▲ 글. 권보경 수석연구원 포스코경영연구원 경영컨설팅센터
향후 10년은 5G와 AI 기술이 4차 산업혁명의 핵심 기술로서의 위상을 강화하는 가운데 미국과 중국 간의 기술패권 확보 경쟁은 심화될 것이며, 스마트 팩토리와 스마트 시티 등의 새롭게 태동하는 스마트 산업 또한 관련 시장과 기술표준 선점을 위해 국가 또는 기업 간 협력과 경쟁을 병행해야 하는 광풍기를 경험할 것으로 보인다.
4차 산업혁명의 핵심 기술 AI와 5G
AI, IoT, 빅데이터 등 4차 산업혁명을 견인하는 핵심 기술들은 글로벌 기업의 적극적인 투자와 각국 정부의 정책 지원을 통하여 발전하고 있는데, 그중 가장 핵심 기술은 5G와 AI이다.
초고속, 초저지연, 초연결의 속성을 지닌 5G 기술은 이종 기술과 산업 간 융합을 촉진하는 수단이다.
센서에서 수집한 정량화된 데이터를 데이터센터로 전송하고, 인공지능을 활용해서 분석한 결과를 사용자나 사물에 전송하는 등 초연결 사회 구현에 있어서 핵심적인 기능을 수행한다.
미래 스마트 비즈니스 분야에서도 마찬가지다.
5G 기반의 Critical IoT는 사고가 발생할 경우 인간에게 치명적인 영향을 미칠 수 있는 자율주행차 시스템 등 다양한 영역에서 핵심 역할을 수행할 수 있다.
5G 시장은 초기에 표준을 선점한 기업이나 국가가 엄청난 보상을 받을 수 있고 후발주자는 선두 기업이 정한 표준을 따라갈 수밖에 없는 퍼스트 무버 현상이 존재한다.01
실제 LTE 기술을 선점했던 미국의 경우 퀄컴이 전 세계에 보급한 신형 단말기와 앱 표준을 결정하면서 애플, 구글이 글로벌 LTE 시장의 주도권을 장악할 수 있었다.
이러한 LTE 시장의 표준 선점 사례를 통해 교훈을 얻은 중국은 5G 표준 선점을 위해서 정부 차원에서 막대한 투자와 함께 국영 통신사에 대한 지원을 쏟아 붓고 있다.
미래 4차 산업혁명의 중심기술이 될 수 있는 5G 시장을 포기할 수 없는 미국도 화웨이를 미국 시장으로부터 배제하기 위해서 ‘공급사슬 무결성’ 법안을 준비하는 등 중국과의 무역 전쟁도 불사하고 있다.
미국과 중국의 5G 시장 패권 장악을 위한 경제전쟁이 장기화될 경우 사용자의 입장에서 어느 표준을 선택할지 고민해야 하는 상황에 직면할 수도 있다.
AI 기술은 5G 기술과 함께 초연결 사회의 기반 기술이다.
다양한 센서와 AI 기술의 융합, AI 기술을 적용한 빅데이터 분석 기법의 발전 등을 통해 다양한 형태의 제품과 서비스가 창출될 수 있다.
또한 AI 기술이 모든 사물에 탑재되어 이용자에게 새로운 경험을 제공하며 기업에 있어서는 생산현장의 스마트화를 통해서 생산력을 높이고 고객에 대한 서비스의 질을 높이는 수단으로도 활용할 수 있다.
앞으로 AI 기술이 빠진 4차 산업혁명의 발전과 미래의 스마트 팩토리를 비롯한 스마트 비즈니스의 구현은 상상하기 어려운 상황이다.
미국과 중국을 비롯한 세계 각국이 AI 기술 경쟁력 확보를 위해 국가자원을 집중적으로 투입하고 있고 구글, 아마존 등 글로벌 ICT 기업들도 인수합병 등 다양한 방법을 통해 AI 분야 기술개발 및 서비스 역량을 높이기 위해 투자를 늘리고 있다.
우리가 잘 알고 있는 알파고의 탄생은 지난 10년간 딥마인드를 포함해 AI 관련 기업 19개사를 인수한 구글의 노력이 있었다.
앞으로도 글로벌 ICT 기업들은 AI 경쟁력을 높이기 위해 우수한 AI 기술을 보유한 벤처기업을 발굴하고 투자하는 노력을 지속할 것이다.
AI와 5G 기반 스마트 산업의 미래
4차 산업혁명 관련, 미래 10년의 중심 이슈는 크게 두 가지로 거론할 수 있다.
첫째는 5G와 관련된 미국과 중국의 기술패권 경쟁이며, 둘째는 AI와 관련해서 기존의 딥러닝(Deep Learning) 기법을 대체할 수 있는 AI 응용기술의 개발이다.
앞으로 두 가지 핵심 이슈의 해결과 발전이 스마트 팩토리를 비롯한 스마트 비즈니스의 기술 발전과 시장 성장에 많은 영향을 미칠 것이다.
스마트 팩토리는 4차 산업혁명의 핵심 기술이 가장 빨리 현장에 접목된 분야다.
지멘스를 비롯한 많은 기업이 다양한 센서를 생산설비에 장착하여 생산현장의 상태를 정량화해서 빅데이터화 하고 인공지능 기법을 적용해 생산 최적화, 예지정비 등 다양한 솔루션을 활용함으로써 성과를 달성한 사례를 발표했다.
스마트 팩토리가 제대로 된 투자 성과를 달성하기 위해서는 기본적으로 센서 정보를 빅데이터화 할 수 있는 연결기능, 수집된 빅데이터를 분석해서 유의미한 패턴을 도출해 운영자에게 인사이트를 제공할 수 있는 AI기반의 분석능력, 그리고 분석된 결과를 반영해서 실시간으로 생산 프로세스를 개선할 수 있는 자동화된 설비가 요구된다.
결국 생산설비의 자동화가 이루어진 기업은 빅데이터를 기반으로 한 인공지능 기술의 분석 역량을 접목할 경우, 실질적인 성과로 연결할 수 있음을 암시한다.
한국의 경우, 중견 이상의 국내 기업 생산현장 자동화 수준을 고려할 때, AI 기술의 접목은 생산력 제고를 통한 기업 경쟁력 제고에 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 보인다.
앞으로 5G 서비스 본격화와 AI 기반 기술의 발전으로 생산 정보의 실시간 수집-분석-대응 환경이 구축되면 다품종 대량생산이 유연하면서도 효율적으로 이뤄질 수 있는 수준 높은 스마트 팩토리가 구현될 수 있을 것이다.
스마트 모빌리티의 경우 2008년 구글에 의해 본격 개발된 자율주행자동차 기술은 자율주행 레벨 1, 2의 기능을 고급차량 중심으로 탑재하고 있는 수준이다.
그리고 커넥티드카의 경우 5G를 활용해서 자율주행센서로부터 수집한 방대한 데이터를 저장할 수 있는 클라우드 저장공간과 완전자율주행 시스템에 접목할 수 있는 AI 응용기술의 개발이 중대한 과제로 떠올랐다.
특히 최근에는 딥러닝 기법이 늘 오류가 발생할 수 있으며 발생한 오류에 대한 설명이 불가능하기 때문에, 사고 발생 시 인간의 목숨에 치명적인 영향을 주는 완전자율주행차에는 부적합하다는 지적도 제기되고 있다.02
그래서 안전성 입증에 대한 어려움과 관련 법규 정비에 대한 불확실성을 고려할 경우 완전자율주행차의 상용화 및 본격적인 확산 시기는 전문가들의 예상 시점보다 더 늦어질 수도 있다는 전망도 나온다.
스마트 시티는 에너지, 물, 교통, 안전, 빌딩, 공공 등 다양한 분야의 기술이 결합되어 이루어지며 단순히 몇 가지의 새로운 기술 적용만으로는 구현이 불가능하다.
IT와 건설을 넘어 스마트 홈, 자율주행, 스마트 그리드 등 다양한 스마트 기술과 서비스의 융합이 이루어지는 플랫폼의 형태로 진화할 것으로 보인다.
스마트 홈의 경우 LG전자와 삼성 등 가전 기업을 중심으로 개념 연구와 제품 출시가 활발하게 이루어지고 있다.
스마트 교통의 경우 도요타와 같은 자동차 기업에 의해 자율주행차와 연결되는 스마트 시티에 대한 연구도 활발하게 추진될 것이다.
최근 CES 2020에서 도요타의 CEO가 발표한 우븐 시티(Woven City)는 도요타가 개발한 커넥티드카가 중심이 되는 스마트 시티 건설 계획이다.
도요타는 이와 같은 시험용 스마트시티 투자와 운영을 통해 자율주행차 상용화 단계에서 요구되는 기술과 사회적인 문제를 이해하고 자동차 기업의 입장에서 사전에 대응하려는 노력을 펼치고 있다.
스마트 에너지는 전력판매 회사를 중심으로 스마트 기술과 블록체인 기술을 결합해서 공공 에너지 손실은 줄이는 등 에너지 운영 개선을 통해 고객 서비스를 향상할 수 있는 스마트 에너지 그리드 시스템을 구축하는 방향으로 추진될 것이다.
스마트 산업의 발전과 업의 종말
앞으로 4차 산업혁명 기술 선점을 위한 경쟁이 본격화될 경우 산업의 경계가 약해지거나 무너질 것으로 예상된다.
CES 2020에서 전시한 가전, 자동차, 5G모바일 칩을 개발하는 기업들의 전시 내용을 보면 인접산업으로의 투자계획을 읽을 수 있다.
먼저 자동차 기업인 도요타는 스마트 시티 연구를 위한 스마트 시티 투자를 발표했는데, 이는 향후 스마트 시티 솔루션을 활용해서 스마트 시티 솔루션 사업으로 진출할 수 있음을 보여준다.
가전 기업인 LG나 삼성이 구상하고 있는 스마트 홈 솔루션은 미래 스마트 홈 사업화도 가능할 것으로 판단된다.
5G 모바일 칩을 개발하는 퀄컴은 자율주행차량용 클라우드 플랫폼을 발표하고 클라우드 저장센터를 기반으로 플랫폼 사업을 구상하고 있으며, 아마존은 GM 등 자동차 기업과의 협력을 통해서 알렉사라는 음성인식 기술을 자동차에 접목하여 음성으로 통제되는 음성인식 자동차 개발을 추진하고 있다.
이러한 사례는 모두 글로벌 기업들의 인접 산업 진출 시도가 활발해짐으로써 산업 간 경계가 무너질 수 있음을 보여주는 것들이다.
향후 10년은 4차 산업혁명의 광풍기
콘트라티예프 파동이론에 따르면 4차 산업혁명의 미래 10년은 광풍기가 될 것이다.
1차부터 3차까지 산업혁명의 숨은 주역들을 연구한 결과에 따르면 광풍기는 신기술이 기존 기술과 경쟁하면서 신기술이 총아가 되면 지지층이 폭발적으로 늘어나고 버블이 시작되지만 어느 순간 격렬하게 추락하는 버블 붕괴를 되풀이하는 단계이다.
버블 붕괴 과정을 통해 가려진 중심기술은 번영기의 안정과 성장을 누리게 된다.03
앞으로 4차 산업혁명기의 혁명을 주도할 중심기술을 가리는 왕좌의 게임은 경쟁이 더욱 치열해질 것이다.
5G의 경우 기술패권을 다투는 미국과 중국의 경쟁은 국지전이 아닌 세계대전의 양상으로 격화될 것이다.
4차 산업혁명의 핵심 기술인 AI는 딥러닝 기법의 약점을 극복할 수 있는 새로운 기법을 개발하기 위한 노력과 함께 AI 기술을 적용 가능한 부문과 어려운 부문을 선별하는 작업이 병행될 것이다.
스마트 팩토리 분야는 AI와 5G 기술을 적극 활용하여 생산성을 높이기 위한 노력이 활발하게 이루어질 것이며, 자율주행차도 활발한 투자를 통해서 기술적인 문제를 해결하면서 스마트 시티, 스마트 에너지 그리드 등 타 스마트 플랫폼과의 연결을 통해 발전해 나갈 것으로 보인다.
01 KT경제경영연구소. 2019. 2020 빅 체인지. 한스미디어
02 이경전. 2019 AI 벤처 동향 및 2020 AI 비즈니스 모델전망 발표자료. 2019
03 김은환. 2019. 산업혁명의 숨은 주역들. 삼성경제연구소