깜짝 놀랄 발명품이 미래를 바꾼다

세상은 진화하고 발전한다. 이   러한 진화의 한 축을 담당하는   것이 바로 발명이다. 절대 사고   가 나지 않는 자동차, 스스로   생각하는 옷, 버튼 하나로 해결   되는 화장실 청소, 인생을 대신   기억해주는 휴대형 디지털 뇌   등 파퓰러사이언스 6월호에는   5월 ‘발명의 달’을 맞아 세상을   바꿔 놓을 놀라운 발명품들이   소개된다.     ● 자동차 끼리 통신, 사고 방지 한치 앞을 내다 볼 수 없는 폭우, 복잡한 교통과 음주 및 졸음운   전, 폭주를 즐기는 운전자들. 교통사고가 사망사고의 최대 원인   이 된 데는 이처럼 많은 이유가 있다. 미국 연방통신위원회는 현   재 사고 없는 미래를 구현할 열쇠로 ‘차량간 통신(V2V, vehicle   to vehicle)’ 기술개발을 촉진하기 위해 차량 간 또는 차량과 트   랜스시버(휴대용 무선 전화기)간의 단거리 통신전용(DSRC) 5.9   기가헤르츠급 주파수를 허가했다.     지난해 미국 그랜드 첼린지 자동주행경주대회에서 우승한 토레   그(Touareg) 차량을 개발하는데 도움을 준 폭스바겐 전자연구소   는 최근 각각 두 대의 제타스와 아우디에 DSRC 유닛을 장착하고   교대로 위치를 바꿔가며 샌프란시스코를 통과하는 실험을 수행   했으며 이 실험에서 V2V가 머지 않은 미래에 상용화할 수 있음   을 증명해냈다.     물론 올바른 데이터를 올바른 차량에 그리고 정확한 시점에 전   달하기 위해서는 차량간 통신보다 훨씬 더 골치 아프고 복잡한   ‘위험 탐지 알고리즘’이 요구되는 것은 당연하다.     제너럴모터스는 사고방지를 위해 자동차를 정지시키는 시스템   보다 한단계 더 발전한 형태의 DSRC를 장착한 신형 캐딜락을 공   개했다. 이 시스템은 현재 주행중인 도로에 다른 DSRC 장착 차   량이 멈춰있는 것을 사전에 인지하고 운전자가 별도의 조작을   하지 않아도 컴퓨터가 브레이크에 명령을 하달하는 구조다.       ● 섬유가 기혼·빛에 반응 색상 변화 뉴 멕시코주 소재 샌디아 국립연구소의 과학자들은 미래섬유의   개발을 위해 물고기를 뚫어지게 바라보고 있다. 물고기들이 천   적에 맞서 자신의 색깔을 변화시키는 프로세스를 연구하기 위해   서다. 연구팀은 어류들의 색상변화 프로세스를 통해 자가 치료   나 색상변화 능력을 갖춘 살아있는 인공 의류소재를 만들 수 있   을 것으로 기대하고 있다.     물론 이 같은 형태섬유가 기존에 없던 새로운 개념은 아니다. 나   이키는 이미 착용자가 체온상승이나 땀을 흘릴 때 통기성이 높   아지는 섬유로 만든 고효율 의류를 판매하고 있다. 그러나 기존   의 기술이 섬유의 구조적 변화에 의한 것임에 반해 미래섬유는   기온, 빛과 같은 외부 자극에 반응하는 분자(나노)수준의 변화에   의한 것이다.     현재 연구팀은 이 프로세스의 재현에 애쓰고 있으며 복잡한 방   석 모양의 나노입자들을 채용하고 있다. 양자 점(Quantum dot)   을 운반하는 모터 프로틴들은 미세소관이라 불리는 미크론 크기   의 구슬(쿠션)에 의해 고정되어 있는 섬유를 따라 움직이는데 이   러한 움직임에 의해 색상의 변화가 일어난다. 이는 마치 흰색 종이   위에 검정 잉크를 떨어뜨리는   것과 유사한 원리다. 현재 현미   경을 통해서만 보일 만큼의 변   화에는 성공했다.       ● 빛 쏘여주면 박테리아등 자동 소멸 화학엔지니어들이 공해로부터 건물의 변색을 막기 위해 이산화   티타늄을 어떻게 사용해야 하는지 알아낸 것은 불과 얼마 전의   일이다. 로마의 미세리코르디아(Misericordia, 하느님의 자비) 교   회 안에 있는 ‘성모 마리아(Virgin-white Dives)’이나 도쿄 마루노   치 빌딩과 같은 유적들은 반도체로 코팅된 첫번째 건물들이다.   이 반도체는 공해나 때에 들어있는 유기분자가 빛과 물에 노출   되면 공기 중으로 방출되는 원리를 이용해 유기분자를 줄여준   다.     그러나 주부들을 가사노동으로부터 해방시켜 주기 위해서는 반   드시 태양으로부터 방출되는 자외선 빛에만 반응하는 현재의 기   술적 제한을 극복해야 한다. 호주 시드니에 있는 나노스케일 기   술연구소는 화장실 천정의 백열전구처럼 비주얼 스펙트럼에 반   응하는 코팅을 완성하기 위해 노력을 경주하고 있다.     이 연구가 성공하면 욕조 브러시가 필요 없는 세상이 가능해 진   다. 코팅된 이산화티타늄이 빛에 노출되면 공기 및 물방울과 함   께 반응해 그리스, 박테리아와 같은 골치덩이 유기소재들을 이   산화탄소나 수소와 같은 부산물로 바꿔주기 때문이다.       ● 향후 15년내 인간의 기억한계 극복 인간은 대개 1초당 2바이트 정도의 정보를 기억하며 평생동안에   는 수백 메가바이트 정도의 정보를 기억할 수 있다. 그러나 이는   17기가바이트까지 저장 가능한 DVD와 비교해 보잘 것 없는 수   준이다.     마이크로소프트의 수석 연구원이었던 벨은 지난 98년 ‘My Life   Bits’라고 불리는 그의 프로젝트를 위해 자신의 일상생활을 디지   털로 촬영하기 시작했으며 목 뒤에 소형카메라를 부착하고 하루   종일 일어나는 모든 일들을 촬영했다.     그의 방법은 매우 수동적이지만 향후 15년 이내에 우리는 일상   적인 활동을 자동적으로 녹음 및 촬영하는 장치를 몸에 지니고   다니면서 우리가 나눴던 대화나 만나는 사람의 모습, 읽었던 기   사를 저장하는 일이 일반적인 모습이 될 것이다. 이 데이터들은   전자적으로 검색이 가능한 의사소통 장치에 연결될 것이며 이를   통해 궁극적으로 개별화된 완전한 기억능력을 갖게 될 것이다.     이 같은 비전을 실현하기 위한 가장 큰 어려움은 데이터베이스   의 효과적 검색에 필수적인 소프트웨어의 개발이다. 이와 관련   벨은 이미 몇 시간 분량의 음성을 시간과 장소에 따라 자동 정렬   해주는 콜럼비아 대학의 통계분석프로그램을 활용, 필요한 자료   를 30초 이내에 검색한다. 이제 대화상대를 기준으로 대화를 분   류하고 검색할 수 있게 하는 화자 인식 프로그램의 개발만이 남   아있다.