6~10대 혁신기술은 다음과 같습니다. 1~5대 혁신기술을 알고 싶으시다면,여기를 클릭하세요!

이제 계속해 보겠습니다.

6. 더 깨끗한 제트 연료

중요성:산업 폐기물과 이산화탄소가 환경 친화적인 항공 연료로 전환되어 배출량이 크게 줄어들 것으로 예상됩니다.

주요 참가자:Gevo, LanzaJet, Montana Renewables, Neste, World Energy

성숙 단계:지금

2024년 전 세계 항공 산업은 약 1,000억 갤런의 제트 연료를 소비했는데, 그중 친환경 연료는 0.5%에 불과했습니다. 그러나 이러한 상황은 바뀔 것입니다.

데이터에 따르면 항공 산업의 온실가스 배출량은 전 세계 온실가스 배출량의 약 4%를 차지하며, 새로운 대체 연료는 항공 온실가스 배출량을 크게 줄일 것으로 예상됩니다. 새로운 연료는 요식업 폐유, 작물 짚, 산업 폐기물, 그리고 대기 중 이산화탄소 포집을 포함한 원자재로 만들 수 있습니다. 원자재 종류에 따라 탄소 배출량을 절반으로 줄이거나 거의 완전히 없앨 수 있습니다. 더 중요한 것은 기존 항공기가 이러한 연료를 변형 없이 사용할 수 있다는 점입니다. 이는 배출량 감축 효과가 빠르게 나타날 수 있음을 의미합니다.

점점 더 많은 정부들이 이 분야에 중요성을 부여하기 시작했으며, 항공사들이 지속가능한 항공 연료(SAF)라고도 하는 대체 연료를 사용하도록 의무화하는 법안을 통과시켰습니다. 2025년부터 유럽 연합과 영국 공항에서 사용되는 연료의 최소 2%는 대체 연료가 차지하게 됩니다. 이 의무적인 요건은 향후 수십 년 동안 점진적으로 증가할 것이며, 유럽 연합은 2050년까지 대체 연료 비율을 70%로 요구하고 있습니다.

현재 시중에 유통되는 대체 연료는 주로 폐그리스에서 나옵니다. 몬태나 리뉴어블스(Montana Renewables)는 최근 미국 에너지부로부터 생산 시설 확장을 위한 14억 4천만 달러의 대출 지원을 받았습니다. 그러나 폐그리스 공급이 제한되어 있어 향후 수요를 충족하기 어렵습니다.

다행히 다른 기술 분야 또한 빠르게 발전하고 있습니다. 2024년 초, LanzaJet은 연간 900만 갤런의 생산 능력을 갖춘 최초의 상업용 에탄올-항공유 공장을 완공했습니다. 이산화탄소로 만든 합성 연료는 아직 상업적 규모에 이르지 못했지만, 항공 산업에 새로운 대안을 제공할 것으로 기대됩니다.

현재 이 분야가 직면한 주요 과제는 비용 문제입니다. 현재 지속 가능한 항공 연료의 평균 가격은 기존 연료의 거의 세 배에 달합니다. 더 많은 기업이 이 분야에 진출함에 따라 가격은 하락할 것으로 예상되지만, 새로운 연료의 가격은 여전히 ​​높을 수 있습니다.

7. 빠른 학습로봇

중요성:인공지능은 로봇이 새로운 기술을 배우는 속도를 크게 향상시켰습니다.

주요 참가자:민첩성, 아마존, 코바리언트, 로버스트, 토요타 연구소

성숙 단계:지금

생성적 인공지능은 로봇 훈련 방식을 완전히 변화시키고 있으며, 공상과학에 나오는 전능한 로봇이 우리와 점점 더 가까워지고 있는 것 같습니다.

로봇은 인공지능과 오랜 역사를 가지고 있습니다. 오랫동안 로봇은 인공지능을 활용하여 장애물을 감지해 왔습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 대규모 언어 모델의 급속한 발전은 로봇 전문가들에게 새로운 가능성을 열어주었습니다.

대규모 언어 모델은 교과서부터 시, 사용 설명서까지 방대한 양의 텍스트 자료를 "소화"한 후 필요에 따라 새로운 콘텐츠를 생성할 수 있습니다. 이 방법을 로봇에 적용하는 것은 유망해 보이지만, 동시에 상당히 어려운 작업이기도 합니다. 결국 텍스트를 생성하는 것과 물리적 로봇이 복잡한 동작을 수행하도록 유도하는 것은 별개의 문제이기 때문입니다.

이제 연구자들은 마침내 이 분야에서 큰 진전을 이루었습니다. 다양한 데이터를 결합하여 로봇이 이해할 수 있는 정보로 변환하는 방법을 찾아낸 것입니다. 설거지를 예로 들어 보겠습니다. 사람들은 센서를 착용하여 실제 설거지 동작 데이터를 수집하고, 로봇 팔을 사용하여 원격으로 작동하고 시연 데이터를 수집하며, 인터넷에서 사람들이 설거지하는 모습을 담은 수많은 사진과 비디오를 검색할 수 있습니다. 이러한 데이터를 적절히 처리하여 인공지능 모델에 입력하면, 기존 방식으로 훈련된 로봇보다 더 많은 이점을 가진 로봇을 훈련시킬 수 있습니다. 동일한 작업을 수행하는 여러 가지 방법을 학습한 인공지능은 실제 환경에서 변화에 더 잘 적응하고 적절한 판단을 내릴 수 있습니다.

이 획기적인 기술은 로봇의 학습 방식을 완전히 바꿀 것입니다. 일부 창고 로봇은 이미 이 첨단 훈련 방식을 도입하기 시작했으며, 이를 통해 축적된 경험은 향후 지능형 가정용 로봇 개발의 토대를 마련할 것입니다.

8. 효과적인 줄기세포 치료

중요성:줄기세포가 질병 치료의 새로운 희망이 될 수도 있다.

주요 참가자:캘리포니아 재생 의학 연구소, 뉴로나 테라퓨틱스, 버텍스 파마슈티컬스

성숙 단계:5년 안에

25년 전, 과학자들은 체외 수정을 통해 얻은 배아에서 강력한 줄기세포를 분리했습니다. 이 세포는 이론적으로 인체의 어떤 조직으로도 변형될 수 있었고, 사람들은 의학 혁명의 희망을 보았습니다. 상상해 보세요. 어디에 문제가 생기더라도 항상 "대체 부품"을 찾을 수 있습니다.

하지만 줄기세포 연구는 순탄치만은 않았습니다. 과학자들은 배아를 사용하지 않고 줄기세포를 배양하는 방법을 빠르게 찾아냈지만, 줄기세포를 진정으로 기능하고 성숙한 조직으로 만드는 것은 예상보다 훨씬 더 어려웠습니다.

하지만 이제 줄기세포의 잠재력이 마침내 실현되려 하고 있습니다. 간질 환자 저스틴 그레이브스를 예로 들어 보겠습니다. 그는 실험실에서 배양된 신경세포를 이식받았습니다. 이 신경세포들은 간질 발작을 유발하는 뇌의 비정상적인 전기 방전을 억제하도록 특별히 설계되었습니다.

그레이브스는 2023년 캘리포니아 대학교 샌디에이고에서 치료를 받은 이후 간질 발작 빈도가 하루 한 번에서 일주일에 한 번으로 줄었습니다. "엄청난 변화입니다."라고 그는 말했습니다. "이제 저는 줄기세포 치료의 옹호자가 되었습니다."

뉴로나 테라퓨틱스(Neurona Therapeutics)가 진행하는 이 간질 임상시험은 아직 초기 단계입니다. 현재 15명의 환자만 치료를 받았지만, 예비 결과는 고무적입니다.

2024년 6월, 또 다른 줄기세포 연구에서도 획기적인 진전이 있었습니다. 이번에는 제1형 당뇨병, 즉 한때 소아 당뇨병이라고 불렸던 자가면역 질환에 대한 연구였습니다. 환자의 면역 체계가 췌장의 베타 세포를 공격하여 혈당 조절 능력을 상실하게 되고, 생존을 위해 매일 혈당 검사와 인슐린 주사에 의존해야 합니다.

보스턴에 있는 Vertex Pharmaceuticals에서 진행 중인 연구에 따르면, 실험실에서 배양된 베타 세포를 이식받은 일부 환자들은 외인성 인슐린 사용을 중단할 수 있었습니다. 체내의 새로운 세포는 필요할 때 스스로 인슐린을 분비할 수 있습니다.

더 이상 간질 발작이 없고 인슐린 주사도 필요 없게 된다는 소식은 환자들이 그토록 기다려온 소식입니다. 이는 줄기세포 연구가 "기능적 완치"에 매우 가까워졌다는 것을 의미하며, 환자의 신체는 자기 조절 능력을 회복하고 정상적인 생활로 돌아갈 수 있을 것입니다.

9. 로보택시

중요성:단 한 번의 클릭으로 차량을 호출할 수 있는 무인자동차가 점점 더 많은 도시에서 출시되고 있습니다.

주요 참가자:바이두, 크루즈, Pony.ai, Waymo, Wayve, Zoox

성숙 단계:지금

중국이나 미국의 특정 도시에 거주하시는 분이라면 이미 무인 차량이 승객을 태우고 내리는 모습을 보셨을 수도 있고, 직접 경험해 보셨을 수도 있습니다. 3년 전만 해도 이러한 서비스들이 교통 규칙을 정해가는 단계였던 것에 비하면 엄청난 변화입니다. 그리고 무인 택시는 곧 더 많은 도시에서 운행될 것입니다.

중국 여러 도시에서는 바이두, 오토엑스, 위라이드, 포니닷에이아이(Pony.ai) 등의 회사가 운영하는 무인 택시를 이용할 수 있습니다. 이 회사들은 모두 싱가포르, 중동, 미국 시장에 진출할 계획입니다.

무인 자동차는 수년간 미국 도로에서 훈련 데이터를 수집해 왔고 수백만 마일의 주행 거리를 축적했지만, 대중이 실제로 이 차량을 타기 시작한 것은 얼마 전이었습니다.

구글 모회사 알파벳 산하의 웨이모(Waymo)는 미국 자율주행 업계의 선두주자입니다. 샌프란시스코, 로스앤젤레스, 피닉스에서 무인 택시 서비스를 시작한 웨이모는 우버(Uber)와의 협력을 통해 2025년 초 오스틴과 애틀랜타로 사업을 확장할 계획입니다. 아마존 산하의 주스(Zoox)는 2025년 미국 라스베이거스에서 무인 택시 서비스를 일반 대중에게 공개할 계획이며, 현재 샌프란시스코, 오스틴, 마이애미에서도 시범 운영을 진행하고 있습니다. 영국 스타트업 웨이브(Wayve)는 우측 주행에 적응하고 있으며 샌프란시스코에서 기술 테스트를 시작했습니다.

하지만 무인 택시를 실현하기 위해서는 아직 해결해야 할 과제가 많습니다. 중국에서는 무인 택시의 저렴한 가격으로 인해 약 1천만 명의 택시 기사들이 반대에 부딪혔습니다. 미국에서는 제너럴 모터스(GM) 산하의 크루즈(Cruise)가 2023년 10월 차량 한 대가 보행자를 치면서 운행을 중단했지만, 최근에야 차량 시험을 재개했습니다. 테슬라는 2025년 캘리포니아와 텍사스에서 무인 승차 서비스 출시 계획을 실현하기 위해 기술의 신뢰성을 입증하고 필요한 면허를 취득해야 합니다.

그럼에도 불구하고 이 산업은 여전히 ​​발전하고 있습니다. 점점 더 많은 사람들이 무인 택시를 경험하고 있으며, 이 기술에 점점 더 익숙해지고 있습니다. 주요 참여 기업들은 새로운 도시로 사업을 확장하고 가격 경쟁을 시작할 것으로 예상됩니다.

10. 그린스틸

중요성:스웨덴에서 탄소 배출량이 거의 0에 가까운 세계 최초의 산업 규모 철강 공장이 건설 중입니다.

주요 참가자:보스턴 메탈, LKAB, Midrex, Stegra

성숙 단계:1년 안에

재생 에너지원에서 생산된 수소를 사용해 철강을 만드는 방법은 전 세계 탄소 배출량의 8%를 차지하는 산업을 "정화"하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.

현재 대부분의 철강은 여전히 ​​석탄 기반 고로에서 생산되고 있으며, 생산되는 철강 1톤당 약 2톤 또는 그 이상의 이산화탄소가 배출됩니다. 직접환원이라는 비교적 새로운 상용 기술은 천연가스를 이용하여 철광석을 철(철의 핵심 성분)로 전환하는데, 이를 통해 배출량을 약 40% 줄일 수 있습니다. 그러나 이 기술은 여전히 ​​상당한 양의 탄소 오염을 유발합니다.

따라서 여러 기업들이 재생 에너지원에서 생산된 수소를 철광석과 반응시켜 철을 생산하는 방법을 개발하고 있습니다. 이는 철강 생산 공정에서 가장 많은 에너지 소비와 가장 심각한 오염을 유발하는 단계입니다. 이론적으로 이러한 공정은 거의 제로에 가까운 탄소 배출을 달성할 수 있습니다.

스웨덴 스타트업 스테그라(2024년 9월 H2 Green Steel에서 사명 변경)는 스웨덴 북부 보덴에 이러한 공장을 건설하기 위해 약 70억 달러를 투자했습니다. 이 공장은 풍력과 수력 발전을 혼합하여 공급되는 깨끗한 전기를 사용하여 물의 전기분해를 통해 수소를 생산합니다. 이 공장은 2026년 생산을 시작할 예정이며, 이러한 종류의 시설 중 최초의 산업 규모로 운영될 것으로 예상됩니다.

철강 회사 SSAB, 광산 회사 LKAB, 그리고 에너지 회사 Vattenfall이 개발한 Hybrit 기술은 유사한 공정을 사용하여 친환경 철강을 생산합니다. LKAB는 자사 철광석 광산 인근 겔리바레에 공장을 건설하고 있습니다. 그러나 환경 허가 문제로 인해 계획이 연기되었습니다.

친환경 강철을 만드는 또 다른 방법이 있습니다. 철광석과 전해질의 혼합물에 전류를 흘려 산화철의 결합을 끊어 정제된 금속을 분리하는 것입니다. 청정 전기를 사용하면 이 과정에서 발생하는 탄소 배출량을 매우 낮출 수 있습니다. 보스턴 메탈은 개발한 이 기술을 2026년에 상용화할 계획입니다.

스테그라 공장이 완전히 가동되면 연간 450만 톤의 철강을 생산할 것으로 예상되는데, 이는 전 세계 연간 생산량이 수십억 톤에 달하는 것과 비교하면 새 발의 피에 불과합니다. 하지만 이는 탄소 배출량을 크게 늘리지 않고도 철강을 생산할 수 있다는 것을 증명하는 것이며, 친환경 제품을 원하는 고객들이 기꺼이 프리미엄 가격을 지불할 의향을 보일 것으로 기대되며, 이는 산업 전체의 친환경 전환을 위한 좋은 시작이 될 것입니다.