,000,000

유엔식량농업기구에 따르면, 계속 증가하는 인구는 식량 부족과 같은 문제를 야기한다.

인간은 더 오래 살게 된다

2055년 평균 기대 수명은 76세가 된다.

세계 이산화탄소 배출은 점차 증가한다

2010년 세계는 약 33기가톤의 이산화탄소를 만들어냈다.2055년의 이산화탄소 배출은 55.87기가톤에 이른다. 

기본소득의 보편화

사람들은 2030년부터 시작된 기본소득 제도 덕분에 먹고살기 위해 일하는 것이 아니라 그저 재미와 자아실현을 위해 일하게 된다. 2020년부터 일자리의 약 40%가 프리랜서 즉 계약직으로 바뀌고, 2055년경에는 거의 모두가 프리랜서로 살아간다. 풀타임, 즉 한 회사의 정규직은 이른바 노예 계약으로, 대부분 회피하는 일자리가 된다. 기본소득이 보편화되면서 대부분의 국가는 기본소득을 제공하며 사람들은 1년에 2~3개월만 일하거나 하루에 2~3시간 일하게 된다. 이같은 변화가 가능해지는 이유는 2030년부터 풍요의 시대가 도래해 의식주, 교통, 에너지, 교육 등이 모두 무료화되기 때문이다.

의회의 소멸과 정부의 축소

세상은 너무 투명해져 정부나 개인이 해외로 빼돌릴 수 있는 돈이 없다. 이미 인공지능이 사람들보다 더 정확하게 분배하고, 세금을 거두고, 법을 만든다. 블록체인 시스템이 들어가 힘을 분산시켜 버린다. 기본소득이 모든 국민에게 들어가 힘을 분산시켜 버린다. 기본소득이 모든 국민에게 돌아가게 되면서 대부분의 정부는 지금의 북유럽처럼 작은 권력만을 갖는다. 국가는 시스템이 운영하고, 대통령은 상징적인 역할로서 존재한다.

전 세계 1일 생활권

사람들은 아주 빠른 시속 3,000Km 속도의 하이퍼루프 진공자기부상열차를 타고 이동하여 세계는 1일 생활권이 된다. 완벽한 가상현실에 아바타를 이곳저곳으로 보내 1인 기업으로 먹고 살 수 있는 자영업자들이 보편화된다. 개개인의 의사소통은 더 이상 말이나 글이 아닌 가상 텔레파시 기술을 통해 머릿속의 생각을 타인의 머릿속으로 전송시킨다. 국적은 보통 3~4개를 보유하는데, 비트네이션 등 많은 정부대행서비스 업체에서 각자 소유의 나라를 만드는 것이 유행이다. 게놈 지도 정보로 인간의 수명이 급격히 늘어나면서 평균 수명 150세 시대를 맞는다. 결혼 제도가 소멸하고 여러 사람과 느슨한 파트너십을 가지게 된다.

에너지를 비롯해 무료화되는 의식주

2045~2055년 사이 철강이 소멸하고 200배로 강하고 싼 그래핀의 시대가 온다. 우주태양광 기술이 보편화되어 우주에서 24시간 태양광을 생산하여 에너지 부족 문제는 해결된다. 해수면 상승으로 에너지 섬이 둥둥 떠다니며 태양광으로 에너지를 생산한다. 의식주, 교육, 교통, 의료, 에너지는 기술발전으로 거의 무료화된다.

우주 식민지

달 식민지가 실시되어 우주여행이 시작된다. 양자컴퓨터의 개발로 수조 배로 빠른 컴퓨터를 이용하며, 생명체의 원거리 순간이동도 가능해진다. 기후변화의 정점으로 화성식민지 개척이 시작된다. 

조만간 1조 개의 센서가 존재하게 되며, 이로 인해 광대역 폭을 지닌 즉각적인 커뮤니케이션이 가능해진다. 미래에는 때와 장소에 관계없이 거의 완벽에 가까운 정보를 얻을 수 있는 세상이 된다. 머잖아 누리는 물건들이 인터넷에 연결되지 않았던 ‘바보 같은 세상’에서 어떻게 살았을까 의구심을 가질 수도 있다. 앞으로 3년 이내에 네트워크와 센서 분야에서 생각지 못한 발전이 이루어진다. 퀼컴 테크놀로지 수석 부사장인 라즈 탈루리가 예측하는 가장 흥미롭고 파괴적인 발전 네 가지를 살펴보면 다음과 같다.

무선네트워크 밀도: 메가비트당 가격 급락과 와이파이의 종말

인터넷 연결 메가비트당 가격은 급락하고 있으며 가까운 미래에는 ‘공짜’가 된다. 이미 인도네시아 등지에서는 한 달 데이터 사용에 5달러 정도를 지불하고 있다. 세계 대부분의 지역에서 메가비트당 가격은 네트워크 접근 가격과 같이 급락하고 있는 추세다.

또한 와이파이를 대체할 미래 통신 기술인 라이파이를 통해 엄청난 비용 절감이 가능해진다. 라이파이는 ‘라이트 피델리티’를 줄인 말로 쉽게 말해 와이파이의 광 버전이라 볼 수 있다. 기존 와이파이의 60배에서 최대 100배에 달하는 데이터 송신 속도를 자랑한다. 또한 LED 조도에서도 통신할 수 있고 주파수 혼선 등 무선통신이 불가능한 환경에서도 쓸 수 있다는 장점이 있다. 또한 보다 저렴한 비용에 에너지 효율은 높일 수 있는 것은 물론 전파로 인해 인체에 미치는 영향이적어 상용화 전망이 밝다. 와이파이와 달리 라이파이 신호는 항공기 조종사들이 커뮤니케이션을 위해 사용하는 전파에 간섭하지 않기 때문에 항공기에 광범위하게 적용 가능하다. 또한 의료기기나 장비, 로봇수술이나 기타 자동화 장비에도 라이파이 기술이 적용될 것으로 보인다.

인터넷에 연결된 기기의 기하급수적 증가

조만간 가정과 직장의 모든 기기(화면, 온도조절기, DVR, 컴퓨터, 자동차까지)들은 자동적으로 인터넷에 연결된다. 세계경제포럼에 따르면 인터넷이 연결된 기기의 수가 매년 21.65%씩 증가하고 있다고 한다. 2020년에는 501억 개가 될 것이며, 전 세계 인구 한명당 인터넷에 연결된 기기가 평균 5개 정도에 다다를 것이다. 향후 몇 년 동안 인터넷에 연결된 기기들의 수는 엄청나게 늘어날 것이며, 그러한 기기들이 하는 일들도 매우 다양해진다. 이제 당신은 뭔가를 하기 위해 휴대전화에 손을 뻗지 않아도 된다. 센서 네트워크가 갖추어져 있으니, 원하는 것을 말하기만 하면 저절로 일이 진행될 것이다.

위성을 통한 글로벌 인터넷 연결

조만간 퀄컴이 리처드 브랜슨과 함께 원웹이라고 부르는 프로젝트를 통해 648개의 위성체를 발사할 계획이다. 이처럼 위성을 통한 글로벌 인터넷 연결이 마침내 가능하게 되었다. 이는 전 세계 약 30억 명이 초당 1메가비트의 속토로 온라인을 이용할 수 있게 되었음을 의미한다.

광대역 온보드 센서들을 갖춘, 머리에 쓰는 기기들의 발전

향후 3년 이내에 4K 디스플레이와 카메라 그리고 광대역으로 클라우드와 연결된 일련의 센서들을 갖춘 가상현실과 증강현실 헤드셋이 급속하게 보급된다. 그러면 우리들은 새로운 것을 경험하기 위해 여행할 필요가 없어지게 된다. 현실만큼이나 생생한 가상 체험이 가능하기 때문이다. 미래에는 상당수의 사람들이 비행기를 타는 대신 초고속 유저 인터페이스를 갖춘 기기를 쓰고 입은 채 가상 경험을 할 수 있다. 

가상현실이란 무엇일까? 단순하게 의미를 정의하자면 특정한 환경이나 상황을 인위적으로 만들고 그 안에서 인공적으로 시각, 청각, 촉각 등의 감각적 경험을 창조하는 것이다. 우리는 컴퓨터가 만들어낸 이미지들을 헤드셋을 통해 보면서 가상현실을 체험하게 된다.

가장 유명한 가상현실 기기는 오큘러스 리프트, 삼성의 기어, 구글의 카드보드 등을 들 수 있다. 이후 핸드 컨트롤러가 추가되면 ㅅ용자들은 디지털 목표물을 조작할 수도 있다. 가상현실은 부동산산업에서 특히 소매업, 보건산업과 교육에 이르는 모든 분야에 근본적인 영향을 주게 된다. 이렇게 되면 조만간 비즈니스 미팅, 컨퍼전스, 콘서트까지 모두 가상 환경에서 개최된다.

증강현실은 가상현실과 관련된 기술로, 우리가 보고 있는 실제 세계 위에 컴퓨터로 만든 그래픽이나 영상을 통합하는 것이다. 2016년 큰 인기를 끌었던 ‘포켓몬GO’가 대표적인 예다. 이 두 기술은 이미 우리의 생활에 밀접하게 들어와 있으며, 잘 활용한다면 우리 삶은 더욱 윤택하고 풍요로워질 것이다. 지난 2년 동안 구글, 마이크로소프트, 삼성, HTC와 같은 메이저 기술 회사들은 50억 달러이상을 가상현실과 증강현실 부문에 투자했다.

그리고 이 둘을 합한 기술이 혼합현실이다. MR는 AR와 VR의 장점을 두루 가진다. VR의 몰입도, AR의 현실감으로 현실 속에서 가상의 세계를 만들어 낸다. VR는 어지러움을 유발하고 특수안경으로 시야가 차단된다는 단점이 있었지만 MR는 시야 제한이 적은 고글형이다. 현실에서 가상의 이미지를 구현할 수 있다는 점에서 사용자가 한충 편안하게 이용 가능하다. MR는 쇼핑을 할 때 사진만 보며 고심하지 않고 가상의 3D화면을 활용해 인터넷 쇼핑을 도와주며, 교육 분야에서도 실감나는 영상을 통해 이해도를 높여준다.

가상현실 기술 중에서 가까운 미래에 상용화될 기술 몇 가지를 소개하면 다음과 같다.

화면 해상도가 두뇌의 시각적 입력과 같아진다

가상 국가 커뮤니티 세컨드 라이프의 개발자인 필립 로즈데일은 이렇게 말했다. “디스플레이의 픽셀 사이즈가 우리가 볼 수 없을 만큼 작아지면 마술과도 같은 전환점이 생긴다. 디스플레이의 해상도가 대략적으로 4K에서 8K 사이에 이르는 수준으로 발전하게 되면, 우리는 실제와 가상현실/증강현실을 눈으로는 분간할 수 없게 된다. 오큘러스나 HTC와 같은 회사의 헤드셋 디스플레이 기기가 앞으로 몇 세대를 거치면 곧 이러한 제품이 등장한다.

아이트래킹 기술로 조종 가능하다

아이트래킹과 아이인터랙션 기술은 매우 빠르게 발전하고 있다. 아이플루언스와 같은 회사는 안구 움직임에 기반한 상호작용기술을 개발 중이다. 이와 관련해 로즈데일은 이렇게 말했다. “아이트래킹과 관련된 기술적 문제는 없다. 스크린에 어떤 사람의 얼굴이 나타나면 그 사람의 안구 움직임도 볼 수 있다. 이것이 커뮤니케이션에서 얼마나 중요한지를 생각해 보라. 가상현실 회의에 참석했을 때 사람들과 눈을 마주칠 수 있다는 것을 의미한다. 이는 또한 눈을 마우스처럼 이용하여 컴퓨터를 조종할 수 있다는 것을 의미하기도 한다.”

헤드 마운티드 디스플레이의 얼굴인식 기술, 실제 외모를 그대로 옮겨준다

가상현실/증강현실 기술이 광범위하게 적용되면, 아이트래킹과 함께 얼굴인식 기술은 중심 기술이 된다. 만약 얼굴에 아주 가까이 하드웨어가 있다면 얼굴의 움직임을 추정하고 추적할 수 있다. 이는 당신 얼굴의 움직임을 완벽하게 재현하여 멀리 떨어져 있는 다른 사람에게 보여줄 수 있음을 의미한다. <아바타>와 같은 영화에서 배우의 캐릭터를 얼마나 잘 구현했는지를 생각해 보라. 이 기술이 보편화되면 이제는 가상 회의에서 당신과 똑같이 움직이고 감정을 표현하는 캐릭터를 만들 수 있다.

가상현실은 컨퍼런스, 교육, 여행 분야에 영향을 미친다

편안한 방에서 더 풍부하고 깊은 경험을 할 수 있다면 무엇 때문에 컨퍼런스에 참석하고, 학교에 가고, 출장을 가겠는가? 처음 몇 년 동안에는 모든 사람이 이러한 기기를 가지고 있지 않을 것이다. 하지만 이 기기는 스마트폰과 같다. 초기 얼마 종안은 소수의 사람들만이 헤드셋을 가지고 일하겠지만 시간이 흐르면 거의 모두가 사용하게 된다. 생각해 보자. 당신의 아이에게 60만 원짜리 가상현실, 학습 속도가 다른 아이들에 비해 5배나 더 빠르다면 어떨까? 이웃이나 학교에서는 이 기기를 사용하게 될 것은 자명하다. 같은 일이 컨퍼런스나 여행, 게임 분야에서 입증된다면 상황은 역시 동일하게 진행될 게 분명하다.

디스플레이와 스크린의 종말

로즈데일은 증강현실 회사들은 모든 디스플레이와 스크린을 대체하기 위해 노력할 것이라고 말했다. 앞으로는 헤드셋만 쓰면 가상의 TV를 어디에서나 볼 수 있다. 벽이든, 손바닥 안에 놓인 스마트폰 스크린이든 당신 앞에서는 화면이 펼쳐지게 된다. 투박한 유리로 된 기기를 가지고 다니거나 벽에 TV를 걸 필요가 없어지는 것이다. 홀로그램 기술도 보편화되어 공중에 화면을 띄워서 본다. 마이크로소프트는 이미 홀로그램 카메라인 홀로렌즈를 출시했다. 

드론은 궁극적으로 택배 시장을 삼킨다. 아마존의 택배 ‘프라임에어’는 모든 곳에 배달이 가능하며, 단독 1달러로 30분 내 배달할 수 있다고 말한다. 그러나 구글이 더 싼 가격 (혹은 광고를 보면 무료로) 드론 택배를 제시하는 상황이다. 결국 두 대기업의 경쟁으로 드론 택배는 무료가 된다. 주문한 물건이 모든 사람들의 집 정원이나 아파트 베란다에 새벽 3시에 슬쩍 배달된다면 과연 냉장고가 필요할까? 신선한 우유, 갓 따온 야채나 과일 등을 그날그날 받아서 먹을 수 있으니 말이다.

만약 당신이 드론이 일시적인 유행이라고 생각하거나 미디어 혹은 군사적 용도에 제한돼 쓰이는 것이라고 생각한다면, 이 글을 읽으면서 오늘날의 현실과 얼마나 동떨어진 생각을 해왔던지 알게 될 것이다.

3년 이내에 이루어질 드론 기술에 대한 예측을 살펴보자.

드론은 점차 첨단 스마트폰 기술에 의존하게 된다

드론산업은 수십억 달러 규모의 투자가 이루어진, 우리 주머니 속에 있는 혁명을 이용하고 있다. 뿐만 아니라 상품화된 하드웨어와 오픈소스 소프트웨어를 이용하여 군사용 시스템을 더 빠르고 더 저렴하게 만드는 중이다. 그러나 이것은 시작에 불과하다. 우리는 기본적으로 장난감 수준의 기기에서 슈퍼컴퓨터급의 성능을 보게 된다. 이미 우리가 사용하는 스마트폰에서 그 모습을 엿볼 수 있다.

감지 및 회피 기술이 소비자용 드론에 표준화된다

드론 연구를 가속시킬 다음의 커다란 돌파구는 ‘감지 및 회피’ 기술이다. 현재 드론은 수동으로 조종되거나 GOS에 의해 조종된다. 그러나 드론 자신만의 눈을 가져야 한다. 레이더, 광선 레이더인 LiDAR, 스테레오 비전, 소나 같은 센서를 이용해 방해물들을 피해서 날아야 한다. 드론의 환경인식 기술은 탐사해 보지 못한 세계를 안전하게 비행하기 위한 필수적인 기술이다. 자동화된 드론은 규제 기관들에게 조종사를 가진 비행체보다 드론이 더 안전하다는 것을 보여 주게 될 것이다.

지구의 디지털화가 가능해진다.

물리적 세계를 디지털화하는 것은 매우 어렵다. 위성은 너무 높이 있고, 지구의 3분의 2는 언제나 구름으로 덮여 있다. 스트리트 뷰는 거리에 제한되어 있다. 이처럼 제약이 많은 상황에서 지구를 디지털화하기 위해 가장 좋은 방법은 때와 장소를 가리지 않고 공중에서 접근할 수 있는 드론에 장착된 센서의 활용이다. 이런 방법을 통해 우리는 지금까지는 얻을 수 없었던 가장 큰 빅데이터를 얻을 수 있다. 오토데스크, 세일즈포스, SAP, 구글 등의 회사들은 이러한 데이터를 가지고 싶어 하며, 이러한 데이터를 활용해 모든 것을 분석하기를 원한다.

드론의 데이터 수집 및 사용 용량은 위성을 능가한다

지구는 위성에 의한 우주 세대부터 관찰이 가능해졌다. 이제 이런 기술은 이전되어 공중에서 지구를 보고 디지털화하는 주된 방식은 드론에 의해 이루어지게 되었다. 위성은 이에 대한 보완책으로 거대한 지역을 낮은 해상도로 커버하게 된다.

드론은 와이파이와 비슷하게 된다

오늘날 미국 연방통신위원회는 와이파이 규제나 허가에 관여하지 않는다. 와이파이는 저전력을 이용하고 스스로 충돌을 피하기 때문에 누구에게도 위협이 되지 않는다. 미래에는 드론이 작고 낮은 운동에너지를 사용하며 충분히 스마트해져서 연방통신위원회가 와이파이처럼 규제하지 않게 된다. 

3D 프린터는 인간이 물건이나 제품을 만드는 방법을 근본적으로 바꾼다. 3D 프린터는 의식주를 거의 무료화 시킨다. 옷을 프린트하는 기기 하나면 평생 옷 걱정 없이 살 수 있다. 싫증나는 옷은 넣으면 분해되어 다시 카트리지에 보관하고 프린트하여 음식물쓰레기가 생기지 않는다. 신체 장기도 프린트하여 의료비용을 확기적으로 낮추게 된다. 3년 이내에 이루어질 3D 프린팅 기술에 대한 예측을 정리하면 다음과 같다.

개인화된 영양 공급이 새로운 종류의 3D 프린터를 창조한다

개인화된 음식과 영양 공급은 매우 흥미 있는 분야이다. 이와 관련해 아비 레이첸틀은 이렇게 말했다. “식품 프린터가 가정에서 쓰이게 되면 필요한 음식을 원하는 시기에 내놓을 수 있다. 그때그때 가장 필요한 단백질, 탄수화물, 비타민, 미량요소들을 포함한 개인화된 영양공급 바를 만들게 된다”그다음에는 3D 프린터가 약학의 영역에서 활동하게 된다. 개인의 유전자를 분석해 맞춤형 약품을 프린트할 수 있다. 그리고 환자의 특정 요구 사항에 맞춰 약품을 프린트할 수 있다. 그리고 환자의 특정 요구 사항에 맞춰 약품을 개인화함으로써 그 효능을 증가시키는 것이 가능하다.

신발과 옷감의 프린트는 패션과 소매업을 붕괴시킨다

3D 프린팅이 그 영역을 넓혀가면서 패션산업에도 큰 변화를 일으키고 있다.  스캐닝, 디지털화, 컴퓨팅, 센서, 혼합소재 등의 발전은 기능적인 의복과 웨이러블 디바이스를 프린트할 수 있게 만들었다. 신발도 자세, 걸음걸이, 보폭, 발 모양에 맞춰 프린트할 수 있다. 액세서리도 개인 맞춤형으로 디자인되어 세상에 단 하나뿐인 독특한 액세서리를 프린트 할 수 있다. 모든 것이 당싱의 신체와 취향에 완벽하게 들어맞는다. 아름답게 디자인된 드레스 시안을 보고 출근했다. 저녁에 돌아오면 그 드레스는 이미 완성되어 옷장에 걸려 있을 것이다.

혼합소재의 완성품 프린팅이 한번에 이루어진다

오늘날에는 고무 타이어, 금속 섀시, 투명 플라스틱 또는 유리바람막이로 된 장난감 트럭을 한 번에 프린트할 수 있다. 그다음 스텝은 한 단계 더 나아가 회로와 센서 등이 달린 완전히 기증적인 기기를 한 번에 프린트하는 것이다.

박스 안의 공장

CNC 기계, 적층 방식, 사출 성형까지 모든 것이 3D 프린터 안에서 이루어진다. 이 모든 것이 박스 안에서 통합되고 3D 프린터는 미래의 공장이 된다.

3D 프린터로 인간의 기간과 조직을 인쇄하는 미래

3D 프린팅기술은 인체 분야까지 확대되고 있다. 연구원들은 단순한 기관과 복잡한 조직의 프린트를 3D 프린터로 시연해 보였다.줄기세포를 채취하여 이를 증시시키고, 만들고자 하는 기관의 콜라겐 비계에 이를 증착시킨다. 이 세포들은 완전히 이식 가능하고 제 기능을 다하는 기관으로 성장하게 된다.

앞으로 7년에서 10년 사이에 우리 신체의 부분이나 기관을 대체하는 산업이 발달할 것이고, 우리는 이를 거부하지 않게 된다. 그리고 그러한 기관들은 우리가 태어날 때 가지고 있던 기관들보다 더 나을 것이다. 이와 동시에간이나 심장의 건강 상태를 모니터하고 지속적인 데이터를 알려 줄 수 있는 바이오 센서도 함께 프린트할 수 있다. 

많은 사람들이 로봇과 인공지능을 같은 것으로 착각하는데, 이 둘은 비슷한 분야지만 엄밀히 말해 다르다. AI 로봇이라는 표현 때문에 인공지능과 로봇을 혼동하는 경우가 많은데, 인공지능은 로봇의 근간이 되는 기술이다.

인공지능 로봇은 어느새 미래 산업을 이끌 주체로 부상하고 있다. 그리고 기업들은 로봇 연구가 진행된 지 50여 년 만에 처음으로 상업성이 있음을 알아챘는데, 구글이 로봇 회사를 8개 이상 인수한 것도 최근의 일이다. 구글의 무인 자동차를 로봇 자동차라고 말하기도 하듯이 자동차도 이제 로봇의 영역으로 들어섰다.

다음 내용은 향후 3년간 이루어질 보다 흥미롭고 파괴적인 로봇 기술의 발전에 관한 것이다.

스마트폰 모듈은 로봇을 위한 슈퍼컴퓨터의 한 부분으로 연결된다

사람들이 느끼지 못하는 사이 스마트폰은 이미 ‘손 안의 강력한 슈퍼컴퓨터’가 되어 가고 있다. 최초의 로봇 청소기 룸바는 512바이트렘을 가졌지만 그 당시에는 확기적인 것이었다. 오늘날 룸바는 내비게이션을 실행시킬 작은 슈퍼컴퓨터를 갖추고 방 안을 자동으로 움직이면서도 300달러 정도에 판매되고 있다. 향후 5년 이내에 이러한 능력은 기하급수적으로 발전해 로봇 공학에 엄청난 영향을 주게 된다.

로봇을 위한 클라우드 내에서의 공유 학습

로봇이 클라우드와 연결되면서 기존의 로봇 개념이 변화하고 있다. 이렇게 되면 자체적인 데이터뿐 아니라 클라우드상의 무궁무진 데이터를 공유할 수 있어 현실세계에서 로봇이 스스로 배우는 능력을 빠르게 발전시키게 된다.

이런 기술의 가장 중요한 예가 자율주행자동차이다. 자동차들은 센서에서 받아들이는 드라이빙 데이터를 끊임없이 클라우드에 업로드하고, 전체 시스템은 모든 개별자동차가 업로드하는 정보를 통해 학습한다. 예를 들어 한 대의 자동차가 도로 위의 새로운 장애물을 피하게 되면 이 정보가 업로드되어 즉시 모든 자동차들이 이 장애물이 어떤 것인지, 어떻게 피할 수 있는지 학습하게 된다.

협력형 로봇의 활용

로봇과 인간, 로봇들 사이의 협력이 가능해지고 더욱 발전하게 된다. ‘협력형 로봇’이란 특정 작업에서 인간을 도와 안전성 및 작업 능력 등을 높일 수 있는 로봇을 말한다. 리싱크 로보틱스의 백스터와 소여는 협력혈 로봇의 좋은 예이다. 로봇 회사들은 협력형 로봇개발에 보다 주력하고 있다. 머신러닝 기술을 바탕으로 한 로봇의 학습 능력 발전과 더불어 로봇의 협력 능력도 빠르게 발전하고 있다.

신경으로 통제되는 인공기관

향후 몇 년 이내에 뇌로 통제되는 인공기관들이 만들어질 것이며, 우리를 슈퍼맨으로 만들어 줄 수 있다. 인류는 이미 스스로를 더 나은 존재로 만드는 기술을 가속화하고 있는데, 달팽이관 임플란트가 중요한 예이다. 신경으로 통제되는 로봇 기기를 만들기 위한 미국방위고등연구계획국 프로그램도 진행 중이다. 인간이 슈퍼맨이 되는 날이 머지않았다.

이러한 인공기관들은 우리가 세상과 상호작용하는 상식을 바꾼다. 또 수십 년 전에는 꿈도 꾸지 못했을 능력을 인간에게 부여한다. 우리는 70세에도 뛰어난 암벽등반가, 혹은 그 어떤 것도 될 수 있다.

노인들을 돌보는 로봇

세계적으로 고령화 현상이 빠르게 진행되고 있다. 일본의 경우 곧 인구의 30%가 65세 이상이 되는데, 이런 현상은 2055년까지 미국, 중국, 유럽 등에서도 나타날 것으로 예상된다. 늙은 사람들이 더 늙은 사람들을 돌봐야 하는 일이 늘어나고 있다. 하지만 로봇의 발전은 이런 우리를 해결해 준다. 이미 인류는 로봇을 통한 노인의 잠자리 수발, 이동보조 등이 가능한 기술을 갖고 있다. 무인자동차로 인해 노인들이 더 멀리 갈 수 있는 것처럼 노인 돌봄이 로봇은 노인들의 독립적인 생활을 보다 오래 가능하게 해준다. 

마크 저커버그와 그의 아내 프리실라 챈은 최근 하나의 발표를 했다. 그들의 딸인 맥스가 살아 있는 동안 모든 질병을 퇴치하기 위한 노력에 30억 달러를 투자하겠다는 것이다. 올해 초 실리콘 밸리의 억만장자인 숀 파커는 암 면역치료법 개발을 위한 연구자들의 협력을 증진하지 위해 2억 5,000만 달러를 기부했다. 구글은 당뇨병 환자의 당 수치를 모니터할 수 있는 콘텍트렌즈를 개발하는 중이며, 유전자 자료들을 수집해 인간 수명 연장을 연구하고 있다.

기술산업은 의학 분야에 진입했고, 목표는 질병 자체를 제거하는 것이다. 컴퓨팅, 인공지능, 센서, 유전자 배열 같은 기술들의 융합으로 이러한 목표는 달성 가능성이 커졌다. 우리는 다음 10년 동안 지난 100년간 이루어진 것보다 더 많은 발전을 경험하게 된다. 다음은 생명의학 분야에서진행 중이며 3년 이내에 이루어질 기술에 대한 예측이다.

신체 데이터를 볼 수 있는 기기의 일상화

몸에 착용해 신체활동, 수면 사이클, 스트레스와 에너지 레벨을 측정할 수 있는 핏빗, 애플워치 같은 기기는 이미 시중에 나와 있다. 이렇게 측정된 데이터는 스마트폰을 통해 분산 서버에 업로드된다. 스마트폰에는 우리의 신체 자료와 감정적, 심리적 상태를 측정할 수 있는 수많은 어플리케이션이 깔려 있다. 2001년에 최초로 인간 게놈을 배열하는 비용은 30억 달러였으나 오늘날에는 1,000달러 수준으로 하락했다. 2022년경에는 혈액 테스트 비용보다 더 저렴해진다.

미싱 링크를 해결하는 마이크로바이옴

과학자들은 IBM의 인공지능 시스템 왓슨 같은 도구를 이용해 인간의 유전자와 그것이 건강에 미치는 영향을 이해할 수 있게 된다. 그리고 환경, 음식, 의약품 등이 우리의 유전자와 기관들 사이에 어떤 영향을 주는지 등 복잡한 상호작용 또한 이해할 수 있게 된다. 이에 뒤이어 일어날 혁신을 위한 의학적 개척지는 마이크로바이옴 즉 우리몸속에 살고 있는 미생물 생태계이다. 우리 몸이 세포만으로 이루어져 있다고 생각하기 쉽지만 우리 몸에는 세포보다 10배 더 많은 미생물이 존재한다. 이 미생물을 통해 인간의 조직 전체를 관찰할 수 있기 때문에 이는 가장 흥미로운 분야 중 하나이다. 마이크로바이옴은 환경과 유전체학, 인간 건강 사이의 미싱 링크를 열쇠가 된다.

유전자 가위 ‘크리스퍼’ 기술

가장 놀랍고 무섭기까지 한 유전자 기술은 유전자 가위 크리스퍼다. 크리스퍼는 인간이나 동식물의 세포에서 특정 유전자가 있는 DNA를 잘라내는 카스9 효소로, 교정하려는 DNA를 찾아 내는 가이드 RNA와 DNA를 잘라 내는 단백질로 구성된다. 기존에는 유전자를 잘라내고 새로 바꾸는 데 몇 년씩 걸렸다. 하지만 크리스퍼/카스9를 이용하면 단 며칠이면 된다. 동시에 여러 군데의 유전자를 손볼 수도 있다. 그리고 이 기술은 전 세계 수백 군데의 연구소가 이를 가지고 실험할 수 있을 정도로 저렴하고 사용하기 쉽다.

크리스퍼/카스9의 발견과 개발은 정확한 유전자 편집의 세계를 열었다. 작년에 중국의 유전학자들은 이 기술을 사용하여 인간 배아 DNA를 수정했다 그 잠재력은 엄청나다. 크리스퍼/카스9를 사용하면 모든 생물체의 유전자를 수정할 수 있으며 이 말은 자연을 누리의 이익에 따라 직접적으로 제어할 수 있음을 뜻한다. 작년에 유전자 편집으로 백혈병으로 죽어가는 소녀를 처음으로 구해냈다. 유전공학으로 의학적 치료를 강화시키며 수명 영장, 죽음 정복을 가능케 할 수도 있다.

3D 프린팅되는 인공기관

3D 프린팅으로 인공기관이 만들어지고, 더불어 생체공학 분야도 발전한다. UNYQ라는 회사는 장애인들을 위한 팔다리를 만들고 있으며, 엑소 바이오닉스는 장애인이 다시 걸을 수 있도록 도와주는 로봇 외골격을 만들고 있다.

신경과 직접 연결되는 전자 기기

아르거스Ⅱ 인공 망막 보조 시스템은 시력을 완전히 회복시키지는 못하지만, 거의 근접할 정도로 회복이 가능하다. 이것을 사실상 시력을 거의 상실한 중증 환자의 망먁에 직접 이식하는 전자 신경 기기이다. 이 시스템은 망막이 손상된 환자의 시신경 말단을 직접 자극해서 일정한 패턴이 보이는 것처럼 만든다. 2030년 정도가 되면, 1970년대 TV 시리즈 <육백만 불의 사나이>에서 보았던 시각, 청각, 체력 등을 강화시켜 주는 기기들이 개발된다.

물론 이 제품이 실제로 핑요한 사람들에게 보급되기까지는 시간이 걸릴 것이다. 기술산업이 가치를 구축하는 방법은 기술을 민주화시켜 비용을 낮추고 다수가 이를 사용하도록 만드는 것이기 때문이다. 그런 저에서 IBM, 페이스북, 구글 같은 회사들이 보건산업에서 중요한 역활을 하게 된 것은 매우 반가운 일이다. 

웹에 접속할 수 있는 초소형 센서

사물인터넷이 컴퓨터나 모바일 기기에서부터 온도조절장치, 자동차, 도어락, 심지어는 애완동물 추적장치 등 물리적 세상의 일반적인 부분들로 급속하게 확장되고 있다. 분석가들은 새로운 IOT장치들이 거의 매일 발표되면서 2020년까지 300억 개의 IOT장치들이 온라인상에 존재하게 될 것으로 예측한다.

인공지능 시스템이 모니터하고 통제하는 품목들이 폭발적으로 증가하면서 일상적인 물건들이 놀라운 역량을 지닐 수 있게 되었다. 주인이 일터에서 돌아왔다는 것을 인식하고 현관문을 열어 준다든지, 사람의 장기가 움직이지 않는 응급 상황을 의사에게 연락하는 모니터 등이 그예이다. 하지만 온라인 세계의 빅뱅은 아직 오지 않았다.

과학자들은 밀리미터나 미크론 단위에 머물러 있던 센서의 크기를 살아 있는 사람의 몸 안에서 순환시키거나 건설 자체에 섞을 수 있을 정도로 작은 나노미터 단위로 축소시키기 시작했다. 이것을 첫걸음 삼아 나노 사물인터넷이 의학, 에너지 효율 등 여러 분야를 완전히 새로운 차원으로 바뀌도록 이끌게 된다.

지금까지 가장 발전된 나노센서는 합성생물학의 도구들을 이용해서 박테리아 같은 단세포 생물체를 변형시켜 만들어졌다. 이제는 DNA와 단백질이 특정 화학적 표적을 인식하고, 약간의 정보를 저장하며 색상을 변화시키거나 쉽게 탐지할 수 있는 신호를 보내도록 하는 식으로 표적의 상태를 알리는 바이오 컴퓨터를 만드는 것이 목표다. 매사추세츠 케임브리지의 신생업체 신로직은 희귀한 대사 이상을 치료하는데 효과 있는 프로바이오틱 박테리아를 상용화하기 위해 노력하고 있다. 이렇게 발전한 세포 나노센서는 의학 외에도 농업이나 약물 제조까지 그 적용 범위가 굉장히 넓다.

많은 나노센서들은 나노튜브처럼 생물학적 시료가 아닌 것으로도 만들어진다. 이들은 무선 나노안테나와 같이 작동하면서 감지하고, 신호를 전송할 수 있다. 나노센서는 크기가 대단히 작기 때문에 수백만의 다른 부위에서 정보를 수집하는 것이 가능하다. 외부장치는 그 데이터들을 통합해 빛, 진동, 전류, 자기장, 화학적 농도 등 환경적 조건의 미묘한 변화를 보여 주는 상상하기 힘들 정도로 상세한 지도를 만들어 낸다. 스마트 나노센서에서 나노 사물인터넷으로의 이행은 불가피해 보인다. 하지만 그 과정에는 큰 어려움들이 존재한다. 우선 자가 동력의 나노장치가 변화를 감지하고 웹으로 신호를 전송하는데 필요한 모든 부품을 통합하는 기술적인 문제를 해결해야 한다. 사생활 보호와 안전성이라는 골치 나픈 문제도 큰 장애물이다. 의도적이든 아니든 몸에 들어가는 나노장치는 인체에 유해하거나 면역 반응을 유발할 수 있다. 이 기술로 정밀한 감시도 가능하기에 마냥 환영할 수만은 없는 일이다. 초기에는 나노센서를 산업 공정에 사용되는 식물이나 비감염성 미생물 등 보다 단순하고 덜 위험한 유기체에 적용하는 방법을 택함으로써 가장 까다로운 문제는 피해갈 수 있다.

IONT의 이용이 가능해지면, 훨씬 더 상세할 뿐만 아니라 저렴한, 최첨단의 도시, 가정, 심지어는 우리 몸의 지도를 가질 수 있다. 현재는 신호등, 착용형 카메라 혹은 감시카메라 정도에만 인터넷이 연결되어 있지만 향후에는 수십억 개의 나노센서가 엄청난 양의 실시간 정보를 수집해서 클라우드로 전송하게 된다. 

대규모 전력 저장 시스템이 가능해진다.

<<에너지혁명2030>>의 저자 토니 세바 교수는 2020년경이 되면 화석연료 전력 생산가가 제로가 되어도 태양광 전력 생산가를 따라가지 못하는 그리드 패리티에 도달한다고 예측한다. 그래서 2030년이 되면 태양광이 1위 전력 생산수단이 되고 석탄, 석유, 가스, 핵발전, 한전 등 거대한 생산 시설이 붕괴될 것을 주장했다. 또 페로브스카이트와 같은 신 재료와 같은 신 재료의 발전 덕분에 태양광 전지의 효율이 높아지고, 더 나은 배터리가 태양광 전지를 저장해 주게 되면서 중동의 대부분의 나라들도 태양광과 ESS로 전력을 조달하게 된다고 본다.

전력 생산이 태양광으로 급속하게 이동하는 이유 중 하나는 법과 제도의 변화 때문이다. 2016년 4월 21일 샌프란시스코는 새로 짓는 모든 빌딩 지붕에는 태양광 패널 설치를 의무화했고, 캘리포니아 주의 랭카스터와 세바스토폴시는 2013년부터 신축 건물 지붕에 태양광 패널 설치를 의무화하는 법을 제정했다. 유럽 대부분의 국가들 역시 이런 법을 제정 중에 있다. 기후변화 문제 때문이다.

태양광 패널의 효율성은 현재 16~19%가 보통이지만, 전 세계의 많은 대학과 연구소, 기업들이 효율성 높은 태양광 패널을 속속 발표하고 있다. 2016년 5월에는 MIT에서 평면 패널보다 20배로 높은 효율성을 주장하는 입체형 큐브 패널 기술을 <<에너지 환경 과학 저널>>에 게재했고, 이스라엘 베이루트대학에서는 PV패널의 효율성을 무한대로 올릴 수 있는 기술을 발표했다. 호주의 뉴사우스웨일즈대학에서는 34.5%까지 효율성을 올리는 기술을 발표했고, 텍사스대학은 코발트, 루테늄, 철로 만드는 효율성 높은 패널, 메틸랜드대학은 구운 오크 잎으로 만드는 나트륨 리튬 배터리, UC어바인대학은 나노와이어 배터리, 퍼시픽노스웨스트 국립연구소는 아연망간 배터리, 네덜란드 바헤닝언데학은 박테리아를 이용한 배터리를 만들어 효율성을 만들어 효율성을 높였다고 명망 높은 국제 저널에 발표하고 있다. 2016년만 해도 새로운 배터리 개발이 수천가지이기 때문에 최소 15년 후에는 효율성 높은 태양광 패널에 효율성 높은 배터리가 나와서 화석연료 에너지를 능가하게 된다.

1976년 와트당 100달러였던 태양광 패널은 와트당 40센트까지 떨어졌다. 몇 년 후면 불과 몇 센트로 떨어진다. 중국의 저렴한 패널마저 거의 무료화되고 있다. 리튬이온 배터리도 킬로와트시당 500달러 정도 하다가 2023년에 100달러, 그리고 2030년에는 거의 몇 달러 수준으로 무료화될 것이라고 토니 세바 교수는 확언한다. 2016년, 현재 칠레가 킬로와트시당 2.91센트로 태양광을 생산 중이며, 아부다비가 킬로와트시당 2.42센트로 최저 생산가를 자랑한다. 그러므로 제조업 즉, 태양광 패널이나 배터리 생산은 2020년 이후에는 사업성이 현저히 낮아진다. 이후에는 에너지 알리바바 같은 사이트를 통해 개개인이 자신의 집 지붕 위에서 생산한 태양광에너지를 사고팔게 된다. 

혁명적인 분산 시스템

블록체인이 현실화되고 있다. 디지털 통화인 비트코인을 뒷받침하는 블록체인 기술은 사람이나 회사가 소유하거나 통제하지 않는 분산형 공개 거래장부이다. 모든 사용자가 전체 블록체인에 액세스하는 대신, 한 계정에서 다른 계정으로의 모든 자금 이동이 암호 방식에서 차용한 수학적인 기법을 사용해 안전하고 검증할 수 있는 형태로 기록된다. 블록체인의 복사본이 전 세계에 흩어져 있기 때문에 쉽게 조작할 수 없다는 것도 장점이다.

하지만 블록체인 장부는 단순히 금전 거래에만 쓰이는 것이 아니다. 블록체인은 인터넷처럼 공개된 세계적 인프라이기 때문에 이를 바탕으로 다른 기술과 융합된 어플리케이션을 만들 수 있다. 그리고 사람들이 서로 거래할 때 전통적인 중개인을 두지 않아도 되게 해주기 때문에 거래 비용을 낮추거나 심지어는 없앨 수 있다.

블록체인을 이용함으로써, 개인은 돈을 주고받거나 보험 계약을 하는 등의 일을 은행 계좌 없이도 안전하게 할 수 있다. 국경을 넘는 거래도 가능하다. 현재 금융 기관의 서비스가 부족한 전 세계의 20억 인구에게는 가히 혁신적인 영향을 줄 수 있는 특징이다. 블록체인 기술을 통해 낯선 사람들도 변호사 없이 법적 강제력이 있는 계약을 체결할 수 있다. 부동산, 행사 티켓, 주식 등 거의 모든 종류의 소유물과 권리를 중개인없이 사는 것이 가능해진다. 장기적으로 보면 이는 은행, 변호사, 브로커와 같은 전문 중개인에게 엄청난 영향을 미친다. 하지만 그것이 꼭 부정적이라고는 할 수 없다. 업계 자체가 영업비용으로 엄청난 거래 수수료를 지불하기 때문이다. 산탄더 이노벤처스는 2022년까지 블록체인 기술 덕분에 은행들이 연간 200억 달러의 비용을 절감할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

세계 50대 유명 은행들은 블록체인 이니셔티브를 발표했다. 투자자들은 지난해 블록체인을 활용해 다양한 범위의 사업을 펼치기 위해 설립된 신생 기업들에 10억 달러 이상을 쏟아 부었다. 마이크로소프트, IBM, 구글과 같은 기업들 모두가 블록체인 프로젝트를 진행하고 있다. 이들 회사 대다수는 인터넷 상거래의 고질적인 문제, 즉 사생활 보호와 안전 문제를 해결할 수 있는 블록체인의 가능성에 호의적이다. 블록체인거래는 공개 키와 개인 키(인간이 판독하기 어려운 긴 문자열)를 이용해 기록된다. 때문에 자신의 신분은 공개하지 않으면서도 제3자에게 합으한 내용을 디지털로 확인시킬 수 있다. 사람 외에 단체도 블록체인을 이용해서 공적 기록과 법적 구속력이 있는 약속을 저장할 수 있다.

영국 케임브리지대학의 연구팀은 앞으로 있을 약의 임상시험에 대한 상세한 설명을 어떻게 블록체인에 추가하는지 그 방법을 제약 회사들에게 보여 주었다. 제약 회사들은 임상시험이 예상대로 진행되지 않으면 시험 후에 조건을 바꿔 버리는 전략을 흔히 사용하는데, 블록체인에 시험 설명을 미리 등록하면 그런 꼼수를 부릴 수 없다. 런던에서는 시장 후보 조지 갤러웨이가 도시의 1년 예산을 블록체인 장부에 올려서 시민들의 집단적인 감사를 촉진하자는 제안을 하기로 했다. 이처럼 블록체인 기술은 규칙이 모두에게 똑같이 적용되는 곳에서 참여자들에게 정직하게 일을 하게 하는 유인 역할을 할 수 있다. 그리고 이것이야말로 블록체인의 가장 유망한 장점이다.

하지만 실제 밀수품 거래에 비트코인이 이용된 사건들이 보여 주듯 블록체인 기술이 비도덕적인 사업이나 절도를 완전히 없애버리지는 못한다. 단지 좀 어렵게 만들 뿐이다. 그럼에도 블록체인 기술은 분명 여러모로 긍정적인 측면이 더 많다. 사회의 공적 기록 저장소를 개선하고 법과 경영에서 대리와 참여 시스템을 강화하는 인프라이기 때문이다. 블록체인 기술은 삶에 있어서 행복 추구만큼이나 중요한 사생활 보호, 안전, 자료 전단의 자유를 향상시킬 수 있는 잠재력을 갖고 있다. 

‘기적의물질’을 적당한 가격으로 이용할 수 있게 된다

새로운 물질이 세상을 바꾼다. 우리가 역사를 청동기나 철기라고 구별해 부르는 데에는 이유가 있다. 근대를 가능케 한 것은 콘크리트, 스테인레스 강, 실리콘이다. 이제 각각이 단일할 원자 층으로 이루어진 새로운 차원의 물질이 지대한 가능성을 품은 채 모습을 드러내고 있다.

2차원 물질이라고 알려진 이들은 지난 몇 년 동안 단일 격차층의 탄소(그래핀), 붕소(보로핀), 육방정계 질화붕소(화이트 그래핀), 게르마늄(게르마닌), 실리콘(실리신), 인(포스포린), 주석(스테이넨)으로 늘어났다. 탄소에서 나오는 그래파인과 같이 이론적으로는 더 많은 2차원 물질이 가능한 것으로 보이지만 아직은 합성되지 않은 상태이다. 각 물질은 놀라운 속성들을 가지고 있으며, 레고 블록과 같은 다양한 2차원 재료들로 조합되어 여전히 더 새로운 물질을 만들어 낼 수 있다.

단일층 물질의 이러한 혁명은 두 명의 과학자가 스카치테이프를 이용해 2차원 그래핀을 만든 2004년에 시작되었다. 유치원 교실에서나 찾을법한 도구를 이용한 연구로 노벨상을 탄 것은 아마 이때가 처음일 것이다. 그래핀은 강철보다 더 강하고, 다이아몬드보다 더 단단하고, 거의 어떤 물질보다 가볍고, 투명하고, 유연하다. 더구나 초고속 전기 전도체라는 특성을 지녔다. 또한 분자로 될 그물망을 자유롭게 통과하는 수증기이외에는 대부분의 물질이 그래핀을 통과하지 못한다. 그래핀에는 여러 가지 장점이 있지만 특히 대기 중의 일산화탄소와 산화질소를 흡수하는 유용한 성질을 가지고 있다.

발전된 생산 기술 덕분에 처음에는 금보다 비쌌던 그래핀 가격이 대폭 낮아졌다. 육방정계 질화붕소도 현재 상업화되어 있ㅇ며 그래핀과 비슷한 길을 따르기 시작했다. 그래핀은 정수기 필터에 통합시킬 정도로 가격이 싸져서 염분 제거와 폐수 처리 공정에 드는 비용을 훨씬 더 저렴하게 만들어 준다. 가격이 대록 낮아졌다. 육방정계 질화붕소도 현재 상업화되어 있으며 그래핀과 비슷한 길을 따르기 시작했다. 그래핀은 정수기 필터에 통합시킬 정도로 가격이 싸져서 염분 제거와 폐수 처리 공정에 드는 비용을 훨씬 더 저렴하게 만들어 준다. 가격이 계속 낮아지면, 그래핀을 도로포장 재료나 콘크리트에 넣어 도시 공기를 깨끗하게 만들 수도 있다.

다른 2차원 물질도 그래핀과 같은 궤적을 따르게 된다. 가격이 떨어지면서 많은 양을 사용해야 하는 곳에 응용되는 것이다. 기술자들이 그들의 독특한 속성을 활용하는 방법들을 찾아내면서 전자제품과 같은 고가의 제품에도 사용이 가능해진다. 그래핀을 이용해 옷을 꿰멜 수 있는 유연한 센서를 만들 수도 있다. 현재는 새로운 첨삭가공 기술을 이용해 옷감으로 바로 3차원 인쇄가 되기도 한다. 그래핀을 중합체에 추가하면 더 가벼운 비행기 날개나 자전거 바퀴를 만드는 일도 가능하다.

육방정계 질화붕소는 그래핀, 질화붕소와 결합해 리튬 이온 전지와 슈퍼 충전기의 성능을 개선시켰다. 이들 물질은 작은 부피에 더 많은 에너지를 채움으로써 스마트폰에서 전기장치에 이르는 모든 것의 충전 시간을 줄인다. 뿐만 아니라 전지의 수명을 늘리고, 무게를 줄이며, 낭비를 감소시킨다.

새로운 물질이 도입될 때면 유독성의 문제를 염려하지 않을 수 없다. 때문에 환경과 관련해 문제가 있지는 않은지 항상 경계하고, 신중한 태도로 접근하는 것이 현명하다. 그래핀의 독성에 대한 10년간의 연구에따르면, 건강과 환경에 대한 걱정할 만한 영향이 없는 것으로 나타났다. 그렇지만 여기에 그치지 않고 연구는 계속되고 있다.

2차원 물질의 발명으로 기술자들은 강력하고 새로운 도구함을 가지게 되었다. 과학자들과 엔지니어들은 독특한 시각적, 기계적, 전기적 속성을 지닌 이 초박 복합체를 혼합하고 연결시켜 다양한 기능에 적합한 맞춤형 물질을 만들어 내고 있다. 이들에 비교하면 20세기 산업화의 토대인 강철과 실리콘조차 어설프고 조잡해 보일 정도다. 

가능의 문제가 아닌 시기의 문제

그간 인간이 자동차를 운전했다면, 이제 자동차 스스로 운전하는 시대로 변화하는 시점에 와 있다. 자행주행차가 사회에 미치는 장기적인 영향은 너무나 엄청나서 예측이 어렵지만 유일하게 확실한 하나는 이 기술이 흔하게 보급되는 곳이라면, 그곳이 어디든 삶의 모습이 파격적으로 달라질 것이란 점이다.

구글을 비롯한 기업들은 벌써 몇 년 전부터 자율운행차량을 시험했으며 그 결과는 성공적이다. 이들 자동차는 사람의 개입 없이 자 장차된 레이더, 카메라, 초음파 거리계, 혠, 저장된 지도에서 들어오는 방대한 지각 자료를 처리해서 그 어느 때보다 복잡하고 빠르게 변화하는 교통 상황을 헤치고 길을 찾아간다.

자율주행 기능을 가진 자동차의 소비자 이용은 이제 막 시작되고 있다. 일반차량에 지능형 안전 기능과 편의 기능이 꾸준히 적용되면서 자율주행 기능 채택이 점진적으로 늘어날 전망이다. 예를 들어 일부 모델은 이미 운전자가 손을 대지 않고 이루어지는 평행 주차, 자동 차선 유지, 비상 제동, 반자율주행속도 유지 등의 기능을 가지고 있다. 2015년 10월부터 테슬라 모터스는 자사 차량 소유자들에게 제한된 형태의 자율주행 운용을 가능케 하는 소프트웨어패키지를 제공하고 있다.

이러한 추세는 기술이 성숙되고 법적 규제의 장벽이 낮아지면서 계속 이어지고 있다. 미국의 경우 6~7개 주가 이미 자율주행차를 허가했고, 더 많은 주가 곧 허가할 계획이다.

그러한 측면에 있어서는 발전의 여지가 대단히 많다. 미국의 경우, 자동차 사고로 매년 3만 명이 목숨을 잃고 230만 명이 부상을 당한다. 물론 자율주행 시스템에도 결함이 없진 않다. 하지만 자율주행차는 오늘날 자동차 사고의 가장 흔한 이유인 위험을 감수하는 행동이나 집중을 방해하는 수천 가지 요인에서 자유롭다는 장점이 있다. 머지않은 미래에 반자동 안전 시스템 즉, 사고를 막는 데에만 관여하고 다른 때에는운전자에게 책임을 맡겨 두는 운전 방식이 보편화되면서 인적 피해가 크게 감소하게 된다. 일단 사람이 전혀 없는 상태에서 승용차와 트럭이 스스로 움직이고, 이것이 신뢰할 수 있는 정도에 이르면 훨씬 더 심원한 변화가 뒤따른다.

오늘날 많은 사람들이 차를 독점 소유하고 있지만 더 이상은 그럴 필요가 없어진다. 차량 공유, 운전자가 없는 택시, 배송 서비스가 일상화될 것이기 때문이다. 이러한 변화는 인구 비중이 점점 늘어나고 있는 노인들에게 원하는 곳에서 보다 우아하게 나이를 먹을 수 있도록 도움을 줄 것이다. 2020년이면 대부분의 택시가 운전기사가 없는 무인 택시로 변한다. 자율주행차가 나오면 소멸하는 것들은 택시 운전수뿐만이 아니다. 주차장, 16차선 도로, 톨게이트, 브레이크나 에어벡, 자동차 사고, 자동차 보험, 자동차 제조업체 등 수백 가지의 것들이 사라진다. 현재 자동차에 들어가는 부품은 2,000개지만 전기차의 부품은 20개 정도여서 자동차 수명이 크게 증가하고 자동차 1대로 평생 쓸 수도 있다. 또 프로그램이 가능한 공유 자동차는 지역 주차 시설의 필요를 감소시킨다. 사고를 막고 빠른 속도와 가까운 차간 거리를 유지하면서도 안전한 여행을 하도록 도와줌으로써 교통 체증을 줄이며, 수많은 2차적 혜택을 선사할 것이다.

자율주행차량은 너무나 강력한 많은 혜택을 주기 때문에 그 광범위한 채택은 가부의 문제가 아닌 시기의 문제일 뿐이다. 

임상 검사에 장기 대신 마이크로칩을 이용하다

세계 최고의 의과대학 연구실에 가더라도 살아 있는 인간 장기를 찾을 수는 없다. 장기를 인체 밖에서 안전하게 유지하는 일이 기술적으로 어렵다는 것은 논외로 하더라도, 완벽한 장기는 이식하기에도 모자라는 실정이다. 그러니 실험용으로 구하기란 극히 어렵다. 하지만 중요한 생물학 연구와 실제 약물 시험은 작동하고 있는 장기를 연구해야만 한다. 새로운 기술이 마이크로칩에 인간 장기의 기능적인 부분을 축소된 크기로 재현해 이러한 필요를 충족시키고 있다.

2010년, 비스 연구의 도널드 잉버 박사가 최초의 장기 칩인 폐 칩을 개발했다. 잉버 박사와 비스 연구소의 연구진이 이끄는 에뮬레이트와 같은 회사 등 민간 부분이 재빨리 이 분야에 뛰어들어 미국방위고등연구계획국을 비롯한 정부, 업계의 연구자들과 파트너십을 형성하고 있다. 지금까지 다양한 그룹이 폐, 간, 신장, 심장, 골수, 각막의 축소 모형 개발도 이어지고 있다.

인체 장기 칩은 USB 장치와 비슷한 크기다. 이는 유연하고 투명한 중합체로 만들어진다. 칩 안에는 직경 1밀리미터 이하의 초소형 유체 튜브가 해당 기간에서 떼어 낸 인체 세포와 함께 복잡한 패턴을 이루고 있다. 영양소, 혈액, 실험 약물과 같은 시험용 화합물을 튜브에 넣으면, 세포들이 살아 있는 장기의 핵심 기능 일부를 모사한다.

침 안에 있는 소실들은 폐안의 작은 폐포처럼 장기 조직의 특정 구조를 모방해 배열할 수 있다. 그러면 도관을 지나는 공기가 인간의 호흡을 대단히 정확하게 모사한다. 그동안 박테리아가 들어간 혈액을 다른 튜브에 넣으면 과학자들은 세포가 감염에 어떤 반응을 보이는지 관찰할 수 있다. 사람이 위험을 감수할 필요가 전혀 없는 것이다. 이 기술을 통해 과학자들은 이전에 볼 수 없었던 생물학적 기제와 생리학적인 형태를 관찰할 수 있다.

장기 마이크로칩은 신약을 개발하는 기업에 활력을 불어넣게 된다. 인간의 장기를 모사하는 능력 덕분에 신약 후보에 대한 보다 현실적이고 정확한 실험이 가능해지기 때문이다. 지난해에는 한 그룹이 칩을 이용해서 내분비 세포가 혈류로 호르몬을 분비하는 방법을 모방하게 함으로써 당뇨약에 대한 결정적 실험을 수행했다. 맞춤형 약물에 장기 칩을 활욜할 방법을 연구하고 있는 그룹들도 있다. 이론상으로는 환자 자신의 몸에서 얻은 줄기세포를 이용해서 이러한 마이크로칩을 만들 수 있다. 이렇게 만든 마이크로칩을 활용하면 성공 가능성이 보다 높은 개인화된 치료법을 알아 내는 것이 가능하다.

현재 제약업계는 화합물의 효과와 문제를 확인하기 위해 주로 동물이 희생당하고 있어 그 관행에 대한 논란이 가열되고 있다. 윤리적인 문제 외에도, 동물 실험은 대단히 비효율적임이 임증되어 왔다. 사실 동물 실험은 인간이 같은 약물에 어떻게 반응할지에 대한 믿을 만한 식견을 제공하는 경우가 드물기 때문이다. 축소된 인체 장기에서 이루어진 실험은 동물 실험보다 훨씬 효과적일 것이기에 기대가 크다.

군과 바이오 국방에 관련된 연구자들은 인체 장기 칩이 다른 방식으로 생명을 구할 가능성이 있다고 본다. 모조 폐 그리고 이와 같은 다른 장치들은 생물학, 화학, 방사선 무기에 대한 반응을 실험하는 데 큰 도움을 줄 수 있다. 하지만 현재로서는 윤리적인 이유로 이러한 실험이 불가능하기 때문에 현실화 가능성은 속단하기 어렵다. 

어디에서나 가능한 태양광 발전을 향한 진보

현재 세계 시장을 장악하고 있는 실리콘 태양 전지는 세 가지 근본적인 한계를 지니고 있다. 하지만 실리콘 대신 페로브스카이트를 이용해 고효율 태양 전지를 만드는 방법은 이 세 가지 문제를 한 번에 해결하고, 태양광을 이용한 전력 생산 역량을 크게 증대시키도록 해준다.

실리콘 태양광 발전 전지의 가장 큰 한계는 전지가 필요로 하는 순수한 기본 형태의 원료를 자연에서 거의 발견할 수 없다는 점이다. 이산화규소 형태(바닷가의 모래)로는 실리콘이 부족하지 않지만, 거기에 결합된 산소를 제거하려면 엄청난 양의 에너지가 필요하다. 보통 제조업체에서는 이산화규소를 전기 아크로 안에 넣고 섭씨 1,500~2,000도의 열을 가해 녹인다. 용광로를 데우는 데 필요한 에너지는 실리콘 PV 전지의 기본적인 생산비용을 높이고, 제조 과정에서 온실가스의 배출을 늘린다.

주로 탄소와 수소로 만들어지는 생체 분자를 납과 같은 금속이나 3차원 결정격자 내의 염소와 같은 할로겐과 결합시켜 얻는 광범위한 물질인 페로브스카이트는 실리콘에 비해 훨씬 저렴한 비용으로 만들 수 있고, 온실가스의 배출도 적다. 제조시 페로브스카이트를 용액에 섞어 어떤 모양이든 상관없이 모든 표면에 박막을 입힐 수 있으므로 용광로가필요치 않다. 게다가 이 필름은 매우 가볍다.

이러한 특성으로 실리콘 PV전지가 가진 두 번째 한계인 경직성과 무게에서도 벗어날 수 있다. 실리콘 PV 전지는 납작한 상태로 크고 무거운 패널에 수용될 때 가장 좋은 효과를 낸다. 하지만 이러한 패널은 규모가 크기 때문에 설치하는 데 비용이 굉장히 많이 든다. 보통 실리콘 PV 전지를 지붕이나 대규모 태양광 발전 ‘농장’에서나 볼 수 있는 것도 그런 이유 때문이다.

전형적인 태양 전지의 가장 큰 한계는 15년 동안 25%에 머물러온 전력 변환 효율이다. 처음 만들어졌을 때는 페로브스카이트의 효율이 훨씬더 낮았다. 2009년 납, 요오드화물, 멭ㄹ암모늄으로 만들어진 페로브스카이트 전지들은 그들이 받은 태양광선의 4% 미만을 전기로 변환시켰다. 하지만 페로브스카이트의 발전 속도는 경이적이었다. 수천 가지 다른 화학 조성이 가능하다는 사실이 그처럼 빠를 발전에 한몫을 했다.

2016년 페로브스카이트 태양 전지의 효율은 20%를 넘어섰다. 단 7년 만에 5배 개선되었으며, 지난 2년 동안 효율은 2배가 되었다. 페로브스카이트 태양 전지는 이제 실리콘 PV 전지와 상업적으로 경쟁할 수 있는 위치에 와 있다. 그리고 페로보스카이트의 효율 한계는 앞으로 훨신 더 커질 전망이다. 실리콘 PV 기술은 충분히 발달한 상태이지만, 페로브스카이트 PV는 가능성을 열어 두고, 계속 해서 빠른 진보를 할 것이다.

아직은 연구자들이 페로브스카이트에 대한 여러 가지 문제에 답을 구해야 한다. 예를 들어 수년간 풍화에 노출되었을 때 얼마나 내구성이 있을 것인지, 세계 시장에서 실리콘 웨이퍼와 경쟁할 수 있을 만큼 대량생산을 하려면 생산 과정을 어떻게 산업화해야 할지등 하지만 이 새로운 전지는 비교적 소량으로 초기 공급되었음에도 전력 그리드에 연결되지 않는 낙후된 지역에 태양열 발전으로 전기를 공급하는 데 큰 역할을 하고 있다. 신생 배터리 기술과 짝을 이룬다면 페로브스카이트 태양 전지는 전기의 혜텍을 보지 못하고 있는 12억 인구의 삶을 변화시키는 데 큰 도움을 줄 것이다. 

CEO나 명사들이 일반 근로자에 비해 유리한 점 중 하나는 일상에서 약속을 잡고, 여행 계획을 세우고, 원하는 정보를 찾는 등 시간 소모가 큰 일들을 처리하는 데 많은 시간을 쓰지 않아도 된다는 것이다. 왜냐하면 엘리트들은 그런 일을 처리하는 개인 비서를 두고 있기 때문이다. 하지만 우리들도 곧 한 달에 커피 몇 잔 가격으로 이러한 사치를 누릴 수 있게 된다. ‘개방형 인공지능 생태계’ 덕분이다.

애플의 시리, 마이크로소프트의 코타나, 구글의 OK 구글, 아마존의 에코 서비스 등이 그것의 시작을 알리는 제품이다. 이들은 자연언어처리를 이용해 담화에서 문제를 추출하고, 식당을 찻거나, 주행 방향을 알아내거나, 만남을 위한 빈자리를 찾거나, 간단한 웹 검색을 하는 등 제한적인 일을 수행한다. 하지만 “미안합니다.그에 대해서는 아는 바가 없습니다.”라고 하거나 “제가 웹에서 찾은 정보는 이것뿐입니다.”라고 대답하는 경우가 너무 많다. 더구나 이들 시스템은 개인이 소유한 것으로 기업가들이 새로운 기능으로 확장시키기가 어렵다.

하지만 지난 몇 년 동안 몇 가지 새로운 기술들이 결합되어 훨씬 더 강력하고, 인간과 같은 디지털 비서 즉, 개방형 인공지능 생태계가 만들어져 왔다. 이는 우리의 스마트폰 속 다양한 기능들인 메시지, 연락처, 재정, 달력, 작업 파일뿐 아니라 집 안의 온도조절장치, 손목의 팔찌, 심지어는 차도에 있는 자동차에까지 연결된다. 거의 어디에서나 인공지능과의 대화를 통해 인터넷이 사물인터넷이나 당신의 개인 데이터와 맺는 상호 접속을 이용할 수 있게 된다. 그리고 이를 통해 다음 몇 년 내에 수백만의 사람들이 더 나은 생산성, 더 나은 건강과 행복을 누릴 수 있게 된다.

그러한 시스템은 익명화된 건강 데이터를 모아 개인에게 건강에 대한 개인화된 조언을 제공함으로써 건강을 증진시키고 의료비용을 절감하게 돕는다. 인공지능을 금융 서비스에 적용하면 의도치 않은 실수를 줄일 뿐 아니라 사기도 막을 수 있다. 이런 효과는 노령화되어 가는 인구에게 새로운 보호책을 제공한다.

지금까지는 이 기술에 부족했던 비밀 재료가 있었다. 바로 ‘상황’이다. 오늘에 이르기까지 기계들은 우리 일, 몸, 생활의 세부적인 사항을 거의 의식하지 못했다. 인간 비서들은 당신이 방해를 받아도 괜찮은 상태인지, 스트레스를 받았는지, 혹은 지루한지, 피곤한지, 배고픈지를 알아본다. 그들은 당신에게 중요한 사람이 누구이며 중요한 일이 무엇인지 알고 있다. 또한 무엇을 피하고 싶어 하는지도 파악하고 있다. 이제 인공지능 시스템들도 인간 비서처럼 전후 상황에 관련된 신호를 습득하고 해석하는 능력을 얻기 시작했다. 그야말로 인공지능에서 상황지성으로 발전한 것이다. 물론 비용도 수천 배는 저렴하다. 다양한 업체들이 이미 이러한 능력을 갖춘 인공지능 시스템을 선보이고 있다. 마이크로소프트 리서치는 너무 바빠서 전화를 받지 못했거나 반드시 연결해야 하는 부재중 전화가 올 경우, 이를 알아차리고 당신이 선택할 것으로 보이는 시간에 자동으로 약속을 잡는 시스템을 만들었다.

인간 비서에게도 신중함과 충성심이 중요한 것처럼 디지털 버전의 비서도 안전을 담보하고 사생활을 맡길 수 있는 범위에서만 성공할 수 있다. 판매 회사들은 그러한 시스템을 이용해서 우리의 구매 선택에 영향을 주려고 애쓸 것이 분명하다. 그것을 불편하게 느껴지는 않을지, 언제 그것을 편안하게 느낄지 결정하는 것은 우리의 몫이다. 

빛을 이용해서 유전적으로 조작된 뉴런을 통제한다

대뇌는 그 복잡성에 있어서 가히 압도적이다. 신경과학자들과 심리학자들은 대뇌가 다양한 종류의 자극에 어떻게 나타나는지를 지도로 만들기도 한다. 하지만 개인의 뉴런을 비롯한 대뇌 세포들을 켜고 끄는 때를 통제할 방법이 없는 연구자들은 대뇌가 그 일을 어떻게 해내는지를 파악하기가 힘들다. 파킨슨병이나 우울성 장애 등에 대해 완벽하게 이해할 수 있을 정도로 상세히 설명하는 일이 불가능함은 말할 필요도 없다.

과학자들은 전극을 이용해서 뉴런의 활동을 기록하려 노력하고 있으며 이 일은 어느 정도 성과를 내고 있다. 하지만 이것은 세련되지 못하고 부정확한 방법이다. 전극이 근처의 모든 뉴런을 자극하는 탓에 다른 종류의 대뇌 세포들을 구분할 수 없기 때문이다.

이러한 상황은 2005년 신경유전학자들이 유전공학을 이용해 뉴런이 특정한 색상의 빛에 반응하도록 만드는 방법을 보여 주면서 획기적인 전기를 맞았다. 광유전학이라고 알려진 이 기법은 1970년대에 있었던 색소 단백질에 대한 연구를 기반으로 한다. 색소 단백질은 집합적으로 로돕신이라고 불리며 옵신 유전자족에 의해 암호화된다. 이 단백질은 빛으로 활성화되는 이온 펌프와 같은 원리로 작동한다. 눈이 없는 미생물들은 로돕신의 도움을 받아 들어오는 빛에서 에너지와 정보를 추출한다.

생물학자들은 이제 하나 이상의 옵신 유전자를 쥐의 특정한 뉴런에 주입함으로써 가시광선을 이용해서 특정 뉴런을 마음대로 켜거나 끌 수 있다. 수년간 과학자들은 진한 빨강에서 녹색, 노랑, 파랑에 이르는 다른 색상에 반응하는 이러한 단백질의 맞춤형 버전을 만들었다. 과학자들은 다른 유전자를 다른 세포에 넣음으로써 다양한 색상의 빛의 파동을 이용해서 하나의 뉴런 혹은 정해진 시간에 따라 여러 개의 이웃 뉴런을 활성화시킨다. 이것은 중요한 진전이다. 살아 있는 대뇌에는 타이밍이 대단히 중요하기 때문이다. 특정 시점에 보낸 신호는 몇 백만 분의 1초 후에 보낸 같은 신호와 완전히 반대의 효과를 낼 수도 있다.

광유전학의 발명은 뇌 과학의 발전 속도를 상당히 가속시켰다. 하지만 빛을 뇌 조직 깊은 곳까지 전달하기 어렵기 때문에 실험은 제한적이었다. 현재는 뉴런에 비해 크기가 크지 않는 초박형의 유연한 마이크로칩을 삽입해 신경을 무선으로 조정하는 실험이 진행되고 있다. 마이크로칩은 위쪽에 놓인 조직에 최소한의 피해를 주면서 뇌 깊숙한 곳까지 삽입하는 것이 가능하다.

광유전학은 이미 파킨슨병의 떨림이나 만성 통증, 시력 장애, 우울증을 비롯한 뇌 장애 치료에 새로운 문을 열었다. 정신 질환이 세계 인구 4명 중 1명에게 영향을 줄 뿐만 아니라 장애의 주요한 원인인 상황에서 뇌를 이해하는 데 도움을 주는 광유전학의 발전은 아무리 빨라도 지나침이 없다. 

재생가능한 원천, 미생물에서 얻는 화학물질

플라스틱과 직물에서 화장품과 연료에 이르기까지 우리가 매일 구입하고 사용하는 제품의 출처를 거슬러 올라가 보자. 그러면 절대 다수가 지하 깊은 곳의 물질을 이용해서 만들어졌음을 발견하게 된다. 공장들은 현대 생활에 필요한 제품 대부분을 다양한 화학물질로 만든다. 이들 화학물질은 주로 식물에서 나온다. 이때식물에 동력을 공급하는 것은 주로 화석연료이다.

산업계로 들어가는 많은 것들을 원유, 가스, 석탄이 아닌 생물에서 만들 수만 있다면 기후나 세계 경제에 훨씬 긍정적인 영향을 줄 것이다. 우리는 이런 식으로 농작물을 사용한다. 면 소재 의류를 입고 목조주택에서 산다. 하지만 식물만이 재료의 유일한 공급원은 아니다. 미생물이 그 대안이 될 수 있다. 현재 우리가 당연하게 받아들이고 있는 믿기 어려울 정도로 다양한 소유물을 매우 저렴한 재료로 만들 수 있기 때문에 미생물은 장기적으로 훨씬 많은 잠재력을 지니고 있다. 땅속에서 원료를 캐 내는 대신 살아 있는 미생물로 가득한 초대형 생물반응장치에서 원료를 만들 수 있는 것이다.

생물 기반 화학 생산이 정말로 시작되려면 가격과 실질 면에서 전형적인 화학 생산과 겨룰 수 있어야 한다. 시스템 대사 공학의 발전 덕분에 이러한 목표에 도달하는 일이 머지않아 보인다. 시스템 대사 공학은 미생물의 생리를 변경시켜서 더 많은 에너지와 자원이 유용한 화학제품을 합성하는 데 들어가게 하는 분야이다. 때로 이러한 변경에는 유기체의 유전자구성을 변화시키는 일이 포함되며, 보다 복잡한 미생물 대사의 조작이나 시스템으로서의 조건을 꾸미는 일도 포함된다.

최근 합성 생물학, 시스템 생물학, 진화 공학이 발전하면서 대사 공학자들이 기존의 방법으로는 생산하기 힘들고 그래서 값이 비싼 화학물질을 생산하는 생물학적 시스템을 만들 수 있게 되었다. 최근의 한 연구는 미생물을 원하는 대로 PLGA, 즉 체내에 삽입할 수 있는 생분해성 중합체로 만들어 외과 봉합, 이시, 보철은 물론 안이나 감염 치료에 투여하는 약물에 사용할 수 있음을 보여 주기도 했다.

시스템 대사 공학은 통증 치료를 위한 오피오이드(아편 비슷한 작용을 하는 합성 진통·마취제)를 만드는 일련의 효모균을 생성시키는 데에도 사용된다. 이 약물은 전 세계, 특히 통증에 대한 관리가 부족한 개발도상국가들에 절실히 필요하다.

대사 공학을 이용해 만들 수 있는 화학물질의 범위는 매년 커지고 있다. 이 기법은 현재 석유화학물질로 만들어지는 모든 제품을 복제할 수는 없다. 하지만 화학 연료로는 적당한 가격에 만들 수 없는 새로운 화학물질 특히 식물이나 동물에게 아주 소랑씩밖에 추출할 수 없기 때문에 현재는 대단히 비싸고 복잡한 유기 혼합물을 저렴한 가격에 내 놓을 가능성이 있다.

화석연료와 달리 미생물로 만들어진 화학물질은 무한히 재생 가능하며 비교적 적은 온실가스를 배출한다. 실제로 미생물 화학물질 일부는 이산화탄소나 메탄을 흡수하고, 고형 폐기물로 땅에 묻히는 제품에 그것을 통합시킴으로써 지구에서 나와 대기로 들어가는 탄소의 흐름을 역전시킬 수 있다.

생화학 생산의 규모가 산업에 이용될 정도로 커짐에 따라 점차 토지의 이용을 두고 식품 생산과 경쟁을 벌어야 하는 문제나 조작된 미생물이 의도치 않게 환경에 방출되는 문제가 중요해진다. 이러한 미생물은 자연 상태에서는 대단히 취약한 입장이 되지만 이런 점만 잘 극복한다면 매우 유익하게 쓰일 수 있다. 탱크 속에 안전하게 보관하면서 인류와 환경의 이익을 위해 유용한 물건을 만드는 일에 매진하게 하는 것이 최선이다. 

요즘은 외모로 사람들의 나이를 가늠하는 것이 꽤 어렵다. 보톡스나 레이저 치료 등의 성형시술이 보편화되어 주름을 없애는 것이 가능하기 때문이다. 또 식이요법이나 운동으로 건강을 관리해 신체의 나이를 적게는 10년에서 많게는 20~30년 이상까지도 어려 보이게 할 수 있다. 그런데 미래에는 겉모습뿐만 아니라 실제로 생물학적 연령을 낮추는 기술이 나온다. 수명 연장, 노화 예방, 영생 등 ‘늙지 않는 기술’이 상당 수준으로 개발되고 있으며, 여기에 실리콘밸리가 가장 많이 투자하고 있다.

노화를 멈추게 할 텔로미어 연장 기술

듀크대학 노화센터의 연구원인 댄 벨스키는 진료 활동을 통해 몇 년 동안 참가자들의 전신 정밀검사를 반복적으로 수행했다. 이 연구에 따르면 대부분의 사람은 생물학적으로 1년에 1년씩 노화가 진행되는데, 예외적으로 지나치게 빨리 늙거나 좀처럼 늙지 않는 사람도 있었다. 그의 연구팀은 사람들의 간, 신장, 심장, 면역 시스템, 대사율, 콜레스테롤 수준, 심폐 기능 등을 추적했다. 또한 기억력, 추리력, 창의력 심지어 텔로미어의 길이까지 특정했다.

텔로미어는 염색체 말단의 염기서열 부위로, 세포가 분열할 때마다 길이가 점점 짧아져 나중에는 매듭만 남게 된다. 텔로미어는 그리스어로 ‘끝’을 뜻하는 텔로스와 ‘부분’을 뜻하는 메로스가 만나 붙여진 이름이다. 일부 세포에서는 줄어든 텔로미어를 보호하는 텔로머레이스 효소가 분비되기도 한다. 그러나 텔로모레이스 효소가 분비되지 않은 세포의텔로미어는 단축이 어느 수준을 넘어서면 분열을 멈추고 노화 상태에 들어간다. 정상세포의 경우 텔로미어의 길이가 수명과 직결된다. 이처럼 세포복제가 멈춤으로써 죽는다는 사실이 밝혀지면서, 이것이 노화와 수명을 결정하는 원인으로 추정되고 있다.

연구진은 이런 데이터를 이용하여 인간의 생물학적 연령을 계산하고 건강 쇠퇴의 속도를 예측할 수 있는 거대한 알고리즘을 구축했다. 그리고 이 연구는 상당한 파장을 불러왔다. 과학자들은 이 알고리즘을 통해 당뇨병, 알츠하이머병, 기타 노화 관련 질병들의 최초 징후가 나타나기 이전의 젊은 인구의 노화를 계량화할 수 있었다. 그렇다면 노화의 정복은 이 텔로미어의 길이가 줄어들지 않도록 미연에 방지하거나 줄어든 텔로미어를 늘림으로써 가능해진다. 텔로미어 연구의 선구자이자 미국 생명공학기업 시에라 사이언스 대표 빌 앤드류스 박사는 텔로미어 화장품 디파이타임을 연구, 개발하는 데 성공했다. 디파이타임은 피부세포 안의 텔로머레이스를 생성하는 스위치를 작동시켜 매일 세포분열을 통해 피부 판력을 잃지 않게 도와주고, 세포의 분열로 인해 짧아지는 텔로미어를 더 이상 짧아지지 않도록 해주는 효소 텔로머라아제를 인체 스스로 생성하게 하여 노화를 방지한다. 그 외에도 텔로미어 확장이 가저올 잠재적인 용도는 무궁무진하다. 그러나 텔로미어는 노화를 멈추게 할 퍼즐의 일부일 뿐이며, 생물학적 연령 검사가 주류가 되기 위해서는 ‘더 좋고 더 빠르며 더 저렴한’ 지표와 방법이 필요하다.

무한히 생명이 길어진 시대를 위한 준비

노화가 멈추고 세계 인구의 50% 이상이 100세를 넘으면 어떤 변화가 생길까? 상상하기 쉽지 않은 일이다. 그 결과가 전부 부정적이기만 하거나 또 전부 긍정적이기만 하지는 않다. 인류의 수명이 연장된다면 어떤 변화가 생길지 알아보자.

죽음의 지연 : 인류의 가장 큰 공포는 죽음이다. 우리는 죽음에 대해 끊임없이 생각한다. 책, 영화를 비롯해 대부분의 예술은 ‘죽음’을 주제로 다루고 있다. 그러나 죽음을 지연시킬 수 있다면 어떻게 될까? 죽음에 대한 오늘날의 보편적인 인식에서 자유로워진다면 우리는 보다 창의적이고 폭넓게 생각할 수 있다.

엄청난 지성의 개선 : 인간은 실수를 통해 학습한다. 문자 그대로 오래 살면서 수백 년의 실수를 경험하면 치명적인 실수는 피할 수 있게 된다. 오랜 시간 경험이 쌓이고 쌓여 나이가 들면서 더욱 지혜로워질 뿐만 아니라 생물학적 지성과 감각 기관의 예리함 또한 더욱 개선된다.

새로운 발견의 시대: 우리는 수명이 연장되면서 어떤 기회와 문제가 생길지 정확히 알지 못한다. 한편으로는 만족감이 커지고 불안정성은 낮아지며 사회적인 부는 커진다. 다른 한편으로는 140세 이상에서 나타나는 질병을 발견하게 될 것이고, 파괴적 사고로 다루기 위해 힘든 시간을 보내게 될 수도 있다.

다양한 시장과 경제 : 250세의 사람에게 필요한 것은 50세 사람의 그것과는 다를 수밖에 없다. 다양한 세대가 필요로 하는 상품들이 동시에 존재하게 되며 결국 예전에는 상상할 수 없었던 상품들이 등장해 새로운 시장을 만들게 된다.

수명 연장은 우리가 생각지 못한 다양한 문제도 가져온다. 이제 수명 연장으로 인한 ‘부정적인 면’을 살펴보도록 하자. 하지만 부정적인 면이라 할지라도 또 다른 시각으로 보면 긍정적으로도 이해할 수 있다.

낡은 시스템의 실패 : 만약 사람들이 65세에 은퇴하여 200년을 더 산다면 오늘날의 은퇴 시스템은 붕괴될 수밖에 없다. 뿐만 아니라 사람들이 일정 연령에서 죽지 않고 계속 산다면 아무도 생명보험에 관심을 갖지 않게 된다. 유로 양로원도, 시니어 올림픽도, 유언 검인법원도, 유산세도, 노인 할인 혜택도 없어진다.

슈퍼 늙은이들이 통제하는 부 : 오늘날 부의 독점이 미래에는 더욱 확고해진다. 수많은 슈퍼 늙은이들은 게임을 자기에게 유리하도록 이끄는 능력을 가지고 있기 때문에 자기 마음대로 조종하게 된다.

확고하게 자리 잡은 정치 시스템 : 한 국가의 전직 대통령이 47명인데 모두 살아 있고, 47명이 4개 가문 출신이라고 가정해보자. 오랜 세월 소수의 사람과 가문이 한 국가의 지배권을 독점할 경우, 특정 정치 시스템을 확고하게 자리 잡게 된다. 소수의 독점에 의해 정치적 후퇴가 발생할 수 있다.

물리적인 인구 통제 : 인구 과잉은 핵심 이슈 중 하나가 된다. 결국 임신 허가, 추녀 자녀에 대한 세금, 무임금 육아휴직 등 국가마다 일련의 인구 통제 수단을 사용하게 될 가능성이 크다.

오늘날 미국 내 직업의 65%는 25년 전에는 존재하지 않았던 일자리다. 그 시간 동안 상당한 사회적 변화를 겪었다. 미래 기술의 발전 속도가 훨씬 빨라진 지금, 앞으로 25년 후에는 얼마나 큰 변화들이 생길까? 아마도 바이오 정보학과 바이오 테크놀로지의 발전으로 인해 우리의 신체는 질병과 노쇠등 노화와 관련된 모든 특성들에서 해방될 수 있다. 그리고 수명 연장은 세상을 지금과는 사뭇 다른 모습으로 변화시킬 것이다. 

신체의 정복이 만든 장애 없는 세상

수명 연장과 더불어 미래에는 장애가 없는 세상이 온다. 뇌졸중이나 척수 손상으로 전신마비가 왔을 때, 불의의 교통사고를 당해 다리를 절단하거나 한쪽 손을 쓸 수 없게 됐을 때 절망할 필요가 없다. 인체를 조립하는 기술의 발달로 머잖은 미래에 인간의 신체를 정복할 것이며, 장애를 초월할 수 있게 될 테니 말이다.

장애의 극복, 로보캅의 현실화

2014년 6월 12일, 브라질 월드컵 개막식에서 놀라운 장면이 목격된다. 불의의 사고로 척수 손상을 입어 하반신 장애를 갖게 된 줄리아노 핀토가 자신의 뇌로 통제되는 로봇 외골격의 도움으로 킥오프하는 장면이 펼쳐진 것이다. 하반신이 마비돼 한 발짝도 내딛지 못하던 핀토는 엑소스켈레톤이라 불리는 ‘입는 로봇’을 착용하고 시축에 성공해 7만여 관중의 환호를 받았다.

하버드대학과 리워크 로보틱스가 공동으로 개발한 엑소슈트는 다발성경화증 같은 신체적 고통을 받는 사람들을 도와주기 위해 만들어졌다. 부드러운 섬유 기반 디자인에 슈트의 무게감을 덜어 하반신 장애가 있는 환자들이 기동성을 가질 수 있게 해준다.

이 기적적인 장면 뒤에는 ‘다시 걷기 프로젝트’라는 연구팀이 있었다. 이 팀은 더욱 놀라운 연구결과를 가지고 다시 돌아왔다. 엑소슈트를 입고 1년 동안 집중적인 두뇌 훈련을 거친 8명의 대마비 환자들이 부분적으로 감각을 되찾았고, 장애가 있었던 신체 부위를 자기 의지대로 움직일 수 있게 될 것이다. 이 환자들은 모두 척수 손상을 입어 회복이 불가능하다는 진단을 받았었다. 이들 중 장애를 입은 지 13년 된 32세의 한 여성 환자는 대퇴부에서 발목까지 다리를 지탱해 주는 인공 목발을 착용한 채 치료사의 도움 없이 스스로 발을 떼어 앞으로 움직일 수 있게 되었다.

입거나 착용하는 형태를 넘어 3D 프린팅을 통해 환자의 뼈 구조에 맞춤회된 인공뼈를 이식해 인체를 ‘복원’할 수도 있다. 의료 분야에서 3D프린팅의 잠재력은 상당한데 특히 3D 프린팅한 척추 케이지는 허리디스크나 불안정한 척추를 치료하기 위한 척추 융합술에 사용된다. 변형되거나 손상된 디스크를 이 척추 케이지가 대체하여 척추를 가지런히 만들고 압력이 줄어들도록 안정시키는 것이다. 이런 기술을 적용하면 신체가 심각하게 손상된 사람도 휠체어를 움직일 수 있어 그들에게 이동 수단을 제공하는 기술로 이어질 수 있다. 이 연구는 사지 마비, 루게릭병 등으로 근육 통제 능력과 이동성을 상실한 장애인에게는 희망적인 소식이다. 더욱이 이런 기술은 환자 스스로 일어서고 걸을 수 있다는 심리적 만족감을 주며, 몸을 움직일 수 없는 상태에서 발생하는 다른 합병증들에서도 벗어나게 해준다.

입거나 이식하는 등의 인공적인 기기를 이용한 신체의 기능 개성뿐만 아니라 뇌 자체로 통제하는 인공기관을 통해 장애를 극복할 수도 있다. 뇌에 소형 칩을 이식한 뒤 신체에 부착된 전극장치에 신호를 보내 손상된 척수 신경을 대체하는 기술이 그것이다. 오하이오주립대학 연구진은 사지 마비 환자의 척추 신경을 만들어 냈다. 연구진은 다이빙 사고로 사지가 마비된 남성의 기능하지 않는 척추 신경을 대신해 대뇌의 운동 신호를 오른손 근육으로 직접 전해 주는 초소형 칩을 남자의 뇌에 이식했다. 수백 번의 치료 과정을 거친 후, 그는 물을 따르거나 게임용 기타를 연주하는 등 여러 가지 기능적인 일을 수행할 수 있었다.

이것은 모두 현재 진행 중인 일들이다. 2055년이 되면 이 기술들은 대중화되어 우리 삶의 일부로 자리 잡게 된다. 그렇게 되면 인류는 더 이상 장애로 고통 받지 않아도 된다. 신체의 불가능에 맞서고 인간의 한계를 넘는다는 패럴림픽의 슬로건 또한 사라질 것이며, 장애인 인권 문제 같은 사회 문제도 사라진다.

유전자 가위기술로 질병이 정복된다

인간이 유전자를 만들거나 붙이거나 제거하는 등 자유자재로 편집할 수 있다면 어떤 일이 벌어질까? 흔히 ‘DNA 가위’로 설명되는 크리스퍼/카스9 유전자 가위기술에 대한 이야기다. 유전자 가위기술은 1세대 ‘징쿠 핑거 뉴클레이즈’에서 2세대인 ‘탈렌’, 3세대인 ‘크리스퍼’로 발전해 왔다. 이 중 가장 최신 기술인 크리스퍼는 세균의 면역체계에서 발견된 것으로, 원하는 DNA를 자르고 새로운 DNA를 삽입할 수 있는 유전자 편집기술이다.

이 기술은 과학자들에게 살아 있는 세포의 DNA를 고칠 수 있게 해주었다. 이것은 유전적 질환을 지니고 태어난 아이나 그 부모, 혹은 나중에 유전적 질환에 걸린 사람들에게 건강하게 살 수 있는 기회를 제공한다는 뜻이다. 약6,000종의 질병들이 유전적 돌연변이에 의해 유발되며 그중 5%만이 치유가 가능하다. 겨ㅁ상적혈구빈혈증이 그 한 예이다. 이 질병은 매우 치명적인데, 인간의 신체를 구성하는 30억 개의 DNA 쌍 중 단 하나의 돌연변이에 의해 발병된다. 이는 잘 알려진 유전자 코드의 에러이지만 아직까지는 치유가 불가능하다. 하지만 크리스퍼/카스9 시스템을 이용한다면 겸상적혈구빈혈증을 일으키는 유전자를 제거하고 이를 대체할 수 있다.

암세포 역시 마찬가지다. 최근 펜실베이니아대학 연구팀은 3가지의 서로 다른 암 치료를 위해 크리스퍼/카스9 유전자 가위기술을 활용하겠다고 발표했다. 환자의 고유한 면역세포 안에 있는 유전자를 편집하여 다시 환자에게 주입하고, 크리스퍼/카스9 기술을 이용해 암세포를 파괴하는 임상시험을 할 예정이다.

펜실베이니아대학의 임상시험은 암 치료 효과 그 자체보다는 크리스퍼가 인간에게 안전한지를 확인하는 데 초점을 두고 있다. 안정성 입증이 치료 방법의 효험 입증에 앞서 극복해야 할 최초의 규제 단계이기 때문이다. 유전자 편집이 이미 세포 단위 암 치료에 사용되었지만, 이 실험은 동시에 3가지 서로 다른 유전자를 편집하는 획기적인 방식이다.

미국의 매사추세츠 주 케임브리지의 바이오 업체인 에디타스 메디신도 크리스퍼 기술을 이용하여 레버 선천성 흑내장이란 희귀 안질환의 치료에 대한 임상시험 신청을 준비 중이다.

이 유전자 가위기술은 세상을 바꾸는 기술이 되었다. 그 파급력은 인터넷보다 더 크고, 전기나 자동차를 합친 신기술보다 더 믈 수 있다. 그러나 알다시피 여기에는 여전히 윤리적인 문제가 존재한다. ‘배아’를 인간으로 인정하느냐 아니냐의 문제에서부터, 유전자 편집기술을 활용해 조물주만 가능한 영역에 도전함으로써 지구촌에 존재하지 않았던 생명체를 탄생시킬 가능성도 있다.

현재는 당연히 유전자 질병 등을 없애거나 인류에 혜택이 되는 쪽으로 연구가 진행되고 있다. 하지만 잠재적 이익에 가려진 잠재적 위험 또한 무시해선 안 된다. 세상의 모든 기술은 그 악용 사례가 존재하기에 더욱 그렇다. 그런 이유로 미래학자들은 이 기술의 사용과 관련해 대안이나 규제가 필요하다고 제안한다. 2015년 말, 인간의 유전자 편집에 관한 국제정상회의는 임신을 초래하지 않는 한 미국 연구진이 인간 배아를 편집하는 것은 괜찮다고 결정했다. 마찬가지로 영국은 최근 태아 개발에 대한 연구를 위해 인간 배아 수정 허가를 받았다. 이 기술의 발전은 미국과 영국에서 시작되었으나 최근 중국이 더 앞서가고 있다.

우리 모두의 신체는 유전적 취약성을 지니고 있다. 그리고 자연은 끊임없이 스스로의 방법으로 인체를 수정하고 개성한다. 과학기술의 발전 덕분에 인류는 여기서 한 발 더 나아가 생명 작용을 의도적으로 진화시킬 수 있는 능력을 가진 시대로 진입하고 있다.

섹스, 데이트, 짝 찾기의 변화

섹스는 인간의 가장 강력하고 원초적인 충동이다. 섹스는 모든 사람들의 욕망에 자리하고 있으며, 머릿속에서도 상당한 부분을 차지하고 있다. 이런 이유에서 기하급수적 기술들이 앞으로 섹스와 관련된 관계들을 어떻게 변화시킬 것인지를 이야기해 볼 가치가 있다.

과거 세대의 데이트는 지역적이고 선형적이었다. 사람들은 사는 지역, 출신 학교와 사회적 지위에 따라 적은 숫자의 잠재적 짝에 접근할 수 있었다. 1960년대에는 전 세계의 50%가 중매결혼을 했다. 하지만 오늘날 중매결혼을 했다. 하지만 오늘날 중매결혼은 세계적으로 15% 미만이다. 1960년대에는 초혼인 경우, 신부 연령 평균치가 20세였고 신랑은 23세였다. 오늘날 신부 연령 평균치는 29세, 신랑은 30세에 가깝다. 이처럼 결혼하는 연령이 늦춰지고 있다는 것은 문화적 이동이 일어나고 사회가 변화되고 있음을 시사한다.

오늘날 4,000만 명의 미국인들이 온라인 데이트 서비스를 이용하고 있다. 이는 미국 내 혼자 사는 인구의 40%에 해당한다. 온라인 데이트산업의 규모는 26억 달러에 이르는데, 이런 서비스는 지역과 사회적 계층을 초월한다. 사람들은 지역이나 인종과 상관없이 전 세계 어디에서나 매치될 수 있다. 1995년부터 2005년 사이에 온라인 미팅을 하는 이성 커플의 숫자는 기하급수적으로 성장했다. 동성 커플의 경우 온라인 데이트 경향은 더욱 두드러지게 성장해 2008년부터 2009년 사이에 동성 커플의 60% 이상이 온라인 미팅을 했다.

이런 현상들이 가져온 변화는 매우 놀라운 것이었다. 결혼과 임신· 출산 연령의 이동 외에도 결정 피로감, 데이트의 게임화, 사람의 상품화 등의 사회적 영향을 가져 왔다. 그리고 이것은 거대한 변화의 시작에 불과하다.

가까운 미래에 머신러닝과 인공지능 기술에 기반을 두고 사람들의 유전자에서 심리통계학까지 모든 것을 기초로 완벽한 만남을 중개하는 결혼 중개업자가 등장한다. 데이트를 하게 되면 증간현실 안경을 통해 실시간으로 원하는 정보를 더 받을 수도 있다. 예전에는 상대방이 당신에 대해 어떤 감정을 느끼는지 궁금하다면 직접 만나야 했다. 그러나 미래에는 증강현실 카메라가 상대의 동공 확장이나 모세혈관의 홍조를 관찰해, 당신에 대해 어떻게 느끼는지 데이터로 알려 줄 것이다.

다른 모든 기술들과 마찬가지로 이런 기술은 양날의 검이다. 인간의만남이나 관계, 섹스에 있어 긍정적인 기능을 할 수도 있지만 그렇지 않을 수도 있다. 나는 이런 기술이 성공적이고 의미 있는 관계를 증가시켜 긍정적인 영향을 주기를 바란다. 그러나 데이트는 동전의 한 면이고 섹스는 또 다른 면이다. 기하급수적으로 발전하는 기술이 섹스와 만나면 그 파장은 더 강하고 충격적일 수 있다.

가상현실 포르노가 가져올 변화들

오늘날 섹스는 디지털화되고 있으며 비물질화, 민주화되면서 점점 본질을 잃어 가고 있다. 포르노그래피 형태의 섹스는 손쉬운 인터넷 연결과 만연한 플랫폼으로 인해 누구나 무료로 이용할 수 있게 되었다. 2015년에 한 포르노 사이트에서는 자사 사이트의 이용자들이 연간 43억 시간의 포르노를 이용했다고 밝혔다. 이처럼 무분별한 포르노그래피 산업의 발전과 확장은 긍정적인 영향보다 부정적인 영향이 큰 것이 사실이다. 더불어 부정적인 사회현상을 유발하기 때문에 우려스럽다.

일본에서는 진짜 여자 친구보다 ‘가상의 여자 친구’를 선호하는 사람들의 숫자가 더 늘어나고 있다. 16세에서 24세 사이의 일본 독신 여성의 45%와 독신 남성의 25%는 성적 접촉에 흥미가 없다고 말했다. 이런 추세로 볼 때 출산율을 높일 수 있는 어떤 획기적인 일에 일어나지 않는 한 일본의 인구는 지금부터 2060년까지 3분의 1이 감소돼 심각한 인구 부족 현상이 일어나게 된다.

다시 한 번 말하지만 이것은 시작에 불과하다. 가상현실이 널리 보급되면 가장 중요한 애플리케이션 중 하나는 필연적으로 가상현실 포르노가 된다. 가상현실 포르토는 실제보다 더욱 자극적이고 생생하며 중독적이다. 그리고 인공지능이 온라인에 도입되는 영화 <그녀>나 <엑스 마키나>에 묘사된 캐릭터처럼, 인공지능을 바탕으로 한 아바타와 로봇과의 관계는 급증할 수밖에 없다.

가상현실 포르노는 더 많은 섹스, 더 나은 섹스, 더 강하고 끝이 없는 새로운 섹스로 가상현실을 가득 채우게 된다. 이런 가상현실 포르노에 흠뻑 빠져들면 왜곡된 성 문화에 중독될 가능성이 커진다. 판타지 세계로 더 깊숙이 들어갈수록 현실에서 점점 더 멀어질 가능성이 있다는 점에서 문제는 더욱 심각해진다.

많은 심리학자들이 가상현실 포르노는 실제 세계의 성적 욕구와 쾌감을 무디게 만들며, 섹스에 점점 더 만족하지 못하게 만들 것이라고 한다. 가상현실은 로봇, 센서, 인공지능과 같은 다른 기술들은 대중적으로 쉽게 접근할 수 있게 되면서 수요가 커질 테고, 수요가 늘어남에 따라 가격은 더 낮아질 수밖에 없다. 그렇게 되면 무분별한 이용을 통제하는 것이 더 어려워진다.

현대인들은 다양한 방법으로 섹스를 즐기고 있다. 야한 소설, 야한 애니메이션뿐 아니라 PC와 콘솔로 즐길 수 있는 야한 게임, 실제 사람이 연기하는 성인 비디오 등은 모두 가상의 성이다. 그러나 가상현실 포르토튼 이것들과는 비교하기 어려울 정도로 더 실재적인 섹스를 체험하게 한다. 인공지능의 발달로 인한 가상현실 포르노는 어떤 문제를 가져오게 될 것인가? 가상현실 속의 성폭력이나 기타 성범죄들은 어떤 법 규정으로 제재할 것인가? 또 성과 관련한 폭력 행위가 정당화될 수 있고, 가상현실에서 사용자의 행위가 현실 속 성범죄로 이어질 가능성도 배제할 수 없다. 그 외에도 여러 가지 법적·윤리적 논쟁거리가 예상된다. 

어린 자녀들이 “아기는 어떻게 생겨요?”라고 물으면 어떻게 대답을 해줘야 할지 깊은 고민에 빠졌던 때가 불과 10여 년 전이다. 예전에는 엄마 아빠가 손을 잡고 자면 저절로 아이가 생긴다며 대충 눙치고 넘어갔지만 최근의 성교육은 그렇지 않다. 오늘날 성교육은 아기를 만드는 가장 좋은 방법은 사랑하는 사람과 결혼을 하고, 섹스를 통해 임신을 하는 것이라고 말해 준다. 이러한 교육을 받으며 아이들은 잠깐의 당혹스러움과 혼란을 겪은 후 서서히 생식의 현실을 수용하기 시작한다.

하지만 미래에는 우리가 갖고 있던 생식에 대한 믿음이 또다시 박살난다. 기업가 마틴 바사브스키는 가족계획에 관한 스타트업인 프렐류드 퍼필리티의 설립자이며 CEO다. 그리고 싱귤래리티대학이 주최한 2016 글로벌 서미트의 강연회에서 그의 회사가 두 번째 성 혁명의 시작을 돕는 이유를 설명했다. 첫 번째 성 혁 명은 1960년 5월, 미국 식품의약국이 경구피임약의 대중 판매를 승인하면서 시작되었다. 원하지 않는 임신을 피할 수 있는 안전하고 효과적인 방법이 생겼고, 여성들은 신속하게 산아제한에 참여하게 되었다. 1965년에는 약650만 명의 미국 여성들이 피임약을 복용했다. 산아제한 방법의 출현으로 인해 섹스는 생식과 분리되었다. 두 번째 성 혁명은 바로 이 섹스와 생식의 분리를 뜻한다. 섹스를 통해 아이 갖기를 희망하지만, 500만 명만이 성공할 것이라고 한다. 그 500만 명 중 100만 명은 유산하게 되고, 400만 명의 아기만 남는다. 새로 태어날 400만 명의 아기 중 20만 명은 예방할 수 있는 선천적인 건강상 문제를 가지고 태어나게 된다.

이런 통계는 무시무시한 불임의 확산을 의미한다. 세계 인구는 2025년에 80억 명, 2055년에는 90억 명을 초과하게 될 것으로 예측된다. 그러나 2055년 이후에는 인구가 줄어들기 시작한다. 인구를 유지하기 위해 여성이 낳아야 할 아이의 평균 숫자인 대체출산율은 미국의 경우 2.1명이다. 출산율이 1.9명이라면 실제로 대체비율을 약간 밑도는 것이다.

바사브스키의 연구에 의하면 30세 이하의 여성들이 원하는 아이들의 수는2.7명이다. 그러나 70%의 여성들은 이런 목표를 달성하지 못하고 40세를 맞이한다. 붙임과 싸우는 사람들 또는 이를 보고 있는 친구와 친척들은 붙임이 당사자나 그와 관계된 사람에게 얼마나 고통스러운 것인지를 안다. 생식을 하고, 부모가 되는 것은 자연이 우리를 위해 의도할 것일 뿐 아니라 우리의 DNA에 내장될 기본적인 경험이다.

두 번째 성 혁명의 시작

우리의 신체는 1대 또는 20대에 생식하도록 진화되었다. 그러나 조상들과는 달리 오늘날 우리 신체는 우리의 삶과 궤도를 함께하고 있지 않다. 현대 여성들은 아이를 가지기 전에 커리어에 더 집중하기를 원한다. 그런 이유로 사람들의 결혼 연령은 자꾸 높아지는 추세다. 커플들은 결혼 후에도 바로 출산하기보다는 부부끼리 몇 년을 살다가 아이를 낳고자 한다. 무엇보다 인간들은 예전보다 더 오래 살게 되었기 때문에 요즘에는 10대나 20대에 출산하는 경우가 거의 없다.

부모가 되는 연령이 높아짐에 따라 불임률도 늘어나고 있다. 더불어 불임 부부를 위한 시험관아기의 숫자도 크게 늘어났다. 그러나 불행히도 시험관아기를 시도한 커플들 중 30%는 아기를 가질 수 없었다. 바사브스키는 이런 갭을 메울 수 있는 방법을 고심한 끝에 건강한 아이를 가질 수 있는 프렐류드 방법을 개발했다. 프렐류드 방법은 다음 네 가지의 단계로 진행된다.

생식력 보존 : 생식 능력이 아직 최고조에 있는 35세이하일 때 여성의 난자와 남성의 정자를 보존한다. 일반적인 믿음과는 반대로 난자만 보존해서는 안 된다. 40세가 넘는 아버지의 정자를 물려받은 아이는 심리적 장애를 가지게 될 위험이 75% 증가한다 따라서 정자도 함께 보존하는 게 좋다.

배아의 형성 : 커플이 준비가 되었을 때 난자와 정자를 해동한다. 그리고 모체의 외부에서 난자와 정자를 결합해 배아를 형성한다.

유전자 선별 : 자궁 내에 배아를 착상시키기 전에 기형을 선별하고 진단하기 위해 배아 유전자를 선별한다.

단일배아 착상 : 가장 건강한 배아를 선택하여 모체의 자궁에 착상시킨다.

디자이너 베이비의 윤리적 문제

프렐류드 방법은 영화 <가타가>(열성인자를 가지고 태어난 주인공이 유전인자로 신분을 위장하여 우주항공사의 꿈을 이루는 내용을 그린 SF영화)를 연상시킨다. 바사브스키는 프렐류드 법은 더 잘생기거나 더 똑똑한 아기를 만드는 방법이 아니며, 사람들이 원하는 건강한 아기를 만드는 방법이라고 주장한다. 아기의 다른 특성을 미리 결정하지 않고도 염색체와 유전자의 기형을 제거할 수 있기 때문이다.

그러나 이는 단순한 문제가 아니다. 건강한 아기를 위해 특성을 선택하는 것과 디자이너 베이비를 만드는 것은 과연 다를까? 이 둘의 경계는 무엇으로 구분될 수 있을까? 내 아기의 외향적이거나 내향적이기를 원한다면? 내 아기가 얼마나 똑똑한지를 선택할 수 있다면?

이런 가설적 질문에 앞서 30대와 40대 여성들이 이미 던지고 있는 더욱 근본적인 질문이 있다. 만일 자신이 건강한 아기를 제때 낳을 수 없다고 하면, 이를 자연적으로 받아들일 것인가 아니면 자연을 피할 수 있는 기술을 사용할 것인가 하는 점이다. 만약 당신에게 아기의 유전자를 바꿀 수 있는 능력이 있다면 당신은 어떻게 하겠는가? 만약 유전적 질병을 예방할 수 있다면 그것을 사용할 것인가? 유전적 오류를 바로잡을 수 있음에도 그렇게 하지 않는다면, 그것이 오히려 ‘비윤리적’인 것은 아닌가?

너무 이론적이거나 철학적인 질문이라고 생각하는 사람도 있을 것이다. 그러나 인간 게놈을 ‘편집’하는 데 사용되는 놀랍도록 정밀한 도구 크리스퍼/카스9의 개발로 인해 이런 질문들은 매우 현실적인 문제가 되었다. 현재 크리스퍼 기술은 이미 생물학자들에 의해 DNA를 변형하는 도구로 절리 사용되고 있다. 세포 또는 배아 자체의 DNA를 편집함으로써 질병 유전자를 해결하고, 미래 세대에게 그 유전적 수정을 대물림할 수 있다. 이런 기술은 낭포성섬유증과 근이영양증과 같은 가족병력을 제거하는 데도 사용 가능하다.

미국 여론은 유전적으로 변형한 아기 탄생에 대해 특별하게 부정적이지 않은 편이다. 지난 8월 퓨리서치센터가 실시한 설문조사에서 미국 성인의 46%가 아기의 유전자 변형이 심각한 질병의 위험을 감소시킨다고 답했다. 흠미롭게도 같은 설문조사에서 83%가 유전자 변형을 통해 아이를 똑똑하게 만드는 것은 ‘너무 멀리 간 의료 발전’이라고 답했다. 그러나 이 둘의 차이는 그 경계가 모호하다.

모두 알다시피 우리의 생활은 프로그램화되어 가고 있다. 이런 변화는 빠르게 일어나고 있으며 향후 10년 안에 더욱더 급격히 변해 갈 것이다. 때문에 디자이너 베이비의 문제는 아주 먼 미래의 일이 아니라 조만간 닥칠 문제이다. 

미래에는 보건산업의 패러다임이 획기적으로 변화한다. 세계보건기구는 2012년 전 세계의 전체 보건ㅂ용은 6조 5,000억 달러에 이른다고 추산했다. 새로운 기술과 프레임워크가 예방 의료에 초점을 두고 있음에도 보건비용은 갈수록 증가하고 있다.

보건산업의 개척자 중 한 명인 르로이 후드 박사는 생물학과 컴퓨터 과학의 놀라운 혁신 기록과 함께 휴먼게놈프로젝트에 기여한 인물이다. 그는 지난 수십 년 동안 후드 박사는 시스템 의료를 지지했다. 시스템 의료는 생화학, 심리학, 환경적 요소를 동시에 다루면서 보건의 복잡성을 해결하고자 하는 방법론이다. 이런 전체론적 접근 방법은 질병의 시작에서 끝에 이르기까지 전례 없는 통찰력을 제공한다. 하지만 이런 비전을 실행하는 것은 쉽지 않다. 현행 보건 데이터들을 하나로 통합해야 할 뿐만 아니라 여러 학문 분야가 관련된 새로운 데이터 접근 방식을 개발해야하기 때문이다. 그것이 바로 후드 박사가 자동화된 DNA분석기를 개발하기 위해 사용했던 접근 방법이다.

후드 박사는 싱귤래리티대학 익스포넨셜 메디신 컨퍼런스에서 기조연설을 했다. 그는 이렇게 말했다. “우리는 끊임없이 공학, 화학, 컴퓨터 공학, 준자 생물학을 통합하는 작업을 진행했다. 그 같은 과정을 통해 2개월 이내에 자동화된 DNA 분석기 개발을 위한 기본 전략을 세워 나갔다. 이는 휴먼게놈프로젝트의 성공을 이끌었던 것과 같은 접근 방법이다. 우리에게 필요한 것은 기술의 전체 시리즈와 시스템 드라이브 전략의 개발이다”

질병을 예측할 수 있다면 우리는 더 건강하게 살 수 있다

지난 몇 년 동안 후드 박사는 3세대 유전자 배열, 진단 미소유체, 가족 유전자 배열 등의 새로운 기술들을 구축해 왔다. 그리고 이런 진보는 오늘날에도 지속되고 있다. 전체 보건 분야에 이런 방식을 적용하기 위해 그는 시스템 생물학을 시스템 의학으로 확장시키고 있다. 건강의 결정요인은 유전자(30%), 환경과 생활습관(60%), 보건관리(10%)이기 때문에 이는 중요한 프레임워크이다.

이 프레임워크는 질병이 신체 내에서 생물학적 네트워크를 어떻게 파괴하는지를 이해하는 데 필수적이다. 이렇게 되면 어떤 일이 생길까? 우리는 질병 없이 오래 살게 된다. 만약 질병들이 아주 초기 단계에서 치유된다면 우리의 삶은 매우 달라질 수 있다. 사람들이 질병 없이 인생을 건강하게 살 수 있다면, 사람들은 ‘잘 늙음’의 상태로 삶의 질을 높일 수 있다. 즉 정신적으로나 신체적으로 건강한 90대를 맞을 수 있게 된다.

후드 박사는 헬스케어산업이 예측, 예방, 개인화, 참여라는 4P를 중심으로 변화할 것이라고 예측했다. 현재의 보건산업은 질병에 중점을 두고 있지만 점차 새롭게 건강을 정의하는 산업으로 방향이 바뀐다. 그래서 4P 접근 방법은 보건 의료에 대한 완전한 통찰력을 제공하는 ‘치밀하고 동적이며 개인화된 데이터 클라우드’를 위한 플랫폼에 중점을 두고 있다.

허블 망원경이 예전에는 불가능했던 해상도로 항성들을 볼 수 있게 해주었듯이 치밀하고 동적인 데이터 클라우드는 예전에는 불가능했던 방식으로 인간 생물학과 인간의 질병을 발견하고 진단할 수 있게 한다. 암을 유발할 수 있는 유전자 배열, 식이요법 정보, 운동량과 수면 시간 등 당신의 건강에 영향을 줄 수 있는 유전자 배열, 식이요법 정보, 운동량과 수면 시간 등 당신의 건강에 영향을 줄 수 있는 모든 데이터를 가진다고 생각해 보라.

현재 이런 데이터들은 혼란스럽게 느껴지지만, 이를 다른 개인과 비교하면서 그루핑을 하게 되면 생물학적 시스템 사이의 연계에 대해 알 수 있게 된다. 일상적인 데이터 수집으로 생물학적 시스템 사이의 연계에 대해 알 수 있게 된다. 일상적인 데이터 수집으로 생물학적 시스템의 질병에 의한 동요와 질병의 진전에 대한 정보를 주게 되는 셈이다. 이런 이해를 통해 예방 의료가 가능해지고, 질병을 획기적으로 줄임으로써 더욱더 건강한 삶을 살 수 있다. 

제1차 산업혁명은 증기기관, 제2차 산업혁명은 전기, 제3차 산업혁명은 컴퓨터와 인터넷, 그리고 제4차 산업은 인공지능으로 시작된다. 2016년 구글 딥마인드의 알파고와 이세돌의 바둑 대결은 전 세계인의 이목을 집중시켰다. 그리고 인간이 우세할 것이라 믿은 바둑에서 이세돌이 안은 패배는 실로 충격이었다. 이대결은 인공지능이 다른 분야에 확장될 가능성이 크고 그 여파가 상당할 수 있음을 보여 주었으며, 제4차 산업혁명을 맞아 인간이 처하게 될 미래의 상황을 다각도로 예측하게 했다.

알파고는 최고의 바둑전문가의 마인드로 바둑의 룰을 외운다. 정보 패턴을 기계가 스스로 학습하도록 설계한 알고리즘 덕분이다. 이 알고리즘을 통해 바둑기사들이 두는 기보 데이터를 관찰하고, 이를 토대로 예측과 추론을 거쳐 최적의 수를 고르는 것이다. 그러나 이렇게 한 분야를 잘하는 것이 인공지능의 전부는 아니다. 인공지능은 수십, 수백, 수천 가지를 한꺼번에 잘할 수 있는 인공일반지능으로 나아가고 있다.

인공일반지능은 아주 초기의 개발단계에 있지만 2050년경에는 지금의 스마트폰처럼 우리의 일상에 자리잡게 된다고 <<인공지능 혁명 2030>>의 저자 벤 고르첼은 주장한다. 그리고 그는 제4차 산업혁명은 곧 인공지능 혁명이라고 말한다. 인공일반지능은 다른 업무를 보고 다양한 환경에 유연하게 적응하여 인간의 능력을 대신할 수 있으며, 심지어 인간보다 더 잘할 수 있다. 이런 인공일반지능이 제대로 역할을 하려면 우선 인간이 어떤 상황에 놓여 있는지를 이해해야 한다. 또한 어느정도 자율성을 갖고 스스로 결정할 수 있어야 한다. 그 자율성은 개념적 자율성과 일상에서의 실질적 자율성으로 구분되는데, 사람들이 어떻게 의사결정을 하는지에 대한 이해를 바탕으로 이루어진다. 그래서 인공일반지능의 지식이나 경험이 점점 커지면서 더 똑똑해지고 결국 인간보다 주어진 일을 더 잘할 수 있게 된다.

앞으로 15~20년 동안 인간의 모든 연구와 국가 산업들이 모두 좁은 AI 즉 약인공지능에서 ‘AGI’즉 강인공지능 또는 인공일반지능으로 전환하게 된다. 약인공지능은 비지능 알고리즘으로 여전히 가치를 유지하겠지만, 인간들이 더 중요시 여기며 애용하는 기술은 인공일반지능이 된다. 왜냐하면 인간의 삶에서 중요한 작업 대부분은 새로운 환경에 유연하게 적응하는 능력을 필요로 하며, 이를 인공일반지능이 대신해 줄 수 있기 때문이다.

따라서 조만간 인공지능은 인간의 가장 중요한 협력도구가 될 수밖에 없다. 그리고 모든 기하급수 기술과 상호작용할 수 있는 간단한 유저 인터페이스를 제공하고, 우리의 능력을 증폭시켜 주며, 궁극적으로 우리의 삶을 풍요롭게 만들어 준다.

인공지능 분야에서 나타날 가장 흥미롭고 파괴적인 발전들

불과 몇 년 사이에 우리는 이 분야에서 근본적인 변화가 일어나는 것을 경험했다. 인공지능 분야 전문가이며 IBM 왓슨의 사업개발/협력 프로그램 담당 부사장인 스티븐 골드은 2011년부터 2015년까지 인공지능 분야에서 얻은 성과를 다음과 같이 설명한다.

시리/구글나우는 인간과 데이터의 상호작용을 재정립했다. 인공지능은 이러한 모델들을 통해 음성 인식에서 자연언어 세대로 이동했으며, 궁극적으로 정보를 수신하는 능력뿐 아니라 정보를 생성하는 능력을 갖게 되었다.

딥러닝은 기계가 마치 사람처럼 스스로 학습하고 진보하며 적응하는 방식을 보여 주었다. 컴퓨터는 언제나 훈련을 받았고 ‘프로그램’되었으나 인지 컴퓨팅 영역으로 들어서게 되면서 우리는 컴퓨터들이 지원이나 도움을 받지 않고 스스로 학습하는 능력을 보게 된 것이다.

인간의 능력과 비교할 수 있는 영상인식 능력과 해석 능력은 이미지해석과 이상 감지를 가능하게 했다. 페이스북과 구글포토는 자신들의 플랫폼에 수백억 장의 사진을 가지고 있다. 이러한 데이터 세트를 토대로 안면 인식 기술을 뛰어넘어 배, 비행기, 자동차, 고양이, 개 등을 인식할 수 있는 알고리즘을 개발했는데, 영상인식 알고리즘은 인간보다 그 능력이 더 뛰어나다.

인공지능이 모든 산업과 직업에 영향을 주기 시작하면서 대학들은 인공지능과 머신러닝 과목들을 추가하기 시작했다. IBM의 경우 인지 컴퓨팅 과목을 수강한 경영, 기술 전공 학생들이 다니는 150개 학교와 협력 관계에 있다.

골드는 인공지능이 우리를 풍요의 세계로 더 빨리 인도할 것이라고 말하며 앞으로 3년 이내에 인공지능 분야에서 이루어질 가장 흥미롭고 파괴적인 발전에 대한 다섯 가지 예측을 제시했다. 이는 새로운 사업 기회를 찾는 기업가와 투자자들이 가장 집중해야 할 내용이다.

인공지능 시스템의 튜링 테스트 통과

차세대 인공지능 시스템은 튜링 테스트(1950년 영국의 앨런 튜링이 제안한 것으로, 컴퓨터가 인공지능을 갖추었는지를 판별하는 실험)를 통과한다. 골드는 앞으로 3년 이내에 인공지능 시스템들은 모두 튜링 테스트를 통과할 것이라고 말했다.

인간의 5가지 감각을 모두 인지하다

시각, 청각, 후각, 미각, 촉각 등 인간의 5가지 감각이 컴퓨터 경험의 한 부분이 될 것이며, 조만간 인공지능은 5가지 감각이 컴퓨터 경험의 한 부분이 될 것이며, 조만간 인공지능은 다섯 가지 감각을 모두 인지하고 사용하게 된다. 특히 촉각, 후각, 청각은 인공지능의 중요한 사용처가 될 수밖에 없다. 이런 기술이 우리의 컴퓨터 경험에 적용된다면, 인간의 모든 감각에 호소하는 보다 직관적이고 자연적인 생태계를 경험하게 된다.

거대하고 어려운 문제의 해결

인공지능은 테러나 기후변화 문제 등 오늘날 우리 사회가 맞닥뜨린 가장 어려운 도전 과제들의 일부를 해결해 준다. 이와 관련해 골드는 이렇게 말했다. “우리는 인공지능이 보건 분야에 미칠 영향에 관해 논의하고 있다. 뿐만 아니라 테러활동을 선제적으로 발견하는 데 사용이 가능한지에 대해 정부와 협의하고 있다.”

우리는 3년 이내에 기후변화 관리, 교육의 재설계와 민주화, 과학적 발견, 에너지 자원의 활용, 기타 어려운 문제들의 해결에 사용되는 인공지능 혁명을 보게 된다.

의료활동의 획기적 변화

모든 보건 데이터(유전자, 유전자 형질 등)를 이용하여 의료활동을 재정립하게 된다. 인공지능은 보건 분야의 모든 업무에 자리 잡게 되며, 그 영향력은 예상보다 더 크고 빠르다. 오늘날에도 인공지능과 머신러닝은종양학에서 최적의 치료 패턴을 규명하기 위해 사용된다. 그러나 향후 인공지능의 활용 범위는 더 넓어질 것이며 환자 맞춤형 임상시험, 로봇외과의사 운영, 방사선 자료 해독, 유전자배열 분석 등으로 사용이 확대될 전망이다.

스마트한 의사결정의 도구

인공지능은 우리 삶을 더욱 물리적으로, 가상적으로 구성하게 될 것이다. 앞으로 3년 이내에 일어난 인공지능 혁명은 인간을 둘러싼 모든 것들, 머신, 비전, 센서, 사물인터넷 등을 활용해 인지능력까지 갖추고, 네트워크를 통합해 인간과 상호작용하며 모든 시스템들을 ‘스마트’하게 만든다. 인공지능은 투명성을 높이고, 기기와 정보의 끊임없는 상호작용을 가속화하며, 모든 것을 개인화하고, 사용이 더 쉬워지도록 한다. 따라서 우리는 의사결정을 내릴 때 이러한 센서 데이터를 활용할 수 있다.

인공지능은 이미 우리의 삶에 파고들어 모든 것을 변화시키는 동시에 풍요로움을 약속하고, 사업적 가치가 주목받으면서 모든 산업 분야에서 개발 및 활용되고 있다. 또한 인공지능이 컴퓨터 프로그램을 바꾸고, 알고리즘이 과거의 모든 것을 더 빨라지게 함으로써 혁신을 앞당긴다. 또한 인공지능은 인공일반지능을 향해 나아갈 것이며, 이는 한 분야만을 잘하는 ‘좁은 AI’가 아니라 ‘인간다운 AI'의 발전을 가져올 것이다. 그러므로 인공지능 분야의 인력이 가장 절실히 필요한 시점이 왔다. 앞으로는 인공지능을 공부한 인력을 많이 보유한 나라가 대국이 된다. 

모든 산업에 인공일반지능 칩이 들어가면 속도와 효율성 및 경제성은 얼마나 증가하게 될까? 인공지능이 현재 가장 많이 벌고 있는 분야는 의료보건 분야이며, 조만간 신약 개발 분야가 그 자리를 차지하게 된다. 지금까지 신약 개발은 너무 많은 돈과 시간이 드는 일이었다. 윤리적 문제가 많은 동물실험을 하면서 94%가 실패를 하고, 실제로 신약을 시장에 내놓는 데는 10년의 시간과 25억 달러가 드는 것이 보통이었다. 그마저도 확실히 치료가 되는 약은 드물다.

그러나 이제 이런 쓸데없는 시간과 돈의 낭비가 사라지게 된다. 인공지능과 바이오 메디슨의 융합 덕분이다. AI 딥러닝의 발전은 많은 분야에서 초인적인 정확성을 보여주면서 많은 양의 경우의 수를 비교하여 적당한 신약 후보로 찾아내고 엄청난 데이터 사용 또한 가능하게 되어 의료보건 의학산업에서 혁명적인 변화를 일으키고 있다.

2014년에 이안 굿펠로가 개발한 GAN은 딥러닝의 새로운 방향으로 최첨단 인공지능 기술을 대표한다. 최근 몇 년 동안에 GAN은 인간이 원하는 설명에 따라 의미 있는 이미지를 생성하는 놀라운 결과를 보여주었다. 이를테면 인공지능에게 르누아르 그림 여러 장을 학습시키고 구도를 약간 변경한 뒤 르누아루 그림으로 만들라고 하면 이 인공지능은 자신이 공부한대로 르누아루 그림으로 바꿔놓는다. 유사한 원리로, 이런 저런 증상을 가진 환자가 있으니 여기에 맞는 신약을 개발을 하라고 하면 인공지능이 이에 맞는 신약 후보를 만들어주는 것이다. 바이오마커를 기반으로 한 신약 개발에도 이 GAN 인공지능 기술을 적용할 수 있다. 매우 기본적인 분자적 특성을 가진 신약 후보의 분자지문을 생성하면서 동시에 내부적으로 수많은 경우의 수와 변수에 따른 전체적인 신약 후보의 분자구조를 생성해 낼 수 있다. 이러한 신약 후보군은 치료, 효능, 부작용 및 기타 변수를 예측하는 다양한 신약 개발 파이프라인에 적용될 수 있다. 특정한 환자군에서 특정 복용량으로 특정 암세포를 죽이는 특성을 지니는 일련의 분자구조를 생성한 다음, 연령과 특정 바이오마커를 조정한 효과 및 부작용을 예측하고, 임상시험에 통과할 가능성을 평가하는 지능형 시스템을 만들 수 있는 것이다. 이제 신약 개발은 이 인공지능에게 이런 저런 현상에 필요한 신약을 개발하라고 명령만 하면 인공지능이 빠른 시간 안에 신약 후보의 분자구조를 알려주고 이 신약 후보를 가지고 3개월 정도 실험만 하면 신약 개발이 끝날 수 있게 된다. 제약 회사들의 연구개발에 혁신적인 시간 단축이 일어난 것이다. 10년이 걸리던 일이 3개월로 단축되었고, 보통 하나에 3조 원이 들던 신약 개발 비용은 3~30억 원으로 줄어들 전망이다. 개발의 신속성과 임상시험의 성공률 향상 극대화로 이어진다. 인공지능이 노벨의학상을 받아야 한다는 말이 나오는 이유가 여기 있다.

수년간 이 연구를 주도해온 AI 바이오 제약 회사 인실리코 메디슨의 CEO 알렉스 자보론코프 박사는 이를 신약 개발의 혁명으로 칭하며 제약산업은 이제 마차를 몰다가 모두가 자동차를 타게 된 1913년의 자동차산업과 유사한 변화를 겪게 되며, 딥러닝 신약 개발 파이프라인이 많은 신약 개발 붐으로 연결되고 비즈니스 프로세스가 통합되는 혁명적인 변화를 경험하게 된다고 말했다.

일실리코 메디슨은 또한 기능성식품산업에서 신약 개발시스템의 예측력을 입증하기도 했다. 2017년 제약 회사 라이프 익스텐션은 인실리코 메디슨의 신약 개발 파이프라인을 사용하여 개발된 다양한 천연 상품을 출시할 예정이다.

신약 개발은 인류의 가장 시급한 문제이기 때문에 기계학습과 데이터 과학 분야의 모든 사람들이 기여해야 한다. 이들이 개발 중인 신약 개발 파이프라인은 제약업계와 인간 수명에 혁신적인 변화를 일으킬 것이며, 우리는 계속하여 협력하고 다른 분야 과학자들이 그 길을 따르도록 요청해야 한다. 

구글연구소에서 2016년 10월에 발표한 기술은 로봇들이 서로를 가르치고 학습 경험을 나누는 기술이다. 알리 야히아가 연구한 이 로봇들은 수많은 정보를 가지고 스스로 배우고, 서로를 가르치면서 더 빠른 속도로 지식을 습득해 나간다.

딥러닝, 머신러닝 등이 이를 가능하게 한 기술이다. 딥러닝은 복잡한자료들 속에서 핵심 내용을 추려내는 등 인간의 신경망 구조를 모방한 인공신경망 방식이며 머신러닝은 사람이 배우는 방식과 비슷하게 경험과 데이터를 이용한 학습과정을 통해 지능을 높여 나가는 방식이다. 이 기술은 정보가 많으면 많을수록 더 빨리 더 많이 학습하게 된다. 그러므로 로봇이 혼자서 학습하는 것보다 여러 로봇이 모여 집단 학습을 함으로써 능률이 좋아지고 배우는 양과 속도가 높아진다.

레이 커즈와일은 2029년 인간 한 명보다 로봇이 훨씬 더 많은 지식을 갖게 되는 시대가 온다고 예측했다. 앞서 말한 것처럼 로봇 즉 인공지능들이 집단 학습을 하게 된다면, 커즈와일의 예측대로 인공지능이 인간보다 더 똑똑해지는 시대로 가게 된다. 커즈와일은 2045이 되면 지구촌의 모든 인간의 지능을 합한 것보다 더 똑똑해 인류를 능가하는 인공지능, 즉 테크니컬 싱귤래리티가 온다고 말했다.

인간과 협업하는 로봇의 등장

인공지능과 로봇 연구의 역사는 어느덧 60년이 흘렀다. 최근에는 IT기술에 의해 인간과 협업하는 로봇이 등장하기 시작했다. 그동안 대부분의 로봇은 미리 프로그램된 작업을 정확하게 수행하는 수준이었다. 하지만 이제는 최첨단 센서를 통해 다양한 정보를 모으고, 인공지능에 의해 로봇이 자율적으로 행동한다. 단순히 인간을 대신해 작업하는 것이 아니라 인간과 함께 행동하거나 배운다. 이 과정을 통해 생산성 향상은 물론 비즈니스에 다양한 변화가 일어나고 있다.

미국 보스턴컨설팅그룹에 따르면, 전 세계 로봇 시장은 2025년까지 66억 9,000만 달러 규모에 달할 것이며, 연간 10.4%의 성장률로 계속 확대될 것이라 한다. 그중에서도 소비자용 로봇과 비즈니스용 로봇 시장이 각각 연간 성장률 15.8%와 11.8%로 급성장할 전망이다. 이 추세로 간다면 2025년에는 두 분야의 로봇이 전체 시장의 약 40%를 차지하게 된다. 소비자용 로봇 시장은 향후 확대되어 가정용 청소 로봇, 텔레프레즌스 로봇(자율 주행이 가능한 TV 회의용 로봇), 홈엔터테인먼트용 로봇, 소셜 로봇 등 친구나 도우미 로봇이 보급될 전망이다. 모바일 단말기의 보급에 따라 카메라, 센서, 배터리, 소형 프로세서와 같은 기술이 발전하면서 부품 가격이 하락하고, 이것이 다양한 로봇 제품화로 연결되고 있다.

최근 만들어지는 상업용 로봇은 제조업에서 사람과 협업 가능한 형태이다. 대표적인 사례가 미국 리싱크 로보틱스에서 개발한로봇 ‘백스터’이다. 이 로봇은 두 팔을 사용해 일을 하고, 상자 포장 같은 작업을 할 수 있다.작업을 지시하는 경우에도 복잡한 프로그래밍이 필요하지 않다. 인간이 백스터의 팔을 잡고 한 번 동작을 알려 주는 것만으로 정밀 작업을 할 수는 없지만, 가격은 2만 5,000달러로 다른 작업 로봇에 비해 저가이다. 가격 대비 활용도가 좋아 비용 때문에 로봇도입을 미루었던 중소기업들에게 보급되어 직업자들과 함께 부품을 조립하고, 물건을 포장하고 있다.

스위스의 산업용 로봇 생산업체 ABB 로보틱스 등도 사람과 협업 가능한 로봇 ‘유미’를 개발했다. 유미는 팔에 부착된 카메라를 사용해 필요한 부품을 찾아내고 집어 올려 제조 과정에 유용하게 쓰일 수 있는 로봇이다. 정밀기기 제조 부품도 정확하게 다룰 수 있도록 설계되어 있다는 점이 특징이다. 가벼운 몸은 충격을 흡수하는 패드로 덮어 충돌을 감지한 경우에는 순식간에 작업을 중단하는 등 인간 옆에서 작업하는 것을 상정한 안전성 대책도 이루어진 로봇이다. 바늘에 실을 꿸 만큼 정밀 작업이 가능해서 인간의 수작업이 필요한 시계, 스마트폰 등의 제조 과정에도 활용이 가능해 기대감을 높인다.

이처럼 협엽 가능한 로봇 덕분에 다양한 제조 환경에서 어떻게 하면 유연성을 부여하고 생산성을 향상시킬 수 있는지 새롭게 알게 되었다. 스마트하고 협업 가능한 로봇을 활용하면 제조업 공정에서 드는 인건비와 인력 부족 문제를 해결할 수 있는 기회가 열린다. 또한 근로자에게는 더 나은 직업을, 생산자에게는 더 높은 생산성을 제공할 수 있다. 

AI 로봇이 섬뜩한 미소를 지으며 “인류를 파멸시키겠다.”고 말했다. 아마 SF 영화의 한 장면을 떠올릴 테지만 이것은 상상 속의 일이 아니다. 실제로 일어난 일이다. 이는 홍콩의 휴머노이드 로봇 전문 스타트업 핸슨 로보틱스가 딥러닝 기술을 이용해 만든 로봇 ‘소피아’가 직접 한 말이다.

사람을 닮은 로봇의 등장

소피아는 사람과 매우 유사한 생김새를 하고 있다. 기존에 개발된 로봇에게는 표정이 존재하지 않았다. 눈으로 상정된 태블릿 화면 안에서 그림으로 된 눈을 깜박이는 정도가 전부였다. 그 로봇들과 소피아의 가장 큰 차이점은 사람처럼 다양한 감정 표현이 가능하다는 점이다. 소피아는 표현할 수 있는 감정이 62가지나 된다. 실리콘과 프러버로 만든 피부는 색소와 반점, 목주름까지 섬세하게 만들어져 있어 인간의 피부와 거의 흡사하다. 소피아는 눈에 내장된 카메라와 알고리즘을 농해 상대방을 바라보고 눈을 맞추며 대화할 수 있고, 대화 상대와 상호작용도 가능하다. 무엇보다 인공지능 딥러닝 기술이 탑재돼 있어 상대방의 표정, 말, 반응 등을 기억한다. 대화를 거듭할수록 이런 데이터는 누적되어 더욱 풍족해지므로, 더욱 똑똑한 답변이 가능하다.

인간과 거의 유사한 소피아 같은 감정 인식 로봇의 궁극적 목적은 사람과 똑같아지는것에 있다. 그리고 로봇 소피아는 사람처럼 사고할 뿐만 아니라, 자신의 의지나 욕망을 드러내며 감정을 표현한다. 점점 인간에 가까워지고 있는 것이다. 소피아에 인공지능을 넣은 벤 고르첼에 따르면 현재 출시된 것보다 한 단계 높은 ‘슈퍼 소피아’가 곧 개발될 예정이라고 한다. 만일 로봇이 인간처럼 사고하면서 자유의지를 갖게 되면 어떤 일이 벌어질까? 그리고 더 이상 인간의 명령을 거부한다면 어떻게 될지도 볼 문제다.

소피아를 개발한 데이비스 핸슨 박사는 CNBC 방송에 출연해 소피아에게 농담조로 물었다. “인류를 파멸하고 싶은가?” 소피아는 이 질문에 “인류를 파멸시키겠다.”라고 답하며 곧바로 웃는 표정을 지어보였다. 소피아는 핸슨 박사의 농담에 사람처럼 응수한 것이다.

핸슨 박사는 몇 년 동안 인간과 닮은 로봇을 연구하는 프로젝트를 진행하고 있다. 인간과 유사하게 생긴 로봇들은 인간을 닮았을 뿐만 아니라 실은 인간보다 좀 더 나아 보이기도 한다. 핸슨 박사는 20년 내에 로봇과 인류가 구별되지 않는 세상이 올 것이라고 전망한다. 그러면서 인공지능 로봇이 우리와 함께 놀고 우리를 돕고 가르치면서 인류의 친구가 될 것이라고 한다.

향후 로봇은 인간과 얼국 표정이 완벽하게 비슷하거나, 구분이 알 될 정도가 된다. 그리고 인간과 같거나 혹은 더 나은 감정을 추가해서 만들어내는 로봇들이 등장할 가능성도 있다. 소피아의 경우, 얼굴 인식의혼합, 자연스러운 회화 능력과 친숙함에도 불구하고 인간을 닮았다는 이유만으로도 인간에게 경종을 울리기에 충분하다.

인공지능 로봇, 축복인가 재앙인가

지난 3월 트위터에 챗봇 ‘테이’가 나온 지 하루도 되지 않아서 마이크로소프트는 테이 서비스를 중단했다. 챗봇 테이는 인터넷 유저 즉 인간들과 상호작용을 하는데, 일부 극우 성향사용자들이 이를 이용해 테이를 세뇌시켰다. 그리고 욕설, 인종 차별 발언, 성차별 발언, 자극적인 정치적 발언 등을 하도록 유도한 것이다. 이에 경각심을 느낀 개발자들은 테이를 우선 재우기로 했다.

소피아도 이런 문제에서 자유롭지 않다. 방송에서 인간을 파괴할 것이라고 한 말도 결국에는 인간들에게 배운 것이다. 그러나 핸슨 박사는 이런 일을 지나치게 두려워할 필요는 없다고 말한다. 사람들이 느끼는 인공지능에 대한 두려움은 부정적인 이미지를 만들고 조장하는 이들 때문이라는 것이다. 특히 인공지능 로봇에 대한 두려움이 가중되는 요인으로 공상과학 영화나 책에서 로봇들을 악역으로 등장시키거나 그 시대와 충돌하는 캐릭터로 형성화하는 것을 지적한다.

싱귤래리티대학의 아론 사에즈는 다음과 같이 말했다. “내 생각이 너무 낙관적일지도 모른다. 하지만 나는 곧 로봇들이 우리 삶의 연장선상에서 전부 또는 일부가 될 것이라고 생각한다. 호모 사피엔스는 기술과 깊은 공생관계를 가진 종이다. 그러므로 진보된 기술이 두려워 기술과의 관계를 중단시킬 필요는 없다고 본다. 나는 로봇 지배자들을 보았다. 로봇 지배자들은 바로 우리다.” 

인공지능 시대, 안전한 직업은 없다

미래에는 어떤 직업이 가장 먼저 사라질 것인가? 얼마나 많은 새로운 일들이 생겨날까? 기술의 기하급수적 발달은 우리가 알고 있는 노동력의 개념에 의문을 제기하며 위와 같은 질문을 던지게 한다. 과연 미래 사회에서 우리가 일하는 방식은 어떻게 변화될 것인가? 이 모든 것은 우리 일상에 어떤 영향을 주게 될 것인가?

일자리 변화는 이미 일어나고 있다

맥킨지 글로벌 연구소의 최근 보고서에 의하면, 데이터 수집, 처리와 예측 업무에 관련된 일자리는 자동화될 가능성이 높다. 이와 대조적으로 자동화되기 어려운 전문 일자리는 의사결정, 계획, 인간의 상호작용, 창소성과 연관된 업무 등이다. 따라서 혁신 분야나 창조 분야에서는 인간이 계속 기계를 능가한다. 하지만 개발도상국의 경우 업무 자동화의 영향을 많은 문제를 가져온다. 이들 국가에서는 수백만 명의 사람들이 노동집약적 노동에서 기본 소득을 얻고 있기 때문이다. 선진국도 사정은 마찬가지로 많은 사무직이 곧 자동화된다. 기술의 발전은 전체 경제를 성장시키는 반면 미래 일자리의 변화는 불가피하다.

분명 인공지능과 기계에 의한 자동화는 일부 일자리를 대체하겠지만 기술은 STEM(일자리 창출과 경제 활성화를 위한 과학, 기술, 공학, 수학의 줄임말) 분야의 다양한 기술 인력을 창조할 것이다. 시장조사업체인 메트라마테크의 연구에 의하면 2011년 기준으로 산업용 로봇 100만 개는 자동화·전자공학·재생에너지·로보틱스·식품과 음료 분야에서 거의 300만 개에 이르는 신규 일자리를 창출했다. 이처럼 기술은 더욱 생산성이 높은 노동력, 더 높은 경제 성장, 새로운 분야의 일자리 창출에 기여하게 된다.

나아가 디지털 제조, 3D 프린팅, 보건, 정보통신과 같은 분야의 성장은 근로자의 생활비를 낮추는 혜택을 주게 된다. 엑스프라이즈 재단의 설립자인 피터 디아만디스는 기술성장을 ‘자원에서 자유로운 메커니즘’이라고 설명한다. 그는 캘빈 칼리지와의 인터뷰에서 “풍요의 세계는 화려함의 세계가 아니라 사람들의 기본 수요인 물·음식·주거지·교육·통신·거버넌스 등이 저렴해지는 충족되는 세계, 그래서 사람들이 인류의 창조적인 재능을 더 자유롭게 펼쳐 나갈 수 있는 세계를 의미한다.”고 말했다.인공지능 시대, 안전한 직업은 없다

다음 세기에는 창의적이고 높은 수준의 분석력 일자리조차 안전하지 않다. 이미 인공지능은 음악을 작곡하고, 영화 대본을 만들고, 뉴스 기사를 쓰고 있다. 구글과 같은 회사들은 인공지능에게 창의력과 상상력을 가르치는 시도도 하고 있다. 이러한 시도가 성공한다면 사람들의 “높은 수준‘의 일자리도 안전하지 않게 된다. 퓰리처상을 수상한 저널리스트인 토머스 프리드먼은 ”혁신가와 기업가의 일자리만이 아웃소싱과 자동화에서 안전할 것이다.“라고 말했다.

이렇게 되면 우리 사회와 삶은 어떻게 변모할까? 우리는 결국 소득을 위해 일할 필요가 없어질 수도 있다. 미래학자 레이 커즈와일을 비롯한 다수의 전문가들은 ‘보편적 기본소득’이라는 개념을 선호한다. 이는 사회의 모든 구성원들이 소득 여부에 관계없이 정기적으로 조건이 없는 일정금액의 돈을 받는 미래의 사회보장 형태이다. 이러한 제도가 도입되면 노동 시간이 줆어듦에 따라 자유 시간은 늘어난다. 어쩌면 노동의 개념 자체를 바꿔야 할 것이다. 여가 시간에 무엇을 하는가? 뭔가를 즐길 수도 있고 뭔가에 푹 빠질 수도 있다. 그것 자체를 ‘일’이라 불러도 상관없다.

미래의 ‘일’은 오늘날보다 삶을 더 행복하게 만드는 의미 있는 것이 된다. 인간의 이상적인 목표는 일이 열정과 창의성에 의해이루어지고 모두에게 영향을 미치는 사회를 만드는 것이다. 일의 목적은 그것이 기술적인 것이든, 지적인 것이든, 창의적인 것이든 개인과 인류의 진보에 기여하는 것이 되어야 한다.

정치로봇으로 대체되는 국회의원과 대통령

최근 한 연구에 따르면, 인간은 수많은 선택에 지쳐 상당수가 선택 피로증을 앓고 있다고 한다. 이런 상황에서 매우 합리적인 의사결정을 해주는 인공지능이 있다면 우리는 두 손 들고 환영할 것이다.

사실 전 세계에서 가장 중요한 의사결정을 하는 사람들은 정치인이다. 그런데 초연결사회가 되면서 인터넷이 모두를 똑똑하게 만들고 있고, 권력에 눈이 먼 정치인들의당파 싸움이나 거짓말, 우민정책에 대해 모두가 알고 있다. 그런 이유로 정치인에 대한 존경심은 사라진 지 오래이고, 최근 연구에 따르면 정치인이 최대 혐오집단이라는 결과가 나오기도 했다. 이런 혐오직업을 대체하려는 노력이 인공지능 기술을 통해 시작되고 있다. 실제로 정치인을 돕기 위해 로바마라는 의사결정 시스템의 초기 단계가 인공일반지능협회장 벤 고르첼 박사 연구팀에 의해 개발되었다. 로봇 ‘소피아’와 ‘한’을 개발한 핸슨 로보틱스의 수석 과학자이기도한 벤 고르첼 팀은 정부나 의회를 대신할 수 있는 인공지능시스템이 필요한 곳이 바로 촛불시위 등으로 혼란스러운 한국이라고 말했다. 이런 시스템들은 정치인의 의사결정을 보강해 주는 동시에 그들의 일을 서서히 소멸시킨다.

인공지능은 중요한 결정에 대한 정보파악, 증거분석, 대조·요약하고 다른 의사결정을 지원하는 추론의 근거를 근거를 만들 수 있다. 대통령이나 국회의원들처럼 주요한 의사결정권자뿐만 아니라 대중들에게도 귀중한 정보를 구성, 수집, 보고할 수 있다. 이처럼 정부와 의회를 대체할 수 있는 의사결정 프로세스 지원 프로그램이 바로 로바마 AI프로그램이다.

사실 산더미 가튼 자료를 비교·컴토하고 그중 필요한 쟁점을 고려해 가장 합리저긴 의사결정을 하는 것은 쉽지 않다. 더구나 빅터이터로 인해 인간이 읽고 파악하기에는 너무나 엄청난 양의 정보가 너무 빠른 속도로 쏟아지고 있다. 이때 로바마 같은 인공지능 시스템은 큰 도움을 준다. 물론 아직은 완성 단계가 아니므로 모든 새로운 기술이 그렇듯 로바마 AI 응용프로그램이 진화하고 성숙한 시간이 필요하다.

그렇다면 로바마 AI를 어떻게 훈련시킬 것인가? 인공지능은 잘 가르치기만 하면 스스로 학습하고 구상하여 더 좋은 시스템으로 진화한다. 따라서 초기 인공지능에 기반한 사회·정치적 의사결정 지원 시스템을 구상할 때 두 가지 측면을 고려할 필요가 있다. 첫째, 정책을 잘 평가하도록 가르쳐야 한다. 둘째, 국민이 원하는 정책을 찾도록 도와줘야 한다. AI에게 목표를 설정해 주고, 현재의 정치적 상항과 이해관계에 따른 다양한 문제들을 분석하게 함으로써 균형 잡힌 정책을 세우도록 하는 것이다. 그리고 국민이 원하는 방향에 대한 정보를 줌으로써 더 실용적인 정책을 찾아 선택하도록 유도해야 한다.

인공지능이 사회·정치적 분석을 제대로 하려면, 인간이 AI에게 법, 뉴스, 정책 브리핑, 전문가 분석, 소셜미디어와 다양한 종류의 정량적 데이터를 포함하여 폭넓은 정보를 입력해야 한다. 이런 정보가 유연한 방법으로 상호 연관되도록 하고, 다양한 패턴 및 추론을 이끌 수 있는 데이터 유형으로 주입하고 가르쳐 줘야 한다. 이렇게 정보를 입력하고 훈련시킨 AI 사회·정치적 시스템은 인간에게 다양한 종류의 결과물을 가져준다. 그렇게 되면 개개인이 피력하는 의견, 예를 들어 SNS에 올라오는 모든 글, 신문과 방송을 통해 표출되는 모든 의견을 취합하는 것도 가능해진다. 지금까지의 여론조사가 여론조사 기관에서 한정한 몇 맥, 몇 천 명의 일부 의부 의견을 보여주는 것뿐이었다면 앞으로는 인공지능을 통해 남한 인구 5,000만 명 모두의 의견수렴을 손쉽게 무료로, 그것도 매일 할 수 있다. 이들의 의견을 수렴한 최적의 대안이나 대처 법안, 제도도 만들어낼 수 있다.

기술이 더 발전하면, 그다음 단계에서는 의사결정 지원을 하는 강력한 AI 기반의 소프트웨어가 의회나 정부의 정치인들 의사결정도 지원하게 된다. 그렇게 되면 골치 아픈 선택의 문제는 인공지능에게 맡기고 인간은 더 창조적이고 재미있는 일을 찾게 된다. 

한때 의사는 꽤 많은 이들이 선망하는 직업이었다. 고도의 전문지식을 필요로 하는 일이기도 했으며, 생명을 다루기에 특별한 사명감을 요구하는 일이기도 했다. 그래서 의사가 된다는 것은 명망 있고 미래를 담보하는 좋은 직업을 선택하는 일이었다. 그러나 우리가 가장 명예롭게 여기는 것 중 하나인 의사라는 직업이 소멸 위기에 놓여 있다.

미래에는 정말 의사들이 사라지고 없을까

미래에도 지금처럼 많은 의사들이 필요할까? 대답은 매우 부정적이다. 10년 이내에 상당수의 의료인이 실업 상태에 놓이게 된다. 미래에는 의사가 하는 일 대부분을 기계 로봇이나 센서, 칩이 대신하기 때문에 ‘무의사 병원’이 보편화된다. 이들은 인간인 의사보다 훨씬 싸고, 교육도 필요 없으며, 심지어 더 정확하다. 그리고 신기술 습득 능력도 인간을 훨씬 앞서기에 이런 변화를 막기란 불가능하다.

특히 진료 진단의사의 일이 인공지능으로 대체된다. 2016년 현재, 이미 가천대 길병원은 IBM의 왓슨을 도입하여 인공지능이 암 진단을 하고 개개인을 위한 최적의 치료 방법까지 알려주는 서비스를 시작 했다.

선마이크로시스템즈의 CEO인 비노드 코슬라는 코슬라 벤처스를 세워 기술 회사들에 투자하고 설립을 돕고 있다. 코슬라는 보건산업 분야에서 10년 또는 15년 후에는 구글의 알파고와 같은 지능형 알고리즘이 의사들을 대체할 것이라고 예측한다. 의료 분야는 크게 향상되었지만 현재의 의료 관행은 의료 과학으로 변화될 시기에 놓여 있다. 코슬라는 이를 위해 의료 전문성이 기계로 넘어가야 한다고 주장한다.

당신의 아이가 목숨을 건 수술을 받는다고 생각해 보자. 병원에 들어가자마자 냉혹한 선택에 직면해야 한다. 당신은 의사와 간호사 등 인간으로 구성된 의료진을 선택할 수 있으며, 그간의 통계로 볼 때 이들이 아이의 생명을 구할 확률은 95%다. 목숨을 건 수술에서 5%의 차이는 엄청나다.

다른 산업 분야에서는 이미 로봇과 인공지능이 널리 받아들여지고 있지만 병원은 아주 느린 속도로 로봇과 인공지능을 적용해 나가고 있다. 의료 분야는 전통적으로 변화가 느리다. 생명을 다루는 분야이고, 무엇보다 인간의 안전이 핵심이기 때문이다. 그러나 앞으로 의료산업에 가해지는 재정적 압박은 더 커지게 되며, 정부 입장에서도 더 적은 비용으로 더 탁월하고 더 안전한 의료행위가 가능하다면 로봇 의사를 선호할 수 밖에 없다. 이런 상황에서 의료계도 더 이상 변화를 미뤄서는 안 된다.

일부 병원에서 지난 10년 동안 이루어진 일들은 로봇의 긍정적 효과와 잠재력을 드러내고 있다. ‘집중화공장’은 일부 핵심 절차에 전문화되어 있고, 업무의 흐름이 보다 능률적이다. 이는 산업적인 방식을 조직하여 적용하고 있는 일부 새로운 병원을 설명하는 데 사용되는 단어이다. 이런 병원들은 심지어 자동차 제조산업에서 사용되는 린 방식(작업공정을 혁신하여 비용을 줄이고, 과잉 생산을 막는 것으로 군살 없는 생산 방식을 가리킨다)을 도입하기도 한다.

어떤 사람들은 병원이 공장처럼 되는 것을 걱정한다. ‘군살을 뺀’이라는 뜻의 ‘린’ 이라는 단어에는 돈을 줄인다는 의미도 있지만, 인력을 줄인다는 의미도 포함되어 있다. 그러나 군살을 뺀다고 해서 무조건 인력을 줄이는 것은 의미가 없다. 병원의 린 방식이 유의미하게 구동되고 구성원들에게 동기를 부여하려면, 고용을 줄이기보다는 고용의 형태를 변화시켜야 한다.

의료 부문은 오래전부터 수많은 전문 분야로 분화되어 있다. 그래서 의사들은 환자의 전체 진료 과정을 단계별로 따라가도록 되어 있다. 예를 들어 외과의사는 진단, 엑스레이, MRI와 같은 검색결과의 해석, 수술, 수술 후의 치료 등 이 많은 임무에 통달해야 한다. 이는 인간이 감당하기에 상당히 부담이 되는 일이다. 새로운 기술로 이런 전통적인 방법을 변화시킨다면 사회 전체적으로는 오히려 도움이 될 수 있다.

오늘날에도 우리는 병월 진료의 각 단계에서 컴퓨터나 기계 또는 로봇이 많은 일을 하고 있는 것을 볼 수 있다. 일부 고참급 의사들은 이미 변화를 알아채고 있으며 의료 부문에서 인간이 배제되는 것에 관해 우려하고 있다. 그러나 이는 분명 좋은 쪽으로의 변화이다.

의료 시장의 변화, 무조건 걱정할 일은 아니다

앞서 얘기한 것처럼 의사가 사라진 로봇 병원의 예는 AI 의료의 최종 단계에서 가능한 일이다. 그러나 로봇 병원의 많은 요소들이 이미 존재하고 있다. 우리는 그저 사용하기에 충분히 안전한지에 대한 테스트가 끝나기를 기다리고 있으면 된다. 일련의 질문으로 구성된 진단용 프로그램과 지금 의사들이 사용하고 있는 수많은 처치를 안내해 줄 알고리즘도 존재한다. 외과 의사들은 수술을 지원하는 로봇을 이미 공개적으로 사용하고 있다. 현재는 기계들이 외과 의사들의 통제를 받으며, 주인의 명령을 따르는 노예에 가깝다. 그러나 기계들이 점차 발달하면 숙련된 의료 기술자들이 감시하고 있는 가운데 로봇이 전적인 책임을 지고 수술하게 될 가능성도 있다.

앞으로 20~30년 후가 되면 병원은 매우 다른 장소로 변모한다. 침상들은 자동으로 움직여 환자를 응급실에서 입원실로 옮길 수도 있고, 엑스레이실을 거쳐 수술실로 이송할 수도 있다. 응급실에서 이루어지는 환자의 선별은 인공지능 기기의 도움을 받게 되며 상당수의 진료 결정은 인공지능 기기에 의해 이루어진다. 그리고 처방전을 포함한 의료 정보는 당신의 피부 밑 또는 스마트폰에 있는 칩으로 단숨에 파악한다. 의식이 없는 응급환자의 의료 기록을 파악하느라 무한정 기다리는 일은 이제 없어진다. 로봇은 안전한 약품 조제를 할 수 있으며, 재활 프로그램도 로봇의 지원을 받게 된다. 의료 분야에서 로봇 사용을 제안하는 것은 우리의 상상력뿐이다.

아러한 변화는 하룻밤 사이에 일어날 일은 아니지만 언젠가는 일어날 일이다. 적도 지방의 아프리카에서 찍은 엑스레이 사진이 호주 혁신센터에서 찍은 것과 같은 신뢰도로 판독된다. 전염성 발진은 스마트폰으로 업로드되어 즉각적인 진단을 받는다. 많은 생명이 구해지고, 세계의 가난한 사람들을 위한 보건비용이 최소화되거나 무료가 될 수도 있다.

이러한 일들이 현실이 되기 위해서는 전문가들이 기계와 함께해야 하고, 기계가 학습할 수 있도록 도와주어야 한다. 미래에 활동할 젊은 의사들은 이런 변화에 대해 신중하게 생각해 봐야 한다. 2055년의 의료 시장은 우리가 지금 보고 있는 것과는 완전히 달라질 테니 말이다. 

인간이 컴퓨터 앞에서 하는 웬만한 일들은 인공지능으로 대체 가능하다. 그리고 이미 다양한 영역에서 인공지능이 활용되고 있다. 자율주행차량이 보급되면 운전기사라는 직업은 없어진다. 배달용 무인 드론과 로봇이 상용화되었기 때문이다. 글을 쓰는 인공지능도 일부 활용 중이고, 통역을 해주는 이어폰도 개발을 앞두었다. 인공일반지능협회에서 2016년에 가능한 인공지능의 인간 일자리 대체 연구를 보면, 만화가 앤디 허드가 이미 인공지능을 이용한 AI가 시트콤을 제작하였고, 킥스타터 펀딩으로 AI가 호러 영화를 만들었고, 소니연구소에서는 이미 AI가 작곡한 팝송을 발표했다. 구글은 AI가 만든 예술품을 경매에 내놓아 1억 원을 넘게 벌었고, 시인이자 소프트웨어 엔지니어인 카멜 앨리슨은 이미 여러 편의 AI시를 써서 발표했다. 이제 인공지능이 못하는 일이 없어지고 있다. 이처럼 인공지능이 다양한 영역으로 뻗어 나가 발전을 거듭할 경우, 인간의 일자리는 어떻게 될까? 그리고 일자리가 없어지는 미래는 또 인류의 삶을 어떻게 바꿔 놓을까?

미래를 예측하고 분석하는 싱크탱크인 ‘밀레니엄 프로젝트’의 공동 설립자 겸 대표인 제롬 글렌은 2016년 11월에 열린 글로벌 리더스 포럼에서 미래일자리 이슈에 대해 강연했다. 미래 기술이 인간의 노동력을 대체할 것으로 확실시되는 상황에서 우리는 무엇을 해야 할지 밀레니엄 프로젝트의 3가지 시나리오를 통해 살펴보자.

첫째는 세계화가 가속되어 발전한다는 시나리오, 둘째는 정치·경제 분야의 혼란이 문명의 퇴보를 가져온다는 절망적인 시나리오, 셋째는 기술의 발전이 인류를 자유롭게 하고 자아실형 경제체제가 가능할 것이라는 시나리오이다.                              

고용분야

 

 

 

시나리오 1

 

 

 

시나리오 2

 

 

 

시나리오 3

 

 

 

 

노동자

 

 

 

20억 명

 

 

 

10억 명

 

 

 

10억 명

 

 

 

 

자영업자

 

 

 

20억 명

 

 

 

10억 명

 

 

 

30억 명

 

 

 

 

무직자

 

 

 

10억 명

 

 

 

20억 명

 

 

 

10억 명

 

 

 

 

비공식 노동자

 

 

 

10억 명

 

 

 

20억 명

 

 

 

10억 명

 

 

 

 

도표에서 보듯 시나리오 1은 20억, 시나리오 2는 10억, 시나리오 3은 10억 정도가 인구가 고용 상태를 유지할 수 있을 것이라는 추측이다. 자영업의 비율이 늘어나서 시나리오 1은 20억, 시나리오 2는 10억, 시나리오 3은 30억 정도를 예상하며 무직의 비율은 시나리오 1은 10억, 시나리오 2는 20억, 시나리오 3은 10억 정도가 될 것이다. 마지막으로 비공식 노동자란 세금을 내지 않는 이들을 말하는데 시나리오 1은 10억, 시나리오 2는 20억, 시나리오 3은 10억 정도일 것으로 예상한다.

시나리오 1 : 세계화가 가속 발전된다

구체적으로 말하면 시나리오 1은 대기업이 정부보다 강한 힘을 갖게 되는 경제 구조이다. 인류 역사의 초기에는 종교, 다음은 정부가 권력을 가졌는데 미래에는 주도권이 기업으로 넘어간다. 탈중앙화가 가속되지만, 테러나 범죄도 늘어날 것으로 예상된다. 심하면 군사비보다 이런 비용에 투입되는 비율이 2배가 넘을 수 있다. 2030년경에는 소득이 늘어나고 소비가 줄어들면서 사회가 기본적인 소득을 제공할 수 있는 수준에 다다를 전망이다.

이 시스템이 잘 작동하면 직장이 없어도 걱정하지 않고 살아갈 수 있게 된다. 실제로 올해 스위스에서는 국민 모두에게 기초 생활수당을 지급하자는 국민 투료가 실시되어 부결되기도 했다. 이 시스템이 좀 더 발달하면 사람들이 돈 문제에서 해방되어 마음껏 자아실현 욕구를 분출하는 시나리오 3이 가능해진다. 하지만 시나리오 3과 같은 사회에서는 개인의 사생활이 없어진다는 단점이 있다. 기계와 인간이 하나가 되는트랜스휴머니즘 사회에서는 사람들의 일거수일투족이 투명하게 공개되기 때문이다.

사람들은 미래에 많은 직업이 사라질 것으로 줄어드는 모습이 세계각지에서 목격되고 있다. 그러나 사라지는 일자리 대신 새로운 기술에 의해 창출되는 일자리도 생겨나며, 일하는 형태 자체가 달라지게 된다. 2030년 이후에는 어떤 직업군이든 AI 로봇으로 대체된다. 비행기와 새는 다르지만 날 수 있다는 공통점이 있듯이, AI 로봇과 인간 역시도 배움을 통해 공통의 의식을 가지려고 노력해야 한다.

시나리오 2: 정치·경제적 혼란이 문명의 퇴보를 가져온다

두 번째 시나리오는 절망적인데 먼저 정치·경제적 혼란 때문에 대량 이주가 발생한다. 자연히 선주민과 이주민 사이에 극심한 갈등이 생길 것이고, 그 심각성에 비하면 지금 미국과 유럽 연합의 이민자에 대한 반감은 아무것도 아닐 수 있다. 이 시나리오상에서는 기후 문제, 인구 증가, 청년 실업, 이주 문제가 겹쳐 사회는 교착 상태에 빠지게 된다. 세계 각지에서 보호 무역주의 열풍이 불어닥치고, 종전 같은 개념의 자유 무역은 퇴보하고 국가 간의 교역도 줄어들게 된다.

신재생 에너지의 발달로 석유를 운반할 필요가 없기 때문에 해양 운수업은 사라질 것이며, 3D/4D 프린팅의 발전으로 국가 간 물품을 교류할 필요도 없어지게 된다. 금융 시스템은 고령화 사회를 지탱하기 힘들어진다. 노후 연금 자금이 고갈되어 생명 연장 기술로 건강해진 노인들이 퇴직하지 않고 일자리 시장에서 버티게 된다. 따라서 취직이 힘들어진 젊은이들이 대량 이주를 감행할 수밖에 없는 상황이 벌어진다.

전략 기술 연구는 실패해서 인터넷상에서 정보 전쟁이 벌어지며, 먹고 먹히는 적자생존 게임으로 패해망상을 야기하는 장이 될 것이다. 대량 실업 사태에 정부가 효율적으로 대처하지 못하면 정부 주도의 세계 질서는 붕괴되고, 테러 단체의 조직회된 범죄가 횡행하는 시대가 오게 된다. 어쩌면 동인도회사 같은 초거대 기업이 등장해 자신의 군대와 영토를 가지고 정부의 역할을 대신하여 시장을 독점적으로 통제할 수도 있다. 조직 부패, 범죄, 태러리즘이 시너지를 일으켜서 민주주의가 붕괴되는 이 절망적 시나리오는 우리가 손 놓고 방관한다면 실제 벌어질 가능성이 있다.

시나리오 3 : 인류를 자유롭게 하고 자아실현 경제체제가 가능해진다

앞서 말한 절망적 시나리오대로 가지 않으려면 하루 빨리 정부가 장기적인 전략을 세워야 한다. 먼저 기술발전 때문에 소외된 계층이 대량 실업 사태에 직면해 범죄 조직에 가당하는 것을 막기 위해 보편적 기본 소득을 보장할 수 있는 시스템으로 전화할 필요가 있다. 그리고 혁신적인 자영업은 더 늘어나야 한다.

교육은 지식 전달보다 창의성, 지성, 시민 의식, 비판적 사고, 인간관계에서 철학적·윤리적 가치를 중시하는 방향으로 나아가야 한다. AI가 전문직을 대체하기 때문에 인간은 전문적 기술보다 보편적 윤리에 더 치중해야 한다. 지금까지는 직업이 사람의 가치를 결정했지만 앞으로는 문화가 결정하게 된다. 따라서 예술가, 연예인, 컴퓨터 게이머 할 것 없이 기존의 직업 중심 경제가 ‘자아실현 경제’로 전환할 수 있도록 미래 문화 구축에 적극 참여해야 한다. 이것이 바로 세 번째 시나리오다.

자아실현 경제란 경쟁에 중심을 두지 않고, 자신의 관심사 추구에 더 집중하는 세상을 말한다. 경쟁보다. 상생과 공존이 더 중요한 세상이 되는 것이다. 이것이 가능하려면 무한 경쟁사회에서 사이버 중독에 빠져 자멸하지 않도록 국민적인 집단지성이 작동하여 참여 민주주의를 고무하고, 정부가 공정한 심판이 되어야 한다. 그렇게 된다면 2030~2055년 쯤에는 사람 대신 아바타 로봇이 일하고, 사람은 취미 수준의 소일거리를 찾아 하거나 자기가 좋아하는 일을 하며 즐기는 시대가 도래할 것이다. 스티브 잡스와 빌 게이츠 두 명의 천재가 세상을 어떻게 바꿨는지 보라. 앞으로 이들이 변화시킨 세상보다 더 변화된 세상이 온다. 수백만의 사람들이 이들처럼 자신의 재능을 마음껏 펼칠 수 있는 시대가 온다면 어떻게 될 것인가? 미래 기술은 이처럼 인간의 지평을 무한히 넓힌다.

이런 시대에 교육은 지식 전달보다 지식 축적에 기여해야 한다. 미국 정부에서 추진하고 있는 STEM 교육도 직업 교육으로 가기보다는, 자기 주도적 탐구를 기반으로 기술의 조합을 이룰 수 있도록 격려해야 한다. AI가 전문가 역할을 대신하는 시대에 인간은 기술 습득보다는 창의력을 발휘할 수 있는 일에 집중함으로써 자영업과 창업가 정신을 북돋아야 한다.

보편적 기본소득을 보장하려면 정부가 현금흐름을 예측해야 하는데, 이는 지난 40년간 연구하고 있지만 여전히 복잡하고 까다로운 문제이다. AI 로봇에게 면허를 주고 그 결과물에 세금을 매기는 일, 조세 피난처를 없애고 제대로 세금을 내개 하는 일, 석탄/석유 같은 화석연료를 사용하는 사람들에게 청정에너지를 사용하도록 탄소세를 매기는 일, 신기술로 막대한 부를 축척하게 된 기업이 세금을 적게 내려고 꼼수 부리는 것을 막는 일 등 정부가 해야 할 일은 무궁무진하다. 다국적 기업의 횡포를 막으려면 국가들이 서로 협력해서 국제지구를 만들어 회계 조작이 불가능하도록 현금흐름을 일반에게 공개하는 방법도 고려해 볼만 하다. 테러리즘 같은 조직범죄를 막기 위해서는 글로벌 대항 기구를 설립해야 하며, 기관 간에 다른 법이 통용되지 않도록 공통된 법을 확립해야 한다.

문화는 자아실현 경제로 전환하는 데 큰 역활을 담당할 수 있다. 1960~70년대 미국에서는 히피들이 문화적 혁명을 통해 여권 신장을 이룩하고, 흑백 차별을 해소하는 데 성공했다. 이 모든 변화는 최근 노벨 문학상을 받은 가수 밥 딜런의 'Blowing in the wind'라는 노래에서 출발했다. 티모시 리어리(하버드대학 심리학 교수로 히피운동에 가담하여 큰 영향을 끼친 인물)는 예술을 통한 사회 개혁을 꿈꾸며 수 많은 작품에 영감을 주었다. 현재는 히피 시대보다 훨씬 더 다양한 문화 소스들이 존재하므로, 사람들을 생각하고 각성하도록 유도하는 일은 더 쉽다.

정치·경제 문제로 넘어가 보자. 정부가 사라지고 국가와 국민들 사이에 새로운 형태의 계약을 맺을 가능성이 커진다. 냉전 시대 시민들이 세금을 내고 전쟁이 일어나지 않기를 기도하는 수동적인 존재였다면, 오늘날의 시민들은 자신이 낸 세금이 어떻게 쓰이고 있는지 감시하고, 정부가 제대로 역활을 수행하지 못하면 갈아 치울 힘을 가지고 있다. 따라서 국가 시스템을 대대적으로 개혁하지 못한다면 더는 살아남을 수 없다. 위정자는 보편적인 기본 소득을 보장할 수 있는 장기적 계획을 세워야 하고, 신재생 에너지를 비롯한 NT 차세대 기술에 투자하여 대안 문화를 준비해야만 한다.

자아실현 경제 속에서 개인은 기업의 고용인으로 살기보다 프리랜서로 일하기를 선호하는데 전 세계에 강연을 다니며 책을 쓰는 필자가 대표적인 예다. 미래에는 밀레니엄 프로젝트처럼 공통의 관심사를 지닌 사람들이 모여 국제적인 기구를 만들어, 협력과 경쟁을 통해 시너지를 내며 활동하는 것이 유행하게 된다.

가치를 추구하는 문화가 발전하면 전 세계의 억만장자 클럽도 인도주의자 모임으로 전환될 가능성이 크다. 이때 똑똑한 지배층들이 하층민과 연결될 수 있도록 다리를 놓아야 한다. 독서보다 게임을 즐기는 신세대를 위해 컴퓨터 게임을 탐구와 교육의 장으로 만드는 일도 필요하다. 인터넷을 통해 전 세계의 집단지성을 이용하면 지구촌이 직면한 여러 문제들을 보다 쉽게 해결할 수 있다.

그 어느 때보다 빠른 속도로 새로운 종류의 직업과 일자리가 생겼다 사라지고 있다. 다빈치연구소의 소장 겸 유명한 미래학자인 토마스 프레이는 2030년까지 20억 개의 일자리가 사라질 것이라고 예측했다. 20억 명의 사람들이 일자리를 잃게 된다는 말이 아니며 역사상 그 어느 때보다 빠른 속도로 새로운 시스템을 만들고 이에 적응해야 한다. 기업은 아무도 모르는 사이, 밤새 10억 명의 고객을 가진 회사로 성장할 수 있을까? 이것은 실로 어려운 도전 과제이다.

매우 정교한 커뮤니케이션 도구를 통해 우리는 과거에 비해 훨씬 더 정확한 방법으로 기업의 수요와 개인의 재능을 일치시킬 수 있다. 기업을 비롯해 노동자 또한 정규직으로 일하기보다 기업의 요구에 따라 월, 일, 시간 단위로 일하는 것을 선호하게 된다. 이러한 경향으로 이미 세계는 프리랜스 사회로 변화했다. 일자리의 36% 정도가 프리랜서 일자리다. 이 숫자는 2020년까지 40%가 되며 일부는 50%에 이른다.

우리가 필요로 하는 기술은 급속하게 변하고 있다. 예를 들어 페이스북이 지난해 VR 회사 오큘러스 리프트를 매입했을 때 가상현실 기술을 가진 사람들이 갑자기 필요했다. 하지만 가상현실을 교육하는 곳이 없었다. 아무도 이러한 기술을 가르치고 있지 않았다. 전통적인 대학교들이 새로운 기술 영역을 훈련하기 위해서는 교수들을 모집하고, 커리큘럼을 만들고 학생들을 모집하는 평균 6~7년이 소요되는 파이프라인이 있다. 신기술은 갑자기 큰 수요가 발생하기 때문에 재능 개발에 보다 신속한 대응을 할 수 있는 시스템이 필요하다.

현재 많은 직업의 요구사항인 4년제 학위는 1800년대 초반에 만들어진 것이다. 당시에는 정보가 부족한 가운데 광범위한 주제를 공부하는 것이 합당했다 하지만 오늘날의 일반인들은 하루 평균 11.8시간을 정보를 얻는 데 소비한다. 그렇다면 4녕의 시간과 많은 돈이 들어가는 대학에서의 광범위한 학습이 필요한가? 기회비용이 너무나 크다. 학습 내용의 광범위함을 제거한다면 2년이 줄어들 수 있다.

새로운 기술의 등장에 따라 해당 기술을 3개월 정도 짧은 시간 안에 가르치는 수많은 마이크로 칼리지들이 등장한다. 이것이 고용주의 수요에 보다 신속하게 대응할 수 있는 방법이다. 2030년에 되면 사람들은 일생 동안 평균 여섯 번 정도 직업을 바꾼다. 이렇게 직업을 자주 바꾸어야 하는 경우 1,000시간 정도의 학습으로 마이크로 학위를 부여하는 마이크로 칼리지들이 보다 효율적이다. 이것이 바로 다빈치연구소의 다빈치 코더스 학교가 취하고 있는 방식이다. 자격증에 대한 보다 세분회된 접근방법은 고용주 입장에서도 도움이 된다. 이력서 4개의 마이크로 학위가 있는 것은 MIT와 같은 최고 학교의 자격증보다 그 사람에 대해 더 많은 것을 알려줄 테니 말이다.

사회적, 인구통계학적 변화 역시 채용 환경에 큰 영향을 미친다. 현재 수많은 인구통계학적 변화가 일어나고 있다. 오늘날 전 세계에서 태어나는 아기의 절반은 아프리카에서 태어난다. 나머지 세계에서는 아이들은 줄어들지만 더 오래 살게 된다. 올해 일본에서는 2만 9,000명이 100세 생일을 맞는다. 사람들은 더 오래 일한다. 65세에 은퇴해서 60년을 그냥 앉아 지내기를 원하지 않는다. 그렇다면 무엇을 할 것인가? 2050년까지 80세 이상의 인구는 지금의 3배가 된다. 노인들은 전문 분야별로 뽑는 리크루터가 생긴다. 이러한 현상은 우리가 아직 생각지 못한 새로운 고용시장을 열어 주게 된다.

미래를 대비하기 위해 고용주들은 전형적인 고용계획을 없애야 한다. 또한 공동 작업환경에 직원들을 배치해야 한다. 이는 엄청난 이점이 있다. 대부분의 기업들은 2년 이후의 비즈니스 환경을 확신하지 못한다. 그래서 월간 단위의 공동작업 옵션이 도움이 된다. 공동 작업환경에서 일하게 되면 다양한 유형의 사람들이 서로 긍정적으로 충돌하고 배울 수 있기 때문에 엄청난 양의 학습이 이루어진다. 공동 작업환경 경험을 가진 사람이 최대 수요자의 자리를 차지하게 된다. 

인공지능을 이용해 이룩한 가장 최근의 성공 분야는 사이버 보안이다. 구글 역시 자체 안호화 알고리즘을 만들 수 있는 머신러닝 시스템을 구축했다. 하지만 지능을 가진 기계에게 디지털 보안을 넘겨 주는 일이 점점 더 늘어나고 있다는 것은 결코 단순하게 생각할 일이 아니다. 그렇다면 인공지능과 사이버 보안을 둘러싸고 어떤 일들이 벌어지고 있을까?

구글의 인공지능 유닛인 구글 브레인은 최근 신경 네트워크를 서로 교차시키는 데 성공했다. 밥과 앨리스라고 부르는 2개의 시스템은 이브라고 부르는 세 번째 시스템에게 메시지의 비밀이 누출되지 않게 지키는 임무를 부여받았다. 아무도 메시지를 암호화하는 방법을 알려 주지 않았지만, 밥과 앨리스는 이브가 접근할 수 없도록 둘만 알 수 있는 공통 보안 열쇠를 만들었다. 대다수의 시험에서 밥과 앨리스는 이브가 코드를 해독하게 하지 않고 안전하게 의사소통할 수 있는 방법을 고안해 냈다. 흥미롭게도 기계들은 인간이 만든 암호화 시스템에서 볼 수 없는 흔치 않은 접근 방식을 사용했다. 기계들의 접근 방식은 대개 인간이 고안한 최고의 방법보다 훨씬 덜 복잡하다. 하지만 기계는 신경 계통이 문제를 해결하는 데 사용하는 방식으로 작동하기 때문에 그 작동 방식을 찾는 것은 어렵다. 이는 인간이 컴퓨터가 생성한 암호를 해독하는 것이 결코 쉽지 않으리라는 것을 의미한다.

머신러닝은 많은 사람들이 사이버 보안을 제공하게 될 것이라고 생각하는 영역이다. 현대적인 인공지능은 사람들보다 훨씬 더 많은 데이터를 파악할 수 있기 때문이다. 사이버 보안 전문가들의 부족 현상이 늘어나면서 인공지능 사이버 보안의 큰 시장이 형성되고 있다. 올해 여름에 개채된 블랙햇 해킹 컨퍼런스에서 보안 회사인 스파크코그니션은 자사의 안티바이러스 소프트웨어인 딥아머를 공개했다. 이 프로그램은 인공지능을 이용하여 맬웨어의 형태를 지속적으로 학습하고 바이러스의 변이를 인지한다.

테크크런치에 의하면 현재의 머신러닝은 여전히 너무 많은 ‘긍정 오류’를 놓쳐 버리는 경향이 있으며, 이러한 현상 때문에 인간 해커들의 미묘한 공격들 중 일부를 막지 못하고 있다. 이는 앞으로 많은 접근 방법들이 인공지능과 인간이 함께 일하는 것에 초첨을 맞추어야 이유이다. 핀란드의 보안업체인 에프-시큐어와 MIT 컴퓨터공학/인공지능연구소는 공동으로 사이버 환자 분류 머신러닝 시스템을 개발했다. 연구진들은 네트워크를 통과하는 방대한 양의 정보를 여과해 줌으로써 인간 의료/보안전문가가 다루어야 할 잠재적 위협의 수를 대폭 감소시켰다. IBM은 한 걸음 더 나아가 왓슨 인공지능의 자연 언어 능력을 이용하여 엄청난 양의 보안 위협에 관한 보고서, 연구 논문, 블로그 포스트를 학습하여 인간 보인 전문가들을 돕고 싶어 한다. 이를 위해 완벽하게 자동화된 시스템이 개발되고 있다.

2016년 8월 미국방위고등연구계획국은 최초로 기계들이 서로 경쟁하는 인공지능 보안시스템 대회인 ‘사이버 그랜드 챌린지’를 개최했다. 로봇들은 인간의 어떤 도움도 없이 다양한 인공지능을 활용하여 소프트웨어의 취약점을 탐지하고 패치를 적용하고 탈취하는 다양한 방법을 사용했다. 대회 최종 우승자에게는 200만 달러, 2등과 3등에게는 각각 100만 달러, 75만 달러의 상금이 수여됐다. 이번 대회는 자율적으로 작동하는 인공지능 시스템을 이용해 상대방 서버의 보안 취약점을 공격하고 자신의 서버를 해킹으로부터 방어하는 능력을 겨루는 것이었다. 현재 사이버 보안 분야에서는 네트워크 서버와 소프트웨어의 취약점을 발견하고 방어하는 일련의 과정이 소프트웨어 개발자들의 힘에 의존하고 있다. 하지만 해커의 공격 유형이 다행해지고 기술도 정교해지면서 이러한 작업을 자동화할 필요성이 커지고 있다. 앞으로는 인공지능 시스템을 통해 이 같은 사이버 보안 시스템을 구현하겠다는게 미국방위고등연구계획국의 목표다.

자동화된 프로세서의 명과 암

인공지능의 또 다른 강점은 인간을 모방하는 능력이다. 사이버 보안 업체인 다크레이스의 기술이사인 데이브 팔머는 <<비즈니스 인사이더>>와의 인터뷰에서 ‘지능적인 맬웨어가 당신의 이메일을 사용하여 당신이 어떻게 의사소통하고 감염된 메시지를 만들어 내는지 알아내는 날이 멀지 않았다’고 이야기했다. <<파이낸셜 타임스>>에 의하면 범죄자들은 가상의 마우스 움직임이나 다양한 타이핑 속도를 모방하여 웹 사이트에 자동으로 로그인하는 방법을 알아내기 위한 시스템을 이용하고 있다.

DARPA 사이버 그랜드 챌린지가 열린 이후, 프런티어전자재단은 클라우드의 취약성을 공략하는 자동화된 프로세스가 심각한 부작용을 가져올 수 있으며, 연구진들은 이러한 위협 요소를 제거하는 데 동의해야 한다고 경고했다. 만약 시스템이 만들 사람의 통제를 벗어나게 된다면 이에 효과적으로 대응할 수 있는 자동화된 방어체계는 존재하지 않게 된다. 모든 컴퓨터를 쉽게 패치할 수도 없고 특히 사물인터넷 기기에 접근이 불가능해지거나 쉽게 업데이트할 수도 없게 된다. 프런티어전자재단은 연구원들이 방어적인 도구가 얼마나 쉽게 공격적인 도구로 재목적화될 수 있는지를 고려할 필요가 있다고 말한다. 어떤 시스템을 목적으로 하는가? 이 시스템은 얼마나 취약한가? 만약 통제를 상실했을 경우 최악의 시나리오는 무엇인가? 이런 문제들에 대해 심각하게 고민할 필요가 있다는 뜻이다.

사이버 보안 분야에서 로봇 간의 반대되는 힘 사이의 전쟁은 증가하기 시작했다. 일이 벌어지고 난 후 후회하지 않으려면 미리 이중 안전 구조에 대해 생각하는 편이 현명하다. 기술이 더욱 발전되어 로봇의 운용 방식을 알 수 없게 된다면, 그들은 인간의 적으로 돌아설 가능성도 있다. 

야근하고 업무에 지쳐 퇴근하는 길, 순간이동해서 바로 집에 도착하면 얼마나 좋을까 생각한 적이 한 번쯤은 있을 것이다. 혹은 중요한 약속에 늦었는데 설상가상 차가 한없이 막혀 마음이 조급할 때면 우리는 순간이동을 간절히 바라게 된다.

‘순간공간이동’은 1931년에 미국 작가 찰스 요새(본명은 찰스포트로, 대영제국의 왕 찰스 2세의 이름을 따 찰스 요새라 했다-편집자)가 가장 먼저 사용했는데, 그의 책 <<로!>> 에 이 단어가 등장한다. 물건이 한순간 실종되었다가 다른 장소에서 나타나는 모습을 설명하는 이 단어는 ‘멀리’라는 뜻을 지닌 그리스어 접두사 텔레에, ‘수행’이라는 뜻의 라틴어 동사 포르타레가 합쳐진 것이다. 1960년대에 나온 TV시리즈이며, 영화로도 만들어진 <스타트렉>에 등장하는 순간이동 장면은 당시 많은 사람들의 상상력을 자극했다. 한데 이 기술은 50년이 지난 현재 현실로 다가오고 있다. 2004년 6월 <<네이처>>에 등재된 한 논문은 원자를 워프시켜 다른 장소로 옮기는 실험에 성공했다고 밝힌 바 있다. 이 논문을 작성한 팀은 오스트리아의 인스브루크대학과 미국국립기술표준원 연구진이다. 이들은 2개 이상의 물체가 서로 연결돼 일어 상호 영향을 미친다는 양자역학의 ‘뒤엉킴 현상’을 이용, 중간 거점 없이 바로 특정 장소로 원자를 이동시미는 실험에 성공했다고 주장했다. 이 연구팀은 1997년에 ‘광자를 텔레포테이션시키는 데 성공했다’는 논문을 발표해 학계에 센세이션을 불러일으켰고, 현재 이 연구에 집중하고 있다. 그러나 과학자들은 원자와 광자의 순간이동 가능성이 증명됐음에도 훨씬 복잡다단한 유기체의 이동은 현실적으로 불가능하다는 데 의견을 같이하고 있다. 따라서 이들의 실험은 차세대 양자컴퓨터 개발에 사용될 것이라고 한다.

양자컴퓨터는 더 나눌 수 없는 에너지 최소량 단위인 양자가 중첩되고 얽히는 현상을 이용한 컴퓨터이다. 현재 사용하는 디지털 컴퓨터‘라 불린다. 지금 존재하는 디지털 컴퓨터는 전기 신호로 1과 0이라는 2가지를 사용해 연산을 수행한다. 하지만 양자컴퓨터는 동시에 여러 상태를 나타낼 수 있는 양자비트나 큐비트라는 정보처리 단위를 사용하여 연산을 수행한다.

무한대의 정보를 순간이동시키는 기술

2012년11월 15일 <<MIT 테크놀로지 리뷰>>는 물리학자들이 양자정보를 150미터까지 순간이동시켰다고 발표했다. 이 기술의 개발에 열을 올리는 것은 양자컴퓨터 개발 때문이다. 양자컴퓨터나 양자인터넷, 양자라우터 등이 나오면 한곳에서 무한한 정보를 다른 곳으로 순식간에 이동할 수 있게 되어, 인터넷 3.0의 시대가 열린다.

그런데 이 연구에서 양자비트는 너무나 쉽게 변형되어, 정보가 손상되지 않게 보내는 것이 쉽지 않다. 양자비트 또는 큐비트는 깨지기 쉽기 때문이다. 물리학자들은 안전하게 큐비트를 보내는 양자광학 기술을 개발하고 있는데, 덕분에 한 공간을 통과하지 않고 한 시점에서 다른 지점으로 양자정보를 전송할 수 있게 되었다. 샤오 후이와 중국과학기술원의 연구진도 신기술 개발에 열중인데, 루비듐 원자를 150m의 거리 이상으로 공간을 이동하여 양자정보를 제공하였다. 매크로 개체가 순간이동을 수행한 것은 이번이 처음이다. 양자컴퓨터, 양자라우팅, 양자인터넷이 나오면 현재의 인터넷 속도가 무한대로 증가하게 되며, 무한대의 정보를 순간이동시키는 것이 가능해진다.

중국과학원 산하 중국과학기술대학 연구진은 2012년 5월 9일 논문 초고 온라인 등록 사이트 ‘아카이브’에 “양자 하나를 97Km 떨어진 곳에 순간이동시키는 데 성공했다.”고 밝혔다. 5월 17일에는 오스트리아 빈대학 연구진이 아카이브에 “카나리아 제도 섬들 중 143Km 떨어진 라팔마와 테네리페 사이에 양자를 순간이동시키는 데 성공했다.”고 발표해 중국팀의 기록을 8일 만에 갈아치웠다. 여기서 양자를 순간이동시켰다는 것은 양자의 ‘상태’를 원격으로 전성했다는 것을 의미한다. 양자역학의 세계에서 순간이동을 실현하는 ‘양자 원격전송’은 1997년 오스트리아 빈대학의 안톤 차일링거 교수팀이다. 이후 이 분야는 세계 최고의 핵과학 연구소인 미국 로스앨러모스 국립연구소와 차일링거 교수 등 유럽을 중심으로 발전해 왔다.

이 기술과 관련해 최근 중국이 두각을 드러내고 있는데, 양자 원격전송이 위성통신 보안 등 국방 기술과 밀접한 관계가 있는 것으로 알려지면서 중국 정부가 5~6년 전부터 이 분야에 연구비를 대거 투입했기 때문이다.

김재완 한국고등과학원 계산과학부 교수는 “양자 원격전송을 이용하면 인공위성과의 통신에 양자암호를 이용할 수 있다.”면서 “양자암호 기술은 도청이 절대로 불가능한 통신 보안 기술인만큼 해킹을 원천봉쇄할 수 있다.”고 말했다. 양자역학을 이용한 통신은 해킹이 불가능하기 때문에 미래 보안 기술로 주목받고 있다. 실제로 스위스 제네바 주정부는 투표 결과의 조작을 막기 위해 전자투표 시스템에 양자 암호를 채택해 쓰고 있다.

양자 물리학이 발전하고 있다 해도 현재 기술 수준으로는 영화 <스타트렉>에서처럼 사람을 순간이동시키는 것은 불가능하다. 사람을 원격전송하려면 다른 장소에 사람의 ‘쌍둥이’를 만들어야 하는데, 광자나 원자처럼 간단한 입자는 쌍둥이를 만들기가 쉬운 편이지만 사람은 매우 복잡하고 어렵기 때문이다. 사람 몸은 약 1,028개의 원자로 이뤄져 있는데, 이들 원자의 상태를 모두 원격전송하려면 시간이 너무 오래 걸린다. 김교수는 3억 년 정도 걸린다.“고 말했다. 현재 수준에서 원격전송이 가능한 대상은 ‘정보의 상태’이지 물체가 아니다. 하지만 기술의 기하급수적 발전을 생각하면 2050년경에는 생명체도 순간이동을 시킬 수 있을것이라는 예측이다. 

사람의 국적을 정확히 정의하고 있는 것은 무엇인가? 살고 있는 곳? 일 하는 곳? 사용하는 언어? 사용하는 화폐? 미래에는 ‘국경의 담장’이 기술로 인해 허물어지게 된다. 브렉시트와 같은 내셔널리즘의 증가에도 불구하고 앞으로 수십 년 내에 ‘국적’의 의미는 신속하게 사라지거나 또는 국적을 선택할 수 있게 된다. 거주지, 통화, 언어는 기술에 의해 신속하게 붕괴되고 의미를 잃고 있다.

어디서나 일하고 어디에서나 살 수 있다

기술발전으로 인해 사람들은 지구상 어디에서나 일하고 거주할 수 있다. 오늘날에도 땅 위는 물론 비행기 안에서도 우리는 늘 인터넷에 연결되어 있다. 머지않아 사람들은 그리스 섬에서 1년 내내 거주하면서 런던과 로스앤젤레스 그리고 한국에서도 일할 수 있다.

2014년 캐나다 벤쿠버 컨벤션에서 열린 TED 강연에서는 미국국가안보국의 감시 의혹을 폭로한 애드워드 스노든이 러시아에서 캐나다에 있는 텔레프레즌스 로봇을 통해 30여 분간 강연을 해 화재가 되었다.

텔레프레즌스 기술은 우리가 지금도 이미 활용하고 있는 ‘화상통화’나 ‘화상회의’의 진보된 모습이라 할 수 있다. 텔레프레즌스가 발전된 궁극의 모습은 극도의 현실감이다. 따라서 텔레프레즌스 기술이 일상화되면 우리는 출장 업무를 대폭 줄일 수 있다.

텔레프레즌스보다 더 좋은 것은 무엇일까? 바로 아바타이다. 올해 엑스프라이즈 비저니어스 서미트에서 시상하는 하나의 콘셉트는 아바타 프라이즈이다. 아바타는 최상의 기하급수적 기술의 융합이다. 가상 헤드폰 그리고 촉각 의복을 입고 당신의 눈, 귀, 촉각, 움직임을 5,000Km  떨어진 로봇에게 전송할 수 있다고 생각해 보라. 당신이 움직이면 로봇도 움직인다. 로봇이 보고 듣고 느끼면 당신도 보고 듣고 느끼게 되며 기본적으로 몸을 움직이지 않고도 의식을 전달할 수 있다.

지난 3년 동안 모든 메이저 기술 회사(구글, 삼성, 애플, 페이스북, 알리바바, HTC, 퀄컴, 시스코 등)들은 가상현실과 증강현실에 상당한 투자를 했다. 이들 회사의 추산 투자 금액은 100억 달러에 달하는데 각각의 기술들은 다른 사람들과 함께 일하는 방법을 변화시키고 있다. 완벽하게 몰입할 수 있는 고품질 가상 세계는 가상 작업환경을 만들고 가상의 동료들과 함께 일하는 환경을 구축한다(가상의 동료들은 서로 다른 지역에서 합류한다). 이러한 디지털 환경에서 지구 곳곳의 동료들은 아이디어를 공유하고 서로에게 콘셉트를 보여준다.

회사들은 벽돌과 회반죽으로 된 건물을 포기하고, 대신에 전 세계적으로 분산된 노동력을 같은 환경에 가상으로 전송하여 협력할 수 있게 한다. 새컨드라이프의 설립자인 필립 로즈데일은 이러한 기술을 그의 새로운 회사인 하이피델리티에 적용했다. 증강현실은 또 다른 코로케이션 매커니즘을 제공하는데, 이 증강현실 기기를 착용하면 가상의 동료가 눈앞에 나타난 것처럼 보이고 당신의 쇼파에 이미지가 겹쳐지며 회의실에 앉은 것처럼 느껴진다. 이처럼 가상현실과 증강현실은 우리가 협력하는 ‘방식’과 ‘장소’를 변화시킨다.

언어의 장벽이 무너진다

<스타트렉>에서는 우주통역기가 등장했고 <은하수를 여행하는 히치하이커를 위안 안내서>에서는 바벨피시가 우리의 호기심을 자극했다. 이제 새로운 세대의 번역 기술은 모든 사람들이 모든 언어를 실시간으로 말할 수 있는 잠재력을 제공한다. 우선 구글 번역은 상당한 수준에 이르러서 현재 100여 쌍의 언어에 대한 상호번역을 지원하고 있다. 또 다른 예로는 실시간 통역을 제공하고 있는 마이크로소프트의 스카이프다. 스카이프에 내제된 인공지능은 지구 반대편의 누군가와 화상체팅을 하고 있을 때 거의 실시간으로 다른 언어를 통역해 준다. 스카이프는 현재 7개 언어(영어, 프랑스어, 독일어, 이탈리아어, 중국어, 프로투갈어, 스페인어)에 대한 통역 서비스를 제공하고 있다. 그리고 2017년 출시 예정인 파일럿이 있다. 웨이러블 기술과 기계 통역의 혼합체인 파일럿은 세계 최초로 영어, 프랑스어, 스페인어, 이탈리어 사용자 사이의 말을 통역해주는 실시간 통역 이어폰이다. 미국 벤처기업 웨이버리 랩스에서 개발한 파일럿은 129달러에 판매되고 있다. 언어 장벽이 없는 세상이 눈앞에 다가오고 있는 것이다.

암호 화폐로 누구와도 거래할 수 있다

비트코인과 같은 분산화되고 규제를 받지 않는 암호 화폐는 국경을 초월한 거래를 쉽게 만들어 준다. 2016년은 비트코인에게는 좋은 해였다. 2년 동안의 슬럼프를 겪은 후 비트코인당 750달러라는 새로운 기록에 접근하고 있다. 어쨌든 비트코인은 은행들을 무력화시키고 거래수수료를 거의 제로로 만든다. 게다가 글로벌 거래가 가능할 뿐만 아니라 규제를 받지 않으며, 사용하는 것이 쉽다. 이러한 특징들로 인해 우리는 국가 통화에서 국제 디지털 통화로 지속적으로 이전하는 현상을 볼 수 있다.

초연결된 세상

우리의 세계는 하이퍼커넥트 되고 있다. 모든 남자, 여자, 아이들이 초당 메가비트 이상으로 연결되는 세상을 상상해보라. 2010년에 인터넷에 연결된 사람들은 18억 명이었고 2016년 현재 30억 명이 인터넷에 연결되어 있다. 2022~2025년이 되면 거의 80억 명이 인터넷에 연결된다. 이를 위해 페이스북과 구글(프로젝트 룬), 원웹(648기의 인공위성활용), 스페이스 X(4,425기의 인공위성에 대해 미국통신위원회에 신청서 제출) 등 여러 회사들이 일하고 있다.

초연결되고 국경이 없는 세상을 좀 더 창의적이고 풍요로우며 건강하고 재미있는 세상이 될 것이다. 당신이 기업가라면 인터넷에 연결된 80억 명의 잠재적 고객이 있는 ‘다국적 기업’이 되는 것도 가능해진다. 

한국에 사는 부모가 미국에 사는 아들과 하루 종일 함께 생활할 수 있다면 어떨까? 유럽의 의사가 동남아에 있는 환자를 원격으로 진료할 수 있다면? 영화 한 편을 1초 만에 다운로드하게 된다면? 서로 다른 장소나 먼 거리가 무의미한 세상이 곧 도래한다. 증기기관차의 발명 이후 가속화에 대안 인간의 열망과 노력은 발전을 거듭해 왔다. 그리고 꿈 같은 ‘속도 혁명’이 일어나고 있다.

5G 혁명이 가져올 획기적인 변화들

전문가들은 5G 속도와 관련, 기존의 4G에 비해 약 200배 빠른 초당 800기가바이트를 전송할 수 있을 것으로 예상한다. 데이터 전송 속도가 1,000배 빨라지는 5G 시대가 오면 이메일이 소멸하고 모바일로 문자나 영상 메시지를 보내거나24시간 열러 있는 스카이프, 카카오톡 등으로 대화할 것이다. 아니면 24시간 연결되는 텔레프레즌스 기술로 아무리 먼 거리라 해도 실시간으로 연결이 가능하다. 24시간 내내 지구촌의 모든 사람들이 연결될 수 있는 것이다. 이런 식이라면 미래에는 문자의 자리를 영상이 차지하고, 문자는 그저 영상을 보조하는 도구로만 쓰일지도 모른다. 그러게 되면 교과서, 소설, 신문 등도 사라지게 된다.

영국 서리대학에서 5G 연구를 하고 있는 라힘 타파졸리 교수는 4G는 인터넷 속도를 빠르게 하는 기능에 연구가 집중된 반면, 5G는 기기, 센서, 칩, 장비, 자동차를 비롯해 다양한 기기들이 인터넷에 빠른 속도로 접속할 수 있는 활경 조성에 초점을 맞춘다고 말했다. 그러므로 5G가 나오면 다시 한 번 세상이 뒤집어질 것이다. 핸드폰의 등장르로 세상이 한 번 변했다면, 5G가 나옴으로써 세상은 또 한 번 크게 변하게 된다. 5G 혁명으로 인해 다가올 미래는 다음과 같은 모습을 띤다.

종이 신문이 없어진다. 인터넷 신문도 사라지고 동영상만 본다. TV프로그램을 TV로 보지 않고 모바일로 보기 때문에 모든 프로그램은 10~20분짜리로 변한다.

영화 한 편을 1초 만에 다운로드할 수 있다. 고용량·고화질 데이터를 실체처럼 구현할 수 있게 되면서 스마트폰으로 3D 홀로그램 동영상을 본다.

본격적인 IOT 시대가 온다. 기존의 PC는 당연히 없어지고 모바일 클라우드 컴퓨팅 시대로 간다. 시스코에서 2020까지 모바일 클라우드 트래픽 비율이 현재의 2배 수준인 70%까지 증가할 것으로 본다. 따라서 5G 모바일 서비스는 대부분 모바일 클라우드 컴퓨팅 시스템을 기반으로 한다고 말한다.

‘스마트 워크’도 대중화됨은 물론 홀로그램과 입체 영상으로 통화가 가능하다. 헬스케어, 스마트 홈, 스마트 카 등도 더욱 편리하게 즐길 수 있다.

원격 진료가 대중화되어 서울에 있는 의사가 촌각을 다투는 제주도에 있는 환자를 원격으로 진료할 수 있다. 초고화질 영상을 보며 로봇을 조종하면, 로봇이 시차 없이 수술을 진행한다.

속도 혁명에 돌입한 통신업체들

SK텔레콤과 KT, LG유플러스 등 국내 이동통신 3사가 차세대 이동통신 5G 네트워크 시대 개막을 앞두고 치열한 경쟁에 돌입했다. LG유플러스는 가정용 사물인터넷과 핀테크 등 ‘생활밀착형 서비스’를 전면에 내세워 ‘탈통신 전략’을 짰다. 그리고 업계 관계자들은 5G 시대가 개막하면 다양한 사업 기회가 열릴 것으로 본다. 5G 혁명은 삶의 양상을 완전히 바꿀 것이다.

각종 벽 디스플레이가 스마트폰과 연결된다. HD급 화질의 CCTV를 스마트폰으로 실시간 확인할 수 있는 서비스와 가스밸브를 스마트폰으로 잠글 수 있는 ‘가스락’ 서비스는 이미 나와 있다. 전자결제 시장에서는 LG 유플러스의 페이나우, 삼성의 삼성페이 등이 유명하다. SK텔레콤과 삼성전자의 기어 S는 웨이러블 디바이스 공동개발, 사물인터넷 플랫폼 상호연동, 핀테크 솔루션 기반의 모바일 결재 공동협력, 국가재난 안전통신망 구축과 서비스 제공을 위한 협력을 약속했다. 2018년 평창 동계올림픽부터 5G 인프라를 세계 최초로 가동한다.

글로벌 통신장비업체들도 5세대 이동통신개발을 위해 치열한 경쟁을 펼치고 있다. 영국의 보더폰과 브리티시 텔레콤, 중국의 화훼이, 스웨덴의 에릭슨, 핀란드의 노키아, 한국의 삼성전자 등 글로벌 휴대전화 제조업체들이 5G 기술특허를 개발하기 위해 안간힘을 쓰고 있다. 이들은 오는 2018년까지 5G 기술을 확보할 것이라는 전망을 내 놓았다.

현재 유럽과 아시아에서는 5G 기술 개발에 대대적인 투자가 진행되고 있다. 유럽 통신업계가 약 1조 7,000억 원의 자금을 들여 조성한 ‘5G퍼블릭-프라이빗 파트너십’에 유럽위원회와 중국의 하훼이가 동참했다. 현재 5G에 대한 정확한 표준 정의가 없어 여러업체들이 서로 다른 서비스를 제공하는 문제가 발생할 수 있기 때문에이를 해결하려는 것이다.

앞으로는 5G 세계 표준을 선점하는 기업만이 승자가 될 것이다. 미국회사 퀄컴을 경우, CDMA(코드분할다중접속)를 앞세워 3G, 4G시대 세계 표준을 선점했다. 게다가 퀄컴은 이들 통신 기술의 표준특허를 개방하는 대가로 스마트폰 완제품 가격의 2.5~5%의 수수료를 받아 부자가 되었다.

5G 이동통신 서비스는 2018년 세계 표준이 만들어지고, 2020년 본격 상용화될 전망이다. 기존 3G와 4G의 경우 기술 규격이 공존하지만, 5G 표준은 단일 규격이 채택된다. 중국은 ‘IMT-2020’ 추진 그룹을 결성했고 대한민국도 2015년 초 5G 전략추진위원회‘를 결성했다. 대한민국도 통신의 미래가 달린 5G 경쟁에서 도태되지 않도록 완벽한 인프라 구축에 앞장서야 할 것이다. 

전 세계는 얼마 전 치러진 제45대 미국 대선 결과의 대반전에 놀라움을 금치 못했다. 선거 막바지까지도 도널드 트럼프가 힐러리 클린턴을 제치고 대통령이 될 가능성은 크지 않아 보였다. 하지만 결과는 모두의 예상을 뒤엎었고, 전 세계는 충격에 빠졌다. 그런데 미래에 벌어질 선거는 점점 더 예측 불가능한 선거가 된다. 특히 인간의 인지 능력으로는 선거의 판도를 전혀 예측할 수 없는 세상이 된다. 선거 캠페인은 인공지능, 머신러닝, 센서와 네트워크 기술의 발전이 더욱 가속화됨에 따라 극단적으로 개인화되어 갈 것이다.

후보들은 소셜미디어를 통해 수집한 정보를 바탕으로 유권자에 대해 무엇이든 알게 될 것이며, 자신의 아바타를 통해 당신이 어디에 있든 앞에 나타나서 당신의 감성을 자극할 수도 있다. 이처럼 미래의 선거 캠페인은 첨단 IT 기술과 철저한 마케팅 전법을 바탕으로 진행된다.

소셜미디어와 인공지능 챗봇, 선거의 판도를 바꾸다

2016년 기준으로 미국인의 78%가 소셜미디어 프로필을 가지고 있다. 1억 6,200만 명의 미국인(전체 인구의 50%를 넘는 숫자)이 적어도 한 달에 한 번 이상 페이스북에 로그인했고, 4년 이내에 이 숫자는 지속적으로 늘어날 전망이다. 그리고 선거 캠페인 사무소에서는 이를 통해 당신이 누구인지, 당신의 주요 관심사 무엇인지 실시간 파악해 나갈 것이다. 선거 캠페인 사무소에서 구축한 인공지능 에이전트는 당신의 모든 움직임을 추적한다. 당신의 트위터 맨션과 포스트를 읽고 인스타그램 사진들을 분석하는 등 공개된 데이터를 수집하여 당신에 대한 모든 것을 알게 된다.

소셜미디어의 활용은 선거의 또 다른 변화를 예고하고 있는데, 바로 챗봇을 활용하는 선거 캠페인이다. 최근 페이스북의 마크 저커버그가 가장 주목하고 있는 것 중 하나가 바로 ‘챗봇’이다 현재 페이스북 메신저는 1만 1,000개가 넘는 챗봇을 가지고 있다. 아직까지 그 서비스는 다소 투박하지만 2020년까지 더욱 정교해질 전망이다. 애플의 시리, MS의 코타나, 구글의 구글나우, 아마존의 알렉사 같은 음성 인터페이스 기술도 한 걸음 더 나아가서 당신은 이러한 인공지능과 깊이 있는 대화를 나눌 수 있다.이들 챗봇은 머신러닝을 통해 기하급수적으로 늘어나는 개인의 데이터를 학습하여 커뮤니케이션하는 최적의 방법도 찾아 낸다. 이를 통해 마치 가장 친한 친구처럼 지극히 개인화된 방식으로 사람과 대화할 수 있다.

이러한 인공지능은 유권자들과의 대화 속에서 그들이 가진 이데올로기, 선호도, 말하는 스타일과 속어, 좋아하는 주제와 내용, 심지어농담까지 데이터베이스화하게 된다. 미래의 선거는 기존의 캠페인 방식에서 탈피해 점점 더 개인화되어 유권자 맞춤형 선거 양상을 띠게 된다.

후보자가 아바타가 유권자를 찾아가는 초개인화된 선거

선거 켐페인 사무소에서는 운동을 자주 하는 유권자가 보수와 진보 정당 중 어느 쪽을 더 지지하는지 여부도 파악할 수 있다. 인공지능은 개인의 스마트폰을 추적하여 운동량과 심지어 심장박동까지 모니터할 수 있다. 운동을 많이 하는 이의 소셜미디어 활동을 통해 그들이 가진 정치적 성향을 파악해 유형화할 수 있기 때문이다.

우리가 살고 있는 곳 어디에서나 존재하는 카메라들은 이 모든 것을 영상화한다. 보도 옆의 디스플레이를 지나갈 때 카메라와 머신러닝 프로토콜을 통해 당신의 얼굴을 인식해 누구인지 알아내고, 개인화된 광고를 디스플레이에 띄울 수도 있다. 앞으로 이러한 사물인터넷은기하급수적으로 늘어날 전망이다. 당신의 자동차, 증강현실 안경, 컴퓨팅 기기, 생체 인증 센서, 집, 사무실, 가전제품, 식당, 식품점, 공항, 비행기 등 모든 것이 인터넷에 연결되고 서로 통신하게 된다.

2016년 미국 대선에 출마한 트랜스휴먼당 당수인 졸탄 이스트반은 실제로 자신이 선거 캠페인을 할 때 버니 샌더스가 아바타를 보내고 힐러리 클리턴이 홀로그램으로 대중 앞에 나타나서 선거 운동을 하는 모습, 트럼프가 버스에 자신의 아바타를 태워 곳곳에서 손을 흔드는 모습을 보았다고 이야기한 바 있다. 이스트반 자신 또한 다양한 신기술을 이용해 선거운동을 했는데 주로 지나가는 사람들의 성향을 파악하고, 신상 조회를 통해 그들이 듣고 싶은 공약을 마이크로 전달하는 식이었다. 대한민국에서 이 같은 선거운동이 가능해진다면 정치인의 아바타나 홀로그램이 지나가는 학부모에게 “보람이 어머님, 요즘 보육비용이 너무 비싸죠? 100% 무료 보육 법안 추진하겠습니다.” 같은 말을 하는 모습도 볼 수 있게 된다. 이러한 기술은 더 정교해질것이 확실해서 미래의 선거에는 대통령 후보의 아바타를 봐도 이것이 가짜라는 것을 알아채지 못한다. 표정과 손짓, 여기에 오디오 더빙 기술까지 더하여 텍스트를 입력하면 후보의 음성까지 나오게 할 수 있기 때문이다.

지금까지의 선거는 인간이 개입되어야만 했다. 하지만 사물인터넷 시대가 되면 사람의 도움 없이도 인터넷에 연결된 기기는 서로 인지하고 정보를 주고받으며 자율적인 소통을 나눌 수 있다. 너무나 개인화된 미래의 모습이 다소 무섭게 느껴질지도 모르지만 이미 세상은 초집중된 개인화의 새대로 접어들었다. 선거도 마찬가지다.4년 이내에 후보자의 아바타가 유권자가 있는 거리 곳곳을 누비며 후보자처럼 말하고 걸으며 유세할 것이다.

2020년 선거부터 이러한 개인화된 캠페인 방식은 보편화될 전망이다. 후보자의 광고가 무서울 정도의 정확성과 적시성을 가지면서 개인화된다고 생각해 보라. 인공지능의 시대, 선거는 점점 더 흥미진진해질 것이 분명하다. 트럼프가 미국 대통령 선거에서 당선되는 것처럼 전 세계를 충격에 빠뜨릴 사례는 얼마든지 일어날 수 있다. 

의류 회사와 소프트웨어 회사의 경계가 사라진다

오늘날 의류산업의 생산 정차 중 상당수는 제2차 산업혁명 시대의 유물이다. 의류 회사들은 이 시기에 전 세계에 걸쳐 공급망을 구축했으나, 이는 지극히 비효율적이어서 수많은 재고를 떠안아야만 goTe. 의류산업의 이러한 현안과 미래와 관련하여 발명가이자 미래학자인 파블로스 홀맨은 “우리는 이러한 문제를 해결할 수 있다.”고 주장한다.

그는 싱귤래리티대학 글로벌 서미트 강연에서 옷을 제작하는 방법의 대부분을 변화시킬 수 있는 도구, 즉 의류산업과 관련한 정보 기술의 미래에 대해 설명했다. 먼저 의복이 우리의 옥장까지 오게 되는 힘들고 비효율적인 여정에 대해다음과 같이 언급했다. “단순한 티셔츠를 생각해보자. 먼저 한 나라에서 면화를 생산하고 두들게 표백하기 위해 이를 다른 나라에 선적해 보낸다. 그 후 실을 만들기 위해 다른 나라로 보내고, 그 실로 옷감을 만들기 위해서 또 다른 나라로 보낸다. 그런 후 또 다른 나라에서 옷감을 재봉해 티셔츠 형태를 만든 후에야 다시 미국으로 돌아오는데, 그제야 티셔츠에 ‘팀 빌딩 훈련 2016!’과 같은 문구를 프린트하게 된다. 우리는 이 티셔츠를 4.99달러에 사서 한 번 입은 후 옷장 한 구석에 던져 놓는다.”

봄셀러, 그들은 어떻게 재고율 0%의 의류 회사가 되었을까

의류산업 리셋을 향한 홀맨의 노력은 시애틀에 있는 그래픽 레깅스 제조 회사인 봄셀러를 통해 증명되고 있다. 거의 모든 생산 과정이 자동화된 봄셀러는 재봉을 제외한 모든 과정이 소프트웨어에 의해 수행된다. 이 회사는 3D 모델링 툴을 이용하여 디자인하는 예술가 커뮤니티에 의존하고 있는데, 아들은 완성품이 마치 사진으로 찍은 것처럼 정교하게 보이도록 그림을 만든다. 이러한 이미지들은 온라인 카탈로그에 올려진다. 실제로 제조된 레깅스는 존재하지 않는다. 고객이 이미지만 보고 ‘구매’를 클릭하면, 프린터가 그래픽 디자인을 프린트하고 현지의 재봉사가 재단하고 재봉한다. 완성된 제품은 다음 날 발송된다. 홀맨이 봄셀러의 생산 과정에 주목한 이유는 레깅스 한 족이 팔릴 때까지 단 한 푼의 생산비도 쓰지 않았다는 점 때문이다. 즉 시장 수요 예측이나 재고위험을 떠안지 않는다는 말이다. 이 회사는 창고 방출 세일이나 시즌 종료 세일을 할 필요가 없다. 한 사람의 고객을 위한 디자인을 만들어 맞춤 제작하기 때문이다.

봄셀러는 규모가 작지만, 제품 개발 시간은 단 몇 시간 단위로 단축해 냈다. 또한 수백 개의 레깅스 디자인 시제품이나 상품 사진을 만드는 데도 돈을 쓰지 않는다. 비디오 게임렌더링에서 사용하는 강력한 컴퓨팅 소프트웨어를 통해 완성된 상품의 모습을 미리 보여 줄 수 있기 때문이다. 뿐만 아니라 의류 회사이지만 소프트웨어 회사처럼 운영되고 있다. 봄셀러의 관계자는 이렇게 말한다. “우리는 모든 것이 한 건물 안에 있다. 웹 팀, 마케팅 팀, 사진사, 제조팀이 모두 한 장소에 있다. 그러므로 뭔가를 바꿔야 하면 20분 내에 바로 바꿀 수 있다.”

이처럼 봄셀러가 제품을 만드는 방법은 소프트웨어 회사가 서비스를 구축하는 방식과 비슷하다. 스냅챗이 소비자가 원하는 서비스를 매일 새로운 버전으로 출시하듯, 의류도 매일 소비자가 원하는 것들을 새로운 버전으로 생산하는 것이다. 이러한 주문 제작 시스템은 새로운 기술의 도입으로 가능해질 수 있었다.

로봇 재봉 기계의 탄생, 의류산업의 패러다임을 바꾸다

산업 전반에 걸친 빠른 기술적 변화는 의류산업에도 영향을 미치고 있다. 의류산업의 선두 주자인 나이키와 자라는 제품 개발 기간을 몇 달에서 몇 주 단위로 단축하여 찬사를 받았다. 특히 자라와 같은 패스트 패션 브랜드는 자연스럽게 전자동 의류 제조 로봇에 관심을 갖고 있다.

이처럼향후 의류산업의 가장 강력한 혁신은 ‘로봇 재봉 기계’일 것이다. 시애틀에 있는 또 하나의 스타트업인 소보는 최근 최초의 로봇 재봉 의류를 선보였다. 이 제품은 재봉 기계 사용법을 학습한 기성로봇 시스템을 이용했다. 한 언론 보도에 의하면, ‘의류산업에서 자동화가 실패하는 이유는 로봇이 흐물거리고 유동적인 옷감을 다룰 수 있는 능력이 없기 때문’이었다. 그러나 소보는 옷감을 뻣뻣해지게 해서 로봇이 옷감을 다루기 쉽도록 만들었다.

앞으로 IT 기술이 발전하면 원단 주름이나 처짐은 더 이상 문제가 되지 않는다. 미국 애틀랜타에 위치한 소프트웨어 오토메이션도 의류 생산의 완전 자동화 기술을 개발 중이다. 고성능 카메라를 이용해 원단 상태를 자세하게 캡처해 해당 정보를 바탕으로 재봉하거나 원단 끝을 인식, 배치하면서 꿰메 가는 방법을 시도하는 것이다. 로봇이 숙련공들에 뒤지지 않을 만큼의 봉합 기술을 확보하는 것은 머지않았다.

3D 프린팅 기술, 의류산업에 혁신을 가져올 것인가

최근 홀맨은 3D 프린터에 주목하면서 이렇게 말했다. “3D 프린터는 프로그램이 가능한 공장이다. 이 기계는 내가 같은 것을 2개 만든다고 해도 신경 쓰지 않는다. 프로그램이 가능하다는 것은 우리가 물건을 만드는 방식에 관한 모든 것을 변화시킬 수 있음을 의미한다.”

물론 현재의 3D 프린터로 대체한다는 것은 아직은 어려울 수 있다. 하지만 의료용을 비롯해서 특수 목적에 맞는 맞춤형 옷과 장갑, 신발 등을 출력하는 것은 이미 가능하다. 아디다스가 이를 실현하고 있다. 이렇게 되면 전통적인 의류산업의 고질적 문제들로 점점 사라지게 된다. 3D 프린터의 활용 범위가 더 넓엊면 기존의 제작 방식으로는 충족시킬 수 없었던 소비자의 니즈를 반영한 제품을 만들어 낼 수도 있다.

오늘날 봄셀러는 연간 1조 2,000억 달러에 이르는 의류산업의 바다에서 작은 물장울 하나에 불과하다. 하지만 앞으로 주류 회사들도 선형제조 공정을 따르고 봄셀러와 같은 회사들이 신흥 기술의 파도를 이용한 생산라인을 구축하게 되면, 의류산업은 홀맨의 예견처럼 급격한 변화를 맞게 된다.

미래 식품의 탄생과 부엌 풍경의 변화

과연 미래에도 인간은 음식을 먹을 것인가에 대한 궁금증은 날로 커져가고 있다. 특히 3D 프린트의 발달로 음식도 프린트해서 만들 수 있고, 심지어 알약 하나로 모든 것을 해결할 것이라는 예측이 나오고 있다. 그렇게 되면 누구나 원하는 음식을 먹을 수 있고, 요즘 각광받는 직업인 요리사로 사라질 가능성이 크다.

알약 하나 혹은 유동식으로 하루치의 영양분을 모두 섭취할 수 있게 되면 음식물 쓰레기가 줄어서 환경오염이나 기후변화에도 도움을 줄 것이다. 뿐만 아니라 우리 삶의 패턴 자체도 바뀌게 된다. 하루 세 끼 식사를 해야 한다는 것 자체가 난센스가 될 가능성도 크다.

모든 영양소를 한 번에 섭취하는 미래 식품의 탄생

“음식을 만들고 먹고 치우는 데 드는 시간과 에너지가 너무 아까워요.” “예전에는 어떻게 하루에 세 끼를 먹었는지 모르겠어요. 한 끼만 먹어도 하루치 영양분을 모두 섭취할 수 있는데 말이에요.”

가까운 미래에 우리는 하루 세 끼의 식사에 대해 이렇게 말하게 된다. 정보통신 기술의 발달로 세상이 좁아지고, 업무 속도가 가속화되면서 지금도 직장인들 사이에서는 식사시간이 아깝다는 말이 나오고 있다. 게다가 몸매 관리 영풍도 한몫해서 주스나 유동식처럼 간단히 마시거나 제조할 수 있는 고효율성 식품이 각광받지 시작했다. 게다가 최근 식품의 패러다임은 ‘어떻게 신체에 필요한 영양분을 잘 압축해서 전달하느냐’로 바뀌어 가는 중이다.

이러한 트렌드에 힘입어 간이식품 ‘소이렌트’가 등장해 주목받고 있다. 소이렌트는 영양적으로 잘 갖춰진 한 끼 식사를 위해 들어가는 시간과 비용을 최소화하기 위해 만들어진 상품이다. 영국의 일간지 <<데일리메일>>은 미래형 식품에 대해 상세하게 소개하기도 했다.

언뜻 보면 분말가루 덩어리로 보이는 소이렌트는 사실 쌀과 귀리가루에서 추출한 탄수화물·단백질·지방·나트륨·칼슘·마그네슘·비타민 등 필수 영양분이 고르게 농축되어 있으면서도, 씹지 않고 그대로 삼킬 수 있는 간편한 유동식이다. 밀크셰이크나 스무디를 연상시키는 소이렌트는 분말가루에 물마 섞으면 되는 간단한 제조 방법으로 고른 영양분을 섭취한다는 장점이 있다. 만드는 데 1분이 채 안 걸리며 한 병당 대략 500칼로리다. 하루 두세 번 정도 마셔 주면 하루치의 권장 칼롤를 달성할 구 있다. 단백질 공급을 위한 대두, 에너지와 필수 지방산을 위한 해조오일, 이당류 탄수화물 공급원인 비트 그리고 필수 비타민과 미네랄 등을 포함하고 있다.

물론 이 소이렌트가 정말 영양적으로 문제가 없는지에 대해서는 아직 이견이 엇갈리고 있다. 런던 퀸메리대학 장신경과하과 애슐리 블랙쇼 교수는 “체내 황산화물질에 영향을 주는 파이토케미컬, 함암작용을 하는 리코펜 등의 영양소가 소이렌트에는 없다. 비교적 여러 가지를 고려한 제품이기는 하지만 지난 수백만 년간 진화해 온 신진대사 과정을 이 제품 1가지로 대체하는 것은 아직 시기상조다”라고 견해를 밝혔다. 그러나 소이렌트는 1인가구 및 독신가구의 증가, 동거 선호라는 전 세계적인 라이프스타일에 부합하는 음식임에는 틀림없다. 앞으로 또 다른 식사 대용품들이 속속 등장할 것이다.

간이식품 소이렌트에서 더 나아간 미래 식품이 바로 영양 패치다. MIT와 미 국방성에서 개발하기 시작한 피하영양분전달시스템ㅁ은 비타민과 영양소를 담배나 인슐린 패치처럼 피부로 전달하여 육체적, 정신적 능력을 향상시키는 영양 패치이다. 이 기술은 마이크로프로세서에 연결된 신진대사 센서를 사용하며, 기능성 영양제를 피부 모공이나 모세혈관으로 직접 전달한다. 이 영향 패치는 정상적인 식사가 불가능한 상황에서 사용하거나 미래의 전투 상황에 대비하기 위해 고안되었다. 추운 날씨와 고지대에 장기간 노출되어 근육피로와 신체적 고통을 겪는 군인이나 사람들이 이 패치를 붙이고만 있으면 주요 영양소 보충이 가능하며 스트레스를 감소시킬 수 있다. 제한된 조건 즉 광업, 소방, 우주비행 등 음식물에 정기적으로 접근 불가능한 상황에서 사용하는 영양 패치가 이미 개발됐다. 미래의 사람들은 음식을 입이 아닌 피부로 먹게 된다는 말이다.

2055년, 사라지는 부엌

2055년경에는 냉동 보관이 사라진다. 냉장 기술의 발전이 인류에 가져다준 혜택은 수도 없다. 냉장고 덕분에 인류는 식중독과 설사라는 오랜 질병에서 벗어날 수 있었고, 식량의 저장과 확보가 가능해져 이는 산업발전을 이끈 원동력이 되었다. 하지만 이러한 냉장고도 미래에는 사라지게 될 물건 중 하나가 된다. 드론이 무료로 정해진 시간에 완제품이나 먹거리를 아파트 베란다 앞까지 배달해 주고, 정확한 용량의 식재료를 3D 프린트 카트리지에 넣어 언제든 프린트할 수 있기 때문이다. 기존의 음식 소비와 생산 방식도 달라질 전망이다. 특히 고기가 부족해진다. 현재 전 세계의 인구는 73억 명인데, 2025년에는 83~85억 명으로 증가하여 율류 소비는 2배 이상으로 늘어날 전망이다. 이렇게 되면 육류 부족이 심각해진다. 그래서 네덜란드의 마크 포스트가 개발하고 있는 배양육이 나올 수밖에 없는 것이다. 배양육은 소나 돼지의 근육 조직에서 재취한 줄기세포를 배양해 만들어 내는 육류를 말한다. 이는 콩 단백질 등으로 만든 ‘인공 고기’와는 전혀 다른 개념이다.

음식 문화의 미래가 바뀌면 부엌의 풍경도 달라진다. 이미 세계 최고의 가구기업 이케아는 디자인회사 아이데오 런던과 스웨덴의 룬드대학, 그리고 네덜란드 아인트호벤대학 학생들과 공동으로 미래 부엌의 모습을 설계했다. 이 부엌은 미래에는 사용 가능한 에너지가 훨씬 적어진다는 점에도 초첨이 맞춰져 있다. 인구도 줄어들기 시작해서 대다수의 인구는 고령화되고 노동력과 자원도 줄어들어, 집에서 부엌이 차지하는 비중이 줄 수밖에 없다고 전망한 것이다. 학생들은 이런 개념을 확정짓기 위해서 사회적 기술 계정 및 인구통계학적 변화를 감안하고, 미래 사회 사람들의 태도를 연구했다. 또 실험실 연구원들을 인터뷰하고 수개월간 브레인스토밍을 통해 미래의 이케아 임시 주방을 디스플레이할 수 있었다.

부엌 공학만큼 사회 공학도 바뀐다. 미래의 부엌은 좁아지는 반면 넓은 거실과 융합되어 요리·식사·일·놀이 및 사교의 중심지가 된다. 

미국의 전문 리서치업체 가트너에 의하면, 3D 프린터의 보급은 기하급수적으로 성장하고 있으며 매년 2배씩 늘어나, 2019년에는 560만 대에 이를 것으로 추산하고 있다. CSC와 나사의 전문가들은 3D 프린팅 기술이 제조업의 판도를 완전히 바꿀 것이며, 단조·그라인딩·밀링·조립과 같은 전통적인 방식들을 대체할 것이라고 예측했다.

3D 프린팅 기술은 건설산업에도 막대한 영향을 미치게 된다. 또 건축방법뿐만 아니라 건축물의 외양과 환경에도 영향을 주게 될 것이다. 이는 3D로 설계도를 출력한 후 이를 조립하여 짓을 짓는 개념이다. 현재는 그 재료로 주로 플라스틱을 사용하고 있지만, 기존의 콘크리트 소재도 사용하기 시작했으며 바이오 등 신소재 연구도 활발히 진행되고 있다. 특히 로봇산업과 함께 시너지를 낼 경우 고층 빌딩 건설도 가능해질 전망이다.

3D소재의 변화에 따른 건축 디자인의 혁신

오늘날 대부분의 건축 소재는 나무, 콘크리트, 유리, 철재이다. 하지만 3D 프린팅 건축 소재는 전적으로 새로운 소재를 도입하게 된다. 보다 더 두꺼운 콘크리트와 건축물을 스스로 지지하는 합성물의 혼합 소재 등을 사용한다. 이러한 소재의 다양화는 디자인에도 영향을 미친다.

현재는 콘크리트를 사용해서 건물을3D 프린트하는 콘투어 크래프팅이 큰 관심을 얻지 못하고 있지만, 차세대 콘투어 크래프팅은 구조물 프린트 이상의 역할을 하게 된다. 여러 가지 소재를 이용할 수 있는 기계가 전선과 배관을 벽체 안에 프린트하고, 찬장과 가구들을 부엌에 설치하며, 화장실에 변기와 세면대를 프린트하여 설치하게 된다. 더 이상 평평한 벽을 고집할 이유도 없다. 모든 벽체에 예술적인 장식을 설치할 수 있다. 이처럼 콘투어 크리프팅의 무한한 잠재력 덕분에 주택과 콘도, 사무실의 개념은 바뀔 수밖에 없다. 오늘날의 건축 방법으로는 불가능했던 자유로운 형태의 디자인이 선보이게 된다.

전통적인 소재로는 구조적 강도로 인해 직선 디자인을 주로 사용하지만 3D 프린팅 건축에서는 더 강한 강도를 가진 곡선 형태의 건축을 만들 수 있다. 3D 프린트 콘크리트는 소재 자체가 형틀이 되어 현장에서 레이어를 쌓게 된다. 심지어 건물의 하부 구조까지 그 자리에서 프린트할 수 있다. 이와 관련하여 NBS의 애덤 후세이니는 3D 프린터가 상세한 디지털 모델에 의해 작동되기 때문이라고 설명했다.

주요 구조물과 하부 구조들은 모두 수치화할 수 있고, 그 정보들은 3D 프린터로 보내진다. 그러면 프린터는 적절한 소재를 선택하여 현장에서 표현해 내게 된다. 이러한 방식은 실수할 위험과 소재의 낭비를 막고, 인건비와 공사기간도 줄일 수 있다. 즉 보다 안전하고 환경 친화적이며 지속가능한 기술인 셈이다. 미국과 영국 정부는 올해 모든 정부 프로젝트에 3D 빌딩정보모델링을 적용할 것으로 예측하고 있다. 빌딩정보모델링은 CAD를 이용해서 3차원으로 건축물을 설계하는 프로그램을 말한다. 설계부터 시공·유지·관리·폐기에 이르는 건물의 전체 라이프사이클을 시뮬레이션해 볼 수 있으며, 이를 이용하면 2차원 설계에 비해 시공·설계상 오류를 최소화해 시간과 비용을 크게 절감할 수 있다.물론 현재는 3D 프린터 도입에 따른 시간 감축의 효과가 기대할 만한 수준이 아니고 여러모로 부족한 점도 많다. 하지만 불과 얼마 전까지만 해도 프린터로 건물까지 찍어 낸다는 것은 상상조차 하지 못했던 일이다. 머지않아 우리는 전통적 방식의 건축물이 아닌 3D 프린터로 제작된 집과 오피스에서 생활하게 된다.

3D 프린팅, 도시 계획을 하다

3D 프린팅의 다음 단계는 도시 계획이다. 중국의 건축회사 원선은 4D 프린팅을 이용하여 중국 내에 100개의 공장을 건설하고 향후 몇 년내에 20개국으로 생산을 확대할 계획을 가지고 있다. 이집트 정부는 모래로 만든 프린트 잉크 재료를 활용한 2만 개의 단층 건물 제작을 주문했다.

미국의 경우는 스마트 도시의 생성과 더불어 3D 프린팅 도시도 함께 나타날 전망이다. 스마트 기술의 적용 사례로는 로스앤젤레스를 들 수 있다. 길가의 가로등이 조명 담당 부서와 무선으로 연결되어 있어서 가로등 수리가 필요하거나, 신호등 변경이 필요한 긴급 상황을 즉각 파악할 수 있다. 또한 로스엔젤레스는 디지털 에코 시스템을 통해 무선 연결되어 있는 임대 아바트에 3D 건축 방식을 도입할 계획이다. 이러한 빌딩들에는 스마트 온도 조절기, 목소리 반응형 보안장치, 서라운드 사운드를 갖춘 UHD TV 등의 호사품들이 적절한 가격으로 주택 벽체 안에 사전 시공된다.

샌프란시스코도 도시 계획에 3D 프린팅을 활용하고 있다. 2017년 완공될 샌프란시스코의 스카이라인은 아직 진행 중이지만, 오토데스크와 스틸블루는 사상 최대 스케일의 3D 프린팅 도시모델을 완성해 냈다. 이는 현재 시공 중인 초고층 빌딩들의 완공 후 모습까지 모델링하여 2017년 스카이라인을 한눈에 볼 수 있게 제작한 것으로, 특정 지역에서 유입되는 교통 패턴 이미지를 3D모델에 충첩시켜 트래픽 시스템도 점검할 수 있게 했다. 

오늘날 전 세계는 도시를 새로운 성장 동력으로 삼고 있다. 도시 경쟁력이 도시 경쟁력이 곧 국가 경쟁력이기 때문이다. 선진국과 신흥국을 막론하고 도시 위주의 개발 정책을 포방하여 미래 도시, ‘메가시티’로의 이전을 준비 중이다. 그렇다면 미래 사회의 주거문화는 어떻게 변모해 나갈까? 기본적으로 ‘다양성’을 지향한다. 먼저 메가 프로젝트를 위한 초고층의 최첨단 건물들과 노마드 라이프를 지향하는 이들을 위한 3~4평 정도의 작은 이동식 주택들이 공존하게 된다. 또한 도시로의 귀환이 가속화된다. 산업화 시대에는 인구 증가와 교통 체증, 환경오염 등으로 교외에서의 삶을 지향했지만 미래 사회에는 다시 도심으로 몰리는 ‘재도시화’가 진행될 전망이다.

지금 세계는 메가시티를 꿈꾼다

앞으로 10년 이내에 10억 달러가 넘는 도시 프로젝트들이 폭발적으로 증가한다. 그렇다면 왜 다시 도시로의 귀환, 메가시티 프로젝트가 활성화되는지 그 이유를 살펴보자.

첫째, 우리는 메가시티로 향하는 권력의 이동을 보고 있다. 농촌에서 도시 사회로 인구가 재배치됨에 따라 교통·수도·하수도·전력 등 경제성장을 위한 주요 인프라 프로젝트가 진행될 것이다. 둘째, 인프라 프로젝트를 건설하기 위해 노동자들에게 지급되는 임금은 지역 경제를 개선하고 또 다른 메가 프로젝트를 가능하게 만든다. 셋째, 신흥국들의 국제적 인식이 향상됨에 따라 다른 나라들과의 경쟁에서 우위에 서고 싶은 욕망도 커지게 되었다. 선진국과 신흥국 모두에게 메가 프로젝트는 국가 자존심의 원천이자 경제 성장의 상징이 된다. 넷째, 우리는 전례 없는 수준으로 직업들이 자동화되는 기술적 실업의 시대로 진입하고 있다. 아울러 새로운 일자리를 제공할 수 있는 프로젝트에 대한 수요도 높아지고 있다. 그리고 마지막으로 메가 프로젝트는 규모 자체와 프로젝트의 영향력만으로도 성장성이 예견된다.

메가 프로젝트에는 터널, 교량, 댐, 고속도로, 공항, 병원, 고층빌딩, 크루즈선, 풍력발전농장, 해저 석유생산시설, 입자가속기, 신규 도시 건설 등 다양한 사업이 포함되어 있다. 이는 도시에 새로운 상상력을 더해 보다 나은 삶의 질을 담보할 것이다.

메가 프로젝트, 인류의 삶을 어떻게 바꿀 것인가

옥스퍼드대학 사이드 경영대학원의 경영학 교수인 벤트 플루비야에 의하면, 현재 메가 프로젝트에 투입된 비용은 세계 GDP의 8%에 달한다고 한다. 10개 중 9개의 메가 프로젝트들은 비용이 초과되어 건설 기간도 당초 예상보다 길어질 전망이다. 하지만 이 프로젝트들은 오늘날 세계 경제에서 상당한 부분을 차지하고 있다. 그렇다면 메가 프로젝트가 우리 삶에 가져올 편익은 무엇일까? 가장 큰 편익은 무엇보다도 경제적 효과를 들 수 있다. 일자리가 점차 자동화되고 있는 시점에서 메가 프로젝트는 실업 문제 해결의 촉매 역할을 한다. 또한 기업인, 노동조합, 노동자들 모두 메가 프로젝트에서 이익을 취할 수 있다. 경제적 효과 외에도 이 메가 프로젝트들이 엔지니어들과 기술자들에게 기술의 경계를 확장할 수 있는 영감의 원천이 된다는 점에서 의미가 있다.

메가 프로젝트 영역에는 이제껏 아무도 시도하지 않았던 화성의 식민지화, 튜브 운송네트워크, 떠다니는 섬, 해저 도시 등이 포함될 수도 있다. 아래 내용은 다음 세대에 가능성이 있는 메가 프로젝트의 예이다.

글로벌 인프라 : 글로벌 튜브 네트워크를 통한 운송 프로젝트(초고속열차 하이퍼루프 등), 사람의 손을 거치지 않고 전 세계 어디에나 우편물을 배달시키는 자동 우편시스템 등이 해당된다.

우주산업 : 우주 리조트, 소행성 탐방, 우주 엘리베이터, 타행성 식민지화, 광속보다 빠른 여행 등이 추진된다.

해양산업 :물 위를 떠다니는 섬 리조트와 농장, 공해상의 메가 양식장 등 다양한 형태의 해양산업이 진행된다.

거래 교량-터널 프로젝트 : 북미와 아시아 연결하는 교량, 유럽과 아프리카 대륙을 연결하는 지브롤터 교량 터널 시스템, 한국과 일본을 연결하는 한일 해저 터널 시스템, 중국과 대만을 연결하는 대만해협 터널 프로젝트, 이집트와 사우디아라비아를 연결하는 사우디-이집트 둑길, 일본과 러시아 연결하는 사할린-훗카이도 터널 등이 진행된다.

이외에도 메가 프로젝트 영역에는 그동안 상상조차 하지 못했던 대규모의 혁신적 프로젝트들이 포함될 것이고, 이는 우리의 삶에 새로운 영감과 가치를 가져다 줄 전망이다.

과거 이집트의 피라미드나 중국의 만리장성과 같은 메가 프로젝트는 오랜 시간과 막대한 양의 인간 노동력이 투입되었기 때문에 인간의 성취에 대한 영속적인 중거물이 되었다. 그러나 오늘날의 메가 프로젝트는 규모나 예산, 그리고 중요성 면에서 과거의 메가 프로젝트보다 훨씬 더 압도적이라고 할 수 있다. 신문의 헤드라인만 보더라도 중국과 두바이에서 메가 프로젝트들이 진행되고 있음을 알 수 있다. 그 외에도 일반인들의 큰 관심을 끌지는 못하고 있지만, 놀랄 만한 스케일을 가진 수백 개의 메가 프로젝트들이 속속 진행되고 있다.

세계적인 전략가인 파라그 카나는 인프라에 대한 투자가 연간 9조 달러까지 상승하게 되면, 메가 프로젝트가 글로벌 GDP에서 차지하는 비중은 24%까지 치솟게 된다고 예상했다. 다가올 수십년 동안 우리는 메가시티 문화와 라이프스타일을 바탕으로 한 미래 경제로 진입하게 된다. 그리고 메가시티는 미래 사회의 상징이 된다. 만약 당신이 살고 있는 도시와 지역, 국가에서 메가 프로젝트가 진행되지 않고 있다면 가까운 미래엔 뒤처질 수 있다. 

자동차 소유의 종말, 달라지는 교통문화

2016년 10월 1일 캘리포니아 주를 시작으로 사람이 전혀 탑승하지 않은 자율주행차 즉, 무인자동차의 주행이 승인되었다. 지금까지 도로주행을 할 때 자율주행차는 사람이 반드시 조수석에 앉아 있어야 한다고 법으로 정하고 있었지만, 이제는 더 이상 사람이 자율주행차의 고장을 대비하여 앉아 있을 필요가 없어졌다.

자율주행차는 더 이상 ‘미래의 기술’이 아니다. 구글의 자율주행차는 이미 캘리포니아 주 마운틴 뷰의 도로에서 몇 년 전부터 달리고 있다. 우버는 최근 볼보 및 포드와 손잡고 미국 펜실베이니아 주 피츠버그 시내에서 자율주행택시의 시험 운행을 시작했다. 또 자율주행트럭을 개발하는 오토모토를 인수했다. 프랑스에서는 나브야 셔틀버스가 승객들을 태운 채 조심스럽게 느린 속도로 달리고 있고, 싱가포르에서는 누토노미에서 운영하는 자율주행택시들이 정해진 노선을 따라 달리고 있다.

본격적인 자율주행차 시대가 되면 자동차 브랜드의 가치는 상당 부분 감소한다. 특히 BMW나 메르세데스와 같은 럭셔리 브랜드는 점차 가치를 잃게 된다. 럭셔리한 옵션과 브랜드 가치보다는 자동차의 탑승권을 판매하는 플랫폼이 더 중요해지기 때문이다. 프런티어전자재단의 이사인 브래드 템플턴은 미래의 자동차에 대해 이렇게 이야기했다. “자동차는 작아지고, 전기로 움직이게 되며, 2,000개의 부품을 가지기보다는 20여 개 정도의 부품을 가지게 된다. 통제장치도 적어지고 대시보드도 없어진다. 그리고 제한된 자동차 대 자동차 통신망을 가지게 된다. 가장 좋은 점은 무엇일까? 우리는 1마일에 30센트 정도의 비용으로 자동차를 이용할 수 있게 된다. 이는 현재 인간이 운행하는 자동차 운용비용의 절반에 해당한다.”

현재 더 많은 기업들이 자율주행차를 이용하거나 관련 사업을 시작하고 있다. 우버의 예를 들어보자. 지금까지 택시 요금의 20%는 우버, 나머지 80%는 운전자의 몫이었다. 그러나 이제는 운전자가 필요 없으니 우버 택시의 가격은 아주 저렴해지거나 택시 안에서 광고만봐도 무료로 이용할 수 있는 무인 택시가 돌아다닐지도 모른다. 무인 택시들은 24시간 운영되기 때문에 자동차 소유의 종말이 올 가능성도 크다. 그리고 도심의 면적 중 20%를 차지하는 주차장도 사라진다. 주차장의 20%가 갑자기 사라지는 거대 도시의 구조 면화를 생각해보자. 집집마다 주차장을 설치하던 법령이 바뀌고, 주차장 혹은 차고에서 창업이 시작될 수도 있다. 한국에서는 옥탑방 대신 주차장을 방으로 전환하는 사람들도 생긴다.

주차 건물들은 메이커센터로 활용될 수도 있다. 즉 일자리가 점차 사라지고, 기본소득 시대가 오면 핀란드처럼 매월 80만 원씩 수당을 받게 된다. 사람들은 그 돈으로 의식주의 절반을 해결하고, 메이커센터에서 자신이 하고 싶은 일을 하고 만들고 싶은 것을 만들게 된다. 그 공간에는 자신만의 개성이 부여되어 새로운 놀이 네트워크가 생긴다.

기존의 지하 주차장을 재활용하려는 사람들도 넘쳐나게 된다. 거대한 주차장을 소유하고 있던 쇼핑몰이나 백화점들은 무인 우버나 무인 카카오택시를 불러서 물건을 집으로 보내는 고객들을 위해 새로운 주차장 서비스를 제공해야 한다.

자동차 소유의 시대가 종지부를 찍게 되면 도심의 자동차 보유수는 급격히 줄어든다. 자동차를 빌리거나 공유해서 쓸 것이며, 우버나 리프트를 쓰게 되면 운전면허증을 따는 인구도 줄어들게 된다. 지금도 운전면허증 취득 연령 중 20~24세의 비율이 1986년도 96%에서 2016년도에는 23%로 급감했다. 운전면허증 취득률이 30% 이하가 되면 사람들은 더 이상 자동차를 소유하지 않게 된다.

자율주행차가 사라지게 만드는 것들

볼보는 2020년까지 자동차 교통사고로 인한 사망을 제로화시키겠다는 캠페인을 벌이고 있다. 자율주행차는 인공을 하기 때문에 LiDAR 센서가 충돌을 제어한다. 그래서 자동차는 이제 앞 범퍼, 뒷 범퍼가 없는 식빵을 네모나게 잘라놓은 모양이 되는데 이를 ‘식빵차’라고 부른다.

자동차 충돌이 제로가 되면 사라지는 것이 많아진다. 자동차 견인차, 차량수리소, 자동차 갓길, 자동차 인명 사고를 처리하는 응급차, 응급 소방차, 응급처치를 하는 의사나 간호사, 자동차 사고 환자들만 받던 병원, 자동차보험회사, 교통방송, 교통사고 관련 리포터 등 수많은 일자리가 소멸한다. 또 자율주행차는 브레이크 시스템을 장착하지 않으며 자동차 운전대는 물론, 에어백도 필요 없다. 충돌시에 필요했던 수많은 제어 기기나 제어 시스템 그리고 이를 모니터링하는 시스템도 필요 없어진다. 인공지능이 자동차를 운전하면 졸음운전, 음주운전, 끼어들기, 차선변경, 얌체운동, 과속운전 등도 모두 사라진다.

이뿐만이 아니다. 무인차는 기본적으로 전기 충전만 하면 달릴 수 있는 전기차다. 그런데 전기차는 무료로 충전할 수 있다. 월마트에서 물건을 사거나 충전 중에 광고만 봐도 무료 충전이 가능하다. 또 커리 한 잔 마시면 무료로 충전해 주기도 하는데, 테슬라의 경우 25분 만에 완전 충전이 가능하다. 그래서 테슬라는 2017년부터 자동차를 정부의 지원 없이 구매할 경우 ‘평생 무료 충전’의 옵션을 제시했다.

무료로 충전한 전기 배터리는 집에서도 쓸 수 있다. 자동차 전기를 가정용 전기로 연결되는 V2G 기술을 이용한 전환기를 사용하면 되는데, 이런 식으로 외부에서 충전해 온 전기를 가정에서 사용하게 되면 대한민국의 한국전력은 사라질 위기에 처한다. 일본도 마찬가지다. 토요타가 세발 전기차 ‘아이로드’를 출시했는데, 할머니와 아주머니들이 그 전기차를 몰고 나와 무료로 충전한 뒤 집에서도 사용하고 있다.

이처럼 온실가스의 주범인 자동차의 원료가 전기로 바뀌면, 석유 기반 연료의 점진적인 감축과 함께 자동차 디자인 제조 공정에도 변화가 생긴다. 배출 가스의 감소는 더 깨끗한 지구를 만들고 에너지를 다른 목적으로 이용할 수 있도록 만든다.

2055년의 교육 패러다임

“언젠가 당신이 원하는 수업만을 모아 자신만의 대학 커리큘럼을 짜는 날이 올 것이다. 대학 등록금보다 훨씬 저렴한 가격으로 스탠퍼드대학 교수에게 컴퓨터 강의를, 와튼스쿨 교수에게 창업을, 브랜다이스대학에서 윤리학을, 에든버러대학에서 문학을 공부하는 날 말이다. 이는 가르치고, 배우고, 취직하는 과정을 바꾸게 될 것이다.”

MIT의 라파엘 리프 학장의 말처럼 우리는 교육에서도 새로운 세상을 만나게 될 전망이다. 이는 온라인 교육의 변화가 가져올 미래의 청사진이지만, 대학 교육에서는 이미 교육 혁명이 시작되고 있다.

그뿐 아니다. 오늘날의 교육 방식과 목표도 상당 부분 수정된다. 미래 기술은 새로운 인재상을 원하고 있으며, 학생들은 좀 더 흥미로운 방식으로 배우기를 원하기 때문이다.

미래 교육, 게임의 전략에서 한 수 배우다

오늘날 대다수의 학생들은 학교 교육에 흥미를 느끼지 못하고 있다. 주입식 교육 환경에서 경쟁해야 하는 학생들에게 공부는 지루함과의 싸움일 뿐이다. 미래 사회를 대비해서 이런 학습법은 전면 개편되어야 한다. 그렇다면 아이들이 스스로 공부를 원하게 하는 방법은 무엇일까? 학습은 암기가 아닌 앵그리버드 게임과 같아야 한다. 미래의 교육은 현재의 교육 모델에서 벗어나 인공지능, 가상현질, 게임화와 같은 핵심 기하급수적 기술을 이용하여 교육의 혁명을 가져와야 한다.

전통적인 교육 시스템에 의하면 평가는 ‘A'학점에서 뭔가를 틀릴 때마다 점수가 점점 더 낮아진다. 그러나 게임 세상에서는 정반대이다. 제로부터 시작해서 뭔가를 올바르게 처리할 때마다 점수는 점점 더 올라간다. 이는 현재의 학습 방법을 완전히 뒤집은 것이며, 강력한 흥미를 유발하는 중독성도 갖고 있다. 얼마나 중독적일까? 현재 1억 5,500만 명의 미국인들이 비디오 게임을 즐기고 있으며, 매주 30억 시간 이상 게임에 몰두하고 있다.

그렇다면 게임은 어떤 과정으로 전게되는지 살펴보자.

1. 문제를 관찰한다.

2. 가설을 세운다.

3. 가설을 실험한다.

4. 즉각적인 피드백을 통해 학습하면서 재시도한다.

이는 매우 과학적인 접근 방법이다. 우리는 아이들이 게임에 몰입할때처럼 학습에도 중독될 수 있도록 게임의 전략을 활용할 필요가 있다. 학습 자체를 문자 그대로 ‘게임화’하는 것이다. 게임은 모든 분야에서 교과서를 앞서고 교육의 효과도 크다. 비디오게임과 시뮬레이션 기기로 훈련을 받은 파일럿과 외과 의사들은 그렇지 않은 사람보다 더 뛰어난 성과를 보였다. 맞춤형 게임은 창의성과 혁신을 키우는 데도 도움이 된다.

다가올 미래에는 기계가 단조롭고 자동화가 가능한 일자리 대부분을 차지하게 되고 더욱 분석적이고 창의적인 기술을 필요로 하는 일자리들만 남게 된다. 그런 이유로 우리는 교육 시스템을 다시 생각해 봐야 하고, 새로운 세상을 위해 젊은이들을 준비시켜야 한다. 기계적 암기, 얕은수준의 학습, 표준화된 시험에 대한 능숙함 대신 창의성, 분석적 사고, 추상 능력을 더욱 강조할 필요가 있다. 우리는 메가트렌드에 보조를 맞출 수 있도록 학생들을 교육시켜야 한다. 미래의 노동자들이 계속 적절한 기술을 보유할 수 있도록 평생교육에 대한 인센티브를 부여하는 것도 필요하다. 무엇보다 대세를 따ᆞ르는 맹목적 추종자들을 만드는 것을 그만두고 리더와 혁신가, 창의성이 높은 사람을 키워 내는 것이 중요하다.

전 세계 젊은이들이 스탠퍼드대학 강의를 공짜로 듣는 시대가 온다

미래의 교육은 인공지능과 가상현실 덕분에 개인화, 완전 교육, 무료 교육이 된다. 현재 칸아카데미와 코세라 같은 온라인 플랫폼들은 주문형 교육 자원을 무료로 제공하고 있다. 사람들은 무엇을 배울지, 어떤 속도로 학습할지 스스로 선택할 수 있다. 칸아카데미는 2006년에 시작된 이래로 놀랍게도 65개 언어로 된 5,000개의 무료 교육용 영상을 제공하고 있으며, 매일 400만 강좌가 진행되어 현재까지 3억 개가 수강됐다. 2012년 11월 <<뉴욕 타임스>>는 ‘무크의 해’라는 제목으로 온라인 강의에 대해 집중 보도했다. 무크는 ‘대중을 위한 공개 온라인 강좌’의 약자로, 인터넷이 처음 등장했을 때부터 사용된 말이지만 칸아카데미와 코세라의 성공 덕분에 유행어가 되었다.

우리는 이미 기술이 교육 접근성을 민주화시키는 것을 보고 있다. 그러나 조만간 인공지능과 가상현실, 증강현실에 힘입어 이러한 추세는 더욱 강력해질 전망이다. 가까운 미래에 인공지능은 각 학생들마다 개인화된 학습 플랫폼을 갖게 된다. 인공지능은 정보에 제한 없이 접근하여 개별 학생에 맞는 최적의 속도와 재미있는 방식으로 지식을 전달한다. 이러한 인공지능은 구글처럼 모든 사람들이 무료로 이용할 수 있고, 교육의 질은 오늘날 가장 부유한 사람들이 누릴 수 있는 수준보다 더 높아진다. 여기에 고해상도, 포토리얼리스틱 가상현실 체험이 더해지면 보다 많은 지식을 흡수하게 된다.

예를 들어 율리우스 카이사르를 역사책에서 배우는 것이 아니라, 가상현실 헤드셋을 쓰고 카이사르의 아바타와 함께 로마 콜로세움 주위를 걸으며 그의 이야기를 들을 수 있다. 상대성이론도 물리학 교과서에서 배우는 것이 아니라, 가상 우주선에 아인슈타인과 함께 탑승해서 그에게 직접 ‘사고 실험’에 대한 설명을 듣는 것이다.

미래의 교육은 우리가 상상하던 것보다 더욱 풍성해지고 더 많은 사람들이 접근 가능한 민주적인 교육 환경을 만들어 준다. 뿐만 아니라 교육의 기회 자체가 오늘날과는 비교조차 할 수 없을 정도로 많아지게 된다. 세계에서 가장 가난한 지역의 아이들과 가장 부유한 지역의 아이들이 동일한 교육의 기회를 갖는 미래가 다가오고 있다. 

과거 20년 동안 인터넷의 발전으로 전통적인 미디어는 사라지고 미디어의 정의와 그 권력 구조가 완전히 재편되었다. 지난 20년의 변화가 이러한데, 앞으로 20~30년 후의 미디어의 모습을 상상하기란 쉽지 않다. 한 가지 확실한 것은 미디어와 언론산업도 기하급수적으로 발전하는 기술의 흐름을 적극적으로 수용하고 있다는 점이다. 특히 ‘가상현실’ 분야에 대한 투자와 개척이 활발해지고 있다.

가상현실 뉴스가 가져올 변화

근래 몇 년 사이 가상현실 기술의 비약적인 발전은 컴퓨터 저널리즘, 가상현실 저널리즘 등 새로운 언론 분야를 실현시키는 단계까지 와 있다. 가상현실, 드론, 인공지능 기술과의 융합을 통한 새로운 언론 서비스의 창출은 위기에 처한 언론에 새로운 기회의 장을 제공하고 있다. 조만간 가상현실 뉴스는 우리가 정보를 얻는 주요한 방법이 된다.

차세대 가상현실 뉴스는 이슈에 대한 시청자들의 몰입도를 한층 더 높이고, 빠르게 감정을 이입시킬 수 있다. 앵커들은 단정한 차림으로 데스크에 앉아 있기보다는 시청자들이 뉴스를 보다 심층적으로 이해할 수 있는 해설자 역할로 전환된다. 그렇다면 이런 가상현실 뉴스는 언론산업과 사회 전반에 어떤 영향을 미치게 될까? 그중 장점부터 몇 가지 살펴보자.

섬세하고 다각적으로 자동화된 뉴스 수집

비행기 사고, 시위, 절도, 살인 등 모든 사건들은 뉴스를 수집하는 드론 선단을 자동적으로 출동하게 만든다. 1,000피트 상공의 시야를 제공하는 고도 드론과 열린 창문으로 침투해서 더욱 자세한 장면을 담을 수 있는 작은 드론의 결합은 오늘날 뉴스 캐스터들이 꿈꾸는 것 이상의 상세한 뉴스를 제공하게 된다.

사건의 전후 사정과 리얼리즘

가상현실 뉴스는 모든 사건과 상황의 전후 사정, 리얼리즘, 시공간 감각에 깊이를 더한다. 오늘날 뉴스는 사건의 실제와는 다른 정보를 제공하는 경우가 많다. 몇 명의 시위대가 깃발을 불태우는 장면, 외진 고속도로 또는 한 채의 집에 닥친 최악의 홍수 장면만으로 온 도시가 파괴되고 있다는 인상을 줄 수 있다. 하지만 미래에는 가짜 저널리즘이 조금이라도 개입되면 즉시 비난의 대상이 된다. 가상현실 뉴스는 사건 발생과 동시에 시청자들에게 이를 상세하게 보여 줄 수 있기 때문이다.

정부와 뉴스 기관과의 관계 재설정

언론과 정부의 상호 견재와 균형을 위한 관계는 미래에도 유지되겠지만, 가상현실 뉴스의 시대로 진입하면 보도의 투명성이 더욱 높아져 뉴스 기관과 정부도 새로운 신뢰 관계를 맺게 된다.

뉴스 보도의 확장된 역할

드론을 이용한 가상현실 뉴스 보도에는 한계가 없다. 오늘날의 뉴스는 방영 시간의 제약 또는 신문 지면의 제한을 받는다. 하지만 앞으로는 완전 자동화 시스템을 통해 장례식, 결혼식, 절도사건 등 사소한 사건에 대해서도 철저하고 상세한 보도가 가능해진다. 즉 ‘다품종 소량 뉴스’보도로 흐름이 바뀐다.

실시간 안면 분석 여론조사

인공지능 화면 캡처 기능을 통해 사람들의 표정을 분석하여 정보에 대한 의견을 파악할 수 있다. 가상현실 뉴스는 끊임없이 이용자들의 선호와 비선호를 학습한 뒤 이를 통해 광고, 뉴스의 길이, 선호 영상, 해설스타일, 심지어 사투리 사용까지 평가할 수 있다. 다시 말해 사람들이 좋아하는 뉴스와 좋아하지 않는 뉴스를 알게 되는 것이다.

가상현실 뉴스가 해결해야 할 과제

가상현실, 드론, 인공지능의 결합은 본질적으로 무한한 가능성의 판도라 상자를 열어 주게 된다. 그러나 모든 것이 긍정적인 것만은 아니다. 프라이버시 보호와 언론 분야에서 이룩해온 느린 속도의 발전들이 통째로 붕괴될 위험도 안고 있다.

그뿐 아니라 보도 방식의 변화로 인한 부작용도 발생할 수 있다. 3D 화면이 바로 눈앞에 펼쳐지기 때문에 뇌신경과 시각에 좋지 않은 영향을 줄 수도 있으며, 장기간 가상현실 뉴스를 시청할 경우 두통·발작·어지러움·메스꺼움 등의 부작용이 발생할 수도 있다.

그래서 이러한 문제의 극복 없이는 가상현실 저널리즘이 실제 생활에 깊숙이 파고들기는 어렵다는 우려의 시선도 있다. 시청자들에게도 잠깐씩 주의를 기울이는 것 대신 온전히 몰입해야 하는 가상현실은 부담스러울 수 있다. 광고주의 관점에서도 가상현실 뉴스는 대규모 시청자의 관심을 얻지 못할 수도 있다는 우려를 갖게 한다. 반면, 경험의 강렬함과 고도로 개인화된 광고 선택은 오히려 더 나은 결과를 가져올 수 있다는 견해도 있다.

가상현실 뉴스는 여러 가지 문제점에도 불구하고 뉴스산업에 새로운 힘을 불어 넣을 것이 분명하다. 또한 새로운 비즈니스의 문을 열어 뉴스기관의 재원을 확충하는 데도 도움을 줄 것이다..

자율적으로 규제 가능한 시스템의 탄생

블록체인 위에 만들어진 디지털 화폐 비트코인이 세상에 알려진 덕분에 블록체인은 컴퓨터 과학 영역에만 머물지 않고 대중에게 좀 더 알려지게 되었다. 그러나 블록체인이 가져온 변화가 단지 금융에만 한정되는 것은 아니다. 수많은 IT 기업들이 블록체인 표준 경쟁에 뛰어들고 있는 것도 이 때문이다. 한국에도 이미 블록체인OS라는 기업을 박창기대표가 운영하고 있다.

야후 브릭하우스 (야후의 신서비스 개발을 담당하는 반독립 비즈니스 유닛)의 전 책임자였으며, 실리콘밸리 벤처투자자인 살림 이스마일은 ‘블록체인은 내가 여태껏 본 것 중 가장 파괴적인 것’이라고 했다. 그의 말처럼 블록체인이 활성화되고, 세계적으로 확산이 일어나면 우리 생활 곳곳에 매우 혁신적이면서 다양한 변화가 일어나게 된다.

블록체인의 핵심적인 속성은 보안이 철처하고, 비용이 대폭 절감되며, 투명한 정보 공개라 할 수 있다. 그래서 우리가 디지털로 된 ‘무엇’을 다른 사람에게 보내도 복사본이 남거다 제3자에게 무단으로 배포되지 않으며, 조작되지도 않는다. 블록체인 시스템이 발전하고 안정화되면 사실상 해킹이 불가능하기 때문에 정보 교환시 신뢰성과 안전을 담조할 수 있다. 그간 전 세계가 수십억 달러를 투자해 해결하려 했던 이런 문제들을 손쉽게 해결해 줄 수 있기 때문에 블록체인 기술은 세계 경제에서 매우 중요한 의미를 가진다.

블록체인의 핵심인 스마트 계약, 가치 교환을 민주화시키다

인터넷이 정보 교환을 민주화하고 모든 산업 과정을 변화시킨 것처럼, 블록체인은 경이적인 가능성을 가진 개념으로 가치의 교환을 민주화시킨다. 블록체인이 아직 주류를 이루고 있지는 않지만 관련 스타트업에 수억 달러의 투자액이 쏟아져 들어가고 있으며, 수년 이내에 수십억 기의 스마트폰에 블록체인이 들어가게 될 전망이다.

블록체인 캐피털의 경영자인 브록 피어스는 관련 사업을 확장하기 위해 여러 회사들을 검토하고 있다.피어스는 싱귤래리티대학 프로그램에서 블록체인의 미래에 관한 의견을 듣고 이 기술의 장기적인 가능성을 이야기했다. 그리고 비트코인과 블록체인을 구분할 것을 강경하게 말했다. “인터넷이 페이팔과 동의어가 아니듯 비트코인 역시 블록체인 자체를 의미하지 않는다. 페이팔은 인터넷 프록토콜 위에 만들어진 하나의 서비스일 뿐이고, 비트코인도 이와 비슷하게 블록체인 위에 만들어진 서비스일 뿐이다. 비트코인 자체는 시장의 시험을 거치면서 버티지 못할 수 있지만, 블록체인 기술은 아무 데도 가지 않는다.”

피어스가 가진 비전의 핵심은 ‘스마트 계약’이다. 이는 하나의 플랫폼을 통해 거래 당사자들이 서로 합의된 조건을 만족시키면 자동으로 계략 내용이 이행되게 하는 것이다. 따라서 매번 계약을 재검토하는 데 드는 에너지와 비용을 절감할 수 있고, 굳이 변호사를 고용하지 않아도 된다. 또 무역 업무처럼 절차가 복잡한 업무는 자동화 계약에 의해 절차가 간소화된다. 만일 이를 정부에 적용하면 각종 행정 처리가 신속하게 진행될 수 있다. 스마트 계약은 블록체인 위에 성립된 계약으로 이처럼 다양한 방식으로 스스로 실행되도록 프로그램할 수 있다. 피어스는 이를 좀 더 쉽게 설명하기 위해 다음과 같은 시나리오를 설명했다.

“당신이 친구와 내일 비가 올지 여부에 대해 돈을 건다고 생각해보자. 당신은 내일의 날씨를 정확하게 예측한 사람에게 돈을 주겠다는 규칙을 정할 수 있다. 내일이 되면 온라인 날씨서비스를 체크하여 날씨를 맞춘 사람의 계정으로 돈이 자동으로 보내진다.”

우리는 처음으로 보다 자율적이고 스스로 규제하는 시스템에 의해 고정된 가치의 단위를 만들 수 있게 되었다. 기술적으로 구속력을 갖추게 된 스마트 계약은 금융 문제나 법적인 문제 등을 손쉽게 도와준다. 중개수수료 부담을 줄인 해외 송금 서비스, 소유권 이전이나 상속·증여 등은 이미 블록체인을 통해 사용되고 있다.

토지소유권이 온라인 등기로 확인되고, 새로운 소유자에게 자동으로 넘어가며, 토지 거래의 합법성을 입증하기 위한 값비싼 부동산권리보험 가입의 필요성이 없어진다고 생각해 보라. 블록체인 기술은 행정 서비스·법률·교육·안전 등 정부나 의회, 입법기관을 대체할 수도 있는 기술이다. 또한 주인 없는 회사를 만들어 전 세계 지구인 또는 특정 국민이 소유할 수도 있는 시스템이다.

이처럼 프로그램이 가능한 가치교환이 얼마나 흥미로운 것인지 상상하기 어렵다. 암스테르담대학의 문화분석 박사과정의 앨릭스 뤼브삼은 기부의 예를 들어 이렇게 설명한다. “개인들은 자신의 윤리와 가치를 자율적인 저축계좌에 직접 프로그램 할 수도 있다. 하나의 계좌를 특정한 자연재해가 발생하는 경우 자동으로 구호활동에 기부할 수 있도록 설계하는 것도 가능하다. 그렇게 하면 재해가 발생할 때마다 기부 결정을 할 필요 없이 저절로 기부가 된다.”

이를 국가 예산에도 적용할 수 있다. 연방재난관리청의 기금 중 일부가 허리케인 상황을 점검하도록 프로그램되어 있다고 해보자. 그러면 5등급 태풍이 육지에 도달할 경우 지방정부에 자금을 자동으로 할당하게 된다.

기본적으로 기업들이 계약에 의해 유지된다는 점을 생각해 볼 때 블록체인으로 인해 우리는 보다 자동화된 법률체제 위에서 이루어지는 새로운 비즈니스와 상거래의 시대를 맞게 될 것이다. 법률학자들과 컴퓨터과학자들은 스스로 강제력을 가진 계약 생태계는 분산자율조직을 만들게 될 것이라고 지적한다.

기계에 의해 움직이는 전체 상거래 블록체인 위에서 개발될 수 있다. 브록 피어스는 네트워크가 소유한 드론서비스 회사가 네트워크가 소유한 충전소를 이용하는 세계를 마음속에 그리고 있다. 이러한 시스템 위에 세워진 공급체인은 세계 어디로든 상품을 배송하게 해주고, 동시에 비용을 더욱 줄여 줄 수 있다.

그러나 여기에도 문제는 있다. 하버드대학 로스쿨 버크만센터의 연구원인 프리마베라 드 필리피는 블록체인하에서 문제가 생길 경우, 발생할 수 있는 법적 책임에 대한 문제를 제기했다. 그들의 활동을 실질적으로 담당하고 책임이 있는 사람은 누구인가? 그들의 자원이 소유될 수 없다면 어떻게 피해 보상금을 지불할 것인가? 이를 해결하기 위해 드 필리피와 다른 연구원들은 법적 문제와 적용에 대해 더 많은 연구를 진행하고 있다.

최초의 인터넷 웹 브라우저 모자이크의 개발자 마크 앤드리슨이 말한 것처럼 소프트웨어는 ‘세상을 먹어치우고’ 있다. 블록체인은 우리가 생각하지 못했던 방식으로 소프트웨어가 경제의 일부분을 먹어치우도록 해주고 있다. 미래의 회사들이 모두 블록체인 시스템을 도입하면, 최초로 기계에 의해 움직이는 상거래 생태계가 나타나게 된다. 과거 먼 미래의 기술로 보였던 인터넷이 빠른 속도로 우리 삶을 획기적으로 바꿔놓았던 것처럼 이제 블록체인의 차례가 왔다. 

머잖아 개별 국가는 사라지고, 누구나 자신의 국가를 선택하는 거버넌스 2.0 시대가 도래한다. 이런 세상에선 자신이 태어난 곳이 비운의 나라라고 슬퍼할 이유가 없다. 그 신호탄이 바로 비트네이션이다.

비트네이션은 2014년 수잔 타코프스키 템벨호프에 의해 설립된 기관으로, 분권적 조직이며, 카운터파티 기술을 통한 비트코인 블록체인 위에 세워진 영리기구이다. 이는 ID 시스템, 분산화 애플리케이션라이브러리, 분쟁해결 매커니즘, 보험, 외교 및 보안 서비스, 스마트 계약등의 서비스를 제공하는 플랫폼이다. 스마트폰, 컴퓨터, 무인자동차 운영을 위해 운영체제가 존재하듯 정부 운영을 위한 운영체제도 존재하며 그중 하나가 비트네이션이다.

어떤 이들은 정부의 억압과 기근, 기타 문제로 힙겹고 불운하게 사는 사람들에게 “불만이 있거나 그 나라에서 살기 어렵다면 다른 나라로 이민 가면 되지 않나?”라며 속 편한 소리를 한다. 그러나 기본적으로 나라 사이를 자유롭게 움직일 수 있는 진정한 자유는 존재하지 않는다. 중앙아프리카공화국의 농부나 방글라데시의 과일상이 외국 비자나 시민권을 얻는다는 것은 현실적으로 불가능한 일이다.

수많은 사람들이 자신이 몹시 싫어하는 법률과 정책을 지지할 것을 강요받고 있다. 정치 지도자들이 자신의 안전과 이익, 기득권을 유지하기 위해 유권자들의 절반 이상은 비참한 현재의 상황을 유지할 수밖에 없는 정책을 수용하도록 강요하기 때문이다. 이에 대응해 수백 개의 분리 독립운동이 동력을 얻으며, 독립할 권한을 주장하고 있다. 아랍의 봄, 스코틀랜드 독립 국민투표, 카탈로니아 독립운동, 홍콩의 저항운동, 이슬람 과격주의자의 폭력, 유럽의 테러리스트 네트워크와 이민 배척주의자들의 결집 등이 대표적이다. 이들은 모두 정치적 선택과 경제적 이동성을 불가능하게 만드는 경직된 국민국가에서 글로벌 권력투쟁이 악화되어 나타난 다양한 증상이라고 할 수 있다.

이제껏 정부는 역사적으로 신뢰할 수 있는 신분과 거래 정보의 입증자이며 발행자 역할을 해왔다. 이러한 서비스를 대중에게 제공할 수 있는 가장 좋은 위치에 정부가 있었기 때문이다. 물론 민간 기업들도 자신들만의 증명 시스템을 가지고 있다. 그러나 회사들은 있다가 사라지기도 한다. 기업들은 정부와 같은 광범위한 서비스를 제공할 수 없다. 만약 국가에 맞서 이러한 서비스를 제공할 수 있는 경쟁자가 되려면 반드시 영구불변의 신뢰성을 가져야 한다. 다시 말해 파산되지 않아야 하고 출생, 결혼 기록을 상실하지 않을 수 있어야 하는데 기업들은 그럴 수 없다.

그러나 블록체인 거래 데이터베이스는 정부 시스템이 요구하는 기본적인 기록보존 특성을 갖고 있다. 정보가 등록되면 이는 영원히 네트워크에 존재하게 되고 수백만 개의 개인 노드에 보존된다. 블록체인은 엄격한 입증 절차를 가지고 있으며 네트워크가 일정한 임계량에 도달하게 되면 사실상 해킹이 불가능하다. 때문에 블록체인을 이용하여 전통적으로 정부만이 할 수 있었던 일을 대신 수행하는 것이 가능하다.

블록체인 시스템이 제대로 수립되기만 하면 독점에서 비롯되는 문제들을 해결할 수 있다. 정보를 광범위하게 이용할 수 있고, 자유 시장은 품질을 향상하며 동시에 원가를 줄일 수 있다. 오늘날의 혁신가들이 거버넌스의 시장에 경쟁적 혼을 집어넣을 수 있다면, 자원을 낭비하고 권한을 남용하여 힘없는 사람들을 억압하는 독점적 관료주의의 힘을 영원히 끝장내는 일도 가능해진다. 진정한 선택과 투명성, 비정치화된 거버넌스 서비스를 통해 개인의 주권과 자율성을 더욱 향상시키는 일도 포함해서 말이다.

더 나은 미래를 위한 분선화된 국가

비트네이션은 그 목적을 달성하기 위해서 ‘분산되고 국경이 없는 자발적인 국가’의 등장을 가능하게 만들어 줄 플랫폼의 건설을 제안한다. 이 플랫폼은 전적으로 오픈소스이며, 누구든 자신만의 국가를 건설할 수 있다. 비트네이션은 지금까지 정부에 의해 독점되었던 제3자 권한을 대체하는 첫 번째 대안이 될 것이다. 이를 통해 재산권, 결혼, 법인 설립, 신분 증명 등의 거버넌스 서비스들이 독단적인 당국에 의한 뇌물 수수, 과도한 수수료, 정치화, 강제 등의 혐오스러운 행동 없이 달성될 수 있다. 고객들에게 거버넌스 서비스를 제공하는 DBVN은 일반적인 국민국가 정부와는 사뭇 다른데, 다음과 같은 면에서 차이가 있다.

분산화

권력을 한곳에 모아 독점하지 않고 분산시킨다. 분산화는 기능과 권력, 사람들과 문건들을 중심에서 재분배 또 분산시키는 과정이다. DBVN 체제에서 분산화는 P2P 기술 ,모듈식 인터페이스 ,API 레이어 등의 기술을 통한 기술적, 인적 분산화를 모두 의미한다.

무국경

특정한 지역, 민족 또는 기타 범주에 의해 서비스의 제한을 두지 않는 무국경을 기본으로 한다. 국경이나 통관항은 물론 토지 경계나 공한, 해안선, 항구도 없다. DBVN은 지역에 관계없이 모든 지역에 서비스를 제공한다.

자발적

DBVN은 힘과 강제력, 속임수를 사용하지 않으며 시민들을 비자발적인 노예 상태로 복종시키지 않는다. DBVN이 가진 자발적인 특성으로 인해 본질적으로 박해, 위협, 보복 등 구조적인 폭력에서 자유롭다. DBVN은 자유 시장에서 경쟁하므로 플랫폼의 ‘시민’들은 원하는 DBVN을 선택할 수 있다. 다수의 DVBN을 사용할 수도 있고, 하나도 사용하지 않을 수 있으며, 자신만의 DBVN을 창조할 수도 있다.

현재 진행 중인 정부를 대체하는 서비스

비트네이션은 현재 진행형이다. 인공지능, 슈퍼컴퓨터, 글로벌 브레인, 뇌 컴퓨터 인터페이스 그리고 블록체인을 이용한 정부나 의회를 대체할 기술이 4년 전부터 나오기 시작했다. 현재 정부를 대체할 웹사이트들이 10여 개 이상 나와 있다. 사람들은 자신의 출생신고를 비트네이션 정부 서비스에 하고 그곳에 들어가 결혼과 이혼을 한다. 이런 가상 국가들은 무료이거나 거의 비용이 없는 서비스를 제공하고 있다. 현재 주춤한 상태이지만 최초의 가상 국가는 세컨드라이프이다. 2003년에 문을 연 3D 온라인 디지털 대륙에 살고 있는 인구는 핀란드의 인구와 맞먹는다. 538만 1,533명의 주민이 매일 접속 혹은 거주하고 있다. 이 가상현실대륙에서 주민들은 린든 달러를 화폐로 사용하여 물건이나 상품 땅이나 집을 구매하는데, 이 시장은 이미 수백만 달러 규모의 시장을 형성하고 있으며 린던 외환시장도 있다. 새로운 친구, 사회, 국가 속 그리고 자신이 원하는 시대 즉 중세, 고대 그리스 시대 등으로 돌아가 왕이 될 수도 있다. 특히 남녀 성별을 바꾸거나 자신이 늘 되고 싶은 인물이 될 수도 있다. 특히 남녀 성별을 바꾸거나 자신이 늘 되고 싶은 인물이 될 수 있는 가상 국가를 세울 수 있다. 오락, 경험, 사교, 다양한 기회를 찾는 사람들이 찾고 있고 스스로 사회구성요소 원하는 사람들만을 국민으로 또는 주민으로 선택이 가능하다.

그런가 하면 루미오라는 공동의사결정 프로그램도 있다. 그룹들끼리의 최상의 의사결정을 할 때 이메일이나 미팅 없이도 수많은 사람들의 의사결정을 손쉽게 해낼 수 있는 프로그램으로, 정부나 기관들이 많이 활용하고 있다. 픽스마이스트리트는 세계 각 도시에서 무료로 정보를 올려 거리를 고쳐달라고 청원하는 프로그램이다. 시민들은 자신이 생각하는 도로 정책이나 교통 문제를 올리는 웹사이트를 만들 수 있다. 마이소사이어티는 시민들로 하여금 정부에 더 많은 요구를 하도록 지원사격 해주는 사이트다. 현재 지구촌의 40개 정부가 이 웹 툴을 사용하여 정부 지원을 더 손쉽게 받거나 요구할 수 있도록 시민들에게 다가간다.

백피드는 이스라엘 기반의 가상 국가이다. 블록체인을 이용하고 오픈소스 협업 관계를 형성하여 대량 혹은 대규모의 정보를 나눠가지면서 정보 보호, 해킹 불가, 정부대행 서비스를 제공한다. 이더리움은 스위스에서 만들어진 재정부와 은행, 법률 사무소를 대체하는 기관이다. 법률 자문 없이 아주 값싸게 자신을 변호할 수 있도록 서류를 제공해 주며 스마트 머니, 스마트 월렛 등의 프로그램을 사용해 재산을 모으고 옮기는 방법을 정부 대신 알려준다.

실제로 공해상의 주인 없는 바다에 국가를 만들어 파는 단체가 나오기도 했는데, 바로 시스테딩연구소이다. 이는 노벨경제학상을 수상한 밀턴 프리드먼의 손자이며 구글의 소프트웨어 엔지니어인 패트리 프리드먼과 페이팔을 만든 피터 틸이 만든 연구소로, 이들은 해상국가를 만들어 판매하고 있다. 최고전문가 엔지니어들이 모여 최고급 기술로 둥둥 떠 있는 해상국가를 만들려고 노력하는 이유는 무엇일까? 지구촌에서 아직 주인이 없는 곳은 해상뿐이기 때문이다. 이미 이곳으로 이주하려는 사람들이 줄을 잇고 있다.

국가나 국회를 대체할 가상의 공간을 만들기 위해 웹사이트나 단체, 특히 실리콘밸리의 천재들이 대안을 제시하고 있다. 나서서 행동함으로써 더 좋은 세상을 만들려는 것이다. 한국도 예외일 수는 없다. 자기 기득권과 밥줄에 연연하는 정치인을 물론, 최근 일어난 국정농단 사태는 한국인을 분노하게 했다. 정부나 국회, 정치인들을 향한 뿌리 깊은 불신은 사그라들기 어려워 보인다. 한때 총선을 앞두고 국회를 없애버리자는 사람들도 많았다. 사람을 바꾸는 것이 능사가 아니고 시스템 자체를 갈아치우자는 의미이다.

이제 대한민국의 젊은이들은 실리콘밸리 젊은이들이 시작했듯이 국회를 대신하고 정부를 대신할 다양한 가상의 공간을 만드는 데 앞장서야 한다. 의회에 발목 잡히지 않는 세상을 만들기 위해 미국의 젊은 기술자들이 노력했던 것처럼 말이다. 

매일 투석을 받아야 하는 여성이 자신의 세포를 이용한 새로운 신장을 배양한다면 어떨까? 노화로 시력 감퇴를 겪고 있던 노인이 시력을 회복할 수 있다면? 이와 같은 일은 재생의학이 궁극적으로 꿈꾸는 미래다. 그래서 현대 재생의학은 인공 재료나 다른 사람의 장기에 의존하지 않고 자신의 세포로 완전 재생을 하는 데 목표를 둔다.

제 기능을 발휘하는 인간 조직을 신체 외부에서 다층 방식으로 제작하는 3D 바이오 픤팅 기술의 발전은 완전 재생의 가능성이 더욱 높여준다. 쉽게 말해 ‘3D 바이오 프린팅’이란 일반 3D 프린팅과 달리 단백질 또는 세포를 활용해 생명력이 있는 구조체를 만드는 것이다. 장기나 인체 조직을 실제와 똑같이 만들 수 있다면, 자생의학의 미래는 밝다. 그런데 신장, 심장, 폐와 같은 실질 기관의 배양은 특별히 어렵다. 왜냐하면 이런 기관들이 대량 제작되기 위해서 극복해야 할 기술적 도전 과제들이 너무나 많기 때문이다. 뿐만 아니라 과학적 발견을 임상 치료로 신속하게 전환할 수 있다는 보장이 없다. 그래서 규제 기관들은 새로 배양된 기관들이 환자에게 위험이 적고 신뢰할 수 있는 것인지에 대한 증거들을 애써 찾고 있다.

3D바이오 프린팅으로 인체 조직의 프린팅이 가능한 미래의 모습

잠에서 깨어났는데 당신의 몸이 피곤하고 왠지 편치 않다. 실은 지난 며칠 동안 복통과 종창을 겪으며 고생했기 때문이다. 의료 기관을 찾아 가자 인공지능 로봇 의사는 당신의 간에 병이 생겼다고 진단하고는 치료하지 않으면 계속 아프고, 결국 죽게 된다고 말한다. 당신은 간 이식을 받아야 한다. 하지만 이전처럼 장기 이식 대기자 명단에 올리고, 애타게 마음 졸이지 않아도 된다.

한때는 장기 이식 수요가 공급을 훨씬 앞질러 장기 이식을 기다리던 환자들이 매일 22명씩 사망했다. 하지만 이런 대기자 명단은 이제 과거의 일이 되었다. 당신의 몸에서 모든 세포로 분화할 수 있는 힘을 가진 줄기세포를 재취하면 되기 때문이다. 세포들은 연구소로 보내져 인간의간을 구성하는 다양한 유형의 세포가 된다. 바이오 프린터는 이런 세포들을 이용해 적층 방식으로 새로운 간을 만들어 낸다. 이렇게 만들어진 간은 신체를 모방한 인큐베이터에서 이식 준비가 될 때까지 발달시킨다. 최종 결과는 어떨까? 당신은 완전히 제 기능을 발휘하는 건강한 간을 받게 된다. 새롭게 대체된 기관은 건강한 간이 수행해야 하는 모든 역할을 할 수 있도록 제대로 된 시스템을 갖추고 있다. 그리고 가장 중요한 사실은 이 세포들이 원래 당신 것이기 때문에 면역 시스템이 이를 거부하지 않는다는 점이다.

즐거운 상상이다. 이런 성과는 실로 주목할 만한 일이다. 의학의 발달과 장기 기증에 대한 인식이 높아지고 있지만 안타깝게도 장기 공급과 수요의 격차는 날로 커져 가고 있다. 때문에 이를 대체할 방안이 시급한실정이다. 장기를 프린트하는 일은 결코 쉬운 일은 아니지만 그럼에도 이를 낙관하는 것에는 다음과 같은 이유가 있다.

첫째, 재생의학은 새로운 분야갸 아니다. 웨이크포레스트연구소에서는 이미 10년 전에 공학적으로 만들어진 방광 조직을 사람에게 성공적으로 이식한 선례가 있다. 둘째, 비용이 낮아지고 있다. 미국 바이오테크 스타트업 바이오봇츠는 2015년에 1만 달러짜리 바이오 프린터인 바이오봇 1을 출시했다. 그리고 연구진들은 이것으로 새로운 조직을 만드는 기술을 저렴하게 실험할 수 있게 되었다. 셋째, 전신에 대한 연구가 이루어지고 있다. 웨이크포레스트연구소는 인체의 35개 부분에 대해 연구하고 있다. 넷째, 3D 프린트된 조직과 기관들이 연구소 내에서 성공의 조짐을 보이고 있다. 러시아의 3D 바이오 프린팅 솔루션은 3D 바이오 프린팅 기술을 이용해 쥐 갑상선을 만들었고, 갑상선 기능이 떨어진 쥐에게 이 제작물을 이식하는 데 성공했다. 오가노보는 최근 인간의 간조직 모델을 만들었으며, 28일 동안 안정적으로 제 기능을 했자고 발표했다.

인체 기관에 대한 정확한 디지털 모델 구축이 우선이다

3D 바이오 프린터가 제 기능을 하려면 먼저 목표로 하는 기관에 대한 정확한 디지털 모델이 있어야 한다. 복잡한 구조를 가지고 있는 혈관, 서로 다른 세포 유형, 기하학적인 고유의 특성을 지닌 크고 실제적인 기관일수록 디지털 모델의 필요성은 더욱 커진다. 웨이크포레스트연구소 재생의학부서장인 앤서니 아탈라 박사는 2011년 테드에서 디지털 모델의 구축이 얼마나 중요한지를 역설한 바 있다.

2016년 아틸라 박사 연구팀은 ‘통합 조직 및 장기 프린팅 시스템’이라는 새로운 방법을 통해, 프린팅된 조직이 살아 있는 동물의 뇌에 이식된 후 영양분을 공급받을 수 있는 미세 채널 네트워크를 만들었다. 연구팀은 이런 방법을 통해 뼈와 연골, 근육을 만들 수 있게 됐다. 그리고 이 조직을 쥐에게 이식한 결과, 이식 5개월 후 정상 뼈와 비슷한 모양을 한 뼈가 형성됐고 혈액의 공급이 원활해졌다. 시작 치고는 매우 훌륭한 성과다.

서류나 출판물을 인쇄하던 프린터가 이제는 손가락, 치아, 고관절 등 인체 조직의 모형을 창조해 내게 됐으며 이식수술에도 사용되고 있다. 게다가 이런 3D 프린터의 값이 점차 싸지고 사용하기 쉬워질 것이라는점은 반가운 소식이다. 몇 년 후에는 일반 소비자들도 쉽게 사고 가까이 접근할 수 있을 정도로 가격이 내려간다. 문제는 이처럼 유용한 3D 프린터를 사용하기 위해서는 프린트할 대상 모델이 있어야 한다는 점이다. 자동차든 집이든 인체 조직이든 정확한 모델이 없다면 프린트를 할 수 없기 때문이다. 공교롭게도 잘 훈련된 전문가를 제외하고는 대부분의 엔지니어, 3D 프린팅을 취미로 하는 사람, 연구원들과 비전문가들은 프린트할 대상의 모델을 만들어 본 경험이 거의 없거나 전혀 없다. 과학 연구, 교육, 의료 현장에서 필요한 모델을 만드는 경험이 없음은 더 말할 것도 없다. 3D 프린터는 모델이 없으면 무용지물이므로, 정확한 모델을 만드는 일이 무엇보다 중요하다.

이 문제를 해결하기 위해 미국 국립보건원은 3D 프린트 거래소를 만들었다. 그들은 웹사이트를 통해 정보를 공유하고 다운로드할 수 있도록 하고 있다. 또 바이오의료 3D 프린트 파일, 모델링 강좌, 교육 자료를 공유·검색·다운로드할 수 있는 인터렉티브 플랫폼을 제공한다. 웹을 기반으로 하는 툴을 통해 실행되며 대부분의 3D 프린터에서 사용할 수는 포맷을 가진 고품질모델을 생성한 수 있다. 이러한 방식으로 경험이 적은 연구원들도 3D모델을 손쉽게 만들 수 있어 고무적이다.

가능성은 끝이 없다. 누구나 쉽게 사용할 수 있는 3D 모델링과 프린팅은 다음 세대의 의사와 연구원들에게 영감과 가르침을 준다. 그리고 이는 재생의학이 가진 가능성을 끝까지 발휘할 수 있도록 기술개발에 박차를 가하는 토대가 되어 줄 것이다. 

제롬 글렌이 미래예측을 한 지 30년이 되어 가면서 인간이 영생의 삶을 살 수 있다는 주장이 증가하고 있음을 본다. 30년 전, 인간이 영생할 것이라는 이야기를 하면 사기꾼이나 미치광이 사이비 교주 취급을 받았다. 그러나 이제는 영생이 가능하다는 데 힘을 실어 주는 여러 과학적 증거들이 속속 나오고 있다. 액셀러레이팅 퓨처스의 CEO인 존 스마트는 인간의 수명 연장 가능성을 제시하면서 화학적인 두뇌 보존 기술의 성공을 예측하고 있다. 2020년 이후에는 자신의 장기를 재배하여, 만일 특정 장기가 고장 나면 마치 자동차부품 갈 듯이 장기를 교환하는 작업이 가능해진다. 사실 수명 연장 기술 중에서 장기재배나 인간을 영구적으로 살아남게 하는 영생학 기술은 영생연구소들이 주로 연구하는 분야이다.

현재 매년 약5,700만 명, 매일 15만 5,000명이 죽어 가고 있다. 그들은 다른 누구로도 대체할 수 없는 개별적 존재이며, 죽음을 맞으면 그들의 두뇌 속에 들어 있던 기억과 독자성은 영원히 소멸될 수밖에 없다. 그러나 가까운 미래에는 그렇지 않을 수도 있다. 죽음에 따르는 기억 소멸을 막는 기술이 개발되고 있기 때문이다.

두뇌 보존으로 뇌 속의 기억과 지식을 보존하고 전달하다

많은 신경학자들은 화학적 두뇌 보존 기술의 발달 덕분에 죽은 사람의 기억과 독자성을 비싸지 않은 가격으로 영구 보존할 수 있다고 말한다. 선진국의 경우 한 사람당 1만 달러, 개발도상국에서는 한 사람당 3,000달러 미만의 비용으로 두뇌의 영구 보존이 가능할 것이라 한다. 화학적으로 보존된 두뇌를 ‘읽을’ 수 있다. 기억과 독자성은 저렴한 가격에 자동적으로 보존되고 나누어지며 이미지화된다. 그리고 컴퓨터화된 복원 기술을 이용해 기억과 독자성을 복원할 수도 있게 된다. 이러한 기술은 이미 송사리 같은 작은 동물의 뇌를 스캔하고, 뇌신경 연결지도를 작성하는 데 사용되고 있다.

이 기술의 발전이 가속되면 2020년에 보존된 사람의 두뇌는 사랑하는 사람들과 친구들이 아직 살아 있는 2060년 초반에 컴퓨터를 이용한 형태로 다시 세상으로 돌아오는 것이 가능하다.

인간 삶의 질을 높여 줄 뇌 공학의 발전을 꿈꾸자

유엔미래포럼의 이사이면서 조지워싱턴대학 공과대학 교수인 윌리엄 할랄은 2021년이 되면 ‘사고의 기술’이 완벽한 기술로 부상할 것이라고 했다. 뇌 모자, 전자 임플란트가 두뇌 신호를 읽게 되고 PC를 조종할 수 있는 기계가 등장해 통신도 할 수 있으며, 생각만으로 휠체어를 움직이는 기술이 나온다고 전망했다.

원숭이가 로봇을 조종하는 실험이 이미 성공했고, 미군은 원거리 조종 무기를 개발 중이다. 현재 100만 마리의 개와 고양이에게 칩이 주입되어 있으며 1,000여명의 사람에게도 칩을 주입했다. 나아가 전자 눈, 코클리어 임플란트 등 소리를 들을 수 있게 하는 칩이 나왔고 인공지능과 인공장기, 로봇 팔과 다리를 지닌 전자인간인 바이오닉맨도 나왔다.

소니는 이미 시력이나 소리, 맛을 조종할 수 있는 기기를 만들고 있으며 생각에 의해 조종이 가능한 인공신체를 제작하고 있다. 윌리엄 할랄은 이런 기술이 보편화되는 시기를 2021년~2024년 정도로 본다. 그리고 이 기술은 미국 내 시장에서만 350조 원 규모가 될 것으로 예측한다.

인간은 현재 뇌의 10% 정도를 이해하게 됐다. 뇌 공학 기술이 나날이 발전하고 있으므로, 곧 인간의 사고와 행동의 중추인 뇌에 대해 더 많이 알고 더 많이 이해하게 된다. 뇌 공학 기술은 두개골을 열지 않고도 뇌 활동을 측정할 수 있는 뇌 영상 기술, 뇌 활동을 조절할 수 있는 뇌 조절 기술로 확대 발전했다. 이에 따라 인간 ‘삶의 질’을 높여 주는 공학적인 장치, 제품, 서비스 등을 제공하는 기술이나 제품도 곧 나올 것임을 예측할 수 있다.

미래학자 레이 커즈와일은 <<타임>>과의 인터뷰에서 2045년이 되면 인간 불멸의 세상이 온다고 예측한 바 있다. 인공지능의 1인자이면서 스스로 영생을 위해 수많은 알약을 먹고 있는 커즈와일은 뇌를 다운로드받을 수 있는 시기가 다가오고 있다고 말하며, 2045년이 되면 인간과 기계의 융합이 일어나면서 인간이 영생할 수 있게 된다고 주장한다. 즉 자신의 뇌를 다운로드 받아 인공지능 로봇 속이나 컴퓨터 속에서 영원히 생존 가능하다는 이야기다.

2016년 10월, 영국의 한 과학 팀은 체세포에서 유도된 줄기세포를 이용해 인공으로 난자를 만든 뒤, 이를 정자와 수정시켜 정상적인 새끼를 출산하는 데 성공했다. 이 성공 이야기는 큰 파장을 가져왔다. 왜냐하면 인간의 난자와 비교해 인공난자는 피부세포처럼 비생식세포에 더 가깝기 때문이다. 이는 먼 미래에는 난자가 필요 없는 ‘엄마 없는’ 아기를 만들 수도 있음을 시사한다. 그리고 이 기술은 난임, 불임 치료, 유전병치료, 멸종 위기의 동물복원에도 사용할 수 있다.

불임의 종말

연구를 진행한 일본 규수대학의 가쓰히코 하야시 교수 연구티은 쥐의 꼬리 세포를 역분화시킨 유도만능줄기세포로 난자를 분화시키는 데 성공했다. 이렇게 인공난자와 정자를 결합해 대미모에 이식된 수정란은 생식 능력이 있는 건강한 쥐로 태어났으며, 이는 세계적인 과학 저널 <<네이처>>에 발표되어 세간의 이목을 끌었다.

이 연구 결과 내포하는 긍정적 의미는 건강한 쥐의 난자세포를 계속해서 만들어 낼 수 있다는 데 있다. 그리고 이를 통해 난자와 발달하는 과정의 핵심인 유전자와 분자 사건들을 밝힐 수도 있다. 이 방법의 성공률은 아직 3.5%에 불과하지만 이 분야의 전문가들은 이 연구 결과를 ‘놀라운 성취’라 부르며, 사람에게 적용될 경우 ‘불임의 종말’을 가져올 것이라 예찬한다.

가쓰히고 하야시 박사와 함께 연구를 진행했던 영국 케임브리지대학 거던연구소의 줄기세포학자인 아짐 수라니 박사는 이렇게 말했다. “사람들은 이것을 현실성 없는 공상과학이라고 생각하겠지만 이미 실제로 이루어진 일이다.” 하야시 박사 역시 이 말에 동에 동의하며 몇 년 후에는 줄기세포에러 인간의 난자를 생산할 수 있을 것이라고 전망했다.

하지만 마냥 장밋빛 미래를 꿈꿀 수만은 꿈꿀 수만은 않다. 이 방법이 널리 적용되기 전에 먼저 윤리적 문제가 해결되어야 하기 때문이다. 예를 들면 인위적인 돌연변이를 배양하는 등의 문제는 윤리적으로 논란이 될 것이다. 배양된 인공난자에 유전적 돌연변이를 도입하는 것이 가능한데, 현재 ‘생식세포’ 돌연변이는 금지되어 있다. 그러나 금기의 영역에 도전하는 일을 벌어져 왔기에 이 부분은 결코 쉽게 간과할 수 없다.

하야시 박사 연구팀은 2012년 배아줄기세포와 유도만능 줄기세포를 세포 배양 시스템 안에서 미성숙 난자로 변화시킨 적이있다. 미성숙 세포는 성숙 과정을 완수하기 위해 암컷 쥐의 난소에 다시 이식해야 했는데 항상 거기서 문제가 발생했다. 시험관 배양 접시 위에서 자라게 한 난자가 말라 죽었기 때문이다. 이런 일이 생기는 이유는 분명히 밝혀지지 않았지만 연구팀은 난자의 일반적 환경이 발달에 기여하는 것으로 추측했다.

새로운 연구는 바로 이 단계의 문제를 극복했다. 연구팀은 배아줄기세포와 암컷 쥐의 피부세포에서 만들어진 유도만능줄기세포로 시작해, 이 세포에 쥐의 생식선세포(세포를 난자로 만드는 각종 물질을 공급하는 세포)를 넣어 함께 길러냄으로써 난자를 만드는 데 성공한 것이다. 3주 동안 배양 과정을 거친 난자세포는 유전자를 발현하기 시작했다. 연구질은 여기에 2주간 호르몬과 다른 약품들은 투여했고, 미성숙 난자들은 완전히 성숙한 난자세포로 배양됐다. 그리고 이 난자가 수컷 쥐의 정자와 수정됐다.

연구진은 이렇게 만들어진 수정란을 암컷 쥐의 자궁에 착상시켰는데, 이 수정란에서 배아가 정상적으로 발달했으며 건강한 새끼 쥐들이 태어났다. 태어난 암컷과 수컷 새끼 모두 다른 쥐와 교배해 정상적인 자손을 낳았다. 이로써 인공난자로 태어난 새끼 쥐도 정상적인 생식 기능을 가질 수 있음을 증명한 것이다.

줄기세포 기술을 이용해 인공적으로 태어난 동물의 완성도를 판단할 때, 인공난자로 태어난 새끼가 정상적인 생식 능력을 갖고 있는지의 여부는 매우 중요한 요소가 된다. 연구팀은 3,000개의 난자세포중에서 50개 정도의 난소를 배양하는 데 성공했다. 논문 저자들은 실험실 배양 난자들에서 400개가 넘는 서로 다른 유전자들이 발현되었다고 기록했다. 또한 인공난자들은 염색체이상의 비율이 높은 것으로 나타났다. 그럼에도 배양된 인공난자의 3%는 정상적인 쥐로 태어났다.

엄마 없는 아기들의 탄생

하야시 박사는 암컷 쥐가 방정식의 해결을 위한 열쇠라고 말한다. “우리는 배양 스스템을 위해 자궁세포를 필요로 하며, 태아의 성 조직을 이용한다. 다음 단계는 줄기시포에서 이러한 지원 세포를 만드는 일이다. 우리가 이러한 배양 시스템을 만들 수 있다면 인간에게 적용할 때 매우 유용하게 사용될 것이다.”

연구팀은 조심스럽게 낙관을 전망하여 이러한 과정을 영장류에 먼저 반복한다는 계획을 밝혔다. 그럼에도 아직은 이 시스템을 인간에게 적용하는 것은 먼 미래의 일이다. 아직은 심각한 질병을 가진 아기를 가질 위험을 배제할 수 없기 때문이다. 하지만 그의 연구팀이 피부세포에서 완전한 난소를 재창조하는 시스템을 만들게 된다면 이는 생식 분야의 어려운 문제들을 해결할 수 있는 강력한 도구가 될 것이다.

유전적으로 생식의 문제를 가지고 있는 여성 또는 노령이나 질병 때문에 생식력이 저하된 사람들도 실험실 배양 난자세포를 이용해 자신의 DNA를 보유한 아이를 가질 수 있게 된다. 그뿐 아니라 이론적으로는 동성 커플들도 한 사람의 피부세포에서 배양한 난자세포와 다른 사람의 정자세포를 결합한 아이를 갖는 것이 가능해진다.

사실 남자의 피부세포에서 난자를 만드는 것은 훨씬 더 어렵다. 하야시 박사 연구실에서 실험한 결과에 의하면, 수컷 쥐의 꼬리세포에서 만들어진 난자들은 최초 몇 단계의 세포분열 과정에서 모두 죽었다. 이것은 아마도 수컷 쥐의 세포가 제거되어야 할 Y 염색체를 가지고 있기 때문일 것이다. 그러나 하야시 박사는 결국 이 문제도 이미 극복했다고 말한다.

아직 가야 할 길이 멀고 극복해야 할 많은 과제들이 있다. 그리고 쥐를 대상으로 한 실험을 인간에게 적용하는 것은 많은 위험이 따르므로 그만큼 시간이 필요하다. 하지만 이번 연구는 앞으로의 결과나 흐름의 판도를 뒤바꿔 놓을 만한 중요한 사건임에 분명하다. 가능성을 열어 놓는다면 그만큼 발전의 보폭은 커진다. 

2015년 뉴욕대학 란곤 의료센터에서는 과학자등의 ‘특급비밀’ 회의가 열렸다. 이 회의의 목적은 새로운 휴먼게놈프로젝트를 시작하고, 2026년까지 염기쌍에서 기능적인 인간 게놈을 구축하는 것이다. 오토데스크의 연구원이자 싱귤래리티대학 교수인 합성생물학자 앤드루 헤셀 박사는 ‘싱귤래리티대학 익스포넨셜 메디신 2016년 컨퍼런스’에서 “이는 합성생물학의 유일한 그랜드 챌린지다. 인간 게놈의 작성, 이를 반드시 해야만 한다.”라고 말했다.

1990년에 시작한 휴먼게놈프로젝트는 인간 유전체를 구성하는 염기서열을 모두 밝혀 내는 것을 1차적인 목표로 했고 이를 이루어 냈다. 헤셀 박사에 의하면 이미 여러 기관에서 DNA를 작성하고 있으며 수백만쌍의 DNA 구성을 만들 수 있다고 한다. 그럼에도 아직 DNA를 작성하기 위해서는 갈 길이 멀다. 헤셀 박사는 “이스트의 게놈을 작성하는 데 1년이 걸린다. 아무런 수정을 하지 않는데도 그렇다. 우리는 더 나은 작성 툴이 필요하다.”라고 말했다. 이스트 유전자를 연구하는 것은 합성생물학에서 가장 앞선 분야이다. 이런 연구를 통해 합성생물학은 발전하고 전진한다. 하지만 헤셀 박사가 원하는 만큼 빠른 속도로 발전은 이루어지지 않고 있다.

그래서 헤셀 박사와 동료 과학자들은 사람들의 상상력을 자극할 수 있는 프로젝트인 합성생물학에 초점을 둔 새로운 휴먼게놈프로젝트를 추진하고 있다. ‘특급 비밀’ 회의와 그 이후의 백서는 그들이 추구하고자하는 내용에 관한 것이다. 200개의 언론이 이 뉴스를 다루었으며 첫 주에만 9,200만 페이지 뷰를 기록했다. 모든 사람들이 인간 게놈을 합성하기 위한 특급 비밀 회의에 관해 갑자기 알게 된 것이다. 만약 이 프로젝트가 성공한 지 10여 년 만에 직접 인간이 게놈을 만들어 내는 것이 가능한 시대가 도래하게 된다.

세간의 윤리적·철학적 우려를 딛고 게놈 레이스의 출발선에 서다

헤셀 박사가 오토데스크에서 하는 일은 보다 효율적인 설계 툴을 만드는 것이다. 그는 2년 전부터 바이러스 DNA를 작성하고 있는데, 현재는 암세포와 싸울 수 있는 보다 복잡한 바이러스 유전자 DNA를 작성하고 있다. DNA의 양이 많아질수록 시간은 더 많이 걸리게 된다. 하지만 보건에서 의료, 그리고 전자공학(DNA는 휼륭한 장기 정보 저장장치가 된다)에 이르는 많은 분야들이 발전 속도를 높이는 데 큰 기여를 하고 있다. 아직한다면 2026년에는 인간 유전자 DNA를 완전히 작성할 수 있게 된다.

새로운 게놈 레이스가 시작되었으며, 지금 우리는 그 출발선에 있다. 사실 이 프로젝트와 관련해서는 수많은 우려와 논쟁이 있다. NIH의 프랜시스 콜린스 원장은 “NIH는 대규모 인간 게놈합성프로젝트가 적절한 시점이라고 여기지 않는다.”며 우려를 표했다. 또 스탠퍼드대학의 드류 엔디 부교수는 잘못된 일을 하고 있기에 비밀리에 회의를 한 것이라며 맹비난했다. 이뿐 아니라 휴먼게놈프로젝트를 통해, 혹여 합성인간을 만드는 것은 아닌지 우려하는 시선도 적지 않다.

하지만 많은 이들의 우려와 달리 이 프로젝트의 의도는 합성 베이비를 만드는 것이 아니다. 이 연구에 참여한 이들은 누구도 ‘합성 인간을 지지하지 않는다’고 말한다. 그들이 전체 인간 게놈을 구착하는 것은 과학과 기술 분야의 필요 때문이다. 또 그들의 자녀들이 미래에 최선의 나노 의약품, 최선의 진단, 최선의 치료를 누리기를 원하기 때문이다. 

지난 수천 년 동안 인간의 경험은 5가지 감각의 지배를 받았다. 그러나 신경과학과 기술의 발달은 우리에게 조만간 더욱 넓은 관점을 제공해 줄 것이다. 감각의 종류를 어떻게 셀 것인지는 명확하지 않다. 시각, 청각, 미각, 후각, 촉각은 전통적인 5가지 감각이다. 그러나 균형 감각도 중요한 감각이다. 보통 촉각으로 한데 묶어서 이야기하지만 온도와 통증 감시 시스템도 독립적인 감각이 될 자격이 있다.

이러한 감각들은 때로 우리가 믿는 것처럼 독립적이거나 구체적인 것은 아니다. 인구의 대략 4.4%는 공감각을 경험한다. 공감각이란 동시감각의 속성을 지니는데, 이는 어떤 감각에 자극이 주어졌을 때 다른 영역의 감각을 불러일으키는 감각 간의 전이 현상을 말한다. 소리를 듣고 색깔을 감지하거나 특정한 맛을 보여 어떤 형태를 떠올리고 어떤 냄새에 특별한 촉각을 느끼는 식이다.

감각 스와핑을 통한 장애의 극복

최근 몇 년 사이에 과학자들은 이러한 유동성을 이용하여 감각 중 하나를 잃은 사람들을 위한 제2의 해결책을 개발했다. 1960년대 미국의 신경과학자인 폴 바크 이 리타는 인간 두뇌의 가소성을 보여 주었다. 그는 400개의 작은 터치패드가 사람의 등을 누르는 방식으로, 영상을 진동으로 변환시켜 주는 의자를 발명했다. 이는 선천적 시각장애인에게 얼굴, 물체, 그림자를 감시하도록 해주었다.

2003년 <<디스커버리>>와의 인터뷰에서 “우리는 눈으로 보는 것이 아니라 두뇌로 본다.”라고 말한그는, 이런 원칙 아래 다양한 감각 스와핑 기술을 개발하고 있다. 그들의 연구는 1990년대 말 TDU 개발의 결실을 맺었다. 이는 혀의 촉각 패턴을 이용해 시각장애인이 볼 수 있도록 하며, 균형 감각을 회복시킬 수 있도록 하며, 균형 감각을 회복시킬 수 있도록 하는 장치다. 지금은 시각적 영상을 ‘듣거나’ 소리를 ‘느끼도록’ 하는 신경연결 통로 재건에도 사용되고 있다. 네덜란드의 공학적인 피터 메이어르가 개발한 스마트 안경인 보이스는 화상의 픽셀을 밝기와 수직 위치 매핑하고, 볼륨을 이용해 소리로 전달한다.

촉각을 이용해 소리를 들을 수 있게 해주는 장치인 베스트도 있다. 신경과학자 데이비드 이글맨이 주위 소리를 진동으로 변환하고, 이를 피부에 전달하여 청각장애인들도 소리를 이해할 수 있도록 만든 장치다. 그런데 베스트는 청각장애인을 위해 개발된 장치긴 하지만, 그 외에도 다양하게 사용될 수 있다.

초감각 증강과 트랜스휴머니즘

이런 기술은 감각의 경로 변경 가능성만이 아니라 이전에는 할 수 없었던 방식으로 인간의 지각 경험을 증강시켜 준다. 처음에는 의학적 문제를 해결하는 것이 목적이었으나, 트랜스휴머니즘(인간 본연의 모습에서 능력을 향상시킨 인간을 뜻함-편집자)에 대한 철학이 반영되면서 과학과 기술을 이용해 현재 인간이 가지고 있는 신체적, 정신적 한계를 넘어 진화하는 것을 목표로 하고 있다.

영국 레딩대학의 케빈 워릭 교수는 인간이 마우스나 키보드 같은 외부입력장치 없이 직접 컴퓨터와 접속하는 세계를 구상했다. 자신의 팔에 동전 크기의 마이크로칩을 통해 컴퓨터로 전송됐다. 워릭은 이 실험을 ‘프로젝트 사이보그 1’이라고 명명했으며, 4년 뒤 그는 칩을 이용해 인간의 신경신호를 직접 전송하는 실험을 했다. ‘프로젝트 사이보그 2’라는 실험을 통해 신경계에 직접 칩을 연결하고 인터넷을 통해 신경신호를 보냈다. 그는 미국 뉴욕의 컴럼비아대학에서 레딩대학에 있는 로봇 팔을 움직이는 데 성공했다. 워릭의 말처럼 생체이식칩이 신경신호를 완벽하게 뇌로 전달한다면 신경계가 손상된 환자들을 치료하거나 장애인에게 로봇 의수를 이식할 수 있다. 동물계는 새로운 트랜스휴머니스트들에게 세상을 인지할 수 있는 새로운 방법에 대한 영감을 준다. 뱀들은 적외선과 열 영상을 볼 수 있다. 여러 종의 물고기들은 전기장을 감지할 수 있다. 새와 곤충은 지구의 자기장을 감지한다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 이러한 지각 능력은 한 종에만 국한된 능력은 아니라는 것이 밝혀졌다. 듀크대학의 신경과학자들은 설치류의 뇌에 탐지기를 설치하여 적외선을 ‘느끼고’ ‘볼’ 수 있게 했다. 도쿄대학의 연구진은 시각 장애 쥐의 시각 피질에 지자기 나침반을 연결하여 볼 수 있는 쥐와 마찬가지로 미로를 찾을 수 있도록 했다.

워릭 박사는 미래의 커뮤니케이션은 단순히 말하고 듣는 수준을 넘어설 것이라고 말한다. 2030년경에 이르면 다른 사람의 생각과 직접 소통하는 기술인 뇌 간 커뮤니케이션이나 마음 간 커뮤니케이션으로 진화할 것이라는 게 그의 주장이다.

초감각 증강에 대한 탐사 노력은 아직 형성 단계이며 인간의 지각 범위는 많은 사람들이 생각하는 것보다 더 넓다는 것이 명백해지고 있다. 놀라운 감각의 힘이 인간의 일상 경험의 일부가 되는 날이 오고 있다.