4차 산업혁명(INDUSTRIE 4.0)의 미래 유망 기술과 그늘

[長樂山人 이종인]

4차 산업혁명(INDUSTRIE 4.0)의 미래 유망 기술과 그늘

4차 산업혁명(INDUSTRIE 4.0)의 미래 유망 기술과 그늘

2017.09.26

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1. 2016 세계경제 포럼 선정 10대 최첨단 미래 유망 기술

2. 4차 산업혁명의 그늘

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1. 2016 세계경제 포럼 선정 10대 최첨단 미래 유망 기술

1. 2016 세계경제 포럼 선정 10대 최첨단 미래 유망 기술 

미래 유망 기술

1.나노 센서와 나노 사물인터넷

2. 차세대 배터리

3. 블록체인

4. 2D 소재

5. 자율주행 자동차

6. 인체 장기 칩 (Organs-on-chips)

7. 페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cells)

8. 개방형 인공지능(AI) 생태계

9. 광유전학(Optogenetics)

10. 시스템 대사 공학

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세계경제포럼(World Economic Forum)은 매년 정례적으로 유망기술 리스트를 발표한다. 올해의 리스트에는 이미 우리에게 친숙한 기술은 물론 다소 생소하게 느껴지는 기술이 모두 망라되어 있다. 목록에 포함된 유망기술들은 미래가 아니라 바로 올해부터 개인, 기업 그리고 사회에 큰 영향을 미칠 것이라는 것이 전문가들의 전망이다. GE리포트는 세계경제포럼 홍보팀 올리버 캔(Oliver Cann) 이사의 해설을 통해 10가지 유망기술을 독자에게 소개한다. 이하는 올리버 캔 이사의 소개를 정리한 내용이다.

세계경제포럼에 따르면, 지역사회 전체에 전력을 공급할 수 있는 배터리, 사회 의식(Socially Aware)이 있는 인공지능, 차세대 태양광발전 패널 등을 포함한 이런 획기적 기술들은 우리 인류에게 시급한 도전과제를 해결하는 데 도움을 줄 것으로 보인다고 한다.

“세계가 직면하고 있는 주요 도전과제를 해결할 때 기술이 핵심적인 역할을 합니다. 그러나 이와 동시에 기술은 사회 및 경제적 위험성을 내포하고 있습니다. 4차 산업혁명 시대로 접어들면서 규범과 프로토콜을 개발하여 공유하는 것이 아주 중요해졌습니다. 이 규범과 프로토콜은 기술이 인간을 위해 역할을 하고, 지속 가능한 미래의 번영에 공헌하도록 보장하는 역할을 할 것입니다.” 제레미 저건스(Jeremy Jurgens) 세계경제포럼 최고 정보 및 인터랙션 책임자(CIIO)의 말이다.

세계경제포럼의 유망기술 메타-협의회(Meta-Council)에서 편찬하고, 과학잡지 사이언티픽 아메리칸(Scientific American)과 협업으로 발표한 2016년 세계 10대 유망기술 리스트는 생활을 향상시키고, 산업을 변화시키고 지구를 보호할 과학기술의 발전을 강조하고 있다.

“유망기술에 대한 탐색 활동은 급진적으로 세상을 변화시킬 기술의 개발 현황을 놓치지 않고 파악하는 데에 대단히 중요합니다. 이를 통해 이런 파괴적 기술에 시의적절하게 대비할 수 있는 전문적인 분석이 가능해 집니다. 만약 우리가 이런 기술의 혜택은 누리고 위험은 회피하고자 한다면, 글로벌 공동체가 협력해서 공동 원칙에 동의해야 합니다.” IBM 최고혁신책임자이자 유망기술 메타-협의회 의장 버나드 메이어슨(Dr. Bernard Meyerson) 박사의 말이다.

유망기술 평가 과정에서 협의회 회원들이 사용한 기준 중 하나는, 각 기술이 2016년에 티핑 포인트를 맞이할 가능성이었다. 따라서 리스트에는 지난 몇 년 동안 알려져 있었으나 오늘날에 와서야 성숙 단계에 접어들어 유의미한 영향력을 발휘하게 된 기술도 포함되어 있다. 올해의 10대 유망기술을 하나씩 살펴보자.

1. 나노 센서와 나노 사물인터넷

2020년까지 사물인터넷 기술로 300억 개의 기기가 연결될 것으로 예상된다. 덕분에 인체 안에서 순환하거나 건축 자재에 내장할 수 있는 나노 센서는 오늘날 가장 많은 관심을 받는 분야 중 하나가 되었다. 사물인터넷과 나노 기술이 일단 연결된다면, 나노 사물인터넷은 향후 의학, 건축, 농업, 약물제조 등의 분야에 엄청난 영향력을 미칠 것이다.

2. 차세대 배터리

재생에너지 분야에서는 에너지의 수요와 공급을 맞추는 일이 큰 장애물이다. 최근 나트륨, 알루미늄, 아연 성분 배터리를 이용한 에너지 저장 기술이 발달하면서, 소규모 전력망이 구현되어 지역 전체에 깨끗하고 신뢰성 높은 에너지 자원을 24시간 내내 제공할 수 있게 되었다.

3. 블록체인

전자화폐 비트코인(Bitcoin)은 상당 부분은 분산형 전자장부로 구성되어 있다. 2015년 한해만 해도, 10억 달러 이상의 벤처자금이 블록체인 기술에 투자되었다. 블록체인은 향후 시장과 정부가 작동하는 방식을 근본적으로 바꿀 것이다. 그 잠재력의 경제적 사회적 영향력이 이제 막 드러나는 중이다.

4. 2D 소재

그래핀(Graphene)은 원자 한 개 두께로 이루어진 얇은 막으로, 이런 특징을 가진 물질 중 아마 가장 널리 알려진 존재일 것이다. 그래핀 이외에도 평면 2차원 구조를 가진 물질은 또 있다. 2D 소재의 생산비용이 급격히 하락하면서, 2차원 구조를 갖는 소재는 공기나 물의 여과 필터부터 차세대의 웨어러블 기기, 배터리 등에 이르는 다양한 용도에 적용이 시작되고 있다.

5. 자율주행 자동차

자율주행 자동차는 아직 대부분의 지역에서 완전히 합법화되지는 못 했다. 하지만 생명을 살리고 환경오염을 줄이며 경제를 부흥시키고, 노인층 및 다른 사회 계층에게 삶의 질을 향상시켜줄 수 있다는 점에서 이 기술의 잠재력에 대한 관심은 크다. 현재 핵심기술이 급속히 발전하면서, 완전한 자율주행에 대한 기대 역시 급격히 커지고 있다.

6. 인체 장기 칩 (Organs-on-chips)

살아있는 신체 장기에서 일부 세포를 떼어내어 소형 외장 메모리(USB) 크기의 칩 위에 배양함으로써, 해당 장기의 특성을 복제하게 된다. 이 칩 덕분에 연구원들은, 이전에는 불가능했던 방식으로 생물학적 메커니즘 양상을 관찰할 수 있게 되었다. 이는 의학 연구 및 신약 개발의 혁신으로 이어질 것으로 보인다.

7. 페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cells)

이 새로운 태양광발전용 물질은, 전통적인 실리콘 태양전지 대비 3가지 측면에서 장점이 있다. 제작하기 쉽고, 사실상 어디에든 사용될 수 있으며, 더욱 효율적으로 전력을 생산할 수 있다는 점이다.

8. 개방형 인공지능(AI) 생태계

자연어 처리와 사회인식 알고리즘 기술 발전과 함께, 전례 없는 데이터 가용성이 결합되어 나타난, 스마트 디지털 비서는 사람의 재무상태와 건강을 파악하는 일부터 입을 옷을 골라주는 일까지 광범위한 과제를 처리해낼 수 있을 것이다.

9. 광유전학(Optogenetics)

한동안 뇌의 뉴런을 기록하기 위해 빛과 색을 사용했다. 최근에는 빛을 뇌 조직 깊숙이 전달할 수 있는 기술이 개발되었다. 이는 뇌 장애를 가진 사람들에게 더 나은 치료법을 제공하는 길로 이어질 수 있다.

10. 시스템 대사 공학

합성생물학(Synthetic Biology), 시스템 생물학, 진화공학의 발달로, 화석연료 대신 식물을 이용해 더 저렴한 비용으로 더 좋은 품질로 생산해 낼 수 있는 기본적인 화학 물질의 종류가 해마다 증가하고 있다.

새로운 유망기술 목록을 만들기 위해, 각국 전문가로 구성된 패널인 세계경제포럼 유망기술 메타-협의회는 세계경제포럼 커뮤니티의 전문가 집단에게 의뢰하여, 가장 중요한 최신 기술 트렌드를 밝히도록 하였다. 그 결과 메타-협의회는 해당 기술들이 가진 잠재력에 대한 인식을 높이고, 기술의 진보를 방해하는 투자, 규제, 공공의 이해에 존재하는 간격을 좁히는 데에 기여하고자 한다.

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2. 4차 산업혁명의 그늘

  

사진 4차 산업혁명의 그늘1

4차 산업혁명의 그늘… "20년간 120만명 일자리 잃을 수도"

고용없는 성장 촉발… 창조적 노동 일자리 창출 해야

파이터치硏 연구 결과… 생산량 늘지만 노동 수요량 감소

4차 산업혁명 시대가 도래했다. 1차 산업혁명은 농경사회를 산업사회로 바꿨고, 2차 산업혁명으로 대량생산이 가능해졌으며, 3차 산업혁명에서는 디지털 시대로의 전환이 이뤄졌다.

4차 산업혁명은 첨단 정보통신기술(ICT)을 기반으로 물리학, 디지털, 생물학 등이 기존 영역의 경계를 넘어 융합하면서 나타나는 경제·사회 전반의 혁신적 변화를 의미한다. 인공지능(AI), 5세대(5G) 이동통신, 클라우드, 빅 데이터, 사물인터넷(IoT), 3D 프린팅, 로봇공학, 가상현실(VR) 등이 4차 산업혁명을 이끌 핵심 기술로 꼽힌다.

그렇다면 4차 산업혁명은 우리 일자리에 어떤 변화를 가져올까. 재단법인 파이터치연구원이 26일 발표한 '제4차 산업혁명의 일자리 충격' 보고서에 따르면, 4차 산업혁명으로 인간의 노동력을 대체할 수 있는 컴퓨터자본 생산기술은 약 4.13% 높아진다.

이렇게 되면 20년 동안 비반복적 인지 노동자는 5.92% 증가하는 반면, 반복적 노동자와 비반복적 육체 노동자는 각각 3.97%, 17.04% 감소한다. 이를 실물단위로 나타내면 비반복적 인지 노동자는 33만4820명이 늘게 되지만, 반복적 노동자와 비반복적 육체 노동자는 각각 58만9390명, 98만9646명이 줄어들게 된다. 결국 4차 산업혁명으로 20년 동안 124만4217명이 일자리를 잃게 된다는 게 파이터치연구원의 설명이다.

비반복적 인지 노동자는 기업 CEO(최고책임자), 정부기관 부서장, 연구·전력공급·영업부서·여행업체 관리자, 생명과학 연구원, 응용소프트웨어 개발자, 데이터베이스 개발자, 환경공학 기술자, 항공기 조종사, 도시계획 설계가, 의사, 물리 치료사, 사회복지사, 교수, 컴퓨터 강사, 판사, 검사, 금융상품 개발 전문가, 방송작가, 디자이너, 배우, 화가 등을 말한다.

반복적 노동자에는 경리사무원, 단순자료 입력원, 은행출납·보험청구·법무 사무원, 통계자료 집계원, 예약·발권 사무원, 낙농업자, 벌목원, 어패류 양식원, 정육원, 도축원, 재단사, 가죽의복 제조원, 간판 제작 설치원, 용접원, 주조원, 자동차정비원, 공업기계설치원, PC 수리원, 철근절단공, 도배공, 인터넷 서비스 설치원, 배관공, 방역원, 영차 기관사, 택배원, 환경미화원, 재활용품 수거원, 주방보조원, 주유원, 가스점검원 등이 해당한다.

헤어디자이너, 간병인, 승무원, 관광안내원, 음식점 종업원, 자동차 영업사원, 백화점 판매원, 매장 캐셔, 휴대전화 판매원, 텔레마케터, 경찰관, 소방관, 보안요원 등은 비반복적 육체 노동자로 분류된다.

  

사진 4차 산업혁명의 그늘2

연령별로는 50~59세 노동자의 순감소량이 가장 컸다. 총 34만9312명이 줄어들 것으로 예상됐다. 순감소량이 가장 적은 연령대는 15~29세로, 총 18만5327명이 감소할 것이란 전망이다.

4차 산업혁명 시대에는 또, 숙련도에 따라 임금 격차가 더욱 벌어지고, 총생산량은 늘어나는데 총노동 수요량은 줄어드는 '고용 없는 성장'이 촉발될 것이라고 파이터치연구원은 우려했다.

파이터치연구원은 이를 해소하기 위한 방안으로 총 6가지를 제안했다. 첫째는 컴퓨터에 의해 대체되는 근로자에 대한 전직 지원이다. 파이터치연구원은 "대체 위협에 직면한 취약 근로자의 실태를 분석해 전직 가능한 맞춤형 직종을 제시하고, 실업기간 동안 사회보장서비스를 패키지화해 제공하는 것이 필요하다"며 "4차 산업혁명에 적합한 직무교육을 국가직무능력표준(NCS)과 연계해 추진해야 한다"고 주문했다.

둘째는 4차 산업협명에 따라 늘어나는 비정형 근로자를 보호할 수 있는 대책을 강구해야 한다는 것이다. 이를 위해 비정형 근로자가 사회보장보험에 가입할 수 있도록 지원하고, 호봉제 중심의 임금 체계를 직무와 성과 중심으로 전환해야 한다고 주장했다.

셋째는 기업 CEO 등 비반복적 인지 노동이 필요한 일자리 창출이다. 파이터치연구원은 "창조적 노동이 필요한 일자리를 창출하기 위한 전문기관들을 정비하고, 사회적 노동이 필요한 일자리를 창출하기 위한 전문기관을 확대해야 한다"고 조언했다.

넷째는 4차 산업혁명을 고려한 최저임금제 적용이다. 파이터치연구원은 "4차 산업혁명이라는 프레임에서 볼 때, 최저임금의 급격한 인상은 컴퓨터에 의해 대체돼 가장 많이 감소할 것으로 예상되는 비반복적 육체 노동의 자동화를 촉진하게 된다"며 "일자리 충격을 완화하기 위해 최저임금의 급격한 인상을 자제하고, 업종의 이질성을 반영해 적용할 필요가 있다"고 밝혔다.

주요 국가별 4차산업혁명 준비현황

  

사진 4차 산업혁명의 그늘3

▲파이터치연구원 김강현 연구위원이 26일 서울 용산 그랜드 하얏트 호텔에서 열린 연구발표회에서 '4차 산업혁명의 일자리 충격-새로운 분석모형을 중심으로' 보고서를 발표하고 있다. ⓒ정상윤 기자

파이터치연구원은 이 외에도

△일자리 변화에 대응하기 위한 노동 관련법 보완

△비반복적 인지 노동자 육성을 위한 교육제도 구축 등을 4차 산업혁명의 일자리 충격을 완화시킬 대안으로 제시했다.

파이터치연구원 김강현 연구위원은 "다양한 종류의 근로자와 노동방법을 반영할 수 있도록 노동 관련법을 세분화하고, 노동 관련법을 제도적으로 제·개정해야 한다"며 "창조적 지능과 사회적 지능을 배양할 수 있도록 대학입시 제도를 스웨덴과 같은 방향으로 과감히 변경할 필요가 있다"고 조언했다.

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