"4차 산업혁명, 스마트 그리드 통한 에너지혁명, 스마트 모빌리티 통한 교통혁명, 스마트헬스 통한 건강혁명, 스마트 로지스틱스 통한 물류혁명, 스마트 빌딩, 스마트 홈 및 스마트 시티를 통한 주거혁명으로까지 개인의 삶을 변화시키게 될 것"

홍유식 INI R&C 대표
홍유식 INI R&C 대표

바야흐로 4차 산업혁명에 대한 이야기가 붐을 이루고 있다. 4차 산업혁명 시대를 거치면 세상에는 어떤 변화가 일어나는 것일까? 지난 2016년 1월 20일 스위스의 다보스에서는 전 세계 기업인, 정치인, 경제학자 등 전문가 2천여 명이 모여서 세계가 당면한 과제의 해법을 논의하는 ‘세계경제포럼’이 개최되었는데, 과학기술 분야가 최초로 주요 의제로 선택되었으며 그 의제가 바로 ‘4차 산업혁명’이었다. 

4차 산업혁명이라는 말에서 알 수 있듯이 지금까지 3차례의 산업혁명이 있었고, 이제 4번째 산업혁명이 진행되고 있다는 것이다. 영국에서 제임스 와트에 의해 증기기관차가 발명되었고 이것이 산업혁명이었다는 것은 교과서에 실려 있는 내용이다. 18세기 후반의 증기기관차로 상징되는 산업혁명을 1차 산업혁명이라고 부른다. 증기기관차 이외에도 방적기가 대표적인 발명품인데 물을 끓여서 얻은 수증기의 압력을 이용하여 기계를 움직였던 발명이다. 이는 생산성의 혁명으로 볼 수 있는데 사람의 노동력에 의존하던 것을 기계의 힘으로 대신하게 된 것이다.

이로부터 100여년이 지난 20세기 초에 생산성을 높이기 위해 공장에 전기를 사용하게 된다. 이를 2차 산업혁명이라고 부르는데 미국의 포드 자동차 회사의 전기로 움직이는 컨베이어 벨트 시스템에 의한 생산성 혁명이 대표적인 사례이다. 다시 이로부터 100년이 조금 못되어 20세기 후반에는 공장의 생산설비에 컴퓨터가 접목되었고 조금 지나서는 인터넷이 연결되면서 전자혁명이 일어났는데 이를 3차 산업혁명이라고 부른다.

"4차 산업혁명, 스마트팩토리가 기본"

그렇다면 4차 산업혁명은 무엇인가? 증기, 전기, 전자 기술이 이전 세 차례의 산업혁명을 이끌었다면 4차 산업혁명을 이끌어가게 될 기술은 무엇일까? 여기에 대한 대답은 조금 복잡하다. 이전 3차례의 산업혁명은 모두 공장에서의 생산성 혁명이다. 산업혁명이 거듭되면서 대량생산 능력은 더욱 강화되었고, 이에 따라 생산원가는 더 내려가게 되었다. 4차 산업혁명에 있어서의 선진국이라고 할 수 있는 독일은 4차 산업혁명을 진행하면서 독일의 공장이 스마트 팩토리로 변화하는 것을 목표로 하고 있다. 4차 산업혁명 역시 공장에서의 생산성 혁명이다.


스마트 팩토리란 완전 자동화 공장이다. 물론 지금도 많은 공장들이 자동화되어 있다. 반도체, 자동차, 디스플레이, 스마트폰 등을 앞세운 우리도 공장 자동화 부문에서는 세계적이다. 이것과 4차 산업혁명이 가져다주는 스마트 팩토리는 어떻게 다를까? 가령 자동차 공장이라면 로봇팔들이 자동차를 용접하고, 페인트 칠을 하는 모습들을 뉴스 등을 통하여 자주 볼 수 있다. 자동차에 페인트를 칠하는 작업을 로봇들을 통하여 자동화시킴으로서 사람들은 유해한 페인트 냄새를 맡지 않아도 되고, 사람이 하는 것보다도 더 균일하게 용접을 행함으로서 품질에 대한 상향 평준화를 이룰 수 있게 되었다. 또한 무거운 자동차를 다음 공정으로 자동으로 이송하는 것도 사람의 노동력을 크게 덜어주게 되었다.

자동화가 잘 된 자동차 공장을 보면 사람을 찾아보기가 어려울 정도이다. 그러나 스마트 팩토리가 실현되면 공정과 공정을 스스로 알아서 연결한다. 즉, 앞 공정에서 무슨 일이 발생하든지 아니면 물량이 밀리게 되면 공장 내의 기계들이 알아서 간격을 조정하게 된다. 또 자동차 문짝의 색상을 달리한 자동차를 고객이 주문했다고 치면 공장 스스로 알아서 고객이 주문한 문짝들을 조립하여 자동차를 완성한다. 이것이 스마트 팩토리이다. 공장 근무자는 주로 컨트롤센터에 근무하게 되어 공장은 무인화가 된다.

어떻게 이런 것들이 가능할까? 공장 내의 모든 기계에는 센서들이 부착되어 IoT라고 부르는 사물인터넷을 통하여 연결된다. 이렇게 사람의 간섭 없이도 기계들끼리 연결되어 정보를 주고받게 된다. IoT를 통하여 엄청난 데이터들이 모아지게 되는데 기존에 사용되던 정보량과는 비교가 안 될 정도로 많아서 빅데이터라고 부른다. 이 엄청난 양의 빅데이터를 바로바로 처리하여 판단하기 위해서는 인공지능이 필요하다.

스마트 팩토리는 클라우드 컴퓨팅을 통하여 인공지능에게 정보를 제공하고, 분석 판단된 내용들은 다시 클라우드 컴퓨팅을 통하여 지시된 곳으로 전달된다. 그리고 다시 IoT를 통하여 기계간 공정간을 연결하면서 제조용 로봇들을 제어하면서 고객이 주문한데로 자동차를 조립하게 된다. 이런 방식을 온디멘드(On-demand) 생산방식이라고 한다.

4차 산업혁명, 선재적 대응이 관건

그런데 4차 산업혁명의 기술의 영향력은 단지 무인 자동공장에만 그치지 않는다. 공장에서 사용되는 모터의 속도를 가변 조정하면서 에너지 소모량을 절약하고, 가상기획과 개발을 통하여 에너지를 절감하고, 개발부터 제품출시 기간을 감소시키고, 자동화를 집대성하여 복잡성을 감소시키면서 엔지니어링 비용을 감소시키는 등 간접적인 원가절감 효과도 만만치 않다.

또한 4차 산업혁명 기술은 공장을 벗어나서도 다방면으로 혁신적인 영향을 끼치게 되는데, 스마트 그리드를 통한 에너지혁명, 스마트 모빌리티를 통한 교통혁명, 스마트헬스를 통한 건강혁명, 스마트 로지스틱스를 통한 물류혁명, 스마트 빌딩, 스마트 홈 및 스마트 시티를 통한 주거혁명으로까지 개인의 삶을 변화시키게 될 것이다.

산업혁명이란 말은 1차 산업혁명이 시작되고 약 50여년이 지나서야 토인비, 엥겔스 등에 의해서 증기의 힘을 공장에 도입하여 대량생산을 실현하게 된 것에 산업혁명이라는 이름을 붙인다. 지금의 4차 산업혁명도 마찬가지일 것이다. 50년쯤 지나서 어느 경제학자나 역사학자가 4차 산업혁명에 대해서 논하게 될 것이다.

그래서 지금은 누구도 4차 산업혁명을 한마디로 정의하기가 어렵다. 그래도 우리는 4차 산업혁명이 진행되고 있다고 생각하면서 다가올 미래를 한발 앞서 대응할 때가 바로 지금이라고 인식하는 지혜가 필요할 것이다.

저작권자 © 공정뉴스 무단전재 및 재배포 금지