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[IT뉴스]2050년 과학은 세상을 어떻게 바꿀까

온카뱅크관리자

2026-01-08 09:47:28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 곽노필의 미래창 네이처 “인공지능이 연구 주역으로” 우주론 난제 풀고 핵융합 기술 완성 
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 <img alt="생성형 인공지능 제미나이에 이 글의 주제에 맞는 이미지를 만들어달라고 주문해 얻은 그림." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093651469focq.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="HLEu7tIkO7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093651469focq.jpg" width="658">
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 생성형 인공지능 제미나이에 이 글의 주제에 맞는 이미지를 만들어달라고 주문해 얻은 그림.
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 미래 예측은 얼마 후의 미래를 염두에 두느냐에 따라 예측의 방법이 달라진다.
 가장 흔하게 이뤄지는 10년 후 예측은 지금의 데이터와 흐름을 바탕으로 전개하는 통계적 추정 범주에 속한다. 반면 강산이 세번이나 변한다는 30년 후의 미래 예측은 구조적 전환 가능성까지 염두에 둔 일종의 상상 영역에 속한다. 따라서 불확실성이 크다. ‘퓨처파일’의 저자인 영국의 미래학자 리처드 왓슨은 “5년 미만은 현재에 얽매이고 20년 이상은 공상과학 소설처럼 돼버린다”고 말한다.
 따라서 체계적 연구를 원칙으로 하는 미래학에서는 통상 그 사이에 있는 15년을 미래예측 기간으로 잡는다. 현재의 흐름이 임계점에 다다르고, 미래의 약한 신호들이 하나의 트렌드로 부상하는 기간으로 보기 때문이다. 유엔이 지속가능발전목표(SDGs)나 탄소배출감축 목표 이행기간을 15년으로 잡는 것도 미래학에서 이 기간을 중요하게 보는 것과 일맥상통한다.
 그럼에도 30년 후를 예측하는 이유는 오늘을 큰 흐름에서 돌아보고 장기적으로 올바른 선택을 할 수 있기 위해서다. 한마디로 10년 후 예측은 현재의 연장선, 30년 후 예측은 다른 미래다. 전자는 지금의 경로에서, 후자는 새로운 경로에서 활로를 찾는 법을 알아가는 과정이다.
 그렇다면 21세기 후반부로 접어드는 2050년엔 과학이 세상을 어떻게 바꿀 수 있을까?
 세계 양대 종합 과학 학술지 가운데 하나인 네이처가 전문가 인터뷰를 토대로 2050년 과학에 대한 전망을 내놨다. 네이처는 “우리는 앞으로 수십년 동안 연구가 어떻게 전개될지에 대한 예측과 전망에서 영감을 얻은 오랜 역사를 갖고 있다”며 ‘현대의 미래의 흐름에 대한 해석’은 네이처의 명시적 목표이기도 하다고 밝혔다.
 네이처가 내놓은 전망의 중심엔 인공지능의 전방위적인 영향력이 있다.
 네이처는 우선 스웨덴 출신 철학자이자 미래학자 닉 보스트롬 옥스퍼드대 교수의 인공지능 전망을 소개했다. 그는 “2050년까지 모든 과학 연구는 인간 연구자가 아닌 초지능에 의해 수행될 가능성이 높다”며 “일부 인간은 취미로 과학 연구를 할 수는 있겠지만, 실질적인 기여는 하지 못할 것”이라고 말했다.
 ‘초지능: 경로, 위험, 전략’(2014)의 저자인 그는 인공지능의 향후 발전 단계를 일반인공지능(AGI)과 초지능으로 나눈다. 일반인공지능은 특정 또는 몇몇 과제 해결을 넘어 인간처럼 전반적으로 추론하고 지식을 일반화할 수 있는 인공지능, 초지능은 과학적 창의력, 일반적인 지혜 및 사회적 기술을 포함한 모든 분야에서 최고의 인간 두뇌보다 훨씬 똑똑한 지능을 말한다.
 그에 따르면 일반인공지능은 현재 우리가 관심을 갖고 있는 대부분의 질문, 그리고 원칙적으로 과학으로 답할 수 있는 질문들에 답할 수 있다. 그는 따라서 초지능이 등장하지 않더라도 인공지능은 2050년까지 과학 연구 과정을 크게 바꿔놓을 수 있다고 전망했다.
 런던의 시장조사 및 미래예측기업 아웃스마트 인사이트(Outsmart Insight)의 공동창립자 알렉스 아야드는 “로봇 실험자와 결합된 알고리즘 기반의 자율 시스템이 사람이 전혀 관여하지 않는 이른바 ‘불 꺼진 실험실’(lights out labs)에서 생명공학 문제를 하루 24시간 연중무휴로 연구하는 사례가 점점 더 많아질 것”이라고 말했다.
 최근 미국과 중국이 경쟁적으로 인공지능 통합 연구 플랫폼 구축에 나선 것은 이런 전망을 가능하게 하는 밑그림이라고 볼 수 있다. 네이처는 일각에선 2050년까지 기계학습 시스템이 노벨상에 걸맞은 과학 업적을 달성할 수 있을 것으로 예상한다고 덧붙였다.
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 <img alt="아토초(1아토초=100경분의 1초) 레이저를 기반으로 한 초정밀 양자 센서는 우주론의 난제를 풀고 핵융합 기술을 완성하는 데 기여할 수 있다. 밀라노공대 아토초연구센터 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093652810ihyg.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="XfXDwN8Bru" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093652810ihyg.jpg" width="658">
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 아토초(1아토초=100경분의 1초) 레이저를 기반으로 한 초정밀 양자 센서는 우주론의 난제를 풀고 핵융합 기술을 완성하는 데 기여할 수 있다. 밀라노공대 아토초연구센터 제공
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 포퓰리즘·데이터 부족은 걸림돌
 네이처는 나아가 “이렇게 생성된 지식은 새로운 기술 개발에 다시 투입되고, 이는 또 다시 새로운 과학적 발견으로 이어지는 선순환을 만들어낼 것“으로 예측했다.
 네이처는 그런 사례의 하나로 양자과학과 우주론의 관계를 들었다. 멕시코 국립자치대의 후안 카를로스 이달고 교수(물리학)는 “양자과학과 우주론이 결합되면 2050년까지 이 분야에서 큰 진전을 이룰 수 있다”고 말했다. 그는 2023년 노벨물리학상을 받은 아토초(attosecond, 1아토초는 100경분의 1초) 레이저 펄스 기술을 바탕으로, 단일 전자와 원자핵 스핀에서 나오는 미약한 자기장과 전기장 변화를 감지하는 양자 센서를 개발하고 있다. 이 양자 센서가 중력파 검출기에 통합되면 현재 식별 가능한 것보다 더 작은 천체, 이를테면 원시블랙홀도 찾아낼 수 있고, 암흑에너지나 암흑물질 같은 우주론의 난제를 풀거나, 표준 우주론 모델을 대체할 새로운 이론으로 이어질 수도 있다는 것이다. 네이처는 “표준 모델은 이미 우주 팽창 속도 예측에 의문이 제기되면서 한계에 다다르고 있다”고 지적했다.
 아토초레이저 같은 초정밀 계측 기술의 발전은 핵융합 기술의 완성에도 기여한다. 네이처는 ‘조심스런 예측’이라는 전제 아래 핵융합이 ‘영원한 30년 후 기술’이라는 비아냥에서 마침내 벗어날 수 있을 것으로 전망했다. 이달고 교수는 “확실히 말할 수 있는 건 핵융합은 지난 5년 동안 이전 50년보다 더 큰 진전을 이뤘다는 점”이라며 “2050년쯤에는 핵융합 기술이 마침내 성숙 단계에 접어들 가능성이 유망해 보인다”고 말했다.
 그러나 발전을 가로막는 장애물도 적지 않다, 네이처는 우선 포퓰리즘의 확산과 속전속결식 해법에 대한 유혹은 다년간에 걸친 인내심 있는 연구를 어렵게 할 수 있다고 우려했다. 미래예측 컨설턴트이자 미래학 분야 학술지 ‘퓨처스’(Futures) 공동편집장인 파트릭 판 데르 듀인은 “공공지출 삭감이 계속되는 상황에서 과학에 대한 정치적 공격까지 겹치면서 연구자들은 연구의 당위성을 직접 입증해야 하는 압박에 시달릴 수도 있다”며 “이는 과학의 미래에 그다지 좋지 않다”고 말했다.
 미래생명연구소의 미래 프로그램 책임자인 에밀리아 자보르스키는 데이터 부족 문제를 지적했다. 그는 “앞으로 10년 동안 데이터가 주요 병목 현상 가운데 하나라는 사실을 깨닫는 시기에 들어설 것”이라고 말했다. 의과학 분야의 경우 이 문제를 해결하려면 사람들이 자신의 시간과 건강정보를 기꺼이 제공해야 하지만 이것을 기대하기가 쉽지 않다는 것이다.
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 <img alt="2050년까지 사람이 화성까지는 갈 수 있느냐에 대해선 의견이 엇갈린다. 사진은 화성 기지 상상도. 미국항공우주국 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093654068mroj.jpg" data-org-width="767" dmcf-mid="ZKFOIEMVsU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093654068mroj.jpg" width="658">
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 2050년까지 사람이 화성까지는 갈 수 있느냐에 대해선 의견이 엇갈린다. 사진은 화성 기지 상상도. 미국항공우주국 제공
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 화성 유인 탐사, 생물학적 위험이 문제
 우주 분야에선 2050년은 매우 익숙한 시점이다.
 아이디어 제안에서 승인, 설계, 제작, 발사에 이르기까지 보통 수십년이 걸리는 프로젝트가 다반사이기 때문이다. 유럽우주국의 경우 이미 연구기관을 대상으로 2050년까지 추진할 프로젝트 아이디어를 공모했다. 혜성 표본 가져오기, 수성 착륙선 보내기 등이 이미 제출됐다.
 미국에선 미국항공우주국(나사)과 일론 머스크를 중심으로 2030년대에 사람을 화성에 보내는 이야기가 나온 지 오래다. 그러나 자보르스키는 우주 방사선의 위험과 미세중력의 장기적 영향을 고려할 때 회의적인 입장이다. 그는 “이 분야는 주로 엔지니어, 항공우주 엔지니어, 기계 엔지니어들이 주도하고 있는데, 이들은 생물학적 난제를 크게 과소평가하고 있다”고 지적했다.
 21세기 인류 최대의 과제로 떠오른 기후 문제에선 과학이 할 수 있는 역할이 좁아 보인다. 
 독일 막스플랑크기상연구소의 기 브라쇠르 박사는 “기후 변화 상황은 예상하는 것보다 훨씬 더 심각할 것”이라며 햇빛을 차단해 지구를 식히는 지구공학적 기술이 검증되지 않았음에도 심각한 기후변화에 직면한 일부 나라나 기업이 시도할 가능성이 있지만, 이는 대기를 교란시켜 상황을 더욱 악화시킬 수 있다고 경고했다.
 그는 “2040년까지 세계 평균 기온은 산업화 이전 수준보다 2도 이상 상승하는 임계점을 넘어설 것”이라며 특히 지정학적 갈등을 고려할 때 2050년 미래 기후 예측에서는 대기물리학 이외의 요소를 점점 더 고려해야 할 것이라고 강조했다.
 그러나 낙관적인 시나리오를 제시하는 과학자도 있다. 대기 중의 이산화탄소를 제거하는 것이 온실가스 감축의 방편이자 수익 사업의 기회가 될 수 있다는 것이다. 핀란드 헬싱키 국방대의 미래연구원 엘리나 힐투넨은 “이산화탄소로 플라스틱이나 연료, 의약품 등 다양한 물질을 만들 수 있다”며 “이 모든 것의 원료는 공기”라고 말했다.
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 <img alt="수많은 초소형 로봇들이 하나의 물체처럼 움직이면서 필요에 따라 형태와 기능을 다양하게 바꿀 수 있는 클레이트로닉스 기술이 2050년을 기약하는 ‘미약한 신호’ 가운데 하나로 꼽혔다. statnano.com" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093655307nkrr.jpg" data-org-width="756" dmcf-mid="5sc6P9ZvDp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/08/hani/20260108093655307nkrr.jpg" width="658">
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 수많은 초소형 로봇들이 하나의 물체처럼 움직이면서 필요에 따라 형태와 기능을 다양하게 바꿀 수 있는 클레이트로닉스 기술이 2050년을 기약하는 ‘미약한 신호’ 가운데 하나로 꼽혔다. statnano.com
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 또 다른 미약한 신호 ‘클레이트로닉스’
 2050년 시나리오를 만드는 또 다른 방법은 아주 초기 단계에 있는 아이디어나 기술 같은 ‘미약한 신호’를 찾는 것이다. 예컨대 초기에 나온 투박한 휴대폰은 오늘날과 같은 인공지능 스마트폰의 약한 신호였다. 
 공상과학 소설은 이런 미약한 신호들이 만들어갈 미래가 펼쳐지는 무대다. 우크라이나 전쟁에서 소형 드론이 전쟁무기로 대거 동원돼 세상을 깜짝 놀라게 했다. 네이처에 따르면 그러나 이는 2016년 미 육군이 공상과학 작가들에게 묘사해달라고 요청해서 받은 2050년 미래전쟁 시나리오에서 이미 예견된 것이다.
 힐투넨은 현재 공상과학 소설에 등장하는 2050년의 미약한 신호 가운데 하나로 클레이트로닉스를 꼽았다. 수많은 초소형 로봇들이 하나의 물체처럼 움직이면서 필요에 따라 형태와 기능을 다양하게 바꿀 수 있는 기술을 말한다.
 네이처는 “클레이트로닉스 기술의 발전은 가구 모양을 바꾸는 차원을 넘어 재료 과학에서부터 질병에 걸린 장기의 복제본을 만들어 치료법을 계획하고 테스트하는 것에 이르기까지 광범위한 분야의 연구 미래를 바꿀 수 있을 것”이라고 내다봤다.
 공상과학이 던지는 가장 큰 질문 중 하나는 2050년까지 외계 생명체를 찾을 수 있느냐다. 네이처에 따르면 2019년 헝가리 부다페스트에서 외계행성 연구자들을 대상으로 실시한 설문조사에서 상당수 연구자들은 2050년까지 외계생명체 발견으로 노벨상을 타는 과학자가 나타날 것이라고 답변했다.
 그러나 이 조사를 진행한 독일 막스플랑크태양계연구소의 르네 헬러(천문학) 박사는 신중한 입장을 보였다. 그는 “25년 안에 놀라운 증거를 제시할 수 있는 기술적, 이론적 능력을 모두 갖추게 될지는 의문”이라며 “외계생명체를 발견했다는 주장이 나오기야 하겠지만 받아들여지지는 않을 것”이라고 말했다.
 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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