차세대 성장동력을 찾고 있는 세계 각국은 경쟁 우위의 기술을 토대로, 융합 방식과 산업에의 적용에 있어서도 선점을 위해 적극 나서고 있다. 

특히 지난해까지 주요 로드맵을 마무리한 각국은 올해들어 4차산업 시대의 주도권 확보를 위한 더욱 본격적인 경쟁 국면으로 들어설 전망이다. 

2018년을 맞이해 4차산업의 비약적인 도약, 이른바 '퀀텀점프'를 위해,  핵심 기술과 트랜드 상황을 짚어본다. [편집자 주]

 

[①우리만의 기술 경쟁력을 찾아라...연구소가 꼽는 5대 핵심 선도기술은?]

[뉴스비전e 이진구 기자] 정부는 지난해말 4차산업을 중심으로 미래산업을 육성하기 위해 주파수공급계획을 비롯 드론, 5G, IoT,헬스케어 등 주요 지원 분야를 발표했다. 

주요 연구기관들도 수많은 기술분야 중에 융합을 통해 산업을 발전시키고 미래먹거리의 토대가 될 핵심 분야를 찾기 위해 적극 나섰다. 

정보통신기술진흥센터를 비롯한 주요 연구기관들도, 혁명적 변화를 통해 새로운 가치를 가급적 빨리 창출할 수 있는 '핵심선도기술'을 적극 발굴중이다. 

4차산업에 대한 개념적 정의는 본격적인 진입단계로 들어선 지금도 각국의 상황별로 조금씩 다르다.

이에 연구기관의 주요 보고서를 토대로   한국의 기술 상황에 최적화된 4차산업의 핵심 선도분야을 짚어봤다. 

 

◆핵심성·활용성·기반성 바탕으로 선정한 5대 핵심 선도기술은?

정보통신기술센터는 4차산업을 정의하는 연구논문을 토대로 특징적인 키워드와 관련된 기술을 압축한 다음, 이를 기반으로  4차 산업혁명을 촉발시켜 혁신적인 사회경제 변화를 가져 올 수 있을 것으로 보이는 5대 선도기술을 선정했다. 

5대 선도기술은  ▲인공지능, ▲IoT(스마트센서, CPS포함), ▲빅데이터·클라우드, ▲3D 프린팅, ▲지능형 로봇 등이다.

이는 빠른 기술 구현을 통한 성능 향상과 확산에 필요한 네트워크 등 인프라 기술(정보보호, 모바일, 고속 네트워크)과 산업수학, 나노기술, 양자ICT, 신소재 등 기초과학을 기반으로 한다. 

1. 인공지능

미국에 설립한 네이버 인공지능연구소 <사진 / 네이버>

인공지능기술은 사회적인 난제나 공공 분야를 해결하기 위한 핵심기술로써 지능화 기반의 
사회혁신을 구현하는데 필수적이다. '

뇌과학이나 산업수학을 기반으로 인공지능 SW, HW 로 다양한 제품과 서비스의 품질 향상과 새로운 지능형 제품 등 신 시장 창출에 혁신적으로 기여할 수 있다.  

최근 인공지능 도입은 의료, 제조, 금융, 교통 등까지 확산되고 있으며, 특히 지능정
보사회 중장기 종합대책(관계부처합동, 2016)에 따르면 의료와 제조 분야에서 도입에 대한 높은 기대를 보이고 있다. 

산업 전반에 인공지능을 둘러싼 새로운 제품과 서비스가 등장하면서 본연의 기능보다는 차별화된 부가가치를 제공하는 것도 중요한 이슈가 됐다.

인공지능 기술은 명확하고 특정한 문제 해결에 활용돼, 사람의 능력을 보조하고 시공간의 제약을 넘어 사람의 능력을 확장, 증강시키는 형태로 발전함으로써, 궁극적으로는 스스로 사고하고, 판단하고, 예측하여 사람과 동반자 관계를 형성할 것으로 기대되고 있다

인공지능 기술은 근본적으로 대규모 컴퓨팅자원과 빅데이터 기반의 새로운 학습방법 및 활
용기술이 중요하며, 이에 따라 빅데이터와 클라우드 기술과의 연계 발전이 필요하다.

이런 측면에서 지능화 기반 혁신성장을 위해 데이터 수집과 처리가 중요하고 이를 해결하기 위한 핵심기술은 빅데이터·클라우드이다. 빅데이터·클라우드는 X for AI(Cloud/Bigdata for AI), AI for X(AI for Cloud/Bigdata) 등과 같이 인공지능과 결합하는 방향으로 가속화될 것으로 정보통신기술진흥센터는 전망했다. 

2. 빅데이터

개인화를 지향하는 데이터 <이미지 / SKT인사이트>

빅데이터는 데이터로부터 유의미한 정보를 얻는 “탐색형 빅데이터” 기술에서 지능형 분석을 통한 “변화 예측형 빅데이터” 기술로 진화 중이다. 

클라우드는 IoT 기반 빅데이터의 입력, 인공지능 기반 실시간 분석·제어 플랫폼을 제공하는 고신뢰, 고가용, 융합형 클라우드 인프라 및 머신러닝 등을 활용하는 방향으로 진화중이다. 

이 단계를 거쳐 클라우드 플랫폼 운영과 서비스의 인력 의존성을 최소화 및 최적화하기 위한 지능형 클라우드로 발전이 예상된다.

3. IoT

<사진 / 에릭슨엘지>

IoT 는 4차 산업혁명의 특징 중 하나인 초연결의 핵심기술로 최근 AI와 통합된 지능형 인프 
라를 기반으로 이종 서비스 도메인 간 융합형 지식 서비스를 제공하는 형태로 발전할 것으로 
정보통신기술센터는 전망했다. 

사물의 자율인지나 기기간 협업이 가능한 디지털 지능 트윈에 대한 관심도 고조되고 있다. 최근 연결되는 사물의 수의 급격한 증가와 함께 센서 가격이 하락하면서 산업 도메인별 IoT가 본격화 되기 시작했다. 

이에 대해 모바일 인터넷이 스마트폰을 중심으로 기존 ICT 제품과 서비
스를 대체하며 시장을 혁신한 반면, IoT는 비 ICT 제품과 서비스를 혁신하고 있는 양상이라고 정보통신기술센터는 진단했다. 

전세계 IoT 시장 매출을 보면, 초기에는 IoT 디바이스의 비중이 높았으나 향후에는 플랫폼과 서비스 부분의 비중이 높아질 것으로 전망된다. 또한, 최근 분산 IoT 핵심기술로 부각
되는 블록체인의 무결성 기술을 이용하면 기록된 데이터의 위변조 불가 등 신뢰성 있는 데이터 관리가 가능하므로 블록체인에 대한 관심도 고조되고 있다. 

4. 3D 프린팅

<사진 / 뉴스비전e DB>

3D 프린팅은 제조업 혁신 관점에서 상당히 중요한 기술 중 하나다.

유연한 생산을 통해 소비자의 기호에 맞는 개인 맞춤형 제조가 가능할 뿐만 아니라 자동차, 항공, 우주, 의료 등 다양한 도메인에서도 제품 개발에 활용하고 있다.

최근 3D/4D 모델링을 기반으로 AR/MR 콘텐츠, 체감미디어, 향기·촉감·음향 공간·감성 콘텐츠들이 저작되고 있다. 3D 프린팅을 위한 3차원 형상 데이터 제작에도 활용 중이다.

특히 개인 맞춤형 최적화를 위해 고해상도, 고실감을 지원하는 장비, 소재, SW 의 고도화와 접근성과 활용도 향상을 위한 특화 서비스 플랫폼이 필요하다는 지적이다.  

5. 지능형 로봇

지능형로봇 미루와 아라 <한국과학기술연구원>

외부 환경을 인식하고 스스로 상황을 판단하여 자율적으로 동작하는 기계 - 로봇 지능 기술, 기구 및 부품 기술, 로봇 응용 및 서비스 기술을 포함하다. 

지능형 로봇은 사람과 최접점에 있는 단말로 인간을 모방·인식하고 판단·동작해야 하는 측면에서 다양한 도메인에 활용되기 위해서는 플랫폼 기술이 중요하다.  

우리나라는 제조용 로봇이 전체의 61%로 국내 로봇시장을 견인하고 있으며, 서비스용 로봇(15%)은 시장형성 초기 단계다.(2015년 기준)

서비스용 로봇은 개인용 청소로봇 생산이 대부분으로 대기업 비중이 54%이며 의료로봇은 혁신형 중소기업들이 상용화를 준비 중이다.

하지만 지능형 로봇 분야는 최고기술국 대비 평균 4.5년의 기술격차가 존재한다. 민간의 투자를 유도하기 위해 재난대응, 의료·재활·돌봄,국방 등 공공 영역의 수요를 적극 발굴할 필요가 있는 것이다.

이에따라 정부는 지난 22일 국가과학기술심의회 미래성장동력특별위원회(위원장 과학기술혁신본부장)에서 13대 혁신성장동력을 정하면서 ‘지능형로봇’을 포함했다.

최근 고령화 등 인구구조 변화에 따른 사회적 고립감, 우울증, 개인화 등에 대응하기 위해 노인 돌보미 로봇, 동반자 로봇, 애완로봇, 가사도우미 로봇 등 다양한 서비스 로봇에 대한 수요가 급증하고 있는 추세다. 

한편 정보통신기술센터는 보고서에서, 4차 산업혁명 시대에서는 인공지능은 물론 관련 데이터 기술과 로봇 기술을 바탕으로 새로운 ICT 기술과 시장의 탄생을 통한 혁신의 필요성이 높아질 것으로 내다봤다. 

정부 R&D 정책 수립시 각 연구기관들의 분석을 면밀하게 체크해, 국내 기술혁신을 가속화하고, 4차 산업혁명 대응 준비의 완성도를   국가 경쟁력을 확보하는 것이 중요하다고 조언했다. 

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