1차, 2차, 3차, 4차 산업혁명의 특징 - 머신러닝.01

 지금은 4차 산업혁명(4th Industrial revolution) 시대라고들 하는데, 4차 산업혁명이 무엇인가요? 어떤 느낌인지 대충은 알겠는데 말로 표현하려니 참 어렵습니다. 그래서 4차 산업혁명이 무엇인지 쉽게 이해해보고, 4차 산업혁명이 1차 산업혁명과 2차, 3차 산업혁명과 비교하여 어떤 특징을 가지는지도 정리해보겠습니다.

 

1차, 2차, 3차, 4차 산업혁명의 특징

 

안녕하세요. 14층입니다. 최근 4차 산업혁명(4th Industrial revolution)이 세계적으로 대두되면서 많은 사람이 관심을 갖고 있습니다. 저 또한 이러한 시대의 흐름에 뒤처지지 않고, 변화의 중심에 있고자 머신러닝이라는 학문에 관심을 갖고 공부를 시작했습니다. 그리고 그렇게 공부한 내용을 정리하고 공유하고자 이렇게 포스팅을 하게 되었습니다.

 

 오늘은 그 첫 번째로 1차, 2차, 3차, 4차 산업혁명의 특징에 관한 내용입니다.

 

 

1차, 2차, 3차, 4차 산업혁명의 특징1

[위키피디아(Wikipedia) 이미지]

 

 

1차 산업혁명(1st Industrial revolution)

 

 1차 산업혁명은 18세기 말, 영국에서 시작된 기술의 혁신과 새로운 제조 공정(manufacturing process)으로의 전환, 이 때문에 일어난 사회, 경제 등의 큰 변화를 말하는데요, 이 산업 혁명은 후에 전 세계로 확산하여 세계를 크게 바꾸어 놓습니다.

 

 그리하여 이를 두고 산업혁명이라고 부르게 되었는데, 산업 혁명이란 용어는 1844년 프리드리히 엥겔스가 《The Condition of the Working Class in England》에서 처음 사용하였고, 이후 아널드 토인비가 1884년 《Lectures on the Industrial Revolution of the Eighteenth Century in England》에서 이를 보다 구체화하였습니다. (위키백과)

 

 1차 산업혁명을 가져오게 된 주요 혁신 기술은 아래와 같습니다.

 

직물 – 아크라이트의 수방적기, 하그리브스의 다축 방적기, 크롬턴의 뮬 정방기(수방적기와 다축 방적기의 결합체)를 이용한 면방적기. 1769년, 특허를 얻었으며 1783년에 그 효력이 발생되었다. 면직∙방직 공장이 설립됨에 따라, 빠르게 그 효력이 줄어들었다.

 

증기력 – 와트가 발명한 개선된 증기기관은 즉시 광산을 퍼내는 데 이용되었지만 1780년대부터는 동력기로 대체되었다. 이 기술은 수력발전이 존재하지 않았던 작은 규모의 과거 상황으로부터 능률적인 반자동화 공장의 빠른 발전을 가능케 했다.

 

제철 – 철강 산업에서, 석탄이 숯을 대신하여 철 제련 단계에 사용되기 시작하였다. 이것은 구리, 용광로의 선철보다 훨씬 전에 발견되었다. [위키백과]

 

 이러한 1차 산업혁명을 간단하게 말하면 수력과 증기기관을 이용한 기계 생산 공장의 도입이라고 할 수 있습니다.

 

사회적 영향도 재미있는 부분이 많습니다.

 

산업 혁명은 경제 구조의 혁명적 변화를 가져왔을 뿐만 아니라 동시에 정치 구조도 크게 바꾸어 놓는 결과를 가져왔다. 왕족과 귀족 지배 체제가 무너지고, 신흥 부르주아 계급이 선거법 개정을 달성하였다. 이러한 부주의 활약은 영국에서 노동자 계급의 성년 남성들이 하나로 모여 선거권을 요구한 차티스트 운동이 벌어지게 했다. 이런 일련의 규제가 폐지되면서 점차 자유주의적인 경제 체제로 가게 되었다.

공업화로 농촌 인구의 대부분은 도시로 가게 되었으며, 이로 인해 도시 인구의 폭발적인 증가세를 보였다. 하지만 결국 산업 혁명 때 도시에서는 석탄이 타는 연기로 공기가 나빠졌고, 비위생적이고 악취가 심하며, 사람이 북적대는 불결한 도시로 변한 점이다. 노동자에 대한 인권 유린도 산업 혁명 때부터 대두되기 시작되었다. 공장주들은 노동자들에게 장시간 노동을 강요했고, 소비와 휴식도 크게 제한 받았다. 또한 어린이 노동이라는 비상식적인 일이 벌어지기도 했다.

당시 자본가들은 고아들을 구빈원 이라고도 부르는 고아원에서 감언이설로 유혹해서 데려와서 일을 시켰으며 (아동 노동), 1833년 영국 의회조사에 따르면 지각을 했다고 해서 임금을 깎는 일까지 있어서 영국에서는 어린이 노동을 금지시켰다. 또한 야간 근무를 금지하는 등의 관련 법이 제정되기도 했고, 미국에서는 정부의 탄압과 언론들의 왜곡 보도에도 불구하고, 임금 감축과 장시간 노동에 반대하는 노동자들의 8시간 노동을 요구하는 노동 운동이 일어났다. 식사는 빵과 감자가 거의 전부였으며, 거기에 차와 버터 등이 곁들어지는 정도였다.

산업 혁명기에 발생한 사회 문제 중에는 노동자들의 건강 문제도 있었다. 노동자의 수명은 귀족 계급보다 훨씬 짧았는데, 이를 비위생적인 전염병 때문으로 본다. 이러한 노동자들의 비참한 삶은 자본주의에 반대하는 사회주의 운동의 물결이 일게 하였으며, 이상적 사회주의에 반발한 마르크스의 '과학적 사회주의'정립에 의해서 논리를 갖게 되었다. [위키백과]

 수적방기, 증기, 제철 기술을 개발한 공학자들은 이러한 사회적 영향도 예상했을까요? 어떠한 마음으로 기술을 개발했는지는 모르겠지만, 그래도 인류에 도움이 될 것을 기대하면서 기술을 개발했을 것인데 이러한 기술이 현재의 기술에 밑거름이 되기는 했지만, 당시의 어린이 노동, 환경오염, 노동자의 수명 단축 등 사회에 많은 부정적인 영향도 미치기도 했으니 안타까울 따름입니다.

 

 

 2차 산업혁명(2nd Industrial revolution)

 

 2차 산업혁명은 19세기말 공장에 전력이 보급되어 벨트 컨베이어를 사용한 대량생산 보급이 가능해지면서 동반된 변화를 말합니다. 전기 뿐만 아니라 화학, 석유 및 철강 분야에서 기술 혁신이 진행되었으며, 식료품 및 음료, 의류 등의 제조 기계와 더불어 가공, 운송 수단의 혁신, 심지어 오락 분야에서도 영화, 라디오와 축음기가 개발되어 대중의 요구에 부응했을 뿐만 아니라 고용의 측면에서도 크게 기여했습니다. 그러나 생산 확대는 오래 머물렀던 대불황 (1873년 - 1896년)과 이른바 신제국주의로 연결되는 요소이기도 합니다.(위키백과)

 

아울러 사회적으로는 아래와 같은 영향을 미칩니다.

제 2차 산업혁명의 시대는 이전의 산업 혁명 때와 마찬가지로, 상당수의 도시 노동자가 공장 노동자로 전환되었고, 그 밖에 세입 유동이 없기 때문에 실업이 일상화되었고, 저임금 노동력이 일상화되었다. 또한 화이트 칼라 노동자의 수가 현저하게 증가하여 노동 조합에 참여하는 사람의 숫자도 늘었다. [위키백과]

 2차 산업혁명 때도 전기, 컨베이어밸트 등 인류를 이롭게만 해줄 것 같은 혁신적인 기술이 개발되었지만, 많은 실직자를 만들기도 했습니다. 이쯤 되면 세계적으로 기술개발 중단을 고려해봐야 할 것 같기도 합니다. 4차 산업혁명과 함께 많은 사람이 일자리가 줄어들 것에 대해 우려를 하고 있습니다. 그리고 많은 전문가가 우리의 우려와는 달리 일자리는 오히려 더 늘어날 것이라고 하는데, 지난 역사를 돌이켜 보면 그것은 정말 모를 일인 것 같습니다.

 

3차 산업혁명(3rd Industrial revolution)

 

 3차 산업혁명은 20세기 중 후반에 일어난 것으로 정보혁명이라고도 부릅니다. 자동화의 수준을 높이기 위한 전자와 기술이 도입되는데, 인터넷과 스마트 혁명으로 미국주도의 글로벌 IT 기업이 부상하게 됩니다.

 제3차 산업혁명, 즉 디지털 혁명은 아날로그 전자 및 기계 장치에서 오늘날 이용 가능한 디지털 기술로 기술의 발전을 말한다. 그 시대는 1980년대에 시작되었다.[9] 3차 산업혁명 시대의 발전에는 개인용 컴퓨터, 인터넷, 정보통신기술(ICT) 등이 포함된다.

제3차 산업혁명; 수평적 힘이 어떻게 에너지, 경제, 그리고 세계를 변화시키고 있는지에 관해 제레미 리프킨의 책이 2011년에 출판되었다. 이 책의 전제는 근본적인 경제적 변화는 세가지 유형의 기술적 진보가 일어날 때 일어난다는 것이다; 1)우리가 재화나 인간을 움직이는 방법 2) 정보를 전달하고 관리하는 방법 3) 경제를 움직이는 방법 등 . 제3차 산업혁명은 1)자동운행 2)5G 네트워크와 사물인터넷 3)신재생에너지로 변혁할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. [Wikipepia]

 

 

4차 산업혁명(Fourth Industrial revolution)

 

 4차 산업혁명은 21세기 초반부터 나타난 것으로 간단하게 설명하면 사람, 사물, 공간을 초연결과 초지능화함으로 산업구조 사회의 시스템에 혁신을 가져오는 것으로, IT 용어사전에 의한 정의는 아래와 같습니다.

인공 지능, 사물 인터넷, 빅데이터, 모바일 등 첨단 정보통신기술이 경제·사회 전반에 융합되어 혁신적인 변화가 나타나는 차세대 산업혁명.

인공 지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 모바일 등 지능정보기술이 기존 산업과 서비스에 융합되거나 3D 프린팅, 로봇공학, 생명공학, 나노기술 등 여러 분야의 신기술과 결합되어 실세계 모든 제품·서비스를 네트워크로 연결하고 사물을 지능화한다.

제4차 산업혁명은 초연결(hyperconnectivity)과 초지능(superintelligence)을 특징으로 하기 때문에 기존 산업혁명에 비해 더 넓은 범위(scope)에 더 빠른 속도(velocity)로 크게 영향(impact)을 끼친다.

‘제4차 산업혁명’ 용어는 2016년 세계 경제 포럼(WEF: World Economic Forum)에서 언급되었으며, 정보 통신 기술(ICT) 기반의 새로운 산업 시대를 대표하는 용어가 되었다. 컴퓨터, 인터넷으로 대표되는 제3차 산업혁명(정보 혁명)에서 한 단계 더 진화한 혁명으로도 일컬어진다. (IT용어사전, 한국정보통신기술협회)

 

 4차 산업혁명과 관련된 대표적인 혁신 기술들은 아래와 같습니다.

- 빅 데이터(Big Data Statistical Analysis)

4차산업혁명은 한마디로 컴퓨터를 기반으로 하는 생산 방식의 혁신을 말한다. 또한 인공지능을 중심으로 한 소프트웨어와 방대한 데이터를 처리하는 빅데이터 기술, 최신 로봇 기술이 합쳐져 근로 형태가 혁신적으로 변화하는 것을 의미하기도 한다. 그러므로 빅 데이터 통계분석(Statistical Analysis) 즉, 많은 양의 데이터(Data, 정보)가 기본이다.

 

- 인공지능(Artificial Intelligence, AI)

작게는 장치가 더 똑똑해져서 나의 생활 패턴을 이해하고, 스스로 알아서 동작하는 약한 인공지능부터, 생태계 전체의 생활 및 환경으로부터 최적의 해법을 제시하는 강한 인공지능을 이용하여 인간의 생산성을 최대한 올려주는 도구이다.

 

- 로봇공학(Robot Engineering)

사람을 도와주는 로봇(예 청소 로봇; 노인 보조 로봇 등)에 의해 사회 전체의 생산성이 올라갈 것이다.

- 양자암호

기존에 있던 대부분의 암호체계가 대부분 수학적 복잡성에 기반하는데 비해, 양자암호는 자연현상에 기반하고 있는 특징을 띄며, 암호에 사용되는 원타임 패드를 생성하는 이상적인 방법 중 하나다. 중간에 도청자가 난입할 경우 그 존재가 드러나며, 신호가 왜곡되어 도청자도 정확한 정보를 얻을 수 없는 보안성을 띄고 있다. 다른말로 양자 키 분배(Quantum Key Distribution)체계라고도 한다. 보안업계도 양자난수를 모든 IT 기기에 적용할 수 있다면 해킹 불가능한 암호 체계를 구현할 수 있을 것으로 내다보고 있다.

 

- 사물 인터넷 (Internet of Thing, IoT)

실생활에 해당하는 오프라인의 모든 정보를 온라인으로 넘기는 O2O를 통해,인터넷을 이용한 최적의 해법을 제시하고, 시행하게 하여 생산성을 최대한으로 올리는 도구이다. 그 예로, 병원의 모든 행동이나 사물들을 인터넷에 연결한 뒤, 최적화를 한다면 정보가 늦거나 서로 기다리는 손실을 줄일 수 있다. 따라서 환자도 빠른 조치를 받아서 좋고, 병원도 생산성이 올라서 좋을 것이다.

- 무인 운송 수단

인간이 운전을 직접 하지 않음에 의해 그 사이에 다른 일을 더 할 수 있고, 안전하게 이동할 수 있기에 생산성이 향상될 것이다.

- 3D 프린팅(3D printing)

대부분 자기에게 맞지 않는 기성품을 구입하여 그 기성품에 맞추어 제작/생활해왔다. 이제는 개인 맞춤형 시대이므로, 3차원 프린터를 이용하여 싸고 빠르게 본인에게 맞는, 본인 만의 장치를 만들 수 있다. 예로 본인만의 음식, 본인만의 집, 본인에게 맞는 인체조직, 본인에게 맞는 약 등이 있다. 이런 것들을 통해 생산성이 향상될 수 있다

 

- 나노 기술(Nano Technology, NT)은 의학, 전자 공학, 생체재료학 에너지 생산 및 소비자 제품처럼 광대한 적용 범위를 가진 새로운 물질과 기계를 만들 수 있어, 생산성 향상에 지대한 공헌을 할 수 있다. (위키백과)

 4차 산업혁명의 시작점에 있는 지금은 이러한 혁신 기술들이 실생활에 적용되기에는 아직 부족한 부분들이 많이 있지만, 약 10년 뒤에는 이러한 기술들의 대부분이 상용화되어 있지 않을까요? 그리고 과연 그때에는 이러한 혁신적인 기술들이 인간의 삶의 질을 향상시켰을 것인지, 아니면 전혀 예상치 못한 결과가 기다리고 있을지, 그때가 되어봐야 알 수 있겠죠?

 

 오늘은 이렇게 1차, 2차, 3차, 4차 산업혁명 각각이 특징에 대하여 알아보았습니다. 지난 산업혁명들을 돌이켜보며 혁신 기술을 어떻게 활용해야 효과적일지 많은 생각이 필요하겠습니다. 이런저런 상상과 함께, 오늘의 1차, 2차, 3차, 4차 산업혁명에 대한 포스팅을 마칩니다.

 

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