백종민기자
2024년은 노벨상을 통해 인공지능(AI)이 과학의 영역으로 진입했음을 입증한 해였다. 다가올 2025년에는 어떤 과학발전과 기술 진화가 우리 앞에 놓여있을까. 비만 치료의 혁신부터 우주 탐사, 각종 AI의 발전 등 과학기술 분야의 변곡점이 될 분야들이 부상할 것이라는 예상이 나온다. 이러한 발전들은 과학계를 넘어 전 세계적 변화를 끌어낼 것으로 기대된다.
◇비만치료제 나비효과 본격화= 국제 과학저널인 ‘네이처’는 최근 ‘2025년의 과학’이라는 제목의 기사를 통해 다가올 새해를 주도할 과학 이슈를 정리했다.
네이처는 2025년 가장 주목할 만한 발전 중 하나는 차세대 비만 치료제의 등장을 꼽았다. 당뇨 치료제로 개발됐지만, 비만치료제로 변신해 극적인 성공을 이룬 글루카곤 유사 펩타이드(GLP-1) 작용제 위고비를 계기로 주요 제약사들은 체중 감량 치료의 새로운 장을 열고 있다. 위고비가 주사제라면 먹는 약도 기대를 모은다. 먹는 약인 일라이 릴리의 오포글립론(orforglipron)은 내년 중 승인이 예상된다. 일라이 릴리의 레타트루타이드(retatrutide)는 3상 시험 결과를 앞두고 있다. 2상 시험에서 최대 24.2%의 체중 감량 효과를 보인 기대주다. 암젠의 마리타이드(maritide)는 월 1회 투여라는 편의성으로 시장에 새로운 활력을 불어넣을 전망이다.
네이처는 비만 치료제의 응용 범위가 더욱 확대될 것으로 전망했다. 연구진들은 GLP-1 작용제가 파킨슨병, 알츠하이머병, 중독 치료에도 효과가 있을 가능성을 탐구하고 있다. 내년 1월 미국 식품의약청(FDA) 승인이 예상되는 버텍스 파마슈미컬의 비마약성 비오피오이드 진통제 수제트리진(suzetrigine)은 급성 통증 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다.
게티이미지연합뉴스
◇트럼프 재집권, 과학을 흔드나= 2025년 1월 도널드 트럼프 미국 대통령 당선인이 취임하면 동시에 과학 분야에도 큰 파장이 불가피하다. 트럼프 당선인은 이미 미국 과학 정책과 환경 분야에 중대한 영향을 미칠 결정을 내릴 것을 예고했다. 집권 1기 중 기후변화 대응을 위한 파리기후협정 탈퇴를 주도했던 트럼프 당선인은 이번에도 같은 결정을 내릴 것으로 전망된다. 백신 회의론자 로버트 케네디 주니어의 보건부 장관 지명과 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)의 정부 효율성 자문기구 수장 임명 가능성은 과학 예산과 AI 개발의 향방에 대한 불확실성을 가중하고 있다. 특히 조 바이든 행정부가 시행한 AI 행정명령 철회 공약은 이런 우려를 더욱 심화시키고 있다. 반면 이를 계기로 미국이 AI 발전 속도를 더욱 높여 국제 경쟁에서 앞서갈 것이라는 예상도 나온다.
코로나19 발발 5주년을 맞이해 세계보건기구(WHO)는 내년 5월까지 글로벌 팬데믹(세계적 대유행) 조약을 확정할 계획이다. 이 조약은 백신 형평성, 병원체 서열 분석, 기술 공유의 중요한 격차를 해결하고 팬데믹의 글로벌 영향을 극복하기 위해 추진되고 있다. 특히 WHO는 새로운 팬데믹 가능성을 경고하며 30개 이상의 병원체를 포함한 갱신된 리스트를 발표했다. 이 리스트에는 독감 A형 바이러스, 뎅기열, 엠폭스(MPOX·원숭이두창) 등 잠재적인 위협이 포함돼 있다.
미 항공우주국(NASA)의 스피어엑스(SPHEREx) 우주망원경. 사진=BAE Systems
◇우주 탐사는 멈추지 않는다= 2025년 우주 탐사는 획기적인 진전을 이룰 전망이다. 2024년에 민간 기업의 첫 달 착륙이 성공한 여세를 몰아 활발한 활동이 이어진다. 일본의 아이스페이스와 미국의 인튜이티브 머신은 각각 달 착륙을 준비 중이다. 아이스페이스는 첫 달 착륙 시도를 실패했지만 내년 1월로 예상되는 두 번째 시도에선 보다 철저한 준비를 통해 달 착륙을 성공하고 달 표면 탐사에 성공한다는 목표를 제시하고 있다.
민간 기업으로는 최초로 달 표면 착륙에 성공한 인튜이티브 머신은 두 번째 착륙을 통해 드릴, 호퍼, 로버 등을 배치한다는 계획이다. 미 항공우주국(NASA)의 루나 트레일블레이저와 스피어엑스 임무는 각각 달의 수분 분포와 우주의 기원을 밝히는 데 중요한 단서를 제공할 것이다.
태양계 연구도 새로운 전기를 맞이한다. 유럽우주국(ESA)의 스마일과 NASA의 펀치 미션은 태양풍의 분포와 영향을 심도 있게 연구할 예정이다. 한국은 2025년 하반기에 누리호 4차 발사를 통해 차세대 중형위성 3호와 12기의 부탑재위성을 궤도에 올릴 계획이다.
기후변화를 연구할 위성도 발사된다. NASA와 인도우주연구기구(ISRO)의 NISAR(NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar)는 12일마다 두 번씩 지구의 거의 모든 육지와 얼음으로 덮인 표면을 관측해 지도화한다. 프랑스령 기아나의 쿠루에서 발사되는 ESA의 바이오매스 프로젝트는 레이더를 사용하여 삼림 바이오매스를 측정해 탄소 순화 과정에서의 역할을 연구한다. 이런 연구는 산림과 기후 시스템에 대한 이해를 통해 기후변화와 산림 보존 정책에 기여할 것이라고 네이처는 예상했다.
◇뇌·컴퓨터 인터페이스의 발전= 뇌에 칩을 심어 생각으로 컴퓨터나 로봇을 조정할 수 있도록 하는 뇌·컴퓨터인터페이스(BCI) 기술은 신경과학과 의료기술의 경계를 확장하고 있다. BCI는 의료뿐 아니라 가상현실, 게임, 인간·기계 인터페이스와 같은 다양한 분야에서도 응용 가능성이 무궁무진하다. 2025년에는 이러한 기술이 더 많은 사람에게 실질적인 혜택을 제공할 것으로 기대된다.
머스크 CEO의 뉴럴링크(Neuralink)가 앞서나갔지만 각국 경쟁도 확산 중이다. 중국의 NEO 프로젝트는 2025년 확대된 임상 시험을 통해 마비 환자의 손 움직임 복원을 실현하는 데 더욱 가까워질 예정이다. 현재 NEO는 최소 침습 방식으로 환자의 일상생활 능력을 극적으로 향상한 사례를 보여주고 있다.
로이터연합뉴스
◇입자물리학과 미지의 세계= 우주와 물질의 가장 근본적인 질문들에 답을 찾는 입자물리학 분야에서도 중요한 진전이 기대된다. 스웨덴의 가속기인 유럽 스팔레이션 소스(European Spallation Source)는 2025년에 본격적인 운영을 시작하며 중성자 펄스를 사용해 물질의 구조를 탐구하는 데 강력한 도구를 제공할 예정이다. 중성자 기반 연구는 물리학, 화학, 생물학 등 다양한 분야에 걸쳐 획기적인 발견을 가능케 할 원동력이다. 또 유럽입자물리연구소(CERN)는 170억달러 규모의 미래 원형 충돌기(Future Circular Collider) 건설을 위한 타당성 연구를 마무리할 계획이다. 이 충돌기는 현재의 대형 강입자 충돌기를 잇는 차세대 시설로, 우주의 기원과 기본 입자의 특성을 더욱 깊이 이해하는 길을 열 것으로 전망된다.
AI가 시장조사기관 가트너가 전망한 내년 10대 기술 동향은 기술 분야의 동향을 보다 세밀하게 보여준다. 가트너는 AI, 컴퓨터, 인간과 기계의 조화라는 분류에 기반해 AI 에이전트, AI 거버넌스 플랫폼, 포스트 양자 암호화(Post-Quantum Cryptography), 하이브리드 컴퓨팅, 공간컴퓨팅, 다기능 로봇, 에너지 효율적인 컴퓨팅, 허위정보 보안, 신경학적 강화 기술, 주변 환경 인식 지능 등을 거론했다.
AI 에이전트는 자율적으로 의사 결정을 내리고 실행할 수 있는 소프트웨어다. 예를 들어 고객 지원을 하는 AI 에이전트는 고객의 요청을 분석해 문제를 파악하고 적절한 해결책을 제안해 고객 만족도를 높이는 데 기여한다. 생산 현장의 AI 에이전트는 제조과정의 데이터를 실시간으로 모니터링하고 문제가 발생하기 전에 예방 조치를 취할 수 있다. 금융 분야에서는 거래 패턴을 분석해 사기 거래를 사전에 탐지하고 차단하는 데도 이용된다. 가트너는 AI 에이전트가 단순한 업무 자동화를 넘어 복잡한 상황에서도 독립적으로 판단하고 최적의 결과를 도출하는 능력을 갖추고 있다면서 2028년까지 조직 내 주요 결정의 15%를 담당할 것으로 내다봤다. AI 거버넌스 플랫폼은 AI 사용에서 발생할 수 있는 편향, 개인정보 침해, 윤리적 문제를 관리하기 위한 기술이다. AI 시스템의 투명성과 책임성을 확보하며 규제 준수 및 고객 신뢰를 향상할 수 있다.
컴퓨터 분야에선 포스트 양자 암호화가 눈길을 끈다. 양자 컴퓨터로 인해 기존 암호화 방식이 무력화될 위험에 대비하기 위한 기술이다. 이는 이미 현실에서도 논란이 된 바 있다. 최근 구글이 발표한 양자 컴퓨팅 칩 ‘윌로(Willow)’가 기존 슈퍼컴퓨터가 10의 25제곱 년이 걸리는 문제를 단 5분 만에 해결할 수 있는 성능을 보여주자 비트코인의 가격이 하락한 게 그 예다. 가트너는 2029년까지 양자 컴퓨터로 인해 현재의 비대칭 암호화 방식 대부분이 무력화될 것으로 추정하며 대응책이 마련돼야 한다고 조언했다.
하이브리드 컴퓨터는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 양자 컴퓨팅 등 다양한 기술의 통합이다. 대표적인 예가 엔비디아와 구글의 양자 컴퓨팅 설계 협력이다. AI를 지원한 GPU가 가세하며 멀게만 느껴지던 양자 기술 상용화 속도가 빨라지고 있다.
공간 컴퓨팅은 증강현실(AR), 혼합현실(XR), AI 기술, 디지털 트윈 기술 등으로 확산하고 있다. 에너지 효율적인 컴퓨팅은 데이터 센터와 디지털 시스템의 에너지 소비를 줄여 환경 발자국을 최소화한다.
허위정보 보안은 신뢰할 수 있는 정보를 식별하도록 설계된 시스템이다. 정보가 정확한지를 보장하거나 사실 여부를 검증하는 기술이다. AI 확산으로 우려되는 딥페이크 영상을 파악하는 것이 대표적인 예다. 사회관계망서비스(SNS)상의 가짜 정보를 탐지하거나 차단하고 피싱 공격을 방어할 수도 있다. 해커가 기업 최고경영자(CEO)를 사칭해 벌어질 수 있는 사고를 미연에 방지하는 효과도 있다. 가트너는 2024년 5% 미만이던 허위정보 보안 관련 제품, 서비스, 기능 도입 기업이 2028년까지 50%로 증가할 것으로 예상했다.
신경학적 강화 기술은 인간의 인지 능력을 향상하는 기술이다. 의료, 교육, 산업 현장에서 활용 가능성이 크다. 예를 들어 수술실에서는 신경학적 강화 기술을 통해 외과의사가 실시간으로 뇌 신호를 분석하며 더 정확한 수술을 수행할 수 있다. 교육 분야에서는 학생 개개인의 학습 패턴에 맞춘 맞춤형 교육 콘텐츠를 제공하여 학습 효과를 극대화한다. 주변 환경 인식 지능은 센서를 통해 사물과 환경의 위치 및 상태를 모니터링하고 데이터를 분석해 실시간으로 대응하는 기술이다. 물류 산업에서 배송 차량의 위치와 상태를 실시간으로 추적해 배송 효율성을 높이는 데 활용된다.