4차 산업혁명의 실체

21607203 김규영

Ⅰ. 서 론

<4차 산업혁명의 시대, 앞으로는?>이라는 질문을 안은 채 과제글을 써보려고 합니다. 2016년 경제 포럼에서 처음으로 간택이 되었던 과학 분야에서 주제로 나온 ‘미래 과학 4차 산업혁명이 함께 할 것이다‘이 말을 듣고 난 어언 2년이 된 현재 ’4차 산업혁명은 우리들에게 아직 완전히 자리 잡은 것은 아니다.’ 이러하게 근원이 실재하지 않는 듯 보이는 원인을 두 가지로 나누어 보았습니다.

첫째,  4차 산업혁명은 우리가 살아가는 물리공간이 아니라 정보가 축적되고 연산되고 분석되는 가상공간에서 과거와 확연히 다른 엄청난 속도로 확산 발전하고 있기 때문입니다.

둘째,  지금까지 거쳐 온 모든 산업혁명시대는 차례대로 서서히 발전되어 왔지만 4차 산업혁명과 새로운 기술은 수많은 사물과 정보가 연결되고, 산업들 간의 장벽이 허물어지고, 매일 막대한 양의 정보가 생산되고, 실시간으로 공유됩니다. 모든 4차 산업혁명과 관련된 일들은 더욱 광범위하고 강력하게 일어나고 있기 때문입니다.

4차 산업혁명은 또한, 정치, 경제, 사업, 의료, 임업 등등에서 다양하게 이용되어질 기술들에 영향을 끼칠 것이고 이 또한 우리가 바라보고 추구하고 있는 미래 최첨단 사회가 아닐까라는 생각이 들고 많은 변화된 사회가 탄생할 것이라고 생각되어 집니다.

현재 우리나라에도 4차 산업혁명에 맞춰 정부 4.0, 지능형 정부 등 많은 변화를 시도하려고 하고 있고 이에 따른 발전방향도 기대되어지는 바입니다.

지금부터 4차 산업혁명의 바탕 되어지는 기술과 앞으로의 모습은 어떻게 변화할지 그리고 우리는 이러한 변화에 어떻게 살아가야 하는지에 대해 알아보도록 하겠습니다.

Ⅱ. 본 론

○ 4차 산업혁명에 대해 간단하게 서론에서 언급해 보았습니다. 이렇게 4차 산업혁명이 처음 언급되었던 것은 많은 충격을 가져왔었고 그러한 세계경제포럼의 토론결과는 학자들은 관심을 많이 가지고 그에 대한 논문도 많이 작성하여 미리 예측해보는 4차 산업혁명도 쉽게 접할 수는 있었습니다. 허나 그에 따른 기술, 그리고 변화해가는 세계에 변화 되어가는 모습들을 설명해보고자 합니다.

○ 4차 산업혁명의 대표적인 기술로서 ICT 기반 기술과 첨단 디지털 기술이 빅뱅으로 융합되고 ‘사람+장소+사물+제품’이 인공지능 기반으로 초 연결되는 새로운 세상입니다. 4차 산업혁명은 이전의 세가지 혁명과 근본적으로 다릅니다. 사물 인터넷, 클라우드, 빅데이터, 모바일, 소셜미디어의 ICT기반 기술에 인공지능, 로봇, 가상현실, 증강현실, 3D프린터, 바이오 기술, 양자컴퓨터 등 첨단 디지털 기술들이 동시 다발적으로 융합하여 일어나는 기술 주도형 사회에 대혁명이라고 할 수 있습니다.

○ 이러한 4차 산업혁명에 나온 기술들이 적용되어진 분야를 한 가지만 찾아보았습니다.

4차 산업혁명과 주요 기술들이 임업 분야 측면에 적용 현황에는 사물인터넷 기술 적용사례로 현재 아래 4가지가 있습니다.

- 스마트 양묘 시스템이 있습니다. 스마트 양묘는 시설양묘에 사물인터넷을 접목해 묘목의 최적 생육환경을 지원하는 시스템으로 국내에서는 동부지방 산림청 연곡 양묘사업소에서 국내 최초로 구축하였습니다. 시스템 구축으로 일반 노지양묘 대비 단위면적당 생산량이 2배

증가할 것이고, 노동력 절감에 따른 생산비용을 50%까지 절감할 수 있을 것이라 예측하고 있습니다. 해외기술의 대표적인 예로 캐나다 PRT 양묘장이 있는데 전자동 환경제어온실로 묘목의 최적 생육환경을 조성하여 우량 묘목을 연간 1억 8,000만 본 생산하고 있습니다.

로봇공학 기술 적용사례로 반경 5km 내에 있는 산불을 감지할 수 있는 산림 감시 로봇인 인사이트 로보틱스, 수목의 GPS 좌표를 기록하고 종자 수집 데이터를 전송하는 시드 밤 로봇, 대규모 양묘장에서 수확작업에 활용되는 수확 자동화 로봇, 수목의 가지를 효율적으로 제거하는 가지치기 로봇 등이 개발되어 있습니다.

- 빅데이터 기술 적용사례로 산림청에서 구축한 ‘산림재해 통합관리 시스템’은 실시간 산악기상을 분석해 위험도 파악이 가능합니다. 세계자원연구소(WBI)에서는 ‘세계 산림 감시’ 시스템을 개발하였는데 이는 각종 데이터를 바탕으로 세계 산림지역 경영과 관리가 가능합니다. 휴양 서비스를 위해 개발된 등산 애플리케이션은 사용자 위치기반 등산로 확인과 안내 서비스, 긴급구난 서비스 등을 제공하고 있습니다.

- 인공지능 기술 적용사례로 목재 운반용 자율주행 차량과 임산물 물류 자동화에 활용이 가능한 재고 관리 로봇 및 결제 편의성을 높인 핸드페이 시스템이 상용화 단계에 있습니다.

- 정보통신 기술 적용사례로 스캐너 시스템이 있는데 LiDAR는 대표적인 스캐너 시스템으로 수종의 개별 관측 및 수고, 흉고 등의 정밀 측정이 가능합니다. 스캐닝 기술 적용으로 산림 측정비용이 75%까지 감축되었으며 앞으로 임업에서의 활용도는 더욱 높아질 것으로 보입니다. 무인항공기는 스캐너 시스템과 접합하여 산불, 산사태, 병해충 등 산림재해 모니터링과 방제 등이 가능하고 산림자원 조사·관리 등 다양한 임무에 투입되고 있습니다.

여러 적용되는 분야가 다양하여 대표적으로 한가지를 정하여 살펴보았는데 굉장히 다양한 기술이 한 분야에 적용되는 것을 알게 되었습니다. 4차 산업 혁명으로 인한 변화는 굉장히 다양해 중요 분야 특히, 의료나 전자정부 분야에서는 굉장히 스케일이 커질 것으로 생각됩니다.

○ 4차 산업혁명의 핵심기술과 변화 전망에 대해서

Intelligent의 카테고리 안 Advanced AI Techniques, Itelligent Apps and Analytics, Intelligent Things가 있고 Digital이란 카테고리 안에는 Digital Twin, Cloud to the Edge, Conversational Systems, Immersive Experience가 있고 Mesh 카테고리 안에는 Blockchain, Event Driven, Continuous Adaptive Risk and Trust로 되어있고 이 큰 카테고리 3개를 3대 주요 영역에 대한 기술 미래 전망이라고 보고 있습니다.

1) Intelligent에 대한 미래 전망

2020년, CIO의 30%는 인공지능을 5대 투자 순위에 포함할 것이며, 기업의 신규 개발 프로젝트의 30%는 데이터 과학자와 프로그래머의 결합 팀으로 구성되어 AI 기능을 구현할 것으로 전망됩니다.

인공지능은 2020년까지 알고리즘은 특정한 영역과 문제해결에 집중되어 사용될 것이나 2020년 이후에는 거의 인간수준의 지능을 통해 더 많은 문제에 적용될 것이고 인공지능이 보다 많은 영역에 사용되면서 AI 작업 부하에 비효율적인 현재의 GPU와 CPU 혁신이 추진될 것으로 전망됩니다. 실제로 Google은 Tensor Flow 처리를 위한 AI chip을 개발하고 있으며, Microsoft는 Brainwave, Intel은 Nervanachip 등을 개발하는 등 2020년까지 DNNs와 머신러닝 어플리케이션은 반도체 산업에 100억불의 시장을 제공할 것이라고 하였습니다.

인공지능은 사용효과의 극대화를 위해 지능형 시스템과 결합된 증강 인간(Augmented Human) 기술로 발전할 것이고. 기업들은 사람을 대체하는 것이 아닌 인간활동을 증진시키는 지능형 앱을 활용할 것입니다.

미국의 아이피소프트(Ipsoft)는 자율 기술 및 인지 기술 개발 및 제공 분야의 선구자적인 혁신 기술로 아멜리아(Amelia)라는 아바타 형 챗봇 클라우드 서비스로 인기를 끌고 있습니다. 아멜리아는 인공지능과 온톨로지 기반 인지공학의 결정체로 사람들이 상호작용하는 것을 배우고 진화합니다. 40여개의 언어를 구사하는 아멜리아는 사용자의 감정까지 읽어 상호작용을 하고 실시간으로 의사결정도 지원합니다. 93%의 응답 정확도를 자랑하며 석유회사인 쉘을 비롯하여 50여개 글로벌 기업들에서 고객응대를 담당하고 있습니다.

2) 디지털(Digital)의 미래 전망

디지털(Digital) 이라는 용어는 실체를 가상화하고 생각하는 실체를 만드는 분야를 의미합니다. 2022년이 되면 디지털 기술들에 의해 산업들은 The Internet of Things (IoT) 유지보수, 서비스, 소모품 비용을 연간 1조 달러를 절감할 것이며, 디지털 세상과 사용자의 상호작용에 대한 새로운 인식은 투명한 몰입형 경험을 제공할 것입니다.

이 디지털 영역에서 약간 생소하지만 향후 여러분이 가장 많이 접하게 될 기술은 디지털 트윈

(Digital Twin)입니다. 이 기술은 4차 산업혁명을 이끄는 핵심 기술 중 첫 번째로 활성화되고 있으며, 많은 산업에서 가장 많이 적용되고 있다. 디지털 트윈은 실제 세계에서 운영되고 있는 설비, 제품 등을 가상 공간에 구축하여, 실제 공간에서 발생하는 데이터와 센서 데이터를 가상 공간에 전달하면, 인공지능이 가상 디지털 공간에서 데이터의 분석과 다양한 실상황의 시뮬레이션을 통해 변화에 대응하고 운영 성과를 향상시키는 새로운 기술 모델입니다. 실체의 디지털 표현을 통한 모니터링, 분석, 시뮬레이션 등을 수행하는 이 기술은 향후 물체, 건물, 사람, 운영 프로세스 등 모든 곳에 확장되고 진화할 것이고, 2020년까지 약 210억개의 센서와 end-to-end 연결로 수십억 개의 디지털 트윈이 형성될 것으로 전망됩니다.

3) 메쉬(Mesh)의 미래 전망

비즈니스, 프로세스 및 기술 간의 충돌과 마찰은 진입 장벽을 발생시키고 역동적인 비즈니스 생태계를 구축하는 데 드는 비용을 증가시킬 것입니다. 2020년까지, IT 중심의 정보보안 프로그램보다 비즈니스 중심의 정보보안 프로그램이 3배 이상의 위력을 발휘할 것입니다.

지금까지 블록체인은 디지털 화폐, P2P bonds, Payments, 보험, 무역 등 금융 서비스가 발전을 이끌어 왔습니다. 향후에는 정부 공공부문의 활용 시장이 발전될 것입니다. 정부는 토지 대장, 신분증, 디지털 투표, EHR(Electronic Health Records), 마일리지와 복지카드 등에 이것들을 사용할 것입니다.

이와 함께 공급 사슬망과 물류 최적화, 자산 변동성, 로열티 프로그램, IoT 관리 등 기타 상거래 어플리케이션도 빠르게 시장을 형성해 나갈 것이라고 봅니다.

○ 미래 산업구조의 변화

[변화1] 데이터･지식이 산업의 새로운 경쟁원천으로 부각될 것이고 지능정보기술은 대규모 데이터에 대한 자가 학습을 통해 지속적으로 알고리즘 성능을 강화하므로 데이터와 지식이 산업의 주요 경쟁 원천이 될 것입니다. 스스로 데이터를 확보할 수 있는 생태계를 구축하고

이를 활용할 수 있는 알고리즘을 보유한 기업이 시장을 주도하고 많은 이윤을 창출할 것입니다.

예를 들어 2016년 8월 기준으로, 전세계 시가총액 10대 기업 중 ICT 기업이 7개(애플, 구글, MS, 아마존, 페이스북, GE, 차이나모바일)로 이들 기업 모두 4차 산업혁명을 주도하기 위해 인공지능 관련 사업으로 진출하고 있습니다.

[변화2] 플랫폼 및 생태계 경쟁 중심으로 산업의 경쟁방식 변화

4차 산업혁명에서 지능정보기술 활용 산업은 보다 많은 사용자가 플랫폼 기반 생태계에 참여하여 데이터를 지속적으로 생성 활용하는 구조가 핵심이 될 것입니다.

지능정보 플랫폼을 통해 관련 제품과 서비스들이 연결되어 통합하여 서비스로 작동함으로써 단품(Stand alone) 형태의 제품 서비스를 압도하게 될 것입니다.

현재 ICT 기업(구글, 애플 등)들은 자사 플랫폼과 연결되는 다양한 제품 서비스로 사업 영역을 확장하여 이종 산업으로 확장하고 있습니다.

또한 ICT 플랫폼 기업들이 높은 생산성과 많은 가입자를 토대로 산업생태계를 주도하면서 기존 기업들도 플랫폼 사업자로 변모하고 이에 따라 산업의 경쟁상황은 더욱 치열해 질 것입니다.

4차 산업혁명을 2011년부터 추진한 GE는 예측정비, 운영효율화 등 산업용 인터넷 기반의 인공지능 프레딕스로 소프트파워를 가진 플랫폼 서비스 기업으로 변신을 하고 있습니다.

Ⅲ. 결 론

본론에서는 4차산업혁명에 바탕이 되는 기술과 그 기술들이 이미 적용되고 있는 분야와 더불어 앞으로의 4차 산업혁명에서 핵심이 될 기술과 전망 그리고 변화될 산업구조를 통하여 굉장히 많은 발전을 도모 중인 것을 알 수 있었습니다. 그리고 또한 4차 산업혁명이라는 기술이 ‘인간을 위해’ 라는 목적으로 나온 새로운 기술의 시대로서 인간에게 유용하고 삶을 풍족한 시대를 만들었으면 하는 바람이고 앞으로의 발전되는 미래에는 이러한 모든 시대를 변화시킬 최첨단 기술들이 세상을 덮어 우리의 미래를 한 껏 현재와는 다른 분위기로 업그레이드 시켜줄 것이라고 생각합니다. 그리고 ICT기술을 통한 발전에 대해 그 프라임에 짜여진 것만이 아닌 또 다른 번뜩이는 기술들이 세상을 놀라게 할 것이라고 믿어 의심치 않습니다.