4차􀀁 산업혁명과􀀁 노후􀀁 인프라

이영환 건설산업연구원 연구본부장ㆍyhlee@cerik.re.kr

4차 산업혁명 대표적 사례 

독일의 인더스트리 4.0, 미국의 산업 인터넷, 

일본의 로봇 신전략, 중국의 제조 2025계획 등

산업구조와 고용시장 극심한 변화

센서 장착한 하수관로 설계 개념 도입해야

   올 1월 개최된 다보스포럼 주제 중 하나가 ‘제4차 산업혁명과 고용의 미래’였다. 

출처 en.wikipedia.org

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클라우드 기술, 빅데이터 등의 과학기술이 4차 산업혁명을 주도하며, 이로 인해 향후 산업구조와 고용시장은 극심한 변화를 겪을 것이라고 전망했다.

4차 산업혁명을 선도하는 대표적 사례로 독일의 인더스트리 4.0, 미국의 산업 인터넷, 일본의 로봇 신전략, 중국의 제조 2025계획 등이 거론된다. 구글, 애플 등의 초대형 디지털 기업뿐 아니라 지멘스, GE 등의 전통적인 최강 제조업체도 사물인터넷과 만물인터넷(IoE),

빅데이터, 인공지능을 엮어내는 새로운 산업혁명을 이끌고 있다. 

이들 전략의 공통점은 IoT와 인공지능(AI)을 지렛대 삼아 경제 시스템과 산업 구조를 최적화하고, 사이버 세계(디지털 세계)와 물리적 세계(현실 세계)를 네트워크로 연결해 지능형 통합 시스템(CPS :Cyber Physical System)을 구축한다는 것이다. 즉 초소형 컴퓨터를 탑재한 하드웨어(센서)가 다른 하드웨어와 연결되어 방대한 데이터와 정보를 창출하고 축적해 ‘현실 세계의 디지털화’가 구현된다. 

이 빅데이터와 정보가 유ㆍ무선 네트워크를 통해 클라우드 서버에 연결되고 인공지능으로 하드웨어 자체가 고도의 판단과 자율 제어가 가능해지는 ‘디지털 세계의 지능화’가 이루어진다. 초(超)연결 현실 세계와 빅데이터 해석 역량이 강화된 사이버 세 계의 유기적 복합 시스템(CPS)이 운용되면 미래 불확실성이 감소되고 합리성이 증대된다.

이에 따라 사회 시스템의 통제 가능성이 확장되면서 산업구조와 삶의 방식이 달라지는 ‘지능화 시스템의 사회적 탑재와 적용’의 시대가

도래한다.

도시화율이 90%가 넘는 한국에서 인프라 시설물은 도시의 중요한 하드웨어다. 제4차 산업혁명 시대의 도시는 스마트시티로 성격지어질 것이다. 스마트시티의 인프라 시설물은 디지털화ㆍ지능화된 사회 시스템의 한 요소다.

출처 m.ecomedia.co.kr

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노후 인프라는 이 범주에 속한다. 서울시가 계획 중인 약 4,000㎞의 노후 하수관로 성능 개선 프로젝트에 센서를 장착한 하수관로를 설계 개념으로 채택해야 하는 당위성이 여기에 있다. 즉 현실 세계의 현상을 지속적으로 모니터링하는 센서를 장착하는 것이 스마트시티 도시 전략의 가장 초보적이고 핵심적 과제다.

서울시 하수도 시설물에 누수가 발생하면 해당 공무원에게 사고 통지와 발생 지점의 지형 정보가 제공된다. 동시에 하수도 시설물관리 시스템은 누수 발생 하수관로 지역의 강우 조건, 지반 상태, 누수 현상 등을 종합적으로 판단하여 오염 지역 확산을 예측하고, 이에 따른 대응 방안(솔루션)을 제공한다. 이것이 바로 지능화된 하수도 시설물관리 시스템으로 인공지능의 한 사례다. 최소한 하수도공학, 환경공학, 구조공학, 수문학, 지반공학 등의 전문가가 참여하여 융복합 솔루션을 만들어야 한다. 이러한 인공지능은 4차 산업혁명시대 인프라 관련 산업의 핵심 역량이자, 건설산업의 미래 먹거리가 될 것이다.

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