위기에 강한 미래 국가를 실현하기 위한 과학기술혁신전략 연구|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The ‘hyper-connected’ modern society, which has increased complexity beyond the past, has various and unpredictable risk factors. To effectively respond to a complex large crisis, efforts are needed to minimize the social impact of unpredictable risks. As seen in COVID-19, it is important to anticipate 'extreme future events(X-events)' and secure a preemptive response base. Above all, it is required to strengthen the ability of convergence response at the social full-scale level to build a highly resilient social system. In this context, this study aims to identify major extreme future risks that Korea should pay attention to in the future and to show the direction to approach at the national system level beyond short-term R&D policy presentation through several in-depth analysis cases. Furthermore, the goal was to draw an innovation agenda for strengthening the resilience of the entire period such as plan, absorb, recover, and adapt for crisis situations.
Among the 10 major extreme future events selected through the survey of experts and the public, this study analyzed three cases of representativeness in terms of health, environment and technology in depth. The first is the issue of ‘human security threats by killer microorganisms’. Today, the threat of human security by microorganisms is evolving into a global threat. The World Health Organization has added a bio-medically unknown pathogen that is likely to be abruptly attacked to its list of Disease Xs. According to previous studies, there are about 1,400 human pathogens on the planet. The evolutionary dynamics of infectious diseases are not limited to pathogens. It can lead to ecosystems, humans, animals, and climate change, and can be spread widely from cells to ecosystems, from regions to the world. Population structure and behavior changes, indiscriminate land use and biodiversity destruction, activation of overseas travel and international trade, increased interaction between humans and livestock and wildlife, globalization and rapid urbanization, high population density, and increased international travel and trade make infectious pathogens more frequent and increase opportunities for propagation. The pandemic of infectious diseases at the global level is a challenge and opportunity for the leadership and public health system of each country. It is true that the level of infectious disease response in Korea has progressed through the experience in the meantime, but systematic preparation is always necessary, and multi-layered and multi-faceted systems should be integrated. The principle of preparing for future disease X should start with the One Health framework that encompasses human-animal-environment. Response and contrast goals are social responses such as dynamic strategies of various non-drug interventions, medical responses such as effective vaccine and therapeutic development, and social infrastructure and economic response. Therefore, from the perspective of the whole cycle resilience, the public trust in systematic pathogen monitoring, monitoring for early detection, expanding the availability of appropriate data, capacity building education, and legal dynamics to public health practice, efficient step-up evaluation system, development of appropriate diagnostic devices for each purpose, crisis communication, global governance, and public health can be more important.
The second issue of in-depth analysis is the occurrence of ‘extreme drought’ due to extreme climate change. According to the IPCC's 6th evaluation report, the frequency and intensity of extreme climate phenomena are expected to increase gradually every time global warming is intensified, and the temperature and precipitation of Korea are expected to increase. In particular, it is necessary to prepare more actively for drought, which is expected to cause more damage due to the combination of temperature rise and water circulation change. The paths of future mega drought in Korea can be divided into two main categories. One is meteorological drought due to climate change, hydrological drought, agricultural drought, etc. The other is socioeconomic drought due to water supply decline and demand increase. Direct causes of future mega droughts include increased rainfall-free days due to heavy rains such as climate change, reduced moisture content of forests and soils, and accelerated drought due to continuous demand growth. This mega-mum will be directly or indirectly affected not only in our lives but also in various fields such as ecosystem, industrial, climate change, and international relations. As challenges in various fields that the future mega-mum is expected to trigger, full-cycle countermeasures from a resilience perspective are needed. In the preventive stage, major policies such as infrastructure construction and management, monitoring, manual construction, and publicity are needed. In the absorption stage, major policies such as countermeasures after the event, operation of various emergency systems, education, publicity and monitoring should be prepared. In the recovery stage, policies such as diversification of water supply, data sharing and DB construction, preparation of specific damage countermeasures, education and publicity are required. Finally, in the adaptation stage, policies such as maintenance and management of the established emergency system, restoration of ecosystem, establishment of international cooperation system, various R&D research, education and publicity are needed. In particular, it is necessary to consider policies such as system upgrading, social conflict resolution, and education in terms of evolutionary adaptation.
The third issue of in-depth analysis, 'the emergence of uncontrollable Super AI', is an extreme future event in the typical technical aspect. In Korea, research and discussions on artificial intelligence ethics and guidelines have been steadily conducted, but there have been few studies and discussions on super-intelligence AI. All automated social infrastructures connected to electricity and computers, including finance, power grids, broadcasting communications, military weapons and healthcare, are expected to be placed outside human control. In preparation for this, it is necessary to study the ripple force and response to the occurrence of super intelligence. Technical definition and approach are essential to discuss super intelligence at the science and technology and policy level. It is also important to note that the issue of super intelligence is regarded as a story in SF, and theoretical research on super intelligence is mainly dealt with in the areas of 'imagination' and 'future studies'. The focus of the recent research is also significant in that it is focused on the 'universal artificial intelligence' which can be said to be the previous stage rather than 'super intelligence'. Generalized artificial intelligence is an artificial intelligence that can be inferred from a wide range of areas. In the world, super intelligence is not yet a major agenda. 1.0) and the redefined super-intelligence (ver. 0.7) or 'hybrid super-intelligence' study are proposed as follow-up research topics. Although it is also revealed in global trends, it is realistic and urgent to switch to topics such as 'risk management', 'safe use', and 'securing reliability' of artificial intelligence, not dealing with 'super intelligence' itself. Furthermore, considering the occurrence of individual events (super-intelligence ver. 0.7) rather than the total situation (super-intelligence ver. 1.0), a scenario for various agendas is prepared. In order to manage risk by sector with scenarios, it is necessary to prepare risk classification system, impact evaluation system, management plan, and regulatory means.
In the end, the above three future X-events suggest that strengthening the national recovery capacity for unpredictable challenges is essential. To do this, we need to maximize the utility of response by having priority policies that are common denominators. Therefore, this study selected key policy options applicable to the above three cases and derived an agenda for effective combination in the whole cycle based on RPM.
First, in the preventive stage, it is necessary to establish a convergent organization, program and knowledge base and strengthen linkage to reduce uncertainty in order to realize 'building a social system that preemptively prepares for future risk issues'. In the absorption phase, it is necessary to focus on establishing a super-connected communication system to maintain sustainable system function, timely share information with the aim of realizing 'securing full-scale response capability for strengthening national viability'. In the recovery stage, an integrated infrastructure system should be established to provide systematic resource management and universal safety nets with the aim of strengthening system resilience from an inclusive perspective for national safety innovation. Finally, as an agenda for evolutionary adaptation, it is necessary to establish a "establishment of a leading innovation system for technology and society coevolution" and focus on building an innovation control tower to solve the national difficulties beyond crisis response.

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국문 초록 (Abstract)

과거와 비교할 수 없을 만큼 복잡성이 증대된 초연결 현대사회는 다양하고 예측 불가능한 위험요소를 안고 있다. 복합적인 대형위기에 효과적으로 대응하기 위해서는 예측 불가능한 위험의 사회적 충격을 최소화하는 노력이 필요하다. 코로나19에서 볼 수 있듯이, ‘극단적 미래사건(X-event)’을 예상하고 선제적인 대응기반을 확보하는 것이 무엇보다 중요한 시점이다. 무엇보다도 회복력이 높은 사회시스템을 구축하기 위한 사회 전일적(holistic) 차원의 융합적 대응역량 강화가 요구된다. 이러한 맥락에서 본 연구는 미래 한국이 주목해야할 주요 극단적 미래 리스크를 발굴하고 몇 가지의 심층 분석 사례를 통해 단기적인 과학기술 R&D 정책제시를 넘어, 국가시스템 차원에서 접근해야할 방향을 보여주고자 하였다. 나아가 위기상황에 대한 ‘예방(plan),’ ‘흡수(absorb)’, ‘회복(recover)’, ‘적응(adapt)’ 등 전주기 차원의 ‘회복력(resilience)’ 강화를 위한 혁신어젠다를 도출하는 것을 목표로 하였다.
전문가‧대국민 설문조사를 통해 선별된 한국적 맥락에서의 10가지 주요 극단적 미래사건 중, 본 연구는 보건, 환경, 기술 측면에서 대표성을 갖는 3가지 사례를 심층적으로 분석하였다. 첫 번째는 ‘살인 미생물에 의한 인간안보 위협’ 이슈이다. 오늘날 미생물에 의한 인간 안보의 위협은 전 지구적 위협으로 진화하고 있다. 세계보건기구는 갑작스러운 공격 가능성이 큰 생의학적으로 아직 알려지지 않은 병원체를 질병 엑스(Disease X) 목록에 추가한 바 있다. 선행연구에 따르면 지구상에는 약 1천4백여 종의 인간 병원체가 존재한다. 감염병의 진화 역학은 병원체에 국한되지 않는다. 생태계와 인간과 동물, 기후 변화의 문제로 이어질 수 있으며 세포에서 생태계, 지역에서 전 세계로 광범위하게 상호 연결되어 전파 가능하다. 인구 구조 및 행동 변화, 무분별한 토지 이용과 생물다양성 파괴, 해외여행 및 국제 교역의 활성화, 인간과 가축 및 야생 동물 간의 상호 작용 증가, 세계화 및 급속한 도시화, 높은 인구 밀도, 국제 여행과 무역의 증가 등은 감염성 병원체를 출현을 더 빈번하게 하고, 전파의 기회를 증가시킨다. 글로벌 차원에서 동시 발생하는 감염병 대유행은 각 나라의 리더십과 공중 보건 시스템 재건에 도전과 기회가 된다. 글로벌 공급망에 새로운 질서가 형성기도 한다. 그동안의 경험으로 우리나라의 감염병 대응 수준이 진일보한 것은 사실이나 체계적인 대비는 언제나 필요하며, 다층적이고 다면적인 체계를 통합해야 한다. 미래의 질병 엑스를 대비하는 원칙은 인간-동물-환경을 포괄하는 원 헬스(One Health) 프레임워크에서 출발해야 한다. 대응․대비 목표는 다양한 비약물적 중재의 동적 전략과 같은 사회적 대응, 효과적인 백신과 치료제 개발과 같은 의료적 대응, 그리고 사회 인프라 및 경제적 대응 대비이다. 따라서 전주기 회복력 관점에서 볼 때, 체계적인 병원체 감시, 조기 발견을 위한 모니터링, 적절한 데이터의 가용성 확대, 역량 강화 교육, 법률 역학을 공중 보건 실무에 적용하는 연구 조직, 효율적인 단계평가 시스템, 목적별 적절한 진단 기기의 개발, 위기 소통, 글로벌 공동 거버넌스, 공중 보건에 대한 국민의 신뢰가 보다 중요하다 할 수 있다.
두 번째 심층 분석 이슈는 ‘극한 기후변화로 인한 초장기 메가가뭄의 발생’이다. IPCC 제6차 평가보고서에 따르면 지구온난화가 심화될 때마다 극한 기후현상의 빈도와 강도는 점차 증가할 것으로 예상되고 있으며, 우리나라의 기온 및 강수량도 증가할 것으로 예상되고 있다. 특히, 온도의 상승과 물순환 변화가 복합적으로 일어나 더 큰 피해를 미칠 것으로 예상되는 가뭄에 보다 적극적으로 대비할 필요성이 있는 것으로 판단된다. 우리나라에 발생할 미래 메가가뭄의 발생 경로는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 기후변화에 따른 기상학적 가뭄, 수문학적 가뭄, 농업적 가뭄 등이 그것이며, 또 다른 하나는 물 공급 저하와 수요 증가에 따른 사회경제적 가뭄으로 구분 할 수 있다. 미래 메가가뭄의 직접적인 발생 이유는 기후변화 등 집중호우로 인한 무강수일수 증가, 그로 인한 산림 및 토양의 수분함유량 감소, 그리고 지속적인 수요증가로 인한 가뭄의 가속화 등이다. 이러한 메가가뭄은 우리 생활 뿐만 아니라, 생태계 부문, 산업 부문, 기후변화, 국제 관계 등 다양한 분야에서 직·간접적인 영향으로 나타날 것이다. 미래 메가가뭄이 촉발할 다양한 분야에서의 도전이 예상되는 바, 회복력 관점에서의 전주기적 대응방안이 필요하다. 예방 단계에서는 인프라 구축 및 관리, 모니터링, 매뉴얼 구축, 홍보 등의 주요 정책이 필요하며, 흡수 단계에서는 이벤트 발생 후의 대응방안, 각종 긴급시스템 가동, 교육 및 홍보, 모니터링 등의 주요 정책을 마련해야 한다. 회복 단계에서는 수자원 공급의 다각화, 자료공유 및 DB 구축, 구체적인 피해 대응 방안 마련, 교육 및 홍보 등의 정책이 요구된다. 마지막으로 적응 단계에서는 기 구축된 긴급시스템의 유지·관리, 생태계 복원, 국제적 협력체계 구축, 각종 R&D 연구, 교육 및 홍보 등의 정책이 필요하다 할 수 있다. 특히, 진화적 적응 측면에서 시스템 고도화, 사회적 갈등 해결방안 마련, 교육 등의 정책을 고민해야 할 것이다.
세 번째 심층분석 이슈인 ‘통제불가능한 인공 초지능의 등장’은 대표적인 기술적 측면의 극단적 미래사건 유형이다. 국내에서는 인공지능 윤리나 가이드라인 관련 연구와 논의는 꾸준히 진행되었만, 초지능 AI와 관련된 연구와 논의는 거의 없었다. 모든 인류의 지성을 합친 것보다 더 뛰어난 초지능 AI, 혹은 인간의 제어 범위를 넘어선 초지능 AI가 등장한다면, 이를 제어할 방법이 없어 인류의 존재론적 위기가 발생할 수 있다. 금융, 전력망, 방송통신, 군사무기, 보건의료 등 전기 및 컴퓨터와 연결된 자동화된 모든 사회 인프라가 인간의 제어 범위 바깥에 놓이게 될 것으로 예상된다. 이에 대비해 초지능의 발생이 초래할 파급력과 그에 대한 대응을 연구하는 것이 필요하다. 과학기술과 정책적 수준에서 초지능을 논하기 위해서는 기술적 정의와 접근이 필수적이다. 컴퓨터공학 내부에서는 초지능 이슈를 SF 속 이야기로 치부하고 있으며, 초지능에 관한 이론적 연구가 ‘상상’과 ‘미래학’의 영역에서 주로 다뤄지고 있다는 점도 주목해야 한다. 최근 진행된 연구의 초점도 ‘초지능’보다 그 전 단계라 할 수 있을 ‘범용인공지능(AGI)’에 맞춰지고 있다는 점도 의미심장하다. 범용인공지능은 광범위한 영역을 오가며 추론할 수 있는 인공지능이다. 전 세계의 연구 상황을 보면, 초지능은 아직은 주요 의제라고 보기 어렵다. 따라서 기존의 초지능(ver. 1.0)과 구별되는 재정의된 초지능(ver. 0.7) 혹은 ‘하이브리드 초지능’ 연구를 후속 연구 주제로 제안한다. 국내의 세부 정책 방향도 이를 고려할 필요가 있다. 전 세계적인 추세에서도 드러나지만, ‘초지능’ 자체를 다루는 것이 아니라 인공지능의 ‘위험관리’, ‘안전한 사용’, ‘신뢰성 확보’ 같은 주제로 전환하는 것이 현실적이며 시급하다. 나아가 총체적 상황(초지능 ver. 1.0)이 아닌 개별적 사건(초지능 ver. 0.7)이 발생할 때를 고려해, 여러 안건에 대한 시나리오를 마련한다. 시나리오와 함께 발생 가능 분야별 리스크 관리를 위해, 위험 등급 분류 체계, 영향 평가 체계, 관리 방안, 규제 수단 등을 마련할 필요가 있다.
결국, 위 세 가지 극단적 미래이슈 사례는 예측 불가능한 도전이슈에 대한 국가차원의 회복역량 강화가 필수적임을 시사한다. 이를 위해서는 공통분모가 되는 우선순위 정책을 갖춤으로써 대응의 효용성을 극대화해야 한다. 따라서 본 연구는 위 세 가지 사례에 적용 가능한 핵심 정책옵션들을 선별하고 RPM을 기반으로 전주기 차원에서 효과적인 조합을 위한 어젠다를 도출하였다.
먼저, 예방 단계에서는 ‘미래 위험 이슈에 선제적으로 대비하는 사회시스템 구축’을 실현하기 위해 불확실성 저감을 위한 융합적 조직/프로그램/지식기반 구축 및 연계 강화 정책을 추진할 필요가 있다. 흡수 단계에서는 ‘국가 차원의 생존성 강화를 위한 전일적 대응역량 확보’ 실현을 목표로 지속가능한 시스템 기능 유지/정보의 적시 공유를 위한 초연결 소통체계 구축에 주력할 필요가 있다. 회복 단계에서는 ‘국민안전 혁신을 위한 포용적 관점의 시스템 회복력 강화’를 목표로 체계적 자원관리 및 보편적 안전망 제공을 위한 통합 인프라 시스템을 구축해야 한다. 마지막으로 진화적 적응을 위한 어젠다로서 “기술과 사회의 공진화를 위한 과학기술선도형 혁신체계 확립”을 수립이 필요하며, 위기대응을 넘어 국가종합난제 해결을 위한 혁신 컨트롤타워 구축에 주력해야 한다.

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과거와 비교할 수 없을 만큼 복잡성이 증대된 초연결 현대사회는 다양하고 예측 불가능한 위험요소를 안고 있다. 복합적인 대형위기에 효과적으로 대응하기 위해서는 예측 불가능한 위험의...

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