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블록체인은 가상화폐 비트코인의 기반 기술로 공공 분산 거래장부로 불립니다. 예를 들어 가상화폐 거래 시 발생할 수 있는 해킹을 막는 보안 기술이라고 할 수 있습니다. 블록체인은 거래에 참여하는 모든 사용자에 거래내역을 보내주고 거래할 때마다 이를 비교해 데이터 해킹을 막는 방식으로 사용합니다. 

거래가 일어날 때 분산 저장되고 또 다른 블록이 생겨나는 형태로 이렇게 저장된 블록은 개인과 개인 간 정보를 공유할 수 있는 체인 형태가 되게 된다. 이와 같은 블록체인 기술은 4차 산업혁명 시대에 사물인터넷(IoT)과 더욱 시너지를 낼 것으로 기대되고 있어요.

 

 

블록체인의 탄생 배경

2007년 세계 금융위기 사태를 계기로 중앙 집권화된 금융시스템의 위험성을 파악하고 개인 간 거래가 가능한 블록체인 기술이 만들어졌습니다. 그 이후 2009년 블록체인 기술을 적용해 암호화폐인 비트코인을 개발했습니다.

 

 

블록체인의 종류

블록체인은 크게 프라이빗 블록체인과 퍼블릭 블록체인 그리고 혼합형(Hybrib) 블록체인으로 분류됩니다.  프라이빗 블록체인은 기관 또는 기업이 운영하며 사전에 허가를 받은 사람만 사용할 수 있으며, 참여자 수가 제한돼 있어 상대적으로 속도가 빠른 장점이 있습니다. 퍼블릭 블록체인은 참여자 모두에게 오픈돼 누구나 참여할 수 있는 형태로 비트코인, 이더리움 등 가상통화가 대표적입니다.

 

 

마지막으로 혼합형(Hybrid) 블록체인이 있는데요, 이것은 다시 더블체인과 인터 체인 2가지로 나누어집니다. 더블체인은 Public

블록체인과 Private 블록체인을 결합한 체인입니다. 예를 들자면 가정에서 사용하는 사물인터넷(IoT) 기기들의 경우 시큐리티를 위해 Private 블록체인을 사용하지만 결재를 자동으로 편리하게 하기 위해 Public 블록체인에 연결하는 형태를 띨 수 있습니다. 

이 경우 Public 블록체인이 메인이 되고 여기에 다수의 Private 블록체인이 사이드 체인으로 들어가도록 구성이 가능합니다. 반면, 인터 체인은 서로 다른 다수의 블록체인 네트워크를 하나로 연결하기 위한 것입니다. 인터 체인 기반 위에서 다수의 Public 블록체인과 Private 블록체인이 서로 연결될 수 있습니다.

 

 

블록체인 활용 분야

블록체인은 사회 각 분야에서 다양한 목적으로 개발되고 있으며 점점 파급력이 커질 것으로 예상되고 있습니다. 블록체인 기술은 은행 없이 개인 간 거래가 이뤄지게 되고 서버가 아닌 각각의 블록에 저장되어 모든 사람들이 각각의 서버 역할을 하게 되고 사실상 위변조가 불가능하다는 점에서 금융권에서 가장 빠르게 실용화할 것으로 기대하고 있습니다.

 

 

더구나 금융권의 경우 고객들의 정보 저장부터 대용량 서버, 안전성 및 장비 확보, 인력 및 유지비 등 시스템 구축을 위해 많은 비용이 발생하지만 블록체인 기술 도입 시 초기 비용 절감을 비롯해 다운타임 없이 저렴하게 시스템 구축이 가능하고 안전성 등이 확보되게 되며 불필요한 수수료 부분에서도 절감이 가능할 것으로 예상되고 있습니다.

 

이외에도 디지털 인증이나 전자 결제뿐만 아니라 원산지부터 유통까지 전 과정을 추적하거나 예술품의 진품 감정, 전자투표, 전자 시민권 발급, 화물 추적 시스템, P2P 대출, 위조화폐 방지, 병원 간 공유되는 의료기록 관리, 차량 공유, 부동산 등기부 등 신뢰성이 요구되는 다양한 분야에 활용할 수 있습니다.

 

 

블록체인 시장 전망

 

2020년 올해 블록체인 기술에 대한 시장 수요가 늘어남에 따라  관련 기업에도 큰 변화가 일어나고 있습니다. 올해 삼성 SDS, LG CNS 등 IT 기업은 구축형 블록체인 설루션 판매에서 클라우드를 활용한 블록체인 서비스(BaaS)로 사업 범위를 넓힐 전망입니다. 

 

 

SK텔레콤, KT 등 이동통신사는 기업용 블록체인 플랫폼 시장에 본격적으로 진입해 전통 산업과 블록체인의 통합을 가속화할 것으로 전망됩니다. 또한 삼성전자, LG전자 등은 자사 스마트폰에 댑 기반 블록체인 플랫폼을 탑재하고 참여 기업을 늘려 관련 생태계를 확대시키고 있습니다.

 

특히 카카오, 라인 등 메신저 기업의 블록체인 시장 진출이 더욱 빨라지고 있는데요, 카카오의 블록체인 자회사 그라운드 엑스는 올해 블록체인 앱 서비스와 플랫폼 사업뿐만 아니라 인프라 사업에도 진출을 시도하고 있습니다. 

 

 

국내 블록체인 기술 육성

 

정부에서는 블록체인 산업 육성에 대한 의지를 비추면서 관련 산업이 관심을 받고 있는데요, 블록체인 산업발전 기본계획을 통해 블록체인이 4차 산업혁명 구현 지원의 기반기술로 자리매김할 수 있게 지원체계를 갖출 계획입니다. 구체적인 실행 계획으로 초고속 데이터 처리기술, 블록체인 간 상호연동 기술 등 블록체인 기술 개발엔 작년보다 두 배 이상 확대된 100억 원을 투입하기로 했고 블록체인 시범사업은 42억 원 투입으로 작년보다 세 배 이상 예산이 증액된다고 발표했습니다.

 

 

블록체인이 가져올 혁신

현재 암호화폐와 블록체인을 바라보는 시선은 두 가지로 양분되고 있습니다. 사기라고 주장하는 사람들이 있고, 마치 인터넷 초창기를 거치는 과정과 비슷하다고 주장하는 이들도 있습니다. ETRI 블록체인기술연구센터 박종대 센터장은 ‘4차 산업혁명과 블록체인 콘퍼런스’에서 “비트코인 등 암호화폐의 핵심인 블록체인은 이제 막 시작한 단계에 불과하다고 발표했습니다.

 

블록체인 기술이 더 성숙하면 미래 스마트 사회에 각종 서비스 인프라를 뒷받침할 수 있을 것이다.”라고 주장하기도 했습니다. 이와 같이 미래가 어떻게 될지는 예측하기 어렵지만, 전문가들이 바라보는 블록체인의 전망은 다양합니다.

 

 

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증강현실(AR)은 현실 세계의 실물에 추가 정보를 가상으로 만들어 보여주는 기술입니다. VR(가상현실)은 모든 실물을 가상의 이미지로 변환하여 보여준다는 점에서 서로 다르다고 할 수 있습니다. 증강현실(AR)을 이용하게 되면 가상 세계와 사용자 간의 실시간 상호작용으로 뛰어난 몰입감을 제공하며, 실사용에 있어 몇 가지 예를 들면 옷을 구매할 때 입어보지 않고도 확인할 수 있고, 가구 구매 시에도 증강현실을 통해 원하는 장소에 배치된 모습을 확인해볼 수 있는 등 생활에 편리성을 제공해 줍니다.

 

 

증강현실(AR)의 기본 동작 원리

증강현실(VR)은 기본적으로 다음과 같은 원리와 순서로 작동합니다. 증강현실(VR) 기술을 적용하기 위해서는 GPS 장치를 통해 지리 및 위치 정보를 송수신하고, 중력센서 그리고 이 정보에 따른 상세 정보가 저장된 위치정보시스템과 그 상세 정보를 받아서 현실 배경에 표시하는 증강현실(AR) 애플리케이션 와 마지막으로 이를 디스플레이로 출력할 스마트 기기가 필요합니다.

 

증강현실(AR) 애플리케이션 실행 후 우선 사용자가 스마트폰 등의 내장 카메라(캠)로 특정 거리나 건물을 비추면 GPS 수신기를 통해 현재 위치의 위도와 경도 정보, 기울기 및 중력 정보 등이 스마트기기에 임시 기록됩니다. 그다음 이 GPS 정보를 인터넷을 통해 특정 위치정보 시스템에 전송하게 됩니다. 왜냐하면 해당 위치 반경의 지역이나 건물의 상세 정보를 모두 스마트폰에 저장하기가 현실적으로 불가능하기 때문입니다.

사용자로부터 위치와 기울기 등의 GPS 정보를 수신한 위치정보시스템은 해당 지역과 사물의 상세 정보를 자신의 데이터베이스에서 검색한 후 그 결과를 다시 스마트기기에 전송합니다. 이 데이터를 수신한 스마트기기는 증강현실(AR) 애플리케이션을 통해 현 지도 정보와 매칭 시킨 후 실시간 화면으로 보여주는 것입니다. 위의 데이터 송수신 단계는 지속적으로 유지, 수행되므로 스마트폰을 들고 거리를 지나면 해당 지역 및 주변에 대한 상세 정보가 순차적으로 화면에 나타나게 됩니다.

 

증강현실(AR) 시장 규모

 

증강현실(AR)은 4차 산업혁명 핵심기술로 증강현실(AR)이 가상현실(VR)보다 성장성이 훨씬 더 높을 것으로 전망되고 있습니다.

2022년 글로벌 증강현실(AR)과 가상현실(VR) 시장은 약 1050억 달러 규모로 성장할 것으로 예측하고 있으며, 그중 증강현실(AR) 관련 시장은 900억 달러 규모, 가상현실(VR)은 150억 달러 규모로 AR 시장 규모가 훨씬 더 클 것으로 전망합니다. 가상현실(VR)은 게임 분야에 있어 성장성이 높으며, 증강현실(AR)은 전자상거래와 광고 등을 통해 크게 성장할 것으로 예상되면서 현재는 두 산업의 규모가 비슷한데요, 시장 성장이 곧 이뤄지면서 격차가 커질 것이란 시장 조사 업체들의 분석입니다.

 

 

증강현실(AR)의 성장성

 

5G 이동통신은 4G LTE의 최대 전송 속도 1 Gbps보다 약 20배가량 빠른 20 Gbps의 최대 전송 속도로 상당히 빠른데요, 이를 통해 증강현실(AR), 가상현실(VR), 인공지능(AI), 자율주행 등의 구현이 본격화될 것으로 예상하고 있습니다. 5G는 초고속, 초저지연 특성 등 증강현실(AR)을 가능하게 할 핵심 기술로 꼽히는 가운데 게임 콘텐츠와 결합한 가상현실(AR) 서비스, 그리고 현재 부분 도입되고 있는 스포츠 중계 등도 5G를 통해 더욱 빠른 성장을 할 것으로 예상됩니다.

 

최근 구글은 증강현실(AR)을 이용한 3D 검색 서비스를 시작했습니다. 구글 검색창에 동물 이름을 검색하면 3D로 동물의 움직임을 볼 수 있습니다. 사자의 울음소리가 들리고 이리저리 움직이고 360도로 사자의 모습을 다양하게 관찰할 수 있어서 실감 납니다.

 

 

구글 안경은 2013년 출시된 최초의 증강현실(AR) 웨어러블 스마트 안경으로 기기에 장착된 소형 프로젝터를 이용해 컴퓨터가 생성한 이미지를 사용자 눈에 투사하는 기술이 들어있습니다. 이를 통해 사용자는 현실 세계에서 컴퓨터 이미지들이 떠다니는 것을 볼 수 있을 뿐 아니라, 스마트폰과 연동되기 때문에 길을 찾거나 음성 명령으로 실시간 촬영이나 메시지를 주고받을 수도 있습니다.

 

 

포켓몬 고(Pokemon Go),오큘러스 리프트(Oculus Rift)와 HTC 바이브(Vive) 이 셋의 특징은 바로 증강현실(AR)과 가상현실(VR)의 흐름을 바꿨다는 평가를 받고 있습니다. 

 

 

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수소차는 기존 가솔린 내연기관 대신 수소와 산소를 반응시켜 얻은 전기로 모터를 구동하는 방식의 친환경 자동차입니다. 수소차는 엔진이 없기 때문에 배기가스 및 오염물질을 배출하지 않습니다. 또한 차량 내부에는 연료전지 스택, 모터, 배터리, 수소탱크 등이 탑재되어 있습니다.

특히 수소의 특징은 무색, 무취, 무독성의 기체로, 단위 질량당 에너지가 매우 크기 때문에 연료로 우수합니다.  또한, 수소는 물의 전기분해로 만드는 재생 가능한 에너지원이기 때문에 양이 풍부해 실용화의 기대를 모으고 있습니다.

수소차 특징

수소차와 전기차는 모두 모터를 전기로 움직이지만 그 방식에는 차이가 있습니다 . 수소차와 전기차의 가장 큰 차이는 사용하는 전지의 구조에 있습니다. 전기차는 이차전지를 사용하고 수소차는 연료전지를 사용해 차량을 구동시킵니다. 수소차의 연료전지의 역할은 수소와 산소가 결합할 때 발생하는 화학 에너지를 열이 아니라 전기에너지로 변환하도록 합니다. 연료전지는 두 개의 전극과 전해질 막으로 구성어 있습니다. 

수소차의 연료전지 성능은 수소 분자를 이온 상태로 분해해서 수소이온을 공기중의 산소와 결합하는 과정을 얼마나 효율적으로 진행하느냐에 달려 있습니다. 현재까지는 이 반응을 촉진하는 촉매제로 백금이 가장 합리적인 물질입니다. 그래서 각 제조사들이 고가의 백금을 대체할 효율적이고 저렴한 촉매 물질 개발에 박차를 가하는 것도 이 때문입니다. 

수소차는 탱크에 수소만 있으면 언제든 연료전지를 작동할 수 있는 구조로, 수소 탱크에 수소를 충전하는 시간도 3분 정도에 불과합니다. 또한, 급속 충전을 해도 1시간가량 소요되는 전기차과는 경쟁이 되지 않으며, 1회 충전으로 주행할 수 있는 거리가 무려 500~700㎞로 전기차의 2배가량 차이가 납니다.

수소차 혜택 4가지!

첫째, 2020년까지 개별소비세와 취득세 감면

우리가 자동차를 구입할 때 세금을 내는데요, 친환경 자동차는 이럴 때 혜택을 받습니다. 보통 자동차를 구매하면 출고가의 5%를 개별소비세로 내야 합니다만, 수소차를 이용하면 개별소비세를 최대 400만 원 할인해 줍니다. 이와 같은 혜택은 2022년까지 지속될 전망입니다. 그 외에 교육세를 최대 120만 원 까지 감면받을 수 있습니다. 취득세 측면에서도 혜택이 있죠. 2021년 12월까지 취득세액이 140만 원 이하인 케이스에는 취득세를 면제받고요, 140만 원을 초과하는 경우 취득세액에서 140만 원을 공제합니다.

둘재, 수소차 구매 보조금 지원

정부에서는 수소차 사용을 권장하기 위해 보조금을 지원하고 있습니다. 올해 수소차 보조금은 지자체 최대 2천만 원과 국비 지원 2천2백5십만 원을 합해 최대 4,250만 원을 지원받을 수 있습니다. 보조금은 기존에는 배터리 용량 등에 따라 일부 차등 지급하였으나, 현재는 연비를 고려해 차종별로 차등 지급됩니다. 또한 보조금은 차종과 거주 지역에 따라 지원금액이 다르다는 점 참고하시기 바랍니다.

셋째, 고속도로 통행료 및 공영주차장 주차료 할인

수소차는 대기오염 물질을 배출하지 않는 제1종 저공해 자동차로 분류돼 많은 할인율을 적용받을 수 있습니다. 수소차 전용 하이패스 단말기를 부착하면 고속도로 통행료의  50% 할인을 받을 수 있습니다. 참고적으로 수소차 전용 단말기는 하이패스 센터, 인터넷 쇼핑몰 등에서 살 수 있고, 한국 도로공사 단말기 등록 시스템 사이트에서 직접 등록하시면 됩니다. 또한, 수소차를 운행하면 공영주차장 주차료를 할인받을 수 있는데요, 지자체마다 할인율이 다르니 참고하세요. 지하철 환승주차장이나 공항 주차장에서도 주차료를 할인받을 수 있습니다. 

넷째, 연 13만 원의 자동차세

수소차는 자동차세도 일반 차량보다 경제적입니다. 일반 차량의 경우 배기량을 기준으로 자동차세를 부과하는데요, 수소차는 연 13만 원을 적용합니다. 수소차는 배기량이 없기 때문에 자동차세 부과 기준인 지방세법에 의거해 ‘그 밖의 승용차’로 분류가 됩니다.  그 밖의 승용차 중 비영업용은 연 10만 원을 부과하는데 교육세 명목으로 1.3을 곱해 13만 원을 부과합니다.

수소차 미래 전망

파리기후변화 협정으로 세계 각국에서 환경 규제 및 정책이 강화되고 있는데요, 무공해 자동차인 수소 전기차와 전기차 시장은 지속적 성장할 것으로 전망하고 있습니다. 앞으로 미래 자동차 시장에서 수소차와 전기차는  현재 내연기관의 가솔린-디젤 기술과 유사하게 공존할 것으로 예상됩니다. 

배터리를 활용한 전기차는 단거리 운행과 승용차 개발에 유리하며, 수소차는 장거리 운행과 상용차 개발에 유리하다고 볼 수 있습니다. 그렇기 때문에 수소차 기술과 전기차 기술은 서로 단점 보완이 가능하기 때문에 하나의 기술만 존재할 것이라는 단편적인 접근은 무의미하다고 전문가들은 판단하고 있습니다. 국제 에너지 기구는 2030년 이후에도 수소 전기차와 전기차는 공존하는 것으로 전망하고 있습니다.

수소차의 가격이 동급 내연기관과 전기차에 비해 비싼 이유는 연료전지 스택 등 핵심부품의 가격이 비싸기 때문입니다. 수소차 가격 경쟁력 강화를 위해 정부에서는 기술개발 지원 확대를 통해 핵심부품 국산화율 100% 달성을 추진하고 있습니다. 

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전기차는 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급해서 구동력을 발생시키는 차량인데요, 휘발유와 경유를 전혀 사용하지 않는 친환경 차량입니다. 내연기관 자동차와 달리 전기차는 엔진이 없이 배터리와 모터만으로 차량을 구동시키는 것이 특징이며, 엔진이 없기 때문에 대기오염물질과 온실가스를 배출하지 않습니다.

전기차 특징

세계 전기차 시장 동향

아직까지는 전기차가 자동차 시장의 메인이라 할 수는 없겠지만, 친환경 차를 요구하는 시대적 움직임과 경제적인 차를 원하는 소비자들, 여기에 내연기관과 동급 고성능까지 갖춘 전기차들이 속속 등장하면서 시장은 빠르게 커지고 있습니다. 불과 몇 년 전까지만 해도 소비자들에게 전기차는 신기한 탈 것 취급을 받았지만 현재는 아파트나 슈퍼마켓 주차장에 설치된 공공 충전기를 이용하는 전기차의 모습을 쉽게 볼 수 있습니다. 

독일 바덴-뷔르템베르크 태양 수소에너지 연구소에서는 최근 5년간 전 세계에서 판매된 전기차의 숫자를 집계한 자료를 공개했습니다. 2014년부터 5년 동안 각 국가별로 등록된 전기차의 판매량을 비롯해 판매된 주요 모델과 브랜드를 이 자료를 통해 현재 전기차 시장이 어떤 방향으로 움직이고 있는지를 쉽게 알아볼 수 있습니다.

우리가 주목할 부분은 전기차 시장의 성장성인데요, 2014년 우리나라를 포함한 전 세계에서 사용되고 있는 전기차의 판매량 대비 2018년의 판매량은 거의 6배 이상 늘어난 수치를 보여줍니다. 이 중 우리나라에서 등록된 전기차는 2014년과 2018년을 비교해 보면 불과 5년 만에 23배가 넘게 급성장한 셈입니다.

그리고 또 한 가지 흥미로운 점은 현재 세계에서 가장 많은 전기차를 사용하는 나라는 중국인데요, 그다음이 미국이지만 전기차 등록대수는 중국의 절반에 못 미친다는 사실입니다. 세계 글로벌 자동차 업체가 중국 전기차 시장에 주목하고, 심지어 중국 현지에서 전기차를 개발하거나 생산하는 이유도 이점을 보면 쉽게 납득이 됩니다.

세계에서 가장 많은 전기차를 만들고 있는 업체는 어디일까요? 아마도 중국의 전기차 판매대수를 보고 이미 짐작한 분이 있을지도 모르겠네요, 중국의 BYD는 2014년 이후 자국에서의 압도적인 판매량을 등에 업고 이미 2017년부터 전 세계에서 가장 많은 전기차를 생산하는 업체로 성장했습니다.

전기차의 미래 및 과제

이렇게 다양한 혜택이 주어짐에도 전기자동차의 대중화에 대한 회의적인 시각을 보내는 이들이 여전히 많다. 차 가격이 비싸다는 의견이다. 하지만 전기자동차 가격은 점차 안정되고 있다. 차 가격의 가장 큰 비중을 차지하는 배터리 가격이 연평균 14%씩 낮아지고 있는 추세가 이를 증명한다.

급격한 배터리 가격의 감소는 차량 가격의 감소로 이어질 것이고, 이는 자연스럽게 전기자동차의 대중화로 이어질 것이라 예측된다. 이러한 가격 변화로 인해 전기자동차를 경험하는 사람들이 늘어나는 순간, 시대의 변화는 급격히 찾아올 것이라 생각한다.

새로 출시되는 전기차도 다양하게 출시되고 있는데요, 특히 유럽의 움직임이 활발해요. 벤츠의 경우 파리 모터쇼를 통해, 새로운 전기차 라인 'EQ'의 첫 모델을 공개했으며, 2022년까지 10개의 전기차 신 모델을 출시할 예정이라고 해요. BMW 또한 2025년까지 전체 모델에서 전기차 혹은 하이브리드 모델을 25%까지 늘리겠다고 발표했습니다.

이처럼 전 세계 주요 제조사가 전기차 생산을 확대하기 시작하면서, 소비자들의 선택의 폭은 훨씬 더 넓어질 것으로 예상되고 있습니다.

하지만, 풀어야 할 과제도 남아 있는데요, 전기자동차 보급을 저해하는 요소로 코발트 공급 문제가 있습니다. 전기차에 가장 많이 사용되는 리튬이온 배터리의 핵심 원자재 중 하나가 바로 코발트인데요, 전 세계 매장량의 절반이 콩고 공화국에서 생산되고 있습니다. 그런데 콩고의 정치적 불안과 치안 문제로 인해 안정적 수급이 더욱 어려워지고 있는데, 수급 불안으로 인해 코발트 가격이 폭등하며 배터리 공급 가격을 높아져 차 가격에도 영향을 미치고 있습니다. 

또한, 전기차 보급이 늘어날수록 폐배터리의 양도 증가하게 되어, 오히려 환경에 악영향을 끼칠 수 있습니다. 자동차가 폐차가 되어도 배터리는 수명이 남을 수 있기에, 바로 폐기하기보다는 재활용할 수 있는 방법을 찾는 것이 중요한데요, 이미 이 배터리를 에너지 저장장치(ESS)로 활용하는 방안이 논의되고 있습니다. ESS는 전력을 저장해 두었다가 필요할 때 가정이나 산업 현장에 공급하는 장치인데요, 전기자동차의 폐배터리는 대부분 리튬이온 배터리이고 대용량으로 장기간 사용해도 초기 용량의 70~80%를 사용할 수 있어 ESS로 활용하기에 매우 매력적입니다.

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3D프린터는 말 그대로 우리가 흔히 하는 종이에 글자를 인쇄하는 기존 프린터와 비슷한 방식인데요, 이때 뽑아내는 물체가 종이가 아니라 입체 모형을 만드는 기술이라고 하여 3D 프린팅이라고 합니다. 그래서 일반 프린터는 잉크를 사용하지만, 3D 프린팅은 플라스틱을 비롯한 경화성 소재를 주로 사용합니다. 3D프린팅은 3차원 모델링을 하여 출력에 활용한다는 점도 일반 프린터 인쇄와 다른 점이에요. 요즘 주목받고 있는 4차 산업혁명에서 3D프린팅 기술은 산업 현장에서 가장 주목받는 기술입니다. 

3D프린터 기술의 발전 과정

3D프린터 기술은 약 30년의 역사를 있습니다. 이 기술은 본래  ‘3D시스템스'라고 하는 3D프린터 기술 전문 업체의 공동 창업자 찰스 홀로부터 생겨났습니다. 찰스 헌 신제품 생산 단계에서 3D프린터 기술을 고안했으며, 제품을 완성하기 전에 시제품을 제작하는 시간을 단축을 위한 목적으로 3D프린터를 활용하였습니다.

이를 위해 처음으로 고안한 방식은 ‘스테레오 리소그래피’이며, 지금도 3D프린터 산업 현장에서 자주 쓰이는 기술이에요. 또한, SLA 방식은 CAD 등 3D 모델링 소프트웨어로 설계한 입체 모형을 여러 개의 얇은 층으로 나누는 기술을 말하는데요, 입체감 있는 물체를 완성하는 하기 위해 마치 지도의 등고선을 얇은 층으로 분리한 것 같은 평면을 쌓아 올려서 만든 방식의  3D프린터 기술의 기본 원리입니다.

3D프린터 기술은 실제 제품을 완성하기 전 디자인을 시뮬레이션해보기 위한 ‘목업(mock-up, 실물 크기 모형)’ 제작 단계에 있어 혁신적이었어요. 3D프린터를 활용하지 않는다면, 목업 제작에 걸리는 시간은 일반적으로 오래 걸렸을 것입니다. 이 길고 지루한 과정을 3D프린터 기술은 단 몇 시간 안에 끝낼 수 있게 해 주었는데요, 시제품 제작에 드는 비용절감 및 디자인 외부 유출 사고도 방지할 수 있습니다.

오늘날  3D프린터 기술은 SLS(Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결) 방식과 FDM(Fused Deposition Modeling, 용융 적층 모델링) 방식의 3D프린터 기술이 대표적입니다.  SLS 방식은 분말을 도포해 굳히는 방식으로 물체를 만드는 것을 말하며, FDM은 플라스틱 소재의 필라멘트를 열로 녹여 압출한 후 상온에서 굳혀 물체를 쌓아 올리는 방식입니다.

3D프린터 시장의 대중화

30여 년 역사가 있는 3D 프린팅 기술에 오늘날 본격적인 대중화를 이룰 수 있었던 것은 3D 프린팅 기술을 구성하는 핵심 특허가 만료된 덕분입니다. 대형 3D 프린터 기술업체인 3D시스템스와 스트라타시스(Stratasys)가 보유한 많은 수의 3D 프린터 관련 특허가 만료되었어요. 덕분에 보통 사람들에게도 많이 알려진 3D프린터 개발 업체가 등장할 수 있었고, 국내에서도 FDM 기술을 활용해 3D 프린터를 생산하는 소규모 업체가 늘어나는 추세입니다.

또한, 3D프린터 기술 대중화의 중심에는 오픈소스 프로젝트를 큰 역할을 했습니다. 2005년 영국 배스대학교의 에이드리언 보이어 교수가 시작한 ‘렙랩(RepRap)’ 프로젝트가 그것이다. 개방형 디자인으로 누구나 3D 프린터를 개발할 수 있도록 했다는 점이 특징입니다. 또한 3D프린터에 쓰이는 부품도 3D프린터로 만들어 낼 수 있을 정도로 자가 복제를 통해 쉽게 개발할 수 있게 했습니다. 그래서 이를 활용해 새로운 3D프린터를 만드는 것도 가능하게 되었습니다. 3D프린터를 복제하는 오픈소스 3D프린터 프로젝트인 셈이다.

렙랩 프로젝트에서는 지난 2008년 오픈소스 3D프린터 ‘다윈(Darwin)’을 만든 이후 ‘멘델(Mendel)’과 ‘헉슬리(Huxley)’ 등 기능을 개선한 오픈소스 3D 프린터를 꾸준히 내놓고 있는데요, 3D프린터 기술의 각종 특허가 만료되고, 이를 중심으로 전 세계 각지에서 이른바 ‘메이커 운동’이 시작되면서 일부 대형 업체가 주도하는 형국이던 3D프린터 기술을 대중이 주도할 수 있게 되었습니다.

3D프린터는 의료 분야에서 보철 및 여러 의료 도구를 제작하는 분야에서 활발히 이용되고 있습니다. 특히 인공관절 등의 분양에서는 전통적인 방식보다 월등히 저렴해 환자들의 부담을 덜어주는데 활용되고 있습니다.

3D프린터 활용 분야 4가지

1. 헬스케어

3D프린터 기술을 활발히 이용하려는 업종에는 자동차 분야도 있는데요, 로컬 모터스는 3D프린터로 만든 전기 자동차 '스트라 티'(Strati)를 공개했습니다. 다이버전트(Divergent)라는 자동차 제조사는 3D 출력된 알루미늄 노드와 탄소 섬유를 조합하는 '노드'(Node)라는 이름의 접근법을 개발해 '블레이드'라는 이름의 슈퍼 커와 '단검'이라는 이름의 오토바이를 선보이기도 했습니다.

2. 패션과 의류

패션과 의류 분양에서도 3D프린터 기술이 활용되고 있습니다. 글로벌 신발 업체 아디다스는 3D 프린팅된 깔창을 탑재한 트레이너 신발을 출시하기도 했는데요, 아디다스뿐만 아니라, 나이키와 뉴발란스 등의 유명 신발 업체도 3D프린터 기술을 실험해 시제품을 개발하고 있습니다.  

3. 교육

영국의 학교에서는 교사들에게 3D프린터 교육에 대한 여러 자원과 수업 계획서를 제공하는  '크리에이트' 교육 프로젝트가 있는데요, 이를 통해 학생들은 이과 과목 교육과 관련해 3D프린터 교육을 받고 있습니다.

4. 자동차

3D프린터 기술을 활발히 적용하는 업종 중 하나가 자동차 분야인데요, 지난 2014년 로컬 모터스는 3D 프린터로 출력한 전기 자동차를 선보이며, 세계 최초의 3D 프린팅 전기 자동차라고 발표했었습니다. 또한, 자동차 제조업체 다이버전트는 3D프린터를 이용해 오토바이를 제작하기도 했습니다.

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한국판뉴딜정책은 코로나19 사태로 인한 국가적 위기에 적극 대처하고 경기 회복 활성화를 위해 마련한 국가 프로젝트입니다. 정부는 2020년 7월달에 세부 실행 계획을 발표했는데요, 그 내용을 살펴보면 2025년까지 디지털 뉴딜, 그린 뉴딜, 안전망 강화 등 세 축을 중심으로 추진한다는 계획입니다. 먼저, 디지털 뉴딜 정책은 세계 최고 수준의 전자정부 인프라·서비스 등에 있어서 우리 강점인 정보통신 산업을 기반으로 디지털 초격차를 확대해 나간다는 것이고, 다음으로 그린 뉴딜은 친환경·저탄소 등 그린경제로의 전환을 가속화하는 것을 말합니다. 또한 안전망 강화는 경제구조 재편 등에 따른 불확실성 시대에 실업 불안 및 소득격차를 완화하고 지원하는 내용에 대한 것입니다. 이번 포스팅에서는 3가지 중점 추진 방향에 대해 자세히 알아보겠습니다.

한국판뉴딜정책 : 디지털 뉴딜

코로나 19의 전 세계 확산을 계기로 온라인 비대면 디지털 경제로의 전환이 빨라짐에 따라서 관련 산업 육성을 추진합니다. 디지털 뉴딜의 세부 추진 방향은 4가지인데요, 이에 대해 알아보겠습니다.

첫째, DNA 생태계 강화입니다. 우리 전 산업 분야에 5G, AI 기술을 융합하기 위해 2025년까지 총 38조 5천 원을 들여 일자리 56만 여개를 창출한다는 추진 계획입니다. 이에 대한 기대 효과로 디지털 신제품 및 서비스 창출, 그리고 우리 경제의 생산성 향상입니다.

둘째, 비대면 사업의 육성입니다. 국민생활과 밀접한 분야의 비대면 인프라 구축을 늘려, 비대면 산업 관련 일자리를 13만 4천 개를 창출한다는 계획입니다. 이를 위해 구체적으로 돌봄 인프라 및 스마트 의료 구축, 원격근무 확산, 소상공인 온라인 비즈니스 지원 등이 추진됩니다.

셋째, SOC 핵심 인프라에 대한 디지털화입니다. 국민 생활의 안전과 편의를 위해 도시·물류·산단 등 스마트화로 산업 경쟁력 제고를 목표로 하고 있습니다. 실행방안으로 2025년까지 15초 8천억을 투자해 19만 3천 개의 일자리를 만들 계획입니다. 이에 대한 기대 효과로 스마트 물류체계가 구축되며, 교통·수자원·재난대응·디지털 등 4대 분야에 디지털 관리체계를 구축할 전망입니다.

넷째, 교육 시스템의 디지털 전환입니다. 온·오프라인 융합학습 환경 조성을 위해 디지털 인프라 시스템을 구축하고, 교육 콘텐츠 확충 추진을 목표로, 2025년까지 총 1조 3000억 원을 들여 일자리 9000개를 창출한다는 계획입니다.  이에 대한 세부 실행안으로 모든 초중고에 디지털 기반 교육 인프라 조성하고, 전국 대학교 및 직업훈련기관에 있어 온라인 교육 강화 등이 추진됩니다. 

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날이 갈수록 심해지는 기후 변화에 대응하고 환경오염을 측면에서 저탄소 사회 전환 중요성이 부각됨에 따라  탄소중립 사회를 지향한다는 추진 방향입니다. 이에 대한 3가지 세부 추진 항목을 알아보겠습니다. 

첫째, 도시·공간·생활 인프라 녹색 전환입니다. 인류와 자연이 함께하는 미래 사회를 구축하기 위해서 녹색 친화적인 국민의 일상생활 환경을 조성한다는 목표입니다. 이를 위해 2025년까지 총사업이 30조 1000억 원을 투자해 일자리 38만 7000개를 창출한다는 계획입니다. 구체적 추진 과제는 국민생활과 밀접한 공공시설 제로에너지화, 국토·해양·도시의 녹색 생태계 회복, 깨끗하고 안전한 물 관리체계 시스템 구축 등이 추진됩니다. 

둘째, 저탄소·분산형 에너지 확산입니다. 지속 가능한 신재생에너지를 사회 전반으로 확산하는 미래 에너지 패러다임 전환 시대 준비를 한다는 계획입니다. 이를 위해서 2025년까지 총사업비 35조 8000억 원을 투자해 일자리 20만 9000개를 창출한다는 목표입니다. 구체적 추진 과제로는 스마트 전력망이나 전선 지중화 등 에너지 관리 효율화 지능형 스마트 그리드 구축, 신재생에너지 확산 기반 구축 및 공정한 전환 지원, 전기차·수소차 등 그린 모빌리티 보급 확대 등이 있습니다.

셋째, 녹색산업 혁신 생태계 구축입니다. 미래 환경 위기에 대응해 전략적으로 도전한 녹색산업 발굴 및 이를 지원하는 인프라 전반 확충을 통해 혁신여건 조성을 목표로, 2025년까지 총 사업비 7조 6000억 원을 투자해 일자리 6만 3000개를 창출한다는 방침입니다. 이를 위해 녹색 선도 유망기업 육성 및 저탄소·녹색산단 조성, 온실가스 감축 및 미세먼지 대응을 위한 R&D·금융 등 녹색혁신 기반 조성 등이 추진됩니다. 

한국판뉴딜정책 : 안전망 강화

전 세계적인 코로나 19 전염병의 확산으로 인한 단기 고용충격 극복에 중점을 두는 것뿐만 아니라, 미래 고용시장 구조 변화가 예상됨에 따른 것으로, 고용 안전망 강화와 사람 투자 확대의 방향으로 추진한다는 방침입니다. 이를 위해 2가지 방향으로 추진한다는 방침입니다. 

첫째, 고용 및 사회안전망에 대한 투자입니다. 취약계층 보호 및 사각지대 해소를 위해 탄탄한 고용 환경 조성 및 사회안전망 구축 추진합니다. 2025년까지 총 사업비 24조 원을 투자해 일자리 15만 9000개를 창출하며, 이를 위해 전 국민 대상 고용보험 및 산재보험 확대 등 고용안전망 구축, 청년층의 고용시장 신규 진입 및 전환 지원 산업안전 및 근무환경 혁신, 기초생활보장과 상병수당 개편 및 도입 등 함께 잘 사는 포용적 사회안전망 강화, 고용보험 사각지대 생활·고용안정 지원 등을 추진합니다.

둘째, 사람투자에 대한 투자입니다. 취업지원 및 디지털 격차 해소 등 포용적 사람투자 확대를 위해 2025년까지 총 사업비 4조 4000억 원을 투자해 일자리 18만 개를 창출한다는 계획입니다. 이를 위해 미래 적응형 직업훈련체계로의 개편, 디지털·그린 인재 양성, 농어촌·취약계층의 디지털 접근성 강화 등이 추진됩니다. 

우리나라가 세계 최초로 5G 이동통신 서비스를 상용화 한지 1년이 넘었는데요, 5G 이동통신 서비스 초기에 기지국 수가 절대적으로 부족했습니다. 실외에서도 5G 서비스를 사용할 수 없는 곳이 많았고 그래서 서비스 만족도도 매우 낮았다는 게 현실입니다. 5G 이동통신 서비스 품질에 대한 소비자 불만이 잇따르자 각 이동 통신사들은 지난해 말까지 전체 사용자의 80%까지 서비스를 제공할 수 있도록 12만여 개의 기지국을 설치하겠다고 발표했는데요, 실제적으로 이동 통신사들은 기지국 증설 약속을 얼마나 충실하게 실행했는지 아래 글을 통해 알아보세요.

아직은 5G 초창기

아래 과학기술정보통신부에서 발표한 자료에 따르면, 2019년 4월 전국의 5G 기지국은 3만 5천입니다. 1년이 지난 시점인 올해 2020년 4월 2일을 기준으로, 전국 기지국 수는 11만 5천 곳으로 3배 정도 증가했습니다. 이 데이터는 각 이통사들이 공언한 12만 개를 어느 정도 달성한 것이지만 달성 시점은 애초 약속했던 지난해 말보다 4개월 정도 늦어졌다고 볼 수 있습니다.

5G 이동통신 네트워크 장비의 빠른 증축 필요

5G 이동통신 누적 가입자 수는 상용화 이후 빠르게 100만 명을 돌파한 이후 2020년 4월 2일 기준으로 500만여 명을 돌파해 1년 만에 무려 5배 이상 증가했습니다. 현재, 기지국이 많이 늘었지만 아직까지는 여전히 실내 지역은 5G 서비스가 안 되는 곳이 훨씬 많은 상황이며, 실외 지역도 오로지 5G 이동통신을 온전하게 사용할 수 있는 지역이 많지 않습니다.

5G 서비스를 시작하면서 이동 통신사들이 내세운 가장 큰 장점은 통신 속도가 획기적으로 빨라진다는 것이었다. 하지만 아직도 기지국 부족으로 실제 사용 시에는 5G가 아니라 4G 기지국과 연결되는 경우가 많고 이 때문에 소비자들은 비싼 5G 요금을 지불하면서도 4G 서비스를 사용한다는 불만은 계속되고 있다.

각 통신사들이 5G 서비스를 시작하면서 가장 목소리를 높여 내세운 장점은 획기적인 통신 속도의 개선 측면이었다. 이론적으로 5G 이동통신 최고 속도는 20Gbps로 4G 서비스보다 20배 빠른 속도를 지원한다. 그러나 아직도 기지국 부족으로 실사용에 있어서 5G가 아니라 4G 기지국과 연결되는 경우가 빈번하고 이 때문에 소비자들은 비싼 5G 요금을 내고 4G 서비스를 사용한다는 불만은 계속되고 있습니다.

5G 이동통신 서비스의 속도는 얼마나 개선되었나?

영국의 이동통신 시장 조사업체 오픈시그널 세계에서 5G 서비스에서 가장 앞서가고 있는 8개 국가를 대상으로 5G, 4G, 그리고 와이파이의 실사용 평균 다운로드 속도를 측정한 결과를 공개했습니다. 이 조사업체에 따르면 우리나라의 5G 이동통신 실사용 속도는 세계에서 두 번째로 빠르며 4G와 와이파이는 8개 국가 가운데 가장 빠른 것으로 발표했습니다.

우리나라 5G 사용자들이 실제 생활 속에서 사용하는 5G 이동통신 서비스의 평균 다운로드 속도는 224 Mbps로 나타났는데요, 세계에서 가장 빠른 곳은 의외의 나라인데요, 사우디아라비아로 291.2 Mbps를 기록해 조사 대상 8개 국가 가운데 가장 빨랐습니다.

세계에서 실사용 평균 다운로드 속도가 200Mbps를 넘는 국가는 한국, 사우디아라비아 그리고 스위스 3개 나라로 나타났습니다. 반면, 좀 의외인데요, 미국 사용자들의 5G 이동통신 평균 다운로드 속도는 52.3 Mbps에 불과해 8개 국가 가운데 가장 느렸습니다. 특히 미국은 5G 속도가 와이파이보다도 느린 유일한 국가였습니다.

그리고 시장조사 업체 오픈 시그널은 미국의 5G 이동통신 속도가 느린 가장 큰 이유는 버라이즌을 제외한 대부분의 통신사가 낮은 주파수대에서 5G 이동통신 서비스를 하고 있기 때문이라고 분석했습니다. 

일반적으로 다른 국가들은 3.5GHz 안팎의 주파수를 사용하고 있지만, 미국은 이보다 낮은 주파수대를 사용해 상대적으로 속도를 높일 수 없다는 분석입니다. 통상적으로 주파수대가 높을수록 전송할 수 있는 데이터양이 많아져 속도가 빠르지만, 전파의 도달 거리가 짧아져 더 많은 기지국을 세워야 하는 단점도 있습니다.

와이파이 속도는 8개 비교 국가들 가운데 우리나라가 가장 빨랐는데요, 우리나라 사용자들의 평균 다운로드 속도는 74.5 Mbps로 스위스보다 조금 더 빠른 것으로 발표되었습니다. 반면, 미국의 경우는 와이파이 속도가 59.8Mbps로 3위를 기록했습니다. 4G 이동통신 서비스에 있어서도 우리나라와 스위가 70Mbps를 넘어 가장 빠른 것으로 측정 보였으며, 나머지 국가들은 대부분 20~40 Mbps대를 기록해 큰 차이를 보였습니다.

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5G 이동통신는 4세대 LTE 방식에 이은 차세대 통신 기술인데요, 인공지능 사물인터넷 자율주행 등과 함께 최근 가장 주목받고 있는 기술이며, 다양한 스마트 디바이스와 서비스들을 서로 연결하고 융합 가능하도록 하는 핵심 인프라 기술입니다. 5G 이동통신은 최고 전송 속도가 초당 10 Gbps에 이릅니다. 4G LTE가 모바일 인터넷 시대를 열게 되면서 수년 만에 우리의 일상을 크게 바꾸어 놓았듯이, 4G보다 훨씬 기능과 성능이 향상된 5G 이동통신으로 우리 세상을 어떻게 변화시킬지 관심과 기대가 커지고 있습니다.

5G 이동통신 편리함

5G 이동통신은 LTE에 비해서 100배 더 빠르게 전송할 수 있습니다. 따라서 큰 용량의 비디오라 하더라도 순식간에 로드할 수 있습니다. 화상 통화에서 흔히 일어나던 지연 로딩은 찾아보기 힘들 것입니다. 또한 원격진료가 가능해져 의사가 인터넷을 통해서 수술할 수도 있을 것이며, 5G 네트워크는 훨씬 더 높은 대역폭을 서비스하여 많은 사용자들이 동시에 더욱 빠른 고품질의 통신 서비스를 이용할 수 있도록 안정적이고 신뢰할 수 있는 환경을 제공합니다.

5G 이동통신 구현 기술 4가지!

밀리미터파(millimeter wave)

기존 스마트 디바이스는 3KHz~3 GHz의 매우 좁은 주파수 대역을 사용해 왔습니다. 그렇지만 갈수록 더 많은 모바일 커넥티드 디바이스 및 장치가 이 대역을 공유함으로써, 데이터 전송 속도가 점점 느려지고 연결 실패 가능성이 높아지고 있는 상황입니다. 이에 대한 해결책은 지금까지는 스마트 디바이스의 데이터 전송에 사용되지 않던 다른 주파수대나 밀리미터파 주파수를 사용하는 것입니다. 이와 같이 다른 주파수대에서 IoT를 위한 충분한 대역폭을 사용할 수 있습니다, 하지만, 밀리미터파는 한 가지 단점이 있는데요, 석재 건물 벽체를 통과하지 못하며, 나무나 강우에 의해 흡수될 수 있습니다.

스몰셀 네트워크 (Small Cell Network)

밀리미터파 주파수로 데이터 전송 중에 데드 스폿을 피하기 위해서 이용자와 가까운 곳에 다수의 소형 전송 기지국을 설치해야 하는데요, 스몰셀 네트워크를 만듦으로써 기존 셀룰러 네트워크를 확장할 수 있습니다. 이러한 전송 방식으로 네트워크를 확장하면 사용자에게 더 가까운 곳에서 서비스할 수 있으며 전송 전력은 낮출 수가 있습니다. 짧은 기지국 간격으로 스마트폰 디바이스나 IoT 디바이스가 옆에 인접한 기지국으로 잘 연결될 수 있습니다.

대용량 MIMO (Massive MIMO)

 MIMO 기술은 전송 시스템에서 사용되는 기술인데요, 다수의 송신 및 수신 안테나를 사용해서 데이터 스트림을 전송하는 것을 말합니다. MIMO를 통해 수신 신호를 향상하고, 거리를 늘리고, 데이터 처리량을 높일 수 있습니다. 기존 LTE가 최대 8개의 안테나를 결합하는 것에 비해서, 5G 밀리미터파는 송수신 기지국에 수백 개의 안테나를 사용하기 때문에, 훨씬 더 많은 전력을 필요로 하게 됩니다. 대용량 MIMO라고 알려진 다중 안테나 기술은 셀룰러 네트워크 용량을 수 배로 늘릴 수 있습니다. 대용량 MIMO는 밀리미터파의 장점을 활용하기 위해서 추가적인 기술을 필요한데요, 빔포밍(beamforming)을 사용해서 신호들에 집중하고 안정적으로 전송할 수 있습니다.

빔포밍(Beamforming)

기존 안테나를 사용하면 신호는 모든 방향으로 균일하게 방사되는데요, 그렇다 보니까 신호가 다른 트랜스미터의 신호와 중복되면 신호 전송이 손상될 수 있습니다. 이럴 경우 대용량 MIMO 다중 안테나 기술에 빔포밍을 결합하면 이 문제를 해결할 수 있습니다. 여러 개의 안테나를 사용하여 동일 신호를 시간차를 두고 전송해서, 트랜스미터가 클라이언트를 향해서 신호를 집중시키고 그에 맞게 전송 전력을 조정할 수 있고 시그널 빔, 빔포밍(beamforming)을 형성합니다. 빔포밍 트랜스미터는 각기 신호들을 각기 다른 방향의 각기 다른 수신자에게 전송할 수 있는데요, 이를 통해 커버리지를 늘리고, 더욱 안정적인 연결과 원치 않는 무선 간섭을 줄일 수 있습니다.

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4차 산업 혁명이란 용어는 2016년에 다보스 포럼에서 의장이었던 클라우스 슈밥이 처음 사용하면서 알려지게 되었습니다. 슈밥 의장은 연설에서 기존 산업혁명들이 전 세계적 환경을 변화시켜 놓은 것처럼 4차 산업혁명이 전 세계 질서를 새롭게 만드는 원동력이 될 것이라고 말했습니다. 즉, 4차 산업 혁명이란 인공지능(AI), 로봇기술, 드론, 자율주행차, 사물인터넷(IoT), 가상현실(VR), 3D 프린팅, 유전 공학, 양자 컴퓨팅 등이 주도하는 차세대 산업혁명을 말해요.

4차 산업 혁명에 도달 한 과정을 알아보기 위해서는 이전의 3대 산업 혁명이 어떻게 우리 삶을 변화시켜 왔는지, 그리고 그것이 발생했을 때 세상을 어떻게 바꾸어 왔는지에 대해 알아볼 필요가 있는데요, 아래와 같이 간단히 살펴보겠습니다

1차 산업 혁명 : 1784 년에 증기가 기계 생산에 사용되었을 때 발생되었고, 최초의 기계화 직기의 발명은 그 분수령이었습니다.

2 차 산업 혁명 : 1870년에 전기를 이용한 대량 생산이 처음 도입되었습니다. 조립 라인이 발명되었고 산업 부문은 기하급수적으로 가속화되었습니다.

3 차 산업 혁명 : 1969 년 컴퓨팅의 발전은 기계 프로그래밍으로 이어졌고, 이는 진보적인 자동화의 문을 열었습니다.

4 차 산업 혁명을 이해하는 가장 쉬운 방법은 그것을 이끄는 기술에 대해 알아보는 것인데요, 아래를 통해서 같이 확인해 봐요.

인공지능

인공 지능 (AI)은 복잡한 패턴을 인식하고, 정보를 처리하고, 결론을 도출하고, 권장 사항을 만드는 등 사람처럼 생각할 수 있는 컴퓨터를 말하는데요, 인공지능은 방대한 비정형 데이터 셋에서 패턴을 발견하는 것부터 휴대전화의 자동 수정 기능을 강화하는 것까지 다양한 방식으로 사용되고 있습니다.

블록체인

블록체인은 제삼자 중개자에게 의존할 필요 없이 데이터를 기록하고 공유하는 안전하고 분산된 투명한 방법입니다. 디지털 통화 비트 코인은 가장 잘 알려진 블록체인 애플리케이션입니다. 그러나 이 기술은 공급망을 추적 가능하게 만들고, 민감한 의료 데이터를 익명으로 보호하고, 유권자 사기를 방지하는 등 다른 방식으로 사용할 수 있습니다.

클라우드 컴퓨팅

새로운 계산 기술은 컴퓨터를 더 똑똑하게 만들고 있습니다. 이를 통해 컴퓨터는 그 어느 때보다 빠르게 방대한 양의 데이터를 처리할 수 있으며, "클라우드"의 출현으로 기업은 언제 어디서나 인터넷 액세스를 통해 정보를 안전하게 저장하고 액세스 할 수 있습니다. 현재 개발 중인 양자 컴퓨팅 기술은 결국 컴퓨터를 수백만 배 더 강력하게 만들 것입니다. 이러한 컴퓨터는 인공지능을 강화하고 몇 초 만에 매우 복잡한 데이터 모델을 생성하며 새로운 재료의 발견 속도를 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.  

가상현실

가상현실 (VR)은 현실 세계를 시뮬레이션하는 몰입 형 디지털 경험 (VR 헤드셋 사용)을 제공하고 증강 현실은 디지털 세계와 물리적 세계를 병합합니다. 예를 들어  사용자가 메이크업 제품을 구매하기 전에 디지털 방식으로 실험할 수 있는 L' Oréal의 메이크업 앱과 사용자가 도로 표지판, 메뉴 및 기타 텍스트를 스캔하고 즉시 번역할 수 있는 Google 번역 전화 앱이 대표적인 예라고 할 수 있습니다.

생명공학

생명 공학은 세포 및 생체 분자 공정을 활용하여 새로운 의약품 및 재료 개발, 보다 효율적인 산업 제조 공정, 보다 깨끗하고 효율적인 에너지 원 개발을 포함하여 다양한 용도로 새로운 기술과 제품을 개발합니다. 예를 들어 스톡홀름의 연구원 들은 지금까지 생산된 가장 강력한 생체 물질로 선전되고 있는 것을 연구하고 있습니다.

로봇공학

로봇공학은 개인 및 상업적 용도로 로봇을 설계, 제조 및 사용하는 것을 말합니다. 우리는 아직 모든 가정에서 로봇 도우미를 보지 못했지만 기술 발전으로 로봇은 점점 더 복잡하고 정교 해졌습니다. 그들은 제조, 건강 및 안전, 인간 지원과 같은 광범위한 분야에서 사용됩니다.

3D 프린팅

3D 프린팅을 사용하면 제조 업체가 기존 프로세스보다 더 적은 도구로 더 적은 비용으로 더 빠르게 자체 부품을 인쇄할 수 있습니다. 또한 완벽한 핏을 보장하기 위해 디자인을 사용자 지정할 수 있습니다.

사물인터넷

사물인터넷(IoT)은 사용자의 신체 상태를 모니터링하는 의료용 웨어러블에서 자동차 및 소포에 삽입된 추적 장치에 이르기까지 일상적인 항목이 인터넷에 연결되고 다른 장치로 식별될 수 있다는 아이디어를 설명합니다. 비즈니스에 큰 장점은 지속적으로 연결된 제품에서 고객 데이터를 수집하여 고객이 제품을 사용하는 방식을 더 잘 측정하고 그에 따라 마케팅 캠페인을 조정할 수 있다는 것입니다. 또한 농부들이 IoT 센서를 밭에 설치하여 토양 속성을 모니터링하고 비료 시기와 같은 결정을 알리는 것과 같은 많은 산업 응용 분야가 있습니다.

자율주행 자동차

자율주행 자동차는 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 도로의 상황을 파악해 자동으로 주행하는 자동차를 말하는데요, 정확하게는 무인 자동차와 다른 개념이지만 혼용돼 사용하고 있어요.

드론

드론은 원래 조종사 없이 무선 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기의 말했는데요, 2010년대를 전후해서 군사적 용도 외 다양한 민간 분야에도 활용되고 있어요. 대표적인 예가 화산 분화구 촬영처럼 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나, 인터넷 쇼핑몰의 무인택배 서비스를 드론을 이용해서 하고 있기도 해요. 

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사물인터넷

사물인터넷은 영어로 Internet of Things이며, 약자로 IoT라고 하는데요, 센서와 통신 기능이 내장된 사물과 사물이 인터넷을 기반으로 연결되어 있어서 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있는 기술을 말합니다. 여기서 말하는 사물(Things)은 자신을 구별할 수 있는 고유 식별자를 가지고 인터넷에 연결되어 있어야 합니다. 사물(Things)의 범위는 휴대폰, 가전제품, 자동차 등 유형의 사물뿐 아니라, 회사 사무실, 학교 강의실 등 공간과 지하철 교통카드 결제 프로세스 등 무형의 사물까지도 그 대상이 됩니다. 

정보통신기술(ICT)의 발달로 개발된 사물인터넷은 사물에 센서들의 탑재가 가능하게 되고 전파를 이용해 먼 거리의 정보를 인식하는 기술인 RFID를 활용하게 되면서 등장하게 되었습니다.

사물인터넷 주요 구성 요소

1. 스마트 디바이스 
스마트 디바이스는 각종 센서와 인터넷 기능이 탑재된 디바이스를 이야기하는 것으로, 사물인터넷의 사물에 해당하는 디바이스 장치를 말합니다. 스마트 디바이스를 예를 들면, 자율 주행 자동차, 원격 제어 가능 로봇 청소기, 휴대폰 자체도 모두 스마트 디바이스에 해당된다고 할 수 있는데요, 사실 센싱과 네트워크 통신 기능만 갖추고 있으면 모두 스마트 디바이스에 해당됩니다. 스마트 디바이스에 대해 조금 더 알아보자면 각종 센서 및 통신 모듈, 연산처리 칩, 배터리 등의 전력 모듈, OS, 원격 제어 및 모니터링을 할 수 있도록 디바이스 상에 탑재되어 있는 임베디드 SW 플랫폼 및 애플리케이션으로 구성되어 있는 것을 알 수 있어요. 또한, 스마트 디바이스를 개발하기 편리하도록 통신, 칩, OS, SW 플랫폼과 개발 환경을 묶어 제공하는 시스템이 있는데요, 이를 'IoT Device Platform'이라고 합니다. 

2. 클라우드 컴퓨팅

클라우드 컴퓨팅이 처음 등장한 이유는 높은 수준의 IT 인프라를 저렴한 비용으로 유연하게 사용하기 위해서였습니다. 그러나 사물인터넷 시대의 클라우드 컴퓨팅은 단순히 싸고 유연한 인프라가 아니라 서비스 백본(Backbone)으로서의 그 중요성이 더 큽니다. 스마트 디바이스의 경우 저장 용량과 시공간에 제약이 있는데요, 클라우드와 연결되는 순간 이러한 제약에서 벗어나 사용자에게 끊김이 없는 서비스를 제공할 수 있게 되죠. 더불어, 센싱 데이터 기반으로 지능형 서비스를 제공하기 위해서는 대량의 데이터에 대한 처리, 분석이 필요하게 되는데, 이때 빅데이터 분석이 필요합니다. 클라우드 컴퓨팅은 빅데이터 분석을 위해서도 꼭 필요한 서비스를 제공합니다. 

3. 빅데이터 분석
사물인터넷 환경에서 빅데이터 분석이 매우 중요한 위치를 차지하는데요, 그 이유는 사물인터넷이 디바이스 중심에서 서비스 관점으로 발전하고 있기 때문이에요. 서비스 관점에서의 사물인터넷 4개 기술 요소 중, 빅데이터 분석은 사용자 부가 가치가 가장 큰 영역이에요. 또한 사물인터넷 환경에서 증가하는 센서 데이터인 오디오, 영상, 이미지와 대량의 센서로부터 생성된 측정값들은 사람이 수작업으로 분석하거나 이해할 수 있는 양이 결코 아니기 때문에 시스템적인 분석이 점점 더 중요해지고 있어요.

사물인터넷에서 빅데이터 분석 기술 동향 중 주목할만한 점은 머신러닝 기술에 대한 관심과 활용의 증가입니다. 빅 데이터를 분석하기 위해서는 모델링이 필요한데요, 이 모델링을 사람이 아니라 컴퓨터가 알아서 하게 하는 것이 바로 머신러닝이라는 것이죠.  
즉 인공지능이 스스로 패턴을 찾아내고 새로운 분류 체계를 만들어 가면서 데이터를 분석해 의미 있는 향후 예측과 같은 결과물을 만들어 내는 것이죠. 지금까지 이것은 사진의 문자를 인식하거나 이메일 스팸 필터링, 쇼핑몰 연관 추천 시에 많이 사용되었어요. 그러나 사물인터넷에서는 다량의 센서 데이터들로부터 연관 관계를 찾고, 향후 결과를 예측할 때 주로 쓰입니다. 

4. 진화된 네트워크

사물인터넷에서 네트워크는 스마트 디바이스를 스마트폰, 다른 스마트 디바이스 또는 서비스와 연결해 주는 통신기술입니다. 
그런데 여기에서 이야기하는 네트워크는 흔한 네트워크 아니라 ‘진화된(Advanced) 네트워크'를 의미하는데요. 그렇다면 사물인터넷을 위해 네트워크는 어떻게 발전하고 있을까요?

저전력 기술의 발전은 네트워크에서도 일어나고 있는데요, '블루투스 4.0'나 '지그비(zigbee)' 같은 저전력 근거리 무선 기술 표준이 그 예라고 할 수 있어요. 블루투스 4.0의 경우 3.0에 비해 에너지 소비를 50%가량 개선했으며, 그리고 블루투스 4.0 통신을 사용해 위치 정보 및 경보 알람을 알려 주는 웨어러블 밴드 2의 경우 건전지 1개로 1년 이상 사용할 수 있어요. 근거리 무선 기술뿐만 아니라 LTE 역시 발전하고 있는데요. 배터리 하나로 10년 간 통신 가능한 저전력 기술인 'LTE-M'으로 진화되고 있습니다. 

네트워크 통신 속도와 대역폭 측면에서도 발전은 계속되고 있는데요, 차세대 무선 이동 통신 규격인 5G는 LTE보다 100~1000배까지 빠른 전송 속도를 목표로 하고 있어요. 사물인터넷 환경에서 5G가 요구되는 이유는 대량으로 생산되는 데이터를 지연 없이 전송하고 처리해야 하기 때문이에요.  

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