미래를 바꿀 20가지 테크놀로지 제1편 (1~5: 인공 일반 지능부터 휴머노이드 로봇까지)

20 Emerging Technologies That Will Change The World

[출처: https://youtu.be/SzMiJFOa6w8?feature=shared] - 하단의 영상 참조 

[1] 인공 일반 지능 (Artificial General Intelligence; AGI) - 우리의 미래를 바꿀 잠재력

 

인공지능(AI)은 우리 주변에서 점점 더 많은 영역을 차지하고 있습니다. 하지만 대부분의 현재 AI는 특정 작업을 수행하도록 고안된 "좁은 AI"입니다. 미래에 등장할 인공 일반 지능(Artificial General Intelligence; AGI)은 인간처럼 다양한 지적인 작업을 수행하고 새로운 상황에도 적응할 수 있는 AI를 의미합니다.

 

 

 

AGI 란 무엇인가?

AGI는 인간처럼 이해하고, 배우고, 다양한 문제에 지능을 적용할 수 있는 기계를 만드는 것을 목표로 합니다. 딥러닝, 신경망, 강화학습 등을 통해 AGI 연구는 큰 발전을 이루고 있습니다.
AGI의 잠재력 AGI는 복잡한 과학 연구부터 진단, 창작, 의사 결정에 이르기까지 다양한 일을 수행할 수 있을 것입니다. 현재의 컴퓨터 작업 대부분을 맡을 수도 있고, 특정 분야에서는 인간의 지능을 능가하여 우리가 상상할 수 없는 획기적인 발전을 이끌 수도 있습니다.
또한, 직관적이고 다재다능한 개인 비서 역할도 할 수 있을 것입니다. AGI가 지닌 가능성 AGI가 더욱 진화한다면, 자신의 알고리즘과 구조를 향상시키는 단계에 도달할 수도 있습니다. 
 AGI는 아직까지 개발 단계에 있지만, 그 잠재력은 무궁무진합니다. 인간의 삶을 바꾸어 놓을 혁신의 선구자가 될 수도 있기 때문에, AGI의 발전을 주목하는 것이 중요합니다.

 

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[추가자료: OpenAI가 말하는 AGI https://openai.com/blog/planning-for-agi-and-beyond]

Planning for AGI and beyond

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[2]  크리스퍼( CRISPR) 유전자 편집 -  생명공학의 혁신

 

유전자 편집은 생명공학 분야에서 획기적인 기술로 주목받고 있습니다. 특히, CRISPR-Cas9 기술의 등장은 이 분야에 큰 발전을 가져왔습니다. 유전자 편집은 세포나 생물체의 DNA를 정교하게 변형하는 기술입니다. 가장 널리 사용되는 유전자 편집 방법인 CRISPR-Cas9는 마치 '분자 가위'처럼 작동합니다. 가이드 RNA가 편집할 특정 DNA 부분을 찾아내면, Cas9 효소가 정확히 그 위치에서 DNA를 절단합니다. 이를 통해 특정 유전자를 제거, 추가, 또는 교체하여 유전자 코드를 효과적으로 수정할 수 있습니다.

 

의학과 농업의 미래를 바꾸는 CRISPR

 

현재 유전자 편집의 가장 주목할 만한 발전은 의학 연구 및 치료에 적용되는 것입니다. 동물 모델에서 유전 결함을 교정하는 데 CRISPR을 활용하고 있어, 낭포성 섬유증, 겸상 적혈구 빈혈, 근디스트로피와 같은 인간의 유전 질환 치료에 대한 희망을 제공합니다. 또한 암 연구에서도 CRISPR이 중요한 역할을 하며, 면역 세포를 변형하여 암세포를 더 잘 파괴하도록 연구되고 있습니다. 

앞으로 유전자 편집의 발전은 의료 분야에 더욱 획기적인 변화를 가져올 수 있습니다. 인간 배아의 유전적 결함을 수정하여 유전 질환을 예방하는 것이 일상화될 수도 있습니다. 부모는 심지어 자녀의 신장, 눈 색깔, 지능과 같은 특정 신체적 특성을 선택할 수 있는 옵션을 갖게 될 수도 있습니다. 이러한 능력은 아이들에게 다양한 부분에서 이점을 제공할 수 있지만, 사회에 미치는 윤리적 영향에 대한 진지한 고민이 필요합니다.

또한, 개인의 유전자 정보에 맞춘 맞춤의료가 보편화되어 의료 서비스의 판도를 바꿀 수 있습니다. 농업에서는 유전자 편집을 통해 영양가가 높고, 생산량이 많으며, 병충해와 환경 스트레스에 강한 작물이 개발될 수 있습니다. 이는 증가하는 세계 인구와 변화하는 기후 조건으로 인한 식량 안보 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

 

잠재력과 고려사항

 

CRISPR 유전자 편집은 엄청난 잠재력을 가지고 있는 기술입니다. 생명공학의 한계를 넓히고, 인간의 건강과 복지를 향상시키는 데 크게 기여할 수 있습니다. 그러나 이 기술의 사용으로 인해 발생할 수 있는 윤리적 문제와 그 영향에 대한 숙고도 반드시 필요합니다.

 

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[추가자료: National Human Genome Research Institute가 말해주는  https://www.genome.gov/genetics-glossary/CRISPR#:~:text=Definition,editing%20systems%20found%20in%20bacteria.]

CRISPR

 

 

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[3] 양자 컴퓨팅 : 컴퓨팅의 새로운 패러다임

 

기존의 컴퓨터가 정보의 기본 단위인 '비트 (bit)'를 사용하여 0 또는 1로 정보를 표현한다면, 양자 컴퓨팅은 '큐빗 (qubit)'이라는 양자 비트를 활용합니다. 큐빗은 양자역학의 원리, 특히 '중첩'과 '얽힘'으로 인해 여러 상태를 동시에 가질 수 있습니다. 이를 통해 양자 컴퓨터는 엄청난 수의 가능성을 한 번에 처리할 수 있어, 특정 작업에서 기존 컴퓨터를 뛰어넘는 잠재력을 지닙니다.

 

 

양자 컴퓨팅의 중요한 발전

최근 이 분야의 가장 중요한 발전 중 하나는 구글이 달성한 "양자 우위"입니다. 이는 양자 컴퓨터가 기존의 컴퓨터로는 현실적으로 불가능한 계산을 수행할 수 있다는 것을 의미합니다. 구글의 양자 컴퓨터 시카모어(Sycamore)는 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터로도 수천 년이 걸릴 계산을 200초 만에 수행했습니다. 또한, 큐빗 수가 증가하는 양자 컴퓨터들이 개발되면서, 계산 능력 또한 향상되고 있습니다. IBM은 이 분야의 선도적인 기업 중 하나로, 가장 빠른 양자 컴퓨터 개발의 기록을 꾸준히 갱신하고 있습니다.

 

 

양자 컴퓨팅이 미칠 영향

미래에 양자 컴퓨팅은 다양한 분야에 엄청난 영향을 미칠 수 있습니다. 한 가지 주목할 만한 영역은 암호화 분야로, 양자 컴퓨터는 현재 사용되는 많은 암호화 시스템을 깰 수 있습니다. 따라서, 양자 컴퓨팅의 위협으로부터 안전한 새로운 암호화 기법 개발이 진행되고 있습니다. 양자 컴퓨터는 약물 개발과 신소재 분야에서 분자 또는 양자역학 시스템을 정밀하게 시뮬레이션 할 수 있어, 관련 연구 개발 속도를 크게 높일 수 있습니다. 또한, 복잡한 최적화 문제의 해결에도 양자 컴퓨팅이 활약할 것으로 기대됩니다. 이는 물류, 금융, 인공지능 등의 분야에 적용될 수 있습니다. 

 

 

현재 해결 과제

하지만 아직은 해결해야 할 중대한 과제들이 남아있습니다. 큐빗의 안정성 개선, 오류 관리를 하면서도 큐빗 수를 늘려가는 문제 등이 있습니다. 이러한 문제들을 해결하면, 양자 컴퓨팅은 연구 중심의 기술에서, 과학과 산업의 가장 복잡한 문제들을 해결하는 데 널리 사용되는 기술로 자리잡을 수 있을 것입니다.

 

 

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[추가자료 : IBM이 말해주는 양자컴퓨팅 - https://www.ibm.com/topics/quantum-computing]

What is Quantum Computing? | IBM

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[4] 뉴럴링크 (Neuralink) 

 

Neuralink와 뇌-컴퓨터 인터페이스: 뇌와 기술의 연결

 

뇌-컴퓨터 인터페이스 (Brain-Computer Interface; BCI)는 뇌공학과 기술이 만나는 최첨단 분야입니다. 특히, Neuralink는 인간의 뇌를 컴퓨터에 직접 연결하는 고대역폭의 침습성이 낮은 인터페이스를 만드는 야심찬 목표로 주목을 받고 있습니다. 핵심 기술은 인간의 머리카락보다 훨씬 얇은 초극세사로, 이를 뇌에 심어서 뉴런(신경세포)의 활동을 감지하고 기록합니다. 이 초극세사들은 뇌의 신경 신호를 처리하고 해석하는 외부 장치에 연결되어, 컴퓨터가 이해할 수 있는 명령으로 변환합니다.

 

의료 분야의 선구자

 

Neuralink 및 유사한 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 현재 주로 마비 또는 신경 장애가 있는 사람들을 돕는 의료 목적에 초점을 맞추고 있습니다. 예를 들어, BCI는 사람들이 생각만으로 의수나 컴퓨터 커서를 제어할 수 있도록 하여, 이들에게 새로운 수준의 독립성을 제공합니다. 시각, 청각 및 기타 감각 기능을 회복하고 파킨슨병이나 간질과 같은 신경 질환을 치료하기 위해 뇌-컴퓨터 인터페이스를 사용하는 연구도 진행 중입니다.

 

미래의 가능성

 

미래에는 Neuralink와 같은 뇌-컴퓨터 인터페이스의 잠재적 응용 프로그램이 크게 확장될 수 있습니다. 한 가지 발전 영역은 기억력 향상이나 사고 과정 가속화와 같이 인간의 인지 능력을 향상시키는 것입니다. 또한, BCI는 사람들이 생각이나 경험을 텔레파시처럼 공유할 수 있는 보다 직접적인 형태의 의사소통을 가능하게 할 수 있습니다. 엔터테인먼트 및 게임 분야에서 BCI는 사용자가 자신의 생각을 통해 환경을 제어하고 디지털 콘텐츠와 상호 작용할 수 있는 완전한 몰입형 가상 현실 경험을 제공할 수 있습니다.

 

교육과 기술 습득의 혁명

 

뇌-컴퓨터 인터페이스가 교육 및 기술 습득에 사용될 수 있다는 것도 흥미로운 전망입니다. 이 기술은 학습 과정을 가속화하여, 사용자가 컴퓨터가 소프트웨어를 다운로드하는것 처럼, 정보를 자신의 뇌에 직접 다운로드할 수 있게 할 수 있습니다. 또한, 우리는 마음을 인공 일반/초 지능과 결합하여 정신 능력을 전례 없는 수준으로 높일 수도 있습니다.

 

잠재적 이슈와 고려사항

 

물론 이러한 강력한 기술에는 잠재적인 윤리적 문제가 따릅니다. 안전성, 뇌 정보에 대한 개인의 권리, 인지 능력의 증강이 사회적 불평등을 가져올 수 있는 가능성 등은 신중한 고려가 필요한 부분입니다.

 

 

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[추가자료 : Neuralink의 뇌 칩 이식 첫 환자, 생각만으로 컴퓨터 제어 가능해져 -    https://www.reuters.com/business/healthcare-pharmaceuticals/neuralinks-first-human-patient-able-control-mouse-through-thinking-musk-says-2024-02-20/]

 

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[5] 휴머노이드 로봇: 로봇 공학의 새로운 지평

 

휴머노이드 로봇은 기계가 할 수 있는 일의 한계를 넓혀, 기계를 더욱 다재다능하고 상호작용적이며 인간과 유사하게 만듭니다. 인간의 신체 구조와 행동을 닮도록 설계된 휴머노이드 로봇은 기계 설계, 감각 입력 및 인지 처리 능력에서 상당한 발전을 이루었습니다. 가장 중요한 발전 중 하나는 이동성과 균형입니다. 최신 휴머노이드 로봇은 센서, 액추에이터, 복잡한 알고리즘 등을 조합하여 인간과 같은 걸음걸이와 균형을 달성하여 다양한 지형을 탐색하고 계단 오르기 또는 뒤로 물러나기와 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
보스턴 다이나믹스와 테슬라는 가까운 미래에도 첨단 로봇 공학 분야를 계속해서 주도할 것으로 예상됩니다. 발전의 또 다른 영역은 인간이 더욱 자연스럽고 직관적인 방식으로 휴머노이드 로봇과 상호작용할 수 있도록 해주는 인공지능과 머신러닝입니다. 그들은 얼굴을 인식하고 말을 해석하며 구두 명령에 응답할 수 있습니다. 소피아와 아메카는 이러한 기능을 갖춘 가장 유명한 로봇 중 일부입니다.

 

 

휴머노이드 로봇의 다양한 활용

 

미래에는 휴머노이드 로봇 공학이 다양한 분야에서 더 중요한 역할을 하도록 발전할 수 있습니다. 의료 분야에서 환자 치료, 재활 및 수술을 지원하여 정밀하고 일관되게 작업을 수행할 수 있습니다. 재난 대응의 경우, 휴머노이드 로봇은 위험한 환경을 탐색하고 인간에게는 너무 위험한 곳에서 수색 및 구조 작업을 수행할 수 있습니다.

게다가, AI 및 로봇 기술이 계속 발전함에 따라 우리는 일상 생활에서 휴머노이드 로봇이 더 흔해지는 것을 볼 수 있으며 가정, 학교 및 직장을 지원합니다. 노인의 동반자, 어린이의 교육자 또는 사무실의 조수 역할을 할 수 있습니다.

 

잠재적 이점 및 과제

 

휴머노이드 로봇은 신체적 작업을 수행하고, 위험한 상황에 대처하고, 인간을 지원하는 등, 많은 잠재적 이점을 제공합니다. 그러나 이 강력한 기술의 개발에는 사회적, 윤리적 고려 사항을 신중하게 검토해야 합니다.

 

 

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[추가자료 : 보스톤 다이나믹스의 아틀라스를 만나보세요.  https://bostondynamics.com/atlas/]

Atlas | Boston Dynamics

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