4차 산업혁명 그 이후 미래의 지배자들

제4의 혁신은 어떻게 진행되는가

제4의 혁신, 사물이 지능을 갖다

사람의 개입이 없어도 되는 완전 자동화 시대

4차 산업혁명을 이끌고 있는 제4의 혁신은 기술 융합을 통한 혁신으로 요약할 수 있다. 디지털 세계와 현실 세계의 생물학적/물리적 영역 간 경계가 허물어지는 기술 융합을 말한다.

이 기술 융합의 핵심에 사이버물리시스템(CPS)가 있다. 디지털 기술을 활용해 사이버 시스템(가상)과 물리적 시스템(현실)을 결합하는 것이다. 사람은 물론 로봇, 의료기기, 산업 장비 등 물리적인 현실 세계와 인터넷 가상공간의 사이버 세계를 하나의 네트워크로 연결하면 집적된 데이터를 분석하고 활용해 사물을 자동으로 제어할 수 있다. 이렇게 되면 물리 시스템이 사이버 시스템처럼 움직인다. 즉 사람의 의도적인 명령이나 명시적인 개입이 없어도 기계, 설비, 부품들이 스스로 상호작용해 원하는 결과를 만들어낸다.

내비게이션을 예로 들어보자. 탑승자가 목적지를 지정하면 사물인터넷이 교통 상황 빅데이터를 수집해 이를 클라우드서버에 저장한다. 그러면 사이버 세계의 인공지능이 정보를 분석해 최적의 운행 경로를 찾아 알려준다. 내비게이션 속 가상도로처럼 최적화된 사이버 세계와 차량이 실제 이동하는 현실 세계의 도로 상황이라는 물리적 시스템을 하나로 결합하는 혁신이 바로 제4의 지능 혁신, CPS라고 할 수 있다.

따라서 거의 모든 현실 세계의 사물은 지능을 갖춘 사물인터넷으로 진화하고 이들 사물끼리 연결되어 제품 생산과 서비스가 전자동으로 이루어지는 새로운 산업 시대를 맞이하게 된다. 지능을 갖게 된 현실 세계의 아날로그형 사물들이 가상세계와 연결되어 생산과 서비스의 완전 자동화가 가능해지는 새로운 산업 사회가 도래하는 것이다.

ICBMA 혁명을 일으킨다

제4의 혁신을 일으킬 6대 핵심 기술은 ICBMA, 즉 사물인터넷, 클라우드컴퓨팅, 빅데이터, 모바일, 인공지능, 증강/가상현실이다. 이런 정보통신 융/복합 기술은 산업 구조를 재편하고 단순 노무직은 물론 변호사, 의사 등 전문직의 실업까지 야기하는 등 노동시장 전반에 영향을 끼친다. 반면 사물인터넷, 인공지능, 빅데이터, 가상현실, 3D프린팅, 드론(무인기), 생명과학, 정보 보안, 응용소프트웨어 개발, 로봇공학 등 여러 분야에서 새로운 산업과 일자리가 창출된다.

예를 들어 사물인터넷을 적용할 수 있는 분야는 무궁무진하다. 의료/건설/제조업/금융 등 업종을 일일이 나열하는 게 무의미할 정도다. 이 가운데 의료는 사물인터넷이 가장 각광받는 분야다. 2016년 의료 관련 사물인터넷 시장 규모는 225억 달러를 기록했다. 2021년까지 연평균 20퍼센트 이상 급성장이 기대된다. 막대한 시장성을 바탕으로 사물간 연결, 서비스 기획, 수집 정보를 휴대용 기기 등에 전송하는 일을 하는 전문 인력은 수요가 많아질 수밖에 없다.

한편 4차 산업혁명은 데이터 혁명이라고도 불린다. 산업화 시대의 원동력이 원유였다면 새 시대의 원천은 데이터다. 사물인터넷으로 수집된 빅데이터를 필요에 맞게 가공/분석하는 능력이 개인과 기업, 나아가 공공 조직의 핵심 역량으로 부상하게 된다. 그리고 증강현실과 가상현실은 지금까지 불가능했던 3D영상을 구현해 새로운 콘텐츠 시장을 열 것이다.

비즈니스 혁명이 일어나는 초월의 세상이 온다

시공간을 뛰어넘어 하나가 되는 초연결 사회

더 빠르게 전달하는 5G 시대

스마트폰은 이제 우리 몸의 일부가 됐다. 수많은 정보를 관리하고 내가 기억할 수 없는 추억과 전화번호를 대신 기억해준다. 전화기에 불과했던 스마트폰으로 이제 텔레비전을 볼 수 있고 카메라로 고화질 사진과 동영상을 찍는다. 이 같은 혁신은 초고속으로 데이터를 전송하는 통신 혁명 덕에 가능했다. 현재 사용 중인 4세대 통신이 5세대(5G)로 도약을 준비하고 있다. 초고속 5G가 초연결성을 가속화하고 빅데이터의 정보 폭발을 가져온다. 차세대 5G폰은 우리에게 어떤 미래를 안길까?

5G시대에는 속도 혁명이 일어난다. 1초에 20기가바이트의 데이터를 전송할 수 있어 평균 75메가비트인 4G보다 약 270배 빠르다. IP주소나 앱을 터치해 다음 명령을 처리할 때까지 걸리는 레이턴시(응답 속도) 시간은 4G의 10분의 1로 단축된다. 최대 1밀리세컨드(1,000분의 1초)만에 화면이 열린다. 응답 시간이 0에 가까워지는 것이다.

이동통신이 바꿔놓을 5G경쟁은 여기서 끝나지 않는다. 새로운 주파수대를 사용해 통신망이 장애물 없이 구축되기 때문에 데이터 전송 속도가 초당 100기가비트까지 가능해진다. 현재 사용 중인 LTE보다 약 1,000배 빠른 스마트폰이 등장하고 수억 개의 사물인터넷을 연결할 수 있다. 차세대 네트워크 기술인 슈퍼셀이 데이터 용량을 1,000배 늘리는 역할을 하기 때문이다. 반면에 비용은 10분의 1로 낮출 수 있다. 이렇게 되면 대용량의 고화질 영상을 마음대로 주고받을 수 있고 스마트폰이 디지털 카메라를 대체한 것처럼 비디오 카메라를 완벽하게 대신하게 된다.

은행이 사라지고 클릭 한 번으로 실행되는 금융 혁명

금융은 대출, 결제, 저축, 보험 가입, 투자(주식/펀드)가 가장 큰 기능이다. 이 모든 업무가 은행을 방문하지 않고 스마트폰으로 척척 이뤄지는 게 미래 금융, 핀테크의 모습이다. 금융의 고유 기능은 물론 주식 거래, 기부, 납세까지 스마트폰으로 이뤄진다. 금융 기능이 스마트폰 속으로 들어오면 우리 삶이 어떻게 바뀌게 될까.

은행 점포가 사라진다

모바일 뱅킹과 스마트폰을 사용한 투자 상담이 일상이 되면서 기존의 은행과 증권사 지점을 통한 업무가 뚝 끊기고 있다. 기존 점포는 고객 투자 자문을 위한 상담 창구로 역할이 축소된다. 대신 도로 곳곳에 자리한 소규모 무인 점포가 그 기능을 대신한다. 이미 5대 은행 점포 수는 2012년 5,352개에서 2017년 4,700개로 줄었다. 그리고 이 같은 현상은 앞으로 더욱 가속화될 예정이다.

금융이 하나로 통합된다

현재 우리나라는 은행, 증권, 보험, 카드 등 금융의 영역이 뚜렷하게 나뉘어 있어 고객 불편이 심각하다. 이제 이 금융이 하나로 묶인다. 나아가 금융과 통신, 유통이 하나로 연결되는 디지털 융합이 일어난다. 앞으로 등장할 2세대 은행은 쇼핑, 통신, SNS와 연결되고 결합해 지급 결제, 대출, 송금, 환전, 투자, 자산 관리 등 모든 금융서비스를 차례차례 대체하게 된다. 기존 금융회사를 대체하는 새로운 비즈니스 모델이 출현하는 것이다.

세계 공통의 가상화폐가 등장한다

현재의 딜러를 대신할 새로운 화폐, 가상화폐가 현금을 빠른 속도로 대체한다. 카카오톡이나 메신저로 가상화폐를 선물처럼 보낼 수도 있고 어떤 물건이든 살 수 있다. 축의금, 부의금 또한 가상화폐로 보낸다. 기존의 온라인 계좌를 이용할 필요 없이 문자메시지에 첨부만 하면 된다. 가상화폐 광풍을 지금은 비정상적으로 보고 있지만, 소비자가 원하는 시장을 만들고 있는 가상화폐는 보조화폐로서 그 기능을 발휘할 전망이다.

계좌가 무의미해진다

돈을 이체하려면 지금까지는 은행 계좌를 이용해야 했다. 그런데 무료 결제와 송금이 가능한 벤모(VENMO)라는 서비스가 2009년 미국에 등장했다. 지인 기반 온라인 무료 송금/결제 플랫폼인 벤모는 계좌가 없어도 ID가 있으면 돈을 마음대로 보내고 받을 수 있다. 물론 수수료는 없다. 음식점이나 주점에서 친구들과 더치페이를 하는 경우 ID를 입력하고 금액을 누르기만 하면 돈을 낸 친구에게 바로 송금이 끝난다. 미래에는 스마트폰 음성비서에게 말만 하면 송금해준다. 네이버페이, 삼성페이, 카카오페이 등도 전화번호, 이메일, 페이스북에 등록된 계좌나 신용카드 정보만으로 송금이 자동으로 이뤄진다.

경계가 허물어지고 융합되는 초산업 사회

스마트팩토리가 제조 혁명을 일으키다

제4의 혁신에 가장 적극적인 나라는 독일이다. 제1의 혁신으로 제조업 강국의 기틀을 다진 독일은 공장의 개념 자체를 바꾸고 있다. 독일은 공장의 해외 이전으로 산업 공동화 현상이 심해지고 저출산/고령화로 젊은 기술자가 급감하자, 인공지능으로 무장한 스마트팩토리 구축을 골자로 하는 ‘인더스트리 4.0’을 선언했다. 3D프린팅, 사물인터넷 등의 기술을 활용해 기계와 생산품 사이의 정보 교환이 가능한 완전 자동생산 프로세스 구축에 나선 것이다, 전통 제조업의 컨베이어 대량 생산을 넘어서는 차세대 맞춤형 생산 체제를 구축하는 것이 목표다.

스마트팩토리는 설계/개발, 제조, 유통/물류 등 모든 생산 과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 지능형 공장을 말한다. 공장 내 설비와 기계에 사물인터넷이 설치되어 공정 데이터가 실시간으로 수집되고, 데이터에 기반을 둔 의사결정이 이루어짐으로써 생산성을 극대화할 수 있다. 특히 스마트팩토리는 공장의 정보를 통합적으로 관리하는 가상 시스템과 실제 생산라인의 물리적 시스템이 통합된 CPS를 기반으로 작동한다.

로봇이 생산성 혁명을 가져오다

아디다스가 만든 스피드팩토리는 직원 600명이 하던 일을 단 열 명이 해내고 있다. 지능형 로봇이 24시간 지치지 않고 연간 50만 켤레의 신발을 생산한다. 인공지능과 자동화 장비, 3D프린팅 등의 기술이 결합해 과거와 전혀 다른 공장을 탄생시킨 것이다. 사람은 지능화된 로봇이 운동화를 만들 수 있도록 기계가 인식할 수 있는 위치에 소재만 갖다놓으면 된다. 아디다스는 이 생산공장을 독일에 만들었다. 인건비 상승으로 중국과 베트남 등 아시아에 공장을 설립했던 저임금 공장 시대를 끝내고 아예 ‘프리미엄 공장’을 독일 땅에 설립한 것이다. 1993년 독일 공장을 문 닫은 지 23년 만의 일이다.

나이키도 로봇을 투입해 제품을 생산할 채비를 하고 있다. 나이키가 도입을 준비 중인 로봇 생산 시스템은 플렉스(Flex)다. 플렉스로 주력 상품 가운데 하나인 에어맥스 운동화를 제조할 경우 인건비와 소재 비용이 각각 50퍼센트, 20퍼센트 급감할 전망이다. 운동화 제작 과정에서 노동력이 가장 많이 투입되는 공정은 바로 발등을 감싸는 갑피 제조 공정이다. 로봇 스타트업인 그래비트는 사람이 작업하는 것보다 20배 가까이 빠른 속도로 갑피를 제작할 수 있는 로봇을 개발했다. 이 로봇은 사람이 10~20분 걸려 만들 수 있는 갑피를 1분 만에 제작한다. 한 대의 로봇이 여덟 시간 동안 300~600켤레의 갑피를 만들 수 있으며 사람은 한 명이 모니터링만 하면 된다.

모든 기술이 응축된 자동차 산업의 혁신

100년 석유차 시대의 종언, 전기차가 온다

전기차는 초지능, 초연결의 모든 것이 응축된 초산업의 결과물이다. 지구촌 곳곳에서 전기차 시대의 도래를 예고하고 있다. 프랑스와 노르웨이에 이어 2017년에는 영국 정부도 2025~2030년까지 전통 내연기관 차량 판매를 금지하겠다고 발표했다. 볼보는 전통 자동차업계 최초로 2019년부터 석유차 출시를 완전 중단한다. 독일은 2030년부터 화석연료 자동차 판매를 금지하기로 결정했다고 2016년에 발표한 바 있다. 블룸버그 뉴에너지파이낸스는 전기차가 향후 20년 안에 휘발유차 판매를 넘어설 것으로 전망했다. 모건스탠리는 2040년까지 전기차 점유율이 51퍼센트로 올라선 뒤 2050년에는 69퍼센트에 달할 것으로 예상했다.

전기차가 모든 산업의 판도를 흔든다

전기차의 대중화는 단순히 에너지원의 변화를 뜻하는 게 아니다. 기존 자동차 산업의 구조와 세계 경제의 근간을 송두리째 바꿔놓는다. 글로벌 전기차 대전에서 전통을 고수하는 기업은 추락하고 혁신을 주도하는 뉴챔피언이 등장하는 대전환기를 맞게 된다. 나아가 자동차 딜러와 자동차 금융, 석유 산업 역시 격랑을 맞을 전망이다.

JP모건은 “내연기관 자동차에는 움직이는 부품이 최대 2,000개가 필요한 반면, 전기자동차에는 20개만 들어간다”며 “이로 인해 유지, 보수 서비스 기능이 대폭 감소하고 자동차의 수명은 많이 늘어날 것이다”라고 설명했다. 차량 고장과 사고가 줄어들면 이에 따라 자동차 AS회사, 카센터, 부품회사는 수익성에 타격을 입을 전망이다. 특히 자동차 부품 수가 크게 줄면 자동차 산업의 설비 투자가 줄어 관련 산업이 위축될 수밖에 없다. 내연기관 자동차를 중심으로 한 할부와 리스 시장도 영향을 받는다.

석유 산업도 수익성에 영향이 생기게 된다. JP모건은 “현재 전 세계 석유 수요의 20퍼센트를 자동차 연료가 차지하고 있지만, 2035년까지 석유 수요가 15퍼센트 정도 줄어들 것”으로 예측했다. 반면에 삼성전자, SK하이닉스 같은 반도체회사는 수혜를 입게 된다. JP모건은 일반적인 전기자동차는 내연기관 자동차보다 금액 기준으로 2~3배 많은 반도체 부품을 사용한다고 밝혔다. 동시에 반도체는 전기차 충전소에도 다수 사용된다.

원자재 시장까지 판도 변화가 불가피하다. 전기차 수요가 늘면 자연스럽게 코발트, 리튬, 구리, 알루미늄, 니켈 수요가 급증한다. 반면 납, 철강 생산업체들은 타격을 입게 된다. 내연기관 차량의 배기가스 정화장치에 사용되는 백금 역시 타격을 입게 된다.

슈퍼푸드와 개인 맞춤형 식사가 등장한다

알약 하나로 식사를 끝내는 미래 음식이 온다

많은 사람이 수년 동안 미래에는 캡슐 한 알만 먹으면 될 것이라는 상상을 해왔다. 이 같은 시대가 곧 다가온다. 하지만 음식을 먹는다는 것은 큰 즐거움이다. 알약 식사는 먹는 즐거움을 빼앗기 때문에 우주여행이나 환자 건강 관리, 군사용, 비상식량, 등반 등 특수한 상황에서만 사용될 것이다. 그리고 앞으로 등장할 식용 알약은 화학 성분이 아닌 실제 비타민과 미네랄을 응축한 슈퍼푸드가 될 전망이다. 예를 들어 과일 알약, 생선 알약, 쌀 알약, 소고기 알약, 삼겹살 알약, 야채 알약 등 실제 음식의 농축물이 알약 형태로 등장하게 된다. 2050년까지 개인별 유전체 특징을 정확히 분석해 어떤 영양소가 개개인의 몸에 공급되는 게 좋은지 알려주는 기술이 등장할 것이다. 따라서 알약 식사는 몸의 영양 균형을 맞춰주는 역할을 하게 된다.

알약 식사의 가장 큰 관건은 알약을 먹고도 배가 불러야 한다는 것이다. 실제 많은 양을 먹고 배가 부른 것처럼 포만감이 들도록 하는 게 관건이다. 과학자들은 이런 점을 고려해 몸을 속일 수 있는 상상 음식을 개발하고 있다. 대표적인 것이 식용 상상 알약이다. 미국 솔크 연구소 연구팀은 최근 상상 음식을 비만 치료에 적용해 포만감을 느끼면서 지방을 분해하는 알약을 개발하는 데 성공했다. 페사라민으로 불리는 이 알약은 음식을 먹을 때 발생하는 담즙산 분비와 지방 연소 등을 유도해 다이어트 효과를 낸다.

시장을 지배하는 뉴챔피언이 온다

휴대폰 돌풍 샤오미

가성비를 앞세워 1등 기업이 되다

샤오미는 ‘좁쌀’이란 뜻을 가진 중국의 토종 스마트폰 제조업체다. 레이쥔이 구글 엔지니어 출신인 친구 린빈과 2010년 창업했다. 창업 1년도 안 돼 300만 대 판매라는 돌풍을 일으키며 레이쥔은 중국의 스티브 잡스로 떠올랐다. 샤오미의 최대 장점은 저렴하면서도 성능이 뛰어난 스마트폰이라는 점이다. 이 때문에 ‘대륙의 실수’라는 별명까지 얻었다. 놀랍게도 창업 4년 만인 2014년에 샤오미는 삼성전자를 제치고 중국 스마트폰 시장 1위에 올랐다. 휴대폰의 성공을 앞세워 태블릿 PC인 미패드, TV 셋톱박스 미박스, 공기청정기 미에어, 보조배터리 등 각종 IT기기로 사업 영역을 빠르게 넓히고 있다.

샤오미의 경쟁력은 어디에 있는 것일까? 직접 만든 운영체제로 제4의 혁신을 선도하고 있다는 점이다. 중국에 진출한 많은 스마트폰 회사들이 고가 휴대폰 판매에 집중할 때 샤오미는 저가 고성능 스마트폰을 만들었다. 기능 면에서는 애플 아이폰이나 삼성 스마트폰에 뒤지지 않지만, 가격은 20퍼센트 선에 그쳤다. 이렇게 싼 휴대폰에 농민, 중저소득층 소비자들이 열광했다. 샤오미는 몇 년 사이에 중국을 국민 스마트폰 시대로 탈바꿈시켰다.

저가 휴대폰 생산은 샤오미가 일으킨 제4의 혁신으로 가능했다. 창업자 레이쥔은 생산 라인이나 판매 조직을 없앴다. 모든 직원은 소프트웨어 개발과 스마트폰 디자인, 공급망 관리만 했다. 제품 생산은 모두 위탁해 생산했다. 판매는 100퍼센트 인터넷 사전예약으로만 했다. 광고도 전혀 하지 않는다. 사용자들이 입소문으로 제품을 홍보했다. 샤오미는 소비자들이 제품에 개선 의견을 제시하면 이를 즉시 반영했다. 모토롤라와 구글, 마이크로소프트 출신 경력자들만을 직원으로 채용해 이 글로벌 기업들의 노하우를 이용했다.

4차 산업혁명 시대에는 기업의 핵심 역량과 창의적인 아이디어만으로도 비즈니스가 가능하다. 관건은 소비자가 원하는 제품을 만들어내는 제4의 혁신을 어떻게 일으키느냐에 있다. 샤오미는 ‘저가 고성능 스마트폰’을 만든 제4의 혁신으로 중국 스마트폰 1등 기업이라는 뉴챔피언이 됐다.

앞으로 10년, 어떤 세상이 펼쳐질까

인공지능이 일상 깊숙이 파고든다

비서부터 범죄 분석까지, 다양한 역할을 수행한다

대만이 개발한 가정용 로봇 젠보는 로봇 안에 인공지능 음성비서가 내장되어 있어 질문을 하면 무엇이든 답을 알려준다. 택시를 불러주고 전화도 대신 받아준다. 집에 비상 상황이 발생하면 119에 화재 신고도 해준다. 홈쇼핑이나 온라인쇼핑도 지시만 내리면 대신 해준다. 일본 벤처기업 빈크루는 홀로그램 여자 친구 게이트박스를 내놓았다. 이 여자 친구는 대화도 가능하고 문자를 주고받으며 삶을 공유한다. 모닝콜을 요청하면 달콤한 말로 잠을 깨워준다. 집에 도착하기 전에 난방, 조명 등도 미리 켜주고 퇴근한 사람들을 반갑게 맞이한다.

인공지능은 범죄자도 잡는다. CCTV에 나타난 옷 색깔, 얼굴 이미지, 키, 모자, 걸음걸이, 차량, 신발 등 사소한 단서만 있어도 과거 범법자, 다른 CCTV 등에 등장했던 모습과 비교 분석해 용의자를 색출한다. 범행을 계획하는 사람의 행동 패턴도 찾아내 범죄를 예방한다.

현실로 다가온 100세 시대

과학이 만드는 무병장수의 시대

과학기술의 힘으로 노화의 원인을 규명해 150세 시대를 열겠다는 구상에 가장 적극적인 곳은 구글이다. 구글의 헬스케어 자회사 캘리코와 다국적 제약회사 애브비는 2015년 15억 달러를 공동으로 투자해 미국 캘리포니아주에 노화 방지 연구기관을 설립했다. 두 회사는 노화를 일으키는 세포를 탐지해 세포가 늙는 것을 막는 치료를 개발 중이다. 나아가 인공지능이 환자 정보를 정밀하게 학습해 환자 개인의 특성에 맞는 치료제를 제시하는 방법을 연구하고 있다.

캘리코는 장수의 비밀을 벌거숭이 두더지쥐에서 찾고 있다. 아프리카 동부 지역에 사는 이 동물은 몸길이가 8센티미터에 이름 그대로 털이 거의 없다. 땅속에서 마치 개미처럼 우두머리 암컷을 중심으로 집단 생활을 하는 보잘것없는 동물이다. 하지만 수명은 32년으로 같은 크기의 다른 쥐보다 열 배 이상 오래 산다. 사람으로 치면 800세 이상 사는 것이다. 암에 걸리지도 않고 통증도 느끼지 않는다. 과학자들은 벌거숭이 두더지쥐가 세포의 변형을 막는 물질을 만들어 암세포 증식을 억제한다는 사실을 밝혀냈다. 이 비밀을 사람에게 적용하는 비법을 찾아낸다면 인간은 암을 막을 수 있고 노화까지 예방할 수 있다.

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