미래 범용기술의 화수분 ‘물리 컴퓨팅’

[윤기영의 원려심모]

디지털 범용기술은 21세기 사회변동의 핵심 동인

21세기의 핵심 변화 동인은 과학기술일 것이다. 농업혁명과 산업혁명은 기술 발달로 말미암았는데, 20세기 말 이후의 사회변동 또한 기술로 인해 초래될 것이라는 데 큰 이견은 없다. 그렇다고 기술 결정론을 주장하려는 것은 아니다. 기술 쇼비니즘(Technochauvinism)을 주장하거나, 혹은 기술이 인류 사회의 모든 문제를 해결할 것이라고 낙관적 전망을 하는 기술복음주의에 동조하는 것도 아니다. 인류 역사의 추동력은 기술 발달에 있으나, 그 방향은 우리 인류가 자유의지를 가지고 결정해야 한다.

21세기의 변화 추동력을 보다 명료하게 이해하려면 범용기술이 어떻게 변화해왔는지를 보는 것이 좋은 방법이다. 범용기술(General Purpose Technology)이란 ‘국가 혹은 전 지구적 차원에서 생산상 향상 등을 통해 경제에 근본적 영향을 미칠 수 있는 기술’을 뜻한다. 인쇄술, 증기기관, 전기, 컴퓨터, 인터넷 등이 범용기술에 해당한다.

범용기술을 연구한 학자들은, 범용기술의 특성으로 세 가지를 든다. 확산성, 혁신의 촉매, 지속적 개선 가능성이 그것이다. 이 세가지 특성을 기준으로 미래의 범용기술 후보군을 도출할 수 있다. 범용기술 후보군은 다수의 미래기술 트렌드 보고서를 일차적으로 분석한 뒤, 이 가운데 유망한 것을 범용기술 특성을 기준으로 점검해 보았다.[1]

3D 프린팅, 블록체잉, 드론…범용기술 후보들 급증

역사적 변혁의 동인으로 범용기술이 작용했음을 확인할 수 있다. 르네상스와 종교개혁의 시작이 기술은 아니었으나, 기술로 인해 이들 사회적 변동은 탄력을 받을 수 있었다. 산업혁명과 자본주의 확장은 범용기술의 등장으로 말미암은 것이다. 자본주의의 씨앗을 서구에서는 중동의 아랍문명에서 찾기도 하나, 동아시아에도 자본주의의 씨앗이 있었으며, 그 연원은 더욱 오래된 것이다. 다만 자본주의가 확장된 원인은 산업혁명[2]으로 볼 수 있다.

범용기술 추이에서 유의해야 할 부분은 1980년대 이후 범용기술들이 급증하고 있다는 점이다. 1980년대 이후의 범용기술 목록은 다음과 같다.

범용기술 목록에서 1~5 항목은 <경제적 변혁: 범용기술과 장기 경제 성장(Economic Transformations: General Purpose Technologies and Long Term Economic Growth)>(Lipsey, Kenneth, Clifford 공저, 2005)에서 가져 온 것이다. 6~15 항목의 10개 범용기술 후보군은 앞에서 언급한 기준으로 도출한 것이다. 이들 10개 기술은 디지털 기술과 직간접적 관련이 있다. 1980년대 이후에 등장한 범용기술 중 나노물질 기술을 제외하면 디지털 기술과 직간접적 관련성이 있다. 따라서 이들 새롭게 추가되는 범용기술을 디지털 범용기술로 특정해서 부를 수 있다.

디지털 범용기술이란 용어를 만든 이유는 사회 변혁 추동력의 특징을 찾기 위해서다. 디지털이란 아날로그에 대비한 신호의 특징을 나타내는 것이며, 이는 데이터의 축적과 정보의 분석 및 지식의 생산과 관련이 있다는 의미다. 산업사회에서는 공급 위주의 정책이 들어맞았다. 수요는 충분하나 공급이 부족했기 때문이다. 디지털 사회에서는 공급과 수요 측면이 아니라, 데이터와 정보 및 지식의 측면에서 정치, 경제 및 사회의 변화를 전망해야 한다. 이는 새로운 이야기는 아니다. 대니얼 벨, 앨빈 토플러 등이 이미 강조했던 것이기도 하다.

필자의 범용기술에 대한 주장은 비판의 여지가 적지 않음을 인정한다. 범용기술이란 후행적 판단에 의해 확정된다. 필자가 제시한 범용기술 후보군에는 2040년대에 상용화가 가능할 것으로 주장되고 있는 핵융합 발전과 에너지 저장 시스템 등은 포함되어 있지 않다. 그리고 범용기술 후보군의 통폐합이 가능하다는 주장이나 혹은 세분화가 필요하지 않느냐는 주장이 있을 수 있다. 이러한 비판은 모두 의미가 있고, 일부 비판에 대해서는 반론 제기가 가능하다.

필자의 핵심 주장은 개개의 범용기술 후보군에 있지 않다. 전체적 범용기술의 추이와 이들 범용기술 후보군의 공통점에 대한 것이 필자의 핵심주장이다. 즉, 범용기술이 급증하고 있고, 이들 범용기술이 모두 디지털 기술과 직간접적 관련성이 있으며, 이로 인해 한국인을 포함한 인류가 역사적 전환에 직면해 있다는 것이 필자의 주장이다.

한국은 어떻게 디지털 범용기술을 키울 것인가

이러한 역사적 전환에 우리 한국사회는 어떻게 대응하고 있는가? 아마도 4차산업혁명이라는 키워드로 대응하고 있는 것으로 보인다. 4차산업혁명의 연원이 제조업 강국인 독일에서 시작되었으므로 이는 타당하다고도 할 수 있다.

물론 4차산업혁명에 대해서는 차수에서부터 그 용어에 이르기까지 논란이 있을 수 있다. 그러나 역사적 전환을 설명하는 다양한 용어가 존재하고, 4차산업혁명도 그 중 하나이며, 이들 용어가 이음동의어임을 이해한다면, 4차산업혁명에 대한 논란은 큰 의미가 없다.[3]

식상한 이야기지만 세계경제포럼의 클라우스 슈밥은 4차산업혁명의 동인으로 디지털 혁명, 생명과학기술 및 나노물질기술을 들었다. 그런데 범용기술의 목록을 보면 디지털 혁명으로 디지털 범용기술을 뭉뚱그려서 접근하는 것은 타당해 보이지 않는다. 동인을 명확하게 이해해야, 맥락성 있는 미래전략을 도출할 수 있기 때문이다.

안타까운 것은 클라우스 슈밥의 접근도 불만스러운데, 한국사회의 4차산업혁명에 대한 이해와 접근에서 편향이 존재한다는 것이다. 대통령 직속 4차산업혁명위원회는 4차산업혁명의 기술적 동인을 인공지능, 빅데이터, 초연결로 정의한다. 이것 말고도 3D 프린팅, 자율주행자동차 등도 언급하고 있다. 그러나 기술적 동인과 그 상세 내용에는 일관성이 없고, 나노 물질기술과 생명과학기술에 대해서는 언급이 없다는 비판도 받고 있다.

한국정보화진흥원은 초지능, 초연결을 주제어로 미래산업에 접근한다. 타당성도 있고 설득력도 있다. 그런데 디지털 범용기술의 추이를 보면 융합적 접근을 해야 한다는 것을 알 수 있다. 예를 들어 3D 프린팅은 농업, 제조, 건축, 예술, 의료 등 다양한 분야에 활용되며, 디지털 기술과 콘텐츠로 통합돼야 한다. 가상현실 기술 등과 원소스-멀티플랫폼(One Source Multi Platform에)서 활용될 수 있다. 3D 프린팅 하나만 보더라도 융합적이고 통합적인 접근을 해야 한다. 한국정보화진흥원이 초지능, 초연결의 테두리 안에 자신을 가두고 있는 상황에서, 3D 프린팅에 대한 일관된 디지털 전략을 누가 수립해야 하는지 찾기 어렵다. 비록 4차산업혁명위원회가 3D 프린팅을 의료, 건축, 제조 등에서 나누어 언급하고 있기는 하나, 이는 쓰임새로 나누어 본 것이다. 각 부처의 역할과 권한을 서로 다투지 않게 나눈 것에 불과하다고 판단된다. 현재 정부조직 구조와 문화 때문으로 생각되지만 4차산업혁명스럽지는 못하다.

4월8일 민간 싱크탱크인 재단법인 여시재가 주최한 ‘대전환의 시대, 산업의 방아쇠를 당기자’ 1차 토론회[4]에서 경청할 만한 주장이 쏟아졌다. ‘ETRI급 생명과학연구소 설립’, ‘4차 산업혁명에 맞는 정부 구조 및 기능 재설계’, ‘혁신신약 플랫폼 개발’ 등이 특히 눈에 띄었다. 한국 사회의 4차산업혁명과 미래에 대한 고민이 성숙한 것으로 보여 반가왔다. 다만 디지털 범용기술을 관통하는 주장이 없었다. 더구나 디지털 범용기술의 특징을 볼 때 10개 후보군 중 6개 범용기술이 물리 컴퓨팅(Physical Computing)과 관련이 있는데, 이에 대한 ‘산업의 방아쇠’를 제시하지 않은 점은 아쉬웠다.

6개 범용기술의 뿌리에 있는 ‘물리 컴퓨팅’

인공지능은 비용효율성 개선에 그치지 않는다. 인공지능을 이용한 생성디자인, 인공지능의 한 유형인 진화 알고리즘 등을 이용한 후기 지적 설계(Post Intelligent Design)는 일부 유형의 지식에 대해 비약적 생산성을 보여준다. 이는 기업 경쟁력, 국가 경쟁력뿐만 아니라, 지식사회에서의 부의 양극화, 지식재산권의 의미 및 가치와도 밀접한 관련을 가진다. 따라서 인공지능에 대한 국가전략은 적극적이기도 해야 하지만, 보다 정교해야 한다. 이런 상황에서 초지능과 지능사회에 대한 주장은 국가전략 및 기업전략의 방향을 지나치게 단순화시킬 위험이 있다.

그리고 현재 기계학습의 한계로 인해 차세대 인공지능에 대한 기대가 높아지고 있는 상황이다. 데이터를 먹이로 하는 기계학습 인공지능에 대한 주장은 현재의 트렌드에만 대응하는 것이다. 4차산업혁명 분야에서도 여전히 추격전략의 자세를 놓지 못하고 있는 것 같아 씁쓸하다.

필자는 범용기술의 추이, 특히 디지털 범용기술의 추이에서 미래사회의 변화 동력의 맥을 찾고, 여기서 기업의 전략과 국가의 미래전략을 탐색해야 한다고 본다. 이에 동의한다면, 물리 컴퓨팅에 주목할 필요가 있다.

물리 컴퓨팅은 IT, 전자 및 기계공학이 융합한 것이다. 3D 프린팅, 가상현실/증강현실/혼합현실, 드론, 사물통신(IoT)/산업용 사물통신(IIoT)/농업용 사물통신(AIoT), 소형 위성, 스마트 로봇과 무인자동차 기술의 핵심이 물리 컴퓨팅에 해당한다. 미국의 GE가 제시하고 기술 트렌드 예측 조직인 가트너가 적극 동의하는 디지털 트윈도 물리 컴퓨팅에 해당한다.

독일의 인더스트리4.0 전략에서도 물리 컴퓨팅에 대한 이해가 분명하게 나타난다. 김인숙과 남유선은 <4차 산업혁명>(2016)에서, 독일의 인더스트리4.0 핵심 전략으로 스마트 서비스, 디지털 주권, 혁신, 개방형 플랫폼 및 생태계 경쟁 5가지를 들었다. 5개 핵심전략 중 개방형 플랫폼은 다양한 기술이 융합될 수 있는 의사소통 체계로서의 플랫폼을 뜻한다. 여기서 말하는 다양한 기술이 바로 정보공학, 전자공학 및 기계공학이다.

물리 컴퓨팅이 6개 디지털 범용기술의 근간이 되는 만큼, 그 응용 범위는 다종다양하고, 혁신의 촉매 역할은 넓고 깊다. 제조업 강국인 한국에 물리 컴퓨팅은 상당한 강점이 될 수 있다. 동시에 양질의 일자리를 만들 수 있는 기회가 될 수 있다. 세계적 드론 회사인 DJI가 촬영장비의 하나로 자리를 잡은 짐벌 시스템(Gimbal System)에서도 경쟁력을 확보한 이유는 드론의 쓰임새 때문에 적극적으로 개발한 것이기도 하나, 드론 개발 경험이 접목되었기 때문이다. 3D 프린터 개발 기술이 농업 로봇 기술로 확장될 수 있는 것도 같은 맥락이다. 스마트폰 제조 기술은 소형 위성 기술로 확장될 수 있다.

인공지능 기술도 지식 생산성 제고에 긍정적 역할을 한다. 그러나 비용효율성 개선을 앞세워 일자리를 줄일 수 있다. 장기적 관점에서 보자면 인공지능은 지루한 인지 노동(Cognitive Work)을 대체해야 한다. 그런데 그 속도가 빠르다. 한국 사회에서는 더욱 빠르게 진행될 위험이 있다. 2018년 로봇연맹 보고에 따르면 한국 사회의 로봇밀집도는 1만명당 631대로 경쟁국가인 독일과 일본의 2배를 넘는다. 반면 물리 컴퓨팅은 한국 중소기업이 진출하기에 적합하다. 따라서 양질의 일자리로 이어질 수 있다. 지속적 연구와 개발을 필요로 하기 때문이다.

물리 컴퓨팅이 IT, 전자 및 기계공학의 융합임은 앞에서 밝혔다. 그런데 전자와 기계공학은 장기간의 경험과 학습을 필요로 한다. 이는 물리 컴퓨팅 분야에서 많은 일자리가 창출될 수 있음을 의미한다. 한국사회가 디지털사회와 지식사회로 이행하는 상황에서 물리 컴퓨팅은 조직구조와 문화 및 고용 형태와 내용에서 상당한 영향을 미칠 수 있다. 지식 노동자의 가치를 확인시켜주기 때문이다.

인공지능을 이용한 후기 지적 설계가 물리 컴퓨팅에 영향을 미칠 수도 있다. 인공지능을 이용한 물리 컴퓨팅 시뮬레이션이 어느 정도 가능할 것이다. 그러나 인공지능으로만 설계하는 건 불가능하다. 소비자의 기호에 따라 다종다양한 설계를 해야 한다. 그러자면 지식 노동자가 필요하다. 더구나 완전히 새로운 물리 컴퓨팅은 인간이 주도하는 것이 보다 적합하다.

신세대 IT 기술과 구세대 전자·기계공학 경험을 융합해야

물리 컴퓨팅의 미래에 대한 낙관적 전망에 동의한다면, 한국사회는 어떤 산업전략을 수립하고 실천해야 할까? 필자의 산업전략에 대한 주장은 Mintzberg의 전략적 사고(Strategic Thoughts)이며 전략 계획(Strategic Planning)은 아니다. 따라서 면밀한 검토와 실행전략은 추후 수립해야 한다.

첫째, 전자공학과 기계공학 분야에서 상당한 경험을 지니고 있는 시니어 그룹(Senior Group)의 경험을 청년층이 이어 받을 수 있는 체계를 구축해야 한다. 다른 세대와 마찬가지로 베이비붐 세대 역시 공과 과를 모두 갖고 있다. 은퇴하는 베이비 부머 세대의 전자공학과 기계공학에 대한 경험이 사장되지 않도록 해야 한다.

둘째, 조직구조와 문화를 지식사회 전환에 맞춰 재구조화해야 한다. 물리 컴퓨팅에는 다양한 전공과 지식이 융합돼야 한다. 정부 부처 간 뿐만 아니라 기업 부서 간의 사일로(Silo)가 무너져야 한다. 지식의 자유로운 유통과 연계를 위해 조직구조, 성과평가, 조직문화가 변혁되어야 한다.

셋째, 쏠림 현상을 지양해야 한다. 한국사회에서 흔히 볼 수 있는 것이 쏠림 현상이다. 빅데이터, 블록체인 및 인공지능은 한국사회의 쏠림현상을 잘 보여준다. 쏠림 현상이란 추격전략의 과잉에서 나타난다. 이는 한국사회의 성공의 함정이기도 하나, 다른 한편에서는 실패에 대한 두려움과 공포로 인해 발생한다.

넷째, 디지털 역량을 최고 의사결정권자와 정책결정권자가 키워야 한다. 디지털 범용기술이 지수적으로 증가하는 상황에서, 의사결정권자가 디지털 역량이 없다면, 운전면허 없이 고속버스를 운행하는 것과 다를 바 없다.

한국사회는 덩치가 크다. 그만큼 다양한 전략을 수립해야 하며, 보다 먼 미래를 전망하고 정책을 수립해야 한다. 복잡한 것은 복잡한 것 그대로 보아야 한다. 그래야 경쟁력 있으면서도 지속가능한 국가전략과 기업전략을 만들 수 있다.

윤기영/퓨처리스트·에프엔에스 미래전략 연구소장

synsaje@gmail.com

<주>

[1] 윤기영 (2018). 디지털 범용기술의 출현과 디지털 트랜스포메이션의 전개. 미래연구 3권 2호, 157-175

윤기영, 김숙경, 박가람 (2019). <디지털 트랜스포메이션을 위한 비즈니스 모델링>. 박영사

[2] 3본 마스트 범선의 등장으로 대항해시대의 시작과 더불어, 근대적 주식회사 제도가 17세기 초 네덜란드 동인도 회사에서 시작되었다. 이때를 근대적 자본주의의 시작으로 여길 수도 있다.

[3] 윤기영 (2016). 4차 산업혁명에 대한 비판적 검토와 논의의 전환 필요성. 미래연구 1권 2호, 29~54쪽

[4] https://www.yeosijae.org/posts/594

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