해마다 연말이면 다음 해를 준비하기 위한 각종 예측 자료가 쏟아져 나옵니다. 그러나 과학기술 동향만큼은 국내 맞춤형 자료를 찾기가 쉽지 않은데요. 국내외 여러 기관의 발표를 토대로 국내 산업에 적합한 ‘2022년 주목해야 할 첨단 과학기술 10선’을 꼽아봤습니다. 과학기술 전문가의 추천인 만큼 눈여겨봐도 좋겠습니다.

 01  신개념 백신 상용화 기술

코로나19 바이러스는 세계적 재앙이지만 백신 연구 기술을 큰 폭으로 앞당기는 예상외의 기회가 되기도 했습니다. 화이자·모더나사(社)가 백신을 만드는 데 쓴 메신저RNA(mRNA) 기술이 완전히 자리 잡으면서, 그간 개발이 어려웠던 새로운 백신이 다수 개발될 것으로 보입니다. 우선 모더나사가 에이즈 백신 개발의 예비 결과를 내놓을 것으로 전망됩니다. 화이자와 바이오엔테크사는 말라리아 백신을 연구 중으로, 2022년 임상시험을 시작할 계획입니다. 코로나19 변이에 대응할 수 있는 ‘차세대 백신’ 개발도 한창입니다. 대표적인 사례가 ‘자가증폭 mRNA 백신’입니다. mRNA 백신을 한층 보완해 항원 단백질을 세포 속에서 생산하도록 ‘복제유전자’를 함께 삽입합니다. 2차 접종 없이 한 번만 맞아도 충분하며 부스터샷까지 기간도 길어집니다. 신개념 백신은 국가생명공학정책연구센터가 뽑은 신기술로 발표된 바 있습니다.

 02  도심항공교통모빌리티(UAM)

하늘을 나는 ‘에어택시’ 실용화가 목전입니다. 정식 명칭은 도심항공교통모빌리티(UAM · Urban Air Mobility). 우리나라에선 현대자동차그룹과 한화시스템이 상용화를 발표하고 나섰습니다. 국내 정식 서비스 시작은 2025년으로, 2022년 안에 시범서비스가 등장할지 주목됩니다. 상용화는 이동통신 업체를 중심으로 진행 중입니다. 여러 대의 비행체를 통제하려면 통신 인프라가 꼭 필요하기 때문입니다. 세계적으로는 300여 개 업체와 기관이 UAM에 투자하고 있으며, 이 중 10개 이상의 회사가 1~2년 사이 상용 허가를 받을 것으로 보입니다. UAM을 2022년 주목받을 기술로 꼽은 곳은 영국 <이코노미스트>, 세계 최대 가전전시회 ‘CES 2022’ 등입니다.

 03  호흡센서

사람의 호흡을 측정해 병을 진단하는 기술입니다. 건강검진 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대됩니다. 사람의 날숨에는 800종 이상의 화합물이 포함돼 있는데, 이 화합물들의 농도 변화를 감지해 질병을 진단합니다. 알데하이드 농도가 높으면 폐암, 아세톤 농도가 높으면 당뇨일 가능성이 크다고 하는데요. 모든 질병을 진단할 수는 없겠지만 다양한 센서 기술 개발을 통해 더 많은 질병을 빠르게 진단할 수 있을 것입니다. 특히 노령인구가 높아지고 있는 국내 의료산업계에서 주목하고 있습니다. 이 기술은 세계경제포럼(다보스포럼)이 11월 16일(현지시간) 발표한 ‘떠오르는 10대 기술’에 꼽혔습니다.

 04  VR·AR 기술

가상세계와 현실을 연결하는 ‘메타버스’ 시대가 오면서, 가상현실(VR)과 증강현실(AR) 안경 개발이 크게 주목받고 있습니다. VR과 AR은 비슷해 보이지만, 기술적으로는 차이가 큰데요. VR 안경은 완전한 가상현실을, AR 안경은 유리알을 통해 현실의 다양한 정보를 볼 수 있게 해야 합니다. 그동안은 눈의 초점거리가 문제가 돼 실용화가 어려웠습니다. 내년 1월 열릴 CES 2022는 행사의 혁신상을 미리 발표하며, 국내 스타트업 레티널이 개발한 플라스틱 광학 기술을 꼽았습니다. 레티널은 세계 최초로 초경량 양안 플라스틱 AR 광학 기기(제품명 '티 글래시스') 양산에 성공했습니다.

이 밖에 로봇과 사람을 연결하는 ‘휴먼증강’ 시스템도 상당 부분 AR·VR 기술에 기반해 주목받고 있습니다. 정보통신기획평가원(IITP)은 2022년 ICT 10대 이슈로 메타버스 관련 기술들을 선정한 바 있습니다.

 05  와이파워

무선인터넷을 와이파이라고 부르듯, 무선충전을 ‘와이파워’라고 부릅니다. 흔히 아는 스마트폰용 무선충전 기술과는 달리, 공간 안에서 저절로 충전되는 미래기술인데요. 무선신호를 통해 기기의 전력을 충전하는 것이 기술의 골자로, 와이파워가 상용화되면 유선충전 장치가 필요 없어집니다. 자연히 소형 기기들이 한층 더 작고 슬림해 질 수 있습니다. 와이파워 기술은 다보스포럼이 뽑은 떠오르는 10대 기술 중 하나입니다.

 06  우주 인터넷

인공위성을 이용해 인터넷 서비스를 제공하는 ‘우주 인터넷’ 기술은 테슬라의 일론 머스크가 소유한 우주 기업 스페이스X가 유명합니다. 스페이스X는 2027년까지 소형 통신위성 1만2000기 이상을 띄워 전 세계에 1Gbps급 인터넷 서비스를 제공하는 것이 목표입니다. 이미 11개국에서 서비스를 시작했습니다. 영국 통신회사 원웹(OneWeb)도 빠르게 우주 인터넷 서비스를 늘리고 있습니다. 중형 위성 648기를 쏘아 올려 2022년 본격적으로 서비스를 시작할 예정입니다. 국내기업 한화시스템도 원웹에 투자하고 있습니다. 우주 인터넷은 다보스포럼, IITP 등에서 2022년 주목할 기술로 선정했습니다.

 07  자율주행차

2022년은 자율주행차 상용화의 전환점이 되는 해가 될 것입니다. 서울 시내에 자율주행차가 실제로 운행됩니다. 승객을 태운 자율주행차 운행은 이번이 처음입니다. 우선 올해 상암에서 자율주행 승용차 6대가 운행되고, 이어 자율주행 버스 운행도 시작됩니다. 서울시는 11월 24일 ‘자율주행 비전 2030’을 발표하며 앞으로 강남(2022년), 여의도(2023년), 마곡(2024년) 등으로 시범운행 지구를 확대하겠다고 밝혔습니다. 이 계획에 따르면 2026년이면 운전자가 필요 없는 완전 자율주행 자동차(레벨4)가 도입됩니다.

 08  고속충전·고용량 배터리

전기자동차 세상이 도래하며 ‘고속충전이 가능한 고용량 배터리’ 기술이 함께 주목받고 있습니다. 전기자동차마다 다르지만, 완속 충전기의 경우 최소 몇 시간 이상, 고속 충전기라 해도 30분~1시간 이상이 소요됩니다. 완충해도 300~400㎞가량 주행하는 수준이죠. 15분 이내에 충전을 마치고 500~600㎞ 이상의 장거리 운행이 가능한 고효율, 고용량 배터리 기술 개발이 필요한 이유입니다. 이 기술이 개발되면 전기자동차의 운행 편의성이 현재의 가솔린, 디젤 승용차에 못지않게 높아집니다. 이를 위해서는 ▶나노 신물질 합성 기술 ▶나노 공정을 기반으로 한 기존 이차전지 용량 개선 ▶대기 정화도를 혁신적으로 개선하는 전고체 금속 공기 2차 전지기술 등이 필요합니다. 과학기술정보통신부는 11월 25일 열린 ‘나노융합성과전’에서 고속충전·고용량 배터리 기술을 ‘올해의 10대 나노기술’로 선정하고 관련 연구자들을 포상했습니다. 이 기술은 전기자동차의 발전과 함께 더욱 중요도가 높아질 것입니다.

 09  그린 암모니아

수소 에너지가 중요해지면서 덩달아 암모니아에 관심이 쏟아지고 있습니다. 수소는 초고압탱크로도 많은 양을 저장하기 어렵습니다. 따라서 수소를 저장·운송하기 위해서는 액상 암모니아가 필요합니다. 수소를 액상 암모니아 형태의 화합물로 변환해 운송하고, 수요처에서 다시 수소를 추출해 사용하는 것입니다. 효율은 액화 수소보다 50% 더 뛰어납니다. 이 과정에서 순수한 암모니아가 필요한데, 기존 암모니아 생산 공정인 하버-보슈법은 섭씨 1900도 이상의 고온이 필요하고, 이산화탄소를 배출하는 등 문제가 있습니다. 그러나 질소와 수소를 결합해 만든 '그린 암모니아'는 연소해도 이산화탄소를 배출하지 않아 친환경 연료로 주목받고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 그린 암모니아 기술을 미래 수소 사회에 꼭 필요한 기술로 꼽은 바 있습니다.

 10  이산화탄소 포집(DAC)

지구온난화의 주범인 이산화탄소. 환경 문제가 대두되면서 대기 중의 ‘이산화탄소를 인위적으로 포집(DAC·Direct Air Capture)’하는 연구가 이어지고 있습니다. DAC는 흡수·흡착제를 사용해 공기 중 이산화탄소를 포집해 이산화탄소 농도를 낮추는 기술입니다. 캐나다 기업 카본엔지니어링은 미국 텍사스주에 연간 100만t의 이산화탄소를 포집할 수 있는 세계 최대 규모의 DAC시설을 2022년부터 건설할 예정입니다. 스위스 클라임웍스는 아이슬란드에 연 4000t 규모의 DAC시설을 올해 건설했습니다. 과거에는 DAC가 경제적 이익이 크게 없었으나 국가 간 탄소거래제도 시행 등으로 탄소 포집 자체가 시장성이 높다는 전망이 나옵니다. 국내에서도 탄소세 시행 등을 앞두고 DAC 관련 시장이 한층 주목받을 전망입니다.

※ 본 칼럼은 뉴스룸 운영 방향과 다를 수 있습니다.

글=전승민 과학기술 전문저술가