4차 산업 혁명 전망과 우리 삶의 변화

안녕하세요. 빈우입니다.

오늘은 곧 다가올, 어쩌면 이미 다가와있는 4차 산업혁명에 대해서 포스팅 해보도록 하겠습니다.

회사에서 요즘 중장기 성장방향을 수립하는 작업을 하고 있는데, 외부 환경분석에서 꼭 빠지지않고

나오는것이 바로 4차 산업혁명입니다.

우리는 1차, 2차, 3차 산업혁명을 거쳐 4차 산업혁명을 직면하고 있습니다. 

1차부터 순서대로 정리해보면 1차 산업혁명은 대략 제임스 와트가 증기기관을 발명한 1775년에 시작된 산업혁명 입니다. 

증기기관의 등장으로 생산성이 대폭 향상되었습니다.

1800년대 후반에 시작된 2차 산업혁명 때는 전기가 등장 합니다.

기존의 에너지원이었던 증기가 전기로 대체되어 혁신적 대량생산이 일어난 시기입니다.

3차 산업혁명은 1969년 시작된 지식정보혁명입니다. 

전자기술, 정보통신 등으로 자동화된 생산방식이 탄생한 시기입니다. 

1, 2차 산업혁명이 산업 전반에 물리적인 변화를 만들고 대량생산에 주목했다면 3차 산업혁명부터는 디지털화를 주도하고 

인터넷을 통한 정보교류에 집중하게 됩니다. 

그리고 정확히 몇 년부터 시작되었다는 것은 학자들마다 의견이 분분하지만, 최근 시작된 4차 산업혁명은 사이버 

시스템과 물리적 시스템을 융합, 변화시키는 산업혁명으로 이제까지 경험하지 못한 새로운 기술혁신이 시작되었습니다.

세계경제포럼(World Economic Forum)의 회장인 클라우스 슈밥은 4차 산업혁명은 우리의 생활과 노동, 그 밖의 유관한 

모든 것을 근본적으로 바꿀 것이라고 언급한 바 있으며 인류가 이제까지 경험한 그 어떤 것과도 다른 새로운 혁신이라고 

역설했습니다.

빅데이터, 인공지능(AI, Artificial Intelligence), 로봇, 사물인터넷(IoT, Internet of Things), 자동주행자동차 등으로 

설명 가능한 4차 산업혁명은 기술과 디지털의 물리적, 생물학적 융합이라 할 수 있습니다.

이는 궁극적으로 산업간 경계를 허무는 시대의 도래라고 할 수 있습니다.

우리 인류의 발전에는 항상 새로운 기술과 혁신이 함께 하였습니다. 

새롭게 등장한 기술은 단순하게 기술로서 끝나는 것이 아니라 우리 사회의 깊숙한 곳까지 변화를 시키게 됩니다.

단적으로 산업혁명은 그 시대의 사회적, 경제적 구조에 커다란 변화를 유발하였으며, 그 변화 속에서 인류는 지속적인 

성장을 거듭하여 왔습니다. 

특히, 과학기술의 지속적인 발전은 기술의 진화와 혁신을 가속화시켰고, 현대사회로 진입할수록 첨단 과학기술의 등장과 

사회적 확산이 매우 빠르게 이루어지고 있습니다. 

그러므로 현대사회에서 기술의 영향력이나 파급효과는 그 어느 시대보다도 크고, 급속도로 확산되고 있는 것입니다. 

이러한 관점에서 보자면, 새로운 기술의 등장이나 혁신은 분명히 인류의 역사와 함께 하고 있으며, 현대사회로 갈수록 

기술의 사회적 영향력은 보다 더 커질 것으로 예상되고 있습니다.

그 동안 인류는 1차 산업혁명과 2차 산업혁명, 그리고 3차 산업혁명을 거쳐 왔으며, 현재는 4차 산업혁명이라는 새로운 

변화에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있습니다. 

아직까지는 4차 산업혁명이 그 실체를 완벽하게 드러낸 것은 아니지만, 최근 등장하고 있는 빅 데이터(Big Data)나 

인공지능(Artificial Intelligence), 사물인터넷(Internet of Thing), 클라우드(Cloud) 등 새로운 기술들의 개발 및 일부 기술의 

사회적 투영과 확산, 그리고 관련 기술에 대한 사회적 논의가 확대되면서 이들 기술들을 기반으로 한 새로운 사회적 

변화에 대한 논의가 확산되고 있는 것입니다.

이에 따라 세계 주요 선진국들은 4차 산업혁명에 대한 미래지향적 관점과 새로운 변화에 대한 효율적 대비, 그리고 시장 

선점 및 경쟁력 확보를 위한 대응과 전략마련에 들어가고 있으며, 4차 산업혁명을 추동하는 관련 기술들에 대한 개발과 지원,

나아가 4차 산업혁명 시대를 선도할 수 있는 기술력 확보에 총력을 기울이고 있습니다. 

현재는 비록 4차 산업혁명이 논의의 수준에 불과하지만, 미래에 반드시 도래할 것이라는 관점은 충분한 설득력을 가집니다.

이에 따라 4차 산업혁명에 대한 대응 및 전략은 미래의 국가 경쟁력 제고를 위해 선택이 아닌 필수로 여겨지고 있습니다.

4차 산업혁명은 2016년 2월 세계경제 포럼(WEF: World Economic Forum), 일명다보스포럼에서 주요 화두로 부상, 

본격적으로 제안되었습니다. 

즉, 세계경제 포럼은 <The Future of Jobs>라는 보고서를 통해 미래에 4차 산업혁명이 도래할 것임을 공표하고, 

이전의 산업혁명이 그러하듯, 사회 및 경제구조 전반에 걸쳐 커다란 변화를 유발할 것이라고 전망하였습니다.

물론 이러한 전망에는 긍정적 변화만 있는 것은 아니다. 다시 말해서, 4차 산업혁명은 생활의 편의성이나 생산성 향상, 

그리고 새로운 일자리 창출이라는 긍정적 전망도 있습니다.

새로운 혁신기술의 자동화와 지능화 등으로 인해 로봇이 일자리를 대신하는 현상이 발생함으로써 저 숙련과 같은 

단순 노동영역에서 일자리 감소가 눈에 띄게 나타날 것이라는 부정적 전망도 함께 존재합니다.

4차 산업혁명의 등장은 세계경제의 저 성장세와 생산성의 하락과 무관하지 않기 때문에 세계경제의 산업경쟁력 확보를 

위해서는 신(新) 성장동력이 필요하다는 관점은 상당한 설득력을 가지고 있습니다.

그리하여 일자리 대체나 감소라는 부정적 전망에도 불구하고, 주요하게 논의됨은 물론 세계 주요국들이 4차산업혁명에

따른 대응전략과 경쟁력 제고를 위한 전략 마련에 고심하고 있는 이유는 바로 글로벌 경제의 생산성 향상을 위한 신(新) 

성장동력의 확보에 있는 것입니다.

실제로 최근 글로벌 경제는 지속적으로 성장률이 정체되거나 감소하고 있으며, 많은 경제학자들이나 관련 전문가, 

심지어는 국가정책 입안자들 사이에서 글로벌 성장 동력의 약화를 우려하고 있습니다. 

금융위기 이후 세계경제는 성장 면에서 3%대가 지속적으로 유지되는 저성장 기조에 봉착하고 있습니다. 

예컨대, 선진국 경제는 2%대, 신흥국 경제는 4%대 전후의 저성장 기조가 유지되고 있으며, 

그 주요 원인은 노동과 기술수준, 투자와 근로자 수 등을 종합한 글로벌 총요소생산성 증가율의 하락에 기인하는 것으로 

판단하고 있습니다.

구체적으로 총요소생산성(TFP)은 2010년 1.9%를 나타낸 이후 2014년 현재까지 –0.2%로 하락세를 보였으며, 

같은 기간동안 신흥국과 선진국의 총요소생산성 역시 각각 2.1%와 1.5%에서 –0.2%와 –0.7%로 하락하였습니다.

4차 산업혁명의 주요 특징을 아래와 같이 정리해 보았습니다.

1) 정보라는 ‘Cyber(가상성)’과 현실이라는 ‘Physical(물리성)’의 융합

 ICT는 정보라는 가상성을 다루는 기술입니다.

보통 ICT에 포함되는 기술 분야인 컴퓨터, 통신네트워크, 소프트웨어 등은 형태는 다르지만 모두 정보를 처리, 저장, 

분석하기 위한 기술입니다. 

정보는 가상의 재화라는 것입니다. 

가상의 재화인 정보는 눈으로 볼 수 없는(Invisible) 가상의 세계에서 처리됩니다. 

우리가 쉽게 착각하는 것 중의 하나가 컴퓨터나 스마트폰 화면에 나타나는 문자나 그림 자체를 정보라고 생각하는데 

화면에 표시된 것은 표현양식일 뿐이지 정보자체는 아닙니다.

정보가 존재하는 가상의 세계와 대비되는 것은 우리가 살고 있는 현상계 즉, 물리적인 세계입니다. 

우리가 보고 만져볼 수 있는 현상계 혹은 현실세계인 것입니다. 

가상의 세계에서 취급되는 정보는 부피와 질량 등으로 특징 지워지지 않는 가상성이지만, 물리적인 현상계는 부피와 

질량으로 특징 지워지는 물리성입니다.

가상의 세계는 물리적인 현실세계와 계속 상호작용하면서 물리적인 현상계에 영향을 주게 됩니다.

물리적인 현상계에서 고객이 필요로 하는 물건이 있어서 이것을 온라인 쇼핑몰에서 주문을 하면, 주문은 정보로 가상의 

세계에 들어가고, 이 정보를 바탕으로 물리적인 제품이 물리적인 현상계에 있는 고객에게 배송됩니다.

물리적 현상계에서 정보가 만들어지고 이 정보는 가상의 세계에서 처리되어 다시 물리적인 현상계에 영향을 주는 것입니다.

2) 초연결성(Hyper-Connected)

 4차 산업혁명이 추구하고 있는 방향은 그 이면을 들여다보면 연결의 극대화라 표현할 수 있는 ‘초지능에 기반 한 

초연결성 (Hyper-Connected)’이라는 양상을 띠며, 이를 통해 “모든 것이 상호 연결되게 됩니다.

보다 융합된 사회로 변화”될 수 있음을 이미 기정사실화하고 있다고 해도 지나친 말이 절대 아닙니다. 

데이타는 인공지능의 입장에서는 일종의 ‘먹이’이기 때문에 이러한 연결을 통해 만들어지는 무수한 데이터를 수집, 분석, 

학습, 활용하는데 사용합니다.

4차 산업혁명은 연결을 통해 부가가치를 창출하는 것을 목적으로 하기 때문에 ‘연결성의 최극단’ 유지가 지상과제입니다.

얼마나 많은 유용한 데이터를 창출할 수 있느냐가 관건이 됩니다.

‘초연결성’ 수준에서는 인간과 데이터의 수준이 일치하는 상황으로 가는 것이므로, 인간이 데이터정보로 변환되고 

데이터정보가 인간으로 변환될 수 있다고 봅니다. 

예를 들면 컴퓨터가 사전에 결정된 프로그램밍한 대로 수동적 작동하는 방식이 아니라, 자기 스스로 데이터정보를 이해하고

이를 바탕으로 독자적으로 자율판단 해 자기 나름의 해법을 찾아가는 방식으로 바뀌는 것을 말합니다. 

‘초연결성’이란 현상계에 존재하는 것들 중 네트워크와 연결되지 않은 것이 없는 최고의 경계입니다. 

인공지능(AI)이 인간과 동일하게 가장 확률적 가능성이 높은 경우의 수에 가중치를 주는 패턴적 사고를 거쳐 최상의 결정을

하는 수준까지 이르기 위해서는 학습과 결정을 위한 데이터가 절대 필요합니다. 

이 데이터를 생성하는 것이 ‘초연결’이라고 할 수 있습니다. 

우리는 이미 초연결을 통해 데이터의 중요성이 강조되고 있는 ‘데이터 경제(Data Economy)’의 세계로 진입하고 있습니다. 

미래기술인 사물인터넷(IoT), 클라우드 등 정보통신기술(ICT)의 급격한 발전과 확산은 인간과 인간, 인간과 사물, 

사물과 사물간의 연결고리를 무서운 속도로 확대시키고 있고, 이를 통해 ‘융합’과 ‘초연결성’이 이미 자리잡아가 고 있습니다.

3) 초지능화(Hyper-Intelligent)

 4차 산업혁명의 미래기술은 ‘초지능화(Hyper-Intelligent)‘라는 양상을 띱니다.

즉 4차 산업혁명의 주요 미래기술들이 가지고 있는 인공지능(A.I.)의 의사결정능력과 빅데이터의 광대한 정보, 

사물인터넷의 센서, 5G의 통신망 등의 연계 및 융합으로 새로운 ‘초지능형 인간’이 탄생된다는 것을 시사합니다. 

사실 4차 산업혁명이 구체적으로 구현되고 있는 현장은 자동화된 생산공장입니다. 

산업혁명의 상징같은 생산 조립라인과 자동화된 대규모 생산시스템이 연상되는 공장에서 센서와 칩이 들어간 기기들이 

서로 연결되어 대화를 나누고, 지능을 가진 기계는 스스로 생산공정과 작업자와 기계를 제어합니다. 

최적의 실시간 의사결정이 이루어지는 ‘인간처럼 생각하는 공장(smart factory)'으로 바뀌고 있는 것입니다.

2016년 3월 이미 우리는 ‘초지능화’ 사회로 진입하고 있음을 경험하였습니다. 

바로 인간 ‘이세돌’과 인공지능 컴퓨터 ‘알파고(Alphago)’와의 세기의 바둑 대결을 통해서 입니다.

바둑판 위의 수많은 경우의 수와 인간의 직관능력 등을 고려할 때, 인간이 우세할 것이라는 전망을 뒤엎고 ‘알파고’가 

승리한 것은 사람들에게 새로운 충격으로 다가왔습니다. 

이 대결은 ‘초지능화 된 새로운 인간형’ 사회의 탄생을 알리는 단초가 되었고, 많은 사람들이 인공지능과 미래기술 사회의 

변화에 대해 우려와 관심을 동시에 갖기 시작했습니다.

4) 사회구조에 긍정적, 부정적 영향

 4차 산업혁명의 기술간 융합은 사회경제 및 산업구조, 노동시장 등 현실세계에 긍정적, 부정적 영향을 동시에 미칠 것으로

예상됩니다. 

많은 미래학자들과 전망보고서들은 4차 산업혁명에 따른 미래사회 변화가 크게 기술·산업구조, 고용구조 그리고 직무역량 

등의 측면에서 나타날 것으로 예측하고 있습니다. 

우선 기술·산업적 측면에서 4차 산업혁명은 기술 및 산업 간 융합을 통해 “산업구조를 변화”시키고“새로운 

스마트 비즈니스 모델을 창출”시킬 것으로 판단됩니다. 

4차 산업혁명의 특성인 ‘초연결성’과‘ 초지능화’는 사이버물리시스템(CSP)기반의 스마트 팩토리(Smart Factory) 등과 같은 

새로운 구조의 산업생태계를 만들고 있습니다. 

예를 들면, 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능 및 자율주행자동차 등의 기술개발 수준 및 주기를 고려할 때 향후 본격적 

상용화로 인해 새로운 시장이 나타날 것으로 예상하고 있습니다.

그리고 두 번째로 4차 산업혁명으로 인해 “미래 고용구조의 변화”가 나타날 것입니다.

즉, 4차 산업혁명을 야기하는 과학기술은 기술자체의 발전과 함께 미래사회의 고용구조인 일자리 형세를 변모시킬 것으로 

전망되고 있습니다. 

우선 자동화 기술 및 컴퓨터 기술의 향상 등은 단순·반복적인 일반 사무행정직이나 숙련도가 낮은 저숙련 업무와 관련된 

일자리에 직접적인 영향을 미칠 것이고 그 결과, 고용률 감소로 이어질 것입니다.

하지만 고용구조의 지형 변화와 관련하여 비관적인 예측만 있는 것은 아닙니다.

4차 산업혁명과 관련된 기술 직군 및 산업분야에서 새로운 고용수요가 발생하고, 고숙련 노동자에 대한 고용수요가 

증대할 것이라는 예측도 있습니다.

특히 산업계에서는 AI(인공지능), 3D프린팅, 빅데이터 등 4차 산업혁명의 주요 미래기술과 관련성이 높은 영역에서 새로운 

고용수요가 창출되고, 그 중 상당수는 처음으로 생겨나는 신생직업이 될 것이라는 전망도 있습니다.

자동화 또는 인공지능 등 기술 및 기계의 발전으로 노동력이 대체되더라도 인간의 창의성 및 인간의 고유한 혁신성 등과 

같은 대체할 수 없는 주요 능력 및 영역은 자동화되지 않을 것으로 전망되고 있습니다.

Mckinsey는 미국 내 800개 직업을 대상으로 업무활동의 자동화 가능성을 분석한 결과를 보고하고 있는데, 

800개 중 5% 만이 자동화 기술로 대체되고 2,000개 업무 활동 중 45%만이 자동화 될 것으로 분석하고 있습니다. 

창의력이 요구되는 업무와 인간의 감정을 인지하는 영역의 업무는 생각처럼 자동화되기 쉽지 않을 것으로 보고 있습니다.

제4차 산업혁명의 최신 기술

1) 인공지능

 인공지능 기술은 4차 산업혁명의 핵심기술로서 많은 기술들이 새로 생겨나거나 기존에 있던 기술들이 이전과는 다르게 

비약적으로 발전하게 하는 원동력입니다. 

1950년대에 영국의 수학자 Alan Turing이 기계도 생각할 수 있는지에 대해 의문을 품으며 개발된 최초의 컴퓨터가 

인공지능의 시초로 알려져 있으며, 처음에는 인간이 하기 힘든 복잡한 수학적 계산을 돕는 수준에 그쳤습니다. 

하지만 현재의 인공지능은 단지 수학과 과학 분야만이 아닌 언어, 경제, 사회를 비롯하여 교육 분야에도 영향을 미치고 

있으며, 인간이 가지고 있는 학습능력, 추론능력, 지각능력 등을 컴퓨터 소프트웨어로 구현해내어 마치 컴퓨터가 

사람과 같이 생각한다고 느낄 수 있는 수준까지 향상했습니다.

과거의 인공지능과 현재의 인공지능을 가장 뚜렷하게 구분할 수 있게 해주는 특징은 인공지능의 학습능력입니다. 

신경망 기계학습(Machine Learning)이라 불리는 방식을 통해 무수히 많은 데이터 중에서 유의미하고 유용한 데이터만을 

기계가 스스로 인식하고 처리할 수 있도록 하며, 추후 비슷한 처리과정을 거칠 경우 더욱 효율적으로 처리할 수 있도록 

데이터 처리 방식을 학습할 수 있습니다.

2) 빅데이터

빅데이터는 단순하게 데이터의 크기에 해당하는 개념은 아닙니다. 

빅데이터를 데이터 규모의 차원에서 정의하면 일반적인 데이터베이스 SW가 저장/관리/분석할 수 있는 범위를 초과하는 

규모의 데이터를 의미합니다. 

그러나 기술적 차원에서는 다양한 종류의 대규모 데이터로부터 저렴한 비용으로 가치를 추출하고, 

데이터의 초고속 수집/발굴·분석을 지원하도록 고안된 차세대 기술 및 아키텍처로 정의되기도 합니다.

데이터베이스 통합 및 연동 기술, 데이터의 조합 및 가공 기술 등 빅데이터 분석 기술의 발달과 더불어 오픈 소스 

소프트웨어(Open Source Software)의 비약적인 발전과 빅데이터 처리 인프라의 공개가 빅데이터의 등장과 발달에 

크게 기여했습니다. 

오픈소스 기반의 분산 컴퓨팅 플랫폼인 하둡(Hadoop)의 등장으로 클라우드 기반 위에서 대용량 데이터의 신속한 

분산처리가 가능하게 되었습니다.

또 스마트폰으로 대표되는 모바일 디바이스의 발전 및 보급 확대와 SNS의 이용 확대는 막대한 양의 텍스트와 

사진, 동영상 등 다양한 형태의 데이터 확산으로 이어지고 있습니다. 

특히 스마트폰과 SNS가 접목되면서 개인과 관련된 무수한 정보가 언제, 어디서나 쉽게 생산·공유·확산되는 환경이 

조성되게 되었고 이는 대량의 다양한 데이터 유통으로 이어져 빅데이터의 등장과 확산에 기여하고 있습니다.

3) 가상현실과 증강현실

 가상현실이란 물리공간과 전자공간의 증강공간으로서 다양한 정보기술(IT), 나노기술(NT), 생명공학기술(BT) 들을 

활용하여 우리가 보고 있고 처해 있는 물리공간을 디지털화, 전자화 하는 것입니다. 

가상현실을 혹자는 인공현실(Artificial Reality), 가상환경(Virtual Environment), 합성환경(Synthetic Environment), 

원격실재(Tele-Presence), 사이버스 페이스(Cyberspace) 등의 호칭으로 부르고 있으며 정의 또한 학자에 따라 약간씩 

달리하고 있습니다. 

일반적으로 가상현실(Virtual Reality)이란, 컴퓨터가 만들어낸 가상의 세계인 가상환경에서 사용자에게 다양한 감각채널을 

통해 제공함으로써 사용자로 하여금 가상세계에 몰입(Immersion)하도록 하는 동시에, 가상세계 내에서 현실세계와 같은 

자연스러운 상호작용(Interaction)을 가능하도록 하는 제반 기술과 이런 기술에 필요한 이론적 바탕을 총칭합니다.

이런 가상현실과 달리 증강현실(Augmented Reality)은 현실세계와 가상세계를 이음새 없이(Seamless) 실시간으로 

혼합하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자에게 보다 향상된 몰입감과 현실감을 제공하는 기술입니다.

물리적인 환경, 실제로 우리가 살고 있는 환경을 실제 환경(Real Environment)라고 한다. 또한 컴퓨터 그래픽에 의해 

생성한 가상의 공간을 가상환경(Virtual Environment)라고 하며 실제 환경의 이미지를 가상의 환경에서 합성시킨 것을 

증강된 증강가상(Augmented Virtuality)라고 합니다. 

이와 반대로 가상의 물체를 실제 물리적인 환경에 합성시키는 것을 증강현실(Augmented Reality)라고 정의하며 이 모든 

범주를 포함하는 것을 혼합현실(Mixed Reality)이라고 합니다.

증강현실 시스템은 사용자가 현실세계에 있다는 감각을 유지하면서 만들어진 증강현실 세계를 말합니다.

이는 일반적으로 현실세계를 기반으로 가상물체를 합성한 것을 의미한다. 이와는 달리 증강가상(Augmented Virtuality)은 

컴퓨터가 만들어낸 완전한 가상세계를 기반으로 실제 환경을 합성한 것을 의미합니다.

실세계 환경과 가상 환경을 합성한 영항을 사용자가 보았을 때, 사용자는 합성된 흔적을 느끼지 못하도록 실세계 환경과 

가상 세계 환경 간에 3차원으로 정확한 정합(Registration)이 이루어져야 됩니다.

그리고 이러한 작업이 모두 실시간에 이루어져야 하며, 가상 세계 환경과 실세계 환경 간에는 상호작용이 있어야 합니다.

4) 사물인터넷

 사물인터넷(Internet Of Things)은 Iot라고도 불리고 있으며, 좀 더 확장한 개념으로는 IoE (everything)이라고도 합니다.

Iot는 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 Network환경에 연결하는 기술을 뜻합니다.

인터넷은 고유의 IP를 가지고 인터넷으로 연결을 기본으로 하나 여기에 연결되는 사물이란, 

Embedded system(내장형 시스템)을 기본으로 구성하고 있는 장치들의 연결을 말합니다.

Embedded system은 통상적으로 하나 이상의 core로 제어가 되는데, 이 core는 Micro Controller 또는 

디지털 신호 처리 장치입니다. 

이런 범위로의 사물은 작게는 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터, MP3 가정용 가전제품 등이 속할 수 있고, 

크게는 교통 신호등, 원자력 발전소 제어 시스템에 이릅니다.

조금 더 간단하게 정의 내리자면 말 그대로 사물과 사물간의 통신을 주고 받는 상태를 말합니다.

이는 이전의 사물통신(M2M – Machine to Machine)과는 기본적인 전제를 상동하게 가져가더라도 이 위에 Intelligence를

더하고 이미 과거부터 존재해왔던 각각 존재하는 사물 망을 Internet Network에 연결하여 하나의 개체로 묶어서 제공하는 

서비스에 대한 기술을 통칭하는 부분에서는 다르다고 할 수 있습니다.

결국 사물 인터넷(Internet Of Things)이란 고유하게 식별 가능한 사물(Things)이 만들어낸 정보를 Internet을 통해 

공유하는 환경을 의미합니다.

5) 3D 프린팅

 3D 프린팅(3D Printing)이란, '3차원 인쇄’라는 뜻으로, 플라스틱 및 금속성 가루 등이나 고분자 물질의 소재를 컴퓨터 

모델링을 통한 설계에 따라 적층 제조법으로 3차원 입체물을 제조하는 기술입니다.

3D 프린팅 기술은 2009년 이전까지 '신속조형기술’ 또는 '쾌속조형기술’(Rapid Prototyping)’이라 통칭되었으나 

현재는 '적층 가공 (Additive Manufacturing)’이라는 용어로 불리고 있습니다.

3D 프린팅 기술은 현재 제조 산업의 한계를 보완하고 지속적인 발전과 변화를 가져올 혁신적 기술로 주목받고 있습니다. 

공산품 제조에 있어서 금형을 이용한 사출 방식은 대량 생산에는 필수적이나 개인 맞춤형 상품에는 부적합하며, 

제조 과정 및 재료의 특수성으로 인하여 디자인하는 모든 형태의 상품을 제작하는 데에는 어려움이 있었습니다. 

이에 반해 3D 프린팅 기술은 3D 모델링을 통해 설계된 복잡한 형태도 정확하게 입체로 출력해낼 수 있으며, 

하나의 모델링 파일로 같은 형태를 반복, 지속적으로 출력할 수 있습니다. 

이러한 3D 프린팅의 특징은 기존의 금형 제작과 사출공정에서 소요되는 초기 비용을 회수하기 위한 소품종 대량 생산의 

시스템에서 다품종 소량 생산으로의 변화를 가져올 것으로 보입니다. 

더 나아가서는 '맞춤형 소량생산’ 또는 '맞춤형 정량생산’이라는 효율적이고 낭비가 없는 새로운 생산 시스템이 도래될 

것으로 기대됩니다. 

현대의 소비자는 개인성이 강하고 더욱 다양한 취향과 스타일을 추구하고 있습니다. 

또한 소비의 형태는 점점 빠르고 편리한 방식으로 변화하고 있습니다. 

3D 프린팅 기술이 가져올 맞춤형 정량 생산의 시스템은 다양한 소비자의 욕구를 충족시켜주면서 경제성의 효과를 

동반하는 새로운 제조 산업으로의 발전을 가져올 것으로 전망됩니다.

다음은 나라별 4차 산업혁명의 현황에 대해서 알아보겠습니다.

(1) 미국 : 경제적, 안보적 중요성을 동기로 차세대 제조 기술 개발을 목표. 과학기술혁신 정책인 관계로 R&D 영역을 

벗어난 최종 제품 개발 및 사업(산업) 재편은 제외하였습니다. 

그 배경은 제조업 부활과 경쟁력 강화를 목표로 “차세대 제조기술”(Advanced Manufacturing; AM)을 규정하고, 법제화를 

통해 실행 프로그램인 “Manufacturing USA" 추진하기 위해서입니다. 

AM 구현에 필요한 기술로 ICT, BT(생명공학), 소재 등을 정의하고, 이를 수행할 연구기관(MII) 설치와 산업계 네트워크를 

구성하였다(현대경제연구원, 2017). 2016년 말에는 MII 11곳 설치하였습니다. 

광범위한 분야의 제조 기술 확보에 나서고 있으나, 주로 국방, 에너지 등 과제에 집중되어 있고, 민간기업 관심사인 최종 

제품․서비스개발과 공급사슬 재편 등은 배제되어 있어, 산업정책보다는 과학 기술 혁신 정책에 더 가까우며, 산업구조 

혁신을 대상으로 삼고 있지 않습니다.

(2) 독일 : 다가올 스마트 세계(smart, networked world)에 필요한 제품 창출이 가능한 제조업 환경 구축을 목표. 공정기술, 

ICT 관점으로 너무 좁혀 실행되면서 ‘산업혁명’의 포괄적인 변화에 대응하는 정책으로는 미흡한 실정입니다.

제4차 산업혁명의 정책에 힘을 쏟는 것은 중국 부상에 따른 자국 제조업의 경쟁력 약화를 우려해, ICT를 자국의 강점인 

일반기계, 우수한 인력과 접목해 “차세대 제조 기술”을 확보를 위해서입니다. 

제조공장 내, 제조공장 간 다양한 객체(기기, 물류, 정보)를 ICT로 통합하여 어떠한 시장 니즈에도 대응 가능한 제조시스템 

구축을 목표로 하고 있으며, 이를 추진할 정부, 연구계, 민간기업 등 파트너십을 형성하였습니다. 

제조 기술에 국한된 과학기술혁신정책이며, ICT 기반의 제조 시스템 통합을 실현한 스마트 공장(공장 고도화) 구축이 

핵심으로 고부가 제품 개발과 이를 기반으로 한 사업 구조 재편 등 고부가 산업으로 재편하는 정책으로는 미흡합니다.

(3) 일본 : 제4차 산업혁명 기술을 기반으로 현안인 산업 경쟁력 창출뿐만 아니라 세계 최고 수준의 초고령화와 인구감소로 

나타난 사회적 과제를 해소하는 국가 개조 개혁으로 평가되나, 한편으로 광범위한 실천 영역의 장기적․지속적인 시책을 

추진한 기반 마련이 필요합니다. 

일본정부는 새로운 수요 창출이 결여되고, 생산성은 저하되는 장기정체(Secular Stagnation) 현상을 제4차 산업기술을 

체인저(Changer)로 활용해 극복을 시도했습니다. 

일본의 강점(또는 기회)인 우수한 제품력과 이를 통해 수집되는 데이터(이를 Real Data10)라 부름), 세계 최고 수준의 

초고령화로 인한 건강․생산인구 부족 등의 과제를 해소하는 기술개발, 제품․서비스 개발, 운용시스템 및 지원 인프라, 

제도 개선 등 국가 주도의 정책 추진하였습니다. 

미국, 독일과 달리 산업기술뿐만 아니라 경제사회시스템을 고도화하는 국가 전반적인 재편을 목적으로 한 목표, 과제 선정 

등 전략적인 접근에 의한 정책 체계를 갖추었습니다.

나라별 4차 산업혁명의 중심 분야에 대해서 알아보겠습니다.

미국은 ICT, 바이오기술, 소재까지 포함한 R&D 중심의 차세대 제조 기술혁신이 중심입니다. 

미국의 Advanced Manufacturing은 독일의 Smart Manufacturing을 포함하는 더 광범위한 혁신을 추구하고 있습니다.

독일은 ICT를 활용해 현실세계(일반 기계 등)와 가상세계(소프트웨어 등)를 통합해 제조 공정 혁신을 실현한 스마트 팩토리 

구축하고 있습니다. 

일본은 경제적, 사회적 니즈를 해소하기 위해 ICT(IoT, 빅데이터, AI)를 활용한 신기술, 신공정, 신제품․서비스를 창출하는 

전 산업 혁신을 추구하고 있습니다.

 미국은 주로 첨단 제조기술 응용·개발연구를 수행하며, 실험실 환경하의 기술 검증부터 생산 환경의 검증·구현에 주력하고 

있습니다. 

독일은 맞춤 생산 공정, 공장간 운영 통합 등 최종 제품보다는 제조 공정을 ICT 기반으로 고도화하는 데 주력하고 있으며,

일본은 생산 현장을 고도화․효율화하는 공정혁신을 포함해서 경제적, 사회적 니즈를 해소하기 위해 AI, 데이터 등을 

활용한 로봇, 자율주행차, 생활 관련 서비스, 스마트 시티 등 최종 제품․서비스를 구현하고 있습니다.

미국은 비즈니스 모델 혁신이 정부 정책에서 명기되어 있지 않습니다. 

이 영역은 민간 기업에서 자율적으로 데이터 기반 혁신을 주도 중입니다. 

독일은 인더스트리 4.0 정책의 후속 프로젝트인 Smart Service World 2025전략(2015년 수립)을 통해 생산에서 소비로 

이어지는 밸류 체인의 각각 활동에 필요한 빅 데이터를 정제한 스마트 서비스를 제공하고 있습니다. 

일본은 미래 제품․서비스 실현에는 자율주행, 제조현장, 보건․의료 등에서 실제 기기에서 발생하는 데이터를 

활용하는게 필수이며, 이의 활용 가치를 제고하는 플랫폼 창출에 정책 집중하고 있습니다.

미국과 독일은 기술 영역에 집중되어 있고, 이의 인프라 측면 혁신은 선정된 정책상에는 불분명합니다. 

이에 비해 일본은 Society 5.0과 Connected Industries를 실현하기 위한 유연한 제도, 청년 창업가 육성, 과학기술부문의 

사회적 재평가, 과감한 투자, 데이터․AI 사용 환경 마련 등 5대 중장기 전략 과제를 제시하고 있습니다.

수요 측면에서는 지난 200여년 간에 비해 인구증가 속도가 둔화되고 있기는 하지만, 여전히 세계 인구는 증가추세여서 

재화에 대한 수요는 계속 증대될 전망입니다. 

집이나 자동차나 휴대폰 등 유형재화에 대한 수요는 한계가 있을 것이며, 무형재화에 대한 수요가 크게 증대될 것이며,

인류가 소득이 많이 높아져도 한 개인이 집을 10채 이상 소유하려 하지는 않을 것이며, 휴대폰을 20대 이상 소유하려 

하지도 않고, 자동차를 30대 이상 소유하려 하지도 않을 것이기 때문입니다.

에어비앤비나 우버 등 공유경제 기업들의 등장으로 유형재화에 대한 소비 증대는 더욱 한계에 봉착할 것으로 전망됩니다. 

따라서 인류의 소비는 무형재화 중심으로 증대될 것으로 전망됩니다.

도시화의 진전으로 인해 서비스재화, 관계재화에 대한 수요가 크게 증대될 것입니다. 

도시는 사람들이 집적하여 생활하는 공간이므로, 사람들간의 관계의 수가 기하급수적으로 증가하여 

10명이 거주하는 마을과 10만명이 생활하는 도시간의 관계의 수량 차이는 단순히 1만배가 아니라, 

사람간의 관계 조합이 반영되어 1억배 이상이 될 것입니다.

대량의 관계재화를 효율적으로 공급하기 위해서 서비스플랫폼이 필요하고 도시는 거대한 서비스 플랫폼이므로 도시화는

서비스재화 공급시스템 구축이라고 할 수 있습니다.

과학기술 발전으로 인한 생산성 증대는 인간의 유휴시간을 크게 증대시킬 것입니다.

과거 그리스나 로마에서 시민계급이 노예에게 수고로운 노동을 맡기고 평생을 유한계급으로 살면서 휴식과 오락, 

학문과 예술에 시간을 보냈었는데, 현대사회에서도 생산성 증가로 이러한 서비스에 대한 수요가 증대될 것으로 전망됩니다.

중세와 근대시대에도 노동의 의무가 없었던 유럽의 귀족들이 음악과 미술을 후원하여 문화를 융성시킨 바 있으므로, 

생산성 증가는 인간에게 여유시간을 주고, 여유시간은 인간에 대한 서비스 수요를 증대시킬 것입니다.

엔터테인먼트서비스산업의 급성장이나 스포츠산업의 주력산업화 경향은 이러한 추세를 설명하고 있습니다.

공급측면의 변화 요인은 과학기술의 발달, 인구 및 인적자원의 변화, 경영의 변화 등입니다. 

우선 과학기술의 발달은 유형 및 무형 재화의 공급을 크게 증대시킬 것입니다. 

지난 1차, 2차, 3차 산업혁명에서 증기기관, 기계자동차제품, 전기전자제품, 정보기술제품 등의 공급이 창출되고 크게 

증대하였듯, 4차산업혁명시대는 전 산업에서 인공지능과 초연결의 보편화로 유형 및 무형 재화의 공급이 증대될 것입니다. 

특히 로봇 기술의 발달로 비 인간 노동력이 증대될 것이며 서비스 로봇의 보편화로 비인간 서비스 노동력의 공급이 

증대될 것입니다.

인구의 지속적인 증가와 고령화는 공급 측면에서도 큰 변화요인이 되어 노동력의 공급이 계속 늘어나는데, 

특히 힘보다는 지식 및 지혜를 사용하는 노동력의 공급이 증대되는 것입니다.

인적자원의 질적인 변화도 공급 측면의 주요 요인입니다.

고학력 노동력 공급이 증대되면서 과학기술이 더 빠르게 발전하고, 발전된 과학기술이 더욱 생산성을 향상시키고, 

다시 인적자원의 유휴시간이 많아지고, 이로 인해 노동력 공급이 증대되어 과학기술 발전과 생산성 향상이 가속화되는 

사이클에 있게 되었습니다.

경영의 변화도 공급 측면에서도 경영의 주요 활동이 생산성을 향상시키는 활동이며, 새로운 비즈니스를 창출하는 

활동이기 때문에, 경영활동의 확산과 보편화로 인해 생산성을 크게 향상될 것이므로, 재화의 공급 역량도 크게 증대되는 

것입니다.

과학기술의 발전 결과를 경영 활동에 도입하여, 재화를 보다 효과적으로 공급하기 위해 서비스플랫폼이 등장하였습니다.

서비스플랫폼의 급성장은 재화 공급 역량 증대의 주요 요인입니다.

관계/서비스재화를 공급할 수 있는 플랫폼이 구축되면서, 유형 및 무형 재화의 공급 량과 공급 속도가 크게 증대되었습니다.

이렇게 재화의 공급이 증대되는데, 유형재화의 수요는 유한하기 때문에, 무형재화의 생산과 공급이 증대되는 것이 미래의

방향인 것으로 분석됩니다.

즉 무형재화인 서비스재화를 생산하여 공급하는 방향으로 산업이 발전하고, 서비스재화를 공급하는 일자리에 노동력이 

배치될 전망입니다.

여기까지 4차 산업혁명에 대해서 알아보았습니다.

사실 더 많은 내용을 포스팅 중이었으나 중간에 날아가 버려서 내용이 많이 줄었습니다. ㅜㅜ