- 「미래기술 위크시그널 성장예측보고서」 발간
한국과학기술정보연구원(이하 KISTI)은 「미래기술 위크시그널」 보고서에 이어, 위크시그널(Weak Signal)의 미래성장성을 예측한 결과물로 「미래기술 위크시그널 성장예측보고서」를 발간했다.
코로나 팬데믹과 심화하는 기술패권주의, 그리고 가속화되는 디지털 전환과 같은 환경변화 속에서 적극적인 대응방안을 바탕으로 명실상부한 기술선진국 즉, 퍼스트무버(First-mover)로 자리매김하는 것이 필요하다.
이러한 시대적 변화 속에서, 국가적 차원의 디지털 전환을 위하여 기술혁신 트렌드를 빠르게 모니터링하고 미래기술의 초기신호를 정확히 탐지하여 미래를 위한 기술전략을 수립하는 것이 매우 중요하다.
인공지능 기반 미래신호 탐색연구를 수행하는 KISTI는, 위크시그널, 즉 중요성을 아직은 판단하기 어렵지만, 미래에 대한 정보를 내포하고 있는 작은 신호를 완전 자동화한 인공지능 알고리즘에 의해 포착하여 「미래기술 위크시그널」 보고서로 발표했다. 「미래기술 위크시그널」은 최근 5년간 SCOPUS 논문 빅데이터에 인공지능 알고리즘을 적용하여 탐지한 391개 위크시그널에 대한 해석을 기반으로 현재 진행되고 있는 과학기술적 변화와 미래에 대한 시사점을 설명했다.
이번 발표된 「미래기술 위크시그널 성장예측보고서」는 위크시그널의 미래성장성을 예측한 연구결과이다. 위크시그널은 현재 트렌드에 대한 정보를 제공하고 미래에 대한 힌트를 알려주지만, 위크시그널이 미래에 강한 신호로 성장할지 여부는 현재로서는 판별하기 어렵다. 따라서 기존 위크시그널 연구는 항상 전문가들의 해석에 의존하여 미래사회에 대한 시사점을 도출하였고, 이는 시의성, 객관성, 효율성 등에 있어 한계가 존재하였다. 이를 극복하기 위하여 KISTI는 인공지능을 이용하여 미래에 성장할 위크시그널을 미리 예측하는 방법을 개발하였고, 그 결과 391개 위크시그널 중 126개 위크시그널의 고성장성이 예측되었다.
KISTI가 개발한 위크시그널 자동탐지 프로세스(「미래기술 위크시그널」)와 위크시그널 성장예측모델(「미래기술 위크시그널 성장예측보고서」)은 기술과 사회의 트렌드를 모니터링하고 미래에 대한 변화를 누구보다 먼저 포착할 수 있는 진일보한 방법이다. 이는 디지털 전환과 기술패권주의 시대를 맞이하여 국가적 차원의 대응전략 수립 시에 활용가치가 있을 것으로 기대된다.
미래기술분석센터 양혜영 책임연구원은 “전문가의 도움 없이도 과학기술분야의 위크시그널을 찾아내고 미래에 강한 신호로 성장할 위크시그널을 선별해낼 수 있게 되어, 미래를 준비하는 기술혁신기업과 기술전략을 수립하는 연구기관에 디지털 기반 인사이트를 제공할 수 있을 것”이라고 언급했다.
◆ KISTI 미래기술 위크시그널 분석 방법론 및 도출분야
위크시그널의 성장예측모델은 최근 각광받고 있는 그래프 컨볼루셔널 뉴럴 네트워크(Graph Convolutional Neural Network, 이하 GCNN) 알고리즘을 활용하여 개발했다. 10년~20년 전의 과거 위크시그널 목록을 확보하고 그것들의 관측시점 논문과 특허데이터를 이용하여 학습데이터를 구축한 후 GCNN 알고리즘을 적용하여 10년 후 성장여부를 판별했다. 성장성은 10년 후 논문 수와 특허 수 등의 양적 지표뿐만 아니라, 시장성(논문 대비 특허 비율)과 파급도(연구분야의 확대)도 고려하여 판별조건을 설정했다. 이와 같이 개발된 성장예측모델을 「미래기술 위크시그널」의 391개 위크시그널에 적용하여 고성장할 것으로 예측되는 위크시그널을 선별했다.
126개 고성장성 예측 위크시그널의 상당 부분은 컴퓨터과학(35개), 의약학(21개), 엔지니어링(12개) 등의 분야에서 도출됐다.
▶컴퓨터과학 분야에서 예측된 고성장성 위크시그널 중 주목할 만한 것은 Graph Convolution, Image-to-Image Translation, Adversarial Example, Fake News Detection 등이다. 본 연구에도 적용한 Graph Convolution이 눈에 띄고, 현실과 가상의 경계를 흐리게 만드는 디지털 기술 Image-to-Image Translation, Adversarial Example, 그리고 진짜같은 가짜를 판별하기 위한 Fake News Detection이 고성장할 위크시그널로 예측됐다.
▶ 의약학 분야에서 예측된 고성장성 위크시그널 중 주목할 만한 것은 miRNAs and lncRNAs과 m6A RNA methylation regulators가 있다. miRNAs and lncRNAs는 microRNAs와 long noncoding RNAs를 의미하고, m6A RNA methylation regulators는 메신저 RNA의 메틸화 조절자를 의미하는데, 두 위크시그널 모두 DNA가 아니라 RNA를 이용하여 생명현상을 조절하는 후생유전학분야의 핵심 키워드이고 최근 부상하는 연구분야이다.
▶ 엔지니어링 분야에서 예측된 고성장성 위크시그널 중 주목할 만한 것은 Beetle Antennae Search, Crow Search Algorithm 등 자연모사를 통해 엔지니어링설계와 컴퓨터공학과 같은 복잡한 문제의 최적해를 구하는 메타휴리스틱 알고리즘이 있다. 또한 미래형 분산전력시스템을 위한 Multi-Energy Microgrid도 고성장성 위크시그널로 예측됐다.
▶ 그 외에도, 최근 식품업계에서 부상하고 있는 대체육과 관련된 Plant-based Meat, 유산균 시장에서 눈길을 끄는 유산균 사균체 Paraprobiotics와 같은 위크시그널이 농업/생물학분야에서 고성장할 것으로 예측되었고, 미세플라스틱을 의미하는 Nano- and Microplastics도 환경과학분야 고성장성 위크시그널로 예측됐다.
