올해 안면인식 결제·360도 셀카 뜬다

MIT가 뽑은 ‘2017년 10대 혁신기술’
중국 가장 활발…프라이버시 침해·감시 논란 뒤따라
출시 4년만에 도약대…가상현실 맞물려 급성장 예상

MIT가 10대 혁신기술을 발표하기는 올해가 16번째다. MIT테크놀로지리뷰.

지난해 음성인식 기술에 기반한 대화형 인터페이스의 부상을 예측해 성가를 올렸던 (이하 ‘리뷰’)가 올해는 안면인식 결제 기술과 360도 셀카의 부상을 예고했다. 기술 완성도와 소비자 수요에서 도약의 발판이 마련됐다는 평가다. 현실화한 유전자 치료제도 올해 기대할 만한 기술 혁신 분야로 꼽았다. 또 4년후엔 꿈의 컴퓨터라 불리는 양자컴퓨터가, 5년후엔 자율주행 트럭이, 10년후엔 뇌 이식 칩을 통한 신경마비 환자의 운동능력 복구 기술이 실용화할 것으로 내다봤다.

　아마존, 구글 등 세계적인 IT 업체들은 지난해 <리뷰>의 예측대로 잇따라 음성인식 기술을 이용한 인공지능 비서 서비스 아마존 알렉사, 구글 홈 등을 내놔 큰 성공을 거두고 있다. 국내에서도 SK텔레콤의 ‘누구’를 시작으로 IT업체들이 잇따라 인공지능 음성비서 서비스 경쟁에 돌입했다.

안면인식 기술 개발은 중국에서 가장 활발하다. faceplusplus

구글·아마존·마이크로소프트 앞장

<리뷰>가 최근 발표한 ‘2017년 10대 혁신기술’에 따르면, 구글은 안면 인식 기술을 활용한 쇼핑 결제 서비스 ‘핸즈 프리’를 준비하고 있다. 신용카드를 꺼낼 필요 없이 점포에 설치된 카메라가 소비자 얼굴을 확인한 뒤 핸즈프리 시스템에 저장돼 있는 사진과 비교해 결제를 진행하는 방식이다. 아마존 역시 셀카 인증 결제가 가능한 신기술 특허를 출원한 상태다. 마이크로소프트는 윈도우10에 탑재된 ‘윈도우스 헬로’(Windows Hello)에 안면 인식 로그인 기능을 넣어 일란성 쌍둥이를 구분할 수 있는지 실험하고 있다.

　 <리뷰>는 특히 중국의 스타트업 ‘페이스 플러스플러스’(Face ++)가 개발하는 안면인식 시스템에 특히 주목했다. 이 소프트웨어는 쌍둥이까지 판별할 수 있을 만큼 정밀도를 갖추고 있다는 평가를 받고 있다. 이미 결제 승인과, 시설 출입, 범죄자 추적 등에 활용되고 있다고 한다. 중국에서 1억2천만명 이상이 사용하는 모바일 결제 앱 ’알리페이’에서 이 기능을 이용할 수 있다. 중국판 우버로 불리는 디디는 이 소프트웨어를 사용해 승객들이 운전자가 합법적인 사람인지 아닌 확인할 수 있도록 했다. 이 시스템을 장착한 순찰차가 등장해 반경 60미터 내에 있는 사람들 가운데 범죄 용의자를 찾아내는 데 활용되고 있기도 하다. 또 중국 최대 검색엔진 업체인 바이두는 안면 인식으로 철도 승차권을 발급하는 시스템을 개발하고 있다. 바이두의 안면인식 소프트웨어는 지난 1월 한 TV쇼에 출연해 능력을 입증했다. 어린 시절과 성인 사진을 보고 동일인을 구별해내는 게임에서 사람보다 탁월한 능력을 발휘했다. 호주에선 출입국시 여권 대신 얼굴 인증을 사용하는 방안을 검토하고 있다.

　그러나 안면인식 기술은 어떻게 사용하느냐에 다라 사생활 침해 및 감시 논란을 일으킬 여지가 많다. 사회적 통제망이 엄격한 중국에서 이 기술이 가장 활발하게 연구되고 있는 점은 이와 무관치 않아 보인다고 <리뷰>는 덧붙였다.

360도 카메라는 가상현실과 결합헤 시너지 효과를 낸다. MIT테크놀로지리뷰

사진 촬영한 곳에 서있는 듯해

<리뷰>가 올해 뜰 것으로 본 또 하나의 IT 기술은 360도 카메라다. 이 카메라는 말 그대로 주변 풍경을 360도 촬영할 수 있는 카메라를 말한다. 2013년께부터 선보이기 시작해 지금은 이미 많은 업체들이 제품을 내놓고 있다. 삼성의 기어360처럼 VR용 영상을 촬영할 수 있는 것도 있다. 360도 카메라로 촬영한 사진을 VR 헤드셋에서 보면 마치 사진을 촬영한 장소에 서 있는 듯한 몰입감을 맛볼 수 있다.

　다만 360도 카메라에는 대부분 뷰파인더와 디스플레이가 없다. 이를 보완하기 위해 카메라 제조업체는 360도 카메라용 앱을 개발해 스마트폰과 연계해 사용하도록 하고 있다. 이 앱을 이용하면 360도 카메라로 찍은 사진을 스마트폰에서 페이스북이나 유튜브로 올릴 수 있다.

　시장 조사 기관인 퓨처리소스 컨설팅(Futuresource Consulting)에 따르면 360도 카메라는 지난해 세계 카메라 출하량의 1%를 차지했다. 올해는 성장세에 가속도가 붙어 시장점유율 4%에 이를 것으로 전망된다.

　360도 카메라 바람은 카메라 제조업체는 물론 가상현실 업계에도 새로운 시장 창출의 기회다. 가상현실 장비가 있어야만 360도 동영상을 볼 수 있는 건 아니지만 유튜브에선 VR 기기를 이용하면 더 몰입감 있게 영상을 감상할 수 있기 때문이다. 360도 카메라가 늘어날수록 가상현실 콘텐츠도 그만큼 늘어나는 윈-윈 효과가 기대된다.

아이티 분야가 6개로 가장 많아

10대 혁신기술을 부문별로 보면 사물인터넷을 무력화시키는 사물봇넷과 양자컴퓨터, 강화학습, 자율주행트럭을 포함해 IT 분야가 6개로 가장 많다. 이어 유전자 치료, 마비환자의 운동능력 복구, 세포지도 작성 등 의료분야가 3개이고, 나머지 하나는 에너지분야인 고온 태양전지다.

　<리뷰>는 “올해 선정한 것들은 경제와 정치에 영향을 미치고 의약 개선에 이바지하며 문화에도 영향을 주는 것들”이라며 “어떤 것은 지금 막 베일이 벗겨지고 있고, 어떤 것은 10년 또는 그 이상 기다려야 하지만 미래에 대비하려면 지금 당장 알아둘 필요가 있다”고 밝혔다.

　<리뷰>는 해마다 인류가 맞닥뜨린 문제를 해결해주고 새로운 기회를 창출할 것으로 보이는 혁신기술 10가지를 선정해 발표해 오고 있는데, 이번이 16번째다. 이밖에 올해 발표한 10대 혁신 기술들은 다음과 같다.

뇌 이식 칩은 신경을 통하지 않고도 근육을 움직인다.

마비 복구, 뇌이식 칩 기술이 해낸다

척수를 포함한 중추 신경계는 말초 신경과는 달리 한번 손상되면 복구·재생할 수 없다. 따라서 척수가 손상돼 손발의 운동 능력이 마비되면 치료법이 거의 없다고 해도 과언이 아니다.

　이런 종류의 마비 증상에 효과적으로 대응할 수 있는 방법이 바로 뇌에 직접 칩을 심는 뇌 이식 기술이다. 이미 뇌 이식 실험은 진행중이다. 지난해 4월 과학저널 <네이처>에는 뇌에 칩을 심어 척수신경을 거치지 않고 직접 뇌에서 신호를 보내 팔을 움직이게 한 사례가 소개됐다. 그러나 이제 초기 단계일 뿐, 뇌 이식을 이용한 ‘신경 우회’ 기술은 아직도 넘어야 할 산이 많다. <리뷰>는 상용화까지는 10~15년 정도 걸릴 것으로 예상했다.

자율주행트럭의 주행 장면.

자율주행 트럭, 5년후 도로를 질주한다

자율주행이라면 먼저 구글, 테슬라 등이 개발하고 있는 자율주행 승용차를 먼저 떠올리게 된다. 그러나 <리뷰>는 이들보다 먼저 자율주행 트럭에 주목해야 한다고 말한다. 자율주행과 관련한 전문가들도 상용화에선 자율주행 트럭이 가장 먼저고 그 다음이 자율주행 버스, 맨 마지막 순서로 자율주행 승용차를 꼽고 있다. 트럭과 버스는 정해진 경로를 달리는 경우가 많아 자율주행 기술을 적용하기가 상대적으로 쉽기 때문이다. 독일의 다임러는 지난해부터 미국에서 자율주행트럭 시험주행을 하고 있다. 온라인 택시 서비스업체 우버는 완전 자율주행트럭으로 맥주를 운송하는 데 성공하기도 했다.

　또 유럽에선 여러 대의 자율주행 트럭이 대열을 이뤄, 마치 기차처럼 붙어 달리는 ‘플래투닝’ 기술도 실험중이다. 이런 기술이 트럭에 적용되면 기존 물류 시스템은 큰 변화가 불가피하다. 무엇보다 고속도로를 장거리 운행하는 트럭 운전기사들의 일자리가 위태로워질 가능성이 있다. <리뷰>는 그런 우려가 현실이 되는 시기를 5~10년 후로 보았다.

양자컴퓨터가 연구실 단계에서 실용화단계로 넘어가고 있다.

실용적 양자컴퓨터, 연구 넘어 제작 단계로

<리뷰>는 2017년이 꿈의 컴퓨터로 불리는 양자 컴퓨터가 실험실 연구 단계를 넘어 ‘엔지니어링’ 영역으로 이행하는 해가 될 것으로 봤다. 0과 1 중에서 선택해야 하는 기존 디지털컴퓨터와 달리 양자컴퓨터는 서로 다른 상태가 공존할 수 있는 양자의 중첩성을 응용해 컴퓨터의 연산능력을 획기적으로 높인 것이다. 0과 1이 중첩된 상태를 큐비트라 한다. 따라서 2큐비트에선 4개의 상태(00, 01, 10, 11)가 가능하다. 큐비트가 추가될수록 처리할 수 있는 정보량이 기하급수적으로 늘어난다.

　양자컴퓨터의 관건은 안정적인 상태의 큐비트를 만드는 것이다. 1980년대 중반 2큐비트 양자컴퓨터가 선을 보인 이래 30여년간 개발 작업이 이어지고 있지만 아직 제 성능을 발휘하는 양자컴퓨터는 나타나지 않았다. 그런데 마침내 양자컴퓨터 실용화가 가시권에 들어온 것으로 <리뷰>는 평가했다. 구글의 양자컴퓨팅 책임자인 하마트 네븐은 구글 연구팀이 앞으로 1년 안에 49큐비트 시스템을 구축할 계획을 갖고 있다고 밝혔다. <리뷰>는 30~100큐비트 범위는 양자 컴퓨터가 상업적 가치를 갖는 수준이라며, 앞으로 4~5년 후에 그러한 시스템이 선보일 것으로 내다봤다. 양자컴퓨터 시대가 되면 인공 지능 프로그램 실행과 복잡한 시뮬레이션 처리가 기하급수적으로 빨라질 뿐 아니라, 깨지지 않는 암호화도 가능한 것으로 알려졌다.

　<리뷰>는 궁극적으로 10만큐비트 시스템도 출현할 것으로 기대했다. 10만 큐비트 시스템이 등장하게 되면 정확한 분자 규모의 모델을 통해 새로운 물질과 의약품 발견이 가능해져 물질과 화학 의약품산업에 일대 혁신이 일어날 것으로 내다봤다. 100만 큐비트 시스템도 10년 안에 생각해볼 수 있다고 <리뷰>는 진단했다.

효율 2배를 목표로 한 새로운 방식의 태양전지가 개발되고 있다.

고온 태양전지, 10년내 에너지 전환효율 2배로

화석연료의 가장 유력한 대안으로 꼽히는 태양전지도 새로운 국면을 맞고 있다. 태양전지는 말 그대로 햇빛 에너지를 전기로 바꿔주는 장치를 말한다. 화석연료를 전혀 쓰지 않고도 전기를 만들어내는 친환경 발전 장치다. 문제는 효율이다. 현재 주로 쓰이는 실리콘 태양전지는 햇빛의 모든 파장에 반응하지 않아 빛을 전기로 바꾸는 비율이 20%대에 불과하다. 이론상으로도 효율을 최대로 높여봤자 30%대를 넘지 못하는 것으로 알려졌다.

　이에 따라 세계 각국에서는 좀더 효율이 높은 새로운 방식의 태양전지 개발에 나서고 있다. <리뷰>는 그 중에서도 일반 실리콘 태양 전지에 비해 약 2배 효율이 높은 태양전지를 개발중인 MIT의 사례를 소개했다. MIT가 개발중인 고효율 전지의 핵심은 2겹의 흡수방사체(absorber-emitter)다. 광전지 위에서 햇빛을 모아주는 깔때기 역할을 하는 장치다. 흡수층은 태양 빛의 모든 에너지를 포착하고 그 대부분을 열로 전환시키는 단단한 흑색 탄소나노튜브로 만든다. 온도가 1000도 가까이에 이르면 인접한 방사체(광결정)가 그 에너지를 빛으로 방출하고 광전지가 그것을 전기로 전환해 효율을 올리는 방식이다. <리뷰>는 고효율 태양전지의 실용화 시점을 10~15년으로 보고 있다.

유전자치료도 이제 2.0 시대로 접어들 전망이다.

현실이 된 유전자치료 2.0, 관건은 확산 속도

현실화한 유전자 치료가 탄력을 받기 시작했다. 세계적인 제약업체 GSK는 지난해 7월 줄기세포 유전자 치료제 ‘스트림벨리스’(Strimvelis)의 시판을 유럽 당국으로부터 승인받았다. 스트림벨리스는 ADA-SCID(아데노신 데아미나아제 결손에 의한 중증 복합 면역 결핍증)라는 극히 드문 질환의 치료제다. 그에 앞서 2014년엔 유니큐터가 ‘가계성 지단백지질가수분해효소결핍증’이라는 희귀 유전질환 치료제 글리베라(Glybera)를 승인받는 등 최근 유전자 치료가 확산되고 있다. <리뷰>는 인간의 노화에 대한 최초의 유전자 치료가 성공한 사례도 확인되는 등 2017년에는　유전자 치료가 크게 발전하는 해가 될 것으로 전망했다.

　그러나 몇몇 유전적 희귀질환 치료에서의 성과에도 불구하고 복잡한 유전적 원인을 가진 일반적인 질병에 대한 치료법이 갈 길은 여전히 멀다. SCID와 혈우병 같은 질병을 일으키는 유전적 돌연변이들은 정확히 알려져 있지만 알츠하이머 병, 당뇨병, 심부전 같은 질병에는 여러 유전자가 관여돼 있어 치료법을 개발하기가 쉽지 않다. 그러나 어쨌든 유전자 요법은 이미 현실이 됐고, 과거엔 듣도 보도 못했던 치료법의 도움으로 끔찍한 질병의 고통에서 벗어나는 사례가 늘고 있다고 <리뷰>는 전했다.

인체 세포지도 작성은 생물학계의 최대 과제 가운데 하나다.

인체 세포 지도 작성, 5년내 성과 낸다

<리뷰>는 최근 시작된 인체 세포 지도(Cell Atlas) 작성 프로젝트에도 큰 기대를 걸었다. 몸을 구성하는 방대한 개별 세포들을 현대의 최첨단 기술을 이용해 일일이 들여다보고 기록하는 것은 생물학계의 차세대 메가프로젝트이다. 사람의 몸이 실제로 어떤 것들로 이뤄져 있는지 종합적으로 파악해 의약품 개발에 박차를 가하자는 것이 이 프로젝트의 목적이다.

　37조개가 넘는 인체 세포 분류 작업을 위해 미국, 영국, 스웨덴, 이스라엘, 네덜란드, 일본의 과학자들로 구성된 국제 컨소시엄을 구성해 임무를 나눠 맡고 있다. <리뷰>는 인체 세포지도 작성의 주요 연구기관으로 생거연구소(영국), 브로드연구소(MIT, 하버드대), 바이오허브(미 캘리포니아)를 꼽고, 이들 연구기관에서 5년 안에 가시적인 성과가 나올 것으로 내다봤다. 페이스북 최고경영자인 마크 저커버그 부부는 지난해 9월 질병 퇴치를 위해 30억달러를 기부하기로 했다. 이 통큰 기부의 첫 번째 대상 가운데 하나가 바로 바이오허브의 세포지도 작성이다.

사물인터넷 뒤에서 사물봇넷이라는 괴물이 오고 있다.

사물봇넷, 사물인터넷 확산만큼 위험도 커진다

희망적인 기술 변화만 있는 건 아니다. 양지가 있으면 음지가 있는 법. <리뷰>는 인터넷의 확산과 함께 네트워크를 파괴하는 사물봇넷(Botnets of Things)의 진화에도 경고의 목소리를 냈다. 사물봇넷에 주목하는 이유는 그 위험성과 부작용 때문이다. 10여년 전부터 이슈가 돼온 봇넷은 악성코드에 감염돼 해커가 마음대로 제어할 수 있는 좀비피시들로 구성된 인터넷 네트워크를 말한다. 최근 사물인터넷(IoT)을 통해 봇넷을 만들어 무차별적인 디도스(DDoS) 공격을 벌이는 사례가 잇따르고 있다. 지난해 10월엔 미국의 인터넷 호스팅 서비스업체 딘(Dyn)에 연결된 기기 10만대에 ‘미라이’라는 이름의 봇넷이 디도스 공격을 가하는 바람에, 많은 이용자들이 트위터 등의 웹사이트에 접속을 못하는 등 피해를 입었다.

　<리뷰>는 사물인터넷이 확산되면서 봇넷의 위험성이 훨씬 커지고 있다고 경고했다. 인터넷에 연결된 가전제품 같은 장치들에는 컴퓨터와 같은 보안 시스템이 없거나 취약하기 때문이다. 보안에 취약한 사물인터넷기기들이 급증함에 따라 봇넷은 앞으로 상당기간 더 크고 강력한 힘을 발휘하게 될 것이라고 <리뷰>는 내다봤다.

2016년 3월 서울에서 진행된 인공지능 알파고와 이세돌 9단의 바둑 대결. MIT테크놀로지리뷰

강화학습, 컴퓨터가 제 스스로 능력을 키워간다

컴퓨터의 학습능력도 한단계 업그레이드되고 있다. <리뷰>는 컴퓨터의 강화학습 알고리즘이 이른 시일 안에 컴퓨터의 능력을 새로운 차원으로 끌어올릴 것으로 내다봤다. 강화학습이란 컴퓨터가 프로그래머의 지도를 받지 않고도 스스로 시행착오를 거치면서 올바른 해법을 찾아가는 걸 말한다. 지난해 이세돌 9단과의 바둑 대국에서 완승을 거둔 구글 딥마인드의 인공지능 소프트웨어 ‘알파고’가 단시일 안에 바둑 실력을 급속히 끌어올린 방식이다. 2013년 MIT의 ‘10대 혁신 기술’에 꼽힌 바 있는 ‘딥 러닝’의 2세대 버전이다. 구글에서 개발한 게임 전용 인공 지능 DQN(Deep Q-network)의 학습 형태도 강화학습이다.

　 컴퓨터가 이제는 자체 실험을 거치면서 어떤 프로그래머도 가르쳐주지 못하는 일을 스스로 해내는 방법을 터득해가는 단계로 진입한 셈이다. <리뷰>는 “강화학습 기술이 없다면 자율주행차를 비롯한 자동화 기술의 발전 속도는 상당히 더뎌질 것”이라며 앞으로 1~2년내에 이 기술이 활성화될 것이라고 전망했다.
곽노필 선임기자 [e-mail]
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