4차 산업혁명의 핵심 기술 (1) 자율주행자동차/로봇/인공지능

4차 산업혁명 관련 첨단기술은 학자에 따라 분류가 다양하며, IT기술 혁신, 생산기술 혁신 등 그 분야 역시 다양합니다. 그러나 공통적으로 고도화된 신기술로 초연결사회를 구성하는 기본 기술의 특징을 가지고 있습니다.

 

오늘은 4차 산업혁명의 주요 기술 중 자율주행자동차, 로봇, 인공지능에 대해 간단하게 알아보도록 하겠습니다.

 

자율주행자동차(Autonomous Vehicle)

 

자율주행자동차란 운전자가 직접 조작하지 않아도 자동차가 주행환경을 인식해 위험을 판단하고 주행경로를 계획해 스스로 운전하는 자동차를 말합니다. 운전자가 가속페달, 브레이크나 핸들을 전혀 제어하지 않아도 되는 것이 가장 큰 특징으로, 자율주행 S/W와 카메라, 센서, 초정밀 GPS와 도로 인프라 데이터 등을 필요로 합니다.

 

2020년 현재의 자율주행자동차 시장은 미국이 선도해가고 있는 상황입니다. 경쟁력 1위 구글 웨이모를 비롯하여 GM, 테슬라, 우버 등 수십개의 업체가 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다. 미국 교통부 도로교통안전국(NHTSA)에서 제시한 자율주행의 단계는 다음과 같습니다.

 

 

출처 : NDSL

 

 

미국의 기술 관련 컨설팅 업체 Strategy Analytics에 따르면 Level 4의 자율주행 기술이 사용화되는 시점은 2030년 경이라고 합니다. 머지 않아 도로에서 운전자 없이 달리는 자동차들을 볼 수 있는 것이지요. 도로의 환경과 함께 자동차 내 공간 구성과 자동차 이용 행태가 크게 변화하고, 운전이 필요없는 사람들의 라이프스타일이 바뀜에 따라 엔터테인먼트와 광고 업계, 항공 업계 등 주변 산업에 지각 변동이 예상됩니다.

 

로봇(Robot)

 

최근 제조업의 생산성 경쟁이 심화되고 안전 이슈가 부상함에 따라 로봇 산업에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 로봇이란 인간을 모방하여 외부 환경을 인식(Sense)하고 상황을 판단(Think), 자율적으로 동작(Act)하는 기계를 말합니다. 현재 로봇 산업은 크게 제조업용 로봇과 서비스용 로봇으로 분류되며 인간의 감정을 흉내내는 지능형 감성로봇(Emotional Robot)의 형태로 진화하고 있습니다. 인공지능, IoT, 빅데이터 등 기술이 융합되어 전통적인 제조업 뿐만 아니라 의료, 실버, 건설, 물류, 생활가전, 교육 등 다양한 분야에서 발전 가능성이 큰 기술입니다.

 

덩치가 크고 현장 작업자에게 위협적인 기존 생산시스템의 로봇과 달리, 최근 제조업 현장에서는 지능화, 이동성 강화, 협업 능력 제고, 적용 분야 확대 등을 특징으로 한 로봇의 세대 교체 현상이 발생하고 있습니다. 정교한 작업에 투입이 가능해지고 가격이 하락함에 따라 대규모 업체 뿐 아니라 소규모 공장들에서 역시 로봇을 도입할 수 있도록 접근성이 좋아지고 있습니다.

 

공장용 로봇으로 생산성을 높인 일본 FANUC 기업의 사례

 

인공지능(AI, Artificial Intelligence)

 

인공지능은 학습, 패턴 인식, 문제 해결 등과 같이 인간의 인지 문제를 해결하는 컴퓨터 공학의 분야입니다. 기계학습(ML)과 딥 러닝(DL)을 통하여 패턴을 인식, 알고리즘을 계층화하여 컴퓨터가 전례없는 방법으로 방대한 양의 데이터를 인식하고 의사결정을 내립니다.

 

현재 아마존에서는 이미지 및 비디오 세그멘테이션, 음성 인식, 자연어 처리, 추천 엔진 등에 이용되며 다양한 형태의 데이터를 학습하여 패턴을 구축하고 있습니다.중국의 기업 알리바바에서는 인공지능이 고객의 검색 기록을 바탕으로 사고 싶어하는 상품을 예측하고 자연어 처리를 통하여 제품 설명을 자동으로 생성합니다. IBM이 개발한 토론 전용 인공지능 '프로젝트 디베이터'는 신문과 학술자료에 실린 100억개의 문장을 학습하여 명확한 논리를 전달하며, 인간과의 토론으로 인류의 사고력과 문제 해결력을 발전시킬 수 있습니다. 이처럼 인공지능은 4차 산업혁명의 가장 핵심적인 S/W로서 다양한 분야의 지능화를 일으키고 있습니다.