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[퓨처 Eyes(4)] 2023년 이후 주목받는 AI 트렌드 5가지
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인공지능(AI) 시장은 지난 몇 년 동안 기하급수적인 속도로 성장했다. 전 세계적으로 널리 알려진 챗GPT(ChatGPT)와 구글 바드(Bard), IBM의 왓슨(Watson), 네이버의 클로바X와 같은 제품 덕분에 이런 성장이 가능했다.
글로벌 경영 컨설팅 회사인 맥킨지(McKinsey)는 현재 전체 조직의 50~60%가 이미 AI 기반 도구를 사용하고 있으며, 이 비율은 가까운 미래에 더욱 늘어날 것으로 추정된다.
포브스 보고에 따르면, AI는 현재 세계에서 가장 빠르게 성장하고 있는 산업 중 하나이다. 이 분야의 시장 가치는 10년 내로 연평균 37.3%의 성장률을 기록하며, 같은 기간 동안 약 1조 8100억 달러의 누적 가치에 이를 것으로 전망된다.
이러한 증가세는 근거가 없는 것이 아니며, 실제로 많은 전문가들이 2030년까지 AI가 세계 경제에 기여할 가치가 15조 7000억 달러에 이를 것으로 예측한다. 이는 현재 인도와 중국의 GDP를 합한 것보다도 더 큰 금액이다. 이러한 예상은 생성형 AI)와 자연어 처리(NLP) 같은 특정 기술 트렌드의 발전 덕분이라고 할 수 있다.
기술의 중요성이 점점 부각됨에 따라, 시장 및 기술 전문가들은 AI가 주도하거나 영향을 미칠 주요 트렌드들에 주목하고 있다.
AI 어시스턴트의 성장부터 생성형 AI의 부상까지 코인텔레그래프가 진단한 '2023년 이후 주목받는 AI트렌드 5가지'를 소개한다.
AI 어시스턴트 사용 증가
기술이 지속적으로 발전하며 확장되면서, AI 어시스턴트는 다양한 서비스 분야의 자동화와 디지털화를 가능하게 하는 준비 상태에 있다. AI 기반 디지털 서비스 개발사 VAIOT의 최고 운영 책임자 파베 안드루슈키에비츠는 법률 서비스, 공공 행정, 시민 서비스 등이 AI의 도움으로 크게 향상될 수 있는 몇몇 분야라고 지적했다.
그는 "AI 어시스턴트는 사용자에게 더 나은 접근성과 비용 절감, 사용의 편리성을 제공한다. 법률 서비스의 경우, 많은 사람들이 비용 문제나 접근성의 어려움으로 인해 이용하는데 어려움을 겪기도 한다. AI 어시스턴트는 24시간 연중무휴로 모바일 기기에서 접근 가능한 '자연스러운 사용자 인터페이스'를 제공함으로써, 이런 부분의 장벽을 낮추어 누구나 쉽게 법률 지원을 받을 수 있도록 도와준다"고 설명했다.
포춘 500대 기업에서 AI 도입 선호도 상승
AI 컨설팅 전문 회사 킨포크스(Keenfolks)의 미구엘 마차도 CEO이자 공동 창립자는 최근 사람들이 AI 제품의 빠른 확장 속도와 폭넓은 접근성에 대해 놀라게 될 것이라고 전망했다. 그는 오픈AI의 챗GPT 인터페이스가 2022년 3월에 출시된 후 현재 사용자 수가 1억 명이 넘는 것을 예로 들었다.
그는 "다양한 파일럿 실험을 통해, 포춘 500대 기업은 AI 전략을 더 빠르게 조정하고 향상시킬 수 있을 것이며, 커뮤니티는 언어 모델에 대한 지식을 활용하여 협동 학습과 기술 개발을 추진하는 플랫폼 구축에 핵심 역할을 할 것"이라고 강조했다.
마차도는 법률, 인사, 재무 등의 분야에서 최고 경영진이 비즈니스를 혁신하기 위해 AI를 적극 도입하는 추세가 확산되고 있다고 지적했다.
그는 "노코드(Nocode) 솔루션의 등장은 AI도입을 대중화해서 기술적 전문성이 부족한 브랜드들도 첨단 기술을 그들의 운영체계에 손쉽게 통합하게 만들어줄 것"이라고 덧붙였다.
생성형 AI 급성장
최근 몇 년 간 많은 AI 기반 애플리케이션은 기존 데이터를 활용하여 예측하거나 인사이트를 추출하는 예측 모델에 주로 의존했다. 이렇게 생성된 결과는 기존 데이터에서 파생되며 실제로 새로운 내용을 제공하지 않는다.
반면, 생성형 AI는 머신러닝과 딥러닝을 사용해 기존 학습 데이터 위에 구축된 새로운 패턴을 사용하여 독립적으로 계산된 독창적인 정보를 생성한다. 지난 한 해 동안 이러한 모델은 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 콘텐츠를 생성하는 데 광범위하게 사용됐다.
메타와 언스트앤영의 생성형 AI 전문가이자 기술 자문인 헨리 아더(Henry Ajder)는 이 기술의 미래 가능성에 대해 "우리는 현재 생성형 기술의 초기 단계에 있으며, 앞으로 합성 미디어는 단순한 신기함에서 벗어나 엔터테인먼트, 교육, 접근성 등의 분야에서 큰 발전을 이끌 것"이라고 전망했다.
자연어 처리(NLP) 시스템의 성장
가까운 미래에 큰 관심을 받을 것으로 예상되는 AI 분야 중 하나는 자연어 처리(NLP)이다. 이 기술은 검색 엔진부터 음성 인식 시스템까지, 많은 사람들이 일상적으로 의존하는 다양한 기술 제품의 핵심이다.
NLP를 통해, 기계는 사람의 언어를 보다 자연스럽게 이해하고 해석하여 대응할 수 있다. 실제로, 언어 모델링, 구문 분석, 감정 분석, 기계 번역, 음성 인식 등의 방식을 활용하여 이 기술은 다양한 비즈니스 환경에서 사용자에게 현실적인 대응을 제공한다.
아직 초기 단계이 이 분야의 잠재력을 강조하는 그랜드 뷰 리서치(Grand View Research)의 최신 보고서에 따르면, 2023년에서 2030년 사이에 연평균 40.4%의 성장률을 보일 것으로 예상되며, 10년 후에는 약 4385억 달러의 시장 규모를 이룰 것으로 전망된다.
의료 분야의 AI 활용 확대
포브스에 따르면, 의료 분야에서 AI의 활용은 질병을 진단하고 치료하는 의사의 방식을 혁신적으로 바꿀 것으로 보인다. 또한 신약 개발과 의학 연구 분야에서도 머신 러닝의 적용이 확대될 것이다.
2027년까지 신약 개발에 AI가 사용되는 규모는 40억 달러에 달할 것으로 예상된다(45.7%의 연평균 성장률로 성장). 마찬가지로 미국 의료 서비스 제공업체의 50% 이상이 내부 의료 프로세스의 일부로 로보틱스 프로세스 자동화와 같은 AI 도구를 도입했거나 도입할 계획이다.
2027년까지 AI가 신약 개발에서 차지하는 부분은 약 40억 달러로 추정되며, 이는 45.7%의 연평균 성장률로 성장할 것으로 예측된다. 또한, 미국의 의료 서비스 제공자 중 절반 이상이 로보틱스 프로세스 자동화 등의 AI 도구를 의료 프로세스에 통합하거나 도입 계획을 세우고 있다.
결과적으로 AI, 머신러닝, 딥러닝, 자연어 처리와 같은 첨단 기술이 주도하는 디지털 시대로 전환하면서 다양한 산업에서 이러한 기술의 적용이 확대되어, 보다 디지털화되고 자동화된 미래를 구축하는 데 큰 역할을 할 것으로 예상된다.
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2023-09-21
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챗GPT, 어린 소년의 3년 미해결 질병명 진단 정확
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오픈 AI에서 개발한 챗GPT가 3년 동안 병상에 누워있는 어린 소년의 병명을 정확하게 진단해 화제를 모으고 있다.
독일 포커스(FOCUS) 온라인 매체에 의하면 의사들이 현재 7살인 어린 소년의 병명을 3년 넘게 찾아내지 못했지만 챗GPT가 MRI자료 등을 활용해 병명을 정확하게 진단했다.
알렉스(7)는 수많은 전문적인 의사들에 진료를 받았으나 정확한 병명에 대해 진단을 받지 못했다. 그런데 인공지능 챗GPT와 상담을 한 알렉스와 가족은 '척수견인증후군(Tethered Cord Syndrome)'을 앓고 있다는 정확한 질병명을 접했다. 이 질병은 척수가 주변조직과 융합되는 상태로, 정확한 진단 없이는 치료가 힘든 질병 중 하나이다.
투데이닷컴(Today.com) 보도에 따르면 알렉스와 어머니는 3년 동안 17명의 전문의에게 진료를 받았지만 정확한 병명이나 치료 방법을 찾지 못했다. 알렉스는 성장이 멈추고, 편두통과 피로의 증상을 보였다.
알렉스의 어머니에 따르면 각각의 전문의는 자신의 전문 분야에만 집중만 했다. 정확한 병명이 나오지 않자 알렉스의 어머니는 챗GPT와 상담하기로 결정했다.
그녀가 챗GPT에게 MRI 스캔과 그동안 여러 의료진에게 받은 진단 결과를 입력을 하자 AI 기반 챗GPT는 알렉스가 '척수견인증후군(Tethered Cord Syndrome)'라고 파악했다.
챗GPT는 알렉스가 척추 기형을 앓고 있음을 인식했다. 이후 알렉스가 신경외과 전문 의사 진료를 받자, 의사도 그동안 발견하지 못했던 '척수견인증후군'임을 찾아냈다.
이 병은 발생 과정 중 척추뼈고리의 결손을 포함한 기형이 나타난다. 대부분의 척추갈림증에서 배아의 척추뼈고리의 비융합이 나타나며 심한 경우 척수와 척수막에 기형이 생기기도 한다.
이 병은 외부에서는 직접 볼 수 없으며 알렉스의 경우 반점이 덮여 있었다.
알렉스의 어머니는 챗GPT가 정확한 진단을 내놓아서 아들의 미래가 밝아졌다며 기뻐했다. 그녀는 아들의 건강한 미래에 대한 희망을 갖게 되었다고 전했다.
이처럼 인공지능(AI)이 신약 개발과 의료분야 치료에 적극 활용될 전망이다.
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2023-09-21
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美 나사, 1경 규모 금속 행성 탐사선 10월 발사
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미국 텍사스주 크기의 행성이 엄청난 속도로 지구를 향해 돌진하고 있다. 미국 우주항공국(NASA)는 비행선을 보내 이 행성에 구멍을 뚫고, 핵탄두를 설치해 폭파하는 방법으로 행성을 둘로 쪼개는 아이디어를 낸다. 영화 '아마겟돈' 이야기다.
그런데 영화 같은 일이 실제로 벌어질 전망이다. 나사는 이번엔 행성을 폭파하는 것이 아니라 어떤 광물이 있는지 조사하기 위해 비행선을 발사한다.
독일의 날씨전문 누리집 '다스베터(daswetter)'에 따르면, 과학자들은 '16프시케(16 Psyche)'라는 이름의 소행성을 탐사할 예정이다. 이번 탐사는 행성의 구성을 파악하기 위한 것이다. 이 소행성은 지난 1852년 3월 17일 이탈리아의 천문학자 안니발레 드 가스프리스(Annibale de Gasparis)가 발견했으며, 소행성대에서 가장 무거운 10개의 소행성 중 하나로 꼽힌다.
과학자들의 이번 탐사는 행성의 형성과 관련된 금속 및 기타 구성 요소에 대한 탐색을 목적으로 한다. 우주는 끊임없이 새로운 비밀을 품고 있으며, 이를 탐사하는 과학자들의 노력은 계속 이어진다.
소행성 '16프시케'는 철, 니켈, 금 등의 금속 성분을 주요 구성 요소로 갖는다. 이러한 특징은 태양계를 구성하는 미행성 핵이 대체로 금속 성분으로 형성됐을 가능성을 시사하며, 과학계는 이 점에 큰 관심을 가지고 있다.
나사가 그린 위의 프시케 상상도처럼 이 소행성의 형태는 감자와 유사한 불규칙한 모양을 하고 있다. 어쩌면 편평한 타원형으로 보일 수도 있다. 적도를 가로지르는 가로 길이는 약 280km, 세로 길이는 232km로, 전체 표면적은 약 16만5800 ㎢에 이른다. 최근의 연구에서는 이 소행성의 주요 성분이 금속으로 되어 있다고 분석됐다. 일반적으로 유리와 모래에서 발견되는 금속성분과 규산염의 복합체로 이해하면 된다.
레이더를 통한 관찰과 소행성의 열관성 측정 결과, 프시케는 암석과 금속의 조합으로 이루어져 있을 가능성이 높다. 특히, 전체 부피 중 30~60% 정도가 금속성분으로 구성되어 있는 것이 확인됐다.
과학자들은 광학과 레이더 관찰을 이용해 프시케의 3D 모델을 구축했다. 이 모델에는 두 개의 함몰된 분화구가 포함되어 있다. 그 결과 소행성 표면에는 금속 함량과 색상에 상당한 차이가 있음이 드러났다. 이 소행성은 우리 태양계를 구성하는 요소 중 하나인 소행성 핵에서 파생된 대량의 금속성분으로 이루어져 있을 가능성이 높다고 과학자들은 추정하고 있다.
소행성 프시케는 태양계 형성 초기에 자주 일어났던 여러 차례의 격렬한 충돌을 견뎌낸 것으로 추정된다. 이는 우리에게 지구의 핵이나 다른 암석 행성의 핵이 어떻게 형성되었는지에 대한 통찰을 제공할 수 있다.
프시케는 태양으로부터 3억7800만~4억9700만km 떨어진 화성과 목성 사이의 태양을 공전한다. 이는 2.5~3.3AU(1AU, Astronomical unit, 지구와 태양 사이의 거리)거리로, 프시케가 태양 주위를 회전하는데 지구 시간으로 약 5년이 걸리지만, 자체 축(프시케의 하루)을 중심으로 한 번 회전하는 데는 4시간이 조금 넘게 걸린다.
나사는 2023년 10월 5일에 '프시케(Psyche)'라는 탐사선을 발사할 계획이다. 이 탐사선은 중력을 이용해 화성 상공을 지나가며, 이후 태양 전기 추진을 활용해 소행성에 접근할 예정이다.
탐사선이 소행성에 도착하면, 4개의 다른 궤도에서 탐사 활동을 시작한다. 주된 연구 목적은 프시케가 실제로 소행성의 핵심 부분인지 파악하는 것이다.
'프시케 임무'의 핵심 과학적 목표는 행성 형성의 기본 구성 요소를 분석하고, 이전에 경험하지 못한 새로운 세계를 탐험할 계획이다. 연구팀은 프시케에 핵의 잔여 물질이 있는지, 그 연대는 어느 정도인지, 그리고 지구의 핵과 유사한 환경에서 형성되었는지, 그 표면의 특성은 어떠한지를 밝히려고 한다.
프시케 탐사 우주선과 태양전지는 테니스장 정도의 크기다. 우주선의 몸체는 소형 픽업트럭 보다 약간 크고, 높이는 농구 골대 정도다. 우주선에는 △금속성분과 규산염 성분을 구분할 수 있는 고해상도 멀티스펙트럴 이미저(Multispectral Imager) △ 소행성의 원소 구성을 감지하는 감마선 및 중성자 분광계, △ 잔류 자기장을 감지하고 측정하는 자력계, △ X-밴드 무선 통신 시스템을 사용해 중력장을 고정밀도로 측정하고 프시케의 내부 구조에 대한 정보를 얻을 수 있는 전파과학, △ 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있는 심우주 광통신(DSOC) 등이 탑재된다.
16프시케가 예상대로 대량의 금속으로 이루어져 있다면 그 가치는 약 10조 달러(한화로는 약 1경3280조원)로 추정된다. 그러나 이번 탐사 임무의 주요 목적은 단순한 채굴이나 경제적 이익이 아니라 해당 행성의 구성물질을 파악하는 것에 있다.
미국과 일본 등 우주 강국은 다른 소행성 탐사 프로젝트도 활발히 진행 중이다. 2019년에 발사된 일본의 우주선 '하야부사2'는 2030년 이후 다른 소행성으로의 여정을 계획하고 있다. 나사의 '오시리스 렉스' 탐사선은 소행성 베누(Bennu)에서 수집한 샘플을 지구로 가져오기 위해 오는 9월24일 복귀할 예정이다.
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2023-09-21
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일본, 리튬이온 배터리 등 6개 품목 세계 점유율 1위
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일본이 휴대용 리튬이온 배터리, 디지털 카메라 등의 분야에서 두각을 나타내고 있다.
일본 경제 매체 니혼게이자이신문이 최근 발표한 2022년 실시한 '주요 상품 및 서비스 점유율 조사'에 따르면, 일본 기업은 전체 63개 품목 중 6개 품목에서 세계 점유율 1위를 유지하고 있다.
일본의 세계 점유율에서 1위를 차지한 품목은 자동차, 오토바이, CMOS 이미지 센서, 휴대용 리튬이온 배터리, 디지털 카메라, A3 레이저 복사기 및 다기능 복합기였다.
그 중 디지털 카메라와 A3 레이저 복사기 및 다기능 복합기는 모두 캐논이 1위를 차지했다.
조사 결과 일본 기업들이 몇몇 전통적인 분야에서는 여전히 경쟁력을 유지하고 있지만, 성장 중인 시장 혹은 신기술 분야에서의 점유율이 줄어들고 있다는 분석이다. 특히 자동차용 리튬이온 배터리와 스마트 워치 분야에서 미국, 중국, 한국의 기업들이 선두로 나서는 것은 글로벌 경쟁력 측면에서 일본에 큰 도전이다.
일본 기업 중에는 1위를 차지하고 있지만 수익을 올리지 못하는 분야도 있으며, 이는 해외 대기업들이 해당 분야에 주력 투자를 하지 않는 것과 관련이 있을 수 있다는 지적도 나왔다.
디지털 카메라 시장의 규모는 2022년에 720만 대였다. 이는 2021년의 849만 대에서 15.2% 감소한 수치다. 스마트폰과 같은 고성능 기기의 카메라 기능이 발전함에 따라 디지털 카메라 시장이 어려움을 겪고 있는 결과다. A3 레이저 복사기 및 다기능 복합기 역시 2021년 대비 1.1% 감소한 337만 대로 출하 대수가 줄었다.
자동차용 리튬이온 배터리는 2021년 대비 시장 규모가 82.7% 증가했지만, 파나소닉 홀딩스(Panasonic Holdings) 점유율은 8.5%로 작년의 12.0%에서 3.5% 하락했다.
반도체 제조 장비에서도 시장 규모가 8.4% 증가하는 가운데, 도쿄 일렉트론(Tokyo Electron)의 점유율은 2.0% 감소한 13.2%를 차지했다.
이 두 회사 모두 점유 순위는 작년의 3위에서 4위로 내려갔다.
시장 규모가 11.3% 증가한 탄산 음료에서도 산토리 홀딩스(Suntory Holdings)와 아사히 그룹 홀딩스(Asahi Group Holdings)의 합산 점유율이 0.2 포인트 감소했다.
한편, 마이크로컨트롤러(MCU)는 시장 규모가 2자리로 급증했으며, 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics)는 0.4% 소폭 증가했다.
일본 기업들이 16개 품목에서 상위 3위 안에 든 것은 기술력과 경쟁력을 보여주는 지표로 볼 수 있다. 특히 조선 분야에서 이마바리 조선이 작년 5위에서 3위로 상승한 것은 주목할 만한 성과다. 중국과 한국 같은 강력한 경쟁자들 사이에서 점유율을 늘린 것은 이마바리 조선의 기술 및 경영 능력의 향상을 반영하는 것으로 볼 수 있다. 그러나 이 회사의 점유율은 작년 대비 0.1% 포인트 증가한 6.0%를 차지한 것은 조선 분야의 경쟁이 얼마나 치열한지 나타내는 방증이다.
액정용 유리에서는 일본 전기 유리가 작년의 3위에서 2위로 순위를 올리며, 작년 2위인 AGC를 눌렀다. 중소형 액정 패널에서는 샤프와 재팬 디스플레이(Japan Display)가 각각 1위로 올라섰다.
상위 5개 기업이 모두 일본 기업이었던 2개 품목 이외에는 점유율은 액정용 유리(40.7%), CMOS 이미지 센서(47.9%), 휴대용 리튬이온 배터리(37.5%), 베어링(24.6%) 등이었다.
이번 조사에서는 중대형 트럭, 주식 매매, 조선, 마이크로컨트롤러(MCU) 등 4개 품목에서 세계 1위가 교체되었다는 점도 주목할만 하다.
일본 기업은 일부 품목에서 높은 점유율을 유지하고 있지만, 이를 유지하고 새로운 분야에서 경쟁력을 향상시키기 위해서 연구 및 개발 투자를 확대하고, 글로벌 시장의 트렌드를 빠르게 파악하여 대응 전략을 세워야 할 것으로 보인다.
컨설팅 기업 PwC재팬(PwC Japan)의 피베트 쿠미코 시니어 매니저는 "성장 시장에서 리스크를 효과적으로 관리하면서 얼마나 강하게 공세를 가해야 하는지를 확실히 판단하는 것이 중요하다"고 말했다.
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2023-09-21
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美 연준 금리 동결…추가 금리 인상 시사
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미국 중앙은행인 연방준비제도(연준·Fed)가 20일(현지시간) 예상대로 기준 금리를 동결했다.
CNN은 연준이 기준 대출 금리를 22년 만에 최고 수준으로 유지하면서 내년에는 금리 인하 횟수를 줄이겠다고 밝혔다고 전했다.
그러나 연준은 연내 한차례 소폭 추가 인상을 사실상 예고하면서 긴축 기조를 당분간 유지할 것임을 분명히 했다.
연준의 최근 경제 전망에 따르면 더 많은 관료들이 연준의 주요 대출 금리가 올해 5.63~5.87 범위를 넘을 것으로 예상하고 있다.
연준은 19일부터 진행된 이틀간의 연방공개시장위원회(FOMC) 정례회의를 마친 뒤 기준 금리를 현 5.25∼5.50% 범위에서 유지할 것이라고 발표했다.
6월 동결 이후 3개월만이자 FOMC 회차로는 2회 만에 이뤄진 두 번째 동결이다. 이로써 한국(기준금리 3.50%)과 미국의 금리 차이도 최대 2.00%포인트를 유지했다
프린시펄(Principal)의 시마 샤(Seema Shah) 수석 글로벌 전략가는 메모에서 "새로운 전망은 연준이 연착륙 전망에 대해 상당히 강한 확신을 갖고 있으며, 결과적으로 내년에 정책을 완화할 여지가 거의 없을 것이라는 점을 시사한다"고 말했다.
그녀는 "내년의 점도표는 확실히 '더 오랫동안 더 높을 것'이라는 메시지를 확실하게 전달했으며, 너무 빨리 브레이크에서 발을 떼면 인플레이션이 다시 일어날 것이라는 지속적인 경계심과 두려움을 반영한다"고 설명했다.
연준은 FOMC 회의 후 성명에서 "최근 지표상 경제 활동이 견고한 속도로 확장되고 있다"고 밝혔는데, 이는 이전 성명에서 언급한 "온건한 속도"와 비교된다.
성명서는 또 연준의 7월 정책 성명에서 일자리 증가가 "견고하다"고 묘사된 것과 대조적으로 "최근 몇 달 동안 일자리 증가가 둔화됐다"고 지적했다. 그러면서 "(일자리는)여전히 견조하고 실업률은 낮은 수준을 유지하고 있다"며 "인플레이션은 여전히 높은 수준"이라고 현재 경제상황을 평가했다.
연준 관계자들은 중앙은행이 "인플레이션을 2% 목표로 되돌리는데 전념하고 있다"고 거듭 강조했다. 관리들은 11월 1일에 끝나는 다음 달 이틀 간의 회의에서 통화 정책을 다시 심의한다.
제롬 파월 연준의장은 회의 후 기자회견에서 연착륙이 "타당한 결과"였으며 "우리가 통제할 수 없는 요인들"로 인해 연착륙이 위태로워질 수 있다"고 말했다.
이후 연준은 "FOMC는 최대의 고용과 장기적으로 2%의 물가상승률을 추구한다"며 "이런 목표들을 지지하기 위해 이같이 결정했다"고 기준 금리 동결 배경을 밝혔다.
인플레이션은 지난 6월 40년 만에 정점을 찍은 후 꾸준히 둔화되었으며, 실업률이 급격히 상승하지 않고도 연준의 목표인 2%까지 완화될 수 있다. 이러한 시나리오를 '연착륙'이라고 한다.
연준은 지난해 3월부터 올해 5월까지 10회 연속 금리를 인상한 뒤 6월에 금리를 동결했다. 이어 지난 7월에는 다시 0.25% 포인트 올리며 기준금리를 2001년 이후 22년만에 가장 높은 수준인 5.25∼5.50%로 설정했다.
연준이 연내 추가 금리 인상을 시사한 뒤 20일 미국 증시는 다우존스 산업지수가 0.2%, 스탠더드 앤드 푸어스(S&P 500) 지수가 0.9%, 나스닥 종합지수가 1.5% 하락하는 등 하락세로 마감했다.
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2023-09-21
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플라스틱 먹는 '효소' 연구 활성화⋯고비용 과제
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플라스틱을 먹는 효소가 개발이 활성화돼 폐플라스틱 처리에 힘을 보탤 전망이다.
환경오염 주범으로 꼽히는 지구를 뒤덮은 폐플라스틱을 재활용하기 위해 수 많은 연구팀들은 다양한 해결책을 찾고 있다.
특히, 벌집나방 애벌레와 같은 생물학적 자원 활용은 소각이나 매립보다 환경친화적으로 플라스틱을 처리하는 유용한 도구가 될 수 있다.
미국 생화학·분자 생물학 매거진 'ASBMB 투데이'에 따르면, 스페인 생물학자 페데리카 베르토치니(Federica Bertocchini)는 약 10년 전 벌집나방의 애벌레가 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌을 먹어 치운다는 사실을 발견했다.
폴리에틸렌은 플라스틱 용기 등을 만드는 데 흔하게 이용되지만, 잘 분해 되지 않는 특성이 있어 폐기가 어렵다는 단점이 있다.
최근 과학자들은 매립지나 자동차폐차장 등을 찾아다니면서 플라스틱을 분해할 수 있는 유기체를 찾고 있다. 이를 채취해 플라스틱의 구성 요소를 회수하는 효율적인 방법을 찾길 기대하고 있는 것. 이후 새로운 재료를 조합해 ‘무한 재활용’이 가능하도록 한다는 계획이다.
영국 포츠머스대 효소혁신센터 존 맥기한(John McGeehan)은 "놀랍게도 전 세계의 수백 개 그룹과 수천 명의 과학자들이 이 문제를 연구하고 있다"고 설명했다.
폐플라스틱, 환경오염 주범
플라스틱은 1950년대 들어 본격적으로 생산됐고 생산량도 급증했다. 매년 약 4억6000만 톤에 가까운 플라스틱이 생산되는 것으로 추정된다. 하지만 이렇게 생산된 플라스틱은 아쉽게도 소각하거나 매립지에 묻히고 있다.
플라스틱은 지구상의 심해나 극지방을 비롯해 비를 타고 내려오거나, 심지어 태반이나 모유, 사람의 혈액에서도 흔적이 보고 되는 등 우리 눈에 보이지 않는 구석구석까지 침투했다.
이처럼 플라스틱은 건강과 환경 문제와 직접 연결되어 있다. 그럼에도 수요는 줄어들지 않고 있으며, 생산량은 오는 2050년까지 10억 톤을 넘길 것으로 예상된다.
플라스틱은 가볍고, 형태를 잡기 쉬운 특성 때문에 이를 대체할 마땅한 소재가 없기 때문이다.
현실적으로 모든 플라스틱을 교체하거나 재활용할 수 없다는 점에서 차선책은 덜 만드는 것이다. 또 약 9%에 불과한 전 세계 플라스틱 재활용률을 높이는 것이 과제다.
하지만, 재활용 과정에서 유해한 화학물질을 흡수할 수 있으며, 수천 가지의 플라스틱 유형에는 각각 고유한 구성과 화학 첨가물이나 착색제가 들어 있어 대다수는 재활용할 수 없는 것이 문제다.
효소 재활용 회사 버치 바이오사이언스(Birch Biosciences) 공동 창립자이자 합성 생물학자인 요한 커스(Johan Kers)는 "우리는 심각한 플라스틱 순환성 문제를 안고 있다"며 "알루미늄과 종이 등은 재활용할 수 있지만 플라스틱 재활용은 힘들다"고 지적했다.
'자연'에서 착안한 '효소' 주목
캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스 고분자 과학자 팅 쉬(Ting Xu)는 "효소를 통한 접근법은 폐플라스틱을 폐기물의 원천이 아닌 귀중한 자원으로 전환시킬 수 있다"고 설명했다.
이미 1970년대에 플라스틱을 먹는 효소에 대한 연구가 시작됐다. 그러다가 2016년 일본 과학자팀이 사이언스 학술지에 플라스틱을 먹는 획기적인 박테리아의 새로운 변종에 대한 논문을 발표하면서 효소 연구에 다시 불을 지폈다.
교토공과대학 미생물학자 코헤이 오다(Kohei Oda)가 이끄는 연구팀은 이데오넬라 사카이엔시스(Ideonella sakaiensis) 201-F6이라고 불리는 미생물이 음료수병과 섬유에 널리 사용되는 폴리에스터인 PET 플라스틱을 주요 에너지와 식품 공급원으로 사용한다는 사실을 발견했다.
그 이후로 과학자들은 독일 라이프치히 묘지의 퇴비 더미, 그리스 하니아(Chania) 해변 등 전 세계 여러 장소에서 플라스틱을 먹는 미생물을 발견했다. 그리고 바다, 북극 툰드라 표토, 사바나 및 다양한 숲을 포함한 환경에서 자유롭게 떠다니는 DNA에서 발견된 2억 개 이상의 유전자에 대한 대규모 분석을 통해 플라스틱 분해 가능성이 있는 3만 개의 다양한 효소가 있다는 것을 찾아냈다.
맥기한은 콜로라도를 포함해 다른 지역의 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 동료들과 함께 이데오넬라 사카이엔시스의 플라스틱 섭취 능력을 담당하는 두 가지 효소를 조작해 성능을 높이고 연결해 플라스틱을 분해할 수 있는 효소 칵테일을 만들었다. 그 결과 이전보다 6배 더 빠르게 PET를 분해할 수 있었다.
최근 과학자들은 인공지능(AI)을 사용해 플라스틱을 더 빠르게 해중합[해중합은 유색 페트(PET)병이나 폴리에스터 섬유 등 플라스틱 분자를 화학적으로 분해하는 기술]하고, 표적 기질에 대해 덜 까다롭고, 더 높은 온도를 견딜 수 있는 효소를 찾아내고 있다.
초기 데이터에 따르면 생물학적 효소를 이용한 재활용은 플라스틱을 새로 만드는 것보다 탄소 배출량이 더 적은 것으로 알려졌다.
탄소와 산소가 얽혀 있는 PET 재활용
플라스틱은 생물학적 재활용에 가장 적합하다. 영국 포츠머스 대학교의 분자 생물물리학자 앤디 픽포드(Andy Pickford)는 이 물질이 '일종의 아킬레스건'이라고 말했다.
PET은 탄소가 산소와 얽혀 있다. 직물과 음료수병에서 흔히 발견되며 매년 생성되는 플라스틱의 약 5분의 1을 차지하는 PET는 생물학적 재활용 업체들 사이에서 인기 있는 대상이자 상업적으로 이용 가능한 제품이기도 하다.
실제로 프랑스 회사 카르비오(Carbios)는 연간 5만 톤의 PET 폐기물을 재활용하는 것을 목표로 2025년 프랑스 북부에 바이오 재활용 공장을 열 계획이다.
호주에 본사를 둔 삼사라에코(Samsara Eco)는 2024년 멜버른에 PET에 초점을 맞춘 2만 톤 규모의 재활용을 계획하고 있다.
플라스틱 유형을 연구하고 있는 픽퍼드(Pickford)는 "PET와 유사한 화학적 구성을 가진 폴리아미드와 폴리우레탄도 본질적으로 효소에 의해 분해되기 쉬워 효소 재활용의 유망한 대상"이라고 말했다.
삼사라에코는 합성 폴리아미드의 일종인 나일론을 연구하고 있다. 지난 5월 버려진 옷으로 '세계 최초의 무한 재활용' 나일론-폴리에스테르 의류를 생산하기 위해 인기 운동복 브랜드 룰루레몬(Lululemon)과 다년간의 파트너십을 발표했다.
아직은 연구가 미진하지만 연구원들은 폴리우레탄을 분해하는 미생물에 대해서도 연구 중이다.
'슈퍼웜' 유충 활용 기술 향상
효소 재활용은 순수 탄소 골격을 가진 플라스틱의 경우 전망은 흐리다. 비닐봉지를 만드는 데 사용되는 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리스티렌 및 폴리에틸렌을 포함하는 제품은 기름기가 많아 투입된 효소를 붙잡을 수 없기 때문이다.
그런데 페데리카 베르토치니는 데메트라(Demetra)와 세레스(Ceres)라는 이름을 붙인 왁스 벌레 타액에서 플라스틱 분해 효소를 확인했다. 이 효소는 탄소 골격에 산소를 주입해 실온에서 몇 시간 내에 폴리에틸렌을 분해하는 것으로 나타났다.
폴리스티렌을 연구하는 호주 퀸즈랜드 대학교의 미생물학자 크리스 린케(Chris Rinke) 박사는 '슈퍼웜(Superworm)'이라고 불리는 미국왕딱지벌레(Zophobas morio) 유충을 발견했다. 플라스틱을 기계적으로 작은 조각으로 파쇄하고 산소 원자를 투입해 '노화'한 다음 특수 기술을 사용해 해당 조각을 해중화하는 두 가지 과정을 통해 폴리스티렌을 분해한다.
린케 박사는 "곤충에서 발견되는 효소가 열쇠를 쥐고 있을 수 있다"고 말했다.
반면, 일부 전문가들은 생물학적 재활용 전망에 대해 낙관적이지 않다. 픽포드는 "아직 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC와 같은 폴리올레핀이 대규모 효소 재활용을 위한 현실적인 목표가 될 것이라고 확신하지 못했다"며 "이런 경우 재활용이 가능한 새로운 플라스틱을 만드는 방향으로 전환하는 것이 더 현실적"이라고 말했다.
한국의 경우, 2020년 포스텍의 차형준 교수 팀은 '산맴돌이거저리(Plesiophthalmus davidis)'라고 불리는 검은 딱정벌레의 유충에서 폴리스티렌 소화 능력을 부여한 장내 세균인 '세라티아 폰티콜라(Serratia Fonticola)'에 대해 보고했다. 또 다른 그룹은 PLA를 포함한 특정 유형의 생분해성 플라스틱을 분해할 수 있는 두 가지 저온 적응성 곰팡이 균주[고산 토양과 북극 해안에서 분리된 라크네룰라(Lachnellula)와 네오데브리에시아(Neodevriesia)]를 발견했다고 보고했다.
하지만 효소를 활용하는 프로세스를 확장하는 것이 얼마나 쉬울지, 그리고 확장된 환경이 어떤 모습일지는 불분명하다.
한편, UN은 오는 2024년 세계 최초의 글로벌 플라스틱 오염 조약을 만들 예정이다. 플라스틱 오염을 억제하는 것을 목표로 하며, 특히 재활용을 더 쉽게 하기 위해 플라스틱 제품의 생산 과 설계에 대한 새로운 규칙을 도입할 것으로 예상된다. 다음 해에는 워싱턴과 캘리포니아, EU에서 플라스틱 용기와 음료수병 재료의 25%를 재활용 플라스틱으로 규정하는 법률이 시행될 예정이다.
그러나 추가적인 변화와 인센티브가 없다면 이러한 노력은 물거품이 될 수도 있다는 지적이다.
화석 연료의 저렴한 가격으로 인해 순수 플라스틱이 저렴하게 유지되는 한 생물학적 효소 활용은 비용 면에서 경쟁력이 없기 때문이다.
맥기한은 "과거 석유 및 가스 산업이 혜택을 누렸던 방식으로 PET 또는 기타 생분해성 공정에 인센티브를 부여해야 한다"며 "생물학적 재활용 기술이 향상되면 새로운 플라스틱과 경쟁할 수 있을 만큼 비용면에서 효율적일 것"이라고 강조했다.
그럼에도 그는 "효소가 전체 플라스틱 문제를 해결하지 못하지만 이제 막 첫 걸음을 뗐다"며 향후 발전에 기대감을 드러냈다.
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2023-09-21
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