[김용권 칼럼]05. 산업혁명 마다 어떻게 다른가?
[김용권 칼럼]05. 산업혁명 마다 어떻게 다른가?
  • 김용권 교육전문위원
  • 승인 2018.07.01 22:37
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각 산업혁명마다 특이점은 온다.

1차 산업혁명(1760~1840년): 방직기와 증기기관의 발명 이후 기계에 의한 생산

프랑스 혁명이 일어날 무렵 영국에도 변화가 찾아왔다. 양을 키워 얻는 모직물 대신 면직물을 찾는 사람이 늘어났다. 면직물로 만든 옷은 값도 싸고 세탁도 쉬워서 신분이 낮은 사람들에게 인기가 좋았다. 그러나 찾는 사람들이 많이 원하는 만큼 물건을 만들어 낼 수 없었다. 그래서 많은 사람들이 해결방법을 찾던 중 1733년 존 케이가 옷감을 짜는 방직기를 만들어 냈다. 그 후 아크라이트는 ‘수력 방적기’를 만들어냈고, 큰 공장들이 생겨났다. 그러나 수력방적기는 흐르는 물이 있어야 한다는 단점을 갖고 있었다.

수력방적기가 가지고 있던 단점은 제임스 와트가 증기기관을 개량함으로써 해결할 수 있었다. 수증기로 기계를 움직이는 증기기관은 면직물 외에도 다른 산업이 발달하는데 큰 영향을 주었다. 증기기관을 움직이기 위한 석탄, 기계를 만들기 위한 석탄 가공 공업, 제철 공업이 빠르게 발전하였다. 그리고 다시 다른 산업을 발달하게 만들었다. 이렇게 방직기와 증기기관에서 시작된 ‘1차 산업혁명’은 유럽의 다른 나라로 빠르게 퍼져 나갔다.

2차 산업혁명(19C말~20c초): 전기와 생산 조립 라인 등 대량 생산체계 구축

제2차 산업혁명은 전기의 시대라고 말할 수 있다. 1879년 에디슨이 백열등을 개발하면서 본격적으로 시작되었다. 에디슨 이전에는 전기가 활발하게 사용되지 않았다. 당시에는 어둠을 밝히기 위해 가스등이나 아크등을 사용하였다. 가스등은 가격이 비쌌으며, 아크등은 너무 밝고 폭발 위험이 높았다. 그래서 에디슨은 경제적이고 안전한 전등을 개발하고자 노력했다. 에디슨은10,000번에 가까운 실패와 도전 끝에 세계 최초의 백열전등을 개발하였다.

여기서 중요한 점은 에디슨이 전등의 개발뿐만 아니라 전등이 널리 사용되기 위해 필요한 환경을 만들기 위해 전력 생산과 공급에 관한 회사도 만들었다는 점이다. 물론 에디슨은 직류 방식으로 전기를 만들고 있었기 때문에 발전소를 소비 지역과 인접한 곳에 설치해야 하는 약점을 가지고 있었다. 그 후 테슬라가 만든 교류 방식이 그러한 약점을 보완하게 되었고 전기의 대중화가 앞당겨졌다. 전기 공장의 동력원과 운송 수단으로도 각광을 받았다. 증기기관을 빠르게 대체해 나갔으며, 세계 대도시에 전차들이 다니기 시작했다.

제2차 산업혁명에서 빼놓을 수 없는 것은 독일 고트리프 다임러가 내연기관을 발명한 것이다. 내연기관이란 연료의 연소가 기관의 내부에서 이루어져 열에너지를 기계에너지로 바꿀 수 있다는 것이다. 자동차, 선박, 비행기가 만들어지는 것도 모두 내연기관 덕분에 가능했던 일이다. 반대 개념인 외연기관은 외부에서 연소하는 방식으로 주전자의 물이 끓을 때 주전자 뚜껑이 움직이는 것을 보고 만든 방법이다. 이렇게 만든 외연기관은 대표적으로 증기기관이 있으며 증기기관차 등에 사용되었다.

내연기관의 발명은 자동차의 발전을 가져왔다. 미국의 헨리 포드가 내연기관이 장착된 자동차를 최초로 만든 사람은 아니지만 자동차의 대중화를 이끈 대표적 인물이다. 헨리 포드는 20세기 초 상류층만 구매할 수 있었던 자동차를 누구나 살 수 있도록 가격을 낮추고자 노력하였다. 자동차 생산 공장을 자동화 하여 자동차를 대량으로 생산 할 수 있도록 함으로써, 2,000~3,000달러 하던 자동차를 825달러까지 낮추어 판매할 수 있었다. 1923년에는 자동차 생산량이 보다 늘어나 자동차 가격을 260달러까지 낮출 수 있었다.

헨리 포드가 이렇게 자동차를 대량생산을 통해 가격을 낮출 수 있었던 비결은 컨베이어 벨트 덕분이었다. 당시의 다른 자동차 회사들은 모두 손으로 부품을 제작하는 수준이었다. 그렇기 때문에 고장이 났을 경우 수리를 하는 것도 매우 어렵게 작업을 해야 했다. 하지만 포드는 자동화 시스템을 통해 생산했기 때문에 부속품들을 획일적으로 단순화시킬 수 있었다. 이러한 자동화 시스템은 여러 산업 분야에서 사용되면서 1차 산업혁명 시대와는 비교할 수 없을 정도로 많은 양을 보다 짧은 시간에 만들어 낼 수 있었다.

에디슨과 테슬라

미국의 유명기업 ‘테슬라는 무슨 뜻일까? 테슬라는 현대 전기문명을 완성한 천재 과학자 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)에서 따온 이름이다. 테슬라는 현대 전기 문명의 근간이 되는 교류를 발명했으며, 수많은 전기 실험으로 현대기술의 원조라는 칭호도 갖고 있다.

그를 대표하는 업적으로는 교류발전기와 송·배전시스템이다. 교류는 전기가 흐르는 방향이 주기적으로 바뀌는 전기다. 직류에 비해 적은 손실로 전류를 보낼 수 있는 장점이 있어 2차 산업혁명을 더욱 빠르게 진행시켰다. 테슬라의 발명이 없었다면 지금의 전기문명은 없었거나 훨씬 늦어졌을 것이다.

테슬라는 교류발전기나 송·배전시스템 외에도 많은 것을 발명하였다. 그리고 후대 과학자들에게도 테슬라는 많은 영감을 주었지만 살아있을 때는 인정을 받지 못했다. 특히 라이벌 에디슨과 비교하면 대중적으로도 잘 알려지지 않았다.

테슬라는 1882년 에디슨의 연구소에 들어가 연구를 하였다. 테슬라는 변압이 용이하여 장거리 송전에서 손실이 적은 교류를 발견하지만 직류 방식에 빠져 있는 에디슨과 갈등을 겪는다. 결국 에디슨과 테슬라에게 5만 불을 걸고 내기를 하였고, 내기에서 테슬라는 에디슨의 직류시스템의 문제를 지적하며 교류시스템을 만듦으로써 내기에서 이긴다. 하지만 에디슨은 테슬라와의 약속을 지키지 않았다. 결국 테슬라는 에디슨을 떠나게 된다.

그후에도 직류방식을 고집한 에디슨은 테슬라의 교류에 대해 나쁜 이미지를 심어주기 위해 고압 교류로 동물을 죽이는 공개 실험을 하거나 교류 전기의자로 사형집행을 했다. 이 과정에서 테슬라는 교류를 널리 보급하기 위해 자신의 특허권을 포기하기도 했다.

3차 산업혁명(1990년대): PC와 인터넷 발달을 통한 정보 기술 시대

3차 산업혁명은 1946년 최초의 컴퓨터 애니악의 발명과 트랜지스터의 발명으로부터 시작되었다고 할 수 있다. 그러나 당시 애니악은 18,000개의 진공관이 들어가 무게가 30톤에 이르렀고, 가격은 50만 달러에 이르렀기 때문에 군사적 목적 이외에는 사용될 수가 없었다.

1976년에 스티브 잡스와 스티브 워즈니악이 집에 있는 창고에서 ‘애플1’을 만들면서 컴퓨터는 우리에게 조금 더 가까워지게 되었다. 컴퓨터가 군사용 계산기에서 PC(개인용 컴퓨터)의 개념으로 바뀌게 되었다. PC의 보급은 작업의 효율성을 높여주고 인력과 시간을 절약할 수 있게 하였다.

한편 1960년 대 초반부터 인터넷이 개발되고 있었다. 1962년 MIT교수 존 리클라이더는 ‘은하 네트워크’라는 개념을 제안하였다. 이는 멀리 떨어져 있는 컴퓨터들을 서로 연결하고자 하는 생각으로 지금 인터넷 환경의 시작이 되었다. 인터넷의 개발은 PC가 단순한 사무용 기기가 아니라 ‘커뮤니케이션 장치’로서 변화할 수 있도록 해주었다. 인터넷은 전자메일, 메신저, 화상 통화뿐만 아니라 소셜 네트워크, 온라인 쇼핑 등 다양한 영역으로 확장되면서 정보의 바다가 되었다. 이제 전 세계가 하나의 통신망 속에 있게 된 것이다.

이러한 PC와 인터넷은 계속 진화였다. 컴퓨터 반도체 기술이 계속 발전하여 정보의 처리 속도가 하루가 다르게 빨라져 지금 손안의 작은 스마트폰으로도 거의 모든 일을 할 수 있게 되었다. 인터넷도 초기 속도보다 100만 배나 빨라져 고용량의 정보들을 몇 초 만에 다운로드 받을 수 있게 되었다.

이와 같은 PC와 인터넷의 발명은 우리 사회를 1~2차 산업혁명의 공업사회에서 정보화 사회로 변화하게 만들었다. 정보화 사회는 컴퓨터, 인터넷을 통해 다양한 정보를 생산하고 전달하는 것이 중심이 되는 탈공업화 사회다. 이와 같은 정보화 사회에서 중요한 것은 정보와 지식이다. 정보와 지식은 이제 사회적, 경제적 가치를 가지는 중요한 자원이 되었고, 육체적 노동의 양보다 정신적 노동의 질을 중요시하게 만들었다. 또한 인터넷과 교통․통신 수단의 발달로 전 세계는 모든 영역에서 서로 연결되고 영향을 주며 지금 이 순간에도 끊임없이 변화하고 있다.

4차 산업혁명: ‘초연결성’, ‘초지능화“

3차 산업혁명을 기반으로 하는 4차 산업혁명의 핵심은 ‘초연결성(Hyper-Connected)’과 ‘초지능화(Hyper-Intelligent)’다. 즉 4차 산업혁명은 사물인터넷(Iot), 클라우드 등을 통해 인간과 인간, 사물과 사물, 인간과 사물이 서로 연결되고 인공지능, 빅데이터 등을 통해 보다 지능화된 사회로 변화하는 것을 말한다. 그러나 4차 산업 혁명이라는 개념이 타당하지 않다는 의견도 있다. 미국의 미래학자 제러미 리프킨은 “4차 산업혁명을 말하는 것은 아직 이르다. 현재의 놀라운 변화들은 3차 산업혁명인 정보화 혁명의 연장선에 불과하다”라고 비판하였다.

3차 산업혁명과 4차 산업혁명을 구분 짓는 첫 번째는 ‘연결(connectivity)’이다. 인간의 역사가 발전할수록 모든 분야의 연결이 확장되어 왔다. 특히 물리적으로 연결은 눈부시게 발전하였다. 배로 한 달이 넘게 걸리는 곳을 하루면 갈 수 있게 되었다. 가상세계에서는 사물인터넷을 통해 인간과 사물, 사물과 사물의 경계가 허물어지고 있다. 인간은 인간과 소통할 수 있는 센서를 갖춘 기기와 연결되고, 이는 가정, 의료, 교통, 에너지 모든 분야에 활용될 것이다.

두 번째는 지능(intelligence)이다. 인공지능의 발전으로 우리는 생활 속에서 큰 변화를 겪게 될 것이다. 인간은 단순 반복 작업에 완전히 벗어나 고차원적인 사고에 집중할 수 있는 환경이 마련된 것이다. 하지만 인공지능의 발전으로 일자리를 잃거나 인류가 인공지능에 지배당할 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 인간의 편리를 위해 개발한 인공지능 때문에 오히려 불편을 느끼는 시대가 오는 것은 아닌지 모르겠다.


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