포스트 코로나시대의 미래전망과 유망기술

한국과학기술기획평가원[KISTEP, Korea Institute of S&T(Science and Technology) Evaluation and Planning)이 2020년 4월 발표한《포스트 코로나시대의 미래전망 및 유망기술≫이란 보고서의 내용을 정리해보았다. 

 

이 보고서는 코로나19 이후 변화될 미래사회 모습을 전망하고 이를 바탕으로 정부가 투자전략 수립에 필요한 기초자료로 활용할 수 있는 유망기술 발굴을 위한 것이다.

 

포스트코로나 Post-Corona 시대에 환경변화[글로벌과 국내]가 크게 일어날 것으로 예상되는 헬스케어 Healthcare, 교육, 교통, 물류, 제조, 환경, 문화, 정보보안 등 8대 영역별로 미래모습을 전망하고 이에 필요한 25개의 유망기술을 도출한 것이다.

도출된 유망기술은 전문가 워크숍과 전문가 인터뷰를 차례로 거친 다음 KISTEP 내부 전문가 검토 후 발굴되었다.

 

주요 환경변화 전망

1. 비대면 사회로의 전환: 대면접촉을 하지 않는 제품 및 서비스가 일상화된 비대면 사회로 전환

2. 바이오헬스 Biohealth 시장의 도전과 기회: 진단키트, 치료제 및 백신개발 등 바이오헬스 시장 활성화

3. 위험대응 일상화: 전염병 창궐 등 X-이벤트 X-event[발생 가능성은 낮지만 일단 발생하면 엄청난 파급력을 가진 극단적 사건], 블랙스완 black swan[검은 백조: 누구도 예측하지 못한 이례적 사건] 등으로 불리던 사건이 전 세계적으로 주기적 발생

4. 자국 중심주의 강화: 코로나19가 대유행하면서 세계 각국이 자국 중심적 대응전략 수행

 

8대 영역별 환경변화를 일으키는 원인

1. 헬스케어: 국가별 의료시스템의 단점과 글로벌 의료시스템 협력체계 취약성 부각, 기존 치료중심 의료시스템에서 예방 및 관리 중심의 공중보건시스템으로 패러다임 변화, 의료시스템의 디지털 전환(인공지능화, 자동화, 데이터 공유 등) 가속화

2. 교육: 온라인 개학이란 사상 초유의 상황에 따른 학교와 가정에서의 혼란(온라인 교육 콘텐츠 및 인프라에 대한 우려와 취약계층 긴급돌봄 등 교육복지 사각지대 노출), 단주기적 신종 감염증 출현 가능성에 대한 학교의 사전 대비 중요성 대두, 일하는 방식의 변화가 필요한 역량 변화로 이어지면서 교육의 변화를 가져옴

3. 교통: 코로나 팬데믹 대응 교통수단(모빌리티 mobility) 이용의 비접촉[언택트 untact] 문화 확산, 특히 대도시 고밀도 대중교통과 공유교통 이용기피 확산, 기후변화·생태계 파괴 등에 대한 인식 높아짐, 개인 모빌리티 personal mobility·초소형 모빌리티 micro mobility 차량 수요 증가

4. 물류: 전세계적인 봉쇄조치·이동제한·생산중단으로 인한 국가간 물동량 감소, 감염병 예방을 위한 물리적 거리두기로 국내 온라인·비대면 구매 폭발적 증가, 정밀한 배송서비스 수요가 늘어나면서 제조·유통·물류 산업간 경계약화와 경쟁격화

5. 제조: 코로나 팬데믹 대응과 경제회복 상황, 글로벌 가치사슬(밸류체인 value chain) 취약성 대두(지역 가치사슬의 부상 등), 제조공장·장비의 스마트화(인공지능화, 디지털화, 유연화, 학습 등), 제조비용(재료비, 인건비, 제조비 등)의 지속적 증가와 생산인력 감소

6. 환경: 글로벌 경기침체로 인한 기후변화 후순위 및 환경규제 역할 변화, 코로나19 감염자·격리자·의료인 사용 폐기물 발생량 증가, 비접촉 경제 확산에 따라 편리한 소비추구로 일회용품 사용량 증가, 첨단과학기술(인공지능 AI, 사물인터넷 IoT)을 융합한 환경기술의 스마트화

7. 문화: 물리적 공간에서 이루어지는 문화산업 타격과 비대면 문화콘텐츠 증가, 홈이코니미(재택경제 home economy: 집에서 온라인을 통한 경제활동)와 싱글이코노미(1인 경제 single economy, 솔로이코노미 solo economy: 1인 가구의 경제활동) 가속화, 문화산업제품 및서비스의 제작 유통 소비변화, 코로나 팬데믹에 대한 적절한 대응을 통한 코리아 브랜드 가치 상승

8. 정보보안: 화상회의, 온라인 교육, 재택근무 등 비대면 서비스 확대, 개인정보보호 강화와 재난 시 정보를 활용한 대응의 상충, 국가공공(국방, 치안, 소방 등) 안보체계의 스마트화(인공지능, 빅데이터, 로봇)

 

영역별로 도출된 25개 유망기술

 

1. 디지털 치료제

-영역: 헬스케어

-내용: 의약품 대신 치료하는 SW(소프트웨어: 앱, 게임, 가상현실 등)로서 USFDA나 식품의약품안전처가 승인한 치료용 콘텐츠 기술

-세부 기술: 콘텐트 기술, 실감형 인터렉션 기술, 정보분석 기술, UI/UX[User Inferface 사용자 인터페이스/User Experience 사용자 경험] 기술

-활용: 비대면 정신질환(우울증, 중독, 외상후 스트레스 장애 등) 치료

 

2. AI 기반 실시간 질병진단 기술

-영역: 헬스케어

-내용: 인공지능 Artificial Intelligence(AI)이 의료 빅데이터 분석을 통하여 환자의 질병 유무를 판단하고 가장 적합한 치료법을 제시해주는 SW 기술

-세부 기술: 정보분석 기술, 자동진단 알고리즘, 클라우드와 통신 기술, 정보보안 기술

-활용: 실시간 질병진단(지원)

 

3. 실시간 생체정보 측정·분석 기술

-영역: 헬스케어

-내용: 시간과 장소에 구애받지 않고 개인의 생체정보를 수집·분석하여 건강상태를 지속적으로 모니터링하는 기술

-세부 기술: 센싱 기술, 정보 분석 기술, 이상 알림 기술, UI/UX 기술, 정보보안 기술

-활용: 언제 어디서나 지속적으로 스스로 자신의 건강상태를 모니터링함으로써 건강관리와 병원치료를 연계

 

4. 감염병 확산 예측·조기경보 기술

-영역: 헬스케어

-내용: 질병의 전파 과정, 감염 환자, 인구 데이터 등 빅데이트를 활용하여 감염병의 지역 확산 가능성을 예측하여 사전에 알려주는 기술

-세부 기술: 정보 분석 기술, 위치정보 추적 기술, 위험 알림 기술

-활용: 감염병 (사전)대응, 역학조사

 

5. RNA 바이러스 대항 백신 기술

-영역: 헬스케어

-내용: RNA 바이러스 대항 면역체계를 활성화시켜 인체가 향후 감염되는 피해를 예방하거나 그 피해를 최소화하는 기술

-세부 기술: 돌연변이 예측 기술, 항원 발굴 기술, 대량생산 기술, 고효율 전달 기술

-활용: RNA 바이러스 유래 질병 예방과 치료

 

6. 실감형 교육을 위한 가상·혼합현실 기술

-영역: 교육

-내용: 가상·혼합현실 실감 교육과 체험을 위한 인문·사회·예술 등 융합 도메인 특화 기술

-세부 기술: 혼합현실(MR, Mixed Reality: 가상현실과 실제현실이 혼합), 빅데이터 처리, 인터페이스 interface(I/F)[대면부: 2개 이상의 독립된 시스템(사람과 컴퓨터) 사이에서 상호작용이 일어나는 부분이나 수단을 말하며 하드웨어 HW, 소프트웨어 SW, 사용자 User의 3종류 I/F로 구분], 렌더링 rendering[이미지 합성 image synthesis] 기술

-활용: 신체장애 극복과 인지능력 향상을 위한 특수 교육

 

7. AI·빅데이터 기반 맞춤형 학습 기술

-영역: 교육

-내용: AI 엔진과 빅데이터를 활용하여 AI가 학습자의 빅데이터를 실시간으로 분석해 난이도를 조절하여 학습자 맞춤형 교육을 제공하는 기술

-세부 기술: 학습관리시스템(LMS, Learning Management System), 맞춤학습 SW

-활용: 학습 데이터 및 상호작용(학습자-콘텐츠, 학습자-학습자, 학습자-교수자) 데이터 수집과 분석시스템 개발

 

8. 온라인 수업을 위한 대용량 통신 기술

-영역: 교육

-내용: 온라인 강의 등 대용량 콘텐츠를 빠르고 안정적으로 전달하기 위해 트랙픽 traffic[컴퓨터 서버의 데이터 전송량]을 분산시켜 사용자에게 전달하는 네트워크 기술

-세부 기술: 빅데이터 전송, 클라우드 기반 CDN(Content Delivery Network, 콘텐츠 전송 네트워크)

-활용: 원격수업체제 인프라 Infra(기반시설) 확충

 

9. 감염의심자 이송용 자율주행차

-영역: 교통

-내용: 감염의심 대상자의 공항·자택·병원 간 연결, 또는 주요 거점을 연결하는 도심특화형 무인 자율주행 서비스 기술

-세부 기술: 자율주행 AI, 측정 센서, 차량 통신

-활용: 자연재해, 방사능 등 각종 위험 상황에 무인으로 대응

 

10. 개인맞춤형 라스트 마일 모빌리티

-영역: 교통

-내용: 버스나 전철 등 대중교통으로 도착한 후 마지막 목적지(라스트 마일 Last Mile)까지 이동하기 위한 개인 모빌리티 personal mobility/초소형 모빌리티 micro mobility 기술과 공유 모빌리티 shared mobility와의 연계 서비스 기술

-세부 기술: 초소형 교통, 주행보조 기술, 인증 기술

-활용: 근거리를 빠르고 간편하게 이동, 친환경 방식으로 교통 체증 해결

 

11. 통합교통 서비스(MaaS)

-영역: 교통

-내용: 빅데이터를 기반으로 자동차, 지하철, 버스, 택시 등 다양한 교통수단을 통합하여 최적화된 고객맞춤형 솔루션 solution(해결책)을 제공하는 서비스 기술(MaaS, Mobility as a Service 서비스 모빌리티)

-세부 기술: 플랫폼 기술, 블록체인, 교통정보 서비스

-활용: 기존 교통수단의 복합연계 강화, 통행 유형에 맞는 맞춤서비스 제공

 

12. ICT 기반 물류정보 통합플랫폼

-영역: 물류

-내용: 빅데이터, IoT(사물인터넷, Internets of Things),  블록체인 Block Chain 등의 정보통신기술(ICT, Information & Communication Technology)을 기반으로 물류정보를 디지털화하고 플랫폼을 표준화하여 실시간 예측 배송과 재고관리를 실현하는 기술

-세부 기술: 데이터 솔루션, 빅데이터, 블록체인

-활용: 화물운송, 해운물류, 창고관리, 물류계약 등 물류서비스 전반

 

13. 배송용 자율주행로봇

-영역: 물류

-내용: 생활물류에서 배송기사와 협업할 수 있는 말단 배송용 자율주행 배송로봇 기술 및 스마트 보관함 연계 기술

-세부 기술: 자율주행, 경로 최적화, 스마트 보관함

-활용: 온디맨드 On-Demand(고객중심) 택배·배달 서비스, 자율주행 트럭 연계 무인배달 서비스

 

14. 유통물류센터 스마트화 기술

-영역: 물류

-내용: 유통물류센터에서 제품·부품의 입고에서 출고까지 소량 다품종 다빈도 화물 처리과정인 풀필먼트 fulfillment(주문 이행)를 지능화하고 자동화하는 기술

-세부 기술: 자동화 로봇, 자율주행, 정보처리

-활용: 물류센터내 물류 이동, 창고내 고중량 물류·위험물류 처리와 공간활용 최적화

 

15. 디지털 트윈 Digital Twin(고급형 가상물리시스템) 기술

-영역: 제조

-내용: 컴퓨터에서 현실 속 사물의 쌍둥이를 만들어 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터에서 시뮬레이션 simulation(모의실험: 컴퓨터를 통해 그 결과를 미리 예상해보는 작업)함으로써 결과를 미리 예측하는 기술[가상물리시스템 CPS(Cyber Physical System)의 고급형 기술 유형]

-세부 기술: 센서 기술, 디지털 사물설계, 가상세계 시뮬레이션

-활용: 제품 설계, 플랜트 운영 감시, 작업량 예측, 생산 손실 예측, 고장 진단과 예측, 성능 분석

 

16. 인간증강기술

-영역: 제조

-내용: 자연적 또는 인공적 방법과 기술을 사용하여 인간의 기존 능력이나 부족한 능력을 향상(증강)시키는 데 사용되는 생명공학, 전자공학 및 기계공학의 기술 조합

-세부 기술: 뇌·기계 인터페이스, 인지능력 처리, 신체증강로봇

-활용: 인공청각, 인공시각, 뇌 임플란트, 사지보철 제품, 수면 유도, 집중도 향상 뉴로 피드백 Neurofeedback[뇌파를 이용한 치료법] 제품, ADAS(Advanced Driver Assistance System 첨단 운전자 보조시스템) 기능 구현을 위한 BCI(Brain-Computer Interface 뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술

 

17. 협동로봇

-영역: 제조

-내용: 주로 생산 현장에서 인간과 상호작용하도록 설계된 로봇이며, 생산 현장에서 인간 대신 단순 반복작업·정밀작업·위험작업 등을 수행함으로써 인간이 안전한 환경에서 일할 수 있도록 도와주는 로봇 제조 기술

-세부 기술: 다자유도 로봇, 로봇 인터페이스, 협동공간 감지

-활용: 자동차 의장공장, 품질검사, 가로등 조립공정, 플랜트, 화장품 포장공정, 선별 및 배치 Pick & Place 작업, 다품종 소량생산 공정

 

18. 의료폐기용 수집·운반용 로봇

-영역: 환경

-내용: 의료진과 확진자가 사용한 의복·장갑 등 의료폐기물을 수집하여 폐기 장소로 운반하는 로봇

-세부 기술: 인공지능 알고리즘, 로봇 제어통신, 2차전지

-활용: 의료기관, 시험검사기관 등의 의료폐기물을 안전하게 수집하여 운반

 

19. 인수공통감염병 통합관리기술

-영역: 환경

-내용: 사람과 동물 간 상호 전파되는 병원체로 감염되는 질병에 대한 탐지·조사·대응을 위한 통합관리기술

-세부 기술: 동물·인체용 백신, 인수공통 감염병 빅데이터, 자연숙주natural host[병원체를 장기간 보유하면서도 발병하지 않는 무증상 감염 상태의 동물] 방제

-활용: 국지적 풍토병(엔데믹 endemic)이나 세계적유행병(범유행병, 팬데믹 pandemic)에 대한 예방·관리 및 공중보건 향상

 

20. 실감 중계 서비스

-영역: 문화

-내용: 가상현실(VR) 방송, 3D TV와 같이 시청자의 현실감과 몰입도를 증가시켜 새로운 시청 경험을 제공하는 실시간 실감형 영상·음향 서비스 기술

-세부 기술: 가상·증강 현실(VR/AR, Virtual Reality/Augmented Reality), 5G 기술, 실감 서비스용 디스플레이 기술

-활용: 실감 스포츠 중계, 실감 예배 중계, 실감 공연 중계

 

21. 딥페이크 탐지 기술

-영역: 문화

-내용: 딥페이크 Deepfake[진짜가짜: 인공지능·안면매핑 Facial Mapping 기술을 이용해 만든 가짜 영상]를 탐지하여 해당 영상의 위조 여부를 밝히는 기술

-세부 기술: AI 기반 검증 시스템

-활용: 사기와 가짜뉴스에 사용되는 영상과 음성의 진위 여부 판독

 

22. 드론 기반의 GIS 구축 및 3D 영상화 기술

-영역: 문화

-내용: 드론 drone(무인비행기)에서 취득한 영상 데이터를 이용하여 GIS(Geographic Information System 지리정보시스템: 인간생활에 필요한 지리정보를 컴퓨터 데이터로 변환하여 효율적으로 활용하는 정보시스템)를 구축하고 3D 영상을 만드는 기술

-세부 기술: 드론 기술, AI, 가상·증강현실 기술

-활용: 관광지를 3D 영상으로 만들어 VR 등의 서비스 제공

 

23. 화상회의 보안성 확보 기술

-영역: 정보보안

-내용: 취약점 점검을 통한 안전성 확보와 다양한 기능(참여자 인증, 안전한 화상·데이터 전송, 녹화 제한, 파일 송수신 등)을 제공할 수 있는 화상회의 시스템 기술

-세부 기술: 인증·접속 기술, 위조여부 판별 기술, 화상정보 암호화 기술

-활용: 화상회의, 온라인 교육, 재택근무, 비대면 업무

 

24. 양자얽힘 기반의 화상보안통신 기술

-영역: 정보보안

-내용: 양자얽힘을 이용하여 별도 중계 없이 화상을 전송할 수 있어, 현재의 중간 서버 server[소비자에게 네트워크를 통해  정보나 서비스를 제공하는 컴퓨터 시스템] 저장 문제, 해킹 문제를 해결할 수 있는 미래 보안통신 기술

-세부 기술: 양자 암호키 분배 기술, 화상회의시스템, 양자화상 송신

-활용: 해킹이 불가능한 해킹프리 Hacking-free 화상회의, 양자컴퓨터용 데이터 통신

 

25. 동형암호 이용 동선 추적 시스템

-영역: 정보보안

-내용: 재난이 생겼을 때 개인정보를 보호하면서 동선 추적 등의 기능을 가진 보안기술 시스템

-세부 기술: 동형암호 기술 Homomorphic Encryption(HE)[암호화한 정보의 연산결과와 암호화하지 않은 정보의 연산결과가 같게 되는(동형) 4세대 암호체계로서 현존하는 가장 안전한 보안 기술], 가명화 기술, 스마트 긴급알림

-활용: 개인정보가 보호된 동선 추적, 원격 진료

 

※이 글은 한국과학기술기획평가원(KISTEP, Korea Institute of S&T Evaluation and Planning) 기술예측센터가 출간한 'KISTEP 미래예측 브리프 2020-01' 《포스트 코로나시대의 미래전망 및 유망기술≫에 실린 글을 발췌한 것이며, 일부 내용은 새샘이 보완하였다.

 

2020. 5. 23 새샘