4차 산업혁명 문제는 과학이야 - 4차 산업혁명에 숨겨진 과학의 원리들 -

4차 산업혁명을 움직이는 숨은 원리를 찾아라

4차 산업혁명의 시대이다. 인공지능 등의 기술 발전으로 인간의 삶에 근본적인 변화가 올 것이라는 전망이 쏟아지고 있다. 그런데 과연 4차 산업혁명이 무엇인지 제대로 생각해 본 적은 있을까. ‘혁명’이라는 거창한 말로 가득한 그 속에 숨은 원리는 과연 무엇일까.

4차 산업혁명은 결국 과학의 문제이다

 모든 산업혁명의 뒤에는 과학기술의 발달이 있었다. 인공지능과 빅데이터의 탄생의 근본 원리 역시 수학적 알고리즘을 기반으로 하고 있다. 이렇게 산업혁명에 숨어있는 과학의 원리를 이해하면 막연한 미래의 변화가 어디서 생겨났는지, 그리고 어디로 가고 있는지 보다 구체적으로 확인할 수 있다. 막연했던 4차 산업혁명이 우리의 생활에서 어떻게 일어나고 있는지 찾아보는 재미도 느낄 수 있을 것이다.

4차 산업혁명이 무엇인지를 설명하는 4차 산업혁명 개론서

『4차 산업혁명 문제는 과학이야』는 과학과 과학자의 관점에서 4차 산업혁명 속 숨은 과학의 원리를 짚어본다. 4차 산업혁명의 주요 화두인 인공지능, 자율주행, 스마트팩토리, 스마트시티, 스마트팜의 구조와 유전자 기술, 에너지 등의 문제를 알기 쉽게 풀었다. 또 인공지능과 함께 공존해야할 새로운 세상에 필요한 교육과 학습 방법이 무엇인지 살펴본다.

산업혁명이 처음 시작되면서 인간이 하던 노동 중 많은 부분이 기계가 하는 노동으로 대체되었습니다. 이후 2차와 3차로 넘어가면서 생산과정에서 인간의 비중은 점점 줄어들었습니다. 3차와 4차 산업혁명에는 더 중요한 차이가 있있습니다. 우리가 겪은 정보 혁명인 3차 산업혁명까지도 생산 과정을 통제하는 주체는 여전히 인간이었습니다. 하지만 4차 산업혁명 시대에는 그 역할마저도 기계가 담당하게 됩니다.
이러한 4차 산업혁명 시대에 인간이 길러야 할 능력은 인공지능이 당장 가지지 못할 능력입니다. 너무도 넓어지고 깊어진 지식에 대응해 새로운 발명 및 발견을 이끌기 위해서는 다양한 분야의 전문가가 머리를 맞대 해결하는 협업이 필수적이기 때문입니다. 또한 스스로 문제를 설정하고 해결하려는 창의력과 추론 능력이 더 중요해집니다. 인공지능으로 대체할 수 없는 가치를 지닌 인재만이 살아남을 수 있습니다.
지금까지의 모든 산업혁명이 그래왔듯이, 4차 산업혁명 역시 결국 과학의 문제입니다. 4차 산업혁명을 현장에서 이끄는 이들은 분명 지금 이 시간에도 과학기술을 끊임없이 연구하고 개발하는 사람들일 것입니다. MID 사이언스 트렌드 팀은 과학의 관점에서, 과학이 만든 4차 산업혁명의 이야기를 나눠 보면 좋겠다고 생각했습니다. 이를 위해 주요 과학 저자들과 전문가와 함께 지난 여름부터 함께 4차 산업의 핵심이되는 과학 이슈를 토론하고 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 정리하고자 노력했습니다.
이 책은 인공지능이 사람이 할 일을 어디까지 대신하는지, 신기술이 조합된 도시에서 우리는 얼마나 편리하게 살 수 있을지, 4차 산업혁명이 현실화된 곳에서 어떤 역량을 갖추는 것이 좋은지에 대해 과학 전문가의 친절한 시선을 담았습니다. 그 과정에서 나눴던 많은 이야기와 유쾌하지만 진지했던 대화들을 모두 독자분들께 전달하지 못한 점이 유일한 아쉬움으로 남습니다.

지은이 : 박재용 
과학저술가이자 커뮤니케이터. 대학을 들어갈 땐 물리를 전공하고자 했으나 중간에 그만둔 후, 여러 다른 길을 걷다가 다시 과학과 만났습니다. 현재 과학, 과학의 역사, 사회에 대한 글을 쓰면서, 강연을 하고 있어요. 새로운 책들이 자꾸 머릿속에 떠올라 매일 행복한 미소를 짓고 있습니다. EBS 다큐프라임 ‘생명, 40억 년의 비밀’ 시리즈의 『멸종』, 『짝짓기』, 『경계』를 대표 집필했고, 『나의 첫 번째 과학 공부』, 『모든 진화는 공진화다』, 『4차 산업혁명이 막막한 당신에게』, 『과학이라는 헛소리』를 썼습니다. 서울시립과학관에서 ‘부모가 먼저 배우는 과학’ 강연을 하고 있으며, ‘생명 진화 40억 년의 비밀’, ‘과학, 인문에 묻다’, ‘수식이 있는 물리 강의’, ‘과학사 강의’ 등의 강연을 진행했습니다.

지은이 : 서검교 
서울대학교에서 박사학위를 취득하고 현재 숙명여자대학교 수학과 부교수로 재직 중이다. 2016년 대한수학회상 논문상을 수상했다.

지은이 : 윤신영  
과학 전문지 《과학동아》 편집장을 거쳐 현재 동아사이언스 데일리뉴스팀 기자로 활동하고 있습니다. 《과학동아》와 《동아일보》, 《한겨레》 등에 과학 기사와 칼럼을 썼고, EBS 교양 과학 프로그램 <한 컷의 과학> 등에 자문 겸 고정 패널로 참여했습니다. 과학 저널 《사이언스(Science)》를 발행하는 미국과학진흥협회(AAAS)에서 2009년 과학언론상을 받았습니다. 생태와 진화를 다룬 《사라져 가는 것들의 안부를 묻다》, 인류 진화를 다룬 《인류의 기원》, 재료의 세계를 탐구한 《사소한 것들의 과학》과 음식 감각 심리학을 다룬 《왜 맛있을까》 등을 쓰고 번역하며 과학 저술가로도 활동하고 있습니다. 연세대학교에서 도시공학과 생명공학을, 서울대학교 대학원에서 환경학을 공부했습니다. 
 
지은이 : 임창환 
서울대학교 전기공학부를 졸업하고 동 대학원에서 석사, 박사학위를 취득했다. 미국 미네소타주립대 의공학과 연구원과 연세대학교 의공학부 조교수를 거쳐 2011년부터 현재까지 한양대학교 공과대학 생체공학과 교수로 재직 중이다. 한국계산뇌과학회, 대한뇌파신경생리학회의 이사를 역임하고 있으며 뇌공학 분야에서 현재까지 150편 이상의 국제 저명학술지 논문을 발표했다. 인간의 뇌와 기계를 연결하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에서 세계적으로 두각을 나타내고 있는 젊은 뇌공학자로서 공학문화의 확산과 과학 대중화에 관심이 많다. 저서로는 스테디셀러인 『뇌를 바꾼 공학, 공학을 바꾼 뇌』(2015), 『바이오닉맨』(2017) 등이 있다.

서문 4차 산업혁명을 만드는 과학의 원리를 찾아라
 저자의 말 4차 산업혁명을 과학으로 해석하다

1장 4차 산업혁명은 과연 존재하는가?
산업혁명을 이끈 과학기술들
4차 산업혁명의 세 가지 문제
[정리하기] 4차 산업혁명
 과학상식01 4차 산업혁명 시대는 양자컴퓨터의 시대

2장 인공지능, 4차 산업혁명을 낳다
 인공지능은 어떻게 사람처럼 생각할까
 오래 된 미래, 일상에 들어온 인공지능
 인공지능이 만들 사회를 대비하는 방법
[정리하기] 인공지능
 과학상식02 인공지능은 점화식 수열과 같다
 과학상식03 인공지능과 두뇌는 서로 연결할 수 있을까
 과학상식04 인공지능이 인간을 지배하는 일이 올까
 과학상식05 인공지능 윤리강령

3장 자율주행의 미래
 자율주행 기술이 바꿀 도로의 풍경
 사치품이 되는 자동차
[정리하기] 자율주행

4장 스마트팩토리, 생산과 소비를 송두리째 바꾸다
 다품종 다량생산을 구현하는 사이버 피지컬 시스템
 스마트팩토리의 열쇠가 되는 센서 기술
[정리하기] 스마트팩토리
 과학상식06 스마트팩토리는 하나의 거대한 로봇이다?

5장 스마트시티는 공상과학도시일까?
도시를 똑똑하게 만드는 IoT와 인공지능
 우리나라 스마트시티의 미래와 과제
[정리하기] 스마트시티
 과학상식07 스마트시티에서 인간의 삶을 도울 로봇

6장 스마트팜은 식량을 어떻게 길러낼까?
스마트팜 그리고 정보통신기술
 식량 문제를 해결을 위한 스마트팜과 종자전쟁
[정리하기] 스마트팜
 과학상식08 식물에 스마트워치를 달아주면?

7장 4차 산업혁명과 유전자 기술
 게놈 분석, 우리 몸의 신비를 읽다
 유전자가위로 ‘싹둑’ 교정하는 시대 열리다
[정리하기] 유전자 기술
 과학상식09 국내에서 확인할 수 있는 유전자 검사와 항목
 과학상식10 법률로써 제한한 배아 연구
 과학상식11 어느 단계부터가 사람일까?
과학상식12 DNA에 동영상을 저장한다

8장 4차 산업혁명의 미래를 결정하는 에너지
 에너지와 인류의 미래
 원자력 발전, 어떻게 할 것인가? 원자력이 극복해야 할 과제
 전력민주주의 시대
[정리하기] 에너지 문제
 과학상식13 ‘탄소 제로’ 실현하는 원자력의 역설
 과학상식14 2차 세계대전 때 떠오른 합성석유, 가치는?

9장 인공지능에게 배우고 스스로 깨우치는 교육
 인공지능이 바꾸는 교실의 새로운 풍경
4차 산업혁명 시대에 필요한 능력
[정리하기] 교육 문제
 과학상식15 뇌과학이 인간을 암기에서 해방시킬까?

맺음말 - 4차 산업혁명의 미래는 결국 사람이다
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