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카이스트 경영대학 기술경영대학원 재학생과 졸업생들이 대학원에서 배운 기술 기반 혁신에 대한 지식과 직장생활을 통해서 쌓은 실무지식과 경험을 토대로 정보통신 기술 기반 혁신의 원천과 대표적 사례와 양상, 분야별 이슈에 대한 심도 깊은 논의와 정책제언을 담은 책이다. 제4차 산업혁명의 시작지점에 있다고 할 수 있는 현재시점에서 각 산업의 분야에서 진행되고 있는 혁명적 변화를 목격하고, 몸으로 느끼고, 불확실성 속에서 참여해 만들어가고 있는 우리 인재들이 저술한 책으로서, 다양한 구조적 변화현상을 소개하면서도 그 원천을 일관성 있게 설명하고 있다.

들어가는 글

정보통신 기술 기반의 제4차 산업혁명 :현재와 미래

정보통신 기술Information and Communications Technologies의 발전으로 유무선 인터넷이 일상생활의 보편적 네트워크가 되었다. 많은 사람이 24시간 유무선 인터넷에 접속해 살아가고 있다. 스마트폰을 이용해 TV를 보고, 라디오를 듣고, 업무를 처리하고, 온라인 교육자료를 시청하고, 집의 보일러를 조정하고, 자동차를 운전하면서 앞 유리창을 통해 길 안내를 받고 소통을 한다. 심지어 잘 때도 수면 상태와 맥박이 기록되고, 손목에 찬 장치를 이용해 지하철 요금을 내고, 지갑을 열지 않고 스마트폰으로 물건을 사고 돈을 지불하는 세상에 우리는 살고 있는 것이다.
정보통신 기술의 발전으로 일상생활의 편리함이 크게 향상되었을 뿐만 아니라 다양한 센서에서 실시간 수집된 정보를 기반으로 기기와 생산과정을 동적이고 효과적으로 제어할 수 있게 되면서 에너지 효율성과 생산성이 크게 향상되고 있다.
알파고와 이세돌의 바둑대결을 통해서 우리는 하드웨어 기술이 소프트웨어 기술과 결합되어 탄생한 인공지능이 복잡한 상황에서 인간과 유사한 추론과 판단력을 발휘할 수 있고, 나아가 인간보다 정확한 판단을 내릴 수 있다는 것을 알게 되었다. 또한 알파고가 이세돌과의 바둑대결에서 승리하면서 앞으로 인공지능의 도움을 받아 살아갈 미래세상은 과거나 현재와는 정말 획기적으로 다른 세상일 것이고 향후 변화의 속도는 더욱 빨라질 것이란 생각을 일반 국민도 피부로 실감할 수 있게 되었다.
2016년 초반 발생한 알파고 사건 이후 소프트웨어 인력 양성의 바람이 불고 있고, 카이스트에서도 전산과 전공 및 부전공 학생이 급증하고 있다. 그러나 우리나라의 산업화와 경제성장을 뒷받침해온 조선 및 해운산업의 구조조정과 대량해고 문제가 2016년 중반에 터져 나오고 국회의원 선거가 종료되면서 일반 국민의 관심이 급격히 미래의 이슈에서 현재의 이슈로 전환되어 가고 있는 양상이다.
이러한 시점에 카이스트 경영대학 기술경영대학원 재학생과 졸업생들이 대학원에서 배운 기술 기반 혁신에 대한 지식과 직장생활을 통해서 쌓은 실무지식과 경험을 토대로 정보통신 기술 기반 혁신의 원천과 대표적 사례와 양상, 분야별 이슈에 대한 심도 깊은 논의와 정책제언을 담은 『스마트 테크놀로지』를 발간하게 된 것은 참으로 시의적절하다고 할 수 있다.
이 책은 총 20장으로 구성되어 있다. 이 책의 발간 기획은 알파고 사건이 발생하기 한참 전인 2015년 11월 집필진에 의해 시작되었다. 이 책은 알파고 이후 시류에 편승해 기획되고 출간된 책이 아니라 기술경영전문대학원 재학기간 동안 쌓은 지식과 현장에서 얻은 통찰력을 기반으로 18명의 저자가 열정적으로 저술한 책으로, 다가올 미래를 남보다 빨리 그리고 깊게 알고자 하는 독자들에게 유용할 정보를 제공할 것으로 기대한다. 이 책의 주요 내용을 간단히 요약하면 다음과 같다.
제1장 「인공지능」에서 저자는 인공지능의 개념과 발전과정, 작동원리와 구성요소, 주요 기업들의 인공지능 개발 및 활용전략을 비교적 상세히 소개하고 있다. 요즘 화제가 되고 있는 인공지능에 대한 포괄적인 기본지식을 알고 싶은 독자에게는 약간 어려울 수는 있으나 훌륭한 입문서가 될 것으로 생각한다. 제2장 「소프트웨어한 사회」에서 저자는 제4차 산업혁명의 양태는 다양할 수 있으나 그 원천에는 소프트웨어가 위치하고 있다는 점을 통찰력 있게 지적하고 있다. 소프트웨어를 통해서 산업 간 융합과 산업의 진화가 촉발되고 있고, 제조업의 부활도 제조설비를 지능화하고 생산성을 높일 수 있는 소프트웨어 개발에 달려있음을 잘 설명하고 있다. 제3장「서비스 패러다임의 변화 O2O」에서 저자는 소프트웨어 기반 온라인 플랫폼이 현실의 다양한 유통 채널과 융합되어 나타나는 혁신의 모습을 보여주면서 다가올 미래에 대해 전망한다. 이어 제4장「네트워크로 연결하다」에서 저자는 보편적 생활 인프라로 자리매김한 유무선 인터넷의 진화 모습을 조망하고 네트워크 진화의 종점에서는 네트워크 종속성이 사라지고 앱Application 기반의 네트워크 활용 시대가 올 것을 예고한다. 제5장 「연결의 진화, 인터페이스가 핵심이다」에서 저자는 정보통신 기술 기반의 혁신을 인터페이스의 혁신이란 시각에서 다양한 사례를 이용해 이야기를 풀어간다. 정보통신 기술 기반의 혁신을 인터페이스 시각에서 보면 제3장에서 말한 온라인 플랫폼도 인터페이스 혁신의 하나이고 저자가 언급했듯이 아이폰의 혁신도 인터페이스 혁신이다. 향후 미래 인공지능에 의해 구현될 혁신도 저자가 끝에 언급했듯이 결국은 인간과 기기 또는 네트워크 사이의 경계에서의 혁신인 것이다. 제6장 「현실인가 가상인가, 빠르게 진화 중인 가상현실VR」, 제7장 「디스플레이」, 제8장 「웨어러블 : 패션 테크놀로지」에서 저자는 각각 미래 콘텐츠 산업에서 나타날 체험형 인터페이스로서 가상현실 기술과 생태계에 대한 전망, 디스플레이 기술의 혁신과 발전에 대한 전망, 아직 초기 단계에 있는 웨어러블 기기 또는 인터페이스 기술 및 시장 현황과 전망에 대해 이야기한다. 제9장 「개인 맞춤형 생산혁명, 3D 프린터」와 제10장 「스마트 팩토리」에서 두 저자는 각각 지능화된 생산 시스템 구축을 통한 생산성 향상과 제조업 혁신에 대해 3D 프린팅 기술의 요소와 맞춤형 주문제작을 통한 제조산업의 진화를 전망한다. 스마트 팩토리와 3D 프린팅은 제조업뿐만 아니라 1차 산업에도 적용될 수 있으며, 공장에서의 대량생산과 소비지 배송방식의 전통적 제조업 구조를 소비지 중심의 분산형 생산으로 전환시킴으로써 기존의 산업 생태계를 획기적으로 변화시킬 전망이다. 제11장과 제12장은 정보통신 기술을 이용한 전력 및 물 이용 네트워크 산업에서의 혁신 사례와 전망에 대해 기술한다. 제11장에서 저자는 정보통신 기술을 이용한 전력산업의 혁신을 소개하고 전력망의 지능화를 통한 효율성 향상과 신재생에너지 산업의 미래를 조망하고, 12장에서 저자는 점차 고갈되어가는 물 자원의 효율적 이용을 위한 기술요소와 국내ㆍ외의 스마트 물 이용 사례를 소개한다. 제13장과 제14장은 정보통신 기술 기반 교육 및 의료산업의 혁신에 관한 내용으로 두 저자는 인류의 역사와 함께 진화해온 교육산업과 의료 및 건강관리 산업에 스마트 기술이 접목되면서 발생하고 있는 혁신의 모습을 소개하며 두 산업에서 드러날 미래 모습을 조망한다. 학습자 중심의 개별화된 맞춤형 학습으로의 전환, 맞춤형 의료 및 건강관리 서비스로의 전환이 가져올 미래 교육과 의료 생태계에서 직면할 주요 이슈에 대해서도 저자 나름의 의견을 제시한다. 제15장에서 저자는 군사작전에 정보통신 기술이 접목된 지휘통제자동화체계인 C4I에 대해서 소개하고 있으며, 향후 정보통신 기술의 활용을 통해 전개될 미래 군사작전의 모습과 요소 기술을 소개한다. 제16장에서 저자는 요즘 수요가 급팽창하고 있는 무인기산업의 기본 개념과 요소 기술, 진화의 역사와 생태계를 개관한다. 제17장에서 20장까지 각기 다른 산업에서 근무하는 네 명의 저자는 자동차산업에서 진행되는 혁신을 상세히 소개하고 그러한 혁신이 가져올 자동차산업에서의 구조적 변화와 핵심 기술을 소개한다. 끝으로 스마트 자동차라는 자율주행 자동차의 소개를 통해 자동차산업에서 진행되고 있는 인간과 기계 사이 인터페이스의 혁신을 소개하고 이러한 혁신을 수용하고 촉진시키기 위해 필요한 제도적 개선과제를 언급한다.
한 권의 책이 많은 내용을 담다 보니 독자들은 선뜻 집어서 읽기를 망설일 수도 있다. 그러나 이 책은 모든 장을 꿰뚫는 일관된 흐름을 유지하면서 동시에 개별 장의 독립성을 유지하고 있어서 독자의 필요에 따라 선택적으로 순서에 관계 없이 읽어 나갈 수 있는 구조를 갖추고 있다. 어느 한 독자가 이 책 전체를 읽으면 그 독자는 현재 진행되는 제4차 산업혁명의 원천과 양상, 그리고 그 결과 나타날 산업구조 변화의 큰 틀을 볼 수 있게 되면서 동시에 세부 분야별 전문지식도 쌓을 수 있을 것이다.
그동안 진행된 정보통신 기술 기반의 혁신은 24시간 언제 어느 곳에서나 인터넷 접속이 가능한 유비쿼터스Ubiquitous 통신환경을 갖추기 위한 네트워크와 기기 중심의 생태계의 혁신이었다. 앞으로 심화되어 갈 혁신은 지능화ㆍ분산화ㆍ자율화ㆍ개별화를 구현하기 위한 소프트웨어 기반의 생태계 혁신이다. 이러한 연유로 이 책의 앞 부분에 인공지능과 소프트웨어한 사회가 위치하고 있다. 소프트웨어 혁신에 기반을 둔 인공지능 활용 사회에서의 다양한 혁신 양태를 꿰뚫는 주제어를 뽑는다면 그건 바로 인간과 기기 사이에 존재하는 접점 즉 인터페이스의 혁신이다. 인간의 편리성을 향상시키려는 그동안의 노력과 앞으로의 노력은 바로 지능형ㆍ자율형ㆍ감응형 인터페이스의 개발로 요약할 수 있다. 결국 미래의 경쟁은 인터페이스 경쟁이다. 가까운 미래의 인터페이스는 음성 기반일 것이고 좀 먼 미래의 인터페이스는 인간 신체 네트워크와 외부 네트워크의 직접 접속일 것이다. 이 책은 독자에게 미래를 보여주는 창문이면서 또한 동시에 독자와 저자를 연결하는 훌륭한 인터페이스가 되리라고 믿는다.
공개 소프트웨어인 알R을 이용해 이 책에서 사용된 명사를 추출해 낸 후 어떤 단어가 저자들에 의해 많이 사용되었나를 살펴보면 아래의 그림과 같다.
기술ㆍ자동차ㆍ네트워크ㆍ서비스ㆍ시장ㆍ개발ㆍ스마트ㆍ사용ㆍ개발ㆍ스마트ㆍ기업ㆍ산업ㆍ활용 등의 단어가 우선 눈에 들어오고 좀 더 주의 깊게 살펴보면 각 장의 주제어를 찾아 볼 수 있다. 아울러, 현재 정보통신 기술 기반의 서비스 혁신을 이끌어 가고 있는 주요 기업과 국가의 이름도 눈에 띤다. 결국 현재 진행되고 있는 제4차 산업혁명의 초기 생태계에서 우리가 직면하는 주요 기술요소와 참여자가 아래 워드 클라우드에 잘 표현되어 있는 것이다.
이 책은 제4차 산업혁명의 시작지점에 있다고 할 수 있는 현재시점에서 각 산업의 분야에서 진행되고 있는 혁명적 변화를 목격하고, 몸으로 느끼고, 불확실성 속에서 참여해 만들어가고 있는 우리 인재들이 저술한 책으로서, 다양한 구조적 변화현상을 소개하면서도 그 원천을 일관성 있게 설명하고 있다. 10년 뒤의 세상을 그려보기 힘들 정도로 변화가 빠른 현재, 그 어느 때보다 높은 불확실성을 안고 살아가는 독자들에게 이 책은 미래를 내다볼 수 있는 지혜의 창문으로써 역할을 할 것이라 확신한다.
끝으로 기술경영대학원장으로서 학생들이 학점을 따고 졸업하는 것에 그치지 않고 대학원에서 배운 것과 각자 삶의 현장에서 획득한 전문성을 토대로 혁신을 주제로 공동저술을 하겠다고 했을 때, 과연 해낼 수 있을까라는 의구심이 들었던 것이 사실이다. 그런데 이렇게 실제 학생들의 저술 결과물을 토대로 서론을 쓰게 되어 너무나 기쁘고 동 분야의 연구를 오래 해온 연구자의 한 사람으로서 또한 대학원장으로서 영광이다.
이 책은 카이스트 기술경영전문대학원으로서도 큰 성과이며, 책이 나오기까지 수고를 아끼지 않은 편집진과 개별 저자들에게 감사드린다.

2016년 입하에 대전 카이스트 경영대학 기술경영전문대학원 원장실에서
권영선

이민화(카이스트기술경영전문대학원교수)
세상을 바꿀 거대한 새로운 산업혁명의 쓰나미가 몰려오고 있다. 이름하여 제4차 산업혁명이다. 오프라인 세상의 질과 양을 확장한 1,2차 산업혁명과 온라인 세상을 만들어낸 3차 산업혁명보다 더욱 강력한 4차 산업혁명은 오프라인과 온라인이 융합하는 O2OOnline 2 Offline 혹은 CPSCyber Physical System라는 이름으로 다가오고 있다. 이러한 4차 산업혁명은 앞으로 10년 안에 전 세계의 경제사회 판도를 완전히 뒤바꾸게 될 것이다. 전 세계에서 가장 빠른 고령화 단계에 들어선 대한민국은 10년 후인 2026년이면 65세 이상의 인구가 20% 이상인 초고령 국가가 될 것이다. 10년 안에 4차 산업혁명을 통한 국가혁신을 이룩하지 못한다면 한국에는 더 이상의 기회가 없을 것이라는 의미로 받아들여야 할 것이다. 대한민국이 총력을 다하여 4차 산업혁명에 매진해야 하는 절체절명의 이유일 것이다. 4차 산업혁명의 첫 단계는 기술의 초융합을 통한 초생산혁명이다. 이어서 경제의 초융합을 통한 초신뢰혁명과 인문의 초융합을 통한 초인류혁명이 새로운 세상으로 가는 3대 혁명이 될 것이다. 3대 혁명의 첫 단추인 기술의 초융합을 성공적으로 완수하기 위하여 4차 산업혁명의 요소 기술들에 대한 총체적 이해가 요구된다. 4차 산업혁명은 본원적으로 온라인과 오프라인이 결합한 O2O 형태로 발현될 것이다. O2O 융합은 오프라인의 현실계와 1:1 대응되는 온라인 가상계를 융합하여 O2O 평행 모델을 형성하게 된다. 이러한 오프라인의 디지털화를 통한 온라인 세상의 최적화 과정으로 오프라인 세상을 개선하는 것이다. 예를 들어 내비게이터는 실제 도로 및 차량위치와 1:1 대응되는 도로와 차량을 온라인 세상에 빅데이터화한 후, 이를 인공지능 알고리즘으로 맞춤과 예측을 통하여 최적의 도로를 제안하여 시간과 에너지와 도로 인프라 투자를 최적화하고 있다. 여기에 IoT, 빅 데이터, 클라우드, 인공지능, GPS, 서비스 디자인 등의 융합 기술이 활용되고 있는 것이다. 이러한 교통 최적화와 공장운영 최적화와 병원설비 최적화 등은 수학적으로 동일하다. 이제 O2O 평행 모델 구축을 위한 융합 과정을 살펴보기로 하자. 오프라인 세상의 3대 요소는 시간天, 공간地, 인간人이다. 한글의 창제 원리이며, 태극의 철학이기도 하다. 예를 들어 공간을 대응하는 기술인 IoT 및 LBS위치 기반 기술와 인간을 대응하는 기술인 IoB웨어러블와 SNS연결망를 통하여 발생한 오프라인의 데이터가 온라인의 클라우드에서 빅데이터가 되어 O2O 평행 모델을 만들게 된다. 이러한 오프라인의 디지털화 과정에 필요한 기술들을 디지털화 기술이라 명명한다. 한편 온라인의 평행 모델에서 오프라인 세상을 최적화시키는 6대 아날로그화 기술이 요구된다. O2O 서비스 디자인, 3D 프린터/DIY, 플랫폼, 핀텍/블록체인, 게임화, 가상/증강 현실이다. 온라인 평행 모델은 오프라인 현실 세상을 개선할 때 의미가 창발된다. O2O 평행 모델과 디지털화 기술과 아날로그화 기술을 이해하는 것이 4차 산업혁명의 비밀의 문을 여는 열쇠가 아닌가 한다. 대한민국의 창업자와 사업가들의 기술혁신에 가장 소중한 지혜가 O2O 융합 12 기술의 상호관계를 이해하는 것이 아닐까 한다. 이러한 4차 산업혁명의 핵심 기술들에 개별적으로 접근하는 것은 마치 코끼리 다리 만지는 것과 같은 우를 범할 수 있다. O2O 평행 모델의 일부로서 사물인터넷IoT, 생체인터넷IoB, 빅 데이터, 인공지능, 가상현실, 3D 프린터 등을 이해하는 것이 절대적이다. 이러한 큰 작업을 해낸 카이스트 기술경영전문대학원 학생들의 노력을 치하하고자 한다. 더 나아가 학생들의 노력이 국가발전에 큰 역할을 할 것이라는 점을 기쁘게 생각하며 이 책을 기술혁신이 필요한 모든 분들에게 강력히 추천하고자 한다.

1장 인공지능
2장 소프트웨어한 사회
3장 서비스 패러다임의 변화 O2O
4장 네트워크로 연결하다
5장 연결의 진화, 인터페이스가 핵심이다
6장 현실인가 가상인가, 빠르게 진화 중인 가상현실VR
7장 디스플레이
8장 웨어러블 : 패션 테크놀로지
9장 개인 맞춤형 생산혁명, 3D 프린터
10장 스마트 팩토리
11장 에너지 부족, 스마트 그리드가 대안
12장 이제는 물 관리도 스마트하게
13장 우리가 알고 싶은 이러닝의 현재, 그리고 다가올 미래
14장 ICT는 어떻게 헬스케어에 들어왔는가
15장 군사작전과 정보통신 기술의 결합 : C4I 체계
16장 날개 단 드론
17장 자동차도 친환경이 먼저
18장 자동차 시장의 경계가 무너지다
19장 정보통신 기술과 자동차의 융합을 위한 핵심 기술 8가지
20장 자동차도 스마트하다