나노기술 및 정책 정보

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“21세기 실험실”은 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration, 이하 NASA), 그리고 전 세계가 아주 가까운 장래에 연구를 수행하는 방법과 관련해 새로 등장한 개념이다. NASA의 접근 방법은 제품, 조직, 사회 등에서 이루어지는 크나큰 기술적 변화에 대비해 신중한 계획을 세우는 것이다. 현재, NASA는 새로운 시대를 맞아 연구와 기술 개발, 그 배치 등에 관하여 21세기 실험실의 역할을 미리 준비하고 있으므로, 이 새로운 도전에서 승자가 될 확률이 높다고 할 수 있다.

오늘날 우리가 진하게 겪고 있는 기술 혁명과, 기술  “메가트렌드(현대 사회에서 진행 중인 거대한 물결. 역주)”는 소 비율(small scale) 물리학의 고등 연산 모델링과 공통된 요소가 있다는 것이 분명해지고 있다. 이것이 나노 기술이건, 바이오 기술이나 고등 연산 기술이건, 모든 메가트렌드가 이 소 비율 물리학으로 수렴되고 있으며, 이 세계에서는 양자 효과가 무엇보다 중요하다. 인체의 면역 체계를 모방한 바이오 기술인 “네나이트(nanites, 작은 로봇. 역주)"나, 나노 급의 정보 기술 장치는 기존에 비해 연산 성능이 열 배 이상 향상되었는데, 이런 혁명 같은 변화의 한 가운데에는 어김없이 양자 물리학이 자리한다.

NASA가 보유하고 있는 기존의 20세기 연구 센터들은 인프라 조성에 100억 달러 이상이 소요됐으며, 향후 20년 동안 유지비로 수십 억 달러가 다시 소요될 예정이다. NASA는 이 20세기 인프라를 21세기 인프라로 대체해야 할 필요성을 느끼기 전에 먼저 기획에 착수해야 한다. 기술 개발의 속도가 눈부시기 때문이다. 

’21세기 실험실’ 개념은 어떤 신규 프로그램이나 프로젝트를 가리키는 말이 아니라, 핵심 기술의 발달을 돕고, 이를 유효하게 만들며, NASA에 중요한 의미를 갖는 문제에 적용되는 환경을 말한다. 21세기 실험실은 꼭 인프라와 시설만을 포함시키지 않는다. 미래의 실험실 환경 조성에 필요한 인력과 시책 등도 망라하는 것이다. 또한 네트워킹과 협력 구축에도 큰 관심을 가져야 할 것이다.

물리학, 그리고 물리학에 기초한 모델 역시 21세기 실험실에서 큰 몫을 담당하게 된다. 혁신 또한 21세기 실험실이 성공하는 데 중요한 역할을 담당하게 된다. 오늘 날엔 흔하게 여겨지는 기술의 혁신으로 개인들은 인류 역사상 그 어느 때보다도 정보에 대한 접근성이 향상됐으며, 훨씬 짧은 시간 안에 훨씬 다양한 이들과 정보를 공유할 수 있는 시대가 되었다. 21세기 실험실은 이런 향상된 통신 역량을 바탕으로, 아이디어가 개념 단계에서 응용 단계로 넘어갈 때 걸리는 시간을 단축시킬 수 있을 것으로 전망된다.

NASA는 향후의 기술적 난제를 해결하고자, 대(大)난제(Grand Challenges)를 밝혀냈다. 대 난제는 NASA의 현재의 역량을 넘어서는 향후의 기술적 난제를 총칭하여 일컫는 말로, 이를 해결하게 되면 큰 이익을 볼 수가 있다. 대 난제는 NASA가 21세기 실험실 구축에 나설 때 개념상의 이정표가 되어 줄 것이다. 또 NASA는 대 난제가 건강한 연구 환경 조성에 도움이 되고, 미래에 중요한 인력과, 기술, 시설 투자 등을 결정할 때 이정표 역할을 하며, 향후에 프로그램을 이행할 때 든든한 기반이 되어줄 것으로 믿고 있다.

21세기 실험실의 작업 환경은 창의력 육성에 신경 쓸 것이다. 이런 환경을 조성하려면, 협력을 증대하는 것이 꼭 필요하다. 또 프로그램과 프로젝트에 인력을 배치하는 방법에도 변화가 일 것으로 전망된다. 

목차

1. ‘21세기 실험실’(미래 실험실)의 개요

2. 대(大) 난제

3. 21세기의 업무 환경

4. 개발과 이행 문제의 예상되는 단계

5. 스스로에게 물어봐야 할 중요한 질문

6. 맺음말

참고문헌