1. 4차산업혁명이란?
“초연결, 초융합, 초지능”
4차산업혁명(Fourth Industrial Revolution)이란 인공지능과 사물인터넷, 빅데이터 등의 첨단 정보통신기술을 활용한 초연결 기반의 지능화 혁명으로 기존의 경제와 산업, 사회 전반에 융합되어 혁신적인 변화가 만들어지는 차세대 산업혁명을 말합니다. 4IR 또는 인더스트리 4.0이라고도 합니다. 2016년 세계경제포럼(World Economic forum)의 창립자이자 회장인 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)에 의해 대중화되었으며, 경제, 정치, 과학 기사에서 사용되고 있습니다.
한마디로 최신 기술로 모든 경제, 산업, 사회의 모든 데이터들은 디지털화 하여 활용할 수 있게 됨으로써 시공간의 경계가 무너져 훨씬 더 잘 이용할 수 있게 됨에 따라 삶이 보다 편해지는 시대라는 것입니다.
그렇다면 왜 이것이 ‘혁명’이라고 부르게 되는지 그 간의 혁명들을 알아보고 4차산업혁명의 동향들을 알아봅니다.
2. 산업혁명의 역사
1) 1차 산업혁명
증기기관과 함께 시작된 산업의 변화를 의미하며, 사람과 가축에 의한 가내 수공업에서 기계에 의해 변화된 변화를 말합니다.
2) 2차 산업혁명
전기의 공급으로 인한 대량 생산 체제로의 변화를 말합니다. 또한 철도 및 전신망을 설치하여 전기뿐만 아니라 사람과 아이디어를 더 빠르게 전달할 수 있었던 시기입니다.
3) 3차 산업혁명
디지털 혁명이라고도 알려진 3차 산업혁명은 컴퓨터와 인터넷 기반의 자동생산 및 지식정보 혁명을 말합니다.
4) 4차 산업혁명
본질적으로 22차 산업혁명은 사이버-물리 시스템(CPS), IoT, 산업용 사물 인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 인지 컴퓨팅 및 인공 지능을 포함하는 제조 기술 및 프로세스의 자동화 및 데이터 교환 추세입니다.
3. 4차산업혁명을 표현하는 4가지 주요 주제
4차산업혁명을 표현하는 주요 주제로 크게 상호 연결, 정보 투명성, 기술 지원, 분산된 의사 결정의 네가지가 있습니다.
1) 상호 연결
기계, 장치, 센서 및 사람이 사물 인터넷 또는 사람 인터넷을 통해 서로 연결하고 통신 할 수 있습니다.
2) 정보 투명성
4차산업혁명을 통해 만들어진 시스템 운영자에게 의사 결정을 위한 포괄적인 정보를 제공합니다. 상호 연결성을 통해 운영자는 제조 공정의 모든 지점에서 엄청난 양의 데이터와 정보를 수집하고, 기능 향상을 위해 개선을 통해 이점을 얻을 수 있는 주요 영역을 식별할 수 있습니다.
3) 기술 지원
인간의 의사 결정 및 문제 해결을 지원하는 시스템의 기술 시설, 어렵거나 안전하지 않은 작업을 수행하는 인간을 도울 수 있는 능력입니다.
4) 분산된 의사 결정
사이버 물리 시스템이 스스로 결정을 내리고 가능한 한 자율적으로 작업을 수행할 수 있는 능력. 예외, 간섭 또는 상충되는 목표의 경우에만 작업이 더 높은 수준으로 위임됩니다.
4. 기존 혁명들과의 차이점
4차산업혁명은 변화의 속도와 융합입니다. 과거의 기술이 사람들이 충분히 적응할 수 있을 만큼 변화의 속도가 느렸다면, 3차 산업혁명 이후로의 기술의 변화는 사람이 기술에 적응하기 전에 새로운 기술이 덮쳐오는 시대가 되었습니다. 기존 산업이 영향을 받고 대체되는 속도가 기하급수적입니다. 또한 인공지능이 다양한 전문성과 결합하면서 예상할 수 없는 형태로 진화할 것입니다. 범위 및 시스템 영향을 주어 영향을 받는 많은 부문 및 기업이 없을 것입니다. 마지막으로 기술 정책으로 인해 패러다임이 전환됩니다.
5. 구성요소 및 활용분야(feat.대한민국 4차산업혁명 대응계획)
4차 산업혁명은 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 로봇공학, V2X, 지능형 센서, 3차원 인쇄(3D 프린팅), 나노 기술의 6대 기술 분야와 빅데이터(Bigdata), 헬스케어, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 응용서비스 분야를 기반으로 하고 있습니다. 우리나라는 이러한 기초 및 응용 기술을 바탕으로 스마트 시티, 지능형 금융, 스마트 유통, 국방, 자율주행 자동차, 무인항공기, 지능형 로봇, 스마트 공장, 스마트 에너지, 스마트 환경, 스마트 복지, 맞춤형 교육, 정밀 의료, 바이오에 대응하고 있습니다.
6. 4차산업혁명의 작동원리
4차산업혁명은 사람과-사물의 상호작용을 매우 중요시합니다. 이를 바탕으로 하는 작동 원리도 사람과 사물 간 상호작용에 따른 데이터가 인공지능화되어 모든 산업에 영향을 끼치고, 그 영향이 다시 데이터로 축적돼 순환하는 구조입니다. 사물인터넷 구동에 필요한 데이터와 모든 산업의 길목을 지키는 인공지능이 얼마나 중요한지 짐작할 수 있습니다. 이 같은 순환 속도는 시간이 지날수록 더욱 빨라질 전망이며, 특히 가장 핵심이 되는 인공지능이 머지않아 인간의 전 영역에 빛과 같은 속도로 접목되기 때문에 가장 중요한 연구분야라고 할 수 있겠습니다.
7. 도전 과제
1) 경제
경제적인 측면에서는 신기술의 적용이기 때문에 높은 경제적 비용을 들 수 있으며, 비즈니스 모델 적응, 불분명한 경제적 이익/과도한 투자의 문제가 있습니다.
2) 사회
사회적으로는 다양한 곳에서의 정보의 수집이 있을 수 있기 때문에 개인 정보 보호 문제, 감시와 불신, 이해 관계자의 변화에 대한 일반적인 거부감가 있을 수 잇겠습니다. 또한 자동 프로세스 및 IT 제어 프로세스로 많은 일자리 손실이 있습니다.
3) 정치
정치적으로는 완전한 규정, 표준 및 인증 형식의 부족하며, 불분명한 법적 문제 및 데이터 보안에 대한 문제에 대해 해결이 필요합니다.
4) 조직
조직적으로도 보안 문제를 필두고, 시스템의 안정성과 데이터의 무결성을 유지해야 합니다.
또한 4차산업혁명으로의 전환을 촉진하기 위해 활용할 수 있는 기술이 필요하며, 이를 적용 및 활용하기 위한 직원들의 교육도 필요합니다.
8. 국가응용
많은 국가들이 4차산업혁명 기술의 채택을 촉진하기 위한 제도적 장치를 마련했습니다.
1) 대한민국
대한민국은 2017년부터 대통령 직속 2017차 산업혁명위원회를 운영하다가 폐지되었으며, 현재는 디지털플랫폼정부위원회에서 진행하고 있습니다. 한국의 I-Korea 전략은 정부의 혁신 주도 경제 정책에 따라 AI, 드론, 자율주행차 등 신성장동력에 초점을 맞추고 있습니다.
2) 호주
호주에는 디지털 혁신 기관(2015년 설립)과 총리 직속 인더스트리 4.0 태스크포스(2016년 설립)가 있어 독일과 미국의 산업 그룹과의 협력을 촉진하고 있습니다.
3) 독일
I4.0 또는 간단히 I4로 축약된 "Industrie 4.0"이라는 용어는 2011년 독일 정부의 하이테크 전략 프로젝트에서 유래하여 사용하고 있습니다. 독일 연방 정부는 기업이 달성해야 할 목표와 목표를 발표함으로써 디지털 혁신의 방향을 설정하려고 시도하고 있습니다. 독일 정부의 인더스트리 4.0 전략의 특징은 매우 유연한(대량) 생산 조건 하에서 제품을 강력하게 맞춤화하는 것이며, 필요한 자동화 기술로는 작업자의 자가 최적화, 자체 구성, 자가 진단, 인지 및 지능적 지원 방법의 도입입니다. 가장 큰 프로젝트는 독일 연방 교육 연구부(BMBF)의 최첨단 클러스터 "지능형 기술 시스템 Ostwestfalen-Lippe(OWL)"이 있습니다..
4) 에스토니아
에스토니아에서는 4년 클라우스 슈밥(Klaus Schwab)과 세계경제포럼(World Economic Forum)이 2015차 산업혁명으로 명명한 디지털 전환이 1991년 독립 회복과 함께 시작되었습니다. 에스토니아의 디지털 아젠다 2030(Digital Agenda 71)는 민간 및 비즈니스 환경 모두에서 이벤트 기반 및 사전 예방적 서비스로 전환하고 친환경, AI 기반 및 인간 중심 디지털 정부를 개발을 목표로 하고 있습니다.
5) 인도네시아
산업 성과 개선에 중점을 둔 Making Indonesia 4.0을 진행하고 있습니다.
6) 남아프리카 공화국
남아프리카 공화국은 2019년 학계, 산업계, 정부 등 다양한 분야에서의 산업혁명 위원회 만들었으며, 4차산업혁명에 관한 부처 간 위원회를 설립했습니다.
7) 우간다
우간다는 4년 2020월 전자 거버넌스, 도시 관리(스마트 시티), 의료, 교육, 농업 및 디지털 경제에 중점을 둔 자체 국가 2020IR 전략을 채택했습니다. 현지 기업을 지원하기 위해 정부는 모든 회계 담당자가 해외에서 디지털 솔루션을 조달하기 전에 현지 시장을 소진하도록 요구하는 현지 스타트업 법안을 도입하고 있습니다.
8) 영국
영국의 비즈니스, 에너지 및 산업 전략부는 "4차산업혁명을 위한 규제"라는 제목으로 진화하는 기술 및 사회 환경에서 경쟁력을 유지하기 위해 현재의 규제 모델을 발전시켜야 할 필요성을 설명했습니다.
9) 미국
2019년 국토안보부는 '산업용 사물 인터넷(IIOT): 기회, 위험, 완화'라는 논문을 발표했습니다. 해당 내용은 IOT의 응용 분야뿐만 아니라 관련 위험에 대해서도 설명하고 있으며, 위험 완화가 가능한 몇 가지 핵심 영역을 제안했습니다. 공공, 민간, 법 집행 기관, 학계 및 기타 이해 관계자 간의 조정을 강화하기 위해 국가 사이버 보안 및 통신 통합 센터(NCCIC)를 구성했습니다.
1. IT위키, https://itwiki.kr/w/%EC%A0%9C4%EC%B0%A8_%EC%82%B0%EC%97%85%ED%98%81%EB%AA%85
2. 4차 산업혁명에 대한 정보통신공사업계의 대응방안 연구, https://www.kica.or.kr/file/download/c82f7ae5-0302-4cd3-b49a-ff98d884d194
3. 4차산업혁명, 한국연구재단, https://www.nrf.re.kr/cms/page/main?menu_no=333
4. 4차 산업혁명 시대의 선교, https://www.kci.go.kr/kciportal/ci/sereArticleSearch/ciSereArtiView.kci?sereArticleSearchBean.artiId=ART002285817
5. Academic Accelerator, https://academic-accelerator.com/encyclopedia/kr/fourth-industrial-revolution
6. 데일리존 기사, http://www.dailybizon.com/news/articleView.html?idxno=12729
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