“뇌파를 이용해 컴퓨터를 제어하는 기술이 향후 유망할 것이다. 전기 대신 소형 전원용 연료전지도 눈여겨 볼만 하다.”
한국과학기술정보연구원(KISTI)이 8일 서울 코엑스에서 공개한 유망기술 10선 중 일부다. KISTI는 이날 신기술 트렌드와 글로벌 경쟁력 확보를 위한 `2012 미래유망기술 세미나`를 개최했다. 이 자리에서는 인간의 건강과 편리성 증진, 쾌적한 삶을 도모할 10가지 유망기술이 공개됐다. IT 관련 기술이 배제돼 있는 것이 특징이다.
`글로벌 경쟁력 확보를 위한 소통의 기술과 기업의 지속성장`을 주제로 열린 이 행사에서는 또 중소기업 유망제품 및 사업화 아이템 발굴전략, 중소기업을 위한 KISTI의 지식멘토링 활동 등이 소개됐다.
전자신문은 이날 KISTI가 발표한 10가지 유망기술을 요약, 소개한다.
◇테라그노시스(Theragnosis)= 형광물질 등으로 질환을 조기 진단하고, 여기에 약물을 붙여 동시에 치료하는 기술이다. 테라그노시스는 치료와 진단이라는 말을 합쳐 만든 합성어다.
나노기술과 분자영상기술이 접목되면서 다기능 나노입자 프로브가 개발됐다. 이 기술이 생체 내 약물전달시스템을 이용한 진단과 치료가 동시에 가능한 테라그노시스 기술로 발전할 것으로 전망됐다.
의약품을 질병부위에 선택적으로 전달, 부작용을 최소화할 수 있는 맞춤형 의약 기반 기술이다. 초기 암환자의 상태를 모니터링하거나 항암제 운반과 약의 효능을 배가시키는 효과가 있을 것으로 예상됐다.
◇분자이미징=살아있는 세포를 분자수준에서 영상화하거나 분석하는 기술이다. 대사물질의 변화나 질병의 원인물질 또는 주입된 약물에 의한 생체 현상을 시간 추이에 따라 영상화할 수 있다.
환자의 몸 안을 3차원 동영상으로 관찰해 병인을 규명하고 질병의 조기 진단 및 치료에 혁명적인 변화를 가져올 것으로 예상했다.
생체 분자 발현의 변화나 질병의 특징, 진행과정, 역학관계를 이해하는 종류의 기술이다. 다만, 이 기술이 실현되기 위해서는 프로브의 합성과 실시간 영상화, 질병 조기진단, 고감도 약물 스크린 등 다양한 분야의 비약적인 발전이 함께 이루어져야 할 것으로 내다봤다.
◇테라헤르츠파 응용기술= 다양한 물질을 잘 투과하면서도 생체 세포에 무해한 특성을 지니는 마이크로파와 적외선 사이의 주파수대(0.1~10T㎐)의 전자기파를 활용한 기술이 10대 유망기술로 선정됐다.
인체에 자극이나 손상없이 질병조직을 검사할 수 있다. 오래된 미술품의 염료를 분석하는 등 가시광에서 볼 수 없는 영역을 볼 수 있는 장점이 있다. 공항 보안검색이나 우편물 내 마약 검출 등에 응용할 수 있다.
상용화를 위해서는 테라헤르츠파 부품과 고출력 고효율 테라헤르츠파 발생법 및 광원, 고감도 센서 등의 개발이 요구된다.
◇뇌-기계 인터페이스= 인간의 두뇌에서 나오는 뇌파를 통해 컴퓨터를 제어하는 기술을 의미한다.
차세대 유비쿼터스 기술의 핵심요소다. u헬스케어산업 등 생체신호의 측정과 분석이 요구되는 다양한 산업의 원천기술이다.
신경세포의 자발적인 전기적 활동인 뇌파를 측정해 이용하기 때문에 비용이 저렴하고 인체에 무해하다. 뇌의 실시간 정보처리가 가능하고, 일체의 동작이 필요 없는 가장 직관적인 인터페이스다.
정확한 뇌파 측정기술과 사용자 인터페이스의 오작동을 막기 위해 잡신호를 제거하는 기술이 선행 개발돼야 한다.
장애인을 위한 복지형 인터페이스로 활용될 수 있다.
◇전원용 연료전지= 소형기기에 쓰이는 전원공급장치다. 보로하이드라이드(수소화붕소나트륨)의 수용액을 연료로 하는 자기제어가 가능한 수동형 연료전지(DBFC)를 일컫는다.
휴대형 DBFC는 가동부가 없고, 작동이 신속하다. 백금과 같은 귀금속 촉매 대신 일반 재료를 사용하기 때문에 비용이 저렴하다. 가연성 물질도 없어 안전하다.
미국과 일본 등에서 일부 판매되고 있으나 향후 8개의 전자를 생성할 수 있는 새로운 양극 촉매와 효율적인 촉매 개발이 필요하다. 소형화 및 경량화 연구도 지속해야 한다.
◇나노유체 응용기술= 나노미터 크기의 금속입자를 순수 유체에 혼입시켜 냉각성능을 극대화 시킨 유체를 말한다.
나노유체는 열전달 성능이 우수하고 유체 안정성이 뛰어나다. 막힘 현상 없이 마이크로 채널 유동이 가능하다. 작고 가벼운 열교환기 설계가 가능해 기기의 소형화에 유리하다.
소형 전자기기나 자동차, 바이오(의료), 원자력시스템 등 광범위한 분야에 응용할 수 있다.
나노유체의 열전달 성능 향상을 위해서는 물리적인 메커니즘, 최적입자크기, 형상, 입자체적농도, 유체첨가, 입자코팅 및 주성분 유체 등과 관련한 연구개발이 요구된다.
◇인쇄 태양전지= 종이, 옷감, 플라스틱과 같이 얇고 유연한 재질 등에 잉크젯 프린터를 사용하는 것처럼 산화 증착과정을 통해 저렴하게 태양전지를 인쇄할 수 있는 기술이다.
유연하게 휘어지는 전자회로나 표시장치 및 경량 엑스레이 영상 패널까지도 프린트하는 것이 가능하기 때문에 인쇄 가능한 태양전지의 개발은 제품의 유연화와 초소형화를 앞당기게 된다.
유기박막이라고 부르는 차세대 태양전지는 실리콘이 아닌 탄소와 질소를 원료로 사용한다. 두께는 수백 나노미터고, 잉크젯 방식으로 곡면에도 인쇄가 가능하다.
◇플라스틱 대체 신소재= 석유 합성 플라스틱을 대체할 물질로 주목받고 있다.
이 친환경 신소재는 초기에는 생분해성 고분자를 중심으로 연구개발이 진행됐으나, 최근에는 바이오매스와 같이 재생 가능한 자원으로 연구가 확대되고 있다.
기존 바이오플라스틱 개념을 뛰어넘는 물을 주성분으로 한 아쿠아 물질, 나무의 리그닌, 천연섬유, 천연접착제 등을 포함한 액체나무 아르보폼과 같은 플라스틱 대체 신소재도 개발 중이다.
옥수수 전분을 원료로 한 바이오플라스틱 핸드폰이나 액체나무로 만든 시계 등이 만들어지는 시대가 조만간 도래할 것으로 예상했다.
◇바이오 리파이너리= 바이오매스로부터 바이오에탄올, 바이오디젤 등과 같이 재생 가능한 연료와 바이오플라스틱 등의 화합물 및 전력을 생산하기 위한 바이오매스 전환 공정과 장치다.
물이나 이산화탄소, 햇빛, 미네랄만 있다면 어디서나 성장이 가능하다. 식물계 바이오매스보다 5~10배 많은 양을 생산할 수 있다. 해양 바이오매스는 성장하는 동안 광합성에 의해 이산화탄소를 흡수하고, 폐수에서 발생하는 질소를 처리할 수 있는 능력이 있어 환경오염을 줄이는데도 크게 기여할 수 있다.
◇생태저류지기술= 주차장이나 도로, 보도의 가장자리, 건물 및 기타 유휴공간을 활용해 미생물이나 식물 등의 자연 정화기능을 이용해 빗물의 침투, 여과, 저장, 증발과 같은 자연상태의 물순환 체계가 도시에서 유지되도록 한다.
선진국은 이미 빗물관리체계에 저영향개발(LID) 개념을 적극 활용하고 있다.
국내에선 아산탕정 신도시가 분산형 빗물관리시스템 설치 시범지역으로 지정돼 있다.
도시경관미까지 증대하는 효과가 있어 향후 이 기술이 급속 확산될 것으로 예상했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
