위키독:4차 산업혁명

"충분히 발달한 기술은 마법과 구분할 수 없다." -아서 C. 클라크, 과학 3법칙 中 3번째 법칙

개요

말 그대로 4번째 산업 혁명. 정보통신기술이 이리저리 융합되어 이루어낸 혁명적인 시대. 기술의 발전이 이 혁명을 앞당기고 있으며 4차산업혁명의 핵심 기술은 인공지능, 로봇공학, 사물 인터넷, 자율주행, 3D프린팅, 나노 기술의 6개의 분야이다. 이 밖에 물리적 현실을 디지털에 접목시키는 증강현실과 가상현실 기술도 포함되어 있으며 여러모로 말이 많았던 빅데이터도 물론 이 시대를 구성하는 중요한 요소이다.

산업혁명

산업혁명이란 한 사회의 근간을 이루는 산업이 주로 기술적 발전에 의해 획기적으로 개편되는 것을 의미하며 말 그대로 '산업'에 대한 '혁명'. 18~19세기에 증기기관을 이용한 최초의 산업혁명 이후 인류는 이때까지 3번의 산업혁명을 겪었으며 이제 4차 산업혁명을 눈 앞에 두고 있다.

1차 산업혁명

KBS 다큐1 '카운트다운 4차 산업혁명' 中

18~19세기에 증기기관을 앞세운 최초의 산업혁명. 아무 수식어 없이 산업혁명이라고 하면 이것을 일컫는 경우가 많으며 농업과 수공업이 대세였던 인류의 삶 자체를 바꿔버린 역사적으로 엄청난 사건으로 평가 받는다. 주로 사용한 에너지는 증기. 끓는 물의 증기를 회전운동으로 바꾼 것이 핵심이며 20세기 초 1차세계대전 직전까지 약 100년 넘게 세계의 주류가 되었다.

이때 증기의 힘으로 움직이는 기차가 발명되어 운송분야가 획기적으로 발달하였다.

2차 산업혁명

KBS 다큐1 '카운트다운 4차 산업혁명' 中

1870~1914년 사이에 일어난 산업혁명으로 1차때의 증기기관의 역할을 ‘전기’가 해냈다. 이 시대에 우리가 잘 알고 있는 에디슨이 활약했으며 에디슨보단 덜 알려졌지만 엄청난 업적을 이룬 테슬라도 함께했다. 또한 1903년에는 라이트형제가 플라이어 1호를 하늘에 띄우는 등, 그야말로 발명의 황금기를 열었다.

이 시기에 핵심발명인 내연기관과 핵심발견인 전기가 이 모든것을 만들어냈다. 이때 발명된 것은 전구, 전화, 자동차, 비행기, 내연기관, 영화, 라디오 등이 있으며 산업전반에도 식료품, 음료, 의류 등이 대량생산되는 구조적 측면의 발전도 있었다. 한 마디로 현대의 전자, 기계문명을 열었다고 보면 된다.

3차 산업혁명

KBS 다큐1 '카운트다운 4차 산업혁명' 中

3차 산업혁명은 디지털과 인터넷으로 대변된다. 이 시대는 1980년대에 시작되어 지금까지 이어지고 있으며 4차 산업혁명때까지 이어질 것으로 전망된다. 즉 지금 우리는 3차 산업혁명 시기를 살고 있으며 곧 4차 산업혁명의 시대를 맞이하고 있는 것이다.

이 시기에 발명된 최고의 걸작으로는 인터넷이 있다.

인터넷은 원래 CERN의 연구원들이 빠른 정보교환을 위한 데이터베이스 네트워크 시스템이었다. 지금으로 치자면 인트라넷에 가까운 물건이었으나 이것이 곧 www로 발전되어 전세계 컴퓨터를 연결시키면서 우리는 인터넷을 가지게 되었다.1 그리고 지식정보혁명이 시작되어 이제는 원한다면 누구나 인터넷에서 정보를 얻을 수 있게 되었다.

4차 산업혁명

KBS 다큐1 '카운트다운 4차 산업혁명' 中

3차 산업혁명에서 이어진다. 앞서 말했다시피 대표적인 6개의 기술로 인한 혁명적인 시대를 뜻한다. 이는 언제 시작되었다고 말하기도 애매한 것이 이미 몇몇 자율주행자동차가 도로 위를 달리기도 하였고 3D프린팅은 많은 곳에서 쓰이고 있는데다가 사물 인터넷은 DIY식으로 이미 개인이 발명하는 단계까지 왔다. 굳이 따지자면 현재는 3차에서 4차로 바뀌고 있는 과도기라고 볼 수 있다.

특이점

대표적인 미래학자, 레이 커즈와일이 2005년 출간한 책.

특이점. Singularity.

4차 산업혁명을 얘기할 때는 정확히 Technological Singularity, 즉 기술적 특이점이라고 한다.

4차 산업혁명을 대표하는 말은 뭐니뭐니해도 특이점이라고 볼 수 있다. 이 말은 미래학자 레이 커즈와일이 그의 저서 “특이점이 온다”에서 사용하였으며 한번 들어가면 다시는 과거로 되돌릴 수 없다는 뜻으로 사용한 것이라고 한다. 블랙홀의 중심부에 있는 특이점과도 그 궤를 같이 하는데, 두 경우 모두 당신이 특이점을 봤다면 되돌리기엔 이미 늦었다는 것이다.

블랙홀의 중심부에 있는 특이점은 블랙홀의 모든 질량이 모여있으며 지금껏 인류가 발견한 법칙이 아무것도 적용되지 않는 점을 말한다. 기술적 특이점 또한 인류의 기술이 어느 순간을 넘어가면 현재 통용되는 상식, 법 등이 적용되지 않는 세계가 펼쳐진다는 점을 봤을 때 적절한 비유라고 할 수 있다.

이 말은 여러 인터넷 커뮤니티에서 '특이점이 온 ~'이라는 재미있는 밈이 되었는데 레이 커즈와일의 진짜 특이점에 비하면 다들 새 발의 피에도 못 미치는 수준이다. 그의 마지막 예측은 전 우주가 지능으로 가득 채워져 우주 자체가 지능을 가지는 단계(?!)로 나아간다는 것이다. 그야말로 특이점이 온 우주.(…)

레이 커즈와일이 한 8대 예측이란 것이 있는데 하나씩 살펴보면

• '2030년대엔 '나노봇'이 뇌에 이식된다'. 인간의 뇌를 하나의 컴퓨터로써 사용하는 것. 뇌는 클라우드 컴퓨터에 연결되어 '매트릭스'와 같은 가상 공간에서 살게 된다. 인간의 생각과 기억은 데이터화되어 컴퓨터에 저장되어 언제든 다운/업로드할 수 있다.
• '나노봇이 ‘근본적인 생명연장’을 가져온다'. 나노봇은 혈관을 타고 몸 속에서 흐르며 인간의 자연면역체계를 대신하는 역할을 한다. 암을 포함한 모든 질병을 이 나노봇이 치료한다. 그리하여 생명 연장의 꿈이 이뤄지는 것이다. 거의 영생한다고 봐도 무리가 아닌데 이때문에 권태를 극복할 수 있는 가상현실이 중요해질 것으로 본다.
• 인류는 보다 재미있어진다. 아이러니하게도 인간의 각종 구성요소가 기계로 대체되지만 지금보다 '인간적'이 된다 앞서말한 뇌에 이식된 나노봇은 지능과 더불어 감성적인 지능까지 키워준다. 우리는 '감정의 깊은 수준'을 창조하게 될 것이다.
• 모든 것을 3D프린터로 만든다. 3D프린팅 기술은 지금보다 더 대량으로 보급되며 그 소스(설계도)는 누구나 공유 가능할 것이다. 2020년대에는 자신이 필요로 하는 모든 것을 3D프린터로 만들 수 있게 될 것이다. 3D프린팅은 지금도 건물이나 다리를 만들며 심지어 갈비뼈도 만들 수 있다.
• AI로 부활한다. 인공지능과 클라우드 컴퓨팅을 통해 죽은 자를 되살릴 수 있을 것이다. 2030년대에 사람의 뇌에 나노봇을 넣어 기억을 추출할 수 있다. 이렇게 생성된 기억을 DNA샘플링 기술과 결합해 죽은 사람의 가상 버전을 만드는 게 가능해진다.

• 특이점이 온다.

  오는 2045년 인공지능이 생물학적인 진화를 추월하는 순간이 온다. 특이점이 오면 인공지능의 컴퓨팅 파워는 인간의 지능보다 10억배 정도 높아질 것이다. 이것이 이 책의 제목이자 레이 커즈와일이 말했던 '특이점'이다. 인공지능이 우리의 지능을 추월하는 시기가 오면 그 다음부터는 절대 그 이전으로 되돌릴 수 없다는 것. 존 코너가 필요한 시점이다.

• 특이점 다음에는 마음을 업로드한다.

  특이점에 도달한 후에는 사람의 마음을 업로드하는게 가능해진다. 우리의 의식은 뇌 기반에서 컴퓨터 기반으로 바뀐다. 스티븐 호킹은 사람의 뇌를 컴퓨터에 복사하는게 가능해질 것이라고 예측한 바 있다.

• 누구나 ‘가상 육체(Virtual Bodies)'를 갖게 된다'.

  마음을 업로드하고 온전한 몰입감을 주는 가상 현실이 가능해지면 우리의 몸도 ‘가상적’으로 바뀔 것이다. 가상의 육체는 실제 육체처럼 구체적이고 확실하다. 비디오 게임에서 캐릭터를 바꾸는 것처럼 가상 육체도 바꿀 수 있다.

어찌보면 SF영화에서나 나올 법한 그의 예측에 사람들의 이목이 주목되는 이유는 이 사람이 과거에 했던 예측이 대부분 맞아 떨어졌기 때문이다.

그 예를 들어보면

1990년에 그는 1999년이 가기 전에 인간은 컴퓨터를 체스로 이길 수 없을 것이다라고 예측했다. 당시 사람들은 그의 말을 믿지 않았지만 1998년에 IBM 딥 블루가 체스 그랜드 마스터인 개리 카스파로프를 2승 3무 1패로 최종 승리했다.

또한 1990년에 적어도 2010년까지 인터넷으로 정보를 무선으로 주고 받는다라고 예측했다. 결과는 우리가 모두 알고 있는 그대로.

1999년에는 10년 후에 말로 기계에 명령을 내릴 수 있을 것이라고 예측했다. 아이폰 시리는 2010년 애플에 인수되어 2011년에 선보였다.

2000년대 초반에 사지마비 장애인이 일어서서 산책을 할 것이라고 예측했는데 2014년 브라질 월드컵에서 시구를 한 사람들은 외골격 슈트를 입은 사지장애인이었다. 물론 이것 뿐만 아니라 그들은 잘 돌아다니고 있다.

레이의 예측이 잘 맞아떨어지는 이유는 그가 미래학자와 구글이사를 겸하고 있으며 어떤 기업에서 어떤 기술을 개발 중이고 예산은 얼마정도로 책정되었는지 알고 있기 때문이다. 이에 그는 이 기술들이 언제쯤 상용화될 것임을 알고 있는 것.

참고

다가오는 특이성에 대비하는 미래의 대학 - TED강의

혼성적 사고에 대비하세요 - TED 강의

핵심기술

각 산업혁명때는 1차의 증기, 2차의 전기와 내연기관, 3차의 트랜지스터와 인터넷이라는 핵심기술이 있었다. 4차 때의 핵심기술로는 대표적으로 인공지능, 로봇공학, 사물 인터넷, 자율주행, 3D프린팅, 나노 기술, 6가지가 있다.

인공지능

HAL 9000. 아서 C. 클라크(원작), 스탠리 큐브릭(영화)의 <2001: 스페이스 오딧세이>에 나오는 인공지능.

터미네이터 이전, 인공지능 컴퓨터에 의한 살인을 가장 처음 영상으로 보여주었던 기념비적인 녀석이다.

그리고 인공지능에 대한 공포 또한 이 녀석으로부터 시작되었다고 할 수 있다.

말 그대로 인공적으로 만든 지능을 말한다.

로봇과는 다르다. 분야조차도 인공지능은 컴퓨터공학쪽이고 로봇은 전자, 기계공학쪽이다. 둘 다 공돌이니 그게 그거라고 하면 할 말 없다. 공장에서 흔히 볼 수 있는 팔만 달린 기계도 지능은 없지만 로봇이라고 부른다. 요즘 뜨고 있는 자율주행자동차에 탑재된 것은 전혀 로봇같지 않지만 인공지능이라고 부른다. 요컨대 인공지능≠로봇이라는 것.

이러한 인식은 역시 영화와 같은 각종 컨텐츠에서 시작되었는데 터미네이터 시리즈의 T-101이나 아이로봇의 써니, A.I.의 데이비드, 스타워즈의 C-3PO 등은 인간의 형상을 닮은 로봇에 인공지능을 탑재한 것으로 우리가 흔히 생각하는 인공지능의 모습을 하고 있다.

최초로 인공지능이란 말을 쓴 것은 1956년. 미국 다트머스 컨퍼런스에서였다. 이 학회는 인공지능 연구의 선두주자인 마빈 민스키, 존 매카시, 클로드 섀넌, 네이선 로체스터가 개최했으며 "학습의 모든 면 또는 지능의 다른 모든 특성으로 기계를 정밀하게 기술할 수 있고 이를 시뮬레이션 할 수 있다"라는 주장을 하며 시작되었다. 이때 AI, 즉 Artificial Intelligence라는 말을 처음 사용했으며 본격적으로 인공지능연구가 시작되었다.

인공지능은 강인공지능과 약인공지능으로 나뉘어진다. 현재 연구가 잘 이루어진 쪽은 역시 약인공지능.

강인공지능이란 자의식을 가져 정말 사람처럼 생각하고 지금 당장 사람을 대체해도 문제 없을 수준의 인공지능을 말한다. 물론 아직까지 이러한 인공지능은 나오지 않았다.

약인공지능은 자의식없이 명령받은 대로 일하는 '스마트한' 컴퓨터이다. 이러한 약인공지능은 이미 개발이 되었는데 의료계에서 많이 사용하고 있는 IBM의 왓슨과 이세돌과 대국을 두었던 구글의 알파고가 바로 그것이다. 이들의 한계는 한가지 일만 잘하는 것으로 알파고가 아무리 바둑을 잘 둬봤자 알파고가 바둑이 뭔지 이해를 하는가? 하는 문제는 많은 논의가 되어왔으며 또 바둑만 잘하는 바보라는 평을 피할 수는 없다.

물론 인공지능연구사는 우여곡절이 많아 처음부터 강인공지능을 개발하려는 꿈을 접고 약인공지능을 개발하게 된 것인데, 튜링부터 시작하는 그 방대한 역사를 모두 서술하려면 책 한 권정도는 쓸 분량이니 여기서는 생략하도록 한다.

로봇공학

로봇공학은 우리가 생각하는 그러한 '로봇'부터 위의 사진처럼 팔이 없는 사람을 위한 인공팔오토메일을 포함하는 모든 분야를 아우른다.

이 팔의 최고 장점(?)을 꼽자면 원격조종이 가능하다는 점. 뇌에서 발생하는 신호를 캐치해 팔을 움직이는 방식이므로 굳이 저 슈트를 입지 않고도 원격으로 팔을 움직일 수도 있다!

사물인터넷

사물인터넷. Internet of Things의 약자로 보통 IoT라고 부른다.

미래창조과학부의 정확한 표현으로는

정보통신기술 기반으로 모든 사물을 연결해 사람과 사물, 사물과 사물간에 정보를 교류하고 상호 소통하는 지능형 인프라 및 서비스 기술

이라고 한다.

사물인터넷이라는 용어는 1999년 MIT의 오토아이디센터(Auto ID Center)의 케빈 애시턴이 RFID와 센서 등을 활용하여 사물에 탑재된 인터넷이 발달할 것이라 예측한 데서 비롯되었다.

삼성의 기어시리즈, 애플의 애플 워치, 샤오미의 미밴드 등도 이 범주에 포함되어 있으며 자율주행자동차도 크게 보면 사물인터넷의 한 종류라고 볼 수 있다.

개개인이 가장 와닿는 것으로는 스마트홈이 있겠다. 가전제품에 인터넷과 인공지능을 탑재하여 폰 하나로 집안의 모든 가전제품을 컨트롤할 수 있는 것. 이밖에도 침대에 이것을 이용하면 사용자가 자면서 몇번 뒤척였는지 알려주는등 건강관리에도 도움이 될 것으로 예측되고 있다.

이 기술의 부작용은 역시 해킹문제. 모든게 하나로 제어되는 만큼 해킹으로 인한 피해도 발생할 수 있을 것이라고 본다. 가장 큰 문제는 뒤이어 서술할 자율주행.

자율주행

현재 가장 핵심적인 화두로 떠오르고 있는 기술이다. 수많은 자동차 기업들은 물론이거니와 자동차와 전혀 관련 없는 기업들, 구글, 애플 등도 이 사업에 뛰어들고 있다.

자율주행은 이미 개발이 되었으며 시판되고 있다. 테슬라가 대표적인데 테슬라사의 모델S가 트레일러와 충돌 후 이미 운전자가 사망한 상태에서 320m나 더 전진하는 끔찍한 사고가 일어나 아직까지 안전에 대한 대비책 마련이 시급한 실정이다. 또 자율주행차는 사물인터넷과 인공지능이 핵심적인 기술인데 인터넷을 통한 해킹의 위험성도 안고 있으며 '누구를 죽일 것인가'하는 딜레마에서 자유로울 수는 없다.

3D프린팅

3D프린팅으로 인쇄된 귀.

귀뿐만이 아니라 이제 생체조직을 인쇄할 수 있는 단계까지 이르렀으며 심지어는 집도 짓는다.

또 3D프린팅 기술은 공장의 개념을 다시 세워야하는 데에 이르렀다. 각 개인이 3D프린터만 있으면 필요한 물건을 모두 만들 수 있는데 굳이 물건을 살 필요가 없는 것. 집집마다 3D 프린터를 보유하게 되면 그때는 물건의 설계도를 공유하고 판매하는 식의 거래가 이루어질 것이라고 예측하고 있다.

이는 먼 미래를 봤을때 인공지능, 로봇과 더불어 노동의 종말을 예고하고 있는데 이 때문에 국가적 차원에서 기본소득제도가 논의되고 있는 등 각종 대책이 마련되고 있다.

나노 기술

나노는 10억분의 1을 의미하는 말로 대충 원자 10개의 크기에 해당된다. 요즘엔 원자를 줄세워서 글자를 적는등의 기술도 가능해짐에 따라 이 기술에 대한 관심도도 높아졌다. 가장 크게 이용되는 분야는 의료분야. 레이 커즈와일이 예언했던 예측의 몇가지는 이 나노기술을 응용한 나노봇으로부터 시작된다.

전망

기술화가 진행되고 계속해서 미래로 나아갈수록 인간이 점점 필요없는 시대가 오고 있다. 1,2,3차 산업때도 산업구조의 획기적인 개편에 따라 일자리가 엄청나게 없어졌다. 4차 산업때도 이 문제는 심각할 것으로 예측된다.

실제로 전문가들은 4차 산업혁명이 진행됨에 따라 전세계적으로 없어지는 일자리 710만개 새로 생기는 일자리 200만개, 하여 총 510만개의 일자리가 없어질 것으로 보고 있으며 이에 따라 기본소득제도를 논하는 나라들이 늘어가고 있다.

기술의 발전만 본다면 좋은 세상임에는 틀림없지만 이면에는 문제점도 많은 편이다. 지금도 그렇지만 소수의 대기업에 의한 독과점현상이 심해질 것으로 내다보고 있다. 구글, 페이스북, 아마존, 유튜브 등이 대표적.

또 인공지능에 의한 인간의 대체 또한 문제점으로 지적된다.

이미 인류는 예쁜꼬마선충의 모든 신경의 분포를 알아내어 인공생명체를 만든 바 있다. 이 신경의 분포와 연결을 로봇에게 이식했더니 실제 살아있는 생명과 같은 행동을 보였다.

정도의 차이는 있을지언정 인간 또한 모든 신경세포를 알아낸다면 이러한 일이 꿈은 아닌 것이다. 예전에 떠들썩했던 인간게놈프로젝트를 생각해 보면 좋을 것이다. 이 프로젝트를 통해 인간의 모든 유전자는 밝혀졌으며 인간의 뇌를 대상으로 같은 프로젝트가 오래 전에 시작되었다. 오바마 정부의 BRAIN Initiative 또한 이 프로젝트 중 하나이다.

이것과 더불어 많은 명성있는 과학자들이 특이점에 대해 부정적인 입장이기도 하다. 1,2,3차 산업과는 비교도 안 될 정도의 변화가 곧 들이닥칠 것이기 때문이다.

앞서 서술한 기본소득제도는 지금이 처음이 아니다. 로마의 제정 시기, 스페인의 전성기, 그리고 공산혁명이 이 제도를 생각했던 시기이나 모두 실패했다. 기본소득 또한 여러 문제점을 안고 있으며 만능열쇠는 아닌 것이다.

4차 산업 혁명에 대한 전망은 여러가지가 나와있지만 직접 모두 다 입장이 다르며 직접 부딪혀 나가는 수밖에 없다. 중요한 사실은 이것은 이미 막을 수 없는 단계에 돌입했으며 이미 우리는 특이점을 보고 있는지도 모른다는 점이다.

같이보기

기본소득

대선 후보들의 일자리 정책