그랜드 퀘스트 2024

대한민국 과학기술과 산업의 미래에 ‘질문’을 던지다

서울대학교 국가미래전략원 , 이정동 , 강기석 , 강찬희 , 김광일 , 김도헌 , 김상범 , 김용대 , 김장우 , 김현진 , 박제근 , 백민경 , 성영은 , 안정호 , 윤성로 , 윤태영 , 이인아 , 장병탁 , 조규진 , 천정희 , 최장욱 , 현택환 저자(글)

포르체 · 2023년 11월 08일

책 소개

수상내역/미디어추천

• 미디어 추천도서 > 주요일간지소개도서 > 한겨레신문 > 2023년 11월 2주 선정

앞으로 세계는 어떻게 움직일 것인가?

대한민국을 대표하는 석학 서울대 교수들의
지식과 통찰을 담은 미완의 질문, 그랜드 퀘스트(Grand Quests)

아직 해결하지 못했으나 해결한다면 세상의 패러다임을 바꿀
위대한 질문을 마주하고 더 나은 미래의 가능성을 열다!

생성형 인공지능 기술로 인간의 능력과 사회의 역할이 재편성되고 과학기술은 세상을 무서운 속도로 전혀 예측하지 못한 모습으로 바꾸고 있다. 앞으로 세상은 무어의 법칙(Moore's law)에 따라 지금보다 더 빠르게 진화하게 될 것이다. 그렇다면 우리는 다가올 내일을 어떻게 마주해야 하며, 대한민국의 산업은 무엇을 대비해야 하는가? 국내 최고의 싱크탱크 서울대학교 국가미래전략원과 《축적의 시간》, 《최초의 질문》으로 대한민국을 뒤흔든 서울대 이정동 교수가 ‘그랜드 퀘스트’ 프로젝트를 시작하였다. ‘그랜드 퀘스트(Grand Quests)’란 각 분야에서 오랜 시간 해결하지 못했으나, 해결하는 순간 대한민국과 온 세상의 패러다임을 뒤바꿀 난제들을 의미한다. 《그랜드 퀘스트 2024》는 ‘그랜드 퀘스트’ 프로젝트에서 1년이 넘는 시간 동안 학계 전문가들이 논의하고, 질문하고, 그에 대한 답을 담아낸 책이다. 국내 최고의 석학들이 함께 도출한 10개 분야의 그랜드 퀘스트를 통해 독자들은 미래 산업을 예견하고 지속 가능한 세계를 만들고자 하는 모든 이들에게 훌륭한 길잡이가 되어 줄 것이다.

작가정보

저자(글) 서울대학교 국가미래전략원

한국과 세계가 직면한 주요 이슈를 연구하고 중장기 정책의 방향성을 제시하기 위해 설립된 기관으로 세계적인 수준의 정책 싱크탱크를 지향하고 있다. 다양한 전공 분야와 전문성을 보유한 서울대학교의 학문적 자산을 기반으로 학문의 구분을 넘어선 융복합적 연구, 증거 기반적 연구를 수행하고 있다. 현재 글로벌 한국, 인구, 민주주의, 팬데믹, 과학과 기술의 미래, 경제안보, 탄소중립이란 주제를 다학제적으로 연구하기 위해 7개의 연구클러스터를 운영하고 있다. 그리고 ‘한국이 당면한 지정경 리스크’, ‘다시 쓰는 민주주의’, ‘교육 개혁’ 등 주요 현안을 분석하고 정책을 제시하기 위한 프로젝트 연구를 진행해 왔다.

저자(글) 이정동

서울대학교 공과대학에서 학사·석사·박사 학위를 받고, 현재 서울대학교 공학전문대학원 및 대학원협동과정 기술경영경제정책전공 교수로 재직 중이다. 한국과학기술한림원 정회원(2020~), 한국공학한림원 정회원(2018~)이며 한국생산성학회 회장(2011)과 한국기업경영학회 회장(2017)을 역임했다. 2018년부터는 기술혁신 분야를 대표하는 국제 학술지 《Science and Public Policy》(옥스퍼드대학 출판부)의 공동 편집장으로 있으며, 대통령 비서실 경제과학특별보좌관(2019~2021)으로 국가정책의 수립에 기여했다. 《축적의 시간》(2015), 《축적의 길》(2017), 《최초의 질문》(2022)을 펴내면서 한국 사회에 큰 반향을 불러일으켰고, 2023년 1월 KBS 다큐멘터리 〈최초의 질문〉을 통해 혁신을 위한 도전적 질문의 중요성에 대한 통찰을 전한 바 있다. ‘그랜드 퀘스트’ 프로젝트를 제안하고, 전 과정을 총괄하였다.

저자(글) 강기석

수년간 차세대 리튬이차전지와 그 소재를 연구하며 2013년 한국과학기술한림원에서 젊은과학자상, 2017년 미래창조과학부 이달의 과학인상, 2019년 한국공학한림원 젊은공학인상을 수상하였다. 2020년 기존 리튬이온 이차전지 양극 소재의 한계를 벗어난 신개념 ‘나노복합소재’를 바탕으로 한 고성능 전극과 차세대 이차전지로 꼽히는 리튬공기전지를 위한 고출력 촉매 개발에 성공했다. 글로벌 이차전지 산업을 이끌어 갈 인재로 평가받아 2020년 〈사이언스(Science)〉지의 편집위원, 영국 왕립화학회 석학회원(FRSC)으로 활동하고 있으며, 2023년 홍진기 창조인상(과학기술 부문)을 수상하였다.

저자(글) 강찬희

스트레스 반응과 노화를 중점으로 연구하고 있다. 2017년 포스코 청암재단 포스코 사이언스 펠로, 2017년 서경배과학재단 신진과학자, 2022년 삼성미래기술육성재단 과학자로 선정되어 노화 조절 네트워크를 끊임없이 연구하여 사회에 공헌하고 있다. 노화 연관 염증 반응의 핵심 조절자의 동정, 노화 세포의 특성을 유지하는 선택적 오토파지 네트워크 구축, 오랜 기간 동안 베일에 싸여있던 콜레스테롤의 노화 조절 기전 규명 등이 그 예이다.

저자(글) 김광일

수술 후 예후를 예측하는 ‘노인포괄평가’를 국내 최초로 개발하여 의료 현장에 도입했다. 혈관 노화와 노인성 질환의 상관관계를 연구하는 등 노인의학 발전에 기여하였다. 그 공로를 인정받아 2020년 보건복지부 장관표창을 받았으며 ICT 기반의 비대면 의료 협진을 주제로 2022년 보건의료 R&D 우수성과 사례에 선정되었다. 그뿐만 아니라 〈네이처(Nature)〉에서 발행하는 국제 학술지 〈Scientific Reports〉, 〈네이처〉의 파트너 저널 〈npj Digital Medicine〉, 노인의학 분야 국제 학술지 〈BMC Geriatrics〉의 편집의원으로 활동 중이다. 분당서울대병원에서 20년간 노인 환자를 진료하였으며 2018년부터 동 병원 노인의료센터장, 대한노인병학회, 대한고혈압학회, 대한심뇌혈관약물치료학회 이사로 활동하고 있다.

저자(글) 김도헌

양자컴퓨터를 구현하기 위한 후보 기술인 반도체 방식을 연구하고 있다. 2022년 서울대학교 학술연구교육상(교육부문)을 수상하였으며, 한국연구재단 반도체 양자 컴퓨팅 연구단장, 한국과학기술한림원이 발표한 ‘2022년도 한국차세대과학기술한림원(Y-KSAT) 회원으로 선정되었다. 2021년 삼성미래기술육성사업을 통해 세계적인 석학 및 전문가 9명과 공동 작업한 리뷰 논문이 국내 최초로 국제 학술지 〈사이언스(Science)〉에 게재되며, 대한민국의 미래를 책임질 젊은 과학자로 손꼽히고 있다.

저자(글) 김상범

스탠퍼드 대학에서 전기공학과 박사학위를 받은 후 미국 IBM Thomas J. Watson Research Center에서 8년간 인공지능 반도체를 연구하였다. 이후 학계에서 차세대 반도체의 하나로 뇌의 구조와 기능을 모방하여 인공지능 연산을 수행하는 뉴로모픽(Neuromorphic) 반도체를 연구하고 있으며, 2023년 ‘반도체 국가 전략’ 비상 경제민생회의에 참석하여 반도체 분야의 발전 전략을 제시하기도 했다.

저자(글) 김용대

국내 최고의 딥러닝, 데이터마이닝 연구자로 2002년 IEEE 데이터마이닝 학술대회 최우수상을 시작으로 2007년 품질경영학회 우수논문상, 2014년 한국데이터정보과학회 공로상, 2017년 International Consortium of Chinese Mathematicians(ICCM) 학술대회 최고논문상, 2018년 한국통계학회 한국갤럽학술상 등을 수상했다. 통계학 및 학률 분야에서의 탁월한 연구 실적을 인정받아 2019년 국제이론통계학회(IMS)의 펠로(Fellow)로 선정되었으며 2023년부터 한국인공지능학회장을 맡고 있다.

저자(글) 김장우

CPU, 서버, 데이터센터 등 컴퓨터 시스템 설계 분야 전반에 걸쳐 연구를 하고 있다. 서울대학교 부임 전 미국 선 마이크로시스템(Sun Microsystems), 오라클(Oracle Corporation) 연구원 및 포항공과대학교 교수로서 연구를 수행했다. 우수한 연구성과를 바탕으로 International Symposium on Computer Architecture(ISCA), International Symposium on Microarchitecture(MICRO) 등 컴퓨터 아키텍처 분야 최우수 학술대회의 명예의 전당에 이름을 올렸다. 차세대 컴퓨터 데이터처리가속기(DPU)를 개발하는 시스템 반도체 분야 스타트업 망고부스트를 창업하여 산학의 경계를 넘나들며 반도체와 컴퓨터 시스템 분야 연구와 인재 양성을 지속하고 있다.

저자(글) 김현진

2004년 당시 최연소 서울대 교수로 역임된 이후, 20여 년간 기계항공 공학자로서 인공지능 로봇과 자율비행 드론을 연구해 왔다. 뛰어난 연구 성과를 바탕으로 2015년 국제자동제어학술회의(ICCAS) 최우수논문상, 2021년 국제로봇자동화학회(ICRA) 무인비행체 분야 최우수논문상을 수상하였다. 2017년 한국공학한림원이 선정한 대한민국 100대 기술과 차세대 주역 선정을 기반으로 2019년에는 한국공학한림원 정회원에 선정되었다. 현재 국제로봇자동화학회 로봇학습부문 editor, 항공우주학회 학술이사, 제어로봇시스템학회 연구이사 등을 역임하며 활발한 연구 활동을 이어가고 있다.

저자(글) 박제근

세계 최초로 ‘2차원 자성체’ 분야의 이론을 입증할 수 있는 자성 반데르발스 물질을 발견함으로써, 양자 정보 소재 합성 연구 분야에서 독자적인 연구 영역을 구축하며 2023 포스코청암상 과학상을 수상하였다. 이 연구 성과를 기반으로 전기적·자기적 성질 조절이 가능한 ‘차세대 광소자 기술’을 세계 최초로 구현해 냈다. 최근 발표한 세 편의 논문은 국제 학술지인 〈네이처(Nature)〉에 연이어 소개됐으며, 저탄소 사회의 핵심 기술인 차세대 광소자 기술을 연구하며 학계의 주목을 받고 있다. 2015년 한국물리학회 학술상, 2016년 한국 과학상을 수상하였으며, 2017년 한국과학기술한림원 정회원에 선정되었으며, 현재 연구재단과 삼성미래기술육성 사업의 지원을 받아서 서울대학교 양자물질연구단 단장으로 활동하고 있다.

저자(글) 백민경

2018년부터 약 1년간 서울대학교 화학분자공학 사업단에서 연수연구원으로 연구한 후, 2019년부터 3년간 미 워싱턴대에서 박사후연구원으로 근무하였다. 이때 데이비드 베이커 미 워싱턴대 생화학과 교수와 함께 개발한 단백질 구조 예측 인공지능 ‘로제타폴드(RoseTTAFold)’가 2021년 국제 학술지 〈사이언스(Science)〉에서 ‘올해 최고의 혁신연구’에 선정되었다. 한국인 최초로 사이언스지에 ‘올해 최고의 혁신 연구’ 이름을 올린 성과를 인정받아 2023년 포니정 영리더상을 수상하였다.

저자(글) 성영은

연료전지, 이차전지, 태양전지, 수소 생산 등 전기화학공학 분야에서 세계 최고 수준의 원천 기술을 보유한 연구자이다. 배터리, 수소연구 성과를 기반으로 2003년 한국과학기술부와 한국과학기술한림원이 선정한 젊은 과학자상(공학 부문) 수상을 시작으로 2008년 대통령 표창, 2018년 한국공업화학상, 2019년 산업통상자원부 홍조근정훈장, 2019년 신양공학학술상, 2021년 삼양그룹 수당상(응용과학 부문)을 수상하였다. 현재 한국과학기술한림원과 한국공학한림원 정회원이자 한국전기화학회 회장으로 활동하며 친환경 청정 에너지 분야의 R&D을 선도하고 있다.

저자(글) 안정호

컴퓨터 아키텍처 분야 연구 중 DRAM으로 대표되는 주기억장치 구조와 응용 분야에서 최고 수준의 권위자로 2017년과 2019년 각각 컴퓨터 아키텍처 분야의 세계 3대 학술대회인 미국 전기전자공학회(IEEE) 국제고성능컴퓨터구조학술대회(HPCA), 미국 전기전자공학회(IEEE)/컴퓨터학회(ACM) 국제컴퓨터구조학술대회(ISCA) 명예의 전당에 헌액되며 두 학술대회 명예의 전당에 모두 헌액된 아시아 최초의 공학자이다. 2007년 휴렛팩커드(Hewlett-Packard Labs)에서의 연구를 시작으로 2016년 구글 방문연구원, 2017년부터 올해 3월까지 SKT 사외이사로 활동하며 학계와 산업계를 연결하는 교두보 역할을 하고 있다.

저자(글) 윤성로

인공지능 및 데이터사이언스 분야에서 다양한 연구 업적을 쌓으며 국내외로 주목받고 있는 연구자이다. 2013년 미국전기전자학회(IEEE)와 대한전자공학회가 공동 주관한 IT 젊은 공학자상 수상을 시작으로 2018년 서울대학교 교육상, 2019년 신양공학학술상, 2022년 황조근정훈장을 수상하였다. 인공지능 연구 성과를 인정받아 Microsoft 및 IBM 연구 지원 대상자로 선발되기도 하였다. 더불어 삼성, LG, SK, 현대차, Naver 등 굵직한 기업과도 인공지능 관련 프로젝트를 진행하며 산학 협력 경험을 쌓았다. 2020년부터 2년간 대통령 직속 4차산업혁명위원회 위원장직을 역임했다.

저자(글) 윤태영

생물물리학을 전공하며, 특히 막단백질에 단분자 생물물리 기법을 적용하는 연구를 진행하고 있다. 2011년부터 2020년까지 한국연구재단 미래창조과학부 창의적연구진흥사업 연구단장으로 선정되었으며, 2021년부터 현재까지 과학기술정보통신부 한국연구재단 리더연구사업 연구단장직을 역임하고 있다. 2015년 프로티나를 창업한 이후, 지금까지 단백질 간 상호 작용(PPI) 분석 기술 플랫폼을 개발하고 있다.

저자(글) 이인아

2022년 한국뇌신경과학회로부터 연구의 우수성과 한국 뇌과학 커뮤니티에 대한 공헌을 인정받아 장진학술상을 받았다. 2015년~2020년 교육부 BK21+ 사업 뇌인지과학사업단장, 2020년부터 현재까지 4단계 BK21 사업 뇌과학 기반 인지기능 향상 교육연구단장을 맡고 있다. 2015년부터 현재까지 서울대 자연대 뇌인지과학과의 학과장을 맡고 있다. 끊임없이 해당 분야에서의 연구를 이어갈 뿐만 아니라 인재 양성을 위한 활동과 대중 지식 전파를 위하여 다양한 방면에서 활약하고 있다.

저자(글) 장병탁

30여 년간 인공지능 분야를 연구한 국내 딥러닝·머신러닝·로보틱스 분야의 최고 전문가로, 2015년 세계 최초로 유아의 뇌인지발달 과정을 모사한 인공지능 기술인 ‘만화영화 비디오 기반의 멀티모달학습 기술(하이퍼넷 모델)’을 발표하며 주목받기도 했다. 2003년~2004년 MIT 인공지능연구소(CSAIL)와 2007~2008년 삼성전자 종합기술연구원 초빙교수, 2010년~2013년 한국정보과학회 인공지능소사이어티 회장직을 역임하였으며 2019년 서울대학교 AI 연구원 원장에 선임된 이후 지금까지 해당 분야의 선구자로 활약하고 있다.

저자(글) 조규진

생체 모사 로봇, 소프트 로봇, 웨어러블 로봇 분야의 연구를 지속하며, 2014년 국제로봇학회에서 한국인 최초로 젊은 연구자상을 수상하고, 2015년 물위를 도약할 수 있는 생체 모사 로봇 개발에 성공하여 학계의 주목을 받았다. 그 이후 독창적인 소프트 로봇, 웨어러블 로봇 등을 개발하여 〈Science Robotics〉에 게재하였고, 현재 국제로봇학회 부회장을 맡고 있으며, 세계 최대의 로봇학술대회인 국제로봇자동화학회(ICRA) 2027 유치위원장으로 대한민국 서울 유치에 성공하였다.

저자(글) 천정희

세계적인 암호학의 대가로 20여 년간 수학, 정보기술(IT), 암호학에서 꾸준히 연구를 이어왔다. 2008년과 2015년 세계 3대 암호 학회인 아시아크립트(Asiacrypt)와 유로크립트(Eurocrypt)에서 각각 최우수논문상을 수상했으며, 2015년과 2016년 아시아크립트 프로그램위원장을 역임했다. 2021년 공개키암호워크숍(PKC)에서 Test-of-Time Award을 수상하였으며, 2022년 한국과학기술한림원 정회원으로 선정되며 녹조근정훈장을 받았다. 2023년 세계암호학회(IACR) 석학회원으로 선정되며 대수적 공격과 완전동형암호에 대한 탁월한 연구성과를 인정받았다.

저자(글) 최장욱

이차전지 분야에서 ‘휘어지는 배터리’ 상용화 목적의 신소재를 개발하고 사용 시간 연장을 위한 고용량 전극소재 및 포스트-리튬이차전지 기술을 개발하는 등 배터리 분야를 개척하며 세계적인 석학으로 꼽히고 있다. 피인용 횟수가 상위 1% 안에 드는 고피인용 논문(HCP)을 작업한 공로를 인정받아 2015년 미래창조과학부의 지식창조대상, 젊은과학자상(대통령상), 2019년 유민문화재단 홍진기 창조인상을 받았다. 2017년부터 2023년까지 미국 글로벌 학술정보회사 클래리베이트(Clarivate Analytics)의 '세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR)'로 연이어 선정되었다. 2021년 현대차-서울대 배터리 공동연구센터의 초대 센터장으로 활동하고 2022년 미 배터리 개발 기업 SES AI의 사외이사로 선임되어 국내외 학계와 산업계를 잇는 가교 역할을 하고 있다.

저자(글) 현택환

다양한 나노소재의 제조와 응용 분야에서 활발한 연구를 수행하여 2012년 삼성 호암상(공학 부문), 2016년 대한민국 최고과학기술인상, 2022년 한국공학한림원 대상을 수상하였으며, 2012년 기초과학연구원(IBS)의 나노연구단장으로 선정된 이후 지금까지 연구단장직을 역임하며 국내 최고 수준의 기초과학자임을 증명했다. 그뿐만 아니라 2010년부터 11년간 〈미국화학회지(JACS)〉에 부편집장으로 활동하였으며 2011년 유엔교육과학문화기구(UNESCO)와 국제순수응용화학연맹(IUPAC)가 선정한 ‘세계 화학자 100인’에서 화학 분야 37위, 재료 분야 17위에 선정됐다. 2001년 〈미국화학회지〉에 게재된 “승온법(heat-up process)” 논문은 피인용 빈도가 상위 0.01%에 달하며 유력한 노벨상 후보로 지목되기도 했다.

목차

• 머리말 4
  발간사 8
  
  1장. 대한민국의 미래를 열 질문, 그랜드 퀘스트
  혁신적 기술의 탄생 원리 _ 이정동 15
  
  2장. 초미세·초저전력 반도체
  차세대 초전도 반도체 _ 김장우 33
  반도체 패러다임을 바꿀 수 있는 아날로그 컴퓨팅 _ 김상범 49
  초미세·초저전력 반도체에 관한 대담 64
  
  3장. 차세대 배터리
  배터리의 발전과 차세대 리튬 기반 배터리 _ 강기석 79
  다가 이온 기반의 차세대 배터리 _ 최장욱 94
  차세대 배터리에 관한 대담 111
  
  4장. 효소모방촉매
  탄소중립을 위한 수소기술의 현황과 난제 _ 성영은 123
  자연모사 비귀금계 산소발생촉매의 개발 _ 현택환 134
  효소모방촉매에 관한 대담 143
  
  5장. 환경 적응적 로봇
  체화된 지능을 보유한 기계 _ 김현진 155
  물리적 지능으로 비정형 환경에 적응하는 로봇 _ 조규진 172
  환경 적응적 로봇에 관한 대담 182
  
  6장. 체화 인지 구조 인공지능
  열린 세계로 들어서는 체화 인지 구조 인공지능 _ 장병탁, 이인아 197
  체화 인지 구조 인공지능에 관한 대담 215
  
  7장. 추론하는 인공지능
  인공지능의 생각을 알아야 하는 이유 _ 김용대 229
  챗GPT와 같은 인공지능의 현재와 미래 _ 윤성로 247
  추론하는 인공지능 기술에 관한 대담 260
  
  8장. 동형암호
  데이터를 보호하는 동형암호의 원리와 발전 _ 천정희 269
  동형암호의 이론적 정립과 실제화 _ 안정호 285
  동형암호에 관한 대담 290
  
  9장. 항노화기술
  노화란 무엇이고 어떻게 극복할 수 있을까 _ 김광일 309
  노화 세포를 탐색하고 제어할 수 있을까? _ 강찬희 323
  항노화기술에 관한 대담 340
  
  10장. 인공지능 기반 항체 설계
  알파폴드와 로제타폴드로 항체 신약을 설계할 수 있을까 _ 윤태영, 백민경 353
  인공지능 기반 항체 설계에 관한 대담 375
  
  11장. 양자정보과학
  양자과학 기술의 현재와 미래 _ 박제근 387
  집적 회로 기반 양자 컴퓨팅 _ 김도헌 396
  집적 회로 기반 양자 컴퓨팅에 관한 대담 411
  
  감사의 글 422

책 속으로

혁신의 시작을 보면 이 과정의 발원지에 도전적인 질문이 있다. 최초의 도전적 질문은 의지와 희망이 가득하지만 가능성은 희미하고, 실타래처럼 엉켜 있어 어디서 시작해야 할지 막막하기만 한 상태에서 던져진다. 한 부분을 해결하면 다른 부분이 나빠지고, 조금만 들어가도 생각지도 못한 난관이 등장한다. 그 막막함에도 불구하고, 이 도전적 질문이 없으면 새로운 길을 만드는 혁신의 수레바퀴는 돌아가지 않는다. 거대한 분야로 성장할 최초의 씨앗이 되는 도전적 문제를 우리는 ‘그랜드 퀘스트’라고 부른다.
- p.16, 대한민국의 미래를 열 질문, 그랜드 퀘스트

우리나라는 인적 자원과 물적 자원이 부족하므로 당장에 돈이 되는 분야에 집중하는 경향이 있는데, 이는 장기적으로 국가 경쟁력을 저하시키므로 국가 차원에서의 계획과 투자가 필요하다. 대학에서는 전통적인 반도체 설계 분야 외에도 컴퓨터 구조 및 운영체제 등의 컴퓨터 시스템 분야 교육을 통합적으로 시행해야 한다. 동시에 정부 기관뿐만 아니라 민간 기업에서도 이런 분야 연구에 연구비를 적극적으로 지원해야 하며, 이런 과정을 통해 배출되는 컴퓨터 아키텍처, 시스템 아키텍처 연구자들에게 좋은 대우를 해야 한다. 연구자들은 자신이 우리나라의 해당 전공 분야를 대표한다는 사명감을 갖고 연구해야 한다.
- p.67, 초미세·초저전력 반도체에 관한 대담

기후 변화가 가속화됨에 따라 이차전지의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 특히 지속적인 온도 상승의 기저에는 이산화탄소(CO₂)를 배출하는 교통수단이 차지하는 비중이 약 18%에 육박할 정도로 크기 때문에, 에너지를 최소한으로 쓰면서 활용할 수 있는 모빌리티 혁명이 필요한 시점이다. 오래가면서도 저가로 보급이 가능한, 모빌리티 혁명의 핵심이 될 수 있는 이차전지의 수요가 계속해서 늘어나고 있다.
- p.99, 다가 이온 기반의 차세대 배터리

우리나라의 탄소중립 계획은 결국 수소기술이 상당히 비중 있게 상용화되는 것을 전제로 한다. 이론적으로 2030년이면 도로 위에 수소 차 30만 대가 다녀야 하고, 전체 발전 비율의 2%는 수소를 이용해야 한다. 또 수소 환원 철강기술도 시작해야 한다. 문제는 아직 수소기술이 완성되지도 않았을뿐더러 그만한 수준에 도달하기까지 여전히 갈 길이 멀다는 데 있다. 그렇게 보면 2030년까지 수소기술이 에너지의 큰 비중을 차지하도록 한다는 것은 우리에게 매우 시급한 과제인 셈이다.
- p.126~127, 탄소 중립을 위한 수소기술의 현황과 난제

그 대표적인 사례가 바로 로봇 청소기의 상업 시장을 연 회사가 아이로봇이라는 회사다. 처음 로봇 청소기를 출시할 때 ‘남편들이 부인에게 허락받지 않고 쓸 수 있는 돈이 얼마인가’라는 질문을 던지고, 200달러짜리 제품을 내놓았다. 이 가격을 맞추기 위해 많은 기능을 과감하게 뺌으로써 200달러짜리 로봇 청소기 시장을 열었고, 지금도 아이로봇이 전 세계 로봇 청소기 시장의 점유율 50%를 차지하고 있다. 드론 사례도 마찬가지로 ‘사람들이 원하는 건 멋진 비디오지, 드론이 아니다’라는 말을 계기로 드론에 카메라를 달아 좋은 영상을 촬영하는 기술을 개발해 시장에 내놓았다. 결국 사람들이 정말 원하는 기능을 파악하여 시장에 내놓을 수 있는가가 수익성이 있는 로봇 시장이 열 수 있는 키가 될 것이다.
- p.192, 환경 적응적 로봇에 관한 대담

챗GPT가 가진 지식은 실제 세상의 경험과 연결하는 것, 즉 그라운딩(grounding)이 필요하다. 실제 세상에 대한 이해에 기반하여 단어를 사용하기 위해서는 결국 오감 센서에 해당하는 정보를 통해 경험을 하게 해야 하고, 이 센서 데이터를 바탕으로 학습시켜야 한다. 그래야 궁극적으로 인공지능이 세상에 대한 어느 정도의 이해를 바탕으로 보다 정확한 정보 처리를 수행할 수 있으므로 인지 구조를 만드는 데 있어서 몸과 행동이라는 요소가 중요한 것이다.
- p.212, 열린 세계로 들어서는 체화 인지 구조 인공지능

컴퓨터 분야의 노벨상인 튜링상을 받기도 했던 제프리 힌턴은 평생 인공지능을 연구하고 알리는 일을 하다가 최근에는 인공지능의 위험성을 알리겠다고 선언하기도 했다. 그가 느낀 심경의 변화는 아마 인공지능을 연구하는 수많은 엔지니어들이 느끼는 두려움과 비슷할 것이다. 그 두려움의 원천은 인공지능이 추론을 하는 것처럼 보이지만 그 원리를 설명할 수 없다는 데에 있다. 결국 본질적으로는 ‘빈칸 채우기’를 수십억 번, 수백억 번 시켰을 뿐인데 어느 순간 갑자기 인간과 대화를 나누고 작문과 번역하는 등 엄청난 언어 능력을 발휘하니 놀라운 한편으로 두려운 것이다.
- p.255, 추론하는 인공지능에 관한 대담

동형암호도 킬러 애플리케이션을 어느 분야라고 특정하기는 어렵다. 이런 상황일 때 다른 국가나 단체에서 킬러 애플리케이션을 발굴하기까지 기다리는 것이 우리나라가 지금까지 해 왔던 패스트 팔로워(fast follower) 전략이다. 우리는 이제 팔로워에서 벗어나 퍼스트 무버(first mover)가 되어야 한다. 유망 기술이 명백함에도 불구하고 모두가 동의할 만한 비즈니스 모델이 당장 존재하지 않다는는 이유로 연구 개발을 멈추어서는 팔로워에서 벗어날 수 없다.
- p.300, 동형암호에 관한 대담

결론적으로 우리 인류는 노화를 극복하는 문제에 오랫동안 많은 관심을 갖고 연구를 진행했지만 개인적으로는 어떤 한 가지의 치료법만으로 노화를 극복할 수는 없다. 노화 요소를 약화시키는 동시에 회춘 요소를 적절하게, 그리고 복합적으로 사용한다면 보다 효율적인 해결책을 찾을 수 있다고 생각한다. 이것이 가능하다면 그야말로 인류의 가장 큰 난제라 할 수 있는 노화를 효율적으로 제어할 수 있게 될 것이다.
p.339, 노화 세포를 탐색하고 제어할 수 있을까

사실 인공지능의 가장 큰 문제는 마치 블랙박스처럼 그 안에서 일어나는 일을 설명할 수 없다는 것이다. 인공지능은 어떤 예측을 했을 때 이유를 설명하지 못해 그 결과를 온전히 신뢰하기가 어렵다. 그래서 인공지능이 데이터를 바탕으로 학습한 패턴을 어떻게 활용하고 있는지 역으로 밝혀내려는 연구가 많이 진행되고 있다. 앞으로 항원-항체 결합을 설계하고 예측하는 인공지능을 만들기 위해서는 인공지능의 예측 결과를 신뢰할 수 있는 결과를 도출할 수 있는 인공지능 분야의 최신 기술을 함께 접목해야 할 것이다.
- p.375, 인공지능 기반 항체 설계에 관한 대담

특히 반도체 방식의 장점은 우리나라 반도체 공장의 기존 공정을 그대로 이용하여 큐비트를 만들 수 있다는 점이다. 초기 발전 단계이기는 하지만 반도체 방식은 애초에 집적 회로 공정 기술을 이용하므로 우리나라로서는 잠재력이 있는 분야다. 반도체 방식을 응용하여 만든 제어 회로는 고전 물리 법칙을 따라 만들어 열이 발생하여 온도가 수 K까지 오르더라도 양자 상태의 결맞음을 어느 정도 유지할 수 있다는 장점이 있다. 그로 인해 큐비트가 온전히 존재할 수 있는 결맞음 시간을 유지할 수 있어, mK 상태를 유지해야 하는 초전도 양자플랫폼 기술의 약점을 보완할 수 있다.
- p.409, 집적 회로 기반 양자 컴퓨팅

출판사 서평

★ 《축적의 시간》 서울대 이정동 교수 총괄 기획
★ 〈사이언스〉, 〈네이처〉 등 세계적으로 주목받는 서울대 석학 21인 집필
★ 서울대학교 국가미래전략원 2023년 주요 프로젝트

초미세·초저전력 반도체, 충전 한 번에 10년 가는 배터리,
인지하는 인공지능, 양자컴퓨터…

시대의 첨단을 걷는 석학들이 주목한 핵심 기술 10개!

지금 우리는 디지털 대전환 시기를 거쳐 인공지능이 일으킨 혁명을 맞닥뜨리고 있다. 변화의 물결에서 중심을 잡고 앞으로 한발 더 나아가기 위해서는 과학기술을 주목해야 한다. 다가올 시대에는 어떤 과학기술이 인류의 일상을 뒤흔들 것인가? 대한민국 최고의 서울대 교수들이 선정한 10가지 기술과 그 분야의 난제가 미래를 예측할 핵심 단서가 될 것이다.

*초미세·초저전력 반도체
인공지능, 빅데이터 등 사회가 요구하는 계산량은 기하급수적으로 늘고 있다. 그 수요를 감당하기 위해서는 크기가 아주 작고, 전력 소모량도 미미해야 하며, 디지털 방식이 아닌 새로운 연산 방식을 찾아야 한다. 이처럼 IT 산업의 패러다임을 바꿀 초미세·초저전력 반도체를 만들 수 있을까?

*차세대 배터리
배터리는 전자제품부터 전기차에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있다. 하지만 기존의 배터리 구조상 충전 용량을 늘리는 동시에 수명을 연장하기에는 한계가 있다. 과언 한 번 충전에 10,000km, 10년 쓸 수 있는 궁극의 배터리를 만들 수 있을까?

*체화 인지 구조 인공지능
인공지능 기술은 짧은 시간 눈부신 발전을 이뤘지만 아직 닫힌 환경에서만 제 능력을 발휘할 수 있다. 변화하는 환경과 상호작용할 수 있도록 인간의 뇌처럼 인지 구조를 적응적으로 생성하고 활용하는 인공지능을 만들 수 있을까?

*양자컴퓨터
양자컴퓨터는 구현 가능성부터 실용성까지 검증되지 않은 미지의 기술이지만 실현할 수 있다면 정보과학 기술의 판도를 뒤바꿀 기술로 주목받고 있다. 대한민국의 강점을 살려 반도체 집적 회로를 기반으로 양자컴퓨터를 만들 수 있을까?


정답을 따라가는 사람은
문제를 만드는 사람을 이길 수 없다!

22세기 사회를 예견하고 과학과 산업의 새로운 지평을 열 도전적 질문!

이 책은 각 분야에서 누구도 해결하지 못했던, 그러나 해결하면 세상을 뒤바꿀 난제를 제시한다. ‘그랜드 퀘스트’라고 명명한 난제들은 개별 연구자가 해결하거나 단기간 내에 해결할 수 없는 문제들이다. 앞으로의 난제들은 과거와 달리 한 명의 천재가 탁월한 아이디어로 단번에 해결할 수 없을 것이다. 실패와 성공을 반복하며 연구해 내야 간신히 난제를 해결할 차세대 기술의 실마리를 얻을 수 있으며, 그 해답이 실용성이 있는지 가능성에 대한 검증을 되풀이해야 한다. 가능성을 입증한 이후에도 과학뿐만 아니라 산업, 정치, 윤리 등 복합적으로 검토한 뒤에야 비로소 우리 사회에 안착할 수 있다. 그렇기에 그랜드 퀘스트는 해결하기까지 오랜 시간이 걸리고, 다학제적인 협업이 필요할 것이다. 하지만 이를 해결해 낸다면 한국 사회, 나아가 전 인류의 삶을 뒤바꾸리라 기대한다.


세계 질서를 재편할 기술 선진국이 되기 위해
대한민국이 반드시 해결해야 할 과제

학문 간 융합이 이뤄지고 끊임없이 도전할 수 있는 환경을 조성하다!

대한민국은 한국전쟁 이후 기술 인프라, 교육받은 인재, 천연자원 등 모든 기반이 전혀 갖춰지지 않은 상태에서 시작했다. 그로부터 100년이 채 지나기도 전에 GDP 1.8조 달러 달성(2021), G20 가입 등 전 세계적으로 유례를 찾아볼 수 없는 성과를 이뤘다. 이제 진정한 선진국이 되기 위해 선진국의 해답에서 벗어나 우리나라만의 전략이 필요한 시점이다. 존재하지 않는 정답을 찾으려면 혁신이 탄생할 수 있는 질문을 던질 수 있어야 한다. 혁신은 기준에서 벗어나 질문하는 호기심, 한계를 뛰어넘는 의지, 수많은 실패에도 포기하지 않는 열정을 머금고 자란다. 혁신이 자랄 수 있는 환경을 만들기 위해선 사회 전반의 관심과 장기적인 투자가 뒷받침되어야 한다. 대한민국 사회가 문제를 바라보는 프레임을 바꾸어 미래 세대가 자유롭게 도전할 수 있는 환경을 조성해야 한다. 이러한 서울대학교 국가미래전략원의 포부를 담아 시작한 ‘그랜드 퀘스트’ 프로젝트는 포르체의 100번째 출간 도서인 《그랜드 퀘스트 2024》로 집대성되었다. 대한민국의 최고 수준의 지성을 응축한 이 책은 새로운 지식의 지평을 열 디딤돌이 될 것이다. 이를 기점으로 과학기술 분야를 넘어 사회 전반에 새로운 그랜드 퀘스트가 탄생하고, 혁신의 꽃망울이 만개할 수 있기를 바란다.

기본정보

ISBN	9791192730882
발행(출시)일자	2023년 11월 08일
쪽수	424쪽
크기	154 * 226 * 33 mm / 879 g
총권수	1권

Klover 리뷰 (19)

[ch******]

이 책자 이해에 도움이 많이 됩니다

[om****]

탁월한 질문을 찾고. 올해 , 지금부터? 관심갖아야 하는 과제… 잘 체크할 수 있어요..

[lo******]

정말 좋은 책입니다!

[yu******]

기술의 진보는 인류의 시간이 흐를수록 당연하겠지만, 2023년 현재에서 바라보는 기술의 진보가 가진 의미는 국가의 흥망성쇠가 달린 일이다.

압도적인 기술력은 곧 경제력이고, 한 국가의 안보와도 직결된다. 대한민국의 안보는 반도체다 라는 말이 헛말이 아닌 것이다.

이런 상황에서 그랜드 퀘스트는 대한민국의 기술방향과 뚫고 나아가야 할 과제를 제시한다. 당장 오지 않을 미래지만, 그 미래를 향해 나아가는 석학들의 연구를 확인할 수 있다.

전문적인 지식을 알면 더 깊게 파악할 수 있는 내용도 있지만, 교양삼아 보기에 적절한 책이다.

[fa*****]

도움되는 내용이 많앙ᆢㄷ

[ad****]

핫 이슈인 반도체, 이차전지, AI 등에 관한 국내 최고 지성들의 고견을 얻을 수 있을 것 같아 기대됩니다.

[ph******]

인류의 운명을 바꿀 질문을 마주하라!
질문이 우리 사회를 바꿀 것이다.

질문이 바꿀 세상의 패러다임.

[pu********]

네이처와 사이언스지 편집 위원인 교수님들이 예측하시는 미래 전망이 흥미로웠습니다. 앞으로의 산업을 예측하는 데에도 도움이 될 듯합니다

[10**************]

“질문이 우리 사회를 바꿀 것이다”
미래 대한민국 산업에 대한 전망을 정말 잘 다뤘다.
이정동 교수님과 세계적으로 주목받는 서울대 석학분들이 참여했으니
당연히 믿고 봅니다!

[ks*****]

인공지능, 반도체, 노화 등 가장 떠오르는 과학기술들이 정리되어 있어 관심이 갑니다. 챗GPT 다음으로 미래를 뒤흔들 기술이 무엇인지 답을 찾을 수 있으리라 기대하며 읽어 봅니다.