"IT's magic!"…마법같은 IT 미래

'IT 기술이 열어가는 미래는 어떤 세상일까. 최근 정통부가 IT분야 산·학·연 전문가 3천500여명을 대상으로 '미래사회에서 필요로 하는 IT기술수요와 실현시기'를 조사한 결과는 미래 사회를 어느 정도 엿볼 수 있게 한다. 2012년에는 한번 충전으로 2개월 이상 사용할 수 있는 휴대폰이 등장하고 2015년에는 인터넷으로 냄새까지 전달한다. 또 2018년이면 내.외과 수술에 의료용 로봇이 본격적으로 투입된다.

하루가 다르게 진화하고 있는 IT기술은 수십년후 미래사회를 예측조차 하기 힘들게 한다. 10년내 IT기술이 어느 선까지 도달할까.

◆후각전달기술(2015년)-향기를 전달하는 인터넷

2015년 인터넷TV에 신제품 피자광고가 나오자 피자 냄새가 방안 가득 퍼지면서 식욕을 자극한다. 홈쇼핑, 드라마, 광고에서 냄새를 그대로 전달하는 것이다. 다양한 음식이나 꽃 향기를 채취, 데이터베이스로 구축하는 것이 유망사업으로 떠오르고, 향기를 디지털로 저장하는 디지털사향기(electronic nose)가 시판돼 자연의 향기를 그대로 보존할 수 있다.

원리는 향기를 화학분석기로 분석해 후각에 가장 많은 영향을 미치는 성분을 뽑아내고 디지털화 하는 것. 발향시스템은 프린터의 잉크처럼 향 카트리지가 있어 수신되는 데이터에 따라 향기를 뿜어준다.

현재는 미리 준비한 향기를 단순히 발산시키거나 제한된 조합을 통해 향기를 발산하지만 기본 향기 정의 기술, 향기 발산 메카니즘, 소형의 향기 분사장치 및 향기 제거 기술 개발이 필요하고 2015년쯤 가능하다.

◆혈관을 청소하는 로봇-의료용 마이크로로봇(2018년)

길거리에서 갑자기 쓰러진 환자가 응급실에 실려 왔다. 응급실에선 신속히 환자의 홍채를 인식, 신분을 확인한다. 환자가족에게 자동으로 현재 상황이 통지되고, 진단 결과 심근경색으로 판단되자, 국내 최고의 심장전문의와 원격진료시스템을 통해 자동으로 연결된다. 전문의는 심혈관 치료용 마이크로 로봇의 투입을 지시한다.

마이크로 로봇은 의사의 무선통신지시를 통해 혈관 막힌 부분을 신속히 치료한다. 수 ㎛ 크기의 마이크로 로봇이 몸속에 들어가 내·외과 수술을 대신하고 로봇은 나노 바이오 센서, DNA 분석 기능, 레이저 치료기능 등을 갖추고 있다.

동작원리는 로봇이 캡슐 또는 혈관주사를 통해 체내에 침투하고 DNA, 단백질, 항체, 세포 등에서 극미량의 시료를 초고속으로 분석, 생물학적 정보를 서버에 전송한다. 이어 의사의 처방에 따라 미세 바늘로 막힌 혈관을 청소하거나 환부를 레이저로 치료한 후 빠져 나온다.

현재 미세 로봇구동 기술, 전원장치 기술, 나노 바이오 센서 기술, DNA 분석기술, 고감도 이미징 기술 등이 개발 중이다.

◆안경없이 보는 3차원 영상-3D 영상생성기술과 디스플레이(2014년)

아이 아빠가 재롱을 부리는 아기를 보고는 재빨리 3D(차원) 영상 저장용 안경을 쓴다. 나노 기술로 만들어진 수백 개의 마이크로 렌즈가 달린 극소형 카메라가 안경테에 부착돼 이들을 통해 실시간으로 동시 캡쳐되는 2차원 영상이 광대역 무선 통신을 통해 홈서버로 전송되고 3D 구현 시스템에 의해 3D 영상으로 재구성된다.

고정된 배경과 움직이는 아이 등 모든 것이 3차원 영상으로 구현되어 안경이 필요 없는 3D 디스플레이를 통해 아빠가 원하는 시점(view point)으로 볼 수 있고, 3차원 대상물에 대한 확대·축소 등을 마음대로 할 수 있다.

동작원리는 2D 영상 입력 카메라 간의 상호 위치 관계와 촬영된 영상의 내용 중복성을 이용해 3D 그래픽 영상으로 생성시키는 것. 두 눈은 서로 다른 2차원 영상을 보게 되고, 이 화상이 뇌로 전달돼 본래의 입체감을 느끼게 되는 양안시차효과의 원리를 이용하는 것이다.

◆신체상황 인식기술(2012년)-상태를 알아주는 홈네트워크

연휴에 맞춰 미국에 사는 사촌이 왔다. 사촌은 벌써 한달째 배낭여행 중이다. 도착 첫날, 신체상황 인식시스템이 사촌의 건강상태를 자동으로 감지해 피로가 누적되어 있음을 알려주고 피로회복을 위해 홈네트워크에서 산소농도가 높은 공기를 제공하고, 습도도 약간 높여 쾌적한 수면을 유도한다.

신체상황 인식기술은 몸 몇군데에 부착된 센서와 환경센서를 이용해 심박, 호흡, 혈당, 뇌파 등의 신체상황 정보를 수집하고 홈서버로 전송하여 신체의 피로도, 건강상태, 감정 등을 추론한다. 신체상황 인식을 위한 기본센서는 개발되고 있으나 건강상태, 감정을 추론하는 기술은 태동기에 있고 향후 기술진보에 따라 다양한 서비스가 창출될 전망. 차세대PC 개발의 하나로 U-헬스케어 서비스를 위한 건강상태, 응급상황 등을 파악하기 위한 기술과 감성 정보처리 기술 등을 연구중이다.

◆초인적 능력을 주눈 군복(2015)

2015년 설 연휴에 달빛이 어두웠지만 우리 국군은 무인경계근무 시스템이 달빛 등의 조건에 따라 스스로 보안수준을 강화하는 조치를 취해, 철벽보안을 자랑했다. 2015년쯤 국군은 소수정예부대로 시력, 청력, 근력을 향상시키는 첨단 디지털 군복과 장비로 무장을 갖추고 마이크로 비행 로봇에 의해 감지되는 전장상황을 실시간으로 파악하게 된다.

디지털 군복은 방탄·방수 기능은 물론이고 주변상황에 따라 색깔이 자동으로 변하고 부상을 입었을 때는 자동으로 지혈하는 기능도 갖추었다. 군복이 카멜레온처럼 색깔이 변하면서 눈에 잘띄지 않게 보호하고 신체능력이 평소보다 증강되는 인공근육 역할도 한다.

디지털 군복 원리는 사람근육의 일반적인 수축비율은 20% 수준인데, 인공근육은 고분자 안에 탄소나노튜브 조각 등의 불순물을 넣어 약간의 전기만 흘려줘도 수축비율을 300% 이상 높여 사람 근육의 15배에 해당하는 힘을 낼 수 있게 해준다. 또 보호색 변환은 군복에 장착된 카메라 및 센서를 통해 주변 환경을 인식하고 순간순간 옷감의 색을 변환시킨다. 현재 미국 MIT, 화학업체, 군납업체 등이 공동으로 180kg 군장을 지고 시속 4~8km 이동 가능한 인공근육 군복과 카멜레온처럼 색이 변하고, 온습도 조절 가능 군복 등을 개발중이다.

이춘수기자 zapper@msnet.co.kr

※ 미리보는 IT 미래

▷인터넷의 미래=PC와 게임기, TV의 구분이 사라지고 모든 정보단말기는 인터넷에 연결되며, 웹사이트에서 냄새까지 그대로 전달하여 느낄수 있는 전광(All-optical) 인터넷 환경이 구축된다.

▷병원의 미래=응급 환자의 신분을 홍채로 인식하여 전국 병·의원에 저장된 진료기록이 확인되고, 마이크로 로봇이 심혈관 치료를 대행한다.

▷가정의 미래=가족의 건강상태를 감지하여 집안의 온도, 습도가 자동으로 조절되고, 한번 충전한 휴대폰으로 2달이상 사용하며, 외출전에 미리 어울리는 옷, 가방, 헤어스타일을 3차원 영상으로 살펴본다.

▷교육의 미래=가상현실시스템을 활용하여 개구리 해부실험 등 과학실습을 실제와 동일하게 하고, 지금은 소실된 문화재를 가상공간에 복원하여 관람한다.

▷국방의 미래=군인을 대체한 무인경계로봇이 어두운 곳에서도 완벽히 근무를 수행하고, 소수 정예군은 시력, 청력을 향상시키는 디지털 군복을 착용한다.