목포해양대학교 해양컴퓨터공학과

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4차 산업혁명이란?

파괴적 기술
역사적 산업혁명의 전개

4차 산업혁명의 핵심 기술

사물인터넷

  • 초기 사물인터넷은 주변 사물에 통신 기능을 내장하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 인터넷 기반 상호 소통에 집중하였음
  • 인공지는 기술의 발전으로 학습, 추론, 판단하는 인지기술 기반의 지능형 사물인터넷으로 발전하고 있음
  • 세계 사물 인터넷 시장 : 2020년까지 약 2조 달러로 성장 전망 [출처 : 가드너]
  • 생활가전의 연결 디바이스는 2020년까지 130억 개로 늘어날 것으로 전망됨

5G 통신 기술

  • 4차 산업혁명시대를 위한 차세대 네트워크
  • 사물인터넷과 클라우드 기반의 빅데이터를 통해 초고화질 / 초실감 / 몰입형 콘텐츠 지원
  • 2018년 12월 1일 국내 통신 3사가 세계 최초로 5G 사용화 서비스 제공
  • 응용분야 : 스마트 이동성, 스마트 에너지, 스마트 헬스, 스마트 빌딩 등

클라우드 컴퓨팅

  • 클라우드 컴퓨팅은 전기나 수도처럼 정보통신 자원을 사용료 기반으로 이용할 수 있게 하는 유틸리티 서비스로 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 등과 융합하여 4차 산업혁명을 촉진하는 혁신적 기술로 진화하고 있음
  • 클라우드 컴퓨팅의 확산에 따라 SW의 개발 방식, 동작 방식, 배포 및 유통 방식 등 전반적인 SW산업 패러다임의 변화가 진행됨
  • 클라우드 서비스 유형 : Infrastructure as a Service (IasS), Platform as a Service (PasS), Software as a Service (SaaS)
  • 해외 시장규모가 ‘15년 797억 달러에서’ 21년 2,768억 달러 (IDC 2017.11)로, ‘15~’ 21년 간 연평균 23.1% 급성장이 예상

빅데이터

  • 다양한 종류의 대규모 데이터로부터 저렴한 비용으로 가치를 추출하고 초고속 수집, 발굴, 분석을 지원하도록 고안된 차세대 기술 및 아키텍처 (IDC, 2011)
  • 빅데이터의 3V
    • Volume (규모) : 소셜 미디어나 위치 정보 데이터 등은 자료의 양이 큼
    • Variety (다양성) : 데이터의 형태가 비구조화 (이미지, 음성 등)
    • Velocity (속도) : 데이터가 빠르게 생산 및 유통

인공지능

  • 지능적 행동을 자동화하기 위한 컴퓨터과학의 한 분야로 지각, 인식, 이해, 추리, 계획수립, 의사결정, 학습, 적응 등에 대한 연구를 수행하여 궁극적으로 두뇌의 기능을 기계로 실현하는 것을 목적으로 함
  • 인공지능은 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터 기술을 바탕으로 발전
    • 사물인터넷 : 데이터는 서로 연결된 모든 사물에서 생산
    • 클라우드 : 모바일-클라우드 컴퓨팅을 통해 어디서든지 자원 접근 및 공유 가능
    • 빅테이터 : 정형 및 비정형 빅데이터의 수집 및 저장 가능
    • 강력한 병렬 및 분산처리 능력으로 의미있는 시간 내에 대용량 데이터 처리가 가능해짐
  • 심층신경망을 기반으로 한 딥러닝 기술이 컴퓨터비전, 음성인식, 자동번역 등 다양한 분야에 주목할 만한 성과를 거두고 있음

지능형 로봇

  • 로봇은 외부 환경을 스스로 인식 (Perception)하고, 판단 (Cognition)하며 스스로 동작 (Mobility & Manipulation)하는 기계로 정의하며 최근 인공지능기술과 결합한 지능형 로봇에 대한 연구가 활발히 진행중임 [출처 : 전자공학회지 2018]
  • 개인비서, 소셜 로봇, 헬스케어 로봇 등 개인서비스용 로봇에서 무인자동차, CPS (Cyber - Physical Systems) 기술 기반의 스마트 공장에 활용되는 산업용 로봇까지 다양한 분야에서 발전하고 있음
  • 세계 로봇시장은 최근 5년 간 연평균 10% 이상 성장 (2018년 현재)
  • 2017년 로봇시장 : 세계 - 393억불, 국내 - 56억불
  • 2022년 시장 전망 : 세계 - 2,217억불, 국내 - 108억불 [출처 : 산업통상자원부 2018]

VR / AR 기술

  • 가상현실 (Virtual Reality) / 증강현실 (Augmented Reality) 기술은 향후 시장 ICT을 혁신할 수 있는 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술 분야로 기존 ICT 시장을 크게 변화시키고 신규시장을 창출할 수 있는 파괴적 기술임 [한국과학기술기획평가원 2018]
  • 4차 산업혁명은 정보통신기술의 융합을 통해 ‘초연결. 초지능. 초실감’ 시대를 추구하며 가상. 증강현실은 시간과 공간 그리고 신체적 / 상황적 제약을 극복하여 언제 어디서나 현실적 경험의 제공 및 공유가 가능함
  • 온라인과 오프라인의 겨예를 허물고 글로벌 사용자들과의 디지털 공감과 소통을 가능하게 함
  • 게임, 제조, 국방, 의료, 공학, 교육 등 다양한 산업으로 확산

3D 프린팅

3D 프린팅 진행과정

  • 스캐닝/모델링
    (3차원 설계)

  • 프린팅
    (3D 구조제작)

  • 후공정
    (지지툴 제거)

  • 제작완료

10대 핵심 활용분야

  • 치과용 의료기기
  • 인체이식 의료기기
  • 맞춤형 치료틀
  • 스마트 금형
  • 맞춤형 개인용부품
  • 3D 프린팅 콘텐츠 유통 서비스
  • 3D 프린팅 디자인 서비스
  • 발전용 부품
  • 수송기기 부품
  • 3D 전자부품