포스트 양자패권 시대 돌입
5G등으로 천수답 농업 졸업
[뉴스핌 베이징 = 최헌규 특파원] "2021년 소띠해에는 반도체와 양자, 탄소기술과 백신 등 의약품 개발 인공지능(AI), 두뇌와 컴퓨터 융합 인터페이스 (BCI) 등이 과학기술 분야에서 큰 트렌드를 이룰 것이다".
알리바바그룹 다모아카데미 (達摩院, DAMO Academy)는 최근 반도체와 양자, AI, BCI, 데이터 처리, 클라우드, 스마트 농업, 스마트 산업인터넷, 스마트 도시 운영센터를 '2021년 10대 과학 기술 추세'로 제시했다.
다모아카데미는 먼저 질화갈륨(GaN)과 탄화규소(SiC)로 대표되는 3세대 반도체를 2021년 첫번째 기술 트렌드로 꼽았다. 3세대 반도체의 가성비 우세는 시장 응용을 빠르게 촉진, 탄화규소 소자는 자동차 인버터에 사용중이고, 질화갈륨 쾌속 충전기도 대량 출시되는 상황이라고 밝혔다.
마오아카데미는 향후 5년 동안 3세대 반도체 소재의 전자 소자 사용이 5G 기지국, 신에너지 자동차, 특고압, 우주항공, 소비전자, 데이터 센터 등으로 광범위하게 확산할 것이라고 전망했다.
제3세대 반도체는 신에너지 자동차 분야의 컨버터중에서 탄화규소 기능소자를 이용해 전기에너지 전환 효율을 높이고 있다. 또한 적지않은 소비 전자 공장들이 질화칼륨 쾌속 충전기를 출시하기 시작했다.
전문가들은 앞으로 5년 공업 충전과 5G 고주파 소자와 재생 에너지 저장 영역의 전원 응용이 모두 3세대 반도체 발전에 의해 가속화할 것으로 내다보고 있다.
다모아카데미는 포스트 양자패권 시대의 도래가 2021년 과학 기술분야의 새로운 트렌드가 될 것이라고 예측했다. 기술 업계는 포스트 패권시대에는 양자적 오류를 바로 잡는 것과 실용적 우위를 점유하는 것이 기술 개발의 핵심 명제로 부상할 것이라고 밝혔다.
2021년 양자 컴퓨터는 학습과 연구의 비용을 대폭적으로 경감시키고 혁신을 가속화시킬 것으로 예상된다.
또다른 2021년 기술추세로서 다모아카데미는 탄소 기술 개발이 플렉서블(탄력성있는) 전자제품 발전을 가속화 시킬 것이라고 강조했다. 플렉서블 전자 제품은 휘고 구브러지고 늘어나는 등의 형상 변화 후에 본래의 형태로 돌아가는 특성을 지니고 있다.
탄소기술 개발은 전자기술 혁명과 같은 것으로 향후 전자제품이 고체의 딱딱한 물건이라는 통념을 바꿔 나갈 것이라고 전문가들은 말한다. 현재 폴더블 폰 등에서 이미 상용화하고 있지만 플렉서블 전자 제품 기술은 여전히 시작 단계나 마찬가지다.
플렉서블 디스플레이와 함께 웨어러블 기기 등으로 탄소 기술 응용이 빠르게 확산하고 있는 추세다. 다모아카데미는 탄소 기술이 발광 디스플레이, 에너지 장치, 전자 태그, 전자 피부 등에 적용되면서 인류의 생활 방식을 변화시킬 것이라고 예측했다.
2021년 또하나의 커다란 기술 추세로서 AI가 신약 물질과 백신의 연구 개발 효율을 증가 시킬 것이라는 관측이 나왔다. AI는 이미 CT 판독과 의료 영상 분석, 병력 관리 등의 보조 진단에 널리 활용되고 있다.
신형 AI 알고리즘의 세대교체및 계산력의 혁명은 중복 작업을 감소, 앞으로 백신과 신약물질 개발 주기를 단축시키고 비용 문제도 일정정도 해결할 것이라는 전망이다.
이와함께 다모아카데미는 두뇌와 컴퓨터 인터페이스 (BCI)가 2021년 주목받는 과학기술로 부상할 것이라고 밝혔다. 두뇌와 컴퓨터 인터페이스는 사람과 기계의 혼합지능을 핵심 기술로 삼은 것으로 향후 인류의 생물학적 한계 초월을 지원할 것이라는 지적이다.
BCI는 수백만년 진화한 인류의 대뇌에 AI 알고리즘과 계산 능력을 결합하는 것이다. 로봇이 인류의 일부 대뇌 기능을 대신하게 되면 언어표현을 못하거나 수족이 없는 환자들에게 이 기술을 빌어 건강 서비스를 제공할 수 있다고 전문가들은 말한다.
다모아카테미는 2021년 또다른 기술 추세로서 데이터 처리가 '자치와 자기 진화' 를 실현하게 도울 것이라고 지적했다. 클라우드 컴퓨팅 발전으로 데이터 정보 규모가 폭증하고 전통 데이터 처리는 저장 비용의 문제에 직면했다.
이 때문에 데이터 저장 관리 시스템의 스마트화가 큰 과제로 떠올랐다. 인공지능과 로봇 학습수단이 광범위하게 응용됨에 따라 데이터 계산처리 저장 운송 유지 관리의 원가를 낮출 수 있게 됐다. 이를 통해 데이터 관리 체계의 자치와 자기 진화를 실현할 수 있을 것이란 지적이다.
2021년 새로운 기술 추세로서 향후 클라우드가 IT 시스템을 근본부터 바꿔나갈 것이라는 지적도 제기됐다. 미래에는 침과 개발 플랫폼 애플리케이션 컴퓨터 등이 모두 클라우드에서 탄생하고 인터넷 네트워크와 서버, 운영체계 등의 비용을 대폭 낮출 수 있을 것으로예상된다. 이로써 클라우드 컴퓨팅 사용의 문턱이 낮아지고 기술 응용의 경계가 확장될 것이란 전망이다.
이와함께 인류 먹거리의 원천인 농업 산업의 데이터 지능 시대 개막이 2021년 중요한 기술 트렌드의 하나로 선정됐다. 사물인터넷 인공지능 클라우드 컴퓨팅 등으로 대표되는 첨단 기술과 농업 산업의 융합이 가속화할 것이라는 얘기다.
이는 농업의 낮은 토지 이용효율 문제와 농업 생산물이 최종 소비자 단계에 이르는 운송과 유통의 비효율성 문제를 개선할 것이라고 전문가들은 주장한다. 특히 5G와 블록체인 등의 기술은 유통 문제를 해결, 수천년 농사의 천수답 시대를 종식 시킬 것으로 예상된다.
또 산업 인터넷이 단편적 스마트화에서 전면적 스마트화로 발전하는 일대 변화가 일어날 것이라는 관측도 제기됐다. 코로나19기간 증명된 디지털 경제발전상은 기업들에게 산업 스마트화의 중요성을 실감케했다. 디지털 기술의 빠른 진보와 신기건(첨단분야 위주의 신형 인프라 투자) 투자들이 이런 트렌드를 촉진할 것이라는 관측이다.
마지막은 미래에는 스마트 운영센터가 미래도시 표준의 핵심형태가 될 것으로 다모아카데미는 내다봤다. 2020년 한해 도시들은 통일적 도시 관리 시스템의 미비로 코로나19의 효율적인 통제 예방에 많은 어려움을 겪었다. AIoT 기술의 확대와 공간 컴퓨터 기술 진보가 향후 도시 운영 센터의 스마트화 수준을 높이고 미래 도시의 디지털 기반 시설을 확충하는데 도움을 줄 것으로 보인다.
베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com
