스마트한 사회

 

미래 자동차 기술 
미래의 도로는 무인자동차나 친환경자동차가 점령할지도 모른다. 무운 전자동 차 또는 자율주행 자동차는 사람이 앉아 있기만 하면 스스로 최적의 경로를 알아내서 목적지까지 데려다주는 자동차이다. 무인자동차는 미국 국방부(펜타곤)가 전투용 무인병기의 일종으로 무인 지상 차량 또는 로봇 자동차의 개발을 지원한 것이 바탕이 되어 상용화 단계에까지 오게 된 것이다. 펜타곤은 로봇 자동차 경주 대회를 여러 차례 개최했다. 이 대회의 출전 자격은 사람의 도움을 전혀 받지 않고 스스로 상황을 판단해서 속도와 방향을 결정할 뿐만 아니라 장애물을 피해 갈 줄 아는 무인자동차에만 주어졌다. 2007년 11월 개최된 세 번째 로봇 자동차 경주대회는 사람이 거리에서 차를 운전할 때와 거의 똑같은 조건에서 실시되었다. 실제 도로처럼 건물과 가로수 등 장애물이 나타나는데, 무인자동차는 다른 차들과 뒤섞여 교통신호에 따라 주행하면서 제한속도를 지키는 등 교통법규도 준수하고 잠깐 동안 주차장에도 들어가야 했다. 이 대회에서 6대의 무인자동차가 도시를 흉내 내서 만든 96km 구간을 6시간 내에 완주하는 데 성공했다. 2017년부터 구글이 판매하는 최초의 민수용 무인자동차는 운전대는 물론 가속페달과 브레이크 페달도 없으며 출발 버튼만 누르면 스스로 굴러간다. 무인차의 핵심은 몇 미터의 오차범위 안에서 자동차의 현재 위치를 알려주는 GPS(위성 위치확인 시스템) 수신 장치이다. 운전자의 눈 역할은 천장에 달린 레이저 센서가 맡는다. 이 센서는 쉴 새 없이 360도로 회전하면서 레이저를 발사하여 반경 200m 이내의 장애물 수백 개를 동시에 감지한다. 운전석 앞자리에 달린 방향 센서는 자동차의 정확한 주행 방향과 움직임을 감지한다. 운전자의 두뇌에 해당하는 중앙 컴퓨터가 이러한 센서들이 수집한 정보를 바탕으로 브레이크를 밟을지, 속도를 줄여야 할지, 방향을 바꾸어야 할지 판단을 내린다. 범퍼에 장착된 레이더는 앞에 달리는 차량이나 장애물을 인식하여 속도를 조절하게 하므로 교통사고를 예방할 수 있으며 교통체증도 현저하게 줄어든다. 무운 전자동 차가 졸음운전, 과속 운전, 음주운전 문제도 해결해주는 긍정적 효과가 기대되지만 사람이 운전하는 즐거움을 자동차에 양보할 수는 없지 않으냐는 견해도 만만치 않다. 구글 무인차는 2인승으로 최고 속도는 시속 40km, 주행 가능 거리는 160km, 장애물 감지 범위는 200m이다. 현대자동차를 비롯해 메르세데스 벤츠·혼다·포드·제너럴모터스 등 세계적 자동차 업체들은 2020~2025년 상용화를 목표로 무인차를 개발하고 있다. 2020년대에는 사람이 손으로 직접 운전하지 않고 생각만으로 조종하는 자동차도 등장하게 된다. 이는 뇌-기계 인터페이스 BMI brain-machineinterface 기술을 적용한 반자 율주행 자동차라고 할 수 있다. BMI는 손을 사용하지 않고 생각만으로 기계장치를 움직이는 기술이다. 2009년 1월 버락 오바마 대통령이 취임 직후 일독해야 할 보고서 목록에 포함된 <2025년 세계적 추세 Global Trends 2025>에는 2020년 생각 신호로 조종되는 무인차량이 군사작전에 투입될 것으로 명시되었다. 가령 병사가 타지 않은 무인 탱크를 사령부에 앉아서 생각만으로 운전할 수 있다는 것이다. 2020년께 비행기 조종사들이 손 대신 생각만으로 계기를 움직여 비행기를 조종하게 될 것이라고 전망하는 전문가들도 한둘이 아니다. 구글의 무인차는 화석연료가 아닌 전기로 가는 자동차이다. 따라서 가솔린(휘발유) 엔진 대신 배터리와 모터가 들어 있다. 전기자동차는 세 단계를 거쳐 발전하고 있다. 첫 번째 단계는 석유와 배터리를 혼용하는 하이브리드이다. 두 번째 단계는 전원 연결(플러그-인) 하이브리드카 PHEV. plug-in hybrid electric vehicle이다. 일반가정용 콘센트에 플러그를 꽂아 충전할 수 있는 전기자동차이다. 이 분야의 간판 제품인 제너럴모터스의 셰비 볼트는 리튬이온 배터리로 65㎞를 주행하고, 그 후 가솔린 엔진으로 전환하면 500km까지 갈 수 있다. 3단계의 전기자동차는 가솔린 엔진을 아예 장착하지 않은 테슬라 로드스터이다. 미국의 전기자동차 전문 업체인 테슬라모터스가 생산하는 리튬이온 배터리 자동차이다. 리튬이온 전지는 리튬 이차전지 중에서 가장 널리 사용된다. 가솔린 엔진 없이 오직 전기로만 주행하는 자동차가 도로를 점령하고 나면 새로운 경쟁자로 연료전지 자동차가 시선을 끌게 될 것이다. 연료전지는 수소를 연료로 사용하여 산소와 반응시키고 이때 발생하는 화학 에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 이 과정에서 연료전지가 배출하는 부산물은 물밖에 없다. 연료전지 자동차는 가솔린 엔진 없이 수소연료만으로 움직이기 때문에 자동차의 꽁무니에서는 온실효과 기체 대신에 물방울만 뚝뚝 떨어진다. 요컨대 연료전지 자동차는 이산화탄소를 배출하지 않으므로 환경오염이나 지구온난화 문제를 야기하지 않는다. 연료전지 자동차는 거리의 충전소에서 휘발성과 폭발성이 강한 수소연료를 공급받아야 하기 때문에 안전 문제를 지적하는 전문가도 없지 않다. 그러나 이는 나중에 걱정해도 될 문제가 아닐까? 

 

 

온몸으로 정보를 주고받는다
입는 기술
2035년 어느 봄날 저녁. 직장에서 녹초가 되어 돌아온 당신은 주방으로 가서 큰 소리로 무얼 먹으면 좋을지 컴퓨터에게 묻는다. 주방 벽에 내장된 컴퓨터는 지난 몇 주 동안의 기록을 바탕으로 당신이 좋아하는 몇몇 식품의 재고를 알아본 뒤 서너 종류의 요리를 제안한다. 가령 삼계탕을 주문하면 요리 소프트웨어는 재료를 골라 음식을 만든다. 그동안 당신은 거실에서 비디오 메시지가 들어왔는지 큰 소리로 알아본다. 곧 거실 저쪽 벽에 스크린이 나타난다. 메시지를 살피는 동안 부엌 컴퓨터로부터 음식이 다 되었다는 신호가 온다. 컴퓨터를 집 안의 벽 속처럼 우리 주변의 곳곳에 설치하는 기술은 말 그대로 컴퓨터가 '어디에나 퍼져 있다'는 뜻에서 유비쿼터스 컴퓨팅이라고 한다. 1988년 미국의 컴퓨터 과학자인 마크 와이(Mark Weiser, 1952~1999)가 처음 제안한 개념인 유비쿼터스 컴퓨팅은 한마디로 컴퓨터를 눈앞에서 사라지게 하는 기술이다. 물건에 다는 태그(꼬리표처럼 자그마한 컴퓨터가 실로 천을 짜듯이 냉장고에서 침실 벽 속까지 우리 주변의 곳곳에 내장되기 때문에 사람들은 컴퓨터를 더 이상 컴퓨터로 여기지 않게 되는 것이다. 요컨대 유비쿼터스 컴퓨팅 시대에는 컴퓨터가 도처에 존재하면서 동시에 보이지 않게 된다. 와이저는 유비쿼터스 컴퓨팅이 메인프레임, 퍼스널 컴퓨터에 이은 제3의 컴퓨터 물결이 될 것이라고 예언했다. 유비쿼터스 컴퓨팅의 가장 중요한 요소는 안경, 손목시계, 신발, 옷감 따위의 필수품을 비롯해서 커피 잔이나 돼지고기 조각에까지 장착이 가능한 컴퓨터 태그이다. 태그가 달린 물건은 모두 지능을 갖게 된다. 영리한 물건들은 스스로 생각하고 사람의 도움 없이 임무를 수행한다. 이를테면 돼지고기에 숨겨둔 컴퓨터 태그는 오븐 안에서 스스로 온도를 조절하여 고기가 알맞게 익도록 한다. 피하주사 바늘은 환자 손목에 달린 태그로부터 신원을 확인하여 알레르기가 있다면 바늘 끝을 붉게 물들여 의사에게 알린다. 유비쿼터스 컴퓨팅의 세계에서는 지능을 가진 물건과 사람 사이의 정보 교환이 무엇보다 중요하다. 대화를 하려면 물건에 내장된 컴퓨터는 사람의 말을 이해해야 하며 사람은 컴퓨터가 내장된 옷을 입어야 한다. 입는 컴퓨터가 필요한 것이다. 유비쿼터스 컴퓨팅과 입는 컴퓨터가 융합된 기술은 입는 기술 또는 패션 기술이라 불린다. 입는 기술에 의해 성능이 향상된 의류나 각종 액세서리는 입는 장치라고 한다. 사람이 착용한 안경, 손목시계, 허리띠 장식, 옷 단추, 운동화 따위의 입는 장치에 내장된 컴퓨터들은 주변 환경에 설치된 컴퓨터와는 무선으로 정보를 교환하고, 자기들끼리는 인체에 형성되는 통신망인 인체 네트워크 HAN• human area network 또는 보디 넷 bodyner을 통해 정보를 주고받는다. 보디 넷을 갖춘 사람들은 피부를 마치 전선처럼 사용하여 피부 접촉만으로도 의사소통이 가능하다. 두 사람이 악수하면 한 사람의 몸에서 보디 넷을 통해 다른 사람의 손으로 정보가 건네 지므로 서로 간의 직장, 전화번호, 취미, 출신 학교 등에 관한 정보를 즉시 교환할 수 있다. 보디 넷의 전원은 신발 뒤축에 넣는 발전기로 해결하거나 사람이 걸을 때 몸에서 발생하는 에너지로 충당한다. 2004년 미국의 마이크로소프트는 몸에 부착한 다수의 센서를 인체 네트워크로 연결하는 기술에 대한 특허를 획득했다. 이 기술로 가령 귀고리 안에 넣어둔 혈압 측정 장치를 휴대용 컴퓨터와 연결하면 실시간으로 건강 상태를 확인할 수 있다고 주장했다. 그러나 제품 개발로 이어지지는 않았다. 왜냐하면 사람의 피부 위로 약한 전류를 흐르게 하는 방법이 쉽지 않기 때문이다. 게다가 발가락을 움직이거나 땀을 한 방울 흘릴 경우에도 인체 네트워크가 교란될 수 있다. 그런데 일본 기술진들은 이런 문제를 해결한 것으로 알려졌다. 2004년 마쓰시타 전기는 세계 최초로 '인체 통신 Human Body Communication'이라고 명명된 기술을 실용화했다고 발표했다. 손목에 부착하는 성냥갑 크기의 장치로서 착용자가 다른 통신기기에 손을 대면 초당 3,700비트의 속도로 데이터 전송이 가능하다. 마쓰시타 전기는 첫 번째로 활용될 분야는 슈퍼마켓의 바코드 시스템이라고 밝혔다. 이 장치를 착용한 종업원이 상품에 손만 대면 금액이 금방 계산될 것이라고 주장했다. 2005년 2월 일본 전신전화 NTT 역시 세계 인체 네트워크 시장을 선점하기 위하여 레드택턴이라는 장치를 선보였다. 레드택턴은 손, 발, 얼굴 등 인체의 모든 피부를 정보 전송 통로로 사용하는 인체 네트워크 기술이다. 레드택턴 카드의 크기는 휴대전화에 끼워 넣을 정도이다. 따라서 레드택턴 카드가 삽입된 휴대전화를 가진 사람들 끼 악수를 하면 피부를 통해 각종 정보를 초당 10메가비트의 속도로 교환할 수 있다. 한국전자통신연구원의 인체 통신기술도 세계적 수준인 것으로 평가된다. 인체 네트워크 기술의 발달로 한 번의 악수가 인사 이상의 의미를 지니는 세상이 온 것이다. 입는 기술 시대에는 몸 전체로 보고 듣고 느끼고 생각하고 말하면서 살아가게 될 것 같다.