오늘날 인공지능은 과학기술 공학 분야에 가장 중요한 기술로 떠오르고 있다. 방송미디어를 포함한 모든 과학기술은 완전히 새로운 기술의 등장으로 급격한 변화의 시대를 맞고 있다. 여럿의 핵심 기술과 그것의 운용이 전례없는 새로운 방식으로 융합하는 현상이 전개되고 있는 것이다. 이를테면 NBIC 기술융합현상을 꼽을 수 있다. 컴퓨터의 데이터 처리 능력과 속도가 기하급수적(exponentially)로 발달함으로서 나노, 바이오생명, 디지털 테크놀러지 그리고 인공지능 기술의 융합이 가능해진 것이다. 이 모든 기술융합의 현상의 중심에 인공지능이 위치한다. 인공지능 기술은 구글, 애플, 페이스북, 에플 등 거대 플랫폼 기업의 핵심역량으로 자리매김하고 있다. 디지털기술과 사이버네틱스를 기반으로 한 인공지능은 현재뿐만 아니라 미래 플랫폼 기업에 결정적인 전략자산이 될 것이 확실하다. 이러한 맥락과 배경에서 트랜스휴머니즘(더나아가 포스트휴머니즘)에 대한 논의와 연구가 북미와 서유럽 국가들을 중심으로 활발하게 일어나고 있으며 전세계적으로 확산하고 있는 추세이다. 일반적으로 트랜스휴머니즘은 인간역능을 개선, 향상(강화)하고 전통적인 휴머니즘에 도전하는 기술기반의 새로운 사상의 흐름을 말한다. 트랜스(포스트)휴머니즘은 과학기술의 발달로 촉발되었지만, 이것은 인간과 인류문명에 대해 근본적인 질문을 제기하고 있다는 점에서 과학기술영역을 넘어 횡단적이고, 특히 인문과학 중심의 학제적인 논의를 필요로 한다. 방송미디어가 단순히 기술공학 만이 아니라 정치와 문화영역, 즉 인간의 일상과 인류의 미래에 지대한 영향을 미치는 분야라는 사실을 고려한다면 인공지능기술과 그것의 다양한 함의에 대한 초학제적이고 복합적인 연구와 논의가 절실히 요구된다.
석유를 기반으로 한 연료는 가까운 미래에 고갈될 것이다. 디메틸에테르(Di-methyl Ether, DME)는 청정에너지이며 천연가스,석탄 및 바이오매스 등으로 생산이 가능하다.DME는 분자구조 내에 탄소-탄소 결합이 없는 함산소 연료로 연소시 그을음과 황산화물을 발생하지 않으며, 물리적 특성이 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas, LPG)와 매우 유사하여 LPG 유통인프라를 그대로 활용할 수 있다. DME는 세탄값이 55~60 정도로 높아 디젤 자동차용 연료로도 활용이 가능하다.차세대 청정연료로 혹은 차세대 화학공업 원료물질로 전력생산,디젤 연료, 가정용 연료 및 연료전지 등에 사용이 가능하다.본 총설에서는DME의 특성, 표준화, 국내외의 기술개발현황, 대체연료로서의 활용에 대해 살펴보고자 한다.
지열에너지는 지구 내부의 깊은 곳에서부터 발생하는 열과 상부 지각에서 방사성 동위원소의 붕괴에 의한 열에 의해 발생한다. 지열에너지는 다른 신재생에너지(수력, 풍력, 태양력, 조력, 바이오 매스등)에 비하여 가동효율이 높고, 지속가능한 재활용 자원으로 경제적 효율성이 높아 전 세계적으로 활용도와 잠재성이 높은 신재생에너지의 하나로 각광 받고 있다. 따라서, 지열에너지의 사용은 화석 연료 사용의 상당부분을 대체할 수 있고, 온실가스의 배출도 줄일 수 있다. 현재 우리나라의 지열에너지 이용은 저온성 지열에너지를 이용한 냉난방에 국한되어 있지만, 앞으로의 지열에너지 이용은 Enhanced Geothermal System(EGS) 을 이용한 지열에너지 개발에 초점이 맞추어질 것이다. 현재의 지열에너지 개발을 용이하게 하고, 또한 미래의 지열에너지 개발에 대비하여 우리나라의 이용가능한 지열에너지 부존량을 파악하기 위해 본 연구를 수행하였다. 연구 수행에는1560개 열물성 자료(밀도, 비열, 열전도도), 353개 지표 지열류량 자료, 180개 열생산율 자료와 54개의 지표온도 자료가 사용되었다. 우리나라의 지표에서부터 1 km 깊이 간격별로 5 km 깊이까지 지열에너지 부존량을 산출한 결과 지표에서 부터 5 km 깊이까지의 추출 가능한 지열에너지의 총 부존량은 $1.01{\times}10^{23}$ J로 산출되었다. 지열에너지 부존량을 Toe(석유환산톤) 로 환산하면 $2.40{\times}10^{12}$ Toe 가 된다. 추출한 지열에너지 자원의 2%를 사용한다고 가정 했을때 약 480억 Toe 이다. 이는 2006년 우리나라 전체 1차 에너지 총 소비량(2.33억 Toe)을 고려 했을때 약 200년 동안 사용할 수 있는 양이다.
섬유산업은 원가 경쟁력 향상과 산업 고도화에 필요한 미래형 저에너지 염색가공 핵심 기술을 통한 고부가가치 섬유제품의 창출과 섬유산업의 선진화달성에 꾸준히 노력을 해 왔다. 염색가공업의 에너지 소비는 섬유산업에서 염색가공업이 연료 사용량의 77%, 전기사용량의 54%를 차지하여 섬유산업의 에너지절감을 위해서는 염색가공 공정에서의 에너지 절감이 가장 중요하다. 국내 염색가공 분야의 4백여 업체를 대상으로 실시한 애로 기술에 관한 설문 조사결과에 따르면 염색공업의 에너지 절약형 구조로의 전환을 위해서 가장 시급히 요구되는 우선기술 1순위는 에너지절약형 염색가공 공정기술로 에너지 절감의 필요성을 반영하고 있다. 효소(Enzyme)가 섬유산업에 도입되기 시작한 것은 면섬유의 호발에 아밀라제가 사용되기 시작하면서 부터이며, 최근 유럽선진국들의 강화된 환경규제와 눈부신 바이오테크놀러지(Biotechnology)의 발전에 기인하여 섬유산업에서 관심과 적용이 확대되고 있다. 섬유산업에서 효소적용의 장점은 효소 그 자체가 자연산물이기 때문에 생분해 되고 중성에 가까운 pH에서 반응하므로 처리액이 환경문제를 일으키지 않으며, 기질특이성을 가져 매우 선택적으로 반응하여 부반응으로 인한 섬유의 손상을 최소화 하는 효과를 들 수 있으며, 무엇보다 소량 저온반응으로 인한 에너지절감이 가장 큰 장점이라 할 수 있다. 실제 섬유산업에서는 전분호제를 제거하는 아밀라아제, 데님워싱 및 면섬유의 후가공에 사용하는 셀룰라아제, 표백 후 잔류하는 과산화수소를 제거하는 카탈라제 등을 적용하는 사례가 많아지고 있으며, 이 밖의 다양한 공정에 효소 이용연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 그 동안 섬유 업체에서 직물의 표면 잔털을 제거하여 매끄러운 외관과 선명한 색상을 재현하기위해 후가공으로 셀룰라아제를 이용했던 공정을 개선하여, 효소를 이용한 정련-Bio polishing-염색의 3공정을 1욕처리를 통해 기존 단독으로 진행되어진 기존제품과의 중량, 외관, 색상재현성, 정련성 등을 비교하여 에너지 절약형 공정기술의 효과를 극대화 해보았다.
최근 들어 기술벤처기업에 대한 투자가 증가하고, 이를 위한 기술신용평가의 역할이 증대하였다. 그러나 금융권에서 바라보는 기술신용평가의 경우, 해당 기업의 신용등급이나 기술(력) 등급평가에 초점을 두어, 대상기술의 사업화 및 수익성 관점을 체계적으로 반영하지 못하는 한계를 지닌다. 따라서, 벤처캐피털(VC)이나 엔젤투자자를 비롯한 금융권에서 대상기술의 수익성 정보를 참조하거나 기술벤처기업 설립시 기술지분을 참고하는 등, 기존 기술이전거래 협상참조용이나 담보 보증용에 널리 이용되던 기술가치평가의 활용범위가 급격히 확대되고 있다. 제조 서비스 분야의 일반 기술 뿐만이 아니라, 바이오 제약 의료 분야 기술에서도 미래 투입되어야 하는 사업화 소요기간 및 비용을 고려하여 기술가치를 산정해야 할 때가 있다. 기존의 현금흐름할인법(DCF법)이 연속된 투자에 대한 고려를 못하거나 기술적용 제품의 상용화 투입비용에 대한 확률적인 속성을 반영하지 못하는 등 한계점을 지니고 있다. 그러나 기술과 투자의 가치는 기회가치로 보고 자원배분을 위한 의사결정 정보를 감안해야 하므로, 실물옵션의 개념을 적용하는 것이 바람직하다고 여겨진다. 흔히 기업가치를 평가할 때 주가의 변동성(volatility) 개념을 도입하여 전일종가 대비 익일시가의 분산값을 활용하기도 한다. 이러한 개념을 기술가치평가에 적용하기 위해서는 '주가의 연속성(상대적 미세한 변화)' 및 '양(+)의 조건'을 고려해야 하는데, 실제 기술가치평가 상의 현금흐름은 사업초기년도 음(-)의 값이 나타나거나 2~3년 내외의 짧은 수익예상기간 하에서는 주가와 같은 변동성을 도출하는데 무리가 있다. 따라서 많은 문헌에서 연구된 바와 같이, 실물옵션 기반의 기술가치 산정을 위한 블랙-숄즈 모형에서 변동성과 기초자산가치, 그리고 사업화비용 간의 관계를 살펴볼 필요가 있다. 아울러 옵션가격결정모형(Option Pricing Model)에서 불확실성을 반영한 기초자산의 현재가치와 사업화비용의 현재가치분이 특정 임계조건 하에서 '옵션행사 포기(NAT; no action taken)' 영역으로 구분되는 지를 수학적으로 도출하고 관찰변수(입력값)에 따른 옵션가치 산출표를 개발하여 제시한다.
자원식물은 인간의 천연물에 대한 관심 고조와 미래 생물자원으로서의 경제적 가치가 재인식되어 미국을 비롯한 선진국은 오래전부터 유용한 식물자원 보존과 이를 이용한 산업화에 정부가 앞장서 추진하고 있다. 더욱이 우리나라는 국토면적에 비해 많은 식물종이 분포하고 뚜렷한 4계절과 다양한 토양특성으로 우수한 기능성식물자원이 많으며 이들 식물자원의 이용과 효능에 대한 풍부한 지식이 전통적으로 이어져 왔다. 그럼에도 불구하고 우수한 자원식물에 대한 보존과 이용이 과학화 체계화되지 못하여 세계적인 품종이나 제품개발은 미흡한 실정이다. 그동안 우리나라는 토종자원에 대한 관심과 꾸준한 연구개발로 농촌진흥청 보존 농업유전자원은 세계 6위 수준('10년말 291천점) 이며, 멀티기능 유용물질 함유 작물 개발 및 실용화 기술수준도 기술력 지수 세계7위로 높게 평가되고 있다. 그러나 이들 자원식물로부터 유용물질을 이용하여 세계시장을 선도하는 천연물신약, 건강기능성식품, 한방화장품, 천연 색소 및 향료 등의 제품개발은 미흡하여 앞으로 유망 자원식물을 이용한 체계적이고 과학적인 고부가 산업 육성을 위한 집중적인 투자가 필요한 시점이다. 자원식물을 이용한 천연물 신약개발은 고부가가치 제품과 산업재산권 확보가 가능하므로 수입 대체와 기술 및 제품수출이 충분히 이루어질 수 있다고 보여 현재 연구개발 중인 신약후보 도출 및 임상개발 과제의 수요를 반영한 후 단계별 대규모 신약개발 노력이 필요하다 하겠다. 건강기능 식품 개발은 고령사회 진입과 노령인구 증가로 노화억제 및 고령자 건강유지용 식품비중이 지속적으로 높아질 것으로 추정되어 약용식물을 소재로 개인 맞춤형 나노바이오 건강기능성 식품 개발을 통한 다양한 제품개발이 요구된다. 또한 우리나라 화장품분야의 전반적인 기술수준은 세계최고 기술의 62% 수준이나 화장품 소재의 자원식물 발굴과 나노기술 접목을 통한 효능의 극대화는 소비자의 웰빙 트랜드와 외국화장품과의 차별화 전략에 맞물려 국내 한방화장품의 세계화가 가능한 품목 중 하나이다. 식용 및 염색용 색소도 자원식물이 풍부하고 천연색소 시장이 크게 확장되고 있어 자원식물 중 경제성과 기술적 개발 가능성을 고려하여 단계적인 개발이 요구된다. 특히, 우리의 식물자원, 전통지식, 과학기술이 통합되어 효능을 현저하게 상승시키는 천연물신약, 건강보조식품, 화장품 등이 개발된다면 세계시장을 선도할 날도 멀지 않을 것으로 기대한다.
대사체학이 질병, 약물, 스트레스, 식이, 생활습관, 유전적 차이, 장내 미생물 등에 의해서 발생하는 비정상적인 대사 메커니즘을 규명하고 관련 바이오 마커 발굴에 중요한 역할이 증명됨에 따라, 식품 영양학과 대사체학이 융합된 영양 대사체학의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 특히 잘못된 식생활에 따른 미래의 질병 예측이 가능해지고 있어 향후 적절한 질병 예방이나 치료를 위한 적절한 식생활이나 식이에 대한 정보를 제공함으로써 건강 증진은 물론 개인별 맞춤식이나 맞춤약물 처방을 통한 개인 맞춤형 건강관리(personalized health care) 시대가 멀지 않았다. 또한 복잡한 식생활 패턴, 대사 반응에 대한 개인 간 차이 그리고 방대한 대사체 데이터와의 관계들을 효과적으로 밝혀낼 수 있는 기술에 대한 지속적인 개발과 영양 대사체학(nutritional metabolomics)이 유전체학(genomics or transcriptomics)과 단백체학(proteomics) 기술과 융합적으로 연구가 이루어질 때 질병과 식사 섭취 사이의 관계가 더욱 투명하게 규명될 것이다.
에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있는 반면 사용가능한 부존자원은 한정되어 있어 전 세계적으로 에너지 위기가 심화되고 있다. 화석연료 고갈 및 에너지 생산으로 인한 환경오염 문제를 해소하기 위하여 새로운 방식의 에너지 생산 기술 개발이 요구되고 있으며, 소수력, 지열, 태양열 광, 풍력, 바이오매스 등의 신재생 에너지기술이 이미 개발되었거나 활발히 연구되고 있다. 최근 지구상에 풍부하게 존재하는 해수와 담수를 이용하여 에너지를 생산하는 염도차 발전이 관심을 얻고 있으며, 그 중에 대표적인 공정이 압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)이다. 압력지연삼투는 에너지 생산 시 이산화탄소 배출이 없고 외부 환경요인으로 인한 제약이 적다는 장점이 있으나, 전용막 및 최적화 기술의 부재로 인해 아직 상용화 단계에 이르지 못 하였다. 따라서 본 논문에서는 압력지연삼투 기술의 현황과 한계를 다양한 측면에서 분석해보고, 이를 통해 압력지연삼투의 기술 개발 방향에 대해 논의해보고자 한다.
지속가능성이 전 지구적인 화두로 등장함에 따라 이를 목표로 한 시스템 전환 노력이 기후 에너지 주거 교통 바이오 등 다양한 영역에서 진행되고 있다. 본 연구에서는 시스템 전환과 그 관리의 수단으로 주로 활용되는 백캐스팅 사례로 네덜란드의 지속가능한 교통 식품 가정 시스템 전환 정책을 분석하였다. 분석결과 네덜란드는 지속가능한 교통 식품 가정 시스템으로의 전환을 시도하면서 현재의 상태에서 출발하는 점진적 변화 방식을 벗어나 지속가능한 미래 상태에 도달하기 위한 전향적인 정책 수단을 강구하여 왔다. 이 과정에서 과학기술 전문가뿐 아니라 인문사회과학 전문가가 함께 참여하는 다학제적 연구를 강조하고 있으며, 시나리오의 개발 및 평가 등의 과정에 다양한 이해관계자들을 참여시킴으로써 시민사회의 지식과 과학기술전문가들의 지식 융합을 추구하고 있다. 우리나라도 사회 및 정책 전반에 걸쳐 새로운 경로를 창출해야 하는 시스템 전환의 상황을 맞이하고 있는 만큼 다양한 주체의 합의에 기반을 두면서도 관련 정책을 통합적으로 고려하는 참여형 백캐스팅 관점의 도입이 필요하다.
캡슐 내시경은 인체 내부의 소화기관 병변을 조사할 수 있는 캡슐 모양의 전자장치로서 인체 내에 케이블을 삽입하는 기존 푸시 타입(push-type)내시경과는 달리 환자에게 공포와 고통을 주지 않는 시술로 인식되고 있어, 최근 환자와 의사 모두에게 큰 관심을 끌고 있다. 이 기술은 바이오 기술(BT), 정보통신 기술(IT), 나노 기술(NT) 등의 성숙과 융합으로 2000년에 들어와 처음으로 가능하게 되었으며, LED를 포함한 광학계와 이미지 센서, 통신 모듈, 파워 모듈 등으로 구성되어 있다. 캡슐 내시경은 첨단 기술의 총체로 유비쿼터스 시대에 다양한 기술 분야의 핵심 기술을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 캡슐 내시경의 구성에 관해 소개하고, 현재 데이터 전송을 위해 사용되고 있는 대표적인 RF 무선 통신 방식 및 인체 통신 시스템 방식에 대해 비교하였다. 아울러 현재 상용된 캡슐 내시경의 사양을 비교 분석하고, 미래의 캡슐 내시경의 진화 방향과 기술적 도전 과제를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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