세상을 바꾸는 제4차 산업혁명의 미래

세상을 바꾸는 제4차 산업혁명의 미래

이상헌 지음

메이트북스 / 2018년 3월 / 340쪽 / 16,000원





제4차 산업혁명이란 과연 무엇인가?



제4차 산업혁명이 우리에게 정말 중요한 이유

2011년 독일 정부가 ‘인더스트리 4.0’ 정책을 추진하기 위해 제4차 산업혁명과 관련된 개념을 사용했는데, 이를 2016년에 세계경제포럼(WEF; World Economic Forum)의 클라우스 슈밥 회장이 ‘제4차 산업혁명’이라 명명하면서 본격적으로 화두를 던졌다. 제4차 산업혁명에 대해서는 아직 구체적으로 확립된 개념도 없고 학자들마다 이견이 있다. 중요한 것은 현재 변화가 일어나고 있다는 점이다. 이러한 변화가 향후 우리 사회 전반에 걸쳐 얼마만큼 영향을 미칠지를 예측해서 앞으로 우리가 어떻게 대처해나가야 할지를 생각해보는 것이 보다 중요하다.

제4차 산업혁명은 필연이다: 제4차 산업혁명은 어찌 보면 단지 제3차 산업혁명의 연장선이기 때문에 새로운 것이 없다고 여길 수도 있다. 하지만 그렇다고 해도 현재 시점에서는 긍정적인 사고로 모든 상상력을 발휘해 미래를 준비하고 꿈꿔야 할 때다. 그래야 진정한 변화가 일어날 것이다. 산업혁명과 밀접한 관련이 있는 기술 발전의 역사를 살펴보면, 과거에도 새로운 기술이 나왔을 때 이런저런 반발이 있었지만 새로운 기술의 등장으로 곧 상상력이 현실이 되곤 했다. 기술은 인류의 삶을 보다 행복하고 편안하게 해줄 것이라는 약속 아래 발전해왔는데, 다시 말해서 인류(고객)의 가치를 증진시켜야만 기술이 발전하는 것이라 할 수 있다.

제4차 산업혁명이란 무엇인가?

현대사회로 진입할수록 새로운 기술과 기술적 혁신이 나타나는 주기가 극단적으로 빨라졌으며, 기술의 파급 속도도 급격하게 빨라지고 있다. 증기기관 등이 동력이었던 제1차 산업혁명은 18세기 중반부터 19세기 중반까지 100여 년에 걸쳐 진행되면서 산업 생산력을 증가시켰고, 전기와 내연기관 등이 동력이었던 제2차 산업혁명은 19세기 말부터 19세기 초반까지 50여 년에 걸쳐 진행되면서 제조업의 혁신이 일어났다. 그뿐만 아니라 컴퓨터와 인터넷 등이 동력이었던 제3차 산업혁명은 20세기 후반부터 현재까지 약 30여 년에 걸쳐 진행되면서 산업구조의 변혁을 이끌었다.

현재 지나간 산업혁명에 준하는 제4차 산업혁명의 거대한 변화의 물결이 밀려오고 있다. 앞으로 전 세계가 고령화 사회에 직면할 것으로 예상되는 가운데 제조업 및 실질 생산부문의 위기를 타파하고 미래를 준비하기 위해서는 산업 전체가 융합되고 산업 간의 경계를 허무는 신기술을 적용해 정치ㆍ경제ㆍ사회ㆍ문화의 패러다임을 바꾸어야 하는 기로에 서 있다.

제4차 산업혁명이라는 용어가 회자되기 전인 2011년 독일의 하노버 박람회에서 ‘인더스트리 4.0’이라는 용어가 나왔는데, 이는 정보통신기술(ICT)을 제조업에 접목해 모든 생산 공정ㆍ조달ㆍ물류ㆍ서비스까지 통합 관리하는 스마트팩토리를 구축하기 위해 사물인터넷(IoT), 사이버물리시스템(CPS), 센서 등 기반 기술을 개발하고 생태계를 조성한다는 것이다. 이를 통해 소비자들의 다양한 요구사항을 반영하는 맞춤 생산이 가능해질 뿐만 아니라 새로운 운영모델 등이 등장하게 될 것이다.

제4차 산업혁명이 지향하는 것은 고객가치 향상: 2016년 세계경제포럼에서 회장인 클라우스 슈밥은 인공지능, 가상현실, 증강현실, 사물인터넷, 빅데이터 등 신기술이 주도하는 미래를 ‘제4차 산업혁명’이라 명명하면서 “제4차 산업혁명은 인류가 하는 일을 바꾸는 것이 아니라 인류 자체를 바꿀 것이다.”라고 단언했다. 제4차 산업혁명시대는 제3차 산업혁명인 디지털 혁명을 기반으로 물리적ㆍ디지털적ㆍ생물학적 공간의 경계가 희석되는 정보기술 융합의 시대이며, 이 정보기술융합의 핵심에는 사이버물리시스템(CPS; Cyber Physics Systems)이 있다.

사이버물리시스템은 현실 속 제품을 뜻하는 물리적인 세계와 인터넷 가상공간을 뜻하는 사이버세계가 네트워크로 연결되어 수집된 데이터를 분석 및 활용하고 사물의 자동제어가 가능하게 하는 것을 의미한다. 제4차 산업혁명을 주도하는 요소 기술로는 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 로봇공학, 3D 프린팅 등이 꼽히는데, 이러한 기술은 사물인터넷으로부터 여러 가지의 빅데이터를 얻은 후 빅데이터를 클라우드에 저장해 인공지능으로 분석하고 활용하며 수행된다. 다시 말해 사물인터넷으로 빅데이터를 얻고, 그것을 클라우드에 저장해 인공지능으로 분석하고 활용하는 것이다. 즉, 초연결을 가능하게 하는 인프라 환경은 사물인터넷ㆍ5G 등이, 사물들의 지능화에는 빅데이터ㆍ인공지능 등이 역할을 하면서 융복합되어 제4차 산업혁명이 실현된다. 그리고 이러한 제4차 산업혁명의 무수히 많은 신기술과 패러다임을 어떻게 융합할지를 견인하는 것은 궁극적으로는 고객가치의 향상이 관건이다.

제4차 산업혁명, 진정한 스마트시대를 열다: 제4차 산업혁명은 사물인터넷ㆍ빅데이터ㆍ인공지능 등 기술로 융복합됨에 따라 공진화하는 기술혁신, 제조업의 산업구조 혁신(제조공정의 디지털화, 제품의 서비스화), 인공지능 기반의 플랫폼 비즈니스(공유 경제, 블록체인) 등으로 표출되면서 기존의 산업 간 경계가 붕괴되고 새로운 혁신 서비스가 나타날 것이다. 즉, 4차 산업혁명은 지능정보기술을 통해 과거에는 기계가 진입하지 못했던 다양한 산업 분야에도 기계가 진입하도록 해 생산성을 높이고 산업 구조의 대대적 변화를 촉발하여 경제 및 사회 전반에 혁명적 변화를 초래할 것으로 전망된다.

아울러 인간과 인간, 사물과 사물, 인간과 사물 등이 연결되는 초연결 사회가 도래함에 따라 현실과 사이버가 융합되는 새로운 패러다임이 등장할 것이다. 즉, 사물인터넷 환경에서 빅데이터가 산출되며, 인공지능으로 빅데이터를 처리 및 활용해 사이버 공간에 다시 연결할 뿐만 아니라 지능정보기술과의 결합을 통해 스스로 진화하는 네트워크가 될 것이다. 결국 제4차 산업혁명의 핵심은 초연결과 지능화다. 특히, 초연결로 인해 데이터의 개방과 공유가 극대화됨에 따라 특정한 아이디어나 산출물이 사회와 문화 속에서 실현 가능해지고 가치를 인정받기 때문에 혁신을 가져오는 원동력이 될 것이다.

따라서 제4차 산업혁명은 기술 및 산업 간 융합을 통해 산업구조를 변화시키고 새로운 스마트 비즈니스 모델을 창출시킬 것이다. 즉, 사물인터넷ㆍ클라우드 등 초연결성에 기반을 둔 플랫폼기술의 발전으로 O2O(Online to Offline), 공유경제(sharing economy), 온디맨드경제(on demand economy)의 부상은 소비자 경험 및 데이터 중심의 서비스 및 새로운 형태의 산업 간 협업 등으로 이어지면서, ICT와 초연결성을 기반으로 한 새로운 스마트 비즈니스 모델이 등장할 것이다. 또한 제4차 산업혁명의 주요 변화 동인이자 기술 분야인 빅데이터ㆍ사물인터넷ㆍ인공지능 등의 기술개발 수준 및 주기 등을 고려할 때 향후 본격적 상용화로 인해 새로운 시장이 나타날 것으로 전망된다.

이러한 제4차 산업혁명시대에 인간의 생활양식 변화는 노동시간 및 목적적 행위의 감소로 나타날 수 있을 것이다. 디지털기술의 고도화와 더불어 인공지능이 확산되면 인간의 물리적 노동뿐만 아니라 정신적 노동까지도 기계가 대신하게 되므로 당연히 노동시간의 감소가 이루어질 것이며, 빅데이터ㆍ인공지능ㆍ자율주행차 등을 통해 정보의 검색ㆍ탐색ㆍ쇼핑ㆍ운전 등을 기계가 대신하게 될 것이므로 인간의 목적 행위는 감소할 가능성이 높다.

제4차 산업혁명시대에 기업들은 축적된 데이터를 통해 서로 다른 분야들을 융합하며 새로운 비즈니스 모델을 만들고 이를 통해 성장하고자 한다. 제3차 산업혁명시대에 등장한 구글과 애플 등은 거대한 자본과 역량을 바탕으로 현재뿐만 아니라 미래의 주도권도 잡게 될 것이다. 이러한 제4차 산업혁명시대를 맞이해 많은 기업들이 변화하기 위해 전력을 기울이고 있다. 전통 제조기업은 스마트팩토리 등 디지털 전환을 통해 생산성과 효율성을 높이고 있고, 제2차 산업혁명의 강자였던 GE는 방대한 발전 인프라를 기반으로 디지털기술과 결합해 제품을 서비스화하는 혁신을 만들어내면서 소프트웨어기업으로 변신 중이다.



제4차 산업혁명을 성장시키고 촉진시키는 것들



사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 클라우드

해를 거듭할수록 저출산과 고령화 등으로 저성장 기조 및 생산성 저하가 고착화되고 있는 오늘날 제4차 산업혁명은 이를 해결할 수 있는 방안으로 간주되고 있다. 제4차 산업혁명은 기계의 지능화를 통해 생산성이 고도로 향상되어 산업구조 근본이 변하는 것으로, 지능정보기술이 변화의 동인이다. 이러한 지능정보기술로는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 클라우드 등이 근간을 이루고 있다. 지능정보 기술은 인공지능과 데이터 활용기술 등을 융합해 기계에 인간의 고차원적 정보처리 능력(인지ㆍ학습ㆍ추론)을 구현시킨다. 여기서 데이터 활용기술은 각종 데이터를 수집하고 실시간으로 전달하며(IoT, mobile), 수집된 데이터를 효율적으로 저장하고 그 의미를 분석(cloud, big data)하게 한다.

이와 같이 지능정보기술은 서로 유기적으로 작용하면서 활용될 것이다. 즉, 사물인터넷 환경에서 생성되는 다양한 데이터를 처리하기 위한 빅데이터 및 클라우드 산업이 발달하고, 일련의 혁신적인 기술들은 인공지능이 더해지며 삶의 변화를 이끌어낼 것이다. 가령 생산방식이나 사물 자체가 지능화되어 동태적인 소비자의 선호와 요구를 제품생산 및 서비스에 연결하여 경쟁우위를 확보하는 데 용이하게 되는 것이다. 예를 들어 어느 특정 디지털 광고 디스플레이에서 센서로 지나가는 사람들의 나이, 성별, 체형을 분석해 그 사람을 위한 쇼핑몰 정보를 제공해주는 인공지능 기반 디지털 마케팅을 수행할 수도 있다.

혁신이 지배하는 세상: 무엇보다도 제4차 산업혁명은 제품과 서비스를 정보화하는 현재의 개념에서 벗어나 디지털화해서 서비스와 사물 및 장소 간 상호작용으로 고객의 삶과 생활 방식을 바꾸는 것이기 때문에 지능정보기술인 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 클라우드 등의 역할이 중요시될 것이다. 지능정보기술은 알고리즘의 변형 확장 및 다양한 유형의 데이터학습(딥러닝 등)을 통해 적용 분야가 지속적으로 확대될 뿐만 아니라 다양한 분야에 활용될 수 있는 범용기술 특성을 보유해서 사회 전반에 혁신을 유발하고 광범위한 사회적ㆍ파급력을 일으키게 될 것이다.

사물인터넷 환경에서 생성되는 다양한 데이터를 처리하기 위한 빅데이터 및 클라우드 등이 발달하고, 일련의 혁신적인 기술들은 인공지능이 더해지면서 향후 인간의 삶이 크게 향상될 수 있을 것으로 전망된다. 따라서 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 클라우드 등의 지능정보기술이 제4차 산업혁명의 스마트시대를 촉진시키는 원동력이 될 뿐만 아니라 가치 상승에 중요한 요인으로 작용하게 될 것이다.

결론적으로 사물인터넷은 빅데이터, 인공지능 등과 결합해 다양한 서비스 제공이 가능하며, 상황을 인지하고 학습하는 인공지능 능력이 발전할수록 자율자동차, 드론, 로봇 등 사물인터넷을 통해 제공할 수 있는 서비스도 함께 발전해 나갈 것이다. 더 나아가서 사물인터넷은 빅데이터와 인공지능 등으로 인해 온디맨드 경제로의 빠른 산업구조의 전환을 불러올 것으로 예상된다.

초연결 융합 빅데이터 플랫폼의 부상

플랫폼은 산업이나 비즈니스의 형태가 다를지라도 저장과 공유, 협업이 가능한 공간이나 기반을 의미하며, 산업사회에서는 생산을 기반으로 소비와의 연결을 위한 교통 요충지 역할을 했다. 현재는 모든 정보와 콘텐츠 등이 네트워크나 주변의 단말 장치에 공통으로 연결되어 있어서 플랫폼을 통해 고객에게 콘텐츠 또는 서비스를 제공하고 있다. 이렇듯 플랫폼 비즈니스는 다수의 공급자와 수요자를 연결하는 네트워크 구조로, 소비자 확대가 공급자의 증가로 이어지고, 이는 다수 소비자 유인으로 이어지면서 한쪽의 성장이 다른 쪽의 성장을 견인하는 선순환인 ‘교차 네트워크 효과’가 발생한다.

제4차 산업혁명시대에는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등 기술 융합을 토대로 산업 간의 경계 붕괴와 새로운 혁신 서비스가 나타나고 있을 뿐만 아니라 기술과 기술의 연결이 증가하면서 연결을 확대하는 플랫폼이 늘어나고 그 가치들이 점점 확산되고 있다. 이와 같은 기술 융합으로 인해 전통적인 산업과 시장의 경계가 파괴되면서 가치사슬의 재구성을 통한 플랫폼 경쟁이 가속화되고 있을 뿐만 아니라 네트워크 중심의 플랫폼에서 사용자 중심의 플랫폼으로 변화되고 있다. 결국에는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등을 적용해 기존 서비스의 품질을 향상할 뿐만 아니라 온라인과 오프라인을 아우르는 초연결 융합 플랫폼으로 진화하는 것이다. 따라서 초연결사회의 도래로 인해 전통적인 가치사슬을 재편하는 다양한 서비스가 역동적으로 개발되고, 각 산업에서의 제품 및 서비스 자체의 경쟁력보다는 이들을 연결해주면서 새로운 가치를 창출하는 플랫폼 비즈니스가 더욱 중요해질 것이다.

현재 데이터를 축적할 수 있는 기업이 유리하다: 한편 제4차 산업혁명이 가져온 가장 큰 변화 중의 하나는 온라인과 모바일을 중심으로 사고하고 행동하는 소비자 주도의 혁명적 변화를 이끌어내면서 다수 공급자와 소비자가 기업조직이 아닌 네트워크로 연결된 공유 플랫폼을 등장시킨 데 있다. 이들 플랫폼은 거래장터에 그치지 않고 결제시스템과 함께 이용자 평가에 기초한 정보와 신뢰를 제공하며 다양한 부가가치를 창출한다. 택시 한 대 없이 세계 최대의 택시 기업이 된 우버나 숙박공유기업 에어비앤비의 사례에서 알 수 있듯이 다수 소비자와 공급자가 자유롭게 참여하는 개방ㆍ공유 플랫폼의 중요성이 커지고 있다.

또한 인터넷 기반에서의 최상위 플랫폼으로는 검색ㆍ쇼핑ㆍ게임 등이 있는데, 그동안 대부분의 기업들은 각 온라인 플랫폼의 특징 때문에 독자적인 길을 걸어왔다. 하지만 서로의 융합에 성공해 온라인 플랫폼을 장악하는 기업이 이제는 오프라인 플랫폼까지 장악하기 시작했다. 미국 최대 온라인 쇼핑몰인 아마존은 지난 2016년 12월 아마존 고(Amazon Go)라는 오프라인 식료품 편의점을 오픈했다. 아마존 고는 일반 마트와 달리 입장할 때 소비자가 아마존 고 애플리케이션을 구동하고 물건을 고르면 퇴장할 때 자동적으로 결제가 되는 시스템이다. 집었다가 내려놓은 상품은 자동으로 구매 목록에서 삭제되며, 결제를 위해 따로 줄을 서지 않아도 되어 쇼핑 시간이 절약된다. 이에 대한 연장선상에서 아마존은 2017년 6월 미국의 유기농 식품 유통업체 홀푸드를 137억 달러에 인수해 460여 개 지점의 오프라인 시장 융합모델을 완성 단계에 올려놓았다.

이렇듯 플랫폼을 가진 기업들은 영역 간의 칸막이 효과가 없어지면서, 더욱 개방적으로 연결 및 공유되며 수평적으로 변모하고 있다. 따라서 고객의 선택의 폭은 점점 넓어지고 있다. 열린 경쟁에서 경쟁은 가속화되며 빠르게 변화하고 있지만 그 방향은 더욱 세분화된 지배력을 가진다는 특징이 있다. 향후에는 더욱더 다양한 서비스나 기술들이 모여서 최적의 구조를 가진 융합 빅데이터 플랫폼이 부상할 것이다. 따라서 현재 데이터를 축적할 수 있는 기업이 향후 융합 빅데이터 플랫폼에서 보다 유리한 위치에 서게 될 것으로 예상된다.



제4차 산업혁명에서의 스마트카와 스마트팩토리



스마트혁명의 차세대주자, 스마트카란 무엇일까?

제4차 산업혁명인 스마트시대의 도래와 함께 스마트카가 주목받고 있다. 스마트카는 전기전자ㆍ통신 등 ICT를 융합해 고도의 안전과 편의를 제공하는 자동차다. 좁은 의미로는 통신망에 상시 연결된 커넥티드카를 가리키며, 넓게는 운전자 조작 없이 자동차 스스로 운전하는 자율주행차를 포함하는 개념이다. 따라서 현재의 스마트카는 주로 커넥티드카 중심으로 논의되고 있으며, 이후 확산될 모델로는 자율주행차가 될 것이다.

커넥티드카는 차량에 통신기능을 탑재해 양방향 인터넷 서비스를 통한 ‘인포테인먼트’를 제공해 안전과 편의성을 지원할 수 있으며, 통신을 통한 연결성을 강조한다. 반면 자율주행차는 운전자가 직접적인 조작을 하지 않고 차량이 자체적으로 주변환경 정보를 수집 및 인식하고 이를 기반으로 경로ㆍ위험상황 등을 판단해 목적지까지 주행할 수 있는 차량을 의미한다.