제4차 산업 혁명

제4차 산업 혁명(第四次 産業 革命, 영어: Fourth Industrial Revolution, 4IR)은 정보통신기술(ICT)의 융합으로 이루어낸 혁명 시대를 말한다. 18세기 초기 산업 혁명 이후 네 번째로 중요한 산업 시대이다. 이 혁명의 핵심은 인공지능, 로봇공학, 사물 인터넷, 무인 운송 수단(무인 항공기, 무인 자동차), 3차원 인쇄, 나노 기술과 같은 6대 분야에서 새로운 기술 혁신이다.

4차 산업 혁명은 교육에도 많은 영향을 미칠것이다.

제4차 산업 혁명은 물리적, 생물학적, 디지털적 세계를 빅 데이터에 입각해서 통합시키고 경제 및 산업 등 모든 분야에 영향을 미치는 다양한 신기술로 설명될 수 있다. 물리적인 세계와 디지털적인 세계의 통합은 O2O를 통해 수행되고, 생물학적 세계에서는 인체의 정보를 디지털 세계에 접목하는 기술인 스마트워치나 스마트 밴드를 이용하여 모바일 헬스케어를 구현할 수 있다. 가상현실(VR)과 증강현실(AR)도 물리적 세계와 디지털 세계의 접목에 해당될 수 있다.

산업 혁명

제1차 산업 혁명

런던의 과학 박물관에서 찍은 "퍼핑 빌리 (Puffing Billy)"증기 엔진 사진

최초의 산업 혁명은 유럽과 미국에서 18세기에서 19세기에 걸쳐 일어났다. 주로 농경 사회에서 농촌 사회로의 전환이 산업과 도시로 바뀌는시기를 보았다. 철강 산업은 증기 엔진의 개발과 함께 산업 혁명에서 핵심적인 역할을 수행했다.

제2차 산업 혁명

제2차 산업 혁명은 제1차 세계 대전 직전인 1870년에서 1914년 사이에 일어났다. 기존 산업의 성장기 였고 철강, 석유 및 전기 분야와 같은 신규 산업의 확장과 대량 생산을 위해 전력을 사용했다. 이 기간 동안 주요 기술 진보는 모터, 전화, 전구, 축음기,확률변동탄 및 내연 기관을 포함했다.

제3차 산업 혁명

제3차 산업 혁명 또는 디지털 혁명은 아날로그 전자 및 기계 장치에서 현재 이용 가능한 디지털 기술에 이르는 기술의 발전을 가리킨다. 1980년대에 시작된 이 시대는 계속되고 있다. 제3차 산업 혁명의 발전에는 개인용 컴퓨터, 인터넷 및 정보 통신 기술 (ICT)이 포함된다.

제4차 산업 혁명

1983 산업용 로보트 KUKA IR160/60, 601/60

제4차 산업 혁명은 기술이 사회와 심지어 인간의 신체에도 내장되는 새로운 방식을 대표하는 디지털 혁명 위에 구축되었다. 제 4 차 산업 혁명은 로봇 공학, 인공 지능, 나노 기술, 생명 공학, 사물의 인터넷, 3D 인쇄 및 자율 차량을 포함한 여러 분야에서 새로운 기술 혁신이 나타나고 있다.

세계 경제 포럼 창립자 겸 회장인 클라우스 슈바프의 저서 《제4차 산업 혁명 (The Fourth Industrial Revolution)》에서 이 네 번째 혁명이 기술 발전에 의해 특징 지어 졌던 이전의 세 가지 혁명과 근본적으로 다른 점을 설명하고 있다. 이러한 기술은 수십억 명의 사람들을 계속해서 웹에 연결하고 비즈니스 및 조직의 효율성을 획기적으로 향상시키며 더 나은 자산 관리를 통해 자연 환경을 재생산 할 수있는 커다란 잠재력을 가지고 있다.

"제4차 산업 혁명 마스터 하기"는 스위스 Davos-Klosters에서 열린 세계 경제 포럼 연례회의 (World Economic Forum Annual Meeting 2016)의 주제였다.

2017년 소비자 가전 전시회에서 4차 산업 혁명으로 가기 위한 기술들이 대거 전시되었다.[1]

4차 산업 혁신

Consumer Electronics Show에서 다루어진 기술을 중심으로 언급하면 다음과 같다.

인공지능

작게는 장치가 더 똑똑해져서 나의 생활 패턴을 이해하고, 스스로 알아서 동작하는 약한 인공지능부터, 생태계 전체의 생활 및 환경으로부터 최적의 해법을 제시하는 강한 인공지능을 이용하여 인간의 생산성을 최대한 올려주는 도구이다.

• CES 2017 : 인공지능 비서

로봇공학

사람을 도와주는 로봇(예 청소 로봇; 노인 보조 로봇 등)에 의해 사회 전체의 생산성이 올라갈 것이다.

• CES 2017 : 인공지능 로봇

양자암호

기존에 있던 대부분의 암호체계가 대부분 수학적 복잡성에 기반하는데 비해, 양자암호는 자연현상에 기반하고 있는 특징을 띄며, 암호에 사용되는 원타임 패드를 생성하는 이상적인 방법 중 하나다. 중간에 도청자가 난입할 경우 그 존재가 드러나며, 신호가 왜곡되어 도청자도 정확한 정보를 얻을 수 없는 보안성을 띄고 있다. 다른말로 양자 키 분배(Quantum Key Distribution)체계라고도 한다. 보안업계도 양자난수를 모든 IT 기기에 적용할 수 있다면 해킹 불가능한 암호 체계를 구현할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 

사물 인터넷 (IOT)

실생활에 해당하는 offline의 모든 정보를 online으로 넘기는 O2O를 통해, 인공지능을 이용한 최적의 해법을 제시하고, 시행하게 하여 생산성을 최대한으로 올리는 도구이다. 예로 병원의 모든 행동이나 사물들을 인터넷에 연결한 뒤, 최적화를 한다면 정보가 늦거나 없어 서로 기다리는 손실을 줄인다면, 환자도 빠른 조치를 받아서 좋고, 병원도 생산성이 올라서 좋을 것이다.

• CES 2015 : IoT
• CES 2017 : 스마트 홈

무인 운송 수단

인간이 운전을 직접 하지 않음에 의해 그 사이에 다른 일을 더 할 수 있고, 안전하게 이동할 수 있기에 생산성이 향상될 것이다.

• CES 2015 : 무인 항공기
• CES 2017 : 무인 자동차, 무인 항공기

3D printing

대부분 자기에게 맞지 않는 기성품을 구입하여 그 기성품에 맞추어 제작/생활해왔다. 이제는 개인 맞춤형 시대이므로, 3차원 프린터를 이용하여 가격싸게 빠르게 본인에게 맞는, 본인 만의 장치를 만들 수 있다. 예로 본인만의 음식, 본인만의 집, 본인에게 맞는 인체조직 등이 있다. 이런 것들을 통해 생산성이 향상될 수 있다.

나노 기술

나노 기술은 의학, 전자 공학, 생체재료학 에너지 생산 및 소비자 제품처럼 광대한 적용 범위를 가진 새로운 물질과 기계를 만들 수 있어, 생산성 향상에 지대한 공헌을 할 수 있다.

연결 및 표시 기술

연결 기술은 좀더 빠르게 연결/수행하는 기술로 대표적인게 5G(세대) LTE가 있다. 그리고 눈으로 보는 표시 기술은 고정형으로 보는 UHD-TV와 이동형으로 보는 VR, AR등을 통해 좀더 빠르게, 좀더 편리하게, 좀더 많게 접속(access)할 수 있게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

• CES 2015 : HD/UHD-TV
• CES 2016 : Mobile healthcare
• CES 2017 : 증강현실, 가상현실, 5G LTE, UHD-TV

참고문헌

• 리처드 서스킨드, 4차 산업 혁명 시대 전문직의 미래, 와이즈베리, 2016.
• 클라우스 슈밥 저. 송경진 역. 《클라우스 슈밥의 제4차 산업 혁명》. 새로운현재. 2017년. ISBN 9788962805901

참조

• 4차 산업 혁명에 대응한 지능정보사회 중장기 종합대책(미래창조과학부)

같이 보기

• 지능정보기술, 지능정보사회
• 인더스트리 4.0(en:Industry 4.0)
• 기술적 특이점(TS)