산업혁명의 단계별 발전 과정과 4차 산업혁명의 핵심 기술인 빅데이터, 클라우드, 블록체인의 특징 및 원리 doc_id PCY_201806150356476351_1

제일 처음 발생한 혁명은 당연히 1차 산업혁명인데, 18세기 후반에 발생했다. 열에너지를 활용한 기계가 등장한 것이 1차 산업혁명 발생의 시초로 볼 수 있다. 이 시기에는 처음으로 기계가 등장했기 때문에 ‘기계화 혁명’으로 정의 할 수 있다. 인력이 기계로 대체되는 것이 이 시기의 가장 큰 특징이다. 2차 산업혁명은 전기가 발명됨에 따라 등장했다. 2차 산업혁명은 19세기 후반에 발생 했는데, ‘대량생산’이 본격적으로 일어난 시기이다. 공장에 전기가 공급됐고, 컨베이어 벨트가 도입 되면서 생산성을 크게 높아진 것이다. 참고로 이 시기를 영국에서 발생한 ‘산업혁명’ 시기로 볼 수 있다. 2차 산업혁명에서는 프레드릭 테일러의 ‘과학적 관리론’이라는 경영기법이 처음으로 소개됐다. 과학적 관리는 ‘효율적인 생산관리’를 가치를 기반으로 삼고 있다. 효율적인 생산관리가 중요한 가치로 인정받았는데, 이 는 생산이 급격하게 증가하면서 이를 관리하기 위한 체계적인 방법론이 필요했기 때 문임을 알 수 있다. 3차 산업혁명은 ‘정보혁명’의 시대이다. 정보혁명의 시초는 인터넷 등장과 큰 연관이 있다. 1969년 미국 국방성이 4개의 대학교에서 사용하는 사설 네트워크를 연결하는 과제를 시초로, 전 세계를 네트워크로 연결하는 단계로 발전하면서 지금의 인터넷이 등장했다. 인터넷 등장은 정보 교류를 확산시키는 역할을 했다. 이는 정보의 교환 범위와 정도를 크게 확산시켰고, 이는 ‘기술 고도화’와 ‘소비자 중심 사회’라는 변화를 불러왔다. 3차 산업혁명에서 발생하는 수많은 정보는 4차 산업혁명을 야기하였다. 엄밀히 말해서 빅 데이터 기술이 화두가 되게 했다. 빅 데이터는 비정형적인 기술을 신속하게 분석해서 의미 있는 정보를 추출하는 기술이다. 이러한 기술의 등장은 정보를 더욱더 가치 있게 했다. 더욱이 센서 기술인 ‘사물인터넷’ 등장은 데이터 생산을 더욱더 증가시켰는데, 빅 데이터를 더욱더 의미 있는 기술을 만들었다. 그러나 빅 데이터 하드웨어 장비가 크고 고가이기 때문에, 일반 사용자에게 서비스 제공하는 것이 어렵다. 그런데 이러한 문제를 클라우드가 해결할 수 있다. 클라우드 방식으로 저사양의 기기에서도 수준 높은 서비스를 받을 수 있게 한 것이다. 4차 산업혁명은 3차 산업혁명 보다 3가지 관점에서 차별화 특징을 가진다. 첫째는 데이터 생산 주체 이다. 3차 산업혁명의 데이터 생산 주체는 사람이 입력한 내용이 전부였다. 그러나 4차 산업혁명의 데이터 생산 주체는 더욱더 확대돼, 일상 기기까지 적용된다. 그래서 3차 산업혁명 보다 4차 산업혁명의 수집 정보량은 매우 많다. 둘째는 ‘기기의 지능화’ 이다. 정보 공유대상이 기기로 늘어남과 동시에, 정부 분석은 클라우드에서 일어난다. 그래서 저 사양 기기에서도 충분히 지능화된 서비스를 제공할 수 있다. 셋째는 데이터 분석 능력이다. 이는 빅 데이터와 관련이 있다. 좀 더 화제와 연관 지어 말하면, 인공지능과 관련이 있다. 3차 산업혁명과 달리 4차 산업혁명에서는 비정형 정보에 대한 분석이 가능하다. 그리고 기계학습 기술이 향상되어 비 규칙적인 상황에서도 시스템이 더욱더 정확하게 예측하게 한다. 사물인터넷은 센서 기술로 데이터를 모아서, 중앙센터의 클라우드에 정보를 모으게 한다. 빅 데이터는, 이를 분석해서 서비스를 제공한다. 이 때 서비스는 ‘의미 있는 정보 제공’일 수도 있고 ‘자동화’ 일 수 있다. 정리하면 모든 것에서 정보를 중앙에 모아서, 이를 처리하고 서비스를 제공하는 것이 4차 산업혁명의 특징이다. 쉬운 설명을 위해서 영국의 글래스고 스마트 에너지를 사례를 들겠다. 글래스고의 도시 내 건물에는 전력사용을 측정하는 센서를 설치했다. 그리고 이를 클라우드에 정보를 모은다. 그런 다음 전력 사용량 정보를 빅 데이터로 비교 분석해서 사용자들에게 모바일로 실시간 정보를 제공한다. 사용자는 인터넷으로 언제, 어디서든지 실시간으로 본인이 사용하는 건물의 전력사용 분석정보를 확인할 수 있다. 서비스를 제공하는 목적은 사용자들이 전력 사용량 정보를 알고 스스로 절감하도록 유도하는 데 있다. 실제로 서비스를 제공한 29개 학교를 대상으로 전력 절감 성과를 조사한 결과 전년 대비 약 33만 파운드(한화로 약 4억9000만 원)의 에너지 절감 효과를 본 것으로 나타났다. 블록체인이 큰 주목을 받고 있다. 블록체인은 분산형 원장 기술이다. 비트코인에 처음으로 구현되었다. 비트코인의 거래 안정성을 위해서, 위변조 방지와 투명성을 목적으로 블록체인 기술이 처음으로 소개됐고 도입하였다. 비트코인이 처음으로 등장했을 당시에, 블록체인은 비트코인 운영 기술로 여겨졌다. 그러나 블록체인이 가진 여러 가지 이점은, 단순히 비트코인에만 적용하는 것이 아니라 다양한 산업에 적용할 수 있는 핵심 기술로 인식되기 시작하였다. 블록체인은 비트코인의 핵심기술을 넘어서, 4차 산업혁명의 핵심기술로 인지되고 있다. 이에 따라 여러 국가는 블록체인을 활용한 정부 서비스를 구현하고 있다. 블록체인은 ‘원장공유’라는 특성에서 시작한다. 이러한 특성은 ‘위변조 방지’라는 1차 가치를 가져왔고, 2차 가치로 ‘신뢰성’을 가져온다. 그리고 3차 가치로 ‘비용 절감’과 ‘간편성’이라는 가치 제공으로 이어진다. 이러한 이점을 이해한다면, 블록체인 관련 정책을 성공적으로 추진할 수 있을 것이다. 블록체인은 가상화폐 ‘비트코인’에서 처음으로 등장한다. 비트코인 자산의 안전한 보호를 위해서, 거래 내용을 안전하게 보호할 필요했다. 이때 소개된 기술이 바로 ‘블록체인’ 이다. 기존 방식은 모든 정보를 한 곳에만 저장한다. 이와 달리 블록체인은, 모든 정보를 분산해서 저장하고 서로 비교해서 위변조 여부를 파악한다. 비트코인의 경우 모든 참여자의 기기에 모든 거래 정보를 저장하게 한다. 참고로 블록체인의 참여자를 ‘노드 (Node)’라고 부른다. 이는 해커가 실질적으로 거래 내용을 위변조하기 어렵게 하여, 비트코인 소유자를 보호한다. 블록체인은 정보를 서로 비교할 때, 각 노드의 컴퓨팅 파워를 비교한다. 그래서 정보가 일치하지 않는 경우가 발생하면, 다수결의 원칙에 따라서 가장 많이 저장된 정보를 옳은 것으로 판단한다. 따라서 가장 많이 저장된 정보로 유지하고, 일치하지 않은 정보는 많이 저장된 정보로 수정한다. 그러나 비트코인의 경우, 실제로 저장된 정보 수를 세어서 가장 많이 저장된 정보를 찾지 않는다. 다수 여부를 판단하기 위해서 컴퓨팅 파워를 이용한다. 다시 말해 컴퓨팅 파워가 높은 쪽이 옳은 정보로 간주하고, 낮은 쪽은 위변조 된 정보로 간주한다. 컴퓨팅 파워는 기기 성능이 좋으면 당연히 올라간다. 그러나 보유하고 있는 노드 수가 늘어나면, 컴퓨팅 파워는 늘어난다. 그러므로 해커가 거래 장부를 조작하기 위해서는, 전체 참여자의 노드를 초과한 컴퓨팅 파워를 가지고 있거나, 혹은 전체 노드의 과반수 계정을 해킹해서 정보를 동시에 위변조 해야 한다. 사실상 전자와 후자 모두 불가능한 얘기 이다. 비트코인의 경우 전자 수준만큼의 컴퓨팅 파워를 낼 수 있는 슈퍼 컴퓨터는 세상에 존재하지 않는다. 후자의 경우도 해커가 비트코인 과반수 참여자를 알아내는 것은 불가능한 일 뿐만 아니라, 해킹한 계정의 거래 정보를 한 번에 위변조할 수 있는 슈퍼 컴퓨터도 구하기 어렵다. 정리하면 간단하다. 블록체인 방식은, 비트코인의 거래정보를 확실하게 안전하게 보호하는 역할을 한다.