합성 세포, 전기차용 고체 전지, 염색체 분리….

미국 매사추세츠공대(MIT)가 발행하는 과학기술 전문지 '테크놀로지 리뷰'는 최근 올해의 떠오르는 신기술 10가지를 선정했다. 올해 선정된 기술은 하이브리드 차량과 전기차의 가격을 크게 낮출 수 있는 고에너지 배터리와 같은 에너지에서 암 진단과 같은 질병 진단·치료, 컴퓨터 등 다양한 영역에 걸쳐 있다.

■합성 세포로 백신 개발

테크놀로지 리뷰는 합성 세포와 전기자동차용 고에너지 배터리 등을 올해의 떠오르는 기술로 선정했다. 사진은 컴퓨터를 만지지 않고 작동시키는 생체 인터페이스 기술의 적용을 모색하는 X박스 게임. 국제신문DB

생물 분야의 유망 기술로는 인공적으로 세포를 '디자인' 해 백신과 바이오연료를 생산하는 박테리아를 만드는 일이 선정됐다.

지난해 비영리 유전체 연구단체인 미국 크레이그벤터연구소의 다니엘 깁슨 팀은 '화학적으로 합성된 유전체(게놈)에 의해 조절되는 박테리아 세포의 창조'란 논문을 사이언스지에 발표했다.

이 실험실의 유리접시에서 성장한 박테리아는 완전히 인공적인 유전체를 지닌 첫 번째 살아있는 생명으로 알려졌다.

연구팀은 108만 개의 염색체 염기쌍을 만들어냈는데 이 박테리아의 전체 유전자 조합은 컴퓨터로 설계하고 실험실에서 화학적인 과정으로 생성할 수 있다. 깁슨 팀의 연구는 바이오연료나 백신을 효율적으로 생산해내는 '기계적인' 미생물을 생산해내는 것이다. 이 같은 합성세포 생산 기술은 바이오연료와 백신, 의약품, 깨끗한 물과 식품 생산을 이끌 수 있을 것으로 기대된다.

■전기차를 위한 고체 전지

테크놀로지 리뷰는 앤 마리 새스트리가 연구하는 고체전지를 전기자동차를 위한 미래기술로 소개했다. 연구 중인 새로운 형태의 고체전지는 현재 일반적으로 전기자동차에 사용되는 리튬이온 배터리 시스템보다 크기를 절반 이하로 줄일 수 있다. 고체전지는 용액을 사용하지 않아 고온에서 전지 내부 액체의 누설을 없앨 수 있고 이론적으로는 용량을 리튬이온 전지보다 훨씬 크게 할 수 있다.

리튬이온 전지는 내부에 과열에 의한 액체 누설을 막기 위한 냉각장치와 칸막이 등이 있어 크고 무거운데다 제작비용도 높다. 고체전지는 이 같은 낭비되는 공간을 모두 없애 크기를 절반 이하로 줄이고 용량도 더 크게 할 수 있다. 전문가들은 배터리 시스템의 크기를 절반으로 줄이면 가격도 절반으로 낮출 수 있을 것으로 보고 있다. 고체전지가 상용화되려면 몇 년 더 걸릴 것으로 보이지만 이미 GM과 도요타 같은 메이저 자동차회사들이 미래 전기차의 핵심으로 여기며 관심을 보이고 있다.

■만지지 않고 작동하는 컴퓨터

테크놀로지 리뷰는 컴퓨터를 직접 만지지 않고도 작동하는 기술이 머지않아 상용화될 것으로 보고 있다. 알렉산더 쉬펀트는 누구든지 허공에 대고 몸짓만으로 조절할 수 있는 3차원 비전 시스템을 설계했다. 쉬펀트는 애초 마이크로소프트의 X박스360 게임 컨트롤러를 위해 5년 전부터 생체 인터페이스 기술을 연구했다. 조절 리모컨이나 장갑 같은 장비 없이 몸짓만으로 게임 캐릭터를 움직일 수 있도록 한다는 것이다. 이때는 몸 뒤에 설치한 센서가 팔의 동작을 감지하는 방식이었다.

게임을 할 때는 몇 개의 정해진 동작만을 감지해 실행하면 되지만 만지지 않고 컴퓨터를 작동시키는 것은 이보다 훨씬 복잡한 과정이 필요하다. 쉬펀트는 물체에서 반사되는 빛이나 소리의 길이를 측정하는 센서를 통해 거리를 결정하고 물체 표면에서의 빛의 패턴을 분석하는 시스템을 개발하고 있다. 아직은 개발 단계이긴 하지만 상용화되면 헬멧이나 장갑 없이 가상현실을 구현하거나 3D TV 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.