메가시티(Mega-cities)의 전염병 확산을 방지할 수 있는 4차 산업혁명의 주요기술

조상근 정치학 박사 기자 / 기사승인 : 2020-04-06 12:01:01

 

[더퍼블릭 = 조상근 정치학 박사] 팬데믹(pandemic) 공포가 전 세계를 감싸고 있다. COVID-19가 아시아에 이어 유럽과 미국으로 확산되고 있기 때문이다.

각국은 COVID-19의 확산을 방지하기 위해 사활을 걸고 있지만, COVID-19의 확산속도는 심상치 않다.

세계보건기구(WHO)를 중심으로 국제사회 차원에서 협력과 공동대응을 추진하고 있지만, 괄목할만한 효과를 기대하는 것은 시기상조(時機尙早)인 것 같다.

COVID-19를 쉽게 잠재울 수 없는 이유는 무엇일까?

물론 여러 가지 요인이 있겠지만, COVID-19의 확산속도에 신속하게 대응할 수 있는 전문인력, 의료 인프라(infra), 감염 예방·방호물자 등이 부족하여 신속한 대응이 어렵기 때문이다.

하지만 이에 대한 근본적인 해결방법은 찾기가 쉽지 않아 보인다. 보이지 않는 바이러스의 감염속도, 감염지역과 감염자의 수 등을 정확히 예측할 수 없기 때문이다. 현재 COVID-19가 확산되고 있는 국가가 국경통제, 이동금지, 교통망 폐쇄 등과 같은 강력한 조치를 시행하는 이유도 여기에 있을 것이다.

1,000만 이상의 인구가 모여 있는 메가시티(Mega-cities)에서는 전염병 대응이 더욱 어렵다. 다음 수치에서 그 이유를 유추할 수 있을 것이다. 2015년 허핑턴 포스트(Huffington Post) 기사에 따르면, 세계서 가장 큰 메가시티인 도쿄는 약 3,800만 명의 인구가 거주하고 있고, 1㎢당 8,547명이 밀집되어 있다.

세계 5위인 서울-인천은 2,350만의 인구가 집중되어 있고, 1㎢당 2,266명이 밀집되어 있다. 이처럼 인구밀도가 높은 메가시티에서는 2·3차 감염속도가 메가시티 자체 또는 정부 차원의 대응속도를 압도하여 적시 적절한 대응이 쉽지 않을 것이다.

현재 서울-인천, 베이징(8위), 뉴욕(9위) 등의 메가시티에서는 재택근무, 교통망 폐쇄, 사이버 교육 등 다양한 사회적 거리두기(social distancing)를 시행하고 있다.

이러한 사회적 거리두기는 예방적 조치이다. 하지만 바이러스의 확산이 시작되면, 바이러스 검사, 감염경로 및 접촉자에 대한 역학조사, 감염자 분리·치료, 시설 소독 등 실질적인 대응이 필요하다.

문제는 메가시티 자체적으로 이러한 대응능력을 갖출 수 있느냐이다. 바이러스 확산 초기에는 가능할 것이다. 하지만 높은 인구밀도로 인해 감염자의 수가 기하급수적으로 증가한다면, 메가시티 자체 능력으로는 대응이 제한될 것이다.

그렇다면 중앙정부에서 메가시티를 지원할 수 있을까? 중앙정부는 국가 차원에서 바이러스 확산방지 대책을 마련하고 시행한다. 무엇보다도 감염병 확산 우려로 메가시티에 투입된 자산은 다른 지역으로 전환할 수 없다.

이로 인해, 중앙정부는 국가의 전문인력, 시설, 물자 등을 특정 지역보다는 적재적소에서 운용할 수밖에 없다. 따라서 메가시티는 전염병 대응자산이 부족하게 되고, 인구가 적은 지방에 비해 쉽게 혼란과 공포에 휩싸이게 될 개연성이 높다.

국가의 주요 산업시설이 메가시티 내·외부에 집중되어 있다. 메가시티가 한 나라의 경제 중심지라고 불리는 이유이다. 전염병 상황이 장기화되면 어떤 현상이 발생할까?

메가시티의 모든 산업활동은 멈춰서고, 현재 전 세계가 경험하고 있듯이 국가의 전반적인 경제활동도 침체될 것이다. 한 번 멈춰선 시스템을 재가동하기 위해서는 적지 않은 노력, 시간, 예산 등이 소요된다.

따라서 전염병 상황에서도 메가시티의 산업활동을 유지할 수 있는 대응역량을 갖춰야 할 것이다.

전 세계 각국에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다음과 같이 4차 산업혁명의 주요기술(AI, IoT, Cloud, Big-data, Mobile, RFID, Dronbot, 3D-Printing 등)을 활용하고 있거나, 활용하려고 하고 있다.

우선, ‘AI+Dronbot’ 분야를 살펴보자.

미국 질병통제예방센터(CDC)에서는 COVID-19의 감염증상과 대처방법을 안내해주는 챗봇(chatbot)을, 미국의 의료시스템인 프로비던스(Providence)는 COVID-19 관련 호흡기 증상을 상담해주는 헬스케어봇(healthcarebot)을 운영하고 있다.

또한, 현재 드론의 기술 수준을 고려했을 때 다양한 의료지원 분야에서 활용할 수 있다.

예를 들어, 드론에 자외선 방사 장치를 장착·운용한다면, 인력을 절약하면서 안전하고 신속하게 고위험 의료시설을 방역할 수 있을 것이다. 현재 상용화를 추진 중인 자율주행차량이나 드론 택시도 면역력이 약한 사람들에게 안전한 교통수단이 될 수 있을 것이다.

이처럼 ‘AI+Dronbot’은 바이러스 검사, 원격진료, 의료지원, 의료시설 운영 등의 분야에 활용되어 의료자산을 절약할 수 있고, 무엇보다도 안전한 의료환경을 구축할 수 있다.

다음으로, ‘RFID+IoT+Cloud+Big-data+Mobile’ 분야이다. 중국에서는 QR코드를 활용하여 비접촉 결제시스템을 개발하여 대중교통 분야에 적용하고 있다.

대중교통 이용 시 탑승객들의 신체접촉을 최소화하기 위해서이다. 이런 측면에서 RFID(Radio-Frequency Identification)는 QR코드보다 활용성이 크다. RFID는 QR코드보다 원거리에서 무선 주파수로 정보를 교환할 수 있고, 많은 양의 데이터를 저장할 수 있기 때문이다.

스마트폰(Mobile)이나 차량에 RFID를 부착한 후, 모든 공공부문 및 민간 부분의 결제시스템(Cloud)과 연결(IoT)한다면, 사회적 거리두기(social distancing)의 신뢰성과 안정성을 높일 수 있을 것이다.

이를 통해, 메가시티의 접촉감염 가능성을 현저히 낮출 수 있을 것이다. 부가적으로 원격결제시스템을 통해 감염자의 감염경로와 접촉자를 최단 시간 내에 확인할 수 있다. 스마트폰에 내장된 RFID에는 개인의 활동 정보가 저장(Big-data)되기 때문이다.

물론, 이를 위해서는 개인의 인권을 침해하지 않도록 관련 법이 정비되어야 한다.

마지막으로, ‘3D 프린팅+Cloud’ 분야이다. 바이러스의 본격적인 확산이 시작되면, 마스크의 수요는 급증하지만, 경제활동이 침체된 상태에서 마스크의 대량생산은 제한된다.

얼마 전 메디컬회사인 ‘Copper3D’는 3D 프린팅 기술을 이용하여 모듈형 항균 마스크인 ‘NanoHack’을 생산했고, 디자인을 포함한 관련 정보를 전 세계와 공유하였다. 이와 같은 아이디어를 적용한다면,

마스크뿐만 아니라 의료인력이 착용하는 방호복 부품도 대량으로 생산할 수 있을 것이다. 예를 들어, 감염자가 급증하는 지역에 3D 프린팅 팩토리(3D Printing Factory)를 설치·운영하고, 마스크 디자인을 공공 클라우드(Public Cloud)에 공유한다면, 마스크를 적재적소에 공급할 수 있을 것이다.

즉, 3D 프린팅 기술은 마스크의 품귀현상에 신속하게 대응할 수 있고, 사회적 거리두기의 실효성을 배가시킬 수 있을 것이다.

메가시티는 높은 인구밀도로 인해 감염자가 기하급수적으로 증가한다. 하지만 메가시티는 자체 대응능력이 부족하고, 중앙정부로부터의 지원을 기대하기가 어렵다.

메가시티에서는 전염병의 확산속도가 인간의 대응속도를 압도하기 때문이다. 전염병이 메가시티가 위협할 수 있는 가장 큰 도전요소(challenge)로 불리는 이유도 여기에 있다.

따라서 메가시티는 전염병 발생 시 즉각 대응할 수 있는 전문인력, 의료 인프라, 의료장비·물자 등 신속대응역량을 갖춰야 할 것이다.

세계의 여러 국가는 4차 산업혁명의 주요기술을 이용하여 COVID-19에 대처하고 있다. 아직은 단편적으로 적용되고 있지만, 앞에서 제시한 것처럼 여러 가지 기술을 융·복합하면 전염병 확산에 대응할 수 있는 실질적인 방안을 마련할 수 있다.

첨단과학기술의 융·복합을 통해 메가시티의 부족한 대응역량과 안전한 의료환경을 구축할 수 있다는 의미이다. 앞으로 전염병은 더욱 빈번해질 것이다.

따라서 COVID-19와 같은 신흥안보위협(new emerging threats)을 극복하기 위해 4차 산업혁명의 주요기술을 기회요소(opportunity)로 활용할 필요가 있다.

 

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조상근 정치학 박사 기자
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