KOSEN 한인과학기술자네트워크

질병 진단용 칩: 사람의 임신 테스트와 마찬가지로 집에서 간편하게 소변이나 체액을 이용하여 질병을 파악하는 기술. 현재 랩온어칩기술과 관련된 연구가 많이 진행되고 있어서 10년 후에는 상용화 되어 집에서 쉽게 사용할 수 있을 것으로 판단됨.

실시간 세계언어 번역 장치: 모국어가 아닌 특정 나라의 언어를 배울 필요 없이 모국어로 이야기 하면 번역 장치가 이를 인식하여 외국어로 변환함으로써 여행이나 컨퍼런스에서 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 외국어의 짐을 내려 놓을 수 있을 것으로 예상함.

자동 운전 차량 : 도로 상황을 실시간으로 전송 받아 통행량을 분석하여 목적지에 해당하는 곳으로 차량을 서로 분산하여 병목현상은 물론 위험요소로부터 벗어 날 수 있도록 차량을 자동으로 운전해 주는 기술.

초음속 민간 항공기 : 전투기와 같이 초음속으로 안전하고 빠르게 대륙간 이동을 할 수 있는 민간 항공기 사업이 곧 상용화 될 것이다. 이는 세계를 일일 생활권으로 만들어 여가 생활의 질을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

당 측정용 변기 및 대소변 진단용 변기 : 하루에도 몇 번씩 화장실을 이용하는 우리는 현재의 몸 상태에 대한 간단한 정보를 얻을 수 있는 기회를 허비하고 있다고 할 수 있다. 집에 설치되어 있는 변기에 질병 혹은 간단한 당뇨 측정센서를 장착한다면, 대 소변에서 얻을 수 있는 바이오마커를 이용해 실시간으로 측정이 가능하고, 하루 여러 번에 걸쳐 많은 양의 데이터를 얻을 수 있다. 모든 데이터는 담당의사나 건강관리사에게 전달 되어 실시간으로 몸 상태를 진단 받거나 이상 징후를 발견할 수 있을 것이다.

휴대폰 어플을 이용한 자가 의료진단 서비스 : 스마트폰에 설치되어 있는 어플리케이션으로, 혈압이나 심전도 등을 사용자가 생활하며 수시로 측정하여 업로드 합니다. 업로드된 정보는 제휴되어 있는 병원이나 담당 주치의에게 전달되어 의료서비스가 필요할 경우 즉각적으로 연락이나 팝업창이 띄어져 처방전 혹은 처방술에 대한 설명이 영상으로 나타나게 되는 거죠. 한 마디로 의사가 환자의 상태를 실시간으로 모니터링 하는 시스템입니다. 아마 애플 에서는 가까운 미래에 널리 보편화 되리라 판단하고 스탠포드 메디컬 스쿨과 비슷한 형태의 작업을 진행하고 있는 듯 합니다. 특히 유럽 국가에서 많이 발전된 형태로 자리를 잡지 않을 까 생각되네요, 복지가 잘되어 있는 스위스나 프랑스, 폴란드 등에서 말이죠. 특히 유럽은 고령화 사회에서 이러한 기술이 꼭 필요하다고 판단하는 듯 합니다. 게다가 이들 국가들은 노인 인구의 70% 이상이 홀로 지내는 독거 노인이기에 이러한 어플은 많은 수요층이 발생할 것으로 보여 지네요. 우리 나라의 경우도 마찬가지 겠지요. 점차 나홀로족과 노령화 고령화가 지속되고 있으니까요.

식단 칼로리 자동 인식 어플리케이션 : 스마트폰 어플로, 스마트폰에 내장되어 있는 카메라를 이용해서 식사하고자 하는 음식을 촬영하면 자동으로 칼로리를 계산해서 하루 섭취량에서 차지하는 비중을 나타내어 주는 거죠. 식단조절이 필요한 사람들, 다이어트중인 사람들, 운동으로 몸짱을 만들려는 사람들에게 다양한 칼로리 정보와 현재 몸 상태에서 피해야 할 음식물을 알려주는 겁니다. 고지혈증 환자에게는 계란 노른자 혹은 새우와 같은 고 콜레스테롤 함유 재료가 포함되어 있으니 주의를 기울이라는 내용이 나타난다든지, 땅콩 알러지가 있는 사람에게는 알러지 주의 정보를 나타내 주는 거지요.

자동차 운전자 시선 주의 센서 : 자동차 내의 바이오 센서를 차량 전면 유리나 계기판에 장착하고, 운전자의 시선을 실시간으로 측정하여 운전자의 운전 집중도를 알려주는 센서 입니다. 이를 통해서 운전자의 driving 환경을 업그레이드 하는 시스템입니다. 주행 중에 차체로 접근하는 타 차량 혹은 물체의 정보확인은 물론이고 운전자가 놓친 시선을 사전에 파악하여 경고하는 기능도 가능할 수 있어 사고율을 현저히 낮출 수 있을 거라고 예상합니다. 뿐만 아니라, 뒷자석에 앉아 있는 탑승자의 움직임도 파악하는 기능도 있어서, 주로 뒷자석에 아이를 태우는 여성 운전자의 경우 아이를 신경 쓰면서 운전을 하다보 니 운전 집중도가 많이 낮아지며, 이는 아이와 운전자 모두의 안전을 위협하는 것으로 작용하지요. 이럴 경우 아이의 상태를 파악하고 안전에 위협을 줄 수 있는 행동 혹은 좌석 이탈 시 운전자 혹은 모두에게 경고를 해주는 겁니다. 그리고 운전자의 시선의 산만도를 낮추어 운전에 집중 할 수 있도록 해 주는 겁니다.

음식을 싸는 랩이나 지퍼백 혹은 일회용기에 부착하는 신선도 센서 : 음식을 용기에 놓고 스티커 형태의 센서를 뜯으면, 음식물의 신선도나 보관일수에 따라 스티커의 색상이 변하는 거지요. 7일 보관용 스티커 센서의 경우 빨주노초파남보 무지개 색상으로 변해 보관 일자를 알 수 있도록 하구요, 음식물의 산도나 이산화탄소의 급격한 변화는 음식물 변형을 나타내는 척도이므로 색상이 초록색에서 붉은색으로 변하여 상한 음식물을 섭취하여 발생할 수 있는 질병을 미리 예방 할 수 있을 것으로 예산됩니다. 특히 아이들같이 상한 음식에 대한 정보가 취약한 군집에게 시각적인 형태로 경고를 할 수 있을 듯 합니다.

운전자의 운전 성향을 저장하는 차량 : 각각 운전자 마다 취하는 운전석의 위치 및 전자 장비 셋팅을 저장하여 최적의 운전 조전을 원스톱으로 셋팅해주는 장치를 장착하여, 운전자가 별도의 조정을 하지 않아도 자동으로 셋팅해 줌.

장기 이식 기술 : 장기 이식이 필요한 환자의 손상된 장기를 복제할 수 있는 기술이 상용화되어 손상된 장기를 본인의 세포로부터 복제하여 면역 부작용 등을 줄여 생존율을 높일 수 있는 기술이 나올 것으로 예상됩니다.

원거리 의료 진단 : 웹 캠 혹은 스마트폰에 설치된 카메라를 이용하여, 환자의 발열상황, 이상징후 등을 파악하여 간단한 처방을 병원에 갈 필요 없이 집에서 받을 수 있게 하는 기술이 상용화 될 것이다.

쥐나 곤충의 뇌에 센서를 장착하여 위험지역에 보내어 정보를 취합할 수 있도록 한다. 원거리 측정과 케미컬 센서로 감지가 불가능한 생체 무기를 생존에 민감한 생명체를 이용하여 검출 하여 위험요소를 미리 파악할 수 있도록 한다.

기상관측기술의 발달 : 스마트폰에 장착되어 있는 날씨관련 센서를 통해서 얻어진 세계 각지의 기상정보를 취합하여 보다 효율적으로 기상관측 및 예보를 할 수 있을 것으로 예상한다.

환경 컨설팅 : 환경 오염과 환경 복원과의 상관관계를 파악하는 방법으로 어떤 기술이 개발 상용화 되었을 때 나타날 수 있는 환경 오염과 환경 복원 정도를 미리 예측하여 환경 오염을 최소화 할 수 있는 기술. 어떠한 기술이 혹은 제품이 chemical적으로 분석했을 때 이 특성이 인간과 환경에 미치는 영향을 미리 판단하는 것이죠.

유비쿼터스 네트웍 하우스 모니터링 서비스 : 클라우드 시스템을 이용하여 집안의 모든 전자기기와 센서가 스마트기기/컴퓨터와 네트워크로 연결되어 집안의 모든 상태가 모니터링 되고 조절이 되는 서비스가 사용화 될 것이다.

무인 자동차 및 신호등 연계 시스템 : 무인 자동차 네비게이션은 현재 실용화 되어 있지만 한 단계 업그레이드 하여, 신호등 조절 시스템과 차량 네비게이션 시스템과 연계되어 운전자가 고의로 신호를 위반하려고 하여도 시스템에서 자동으로 파악하여 제동을 걸 수 있는 시스템을 차량에 기본 장착하여 신호위반으로 인해 발생할 수 있는 교통사고의 위험을 최소화 하는 시스템이 될 수 있다.

자동 요리 장비 : 각 재료가 보관되어 있는 냉장고와 이와 연동되어 있는 오븐/스토브에 저장되어 있거나 전송된 레서피를 이용하여 자동으로 조리해 주는 장비가 실용화 되지 않을까? 요리 레서피의 일반화 작업과 대중화 작업으로 인해 레서피가 정량, 정밀화 되어 충분히 자동화 가능한 수준까지 되어 있다. 재료의 정량 측정과 조리의 정밀화로 일반화될 수 있는 요리를 자동으로 조리해 맛볼 수 있는 날도 곧 올 수 있을 것으로 본다.

각종 암 진단 및 치료제의 발전 : 각종 암 관련 특정 유전자 및 단백질의 발견으로 보다 신속하고 정밀하게 암세포를 발견할 수 있게 될 것이다. 조직 검사나 긴 시간이 소요되는 검사가 아닌, 소량의 혈액, 체액 심지어는 날숨에 포함된 물질을 분석하여 간단하면서도 정확한 진단 기술을 통해서 암 진단할 수 있는 기술력이 상용화 될 것이다. 이는 이상 징후나 증상이 전혀 없는 말기 암을 조기에 발견하여 이에 발생할 수 있는 치료비용 및 육체적 정신적 고통을 줄여 줄 수 있을 것이다.

인간 뇌 연구 : 보통 인간의 뇌를 소우주라고 하잖아요?! 이러한 소우주의 operating system을 파악하고자 하는 것이 인간 뇌 연구의 핵심이라고 생각합니다. 인간의 뇌를 들여다 보면, 실상은 무수히 많은 세포들의 집합체에 불과 합니다. 인체의 다른 장기인 간, 위, 심장과 같이요. 이러한 세포들의 집합으로 이루어진 체내 조직기관에 불과한 뇌임에도 체내의 다른 기관과는 현격한 차이의 operating system을 갖습니다. 이 때문에 인간의 다른 조직들과 비교해 알려진 바가 별로 없습니다. 한마디로 그 operating system이 너무나 복잡하기에… 이러한 상황에서 최근 화두가 되는 것이 단일 세포가 갖는 기능적 specificity입니다. 생각해 보면 뇌는 그냥 세포들의 집합이 아닌, 신경세포 즉 뉴런들의 집합이니까요. 이러한 뉴런들은 회로망을 가지고 연결이 되어 있는데, 현대 과학에서는 바로 이것이 operating system의 차이를 만든다고 여기고 있습니다. 게다가 더욱 흥미로운 것은 시간적, 공간적 단계를 가지고 뇌의 뉴런들이 발달(development)하고 회로망 (network)을 구축해 간다는 것이지요. 이는 인간이 유아에서 성인으로 나이를 먹어 감에 따라 이에 맞는 뇌의 specificity가 구축된다는 뜻이기도 하죠. 단계적으로는 뇌의 회로망을 모니터링 하는 것으로부터 시작하여 그 네트워크를 추적하는데 이르기까지 뇌의 operating system전반에 걸쳐 연구가 가능하지 않을까 생각합니다. 인간 뇌의 뉴런을 맵핑 하여 각 뉴런들이 관여하는 기능들을 알아내어 인간의 질병치료는 물론 감정, 사고, 기억 등의 phenotype을 가시화하는 것이 가능하다는 거지요. 물론 가능성이 있다는 거지요.ㅎㅎ

홈 프린팅 기술을 이용한 식품 제조와 치료제 제작 : 가정에서 흔히 사용되고 있는 홈 프린터를 이용하여 재료가 들어 있는 카트리지를 교체해가며 원하는 요리를 제조하는 겁니다. 또한, 화학원료가 들어 있는 카트리지를 이용해 필요한 시점에 부작용 없는 일반 의약품 (감기약, 두통약, 소화제 등등)을 제작하여 복용하는 거지요. 필요하다면 의사소견서를 스마트기기에 전송 받아 이를 토대로 전문 의약품까지 제작하여 복용도 가능할 것으로 생각됩니다.

Genetic cosmetics 유전 성형 : 흔히들 유전자는 발생 초기에 결정되어 생명체의 형태나 기능을 결정하는 것으로 생각되고 있지만, 이를 확장하여 특정 형태학적 기능을 가지는 유전자를 삽입, 수정, 삭제를 통해 직접적인 외과수술 없이 외모를 변형시키는 기술이 사용화 되지 않을까요? 코를 높이고 싶다면 코뼈를 성장시키는 유전자를 일부 발현하여 콧대를 높이고, 쌍꺼풀이 필요하다면 근육 및 피부조직의 변형을 주는 유전자를 조작하여 민꺼풀에서 쌍꺼풀이 발생하도록 하는 거지요. 이 기술의 장점은 원한다면, 원래의 모습으로 돌아갈 수도 있다는 거지요. 삽입, 수정, 삭제했던 유전자를 원상복귀 시키면 원형대로 돌아가는 거지요. 이미 유전자 삽입, 수정, 삭제 기술은 완료되어 있으니, 특정 유전자가 phenotype에 영향을 주는 서열만 확보하면 되는 것이지요! 아주 가까운 미래인 10년 후에는 반드시 상용화 되어 있을 꺼에요!!!

22번째 의견인 유전자 성형이 어처굿 아이디어로(어처구니 없지만 재미있는) 선정되었습니다.
9 번째 아이디어가 가장 현실성 있는 레알 아이디어로 선정되었습니다.

2023년 11월 11일
이곳은 미국의 북동부지역 인디애나주 웨스트라피엣 이다. 요즘 미국인들 사이에서 인기 있는 하우스인 스마트홈에 살고 있는 한국인 3가정의 일상을 확인해 보자. 우선 이 집은 16) 유비쿼터스 네트웍 하우스 모니터링 서비스가 지원되는 집으로 집안에 있는 모든 전자 기기는 하나의 중앙처리장치를 통해 모니터링 되고, 집안 환경을 최적화 시켜 준다. 이상 발생시 집에 있는 모든 사람들에게 스마트폰 메시지나 알람을 통해 전달하는 스마트한 집이다. 가격은 3층 하우스 기준으로 80만불. 요즘 경기 불황에 따라 가격이 많이 내린 듯 하다. ^^… 이집에는 3가정이 각 층에 자리잡고 공동체 생활을 하고 있다. 에너지 자원 부족과 공동체 생활의 장점이 부각 되면서 요즘 미국에서는 공동체 생활이 일반화 되고 있다. 먼저 3층에는 홀아비 허성운과 요즘 한창 여자친구를 사귀며 제2의 사춘기에 빠져든 이용구가 살고 있다. 괴짜 홀아비 허성운은 요즘 한창 13)초파리 무선조정 장치를 개발하여 곳곳에 초파리를 보내 이곳 환경 상태를 체크한다. 습지대가 있는 이곳은 직접 들어가기엔 위험 물질이 많아 곤충이나 작은 동물을 이용하여 생체에 미치는 영향과 환경 체크를 동시에 한다. 10년 전 로봇이 하던 일을 곤충과 작은 동물이 대체하고 있는 것이다. 허성운은 초파리 센서를 이용해 아래층에서 어떤 음식을 차리고 있는지도 확인하고 있다. 정말 그냥 내려가서 확인 하는 게 더 나은 방법 아닌가? 정말 괴짜 홀아비이다. 용구는 요즘 과음으로 인한 혈뇨로 건강 걱정을 하고 있다. 20대 후반에 혈뇨라니!! 얼마나 술을 먹고 다니는 건지 모르겠다. 용구는 아침에 일어나 두근거리는 맘으로 변기에 앉아 아침 볼일을 보고 있다. 볼일을 보면서 5)변기에 설치된 진단센서를 통해 혈뇨의 원인과 다른 질병의 가능성을 확인하고 있다. 다행이 단순 과음으로 인한 혈뇨로 판명되어 안도의 한숨을 쉬고 있다. 운동과 절주를 하면 되는 것을 사서 고생한다고 밖에 생각할 수 없다. 건강에 문제가 없다는 것을 확인하자 마자 20) 인간뉴런회로 단말기에 자신의 뇌를 공명시켜 작동시킨다. 키보드나 마우스 없이 자신이 생각하는 것을 바로 검색하는 신개념의 컴퓨터 단말기인 셈이다. 인간뉴런회로 탭에서 오늘 있을 데이트 장소와 저녁 식사 장소를 예약하는 용구. 최근 데이트에 푹 빠져 있는 듯 하다. 룸메이트에게 좀더 신경을 써주면 좋을 것을.. 아쉬움이 남는다. 다음으로 2층에는 아주 상큼한 커플이 살고 있다. 발레를 전공하고 환경공학에도 저명한 박새롬 연구원과 중동부 지역 상거래를 담당하고 있는 강준석 사장이 바로 그들이다. 강준석 사장은 이른 아침부터 아랍에미리트에 출장이 있다. 그는 4) 초음속 민간항공기를 퍼듀 공항에서 타고 한 시간 뒤 아랍에미리트에 도착한다. 아랍어를 알지 못하는 강준석 사장이지만 그에게는 Qook사에서 제조한 2) 실시간 세계 언어 번역기가 있다. 한국말이나 영어로 말하면 바로 아랍어로 변경되어 압둘라 왕에게 전달된다. 또한 압둘라 왕의 아랍어가 강준석 사장이 알아 들을 수 있는 언어로 변경되어 알려준다. 모든 내용은 모니터링 되고 회의 후에는 서로 회의록을 각 나라 언어로 작성되어 그 자리에서 바로 스마트폰과 메일로 전송된다. 이제 더 이상 언어의 장벽은 없다. 발레를 전공하면서 생긴 후유증으로 목관절이 좋지 않은 박새롬 연구원은 6) 스마트폰 어플을 작동시켜 스마트폰에 장착된 센서를 이용해 목관절 상태를 자가 진단한다. 약간의 관절 부음이 관찰되어 12) 원거리 진단 서비스를 이용해 의사로부터 처방을 받는다. 처방된 약을 거실에 있는 21) 입체 프린터를 이용하여 정량 제작하고 복용한다. 그리고 아래층으로 내려와 1층 가족과 함께 식사 준비를 한다. 1층에는 이병국, 윤연희 커플이 살고 있다. 박새롬과 윤연희는 식사를 준비하기 위해 거라지에 주차되어 있는 3)자동운행차량을 이용해 근처 마트에 장을 보러 간다. 자동운행차량이지만 아직까지 디테일한 부분은 사람이 직접 작동시켜 주어야 한다. 이때 차량에 설치된 8) 자동 시선 제어 프로그램이 작동하여 맞은편에서 난폭운전을 하는 2013년 형 소나타를 발견하고 차량을 갓길로 자동제어 하며 이동한다. 다행이 난폭운전차량을 피해 사고의 위험을 줄이는 순간이다. 윤연희와 박새롬은 차량내에서 차량 전면 유리에 잡지를 띄어 놓고 어떤 음식을 할지 고르고 있다. 이때 다이어트를 준비하고 있는 둘은 7) 스마트폰 어플을 이용하여 잡지에 나온 먹음직스러운 프랑스 요리를 촬영하여 칼로리를 계산해 본다. 다행이 야채가 많이 포함되어 있고 올리브유에 살짝 버무린 버섯 샐러드와 안심 스테이크의 칼로리는 하루에 섭취해야 할 다이어트 칼로리 보다 낮다. 둘은 이를 요리하여 식사하고자 한다. 필요한 재료를 구매하고 다시 집으로 돌아온 둘은 18) 자동 요리장비에 각 재료를 넣고 클라우드서버에 요리법과 사진을 전송하여 자동 요리장비가 오차 없이 요리할 수 있도록 한다. 요리를 마무리 하고 다른 가족 식구들을 모두 불러 식사를 준비한다. 이때 이미 초파리 센서로 프랑스식 필렛마뇽 요리가 준비되고 있음을 간파한 허성운이 프랑스 백작 코스튬을 21)프린터로 제작해 입고와 모두를 웃게 만들어 준다. 이용구는 데이트에 나가기 전 22)유전자 성형 캡슐을 이용해 머리 색과 눈빛 색을 오늘의 컨셉에 맞게 조정한다. 오늘은 할로윈 컨셉으로 머리는 백발에 눈은 푸른빛으로 성형한다. 차라리 얼굴을 성형했으면 하는 생각이 든다. 유전자 성형 캡슐은 놀랍다. 원하면 본래의 모습으로도 되돌아 갈 수 도 있다. 2013년에 성행하던 외과 수술 없이 본인이 추구하는 모습으로 언제든 쉽게 꾸밀 수 있다는 장점이 무엇보다 좋아 보인다. 열정적인 연구로 지친 이병국은 하루를 마무리 하며 출출한지 21) 프린터를 이용해 간단히 피자 2조각을 프린팅 하여 먹고 있다. 해외 출장을 갔던 강준석 사장도 4) 초음속 민간항공기를 타고 퍼듀로 돌아왔다. 한 지붕 3가족은 모두 1층 거실에 모여 다같이 1) 일회용 건강 진단 칩을 이용하여 건강을 확인하고, 이번 추수감사절에 있을 행사에 대해 다같이 이야기한다.