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「202111」 제4차 산업혁명의 이해와 미래예측

작성일 : 2021-11-17 10:03

 

2016년 1월 스위스 다보스 세계경제포럼에서 클라우스 슈밥 회장이 제4차 산업혁명 시대로 들어섰다고 말했을 때, 이 말을 바로 이해한 사람은 많지 않았습니다. 그런데 슈밥 회장이 제4차 산업혁명을 선언한 지 2개월 후 구글의 알파고가 세계 바둑계를 10여 년간 평정했던 이세돌 9단과의 대국에서 4승 1패로 이기자, 제4차 산업혁명에 대한 전 세계적 관심이 촉발되었습니다. 인간을 능가할 수 있는 인공지능으로 가득 찬 세상이 곧 등장할 수 있다는 것을 이해하는 계기가 된 것입니다.

 


1. 제4차 산업혁명 핵심기술의 이해


제4차 산업혁명의 3대 선도기술은 물리학·디지털·생물학 기술로 분류됩니다. 먼저 물리학 기술에는 무인항공기, 자율주행자동차, 드론 등의 사물인터넷, 인공지능 및 빅데이터 기술융합, 3D 프린팅, 로봇공학 신소재 등이 있습니다. 디지털 기술에는 사물인터넷(IoT), 금융거래, 공유경제, 디지털 플랫폼 등이 있고, 마지막으로 생물학 기술에는 유전학, 합성생물학, 유전공학, 바이오프린팅 기술 등이 있습니다. 이러한 기술들이 상호융합하며 교류하는 제4차 산업혁명은 종전의 어떤 혁명과도 근본적으로 궤를 달리합니다. 이들 3대 선도기술 중 핵심요소기술은 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터(Big Data), 로봇공학(Robotics), 3D 인쇄(3D Printing), 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)을 들 수 있습니다.

 


사물인터넷(Internet of Things: IoT)
사물인터넷(IoT)은 사람, 사물, 공간, 데이터 등 모든 것을 인터넷으로 서로 연결하여 정보를 생성, 수집, 공유 및 활용하는 초연결 인터넷을 말합니다. 우리 주변의 모든 사물에 인터넷을 연결하여 사물이 가진 특성을 지능화하고, 인간의 최소한 개입을 통해 자동화하며, 다양한 연결을 통한 정보 융합으로 인간에게 더 좋은 서비스를 제공하는 데 목적이 있습니다.


사물인터넷을 구현하기 위해선 센서·상황인지 기술, 통신·네트워크 기술, 칩 디바이스 기술, 경량 임베디드 네트워크 기술, 자율적·지능형 플랫폼 기술, 대량의 데이터를 처리하는 빅데이터 기술, 데이터 마이닝 기술, 사용자 중심의 응용 서비스 기술, 보안·프라이버시 보호기술 등 다양한 형태의 기술이 필요합니다. 예를 들면, 기존의 만보기는 단순히 걸음 수를 재는 용도였지만, 의료용 IoT 센서를 보행자에게 부착시킨 후 인터넷에 연결하여, 다양한 정보를 수집 및 분석할 수 있는 건강관리 플랫폼을 보행자의 스마트폰에 저장시키면 보행 중의 건강상태를 측정, 판단, 예측 가능한 기능을 갖는 만보기가 될 수 있습니다. 그렇다면 만원 수준의 만보기가 수만 원에서 수십만 원 가치의 만보기로 재탄생할 수 있는 셈입니다.

 


인공지능(Artificial Intelligence: AI)
인공지능(AI)은 인간의 학습 능력, 추론 능력, 지각 능력 등을 인공적으로 구현한 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 또는 이를 포함한 컴퓨터 시스템을 말합니다. 인공지능은 오랜 침체기를 거쳐 클라우드 컴퓨팅 환경의 급속한 발전과 빅데이터가 뒷받침되어 심화학습이 구현되는 극적인 돌파구가 열리면서 제4차 산업혁명의 핵심요소기술이 되었습니다.


세계 주요 글로벌 기업들은 인공지능을 미래의 최대 성장 동력으로 보고 있습니다. 구글, IBM, 마이크로소프트, 애플, 삼성전자 등이 대거 참여하면서 인공지능 적용 분야가 의료기술 향상, 유전자 분석, 신약개발, 금융거래 등으로 빠르게 확대되고 있습니다. IBM은 인공지능 ‘왓슨’을 의료분야에 적용하는 데 발군의 실력을 보여주고 있습니다. 인공지능 왓슨은 암 환자의 데이터와 각종 의료 데이터를 동원해 암 발견과 최적의 치료를 수행하는 시스템으로 발전하고 있습니다.


특히, 헬스케어 의료기기들이 인공지능 ‘왓슨’과 같은 지능형 의료 플랫폼에 연결되면 단순한 건강정보의 수집이나 모니터링을 넘어서 질병의 진단과 처방에 이르는 의료 서비스를 구현할 수 있게 됩니다. 인공지능은 정치, 경제, 사회, 문화 예술, 과학 및 산업기술, 스포츠 등 모든 영역에 응용될 것으로 기대됩니다.

 


빅데이터(Big Data)
빅데이터란 기존 데이터베이스 관리 도구의 능력을 넘어서는 대량의 정형 또는 비정형의 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술을 말합니다.


다양한 종류의 대규모 데이터에 대한 생성, 수집, 분석, 표현을 그 특징으로 하는 빅데이터 기술의 발전은 다변화된 현대사회를 더욱 정확하게 예측하여 효율적으로 작동케 합니다.


이같이 빅데이터는 정치, 사회, 경제, 문화, 과학기술 등 전 영역에 걸쳐서 사회와 인류에게 가치있는 정보를 제공할 가능성을 제시하고 있지요. 하지만 빅데이터 기술이 지닌 문제점이라 할 수있는 사생활 침해와 보안 측면에 대한 대책이 아울러 필요합니다.

 


로봇공학(Robotics)
로봇공학은 로봇에 관한 과학이자 기술학으로 컴퓨터 과학과 컴퓨터 공학의 접점에서 이루어지는 여러 학문분야 간의 연구 영역입니다. 로봇공학에는 전자공학, 역학, 소프트웨어, 기계공학 등 관련 학문의 지식이 필요하며, 여러 유관 분야에서 다양한 종류의 지식의 도움을 받습니다.


현재 로봇 분야는 ‘다빈치’ 등 의료수술 로봇, 산업 로봇, 생활 로봇, 우주탐험 로봇, 구조 로봇 등 여러 종류로 발전하여, 소비자 및 산업 제품의 제조, 조립, 포장, 광업, 운송, 지구 및 우주 탐사, 수술, 무기, 실험실 연구, 안전 및 대량생산 등에 널리 사용되고 있습니다.

 


3D 인쇄(3D Printing)
3D 프린팅은 연속적인 계층의 물질을 분사하면서 3D 물체를 만들어내는 제조 기술입니다. 3D프린터는 기존 잉크젯 프린터에서 쓰이는 것과 유사한 적층 방식으로 입체물로 제작하는 장치를 말하며, 컴퓨터로 제어하기 때문에 만들 수 있는 형태가 다양하고 다른 제조 기술보다 사용하기 쉽다는 장점이 있습니다.


3D 프린팅 기술이 제4차 산업혁명으로 불리는 이유는, 기계 절삭 및 성형 등 기존의 생산 방식을 탈피하여 일관된 방식으로 어떤 형태의 제품도 만들어 낼 수 있기 때문입니다. 치과 등의 의료분야는 물론, 가정용품을 비롯해 자동차나 비행기 등에 쓰이는 기계장치도 3D 프린터로 생산할 수 있습니다.

 


클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)
클라우드 컴퓨팅은 인터넷 기반 컴퓨팅의 일종으로 정보를 자신의 컴퓨터가 아닌 클라우드에 연결된 다른 컴퓨터로 활용하는 기술을 말합니다. ‘클라우드’란 이름이 붙여진 것은 네트워크 구성을 그림으로 나타낼 때 인터넷을 구름으로 표현했기 때문입니다. 수많은 컴퓨터가 연결된 인터넷 환경을 마치 하늘에 떠 있는 구름과 같은 존재로 여기는 것입니다.


일반적으로 개인용 컴퓨터에는 각종 소프트웨어가 설치되어 있고 동영상이나 문서 같은 데이터도 저장되어 있습니다. 문서를 작성하려면 컴퓨터에 저장된 워드 프로그램을 구동해야 합니다. 그러나 클라우드 컴퓨팅은 프로그램과 문서를 다른 곳에 저장해놓고 인터넷으로 접속해서 어디서든 이용할 수 있습니다. 따라서 이는 필요한 소프트웨어를 설치할 필요도 없고, 주기적으로 업데이트하지 않아도 됩니다. 한 컴퓨터에서 작업하던 문서를 다른 컴퓨터로 옮기기 위해 따로 저장할 필요도 없으며 컴퓨터가 고장 나도 데이터가 손상될 염려가 없습니다.

 


2. 제4차 산업혁명 시대의 미래예측


한국의 미래
한국경제는 수출 등 대외 의존도가 높은 편으로 국제적인 변화가 있을 때마다 이에 민감하지만 많은 학자가 제4차 산업혁명이 한국에 새로운 기회가 될 것으로 예측합니다. 우리나라는 이미 제3차 산업혁명을 통해 성장의 동력을 경험한 바가 있지요. 제4차 산업혁명은 인공지능 컴퓨터와 함께 네트워크를 기반으로 하므로 우리나라는 유리한 고지에 있습니다. 국내 기업 중에 전자, 반도체, 자동차 등에서 글로벌 시장을 주도하는 기업이 상당히 있고, 제4차 산업혁명 시대가 도래해도 시장의 기반인 반도체, 디스플레이, 배터리 등에서 우리기업이 경쟁력을 갖고 있어 미래는 밝은 편입니다.

 


제4차 산업혁명 시대의 인재상은 혁신적인 사고를 부단히 창출하는 사람
사람들이 제4차 산업혁명에 대해 가장 우려하는 것은 ‘일자리’입니다. 일자리는 인간의 생존과 직결되기 때문입니다. 2016년 세계경제포럼이 발간한 『일자리의 미래 보고서』는 인공지능의 급부상으로 향후 5년간 일자리 200만 개가 새로 생기지만 대신에 710만 개가 사라진다고 예측했습니다. 새로운 기술이 생기면 수많은 일자리가 사라질 것은 분명하겠지요. 하지만 다수의 학자가 미래를 너무 비관적으로 볼 필요가 없다고 지적합니다. 제4차 산업혁명은 이미 시작되었지만 앞으로 일어날 변화를 미리 파악하면 제4차 산업혁명에 뒤처지지 않을 것입니다.


물론 제4차 산업혁명으로 미래의 움직임을 정확하게 예측하는 것은 어렵습니다. 하지만 미래에는 자본보다 재능을 가진 인간이 중요한 생산요소가 된다는 점은 분명합니다. 이는 노동시장에서 ‘저기술-저임금’ 직업과 ‘고기술-고임금’ 직업을 구분하는 장벽이 점점 더 높아진다는 의미입니다. 학자들은 제4차 산업혁명의 가장 큰 수혜자는 혁신적인 사고를 부단히 창출하는 사람이라고 지적합니다. 변화하는 환경을 이해하고 기득권에 도전하며 중단 없는 혁신을 감행하는 것이 필요하다는 의미입니다.

 


창조력과 생각하는 힘을 길러야
제4차 산업혁명 시대를 선포한 세계경제포럼은 미래 인재의 핵심 능력으로 도전정신, 문제해결력, 소통능력, 창의성, 적응력, 협력능력 등을 제시했습니다. 이 말은 ‘스펙’만 관리하는 취업 준비로는 제4차 산업혁명 시대의 인재가 될 수 없다는 뜻입니다. 제4차 산업혁명의 기본은 창조력과 생각하는 힘입니다. 그러나 창조력은 갑자기 길러지는 것이 아니므로 자기 생각을 말하고 글로 쓰는 훈련이 필요합니다. 더불어 다양한 학문 분야를 ‘통섭’하는 능력을 갖춘 글로벌 인재가 되어야 합니다.


넓고도 깊은 지식 습득 과정에서 스스로 생각하는 방법을 터득하고, 지식을 실천하는 일에 익숙해진다면 어떤 일자리도 감당해낼 수 있을 것입니다. 현실의 문제점을 찾아내고, 상상력을 동원해 다양한 아이디어를 도출하며, 동료와 의견을 나누고 협력함으로써 창조적으로 문제를 해결해 나갈 때 발전을 이룰 수 있습니다.

 

 

 

 

 


이명호 은퇴장로
안양·수원교구
연세대 명예교수