[도서] 4차 산업혁명 - 문제는 과학이야

4차 산업혁명이란 무엇인지에 대한 감을 잡을 수 있게해주는 책입니다. 우연히 도서관 들렀다가 집어들은 책인데, 각 챕터가 끝날때마다 친절하게도 요약이 되어있는지라... 요약내용 필사해 봅니다 ㅋ

 

1장. 4차 산업혁명은 과연 존재하는가?

1. 4차 산업혁명뿐만 아니라 1~3차 산업혁명도 모두 과학이 일으킨 기술 혁신이자 사회상을 점차 변화시킨 혁명이다. 특히 3차 산업혁명부터는 고용없는 성장이 만들어졌으며 4차 산업혁명 시대부터는 생산현장의 제어마저도 인간의 몫에서 기계의 몫으로 뒤바뀐다.

2. 4차 산업혁명을 이끌 기술 세가지는 인공지능, IoT 그리고 에너지다. 인공지능이 발달한 덕분에 기계가 좀 더 면밀하게 인간이 할 일을 대신하고 있으며, IoT를 통해 실시간으로 정보를 주고받으며 일처리를 훨씬 빠르게 효율적으로 해낸다. 에너지 관련 기술은 위 두가지를 더욱 지속가능한 기술로 가꾸기 위해 꼭 해결해야 한다.

3. 에너지가 특히 중요한 이유는 지구온난화 문제 때문이다. 이산화탄소를 더 생산했다가는 인류의 미래가 위험해지나. 한편 4차 산업 자체는 아이러니하게도 1~3차 산업에 비해 에너지 소모가 더 큰 산업이다. 4차 산업은 육성해야 하는데 에너지 소모량은 줄여야하는 딜레마에 놓이게 된 것이다.

 

표1. 산업혁명을 견인한 기술공학의 영향력

1차 산업혁명	2차 산업혁명	3차 산업혁명	4차 산업혁명
18세기 중~	19세기 후~20세기 초	20세기 후반~	2015년~
증기기관 기반의 기계화 혁명	전기에너지 기반의 대량생산 혁명	컴퓨터와 인터넷 기반의 지식정보 혁명	IoT/인공지능 기반의 만물초지능 혁명
노동의 기계 및 공장제 도입과 자본계급의 등장	컨베이어벨트를 이용한 대량생산 및 작업 표준화와 분업 발달	ICT중심의 인터넷과 모바일 확산 및 글로벌 공정시대 도래	사람·사물·공간을 초지능화 한 사회문화시스템 도래

 

표2. 산업혁명 시대별 영향과 인재상

	기술	사회에 미친 영향	인재상
1차 산업혁명	기계화	1인당 생산량 8배 늘림으로 제품값 폭락, 무역증가, 기계의 일상생활 도입, 기대수명 증가, 부의 증가	기계숙련도가 높은 사람
2차 산업혁명	대량생산화	근육이 아닌 지식 위주의 사회로 전향, 잉여시간의 확대, 공장화, 부/건강/수명의 확대	기초교육(읽기, 수학 등)이 잘되어 있는 사람
3차 산업혁명	디지털화	원격조종이 가능해짐, 제조업의 효율성 증대, 기술과 정보의 중요성 확대	기초교육 및 IT기술교육이 잘 되어 있는 사람
4차 산업혁명	초연결화	소규모 생산으로 돌아감, 생산과정의 민주화, 권력의 분산화, 혁신경쟁	창의적이고 유연한 사람

 

이 책의 마지막 장은 4차 산업시대의 교육에 관한 내용으로 마무리되는데... 역시나 4차산업시대에는 창의성을 가장중요하게 생각하고 있습니다.

하지만, 대한민국의 사교육 현실은 여전히 3차 산업혁명 시대를 벗어나질 못하고 있는데...

 

2장. 인공지능, 4차 산업혁명을 낳다.

1. 인공지능은 이미 우리의 삶속에 깊숙이 들어와 있따. 또 기업에게는 생존을 위해 꼭 필요한 존재다. 인공지능의 가장 큰 특징은 각종 정보를 학습할 수 있다는 것이다. 인공지능은 학습한 내용을 바탕으로 사람처럼 과정 하나하나를 일일이 점검하며 판단해서 결정할 수 있다.

2. 알파고의 최신 버전인 알파고 제로는 이제 인간의 기보 데이터가 없이도 스스로 바둑을 두며 자기만의 최상의 수를 찾아 승리를 거듭한다. 인공지능 스피커와 같은 챗봇은 우리가 하는 말 속에서 키워드를 찾아내 알맞게 대응한다. 인공지능은 용도에 따라 의사가 되기도 하며 스마트폰의 보안을 책임지기도 한다.

3. 인공지능은 미래에 있어 정말 중요한 기술이지만, 그만큼 악용될 소지도 충분하다. 미래 사회의 핵심 인력이 될 인공지능 연구자들과 사회 전체가 올바른 윤리의식을 갖춰 인류 전체에 이로운 방향으로 과학기술을 진보시킬 수 있도록 해야한다.

3장. 자율주행의 미래

1. 자율주행은 센서와 통신기술, 인공지능 그리고 자동차 하드웨어를 연결하는 기술로 완성된다. 자율주행 기술은 단계별 분류에 따라 기본적인 감가속을 덜어주는 것부터 운잔자가 운전석에 없어도 자동차가 알아서 움직이는 수준까지로 나뉜다.

2. 자율주행이 가장 먼저 적용될 분야는 군집운행이다. 군집운행을 도입하면 사람 0~1명이 탑승한 채 트럭 네대 이상을 동시에 움직이도록 해 효율성을 극대화할 수 있다. 자율주행 기술을 주도하는 주요 기업으로는 엔비디아와 테슬라 등이 있으며 다양한 스타트업이 자율주행 시장으로 진출하는 중이다.

3. 자율주행 자동차가 사고 발생 면에서나 교통 흐름 측면에서도 우월하다는 데이터가 입증되면 도로 위는 결국 자율주행 자동차가 대부분을 차지할 것이다. 반면 사람이 운전하는 자동차는 값비싼 레저용품으로 변형돼 돈 있는 사람만이 스스로 운전하는 권한을 쥐게 될 가능성이 있다.

 

4장. 스마트팩토리, 생산과 소비를 송두리째 바꾸다.

1. 스마트팩토리는 사이버 피지컬 시스템, 즉 가상 물리로 실현된다. 시뮬레이션을 통해 공장을 가동할 최적의 방법을 미리 확인할 수 있기 때문에 기존과 달리 엄청난 시간을 단축할 수 있고, 시행착오 또한 줄일 수 있다. 이로써 다품종 다량생산의 공장제 테일러샵 구현이 가능하다.

2. 스마트팩토리가 제대로 가동되려면 각종 정보를 전달하는 센서들이 말초신경처럼 거의 모든 설비 공정에 퍼져 있어야 한다. 이러한 센서의 종류는 무엇을 어떻게 측정하는 지에 따라 천차만별이다. 센서는 전기를 적게 쓰면서 단가가 저렴한 쪽이 유리하다.

3. 스마트팩토리는 기계가 인간의 노동력을 대체해 실업률을 높이게 할 가능성이 크다. 이때 기계를 단순히 노동자의 적으로 바라보기 보다 새로운 기술이 가져다 줄 이점을 사측과 노측이 함게 나눠가지는 지혜가 필요하다. 한편으로는 스마트팩토리와 관련된 산업이 따로 형성돼 이에 따라 또 다른 일자리가 생길 것이라는 시각도 있다.

(개인적으로는 회의적입니다 -.-)

 

5장. 스마트시티는 공상과학도시일까?

1. 스마트시티는 도시 전체가 첨단 정보통신기술을 입고 네트워크로 연결된 곳이다. 일례로 스마트 가로등이 기점이 돼 사람들에게 실시간으로 정보를 제공하며 교통문제를 해결하고, 스마트빌딩이 스스로 에너지 사용량을 조절해 탄소 배출을 절감하기도 한다. 도시곳곳에 똑똑한 CCTV가 놓여 범죄를 예방할 수도 있다. 쓰레기차와 심야버스 역시 빅데이터를 통해 효율적으로 움직이게 된다.

2. 우리나라의 스마트시티로는 서울과 세종, 부산 그리고 송도가 주목되고 있다. 세종시는 에너지 중심의 스마트시티, 부산은 수변도시라는 특징을 살린 에코델타시티를 목표로 하며, 송도 국제비지니스 지구는 세계에서 가장 큰 도시 자동화 실험장으로 손꼽힌다. 또 서울은 스마트한 민주주의 시스템과 에너지 제로 주택을 도입하는 중이다.

3. 스마트시티를 개발하는 중에도 과제는 있다. 스마트화 되는 지역과 그렇지 않은 곳 사이의 디지털 격차가 생길 가능성이 높다는 것이다. 일상생활이 디지털화되지 못해 소외되는 계층이 생길것이며, 이는 곧 사회적 문제로 이어질 가능성이 높다. 또 무분별한 CCTV보안체제로 생기는 사생활 문제를 누가 어떻게 책임질지에 대한 문제도 남아있다. 도시를 구성하는 공동체 모두가 머리를 맞대 민주적인 방법으로 스마트시티를 구성해야 할 필요가 있다.

 

6장. 스마트팜은 식량을 어떻게 길러낼까?

1. 스마트팜은 센서의 정보를 바탕으로 인공지능을 통해 농사일을 해결하는 농장이다. 생산/가공/유통까지 전체적으로 원격 관리하며 효율성을 높일 수 있다. 여기에 오랜 기간 축적한 농업 데이터를 더하면 인공지능이 농장 운영의 의사결정을 담당하도록 하는 시스템 구축도 가능하다.

2. 네덜란드에서는 원예 사업을 이끄는 환경제어시스템을 세계에 수출한다. 독일에서는 도축장에서도 스마트 시스템을 도입해 신선한 육질을 유지한다. 미국의 농장은 전부 무인 자동 시스템으로 관리되며, 노르웨이에서는 연어 양식도 인공지능으로 해낸다. 국경을 넘어 농사에 관한 노하우를 주고받는 것 역시 정보통신기술이 만든 새로운 풍경이다.

3. 스마트팜이 미래에 필요한 이유는 가면 갈수록 농업인구가 줄어들기 때문이다. 사람이 짓지 않을 농사를 기계에게 맡기면서 불어날 인구에 대비해 생산량도 크게 늘려야 한다. 한편으로 이런 식량전쟁은 종자전쟁으로 촉발될 가능성 역시 높아 이에 대한 대비가 절실하다.

- IMF를 계기로 국내 5대 종자기업 중 4곳이 다국적 기업에 인수됐다 합니다. 청원종묘는 일본의 사카타에, 서울종묘는 스위스 신젠타에, 홍농종묘와 중앙종묘는 미국의 몬산토에 각각 인수됐는데, 이 탓에 무/배추 등 토종 채소 종자의 50%가 외국회사에 넘어갓으며, 양파/당근/토마토 종자는 80% 이상이 팔려갔습니다. 중앙종묘가 가지고 있던 청양고추 종자도 몬산토로 -.-

동부팜한농은 LG화학이 인수했는데, 화성에 거대한 첨단 유리온실을 만들었다가 농민들의 반대로 사업을 포기하는 등 농업분야의 반기업 정서로 인해 국내 업체의 사업환경은 좋지 못하네요.

 

7장. 4차 산업혁명과 유전자기술

1. 게놈프로젝트는 유전자 속 데이터를 추출하고 해독해 개개인의 몸에 어떤 질병이나 변이가 일어날 수 있는지 알아내는 과정이다. 현재 영국은 정부가 주도해 10만 명의 게놈 데이터를 수집하고 있으며, 미국은 유전자 분석 키트를 팔아 소비자에게 정보를 제공하고, 그 중 정보 제공 동의자들의 게놈 데이터를 모아 자료로 쓰고자하고 있다.

2. 유전자를 해독해 알아낸, 질병을 일으키는 유전자 부위를 가위로 잘라내듯 정교하게 수정하는 방법을 유전자가위라 한다. 2012년 크리스퍼(Clustered Regulary Interspaced Short Palindromic Repeats)를 이용해 유전자를 미세하게 교정하는 기술을 개발하는 데 성공했고 이를 통해 황반변성 등의 질병을 유전자적으로 치료하는 길이 열렸다.

3. 유전적 원인을 성인이 돼 발견하고 치료하는 단계를 넘어 배아 단계에서 일찍이 발병원인이 되는 유전자를 교정하는 일도 가능한 시대다. 하지만 윤리적인 문제 탓에 법과 규제로 막혀있는 상태다. 맞춤형 아기의 탄생도 가능한 세상 속에서 이를 지혜롭게 다루는 균형이 필요하다.

 

8장. 4차 산업혁명의 미래를 결정하는 에너지

1. 에너지 사용량을 줄여야 하는 이유는 이산화탄소 때문이다. 이산화탄소는 지구온난화를 앞당기고 있으며 바다가 이산화탄소를 녹이는 양도 한계에 다다르는 중이다. 이를 막기위해 태양광이나 풍력 등의 신재생에너지로 전환하는 과정이 전세계적으로 한창 이루어지고 있다.

2. 원자력 중 현재의 핵분열 발전은 방사능이 강한 핵폐기물이 나온다는 치명적인 문제를 안고 있다. 한편 핵융합은 핵분열의 단점을 보완함은 물론 지구의 모든 에너지 문제를 해결할 성배로 각광받고 있으나 기술의 어려움을 인해 아직 갈 길이 멀다.

3. 전력민주주의란 신재생에너지가 활성화됨에 따라 각 지역에서 저마다의 특성에 맞게 전력을 생산하고 이를 지역민들끼리 함께 사용하는 형태다. 스마트그리드는 들쑥날쑥한 신재생에너지를 실시간으로 효율성 있게 관리하도록 돕는 설비다. 다만 스마트그리드를 분산형으로 하느냐 중앙집중으로 하느냐에 대한 논란이 있다.

 

9장. 인공지능에게 배우고 스스로 깨우치는 교육

1. 2011년 개교한 미네르바스쿨이 새로운 개념의 대학으로 떠오르고 있다. 미네르바스쿨 학생들은 매 학기 전 세계 주요 도시를 옮겨다니며 각 나라의 문화를 배우고 그곳의 기업과 협업해 실무경험을 쌓는다. 수업은 온라인을 통해 학생들끼리 서로 토론하는 방식이 주를 이루며, 이 과정에서 쌓인 데이터는 명확하게 정리되어 교수가 학생을 입체적으로 평가하는데 쓰인다.

2. 중세나 근대에 가정교사가 상류층 자녀들에게나 해주던 맞춤형 교육이 이제는 인공지능을 통해 모든 학생이 누릴만한 서비스로 변화하고 있다. 하루가 다르게 변해가는 세상에 대응하고자, 대학들도 기존보다 나은 교육 서비스를 제공하기 위한 무한 경쟁에 뛰어 들었다. 우리는 교육도 혁신하지 않으면 도태되는 시대에 살고있다.

3. 4차 산업혁명 시대에 인간이 길러야 할 능력은 인공지능이 당장가지지 못할 능력이다. 스스로 문제를 설정하고 어떻게 이를 해결할지를 정하는 능력은 인공지능이 아직 갖추지 못한 능력이다. 자신만의 질문으로 창의력을, 아직은 인간만이 지닌 추론능력을 기를 때, 인공지능으로는 대체할 수 없는 가치를 지닌 인재로 남을 것이다. 또한, 인공지능으로 인해 넓어지고 깊어진 지식에 대응하여 새로운 발명 및 발견을 이끌기 위해서는, 다양한 분야의 전문가들이 머리를 맞대어 해결하는 협업이 필수적이다.