제4차 산업 혁명은 정보통신 기술(ICT)의 융합으로 이루어지는 차세대 산업 혁명이다. 이 혁명의 핵심은 빅데이터 분석, 인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 무인 운송 수단, 3차원 인쇄, 나노 기술과 같은 7대 분야에서 새로운 기술혁신이다.
빅데이터 분석
- 무수히 많은 다양한 데이터에서 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술
- 하지만 많은 정보의 집합이라 사생활 및 보안 문제가 발생할 가능성이 높음
빅 데이터란 기존 데이터베이스 관리 도구의 능력을 넘어서는 대량의 정형 또는 데이터베이스 형태가 아닌 비정형의 데이터 집합조차 포함한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술이다. 빅 데이터가 중요한 이유는 정치, 사회, 경제, 문화, 과학 기술 등 전 영역에 걸쳐서 사회와 인류에게 가치 있는 정보를 제공할 수 있는 가능성을 제시한다는 점이다. 그러나 빅 데이터는 수많은 정보의 집합이다. 개인들의 사적인 정보까지 수집하여 관리하는 빅브라더의 모습으로 악용할 수 있으며 데이터가 보안 문제로 유출된다면, 큰 문제가 될 수 있다.
인공지능
- 인간의 지능을 기계 등에 인공적으로 구현한 것
- 많은 사람들이 미래에 인공 지능에 의해서 일자리를 잃을 것을 우려함
인공지능이란 인간의 학습능력, 추론능력, 지각 능력을 인공적으로 구현하려는 컴퓨터과학의 세부분야 중 하나이다. 정보공학 분야에 있어 하나의 인프라 기술이기도 하다. 인간을 포함한 동물이 갖고 있는 지능과 다른 개념이다. 세계는 이미 4차 산업혁명에 진입했으며 인공지능은 빠르게 인간을 대체해 나갈 것이다. 또, 널리 퍼져 있지 않을 뿐 미래는 이미 와 있으며 인공지능, IOT, 클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터 등이 융합되면서 4차 산업혁명이 발생하고 있다.
로봇공학
- 로봇공학은 로봇에 관한 과학이자 기술학
- 로봇학은 컴퓨터과학, 전자공학, 기계공학 등 관련 학문의 지식을 필요
로봇공학은 1920년에 출판된 체코의 작가 'Karel Capek'의 희곡 R.U.R.에서 소개한 로봇이라는 단어에서 유래되었다. 로봇(Robot)이라는 단어는 슬라브어 Robota에서 유래되었는데, 노동을 의미한다. 1948년, Norbert Wiener는 실용적인 로봇공학의 기반인 사이버네틱스 원리를 만들었다. 오늘날에는 상용화된 로봇과 산업용 로봇은 널리 보급되어 인간보다 더 정확하며 더 신뢰성 있게 일을 수행하는 데 사용되고 있다. 사람들이 하기엔 더럽고, 위험한 작업을 대신하기 위해 로봇을 고용한다.
사물인터넷
- 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술
- 모든 사물이 바이러스와 해킹의 대상이 될 수 있어 보안 기술의 발전이 요구됨
사물인터넷은 무선 통신을 통해 각종 사물을 연결하는 기술을 의미한다. 사물이란 가전제품, 모바일장비, 웨어러블 디바이스 등 다양한 임베디드 시스템이 된다. 차량을 인터넷으로 연결하여 안전하고 편리한 운전을 돕는다. 공정을 분석하고 시설물을 모니터링하여 작업 효율과 안전을 제공한다. CCTV, 노약자 GPS 등의 사물인터넷 정보를 사용해 재난이나 재해를 예방한다. 이렇게 좋은 사례가 있지만 해킹당할 위험성이 있고 그로 인한 사생활을 침해하는 사례도 있다. 그리고 모든 사물에 전기 전자의 부품이나 정보가 적용되기 때문에 그에 따른 쓰레기의 발생은 환경에 부정적 영향을 끼칠 것으로 예상된다.
무인 운송 수단
- 무인 자동차는 인간의 운전없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차
- 무인 항공기는 실제 조종사가 탑승하지 않고 프로그램된 경로를 자동 또는 반자동으로 날아가는 비행체
무인 자동차는 레이더, LIDAR, GPS, 카메라로 주위의 환경을 인식하여 목적지를 지정하는 것만으로 자율적으로 주행한다. 이미 실용화되고 있는 무인자동차로는 이스라엘 군에서 운용되는 미리 설정된 경로를 순찰하는 무인 차량과 국외 광산이나 건설 현장 등에서 운용되고 있는 덤프트럭 등의 무인 운행 시스템 등이 있다. 단점으로 자율 주행 상황에서 사고가 난다면 누구에게 책임을 물어야 하는지 현재 법률적으로 정해져 있지 않다. 그리고 해킹이 가능해져 해커들이 마음대로 조종할 수 있는 위험이 있다.
무인항공기는 독립된 체계 또는 우주/지상체계들과 연동시켜 운용한다. 활용 분야에 따라 다양한 장비를 탑재하여 감시, 정찰, 정밀공격무기의 유도, 통신/정보 중계, EA/EP, Decoy 등의 임무를 수행하며, 폭약을 장전시켜 정밀무기 자체로도 개발되어 실용화되고 있어, 향후 미래의 주요 군사력 수단으로 주목을 받고 있다.
3D 프린터
- 연속적인 계층의 물질을 뿌리면서 3차원 물체를 만들어내는 제조 기술
- 현재 기술로는 제작속도가 매우 느리고 적층 구조로 표면이 매끄럽지 못한 단점이 있음
3D 프린터의는 기계 절삭 및 성형 등 기존의 생산 방식을 탈피하여 일괄된 방식으로 어떤 형태의 제품도 만들어낼 수 있기 때문이다. 의료 분야, 각종 가정용품을 비롯해 자동차나 비행기 등에 쓰이는 기계장치도 3D 프린터에 의한 생산이 가능하다. 이미 자동차 업계에서는 엔진 등 핵심 부품을 3D 프린터로 만들어내는 공정을 연구하고 있다. 그러나 3D 프린터는 안전성 문제를 가지고 있다. 마스크 또는 보호경과 같이 적절한 개인 보호 장비를 사용하지 않으면 인쇄된 작업물에서 분진을 제거하는 과정에서 호흡기에 흡입되거나 눈에 상해를 입힐 수 있는 입자에 노출될 위험이 있다.
나노 기술
- 10억 분의 1미터인 나노미터 크기의 물질을 조작하는 기술
- 나노입자가 호흡이나 피부를 통해 체내 유입이 가능하여 여러 기관에 악영향을 줄 수 있음
나노 기술은 원자, 분자 및 초분자 물질을 합성하고, 조립, 제어하며 혹은 그 성질을 측정, 규명하는 기술을 말한다. 대부분 일반화된 나노기술의 정의는 '국가 나노기술개발전략'이 적어도 1~100 나노미터의 크기를 가진 물질을 다루는 기술이라 정의했다. 나노 기술은 표면 과학, 유기 화학, 분자 생물학, 반도체 물리학, 미세 제조 등의 다양한 과학 분야에 포함되어 이용 범위가 매우 넓다. 한편으로 많은 문제를 야기할 수 있다.
'그것이 궁금하다? > 4차 산업혁명' 카테고리의 다른 글
| 무인 항공기(드론) 사례 (0) | 2022.02.27 |
|---|---|
| 사물인터넷 사례 (0) | 2022.02.19 |
| 인공지능 사례 (0) | 2022.02.12 |
| 빅데이터 활용 사례 (0) | 2022.02.11 |