데이터 기반의 기술 예측/1. 기술 예측 이란?

기술 예측은 어떻게 쓰이는지? (공공기관편)

Ever New 2024. 9. 18. 14:12

기술 예측의 시작


아주 오래전 미래 예측은 과학이라기 보다는 미신이나 주술에 더 가까웠습니다. 신당을 만들고 전쟁 전에 점을 보는 것은 일상이었습니다. 그 중 생명과 직결되는 농사를 관장하기 위하여 별과 해와 달의 움직임을 관찰하는 천문학의 발전은 미래 예측이라는 영역이 과학의 영역에 근접했다는 증거였습니다. 사회가 커지고 더 복잡해지면서 다수의 이익을 위한 정책이란 것이 필요하게 되었고 그 정책은 어느정도 미래를 예측해야만 실효성이 높아졌습니다. 이러한 이유로 기술 발전으로 촉발된 산업혁명 이후 크게 이득을 본 세력 또는 리더들은 다음 세대의 기술이 궁금해졌습니다. 알수만 있다면 미리 투자해서 큰 돈을 벌수 있기 때문이죠. 이것은 국가도 예외가 아니어서 정부 차원의 미래 기술 예측 분석을 시도하게됩니다. 특히 1900년대초 기술 예측은 국가 조직중에서도 군과 관련이 깊었습니다. 각 나라는 1, 2차 세계 대전을 격으면서 무기 체계의 기술적 혁신이 승리를 가져다 준다는 점을 깨닫게 되었기 때문입니다. 미군은 적보다 한발자욱 더 앞서 있는 기술을 적용했고 대량 생산을 통하여 승리를 쟁취합니다. 특히 앞선 기술이 적용된 무기 체계의 위력을 실감한 미군은 지속적인 주도권을 유지하기 위하여 정기적으로 기술 개발 로드맵을 제작합니다. 이때 군에서 발주된 과제는 체계화된 기술예측의 근간이 되었고 동시에 국가 주도의 중장기 기술 로드맵 작성의 모티브가 됩니다. 최근에는 연구소나 민간 기업까지 이러한 예측 작업에 공을 들이고 있는 추세입니다. 


논문에서의 기술 예측

논문에서 기술 예측을 처음 구체적으로 기술한 사람은 1920년 S.C. Gilfillan입나다. 그는 과거의 기술 예측 방식을 정리하였고 크게 두가지로 나뉠수 있다는 것을 정리하였습니다. 거의 대부분의 방법론은 ① 과거의 주기 또는 경향을 분석하여 미래 추세를 도출하는 방식과 ② 기술 혁신을 촉진하거나 저해하는 원인을 분석하여 인과 관계에 기반한 예측 방식으로 분류되었습니다. 오늘날에는 이러한 접근방법을 각각 탐색적 (Exploratory: Capability-oriented) 예측과 규범적 (normative: Goal-oriented) 예측이라고 지칭합니다. 

  • 탐색적 (Exploratory: Capability-oriented) 예측 : 탐색적 기법은 과거 데이터에 기반하여 미래의 모습을 탐색하는 것으로, 현재의 변화 흐름과 환경의 추세 분석을 통해 인과관계를 분석하여 미래를 예측하는 방법론이며 과거부터 현재까지의 추세를 분석하여 앞으로 무엇이 발생할지를 예상하는 것   
  • 규범적 (normative: Goal-oriented) 예측 : 탐색적 예측과 반대로 미래에 발생할 이벤트를 먼저 가정하고 그 목표에 도달하기 위해서는 현재에 어떤일이 벌여져야 할지를 역으로 시나리오를 만드는 방법론 

보통 미래 예측을 위하여 한가지 기법만을 사용하지 않고 복수의 기법을 동시에 사용하여 한쪽으로 치우쳐진 결과가 나오지 않도록 상호 보정 기능을 하게끔합니다.  

군 그리고 관공서 주도의 기술 예측

앞서 설명했듯이 전후 군주도의 미래 예측이 산발적으로 시도되었고 정식으로 체계적인 과제를 진행한 것은 미 공군이었습니다. 1944년  헝가리 출신의 미국 항공역학자인 Von Karman에게 향후 20년간 공군에서 개발해야하는 연구 개발의 방향을 제시를 의뢰하였고 13개의 보고서가 제출됩니다.  

제출된 보고서는 "V-2 로켓과 연계된 특수 항공기"와 같은 혁신적인 아이디어가 포함된 전반적인 항공 기술 발전에 대한 내용을 포함하고 있었고 실제로 이후 수 십년 동안 현실화 되었습니다. 제트 엔진, 무인 항공기, 미사일, 로켓 등의 발전을 예측했고 구현된 무기들은 미국 공군이 이후 여러차례의 전쟁을 수행하는 데 큰 역할을 하게됩니다. 또한 이 보고서에는 무기체계와 함께 항공기 형태에 대한 혁신적인 제안이 포함되어 있었고 이것은 이후 과학자와 엔지니어들에게 매우 큰 영감을 줍니다. 이 보고서는 미국 공군 역사상 가장 영향력 있는 보고서중 하나로 간주되었으며 이러한 군의 보고서는 정기적인 국가 보고서 제작으로 이어지게됩니다. 

일본의 과학기술청에서는 델파이 방식으로 1971년에 보고서를 공개 한 이후 5년마다 한번씩 과학기술예측 조사를 수행하고 있고 2020년에 제 11회 과학기술 예측조사 중 델파이 조사 결과를 발표합니다. 이때 선정된 7대 분야는 아래와 같습니다. 

  • (1) 건강 의료
  • (2) 농림수산식품바이오테크놀로지
  • (3) 환경자원에너지 분야
  • (4) ICT애널리틱스서비스 분야
  • (5) 소재디바이스프로세스 분야
  • (6) 도시건축토목교통 분야
  • (7) 우주해양지구과학기반 분야

원본 링크는 아래와 같습니다. 

https://nistep.repo.nii.ac.jp/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=6692&item_no=1&page_id=13&block_id=21 

 

科学技術・学術政策研究所 ライブラリ

 

nistep.repo.nii.ac.jp

1990년대에서 일본의 기술예측 활동에 자극을 받은 독일, 프랑스등이 유사한 활동을 하고 있습니다.    

국내 기술 예측

우리나라의 기술예측 활동은 1990년대 부터 시작되었고 1994년부터 5년 주기로 실시되고 있습니다. 가장 최근에 6회 조사가 있었고 2021년터 2023년 1월까지 3차에 걸쳐서 보고서가 제작되었습니다. 공개된 내용은 아래와 같은 인사이트를 포함하고 있습니다. 

  • 인공지능 분야에서는 머신러닝, 딥러닝, 자연어 처리 등의 기술이 더욱 발전해 광범위한 분야에서 활용될 것으로 예측됩다. 이를 통해 농업, 의료, 교육 등의 분야에서도 혁신적인 발전이 이뤄질 것으로 예상 됨
  • 바이오 기술 분야에서는 유전자 편집 기술을 비롯한 다양한 생명공학 기술이 더욱 발전해 인간의 건강과 치료 방법 등에 적극적으로 활용될 것으로 전망
  • 환경 분야에서는 지속가능한 발전과 에너지 전환 등의 문제에 대한 대처가 더욱 중요됨에 따라 신재생 에너지 기술과 탄소 중립 기술 등이 더욱 발전해 환경문제를 해결하는 데 기여할 것으로 예측
  • 산업 분야에서는 4차 산업혁명이 더욱 가속화될 것이고 인공지능, 빅데이터, 클라우드 등의 기술을 활용한 스마트팩토리와 같은 혁신적인 산업 생산 방식이 더욱 발전해 경제적인 효과와 생산성 향상을 이룰 것으로 전망
  • 미래의 교육 분야에서는 인공지능, 가상현실 등의 기술이 더욱 적극적으로 활용될 것으로 예상되며 이를 통해 교육의 효과성과 개인 맞춤형 교육 등이 가능해질 것으로 예측

이러한 검토를 기반으로 15개의 미래혁신 기술이 선정되었는데 이는 다음과 같습니다. 

  • (1) 완전 자율 비행체
  • (2) 완전 자율 주행차
  • (3) 맞춤형 백신
  • (4) 수소 에너지
  • (5) 초개인화된 인공지능
  • (6) 생체칩
  • (7) 복합재난 대응시스템
  • (8) 양자암호통신기술
  • (9) 인공지능 반도체
  • (10) 자율작업로봇
  • (11) 소형 원자력 배터리
  • (12) 재난재해예측
  • (13) 탄소중립연료
  • (14) 탄소순환관측기술
  • (15) 세포 리프로그래밍 기술

각 보고서 원본은 아래 사이트에 공개되었있습다.

https://www.kistep.re.kr/reportList.es?mid=a10305020000&rpt_tp=831-006 

 

미래예측 | 연구보고서 | 주요 사업 : KISTEP 한국과학기술기획평가원

KISTEP 한국과학기술기획평가원

www.kistep.re.kr


앞서 간략히 살펴보았듯이 이러한 기술 예측 보고서는 정부의 정책을 결정하고 어떤 때는 무기 체계의 혁신을 촉진하여 전쟁을 승리로 이끕니다. 그리고 최근에는 예전과 같이 소수의 전문가에만 의존하지 않고 데이터를 분석한는 AI적 기법도 많이 사용하고 있는 추세입니다. 국내 국책 연구소의 결과 보고서를 확인하면 예측 기법에 대한 많은 도움을 받을 수 있을 것으로 생각되니 관심 있는 분들은 전문을 다운 받아 읽어 보시는 것을 추천드립니다.