4차 산업혁명 문제는 과학이야

4차 산업혁명 문제는 과학이야 - 산업혁명에 숨겨진 과학의 원리들
박재용 외 지음, MID 사이언스 트렌드 옮김 / Mid(엠아이디) / 2019년 2월

과학기술의 발전과 세계화의 영향으로 상호간 연결성이 증가하면서 세상의 변화는 점점 더 빠르고 복잡해지고 있습니다. 과학기술과 사회의 융합,초연결이 보편화되는 미래사회에서는 이런 현상이 더욱 가속화 될 것이며, 과학기술의 영향력은 점점 더 커질 것입니다.

4차 산업혁명과 지능 정보사회로 이행하며 과학기술이 더욱 중요해질 미래사회에 대비하기 위하여, 사회 변화에 큰 영향을 미칠 기술은 무엇이고, 그것이 언제 사회에 확산될 지 제시하는 것은 큰 의미가 있다고 생각합니다. 변화를 초래할 대상 과학기술과 기준 시점이 제시된다면 미래준비를 위한 중요한 실마리가 될 수 있기 때문입니다.

오늘 소개해 드리는 <4차 산업혁명 문제는 과학이야>에서는 4차 산업혁명을 "인공지능, 로봇기술, 생명과학 및 정보통신 기술의 융합으로 이뤄지는 차세대 산업혁명"으로 정의내리고, 결국 4차 산업혁명을 현장에서 이끄는 이들은 분명 지금 이 시간에도 과학기술을 끊임없이 연구하고 개발하느 사람들이라 결론 짓습니다. 제목 그대로 "4차 산업혁명은 결국 과학의 문제"라는 것입니다.

그렇다면 4차 산업혁명의 근간이 되는 과학기술은 무엇이며, 그 기술이 어떻게 삶을 바꾸고 있는 것일까요? 그리고 그런 기술 속에 숨겨진 과학의 원리들은 어떤 것이있을까요?

본서에서는 4차 산업혁명에 숨겨진 인공지능, 자율주행, 스마트팩토리, 스마트시티, 스마트팜, 유전자기술 그리고 에너지 기술 등의 개념과 작동원리를 가급적 쉬운 언어로 풀어내고 있습니다.

역시 4차 산업혁명을 견인하는 기술 중 그 핵심에 자리한 기술은 인공지능(Artificial Intelligence)입니다. 1950년대 부터 발전과 진화를 거듭해온 인공지능 기술은 머신러닝의 일종인 딥러닝(Deep Learning) 알고리즘을 통해 혁신적인 발전을 이뤄내고 있습니다. 최근의 알파고 충격과 연이은 인공지능 서비스의 출현은 모두 이러한 발전의 연장선상에 있습니다.

이러한 인공지능의 발전은 사물인터넷과의 결합에 의한 '사이버 피지컬 시스템(Cyber Physical System, 가상물리시스템)'으로 이어집니다. 이는 주로 독일, 미국을 위시한 4차 산업혁명 선진국의 첨단 제조업의 '다품종 다량생산'을 구현하는 기본 베이스가 됩니다. 공장의 모든 기계가 디지털화되어 디지털 세상에 복제(디지털 트윈(Didital Twin))되어 전 공정을 미리 시뮬레이션하게 됩니다.

제품을 생산하기 위한 최적의 방법을 인공지능을 통해 확인하고 그 결과를 인공지능이 직접 입력해 IoT가 장착된 생산라인에 바로 반영하게 되는 것이죠. 그러면 각 라인이 무선 네트워크를 통해 이에 맞는 자재를 공급받고, 각 기계의 위치 역시 이에 맞춰 조금씩 자리를 잡게 되는, 말 그대로 가상과 현실이 한 짝을 이뤄 작동하는 모습이 됩니다. 실시간 오류 확인과 수정 또한 인공지능을 통해 구현이 가능하겠죠.

이 디지털 트윈을 탑재한 사이버 피티컬 시스템(CPS)은 물리력이 없기 때문에 이 가상 공간에서 공장을 어떻게 조정한다고 해도 특별한 비용이나 문제가 발생하지 않습니다. 여기서 스마트 팩토리를 포함한 이와 유사한 시스템의 스마트함이 진가를 발휘하는 것입니다.

이제 과학기술과 사회는 상호작용 하며, 공진화(共進化)가 더욱 가속화되는 단계로 접어들었습니다. 4차 산업혁명이 성공하려면 뭐니 뭐니해도 국민들이 가슴으로 느낄 수 있는 비전이 필요합니다. 예를 들어, 인공지능과 머신러닝이 그 자체로서 목적은 아니라는 말입니다. 인공지능과 그 작동원리가 되는 머신러닝은 넘쳐나는 데이터를 바탕으로 기업이 비즈니스와 업무 프로세스를 '디지털 트랜스포메이션'할 수 있도록 해주는 도구일 뿐이라는 사실을 명심해야 합니다.

그런 의미에서 본서에서 제시하는 인공지능, 자율주행, 스마트팩토리, 스마트시티, 스마트팜, 유전자기술 그리고 에너지 기술의 핵심을 이루는 과학기술이 의미하는 바가 무엇이며, 그 작동원리에 대한 기본적인 개념 정도는 이해해둘 필요가 있으리라 생각합니다.

일독을 권합니다.