저자 : 서울대학교 국가미래전략원
한국과 세계가 직면한 주요 이슈를 연구하고, 중·장기 정책 방향을 제시하기 위해 설립되었으며, 세계적 수준의 정책 싱크탱크를 지향하고 있다. 서울대학교의 다양한 전공 분야와 전문성을 바탕으로 학문적 경계를 넘어 융복합적 연구와 증거 기반 연구를 수행하고 있다. 현재 글로벌 한국, 인구, 민주주의, 과학과 기술의 미래, 경제안보, 탄소중립, 지역균형성장 등 7개 주제를 다학제적으로 연구하기 위해 연구 클러스터를 운영 중이다. 국가 발전을 위해 독립적인 정책 연구를 수행하고 그 성과를 공유하여 정책 방향을 선도적으로 제시하며, 미래 사회 변화에 전략적으로 대응할 수 있는 실천적 방안을 추진하고 있다.

[0장] 그랜드 퀘스트가 될 수 있는 질문의 자격

이정동 서울대학교 공학전문대학원 및 기술경영경제정책 전공 교수
산업동학, 기술진화분석, 기업의 기술혁신전략 및 국가의 기술혁신정책을 연구하고 있다. 한국공학한림원·한국과학기술한림원 정회원이며, 기술혁신 분야 국제학술지 《Science and Public Policy》(Oxford University Press)의 공동편집장(2018~2025)을 역임하며 글로벌 학술 활동을 선도하였다. 《축적의 시간》(2015), 《축적의 길》(2017), 《최초의 질문》(2022)을 저술하였으며, 영문 학술서 3권을 포함해 200여 편의 학술논문을 발표하였다. 대통령비서실 경제과학특별보좌관(2019~2021)을 역임하였으며, 현재 서울대 그랜드퀘스트(SNU Grand Quest) 이니셔티브를 총괄하고 있다.

[1장] 인간의 곁에서 안전하게 상호작용할 수 있는 로봇을 개발할 수 있을까?

김진수 서울대학교 전기정보공학부 교수
정상인의 신체 능력 향상, 부상 예방, 장애인의 이동성 회복을 목표로 착용형 소프트 로봇 슈트 연구를 활발히 수행하고 있다. 연구 성과는 《Science》(표지 논문), 《Nature Medicine》(표지 후보), 《Science Robotics》 등 세계적 권위 학술지에 다수 게재되었으며, NPR, BBC Science in Action 등 주요 매체에도 소개되었다. 대통령 장학금, 삼성 장학금, Fulbright Graduate Study Award를 수상했으며, 2025년 제어로봇시스템학회 우수 신진연구자로 선정되어 활발한 학술 활동을 이어가고 있다.

한경원 서울대학교 기계공학부 교수
소프트 로보틱스를 활용하여 의료 분야에 적용 가능한 핵심 요소기술을 개발하며, 연구 범위는 햅틱, 그리핑, 모니터링, 장기 보조, 수술 보조 등으로 확장되고 있다. MIT Technology Review Asia Pacific Innovators Under 35, 50 Women in Robotics, 국제로봇자동화학술대회(ICRA) New Generation Star 등에 선정되며 국제적으로 차세대 연구자로 인정받고 있다. 또한 국제로봇자동화학회(IEEE RAS) 기술활동위원회 Associate Vice President와 햅틱기술위원회 공동의장을 맡고 있다.

황보제민 카이스트 기계공학과 교수
카이스트 기계공학과 부교수이자 라이온로보틱스 대표로서, 보행 로봇의 연구와 상업화를 이끌고 있다. 로봇의 설계, 알고리즘, 지능, 소프트웨어, 운용 개념 등 다양한 분야에 걸쳐 연구를 수행하고 있다. 사족보행 로봇 라이보1과 라이보2를 개발했으며, 특히 라이보2는 사족보행 로봇 중 최초로 마라톤 풀코스를 완주한 성과를 거두었다. 강화학습과 인공지능 기술을 활용해 사족보행 로봇의 제어 및 경로 계획 연구를 활발히 진행하고 있으며, 이를 지원하는 동역학 엔진 라이심(Raisim)의 개발자로도 널리 알려져 있다.

멘토 : 조규진 서울대학교 기계공학부 교수
소프트 로보틱스, 웨어러블 로봇, 생체모사 로봇 분야의 세계적 권위자로, 소프트 웨어러블 로봇과 오리가미 기반 형상 변형 로봇 등 혁신적 연구를 통해 학문과 산업에 기여해왔다. 현재 IEEE RAS(국제로봇학회) 차기 회장과 ICRA 2027 총괄의장을 맡아 국제 로봇 커뮤니티를 이끌고 있으며, 한국 소프트로보틱스 학회를 창립해 연구 생태계 확장에도 기여하고 있다. 체화지능(Embodied Intelligence)을 핵심 철학으로 삼아, 몸체·구조·재료 자체가 지능의 일부가 되는 로봇 설계를 선도하며, 누구나 일상에서 활용할 수 있는 가볍고 유연한 로봇 개발에 주력하고 있다.

[2장] 적응형 바이오헬스 모델의 개발로 진짜 맞춤형 의료를 만들 수 있을까?

장혜식 서울대학교 생명과학부 교수
분자와 숫자를 좋아하는 계산생물학자로, 서울대 생명과학부와 IBS RNA 연구단에서 양적생물학 연구실을 이끌고 있다. 주로 전사체 범위의 단분자 RNA 서열분석 기법을 개발하여 전사 후 조절 기전과 RNA-단백질 상호작용을 연구한다. 발견한 전사 후 조절 기전을 응용하여 mRNA 백신의 코돈 최적 설계 기법을 개발하고 있다. 생물학을 시작하기 전에는 오픈소스를 좋아하는 소프트웨어 개발자로, 파이썬 코어팀에서 동아시아 문자 지원과 유닉스 플랫폼 호환성에 기여했다.

이규리 카이스트 생명과학과 교수
인공지능을 기반으로 한 단백질 디자인 연구 최전선에 있다. 저분자화합물이나 화학적 변형 작용기와 결합하는 인공 단백질을 디자인하는 국제적인 전문성을 가진 연구자로, AI 기반 계산 및 실험 검증 방법을 개발하여 관련 논문을 다수 출판하였다. 국제 단백질 구조 예측 대회(CASP)에서 우수한 성적을 거두었으며, 2024년 노벨 화학상 수상자 데이빗 베이커 교수 지도하에 박사후 연구를 수행했다. 현재 메틸화·당화 등 화학적 변형을 특이적으로 인식하는 단백질 및 효소 디자인을 위한 AI 기반 연구를 리드하고 있다.

이정석 카이스트 의과학대학원 교수
유전체를 비롯한 다층적 데이터를 통합해 면역질환과 암의 병태생리를 규명하고, 진단·치료의 측면에서 번역하는 연구를 하고 있다. 코로나19, 자가면역질환 등의 병적 염증에 대한 인간 면역학 연구논문들을 발표해왔으며, 유전체 기업 이노크라스의 공동창업자로 정밀의료 기술이 실제 환자들을 위해 쓰일 수 있게 개발하여 실용화하고 있다. 목표는 인간 면역의 시공간적 지도를 만들어 환자 맞춤 치료의 표준을 재정의하는 것이다. 대한면역학회·대한류마티스학회 등에서 우수연구자상을 받았다.

멘토 : 신의철 카이스트 의과학대학원 교수
한국을 대표하는 면역학자로서 바이러스 및 종양에 대한 T세포 면역반응을 연구하고 있다. 바이러스 감염 시 일어나는 방관자(bystander) T세포 활성화의 기전과 임상적 의미를 처음으로 밝힌 논문이 세계적으로 인정받으며 이 분야의 연구를 선도하고 있다. 코로나19 팬데믹 기간에는 기초과학연구원 한국바이러스기초연구소 바이러스면역연구센터장으로 활동하며, T세포 중심의 대응 방안을 제시하였다. 2022년 아산의학상을 받았으며, 한국과학기술한림원 및 의학한림원 정회원으로 활동 중이다.

[3장] 직경 10cm 이하의 우주 쓰레기로 둘러싸인 지구 저궤도를 청소할 수 있을까?

은영호 연세대학교 인공위성시스템학과 교수
우주 시스템 공학을 기반으로 소형위성 및 큐브샛(CubeSat)을 활용한 우주 임무 설계와 위성 시스템 통합 분야에서 연구와 교육을 수행하고 있다. 특히 큐브샛 플랫폼에서의 전개형 구조물, 전파 특성, 자세제어, 비행 소프트웨어(FSW), 그리고 기타 위성 버스 서브 시스템의 성능 향상에 관심을 두고 있다. 이러한 연구를 통해 제한된 자원을 가진 소형위성에서도 더욱 효율적이고 안정적인 임무 수행이 가능한 시스템 설계 접근법을 탐구하고 있다.

박형준 서울대학교 항공우주공학과 교수
지구 궤도의 상업적 활용과 다양한 미래 우주 탐사 임무 구현을 위한 우주 로보틱스 및 피지컬 AI 기술을 연구하고 있다. 2023년 NASA Ames 연구센터와의 공동연구를 통해 국제우주정거장에서 세계 최초의 자율 우주 비행체 협력 수송 실험을 성공적으로 수행하며, 자율 우주 기술 분야의 새로운 이정표를 세웠다.

김현정 카이스트 항공우주공학과 교수
극한환경 소재·센서 기술부터 실제 우주 미션까지 연결하는 연구를 수행하고 있다. NASA 랭글리 리서치 센터에서 16년간 연구물리학자로 근무하며, 광학·원격탐사 센서와 우주 환경에서의 소재·소자 특성 평가를 수행했고, MISSE-14, MISSE-21, Artemis I 과학 탑재체 개발에 참여하였다. 현재 STAR Lab을 이끌며 재구성형 센서와 차세대 우주 환경 시험 플랫폼을 구축하고, 통합형 소재·부품 평가 플랫폼 개발에 집중하고 있다. NASA Exceptional Technology Achievement Medal, AIAA Engineer of the Year 등을 수상하였다.

멘토 : 방효충 카이스트 항공우주공학과 교수
인공위성 자세 제어, 심우주 탐사 및 우주 임무 설계와 국방 분야의 자율비행 드론 연구를 지난 30여 년간 주도하고 있다. 초소형위성 3기를 발사하였으며 고정익, 회전익 등 다양한 형태의 자율비행 드론 연구를 주도하고 있다. 우주 분야의 1세대 연구자로서 독창적이며 실제 시스템에 활용되는 기술 개발에 역점을 두고 있다. 드론의 핵심 비행 제어 SW를 자체적으로 개발하여 기술 자립화에 크게 기여하고 있다. 국가 우주항공 연구개발에 기여를 인정받아 젊은과학자상(대통령상), 과학기술유공훈장(도약장)을 수상하였다.

[4장] 멀티모달 에너지 트랜스포머로 데이터센터를 절반의 에너지로 운영할 수 있을까?

윤애정 유니스트 기계공학과 교수
열 관리 및 냉각 기술 분야에서 독창적인 연구를 개척하고 있는 신진 공학자다. 카이스트 기계공학과에서 학위를 마친 뒤 한국기계연구원에서 탄소중립 에너지 시스템과 액화수소 기반 미래 연료 기술 개발에 참여하였다. 현재 전자 장치부터 발사체에 이르는 다양한 스케일의 열전달 문제를 다루며, 특히 고에너지 레이저·차세대 전자 장치 냉각 솔루션과 우주 발사체용 극저온 연료 시스템의 효율 향상에 주력하고 있다. AI 융합형 하이브리드 연구를 바탕으로 지능형 열 솔루션을 제시하고 있다.

정성균 서울대학교 첨단융합학부 교수
2차전지 소재 분야 전문가로서, 나노 복합화를 통한 신규 양극소재 개발, 차세대 전지로 주목받는 전고체전지용 신개념 고유연성 무기계 고체전해질 소재 개발, 이차전지 열 안정성 개선을 위한 계면 설계, 생분해성 이차전지 개발, 비파괴·실시간 분석 기술을 활용한 이차전지 소재 및 시스템 연구 등을 활발히 수행하고 있다. 《Nature》 및 《Science》 자매지에 다수 논문을 출판하며 이차전지 분야 떠오르는 과학자로 주목받고 있으며, 포스코 청암과학펠로우(에너지 분야)로 선정되어 활발히 활동하고 있다.

박상욱 서울대학교 기계공학부 교수
열 및 에너지 공학과 인공지능 기술을 이용해 환경 및 에너지 문제 해결을 위한 통찰력을 가지고 연구개발을 수행하는 신진 연구 개척자이다. 주요 연구 분야는 친환경 수소 생산·저장, 온실기체·폐기물 자원화, 인공지능·컴퓨팅 기반 에너지 시스템 분석이다. 2050년 탄소중립 실현을 목표로, 단기부터 장기까지의 기술 개발 계획을 수립하고, 기초 연구와 상용화를 연결하는 역할을 하며, 인류가 필요로 할 때 제공할 수 있는 미래 기술을 개발하는 것을 연구 미션으로 삼고 있다. 궁극적으로 기계 시스템에 인공지능이라는 소프트웨어를 장착하여, 미래 에너지-AI 분야를 주도해 나갈 계획이다.

멘토 : 남기태 서울대 재료공학부 교수
펩타이드와 무기물의 상호작용을 이용한 신재료 합성이라는 새로운 분야를 개척하고 있다. MIT 박사학위 논문으로 Outstanding PhD Thesis Award를 수상했으며, 2018년과 2022년 《Nature》에 펩타이드를 이용한 카이럴 나노입자 합성과 광학적 활용 연구를, 2023년 《Nature Synthesis》에 이산화탄소를 활용한 폴리머 합성 기술을 세계 최초로 보고했다. 포스코 청암상, 젊은과학자상(대통령상) 등을 받았으며, 현재 인공광합성과 이산화탄소 활용 기술 연구에 매진하고 있다.

[5장] 산업 인공일반지능이 혁신적인 제품 설계와 공정 설계를 할 수 있을까?

임치현 유니스트 산업공학과 교수
산업과 사회의 특정 시스템에 맞춤화된 인공지능 기술 및 서비스를 연구한다. 유니스트 부임 후 산업공학과와 인공지능대학원 설립에 기여하였으며, 과학기술정보통신부 장관상과 교육부 장관상을 받고 유니스트 우수교원상을 연구·교육·산학협력 부문에서 3회 받았다. 저널 및 학회 최우수논문상을 2회 받았으며, 현재 포스코홀딩스 CDO를 겸직하며 산업 인공지능 기술 및 서비스 혁신을 위해 학계와 산업 현장을 잇는 역할을 하고 있다.

이정혜 서울대학교 대학원 협동과정 기술경영경제정책 전공 교수
데이터와 인공지능을 매개로 기술-산업-정책의 접점을 탐구하는 연구자다. 연합학습을 기반으로 책임 있는 인공지능 기술을 연구하며, 헬스케어, 제조, 금융 등 다양한 산업 분야와 사회 현상에 데이터마이닝과 기계학습을 적용해 기술혁신의 사회적 가치와 정책적 함의를 탐구하는 융합 연구를 수행하고 있다. 데이터 기반 기술이 인간과 사회의 가치와 조화를 이루는 지속 가능한 혁신을 지향하며, 기술과 사회의 미래를 통합적으로 모색하고 있다.

임성훈 고려대학교 산업경영공학부 교수
스마트 제조와 산업 인공지능 분야에서 활발히 연구를 수행하고 있다. 카이스트에서 산업공학 학사·석사, 미국 펜실베이니아주립대학교에서 산업공학 박사학위를 받았다. 박사학위를 마친 후에는 유니스트 산업공학과와 인공지능대학원에서 부교수로 근무하였으며, 현재 고려대에 재직하고 있다. 과학기술정보통신부의 국가전략기술 첨단로봇·제조 조정위원회에서 가상제조 분야의 위원으로 활동하고 있으며, 한국데이터마이닝학회의 부회장으로도 활동하고 있다.

멘토 : 윤성로 서울대학교 전기정보공학부 및 인공지능대학원 교수
딥러닝 기반 인공지능 및 산업 응용 연구를 선도하고 있다. 2018년 서울대 교육상, 2019년 신양공학학술상, 2022년 황조근정훈장 등을 수상하였으며, 한국공학한림원 정회원이다. 2019~2021년 서울대 공과대학 부학장, 2020~2022년 대통령 직속 4차산업혁명위원회 위원장을 역임하였다.