제4차 산업혁명과 인문학

1. 제4차 산업혁명의 기원 / 15
2. 제4차 산업혁명과 인문학 / 21
3. 30년 전 예측기술 10가지, 2018년 현실이 되다 / 41
4. 미래의 세계, 미래의 주요 Key Word / 46
5. 제4차 산업혁명과 교육 / 65
6. 청년문제와 일자리 / 103
7. 인공지능, Artificial Intelligence, AI / 133
8. 로봇, Robot / 240
9. 자율주행차, Self-Driving Car / 300
10. 가상현실 VR과 증강현실 AR, 혼합현실 MR / 341
11. 사물인터넷, Internet of Things, IoT / 363
12. 빅 데이터, Big Data / 386

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찾아보기 / 432

1. 제4차 산업혁명의 기원

불, 반도체, 시민의 덕

불이 에너지를, 에너지가 반도체를 만들다
불이 없었다면 지금 우리는 어떻게 살고 있을까? 추운 지방에 사는 동물들이 추위를 견디기 위해 털을 길러 진화하듯이, 인간도 오직 살아남기 위해 불을 발견하고, 그것의 이용법을 알아냈다. 또한 불은 인간과 다른 동물 사이에 처음으로 뚜렷한 차이를 만들어 내고, 드디어 먹이사슬의 최정점에 올라섰다. 그리고 뻔뻔스럽게도 스스로에게 ‘호모 사피엔스(Homo Sapiens, 슬기로운 사람)’이란 이름을 붙였다.
역사는 세 개의 혁명에 의하여 진행되어 왔다. 약 7만 년 전의 인지혁명으로 역사의 시작을 알리고, 약 12,000년 전 농업혁명으로 역사의 속도는 빨라지고, 지금 눈부시게 진행 중인 과학혁명은 불과 500년 전에 시작되었다. 역사의 진전에 불이 없이 인류의 일상을 풍요와 편리함으로 바꾸어놓은 과학과 기술의 발전을 상상이나 해 볼 수 있을까? 진정 에너지원(Energy Source)인 불이 없이 증기기관, 전기, Computer의 시대를 거쳐 제4차 산업혁명의 단초를 제공한 반도체를 상상이나 할 수 있을까?
반도체(半導體, Semiconductor)는 전자산업의 쌀로 불리 우며, 모래에서 추출한 실리콘(Silicon, Si, 규소)으로 만든 얇은 판인 Wafer를 통해 만들어진다. Silicon은 손쉽게 얻을 수 있어 가격이 저렴하고, 높은 온도에서 소자 작동이 가능하여 실용성이 크다. 반도체는 전기가 통하는 물질인 ‘도체’와 전기가 통하지 않는 물질인 ‘부도체’의 특성을 동시에 지닌 물질로 빛, 열, 불순물을 가해 전기의 흐름을 조절할 수 있는 게 특징이다.
반도체는 주로 증폭 장치, 계산 장치 등을 구성하는 집적회로(集積回路, Integrated Circuit)를 만드는 데에 쓰이며, 전자의 이동에 의하여 매우 낮은 온도 에서는 부도체처럼 작동하고 실온에서는 도체처럼 작동한다. 집적회로는 반도체에 만들어진 전자회로의 집합을 말한다. 한 번에 하나의 Transistor를 조립하는 방식과는 달리 사진석판술을 이용하여 모든 부품을 한꺼번에 찍어내기 때문에 비용이 낮고 성능이 좋다. 또한, 크기가 작고 부품들이 조밀하게 설계되어, 동작 속도가 빨라지고, 전력 소모는 줄어들게 된다. 2012년, 전형적인 집적회로의 크기는 약 450mm2 였고, mm2 당 약 9백만 개의 Transistor가 들어있다.(450×9백만=405,000백만 개)
집적회로는 오늘날 거의 모든 전자장비에 사용되고 있을 정도로 전자공학에 혁명을 가져왔다. 현대사회에서 필수불가결한 Computer, Smart Phone 그리고 다른 모든 가전기기들은 싼 가격의 집적회로 덕분에 가능한 것이다. 반도체 없이 신기술의 혁명과 사회구조의 변화는 상상할 수도 없을 것이다. 반도체의 발명이야 말로 제4차 산업혁명의 근인이고, 불의 발명은 원인이 된다고 할 수 있다.

그리스 신화와 불

그리스 신화에서 Titan의 아들인 Prometheus의 이야기는 우리에게 시사하는 바가 크다. 그의 사촌이며, 서로 사이가 좋지 않은 Olympus의 지배자인 Zeus가 인간을 없애려 하자 그는 Hephaistus의 대장간에서 불을 훔쳐 인간에게 갖다 준다.
그러나 Prometheus는 신의 전유물이던 불을 인간에게 갖다 준 죄로 Zeus로부터 큰 형벌을 받는다. Caucasus 산에 사슬로 묶여 매일 같이 Griffin, 독수리의 머리와 날개, 사자의 몸뚱이를 한 괴물이 Prometheus의 간을 파먹지만, 밤마다 간이 재생되어 똑같은 고통이 반복된다. 훗날 Zeus의 아들 Hercules가 구출하러 올 때까지 Prometheus는 매일 매일 고통에 시달리게 된다. Prometheus는 영어로 Forethought, 즉 앞을 볼 줄 아는 선지자로써 미래를 예견하고 있었다고나 할까. 불은 인간이 신으로부터 훔친 최대의 선물이다. 그리스 시인 Aischylos는 비참한 인간을 구하기 위하여 불을 훔쳤다고 노래하였다. 2000년 후 영국의 Francis Bacon은 그 시를 읽고 감격하여 Prometheus가 인류를 창조했다고 선포했다. 지식을 갖게 된 자가 인간이기 때문에 지식을 전해준 자가 곧 창조주라는 의미다.
그가 훔친 불은 다양한 의미로 해석될 수 있다. 불은 어둠을 밝힐 수 있고, 세상을 밝힌다는 관점에서 보면 일종의 광명이다. 다시 말하면 세상을 밝게 하는 생각, 즉 이성의 힘을 상징한다고 볼 수도 있다. 인간이 신이 만든 세상의 진실을 엿볼 수 있는 유일한 수단인 지식을 갖게 되고, 문명을 시작하게 된 계기는 Prometheus의 불법적인 행위 때문이었다고 할 수 있다. 바위에 결박된 채 매일 매일 독수리에게 심장을 조이면서도 끝까지 절대 권력에 굴종하지 않는 인민(Demos)의 저항의지를 보여준다. Zeus의 심복인 kratos, 힘의 신을 인민이 쟁취하는 것이 민주주의Democracy다. 절대 권력과 귀족에 대한 평민의 도전과 저항이 사슬에 묶인 Prometheus가 던지는 메시지이며, 곧 민주주의의 선언이다. 아마도 그는 민주주의가 가야할 길, 제4차 산업혁명이 먼 미래에 다가올 것이라는 것을 미리 예견한 것인지도 모른다. Aischylos는 신화를 노래했고, Bacon은 그 신화를 은유적으로 찬양하였으며, 현대인은 신화를 향유한 것이다.
플라톤(Plato)의 대화편 에 나오는 Prometheus 이야기는 조금 다르다. Prometheus가 인간에게 줄 선물을 훔치기 위하여 신들의 세계로 숨어들었을 때, 그가 훔치고자 한 것은 불 이외에 또 다른 하나가 더 있었다. 바로 ‘시민의 덕(Civic Virtue)’이었다. 그러나 큰 도둑 Prometheus 조차도 Zeus 방에 있는 ‘시민의 덕’은 훔치지 못한다.

덕과 교육

당대 논변 수사학의 거두 Protagoras가 그를 찾아온 Socrates 일행에게 질문을 던진다. 이 훔치지 못한 시민의 덕을 어찌할 것인가? 훔칠 수 없기 때문에 영원히 포기해야 하는가? 아니면 우리 손으로 그 선물을 확보 할 수는 없는가? Socrates는 “덕이 가르쳐서 될 수 있는 것인가?”하고 반문한다.
필자는 평생을 교육에 몸담아온 교육자이기 때문에 Socrates와 생각이 다르다. 교육의 힘으로 시민의 덕을 어느 정도는 가르칠 수 있다고 확신한다.
교육은 사람들이 의미(Meaning)와 목적이 있는 삶, The Purpose Driven Life을 살아갈 수 있도록 만들며, 경제적으로 자립이 가능한, 그리고 국가의 경제발전에 이바지할 수 있는 인재를 양성하는 데 목적이 있다. 또 중요한 것은 공동체를 형성하는 데 이바지할 수 있고, 자신을 둘러싸고 있는 사회의 문화적인 이해를 증진시킬 수 있어야 한다.
Indian 부족에게 전해오는 이야기가 있다.

추장 : 우리 맘속엔 두 마리 늑대가 산단다. 매사에 사랑스럽고 긍정적인 놈과 성질이 사납고 부정적인 놈이 있단다. 모든 선택에는 두 마리 늑대가 서로 싸우지.
손자 : 어떤 늑대가 이기 나요?
추장 : 그야, 네가 먹이를 더 많이 주는 놈이 이기지!

이야기의 요지는 선과 악이 따로 있는 게 아니라, 빛과 그림자처럼 늘 함께 따라 다닌다는 것이다. 인간은 각자의 가슴 속에 두 가지 욕망을 가지고 있다. 즉 영원을 갈구하는 이성적 삶에 대한 욕망과 순간의 쾌락을 갈망하는 감성적 삶에 대한 욕망이 그 둘이다.
Athens Acropolis 언덕 위에 솟아 있는 Parthenon 신전, 즉 처녀의 집에 Apollon, 이성적인 합리주의과 Dionysos, 감성적인 낭만주의의 서로 대립하는 성질을 가진 두 신이 존재한다는 것은 결코 우연이 아니다. 그것은 우리 내면의 이중성과 우리 삶의 양면성을 나타내는 것이다. 자애로운 하나님의 피조물이 갖는 잔혹성과 죄악을 이해할 수는 없지만, Indian 추장처럼 우리네 가정도 밥상머리에서 교육을 시키면 시민의 덕을 키우는 일이 가능할 것이다.
미국 Texas의 초등학교 교육내용을 본 적이 있다. 주지사의 이름, Lone Star가 그려진 주(州)기, 주가 지정한 꽃 등을 유치원에서부터 고등학교까지 주입시켜 주와 국가에 대한 충성도를 심어준다. 또한 ‘자유와 평등’의 미국 이념을 각 개인에게 심어주기 위해 심리학 이론에 기초한 다양한 교육 방법론을 개발하여 가르친다. Mass Media, Sports 등을 통해 반복되는 미국식 의례 또한 그 어떤 민족주의보다 확고한 ‘국가주의’로 무장한 미국인을 만든다. 인간의 내면을 연구하는 대신 ‘자극’과 ‘반응’이라는 눈에 보이고 통제할 수 있는 요인만을 대상으로 하는 행동주의 심리학은 미국식 자본주의 교육의 암묵적 토대가 되었다. 성과에 따른 보상과 처벌을 다양한 방식으로 부여함으로써, 인간의 행동을 통제할 수 있다는 것이다.
Russia를 방문했을 때, Moscow 대학의 위치를 보고 놀라움을 금치 못한 적이 있다. 국가의 미래를 짊어질 젊은이들은 Moscow 시내와 Lenin 광장을 바라보며 무슨 생각을 할까? 드높은 기상과 미래의 비상을 꿈꾸라고 터를 잡은 것은 아닐까? 교정에 국가를 빛낸 위인들의 동상과 길을 따라 심어진 사과나무를 보며 등교하는 학생들은 무엇을 느낄까? 교육의 미래가 가져올 열매를 생각한 선지자의 생각에 놀라울 따름이다.
미국 Texas 주립대학 Austin Campus를 보면 주 정부와 대학 본부가 마주보고 있으며, 서로 일직선으로 길이 나 있다. 대학본부 건물에는 ‘진리가 너희를 자유케 하리라’는 Slogan과 함께 지성인으로 갖추어야할 덕목들이 나열돼있다. Texas 주의 희망과 미래가 여러분의 노력에 달려있다는 무거운 사명이 나타나도록 디자인 한 것이다.
이렇게 교육의 힘이 놀라운데 어찌 Socrates는 시민의 덕은 가르쳐서 되는 일이 아니라고 하였을까? 먼 훗날을 예견하지 못했을까? 아니면 현대사회의 가르쳐도 안 되는 시민의식을, 인간의 사악한 원초적 감성을 미리 내다 본 것일까? 그래도 교육의 힘을 믿기에 세계 모든 나라들이 교육에 온 힘을 쏟고 있는 것이 아닐까.

덕의 함양을 위한 우리의 과제

시민의 덕의 빈자리가 유태인 학살의 Adolf Eichmann과 Star Wars의 악역인 Darth Vader 같은, 사회가 강요한 대로, 조직의 뜻대로 살아가는 가치관이 결여된 괴물들이 많은 것이 현실이다. 모든 가치를 오직 하나의 가치, 곧 경제적 가치로 바꾸어 계산하는 자본주의의 본질적인 문제, 개인의 이기심과 체계적인 이윤 추구의 정당화가 만연된 사회가 지금 우리가 사는 세상의 가치다.
‘악마들의 희롱에 신은 눈을 감았다!’고 한탄만 할 것이 아니다. 악령과 속절없이 결탁해 이기심과 이윤 추구에 몰두하며 비인간의 길을 계속 가서는 안 된다고 가르쳐야한다. 우리 모두 사회의 정의, 공동체의 덕, 옳고 그름을 판단하는 능력, 그것을 실천하는 용기, 선과 악을 구별하고, 이웃을 사랑하고 배려하는 삶이 실천될 수 있도록 가르쳐야 한다. 그 결과 비로소 자유롭지만 책임을 질 줄 알고, 복종하지만 비굴하지 않고, 성실하지만 노예가 아닌 인간이 되는 것이다. 그럴 때 가슴의 소리에 귀를 기울일 줄 알고 자기 뜻에 따라 살게 되는 주체성을 갖춘 성숙한 인간이 되는 것이다.
그 배달되지 않는 선물, ‘시민의 덕’의 빈자리가 너무도 커 보이는 곳이 바로 지금 우리가 살고 있는 사회다. 인간은 불 덕분에 과학이 발달하여 풍요로운 삶과 일상의 기술은 확보했을지 모르지만 불 못지않게, 혹은 그 이상으로 중요한 ‘시민의 덕’을 갖고 있지 못하다는 것이 Protagoras의 문제 제기였다면, 이는 그 시대를 떠나 현대사회 전반의 문제로 부상한다. 이제는 ‘시민의 덕’이 우리사회의 근본과제로 진지하게 제기되고 사회전체가 시민의 역량을 키워 민주시민 사회를 만들기 위하여 그 배달되지 않은 선물을 우리 손으로 만들어야 한다. 이것이 곧 우리 모두의 책임이다.
이제 인공지능(AI, Artificial Intelligence)의 시대가 SNS, Social Networking Service로 무장한 개인이 권력을 갖는 시대가 왔다. 그들이 선거를 좌우하고, 촛불을 들고 국가의 미래를 결정하는, 세계에서 유래를 찾기 힘든 광장 민주시대가 왔다. 이제 청년세대들이 N포 세대ㆍ흙수저로 내몰리지 않아도 되는 세상, 불공정이 없는 사회, 그리고 한반도에 진정한 평화의 토대와 기틀이 확고히 서는 사회, 핵 없는 사회로 이전해 가는 소중한 시간이어야 한다. 불이라는 절반의 선물을 넘어 배달되지 않은 시민의 덕을 우리가 만들어야하는 당위성이 우리의 밝은 미래를 가져다주리라 확신한다.

2. 제4차 산업혁명과 인문학

지금까지 세상은 지속적으로 변화해 왔고, 그 변화에 적응하며 인류 또한 진화해 왔다. 그러나 시대의 흐름에 따라 변화와 진화의 속도에서 큰 차이를 보이고 있다. 그 차이는 과학기술의 발전에 기인하며, 과학기술의 발전은 우리 삶의 형태를 크게 바꾸어 왔다.
1760년대에 발생한 제1차 산업혁명은 증기기관의 발명으로 동력의 변화와 함께 철도와 도로가 많이 건설되면서 인구의 도시집중을 초래했고, 인간의 육체노동을 감소시켰다.
1860년대에서 20세기 초까지 이어진 전기를 동력으로 하는 제2차 산업 혁명기에는 생산조립라인 출현으로 대량생산이 가능해지면서 경제와 사회의 변화와 함께, 인류가 안정적인 삶을 누리게 되었다.
1960년대에 시작된 제3차 산업혁명기는 Computer의 등장에 따른 Internet 혁명이다. 1969년 미국 국방부가 핵전쟁에 대비하기 위해서 4개 대학교를 Network 통신으로 연결한 APARNET을 구축했다. 이 APARNET이 바로 전 세계를 하나의 Network로 묶은 Internet의 시초다. Internet의 확산과 함께 정보통신기술(ICT, Information and Communication Technology)의 발달로 사회적 연결욕구를 충족하게 되었다. 이들 사회적 변화는 시간이 갈수록 그 속도와 폭이 더욱 빠르게 전개되어, 세계를 한 지붕 세대로 엮고 있다.
1차 산업혁명이 시작된 지 불과 200년 만에 2차를 넘어 3차 혁명을 이룩했다. 그리고 이제 AI를 활용하여 현실과 Cyber 세상이 융합되는 4차 산업혁명기에는 인간의 자기표현 욕구를 충족하기 시작하고 있다.
세계적으로 ‘4차 산업혁명’에 대한 개념이 아직 명확히 정립되지 않은 상황이다. 초기에 독일은 ‘Industry 4.0’과 같은 제조업 혁신 과정에서 논의됐으나, 최근 들어서는 전 산업을 아우르는 산업혁명 차원으로 그 범위가 확대되는 추세다. 미국은 ‘Internet 산업전략’, 중국은 ‘중국제조 2025’, 일본의 ‘Society 5.0’, 한국은 ‘I-코리아 4.0’ 처럼 장기간에 걸쳐 강력한 혁신을 유도할 수 있는 방안이라는 정의 아래 변혁을 꾀하고 있다. 예를 들어 제조업에서 ICT 기업으로 변신을 선언한 GE, AI 기업으로 변신한 IBM 등, 특정 기술이 아니라 인접 영역과의 융합을 통해 새로운 Business를 창출하면서 세상을 바꾸어놓고 있다.
기술사상가 Kevin Kelly는 인공동력과 AI의 시대로 나누면서 2차 산업혁명이 시작됐다고 하고, MIT 경영대학원의 Erik Brynjolfsson 교수 역시 기계가 지능을 갖게 된 지금을 2차 기계의 시대라고도 한다.
그러나 편리함과 풍요로움의 이면에는 자연재해, 거대한 자본, 인간의 폭력과 기계문명에 고통과 희생을 겪으며 인간이 점점 소외되어가는 두려움을 느끼고 있다. 인간소외Alienation에 대한 두려움은 18세기 후반의 제1차 산업 혁명과 많은 면에서 유사하다. 수동생산에서 대량 공장 생산으로 옮겨 가면서 수백만 명이 일자리를 잃었다. 그 후 새로운 일자리가 창출되었지만 사람들은 두려움 속에서 사회적 혼란을 겪었고, 그것을 극복하여 곧 새로운 변화에 적응하게 되었다.
제4차 산업혁명은 3차에 걸친 혁명과 비교할 수 없을 정도로 인간의 물리적 한계를 넘어 지금까지의 과정과 전혀 다른 삶의 문화를 가져다 줄 것이다. 이는 우리가 겪어야할 위기이지만 두려워 할 필요는 없다. Internet이 등장하면서 Social Media, On-line Shopping Mall 등 거대 IT 기업이 등장했고 이들 업체가 인간을 위한 수백만 개의 일자리를 만들어내고 있다. 인간은 새로운 기술을 이용해 천국을 건설할 수도 있고, 지옥을 만들 수도 있다. 위기란 위험과 기회가 상존하기 때문에 우리가 현명한 선택을 하여, 그 기회를 더 좋은 쪽으로 잘 이용하면 그 혜택은 무한할 것이다.

4차 산업혁명의 정의

‘제4차 산업혁명(第四次 産業革命, The fourth Industrial Revolution, 4IR)’용어는 2016년 세계 경제 포럼(WEF, World Economic Forum)에서 언급되었다. 앞으로 다가올 미래는 AI, loT, Cloud Computing, Big Data, Mobile 등 지능정보통신기술이 기존 산업과 서비스에 융합되거나 3D Printing, Robot Engineering, 무인운송수단, Bioengineering, Nano- technology 등 여러 분야의 신기술과 결합, 모든 제품ㆍ서비스를 Network로 연결하고 사물을 지능화하는 혁명시대를 말한다.
다시 말하면 물질세계에서 살며 에너지를 향유하고 정보를 생성하고 처리하며 살아가는 ‘융합’의 세계다. 4차 산업혁명은 초연결(Hyperconnectivity)과 초지능(Super- intelligence)을 특징으로 하고 있어 기존 산업혁명에 비해 5G LTE, Long Term Evolution, 장기적 진화기술을 사용하여, 더 넓은 범위에, 더 빠른 속도로 진척되어 사회에 보다 큰 충격을 줄 것이다. 그리고 눈으로 보는 표시기술은 고정형으로 보는 UHD-TV, Ultra High Definition Television, 초고선명 텔레비전과 이동형으로 보는 가상현실(VR, Virtual Reality, 假想現實) 증강현실(AR, Agumented Reality, 增强現實) 등을 통해 좀 더 빠르고, 좀 더 편리하게, 좀 더 많이 접속할 수 있게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 그동안 CES, Consumer Electronics Show, 소비자 가전 전시회에서 선보인 기술제품을 소개하면 다음과 같다.

CES 2015: 초고선명 텔레비전HD/UHD-TV
CES 2016: 이동식 건강관리Mobile Healthcare
CES 2017: VR, AR, 5G LTE, UHD-TV

18세기 초부터 시작된 산업혁명은 다음과 같이 구분할 수 있다.

제1차 산업혁명: 증기기관(동력)
제2차 산업혁명: 전기(모터 동력)
제3차 산업혁명: Computer, ICT
제4차 산업혁명: AI를 중심으로 초연결성, 초지능성에 의한 생산성 향상