“진정한 ‘위드 코로나’가 실현될 듯하다. 코로나 팬데믹의 끝이 보인다” 감염병 전문가들의 예상이다. 독감보다 합병증이 적고 증상이 감기 수준인 오미크론 변이가 세계적 주종이 되면서 크리스마스 선물이라던 지난 연말 주장이 실현되고 있다. 하지만 고령자와 기저질환자에게는 여전히 위험하다. 방심은 금물이다. 건강이 무엇보다 소중하다. 행여 장기방학 중인 콤파스도 동면을 끝내고 조만간 다시 모일 수 있으려나 하는 기대를 걸어본다. 건강한 모습으로 회원들을 만날 수 있기 바란다.
“앞으로 10년, 부의 거대 물결이 온다” 새로운 부와 기회를 창출할 7가지 딥테크 비즈니스를 제시하며, 쓰나미처럼 밀려올 기회에 먼저 올라타라고 권유한 에릭 레드먼드 저서 ‘앞으로 10년-딥테크(Deep Tech)’를 소개한다. 미국 MIT공대 미디어융합기술연구소와 미국 연방 및 주정부의 자문위원으로 활동하는 레드먼드는 빅 데이터, 인공지능, 가상현실 분야의 전문가로서 정부와 글로벌기업 및 스타트업의 기술, 혁신, 연구를 디렉팅하고 있다. 저자는 딥테크가 창조적 방식으로 융합될 때 어떤 결과를 만들어내는지 알리고 싶어 이 책을 썼다며, 미래를 선도하고 10년을 지배할 기술에 대한 지식을 갖추는 데에 도움이 될 것이라고 말했다. 딥테크란 “과거에는 불가능했지만, 오늘날에는 실현 가능한 기술, 미래에는 널리 퍼지고 영향력이 커져 존재하기 전의 삶을 떠올리기조차 힘든 기술”이라고 설명했다. 예를 들어 증강현실은 그 자체로도 강력하지만, 여기에 블록체인과 대체불가능 토큰(NFT)이 더해진다면 엄청난 결과를 가져오며, 증강현실과 가상현실, 블록체인, 웨어러블 기기와 사물 인터넷 등의 등장으로 현실세계와 디지털 세계의 경계가 흐릿해지는 메타버스 혁명을 일으킨다는 것이다.
2030년엔 세상이 어떤 모습일지 상상해보는 일은 매우 중요하다. 아직 8년 남았지만, 메타버스 혁명은 이미 시작됐다. 지금 우리 주변에서 변화가 일어나고 있다. 이 거대한 흐름에는 인공지능, 가상현실, 양자 컴퓨터를 비롯한 수많은 기술이 포함되어 있다. 이 기술들은 향후 10년 동안 인간의 역할을 크게 바꿀 것이며, 제조업, 농업, 물류업, 금융업, 의료업과 일터 그리고 우리의 삶까지 전부 변화시킬 것이다. 딥테크 전략을 이해하고 수립하는 일이야말로 2020년대의 가장 크고 경쟁력 있는 기회다. 오늘의 기회와 내일의 기술 사이에 다리를 놓을 수 있는 사람만이 번영하는 미래를 차지할 수 있다.
앞으로 10년 가장 혁명적인 부와 기회
“밀려들기 전에는 생각도 떠오르지 않는 쓰나미가 등장할 것이다” 철학자 하이데거는 “우리에게 자연스러운 것은 초창기 낯선 것을 잃어버려 그저 오랜 관습처럼 익숙해졌기 때문이다. 다만, 그 생경한 근원을 기묘하게 여긴 인간은 의문을 품고 생각하게 됐다”고 말했다. 벤처 캐피털이나 기술 분야 전문가들은 새롭게 떠오르는 기술을 가리켜 딥테크라고 표현한다. 딥테크 솔루션은 하나의 분야에 국한되지 않고 현실의 중요한 문제나 기회에 충실하도록 핵심 능력을 재창조하는 것이다. 딥테크는 파괴적이면서도 대중적인 하이테크 솔루션이 될 잠재력을 지니고 있다. 딥테크 물결에 올라타는 자가 세상을 지배한다. 초기에는 저평가될 수밖에 없으나 적절한 시기가 오면 기회를 잡는 자가 승리하는 법이다. 역사적으로 범용기술은 그리 많지 않아 인쇄기, 내연기관, 컴퓨터, 인터넷 정도였다. 하지만 다가올 10년 또는 그 이후의 범용기술 7가지는 인공지능, 확장현실, 블록체인, 사물 인터넷, 자율주행차, 3D 프린팅, 양자 컴퓨터다. 이들 기술 하나하나가 글로벌 경제효과(GWP)의 상당 부분을 차지하며 경제 혁명을 일으킬 것이다.
규모와 속도의 경쟁-인공지능(AI)
2016년 3월, 알파고가 현존하는 세계 최고의 프로 바둑기사 이세돌에게 승리했다. 그후 연구자들은 기술을 범용화하여 더욱 우수한 알파제로를 개발했다. 알파제로는 다른 여러 게임에서도 인간을 능가하여 인공지능(AI)의 뛰어남을 증명했다. 이렇듯 인공지능 분야에서 괄목할만한 성과들이 속속 나오고 있다. 컴퓨터가 인간보다 더 우수한 영역이 많아져 시간이 흐를수록 그동안 인간이 맡았던 사고력이 필요한 일들이 점차 기계의 몫이 되고 있다. 가사노동, 헬스케어는 물론 농업, 창고업, 방위산업, 서비스업, 법조계, 금융업, 의료행위까지 인공지능의 업무에 포함될 것이다. 앞으로는 AI가 자동화 작업을 하고 인간은 더욱 인간다운 일을 해야 하는 시대가 올 것이다. 지금까지 사람들은 창조성이야말로 AI가 넘볼 수 없는 영역이라고 믿었으나 이젠 서서히 힘을 잃어가고 있다. 예술의 영역인 글, 그림, 음악 등에도 AI가 침투하고 있기 때문이다. 정보통신기업 내러티브 사이언스는 2030년이면 주요 신문기사의 90%를 AI가 직접 작성하거나 작성을 도울 것이라고 보도했다. 출발점은 퀼이라는 프로그램으로, 처음에는 스포츠 기사만을 담당했으나 지금은 주요 언론 매체에서 금융과 국제정세 기사를 작성하고 있다. 이렇듯 농업부터 공업, 군사, 서비스업, 전문직 그리고 예술까지 모든 영역을 잠식하고 있다.
우리에게 필요한 것은 완벽한 것이 아니라 유용한 것이고, 통계학의 일반적 목표는 모델을 만들어 미지의 값을 추정하는 것이다. 컴퓨터의 등장과 빅 데이터 혁명으로 인해 데이터 과학에서는 새로운 분야가 탄생했다. 주어진 데이터를 기반으로 미지의 값을 외삽하는 통계기법 중에 선형 회귀가 있는데, 선형 회귀란 독립변수와 종속변수에 선형 관계가 있다고 가정한 후 분석하는 통계 방식이다. AI는 세상을 더 잘 표현하기 위해 고안된 통계학에서 출발했으나, 계속 진화하여 정교하게 예측하고 인간이 어떤 행동을 해야 할지 알려주더니, 마침내 스스로 결정하고 행동하는 수준까지 이르렀다. 이제 인공 신경망은 기계학습으로 대표되는 현대 AI의 핵심인 심층 신경망 형태를 띤다. AI는 간단한 자료구조와 알고리즘을 벗어나 데이터와 하드웨어를 기반으로 하는 복잡한 인공신경 세계로 자리를 옮겼다. 인공 신경막은 사람의 두뇌와 비슷한 방식으로 정보를 처리하기 위한 알고리즘이다. 바야흐로 가속화하는 미래산업 앞에서 인간다움을 지키는 법을 고민해야 하는 시점이 됐다. 심층 신경망은 그 원리를 파악하기 어렵고 그렇다고 컴퓨터에게 물어보는 일도 쉽지 않다. 따라서 AI의 부족한 점을 보완할 설명 가능한 인공지능이 필요하다. 이렇듯 기계의 인지능력이 계속 성장하면 언젠가 인간의 도덕률에도 의문 부호가 붙는 순간이 올 것이다. 인간처럼 생기고 말하고 행동하는 로봇에게 어떤 권리가 부여되는가? 인공지능도 철학과 윤리를 학습해야 한다. 이처럼 철학적이면서 문학적인 상황 앞에서 인류는 오랫동안 혼란을 겪어왔는데, 이제 우리가 해답을 내놓을 때가 됐다. 우리 세대가 내린 결정이 후세에 지대하고 심각한 영향을 미칠 것이기 때문이다.
새로운 문명 건설-가상(VR), 증강(AR) 현실 그리고 메타버스
가상현실 VR은 우리의 마음을 가상세계로 순간에 이동시킨다. 비디오 게임이나 채팅이 한두 개의 신경전달 물질을 자극하는 것과 달리 VR은 더 많이 자극하여, 다른 기술이 구현하지 못하는 뇌와 신체의 감각을 VR에서는 느낄 수 있게 됐다. 이런 특성을 깊은 체화라고 하는데, 이것을 통해 사용자들은 더욱 강력한 소속감을 느끼고 격리상태에서도 고립감을 완화할 수 있다. 가상현실은 현실과 달라도 공감할 수 있는 세계이며, 증강현실 AR은 현실에 정보를 중첩하여 보여주고, 혼합현실 MR은 확장현실의 종착지로 말 그대로 실제세계와 가상세계를 혼합한다. MR의 목표는 디지털 물체가 진짜 현실과 구분이 안 될 정도의 감각을 만들어내는 것이다. 그리고 확장현실 XR은 간단히 설명하여 테트리스 효과라고 표현할 수 있다. 테트리스 게임을 오래 즐기다 보면, 게임의 패턴이 우리의 사고방식이나 세상을 바라보는 방식을 바꾸어 마음속에 깊이 각인시킬 정도로 영향을 받는다는 뜻이다. XR은 우리의 생각과 감각을 바꿀만한 잠재력을 가지고 있다. 물론 여느 딥테크처럼 XR에도 장벽은 존재한다. 하지만 난해한 문제들이 하나둘 해결되고 있다. 어느 신기술이든 처음엔 점진적으로 개선을 거듭하다가 대규모 테스트를 마친 뒤에야 폭발적으로 성장하는 법이다. 어느 순간부터 세부 기능이 더해지면서 합리적인 가격에 품질 좋은 제품이 만들어지고 결국 대중적 성공으로 이어진다. 지금이 바로 XR의 티핑 포인트다. 가상현실, 증강현실, 혼합현실의 장점은 디지털 세계와 현실세계가 결합되어 가상의 존재를 진짜처럼 느낄 수 있다는 것이다. 앞으로 확장가상세계 메타버스 즉, 확장가상세계 너머를 향한 인간과 기술의 결합은 끊임없이 계속될 것이다. 2020년대가 끝나갈 무렵이면 스마트폰을 들여다보는 사람을 찾기 어려울 것이다. 스마트 글래스만으로도 현실에 디지털 정보를 덧붙이고, 현실 존재와 가상 존재를 함께 다루며, 실제 세상을 완전히 가상현실로 대체할 수 있을 것이다. XR 속에서 누구나 자신만의 세심함으로 상대 존재를 더 실감 나게 느낄 수 있으며, 의지만 있다면 얼마든지 더 친근감을 느끼고 공감하여 강한 유대감을 만들어갈 것이다. XR에는 온 세상 인류를 더 가깝게 만들어줄 힘이 있다.
네트워크 경제-블록체인 비즈니스
2017년 가을, 암호화폐 비트코인 시세가 치솟아 마침내 1만 8,000달러 고점을 찍었다. 지금까지 암호화폐 성장은 일종의 가내수공업 수준에 불과했다. 사람들은 어렴풋한 희망을 품고 암호화폐 곡괭이를 팔아 막대한 부를 거머쥐려 했다. 골드러시 시대에 금은 캐지 않고 금을 캐려는 사람에게 곡괭이를 팔아 부자가 된 사람들처럼 말이다. 암호화폐의 미래는 불투명하다. 그러나 그 바탕이 되는 지식과 기술인 블록체인의 미래를 확신하는 암호화폐 플레이어들은 화폐에서 블록체인으로 피보팅 즉 사업 방향을 바꾸기 시작했다. 블록체인은 원장을 관리하는 기술이며, 암호화폐는 이 원장 위에서 사용하도록 만들어진 화폐다. 블록체인은 원래 비트코인이라는 일종의 비법정화폐를 만들어 전송하기 위해 고안된 기술이었다. 블록체인과 화폐의 결합이 흥미로운 까닭은 은행이나 중앙권력 없이도 이중 지급이 불가능한 안정적인 시스템을 구축할 수 있기 때문이다. 이를 분산원장기술 DLT라고 부른다. 분산원장기술은 거대한 쓰기 전용 데이터베이스로, 전통 데이터베이스와 달리 데이터가 중앙지점에 모여 있지 않고 네트워크상의 모든 컴퓨터에 분산되어 있다. 일반적인 데이터베이스에서는 데이터를 수정하고 업데이트할 수 있지만, DLT에서는 새롭게 기록되는 정보가 불변이기 때문에 비가역성이 보장된다. 블록체인에 입력한 데이터는 영원히 남는다. 실수를 바로잡는 유일한 방법은 이해관계자가 그전의 행위를 구태여 되돌리는 것이다. 블록체인은 공개적이며, 모든 거래내역 기록이 철저히 투명하게 관리되므로 기록 위조나 변조가 없다.
2018년 여름, 기술기업인 IBM과 물류기업 머스크가 새로운 공급망 소프트웨어 플랫폼인 트레이드렌즈를 함께 만들기로 합의했다. 이 플랫폼은 IBM의 분산원장기술 하이퍼레저 패브릭을 핵심기반으로 하여 만들어졌다. 국제물류업무에는 선하증권이나 세관신고서 등 막대한 양의 서류가 필요하다. 트레이드렌즈의 목표는 이런 종이서류를 모두 디지털화하는 것이다. 그들은 그저 세계시장을 휘어잡기 위해 디지털 시스템을 만들려는 것이 아니었다. 진정 원했던 혁신은 바로 하이퍼레저 패브릭으로 연결될 네트워크였다. 서비스 네트워크는 장애가 없어야 하고 국가 수준의 해킹으로부터 안전해야 하는데, 모두 블록체인 기술로 가능하다. 정부로선 국제적인 데이터 교환의 신뢰성을 높이려면 DLT가 현실적이면서도 아주 탁월한 선택지가 될 수 있다. 한편 헬스케어 산업이 성장하면서 개인환자가 자신의 건강기록을 추적하는 일이 점점 더 중요해지고 있다. 이 경우에 제3의 신뢰기관이 필요한데, 인증된 건강기록을 DLT에 저장하면 이것이 가능하다. 환자가 의료서비스 제공자나 정부기관과 상관없이 어떤 기록을 누구와 공유할지 선택할 수 있는 블록체인 시스템을 구현하는 곳이 메디컬체인이다. 또한 분산원장을 활용하여 선거 시스템을 구성할 수도 있다. 투표자가 고유의 비밀 ID를 부여받아 투표하는데, 투표내용은 추적이 가능하지만 되돌릴 수 없고 익명성 또한 보장된다. 어쩌면 우리가 블록체인이라고 부르는 기술은 수년 내에 구닥다리 기술이 될지도 모른다, 그러나 스마트한 분산원장기술을 필요로 하는 목소리는 앞으로도 꾸준할 것이기에 관심을 가질 가치는 충분하다. 어차피 조직의 미래는 조직 사이에 관계를 형성하여 네트워크를 구축하는 쪽으로 기울 것이고, 이 피할 수 없는 변화 속에서 블록체인은 적어도 보조바퀴 역할은 충분히 해낼 것이다.
전례 없는 기회들-사물 인터넷(IoT)
“직장동료 90%가 기계가 되고, 업무 대부분이 기계 없이 불가능하며, 업무와 기계의 업무 경계도 모호해질 것이다” 미래학자 케빈 켈리의 말이다. 그의 예측이 점점 실현되는 듯하다. 이미 사물 인터넷이 지금 우리 일상에 깊이 스며들어 있다. 사물 인터넷 IoT를 이해하는 일은 바둑을 배우는 것과 비슷하다. 규칙만 놓고 보면 간단하지만, 배우면 배울수록 더 깊고 복잡해진다. 일반적으로 IoT라고 하면 인터넷에 연결할 수 있는 디지털 기기를 뜻한다. 웨어러블도 사물 인터넷에 속한다. 착용자가 사물이 되어 인터넷에 연결되는 셈이다. 현재 가장 큰 웨어러블 기기 시장은 소비자건강 관련 시장이다. 캄 테크놀로지 연구자 앰버 케이스는 우리가 최초의 사이보그 세대라고 주장했다. 사이보그란 사이버네틱 유기체의 합성어로 기술과 잘 조화를 이루어 기술이 신체의 중요한 일부로 자리 잡은 생명체를 말한다. 사이보그에 내재된 기술은 마치 전문가 손의 공구처럼 자연스러운 일부분이 된다. 사람들은 새로운 IoT가 계속 등장하면서 사이보그 개념에 점차 익숙해지고 있다. 웨어러블 기기 중에서 최근 주목받은 것은 삼킬 수 있는 기기다. 알약 모양의 내시경을 인체 내부에 삽입하여 상태를 확인하고 병을 진단할 수 있도록 했다. 생산과 소비를 잇는 공급망에도 산업사물인터넷(IIoT)이 빛을 발한다. 국제물류는 전통적으로 데이터 부족에 시달렸고, 대부분 종이 문서로 운용되는데, 이젠 실시간 추적 덕분에 많은 개선이 이루어졌다. 넓은 바다 위의 선적 컨테이너의 위치가 개별적으로 GPS를 통해 파악이 가능해지자 기업들은 상품을 더욱 정확히 추적할 수 있게 됐다. 머스크의 카고센스는 화물에 부착할 수 있는 IIoT를 고객에게 제공하는데, 이 기기는 온도나 습도 같은 데이터를 측정하여 화물 상태에 이상이 없는지 파악하며, 화물이 안전하게 운송됐다는 증표 역할을 한다. 또한 스마트 시티는 IoT를 대규모로 활용하여 비용을 절감하고 지속가능성 및 도시생활을 향상하는 프로젝트다. 스마트 시티의 발전과정은 성숙도에 따라 세 단계로 나뉜다. 1단계는 도시의 기본 인프라 즉 교통, 환경, 문화 등을 구축하고, 2단계는 IoT를 통해 각종 서비스를 수직 통합 및 개선하며, 3단계는 수직형 시스템들을 수평으로 통합하여 다양한 서비스 영역을 전반적으로 개선한다. 사물 인터넷은 인류가 세상과 상호작용하는 방식을 완전히 그리고 영원히 바꿀 수 있다. IoT가 대중화하면 우리는 사물 지능(AI of things)을 향해 한 걸음 더 나갈 수 있다. 이는 궁극적으로 완전한 유비쿼터스 컴퓨팅으로 나아가는 길이다. 앞으로 IoT는 기업과 개인에게 더 많은 기회와 편익을 제공할 것이며, 인류는 선을 넘지 않고 지구와 조화를 이루며 안락하게 살아갈 수 있다.
가속 페달을 밟는 차세대 모빌리티-자율주행 비즈니스
“2035년 내연기관 퇴출을 앞둔 자동차업계의 진정한 게임 체인저는 전기차가 아닌 소프트웨어와 자율주행차가 될 것이다” 폭스바겐 CEO 헤르베르트 디스의 말이다. 모두가 스스로 운전하는 자동차를 꿈꿀 때 미국 국방성 산하 고등연구기획국 DARPA는 전쟁을 염두에 두고 병력과 물자를 먼 거리까지 수송할 방법을 찾기 위해 힘썼다. 그 결과 미국내 최고의 로봇 과학자들이 모여 장거리 무인수송 기술을 개발했다. DARPA는 이를 확산코자 그랜드 챌린저라는 경진대회를 통해 자율주행의 불꽃을 일으키자, 세상은 자율주행의 가능성을 깨닫게 됐고, 많은 회사가 자율주행차 개발에 끼어들 정도로 놀랄만한 진전을 보였다. 지금은 인류역사상 처음으로 자율주행의 첨단에 서 있다. 인간이 개입하지 않아도 신뢰할만한 운송이 가능하고, 레일 같은 전용 인프라도 필요치 않으며, 고객의 수 같은 상업적 제약에도 얽매이지 않는다. 자율주행차는 여러 대의 차량이 하나의 단위체를 이루어 관리 운영되는 차량군 방식 플릿에 속한다.
자율주행차들은 각자의 경험을 공유할 수 있기에 장거리 실제 주행과 장시간 시뮬레이션 경험을 폭넓게 학습할 수 있다. 인간보다 돌발상황을 더 많이 접할 수 있어 자율주행차의 두뇌는 계속 더 똑똑해졌다. 시뮬레이션에 의하면, 도로 위의 모든 차량이 자율주행으로 운행될 때 교통밀도가 높아지면서도 교통흐름은 오히려 20% 향상된다. 장차 10차선 고속도로가 사라지고 자율주행차들이 한 줄로 빽빽이 모여 엄청나게 정밀하고 빠른 운전을 선보일 것이다. 모든 자율주행차가 디지털 지도를 공유하고 그 지도에 제한속도를 입력하면 표지판이나 신호등도 불필요하다. 이렇듯 자율주행차로 인해 비용과 공간이 절약되는 한편 속도는 빨라지는 원활한 도어 투 도어 이동이 가능해진다. 아울러 4차 산업혁명에 따른 공급망 운용에도 커다란 혁신을 일으켜 로봇이 자동화 물류창고에서 자율주행 트럭을 하역하고, 라스트마일 배송의 발전이 더해져 우버와 드론을 통한 개인 자율주행 배송 시스템까지 활성화하면 물류 시스템이 완전 자동화하는 시대가 실현될 것이다.
환경개선에도 많은 진전을 보일 것이다. 앞으로 전기차로 인해 일반 자동차의 판매량이 40% 이상 줄어들고 탄소 배출량도 50%까지 감소시켜 자동차의 탄소 발자국을 크게 줄일 수 있다. 이러한 모든 절감효과를 합치면 자율주행차를 비롯한 새로운 기술로 자동차의 연간 이산화탄소 배출량을 65억톤 줄일 수 있다. 이는 세계적으로 인간이 배출하는 이산화탄소의 17%에 해당하는 양이다. 자율주행이 도입되면 일상생활이 더 편리해질 뿐만 아니라 상품의 배송비용 역시 감소할 것이다. 배송속도가 빨라지고 비용이 낮아지면 맞춤형 적시 생산 시스템이 활성화하고, 새로운 공급망 형성으로 상품가격도 내려가 개인의 만족도와 업무 만족도 모두 향상될 것이다.
도구 진화의 완성 적시생산-3D 프린팅
간호사가 초음파 검사를 마친 임산부에게 깜짝 선물을 건넸다. 바로 3D 프린터로 출력한 아기의 얼굴이었다. 엄마는 3D 프린팅의 도움으로 태어나지도 않은 태아를 보며 더 가까워질 수 있었다. 물리적 실체를 만드는 데는 네 가지 방법이 있다. 즉 재료의 형태를 빚거나, 빼거나, 더하거나, 자율형성을 하면 되는데, 이를 각각 몰딩, 카빙, 3D 프린팅, 재배라고 한다. 3D 프린팅이란 컴퓨터 제어를 통해 재료를 층층이 합치는 일이다. 요즘 3D 프린팅 기술은 놀랍게 발전하여 우리의 몸속에서 지구 바깥까지, 그리고 전쟁수행과 평화유지까지 쓰임새가 광범위하여 사물 제조 방식에 혁신을 일으키고 있다. 흥미로운 사실은 3D 프린터로 만들어진 인공 피부, 뼈와 장기다. 일례로 예일대 의대는 살아있는 세포를 이용하여 3D 프린팅한 인공 피부를 개발했고 나중엔 혈관 구조까지 갖춘 피부를 개발하기에 이르렀다. 이것을 인간에게 이식했을 때 거부반응이 매우 적었으며, 3D 프린터로 제작한 인공 뼈는 성장할 수 있어 어린아이들에게 이식하기에 적합하다. 장차 세계 곳곳에서 마이크로팩토리가 가동되어 3D 프린터로 재료에 상관없이 뭐든지 만들 수 있는 세상이 도래할 것이다. 이런 세상이 현실화되면, 적시생산 공급망이 완전히 갖추어져 소비자가 원하는 모든 제품을 마이크로팩토리에서 즉각 제작할 수 있다. 굳이 멀리 떨어진 공장에서 생산하여 유통물류센터를 거칠 필요가 없어진다. 중앙 통제 시스템 없이도 각자의 역할을 하며 서비스를 완성한다. 이 시나리오가 바로 산업혁명의 종착지로 미래에는 누구나 자신의 아이디어를 대규모 시장에 내놓을 수 있는 세상이 열릴 것이다. 제조업의 미래는 3D 프린팅에 달려있다 해도 과언이 아니다. 3D 프린팅 기법은 소재압출 방식, 광중합 방식, 분말소결 방식, 고에너지 직접조사 방식, 소재분사 방식, 판재적층 방식이 있다.
인간은 도구를 만들며 진화해왔다. 마침내 역사상 처음으로 적층제조 또는 3D 프린팅이라 불리는 새로운 제조기술이 탄생하였다. 3D 프린팅이 대중화하면 제조의 탈중앙화가 가능해진다. 오픈 소스 소프트웨어나 블록체인처럼 탈중앙화로 기존 방식의 문제점을 해소하고 진입장벽을 낮추며 선택지의 폭을 넓힘과 동시에 가치사슬을 더 단단하게 만들어준다. 현실적으로 적응력과 영향력이 엄청난 3D 프린팅 혁명의 흥망은 스마트폰, IoT와 인터넷에 달려있다. 집집마다 3D 프린터를 한두 개씩 두고 손쉽게 무언가를 만드는 세상이 오고 있다. 이런 세상에서는 공급망 또한 지금과 크게 달라져 소비자는 완제품 대신 원재료를 배송받아 직접 제품을 만들어 사용하게 될 것이다.
인류의 난제 해결-양자 컴퓨터
‘꿈의 컴퓨터 양자 컴퓨터 시대가 온다’ “어느 날 금고를 열어보니 그곳에는 원자폭탄의 비밀이 모두 담겨 있었다”고 리처드 파인만이 말했다. 그는 물리학자이자 대중적인 지식인으로 유명했지만, 흥미롭게 금고털이에도 능통했다. 당대의 내로라하는 전문가들도 쩔쩔매는 어려운 문제들도 그의 손에 들어가면 금고가 열리듯 간단히 풀렸다. 원자폭탄을 만들기 위해 극비리에 진행된 맨해튼 프로젝트도 그의 병렬 컴퓨팅 기술로 연산시간을 크게 줄였다. 그로부터 20년 뒤 양자전기 역학이라는 새로운 물리학 연구로 그는 노벨 물리학상을 받았다. 파인만은 양자 컴퓨팅의 아버지로 기억될 정도로, 1981년 ‘컴퓨터를 이용한 물리 시뮬레이션’이라는 그의 논문에서 양자 컴퓨팅의 개념을 제시하고 직접 양자 컴퓨터 설계를 고안했다. 양자 컴퓨터는 미래의 슈퍼컴퓨터로서 크게 주목받아왔다. 고전 컴퓨터는 단순한 형태인 0과 1 두 가지로 표현되는데, 이를 이진수 또는 비트라고 부른다. 컴퓨터는 오직 비트만을 인식할 수 있다. 그러나 양자 컴퓨터는 한 번에 하나의 상태에 머물러 있을 필요가 없어, 동시에 여러 상태로 있는 게 가능하다. 64비트 고정 컴퓨터가 가질 수 있는 상태가 264가지이나 양자 비트 즉 큐비트로는 모든 가능한 상태를 나타낼 수 있다. 처리속도도 고전 컴퓨터의 연산으로는 264가지 상태를 모두 나타내는데 수백년이 걸리는 반면, 양자 컴퓨터로는 1초가 채 걸리지 않는다. 양자 컴퓨터의 진정한 시험대는 얼마나 실용적으로 쓰일 수 있느냐다. 하지만 양자 컴퓨터의 성능이 워낙 뛰어나기 때문에 범용 양자 컴퓨터 시장은 의료, 물리학, 공업은 물론 인공지능 분야까지 장악할 것이다. 어떤 문제에서 최선의 해답을 도출하는 것을 수학적으로 ‘최적화 문제를 푼다’고 표현한다. 그런데 양자 컴퓨터는 최적화 문제를 푸는 데 최적의 조건을 갖추고 있다. 미국 항공사 델타항공은 자사의 시스템을 최적화하겠다고 발표하고 실행에 옮겼다. 항공사의 물류 시스템은 매우 복잡다단하다. 교통패턴과 연료소모량, 실시간 일정변경과 가격 등 온갖 조건을 최적화하고, 여기에 비용절감과 소비자 경험, 만족도까지 개선하여 수익을 올려야 하는데, 양자 컴퓨팅이 이를 가능하게 했다.
보안의 정수는 타인이 접근할 수 없지만, 본인은 언제든 접근할 수 있도록 만들어야 한다. 그 핵심은 인증이다. 우주의 불변법칙을 기반으로 보안을 유지한다면 보안의 확실성을 보장할 수 있다. 양자 역학에는 흥미로운 법칙이 하나 존재한다. 서로 얽힌 양자 입자는 오직 한 번만 관측될 수 있다는 것이다. 양자 열쇠 분배는 양자 커뮤니케이션을 활용하는 암호화 방식으로 두 당사자는 단 한 번만 사용되도록 만들어진 보안 열쇠를 둘만 서로 주고받는다. 이 방식은 양자 세계든 고전 세계에서든 최고의 암호 방식이다. 이렇게 양자 컴퓨터로 보안을 강화했다면 다음은 양자 네트워크를 구축하여 완전한 양자 인터넷으로 넘어가야 한다. 양자 역학이 현실을 섬세하게 표현하는 도구라면 인공지능은 인간이 낳은 위대한 기술이다. 양자 AI는 이 둘이 만난 결과물이다. 우주의 가장 심오한 에너지를 기반으로 새로운 지능이 탄생한 셈이다. 알버트 아인슈타인은 빛이 파동이면서 동시에 광자라고 불리는 에너지 덩어리임을 밝혀낸 공로로 노벨상을 받았다. 에너지 덩어리로서의 빛이나 전자 등을 소립자 또는 양자라고 부르기도 한다. 소립자는 파동이면서 입자인데, 이런 성질을 파동-입자 이중성이라 부른다. 파동 입자의 이중성 역시 양자 도약과 마찬가지로 이미 수많은 실험으로 증명된 사실이다. 복잡하기로는 AI를 제쳐놓을 수 없겠지만, 현재로선 양자 컴퓨팅이 더욱 난해한 분야다. 하지만 양자 인공지능이 우리의 미래를 좌우할 기술임은 잊지 말아야 한다.
‘거대한 물결에 올라타라’-딥테크
2020년대도 정치적 불안, 위태로운 자본주의, 감염병 등의 문제들은 해결되지 않고 계속 인간의 삶에 영향을 미칠 것이다. 과연 블록체인을 통해 탈중앙화 금융이 실현되고, AI와 IoT가 지속 가능한 경제를 탄생시키며, 양자 컴퓨터가 팬데믹 유행을 예측하고 예방할 수 있을까? 문제는 우리가 이 기술들을 어떻게 활용하느냐에 달렸으며, 그에 따라 우리 후손들에게 그 영향이 전해질 것이다. 다행히 그 결정을 내릴 선택권이 지금 우리 손에 달려있다. 지금까지 서술한 7가지 기술 인공지능, 확장현실, 블록체인, 사물 인터넷, 자율주행, 3D 프린팅, 양자 컴퓨팅이라는 딥테크가 4차 산업혁명의 요체다. 앞으로 10년 동안 7가지 딥테크는 한 세기를 바꿀만한 인간의 삶에 엄청난 영향을 미칠 기술이다. 파급 경제효과도 매우 커 이로 인해 세계 총생산량이 최소 50조 달러에서 250조 달러까지 증가할 것이다. 노벨상을 탄 헝가리 화학자 얼베르트 센트죄르지는 다음과 같이 말했다. “혁신은 남들과 같은 걸 보면서 그 누구도 생각하지 못한 것을 떠올리는 일이다” 다시 말하거니와 딥테크란 과거에는 불가능했지만 오늘날에는 실현가능한 기술, 그리고 미래에는 너무 널리 퍼져 존재하기 전의 삶을 떠올리기조차 힘든 기술이다. 딥테크는 범용기술의 초기단계이며, 딥테크 솔루션은 근본적인 기능을 재창조한 결과다. 인류는 딥테크 비즈니스라는 100년에 한번 나올까 말까 한 이 기회를 놓쳐서는 안 된다. 변화를 두려워하는 자는 역사에 이름을 남길 수조차 없다. 미래는 이미 우리 곁에 와 있다. 단지 미처 인식하지 못했거나 널리 퍼지지 않았을 뿐이다. “거대한 물결에 올라타라!”
한 달 남짓 남은 대선. 별의 순간을 잡으려는 후보들의 각축이 치열하다. 잠깐 보여주었다가 아스라이 시야에서 사라지는 새벽 별을 좇기보다 국민의 생각을 좇고 그의 마음을 잡기 위해 애쓰는 지도자가 별을 딸 것이다. 그리고 별을 잡은 후에도 호랑이 등에 올라탄 것처럼 백성을 두려워하는 마음가짐을 끝까지 잃지 않아야 한다.