혁신(Innovation)과 혁명(Revolution)의 차이는 무엇일까? 사전적으로 살펴보면 혁신은 ‘새로운 아이디어·방법·디바이스 등의 등장’을 의미하며, 혁명은 ‘갑작스럽고 급진적이지만 필요한 모든 것이 갖추어진 완전하고 근본적인 변화’로 정의된다. 여기에 대입해 산업혁명을 정의하면 ‘기술적 혁신과 이로 인해 일어난 사회적·경제적 큰 변화’라고 할 수 있다. 즉 인류 역사 변화의 중심에는 새로운 기술의 등장과 더불어 기술적 혁신이 자리잡고 있으며, 새로운 기술의 등장이 단순히 기술적 변화에 그치지 않고 전 세계의 사회 및 경제 구조에 큰 영향을 일으킨다. 이렇듯 근본적으로 혁신이 일어나야 혁명이 일어난다. 그런데 혁신은 반드시 새로운 기술이 등장해야 이루어지는 것이 아니라 기존의 기술이나 비즈니스 모델들을 새롭게 적용 또는 융합해 그것들의 가치가 재평가되면 나타날 수 있는 것이다. 수차례에 걸친 산업혁명의 시기마다 인류는 이제 좀 더 풍요롭게 잘 살게 될 것이라는 희망을 가졌다. 실질적으로도 기술적 혁신에 의한 산업혁명으로 전반적인 삶의 질과 수준을 높여왔다. _ pp.24~25

사이버물리시스템은 현실 속 제품을 뜻하는 물리적인 세계와 인터넷 가상공간을 뜻하는 사이버세계가 네트워크로 연결되어 이 안에서 집적된 데이터를 분석 및 활용하고 사물의 자동제어가 가능하게 하는 것을 의미한다. 제4차 산업혁명을 주도하는 요소 기술로는 인공지능을 비롯해 사물인터넷, 빅데이터, 로봇공학, 3D 프린팅 등이 꼽히는데, 이러한 기술은 사물인터넷으로부터 여러가지의 빅데이터를 얻은 이후 빅데이터를 클라우드에 저장해 인공지능으로 분석하고 활용함으로써 수행된다. 다시 말해 사물인터넷으로 빅데이터를 얻고, 그것을 클라우드에 저장해 인공지능으로 분석하고 활용하는 것이다. 즉 초연결을 가능하게 하는 인프라 환경은 사물인터넷·5G 등이, 사물들의 지능화에는 빅데이터·인공지능 등이 역할을 하면서 융복합되어 제4차 산업혁명이 실현된다.
이러한 제4차 산업혁명의 무수히 많은 신기술과 패러다임을 어떻게 융합할지를 견인하는 것은 궁극적으로는 고객가치의 향상이 관건이다. _ pp.36~38

제2차 산업혁명으로 인한 대량생산체제의 도입뿐만 아니라 제3차 산업혁명의 컴퓨터 및 정보통신 발달로 인한 사무직 또는 서비스직의 강화 등은 직무의 변화라고 보기 때문에 근본적인 일자리 패러다임의 변화까지 미치지 못했다. 그러나 제4차 산업혁명은 다품종 소량 생산 시대로 맞춤형 주문과 생산 가능으로 대형 공장 없는 생산과 물류창고 없는 상품 배달이 가능해진다. 무엇보다 개인의 독특한 요구 등을 반영할 수 있는 제품 생산과 서비스 등을 제공할 수 있는 자신만의 특정한 전문기술이나 역량 등을 필요로 하는 직업 사회가 전개될 것이다. 결론적으로 제4차 산업혁명으로 인한 지능적 사회로의 변화로 인해 미래의 많은 직업이 고도의 지적 능력과 창의성을 요구할 것으로 예상됨에 따라 지적이든 기능적인 일이든 상관없이 정형화된 직종들의 일자리는 대폭 감소하고, 비정형화된 지적 직종들의 일자리와 비정형화된 기능적 일자리는 증가하는 추세를 보일 것으로 전망된다. _ p.55

문재인 정부의 경제 기조인 ‘사람중심 경제’를 구성하는 3대 축은 일자리·소득주도 성장, 혁신성장, 공정경제 등이다. 소득주도 성장은 ‘소득증가 → 소비증가 → 투자증가 → 성장률 증가’로 노동자의 소득이 늘어나면 소비 여력이 늘어나 생산이 증가하는 식으로 경제가 선순환 된다고 보고 있기 때문에 수요 측면에서 성장을 이끄는 전략이다. 이에 대해서 일자리 확대, 최저임금 인상, 비정규직의 정규직 전환, 정규직과 비정규직 간의 임금격차 해소 등의 정책들이 추진되거나 실행되고 있다. 반면에 혁신성장은 규제 개혁과 신산업 발굴 등 공급측면을 혁신해 일자리를 만들고 소득을 늘려 구매력을 키우자는 전략이다. 그러나 문재인 정부 출범 초에는 소득주도 성장에 드라이브를 걸면서 혁신성장은 상대적으로 조명받지 못했다. 이에 대해 문재인 정부는 김대중 정부의 규제 개혁을 통한 벤처육성정책 등을 근간으로 두고 향후 제4차 산업혁명 관련 산업 육성, 중소·벤처기업 성장지원, 규제 개혁 등 다양한 분야의 혁신성장전략정책을 펼칠 것으로 예상된다. _ pp.70~71

결국에는 이러한 집합체들이 모여서 스마트시티(Smart City)가 되는 것이다. 사물인터넷으로 도시의 구석구석을 연결하고 네트워크를 통해 도시의 모든 정보를 교환하는 개념이 스마트시티다. 스마트시티 구현을 위해서는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 클라우드, 기가급 네트워킹, 정보보안기술 등 다양한 기술의 융합 및 활용을 필요로 한다. 스마트시티는 에너지·교통·환경·상하수도·행정·의료·교육 분야 등 시설 및 서비스를 효율적으로 관리하는 데 중점을 두고 있으며, 시민들이 안전하고 효율적으로 생활할 수 있는 인프라를 구축하는 데 목표가 있다. 스마트시티가 구축되면 우리 생활 전반에서 발생하는 교통정보나 에너지 사용량 등의 모든 행동들이 데이터화되고 이를 통해 우리 생활이 좀 더 편리해질 수 있는 다양한 서비스가 제공될 것이다. 결국 스마트시티를 구현하는 최종적인 목표는 도시정보 과학기술을 사용한 서비스 효율성 향상과 시민 요구의 충족을 통해 궁극적으로 삶의 질을 향상시키는 데 있다. _ pp.124~125

빅데이터에서 정형화된 데이터보다 영상이나 소리 같은 비정형화된 데이터의 경우에는 특이점을 추출해내고 분석하는 것이 어려워지는데, 딥 러닝의 경우 정밀한 데이터 인식을 위해 수십에서 수백 개 이상의 학습 신경망 계층을 이용해서 해결책을 제시하는 데 특화되어 있다. 결국에는 인공지능이 보다 정확하고 올바른 상황 인지 및 판단을 통해 서비스를 제공하기 위해서는 빅데이터를 통해 얼마나 많이 학습했는가가 중요하다. 빅데이터를 갖는 모든 분야에 인공지능이 활용된다. 온라인 의류업체 스티치픽스는 회사일과 육아 등의 이유로 제대로 옷을 고를 시간이 없는 소비자가 많다는 점에 착안해서 취향을 입력하면 인공지능이 알아서 옷을 골라주는 서비스를 개시했다. 의류 구독을 신청하면 매번 다섯 벌의 옷이 집으로 배송되어 마음에 드는 옷만 남겨두고 나머지는 반품하는 게 원칙인데, 이러한 구독과 반품 과정이 반복될수록 인공지능의 추천 품질이 높아진다. _ p.128

클라우드 컴퓨팅이 가진 필수적인 기반으로서의 역할이 매우 커질 것이다. 거대한 규모의 서버와 스토리지, 네트워크 장비를 보유하고 있는 클라우드 컴퓨팅 회사들은 전기로 비유하자면 발전소라고 할 수 있다. 더군다나 제4차 산업혁명시대에서는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등으로 인해 방대한 양의 데이터를 효과적으로 축적·관리하고 새 가치를 창출하기 위해서 막대한 컴퓨팅 파워가 필요하다. 따라서 클라우드 컴퓨팅이 가진 필수적인 기반으로서의 역할이 매우 커질 것이다. 이제 사물로부터 생성된 데이터를 수집해(사물인터넷) 그 의미를 추출하고(빅데이터), 새로운 가치를 창출하는(인공지능) 과정에서 클라우드 컴퓨팅이 제4차 산업혁명시대의 핵심기술들이 융합되는 연결고리 역할을 할 것이다. 누가 더 빨리 혁신적인 기술 및 서비스를 만들고 제공하느냐가 관건인 상황에서 클라우드 컴퓨팅 환경으로 인해 초기 투자 없이 보다 빠른 혁신적인 기술 및 서비스 도입뿐만 아니라 이에 따른 위험 회피도 가능해진 것이다. _ pp.132~133

커넥티드카는 차량에 통신기능을 탑재해 양방향 인터넷 서비스를 통한 ‘인포테인먼트’를 제공해 안전과 편의성을 지원할 수 있으며, 통신을 통한 연결성을 강조한다. 자율주행차는 운전자가 직접적인 조작을 하지 않고 차량이 자체적으로 주변환경 정보를 수집 및 인식하고 이를 기반으로 경로·위험상황 등을 판단해 목적지까지 주행할 수 있는 차량을 의미한다. 지금까지 100여 년간 지속되어온 자동차 산업이 단순히 자동차를 만드는 전통 제조업에서 이제는 새로운 이동성 서비스를 제공하는 산업으로 변하게 되면서 미래 자동차 산업의 핵심 트렌드는 자율주행·커넥티드·전기차·공유 서비스 등이 될 것이다. 이런 4가지 축 안에서 다양한 비즈니스 모델이 창출될 것이다. 특히 초기단계인 전기차는 많은 가능성이 열려 있는 시장으로, 배터리기술 발달에 따른 주행거리 증가와 충전 인프라 서비스 확장에 따라 다양한 모습으로 진화가 가능하다. 따라서 앞으로는 내연기관 시대에서 전기차 시대로 변화할 것이다. _ p.158

스마트팩토리는 사람의 노동력을 기계로 대체하는 공장자동화를 포함하는 개념이지만 그것이 전부가 아니다. 스마트팩토리에서 무엇보다 중요한 것은 센서·최첨단 공정·데이터 등을 축적하는 디지털화, 사물인터넷를 통한 네트워크 연결화, 수집된 데이터 분석을 통한 문제점 발견 및 의사결정을 내리는 스마트화 등이다. 이러한 디지털화, 네트워크 연결화, 스마트화 등을 통해 수집된 데이터를 분석하고 이상 징후를 사전에 파악할 뿐만 아니라 재고·주문량에 따라 생산 스케줄을 유연하게 조정함으로써 생산성의 최적화를 이루게 되고, 이는 곧 비용절감과 생산성 제고로 이어지면서 경쟁력을 강화하게 될 것이다. 결국에는 디지털화, 네트워크 연결화, 스마트화 등을 통해 각각의 디바이스 간에 스스로 커뮤니케이션 할 수 있는 지능형 팩토리를 구축하는 것이다. 스마트팩토리가 성공하기 위해서는 독립적인 공장 하나의 시스템만이 중요한 것이 아니라 그 공장에 부품과 재료를 제공하는 공급업체들까지도 서로 연결이 최적화되어야 한다. _ pp.179~181

양자정보통신은 양자의 물리학적 특성을 정보통신기술에 적용해 정보통신 인프라를 보호하고 초고속 대용량 연산이 가능하며 초정밀 계측을 실현할 수 있는 차세대 정보통신기술로 양자암호통신(보안), 양자컴퓨터(연산), 양자응용계측(초정밀계측) 등이 있다. 특히 양자암호통신은 양자의 특성(중첩성)을 이용해서 송·수신자간 원거리통신시 비밀키를 안전하게 전송할 수 있는 암호통신기술로, 정보통신 분야에 응용하면 도·감청이나 해킹을 원천 차단하는 새로운 통신 인프라 구축이 가능하다. 정보 전달 과정에서 누군가 이를 가로채더라도 어떤 정보인지 알아볼 수 없도록 하기 위해서 디지털로 전송되는 정보는 암호화 과정이 필수인데, 현재의 통신 방식은 통신 과정에 누군가 개입하더라도 이를 알아채기가 어렵다. 그러나 양자는 관측하기 전에는 통계적인 상태값만 갖고 있다가 관측하는 순간 최종 상태가 결정되는 특성을 갖기 때문에 송신자와 수신자만의 유일한 암호화 키로 사용하기에 적합하다. _ p.204

블록체인은 생성된 순서대로 정보 저장 단위인 블록을 연결하는 과정에서 유효성을 검증함으로써 정보의 위·변조를 방지할 수 있다. 블록체인 기술의 핵심은 신뢰기관 없는 개인 간(P2P) 신뢰 네트워크 구축이며, 현재 지속적으로 발전하고 있다. 블록체인 구조에서는 정보가 분산되어 있기 때문에 중앙 서버에 모든 것을 보관하는 것보다 상대적으로 높은 보안성 유지가 가능할 뿐만 아니라 모든 참여자들이 정보를 공유하기 때문에 기본적으로 모든 거래기록이 개방되어 투명하다. 또한 거래의 승인 기록이 다수 참여자로 인해 자동으로 실행될 뿐만 아니라 제3자의 공증이 없어지기 때문에 불필요한 수수료가 들지 않으며, 시스템 통합에 따른 복잡한 프로세스와 인프라 비용이 급감하게 된다. 블록체인은 기술 발달과 함께 여러 차례 변화를 겪었다. 비트코인은 블록체인 1세대 기술로서 약 4천 개의 거래 정보를 담을 수 있는 1MB의 블록이 10분에 하나씩 생성되고, 모든 참여자가 비트코인(bitcoin)으로 거래된 정보를 나누어 갖는다. _ pp.211~212

스마트 헬스케어를 통해 질병의 이해, 예방, 치료 방법의 영역을 확대할 뿐만 아니라 효율성 증대로 경험 기반이 데이터 기반으로, 범용에서 맞춤형으로 진화중에 있다. 즉 의료인 개개인의 지식과 경험 기반에서 진료·유전·라이프로그(심박수, 혈압, 혈당, 운동량, 수면시간 등 일상생활에서 측정되는 생체정보) 등의 데이터를 기반으로 변하게 될 뿐만 아니라 지속적인 데이터 수집 및 분석을 통해 질병의 사전 예방, 정확한 진단 및 치료, 사후 관리 서비스까지 제공한다. 또한 2003년 완성된 인간게놈프로젝트를 빠르고 저렴한 유전체 분석 기술이 개발되면서 치료 및 건강관리에 활용할 수 있는 헬스케어 데이터가 급증하고 있다. 이렇게 개인 데이터를 누적해 분석함으로써 맞춤형으로 처방을 내릴 수 있게 된다. 이와 같이 개인별 특성에 따른 맞춤형 의약품으로 기존의 질환에 따른 범용 의약품보다 치료 효과는 높이고, 사용량은 줄이는 것이다. 이는 곧 급속한 고령화, 만성질환 증가에 따라 늘어나는 개인 의료비 등에 대해 새로운 해결책을 제시한다. _ pp.230~231

유전제 정보를 활용해서 질병의 세부특성을 구분하고 맞춤형 치료법이나 약물을 제시하는 정밀의료 구현이 가능해지면서 예방 및 맞춤형 의학이 가능해진다. 가령 할리우드 배우 안젤리나 졸리가 유전체 분석으로 유방암 발병 위험이 높다는 결과를 얻었듯이 개인 유전체 분석으로 걸릴 가능성이 높은 질병을 미리 알 수 있으며, 개인 유전자에 따라 암 발병 원인과 항암제 효능이 다르므로 개인 유전체 분석을 통해 향후 맞춤형 암 치료제가 나올 수 있을 것이다. 의학용뿐만 아니라 미용과 건강관리 등에도 유전체 정보가 활용될 수 있을 것이다. 즉 피부·비만·탈모 등 미용과 관련한 유전자를 분석해 개인 맞춤형 서비스를 제공해줄 수 있을 뿐만 아니라 개인 유전체 정보·운동·신체 정보 등을 결합해서 맞춤형 건강관리 서비스를 제공할 수 있을 것이다. 또한 유전체 정보 활용이 늘어날수록 유전자 가위 및 합성생물학도 주목받을 수 있을 것이다. 유전자 가위는 기존의 의학적 방법으로는 치료가 어려운 난치성 질환에 대해 문제가 되는 유전자를 제거하거나 삽입해서 편집하는 것이다. _ p. 234

방대한 양의 유전자 정보를 스스로 분석하고 학습해 질환 발현시기를 예측하거나, 개인 맞춤형 진단 및 생활습관 정보 제공을 통해 질병 발현 예방에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이와 더불어 의학생물학 관련 빅데이터를 통해 신약 분자모양을 모델링하거나 예상되는 결과를 예측해서 임상 실험을 설계하고 신약 개발의 주기를 단축시켜 신약 개발 비용을 절감시킬 수도 있다. 즉 인공지능을 통해 방대한 데이터를 취합하고 분석함으로써 임상시험을 최적화시키고 부작용이나 작용기전을 예측하고 분석하는 등 신약 개발에서 필요한 과정을 단축시킬 수 있다. 한편 인공지능 기술의 발전은 시간과 공간의 제약을 극복하고 만성질환자에게 적시의 의료서비스를 제공받을 수 있게 해준다. 즉 웨어러블 기기를 통해 24시간 모니터링해서 데이터를 수집하고 인공지능기술을 활용해 다른 데이터와 연계·분석해 이상신호를 판단하는 경우 적시에 전문 의료서비스를 받을 수 있도록 요청할 수 있고, 전문의에게 필요한 정보를 함께 전달함에 따라 응급의료의 효율도 증가시킨다. _ pp.237~238

의료용 로봇은 환자에게는 수술시간 단축과 더불어 출혈·전염 가능성 감소 등의 효과를 주고, 의사에게는 피로감과 수술시 떨림 현상을 줄여주는 등 긍정적인 요소가 많다. 또한 병원 입장에서도 환자의 병원 잔류 기간이 감소하므로 더 적은 시간에 더 많은 환자를 치료할 수 있을 뿐만 아니라 최소 침습 수술 덕에 치료결과도 더 좋은 것으로 인식되고 있다. 이에 따라 많은 병원에서 의료용 로봇의 도입을 준비중이므로 의료용 로봇산업이 크게 성장할 것으로 예상된다. 시장조사 기관인 마켓앤드마켓(Marketandmarkets)에 따르면 의료용 로봇시장은 2016년 49억 달러에서 연평균 21.1% 성장해 2021년 128억 달러 규모가 될 것으로 전망된다. 이 중 수술용 로봇이 전체 의료용 로봇시장의 60%에 달할 것으로 예상된다. 이는 로봇 시스템의 확장, 영상 플랫폼과의 결합, 캡슐 로봇 시스템 등의 기술진보뿐만 아니라 인구 고령화, 신경 및 정형외과 장애 발생률 상승, 원격진료 수요증가 등으로 수술용 로봇시장의 성장이 클 것으로 기대되기 때문이다.

제4차 산업혁명, 과연 무엇이고 어떻게 준비해야 할까?<br/><br/>이 책은 총 7개의 장으로 구성되어 있다. 1장 ‘제4차 산업혁명이란 과연 무엇인가?’에서는 기존 산업혁명의 특징을 설명하고, 제4차 산업혁명은 과연 무엇이며 경제?교육?일자리 등에 어떠한 영향을 끼치는지에 대해 알아본다. 또한 정부의 제4차 산업혁명 정책도 짚어본다. 2장 ‘제4차 산업혁명 관련 용어부터 배우자’에서는 제4차 산업혁명의을 이해하는 데 꼭 필요한 기초 용어부터 심화 용어까지 소개한다. 3장 ‘제4차 산업혁명을 성장시키고 촉진시키는 것들’에서는 사물인터넷(IoT)·빅데이터(big data)·인공지능(AI)·클라우드(cloud) 등의 지능정보기술에 대해 자세히 알아본다. 제4차 산업혁명은 기계의 지능화를 통해 산업구조 근본이 변하는 것으로 변화의 동인은 바로 지능정보기술이다. 4장 ‘제4차 산업혁명에서의 스마트카와 스마트팩토리’에서는 전기전자·통신 등 ICT를 융합한 자동차인 스마트카와 생산성 향상, 에너지 절감 및 인간중심의 작업환경이 구현되고, 개인맞춤형 제조 등이 가능한 미래형 공장 스마트팩토리에 대해 알아본다.<br/><br/>5장 ‘제4차 산업혁명에서의 통신 인프라, 블록체인, 가상화폐’에서는 인프라로서의 통신 네트워크 발전이 무엇보다 중요함을 피력한다. 또한 분산형 디지털 장부인 블록체인에 대해서 소개하고, 최근 대한민국을 뜨겁게 달아오르게 하고 있는 가상화폐에 대해서도 이야기한다. 6장 ‘제4차 산업혁명에서의 스마트 헬스케어’에서는 제4차 산업혁명으로 인해 스마트 헬스케어 시대가 도래하고 있음을 말한다. 제4차 산업혁명 시대의 스마트 헬스케어 산업은 지능정보기술과 의학의 결합을 통해 경험 기반이 데이터 기반으로, 범용에서 맞춤형으로 진화하고 있다. 7장 ‘제4차 산업혁명시대에 주식투자로 돈 버는 방법’에서는 주식투자의 기회를 설명하며, 각 분야별로 주목해야 할 우량주들을 소개한다. 공급자 측면에서는 기술적 혁신에 의해 시장 크기를 극대화할 수 있는지가, 수요자 측면에서는 기술혁신이 비용 절약을 극대화할 수 있는지가 중요하다. 우호적인 정부정책도 미래 기대치를 높게 평가하는 데 큰 영향을 미칠 것이다. <br/>