2차시 (4차 산업혁명이 가져올 서비스, 기술 및 유망 산업분야)

[1] 산업혁명에 따라 달라질 미래생활상

1. 4차 산업혁명에 따른 생활패턴

 

알람을 맞춰 놓으면 원하는 시간에 스마트폰, 텔레비전, 컴퓨터가 자동으로 음악 재생, 일어나면 조명이 켜지고 집을 나서면 자동으로 조명 소등

스마트키를 들고 차에 접근하면 문이 열리고 자리에 앉으면 시동이 걸리며, 무인 자동차에 목적지를 말하면 자동으로 안내

스마트폰으로 해외에서 문서가 들어오면 "한글로 읽기" 클릭으로 바로 번역, 이메일 답변도 말로 입력 시 저장 및 전달, 자동 번역기로 전 세계 누구와도 자국어로 소통 가능

 

2. 산업혁명 시대의 서비스

 

자율주행차로 AI 로봇이 운전해 원하는 목적지 자동 이동

무인 비행기 드론에 주소 입력 시 사람과 물건 정확히 배송

3D 프린팅으로 사람 인공장기 포함 원하는 물건 제작, 재료혁명을 이끄는 서비스

 

3. 산업혁명 시대의 주요 기술

 

스마트폰으로 원하는 장소 교통상황 실시간 확인, 최적 교통 안내

줄기세포를 이용해 조직, 장기 생산 및 손상 조직 복원

WEF 기준 4차 산업혁명에서 3D 프린팅, 사물인터넷, 바이오 공학 등 부상

주요 기술 융합으로 새로운 기술 창출 예상, 물리학, 디지털, 생물학 기술 포함

<물리학 기술> 무인운송수단, 3D 프린팅, 로봇공학, 신소재
<디지털 기술> 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능
<사물인터넷> 인간 개입 없이 사물 상호간 정보 교환, 스스로 작동 자동화
<로봇공학> 생물학적 구조 적용, 정밀농업부터 간호까지 다양한 업무 처리
<빅데이터> 방대한 데이터 분석, 인간 행동 예측, 산업 현장 활용
<인공지능> 컴퓨터가 사고, 학습, 자기개발 수행, 인간 업무 대체, 효율성 제고

 

4. 기간별 상용화 예상 기술

 

(1) 2~5년 후

기계학습

Software Defined Anything(SDx)

(2) 5~10년 후

IoT 플랫폼

스마트로봇

가상개인비서(Virtual Personal Assistant)

나노튜브 전자기술

증강/가상현실

(3) 10년 후

4D 프린팅

퀀텀 컴퓨팅

자율자동차

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)

 

5. 산업혁명 시대의 유망 산업

 

<바이오 헬스 산업> 생물공학적 기법 제품 생산, 연평균 8~9% 성장, 삼성바이오 로직스 설립, 글로벌 제약사에 바이오 의약품 위탁
<고령층 대상 여가 산업> TV, DVD 시청 많음, 문화콘텐츠 개발 필요, 시장 2012년 9조3,000억원, 2020년 26조2,000억원 전망
<빅데이터 관련 산업> 스포츠, 유통, 마케팅 활용, 데이터 수집, 처리, 활용 기술 발전, 2026년 시장 103조원, 인력 수요 증가, 공학, 통계, 소프트웨어 융합 전문가 필요
<사물인터넷 산업> 데이터로 사물 제어, 스마트폰 연동, 원격 제어, 센서 기술 중요
<2차 전지 산업> 재충전 가능, 디지털 카메라, 전기차, 웨어러블 활용 증가
<인공지능 산업> 언어 이해, 표현, 기계학습 기반 로봇 비서 역할, 시장 2016년 80억 달러 → 2020년 470억 달러
<3D 프린팅 기술 산업> 1980년대 등장, 특허 만료로 활용 증가, 스타트업 저가격 시제품 제작, 세계시장 2013년 30억7,000만 달러 → 2018년 125억 달러
<정보보호 산업> 외부 변수 대응, 3D 프린터 등 관련 정보보호 기술 주목, 우리나라 시장 2014년 7조6,000억원 → 2019년 15조원, 고용규모 증가
<사후 치료 방식> 환자가 병원 방문 후 진단, 치료
<사전 건강관리 방식> 웨어러블 디바이스로 운동량, 심박수, 혈당 측정, 이상징후 조기 발견 한계, IBM IoT+AI로 산업 경쟁 변화

 

6. 맞춤배송 경쟁으로 변화하는 물류산업

 

가격경쟁 중심에서 맞춤배송 경쟁으로 패러다임 변화

기존: 거점별 물류센터, 차량 배차, 경로 최적화, 교통상황 대응 한계, 배송 지연, 분실 문제

맞춤배송: 소비자가 원하는 시간과 장소 배송, 배송시간 단축, 지리적 제한 극복, 실시간 물류량, 교통량, 차량 정보 통합 분석

 

7. ICT 융합에 의한 제조업 : 맞춤 및 개인화 제조

 

<제조 서비스화> 제품에 서비스 결합, 고부가가치화, 예) 애플 아이폰, 나이키+, 필립스 헬스시계, 캐터필러 굴삭기
<제조과정 지능화> ICT 기술 융합, 자동화, 지능화, 사물인터넷, 네트워크, 빅데이터, 클라우드 활용
<소품종 대량 생산> 자동차, 전자 산업 최적화, 비용 절감, 효율화
<다품종 생산 한계> 설비 대량 생산 중심, 공정 관리, 부품, 품질 관리 어려움, 시간, 비용 증가
<맞춤형 개인화 제조공간> MIT 팹랩, 3D프린터, CNC, 레이저커터, 3D스캐너, 교육, 훈련, 개인 참여 개발 지원
<미래형 공장> 3D프린터, 지능형 로봇, ICT 기술 융합, 스마트디바이스, 네트워크, 웹 기반 아이디어/부품/제품 유통, 생산 빅데이터 분석, 지능형 제어/관리, 대량 생산과 소량 생산 간극 극복, 스타트업 장려, 고용창출 가능