INTRO - 4차 산업혁명과 O2O 평행 모델
▲ Editor 이민화 초빙교수 한국과학기술원(KAIST)
KAIST 전기과 공학 석사와 박사 학위를 취득하였다. 연구분야는 기업가정신, 의용공학, 벤처 부문으로 메디슨 대표, 벤처협회 초대회장 등을 역임했다. 금탑산업훈장을 수훈한 바 있으며 현재 KAIST 초빙교수로 재직 중이다.
4차 산업혁명은 제조 혁명이란 Industry 4.0에서 시작하여 이제는 사회 전반을 변화시키는 혁명으로 확장되고 있다.
이러한 변화의 본질을 파악하고 대처하는 것이 국가의 역량이라는 점에서 이 번 기획을 하게 되었다.
4차 산업혁명은 개별 기술이 아니라 ‘현실과 가상이라는 서로 다른 두 세계가 인간을 중심으로 융합하는 혁명’이라 정의고자 한다.
이러한 관점에서 융합을 촉진하는 제도와 기술을 우선 살펴 보고자 한다.
이어서 산업의 변화와 경제사회의 변화를 다루어 대한민국의 미래 전략 수립에 일조하고자 한다.
4차 산업혁명과 한국의 대응
전 세계 열강들은 4차 산업혁명에 국력을 쏟아붓고 있다.
독일은 자신들의 강점인 제조 현장 역량을 바탕으로 2012년 지멘스, 보쉬와 SAP 등이 주도하여 Industry 4.0 Working Group을 시작했고, 2014년 이를 Industry 4.0 Platform으로 확장했다.
독일 남부 암베르크에 위치한 지멘스의 스마트 공장은 불량률을 1/40으로 줄이고 에너지 소비를 30% 절감하며, 제품 출하 기간을 절반으로 단축한 바 있다.
독일의 4차 산업혁명 개념은 이제 ‘호라이즌 2020’이라는 이름으로 EU로 확산 중이다.
EU는 제조업의 최적화를 넘어 EU가 당면한 고령화와 양극화 등 사회 문제 해결을 동시에 추구하고 있다.
BCG 그룹은 독일의 Industry 4.0을 뒷받침하는 ‘제조업의 미래 생산성과 성장’이라는 보고서를 통하여 사물인터넷 등 9가지 기반 기술을 제시하고 있다.
그러나 이러한 기술들의 이론적 체계는 아직 정리되지 않았다고 보여진다.
우리에게 아직 기회가 남아 있다는 의미다.
미국은 2015년 ‘신 미국혁신전략’에서 첨단 자동차 등 9대 전략적 기회 분야를 제시하고 있다.
미래 제조업에서는 로봇과 인공지능이 연동되어 인건비의 비중은 급격히 줄어들고 소비 시장과의 접근성이 중요해지므로 Reshoring이라는 미국의 제조업 부활 프로젝트가 가시화되고 있다.
미국의 제조 강국 부활 프로젝트의 3대 요소는 산업 인터넷, 3D 프린터와 로봇 및 인공지능으로 구성된다.
금년 1월 다보스 포럼에서는 “빠르고 넓고 강하게 세상을 바꾸어 모든 것이 연결되고 보다 지능적인 사회로의 변화”라고 4차 산업혁명을 설명했으나, 아직 정의는 미루고 있다.
그렇다면 우리가 먼저 정의해 보기로 하자.
증기기관으로 대표되는 1차 산업혁명은 현실 세상의 양적 확대로, 전기 혁명으로 일컫는 2차 산업혁명은 현실 세상의 질적 향상으로 정의하고자 한다.
이어서 인터넷으로 오프라인의 현실 세상과 분리된 온라인의 가상 세상을 만든 것이 3차 산업혁명이다.
이제 4차 산업혁명은 가상과 현실의 융합(O2O, Online 2 Offline) 세상을 만드는 혁명이라고 정의해 보자.
실제로 스마트 공장, 자율주행차, 드론, 핀테크 등 대부분의 4차 산업들은 가상과 현실의 융합(O2O 융합)을 본질적 속성으로 하고 있다.
우버, 에어비앤비 등 1조 가치가 넘는 스타트업을 일컫는 유니콘들의 사업 대부분은 바로 O2O 융합이다.
따라서 4차 산업혁명은 현실과 가상이 순환하여 현실을 최적화하는 O2O 융합 혁명이라고 정의할 수 있다.
한국의 4차 산업혁명 전략, 초생명 사회
대한민국의 4차 산업혁명 전략은 선진국 모방 전략을 넘어서야 한다.
제조 혁신을 중심으로 하는 독일, 미국을 넘어 사회 전체의 혁명이라는 관점으로 우리의 4차 산업혁명을 준비해야 한다.
우리는 글로벌 기술혁명과 한국의 탈추격 패러다임 전환이라는 2가지 문제를 초고령화 진입까지의 남은 10년 안에 풀어내야하기 때문이다.
4차 산업혁명은 기술을 넘어 인간과 사회의 혁명이라는 점에서 기존의 산업혁명과 차원을 달리한다.
한국의 4차 산업혁명 전략으로 사물(Thing)을 다루는 과학기술과 나(Me)를 다루는 인문과 우리(We)를 다루는 경제사회가 초융합하는 초생명 사회를 제시해 본다.
미래는 예측하는 것이 아니라 만들어 가는 것이다.
4차 산업혁명에 성공할 수 있을 것인가 묻지 말고, 성공하려면 어떻게 해야 하는가를 생각해 보자.
1차 산업혁명은 물질의 양적 공급을, 2차 산업혁명은 물질의 질적 공급을 통하여 인간의 생존과 안정의 욕구를 만족시켰다.
이어서 3차 산업혁명은 연결의 혁명으로 사회적 연결 욕구를 충족시켰다.
이제 4차 산업혁명을 인간의 자기표현과 자아실현 욕구 충족이라는 관점에서 살펴보자.
4차 산업혁명의 첫 단계는 기술(Thing)의 혁명이다. 가상과 현실을 연결하는 O2O 기술 융합 혁명이 미래 사회를 최적화시킬 것이다.
예를 들어 보자. 내비게이터를 통하여 우리는 실제 가보지 않고도 도착시간 예측과 맞춤 경로를 제공받는다. 시간과 에너지가 절약된다.
바로 현실과 가상의 교통이 1:1로 대응되는 O2O 융합의 결과다. 이러한 기술은 공장, 병원, 학교 등 우리 삶의 모든 영역에서 접목될 수 있다.
수학적으로 완전히 동일한 모델이기 때문이다. 문제는 O2O 융합 비용과 가치창출의 부등식이다.
내비게이터의 경우, 정보 수집 비용과 저장 비용이 거의 사라지고 있다. 데이터 처리 속도는 백만 배 이상 빨라졌다.
이제는 대부분 삶의 영역에서도 내비게이터와 같이 현실을 최적화할 수 있다.
오프라인에서 수집한 데이터를 클라우드에 올려 빅데이터로 쌓아 현실에 대응되는 모델을 만든다.
이를 인공지능으로 풀어내면 공간 맞춤과 시간 예측이 가능하다.
개별 기술들로 4차 산업혁명을 이해하려는 것은 코끼리 다리 만지기가 된다.
현실과 가상 세계가 데이터 순환으로 인간의 삶을 최적화하는 O2O 융합으로 이해해야 한다.
4차 산업혁명의 두 번째 단계는 경제사회(We) 혁명이다.
인공지능과 로봇으로 대표되는 생산성 혁명은 초생산 사회를 이룩하여 재화의 생산 문제를 해결할 것이다.
현재보다 월등한 생산이 가능한 사회가 분배 문제도 해결된다면 유토피아가 될 것이다.
지속가능한 성장은 혁신의 가속화에, 지속가능한 분배는 복지의 선순환에 달려있다.
그래서 4차 산업혁명은 분배의 문제를 해결할 거버넌스 혁명이 될 것이다.
분산화된 신뢰 기술인 블록체인(Blockchain)이 직접민주제와 같은 거버넌스 혁명을 촉발시킬 것이다.
4차 산업혁명의 세 번째 단계는 인간(Me)의 혁명이 될 것이다.
4차 산업혁명은 인간의 정신적 욕구인 자기표현과 자아실현 욕구를 충족시키는 혁명인 것이다.
그래서 4차 산업혁명은 인간을 연구하는 인문학과 융합하게 된다.
이제 인간의 욕구는 물질에서 정신으로 이동하게 된다.
결국 놀이와 문화가 최대 산업으로 부상할 것이다. 이제 인류는 개별적 인간에서 초연결 된 집단 인간으로 진화하고 있다.
인간의 범위가 확대되면서 세상은 다시 작아지게 된다. 과거 작은 마을과 같이 경제적 가치와 사회적 가치가 순환할 수 있게 된다.
명예와 재화를 교환하는 미래 사회 철학에 우리의 홍익인간 사상이 큰 역할을 할 수 있지 않겠는가.
사물을 다루는 기술과 우리를 다루는 경제사회와 나를 다루는 인문학이 초융합하는 4차 산업혁명사회를 스스로 자기 조직화하는 초생명 사회(Holocracy)라 명명하고자 한다.
4차 산업혁명과 O2O 순환 모델
이제 4차 산업혁명의 본질을 이해하기 위한 O2O 평행 모델을 소개하고자 한다.
원자로 이루어진 오프라인 세계와 비트로 이루어진 온라인 세계의 거대한 충돌과 혼돈 속에서 1조가 넘는 스타트업들인 유니콘들이 우후죽순처럼 등장하고 있다.
10년 전인 2006년 전 세계 기업가치 10위 안의 기업들은 대부분이 오프라인 에너지와 금융회사였다.
그런데 2016년 현재 1위에서 5위까지가 O2O 융합 사업을 전개하는 애플, 구글, MS, 아마존, 페이스북으로 대체되었다. 세계 경제 판도가 소용돌이치고 있는 것이다.
4차 산업혁명의 O2O 융합은 편집이 불가능한 오프라인의 현실계와 편집이 가능한 온라인 가상계의 1:1대응으로 설명된다.
이렇게 현실과 1:1 대응되는 가상의 세계를 O2O 평행 모델이라 정의하고자 한다.
편집과 복제가 가능한 온라인 가상 세계에서 시공간을 재조합하여 오프라인 현실 세상을 최적화하는 것이 O2O 평행 모델의 역할이다.
내비게이터와 자율주행차가 대표적인 사례다.
현실의 교통 체계와 1:1 대응되는 가상 교통망이 최적의 맞춤 길을 알려주고 도착시간을 예측해 준다.
현실 세계에서는 상상도 할 수 없던 일이다.
이러한 O2O 최적화는 동일한 원리로 병원, 공장, 여행 등 인간의 삶의 모든 분야로 확산되는 중이다.
이러한 O2O 평행 모델은 현실 세계를 데이터화하여 가상 세계로 보내는 디지털화와 가상 세계를 현실에 구현하는 아날로그화 과정으로 이루어진다.
우선 디지털화 과정을 보자. 사물인터넷이 오프라인 세상의 정보를 온라인의 클라우드로 끌어올려 빅데이터를 만든다.
디지털화 과정이다.
인공지능이 빅데이터를 처리하여 예측과 맞춤으로 다시 오프라인 세상의 최적화를 제안한다.
인공지능 처리 과정이다.
인공지능의 제안을 3D 프린터나 가상현실 기기 등으로 현실에 구현한다.
아날로그화 과정이다.
이러한 4단계 순환과정으로 O2O 평행 모델은 구성된다.
시간, 공간, 인간의 3요소를 데이터화하면 가상의 세상에 평행 모델을 만들 수 있다.
즉 공간을 대응하는 기술인 IoT 및 LBS(위치 기반 기술)와 인간을 대응하는 기술인 웨어러블과 SNS를 통하여 현실을 데이터화하여 클라우드에서 빅데이터를 쌓으면 현실과 가상이 1:1 대응되는 평행 모델이 만들어 진다.
이 기술들을 6대 디지털화 기술이라 명명한다.
이어서 인공지능이 가상의 평행 모델에서 자유롭게 편집과 복제를 하여 시공간의 예측과 맞춤을 제공한다.
이어서 오프라인 현실 최적화를 위하여 O2O 서비스 디자인, 3D프린터, 가상/증강 현실, 핀테크/블록체인, 게임화, 플랫폼을 6대 아날로그화 기술로 제시한다.
O2O 평행 모델과 6대 디지털화 기술, 6대 아날로그화 기술과 인공지능을 이해하는 것이 4차 산업혁명의 첫 번째 비밀의 문을 여는 열쇠가 될 것이다.