4차 산업혁명 핵심 키워드 ‘ABCD’

[AI 돋보기] 디지털 혁신을 위한 네 가지 변환

필자와 알고 지내던 교수가 학회에 발표할 논문을 소개하면서 조언을 필자에게 부탁한 적이 있다. 해당 논문은 디지털 뉴딜에 관한 것이었는데, 그중 눈에 띄는 핵심어가 보였다.

‘ABCD’라는 핵심어였는데, 처음에는 ‘홍길동’ 혹은 ‘xyz’와 같은 비특정 대상을 지칭하는 용어인 줄 알고 신경 쓰지 않았다. 그러다 논문을 읽으면서 ‘ABCD’가 특정 기술을 지칭하는 것과 같은 느낌을 받아, 이를 인터넷에서 검색해봤다.

검색한 결과, ‘ABCD’는 네 가지 기술을 지칭하는 용어였다. 인공지능(AI, Artificial Intelligence), 블록체인(Blockchain), 클라우드(Cloud), 데이터(Data) 등을 지칭하는 용어였고, ‘ABCD’는 이러한 기술 용어의 앞글자를 합친 것이었다.

개인적으로 용어를 잘 지었다고 생각했는데, 외우기 쉬울 정도로 단순할 뿐만 아니라 현재 4차 산업혁명 추세를 제대로 나타내고 있기 때문이었다.

 

4차 산업혁명과 디지털 혁신

4차 산업혁명과 ‘ABCD’ 관계를 알기 위해서는 두 용어를 이해하고 있어야 한다. 따라서 두 용어에 관해서 살펴보자. 우선 4차 산업혁명부터 살펴보자.

4차 산업혁명은 인더스트리4.0에 기원을 두고 있다고 말할 수 있다. 인더스트리4.0은 독일공합협회(VDI)가 처음 언급한 용어로, 공장의 완전 자동화를 뜻한다. 이를 위해 가상물리시스템(CPS)이 강조되는데, 가상 환경인 디지털 공간이 물리환경인 현실의 공장을 제어하는 기초가 되기 때문이다. 참고로 CPS는 가상 공간인 디지털 세상과 물리환경인 현실을 연결하는 기술이다.

인더스트리4.0 에서 중요한 디지털 전환. ⓒPixabay

CPS를 다른 말로 하면, 디지털 전환(Digital Transformation)이라는 용어로 표현할 수 있다. 가상과 현실을 연결하는 것으로도 이해할 수 있지만, 현실을 가상으로 전환하는 것으로 이해할 수도 있다. 참고로 두 가지 이해 방식은 관점의 차이일 뿐, 서로 다른 개념은 아니다.

디지털 전환이 주목받음에 따라, 사물인터넷(IoT)도 함께 주목받았다. IoT는 사람뿐만 아니라 기기까지 인터넷이라는 디지털 공간에서 서로 연결할 수 있게 하는 역할을 하는데, 다시 말해 디지털 전환의 인프라에 해당하는 역할을 한다.

그런데 가상과 물리 환경만으로 완전 공장 자동화를 달성할 수 없다. 디지털 공간의 시스템이 자동으로 작동할 수 있어야 한다. 다시 말해, AI 기술이 필요하다. 초기 인더스트리4.0 중요성을 강조한 곳은 다름 아닌 독일인공지능연구소(DFKI) 이었음을 고려하면, AI가 중요함을 알 수 있다.

정리하면, 인더스트리4.0 구현을 위해서는 가상과 현실 공간이 연결되는 것을 기초로 해야 하고, 디지털 공간의 시스템이 자동으로 공장을 제어할 수 있어야 한다. 이를 뒷받침하는 기술로 IoT와 AI이다.

4차 산업혁명에서는 이러한 인더스트리4.0의 특성이 그대로 드러나있다. 4차 산업혁명에서도 IoT와 AI가 중요한데, 이는 기존 3차 산업혁명과 구분되게 한다. 4차 산업혁명은 기존 3차 산업혁명의 인터넷 시대와 달리, IoT로 거의 모든 것을 연결하는 초연결 특성을 가진다. 그리고 AI에 기반한 지능형이라는 특성이 있다.

 

인공지능과 데이터, 블록체인과 클라우드가 이를 뒷받침해

‘ABCD’를 살펴보자. ‘ABCD’는 데이터를 기반으로 AI로 서비스를 제공하는 플랫폼의 모습을 갖추고 있다. AI로 날씨를 예측한다고 생각해보자. AI는 기존 날씨 데이터를 학습할 수 있다. 그리고 이를 기반으로 날씨를 정확하게 예측할 수 있다. 참고로 이러한 과정 모두에 데이터가 활용된다.

그러면 여기서 블록체인과 클라우드는 어떤 역할을 하는 것일까? 결로부터 말하면, 블록체인과 클라우드가 이러한 서비스를 뒷받침하는 형태이다.

블록체인은 AI에서 활용되는 데이터 부분을 보호하는 역할을 한다. 이러한 보호 기능은 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 데이터를 사용하는 AI 입장에서의 보호이다. 둘째는 데이터 제공자 입장에서의 보호이다.

AI 입장에서 보호는 블록체인을 데이터 신뢰성 향상으로 활용할 수 있는 점을 뜻한다. 블록체인은 합의 알고리즘이라는 것을 기반으로 데이터의 무결성을 보증하는데, 이는 데이터를 활용하는 AI에게 데이터 신뢰성을 제공하는 역할을 한다.

둘째는 데이터 제공자 입장에서의 보호이다. 정확히 말하면, 개인정보보호에 해당한다. AI의 데이터 활용 과정에서 개인정보침해가 발생할 수 있는데, 이를 블록체인으로 해결할 수 있다. 블록체인은 데이터 접근 부분에 관한 제어를 개인이 가질 수 있게 할 수 있기 때문이다. 실제로, 알파고를 개발한 딥마인드(DeepMind)는 개인정보를 침해하지 않는 범위에서 AI 기반 의료 서비스를 개발하기 위해 블록체인을 활용하는 방안을 연구하고 있다.

그뿐만 아니라, 블록체인의 부가기능인 영지식증명알고리즘(ZKP)을 AI의 개인침해 대응에 활용할 수 있다. 참고로 ZKP는 불필요한 개인정보를 드러내지 않으면서 서비스를 이용할 수 있게 하는 기술로 정의할 수 있다.

클라우드는 AI 확산의 역할로 활용할 수 있다. AI 민주화의 역할을 담당한다고도 정의할 수 있는데, 참고로 이를 서비스형 AI(AIaaS)로 표현하기도 한다.

AI 구현에 있어서 두 가지 어려움이 있는데, 클라우드가 이를 모두 해결해준다. 이러한 어려움으로는 AI 동작을 뒷받침하는 성능 부분이 있고, 또 다른 것으로는 AI 서비스 구현의 복잡성이 있다.

클라우드는 중앙 센터의 우수한 장비를 원격으로 제공함으로써, 사용자가 AI 동작에 뒷받침하는 성능 부분의 문제를 해결하게 한다. 그뿐만 아니라, 이미 구현한 AI 시스템을 사용자에게 활용할 수 있게 함으로써 구현 난이도를 낮출 수 있다. 예를 들어, 마이크로소프트(MS)는 이미 개발한 AI 기반 이미지 인식 시스템을 활용할 수 있게 제공하고 있다. 사용자는 이를 기반으로 AI 서비스를 쉽게 구현할 수 있다. 서비스 동작을 위한 어려운 시스템 개발 필요가 없는 셈이다.

 

데이터 생산에서 AI로 흐르는 프로세스 구축이 핵심

데이터 기반의 AI 구현 프로세스 확립이 중요하다. ⓒPixabay

‘ABCD’는 네 가지 부분의 변환을 가져온다. 물론, 이러한 중심에는 데이터 기반의 AI가 자리를 잡고 있다. 그런데 이러한 변환은 디지털 혁신 안에서 움직이고 있는데, 다시 말해 4차 산업혁명 맥락에서 움직이고 있다.

4차 산업혁명은 IoT 기반 AI 구현이 특징이고, ‘ABCD’ 또한 데이터 기반 AI 구현이 특징이라고 할 수 있다. IoT가 물리 정보를 가상 공간의 데이터로 변환하는 역할을 한다는 측면에서 보면, 여기서 IoT와 데이터의 역할 구분은 무의미할 수 있다.

결국, 4차 산업혁명에 있어 ‘ABCD’가 핵심이라고 할 수 있다. 그리고 데이터에서 AI로 가는 프로세스 확산을 전 산업에 적용하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 물론 블록체인과 클라우드가 부족 부분을 보완하는 형태로 함께 추진해야 한다.

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