임치현 UNIST 교수 연구팀 'AI로 4차 산업혁명 규명'
KIST 융합연구정책 펠로우십 선정···과기부 장관상 수상

4차 산업혁명 관련 논문 빅데이터 분석 과정.<사진=UNIST 제공>
4차 산업혁명 관련 논문 빅데이터 분석 과정.<사진=UNIST 제공>
"4차 산업혁명은 연결 인프라 구축(1단계), 데이터 활용 AI 개발(2단계), 시스템·프로세스 최적화(3단계)를 통한 산업 혁신(4단계)과 사회 발전(5단계)을 이루는 사례들을 집약한 총체입니다."

AI에게 '4차 산업혁명'의 정의·범위를 묻자 이같이 답했다. 다소 모호했던 4차 산업혁명의 개념을 명확하게 이해하고 관련 기술을 발전시키는 데 유용한 자료가 될 전망이다.

UNIST(울산과학기술원·총장 정무영)는 임치현 경영공학부 교수와 이창헌 석·박사통합과정 연구원이 빅데이터 분석과 AI 알고리즘으로 4차 산업혁명의 개념과 범위를 밝혀냈다고 21일 밝혔다.

연구팀은 이번 성과로 과학기술정보통신부 장관상을 수상했다. 아울러 KIST 융합연구정책 펠로우십 프로그램으로 지원된 연구 가운데 최우수작으로도 선정됐다.

2016년 다보스포럼에서 4차 산업혁명을 다룬 뒤로 수많은 정보가 쏟아졌지만 명확한 개념 정의는 이뤄지지 않았다. 또 소수의 전문가가 4차 산업혁명에 관한 모든 정보를 수집하고 소화하기도 어려운 실정이다.

임치현 교수 연구팀은 빅데이터와 AI을 활용해 4차 산업혁명을 이해하기로 했다. 연구팀은 '4차 산업혁명' 단어가 언급된 국제 저널의 논문 660편과 영문 기사 3907건을 수집해 AI에게 해석하도록 했다.

그결과 논문에서는 주로 4차 산업혁명의 개념에 대한 정의와 범위에 대한 정리가 나왔다. 기사를 통해서는 4차 산업혁명과 관련된 기술과 응용산업, 기업, 국가적·사회적 이슈 등을 파악할 수 있었다.

AI의 해석을 정리한 결과 4차 산업혁명은 '연결 인프라 구축'(1단계), '데이터 활용 AI 개발'(2단계), '시스템·프로세스 최적화'(3단계)를 통한 '산업 혁신'(4단계)과 '사회 발전'(5단계)을 이루는 사례들을 집약한 총체라고 정의됐다.

4차 산업혁명 관련 논문 빅데이터 분석 결과.<사진=UNIST 제공>
4차 산업혁명 관련 논문 빅데이터 분석 결과.<사진=UNIST 제공>
또 4차 산업혁명 실현을 위한 다섯 단계별 19개의 주요 연구 분야도 분류했다.

1단계 연결 인프라 구축은 ▲센싱·무선 통신 기술 개발 ▲보안 기술 개발 ▲가상현실 기술 개발과 연결된다. 2단계 데이터 활용 AI 개발은 ▲빅데이터 수집·관리 ▲예측 모델 개발 ▲최적화 모델·알고리즘 개발을 포함한다.

3단계 시스템·프로세스 최적화는 ▲인간과 협동하는 로봇 개발(하드웨어와 소프트웨어 포괄) ▲특정 프로세스 모니터링·제어 ▲특정 시스템 제어·자동화 ▲시스템 설계 ▲가상물리시스템 개발 ▲스마트 시스템 개발 ▲스마트 서비스 모델 설계 등을 포함한다.

4단계 산업 혁신은 ▲제조 산업 혁신 ▲발전된 공급사슬망 관리 방식 ▲에너지 산업 발전(스마트 그리드 개발) ▲산업 혁신 과정 분석 등을 포괄한다. 5단계 사회 발전은 ▲4차 산업혁명 현상에 대한 사회학적 연구 ▲스마트시티 등 사회 전체의 디지털 트랜스포메이션 등을 다루는 것으로 확인된다.

이창헌 연구원은 "이번 연구를 통해 4차 산업혁명의 핵심을 요약하는 특징을 여섯 가지로 정리했다"라며 "사람·사물·조직의 연결과 데이터 수집, 소통, AI 연산, 시스템과 프로세스 제어, 가치 창출 등이다"고 설명했다.

임치현 교수는 "AI의 4차 산업혁명 해석 결과는 기존 국내·외 4차 산업혁명 관련 논의와 비교했을 때 일관성이 있었고 상호보완적으로 활용 가능한 것으로 나타났다"라며 "이번 연구는 지식 발전을 위한 인간과 AI의 협력 가능성을 보여준 사례"라고 말했다.

한편, 이번 연구결과의 상세한 국문 보고서는 '융합연구리뷰(ISSN: 2465-8456) 2018년도 11월호'에서 확인할 수 있다. 보고서명은 '4차 산업혁명의 주요 융합 R&D 이슈 파악: 텍스트마이닝을 통한 접근'이다.
 

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