서울대 권영상 교수의 가상현실과 미래도시 수업

서울대 권영상 교수의 가상현실과 미래도시 수업
권영상 지음 / 메이트북스 / 2023년 4월

인구구조가 급속하게 변화하고 있으며, 시간이 갈수록 도시로 인구가 집중되다 보니 환경오염, 교통문제, 각종 범죄 등의 도시 문제가 점점 심각해 지고 있습니다.

이와 관련하여 정부와 지자체 주도의 '스마트 시티(Smart City)' 사업에 많은 관심이 쏠리고 있는 요즘입니다. 특히, 지난 정부의 "한국형 뉴딜 전략"에 이어서 이번 정부에서 내놓은 "디지털 플랫폼 정부 전략"에서도 '스마트 시티'가 핵심 사업으로 선정되었습니다.

환경오염, 교통문제,각종 범죄 등의 도시문제를 디지털 기술을 활용해 해결하여, 도시민의 삶의 질을 높이고, 지속가능한 도시 생태계를 만들겠다는 비전을 가진 미래 도시인 스마트 시티에는 다양한 가상현실 기술들이 큰 영향을 미칠 전망입니다.

오늘 소개해 드리는 <서울대 경영상 교수의 가상현실과 미래도시 수업>에서는 '가상현실 기술이 도시의 미래를 바꾼다'는 부제를 가지고, 4차 산업혁명을 견인하고 있는 빅데이터와 인공지능 기술, 각종 네트워킹 기술들이 인프라가 되고, XR, VR 등의 메타버스 기술과 3차원 그래픽 기술 등이 서로 융합한 스마트 시티라는 미래도시의 다양한 가능성을 제시하고 있습니다.

특히, 도시 계획 및 설계에 가상현실 기술을 활용하고 적용함으로써 도시의 미래를 빠르게 변화시키고 있음을 기억할 필요가 있습니다.

책에서는 디지털 트윈, 메타버스, 고성능 3D 그래픽 기술, GIS와 BIM 기술이 도시 개발에 있어 현실 세계과 가상 세계의 통합을 가능하게 하는 혁신적 기술임을 다양한 사례들과 함께 소개하고 있습니다.

아래에 대략적인 기술들의 개요를 스마트시티 전략 혹은 미래도시 설계와 구축이라는 관점에서 정리해 봅니다.

디지털 트윈

디지털 트윈은 물리적 개체, 시스템 및 프로세스의 가상 복제본을 말합니다. 이 기술을 통해 도시 계획자는 건물, 교통 시스템 및 인프라를 포함한 도시의 디지털 모형을 만들 수 있습니다.

이 기술은 도시 디자인을 시각화하고 최적화하는 효율적인 방법을 제공하고, 사전에 미리 가상공간에서 시뮬레이션 해 봄으로써 잠재적인 디자인 결함을 식별하고 보다 지속 가능하고 살기좋은 도시를 만드는데 기여할 수 있습니다.

메타버스

메타버스는 상호 연결된 가상 공간으로 사람들이 서로 간에 혹은 디지털 객체와 실시간 상호 작용할 수 있도록 합니다. 이 기술은 사람들이 게임이라는 맥락 속에서 도시와 상호작용하는 방식을 변화시켜 새롭고 흥미로운 방식으로 도시 환경을 탐색하고 사회회하고 참여할 수 있도록 합니다.

고성능 3D 그래픽 기술

고성능 3D 그래픽 기술을 통해 매우 사실적이고 몰입감있는 가상 환경을 만들 수 있습니다. 이 기술은 디지털 트윈의 핵심 기술로써 도시 설계 및 인프라를 시뮬레이션하고 최적화할 수 있도록 도시의 정확하고 상세한 가상 표현을 생성하는데 중요한 역할을 하고 있답니다.

또한 도시 환경에 참여하는 혁신적인 방법을 제공하여 사람들이 보다 몰입감 있는 방식으로 도시를 경험하는데 일조하고 있습니다.

GIS와 BIM

GIS와 BIM은 데이터 분석 및 시각화를 위한 강력한 도구로서 도시 계획 및 설계를 위한 다양한 응용 프로그램을 제공합니다. GIS기술을 사용하면 매우 정확하고 상세한 지도를 생성할 수 있으므로, 도시 데이터를 정밀하게 분석하고 시각화할 수 있습니다.

반면 BIM기술을 활용하면 건물 및 인프라의 3D모델을 생성할 수 있으므로 다른 기술과 융합하여 도시 설계를 시뮬레이션하고 최적화할 수 있습니다.

이상의 가상현실 기술들은 도시 환경을 시각화, 최적화 할 뿐 아니라 시민들로 하여금 도시 환경에 적극적으로 참여할 수 있는 혁신적이고 효율적인 방법을 제공하고 있습니다.

또한 도시 디자인과 인프라를 다양한 기술을 활용하여 시뮬레이션하고 최적화할 수 있게 됨으로써 지속가능하고 효율적이며, 살기 좋은 스마트 시티라는 미래도시를 계획할 수 있게 되었다는 점을 기억할 필요가 있습니다.

코로나 이후 전 산업의 패러다임 전환을 불러오고 있는 '디지털 트랜스포메이(DX)'의 한 축인 가상 현실 기술에 대해 알기 쉽게 설명하고 이 기술들이 도시 계획, 도시 개발과 같은 실제 서비스에 어떻게 적용되고 발전해 나갈 것인지에 대한 전망을 다양한 사례들과 함께 체계적으로 서술하고 있는 책으로 평가합니다.

가상 현실 기술들이 스마트 시티라는 관점에서 도시의 미래를 어떻게 바꾸게 될 것인지를 추적하는 분들의 일독을 권합니다.

​ * 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.

우리의 미래를 결정할 과학 4.0

우리의 미래를 결정할 과학 4.0 - 인공지능(AI)에서 아르테미스 프로젝트까지
박재용 지음 / 북루덴스 / 2023년 4월

21세기 초입을 결정짓는 키워드는 단연 ICT 기술 그리고 근간을 이루는 과학기술의 시대라 할 수 있습니다. 아시다시피 글로벌 주요 국가들은 앞다투어 디지털 기술과 과학 기술을 앞세워 미래 성장 동력으로 삼으며 고유한 전략을 추진하고 있습니다.

미국의 '스마트 팩토리', 독일의 '인더스트리 4.0', 일본의 '소사이어티 5.0' 그리고 중국의 '중국제조 2025'는 결국 4차 산업혁명이라는 인류사적 대전환를 맞이하는 각국의 미래 성장 전략이라 할 수 있습니다.

특히 우리가 일하고, 구매하고, 즐기는 생활 전반 곳곳에서 '디지털 경제로의 대전환'이 시작됨과 더불어 과학기술의 혜택을 누리고, 위험은 경계하자는 목소리가 힘들 얻어가고 있습니다.

오늘 소개해 드리는 <우리의 미래를 결정할 과학 4.0>에서는 디지털 기술을 포함한 과학기술 전반의 발전 양상과 현 시점에서 우리 사회에서 가장 중요하다고 생각되는 과학기술에 대한 기본적 이해와 미래 비전을 함께 그려내고 있습니다.

본서에서 추려낸 우리의 미래를 결정할 과학 기술의 핵심은 아래와 같이 5가지 주제 영역과 그 아래의 35가지 키워드로 세분해서 정리할 수 있습니다.

- 모빌리티 : 전기자동차, 자율주행, 도심항공 모빌리티, 서비스로서의 모빌리티, 탄소제로 모빌리티, 초고속 모빌리티 등을 통한 3번째 변곡점을 맞는 모빌리티

- 우주와 로봇 그리고 소재산업 : 발사체와 인공위성 시장의 성장, 2025년까지 달에 우주인을 보내 유인기지를 건설하고자 하는 아르테미스 프로젝트, 산업용 로봇과 협동 로봇의 발전, 주목받고 있는 과학 기술 전 분야의 성장을 견인할 소재 산업

- 정보통신(ICT) : 주요국의 반도체 미래 산업 전쟁과 인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 블록체인(NFT, 웹3.0, 암호화폐), 디지털 트윈, 메타벅스 등 전 산업분야에 파급효과가 매우 큰 미래 컴퓨팅 산업

- 생명공학 : 크리스퍼 혁명과 합성 생물학, GMO, 배양육과 대체육으로 대변되는 미래식량 생산, 나노, 소재, 전자공학의 융합, 바이오칩과 유전자치료, 차세대 항암제 개발 등 새로운 첨단 미래 의료기술의 등장

- 기후위기와 재생에너지 : 태양력, 풍력, 원자력, 핵융합, 우주 태양광 발전, 에너지 저장장치와 스마트 그리드, 산업부분의 탈탄소 전략(제철산업, 탄소포집)과 같은 지후위기 해결과 관련된 과학기술의 동향 분석

특히 책에서는 한 장의 설명이 끝나고 나면 그 장을 되돌아 보며, 각각의 키워드에 대해 짧게 정리해 주고 있어, 장황하지 않고 간결하게 핵심을 이해할 수 있게끔 배려하고 있습니다.

예컨데, '사이버 물리 시스템(Cyber Physical System)'의 핵심인 '디지털 트윈(Digital Twin)'에 대해 '현실공간과 가상인 디지털 공간에서의 상호작용을 통한 시뮬레이션' 이라는 핵심 키워드로 설명을 하면서 싱가포르의 가상 도시 등 다양한 사례를 통해 자세히 설명하고 있습니다.

이후 되돌아 보기 코너를 통해 디지털 트윈에 대해 아래와 같이 간단히 설명함으로써 이해의 폭을 넓히고 있답니다.

"공장이 스마트 팩토리로 가기위한 필수적인 코스로 디지털 트윈을 인식하고 있다. 인공지능과 빅데이터 처리, 다야한 센서와 IoT가 디지털 트윈을 위한 필수요소다. 디지털 트윈은 이제 공장을 넘어 스마트 시티, 스마트 빌딩 등을 위한 필수적인 과정으로 발전하고 있다."

저자가 책의 말미에 고백하고 있다시피 이러한 '최신 과학기술의 트렌드'를 파악하는 것은 사실 쉬운 작업이 아닙니다. 특히 갈수록 다양해지는 과학기술계의 모든 흐름을 책이라는 한정된 공간에 모두 잡아내기란 불가능에 가까울 겁니다.

그럼에도 선택과 집중을 통해 현재 전 지구적으로 가장 중요한 과학기술의 흐름을 적절하게 뽑아내고, 이를 씨줄과 날줄을 엮듯 잘 조합하고 분석하여 독자로 하여금 좀 더 쉽게 이해하고 다가갈 수 있게 노력하지 않았나 생각합니다.

특히 현재 모든 영역에서 초미의 과제를 '기후 위기의 극복'이라는 저자의 주장은 매우 타당해보입니다. 전 산업의 모든 분야의 이슈를 블랙홀처럼 빨아들이다 보니 당연히 과학 기술에서도 가장 중요하게 살펴야할 것은 '기후위기에 대한 과학기술적 대응'이라는는 저자의 주장에 공감하는 이유이기도 합니다.

우리 시대의 과학 혹은 미래 과학 혁명의 단초를 찾고자 하는 분들의 일독을 권합니다.

ChatGPT 활용 핵심 가이드북

ChatGPT 활용 핵심 가이드북
GPT 개발포럼 지음 / 쉼(도서출판) / 2023년 4월

인공지능 대중화의 포문을 연 챗GPT를 제대로 활용하기 위한 커뮤니티들이 우후죽순 생겨나고 있습니다. 일상의 편리함 뿐 아니라 이제는 비즈니스 모델에서 인공지능이 차지하는 비율이 점차 높아짐에 따라 인공지능을 제대로 활용하느냐 그렇지 않느냐에 따라 기업의 운명이 결정되는 상황을 맞이하게 되었습니다.

개인들에 있어서도 마찬가지일겁니다. 생산성이라는 측면에서 보다 짧은 시간에 좀 더 효율적인 작업으로 안내하는 인공지능 기술로 인해 이러한 시류에 편승하지 못하면 도태될지도 모른다는 초조함 마저 느끼게 됩니다.

챗GPT는 입력된 텍스트를 분석하고, 훈련 데이터를 기반으로 가능한 응답에 대한 확률 분포를 생성하여 응답을 마련합니다. 다시 말해, 딥러닝 알고리즘을 사용하여 맥락에 맞는 문맥과 문법적으로 정확한 응담을 생성하게 됩니다.

오늘 소개해드리는 <ChatGPT 활용 핵심 가이드북>에서는 챗GPT를 활용하여 업무 능력과 학습 능력을 끌어올리는 방법에 집중하고 있습니다. 물론 좀 더 정확하고, 명확한 요지의 질문을 구사하여 최대의 결과를 끄집어 내는 '프롬프트 엔지니어링'과 관련해서 챗GPT 활용 분야별 질문 예시와 활용 분야별 질문 양식을 수록하고 있습니다.

책에서는 챗GPT 기본 다지기 코너를 통해 아래의 5가지 원칙을 지키라 조언합니다. 이는 앞서 말씀드린 '프롬프트 엔지니어링'과 관련있는 내용이기도 합니다.

- 구체적(Specific)으로 정확하게 질문하기

- 공정하고 공손하게(Fair & Polite) 질문하기

- 챗GPT의 기억(Remember) 기능을 활용하기

- 하나의 대화창에서 하나의 주제(일관성 Consistency)로만 일관하기

- 하나의 대화창에서 같은 주제로 다양한 질문을 구체적이고 지속적으로 하여 최고의 결과(Best) 내기

한 가지 주목할 사실은...

아직까지 완벽하지 못한 챗GPT의 한계로 인해 잘못된 정보를 생성하거나 유해한 지침 혹은 편향된 콘텐츠를 생성할 수 있다는 점입니다. 물론 그럴듯한 거짓말도 서슴없이 만들어 낼 수 있다는 이야기이기도 합니다.

여기서 잘못된 정보는 제한적 학습 데이터 때문일 수 있습니다. 즉, 참고할 자료가 없어서 엉뚱한 대답 혹은 거짓말을 하는 것으로 예상할 수 있습니다. 이럴 때 챗GPT를 학습시키고, 다시 질문하면 원하는 대답을 얻을 수 있음을 기억할 필요가 있습니다.

필요한 자료를 검색을 통해 찾아내고, 이 자료를 간단히 챗GPT에 입력합니다. 그리고 나서 다시 질문해 보면 챗GPT는 방금 학습한 내용을 바탕으로 제대로된 답을 제공하는 것을 볼 수 있습니다.

물론 이 방법이 100% 완벽한 오류 해결법은 아니지만, 챗GPT가 엉뚱한 대답을 한다면 학습횟수를 늘리거나 AIPRM과 같은 확장 프로그램을 통해 자료수집의 범위를 확대한다면 큰 도움이 될 수 있습니다.

또 한가지 더...

챗GPT의 최대 약점이기도 한 빅데이터 학습 업데이트 시점이 2021년 9월까지이므로 그 이후의 정보는 제공할 수 없습니다. 그러나 WebChatGPT 확장프로그램을 통해 최신 정보를 제공 받을 수 있습니다.

그 외에도 책에서는 챗GPT를 사용해 유튜브 컨텐츠의 내용을 요약하거나, 영상편집 프로그램인 Vrew와 함께 '유튜브 쇼츠 홍보영상'을 만들고, 챗GPT를 통해 줄거리를 만들어내고, '미드저니'를 통해 그림책을 만드는 실습을 진행합니다.

또한 ChatPDF를 통해 대용량 PDF에서 문서를 분석하여 필요한 정보를 빠르게 추출하고, 요약해주는 방법과 학습 콘텐츠를 제작하는 방법을 배우게 됩니다. 특히 PDF 파일을 직접 업로드하고, 문서의 내용을 바탕으로 4지 선다형 문제를 내고, 문서 내용 중 장단점을 도출해내는 인공지능의 정교함에 놀라움을 금치 못했습니다.

챗GPT의 기본 개념부터 활용가능한 확장 프로그램, 영상 제작 및 콘텐츠 분석과 가공에 이르기까지 개인에게는 생산성 향상을 위한 도구로, 기업에게는 새로운 비즈니스 모델 창출을 위한 핵심 파트너로서 챗GPT를 활용하는 방법을 체계적으로 자세히 설명해주는 책이라 평가합니다.

관심있는 분들의 일독을 권합니다.

[100자평] 반도체 인사이트 센서전쟁

반도체 인사이트 센서전쟁 - 11가지 키워드로 읽는 반도체 산업의 미래
주병권 외 지음, 한국반도체산업협회 엮음 / 교보문고(단행본) / 2023년 3월

산업의 디지털 트랜스포메이션을 위해 중요한 역할을 차지하는 반도체 센서의 미래비전 제시한 책

반도체 인사이트 센서 전쟁

반도체 인사이트 센서전쟁 - 11가지 키워드로 읽는 반도체 산업의 미래
주병권 외 지음, 한국반도체산업협회 엮음 / 교보문고(단행본) / 2023년 3월

모든 사물이 서로 연결되는 초연결 시대는 빅데이터와 인공지능을 통한 초지능화를 통한 사회, 경제활동 그리고 산업 전반이 디지털화되는 특성이 있습니다. 우리는 이러한 현상을 '디지털 트랜스포메이션(Digital Trasnforamtion ; DX)'이라 부르고 있습니다.

이러한 디지털 트랜스포메이션의 근간에는 모든 정보(Data)를 수집하고, 수집한 데이터를 분석 및 활용하는 '센서(Sensor)'가 자리하고 있습니다. 인간이 지닌 섬세한 오감에 비유되는 이러한 센서는 최근 엄청난 발전을 거듭하고 있습니다.

특히, 환경, 의료, 교통, 물류, 유통 등 산업의 대부분 영역의 디지털 트랜스포메이션을 위한 중요한 역할을 하고 있으며, 그 수요가 점차 증가하고 있습니다.

오늘 소개해 드리는 <반도체 인사이트 센서전쟁>에서는 센서에 대한 식견을 갖춘 산, 학, 연, 관의 전문가들의 관점에서 현장에서 체감하는 센서 기술의 중요성과 혁신 및 세계 반도체 시장에서 중요성이 점점 커져가는 센서 기술의 현재와 미래를 조망하고 있습니다.

즉, 센서가 우리 생활 방식을 어떻게 바꾸고 있는지, 센서를 통해 구현될 미래는 어떤 모습일지를 반도체 센서의 활용이라는 측면에서 들여다 보고, 나아가 반도체 센서의 미래 가치에 대해 분석하고 있습니다.

반도체 센서는 반도체 재료를 사용하여, 물리적, 화학적 또는 생물학적 현상을 감지하고 측정하는 장치 입니다. 이러한 반도체 센서는 이미지 센서, 터치 센서, 마이크로폰 등의 형태로 스마트폰, 피트니스 트래커, 스마트 홈 장치 등 우리들의 일상 생활 곳곳에서 사용되어, 온도, 습도, 공기질가과같은 환경 매개변수들을 측정하고, 움직임과 근접성을 감지하는데 활용되고 있지요.

특히 전기자동차나 에어택시, 바이오센서, 그리고 국방 영역 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

전기자동차에서 반도체 센서는 배터리의 충전 상태와 온도, 모터의 성능을 모니터링하고 제어하는데 중요한 역할을 합니다. 또한 장애물을 감지하고, 충돌을 방지하여 안전을 향상시키는데 도움이 됩니다.

수직 이착륙 항공기라고도 불리는 전기비행기인 '에어택시'는 반도체 센서를 사용하여, 도시 환경에서 장애물을 탐색하고 회피할 수 있습니다. 카메라, 라이다 및 레이더와 같은 센서 기능으로 인해 주변 환경에 대해 360도 관측이 가능한 것이지요.

바이오 센서는 반도체 센서를 통해 단백질 및 DNA와 같은 생물학적 분자를 감지하는 장치입니다. 의료 진단, 식품 안전 테스트, 환경 모니터링 등에 사용되고 있으며, 미래 기술로서 특히 주목받고 있는 반도체 영역이기도 합니다.

특히 생체 신호를 모니터링하고 질병을 감지하는 '웨어러블 장치'와 같은 응용 분야에서 반도체 센서가 큰 관심을 받고 있스빈다. 더 작아지고, 더 정확해 지는 센서의 발전은 궁극적으로 개인 맞춤형 의료라는 '디지털 헬스케어'의 패러다임을 변화 시키고 있습니다.

'국방 분야'에서 반도체 센서는 감시, 표적 추적, 미사일 유도 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다. 또한 폭발물 뿐 아니라 화학적, 생물학적 작용제를 탐지하는데도 사용되고 있음을 기억할 필요가 있습니다.

특히 최근 각 지자체에서 큰 관심을 받고 있는 '스마트 시티 사업'을 진행함에 있어 이러한 센서기술이 크게 주목을 받고 있습니다. 도시에서는 센서를 사용하여, 교통 흐름, 대기 질 및 에너지 소비를 모니터링하여 도시 문제를 디지털 기술로 해결하는데 초점을 맞추고 있기 때문입니다.

센서의 관점에서 '디지털 트윈'과 '스마트 시티'는 밀접하게 연결되어 있음을 기억할 필요가 있습니다. 센서는 물리적 세계에 대한 데이터를 수집하고, 이는 개체 및 시스템의 디지털 트윈을 생성하는데 사용되기 때문입니다.

스마트 시티에서 센서는 교통 흐름, 대기 질, 에너지 소비 및 도시 계획 및 관리에 중요한 다양한 요소에 대한 데이터를 수집하게 되고, 이렇게 수집한 데이터는 실시간으로 '디지털 트윈'으로 전달하여, 도시 문제에 대한 다양한 시나리오를 시뮬레이션하고, 문제 해결을 위한 최적의 솔루션을 구현하는데 활용되고 있습니다.

이처럼 반도체 센서의 활용도는 점점 더 증가하고 있으며, 관련 시장과 산업을 긍정적으로 변화시키고, 새로운 기술과의 융합을 통해 엄청난 혁신의 잠재력을 지니고 있습니다. 이러한 센서가 더 작아지고, 더 정확하고, 더 저렴해짐에 따라 점점 더 많은 응용 분야에서 센서가 사용되어 우리 주변 세계에 대한 이해를 높이고, 우리 삶을 더 안전하고 편리하게 바꿔 놓을 것으로 예상됩니다.

센서의 사회학적 함의가 담겨있는 서문의 내용을 그대로 인용해 봅니다.

"센서는 나와 세상이 관계 맺는 방식이다. 거기에는 인간의 본원적 욕망이 녹아 있다. 센서는 세상을 측정해서 삶을 구성하는 요소들, 즉 사고와 제도, 그리고 상품의 형태로 변화한다. 그것이 쉼쉬듯 자연스럽게 일어나는 사회가 바로 센서 사회이다." (p.11)

관심있는 분들의 일독을 권합니다.

​ * 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.