4차 산업혁명과 융합

본서는 이처럼 4IR의 특정 영역을 집중적으로 다루기보다는 기술-경제-사회 변화를 포괄적으로 다루고 있다. 이는 4IR에 대한 여러 가지 관점(perspectives)과 초점(focus)을 하나의 프레임워크를 통해 조망함으로써 이해관계자들이 갖고 있는 동상이몽(同床異夢)을 하나로 모으는 데 도움이 되었으면 하는 필자의 바람을 담은 것이다. 클라우스 슈밥은 2018년도 저서에서 "4IR에 효과적으로 대응하기 위해서는 줌인(zoom in, 들여다보기)도 필요하지만, 그보다는 줌아웃(zoom out, 한발 물러나서 크고 넓게 보기)이 더욱더 필요하고 중요하다"고 하였다. 4IR은 기술에서 시작된 변화가 매우 빠르게 경제와 사회 전반에 영향을 미치기 때문에 근시안적 사고와 접근방법으로는 올바른 대처가 불가능하다는 점을 강조한 것이다. 우리 국가/사회는 줌인에는 익숙하지만, 줌아웃 접근은 많이 부족하다고 본다. 한발 물러나고 한 계단 위로 올라가서 바라볼 수 있는 마음의 여유도 필요하고, 본 것을 정확하게 이해할 수 있는 지식도 필요하다. 기술자는 기술이 경제와 사회에 미치는 영향을 이해한 가운데 R&D를 수행하고 (기술의 사용자/소비자가 될) 일반 국민은 기술이 어떤 모습으로 발전해 갈 것인지를 이해해야 한다. 정책/전략 수립가는 기술-경제-사회 간의 상호작용을 모니터링하고 이를 올바른 방향으로 조정할 수 있는 통찰을 갖춰야 한다. 이를 위해서는 기술자와 사용자가 서로 소통할 수 있는 공통 언어가 개발되어야 하며 이질성과 다양성을 조정, 통합할 수 있는 시스템 리더십이 확보되어야 한다.

본서는 다음과 같은 특징을 갖고 있다. 첫째, 다양한 관련 문헌들을 압축, 정리했기에 4IR을 깊이 있게 연구할 필요가 없는 분에게는 충분한 학습서가 될 수 있을 것이다. 둘째, 4IR과 관련해서 최근 주목받고 있는 신기술로부터 산업경제 변화, 그에 따른 개인 및 공동체의 변화와 대응을 포괄적으로 다루고 있다. 셋째, '4차 산업혁명론'의 원조(元祖)격인 클라우스 슈밥의 설명을 객관적으로 전달하면서도 슈밥이 간과한 융합의 원리와 접근방법을 보충하였다. 본서는 4IR과 관련된 주제들을 두루 다루고자 했기에 깊이가 부족한 경우가 많을 것이다.

4IR이란 용어 자체는 제4의 물결(메이나드 & 메르텐스, 1993), 개념시대(다니엘 핑크, 2005), GNR 혁명(레이 커즈와일, 2005), 후기정보사회(이어령, 2006), 융합경제(이상문 & 올슨, 2010), 제3차 산업혁명(제러미 리프킨, 2011), 제2의 기계시대(에릭 브린욜프슨 & 앤드루 맥아피, 2014) 등과 함께 다가올 미래사회를 설명하려는 여러 가지 이론/가설 중 하나일 뿐이다. 故 피터 드러커는 '미래는 예측하는 것이 아니라 창조하는 것'이라고 하였다. 4IR이란 용어 자체는 중요한 것이 아닐지도 모르지만, 그것에 대한 여러 가지 논의 속에 들어있는 지혜를 활용해서 바람직한 미래를 설계하고 바람직하지 않은 미래는 미리 대비하는 것은 누구에게나 꼭 필요한 일일 것이다.

본서는 각 챕터의 끝에 명시한 참고문헌은 물론, 다양한 채널을 통해 얻은 지식을 저자 혼자 정리한 것이어서 여러 가지로 부족한 점이 많다. 본서에 포함된 오류나 문제점은 전적으로 저자의 책임이기에 그런 부분을 지적해 주시면 기꺼이 수정, 보완할 것이다. 본서가 출간될 수 있도록 지원해 주신 세종사이버대학교와 직/간접적으로 조언과 성원을 해 주신 융합경영연구회 및 혁신과융합협동조합의 동지들에게, 또한, 본서를 집필하도록 동기부여를 해 주신 '4차 산업혁명의 이해' 수강생들, 출판계의 어려운 사정에도 불구하고 본서를 출판해 주신 비즈프레스 추일재 사장님에게 감사드린다.



2019. 12. 5

저자 김덕현

제1장. 인류 문명 발전 과정

1. 기술과 사회 간의 관계 / 2

가. 문명 발전에 대한 변혁(wave)론 / 2

나. 지난 혁명 속의 기술과 사회 변화 / 4

다. 기술-경제-사회의 상호작용 / 6

라. 기술결정론 vs. 사회구성론 / 9



2. 정보기술과 사회 변화 / 10

가. 정보기술과 디지털 기술 / 10

나. 산업사회에서 정보사회로 / 13

다. 정보사회의 발전 과정 / 14



3. 정보혁명과 디지털 혁명 / 18

가. 정보사회 이후 변혁에 대한 이론 / 18

나. 디지털 혁명의 고도화 / 21

다. 3차 산업혁명 vs. 4차 산업혁명 / 23



제2장. 기업혁신 패러다임 이해

1. 혁신과 기업혁신 / 28

가. 혁신의 의미와 유형 / 28

나. 기술혁신과 비기술혁신 / 32

다. 전략적 혁신과 비즈니스 모델 혁신 / 36

2. 제조/서비스 혁신 / 43

가. 제조와 제조 혁신 / 43

나. 서비스와 서비스 혁신 / 46



3. IT 기반의 기업혁신 / 49

가. IT 비즈니스 발전 단계 / 49

나. IT 비즈니스 진화과정 / 51



제3장. 융합기술과 융합 비즈니스

1. 융합 및 관련 개념의 이해 / 60

가. 융합(convergence) 자체의 의미 / 60

나. 융합의 등장과 발전 과정 / 64

다. 융합의 새로운 목표와 방법론 / 67



2. 융합기술의 특성과 활용 예 / 71

가. 융합기술의 특성 / 71

나. NBIC 융합기술 / 74

다. 기타, 융/복합 기술 / 75



3. 융합 비즈니스의 특성과 실제 / 77

가. 융합 비즈니스의 특성 / 77

나. 융합 비즈니스의 실제 / 81



제4장. 디지털 경제와 디지털 변혁

1. 디지털 경제의 등장과 발전 / 92

가. 디지털 경제의 기본개념 / 92

나. 디지타이제이션 단계 (1969년~) / 99

다. 디지털라이제이션 단계 (1994년~) / 102

라. 디지털 경제의 성과와 전망 / 105

마. 신경제 패러다임의 등장 / 109



2. 디지털 트랜스포메이션의 확산 / 113

가. 디지털 트랜스포메이션 기본개념 / 114

나. 디지털 트랜스포메이션 전략 수립 / 119

다. 디지털 트랜스포메이션 실행방안 / 126



제5장. 4차 산업혁명론의 등장

1. 클라우스 슈밥의 4차 산업혁명론 / 134

가. 4차 산업혁명의 의미와 특징 / 134

나. 4차 산업혁명의 선도기술 / 143

다. 4차 산업혁명의 동인과 영향 / 147



2. 국가별 관련 정책과 산업 동향 / 154

가. 미국의 정부 정책과 산업 동향 / 154

나. EU와 독일 정책과 산업 동향 / 158

다. 중국과 일본의 정책과 산업 동향 / 162

라. 우리나라의 4차 산업혁명 정책 / 165

마. 국가별 정책 종합 검토 / 169



3. 4차 산업혁명의 본질에 대한 검토 / 171

가. 4차 산업혁명론의 등장 배경 / 171

나. 4IR에 대한 몇 가지 오해 / 175

다. 4차 산업혁명 vs. 융합혁명 / 181



제6장. 디지털 기반기술 개요

1. 디지털 인프라와 플랫폼 / 190

가. 디지털 기술의 정의와 분류 / 190

나. 디지털 인프라의 변화 / 192

다. 디지털 플랫폼의 역할과 구성요소 / 194



2. 주요 디지털 플랫폼 기술 / 197

가. 인공지능(AI) / 197

나. 머신러닝과 딥러닝 / 203

다. 빅데이터 / 208

라. 클라우드 / 214

마. 모바일과 5G 통신 / 220



제7장. 디지털 응용과 스마트 시스템

1. 디지털 응용 기술 / 228

가. 사물인터넷(IoT) / 228

나. 분산원장과 블록체인/비트코인 / 234

다. 가상현실/증강현실(VR/AR) / 243

라. 3D 프린팅 & 적층(積層)제조 / 248



2. 스마트 시스템 일반론 / 253

가. 스마트 시스템 기본개념 / 253

나. 스마트 시스템 아키텍처 / 257

다. 스마트 시스템 구현방안 / 262

라. IT 융합에서 스마트 시스템으로 / 264



제8장. 4IR과 전통산업의 전환

1. 4차 산업혁명과 제조업의 전환 / 270

가. 제조업의 특성과 변화 / 270

나. 스마트 팩토리 구현 / 275



2. 4차 산업혁명과 서비스업의 전환 / 281

가. 서비스업의 특성과 변화 / 281

나. 스마트 서비스 구현 / 285

다. 신개념 서비스 등장 / 293



3. 4차 산업혁명과 농업의 전환 / 298

가. 농업의 특성과 변화 / 298

나. 스마트 농업 구현 / 302

다. 스마트 농업 너머의 농업 혁신 / 304



제9장. 4IR과 스마트 신산업 발전

1. 기업/제품/서비스 혁신 사례 / 310

가. 디지털 기업의 혁신 사례 / 310

나. 스마트 제품/서비스 혁신 사례 / 314



2. 제품 중심 스마트 신산업 / 319

가. 스마트 로봇 / 319

나. 자율주행자동차 / 327

다. 무인이동체와 드론 / 332



3. 서비스 중심 스마트 신산업 / 341

가. 스마트시티 / 341

나. 스마트 모빌리티 / 348



제10장. 4IR의 사회적 영향과 대응

1. 개인/공동체 변화와 대응 / 356

가. 개인생활과 공동체의 변화 / 356

나. 개인과 공동체의 대응 / 364

다. 공동체에 의한 사회혁신 / 368

2. 기업활동 변화와 대응 / 372

가. 기업의 일반적 환경 변화 / 372

나. 기업의 준비와 대응 방안 / 379



3. 정부 역할 변화와 대응 / 383

가. 전통적 정부 역할 / 383

나. 정부의 새로운 역할 / 384

다. 우리나라 정부의 대응전략 제안 / 389



제11장. 미래 대변혁의 이해와 준비

1. 미래 기술 및 사회 발전 전망 / 398

가. 미래 기술 예측 / 398

나. 미래 사회에 대한 기대와 우려 / 402



2. 융합기술의 기회와 위협 / 407

가. 인류의 미래와 도전 / 407

나. 융합기술의 기회 요인 / 408

다. 융합기술의 위협 요인 / 412



3. 미래 대변혁에 대한 준비과제 / 415

가. 4IR에 대한 개념 재정립 / 415

나. 미래 대변혁에 대한 프레임워크 설정 / 417

다. 이해관계자 간 협력적 거버넌스 구축 / 419

라. 인간 존중과 인간 가치 회복 / 422



찾아보기 / 426

김덕현 교수

저자는 학부에서 산업공학, 석/박사 과정에서 경영과학을 전공하고 정부투자 연구소, 벤처기업 등을 거쳐 대학에서 16년 동안 주로 'IT를 활용한 기업혁신'에 대한 강의와 연구를 수행한 전문가이다. 2018년 8월에 교수직에서 정년퇴임한 후, 지인들과 2019년 4월에 혁신과 융합 협동조합을 설립해서 현재 이사장을 맡고 있다. 교수로서는 경영학과, IT학과 등에서 e-비즈니스, 유비쿼터스 비즈니스, 융합 비즈니스, 경영정보시스템, 프로젝트 관리, 시스템 분석/설계 등 20여 개 교과목을 강의한 바 있으며, 2018년 봄학기부터 4차 산업혁명의 이해 과목을 강의하고 있다. 2018년까지 10년 동안 융합경영연구회라는 산학연 스터디 모임을 통해 융합기술의 기업 적용 방안 확산에 기여하였다.