속도만 내면 끝? 방향 잃어버린 '4차 산업혁명'

2017년부터 한국을 뒤흔들고 있는 이슈 가운데 하나는 ‘4차 산업혁명’이다. 2015년 3월 스위스 다보스에서 열린 ‘세계경제포럼(WEF)’에서 포럼 의장 클라우스 슈밥 박사가 주창한 이래 전 세계 기업과 언론, 학계가 주목하는 개념이다.

클라우스 슈밥 의장은 자신의 책에서 ‘제4차 산업혁명’을 “18세기 이후 계속 이어지는 산업혁명의 네 번째 단계”로 정의한다. 1차 산업혁명은 1760년부터 1840년 사이에 있었던 각종 증기기관의 발명과 적용, 2차 산업혁명은 19세기 말부터 20세기 초까지 나타난 컨베이어 생산 시스템 등의 대량생산방식, 3차 산업혁명은 1960년대부터 열린 ‘컴퓨팅 시대’라고 정의했다.

슈밥 의장은 “우리는 4차 산업혁명의 시작점에 있다고 할 수 있다”며 “디지털 혁명을 기반으로 한 4차 산업혁명은 유비쿼터스 모바일 인터넷, 저렴하고 강력한 센서, 인공지능과 이를 베이스로 하는 기계학습이 특징”이라고 규정했다.

▶ 한국에서 떠드는 ‘4차 산업혁명’은 ‘혁명’ 아니다

슈밥 의장은 “4차 산업혁명은 단순히 기기와 시스템을 연결하고 스마트화 하는데 그치지 않고 훨씬 넓은 범주까지 아우른다”면서 “여기에는 유전자 DNA, 나노기술, 재생가능에너지, 양자 컴퓨팅까지 다양한 분야에서 거대한 약진이 동시다발적으로 일어나고 있는 흐름”이라고 지적했다.

그런데 2017년부터 한국에서 통용되는 ‘4차 산업혁명’의 개념은 “디지털 혁명을 기반으로 한 유비쿼터스 모바일 인터넷, 저렴하고 강력한 센서, 인공지능과 기계학습”에만 국한된다. 즉 ‘ICT 기반의 기술발전’이라는 식이다.

믿기 어렵다고? 네이버나 다음 같은 한국 포털 사이트를 검색해 보라. ‘4차 산업혁명’을 보도한 언론 기사와 이에 대해 설명한 각종 블로그에 뭐라고 돼 있을까.

‘4차 산업혁명 책’, ‘4차 산업혁명 관련주’, ‘4차 산업혁명 교육’ 같은 관련 키워드와 함께 정부 주도의 ‘4차 산업혁명 대응 정책’과 관련 부처에서 내놓은 보도 자료를 긁어다 정리한 언론 보도들이 대부분이다. 일부 블로그나 온라인 커뮤니티, 기술 잡지에서는 앞서 지적한 것처럼 ‘4차 산업혁명’을 가상현실이나 증강현실 관련 기술, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터만으로 설명하고 있다.

지난 1월 1일 한 국책은행장이 내놓은 신년사만 봐도 현재 한국 사회가 ‘4차 산업혁명’을 얼마나 피상적이고 편협한 시각으로 보는지 알 수 있다. 그는 “우리 은행은 4차 산업혁명 선도 금융기관으로서 혁신 창업 생태계 조성과 중소·중견기업 집중 지원 등에 주력할 것”이라고 밝혔다.

4차 산업혁명을 선도하는 국책은행은 지금도 ‘액티브X 베이스’의 ‘공인인증서’ 시스템을 사용하지 않은가? ‘혁신 창업 생태계’를 조성한다는데 ‘혁신 창업’과 ‘아이디어 창업’의 차이가 대체 뭔가? 이 은행장에게 신년사를 써준 국책은행 담당자 가운데 ‘혁신’까지는 아니라도 ‘의장등록’이라도 출원해 볼 정도로 창의적인 사람이 몇이나 될까? 특허청은 2018년 벽두부터 “4차 산업혁명 관련 디자인부터 우선 심사하겠다”고 밝혔다. ‘4차 산업혁명 관련 디자인’? 이건 또 뭘까?

슈밥 의장이 밝힌 내용과 4차 산업혁명에 관해 설명한 학자들의 말에 따르면, 한국에서의 '4차 산업혁명'은 극히 일부분을 ‘침소봉대’한 것에 불과하다. 무엇보다 정부 주도로 4차 산업혁명의 충격파를 이겨 나가겠다는 생각 자체가 문제다.

▶ ‘인공지능’과 ‘암호화폐’ 그리고 ‘공인인증서’ 

4차 산업혁명의 ‘결과’를 바탕으로 역산해 보면, 앞으로 우리가 준비해야 할 기술은 한두 가지가 아니다.

4차 산업혁명에서 핵심으로 꼽히는 것은 인공지능과 기계 학습, 그리고 이를 발전시킨 딥 러닝(인공지능이 빅 데이터를 바탕으로 패턴을 파악해 향후 상황까지도 예측할 수 있도록 하는 로직과 관련 기술)이다. 그런데 이는 ‘핵심’일뿐 ‘실용’이 아니다.

우선 ‘인공지능’의 경우 SF 소설가 ‘아이작 아시모프’가 제시한 ‘로봇의 3원칙’을 적용할 것인가, 한다면 어떤 기준으로 적용할 것인가를 연구해야 한다. 여기에는 철학과 심리학, 법학, 국제관계학이 필요하다. 또한 ‘인공지능’의 지식 습득을 위한 데이터 액세스의 범위를 어디까지 허용할 것인가도 연구해야 한다.

또한 ‘인공지능’과 그 연산능력이 멈추지 않도록 하기 위한 클라우드 컴퓨팅과 병렬 컴퓨팅 장비, 해당 장비를 보호하기 위한 보안 기술도 연구해야 한다. 이때 필요한 것이 ‘블록 체인’이다.

현재 국내에서 ‘블록 체인’이라고 하면 ‘비트코인’이나 ‘이더리움’과 같은 ‘가상화폐’만을 떠올린다. 그러나 ‘블록 체인’은 특정 ‘블록’에 가입한 사용자들이 모든 거래 자료를 암호화한 뒤 소수(素數) 차례에 따라 무작위 배치함으로써 암호화 능력을 대폭 향상시키는 기술을 의미한다. 이 ‘블록 체인’ 기술이 발전할 경우 한국 금융거래의 적폐인 ‘공인인증서’나 ‘주민번호 입력’, ‘아이핀’ 따위가 필요 없게 된다.

현재 국가 간 금융거래는 SWIFT(국제은행간 통신협회 전산망)를 통해 이뤄지는데, '블록 체인' 기술과 같이 ‘중앙처리기구’가 사라지면 그만큼 해킹이나 자료 조작이 어렵다. 즉 ‘블록 체인’은 기술의 보안성이 제대로 검증된 뒤에는 개인 대 개인, 금융기관 대 기업뿐만 아니라 모든 금융거래의 기본적인 기술이 될 수 있다. 현재 투기냐 투자냐를 두고 말이 많은 ‘가상화폐’ 또한 ‘블록 체인’ 기술의 보안성이 우수하고 안정적인 관리가 가능하다고 입증이 되면, 새로운 형태의 국제거래통화로 재등장할 수도 있다. 물론 사용과 통용은 지금의 ‘암호화폐’와는 달리 국제사회의 관리를 받게 될 것이다. 쉽게 비유하자면 ‘국제통화기금(IMF)’이 국가 간의 신용거래를 위해 발행하는 ‘특별인출권(SDR)’처럼 사용하고 관리될 수 있을 것이다.

‘암호화폐’의 다른 파생형도 생각할 수 있다. 바로 ‘포인트 제도의 글로벌화’다. 현재 세계 각국의 대형 서비스 기업은 자사의 제품을 구매하거나 서비스를 이용하면 일정 액수를 ‘포인트’로 적립해 향후 돈 대신에 사용할 수 있게 해준다. 이런 ‘포인트’를 다른 나라에서도 통용할 수 있게 만든다면, 이는 거래량과 전체 규모의 문제로 가치의 등락이 큰 ‘암호화폐’와는 달리 ‘국제보조화폐’로 사용할 수 있을 것이다.

▶ 신재생 에너지와 에너지 혁명

다시 본론으로 돌아가, 사람이 상상하는 ‘인공지능’을 구현하기 위해서는 지금과는 차원이 다른 연산 장치가 필요하다. 대표적인 기술이 양자 컴퓨팅 기법이다. 그 전 징검다리 단계는 광(光)컴퓨팅이다. 이를 실현해 내기 위해서는 초정밀 가공 공정과 함께 신소재가 필요하다. ‘그래핀’ 이후의 소재로 불리는 ‘카르빈(Carbyne)’을 비롯해 나노(10억 분의 1m) 크기 이하의 가공을 거친 소재들을 상용화해야 한다.

또한 ‘인공지능’을 얹은 연산장치가 주요 기관 또는 체제의 중심이 될 경우 운영 연속성을 보장하기 위해 전력 저장장치도 개발해야 한다. 전력의 특성은 저장이 어렵다는 점이다. 지금 전 세계가 노력하는 ‘탄소 배출 저감’도 전력 저장 기술과 밀접한 관련이 있다.

현재 국내 일부 대기업도 개발 중이지만 미래에는 ‘리튬-이온 전지’나 ‘리튬-폴리머 전지’ 대신에 그래핀 전지나 분자배열을 수정한 고체 연료전지 등을 사용할 가능성이 크다. 머지않은 미래의 2차 전지는 30초 안팎의 충전 기간으로 800km를 운행할 수 있는 전기차 배터리를 시작으로 소형 항공기에까지 사용될 가능성이 높다. 고에너지 무기나 EMP(전자기 펄스) 발진기 등에 군사용으로 전용될 가능성도 적지 않다.

‘탄소 배출 저감’은 에너지 산업 혁명과 다시 연결이 된다. 한국에서 신재생 에너지라고 하면 태양광, 풍력, 수력 정도만 떠올리지만 세계 과학계는 ‘소형 모듈화 원전(SMR)’과 토륨 원전 또는 금속액체증식로 같은 5세대 원전, 상온 핵융합로 등도 함께 고려하고 있다. 한국이 사우디아라비아에 판매한 ‘스마트 원전’이 대표적 4차 산업혁명적 에너지 생산기술이다.

이런 에너지 혁명이 일어나면, 개인용 주택의 신재생 에너지부터 대형 빌딩이나 공장, 상업용 발전소가 ‘잉여 전력’을 서로 거래하는 ‘전력 거래소’ 또한 증시만큼이나 활발하게 작동할 것이다. 5세대 원전과 그 이후 세대의 원자력 발전 시설들이 소형화되면 우주 개발에도 큰 영향을 줄 것이다. 특히 심우주 탐사를 위해 사용하는 ‘이온 로켓’의 성능 개량이라든지 ‘EM 드라이브’ 같은 비현실적 추진체 개발에 성공하면 우주 개발은 기업 경쟁의 場이 될 것이다.

한편 과학자들은 이보다 먼 미래를 대비해 ‘질량-에너지 등가 원칙(E=mc²)’을 보여주는 ‘반물질 발전’까지 연구 중이다. ‘반물질’이 실용화가 된다면 인류는 또 한 차례의 산업혁명을 겪거나 아니면 ‘멸망’할 것이다.

▶ 하늘을 나는 저택과 잠수하는 유조선

이런 새로운 에너지원 이외에도 기존의 화학연료 효율성을 극대화하는 연구도 있다. 그 중 하나가 난방용 등유의 옥탄가를 크게 높인 연료를 사용하는 ‘가스터빈’을 초소형으로 만들어, 이를 발전기로 사용해 전기 모터로 운행하는 자동차와 비행기의 개발이다. ‘가스터빈’을 사용하는 것은 아니지만 전기를 사용하는 소형 비행기는 EU의 에어버스社에서 이미 시험비행에 성공한 바 있다. 전기 비행기는 탄소 배출과 소음이 거의 없다는 장점이 있다.

인간의 꿈을 자극하는 운송 수단도 등장할 것으로 보인다. 대표적인 것이 잠수 유조선과 하이브리드 비행선이다. 잠수 유조선은 황해(荒海)라 해도 수중은 잔잔하다는 점을 활용해 대형 유조선을 반잠수정처럼 만든다는 것이다. 이는 물의 특성을 십분 활용하기에 운송비용을 줄이고 해난사고와 운송기간을 단축할 수 있다는 장점이 있다. 하이브리드 비행선의 경우 당초 군사용으로 개발을 시작했지만, 일부 국가와 기업에서는 이를 수송선과 크루즈용으로 개발한다는 계획을 세워놓고 있다.

20세기 초반 대서양을 횡단했던 비행선과 달리 자체 추진기에다 열기구의 장점까지 더하고, 신소재와 격벽 구조로 더 가볍고 단단하게 만든 하이브리드 비행선은 최대 500톤의 화물을 싣고 200km/h 내외의 최고 속도로 대양을 횡단한다는 목표를 세워놓고 있다. 엄청난 적재량과 연료 효율성 때문에 미국은 록히드 마틴과 보잉에 의뢰해 하이브리드 비행선을 개발하고 있다. 이를 본 영국의 한 벤처기업은 세계 억만장자를 대상으로 하이브리드 비행선을 호텔이나 떠다니는 별장으로 만들어 판다는 계획을 내놓기도 했다.

앞서 말한 ‘인공지능’이 점차 생활 속으로 들어오면 지금 통신업체나 ICT 업체가 홍보하는 ‘사물 인터넷(IoT)’이 아니라 ‘증강 현실(AR)’과 ‘가상 현실(VR)’을 가미한 IoT가 실용화 된다. 이때는 현재 판매하는 ‘구글 글래스’와 같은 게 아니라 콘택트 렌즈 또는 주사로 인체에 삽입하는 장치로 별도의 시설과 장치 없이 현실에서 AR과 VR을 이용할 수 있게 된다.

이 AR과 VR은 사람에게 ‘체험’을 제공한다는 측면에서 그 적용 범위가 매우 넓다. 다만 앞으로 신체에 감각까지 제공할 수 있는 AR과 VR이 개발되면 그 사용을 두고 상당한 논쟁이 벌어질 가능성이 높다. 이때는 군대나 경찰, 소방, 의료와 같이 ‘특수 분야’에서부터 신체 감각을 포함한 AR과 VR을 사용할 가능성이 높다.

AR과 VR, 인공지능과 양자 컴퓨팅이 보편적이 되면, 우주개발의 진입 장벽도 대폭 낮아진다. 현재는 ‘스페이스 X’와 ‘버진 그룹’ 등 민간 대기업과 미국, 일본, EU, 중국, 인도 등이 우주개발 경쟁에 뛰어들고 있지만, 새로운 에너지원과 신소재, AR과 VR을 통한 훈련의 대중화, 우주 개발의 민간 개방 등은 우주 개발을 일상화해 인류 활동 범위 자체를 아예 바꿔버릴 것이다.

▶ 무서운 4차 산업혁명: ‘유전자 조작’ 및 ‘인간 기능 확장’

슈왑 의장은 4차 산업혁명의 주요 분야 가운데 생물학도 포함시켰다. 그에 따르면 인류 사회에 가장 큰 영향을 끼치는 분야가 바로 생물학에서의 4차 산업혁명이다.

세계 각국이 연구 중인 뇌 과학과 분자 생물학은 질병의 치료에 그치지 않고 인체 기능의 강화와 노화 정지, 장기 교체 등을 목표로 하고 있다. 이 가운데 뇌 과학은 인간의 뇌 기능 전체를 파악해 각종 질환을 치료하는 것을 목표로 연구 중이다. 그러나 일각에서는 영화 ‘리미트리스’에 나왔던 뇌 기능 활성화 알약 ‘NZT-48’과 같이 뇌의 모든 기능을 강화하고, 집중력 향상과 각성 효과를 만들어 내려는 시도도 하고 있다.

일부에서는 이를 넘어 인간의 모든 기억을 전산화해 ‘전뇌화(電腦化)’할 수 있다는 주장도 내놓고 있다. 미래학자 ‘레즈 커즈와일’이 ‘특이점이 온다’는 자신의 책에서 “머지않은 미래에 인류는 영생을 누릴 것”이라고 주장한 것을 뒷받침하는 개발 가운데 하나다. 뇌만 옮기면 자신의 체세포 클론을 통해 영원히 살 수 있다는 것이다.

다른 분야에서의 도전이자 기회도 있다. 바로 DNA 조작 출산이다. 인간의 DNA 지도 해석은 이미 끝났다. 여기에 나노 단위에서 물질을 가공하는 것이 보편화되고, 사람 대신 인공지능을 갖춘 정밀 기계가 의료행위를 한다면, 유전자 조작을 한 아이의 출산이 가능해진다. 선천성 질환을 가진 것으로 드러난 태아와 유전적 질환을 보유한 가족이 DNA 조작으로 정상적인 아이를 가질 수 있다는 것이다.

여기까지는 대부분의 사람들도 생각하는 것이다. 그러나 도덕성을 상실한 기술 발전은 ‘괴물’을 낳을 수도 있다. 물속에서 숨 쉴 수 있는 인간, 날개를 가진 인간 등 마치 H.G.웰즈의 소설 ‘닥터 모로의 섬’에 나올 법한 괴물을 만들어 내려는 국가 또는 기관이 등장하지 말라는 법이 없다. 그 목적은 바로 군사용이다. 앞서 말한 ‘전뇌화’ 개발도 군사용으로 활용될 경우 소설 ‘올 유 니드 이즈 킬(영화 ’엣지 오브 투모로우‘의 원작)’처럼 죽지 않는 군인을 만드는데 악용될 수도 있다.

▶ 4차 산업혁명 생존의 기본 조건 ‘선택’

4차 산업혁명이 일어나는 세상을 최대한 짧게 훑어보려 했지만 아직도 설명 못한 부분이 많다. 슈왑 의장이 말한 물리학, 디지털, 생물학 기술의 혁명적 발전은 각 개인은 물론 가족, 기업, 사회, 국가에도 커다란 질문을 던질 것이다. 바로 ‘인간다움’과 ‘기술발전’ 가운데 무엇을 선택할 것인가다.

지금도 세계적으로 진행 중인 4차 산업혁명은 급속한 기술 발전을 통해 사람들에게 편리함과 안락함을 주지만 동시에 그들의 일자리를 빼앗는 역할도 함께 한다. 또한 기술 발전에 집중하는 역량과 의지에 따라 선진국, 강대국과 개발도상국 간의 격차를 더욱 벌어지게 만들 것이다. 그렇다면 지금 한국인들은 뭘, 어떻게 해야 4차 산업혁명의 흐름에서 낙오하지 않고 생존할 수 있을까.

[2편 4차 산업혁명의 명암: 당신의 일자리를 지키려면]으로 이어집니다.