반도체, 현재 개발 중인 우리 미래의 기술들 - 1편

 

우리의 미래 사회는 어떤 모습일까? 하루가 다르게 빠른 속도로 발전하는 과학기술의 발전이 우리 생활을 얼마큼 편리하게 바꿔줄 수 있을까? 그 옛날 사람들이 상상했던 모습들이 하나둘 현실로 다가온 것처럼, 미래 사회도 우리가 지금 상상하는 모습대로 될지도 모른다. 이제 어떤 기술들이 현실로 다가올지를 생각하기보다는, 우리가 어떤 기술이 실현되기 원하는지를 상상해 보자.

 

지금까지 새로운 기술들은 주로 우리가 안고 있는 문제들을 해결하기 위해 만들어져 왔다. 따라서 미래 기술은 우리가 지금 안고 있는, 또는 앞으로 안게 될 문제들을 해결하는 기술이 될 가능성이 높다. 그렇다면 현재 우리에게는 어떠한 문제들이 있을까?

먼저 자동차에 의한 교통사고다. 수십 년 동안 자동차는 신기한 물건에서 부의 상징으로, 그리고 이제는 우리 생활에서 없어서는 안 될 생활필수품이 됐다. 하지만 제한된 공간에서 자동차의 수가 폭발적으로 증가함에 따라 교통사고 수도 같이 증가하고 있고, 인명과 재산 피해는 심각한 수준에 이르렀다. 그럼 미래의 자동차에서는 어떤 기술이 이러한 문제를 해결해줄 수 있을까? 교통사고는 운전자의 운전 능력과 주변 환경, 예를 들어 주간 운전인지 야간 운전인지 맑은 날씨인지 비바람이 몰아쳐서 앞이 잘 보이지 않는 상황인지와 주변에 주행 중인 차들이 얼마나 많은지에 따라 사고가 발생할 확률이 달라진다. 게다가 운전자가 아무리 조심하더라도 다른 차에 의해 사고가 일어날 수도 있다.

 

▲ <사진 1> 소통하는 자동차들의 모습

사진 출처 : www.geeksandbeats.com

 

만약 운전 중인 자동차들끼리 서로 소통하고 거기에 알맞게 운전을 해준다면 어떨까? 자동차들이 서로 위치와 속도, 방향 등의 정보를 주고받음으로써 사고를 일으키지 않고, 차량 간 거리와 속도를 자동차 스스로 판단해서 운전하며, 사방에 자동차들이 너무 가깝게 다가왔을 때는 경보를 울리는 동시에 자동차가 스스로 안전한 거리를 유지해서 사고를 막는 기술처럼 말이다. 이러한 기술은 현재 안전을 위해 모든 자동차가 의무적으로 안전띠를 설치하는 것처럼, 도로에 주행 중인 모든 차량에 의무적으로 장착되어 교통사고 수를 눈에 띄게 줄여줄 것이다.

 

이번에는 디스플레이 기술이다. 지금도 우리 주변에는 컴퓨터, 스마트폰, 텔레비전, 지하철역 안내 모니터 등 많은 종류의 디스플레이 제품들을 볼 수 있다. 하지만 현재 주로 사용되는 액정 디스플레이는 액정 크기와 화소 수에 따라 화면의 크기와 화질이 결정되고 대부분 평평한 모양의 고정된 형태를 보이고 있기 때문에, 이렇게 다양한 환경에서 이용하기에는 제약이 많다. 휘어지는 디스플레이와 3차원 디스플레이 기술이 나왔긴 하지만, 아직 약간 휘었다는 느낌이 들 정도고 충분하지 않은 화질과 장시간 이용 시 어지러움을 느끼는 등 여러 제한이 있는 상태다.

 

미래에 사용하게 될 디스플레이 기술들은 이러한 제약으로부터 훨씬 자유로워질 것이다. 거실 탁자는 커다란 모니터처럼 스마트폰이나 태블릿PC 속 사진이나 동영상을 무선으로 전송해 재생하고, 주방 조리대도 디스플레이를 사용해 레시피나 뉴스를 띄워 놓고 요리할 수 있을 것이다. 냉장고 문에는 냉장고 안에 넣어둔 식품 정보를 표시하고, 인터넷 접속을 통해 뉴스나 날씨 등을 확인하고, 방과 거실 창문과 욕실 거울, 자동차 유리창, 비행기 유리창에도 마찬가지로 모두 디스플레이를 활용하게 된다. 그리고 이러한 기술들에는 휘어지는 디스플레이 기술과 홀로그램 기술이 포함될 것이다. 공상과학영화에서 주로 봤던 3차원 홀로그램 기술은 현재 디스플레이에서 반드시 필요한 액정 디스플레이처럼 디스플레이 패널 없이 만져도 느껴지지 않을 정도로 아주 작은 물방울을 공중에 분사해 스크린 위에 3차원 영상을 만든다. 그리고 이 기술을 활용해 다른 나라에서 일하는 사람들이 마치 옆에 있는 듯 화상통화를 하거나, 학교에서 멀리 떨어져 사는 오지의 학생들이나 자연재해 등으로 갑자기 교육을 받을 수 없게 된 학생들이 마치 한 교실에 앉아 공부하듯 가상 현실 교실에서 함께 토론하며 공부할 수도 있다. 사용자가 현실 세계에 있다고 느낄 만큼의 고품질 가상 세계에서 게임을 즐기는 것은 기본이다.

 

▲ (사진 2) 주방에 있는 조리대 디스플레이

사진 출처 : www.inventinginteractive.com

 

다음은 전자제품의 충전 문제다. 기술이 빠르게 발전하면서 휴대용 전자제품 수가 엄청나게 늘어났다. 대표적인 것이 휴대전화와 태블릿PC, 노트북과 같은 휴대형 컴퓨터와 요즘 수요가 늘어가는 전기 자동차다. 그리고 이 제품들의 특징은 모두 배터리를 사용한다는 것이고, 배터리는 저장된 전기를 모두 사용하고 나면 꼭 충전해야 한다는 문제점을 안고 있다. 눈부시게 빠른 속도로 발전해 온 전자제품 기술보다 배터리 기술의 발전 속도는 상대적으로 느려서, 충전할 곳을 찾아 전원 콘센트에 연결해야만 하는 불편함이 존재한다. 특히, 전기 자동차와 같이 대용량 배터리를 사용하는 경우는 말할 것도 없다. 충전할 장소가 턱없이 부족하다는 것 이외에도 충전하는 데 걸리는 시간이 너무 길다는 문제도 있다.

 

미래에는 무선충전을 이용한 고속충전 기술이 일반화될 것이다. 무선충전 기술은 전선이 필요 없으므로 더는 기다란 전선이 달린 전원 플러그를 가지고 다닐 필요가 없다. 도시 곳곳에 설치된 무선 충전기를 이용하기 때문에 걸어 다니거나 차로 이동하는 중에도 충전할 수 있다. 그리고 오랜 시간 동안 기다릴 필요 없이 몇 분 만에 충전이 가능할 것이다. 사용한 전기요금을 어떻게 내야 하는지는 걱정하지 않아도 된다. 각 제품에 내장된 개인 인증장치로 집계돼 개인이 사용한 만큼에 해당하는 전기요금이 자동으로 청구된다. 전기 자동차도 마찬가지다. 주차장 바닥에 설치된 무선충전 시설로 주차하며 충전할 수도 있고, 도로에 매립된 무선충전기를 통해 주행 중에도 충전하기 때문에 따로 충전소를 들르거나 충전하는 동안 기다려야 하는 불편을 겪지 않아도 된다.