4차 산업혁명 및 환경 변화에 따른 첨단 기술(VR·AR, 3D 프린팅, 생명공학, 신재생에너지)의 발전 현황과 산업적 전망 doc_id PCY_201906200247018321_5

가상현실과 증강현실 기술은 정보통신(ICT), 컴퓨터게임, 공연, 방송 및 영화, 관광, 군사, 항공, 물류, 교육 및 훈련, 제조 및 건설, 인테리어, 쇼핑 등 다양한 분야에서 엔터테인먼트, 홍보 및 마케팅, 교육·훈련 실습, 업무수행 지원 등 다양한 목적으로 활용되고 있다. 가상현실과 증강현실 기술은 디지털 기술로서 공간과 시간 또는 물리적 제약에서 벗어나 체험의 효과를 극대화할 수 있다. 실제 고가의 장비가 아닌 가상의 장비를 사용하여 체험할 수 있고 콘텐츠를 무한으로 복사하여 보급할 수 있기 때문에 보급 비용이 저렴하다는 장점이 있다. 또한 고속데이터 처리, 카메라, GPS 등을 갖춘 단말기(디바이스)가 더 정교해지고, 더 저렴해지고 있으며, 콘텐츠들도 다양해지고 있다. 이상과 같은 장점으로 VR·AR 시장은 매년 성장하고 있다. 더욱이 대용량 데이터를 전송받을 수 있는 5G(5세대 이동통신)가 상용화되면 VR·AR 시장은 폭발적으로 성장할 것으로 기대된다. 3D 프린터는 본래 기업에서 부품이나 제품을 개발하는 과정에서 빠르고 값싸게 모형을 만들기 위한 용도로 개발되어 사용되었으나, 현재는 3D 프린팅 기술이 비약적으로 발전하여 제조, 건설, 의료, 항공·우주, 로봇, 자동차 등 여러 산업에서 모형 제작은 물론이고 실제 부품이나 제품을 만들어 사용하고 있으며, 최근에는 건물이나 바이오 인공장기(귀 등)를 만드는 단계까지 응용 분야가 넓어졌다. 이에 따라 예전에 비해 3D 프린터 제조업체나 재료 업체, 콘텐츠 업체도 많아지고 있으며, 관련 산업의 매출도 지속적으로 증가하고 있다. 단종 되거나 구하기 어려운 부품이나 인공치아, 인공뼈, 인공관절과 같은 보형물을 제작하는 등 3D 프린터는 다양한 산업 분야에 활용되고 있다. 초창기에는 3D 프린팅에 사용되는 재료가 나일론 등으로 한정되어 있고, 적층 속도 또한 빠르지 않은 단점이 있었다. 하지만 최근에는 컴퓨터의 처리 속도와 재료의 발전으로 3D 프린터의 단점이 개선되면서 관련 시장이 급속히 성장하고 있다. 3D 프린팅 전문가는 전문 분야에 따라 다양한 일을 한다. 3D 프린터 개발자는 3D 프린터 또는 부품의 성능 향상을 위한 연구·개발을 한다. 3D 프린터용 재료 기술자는 3D 프린터에 사용될 다양한 소재와 기능의 재료를 연구하고 생산한다. 3D프린팅 컨설턴트는 기업이 자사의 제품 생산 과정에 3D 프린팅 기술을 접목하고자 할 때 기술자문을 한다. 3D프린터 운용사(3D프린터운용기능사)는 기업 또는 개인의 요청에 따라 3D 모델링을 하여 3D 프린터로 출력한 후 입체 출력물을 후가공(표면다듬기, 채색 등)하는 일을 하며, 장비를 유지보수하는 일도 이들의 몫이다. 3D 모델러는 컴퓨터와 스캐너로 3D 모델링 업무를 전문으로 하는데, CAD(설계·디자인용 소프트웨어)를 사용해 3차원 출력물의 형상 정보를 새로 만들거나, 3D 스캐너 등을 사용해 자동차, 항공, 메디컬 등 응용 분야에 적합하도록 3D 디지털 정보를 생성하는 일을 한다. 바이오 인공장기 제작사는 환자를 위한 개인 맞춤형 인공 턱뼈나 치아, 귀 등의 장기를 전문적으로 제작하는 일을 한다. 3D 프린터 강사는 3D 프린터를 도입하려는 기업이나 창업 희망자, 취미로 즐기는 개인, 학생 등을 대상으로 3D 프린터 제작 방법이나 사용 방법 등을 교육한다. 유전학 기술 발전으로 유전자 염기서열 분석 절차가 간단해 지고 분석 비용이 줄었으며, 유전자 활성화 및 유전자 편집도 가능해 졌다. 유전자-인간게놈 프로젝트 완성에 과거에는 10년이 넘는 시간과 27억 달러가 소요되었으나, 현재는 불과 몇 시간, 1,000달러 정도의 비용만 소요된다. 또한 유전학 기술이 심장병, 암 등 난치병 치료에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 개인의 바이오 데이터가 축적되어 개인별 맞춤 의료서비스와 표적치료법도 가능하게 되었다. 우리나라도 바이오 제약, 바이오 에너지, 뇌 과학 등 첨단 생명공학기술 개발과 바이오산업 육성에 국가적 차원의 노력을 기울이고 있다. 앞으로 줄기세포 연구, 뇌 연구, 신약 개발, 바이오제품 개발 등 생명과학 분야의 인력 수요가 증가할 것이다. 생명과학(생명공학) 연구원은 생물학, 의약, 식품, 농업 등 생명과학 분야의 이론과 응용에 관한 연구를 통해 다양하고 복잡한 생명 현상을 탐구하고 이와 관련된 기술을 적용한다. 생명과학은 연구의 대상에 따라 크게 인체, 동물, 미생물, 식물 분야로 나눌 수 있다. 영역에 따라 하는 일이 차이나지만, 주로 생명체의 기원, 발달, 해부, 기능 관계 등에 관한 기초 원리 및 응용을 연구하기 위한 실험 및 분석을 한다. 생명과학 연구원은 생명 현상에 대한 기초 연구 외에 유전자조작이나 세포조작 기술 같은 응용 연구도 많이 한다. 바이오칩, 나노칩, DNA 해석 소프트웨어 등 생명과학 분야와 IT, 화학, 기계 전자 등 다른 과학기술과의 융합을 통한 이론 및 적용 분야를 연구한다. 또 각종 바이오제품을 생산하는 일을 한다. 기상이변 등 지구환경 위기와 자원고갈 위기에 ‘저탄소 친환경 패러다임’은 우리나라뿐만 아니라 전 세계적인 흐름이다. 또 세계 각국 국민들은 빛, 소음, 미세먼지 등 생활환경 개선 및 자연환경 보전에 대한 요구를 키우고 있는 상황이다. 이에 세계 각국 정부도 공장 신설이이나 상품 수입 시 환경규제를 강화하는 추세이며, 환경산업을 자국의 성장동력으로 하는 전략을 추진하고 있기 때문에 환경산업은 향후 급성장이 예상되는 분야이다. 우리나라 정부도 국민 삶의 질을 높이기 위해 환경규제를 강화하고 있다. 정부는 저탄소 사회로의 전환을 위해 온실가스 목표관리제를 도입하여 기후변화 대응을 강화하고, 폐기물 재활용 촉진과 에너지화 대책을 마련하는 등 생활 속에서 체감할 수 있는 환경정책을 펼치고 있다. 또한 미래에도 환경가치가 높은 국토와 생태환경을 조성하기 위한 정책도 펼치고 있다. 세계 경제는 화석연료에 의해 급속도로 발전해왔지만, 지구온난화와 에너지고갈 위기가 국제적 문제로 등장하면서 인류의 지속적인 발전이 위협받는 상황이 되었다. 그래서 국제적으로 기후변화협약을 통해 온실가스 감축 계획을 마련하여 시행하고 있다. 우리나라도 2015년 채택된 파리기후협정에 따라 2030년 배출전망치 대비 37% 감축안을 발표하였다. 독일, 영국, 덴마크 등의 유럽 국가에서는 2050년까지 전체 에너지의 절반을 재생에너지로 공급한다는 전략을 수립하여 체계적으로 추진하고 있다. 우리 정부도 신재생에너지 산업 육성과 인재양성을 위해 정책적 지원을 아끼지 않고 있다. 지구온난화와 에너지비용 상승에 따라 세계 각국은 신재생에너지 비중을 높이고 신재생에너지 산업을 선점하기 위해 경쟁적으로 나설 것이기 때문에, 갈수록 신재생에너지 산업은 성장할 것이다. 이에 신재생에너지 관련 연구자와 기술자에 대한 수요도 지속적으로 증가할 것으로 기대된다.