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2025년 예측: 인간장기는 3D프린팅, 도심 수직농장은 보편화, 인간두뇌 시물레이션 가능, 냉존보존되었던 생쥐 부활 성공, 가스차 운행금지, 달에 유인 임무수행, 키발리나섬 완전 침수, 영국 석탄발전소 단계적 폐쇄시작,

소스:퓨처타임라인

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2020/12/23 [21:25]

2025년 예측: 인간장기는 3D프린팅, 도심 수직농장은 보편화, 인간두뇌 시물레이션 가능, 냉존보존되었던 생쥐 부활 성공, 가스차 운행금지, 달에 유인 임무수행, 키발리나섬 완전 침수, 영국 석탄발전소 단계적 폐쇄시작,

소스:퓨처타임라인

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2020/12/23 [21:25]

 

2025년

모든 텔레비전이 인터넷기반

이 기간 동안 케이블 TV 및 기타 전통적인 TV 모드는 인터넷 기반 스트리밍을 선호하여 사라지기 시작했습니다. 예정된 프로그램의 비 유연성으로 인해 사용자가 더 큰 선택, 편의성 및 비용 가치를 제공하는 주문형 서비스로 이동하면서 점점 더 매력적이지 않게되었습니다. 2010 년대 후반까지 더 많은 사람들이 예정된 선형 TV를 시청하는 것보다 매일 온라인으로 비디오를 스트리밍했습니다. * 이러한 경향은, 다음과 같은 두 가지 년까지 계속 * 오래된 전통적인 미디어 기업에 대한 가입자의 거대한 손실의 결과로 * 중 진화 또는 다이에 시작해야했습니다.

영국에서는 전통적인 TV 사용료 (2016 년 기준 연간 £ 145)가 심각하게 의문을 제기하고 있습니다. Royal Charter는 2026 년까지 라이센스 수수료 자금을 보장했습니다. 그러나 정부에 대한 브리핑 문서가 향후 BBC 자금 조달에 대한 대안을 제안했으며 현재 새로운 시스템을 구현하기위한 움직임이 진행 중입니다. * 고려중인 옵션에는 광고 수익 사용, 새로운 방송 부담금 및 구독 기반 시스템으로의 전환이 포함됩니다. * 장기적으로 이것은 BBC의 영향력과 영향력을 감소시킨다.

TV 세트, 태블릿 및 기타 장치의 시각적 품질은 이전 세대에 비해 현저하게 향상되었으며 4K 및 더 높은 해상도는 이제 저렴하고 어디에나 있습니다. 연결 속도는 동시에 향상되고 있으며 5G와 그 후속 제품은 웹 데이터에서 기하 급수적으로 증가하고 있습니다. 에 의해 초기 2030 년대 선진국의 사용자가 테라 비트 웹 연결을하기가 매우 일반적이다.

또한 확장 된 시골 및 원격 네트워크, 공용 Wi-Fi의 더 많은 사용, 높은 고도의 풍선 (예 : Google의 Project Loon) 등을 통해 액세스 및 커버리지가 더 쉬워졌습니다. 전 세계가 온라인 상태가됨에 따라 지식의 흐름이 증가합니다. 그것은 아랍의 봄과 같은 더 많은 대중 봉기를 가져옵니다. 웹의 가용성이 증가하면 정치적 문제, 부패 및 불의에 대한 인식이 높아집니다. 이러한 변동이 심한 지역의 시민 언론인은 모바일 앱을 사용하여 전쟁 범죄 및 인권 침해 장면을 캡처하는 등 자신의 경험을 비디오에 기록하고 전파 할 수 있습니다. *

 

미래 텔레비전 기술 2025 타임 라인

 

 

 

소형 모듈형원자로 널리 채택 됨

소형 모듈 형 원자로 (SMR)는 2020 년대 중반부터 2030 년대 중반까지 광범위하게 채택되는 더 작고 저렴하며 안전하며 적응력이 뛰어난 새로운 종류의 원자력 발전소입니다. * 국제 원자력기구 (International Atomic Energy Agency)는 300MW 미만의 전기 출력을 생성하는 것으로 정의되어 일부 가장 작은 버전의 경우 10MW에 도달합니다. 이것은 일반적으로 1 ~ 2GW를 생산하는 더 큰 기존의 반응기와 비교됩니다.

전기는 1951 년 아이다 호의 고지대 사막에서 실험용 원자로를 테스트하는 동안 원자력에서 처음 생성되었습니다. 원래 출력은 45kW로 추정되었습니다. 이후 수십 년 동안 원자로는 훨씬 더 커졌고 출력은 기가 와트 규모에 도달했습니다. 나중에 원자력을 처음으로 상업적으로 사용한 지 반세기가 넘게 더 낮은 전기 출력을 가진 원자로 설계가 다시 개발되기 시작했습니다.

21 세기 초반에는 여러 가지 요인으로 인해 소형 모듈 식 원자로의 필요성이 대두되었습니다. 첫째, 기존 원자로보다 훨씬 낮은 비용으로 건설 할 수 있으므로 투자 관점에서 볼 때 덜 위험합니다. 특히 개발 도상국 (인프라에 수백억 달러를 지출 할 수있는 능력이 부족함), 장거리 송전선이없는 외딴 지역 사회, 제한된 물 및 / 또는 공간이있는 지역에 특히 매력적이었습니다.

SMR은 유연성을 염두에두고 설계 할 수 있습니다. 대형 발전소 (대부분은 냉각을 위해 우라늄 연료와 일반 물을 기반으로 한 "경수"설계를 사용함)와 달리 다양한 연료 및 냉각 시스템을 사용하여 다양한 모양과 크기로 개발되고 있습니다. 일부는 기존의 기존 방사성 폐기물을 에너지 원으로 사용할 수도 있습니다. 가장 유망한 개념 중 하나는 공장에서 조립하고 밀폐 된 용기에 담아 배송 할 수있는 개념이었습니다. 즉, 공장은 해체가 필요하지 않고 단순히 전원을 배터리처럼 교체하여 비용을 더욱 절감 할 수 있습니다. 비슷한 맥락에서 다른 제안 된 개념 중 일부는 기존 원자로보다 훨씬 적은 폐기물을 생성했습니다. SMR은 또한 시간이 지남에 따라 전력 수요가 증가함에 따라 용량 증분을 점진적으로 추가 할 수 있습니다.

더 많은 이점이 있습니다. SMR의 더 작은 크기와 안전 기능은 환경에 미치는 영향이 감소하고 사고로 인한 피해가 거의 또는 전혀 없음을 의미하며 대중의 우려를 완화하는 동시에 더 빠르고 단순한 계획 프로세스를 보장합니다. 계획, 건설 및 테스트에 수십 년이 소요되는 대형 발전소에 비해 훨씬 작고 시공하기 쉬우므로 착공에서 상업 운영까지 필요한 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 핵무기 확산의 위협은 SMR의 설계, 재료 및 안전 측면에서 제거되었습니다.

저탄소 에너지에 대한 수요와 함께 이러한 다양성과 유연성은 원자력 발전의 르네상스로 이어졌습니다. 2010 년대 중반까지 약 50 개의 실험용 프로토 타입 SMR이 개발 중이었습니다 (핵 잠수함과 선박 제외). 소수의 사람들이 2020 년대 초에 상업적으로 실행될 수 있었으며 * * 이로 인해 이후 10 년 동안 더 많은 채택이 이루어졌습니다. * 2035 년까지 SMR 산업은 수십 기가 와트의 에너지를 생산하고 있으며 전 세계적으로 거의 5 조 달러에 달합니다. *

 

소형 모듈 형 원자로 미래 타임 라인 2020 2025 2030 2035

 

 

 

달 유인 임무

이 기간 동안 최소 두 개의 우주 기관이 달의 유인 탐사를 수행합니다. 이것은 달의 관광객을 포함한 민간 상업 벤처와 병행하여 발생합니다. 아폴로가 우주 여행에 거의 또는 전혀 진전이 없다는 인식을 일반 대중들 사이에서 인식하게 된 이후로 엄청난 시간이 소요되었습니다. 실제로 많은 개발이 진행되었습니다.

아마도 가장 주목할만한 것은 중국의 급속한 출현 일 것입니다. 2003 년 최초의 우주 비행사가 궤도에 진입했습니다. 이것은 두 개의 추가 유인 2005 년 임무와 2008.의 10 년 후, 중국, 최초의 우주 정거장을 건설 한 뒤를이었다 * 샘플 반환 임무를 포함하여 달 표면에 프로브를 시작하면서. * 국가는 더 큰 야망을 가지고 있었지만 2020 년대 후반까지 달에 최초의 우주 비행사를 배치했습니다. * 이것은 풍부한 태양 에너지, 상대적으로 안정된 온도 및 수빙이 존재하는 남극 지역에서 일어날 것입니다. *

러시아도 발전하고있었습니다. 수년간의 침체 후 우주 프로그램은 2010 년대에 자금이 크게 증가하면서 부활했습니다. * 새로운 우주 정거장은 2025 년까지 운영되며 로켓은 저렴한 아세틸렌과 암모니아 연료를 기반으로 개발되었습니다. * 2030 년대 초까지 더 나은 인프라와 기술, 증가 된 자금 및 정부의 공약이 결합되어 달에 러시아가 등장합니다. *

 

중국 달 2025
달의 중국, 2025-2030 년.

 

NASA는 지구의 달 라그랑주 포인트 2에 위치한 딥 스페이스 게이트웨이 (DSG)로 알려진 먼 우주 정거장과 함께 새로운 로켓 인 우주 발사 시스템 (SLS) *을 개발했습니다 . * 기관의 궁극적 인 목표는 화성에 우주 비행사. * 그러나 DSG는 국제 우주 정거장 (ISS)의 후계자로 간주되는 중간 단계를 제공합니다. 인간을 화성으로 보내는 기념비적 인 업적 이전에 DSG는 달 근처를 공전하여 저궤도를 넘어 모험에 필요한 지식과 경험을 제공했습니다. 또한 Bigelow Aerospace가 설계 한 팽창 식 모듈과 같은 우주 관광 및 기타 민간 상업적 이익을위한 플랫폼으로 기능 할 수 있습니다. * *SLS는 DSG의 건설 기간 동안 달 궤도의 번호를 수행했다 * 아폴로 시대부터 달의 첫 번째 인간의 궤도를 포함.*

ESA (European Space Agency)는 처음에는 유인 달 탐사에 관해서는 다른 기관보다 덜 발 성적이었으며 대신 화성의 로봇 탐사에 집중하는 것을 선호했습니다. 그러나 ESA는 결국 ISS에서했던 것처럼 Deep Space Gateway에서 협력하게됩니다. *

일본, 인도,이란을 포함한 다른 국가들은 유인 달 탐사 및 영구 기지에 관심을 보였습니다. 그러나 상당한 진전에도 불구하고 기술적 경험의 부족과 필요한 재정적 헌신은 목표를 미래로 연기 할 것입니다.

 

 

 

 

 

 

냉동보존에서 생쥐 부활

영하의 온도로 냉각하여 세포 또는 전체 조직을 보존하는 과정 인 Cryopreservation은이 기간 동안 큰 발전을 목격합니다. 지금까지 가장 주목할만한 업적은 -196 ° C에서 저장 한 쥐가 부활 한 것입니다.

과거에 극복해야 할 가장 심각한 문제 중 하나는 동결 과정의 결과로 인한 결정화로 인한 손상이었습니다. 21 세기의 첫 10 년 동안,이 문제는 완전한 유리화를 제공하는 동결 방지제의 개발로 포괄적으로 해결되었습니다. 즉, 보존되는 몸은 결정체가 아닌 유리로 변했습니다.

그러나 이러한 동결 방지제의 독성 및 단순한 열 스트레스로 인해 발생한 파단과 같은 많은 문제가 남아 있습니다. 그 후 수십 년 동안 연구는 극적인 가속을 보였고 점차적으로 더 성공적인 기술을 가져와 마우스 부활로 정점을 찍었습니다. *

인간의 부흥은 아직 몇 년이 지나야 (윤리적, 법적, 사회적 장애물로 가득 차 있음), 이제 그러한 업적은 현실적인 전망으로 보입니다. 한때 공상 과학 소설로 간주되었던 냉동 보존은 주류 과학 문헌에서 점점 더 규칙적인 기능이되었습니다. 많은 새로운 스타트 업 회사가이시기에 형성되어 미래에 사람들을 "부활"시킬 것을 약속합니다.

 

미래 전망 냉동 보존
Alcor Life Extension Foundation의 사진 제공.

 

 

 

2025년

많은 도시, 화석연료차 운행금지

이 기간 동안 전 세계의 많은 도시와 지역에서는 기존의 가솔린 ​​및 디젤 차량 사용을 전면적으로 금지하고 있습니다. 이는 주로 교토 협정 및 파리 협정과 같은 국제 협정에 따른 기후 목표를 충족하기위한 것이지만 에너지 독립성과 대기 질 개선을위한 이유이기도합니다.

금지령을 발표 한 첫 번째 장소는 아테네, 마드리드, 파리, 멕시코 시티였습니다. 2016 년 12 월, 각 도시의 시장은 2025 년까지 디젤 자동차와 밴을 도로에서 제거하기로 약속했습니다. 향후 몇 년 동안 더 많은 계획이 더 많은 지역에서 부분 (디젤 만) 또는 완전 금지 (가솔린과 디젤 모두)로 발표되었습니다. 20 개국 이상. 대다수는 2025-2030 기간을 포함 할 것이며 일부는 더 빨리 구현되고 (예 : 영국 옥스포드의 경우 2020 년) 일부는 이후 (예 : 중국, 프랑스 및 영국의 경우 2040 년) 구현됩니다. 2040 년에 이러한 '이상 점'의 경우 이러한 타임 라인이 충분히 야심적이지 않으며 앞으로 가져와야한다고 제안되었습니다.

2020 년대 초까지 추가 국가가이 계획된 단계적 폐지에 합류했습니다. 무공해 차량이 그 어느 때보 다 저렴 해지면서 금지 나 규정에 관계없이 그 수가 기하 급수적으로 증가했습니다. 배터리가 전기차가 내연 기관 (ICE)보다 더 비싼 주된 이유 였지만, 이러한 가격은 2020 년대 후반까지 전체 가격 균형이 뒤집힐 정도로 하락했습니다. * 상대적 비용 차이는 매년 계속 확대되어 지금부터 선호하는 옵션이되었습니다. 연료 전지 및 기타 청정 기술 차량도 계속해서 발전하고 있습니다. 이제 전 세계의 많은 도시에서 마침내 대기 질이 눈에 띄게 개선되기 시작했습니다. *

 

2025 년 2030 년 화석 연료 차량 폐지

 

 

 

생물테러 위협 증가

생명 공학은 이제 충분히 진보되고 광범위하며 저렴하여 소수의 사람들 또는 심지어 한 사람이 인류의 생존을 위협 할 수 있습니다. 데스크톱 제작 실험실, 유전자 데이터베이스 및 AI 소프트웨어가 대중에게 공개되고 있습니다. 이는 적절한 기술 지식을 가진 사람들을 위해 DNA의 신속한 연구와 합성을 가능하게합니다.

범죄자들은 ​​이미이를 악용하기 시작했습니다. 예를 들어, 처방전없이 마약 및 기타 물질에 대한 접근을 제공하기 시작했습니다 (예 : 수십 년간의 근해 인터넷 약국). 이제 테러리스트들도이를 사용하고 있습니다.

과거에 정부 기관은 병원체에 대한 접근을 제한함으로써 생물 테러리즘에 맞서 싸울 수있었습니다. 이것은 에볼라 바이러스와 같은 잠재적으로 치명적인 약제의 실험실 사용을 규제함으로써 달성되었습니다. 그러나 DNA 합성 기술의 출현은 단순히 실제 병원체에 대한 접근을 제한하는 것만으로도 더 이상 이전에했던 보안을 제공하지 않는다는 것을 의미합니다. 유전자 서열은 "청사진", 즉 코드화 된 정보의 한 형태이기 때문에 일단 유기체가 시퀀싱되면 배양 샘플이나 스톡 DNA를 사용하지 않고도 합성 할 수 있습니다.

합성 기술이 계속 발전함에 따라 저렴하고 접근성이 높으며 활용하기가 훨씬 쉬워졌습니다. 1980 년대 초의 개인용 컴퓨터 혁명과 마찬가지로 생명 공학은 메인 스팀 사회로 확산되고 있습니다. 동시에 의료 혁신에 대한 지속적인 요구로 인해 데이터베이스 규정을 점진적으로 완화해야했습니다. 더욱이 탄저병, 보툴리누스 중독, 천연두와 같은 특정 병원체의 DNA 염기 서열은 이미 수십 년 동안 인터넷에서 이용 가능했습니다.

따라서 비교적 낮은 수준의 지식과 장비를 사용하여 새로운 바이러스 (기존 바이러스보다 훨씬 더 치명적인 버전 일 수 있음)를 생성하는 것이 놀랍도록 쉬워졌습니다. 이러한 집에서 만든 생물 무기 중 하나가이시기에 * 전 세계적으로 상당한 영향을 미치면서 방출 됩니다.

 

bioterrorism future 2020 2025 2030 timeline 테러 biohazard 합성 유전체학

 

 

 

극초음속 미사일 군사용으로 사용

발사 된 순항 미사일은 일반적으로 800-965km / h (500-600mph)에 도달했습니다. 그러나 새로운 세대의 공기 호흡 초음속 연소 램제트 (scramjet) 엔진이 수년간의 테스트 및 개발 끝에 등장하고 있습니다. 이들은 마하 5 또는 약 3,840 mph (6,150 km / h)를 초과 할 수있어 극 초음속으로 만듭니다. *

전투원의 대응력을 향상시킬뿐만 아니라,이 미사일은 그렇게 빠른 속도로 타격하기가 어렵 기 때문에 (불가능하지는 않지만) 적의 영토를 비행 할 때 생존 가능성이 크게 향상됩니다.

이제 스크 램제트의 군사적 사용이 완벽 해 졌으므로 곧 상업적 사용이 이루어질 것입니다. 2030 년대에는 4 시간 이내에 전 세계를 여행 할 수있는 최초의 초음속 여객기가 등장하기 시작합니다. * *

 

미래 무기 초음속 사운드 2020 2025 2030 기술 타임 라인

 

 

 

영국에서 가장 잘 알려진 동물 중 일부 멸종,두꺼비,산토끼, 여우

서식지 손실, 농업 강화, 도로 사고, 살충제, 오염 및 기타 인간의 간섭으로 인해 영국에서 가장 상징적이고 잘 알려진 동물 중 일부가 사라지고 있습니다. 여기에는 고슴도치, 붉은 다람쥐, 뻐꾸기, 갈색 토끼, 스코틀랜드 살쾡이, 네 터잭 두꺼비, 붉은 목 phalaropes, 삼림 뇌조 및 거북이 비둘기가 포함됩니다. * * * 많은 나비 종들도 크게 감소했습니다. *

 

영국 멸종 동물 2025 2030

 

 

 

2025년

Martian Moons Exploration 프로브는 샘플 수집후 귀환

Martian Moons Exploration (MMX) is a robotic space probe designed to bring back the first samples from Mars' largest moon, Phobos. It is developed by the Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA), with collaboration from NASA, ESA and CNES who provide scientific instruments. The U.S. contributes a neutron and gamma-ray spectrometer, while the European contribution includes a near-infrared spectrometer and expertise in flight dynamics to plan the mission's orbiting and landing manoeuvres. Launched in 2024 and arriving in 2025, MMX lands and collects around 10 g (0.35 oz) of samples from Phobos, along with conducting Deimos flyby observations and monitoring Mars' climate. It provides evidence to explain the origins of the Martian moons, while also yielding information useful to future crewed missions. The samples are returned to Earth by 2029.* 우주선에는 분광계 외에도 여러 대의 카메라와 먼지 모니터가 포함되어 있습니다. 불운 한 Fobos-Grunt 탐사선을 반복하려는 러시아의 시도와 Phootprint라는 ESA의 샘플 반환 노력을 포함하여 포보스에 대한 다른 임무가 이번 10 년에 이루어집니다.

 

화성 위성 탐사 타임 라인
크레딧 : NASA / JAXA

 

 

 

 

2025년

ITER 실험용 핵융합로 켜진다.

ITER (원래 International Thermonuclear Experimental Reactor)는 프랑스에서 건설 된 프로토 타입 핵융합 발전소입니다. 인간이 만든 가장 복잡한 기계 인이 기계는 태양 내에서 자연적으로 발생하는 동일한 과정 인 융합 반응의 효율적이고 경제적 인 사용을 보여주는 동종 최초의 프로젝트가되는 것을 목표로합니다.

과거에는 인간이 만든 융합이 잠시 동안 소규모로 이루어졌지만 이러한 테스트는 순 에너지 손실을 초래했습니다. 대조적으로 ITER는 이전 기계보다 훨씬 더 긴 펄스 동안 500MW에 해당하는 전력을 방출하는 플라즈마를 생성하도록 설계되었습니다.

거의 20 년 동안 220 억 유로 (261 억 달러)의 비용으로 건설 된 ITER는 지금까지 수행 된 가장 큰 과학 프로젝트 중 하나이며, 국제 우주 정거장에 이어 두 번째입니다. 이 공동 연구 실험은 중국, 유럽 연합 (EU) 회원국, 인도, 일본, 러시아, 한국 및 미국을 포함한 국가에서 자금을 지원합니다.

순 융합 전력을 대규모로 입증하려면 원자로 노심이 태양 중심의 조건을 시뮬레이션해야합니다. 이를 위해 토카막 (tokamak)으로 알려진 자기 감금 장치를 사용합니다. 이 도넛 모양의 진공 챔버는 열이 원자로 벽에 닿는 것을 방지하는 강력한 자기장을 생성합니다. 소량의 연료가 챔버에 주입되어 챔버 내에 갇혀 있습니다. 여기서 그들은 1 억도까지 가열되어 플라즈마를 형성합니다. 이러한 높은 온도에서 수소의 가벼운 원자핵은 서로 융합되어 중수소 및 삼중 수소와 같은 더 무거운 형태의 수소를 생성합니다. 이것은 중성자와 엄청난 양의 에너지를 방출합니다.

ITER 프로젝트는 2007 년 현장 준비 이전에 수년간의 개념 및 엔지니어링 연구를 통해 1988 년에 시작되었습니다. Tokamak 복합 굴착은 2010 년에 시작되었고 10 년 후반에 tokamak 자체 건설이 이어졌습니다. 조립 및 통합 단계는 2018 년에 콘크리트 지지대와 저온 유지 장치의 바닥 부분을 마무리하면서 진행되었습니다. '기계 조립'의 공식 발표는 2020 년에 중요한 이정표가되었으며, 이로 인해 진공 용기 (기존 핵융합 용기보다 16 배 무거움)와 중앙 솔레노이드 (13.5 테슬라 생산을위한 초전도 코일)가 설치되었습니다. 2025 년에 완공되면 ITER에는 1,000 만 개 이상의 개별 부품이 포함되어 있으며 무게는 25,000 톤이 넘고 200km (124 마일)의 초전도 케이블로 연결되어 있으며 전 세계에서 모두 –269 ° C (–452 ° F)로 유지됩니다.

조립이 끝나면 2025 년에 작동 활성화와 첫 번째 플라즈마가 이어집니다. * 초기 실험은 2030 년대 중반에 시작된 완전한 중수소-삼중 수소 융합으로가는 길을 닦았습니다. * ITER는 Q- 값 10을 달성합니다. 즉, 50 MW의 입력은 500 MW의 출력이됩니다. 에너지 생산에서 상당한 순 이득. ITER는이를 거의 20 분 동안 지속 할 수 있습니다. 비교를 위해 1997 년 JET (Joint European Torus)는 피크 핵융합 전력에 대한 이전 세계 기록 인 16MW (순 손실 및 Q- 값 0.67)의 출력을 생산하는 데 24MW가 필요했습니다. 초.

ITER 실험에서 얻은 통찰력은 임계 밀도와 온도에서 플라즈마를 제자리에 유지하는 새로운 방법으로 이어집니다. 더 나은 초전도 자석 및 진공 시스템의 발전과 같은 챔버 설계의 추가 개발 및 개선은 지속적인 상업 운영에 필요한 전력 생성을 향상시킵니다. 이것은 ITER의 후계자 인 21 세기 중반에 80MW의 입력을 사용하고 2,000MW의 출력 (Q- 값 25)을 생산하는 것에 의해 입증되었습니다. 21 세기 후반에는 융합으로 생산 된 전기가 널리 보급되어 인류에게 새롭고 사실상 무제한의 청정 녹색 에너지를 제공합니다.

 

 

출처 : ITER / Jamison Daniel, Oak Ridge 리더십 컴퓨팅 시설

 

 

 

10억개 인간게놈 시퀀싱되었다.

DNA 검사는 이제 매우 저렴하고 빠르며 일상적으로 접근 할 수있어 전 세계적으로 10 억 개가 넘는 인간 게놈이 시퀀싱되었습니다. 1990 년에 한 사람의 모든 33 억 염기쌍을 식별하고 매핑하려는 첫 번째 시도 (Human Genome Project로 알려진 노력)가 이루어 졌을 때 그렇게하는 데 드는 비용은 수십억 달러에 달했습니다. 필요한 시간은 10 년 이상이었으며 전 세계의 많은 과학자들이 생물학 프로젝트에서 가장 큰 협력이 된 작업에 참여했습니다.

인간 게놈 프로젝트가 완료된 후 몇 년 동안 시퀀싱 시간과 비용이 엄청나게 개선되었습니다. 이러한 새로운 기술을 통해 더 많은 사람들이 자신의 DNA를 읽을 수있게되었습니다. 게놈 당 비용은 2001 년 1 억 달러에서 2008 년 백만 달러 미만, 2011 년 1 만 달러 미만, 2016 년에는 1,000 달러로 엄청나게 떨어졌습니다. 이것은 무어의 법칙보다 훨씬 빠른 추세였습니다.

DNA 염기 서열 분석은 2010 년대 하반기에 주류를 이루기 시작했습니다.예를 들어 영국에서는 NHS (National Health Service)가 2015 년 유전자 검사를 통해 최초의 의료 진단을 제공했으며 3 년 후 100,000 게놈 프로젝트를 완료했습니다 . 대규모 의료 데이터베이스의 이점이 분명 해짐에 따라 다른 많은 지역에서도 유사한 이니셔티브가 시도되었습니다. 23andMe에서 제공하는 것과 같은 소비자 테스트 키트의 휴대 성과 가용성이 증가하면서 이러한 추세가 더욱 가속화되었습니다. 처음에는 부분 스캔으로 제한되었지만 이제는 개인의 DNA에 대한 완전하고 완전한 분석을 제공하기 위해 전체 게놈 시퀀싱을 수행하는 것이 기술적으로나 재정적으로 실행 가능했습니다. 미래의 건강 위험 및 개인별 치료뿐만 아니라 조상 및 가족력에 대한 정보도 수집 할 수 있습니다.

2025 년까지 10 억 개의 인간 게놈이 시퀀싱되었습니다. 이는 세계 인구의 약 1/8입니다. * 게놈 데이터의 양은 지금 엑사 바이트 규모에 도달, * 전체 YouTube 웹 사이트의 비디오 파일 내용보다 크다. 이로 인해 향상된 스토리지 용량에 대한 엄청난 수요가 생겨 클라우드 컴퓨팅 네트워크가 급증했습니다. 빅 데이터의 엄청난 양과 복잡성으로 인해 IBM의 Watson과 같은 AI 프로그램이 의료 및 연구 목적으로 훨씬 더 일반적으로 사용되었습니다. 최근 발견 된 것 중에는 지능을위한 수천 개의 유전자가 있으며, * 손상된인지 능력의 치료를위한 새로운 통찰력과 목표를 제공합니다. 사람의 IQ의 약 75 %가 유전 적 차이에 기인합니다. * 이 유전자는 더 먼 미래에 초 지능 인간을 만드는 역할을 할 것입니다.

현재 유전학에서 큰 진전이 이루어지고 있지만, 온라인에서 생성되고 저장되는 수많은 건강 정보의 개인 정보 보호 및 보안 문제가 있습니다. 개인 정보의 도난 및 판매와 관련된 다양한 해킹 스캔들이 최근 뉴스 헤드 라인을 장식했습니다. 특히 미국에서 기득권을 가진 보험 회사와 다른 사람들은 현재 이용 가능한 의료 정보의 보물을 활용하기 위해 노력하고 있으며 로비 활동을 강화했습니다. 유전 적 편견과 차별의 불의에 대한 우려가 커지고 있습니다.

 

10 억 개의 인간 게놈 2025 미래 타임 라인

 

 

 

인간의 두뇌 시뮬레이션 가능

단일 뉴런의 첫 번째 완전한 시뮬레이션은 2005 년에 완성되었습니다. 2008 년에 10,000 개의 뉴런이있는 신피질 기둥이 이어졌습니다. 그 후 2011 년에 1,000,000 개의 뉴런이있는 대뇌 피질 중회로가 만들어졌습니다. 수천만 개의 뉴런을 포함하는 마우스 뇌 시뮬레이션이 나중에 이루어졌습니다.

2025 년까지 데이터가 기하 급수적으로 증가함에 따라 인간 두뇌의 모든 부분과 1,000 억 개의 뉴런에 대한 정확한 모델을 만들 수있게되었습니다. * * 2000 년과 2025 년 사이에 계산 능력이 백만배 증가했으며, 스캔 해상도와 대역폭이 크게 향상되었습니다. 인간 게놈 프로젝트와 마찬가지로 과학계에는 뇌가 그렇게 빨리 매핑 될 수 있다고 의심하는 많은 사람들이있었습니다. 다시 한 번, 그들은 정보 기술의 기하 급수적 (선형이 아닌) 성장을 설명하지 못했습니다.

이제 완전한 인간 두뇌를 뉴런 수준까지 스캔하고 매핑하는 것이 가능하지만, 여기에 포함 된 방대한 양의 데이터를 분석하고이를 사용하여 작동을 완전히 이해하는 데 훨씬 더 오래 걸립니다. 그럼에도 불구하고 이것은 신경학의 주요 이정표를 나타내며 다양한 뇌 관련 질병에 대한 자금 지원을 증가시킵니다.

 

인간 두뇌 시뮬레이션 2025
크레딧 : Sergey Nivens

 

 

 

인간장기 3D 프린팅

3D 프린팅이라고도하는 적층 제조는 1980 년대 중반에 처음 개발되었습니다. 처음에는 쾌속 프로토 타이핑과 같은 산업용 애플리케이션에 사용되었지만 2010 년대와 2020 년대에 비용이 크게 감소하여 훨씬 더 많은 사람들이 사용할 수있게되었습니다. *

틀림없이 가장 혁신적인 돌파구는 건강과 의학에서 발생했습니다. 사용자 정의 된 3D 프린팅 신체 부위는 사람들의 생명을 구했으며, 인공 턱 뼈, * 호흡을위한 생체 흡수성 부목 * 및 대체 두개골 부분 *을 포함했습니다. 중요하지 않은 응용 분야에는 이동성과 관절 운동을 지원하는 치과 임플란트 * 및 외골격이 포함되었습니다 . *

그러나 훨씬 더 큰 발전이 일어나고있었습니다. 3D 프린팅은 더 이상 폴리머 나 금속과 같은 무기 재료에만 국한되지 않았습니다. 그것은 살아있는 생물학적 시스템을 구축하기 위해 조정되었습니다. 프린터 헤드에서 분리 된 셀 층을 층별로 정확하게 배치 할 수 있으며 마이크로 미터 단위까지 정밀하게 배치 할 수 있습니다. 처음에는 혈관과 조직 같은 간단한 구성 요소에 대한 입증 * * 더 정교한 버전은 나중에 자리에 더 큰 구조를 유지하는 지지체와 함께 등장했다. 결국, 첫 번째 완전한 기관은 충분한 영양소, 산소 및 성장 벡터로 개발되어 마우스 모델에서 완전한 기능을하는 대체물로 생존했습니다.

동물 실험 후 2025 년까지 주요 인간 장기의 맞춤형 3D 프린팅이 처음으로 가능해졌습니다. * * 아직 완전히 완성되지는 않았지만 (특정 유형의 장기가 너무 복잡하기 때문에) 그럼에도 불구하고 이것은 수명 연장 노력에 큰 도움이됩니다. 앞으로 수십 년 동안 인체의 78 개 기관 중 점점 더 많은 것이 인쇄 가능하게 될 것입니다. *

 

미래의 3d 프린팅 기술
크레딧 : ExplainingTheFuture.com

 

 

 

도심 수직농장 일반적 보편화

총 인구가 80 억에 가까워지면서 세계 식량 수요는 계속 증가하고 있습니다. 그러나 동시에 다른 환경 요인뿐만 아니라 기후 변화의 점점 더 심각한 영향이 심각한 영향을 미치고 있습니다. 가뭄, 사막화, 강우의 예측 불가능 성 증가로 인해 많은 국가에서 작물 수확량이 감소하고 있으며, 화석 연료 매장량이 감소함에 따라 대규모 상업 농업에 더 많은 비용이 듭니다. 수십 년간의 살충제 사용과 과도한 관개도 중요한 역할을했습니다. 예를 들어, 미국은 매년 에이커 당 거의 3 톤의 표토를 잃어 가고 있습니다. 이것은 자연적으로 보충 될 수있는 속도의 10 ~ 40 배 사이입니다. 계속 허용된다면 2070 년까지 모든 표토가 사라지는 추세입니다. *이러한 곤경이 악화되고 식량 가격이 급등함에 따라 세계는 이제 진정한 중대한 위기에 직면하고 있습니다. *

긴박감과 공포감이 심화되는 가운데 여러 가지 잠재적 인 해결책이 등장했습니다. 그러한 혁신 중 하나는 수직 농장의 출현입니다. 이것들은 전통적인 농사에 필요한 엄청난 자원과 토지 면적을 단일 수직 구조로 압축하여 건물의 바닥과 같이 작물을 쌓아 올립니다. 싱가포르는 2012 년에 세계 최초의 상업용 수직 농장을 열었습니다. * 2020 년대 중반까지 대부분의 주요 도시 지역에서 여러 형태로 사용하면서 널리 보급되었습니다. *

수직 농장은 여러 가지 이점을 제공합니다. 예를 들어 1.32 헥타르에 불과한 도시 부지는 수만 명의 사람들에게 먹이를주는 420 헥타르 (1,052 에이커)의 재래식 농업과 동일한 식량을 생산할 수 있습니다. 각 30 층 높이의 약 150 개 건물은 뉴욕시 전체 인구에게 지속 가능한 식량 공급을 제공 할 수 있습니다. * 유전자 변형 작물이 최근 사용 증가 *특히 수직 농장 내에서 엄격하게 통제되는 밀폐 된 환경에 적합합니다. 또 다른 이점은 식품이 재배되는 곳과 같은 장소에서 판매 될 수 있다는 것입니다. 도심에서 지역적으로 농사를 짓는 것은 식품 운송 및 저장과 관련된 에너지 비용을 크게 줄이면서 도시 거주자들에게 더 신선하고 유기적 인 농산물을 제공합니다.

수직 농업의 또 다른 주요 이점은 지속 가능성입니다. 대부분의 구조물은 주로 태양열 패널과 풍력 터빈을 조합하여 현장에서 전력을 공급받습니다. 산화 티타늄으로 코팅 된 유리 패널은 건물을 덮어 외부 오염이나 오염으로부터 내부 식물을 보호합니다. 이들은 또한 자연 채광을 극대화하기 위해 평면도에 따라 설계되었습니다. 다른 필요한 조명은 인위적으로 제공 할 수 있습니다. 농작물 자체는 일반적으로 수경 재배 및 에어로 포닉을 통해 재배되어 필요한 공간, 토양, 물 및 비료의 양을 크게 줄입니다.

컴퓨터와 자동화는 이러한 리소스의 배포를 지능적으로 관리하고 제어하는 ​​데 사용됩니다. 각 레벨의 프로그래밍 된 시스템은 물 분무기, 조명 및 실내 온도를 제어합니다. 이들은 식물의 종류에 따라 조정되며 날씨 변화, 계절 및 주야간주기를 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 고급 타워 중 일부는 로봇을 사용하여 작물을 재배하기도합니다. * 증발산을 통해 손실 된 과도한 물은 각 레벨의 천장에있는 응축기를 통해 재 포집되고 유출 물은 근처 탱크로 유입됩니다. 이 물은 재사용되어 자 급식 관개 루프를 만듭니다. 시스템에 여전히 필요한 물은 도시의 하수 시스템에서 걸러 낼 수 있습니다.

수직 농장은 또한 환경 적 이점을 제공합니다. 각 구조에 포함 된 엄격하게 제어 된 시스템은 물뿐만 아니라 인과 같은 토양 및 비료도 보존하고 재활용하여 전체 생태 발자국을 이전의 농업 방법보다 훨씬 더 작게 만듭니다. 또한 경작지에 대한 의존도가 줄어들어 삼림 벌채와 서식지 파괴를 막을 수 있습니다. 수직 농장은 또한 메탄 분해기를 통해 식용 불가능한 유기 물질을 바이오 연료로 변환하여 전기를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.

 

수직 농장 미래 농업 농장 스크레이퍼 2020 2020s 2025 도시 지속 가능성
크레딧 : Chris Jacobs, Gordon Graff, Spa Atelier

 

 

 

고형 폐기물 위기 수준에 도달

고형 폐기물은 수십 년 동안 도시 지역과 매립지에 축적되어 왔습니다. 폐기물 처리에 대한 자금 부족, 적절한 재활용 조치 부족, 인구 증가 및 관련 소비로 인해 쓰레기 수준이 끝없이 증가했습니다. 고형 폐기물의 전 세계 생산량은 2012 년 13 억 * 에서 2025 년까지 연간 22 억 톤 이상으로 증가했습니다.* 이 양의 쓰레기를 처리하는 데 드는 비용도 거의 두 배로 증가하여 연간 3,750 억 달러로 증가했습니다.

쓰레기를 적절하게 처리 할 수있는 자금과 인프라가 부족한 개발 도상국은 일부 지역에서 고형 폐기물이 5 배 증가하면서 가장 큰 위기에 직면 해 있습니다. 그 결과 지하수가 점점 더 오염되고 있기 때문에 공중 보건에 심각한 영향을 미치고 있습니다. 전자 폐기물은 훨씬 더 해로운 것으로 입증되었습니다. 예를 들어 인도에서는 폐기 된 휴대폰이 18 배 증가했습니다. * 기술의 급속한 발전, 전자 제품으로의 더욱 빈번한 업그레이드, 서양의 라이프 스타일에 대한 열망은 이러한 상황을 더욱 악화 시켰습니다.

선진국은 문제를 더 잘 처리 할 수 ​​있지만 폐기물의 30 % 만 재활용되기 때문에 계속해서 빠르게 축적되고 있습니다. 플라스틱은 완전히 분해되는 데 수세기가 걸리기 때문에 특히 바다와 강에서 특히 문제가됩니다. * 이 폐기물은 직접적인 환경 피해는 물론 지구 온난화에 기여하는 많은 양의 온실 가스 메탄을 방출하고 있습니다. * 공공 활동은 현재 증가하고 있지만 전체적인 추세를 멈추는 데 거의 영향을 미치지 않습니다.

 

고형 폐기물 미래 영향

 

 

 

키발리나 완전 침수

키 발리 나는 12km 길이의 장벽 섬의 남쪽 끝에 위치한 작은 알래스카 마을이었습니다. 약 400 명의 원주민 이누이트가 살고있는 이누이트 사람들은 사냥과 낚시를 통해 수많은 세대에 걸쳐 살아 남았습니다. 20 세기 말과 21 세기 초 북극 해빙의 극적인 퇴각으로 인해 마을은 해안 침식과 폭풍에 극도로 취약 해졌습니다. 미군은 방어벽을 쌓았지만 이것은 일시적인 조치 일 뿐이며 전진하는 바다를 막지 못했습니다. 2025 년까지 키 발리 나는 완전히 버려졌고 작은 건물들이 파도 아래에서 사라지고 있습니다. 알래스카 지역은 미국 전체의 두 배의 속도로 온난화되어 다른 많은 이누이트 섬에 영향을 미쳤습니다. 동시에 얼음이 녹아서 이용할 수있는 미개발 석유 매장량을 활용할 기회가 생겨나 고 있습니다. *

 

키 발리 나 알래스카 지구 온난화

 

 

 

이스트앵글리아 존 완공

세계 최고의 풍력 발전 지역 중 하나 인 영국은 21 세기 초에이 에너지 원의 사용을 크게 확대했습니다. 특히 해상 풍력입니다. 육지에 비해 해상에서 사용 가능한 풍속이 더 좋기 때문에 해상 풍력의 전력 공급 측면에서 기여도가 높을 수 있으며 건설에 대한 NIMBY의 반대는 일반적으로 훨씬 약했습니다. 영국은 2008 년 덴마크를 추월하면서 해상 풍력 발전 분야의 세계적 리더가되었습니다. 또한 세계에서 가장 큰 해상 풍력 단지 인 175 터빈 런던 어레이를 개발했습니다.

비용이 절감되고 기술이 향상됨에 따라 다양한 새로운 프로젝트가 진행되었습니다. 2014 년까지 영국은 덴마크 (1,271MW), 벨기에 (571MW), 독일 (520MW), 네덜란드 (247MW) 및 스웨덴 (212MW)을 합친 것보다 더 많은 3,700MW (지금까지 세계 최대 용량)를 설치했습니다. 매년 25 % 사이 35에서 성장, 영국의 해상 풍력 발전 용량은 2020 년까지 18,000MW에 도달하는 궤도에 있었다, * 충분한 1/5 국가의 전기 공급합니다.

"Dogger Bank"로 알려진이 프로젝트 중 가장 큰 프로젝트는 북해의 영국 북동쪽 해안에 건설되었습니다. 이 거대한 설치에는 Yorkshire * 크기의 면적을 커버하는 600 개의 터빈이 있으며 2020 년대 초부터 7,200MW를 생성했습니다. 최대 31,000MW의 잠재력을 가진 8 개의 다른 주요 사이트가 영국 * 주변에 계획 중입니다.

이 다른 사이트 중 가장 큰 곳은 East Anglia Zone이었습니다. 이것은 총 7,200MW의 용량으로 각각 1,200MW의 용량을 가진 6 개의 개별 영역으로 나뉘 었습니다. 이는 Dogger Bank와 동일합니다. 각 터빈의 로터 직경은 200m이고 팁 높이는 최대 245m입니다. 첫 번째 단계는 2014 년에 계획 허가를받은 2019에 의해 운영되었다 * 820000 개 가정을 위해 깨끗하고 재생 가능한 에너지 원을 제공한다. 나머지 5 개 단계는 2016 년과 2020 년 사이에 승인되었으며 * 이후 유사한 건설 일정이 이어졌습니다. 2025 년에 완공되면 East Anglia Zone 전체가 총 4 백만 가구를 공급하게됩니다.

에너지 및 기후 변화에 대한 지속적인 우려로 영국의 해상 풍력 용량은 이후 수십 년 동안 계속해서 빠르게 성장했습니다. 결국 그것은 유럽 전역에 걸쳐 펼쳐지는 대륙 전체의 "수퍼 그리드"로 통합되었습니다. * 그 뒤를 이어 21 세기 후반 * 해상에서 사용되는 자원이 이론상 최대 2,200GW *에 도달함에 따라 "피크 바람"이 뒤따 랐습니다. 하지만 그 때까지 핵융합과 같은 대체 에너지가 도착했습니다. *

 

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이스트 앵글리아 존 타임 라인

 

 

 

영국 석탄발전 단계적 폐쇄

세계 최초의 산업화 된 국가 인 영국은 석탄 사용의 오랜 역사를 가지고 있습니다. 산업 혁명 이전에도 고대와 중세 시대에 석탄 채굴의 증거가있었습니다. 예를 들어 석기 및 청동기 시대 부싯돌 도끼가 석탄에 묻혀 발견되어 로마 침략 이전에 영국에서 채굴되었음을 알 수 있습니다.

18 세기와 19 세기에 석탄 채굴의 급증은 증기 엔진에 대한 수요, 빅토리아 시대에 걸쳐 철도 네트워크 및 기타 산업의 급속한 확장에 의해 주도되었습니다. 석탄은 저렴한 비용과 광범위한 가용성으로 인해 가정용 난방에 널리 사용되었습니다. 코크스 제조는 또한 난방 및 조명에 사용될 수있는 석탄 가스를 제공했습니다. 석탄 생산량은 1913 년 2 억 8700 만 톤으로 정점에 달했습니다. 1960 년대 후반까지 석탄은 영국에서 생산 된 주요 에너지 원이었으며 1952 년에는 2 억 2 천 8 백만 톤에 달했습니다.

1970 년대부터 영국은 청정 에너지 생산을위한 이니셔티브와 일치하는 수입에 점점 더 의존하게되었습니다. 2010 년대까지 영국에는 12 개 정도의 석탄 화력 발전소 만 남아있었습니다. 이들 중 1/3은 EU 공기질 법규를 준수하기 위해 2016 년까지 폐쇄되었습니다. 청정 에너지를 향한 지속적인 노력의 일환으로 영국 에너지 장관은 석탄 전력이 10 년 이내에 단계적으로 중단되어야한다고 제안했습니다. 영국에 남아있는 마지막 석탄 발전소는 2020 년대 중반까지 폐쇄됩니다. *

 

석탄 화력 발전소 영국의 미래

사진 제공 : Lynne Kirton [CC BY-SA 2.0], Wikimedia Commons
Graph by Plazak (자작) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons

 

 

 

유럽 ​​초대형 망원경 작동 중

이 혁신적인 새 망원경은 15 개국이 지원하는 정부 간 연구 기관인 유럽 남부 천문대 (ESO)에 의해 칠레 Cerro Armazones에서 제작되었습니다. 그것은 심지어 허블 우주 망원경보다 더 자세히 우주를 관찰하는 것을 목표로합니다.

메인 미러는 39 미터 (129 피트)입니다. 이것은 태양 외 행성의 대기를 연구하고 다른 별 주변의 원시 행성 원반에서 물과 유기 분자를 감지 할 수있을만큼 강력합니다. 또한 첫 번째 별과 은하의 특성을 측정하고 암흑 물질과 암흑 에너지의 특성을 조사하는 "항성 고고학"을 수행 할 수 있습니다.

원래 2018 년에 계획된 전망대는 재정적 문제로 인해 2022 년까지 연기되었다가 다시 2025 년까지 연기되었습니다. * 거울도 크기가 약간 축소되어 이전에는 42m였습니다.

 

유럽 ​​초대형 망원경 2018
크레딧 : ESO

 

 

 

거대 마젤란 망원경이 완전 작동

거대 마젤란 망원경 (GMT)은 2025 년에 완공 된 새로운 주요 천문대입니다. * 약 10 억 달러의 비용이 소요되는이 국제 프로젝트는 미국이 호주, 브라질 및 한국과 협력하여 칠레를 개최국으로하고 있습니다. 이 망원경은 고도 2,516m (8,255 피트)의 칠레 아타 카마 사막 남부의 산 정상에 세워졌습니다. 이 장소는 뛰어난 밤하늘의 품질과 일년 내내 맑은 날씨, 대기 오염이 적고 인구가 적어 광 공해가 적기 때문에 악기의 위치로 선택되었습니다.

GMT는 7 개의 8.4m (27.6ft) 직경 기본 세그먼트로 구성되며 결합 된 분해능은 24.5m (80.4ft) 미러에 해당합니다. 그것은 368m sq (3,960 sq ft)의 총 집광 면적을 가지고 있으며, 이는 이전의 이웃 마젤란 ​​망원경보다 15 배 더 큽니다. 허블 우주 망원경보다 10 배 더 강력합니다.

GMT는 스펙트럼의 근적외선 및 가시 파장에서 작동합니다. 지구 대기 간섭으로 인한 이미지 흐림을 수정하는 데 도움이되는 적응 형 광학 기능을 갖추고 있습니다. 7 개의 거울 중 첫 번째는 2005 년에 주조되었으며 19 나노 미터, rms의 표면 정확도로 연마가 완료되었습니다. 2015 년까지 4 개의 거울이 캐스팅되었고 산 정상은 건설 준비 중이었습니다.

GMT는 2024 년에 첫 번째 빛을, 2025 년에 완전한 운영 능력을 달성합니다. *이것은 고해상도 천문학의 새로운 시대를 예고하면서이시기에 제작되고있는 일련의 주요 망원경 중 가장 최근에 나온 것입니다. 다른 곳으로는 30 미터 망원경 ( 2024 ), 유럽 극 대형 망원경 ( 2025 ), 평방 킬로미터 배열 ( 2027 ), 수많은 우주 기반 관측소가 있습니다. 이 새로운 세대의 망원경은 초기 우주에 대한 지식의 엄청난 발전, 다른 별 주변의 지구와 같은 행성의 주요 새로운 발견, 우주의 구조와 확장에 영향을 미치는 신비한 암흑 물질과 암흑 에너지를 이해하는 데 돌파구를 가져옵니다.

 

거대 마젤란 망원경 2025 타임 라인
Giant Magellan Telescope-GMTO Corporation [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons를 통해

 

 

 

Skylon 우주선의 첫 시험 비행

지금까지 지구에서 우주로 발사하는 모든 우주선은 여러 단계를 사용했습니다. 이것은 무게를 줄이기 위해 비행 중에 발사체의 부품을 버리는 것이 필요했습니다. 그러나 2020 년대에는 부스터 로켓, 연료 탱크, 엔진 또는 기타 외부 부품없이 작동 할 수있는 재사용 가능한 새로운 우주 비행기가 개발되었습니다. 대신 단일 단계의 하이브리드 제트 / 로켓 시스템을 사용합니다. *

Skylon으로 알려진이 차량은 영국 옥스퍼드 셔에 본사를 둔 영국 항공 우주 제조업체 인 Reaction Engines Limited가 설계했으며 영국 정부, 유럽 우주국 및 BAE 시스템에서 자금을 지원했습니다. 총 프로그램 비용은 71 억 파운드 (110 억 달러), 단위 비용은 약 1 억 9 천만 파운드 (2 억 7 천만 달러)로 예상되었습니다. BAE Systems는 2015 년에 회사의 지분 20 %를 인수하여 엔진 시스템 개발에 초기 금액 20.6 백만 파운드 (2940 만 달러)를 투자했습니다.

Skylon은 특별히 강화 된 활주로에서 이륙합니다. 그것은 (스크 램제트가 아닌) 미리 냉각 된 제트 엔진을 사용하여 "호흡"하기 위해 대기 중의 산소를 사용하여 26km (16 마일) 고도에서 마하 5.5 (1,700m / s)의 속도에 도달합니다. 이는 추진제 소비를 크게 감소시킵니다. 그런 다음 공기 흡입구를 닫고 지구에서 300km (186 마일) 위의 궤도까지 남은 여정을 완료하는 고효율 로켓으로 작동합니다. 이 개념은 Synergetic Air-Breathing Rocket Engine ( "SABRE")으로 알려져 있습니다. *

탑재량은 15 톤 (우주 왕복선의 약 1/3)에 불과하지만, 각 비행기는 이전 우주선보다 저렴하고 (약 1/10) 연료 효율이 훨씬 뛰어나며, 이는 주로 SABRE가 제공하는 무게 감소 덕분입니다. 임무를 완수 한 후, 강한 세라믹으로 피부를 보호 한 상태로 대기로 다시 들어가 일반 비행기처럼 활주로에 다시 착륙합니다. 그런 다음 필요한 유지 보수 작업을 거쳐 단 2 일 만에 다시 비행 할 수 있습니다 (우주 왕복선의 경우 2 개월과 비교).

SABER 엔진의 지상 기반 테스트는 2019 년에 시작됩니다. 최초의 무인 테스트 비행은 원래 2020 년에 계획되었지만 이후 2025 년까지 지연되었습니다. * 처음에는 승무원이 없었지만 Skylon은 나중에 우주 정거장을 오가는 우주 비행사를 운반하는 데 사용됩니다. 향후 버전은 우주 관광에 맞게 조정될 수도 있으며, 특수 제작 된 모듈로 최대 30 명의 승객을 수송 할 수 있으며 1 인당 비용은 50 만 달러 미만입니다. Skylon은 제트 엔진이 발명 된 이래 항공 우주 추진 기술에서 가장 큰 돌파구로 칭송을 받아 우주 접근에 혁명을 일으켰습니다. * 또한 4 시간 이내에 전 세계를 여행 할 수있는 상업용 항공기로 연결됩니다.

 

skylon 우주 비행기 2025 미래 타임 라인
비행 중에 Skylon. 크레딧 : 반응 엔진

 

 

 

러시아 새로운 우주항에서 최초의 유인 비행

주요 우주 강국 임에도 불구하고 러시아는 수십 년 동안 유인 비행을위한 적절한 독립 우주 발사 시설이 부족했습니다. 대신, 그것은 매년 1 억 1,500 만 달러의 비용으로 2050 년까지 그 나라 정부로부터 임대 된 이웃 카자흐스탄의 Baikonur Cosmodrome에 의존했습니다.

2011 년 러시아 극동의 아무르 주 지역에 위치한 새로운 우주항 인 Vostochny Cosmodrome에서 건설이 시작되었습니다. 이것은 러시아가 카자흐스탄에 대한 의존도를 줄이고 대부분의 임무를 자국에서 착수 할 수 있도록하기위한 것이었다. 이 새로운 인프라에 할당 된 면적은 4 개의 개별 발사대, 공항, 기차역, 학술 캠퍼스, 교육 및 우주 관광 시설, 비즈니스 센터 및 주택 근로자를위한 30,000 명 수용 가능한 마을이있는 거의 100 제곱 킬로미터 (39 제곱 마일)입니다. 그리고 그들의 가족. *

Roscosmos는 Phobos-Grunt 탐사선의 손실을 포함하여 2000 년대와 2010 년대 초반에 수많은 좌절과 발사 실패를 겪었습니다. 이 문제를 해결하고 우주에서 국가의 명성을 회복하기 위해 블라디미르 푸틴은 자금 지원을 크게 늘렸다 고 발표했습니다. 2013-2020 년 예산은 1 조 6 천억 루블 (518 억 달러 또는 390 억 유로)으로 세계의 다른 우주 기관보다 훨씬 더 많은 금액입니다.

그럼에도 불구하고 우주 정거장은 지연에 직면했습니다. 최초의 유인 비행은 2018 년으로 예정되어 있었지만 * 이후 2025 년까지 복귀되었습니다. 발사체에 대한 계획도 수정되어 구형 소유즈 대신에 2 단의 무거운 리프트 Angara A5B 로켓이 장착 된 새로운 항공기를 통합했습니다.러시아는 이제이 현대화 된 발사체를 기반으로 한 달 탐사 프로그램을 시작하고 있습니다. *

 

vostochny cosmodrome 2018 2020 2030 2050 러시아 우주 미래
크레딧 : Roscosmos

 

 

 

고속철도 네트워크는 많은 국가에서 확장되고 있어.

2020 년대 중반까지 많은 국가에서 철도 운송 인프라를 근본적으로 개편했거나 그 과정에 있습니다.

스페인에는 10,000km 이상의 고속 트랙이 설치되어 세계에서 가장 광범위한 네트워크가되었습니다. 현재 국가 인구의 90 %가 신칸센 역에서 50km 이내에 살고 있습니다. *

영국에서는 주요 고속철도의 첫 번째 단계가 거의 완성되었습니다. 이것은 영국의 다음으로 큰 도시인 버밍엄과 런던을 연결하는 국가의 중앙 척추 위로 이동할 것입니다. 결국 맨체스터와 북부로 확장 될 것입니다. 열차는 시속 250 마일에 도달 할 수있어 이전 여정 시간을 줄일 수 있습니다. *

일본에서는 도쿄가 초고속 자기 부상 열차를 통해 곧 나고야와 연결될 것입니다. 지난 수십 년간 수행 된 테스트는 남 일본 알프스를 통과하는 직선 경로에 철도 터널을 건설 할 수 있음을 보여주었습니다. 이 열차의 1 세대는 이미 581km / h (또는 361mph)로 세계 최고 속도를 기록했습니다. 그러나 최근의 캐리지 디자인의 발전은 이것을 더 나아가 상업용 여객기와 경쟁 할만큼 빠른 속도로 밀어 붙였습니다. *

다른 많은 국가들이이 기간 동안 고속철도에 투자하고 있습니다. 그 속도와 편의성 때문입니다. 수십 년 동안 철도망을 소홀히했던 미국조차 이제는 크게 성장하고 있습니다. *

 

고속철도지도 2025 미래
출처 : 연방 철도청

 

 

 

미국 영공시스템 종합적 점검완료

차세대 항공 운송 시스템 (NextGen)의 최종 업그레이드가 올해 완료되었습니다. 여기에는 기존 항공 운송 네트워크의 완전한 정비가 포함되었습니다. NAS (National Airspace System)의 많은 측면은 대체로 쓸모없는 기술에 대한 의존으로 인해 실패했습니다. 예를 들어 지상 기반 레이더 비콘에 의존하는 내비게이션 시스템은 1940 년대의 기술을 기반으로했습니다.

NextGen은 2010 년대와 2020 년대 초에 전체 시스템에 대한 전반적인 업그레이드 및 개선을 제공합니다. 여기에는 물리적 인프라와 컴퓨터 시스템이 포함됩니다. 수백 개의 새로운 지상 기지가 건설되어 거의 전국의 위성 감시 범위를 허용합니다. 비행 시간을 현저히 줄이면서 더욱 역동적 인 항공 교통 관제 방법을 제공하는 새로운 안전 및 항법 절차가 도입되었습니다.

컴퓨터 성능과 디지털 통신의 발전으로 훨씬 더 통합되고 효율적인 국가 시스템이 탄생했습니다. 가장 큰 기술 발전 중 하나는 이전 레이더 내비게이션 시스템을 최신 GPS 기반 버전으로 완전히 대체 한 것입니다. 이것은 하늘에 상세한 3 차원 고속도로를 만들고 지형과 날씨의 변화를 고려하여 조종사가 더 짧고 정확한 경로를 비행 할 수 있도록합니다. 2018 년까지이 시스템은 모든 주요 미국 공항에 적용되었습니다.

활주로에 진입하면 자동 시스템이 유도하는 비행기입니다. 이들은 다른 모든 비행기와 차량의 위치에서 수집 된 데이터를 사용하여 조종사와 관제사에게 활주로의 상세한 실시간 교통지도를 제공합니다. 기존의 단일 경로 접근 방식과 달리 여러 이착륙 경로의 도입으로 활주로 용량이 증가합니다.

전반적으로 이러한 업그레이드는 비행 시간, 대기 오염 및 연료 소비를 크게 개선합니다. 지연이 거의 40 % 감소하여 수백억 달러를 절약 할 수 있습니다. 14 억 갤런 이상의 연료가 절약되고 CO2 배출량은 1,400 만 톤이 감소합니다. 이 수치는 수년에 걸쳐 꾸준히 개선 될 것입니다. *

항공기 자체는 형태, 기능 및 효율성면에서 진화하고 있습니다. 상당한 기술적 및 환경 적 이점과 함께 눈에 띄는 새로운 디자인이 많이 등장했습니다. *

 

미래 항공 여행 기술 2020 2025

 

 

 

레일건 전기총,미 해군에서 사용 중

수년간의 연구와 개발 끝에 레일 건은 이제 미국 해군 함선에서 일반적으로 사용됩니다. * 폭발성 물질로 힘을 생성하는 전통적인 포병과는 달리 레일 건은 전적으로 선박 그리드의 전기로 구동됩니다. 그것은 펄스 형성 네트워크라고 불리는 것을 사용하여 전력 공급을 저장하는 방식으로 작동하며 전자기 펄스로 변환됩니다. 이것은 마그네틱 레일의 평행 트랙을 따라 배럴 위로 이동하여 발사체를 전원에서 멀리 떨어진 총 밖으로 강제합니다.

이 무기는 마하 6 근처에서 100 마일이 넘는 복잡한 내부 유도 시스템이 장착 된 18 인치 금속 발사체를 발사 할 수 있습니다. 이것은 발사체 주변의 공기를 불 태울 정도로 빠르며 목표물에 의사록. 충격시 방출되는 운동 에너지가 훨씬 더 큰 크기의 기존 폭탄보다 더 많은 힘을 산출하기 때문에 폭발탄은 불필요합니다. 새로운 속사 시스템은 분당 약 10 개의 발사 속도를 허용합니다.

하지만이 지점에 도달하기 위해서는 먼저 많은 기술적 문제를 극복해야했습니다. 반복 발사 후에도 배럴이 마모되지 않도록 재료 기술의 발전이 필요했으며 발사체는 발사 중에 내부 유도 시스템을 보호하는 방식으로 장착되어야했습니다. 새로운 냉각 기술도 도입되어야했습니다. 함포 자체는 원래 표준 해군 함이 제공 할 수있는 것보다 더 많은 전기를 필요로했습니다. 이것은 초 고밀도 저장 배터리와 함께 에너지 효율성의 발전으로 극복되었습니다.

전투 상황에서 레일 건은 큰 이점을 제공합니다. 매우 긴 범위에서 더 높은 정확도를가집니다. 해안에 상륙하는 해병대를위한 초기 엄폐물로 사용하거나 들어오는 미사일 및 기타 위협에 대한 방어로 사용할 수 있습니다. 이러한 하이테크 무기로 무장 한 선박은 거의 모든 보복 공격으로부터 안전하게 가상의 면책으로 공격 할 수 있습니다. 레일 건은 2030 년대에 전 세계적으로 널리 보급되어 다른 많은 해군이 채택했습니다. 이 파괴적인 형태의 무기는 현대 분쟁에서 상당한 이점을 제공합니다. * *

 

 

 

 

글로벌 크라우드펀딩 시장은 $ 1,000억에 도달

크라우드 펀딩은 프로젝트 나 벤처에 공동 자금을 지원하기 위해 많은 사람들 (일반적으로 온라인)의 금전적 기부금을 모금하는 대체 금융의 한 형태입니다. 예술 및 음악 커뮤니티에서 처음 등장한 후 결국 다른 영역으로 퍼졌습니다. 소셜 미디어의 부상으로 인해 소셜 미디어가 대중적이고 주류 적으로 사용되었습니다. 2009 년에 크라우드 펀딩은 전 세계적으로 10 억 달러에 약간 못 미쳤지 만 2016 년에는 20 배 증가했습니다. 현재 사용 가능한 가장 큰 플랫폼 중 일부는 Gofundme, Indiegogo, Kickstarter, Patreon 및 Teespring입니다.

아직 완전히 실현되지 않은 더 큰 잠재력을 가진 크라우드 펀딩은 2010 년대 후반과 2020 년대까지 지속적이고 빠른 성장을 보였습니다. * 수십억 명의 신규 인터넷 사용자가 온라인에 등장하면서 (2010 년 17 억에서 2020 년까지 50 억 ) 소셜 미디어가 계속해서 중요한 역할 을하면서 더욱 탄력을 받았습니다 . 중국은 이제 세계 전체의 절반을 차지하는 가장 큰 시장이었고 나머지 동아시아가 그 뒤를이었습니다. 2025 년까지 크라우드 펀딩 시장은 전 세계적으로 거의 1 천억 달러에 도달했습니다 * – 10 년 전 글로벌 벤처 캐피탈 산업 규모의 약 1.8 배입니다.

크라우드 펀딩을 통해 제작자는 전 세계 사람들로부터 저비용 자본을 확보하여 미개발 시장에 도달 할 수 있습니다. 또한 업데이트 및 피드백 공유를 통해 제작 과정에서 청중과 소통 할 수있는 포럼을 만듭니다. 펀딩 인센티브의 일환으로 프로젝트 후원자에게 콘텐츠에 대한 사전 출시 액세스 또는 제품 베타 테스트 기회를 제공 할 수 있습니다. 표준 기반 크라우드 펀딩 플랫폼을 통해 사기도 감소합니다.

크라우드 펀딩을 통한 기금 모금의 민주화는 기업가와 비영리 단체에게 큰 돌파구가되어 대기업과 기업을 능가 할 수 있습니다. 크라우드 펀딩을 받고있는 더 야심 찬 프로젝트에는 위성과 우주 탐사선이 포함됩니다.

 

크라우드 펀딩 미래 트렌드 2025

 

 
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