[첨단 헬로티]
4차 산업혁명이 IoT, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 5G 네트워크, 인공지능 기술을 이용해 강력한 플랫폼으로 진화하고 있다. 그리고 실제 등장하는 대표적인 사례가 스마트공장이다. 개방되고 분산된 제조를 수행하기 위해서는 미래 역량을 갖춘 인재를 양성해야 한다. 스마트공장 플랫폼 기술동향 및 전문인력 양성 방안에 대해 성균관대학교 정종필 교수가 ‘스마트공장 지능화 베스트 프렉티스 컨퍼런스 2017’에서 발표한 강연 내용을 정리했다. [편집자 주]
▲ 성균관대학교 정종필 교수
4차 산업혁명은 이미 와 있다. IoT, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 5G 네트워크, 인공지능 기술을 이용해서 현실 세계의 디지털화가 이루어지고 있으며, 가상 세계 또한 로보틱스, 3D 프린팅 기술을 활용해서 현실로 구현되고 있다.
이미 와 있는 4차 산업혁명
이러한 물리적 세계와 가상 세계의 결합은 생산과 소비활동의 혁신적인 변화를 가져왔다. 또한, 기존 산업 생태계의 진화와 변화를 촉진했다. 이러한 움직임은 제조의 스마트화, 제조업의 서비스화, 서비스 산업의 고도화로 귀결된다.
특히, 서비스 산업의 경우 기존 오프라인 기반의 획일적 서비스 범위를 온라인, 모바일 기반의 수요자 맞춤형 서비스로 확대하면서 서비스 산업의 전반적인 부가가치를 제고하고 있다.
4차 산업혁명의 또 다른 특징은 지능 자율화이다. 즉, 인공지능 기술로 이는 방대한 데이터를 요구한다.
결국, 4차 산업혁명의 성패는 경제, 산업에 혁신을 가져올 수 있는 고품질의 데이터를 관리 및 운용할 수 있는 역량을 가질 수 있느냐에 달려 있다.
스마트공장을 일반 공장과 비교해보면, 일반 공장은 생산설비가 있고 이것을 제어 시스템을 통해 공장을 운영하고 관리하는 공장 자동화 개념이라면, 스마트공장은 자동화에서 더 발전하여 IT와 OT(Operational Technology)를 융합한 지능화 개념이다. 즉, 생산 설비로부터 각 센서를 통해 데이터를 수집하고, 이것을 클라우드라는 가상공간에 저장해서 인공지능 기술로 최적하고, 그 결과를 실제 공장에 적용하는 방식이다. 이를 통해 설비 이상 유무를 미리 확인 가능해 제품 불량률을 줄일 수 있고, 제품 출시 기간 단축으로 시장 수요에도 적극 대응할 수 있다.
강력한 플랫폼으로 진화
4차 산업혁명의 또 하나 특징은 다양한 매개 산업이 등장 중이며, 그중 일부는 강력한 플랫폼으로의 진화이다. 즉, 스마트공장은 제품의 기획부터 고객에게 전달되는 전 과정뿐만 아니라 다른 산업과 연계되는 형태를 취하면서 재정의 되는 개념으로 만들어질 것이다.
한 가지 예를 들어보겠다. 2010년에 스마트폰이 국내에 보급되면서 모바일 생태계를 만들었다. 많은 기관이나 기업들이 모바일 생태계를 가져오기 위해 노력했다. 그렇지만 그 과정이 매우 힘들었다. 산업에서의 플랫폼은 다른 측면을 가지고 있다. 각각의 산업이 가지고 있는 특성이나 절차들이 다양하기 때문이다. 우리가 모바일에서 경험했던 플랫폼에서의 실패를 좀 더 만회할 수 있는 부분이 제조업에서의 플랫폼이라고 본다.
정부에서 내놓은 스마트공장 구조도를 보면, 어디에 적용하더라도 다 적용할 수 있게 잘 만들어져 있다. 맨 밑단에 디바이스 영역이 있고 그 위에 플랫폼이 있다. 그리고 맨 위 단에는 애플리케이션이 있으며, 우측에 인공지능, 보안, 상호운용성이 전체 레이어에 걸쳐져 있다. 손색이 없을 정도이다.
그런데 다른 측면에서 보면, 지난 3년 동안 정부에서 2020년까지 2만 개 스마트공장을 구축하겠다 했고, 2025년까지 3만 개 목표를 발표했는데, 사실 양적인 측면에서의 스마트공장 구축이 강하다. 또한, 기술 수준별로 고도화 단계까지 있다고 했는데, 고도화는 전혀 없고 디바이스 영역과 애플리케이션 영역에 집중했다. 좀 더 고민이 필요하다.
플랫폼의 성장은 쉽지 않지만, 다른 산업을 성장시키는 데는 큰 역할을 한다. 플랫폼을 보는 관점 또한 좀 더 구체적으로 봐야 한다. 플랫폼은 매우 복잡한 구조로 되어 있다.
예를 들어, 인프라스트럭처에 해당하는 플랫폼이 있을 것이고 분석에 대한 플랫폼, 연결에 대한 플랫폼, 통합을 위한 플랫폼, 그리고 특정 기업들이 가지고 있는 산업에 특화된 플랫폼도 있을 것이다. 또 요즘 사례로 많이 얘기되고 있는 비즈니스 영역에서 만들어지는 플랫폼도 있다. 이 모든 것들이 결합될 때 전체적인 하나의 플랫폼이 된다.
앞으로 더 많은 데이터 애플리케이션과 디바이스들이 늘어나게 될 것이고, 이에 따라 플랫폼에 대한 부분은 보다 더 강조될 것이다.
4차 산업혁명의 인제 요건
다음으로 4차 산업혁명을 위한 전문인력 양성 방안에 관해 설명하겠다. 구글 자율주행차나 IBM 왓슨의 경우처럼 다양한 인공지능 기술들은 이미 산업이나 우리 일상생활에 많이 들어와 있다. 인공지능을 위한 통신기술, 정보 보안을 위한 시멘틱 기술, 임베디드 시스템 등은 대학이나 산업계에서 익혀야 할 기술들이다. 이러한 기술은 인간과 같은 복잡한 시스템으로 실제 등장하고 있다. 대표적인 사례가 스마트공장이다. 개방되고 분산된 매뉴팩처링을 수행하기 위해서는 미래 역량을 갖춘 인재를 양성해야 한다. 또한, 인공지능 기술, 스마트 오브젝트, 즉 3D 프린팅이나 지능형 로봇과 협업할 수 있는 능력을 길러야 한다. 대학이 그 역할을 담당해야 할 것이다.
우리는 지난 10년을 돌이켜 봐야 한다. 지난 10년 동안 산업을 살리기 위한 다양한 시도를 했다. 특정 산업에 I T를 융합한 그런 시도였다. 그리고 기본적이고 이론적인 연구들이 산업계에서 필요로 하는 부분들과 연계되기 위한 다양한 노력들을 했다.
독일 클라우스 슈밥이 4차 산업혁명의 도래를 선언했을 때에도 미국은 4차 산업혁명에 대한 얘기를 거의 하지 않았다. 이미 IoT 플랫폼의 주도권을 가지고 있었기 때문이다. 우리도 IT가 특정 산업을 이끌어 갈 수 있는 구조를 만들어 가야 한다. 그런 점에서 대학도 다각적인 교육이 필요하다. 데이터 인텔리전스, IoT, 휴먼 머신 인터렉션, 머신러닝 등 다양한 영역들을 가르쳐야 한다.
그러면 대학의 경쟁력은 어디에서 찾을 수 있을까. 실제로 미국 실리콘밸리에 가보면 전통적인 학문을 인정하지 않는다. 그들이 지정한 과목을 이수한 학생들을 뽑고 있다.
혁신에는 진화적인 혁신과 혁명적인 혁신이 있다. 기업이 진화적인 혁명을 이룬다면, 대학은 혁명적인 혁신을 이루는 토대를 만들어야 한다. 이것이 서로 조화가 이루어질 때 시너지는 더욱 커질 것이다. 젊은이들이 자신의 아이디어를 실제로 구현해볼 수 있는 환경을 만들어 주는 것이 국가와 대학이 하는 역할이다.
그러면 어떻게 가르쳐야 할까. 전통적인 교육방식으로 할 것인가. 4차 산업혁명의 인재요건을 융합적 창의성, 디지털 마인드, 협업능력, 미래 예측할 수 있는 능력, 이 4가지로 많이 정의한다. 그런 역량을 키워줄 수 있는 교육이 앞으로 우리가 가야될 방향이다.
