[과학 핫이슈] 4차 산업혁명

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4차 산업혁명 물결이 밀려오고 있다. 4차 산업혁명이 추상적으로 다가올 수 있다. 4차 산업혁명이 무엇을 의미하는지 알아보자.

◇산업혁명 역사

산업혁명은 기술적 혁신으로 일어난 사회경제적 큰 변화가 나타난 시기다. 제1차 산업혁명은 `기계 혁명`이라고도 불리며 18세기 중반 증기기관 등장으로 가내수공업 중심 생산체제가 공장 생산체제로 변화된 시기를 말한다. 영국에서 처음 시작돼 급격한 산업생산력 증대를 가져왔다. `증기기관`이라는 새로운 기계가 이전과는 차원이 다른 생산력 증대를 불러왔다.

제2차 산업혁명은 19세기 말에서 20세기 초를 의미한다. 화학, 전기, 석유, 철강 분야에서 기술 혁신이 진행됐다. 전기동력 등장으로 `에너지 혁명`이라고도 불린다. 전기를 활용하고 발전하는 기술이 발달하면서 공장을 전기로 돌릴 수 있게 됐다. 그러면서 소비재를 대량생산하게 됐다. 대량생산을 위한 공장이 대거 들어섰기 때문에 상당수 도시 노동자가 공장 노동자로 바뀌었다. 또 전기가 미국 전역에 깔리면서 라디오, 텔레비전 등이 등장할 수 있게 됐다.

3차 산업혁명은 1960년대 이후로 반도체, PC, 인터넷으로 촉발된다. 컴퓨터와 정보통신기술(ICT) 발전으로 `디지털 혁명`이라고 불린다. 정보화·자동화 체제가 구축됐다. 역사적으로 아주 짧은 기간이었지만 이 기술은 산업, 경제, 사회 구조를 뒤바꾸어 놓을 만큼 거대한 변화를 가져왔다.

◇제4차 산업혁명

제4차 산업혁명은 1~3차 산업혁명 뒤를 잇는다. 인공지능·로봇·사물인터넷 등을 기반으로 자동화와 연결성 극대화가 특징이다. 2016년 1월 다보스포럼(WEF)에서 클라우스 슈밥 회장이 처음 제시한 개념이다. 다보스포럼은 `미래 직업(The Future of Jobs)` 보고서로 제4차 산업혁명이 조만간 도래할 것이고, 일자리 지형 변화라는 사회 구조적 변화가 나타날 것이라고 전망했다.

WEF가 정의한 4차 혁명은 AI와 기계학습(ML), 로봇공학, 나노기술, 3D 프린팅과 유전학, 생명공학기술처럼 서로 단절돼 있던 분야들이 경계를 넘어 분야 간 `융복합`으로 발전해 나가는 `기술혁신` 패러다임이다. WEF는 기술적 측면을 강조했다.

그러나 4차 산업혁명에서 가장 주목할 만한 점은 `제조업 혁신`이다. 정보통신정책연구원의 `4차 산업혁명과 산업구조의 변화` 보고서에 따르면 `인더스트리 4.0`이 제조업 혁신의 대표적 변화다. 인더스트리 4.0은 IoT, 클라우드컴퓨팅, 3D프린터, 빅데이터 등 ICT로 생산공정과 제품 간 상호 소통시스템을 지능적으로 구축한다. 제조공정에 CPS(사이버물리시스템)를 도입해 `제조 공정 디지털화` `제품 서비스화`라는 측면이 강조된다. 제조공정 디지털화는 스마트공장 확산을 의미한다. 제조업 수익모델이 기존에 제품을 판매하는 것에서 제품이라는 플랫폼을 기반으로 각종 서비스를 판매하는 것으로 변화하고 있다는 뜻이다. 이는 모바일 기기 외에도 자동차, 가전기기 등 여러 제품군에서 변화 바람이 일고 있다.

보고서는 4차 산업혁명을 크게 △융복합되며 공진화하는 기술혁신 △제조업의 산업구조 혁신(제조공정 디지털화, 제품 서비스화) △AI기반 플랫폼 비즈니스(공유경제, 블록체인 등) 세 가지 측면으로 구분했다.

◇제4차 산업혁명 어떻게 대비해야 하나

독일은 2012년부터 제조업 혁신전략 `인더스트리 4.0`을 실행하고 있다. 인공지능(AI), 빅데이터, 사물인터넷(IoT), CPS, 디지털화, 로봇 등 기술을 활용해 스마트공장을 만드는 것이 목표다. IoT와 CPS 기반 제조업 혁신, 제품 개발과 생산공정 관리 최적화, 플랫폼 표준화 등을 추구해 궁극적으로 제조업 혁신으로 더 큰 부가가치를 얻을 것으로 기대한다.

미국은 첨단 제조업을 위한 국가 전략을 수립했다. 첨단 기술과 자금력을 보유한 애플, 구글, 마이크로소프트(MS), 페이스북, 아마존, IBM 등 민간에서 변화를 선도하고 있다. 이들은 스마트공장, 드론, 자율주행자동차 등 신사업을 모색하고 있다.

일본은 4차 산업혁명을 성장 기회로 활용하기 위해 노력 중이다. 데이터 관련 환경정비 기술, 산업과 고용과 인력 양성 등 전 분야에 걸친 4차 산업혁명 대응 전략을 수립했다.

KISTEP `제4차 산업혁명 시대, 미래사회 변화에 대한 전략적 대응 방안 모색` 보고서에 따르면 우리나라는 ICT 기반 `신성장동력 발굴로 과학기술 경쟁력 강화`를 위한 방안 마련이 필요하다. 자율주행자동차(스마트 카), 인공지능 등 부가가치가 높은 기술의 상용화가 가시화되고 있는 것과, O2O 기반 산업생태계가 조성되고 있다는 기술 산업적 측면 변화에 주목할 필요가 있다.

미래 기술과 산업구조가 `초연결성`과 `초지능성`을 중심으로 개편된다는 점을 고려해 ICT와 제조업 융합, ICT와 서비스산업 융합 등으로 국가 차원 신성장동력을 발굴하고 육성해야 한다. 국가 차원 전략분야를 선정하고, 해당 기술 및 산업 분야 투자 확대 등을 통해 과학기술 경쟁력을 강화해야 한다.

송혜영기자 hybrid@etnews.com

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