우주 태양광 발전에서 뇌 유전자 암호 해독, 그리고 곰팡이로 만든 자가 복구 재료에 이르기까지, 《유럽연합 연구 및 혁신》 잡지는 2025년에 크게 주목받을 것으로 기대되는 혁신 기술을 정리했다. 이러한 성과는 광범위한 응용 전망을 가지고 있으며, 사람들의 삶에 더 많은  행복을 더할 것이다.

 

ㅡ AI, 뇌 유전자 암호 해독 도움

 

유럽연합이 지원하는 '인간 두뇌 계획'은 10년에 걸친 심도 있는 연구 끝에 지금까지 가장 상세한 뇌 영역과 세포 구조 지도를 성공적으로 그려냈다.

"인간 뇌 계획" 책임자이자 독일 뒤셀도르프 대학교 & 율리히 연구센터의 신경과학자인 카트린 아몬츠는 이들의 뇌 지도가 뇌 질환 치료 방법을 탐구하는 새로운 길을 열어줄 것이라고 말했다. 게다가 인공지능(AI)의 강력한 도움으로 사람들은 유전자 차원으로 깊이 들어가 뇌의 신비를 더욱 드러낼 것으로 기대된다.

 

2025년, 유럽 최초의 100조 회(1초 연산) 슈퍼컴퓨터 "목성"이 위리시 연구센터에서 시작될 예정이며, 이는 강력한 계산 능력을 제공할 수 있다. 뇌 데이터와 AI의 깊은 융합을 통해서 과학자들은 특정 치료법이 뇌에 미치는 미묘한 영향을 가상으로 보여줄 수 있을 것이다.

 

과학자들은 뇌 지도가 더 많은 환자에게 혜택을 주어 진단과 수술의 효과적인 도구가 되며, 종양의 은신처를 정확하게 밝혀주기를 기대하고 있다. 아몬츠는 2025년에 사람들이 세포 차원에서 뇌의 비밀과 그 기능을 더욱 깊이 이해할 수 있기를 희망했다.

 

ㅡ 우주태양광 발전 착실하게 추진

 

그리스 미래 스마트 회사가 이끄는 "스마트 그리드( 电网)관리에서 재생 가능 에너지 전력 예측 및 동기화" 프로젝트는 AI 기술과 위성 관측이 제공하는 데이터를 교묘하게 융합하여, 태양광 발전소의 전력 연결을 보다 정확하게 예측할 것을 목표로 한다.

 

우주 태양광 발전은 그 이름에서 알 수 있듯이 우주의 태양광 자원을 활용하여 발전을 이루는 혁신적인 기술이다. 그것은 위성을 통해서 햇빛을 포착하여 전기에너지로 변환한 후, 마이크로파나 레이저 등의 수단을 통해 지구로 전송하여 지상에 지속적으로 청정 에너지를 제공한다. 이 기술은 날씨의 영향을 받지 않고, 일조 시간이 길며 전송 효율이 높다는 장점을 가지고 있어 전 세계 에너지 수요의 지속적인 증가에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 온실가스 배출을 효과적으로 줄여 글로벌 에너지 구조를 '녹색'으로 이끌 수 있다.

 

현재 여러 나라가 우주 태양광 발전 시스템을 시험하고 구축하기 위해서  분주히 움직이고 있다.

 

작년 12월, 일본 우주 시스템 회사는 일본 우주 항공 연구개발 기관 및 여러 대학과 협력하여 비행기에서 지상으로 마이크로파를 발사하는 '장거리 무선 전력 전송 시연 실험'에 성공했다. 실험에서 연구진은 출력 송신기를 비행기에 설치하여 7000미터 상공에서 지상의 지정된 위치로 마이크로파를 발사했다. 결과에 따르면, 지상에 배치된 13개의 모니터링 장비가 정확하게 마이크로파 에너지를 수신했다. 계획에 따라 일본은 올해 4월에 궤도에 있는 소형 위성을 활용하여 우주에서 지상까지 전력 전송 테스트를 진행할 예정이다.

 

2023년, 미국 캘리포니아 공과대학교 과학자들은 "마이크로파 배열 전력 전송 저궤도 실험"이라는 소형 큐브 위성의 태양광 전지를 사용하여 태양 에너지를 수신하고, 이후 정류 안테나 배열을 통해서 이를 무선 주파수 신호로 변환하여 최종적으로 지구의 수신소로 전송했다. 2025년, 미국 공군 연구소는 궤도에 있는 우주선에서 지상으로 마이크로파 전력을 테스트할  계획이다.

 

2021년 6월, 중국 최초의 우주 태양광 발전소 실험 기지가 충칭에서 착공되었으며, 2025년에는 성층권에 소형 발전소가 건설될 것으로 예상된다. 이를 바탕으로 더 큰 규모의 시스템 작업이 진행될 예정이다.

 

ㅡ '생명 있는' 재료들 곧 나올 듯

 

 

네덜란드 델프트 공과대학교의 엔지니어들이 곰팡이를 이용해 '생명이 있는' 재료를 만들고 있다. 이름에서도 알 수 있듯이, 이러한 복합 재료는 자체 구조의 완전성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 신기한 자가 복구 능력도 가지고 있어 앞으로 가정용품, 항공기 부품, 심지어 교량 등 대형 건물의 제조에 널리 사용될 것으로 기대된다.

 

레고 구성 요소와 유사한 곰팡이 세포로 구성된 '생명이 있는 재료'는 로봇에 의해서 특정 구조로 유연하게 조립될 수 있다. 곰팡이는 뛰어난 내성을  지니고 있으며, 엄혹한 환경에서 생존할 수 있고 비교적 쉽게 번식할 수 있다. 또한 곰팡이 세포는 균사체가 유기체 전체에 신호를 전달하는 거대한 감지 네트워크를 구성할 수 있기 때문에 강력한 연결 능력을 가지고 있다. 이는 재료에 소수의 곰팡이 세포만 배치하면 이 세포가 빠르게 연결되어 거대한 감지 네트워크를 형성한다는 것을 의미한다.

 

연구팀은 이러한 "생명이 있는" 물질에 전극을 내장하여 곰팡이가 보내는 기계적 스트레스 신호를 감청할 계획이다. 그들은 또한 곰팡이에게 손상을 복구하거나 특정 영역을 국부적으로 강화하라는 지시를 내릴 것을 구상하고 있다. 자전거 한 대 혹은 다리가 스스로 복구 될 수 있다고 한번 상상해 보라. 이 얼마나 놀라운 장면일까?

 

슬로베니아 프리모스카 대학교의 연구원들은 "생명적인" 생물막을 개발중이다. 그것은 다양한 건축 표면을 보호할 수 있으며 콘크리트, 플라스틱, 금속 모두 세심한 보호를 받을 수 있다. 그들은 이러한 '생명'을 가진 재료가 더욱 친환경적이고, 스스로 복구할 수 있으며 공기를 정화할 잠재력이 있고, 비용이 더욱 저렴하다고 생각한다.

 

2025-01/21

출처: 과학기술일보

(원문보기)  https://health.huanqiu.com/article/4L9tXiZEl9s

 

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